脊柱椎间融合可降解植骨材料增材制造及临床试验流程专家共识（2021 版）

一、核心背景与原则

1. 临床痛点：自体骨取骨并发症、异体骨免疫 / 感染风险、人工骨降解 / 成骨匹配性差；增材制造可实现个性化多孔结构、精准匹配融合器、可控降解与成骨，但缺乏统一制备与临床转化标准。
2. 核心原则：临床需求驱动、仿生设计、安全优先、合规转化、全程质控；材料需满足无菌、生物相容、力学匹配、骨融合优、适配融合器植骨仓五大核心标准。

二、增材制造全流程（4 大核心环节）

1. 临床需求与数据获取

• 明确植骨材料核心指标：可降解、无菌、生物相容、力学匹配骨组织、骨融合佳、适配融合器植骨仓尺寸。
• 数据获取：三维扫描仪精准测量融合器植骨仓尺寸，获取三维模型与关键参数，为设计提供依据。

2. 植骨材料设计（临床医师全程参与审核）

• 性能要求：生物相容 / 可降解 / 成骨活性、仿生三维多孔微观结构（利于血管 / 成骨细胞长入）、力学性能匹配植入部位骨组织。
• 设计审核：虚拟植入验证位置一致性与术中可行性，临床医师签字确认后方可进入制备环节。

3. 植骨材料制备（以磷酸钙陶瓷为例）

4. 质量控制

• 关键质控点：尺寸精度、孔隙率 / 孔径、力学强度、降解速率、无菌性、生物相容性；
• 检测机构：需具备CMA/CNAS认证资质，出具完整检测报告。

三、临床试验全流程（4 大核心环节）

1. 临床前生物安全性与性能检测（必做，合规前提）

• 生物安全性评价（CMA/CNAS 资质机构）：细胞毒性、皮内反应、致敏、遗传毒性、急性 / 亚慢性全身毒性、植入试验、热原试验等；
• 产品性能检测：尺寸、力学强度、孔隙率、降解速率、无菌性、残留溶剂 / 重金属等；
• 核心结论：检测合格方可进入伦理申请与临床试验环节。

2. 临床试验伦理申请

• 提交材料：伦理申请表、临床前检测报告、试验方案、知情同意书、研究者资质、保险方案等；
• 核心要求：遵循赫尔辛基宣言，保障受试者权益，伦理委员会批准后方可启动试验。

3. 临床试验保险购买

• 投保主体：研究者发起试验建议申办方（研究者）投保；
• 核心条款：免赔额、每人 / 累计赔偿限额、保险年限、相关性赔付比例（按不良事件与试验相关性分级赔付）；
• 关键节点：保险生效后再启动临床试验，签署保密协议保障信息安全。

4. 临床试验开展（5 大核心模块）

（1）患者筛选（以颈 / 腰椎退行性疾病为例）

• 入组标准：35~79 岁，确诊颈 / 腰椎退行性疾病，符合椎间融合手术指征，签署知情同意书；
• 排除标准：拒绝试验、严重基础疾病（心肝肾衰竭、恶性肿瘤、感染等）、妊娠 / 哺乳期女性；
• 术前检查：血常规 / 肝肾功能 / ESR/CRP/PCT、心电图、颈 / 腰椎 X 线 / CT + 矢状位重建、JOA 评分、SF-36 评分。

（2）手术操作（颈 / 腰椎标准术式 + 植骨材料植入要点）

• 腰椎术式：ALIF/OLIF/PLIF/TLIF/ILIF，微创可选经皮椎间孔镜 / UBE 融合；
• 颈椎术式：ACDF 为主，可联合后路减压 / 内固定；
• 植入要点：匹配融合器型号，区分材料顶面 / 底面（底部宽易卡紧），避免过松脱出 / 过紧碎裂；必要时可吸收线固定；打入融合器时防震动移位；彻底冲洗防碎片残留。

（3）患者随访（核心时间点 + 评估指标）

（4）中止试验标准

• 受试者撤回知情同意；
• 出现严重不良事件（SAE）且与试验相关，危及受试者安全；
• 试验方案重大缺陷、伦理委员会要求中止；
• 申办方终止试验。

（5）不良事件（AE）处理

• 分级：轻度 / 中度 / 重度 / SAE；
• 处理原则：立即救治、记录详情、上报伦理委员会与监管机构、分析相关性、调整试验方案（必要时中止）；
• 核心 AE：感染、植骨材料移位 / 碎裂、融合失败、神经损伤、过敏反应等。

四、关键技术与转化要点

1. 增材制造技术选型：光固化 3D 打印（精度高、孔隙可控）优先，适用于个性化植骨材料；选择性激光烧结（SLS）、熔融沉积成型（FDM）可作为补充，需验证力学与降解性能。
2. 材料降解与成骨匹配：降解速率需与骨再生速率匹配，避免过早降解导致融合失败或过慢降解引发异物反应；建议复合 BMP-2、β-TCP 等增强成骨活性。
3. 合规转化路径：临床前检测→伦理批准→保险投保→临床试验→数据总结→申报医疗器械注册证（Ⅲ 类植入物）→上市后临床再评价。
4. 多学科协作：骨科（临床）、材料学（增材制造）、生物医学工程（检测）、伦理 / 法务（合规）、药学（灭菌 / 降解）全程参与，保障研发与转化质量。

五、核心推荐速记（10 条）

1. 增材制造以临床需求 + 三维扫描数据为起点，临床医师全程审核设计。
2. 磷酸钙可降解陶瓷为首选基材，浆料固含量＞50%、黏度≤10 Pa・s，打印精度≤0.1 mm。
3. 临床前必须完成CMA/CNAS资质的生物安全性与性能检测，合格后方可进入临床。
4. 临床试验需先获伦理批准，再购买含相关性赔付的临床试验保险，保险生效后启动。
5. 患者筛选严格遵循入排标准，术前完善 JOA/SF-36 功能评估与影像学检查。
6. 植骨材料植入需匹配融合器、区分顶面 / 底面，避免移位 / 碎裂，必要时可吸收线固定。
7. 随访核心时间点：术后即刻、3、6、12 个月，重点评估骨融合率、材料降解、功能恢复。
8. 不良事件按相关性分级处理，SAE 立即上报并救治，必要时中止试验。
9. 增材制造与临床试验全程质控，关键参数与数据可追溯。
10. 转化需遵循医疗器械注册法规，完成上市后再评价，保障临床应用安全有效。

临床转化速查流程

1. 临床需求→三维扫描数据获取→植骨材料设计（临床审核）
2. 浆料调试→3D 打印→后处理（脱脂 / 烧结 / 灭菌）→CMA/CNAS 检测
3. 伦理申请→保险购买→临床试验启动（患者筛选→手术→随访）
4. 数据总结→注册申报→上市后再评价→临床常规应用