GB/T 16886.6-2022: 医疗器械生物学评价 第6部分：植入后局部反应试验

  下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文

  件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于

  4.2.1 应按照ISO 10993-12制备试验样品和参照或对照材料。植入样品的尺寸和形状应形成文件并

  进行论证。附录A、附录B、附录C和附录D中给出了各种植入部位的试验样品。物理特性(例如形

  态、密度、硬度、表面)可能会影响试验材料组织反应的性质,因此应予以记录并在表征组织反应时考虑这

  4.2.2 应根据最终产品预期所用方法对每个植入样品来加工、处理、清洗污染物和灭菌,并应在研究

  文件中进行确认。植入样品在最终制备和灭菌后,应进行无菌操作,以保证植入样品在植入前和植入时

  4.2.3 对于用于组织工程医疗产品的支架材料,可能不宜使用预先装有细胞和/或蛋白质的最终产品,

  因为动物对这样的产品细胞/蛋白质成分产生的免疫反应,以及细胞对动物产生的反应可能会干扰局部组

  4.2.4 对于复合材料(如骨水泥、牙科材料),在使用之前可能要混合组分,并在植入前进行固化。设计

  为在放置前固化的多组分材料,可在使用前进行组分混合并在植入前进行固化。但设计用于原位聚合

  的材料(例如骨水泥、许多牙科材料),应以在原位聚合的方式予以植入。应对所使用的步骤形成文件并

  4.2.5 非固形材料(包括粉剂)可装在两端开口的圆柱形管内用于植入后局部反应试验(见ISO 10993-

  12中给出的管材选择)。按照制造商的使用说明书制备试验材料,将材料装入管内直至与端口平齐,谨

  慎操作防止试验材料污染管的外表面;如出现污染不应植入样品。避免空气进入管内,并确保装入管内

  聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或聚四氟乙烯(PTFE)管常用于本试验。PE管经高压蒸汽处理可能会

