无菌医疗器械的生物性能检验ppt课件

无源医疗器械的生物性能检验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系列标准及采标情况 标准号标准名称 发布或 修改年 份 采标情况 10993-1生物学评价和试验2003GB/T 16886.1-2001（采用1997版） 10993-2动物保护要求2006GB/T 16886.2-2000（采用1992版） 10993-3遗传毒性、致癌性和生殖毒性试验2003GB/T 16886.3-2008（采用2003版） 10993-4和血液相互作用试验选择2002GB/T 16886.4-2003（采用2002版） 10993-5细胞毒性试验：体外法2005GB/T 16886.5-2003（采用1999版） 10993-6植入后局部反应试验2007GB/T 16886.6-1997（采用1994版） 10993-7环氧乙烷灭菌残留量2002GB/T 16886.7-2001（采用1995版） 10993-9潜在降解产物的定性和定量框架1999GB/T 16886.9-2001（采用1999版） 10993- 10 刺激和迟发型超敏反应试验2002GB/T 16886.10-2005（采用2002版） 10993- 11 全身毒性试验2006GB/T 16886.11-1997（采用1993版） 10993-12样品制备与参照材料 200 2 GB/T 16886.12-2005（采用2002版 ） 10993-13聚合物降解产物的定性与定量 199 8 GB/T 16886.13-2001（采用1998版 ） 10993-14陶瓷制品降解产物的定性和定量 200 1 GB/T 16886.14-2003（采用2000版 ） 10993-15 涂层和未涂层金属和合金降解产物的 定性与定量 200 0 GB/T 16886.15-2003（采用2000版 ） 10993-16 降解产物和可沥滤物毒性动力学研究 设计 199 7 GB/T 16886.16-2003（采用1997版 ） 10993-17可沥滤物允许限量的建立 200 2 GB/T 16886.17-2005（采用2002版 ） 10993-18材料化学特性 200 5 10993-19材料理化、形态学与拓补学特性 200 6 10993-20医疗器械免疫毒理学试验原则与方法 200 6 10993-21 医疗器械生物学评价标准编写指南（ CD） 200 0 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 表面接触 皮肤 A 粘附电极 避孕套 B 急救绷带 C 外科矫形固定用制品 A 人工排泄口（用于人工肛门）、尿引流袋、泌尿系统冲洗用导管、泌尿 系统诊断导管、造影导管 B 胃肠道用导管：进食用导管、胃肠道引流、灌注、清洗和取样用导管 粘膜 A 呼吸道用导管：吸痰用导管、气管内导管（包括麻醉用气管插管）、供 气管道、给氧管道 B 泌尿系统用导管：尿道用导管、膀胱留置导管 C 人工食道、接触眼镜、宫内节育器 损伤 皮肤 A 外科用敷料 B 急救绷带（大号） C 创伤、愈合和保护用敷料（烫伤用敷料、硅橡胶纱布等） 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迟发型超敏反应试验 最大剂量试验最大剂量试验 封闭式敷贴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： 固体15g以上 液体50ml以上 试验流程（最大剂量法）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！ 阴性无致敏阴性无致敏 阳性：阳性： 对照组动物等级小于对照组动物等级小于1 1而试验组动物中等而试验组动物中等 级大于级大于1 1或等于或等于1 1 对照组动物等级大于对照组动物等级大于1 1或等于或等于1 1时，试验时，试验 组动物反应超过对照动物中最严重的组动物反应超过对照动物中最严重的 结果判定 刺激试验刺激试验 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 14233.2-2005 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 样品样品 退热贴、口罩、手术衣、手术包巾、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。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 结果判断结果判断 根据根据原发性刺激指数原发性刺激指数P P进行判定进行判定 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、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输血输液、注射器具、经皮椎体成型手术器械等 试验流程试验流程 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 注射0.2mL 0.9 氯化钠注射 液制备的浸提 供试液 注射0.2mL 0.9 氯化钠注射 液对照液 注射0.2mL植物油 制备的浸提供试 液 注射0.2mL注射植 物油对照液 头 尾 注射示意图 结果判断 分别计算试验样品和对应溶剂的综合平均计分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试验样品与溶剂对照平均计分之差不大于1.01.0符合符合 试验要求试验要求 眼刺激试验 当皮肤接触难以评价时 试验流程试验流程 样品制备 （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根据眼损伤计分系统对观察到的反应进行记分并 记录。记录。 根据试验眼与对照眼之间的差异性进行判断，试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。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细胞释放的血红蛋白量以判定供试品的体外溶血 程度。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。常用直接死亡）、抑制细胞生长和其它毒性作用。常用直接 接触法。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。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：代表产品：氧合器、透析器、氧合器、透析器、 超滤器、注射器、输液器超滤器、注射器、输液器等等 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：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。 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 热原试验热原试验 检测材料或其浸提液中是否有致热原物质。将材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（料或其浸提液由静脉注入兔体内（10ml/kg10ml/kg），在），在 一定时间内观察兔体温变化，以判断在材料或浸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