即將轉(zhuǎn)化為國家標準的ISO 10993-6:2016 中植入試驗的新增內(nèi)容及重點問題提示

賀學英，管博

北京市醫(yī)療器械檢驗所 （北京 101111）

醫(yī)療器械上市前的安全性及有效性評價非常重要，生物相容性評價是其中重要的組成部分。目前，我國已形成一整套與國際接軌的評價體系，即依據(jù)GB/T 16886（醫(yī)療器械生物學評價，等同采用ISO 10993）系列標準開展相關(guān)工作。GB/T 16886.1《醫(yī)療器械生物學評價 第1部分：風險管理過程中的評價和試驗》是系列標準中的總則，給出了醫(yī)療器械生物學評價的原則和策略，其他18個部分規(guī)定了各項具體評價試驗的專項要求和試驗方法。

GB/T 16886.6-2015/ISO 10993-6:2007《醫(yī)療器械生物學評價 第6部分：植入后局部反應(yīng)試驗》[1]是我國評價長期植入人體醫(yī)療器械對機體局部刺激等影響的現(xiàn)行有效標準。因國家標準等同采用國際標準存在轉(zhuǎn)化周期的問題，所以常會出現(xiàn)我國現(xiàn)行有效標準并非國際標準的最新版本，即國家標準采標版本滯后于國際標準。ISO 10993-6:2016[2]是目前該國際標準的最新版本，版本更替中有部分實質(zhì)性內(nèi)容的變化，這將帶來我國醫(yī)療器械生物相容性評價與國際標準的接軌問題，影響相關(guān)產(chǎn)品的外銷出口；同時，因新標準已在轉(zhuǎn)化過程中，所以國內(nèi)相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)及早關(guān)注標準的變化內(nèi)容，提前著手評估產(chǎn)品是否符合新標準的要求，在標準轉(zhuǎn)化過渡期內(nèi)做好準備，確保順利通過產(chǎn)品的相關(guān)評價。

1 ISO 10993-6:2016 與2007 版的主要變化及應(yīng)重點關(guān)注的問題

1.1 新增腦植入的試驗要求和方法

腦植入在2007版標準中未作說明和要求，在2016版附錄D 中給出了較詳細的試驗方法。與腦部及神經(jīng)組織接觸的器械產(chǎn)品需進行腦植入試驗評價，重點關(guān)注內(nèi)容包含以下幾點。

1.1.1 實驗動物的選擇及植入部位

在進行皮下、肌肉、骨植入等試驗時，無需關(guān)注動物的性別；在進行腦植入試驗時，要考慮動物性別對試驗的影響，不同性別的動物對植入腦部的材料或器械可能會產(chǎn)生不同的反應(yīng)，因此，試驗要選用兩個性別的動物，或在通過文獻或歷史經(jīng)驗確認待評價植入物對機體的影響與動物性別無關(guān)時，可選擇單一性別的動物進行試驗。

在進行非腦植入試驗時，為消除動物之間的個體差異，同一只動物相應(yīng)部位的左右兩側(cè)應(yīng)分別植入試驗樣品和對照品；但在進行腦植入試驗時，一只動物只能植入試驗樣品或?qū)φ掌菲渲兄?，并且在一次試驗中只能選擇實驗動物大腦同一側(cè)（左側(cè)或右側(cè)）相同特定部位植入樣品，以免由于手術(shù)或植入物帶來腦組織損傷而表現(xiàn)出不同的病理改變（左右腦的功能不同），導(dǎo)致無從判斷試驗樣品本身對神經(jīng)組織造成的影響。

1.1.2 植入周期的選擇

在進行腦植入試驗時，因神經(jīng)病變發(fā)生迅速，所以必須選擇短周期（1周）。對于長周期的選擇，標準中并未給出更具體的要求，這些周期的設(shè)計要根據(jù)臨床應(yīng)用而定，應(yīng)能評估臨床應(yīng)用中可能存在的風險。

1.1.3 特殊的病理生理反應(yīng)

植入物腦組織中的占位或刺激作用會引起特殊的神經(jīng)反應(yīng)，其他部位植入試驗不存在此問題。腦組織植入異物后，有可能產(chǎn)生的神經(jīng)軀體癥狀通常采用功能觀察組合試驗（functional observation battery，F(xiàn)OB）[3]進行評估，見表1。

表1 FOB 的指標

在評價植入物引起腦組織局部刺激的組織病理觀察時，其基本評分方式與其他部位植入后局部反應(yīng)相似，但神經(jīng)系統(tǒng)反應(yīng)有其特殊性，經(jīng)常需要借助特殊的免疫組化染色來進一步明確神經(jīng)細胞和（或）周圍組織的病變。

