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Bitte verwenden Sie diesen Link, wenn Sie dieses Dokument zitieren oder verlinken wollen: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-002361-6

Sichere Entwicklung von Medizin-relevanter Software nach dem Medizin-Produkte-Gesetz

  • Diese Arbeit schafft ein Verständnis für die Notwendigkeit und Inhalte von Regelungen zum Thema Sicherheit im Medizinproduktesektor. Sicherheit als Basis für Gesundheit und somit Bestandteil des höchsten Guts des Menschen ist eine wesentliche Herausforderung für jeden Hersteller von Medizinprodukten. Dies wird durch europäische Richtlinien und Verordnungen auch auf europäischer Ebene geregelt, um den Binnenmarkt zu überwachen. Durch diese Festlegungen wird ein vergleichbares Niveau im europäischen Wirtschaftsraum erzielt. Dies lässt sich auch bis in deutsche Gesetze nachvollziehen. Dort sind die wesentlichen Anforderungen inklusive der Notwendigkeit der CE Kennzeichnung und die Einbeziehung von speziellen Organisationen festgesetzt. Neben den gesetzlichen Anforderungen wurden in dieser Arbeit die normativen Rahmenbedingungen aufgezeigt. Dadurch kann das Sicherheitsniveau deutlich gehoben und vereinheitlicht werden. Auf Basis der gesetzlichen und normativen Anforderungen wurden Entwic klungsphasen und ein roter Faden für die sichere Entwicklung beschrieben. Um spezielle Themen rund um die Sicherheit zu erläutern, wurden anhand eines Beispiels ausgewählte Schritte zur Erhöhung der Sicherheit dargestellt. Die als Beispiel herangezogene Software zur Zellzahlbestimmung bei Leukämiepatienten stellt nach der auf der Homepage der Universitätsmedizin Greifswald veröffentlichten Nutzungsbedingung kein Medizinprodukt dar. Zwar lässt das Medizinproduktegesetz ausdrücklich zu dass Software auch ohne die dafür benötigte Hardware ein Medizinprodukt ist, doch wird die Zweckbestimmung auf lediglich nicht medizinische Zwecke beschränkt. Ursache für diese Einschränkung ist die Unsicherheit bezüglich der Umsetzung des Medizinproduktegesetzes. Diese Arbeit leistet einen Beitrag um die Entwicklung Gesetzeskonform zu gestalten. Die Software selbst ist eine Bereicherung für die Medizin. Allerdings kann die Software auch erheblichen Schaden anrichten. Bei falscher Verwendung kann es in letzter Konsequenz sogar zum Tod des Patienten führen. Dies führt zu einer Einstufung in die Klasse C gemäß IEC62304 und zu einer Einstufung in die Klasse IIb gemäß 93/42/EWG. Möchte man die Zweckbestimmung ändern und die Nu tzung der Software für den Einsatz in der onkologischen Diagnostik und Therapie freigeben, muss ein Risikomanagementprozess instanziiert und durchgeführt werden. Die wesentlichen Schritte wurden exemplarisch in dieser Arbeit dargestellt. Unabhängig davon muss die Konformität zur IEC 62304 hergestellt und nachgewiesen werden. Hierbei sind die Maßnahmen gemäß Klasse C zu wählen. Eine klinische Bewertung, eine Konformitätsbewertung und eine CE Kennzeichnung sind erforderlich. Das Beispiel der Software zur Zellzahlbestimmung bei Leukämiepatienten verdeutlicht drei Problemkreise: 1. Wird eine relevante medizinische Fragestellung erforscht, sind Antworten mit wissenschaftlichen Methoden nachvollziehbar zu begründen. Dazu gehört insbesondere die Publikation der Resultate, die Voraussetzung ihrer Nachprüfbarkeit ist. Für die vorgestellte Methode zur Zellzahlbestimmung ist dies erfolgt. 2. Die Nutzbarmachung wissenschaftlichen Fortschrittes für die Behandlung von Patienten führt oft auf die Entwicklung von Arzneimitteln, Medizingeräten, die Anwendung von Softwarelösungen u.Ä.. Die hierbei zu beachtenden aufwendigen Regularien sind, speziell für Software, Gegenstand dieser Arbeit. Die Umsetzung der Berechnungsmethode in Software ist technisch gelöst, ihre Bereitstellung als Medizinprodukt erfordert einen Aufwand, den eine Klinik nicht leisten kann. 3. Den Aufwand für Forschung und Entwicklung durch kommerzielle Nutzung der Ergebnisse zu kompensieren ist legitim, wenn nicht gar notwendig. Hierbei entsteht ein Widerspruch zwischen der wissenschaftsethisch unverzichtbaren Transparenz der Beweise der Resultate und der vom Patentrecht geforderten Geheimhaltung der Erfindung. Eine Refinanzierung des Aufwandes für Zulassung und Inverkehrbringung erscheint unrealistisch, da eine Patentierung des Verfahrens wegen der bereits erfolgten Veröffentlichungen entfällt.
