骨科植入性医疗器械的技术监管要点

骨科植入性

医疗器械的技术监管要点目录一、骨科植入性医疗器械的分类二、骨科植入性医疗器械的材料三、骨科植入性医疗器械的设计与制造的基本原则四、典型的植入性医疗器械产品（一）骨接合植入物（二）骨与关节替代物五、骨科植入性医疗器械涉及到的部分术语六、骨科植入性医疗器械涉及的部分标准七、外科植入物的取出与分析一、骨科植入性医疗器械的分类植入性医疗器械包括无源植入性医疗器械和有源植入性医疗器械。无源植入性医疗器械是指任何通过外科手段来达到下列目的的医疗器械：全部或部分插入人体或自然腔口中；或为替代上表皮或眼表面用的；并且使其在体内至少存留30天，且只能通过内科或外科的手段取出。有源植入性医疗器械是指任何通过外科或内科手段，拟部分或全部插入人体，或通过医疗手段介入自然腔口且拟留在体内的有源医疗器械。骨科植入性医疗器械主要包括骨接合植入物、骨替代物和关节替代物等。二、骨科植入性医疗器械的材料骨科植入性医疗器械的发展依赖于医疗水平的提高和材料科学的发展，特别是生物医用材料的应用。生物医用材料或叫生物材料，是用以诊断、治疗、修复或替换机体中的组织、器官或增进其功能的物质；可以是天然的，也可以是人造的，或两者的复合。生物医用材料不是药物，其功能的实现不必通过新陈代谢或免疫反应，但可与药物或药理作用结合使用。是保持人类生命和健康的另一类必需品。生物医用材料和其它材料的主要区别是：它必须具有良好的生物相容性，即对人体组织、器官、血液不致产生不良反应。骨科植入性医疗器械所使用的生物医用材料按属性可分为：生物医用金属材料、生物医用高分子材料、生物医用陶瓷、生物医用复合材料、生物衍生材料、可降解生物材料、组织工程及支架材料等。1、生物医用金属材料生物医用金属材料指医用的金属和合金，又称外科植入物用金属材料。临床应用的医用金属材料主要包括外科植入物用锻造不锈钢、纯钛、锻造钛－6铝－4钒合金、铸造钴－铬－钼合金、锻造钴－铬－钨－镍合金、锻造钴－镍－铬－钼合金、可锻和冷加工的钴－镍－铬－钼－铁合金、锻造钴－镍－铬－钼－钨－铁合金、锻造高氮不锈钢、锻造钛－6铝－7铌合金、锻造钴－铬－钼合金、以及NiTi记忆合金，医用贵金属等。生物医用金属材料广泛应用于骨与关节替代物、脊柱植入物、骨接合植入物，心血管植入物，神经外科植入物等。这类材料应具有良好的静态和动态力学性能、耐腐蚀性和生物相容性。2、生物医用高分子材料高分子材料在生物医用材料领域中应用最为广泛，其优良的易于通过设计调整或控制的理化性能，使其应用到医学的各个领域。按来源可分为天然高分子材料和合成高分子材料。天然的如多糖类、蛋白类，合成的如超高分子量聚乙烯、聚醚醚酮（PEEK）、聚乳酸、聚甲基丙烯酸系列等，广泛地用于人工器官、软硬组织修复、人工关节、等；按性质，生物医用高分子材料可分为非降解和可生物降解两大类。非降解高分子材料如超高分子量聚乙烯、聚醚醚酮（PEEK）、聚丙烯酸酯等可在体内保持稳定；可降解高分子材料如胶原、脂肪族聚酯、甲壳素、纤维素、聚乳酸等，可在体内逐步降解并可为人体吸收或通过新陈代谢排除。按使用目的可分为心血管材料、软组织和硬组织修复材料等。3、生物医用陶瓷用作医用的陶瓷材料，包括氧化物陶瓷、磷酸盐陶瓷、生物玻璃、碳素等。按其性质生物陶瓷可分为三类，一类为生物惰性陶瓷，即可在体内保持稳定的陶瓷，如氧化铝、氧化锆、碳素等。另一类为生物活性陶瓷，指可通过体内发生的生物化学反应，与组织形成牢固的化学键性结合的陶瓷，如羟基磷灰石、生物玻璃陶瓷等。另外还有在体内可发生降解和吸收的可生物降解生物陶瓷，如β-磷酸三钙生物陶瓷等。4、生物医用复合材料生物医用复合材料是由两种或两种以上材料复合而成。不同材料复合后，可能出现新的，独特的不同于其组成材料的性质，这种性质可能是有利的，也可能于人体不利。因此对于生物医用复合材料不仅要求各组成部分材料要满足生物学性能要求，更要求复合后的复合材料必须满足生物学性能要求。医用高分子材料、医用金属和合金材料以及生物陶瓷均既可作为复合材料的基材，又可作为其增强体或填料，它们相互配合形成性质各异的生物医用复合材料。其分类按基材分为高分子基、陶瓷基、金属基等；按增强体形态和性质分为纤维增强、颗粒增强、生物活性物质充填等；按材料与组织发生的反应分为生物惰性、生物活性和可吸收生物医用复合材料。如广泛应用的骨水泥，涂层材料，及近年来发展的纳米磷灰石——医用高分子复合材料等。5、生物衍生材料这类材料又称生物衍生材料，是由天然生物组织经过特殊处理而形成的。生物组织可取自同种或异种生物体，特殊处理包括维持组织原有构型而进行的固定、灭菌和消除抗原性的较轻微的处理，以及拆散原有构性，重建新的物理形态的强烈处理。前者如猪心瓣膜、牛心包、人脐动脉、速冻的骨片等；后者如再生的胶原，弹性蛋白，透明质酸、壳聚糖等。由于经过处理的生物组织已失去生命力，生物衍生材料是无生命活力的生物组织材料。由于它有类似于自然组织的构型和功能，或其组成类似于自然组织，因此，它在维持人体动态过程的修复和替换中具有重要作用。主要用于人工心瓣膜、血管修复体、人工皮肤、纤维蛋白制品、骨修复体等。6、可降解生物材料可降解生物材料是指在生物体内能被逐渐破坏，包括形态、结构破坏和性能蜕变的一类材料。根据材料的来源，可降解生物医学材料分为天然可生物降解材料和合成可生物降解材料两大类。后者又可分为化学合成和生物合成两类。天然的可降解生物材料指来源于动植物，无机物或人体内天然存在的大分子物质，如甲壳素、纤维蛋白、胶原蛋白、壳聚糖、纤维素衍生物、石膏等。合成的可降解生物材料是指用化学方法或生物合成的物质，如α－聚酯类包括聚乳酸、聚羟基乙酸及其共聚物、聚己内酯、聚酸酐、聚氨基酸、聚磷腈、磷酸三钙等。这类材料必须满足的基本要求是其降解产物于人体无毒副作用，可被机体吸收利用或通过代谢排除，其残留降解物低到可为人体接受的水平。同时应具有所需要的降解速度、适当的物理力学性能及可成型性。7、组织工程及支架材料人体组织和器官是一个复杂的系统，不可能用单一无活性的材料来修复或模仿其全部功能。因此在组织和器官供体来源非常有限的情况下，如何在体外将材料与组织、细胞和蛋白结合培养出正常的组织供临床使用，是医学和生物医学材料研究追求的目标。组织工程的出现和发展为这一目标的实现提供了可能。组织工程学虽然诞生不久，但在生物工程领域中就有了这方面的研究，这一术语是1987年提出的，其定义为：应用工程学和生命科学的原理和方法来了解正常的和病理的哺乳类组织的结构——功能的关系，并研制活的生物组织代用品，用以修复、维持、改善人体组织的功能。组织工程有四大要素：种子细胞、支架、生长因子和培养环境。种子细胞指培养、存活、扩增最后形成组织的原始细胞。支架作为细胞以及细胞生长因子的载体，使种子细胞赖以定向分化增殖发育成相应的组织。生长因子是具有定向诱导和激活细胞分化、增殖、维持细胞生物活性等生物效应的蛋白类物质。培养环境指适合由细胞增殖培育成组织的生理环境。组织工程是生物医学工程领域中一个快速发展的新方向。这门交叉学科的核心是应用生物学和工程学的原理和方法来发展具有生物活性的人工替代物，用以维持、恢复或提高人体组织的功能。经过优化设计的工程组织植入人体内后，可与受体的活组织有机地整合，达到彻底治疗的目的，是其他传统治疗方式所无法比拟的。软骨、骨、肌腱等组织的再造成功，已展示了组织工程植入物的广阔的发展前景；血管、气管等复合组织的再生，标志着组织工程已由单一组织再造向组织预制迈出了重大一步，随着组织工程研究的不断深入和发展，它必将给生命科学带来革命性变化。8、植入性医疗器械材料的发展当前，植入性医疗器械研究开发的主要趋势是致力于提高材料的生物相容性、生物功能性、仿生性以及赋予材料生命活性，适应临床对各种组织和器官修复的高级要求，为临床医学的发展提供新的物质基础。由于人们对人体组织结构与性质，特别是发生在细胞、分子和基因水平上的反应机制还缺乏透彻、详细的了解，生物医学材料和人工器官的设计与制造大多仍处于实现重大进展的中间阶段，但发展势头迅猛。1990年7月，在美国巴尔的摩召开了第一届纳米科技会议。这次会议的召开，标志着纳米科技的正式诞生。纳米技术与生物、医学和材料科学相结合产生了纳米生物医学的崭新时代。对天然生物材料的形成及其性能研究发现，人的牙齿非常耐磨，人骨具有优异的力学性能，这些都是因为它们是具有定向生长的纳米羟基磷灰石晶体结构。国外一些发达国家已将生物降解材料和生物活性材料列为21世纪重点发展的高科技材料，目前广泛研究和使用的医用生物降解材料和生物活性材料，极其有利于人体组织的修复，已成为植入性医疗器械材料研究和发展的一个主要方向。材料表面性质相当重要，而且表面性质的不同还将影响细胞吸附、增殖、分化等一系列反应。在植入物表面种植、培养血管内皮细胞是改善植入物血液相容性的最理想途径。惰性生物材料的生物化是在不破坏原有材料性能的基础上，通过表面改性设计，使材料在长期使用过程中与细胞亲和性好，不产生炎症、凝血、畸变、甚至癌变等反应。总之，随着材料科学与生命科学的发展，植入性医疗器械的研究已从被动适应生物环境，向功能性、生命化方向发展；已从应用仿生原理、组织工程、基质控制矿化的思路出发，用来研制组成、结构和性能与人体自然组织相近的植入性医疗器械。三、骨科植入性医疗器械的

