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医疗器械生物学评价-刺激试验简介

嘉峪检测网        2019-11-13 10:11

医疗器械生物学评价第10部分中刺激试验由体外刺激试验、体内刺激试验、动物刺激试验、动物皮内反应试验、人体皮肤刺激试验几个部分组成。

 

.体外刺激试验

 体外试验包括大鼠皮肤经皮电阻抗试验和人体皮肤模型试验,该方法已被国际间确认并接受为评价化学物皮肤腐蚀性的替代试验方法,目前体外皮肤刺激试验仅确认用于纯化学物,不适用于医疗器械浸提液。

 

.体内刺激试验

 医疗器械的刺激试验可用最终产品或浸提液进行,影响试验结果的因素包括:器械用于斑贴试验时的特性;试验材料的剂量;试验材料的应用方法;封闭的程度;应用部位;接触周期和接触次数;评价试验所采用的技术。试验样品的pH如≤2.0或≥11.5认为是一种刺激物,不必进一步试验,然而试验结果的酸碱度并不是导致严重损伤的唯一因素,试验材料的浓度、接触时间以及其他理化性能也都是重要的因素。

 

.动物皮肤刺激试验

 

试验原理:采用相关动物模型对材料在试验条件下产生皮肤刺激反应的潜能做出评定。

 

试验材料:固体或液体试验材料按标准规定的方法进行制备,通过在试验中设置一组阳性对照试验来证实试验的敏感性,该证明性试验只限于实验室在之前的6个月应用该试验方法未产生阳性结果的情况,十二烷基硫酸钠是适宜的阳性对照。

 

动物管理:3只健康、初成年的白化兔,雌雄不限,同一品系,体重不低于2kg。动物的皮肤状况是试验的关键因素,必须使用皮肤健康无损伤的动物,一般在试验4h~24h前在动物背部脊柱两侧除去足够面积被毛(约10cm*15cm区域),用作试验和观察部位,试验过程可能需要反复除毛。

 

试验步骤:
  • 粉剂或液体样品:将0.5g或0.5ml的试验材料直接置于下图皮肤部位。用2.5cm*2.5cm非封闭式的敷料覆盖接触部位,然后用绷带固定敷贴片至少4h。接触期结束后取下敷贴片,用持久性墨水对接触部位进行标记。

     

  • 浸提液和浸提介质:将浸提液滴到2.5cm*2.5cm大小的吸水性纱布块上,液体的用量以能浸透纱布块为宜,一般每块纱布滴0.5ml。按图所示部位敷贴于动物背部两侧,将滴有浸提介质的纱布块敷贴在对照部位。用绷带覆盖敷贴部位至少4h,接触期结束后取下敷贴片,用持久性墨水对接触部位进行标记,并除去残留试验材料。

     

  • 固体样品:将试验材料样品直接接触兔脊柱两侧的皮肤。检测固体物时,用水或替代溶剂将试验材料充分湿化,用2.5cm*2.5cm的非封闭性敷料覆盖材料接触部位,然后绷带固定敷贴片至少4h。接触期结束后取下敷贴片,用持久性墨水对接触部位进行标记,并除去残留试验材料。

医疗器械生物学评价-刺激试验简介

1头部;2—试验部位;3—对照部位;4—去毛的背部区域;5—尾部。

图1皮肤应用部位

 

动物观察:在自然光或全光谱灯下观察皮肤反应,按表1给出的记分系统描述皮肤红斑和水肿反应情况并评分,记录结果。

1)单次接触试验时,分别在除去敷贴片后(1±0.1)h,(24±2)h,(48±2)h和(72±2)h记录各个接触部位情况。如存在持久性损伤则有必要延长观察时间,评价这种损伤的可逆性或不可逆性,但不超过14天。

2)重复接触试验在急性单次接触试验完成后进行,至少在观察(72±2)h后。重复接触试验,每次在除去敷贴片后(1±0.1)h以及再次接触前,记录接触部位情况,接触次数不限。

末次接触后,分别在除去敷贴片后(1±0.1)h,(24±2)h,(48±2)h和(72±2)h记录各个接触部位情况。如有持久性损伤则有必要延长观察时间,评价这种损伤的可逆性或不可逆性,但不超过14天。

 

表1皮肤反应记分系统表

反应

刺激记分

红斑和焦痂形成

 

无红斑

0

极轻微红斑(勉强可见)

1

中度红斑

3

重度红斑(紫红色)至无法进行红斑分级的焦痂形成

4

水肿形成

无水肿

0

极轻微水肿(勉强可见)

