当前位置:首页>资讯>3D打印
国家药监局发布无源植入性骨、关节及口腔硬组织3D打印医疗器械注册原则
责任编辑:超级管理员 日期:2022-09-08

据南极熊了解,2019年9月23日,国家药监局发布无源植入性骨、关节及口腔硬组织个性化增材制造医疗器械注册技术审查指导原则的通告(2019年第70号),本指导原则是对无源植入性骨、关节及口腔硬组织个性化增材制造医疗器械产品注册申报资料的一般要求。申请人应当根据产品的特性确定本指导原则各项要求的适用性,并依据产品的特性对注册申报资料的内容进行充实和细化。 
 



 为加强医疗器械产品注册工作的监督和指导,进一步提高注册审查质量,国家药品监督管理局组织制定了《无源植入性骨、关节及口腔硬组织个性化增材制造医疗器械注册技术审查指导原则》,现予发布。
 
 特此通告。
 
 附件:  无源植入性骨、关节及口腔硬组织个性化增材制造医疗器械注册技术审查指导原则.doc(70 KB, 下载次数: 59) 
 

国家药监局
2019年9月23日

无源植入性骨、关节及口腔硬组织个性化增材制造医疗器械注册技术审查指导原则


 为了更好地推动和规范个性化增材制造医疗器械的创新发展,指导申请人进行个性化增材制造医疗器械产品的注册申报,同时也为医疗器械监督管理部门对注册申报资料的审评提供技术参考,特制定本指导原则。
 
 本指导原则是对无源植入性骨、关节及口腔硬组织个性化增材制造医疗器械产品注册申报资料的一般要求。申请人应当根据产品的特性确定本指导原则各项要求的适用性,并依据产品的特性对注册申报资料的内容进行充实和细化。 
 
 本指导原则是对申请人和审查人员的指导性文件,但不包括注册审批所涉及的行政事项,亦不作为法规强制执行。如果有能够满足相关法规要求的其他方法,也可以采用,但是需要提供详细的研究资料和验证资料。应当在遵循相关法规和标准的前提下使用本指导原则。
 
 本指导原则是在对现行法规、标准体系,以及当前个性化增材制造医疗器械技术和管理科学认知水平下制定。随着法规和标准的不断完善,以及技术和监管科学的不断发展,监管部门将对本指导原则的内容进行更新和修订。
 
 一、适用范围
 (一)本指导原则适用于可以实行注册管理的个性化增材制造医疗器械,应当同时满足以下要素:
 1.适用于骨、关节、口腔硬组织无源植入性医疗器械;
 2.个性化设计适用于特殊病损情况和/或适配特殊解剖结构;
 3.全部或部分通过增材制造加工工艺实现。
 
 (二)属于“定制式医疗器械”的情形,应当按照《定制式医疗器械监督管理规定(试行)》要求管理。
 
 (三)属于下列任何一项的,由于未涵盖所有风险,仅可部分参考本指导原则的要求:
 1.适用于除骨、关节、口腔硬组织外的其他医疗器械;
 2.满足“个性化设计”和/或“增材制造加工工艺”,但不满足“无源植入性”的医疗器械;
 3.含有药物成分、细胞、组织等生物活性物质的生物3D打印等特殊设计的医疗器械。
 
 二、技术审查要点
 (一)产品名称
 应当符合《医疗器械通用名称命名规则》(国家食品药品监督管理总局令第19号)相关要求。
 
 (二)产品结构与组成
 描述产品各组成部分材料的化学成分及比例。如适用,应当明确产品化学名称、牌号及符合标准。
 描述产品结构组成、结构特征并论证结构、形态设计的合理性。提供图示说明描述产品与人体接触部位的界面结构和连接方式。
 
 (三)型号规格
 描述产品各型号的关键尺寸参数(范围)和允差。明确型号规格的划分原则。
 
 (四)产品工作原理/作用机理
 如适用,描述产品工作原理/作用机理。
 
 (五)注册单元划分原则和实例
 申报产品主要组成部分的增材制造材料、工艺、关键性能指标、适用范围不同的产品应当划分为不同的注册单元。其他情形可参考《医疗器械注册单元划分指导原则》和其他技术审查指导原则的相关要求。
 
 (六)产品适用的相关标准
 包括但不仅限于表1所列出的相关标准(注:本指导原则中标准适用***新版本,下同)。

表1 相关产品标准
 


 描述产品具体的使用部位、适用人群、使用情形、适应症和禁忌症、预期使用环境。明确操作该产品应当具备的技能/知识/培训。说明预期与申报产品配合使用的医疗器械的型号规格。
 
 (八)产品风险分析资料
 根据YY/T 0316-2016《医疗器械 风险管理对医疗器械的应用》,充分识别产品的个性化设计、原材料采购、生产加工过程、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)、有关使用的危险(源)、功能失效、能量危险(源)(若涉及)、老化及存储不当引起的危险(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。
 
