哪些醫療器械研發需要做動物實驗？
2021年01月12日 |
閱讀次數：167動物實驗是評價醫療器械安全性和有效性研究中的重要手段之一，其屬于產品設計開發中的重要研究，可為產品設計定型提供相應的證據支持；若需開展臨床試驗，可為醫療器械能否用于人體研究提供支持，降低臨床試驗受試者及使用者的風險以及為臨床試驗設計提供參考。然而，并不是所有醫療器械都需要通過動物實驗來驗證產品安全性和有效性。
2019年4月18日，為加強醫療器械產品注冊工作的監督和指導，進一步提高醫療器械注冊審查質量，國家藥品監督管理局組織制定了《醫療器械動物實驗研究技術審查指導原則一部分：決策原則》。這是開展動物實驗判定路徑依據，具有里程碑的意義。這是國家藥監部門發布關于動物實驗的官方文件，結束了醫療器械動物實驗長期無規可循的局面。
2019年11月27日，為了進一步規范醫療器械動物實驗研究，醫療器械技術審評組織起草了《醫療器械動物實驗研究技術審查指導原則二部分：實驗設計、實施質量保證（征求意見稿）》，該原則為醫療器械動物實驗研究技術審查指導原則系列中的二部分，申請人可參照該指導原則開展動物實驗設計、實施與質量保證相關工作，將進一步指導申請人在適當負擔下更高質量地開展醫療器械動物實驗研究。
一、醫療器械臨床前動物實驗需要明確的問題
1. 醫療器械臨床前動物實驗的國家行為-指導原則
2007年-2020年7月發布的指導原則文本412條，其中涉及臨床前動物實驗的文本有2/5，涉及20多類。
2. 醫療器械臨床前動物實驗的物理性與有效性
動物受體與人體在物理性方面差異極大，物理性是產品有效性的重要組成，因此不完全能通過動物實驗來驗證受試器械臨床的有效性。
3. 植入性醫療器械臨床前動物實驗與生物相容性研究
植入性醫療器械定義：借助手術全部或部分進入人體內或腔道中，或者用于提到人體上皮表面或眼表面，并且在手術過程結束后留在人體內30日（含）以上，或者被人體吸收的醫療器械。
植入性醫療器械臨床前評價是直接將此種器械材料的制件（或完整器械）植入動物體內適當位置后進行的觀察和評價。
生物相容性研究一般是用受試器械（材料）的提取供試液注入受試動物體內后進行的觀察和評價。
二、需要做動物實驗的醫療器械類別
1. 決策的原則
申請人可參考《醫療器械動物實驗研究技術審查指導原則一部分：決策原則》中的決策流程圖進行是否開展動物實驗的決策。
2. 已明確做動物實驗的類別
顱腦類器械 | 結構性心臟病類 |
顱內動脈瘤血流導向裝置 可吸收硬腦膜（脊）膜補片 顱內取栓支架 彈簧圈、生物膠（液態栓塞劑） 微導管（抽吸導管） 顱骨鎖 引流管 DBS電磁類 植入性神經刺激器 | 人工心臟瓣膜 心臟瓣膜成形環 心臟起搏器 藥物球囊 射頻（冷凍）消融器械 心臟封堵器 植入式心室輔助裝置 心耳閉合器 冠心病診斷類器械 |
血管疾病類器械 | 可吸收外科止血材料 |
藥物洗脫支架 人工血管 胸主/腹主動脈覆膜支架 藥物涂層球囊擴張導管 支架型取栓器械 | 止血粉 止血海綿 止血紗布 止血膜/止血凝膠 止血夾（結扎夾或可吸收結扎夾） |
骨科類材料 | 各類補片 |
骨內固定用可降解金屬螺釘 有機高分子材料可降解骨板/骨釘 可吸收外科錨釘 各類骨填充材料 錐體融合器 骨置換器械（關節器械） | 疝修補補片 可吸收外科補片 口腔修復膜 吻合口墊片 肛瘺塞 |
導管 | 呼吸系統材料 |
靜脈導管 | 肺膜氧合器（ECMO） 人工氣管 |
牙科類材料 | 腫瘤治療類 |
