TCAMDI 113-2023 增材制造 磷酸鈣生物陶瓷骨修復(fù)材料

ICS11.040.40CCSC27團(tuán) 體 標(biāo) 準(zhǔn)T/CAMDI113—2023增材制造磷酸鈣生物陶瓷骨修復(fù)材料AdditiveManufacturing-CalciumPhosphateBioceramicBoneRepairingMaterials2023-12-31發(fā)布 2023-12-31實(shí)施中國醫(yī)療器械行業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布T/CAMDI113—2023目 次前言 II引言 Ⅲ范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語和定義 1產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造通用流程 2要求 2試驗(yàn)方法 4制造 5滅菌 5包裝 5制造商提供的信息 5附錄A（資料性）增材制造磷酸鈣生物陶瓷三維模型及素坯示例 6附錄B（規(guī)范性）抗壓強(qiáng)度測試方法 8參考文獻(xiàn) 10IT/CAMDI113—2023前 言本文件按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國醫(yī)療器械行業(yè)協(xié)會(huì)增材制造醫(yī)療器械專業(yè)委員會(huì)提出并歸口。本文件歸屬于中國醫(yī)療器械行業(yè)協(xié)會(huì)增材制造醫(yī)療器械專業(yè)委員會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)。本文件起草單位：諾一邁爾（蘇州）醫(yī)學(xué)科技有限公司、愛迪特（秦皇島）科技股份有限公司、西安博恩生物科技有限公司、北京愛康宜誠醫(yī)療器材有限公司、北京十維科技有限責(zé)任公司。本文件主要起草人：尹曼莉、郝頏、張佳新、張馳、王俊帥、萬力。本文件首次發(fā)布于2023年。ⅡT/CAMDI113—2023引 言β-磷酸三鈣以及二III增材制造磷酸鈣生物陶瓷骨修復(fù)材料

T/CAMDI113—2023范圍本文件規(guī)定了增材制造磷酸鈣生物陶瓷骨修復(fù)材料的術(shù)語和定義、產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造通用流程、要求、試驗(yàn)方法、制造、滅菌、包裝、制造商提供的信息。本文件適用于以羥基磷灰石（HAβ-磷酸三鈣（-P）或二者復(fù)合的雙相磷酸鈣（P）為原材料，通過增材制造技術(shù)生產(chǎn)的磷酸鈣生物陶瓷骨修復(fù)材料。規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單適用于本文件。GB/T16886.11部分：風(fēng)險(xiǎn)管理過程中的評(píng)價(jià)與試驗(yàn)GB23101.33部分：結(jié)晶度和相純度的化學(xué)分析和表征GB/T23101.6外科植入物羥基磷灰石第6部分：粉末GB/T41672外科植入物骨誘導(dǎo)磷酸鈣生物陶瓷YY/T0640-2016無源外科植入物通用要求YY/T1910用于增材制造的醫(yī)用β-磷酸三鈣粉末YY/T1558.3-20173β-磷酸三鈣骨替代物2020年版四部術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1素坯greenbody3.2增材制造磷酸鈣生物陶瓷骨修復(fù)材料additivemanufacturingcalciumphosphatebioceramicbonerepairingmaterials（HAβ-TCP3.3宏孔macropore尺寸大于100μm的孔。1T/CAMDI113—2023[來源：YY/T1716-2020,定義3.3]3.4微孔micropore10μm的孔。[來源：GB/T41672-20223.8]3.5總孔隙率totalporosity孔隙總量占陶瓷產(chǎn)品總體積的比例。[來源：GB/T41672-2022,定義3.9，有修改]產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造通用流程產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造通用流程參考圖1所示，三維模型及素坯示例參考附錄A：圖1產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造通用流程圖原材料HAGB/T23101.6中的規(guī)定，β-TCPYY/T1910中的規(guī)定，BCP粉末應(yīng)標(biāo)明兩種組分的晶相含量比例。5.1.1加工助劑2加工助劑（光敏樹脂、粘結(jié)劑等）應(yīng)滿足增材制造具體加工工藝要求。

