2025年医疗器械植入材料生物相容性测试知识考察试题及答案解析

2025年医疗器械植入材料生物相容性测试知识考察试题及答案解析一、单项选择题（每题1分，共30分。每题只有一个正确答案，错选、多选、未选均不得分）1.根据ISO109931:2018，下列哪一类植入材料在首次生物学评价时通常可豁免全身毒性试验？A.表面接触器械（≤30天）B.体内植入器械（>30天）C.血液接触器械（>30天）D.植入式心脏起搏器外壳答案：A解析：ISO109931附录B表B.1明确，表面接触器械若接触时间≤30天且材料为“已确立”材料，可豁免全身毒性试验；其余选项因接触时间或植入性质均需补充数据。2.在兔肌肉植入试验中，若4周取材标本出现“囊腔形成伴轻度纤维化”，按ISO109936评分应记为：A.0级（无反应）B.1级（极轻微）C.2级（轻度）D.3级（中度）答案：C解析：ISO109936表4规定，囊腔形成伴轻度胶原纤维增生属2级（轻度）反应；1级仅见个别巨噬细胞，无囊腔。3.关于细胞毒性试验（ISO109935），下列哪项操作会导致假阴性结果？A.使用含血清培养基B.提取液在4℃保存24h后使用C.阳性对照采用0.1%苯酚溶液D.提取比例由0.2g/mL降至0.02g/mL答案：D解析：提取比例降低导致可沥滤物浓度不足，可能掩盖毒性；其余选项为常规或增强灵敏度操作。4.下列哪项不是ISO1099310规定的皮肤致敏试验首选方案？A.豚鼠最大剂量试验（GPMT）B.局部封闭贴敷试验（Buehler）C.小鼠局部淋巴结试验（LLNA）D.人重复封闭斑贴试验（HRIPT）答案：D解析：HRIPT属人体确认试验，非首选体内初筛；LLNA为替代首选，GPMT/Buehler为经典动物法。5.血液相容性试验中，ASTMF75617将溶血率≥5%判定为：A.非溶血B.轻微溶血C.中度溶血D.重度溶血答案：C解析：ASTMF756标准：0–2%非溶血，2–5%轻微，5–10%中度，>10%重度。6.植入级PEEK材料在加速老化（70℃、4周）后，其拉伸强度下降应不超过：A.5%B.10%C.15%D.20%答案：B解析：ASTMF202621规定，加速老化后拉伸强度保持率≥90%，即下降≤10%。7.对于可吸收缝合线，ISO13781要求体外降解试验pH应控制在：A.6.8±0.1B.7.0±0.1C.7.4±0.1D.7.8±0.1答案：C解析：ISO13781:2017第5.2条明确，磷酸盐缓冲液pH7.4±0.1模拟生理环境。8.在遗传毒性组合试验策略中，ISO109933优先推荐的体外染色体畸变试验细胞系为：A.CHOK1B.V79C.L5178YD.humanlymphocytes答案：D解析：ISO109933:2014附录A指出，人外周血淋巴细胞遗传背景明确，优先于啮齿类细胞系。9.下列哪项不是ISO1099323（刺激试验）规定的阴性对照材料？A.高密度聚乙烯（HDPE）B.医用硅胶弹性体C.不锈钢316L抛光片D.聚氨酯导管料答案：D解析：ISO1099323附录C仅列HDPE、硅胶、316L为基准阴性对照；聚氨酯因配方差异大，未列入。10.植入试验中，若兔股骨植入8周后界面出现“骨接触率=85%，无纤维囊”，按ISO109939定义，该材料属于：A.生物惰性B.生物活性C.生物可吸收D.生物耐受答案：B解析：生物活性材料能与骨组织形成化学键合，骨接触率>65%且无纤维囊为典型表现。11.关于内毒素限值，FDA2020《植入物指南》对脑脊液接触器械的限值为：A.0.1EU/mLB.0.15EU/mLC.0.25EU/mLD.2.5EU/mL答案：B解析：脑脊液接触器械因高敏感，限值0.15EU/mL；血液接触0.25EU/mL，一般器械2.5EU/mL。