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醫(yī)療器械臨床試驗(yàn)前動物實(shí)驗(yàn)的考慮要點(diǎn)
發(fā)布日期:2021-04-27 12:03瀏覽次數(shù):4269次
醫(yī)療器械臨床前動物實(shí)驗(yàn)研究是許多Ⅲ類醫(yī)療器械,特別是創(chuàng)新型醫(yī)療器械進(jìn)行臨床試驗(yàn)研究之前需要開展的重要項(xiàng)目。醫(yī)療器械安全性和有效性評價中動物試驗(yàn)是重要手段之一。

引言:醫(yī)療器械臨床前動物實(shí)驗(yàn)研究是許多Ⅲ類醫(yī)療器械,特別是創(chuàng)新型醫(yī)療器械進(jìn)行臨床試驗(yàn)研究之前需要開展的重要項(xiàng)目。醫(yī)療器械安全性和有效性評價中動物試驗(yàn)是重要手段之一。

醫(yī)療器械臨床試驗(yàn).jpg

醫(yī)療器械臨床試驗(yàn)前動物實(shí)驗(yàn)研究,作為在臨床試驗(yàn)之前初步驗(yàn)證醫(yī)療器械安全性及有效性的手段,對于尚沒有大量臨床應(yīng)用歷史的高風(fēng)險醫(yī)療器械以及創(chuàng)新型醫(yī)療器械來說是必要的試驗(yàn)。我國在2016年3月23日發(fā)布了《醫(yī)療器械臨床試驗(yàn)質(zhì)量管理規(guī)范》,在該管理規(guī)范中,明確要求在臨床試驗(yàn)研究之前申請者應(yīng)當(dāng)完成必要的動物試驗(yàn)研究以及風(fēng)險分析。關(guān)于是否需要做臨床前動物試驗(yàn)研究應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的風(fēng)險分析進(jìn)行判斷。

2019年4月19日,國家藥品監(jiān)督管理局(NMPA)發(fā)布了《醫(yī)療器械動物實(shí)驗(yàn)研究技術(shù)審查指導(dǎo)原則第一部分:決策原則》,對如何決策是否有必要進(jìn)行臨床前動物實(shí)驗(yàn)研究給出了指導(dǎo)性建議。同日,NMPA發(fā)布了《腹腔內(nèi)置疝修補(bǔ)補(bǔ)片動物實(shí)驗(yàn)技術(shù)審查指導(dǎo)原則》,給出了針對該類產(chǎn)品開展動物實(shí)驗(yàn)研究的具體要求。另外,全國外科植入物與矯形器械標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會組織工程醫(yī)療器械產(chǎn)品分技術(shù)委員會(SAC/ TC110/SC3)組織制定了幾項(xiàng)動物實(shí)驗(yàn)研究相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),即YY/T 0606.10-2008“組織工程醫(yī)療產(chǎn)品第10部分:修復(fù)或再生關(guān)節(jié)軟骨的植入物體內(nèi)評價指南”、YY/T 1575-2017“組織工程醫(yī)療器械產(chǎn)品修復(fù)和替代骨組織植入物骨形成活性的評價指南”、YY/T 1598-2018“組織工程醫(yī)療器械產(chǎn)品骨用于脊柱融合的外科植入物骨修復(fù)或再生評價試驗(yàn)指南”、YY/T 1636-2018“組織工程醫(yī)療器械產(chǎn)品體內(nèi)臨界尺寸骨缺損的臨床前評價指南”。這些標(biāo)準(zhǔn)針對軟骨和骨植入物的臨床前動物實(shí)驗(yàn)研究,給出了實(shí)驗(yàn)動物的選擇、觀察周期及觀察終點(diǎn)指標(biāo)的確定等具體要求和指導(dǎo)。

 
在臨床前動物試驗(yàn)研究中,試驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)、可靠、準(zhǔn)確、科學(xué)是實(shí)驗(yàn)質(zhì)量保障的基礎(chǔ)。而如何進(jìn)行動物試驗(yàn)的質(zhì)量管理是保障動物試驗(yàn)質(zhì)量的根本。目前國際上,例如美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)已經(jīng)出臺了相關(guān)的指導(dǎo)原則,即“醫(yī)療器械動物試驗(yàn)研究的一般考量”[1],指導(dǎo)醫(yī)療器械在良好實(shí)驗(yàn)室規(guī)范(GLP)框架內(nèi)進(jìn)行醫(yī)療器械的非臨床動物試驗(yàn)研究。我國藥品領(lǐng)域早就發(fā)布了《藥物非臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范》[2],并開始對藥品非臨床研究實(shí)施了GLP管理,為從源頭上提高藥物研究水平,保證藥物研究質(zhì)量發(fā)揮了重要作用。然而,醫(yī)療器械生物學(xué)試驗(yàn)還沒有實(shí)施GLP。GLP管理是保障臨床前動物試驗(yàn)研究質(zhì)量的有力措施,但是,由于醫(yī)療器械非臨床研究在實(shí)施GLP管理中,在各個層面存在著許多挑戰(zhàn),我國在該領(lǐng)域的規(guī)范制訂方面尚在不斷完善過程中。
 
