T/CSBM 0022-2022
Метод оценки деградации, остеогенеза и реакции тканей на разлагаемый металл на основе магния в месте имплантации (Англоязычная версия)

Стандартный №

T/CSBM 0022-2022

язык

Китайский, Доступно на английском

Дата публикации

2022

Разместил

Group Standards of the People's Republic of China

Последняя версия

T/CSBM 0022-2022

сфера применения

1. Схема эксперимента 1.1. Обзор. Данный метод заключается в имплантации медицинского разлагаемого металлического костного имплантата на основе магния в костную ткань экспериментального животного на определенный период времени и в различные моменты времени эксперимента. с помощью визуализации и тканей. В сочетании с количественным анализом изображений биоразлагаемые металлические костные имплантаты на основе магния были оценены на предмет их деградации, способности к остеогенезу и местной реакции тканей после имплантации. Примечание. Перед проведением теста на деградацию in vivo рекомендуется провести качественный и количественный анализ имплантата в соответствии с требованиями GB/T16886.15. 1.2 Подготовка образца 1.2.1 Образец для испытаний 1.2.1.1 Физические характеристики образца для испытаний (такие как форма, шероховатость поверхности и т. д.) могут влиять на характеристики деградации материала. 1.2.1.2 Каждый испытательный образец должен подвергаться тем же процессам производства, обработки, очистки, стерилизации и упаковки, что и конечный продукт. 1.2.1.3 После подготовки и стерилизации образцов следует соблюдать особую осторожность, чтобы не вызвать царапин, повреждений или любого загрязнения до или во время имплантации. 1.2.2. В качестве эталонных образцов можно рассматривать материалы, которые поступили на рынок и в настоящее время не признаны подходящими для разлагаемых металлов на основе магния, или материалы, соответствующие предполагаемому использованию разлагаемых металлов на основе магния, которые были клинически доказано. Аналогичные материалы были приняты для оценки степени местной гистологической реакции после имплантации и сравнения скорости деградации и скорости образования новой кости материалов. 1.2.3 Форма образца Имплантированному образцу можно придать цилиндрическую форму, винтовую форму или выгравировать резьбу. 1.2.4 Размер образца Размер имплантируемого образца определяется исходя из размера выбранного животного и его костной ткани. Примечание. В принципе, следует руководствоваться положениями GB/T16886.6-2015, и рекомендуется имплантировать в большеберцовую или бедренную кость кроликов, используя цилиндр диаметром 2 мм и высотой 6 мм. 1.3 Экспериментальные животные и места имплантации 1.3.1 Экспериментальные животные 1.3.1.1 Экспериментальные животные должны отбираться и выращиваться в соответствии с GB/T16886.2 и национальными правилами в отношении экспериментальных животных. Свободный доступ к еда и вода. 1.3.1.2Проверка внутрикостной имплантации занимает длительное время.Как правило, предпочтение отдается новозеландским кроликам, весом не менее 2,5 кг.Кроличьи самки должны быть бесплодными. 1.3.1.3 Должно быть выбрано достаточное количество животных, чтобы обеспечить возможность получения не менее 10 тестовых образцов и 10 эталонных образцов в каждом цикле испытаний для каждой проверки (декальцинирование и недекальцинирование). 1.3.2 Место имплантации 1.3.2.1 Рекомендуется обратиться к GB/T 16886.6-2015, чтобы выбрать большеберцовую или бедренную кость кролика в качестве места имплантации и смоделировать место клинического использования или другое подходящий сайт. . Примечание. Имитированные площадки клинического применения или другие подходящие площадки должны соответствовать требованиям анализа, указанным в 7.1.2. 1.3.2.2 Исследуемый образец и эталонный образец (при его наличии) должны быть имплантированы в одно и то же анатомическое место с обеих сторон одного и того же животного в одинаковых условиях. При выборе места имплантации следует убедиться, что операция имплантации не вызовет патологических переломов на месте испытания.Для молодых животных следует избегать имплантации в эпифизарную область или другие незрелые кости. 