半导体激光治疗机临床试验设计示例
半导体激光治疗机临床试验设计示例
作者:南京西格玛医学部
半导体激光治疗机属于弱激光光源。是指用这种激光直接照射时不会对靶组织造成不可逆性损伤的低功率激光。常在生物医学中用来做生理刺激源,用于科学研究和临床治疗,属于医疗器械。
(一)半导体激光治疗机组成
半导体激光治疗机一般可以分为主机、治疗部件两大部分,其中主机包括激光电源系统、控制和防护系统等,治疗部件包括半导体激光器(半导体激光器也可以放在主机中)、光束传输装置、保护罩等。
(举例)
(二)工作原理及治疗机理
工作原理是半导体激光器经激励电源激励产生激光,通过光束传输装置有效地传输至治疗部位,起到治疗作用。激光具有发散角小、能量密度高、单色性好、相干性好的特点,因此当激光照射到生物组织后,除产生与普通光类似的生物效应,如热作用、光化作用以及对生物系统的刺激等作用外,还有机械效应、电磁效应、色素选择性、空间选择性(可以对很小的空间起作用而不危害其他组织)以及时间选择性(可以极短时间作用以免热扩散)。
治疗机理:通过半导体激光的生物刺激效应,即光生物效应和热效应,促进细胞再生,改善血液循环,消炎止痛,减轻水肿,调节机体免疫功能。
2.1照射时促使创面愈合,促使新生血管的形成及生长,并使细胞内核糖核酸及糖元的含量增加,成纤维细胞增生、肉芽组织增生,刺激蛋白合成,导致新生上皮组织再生,促进组织修复,恢复损伤的软组织及骨组织再生,促进血液循环,消除炎症加速促进创面愈合。
2.2照射时促使组织内镇痛物质即吗啡样物质释放,局部5-羟色胺含量降低,末梢神经的兴奋性降低,同时促进脑啡肽物质的释放,调节机体免疫功能,提高痛阀。这些因素的综合作用产生理想的镇痛作用。
2.3 照射时激光被组织吸收产生的热能和化学能非常小,小到不会伤害组织,却能起到对机体产生生物刺激调整作用。改善微循环系统,抑制平滑肌紧张,增加毛细血管血流量,减少血小板凝聚,减少血液中缓冲物质凝聚,减少血脂氧合作用物质,稳定血红细胞损伤置数,增强抗凝血酶活性系数,增强组织渗透性,减轻水肿和血肿。提高白细胞的吞噬功能,影响酶的活性,调节机体免疫功能,达到消炎、活血化淤的目的。
(三)适用范围举例
体外照射血管用于缓解高脂血症、高粘血症引起的临床症状、镇痛等。
(三)临床试验设计
1、适用范围
不同产品,波长不同,应该划分不同的注册单元。对于不同的适用范围,均建议提交单独的安全性和有效性临床数据,来支持申报的预期用途。预期用途应根据临床试验结论确定,应体现临床适应症和治疗效果。
2、试验设计
建议采用前瞻性、随机、平行对照研究,将拟申报器械与已获准上市器械进行对比。对照器械应与拟申报器械采用类似的材料制成且具有相似的使用适应证。比较的类型可设定为非劣效性检验等。
3、产品选择
试验品如有多种激光源,应该选择典型产品。对照品:建议选择已上市的、有足够证据证明其治疗有效性的对照产品,或标准疗法。
4临床主要终点
产品的预期用途直接决定着需要进行临床终点的选择。比如:治疗高粘高脂血症。
举例1:半导体激光治疗机血管外照射治疗高粘高脂血症为例,
1、有效性评价指标:
A.主要疗效评价指标:患者治疗前后的血粘度和血脂等的变化及患者临床症状的改善率。
血粘度和血脂具体观察项目为:全血粘度高切(mPa·s),全血粘度低切(mPa·s),血浆粘度(mPa·s),红细胞压积(%),纤维蛋白原(g/L),TG(mmol/L),CHIL(mmol/L),LDL(mmol/L),HDL(mmol/L),血栓素(B2TXB2)(pg/ml),6-酮前列腺素F1a(6-K-PGF1a)(pg/ml),D-二聚体(g/l)。
临床症状观察项目:头晕,心悸,气短,胸痛,胸闷等。建议将疗效按显效、有效、无效四个等级进行评定。
2、安全性指标
治疗部位的局部反应,是否有红肿热痛等;全身反应,是否有血压升高、失眠等。
3、性能指标
产品光洁度、电气和生物安全性能、器械自身以及与配套器械的操作性能、产品结构和功能设计是否满足临床需要、是否耐高温灭菌、多次消毒(灭菌)后产品上述性能是否变化等方面内容。
5、受试者选择(举例)
5.1年龄18-75 岁的患者, 性别不限。
5.2按照当地指南接受高甘油三酯血症治疗(包括适当的饮食、运动或药物治疗)的受试者中,基线空腹血清甘油三酯水平>200 mg/dL且<1000 mg/dL;
5.3试验前两周内筛选,经生命体征、体格检查、血常规、尿常规、血生化、传染病筛查和血妊娠(女性)及12导联心电图检查,结果显示各项检查无异常或异常无临床意义者;
5.4如果此前正在接受他汀类药物治疗,则入组研究前应保持至少3个月的稳定治疗(没有新增或改变活性成分或改变治疗剂量);
5.5排除癌症患者、戴心脏起搏器患者、对光过敏者、心动过缓者。
5.6受试者有能力并且愿意提供书面知情同意;
6、随访期的设计
对临床试验中纳入的患者进行长期随访(比如1个月-3个月)。随访观察指标应有客观依据。
如有疑问,请联系西格玛医学