ICS_11. 040. 40 YY C 45 中华人民共和国医药行业标准 YY/T0606.102008 组织工程医疗产品 1第10部分：修复或 再生关节软骨的植入物体内评价指南 Tissue engineered medical product-Part 10: In vivo assessment of implantable devices intended to repair or regenerate articular cartilage 2009-06-01实施 2008-04-25发布 国家食品药品监督管理局 发布 YY/T0606.10—2008 前言 YY/T0606《组织工程医疗产品》分为： 第1部分：通用要求； 第3部分：通用分类； 第4部分：皮肤产品的分类； - 第5部分：基质及支架的性能和测试； 第6部分：I型胶原蛋白； —一第7部分：壳聚糖； 第8部分：海藻酸钠； 第9部分：透明质酸； 第10部分：修复或再生关节软骨的植人物体内评价指南； —一第12部分：细胞、组织、器官的加工处理； 一第13部分：细胞自动计数法。 本部分为YY/T0606的第10部分。 本部分由国家食品药品监督管理局提出。 本部分由国家食品药品监督管理局中检所医疗器械质量监督检验中心归口。 本部分由中国药品生物制品检定所、浙江大学起草。 本部分主要起草人：陈亮、欧阳宏伟、奚廷斐、王春仁。 I YY/T0606.10—2008 组织工程医疗产品第10部分：修复或 再生关节软骨的植入物体内评价指南 1范围 YY/T0606的本部分规定了修复或再生关节软骨的植入物体内评价的通则。本部分中的植入物 因子、合成多肽、质粒或cDNA等生物活性因子。 物化学和生物力学分析等结果测定和评价的方法。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过YY/T0606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） 3术语和定义 下列术语和定义适用于YY/T0606的本部分。 3. 1 软骨再生Cartilageregeneration 具有与天然软骨相似的形态学、组织生物化学和生物力学特性的关节样软骨的形成。 3.2 软骨修复Cartilagerepair 受损的软骨或其替代物通过细胞增殖和新细胞外基质合成的愈合过程。 3. 3 纤维性软骨Fibrocartilage 软骨基质中含有大量平行或交织排列的胶原纤维束，其化学成分为I型胶原蛋白的软骨组织，无定 形基质很少，软骨细胞常成行分布于纤维束之间。 3. 4 透明关节软骨Hyalinearticularcartilage 位于关节表面的软骨组织，软骨基质的主要成分是水和蛋白多糖，纤维是由IⅡ型胶原蛋白组成的胶 原原纤维，软骨细胞位于软骨陷窝内。 4意义和用途 4.1本部分的目的在于提供各种动物体内模型，用于修复或再生关节软骨的组织工程医疗产品的临床 前评价。 4.2本部分包括动物模型介绍、手术要点、组织处理以及组织标本的定性和定量分析等。 4.3本部分的使用者应按照GB/T16886.1医疗器械生物学评价标准的要求，在做本部分所述的体内 评价前，进行材料和/或器械的细胞毒性和生物相容性试验。 1 YY/T0606.10—2008 4.4动物模型结果不一定能预示人体使用结果，所以应谨慎解释在人体的可能适用性。 5动物模型 5.1概述 本章说明了在确定合适的动物模型、关节软骨缺损大小和部位等方面的考虑点（见表1）。 注：非纯种动物应增加样本量。 表1 关节软骨修复评价的动物模型 成年重量/ 通常使用的 股骨裸关节软 关键缺损大小 种属 常用品种 成年年龄 缺损部位 骨厚度/mm (直径)/mm kg 日本大耳白兔、新西 股骨躁、滑车沟、胫骨 兔 9个月 3~4 0.25~0.75 4 兰大白兔 平台、醇骨 混种犬、Beagle >1~2年 15~30 股骨、滑车沟、髋骨 1. 3 犬 6 云南版纳猪、巴马 10个月 猪 20~40 股骨课、滑车沟 6 香猪 ～1年 青山羊、黑山羊、 股骨课、滑车沟、胫骨 山羊 Spanish，Dairy、Boer 2~3年 40~70 1.5~2 平台、髋骨 Cross 绵羊 Suffolk或Texel 2~3年 35~80 股骨保、滑车沟 1.7 7 a小型动物。 b大型动物。 “”表示尚无相关数据。 5.2关节大小和载荷 5.2.1人体透明关节软骨损伤常发生在膝关节，主要在内侧部分（如股骨内课和骨平台）。因此，宜 在动物模型中使用膝关节评价软骨修复/再生。 