生物學評價2012施燕平

1、醫(yī)療器械生物學評價GB/T 16886(ISO10993),國家食品藥品監(jiān)督管理局濟南 醫(yī)療器械質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心 施燕平 (濟南高新區(qū)天濼路99號 聯(lián)系電話:0531-82682978),一 、醫(yī)療器械生物學評價意義及現(xiàn)狀,,,1987年，美國、英國和加

2、拿大頒布了一項指導性文件程序備忘錄#G87- 1：“三方生物學評價指南”。 1989年, 國際標準化組織ISO/TC194成立 1992年，發(fā)布了ISO10993-1：1992 1993年，歐共體發(fā)布了EN 30993-1：1993 1995年，F(xiàn)DA-ODE發(fā)布通用程序備忘錄（#G95-1）  1995年，《醫(yī)用材料和器械基本生物學試驗日本指南》

3、 1996年，成立全國醫(yī)療器械生物學評價標準化技術委員會 SAC/TC248 1997年，我國等同轉(zhuǎn)化了并發(fā)布了GB/T16886.1-1997 1997年， ISO10993-1：1997 2001年，我國對GB/T16886.1進行了修訂。在全國范圍內(nèi)組織了五期標準宣貫班。 2007年，國家食品藥品監(jiān)督管理局發(fā)布了《醫(yī)療器械生物學評價與審查 指南》

4、 2009年，發(fā)布了ISO10993-1：2009,背景信息：,醫(yī)療器械生物學評價體系表,1.1通用標準（4項）------------ 相關標準　　　　　　 ┌──────┼──────┐

5、 2.1 　2.2 　2.3 生物學 　降解試 　理化試 試驗方 驗標準 　驗標準

6、 法標準 　 （11項） ?。?項） 　（3項） 31

7、 7 3注：主要是指GB16886系列及其它GB,1.1 醫(yī)療器械生物學評價通用標準（4項）,GB/T 16886.1-2011 醫(yī)療器械生物學評價 第1部分：風險管理過程中的評價與試驗(ISO 10993-1:2009)GB/T 16886.2-2000 醫(yī)療器械生物學評價 第2部分：動物福利要求(ISO 10993-2:1992)ISO10993.8- 醫(yī)療器械生物學評價 第8部分

8、：生物學試驗參照樣品的選擇和定性(中止撤消）GB/T 16886.12-2005 醫(yī)療器械生物學評價 第12部分：樣品制備與參照樣品(ISO 10993-12:2002)（2007）YY/T 0297.1-1997 醫(yī)療器械臨床調(diào)查(ISO 14155:1996)YY/T 0297.2-1997 臨床調(diào)查試驗方案(ISO 14155:1996),2.1 醫(yī)療器械生物學評價生物學試驗方法標準（11項）,GB/T 16886.3-2

9、008 醫(yī)療器械生物學評價 第3部分：遺傳毒性、致癌性和生殖毒性試驗(ISO 10993-3:1997)GB/T 16886.4-2003 醫(yī)療器械生物學評價 第4部分：與血液相互作用試驗選擇(ISO 10993-4:2002)GB/T 16886.5-2003 醫(yī)療器械生物學評價 第5部分：體外細胞毒性試驗(ISO 10993-5:19992009)GB/T 16886.6-2009 醫(yī)療器械生物學評價 第6部分：植入后

10、局部反應試驗(ISO 10993-6:2007)GB/T 16886.10-2005 醫(yī)療器械生物學評價 第10部分：刺激與致敏試驗(ISO 10993-10:2002)GB/T 16886.11-2009 醫(yī)療器械生物學評價 第11部分：全身毒性試驗(ISO 10993-11:2006)GB/T 16886.16-2003 醫(yī)療器械生物學評價 第16部分：降解產(chǎn)物和可溶出物的毒代動力學研究設計(ISO 10993-16:19

11、97)GB/T 16886.17-2005 醫(yī)療器械生物學評價 第17部分：可濾瀝物允許限量的建立 (ISO 10993-17:2002)GB/T 16886.20-2010 醫(yī)療器械生物學評價 第20部分：醫(yī)療器械免疫毒理學試驗原理和方法(ISO 10993-20:2006)GB/T 16175-2008 醫(yī)用有機硅材料生物學評價試驗方法GB14233.2-2005 醫(yī)用輸液、輸血、注射器具檢驗方法 第2部分：生物學試

12、驗方法,2.2 醫(yī)療器械生物學評價降解試驗標準（4項）,GB/T 16886.9-2001 醫(yī)療器械生物學評價 第9部分：潛在降解產(chǎn)物的定性和定量框架(ISO 10993-9:1999)（2010）GB/T 16886.13-2001醫(yī)療器械生物學評價 第13部分：聚合物醫(yī)療器械的降解產(chǎn)物的定性與定量(ISO 10993-13:1998) （2010）GB/T 16886.14-2003醫(yī)療器械生物學評價 第14部分：陶瓷降解產(chǎn)物的