保障醫(yī)療器械臨床前動物試驗(yàn)的質(zhì)量,是科學(xué)評價醫(yī)療器械安全有效性的基礎(chǔ)。本文參考美國關(guān)于醫(yī)療器械動物試驗(yàn)研究的指南,并參考我國藥品領(lǐng)域《藥物非臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范》的要求,就如何在盡可能滿足GLP管理要求之下開展醫(yī)療器械動物試驗(yàn)研究的考慮要點(diǎn)做一概述,以供相關(guān)研究人員參考。
 
1 人員
 
藥品非臨床研究的GLP管理中,對組織機(jī)構(gòu)和人員的配置、職位要求和職能做出了基本的規(guī)定[2],可供醫(yī)療器械的非臨床研究參考。然而,由于醫(yī)療器械動物試驗(yàn)研究可能涉及的大動物種類較多,如犬、豬、羊等,因此,動物試驗(yàn)研究小組應(yīng)包括熟悉這些大動物生理學(xué)及病理學(xué)的獸醫(yī)參加試驗(yàn),其職責(zé)是負(fù)責(zé)動物的飼養(yǎng)管理、發(fā)現(xiàn)并解決不良反應(yīng),并決定是否作出干預(yù)、如何做出相應(yīng)的干預(yù)以及是否出于人道的考慮終止試驗(yàn)流程。另外,醫(yī)療器械的動物試驗(yàn)研究以植入試驗(yàn)為主,因此,獸醫(yī)的職責(zé)還包括保存有價值的組織(特別是局部組織)以及協(xié)助確定器械與不良作用的相關(guān)性。動物模型經(jīng)常會需要特殊的手術(shù)方式,解剖學(xué)限制和創(chuàng)傷閉合的重要特征,研究團(tuán)隊(duì)最需要具有這一部分專業(yè)知識的獸醫(yī)。同時,由于醫(yī)療器械植入或介入試驗(yàn)操作的特殊性,有經(jīng)驗(yàn)的臨床外科醫(yī)生參與植入或介入試驗(yàn)就顯得十分重要。
 
動物試驗(yàn)研究相關(guān)研究人員應(yīng)包括不同技術(shù)人員,如臨床醫(yī)生、獸醫(yī)和獸醫(yī)病理學(xué)及影像學(xué)專業(yè)領(lǐng)域的研究者。應(yīng)保存所有從事動物試驗(yàn)研究或監(jiān)督動物試驗(yàn)研究人員的培訓(xùn)經(jīng)歷和從業(yè)經(jīng)驗(yàn)以及工作描述的檔案。建議應(yīng)基于此人是否適合本研究評估關(guān)鍵人員能力。
 
建議除了組建一支主力人員隊(duì)伍(包括專題負(fù)責(zé)人、質(zhì)量保證部門、相關(guān)主要研究者)之外,篩選確定一定數(shù)量的專業(yè)人員進(jìn)行監(jiān)測、處理和取樣,并在此期間主動監(jiān)測以前的動物試驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)室檢測中出現(xiàn)的風(fēng)險。
 
2 設(shè)施

藥品非臨床研究的GLP管理中,規(guī)定了動物設(shè)施、與受試品和對照品相關(guān)的設(shè)施以及檔案保管設(shè)施的基本要求[2],可供醫(yī)療器械的非臨床研究參考。動物實(shí)驗(yàn)設(shè)施設(shè)計(jì)的主要原則有兩點(diǎn):一是根據(jù)動物保護(hù)的原則,給予實(shí)驗(yàn)動物以合理的動物福利;二是保證動物以較自然的生活方式生活,盡可能減少除實(shí)驗(yàn)本身之外的變量,以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。具體不同設(shè)施環(huán)境的要求見如下逐條的詳述。
 
