生物学评价2012施燕平.ppt

医疗器械生物学评价 GB/T 16886(ISO10993),国家食品药品监督管理局济南 医疗器械质量监督检验中心 施燕平 (济南高新区天泺路99号 联系电话,一 、医疗器械生物学评价意义及现状,1987年，美国、英国和加拿大颁布了一项指导性文件程序备忘录#G87- 1：“三方生物学评价指南”。 1989年, 国际标准化组织ISO/TC194成立 1992年，发布了ISO10993-1：1992 1993年，欧共体发布了EN 30993-1：1993 1995年，FDA-ODE发布通用程序备忘录（#G95-1） 1995年，医用材料和器械基本生物学试验日本指南 1996年，成立全国医疗器械生物学评价标准化技术委员会 SAC/TC248 1997年，我国等同转化了并发布了GB/T16886.1-1997 1997年， ISO10993-1：1997 2001年，我国对GB/T16886.1进行了修订。在全国范围内组织了五期标准宣贯班。 2007年，国家食品药品监督管理局发布了医疗器械生物学评价与审查 指南 2009年，发布了ISO10993-1：2009,背景信息：,医疗器械生物学评价体系表,1.1通用标准（4项）- 相关标准 2.1 2.2 2.3 生物学 降解试 理化试 试验方 验标准 验标准 法标准 （11项） （4项） （3项） 31 7 3 注：主要是指GB16886系列及其它GB,1.1 医疗器械生物学评价通用标准（4项）,GB/T 16886.1-2011 医疗器械生物学评价 第1部分：风险管理过程中的评价与试验(ISO 10993-1:2009) GB/T 16886.2-2000 医疗器械生物学评价 第2部分：动物福利要求(ISO 10993-2:1992) ISO10993.8- 医疗器械生物学评价 第8部分：生物学试验参照样品的选择和定性(中止撤消） GB/T 16886.12-2005 医疗器械生物学评价 第12部分：样品制备与参照样品(ISO 10993-12:2002)（2007） YY/T 0297.1-1997 医疗器械临床调查(ISO 14155:1996) YY/T 0297.2-1997 临床调查试验方案(ISO 14155:1996),2.1 医疗器械生物学评价生物学试验方法标准（11项）,GB/T 16886.3-2008 医疗器械生物学评价 第3部分：遗传毒性、致癌性和生殖毒性试验 (ISO 10993-3:1997) GB/T 16886.4-2003 医疗器械生物学评价 第4部分：与血液相互作用试验选择(ISO 10993-4:2002) 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(ISO 10993-5:19992009) GB/T 16886.6-2009 医疗器械生物学评价 第6部分：植入后局部反应试验(ISO 10993-6:2007) GB/T 16886.10-2005 医疗器械生物学评价 第10部分：刺激与致敏试验(ISO 10993-10:2002) GB/T 16886.11-2009 医疗器械生物学评价 第11部分：全身毒性试验(ISO 10993-11:2006) GB/T 16886.16-2003 医疗器械生物学评价 第16部分：降解产物和可溶出物的毒代动力学研究设计(ISO 10993-16:1997) GB/T 16886.17-2005 医疗器械生物学评价 第17部分：可滤沥物允许限量的建立 (ISO 10993-17:2002) GB/T 16886.20-2010 医疗器械生物学评价 第20部分：医疗器械免疫毒理学试验原理和方法(ISO 10993-20:2006) GB/T 16175-2008 医用有机硅材料生物学评价试验方法 GB14233.2-2005 