腹腔內窺鏡手術系統注冊審查指導原則第2部分：動物試驗決策判定和要求（2024年第12號）

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腹腔內窺鏡手術系統注冊審查指導原則第2
部分：動物試驗決策判定和要求

本指導原則旨在為技術審評部門審評腹腔內窺鏡手術系統（也稱手術系統）申報資料提供參考，同時也用于指導注冊申請人對申報資料的準備及撰寫。

本指導原則是供注冊申請人和審評人員使用的指導文件，不涉及注冊審批等行政事項，亦不作為法規強制執行，如有能夠滿足法規要求的其他方法，也可以采用，但應提供詳細的研究資料和驗證資料。應在遵循相關法規的前提下使用本指導原則。

本指導原則是在現行法規、標準體系及當前認知水平下制定的，隨著法規、標準體系的不斷完善和科學技術的不斷發展，本指導原則相關內容也將適時進行調整。

一、適用范圍

本指導原則適用于多孔腹腔內窺鏡手術系統的動物試驗設計與實施，旨在指導注冊申請人科學地開展手術系統動物試驗研究，不適用于在非活體動物、離體組織或器官上進行的研究。

二、決策開展動物試驗的原則

注冊申請人決策利用動物試驗開展內窺鏡手術系統的安全性、有效性、可操控性評價時，可參考《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年修訂版）的要求。

在申報產品的設計開發階段，注冊申請人應當對內窺鏡手術系統開展實驗室研究風險評估，且經過適當的風險評估后，再決策開展動物試驗。對于風險評估后決策需要開展動物試驗的情況，若需要開展臨床試驗，動物試驗應在臨床試驗前完成。

該類產品的結構組成通常包括醫生控制臺、患者手術平臺、影像處理平臺及配套使用的手術器械等。需要根據申報產品的實際情況，整體考量試驗目的后開展動物試驗。決策需要開展動物試驗用于評估手術系統安全性、有效性、可操控性的研究至少包括以下情形：

（一）無前代產品首次注冊的手術系統。

（二）已獲注冊證書的手術系統的變更注冊，及產品迭代的首次注冊的手術系統。

1.產品結構組成不發生變化，適用范圍中增加新的臨床術式應用于不同的組織類型/解剖結構，如在泌尿外科手術的基礎上增加普外科/婦科/胸外科手術等。

2.產品結構組成新增手術器械，且工作原理、手術操作（例：吻合與剪切）與原手術器械相比差異較大，此差異引入了新的安全性風險，如原結構組成中配套使用的手術器械為無源手術器械，變更注冊新增配套使用的高頻手術器械/吻合器/超聲刀等。

3.患者手術平臺機械臂數量發生變化，應開展動物試驗評價變更后的安全性和有效性。

4.適用范圍中新增非手術操作系統的功能且無法通過實驗室研究來驗證安全性和有效性，如通過更換成像組件/軟件升級增加手術系統的熒光成像功能。

5.已有手術器械適用范圍發生變化，如新增超聲刀與原型號相比閉合血管尺寸發生變化，應評價該器械在相兼容的原手術系統工作平臺上的安全性和有效性，至少包括實際閉合效果、可處理血管尺寸、術后愈合、術中出血、不良事件（應著重關注側向熱損傷和術后出血）等。

6.通過升級手術系統主機的軟件/機械功能改變了操控性能的設計，如主從端的腕部結構、傳動方式發生設計變更，增加力反饋功能等，可能會影響手術系統的安全性和有效性，應單獨評價器械的匹配性和可操控性，如外科操作的手術效果。

（三）其他產品設計變更導致有效性、安全性、可操控性發生變化。

三、動物試驗研究方案設計

動物試驗的研究內容及結果可以為臨床試驗方案提供依據，預測在臨床試驗中可能出現的不良事件，降低受試者和使用者承擔的風險；同時還可作為手術系統臨床評價的支持性資料。注冊申請人在決定利用動物試驗開展手術系統的安全性、有效性評價時，可參考《醫療器械動物試驗研究技術審查指導原則第二部分：試驗設計、實施質量保證》的要求設計研究方案。

