【国家标准(GB)】 医疗器械生物学评价 第4部分:与血液相互作用试验选择

ICS 11. 040. 01
中华人民共和国国家标准
GB/T16886.4—2003/IS010993-4.2002医疗器械生物学评价
第4部分：与血液相互作用试验选择Biological evaluation of rnedical devices--Part 4:Selection of tests for interactions with blood(ISO10993-4:2002IDT)
2003-03-05发布
中华人民共和国
国家质量监督检验检疫总局
2003-08-01实施
GB/T 16886.4--2003/IS0 10993-4.2002GB/T16886的本部分等同采用国际标准ISO10993-4：2002《医疗器械生物学评价与血液相互作用试验选择》。
GB/T16886的总题目是医疗器械生物学评价，由下列部分组成：第1部分：评价与试验；
第2部分：动物保护要求；
-第3部分：遗传毒性、致癌性和生殖毒性试验；第4部分：与血液相互作用试验选择；第5部分：体外细胞毒性试验；
第6部分：植入后局部反应试验；第7部分：环氧乙烷灭菌残留量：第8部分：生物学试验参照材料的选择与限定；第9部分：潜在降解产物的定性与定量框架；第10部分：刺激与致敏试验；
第11部分：全身毒性试验；
第12部分：样品制备与参照样品；第13部分：聚合物降解产物的定性与定量：第14部分：陶瓷降解产物的定性与定量；第15部分：金属与合金降解产物的定性与定量；第16部分：降解产物与可溶出物毒代动力学研究设计；第17部分：可溶出物充许限量的确立；第18部分：材料化学定性。
有关其他方面的生物试验将有其他部分的标准。本部分的附录A、附录B、附录C均为资料性附录。本部分由国家药品监督管理局提出。本部分由全国医疗器械生物学评价标准化技术委员会归口。-第4部分：
本部分起草单位：国家药品监督管理局济南医疗器械质量监督检验中心、天津市医用生物材料监测研究中心。
本部分主要起草人：由少华、史弘道、吴平、刘欣。51
GB/T 16886.4—2003/ISO 10993-4:2002引
医疗器械与血液相互作用试验方法的选择和设计应考虑器械设计、材料、临床有效性、使用环境和风险受益情况，这些具体要求只能包括在产品标准中。GB/T16886本部分的原始出处是《美国国家心、肺、血液研究工作组报告[29]第9章和第10章；血液/材料相互作用指南》。该报告目前已进行了修订2了。52
GB/T 16886. 4--2003/ISO 10993-4:2002医疗器械生物学评价
第4部分：与血液相互作用试验选择GB/T16886的本部分给出了医疗器械与血液相互作用评价的通用要求。GB/T16886的本部分规定了：
a）按照GB/T16886.1/ISO10993-1规定的预期用途和接触时间对接触血液的医疗和牙科器械进行分类：
器械与血液相互作用基本评价原则b)
c）根据具体器械分类，结合试验基本原理和科学依据选择给定试验的原则。由于受器械与血液相互作用方面的认识以及试验的准确度所限，不能规定详细的试验要求，因而GB/T16886的本部分只是对生物学评价进行概括性的描述，不对具体器械提供试验方法指南。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T16886本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
GB/T16886.1—2001医疗器械生物学评价第1部分：评价与试验（idtISO10993-1：1997）GB/T16886.2-2000医疗器械生物学评价第2部分：动物保护要求（idtISO10993-2:1992）3术语和定义
GB/T16886.1/ISO10993-1中确立的以及下列术语与定义适用于GB/T16886本部分。3.1