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,2.2 医疗器械生物学评价降解试验标准（4项）,GB/T 16886.9-2001 医疗器械生物学评价 第9部分：潜在降解产物的定性和定量框架(ISO 10993-9:1999)（2010） GB/T 16886.13-2001医疗器械生物学评价 第13部分：聚合物医疗器械的降解产物的定性与定量(ISO 10993-13:1998) （2010） GB/T 16886.14-2003医疗器械生物学评价 第14部分：陶瓷降解产物的定性与定量(ISO 10993-14:2001) GB/T 16886.15-2003 医疗器械生物学评价 第15部分：金属与合金降解产物的定性与定量(ISO 10993-15:2000) YY/T 0473-2004 外科植入物 聚交酯共聚物和共混物 体外降解试验（ISO 15814:1999） YY/T 0474-2004 外科植入物用聚L-丙交酯树脂及制品 体外降解试验（ISO 13781:1997） YY/T 0511-2009 多孔生物陶瓷体内降解和成骨性能评价试验方法,2.3 医疗器械生物学评价理化试验标准（3项）,GB/T 16886.7-2001 医疗器械生物学评价 第7部分：环氧乙烷灭菌残留量(ISO 10993-7:1995) GB/T 16886.18-2009 医疗器械生物学评价 第18部分：材料化学定性(ISO 10993-18:2005) GB/T 16886.19-2009 医疗器械生物学评价 第19部分：材料理化.机械和形态定性(ISO 10993-19:2006) YY/T 0616-2007 一次性使用橡胶手套生物学评价要求与试验 方法,动物源性医疗器械病毒控制标准也在ISO/TC194中制定,目前我国正在根据国际标准制定4项行业标准,YY 0771.1-2009 医疗器械生产用动物组织及其衍生物 第1部分:风险分析与管理（ISO22441-2007） YY 0771.2-2009 医疗器械生产用动物组织及其衍生物 第2部分:索源、收集和处置（ISO22442-2007） YY 0771.3-2009 医疗器械生产用动物组织及其衍生物 第3部分:病毒和传播媒介的去除与灭活 （ISO22443-2007） YY 0771.4-医疗器械生产用动物组织及其衍生物 第4部分:病毒和传播媒介的去除与灭活原则及过程确认分析 YY XXXX 含动物源材料的一次性使用医疗器械的灭菌 液体灭菌剂灭菌的确认与常规控制 (ISO 14160:1998),GB/T16886.1（ISO 109931）标准的重要性,GB/T16886.1和GB9706.1组成了医疗器械安全保证两大标准体系 是GB/T 16886系列标准的纲领性标准 是推荐性标准，给出了正确评价医疗器械生物安全性的方法和指南 医疗器械的审查者和评价者必须掌握 医疗器械生产者应该熟悉,GB/T 16886.1(ISO10993-1)标准特点,它是建立在科学的风险管理基础之上的产物。体现了生物学家们在医疗器械评价领域中的新思维和新观念。实现了全球统一。具有三个鲜明的特点： 注重合理的评价程序 注重运用现有的信息 强调生物安全性评价，不能绝然脱离器械的总体设计 GB/T 16886.1作用是以一个框架结构，帮助设计一种使用动物数量最少、评价风险最小、评价速度最快的生物学评价方案。,国际标准和国内标准历来发布情况 ISO 10993-1：1992 医疗器械生物学评价 第1部分：试验选择指南（GB/T16886.1-1997） ISO 10993-1：1997医疗器械生物学评价 第1部分：评价与试验（GB/T16886.1-2001 ） ISO 10993-1：2003医疗器械生物学评价 第1部分：评价与试验 ISO 10993-1：2009医疗器械生物学评价 第1部分：风险管理过程中的评价与试验（GB/T16886.1-2011 ）,GB/T 16886.1,该标准对指导我国医疗器械的生物学评价和审查具有重要的指导意义，是从事医疗器械管理者（特别是审查者）和评价者必须掌握，生产、科研方面的技术人员应熟悉的重要指导性标准。