硬腦膜修復材料的臨床使用評價和質控標準建立的研究

吳敏，黃亞萍，黃丹，李婷婷，汪長嶺

1. 東部戰區總醫院 a. 醫學工程科；b. 神經外科，江蘇 南京 210002；2. 南通市第一人民醫院 設備處，江蘇 南通 226001

引言

伴隨生物醫學材料的應用取得極大成功，醫用耗材的使用在現代醫院診療中發揮的作用不可或缺，占醫療器械市場份額已超40%。臨床醫學工程技術人員通過對醫用耗材流通各個環節的深入分析研究，實現對醫用耗材的透明管理、溯源管理、全過程管理，確保臨床診療工作和應急救援的器材供應[1]。重視醫用耗材采購后的跟蹤管理和質量控制，包括采購人員和庫管人員定期到臨床科室的巡訪，臨床和管理科室對植入性材料（如心臟起搏器、人工腦膜材料）的追蹤回訪，以及發生醫用耗材不良事件后的報告等。本文以神經外科常用醫用耗材——硬腦膜修復材料為例，探討臨床工程技術人員的工作進展。

1 充分了解硬腦膜修復材料使用適應癥

硬腦膜是腦組織表面一層重要的組織結構，是保護腦組織的一道重要屏障[2]。硬腦膜缺損是神經外科臨床上經常面臨的問題，開放性顱腦損傷、炎癥、腦腫脹、腫瘤侵犯腦膜、過分電灼腦膜等因素均可能導致術中硬膜無法關閉，形成缺損。在神經外科中，硬腦膜的完整性對于顱腦手術患者十分重要[3]。在神經外科手術中，修補缺損的硬腦膜對于維持解剖學的完整和保護腦組織，防止腦脊液漏、顱內感染、腦膨出、癲癇等并發癥是十分必要的。

目前，在國內主要是應用自體膜及人工硬腦膜材料來修補缺損的硬腦膜[4]。在硬膜缺損修補方面，過去多采用自身組織修復，如顳肌筋膜、顱骨骨膜、帽狀腱膜等，因為這些材料組織相容性好，不會產生免疫反應，而且現取現用，不需要消毒，不會傳染疾病，因此目前仍還應用。但是自體膜取材來源局限，給患者新增創傷，增加痛苦。對于小的缺損，可以采用自體組織如肌筋膜等進行修復，而對于大面積硬膜缺損的修補較為困難，往往需要采用人工硬膜替代材料。

2 在用人工硬腦膜修復材料臨床使用評價

目前在臨床上主要應用的硬腦膜替代材料有：① 患者自身的筋膜、骨膜等組織；② 同種異型組織；③ 異種生物材料；④ 人工合成材料等[5]。課題組對在用的多種硬腦膜修復材料的成分、化學固定、消毒方式、抗拉強度、降解、組織相容性、免疫原性、縫合方式、特點等多參數進行對比研究[6]，建立動態使用評價體系。此批參與評價的有如下幾種。

2.1 生物型（異種）-動物源性

因文章篇幅問題，僅將材料資質列出，具體評價課題組按比較模板逐一實驗并評價，詳見相關文章。

（1）海奧生物膜。2009年上市，國食藥監械（準）字2013第3461708號，牛的皮膚組織經一系列處理后制備的異種（牛）脫細胞真皮基質，主要成分為膠原蛋白，保留了膠原蛋白特有的三維空間結構?；瘜W固定方式為未交聯固定，γ射線輻照滅菌（滅菌徹底），抗拉強度好，可完全降解（6個月），組織相容性較好，有利于新生腦膜組織有序修復，免疫原性弱，縫合使用。特點：純天然三維空間結構、引導腦膜組織再生重建修復、降解時間合適、使新生腦膜組織有序再生修復。

