医疗器械生物学评价

医疗器械生物学评价,无源实验室 李闻涛,医疗器械质量标准的三大指标,1、物理性能：物理和机械指标2、化学性能：化学表征指标3、生物性能：生物学评价指标e.g. GB15810-2001 一次性使用无菌注射器 物理性能：滑动性能、器身密合性、容量允差、残留容量 化学性能：可萃取金属含量、酸碱度、易氧化物、环氧乙 烷残留量 生物性能：无菌、热源、溶血、急性全身毒性,医疗器械生物学评价的目的,目的：将器械的风险降低到最低的程度风险来源：生物学的危害生物学的危害：1、材料：毒性成分（材料中的小分子：聚乙烯中的 氯乙烯单体）2、机械：机械故障（硅橡胶的圆滑程度对肌体的刺 激作用）3、使用：使用不当（70%的不良反应与使用不当有 关）,生物反应,医疗器械与人体接触、接入或植入体内后对宿主人体的影响是一个非常复杂的过程，主要的生物反应有： 1、组织反应 2、血液反应 3、免疫反应 4、全身反应,生物反应-组织反应,定义：生物医用材料与人体心血管系统以外的组织接触时，组织对异物产生的一种机体防御性反应。主要表现形式：（1）炎症；（2）肿瘤；影响因素：表面状态、可沥滤物、降解物质、污染,生物反应-组织反应,生物反应-血液反应,定义：生物医用材料与血液接触后，形成的血液反应。主要表现形式：（1）凝血；（2）血栓；e.g. 由于目前没有完全无血液反应的材料，心脏瓣膜植入患者需终生服用抗凝剂；影响因素：表面状态、血流速度、血液粘度,生物反应-血液反应,生物反应-免疫反应,型：速发型超敏反应：吃海鲜过敏；型：细胞毒性超敏反应：医疗器械中较少见；型：免疫复合物型超敏反应：自身抗体引起；型：迟发型超敏反应：致敏试验仅反映了该类免疫反应；,生物反应-全身反应,（1）呼吸系统（2）神经系统（3）消化系统（4）骨骼运动系统（5）心血管系统（6）其他人体组织的影响临床表现：（1）渗出物反应（2）感染（3）钙化 （4）血栓栓塞（5）肿瘤,生物评价流程图：,见18P,生物学评价中应注意的问题,（1）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。（2）应对最终产品进行生物学试验。（3）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，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进行。,生物学评价中应注意的问题,（4）在进行生物学评价试验时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，就不必进行动物试验。根据经验，一般是先进行溶血试验和细胞毒性试验。（5）进行生物学试验必须要在认可的专业实验室并有经过培训且具有实践经验的专业人员进行。在对最终产品做出评价结论时，也应考虑到产品的具体用途及有关文献。,生物学评价中应注意的问题,（6）由于材料和器械的复杂性，很难用合格或不合格这样的结论。否则会出现两种可能，一种是受到不必要的限制，另一种可能是产生虚假的安全感。 医疗器械评价的目的不是为了简单表明材料或器械没有毒性，而是为了获取合适的资料帮助可靠的管理决策。（7）当最终产品投放上市后，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、灭菌条件改变；储存期内产品发生变化；产品用途发生变化；有情况表明产品用于人体会产生副作用时，要对产品重新进行生物学评价。