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ISSN : 2288-3509(Print)
ISSN : 2384-1168(Online)
Journal of Radiological Science and Technology Vol.39 No.2 pp.263-271
DOI : https://doi.org/10.17946/JRST.2016.39.2.16

A Study on Development of Guideline on Writing Technical Document for Electrical Medical Devices : Bone Absorptiometric X-ray System

Seung-Youl Lee, Jae-Ryang Kim, Eun-Rim Kim, Jun-ho Lee, Chang-Hyung Lee, Chang Won Park
Medical Device Research Division, Ministry of Food and Drug Safety

Corresponding author: Seung-Youl Lee(Ministry of Food and Drug Safety) / +82-43-719-4927 / dasom1022@korea.kr
28/04/2016 08/05/2016 14/06/2016

Abstract

The market size of the bone absorptiometric X-ray system and the number of its approval by Ministry of Food and Drug Safety (MFDS) has annually increased, with a trend of increasing aging population and osteoporosis patients. For approval of manufactured or imported medical devices in Republic of Korea, it is required to submit its technical document. Therefore, it is need to develop the technical document guideline for the bone absorptiometric X-ray system for manufacturers, importers and reviewers. First of all, the technical documents which were already approved were examined and analyzed through MFDS approval administration system. Second, safety and performance test standards and methods that match international standards were drawn after conducting survey of the market status and the technology development trend for it, with examination and analysis of applicable domestic and overseas standards. Third, by operating industry-research-government cooperation, the guideline draft on writing technical document for the bone absorptiometric X-ray system was discussed, collecting their opinion. As a result, it is suitable to international and domestic condition, includes test evaluation methods and offer various information with appropriate examples to civil petitioner, when they write the technical documents.


엑스선골밀도측정기의 기술문서 작성을 위한 가이드라인 개발 연구

이 승열, 김 재량, 김 은림, 이 준호, 이 창형, 박 창원
식품의약품안전처 식품의약품안전평가원 의료기기연구과

초록

최근 인구 고령화에 따른 골다공증 환자의 증가 및 의료기기 시장의 성장으로 인해 엑스선골밀도측정기 시장이 커지고 있으며, 이에 따른 의료기기 허가‧심사건수가 증가하고 있다. 의료기기 기술문서는 의료기기의 허가‧심사 시 가장 기본이 되는 문서로 필수 제출 첨부자료 중 하나이다. 기술문서는 의료기기 관련 법령 및 고시에 그 근거 를 두고 있으며, 의료기기 전반적인 항목을 기술해야하는 만큼 작성자의 전문성이 필요한 항목이다. 하지만 최근 부정확한 작성의 증가로 인한 심사자들의 업무부담이 증가되고 있어 민원 처리 효율이 저하되고 있다. 특히 엑스 선골밀도측정기의 경우 식품의약품안전처 기준규격이 없어, 의료기기 제조/수입업체 등에서 시험항목을 설정하는 데 많은 어려움을 겪고 있다. 따라서 본 연구에서는 개선된 제도가 반영된, 엑스선골밀도측정기 기술문서 작성 가 이드라인 개발을 위해 첫째, 개선된 제도 운영에 대한 조사, 품목별 의료기기의 제도 적용에 따른 문서 작성 방법 검토, 기 허가된 품목에 대한 허가 및 기술문서 검토를 완료하였다. 둘째, 품목별 시장현황 조사, 적용 가능한 국 내·외 규격을 조사·분석하여 품목별 국제조화된 안전성 및 성능평가 시험기준 및 방법을 도출하였다. 마지막으 로, 산·연·관 전문가협의체 논의를 거쳐 기술문서 작성 가이드라인(안)을 최종 도출하였다.


    Ⅰ.서 론

    세계적인 인구 고령화에 따라 건강한 삶에 대한 관심이 높아지면서 Fig. 1과 같이 세계 의료기기 시장규모는 2013 년 기준 약 3,238억 달러에 이르렀으며, 국내 2014년 의료 기기 시장규모는 약 5조 2백억원에 달하였다1,2). 골밀도측 정기의 국외시장현황은 2012년 시장규모 348백만 달러에서 연간 4.9% 성장하여 2015년에는 401백만 달러에 이를 것 으로 추정되며, 국내 골밀도측정기의 시장규모는 2012년 3,725백만원에서 2014년 6,369백만원으로 약 71% 증가했 다3). 또한, 2016년 건강심사보험평가원 조사 결과를 바탕으 로 작성한 Fig. 2와 같이 국내 엑스선골밀도측정기의 보급 량은 2013년 11,246대에서 2015년 4월 기준 11,695대로 꾸 준히 증가하고 있음을 알 수 있다4). 참고로 국내 전신용엑 스선골밀도측정기(A11100.01, 3등급), 부위한정용엑스선골 밀도측정기(A11100.02, 3등급)의 허가건수는 2016년 2월 기준 총 34건에 달한다.

