1、无源医疗器械的生物性能检验,为什么要进行医疗器械生物性能检验?,医疗器械与人体接触、介入或植入体内后会与人体发生非常复杂的反应过程: 组织反应、血液、免疫反应,以及这三种反应所引起的全身反应,以上三种生物反应在临床上的表现:渗出物反应; 感染; 钙化; 血栓栓塞; 肿瘤,因此,临床前的生物学试验或生物安全性评价是必要的!,无源医疗器械生物性能检验依据的标准,GB/T 14233.2-2005 医用输液、输血、注射器具检验方法 第2部分:生物学试验方法 GB/T 16175-2008 医用有机硅材料生物学评价试验方法 ISO 10993GB/T 16886系列标准,ISO 10993系列标准及采
2、标情况,GB/T 16886.1 医疗器械生物学评价 第1部分:评价与试验,试验/评价项目的选择,有哪些具体的产品呢?,表面接触类,半体内,半体内,植入类,对于一个新的材料和器械可按以上分类原则进行分类,再确定进行的评价试验项目,对于某些材料和器械可能会使用在几个不同部位,通常需要进行所属各类相应的评价试验,视具体情况而定,例如:某些缝线可用于表皮缝合,也可用于组织内缝合,有的还可用于心脏手术缝合,这时缝线就必须进行以上三类要求的所有生物学试验。,几个原则,一般是在完成基本评价试验后再考虑补充评价试验 如果材料和器械用于计划生育或生殖系统部位时,就必须补充做生殖和发育毒性试验 如果材料和器械在
3、体内会发生降解,就必须补充做体内生物降解试验,要考虑的因素,在考虑一种材料与组织间的相互作用时,不能脱离整个医疗器械的总体设计 一个好的医疗器械必须要具备有效性和安全性 这就涉及到材料的各种性能。例如化学性能、电子性能、力学性能、形态学性能、生物学性能等 一个生物相容性好的材料未必具备好的力学性能 因此,一般是在材料满足其物理和化学性能后,再去评价它的生物性能。但是直到目前材料的尺寸和表面形态对人体组织的影响还未进行深入研究,在现有的标准中都未涉及到这一问题,对一个产品的生物学评价, 不仅和制备产品的材料的性能有关, 而且还和加工工艺有关,所以应该考虑加入材料中的各种添加剂,以及 材料在生理环
4、境中可浸提出的物质或降解的产物,在产品标准制定时,应对最终产品的可浸提物质的 化学成分进行定性和定量的要求和分析,这样可控制和减少最终产品对生物体的危害,实际上,考虑到灭菌可能对生物材料和医疗器械的潜在作用,以及伴随灭菌而产生的毒性物质,因此,在进行生物学评价试验时,应该用最后灭菌过的产品或最后灭菌过的产品中有代表性的样品作为试验样品或作为制备浸提液样品,在进行生物学评价试验时为了减少动物使用量和节约时间,一般是先进行体外试验,后进行动物试验,如果体外试验都通不过,就不必做动物试验,根据我们的经验,一般是先进行溶血试验和细胞毒性试验。特别是溶血试验具有很高的灵敏度,是一个很好的粗筛试验,进行生
5、物学试验必须要在专业实验室(应通过国家药品监督管理局的认可),并由经过培训且具有实践经验的专业人员进行,其试验结果应具有可重复性。 在对最终产品作出评价结论时,也应考虑到产品的具体应用及有关文献(包括临床使用资料),由于材料和器械的复杂性和使用的多样性, 不能规定一套硬性的合格或不合格指标,否则会出现两种可能, 一种可能是受到不必要的限制, 另一种可能是产生虚假的安全感,因此一般是在最终产品的标准中确定 合格/不合格的指标, 或接受/不可接受的限度,当最终产品投放市场后,如果制造产品的材料来源或技术条件发生变化; 产品的配方、工艺、初级包装或灭菌条件改变; 储存期内产品发生变化; 产品用途发生
6、变化; 有迹象表明产品用于人体时会产生副作用时; 都要对产品重新进行生物学评价,几种常用的生物学试验,迟发型超敏反应试验 细胞毒性试验 溶血试验 全身毒性试验 热原试验 刺激试验,迟发型超敏反应试验:用材料或其浸提液做试验,评价生物材料和医疗器械的潜在过敏原。常用的方法有最大剂量法和封闭贴敷法,使用豚鼠做试验,GB/T 14233.2-2005 GB/T 16175-2008 GB/T 16886.10-2005,迟发型超敏反应试验,最大剂量试验 封闭式敷贴试验,所需样品量: 直接接触材料: 片材/薄膜厚度不超过0.5cm的至少需要700cm 凝胶状50g以上 液体50ml以上 浸提液材料:
7、固体15g以上 液体50ml以上,试验流程(最大剂量法),皮内诱导阶段(进行试验样品注射),局部诱导阶段(试验样品敷贴482h),激发阶段(试验样品敷贴24 2h),7d(1d),14 (1d),结果观察(24h和48h),检验所需时间:至少35d!,阴性无致敏阳性: 对照组动物等级小于1而试验组动物中等 级大于1或等于1 对照组动物等级大于1或等于1时,试验组动物反应超过对照动物中最严重的,结果判定,刺激试验,用材料或其浸提液做试验,评价生物材料和医疗器械的潜在刺激原。根据生物材料和医疗器械的具体使用部位,可选择进行皮肤刺激试验、皮内刺激试验或粘膜刺激试验等。常使用兔子做试验,GB/T 14