设计与制造的基本原则1、如果植入物使用时其任何伴随的风险与患者受益权衡是可接受的，且能达到高水平的健康和安全保护，在预期使用条件下并用于预期目的时，它们不应危害患者的临床状况或安全，也不应危害使用者及他人（适用时）的安全和健康。2、制造商为植入物的设计和生产所采用的方法应遵循安全的原则，并考虑采用已经得到广泛认可的工艺手段。3、植入物应达到制造商预期的性能，其设计、制造和包装应适应制造商规定的一种或多种功能。4、在制造商规定的寿命期内，当植入物在正常使用条件下受到应力时，其特征和性能仍应符合规定，而不应对临床环境、患者及他人的安全产生不利影响。5、考虑到制造商提供的说明和信息，植入物的设计、制造和包装应确保运输和贮存植入物时不对其预期使用期间的特征和性能产生负面影响。6、考虑到预期性能，对任何不希望出现的副作用，应制定一个可接受的风险。四、典型的植入性医疗器械产品（一）骨接合植入物骨接合植入物是指为骨、软骨、肌腱或韧带结构提供支持的无源外科植入物。一般地说，骨接合植入物用于创伤处理或矫形外科。骨接合植入物保持断骨复位并稳定骨（或周边）结构，使骨能愈合或融合，和/或提供支持或矫正。当达到其目的时，植入物或被摘除，或被留在原位。骨接合植入物主要包括：金属接骨板、金属接骨螺钉、金属矫形用钉、金属矫形用棒、金属股骨颈固定钉、金属髓内针、矫形用棒、矫形用钉、股骨颈固定钉、带锁髓内钉及脊柱内固定植入物等。骨接合植入物所使用的材料主要包括：不锈钢加工材、纯钛、钛6铝4钒合金加工材、钴铬钨镍合金加工材、钴镍铬钼合金加工材、可锻的和可冷加工的钴铬镍钼铁合金加工材、高氮不锈钢加工材、钛6铝7铌合金加工材、钴铬钼合金加工材、镍-钛形状记忆合金加工材、聚合物材料、生物降解聚合物材料等。1、金属接骨板金属接骨板按用途分为：四肢、颌面、脊柱接骨板等。图1典型的金属接骨板2、金属接骨螺钉金属接骨螺钉按螺纹型式分为：浅螺纹、深螺纹、对称螺纹、不对称螺纹接骨螺钉；螺钉头部型式分为：球形、锥形；旋动部分型式分为：一字槽、十字槽、内六角、四方槽、内三角。图2典型的金属接骨螺钉3、金属矫形用钉金属矫形用钉主要包括：椎弓根钉、椎体钉、骶骨钉、骨栓、U形钉、钩。图3典型的金属矫形用钉4、金属矫形用棒金属矫形用棒主要供脊柱骨骼病变或畸形时作矫正内固定用。产品分为直圆棒、网纹棒、节形棒、螺纹棒、异形棒。