注：膝是复杂的活动关节，主要包括两个独立的关节连结：麒股关节和胫股关节。股骨远端和胫骨近端的关节面间 含有换行纤维软骨样半月板，隔离关节面。股骨裸和胫骨平台软骨的接触出现在内、外侧半月板中部的最内侧 部分。力学载荷直接从股骨传递到胫骨，也通过半月板间接传递。骨在滑车沟内和股骨课形成关节。 5.2.2不同种属的动物在重量、关节解剖和步态方面有显著差异，具有不同的关节力学。这些因素影 响了关节软骨的厚度和分布，关节基质的大分子物质含、分布和胶原结构等。上述环节在关节软骨的 疾病或损伤反应中起着重要作用。宜仔细考患适于植人物研究阶段的动物模型。 5.2.3应选择合适的动物和关节部位，使其关节面和关节软骨厚度适于进行对预期在人体使用的配 方、设计、尺寸和配套使用器械等的充分研究和优化。 5.2.3.1较大的动物具有更大的关节软骨表面积和厚度，更接近人体情况，更适于关节软骨修复研究。 5.2.3.2较大的缺损通常需要某种方式的固定以保护植入物，减少植入物脱位。植入物的固定方法可 能对缺损周围宿主组织和修复有不利影响。小型动物通常不需要固定，通过小型动物试验结果预测在 需要固定的大型动物和人体试验的结果时，需要注意试验中植人物设计的不同之处。 5.2.4对每种动物而言，关键大小的缺损定义为动物不经干预能修复的最大尺寸（直径）的缺损。每种 动物的关键缺损的大小通常不同，应在设计植入物大小和固定方法时仔细考虑。 5.2.5力学载荷影响关节软骨修复。在力学生物学因素中，间歇性静水压力和剪切应力在调控软骨发 育、滋养以及关节退化等方面起着重要作用。力学载荷大小或作用时间对植人物、植人部位周围原有关 节软骨及其下骨组织的影响随解剖位置和关节部位而变化，因此，选择用于评价植人物的缺损部位时应 2 YY/T0606.10—2008 体现力学载荷对植人物性能的影响。 5.2.5.1当分析植人部位在站立和运动中的受力状况时，应考虑每一种属动物的步态和姿态。 5.2.5.2股骨燥、滑车沟和胫骨平台，以及同一关节面不同解剖部位的受力状态和强度显著不同。 5.2.5.3由于动物跑动、跳跃、关节过度伸展或届曲而使植入物受到过度和迅速变化的应力，会导致试 验结果变异性增加，应采取措施减少导致快速和/或过度关节运动的行为或其他因素。 5.3动物性别与年龄 5.3.1由于血液循环中类固醇对软骨、骨代谢和再生的影响，应考虑试验动物的性别。不应使用妊娠 和哺乳期的动物。试验组群内的试验动物性别宜一致。 5.3.2在生长过程中，骨和关节处于代谢和重塑的动态变化中，由于存在这些生理过程对组织修复的 影响，因此试验中每种动物的年龄应超过骨骼成熟年龄。试验组群内的动物应骨闭合。每种动物骨 骼成熟情况有不同，需要时通常可用放射显影确定。 5.3.3更老的动物更有可能发生骨质减少和退行性关节病，如骨关节炎，而关节软骨修复能力下降。 5.3.4间充质干细胞源、生长因子反应性和细胞代谢活性通常随年龄增加而降低。因此，取决于宿主 细胞数量和活性的修复过程在更老的动物可能受一定影响。 5.4研究周期 5.4.1研究周期长短取决于植入物发展阶段、动物种属、缺损大小以及植入物的组成和设计。 5.4.2在小型动物模型，植人6至8周的小缺损可以提供植入物和固定器存留时间，以及修复类型 等方面的信息。 5.4.3对于大型动物模型，8至12周的研究应仅限于提供生物相容性、早期细胞反应以及缺损内植人 物的存留和状况等方面的信息。 5.4.4在形态学和组织生物化学检测结果（包括邻近软骨和软骨缺损下骨界面，及相对的软骨部位）的 基础上判断关节软骨修复或再生程度通常应需要8至12个月的研究. 5.5免模型 5.5.1与大型动物相比，免模型通常更为经济。 5.5.2由于免关节软骨表面积小和厚度薄，缺损的大小受限。缺损内植入物固定方法的评估基本不 可行。 5.5.3免模型最适于评价生物相容性、材料配方以及植入物基本设计筛选等。免股骨课和滑车沟是最 常使用的植入物评价部位。髋骨的使用也有过研究。 5.5.4通常，免关节软骨的修复速率、类型和程度较大型动物模型更为显著，这可能与更高的新陈代谢 活性，以及缺损部位旁多能干细胞的密度相关。 5.6犬模型 一般认为犬膝关节表面为中等大小，介于免与成年山羊、绵羊之间。犬滑车沟和股骨裸可作为植入 物评价部位。 5.7猪模型 猪胫股关节角的解剖不同于其他许多四足动物，其活动范围减小。猪股骨可用作植入物评价 部位。 5.8绵羊模型 5.8.1绵羊股骨通常用作植入试验部位。 5.8.2在正常活动范围内，股骨课和胫骨平台的接触发生在胫骨平台的尾侧。胫股关节活动度为 72°士3（完全属曲）到145°士5（完