1.2 關(guān)注可降解吸收材料的植入試驗

隨著可降解吸收醫(yī)療器械產(chǎn)品的不斷研發(fā)推出，對該類產(chǎn)品植入體內(nèi)后的生物學行為的研究日益得到重視。在GB/T 16886.6-2015/ISO 10993-6:2007中已有關(guān)于可降解器械體內(nèi)植入的要求和試驗方法，但其部分試驗策略以資料性附錄的方式提出，在ISO 10993-6:2016版中將該部分內(nèi)容置于正文中予以要求。

關(guān)于可降解吸收材料的植入試驗需要關(guān)注以下幾點。

1.2.1 植入部位的標記

植入物可降解并被機體吸收，在植入周期末解剖時，將給準確取材植入帶來很大的困難，因此，宜在植入物旁不影響被檢物的位置植入非降解的陰性材料作為標識，如非降解的手術(shù)縫合線。取材時要注意識別方位，如果要移除標記物，注意不要損傷待測植入物周圍的組織。檢驗機構(gòu)應(yīng)有標準化的操作程序，以保證試驗過程的可重復(fù)性和檢驗結(jié)果的準確性。

1.2.2 試驗周期的設(shè)計

對于非降解的器械，標準中推薦植入試驗的周期一般為1、4、12周，基本涵蓋植入后局部組織的炎癥期和纖維組織化期；但對于可降解吸收的器械，試驗周期的設(shè)計應(yīng)考慮材料的降解特性，一般應(yīng)包含早期1～2周、中期代表降解典型階段的多個時間點，及晚期僅存在微量植入物且組織接近修復(fù)的階段。

如果植入物降解周期很長，試驗結(jié)束時植入物未完全降解，則需報告剩余植入物的比例。對于降解周期長的植入物，為了更好地評估其降解晚期對機體造成的影響，可考慮在體外采用加速的方法制備一部分降解（如50%）的材料，再植入動物體內(nèi)，如此有可能獲得植入物完全或接近完全降解時周圍組織的反應(yīng)情況。

1.2.3 多種材質(zhì)組成的器械

在進行由多種材質(zhì)組成器械的植入試驗時，植入物中應(yīng)包含該器械的所有組分，并需考慮不同組分的降解特性，在設(shè)計試驗周期時應(yīng)涵蓋這些要素。

1.2.4 含藥或有涂層的可吸收器械在采用植入試驗評價該類產(chǎn)品的局部刺激性時，通用的試驗方案可能不適用，宜考慮藥物的影響。

2 應(yīng)對措施

面對標準發(fā)生的變化，相關(guān)企業(yè)及準備開展相關(guān)評價的檢驗機構(gòu)都應(yīng)該積極準備，以保證新標準順利實施。

2.1 生產(chǎn)企業(yè)

腦組織植入試驗是新增加的內(nèi)容，對樣品的形狀尺寸有特殊的要求。為了減輕對腦組織的損傷，樣品宜為圓棒或楔形，如果實驗動物是大鼠或兔，則樣品截面積應(yīng)不大于1 mm×1 mm，長度介于2～6 mm；如果是圓片，則要求樣品直徑不大于8 mm，厚度取決于實際所用的材料。樣品的數(shù)量每個植入周期不能少于8個。企業(yè)宜在設(shè)計開發(fā)之初即考慮能代表成品特性的檢驗用樣品的加工制作。

生產(chǎn)可降解吸收醫(yī)療器械的企業(yè)應(yīng)對所用材料的降解特性有較深入的了解，如果是新材料，則可利用嚙齒類小動物開展降解特性的預(yù)實驗，以指導(dǎo)最終試驗方案的制定；如果非新材料，則需進行廣泛的文獻調(diào)研，盡可能利用已有的信息，避免不必要的重復(fù)試驗，根據(jù)文獻信息設(shè)計合理的植入試驗周期。

2.2 檢驗機構(gòu)

檢驗機構(gòu)應(yīng)及早透徹學習、掌握新標準，并通過前期實驗研究，尋找和確定該實驗室穩(wěn)定、可重復(fù)的實驗方法與技術(shù)，以保證檢驗機構(gòu)檢測結(jié)果的權(quán)威性。

非降解樣品的植入試驗可以按照標準推薦的周期進行檢測，對于可降解吸收的樣品，在進行植入試驗研究時，要與委托方充分溝通，了解降解周期，以便進行科學合理的檢驗工作。

腦組織植入試驗對于擬開展該試驗的機構(gòu)是很大的挑戰(zhàn)，檢測機構(gòu)的技術(shù)人員應(yīng)在以下幾個主要方面做好準備：（1）購置腦部立體定位儀器，掌握腦部功能團的分布，盡可能在試驗時避開重要的神經(jīng)功能團，保證試驗順利地進行；（2）進一步確認麻醉方式的有效性，在操作過程中要使動物處于良好的麻醉狀態(tài)；（3）反復(fù)練習，保證操作技術(shù)的嫻熟精準；（4）掌握中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能異常的觀察及評分方法；（5）腦組織取材時要采用灌注固定法，以免其細胞組織快速發(fā)生自溶而干擾試驗結(jié)果；（6）籌備開展神經(jīng)組織的特殊免疫組化染色。