图4典型的金属矫形用棒5、金属股骨颈固定钉金属股骨颈固定钉产品供骨科手术时作股骨颈骨折内固定用。产品主要有：加压螺旋钉、三翼钉、空心双头加压螺钉、尾部折断钉。图5典型的股骨颈固定钉6、金属髓内针金属髓内针主要包括梅花针、双矩形弹性针、圆形弹性针、勾针、弓形针、弧形针、三角针、细针等产品（不包括金属骨针）。图6典型的金属髓内针7、骨接合植入物的典型临床应用：（1）骨折治疗；图7手骨骨折的典型内固定图8三叶钢板固定胫骨（2）肿瘤治疗；（3）骨切开术的稳定；（4）关节固定术的稳定；（5）骨延长、缩短或连接；（6）骨置换的支持；（7）关节置换的附件；（8）脊柱侧凸治疗；（9）脊柱固定；（10）退化性疾病的治疗；（11）肌腱的重建；（12）韧带重建。8、临床使用中可能出现的问题对于骨接合植入物临床使用中可能出现的最大问题是断裂。从理论上说，两种情况可以使其断裂，即单独很大的超载和多发较小的超载“疲劳”。为什么在这些情况下，很厚的钢板却会很容易断裂？当一个骨接合植入物连接一处很长的缺损并受到不断增加的负荷时（如不断负重），所产生的应力最终会达到强度极限而导致内固定物断裂。这种常见的情况被称为“负荷始动断裂”。另一种情况存在于骨折高负重区域。当骨折面吸收而间隙加宽时，骨接合植入物的应变最终达到了临界极限——“形变始动断裂”。有效负荷一定时，钢板的断裂则取决于钢板的厚度和间隙的宽度。一块较厚的钢板在较小的弯曲角度会断裂，这是由于在同样弯曲角度上，较厚的钢板承受着较高的应变。对于骨接合植入物的这种分析很为重要，因为在骨接合植入物中“形变始动”的情况很常见。该类产品的断裂，若排除医生与患者的因素，则产品质量的优劣就成为决定性因素。质量好的骨接合植入物，首先，要有一个好的结构设计，其次，应选择适宜的材料，具有良好的生物相容性、化学性能和力学性能，另外骨接合植入物产品的化学成分、显微组织、生物力学性能、耐腐蚀性能、表面缺陷、表面粗糙度、外观、重要部位尺寸、标志、无菌、使用说明书应符合YY0341-2002《骨接合用非有源外科金属植入物通用技术条件》及相应产品标准的规定。9、包装（1）一般要求A）每一植入物供货时必须洁净，装在密封的中性包装物内。重要部位和所有尖端或锐边须用包装材料妥善保护。B）若两个或更多同一规格或成套件植入物包装在同一包装物内，须用合适的材料将每一植入物隔开。C）以无菌状态供货的植入物，在有效期内应保持无菌。除非包装损坏或打开。（2）单包装A）单包装里应附使用说明书和检验合格证，合格证上应至少提供下列信息：a.制造厂名称；b.检验员代号；c.检验日期。B）单包装上应至少提供下列信息：a.制造厂名称、地址、商标；b.材料名称或材料代号；c.产品名称、型号、规格；d.产品标准号和注册号；e.已灭菌产品应标有“无菌”字样；f.“不得二次使用”字样。（二）骨与关节替代物人工骨是人体中常见的骨替代物，可用于椎体间融合、后外侧融合、对骨不连结的处理、创伤后骨完整性的重建和骨肿瘤切除后缺损处的填充。多种材料可用于植入，例如：羟基磷灰石人工骨、β磷酸三钙人工骨、自体骨植入、异体骨植入、合成骨替代物（骨水泥）、金属骨替代物等。目前，关节替代物主要包括髋关节假体、膝关节假体、肩关节假体、肘关节假体等，使用材料主要还是金属材料，与之配伍使用的有超高分子量聚乙烯、羟基磷灰石、骨水泥、医用陶瓷和其它涂层材料。1822～1937年玻璃、象牙、不锈钢等应用；1938～1957年钴铬钼合金应用；1958～1970年超高分子聚乙烯应用；1970年～至今陶瓷、交联聚乙烯、HA等应用。1890年德国Gluck用象牙和镍板螺钉做成世界上第一个人工膝关节；1895年法国医生发明第一个人工肩关节。下面分别简单介绍典型的骨与关节替代物产品1、羟基磷灰石人工骨羟基磷灰石陶瓷是指通过烧结使粉体中的晶粒融合成为凝聚的结晶块体的羟基磷灰石。羟基磷灰石人工骨是典型生物活性陶瓷，植入体内后能与组织在界面上形成化学键性结合，对大部分人体蛋白质具有亲和性，在水溶液和体液中能保持稳定。ISO13779-1：2000《外科植入物用羟基磷灰石——第1部分：羟基磷灰石陶瓷》规定羟基磷灰石陶瓷应是具有晶体结构特征为国际衍射数据委员会ICDD，USA的粉末衍射卡PDF9-432所表征的化学合成物，化学式：Ca5(OH)(PO4)3。钙磷原子比Ca/P应为：1.65≤Ca/P≤1.82，引起不利的生物学反应的可允许的金属总量最大值是50mg/kg。特定微量元素的极限含量As、Cd、Hg、Pb分别规定为3、5、5、30ppm，羟基磷灰石结晶相含量应不少于95%。其它结晶相允许的最大总含量为5%，其余为无定形相。烧结的羟基磷灰石陶瓷的抗压强度应不低于1.5MPa，并应不显示各向异性。2、骨水泥（1）骨水泥的应用所谓骨水泥一般指丙烯酸类树脂骨水泥。最早用于口腔颌面外科，1951年Klaer将其做为髋关节假体固定材料，1962年Charnley对骨水泥固定关节假体进行了全面而细致的研究，使骨水泥得以广泛推广应用。我国于1978年研究成功骨水泥并应用于临床。骨水泥是由液体与粉体两部分组成。液体中同时含有聚阻剂和促进剂，前者能阻止单体在保存期间发生聚合反应，后者能加速聚合反应；粉剂中含有甲基丙烯酸甲脂—苯乙烯共聚物及引发剂过氧化二苯甲酰。骨水泥在植入时，将粉体与液体混合，发生放热的化学反应，经一定时间后凝固。使用骨水泥固定的全髋置换术有两个重要的技术要求，如何调制骨水泥和骨水泥如何固定假体。假体松动的重要原因之一往往是骨水泥使用不正确。最初的骨水泥粉剂中不含有硫酸钡，因此骨水泥能被X射线透过。后来为了在手术后观察骨水泥的分布，骨水泥与假体及骨的界面，以便早期估计预后，部分厂家在粉剂中加入硫酸钡。大量实验证实，钡剂并不会明显改变骨水泥的物理特性。由于骨水泥在体内长期留置后会变色为类似骨组织的颜色，使翻修手术时难以与骨组织区别。因此，少数厂家的骨水泥中加入了一定的染料，以便翻修手术时辨认。此外，少数厂家的骨水泥中还加入了一定的药物，以利于尽早消除炎症。Towers和Charnley经实验认为：骨水泥的单体与粉剂具有自身灭菌能力，尽管如此，目前临床上使用的骨水泥制品仍需要按照医疗器械产品的要求进行严格的灭菌。如果骨水泥的力学性能达不到要求极易造成内固定松动和断裂，水泥的凝固特性，如最高温度不在控制范围内，骨水泥进入髓腔，大量放热，使髓腔内组织因过热而坏死，对人体造成伤害。骨水泥今后的研究方向将聚焦于如何提高抗压强度、抗弯强度，如何减少骨水泥的松动和断裂，以及如何改善骨水泥的凝固特性，降低发热的最高温度。（2）对丙烯酸类树脂骨水泥包装、标志的要求YY0459《外科植入物丙烯酸类树脂骨水泥》标准规定了不透射线和可透射线的、主要以聚甲基丙烯酸酯为基础的固化聚合树脂骨水泥的物理、机械、标志和包装的要求。该两类骨水泥分别供注射器或呈面团状使用，主要应用于人工关节置换术中假体的内固定。骨水泥以已计量的无菌粉体和无菌液体成套提供，适于在植入时进行混合。A）包装a．骨水泥的每一组分均应用适当的方法独立进行包装和灭菌。液体组分在装入无菌容器前应进行超滤灭菌。每种组分应包装在双层密封容器中，每套骨水泥应进一步包装在有附属文件的容器中。骨水泥的每种组分应用双层密封容器包装并灭菌，然后进行外包装，其内应附附属文件。b．在一个容器中有两套骨水泥时,应满足a．的要求。c．包装材料应不污染内容物或使内容物受到污染。在储运时,包装应防止内容物的损坏或泄露,并应设计成便于开启和利于内容物的灭菌。B）标志a．单包装标志①每套骨水泥的单包装中至少应标明下列内容：②标准编号；③内装物的说明，包括粉体的质量、液体的质量或体积及各组分属名；④生产者及不同于生产者的供应商的名称和地址；⑤内装物有易燃液体的警告；⑥内装物无菌的说明，以及不准使用包装已启封或已破损的骨水泥的警告；⑦在低于25℃贮存的说明,避免强光的说明；⑧液体和粉体组分的批次号，以及材料的失效日期b．附属文件附属文件至少应有下列内容：①组分调制和骨水泥应用准备的说明，包括所需设备的详细说明和必须将包装中的内装物全部混合的说明，说明应强调在调制及使用骨水泥时，尽量减少夹带空气的重要性；②骨水泥应用介绍和推荐的说明，包括必要的注意事项及包装上注明的失效期；③对骨水泥及其组分在调制及使用时的毒性、危害性及刺激性予以重视的说明；④关于环境或组分温度高低会相应缩短或延长骨水泥的面团时间、应用时间和凝固时间的说明；⑤说明骨水泥是供注射器使用还是呈面团状使用；⑥以质量或体积百分数表示的粉体和液体组分的相对比例；⑦粉体和液体组分不能再灭菌的警告；⑧对一旦打开包装，内容物必须一次全部使用或丢弃,不能再次使用的说明。3、髋关节假体髋关节假体：是指代替一侧或两侧髋关节的外科植入物。髋关节假体产品可由股骨部件和髋臼部件组成，也可由股骨部件组成或髋臼部件组成。髋关节假体用于髋关节置换，适用于老年股骨颈新鲜或陈旧性骨折，骨不愈合；中、老年疼痛严重的退变性骨关节炎、股骨头缺血性坏死；强直性脊柱炎髋关节强直；股骨头、颈部肿瘤根治性切除后的功能重建；陈旧性髋脱位、髋臼骨折合并骨关节炎，以及扁平髋有骨关节炎严重者等。