13、定性與定量(ISO 10993-14:2001)GB/T 16886.15-2003 醫(yī)療器械生物學評價 第15部分：金屬與合金降解產(chǎn)物的定性與定量(ISO 10993-15:2000)YY/T 0473-2004 外科植入物 聚交酯共聚物和共混物 體外降解試驗（ISO 15814:1999）YY/T 0474-2004 外科植入物用聚L-丙交酯樹脂及制品 體外降解試驗（ISO 13781:1997）YY/T 0511-2

14、009 多孔生物陶瓷體內(nèi)降解和成骨性能評價試驗方法,2.3 醫(yī)療器械生物學評價理化試驗標準（3項）,GB/T 16886.7-2001 醫(yī)療器械生物學評價 第7部分：環(huán)氧乙烷滅菌殘留量(ISO 10993-7:1995) GB/T 16886.18-2009 醫(yī)療器械生物學評價 第18部分：材料化學定性(ISO 10993-18:2005)GB/T 16886.19-2009 醫(yī)療器械生物學評價 第19部分：材料理化.機械和

15、形態(tài)定性(ISO 10993-19:2006)YY/T 0616-2007 一次性使用橡膠手套生物學評價要求與試驗 方法,動物源性醫(yī)療器械病毒控制標準也在ISO/TC194中制定,目前我國正在根據(jù)國際標準制定4項行業(yè)標準,YY 0771.1-2009 醫(yī)療器械生產(chǎn)用動物組織及其衍生物 第1部分:風險分析與管理（ISO224

16、41-2007）YY 0771.2-2009 醫(yī)療器械生產(chǎn)用動物組織及其衍生物 第2部分:索源、收集和處置（ISO22442-2007）YY 0771.3-2009 醫(yī)療器械生產(chǎn)用動物組織及其衍生物 第3部分:病毒和傳播媒介的去除與滅活 （ISO22443-2007）YY 0771.4-醫(yī)療器械生產(chǎn)用

17、動物組織及其衍生物 第4部分:病毒和傳播媒介的去除與滅活原則及過程確認分析 YY XXXX 含動物源材料的一次性使用醫(yī)療器械的滅菌 液體滅菌劑滅菌的確認與常規(guī)控制 (ISO 14160:1998),GB/T16886.1（ISO 10993－1）標準的重要性,GB/T16886.1和GB9706.1組成了醫(yī)療器械安全保證兩大標準體系是GB/T 16886系列標準的綱領性標準是推薦性標準，

18、給出了正確評價醫(yī)療器械生物安全性的方法和指南醫(yī)療器械的審查者和評價者必須掌握醫(yī)療器械生產(chǎn)者應該熟悉,GB/T 16886.1(ISO10993-1)標準特點,它是建立在科學的風險管理基礎之上的產(chǎn)物。體現(xiàn)了生物學家們在醫(yī)療器械評價領域中的新思維和新觀念。實現(xiàn)了全球統(tǒng)一。具有三個鮮明的特點：注重合理的評價程序注重運用現(xiàn)有的信息強調(diào)生物安全性評價，不能絕然脫離器械的總體設計GB/T 16886.1作用是以一個框架結(jié)構，幫助設計一種

19、使用動物數(shù)量最少、評價風險最小、評價速度最快的生物學評價方案。,,,國際標準和國內(nèi)標準歷來發(fā)布情況ISO 10993-1：1992 《醫(yī)療器械生物學評價 第1部分：試驗選擇指南》（GB/T16886.1-1997） ISO 10993-1：1997《醫(yī)療器械生物學評價 第1部分：評價與試驗》（GB/T16886.1-2001 ）ISO 10993-1：2003《醫(yī)療器械生物學評價 第1部分：評價與試驗》ISO 1099

20、3-1：2009《醫(yī)療器械生物學評價 第1部分：風險管理過程中的評價與試驗》（GB/T16886.1-2011 ）,,GB/T 16886.1,該標準對指導我國醫(yī)療器械的生物學評價和審查具有重要的指導意義，是從事醫(yī)療器械管理者（特別是審查者）和評價者必須掌握，生產(chǎn)、科研方面的技術人員應熟悉的重要指導性標準。正確運用該標準，則能夠以最快的速度、最少的經(jīng)費、最低的實驗動物耗用取得最佳的生物安全性評價效果，從而保證醫(yī)療器械的使用安全。反之，如

21、果不能正確運用該標準，則達不到應有的生物安全性評價效果，甚至導致動物實驗“試驗過度”，造成不必要的動物資源的浪費。,,,學習要點,,1. 按程序開展生物學評價2. 對醫(yī)療器械最終產(chǎn)品進行評價3. 對醫(yī)療器械組成材料進行評價4. 生物學評價應建立在文獻評審和材料表征基礎上5. 生物學評價應以器械生產(chǎn)過程穩(wěn)定為前提 6. 生物學試驗中優(yōu)先進行體外試驗7. 動物試驗應在臨床研究前開展8. 評價和試驗人員應根據(jù)器械/材料與人體接觸

