监管科学与创新医疗器械转化

　　医疗器械与药品都是保障人类健康的必需品和健康产业的重要物质基础。随着世界经济的复苏和增长，现代科学技术的迅猛发展，及人口老龄化，医疗器械科学与产业发生了巨大变革。一方面，产业持续增长，正在成长为世界经济的一个支柱性产业，我国国民经济的一个新的增长点；另一方面，医疗器械科学与产业的技术及其结构正在发生革命性变革。大量现代科学技术前沿成果的汇集，使医疗器械创新产品不断涌现，研究与检验手段日新月异。如对于人体损坏组织及器官的修复与替换已从简单的形态和力学功能的修复发展到再生人体组织或器官，个性化和微创伤精准治疗；对于疾病的诊断已从病理组织形态及一般性生化检验发展到高精度的分子影像及基因诊疗；纳米技术和机器人的发展为肿瘤、心脑血管、骨科疾病治疗开拓了新的空间；增材制造技术已用于医疗器械的制造，并正向生物3D打印发展以实现体外制造人体组织和器官的梦想；互联网、大数据、人工智能技术已进入医疗器械售前、售后的实时监管，风险预测和评估；真实世界与模拟技术的结合等，正在改变医疗器械临床试验的规模和周期，加速创新产品的临床转化；转基因和DNA合成技术将缓解器官移植供体匮缺的难题；可穿戴柔性生物电子器件，智能手机和云端软件的结合，对医疗模式的革新正在产生极大的影响。

　　法规中创新医疗器械的判定需同时满足以下三点，第一，在中国依法拥有产品核心技术发明专利权，或者依法通过受让取得在中国发明专利权或其使用权；或者核心技术发明专利的申请已由国务院专利行政部门公开，并由国家知识产权局专利检索咨询中心出具检索报告，证明产品核心技术方案具备新颖性和创造性。第二，已完成前期研究并具有基本定型产品，研究过程真实和受控，研究数据完整和可溯源。第三，产品主要工作原理或者作用机理为国内首创，产品性能或者安全性与同类产品比较有根本性改进，技术上处于国际领先水平，且具有显著的临床应用价值。

　　创新医疗器械的产品转化之路基于用户需求，其全生命周期历经设计开发（包括设计验证相关的台架试验和生物学评价等、设计转换、设计确认相关的动物实验和临床评价等）、注册申报、上市营销、规模生产、质量控制、市场反馈、更新换代等诸多环节。但是，创新医疗器械因其新材料、新设计、新功能，也因为人工智能、机器人、大数据等新技术的开发，使其既具备创新性、前沿性、交叉性、跨界性等特点，也产生了从产品研究和设计开发到临床上市转化过程中有关技术审评和科学监管的问题与挑战：如何审评并确保产品的安全有效；并在此前提下，进一步优化流程、改进工艺、降低成本、提高疗效，同时为监管和监管政策的制定提供数据与证据？如何实现针对医疗器械产品的全背景、全要素、全指标体系、全生命周期的连续监测、同步分析、形成规律值、提取异常信号？医疗器械监管科学体系的建立和建设可为解决以上问题提供新的思路与方法。

　　医疗器械监管科学是开发新工具、标准和方法来评估受监管产品的安全、有效、质量和性能的科学。医疗监管科学研究覆盖了产品的全生命周期：包括，但不限于研究产品与身体相互反应、开发用于新技术的测试方法、测试产品以确定其失效原因，以及开发普适性方法来帮助进行产品上市后研究等。与传统科学研究源于兴趣和好奇心有所区别，监管科学源于监管部门的使命和需求，服务于医疗产品生命全周期监管的科学研究和活动。医疗器械监管科学同时也是一门多学科交叉的新兴学科，涉及自然科学和社会科学，是为保证医疗器械安全性和有效性的监管法规和标准制定服务的基础学科。它不同于以科学发现和理论创新为核心的研究科学，而是科学发现和理论对于监管法规的应用；它也不同于具体的产品标准和法规的制定，而是其制定的共性原则和科学基础，是联系研究科学和监管法规的纽带，是促进医疗器械创新和推进其快速产业化的桥梁，是深化医疗器械科学监管的基础。

　　创新医疗器械从其开创性研究到成功的临床转化需要医疗器械监管科学的强有力支持与参与。首先，创新产品可能需要分类界定（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类器械、药品、药械组合产品等），该分类将直接确定创新产品以后的审评和监管途径，因此创新产品作为医疗器械、药械组合、或是药品的分类需要合理且明晰。其次，创新器械的临床前台架性能研究、安全性评价和动物实验研究应更加需要开发新的工具、方法与标准。针对这些新工具和新方法的设计与理解，以及相关新标准的制定都将深深地影响创新产品的研发、生产、注册、审评、监管、产业化和商品化进程。再次，创新产品的设计开发和生产制造必须受控于质量体系。但是，如何能在具有普适性质量体系和生产规范中既体现出创新产品的特性并能合理控制其潜在风险？第四，临床成功转化需要证明创新产品的有效性，即在绝大多数目标人群中具有显著临床效果的能力。如何在良好临床规范下进行临床试验，确认符合产品创新性的使用条件、预期用途和适应证，并选择合理的对照组和主要疗效指标？最后，创新器械产品成功注册和上市后，其后市场的科学监管仍需要建立在相关监管科学的基础上来开展。例如，如何将真实世界数据通过大数据工具进行合成并形成真实世界证据？

　　综上所述，临床的巨大需求和科技的日新月异加速了创新医疗器械的发展。创新医疗器械的转化需符合法规，遵循相应的路径和规律，同时确保产品的安全有效。源于监管使命与需求的医疗器械监管科学可为评估创新医疗器械的安全、有效、性能和质量开发提供新的工具、标准和方法，进而支持和促进创新医疗器械的成功转化。(四川大学医疗器械监管科学研究院供稿)