  4.2.6 应通过与已确立临床可接受性和生物相容性的类似样品/材料的组织反应进行比较来进行

  4.2.7 对照品的物理特性如形状,特别是表面状况,如实际可行应与植入试验样品相似,任何差异都应

  说明并论证。如试验材料装入管内,对照品应是与管相同的材料,直径与管的外径相同。对照棒材或管

  对于包含两种或多种不一样的材料/由两种或多种不一样的材料组成的器械,试验样品宜具有相似组分或可

  能需要多个植入物,例如,如果某一器械由高密度聚乙烯(HDPE)和钛组成,那么试验样品宜由 HDPE

  5.1.1 试验样品应植入与材料预期临床应用最相关的组织,对样品数量、组织和植入部位的选择理由

  应形成文件。附录A、附录B、附录C和附录D给出了各种植入部位的试验方法。如选择其他植入部

  位,仍应遵循附录A、附录B、附录C和附录D给出试验方法的基本科学原理,并进行论证。

  注:对某些器械,具有给出特定植入研究的产品质量标准来评价局部组织反应,例如,人工晶状体植入物和牙科应用

  5.1.2 对于可吸收性材料,应采用一种适当的方式标记植入部位,用于在特定的时间段结束时识别该

  部位。推荐仅在间隔较短的研究中使用非侵入持久性的皮肤标记和/或模板标记样品植入位置。在大

  多数情况下,可采用适宜的非吸收性阴性对照(例如,HDPE1mm×2mm×5mm,PP缝合线、金线、

  夹)组成的位置标记物来标记植入位置。这些位置标志物可以在组织学处理之前,在不影响试验样品-

  特殊情况下,可采用假手术步骤来评价手术步骤对有关组织的影响;这样的一种情况应提供具体的论证。

  5.2.1 动物管理和饲养应完全执行ISO 10993-2。正常的情况下首选小型实验动物,比如小鼠、大鼠、仓

  5.2.2 基于研究中针对具体生物材料的特殊科学考虑,可论证使用较大型动物,或者若需要调整植

  5.2.3 动物种属的选择符合ISO 10993-2规定的原则,适当考虑植入试验样品的尺寸、每只动物植入物

  的数量、根据动物预期寿命确定的试验周期,以及动物种属可能存在的生物学反应差异性。

  5.2.4 对于短期试验,通常使用啮齿类动物或兔。对于长期试验,适宜使用啮齿动物、兔、犬、绵羊、山

  5.2.5 在开始可降解材料的动物研究之前,宜考虑体外降解研究的相关信息。对于可吸收性材料,在

  开展较大型动物研究之前,宜先采用啮齿动物进行预试验,以测定材料的预期降解率。

  5.2.6 应在同样条件下将试验和对照材料样品植入相同年龄、性别和品系的同一种属动物的对应解剖

  部位,根据动物种属体型大小和解剖位置情况,确定植入物的数量和尺寸。在可能的情况下,参照/对照

  5.2.7 然而,当进行神经植入研究(见附录D),或植入后局部反应是作为通过植入进行全身毒性试验的

  5.3.1 应根据临床可能接触时间,或是持续至相应生物学反应达到或超过某一稳定状态的时间,来确

  5.3.2 对于非吸收性材料,短期反应评估一般为1周至4周,长期反应评估则一般超过12周。植入材

  料的局部生物学反应与材料特性和手术创伤反应有关,术后植入物周围组织架构的改变随时间而变化。

  植入后的最初2周,可能很难将外科手术所致的反应与植入物引起的组织反应区分开来。在肌肉和结

  缔组织中,植入后9周至12周时细胞群呈稳定状态,这取决于动物种属和手术创伤的严重程度。在骨

  5.3.3 对于可吸收性材料,试验周期应与试验产品在临床相关植入部位估计的降解时间相关。确定样

  品评价时间点时,应估算降解时间。这能够最终靠体外实时或加速降解试验来实现,也可以在某些情况下

  通过数学模型方法来实现。正常的情况下,研究周期宜涵盖或超过材料的完全吸收终点。可吸收性材料

  的评价周期将部分依赖于材料的降解速率。研究间隔宜跨越植入物降解时间框架的重要部分,并应至

  a) 早期时间框架(无或微量降解)---对于可吸收性材料,通常宜使用植入后1周和2周之间的

  b) 中期时间框架(发生降解时)---宜根据特定可吸收性材料的降解特性来指导选择可吸收器械

  的后续的研究时间间隔。目标时间间隔宜允许评估预期最明显的组织学反应(例如,最有可能

  发生实质性结构紊乱和/或器械碎裂)。降解时间比较久的植入物在大多数情况下要多个评估时间点,并

  c) 当植入含有不同吸收速率的复合材料时,植入时间间隔宜包含反映这些组分降解特征的时间

  d) 末期时间框架(当植入物基本被吸收时)---该时间间隔是为了在可吸收性组分在植入部位有

  植入物完全吸收后的大体和显微学评价很重要。然而,在没有完全吸收情况下,如果满足以下条

  注:体内降解可能持续很长一段时间,有时会超过一年。如果植入物在预期研究周期内没有被完全吸收并且无法

  通过显微镜观察,那么通过增加动物以延长观察周期(设置“待检测”组时间点)可能很有帮助。

  在末期时间框架内材料未被完全吸收的情况下,宜提供一份终止该研究的适宜的科学论证报告,并

  推荐开展跨越植入物重要降解时间框架的长期研究。可在根据详细情况考虑体外预降解材料植入

  法(如超过50%质量损失或50%机械强度损失),以更加快速地观察植入后的末期事件。但是,这种研

  5.3.4 在可吸收性材料与以下情况联合应用时,表征这种可吸收性器械降解过程的方法不适用于评价

  其局部反应:作为药物缓释载体、组织工程医疗产品的支架、或非吸收性植入物的表面涂层。因为与药

  物和/或细胞的联合应用的组合器械可引发新问题,所以宜向适宜的监督管理部门咨询可吸收性组合产品的

  5.3.5 虽然本文件没有涉及ISO 10993-11中给出的全身毒性问题,但推荐从采用植入方式来进行的任何