1

清晰水肿(肿起边缘清晰)

2

中度水肿(肿起约1mm)

3

重度水肿(肿起超过1mm,并超出接触区)

4

刺激最高积分

8

应记录并报告皮肤部位的其他异常情况

 


结果评价:

单次接触试验用原发性刺激指数(PII)表示,仅使用(24±2)h,(48±2)h和(72±2)h的观察数据进行计算,试验之前或72h后的恢复观察数据不用于计算。

将每只动物试验样品和空白在(24±2)h,(48±2)h和(72±2)h引起的记分相加,记分之和除以6,计算出某一动物的PII。

将每只动物全部原发性刺激记分相加后再除以动物总数(一般是3),得出试验样品原发性刺激指数。

当采用空白或阴性对照时,计算出对照原发性刺激记分,将试验材料原发性刺激记分减去该记分,即得出原发性刺激记分。

重复接触试验考虑全部评价终点,计算累积刺激指数。按照上述方法计算每只动物原发性刺激记分,将全部动物刺激记分相加后再除以动物总数,该值即是累计刺激指数,累计刺激指数对照表2的刺激反应,报告相应的反应类型。

 

表2兔原发性或累积刺激指数类型

平均记分

反应类型

0~0.4

极轻微

0.5~1.9

轻度

2~4.9

中度

5~8

重度 


动物皮内反应试验

 

 简介:用作植入物的医疗器械采用皮内反应试验,通过皮内注射材料浸提液,对材料在试验条件下产生刺激反应的潜能做出评定。

 

试验样品:试验样品按照标准规定的方法制备成浸提液,将几种试验样品与适宜的阴性对照或空白液一起应用。

动物管理:健康、初成年的白化兔,雌雄不限,同一品系,体重不低于2kg,评价试验材料初试至少采用3只动物。

试验步骤:试验前4h~18h,彻底除去动物背部脊柱两侧足够面积的被毛,以备注射浸提液。

在每只兔脊柱一侧的5个点皮内注射0.2mL的浸提液,在兔脊柱的另一侧注射相应的溶剂对照液,如下图2所示。

医疗器械生物学评价-刺激试验简介

1—头部;2—0.2mL极性浸提液注射点;3—0.2mL非极性浸提液注射点;4—0.2mL极性溶剂对照液注射点;5—0.2mL非极性溶剂对照液注射点;6—尾部。

图2注射点排列

动物观察:注射后即刻并在(24±2)h,(48±2)h和(72±2)h观察记录各注射部位状况。按照表3给出的记分系统对每一观察期各注射部位的红斑和水肿的组织反应评分。

 

表3皮内反应记分系统表

反应

记分

红斑和焦痂形成

 

无红斑

0

极轻微红斑(勉强可见)

1

清晰红斑

2

中度红斑

3

重度红斑(紫红色)至无法进行红斑分级的焦痂形成

4

水肿形成

无水肿

0

极轻微水肿(勉强可见)

1

清晰水肿(肿起边缘清晰)

2

中度水肿(肿起约1mm)

3

重度水肿(肿起超过1mm,并超出接触区)

4

刺激最高积分

8

应记录并报告皮肤部位的其他异常情况

 


结果评价:在(72±2)h评分后,分别将每只动物试验样品或空白对照的(24±2)h,(48±2)h和(72±2)h的全部红斑和水肿记分相加,再除以15,计算出每只动物试验样品或空白对照的记分。3只动物记分相加除以3得出每一试验样品和相应空白对照的总平均记分。试验样品记分减去空白对照可得出试验样品最终记分。如试验样品最终记分≤1.0,符合试验要求。

 

疑问解答

 

 Q:在进行刺激项目测试的时候,大致需要多少样品量?

A:对于外观规则类的产品,大致需要60cm2面积的产品;对于不规则的产品,则需要至少4g的样品来进行测试。

 

Q:在进行医疗器械生物学评价测试时,皮肤刺激和皮内反应试验是否都需要进行测试?

A:不需要,两个刺激试验二选一即可,通常临床预期和破损皮肤接触的医疗器械选择做皮内反应,和完整皮肤接触的医疗器械做皮肤刺激。

 

Q:皮肤刺激以及皮内反应测试结果显示有刺激性,该如何应对?

A:需要从两方面来应对,一方面可采用生物相容性表现优良的材料代替,另一方面可据产品临床使用的风险收益比,评价用该材料的适用性。

 

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