医用生物材料血液相容性评价研究概况

医用生物材料血液相容性评价研究概况医用生物材料血液相容性评价研究概况 一 刘流 德江等 中华实验外科杂志 刘流 德江等 中华泌 外科杂志 收稿 一 一 医用生物材 血液相容性评价研究概况 刘 欣 史弘道 天津市医药科学研究所 天津 摘要本文对医用生物材 的血液相容性评价进 了较为全面的综述 从生物材 与血 液相互作用的特点到分类 从生物材 血液相容性评价的内容到试验 的选择 反映了近 来医 用生物材 血液相容性的新动态 以 好的完善医疗器械血液相容性 的评价 保证临床使用的 安全性 关键词医用生物材 血液相容性 试验评价 颁布了 医疗器械生物学评价系列标准 前言 一 国家标准 该标准明确规定 了医用材 和医疗器械的血液相容性评价试 验 保证与血液接触的医疗器械在临床使用中 的安全性 医用生物材 与血液间接或直接接触 将 对血液中血小板 红细胞 白细胞及血浆蛋白等 成分发生作用 相互作用的结果会导致血栓形 成 溶血 补体系统激活及血液中有形成分改变 等 材 的血液 相容性会严重地将危害人体 生命过程 近 来与血液相互作用的医疗器 械发展迅速 目前广泛应用的与血液直接接触 医用生物材 血液相容性的特点 医用生物材 对血液影响作用的主要表 现 或间接接触的医疗器械产品已达数百种之多 在临床使用中的安全性问题越来越受到各国政 府和学术界的重视 国际标准化组织 在 在通常情况下 医用生物材 表面与血液 接触的数秒钟内 首先在材 表面吸附血浆蛋 白 白蛋白 一球蛋白 纤维蛋白原等 接着血 关于牙科材 的生物学 评价技术报告 中提出了进 溶血试验的要求 在 正式颁布的国际标准 标准中详细地规定了 同用途的 医疗器械的血液相容性评价选择试验内容和方 法 我国卫生部在 颁布的 医用热硫化 甲基乙烯基硅橡胶标准 中要求对 与血液接触的甲基乙烯基硅橡胶制成的医疗器 械 进 血液相容性评价试验 底我国 小板在材 表面粘附 聚集 变形 同时血液内 一系列凝血因子相继被激活 参与材 表面血 栓形成过程 最终形成红血栓 一般表现为 血小板激活 聚集 血栓形成 凝血系统 和纤溶系统激活 凝血机能增强 凝血过程加 快 凝血时间缩短 红细胞膜受毒 破坏 产 生溶血 白细胞减少 补体系统的激活 或抑制 补体片段 释放等 医用生物材 与血液相互作用的基本要 透析与人工器官求 月 第 卷 第 期 类为植入体内接触血液的医疗器械 主要与血 医用生物材 与血液相互作用 使各自的 液接触的器械 如心脏瓣膜 血管移植物 体内 药物释放导管和心室辅助装置 按接触时间分类 医用生物材 与血液相互作用的时间 同 可分为短期 长期 持久接触三类 第一类为短 功能和性质受到影响 具有优良血液相容性的 医用生物材 对血液或血液成分的功能和性质 影响在适当的范围内 主要表现在 粘附血小板较少 激活血小板 发生血 栓 激活凝血系统 促进凝血时间缩短 无溶血作用 对其他血液成分产生 利的影响 期接触一次或多次使用接触时间在 小时以 内的器械 如心脏诊断和治疗用导管 血浆灌注 导管 血液浓缩器等 第二类为长期接触一次 目前 通过大 的血液相容性评价试验检 测和临床应用观察研究 医用级硅橡胶 医用级 聚醚聚氨酯 医用级聚四氟乙烯均具有优良的 多次 累积 或长期使用接触时间在 小时以 上 日以内的器械 如静脉内留置导管 血袋 心脏起搏器电极等 第三类为持久接触一次 血液相容性 常被制成人工心脏 人工血管 心 脏辅助装置及心血管介入导管等医疗器械用于 临床 医用生物材 与血液接触类型的分类 多次 累积 或长期使用接触超过 日的器械 如心脏辅助装置 人工胰脏 心脏和血管修补片 等 如果一种材 兼属两种以上时间分类 应 执 较严的试验要求 对于多次使用的器械 应 考虑潜在的累积作用 医用生物材 血液相容性评价的内容 根据我国国家标准 医疗器械生物学评价 第 部分试验选择指南 一 