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牙科種植體臨床前動物試驗研究常見問題
01為什么需進行牙科種植體（系統）臨床前動物試驗？
牙科種植體（系統）安全性和有效性評價研究應采用科學、合理的評價方法，其中動物試驗是重要手段之一，其屬于產品設計開發中的重要研究，可為產品設計定型提供相應的證據支持。
牙科種植體（系統）臨床前動物試驗是指在牙科種植體（系統）進入人體臨床試驗前，通過在試驗動物體內模擬人類口腔種植環境，對其安全性、有效性、生物相容性及與骨組織的相互作用等進行系統性評估的試驗研究。它是種植體從實驗室研發走向臨床應用的關鍵中間環節，旨在通過動物模型驗證種植體的核心性能，可為醫療器械能否用于人體研究提供支持信息，降低臨床試驗受試者及使用者的風險以及為臨床試驗設計提供參考。
02牙科種植體（系統）動物試驗研究目的
牙科種植體（系統）動物試驗以活體動物為對象進行試驗研究，根據試驗目的不同，所選取的試驗動物也不同，例如，在產品的前期研發過程中，材料的篩選是產品性能保證的重要因素，可選取成本較低，易飼養的大鼠或兔進行骨植入試驗，旨在對材料的生物相容性進行初步評價。此外，產品定型確認后，為了進一步驗證其安全性、有效性，選擇與人類口腔解剖 、生理的相似度更接近的試驗動物進行評價，如比格犬或巴馬小型豬。總之，根據試驗目的不同，所選取的試驗模型動物亦有區別，具體情況見下表：
動物種類
特點
適用目的
大鼠/兔
股骨、脛(jing)骨骨量(liang)充足，可進行骨植入試驗，進行材料篩(shai)選(xuan)，手術操作簡單；成本低、繁殖快(kuai)。
產品研發初期(qi)材料篩選、短期(qi)生物相容性的(de)初步評價。
犬
牙(ya)槽骨厚度、骨密度及口(kou)腔(qiang)解剖結構與人(ren)類接近，可植入標準尺寸種(zhong)植體，且(qie)能模(mo)擬咬合(he)負載
骨結合率定量研究、種植體穩定性測試、長期愈合效(xiao)果評估（如(ru)3-6個(ge)月(yue)觀察）。
豬
頜骨形態(tai)、牙齒排(pai)列及骨礦(kuang)化(hua)程度(du)接近人類，尤其是小型豬（如(ru)巴馬香豬）可模擬人類拔牙后的(de)骨缺損修復；
種植(zhi)體-骨(gu)界面力學性能測試(shi)、骨(gu)缺損修復(fu)（如 引導骨(gu)再生技術（Guided Bone Regeneration，GBR）聯合種植(zhi)的研究。
03牙科種植體（系統）臨床前動物試驗方案
設計牙科種植體（系統）動物試驗是根據試驗目的，選用符合試驗要求的動物，在預先設計研究方案規定下，進行產品安全性、有效性研究，觀察、記錄動物的反應過程及結果，以確認醫療器械對生命活動的作用與影響。
根據《醫療器械動物試驗研究注冊審查指導原則 第二部分：試驗設計、實施質量保證》、《牙科種植體（系統）注冊審查指導原則（2024年修訂版）》及YY/T 0522《牙科學 牙種植體系統臨床前評價 動物試驗方法》等指導原則和標準，臨床前動物試驗方案設計如下：
3.1 試驗目的
本次試驗以比格犬為試驗動物進行動物缺牙模型建立，模擬牙科種植體（系統）的臨床使用，通過影像學、組織病理學等檢測方法對其安全性、有效性進行評價。
3.2 試驗動物選擇
比格犬因其生理和口腔解剖特征與人類接近，且其體型和性格適合于試驗室環境中的操作。性格溫順、易于馴化，便于進行各種試驗操作，如植入、取樣和長期觀察，且在試驗中的個體差異較小，有助于獲得一致的試驗結果；根據《牙科種植體（系統）注冊審查指導原則（2024年修訂版）》和YY/T 0522《牙科學 牙種植體系統臨床前評價 動物試驗方法》，牙科種植體（系統）臨床前動物試驗選取頜骨成熟的比格犬進行缺牙模型建立是可行的。
3.3 試驗周期
設置根據牙科種植體（系統）注冊審查指導原則（2024年修訂版）中涉及周期的選擇“觀察周期應不低于3個月，且觀察周期內應可反應產品有良好的骨結合性能、骨結合趨勢趨于穩定、可接受的骨吸收水平數據；對于3個月數據無法支持產品有良好骨結合性能及趨勢的，建議延長觀察周期至6個月”；結合醫療器械生物學評價 第6部分：植入后局部反應試驗中推薦的時間節點，牙科種植體（系統）臨床前動物試驗周期設置為：4W、8W、13W或4W、13W、26W。
3.4 缺牙模型
根據牙科種植體（系統）產品的適用范圍，對比格犬口腔相應牙位進行拔牙處理，以模擬臨床使用建立缺牙模型。
3.5試驗流程
牙科種植體臨床前動物試驗研究常見問題
3.6 評價指標
3.6.1 一般觀察 試驗期間，對動物進行一般觀察，如動物飲食、行為、精神、皮毛、排泄等狀態，除一般觀察外，重點觀察手術部位(軟組織愈合情況，術區軟組織有無紅腫、化膿、開裂等不良反應、口腔有無出血、材料有無脫出等)，觀察手術部位組織顏色和植入物的存在狀態，記錄動物體重、體溫變化。
3.6.2 穩定度測試于術后即刻、術后各解剖節點對穩定度（ISQ）值進行測試，分析這幾個周期的ISQ值變化趨勢，以評估種植體的愈合和穩定性過程；記錄初始植入時的植入扭矩。
3.6.3 血液學檢測 于術前、術后各解剖節點對相應試驗動物進行采血，進行血常規、血生化、凝血功能測試并分析統計。
