3D打印是一種基于數(shù)字模型的先進(jìn)制造技術(shù),通過材料逐層堆積實現(xiàn)實體物品的成型。該技術(shù)對傳統(tǒng)工藝流程、生產(chǎn)線布局、工廠模式及產(chǎn)業(yè)鏈組合產(chǎn)生深遠(yuǎn)變革,是制造業(yè)典型的顛覆性技術(shù)。隨著歐盟發(fā)布3D打印標(biāo)準(zhǔn)化路線圖、國際組織推進(jìn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定,以及美國FDA出臺技術(shù)文件等規(guī)范,3D打印逐步形成了統(tǒng)一的技術(shù)語言與發(fā)展方向。
3D打印在醫(yī)療器械領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用與挑戰(zhàn)
3D打印技術(shù)為醫(yī)療器械的研發(fā)與制造持續(xù)注入創(chuàng)新動力,催生出"3D打印醫(yī)療器械"這一新興品類,并在近五年內(nèi)實現(xiàn)廣泛應(yīng)用。此類器械主要采用金屬、聚合物等材料,可實現(xiàn)個性化定制與精密微觀結(jié)構(gòu)制造。然而,"個性化"特性也帶來了獨(dú)特風(fēng)險——傳統(tǒng)針對標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品的監(jiān)管模式難以直接適用,且針對3D打印醫(yī)療器械的工藝、質(zhì)量及風(fēng)險的分析評價方法與標(biāo)準(zhǔn)尚不完善,導(dǎo)致監(jiān)管面臨多重挑戰(zhàn)。
醫(yī)用3D打印產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)與監(jiān)管體系構(gòu)建
為推動醫(yī)用3D打印產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,需各方協(xié)同努力,且頂層設(shè)計應(yīng)發(fā)揮核心引領(lǐng)作用。
醫(yī)用3D打印技術(shù)的首個突破發(fā)生在骨科與牙科領(lǐng)域,并逐步走向成熟。因此,早在2010年,針對骨科與牙科領(lǐng)域便出臺了3D打印醫(yī)用植入物相關(guān)法規(guī)。
目前,國家藥監(jiān)局已批準(zhǔn)四類3D打印標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)療器械產(chǎn)品,并優(yōu)先將其應(yīng)用于骨科、牙科等已驗證或成熟領(lǐng)域,由不同省份負(fù)責(zé)定制產(chǎn)品部件的生產(chǎn)。
鑒于增材制造產(chǎn)品包含定制化類型,國家藥監(jiān)局計劃構(gòu)建完整的評估體系。當(dāng)前已制定40項醫(yī)療器械注冊指導(dǎo)原則,其中7項涉及增材制造領(lǐng)域。未來將重點(diǎn)完善標(biāo)準(zhǔn)體系、監(jiān)管框架、指導(dǎo)原則、注冊技術(shù)文件及信標(biāo)體系,以推動臨床應(yīng)用突破。
我國《醫(yī)療器械生產(chǎn)監(jiān)督管理辦法》將安全性和有效性列為首要要求。美國FDA則通過合理裁決與科學(xué)依據(jù)控制風(fēng)險,確保醫(yī)療產(chǎn)品的安全有效應(yīng)用,從而改善公眾健康。針對增材制造領(lǐng)域的新型醫(yī)療器械,需建立監(jiān)管科學(xué)以驗證注冊產(chǎn)品的性能。注冊前需完成多中心臨床試驗、醫(yī)學(xué)研究,并生產(chǎn)經(jīng)總結(jié)、同行評審且通過科學(xué)出版物發(fā)表的產(chǎn)品,為臨床實踐提供依據(jù)。此類研究與生產(chǎn)將助力創(chuàng)新產(chǎn)品研發(fā),并便于臨床應(yīng)用階段的全程監(jiān)測。
四川大學(xué)醫(yī)療器械監(jiān)管科學(xué)研究院系全球首個專注于醫(yī)療器械監(jiān)管事務(wù)的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu),其使命是通過預(yù)驗證與風(fēng)險控制建立監(jiān)管科學(xué)體系。該體系需涵蓋醫(yī)療產(chǎn)品全生命周期,并整合用戶、研發(fā)人員及企業(yè)風(fēng)險控制等背景信息。
定制產(chǎn)品監(jiān)管的國內(nèi)外差異與優(yōu)化方向
國內(nèi)與英國在定制產(chǎn)品法規(guī)上存在差異。英國對定制設(shè)備的管理核心理念體現(xiàn)為:除材料相關(guān)事項外,增材制造的全流程(包括患者CT/MRI圖像采集、制造、醫(yī)師確認(rèn)及臨床應(yīng)用)均由外科醫(yī)生負(fù)責(zé)。
我國企業(yè)當(dāng)前核心目標(biāo)是上市前獲得國家藥監(jiān)局的注冊證書。英國的經(jīng)驗表明,我國需盡快針對定制醫(yī)療器械發(fā)布明確的注冊指南,并加速臨床轉(zhuǎn)化進(jìn)程。此類指南應(yīng)兼顧技術(shù)可行性與各方實際利益,尤其是患者權(quán)益。醫(yī)用增材制造的可重復(fù)性及成品(無論用于人體、動物模型或細(xì)胞模型)的特征均需通過標(biāo)準(zhǔn)化實現(xiàn)。未來研發(fā)與臨床應(yīng)用中,這一課題需深入探討。
臨床應(yīng)用前的系統(tǒng)性評估要求
所有新技術(shù)及新型材料,尤其是三類3D打印醫(yī)療產(chǎn)品,在臨床應(yīng)用前均需開展系統(tǒng)性評估,并經(jīng)監(jiān)管機(jī)構(gòu)審批。當(dāng)前醫(yī)用增材制造技術(shù)仍處于探索階段,在骨科、牙科等領(lǐng)域的臨床應(yīng)用中需突破多重難題:風(fēng)險責(zé)任界定模糊、臨床注冊與審批周期過長。這源于此類產(chǎn)品(尤其是3D打印產(chǎn)品)的預(yù)期臨床效果難以評估,且質(zhì)量控制體系尚未完善。盡管臨床前科學(xué)家發(fā)起的臨床研究不以注冊為目的,但其管理流程與質(zhì)量控制體系仍需滿足外科醫(yī)療要求。
綜上,3D打印醫(yī)療器械的監(jiān)管需在創(chuàng)新與規(guī)范間尋求平衡,通過標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)與科學(xué)評估體系,推動技術(shù)安全有效地服務(wù)于臨床需求。
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