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脊柱后路内固定系统注册技术审查指导原则

附件5

脊柱后路内固定系统注册技术审查

指导原则

一、前言

脊柱手术目的是矫正脊柱畸形、缓解疼痛、稳定脊柱和保护神经，脊柱后路内固定术是主要治疗的手段之一，其手术中使用的脊柱后路内固定系统产品的安全性和有效性直接影响着疾病的治疗效果。

本指导原则旨在指导为注册申请人对脊柱后路内固定系统产品的注册申报资料的准备及撰写，同时也为技术审评部门审评注册申报资料提供参考。

本指导原则系对脊柱后路内固定系统的一般要求，申请人应依据具体产品特性确定其中内容是否适用，若不适用，需具体阐述理由及相应的科学依据，并依据产品的具体特性对注册申报资料的内容进行充实和细化。

本指导原则是对申请人和审查人员的指导性文件，不涉及注册审批等行政事项，亦不作为法规强制执行，如有能满足相关法规要求的其他方法，也可以采用，但应提供详细的研究资料和验证资料。

应在遵循相关法规和标准的前提下使用本指导原则。

本指导原则是在现行法规和标准体系以及当前认知水平下制定的，随着法规、标准体系的不断完善和科学技术的不断发展，本指导原则相关内容也将适时进行调整。

二、适用范围

本指导原则适用于大多数以脊柱融合为目的的板、棒和螺钉的脊柱后路经椎弓根内固定系统，通常由矫形棒或固定板、椎弓根螺钉、横连器、椎板钩、紧固器、连接器、垫片等组成，如胸腰椎钉棒固定系统、枕骨固定系统、椎弓根钉固定系统等。

本指导原则不适用于椎间融合器、人工椎体、人工椎间盘、棘突间固定系统、椎板固定系统等用于融合或非融合的医疗器械，不适用于非融合动态弹性固定系统。

本指导原则所包含的产品为脊柱固定系统中常见的医疗器械，不包含特殊脊柱固定产品/系统，如变直径矫形棒、PEE材

料制成的弹性矫形棒、弹性非融合固定系统等产品。

本指导原则涉及的产品所用材料为00Cr18Ni14Mo3不锈钢、

Ti6AI4V钛合金、Ti6AI7Nb钛合金、CoCrM合金、纯钛及与上述材料实质等同的临床广泛应用的金属材料。

本指导原则适用于境内外产品注册申报，也适用于增加型号规格、改变适用范围的许可事项变更注册。

申报时提交资料具体按照《关于公布医疗器械注册申报资料要求和批准证明文件格式的公告》（国家食品药品监督管理总局公告2014年第43

号）执行。

对于本指导原则不包含的脊柱后路内固定系统，可根据产品的具体设计原理、结构特征、生物力学特性及临床使用要求，参考本指导原则中的相关内容。

三、注册单元划分脊柱后路内固定系统可按照实现某种临床预期用途的产品组合划分注册单元，亦可以关键组件作为注册单元进行申报：

（一）若按照实现某种临床预期用途的产品组合进行申报，脊柱固定系统主要包括如下注册单元：

1．颈椎后路钉棒内固定系统

2．颈椎后路钉板内固定系统

3．胸腰椎后路钉棒内固定系统

4．胸腰椎后路钉板内固定系统

5．枕颈胸椎板棒内固定系统

6．颈椎后路板夹内固定系统主要组成材料不同的产品原则上应划分为不同的注册单元。

作为单一整体组合使用的产品可以同一注册单元申报。

对于必须在同一系统中使用的产品，即使是不同材料制成也可在同一注册单元中申报，如CoCrM的矫形棒、钛合金的椎弓根螺钉、纯钛的顶丝组成的系统可以申报在同一注册单元中。

（二）若以主要组件为注册单元进行申报，该类产品主要

包括如下注册单元：

1．脊柱矫形棒；

2．脊柱矫形钉/椎弓根螺钉；

3．脊柱矫形固定板。

以组件申报的项目需要说明与其配合使用的产品、组成系统后的预期适用范围、适应证。

（三）对于在不同系统中可通用的组件，建议按照如下方法进行申报：

1．脊柱固定系统中的主要组件，如椎弓根螺钉、矫形棒、矫形板，可按照组件单独进行申报，或亦在不同的注册单元中与其他组件以系统进行申报（必须与其他组件构成不同的固定系统），该组件的编码、名称可在不同的注册单元保持相同。