22、類型評價與設計試驗方案9. 善待試驗動物10．應利用風險分析對生物學試驗結(jié)果進行評價,二、醫(yī)療器械生物學評價總體要求,,(一)、范圍和目的,ISO 10993把醫(yī)療器械分為與人體直接或間接接觸和與人體不直接或不間接接觸兩類。ISO 10993不涉及與患者身體不直接接觸或不間接接觸的材料和器械,也不涉及由于機械故障所引起的生物學危害。 GB/T16886 涉及器械/材料的毒理學，不涉及微生物學。,,在器械的總體設計中, 除了生物性

23、能以外, 還應考慮其他一些重要的材料特性。 該標準則對下列方面給出指南： a) 指導醫(yī)療器械生物學評價的基本原則; b) 按器械與人體接觸的部位和時間分類的定義; c) 選擇合適的試驗。,(二)、術語和定義,這些定義不僅適用于該標準本身，而且適用于ISO 10993所有標準。 1.醫(yī)療器械（Medical device） 由生產(chǎn)者設計成為下列目的用于人體的, 不論是單獨使用還是組合使用

24、的, 包括使用所需軟件在內(nèi)的任何儀器、設備、器具、材料或者其他物品, 這些目的是：1） 疾病的診斷、預防、監(jiān)護、治療或緩解；2） 傷殘的診斷、監(jiān)護、治療、緩解或代償；3） 人體結(jié)構或生理過程的研究、替代或修復；4） 生命的維持；5） 妊娠的控制；6） 醫(yī)療器械的消毒；7） 為醫(yī)療目的提供信息的對人體標本進行體外檢驗的器具。 其對于人體內(nèi)或人體上的主要預期作用不是用藥理學、免疫學或代謝的手段獲得，但可能有這些手

25、段的參與并起一定的輔助作用。,注1: 該定義由全球協(xié)調(diào)工作組織（GHTF）制定。[YY/T 0287-2003,定義3.7] 注2： 在有些管轄范圍內(nèi)可能認為是醫(yī)療器械，但尚無協(xié)調(diào)途徑的產(chǎn)品是： 1） 殘疾/身體有缺陷人員的輔助用品； 2） 用于動物疾病和傷害的治療/診斷的器械； 3） 醫(yī)療器械附件(見注3)； 4） 消毒物質(zhì)； 5） 滿足上述定義要

26、求，但受到不同控制的、含有動物和人類組織的器械。 注3： 制造商指定與“母體”醫(yī)療器械一起使用能使該器械達到預期目的附件，宜適用于GB/T 16886/ISO 10993。 注4： 醫(yī)療器械不同于藥品/生物制品, 其生物學評價的方法也不同。 注5： 醫(yī)療器械可包括牙科器械。 新定義將對醫(yī)療器械消毒的器械和體外診斷試劑和儀器都列為是醫(yī)療器械的范圍。,,,,,2.材料(Mat

27、erial): 任何用于器械及其部件的合成或天然的聚合物、金屬、合金、陶瓷或其他無生命活性的物質(zhì)，包括無生命活性的組織。 3.最終產(chǎn)品(final product)處于“使用”狀態(tài)的醫(yī)療器械。有些器械或材料是在臨床使用前將多個部件裝配在起或?qū)⒍鄠€材料混合在一起使用，在這種情況下，按使用說明書準備后的產(chǎn)品應視為最終產(chǎn)品。,,,,,4.數(shù)據(jù)組（data set）： 用以表征器械生物學反應所需的各

28、種來源的信息。 需要注意的是，GB/T16886.1-2011要求根據(jù)該標準中表A.1來確定評價所需的數(shù)據(jù)組。標準強調(diào)醫(yī)療器械新產(chǎn)品生物學評價的數(shù)據(jù)組應完整，但數(shù)據(jù)組的來源并不局限在“試驗”上，而是盡量用已有新息（包括資料評審和臨床評價），試驗只是用于對欠缺數(shù)據(jù)的補充。數(shù)據(jù)組來源和齊全性具體可以包括：文獻評審、臨床經(jīng)驗和生物學試驗。 文南評審見標準中附錄C。,(三)、醫(yī)療器械生物學評價的基本原則,1.醫(yī)療器械生物

29、學評價應遵循以下原則1)材料或器械的選擇與評價應遵循一定的評價程序；2).在設計階段就應對材料的選擇和試驗程序進行判斷并形成文件。3)專家評價的原則：生物學評價應由具有理論知識和實踐經(jīng)驗、能對各種材料的優(yōu)缺點和試驗程序的適用性進行判斷的專業(yè)人員進行策劃、實施并形成文件。,2.選擇器械材料時要考慮的因素,在醫(yī)療器械的設計過程中，設計者要首先考慮選擇何種材料。在確定所選用的材料之前，應收集有關材料信息，權衡各種材料的優(yōu)缺點。為保證最