手術系統的動物試驗設計應從安全性、有效性、可操控性等角度考慮明確試驗目的、類型、方法、評價指標、手術過程、試驗結果及結論分析等，并形成完整的研究方案。

建議具有手術系統臨床操作經驗的外科醫生主導手術，且在獸醫協助下完成，以減少因手術系統操作經驗不足帶來的試驗結果偏倚；且建議在正式試驗之前設置培訓課程（如試驗動物的福利倫理審查和監管法規和標準要求，包括動物保定、麻醉及鎮痛、手術操作、仁慈終點、術后護理、安樂死技術、解剖要點、操控臺控制方式、用戶界面介紹、穿刺孔安排、縫合打結訓練、術中操作注意事項、意外處置技術等）。建議設計預試驗并完成可行性研究后開展正式試驗。

（一）動物種屬及術式的選擇

注冊申請人應當根據申報產品的適用范圍，充分考慮試驗的典型性，明確動物種屬（豬、犬等）的選擇比較醫學依據?？蓞⒖紘倚l健委發布的診療技術臨床應用管理系列規范，從手術難度分級、基本操作、目標組織類型、申報的手術器械等因素確定典型術式，例：

通過實施豬全子宮切除術及雙側附件切除術代表婦科手術；通過實施豬一側腎臟部分或全部切除術代表上尿路外科手術；犬前列腺切除術代表下尿路外科手術；通過實施豬直腸及遠端胃切除術代表胃腸外科手術；通過實施豬的肝部分切除（包含膽囊切除）代表肝膽外科手術；通過實施豬一側的肺葉/肺段切除代表胸外科手術。以胃腸外科和肝膽外科的手術代表普外科手術。申請人可參照上述典型術式開展動物試驗，若采取其他術式，需論證其合理性。

動物試驗應盡可能涵蓋所有外科基本操作，通常包括：抓持、切開、分離、牽拉、剝離、止血、結扎、縫合、剪切、血管閉合、空腔臟器吻合、組織的凝閉等。評價的動物組織（若有）至少涵蓋：系膜、網膜、韌帶、肌肉、筋膜、脂肪結締組織、血管、淋巴管（結）、實質臟器（代表術式）、空腔臟器（消化道、泌尿道、生殖道）等，組織類型應根據申報產品擬申報的適用范圍選擇。

（二）方案設計

可設對照組，注冊申請人可以選擇已上市手術系統或選擇腹腔內窺鏡操作下的術式進行比對。若選擇已上市手術系統作為對照組，兩組配套使用的操作器械的工作原理、作用機理應當相同/相似，且涵蓋申報產品結構組成中的手術器械。若采用平行對照研究，兩組間除研究器械外的其他試驗條件應保持相同，如其他手術器械、試驗材料及耗材、試驗藥品、術前準備、術中監測、手術操作過程、術后護理及處理等。如，試驗組及對照組應同時使用能量類/非能量類手術器械；鈦夾數量及位置應大致相同等。

若不設對照組，可適當增加每種代表術式的數量。應明確安全性、有效性等評價指標的確定依據，可以是已有的公開發表的文獻、經驗數據等。

應描述實驗動物種屬、級別（或質量描述）、性別、年齡、體重、來源，飼養及處理方式。動物數量可按照試驗設計需求自行設定，應明確數量的確定理由或依據、分組原則，如選擇的動物模型對于產品應用于人體的安全性及有效性分析具有局限性，應對研究結果的影響進行詳細說明。

若產品結構組成包含能量類手術器械，動物試驗應能觀察到產品作用于動物之前、之后不同時間點的組織狀態，研究中選擇的觀察時間點應有合理依據。由于動物模型和人體之間組織損傷與愈合應答存在差異以及不同手術器械能量參數設置存在差異性，因此應合理評估安全性、有效性的最終觀察時間點，應充分考慮評估術前、術中、術后的組織狀態。