规定 医用生物材 与 人体接触按接触途径和接触时间两种分类方 法 由于医疗器械的使用方式 同 血液相容 性评价的内容也 同 根据 标准 规定 可分为通用和选择 水平 和水平 两 按接触途径分类 医用生物材 与人体血液接触可分为外部 接入和植入体内直接接触血液两大类 第一类 为外部接入接触血液医疗器械 又分为 血 间接接触与血 上某一点接触 作为管 向血 管系统输入的器械 如输血器 输液器 转移器 延长器等 循环血液接触接触循环血液的 器械 如血管内导管 临时性起搏电极 氧合器 白细胞过滤器 血液吸附剂和免疫吸附剂 第二 类 水平 试验内容 水平 试验对比较简单 为材 和器械与 血液接触的通用评价试验 外部接入接触血液 医疗器械 适用于短期 小时 长期 小 时 天 接触的器械 见表 植入器械 适 用于长期 天 持久接触的器械 见表 表 外部接入器械 水平 试验分类 血栓形成 凝 血 内容与方法 光学显微镜 附着的血小板 白血球等 或扫描电镜 堵塞百分率 重 分析 血栓重 等 部分凝血活酶试验 非激活 血小板计数 血小板聚集 模板流血时间 白血球分类计数 溶血 血浆血红蛋白 一 血小板 血液学 免疫学 表 植入器械 水平 试验分类 血栓形成 凝 血 内容与方法 堵塞百分率 流速降低 器械剖检 远侧器官剖检 非激活 血浆纤维蛋白原 血小板计数 血小板聚集 血小板 血液学 模板流血时间白血球分类计数 溶血 血浆血红蛋白 一 免疫学 水平 试验内容 接触血液医疗器械 见表 植入器械 见表 水平 试验较为复杂 需要操作和 论方面的专业知识 规定为可选 择的项目 外部接入 表 外部接入器械 水平 试验分类 血栓形成 凝 血 内容与方法 扫描电镜 血小板附着和聚集 血小板和白血球的形态 纤维蛋白 特异凝血因子评价 十 一 一 血小板 血液学 一 同位素标记的血小板伽马成像 铟标记的血小板存活 网织红血球计数 和其他细胞因子 免疫学 血栓形成 凝 血 扫描电镜 血管造影术 特异凝血因子评价 一 一 血小板 血液学 一 同位素标记的血小板伽马成像 铟标记的血小板存活 网织红血球计数 一 和其他细胞因子 免疫学 医用材 血液相容性评价试验的选择 标准中指出 凝血 凝血方面的试验内容包括部分凝血酶原激 酶时间 特异凝血因子评价 一 一 凝血 酶原时 的评价血液相容性试验方法 按其主要过程或 被测体系可分为五类 血栓形成 血栓形成方面的试验内容包括光学显微 镜观察血栓 附着的血小板 白血球 聚集物 红 血球 纤维蛋白等 血栓重 分析 血栓重 扫描电镜 观察材 表面的血小板附着 和聚集 血小板和白血球的形态 纤维蛋白 间 凝血酶时间 血浆纤维蛋白原观 察 纤维蛋白 纤维蛋白原降解产物 的测 定 可选择的试验有 动态凝血时间试验 血浆复钙时间试验 凝血酶原时间试验 白蛋白吸附试验 纤维蛋白原粘附试验 血小板和血小板机能 血小板和血小板功能方面的试验内容包括 血管被血栓堵塞的百分率及血流降低 等 可选择的试验有 体外动态血栓形成试 验 体内末梢静脉血栓形成试验 一血小板计数 血小板聚集测定 模板流血时间 血小板因子 一 血栓球蛋白 凝 透析与人工器官血恶烷 同位素标记的血小板伽马成像 铟标记血小板存活等 月 第 卷 第 期 能改变 血浆蛋白粘附 补体免疫系统功能改变 等诸多方面的血液相容性试验方法 大多新近 可选择的试验有 体外血小板粘附试验 半体内血小板粘附试验 单克隆抗体 一 测定血小板粘附试验 血栓球蛋白 含 测定试验 研究建立的新方法 对医用生物材 进 定 化的评价尚有一定的难度 这些新方法在技术 上尚需在普遍应用实施过程中 断成熟和完 善 形成能够 化的血液相容性试验方法 目 血液学 血液学方面的试验内容包括白血球分类计 数 溶血 血浆血红蛋白测定 网织红血球计数 前 在 标准中只将溶血试验 的具体内容和操作步骤作为标准化的方法附在 标准的附录 中 作为标准的一部分 