正确运用该标准，则能够以最快的速度、最少的经费、最低的实验动物耗用取得最佳的生物安全性评价效果，从而保证医疗器械的使用安全。反之，如果不能正确运用该标准，则达不到应有的生物安全性评价效果，甚至导致动物实验“试验过度”，造成不必要的动物资源的浪费。,学习要点,1. 按程序开展生物学评价 2. 对医疗器械最终产品进行评价 3. 对医疗器械组成材料进行评价 4. 生物学评价应建立在文献评审和材料表征基础上 5. 生物学评价应以器械生产过程稳定为前提 6. 生物学试验中优先进行体外试验 7. 动物试验应在临床研究前开展 8. 评价和试验人员应根据器械/材料与人体接触类型评价 与设计试验方案 9. 善待试验动物 10应利用风险分析对生物学试验结果进行评价,二、医疗器械生物学评价总体要求,(一)、范围和目的,ISO 10993把医疗器械分为与人体直接或间接接触和与人体不直接或不间接接触两类。ISO 10993不涉及与患者身体不直接接触或不间接接触的材料和器械,也不涉及由于机械故障所引起的生物学危害。 GB/T16886 涉及器械/材料的毒理学，不涉及微生物学。,在器械的总体设计中, 除了生物性能以外, 还应考虑其他一些重要的材料特性。 该标准则对下列方面给出指南： a) 指导医疗器械生物学评价的基本原则; b) 按器械与人体接触的部位和时间分类的定义; c) 选择合适的试验。,(二)、术语和定义,这些定义不仅适用于该标准本身，而且适用于ISO 10993所有标准。 1.医疗器械（Medical device） 由生产者设计成为下列目的用于人体的, 不论是单独使用还是组合使用的, 包括使用所需软件在内的任何仪器、设备、器具、材料或者其他物品, 这些目的是： 1） 疾病的诊断、预防、监护、治疗或缓解； 2） 伤残的诊断、监护、治疗、缓解或代偿； 3） 人体结构或生理过程的研究、替代或修复； 4） 生命的维持； 5） 妊娠的控制； 6） 医疗器械的消毒； 7） 为医疗目的提供信息的对人体标本进行体外检验的器具。 其对于人体内或人体上的主要预期作用不是用药理学、免疫学或代谢的手段获得，但可能有这些手段的参与并起一定的辅助作用。,注1: 该定义由全球协调工作组织（GHTF）制定。 YY/T 0287-2003,定义3.7 注2： 在有些管辖范围内可能认为是医疗器械，但尚无协调途径的产品是： 1） 残疾/身体有缺陷人员的辅助用品； 2） 用于动物疾病和伤害的治疗/诊断的器械； 3） 医疗器械附件(见注3)； 4） 消毒物质； 5） 满足上述定义要求，但受到不同控制的、含有动物和人类组织的器械。 注3： 制造商指定与“母体”医疗器械一起使用能使该器械达到预期目的附件，宜适用于GB/T 16886/ISO 10993。 注4： 医疗器械不同于药品/生物制品, 其生物学评价的方法也不同。 注5： 医疗器械可包括牙科器械。 新定义将对医疗器械消毒的器械和体外诊断试剂和仪器都列为是医疗器械的范围。,2.材料(Material): 任何用于器械及其部件的合成或天然的聚合物、金属、合金、陶瓷或其他无生命活性的物质，包括无生命活性的组织。 3.最终产品(final product) 处于“使用”状态的医疗器械。 有些器械或材料是在临床使用前将多个部件装配在起或将多个材料混合在一起使用，在这种情况下，按使用说明书准备后的产品应视为最终产品。,4.数据组（data set）： 用以表征器械生物学反应所需的各种来源的信息。 需要注意的是，GB/T16886.1-2011要求根据该标准中表A.1来确定评价所需的数据组。标准强调医疗器械新产品生物学评价的数据组应完整，但数据组的来源并不局限在“试验”上，而是尽量用已有新息（包括资料评审和临床评价），试验只是用于对欠缺数据的补充。