血氧仪标准 ISO 80601-2-61:2026 与 FDA 2025 指南草案差异解读
2026/8/3
一、两份文件基础信息
| 维度 | ISO 80601-2-61:2026(第三版) | FDA 2025年指南草案 |
|---|---|---|
| 全称 | Medical electrical equipment — Part 2-61: Particular requirements for basic safety and essential performance of pulse oximeter equipment | Pulse Oximeters for Medical Purposes — Non-Clinical and Clinical Performance Testing, Labeling, and Premarket Submission Recommendations |
| 发布日期 | 2026年4月10日 | 2025年1月7日 |
| 文件性质 | 国际标准(正式发布,具有强制力取决于各国转化方式) | 指南草案(Draft, Not for Implementation) |
| 替代关系 | 替代 ISO 80601-2-61:2017(第二版,含A1:2018、A2:2021修订) | 拟替代 2013年指南《Pulse Oximeters — Premarket Notification Submissions [510(k)s]》 |
| 技术委员会 | ISO/TC 121/SC 3/JWG 10 | FDA CDRH / OHT1: Ophthalmic, Anesthesia, Respiratory, ENT and Dental Devices |
| 过渡期 | 预计至2028年4月(各国转化周期不同) | 评论截止2025年3月10日;最终版本待定 |
| 页数 | 150页 | 约43页 |
二、适用范围对比
| 维度 | ISO 80601-2-61:2026 | FDA 2025指南草案 |
|---|---|---|
| 覆盖设备 | 脉搏血氧仪设备全套:主机(monitor)、探头(probe)、延长线(probe cable extender),含再加工产品 | 医用脉搏血氧仪:含一体式设备、多参数设备内置血氧模块、耳式血氧仪、婴幼儿家用血氧仪;含处方(Rx)和OTC设备 |
| 产品代码 | 不按产品代码划分 | DQA、NLF、OLK(OTC)、QYU(婴幼儿OTC)等 |
| 排除范围 | 胎儿血氧仪、实验室研究用、需采血样本的血氧仪、仅远程显示设备 | 运动/保健/航空类血氧仪、组织血氧仪、非医用目的产品 |
| 使用环境 | 专业医疗机构、家庭医疗环境、急救服务环境 | 医院及诊所为主,少量OTC |
三、核心差异:临床性能验证
3.1 受试者规模与数据量
| 指标 | ISO 80601-2-61:2026 | ISO 2017版(旧) | FDA 2025草案 | FDA 2013版(旧) |
|---|---|---|---|---|
| 最小受试者数 | ≥24人 | ≥12人(旧版部分文件记为≥10人) | ≥150人 | ≥10人 |
| 每人数据对 | 平均20±4对(最少16,最多30) | 未明确 | 平均20-24对(最少17,最多30) | 未明确 |
| 总数据对 | ≥480对 | ≥200组 | ≥3000对 | ≥200组 |
关键差异:FDA要求的样本量是ISO的6.25倍(150 vs 24),数据对量是6.25倍(3000 vs 480)。FDA的目标是确保足够的统计检验效能(≥80%),以检测不同肤色组间的差异性能。
3.2 肤色评估方法
| 维度 | ISO 80601-2-61:2026 | FDA 2025草案 |
|---|---|---|
| 主观量表 | Monk Skin Tone (MST) 量表,≥3个等级,每等级≥25% | MST量表,分3组:1-4、5-7、8-10,每组≥25%参与者 |
| 客观测量 | Individual Typology Angle (ITA),≥3个等级,每等级≥25% | ITA计算(基于CIELAB色彩空间的L和b值);MST 8-10组中≥50%参与者的前额ITA≤-50° |
| 测量部位 | 传感器发射器直接接触的皮肤表面 | 前额(MST评估)+ 传感器接触部位(ITA测量,如指尖远节指骨背侧中部) |
