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嘉峪檢測網(wǎng) 2019-10-31 10:30
作者：李天任 , 邵安良 , 魏利娜 , 陳亮 , 徐麗明
中國食品藥品檢定研究院, 北京 102629
摘要：
目的：醫(yī)療器械安全性和有效性評價(jià)中動物試驗(yàn)是重要手段之一，醫(yī)療器械臨床前動物試驗(yàn)研究是許多Ⅲ類醫(yī)療器械，特別是創(chuàng)新型醫(yī)療器械進(jìn)行臨床試驗(yàn)研究之前需要開展的重要項(xiàng)目。本綜述為規(guī)范開展醫(yī)療器械臨床前動物試驗(yàn)研究提供參考。方法：本文在歸納國內(nèi)外醫(yī)療器械臨床前動物試驗(yàn)研究領(lǐng)域的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，參考了《藥物非臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范》的框架對醫(yī)療器械臨床前動物試驗(yàn)研究的考慮要點(diǎn)進(jìn)行了歸納整理。結(jié)果：本文從人員、設(shè)施、儀器設(shè)備和實(shí)驗(yàn)材料、試驗(yàn)系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程、研究工作的實(shí)施、總結(jié)報(bào)告以及質(zhì)量保證和資料檔案等幾個(gè)方面，歸納總結(jié)了醫(yī)療器械臨床前動物試驗(yàn)研究的考慮要點(diǎn)。結(jié)論：本文為醫(yī)療器械臨床前動物試驗(yàn)研究提供更全面的理解，為開展動物試驗(yàn)研究提供參考。
關(guān)鍵詞：醫(yī)療器械 臨床前動物試驗(yàn)研究 規(guī)范 標(biāo)準(zhǔn) 考慮要點(diǎn)
根據(jù)現(xiàn)行的《醫(yī)療器械監(jiān)督管理?xiàng)l例》要求，醫(yī)療器械的注冊申報(bào)資料包括產(chǎn)品技術(shù)要求、證明產(chǎn)品安全性和有效性的資料和臨床試驗(yàn)研究資料（適用時(shí)）。其中，證明產(chǎn)品安全性和有效性的資料包括按照醫(yī)療器械生物學(xué)評價(jià)系列標(biāo)準(zhǔn)開展的生物學(xué)評價(jià)和臨床前動物試驗(yàn)研究。
生物學(xué)評價(jià)試驗(yàn)內(nèi)容需要根據(jù)“醫(yī)療器械生物學(xué)評價(jià)第1部分：風(fēng)險(xiǎn)管理過程中的評價(jià)與試驗(yàn)（GB/T 16886.1-2011）”，針對預(yù)期申報(bào)產(chǎn)品的生產(chǎn)所用材料、添加劑、加工過程污染物和殘留物、可瀝濾物質(zhì)、降解產(chǎn)物、其他成分以及它們在最終產(chǎn)品上的相互作用、最終產(chǎn)品的性能與特點(diǎn)等進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，確定需要證明產(chǎn)品安全和有效的研究項(xiàng)目。在醫(yī)療器械生物學(xué)評價(jià)的系列標(biāo)準(zhǔn)中，涉及動物試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)：GB/T16886.3-2008“醫(yī)療器械生物學(xué)評價(jià)第3部分：遺傳毒性、致癌性和生殖毒性試驗(yàn)”、GB/T16886.10-2017“醫(yī)療器械生物學(xué)評價(jià)第10部分：刺激與皮膚致敏試驗(yàn)”、GB/T16886.11- 2011“醫(yī)療器械生物學(xué)評價(jià)第11部分：全身毒性試驗(yàn)”、GB/T16886.20-2015“醫(yī)療器械生物學(xué)評價(jià)第20部分：醫(yī)療器械免疫毒理學(xué)試驗(yàn)原則和方法”等。這些標(biāo)準(zhǔn)給出了一般毒理學(xué)評價(jià)所涉及的動物試驗(yàn)指南，以保證動物試驗(yàn)的規(guī)范實(shí)施。這些標(biāo)準(zhǔn)中，主要涉及一些中型動物（如兔子）、小型動物（如大鼠及小鼠）的試驗(yàn)。僅在GB/T16886.6- 2015“醫(yī)療器械生物學(xué)評價(jià)第6部分：植入后局部反應(yīng)試驗(yàn)”的標(biāo)準(zhǔn)中，涉及根據(jù)植入部位、器械預(yù)期用途和產(chǎn)品特征可能會用到大型動物進(jìn)行試驗(yàn)或者原位植入試驗(yàn)，并給出了相應(yīng)的要求。以上這些標(biāo)準(zhǔn)屬于醫(yī)療器械的生物學(xué)評價(jià)試驗(yàn)。
臨床前動物試驗(yàn)研究，作為在臨床試驗(yàn)之前初步驗(yàn)證醫(yī)療器械安全性及有效性的手段，對于尚沒有大量臨床應(yīng)用歷史的高風(fēng)險(xiǎn)醫(yī)療器械以及創(chuàng)新型醫(yī)療器械來說是必要的試驗(yàn)。我國在2016年3月23日發(fā)布了《醫(yī)療器械臨床試驗(yàn)質(zhì)量管理規(guī)范》，在該管理規(guī)范中，明確要求在臨床試驗(yàn)研究之前申請者應(yīng)當(dāng)完成必要的動物試驗(yàn)研究以及風(fēng)險(xiǎn)分析。關(guān)于是否需要做臨床前動物試驗(yàn)研究應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)分析進(jìn)行判斷。2019年4月19日，國家藥品監(jiān)督管理局（NMPA）發(fā)布了《醫(yī)療器械動物實(shí)驗(yàn)研究技術(shù)審查指導(dǎo)原則第一部分：決策原則》，對如何決策是否有必要進(jìn)行臨床前動物實(shí)驗(yàn)研究給出了指導(dǎo)性建議。