（2）冠昊生物型硬腦（脊）膜補片。商品名冠昊腦膜建，異種(豬)脫細胞膜材（豬源心包膜）制成，2004年12月上市，廣東冠昊生物科技股份有限公司，國食藥監械準（字）2014第3460539號。

（3）冠昊B型硬腦（脊）膜補片。商品名冠朗，是將牛的膜材組織（為心包膜）經環氧交聯固定處理和生化技術改造后制成的硬腦（脊）膜外科修補材料，基本成分是膠原蛋白，國食藥監械（準）字2013第3460949號。

（4）佰仁腦膜補片。商品名佰仁思，牛心包經化學改性處理制成，2007年4月上市，國食藥監械（準）字2013第3461592號。

（5）Cook Biotech Incorporated生物硬腦膜修補片。商品名BiodesignSurgisis，豬的小腸黏膜下層組織（被命名為SIS材料）制成，為可吸收得細胞外基質，無孔型多層結構。2010年6月上市，國食藥監械（進）字2010第3461684號。

（6）美國Integra生物硬腦膜修補片。商品名來之瑞（DuraGen），牛跟腱I型膠原，2007年2月上市，國食藥監械（進）字2015第3462914號。

（7）北京天新福生物膜。商品名天義福（DuraMax），牛肌腱I型膠原制成，2003年1月上市，國食藥監械（準）字2013第3460505號。

（8）天新福生物膜。天義福的替代品，硬膜修復材料，商品名愈強，牛跟腱提取的膠原制成，是具有三維孔隙結構的材料，2015年4月上市，國械注準2015第3460562號。

2.2 生物型-植物源性

邁普可吸收硬腦（脊）膜補片，商品名睿膜，是聚乳酸為原材料通過靜電紡絲技術制成的膜片，可降解的生物材料，結合生物3D打印加工工藝，具有高度模擬人體微觀結構特點，可直接貼合在患者的腦膜破損處，實現傷口縫合的效果。特點是以合成高分子可吸收材料構成仿生ECM結構，利于細胞在網狀結構中爬行、生長，促進缺損腦膜的修復、再生。2014年4月上市，國食藥監械（準）字2014第3460521號。

2.3 高分子材料

（1）日本グンゼ株式會社可吸收性硬腦膜修補材料。商品名賽膜SEAMDURA，2013年7月上市，國食藥監械（進）字2013第3462695號（更），由可吸收性高分子合成材料聚乙醇酸（PGA）、L-乳酸和ε-己內酯的共聚物經加工制成，為三層的三明治式復合結構，中間為聚乙醇酸無紡布層，其兩側面為L-乳酸和ε-己內酯的共聚物膜，環氧乙烷消毒（微量殘留毒氣可能）。特點：① 具有良好的生物相容性；② 半透明可以觀察正下面有無出血情況；③ 可吸收；④ 粘連和包裹可能；⑤ 腦脊液滲漏可能；⑥與腦表面的適應性稍差。

（2）比利時Ethisorb Dura Patch硬膜修補片。商品名Ethisorb，由乙交酯丙交酯共聚物和聚二氧環己酮PDS制成的未染色羊毛狀織物，以及2號紫色PDS涂膜組成。國食藥監械（進）字2013第3461291號。

（3）美國戈爾硬腦膜修補材料。商品名PRECLUDE，采用膨體聚四氟乙烯材料（ePTFE）構成。2010年1月上市，國食藥監械（進）字2012第3462004號。

（4）德國蛇牌神經補片。商品名蛇牌Neuro-Patch，由聚氨基甲酸乙酯制成，為多微孔、絨狀非編織材料。2006年3月上市，國食藥監械（進）字2013第3464036號。

（5）膨體聚四氟乙烯外科隔離膜。商品名Membthes，由聚四氟乙烯分散樹脂加工而成的膨體聚四氟乙烯膜，分人造硬腦膜與人造硬脊膜兩種型號。2013年10月上市，國食藥監械（準）字2013第3461580號。