3.6.4 牙齦指數 于術前、術后各解剖節點對相應試驗動物使用牙科探針測試牙齦的探診深度，觀察并記錄試驗動物牙齦的顏色、腫脹和出血情況，使用牙齦健康評分表進行評價。
3.6.5 大體檢查 術后各解剖節點處死動物，肉眼觀察種植體植入部位的組織反應，記錄植入部位的外觀特征，包括植入物的位置、周圍組織的變化等，觀察試驗動物主要臟器是否有病變或異常。
牙科種植體臨床前動物試驗研究常見問題
3.6.6 Micro CT檢查術后各解剖節點處死動物后取材進行Micro CT掃描，測試分析骨密度（BMD）、骨小梁厚度（Tb.Th）、骨小梁數目（Tb.N）、骨小梁間隔（Tb.Sp）、骨體積（BV）、組織體（TV）、骨體積分數（BV/TV）。結果采用平均值±標準差表示，采用組間對比，用T檢驗計算P值，P<0.05 認為差異有統計學意義。
牙科種植體臨床前動物試驗研究常見問題
3.6.7 CBCT檢測于術前、術后各解剖節點處死動物前進行CBCT掃描，觀察試驗動物體內種植體的位置情況，并分析計算骨吸收（水平相、垂直相）情況。
3.6.8 組織病理學評價術后各解剖節點處死相應的試驗動物，取種植體及周圍組織進行硬組織切片，分別行HE和亞甲基藍堿性品紅染色，光學顯微鏡下對骨吸收、種植體部位新骨生成、種植體骨結合率、骨組織狀態及周圍組織局部病理和炎癥反應、骨接觸率測定進行分析評價。
牙科種植體臨床前動物試驗研究常見問題
3.6.9 生物力學測試術后各解剖節點處死相應的試驗動物并取材，扭力測試儀能記錄扭出種植體過程中的扭力值，將種植體擰松的扭力值稱之為扭力峰值，記錄扭力峰值表示種植體與骨的結合力，反映種植體與骨的結合強度。
3.7 數據處理
本試驗取得的各類指標的所有數據，由專業統計師使用SPSS軟件，針對各種數據的性質及特征，選擇恰當的統計學方法進行分析，并在完成分析后，出具本項目的試驗報告。
04牙科種植體（系統）臨床前動物試驗常見問題
4.1 牙科種植體（系統）臨床前動物試驗觀察終點選擇3個月還是6個月？
根據《牙科種植體（系統）注冊審查指導原則（2024年修訂版）》中涉及周期的選擇“觀察周期應不低于3個月，且觀察周期內應可反應產品有良好的骨結合性能、骨結合趨勢趨于穩定、可接受的骨吸收水平數據；對于3個月數據無法支持產品有良好骨結合性能及趨勢的，建議延長觀察周期至6個月”。
4.2 牙科種植體（系統）穩定度（ISQ）達到多少趨于穩定？
根據Dentium種植體穩定性值（ISV）分級標準，ISQ 值≤60 代表穩定性低（不穩定），65-70 代表穩定性中等，>70 代表穩定性高（穩定性良好）。
4.3 牙科種植體（系統）植入動物模型后，是否需進行骨粉填充？
牙科種植體（系統）臨床前動物試驗是模擬產品的臨床使用，在臨床上，植入種植體后需使用骨粉進行填充，以促使血供的恢復，有利于骨的長入和種植體穩定性的提升，因此動物試驗植入種植體后，需進行骨粉填充。
4.4 牙科種植體（系統）動物試驗，是否需要進行生物力學測試？
根據《牙科種植體（系統）注冊審查指導原則（2024年修訂版）》，動物試驗要求中雖未明確提出需進行生物力學測試，但生物力學（推出力或扭力）是種植體穩定性的重要佐證數據，建議在樣本可行的情況下進行生物力學測試。
05參考資料
[1]醫療器械動物試驗研究注冊審查指導原則 第一部分:決策原則(2021年修訂)。
[2]醫療器械動物試驗研究注冊審查指導原則 第二部分：試驗設計、實施質量保證。
[3]牙科種植體系統同品種臨床評價注冊審查指導原則。
[4]牙科種植體（系統）注冊審查指導原則（2024年修訂版）。
[5]YY/T 0522《牙科學 牙種植體系統臨床前評價 動物試驗方法》
[6]GB/T16886.6 2022 醫療器械生物學評價第6部分植入后局部反應試驗。
[7]Guidance for Industry and FDA staff-Class II special controls guidance document: Root-form endosseous dental implants and endosseous dental abutments. May 12, 2004[Z]
[8]劉成武,劉遠翔,李志鵬等.兩種不同螺紋設計的牙種植體在犬頜骨中骨結合的對比研究[J].中國口腔種植學雜志,2021,26(04):226-231.
[9]Abdulla MA, Hasan RH, Al-Hyani OH. Effects of restraint stress and surface treatments on the stability of titanium dental implant osseointegration in dogs: An in vivo comparative study. J Taibah Univ Med Sci. 2024 Mar 18;19(3):461-472. doi: 10.1016/j.jtumed.2024.03.004. PMID: 38544871; PMCID: PMC10965825.
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