数据组来源和齐全性具体可以包括：文献评审、临床经验和生物学试验。 文南评审见标准中附录C。,(三)、医疗器械生物学评价的基本原则,1.医疗器械生物学评价应遵循以下原则 1)材料或器械的选择与评价应遵循一定的评价程序； 2).在设计阶段就应对材料的选择和试验程序进行判断并形成文件。 3)专家评价的原则：生物学评价应由具有理论知识和实践经验、能对各种材料的优缺点和试验程序的适用性进行判断的专业人员进行策划、实施并形成文件。,2.选择器械材料时要考虑的因素,在医疗器械的设计过程中，设计者要首先考虑选择何种材料。在确定所选用的材料之前，应收集有关材料信息，权衡各种材料的优缺点。为保证最终产品在人体上使用的安全性，评价程序应包括对所选材料的生物学评价。 选择器械材料时, 为满足器械的各种性能要求, 就要考虑以下诸多因素: a) 化学性能; b) 生物学性能; c) 物理学性能; d) 电学性能; e) 形态学性能; f) 力学性能; g) 其他性能。,3. 最终产品生物学评价应考虑的因素,产品设计完成后，还要考虑最终产品的生物安全性。除材料外还有其他因素影响最终产品的生物安全性，这些因素(不局限于所选用的材料）包括: a) 制造所用材料； b) 预期的添加剂、工艺污染物和残留物； c) 可沥滤物质； d) 降解产物； e) 其他组件及其在最终产品中的相互作用； f) 最终产品的性能与特点； g) 最终产品的物理特性，包括但不限于：多孔性、颗粒大小、形状和表面形态。,应在进行任何生物学试验之前鉴别材料化学成分并考虑其化学表征（见GB/T 16886.18），如果器械的物理作用影响生物相容性，应加以考虑（见GB/T 16886.19） 对化学成分进行定性和定量分析, 虽不属于生物学试验的项目, 却是医疗器械生物学评价体系的重要组成部分。对材料进行定性定量分析的结果，可能避免不必要的生物学试验(ISO10993-18对此有详细的描述)。,4. 生物学评价试验应考虑的因素,1). 器械作用类型：医疗器械最终产品潜在危害范围很广，对人体危害程度取决于对人体的作用类型。器械对人体的作用包括短期作用（如：急性毒性、皮肤、眼或结膜刺激、致敏、溶血、血栓形成）和长期或特异性毒性作用如:亚慢性毒性或慢性毒性、遗传毒性、致癌性、生殖毒性(包括致畸性)。 2). 器械分类：为了简化试验选择, 需根据器械与人体的接触性质、程度、时间、频次，对器械进行分类。不同接触类型的器械应用于人体时，对人体安全的影响是不同的，该标准是根据产品的接触类型来选择生物学试验项目。,5. 确定生物学危害项目,确定器械类别以后, 便可根据其分类按标准中 第6章规定选择评价试验项目。,6. 生物学试验的要求,为减少不必要的重复，节省动物资源，试验应遵循以下两个原则: a) 在进行体内试验(动物试验)前，应尽可能地先进行体外筛选试验。 b) 对试验数据应予以保留, 数据积累到一定程度就可进行综合分析。,7、产品生物学性能的重新评价,医疗器械在下列情况下,应考虑对材料或最终产品重新进行生物学评价: a) 制造产品所用材料来源或技术规范改变时； b) 产品配方、工艺、初级包装或灭菌改变时； c)涉及贮存的制造商使用说明书或要求的任何改变，如贮存期和/或运输改变时 ； d) 产品预期用途改变时； e)有证据表明产品用于人体后出现了不良反应时 。,灭菌对生物安全性的影响,灭菌效果（GB/T16886不涉及） 器械上残留的EO（环氧乙烷）或ECH(2-氯乙醇) 对人体有毒害作用。 灭菌过程对医疗器械材质的影响，可能会降低其生物安全性,产品用途改变是指,产品说明书中所称的应用范围发生改变，如： 产品的接触性质改变 产品的作用时间改变 产品的应用群体改变,(四)、 医疗器械生物学评价分类,一般来讲, 对同一种材料而言, 接触体表比植入体内、短期接触比持久接触对人体的危害要小。植入到组织要比植入到血液循环系统对人体的危害要小。由此可见，各种医疗器械由于与人体接触的途径和时间的不同、对其生物安全性要求也就不同。