（6）深圳市沃爾德硬腦膜修復補片，商品名生物橋，由聚四氟乙烯樹脂經拉伸等特殊加工方法制成, 具有微細纖維連接而形成的網狀結構。2015年6月上市，國械注準2015第3461058號。

另術中偶用自體材料（同種）自體組織取材修補，如自體筋膜組織；或異體材料（同種），源于人類尸體或活體，異體筋膜組織制成。特點有降解緩慢，需縫合，安全、無排異反應，但取材尺寸受限、手術繁雜、延長手術時間、增加出血量、增加創傷等，易引起腦組織粘連、誘發癲癇[4]。

目前工作小結，見圖1。因本文討論相關耗材臨床使用和質控標準評價內容和依據，仍處院內小樣本實驗對比階段，避免對產品定性，故表中對具體品牌型號暫時隱去。上述耗材在臨床使用原則為[7-8]：① 應用優缺點互補，結合具體情況，選擇適當使用；② 產品是否能長久性市場生存是多種因素互相作用的結果；③ 產品優缺點經過臨床應用檢驗，有時亦需術者按指引正確應用。

3 生物膜檢測質控標準研究

圖1 在用人工硬腦膜修復材料臨床使用評價情況表

對醫用耗材的質控標準的研究也是臨床工程師的工作重點，依據現行的國家和行業法規及標準，即《中華人民共和國藥典》2015版、GB/T 1040.3-2006、GB/T 16886.12-2017、YY 0954-2015、YY/T 1453-2016、YY/T 1511-2017、QB 2732-2005等[9-15]，硬腦膜修復材料主要檢測參數有外觀、規格型號、抗拉強度、熱變性溫度、縫合線撕裂力、pH值、重金屬、熾灼殘渣、含水量、蛋白總量、羥脯氨酸含量、無菌檢查、內毒素檢查[16-19]。上述指標也是常規植入性生物醫用材料的質控標準，具有一定的通用性。以海奧生物膜為例，項目設置、檢測方法和性能指標依據及參數，見表 1～3。

表1 在用人工硬腦膜修復材料物理項目檢測表

表2 在用人工硬腦膜修復材料化學項目檢測表

表3 在用人工硬腦膜修復材料生物學項目檢測表

3.1 物理項目

硬腦膜修復材料質控的物理項目主要有5項，分別是外觀、規格型號、抗拉強度、縫合線撕裂力、熱變性溫度的設定，結合產品物理性能指標和各級標準[16]，達標才能夠保證產品的有效性，通過動物實驗、臨床試驗驗證，各項指標符合規定，植入缺損部位，移植成活率高，臨床修復效果好。

3.2 化學項目

硬腦膜修復材料質控的化學項目主要有6項，其中pH值、重金屬、熾灼殘渣是植入類耗材共性的技術參數，是對產品的安全性指標的控制[17]。含水量、蛋白總量、羥脯氨酸含量是規定產品主要成分含量，是對產品有效性指標進行控制[18]。

3.3 生物學項目

硬腦膜修復材料質控的生物學項目主要為無菌性和內毒素含量檢測，其達標與否直接對應產品的安全性是否合格[19]。

4 討論

在醫院臨床醫學工程技術人員完成醫用耗材的計劃、論證、引進、采購、發放、流通、使用的管理和質量控制。大部分醫院僅注重或能做到采購和發放，常規進行的入庫驗收只是一個初步的程序[20]，主要著眼于外觀和資格文件的驗收，基本未涉及產品內在質量及其使用情況和長期效果，因此，入庫后的跟蹤管理顯得非常重要。課題組基于醫療器械國家標準、行業標準、地方標準、企業標準的各級法規標準的學習融匯，通過對臨床具體使用的深入了解和檢測，可針對性的解決醫用耗材功能、免疫性、服役壽命等不能很好地滿足臨床應用要求的問題，也是醫院臨床工程技術人員的重要研究和工作方向。