2.1 動物設(shè)施
 
參考藥品非臨床研究的GLP管理中,除了對能夠滿足研究需要的動物設(shè)施的基本要求[2]之外,動物的基本生存條件,包括最小飼養(yǎng)空間、飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)、照明與環(huán)境溫濕度控制等參數(shù)根據(jù)物種及動物等級的區(qū)別有所不同,可參考GB 14925-2010“實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境及設(shè)施”。動物設(shè)施應(yīng)該足夠大,有滿足實(shí)驗(yàn)要求的動物房間或區(qū)域,以確保物種或試驗(yàn)系統(tǒng)的適當(dāng)分離。然而,在除術(shù)后監(jiān)測期需要單獨(dú)飼養(yǎng)之外,推薦群居飼養(yǎng)動物。建議提供的環(huán)境條件包括玩具、干凈的休息平臺和適當(dāng)?shù)耐嫠Ec運(yùn)動場地。為保持護(hù)理標(biāo)準(zhǔn),建議動物飼養(yǎng)場所(籠具)的地板、墻壁和天花板應(yīng)無孔,以便于表面清潔[3-7]。
 
由于許多Ⅲ類醫(yī)療器械及與外科手術(shù)相關(guān)的植入物需要在亞急性試驗(yàn)期間頻繁觀察,建議研究設(shè)施中修建有進(jìn)入小型康復(fù)室或可提供重癥監(jiān)護(hù)治療(氧氣、用于靜脈給藥的體循環(huán)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程ECG監(jiān)測以及溫度和/或濕度調(diào)整)的封閉設(shè)施通道。另外,建議考慮在封閉的實(shí)驗(yàn)設(shè)施中進(jìn)行一段時間的動物飼養(yǎng),隨后在穩(wěn)定期后運(yùn)輸?shù)礁_放和能夠沐浴陽光的設(shè)施[1]。
 
2.2 與受試物和對照品相關(guān)的設(shè)施
 
《藥物非臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范》第十二條對與受試物和對照品相關(guān)設(shè)施的要求[2]可供醫(yī)療器械非臨床研究參考。
 
2.3 檔案保管設(shè)施
 
除了《藥物非臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范》第十三條對檔案保管設(shè)施的基本要求之外,由于醫(yī)療器械植入或介入手術(shù)操作的復(fù)雜性和風(fēng)險觀測的需要,重要手術(shù)操作的實(shí)時錄像監(jiān)控電子檔案的保管對數(shù)據(jù)溯源和完整性、真實(shí)性和手術(shù)不良結(jié)局與器械本身的關(guān)聯(lián)性評估很重要。計(jì)算機(jī)化的檔案設(shè)施具備阻止未經(jīng)授權(quán)訪問和病毒防護(hù)等安全措施。
 
3 儀器設(shè)備和實(shí)驗(yàn)材料
 
3.1 研究設(shè)備
 
除了《藥物非臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范》第十五至十七條對研究設(shè)備的基本要求之外,鑒于醫(yī)療器械動物實(shí)驗(yàn)研究通常非常復(fù)雜,其所用特殊設(shè)備可能會從委托方向合同研究機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)移,因此,建議委托方與顧問和專題負(fù)責(zé)人仔細(xì)研究實(shí)驗(yàn)中使用的合同設(shè)備保養(yǎng)、維護(hù)的相關(guān)知識。參與動物實(shí)驗(yàn)研究計(jì)劃的人員應(yīng)與將實(shí)際實(shí)施研究的人員盡早進(jìn)行頻繁的交流,以確保研究設(shè)施擁有用于研究的適當(dāng)輔助設(shè)備和資源。特殊設(shè)備的轉(zhuǎn)移流程及認(rèn)證、培訓(xùn)、使用應(yīng)制定相應(yīng)的SOP,做好設(shè)備使用記錄[1]。
 
3.2 受試物和對照品
 
除了《藥物非臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范》第十八條對受試物和對照品的使用和管理的基本要求[2]之外,鑒于醫(yī)療器械的受試物多為固體材料或器械,建議全面表征研究中使用的所有受試物和對照品。由于不斷的工藝改進(jìn)和優(yōu)化,委托方可能在開始臨床研究之前研發(fā)多次重復(fù)的受試物,因此建議在關(guān)鍵的動物實(shí)驗(yàn)研究使用代表最終臨床設(shè)計(jì)的受試物。如果沒有使用最終設(shè)計(jì)的受試物,應(yīng)確定最終的臨床設(shè)計(jì)樣品與動物實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)相比,對患者沒有新的風(fēng)險。建議將受試物和對照品包裝、消毒,并以與臨床產(chǎn)品相同的方式運(yùn)送到研究現(xiàn)場。應(yīng)開發(fā)一種從采購到使用過程中全程跟蹤試驗(yàn)器械和對照器械的方法[1]。
 