30、終產(chǎn)品在人體上使用的安全性，評價程序應包括對所選材料的生物學評價。 選擇器械材料時, 為滿足器械的各種性能要求, 就要考慮以下諸多因素: a) 化學性能; b) 生物學性能; c) 物理學性能; d) 電學性能; e) 形態(tài)學性能; f) 力學性能; g) 其他性能。,3. 最終產(chǎn)品生物學評價應考慮的因素,產(chǎn)品設計完成后，還要考慮最終產(chǎn)品的生物安全性。除材料外還有其他因素影

31、響最終產(chǎn)品的生物安全性，這些因素(不局限于所選用的材料）包括: a) 制造所用材料； b) 預期的添加劑、工藝污染物和殘留物；　c) 可瀝濾物質(zhì)；　d) 降解產(chǎn)物；　e) 其他組件及其在最終產(chǎn)品中的相互作用； f) 最終產(chǎn)品的性能與特點； g) 最終產(chǎn)品的物理特性，包括但不限于：多孔性、顆粒大小、形狀和表面形態(tài)。,,應在進行任何生物學試驗之前鑒別材料化學成分并考慮其化學表征（見GB/T 16886.

32、18），如果器械的物理作用影響生物相容性，應加以考慮（見GB/T 16886.19） 對化學成分進行定性和定量分析, 雖不屬于生物學試驗的項目, 卻是醫(yī)療器械生物學評價體系的重要組成部分。對材料進行定性定量分析的結(jié)果，可能避免不必要的生物學試驗(ISO10993-18對此有詳細的描述)。,4. 生物學評價試驗應考慮的因素,1). 器械作用類型：醫(yī)療器械最終產(chǎn)品潛在危害范圍很廣，對人體危害程度取決于對人體的作用類型。器械對人體

33、的作用包括短期作用（如：急性毒性、皮膚、眼或結(jié)膜刺激、致敏、溶血、血栓形成）和長期或特異性毒性作用[如:亞慢性毒性或慢性毒性、遺傳毒性、致癌性、生殖毒性(包括致畸性)]。 2). 器械分類：為了簡化試驗選擇, 需根據(jù)器械與人體的接觸性質(zhì)、程度、時間、頻次，對器械進行分類。不同接觸類型的器械應用于人體時，對人體安全的影響是不同的，該標準是根據(jù)產(chǎn)品的接觸類型來選擇生物學試驗項目。,5. 確定生物學危害項目,確定器械類別以后, 便可

34、根據(jù)其分類按標準中 第6章規(guī)定選擇評價試驗項目。,6. 生物學試驗的要求,為減少不必要的重復，節(jié)省動物資源，試驗應遵循以下兩個原則: a) 在進行體內(nèi)試驗(動物試驗)前，應盡可能地先進行體外篩選試驗。 b) 對試驗數(shù)據(jù)應予以保留, 數(shù)據(jù)積累到一定程度就可進行綜合分析。,7、產(chǎn)品生物學性能的重新評價,醫(yī)療器械在下列情況下,應考慮對材料或最終產(chǎn)品重新進行生物學評價:a) 制造產(chǎn)品所用材料來源或技術規(guī)范改變時；

35、b) 產(chǎn)品配方、工藝、初級包裝或滅菌改變時；c)涉及貯存的制造商使用說明書或要求的任何改變，如貯存期和/或運輸改變時 ；d) 產(chǎn)品預期用途改變時；e)有證據(jù)表明產(chǎn)品用于人體后出現(xiàn)了不良反應時 。,,,滅菌對生物安全性的影響,滅菌效果（GB/T16886不涉及）器械上殘留的EO（環(huán)氧乙烷）或ECH(2-氯乙醇) 對人體有毒害作用。滅菌過程對醫(yī)療器械材質(zhì)的影響，可能會降低其生物安全性,,產(chǎn)品用途改變是指,產(chǎn)品說明書中所稱的應用范圍

36、發(fā)生改變，如： 產(chǎn)品的接觸性質(zhì)改變 產(chǎn)品的作用時間改變 產(chǎn)品的應用群體改變,,(四)、 醫(yī)療器械生物學評價分類,一般來講, 對同一種材料而言, 接觸體表比植入體內(nèi)、短期接觸比持久接觸對人體的危害要小。植入到組織要比植入到血液循環(huán)系統(tǒng)對人體的危害要小。由此可見，各種醫(yī)療器械由于與人體接觸的途徑和時間的不同、對其生物安全性要求也就不同。因此，標準要求在選擇生物學評價試驗項目之前，應首先按器械接觸途徑和接觸時間

37、對器械進行分類。,1、器械按與人體接觸性質(zhì)分類,── 非接觸器械（GB/T16886.1標準不涉及）── 表面接觸器械 a) 皮膚；b) 粘膜；c) 損傷表面── 外部接入器械 a) 血路, 間接； b) 組織/骨/牙質(zhì)接入；c) 循環(huán)血液── 植入器械 a) 組織/骨；b) 血液,2、按接觸時間分類,a) 短期接觸(A): 一次或多次使用接觸時間在24h以內(nèi)的器械;b) 長期接觸(B): 一次、多次(累

