漏斗胸成形系统产品研发实验要求与主要风险

漏斗胸成形系统产品研发实验要求与主要风险漏斗胸是一种常见的胸壁畸形，表现为胸骨中下部向后凹陷畸形，同时附着于凹陷部胸骨的两侧肋骨随之下陷弯曲，呈漏斗状漏斗胸成形系统作为骨科植入性医疗器械，是治疗漏斗胸畸形的主要手段之一，其安全性和有效性直接影响漏斗胸的治疗效果遍斗胸成形系统适用于漏斗胸的胸肋骨畸形成形术内固定，通常由外科植入物用金属材料制成，包括纯钛、钛合金或不锈钢等材料制成漏斗胸成形系统由肋骨成形板、胸骨板、矫形板（下文特指用于Nuss手术等微创术式）、固定片、固定杆、螺钉、螺帽、钱链、捆扎丝等固定装置部件组成

一、漏斗胸成形系统产品性能研究

1、物理和机械性能研究物理和机械性能验证项目包括但不限于如下研究项目金属肋/胸骨板静态弯曲性能和弯曲疲劳性能（如适用）；金属螺钉断裂扭转性能，轴向拔出性能，旋入性能、旋出性能（如适用）和自攻性能（如适用）；矫形板弯曲屈服、弯曲极限载荷、动态弯曲疲劳；固定装置（固定板、螺帽、校链、捆扎丝等）对矫形板的固定强度、固定装置抗牵张强度、组件间锁合强度；矫形系统整体力学强度（仿肋间隙固定模式的模拟骨工装，失效模式是脱位内翻）；在同类已上市产品临床使用中发现连接组件之间可能由于发生微动腐蚀而导致金属材料损失或组件连接失效，建议对连接组件之间的磨损进行评价，特别是不同材料连接组件的组合使用形式下建议开展其微动腐蚀的研究，尤其连接组件之间（如捆扎丝与矫形板之间）的磨损及金属配合部件接触区域从人体工程学角度对产品进行分析根据产品临床使用时的受力情况，设计相应力学试验以评价其静态和动态力学性能（如适用）可参考YY/T0342《外科植入物接骨板弯曲强度和刚度的测定标准》，包括出厂时是直型的矫形板；对于不满足YY/T0342的产品，可参考ASTMF382中增加延长板桥接方式的四点弯曲性能测试方法；可采用三点弯曲性能测试方法；亦可设计截骨矫形模型，将产品仿临床预期使用在模型上进行固定，采用适用的试验方法评价产品的整体力学性能;或通过充分的工程原理论证其力学性能可由其他试验结果体现对于不符合YY/T0342《外科植入物接骨板弯曲强度和刚度的测定标准》规定的矫形板（如预弯矫形板）、肋骨成形板、直形板和髓内板等，建议根据产品临床使用时的受力情况及患者体内预期植入期限，设计相应力学试验以评价其静态和动态力学性能（如适用），如采用三点弯曲性能测试方法评价其力学性能等，或参考YY/T0857的椎体切除模型，进行静态与动态弯曲性能测试；亦可设计漏斗胸凹陷受力模型，将矫形板及相关固定装置仿临床预期使用在受力模型上进行固定后，采用悬臂梁试验方法评价内固定系统的整体力学性能测试方法中的加载载荷、弯曲力矩、加载速率、频率、力臂、跨距/间距、循环周期等，以及失效模式和测试接受标准，需提供呼吸、咳嗽、胸廓运动、植入时间（例如矫形板一般植入2年以上）等相应的临床或生物力学文献作为依据

2、化学/材料表征明确产品各组成部分的材料牌号及其符合的国家标准、行业标准、国际标准，对材料成分进行测试明确产品表面处理情况，因非多孔结构，可按照机加工产品后处理工艺进行抛光处理，保证产品表面粗糙度对于表面经着色阳极氧化处理的产品，需通过表面元素分析法验证其氧化层未引入与基体材料不一致的新元素，若存在与基体材料不一致的新元素时，需进行工艺验证，或需按照GB/T

16886.1的要求进行生物安全性能评价；对于经黑灰色阳极氧化处理的产品，需通过表面元素分析法验证其氧化层元素组成，并结合氧化电解液成分确定表面残留元素

3、生物学特性研究预期与人体接触的部分，均需要根据GB/T

16886.1标准进行生物学评价，必要时根据GB/T16886系列标准进行生物学试验生物学评价项目至少包括细胞毒性、皮内刺激、迟发型超敏反应、急性全身毒性、亚慢性全身毒性、遗传毒性、骨植入实施或豁免生物学试验的理由和论证可参照《医疗器械生物学评价和审查指南的通知》中相关要求符合YY0341附录B相关标准的材料，可豁免生物学试验对于表面经阳极氧化处理的外科植入物用钛及钛合金产品，其生物学评价至少包括细胞毒性对于表面残留除基体元素之外的其他元素的着色阳极氧化产品，需进行工艺验证并给出合理解释，或需按照GB/T