4 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
 
實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),指用于非臨床安全性評價研究的動物、植物、微生物以及器官、組織、細(xì)胞、基因等[2]?!端幬锓桥R床研究質(zhì)量管理規(guī)范》第二十條[2]對實(shí)驗(yàn)動物的管理同樣適用于醫(yī)療器械非臨床研究質(zhì)量管理。建議對以下可能會影響實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的因素進(jìn)行評估,以便可以評估其對研究結(jié)果的影響,如(1)環(huán)境因素,包括溫度、光照和物理結(jié)構(gòu);(2)營養(yǎng)狀況;(3)穩(wěn)態(tài)控制,包括電解質(zhì)、血糖、無菌維持和出血控制、輔助診斷工具,以及用于定義或描述受試品或?qū)φ掌放c動物之間的相互作用的材料和方法[1]。
 
4.1 實(shí)驗(yàn)動物的福利和倫理
 
實(shí)驗(yàn)動物的使用應(yīng)當(dāng)關(guān)注動物福利,遵循“減少、替代和優(yōu)化”的原則,具體可參照GB/T 35892-2018 “實(shí)驗(yàn)動物福利倫理審查指南”的要求進(jìn)行。試驗(yàn)方案實(shí)施前應(yīng)當(dāng)獲得動物倫理委員會批準(zhǔn)。
 
應(yīng)排除環(huán)境條件對研究評估的影響,讓所有動物都可以獲得充足的資源,例如食物、水和玩具,以防止欺凌和領(lǐng)地壓力。與操作者的熟悉可以減少動物的背景壓力,從而可以最大限度地減少導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)偏離因素,以防對研究結(jié)果的解釋造成不利影響。此外,應(yīng)制定標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程以提供及時恰當(dāng)?shù)膭游镝t(yī)療護(hù)理[1]。
 
4.2 動物模型選擇的合理性
 
動物模型選擇的思路應(yīng)遵循以下原則:一是要最大程度地模擬預(yù)期臨床應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),包括動物及其相關(guān)環(huán)境和生理特性。二是動物實(shí)驗(yàn)研究實(shí)施的合理性,風(fēng)險分析要素應(yīng)涉及為什么選擇該動物模型。如果動物模型有局限性,器械的一些相關(guān)風(fēng)險最好通過實(shí)驗(yàn)室或者尸體實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評價,并確定其相關(guān)性。除此之外,還應(yīng)確定實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的遺傳學(xué)差異(動物和人的差異)。如實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和人的不同、器械的尺寸和輸送系統(tǒng)差異、器械植入的部位和追蹤方式差異,等等。
 
4.3 動物標(biāo)識
 
實(shí)驗(yàn)設(shè)施應(yīng)有一張有關(guān)動物標(biāo)識、實(shí)驗(yàn)分組、所執(zhí)行程序的類型以及每只動物的命運(yùn)或處置的信息表,以便使任何試驗(yàn)個體和對照動物都受到監(jiān)管。
 
4.4 動物隔離、檢疫與環(huán)境適應(yīng)
 
實(shí)驗(yàn)動物到達(dá)實(shí)驗(yàn)設(shè)施后,應(yīng)記錄實(shí)驗(yàn)動物來源、到達(dá)日期、數(shù)量并進(jìn)行隔離檢疫。動物檢疫可按照GB 14922.1-2001“實(shí)驗(yàn)動物寄生蟲學(xué)等級及監(jiān)測”及GB 14922.2-2011 “實(shí)驗(yàn)動物微生物學(xué)等級及監(jiān)測”進(jìn)行。建議建立標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程,給予動物足夠的隔離和適應(yīng)期以及社會化/群體化程序[8]。應(yīng)盡可能控制疾病和心理壓力的背景水平。農(nóng)場飼養(yǎng)的動物特別容易產(chǎn)生腸道寄生蟲,這些寄生蟲通常在亞臨床水平存在,但是在手術(shù)期和壓力恢復(fù)期可能會引起臨床綜合征狀。為了盡量減少這種偏離因素,建議與主治獸醫(yī)進(jìn)行頻繁的溝通,探討檢測和消除臨床和亞臨床疾病的方法,以確保動物健康。
 