血液/器械相互作用blood/device interaction血液或血液成分与器械间的相互作用所导致的对血液、器官、组织或器械的影响。注：这些影响或许有/或无临床意义或不希望产生的后果。附录A给出了血液或血液成分与器械间的相互作用方面的详细信息。
半体内ex yivo
试验系统用术语。该系统是从人体或试验动物体直接将血液引人一个置于体外的试验容器中。注：如果使用动物模型，血液可直接返回动物体内（循环），也可收集至试管内进行评价（单向通过）。3.3
血栓形成thrombosis
由血栓引起的血管、器械部分或完全闭塞的体内现象。注1：血栓形成的定性包括在动物或临床装置上进行的半体内和体内方法。注2：血栓由红细脑、聚集血小板、纤维蛋白和其他细胞戒分组成。53
GB/T 16886.4--2003/IS0 10993-4:20023.4
凝血 coagulatien
疑斑困子级联活化作用所致的现象。注：体内或体外綫触器械之后，可测定概血级联困子和纤维激白搭解系统。3.5
血小板 platelet
存在于循环中的无核细胞体，粘附于表面并聚集成止血栓子以减少出血。注：血小板试验链括血小板短量测定以及血小板绒构与功谢的分析。斌验包括分析血小板释放的或粘附于器械表面的血小板菌子或血小板表面成分。3.6
hnenntology
康液学
对血液方面的研究，包括对血细胞和血浆成分的定量测定。3.7
补体系统
complement system
先天免疫系统的一部分，由数种血浆蛋白质组成，包括酶和细胞受体。注：补体成分产生的效应分子，与炎症、吞壁作用和细疼辨有关。缩略语
下列缩略语适用于本部分。
C3a,C5a
D-Dirner
P-selectin
替代途径补体激活产物
β血栓球蛋白
经典途径补体激活产物
从C3和C5裂解出的(活化的）补体产物L选择素
50%溶血的补体
计算机断层摄影技术
特异纤维蛋白降解产物（因子YⅡ交联纤维蛋白）体外膜氧合器
酶联免疫吸附试验
电子显徽镜
纤维蛋白/纤维蛋白原降解产物
纤维蛋白然A
凝血酶原激活片段1+2
中央C补体激活产物
下腔静脉
磁共振成像
能识别瓶小板表面糖蛋白Ⅱb/Ⅱa激活形态的单克隆抗体正电子断层X线摄像
羅小板因子
富血小板血浆
凝血酶原时间
部分凝血激活酶时间
血小板或内皮细胞释放反应期间显露的受体RIA
SC5b-9
放射免疫测定
GB/T 16886.4-—2003/IS0 10993-4:2002血小板释放反应期间识别显露的α颗粒膜成分P-selectin的单克隆抗体末端途径补体激活产物
凝血酶-抗凝血酶复合物
末端补体复合物
凝血酶时间
von Willebrand 因子
与血液接触器械的类型（按GB/T16886.1/ISO10993-1分类）5.1
非接触器械
例如体外诊断器械。
5.2外部接入器械
这类器械与循环血液接触，作为通向血管系统的管路。如GB/T16886.1/ISO10993-1中所包括的器械。
a）与血路间接接触的外部接人器械包括以下器械(不局限于此)：插管；
延长器，
血液采集器械；
一血液及血制品贮存和输注器械（如管、针、袋）；-细胞贮存器：
b）与循环血液接触的外部接人器械包括以下器械(不局限于此)：动脉粥样硬化切除术器
血液监测器；
导管；
导丝：
血管内窥镜；
血管内超声器械；下载标准就来标准下载网
血管内激光系统；
冠状逆行注导管；
心肺旁路回路：
一体外膜式氧合器：
血液透析器/血被过滤器，
血液成分采输器；
血液特异性物质吸附器
心血管介人器械；
经皮循环辅助系统。
5.3植入器械
植人器械大部分或全部植人血管系统，包括以下器械（不局限于此）：瓣膜成形环；
机或组织心脏瓣膜；
人工或组织血管移植物，
循环辅助器械（心室辅助器械、人工心脏：动脉内球泵），下腔静脉过滤器；
GB/T16886.42003/IS0 10993-4:2002塞器械：
血管内植人物；
植入式除颤器和复律器；
支架：
动静脉分流器：
血液监测仪；
