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醫(yī)療器械原材料USP Class VI對(duì)產(chǎn)品生物相容性影響分析

嘉峪檢測(cè)網(wǎng)        2024-09-30 09:34

一、首先回顧GB/T 16886.1標(biāo)準(zhǔn)

 

1.1 適用情況

 

主要適用于預(yù)期用于人體的任何材料或器械,特別指出若器械較為特殊,可能需要進(jìn)一步確定。

 

醫(yī)療器械總體生物學(xué)評(píng)價(jià)應(yīng)考慮以下方面:

 

a) 材料的構(gòu)成,即所有與組織直接和間接接觸的材料;

b) 預(yù)期的添加劑、加工過(guò)程污染物和殘留物;

c) 與醫(yī)療器械直接或間接接觸的包裝材料,可能向醫(yī)療器械遷移化學(xué)物質(zhì)并間接地作用于患者或醫(yī)護(hù)人員;

d) 可瀝濾物質(zhì);

e) 降解產(chǎn)物;

f) 其他組件及其在終產(chǎn)品中的相互作用;

g) 終產(chǎn)品的性能與特性;

h) 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(yīng)在進(jìn)行任何生物學(xué)試驗(yàn)之前描述醫(yī)療器械的化學(xué)成分并考慮材料表征,包括化學(xué)表征。具有適宜毒理學(xué)值的化學(xué)表征可用來(lái)確定是否需要進(jìn)一步試驗(yàn)。

 

1.2 差距分析和生物學(xué)評(píng)估終點(diǎn)的選擇

 

圖1 生物學(xué)評(píng)價(jià)的終點(diǎn)對(duì)照表

 

注:X 表明某一風(fēng)險(xiǎn)評(píng)定需要獲取的必要信息。

 

E表明風(fēng)險(xiǎn)評(píng)定中需要評(píng)價(jià)的終點(diǎn)(可通過(guò)已有資料、附加的特定終點(diǎn)試驗(yàn)或該終點(diǎn)不需要附加資料組評(píng)估的理由來(lái)評(píng)估)。如果某一醫(yī)療器械由未在醫(yī)療器械中使用過(guò)的新型材料加工而成,文獻(xiàn)中無(wú)毒理學(xué)數(shù)據(jù),還宜考慮除表中標(biāo)記“Ej”的附加終點(diǎn)。對(duì)某些特定醫(yī)療器械,可能需要比預(yù)期終點(diǎn)更多或更少的終點(diǎn)。

 

在生物學(xué)評(píng)估時(shí),應(yīng)評(píng)估現(xiàn)有信息并與評(píng)估醫(yī)療器械生物學(xué)安全所需的數(shù)據(jù)組進(jìn)行比較。識(shí)別進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)定需要的完整數(shù)據(jù)組所需補(bǔ)充的其他合理且切實(shí)可行的數(shù)據(jù)或試驗(yàn)。表征數(shù)據(jù)差距并確定其對(duì)生物學(xué)終點(diǎn)的評(píng)估和總體生物學(xué)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)定的意義。識(shí)別可解決數(shù)據(jù)差距的數(shù)據(jù)組的選項(xiàng)。

 

例如,藥典中塑料測(cè)試通常在原材料上進(jìn)行,但是GB/T 16886.1是評(píng)價(jià)該醫(yī)療器械的最終狀態(tài)。因此,在不具有適宜論證的情況下,從藥典測(cè)試得到的數(shù)據(jù)不足以說(shuō)明該最終狀態(tài)的醫(yī)療器械。試驗(yàn)應(yīng)在最終醫(yī)療器械上、或取自最終器械上有代表性的樣品上、或與最終醫(yī)療器械同樣方式加工(包括滅菌,如需要)的材料上進(jìn)行。

 

二、USP與GB/T 16886系列標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)對(duì)比分析

 

2.1試驗(yàn)說(shuō)明

 

l  急性全身毒性試驗(yàn)

 

急性全身毒性測(cè)試測(cè)量測(cè)試材料的刺激作用并確定其對(duì)人體的潛在危害。毒性由口服、皮膚和吸入材料的暴露量決定。使用的一種或多種方法取決于產(chǎn)品的使用方法。

