植入式左心室辅助系统的动物实验研究

附录1
植入式左心室辅助系统的动物实验研究
1.研究目的
1.1概述
该部分内容中植入式左心室辅助系统动物实验的目的是通过活体动物实验获得产品安全性和性能数据，对设计定型的产品进行临床前确认。

1.2安全性
安全性能应通过合适的动物模型来评价，研究指标包括但不限于：出血、血栓形成、溶血、栓塞、神经系统事件、钙化、血管翳形成、末端器官功能障碍、梗死、感染、装置有无功能失效、装置腐蚀、密封完整性、磨损、局部组织反应、临床病理学、血流动力学稳定性等。

这些研究指标来自动物实验过程中的临床观察和解剖发现。

产品植入部分经过的体表及体内路径、预期植入体内位置周围的组织和器官也要进行安全性评价。

1.3性能评价
性能是指植入式左心室辅助系统是否可在规定的时间内提供可接受的血液循环系统支持的能力。

2.实验产品
动物实验产品应为设计定型的产品。

如果动物实验所用产品非设计定型产品，需要分析两者之间的差异，并给出合理的理由说明这些差异不会影响动物实验研究结果，且不会对临床使用引入新的风险。

3.动物选择及实验过程
3.1动物选择
需记录动物种类（如牛、羊）、数量、品系、性别、重量、动物供应者名称和地址。

动物标识、个体耳标、笼贴或对应物均应记录，以保证每个个体动物的历史记录是精确的。

动物模型的选择应考虑以下情况并给出合理解释：
①植入式左心室辅助系统不适合选用非哺乳类动物进行动物实验研究；
②所选动物的心脏大小、主要血管尺寸应与人类相似；
③应评价所选动物模型的凝血反应的合理性，排除有出血倾向和凝血机制过度活跃的动物；
④应对比所选动物与预期患者人群的红细胞机械应力的敏感度，以评估实验装置的溶血性能。

3.2实验基本条件
具备外科无菌手术室基本条件，配备麻醉机、呼吸机、心脏超声等基本手术设备。

3.3样本量及植入周期
应当根据产品预期用途采用合适的样本量及植入周期，以确认装置在动物体内的安全性和性能，并为临床适应症的确定提供依据。

3.4对照组
植入式左心室辅助系统的动物实验可不设定对照组，但实验动物术后的生命体征和血液化验结果需与术前基准值进行对比，用于评价动物生理状况的改变。

3.5术前动物护理
需记录所用动物的来源、种类、年龄、性别、体重、编号等。

动物实验机构应制订标准操作程序，按照标准操作程序对动物进行术前护理。

3.6植入过程
为保证动物实验的研究质量，应制定植入方案，以避免不同术者手术操作差异、动物麻醉死亡、手术死亡、术后感染及其它意外情况对产品评价产生影响，并对术者和参与研究人员进行培训。

植入方案包括但不限于以下内容：
①麻醉；
②左心室辅助系统植入步骤；
③术中及术后用药；
④监护和动物管理
3.7术后护理
术后护理由动物实验机构按照标准操作程序进行，并制订与装置相关的动物护理和健康管理方案。