    식품의약품안전처(이하, ‘식약처’라 한다.) 통계자료에 의 하면, 기술문서 심사건수는 2012년 2,568건에서 2014년 4,776건으로 최근 3년간 약 86%가 증가하였으며, 제조품목 허가 기술문서 심사건수는 1,422건, 수입품목허가 기술문 서 심사건수는 3,282건, 기술문서 등 단독 심사건수는 72건 에 달하였다5). 의료기기 기술문서는 의료기기의 허가‧심사 시 가장 기본이 되는 문서로 필수 첨부자료 중 하나이다. 기 술문서는 의료기기 관련 법령 및 고시에 그 근거를 두고 있 으며, 의료기기 전반적인 항목을 기술해야 하는 만큼 작성 자의 전문성이 필요한 항목이다6). 하지만 국내 제조업체의 83.92%가 종업원 20인 미만인 영세업체이기 때문에 전문지 식을 지니고 있는 숙련된 인력의 확보가 쉽지 않고, 이로 인 한 부정확한 작성의 증가 및 최근의 의료기기 기술문서 심 사건수의 증가로 인하여, 심사자들의 업무 부담이 증가되고 업무처리의 효율이 저하되고 있다7).

    또한, 엑스선골밀도측정기의 경우 의료기기 개별 기준규 격이 따로 마련되어 있지 않아, 현재 식품의약품안전처 의 료기기 개별 기준규격 「8.진단용엑스선장치」의 시험항목 및 시험방법 일부를 적용하고는 있지만, 해당규격에서는 원 칙적으로 엑스선골밀도측정기를 제외하고 있어 의료기기 제조/수입업체에서 시험항목을 설정하는데 많은 어려움을 겪고 있다. 따라서 본 연구에서는 엑스선골밀도측정기의 허 가 신청 시 작성하는 기술문서의 작성에 도움이 되는 가이 드라인(안)을 개발하여 민원인이 기술문서 작성 시 알기 쉽 게 참고할 수 있는 예시를 제시하였으며, 해당 기기에 필수 로 요구되는 성능시험항목 및 방법 등도 제시하여 의료기기 업체에서 성능별로 시험항목을 설정할 때 참고할 수 있도록 하고자 한다.

    Ⅱ.연구방법

    본 연구는 Fig. 3과 같은 추진개요도를 바탕으로 진행되 었다. 먼저, 국내·외 엑스선골밀도측정기에 관련한 의료기 기 규격을 조사하고, 식약처에서 기 허가된 자료를 비교·분 석하여 가이드라인(안) 초안을 작성하였다. 이후, 산·연·관 전문가협의체의 검토와 자문을 통해 국제조화되고 국내 실 정에 적합한 엑스선골밀도장치의 기술문서 작성 가이드라 인(안)을 개발하였다.

    1.국내·외 관련규격 조사

    국제조화가 가능한 시험규격 항목을 개발하고자 국 내·외 관련 규격을 조사하였다. 이를 위해 국제표준화기구 (International Organization for Standardization; ISO) 및 국제전기기술위원회(International Electrotechnical Commission; IEC)의 국제기준규격과, 미국 식품의약국 (Food and Drug Administration; FDA), 유럽 CE인증(C ommunaute Europeenne Marking; CE), 일본 공업규격 (Japanese Industrial Standards; JIS) 등 각국의 기준규 격 및 가이던스를 조사하였다. 국내의 경우 식약처 및 KS의 기준규격과 관련 법령 등을 조사하였다. 또한 기술문서 작 성 시 민원인이 참조하게 되는 「의료기기법」 제6조 제조업 의 허가 등, 「의료기기법」 제15조 수입업 허가 등, 「의료기 기법 시행규칙」 제5조 제조허가 및 제조신고의 절차, 「의료 기기법 시행규칙」제7조 기술문서 등의 심사, 「의료기기법 시행규칙」제18조 수입허가 신청 등이 있으며, 관련 고시로 는 「의료기기 허가·신고·심사 등에 관한 규정」, 「의료기기 품목 및 품목별 등급에 관한 규정」, 「의료기기의 전기․기계 적 안전에 관한 공통기준규격」, 「의료기기의 전자파 안전에 관한 공통기준규격」을 조사하여 품목에 해당하는 내용을 가 이드라인(안) 상에서 안내하였다8-13).

