金属带锁髓内钉系统主要由髓内钉主钉、锁定部件和封帽组成。锁定部件可包括螺旋刀片、拉力螺钉、锁定螺钉。通常采用符合GB 23102、GB 4234、GB/T 13810、YY 0605.9标准中已认可的金属材料制成。髓内钉经骨远端或近端置入髓腔内，通过髓内固定的方式实现骨折断端固定，其对骨折的固定为应力分散式固定，而非应力遮挡式固定。

金属髓内钉系统产品适用的相关标准

GB 4234.1-2017《外科植入物金属材料第1部分：锻造不锈钢》

GB 23102-2008《外科植入物金属材料Ti-6Al-7Nb合金加工材》

GB/T 12417.1-2008《无源外科植入物骨接合与关节置换植入物第1部分：骨接合植入物特殊要求》

GB/T 13810-2017《外科植入物用钛及钛合金加工材》

GB/T 16886.1-2011《医疗器械生物学评价第1部分：风险管理过程中的评价与试验》

GB/T 16886.5-2017《医疗器械生物学评价第5部分：体外细胞毒性试验》

GB/T 16886.7-2015《医疗器械生物学评价第7部分：环氧乙烷灭菌残留量》

GB/T 19633.1-2015《最终灭菌医疗器械包装第1部分：材料、无菌屏障系统和包装系统的要求》

GB/T 19633.2-2015《最终灭菌医疗器械包装第2部分：成形、密封和装配过程的确认的要求》

YY 0341-2009《骨接合用无源外科金属植入物通用技术条件》

YY 0605.9-2015《外科植入物金属材料第9部分：锻造高氮不锈钢》

YY/T 0316-2016《医疗器械风险管理对医疗器械的应用》

YY/T 0640-2016《无源外科植入物通用要求》

YY/T 0466.1-2016《医疗器械用于医疗器械标签、标记和提供信息的符号第1部分：通用要求》

YY/T 0019.1-2011《外科植入物髓内钉系统第1部分：横截面为三叶形或V形髓内钉》

YY/T 0019.2-2011《外科植入物髓内钉系统第2部分：髓内针》

YY/T 0591-2011《骨接合植入物金属带锁髓内钉》

YY/T 0727.1-2009《外科植入物金属髓内钉系统第1部分：髓内钉》

YY/T 0727.2-2009《外科植入物金属髓内钉系统第2部分：锁定部件》

YY/T 0727.3-2009《外科植入物金属髓内钉系统第3部分：连接器械及髓腔扩大器直径的测量》

YY/T 1615-2018《外科植入物钛及钛合金阳极氧化膜通用要求》

ISO 5832-1《外科植入物金属材料第1部分：锻造不锈钢》

ISO 5832-3《外科植入物金属材料第3部分：锻造钛-6铝-4钒合金》

ISO 5832-11《外科植入物金属材料第3部分：锻造钛-6铝-7铌合金》

金属髓内钉系统产品的研究要求

1.产品性能研究

1.1技术要求性能制定及性能指标的确定依据

应结合临床适用部位的解剖结构及置钉方式等，提供关键尺寸参数的确定依据，如髓内钉主钉直径、长度、锁定孔的结构及关键尺寸，锁钉的直径和长度等。

1.2力学性能要求

1.2.1基本要求

1.2.1.1主钉的静态四点弯曲

试验用于验证与髓内钉主钉设计和材料有关的弯曲强度和弯曲刚度。注册申请人可以参考YY/T 0591中的要求开展相关试验。

应关注该方法的适用性，即该方法特指在沿主体长度（WL≥10×直径）明确定义了均匀开放或封闭截面工作长度（WL）的带锁髓内钉，并且其应用于股骨、胫骨、肱骨等骨干全长。

1.2.1.2主钉的静态扭转试验

髓内钉主钉扭转刚度会对周围骨和骨痂内的载荷转移和应力水平有影响，并且会影响骨愈合速率和强度以及骨的长期改建。髓内钉主钉静态扭转试验用于主钉性能的比较。

1.2.1.3主钉的弯曲疲劳试验

在正常的骨折愈合过程中，骨折愈合后可产生足够的力学支撑，从而会降低髓内钉的应力水平。而在骨支撑不足并且延迟愈合的情况下，骨愈合之前的几周时间内，髓内钉工作长度的非支撑区域可能会产生主应力。此时髓内钉的低循环弯曲强度则会变得很重要。髓内钉弯曲疲劳试验则正是用于验证髓内钉主钉的循环弯曲强度。

1.2.1.4锁定螺钉弯曲疲劳

在植入人体后，锁钉会受循环弯曲力作用。本试验用于表征带锁髓内钉锁钉循环弯曲疲劳强度。

1.2.1.5基于产品适应症选择性能研究

由于髓内钉系统在人体中的受力方式及受力水平未知，会受到多种因素如病人活动程度和类型、周围骨和软组织的状态、骨折类型、病人体重等的影响，因此建议注册申请人结合产品适用部位、结构设计以及骨折分型等，设计相关力学性能试验，以论证产品结构设计、尺寸以及材料等性能的合理性。

