骨植入試驗

1、試驗目的

本方法系將植入物插入試驗動物的骨組織內，對試驗樣品植入物與對照樣品植入物的生物學反應進行比較，評估骨組織對植入材料的生物學反應。植入部位宜根據材料的最終用途選擇松質骨“海綿狀”或皮質骨。

2、試驗依據標準

GB/T 16886.6 -2022 醫療器械生物學評價 第6部分：植入后局部反應試驗；

ISO 10993-6:2016 Biological evaluation of medical devices—Part 6: Tests for local effects after implantation。

3、樣品制備

固形樣品可加工成螺釘狀或刻有螺紋，以使植入物在骨內能保持最初的穩定性。如無法加工成螺釘狀，可制成圓柱形。根據材料屬性和試驗目的可采用其他樣品形狀（如棒狀、糊劑）。

植入物尺寸根據選用的試驗動物和骨的大小來確定，骨干中部皮質骨內植入物應考慮下列典型的尺寸：

a）兔：直徑2mm, 長6mm的圓柱狀植入物；

b）犬、綿羊和山羊：直徑4mm、長12mm的圓柱狀植入物；

c）兔、犬、綿羊、山羊和豬：2mm~4.5mm 骨內螺釘式植入物。

4、對照樣品的選擇

對照樣品可以為上市對照，也可以依據GB/T 16886.12 附錄A 選擇陰性對照材料，如PE, 硅樹脂、氧化鋁、不銹鋼。

5、實驗動物

植入物應植入嚙齒動物、犬、綿羊、山羊、豬或兔的骨內，按照ISO 10993-2規定的原則選擇其中的一種動物。種屬間骨的生理學差異至關重要，宜在植入前先對其進行評估。另外，相同種屬的非特定目的選育的動物之間骨質量可能會有變異，并且可能需要測定骨密度，以識別合適的試驗動物和解釋試驗結果。

6、植入部位

試驗和對照樣品應采用等效的解剖位點，試驗植入物應植于對照植入物的對側。選擇植入部位應使植入物移位的風險為最低。每一植入期應評價至少10個試驗樣品和10個對照樣品。用于評價一種材料的組織樣本應至少取自3只動物。

植入部位的數目應按下列：兔每只最多應有6個植入部位，包括3個試驗樣品和3個對照樣品。犬、綿羊、山羊或豬每只最多應有12個植入部位，包括6個試驗樣品和6個對照樣品。任何一直動物不應植入多于12個樣品。

選擇動物大小、動物體重和年齡以及植入部位時，宜確保植入物放置不會造成試驗部位病理性骨折的重大風險。使用年幼動物時，確保植入物避開骺區或其他未發育成熟骨尤為重要。

7、植入步驟

進行骨制備時，采用低轉速并間歇地在骨上鉆孔，操作時用生理鹽水和吸引器進行充分灌洗，因為過熱可導致局部組織壞死。

植入物直徑與骨植入床適配良好對于避免纖維組織向骨內生長至關重要。

暴露每個股骨或脛骨的皮質，鉆出適量的孔用于植入樣品、兔最多制備3個孔，較大動物最多制備6個孔，植入前將孔擴至最終直徑或攻出螺紋。柱狀樣品用手指按壓嵌入，螺釘狀植入物用器械按預定轉矩旋緊到位并記錄該轉矩。

8、植入周期

應根據臨床可能接觸時間，或是持續至相應生物學反應達到或超過某一穩定狀態的時間，來確定試驗周期，所選擇的時間點應進行說明和論證。確保生物學組織反應達到穩定狀態。表1為標準推薦的長期植入觀察期選擇。

表1. 皮下組織、肌肉、骨長期植入試驗觀察期選擇

9、取樣

到試驗終點時，安樂處死動物后，解剖取樣。制作病理切片，HE染色。

10、生物學反應評價

通過記錄不同時間點觀察到的肉眼和組織病理學反應來評價生物學反應。將試驗樣品、對照樣品或假手術部位的反應進行比較。依據GB/T 16886.6 附錄E進行植入后局部生物學反應評分。與上市對照或者音信對照比較，依據下表判定器械的組織反應。

表6. 組織病理學結果判定