Biological evaluation of medical devices - Part 1: Evaluation and testing within a risk management process
1 Scope
This document specifies:
——the general principles governing the biological evaluation of medical devices within a risk management process;
——the general categorization of medical devices based on the nature and duration of their contact with the body;
——the evaluation of existing relevant data from all sources;
——the identification of gaps in the available data set on the basis of a risk analysis;
——the identification of additional data sets necessary to analyse the biological safety of the medical device;
——the assessment of the biological safety of the medical device.
This document applies to evaluation of materials and medical devices that are expected to have direct or indirect contact with:
——the patient's body during intended use;
——the user’s body, if the medical device is intended for protection (e.g., surgical gloves, masks and others).
This document is applicable to biological evaluation of all types of medical devices including active, non-active, implantable and non-implantable medical devices.
This document also gives guidelines for the assessment of biological hazards arising from:
——risks, such as changes to the medical device over time, as a part of the overall biological safety assessment;
——breakage of a medical device or medical device component which exposes body tissue to new or novel materials.
Other parts of GB/T 16886 cover specific aspects of biological assessments and related tests. Device-specific or product standards address mechanical testing.
This document excludes hazards related to bacteria, moulds, yeasts, viruses, transmissible spongiform encephalopathy (TSE) agents and other pathogens.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this standard. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
GB/T 16886.2-2011 Biological evaluation of medical devices - Part 2: Animal welfare requirements (ISO 10993-2: 2006, IDT)
GB/T 16886.11-2021 Biological evaluation of medical devices - Part 11: Tests for systemic toxicity (ISO 10993-11: 2017, IDT)
YY/T 0316-2016 Medical devices - Application of risk management to medical devices (ISO 14971: 2007, IDT)
ISO 10993-2 Biological evaluation of medical devices - Part 2: Animal welfare requirements
ISO 10993-3 Biological evaluation of medical devices - Part 3: Tests for genotoxicity, carcinogenicity and reproductive toxicity
Note: GB/T 16886.3-2019 Biological evaluation of medical devices - Part 3: Tests for genotoxicity, carcinogenicity and reproductive toxicity (ISO 10993-3: 2014, IDT)
ISO 10993-4 Biological evaluation of medical devices - Part 4: Selection of tests for interactions with blood
Note: GB/T 16886.4-2022 Biological evaluation of medical devices - Part 4: Selection of tests for interactions with blood (ISO 10993-4: 2017, IDT)
ISO 10993-5 Biological evaluation of medical devices - Part 5: Tests for in vitro cytotoxicity
Note: GB/T 16886.5-2017 Biological evaluation of medical devices - Part 5: Tests for in vitro cytotoxicity (ISO 10993-5: 2009, IDT)
ISO 10993-6 Biological evaluation of medical devices - Part 6: Tests for local effects after implantation
Note: GB/T 16886.6-2022 Biological evaluation of medical devices - Part 6: Tests for local effects after implantation (ISO 10993-6: 2016, IDT)
ISO 10993-7 Biological evaluation of medical devices - Part 7: Ethylene oxide sterilization residuals
Note: GB/T 16886.7-2015 Biological evaluation of medical devices - Part 7: Ethylene oxide sterilization residuals (ISO 10993-7: 2008, IDT)
ISO 10993-9 Biological evaluation of medical devices - Part 9: Framework for identification and quantification of potential degradation products
Note: GB/T 16886.9-2017 Biological evaluation of medical devices - Part 9: Framework for identification and quantification of potential degradation products (ISO 10993-9: 2009, IDT)
ISO 10993-10 Biological evaluation of medical devices - Part 10: Tests for irritation and skin sensitization
Note: GB/T 16886.10-2017 Biological evaluation of medical devices - Part 10: Tests for irritation and skin sensitization (ISO 10993-10: 2010, IDT)
ISO 10993-11 Biological evaluation of medical devices - Part 11: Tests for systemic toxicity
ISO 10993-12 Biological evaluation of medical devices - Part 12: Sample preparation and reference materials
Note: GB/T 16886.12-2017 Biological evaluation of medical devices - Part 12: Sample preparation and reference materials (ISO 10993-12: 2012, IDT)
ISO 10993-13 Biological evaluation of medical devices - Part 13: Identification and quantification of degradation products from polymeric medical devices
Note: GB/T 16886.13-2017 Biological evaluation of medical devices - Part 13: Identification and quantification of degradation products from polymeric medical devices (ISO 10993-13: 2010, IDT)
ISO 10993-14 Biological evaluation of medical device - Part 14: Identification and quantification of degradation products from ceramics
Note: GB/T 16886.14-2003 Biological evaluation of medical devices - Part 14: Identification and quantification of degradation products from ceramics (ISO 10993-14: 2001, IDT)
ISO 10993-15 Biological evaluation of medical devices - Part 15: Identification and quantification of degradation products from metals and alloys