1.4 Период испытаний 1.4.1 Период испытаний должен определяться на основе предполагаемого использования и характеристик деградации испытуемого образца. Перед тестированием на животных in vivo следует заранее оценить время разложения тестируемого образца, а время разложения можно оценить с помощью тестов на разложение in vitro или математических моделей в конкретных средах. В принципе, период испытания должен составлять не менее (но не ограничиваться) 3 периода наблюдения, которые обычно должны быть длиннее, чем время разложения и абсорбции испытуемого образца, или же период испытания должен обеспечивать достижение соответствующей реакции ткани. устойчивое состояние. Обычно следует устанавливать как минимум (но не ограничиваясь ими) следующие 3 временные точки: а) отсутствие или очень незначительная степень деградации; б) процесс деградации, рекомендуется включать момент времени, когда оставшееся количество имплантата составляет около 50%; в) Реакция ткани находится в стабильном состоянии или имплантат почти полностью разрушен. 1.4.2 Скорость деградации имплантата и изменение структуры окружающей ткани меняются со временем. Для материалов, которые, как ожидается, будут почти полностью разлагаться в течение 12 недель, рекомендуется выбрать период наблюдения 1 неделю, 4 недели и 12 недель. 1.4.3 Для материалов, которые, как ожидается, будут полностью разлагаться или достигнут устойчивого состояния разложения в течение 12 недель, можно использовать вышеуказанные принципы, а период испытаний можно выбрать в соответствии с характеристиками разложения имплантата. 2. Методика испытаний 2.1. Операционный процесс 2.1.1. Под анестезией и асептическими условиями выполняют следующие операционные процедуры в соответствии с требованиями традиционной хирургии: а) подготовка кожи на латеральной или медиальной поверхности бедренной кости большеберцовой кости, дезинфекция и драпировка; б) разрезать кожу, отделить подкожную клетчатку и обнажить кортикальную кость вдоль мышечной щели; в) периодически просверливать отверстия на низкой скорости и промывать физиологическим раствором для охлаждения вниз. Для большеберцовой или бедренной кости просверливают 2 отверстия с одной стороны, до 3 отверстий, глубина близка к длине имплантата, диаметр отверстия 2 мм, расстояние между двумя отверстиями не менее 10 мм; г) Удалить костную стружку; д) Слегка прижать образец к имплантату так, чтобы поверхность образца была плоской или немного ниже поверхности кортикального слоя кости, и винтовой имплантат ввинчивался в отверстие е) Послойно сшиваем мышцу, фасцию и кожу. 2.1.2. Работают аналогично эталонному образцу и контралатеральной стороне. 2.2 Послеоперационное клиническое наблюдение 2.2.1 Реакцию кожи в месте имплантации следует наблюдать каждый день в течение 2 недель после имплантации, при этом не должно быть никаких отклонений, таких как кровотечение, покраснение, эмфизема и выделения имплантата. 2.2.2 Регулярно наблюдайте за состоянием здоровья животных в течение периода испытаний и записывайте любые отклонения от нормы, включая местные реакции и аномальное поведение. 2.2.3 Своевременно фиксировать количество павших животных и проводить вскрытие.Умирающих животных следует своевременно изолировать и умерщвлять. 2.3 Убой животных В конце периода наблюдения животных безболезненно умерщвляли с помощью передозировки анестезии. 2.4 Общий осмотр 2.4.1 Осмотрите ткань в месте имплантации визуально или с помощью лупы малой кратности и запишите характер и степень наблюдаемой реакции ткани, включая гематому, отек, фиброзное обертывание и /или любые грубые выводы. Документируйте наблюдаемое состояние имплантата, включая морфологию поверхности, положение, целостность и остатки. 2.4.2 Если при осмотре места имплантации животное выглядит больным или ненормально реагирует на имплантат, при необходимости следует провести обширное вскрытие. 2.5 Отбор тканей и подготовка гистопатологических срезов 2.5.1 Основные требования 2.5.1.1 Образцы тканей должны включать достаточное количество непораженных тканей вокруг имплантата. 2.5.1.2 Вырезанные блоки ткани фиксировали и готовили гистопатологические срезы с помощью двух методов декальцинации и недекальцинации соответственно, чтобы оценить местную гистологическую реакцию после имплантации, деградацию материала и образование новой кости. 