您当前的位置:检测资讯 > 科研开发

医疗器械动物试验设计中实验动物选择和确定依据

嘉峪检测网        2024-03-15 08:06

第一部分:实验用动物选择的重要性
 
动物试验设计过程中选择什么样的动物是试验首要考虑的要素,同时《医疗器械动物试验研究注册审查指导原则第二部分:试验设计、实施质量保证(2021年第75号)》(微信公众号内回复 动物试验 即可获得)明确指出实验用动物的选择对于医疗器械可行性、安全性和有效性评价至关重要,建议优先选择实验动物。
 
虽然导则中给出了一些选择试验动物的依据,但较为概括。建议在动物试验研究总结报告或方案中给出实验动物选择的依据(作者前期也被要求专家答辩时重点回复过)。同时指导原则中提到的受试器械的操作方法,宜同预期的临床操作方法一致,从这个角度考虑我们在选择动物模型时应考虑这一点,不然容易被发补。
 
第二部分:医疗器械是否要做动物实验?
 
前期撰写过医疗器械动物试验设计考虑要点详细介绍了动物试验与设计开发的关系、动物试验样品的要求、动物试验对照品的选择、动物试验样本量的设计、动物试验方案/报告的要求,在此不赘述。我们根据动物试验的目的可以得知,其是研究医疗器械安全性和有效性的重要手段之一。
 
医疗器械动物试验是根据试验目的,选用符合试验要求的动物,在预先设计研究方案规定下,进行产品可行性和/或安全性和/或有效性研究,观察、记录动物的反应过程及结果,以确认医疗器械对生命活动的作用和影响。
 
GB/T 35823-2018 实验动物 动物实验通用要求
关于是否需要做临床前动物试验研究可以参考《医疗器械动物试验研究注册审查指导原则 第一部分:决策原则(2021年修订版)》(微信公众号内回复 动物试验 即可获得)。
 
认知误区:在日常研发过程中,常存在以下典型认知误区。
 
①只有部分三类医疗器械或创新型医疗器械才需要进行动物试验。
 
②临床试验都做完了,再关注动物试验没有太大意义,感觉也不会发补动物试验。
 
然而事实是:随着医疗器械监管规范化,越来越多的二类或三类医疗器械在申请临床试验(伦理)或NMPA注册时,也被频繁要求补充动物实验数据。
 
过去,我们主要通过查阅同类产品的参考文献和研究资料来证明产品的安全性和有效性。然而,这种方法存在许多局限性:资料查找困难、数据匮乏,往往无法充分论证产品的安全有效性。因此,即使临床试验已经完成,我们也可能面临需要补充动物实验数据的尴尬局面。对于创新医疗器械,注册申报立卷受理后,专家答辩时动物试验也是关注的重点。对于动物模型选择的合理性也是答辩过程中需要重点阐述的。如果选择不合理,不排除发补时会让企业选择合适的动物模型重新设计和实施动物试验。
 
这种变化反映了医疗器械监管的严格性和科学性,要求我们在研发过程中更加注重数据的完整性和可靠性。作为医疗器械研发企业,我们需要适应这一趋势,积极改进我们的研发方法和手段,以确保我们的产品能够满足更高的安全性和有效性要求。
 
第三部分:如何选择实验用动物?
 
在医疗器械研发过程中,实验动物的选择是一个至关重要且需谨慎考虑的环节。实验用动物通常被划分为大动物与小动物两大类,其中大动物包括猪、犬、羊和猴等,而小动物则包括小鼠、大鼠、豚鼠和兔等。正确选择实验用动物对于产品研发的成功与否具有举足轻重的影响。在早期可行性研究中,一个合适动物模型的研究结果能够提供可靠的数据和精确的改进方向,从而有效缩短研发周期。同时,在后续的安全性和有效性研究中,恰当的动物模型也能提供充分的理论依据,为临床实验的开展提供指导意义,如在动物试验过程的操作手法以及用药处理方式等。
 