,生物学评价的方式,1、生物学试验2、已有的生物学试验报告3、文献报道4、临床实用资料,生物学评价的试验方法,1、全身毒性试验2、细胞毒性试验3、刺激试验4、致敏试验5、血液相容性试验6、植入试验7、遗传毒性试验8、致瘤和致癌试验9、生殖和发育毒性试验,生物学评价试验方法的选择依据,1、接触时间： 24h以内 24h到30天 超过30天2、使用部位和用途： 非接触人体器械：不需要进行评价 表面接触器械：皮肤、粘膜 外部接入器械：血管、组织/骨/牙本质 体内植入器械：骨、组织和血液接触,摘自GB/T16886.1,生物学评价的国家标准,生物相容性试验的国家标准,遗传毒性试验简介,定义：指用哺乳动物或非哺乳动物细胞、细菌、酵母菌或真菌测定试验样品是否会引起基因突变，染色体结构畸变以及其他DNA或基因变化的试验。标准：GB16886.3-2008对象：1、接触粘膜或损伤表面时间超过30d的表面器械。 2、接入组织或接触循环血液时间超过24h，或间接接触血路超过30d的外部器械。 3、接入组织或接触血液时间超过24h的植入器械。,遗传毒性试验简介,应进行遗传毒性试验的医疗器械或材料：（1）对于要进行遗传毒性评价的医疗器械或材料，也不一定都要进行遗传毒性试验，如当医疗器械或材料仅由已知无遗传毒性的物质组成时，就不必进行遗传毒性试验，但必须以文字的形式予以说明。（2）如果医疗器械成品的化学成分研究表明可能存在与遗传物质发生相互作用的成分时，则需要进行遗传毒性试验。（3）如果无法确定医疗器械的化学成分时，也必须进行遗传毒性试验。,遗传毒性试验简介,试验项目：【1】鼠伤寒沙门氏菌回复突变试验（亦称Ames试验）原理 利用一组鼠伤寒沙门氏菌组氨酸营养缺陷性菌株（his-菌株：在不含组氨酸的最低葡萄糖琼脂平板上不能生长的突变菌株）进行诱变性检测。鼠伤寒沙门氏菌诱变物可直接或经代谢活化使his-菌株回复突变成his+菌株（在不含组氨酸的最低葡萄糖琼脂平板上能够生长的菌株）使试验菌株在有和无代谢活化的情况下接触医疗器械或材料或其浸提液，并接种于最低葡萄糖琼脂平面。经适当的时间培养后，计数回变菌落，并与空白对照培养物和溶剂对照培养物的自发回变菌落数相比较，判断器械或材料或其浸提液在本实验条件下对鼠伤寒沙门氏菌有无诱变性。,遗传毒性试验简介,结果评价与解释（1）评价：每个平板回变菌落数随医疗器械或材料或其浸提液剂量增高而增加，并且均有统计学意义，或者至少在一个浓度水平出现可重复的并有统计学意义的回变增高，由此即可判为阳性结果。 如果医疗器械或材料或其浸提液不引起剂量相关性回变 菌落数增高，且任何一个测试水平都无可重复 的、有统计学意义的回变菌落数增加，判为阴 性结果。 （2）解释：阳性结果表明在该试验条件下医疗 器械或材料或其浸提液诱发了鼠沙门氏菌基因突变，阴性结果表明在该试验条件医疗器械或材料或其浸提液对鼠沙门氏菌基因无诱变性。,次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶,遗传毒性试验简介,【2】小鼠淋巴瘤基因突变试验（MLA 试验）原理 根据小鼠淋巴瘤15178Y372ctk+-细胞11号染色体上存在着杂合的胸苷激酶(tk)基因，试验选用tk的代谢拮抗剂三氟胸苷（TFT）作为选择剂，检出发生tk+-tk-的基因突变，MLA与传统的HPRT的基因突变试验不同，它不仅能够检测出点突变等小的基因突变，对染色体水平以及大的缺失等基因的变化也能检测出来。,遗传毒性试验简介,结果评价与解释（1）评价：突变率在阳性对照组及受试物各剂量组均显著性高于阴性对照组，并且受试物各剂量组的突变频率和小集落突变百分比均随剂量的升高而呈上升的趋势，则试验结果为阳性。如果上述两种情况均未发生，则可将该医疗器械或 材料或其浸提液在本实验系统中的试验结果判为阴性。（2）解释：阳性结果表明，在试验条件下该医疗器械或材料或其浸提液能诱发小鼠淋巴瘤细胞的基因突变；阴性结果表明，在所用的试验条件下，医疗器械或材料或其浸提液对小鼠淋巴瘤细胞不诱发基因突变。,遗传毒性试验简介,【3】体外染色体畸变试验原理 在加入和不加入代谢活化系统的条件下，使培养的哺乳动物细胞暴露于受试物中。