  • This thesis provides an understanding of the need for and content of regulations on safety in the medical devices sector. Safety as the basis for health and therefore part of the highest values for human beings is a major challenge for every manufacturer of medical devices. This is regulated by European directives and regulations at European level in order to monitor the European market. These specifications guarantee a comparable level in the European Economic Area. This can be traced even into German law. The essential requirements are set out, including the need for the CE marking and the inclusion of specific organisations. In addition to the legal requirements the normative framework is presented in this work. As a result, the achievable level of safety can significantly be raised and standardized. Based on the legal and normative requirements a guideline for medical software development was worked out. In order to explain special topics regarding safety, some of those development steps have been illustrated by an example. The example used in this thesis is software for cell counting in leukemia. In fact, according to the Terms and Conditions posted on the website of the University of Greifswald it is not a medical product. The reason for this limitation is the obscurity of the implementation of the “Medizin-Produkte-Gesetz”. This thesis supports a law compliant development. The software itself is a benefit for medicine. However, the software can also cause considerable damage. The worst case, which could occur by incorrect usage or wrong software output, is the death of individuals. This leads to a classification in class C according to IEC62304 and according to 93/42/EEC to a classification in class IIb. If you want to change the purpose and release the use of the software in oncological diagnosis and therapy, a risk management process has to be instantiated and executed. The essential steps were exemplified in this thesis. In addition, the conformity to IEC 62304 must be achieved and proven. For doing so, the measures required for Class C have to be selected. A clinical evaluation, a conformity assessment and CE marking are needed. The example software for cell counting in leukemia reveals three problem areas: 1. When medical questions are researched, answers must be justified using scientific methods. This also includes the publication of results, which is a prerequisite of their verifiability. For the presented method for cell counting this has been performed. 2. The application of scientific progress for the therapy of patients often leads to the development of drugs, medical equipment or software. The complex regulations especially for software are subject of this thesis. The implementation of the calculation in software is technically realized but the deployment as a medical device requires an effort, a clinic can not afford. 3. Compensation of expenses for research and development through commercial use of the results is legitimate. This results in a contradiction between the transparency of the results, which are ethically indispensable, and the evidence, which is required and the secrecy of the invention required by patent law. A refinancing of the expenses for approval and commercialization seems unrealistic due to patenting of the process is omitted because it is already completely publicated.

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Metadaten
Author: Roman Krzemien
URN:urn:nbn:de:gbv:9-002361-6
Title Additional (English):Safe development of medical-related software compliant to the Medizin-Produkte-Gesetz
Advisor:Prof. Dr. Karl-Ernst Biebler
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2015/12/01
Granting Institution:Ernst-Moritz-Arndt-Universität, Universitätsmedizin (bis 31.05.2018)
Date of final exam:2015/11/06
Release Date:2015/12/01
Tag:Medizinprodukt, Medizinproduktegesetz, Sicherheit
medical devices, medical devices directive, safety
GND Keyword:Medizinisches Gerät, Software
Faculties:Universitätsmedizin / Institut für Biometrie und Medizinische Informatik
DDC class:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 610 Medizin und Gesundheit