髋关节假体是应用最为广泛的关节替代物，是直接关系到患者健康、安全的医疗器械产品，YY0118-2005《髋关节假体》规定了髋关节假体的材料、表面质量、灭菌、力学性能、内部质量（铸造产品的X射线检查、锻造产品的显微组织检验）、产品标记等的要求。图9患病的髋关节图10全髋关节置换包装：每件髋关节假体的包装设计，应确保在制造商规定的储存、运输和搬运条件下（如适用，包括对温度、湿度和环境压力的控制），能保护植入物免于受损、变质和其它不良影响。以灭菌状态供货的产品应妥善包装，以使其在有效期内、正常的储存、运输和搬运条件下保持无菌状态，除非保持无菌状态的包装物被破坏或打开。标记：产品标记应完整、清晰、整齐，其内容至少应包括：a)制造商代号或商标；b)批号或系列号。c)材料代号。若标记会影响假体的预期性能，或者假体太小，或者假体的物理性质不允许清晰标记，应使用标签或其它方法提供所需信息，以保证可追溯性。对于设计只限用于人体一侧的髋关节假体，若只限用于左侧，其标记应注上字符“左”和/或“L”，若只限用于右侧，其标记应注上字符“右”和/或“R”；若必要，为体现使用说明书和/或手册表述的髋关节假体所需取向，对于朝前的方向，可用“前”和/或“A”字符标记，对于朝后的方向，可用“后”和/或“P”字符标记；整体式股骨部件上应有股骨头公称直径的标记；组合式股骨头上应有标记，用以识别其公称直径、锥和锥孔连接的特征；对于以内外锥结构与组合头相配合的髋关节假体的柄部件，只要不损害柄部件的预期功能，应有表示锥连接特征的标记。标记应位于锥部近端平面上；对于具有关节面的全髋关节假体的髋臼部件，应有表明其关节面公称直径的标记。标签：髋关节假体的标签上应包括下列详尽内容：a)制造商名称及商标和地址；b)使用者为确认产品和包装内容物所需的必要描述：—材料名称或代号；—产品名称、型号、规格、数量；—产品标准号和注册号。c)用来准确鉴别的批号或系列号；d)产品为一次使用的说明；e)包装内容物为无菌的说明（如“STREILE”、“无菌”）；f)灭菌批号；g)灭菌状态的有效期；h)专用的说明（如“定制”或“仅为临床研究”）；i)特殊的贮存和/或交付条件及有关受环境条件影响的说明；j)警告和/或注意事项；k)必要时，说明灭菌方法。使用说明书：髋关节假体的使用说明书中除应包括下列内容外，还应符合相关法律、法规的要求。a)制造商名称及商标和地址；b)使用者为确认产品所需的必要描述；c)产品的适用范围以及安全、正确的操作要求；d)使用前必须进行的任何处置的详尽说明（如灭菌、最终装配等）；e)产品为一次使用的说明；f)若产品预期与其它植入物或器械组合使用，则在组合使用方面的限制做出的声明；g)若必要，对产品所需的相对于人体取向的说明。也可借助于标记或标签予以指示；h)部件结构和功能相容性的声明（如一个公司制造的部件可能与另一公司制造的部件不相容）；i)专用的说明（如“定制”或“仅为临床研究”）；g)产品为无菌的说明；k)灭菌包装万一损坏时的必要说明以及再灭菌方法的详述。若不允许进行多次灭菌，制造商应予以说明；l)对于以非灭菌状态供货的产品，应说明使用前清洗和灭菌方法；m)特殊的贮存和/或交付条件及有关受环境条件影响的说明；n)警告和/或注意事项；o)制造商提供给患者的信息，应至少做以下声明或等效说明：“谨告接受髋关节假体置换的患者，植入物的寿命可能取决于患者的体重和活动程度。”4、膝关节假体膝关节假体：是指用于代替膝的两侧股骨和胫骨关节面的外科植入物，膝关节假体可由股骨部件、胫骨关节面部件、胫骨平台组成。图11组合式膝关节图12非约束型膝关节膝关节假体的按用于置换部分或全膝关节关节面分为：（股骨、胫骨）单髁、（股骨、胫骨）双髁；假体的使用按部分关节置换和全关节置换分类；根据关节的功能按非约束、部分约束、完全约束型膝关节分类。YY0502-2005《膝关节假体》规定了膝关节假体的材料、表面质量、灭菌、力学性能、内部质量（铸造产品的X射线检查、锻造产品的显微组织检验）、产品标记等的要求。包装：与髋关节一致。标记：产品标记应完整、清晰、整齐，其内容至少应包括：a)制造商代号或商标；b)批号或系列号。c)材料代号。若标记会影响假体的预期性能，或者假体太小，或者假体的物理性质不允许清晰标记，应使用标签或其它方法提供所需信息，以保证可追溯性。对于设计只限用于人体一侧的膝关节假体，若只限用于左侧，其标记应注上字符“左”，若只限用于右侧，其标记应注上字符“右”；若必要，为体现使用说明书和/或手册表述的膝关节假体所需取向，对于朝前的方向，可用“前”字标记，对于朝后的方向，可用“后”字标记；膝关节股骨部件应有公称宽度和深度尺寸或其它标记（例如“小号、中号、大号”）；若有柄，还应标注柄长和柄直径；胫骨部件应有公称宽度、深度、柄长和横截面尺寸或其它标记（例如“小号、中号、大号”）；髌骨部件应有公称直径或其它标记（例如“小号、中号、大号”）。标签：膝关节假体的标签上应包括下列详尽内容：a)制造商名称及商标和地址；b)使用者为确认产品和包装内容物所需的必要描述：—材料名称或代号；—产品名称、型号、规格、数量；—产品标准号和注册号。c)用来准确鉴别的批号或系列号；d)产品为一次使用的说明；e)包装内容物为无菌的说明（如“STREILE”、“无菌”）；f)灭菌批号g)灭菌状态的有效期；h)专用的说明（如“定制”或“仅为临床研究”）；i)特殊的贮存和/或交付条件及有关受环境条件影响的说明；j)警告和/或注意事项；k)必要时，说明灭菌方法。使用说明书：膝关节假体的使用说明书中除应包括下列内容外，还应符合相关法律法规的要求。a)制造商名称及商标和地址；b)使用者为确认产品所需的必要描述；c)产品的适用范围以及安全、正确的操作要求；d)使用前必须进行的任何处置的详尽说明（如灭菌、最终装配等）；e)产品为一次使用的说明；f)若产品预期与其它植入物或器械组合使用，则在组合使用方面的限制做出的声明；g)若必要，对产品所需的相对于人体取向的说明。也可借助于标记或标签予以指示（见6.5.1条和6.5.2条）；h)部件结构和功能相容性的声明（如一个公司制造的部件可能与另一公司制造的部件不相容）；i)专用的说明（如“定制”或“仅为临床研究”）；g)产品为无菌的说明；k)灭菌包装万一损坏时的必要说明以及再灭菌方法的详述。若不允许进行多次灭菌，制造商应予以说明；l)对于以非灭菌状态供货的产品，应说明使用前清洗和灭菌方法；m)特殊的贮存和/或交付条件及有关受环境条件影响的说明；n)警告和/或注意事项；o)制造商提供给患者的信息，应至少做以下声明或等效说明：“谨告接受膝关节假体置换的患者，植入物的寿命可能取决于患者的体重和活动程度。”五、骨科植入性医疗器械

