对同种异体骨质量管理体系风险控制重点和存在问题的探讨

对同种异体骨质量管理体系风险控制重点和存在问题的探讨

从控制同种异体骨在临床使用时存在的潜在风险的角度，探讨对该类产品进行风险控制的措施和质量管理的重点关注环节，并汇总介绍了国内现有生产企业在质量管理体系方面存在的主要问题。

同种异体骨；潜在风险；质量管理体系；风险控制；问题

同种异体骨指从人类不同个体获取与制备的骨组织[1]，是组织库或生产企业利用捐献的人类合格供体，经深低温冷冻、成型、冻干、清洗、除病毒和灭菌等方法处理加工而成的植入性产品[2]。同种异体骨是临床上最常用的骨移植材料，几乎适用于所有需要植骨的骨伤、骨缺损之处，主要用于修复、填充骨缺损，起到固定和支撑作用[3]。由于其原材料来源的特殊性，如果在生产和使用过程中控制不当，很容易在临床移植时产生较大的安全性风险。这些风险主要包括：由异体骨的免疫原性导致的免疫排斥反应[4]；由源自异体组织的病原体（病菌和病毒）引起的疾病传播[5-7]；移植后发生并发症或产品本身不良的成骨活性导致的移植效果欠佳甚至移植失败。鉴于该类产品的上述风险，同种异体骨材料属于第三类高风险医疗器械产品，需严格监控以保证其安全性和有效性。我国主管部门自2000年正式批准第一个同种异体骨产品上市以来，一直把该类产品作为高风险产品进行重点监管，并多次列入全国专项检查品种的范围。2009年底SFDA发布了《医疗器械生产质量管理规范（试行）》[8]及配套文件，自2011年1月开始对无菌和植入性医疗器械生产企业实施GMP检查。在《医疗器械生产质量管理规范植入性医疗器械检查评定标准（试行）》中，针对同种异体产品设置了13条专用条款，其中5条为重点检查项目[9]。作者先后两次(2007年和2011年)参与了SFDA对同种异体骨的全国性专项检查工作，对该类产品及国内生产企业质量管理体系的现状有一定了解。现从同种异体骨产品在临床应用上存在潜在风险的角度，来探讨对该类产品进行风险控制的主要措施和质量管理的重点环节，并介绍国内现有企业在生产质量管理体系方面存在的主要问题，以供监督管理部门和生产企业参考。

1 同种异体骨产品的潜在风险及主要控制措施

1.1 免疫排斥反应

1.1.1 潜在风险

同种异体骨与其他移植的同种异体组织或器官一样具有抗原性，在植入受体体内后会引起免疫排斥，出现以大量淋巴细胞核巨噬细胞聚集为特征的炎症反应，导致愈合过程变慢，甚至植骨的失败。同种骨移植的排斥反应多出现在术后几周或数月后，表现为植入骨的过度吸收或伴有骨不连、骨折和深部感染。骨组织中的骨髓组织、成骨细胞、血细胞、血管、神经纤维和结缔组织都具有一定的抗原性，只是程度不同，相对而言骨髓最强、骨细胞次之，骨基质最弱[4]。免疫反应会导致临床植骨的失败，而组织配型和术后服用免疫抑制剂等常规预防方法又由于该类产品的特点（配型困难和免疫抑制剂的严重副作用）不宜采用，因此该类产品在生产过程中必须采取各种减低骨组织免疫原性的措施来控制植骨时免疫排斥的风险。

1.1.2 控制措施和重点

通用的可降低同种骨免疫原性的措施有深低温冷冻、清洗去除骨髓、冷冻干燥、60Co射线辐照、脱钙脱脂等。同种异体骨原料经过这些工艺过程的处理，大量细胞被破坏，流失部分被水解为骨蛋白，从而降低了抗原性[4]。虽经过上述工艺系列处理后的骨组织免疫原性然而可以降得很低，但仍不能完全避免疫反应的发生。因此，生产企业还必须在整个质量管理体系中加强对免疫排斥风险的控制,重点是对上述工艺方法的有效性和稳定性的控制，以将其风险降到最小的程度。