因此，标准要求在选择生物学评价试验项目之前，应首先按器械接触途径和接触时间对器械进行分类。,1、器械按与人体接触性质分类, 非接触器械（GB/T16886.1标准不涉及） 表面接触器械 a) 皮肤；b) 粘膜；c) 损伤表面 外部接入器械 a) 血路, 间接； b) 组织/骨/牙质接入；c) 循环血液 植入器械 a) 组织/骨；b) 血液,2、按接触时间分类,a) 短期接触(A): 一次或多次使用接触时间在24h以内的器械; b) 长期接触(B): 一次、多次(累积)或长期使用接触时间在24h以上30日以内的器械; c) 持久接触(C): 一次、多次(累积)或长期使用接触超过30日的器械。 注：a)器械兼属两种以上时间分类，应执行较严的试 验要求。 b)对于多次使用的器械，应考虑潜在的累积作用， 按这些接触的总时间对器械进行归类。,3. 医疗器械/材料生物学评价分类表,按上述分类原则，表1、表2和表3中列出了各种器械分类举例。需要说明的是，对于表中未列出的材料和器械也要按以上分类原则进行分类。分类不是绝对的，切忌不加分析对号入座，要根据产品的使用说明书及具体产品使用情况分类。,表1表面接触器械,表2 外部接入器械,表2 外部接入器械(续),表3 体内植入器械,(五)、生物学评价试验选择,在对器械生物学评价的基础上，再按器械类别选择评价试验项目。附录A用于确定各种器械和作用时间应考虑的基本评价试验及必要时应考虑的补充评价试验。 由于医疗器械的多样性, 对任何一种器械而言, 所确定的各种试验并非都是必须的或可行的，应根据器械的具体情况考虑应做的试验。表中未提到的其他试验也可能是必须做的。 应对所考虑的试验、选择和/或放弃试验的理由进行记录。,(六)、试验,1. 总则 除规定的基本原则外,作为总风险管理过程的一部分,当认为有必要进行医疗器械生物学试验时还应做到以下几点： a)试验应在无菌的最终产品上、或取自最终产品上有代表性的样品上、或与最终产品同样方式加工（包括灭菌）的材料上进行 ; b) 选择试验过程应充分考虑各有关因素; c) 如果是制备器械浸提液, 溶剂及浸提条件应与最终产品的性质和使用相适应; d) 适宜时，试验应有相应的阳性对照和阴性对照; e) 试验结果不能保证器械无潜在的生物学危害,器械在临床使用期间还应认真观察对人体所产生不希望有的副反应或不良事件,b) 选择试验过程应考虑, 器械与人体作用或接触的性质、程度、时间、频次和条件， 最终产品的化学和物理性能， 最终产品配方中化学剂毒理学活性， 如排除了可沥滤物的存在，或已知可沥滤物的毒性可以接受, 某些试验可以不进行(如对全身作用的评价) 器械表面积与接受者身材大小的关系， 已有的文献、非临床试验和经验方面的信息， 考虑试验的灵敏性及其与有关生物学评价数据组的特异性 本标准的主要目的是保护人类, 其次是保护动物, 使动物的数量和使用降至最低限;,2.基本评价试验 基本评价试验是指一般情况下应予考虑的基本生物学反应试验。包括： 1、细胞毒性试验 2、皮肤致敏试验（迟发型超敏反应） 3、刺激试验 4、皮内反应试验 5、急（三）考虑的评价试验性全身毒性试验 6、亚慢性毒性(亚急性毒性)试验 7、遗传毒性试验 8、植入试验 9、血液相容性试验,3.考虑的评价试验 这些评价试验具有以下特点： a）试验不具有普遍性，如生殖与发育毒性、生物降解； b）试验复杂、周期长、费用高； c）试验方法不成熟，还处于发展阶段。 选择做这些试验时宜在风险评定的基础上根据具体接触性质和接触周期慎重考虑。 考虑的评价试验有： 1、慢性毒性试验 2、致癌性试验 3、生殖与发育毒性试验 4、生物降解试验 5、毒代动力学研究 6、免疫毒理学试验,医疗器械/生物材料生物学评价与试验所采用的试验方法，大多数都采用比较经典、比较成熟的方法。但是，医疗器械/生物材料是多种多样的，各种生物材料的应用是不相同的。