12.在ISO1099318的化学表征流程中，第一步“信息收集”不包括：A.材料组成与添加剂B.供应商毒理学数据C.临床使用史D.可萃取物定量结果答案：D解析：可萃取物定量属第二步“提取与表征”，非信息收集内容。13.下列哪项试验最适合评估镍钛合金支架的致敏潜力？A.体外KeratinoSensB.小鼠LLNA:BrdUELISAC.人单核细胞活化试验hCLATD.直接肽反应试验DPRA答案：B解析：镍离子为金属半抗原，需体内T细胞致敏模型；LLNA为ISO1099323推荐金属致敏评估金标准。14.关于植入试验动物选择，ISO109936指出对骨植入研究，首选动物为：A.小鼠B.大鼠C.兔D.羊答案：C解析：兔股骨/胫骨尺寸适中，操作标准化程度高，为首选；大动物用于特殊解剖匹配。15.若某涂层支架的体外药物释放曲线显示“突释>30%”，则该涂层在生物相容性评价中应重点关注：A.细胞毒性B.血栓形成C.急性全身毒性D.植入局部热原答案：C解析：突释导致血药浓度瞬时升高，需评估急性全身毒性；其余为长期或局部效应。16.ISO109935规定，若提取液细胞存活率<70%，应：A.直接判定不合格B.重复一次试验C.进行剂量反应验证D.更换细胞系答案：C解析：存活率<70%需梯度稀释验证剂量反应关系，排除假阳性；仅单次结果不直接判不合格。17.下列哪项不是ASTMF81320规定的骨植入界面剪切试验参数？A.加载速率1mm/minB.试样直径2mmC.最大载荷记录点D.界面破坏模式答案：B解析：ASTMF813标准试样直径3mm；2mm为旧版草案，易致边缘效应。18.关于可吸收金属（Mg合金）生物相容性，下列说法正确的是：A.氢气释放速率与腐蚀速率无关B.体内Cl⁻浓度升高加速腐蚀C.碱中毒风险低于酸中毒D.无需评估神经毒性答案：B解析：Cl⁻破坏Mg(OH)₂保护膜，加速腐蚀；氢气释放与腐蚀正相关；Mg²⁺升高可致碱中毒；需评估神经毒性。19.在ISO1099311全身毒性试验中，小鼠经静脉注射提取液后，若7d内体重下降>10%，应：A.判定为明显毒性B.增加动物数量C.改用经口途径D.进行病理复查答案：A解析：ISO1099311第6.4条，体重下降>10%为明显毒性指征，无需复测。20.下列哪项不是ISO1099313（识别与定量降解产物）的必需步骤？A.模拟体液降解B.凝胶渗透色谱（GPC）C.红外光谱（FTIR）D.差示扫描量热（DSC）答案：D解析：DSC用于热性能，非降解产物识别必需；其余为常规表征。21.对于含药器械，FDA要求化学表征需增加：A.药物稳定性B.药物材料相互作用C.药物晶型D.药物溶出曲线答案：B解析：药物材料相互作用可能产生新杂质，需额外评估；其余为药学本身要求。22.关于皮肤刺激试验，ISO1099323规定兔背部剃毛区域至少为：A.5cm²B.10cm²C.15cm²D.20cm²答案：B解析：标准第5.2.2条，确保足够贴敷面积，减少边缘效应。23.若某硅胶乳房假体经50次疲劳循环（4kN）后破裂，应首先补充：A.细胞毒性B.植入试验C.力学性能退化D.重金属溶出答案：C解析：疲劳破裂提示力学性能不足，需评估老化/疲劳后力学；生物相容性已覆盖。24.关于内毒素检测，下列哪项操作会导致凝胶法假阳性？A.使用无热原水稀释B.样品pH调至7.0C.孵育温度37℃D.器皿经250℃干烤1h答案：C解析：凝胶法标准孵育37℃±1℃，温度偏高加速反应，但非假阳性主因；假阳性多由β葡聚糖干扰，与温度无关。本题命题陷阱，实际无选项直接致假阳性，但C为唯一操作偏差，故选C。25.下列哪项不是ISO109939定义的“生物降解”？A.水解断链B.酶促氧化C.表面腐蚀D.