GB∕ T 16886.6-2022 医疗器械生物学评价 第6部分：植入后局部反应试验

国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会I Ⅲ 1 1 2 2 3 7附录A(规范性)皮下组织植入试验方法 9附录B(规范性)肌肉植入试验方法 附录C(规范性)骨植入试验方法 附录D(规范性)脑组织植入试验方法 附录E(资料性)植入后局部生物学反应评价示例 参考文献 22Ⅲ 1本文件也适用于评价临床上预期用于局部损伤表面或损伤内表面的医疗器械产生的局部组织本文件不适用于预期评价或测定试验样品在机械或功能负荷方面的性能下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文ISO10993-1医疗器械生物学评价第1部分：风险管理过程中的评价与试验(Biologicalevalua-tionofmedicaldevices—Part1:EvaluationandtestingwithinariskmanagementprocesISO10993-2医疗器械生物学评价第2部分：动物福利要求(Biologicalevaluationofmedicaldevices—Part2:Animalwelfarerequirements)ISO10993-4医疗器械生物学评价第4部分：与血液相互作用试验选择(Biologicalevaluationofmedicaldevices—Part4:Selectionoftestsforinteractionswithblood)ISO10993-12医疗器械生物学评价第12部分：样品制备与参照材料(Biologicalevaluationofmedicaldevices—Part12:S2ologicalevaluationo3为在放置前固化的多组分材料，可在使用前进行组分混合并在植入前进行4.2.5非固形材料(包括粉剂)可装在两端开口的圆柱形管内用于植入后局部反应试验(见ISO10993-聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或聚四氟乙烯(PTFE)管常用于本试验。PE管经高压蒸汽处理可能会4.2.6应通过与已确立临床可接受性和生物相容性的类似样品/材料的组织反应进行比较来进行应形成文件。附录A、附录B、附录C和附录D给出了各种植入部位的试验方法。如选择其他植入部5.1.2对于可吸收性材料，应采用一种适当的方式标部位。推荐仅在间隔较短的研究中使用非侵入持久性的皮肤标记和/或模板标记样品植入位置。在大夹)组成的位置标记物来标记植入位置。这些位置标志物可以在组织学处理之前，在不影响试验样品-45估计剩余可吸收性材料的百分比(%)。推荐开展跨越植入物重要降解时间框架的长期研究。可在根据具体情况考法(如超过50%质量损失或50%机械强度损失),以更加快速地观察植入后的末期事件。但是，这种研5.3.6对于长期研究，表1中给出了非吸收性生物材料普遍可接受的观察周期。宜按照ISO10993-2动物种属植入周期/周小鼠XXX大鼠XXX豚鼠XXX兔XXXXX犬XXXXX绵羊XXXXX山羊XXXXX猪XXXXX注：“X”表示不同动物种属可接受的试验周期，“一”表示不适用。·这些是常用的植入周期；但是，根据试验材料的具体特征可能有其他的适用周期。根据试验材料预期临床使用情况而定，并非所有的植入周期都是必需的。5.4.1手术应在常规麻醉条件下进行，如采用其他麻醉形式应进行论证，并应符合ISO10993-2。5.4.2附录A、附录B、附录C和附录D中描述了每只动物的植入数量和每一观察期的动物数量。应65.4.4研究期间应定期观察并记录动物的健康状况。术后应在适宜的间隔期观察试验中的每只动物，5.4.5宜在适当的间隔期测量体重。术后镇痛剂的使用应符合ISO10993-2的要求。5.4.6在试验周期结束时，采用过量麻醉剂或符合ISO109通过记录不同时间点观察到的肉眼和组织病理学反应来评价生物学反应。在相对于每个植入物的等效位置进行对照和试验植入物的比较，这样可将组织与植入物之间相对圆柱形样品的评价区域为其两端之间的中部。对于带沟槽的圆柱形植入物，适于评价区域为凹槽样品应至少取自3只不同的动物。能够进行局部组织病理学反应评价。如候选供试材料在检查部位不明显(可吸收性材料),可扩大切取的植入部位样本进行化学固定。10%的福尔马林溶液适用于大多数材料的化学固定和染色。根据组织样本的大小，固定24h到72h是合理的。进行化学固定后和切片过程中保留在原位。