对于适用于股骨近端骨折（如转子间骨折、转子下骨折或者合并骨折等）的带锁髓内钉系统产品，需选取结构设计的最差情况，评价拉力螺钉/螺旋刀片/重建锁定螺钉与髓内钉主钉（下称主钉）连接部位的结构疲劳性能。建议通过包埋介质/模拟骨制成的股骨内模型（按照骨折分型制作骨折断面）/机械锁定结构将主钉固定在试验夹具内。采用包埋介质固定时，夹具内表面需带有防止包埋介质旋转的凹槽设计，使用软塞将主钉远端锁定孔和中空开孔封堵，防止包埋介质填充。主钉的远端干部（内外方向）在夹具的垂直平面内，主钉近端外偏角度模拟临床使用情况，根据骨折断面位置的最差情况设置主钉与拉力螺钉/螺旋刀片/重建锁定螺钉的连接部位与包埋平面（或股骨模型骨折断面）的距离。按照制造商推荐的临床使用方法将螺钉置入股骨头（聚氨酯泡沫或其他模量和强度合适的高分子聚合物）中，根据预设的股骨头球心与主钉轴线的水平方向距离，将拉力螺钉/螺旋刀片/重建锁定螺钉与主钉锁定。将夹具固定在疲劳试验机基座上，主钉在冠状面和矢状面的倾斜角度可参照ISO 7206-4: 2010标准中规定的内收角度α（10°±1°）和后倾角度β（9°±1°），或者可参照人体中股骨受力方向并结合带锁髓内钉的设计特点和安装对线要求来设置冠状面和矢状面的倾斜角度。除上述试验对线设置外，也可在安装时不设置冠状面和矢状面倾斜角度，需注意该情形中拉力螺钉/螺旋刀片/重建锁定螺钉与主钉的连接部位以及主钉干部的受力模式与上述设置冠状面和矢状面倾斜角度情形的受力模式不同，不建议直接对比两种方法的试验数据。通过股骨头球心对试验样品施加垂直向下的载荷，在不同的载荷水平下建立F-N曲线，确定106次循环次数的疲劳极限，描述试验样品的断裂失效模式（如连接部位断裂失效、主钉断裂等），并结合临床使用部位的受力情况，说明其接受依据。

对于适用于股骨、胫骨远端干部骨折的带锁髓内钉产品，需选取结构设计的最差情况，评价远端锁定螺钉与主钉的连接部位的结构疲劳性能。将主钉远端部分固定在机械锁定夹具或模拟骨制成的股骨内模型内（按照骨折分型制作骨折断面），根据临床使用推荐的工作距离最差情况设置骨折断面与最靠近近端的远端锁定孔的距离，置入远端锁定螺钉。按照推荐的临床使用方法将近端螺钉置入股骨头（聚氨酯泡沫或其他模量和强度合适的高分子聚合物）中，将螺钉与髓内钉锁定。将夹具或股骨模型固定在疲劳试验机基座上，主钉在冠状面和矢状面的倾斜角度可参照ISO 7206-4：2010标准中规定的内收角度α和后倾角度β，或者可参照人体中股骨受力方向并结合带锁髓内钉的设计特点和安装对线要求来设置冠状面和矢状面的倾斜角度。在不同的载荷水平下建立F-N曲线，确定106次循环次数的疲劳极限，描述试验样品的断裂失效模式（如远端锁定螺钉断裂等），并结合临床使用部位的受力情况，说明其接受依据。

1.2.2力学性能最差情况选择

结合产品使用部位、结构设计特点等选择最差情况进行力学性能研究。最差情形可以借助有限元分析等手段选取。

YY/T 0591中规定的髓内钉主钉静态四点弯曲性能、静态扭转试验、弯曲疲劳试验和锁定螺钉弯曲疲劳强度试验等试验用于对比产品设计、材料及尺寸等性能，建议结合临床预期适用部位，选取直径最小的髓内钉主钉和锁定部件进行相关试验。如有其他情形，注册申请人应提供最差情形选择的合理依据。

1.2.3试验结果接受条件的确定依据

试验建议选用对比法，对比试样可选用已在中国境内上市使用的同类器械，产品的材料、性能、结构、组成及适用范围应具有可比性。

1.3特殊加工工艺

对于钛合金产品，若其表面进行阳极氧化处理，为了评价表面处理工艺可能对产品性能产生的影响，可按照YY/T 1615《外科植入物钛及钛合金阳极氧化膜通用要求》对材料的基体和阳极氧化层进行表征。

1.4产品设计相关研究

1.4.1锁定部件的切出性能（Cut out）研究

注册申请人需考虑拉力螺钉/螺旋刀片的设计（如螺纹/螺旋结构设计、组件间的连接结构设计、尺寸规格等）、适用的骨折分型等因素，提供拉力螺钉/螺旋刀片在体外模拟条件下抵抗移位和切出的性能研究资料。试验方法可参照附录1。