1.2 病毒与细菌传播

1.2.1 潜在风险

同种异体骨的另一潜在风险是通过骨移植把供体内的病原微生物传播给接受移植的患者，除了常见的细菌感染，最受关注的是HIV病毒和肝炎病毒的传播。在同种骨移植史上，不乏通过移植引起受体感染HIV和肝炎等病毒的报道[6]。2001年在美国发生的芽孢杆菌污染事件，使细菌污染再次受到人们的重视[7]。关节假体周围感染率只有1%～3%，同种异体移植物的感染发生率可达4%～12%[10]，可见其感染率还是相当高的。在接受移植者被感染后，往往需要手术去除感染骨并切除可能受累的区域，给病人带来更大的痛苦。因此，在同种异体骨供体的选择上要严格控制，并在生产过程中有效地灭除异体骨组织的病毒和细菌，减少临床移植时的感染发生率就显得极其重要。

1.2.2 控制措施和重点

病毒和细菌既可以来源于供体本身，也可以来自骨组织生产过程的外在污染。因此，对疾病传染性风险控制的环节包括三个方面：一是通过严格的筛选，排除罹患传染病的供体；二是在生产工艺中设置有效的病毒灭活和终末灭菌的工序；三是严格控制生产环境、设备和生产人员的卫生、清洁和消毒，避免生产过程中对产品的污染和交叉污染。1.3 移植失败或效果欠佳

1.3.1 潜在风险

如上所述，为了降低同种骨的免疫原性和病原体感染的风险，在其制备过程中需要采用一些必要的物理或化学方法，如深低温冷冻、超声波、巴氏消毒法灭活病毒、冷冻干燥、辐照灭菌、化学脱脂脱钙等。这些处理方法在实现其上述目的的同时，也可能对产品的生物活性、性状、力学性能产生一定的影响。因此，一旦对相关工艺的条件和参数控制不当，就可能影响到产品移植后的成骨效果，甚至导致移植失败，给接受移植的病人带来更大的痛苦。这样产品的有效性问题也是成为同种异体骨产品在生产中必须控制的风险之一。

1.3.2 控制措施和重点

产品的安全性和有效性有时会成为一种矛盾，需要综合考虑和平衡，以免顾此失彼。例如，在采用辐照方法灭活病毒和灭菌时，如果辐照剂量或时间不足就可能影响对细菌或病毒产生有效的灭活，(至少50 kGy的γ射线照射才能保证异体骨内污染的HIV病毒被完全灭活[10])，但太大的辐照剂量又可能导致异体骨的生物力学强度遭到严重破坏，骨诱导活性完全丧失[11]。在有效性风险的控制上涉及质量管理体系的诸多方面，例如企业在产品的工艺研究和验证阶段，应当选择最适当的工艺条件，以保证上述免疫排斥和病原体感染风险达到有效控制的同时,又不影响产品的生物活性和力学性能。在供体的筛选标准中也必须包括有效性的内容，例如对供体捐献者年龄和用药情况的限制等。在生产过程中，强化对中间品和产品的防护也很重要。此外，产品的储存和运输条件的控制是否严格，包装是否完整无损也会对产品的安全有效性产生不可忽视的影响。

2 同种异体骨质量管理须重点关注的环节

2.1 重视产品的工艺研究和风险管理

企业在产品研发阶段就应当充分评价、验证所采取的各工艺步骤,包括低温冷冻、冷冻干燥、清洗去除骨髓、脱脂、脱钙、病毒灭活和辐照灭菌等工序方法和参数的有效性，并在此基础上明确关键工序和特殊过程，制定科学有效的生产工艺规程、作业指导书等文件。还要对产品生产全过程的风险因素进行认真分析、评价和管理，制定切实可行的控制预防措施。