涉及到的部分术语植入性医疗器械（implantablemedicaldevice）：任何通过外科手段来达到下列目的的医疗器械：——全部或部分插入人体或自然腔口中；或——为替代上表皮或眼表面用的；并且使其在体内至少存留30天，且只能通过内科或外科的手段取出。外科植入物（surgicalimplant）：用于下列目的的医疗器械，——全部导入人体，或——替代上皮表面或眼表面通过外科侵入方法，保留在上述操作位置的器械。注：通过外科侵入方法，部分导入人体保留至少30天的医疗器械，也认作是植入物。无源外科植入物（non-activesurgicalimplant）：除了由人体或重力直接产生的能量外，不依靠电能或其它能源运作的外科植入物。有源医疗器械(activemedicaldevice)：任何依靠电能或其它能源而不是直接由人体或重力产生的能源来发挥其功能的医疗器械。有源植入性医疗器械（activeimplantablemedicaldevice）：任何通过外科或内科手段，拟部分或全部插入人体，或通过医疗手段介入自然腔口且拟留在体内的有源医疗器械。无菌医疗器械（sterilemedicaldevice）：旨在满足无菌要求的医疗器械。安全性（safety）：免于不可接受的风险。可植入状态（implantablestate）：已准备好可植入人体的植入物状态。渗漏（leakage）：包括体液在内的液体，通过植入物腔壁结构上的缺陷，进出植入物的非预期运动。涂层（coating）：用于覆盖或部分覆盖植入物表面的材料层。关节置换植入物（jointreplacementimplant）：用于提供类似人体自然关节功能并与相应的骨连接的植入物，包括辅助性的植入部件和材料。人工韧带（artificialligament）：用于增强或置换人体自然韧带的植入物，包括其必要的固定装置。骨接合用无源外科植入物（non-activesurgicalimplantsforosteosynthesis）：用于为骨、软骨、肌腱或韧带结构提供支持的无源外科植入产品。附件(accessory)：不是一种医疗器械，而是由其制造商专门制造的，用来与一种器械配套使用，以确保该器械的使用能达到制造商预期目的的物品。预期目的(intendedpurpose)：器械预期按照制造商在标签、说明书和/或宣传材料中提供的信息使用。制造商(manufacturer)：制造商指投入市场前以其个人名义对器械的设计、制造、包装和标签负责的自然人或法人，不管这种运作者是其本人还是第三方代表。外包装(outerpackage)：为防止由于储存和/或运输引起损坏而设计的在单包装外的包装物。单包装(unitpackage)：保持产品规定状态的包装。六、骨科植入性医疗器械涉及的

