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中國(guó)醫(yī)療器械行業(yè)協(xié)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)
T/CAMDI041-2020
增材制造(3D打?。┒ㄖ剖?/p>
骨科手術(shù)導(dǎo)板
Additivemanufacturing(3Dprinting)ofcustomizedguideplates
fororthopedicsurgery
2020-06-18發(fā)布2020-07-01實(shí)施
中國(guó)醫(yī)療器械行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布
1
增材制造(3D打?。┒ㄖ剖焦强剖中g(shù)導(dǎo)板
1范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了增材制造(3D打?。┒ㄖ剖焦强剖中g(shù)導(dǎo)板(以下簡(jiǎn)稱導(dǎo)板)的定義、要求、
設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)規(guī)則、滅菌與包裝、制造商提供的信息的要求。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于通過(guò)增材制造(3D打?。┒ㄖ剖郊夹g(shù)設(shè)計(jì)制造,并用于骨科術(shù)中精確引導(dǎo)
手術(shù)操作的導(dǎo)板,其它加工方式制造的導(dǎo)板可參考使用本標(biāo)準(zhǔn)。
2規(guī)范性引用文件
下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用
于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB/T13810-2017外科植入物用鈦及鈦合金加工材
GB/T14233.1醫(yī)用輸液、輸血、注射器具檢驗(yàn)方法第1部分:化學(xué)分析方法
GB/T14233.2醫(yī)用輸液、輸血、注射器具檢驗(yàn)方法第2部分:生物試驗(yàn)方法
GB/T16886.5—2017醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià)第5部分:體外細(xì)胞毒性試驗(yàn)
GB/T16886.10—2017醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià)第10部分:刺激與皮膚致敏試驗(yàn)
GB/T35351-2017增材制造術(shù)語(yǔ)
YY/T0242-2007醫(yī)用輸液、輸血、注射器具用聚丙烯專用料
YY/T0287醫(yī)療器械質(zhì)量管理體系用于法規(guī)的要求
YY/T0316醫(yī)療器械風(fēng)險(xiǎn)管理對(duì)醫(yī)療器械的應(yīng)用
YY/T0466.1醫(yī)療器械用于醫(yī)療器械標(biāo)簽、標(biāo)記和提供信息的符號(hào)第1部分:通用要求
YY/T0615(所有部分)標(biāo)示“無(wú)菌”醫(yī)療器械的要求
YY/T0726與無(wú)源外科植入物聯(lián)用的器械通用要求
T/CAMDI029-2019定制式醫(yī)療器械醫(yī)工交互全過(guò)程監(jiān)控及判定指標(biāo)與接受條件
《中華人民共和國(guó)藥典》2015版
3術(shù)語(yǔ)和定義
YY/T0726確立的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本部分。
增材制造(3D打印)定制式骨科手術(shù)導(dǎo)板
一種由醫(yī)療器械生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)醫(yī)療機(jī)構(gòu)特殊臨床需求,基于影像技術(shù)獲得的特定患者術(shù)前
醫(yī)學(xué)影像學(xué)數(shù)據(jù),通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件建立三維數(shù)字模型并進(jìn)行手術(shù)規(guī)劃,再按照產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)范完
成設(shè)計(jì),并以定制式增材制造(3D打?。┓绞街圃於傻?,由與手術(shù)區(qū)域骨骼、皮膚等人體
組織或固定于骨骼上的剛性支架具有唯一穩(wěn)妥貼合面及與該貼合面呈剛性組合,能準(zhǔn)確在人體
組織中定位一個(gè)或若干個(gè)點(diǎn)、線、面及其相互空間距離、成角關(guān)系的位置、方向和深度的導(dǎo)向
裝置組成的,用于建立手術(shù)部位特定孔道、截面以實(shí)現(xiàn)穿刺、鉆孔、截骨等精準(zhǔn)手術(shù)操作的個(gè)
體化導(dǎo)向裝置。
4
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4要求
4.1材料
