本文参照NMPA发布的2024年第12号文件——腹腔内窥镜手术系统注册审查指导原则第2部分：动物试验决策判定和要求撰写的，如想进一步研读文件，请自行下载：腹腔内窥镜手术系统注册审查指导原则第2部分：动物试验决策判定和要求（2024年第12号） (cmde.org.cn)。
决策开展动物试验的原则
决策需要开展动物试验用于评估手术系统安全性、有效性、可操控性的研究至少包括以下情形：
（一）无前代产品首次注册的手术系统。
（二）已获注册证书的手术系统的变更注册，及产品迭代的首次注册的手术系统。
1.产品结构组成不发生变化，适用范围中增加新的临床术式应用于不同的组织类型/解剖结构，如在泌尿外科手术的基础上增加普外科/妇科/胸外科手术等。
2.产品结构组成新增手术器械，且工作原理、手术操作（例：吻合与剪切）与原手术器械相比差异较大，此差异引入了新的安全性风险，如原结构组成中配套使用的手术器械为无源手术器械，变更注册新增配套使用的高频手术器械/吻合器/超声刀等。
3.患者手术平台机械臂数量发生变化，应开展动物试验评价变更后的安全性和有效性。
4.适用范围中新增非手术操作系统的功能且无法通过实验室研究来验证安全性和有效性，如通过更换成像组件/软件升级增加手术系统的荧光成像功能。
5.已有手术器械适用范围发生变化，如新增超声刀与原型号相比闭合血管尺寸发生变化，应评价该器械在相兼容的原手术系统工作平台上的安全性和有效性，至少包括实际闭合效果、可处理血管尺寸、术后愈合、术中出血、不良事件（应着重关注侧向热损伤和术后出血）等。
6.通过升级手术系统主机的软件/机械功能改变了操控性能的设计，如主从端的腕部结构、传动方式发生设计变更，增加力反馈功能等，可能会影响手术系统的安全性和有效性，应单独评价器械的匹配性和可操控性，如外科操作的手术效果。
（三）其他产品设计变更导致有效性、安全性、可操控性发生变化。
动物试验研究方案设计
（一）动物种属及术式的选择
参考国家卫健委发布的诊疗技术临床应用管理系列规范，从手术难度分级、基本操作、目标组织类型、申报的手术器械等因素确定典型术式，例：
通过实施猪全子宫切除术及双侧附件切除术代表妇科手术；通过实施猪一侧肾脏部分或全部切除术代表上尿路外科手术；犬前列腺切除术代表下尿路外科手术；通过实施猪直肠及远端胃切除术代表胃肠外科手术；通过实施猪的肝部分切除（包含胆囊切除）代表肝胆外科手术；通过实施猪一侧的肺叶/肺段切除代表胸外科手术。以胃肠外科和肝胆外科的手术代表普外科手术。申请人可参照上述典型术式开展动物试验，若采取其他术式，需论证其合理性。
（二）方案设计
可设对照组，可以选择已上市手术系统或选择腹腔内窥镜操作下的术式进行比对。若选择已上市手术系统作为对照组，两组配套使用的操作器械的工作原理、作用机理应当相同/相似，且涵盖申报产品结构组成中的手术器械。若采用平行对照研究，两组间除研究器械外的其他试验条件应保持相同，如其他手术器械、试验材料及耗材、试验药品、术前准备、术中监测、手术操作过程、术后护理及处理等。如，试验组及对照组应同时使用能量类/非能量类手术器械；钛夹数量及位置应大致相同等。
若产品结构组成包含能量类手术器械，动物试验应能观察到产品作用于动物之前、之后不同时间点的组织状态，研究中选择的观察时间点应有合理依据。由于动物模型和人体之间组织损伤与愈合应答存在差异以及不同手术器械能量参数设置存在差异性，因此应合理评估安全性、有效性的最终观察时间点，应充分考虑评估术前、术中、术后的组织状态。
（三）手术操作系统的评价
通常应包含安全性、有效性、可操控性等评价指标。
1. 安全性
