醫(yī)械研發(fā)早期、成品如何開(kāi)展生物相容性評(píng)價(jià)?
醫(yī)療器械風(fēng)險(xiǎn)管理是保證醫(yī)療器械安全有效的一項(xiàng)重要質(zhì)量管理活動(dòng),貫穿于從設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)到臨床應(yīng)用的醫(yī)療器械全生命周期。生物相容性風(fēng)險(xiǎn)作為醫(yī)療器械風(fēng)險(xiǎn)管理的一個(gè)重要方面,也是貫穿其始終的。對(duì)于直接或間接接觸人體的醫(yī)療器械來(lái)說(shuō),良好的生物相容性是其臨床安全有效應(yīng)用的先決條件,是對(duì)其整體進(jìn)行受益-風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基礎(chǔ)。
一、產(chǎn)品研發(fā)早期的生物相容性評(píng)價(jià)
在醫(yī)療器械的早期研發(fā)階段,生物相容性評(píng)價(jià)主要針對(duì)原材料、生產(chǎn)工藝參數(shù)、加工助劑的篩選。對(duì)于醫(yī)療器械原材料的選擇,主要考慮其是否滿足醫(yī)療器械的設(shè)計(jì)輸入。而原材料種類(lèi)一旦選定,接下來(lái)的問(wèn)題就是需要確認(rèn)外購(gòu)的原材料級(jí)別或者自制原材料質(zhì)量是否適合用于生產(chǎn)預(yù)期設(shè)計(jì)的醫(yī)療器械。目前對(duì)于醫(yī)用級(jí)材料或植入級(jí)材料尚無(wú)確切的定義。有的材料供應(yīng)商對(duì)自己的材料有著相應(yīng)級(jí)別的區(qū)分,以用作不信用途。雖然最終的安全性責(zé)任是由醫(yī)療器械制造商承擔(dān)的,但醫(yī)療器械制造商在選擇材料時(shí)仍需考慮供應(yīng)商給出的建議。在篩選不同的材料或材料級(jí)別時(shí),可以運(yùn)用生物相容性評(píng)價(jià)的方式。此階段的生物相容性需結(jié)合所能收集到的各種材料信息,如供應(yīng)商提供的材料安全數(shù)據(jù)單(MSDS)、主文檔(MAF)登記信息[4]、材料在已上市器械中的應(yīng)用史等,但這些信息對(duì)于材料的篩選可能并不充分,還需通過(guò)化學(xué)表征對(duì)原材料的雜質(zhì)進(jìn)行分析,或者一些短期的、體外的生物學(xué)試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。對(duì)于不同種類(lèi)的加工助劑,不僅需要考慮其功能性,還要考慮其是否引入毒性物質(zhì),以及是否容易在后續(xù)工序中去除。而對(duì)干加工助劑殘留量可接受性的確認(rèn),也會(huì)用到生物相容性評(píng)價(jià)方法,一般是采用對(duì)殘留助劑的化學(xué)表征和毒理學(xué)評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式。
二、終產(chǎn)品的生物相容性評(píng)價(jià)
對(duì)于已設(shè)計(jì)定型并在完善的質(zhì)量管理體系下生產(chǎn)的醫(yī)療器械終產(chǎn)品,若其預(yù)期與人體直接或間接接觸,則在其進(jìn)行人體臨床應(yīng)用或臨床試驗(yàn)之前,需對(duì)其進(jìn)行充分、完整的生物相容性評(píng)價(jià)。終產(chǎn)品的生物相容性評(píng)價(jià)需要首先了解產(chǎn)品相關(guān)的化學(xué)組成,如原材料加工助劑、工藝中可能引入的污染物、可能生成的材料降解產(chǎn)物等,甚至需要考慮原材料本身制造過(guò)程引入的雜質(zhì)(可以從原材料供應(yīng)商處獲取相關(guān)信息)在此基礎(chǔ)上還可對(duì)終產(chǎn)品進(jìn)行材料表征和可瀝濾物分析以進(jìn)一步驗(yàn)證其組成成分和雜質(zhì)水平。建立在對(duì)產(chǎn)品化學(xué)組成和雜質(zhì)水平充分了解基礎(chǔ)上的生物相容性評(píng)價(jià)才更加可靠。
1、生物相容性評(píng)價(jià)路徑
生物相容性評(píng)價(jià)有兩種路徑:整體評(píng)價(jià)路徑和終點(diǎn)評(píng)路徑(如下圖示)
(1)整體評(píng)價(jià)路徑