 

l 皮內(nèi)試驗(yàn)

 

皮內(nèi)測(cè)試將材料直接施用于在正常使用期間將接觸的組織,而無(wú)需保護(hù)皮膚或任何其他身體系統(tǒng)。這允許測(cè)試人員評(píng)估特定組織對(duì)材料的反應(yīng)。例如,塑料植入物在與肌肉和脂肪組織接觸時(shí)必須表現(xiàn)出低水平的毒性和刺激性,然后才符合USP Class VI 要求。

 

l 植入測(cè)試

 

植入測(cè)試確定活體組織在植入活體動(dòng)物體內(nèi)時(shí)對(duì)材料的反應(yīng)。USP VI 級(jí)測(cè)試所需的標(biāo)準(zhǔn)植入時(shí)間為五天。如果五天后沒(méi)有刺激或毒性跡象,它將滿足測(cè)試的植入要求。

 

2.2試驗(yàn)對(duì)比

 

表2 USP與GB/T 16886系列標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)對(duì)比表

測(cè)試項(xiàng)目

試驗(yàn)依據(jù)

浸提介質(zhì)/位置

浸提時(shí)間/浸提溫度

試驗(yàn)動(dòng)物

接受標(biāo)準(zhǔn)

急性全身毒性試驗(yàn)

USP

0.9%氯化鈉溶液(靜脈注射)

72±2h /37±1°C

小鼠

兔子

試驗(yàn)組動(dòng)物反應(yīng)不大于對(duì)照組

1:20 乙醇濃度的氧化鈉溶液(靜脈注射)

72±2h /37±1°C

小鼠

兔子

聚乙二醇400(腹腔注射)

72±2h /37±1°C

小鼠

兔子

植物油(腹腔注射)

72±2h /37±1°C

小鼠

兔子

GB/T 16886.11-2021 醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià) 第11部分:全身毒性試驗(yàn)

0.9%氯化鈉溶液和芝麻油(皮膚、植入、吸入、皮內(nèi)、肌內(nèi)、腹腔、靜脈、經(jīng)口、皮下)

72±2h /37±1°C

小鼠、大鼠、兔子、犬、猴

試驗(yàn)組動(dòng)物反應(yīng)不大于對(duì)照組

皮內(nèi)測(cè)試

USP

0.9%氯化鈉溶液(靜脈注射)

72±2h /37±1°C

小鼠

兔子

樣品記分減去空白對(duì)照記分不大于1.0

1:20 乙醇/氧化鈉溶液(靜脈注射)

72±2h /37±1°C

小鼠

兔子

PEG 400(腹腔注射)

72±2h /37±1°C

小鼠

兔子

植物油(腹腔注射)

72±2h /37±1°C

小鼠

兔子

GB/T 16886.10-2017 醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià) 第10部分:刺激與皮膚致敏試驗(yàn)

0.9%氯化鈉溶液和植物油(脊柱一側(cè)的5個(gè)點(diǎn))

72±2h /37±1°C

小鼠、豚鼠、兔子

樣品記分減去空白對(duì)照記分不大于1.0

植入測(cè)試

USP

肌肉植入

NA

兔子

樣品記分減去空白對(duì)照記分不大于1.0

GB/T 16886.6-2022  醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià) 第6部分:植入后局部反應(yīng)實(shí)驗(yàn)

肌肉植入,皮下組織植入,骨植入,腦組織植入

NA

小鼠、大鼠、豚鼠

兔子

樣品記分減去空白對(duì)照記分不大于1.0


表3 USP與GB/T 16886.11-2021急性全身毒性試驗(yàn)臨床觀察點(diǎn)對(duì)比表

USP

GB/T  16886.10-2017

臨床觀察

觀察癥狀

臨床觀察

觀察癥狀

呼吸

呼吸困難(腹式呼吸、氣喘)、呼吸暫停、紫紺、呼吸急促、鼻流液

呼吸

呼吸困難(腹式呼吸、氣喘)、呼吸暫停、紫紺、呼吸急促、鼻流液

肌肉運(yùn)動(dòng)