同日，NMPA發(fā)布了《腹腔內(nèi)置疝修補(bǔ)補(bǔ)片動物實(shí)驗(yàn)技術(shù)審查指導(dǎo)原則》，給出了針對該類產(chǎn)品開展動物實(shí)驗(yàn)研究的具體要求。另外，全國外科植入物與矯形器械標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會組織工程醫(yī)療器械產(chǎn)品分技術(shù)委員會（SAC/ TC110/SC3）組織制定了幾項(xiàng)動物實(shí)驗(yàn)研究相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，即YY/T 0606.10-2008“組織工程醫(yī)療產(chǎn)品第10部分：修復(fù)或再生關(guān)節(jié)軟骨的植入物體內(nèi)評價(jià)指南”、YY/T 1575-2017“組織工程醫(yī)療器械產(chǎn)品修復(fù)和替代骨組織植入物骨形成活性的評價(jià)指南”、YY/T 1598-2018“組織工程醫(yī)療器械產(chǎn)品骨用于脊柱融合的外科植入物骨修復(fù)或再生評價(jià)試驗(yàn)指南”、YY/T 1636-2018“組織工程醫(yī)療器械產(chǎn)品體內(nèi)臨界尺寸骨缺損的臨床前評價(jià)指南”。這些標(biāo)準(zhǔn)針對軟骨和骨植入物的臨床前動物實(shí)驗(yàn)研究，給出了實(shí)驗(yàn)動物的選擇、觀察周期及觀察終點(diǎn)指標(biāo)的確定等具體要求和指導(dǎo)。
在臨床前動物試驗(yàn)研究中，試驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)、可靠、準(zhǔn)確、科學(xué)是實(shí)驗(yàn)質(zhì)量保障的基礎(chǔ)。而如何進(jìn)行動物試驗(yàn)的質(zhì)量管理是保障動物試驗(yàn)質(zhì)量的根本。目前國際上，例如美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）已經(jīng)出臺了相關(guān)的指導(dǎo)原則，即“醫(yī)療器械動物試驗(yàn)研究的一般考量”[1]，指導(dǎo)醫(yī)療器械在良好實(shí)驗(yàn)室規(guī)范（GLP）框架內(nèi)進(jìn)行醫(yī)療器械的非臨床動物試驗(yàn)研究。我國藥品領(lǐng)域早就發(fā)布了《藥物非臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范》[2]，并開始對藥品非臨床研究實(shí)施了GLP管理，為從源頭上提高藥物研究水平，保證藥物研究質(zhì)量發(fā)揮了重要作用。然而，醫(yī)療器械生物學(xué)試驗(yàn)還沒有實(shí)施GLP。GLP管理是保障臨床前動物試驗(yàn)研究質(zhì)量的有力措施，但是，由于醫(yī)療器械非臨床研究在實(shí)施GLP管理中，在各個(gè)層面存在著許多挑戰(zhàn)，我國在該領(lǐng)域的規(guī)范制訂方面尚在不斷完善過程中。
保障醫(yī)療器械臨床前動物試驗(yàn)的質(zhì)量，是科學(xué)評價(jià)醫(yī)療器械安全有效性的基礎(chǔ)。本文參考美國關(guān)于醫(yī)療器械動物試驗(yàn)研究的指南，并參考我國藥品領(lǐng)域《藥物非臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范》的要求，就如何在盡可能滿足GLP管理要求之下開展醫(yī)療器械動物試驗(yàn)研究的考慮要點(diǎn)做一概述，以供相關(guān)研究人員參考。
1 人員
藥品非臨床研究的GLP管理中，對組織機(jī)構(gòu)和人員的配置、職位要求和職能做出了基本的規(guī)定[2]，可供醫(yī)療器械的非臨床研究參考。然而，由于醫(yī)療器械動物試驗(yàn)研究可能涉及的大動物種類較多，如犬、豬、羊等，因此，動物試驗(yàn)研究小組應(yīng)包括熟悉這些大動物生理學(xué)及病理學(xué)的獸醫(yī)參加試驗(yàn)，其職責(zé)是負(fù)責(zé)動物的飼養(yǎng)管理、發(fā)現(xiàn)并解決不良反應(yīng)，并決定是否作出干預(yù)、如何做出相應(yīng)的干預(yù)以及是否出于人道的考慮終止試驗(yàn)流程。另外，醫(yī)療器械的動物試驗(yàn)研究以植入試驗(yàn)為主，因此，獸醫(yī)的職責(zé)還包括保存有價(jià)值的組織（特別是局部組織）以及協(xié)助確定器械與不良作用的相關(guān)性。動物模型經(jīng)常會需要特殊的手術(shù)方式，解剖學(xué)限制和創(chuàng)傷閉合的重要特征，研究團(tuán)隊(duì)最需要具有這一部分專業(yè)知識的獸醫(yī)。同時(shí)，由于醫(yī)療器械植入或介入試驗(yàn)操作的特殊性，有經(jīng)驗(yàn)的臨床外科醫(yī)生參與植入或介入試驗(yàn)就顯得十分重要。
動物試驗(yàn)研究相關(guān)研究人員應(yīng)包括不同技術(shù)人員，如臨床醫(yī)生、獸醫(yī)和獸醫(yī)病理學(xué)及影像學(xué)專業(yè)領(lǐng)域的研究者。應(yīng)保存所有從事動物試驗(yàn)研究或監(jiān)督動物試驗(yàn)研究人員的培訓(xùn)經(jīng)歷和從業(yè)經(jīng)驗(yàn)以及工作描述的檔案。建議應(yīng)基于此人是否適合本研究評估關(guān)鍵人員能力[1]。
建議除了組建一支主力人員隊(duì)伍（包括專題負(fù)責(zé)人、質(zhì)量保證部門、相關(guān)主要研究者）之外，篩選確定一定數(shù)量的專業(yè)人員進(jìn)行監(jiān)測、處理和取樣，并在此期間主動監(jiān)測以前的動物試驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)室檢測中出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)。