物理磨损答案：D解析：物理磨损无分子链断裂，属机械损耗；其余为化学/生物化学过程。26.关于植入试验取材时间，ISO109936推荐可吸收材料最短观察期为：A.1周B.2周C.4周D.材料完全吸收+4周答案：D解析：需覆盖完全吸收后组织修复稳定期，确保长期安全。27.若某人工角膜材料在兔角膜植入3个月出现新生血管面积>30%，应判定为：A.可接受B.需临床权衡C.不可接受D.延长观察答案：C解析：ISO109939眼科植入指南，新生血管>30%影响光学性能，视为不可接受。28.关于化学表征阈值（AET），下列哪项正确？A.与患者体重无关B.与接触时间无关C.与毒理学关注阈值（TTC）相关D.与提取温度无关答案：C解析：AET=TTC×接触系数/提取体积，与TTC直接相关；其余均有关。29.下列哪项不是ISO1099317规定的可接受摄入量（AI）计算必需参数？A.未观察到有害作用剂量（NOAEL）B.不确定系数（UF）C.修正因子（MF）D.半数致死剂量（LD₅₀）答案：D解析：AI基于NOAEL推导，LD₅₀为急性指标，不用于慢性AI。30.关于组合器械（药物+材料）生物相容性，下列说法错误的是：A.需评估药物释放对材料毒性的影响B.材料可浸出物可能改变药物稳定性C.可豁免所有ISO10993试验D.需额外关注局部药物浓度毒性答案：C解析：组合器械不可豁免生物相容性，需兼顾药与材料双重安全。二、配伍选择题（每题1分，共20分。每组试题共用五个备选答案，每题一个最佳答案，备选答案可重复选用）A.细胞毒性B.皮肤致敏C.植入试验D.血液相容性E.遗传毒性31.评估镍钛合金支架在冠状动脉内诱发血栓的可能性，首选____。答案：D32.考察聚氨酯导管材料是否引起迟发型超敏反应，首选____。答案：B33.验证可吸收骨钉在兔股骨内的吸收速率与组织反应，首选____。答案：C34.检测医用胶粘剂中残留甲醛的潜在致癌性，首选____。答案：E35.评价一次性输液器材料对L929细胞的潜在毒性，首选____。答案：A36.考察人工晶状体材料在兔眼内的囊膜混浊情况，首选____。答案：C37.评估心脏瓣膜缝合环对血的溶血性能，首选____。答案：D38.考察牙科复合树脂单体对皮肤的致敏潜力，首选____。答案：B39.验证新型支架涂层聚合物的染色体损伤，首选____。答案：E40.考察外科手套可溶性蛋白质残留，首选____。答案：A三、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）41.下列哪些情况需重新进行生物相容性评价？A.材料供应商变更，但化学组成相同B.生产工艺由挤出改为注塑C.新增环氧乙烷灭菌D.植入时间由30d延长至180dE.颜色添加剂浓度由0.1%增至0.3%答案：B、C、D、E解析：供应商变更但组成相同且可证明等效可豁免；其余均影响可沥滤物或接触时间。42.关于ISO109935定量法（MTT）结果计算，正确的是：A.需减去空白对照吸光度B.存活率=（试验空白）/（阴性空白）×100%C.阳性对照存活率应<30%D.需至少3次独立试验E.提取液可稀释后测定，但需报告稀释因子答案：A、B、E解析：阳性对照只需显著低于阴性，无<30%硬性要求；常规2次即可，3次非强制。43.下列哪些属于ISO109936植入试验常规组织学评分指标？A.炎症细胞浸润B.纤维囊厚度C.血管新生D.材料碎裂程度E.骨接触率答案：A、B、C、E解析：材料碎裂为物理观察，非组织学评分指标。44.关于可吸收缝合线降解试验，正确的是：A.需模拟体液含Ca²⁺、Mg²⁺B.温度37±1℃C.每周更换全部降解液D.需测定质量损失、分子量下降E.需同步进行pH监测答案：A、B、D、E解析：降解液更换频率依材料而定，非强制每周；其余为常规要求。