對腹腔內(nèi)置疝修補(bǔ)補(bǔ)片動物實驗設(shè)計的考量

對腹腔內(nèi)置疝修補(bǔ)補(bǔ)片動物實驗設(shè)計的考量一、前言

臨床前動物實驗研究是醫(yī)療器械安全性和有效性綜合評價的重要組成部分，特別是需臨床試驗審批醫(yī)療器械、創(chuàng)新性醫(yī)療器械、罕見病和臨床急需醫(yī)療器械、對于需要解剖而人體臨床無法開展研究的產(chǎn)品等，臨床前動物實驗可能不可或缺。對于醫(yī)療器械是否需要開展臨床前動物研究，申請人需根據(jù)產(chǎn)品作用原理、產(chǎn)品設(shè)計及材料的創(chuàng)新程度、非臨床研究的充分性、動物實驗研究目的等方面綜合考慮以做出判斷。

本文以腹腔內(nèi)置疝修補(bǔ)補(bǔ)片產(chǎn)品為例，就為何開展臨床前動物實驗及實驗設(shè)計的要素進(jìn)行論述，相關(guān)內(nèi)容來源于我中心已組織制訂的《腹腔內(nèi)置疝修補(bǔ)補(bǔ)片動物實驗技術(shù)審查指導(dǎo)原則》，該技術(shù)文件已面向公眾廣泛征集意見，并與中華醫(yī)學(xué)會外科學(xué)分會疝和腹壁外科學(xué)組臨床專家、動物實驗機(jī)構(gòu)專家進(jìn)行專題研討后完成修訂，現(xiàn)已向醫(yī)療器械注冊管理司送審。

二、腹腔內(nèi)置疝補(bǔ)片開展臨床前動物實驗的必要性

由于任何異物置入人體腹腔都有可能與腔內(nèi)組織器官發(fā)生粘連[1]，進(jìn)而可能引起嚴(yán)重的并發(fā)癥，因此，考察疝修補(bǔ)補(bǔ)片置入腹腔后發(fā)生粘連的可能性及粘連程度是評價產(chǎn)品安全性的重要因素。在產(chǎn)品進(jìn)行臨床研究前，一方面需要開展動物實驗以保護(hù)臨床受試者的安全，另一方面考慮到臨床試驗中很難直接觀察到補(bǔ)片在人體內(nèi)的粘連情況，所以必須開展相關(guān)動物實驗，對補(bǔ)片與腔內(nèi)組織器官的粘連情況、新生腹膜的情況進(jìn)行評價，以控制產(chǎn)品上市后腸瘺、腸梗阻、腸粘連等相關(guān)并發(fā)癥的風(fēng)險。

三、腹腔內(nèi)置疝補(bǔ)片臨床前動物實驗的要素

以下內(nèi)容主要針對腹腔內(nèi)置的不可吸收補(bǔ)片、不可吸收材料與預(yù)期可降低粘連的材料層復(fù)合制備而成的補(bǔ)片。其它類型的腹腔內(nèi)置補(bǔ)片產(chǎn)品，可根據(jù)產(chǎn)品具體情況參考。相關(guān)要素反映了對補(bǔ)片與腔內(nèi)組織間粘連情況有關(guān)動物實驗研究的基本要求。對于新材料、新設(shè)計的腹腔內(nèi)置疝補(bǔ)片，申請人宜根據(jù)產(chǎn)品特性開展更深入的動物實驗研究，如需選擇多個種屬的實驗動物、增加觀察時間點、選擇相應(yīng)的統(tǒng)計學(xué)方法等。另外需注意，當(dāng)考慮同時對產(chǎn)品有效性和安全性相關(guān)的多個項目進(jìn)行綜合性評價時，例如對修補(bǔ)組織的機(jī)械性能、腹壁的組織學(xué)、補(bǔ)片皺縮情況、移位情況、生物相容性等項目進(jìn)行評價，動物實驗設(shè)計要素可能會與本文存在差異。

（一）動物種類及模型

選擇適用的實驗動物進(jìn)行補(bǔ)片粘連情況的動物實驗研究。申請人需對動物實驗中所采用動物的適用性進(jìn)行分析，提供動物種類選擇及模型建立的確定依據(jù)，如參考文獻(xiàn)或前期探索性動物實驗資料等。