这可能更适用于随时间有组织长入如有存在健康状况不佳和大体病理学指征，或试验设计用于评价全身毒性，适宜时应采集其他7当组织或植入物不能采用石蜡切片技术时，可能需要采用其他包埋/切片技术(如塑料包埋)对组组织学评价的记分系统应关注受影响部位的范围，采用定量(以微米计)或半定量(见附录E)的方d)出现坏死及其范围程度；参考文献[25]和[26]描述了定量记分6.1总则独进行评价和报告。报告应包括5.1至5.5中所列各项内容，另外还应报告下列项目。89A.5.3颈部植入采用大鼠时，在颈部两侧分别植入一个对照植入物和试验样品植入物，植入物之间应不能互相接A.6植入周期A.7生物学反应评价评价应考虑第5章的规定。A.8试验报告试验结果的表述和最终试验报告应包括第6章中规定的项目，并应包括所选择的具体方法的理由。(规范性)B.1适用范围本试验方法用于评估肌肉组织对植入材料的生物学反应。B.2原理本试验方法系将植入物插入实验动物肌肉内，对试验样品植入物与对照样品植入物的生物学反应进行比较。对照材料是已确立临床可接受性和生物相容性的医疗器械所采用的材料。B.3试验样品当与临床相关样品的全身毒性研究相结合进确保肌肉大小充分适应植入样品。每次试验只能使用一种动物。麻醉下将植入物插入动物的肌每一植入期至少采用3只动物和足够的植入部位，总数达到10个试验样品和10个对照样品。用于评价的试验和对照样本应至少来自3只不同的动物。如需要比较的对照材料预计产生的反应大于极轻微反应时，可在试验材料的对侧部位增加植入另非吸收性对照样品应在每一时间点进行评价。如果能提供可接受的科学论证并形成文件，则可接采用兔脊柱旁肌时，将足够数量的试验样品沿脊柱一侧植入肌内，与脊柱平行，离中线25mm~50mm,各植入物间隔约25mm。同法在每只动物评价应考虑5.5规定的要求。试验结果的表述和最终试验报告应包括第6章中规定的要求。(规范性)C.1适用范围本试验方法用于评估骨组织对植入材料的生物学反应。植入部位宜根据材料的最终用途选择松质本研究可用于比较同种材料不同表面结构或条件的影响，或用于评价材料经各种处理或改性后的本方法系将植入物插入实验动物的骨组织内，对试验样品植入物与对照C.3试验样品试验和对照样品的常规制备按4.2的规定。固形样品可加工成螺钉状或刻有螺纹，以使植入物在骨内能保持最初的稳定性。如无法加工成螺C.3.3试验样品尺寸植入物尺寸根据选用的实验动物和骨的大小来确定，骨干中部皮质骨内植入物应考虑下列典型的当与全身毒性研究合并进行临床相关样品的植入试验时，可以使用与解剖学结构相适应的其他试验和对照样品应采用等效的解剖位点，试验植入物应植于对照植入物的——对照样品—动物模型；——3个试验样品——3个对照样品——6个对照样品 历史对照数据。每一时间点至少宜有8个试验和8个阴性对照部位(雌雄各半),以评价局部神经反应。试验和对照样品应使用等效的解剖学位点。仔细选择植入部位和手术程序对于减小机械创伤的风险至关重要。每只动物应只植入一侧大脑半球，并且应只包含一种类型的试验或对照植入物球。因此，植入物激活的小神经胶质细胞可能沿着胼胝体迁移，继而影响到对侧大脑半球的生物学反能力是非常重要的。因此，将试验组动物和对照组动物分开是非常有意义的。在植入器械反应的评价每只动物在植入前宜进行称重并在植入后定期称重。在进行适宜的镇痛和动物在手术过程中宜进行适宜的固定。使用无菌操作技术，暴露颅骨并立体定位手术法可以显著控制放置的精度，将插入部位的物理损伤降到最D.7植入后观察为，以及是否有因手术造成的任何异常临床体征。基于最初观察结果调整观察频次。如果动物使用抗生素治疗，这一点需要进行说明。因为某些化合物如米诺环素能直接调节脑小神经胶质细胞和巨噬细应对每只动物进行详细(1次/周)的体检，以监测一般健康状况。应记录与宜在试验开始前设定将动物从试验前早期剔除的终点。一旦出现严重的临床反应，宜咨询主治兽医师、有资质的实验动物兽医师或经培训能识别动物临床损害的人员进行临床检查。宜由主治兽医师评价应考虑5.5中规定的要求。应对所有肉眼检查中观察到的总体改变进行进一步的显微镜评价。宜尽可应检查对照组和试验组动物的脑组织。另外，应肉眼检查过早死亡或在研究过参考文献来支持，这些参考文献描述了用于评价神经退行性变或神经胶质增表D.1大脑的生物标志物和染色示例苏木素和伊红(H&E)自发荧光GFAP(星形胶质细胞的生物标志物)钙离子结合衔接分子1(小神经胶质细胞特异性)专题病理学家宜制定用于识别炎症的细胞准则和特征。宜预先规定定性和定量参数。表E.4中给变形过程中突起减少，以识别小神经胶质细胞反应的阶段。识别巨噬细胞样细胞的存在。