生物医学材料评价方法与技术

目录 总序 前言 第1章 绪论 1 1.1 生物医学材料评价发展简史 1 1.2 生物医学材料评价内容和原则 2 1.2.1 理化性能评价 3 1.2.2 生物学评价 6 1.3 生物医学材料评价的目的和意义 10 1.3.1 生物学评价属于风险管理的范畴 10 1.3.2 生物安全性评价保证 11 1.4 生物医学材料评价的挑战和展望 11 参考文献 12 第2章 材料的化学性能评价技术和方法 13 2.1 材料的化学组成分析方法 13 2.1.1 材料化学组成分析的必要性和意义 13 2.1.2 材料化学组成分析流程 13 2.1.3 材料前处理方法 14 2.1.4 材料化学组成分析常用的方法 16 2.1.5 目前可参考的材料化学组成表征方法标准 24 2.2 材料溶出物的分析方法 25 2.2.1 检测的必要性 25 2.2.2 溶出物检测流程 26 2.2.3 材料可沥滤物检测标准 27 2.3 材料的降解特性分析方法 28 2.3.1 生物材料降解 28 2.3.2 降解评价研究 29 2.3.3 生物材料降解相关标准 32 2.4 材料化学物质的允许限量的建立技术 33 2.4.1 医疗器械化学物质允许限量建立的意义 33 2.4.2 可沥滤物允许限量建立的过程 33 2.5 金属材料化学成分分析技术 36 2.5.1 金属材料化学成分分析意义 36 2.5.2 金属材料常用的前处理方法 36 2.5.3 金属材料化学成分仪器分析方法 37 2.6 金属材料的金相分析技术 44 2.6.1 金相分析概述 44 2.6.2 金相分析设备 44 2.6.3 金相分析步骤 44 2.6.4 注意事项 49 2.7 金属材料腐蚀电位分析技术 49 2.7.1 金属材料腐蚀电位分析意义 49 2.7.2 金属腐蚀分类 49 2.7.3 金属材料腐蚀常用的电化学测试方法 50 2.7.4 不同种类腐蚀的电化学评价方法 52 2.7.5 电化学腐蚀相关标准 54 2.8 高分子材料分子量和分子量分布分析技术 54 2.8.1 概述 54 2.8.2 分子量测定方法 54 参考文献 60 第3章 材料的物理性能评价技术和方法 61 3.1 材料的力学性能评价方法 61 3.1.1 拉伸试验 61 3.1.2 压缩试验 64 3.1.3 扭转试验 66 3.1.4 硬度试验 69 3.1.5 冲击试验 74 3.1.6 疲劳试验 86 3.2 材料的颗粒粒度分析方法 98 3.2.1 颗粒大小及形状表征 98 3.2.2 粒度分析测量方法 98 3.3 材料的表面性能测试方法 100 3.3.1 表面分析的重要性 100 3.3.2 表面分析技术的内容 100 3.3.3 表面分析技术的应用 100 3.3.4 常用表面分析仪器及应用 101 3.4 材料的MRI兼容性测试方法 108 3.4.1 磁致位移力的测试 109 3.4.2 磁致扭矩 111 3.4.3 核磁成像条件射频致热分析 113 3.4.4 核磁成像伪影分析 121 3.5 材料孔隙率测试方法 124 3.5.1 平面孔隙 124 3.5.2 重量孔隙 125 3.5.3 微观孔隙（节点间距离） 126 3.6 材料的黏合性能测试方法 127 3.6.1 黏结强度的基本概念 127 3.6.2 黏结强度的分类 127 3.6.3 剪切强度的测定方法 129 3.6.4 拉伸强度的测定方法 131 3.6.5 剥离强度的测定方法 132 参考文献 141 第4章 材料的老化和有效期确认方法 143 4.1 材料的实时老化试验 143 4.1.1 概述 143 4.1.2 材料/医疗器械老化试验 144 4.1.3 实时老化试验 147 4.2 材料的加速老化试验 148 4.2.1 加速老化试验理论 148 4.2.2 加速老化试验原则 149 4.2.3 加速老化试验方案 149 4.3 材料有效期确认方法 151 4.3.1 概述 151 4.3.2 材料有效期的影响因素 152 4.3.3 材料有效期的验证方案 152 参考文献 154 第5章 材料类医疗器械产品技术要求和检测方法 156 5.1 一次性输注器械的技术要求和检测方法 156 5.1.1 一次性输注器械的种类 156 5.1.2 所涉及的医用材料 156 5.1.3 一次性输注器械产品技术要求基本原则 157 5.1.4 输注器械材料对药物的吸附问题 158 5.1.5 避光输液器与药物相容性问题 159 5.1.6 材料残留物与溶出物引发的安全性问题 160 5.2 骨科医疗器械产品的技术要求和检测方法 160 5.2.1 骨科医疗器械产品的种类 160 5.2.2 骨科医疗器械所用的材料 160 5.2.3 植入性骨科产品的技术要求和检测方法 160 5.3 眼科器械的检测方法 165 5.3.1 眼科器械的种类 165 5.3.2 眼科器械所使用的生物医用材料的种类 165 5.3.3 医用材料类眼科器械设计开发的基本要求 168 5.3.4 质量控制评价要求及方法 168 5.3.5 医用材料类眼科器械产品检测方法 