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本篇学习总结基于总局医疗器械技术品神中心评审五部叶成红老师关于《无源医疗器械材料选择及变化评价探讨》的培训，内容涵盖了医疗器械的基本概念、原材料选择的决策因素，以及原材料变化的讨论。总结强调，原材料的选择是风险管理的重要组成部分，必须考虑安全性和性能的基本原则及相关条款。
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本文介绍了医疗器械如何进行原材料变更及评价的指南，涵盖了适用范围、评价路径和案例分析，帮助理解材料变化的影响。此外，特别指出风险管理在产品生命周期中的重要性，强调在产品设计初期、材料选择及上市后的变更评估中，都应遵循风险管理的原则，以确保产品的安全性和有效性。这一系列的讨论为无源医疗器械的材料选择和变化评价提供了系统的思路和指导。
医疗器械种类繁多，可依与人体接触的时间分为短期、长期和持久接触类；根据接触性质又可分为表面接触、外部接入和植入器械。在材料方面，医疗器械通常划分为高分子、金属及无机非金属等类型，常见材料包括聚氯乙烯、聚氨酯、不锈钢和羟基磷灰石等。无源医疗器械作为医疗器械的重要组成部分，主要由高分子或金属材料制成，如聚氨酯、TPU、TPE、ABS、钛合金及不锈钢等。这类器械的特点在于其原材料既是功能的载体，同时也承担着安全保障的职责。为了确保产品的高质量，选择合适的原材料至关重要，同时也需要关注产品的早期设计及生产过程。根据风险管理原则，应当消除潜在的产品风险，以实现产品的有效功能。因此，原材料的选择自然而然成为风险管理的关键环节。风险管理可分为两个方面：首先，要识别产品全生命周期内的风险，通过合理的选材和优化生产工艺来控制风险，确保符合监管要求；其次，控制原材料选择过程中的相关因素。这包括参考医疗器械安全和性能的基本原则，遵循相关标准和工具；选择优质供应商，以确保原材料的质量稳定、可靠并具持续性。总之，无源医疗器械的原材料选择在风险管理框架内显得尤为重要，需充分考虑其功能、安全性以及生产过程。通过科学合理的原材料选择，可以有效保证产品质量，实现全生命周期的风险控制。
在医疗器械的原材料选择中，遵循相关法规和基本原则至关重要，以确保产品的安全性和有效性。《医疗器械安全和性能的基本原则》，及GHTF（前身为IMDRF）发布的相关《原则》（https://www.imdrf.org）。该文件要求确保产品在整个生命周期内始终符合安全性和性能要求。它涵盖了所有有源和无源医疗器械的通用要求，为各类医疗器械产品的设计、生产和上市后管理提供了详细指导。我国内于2020年发布的18号文件中也包含了《医疗器械安全和性能的基本原则》。该原则分为两个部分：第一部分为适用于所有医疗器械的通用基本原则（第2节）；第二部分为专门针对非体外诊断类医疗器械（第3节）和体外诊断类医疗器械（第4节）的基本原则。医疗器械安全和性能的基本要求主要包括以下几个方面：以下是选择原材料时需要考虑的主要因素：化学性质：关注材料的降解性及其在存储和使用过程中的潜在风险。例如，PVC、TPU和ABS等材料的降解特性及其对人体的影响。物理特性：考虑材料的多孔性、溶解性、硬度和表面粗糙度等，这些特性直接影响生物相容性。生物学性质：评估材料与组织和体液的相容性，特别是在不同使用环境下的风险。灭菌方法选择：不同的灭菌方法对材料的影响不同，需根据材料特性选择合适的方法，确保不影响产品性能。微生物污染管理：设计应便于清洁和消毒，并确保出厂产品符合微生物限度要求。环境特性：考虑使用环境的温度、压力等对材料性能的影响，确保材料在各种条件下的安全性。液体接触风险：评估与人体体液或临床药液接触的潜在风险，确保材料对不同电解质或化学物质的耐受性。机械风险：在生产和使用过程中，需考虑如切割、抛光等操作可能带来的风险。专用要求：针对特定医疗器械（如动物源性或药械组合类）设定的专用标准，确保符合安全性能要求。生物学评价标准：如ISO 10993等，提供无源医疗器械的生物学评价指导。不良事件分析：参考同类产品的上市后监测数据，确保材料选择的可靠性。供应商选择：选择质量稳定的原材料供应商，以降低风险并确保产品质量。选择医疗器械原材料时，需综合考虑以上各个方面，以确保材料的安全性、有效性和适用性。同时，遵循相关法规和标准，进行充分的文献和不良事件分析，为产品设计提供可靠依据。通过与合格供应商合作，确保产品质量和稳定性。