如该组件已在其他注册单元中通过了上市许可，可在本次申报资料中明确该注册证号。

2．脊柱固定系统中的非主要组件，如垫片、连接器等，必须在不同的注册单元中与其他组件以系统进行申报（必须与其他组件构成不同的固定系统），该组件的编码、名称可在不同的注册单元保持相同，如该组件已在其他注册单元中通过了上市许可，可在本次申报资料中明确该注册证号。

四、适应证

根据当前临床手术的应用情况及现有的认知水平，认为脊柱后路内固定系统主要适用于：

（一）颈椎后路固定系统主要适用于颈椎的退行性疾病（椎间盘疾病、小关节退变）、颈椎不稳（前移、脱位、半脱位等）、颈椎创伤（骨折、脱位、陈旧性骨折假关节形成）、椎管狭窄、畸形（即脊柱侧凸、后凸前凸）、肿瘤、颈椎翻修术等。

（二）胸腰椎后路固定系统主要适用于胸腰椎的退行性疾病（椎间盘疾病、小关节退变）、不稳（前移、后移、侧方移位等）、滑脱、创伤（骨折、脱位、陈旧性骨折假关节形成等）椎管狭窄、畸形（脊柱侧凸、后凸、前凸）、肿瘤、感染（结核、化脓性脊柱炎、布病等）、胸/腰椎翻修术等；上述脊柱后路内固定系统的适用范围和适应证主要基于当前常规的临床使用状况，也是临床医生的普遍认知，适用于常见脊柱后路内固定系统，但未囊括所有的临床应用。

由于受到设计理念、结构差异、固定方式、手术入路等方面的影响，可能在不同生产企业、不同产品、不同的固定系统会有差异，申请人应根据临床评价具体情况合理制定与产品相适应的适用范围。