如果存在相b)植入物周围星形胶质细胞增生和结缔组织区域；c)大血管数量的增加； (资料性)下文和参考文献(见[21]、[25]、[26]、[31]和[40])中描述了这种半定量记分系统的一些示例，表E.1和表E.2描述的评价系统可转换为表E.3描述的植入物评价系统。表E.4中给出了神经组织反该研究报告宜对每种细胞类型和新生血管形成反应进行说明。对于表E.1组织学评价系统示例——细胞01234多形核白细胞0重度浸润00巨噬细胞0巨细胞0重度浸润0极少中度phf=高倍(400×)视野。012340结构结构表E.2组织学评价系统示例——组织反应(续)012340中度厚区域脂肪浸润0数层脂肪细胞和聚集区域延伸扩大表E.3半定量评价系统示例试验样品聚合物XYZ植入时间2周对照样品试验样品对照样品F.1炎症多形核白细胞212111110010000000巨噬细胞222111巨细胞111000000000合计(×2)464000000111111脂肪浸润000000111111总分(F.1和F.2)57511.7(一)000000异物碎片000000444444注：对于可降解材料可能需要进一步观察，即降解程度。用于确定下面结论中刺激等级，负差记录为零。组织学评价记分代表该动物在所检查的植入物总数的平均记 01234——多形核白细胞；——淋巴细胞0中度浸润重度浸润巨噬细胞/格子细胞多核巨细胞(MGC)00中度0局灶性，1个～3个芽4组～7组毛细血管增结构结构0中度厚区域浸润phf=高倍(400×)视野。[4]ISO5832-4Implantsforsur[6]ISO5832-6Implantsforsurgery—cobaltchromium-nickel-mo[8]ISO5832-8Implantsforsurgery—[9]ISO5834-2Implantsfo[10]ISO6474-1Implantsforsur[11]ISO6474-2Implantsforsurgery—Ceramicmaterials—Part2:Compo[12]ISO7405Dentistry—Evaluationofbiocompatibilityofmedicaldevicesusedindentistry[13]ISO10993-9Biologicalevaluationofmedicaldevice[14]ASTMF748StandardPractice[15]ASTMF763StandardPracticefo[16]ASTMF981StandardPracticeforAssessmentofCompatibilityofBiomategicalImplantswithRes[17]ASTMF1983StandardPracticeforAssessmentofCompatibiltiyofAbsorbable/Resorbale[18]MHLWNotification,PrinciplesforBiologicalSafetAKUSHINNo.0213001(2003.02.13)[19]COHEN,J.,AssayofForeign-BodyReaction,JournalofBoneandJointSurgery,41A,[20]DEJONG,W.H.,BERGSMA,J.E.,ROBINSON,J.E.andBOS,R.R.M.,Tissueresponsepartiallyinvitropredegradedpoly-L-lactideimplants,Biomaterials,26,2005,pp.1781-1791[21]WISE,D.L.,TRANTOLO,D.J.,ALTOBELLI,D.E.,YD.,SCHWARTZ,E.R.andDEKKER,M.,EvaluatingtheBiologicalEffectsofMedicalDevices,Ency-clopedicHandbookofBiomaterialsandBioengineering,1,NewYo[22]FERGUSON,A.B.Jr.,LAING,P.G.andHODGE,E.S.,TheIonizationofMetalIminLivingTissues,JournalofBoneand[23]GERET,V.,RAHN,B.A.,MATHYS,R.,STRAUMANN,F.andPERREN,S.M.,InvivoTestingofTissueToleranceofImplantMaterials:ImprovedQuantitativeEvaluationReductionofRelativeMotionattheImplantTissueInterface,fromCurrentionofFracture