指南性文件：《无源医疗器械产品原材料变化评价指南》。上图详细概述了原材料变化后的评价流程，简而言之，这些变化可能涉及材料的组成、结构、适用范围、生产工艺、检验方法及质量控制标准等多个方面。针对这些变更，我们需要全面评估潜在风险，并在必要时采取措施将风险降至可接受水平，同时确保符合相关法规要求。该评价指南共分为四个部分：基本原则、评价路径、案例分析和适用范围。其目的是帮助行业更有效地评估原材料变更所带来的风险。在评估过程中，我们需要关注风险管理，依据安全性和有效性要求清单进行充分分析，明确材料变更的具体形式，并进行生物学影响评估等。此外，指南还提供了若干案例分析，涵盖了材料类型变更、组分或配比调整、生产工艺变更等方面。
在评估医疗器械原材料类型变化时，需综合考虑材料变化的性质、组件在产品中的作用及其对整体性能的影响。以下是五个具体例子，说明不同情况下的评估方法：
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（图 中空纤维血液透析器）
评估要求：需进行生物学评价，并关注物理、化学和生物学性能的实验室研究。由于该膜与循环血液接触，临床评价至关重要。外壳材料的改变对透析器的清除及滤过性能影响不大，因此通常通过常规实验室研究即可完成评价，无需临床试验。评估要求：需提交产品的理化性能及研究资料，进行生物学评价，并重点关注填充整形效果及局部植入的异物反应等安全性指标的临床评价。
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（图 球囊扩张导管）
评估要求：需开展实验室研究以评价产品性能变化，重点关注物理和化学性能，并重新进行生物学评价。通过对比变化前后的产品性能，评估新增临床风险。
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（图 椎间融合器）
评估要求：需进行生物学评价，并关注力学和生物学性能的实验室研究。由于椎体间骨融合效果无法完全通过实验室研究和生物学评价验证，因此需要进行临床评价。评估要求：只要新材料满足使用要求和反复灭菌的标准，通常不需要进行临床评价。这些例子展示了在医疗器械原材料变化时，如何依据具体情况进行评估，以确保产品的安全性和有效性。评估流程应结合风险管理，确保满足相关法规和标准。在评估医疗器械原材料组分或配比变化时，需要针对主要和次要组件的不同情况采取相应的评估策略。以下是五个具体的例子，说明如何在不同情况下进行评估：
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（图 一次性使用输液器）
评估要求：根据产品的风险特点确定评价路径。大多数输液器产品通常属于豁免临床试验的范畴，因此即便是管路材料的组分含量变化，通常也不需要进行临床验证。评估要求：需开展实验室研究、生物学评价及动物实验，评估新配比对材料性能的影响，必要时进行临床评价以确认其安全性和有效性。评估要求：需进行理化性能测试，验证新配比对产品功能的影响，若存在显著差异，可能需要进一步进行临床评价。评估要求：需提供新增染料的安全性数据，重新验证萃取率限量，并进行生物学评价和褪色试验。如果临床前研究资料充足，可能不需要额外的临床评价。
评估要求：仅通过实验室研究和生物学评价不足以全面评估风险，因此需进行临床评价以确认关节固位的有效性。这些例子显示了在医疗器械材料组分或配比发生变化时，如何依据产品的具体情况制定评估策略，以确保其安全性和有效性。合理的评估路径有助于降低临床风险，确保产品符合相关标准和法规。