（1）在模拟临床操作常规条件和术者操作习惯的情况下进行手术的能力；
（2）是否因产品功能失效对非靶组织、非靶器官造成损伤；
（3）是否因产品功能失效对靶组织、靶器官造成非预期的额外损伤；
（4）是否引起血管损伤导致严重出血、组织修补；是否引起严重大出血危及生命；
（5）生存期内（3-4周）生命体征、实验室检查、围手术期并发症发生情况，如术后大出血、吻合口瘘、腹腔感染、胆漏和尿漏等；
（6）手术操作系统及手术器械故障发生情况。
手术中安全性评价应注意观察各种与安全性相关的问题或突发事件，应包含但不限于以下内容：器械弯折或断裂、闭合不严、绝缘层破裂、器械移动旋转偏摆失效、主从控制系统异常断开、能量平台激发失效、内窥镜系统显示故障、机械臂互相碰撞，以及动物在术中发生的一系列非正常理化及生命体征监测的变化：如、气体栓塞、气胸、二氧化碳蓄积、低血压、呼吸衰竭、手术入路的挤压伤等组织器官的非预期损伤。
2. 有效性，应设计主要评价指标和次要评价指标
主要评价指标可为动物存活状态下顺利完成试验目的的比例。顺利完成全部方案设计中的手术操作且术后动物存活至术后恢复观察期结束视为手术成功。未顺利完成原手术方案设计中手术操作系统完成的全部操作，术中因大出血、器械故障、系统故障等意外情况中转成腔镜手术或开腹手术，或发生术后并发症如迟发性出血、脏器破裂、严重感染危及动物存活或者死亡，视为手术失败。
次要评价指标至少包括：成像质量、手术时间、术中出血量、系统失效发生次数等。
手术操作系统成像质量的评价可参考《医用内窥镜临床评价体系专家共识》中的评价指标设定，此外还应对3D成像性能（若有）、荧光成像能力（若有）进行验证。
3. 可操控性的评价可采用主观评价，但指标应量化且具备实操性、适用性。至少应包括：医生及患者手术平台的人体工程学设计性能，可参考YY/T 1474、YY/T 9706.106 、FDA指南Applying Human Factors and Usability Engineering to Medical Devices制订。可通过操作者的表面肌电图收集，客观评价躯体工作负荷；并结合心理工作负荷量表主观评价。手术操作系统性能：包括主从操作、机械臂运动、用户接口易用特性、各手术器械与手术操作系统联合使用性能、控制平台与影像处理平台的图像移动一致性、器械移动的平顺性和夹持的稳定性等。
（四）手术器械的评价
与手术操作系统配合使用的手术器械通常应评价可用性，还应评价能量类手术器械的安全性、有效性。应通过开展典型术式的全部基本操作验证手术器械的灵活性。
可操控性的评价应当侧重于验证手术操作系统对手术器械控制。除典型术式的全部基本操作外，还应根据各自由度的图示评价手术器械实现的自由度数量、各自由度的运动方向、运动范围等是否能满足预期临床需求。
能量类手术器械的评价可通过动物试验开展量效关系和热损伤的研究。可参考相关专用指导原则对动物试验的要求，如《超声软组织手术设备注册技术审查指导原则》(2023年修订版）《高频手术设备注册技术审查指导原则》（2023年修订版）《腔镜用吻合器产品注册技术审查指导原则》《手术电极产品注册技术审查指导原则》等。
手术器械的评价可通过分析评估后选取典型型号进行验证。例1，确定典型术式后，同一非能量类的手术器械有多个不同的设计，可选择结构最复杂、自由度最多、末端执行器位姿空间（角度、距离）最大的型号作为最不利情况进行动物试验。例2，已获证的手术系统，若产品结构组成新增能量类手术器械的型号且工作原理、作用机理与原型号相同/相似，可选择典型型号验证。如新增双极钳型号与原型号相比头端部尺寸变化，可单独评价头端部大小/形状/轮廓、抓持力、开口角度、运动范围等。