T/CAMDI113—2023注：制造商應(yīng)對(duì)加工助劑中的重金屬總量和鈣磷元素含量進(jìn)行檢測，并評(píng)估加工助劑對(duì)產(chǎn)品重金屬總量和鈣磷原子比的影響。素坯外觀顏色均勻，無肉眼可見破損和裂紋。5.2.1精度將素坯與原始設(shè)計(jì)的三維模型數(shù)據(jù)對(duì)比，素坯的宏孔孔徑和尺寸偏差均應(yīng)＜200μm。產(chǎn)品外觀產(chǎn)品表面應(yīng)無肉眼可見的雜色物、明顯缺陷和裂紋。尺寸制造商應(yīng)標(biāo)明產(chǎn)品的主要尺寸，尺寸偏差不大于±1.0mm。晶相定性及定量HA95%1%；單相β-TCP95%；HA和β-TCP95%，且兩種晶相含量允差的絕對(duì)值5%。鈣磷原子比（a）單相HA應(yīng)為1.55～1.82；（b）單相β-TCP應(yīng)為1.45～1.55；（c）雙相陶瓷應(yīng)根據(jù)兩相的相對(duì)含量規(guī)定范圍?？偪紫堵蕬?yīng)≥50%。宏孔孔徑應(yīng)為100μm～800μm。微孔孔隙率（若有）制造商應(yīng)建立并規(guī)定微孔孔隙率的范圍。注：對(duì)于骨誘導(dǎo)磷酸鈣生物陶瓷，微孔孔隙率宜≥10%?？箟簭?qiáng)度3T/CAMDI113—2023應(yīng)≥1.5MPa。微量元素As≤3mg/kg，Cd≤5mg/kg，Hg≤5mg/kg，Pb≤30mg/kg。重金屬元素總量應(yīng)≤50mg/kg。pH浸提液pH值變化不應(yīng)超過初始值的0.3。細(xì)菌內(nèi)毒素應(yīng)≤20EU/件。無菌產(chǎn)品應(yīng)無菌。生物相容性評(píng)價(jià)按照GB/T16886.1推薦的試驗(yàn)，結(jié)果應(yīng)表明無不可接受的生物學(xué)危害。試驗(yàn)方法外觀在正常視力或矯正視力下檢查，結(jié)果應(yīng)符合5.3.1的要求。尺寸采用通用量具進(jìn)行檢測，結(jié)果應(yīng)符合5.3.2的要求。晶相定性及定量按照GB23101.3的方法進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果應(yīng)符合5.3.3的要求。鈣磷原子比按照GB23101.3的方法進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果應(yīng)符合5.3.4的要求?？偪紫堵什捎肎B/T41672中的方法進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果應(yīng)符合5.3.5的要求。注：制造商可根據(jù)自身產(chǎn)品特點(diǎn)選擇其它適用的方法檢驗(yàn)。宏孔孔徑采用YY/T1558.3-2017中4.4.2.2的方法檢驗(yàn)，結(jié)果應(yīng)符合5.3.6的要求。微孔孔隙率（若有）采用GB/T41672中的方法進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果應(yīng)符合5.3.7的要求。4抗壓強(qiáng)度