一血管内药物释放导管：
起搏器导线；
血管内膜式氧合器（人工肺）；去白细胞滤器。
6血液相互作用特性
6.1总则
6.1.1图1列出了一个判定流程图，可用于确定是否需要进行血液相互作用试验。根据检测的主要过程或系统可将血液相互作用分为五类。表1和表2列出了与循环血液接触器械举例和器械适用试验类别。注：本标准是一协调性标准，在器械具体特性的基础上可研究制定出合理的原理来证明不间类型的选择。血栓形成试验为判定器械性能的常用优选方法，在很多情况下，血栓形成试验综合了凝血、血小板、血液学和补体系统试验原理。
医疗器械如已有产品标准，标准中的生物学评价要求和试验方法优先于本部分的总则。6.1.2如有可能，试验系统应模拟器械临床使用时的几何形状和与血液接触的条件；包括接触时间、温度、灭菌条件和血流条件。对有一定几何形状的器械，应评价试验参数（浓度每单位体积）与接触表面积(cm2）之比。
只对血液接触部件进行试验，应根据当前技术水平选择方法和参数。6.1.3试验应设立相应的对照，除非能证明这些对照可以省略。如有可能，试验应包括临床已应用过的相关器械或经鉴定过的参照材料力。所用参照材料应包括阴性对照和阳性对照。所有供试材料和器械应符合制造商和实验室的全面质量控制和质量保证规范，并应能识别出材料和器械的来源、制造商，等级和型号。6.1.4对器械部件待选材料可能会进行筛选试验。但该类试验不能替代完整供试器械或器械部件在模拟或加严的临床应用条件下进行的试验。6.1.5如不是模拟器械使用条件进行的试验，或许不能准确反映出临床应用中发生的血液/器械相互作用的性质，如一些短期体外或半体内试验难以预示长期的体内血液/器械相互作用L25JL26。6.1.6根据以上所述，预期用于半体内（外部接人器械）的器械应在半体内条件下进行试验，而用于体内（植人物）的器械则应在尽可能模拟临床使用的条件下，在动物模型上进行体内试验。体外试验也适用筛选外部接入器械或植人物，但不能准确预示长期，重复或永久接触的血液/器6. 1.7
械相互作用（见6.3.1）。不接触血液的器械不需要评价血液/器械相互作用。与循环血液接触时间很短的器械（如手术刀、皮下注射针、毛细吸管）一般不需要进行血液/器械相互作用试验。6.1.86.1.6和6.1.7与第5章图1和表2中所述为6.2.1中所列试验的选择指南。6.19各种用于采集血液和进行血液体外试验的一欢性使用实验室器具均应进行评价，以证实对所进行的试验无明显干扰作用。
6.1.10如果是按标准所述的方法选择试验并在模拟临床应用条性下进行试验，这种试验结果能预示器械的临床性能，但物种差异和其他因素世可能会限制试验的预测性。6.1.11由于物种间血液反应的差异性，试验应尽可能使用人血：在必须使用动物模型时，如用于评价56
GB/T 16886.4—2003/IS0 10993-4: 2002是
精味书妞
有基区
（源车）
解回耳
GB/T16886.4--2003/IS010993-4:2002器械的长期，多次或永久接触相互作用时应考虑血被反应中的物种差异性。人与其他灵长类动物的血液等级和反应性是非常相近的E26}，使用家兔、猪、牛、绵羊或狗等动物进行试验也能获取令人满意的结果。但由于物种间可能存在明显的差异性（如犬科类动物比人更容易发生血小板粘附、血栓形成[2]和溶血），因此对所有动物研究结果均应予以谨慎的解释。试验所用动物和动物数目应予以证明是合理的（见GB/T16886/ISO10993-2）。注：欧盟法规（86/906/EEC)和有些国家的法规中禁止使用灵长类动物进行血液相容性试验和医疗器械试验6.1.12除非器械设计成在含抗凝剂条件下应用，一般在体内和半体内试验中应避免使用抗凝剂。由于抗凝剂的种类和浓度会影响血液/器械相互作用，因此应对所用抗凝剂的种类和浓度子以判定。在评价与抗凝剂一起应用的器械时应采用临床使用的抗凝剂浓度范围，表1与循环血液接触器械或器械部件和适用试验分类外部接入器械器械举例