8、233.2-2005 GB/T 16175-2008 GB/T 16886.10-2005,(原发性)皮肤刺激试验,GB/T 16175-2008 GB/T 16886.10-2005,样品退热贴、口罩、手术衣、手术包巾、外用液体用瓶、凝胶、造口护肤粉等。,试验流程,样品制备 (粉剂、液体、固体、浸提液),样品敷贴:4h/24h,结果观察:1h、24h、48h、72h,检验时间:57d,结果判断,根据原发性刺激指数P进行判定,注意: GB/T 16886.102005 新西兰兔原发性刺激指数为0,按标准判定,供试品皮肤刺激反应类型为极轻微 GB/T 16175-2008 新西兰兔原发性刺激指数
9、为0,按标准判定,供试品皮肤刺激反应分级为无刺激,皮内反应试验,GB/T 14233.2-2005 GB/T 16175-2008 GB/T 16886.10-2005,将浸提液(极性和非极性)注射到动物皮内,观察浸提液对动物的刺激作用,常见的产品:透析器、氧合器、管路、过滤器、 输血输液、注射器具、经皮椎体成型手术器械等,试验流程,样品制备 制成浸提液(生理盐水/植物油),样品注射,结果观察(24h、48h、72h),检验时间:5d,结果判断,分别计算试验样品和对应溶剂的综合平均计分 试验样品与溶剂对照平均计分之差不大于1.0符合试验要求,眼刺激试验,当皮肤接触难以评价时,试验流程,样品制备
10、(液体、固体),试验样品滴于1眼内 对侧滴入空白液,结果观察 (1h、24h、48h、72h),检验时间:5d,结果判断,根据眼损伤计分系统对观察到的反应进行记分并记录。根据试验眼与对照眼之间的差异性进行判断,试验眼反应应不大于对照眼。,溶血试验,本试验将医疗器械与血液直接接触,通过测定红细胞释放的血红蛋白量以判定供试品的体外溶血程度。,GB/T 14233.2 GB/T 16175 GB/T 16886.4,试验流程,样品制备 样品切成条状,5g/10ml,家兔心脏采血 抗凝稀释后加入样品中,离心,吸取上清液测量吸光度(545nm),水浴30min,水浴60min,试验时间:1d,溶血率5是
11、可接受的,体外细胞毒性试验,体外细胞毒性试验具有通用性,广泛适用于各种医疗器械和材料的评价。通过细胞培养技术,测定生物材料和医疗器械,或其浸提液对细胞溶解(细胞死亡)、抑制细胞生长和其它毒性作用。常用直接接触法。常用标准: GB/T 16886.5-2003 医疗器械生物学评价第5部分:体外细胞毒性试验 GB/T 161752008 医用有机硅材料生物学评价试验方法 GB/T 14233.2-2005 医用输液、输血、注射器具检验方法第2部分:生物学试验方法,根据被评价样品的性质、使用部位和使用特性选择适当的试验方法。,试验分成3类:浸提液试验、直接接触试验、间接接触试验,代表产品:氧合器、透
12、析器、超滤器、注射器、输液器等,试验流程,将细胞接种于细胞培养板中,加入试验样品(浸提液/直接接触样品),结果观察(72h),试验时间:7d,2d后,结果判断,定性评价:用显微镜观察细胞,对细胞形态、空泡形成、脱落、细胞溶解等方面的变化进行评价、计分、确定细胞毒性反应程度,此外,在GB/T 14233.2-2005中,四唑盐(MTT)比色法,适用于医用输液、输血、注射器具。,接种细胞(96孔板),加入材料浸提液,加入MTT4h后加入DMSO,用酶标仪测定吸光度,计算RGR,试验时间:7d,24h,72h,MTT法结果判断,通过细胞计数计算相对增殖度(RGR),并根据RGR进行细胞毒性反应分级。
13、阴性对照反应应不大于1级 阳性对照至少为3级,一般体内材料应不大于细胞毒性2级,热原试验,检测材料或其浸提液中是否有致热原物质。将材料或其浸提液由静脉注入兔体内(10ml/kg),在一定时间内观察兔体温变化,以判断在材料或浸提液中是否含有热原物质 有一些生物材料和也可用细菌内毒素检查法,根据试样与细菌内毒素产生凝集反应的机理,以判断材料或其浸提液中细菌内毒素的限量是否符合标准要求,基本流程:将浸提液注入家兔耳缘静脉,每隔30min测一次家兔体温,共测6次,判定依据:测量结束后,单只兔体温升高不超过0.6,3只兔体温升高总和不超过1.4,即为合格。,急性全身毒性试验,用材料或其浸提液,通过单一或多种途径用动物模型做试验,评价其急性有害作用 常用生理盐水浸提液进行小鼠尾静脉注射,用植物油浸提液进行小鼠腹腔注射。在注射后24、48和72小时观察小鼠的体重变化,运动和呼吸状态,以及死亡情况 这和药典上的异常毒性试验和药物急性毒性试验是很不相同的,观察小鼠形态、称量体重,判断其毒性反应程度,通过多种途径、在不到试验动物寿命10%的时间内 (例如大鼠要超过90天), 测定生物材料和医疗器械的有害作用,亚急性(亚慢性)毒性试验,方法基本相同,区别在于时间的长短。测量参数包括血液生化、尿液、病理学观察等,Thank You ! !,