38、積)或長期使用接觸時間在24h以上30日以內(nèi)的器械;c) 持久接觸(C): 一次、多次(累積)或長期使用接觸超過30日的器械。注：a)器械兼屬兩種以上時間分類，應執(zhí)行較嚴的試 驗要求。 b)對于多次使用的器械，應考慮潛在的累積作用， 按這些接觸的總時間對器械進行歸類。,3. 醫(yī)療器械/材料生物學評價分類表,按上述分類原則，表1、表2和表3中列出了各種器械分類舉例

39、。需要說明的是，對于表中未列出的材料和器械也要按以上分類原則進行分類。分類不是絕對的，切忌不加分析對號入座，要根據(jù)產(chǎn)品的使用說明書及具體產(chǎn)品使用情況分類。,表1表面接觸器械,,表2 外部接入器械,,表2 外部接入器械(續(xù)),,表3 體內(nèi)植入器械,,(五)、生物學評價試驗選擇,在對器械生物學評價的基礎上，再按器械類別選擇評價試驗項目。附錄A用于確定各種器械和作用時間應考慮的基本評價試驗及必要時應考慮的補充評價試驗。 由于醫(yī)

40、療器械的多樣性, 對任何一種器械而言, 所確定的各種試驗并非都是必須的或可行的，應根據(jù)器械的具體情況考慮應做的試驗。表中未提到的其他試驗也可能是必須做的。 應對所考慮的試驗、選擇和/或放棄試驗的理由進行記錄。,(六)、試驗,1. 總則 除規(guī)定的基本原則外,作為總風險管理過程的一部分,當認為有必要進行醫(yī)療器械生物學試驗時還應做到以下幾點： a)試驗應在無菌的最終產(chǎn)品上、或取自最終產(chǎn)品上有代表性的樣品上、或與最終產(chǎn)品同樣

41、方式加工（包括滅菌）的材料上進行 ;b) 選擇試驗過程應充分考慮各有關因素;c) 如果是制備器械浸提液, 溶劑及浸提條件應與最終產(chǎn)品的性質(zhì)和使用相適應;d) 適宜時，試驗應有相應的陽性對照和陰性對照;e) 試驗結(jié)果不能保證器械無潛在的生物學危害,器械在臨床使用期間還應認真觀察對人體所產(chǎn)生不希望有的副反應或不良事件,,b) 選擇試驗過程應考慮,－ 器械與人體作用或接觸的性質(zhì)、程度、時間、頻次和條件，－ 最終產(chǎn)品的化學和物理性能，

42、－ 最終產(chǎn)品配方中化學劑毒理學活性，－ 如排除了可瀝濾物的存在，或已知可瀝濾物的毒性可以接受, 某些試驗可以不進行(如對全身作用的評價)－ 器械表面積與接受者身材大小的關系，－ 已有的文獻、非臨床試驗和經(jīng)驗方面的信息，－考慮試驗的靈敏性及其與有關生物學評價數(shù)據(jù)組的特異性 － 本標準的主要目的是保護人類, 其次是保護動物, 使動物的數(shù)量和使用降至最低限;,,,,2.基本評價試驗 基本評價試驗是指

43、一般情況下應予考慮的基本生物學反應試驗。包括： 1、細胞毒性試驗 2、皮膚致敏試驗（遲發(fā)型超敏反應） 3、刺激試驗 4、皮內(nèi)反應試驗 5、急（三）考慮的評價試驗性全身毒性試驗 6、亞慢性毒性(亞急性毒性)試驗 7、遺傳毒性試驗 8、植入試驗 9、血液相容性試驗,,,,3.考慮的評價試驗 這些評價試驗具有以下特點： a）試驗不具有普遍性，如生殖與發(fā)育毒性、生物降解；

44、 b）試驗復雜、周期長、費用高； c）試驗方法不成熟，還處于發(fā)展階段。 選擇做這些試驗時宜在風險評定的基礎上根據(jù)具體接觸性質(zhì)和接觸周期慎重考慮。 考慮的評價試驗有： 1、慢性毒性試驗 2、致癌性試驗 3、生殖與發(fā)育毒性試驗 4、生物降解試驗 5、毒代動力學研究 6、免疫毒理學試驗,,醫(yī)療器械/

45、生物材料生物學評價與試驗所采用的試驗方法，大多數(shù)都采用比較經(jīng)典、比較成熟的方法。但是，醫(yī)療器械/生物材料是多種多樣的，各種生物材料的應用是不相同的。生物醫(yī)學材料是一門新發(fā)展起來的學科，生物材料的生物學試驗方法也是在不斷發(fā)展的科學。,生物學試驗,生物學試驗應在符合GLP要求的專業(yè)實驗室在進行體內(nèi)試驗(動物試驗)前，應盡可能地先進行體外（篩選）試驗保留和積累試驗數(shù)據(jù),試驗報告中的信息應詳盡,樣品制備 GB16886.12,任何試驗結(jié)果