1.4.2作为组合使用的组件材料不相同的，必要时应考虑电偶腐蚀效应。

YY/T 0591中要求制造金属带锁髓内钉锁定部件的材料应与主钉材料一致。因此制造商若采用不同金属材质的锁钉部件与主钉配合，则需综合考虑材料的种类、产品植入时间等内容，必要时开展电偶腐蚀性能的研究。应考虑电偶腐蚀对髓内钉力学性能的影响。

1.5其他

产品若预期在MRI环境中使用，建议开展MRI兼容性研究，否则应在说明书中予以警示。

2.生物相容性评价研究

申报产品的生物相容性评价，按照GB/T 16886.1-2011《医疗器械生物学评价第1部分：风险管理过程中的评价与试验》中的系统方法框图及《国家食品药品监督管理局关于印发医疗器械生物学评价和审查指南的通知》（国食药监械〔2007〕345号）中的审查要点进行风险评价，在缺乏相关数据时，应进行必要的生物相容性试验。

3.灭菌工艺研究

对于经辐照灭菌的产品，需明确辐照剂量及相关的验证报告，具体的剂量确定依据可参照GB 18280系列标准。

对于经环氧乙烷灭菌的产品，需提供灭菌结果确认和过程控制报告，具体可参照GB 18279系列标准。

4.产品有效期和包装研究

4.1注册申请人应提交产品有效期研究确认资料，依据《无菌医疗器械包装试验方法第1部分：加速老化试验指南》（YY/T 0681.1）对产品（包括包装）采用加速老化试验和实时老化试验的方式验证其有效期。产品的实时稳定性试验和加速稳定性试验应同时进行。如果首次注册时提交的是加速老化验证资料，注册申请人应继续实时稳定性试验。当加速老化试验结果与其不一致时，应以实时稳定性试验结果为准。

4.2注册申请人应提交包装研究资料，依据有关国内、国外标准（如GB/T 19633.1、GB/T 19633.2、ISO 11607、ASTM F2475、ASTM D4169等）对包装进行分析研究和评价。直接接触产品的包装材料的选择应至少考虑以下因素：包装材料的物理化学性能；包装材料的毒理学特性；包装材料与产品的适应性；包装材料与成型和密封过程的适应性；包装材料与灭菌过程的适应性；包装材料所能提供的物理、化学和微生物屏障保护；包装材料与使用者使用时的要求（如无菌开启）的适应性；包装材料与标签系统的适应性；包装材料与贮存运输过程的适应性。

4.3根据《无源植入性医疗器械货架有效期注册申报资料指导原则（2017年修订版）》（国家食品药品监督管理总局通告2017年第75号）的要求，无论加速稳定性试验还是实时稳定性试验，注册申请人均需在试验方案中设定检测项目、检测方法及判定标准。检测项目包括产品自身性能检测和包装系统性能检测两方面。前者需选择与医疗器械货架有效期密切相关的物理、化学检测项目，涉及产品生物相容性可能发生改变的医疗器械，需进行生物学评价。如适用，可采用包装封口完整性检测用于替代无菌检测。后者则包括包装完整性、包装强度和微生物屏障性能等检测项目。其中，包装完整性检测项目包括染色液穿透法测定透气包装的密封泄漏试验、目力检测和气泡法测定软性包装泄漏试验等；包装强度测试项目包括软性屏障材料密封强度试验、无约束包装抗内压破坏试验和模拟运输试验等。

金属髓内钉系统产品的主要风险

根据金属髓内钉系统的临床应用及发展史，其主要风险包括（但不限于）：

髓内钉相关设计的风险包括：结构不合理导致的断裂、生物相容性、感染、固定失效等；

髓内钉生产的风险主要包括：错误材料的使用、产品加工缺陷（如砂眼）、错误部件标记、标签错误、灭菌包装的密封性、灭菌过程等。已识别或可预见导致髓内钉临床使用风险包括：将髓内钉用于禁忌症或不适宜的患者；安装时的紧固等操作造成应力分布不匀导致的植入物断裂或失效；拉力螺钉太强/太弱的压力导致骨折不愈合或延迟愈合；过度使用切削工具，钝的切削工具的使用；重复使用一次性器械等。

金属髓内钉系统产品的主要性能指标

根据金属髓内钉系统的主要结构特点及预期用途，产品的技术指标主要包括产品的外观、尺寸、物理性能、化学性能和无菌性能等。不同注册申请人的产品参数根据设计要求可有所区别，并根据自身产品的技术特点制订性能指标要求，但不得低于相关强制性国家标准、行业标准的要求。具体内容可参见YY 0341标准。

主要性能指标包括：

1.材料

2.硬度

3.不锈钢产品的耐腐蚀性能

4.表面质量

5.尺寸

主钉的长度、直径；锁钉的直径。

6.配合性能

包括主钉和锁钉部件的配合性能及主钉和封帽间的配合性能。

7.面经阳极氧化处理的钛合金产品

可参考YY/T 1615-2018《外科植入物钛及钛合金阳极氧化膜通用要求》在技术要求中规定相关性能指标。

8.无菌（如适用）。

主钉、锁定部件以及封帽等组件应从上述性能中根据其适用性分别制定相关性能指标要求。