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牙科用磷酸酸蚀剂研发实验要求与主要风险

嘉峪检测网        2023-02-06 13:39

牙科用磷酸酸蚀剂适用于在口内修复、正畸治疗或防龋材料使用前,对牙体表面进行酸蚀处理。根据《医疗器械分类目录》,牙科用磷酸酸蚀剂的管理类别为Ⅱ类,分类编码为17-09-03。
 
一、牙科用磷酸酸蚀剂的结构组成与作用机理
 
1.产品的主要组成成分通常为:磷酸、水、增稠剂、着色剂等。具体如下:
1.1磷酸:一般为正磷酸(化学式H3PO4),常用的磷酸质量分数为30%~40%,也有其他质量分数比例如20%等,应明确磷酸的质量分数;通常磷酸原材料至少选用分析纯,若选择其他纯度应明确理由。
1.2水:应明确水质级别及质控要求,如纯化水、去离子水、蒸馏水等。
1.3增稠剂:一般为二氧化硅、黄原胶、聚乙二醇或丙三醇等物质。不同产品的增稠剂可能不同。增稠剂含量的多少会影响产品的流动性,从而影响产品在牙体上的附着力。
1.4着色剂:一般为钴蓝、靛蓝、亚甲基蓝等,目测观察颜色主要有蓝色、绿色。增加着色剂便于观察产品在牙体上的涂布情况及酸蚀后清洗是否干净。
2.作用机理
在口内修复或正畸治疗时,为了获得良好的粘接效果,除选用粘接剂外,对牙体表面的预处理也非常重要。最常用的预处理是酸蚀处理,目前酸蚀处理技术主要分为全酸蚀和自酸蚀两种。牙科用磷酸酸蚀剂属于全酸蚀处理剂。
牙齿主要包括牙釉质、牙本质、牙髓和牙骨质四部分。牙釉质主要由约97%质量分数的无机矿物质(主要是羟基磷灰石)、2%的水和1%的微量有机质组成。结构上牙釉质由釉柱和柱间质构成。在口腔中,釉质表面通常呈现非极性,表面能较低,不利于粘接。牙本质主要由约70%质量分数的无机矿物质(主要是羟基磷灰石)、18%的蛋白质、10%的水和1.5%的微量有机质组成。结构上牙本质由小管及小管内的造牙本质细胞突起、管周及管间牙本质构成。牙体预备时,由于车针的高速切割和挤压,牙本质表面易形成厚1~8μm玷污层,不利于牙本质的粘接。
采用牙科用磷酸酸蚀剂对牙釉质表面进行酸蚀处理,可清除釉质表面的涎液沉积物、菌斑及其他附着物,使表面羟基磷灰石矿物质不均匀脱矿,形成凹凸不平的蜂窝状表面结构,见图1。这种结构不但增加了粘接的表面积,而且能够使粘接剂与釉质间形成微机械嵌合作用,产生牢固的结合力。
采用牙科用磷酸酸蚀剂对牙本质表面进行酸蚀处理,能有效去除玷污层,使管周牙本质脱矿溶解,牙本质小管开口处管径增大,胶原纤维网暴露,见图2。这种结构能够使粘接剂与管间牙本质形成微机械粘接,且有利于粘接剂渗入牙本质小管内形成树脂突,从而增大粘接强度。
牙科用磷酸酸蚀剂的浓度、酸蚀时间、牙体的耐酸蚀性等因素均影响酸蚀效果。通常来说,37%的磷酸酸蚀剂酸蚀时间为15~30s,酸蚀后用清水冲洗干净,以去除多余的酸及脱矿物质,再吹气15~30s,以去除多余的水分,再涂布预处理剂或粘接剂。需要注意的是,牙釉质表面吹干后一般呈现白垩色,对牙本质表面通常采用湿粘接技术,冲洗后牙本质表面应当保留一些水分,不宜过干,防止胶原纤维网因失去水分支撑而塌陷,粘接剂难以渗入,从而影响粘接强度。
 
            
 
图1 牙釉质表面酸蚀前后形态扫描电镜图示例
 
如图1所示,(左)酸蚀前,正常的牙釉质表面致密;(右)酸蚀后,表面不均匀脱矿,呈现蜂窝状结构。
 
            
 
图2 牙本质表面酸蚀前后形态扫描电镜图示例
 
如图2所示,(左)酸蚀前,牙本质有玷污层覆盖;(右)酸蚀后,表面较粗糙,玷污层已被去除,部分牙本质小管开放,管间牙本质胶原纤维网充分暴露。
 
二、牙科用磷酸酸蚀剂主要风险
 
依据YY/T 0316附录E列举了牙科用磷酸酸蚀剂的主要危害举例(见表1),还应结合产品自身特点确定其他危害。
 
表1牙科磷酸酸蚀剂的主要危害举例

危害类型

可预见的事件序列

可能产生的危害

生物学危害和化学危害

生物污染

包装破损或使用时操作不规范造成生物污染;产品微生物指标过高

产品带菌,引起患者身体不适或感染

环境污染

生产环境污染产品,如外来的粉尘、微生物、其他杂质等

引起患者身体不适或感染

生物相容性

采用了不合格原辅材料;生产引入了外来物质

产生毒性或刺激

化学危害

采用了不合格原辅材料;未按照工艺要求配料

造成毒性危害

操作

危害

由不熟练/未经培训的人员使用

操作不熟练、操作失误;酸蚀时间过长/过短;冲洗时间过短;冲洗后表面过湿/过干

对皮肤、粘膜造成酸腐蚀;对牙髓神经造成刺激;酸蚀效果不好导致粘接强度不够

使用产品时未按照说明书中操作方法操作

错误操作;未采取相应的保护措施

对皮肤及粘膜造成酸腐蚀;对牙髓神经造成刺激;粘接强度不够

忽视说明书中禁忌证、警示信息等内容

患者在使用过程中出现过敏;产品接触到牙龈、牙髓、皮肤、眼睛等其他部位

引起患者过敏;造成化学烧伤

信息

危害

 

