FDA发布医疗器械3D打印指南草案
出自识林
FDA发布医疗器械3D打印指南草案
笔记 2016-05-10 美国FDA发布《增材制造器械技术考量》指南草案 去年8月FDA批准首例3D打印药品，Aprecia公司用于治疗癫痫发作的SPRITAM(左乙拉西坦)，依靠3D打印技术，在患者口中迅速崩解，使其更容易下咽。对于生物制品，研究人员正在研究将3D打印作为制造细胞和组织产品的一种手段。然而，增材制造已用于多种医疗器械，主要在矫形器械类型，例如关节置换、颅颌面植入物和在引导手术中使用的器械。到目前为止，FDA已经许可超过85件3D打印器械申请，尽管没有一件是需要上市前批准（PMA）的高风险器械。 FDA指出，该指南草案是“跨越式”指南；“跨越式”指南旨在作为一种机制，由FDA在产品开发早期分享可能对公众健康具有重要意义的新兴技术的初始想法。该跨越式指南草案为制造商提供了FDA关于制造3D打印器械技术考量的初步思考，以及关于表征和验证这类器械的想法，但随着可获得越来越多的信息，FDA的建议可能会改变。 该指南草案分为两个主要议题：设计和制造考量以及器械测试考量。指南草案不涉及具体器械类型，但FDA指出增材制造器械通常与相同类型的非增材制造器械受到相同的监管要求。FDA表示指南不适用于含有生物制品、细胞或人体组织的3D打印产品，“床旁检测（point-of-care）器械可能会引发更多技术考量。指南中的建议应补充在已有指南文件中或适用的FDA认可的共识标准中对任何具体器械的建议。” 增材制造（AM）是一种较新的技术，FDA表示，对于某些器械申请，增材制造拥有超过传统制造工艺的许多优点。“AM具有通过使用患者自身的医疗成像促进创建解剖学匹配器械和手术工具的优点。另外一个优点是易于制作复杂几何结构，从而允许创建使用传统（非增材）制造方法不容易实现的工程多孔结构、曲折内部通道和内部支撑结构。” FDA同时指出，AM工艺的独特之处，例如逐层制造工艺以及使用AM技术制造医疗器械相对缺乏医疗器械历史，给对最终器械的确定最佳表征和评估方法以及最佳工艺验证和验收方法带来了挑战。FDA在来自2014年关于与3D打印有关的挑战的公开研讨会收集到的反馈意见的基础上编写了该指南草案。研讨会讨论的一些重要方面，包括物料控制的重要性、3D打印机和打印后序处理对最终器械性能的影响，以及对“稳健的工艺验证和验收协议”的需求。 设计和制造考量 与大多数类型的医疗器械一样，FDA期望使用增材制造技术的器械制造遵守质量体系要求，以保证器械预期性能。但由于有多种增材制造技术、打印机和物料，因此对于制造商来说重要的是“在打印过程中清晰地识别每一步骤。标识出器械制造中涉及的所有关键步骤的生产流程图，从初始器械设计到最终器械后处理，可以帮助确保产品质量。 FDA还指出，企业应确保自己理解AM工艺不同的步骤对最终器械的影响。“例如，再利用和新粉末的比例可能影响熔融性能，而熔融特性影响到创建层间一致结合所需的能量，这反过来影响器械的最终机械性能。” 对于定制，“患者匹配”器械，FDA表示制造商应对给定的器械指定包括所有可能生产的尺寸的尺寸范围。 增材制造涉及几个软件包之间的交互作用，这些软件包通常来自不同的制造商，这需要文件兼容不同的软件应用程序。文件转换中的错误可能负面地影响最终器械和组件的性能，如尺寸和几何形状。因此，FDA建议企业测试所有文件转换步骤，模拟最坏情况，以保证预期性能，尤其是针对患者匹配器械。如有可能，用于3D打印的最终器械文件应当以能够存储AM特定信息的稳健、标准化格式保存和归档，例如在ISO/ASTM 52915增材制造文件格式（AMF）标准规格中所述的增材制造文件格式（AMF）。这种文件格式应包括物料信息和对象在生成空间中的位置，以及具有高几何保真度。与非AM器械一样，在制造AM器械中使用的所有软件必须根据已建立的协议开展验证。由于AM技术使得复杂几何形状成为可能，AM可能还需要特别的清洁和灭菌验证过程。 器械测试考量 对于器械测试，FDA表示支持实质性等同判定（针对510(k)申请）或批准所需的数据量和数据类型，根据器械的预期用途、风险概况、分类和/或器械类型的监管而不同。此外，通过增材制造的器械所需的信息类型还取决于多种因素，包括但不限于，是否是植入式、是否承重，和/或预先指定的标准尺寸还是患者匹配尺寸。 一般来说，AM器械应执行与非AM器械相同的性能和表征测试。由于AM的特性，器械相对于生成空间内的生成方向和位置具有方向（即，各向异性）。方向性和生成位置可能影响最终性能，应在开展器械机械测试时考虑在内。具体的，应在每个性能测试中确认器械或组件的生成方向（包括最差情况下的方向）。由于器械的机械性能可能会受到方向和位置的影响，保证生产过程被恰当的开发、执行、控制和监测是重要的，以确保器械或组件不会受到制作方向的不良影响。 FDA还建议制造商提供关于器械材料的化学和物理性质信息，因为反复熔化和凝固过程可能会削弱或以其它意外或不良方式影响聚合物，从而带来意料外的健康风险。制造商还应能够证明一致性和可重复性。 标签 关于标签，指南草案指出AM器械应遵循现有相关标签规定、指南文件和共识标准。FDA建议对患者匹配器械提供额外的标签信息：患者标识符、确定器械预期用途的详细信息和用于生产该器械的最终设计迭代或版本。有效日期可能取决于改变患者解剖结构的事件，因此标签也应包括在使用前评估患者变化的预先警告。 指南草案的公众评议期于8月8日截止。 5月29日更新提示：根据盛德发布的“FDA Issues Draft Guidance on Additive Manufactured Devices”一文，增加软件验证、器械材料理化性质信息以及标签要求等内容。 整理：识林-椒 |
，增材制造（AM, additive manufacturing）通常被称为3D打印。该指南对增材制造所带来的独特的监管挑战提出了基于风险的方法。