| 性别分布 | 未明确量化性别比例 | 每个MST组中≥40%男性、≥40%女性 |
| 种族/民族 | 未明确要求 | 需按FDA指南记录种族和民族信息 |
3.3 准确度与偏差接受标准
| 指标 | ISO 80601-2-61:2026 | FDA 2025草案 |
|---|---|---|
| 总体Arms | ≤3.0%(70-100% SaO₂),需95%置信度 | <3.0%(70-100% SaO₂),需95% CI |
| 旧版对比 | 2017版为≤4.0% | 2013版为≤3.0%(但样本量仅10人) |
| 色素差异偏差 | ≤2.5% SpO₂(80-90% SaO₂区间) | 不直接使用"色素差异偏差"概念,而是用"非差异性能"评估 |
| 非差异性能-低氧区间 | 通过TOST等价性检验,等价界值2.5% SpO₂ | 70%≤SaO₂≤85%:MST组间偏差最大差值<3.5% |
| 非差异性能-常氧区间 | 同上 | 85%<SaO₂≤100%:MST组间偏差最大差值<1.5% |
| ITA相关偏差 | 未设定具体ITA变化对应的偏差阈值 | ITA每变化100点:70-85% SaO₂偏差差<3.5%;85-100% SaO₂偏差差<1.5% |
| 统计方法 | TOST(Two One-Sided Test)等价性检验 | 单侧假设检验(α=2.5%)或双侧95% CI |
关键差异:ISO使用TOST等价性检验方法(界值2.5%),FDA采用分层偏差差值评估(低氧3.5%、常氧1.5%),两者的统计逻辑和接受标准不同。FDA的方法更为细粒度,对不同SaO₂区间设定了不同的偏差阈值。
3.4 统计图表要求
| 图表类型 | ISO 80601-2-61:2026 | FDA 2025草案 |
|---|---|---|
| Bland-Altman图 | 要求(修改版) | 要求(含95%一致性范围) |
| 修改的Bland-Altman图 | 要求 | 要求(含95%一致性范围) |
| 逆预测图 (Inverse Prediction Plot) | 要求(2026版新增) | 要求 |
| Q-Q图 | 未明确要求 | 要求 |
| 按MST分组着色 | 推荐 | 要求(使用符号或颜色标识MST 1-4、5-7、8-10) |
3.5 参考标准与方法
| 维度 | ISO 80601-2-61:2026 | FDA 2025草案 |
|---|---|---|
| 参考设备 | CO-oximeter(有创动脉血分析) | CO-oximeter(有创动脉血分析) |
| 替代方案 | 新增Annex JJ:传输标准(Transfer Standard),在无法实施动脉穿刺时(如新生儿/婴儿)可作为替代验证路径 | 允许在特定情况下使用真实世界数据(RWD) |
| 血氧覆盖范围 | 70-100% SaO₂ | 70-100% SaO₂,每个十分位数区间数据对≥30% |
| SaO₂分区披露 | 需披露子范围精度(70-80%、80-90%、90-100%) | 每个SaO₂十分位数区间和每个MST组的数据对≥30% |
四、儿科人群要求
| 维度 | ISO 80601-2-61:2026 | FDA 2025草案 |
|---|---|---|
| 基本策略 | 儿科精度可由成人受试者数据支持(201.12.1.101.3 d) | 成人数据可能不足,需额外儿科验证 |
| 新生儿/婴儿 | Annex JJ提供Transfer Standard替代方案,避免动脉穿刺 | 需提供12岁以下儿科人群的便利性动脉血样本,验证传感器外形、适配性和临床性能 |
| 伦理考量 | 脆弱人群保护原则,可豁免动脉穿刺 | 需从相关儿科亚组(新生儿、婴儿、儿童)采集动脉血样 |
| 肤色要求 | 成人数据中的肤色分布要求同样适用于支持儿科声称 | 儿科传感器需在不同肤色成人中验证,外加儿科便利性样本 |
关键差异:FDA对儿科数据的要求更为严格,不允许仅以成人数据替代,而ISO提供了Transfer Standard作为伦理上更可接受的替代方案。
五、非临床台架测试
| 测试项目 | ISO 80601-2-61:2026 | FDA 2025草案 |
|---|---|---|
| 低灌注SpO₂精度 | 需披露Arms和偏倚 | 需测试(低灌注条件下SpO₂精度) |
| 运动状态SpO₂精度 | 需披露Arms和偏倚 | 需测试(运动条件下脉率精度) |
| 脉率精度 | 维持要求 | 需测试(常规、运动、低灌注条件) |