用中期分裂相阻断剂（如秋水仙素或秋水仙胺）处理，使细胞停止在中期分裂相，随后收获细胞，制片，染色，分析染色体畸变。,遗传毒性试验简介,结果评价与解释（1）评价：如果染色体畸变细胞率随剂量增加而增加，且具有统计学意义；或至少在一个试验水平上检查到可重复的、具有统计学意义的畸变细胞率增加，则试验结果为阳性。如果上述两种情况均未发生，则可将该医疗器械或材料或其浸提液在本实验系统中的试验结果判为阴性。（2）解释：体外细胞遗传学试验中的阳性结果表明，该医疗器械或材料或其浸提液能在培养的哺乳动物体细胞中诱发染色体畸变；阴性结果表明，在所用的试验条件下，医疗器械或材料或其浸提液对培养的哺乳动物体细胞不诱发染色体畸变,致癌性试验简介,定义：在试验动物的生命周期内，经一次或多次接触医疗器械、材料和（或）其浸提液，测定其潜在致肿瘤性的试验。通常和慢性毒性试验同时进行。标准：GB16886.3-2008对象：1、接入组织（骨、牙）或接触循环血液时间超过30d或间接血路接触超过30d的外部接入器械。2、植入组织（骨）或接触血液时间超过30d的植入器械。 3、吸收时间超过30d 的可吸收材料。,致癌性试验简介,应进行致癌性试验的医疗器械或材料：（1）对于要进行致癌性评价的医疗器械或材料，如果不能排除其致癌风险时，则必须采用适当的试验方法进行致癌性试验。（2）对于具有人体应用或接触有效和充分数据的医疗器械或材料，则不必进行致癌性试验。试验原理： 每日经过一定途径给各个组动物一定剂量的医疗器械或材料或其浸提液，染毒期包括动物预期寿命的大部分时期。染毒期间每天观察各种症状，并间隔一定时间称量体重和做必要的试验检查。试验结束处死动物，进行大体解剖及适当的组织病理学检查。,致癌性试验简介,结果评价与解释 出现下述情况中的一种或多种时，可认为实验结果为阳性；（1）试验组与对照组发生相同种类的肿瘤时，试验组肿瘤发生率高于对照组；或者虽然肿瘤发生率没有增加，但试验组肿瘤的发生早于对照组。（2）在试验组中出现对照组没有的肿瘤类型。（3）与对照组相比，试验组的平均肿瘤数增加 如在两个种属、两种性别的动物进行的试验中未出现上述情况，则可认为试验结果为阴性。 同时进行慢性毒性试验时应综合笼旁观察、大体解剖、组织病理学检查结果做出有无及毒性作用特点的评价，可能时应对慢性毒性作用阈浓度（剂量）或无作用浓度（剂量）做出评价。,生殖和发育毒性试验简介,定义：评价试验样品对生殖功能、胚胎形态（致畸性）以及胎儿和早期婴儿发育的潜在影响的试验，叫做生殖和发育毒性试验。标准：GB16886.3-2008对象： （1）与生殖组织、胚胎或胎儿直接长期或永久接触的医疗器械。 （2）储能医疗器械。 （3）含可吸收材料或可沥滤物质的医疗器械。,生殖和发育毒性试验简介,应进行生殖和发育毒性试验的医疗器械或材料：（1）对于要进行生殖和发育毒性评价的医疗器械或材料，如果不能排除其生殖和发育毒性风险时，则必须采用适当的试验方法，进行生殖和发育毒性试验。（2）对于含可吸收材料或可沥滤物质的医疗器械，如果在吸收、新陈代谢、分布研究方面有充分可靠的数据，不必进行生殖和发育毒性试验。（3）如果医疗器械浸提液中鉴别出的成分均无生殖和发育毒性，也不必进行生殖和发育毒性试验。,生殖和发育毒性试验简介,（1）致畸试验（胎儿期发育毒性研究） 试验原理 在胚胎的器官发生期，将医疗器械或材料或其浸 提液按不同剂量投给妊娠的试验动物，在预期的分娩日稍前将 妊娠动物处死，取出子宫，检查胚胎或胎儿死亡数、活胎数及 畸形发生情况。 结果评价与解释 （1）应根据观察到的影响及造成影响的剂 量水平，得出医疗器械或材料或其浸提液是否具有胚胎毒性或 致畸性的结论。进行评价时，应考虑实验动物种属既往的致畸 性资料。一个设计得当并严格进行的致畸试验，应能对无作用 水平作出满意的估计。（2）解释致畸试验结果时，不应将动物 的结果直接外推于人。