考慮到實驗動物與人體在腹壁解剖結(jié)構(gòu)、新生腹膜化程度等方面的可比性，建議選擇一定數(shù)量的某種成年大型動物（如小型豬、比格犬）進(jìn)行動物實驗研究。動物實驗最終采用病理解剖的方式進(jìn)行評價。若實驗過程中采用腹腔鏡方法進(jìn)行連續(xù)觀察，則不應(yīng)對粘連位置進(jìn)行操作，避免對后續(xù)結(jié)果的評價造成影響。實驗中使用的補(bǔ)片尺寸建議至少為5cm×5cm。

動物實驗中宜對補(bǔ)片進(jìn)行固定，并保證補(bǔ)片完全貼合腹壁。

（二）對照的選擇

宜選擇材質(zhì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計方面最相似的境內(nèi)已上市產(chǎn)品作為動物實驗的對照器械。在開展新生腹膜的組織學(xué)觀察結(jié)果評價時建議與自然腹膜進(jìn)行比較?？紤]隨機(jī)化的設(shè)計并予以描述。

（三）評價指標(biāo)的選擇

1．評價粘連情況的指標(biāo)

評價補(bǔ)片與腹腔內(nèi)組織器官的粘連情況時建議對粘連強(qiáng)度、粘連面積分別評價，并對兩個量化指標(biāo)進(jìn)行綜合評價。表1補(bǔ)片與腹腔內(nèi)組織器官的粘連情況評價表評分粘連強(qiáng)度[2,3]評分粘連面積[4,5]0分補(bǔ)片與組織接觸位置無粘連發(fā)生1分有1～2處輕微粘連，一拉即開1分粘連面積占補(bǔ)片與組織接觸總面積25%以下2分2處以上粘連，尚能分離，分離后無痕跡2分粘連面積占補(bǔ)片與組織接觸總面積25%～49%3分多處粘連，較難分離；或粘連不多但需要銳性器械或電熱分離3分粘連面積占補(bǔ)片與組織接觸總面積50%～74%4分粘連成團(tuán)，需要銳性器械或電熱分離4分粘連面積占補(bǔ)片與組織接觸總面積75%以上表2粘連情況綜合評價表?粘連面積評分粘連強(qiáng)度評分012340優(yōu)NANANANA1NA優(yōu)優(yōu)良NA2NA優(yōu)良中中3NA中中差差4NA差差差差

綜合評價的復(fù)合指標(biāo)為粘連情況的優(yōu)良率，粘連情況優(yōu)良即為臨床可接受的粘連情況，公式如下：2．評價新生腹膜情況的指標(biāo)

以組織學(xué)分析手段進(jìn)行新生腹膜情況的評價，推薦的評價方法如下：取材范圍包括整個植入?yún)^(qū)連同周圍1cm正常腹壁，取材深度包括整個植入?yún)^(qū)組織連同其覆蓋的腹膜，將取材標(biāo)本沿同一對角線方向切開后取連續(xù)組織塊依次分別切片后做病理檢查[6,7]。通過鑒定間皮細(xì)胞層形成評價新生腹膜的情況，需對連續(xù)切片中的“修復(fù)區(qū)表面間皮細(xì)胞層長度/修復(fù)區(qū)長度”比值進(jìn)行統(tǒng)計分析。

注：對于膨體聚四氟乙烯等合成材料制備的致密補(bǔ)片，該項指標(biāo)不適用。

3．動物實驗中與產(chǎn)品安全性及有效性相關(guān)的其它指標(biāo)

如并發(fā)癥及不良反應(yīng)情況、生物組織學(xué)反應(yīng)等。

（四）觀察時間點的選擇

制定動物實驗觀察點時需考慮選擇的動物模型種類、產(chǎn)品的降解/吸收周期、粘連及新生腹膜形成的關(guān)鍵時期[8]等因素，并提供合理的確定依據(jù)。

對于產(chǎn)品腹腔一側(cè)為不可吸收材料的產(chǎn)品，觀察時間點宜選擇至少28天[9]。對于產(chǎn)品腹腔側(cè)為可吸收材料的產(chǎn)品，根據(jù)產(chǎn)品預(yù)期完全降解的時間確定觀察時間點[10,11]。