Note: GB/T 16886.15-2003 Biological evaluation of medical devices - Part 15: Identification and quantification of degradation products from metals and alloys (ISO 10993-15: 2000, IDT)
ISO 10993-16 Biological evaluation of medical devices - Part 16: Toxicokinetic study design for degradation products and leachables
Note: GB/T 16886.16-2021 Biological evaluation of medical devices - Part 16: Toxicokinetic study design for degradation products and leachables (ISO 10993-16: 2017, IDT)
ISO 10993-17 Biological evaluation of medical devices - Part 17: Establishment of allowable limits for leachable substances
Note: GB/T 16886.17-2005 Biological evaluation of medical devices - Part 17: Establishment of allowable limits for leachable substances (ISO 10993-17: 2002, IDT)
ISO 10993-18 Biological evaluation of medical devices - Part 18: Chemical characterization of medical device materials within a risk management process
Note: GB/T 16886.18-2011 Biological evaluation of medical devices - Part 18: Chemical characterization of materials (ISO 10993-18: 2005, IDT)
ISO/TS 10993-20 Biological evaluation of medical devices - Part 20: Principles and methods for immunotoxicology testing of medical devices
Note: GB/T 16886.20-2015 Biological evaluation of medical devices - Part 20: Principles and methods for immunotoxicology testing of medical devices (ISO/TS 10993-20: 2006, IDT)
ISO 14971 Medical devices - Application of risk management to medical devices
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
——IEC Electropedia: available at http://www.electropedia.org/;
——ISO Online browsing platform: available at http://www.iso.org/obp.
3.1
biocompatibility
ability of a medical device (3.14) or material (3.12) to perform with an appropriate host response in a specific application
3.2
biological risk
combination of the probability of harm to health occurring as a result of adverse reactions associated with medical device (3.14) or material (3.12) interactions, and the severity of that harm
3.3
biological safety
freedom from unacceptable biological risk (3.2) in the context of the intended use
3.4
chemical constituent
any synthetic or natural substance that is used in a process for manufacturing materials (3.12) and/or medical devices (3.14), including the base material(s), additives (antioxidants, UV stabilizers, color additives, dyes, etc.), and processing aids (solvents, lubricants, antifoaming agents, etc.)
3.5
data set
information, such as physical and/or chemical characterization, toxicity data, etc. from a variety of sources necessary to characterize the biological response to a medical device
3.6
direct contact
medical device (3.14) or medical device component that comes into physical contact with body tissue
3.7
externally communicating medical device
medical device (3.14) or medical device component that is partially or wholly located outside the body but has either direct or indirect contact with the internal body fluids and/or tissues
3.8
final product
medical device (3.14) or medical device component that has been subjected to all manufacturing processes for the “to be marketed” medical device including packaging and if applicable, sterilization
3.9
geometry
device configuration
shape and relative arrangement of the parts of the medical device (3.14)
3.10
implant
medical device (3.14) which is intended to be totally introduced into the human body or to replace an epithelial surface or the surface of the eye by means of clinical intervention and which is intended to remain in place after the procedure
3.11
indirect contact
medical device (3.14) or medical device component through which a fluid or gas passes, prior to the fluid or gas coming into physical contact with body tissue (in this case the medical device or medical device component itself does not physically contact body tissue)
3.12
material
synthetic or natural polymer, metal or alloy, ceramic, or composite, including tissue rendered nonviable, used as a medical device (3.14) or any part thereof
3.13
material characterization
broad and general process of collecting existing information about a material’s chemistry, structure and other properties, and if appropriate, new data, to facilitate the evaluation of these properties
3.14
medical device
any instrument, apparatus, implement, machine, appliance, implant, reagent for in vitro use, software, material (3.12) or other similar or related article, intended by the manufacturer to be used, alone or in combination, for human beings, for one or more of the specific purpose(s) of:
——diagnosis, prevention, monitoring, treatment or alleviation of disease;
——diagnosis, monitoring, treatment, alleviation of or compensation for an injury;
——investigation, replacement, modification, or support of the anatomy or of a physiological process;
——supporting or sustaining life;
——control of conception;
——disinfection of medical devices;
——providing information for medical purposes by means of in vitro examination of specimens derived from the human body;
and does not achieve its primary intended action by pharmacological, immunological or metabolic means, in or on the human body, but which may be assisted in its intended function by such means. Medical devices include dental devices.