当动物试验结果显示有胚胎毒性时，仅 提示在一定条件下，对人体有出现类似影响的可能性。无效应 水平的确定将有助于制定保护措施。,生殖和发育毒性试验简介,（2）一代生殖实验（一代生殖毒性研究）试验原理 雌雄动物从交配前8-10周开始接触医疗器械或材料或其浸提液，一直持续到F1代出生后21d。观察医疗器械或材料或其浸提液对动物整个生育繁殖过程的影响。结果评价与解释 （1）根据亚急性试验、致畸试验和其他曾做过的试验中所观察到的毒性反应及本次试验观察到的临床大体尸检、组织病理学的改变，综合评价医疗器械或材料或浸提液是否存在生殖毒性及对生殖过程损害的程度，如能得到剂量-效应或剂量反应关系，应对无作用剂量水平做出评价。（2）一代生殖毒性试验可提供接触医疗器械或材料或其浸提液产生的毒性作用的资料，但其结果外推到人，仅具有限程度的可靠性。,与血液相互作用试验简介,定义 血液或血液成分与器械间的相互作用所导致的对血液、器官、组织或器械的影响的试验，用以评价医疗器械或材料与血液的相容性。标准 GB16886.4-2003对象 1、接入循环血液的外部接入器械，或间接血路接触的外部接入器械 2、所有接触血液的植入器械,与血液相互作用试验简介,应进行血液相互作用试验的医疗器械或材料,与血液相互作用试验简介,外部接入器械或器械部件和适用试验分类,与血液相互作用试验简介,植入器械或器械部件和适用试验分类,与血液相互作用试验简介,与血液相互作用试验简介,(1)溶血试验原理 该方法是将医疗器械或材料在体外直接与红细胞接触，测试因红细胞破裂或通过部分受损的细胞膜释出血红蛋白的量占总血红蛋白的百分比。血红蛋白测定法 作为溶血试验的最低要求，实验室必须能测定总血红蛋白浓度和血浆或上清液的血红蛋白浓度。血浆中的血红蛋白浓度（0mg/dL10mg/dL）明显低于总血红蛋白浓度（ 11000mg/dL18000mg/dL ），基于这个原因，应采用不同的方法测定溶血试验中出现的较大范围的血红蛋白浓度。 血红蛋白总量测定经典三法 a、氰化正铁血红蛋白测定法 （国际血液学会标准化委员会推荐的测定方法；方法基于Hb的氧化作用及随后形成的氰化高铁血红蛋白在波长540nm处有最大吸收峰进行测定） 。b、氧和血红蛋白法（目前少用；方法基于用分光光度法测定氢氧化氨处置期间形成的HbO2)。C、测铁法（目前少用；方法基于通过酸解或灰化，从Hb中分离出铁，用TiCl3滴定或用试剂络合显色后用光度法测定）。,与血液相互作用试验简介,血浆或上清液血红蛋白浓度测定法 a、直接光学技术（基于直接或通过使用导出的分光光度法对在415nm、541nm或577nm处的氧合血红蛋白吸收峰进行定量）。b、化学技术（通过与试剂发生化学反应对血红蛋白进行定量测定，例如联苯胺类发色团和过氧化氢化学反应的基础上，或形成氰化正铁血红蛋白）。C、免疫比浊法（使用市售的抗体采用浊度法侧定血浆血红蛋白）。结果评价与解释 溶血与时间、材料性能以及血源等多种因素有关。为了对材料与医疗器械之间的潜在溶血性进行比较，需要对这些因素加以适当控制。潜在的溶血性的研究是在某个特定实验室用同种模式对材料或器械进行比较，而不是绝对测量。 不可能对所有医疗器械及其应用规定一个统一的合格与不合格的溶血量值。器械对溶血的影响在短期内会被手术过程的创伤所掩盖，器械能导致大量溶血，但在生命垂危的情况下器械又可能是仅有的治疗手段。因此器械有溶血倾向时必须确认该器械的临床受益和溶血是否在可接受的限度内。合格判定应根据风险与受益评价的一些形式来确定。,与血液相互作用试验简介,（2）体内静脉血栓形成试验原理 该方法是将材料涂层于尼龙丝或手术线外，将其置于体内静脉，在规定的时间取出观察并测试血栓形成情况，用以评价材料的血栓形成的潜在性。 结果评价与解释 按下表的规定确定材料和对照样品的血栓形成分级，根据两者之间的差异，分析判定供试品的抗血栓形成性能。