实验用小动物主要被用于生物相容性研究。例如,小鼠常用于全身毒性和遗传毒性的研究,豚鼠则常用于致敏和刺激的研究,而大鼠和兔则常用于可降解材料降解的研究。这些动物的选择原则是基于GB/T 16886或ISO 10993等相关标准进行选择,通常是比较明确的,参考相应的标准执行即可。
 
在医疗器械的可行性、安全性和有效性研究中,大动物则更为常见。主要由于以下原因:
 
①大动物在体型、循环系统以及脏器结构等方面与人类更为相似
②许多医疗器械设备、配件和辅助系统的体积往往不适合小动物。
 
例如,之前撰写的敷料类医疗器械产品技术评审要点中提到对于促进伤口愈合的敷料选择动物试验时,由于大鼠和兔子的皮肤结构与人差异较大,伤口愈合无法反映真实情况。因此,建议大家选择猪类动物进行伤口模型研发,这样对研发和最终申报有利。
 
但往往大动物的成本相对较高,因此在动物选择上需要更加谨慎,以避免资源浪费。因此有必要在此明确实验用动物的选择原则或依据:动物选择的标准并不取决于器械的分类是二类还是三类,也不取决于器械是有源还是无源,接触时间是长还是短,是属于植入还是非植入类型,而是应根据动物试验的目的,并结合评价指标敏感性、产品的应用场景、作用器官、适应证以及操作便利性,选择与人类结构最接近或与临床试验使用方式最相似的实验动物。关于试验目的可能有些伙伴不是很清楚,我们举个例子:对于早期可行性动物试验和安全/有效性动物试验也可以选择不同的动物进行研究。如《医疗器械动物试验研究注册审查指导原则第二部分:试验设计、实施质量保证(2021年第75号)》中提到的:
 
如对于生物可吸收冠状动脉药物洗脱支架产品,在研发早期的产品降解周期、机械性能、降解产物同组织的相容性及组织反应研究中,可选择小型动物(如兔)来开展研究。产品设计定型后的动物试验研究可采用猪作为实验用动物。
 
医疗器械动物试验研究注册审查指导原则第二部分:试验设计、实施质量保证(2021年第75号)
实验动物的选择还需要综合考虑多种实际因素。以下是一些关键点:
 
易获得性:选择实验动物时,我们需要考虑动物的来源是否方便和可持续。一些动物可能因为法律限制或供应链问题而不易获得。
 
生长特性:动物的生长速度和生命周期也是重要的考虑因素。例如,猪的生长速度快,可能在短期内就能达到实验所需的体型或年龄,但这也可能对实验结果产生影响,因为快速生长可能伴随着生理和生物力学特性的变化。
 
生活习性:动物的生活习性和行为特征会影响实验的设计和操作。例如,某些动物可能更容易管理,而另一些可能需要特殊的饲养和护理条件。
 
饲养条件:实验动物的饲养和护理需要特定的环境和技术支持。不同的动物对环境条件(如温度、湿度、光照)和日常管理(如饲料、卫生)有不同的要求。例如:犬的动物福利要求较高,长期饲养需要考虑成本问题。
 
成本控制:实验动物的成本是研发预算中的一个重要部分。选择成本效益高的动物模型有助于控制整体研发成本。例如:猴的价格高昂,饲养难度高等等。
 
实验操作便利性:动物的大小、体型和麻醉特性等都会影响实验操作的难易程度。例如,犬的颌关节比猪相对容易打开,使得牙科器械的实验操作更为方便,且雄性犬牙槽骨的宽度厚度优于雌性犬,更便于种植。
 
第四部分:实验用动物选择和确定依据案例
 
​随着医疗器械产品的多样性和同一产品可能具有不同适应证的情况日益常见,人们对于针对特定产品选择何种实验动物的问题感到困惑。为了澄清这一问题,我们今天将从产品作用器官和适应证的角度,详细分析实验动物选择的准则和依据(微信公众号内回复 动物选择 即可获得)。
 

 
 
 

 
分享到:

来源:器械研发那些事