2 設(shè)施
藥品非臨床研究的GLP管理中，規(guī)定了動物設(shè)施、與受試品和對照品相關(guān)的設(shè)施以及檔案保管設(shè)施的基本要求[2]，可供醫(yī)療器械的非臨床研究參考。動物實(shí)驗(yàn)設(shè)施設(shè)計(jì)的主要原則有兩點(diǎn)：一是根據(jù)動物保護(hù)的原則，給予實(shí)驗(yàn)動物以合理的動物福利；二是保證動物以較自然的生活方式生活，盡可能減少除實(shí)驗(yàn)本身之外的變量，以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。具體不同設(shè)施環(huán)境的要求見如下逐條的詳述。
2.1 動物設(shè)施
參考藥品非臨床研究的GLP管理中，除了對能夠滿足研究需要的動物設(shè)施的基本要求[2]之外，動物的基本生存條件，包括最小飼養(yǎng)空間、飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)、照明與環(huán)境溫濕度控制等參數(shù)根據(jù)物種及動物等級的區(qū)別有所不同，可參考GB 14925-2010“實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境及設(shè)施”。動物設(shè)施應(yīng)該足夠大，有滿足實(shí)驗(yàn)要求的動物房間或區(qū)域，以確保物種或試驗(yàn)系統(tǒng)的適當(dāng)分離。然而，在除術(shù)后監(jiān)測期需要單獨(dú)飼養(yǎng)之外，推薦群居飼養(yǎng)動物。建議提供的環(huán)境條件包括玩具、干凈的休息平臺和適當(dāng)?shù)耐嫠Ｅc運(yùn)動場地。為保持護(hù)理標(biāo)準(zhǔn)，建議動物飼養(yǎng)場所（籠具）的地板、墻壁和天花板應(yīng)無孔，以便于表面清潔[3-7]。
由于許多Ⅲ類醫(yī)療器械及與外科手術(shù)相關(guān)的植入物需要在亞急性試驗(yàn)期間頻繁觀察，建議研究設(shè)施中修建有進(jìn)入小型康復(fù)室或可提供重癥監(jiān)護(hù)治療（氧氣、用于靜脈給藥的體循環(huán)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程ECG監(jiān)測以及溫度和/或濕度調(diào)整）的封閉設(shè)施通道。另外，建議考慮在封閉的實(shí)驗(yàn)設(shè)施中進(jìn)行一段時(shí)間的動物飼養(yǎng)，隨后在穩(wěn)定期后運(yùn)輸?shù)礁_放和能夠沐浴陽光的設(shè)施[1]。
2.2 與受試物和對照品相關(guān)的設(shè)施
《藥物非臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范》第十二條對與受試物和對照品相關(guān)設(shè)施的要求[2]可供醫(yī)療器械非臨床研究參考。
2.3 檔案保管設(shè)施
除了《藥物非臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范》第十三條對檔案保管設(shè)施的基本要求[2]之外，由于醫(yī)療器械植入或介入手術(shù)操作的復(fù)雜性和風(fēng)險(xiǎn)觀測的需要，重要手術(shù)操作的實(shí)時(shí)錄像監(jiān)控電子檔案的保管對數(shù)據(jù)溯源和完整性、真實(shí)性和手術(shù)不良結(jié)局與器械本身的關(guān)聯(lián)性評估很重要。計(jì)算機(jī)化的檔案設(shè)施具備阻止未經(jīng)授權(quán)訪問和病毒防護(hù)等安全措施[2]。
3 儀器設(shè)備和實(shí)驗(yàn)材料
3.1 研究設(shè)備
除了《藥物非臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范》第十五至十七條對研究設(shè)備的基本要求[2]之外，鑒于醫(yī)療器械動物實(shí)驗(yàn)研究通常非常復(fù)雜，其所用特殊設(shè)備可能會從委托方向合同研究機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)移，因此，建議委托方與顧問和專題負(fù)責(zé)人仔細(xì)研究實(shí)驗(yàn)中使用的合同設(shè)備保養(yǎng)、維護(hù)的相關(guān)知識。參與動物實(shí)驗(yàn)研究計(jì)劃的人員應(yīng)與將實(shí)際實(shí)施研究的人員盡早進(jìn)行頻繁的交流，以確保研究設(shè)施擁有用于研究的適當(dāng)輔助設(shè)備和資源。特殊設(shè)備的轉(zhuǎn)移流程及認(rèn)證、培訓(xùn)、使用應(yīng)制定相應(yīng)的SOP，做好設(shè)備使用記錄[1]。
3.2 受試物和對照品
除了《藥物非臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范》第十八條對受試物和對照品的使用和管理的基本要求[2]之外，鑒于醫(yī)療器械的受試物多為固體材料或器械，建議全面表征研究中使用的所有受試物和對照品。由于不斷的工藝改進(jìn)和優(yōu)化，委托方可能在開始臨床研究之前研發(fā)多次重復(fù)的受試物，因此建議在關(guān)鍵的動物實(shí)驗(yàn)研究使用代表最終臨床設(shè)計(jì)的受試物。如果沒有使用最終設(shè)計(jì)的受試物，應(yīng)確定最終的臨床設(shè)計(jì)樣品與動物實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)相比，對患者沒有新的風(fēng)險(xiǎn)。建議將受試物和對照品包裝、消毒，并以與臨床產(chǎn)品相同的方式運(yùn)送到研究現(xiàn)場。應(yīng)開發(fā)一種從采購到使用過程中全程跟蹤試驗(yàn)器械和對照器械的方法[1]。
