每一款医疗器械都始于一个想法:可能来自临床使用中的痛点,也可能源于未被满足的临床需求,或最初的一张概念草图。

但从一个想法,到一款能够满足法规要求并实现稳定、规模化制造的医疗器械,中间还有很长的开发路径,而这也往往是决定项目能否顺利落地的关键阶段。

跨越这段距离,不仅需要优秀的工程设计,更需要一套结构化的研发流程:在保持研发效率的同时,同步建立验证证据、设计开发文件和可制造性基础,为后续设计转换和生产制造做好准备。

在索特医疗,我们希望通过贯穿研发与制造的协同方式,将医疗器械项目持续推进至设计转换,并尽可能减少问题在开发后期或进入生产阶段后才暴露。

一. 为什么结构化的研发流程至关重要

在医疗器械开发过程中,设计变更的成本和影响通常会随着项目推进不断增加。结构化的研发流程有助于在项目早期识别和解决问题,并兼顾以下几个关键目标:

  • 加快产品上市:减少开发后期的重新设计,提高项目周期的可预测性。
  • 提升法规准备度:在研发过程中同步形成设计输入、设计输出及设计评审等记录,为后续法规及质量体系要求做好准备。
  • 提升可制造性:从设计阶段开始考虑生产需求,帮助产品更顺利地由原型和试制走向规模化制造。
  • 控制开发成本:越早识别并解决设计问题,通常越能够减少后续验证、设计变更甚至上市后的时间与成本投入。

二. 医疗器械早期开发的三个关键挑战

1. 将临床需求转化为工程要求

临床需求并不能直接等同于产品规格。

例如,“这根导管需要到达口径更小、更远端的血管”这样的临床需求转化为可测量的设计输入,需要临床医生、工程师和质量专业人员从项目早期便开展紧密协作。

2. 快速迭代,同时保持开发过程受控

医疗器械早期开发需要快速迭代,但每一次设计变化同样需要保持可追溯。

记录不足,可能会为后续验证带来问题;但如果过早引入过于复杂的管理流程,又可能影响研发团队快速试错和迭代的效率。

因此,如何在研发效率与设计控制之间取得平衡,是早期开发的重要挑战。

3. 从项目第一天开始考虑可制造性

一件能够在实验室正常工作的原型,并不意味着它已经具备稳定生产的条件。

研发早期确定的材料、公差和装配方式等设计决策,都会影响产品未来能否以合理的成本实现规模化生产,并保持持续稳定的产品质量。

三.索特的四阶段研发与设计转换流程

索特并不将产品开发视为一条简单的直线流程。我们采用分阶段的开发模式,设置清晰的阶段评审节点和快速反馈机制,并从第一张概念草图开始便引入制造专业经验。

1.可行性研究与概念开发

  • 系统评估临床需求、使用环境及预期使用者;
  • 开展早期风险分析,并定义可测量的设计输入;
  • 生成不同的设计概念,并从性能、成本及可制造性等维度进行评估和筛选。

2. 原型开发与设计迭代

  • 针对导管管身、球囊、尖端及输送系统等开展快速的内部原型开发;
  • 在正式投入工装模具之前,通过计算建模探索和比较不同的设计方案;
  • 建立以“天”为周期,而非以“月”为周期的快速台架测试与反馈机制。

3. 设计验证与设计冻结

  • 根据确定的设计输入开展验证测试;
  • 由研发、质量和制造团队共同参与正式的设计评审;
  • 随着研发工作的推进,同步建立并维护相关设计开发记录,为后续审核做好准备。

4.  设计转换至生产制造

  • 开展可制造性设计评审以及工艺风险分析;
  • 开展工艺开发、工艺验证及试生产;
  • 通过受控的设计转换过程,使经过确认的设计要求准确转化为后续生产要求。

通过上述阶段的持续衔接,设计转换不再只是研发完成后的单独交接,而是贯穿整个开发过程、逐步为制造做好准备的自然延伸。

案例:可调弯输送导管的开发历程

以下案例仅用于说明研发流程,不涉及任何具体客户项目

一家医疗科技创新企业带着可调弯输送导管的临床需求和概念设计找到索特医疗。

在可行性研究阶段,团队首先将临床需求转化为可测量的设计输入,并优先验证其中风险较高的关键假设。随后通过多轮样品开发持续迭代,并利用计算建模进一步筛选设计方案。

在这一过程中,制造团队也从研发阶段便参与项目。当项目进入设计转换时,材料、公差及工艺条件已经结合实际制造能力进行了持续评估和优化,为后续试生产及商业化制造做好准备。

这种研发与制造协同推进的模式,有助于减少项目后期的跨团队交接和重复修改,使产品从研发走向制造的过程更加连续。

索特医疗采用”中国+爱尔兰”双研发与生产中心模式,将经验丰富的研发工程团队、内部原型开发能力、计算建模能力以及通过 ISO 13485 认证的质量管理体系整合于同一平台。

索特医疗致力于将研发与制造能力贯穿于项目开发过程中,帮助客户减少不同阶段之间的沟通和交接成本,更顺利地推进设计转换及后续制造。