（三）各组成系统均需明确具体的适应证和适用范围；应明确具体的使用部位（包括节段）、适应证和手术方式。

（四）适用范围的表述要求语句通顺、精炼，符合中文语言表达规范，词语使用需准确、专业，忌用口头用语或夸大有效性和安全性的词汇。

五、研究资料

（一）产品基本信息介绍1．明确产品及组件的名称。

对于非常规命名或包含特定功能的名称，应提供名称确定的依据及理由，产品名称应符合《医

疗器械通用名称命名规则》、《医疗器械说明书和标签管理规定》及相关法规文件的有关要求。

2.提供国内外同类产品动态分析，包括国内外同类产品的上市情况及与申报产品在工作原理、原材料、结构特征、预期

用途等方面的对比情况，列出两者之间所有的异同点，以便于全面了解同类产品的国内外发展状况。

3.提供申报产品的系统/组件清单，其中应包含序号、型号规格/编码、组件描述、主要尺寸、材料信息、特殊表面工艺、交付状态等产品的基本信息，例如表1。

表1脊柱后路内固定系统组件列表

序号

型号规格/编

码

产品描述

主要结构、组成、尺寸

材料及符合标准

特殊表面处理

交付

方式

00001

万向椎弓根钉

=5.5mm

L=50mm

GB/T13810

TC4钛合金

阳极氧化

火菌

ZXB01

矫形棒

=6.0mm

L=50mm

ISO5832-3Ti6AI4V

钛合金

无

非火菌

（1）型号/规格编码需要说明其划分的原则、明确其中的

数字、字母各表示的涵义；

（2）明确组成系统的所有组件描述/名称，其应与注册申报产品的名称应有所区别，且其表述需在所有申报资料中保持完全一致；

（3）组件所用的材料牌号（或成分）、代号、等级及其符合的标准要求一一对应；

（4）明确各组件的表面状态及表面改性工艺，如是否经过了阳极氧化处理、涂覆涂层或其他表面改性处理工艺等；

（5）组件的交付状态，灭菌或非灭菌包装。

4．提供每种类型组件的结构图，标注主要尺寸及公差，如棒的直径、长度及其公差，椎弓根钉的内径、外径、长度尺寸及其公差等等。

5．明确各组件组成系统/子系统的立体结构图，并标注每个部件的示例；建议提供脊柱固定系统固定在脊柱模型上的放大照片和/或实体图。

6．明确不同子系统、不同型号、规格之间的区别，提供产品各型号规格的划分原则。

产品的子系统、型号、规格应根据人体的生理解剖结构和实际临床需求进行科学的归并和合理的分档。

7．明确每种系统组成过程中需要重点关注的事项或方法。

（二）产品的主要生产工艺及控制

1．详述产品的生产过程，提供生产工艺流程图。

2．明确关键工艺和特殊工序,提供相关的验证或确认资料。

如阳极氧化工艺、研磨工艺、喷砂、涂层制备工艺、清洗工艺、灭菌及包装工艺、不锈钢钝化工艺等。

3．明确产品生产加工过程中各种加工助剂（如切削液、冷却液、抛光剂等）的使用情况及质量控制标准。

4．明确产品的清洗过程，提供经清洗过程后加工助剂残留控制的验证资料。

5．对于灭菌包装的产品，需明确包装材料、包装结构、包

装工艺、灭菌方式、灭菌剂量。

（三）原材料控制及性能要求

生产脊柱后路内固定系统所用的原材料要按照《无源植入物生产质量管理规范》的要求进行管理和质量控制，明确质量和技术要求，材料的相关性能要求所依据的标准或规范必须符合医疗器械行业规定的外科植入物用国际标准、国家标准、行业标准。

脊柱后路内固定系统常用的原材料标准有：

GB/T13810外科植入物用钛及钛合金加工材

GB4234外科植入物用不锈钢

ISO5832-1外科植入物金属材料第1部分：

锻造不锈钢

ISO5832-2外科植入物金属材料第2部分：

纯钛

ISO5832-3外科植入物金属材料第3部分：

钛-6铝-4钒合金加工材

ISO5832-11外科植入物-金属材料-第11部分：

钛6铝7铌合金加工材

ISO5832-12外科植入物-金属材料-第12部分：

锻造钴-铬-钼合金

（四）产品性能的设计验证

1．基本性能要求

（1）明确所有组件的表面质量，包括外观、表面缺陷、表

面粗糙度；

（2）不锈钢产品材料的耐腐蚀性能；

（3）规定所有组件的硬度；

（4）规定矫形棒的抗拉强度；

（5）对于表面经过阳极氧化处理的产品，要进行氧化层成分表征及细胞毒性检测；

（6）构成系统的组件之间的配合性能；

（7）EO^菌残留量的确定依据、辐照灭菌剂量确定的依据；

（8）各组件的材料应明确具体的表征/测试方法，并提供相关的测试报告。

2．机械性能

（1）试验的基本原则

对于产品注册的脊柱后路固定系统，建议申请人按照YY/T

0857、丫丫/T0961和/或丫丫/T0119.1-5试验方法对系统或组件进行机械性能的测试。

应详述选择试验项目的理由。

机械性能试验时，建议在最恶劣条件下（例如：

容易引起松动、不稳定或失效的系统环境）对组装后的最终产品进行试验。

试验组件应是在设计、机械连接、材料以及制造过程中最恶劣条件下的结构。

同时应该在试验报告中明确脊柱固定系统组装后作为最恶劣条件的确定依据、试验数据处理合理性的依据。

应当对试验结果是否可满足临床使用进行说明。

对于许可事项变更注册中增加了组件的产品，如果申请人认为无需进行系统或组件机械性能测试的，需要说明充足理由。

如，新增的

组件就是原系统中的一部分、新增组件与其他的部件有着相同

的机械连接机制、新增的部件没有减弱系统任何部分的生物力

学、新增的部件不会导致系统容易松动或失效等。

否则，新增

组件的性能应参照丫丫/T0857、丫丫/T0961和/或丫丫/T0119.1-5

进行测试。

申请人应详述选择试验项目的理由。

（2）推荐的机械性能试验项目：

1颈椎后路固定系统

静态轴向压缩弯曲试验；

动态轴向压缩弯曲试验；

静态扭转试验；

动态扭转试验。

2胸腰椎后路内固定系统

静态轴向压缩弯曲试验；

动态轴向压缩弯曲试验；

静态扭转试验。

（3）试验内容：

1为了能够保证试验数据的科学合理性，使其结果具有统

计学意义，动态试验样本量不能低于6组（个）、静态试验样本量不能低于5组（个）。

2试验样本应选择在最恶劣条件下的样品，试验报告中应

说明试样选择、加载模式和试验参数与环境条件的理由。

3试验建议选用对比法，对比试样可选用已在中国上市使用的同类器械，产品的材料、性能、结构、组成及适用范围应具有可比性。

4脊柱后路固定系统的动态疲劳结构试验通常按照YY/T0857椎体模型上脊柱植入系统的静态与疲劳试验标准试验方法来进行。

组件的动态疲劳结构试验通常按照YY/T0961、YY/T

0119.1-5进行。

对于动态试验，可以采用YY/T0857推荐的方法，得到载荷与循环次数（F/N）半对数关系曲线，从而确定产品五百万次循环的疲劳强度，建议用两个或多个样品对得到的疲劳极限进行验证。