本部分適用于金屬或丙烯腈‐丁二烯‐苯乙烯共聚物(acrylonitrilebutadienestyrene,ABS)、
聚乳酸(polylacticacid,PLA)、光敏樹脂、尼龍、聚醚醚酮(poly-ether-ether-ketone,PEEK)
等具有良好生物安全性高分子材料制作的導(dǎo)板。
4.2化學(xué)性能
對(duì)于高分子材料制成導(dǎo)板,其化學(xué)性能應(yīng)符合相應(yīng)一次性醫(yī)用級(jí)高分子材料的國(guó)家、行業(yè)
標(biāo)準(zhǔn)的要求,若沒(méi)有該類標(biāo)準(zhǔn),按照GB/T14233.1規(guī)定制取浸提液進(jìn)行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符
合YY/T0242-2007標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定化學(xué)性能的要求。
若采用環(huán)氧乙烷滅菌,制造商應(yīng)根據(jù)臨床應(yīng)用情況規(guī)定環(huán)氧乙烷滅菌殘留量的可接受極限。
按照GB/T14233.1規(guī)定的方法檢驗(yàn),應(yīng)符合規(guī)定。
對(duì)于鈦合金TC4粉末制成的導(dǎo)板,其化學(xué)成分應(yīng)符合GB/T13810-2017的規(guī)定。
4.3生物學(xué)性能
導(dǎo)板材料若接觸人體,應(yīng)無(wú)體外細(xì)胞毒性、無(wú)刺激與皮膚致敏反應(yīng),按照GB/T
16886.5-2017和GB/T16886.10-2017醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià)系列標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行測(cè)試或評(píng)價(jià)。
如果產(chǎn)品需無(wú)菌或控制微生物限度,應(yīng)予以標(biāo)識(shí),并符合《中華人民共和國(guó)藥典》(2015
版)的要求。
4.4力學(xué)性能
4.4.1制造商應(yīng)規(guī)定導(dǎo)板拉伸斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、彎曲強(qiáng)度的要求。
注:由于尺寸、形狀無(wú)法取樣時(shí),可使用同樣制造工藝和材料的試件進(jìn)行測(cè)試。
4.4.2制造商應(yīng)規(guī)定導(dǎo)板表面硬度的要求。
4.4.3制造商應(yīng)提供材料的抗摩擦性能,由醫(yī)護(hù)人員決定是否需要在邊緣位置進(jìn)行耐磨處理。
4.4.4力學(xué)性能應(yīng)符合相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
4.5尺寸
應(yīng)符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)范的要求和臨床醫(yī)生提出的具體制備需求,在確定導(dǎo)板設(shè)計(jì)方案、手術(shù)
入路、顯露范圍、安放位置、貼附區(qū)域后方可制作相應(yīng)尺寸大小的導(dǎo)板。
4.6表面質(zhì)量
4.6.1外觀
表面無(wú)鋒棱、毛刺和裂紋等缺陷,無(wú)殘存支撐材料、粉末碎屑等附著物。
4.6.2表面粗糙度
應(yīng)符合規(guī)定產(chǎn)品表面粗糙度的要求。
4.7使用性能
導(dǎo)板應(yīng)符合解剖及生物力學(xué)的要求,滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求,符合器械的安裝穩(wěn)定性,在手術(shù)
過(guò)程中,導(dǎo)板應(yīng)能夠輔助醫(yī)生按照術(shù)前規(guī)劃實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)實(shí)施定點(diǎn)、定向、定深等操作的功能。在
使用過(guò)程中,導(dǎo)板與手術(shù)部位的貼合面完全匹配貼附,安裝后應(yīng)無(wú)翹邊、無(wú)變形斷裂、松動(dòng)現(xiàn)
象發(fā)生;在導(dǎo)板引導(dǎo)下電動(dòng)工具進(jìn)行截骨或鉆孔操作時(shí),應(yīng)盡量使用非磨削材料或增加金屬內(nèi)
襯制作導(dǎo)板,防止或減少碎屑產(chǎn)生。
5
T/CAMDI041--2020
5設(shè)計(jì)
5.1總則
為保證導(dǎo)板的精確、穩(wěn)定和安全可靠,采集數(shù)據(jù)之后,在導(dǎo)板的設(shè)計(jì)階段,基于臨床應(yīng)用
及其風(fēng)險(xiǎn)管理的要求,設(shè)計(jì)開發(fā)和生產(chǎn)等信息應(yīng)按照YY/T0287與YY/T0316的基本原則與要求,
進(jìn)行設(shè)計(jì)評(píng)估及風(fēng)險(xiǎn)決策,通過(guò)醫(yī)療機(jī)構(gòu)與生產(chǎn)企業(yè)的相互合作共同認(rèn)證,完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)、