評估試驗過程應滿足動物試驗方法學的需要，若試驗組與對照組設備的工作原理相同/相似，評估標準及觀察時間點應統一。

試驗之前應對操作人員進行充分的培訓，使其充分了解配套使用的手術器械各工作模式（設置參數）的選擇原則，在試驗時，由操作者針對靶器官/組織情況選取適當的工作模式（設置參數）。應對病理評價/閱片者設盲，病理學評價的人員應具有相應的資質。試驗組和對照組（若有）試驗應由相同操作者進行，且操作者應當進行充分培訓。

動物試驗設計，原則上在同一只動物只能完成一種手術方式，若需實施多個臟器切除術，應說明多個臟器切除術的場景與依據，避免對同一只動物重復實施手術，造成累積性的或過度性的傷害，且動物試驗應滿足典型術式的完整性、合理性。

（三）手術操作系統的評價

通常應包含安全性、有效性、可操控性等評價指標。

1. 安全性，試驗研究中建議盡可能對相關的不良事件進行觀察，并統計發生率，評價綜合并發癥。至少包括：在模擬臨床操作常規條件和術者操作習慣的情況下進行手術的能力；是否因產品功能失效對非靶組織、非靶器官造成損傷；是否因產品功能失效對靶組織、靶器官造成非預期的額外損傷；是否引起血管損傷導致嚴重出血、組織修補；是否引起嚴重大出血危及生命；生存期內（3-4周）生命體征、實驗室檢查、圍手術期并發癥發生情況，如術后大出血、吻合口瘺、腹腔感染、膽漏和尿漏等；手術操作系統及手術器械故障發生情況。如果安全性評價指標與本導則不同，應當給出設定依據并評估能否滿足安全性觀察終點。

手術中安全性評價應注意觀察各種與安全性相關的問題或突發事件，應包含但不限于以下內容：器械彎折或斷裂、閉合不嚴、絕緣層破裂、器械移動旋轉偏擺失效、主從控制系統異常斷開、能量平臺激發失效、內窺鏡系統顯示故障、機械臂互相碰撞，以及動物在術中發生的一系列非正常理化及生命體征監測的變化：如、氣體栓塞、氣胸、二氧化碳蓄積、低血壓、呼吸衰竭、手術入路的擠壓傷等組織器官的非預期損傷。

2. 有效性，應設計主要評價指標和次要評價指標。

主要評價指標可為動物存活狀態下順利完成試驗目的的比例。順利完成全部方案設計中的手術操作且術后動物存活至術后恢復觀察期結束視為手術成功。未順利完成原手術方案設計中手術操作系統完成的全部操作，術中因大出血、器械故障、系統故障等意外情況中轉成腔鏡手術或開腹手術，或發生術后并發癥如遲發性出血、臟器破裂、嚴重感染危及動物存活或者死亡，視為手術失敗。

次要評價指標至少包括：成像質量、手術時間、術中出血量、系統失效發生次數等。

手術操作系統成像質量的評價可參考《醫用內窺鏡臨床評價體系專家共識》中的評價指標設定，此外還應對3D成像性能（若有）、熒光成像能力（若有）進行驗證。

3. 可操控性的評價可采用主觀評價，但指標應量化且具備實操性、適用性。至少應包括：

（1）醫生及患者手術平臺的人體工程學設計性能，可參考YY/T 1474、YY/T 9706.106 、FDA指南Applying Human Factors and Usability Engineering to Medical Devices制訂?？赏ㄟ^操作者的表面肌電圖收集，客觀評價軀體工作負荷；并結合心理工作負荷量表主觀評價。

（2）手術操作系統性能：包括主從操作、機械臂運動、用戶接口易用特性、各手術器械與手術操作系統聯合使用性能、控制平臺與影像處理平臺的圖像移動一致性、器械移動的平順性和夾持的穩定性等。