部分标准1、质量管理体系标准GB/T19000质量管理体系基础和术语（ISO9000，IDT）GB/T19001质量管理体系要求（ISO9001，IDT）YY0033无菌医疗器具生产管理规范YY/T0287医疗器械质量管理体系用于法规的要求(ISO13485，IDT)YY/T0595医疗器械—质量管理体系YY/T0287-2003应用指南(ISO/TR14969，IDT)2、风险分析YY/T0316医疗器械风险管理对医疗器械的应用（ISO14971，IDT）EN12442-1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3、植入性医疗器械的部分材料标准GB4234外科植入物用不锈钢GB17100外科植入物用铸造钴铬钼合金GB/T13810外科植入物用钛及钛合金加工材GB/T19701.1外科植入物—超高分子量聚乙烯1:粉料(ISO5834-1，IDT）GB/T19701.2外科植入物—超高分子量聚乙烯2:模塑料（ISO5834-1，IDT）YY0459外科植入物—丙烯酸类树脂骨水泥YY/T0605.5外科植入物－金属材料－第5部分:锻造钴－铬－钨－镍合金YY/T0605.6外科植入物－金属材料－第6部分:锻造钴－镍－铬－钼合金YY/T0605.7外科植入物－金属材料－第7部分:可锻和冷加工的钴镍铬钼铁合金YY/T0605.8外科植入物－金属材料－第8部分:锻造钴－镍－铬－钼－钨－铁合金YY/T0605.9外科植入物－金属材料－第9部分:锻造高氮不锈钢YY/T0605.12外科植入物－金属材料－第12部分:锻造钴－铬－钼合金ISO5832-1外科植入物－金属材料－第1部分:锻造不锈钢ISO5832-2外科植入物－金属材料－第2部分:纯钛ISO5832-3外科植入物－金属材料－第3部分:锻造钛－6铝－4钒合金ISO5832-4外科植入物－金属材料－第4部分:铸造钴－铬－钼合金ISO5832-11外科植入物－金属材料－第11部分:锻造钛－6铝－7铌合金ISO6474外科植入物－高纯氧化铝基陶瓷材料ISO13356外科植入物－氧化钇稳定的、四方氧化锆基陶瓷材料（Y－TZP）ISO13779-1外科植入物－羟基磷灰石陶瓷ISO13782外科植入物－金属材料－外科植入物用纯钽ISO14949外科植入物－硅橡胶4、植入性医疗器械的部分产品标准YY0017金属接骨板YY0018金属接骨螺钉YY0019金属髓内针YY0118髋关节假体YY0119金属矫形用钉YY0120金属矫形用棒YY0345金属骨针YY0346金属股骨颈固定钉YY0459丙烯酸类树脂骨水泥YY0502膝关节假体YY0591金属带锁髓内钉ISO5837-1:1985外科植入物--髓内钉系统--第1部分：三叶形或V形髓内钉ISO5837-2:1980外科植入物--髓内钉系统--第2部分：髓内针ISO5838-2:1991外科植入物--骨针和钢丝--第2部分：斯氏针--尺寸ISO5838-3:1993外科植入物--骨针和钢丝--第3部分：克氏针ISO8615成人股骨端固定用植入物ISO8827外科植入物--矫形用U型钉--一般要求ISO10334外科植入物--缝合及其它外科用锻丝5、植入性医疗器械有关设计评价和试验的标准YY/T0342外科植入物--接骨板弯曲强度和刚度的测定（ISO9585:1990，IDT）YY/T0343外科金属植入物液体渗透检验(ISO9583:1993，MOD)YY/T0344外科植入物不锈钢产品点蚀电位测定方法YY/T0662外科植入物—金属接骨螺钉—机械性能要求和试验方法（ISO6475，IDT）ISO9583外科植入物--无损试验--外科金属植入物的液体渗透检验ISO9584外科植入物--无损试验--铸造外科金属植入物的X射线6、植入性医疗器械的部分综合性标准YY/T0340外科植入物--基本原则（ISO/TR14283）YY0341骨接合无源外科金属植入物通用技术条件YY/T0640无源外科植入--通用要求（ISO14630，IDT）YY/T×××与无源外科植入物联合使用的器械——通用要求（ISO16061，IDT）YY/T×××关节置换植入物--特殊要求（ISO21534，IDT）YY/T×××无源外科植入物--骨接合植入物--特殊要求（ISO14602，IDT）YY/T×××关节置换植入物--髋关节置换植入物的专用要求（ISO21535，IDT）YY/T×××关节置换植入物--膝关节置换植入物的专用要求（ISO21536IDT，）ISO8828外科植入物—矫形植入物的维护及交付指南ISO12891-1外科植入物的取出和分析第1部分:取出与处理ISO12891-2外科植入物的取出和分析第2部分:取出金属外科植入物的分析ISO12891-3外科植入物的取出和分析第3部分:取出聚合物外科植入物的分析ISO12891-4外科植入物的取出和分析第4部分:取出陶瓷外科植入物的分析ISO14708-1有源植入医疗器械--第1部分:安全.标志及使用说明的一般要求ISO16054外科植入物--外科植入物最少资料群ISO16061无源外科植入物相关的设备--般要求EN12442-1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EN12442-2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EN12442-3医疗器械生产用动物组织及其衍生物第3部分：病毒和传染原的去除与灭活七、外科植入物的取出分析1、ISO12891-1《外科植入物的取出与分析第1部分：取出与处理》2、ISO12891-2《外科植入物的取出与分析第2部分：取出的金属外科植入物的分析》3、ISO12891-3《外科植入物的取出与分析第3部分：取出的聚合物材料外科植入物的分析》4、ISO12891-4《外科植入物的取出与分析第4部分：取出的陶瓷外科植入物的分析》