46、都是在一定制備條件的，選擇合適的制備條件非常重要1.浸提條件和方法（1）浸提條件依據(jù)常用操作并在論證的基礎上提供一個標準化的方法，在多數(shù)情況下為產(chǎn)品使用適宜的加嚴條件?？刹捎孟铝械囊粋€條件進行浸提：(37±1)℃，（72±2）h；(50±2)℃，（72±2）h；(70±2)℃，（24±2）h；(121±2)℃，（1±0.1）h；,,標準的表面積用

47、于確定所需的浸提液體積。標準的表面積包括樣品兩面和連接處的面積，不包括不確定表面的不規(guī)則面積。當由于樣品外形不能確定其表面積時，浸提時可使用質(zhì)量/體積。對于多孔表面材料，也可以采用其他表面積浸提比，只要能模擬臨床使用條件或測定潛在危害即可。除非有其他不適用性，浸提之前應將材料切成小塊，以使材料浸沒在浸提介質(zhì)中。聚合物宜切成10mm×50mm或5mm×25mm的小塊。,標準表面積和浸提液體積,,生物學試驗項目,1.

48、細胞毒性試驗:采用細胞培育技術，測定器械、材料和/或其浸提液引起的細胞改變（細胞溶解，細胞死亡），以及對細胞生長的抑制和對細胞的其他影響。其試驗方法有：1.1浸提液試驗法;1. 2.直接接觸試驗法；1. 3間接接觸法；1. 3.1.瓊脂覆蓋法；1. 3.2.濾膜擴散法。 該試驗屬體外試驗，能在短期內(nèi)檢出供試品對細胞新陳代謝功能的影響，對毒性物質(zhì)具有較高的敏感性，從而能快速篩選材料。因此，為生物學試驗中首選

49、試驗項目。,2.致敏試驗: 采用一種適宜的動物模型，測定器械、材料和/或其浸提液潛在的接觸致敏作用。 致敏試驗的方法很多，在ISO10993中主要有兩個方法： 2.1最大計量耐受法2.2 斑貼法 注:ISO新標準草案中增加了LLNA法(小鼠局部淋巴結(jié)試驗)（閃爍計數(shù)法） 為了減少試驗動物數(shù)量，國際標準中提倡，可以將致敏、刺激和皮內(nèi)反應試驗結(jié)合起來

50、開展。像這種將幾個基本評價試驗結(jié)合起來進行的試驗在國際標準中稱之為擴展型試驗,3.刺激試驗: 采用一種適宜的動物模型，在相應的部位或在皮膚、眼、粘膜等植入組織上測定器械、材料和/或浸提液的刺激作用。 主要有兩個方法： 3.1 斑貼法或原發(fā)刺激法 3.2 皮內(nèi)注射法 在進行試驗時,建議與臨床使用接觸的途徑(皮膚,眼或粘膜)以及接觸時間相適應。應采用皮

51、內(nèi)反應試驗來評價組織對醫(yī)療器械浸提液的局部反應。皮內(nèi)反應試驗還可用于不適宜于用皮膚或黏膜試驗測定刺激的醫(yī)療器械 (如植入或與血液接觸的醫(yī)療器械)。皮內(nèi)反應試驗也適用于疏水性浸提液,4、全身毒性(急性毒性)試驗： 此試驗將器械、材料和或浸提液在24小時內(nèi)一次或多次作用于一種動物模型，測定其潛在的危害作用。 為減少試驗動物數(shù)量，國際標準建議, 全身毒性試驗可被包括在亞急性和亞慢性毒性試驗方案中和植入試驗方案中。,,

52、5、血液相容性試驗： 5.1 血栓形成 5.2 凝血 5.3 血小板 5.4 血液學 5.5 補體系統(tǒng) 溶血試驗屬于血液學方面的試驗，系采用體外法測定由器械、材料和/或其浸提液導致的紅細胞溶解和血紅蛋白釋放的程度。溶血試驗是最為常用的試驗,6.遺傳毒性試驗: 本試驗是采用哺乳動物或非哺乳動物的細胞培養(yǎng)技術，測定器械、材料或其浸提液所引起的基因突變，染色體結(jié)構和數(shù)量的改變，以及DNA

53、或基因的其他毒性。 遺傳毒性試驗的方法很多:6.1.體外方法:6.1.1.鼠傷寒沙門氏菌回復突變試驗(Ames氏試驗).6.1.2.大腸桿菌回復突變試驗. 6.1.3.枯草桿菌回復突變試驗.6.1.4.哺乳動物體外細胞遺傳學試驗,,6.1.5 哺乳動物細胞體外基因突變試驗6.1.6 哺乳動物細胞體外姊妹染色單體互換試驗6.1.7 啤酒酵母基因突變試驗6.1.8 啤酒酵母有絲分裂重組試驗