    2.기 허가된 허가증 및 기술문서 분석

    국내 실정에 적합한 가이드라인(안) 개발을 위해 2015년 도까지 기 허가된 수입/제조업체들의 허가증 및 기술문서를 식약처 행정포탈을 통해 수집하여 비교·분석하였고, 공통적 으로 사용되는 업체별 시험규격을 도출하여 시험규격에 반 영하였다. 또한, 국내 엑스선골밀도 측정기 보급현황을 파 악하기 위해 국민건강보험공단 및 건강심사보험평가원의 통계자료를 수집·분석 하였다.

    3.가이드라인(안) 마련 및 전문가 협의체 운영

    국내‧외 관련 기준규격 조사 및 기 허가된 기술문서 분석 자료를 바탕으로 제작된 가이드라인(안) 초안을 작성하였으 며, 협의체 회의를 3회 진행하여 제조업체, 수입업체, 시험 검사기관 등 산‧연·관 전문가의 의견을 수렴하고 이를 반영 하였다.

    4.성능에 관한 시험항목 및 시험기준 설정

    획일적이지 못한 성능평가는 골밀도 측정기의 사후관리 및 정확한 골밀도 측정에 영향을 미칠 수 있어, 규제기관에 서 필수 성능평가 시험항목을 명확히 하여야할 필요성이 있 다. 시험항목은 위의 문헌조사 및 전문가 협의체를 통해 설 정되었으며, 시험기준은 표준팬텀으로 재현성, 정확성을 시 험한 뒤, 제조사별 측정 데이터를 통해 변동계수 및 오차를 분석하여 시험 기준을 설정하였다.

    Ⅲ.결과 및 고찰

    1.국내·외 관련규격 현황 등 조사결과

    엑스선골밀도측정기의 시험항목에 관해 규정한 국제규격 은 마련되어 있지 않으며, 국내에서도 골밀도측정기의 개별 기준규격은 마련되어 있지 않은 실정으로 국가별 골밀도측 정기 허가 시 요구되는 기준은 Table 1과 같다. 미국의 경우 FDA에서 초음파골밀도측정기에 대한 가이던스는 존재하 나, 엑스선골밀도측정기에 관한 규격 및 가이던스는 개발되 어 있지 않다. 이처럼, 엑스선골밀도측정기 성능 평가 방법 에 대한 국제 규격은 지정되어 있지 않으며, 각 제조사에서 자사 성능 평가 기준을 적용하여 판정하는 방식으로 허가를 받고 있다. 다만, 일본과 한국에서는 필수 성능시험을 제시 하도록 되어 있다. 그 중 일본은 JIS 규격을 제시하여 규격 에 맞는 팬텀으로 성능 측정 리포트를 제시하도록 하였지만 (JIS Z4930, Phantom test), 국내 의료기기 허가는 필수 성능에 대한 가이드라인이 정해 있지 않아 제조/수입업체에 서 제시하는 시험기준 및 방법으로만 필수 성능시험을 판단 하고 있다.

    2.성능시험항목 및 시험기준 설정결과

    엑스선골밀도측정기의 성능시험 현황을 조사하기 위하 여, 기 허가된 허가증을 대상으로 각 제조/수입업체들의 성 능시험항목을 비교·분석하였다. Table 2는 엑스선골밀도측 정기 허가를 받은 국내 제조/수입업체의 성능시험항목 대조 결과를 나열한 것으로, 대부분「8.진단용엑스선장치」를 근 거로 하여 설정된 시험항목들이다. 성능시험방법은 제조사 별로 다들 상이함을 알 수 있는데, 이는 각 회사별로 표방하 고 있는 성능이 다르며, 국내 기준규격의 부재로 제조사가 임의로 성능시험항목을 정하기 때문인 것으로 사료된다.