4 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，指用于非臨床安全性評價(jià)研究的動物、植物、微生物以及器官、組織、細(xì)胞、基因等[2]?！端幬锓桥R床研究質(zhì)量管理規(guī)范》第二十條[2]對實(shí)驗(yàn)動物的管理同樣適用于醫(yī)療器械非臨床研究質(zhì)量管理。建議對以下可能會影響實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的因素進(jìn)行評估，以便可以評估其對研究結(jié)果的影響，如（1）環(huán)境因素，包括溫度、光照和物理結(jié)構(gòu)；（2）營養(yǎng)狀況；（3）穩(wěn)態(tài)控制，包括電解質(zhì)、血糖、無菌維持和出血控制、輔助診斷工具，以及用于定義或描述受試品或?qū)φ掌放c動物之間的相互作用的材料和方法[1]。
4.1 實(shí)驗(yàn)動物的福利和倫理
實(shí)驗(yàn)動物的使用應(yīng)當(dāng)關(guān)注動物福利，遵循“減少、替代和優(yōu)化”的原則，具體可參照GB/T 35892-2018 “實(shí)驗(yàn)動物福利倫理審查指南”的要求進(jìn)行。試驗(yàn)方案實(shí)施前應(yīng)當(dāng)獲得動物倫理委員會批準(zhǔn)。
應(yīng)排除環(huán)境條件對研究評估的影響，讓所有動物都可以獲得充足的資源，例如食物、水和玩具，以防止欺凌和領(lǐng)地壓力。與操作者的熟悉可以減少動物的背景壓力，從而可以最大限度地減少導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)偏離因素，以防對研究結(jié)果的解釋造成不利影響。此外，應(yīng)制定標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程以提供及時(shí)恰當(dāng)?shù)膭游镝t(yī)療護(hù)理[1]。
4.2 動物模型選擇的合理性
動物模型選擇的思路應(yīng)遵循以下原則：一是要最大程度地模擬預(yù)期臨床應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括動物及其相關(guān)環(huán)境和生理特性。二是動物實(shí)驗(yàn)研究實(shí)施的合理性，風(fēng)險(xiǎn)分析要素應(yīng)涉及為什么選擇該動物模型。如果動物模型有局限性，器械的一些相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)最好通過實(shí)驗(yàn)室或者尸體實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評價(jià)，并確定其相關(guān)性。除此之外，還應(yīng)確定實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的遺傳學(xué)差異（動物和人的差異）。如實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和人的不同、器械的尺寸和輸送系統(tǒng)差異、器械植入的部位和追蹤方式差異，等等[1]。
4.3 動物標(biāo)識
實(shí)驗(yàn)設(shè)施應(yīng)有一張有關(guān)動物標(biāo)識、實(shí)驗(yàn)分組、所執(zhí)行程序的類型以及每只動物的命運(yùn)或處置的信息表，以便使任何試驗(yàn)個(gè)體和對照動物都受到監(jiān)管。
4.4 動物隔離、檢疫與環(huán)境適應(yīng)
實(shí)驗(yàn)動物到達(dá)實(shí)驗(yàn)設(shè)施后，應(yīng)記錄實(shí)驗(yàn)動物來源、到達(dá)日期、數(shù)量并進(jìn)行隔離檢疫。動物檢疫可按照GB 14922.1-2001“實(shí)驗(yàn)動物寄生蟲學(xué)等級及監(jiān)測”及GB 14922.2-2011 “實(shí)驗(yàn)動物微生物學(xué)等級及監(jiān)測”進(jìn)行。建議建立標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程，給予動物足夠的隔離和適應(yīng)期以及社會化/群體化程序[8]。應(yīng)盡可能控制疾病和心理壓力的背景水平。農(nóng)場飼養(yǎng)的動物特別容易產(chǎn)生腸道寄生蟲，這些寄生蟲通常在亞臨床水平存在，但是在手術(shù)期和壓力恢復(fù)期可能會引起臨床綜合征狀。為了盡量減少這種偏離因素，建議與主治獸醫(yī)進(jìn)行頻繁的溝通，探討檢測和消除臨床和亞臨床疾病的方法，以確保動物健康。
4.5 動物運(yùn)輸
為了盡量減少動物在運(yùn)輸過程中的壓力，建議考慮使用帶有高架地板、軟緩沖休息裝置、碳纖維、干草網(wǎng)或其他舒適設(shè)施以及食物/水裝置的運(yùn)輸籠。運(yùn)輸車輛應(yīng)當(dāng)為動物提供暖氣和空調(diào)以盡可能減小運(yùn)輸壓力[8-9]。
5 標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程
