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种植用口腔骨填充材料研发实验要求与主要风险

嘉峪检测网        2025-09-07 21:07

种植用口腔骨填充材料一般与膜材料联合使用,在口腔种植手术中用于重建缺失牙患者口内种植区的牙槽骨骨组织,解决缺失牙患者口内种植区水平或垂直骨量不足的问题,具体包括:拔牙后、残根拔除术后拔牙窝填充;牙槽嵴恢复;牙周疾病引起的牙槽骨缺损修复。本文适用于动物源性异种骨植入材料,经脱脂、脱蛋白、煅烧等工艺制成。对于含有机植骨材料成分(如胶原等)或添加有赋型剂(如羧甲纤维素钠、透明质酸钠、甘油等)的复合植骨材料、含生长因子或含有纳米级材料的骨填充材料也可参考。

 

种植用口腔骨填充材料的类别

种植用口腔骨填充材料包括天然植骨材料和人工合成植骨材料。天然植骨材料包括同种异体骨、异种骨(动物源性骨)。人工合成植骨材料包括磷酸钙类生物陶瓷(如羟基磷灰石、β-磷酸三钙等)、硅钙类生物活性玻璃等。

 

种植用口腔骨填充材料的工作原理

阐述产品的原材料(动物源性产品应明确其组织类型、取材部位、种属、地理来源、年龄等)、结构及组成、使用方法及图示、配合使用器械等,开展产品整体/局部结构示意图(如粉体的粒径大小、块体的形状尺寸等)研究、扫描电镜照片(如表面结构、孔隙特性)、产品降解信息(包括降解机理、降解产物、预期降解时间),明确产品的交付状态、灭菌方式、无菌有效期。

 

种植用口腔骨填充材料的主要风险

开发者需对产品全生命周期实施风险管理,开展风险管理研究(参照GB/T 42062《医疗器械 风险管理对医疗器械的应用》),充分识别产品的设计、原材料、制造过程、产品包装、灭菌、运输、贮存、使用等产品生命周期内各个环节的安全特征,从生物学危险(源)、环境危险(源)等方面,对产品进行全面的风险分析,并详述所采取的风险控制措施。同时针对其作为动物源性材料制成的产品,需参照《动物源性医疗器械注册技术审查指导原则(2017年修订版)》、GB/T 44353动物源医疗器械系列标准、YY/T 0771动物源医疗器械系列标准进行风险管理控制。

 

种植用口腔骨填充材料的主要性能指标

1物理和机械性能指标

1.1 外观。

1.2 规格装量。对于粉状产品,需要明确产品的粒径范围、装量及公差;对于块状、柱状产品,需要明确其尺寸及公差,对于特殊形状或结构所涉及的其他尺寸及公差要求,注意避免出现型号规格交叠。

1.3 密度/容重。

1.4 结构特征(如适用)。包含总孔隙率、孔径大小、孔径分布等。

1.5 力学性能(如适用)。对于块状、柱状等具有一定形状的产品,开展力学性能(如抗压强度、各向异性等)研究。

2化学性能指标

2.1 晶相分析(如适用)。包括相成分、含量、结晶度。

2.2 钙磷原子比。

2.3 红外吸收光谱。

2.4 酸碱度。

2.5 水分含量或干燥失重。

2.6 重金属(以Pb计)。

2.7 微量元素含量。包括砷、镉、汞、铅等元素含量,如必要(例如工艺等环节中引入的其他元素)需开展更多的元素定量检测。

2.8 有机相含量的测定(如适用)。例如:杂蛋白含量、脂肪含量等。

2.9 添加物或助剂残留量。

3其他指标

3.1 无菌。

3.2 环氧乙烷残留量(如适用)。

 

种植用口腔骨填充材料研究要求

1物理和机械性能研究

1.1非临床物理和机械性能研究

详述产品技术要求中物理和机械性能指标及检验方法的确定依据,开展采用的原因及理论基础研究,开展涉及的研究、文献资料和/或标准文本研究。

1.2 尺寸研究

开展产品尺寸研究。以粉末形式开展的产品开展粒度及分布研究,明确尺寸确定依据,对于含有不同粒度规格的产品,详述各规格应用场景、使用选择依据;以块状、柱状形式开展的产品研究,结合临床使用部位、使用方式及同类产品尺寸设计,详述尺寸确定依据。