| 报警系统 | 详细要求:生理报警、技术报警、优先级;数据更新周期>30s需报警或指示;探头故障检测 | 需测试报警功能 |
| 信号不完整性指示 | 新增:信号质量不足时需警示 | 未单独列出 |
| 网络安全 | 新增:参照IEC/TR 60601-4-5,断开网络后核心功能须正常运作 | 要求网络安全评估 |
| EMC/电气安全 | 引用IEC 60601-1系列最新版 | 需符合电气安全和EMC要求 |
| 环境测试 | 新增IPX2防护、更严格的冲击振动测试(IEC 60068-2-27/64) | 未单独详述 |
六、标签/说明书要求
| 维度 | ISO 80601-2-61:2026 | FDA 2025草案 |
|---|---|---|
| 医疗目的声明 | 需在说明书中明确 | 标签需显著标注"intended for medical purposes" |
| 肤色性能声明 | 需披露不同亚组肤色准确性 | 若通过非差异性能验证,可标注"evaluated to perform comparably across groups of individuals with a wide variety of skin tones" |
| 干扰因素声明 | 需声明美甲/指甲油等对精度的影响 | 需包含肤色可能影响读数的警告 |
| 探头方向/位置 | 需说明正确方向和位置 | 需描述正确的传感器放置位置 |
| FDA公开网页 | 不适用 | FDA拟创建公开网页,列出已验证肤色公平性的血氧仪清单 |
| 先前已获批设备 | 不适用 | 仅标签更新(无硬件/软件修改)的510(k)申请,FDA拟30天内快速审评 |
七、配件与再加工产品
| 维度 | ISO 80601-2-61:2026 | FDA 2025草案 |
|---|---|---|
| 配件验证 | 明确要求覆盖全部预期配件配置;探头、延长线不能仅依赖主机历史数据,须单独评估 | 需提交设备描述,包括配件信息 |
| 再加工产品 | 无论谁生产,所有组合均需按标准测试 | 需提交再加工单次使用传感器的说明 |
| 兼容性列表 | 需在说明书中列出兼容配件列表 | 未明确要求 |
| 第三方探头 | 明确第三方附件责任 | 需描述对照设备的兼容性 |
八、新增附录对比
| 附录 | ISO 80601-2-61:2026 | FDA 2025草案 |
|---|---|---|
| Annex JJ: Transfer Standard | 新增参考附录,提供CO-oximeter替代验证路径 | 不适用(FDA允许RWD但未定义Transfer Standard概念) |
| Annex KK: IMDRF映射 | 新增资料性附录,将术语与IMDRF不良事件编码体系映射 | 不适用 |
| Annex CC: TOST等价性检验 | 新增,定义等价性检验方法和界值 | 不适用(FDA使用自己的统计方法) |
| 附录A: 标签示例 | — | 提供血氧仪标签示例 |
| 附录B: 肤色色卡印刷 | — | 提供Monk Skin Tone色卡印刷建议 |
九、对企业的合规影响与策略建议
9.1 两份文件的叠加效应
企业若同时面向欧盟(CE MDR)和美国(FDA 510(k))市场,需同时满足两份文件的要求,实际执行标准应取两者中更严格者:
| 维度 | 更严格的一方 | 原因 |
|---|---|---|
| 受试者数量 | FDA(150人) | ISO仅需24人 |
| 数据对总量 | FDA(3000对) | ISO仅需480对 |
| 统计方法复杂度 | ISO(TOST) | FDA使用更常规的假设检验 |
| 儿科数据 | FDA | 不允许仅以成人数据替代 |
| 配件验证 | ISO | 更明确地要求独立评估 |
| 网络安全 | ISO | 提供了更具体的实施指南 |
| 色素差异偏差阈值 | 各有侧重 | ISO用2.5%统一界值;FDA分区间(3.5%/1.5%) |
| 标签透明度 | FDA | 要求显著标注医疗目的+肤色公平性声明+公开网页 |
9.2 合规路径建议
策略一:全球统一路径(推荐)
- 以FDA 2025草案要求(150人、3000对数据)为临床研究设计基准
- 同时满足ISO 80601-2-61:2026的全部技术要求(TOST检验、配件验证、网络安全等)
- 一次投入覆盖FDA 510(k) + CE MDR + NMPA注册
策略二:分步推进