T/CAMDI113—2023按照附錄B的方法進(jìn)行檢測，所有樣品抗壓強(qiáng)度結(jié)果均應(yīng)符合5.3.8的要求。微量元素按照YY/T1910中的方法進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果應(yīng)符合5.3.9的要求。重金屬元素總量（2020版四部通則“0821重金屬檢查法”5.3.10的要求。pH按照GB/T416723份樣品放置于37℃±1℃和pH=7.3±0.1200r/min0h24h48h72h0h24h48h和72hpH24h、48h72h0hpH5.3.11的要求。細(xì)菌內(nèi)毒素（2020版四部通則“1143細(xì)菌內(nèi)毒素檢查法”5.3.12的要求。無菌（2020版四部通則“1101無菌檢查法”5.3.13的要求。生物相容性評(píng)價(jià)按照GB/T16886.1中對(duì)于長期植入醫(yī)療器械（接觸部位是組織/骨）對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)項(xiàng)目進(jìn)行，結(jié)果應(yīng)符合5.3.14的要求。制造YY/T0640-20168章適用。滅菌YY/T0640-20169章適用。包裝YY/T0640-201610章適用。制造商提供的信息YY/T0640-2016章適用。5T/CAMDI113—2023附錄A（資料性）增材制造磷酸鈣生物陶瓷三維模型及素坯示例a）粉末打印結(jié)構(gòu)圖示 b）絲材打印結(jié)構(gòu)圖標(biāo)引序號(hào)說明：d——宏孔孔徑a——絲間距Φ——絲徑圖A.1設(shè)計(jì)的宏孔結(jié)構(gòu)單元示例圖a）粉末打印產(chǎn)品三維模型圖示 b）絲材打印產(chǎn)品三維模型圖標(biāo)引序號(hào)說明：a——三維長方體的長b——h——d——宏孔孔徑D——絲間距Φ——絲徑圖A.2構(gòu)建的產(chǎn)品外形三維模型示例圖6T/CAMDI113—2023a）粉末打印素坯示例 b）絲材打印素坯示標(biāo)引序號(hào)說明：a——素坯的長b——素坯的寬h——素坯高d——素坯宏孔孔徑D——絲間距Φ——絲徑A.3素坯示例7T/CAMDI113—2023附錄B（規(guī)范性）抗壓強(qiáng)度檢測方法1%B.1的方式，分別以正方形（10±1）mm（10～15）mm5B.2的加載速度施加負(fù)荷，直至樣品破壞。記錄樣品破壞時(shí)的最大負(fù)載，按照以下公式計(jì)算抗壓強(qiáng)度：Pi=Fi/Si式中：i（a；i（N；Si——每個(gè)試樣的受力面積，單位為平方米（m2）a）成形面為正方形圖示 b）成形面為長方形圖示標(biāo)引序號(hào)說明：——成形臺(tái)——試樣B.1兩種成形面示意圖標(biāo)引序號(hào)說明：——加壓板——試樣——基座圖B.2抗壓強(qiáng)度測試示意圖8T/CAMDI113—20231%（10±1）mm的正方體樣品，B.3B.4090°兩種方式放置在試驗(yàn)機(jī)下壓板的中心位置，每種擺放方式5（0.5±0.1）mm/minPi=Fi/Si式中：i（a；i（N；Si——每個(gè)試樣的受力面積，單位為平方米（m2）B.3正方體樣品示意圖a）0°擺放圖示 b）90°擺放圖示標(biāo)引序號(hào)說明：——加壓板——試樣——基座圖B.4試樣抗壓強(qiáng)度測試樣品擺放示意圖9T/CAMDI113—2023

參考文獻(xiàn)T/CSBM0009-2021生物醫(yī)用β-磷酸三鈣納米粉體YY/T1716組織工程醫(yī)療器械產(chǎn)品陶瓷和礦物質(zhì)支架的表征CollinsMN,RenG,K,etal.ScaffoldFabricationTechnologiesandStructure/FunctionPropertiesinBoneTissueEngineering[J].AdvancedFunctionalMaterials.2021,31(21):2010609BoseS,S,BandyopadhyayA.Bonetissueengineeringusing3Dprinting[J].Materials2013,16(12):496-504邵惠鋒,賀永,傅建中.增材制造可降解人工骨的研究進(jìn)展——從外形定制到性能定制[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào):工學(xué)版,2018,52(6):23KoonsGL, DibaM, MikosAG.Materialsdesignforbone-tissueengineering[J].NatureReviewsMaterials,2020,5(Suppl.2)ZhuZ, NgDWH, ParkHS,etal.3D-printedmultifunctionalmaterialsenabledbyartificial-intelligence-assistedfabricationtechnologies[J].NatureReviewsMaterials,2020,6(1)ZhangY, ZhangF, Z,etal.Printing,foldingandassemblymethodsforforming3Dmesostructuresinadvancedmaterials[J].NatureReviewsMaterials,2017,2(4):17019LimHK, HongSJ, ByeonSJ,etal.3D-PrintedCeramicBoneScaffoldswith