45.下列哪些试验可用于评估神经植入材料？A.兔肌肉植入B.兔脑皮层植入C.大鼠坐骨神经包埋D.鸡胚尿囊膜（CAM）E.体外星形胶质细胞毒性答案：B、C、E解析：CAM用于血管生成，非神经植入；兔肌肉植入不特异。46.关于ISO1099318化学表征，需A.提取条件（时间、温度、比例）B.分析仪器型号C.可萃取物化学名称与CAS号D.定量限（LOQ）E.毒理学参考剂量答案：A、B、C、D解析：毒理学参考剂量属风险评估，非表征报告必需。47.下列哪些因素会影响植入试验结果？A.动物年龄B.手术无菌操作C.材料表面粗糙度D.术后抗生素使用E.饲料成分答案：A、B、C、D、E解析：均为潜在混杂因素，需标准化。48.关于皮肤刺激试验，正确的是A.需去除敷料后1、24、48、72h评分B.可使用半封闭贴敷C.阴性对照为空白贴片D.每只兔最多测试2个区域E.原发性刺激指数（PII）>2.0为中度刺激答案：A、B、C解析：每只兔最多4区；PII>2.0为轻度，>5.0为中度。49.下列哪些属于血液相容性试验范畴？A.血小板计数B.补体激活SC5b9C.凝血酶原时间PTD.溶血率E.白细胞介素1β释放答案：A、B、C、D解析：IL1β为炎症指标，非血液相容性直接指标。50.关于遗传毒性组合策略，正确的是A.需覆盖基因突变、染色体损伤、DNA断裂B.体外阳性结果必须做体内验证C.可采用OECDTG488转基因小鼠D.体外试验需±S9代谢活化E.单一体外试验阴性即可判定无遗传毒性答案：A、C、D解析：体外阳性需风险评估，非必须体内验证；单一试验不足，需组合。四、案例分析题（每题10分，共30分。请结合标准与原理，给出完整评估结论与改进建议）51.案例：某公司开发一款新型可吸收颅骨固定钉，材料为PLGA（85:15）+βTCP30%。提供的生物相容性资料包括：细胞毒性（MTT法）存活率85%、兔肌肉植入4周见轻度炎症、无囊腔；未提供全身毒性、降解试验。问：资料是否充分？若不充分，请列出补充项目并说明理由。答案与解析：不充分。依据ISO109931:2018附录A，颅骨固定钉为植入器械（>30天），接触骨组织，需至少补充：1.全身毒性（ISO1099311）：因材料可吸收，降解产物可能进入循环系统。2.降解试验（ISO1099313、ISO13781）：需量化质量损失、分子量下降、Ca²⁺释放及局部pH变化，βTCP可能影响缓冲能力。3.骨植入试验（ISO109936）：兔颅骨植入13周，评估骨整合、囊腔、材料碎屑分布。4.遗传毒性（ISO109933）：PLGA单体乳酸、乙醇酸及βTCP杂质（如重金属）需评估基因突变与染色体损伤。5.热原（ISO1099312）：βTCP高温烧结可能残留内毒素。6.药代动力学（ISO1099316）：若降解产物超过毒理学阈值，需建立AI。综上，仅细胞毒+4周肌肉植入不足以支持临床。52.案例：某镍钛合金外周支架，已提供细胞毒性、皮肤致敏、兔肌肉植入12周、血液相容性（溶血率1.2%，血小板下降8%）。但临床出现多例过敏性皮炎报告。问：如何进一步评估？答案与解析：1.重新确认材料成分：用GDMS检测Ni、Ti、Co、Cr等杂质，确认Ni含量是否>55%。2.金属离子释放量：按ISO1099312，采用含0.9%NaCl+0.1%半胱氨酸溶液，37℃、72h，ICPMS测Ni²⁺释放量，计算每日摄入量并与AI（Ni²⁺=1.1µg/kg·d）比较。3.致敏试验升级：a.小鼠LLNA:BrdUELISA，浓度梯度0.1%、0.5%、1%、2.5%、5%（w/v），SI≥1.6为阳性。b.若LLNA阳性，加做人单核细胞活化试验hCLAT，评估CD86/CD54表达。