4.手術器械的評價

與手術操作系統配合使用的手術器械通常應評價可用性，還應評價能量類手術器械的安全性、有效性。應通過開展典型術式的全部基本操作驗證手術器械的靈活性。

可操控性的評價應當側重于驗證手術操作系統對手術器械控制。除典型術式的全部基本操作外，還應根據各自由度的圖示評價手術器械實現的自由度數量、各自由度的運動方向、運動范圍等是否能滿足預期臨床需求。

能量類手術器械的評價可通過動物試驗開展量效關系和熱損傷的研究?？蓞⒖枷嚓P專用指導原則對動物試驗的要求，如《超聲軟組織手術設備注冊技術審查指導原則》(2023年修訂版）《高頻手術設備注冊技術審查指導原則》（2023年修訂版）《腔鏡用吻合器產品注冊技術審查指導原則》《手術電極產品注冊技術審查指導原則》等。

手術器械的評價可通過分析評估后選取典型型號進行驗證。例1，確定典型術式后，同一非能量類的手術器械有多個不同的設計，可選擇結構最復雜、自由度最多、末端執行器位姿空間（角度、距離）最大的型號作為最不利情況進行動物試驗。例2，已獲證的手術系統，若產品結構組成新增能量類手術器械的型號且工作原理、作用機理與原型號相同/相似，可選擇典型型號驗證。如新增雙極鉗型號與原型號相比頭端部尺寸變化，可單獨評價頭端部大小/形狀/輪廓、抓持力、開口角度、運動范圍等。

5.試驗結果及結論

應對手術操作系統及手術器械的試驗結果進行整體評價并提供完整的研究報告。應包含各組生存期內各評價指標的試驗結果及其分析，試驗組及對照組設備偏差、管理偏差，評價偏差對試驗結果的影響等。熱損傷報告應提供高質量的彩色圖像，并應清楚標明損傷區域邊緣及測量方法。應分析結果匯總結論，并評價可操控性、安全性、有效性。

四、試驗報告

動物試驗報告應包括但不限于以下內容：動物模型選擇依據、試驗的質量保證聲明及相關證明資料、試驗目的、試驗計劃、試驗材料、試驗組及對照組（若有）情況、其他試驗用設備和機器及藥品情況、試驗結果及分析與結論。

試驗計劃中應詳述樣本量或動物的數量及分組，評價指標及評價標準。應對試驗環境、試驗步驟進行描述，明確試驗組準備、動物準備、手術方法、手術部位、術前準備等。應對手術過程進行詳細描述。

試驗結果描述應清晰，結論應明確。如，完成了***手術，未發生與器械相關的不良事件；這些結果顯示，采用***手術系統可以安全有效地完成***手術。

注冊申請人應當保證手術系統動物試驗數據的真實性和科學性負責，實施與質量保證的具體要求應當符合《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》中的要求。

五、參考文獻

[1]秦川,魏泓.實驗動物學第二版[M].北京:人民衛生出版社,2015.

[2]《超聲軟組織手術設備注冊技術審查指導原則》(2023年修訂版）（2023年第4號通告）

[3]《腔鏡用吻合器產品注冊技術審查指導原則》（2017年第44號通告）

[4] General Considerations for Animal Studies Intended to Evaluate Medical Devices [EB].

[5]《醫療器械動物試驗研究技術審查指導原則第一部分：決策原則（2021年修訂版）》（2021年第75號通告）

[6]《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》（2021年第75號通告）

[7]《高頻手術設備注冊技術審查指導原則》（2016年第21號通告）

[8]YY/T1754.1-2020醫療器械臨床前動物研究第1部分：通用要求

[9]GB/T35823-2018實驗動物 動物實驗通用要求

[10]醫用內窺鏡臨床評價體系專家共識 [J].中國肺癌雜志2020年6月第23卷第6期

[11] GB/T 35892-2018 實驗動物 福利倫理審查指南