改善產品超聲可視性應控制引入風險——增強穿刺和介入產品超聲可視效果策略及審評思考

原標題：改善產品超聲可視性應控制引入風險——增強穿刺和介入產品超聲可視效果策略及審評思考

□許耘程茂波

體外成像技術是成功實現穿刺、活檢及介入置管的基礎，在該技術輔助下，可避免血管痙攣、出血、氣胸等併發症，使穿刺及介入等臨床操作更加安全有效。研究顯示，超聲引導穿刺、活檢及介入置管手術可降低手術創傷、減少併發症，從而提高手術安全性和成功率。例如在超聲引導下用Seldinger穿刺法進行PICC置管，使穿刺成功率顯著提高。

儘管超聲成像輔助操作有諸多便捷和優勢，視覺化不良卻制約了超聲成像在多個方面的應用。除了提高超聲探測裝置精度和靈敏度之外，穿刺及介入器械的改良也是解決超聲視覺化不良的重要研究方向，該方向主要透過對器械材料改性和結構最佳化來增強其在超聲場中的可視性。

穿刺定位針產品在穿刺過程中清晰辨別位置並準確定位是穿刺定位操作的根本。穿刺針表面光滑，在超聲顯影下會對入射聲波產生鏡面反射，隨著穿刺針角度變化，當與超聲波束夾角越小時，能被探頭接收的聲波越少，導致超聲下顯影困難。為實現穿刺定位針在超聲引導下清晰顯影，一般將針的遠端一段距離設計為螺旋形凹槽，形成高回聲反射面，使針端亮度與周圍組織反差較大，在超聲引導下可視效果增強，從而提高治療過程中的精準度和安全性。

然而，這種設計在提高超聲可視效果的同時也存在一定風險。一方面，這類穿刺定位針通常僅在針身頂端或某特定部位設計超聲紋路增強面，不利於對穿刺定位器械的全程跟蹤和定位；另一方面，這種紋路增強面一般設計成凹槽結構，帶來的受力薄弱點對穿刺定位針總體結構造成潛在損傷，影響了針體的硬度和抗彎折能力，從而增加術中折斷的風險。

如何增強穿刺定位針的全程超聲反射能力，在提高針體超聲可視性的同時不破壞針體結構是主要研究方向。近年有學者提出了構建含微氣泡的超聲成像增強針刀塗層的思路，該思路利用超聲造影劑微氣泡增強超聲成像的特點，透過在聚合物塗層中引入微氣泡，利用固化在塗層中的微氣泡來增加塗層的異相介面，導致超聲反射截面積增大，從而提高針刀塗層的超聲顯影能力。

透過從塗層中引入微氣泡既能實現全程超聲可視增強，又能解決針體區域性力學強度減弱的問題。這種方式對於穿刺定位針增強超聲可視性的設計也有一定借鑑意義。

介入導管類產品介入導管是介入治療的關鍵器械。幾乎所有的介入治療都離不開介入導管的輔助，包括向目標血管注入藥物、栓塞劑，以及放入後續治療器械，用於擴張狹窄、區域性引流等。目前介入導管常見的主體材料多為高分子聚合物，如聚烯烴類、聚氨酯及尼龍彈性體等。這些高分子聚合物主體材料的聲阻抗值與生物體組織的聲阻抗值相差不大，因此在超聲引導下進行介入置管的可視效果較差，這也是超聲成像輔助介入導管應用的主要制約因素。

為改變介面聲波反射程度，目前常用的改性方法主要包括在導管材料中摻入與生物組織聲阻抗差異較大的材料。當超聲波在人體組織傳播遇到不同聲阻抗的兩層臨近介質介面時，介面兩側介質的聲阻抗差值越大，其回聲的波幅越高，根據回聲波幅的高低、形狀等可對所探測組織進行判斷。因此導管材料摻入劑包括高聲阻抗成分（例如重金屬元素鎢、氧化鈦等）或低聲阻抗成分（例如引入微氣泡或空穴等），這樣透過與組織聲抗對比度來提高導管的超聲反射強度，也有的透過嵌入重金屬顯影環（如鉑銥合金顯影環）來增加導管區域性超聲反射強度。為改變超聲波在導管與人體組織介面反射角的大小，一般還可以透過在導管表面引入特殊的表面形貌特徵來提高超聲的回波程度及回波形狀。

透過上述改性方法，使超聲訊號在導管與生物組織介面處產生更加清晰可分辨的回波，可進一步提高臨床介入操作的精準性。

其他介入產品由於超聲成像輔助在介入治療領域的優勢及迫切需求，各種創新思路層出不窮。例如經皮超聲引導房間隔缺損封堵術用介入導引導絲，透過將遠端鎳鈦網設計成橫截面較大的梭形結構，實現超聲下特定位置顯影的功能。該設計是利用鎳鈦合金絲編織成與血液形成較大差別的介質介面來增強超聲反射，此外菱形設計具有更大的體積及橫截面，更容易被超聲探測。該導絲在超聲引導經皮介入治療應用時，在超聲引導下透過缺損，並引導輸送系統到達左心房。

在增強穿刺和介入產品超聲可視效果的同時，也引入了相關風險。評估風險時，應對所涉及的相關效能要求進行分析和驗證。

例如上述紋路和凹槽/凸起等設計使穿刺針體結構發生改變，對針體結構造成一定損傷，從而增加術中折斷的風險，針對該類設計應明確穿刺針材料選擇依據及熱處理工藝引數設定依據，並在效能要求中增加穿刺力和剛性、韌性等指標。

介入導管/導引導絲類產品主要參考YY0285及YY0450系列標準，對於增加超聲可視性的各種設計，均應不降低產品本身安全使用效能。一般來說，在導管原材料主體中摻入高聲阻抗填料會對複合材料屈服應力產生影響，而管壁厚度的改變會影響導管產品的透過效能和抗扭結效能。因此，在效能驗證方面宜全面考慮管壁抗負壓效能、抗扭轉效能、斷裂力等效能，並對產品模擬使用效能進行驗證。由於高聲阻抗介入導管材料的配方中含有不溶性的無機填料或新增劑，在開展生物學評價時還應對介入導管材料進行可瀝濾物分析，同時關注浸提液中不溶性微粒。例如硫酸鋇等填料的增加可能導致鋇離子析出增加，產品的重金屬限量超過相關的化學效能要求建議，應當對鋇離子的毒理學進行評價並制定合理限值。此外，還應關注標記點、顯像效果穩定性等效能要求。

透過對醫療器械材料改性和結構最佳化來增強其在超聲場中的可視性是一個很好的方向，同時也應對引入的相關風險進行關注和控制。

（作者單位：國家藥監局醫療器械技術審評中心）

【來源：中國醫藥報】

版權歸原作者所有，向原創致敬