动脉粥样硬化切除术器械
血液监测器
血液存和输注设备、血液采巢器械、延长器体外膜式氧合器系统、血液透析器/血液过滤器、经皮循环辅助系统
导管、导丝、血管内窥镜、血管内超声器械、激光系统、冠状逆行灌注导管
细胞贮存器
血液特异性物质吸附器械
血液成分采输器
a只作溶血试验。
血栓形成
表2与循环血液接触器械或器械部件和适用试验分类一器械举例
血栓形成
燃膜成形环、机械心脏瓣膜
主动脉内球囊泵
人工心脏，心室辅助器撼
栓塞器械
血管内植人物
植人式除颠器和复律器
起搏器导线
去白细胞滤器
人工（合成）血管移植物（片）、动静脉分流器支
组织心脏瓣膜
组织血管移植人物（片）、动静酥分瘫器静脉腔滤器
a只作溶血试验。
试验分类
血小板
血液学
一植入器械
试验分类
血小板
血液学
补体系统
补体系统
GB/T 16886.4-2003/IS0 10993-4:20026.1.13对已经临床认可器械的更改应考虑其对血液/器械相互作用和临床性能的影响。这类变动包括在设计、几何形状方面的改变、表面的变化或材料主要化学成分的改变，以及在材质、多孔性或其他性能方面的改变，
6.1.14试验应反复进行足够的次数，包括适宜的对照试验，以能够进行数据的统计学评价。某些试验方法因具有波动性，所以要反复试验多次才有意义。对血液/器械接触的延期重复研究还可提供关于血液/器械相互作用的时间因素方面的信息。6.2试验与血液相互作用类别
6.2.1推荐的器械与血液相互作用试验根据器械的类型，推荐试验分类按表3和表4。根据检测的主要过程或系统可将血液相互作用分为五类：a）血栓形成（见3.3)；
b）凝血（见3.4)；
c）血小板和血小板功能（见3.5)；d）血液学（见3.6)：
e）补体系统（见3.7)。
这些试验的原理和科学依据参见附录B。6.2.2非接触器械
这类器械不要求进行血液/器械相互作用试验。次性使用试验器具应经过确认，以排除材料对试验精确性的影响。
6.2.3外部接入器械
对照表1和表2确定出具体器械的血液相互作用类别后，表3可作为指南用于选择外部接人器械的适用试验，以合理地评价血液相互作用（见6.1.6）。试验选择标准根据所评价的具体器械而定。6.2.4植入器械
对照表1和表2确定出具体器械的血液相互作用类别后，表4可作为指南用于选择植人器械的适用试验，以合理地评价血液相互作用（见6.1.6）。试验选择标准根据所评价的具体器械而定，6.2.5说明与限定
目前已有适用于人血试验的免疫测定法，但通常不适用于其他物种。人体试验器具一般不与其他物种血液交叉反应，但有些非人灵长类动物除外。在设计试验系统时，应注意确保实际测得的激活作用是试验材料所引起，而不是试验系统产生的假象。使用人血的体外和半体内模拟试验常需要测试用的血浆。应根据试验条件进行低、中、高度稀释，以确定免疫测定法的有效范围。仅在有效检测范围内测得的结果在出具报告时应谨慎解释，还应注意要确保供试样品的稀释范围是可测得的由于材料特性不合格或血液试验前的不正确操作，在评价血液/器械相互作用中可能会出现与实际不相符之处。例如，在研究只依赖于一种试验模式时，或试验中可能带人与试验材料或器械无关的异物。此外处于低流速（静脉）环境中的材料与处于高流速（动脉）环境中的材料与血液的相互作用有较大差异，改变试验方案或改变血流条件会使材料体内血液相容性表观发生改变。6.3试验类型
6.3.1体外试验
体外试验方法应考虑的因素包括血细胞比容、抗凝剂、样本采集、样本年龄、样本贮存、供氧，以及pH值、温度、试验与对照试验的顺序、表面积与体积之比和血流动力条件（特别是壁剪切率）。试验应尽快进行、一般在 4 h内，因为采血后血液的某些性能会迅速发生改变。6.3.2半体内试验
半体内试验适用于半体内器械，例如外部接人器械。半体内试验也适用于像血管移植物这样的体内器械，但这种试验不能替代植人试验。GB/T 16886.4--2003/IS0 10993-4:2002半体内试验系统适用于监测血小板粘附、栓子形成、纤维蛋白原沉积、血栓重量、白细胞粘附、血小板消耗和血小板激活[20E30T48]。用多替勒或电磁流量探测头可测量血流速度，血流变化可指示血栓沉积和栓塞形成的程度和过程。