可选择的试验有 溶血试验 血液保 参考文献 医学器械生物学评价第一部分试验选择指南 中 华人民共和国国家标准 奚廷斐等译 标准 鉴医用装置标准 材 溶血性能评价实施标准 成都科技 存时间试验 白细胞计数和分类 网织红 细胞计数 免疫学 免疫学方面的试验内容包括补体 和 的裂解产物 抽 第二通 补体激活产物 中央 补体激活产物 末端通 补 体激活产物 末端补体复合物 等测 定 社 一 医用热硫化甲基乙烯基硅橡胶的中华人民共和国 卫生部标准试 史弘道等 医用高分子材 毒 学评价研究及其 应用 天津市医药科学研究所 可选择的试验有 补体激活试验 复 合补体 人血 试验 目前国内应用评价医用生物材 血液相容 性的试验 在内容和水平上都符合国际标准和 国家标准提出的要求 与欧 美 日等国采用的 试验方法大致相同 都处在同一技术水平 我国 评价机构 实验室通常选择评价血液相容性的 方法有 体内末梢静脉血栓形成试验 动 态凝血试验 体外凝血酶原时间试验 体 外血小板粘附试验 溶血试验 血液保存试验等几种 这些体内 外试验方法基本上能较 好地评价与血液相互接触的医疗器械的血液相 容性的优劣 小结 奚廷斐等 生物材 血液相容性综合评价体系的 研究 中国生物医学工程学报 斐等 一 和成科大 型嵌段聚醚聚氨酯 的血液相容性研究 中国生物医学工程学报 史弘道等 医用高分子材 毒 学评价研究及其 应用嵌段聚醚聚氨酯抗 血材 生物相容性评价 研究 天津市医药科学研究所 潘仕荣等 医用弹性体一聚醚聚氨酯 甲基硅氧烷共聚物的研制 中国生物医学工程学 报 生物学评价的重要组成部分曼 价 莩 由于血液成分 一 一 雌 洲 的功能及其作用机 比较复杂 涉及的内容比 较多 而评价医疗器械 医用材 与血液相互作 用的血液相容性经典的试验方法比较少 除溶 血试验外 其他涉及凝血 血栓形成 血小板功 奚廷斐等 生物材 表面粘附的血小板形态变化 及分类研究 京生物医学工程 赵颖等 用外周静脉留线法对医用高分子材 血 液相容性的评价 中国生物医学工程学报 田文华等 生物材 对补体 激活作用的初步 探讨 京生物医学工程 奚廷斐 利用抗人血小板膜蛋白 单克隆 一 测定生物材 表面粘附血小板的新方法 中国 生物医学工程学报 陈文杰主编 血液分子细胞生物学 中国医药科 技出版社 收稿 为建立转基因猪进 异种器官移植构建 表达载体用 一 启动子及 第一个内含子的分子克隆 魏文杰 王广有 天津医科大学第二医院泌 外科 天津 摘要 目的为建立能 有效抑制 的转人 基因猪 克隆其调控序 列一 一 启动子 增强子 使之能够在血管内皮细胞上大 表 达 方法提取人基因组 用 方法克隆 一 启动子 的第一内含子片段 结果电泳 测序鉴定 所获得片段与 设计的一致 关键词异种器官移植 一 启动子 内含子 随着器官移植的广泛开展 器官供体 足 与需求增大的矛盾日益突出 许多人在等候器 官移植的过程中死亡 这一矛盾使异种供体成 为必要 近 由于器官供求的矛盾进一步突出 以及生物学 免疫学的发展 这一问题被摆上了 议事日程 对于受者一人来说 猪的器官一肾 心 肺 肝在解剖和生 功能上和人具有良好的 相似性和可潜性 而且在伦 上具有器官的可 供性 所以以猪为供体的猪一人异种器官移植 是目前的研究方向 猪一人异种器官移植的主要障碍是免疫排 斥问题 根据异种移植免疫排斥发生的机制和 时问 将免疫排斥分为超急性排斥反应 急性排 斥反应或延迟排斥反应 慢性排斥反应 超急性 排斥问题是异种移植必须首先解决的问题 超 急性排斥 是由抗原 抗体介导的补体反 应激活而诱发的免疫反应 一般在血管吻合后 数秒至数分钟内发生的 表现为供体器官的水 肿 出血 血栓形成 坏死 人血清中存在的异种 一天然抗体可与异种器官血管内细胞膜上 一 抗原相结合 通过经典 替代途径激活补 体系统 生成的膜攻击复合物 对供体血管内皮 的攻击进而导致 发生 人的补体