生物医学材料是一门新发展起来的学科，生物材料的生物学试验方法也是在不断发展的科学。,生物学试验,生物学试验应在符合GLP要求的专业实验室 在进行体内试验(动物试验)前，应尽可能地先进行体外（筛选）试验 保留和积累试验数据,试验报告中的信息应详尽,样品制备 GB16886.12,任何试验结果都是在一定制备条件的，选择合适的制备条件非常重要 1.浸提条件和方法 （1）浸提条件依据常用操作并在论证的基础上提供一个标准化的方法，在多数情况下为产品使用适宜的加严条件。可采用下列的一个条件进行浸提： (371)，（722）h； (502)，（722）h； (702)，（242）h； (1212)，（10.1）h；,标准的表面积用于确定所需的浸提液体积。标准的表面积包括样品两面和连接处的面积，不包括不确定表面的不规则面积。当由于样品外形不能确定其表面积时，浸提时可使用质量/体积。 对于多孔表面材料，也可以采用其他表面积浸提比，只要能模拟临床使用条件或测定潜在危害即可。 除非有其他不适用性，浸提之前应将材料切成小块，以使材料浸没在浸提介质中。聚合物宜切成10mm50mm或5mm25mm的小块。,标准表面积和浸提液体积,生物学试验项目,1.细胞毒性试验:采用细胞培育技术，测定器械、材料和/或其浸提液引起的细胞改变（细胞溶解，细胞死亡），以及对细胞生长的抑制和对细胞的其他影响。其试验方法有： 1.1浸提液试验法; 1. 2.直接接触试验法； 1. 3间接接触法； 1. 3.1.琼脂覆盖法； 1. 3.2.滤膜扩散法。 该试验属体外试验，能在短期内检出供试品对细胞新陈代谢功能的影响，对毒性物质具有较高的敏感性，从而能快速筛选材料。因此，为生物学试验中首选试验项目。,2.致敏试验: 采用一种适宜的动物模型，测定器械、材料和/或其浸提液潜在的接触致敏作用。 致敏试验的方法很多，在ISO10993中主要有两个方法： 2.1最大计量耐受法 2.2 斑贴法 注:ISO新标准草案中增加了LLNA法(小鼠局部淋巴结试验)（闪烁计数法） 为了减少试验动物数量，国际标准中提倡，可以将致敏、刺激和皮内反应试验结合起来开展。像这种将几个基本评价试验结合起来进行的试验在国际标准中称之为扩展型试验,3.刺激试验: 采用一种适宜的动物模型，在相应的部位或在皮肤、眼、粘膜等植入组织上测定器械、材料和/或浸提液的刺激作用。 主要有两个方法： 3.1 斑贴法或原发刺激法 3.2 皮内注射法 在进行试验时,建议与临床使用接触的途径(皮肤,眼或粘膜)以及接触时间相适应。 应采用皮内反应试验来评价组织对医疗器械浸提液的局部反应。皮内反应试验还可用于不适宜于用皮肤或黏膜试验测定刺激的医疗器械 (如植入或与血液接触的医疗器械)。 皮内反应试验也适用于疏水性浸提液,4、全身毒性(急性毒性)试验： 此试验将器械、材料和或浸提液在24小时内一次或多次作用于一种动物模型，测定其潜在的危害作用。 为减少试验动物数量，国际标准建议, 全身毒性试验可被包括在亚急性和亚慢性毒性试验方案中和植入试验方案中。,5、血液相容性试验： 5.1 血栓形成 5.2 凝血 5.3 血小板 5.4 血液学 5.5 补体系统 溶血试验属于血液学方面的试验，系采用体外法测定由器械、材料和/或其浸提液导致的红细胞溶解和血红蛋白释放的程度。溶血试验是最为常用的试验,6.遗传毒性试验: 本试验是采用哺乳动物或非哺乳动物的细胞培养技术，测定器械、材料或其浸提液所引起的基因突变，染色体结构和数量的改变，以及DNA或基因的其他毒性。 遗传毒性试验的方法很多: 6.1.体外方法: 6.1.1.鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验(Ames氏试验). 6.1.2.大肠杆菌回复突变试验. 6.1.3.枯草杆菌回复突变试验. 6.1.4.