嗜睡減輕或加重、扶正缺失、感覺(jué)缺乏、全身僵硬、共濟(jì)失調(diào)、異常運(yùn)動(dòng)、俯臥震顫、肌束抽搐

肌肉運(yùn)動(dòng)

嗜睡減輕或加重、扶正缺失、感覺(jué)缺乏、全身僵硬、共濟(jì)失調(diào)、異常運(yùn)動(dòng)、俯臥震顫、肌束抽搐

痙攣

陣攣、強(qiáng)直、強(qiáng)直性陣攣、昏厥、角弓反張

痙攣

陣攣、強(qiáng)直、強(qiáng)直性陣攣、昏厥、角弓反張

反射

角膜、翻正、牽張、對(duì)光、驚跳反射

反射

角膜、翻正、牽張、對(duì)光、驚跳反射

眼癥狀

流淚、瞳孔縮小/散大、眼球突出、上瞼下垂、混濁、虹膜炎、結(jié)膜炎、血淚癥瞬膜松弛

眼癥狀

流淚、瞳孔縮小/散大、眼球突出、上瞼下垂、混濁、虹膜炎、結(jié)膜炎、血淚癥瞬膜松弛

流涎

過(guò)多

流涎

過(guò)多

立毛

被毛粗糙

立毛

被毛粗糙

痛覺(jué)喪失

反應(yīng)降低

痛覺(jué)喪失

反應(yīng)降低

肌肉狀態(tài)

張力減退、張力亢進(jìn)

肌肉狀態(tài)

張力減退、張力亢進(jìn)

胃腸

軟便、腹瀉、嘔吐、多尿、鼻液溢

胃腸

軟便、腹瀉、嘔吐、多尿、鼻液溢

皮膚

水腫、紅斑

皮膚

水腫、紅斑

 

表4 USP與GB/T 16886.10-2017皮內(nèi)反應(yīng)記分系統(tǒng)對(duì)比表

USP

GB/T  16886.10-2017

反應(yīng)

記分

反應(yīng)

記分

紅斑和焦痂形成

紅斑和焦痂形成

無(wú)紅斑

0

無(wú)紅斑

0

極輕微紅斑(勉強(qiáng)可見(jiàn))

1

極輕微紅斑(勉強(qiáng)可見(jiàn))

1

清晰紅斑

2

清晰紅斑

2

中度紅斑

3

中度紅斑

3

重度紅斑(紫紅色)至無(wú)法進(jìn)行紅斑分級(jí)的焦痂形成

4

重度紅斑(紫紅色)至無(wú)法進(jìn)行紅斑分級(jí)的焦痂形成

4

水腫形成

水腫形成

無(wú)水腫

0

無(wú)水腫

0

極輕微水腫(勉強(qiáng)可見(jiàn))

1

極輕微水腫(勉強(qiáng)可見(jiàn))

1

清晰水腫(腫起邊緣清晰)

2

清晰水腫(腫起邊緣清晰)

2

中度水腫(腫起約1mm)

3

中度水腫(腫起約1mm)

3

重度水腫(腫起超過(guò)1mm,并超出接觸區(qū))

4

重度水腫(腫起超過(guò)1mm,并超出接觸區(qū))

4

 

表5 USP與GB/T 16886.6-2022植入測(cè)試評(píng)分對(duì)比表(肌肉植入)

USP

 

GB/T  16886.6-2022

莢膜寬度(從植入物對(duì)照或樣品所占據(jù)的空間的周邊到莢膜的周邊,四舍四入到最接近0.1mm來(lái)測(cè)量)

計(jì)分

反應(yīng)

計(jì)分

無(wú)

0

0

1

2

3

4

≤0.5mm

1

新血管形成

0

輕微毛細(xì)血管增生,局灶性,1個(gè)~3個(gè)芽

4組~7組毛細(xì)血管增生,輔以成纖維細(xì)胞結(jié)構(gòu)

較大范圍的毛細(xì)血管增生,輔以成纖維細(xì)胞結(jié)構(gòu)

廣泛毛細(xì)血管增生輔以成纖維細(xì)胞結(jié)構(gòu)