4.5 動物運(yùn)輸
 
為了盡量減少動物在運(yùn)輸過程中的壓力,建議考慮使用帶有高架地板、軟緩沖休息裝置、碳纖維、干草網(wǎng)或其他舒適設(shè)施以及食物/水裝置的運(yùn)輸籠。運(yùn)輸車輛應(yīng)當(dāng)為動物提供暖氣和空調(diào)以盡可能減小運(yùn)輸壓力[8-9]。
 
5 標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程
 
醫(yī)療器械的安全性評估通?;谒峁┯行Э茖W(xué)證據(jù)的動物實(shí)驗(yàn)研究,應(yīng)具有適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程,以確保數(shù)據(jù)的質(zhì)量和完整性。研究機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)制定與其業(yè)務(wù)相適應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程。關(guān)于需要制定的標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程可參考《藥物非臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范》第七章的合計(jì)15項(xiàng)條款。建議動物實(shí)驗(yàn)研究包括適當(dāng)?shù)目刂拼胧┮员M量減少實(shí)驗(yàn)的變異性和差錯。這樣的措施包括但不限于在試驗(yàn)過程中盡量減少影響實(shí)驗(yàn)動物的因素。
 
6 研究工作的實(shí)施
 
6.1 實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)方案制定
 
首先,動物實(shí)驗(yàn)研究必須經(jīng)過周密計(jì)劃。為此,實(shí)驗(yàn)計(jì)劃需要有一定資質(zhì)的機(jī)構(gòu)或者個人提出,由有適當(dāng)資質(zhì)和經(jīng)驗(yàn)的指定的專題負(fù)責(zé)人進(jìn)行指導(dǎo)。專題負(fù)責(zé)人宜在實(shí)驗(yàn)場所辦公,便于指導(dǎo)和監(jiān)督實(shí)驗(yàn)技術(shù)的實(shí)施。專題負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)研究結(jié)果的解釋、分析、形成文件和報告。
 
實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)包括《藥物非臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范》第八章第二十九條中所要求的適用于一般GLP方案的十五項(xiàng)要素,并宜包含如特殊環(huán)境下的研究規(guī)范(操作指南)。任何最終已通過的實(shí)驗(yàn)方案的改變和修改以及修改原因都必須經(jīng)由專題負(fù)責(zé)人簽字并簽署日期。實(shí)驗(yàn)方案和任何修改必須提供給質(zhì)量保證部門檢查。研究開始前需要先通過動物倫理委員會對已確定的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行審批。
 
為了確定實(shí)驗(yàn)動物的數(shù)量和實(shí)驗(yàn)分組,宜先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室預(yù)試研究,同時從中可以確定適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)對照、預(yù)期實(shí)驗(yàn)干擾因素和最適當(dāng)?shù)挠^察間隔等條件。
 
由于研究的最初目的是評價醫(yī)療器械的安全性和性能,因此,醫(yī)療器械動物實(shí)驗(yàn)研究的設(shè)計(jì)應(yīng)帶有風(fēng)險研究的目的,這些風(fēng)險可以通過已知的一些因素進(jìn)行預(yù)測,這些因素包括器械本身的設(shè)計(jì)、任何器械型號的已知風(fēng)險和在此前的研究例如動物可行性試驗(yàn)/臺架試驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)/測試中可能出現(xiàn)的新風(fēng)險等,并通過動物實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證和評價。建議充分考慮器械的風(fēng)險分析,設(shè)計(jì)研究項(xiàng)目應(yīng)能夠評價器械的所有風(fēng)險,考慮已知的器械型號相關(guān)的任何風(fēng)險。
 
以下是評估特定風(fēng)險類型的建議:
 
1)性能與使用風(fēng)險
 
動物實(shí)驗(yàn)方案盡可能模擬臨床設(shè)計(jì)和使用。應(yīng)當(dāng)確認(rèn)在輸送、植入或使用器械中的所有步驟,并制定每一個步驟的可接受標(biāo)準(zhǔn)。建議對每個驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用半客觀的評定量化表(例如李克特量表,Likert scale)。如果器械與輔助設(shè)備一同輸送或使用,則可接受標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包含評估系統(tǒng)相容性的要素。評級標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)囊括從器械準(zhǔn)備到放置或使用乃至取回和重新放置過程中的所有步驟。如果器械通過手術(shù)放置,則應(yīng)描述器械從進(jìn)入體壁到最終器械操作期間的所有步驟。
 