170 5.4 心血管器械的技术要求和检测方法 170 5.4.1 心血管器械的种类 170 5.4.2 心血管器械所用的生物医用材料 171 5.4.3 心血管器械的设计开发要点 173 5.4.4 心血管器械的评价方法 175 5.5 外科敷料和止血防粘连产品的技术要求和检测方法 177 5.5.1 外科敷料和止血防粘连产品的种类 177 5.5.2 创面敷料涉及的医用材料种类 178 5.5.3 防粘连产品所涉及的材料种类 181 5.5.4 止血类产品的技术要求 183 5.5.5 止血类产品的评价方法 186 5.6 体外循环和透析医疗器械的技术要求和检测方法 193 5.6.1 体外循环和透析医疗器械的种类 193 5.6.2 体外循环和透析医疗器械所涉及的医用材料 194 5.6.3 一次性使用血液透析管路的要求 194 5.6.4 一次性使用血液透析管路的评价方法 195 5.6.5 一次性使用血液透析管路的技术要求 197 5.7 神经植入物的技术要求和检测方法 198 5.7.1 神经植入物的种类 198 5.7.2 脑膜补片涉及的医用材料 199 5.7.3 脑膜类产品的设计开发要求 201 5.8 口腔材料 203 5.8.1 口腔材料的分类 203 5.8.2 几种口腔材料的技术要求和检测方法 204 5.9 组织填充用医疗器械产品技术要求和检测方法 214 5.9.1 组织填充用医疗器械的种类 214 5.9.2 组织填充用透明质酸的一般要求 214 5.9.3 透明质酸类产品技术要求 215 5.9.4 透明质酸类产品安全有效性研究 215 5.9.5 组织填充用补片类产品一般要求 217 5.10 其他医用材料产品 220 5.10.1 医用增材制造（3D打印）医疗器械 220 5.10.2 医用增材制造医疗器械产品性能研究资料要求 220 参考文献 227 第6章 生物材料生物负载检测方法和灭菌有效性确认方法 228 6.1 生物材料的生物负载检测方法 228 6.1.1 生物负载概念 229 6.1.2 生物负载检测方法 229 6.1.3 试验前试验技术的选择和验证 235 6.1.4 生物负载估测的应用与发展 236 6.2 环氧乙烷灭菌方法和有效性确认方法 236 6.2.1 环氧乙烷的理化性质与灭菌原理 237 6.2.2 环氧乙烷灭菌方法 237 6.2.3 影响环氧乙烷灭菌效果的因素 238 6.2.4 环氧乙烷灭菌的有效性验证方法 239 6.2.5 环氧乙烷灭菌在医疗器械中的应用 242 6.3 辐射灭菌方法和有效性确认方法 243 6.3.1 辐射灭菌基本原理 243 6.3.2 辐射灭菌剂量设定 244 6.3.3 影响辐射灭菌的因素 245 6.3.4 辐射灭菌的有效性验证 246 6.3.5 辐射灭菌的应用与发展 248 6.4 压力蒸汽灭菌方法和有效性确认方法 249 6.4.1 压力蒸汽灭菌基本原理 249 6.4.2 压力蒸汽灭菌方法 250 6.4.3 压力蒸汽灭菌的有效性确认 252 6.4.4 影响压力蒸汽灭菌效果的因素 256 6.4.5 压力蒸汽灭菌在生物材料/医疗器械领域中的应用与发展 257 参考文献 257 第7章 生物材料生物安全性检测方法 259 7.1 生物材料的无菌检查方法 259 7.1.1 无菌检验的概念 259 7.1.2 无菌检查方法及其操作 260 7.1.3 无菌检验在生物材料/医疗器械领域中的应用 268 7.1.4 无菌检查法的替代方法 268 7.2 生物材料的热原检测方法 269 7.2.1 热原检测方法及原理 270 7.2.2 家兔热原检查法 270 7.2.3 细菌内毒素检查法 273 7.2.4 体外热原检测新方法 279 参考文献 280 第8章 生物材料生物学评价方法和技术 282 8.1 生物学评价的基本原则和标准 282 8.1.1 概述 282 8.1.2 医疗器械生物学评价的基本原则和风险管理 284 8.1.3 生物学试验项目及生物学终点的选择 287 8.1.4 生物学评价的标准及发展趋势 291 8.2 生物材料细胞毒性评价技术 294 8.2.1 概述 294 8.2.2 应用现状 295 8.2.3 发展趋势 300 8.3 生物材料刺激评价技术 304 8.3.1 概述 304 8.3.2 应用现状 305 8.3.3 发展趋势 309 8.4 生物材料致敏性评价技术 315 8.4.1 概述 315 8.4.2 应用现状 316 8.4.3 发展趋势 319 8.5 生物材料全身毒性评价技术 321 8.5.1 概述 321 8.5.2 应用现状 322 8.5.3 发展趋势 325 8.6 生物材料植入后组织反应评价技术 326 8.6.1 概述 326 8.6.2 应用现状 327 8.6.3 发展趋势 330 8.7 生物材料血液相容性评价技术 331 8.7.1 概述 331 8.7.2 应用现状 334 8.7.3 发展趋势 344 8.8 生物材料遗传毒性评价技术 345 8.8.1 概述 345 8.8.2 应用现状 34