此種評(píng)價(jià)路徑不需要選擇評(píng)價(jià)終點(diǎn),因?yàn)槭菍?duì)器械整體生物學(xué)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估,但前提是所評(píng)價(jià)的終產(chǎn)品存在可比器械?杀绕餍禐橐言诰硟(nèi)上市的器械或生物相容性評(píng)價(jià)證據(jù)鏈完整的器械,一般為本企業(yè)器標(biāo)才具有可比性。可比器械如果與待評(píng)價(jià)器械在任何可能與生物學(xué)風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的方面(如材料配方和來(lái)源、生產(chǎn)工藝和滅菌工藝、物理狀態(tài)、表面結(jié)構(gòu)、初包裝料,以及與人體的接觸等)均相同,則可直接得出產(chǎn)品生物學(xué)風(fēng)險(xiǎn)等同的結(jié)論。若有任何細(xì)微差別,可對(duì)差別進(jìn)行相關(guān)的對(duì)比分析并補(bǔ)充評(píng)價(jià),以支持相關(guān)差異帶來(lái)的額外生物學(xué)風(fēng)險(xiǎn)可接受。例如,其中某一種原材料的來(lái)源不同,可根據(jù)其接觸途徑等,必要開(kāi)展適度的化學(xué)表征對(duì)其進(jìn)行對(duì)比分析,證明是否產(chǎn)主額外的生物學(xué)風(fēng)險(xiǎn)。若可比器械為已在境內(nèi)上市的醫(yī)療器械,則生物相容性評(píng)價(jià)完成;若可比器械未境內(nèi)上市,則需針對(duì)各個(gè)評(píng)價(jià)終點(diǎn)確認(rèn)可比器械的物相容性評(píng)價(jià)證據(jù)鏈?zhǔn)欠裢暾,不完整的補(bǔ)充進(jìn)行生物相容性評(píng)價(jià)。
(2)終點(diǎn)評(píng)價(jià)路徑
如果所評(píng)價(jià)的終產(chǎn)品不存在可比器械,則需要步入點(diǎn)評(píng)價(jià)路徑,即針對(duì)各個(gè)評(píng)價(jià)終點(diǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。一般可參照GB18666.1(ISO10993-1)中的評(píng)價(jià)終點(diǎn)陣圖,根據(jù)終產(chǎn)品與人體接觸的途徑和時(shí)間確定需事平價(jià)的終點(diǎn),如細(xì)胞毒性等。一些器械有對(duì)應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),可參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇。終點(diǎn)定后,不同的終點(diǎn)可以選擇不同的評(píng)價(jià)方式。一般有下列三種評(píng)價(jià)方式可供選擇:
A.材料表征-毒理學(xué)評(píng)價(jià)
材料表征-毒理學(xué)評(píng)價(jià)即參照GB/T16886.18(IS10993-18)進(jìn)行材料化學(xué)表征,參照GB/688617(S010993-17)進(jìn)行毒理學(xué)評(píng)價(jià)。1種方式一般適用于評(píng)價(jià)系統(tǒng)性的毒性終點(diǎn),如全身生、遺傳毒性、生殖毒性、致癌性。當(dāng)生物學(xué)試驗(yàn)的不確定度很高時(shí),可以考慮采用材料表征-毒理學(xué)課價(jià)的方式作為補(bǔ)充,但這種方式一般不用于評(píng)價(jià)細(xì)毒性、致敏、植入后局部反應(yīng)、血液相容性等終點(diǎn)。毒理學(xué)問(wèn)值(TTC)評(píng)價(jià)方法[5]也屬于此種方式。批種方式除了用于部分終點(diǎn)的評(píng)價(jià),還用于醫(yī)療器中具有一定毒性的加工助劑殘留量的可接受性評(píng)價(jià)如有機(jī)溶劑、交聯(lián)劑殘留量,也可用于評(píng)估當(dāng)器械原材料或加工助劑的來(lái)源或技術(shù)條件、產(chǎn)品某種次成分、生產(chǎn)工藝或滅參數(shù)、初包裝材料等發(fā)生改時(shí)是否引入新的生物學(xué)風(fēng)險(xiǎn),以及新的生物學(xué)風(fēng)險(xiǎn)是否可以接受。
B. 標(biāo)準(zhǔn)化的生物學(xué)試驗(yàn)
標(biāo)準(zhǔn)化的生物學(xué)試驗(yàn)采用終產(chǎn)品或有代表性的樣品作為試驗(yàn)材料。無(wú)法直接試驗(yàn)的,通常用其浸提液進(jìn)行式驗(yàn)。漫提的原則是盡可能與臨床建立聯(lián)系,在標(biāo)的漫提條件中盡可能選擇更苛刻的條件,以獲得更的安全系數(shù),如在材料不發(fā)生變化的情況下選擇提能力更強(qiáng)的漫提介質(zhì)、更高的漫提溫度、更高的漫比例、更長(zhǎng)的浸提時(shí)間等,但有時(shí)兩種漫提條件之間目比并不存在絕對(duì)的嚴(yán)苛性。劑量選擇也是在可行和盡可能大的安全系數(shù)之間的平衡。對(duì)于多次使用的器械還需要考慮生物學(xué)反應(yīng)的積累效應(yīng)。需要確認(rèn)物學(xué)試驗(yàn)的樣品能夠代表最差狀態(tài),如貨架儲(chǔ)存時(shí)的考慮。對(duì)于觀察局部反應(yīng)的試驗(yàn)如植入試驗(yàn)、刺式驗(yàn)等,樣品制備時(shí)還需要考慮表面結(jié)構(gòu)的影響。更于結(jié)果的分析,生物學(xué)試驗(yàn)還需考慮是否設(shè)置照,如陰性對(duì)照、陽(yáng)性對(duì)照等。需注意的是,對(duì)于戒組合產(chǎn)品,生物學(xué)試驗(yàn)結(jié)果可能會(huì)受到干擾,需要考慮是否將終產(chǎn)品和不含藥部分分別進(jìn)行評(píng)價(jià)。然,試驗(yàn)的質(zhì)量控制也是非常重要的方面。