醫(yī)療器械的安全性評估通?；谒峁┯行Э茖W(xué)證據(jù)的動物實(shí)驗(yàn)研究，應(yīng)具有適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程，以確保數(shù)據(jù)的質(zhì)量和完整性。研究機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)制定與其業(yè)務(wù)相適應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程。關(guān)于需要制定的標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程可參考《藥物非臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范》第七章的合計(jì)15項(xiàng)條款。建議動物實(shí)驗(yàn)研究包括適當(dāng)?shù)目刂拼胧┮员M量減少實(shí)驗(yàn)的變異性和差錯(cuò)。這樣的措施包括但不限于在試驗(yàn)過程中盡量減少影響實(shí)驗(yàn)動物的因素。
6 研究工作的實(shí)施
6.1 實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)方案制定
首先，動物實(shí)驗(yàn)研究必須經(jīng)過周密計(jì)劃。為此，實(shí)驗(yàn)計(jì)劃需要有一定資質(zhì)的機(jī)構(gòu)或者個(gè)人提出，由有適當(dāng)資質(zhì)和經(jīng)驗(yàn)的指定的專題負(fù)責(zé)人進(jìn)行指導(dǎo)。專題負(fù)責(zé)人宜在實(shí)驗(yàn)場所辦公，便于指導(dǎo)和監(jiān)督實(shí)驗(yàn)技術(shù)的實(shí)施。專題負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)研究結(jié)果的解釋、分析、形成文件和報(bào)告。
實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)包括《藥物非臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范》第八章第二十九條中所要求的適用于一般GLP方案的十五項(xiàng)要素，并宜包含如特殊環(huán)境下的研究規(guī)范（操作指南）。任何最終已通過的實(shí)驗(yàn)方案的改變和修改以及修改原因都必須經(jīng)由專題負(fù)責(zé)人簽字并簽署日期。實(shí)驗(yàn)方案和任何修改必須提供給質(zhì)量保證部門檢查。研究開始前需要先通過動物倫理委員會對已確定的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行審批。
為了確定實(shí)驗(yàn)動物的數(shù)量和實(shí)驗(yàn)分組，宜先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室預(yù)試研究，同時(shí)從中可以確定適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)對照、預(yù)期實(shí)驗(yàn)干擾因素和最適當(dāng)?shù)挠^察間隔等條件。
由于研究的最初目的是評價(jià)醫(yī)療器械的安全性和性能，因此，醫(yī)療器械動物實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)應(yīng)帶有風(fēng)險(xiǎn)研究的目的，這些風(fēng)險(xiǎn)可以通過已知的一些因素進(jìn)行預(yù)測，這些因素包括器械本身的設(shè)計(jì)、任何器械型號的已知風(fēng)險(xiǎn)和在此前的研究例如動物可行性試驗(yàn)/臺架試驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)/測試中可能出現(xiàn)的新風(fēng)險(xiǎn)等，并通過動物實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證和評價(jià)。建議充分考慮器械的風(fēng)險(xiǎn)分析，設(shè)計(jì)研究項(xiàng)目應(yīng)能夠評價(jià)器械的所有風(fēng)險(xiǎn)，考慮已知的器械型號相關(guān)的任何風(fēng)險(xiǎn)。
以下是評估特定風(fēng)險(xiǎn)類型的建議：
1）性能與使用風(fēng)險(xiǎn)
動物實(shí)驗(yàn)方案盡可能模擬臨床設(shè)計(jì)和使用。應(yīng)當(dāng)確認(rèn)在輸送、植入或使用器械中的所有步驟，并制定每一個(gè)步驟的可接受標(biāo)準(zhǔn)。建議對每個(gè)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用半客觀的評定量化表（例如李克特量表，Likert scale）。如果器械與輔助設(shè)備一同輸送或使用，則可接受標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包含評估系統(tǒng)相容性的要素。評級標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)囊括從器械準(zhǔn)備到放置或使用乃至取回和重新放置過程中的所有步驟。如果器械通過手術(shù)放置，則應(yīng)描述器械從進(jìn)入體壁到最終器械操作期間的所有步驟。
2）器械安全性風(fēng)險(xiǎn)