哺乳动物体外细胞遗传学试验,6.1.5 哺乳动物细胞体外基因突变试验 6.1.6 哺乳动物细胞体外姊妹染色单体互换试验 6.1.7 啤酒酵母基因突变试验 6.1.8 啤酒酵母有丝分裂重组试验 6.1.9 哺乳动物细胞体外DNA损伤、修复和程序外DNA合成试验,6.2 体内试验: 6.2.1 小鼠骨髓嗜多染红细胞细胞微核试验 6.2.2 哺乳动物体内骨髓细胞遗传试验染色体分析 6.2.3 啮齿动物显性致死试验 6.2.4 哺乳动物生殖细胞细胞遗传学试验6.2.5 小鼠斑点试验 6.2.6 小鼠可遗传易位试验 当器械是用已知无遗传毒性材料制造，或用适用分析方法能够鉴定浸提液的全部主要成分无遗传毒性，就不必进行遗传毒性试验。需要用试验来评价医疗器械的遗传毒性时，应首先进行一系列的体外试验，至少包括三项试验。其中，至少两项试验用哺乳动物细胞为靶细胞。试验应尽量从对DNA的影响、基因突变、染色体畸变三种水平反映出对遗传毒性的影响。如体外三项试验中出现一项或两项阳性结果，还应进行体内试验评价。,7.植入试验: 此试验是采用外科手术方法，将材料或最终产品的样品植入或放入动物或人的预定部位或组织内，用肉眼和显微镜检查，评价产量或产品对活体组织的局部病理作用。对一种材料而言，如果还需要评价材料的全身作用，那么，植入试验就等效于慢性毒性试验。选择与临床应用相适应的接触途径和接触时间。,7.1 植入方法: 7.1.1 外科手术方法 7.1.2 穿刺植入法 7.2.植入部位: 7.2.1 皮下植入 7.2.2 肌肉植入 7.2.3 骨内植入,8.生物降解试验: 在下列情况下应考虑生物降解试验： 器械设计成生物可降解的；或 器械预期植入30d以上；或 材料系统被公认为在人体接触期间可能会释放毒性物质。 如果可能的降解产物是在预知量以内，并且降解的速率与具有安全临床使用史的产品相似；和/或如果微粒的物理状态（即尺寸分布和形状）与具有安全临床使用史的产品相似；或有足够的关于预期使用中该物质和降解产物的降解数据时，则可不必进行生物降解试验。,(七)、试验方法的保证,1、试验方法保证 生物学实验室所开展的试验应有足够的质量保证。标准要求，生物学评价中采用的试验方法应灵敏、精密并准确， 试验结果应是可重现的(实验室间)和可重复的(实验室内)。 2、持续保证 产品所用材料对其预定用途不仅开始具有可接受性的保证,而且长期持续具有可接受性的保证,这是质量管理体系的一个范畴。标准建议制造商应按GB/T19001-ISO 9001建立质量管理体系，以使材料的生物学安全性得以持续的保证。,三. 实施GB/T 16886.1-ISO 10993-1 标准应注意的问题,(一)、采用正确的评价程序,见框图,最终灭菌医疗器械包装试验方法标准体系,(二)、在材料”定性和定量”基础上利用信息进行生物学评价,1) 材料的定性和定量 2）与同类产品比较 3) 是否需要进行生物学试验的确定,1.材料定性和定量(材料表征) 成分信息获取渠道,a) 公认的材料名称 b) 材料理化特性信息 (分子量、玻璃转化温度、熔点、密度和溶胀等) c) 从材料的供应方获取材料的成分信息 (商品名、产品代号、规范、成分与配方等) d) 从器械的加工方获取加工助剂的成分信息 e) 化学分析 f) 有关产品标准 g）管理部门建立的材料控制文件或材料注册体系,2.与同类产品比较 毒理学等同性(一),a）所选用材料的成分和可沥滤物与经临床确认过的材料等同； b）所选用材料符合现行标准中所规定的该材料的使用目的、接触时间及接触程度； c）所选用材料具有其接触程度比本器械更严的临床应用史； d）所选用材料浸提物质限量不超过ISO 10993-17规定的允许极限；,与同类产品比较 毒理学等同性(二),e）所选用材料的化学成分或残留物比同样接触条件的临床材料更具有毒理学安全性； f）所选用材料的化学成分或残留物与同样接触条件的临床材料具有相同的毒理学安全性； g）所选用材料与同样接触条件的临床材料仅有的区别在于前者所用的添加剂、污染/残留物要少或已被除去； h)所选用材料与同样接触条件的临床材料仅有的区别在于前者的可浸提物的水平降低了。