2.2 严格控制供体来源和筛选

企业必须制定并执行严格的供体筛选标准和采购控制程序。要对供体供方的资质和质量管理水平进行评价和控制。在获取骨组织之前，要对每个可能采纳的供体的病史、体检和化验结果进行评价。供体筛选的重点是排除罹患活动性感染、恶性肿瘤自体免疫性疾病、获取部位的局部感染和艾滋病高危风险的供体。根据YY/T05131-2009[1]，供体的筛查要求应包括：（1）无结核、肝炎、梅毒、艾滋病、以少胜多疟疾和麻风病史；（2）无肿瘤病史；（3）无大面积烧伤；（4）无自身免疫性或骨代谢疾病史；（5）应用类固醇不超过3个月；（6）无药物中毒史；（7）局部无接受过放射治疗；（8）供体年龄女15～55岁，男15～55岁，结构性植骨供体应无骨质疏松；（9）获取时间: 即刻，最迟不超过12 h（室温），24 h（2～10oC）。供体血清学检验(HIV、HBsAg、HCVAb、梅毒)必须阴性。获取供体必须在符合要求的环境和条件下，由有医学知识并经培训的人员严格按照供体筛选条件进行，骨组织的获取必须严格遵守外科无菌操作规范。企业必须保存供体供者志愿捐赠书、血清学检验报告、供体提供单位提供的合法性证明或伦理委员会确认文件等资料。

2.3 保证充分有效的生产设施设备

生产设备的生产能力、运行参数范围、精确度要与生产工艺和质量要求相符合，保证在整个生产过程中全部设施、设备满足生产工艺规程的要求，并进行合理的设置和安装，以利于保养、清洁、调试和使用。所有设施、设备均应进行安装、性能和操作的确认。

2.4 严格控制生产环境

企业须遵循《无菌植入性医疗器械生产洁净室（区）设置原则》[12]和《无菌医疗器具生产管理规范》（YY/T0033-2000）[13]的要求，对生产环境、设施和布局进行合理和科学的配置。生产应在十万级的洁净环境下进行。生产人员须经卫生学和微生物等专业知识培训，考核合格后方可上岗。接触产品的人员必须定期体检，身体健康，不得罹患传染性疾病。

2.5 严格执行工艺文件并做好记录

生产工艺一旦确立并形成文件，就应严格执行，避免生产条件和参数的波动。如有变化，必须经过评价和再验证。严格按照产品标准要求并遵循作业指导书操作。必须做好并保存对供体采购、生产和销售的记录。这些记录应做到前可追溯到供体的来源，后可追溯到接受移植的患者，以便一旦发生不良事件时，能够及时发现问题并追回同批次产品。

2.6 严格控制生产过程中的污染和交叉污染

生产过程必须控制污染和交叉污染，包括对人流、物流的控制；对生产过程产生的粉尘、废渣的控制；对废弃人体组织和不合格品的控制；对环境和设备清洁、消毒的控制；对清洗用水的控制等。

2.7 必须在生产工艺过程中涵盖有效的病毒灭活工艺

尽管对供体进行了严格的筛选，仍然存在漏检和未知病毒污染的风险，以及生产过程中带入外源病毒的风险。尤其由于HIV等病毒窗口期的存在，单靠供体筛选并不能完全排除传播的风险。因此，同种异体骨在生产过程中应采用有效性经过验证的病毒灭活工艺，以确保最终的异体移植材料不会传染HIV等病毒。为此，国家食品药品监督管理局发布了《同种异体植入性医疗器械病毒灭活工艺验证技术审查指导原则》[14]。常见的病毒灭活方法包括巴氏消毒法、干热法、γ射线辐照法、过氧乙酸-乙醇法等[14-15]。生产企业在选择病毒灭活方法时，应根据产品特点进行选择，并经有资质单位的验证。

2.8 产品包装后必须经过终末灭菌

同种异体骨产品要求达到的灭菌保证水平SAL为10-6。目前用于同种骨灭菌的方法主要是辐照灭菌和环氧乙烷灭菌。与环氧乙烷法相比，辐照灭菌穿透力强、易控制、没有温度增加和有害物质残留，是同种异体骨产品终末灭菌的首选方法[2]。辐照灭菌过程应执行国家标准《医疗保健产品灭菌确认和常规控制要求-辐照灭菌》(GBl8280-2000)[16]的规定。生产企业必须制定并严格执行灭菌过程控制文件，做好相关灭菌记录。在委托灭菌时，必须对受委托单位的灭菌资质、灭菌工艺、灭菌参数、质量保证体系等内容进行确认和评价。