 提供产品上市前对其风险管理活动进行全面评审所形成的风险管理报告,此报告旨在说明并承诺风险管理计划已被恰当地实施,并经过验证后判定综合剩余风险是可接受的,已有恰当的方法获得产品设计、制造、出厂后流通和临床应用的相关信息。
 
 风险管理报告应当包括风险分析、风险评价、风险控制等产品风险管理的相关资料,至少应当包括产品安全特征清单、产品可预见的危害及危害分析清单(说明危害、可预见事件序列即危害成因分析)、危害处境和可能发生的损害之间的关系、风险评价、风险控制措施以及剩余风险评价汇总表。
 
 (九)产品的研究要求
 至少应当包含如下内容:
 1.材料表征
 结合材料属性和工艺流程,分别表征打印前、打印后和终产品材料的化学成分和组成、微观结构、力学性能等,明确各项性能指标的符合标准。
 
 2.产品结构和机械性能
 表征产品的结构。例如采用体视学方法、Micro-CT等表征3D打印多孔结构,明确关键特征参数,如孔单元形态、孔径大小及其分布、丝径、孔隙率、平均孔隙截距、孔隙渐变梯度、内部连通性、多孔结构的厚度等。
 
 根据医疗器械的材料属性和预期用途,应当进行产品动静态力学性能测试,如刚度、屈服强度、极限强度、蠕变/粘弹性、疲劳和磨损等。个性化增材制造产品可以采用与传统制造工艺产品相同的测试方法,可根据产品适用的相关指导原则、标准要求确定需要的功能试验项目、试验方法。
 
 应当使用等效模型进行机械试验。等效模型应当与申报产品经过所有相同的打印、打印后处理、清洗、灭菌等工艺步骤,且满足临床预期的结构和尺寸要求。提供等效模型确定的合理性论证,如使用3D计算机模拟(如有限元分析)等方法。
 
 3.生物相容性
 申报产品的生物相容性评价应当按照GB/T 16886.1—2011《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》中的系统方法框图及《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》(国食药监械〔2007〕345号)中的审查要点进行风险评价,在缺乏相关数据时,应当进行必要的生物相容性试验。
 
 4.清洗和灭菌
 清洗工艺验证和灭菌工艺验证应当根据产品特点选择***差情况,如清洗工艺验证中考虑材料残留,灭菌工艺验证中考虑表面积、孔隙率、孔径等影响微生物负载的因素。论证清洗验证方法的有效性,必要时应当采用破坏性试验对其清洗方法进行验证。考虑到增材制造工艺的复杂性,其多孔结构的清洗工艺验证应当由注册申请人完成。
 
 对于经辐照灭菌的产品,需明确辐照剂量及相关的验证报告,具体的剂量确定依据可参照GB 18280系列标准。对于经环氧乙烷灭菌的产品,需提供灭菌结果确认和过程控制报告,具体可参照GB 18279系列标准。对于经湿热灭菌的产品,需提供灭菌工艺参数及验证报告,具体可参考GB 18278系列标准。
 
 对于非灭菌包装的终产品,应当明确推荐采用的灭菌方法并提供确定依据,建议参考WS310.2-2016《医院消毒供应中心 第2部分:清洗消毒及灭菌技术操作规范》。采用其他灭菌方法的应当提供方法合理性论证和工艺确认及过程控制报告。
 
 5.产品有效期和包装
 申报产品应当参照现行有效的《无源植入性医疗器械货架有效期注册申报资料指导原则(2017年修订版)》(国家食品药品监督管理总局通告2017年第75号)提供产品货架有效期的验证资料。货架有效期验证资料中需要明确灭菌产品的包装材料、包装工艺及方法、加速老化试验或/和实时老化试验报告。加速老化试验中应明确试验温度、湿度、加速老化时间的确定依据。老化试验后需要对包装完整性和包装强度的评价试验,如染色液穿透试验、气泡试验、材料密封强度试验、模拟运输等。若申请人提供其他医疗器械产品的货架有效期验证资料,则应当提供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证明资料。不同包装、不同灭菌方式的产品应当分别提供验证资料。
 
 对于非灭菌产品,货架有效期的确定应当建立在科学试验的基础上,如稳定性试验,其目的是考察产品在温度、湿度、光线的影响下随时间变化的规律,为产品的生产、包装、贮存、运输条件提供科学依据,同时通过试验建立产品的有效期。因此,申请人在申报产品注册时应当提供产品有效期的验证报告及内包装材料信息。
 个性化医疗器械的有效期还应当满足临床交付时限的要求。
 