Note: Products which may be considered to be medical devices in some jurisdictions but not in others include:
——disinfection substances;
——aids for persons with disabilities;
——devices incorporating animal and/or human tissues;
——devices for in vitro fertilization or assisted reproduction technologies.
[Source: GHTF/SG1/N071: 2012, 5.1, modified]
3.15
nanomaterial
material (3.12) with any external dimension in the nanoscale or having internal structure or surface structure in the nanoscale
[Source: ISO/TR 10993-22: 2017, 3.7, modified]
3.16
non-contacting
indicates that the medical device (3.14) or medical device component has neither direct nor indirect contact with body tissues
3.17
physical and chemical information
knowledge regarding formulation, manufacturing processes, geometric and physical properties and type of body contact and clinical use that is used to determine whether any additional biological or material characterization testing is needed
3.18
risk analysis
systematic use of available information to identify hazards and to estimate the risk
[Source: YY/T 0316-2016, 2.17, modified]
3.19
risk assessment
overall process comprising a risk analysis (3.18) and a risk evaluation (3.20)
[Source: YY 0316-2016, 2.18]
3.20
risk evaluation
process of comparing the estimated risk against given risk criteria to determine the acceptability of the risk
[Source: YY 0316-2016, 2.21]
3.21
risk management
systematic application of management policies, procedures and practices to the tasks of analysing, evaluating, controlling and monitoring risk
[Source: YY 0316-2016, 2.22]
3.22
toxic
capable of causing an adverse biological response
3.23
toxicological hazard
potential for a chemical substance or material (3.12) to cause an adverse biological reaction, taking into account the nature of the reaction and the dose required to elicit it
3.24
toxicological risk
probability of a specified degree of an adverse reaction occurring in response to a specified level of exposure
3.25
toxicological threshold
limit, such as a tolerable intake (TI), tolerable exposure (TE), allowable limit (AL) value, or Threshold of Toxicological Concern (TTC) below which adverse effects are not expected for relevant biological endpoints
3.26
transitory contact
medical device (3.14) or medical device component that has a very brief duration of contact with body tissue
4 General principles applying to biological evaluation of medical devices
4.1 The biological evaluation of any material or medical device intended for use in humans shall form part of a structured biological evaluation plan within a risk management process in accordance with YY/T 0316-2016, Annex I, as given in Figure 1 of this document. This risk management process involves identification of biological hazards, estimation of the associated biological risks, and determination of their acceptability. Annex B provides guidance on this process. The biological evaluation shall be planned, carried out, and documented by knowledgeable and experienced professionals.
The risk management plan should identify aspects of the biological evaluation requiring specific technical competencies and shall identify the person(s) responsible for the biological evaluation.
The evaluation shall include documented, informed consideration of advantages/disadvantages and relevance of:
a) medical device configuration (e.g. size, geometry, surface properties) and a listing of a medical device’s materials of construction (qualitative) and where necessary, the proportion and amount (mass) of each material in the medical device (quantitative);
b) the physical and chemical characteristics of the various materials of construction and their composition;
Note 1: Where this information is already documented within the risk management for the medical device, it can be included by reference.
c) any history of clinical use or human exposure data;
Note 2: Previous regulatory approval history can be relevant.
d) any existing toxicology and other biological safety data on product and component materials, breakdown products and metabolites;
e) test procedures.
Evaluation can include both a review of relevant existing preclinical and clinical data and actual testing. Such an evaluation might result in the conclusion that no testing is needed if the material has a demonstrable safe history of use in a specified role and physical form that is equivalent to that of the medical device under design. The type of information that can be useful to demonstrate equivalence is included in Annex B. Testing is usually not necessary when sufficient information is already available to perform a risk assessment of the material and/or the medical device (see Annex C).
4.2 In the selection of materials to be used in the medical device manufacture, the first consideration shall be fitness for purpose with regard to characteristics and properties of the material, which include chemical, toxicological, physical, electrical, morphological and mechanical properties.