牙種植體 | 各種栓塞產品 |
眼科類材料 | 神經系統類 |
脫細胞角膜植片 淚道再建產品 | 神經導管 |
敷料 | 手術留置性材料 |
生物敷料 含殼聚糖敷料 含銀敷料 燒傷燙傷敷料（脫細胞基質） | 縫線（可吸收） 吻合器 可吸收吻合釘 結扎夾 |
有源植入性器械 | 有源非植入性器械 |
有源功能性 有源輔助性 手術導航系統 | 癌類治療的消融產品 |
其它類 | |
各類防粘連材料 粘合劑、粘堵劑 軟組織切割系統 | 雙極血管閉合設備（婦科） 泌尿系統透析材料 體外除顫產品 |
三、醫療器械動物實驗的倫理問題
1. 國內實驗動物福利情況-法律法規
關于善待實驗動物的指導性意見（國科發財字（2006）398）
實驗動物管理條例
實驗動物質量檢測工作管理辦法
實驗動物許可證管理辦法
實驗動物國家標準
實驗動物福利倫理審查指南（北京）
北京市實驗動物管理條例（北京）
2. 不能通過倫理審查的情況
缺少項目實施或動物傷害理由和必要性
人員未經過專業培訓，違反倫理原則要求的
環境條件、飼養設施不合格的
缺少人性化的操作過程，虐待動物的
實驗設計違背“3R原則”的
活體解剖未麻醉、處死動物手段殘忍的
實驗方法和目的不符合傳統倫理和國際慣例的
試驗動物極端痛苦而對人和動物無任何益處的
實驗設計未考慮減輕動物痛苦措施的
一只（頭）動物多組織（器官）受試的
供試品和對照品在同一只（頭）動物受試的
四、風險管理的內容與原則
申請人宜盡可能地通過前期研究（如實驗室研究等）對已識別風險的控制措施有效性進行驗證，只有在實驗室研究不足時，才考慮通過動物實驗開展進一步驗證。動物實驗資料可作為風險/受益分析時的支持性資料。
1. 可行性研究
可行性研究是指產品設計開發階段進行的，對產品工作原理、作用機理、設計、可操作性、功能性、安全性等方面進行確認/驗證，或識別新的非預期風險的研究。
2. 安全性研究
申請人采取風險控制措施后，部分產品安全性可適當采用動物實驗研究進行評價。
3. 有效性研究
盡管動物與人體之間，在部分醫療器械的有效性方面可能存在一定差異，但設計合理的動物實驗可支持產品的有效性（包括性能和操作）。
4. 安全性與有效性之間的關系
醫療器械臨床前動物實驗的主要目的是研究它的安全性；
生物相容性是醫療器械安全性的特征之一（如血液相容性、細胞毒性）；
有效性不是臨床前評價的主要方向，但是包含了一定程度的有效性內容；
建立適當的模型，有效性的研究可以作為臨床前評價的重要內容，即試驗器械的實際使用情況和預期用途的符合性，但是，這種研究結果不能作為醫療器械有效性評價的客觀證據，只能作為是否可轉入人體進行臨床研究的輔助參考。
有效性的客觀研究是不切合實際的，有時候一定要在動物實驗中驗證醫療器械有效性僅是廠家的一廂情愿。但是也有例外，如結構性心臟病類器械、血管疾病類器械和止血材料等可在某種程度上得到驗證。
無論怎樣設計試驗模型，均與器械預期使用的人體對象存在較大的差異；
設計和完成一種完全符合或近似預期使用人體對象的動物模型難以實現；
醫療器械臨床研究才是其有效性驗證的關鍵階段，也是安全性的另一驗證（確證）階段。
本文整理自：
1.軍事醫學科學院李英俊博士公開演講
2.《醫療器械動物實驗研究技術審查指導原則 一部分：決策原則》
3.《醫療器械動物實驗研究技術審查指導原則 二部分：實驗設計、實施質量保證（征求意見稿）》
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