动态试验也可采用与上市产品进行比较的方法。

（4）试验报告

机械性能试验结束后，应该提供完整的试验报告，其中应至少包括：

1试验样品的型号、规格、结构或子结构的说明；

2组件结构或子结构符合最恶劣条件的理由和依据；

3详细的试验方法、步骤及试验装载示意图；

4选择加载模式的理由（例如：

轴向、弯曲、扭转）；

5试验参数与环境条件的说明，以及选择该参数与环境条件的理由；

6试验原始数据、试验数据处理方法、试验结果；

7如果申报系统与进行试验的系统不同（例如：

在雏形样本上进行试验），需要对试验结果与申报系统之间的相关性进

行说明

（5）试验结果的评价

申请人应明确试验结果满足临床使用需要的确定依据。

对于机械性能试验，要从生物力学角度评价其载荷大小、强度、疲劳强度能否满足临床使用的要求，亦可采用与同类已上市产品性能进行对照比较，但其结果和试验方法要具有可对照性。

若无同类已上市产品性能进行对照比较，申请人应该根据试验结果对组件在体内预期情况及临床性能方面的影响进行讨论，评价可接受性。

（6）最差情况选择的建议

最恶劣条件下的脊柱固定结构，通常取决于产品的设计和试验的项目。

不同的试验类型中最薄弱、最容易失效的组件也各不相同。

进行试验的固定系统可选用有限元模拟方法分析最恶劣条件下的结构，可分析同一结构内的不同互连机构、或同一互连机构在不同结构中的受力模型。

对于典型的脊柱后路钉棒钩固定系统，建议选择对最小直径的弯棒和与之配合的最小直径螺钉作为最恶劣条件，进行静态和疲劳试验。

对于含有横向连接器的脊柱内固定系统，建议在进行静态和动态压缩弯曲试验时使用包含横向连接器的脊柱内固定系统，在静态扭转试验使用移除掉横向连接器的脊柱内固定系统。

此外，进行静态和动态试验时是否使用横向连接器，建议申请人提供充分的理由和依据。

3．磨损性能常见脊柱固定系统而言，通常没有必要通过试验来评估这些器械的磨损性能。

但是如果出现下列情况，建议其提供相关的磨损试验报告：

（1）新型的结构设计，其增加了连接装置之间的磨擦系数，或增加了连接装置不同组件之间的相对运动；

（2）组件或系统采用了非常规的金属材料、高分子材料、或经过改性处理的常见金属材料或高分子材料；

（3）临床使用过程中，磨损碎屑引起的局部或全身炎症反应增加，或导致其他的并发症或不良事件出现的；

（4）变更注册中，改变了部分组件的结构、材料、连接方式引起了上述

（1）和

（2）发生的情况。

磨损试验建议采用对照试验，选择与申报产品具有相同材料、相同结构、相同技术特性、相同适应证的已经合法上市销售的器械进行平行对照试验，比较磨损试验结果。

建议在试验之前和试验之后对脊柱系统进行称重，以对试验过程中的质量损失进行评估。

同时对磨损碎屑进行评估和分析，应说明磨损微粒的特性（例如：

微粒大小与形状分布、微粒数目和微粒的化学性质），并分析组件磨损表面的磨痕、磨光、变形或腐蚀情况。

4．生物学性能

对于使用了符合临床使用证明可接受gb/yY标准的外科植

入物用金属材料，且在生产加工过程中没有引入或导致新的生物学风险，可不再通过生物学试验对该产品进行生物学风险评价，只需要明确生产过程中对生物学风险的控制，评价其对最终产品生物学风险的影响即可。

生物学风险被临床所接受的外科植入物用材料具体详见YY0341附录Bo

对于表面经过阳极氧化的钛合金、纯钛制成的产品，需要明确阳极氧化的类型（着色阳极氧化或微弧氧化），具体的阳极氧化工艺（具体包括电解液、电流、电压、氧化前后的具体工艺流程和组件的表面状态、清洗方法、残留检测方法等），并对材料的基体和阳极氧化层的成分进行化学表征。

此外，在体外试验中要对上述产品进行细胞毒性试验，结果应满足相应的要求。

5．灭菌性能灭菌产品应参照《无源植入性医疗器械货架寿命申报资料指导原则》提供产品有效期（货架寿命）的验证资料。

鉴于本指导原则涉及的产品为金属材料产品，仅要求对包装系统的性能稳定性进行验证。

不同包装、不同灭菌方式的产品应分别提供验证资料。

灭菌验证资料中需要明确灭菌产品的包装材料、包装工艺及方法、加速老化试验或/和实时老化试验报告。

加速老化试验中应明确试验温度、湿度、加速老化时间的确定依据；老化试验后需要对包装完整性和包装强度的评价试验，如染色液穿透试验、气泡试验、材料密封强度试验、模拟运输等；若申请人提供其他医疗器械产品的灭菌验证资料，则应提供其与本次申报产品在原材料、灭菌方法、灭菌剂量、包装材料、包装工艺、包装方式及其他影响阻菌性能的因素方面具有等同性的证明资料。