,评价供试品在试验条件下血栓形成的潜在性应考虑种属间差异，动物试验结果外推至人，仅具有限可靠性。,体外细胞毒性试验简介,定义 采用细胞培养技术，测定医疗器械或材料或其浸提液造成的细胞溶解（细胞死亡），以及对细胞生长的抑制和其他影响的试验。标准 GB16886.5-2003对象 所有与人体直接接触的医疗器械或材料都要进行体外细胞毒性评价，是生物学评价的首选试验。应进行细胞毒性试验的医疗器械或材料 由于体外细胞毒性试验具有试验周期短、操作简便、结果重现性好、可进行定量测试、对毒性物质敏感性高以及价格便宜等特点，故所有需进行体外细胞毒性评价的医疗器械或材料一般都要进行体外细胞毒性试验。,体外细胞毒性试验简介,体外细胞毒性试验方法,浸提液试验：用于细胞毒性定性及定量评价,直接接触试验：用于细胞毒性定性及定量评价,间接接触试验：用于定性评价,琼脂扩散试验,滤膜扩散试验,（依据接触方法不同）,1、浸提液方式：浸提液容易获得；浸提液可以经离心或过滤去除杂质颗粒，也可以利用膜过滤的方法除菌；浸提液可以同培养细胞广泛接触；也用于分析各组分及其浓度对细胞的毒性作用；一次性血袋和液袋常采用该方法试验。2、直接接触方式：该方式与大多数医疗器械和材料的实际使用情况相符，但对医疗器械或材料的物理形态有严格要求，而且由于供试品与细胞直接接触，容易产生机械损伤，影响测试结果的准确性。3、间接接触方式：采用琼脂或醋酸纤维素膜，将细胞与供试品隔开，在一定程度上模拟了某些器械或材料的应用状况，牙科填充材料常用该法进行测试。,体外细胞毒性试验简介,浸提液试验原理 将医疗器械浸提液接触培养细胞，通过对细胞增殖和抑制影响的观察，评价供试品对细胞的体外毒性作用。结果评价与解释（1）定性评价 用显微镜检查细胞，评价诸如一般形态、空泡形成、脱落、细胞溶解和膜完整性等方面的变化，一般形态的改变可描述性地在试验报告中记录或以数字记录，下表为计分方法：,体外细胞毒性试验简介,（2）定量评价 测定细胞死亡、细胞生长抑制、细胞繁殖或细胞克隆形成，可以用客观的方法对细胞数量、蛋白质总量、酶的释放、活体染料的释放和还原或其他可测定多参数进行定量测试。（3）结果解释 由于不同的医疗器械用途差异极大，不可能对所有的医疗器械及其应用规定一个统一的合格与不合格的判定，即便是对同一类产品，不同的国家和地区对细胞毒性的合格与不合格的判定的规定也不相同，所以在器械有细胞毒性倾向时，必须确认该器械的临床受益和细胞毒性是否在可接受的限度内。合格判定应根据风险与受益评价一起来确定。,体外细胞毒性试验简介,注射器细胞毒性试验方法GB/T14233.2-2005方法：四唑盐（MTT）比色法细胞株：小鼠成纤维细胞（传代48h-72h生长旺盛的细胞）浸提介质：含血清的细胞培养液阳性对照：天然乳胶阴性对照：高密度聚氯乙烯测定方法：酶标仪570nm及630nm下测定吸光度试验成立条件：阴性对照组细胞相对增值率1级 阳性对照组细胞相对增值率3级结果计算：RGR=A/A0*100% （A：供试品组吸光度；A0：空白对照吸光度）细胞毒性分级：0级（100%）；1级（88-99%）；2级（50-79%）；3级（30-49%）；4级（0-29%）,植入后局部反应试验简介,定义 将医疗器械或材料植入活的动物体内某组织，观察活体组织与样品的相互反应，用以评价医疗器械或材料与组织的相容性。主要反应包括：植入物周围的无菌炎症反应；植入物周围组织纤维化囊腔形成；周围组织生化学和组织化学的改变；植入物周围炎性细胞以外出现异常细胞。标准 GB16886.6-1997对象 1、接入组织（骨、牙）时间超过24h的外部接入器械； 2、植入组织（骨）超过24h的植入器械，所有接触血液的 植入器械；,植入后局部反应试验简介,应进行植入后局部反应试验的器械或材料 1、对于要进行植入后局部反应评价的器械或材料，如果经证实，其材料与已上市产品相同且表面结构和状态也相同，则不必进行植入后局部反应试验。