2)器械安全性風(fēng)險
 
評價醫(yī)療器械的安全性風(fēng)險,包括(1)生理反應(yīng):醫(yī)療器械進(jìn)入機(jī)體可能會導(dǎo)致機(jī)械或生物負(fù)荷甚至創(chuàng)傷。建議在局部區(qū)域、植入位點(diǎn)相鄰部位,乃至往返于植入位點(diǎn)的所有路徑中確定關(guān)鍵的生物反應(yīng)變量。強(qiáng)烈建議與病理學(xué)專家合作制訂實(shí)驗(yàn)方案。(2)無法預(yù)測的發(fā)病與死亡:應(yīng)全面解釋所有觀察到的動物疾病和死亡案例。應(yīng)獲得關(guān)于這些事件是否與器械有關(guān)的完整的支持依據(jù)。獸醫(yī)臨床結(jié)果的陳述必須有適當(dāng)?shù)淖C據(jù)、記錄和報告的支持。如果死亡或疾病可能間接歸因于該器械,則應(yīng)討論這種情況的病因。評估包括術(shù)后、中期和終期臨床病理學(xué),包括血化學(xué)、血液學(xué)和附有實(shí)驗(yàn)室參考范圍值的凝血概況、影像報告和用于特定評估的病例報告(例如電生理學(xué)、行為學(xué)和神經(jīng)學(xué)評估)等等。(3)下游的和全身反應(yīng):建議評估該器械是否對遠(yuǎn)離放置/植入或使用的部位有影響。如果認(rèn)為所評價器械有這類潛在風(fēng)險,那么研究目的應(yīng)包含評估其他組織(如血液接觸器械的下游組織,或其它相關(guān)的終端器官組織)。這些可能會成為證明器械及其輸送系統(tǒng)潛在全身影響的一部分證據(jù)。如果這些問題可能存在,應(yīng)制定計(jì)劃來評估受影響的組織數(shù)量、程度以及是否會導(dǎo)致功能性障礙。
 
3)附屬器械和設(shè)備風(fēng)險
 
某些受試品常常與某些特定的附屬裝置或部件結(jié)合使用。當(dāng)試驗(yàn)器械必須與附件一同使用時,這些附件有時被描述為實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的一部分。在這種情況下,應(yīng)考慮動物實(shí)驗(yàn)研究中使用的任何附屬器械是否與試驗(yàn)器械完全分離,或者附屬器械是否將與受試品一起上市銷售;以及器械的最終標(biāo)簽是否包含附屬器械選擇或使用的說明。
 
建議在實(shí)驗(yàn)動物中評價/測試醫(yī)療器械的方法和材料應(yīng)與使用在現(xiàn)代獸醫(yī)和醫(yī)院中的方法類似。監(jiān)測和干預(yù)策略應(yīng)基于獸醫(yī)和專業(yè)人員以往的經(jīng)驗(yàn)。一旦確定動物實(shí)驗(yàn)研究中可以解決的失敗模式和影響因素,則應(yīng)制定動物實(shí)驗(yàn)方案以解決每項(xiàng)已識別的風(fēng)險,并規(guī)定監(jiān)測、干預(yù)措施和結(jié)果評估的頻次和類型。
 
實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)經(jīng)過項(xiàng)目委托方認(rèn)可同意,并由專題負(fù)責(zé)人簽名并簽署日期。實(shí)驗(yàn)方案一旦確定,參加研究的工作人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格執(zhí)行實(shí)驗(yàn)方案和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程,參照《藥物非臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范》第三十條的要求實(shí)施[2]。
 
6.2 研究日程(進(jìn)度表)制定
 
建議根據(jù)已知風(fēng)險和器械使用的預(yù)計(jì)結(jié)果來制訂針對研究項(xiàng)目的關(guān)鍵干涉和時間點(diǎn)的日程。這些時間點(diǎn)通常包括(1)對器械性能和/或動物反應(yīng)進(jìn)行全面表征、植入和中間檢查檢測;(2)器械的取出(如果是植入物);(3)全面分析任何取出的組織;(4)組織制備;(5)起草和簽署最終書面報告。
 
建議質(zhì)量保證部門或者團(tuán)隊(duì)了解這些關(guān)鍵項(xiàng)目日程,以便安排中期實(shí)驗(yàn)監(jiān)測和檢查。由于醫(yī)療器械可能的侵襲性和動物存活時間上的差異,研究期間可能需要根據(jù)臨時數(shù)據(jù)調(diào)整這些參數(shù)。例如,如果早于預(yù)期時間點(diǎn)檢測到不良結(jié)果,則應(yīng)考慮改進(jìn)觀察和器械取出的時間表,以避免丟失有用的數(shù)據(jù)。
 
