為了防止醫(yī)療器械在臨床使用時(shí)引起不良反應(yīng),醫(yī)療器械生產(chǎn)商需要根據(jù)ISO或者GB/T提供的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生物相容性評(píng)估。作為生物相容性測試的重要組成部分,植入后局部反應(yīng)試驗(yàn)是生物學(xué)評(píng)價(jià)試驗(yàn)項(xiàng)目中最接近或模擬臨床應(yīng)用狀況的一項(xiàng)試驗(yàn),且試驗(yàn)中對(duì)動(dòng)物選擇、植入部位、植入器械的材料組成及形狀大小、觀察與處死動(dòng)物的時(shí)間等都因醫(yī)療器械產(chǎn)品實(shí)際接觸人體的部位以及在體內(nèi)持續(xù)時(shí)間的長短而異。植入后局部反應(yīng)試驗(yàn)通過對(duì)動(dòng)物局部組織內(nèi)植入醫(yī)療器械產(chǎn)品的代表性部分來評(píng)價(jià)其植入一定周期后對(duì)局部活組織的潛在反應(yīng),這種評(píng)價(jià)是運(yùn)用組織病理技術(shù)評(píng)價(jià)植入部位的細(xì)胞反應(yīng)及組織反應(yīng)。根據(jù)植入部位的不同可將植入后局部反應(yīng)試驗(yàn)劃分為:肌肉植入試驗(yàn)、皮下植入試驗(yàn)、骨植入試驗(yàn)及腦植入試驗(yàn)等。
材料植入大鼠腦實(shí)質(zhì)后的組織病理學(xué)照片
1、植入樣品的制備
通常來講,臨床上使用的醫(yī)療器械因其尺寸太大或其它物理化學(xué)等方面原因,不宜直接植入供試動(dòng)物的特定組織內(nèi)。應(yīng)按照臨床應(yīng)用中器械的暴露比例制備合適尺寸的植入小樣并根據(jù)最終產(chǎn)品預(yù)期所用方法對(duì)每個(gè)植入樣品進(jìn)行加工、處理、清洗污染物和滅菌。對(duì)于用于組織工程醫(yī)療產(chǎn)品的支架材料,不宜預(yù)先裝有細(xì)胞和/或蛋白質(zhì),因?yàn)榧?xì)胞和/或蛋白質(zhì)引起的動(dòng)物免疫反應(yīng)可能干擾局部組織反應(yīng),造成結(jié)果難以解釋。對(duì)于復(fù)合材料(如骨水泥、牙科材料)在植入前可能要先混合組分,并在植入前進(jìn)行固化或原位固化。非固行材料(如粉劑、凝膠)可裝在兩端開口的圓柱形管內(nèi),管子端口平齊光滑。
因物理特性(例如形態(tài)、密度、硬度、表面)可能影響試驗(yàn)材料組織反應(yīng),因此對(duì)照品的選擇和/或制備也同樣應(yīng)該引起重視。對(duì)照材料應(yīng)與試驗(yàn)樣品具有盡可能相近的物理或化學(xué)特性,如多孔器械、可降解材料等常會(huì)引起一定的組織、細(xì)胞反應(yīng),選擇同類型的對(duì)照材料可降低最終評(píng)分,同時(shí)也是比較合適的。常用的且經(jīng)濟(jì)易獲得的陰性對(duì)照材料有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯(PTFE)、或高密度聚乙烯(HDPE)等。
下表給出了各種植入類型所推薦的植入樣品的描述:
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植入類型 |
植入樣品規(guī)格 |
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皮下植入 |
圓盤狀材料應(yīng)制成直徑10 mm ~ 12 mm、厚度0.3 mm~1.0 mm棒狀或圓柱狀材料應(yīng)制成直徑1.5 mm~2 mm、長5 mm~10 mm、兩端圓鈍 |
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肌肉植入 |
一般采用寬1 mm~3 mm、長度約10 mm直徑最大為10 mm、厚度3 mm |
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骨植入 |
兔:直徑2 mm、長6 mm的圓柱狀犬和羊:直徑4 mm、長12 mm的圓柱狀 |
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腦植入 |
棒狀或楔形植入物:直徑/截面不超過1mm×1mm, 長度2 mm~6 mm直徑8 mm的圓盤 |
2、植入周期的選擇
根據(jù)臨床接觸時(shí)間或材料預(yù)期引起生物學(xué)反應(yīng)的時(shí)間來確定試驗(yàn)周期。
非吸收性材料,根據(jù)臨床接觸時(shí)間,短期可選擇評(píng)估植入后1周和4周的局部反應(yīng),長期可選擇評(píng)估植入后13周和/或26周的局部反應(yīng)。
可吸收性/可降解材料一般考慮涵蓋三個(gè)時(shí)間點(diǎn),分別是:無降解或降解初期、降解中間期(降解速率最快,降解程度一半)、當(dāng)植入材料完全吸收或處于穩(wěn)定狀態(tài)。必要時(shí)可以再增加一個(gè)長期時(shí)間點(diǎn)。
下表給出了非吸收性材料長期研究中普遍可接受的觀察周期:
3、植入部位的選擇及注意事項(xiàng)
肌肉植入
臨床上植入肌肉組織或近似組織,或其它非皮下組織、骨或腦組織的醫(yī)療器械,一般外部接入的間接或直接接觸血液的器械也可考慮選擇肌肉植入。手術(shù)創(chuàng)傷帶來的影響在肌肉植入評(píng)價(jià)中顯得尤為突出。植入材料的局部生物學(xué)反應(yīng)與材料特性和手術(shù)創(chuàng)傷反應(yīng)有關(guān),術(shù)后植入物周圍組織結(jié)構(gòu)的改變隨時(shí)間而變化。植入后的最初2周,可能很難將外科手術(shù)所致的反應(yīng)與植入物引起的組織反應(yīng)區(qū)分開來。在肌肉中,植入9周至12周時(shí)細(xì)胞群呈穩(wěn)定狀態(tài),這取決于動(dòng)物種屬和手術(shù)創(chuàng)傷的嚴(yán)重程度。
皮下植入
臨床上植入皮下組織或近似組織。用鈍性分離器在皮下位置分離出放置植入物的囊袋,避免各植入物游離重疊,如果植入物為片狀,避免片狀物折疊。
骨植入
骨固定器械、骨修復(fù)材料等。根據(jù)動(dòng)物種屬和植入大小,選擇植入脛骨或者股骨。
腦植入
腦部植入電極、腦積水分流器、引流器等。供試品和對(duì)照品應(yīng)使用等同的解剖學(xué)位點(diǎn),每只動(dòng)物應(yīng)只植入一側(cè)大腦半球且只能植入供試品或者對(duì)照品。大鼠可植入1個(gè)位點(diǎn),兔最多可植入2個(gè)位點(diǎn)。
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