对于经辐照灭菌的产品，需明确辐照剂量及相关的验证报

告，具体的剂量确定依据可参照国标GB18280或ISO11137《医

疗保健产品-灭菌确认和常规控制要求-辐射灭菌》。

对于经环氧乙烷灭菌的产品，需提供灭菌结果确认和过程控制报告，具体可参照国标GB18279-2000或ISO11135《医疗器械-环氧乙烷灭菌-确认和常规控制》。

非灭菌包装的终产品，应明确推荐采用的灭菌方法并提供确定依据，建议根据WS310.2医院消毒供应中心-第2部分-清洗消毒及灭菌技术操作规范。

6．产品有效期（货架寿命）确定依据产品有效期的确定应该建立在科学试验的基础上，如稳定性试验，其目的是考察产品在温度、湿度、光线的影响下随时间变化的规律，为产品的生产、包装、贮存、运输条件提供科学依据，同时通过试验建立产品的有效期。

因此，生产者在申报产品注册时应提供产品有效期（包括产品性能稳定性和无菌状态持续性的保证期限）的验证报告及内包装材料信息；若产品无有效期要求，也应当阐述无有效期要求的理由

7．使用寿命的设计验证对于脊柱内固定系统，建议在其实现预期的临床使用目的后，从人体内移除。

当然，根据不同的患者的身体条件、生活要求、年龄范围、临床症状等实际情况，医生可决定脊柱后路内固定系统是否需要取出。

如果产品在临床使用中存在永久植入人体，不再移除的情况，产品的使用寿命中应考虑上述情况，分析其所在的风险，并在说明书注意事项中明确其相关的注意事项及存在的风险。

&MR相容性测试

如申请人对申报产品进行了MR相容性的相关验证，应根据研究报告，列出MR试验设备、磁场强度、比吸收率（SAR等试验参数及温升、位移力及伪影评估结果。

如申请人未对申报产品进行MR相容性的相关验证，应重点明确该产品尚未在磁共振（MRI）环境下对该产品的温升、移位状况及伪影进行测试评估。

并在说明书的警示中注明相关内容，提示其存在的风险。

六、产品技术要求脊柱后路内固定系统产品的技术要求应按照《医疗器械产品技术要求编写指导原则》《医疗器械注册管理办法》及相关的规范文件、产品相关标准进行编写，要包括产品名称、产品型号/规格及其划分说明、性能指标、检验方法、术语、附件等相关内容，具体格式详见《医疗器械产品技术要求编写指导原则》附件。

（一）产品名称

产品名称应使用中文，并与申请注册中文产品名称相一致，名称应能涵盖所申请的所有组件，名称要符合相关的法规和文件要求。

对于固定系统申报产品的通用名称可在其中体现使用部位、手术入路、主要组件等通用信息，如胸腰椎后路椎弓根钉固定系统、胸腰椎后路板棒内固定系统等。

对于以组件申报的产品直接使用该组件的通用名称即可，如矫形棒、椎弓根螺钉、矫形板等。

（二）规格及其划分说明不同的系统、不同的组件、不同型号、不同规格之间都应体现出其彼此的差别。

如其中包含字母、数字、字符，均应说明各自代表的含义。

（三）产品的基本信息

（1）明示产品的组成、各组成部分的材料牌号及符合的国家标准、行业标准、国际标准。

（2）提供各组件及系统的结构图并标识特征参数。

（3）提供矫形板长度、宽度、厚度的具体标称值及公差、接骨板的孔数；椎弓根螺钉、矫形棒的长度、直径的具体标称值及公差；其他组件的主要尺寸及公差。

（4）明确产品的交付状态，如为灭菌产品应明确灭菌方式及有效期。

（5）基本性能要求可参考YY0341。

（四）性能要求脊柱后路内固定系统产品的性能指标是指最终产品的物理、化学、力学等临床前性能，可不包括原材料及其他产品研发过程中的评价性项目。

脊柱后路内固定系统的性能要求制定应参考相关国家标准/行业标准并结合具体产品的设计特性、预期用途和质量控制水平且不应低于产品适用的强制性国家标准/行业标准。