 6.动物实验
 6.1实验设计原则
 如无法论证申报产品的关键性能指标(如理化性能、多孔结构特征等)、适用范围与境内已上市产品具有一致性,可以使用适当的动物模型对产品性能进行临床前评价。以观察多孔结构产品骨整合效果为例,临床前动物实验的设计应当考虑如下几个方面:
 
 6.1.1动物模型的选择:选择的动物模型应当能代表该产品的适用范围/适应症、推荐使用的解剖部位、与内固定和/或外固定器械配合使用、产品特有的使用方法。动物模型的设计需考虑动物骨骼自身修复能力对实验结果的影响。动物模型应当选择骨骼成熟的动物。动物模型使用遵循预期用途的近似原则。
 6.1.2实验分组:实验设计应当进行合理分组,注意设置全面的对照组,以确保结果的科学性。可包括实验组、同类产品对照组、假手术组。
 6.1.3对照样品的选择:可选用境内已上市同类产品作为同类产品对照组的样品,建议对照样品的形状、尺寸、适用范围与实验样品近似。
 6.1.4观察期的选择:应当根据产品预期用途(如骨整合情况)设置观察时间点,通常需设置多个观察时间点。
 6.1.5观察指标的选择:根据实验目的和产品设计特征,在各观察时间点选择合理的影像学、组织学、组织形态学指标以及新生骨生物力学性能指标等对样品植入后部位的骨整合情况进行评价。
 
 6.2实验报告应当包含的项目和内容
 6.2.1实验目的
 申请人根据产品的设计特征和预期适用范围,确定实验目的。对于多孔结构产品,证明增材制造多孔结构可与周围骨形成骨整合。
 6.2.2植入样品
 提供实验样品和对照样品在理化表征、加工过程、灭菌方法等方面的比较信息,论述对照样品的选择理由。
 6.2.3实验动物
 提供动物的种属、品系、来源、年龄、性别、体重、饲养环境和条件、动物饮食、动物健康状况(包括意外死亡)等信息。综合考虑观察时间点、各时间点观察指标、各观察指标所需样本量,计算所需的实验动物数量。
 6.2.4动物模型
 提供建模方法和过程,动物模型需涵盖疾病模型、解剖部位、植入尺寸、产品使用方法等信息。论述动物模型的选择理由。
 6.2.5观察时间点
 以列表的形式描述各观察时间点的观察指标。
 6.2.6取样与样品制备
 描述取样方法,记录每一观察时间点的取样动物数量、取出植入物数量。说明采用的组织学切片制备技术,图像分析软件的名称和版本号。
 6.2.7实验结果
 包括肉眼和显微镜观察。包括影像学、组织学、组织形态学指标以及新生骨生物力学性能指标等对样品植入后部位的骨整合情况。
 6.2.8结果评价
 报告应当包括对实验样品和对照样品植入后新骨形成、局部组织反应的综合评价及比较。
 
 (十)产品技术要求
 产品技术要求应当按照《医疗器械产品技术要求编写指导原则》(国家食品药品监督管理总局通告2014年第9号)进行编写。同时结合产品具体适用的指导原则或者相关国家标准、行业标准以及产品特点,明确保证产品安全、有效、质量可控的各项性能指标和检验方法。如对于髋关节假体,应当同时参考《髋关节假体系统注册技术审查指导原则》(国家食品药品监督管理总局通告2017年第23号)和YY 0118的相关要求编写产品技术要求。
 
 产品技术要求中指标应当针对终产品制定,且性能指标不应当低于产品适用的强制性国家标准和/或强制性行业标准,检验方法应当优先考虑采用公认的或已颁布的标准检验方法,包括推荐性标准,应当注明相应标准的编号和年代号。
 
 (十一)同一注册单元内注册检验典型性产品确定原则
 同一注册单元内所检测的产品应当是能够代表本注册单元内其他产品安全性和有效性的典型产品。原则上应当选择等效模型产品进行注册检验。
 
 (十二)产品生产制造相关要求
 1.个性化增材制造医疗器械医工交互条件
 个性化增材制造医疗器械的生产和验证过程,特别应当对设计软件、打印设备、打印工艺、后处理工艺,以及原材料和产品的测试,以及清洗、包装和灭菌等方面进行控制。
 
 1.1个性化增材制造软件、设备和材料
 1.1.1软件
 论证患者影像数据采集、处理、传输、三维建模、性能预测(如力学分析)相关软件的兼容性、容错及可重复性、数据正确性和完整性,确保实现预期性能。应当明确所使用软件名称和版本号。需经过医工交互平台或介质进行数据传递时,应当对平台、介质经过必要的验证。
 与个性化增材制造医疗器械产品的设计、生产相关的关键软件,申请人应当定期对其有效性进行确认。当软件需要更新及升级时,也必须进行再次确认。
 