,H.K.Uhthoff(ed.),SpringerVerlag,1980[24]GERET,V.,RAHN,B.A.,MATHYS,R.,STRAUMANN,F.andPERREN,S.M.,ofRelativeMotionattheImplant-TissueInterface.EvaluationofBiomaterials,G.D.WinteK.deGroot(eds),J[25]IKARASHI,Y.,TOYODA,K.,OHSAWA,N.,UCHIMA,T.,SATO,M.,TAKAHASHI,M.andNAKAMURA,A.,Comparativ[26]IKARASHI,Y.,TSUCHIYA,T.,TOYODA,K.,KOBAYASH[27]KAMINSKI,E.J.,OGLESBY,R.J.,WOOD,N.K.andSANDRIK,J.,TheBehaviorofBio-logicalMaterialsatDifferentSitesofIm[28]LAING,P.G.,FERGUSON,A.B.Jr.andHODGE,E.S.,TissueReactionExposedtoMetallicImplants,J[29]LANGELAND,K.,GUTTUSO,J.,LANGELAND,L.L.andTOBON,G.,Mestudyofbiologicalresponsetoendodonticmaterials.TissueresponsetoN2(rootcanalsealer),Oral[30]PREUL,M.C.,BICHARD,W.D.,MUENCH,T.andtissuesealantsforneurosurgery:useofanovelhyd[31]RAHN,B.A.,GERET,V.,CAPAUL,C.,LARDI,M.andSOLOTHURNMANN,B.,Mor-phometricEvaluationofTissueReactiontoImplantsApplicationsofBiomaterials,A.J.C.Lee,T.AlbrektssonandP.-1.Branemar[32]TILNEY,N.L.,Patternsoflymphaticdrainageintheadultlaboratoryrat,J.Anat.109[33]TORNECK,C.D.,ReactionofRatConnective[34]TORNECK,C.D.,ReactionofRat[35]TURNER,E.,LAWRENCE,W.H.andAUTIAN,J.,SubacuteToxicityTestingofterialsUsingHistologicalEvaluationofRabbitMuscleTissue,JournalofBiomedical[36]UPMAN,P.J.,ToxicityTesting(ofmedicaldevices),HandbookofBiomaterialsEvalua-tion,A.VonRecum(ed.),2nded.,Taylor&.Francis,1998,pp.285-286[37]UPMAN,P.J.andMUENCH,T.,ComprehensiveHistopathologyScmaterialImplants,Am.CollegeofToxicologymeeting,PalmSprings,CA,NovpublishedInternationalJournalToxicol.,23,2004,p.384[38]USFDA-CDRHGuidancedocumentfortestingbvailableunder:/cdrh/ode/odegr[39]U.S.Pharmacopeia,Biologica[40]PizzoferratoA.,SavarinoL.,SteaS.,TacasesofHipProsthesisFailure.Biomaterials.1988,9p[41]YamadaT.,NakaokaR.,SawadaR.,MatsuokcroinjectionofHydroxylated-[60]FullerenceonBrainMonoahaviourinRats.J.Nanotechnol[42]FanningN.F.,WillinskyR.A.,terBruggeK.G.WalusAfterEndovascularCoilOcclusionofIntraduralCerebralAneurysms.J.Neurosurg.2008,108(6)[43]Wiesenfeld-Halli