2.9 加强对产品的防护

在生产过程中要做好对中间品和成品的防护。以无菌状态提供的同种异体骨的内包装必须经过验证，具有微生物隔离能力，在规定的条件和期限内能确保对产品提供有效的保护。还要严格控制产品的储存和运输条件，冻干骨可在室温和以下条件下储存和运输，而深冻骨则应在-40oC以下冰箱保存，在不高于10oC的隔温容器内运输，24小时内应送达用户[1]。

2.10 重视产品的检验和质量控制

要严格按照产品质量标准的要求以及检验和试验的程序文件，对产品进行检验和试验，最终产品必须在全部出厂检验项目合格后放行，并保持检验和试验记录等产品符合要求的证据。要按照留样管理制度对产品进行留样，并作好留样观测工作及记录。

2.11 做好上市后的评价

要对上市产品临床使用的安全有效性，特别是不良事件发生情况的跟踪与监测，发现问题要及时分析原因，并有针对性地纠正。要及时召回发现的不合格品和过期产品。

3 我国同种异体骨企业质量管理体系存在的主要问题

自2000年国家药品监督管理局批准第一个同种异体骨材料注册上市以来，至今已有6家企业获得了同种异体骨注册证书，产品种类主要是冷冻干燥骨和脱钙骨。这些企业为国内临床移植提供了不少的产品，但由于供体来源、生产规模和技术的限制，在产品的种类、规格、型号和数量上仍不能满足临床移植的需求。此外，还有一些医疗机构利用自身能获得供体的方便，也在本单位内开展同种异体骨的移植手术，但因不具备生产资质而不能产业化。相信随着临床对同种异体骨产品需求的扩大，会有更多的新建企业研制和申报同种异体骨产品的注册。下面汇总了在2011年的全国专项检查中发现的现有同种异体骨生产企业在质量管理体系及执行《规范》方面存在的主要问题，以引起有关企业的重视并有针对性地整改。

3.1 在人员培训方面

多数企业均不同程度地存在对生产和质量管理人员培训不足，因此对相关法规，特别是对《医疗器械生产质量管理规范(试行)》及配套文件在理解和执行上存在不到位的情况；有的企业的部分生产人员未接受卫生学和微生物学的培训；个别企业的生产和质量管理部门负责人不具备《植入医疗器械检查评定标准(试行)》规定的三年以上从事该类产品生产和质量管理的经验。

3.2 在生产设施设备方面

6家企业的生产设施基本能够满足生产的需要，但对生产环境特别是洁净环境的管理尚有差距。除了硬件的原因外，在软件管理上存在不同程度的问题，主要包括：执行进入洁净区的消毒程序不严格；对生产环境和库房温湿度监测不到位，记录不齐全；清洁、消毒、清场状态标识缺乏；生产和检验设备的使用、维护、校验记录不全；个别企业某些生产设备的性能参数，例如深低温冰箱的温度范围仅能达到生产工艺的最低要求；有的企业的原料库、辅料库内待验区、合格品区、不合格品区分区管理和标识不明显；有的企业货位卡填写项目不全；对设备和环境的清洁消毒控制，无论在书面规定还是在执行方面尚显薄弱；企业对工艺用水的控制较薄弱，对制水设施的日常维护和检测方面执行不严格等。

3.3 在文件和记录控制方面

文件和记录的完整性、可操作性和可追溯性存在问题，例如，未明确规定文件记录的保留期限；洁净区清洁消毒规定未明确消毒方式的定期轮换期限；制定的与产品相关的技术文档内容不完整；生产记录与书面规定内容不一致；记录保存时间不能满足该类产品的追溯期；在生产岗位上缺乏必要的程序文件或作业指导书等。

3.4 在供体来源控制方面

对供体的来源控制方面存在的问题最为普遍，例如，对供体的质量要求不能满足企业制定的供体筛选标准，也缺乏对供方控制的有效手段；每具供体的采购信息仅有供方提供的血清学检验报告，而无其他病史、体检、死亡原因等信息的文件，因此无法向前追溯供体的情况；大部分企业不能提供与其合作的医疗机构签署的供货协议和志愿者捐献书，能提供供货协议和志愿者捐献书的也不完全符合《植入性医疗器械检查评定标准（试行）》[9]相应条款的要求，例如4901规定的“在志愿书中应明确所捐献组织的实际用途”，不能按照4 902条的要求提供供体的合法性证明或伦理委员会批件。