C. 動(dòng)物研究/臨床數(shù)據(jù)
一般所說(shuō)的動(dòng)物研究指的是模擬臨床使用途徑的原動(dòng)物試驗(yàn),主要用于醫(yī)療器械臨床前可行性、有交生、安全性研究的目的。雖然其并不能充分識(shí)別生物學(xué)風(fēng)險(xiǎn),但在一些特殊情形中也可以起到補(bǔ)充生物容性評(píng)價(jià)的作用。例如,當(dāng)血栓形成試驗(yàn)中出現(xiàn)血平級(jí)較高的情況,可結(jié)合動(dòng)物研究中的血栓形成數(shù)對(duì)結(jié)果的可接受性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。還有對(duì)于帶有藥除層的球囊擴(kuò)張導(dǎo)管評(píng)價(jià)藥物的亞慢性毒性時(shí)也可合動(dòng)物研究中的數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察。但是,如果用動(dòng)物究方式代替部分生物學(xué)試驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)醫(yī)療器械的生物容性,則需考慮動(dòng)物研究是否符合GB/16886(ISO 10993)系列標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于相生物學(xué)試的觀察指標(biāo)、觀時(shí)間點(diǎn)、動(dòng)物數(shù)量、樣品數(shù)量等具本要求。
臨床數(shù)據(jù)雖然是最接近醫(yī)療器械真實(shí)應(yīng)用安全性、效性的數(shù)據(jù),但由于其觀測(cè)方式的局限性以及其他就因素等條件所限,對(duì)于生物學(xué)風(fēng)險(xiǎn)的識(shí)別可能并不教感,因此臨床數(shù)據(jù)一般不能直接用于生物相容性價(jià),但可作為產(chǎn)品生物相容性評(píng)價(jià)的有益補(bǔ)充,如,對(duì)于某些生物學(xué)試驗(yàn)結(jié)果的臨床可接受性評(píng)估有重要參考意義。
以上三種評(píng)價(jià)方式可以互相補(bǔ)充,對(duì)生物相容性評(píng)是供完整證據(jù)鏈。如果評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)為文獻(xiàn)或歷史數(shù)據(jù)需要考慮適用性和數(shù)據(jù)質(zhì)量等問(wèn)題。
以上兩條評(píng)價(jià)路徑也可結(jié)合起來(lái),如部分終點(diǎn)采用比器械數(shù)據(jù),部分終點(diǎn)采用待評(píng)價(jià)器械數(shù)據(jù)。
2. 生物相容性評(píng)價(jià)結(jié)果的接受準(zhǔn)則
主物相容性評(píng)價(jià)的結(jié)果并不能單獨(dú)依據(jù)生物學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)討論是否可以接受。醫(yī)療器械的生物相容性是否可接受是基于對(duì)終產(chǎn)品的受益和風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合分析而判斷的,因此需結(jié)合醫(yī)療器械的各項(xiàng)非臨床和臨研究數(shù)據(jù)以及其相關(guān)產(chǎn)品的臨床應(yīng)用信息。需要注的是,并不是所有的生物學(xué)反應(yīng)都是不良的,或是期望的,有些反應(yīng)是材料或其降解產(chǎn)物,結(jié)合特定的里作用(如生物力學(xué)作用)來(lái)激發(fā)宿主做出的適
三、持續(xù)進(jìn)行的生物相容性評(píng)價(jià)
由于醫(yī)療器械的生物相容性評(píng)價(jià)貫穿于產(chǎn)品全生命周期,因此在產(chǎn)品上市后,仍然需持續(xù)關(guān)注其生物相容性。例如產(chǎn)品在運(yùn)輸、儲(chǔ)存過(guò)程中的變化是否引起其生物相容性的改變。例如對(duì)于持久植入的器械,其遠(yuǎn)期的生物相容性信息如何在上市后評(píng)價(jià)中收集。例如原材料和加工助劑的來(lái)源和技術(shù)條件、產(chǎn)品配方、生產(chǎn)工藝、初包裝、滅菌、適用范圍等的變化是否引入新的生物學(xué)風(fēng)險(xiǎn),如果引入則需補(bǔ)充進(jìn)行生物相容性評(píng)價(jià)。