2、如果材料与已上市产品不同，或表面结构和状态不同，则需要进行植入后局部反应试验。3、如果无法确定该医疗器械与已上市产品的异同，也必须进行植入后局部反应试验。试验方法,皮下组织植入试验,肌肉植入试验,骨植入试验,植入后局部反应试验简介,（一）皮下组织植入试验方法原理 本方法是将植入物植入试验动物的皮下组织，对试验材料植入物与特许临床使用的对照材料植入物的生物学反应进行比较。结果评价与解释 对每个试验观察期处死的动物，首先用肉眼和低倍放大镜观察并记录周围组织颜色，植入物与周围组织是否有粘连、充血、水肿、坏死和其他异常情况，并与对应的对照植入物进行比较。应评价的生物学反应指标包括：纤维化或纤维囊腔和炎性程度；由组织形态学改变而确定的变性；材料或组织界面炎性细胞类型，即嗜中性粒细胞、淋巴细胞、浆细胞、嗜酸性粒细胞、巨噬细胞及其他多核细胞的数量和分布；其他指标，如材料碎片、脂肪浸润、肉芽肿等；对于多孔性材料，定性、定量测定长入材料内的组织。 由于种属间差异，动物试验结果外推至人，仅具有限可靠性。,植入后局部反应试验简介,（二）肌肉植入试验方法原理 本方法是将植入物植入试验动物的肌肉组织，并对试验材料植入物与特许临床使用的对照材料植入物的生物学反应进行比较。结果评价与解释 同皮下组织植入试验（三）骨植入试验方法原理 本方法是将植入物植入试验动物的骨组织内，对实验材料植入物与特许临床使用的对照材料植入物的生物学反应进行比较。结果评价与解释 除了应记录和评价皮下组织植入试验结果评价所包含的内容外，对骨组织而言，还要观测组织与材料的接触面和植入物周围骨的数量以及其间的非钙化组织，注意骨吸收和骨形成的情况。 由于种属间差异，动物试验结果外推至人，仅具有限可靠性。,刺激试验简介,定义 将医疗器械或材料或其浸提液一次、多次或持续与动物组织接触，测试引起的局部非特异性炎症反应，用以评价医疗器械潜在的刺激作用。 标准 GB16886.10-2005对象 1、所有表面接触器械； 2、接入组织(骨、牙)不超过24h或间接血路接触不超 过30d，或全部接触循环血液的器械； 3、植入组织（骨）不超过24h或接触血液的所有植入器械。,刺激试验简介,应进行刺激试验的医疗器械或材料 1、对于要进行刺激评价的医疗器械或材料，也不是都必须进行刺激试验。如果当医疗器械或材料仅由已知无刺激作用的物质组成时，不必进行刺激试验；如已知样品必然会引起刺激作用时（如PH2或11），也不必进行刺激试验；但必须以文字的形式予以说明。 2、对医疗器械成品的化学成分的研究表明可能存在刺激作用时，则需要进行刺激试验。 3、如果无法确定医疗器械的化学成分时，也必须进行刺激试验。,刺激试验简介,动物皮肤刺激试验（基本试验）原理 将材料或其浸提液直接贴敷于动物皮肤上，在规定时间观察动物非特异性炎症反应，用以评价材料潜在的刺激作用。结果评价与解释单次接触试验按下列规定确定原发刺激指数：仅使用24h、48h和72h的观察数据进行计算。试验之前或72h后的恢复观察数据不用于计算。将每只动物在每一规定时间试验材料引起的红斑与水肿的原发性刺激计分相加后再除以观察总数之和即为原发性刺激指数。 多次接触试验按下列规定确定原发刺激指数：将每只动物在每一规定时间的红斑和水肿刺激计分相加后再除以观察总数，即为每只动物刺激计分。全部动物刺激计分相加后再除以动物总数即得出累计刺激指数。表1 皮肤反应计分系统表2 刺激反应类型,刺激试验简介,表1 皮肤反应计分系统,刺激试验简介,表2 刺激反应类型,在用不同剂量的浸提液试验时，以其给出的最高PII来确定反应类型； 动物皮肤刺激试验可提供与材料及其浸提液有关的刺激性资料，但将通过动物获得的试验结果外推及人，仅具有限的可靠性，因此标准允许在一定条件下进行人体皮肤刺激试验，直接从人体获取皮肤刺激数据，确定在急性接触某种材料后是否存在明显的皮肤刺激危害。