54、6.1.9 哺乳動物細胞體外DNA損傷、修復和程序外DNA合成試驗,6.2 體內(nèi)試驗: 6.2.1 小鼠骨髓嗜多染紅細胞細胞微核試驗6.2.2 哺乳動物體內(nèi)骨髓細胞遺傳試驗－染色體分析6.2.3 嚙齒動物顯性致死試驗6.2.4 哺乳動物生殖細胞細胞遺傳學試驗6.2.5 小鼠斑點試驗6.2.6 小鼠可遺傳易位試驗 當器械是用已知無遺傳毒性材料制造，或用適用分析方法能夠鑒定浸提液的全部主要成分無遺傳毒性，

55、就不必進行遺傳毒性試驗。需要用試驗來評價醫(yī)療器械的遺傳毒性時，應首先進行一系列的體外試驗，至少包括三項試驗。其中，至少兩項試驗用哺乳動物細胞為靶細胞。試驗應盡量從對DNA的影響、基因突變、染色體畸變?nèi)N水平反映出對遺傳毒性的影響。如體外三項試驗中出現(xiàn)一項或兩項陽性結(jié)果，還應進行體內(nèi)試驗評價。,7.植入試驗: 此試驗是采用外科手術方法，將材料或最終產(chǎn)品的樣品植入或放入動物或人的預定部位或組織內(nèi)，用肉眼和顯微鏡檢查，評價產(chǎn)

56、量或產(chǎn)品對活體組織的局部病理作用。對一種材料而言，如果還需要評價材料的全身作用，那么，植入試驗就等效于慢性毒性試驗。選擇與臨床應用相適應的接觸途徑和接觸時間。,7.1 植入方法:7.1.1 外科手術方法7.1.2 穿刺植入法7.2.植入部位:7.2.1 皮下植入7.2.2 肌肉植入7.2.3 骨內(nèi)植入,8.生物降解試驗:在下列情況下應考慮生物降解試驗：器械設計成生物可降解的；或器械預期植入30d以上；或材料系統(tǒng)被公

57、認為在人體接觸期間可能會釋放毒性物質(zhì)。如果可能的降解產(chǎn)物是在預知量以內(nèi)，并且降解的速率與具有安全臨床使用史的產(chǎn)品相似；和/或如果微粒的物理狀態(tài)（即尺寸分布和形狀）與具有安全臨床使用史的產(chǎn)品相似；或有足夠的關于預期使用中該物質(zhì)和降解產(chǎn)物的降解數(shù)據(jù)時，則可不必進行生物降解試驗。,(七)、試驗方法的保證,1、試驗方法保證生物學實驗室所開展的試驗應有足夠的質(zhì)量保證。標準要求，生物學評價中采用的試驗方法應靈敏、精密并準確， 試驗結(jié)果應是可重現(xiàn)

58、的(實驗室間)和可重復的(實驗室內(nèi))。 2、持續(xù)保證產(chǎn)品所用材料對其預定用途不僅開始具有可接受性的保證,而且長期持續(xù)具有可接受性的保證,這是質(zhì)量管理體系的一個范疇。標準建議制造商應按GB/T19001-ISO 9001建立質(zhì)量管理體系，以使材料的生物學安全性得以持續(xù)的保證。,三. 實施GB/T 16886.1-ISO 10993-1 標準應注意的問題,,(一)、采用正確的評價程序,見框圖

59、,,最終滅菌醫(yī)療器械包裝試驗方法標準體系,,(二)、在材料”定性和定量”基礎上利用信息進行生物學評價,1) 材料的定性和定量2）與同類產(chǎn)品比較3) 是否需要進行生物學試驗的確定,1.材料定性和定量(材料表征) 成分信息獲取渠道,a) 公認的材料名稱b) 材料理化特性信息 (分子量、玻璃轉(zhuǎn)化溫度、熔點、密度和溶脹等) c) 從材料的供應方獲取材料的成分信息

60、(商品名、產(chǎn)品代號、規(guī)范、成分與配方等) d) 從器械的加工方獲取加工助劑的成分信息e) 化學分析f) 有關產(chǎn)品標準g）管理部門建立的材料控制文件或材料注冊體系,2.與同類產(chǎn)品比較 毒理學等同性(一),a）所選用材料的成分和可瀝濾物與經(jīng)臨床確認過的材料等同；b）所選用材料符合現(xiàn)行標準中所規(guī)定的該材料的使用目的、接觸時間及接觸程度；c）所選用材料具有其接觸程度比本器械更嚴的臨床應用史；d）所選用材料浸提物質(zhì)限量不超過ISO