1.3结构特性研究

开展产品孔结构形貌特征研究,包括产品宏观、微观形貌特征。开展孔隙结构尺寸的研究资料,如孔径大小、孔径分布、孔隙率、内部连通性等。详述产品结构设计依据。

对于添加有造孔剂的产品,开展造孔剂选择依据研究,明确造孔剂质量控制标准和用量,描述造孔剂去除的原理和过程,提交造孔剂及其反应产物残留的控制和验证资料。

1.4力学性能研究(如适用)

对于块状、柱状等具有一定形状的产品,开展力学性能(如抗压强度、各向异性等)的研究。所提交研究报告需详细列明具体试验方法、试验结果及结果接受依据等。

2化学/材料表征研究

2.1化学/材料性能研究综述

详述产品技术要求中化学/材料性能指标及检验方法的确定依据,开展采用的原因及理论基础研究,开展涉及到的研究资料、文献资料和/或标准文本研究。如果在制造过程中使用了溶剂、试剂或赋形剂,则需证明最终产品中的相关残留量是可接受的。必要时,依据《医疗器械已知可沥滤物测定方法验证及确认注册技术审查指导原则》,对植入物原材料及加工过程中引入的可沥滤物进行分析和评价。

开发者需开展的研究包括但不限于下列内容:

2.1.1晶相分析研究

对于包含结晶相成分的,开展结晶度研究,开展晶体尺寸、结晶相成分及含量、有机相物质的含量研究,对于水分或/和有机相成分是产品设计中预期的组成成分时,开展具体的设计依据研究。

2.1.2开展主要成分的化学表征研究。明确钙磷原子比,开展红外吸收光谱分析研究。

2.1.3开展酸碱度研究。

2.1.4体外降解性能研究。

开展产品完全降解或降解至稳态的体外降解研究,可参照GB/T 16886.14《医疗器械生物学评价第14部分:陶瓷降解产物的定性与定量》对产品降解的适用性开展研究,如适用,需模拟产品临床预期植入环境,评价产品的降解率、降解各时间点性能变化以及降解产物,分析产品降解率及降解产物对微环境的影响,结合临床预期用途,论述产品满足临床需求。开展降解周期及各观察时间点的设定依据研究,需结合产品临床预期使用情形,结合同类已上市产品降解性能论述该产品降解周期的可接受性。

3生物学特性研究

生物相容性评价应遵循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》相关要求,参考《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》中的审查要点进行风险评价。生物学评价终点可参考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》附录A相关要求,一般包括细胞毒性、致敏、刺激或皮内反应(或口腔黏膜刺激试验)、材料介导的致热性、细菌内毒素、急性全身毒性、亚急性毒性、亚慢性毒性、慢性毒性、植入反应、遗传毒性和致癌性,必要时,开展生物学试验研究。

4生物安全性研究

对于动物源性材料成分的产品,需明确动物地理来源、动物种类、年龄、取材部位、组织性质,参照《动物源性医疗器械注册技术审查指导原则(2017年修订版)》开展产品生物安全性研究。主要涉及原材料来源控制的安全性研究,病毒和/或传染性病原体的风险分析、相应控制措施的描述及验证性研究,产品免疫原性(免疫反应)的风险分析、控制工艺描述及验证性研究。

对于通过脱细胞工艺去除免疫原性物质的产品,可通过残留细胞数量、残留DNA数量和/或残留α-Gal抗原的数量等指标进行控制,开展数据及结果分析研究。

5动物试验研究

参照《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》确定是否需要在活体动物上进行动物试验。如经决策分析需开展动物试验研究,可参照《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》中相关要求进行。