評價(jià)醫(yī)療器械的安全性風(fēng)險(xiǎn)，包括（1）生理反應(yīng)：醫(yī)療器械進(jìn)入機(jī)體可能會導(dǎo)致機(jī)械或生物負(fù)荷甚至創(chuàng)傷。建議在局部區(qū)域、植入位點(diǎn)相鄰部位，乃至往返于植入位點(diǎn)的所有路徑中確定關(guān)鍵的生物反應(yīng)變量。強(qiáng)烈建議與病理學(xué)專家合作制訂實(shí)驗(yàn)方案。（2）無法預(yù)測的發(fā)病與死亡：應(yīng)全面解釋所有觀察到的動物疾病和死亡案例。應(yīng)獲得關(guān)于這些事件是否與器械有關(guān)的完整的支持依據(jù)。獸醫(yī)臨床結(jié)果的陳述必須有適當(dāng)?shù)淖C據(jù)、記錄和報(bào)告的支持。如果死亡或疾病可能間接歸因于該器械，則應(yīng)討論這種情況的病因。評估包括術(shù)后、中期和終期臨床病理學(xué)，包括血化學(xué)、血液學(xué)和附有實(shí)驗(yàn)室參考范圍值的凝血概況、影像報(bào)告和用于特定評估的病例報(bào)告（例如電生理學(xué)、行為學(xué)和神經(jīng)學(xué)評估）等等。（3）下游的和全身反應(yīng)：建議評估該器械是否對遠(yuǎn)離放置/植入或使用的部位有影響。如果認(rèn)為所評價(jià)器械有這類潛在風(fēng)險(xiǎn)，那么研究目的應(yīng)包含評估其他組織（如血液接觸器械的下游組織，或其它相關(guān)的終端器官組織）。這些可能會成為證明器械及其輸送系統(tǒng)潛在全身影響的一部分證據(jù)。如果這些問題可能存在，應(yīng)制定計(jì)劃來評估受影響的組織數(shù)量、程度以及是否會導(dǎo)致功能性障礙。
3）附屬器械和設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)
某些受試品常常與某些特定的附屬裝置或部件結(jié)合使用。當(dāng)試驗(yàn)器械必須與附件一同使用時(shí)，這些附件有時(shí)被描述為實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的一部分。在這種情況下，應(yīng)考慮動物實(shí)驗(yàn)研究中使用的任何附屬器械是否與試驗(yàn)器械完全分離，或者附屬器械是否將與受試品一起上市銷售；以及器械的最終標(biāo)簽是否包含附屬器械選擇或使用的說明。
建議在實(shí)驗(yàn)動物中評價(jià)/測試醫(yī)療器械的方法和材料應(yīng)與使用在現(xiàn)代獸醫(yī)和醫(yī)院中的方法類似。監(jiān)測和干預(yù)策略應(yīng)基于獸醫(yī)和專業(yè)人員以往的經(jīng)驗(yàn)。一旦確定動物實(shí)驗(yàn)研究中可以解決的失敗模式和影響因素，則應(yīng)制定動物實(shí)驗(yàn)方案以解決每項(xiàng)已識別的風(fēng)險(xiǎn)，并規(guī)定監(jiān)測、干預(yù)措施和結(jié)果評估的頻次和類型。
實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)經(jīng)過項(xiàng)目委托方認(rèn)可同意，并由專題負(fù)責(zé)人簽名并簽署日期。實(shí)驗(yàn)方案一旦確定，參加研究的工作人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格執(zhí)行實(shí)驗(yàn)方案和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程，參照《藥物非臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范》第三十條的要求實(shí)施[2]。
6.2 研究日程（進(jìn)度表）制定
建議根據(jù)已知風(fēng)險(xiǎn)和器械使用的預(yù)計(jì)結(jié)果來制訂針對研究項(xiàng)目的關(guān)鍵干涉和時(shí)間點(diǎn)的日程。這些時(shí)間點(diǎn)通常包括（1）對器械性能和/或動物反應(yīng)進(jìn)行全面表征、植入和中間檢查檢測；（2）器械的取出（如果是植入物）；（3）全面分析任何取出的組織；（4）組織制備；（5）起草和簽署最終書面報(bào)告。
建議質(zhì)量保證部門或者團(tuán)隊(duì)了解這些關(guān)鍵項(xiàng)目日程，以便安排中期實(shí)驗(yàn)監(jiān)測和檢查。由于醫(yī)療器械可能的侵襲性和動物存活時(shí)間上的差異，研究期間可能需要根據(jù)臨時(shí)數(shù)據(jù)調(diào)整這些參數(shù)。例如，如果早于預(yù)期時(shí)間點(diǎn)檢測到不良結(jié)果，則應(yīng)考慮改進(jìn)觀察和器械取出的時(shí)間表，以避免丟失有用的數(shù)據(jù)。
6.3 動物實(shí)驗(yàn)實(shí)施
1）動物實(shí)驗(yàn)分組
建議在動物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中設(shè)置一個(gè)對照組，或解釋為什么不設(shè)置對照組。此外，應(yīng)使用足夠數(shù)量的動物來支持醫(yī)療器械安全性和性能的驗(yàn)證結(jié)果。動物數(shù)量的確定最好在臺架測試和器械的迭代研究完成之后。研究中動物的數(shù)量應(yīng)基于合理的科學(xué)依據(jù)，并考慮到模型的難度，以及是否可在一只動物中合理研究一種或多種受試物和對照品。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，較高級物種（例如，綿羊、山羊、非人靈長類動物）的典型動物實(shí)驗(yàn)研究通常每組/時(shí)間點(diǎn)有3~9只動物。但是，在任何情況下，方案中都應(yīng)提供所用動物數(shù)量的科學(xué)依據(jù)。
2）飼料、水和基礎(chǔ)資源管理
建議動物實(shí)驗(yàn)研究的實(shí)施人員預(yù)先確定飼料類型和數(shù)量，指定籠子的尺寸，且在圈養(yǎng)狀態(tài)下飼料容器的位置和數(shù)量應(yīng)該充足。還應(yīng)考慮遵循飼養(yǎng)限制特殊規(guī)定的其他研究標(biāo)準(zhǔn)。
動物體重的下降有時(shí)很難解釋，這使得很難確定體重的下降是否與器械相關(guān)。因此，應(yīng)確保對動物個(gè)體特別是圈養(yǎng)動物進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測，記錄食欲、進(jìn)食量和飲水量、排尿和排便的具體情況。欺凌和資源獨(dú)占造成的熱量攝入量或液體攝入量降低通常會導(dǎo)致體重減輕。