61、 10993-17規(guī)定的允許極限；,與同類產(chǎn)品比較 毒理學等同性(二),e）所選用材料的化學成分或殘留物比同樣接觸條件的臨床材料更具有毒理學安全性； f）所選用材料的化學成分或殘留物與同樣接觸條件的臨床材料具有相同的毒理學安全性；g）所選用材料與同樣接觸條件的臨床材料僅有的區(qū)別在于前者所用的添加劑、污染/殘留物要少或已被除去；h)所選用材料與同樣接觸條件的臨床材料僅有的區(qū)別在于前者的可浸提物的水平降低了。,由于醫(yī)療器械的材料與用

62、途對其生物安全性起決定性作用，如果能夠證明注冊產(chǎn)品材料和用途與上市產(chǎn)品具有等同性，就表明注冊產(chǎn)品具有最基本的生物安全保證。但這還不足以證明注冊產(chǎn)品與上市產(chǎn)品具有完全的等同性，還應當證明兩者的生產(chǎn)過程（加工過程、滅菌過程、包裝等）是否相同，因為生產(chǎn)過程也可能會引入新的有害物質(zhì)（滅菌劑、加工助劑、脫模劑等殘留物）。 注：與自家生產(chǎn)的上市產(chǎn)品進行比較，往往比與他家生產(chǎn)上市產(chǎn)品進行比較更現(xiàn)實、更具可操作性。 等

63、同性判定的特例：對于已上市的產(chǎn)品重新評價時，可與自身進行比較。未改變或有所降低就視為與上市器械具有等同性。,3.是否需要進行生物學試驗的確定,對新產(chǎn)品要提出生物學免試, 生產(chǎn)者應向?qū)彶檎咛峁┫铝凶C明材料：a) 詳細的材料特性和材料一致性的詳細證明；b) 同材料、同品種的上市產(chǎn)品，且該已上市產(chǎn)品具有安全使用史的文獻資料；c) 新產(chǎn)品與上市產(chǎn)品有相同的加工過程、人體接觸（臨床應用）和滅菌過程的證明。如有不同，應有該不同不會影響生物安全

64、性的證明和/或試驗數(shù)據(jù)。,(三)、評價人員在選擇試驗項目時要注意的問題,由于醫(yī)療器械的多樣性, 對任何一種器械而言, 按表A.1所選擇的各種試驗并非都是必須的或可行的，應根據(jù)器械的具體情況考慮應做的試驗。表中未提到的其他試驗也可能是必須做的。應注意，對各種材料和最終產(chǎn)品都應考慮所有潛在的生物學危害。對醫(yī)療器械或材料進行生物學評價, 并不意味著所有潛在危害的試驗都是必須或可行的。因此, 必須對選擇和/或放棄試驗的理由進行記錄。這要求評價

65、者應提供有關試驗選擇的文字材料，尤其是要提供放棄試驗的理由的文字材料。,,評價人員在選擇試驗項目時，要學會應用風險分析。當認識到某項生物學危害的風險存在時，h 應衡量控制該危害所需付出的“代價”和給患 者帶來的“受益”，把危害控制在患者能夠承受的現(xiàn)實水平。并非危害風險控制得越小越好，這就是風險管理的基本內(nèi)涵。 合理設計實驗，減少試驗動物的消耗，最大限度地利用動物資源。 GB/T16886.1-2011中非常強調(diào)

66、將多項試驗結(jié)合到一起來開展。比如，要將植入試驗與慢性毒性試驗、亞慢性毒性試驗、亞急性毒性試驗結(jié)合起來一起開展。,風險分析在生物學評價中的應用 （一）,定義風險：一個導致?lián)p害的危害的發(fā)生概率及損害的嚴重程度。 損害：對健康和財產(chǎn)的實際傷害和/或破壞。 危害：損害的潛在源。風險分析：用以判定危害并估計風險的資料研究。風險管理: 針對一系列風險采取一些相應的措施，并在成本適度的情況下

67、將風險控制在容許限度內(nèi)。,風險分析在生物學評價中的應用 (二),在毒理學風險的控制中，絕對安全是達不到的，因為沒有任何事物是絕對安全的，沒有一種材料能保證具有完好的生物相容性。毒理學風險控制的目的應該是將材料毒性合理地控制在一個現(xiàn)實的保證水平。在生物學評價中運用基于風險管理的方法，有可能會免去不必要的試驗和經(jīng)費。這樣既節(jié)省了寶貴的資源，又能達到適宜的安全性保證水平。,風險分析在生物學評價中的應用 (三),為達到將材料毒性風險合理地控制

68、在現(xiàn)實的保證水平之目的，需要權衡許多復雜的因素。其中最主要的是權衡成本和受益。對于總體的生物學評價而言，建立在材料定性基礎上的生物學風險分析的效果最佳。,風險分析在生物學評價中的應用 (四),對于選擇某一項試驗而言， 在考慮是否有必要做一項生物學試驗時, 也是一個風險評價的過程。應權衡做該項生物學試驗的代價與受益。 代價 = 費用 （人、財、時間） + 動物保護 受益 = 試驗的成熟程度 當代價大于受益