如开展动物试验研究,需选取合适的动物模型,如犬牙槽骨缺损修复动物试验模型,以评估申报产品的有效性及安全性。开发者需说明所选用动物种类的适用性并开展支持性研究,说明牙槽骨骨缺损类型、产品最大用量、配合使用的器械、动物样本量、观察周期、观察时间点、对照样品、观察指标、试验分组(注意设置全面的对照组,以确保结果的科学性。可包括试验组、已上市同类产品对照组、空白对照组等)、动物造模的有效性等动物试验设计要素的确定依据。动物试验观察指标需考虑临床观察(如软组织愈合情况、填充部位是否塌陷,术区软组织有无红肿、开裂等不良反应等)、影像学观察(如成骨效果,包括但不限于:缺损区域新生骨骨体积和/或骨量、缺损区域新生骨骨小梁的分析、骨密度、牙槽嵴宽度/高度的变化量等)、病理组织学观察(植入后炎症反应、体内降解情况(降解周期、降解量)、新骨生成率、骨组织长入、骨成熟度等)和其它必要的检测手段,关于体内降解和成骨性能评价方法可参考YY/T 0511《多孔生物陶瓷体内降解和成骨性能评价试验方法》。观察期通常设置三至四个时间点:没有或仅有少量降解、降解过程中、组织反应达到稳定状态或植入部位产品几乎完全消失(降解完全),通常情况下,观察时间点需与组织(包括软组织)愈合周期、生理性骨结合骨改建周期相适应,建议观察时间至少6个月。

6灭菌工艺研究

描述用于保证产品无菌的质量保证体系,明确产品灭菌工艺(方法和参数)和无菌保证水平(SAL),开展灭菌确认研究。

对于采用辐照灭菌产品,应明确辐照剂量并开展其确定依据研究。对于采用环氧乙烷灭菌产品,需明确环氧乙烷在产品上的残留水平、最高残留上限并开展确定依据研究。

7稳定性研究

申报产品需参照《无源植入性医疗器械稳定性研究指导原则(2022年修订版)》开展产品稳定性研究。稳定性研究一般包含货架有效期、使用稳定性和运输稳定性,其中货架有效期和运输稳定性研究包含器械本身性能稳定性和包装性能稳定性两方面,使用稳定性可在性能研究中开展验证。

7.1货架有效期

医疗器械货架有效期的验证试验通常可分为加速稳定性试验、实时稳定性试验两类。无论加速稳定性试验还是实时稳定性试验,开发者均需在试验方案中设定测试项目、测试方法及判定标准。测试项目需评估产品随时间老化的相关性能,包括器械自身性能测试和包装系统性能测试两方面。其中器械本身性能稳定性需开展老化前后产品关键性能的验证对比研究。包装系统性能测试(如染色液穿透试验、气泡试验、材料密封强度试验等)主要目的是为了验证包装系统对微生物的屏障性能,即无菌状态/微生物限度要求的保持。对于灭菌产品,需要明确灭菌方式与产品的包装材料、包装工艺及方法的适配性。

若开发者开展其他医疗器械的货架有效期验证研究,则需开展其与本次申报产品在原材料、灭菌方法、灭菌剂量、包装材料、包装工艺、包装方式及其它影响阻菌性能的因素方面具有等同性的研究。不同包装、不同灭菌方式的产品需分别可开展验证研究。

7.2 运输稳定性

开展运输稳定性验证研究,证明在规定的运输条件下,运输过程中环境条件(包括气压、温度、湿度等变化)不会对医疗器械的特性和性能造成不利影响。运输稳定性验证应依据适用的国内、国际标准和验证方案进行,如:产品包装的跌落试验、振荡试验等。

8证明产品安全性、有效性的其他研究

开发者可根据实际生产工艺流程开展适用的工艺验证研究。详述产品生产加工过程,明确产品生产加工工艺,注明关键工艺和特殊过程,并说明其过程控制点。明确产品生产过程中各种加工助剂的使用情况及对各种有机、无机杂质(盐、重金属等)的控制情况并开展相应的验证研究。开展涉及产品安全性的加工工艺的确定依据以及涉及到的研究。

对于骨的加工制备,生产工艺流程至少需涵盖原料组织向设计结构的加工成型过程(例如:机械切削、化学的蚀刻、粉碎、筛分等)、原料组织目标物质的净化过程(例如:有机成分去化学清洗工艺、煅烧工艺等)、产品的干燥步骤(例如:冷冻干燥、真空干燥、风干等)等过程要素。

如果有特殊的造孔工艺、材料改性工艺等需要加以说明。

 

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来源:嘉峪检测网