 1.1.2设备
 建立完善的设备安全确认、操作确认、性能确认等制度,确保符合要求的设备在合格的环境中被正确的使用。定期对设备的控制程序进行验证,阐述控制程序的验证方法,避免控制程序的错误而引起的不良后果。若设备的控制程序更新或升级,应当及时确认。
 
 1.1.3材料
 明确原材料和加工助剂、添加剂、交联剂的初始状态,包括材料或化学信息(通用名称、化学名称、商品名称、材料供应商等),以及材料参数和包含测试方法的材料分析证书,建立对其原材料化学成分的检验方法。原材料的化学成分与成品性能直接相关,如影响加工工艺的粉末形貌,粉末颗粒的粒径及其分布以及流动性、松装密度、氧含量等指标,应当符合适用的国际、国家和行业标准。
 
 增材制造过程中,初始材料可能发生重大的物理和/或化学改变。因此,应当检测打印前后材料物理和化学参数的变化,评估对于终产品的影响。对于部分可回收、再利用的打印原材料,应当明确打印环境(热、氧气、湿度、紫外线等)对材料的化学成分和物理性能(粉末流动性、粒径等)的影响,论证工艺稳定性和临床可接受性,确定重复使用的次数以及新粉和旧粉(非回收料)的混合比例。建立材料回收、再利用标准操作流程。
 
 1.2打印工艺验证
 根据产品的性能要求和预期用途,明确3D打印舱室环境以及材料成型关键参数,并论证合理性。同时,应当验证设备的稳定性。应当针对选用的增材制造工艺及工艺参数进行验证,证明满足预期性能。如工艺参数发生变化,应当论证其性能不低于原有要求。
 
 研究下列参数对产品或组件的影像,包括器械或组件在打印空间中的放置位置、打印方向、打印层厚、器械间距、打印支撑物的位置、类型和数量等。
 
 1.3后处理方法以及验证
 后处理可能包括机加工、热等静压、热处理、支撑物或残留粉末去除、表面处理等。应当评估后处理工艺对材料和终产品的安全、有效性的影响。
 
 1.4产品的测试
 个性化增材制造医疗器械半成品和成品应当考虑下列测试:
 1.4.1产品材料的化学成分和力学性能应当符合申报材料的相关标准,例如内部质量、显微组织、力学强度、规定非比例延伸率等。
 1.4.2产品表面质量、尺寸及精度。评价产品与提供的3D打印的骨骼模型的匹配性及适用性。
 1.4.3产品内部结构,例如仿生多孔结构的孔径、丝径、孔隙率等。
 1.4.4产品的功能性评价,例如产品的静态轴向压缩刚度、静态轴向压缩***大载荷、静态轴向剪切***大载荷、动态轴向压缩强度、动态轴向剪切强度、静态扭转***大扭矩、动态扭转性能评价、静态轴向压缩沉陷刚度、动态疲劳等,这些分析应当与产品预期使用部位和预期用途相适宜。
 ***差情况的选择应当结合产品材料属性测试和有限元模拟等生物力学分析。如必要时,可通过对抗压能力、抗拉能力、抗扭转能力、抗侧弯能力的测试,获得有限元分析所需的材料属性参数。
 1.4.5产品的生物相容性测试。
 1.4.6产品的清洗及无菌检测。
 
 2.增材制造医疗器械医工交互能力确认
 2.1个性化设计
 本部分内容是在《医疗器械生产质量管理规范》(国家食品药品监督管理总局公告2014年第64号)设计与开发章节的基础上,结合个性化增材制造医疗器械的特殊性制定,预期满足用于注册申报的个性化增材制造医疗器械设计开发的基本要求。
 应当由临床医生、影像科医生、工程师等多学科背景人员共同组建医工交互团队。参与医工交互设计的人员,应当经过与其岗位要求相适应的培训,具有相应理论知识和实际操作能力,并制定人员上岗前医工交互能力确认的标准操作流程,明确相关人员在设计开发中的职责与权限。设计与开发环节的相关过程应当文件化。
 
 2.1.1设计开发的输入
 医工交互设计人员共同完成产品设计,签字确认个性化增材制造产品设计所需的设计要求清单,包括患者影像数据、手术方案、个性化增材制造产品要求(材料、结构、尺寸、包装及交付方式等)、配套使用的器械要求等满足产品预期用途的相关参数和要求。
 
 患者影像数据应当包括满足临床需求的关键参数,记录所使用软件名称和版本号,采取明确措施减少CT和MRI检查中含金属假体的伪影,并明确可追溯性。采集患者影像数据时,要确保信息安全、完整,并采取可靠措施保护患者隐私。上述内容由影像科医生签字确认。

行业方案
热门动态

0512-50126171
合作交流

2017- Copyright by

苏ICP备17075149号-3

苏ICP备17075149号-4

公众号