- 第一阶段:按ISO 2026版完成CE MDR认证(24人、480对数据)
- 第二阶段:补充FDA要求的扩大样本量数据(增至150人)
- 适用于优先进入欧洲市场的企业
策略三:仅国内注册
- 以YY 9706.261-2023(等同采用ISO 2017版)为基准
- 注意:中国YY标准预计将在2-3年内启动修订以对齐ISO 2026版
- 建议在设计开发阶段预留升级空间
9.3 成本与时间影响预估
| 项目 | ISO 2026版要求 | FDA 2025草案要求 | 增量影响 |
|---|---|---|---|
| 受试者招募 | 24人 | 150人 | 成本增加约6倍 |
| 数据对采集 | 480对 | 3000对 | 时间增加约6倍 |
| 肤色评估设备 | ITA测量设备(比色计/分光光度计) | 同左 + 前额MST评估 | 需购置色度测量设备 |
| 统计分析 | 需专业生物统计师(TOST、LME模型) | 同左 | 统计外包费用增加 |
| 临床试验总成本 | 约为旧版的2-3倍 | 约为旧版的5-8倍 | 视临床基地和地区而定 |
十、关键风险提示
FDA草案的不确定性:FDA 2025年1月发布的指南草案受美国政治环境影响,最终版本可能调整。截至2026年8月,FDA近期批准的510(k)(如K252984, 2026年1月)仍仅要求12名受试者,表明FDA实际审评标准尚未显著提升。
ISO过渡期风险:2026版发布后,旧版(2017版)将在过渡期后失效。各国转化时间不同,企业需关注目标市场的标准切换时间表。
中国YY标准滞后:YY 9706.261-2023基于ISO 2017版,与2026版存在显著差距。在YY标准更新前,国内注册仍可使用现行版,但出口企业必须提前布局。
色素差异偏差的统计门槛:TOST等价性检验和LME建模对多数企业属于新方法学,需提前与统计CRO沟通能力覆盖。
Transfer Standard的监管接受度:ISO新增的Transfer Standard方法尚未被FDA明确认可,在FDA申报时可能不被接受。
参考来源
- ISO 80601-2-61:2026 官方页面:https://www.iso.org/standard/84595.html
- FDA Pulse Oximeters 页面:https://www.fda.gov/medical-devices/products-and-medical-procedures/pulse-oximeters
- FDA 指南草案 PDF:https://downloads.regulations.gov/FDA-2023-N-4976-0017/attachment_1.pdf
- FDA 新闻发布:https://www.fda.gov/news-events/press-announcements/fda-proposes-updated-recommendations-help-improve-performance-pulse-oximeters-across-skin-tones
- DIN EN ISO 80601-2-61 项目页面:https://www.din.de/en/wdc-proj:din21:352173584
- Antpedia 标准解读:https://www.antpedia.com/standard/1663380533-10.html
- Reguvirta 合规分析:https://reguvirta.com/posts/Performance_Testing_and_Labeling_Requirements_for_Pulse_Oximeters_with_Focus_on_Accuracy_Across_Skin_Pigmentation
- TCTMD 新闻报道:https://www.tctmd.com/news/fda-issues-draft-guidance-improving-skin-tone-disparities-pulse-oximeters
- Viatomcare 指南解读:https://www.viatomcare.com/whats-new-in-fda-approved-pulse-oximeter-guidance-in-2025
- ouryao.com 合规解读:https://www.ouryao.com/thread-815238-1-1.html
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