0.6-1.0mm

2

纖維化

0

局限性區(qū)域

中度厚區(qū)域

厚區(qū)域

廣泛區(qū)域

1.1-2.0mm

3

脂肪浸潤(rùn)

0

極少量脂肪細(xì)胞,伴纖維化

數(shù)層脂肪細(xì)胞和纖維化

植入部位脂肪細(xì)胞聚集區(qū)域延伸擴(kuò)大

植入物周?chē)耆恢炯?xì)胞包繞

>2.0mm

4

-

 

2.3試驗(yàn)對(duì)照結(jié)果說(shuō)明

 

在浸提時(shí)間/浸提溫度和接受標(biāo)準(zhǔn)一致的情況下,同時(shí)比較各試驗(yàn)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),GB/T 16886系列比USP測(cè)試的位置和試驗(yàn)動(dòng)物更全面,評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)也不低于USP測(cè)試,可根據(jù)實(shí)驗(yàn)對(duì)象的特性選擇相適應(yīng)的位置和動(dòng)物,使評(píng)價(jià)結(jié)果更全面準(zhǔn)確,故GB/T 16886系列更嚴(yán)格。

 

3.總結(jié)

 

綜上所述,在USP Class VI中,生物材料經(jīng)過(guò)的體內(nèi)試驗(yàn),分為三個(gè)主要部分:急性全身毒性、皮內(nèi)反應(yīng)和短期植入試驗(yàn)。該試驗(yàn)被認(rèn)為是一種藥物和生物材料的許可認(rèn)證,不過(guò)它只被公認(rèn)為是材料需要滿足的最低要求。按照USP-NF通則規(guī)定,進(jìn)行體內(nèi)生物學(xué)反應(yīng)測(cè)試的塑料將被劃分為指定的醫(yī)用塑料分級(jí)。測(cè)試的目的在于確定塑料制品的生物相容性,是否適用于醫(yī)療器械植入物及其它系統(tǒng)。美國(guó)塑料分級(jí)測(cè)試有USP Class I至USP Class VI共6個(gè)級(jí)別,其中USP Class VI為最高級(jí)別。獲評(píng)定為美國(guó)醫(yī)用塑料第六級(jí)(USP Class VI)的塑料意味著已經(jīng)建立了最全面和嚴(yán)格的測(cè)試。美國(guó)醫(yī)用材料第六級(jí)(USP Class VI)現(xiàn)在是各類醫(yī)藥級(jí)原材料的金標(biāo)準(zhǔn)。而GB/T 16886.1是評(píng)價(jià)該醫(yī)療器械的最終狀態(tài)。從藥典測(cè)試得到的數(shù)據(jù)不足以說(shuō)明該最終狀態(tài)的醫(yī)療器械。試驗(yàn)應(yīng)在最終醫(yī)療器械上、或取自最終器械上有代表性的樣品上、或與最終醫(yī)療器械同樣方式加工(包括滅菌,如需要)的材料上進(jìn)行。同時(shí),GB/T 16886.1是一個(gè)制定生物相容性評(píng)價(jià)的框架,不是一個(gè)試驗(yàn)核查清單。當(dāng)表明某一終點(diǎn)與評(píng)估相關(guān)時(shí),宜評(píng)價(jià)與該終點(diǎn)相關(guān)的已有數(shù)據(jù)組以確定是否還需要附加的數(shù)據(jù)組。對(duì)某些特定的醫(yī)療器械,可能需要比預(yù)期終點(diǎn)更多或更少的終點(diǎn)。宜對(duì)生物學(xué)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)定中的任何改變進(jìn)行論證。宜考慮特定醫(yī)療器械標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于生物相容性方面的具體建議。

 

故可得出結(jié)論:USP Class VI滿足醫(yī)療產(chǎn)品原材料的最低要求,制造商應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品整體的特征并結(jié)合GB/T 16886.1的要求選擇適宜的生物學(xué)試驗(yàn)并結(jié)合已有的數(shù)據(jù)以全面評(píng)估產(chǎn)品的生物相容性。

 

 

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來(lái)源:醫(yī)械鐵鍋燉

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