（五）實驗樣本量及結(jié)果分析

1.樣本量

一般情況下，動物實驗樣本量需結(jié)合實驗?zāi)康?、設(shè)計類型、評價指標(biāo)及評價方法的準(zhǔn)確性、試驗器械及對照器械的情況、實驗用動物的變異性、外科手術(shù)操作的一致性、實驗中動物的預(yù)期損耗率、分析數(shù)據(jù)所用的統(tǒng)計學(xué)方法等因素來綜合確定，并需有統(tǒng)計學(xué)考慮?？蓪F(xiàn)有的實驗數(shù)據(jù)作為確定樣本量的參考，包括文獻(xiàn)報道的動物實驗或申報產(chǎn)品的預(yù)實驗情況。申請人應(yīng)在注冊資料中提交動物實驗樣本量的確定依據(jù)，鑒于實驗動物的變異性較小，建議完成有效實驗的植入試驗器械及對照器械的動物樣本量均不少于10只。

2．結(jié)果分析

定量指標(biāo)的統(tǒng)計描述將計算均值、標(biāo)準(zhǔn)差、中位數(shù)、最小值、最大值，下四分位數(shù)（Q1），上四分位數(shù)（Q3）；分類指標(biāo)的統(tǒng)計描述各類的例數(shù)、發(fā)生率及構(gòu)成比。

動物試驗若采用單只動物雙側(cè)分別植入實驗產(chǎn)品及對照產(chǎn)品的設(shè)計，要分析實驗組比對照組結(jié)果更好或者相當(dāng)?shù)谋嚷屎涂尚艆^(qū)間（可用精確概率法得出），另外可分別報告實驗組比對照組結(jié)果更好的比率及兩組結(jié)果相當(dāng)?shù)谋嚷?。提供實驗組與對照組的優(yōu)良率差值及其可信區(qū)間并考慮組間相關(guān)性。

動物試驗若采用單只動物分別植入實驗產(chǎn)品或?qū)φ债a(chǎn)品的設(shè)計，對兩組一般情況的比較將根據(jù)指標(biāo)的類型采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行分析，定量資料的組間比較采用成組t檢驗或Wilcoxon秩和檢驗，分類數(shù)據(jù)采用卡方檢驗或精確概率法；等級資料采用Wilcoxon秩和檢驗。提供實驗組與對照組的優(yōu)良率差值及其可信區(qū)間。

動物實驗結(jié)論需包括統(tǒng)計學(xué)分析與生物學(xué)數(shù)據(jù)分析的綜合評價結(jié)果。

（六）其它需關(guān)注的問題

為保證動物實驗結(jié)果真實、可靠，應(yīng)使用質(zhì)量合格的實驗動物或檢疫合格的實驗用動物。建議在具備動物實驗資質(zhì)（如：有關(guān)部門頒發(fā)的動物實驗資格證明文件）的機(jī)構(gòu)開展動物實驗。申請人需與動物實驗實施單位簽訂合同并共同設(shè)計、制訂動物實驗方案，上述資料作為產(chǎn)品質(zhì)量體系管理文件存檔。注冊時提交申請人與動物實驗實施單位共同確認(rèn)并簽章的動物實驗報告，另外建議提供動物實驗實施單位的資質(zhì)文件。

為保證動物實驗的研究質(zhì)量，應(yīng)盡量避免不同術(shù)者手術(shù)操作差異、動物麻醉死亡、手術(shù)死亡、術(shù)后感染及其它意外情況對產(chǎn)品評價產(chǎn)生影響。建議申請人邀請有經(jīng)驗的經(jīng)過培訓(xùn)的專業(yè)人員進(jìn)行評價。申請人需保存詳細(xì)的實驗情況記錄及分析資料，包括以下適用的內(nèi)容：所有受試品及對照品信息、動物飼養(yǎng)記錄、鎮(zhèn)痛麻醉記錄、手術(shù)過程記錄、原始病理照片、手術(shù)切片、手術(shù)錄像等實驗原始資料、對動物麻醉死亡等非預(yù)期事件的有關(guān)證據(jù)及分析資料等。為了保證數(shù)據(jù)的溯源性，上述資料需作為產(chǎn)品質(zhì)量管理體系文件存檔。參考文獻(xiàn)：

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