向健 楊立峰 曹穗蘭 田勝慧 顏林 廣東省醫(yī)療器械質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所 （廣東 廣州 510080）

對于經(jīng)外部接入人體組織、骨、牙本質(zhì)或與循環(huán)血液接觸的醫(yī)療器械，以及植入人體組織、骨或血液的醫(yī)療器械，應(yīng)根據(jù)其臨床使用時(shí)與人體的接觸部位和接觸時(shí)間，考慮進(jìn)行植入后局部反應(yīng)試驗(yàn)[1]。該試驗(yàn)?zāi)壳皡⒄盏氖?017年4月起正式實(shí)施的GB/T16886.6-2015，與2007版標(biāo)準(zhǔn)相比，新版標(biāo)準(zhǔn)在主要技術(shù)內(nèi)容上作了不少修改，也新增了一些定義與解釋。下文將概括新舊版標(biāo)準(zhǔn)的主要差異，并就參照GB/T16886.6-2015進(jìn)行醫(yī)療器械植入后局部反應(yīng)試驗(yàn)的要點(diǎn)進(jìn)行解析。

1.GB/T16886.6-2015與GB/T16886.6-1997的比較

下表1對兩版標(biāo)準(zhǔn)的主要差異進(jìn)行了概括[2,3]。

2.GB/T16886.6-2015要點(diǎn)解析

2.1 試驗(yàn)?zāi)康?/h3>

進(jìn)行植入后局部反應(yīng)試驗(yàn)的主要目的是評價(jià)活體組織與試驗(yàn)樣品材料的相互作用，因?yàn)橹聊壳盀橹?，所有醫(yī)療器械和材料植入人體后，均會產(chǎn)生不同程度的組織反應(yīng)，其主要表現(xiàn)在：①植入物周圍炎癥反應(yīng)程度與延續(xù)時(shí)間；②植入物周圍組織纖維化囊腔形成過程與最終厚度；③周圍組織生物化學(xué)與組織化學(xué)等改變及其延續(xù)時(shí)間；④植入物周圍炎性細(xì)胞以外的異常細(xì)胞的出現(xiàn)及其數(shù)量和延續(xù)時(shí)間等[4]。根據(jù)臨床使用特點(diǎn)，將試驗(yàn)樣品植入適宜種屬動物的合適部位，能表征器械/材料植入后的組織反應(yīng)進(jìn)程和演變，包括材料最終的組織整合或吸收/降解。

2.2 樣品制備

2.2.1樣品處理

與其他生物學(xué)試驗(yàn)一般評價(jià)樣品浸提液的安全性不同，植入試驗(yàn)是通過直接植入的方式來評價(jià)器械/材料與組織的相容性。因此，在制備植入樣品時(shí)需充分考慮這植入物的形態(tài)、密度、硬度等物理特性對組織的反應(yīng)[5]。對于骨水泥、牙科材料等合成材料，植入前可將其混合并進(jìn)行固化[6]。對于非固性材料，可裝在兩端未封閉的圓柱形管內(nèi)用于植入。對于組織工程醫(yī)療產(chǎn)品的支架材料，試驗(yàn)中不宜采用接種上細(xì)胞的最終產(chǎn)品作為試驗(yàn)樣品。

表1. GB/T16886.6-2015與GB/T16886.6-1997的主要差異

表2. 植入試驗(yàn)樣品尺寸參考

2.2.2樣品尺寸

植入試驗(yàn)中，考慮到不同植入部位的空間大小及不同種屬動物的體型差異，應(yīng)將試驗(yàn)樣品制備成合適的尺寸（詳見表2）。

2.3 試驗(yàn)方法

2.3.1試驗(yàn)動物和植入部位

植入試驗(yàn)中應(yīng)根據(jù)樣品大小和設(shè)計(jì)的植入周期選擇合適的實(shí)驗(yàn)動物，對于短期試驗(yàn)，通常使用嚙齒動物和家兔，對于長期試驗(yàn)，宜用嚙齒動物、家兔、犬、羊、豬及其他平均壽命相對較長的動物。為保證評價(jià)結(jié)果的可靠性和有效性，試驗(yàn)中應(yīng)植入足夠的試驗(yàn)樣品及對照品，以獲取足夠的樣品數(shù)量。

2.3.2試驗(yàn)周期

植入試驗(yàn)的周期應(yīng)根據(jù)臨床接觸時(shí)間來確定，或應(yīng)持續(xù)至相應(yīng)的生物學(xué)反應(yīng)達(dá)到一穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)或之后。通常情況下，對于非降解/非吸收材料，材料植入1周后會出現(xiàn)細(xì)胞活性增高，如炎癥細(xì)胞浸潤、毛細(xì)血管增生等情況[7]。這可能由植入物的表面性質(zhì)和材料特性引起，也可能與手術(shù)創(chuàng)傷有關(guān)，接著組織反應(yīng)將轉(zhuǎn)入過渡期。對于短期植入試驗(yàn)而言，一般通過對植入后1周和植入后4周的組織進(jìn)行評價(jià)，能基本看出組織對材料相互作用發(fā)展的趨勢。但要觀察到細(xì)胞群呈穩(wěn)定狀態(tài)，一般要在植入后第9～12周。

對于可降解/可吸收材料，由于材料只有在完全降解并被完全吸收后才能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，而降解過程中會發(fā)生持續(xù)的慢性炎癥反應(yīng)，甚至可能發(fā)生酸性降解產(chǎn)物的“爆發(fā)”性釋放。因此，對于這類材料，植入試驗(yàn)的觀察周期應(yīng)覆蓋樣品未降解或微降解時(shí)、發(fā)生降解時(shí)及完全降解這三個(gè)階段。

2.4 評價(jià)