在慢性（長周期）研究中，入組的動物（如反芻動物）通常被轉(zhuǎn)移到更典型的農(nóng)業(yè)飼養(yǎng)環(huán)境中，允許動物在開放牧場放牧和/或喂食干草作為其飲食的組成部分。動物實(shí)驗(yàn)研究機(jī)構(gòu)應(yīng)確保牧場沒有潛在的有毒植物、寄生蟲卵和其他潛在污染物，并且牧場的條件（土壤、草地）符合動物的營養(yǎng)需求，包括礦物質(zhì)。一些物種可能對土壤中有機(jī)礦物質(zhì)不平衡很敏感（例如，羊?qū)︺~和鉬不平衡敏感），這可能會不經(jīng)意地導(dǎo)致中毒（銅對羊的毒性）。生長促進(jìn)劑，如莫能菌素是另一種常見的無意的毒性來源，這是由于定量配制中的錯(cuò)誤或給一個(gè)物種喂養(yǎng)另一個(gè)物種的配比造成的。必須定期檢查飼料和水，以確保已知可能干擾研究的污染物不會超出方案規(guī)定的水平。動物實(shí)驗(yàn)研究機(jī)構(gòu)應(yīng)認(rèn)識到這些潛在問題，并在編寫標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程時(shí)處理這些問題，這些程序涉及定期測試水和飼料中潛在的污染物、牧場土壤和植物的營養(yǎng)平衡、培訓(xùn)員工閱讀配給標(biāo)簽及喂特定物種相應(yīng)的配比等。
3）觀察期
建議遵循獸醫(yī)護(hù)理標(biāo)準(zhǔn)[9, 11-17]。例如，實(shí)驗(yàn)動物監(jiān)控頻率和強(qiáng)度應(yīng)保證能對由器械造成的已知風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行充分分析，這些監(jiān)控參數(shù)應(yīng)當(dāng)與研究機(jī)構(gòu)的獸醫(yī)一起確定。這種監(jiān)測不僅出于人道的原因，它也可以幫助我們根據(jù)可能歸因于該器械的因素分類常見的自發(fā)癥狀。要評估的重要特性指標(biāo)包括但不限于（1）呼吸頻率、模式和深度；（2）血壓；（3）心率和脈搏特征；（4）靜息和運(yùn)動時(shí)黏膜顏色；（5）姿態(tài)；（6）精神狀態(tài)；（7）步態(tài)；（8）是否存在腹部、膀胱或腸膨脹。
下面提供了關(guān)于動物實(shí)驗(yàn)研究監(jiān)測的具體建議：（1）術(shù)中監(jiān)測：術(shù)中和術(shù)后對心率、心電圖、血壓和血?dú)獾谋O(jiān)測有助于獲得積極結(jié)果。（2）急性（短期）研究：建議跟蹤記錄生命體征，如手術(shù)時(shí)記錄的心律、呼吸頻率、脈搏和血壓。這些信息應(yīng)與植入、放置或使用裝置、造影劑或其他裝置相關(guān)材料的時(shí)間相關(guān)聯(lián)，并在麻醉和手術(shù)記錄中注明。（3）慢性（長期）研究：慢性研究包括如下不同時(shí)期：①術(shù)后護(hù)理：建議遵循目前的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)動物護(hù)理標(biāo)準(zhǔn)，保持動物體溫正常，盡量減少疼痛和感染，并提供充足的液體和電解質(zhì)[10, 16-20]。獲取動物生理信息的質(zhì)量應(yīng)與人類護(hù)理和康復(fù)中所獲得的信息相類似。此外，還應(yīng)建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)評估模式來控制壓力變量，以監(jiān)測疼痛和體溫，并根據(jù)中期結(jié)果指導(dǎo)額外的保溫和止痛藥使用。②中期觀察：在動物從初始手術(shù)過程中恢復(fù)，監(jiān)測器械相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)期間，建議每天至少在喂食時(shí)間監(jiān)測兩次，以便在活動時(shí)觀察它們。同時(shí)，建議咨詢獸醫(yī)并制定體重監(jiān)測計(jì)劃。應(yīng)考慮將體重評分作為定期觀察動物的輔助手段[13, 21-24]。如果研究涉及收集臨床生化檢測數(shù)據(jù)或更先進(jìn)的診斷，建議制定標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程以便在需要時(shí)指定一種不干擾器械的化學(xué)干預(yù)方法。③終期研究期：建議實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)包括終期研究的細(xì)節(jié)，并包括檢查、采集和組織處理的所有方法。具體方案應(yīng)包括終點(diǎn)檢驗(yàn)的方法、完成活體放射線分析和成像分析的陳述(如果適用）、確定最終體重和機(jī)體評分的方法。④尸體解剖和評估：不良事件可能會出現(xiàn)在臨床或亞臨床期。因此，建議在研究中納入全面的系統(tǒng)性尸檢，包括組織收集和保存，以進(jìn)行組織病理學(xué)檢查。所得信息可協(xié)助確定不良事件與器械的相關(guān)性。
4）尸檢影像和評估方法
（1）植入物影像（如放射影像、microCT）：在準(zhǔn)備器械的組織病理分析之前，宜考慮是否進(jìn)行植入物結(jié)構(gòu)完整性分析，這將有助于確定器械安全性。
（2）掃描電子顯微鏡（SEM）：建議使用掃描電子顯微鏡對取出的植入器械表面進(jìn)行充分分析。
（3）組織形態(tài)計(jì)量分析：由于對急性和慢性生物反應(yīng)的正確詮釋對安全性評估至關(guān)重要，尤其是在缺乏臨床數(shù)據(jù)的情況下。建議在確定組織形態(tài)計(jì)量分析的組織樣本準(zhǔn)備方法時(shí)聽取獸醫(yī)或臨床病理學(xué)專家的意見。除此之外，建議預(yù)先建立客觀方法來評估和分析所有組織損傷和炎癥。評估應(yīng)考慮的評價(jià)指標(biāo)，如炎癥、血管生成、鈣化、蛋白多糖/膠原蛋白和纖維蛋白/血栓等。