    성능에 관한 시험항목은 기 허가된 국내 허가증 분석자료 및 전문가협의체 자문을 통하여 도출하였다. 시험기준은 동 일 팬텀을 기준으로 재현성(같은 기계에서 다회 측정했을 때 측정값의 변동치), 정확성(밀도두께 값이 실제 팬텀 값과 유사한 정도) 등을 3개 제조사의 장비를 사용하여 측정하였 으며, 그 결과값을 통계적으로 분석하여 기준값을 결정하였 다. 또한 국제 규격 및 의료기기 기준규격에서 엑스선 장치 의 조사선량 재현성의 기준은 표준편차를 평균한 변동계수 (Coefficient of Ⅴariation)값으로 판정하고 있다14). 5회 이 상 측정한 조사선량의 변동계수 값이 0.05 이하이면 재현성 이 뛰어나다고 판단하는데15) 제조사별, 각 부위별로 변동계 수는 0.004~0.018 사이로, 변동계수 값이 모두 0.05 이하 인 것을 확인할 수 있다. 변동계수 0.05 이하의 기준은 조사 선량에 대한 기준이며 골밀도(Bone Mineral Density; BMD) 측정에 대한 재현성의 기준은 현재 국내·외 기준이 정 해져 있지 않으므로, 추후 연구되어야 할 필요성이 있다.

    3.가이드라인(안) 마련

    본 기술문서 작성 가이드라인(안)은 명칭(제품명, 모델 명), 분류번호(등급), 모양 및 구조(작용원리, 외형, 치수, 특성), 원재료, 제조방법, 사용목적(성능), 사용방참고법, 사용 시 주의 사항, 포장 단위, 저장방법 및 사용기간, 시험 규격 등의 항목으로 구성되며, 각 항목은 각각 「의료기기 허 가·신고·심사 등에 관한 규정」 8조~17조에 따라 작성되었 다. 각 항목은 허가증 분석을 통해 우수한 예시를 참조하여 작성되었으며, 심사자의 의견을 반영한 문구를 첨부하여 민 원인이 심사기준을 이해하고 이에 맞추어 작성할 수 있도록 유도하였다. 특히 본 가이드라인(안)은 기술문서 작성 시 실 수가 잦은 부분과 심사 지침서에서 주요하게 다루는 항목을 위주로 개발되었다. 모양 및 구조의 작용원리 항목과 특성 항목의 작동원리를 혼동하여 작성하지 않도록 정의를 명확 히 하였으며, 일반 사용목적과 특정 사용목적의 작성요령을 예시와 함께 제시하여 민원인이 일반 사용목적과 특정 사용 목적을 명확히 구분할 수 있도록 안내하였다. 또한 구성품 등의 나열 순서를 항목별로 일치시켜 심사자들의 이해를 높 이고 신속한 심사가 가능할 수 있도록 하였으며, Table 3과 같이 최근 단계적으로 적용되는 IEC 60601-1 3판의 제출 서류에 대한 설명을 추가하여 민원인의 혼란을 방지하고자 하였다.

    1).안전성에 관한 시험항목 선정

    2015년 7월부로 3등급 의료기기에 대하여 IEC 60601-1 3판이 적용되면서, 국내 기준규격 이외에도 이와 동등하다 고 판단되는 시험항목을 기재하도록 하였다16). 의료기기 안 전성에 관한 시험으로는 첫째, 식약처 고시 「의료기기의 전 기․기계적 안전에 관한 공통기준규격」또는 이와 동등한 국 제기준규격 IEC 60601-1 등이 요구되며, 둘째, 식약처 고 시 「의료기기의 전자파안전에 관한 공통기준규격」 또는 IEC 60601-1-2가 요구된다. 셋째, 식약처 고시 「방사선안 전에 관한 보조기준규격」 [별표 2] 또는 IEC 60601-1-3이 요구되며, 넷째, 「사용적합성에 관한 보조기준규격」(식품의 약품안전처 고시) [별표 3] 또는 IEC 60601-1-6이 고시 개 정(3판) 후 추가로 요구된다.