,致敏试验简介,定义 通过诱导、激发的方式，在规定的时间观察受试动物个体接触医疗器械或材料或其浸提液产生特异性T细胞介导的免疫学记忆感应，用以评价医疗器械潜在的致敏作用的试验。标准 GB16886.10-2005对象 所有与人体直接接触的医疗器械或材料都要进行致敏性评价。应进行致敏试验的医疗器械或材料 1、如医疗器械或材料仅由已知无致敏作用的物质组成时，不必进行致敏试验，但必须以文字形式予以说明。2、对医疗器械成品的化学成分的研究表明可能存在致敏作用时，需要进行致敏试验。3、如果无法确定医疗器械的化学成分时，也必须进行致敏试验。,致敏试验简介,（一）迟发型超敏反应最大剂量试验原理 将材料的浸提液通过皮内注射诱导、斑贴激发的方式作用于豚鼠，在规定的时间观察受试动物个体接触医疗器械浸提液产生特异性T细胞介导的免疫学记忆感应，用以评价医疗器械潜在的致敏作用。结果评价与解释 （1）结果评价 对照组动物的反应等级1，而试验组动物的反应等级1时一般提示致敏；如对照组动物的反应等级1时，试验动物反应超过对照组中最严重的反应则认为致敏；如为疑似反应，推荐进行再激发，以确认首次激发结果。偶尔试验组动物出现反应的动物数量多于对照组动物，但反应强度并不超过对照组动物时，应在首次激发后1-2周进行再次激发，方法同首次激发，应用动物的另一腹侧部位。,最大剂量试验为最敏感的方法，首选用于单一化学物或浸提液的评价。,致敏试验简介,（2）结果解释 按本实验步骤得出的预测性试验结果不能单独成立。阴性试验结果往往不能排除产品可能导致皮肤过敏反应的可能性，为了避免出现假阳性或假阴性结果，对任何检验法的阳性和阴性试验结果均宜进行严谨的核查，可通过与其他信息来源进行比较，以对试验结果进行确认，如：行业和消费者的抱怨资料；包含相同组件器械方面的经验；皮肤病诊所的诊断试验结果；回顾流行病学资料。,致敏试验简介,（二）迟发型超敏反应封闭贴敷试验原理 将医疗器械或材料或其浸提液通过贴斑诱导、激发的方式作用于豚鼠，在规定的时间观察受试动物个体接触医疗器械浸提液产生特异性T细胞介导的免疫学记忆反应，用以评价医疗气血潜在的致敏作用。结果评价与解释 同迟发型超敏反应最大剂量试验。,全身毒性试验简介,定义 是涉及整个生物体毒性的试验，通过医疗器械或材料或其浸提液被肌体吸收并分布至靶器官或全身后所产生的损害作用来评价的。全身毒性试验分为：急性全身毒性（包括热源）、亚急性毒性、亚慢性毒性和慢性毒性试验。标准 GB16886.11-1997对象 1、所有与血液直接或间接接触的器械都要进行急性全身毒性评价；2、所有与血液接触超过30d的器械，接触粘膜或损伤表面的时间超过30d的表面器械都要进行亚急性毒性和（或）亚慢性毒性评价；3、所有与血液接触超过30d的器械，植入组织或骨超过30d的植入器械应进行慢性毒性评价。,全身毒性试验简介,全身毒性试验中的急性全身毒性试验和热源试验在许多国家已有规范的标准方法，试验方法和结果判定基本一致，亚急性毒性、亚慢性毒性和慢性毒性试验目前尚无统一的标准，各国对同一试验的要求也有所不同。（1）急性经静脉注射毒性试验 原理 将医疗器械或其浸提液经静脉注射给予试验动物，其剂量范围须经预实验确定，注射后密切观察动物的状态、体重、毒性表现和死亡动物数，确定毒性程度等级。 结果评价与解释 在72h观察期内，试验组动物的反应不大于对照组动物，则判定该生物材料和医疗器械或其浸提液合格；如果试验组动物有两只以上出现中毒症状或死亡，则判定该生物材料和医疗器械或其浸提液不合格；如果试验组动物有两只以上出现轻度毒性症状，或不超过一只动物出现中度毒性症状或死亡，则领取一组动物进行复试，进一步判定结果。,全身毒性试验简介,（2）亚急性经静脉毒性试验 原理 在21d或28d期间，对试验动物进行每日经静脉内染毒，试验动物按所给剂量不同分成数个剂量组。染毒期间应每日观察动物，以检查中度症状。