2.5.2 Рутинное приготовление гистопатологических срезов (декальцинирование) Сразу после взятия блока костной ткани, содержащего имплантат, его следует зафиксировать в 10% растворе формальдегида и другими подходящими методами фиксации на 2 недели, а затем поместить в подходящую камеру для декальцинации. Декальцинация. в растворе, обезвоживание этанолом определенной степени концентрации, прозрачность ксилолом, заливка в парафин, стандартное изготовление патологических срезов, перпендикулярных длинной оси имплантата, и окрашивание HE. Примечание. Раствор для декальцинации, например ЭДТА. 2.5.3 Подготовка патологических срезов твердых тканей (без декальцинации) 2.5.3.1 Блоки костной ткани, содержащие имплантаты, следует немедленно фиксировать в 70%-ном спирте на 1-2 недели, а затем обезвоживать градиентным спиртом, Прозрачным в ксилола, пропитанного раствором метилметакрилата в течение 1 недели и заключенного в полиметилметакрилат. После отверждения срезы были сделаны перпендикулярно длинной оси имплантата с использованием микротома твердых тканей в пределах кортикальной фиброзной области. Шлифование и полировка до толщины 50 мкм±10 мкм и, наконец, окрашивание кислым фуксином VG или другими подходящими методами окрашивания. 2.5.3.2 Одновременно берут неимплантированный испытуемый образец, заливают его полиметилметакрилатом, после отверждения используют слайсер для твердых тканей, разрезают его перпендикулярно длинной оси испытуемого образца, шлифуют и полируют. по толщине составляет 50 мкм ± 10 мкм, что используется для расчета общей площади поперечного сечения имплантата перед имплантацией. Примечание. При изготовлении срезов ткани область кортикальной кости разрезалась в каждой точке имплантации. 2.6При необходимости для анализа трехмерной деградации металлических имплантатов можно использовать микроКТ-исследование.В соответствии с условиями оборудования выберите подходящее напряжение, ток и время воздействия, а эффективный размер пикселя не должен быть низким: 10 мкм. Соответствующее программное обеспечение использовалось для расчета объема деградировавшего остаточного металла и вновь образовавшейся кости. 3Оценка результатов 3.1Показатели деградации и остеогенеза 3.1.1Качественный анализ использует недекальцинированные срезы твердых тканей и наблюдает под оптическим микроскопом, деградирует ли имплантат и образуется ли новая кость в месте имплантации, Наблюдать и описывать зрелость новой кости, такой как плетеная кость, пластинчатая кость и костный мозг. 3.1.2 Количественный анализ 3.1.2.1 Анализ оставшегося количества имплантата и количества нового костного образования 3.1.2.1.1 Используйте оптический микроскоп для получения изображений каждого среза тестируемого образца и используйте Система анализа изображений для расчета имплантации. Общая площадь поперечного сечения до имплантации. Примечание. Для анализа рекомендуется использовать программное обеспечение ImageJ. 3.1.2.1.2 Используя недекальцинированные срезы твердых тканей, сначала выберите область имплантации, чтобы она была равна общей площади поперечного сечения до имплантации, а затем выберите остаточный материал или новую кость, которую необходимо оценить в этой области. Наконец, количественно проанализируйте оставшееся количество имплантата и количество образования новой кости и рассчитайте скорость деградации имплантата и скорость образования новой кости. Примечание. Область имплантации должна учитывать тот факт, что одно поле зрения микроскопа может полностью охватить всю область имплантации. 3.1.2.1.3 Рассчитайте скорость деградации имплантата (DR) по формуле (1): DR(%)=(1-RMV/IMV)×100%…………………(1) где : DR — — скорость деградации имплантата; RMV — — остаточный объем имплантата; IMV — — исходный объем имплантата. 3.1.2.1.4 Рассчитывают скорость нового костеобразования (RNBF) по формуле (2): RNBF(%)=NBFV/IMV×100%………(2) По формуле: RNBF—— — Скорость образования новой кости; NBFV — объём образования новой кости; IMV — исходный объём имплантата. 3.1.2.2 Средняя скорость деградации имплантата рассчитывается по формуле (3): P1=SDR/10……(3) где: P1——среднее значение скорости деградации имплантата; SDR — сумма скорости деградации имплантата в каждой точке имплантации. 3.1.2.3 Среднюю скорость образования новой кости рассчитывают по формуле (4): P2=SRNBF/10………(4) Где: P2—————Средняя скорость образования новой кости; SRNBF — сумма скорости формирования новой кости в каждой точке имплантации. 3.2 Местная гистологическая реакция 3.2.1 Гистологическое наблюдение (качественное) 3.2.1.1 Используйте декальцинированные срезы твердых тканей для наблюдения и сравнения реакции ткани вокруг испытуемого образца и эталонного образца под оптическим микроскопом. Как минимум, к показателям, которые необходимо наблюдать, следует отнести: а) образование воздушного пространства вокруг имплантата; б) образование грануляционной ткани, фиброза и фиброзно-кистозной полости; в) степень воспалительной реакции: 1) Воспалительный застой; 2) Количество, распределение и тип воспалительной клеточной инфильтрации. Примечание. К клеткам воспаления относятся нейтрофилы, лимфоциты, плазматические клетки, макрофаги и многоядерные гигантские клетки. г) наличие, объем и степень дегенерации и некроза тканей; д) сосудистое распределение, жировая инфильтрация и образование новой кости. 