（4）局部和下游組織評價(jià)：大多數(shù)器械（包括植入物和輸送系統(tǒng)組件）都具有從器械的結(jié)構(gòu)元素或涂層中形成栓塞微?；蛭⒀ǖ臐撛谀芰?，影響觀察結(jié)果，例如與血液接觸的器械導(dǎo)致的壓力性壞死和周圍組織或上/下游組織炎癥的觀察。如果存在上游栓塞的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)打開顱蓋并做大腦切片。如果風(fēng)險(xiǎn)分析中確定了器械的潛在風(fēng)險(xiǎn)，建議病理學(xué)研究應(yīng)包括上/下游和周圍組織的系統(tǒng)性評價(jià)。
7 總結(jié)報(bào)告
關(guān)于動物實(shí)驗(yàn)研究總結(jié)報(bào)告應(yīng)當(dāng)包括的主要內(nèi)容可參照《藥物非臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范》的第三十三條規(guī)定的內(nèi)容[2]。
8 質(zhì)量保證和資料檔案
可參照《藥物非臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范》的第九章和第十章規(guī)定的內(nèi)容進(jìn)行質(zhì)量保證和資料檔案[2]。
9 討論
醫(yī)療器械臨床前動物實(shí)驗(yàn)的目的主要是通過相關(guān)動物模型來考察產(chǎn)品的安全性和有效性，以及臨床相關(guān)參數(shù)的確定，預(yù)測其在人群中使用時(shí)可能出現(xiàn)的不良事件，降低臨床試驗(yàn)受試者和臨床使用者承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)，并為臨床試驗(yàn)方案的制定提供依據(jù)。動物實(shí)驗(yàn)研究作為初步驗(yàn)證醫(yī)療器械安全性及有效性的重要手段，動物實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量管理對保證動物實(shí)驗(yàn)研究數(shù)據(jù)的真實(shí)、可靠、準(zhǔn)確、科學(xué)和完整至關(guān)重要。因此，研究機(jī)構(gòu)需要加強(qiáng)對臨床前動物實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量管理，監(jiān)管部門也將不斷加強(qiáng)對該領(lǐng)域的規(guī)范要求并加強(qiáng)科學(xué)監(jiān)管。本文在充分理解國際關(guān)于醫(yī)療器械臨床前動物實(shí)驗(yàn)研究規(guī)范管理要求的基礎(chǔ)上，參考我國《藥物非臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范》的框架，歸納了開展動物實(shí)驗(yàn)研究的考慮要點(diǎn)，以期為醫(yī)療器械生產(chǎn)企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)開展醫(yī)療器械動物實(shí)驗(yàn)研究提供借鑒和參考。
我國醫(yī)療器械臨床前安全性評價(jià)還沒有實(shí)施GLP管理，但要求開展醫(yī)療器械生物學(xué)評價(jià)試驗(yàn)機(jī)構(gòu)需要具備中國合格評定國家認(rèn)可委員會（China National Accreditation Service for Conformity Asse ssme nt，CNAS）及中國計(jì)量認(rèn)證（Chi na Metrology Accreditation，CMA）認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室資質(zhì)，而對開展臨床前動物實(shí)驗(yàn)研究還沒有明確的資質(zhì)要求。GLP管理與CNAS認(rèn)證體系雖然是兩個(gè)不同的質(zhì)量管理體系，但基本內(nèi)容有很多的相同性和相似性。如果參照我國相關(guān)醫(yī)療器械動物實(shí)驗(yàn)研究指導(dǎo)原則和國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在具備CNAS及CMA認(rèn)可資質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理體系下開展醫(yī)療器械臨床前動物實(shí)驗(yàn)研究，可以基本滿足臨床前動物實(shí)驗(yàn)研究質(zhì)量管理要求。
鑒于醫(yī)療器械創(chuàng)新發(fā)展迅猛和全球化發(fā)展趨勢，實(shí)施醫(yī)療器械臨床前安全性評價(jià)GLP管理是大勢所趨。國家藥品監(jiān)督管理局醫(yī)療器械技術(shù)審評中心已經(jīng)成立了醫(yī)療器械動物實(shí)驗(yàn)研究相關(guān)指導(dǎo)原則起草制定工作組，正在陸續(xù)發(fā)布針對具體類別的醫(yī)療器械動物實(shí)驗(yàn)研究相關(guān)指導(dǎo)原則。中國食品藥品檢定研究院醫(yī)療器械檢定所初步搭建了醫(yī)療器械臨床前動物實(shí)驗(yàn)研究平臺。相信醫(yī)療器械動物實(shí)驗(yàn)研究領(lǐng)域會很快建立起健全的規(guī)范管理體系，為國內(nèi)醫(yī)療器械的創(chuàng)新發(fā)展和百姓的用械安全保駕護(hù)航。
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來源：中國藥事
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