    2).성능에 관한 시험방법 제시

    성능시험 항목은 Table 4와 같이 도출되었으며, 성능시 험에 사용할 기준 팬텀은 Fig. 4와 같이 골밀도 기기 실험에 국제적으로 가장 많이 사용되는 모형인 BFP (Bona Fide Phantom, CIRS사), ESP (European Spine Phantom, QRM사)17,18) 및 제조사 자체팬텀으로 선정하였으며, 팬텀의 골밀도 기준값과 골밀도 측정기로 측정한 데이터를 비교·분 석하여 성능을 평가할 것을 권고하였다. 선정된 성능시험항 목은 크게 세 가지로, 이중에너지 X선 흡수 계측법(Dual Energy X-ray Absorptiometry, DXA)의 성능에 관계하는 두 종류의 X선 에너지 파형을 확인하는 듀얼에너지 확인시 험과, 측정된 결과값이 실제 골밀도 값과 얼마나 유사한지 확인하는 골밀도 측정 정확성 시험과, 동일한 조건과 동일 한 골밀도를 측정했을 때 값이 얼마나 균일하게 나오는지 확인하는 골밀도 측정 재현성 시험이 있다.

    듀얼에너지 확인시험의 경우 제조회사에서 정한 기준에 따라 각각 High energy와 Low energy 두 종류의 파형 확 인이 요구된다. 시험방법으로는 오실로스코프를 고정하여 싱글에너지 모드로 파형을 측정하고, 듀얼에너지 모드로 파 형을 측정한다. 골밀도 측정 정확성 시험의 경우, ESP를 이 용하여 L1부터 L3 모든 각 구간에 대해 BMD를 5회 측정하 였을 때, 기준값의 ±10% 이내로 값이 측정되어야 한다. 시 험방법은 ESP 팬텀을 이용하여 L1부터 L3의 부위별 골밀도 값을 5회 측정하여 각 측정 결과값을 구한 뒤 부위별 결과값 과 기준값의 오차를 계산하여 ±10% 이내인지 확인한다. 골 밀도 측정 재현성 시험은 두 가지 시험을 거쳐야 한다. 첫 째, 제조사의 정도관리팬텀(자체팬텀)을 이용하여 BMD를 10회 측정하였을 때 결과값의 변동계수가 ±1.5% 이내여야 하며, 시험방법은 제조사 정도관리 팬텀을 이용하여 골밀도 값을 10회 측정한 다음, 10회 측정한 값에 대한 평균값 및 표준편차를 구하여 변동계수를 산출한다. 둘째, 척추모형 팬텀(BFP 또는 ESP)을 이용하여 BMD를 10회 측정한 결과 값의 변동계수가 ±1.5% 이내여야 하며, 시험방법은 BFP 또 는 ESP를 이용하여 골밀도 값을 10회 측정한 뒤 이에 대한 평균값과 표준편차를 구하여 변동계수를 산출한다.

    Ⅳ.결 론

    본 연구에서는 의료기기 기술문서 작성 시 국내 개별 기 준규격이 없어 민원이 많이 발생하고 있는 엑스선골밀도측 정기의 성능시험규격을 국내·외 자료조사를 통해 개발하였 고, 산·연·관 전문가협의체의 다양한 의견을 수렴하여 엑스 선골밀도측정기 기술문서 작성을 위한 가이드라인(안)을 개 발하였다. 또한 민원인의 올바른 기술문서 작성 및 일관성 있는 심사를 유도하기 위해 각 항목별로 모범안과 관계법 령, 작성요령 및 심사기준을 자세히 안내하였다. 본 가이드 라인(안) 마련으로 기술문석 작성 및 심사 시 효율적인 업무 수행을 가능케 하였고, 궁극적으로 국내 의료기기 시장 발 전에 이바지하고자 한다.

    Figure

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    Global and domestic market size of the bone absorptiometric X-ray system (Medical eTrack, 2012)

    JRST-39-263_F2.gif

    The number of the bone absorptiometric X-ray system by type of hospital in Republic of Korea (2015)

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    Research strategy to develop the guideline on writing the technical document for the bone absorptiometric X-ray system

    JRST-39-263_F4.gif

    International standard phantoms used in performance test for DXA

    Table

    Comparison of requirements for approval of the bone absorptiometric X-ray system by institution

    Comparison of the performance test lists of the bone absorptiometric X-ray system by manufactured or imported products already approved by MFDS

    Comparison of the technical documents required for MFDS approval between IEC 60601-1 3rd edition and IEC 60601-1 2nd edition

    Comparison of the medical device test items and criterion

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