许多半体内试验系统应用放射性同位素标记血液成分以监测血液/器械相互作用，血小板和纤维蛋白原是最常用的放射性同位素标记血液成分。通过严格控制试验步骤，可将标记过程引起的血小板反应性变化控制在最低程度[23]24[25]半体内试验与体外试验相比，其优点在于使用流动的本体血（提供了生理血流条件），由于能改变试验容器，故能评价多种材料，还可对一些状况进行实时监测。缺点则是各试验之间的血流条件不一致，动物间血液的反应不同，可供评价的时间间隔相对较短。建议在试验中采用同一动物进行阳性与阴性对照试验。
表3外部接入器械试验方法
试验分类
血栓形成
血小板
血液学
补体系统
闭塞百分率
流速降低
重量分析（血栓重量）
评价方法
光学显微镜（粘附的血小板，白细胞，案集物、红细胞、纤维蛋白等）器械产生的压降
血栓成分的标记抗体
扫描电镜(血小板粘附和聚巢；血小板和白细胞形态;纤维蛋白等）PTT(非活化）
凝血酶生成：特异性凝血因子评价;FPA、D-二璨体、Fi+2、TAT血小板计数/粘附
血小板聚集
模板出血时间
血小板功能分析
PF- 4、β- TG;血栓烷 B2
血小板活化标记
血小板徽粒
放射性同位素\In标记的残存血小板彻玛成像白细胞计数（有或无分类计数）白细胞活化
网织红细胞计数；外周血细胞活化特异性释放产物（例如粒细胞）C3a.C5a.TCC.Bb,iC3b,C4d2,SC5b-9CH50、C3 转化酶、C5 转化酶
\lIn标记推荐用于长期或重复
应用(>24 h30 d)和永久接触
(>30 d)
试验分类
血栓形成
血小板
血液学
补体系统
GB/T16886.4--2003/IS010993-42002表4植入器械试验方法
评价方法
扫描电镜（血小板粘附和聚集：血小板和白细胞形态；纤维蛋白等）闭塞百分率
流速降低
血栓成分的标记抗体
器械检（肉眼和显微镜下）;组织病理学末端器官剖检（肉眼和显微镜下）；组织病理学特异性凝血因子测定;FPA、D-二聚体、Fi+2、PAC-1、S-12、TATPTT(非活化）、PT、TT：血浆纤维蛋白原,FDPPF- 4、β-TG;血栓烷 B
血小板活化标记
血小板微粒
放射性同位紊1In标记的残存血小板恤玛成像血小板功能分析
血小板计数/粘附
血小板聚集
白细胞计数（有或无分类计数）白细胞活化
网织红细胞计数;外周血细胞活化特异性释放产物(例如粒细胞）C3a.C5a.TCC.Bb.iC3b、C4d、SC5b-9CH50.C3转化酶、C5转化酶
6.3.3体内试验
体内试验系将材料或器械植人动物体内。用于体内试验的器械有血管补片、血管移植物、瓣膜环、心脏瓣膜和辅助循环器械。
对于大多数体内试验，测定血液管道是否开放是衡量试验成败的最常用方法。器械取出后测定闭塞百分率和血栓重量，应通过肉眼及显微镜仔细检查器械下游器官，评价器械上形成的血栓梗塞末端器官的程度。此外，周围组织和器官的组织病理学评价也是有价值的。肾脏特别易于滞留肾动脉上游的植入器械（如心室辅助器械、人工心脏、主动脉人工移植物）形成的血栓[19]。目前已有无需试验结束即可评价体内相互作用的方法，如用心动图测定移植物开放性或器械上的血栓沉积，放射成像技术则可用于监测体内各个时期血小板的沉积情况。血小板存活与消耗可提示血液/器械相互作用和由新内膜形成或蛋白质吸附引起的钝化反应。有些体内试验系统中材料特性可能不是血液/器械相互作用的主要决定因紊，确切地说就是血流参数、柔顺性、多孔性及植人物设计可能比材料本身的血液相容性更为重要。比如，对同一种材料，流速的高与低会导致截然不同的结果。在这种情况下，体内试验系统性能要比体外试验结果更具重要性。61
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