16886.1的要求进行生物学评价

4、灭菌研究明确用于保证产品无菌的质量保证体系，明确灭菌工艺（方法和参数）和无菌保证水平（SAL）漏斗胸成形系统的无菌保证水平（SAL）需达到10-6O使用者灭菌对于非灭菌包装交付产品，需开展证明包装能减少产品受到微生物污染风险的研究，明确非灭菌产品推荐采用的灭菌方法，并对非灭菌包装产品灭菌工艺进行验证生产企业灭菌对于灭菌包装交付产品，需开展灭菌工艺验证对于经环氧乙烷灭菌的产品，需对灭菌结果确认和并进行过程控制，需符合GB18279《医疗保健产品灭菌环氧乙烷》系列标准的要求对于经辐照灭菌的产品，需开展辐照剂量及相关的验证，具体的剂量确定依据可参照GB18280《医疗保健产品灭菌辐射》系列标准等标准的规定残留毒性若灭菌使用的方法涉及灭菌剂或灭菌产物残留，需开展研究明确残留物信息及采取的处理具体方法和条件.动物试验参照《医疗器械动物实验研究技术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需要，建议按照《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》进行，需关注动物模型建立的科学性和合理性，以及对临床的借鉴意义为保证动物试验的规范性，建议在符合相关规定和标准要求的实验室开展动物试验.稳定性研究货架有效期需参照《无源植入性医疗器械货架有效期注册申报资料指导原则》开展产品货架有效期的验证，证明在货架有效期内，在生产企业规定的运输贮存条件下，产品可保持性能功能满足使用要求医疗器械货架有效期的验证试验通常可包括加速稳定性试验、实时稳定性试验等，需根据医疗器械产品特性选择验证方式无论加速稳定性试验还是实时稳定性试验，均需在试验方案中设定测试项目、测试方法及判定标准鉴于产品为金属材料（可降解金属材料除外）制成，在已充分评价其制造材料物理和机械性能随时间变化具有稳定性的前提下，测试项目仅需评估产品包装随时间老化的相关性能，进行包装系统性能稳定性的验证测试实时稳定性试验结果是验证产品货架有效期的直接证据当加速稳定性试验结果与其不一致时，应以实时稳定性试验结果为准运输稳定性需开展运输稳定性和包装研究，证明在生产企业规定的运输条件下，运输过程中的环境条件（例如震动、振动、温度和湿度的波动）不会对医疗器械的特性和性能，包括完整性和清洁度，造成不利影响依据有关国内、国际标准进行（如GB/T

19633.

1、GB/T

19633.

2、ISO

11607、ASTMF

2475、ASTMD4169等）对包装进行分析研究和评价可采用包装封口完整性检测用于替代无菌检测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.MR兼容性测试建议开展MR兼容性的相关验证，根据YY/T0987系列标准或ASTMF

2213、ASTMF2052和ASTMF2119和ASTMF2182等标准，对产品在磁共振环境下的磁致位移力、磁致扭矩、射频致热、伪影等项目进行测试需根温升、位移力、扭矩及伪影评估结果如未对产品进行MR兼容性的相关评价，需重点明确该产品尚未在MR环境下对该产品的温升、移位状况及伪影进行测试，并在说明书的警示中注明相关内容，提示其存在的术后检查风险，由临床医生与医疗机构综合判断临床使用风险的可控性8钛及钛合金阳极氧化膜的相关性能研究对于表面经阳极氧化处理的产品需按照YY/T1615对钛及钛合金阳极氧化膜的相关性能进行研究，例如经黑灰色阳极氧化处理的产品其黑灰色氧化膜相关性能包括膜厚、开路电位、抗划痕性、硬度、表面元素定性分析、细胞毒性等漏斗胸成形系统产品主要风险根据YY/T0316《医疗器械风险管理对医疗器械的应用》、《医疗器械安全和性能基本原则》，漏斗胸成形系统产品不良事件的类型包括但不限于患者过敏、成形板/矫形板移位、成形板/矫形板断裂、螺钉断裂，螺钉脱出或螺钉松动，螺钉与配合用手术工具的不匹配，螺钉在植入过程中发生弯曲、变形、螺纹损坏，金属螺钉腐蚀，板的疲劳断裂等。