第1部分：取出与处理取出外科植入物和邻近组织的研究对临床并发症具有诊断价值，可以加深对临床植入物性能和植入物与人体相互作用的认识，可以提供植入物失效和安全性的信息，从而促进可生物相容的植入材料的发展和提高植入物的功能寿命。本部分为处理和分析取出的植入物和组织提供了指导，以确保其不受损害，并允许在相关研究结果（源于植入物本身、相关组织或体液）之间进行比较，这些指导也可为临床研究文献服务。本部分也可用于动物取出与分析的研究，本部分的后续部分将描述详细的植入物分析方法。本部分包括植入物的取出、处理和分析三项内容，植入物及相关样品可来自于患者体内的例行取出、外科修复或尸检。制订本标准的目的是为植入物的取出与分析提供一个导则，以避免由于样品的损伤而影响调查结果，并为在适当的时间和环境下采集数据提供指导。本部分为外科植入物取出与处理提供一个总体性指导，以确保植入物的安全和恰当地取出，灭菌和处理。对于不同类型材料的典型应用，本系列标准的其他部分对数据的收集及检查给出了相应的规定；对于特殊调查程序，可能需要更多的样品及相关规定；如采用特殊分析技术，其相应的处理程序应给予说明。使用本部分所涉及到的取出植入物和组织的处理与分析应遵循国家法律及法规规定。（1）与植入物取出程序相关的通则通则：植入物及相关临近组织样品应在尽可能减少对植入物和组织损失的前提下取出，特别应引起注意的是对功能表面的保护，如关节假体支撑面和植入物的断裂面。植入物/患者的临床病历：了解植入物临床病历的资料对植入物的取出与分析是有益的。取出前功能检查：推荐对植入物进行取出前检查，以便对后续的取出分析提供更大帮助，如可能应客观测量其功能水平。取出记录：取出前建议以非侵入性手段如X射线和CAT扫描（计算机轴向断层扫描）对植入物位置进行检查。周围组织的微生物研究：植入物取出后为进行微生物研究尽可能早的给组织样本贴上标签。可能需要特殊的培养方法来揭示微弱的或未知的生物体。用于组织检查的组织和液体采样：组织样本应从与植入物邻近的部位或其它相应的部位采集。植入物的识别：以下三个步骤在处理取出外科植入物方面对于防止植入物的变化是至关重要的，该变化可能对植入物的研究价值产生负面作用：——植入物的收集；——为下一步鉴定给植入物贴标签；且——保存适当的记录文件。（2）取出处理保存方法：植入物的制造商应对植入物保存的建议加以叙述。外科植入物的清洗和灭菌：除具体指明外，所有取出的外科植入物都需要在检测前进行清洗和灭菌，且处理取出植入物时应尽可能使用钳或其他器械。与植入物生产商联系，来获取适当的清洗和灭菌方法。在清洗/灭菌文件中填写生产商联系人的姓名和你所要采用的清洗灭菌方法。（3）运输取出植入物的包装所有打算装运的移出植入物进行包装是使运输过程中可能产生的货物的破损、表面的损害和由于环境造成的污染或操作过程的暴露等一些潜在危害达到最小的一种手段。（4）周围组织、液体和接口的检查外科植入物分析的细节，见的其他部分。（5）传染控制