2.4.1肉眼觀察

植入試驗(yàn)中在設(shè)定的植入周期對動物實(shí)施安樂死，取植入物及周圍組織，通過肉眼觀察如粘連、充血、血腫、水腫、囊腔、壞死或其他大體變化，及植入物的存在、形態(tài)和位置，包括可降解材料可能的殘留物等。

2.4.2顯微鏡下評價(jià)

鏡下觀察時(shí)應(yīng)對植入物周圍組織的炎癥程度、纖維化（纖維囊腔形成）程度以及如壞死、血管形成、脂肪浸潤、肉芽腫、骨形成等組織反應(yīng)進(jìn)行評定和記錄。對于多孔和可降解材料，還需對組織長入情況進(jìn)行定量描述。對于材料破裂產(chǎn)生的碎片及可降解材料的殘留物也還需進(jìn)行描述。

2.4.3最終評價(jià)

與舊版標(biāo)準(zhǔn)中通過描述試驗(yàn)材料和對照材料的的組織學(xué)反應(yīng)來進(jìn)行比較不同，GB/T16886.6-2015推薦采用半定量評價(jià)系統(tǒng)對植入物引起的組織反應(yīng)進(jìn)行評價(jià)。評價(jià)時(shí)，先根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中附錄E中的表E.1和E.2的規(guī)定，對每一動物植入物周圍組織的炎癥細(xì)胞反應(yīng)程度及新血管形成程度、纖維化程度、脂肪浸潤程度等組織反應(yīng)程度進(jìn)行記分，計(jì)算出每一只動物炎性細(xì)胞分類的計(jì)分總和（A1）和每一只動物的組織反應(yīng)的計(jì)分總和（A2）。然后計(jì)算每只動物的總分（A）：A=A1×2+A2。接著將每一組的所有動物總分相加，并求出平均值。最后計(jì)算樣品組（平均值）和對照組（平均值）的差值，并按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的記分范圍判定反應(yīng)程度。

3.討論

植入后局部反應(yīng)試驗(yàn)是醫(yī)療器械生物學(xué)評價(jià)中的重要試驗(yàn)項(xiàng)目，尤其對于長期或持久使用的外部接入器械和植入類器械，通過將器械/材料植入適宜種屬的動物和部位，可從宏觀和微觀水平綜合評價(jià)組織對材料的生物相容性。植入后局部反應(yīng)試驗(yàn)以往參照GB/T16886.6-1997進(jìn)行，由于受當(dāng)時(shí)研究水平限制，標(biāo)準(zhǔn)中并沒有針對可降解/可吸收材料的相關(guān)規(guī)定，而由于此類材料的特殊性，其植入方法、植入周期的選擇等方面都與非降解/非可吸收材料有很大區(qū)別，因此按照標(biāo)準(zhǔn)中的常規(guī)方法無法對該類產(chǎn)品做出正確有效的評價(jià)。另外，舊版標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定在結(jié)果評價(jià)時(shí)，通過顯微鏡下觀察，記錄并描述試驗(yàn)組和對照組植入物周圍組織的炎性細(xì)胞數(shù)量及其他組織學(xué)反應(yīng)來評價(jià)其生物安全性，這種評價(jià)方式受閱片者的閱片水平等主觀性因素影響較大。隨著以上問題的出現(xiàn)及越來越多新材料、新產(chǎn)品的涌現(xiàn)，國家標(biāo)委會于

2015年12月發(fā)布了GB/T16886.6-2015。新版標(biāo)準(zhǔn)與舊版標(biāo)準(zhǔn)相比，其最大的差異在于增加了對可降解/可吸收材料試驗(yàn)方法的相關(guān)規(guī)定，給出了關(guān)于可降解/可吸收材料植入周期和組織反應(yīng)的基本考慮。在結(jié)果評價(jià)上，新版標(biāo)準(zhǔn)推薦采用半定量記分系統(tǒng)，通過對炎性細(xì)胞數(shù)量及組織學(xué)反應(yīng)程度進(jìn)行量化，減少了病理閱片過程中的主觀性影響。但是，盡管標(biāo)準(zhǔn)已在不斷完善，鑒于醫(yī)療器械產(chǎn)品種類繁多，其臨床使用途徑各不相同，在進(jìn)行醫(yī)療器械植入后局部反應(yīng)試驗(yàn)前，仍需在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的基礎(chǔ)上，結(jié)合器械/材料的理化特性及臨床使用特點(diǎn)，制定適宜的植入試驗(yàn)方案，才能作出準(zhǔn)確、有效的評價(jià)。

[1] 國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.GB/T16886.1-2011 醫(yī)療器械生物學(xué)評價(jià) 第1部分:風(fēng)險(xiǎn)管理過程中的評價(jià)與試驗(yàn)[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2011.

[2] 國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.GB/T16886.6-1997醫(yī)療器械生物學(xué)評價(jià) 第6部分:植入后局部反應(yīng)試驗(yàn)[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,1997.

[3] 國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局,中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.GB/T16886.6-2015醫(yī)療器械生物學(xué)評價(jià) 第6部分:植入后局部反應(yīng)試驗(yàn)[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2017.

[4] 奚廷斐.醫(yī)療器械生物學(xué)評價(jià)[M].北京:中國質(zhì)檢出版社,2012:203-205.

[5] 王涵,王春仁,周小婷,等.植入材料及其生物相容性評價(jià)的研究進(jìn)展[J].中國醫(yī)療器械信息,2014,20(9):7-15.

[6] 鄧庶男,黃紅燕,戰(zhàn)德松,等.牙科氧化鋯氧化鋁陶瓷復(fù)合材料的生物相容性[J].中國組織工程研究,2016,20(3):370-376.

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