6.3 動物實(shí)驗(yàn)實(shí)施
 
1)動物實(shí)驗(yàn)分組
 
建議在動物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中設(shè)置一個對照組,或解釋為什么不設(shè)置對照組。此外,應(yīng)使用足夠數(shù)量的動物來支持醫(yī)療器械安全性和性能的驗(yàn)證結(jié)果。動物數(shù)量的確定最好在臺架測試和器械的迭代研究完成之后。研究中動物的數(shù)量應(yīng)基于合理的科學(xué)依據(jù),并考慮到模型的難度,以及是否可在一只動物中合理研究一種或多種受試物和對照品。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),較高級物種(例如,綿羊、山羊、非人靈長類動物)的典型動物實(shí)驗(yàn)研究通常每組/時間點(diǎn)有3~9只動物。但是,在任何情況下,方案中都應(yīng)提供所用動物數(shù)量的科學(xué)依據(jù)。
 
2)飼料、水和基礎(chǔ)資源管理
 
建議動物實(shí)驗(yàn)研究的實(shí)施人員預(yù)先確定飼料類型和數(shù)量,指定籠子的尺寸,且在圈養(yǎng)狀態(tài)下飼料容器的位置和數(shù)量應(yīng)該充足。還應(yīng)考慮遵循飼養(yǎng)限制特殊規(guī)定的其他研究標(biāo)準(zhǔn)。
 
動物體重的下降有時很難解釋,這使得很難確定體重的下降是否與器械相關(guān)。因此,應(yīng)確保對動物個體特別是圈養(yǎng)動物進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測,記錄食欲、進(jìn)食量和飲水量、排尿和排便的具體情況。欺凌和資源獨(dú)占造成的熱量攝入量或液體攝入量降低通常會導(dǎo)致體重減輕。
 
在慢性(長周期)研究中,入組的動物(如反芻動物)通常被轉(zhuǎn)移到更典型的農(nóng)業(yè)飼養(yǎng)環(huán)境中,允許動物在開放牧場放牧和/或喂食干草作為其飲食的組成部分。動物實(shí)驗(yàn)研究機(jī)構(gòu)應(yīng)確保牧場沒有潛在的有毒植物、寄生蟲卵和其他潛在污染物,并且牧場的條件(土壤、草地)符合動物的營養(yǎng)需求,包括礦物質(zhì)。一些物種可能對土壤中有機(jī)礦物質(zhì)不平衡很敏感(例如,羊?qū)︺~和鉬不平衡敏感),這可能會不經(jīng)意地導(dǎo)致中毒(銅對羊的毒性)。生長促進(jìn)劑,如莫能菌素是另一種常見的無意的毒性來源,這是由于定量配制中的錯誤或給一個物種喂養(yǎng)另一個物種的配比造成的。必須定期檢查飼料和水,以確保已知可能干擾研究的污染物不會超出方案規(guī)定的水平。動物實(shí)驗(yàn)研究機(jī)構(gòu)應(yīng)認(rèn)識到這些潛在問題,并在編寫標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程時處理這些問題,這些程序涉及定期測試水和飼料中潛在的污染物、牧場土壤和植物的營養(yǎng)平衡、培訓(xùn)員工閱讀配給標(biāo)簽及喂特定物種相應(yīng)的配比等。
 
3)觀察期
 
建議遵循獸醫(yī)護(hù)理標(biāo)準(zhǔn)[9, 11-17]。例如,實(shí)驗(yàn)動物監(jiān)控頻率和強(qiáng)度應(yīng)保證能對由器械造成的已知風(fēng)險進(jìn)行充分分析,這些監(jiān)控參數(shù)應(yīng)當(dāng)與研究機(jī)構(gòu)的獸醫(yī)一起確定。這種監(jiān)測不僅出于人道的原因,它也可以幫助我們根據(jù)可能歸因于該器械的因素分類常見的自發(fā)癥狀。要評估的重要特性指標(biāo)包括但不限于(1)呼吸頻率、模式和深度;(2)血壓;(3)心率和脈搏特征;(4)靜息和運(yùn)動時黏膜顏色;(5)姿態(tài);(6)精神狀態(tài);(7)步態(tài);(8)是否存在腹部、膀胱或腸膨脹。
 