保护直接接触暴露的外植植入物的员工。所有的回收植入物和相关的织物应假定无污染。由于感染的风险，应采取相应的防范，如戴手套操作。当有带血污染物时，始终存在被细菌，病毒或其他媒介感染的风险。第2部分：取出的金属外科植入物的分析

本部分为取出金属外科植入物的分析提供了指导，目的是减少对植入物的损害、确定典型的研究方法、对不同原始素材的研究结果进行比较。这些指导可为临床研究提供文件服务。该部分也可用于动物体内的取出和分析。本部分为取出金属外科植入物的分析提供了指导。研究依据对取出金属外科植入物的破坏程度的不断增大分为三个阶段。应依据植入物的类型和研究的目的选择相应的研究阶段和类型。（1）取出、处理和包装程序取出、处理、包装和相关人员的防护程序应按照第1部分要求进行。作为预防措施，取出的植入物应用适当的方法灭菌，此方法不应对植入物和预期研究产生不利的影响，相应细节见第1部分。（2）组织与植入物界面分析取出植入物的相关重要信息通常位于植入物/组织界面。应关注植入物周围组织中的颗粒和降解产物的研究。应考虑进行植入物降解副产物的化学分析和植入物细胞学反应的研究。与植入物表面距离不同的组织的外观有很大差异，因此在有植入物的环境中分析组织是非常重要的（见第1部分）。（3）植入物分析取出植入物研究时需考虑特性的不同等级。取出植入物的分析随着其特性的等级和破坏的增加分为从Ⅰ到Ⅲ三个阶段。植入物特性包括宏观及微观检查、化学成分、物理性能和机械性能。由于对用于植入物的金属材料种类进行分析的复杂性，研究分为不同的阶段。研究项目的选择应依据植入物的取出原因和破坏性试验中的限制条件。植入物没有可疑故障的情况下，可对常规取出物只进行最少量项目研究；在怀疑有功能缺损情况下，则需要进行更多项目试验。第Ⅰ阶段研究宏观检查（非破坏性）识别/照相：应对在植入物上找到的标识、产品编号、批号、尺寸等标记进行记录。目视检查：通过适当的技术观察植入物的表面，以确定是否出现任何形式的缺陷，表面变化或破坏。低倍光学检查：在低倍光学立体显微镜下进行整体检查，记录判定等级。进一步评定：如果第Ⅰ阶段的工作已完成，需要进一步的研究以阐明观测到的数据或评定植入物的其它性能及失效模式，则应进行第Ⅱ阶段研究。第Ⅱ阶段研究微观检查（大部分非破坏性）需要的情况下，第Ⅱ阶段研究应在第I阶段研究之后进行，进一步评估植入物的特性和/或其失效模式。微观检查：采用与所检查材料相适应的标准光学显微镜或扫描电子显微镜检测技术进行研究。断口分析：如果植入物发生断裂，通过适当的技术对断裂表面进行分析可以帮助确定断裂方式。应避免破坏性评定。第Ⅲ阶段研究材料研究（大部分破坏性）如果有必要进一步研究以评定植入物性能，则应进行附录A中第Ⅲ阶段列出的测试来进一步总结植入物的性能及其追溯。材料成分：确定金属材料的理化成分和特性。显微组织：测定夹杂物含量、测定晶粒度、确定材料状态（软态或再结晶、加工硬化、热加工、冷加工等）和其它有关特征、应标注腐蚀或断裂的痕迹。机械性能：根据植入物及其应用确定该阶段应用的试验类型。建议测试的机械性能见附录。带涂层植入物的相关规定

检查植入物的结构完整性。尤其要注意植入物表面区域发生的变化，如涂层的分层、缺失或其它改变。记录碎片或磨损碎屑的位置并检查与周围组织的关系。应进行相应的测试以评估涂层或基体性质。应分析与植入物或任何碎片、碎屑相关的组织。植入物性能评价待研究植入物的临床性能，尤其在失效或损坏情况下，应考虑植入物应用、生理条件、临床历史和植入物载荷。附录A：用于指导取出金属外科植入物分析的标准格式

取出金属外科植入物的检查记录编号

记录日期

这个报告针对于

个总部件中的第

号部件。状态：无损□断裂□开裂□磨损□损伤□第Ⅰ阶段研究植入物类型（包括制造商和型式）识别标记

尺寸

材料类型（此特性的描述应尽可能详细：涉及ISO5832所有部分和其它适用的材料标准）宏观检查（用是、否、不确定或不适用来评估；如果需要，应进一步描述）部位评估程度磨损或磨擦

擦伤

腐蚀

划痕

开裂

形状变化

机械损伤

宏观气孔

其它第Ⅱ阶段研究腐蚀类型（如果存在，确定并描述位置和检查方法）一般腐蚀

点腐蚀

缝隙腐蚀

电腐蚀

摩擦腐蚀

应力腐蚀

不能确定的腐蚀

其它类型的腐蚀

磨损类型（确定并描述位置和检查方法）

粘着磨损

研磨磨损

磨损和腐蚀

磨损和降解

磨损和疲劳

多因素磨损机械故障（应识别其模式，记录故障位置和识别方法）

静力过载造成塑性变形

剪切

弯曲

扭转

撞击

疲劳

腐蚀—疲劳

应力—腐蚀

以上组合（识别）

其它（详细说明）

无法确定第Ⅲ阶段研究材料类型（指明分析方法，见附录B1）化学成分

显微组织（显微检查，确定试样位置和方向）晶粒度

夹杂物含量

晶界特征

均匀性

状态（再结晶、冷加工、锻造等）

显微孔隙

其它特性

机械性能（N/A=不适用）硬度（指明方法和位置）

拉伸测试（指明试样尺寸，方位及测量长度）

抗拉强度

屈服应力，（0.2%offset）

延伸率（%）

断面收缩率（%）

弯曲测试

其它类型的测试金属涂层（N/A=不适用）涂层材料

涂层状态

估计的涂层缺失比例

测定的剪切强度

测定的拉伸强度附录Ｂ：金属材料评价的仲裁方法化学特性这些标准中还包括机械性能和试验方法。ISO标准ISO5832-1,Implantsforsurgery—Metallicmaterials—Part1:WroughtstainlesssteelISO5832-2,Implantsforsurgery—Metallicmaterials—Part2:UnalloyedtitaniumISO5832-3,Implan