生產(chǎn)、交付以及臨床應(yīng)用。增材制造(3D打印)定制式骨科手術(shù)導(dǎo)板的醫(yī)工交互過(guò)程按照
T/CAMDI029-2019標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
5.2數(shù)據(jù)要求
由醫(yī)療機(jī)構(gòu)根據(jù)患者的病情,與患者溝通,取得知情同意后,選擇相應(yīng)的影像學(xué)檢查方法
(CT、MRI、X線、表面掃描等),采集制作導(dǎo)板所需的合格數(shù)據(jù)文件。
為了確保數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)處理和診療方案的準(zhǔn)確性,進(jìn)行影像學(xué)數(shù)據(jù)采集時(shí),應(yīng)針對(duì)不同
組織與不同目的需求合理選擇掃描方式和參數(shù)(掃描范圍、分辨率、掃描層厚、掃描體位、圖
像處理算法、灰度值的設(shè)定等)。需要對(duì)數(shù)據(jù)及交互平臺(tái)進(jìn)行驗(yàn)證,以確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?/p>
可重復(fù)性、完整性。其次需要對(duì)三維建模軟件、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換軟件、性能預(yù)測(cè)(如力學(xué)分析)和制
造軟件進(jìn)行驗(yàn)證及確認(rèn),確保軟件的兼容性、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換正確性和完整性,確保數(shù)據(jù)在處理及傳
遞過(guò)程中不失真。
5.3設(shè)計(jì)及確認(rèn)
醫(yī)療機(jī)構(gòu)根據(jù)患者診療需求和臨床診療方案,提出導(dǎo)板定制要求,設(shè)計(jì)開發(fā)人員應(yīng)嚴(yán)格、
全面按照定制要求,對(duì)患者數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并分別與臨床醫(yī)生、生產(chǎn)制造人員溝通確認(rèn),以保證
設(shè)計(jì)開發(fā)及生產(chǎn)的可行性。
導(dǎo)板的設(shè)計(jì)過(guò)程必須有臨床醫(yī)生全程參與、監(jiān)控。采用設(shè)計(jì)開發(fā)評(píng)價(jià)、材料機(jī)械性能測(cè)試、
生物力學(xué)仿真與分析、3D打印手術(shù)模型驗(yàn)證等多種模式,仔細(xì)確認(rèn)導(dǎo)板是否存在設(shè)計(jì)偏差、
尺寸偏差、材料偏差,保證虛擬植入和實(shí)際手術(shù)植入位置的一致性和術(shù)中操作可行性,導(dǎo)板設(shè)
計(jì)完成后,最終由臨床醫(yī)生審核確認(rèn)后簽字通過(guò)。
醫(yī)療機(jī)構(gòu)參與已被常規(guī)使用且導(dǎo)板功能、形狀、結(jié)構(gòu)和手術(shù)方式與入路等大同小異的3D
打印骨科手術(shù)導(dǎo)板設(shè)計(jì)和使用的臨床醫(yī)師應(yīng)具有相應(yīng)的專業(yè)背景、從業(yè)資質(zhì)以及相關(guān)手術(shù)經(jīng)驗(yàn);
醫(yī)療機(jī)構(gòu)參與創(chuàng)新型或功能、形狀、結(jié)構(gòu)個(gè)體差異較大或手術(shù)難度與風(fēng)險(xiǎn)性較高的3D打印骨
科手術(shù)導(dǎo)板的設(shè)計(jì)和使用的臨床醫(yī)師還應(yīng)該具備以下條件:具有相關(guān)權(quán)威性行業(yè)組織或機(jī)構(gòu)進(jìn)
行3D打印骨科手術(shù)導(dǎo)板相關(guān)培訓(xùn)經(jīng)歷,能夠提供正確的設(shè)計(jì)制造需求,熟練掌握導(dǎo)板術(shù)中使
用技巧。
導(dǎo)板的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)需要生產(chǎn)企業(yè)配備與生產(chǎn)產(chǎn)品相適應(yīng)的管理人員、設(shè)計(jì)人員、生產(chǎn)人員和
具有相應(yīng)的質(zhì)量管理人員,與使用機(jī)構(gòu)臨床醫(yī)師建立良好的醫(yī)工交互機(jī)制。所有參與醫(yī)工交互
的工作人員,都應(yīng)經(jīng)過(guò)與其崗位要求相適應(yīng)的培訓(xùn)。需求經(jīng)過(guò)臨床醫(yī)師確認(rèn)后,醫(yī)療機(jī)構(gòu)與生
產(chǎn)企業(yè)就加工實(shí)際情況設(shè)定合適的產(chǎn)品交付周期,以便保證臨床使用。
6制造
根據(jù)臨床實(shí)際需要選擇合適材料及其相對(duì)應(yīng)的加工方式,增材制造設(shè)備必須是具有相應(yīng)生