,由于医疗器械的材料与用途对其生物安全性起决定性作用，如果能够证明注册产品材料和用途与上市产品具有等同性，就表明注册产品具有最基本的生物安全保证。但这还不足以证明注册产品与上市产品具有完全的等同性，还应当证明两者的生产过程（加工过程、灭菌过程、包装等）是否相同，因为生产过程也可能会引入新的有害物质（灭菌剂、加工助剂、脱模剂等残留物）。 注：与自家生产的上市产品进行比较，往往比与他家生产上市产品进行比较更现实、更具可操作性。 等同性判定的特例：对于已上市的产品重新评价时，可与自身进行比较。未改变或有所降低就视为与上市器械具有等同性。,3.是否需要进行生物学试验的确定,对新产品要提出生物学免试, 生产者应向审查者提供下列证明材料： a) 详细的材料特性和材料一致性的详细证明； b) 同材料、同品种的上市产品，且该已上市产品具有安全使用史的文献资料； c) 新产品与上市产品有相同的加工过程、人体接触（临床应用）和灭菌过程的证明。如有不同，应有该不同不会影响生物安全性的证明和/或试验数据。,(三)、评价人员在选择试验项目时要注意的问题,由于医疗器械的多样性, 对任何一种器械而言, 按表A.1所选择的各种试验并非都是必须的或可行的，应根据器械的具体情况考虑应做的试验。表中未提到的其他试验也可能是必须做的。 应注意，对各种材料和最终产品都应考虑所有潜在的生物学危害。对医疗器械或材料进行生物学评价, 并不意味着所有潜在危害的试验都是必须或可行的。因此, 必须对选择和/或放弃试验的理由进行记录。这要求评价者应提供有关试验选择的文字材料，尤其是要提供放弃试验的理由的文字材料。,评价人员在选择试验项目时，要学会应用风险分析。当认识到某项生物学危害的风险存在时，h 应衡量控制该危害所需付出的“代价”和给患 者带来的“受益”，把危害控制在患者能够承受的现实水平。并非危害风险控制得越小越好，这就是风险管理的基本内涵。 合理设计实验，减少试验动物的消耗，最大限度地利用动物资源。 GB/T16886.1-2011中非常强调将多项试验结合到一起来开展。比如，要将植入试验与慢性毒性试验、亚慢性毒性试验、亚急性毒性试验结合起来一起开展。,风险分析在生物学评价中的应用 （一）,定义 风险：一个导致损害的危害的发生概率及损害的严重程度。 损害：对健康和财产的实际伤害和/或破坏。 危害：损害的潜在源。 风险分析：用以判定危害并估计风险的资料研究。 风险管理: 针对一系列风险采取一些相应的措施，并在成本适度的情况下将风险控制在容许限度内。,风险分析在生物学评价中的应用 (二),在毒理学风险的控制中，绝对安全是达不到的，因为没有任何事物是绝对安全的，没有一种材料能保证具有完好的生物相容性。毒理学风险控制的目的应该是将材料毒性合理地控制在一个现实的保证水平。 在生物学评价中运用基于风险管理的方法，有可能会免去不必要的试验和经费。这样既节省了宝贵的资源，又能达到适宜的安全性保证水平。,风险分析在生物学评价中的应用 (三),为达到将材料毒性风险合理地控制在现实的保证水平之目的，需要权衡许多复杂的因素。其中最主要的是权衡成本和受益。 对于总体的生物学评价而言，建立在材料定性基础上的生物学风险分析的效果最佳。,风险分析在生物学评价中的应用 (四),对于选择某一项试验而言， 在考虑是否有必要做一项生物学试验时, 也是一个风险评价的过程。应权衡做该项生物学试验的代价与受益。 代价 = 费用 （人、财、时间） + 动物保护 受益 = 试验的成熟程度 当代价大于受益时，就没开展这项试验的必要。,风险分析在生物学评价中的应用 (五),生物学试验是依靠动物模型的试验结果来推断人体应用的安全性。由于动物与人体存有一定差异，因此依赖动物试验结果进行安全性评价具有一定的风险。 人体应用数据比动物试验数据更直接，因此利用临床数据进行生物安全性评价比动物试验更可靠。,(四)、要尽量利用临床信息评价,材料在某种应用中出现的组织副反应，但在其他应用中未必就出现副反应。标准中还指出：