染毒期间死亡的动物与染毒结束时存活的动物都应进行大体解剖和必要的病理学检查。 结果评价与解释 综合临床观察、临床检查、大体解剖、组织病理学检查的结果，对医疗器械或其浸提液重复染毒时毒性作用的有无及其毒性作用特点，包括医疗器械或其浸提液的靶器官、蓄积毒性等做出初步评价。注意当仅单项指标结果为阳性时，且该项指标阳性结果的病理学意义尚不明确时，应谨慎处之。对是否需要进行更长时间的毒理学试验及进行更长时间试验时的剂量及观察指标的选择提出建议；医疗器械或其浸提液对试验组的效应水平与对照组相比，有显著差异，或能得出剂量-效应或剂量反应曲线时，应对其亚急性毒性作用阈浓度或无作用浓度做出初步评价。,全身毒性试验简介,（3）亚慢性经口啮齿类动物毒性试验 原理 每日经口将不同剂量的医疗器械或其浸提液分别给予各试验组实验动物，每组一个剂量，共90d。染毒期间，每日观察动物，以检查中毒症状。然后，对染毒期间死亡的动物与染毒结束时存活的动物皆进行大体解剖，并进行适当的组织病理学检查。 结果评价与解释 综合临床观察、临床检查、大体解剖、组织病理学检查的结果，对医疗器械或其浸提液重复染毒时毒性作用的有无及其毒性作用特点，包括医疗器械或其浸提液的靶器官、蓄积毒性等做出初步评价。注意当仅单项指标结果为阳性时，且该项指标阳性结果的病理学意义尚不明确时，应谨慎处之。对是否需要进行更长时间的毒理学试验及进行更长时间试验时的剂量及观察指标的选择提出建议；医疗器械或其浸提液对试验组的效应水平与对照组相比，有显著差异，或能得出剂量-效应或剂量反应曲线时，应对其亚慢性毒性作用阈浓度或无作用浓度做出初步评价。,全身毒性试验简介,（4）慢性毒性试验 原理 每日经一定途径给各个组动物一定剂量的医疗器械或其浸提液，其染毒期为6个月以上。染毒期间每天观察各种症状，并间隔一定时间称量体重和做必要的实验室检查。实验结束时处死动物，进行大体解剖及适当的组织病理学检查。 结果评价与解释 综合临床观察、临床检查、大体解剖、组织病理学检查的结果，对医疗器械或其浸提液慢性染毒时毒性作用的有无及其毒性作用特点做出评价。当医疗器械或其浸提液对试验组的效应水平与对照组相比，有显著差异，或能得出剂量-效应或剂量反应曲线时，应对其慢性毒性作用阈浓度或无作用浓度做出初步评价。,全身毒性试验简介,（5）热源检查法 原理 内毒素、病毒、细菌及其他微生物、类固醇或某些材料释放的热源物质等，作用于单核细胞、巨噬细胞等靶细胞后，促使其产生内生性热源，作用于下丘脑体温调节中枢，结果使动物体温上升。 结果评价与解释 在初试3只家兔中，体温升高均低于0.6，并且三只家兔体温升高总数低于1.4；或在复试的5只家兔中，体温升高0.6或0.6以上的兔数仅有1只，并且初试、复试合并8只家兔的体温升高总数为3.5或3.5一下，均为合格。 在初试3只家兔中，体温升高0.6或0.6以上的兔数超过1只；或在复试的5只家兔中，体温升高0.6或0.6以上的兔数超过1只；或在初试、复试合并8只家兔的体温升高总数超过3.5，均为不合格。,聚合物医疗器械的降解产物的定性与定量,高分子材料降解的因素,体液引起水解导致的聚合物链断裂,体内自由基引起氧化降解,各种酶引起的催化降解,材料的物理形态引起的降解,标准 GB18668.13-2001,聚合物医疗器械的降解产物的定性与定量,试验结果：,试验方法：,1）质量平衡2）分子量/分子量分布（交联密度）3）涉及溶液、碎片和/或主体聚合物的试验结果；4）鉴别出的降解产物6）最终判定的理论依据,聚合物医疗器械的降解产物的定性与定量,聚合物医疗器械的降解产物的定性与定量,（1）最初材料表征：应包括成品器械中主体聚合物以及存在的残留物质和添加剂，因为依靠分析来获得信息是很难的，所以最好从材料的的生产厂和供应商中获得这些信息。（2）加速降解试验：N/N（质量平衡无变化；分子量（分布）无变化）：没发现降解产物，终止试验