產(chǎn)可證資質(zhì)的廠家生產(chǎn)的合格商業(yè)產(chǎn)品,對(duì)裝備制造能力進(jìn)行充分評(píng)估,包括可制造尺寸、可
制造結(jié)構(gòu)、制造精度、制造誤差、材料性能保持性等,以確定其能力可滿足設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和性能
6
T/CAMDI041--2020
要求。
應(yīng)針對(duì)每一件定制式手術(shù)導(dǎo)板建立生產(chǎn)批號(hào)(唯一編號(hào))和相應(yīng)生產(chǎn)、入庫(kù)、出庫(kù)發(fā)貨記
錄,并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)據(jù)備份,以便于查詢和監(jiān)管,做到導(dǎo)板生產(chǎn)設(shè)計(jì)的可追溯性。
7檢驗(yàn)規(guī)則
7.1打印精度檢驗(yàn)
打印精度檢驗(yàn)應(yīng)包括打印外形與表面質(zhì)量檢驗(yàn),根據(jù)不同生產(chǎn)工藝制定對(duì)應(yīng)的外形檢驗(yàn)標(biāo)
準(zhǔn)與表面質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn);要求精度檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)具有普遍的可操作性與可實(shí)現(xiàn)性,同時(shí)可以準(zhǔn)確體
現(xiàn)出對(duì)應(yīng)生產(chǎn)工藝下產(chǎn)品的精度。
為保證試裝就位順利,3D打印導(dǎo)板及對(duì)應(yīng)的病患解剖結(jié)構(gòu)模型應(yīng)具有較高的精確度,導(dǎo)
板定位中心點(diǎn)與解剖位目標(biāo)中心點(diǎn)誤差小于2mm。
制造商應(yīng)使用經(jīng)過(guò)國(guó)家質(zhì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)的設(shè)備進(jìn)行尺寸檢驗(yàn),根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品用途給出尺
寸偏差要求;導(dǎo)板的表面質(zhì)量應(yīng)無(wú)缺陷、無(wú)非設(shè)計(jì)孔洞。
7.2導(dǎo)板與模型配合驗(yàn)證
導(dǎo)板應(yīng)符合臨床骨科醫(yī)生設(shè)計(jì)要求,導(dǎo)板目標(biāo)解剖貼合區(qū)域與患者的手術(shù)受體部位相吻合。
為提前驗(yàn)證導(dǎo)板與手術(shù)部位的匹配性,需提前準(zhǔn)備可進(jìn)行配合驗(yàn)證的手術(shù)部位1:1大小實(shí)
體模型。
當(dāng)使用釘?shù)缹?dǎo)板或截骨導(dǎo)板時(shí),應(yīng)將導(dǎo)板與實(shí)體模型有效貼合,通過(guò)肉眼觀察、四周搖晃、
操作演練等方式驗(yàn)證:一是配合部位需無(wú)肉眼可見(jiàn)的縫隙;如導(dǎo)板結(jié)構(gòu)不利于觀察,可在導(dǎo)板
設(shè)計(jì)時(shí),在不影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與機(jī)械性能的前提下,在合適的部位開一定數(shù)量的視窗便于觀察;
二是將導(dǎo)板四周搖晃,不應(yīng)有晃動(dòng)、漂移等不穩(wěn)定現(xiàn)象;三是用電動(dòng)工具在導(dǎo)板引導(dǎo)下對(duì)實(shí)體
模型進(jìn)行鉆、鋸等手術(shù)預(yù)演需達(dá)到預(yù)期的精度。
可參照T/CAMDI027-2019《匹配式人工顳下顎關(guān)節(jié)》執(zhí)行。
8消毒滅菌與包裝
8.1總則
應(yīng)符合YY/T0726的要求。
導(dǎo)板分無(wú)菌和非無(wú)菌兩種交付狀態(tài),為一次性使用。
8.2無(wú)菌狀態(tài)提供的產(chǎn)品
無(wú)菌狀態(tài)交付的導(dǎo)板,應(yīng)經(jīng)過(guò)一個(gè)有效的確認(rèn)過(guò)的滅菌過(guò)程,使產(chǎn)品達(dá)到無(wú)菌。
制造商應(yīng)按GB/T14233.2及《中華人民共和國(guó)藥典》2015版的方法進(jìn)行檢驗(yàn),確保無(wú)菌。
若導(dǎo)板采用高溫高壓滅菌,滅菌后產(chǎn)品應(yīng)無(wú)菌;對(duì)于非金屬材質(zhì)導(dǎo)板高溫高壓滅菌后需保證導(dǎo)
板質(zhì)量及力學(xué)性能。若導(dǎo)板采用輻射滅菌,滅菌后產(chǎn)品應(yīng)無(wú)菌。
8.3非無(wú)菌狀態(tài)提供的產(chǎn)品
非無(wú)菌狀態(tài)提供的導(dǎo)板,需要醫(yī)院在術(shù)前進(jìn)行滅菌。制造商應(yīng)規(guī)定至少一種合適的經(jīng)過(guò)驗(yàn)
證的滅菌方法,以確保導(dǎo)板的功能性、安全性。
7
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