3.2.1.2 При использовании недекальцинированных срезов твердых тканей показатели, наблюдаемые под оптическим микроскопом, должны включать: а) разрыв материала и/или наличие фрагментов, форму и расположение остатков деградации материала; б) остатки деградации материала; б) ;Граница раздела между имплантатом и окружающей тканью; в)Образование воздушной полости в окружающей ткани материала. 3.2.2 Полуколичественная оценка гистологической реакции должна основываться на системе оценки гистологической реакции, указанной в Приложении E GB/T 16886.6-2015, а срезы ткани испытуемого образца должны оцениваться отдельно. 3.3 Анализ изображений При необходимости используйте вспомогательное программное обеспечение для анализа объема остаточного металла и нарисуйте кривую объема металлического имплантата и времени. Рассчитайте долю (△V) объема новой кости (V1) к площади костного дефекта (V0).Формула расчета: △V=V1/V0×100%…… …… (5) В формуле: △V——Отношение объема новой кости к площади костного дефекта; V1——Объем новой кости; V0——Объем костного дефекта. Примечание 1: Объем костного дефекта (V0) обычно относится к объему до восстановления или подготовки костного дефекта. Его можно рассчитать на основе размера дефекта или рассчитать со ссылкой на контрольный образец. Примечание 2. Новый объем кости (V1) относится к части области костного дефекта, значение серого которой находится в определенном диапазоне, и новый диапазон значений серого цвета кости необходимо определить отдельно. Различное оборудование, разные параметры съемки, разные размеры съемочных образцов и мест имплантации, разные значения рентгеноконтрастности материалов имплантатов и разные значения новой костной золы.Поэтому влияние оставшихся материалов должно быть сведено к минимуму при расчете объема новой кости. 4Отчет об испытаниях Отчет об испытаниях должен включать подробные данные, позволяющие провести независимую оценку результатов. В отчете об испытаниях должно быть указано учреждение, проводящее тестирование, и дата проведения испытаний, а также должны быть указаны следующие пункты: а) процесс, включая использованные методы очистки, обращения и стерилизации, если таковые имеются. Примечание. Если образец готовится не в этой лаборатории, производитель должен предоставить эту информацию до начала тестирования. б) Животные и имплантаты 1) Вид, штамм, источник, возраст, пол и вес животного, условия окружающей среды в течение периода тестирования, рацион животного и состояние животного, а также все наблюдения в течение периода тестирования, включая Смерть в результате несчастного случая. Обнаружение; 2) Метод имплантации и количество имплантатов на животное и на место. в) Отбор проб и гистологическая подготовка: 1) Используемый метод отбора проб, записывайте количество имплантатов, взятых у каждого животного и каждый период наблюдения. Примечание: Все образцы должны быть включены в тест. 3) Общий осмотр места имплантации и использованной технологии приготовления гистологического среза. г) Натурные и микроскопические наблюдения: 1) Осмотр каждого имплантата и общего вида ткани, окружающей имплантат; 2) Детальное описание и сравнительная оценка декальцинированных срезов тканей. Гистологическая реакция и реакция. градация; 3) Сообщите соответственно общее среднее значение и стандартное отклонение скорости деградации имплантата, общее среднее значение и стандартное отклонение скорости образования новой кости, а также результаты экспериментов для тестового образца и эталонного образца ( если таковые имеются) Статистический анализ результатов деградации и остеогенеза в группах и контрольных группах, а также типичные патологические картины зрелости новой кости. д) Оценка результатов: отчет должен включать общую оценку скорости деградации, скорости образования новой кости и местной гистологической реакции в месте разлагаемого металлического костного имплантата на основе магния.

T/CSBM 0022-2022 История

• 2022 T/CSBM 0022-2022 Метод оценки деградации, остеогенеза и реакции тканей на разлагаемый металл на основе магния в месте имплантации