下面提供了關(guān)于動物實(shí)驗(yàn)研究監(jiān)測的具體建議:(1)術(shù)中監(jiān)測:術(shù)中和術(shù)后對心率、心電圖、血壓和血?dú)獾谋O(jiān)測有助于獲得積極結(jié)果。(2)急性(短期)研究:建議跟蹤記錄生命體征,如手術(shù)時記錄的心律、呼吸頻率、脈搏和血壓。這些信息應(yīng)與植入、放置或使用裝置、造影劑或其他裝置相關(guān)材料的時間相關(guān)聯(lián),并在麻醉和手術(shù)記錄中注明。(3)慢性(長期)研究:慢性研究包括如下不同時期:①術(shù)后護(hù)理:建議遵循目前的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)動物護(hù)理標(biāo)準(zhǔn),保持動物體溫正常,盡量減少疼痛和感染,并提供充足的液體和電解質(zhì)[10, 16-20]。獲取動物生理信息的質(zhì)量應(yīng)與人類護(hù)理和康復(fù)中所獲得的信息相類似。此外,還應(yīng)建立一個標(biāo)準(zhǔn)評估模式來控制壓力變量,以監(jiān)測疼痛和體溫,并根據(jù)中期結(jié)果指導(dǎo)額外的保溫和止痛藥使用。②中期觀察:在動物從初始手術(shù)過程中恢復(fù),監(jiān)測器械相關(guān)風(fēng)險期間,建議每天至少在喂食時間監(jiān)測兩次,以便在活動時觀察它們。同時,建議咨詢獸醫(yī)并制定體重監(jiān)測計(jì)劃。應(yīng)考慮將體重評分作為定期觀察動物的輔助手段[13, 21-24]。如果研究涉及收集臨床生化檢測數(shù)據(jù)或更先進(jìn)的診斷,建議制定標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程以便在需要時指定一種不干擾器械的化學(xué)干預(yù)方法。③終期研究期:建議實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)包括終期研究的細(xì)節(jié),并包括檢查、采集和組織處理的所有方法。具體方案應(yīng)包括終點(diǎn)檢驗(yàn)的方法、完成活體放射線分析和成像分析的陳述(如果適用)、確定最終體重和機(jī)體評分的方法。④尸體解剖和評估:不良事件可能會出現(xiàn)在臨床或亞臨床期。因此,建議在研究中納入全面的系統(tǒng)性尸檢,包括組織收集和保存,以進(jìn)行組織病理學(xué)檢查。所得信息可協(xié)助確定不良事件與器械的相關(guān)性。
 
4)尸檢影像和評估方法
 
(1)植入物影像(如放射影像、microCT):在準(zhǔn)備器械的組織病理分析之前,宜考慮是否進(jìn)行植入物結(jié)構(gòu)完整性分析,這將有助于確定器械安全性。
 
(2)掃描電子顯微鏡(SEM):建議使用掃描電子顯微鏡對取出的植入器械表面進(jìn)行充分分析。
 
(3)組織形態(tài)計(jì)量分析:由于對急性和慢性生物反應(yīng)的正確詮釋對安全性評估至關(guān)重要,尤其是在缺乏臨床數(shù)據(jù)的情況下。建議在確定組織形態(tài)計(jì)量分析的組織樣本準(zhǔn)備方法時聽取獸醫(yī)或臨床病理學(xué)專家的意見。除此之外,建議預(yù)先建立客觀方法來評估和分析所有組織損傷和炎癥。評估應(yīng)考慮的評價指標(biāo),如炎癥、血管生成、鈣化、蛋白多糖/膠原蛋白和纖維蛋白/血栓等。
 
(4)局部和下游組織評價:大多數(shù)器械(包括植入物和輸送系統(tǒng)組件)都具有從器械的結(jié)構(gòu)元素或涂層中形成栓塞微?;蛭⒀ǖ臐撛谀芰?,影響觀察結(jié)果,例如與血液接觸的器械導(dǎo)致的壓力性壞死和周圍組織或上/下游組織炎癥的觀察。如果存在上游栓塞的風(fēng)險,應(yīng)打開顱蓋并做大腦切片。如果風(fēng)險分析中確定了器械的潛在風(fēng)險,建議病理學(xué)研究應(yīng)包括上/下游和周圍組織的系統(tǒng)性評價。
 
7 總結(jié)報告
 
關(guān)于動物實(shí)驗(yàn)研究總結(jié)報告應(yīng)當(dāng)包括的主要內(nèi)容可參照《藥物非臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范》的第三十三條規(guī)定的內(nèi)容。
 
8 質(zhì)量保證和資料檔案
 
可參照《藥物非臨床研究質(zhì)量管理規(guī)范》的第九章和第十章規(guī)定的內(nèi)容進(jìn)行質(zhì)量保證和資料檔案。



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