不正确的标签

外部标记不全面、标记不正确或不能够清楚易认

错误使用;储存错误;

产品辨别错误

不正确的说明书;说明书上的注意事项、禁忌证不全

缺少详细的使用方法、必要的警告说明

错误操作;无法保证使用安全性

对医疗器械寿命终止缺少适当的决定

没有标识产品有效期

超出有效期的产品被使用,或因材料老化产生而导致产品性能不符合要求

不适当的产品包装(产品污染和/或变性)

生产、运输、搬运和储存过程中导致包装破损;包装封口不严密;包装材料选择不适当;使用前未检查产品包装状态

产品使用性能无法得到保证,或对接触的皮肤或粘膜造成酸腐蚀

再次使用和/或不适当的再次使用

未说明产品配件(如有)使用方法;产品多次使用,未说明具体操作方法;未说明能否二次酸蚀

出现细菌感染、交叉感染、以及粘膜损伤等现象;酸蚀效果不好导致粘接强度不够

 
 
三、牙科用磷酸酸蚀剂性能研究实验要求
 
1.产品适用标准情况
根据国家药品监督管理局《关于〈医用诊断X射线辐射防护器具第1部分:材料衰减性能的测定〉等40项强制性医疗器械行业标准转化为推荐性行业标准的公告》,原YY 0769《牙科用磷酸酸蚀剂》改为YY/T 0769《牙科用磷酸酸蚀剂》推荐性标准。
性能指标至少应包括:外观、热稳定性、磷酸含量、pH值(如适用)。
2.化学和物理性能研究
应当明确产品化学、物理和/或机械性能指标的确定依据,所采用的的标准或方法。
产品的流动性与临床应用紧密关联,在牙齿窝洞或上颌牙表面涂布时,需要流动性较低,在窝沟封闭前涂布时,需要具有一定的流动性。产品的临床意义主要在于通过酸蚀处理提高粘接强度,酸蚀作用时间尤为重要。酸蚀时间过短,不能够使牙体表面充分脱矿,暴露胶原纤维网;酸蚀时间过长,对牙面的损伤较大。建议开展产品流动性、pH值、酸蚀作用时间等相关研究。若产品原材料、作用机理或临床应用技术与已上市同类产品不同,还应开展酸蚀前后牙体表面微观结构的验证,必要时开展酸蚀前后粘接性能的研究。
3.生物学特性研究
生物相容性评价研究应明确生物相容性评价的依据和方法;产品所用材料与人体接触的性质;实施或豁免生物学试验的理由和论证;对于现有数据或试验结果的评价。
3.1生物相容性评价的依据和方法:应参照GB/T 16886.1《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》和YY/T 0268《牙科学口腔医疗器械生物学评价第1单元:评价与试验》对成品中与患者直接接触的材料的生物相容性进行评价。
3.2产品所用材料及与人体接触的性质:牙科用磷酸酸蚀剂接触牙釉质、牙本质,属于表面接触的器械,接触时间结合产品具体的使用方法确定。
3.3实施或豁免生物学试验的理由和论证:生物学试验项目建议至少考虑:体外细胞毒性试验、皮肤致敏反应试验、口腔黏膜刺激反应(或皮内反应),如不适用,开展相关研究。
部分牙科用磷酸酸蚀剂pH值较低,难以直接通过生物学试验来进行评价,应结合生物学试验结果、临床使用技术/部位、同类产品情况综合论述产品在满足预期用途的同时未引入不可接受的生物学风险,建议通过与已上市同类产品对比、文献资料等多种方式综合评价产品的生物相容性,考虑临床使用的风险受益比。
3.4以及对于现有数据或试验结果的评价。
4.稳定性研究
4.1货架有效期
应开展产品有效期和包装研究,应考虑温度,尤其是高温及零度以下的低温对产品有效期的影响。采用加速老化试验时,应考虑产品的热稳定性,选择的老化温度不宜过高。
产品通常采用聚丙烯或聚乙烯推注器作为初包装。应明确产品的包装形式并确保包装在运输储存条件下,在产品有效期内能够对产品起到防护作用并保持产品清洁。包装材料的选择应考虑以下因素:包装材料的物理化学性能,应考虑推注器及活塞是否会引入重金属、微生物等外来物质;包装的密封性;包装材料与产品的适应性;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合性;包装有效期。其包装验证内容应与包装说明中给出的信息相符。
4.2使用稳定性
结合临床实际使用情况,考虑开封后产品稳定性。
4.3运输稳定性
开展在有效期内以及运输储存条件(例如:震动、振动、温度和湿度的波动)下,保持包装完整性的依据。
5.其他研究
5.1证明产品安全性、有效性的其他研究。如产品临床使用时用到注射头、棉棒、小毛刷等其他部件,应考虑产品与这些部件的适宜性,明确对这些部件的材质及质控要求;若配有注射头,应考虑产品是否便于挤出。
5.2对于符合《免于临床评价医疗器械目录》下的牙科用磷酸酸蚀剂,开发人应当按照《列入免于进行临床评价医疗器械目录产品对比说明技术指导原则》,从基本原理、结构组成、性能、安全性、适用范围等方面,保证产品的安全有效性。
 
 
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来源:嘉峪检测网