3.5 在生产管理方面

对生产工艺条件的控制不够严格，例如，对超低温冰箱的温度未进行连续监测；病毒灭活记录的内容与病毒灭活程序规定的参数不一致；在防止污染与交叉污染上，人流物流有交叉；有的企业在洁净区内存在不易清洁的空间和死角，工位器具与清洁器具混放，缺工位器具的管理文件；批生产记录中缺少每步生产工序制备的中间品的数量及包装后成品的数量，没法进行物料平衡，使得产品生产过程的可追溯性不能保证；在委托灭菌时不能提供灭菌过程的控制文件，包括灭菌工艺文件、灭菌设备的SOP、灭菌设备的保养维护规定；未按书面规程规定，在生产全过程中用生产批号对产品进行标识；对生产过程中设备的状态标识不清晰；对中间产品、待包装产品、包装后外观检验前后的产品的容器未进行标识等。

3.6 在产品检验、监测控制方面

有的企业未按SFDA《关于医疗器械生产质量管理规范（试行）及其配套文件有关问题的通知》[17]的要求设置独立的的无菌检验室和微生物检验室，个别企业甚至不具备独立的无菌检验室，不能保证产品、洁净环境和工艺用水微生物监测的要求；对监测设备例如天平、电导仪等的校正和维护不符合要求；未按留样规程留样或开展留样检验，个别企业甚至未建立留样规程等。

3.7 在产品销售和不合格品控制方面

销售记录可追溯性差，只能追溯到经销商，而不能追溯到实施移植手术的医院，更不能追溯到接受移植的病人；不能提供不合格品的管理记录等。

4 结语

综上所述，同种异体骨产品在临床上的潜在风险很大，需要在研发、生产、储存及使用全过程进行有针对性的风险控制和质量管理。我国现有同种异体骨生产企业在质量管理体系的软硬件方面均存在一定的薄弱环节，距医疗器械GMP的要求仍有较大的差距。这些问题不仅表现在硬件方面，更反映在质量体系的软件建设和质量保证和风险控制意识方面。特别是供体来源和筛选方面的共性问题如得不到解决，很可能会对产品带来较大的隐患。因此，必须加强对该类产品的监督管理。SFDA在2011年专项检查后下发了《关于高风险医疗器械生产企业质量管理体系专项检查涉及有关企业处理意见的通知》（食药办监械函[2011]496），要求企业对存在的问题进行认真整改[18]。同时针对供体来源和筛选环节的共性问题，下发了《关于加强同种异体医疗器械生产企业原料控制环节监管的通知》（国食药监械 [2011]180），对同种异体骨的原料来源进一步提出了严格控制和监管的要求[19]。大部分生产企业也能正视专项检查中发现的问题，并积极采取整改措施以完善其质量管理体系，通过培训提升生产、管理人员的质量管理意识和风险控制意识，投入资金对硬件设施进行改造，投入人力对质量体系文件进行修订等。相信这些举措必将大大提升我国同种异体骨产品的质量，进一步降低其临床应用时的风险。

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[18] 国家食品药品监督管理局. 关于高风险医疗器械生产企业质量管理体系专项检查涉及有关企业处理意见的通知（食药办监械函[2011]496）[R].2011

[19] 国家食品药品监督管理局.关于加强同种异体医疗器械生产企业原料控制环节监管的通知（国食药监械 [2011]180）[R]. 2011

Discussion on the Key Aspects of Risk Control and Problems of Quality Management Systems for Allogeneic Bone Products

【Writer 】Tian Shaolei
Center for Certification of Drug, State Food and Drug Administration of China, Beijing, 100061

allogeneic bone, risks, quality management system, risk control, problems

R197.31

A

10.3969/j,issn.1671-7104.2012.05.015

1671-7104(2012)05-0365-05

2012-05-10

田少雷，主任药师，从事医疗器械生产质量管理规范检查工作，E-mail: sltian1@yahoo.com.cn

【 Abstract 】From the view of the potential risks of allogeneic bone products in clinical use. the key aspects of risk control and quality management for these products are discussed, as well as the general problems existing in the quality management system of their production enterprises in China are briefly introuduced.