3 植入試驗評價中的關(guān)鍵問題

在開展植入試驗的日常工作中，受樣品多樣性的影響，可能會遇到試驗設(shè)計合理性待確認的情況，常見的問題包含以下幾點。

3.1 對照品的選擇

在植入試驗中，試驗樣品對組織局部的刺激性通過比較其與陰性對照品引起組織反應(yīng)程度的差值表示，因此，對照品的選擇尤為重要。當選擇GB/T 16886.12《醫(yī)療器械生物學評價 第12部分：樣品制備與參照樣品》[4]中推薦的經(jīng)典陰性對照品時，可依據(jù)GB/T 16886.6中給出的組織評分系統(tǒng)進行半定量評分，計算組織病理平均記分，按無刺激、輕微刺激、中度刺激和重度刺激表示試驗樣品對組織的刺激程度。

當無合適陰性對照品可用而采用已上市同類產(chǎn)品作為對照品時，一定要關(guān)注對照品本身對周圍組織的刺激作用，避免“越比越差”，即通過試驗組和對照組病理記分的差值而忽略較高的背景值信息。如果對照品本身病理評分較高，則需慎重做出試驗樣品“無刺激”的結(jié)論，應(yīng)指出該結(jié)果是與已上市的同類產(chǎn)品比較得出，需綜合其收益風險情況決定是否接受該試驗結(jié)果。

3.2 植入組織類型的選擇

標準中樣品的植入部位包含皮下、肌肉、骨骼和腦部組織，選擇植入部位的基本原則是結(jié)果待評價醫(yī)療器械的預(yù)期使用用途。通常，骨骼和腦部組織會限定為在特定部位使用的醫(yī)療器械，不會出現(xiàn)爭議。

選擇皮下、肌肉組織情況會比較復(fù)雜，除了盡量貼近臨床使用部位或組織類型的原則，有時還要考慮風險暴露是否充分，如通常認為肌肉組織比皮下組織血供更充分，因此，試驗樣品植入肌肉組織的結(jié)果應(yīng)更加敏感；對于具有潛在免疫原性的樣品，一般認為，相較于肌肉組織，抗原由皮下組織進入機體更易引發(fā)免疫應(yīng)答，但亦有認為肌肉途徑更敏感[5-6]，可能與抗原類型有關(guān)。

3.3 植入周期與組織反應(yīng)的類型

依據(jù)標準中給出的推薦方案選擇植入周期，應(yīng)至少涵蓋長短兩個周期。如果待評價醫(yī)療器械預(yù)期在體內(nèi)停留時間不超過4周，則植入周期的選擇應(yīng)能評估各個典型階段對局部組織的風險。需要注意的是，在植入1周取材時，受手術(shù)創(chuàng)傷的影響，可能會存在陰性對照背景較高的情況，需客觀評價試驗結(jié)果。

通常，植入試驗早期（4周內(nèi)）的組織反應(yīng)以炎癥反應(yīng)為主，9～12周炎癥反應(yīng)會逐漸消失，但如果植入物具有免疫原性，則植入物周圍的細胞反應(yīng)（漿細胞等免疫細胞）會持續(xù)到12周或更久（26周）。

4 結(jié)語

面對包含很多新內(nèi)容的即將轉(zhuǎn)化的國家標準，各方需積極準備以適應(yīng)新要求，應(yīng)不斷加深對標準的理解，做到具體產(chǎn)品具體分析，制定科學合理的評價方案。

［參考文獻］

［1］ 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會. GB/T 16886.6-2015/ISO 10993-6:2007 醫(yī)療器械生物學評價 第6部分：植入后局部反應(yīng)試驗[S/OL].（2015-12-10）[2017-04-01].http://www.csres.com/detail/278215.html.

［2］ ICS. ISO 10993-6:2016 Biological evaluation of medical devices-Part 6: Tests for local effects after implantation[S/OL].（2016-12-01）. https://www.iso.org/standard/61089.html.

［3］ 李欣，姚景春，李濤，等.功能觀察組合試驗（FOB）評價牛蒡子苷元對大鼠中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響[J].中華中醫(yī)藥學刊，2015，33（2）：441-443.

［4］ 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會. GB/T 16886.12-2017 醫(yī)療器械生物學評價 第12部分: 樣品制備與參照樣品[S/OL].（2017-12-29）[2018-07-01].http://www.csres.com/detail/308502.html.

［5］ 徐志偉，徐小波，于建寧，等.羊抗人ApoB 高效價抗血清制備方法的建立與優(yōu)化[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學，2018，46（23）：180-182.

［6］ 周光炎. 免疫學原理[M]. 4版.北京：科學出版社，2018：82.