  5.3.6 对于长期研究,表1中给出了非吸收性生物材料普遍可接受的观察周期。宜按照ISO 10993-2

  在每一时间点人道处死动物。特殊情况下,采用全身麻醉且伴有恢复期的连续取样是可接受的,应形

  5.4.1 手术应在常规麻醉条件下进行,如采用其他麻醉形式应进行论证,并应符合ISO 10993-2。

  附录A、附录B、附录C和附录D分别描述了皮下、肌肉、骨或神经植入的具体插入或植入步骤。

  5.4.2 附录A、附录B、附录C和附录D中描述了每只动物的植入数量和每一观察期的动物数量。应

  植入足够数量的试验和对照植入物,以确保最终用于评价的样品数量能得出有效结果。

  5.4.3 外科手术技巧对各种植入步骤的结果均可产生极大的影响,应在无菌条件下进行手术,并采用

  使植入部位最小创伤的方法。用剪、刮或别的机械方式除去手术区域毛发,再用适宜的消毒剂消毒暴露

  的皮肤部位,确保植入物或伤口表面不接触毛发。术后可采用缝合线或伤口夹闭合伤口,采用预防措施

  5.4.4 研究期间应定期观察并记录动物的健康情况。术后应在适宜的间隔期观察试验中的每只动物,

  应记录任何异常现象,包括局部、全身和行为的异常,并在试验报告中描述对结果的潜在影响。

  5.4.5 宜在适当的间隔期测量体重。术后镇痛剂的使用应符合ISO 10993-2的要求。

  5.4.6 在试验周期结束时,采用过量麻醉剂或符合ISO 10993-2原则的其他可接受的人道方法安乐术

  通过记录不同时间点观察到的肉眼和组织病理学反应来评价生物学反应。将试验样品、对照样品

  在相对于每个植入物的等效位置做对照和试验植入物的比较,这样可将组织与植入物之间相对

  圆柱形样品的评价区域为其两端之间的中部。对于带沟槽的圆柱形植入物,适于评价区域为凹槽

  在每一试验间隔,应对附录A、附录B、附录C和附录D中规定的足够数量的样品进行评价,这些

  在特殊情况下,当用于评价的初始植入部位数量不足,或动物缺失时,参与评价的病理学家可以先

  应检查每一植入部位正常组织架构的改变,宜包括局部引流淋巴结的评估。推荐使用低倍放大镜。

  记录观察到的任何组织反应的性质和程度,比如血肿、水肿、囊腔和/或其他大体发现。记录是否存在植

  入物,及其形态和位置,包括可降解材料可能的残留物。彩色微距影像可有助于形成文件记录。

  除检查植入部位外,当动物表现出不健康症状或对植入物产生反应时,应进行肉眼尸检。

  动物被人道方式处死后,切取植入物及其未受影响的组织,周围组织要足够多(2mm~5mm),以

  能够进行局部组织病理学反应评价。如候选供试材料在检查部位不明显(可吸收性材料),可扩大切取

  部位,将预期植入位置周边几个毫米的正常组织都包括在内。在此阶段,可对包含试验和/或对照材料

  的植入部位样本做化学固定。10%的溶液适用于大多数材料的化学固定和染色。根据组织

  样本的大小,固定24h到72h是合理的。进行化学固定后,即可以从植入物囊腔中小心移除坚硬的材

  料,如金属或致密塑料。囊腔代表植入腔。在石蜡制片中,软性材料可能会被取材、修块,并在组织处理

  对于非降解植入物,宜根据大体病理学情况采集引流淋巴结。对于可降解植入物,在可行的情况下

  宜采集引流淋巴结,因为对引流淋巴结的评价对证明可降解材料的迁移具备极其重大意义。

  如有存在健康情况不佳和大体病理学指征,或试验设计用于评价全身毒性,适宜时应采集其他

  按照组织学评价要求,采用适宜的步骤处理切取的组织样品,包括固定、修块、包埋、切片和染色。

  采用常规技术(石蜡包埋)时,组织包膜在接触固定液之前或之后可能是开放的,这时应报告植入物

  表面和组织床状况。如果新鲜未固定组织的包膜是开放的,小心操作避免破坏植入物/组织界面。对诸

  如金属或致密塑料等硬质材料植入物/组织界面处进行研究时,首选硬塑料包埋法来代替石蜡包埋法,

  该法可将植入物在原位与组织包膜完整包埋在一起。采用适宜的切片或磨片技术制备组织学切片。

  当组织或植入物不能采用石蜡切片技术时,在大多数情况下要采用其他包埋/切片技术(如塑料包埋)对组

  织/植入物界面进行评价。如果包埋技术导致组织/植入物界面改变,应观察所有界面情况并形成文件。

  注2:对于软组织内的“软”植入物,进行组织样品处理时,可不用取出植入物。

  组织学评价的记分系统应关注受影响部位的范围,采用定量(以微米计)或半定量(见附录E)的方

  对于可降解/可吸收性材料,在试验中期或接近完全降解阶段时,在受检的组织样品内应还存在一

  些可降解植入物的残留材料。此外,在评价组织是否已修复至正常结构时,应对有代表性的植入部位区

  对于骨内植入物,要关切组织与材料之间的界面。评价植入物周围的骨接触面积和骨的数量,

  对于观察到不良组织病理学结果(如免疫细胞浸润)的情况,除了标准的苏木素-伊红组织病理学评

  试验报告应足够详细,以便能够独立的评估结果。当有多种器械材料时,病理学家宜对每一材料单

  独进行评价和报告。报告应包括5.1至5.5中所列各项内容,另外还应报告下列项目。

  a) 报告中应包括对切取技术的描述。应记录每只动物每个观察期切取出的植入物数量。

  b) 应记录对植入物的评价,包括对植入物、组织和器官的总体观察结果。应描述所采用的固定和

  d) 对于可吸收性材料,报告应包含但不仅限于降解程度的描述,包括材料取出时的特性(游离颗

  粒、纤维形成、无定形凝胶、结晶度)。如果植入物可以在不损伤植入物/组织界面的情况下被

  e) 当植入物的最终目的是使组织重建,则评价主要关注植入部位预期形成的正常组织情况,而不

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