3.8术后抗凝
考虑到植入式左心室辅助系统的适应症以及药理学和抗血栓药物对动物的凝血系统的影响，抗血栓（抗凝和抗血
小板）药物的使用需要给出合理解释。

如果需要使用抗凝和抗血小板药物，必须提供抗血栓药物的使用方案。

给药时间、剂量及凝血指标测量结果需要进行完整记录。

3.9提前终止说明
如果植入手术被判定为失败，或者出于人道主义考虑动物达到了安乐死的条件，对动物处以安乐死后，应补充新的动物加入实验。

人道主义安乐死指标应在实验开始之前定义。

动物因与实验产品功能无关的原因，或不可抗环境因素而导致不能正常存活的情况，可不纳入研究范围内。

提前终止实验的动物或意外死亡的动物需要做全面的系统性大体观查，包括植入部件的原位检查，主要器官、损伤组织及植入部件周围的局部组织样本的病理评估。

植入部件移除后应进行总体评估、组织学检查，并对移除产品或部件进行工程分析。

所有发现都应做记录，包括观察项、根本原因分析和动物提前终止实验的结论。

应记录所有与产品研发和实验相关的动物，包括早期被人道主义安乐死和意外死亡的动物。

4.实验内容
4.1实验成功定义
动物实验方案应对实验成功进行定义。

比如：动物存活且：
①器械的植入部件无失效。

失效定义为在没有外科手术干预的情况下无法修复的故障。

但不产生严重的手术并发症
的修复或组件替换不包括在内。

②在整个研究期间内，能够持续提供预设的流量，在关键时间节点采用流量计与血泵显示数据进行对比评价，该流量的设定要符合产品适应症。

③无临床不可接受的主要器官功能障碍或溶血，例如：
a）肾功能障碍：肌酸酐超过正常动物术前基准值上限3倍；
b）肝功能障碍：术后14天之后，肝功指标AST、ALT、总胆红素任意2个指标超过正常动物术前基准值3倍；
c）溶血：血浆游离血红蛋白>40mg/dL，且在连续2天内血浆游离血红蛋白测定结果未下降至40mg/dL及以下。

与装置关联性的判断标准：因输血、药物等与装置不相关因素造成的溶血，属与装置无关的不良事件；术后72小时后，不是因输血、药物等与装置不相关因素而造成的严重溶血，属于与装置相关的不良事件。

④未发生由装置引起的具有临床表现的血栓栓塞。

若根据临床症状和尸检表明，血栓栓塞是与器械无关的病原学导致的，则不视为失败。

例如，血管意外创伤，或血泵血栓的产生是由不可控因素导致血泵停止（例如地震、失火、经皮电缆被动物咀嚼等）。

为避免重新启动血泵产生血栓，建议方案中定义重新启动血泵前的最大停泵时长。

⑤未发生与器械相关的严重感染。

全身感染和局部感染需满足以下条件才定义为“严重”：对全身感染，在抗菌治疗下（不包含日常预防性治疗），血培养成阳性且无法改善的
定义为严重。

经皮电缆处的局部感染不视为“严重”，除非其导致全身感染。

根据临床症状和尸检确定的、与器械无关的（例如水污染导致的环境问题，静脉注射意外导致的微生物污染等）病原性感染不应视为器械失败。

无论任何感染都应记录。

⑥与血泵功能无关，或实验室不可控的原因而导致动物无法成功存活，不应视为失败。

4.2不良事件定义
植入式心室辅助装置可能出现的不良事件包括死亡、器械/系统故障、出血、感染、溶血、神经系统功能障碍、血栓栓塞、心血管功能障碍或器官衰竭等。

动物实验方案应给出不良事件的定义，在动物实验期间出现的所有不良事件都需记录并判定其与器械的关联性。

不良事件的定义可以参考INTERMACS Adverse Event Definitions: Adult and Pediatric patients。

4.3装置相关参数记录
动物实验期间要根据装置的性能指标记录相关参数，保证参数真实、准确。

4.4生理参数记录
动物实验期间要记录动物相关的生理参数。

包括但不限于：呼吸频率、心率、体温、每日动物的整体状况、液体出入量。

4.5血液化验
应在整个动物实验术前、术中和术后规定的时间点进行
血液采集化验，包括但不限于血常规、血生化、血浆游离血红蛋白、凝血。

5.实验结束后取材
5.1尸体解剖及器械取出
需要提供尸体解剖及器械取出的方案，包括但不限于：安乐死的方式、原位拍摄、主要器官的固定方式、取出器械的冲洗及固定方法。

5.2大体观察
对试验动物进行完整、详细的大体观察，并记录所有观察结果。

详细检查器械是否有明显的机械性能变化、腐蚀、磨损、密封完整性破坏、感染性赘生物、血栓钙化、组织反应及其他可见异常情况，所有观察结果需进行记录。

5.3病理检查
需要对主要器官（包括脑、肝、肾、心、肺、脾、主动脉吻合口和插管上下游血管等）及所有肉眼可见的病灶进行显微镜检查，并记录结果。

5.4对移除器械进行分析
器械分析应当考虑但不限于以下方面：
a)制订完整的器械拆卸要求，以便对移除器械进行电气分析、血液相容性分析（如对血液接触表面进行肉眼/显微镜检查、拍照及扫描电镜评价），同时对部件的机械性能进行评价。

b)在拆卸过程中，应对密封及连接情况进行评价。

应
检查密封性是否完整，血液通道的连接处是否存在血栓，同时还应检查电气连接、腐蚀及电缆线屏蔽层（如适用）的完整性。

c)应检查导线、电气连接及机械连接、器械组件及系统的其他部件，是否有损坏、磨损、衰退、腐蚀或其他异常现象。

6.动物实验数据分析
应对方案里所有采集的数据进行数据分析，以证明器械在活体中的安全性和器械性能，基于分析结果以及研究方案中定义的成功标准，对器械的临床应用可行性进行评估。