医疗器械原材料，尤其是合成高分子材料和金属材料，其制备工艺的变更对产品性能有着重要影响。当原材料的制备工艺发生调整时，注册人需依据产品特性对这些变化对性能的影响进行全面评估。合成高分子材料：以硅橡胶植入物为例，若其硫化方式由双组分加成硫化改为热硫化，可能会对产品的物理、化学及生物相容性产生显著影响。这种硫化方式的转变预期将影响产品的化学性能，包括干燥失重、微量元素含量、蒸发残渣、酸碱度、紫外线吸收、重金属总量以及D4与D5等小分子硅氧烷的残留限量。对于加成硫化的硅橡胶，需特别关注还原物质的检测，而对于热硫化的硅橡胶，则需对过氧化物进行评估。鉴于硫化方式对产品理化性能的重大影响，建议进行规范的临床评价，以确保其安全性和有效性。金属材料：以TC4钛合金为例，若制备工艺从传统的锻造方法转变为增材制造技术，可能会导致弯曲疲劳性能的下降以及金属离子析出的风险。因此，除了必须进行相关的力学性能验证和生物学评估之外，还需开展临床评价，以验证其安全性和有效性。 1-供应商变更：在医疗器械的生产过程中，供应商的变更可能对产品的质量产生重要影响。为了确保生产稳定，注册人通常会采用多个原材料制造商，或在产品获批后更换材料制造商。尤其在高分子材料方面，不同制造商提供的相同材料在组分、合成方式等方面可能存在显著差异，这可能会对最终产品性能产生较大影响。因此，针对不同材料的制造商变更需进行细致评估。骨科植入类产品：在更换制造商时，例如从A更换为B，需确保原材料的标准和牌号不发生变化。在满足生产质量体系规范的前提下，可以通过供应商评估来进行变更。例如，使用TC4钛合金时，按照现行国标GB/T13810，企业可以在符合标准和质量体系要求的情况下更换制造商。PEEK材料：对于PEEK材料，尽管不同制造商提供的原材料符合YY/T0660标准，但理化性能可能存在差异。当企业更换制造商或材料牌号时，需通过实验室研究和生物学评价证明这些差异在可接受范围内。此外，临床评价也应证明材料的安全性和有效性。硅橡胶乳房植入体：在硅橡胶乳房植入体的生产中，当制造商发生变更时，可以对比分析变更前后的主文档材料，以初步掌握材料的实质变化情况，并确定潜在的风险点。随后，注册申请人需提供针对性的研究资料，以支持材料的可接受性。在医疗器械生产中，原材料的牌号变化可能对产品性能产生不同程度的影响，制造商变更但牌号不变时，当改变制造商但保持牌号不变时，通常对产品性能影响不大。这种情况下，企业一般不需要进行额外的评估。牌号改变的情况下，牌号的改变可能是由于相关标准的升级。若新旧牌号的实际组分完全相同，则可以认为材料未发生实质变化，无需额外评估。如果牌号改变伴随组分的变化，则需要根据具体情况进行评估。此时应参考相应的流程图要求，进行详细的性能和安全性评估。高分子材料的牌号通常由企业根据产品特性自定，因此国际上缺乏统一的标准。当原材料的牌号发生改变时，企业需具体分析实际变化情况，参考前述材料改变的评价路径。这包括对新材料进行性能测试、生物相容性评估等，以确保其满足产品的安全和有效性要求。无源医疗器械产品原材料变化评价指南
评估要点：根据实际情况，评估变更对产品性能的影响。确保新材料来源的安全性和有效性。进行适当的测试和验证，以确保产品符合预期的功能和安全标准。
分析要求：评估物理形态变化（如颗粒大小、形状等）对产品性能的影响。识别潜在风险，包括使用性能和生物相容性。遵循相关评价流程，确保变更经过严格验证。
评估内容：分析变更对产品质量和一致性的影响。确保新的控制标准符合相关法规和行业标准。进行质量检测，确保产品在整个生命周期内的可追溯性和合规性。
分析步骤：评估涂层变更对产品性能（如耐磨性、附着力等）和风险的影响。确保新涂层材料与产品的兼容性和安全性。遵循相关评价过程，进行必要的测试和验证。
原材料的选择是风险管理的重要组成部分，必须遵循安全性和性能的基本原则及适用条款。本文详细介绍了评价指南中有关材料变化的案例，并指出材料变化的评估是在风险管理框架内进行的，风险管理在整个医疗器械产品生命周期中至关重要，从设计初期一直延续到上市后的变更评估。产品上市后，需通过不良事件监测等手段，收集、评估、干预、控制和预防潜在风险，以确保产品的安全性和有效性。在无源医疗器械的原材料选择及变化评价中，应充分发挥多专业人员的优势，遵循风险管理要求，持续监测和控制产品风险，确保其安全与有效。威科检测集团将持续关注行业动态和技术发展，不断创新和完善服务体系，为推动我国医疗器械行业的进步和发展贡献自己的力量。
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