Foreword i
Introduction iv
1 Scope
2 Normative references
3 Terms and definitions
4 General principles applying to biological evaluation of medical devices
5 Categorization of medical devices
5.1 General requirements
5.2 Categorization by nature of body contact
5.2.1 Non-contacting medical devices
5.2.2 Surface-contacting medical devices
5.2.3 Externally communicating medical devices
5.2.4 Implant medical devices
5.3 Categorization by duration of contact
5.3.1 Contact duration categories
5.3.2 Transitory-contacting medical devices
5.3.3 Medical devices with multiple contact duration categories
6 Biological evaluation process
6.1 Physical and chemical information for biological risk analysis
6.2 Gap analysis and selection of biological endpoints for assessment
6.3 Biological testing
6.3.1 General requirements
6.3.2 Testing for evaluation
7 Interpretation of biological evaluation data and overall biological risk assessment
Annex A (Informative) Endpoints to be addressed in a biological risk assessment
Annex B (Informative) Guidance on the conduct of biological evaluation within a risk management process
Annex C (Informative) Suggested procedure for literature review
Bibliography
医疗器械生物学评价
第1部分:风险管理过程中的评价与试验
1 范围
本文件规定了:
——风险管理过程中指导医疗器械生物学评价的基本原则;
——按器械与人体接触性质和时间的基本分类;
——所有来源的已有相关数据的评价;
——建立在风险分析基础之上的可用数据组中缺陷的识别;
——医疗器械生物学安全分析所需其他数据组的识别;
——医疗器械生物学安全的评估。
本文件适用于预期直接或间接接触下列情况的材料和医疗器械的评价:
——在预期使用过程中患者的身体;
——使用者的身体,如果该医疗器械是用于防护作用(如,外科手套、口罩等)。
本文件适用于各种类型医疗器械的生物学评价,包括有源、无源、植入和非植入性医疗器械。
本文件也给出了由下列情况所引起的生物学危险(源)的评估指南:
——作为全部生物学安全评估的一部分,由医疗器械随时间变化引起的风险;
——医疗器械或医疗器械组件的破损导致人体组织接触到新材料或创新材料。
GB/T 16886其他部分包含生物学评估和相关试验的具体内容。医疗器械特定标准或产品标准中给出了机械性能测试。
本文件不适用于与细菌真菌、酵母、病毒、传播性海绵状脑病(TSE)因子和其他病原体有关的危险(源)。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 16886.2—2011 医疗器械生物学评价 第2部分:动物福利要求(ISO 10993-2:2006,IDT)
GB/T 16886.11—2021 医疗器械生物学评价 第11部分:全身毒性试验(ISO 10993-11:2017,IDT)
YY/T 0316—2016 医疗器械 风险管理对医疗器械的应用(ISO 14971:2007,IDT)
ISO 10993-2 医疗器械生物学评价 第2部分:动物保护要求(Biological evaluation of medical devices—Part 2:Animal welfare requirements)
ISO 10993-3 医疗器械生物学评价 第3部分:遗传毒性、致癌性和生殖毒性试验(Biological evaluation of medical devices—Part 3:Tests for genotoxicity, carcinogenicity and reproductive toxicity)
注:GB/T 16886.3—2019 医疗器械生物学评价 第3部分:遗传毒性、致癌性和生殖毒性试验(ISO 10993-3:2014,IDT)
ISO 10993-4 医疗器械生物学评价 第4部分:与血液相互作用试验选择(Biological evaluation of medical devices—Part 4:Selection of tests for interactions with blood)
注:GB/T 16886.4—2022 医疗器械生物学评价 第4部分:与血液相互作用试验选择(ISO 10993-4:2017,IDT)
ISO 10993-5 医疗器械生物学评价 第5部分:体外细胞毒性试验(Biological evaluation of medical devices—Part 5:Tests for in vitro cytotoxicity)
注:GB/T 16886.5—2017 医疗器械生物学评价 第5部分:体外细胞毒性试验(ISO 10993-5:2009,IDT)
ISO 10993-6 医疗器械生物学评价 第6部分:植入后局部反应试验(Biological evaluation of medical devices—Part 6:Tests for local effects after implantation)
注:GB/T 16886.6—2022 医疗器械生物学评价 第6部分:植入后局部反应试验(ISO 10993-6:2016,IDT)
ISO 10993-7 医疗器械生物学评价 第7部分:环氧乙烷灭菌残留量(Biological evaluation of medical devices—Part 7:Ethylene oxide sterilization residuals)
注:GB/T 16886.7—2015 医疗器械生物学评价 第7部分:环氧乙烷灭菌残留量(ISO 10993-7:2008,IDT)
ISO 10993-9 医疗器械生物学评价 第9部分:潜在降解产物的定性和定量框架(Biological evaluation of medical devices—Part 9:Framework for identification and quantification of potential degradation products)
注:GB/T 16886.9—2017 医疗器械生物学评价 第9部分:潜在降解产物的定性和定量框架(ISO 10993-9:2009,IDT)
ISO 10993-10 医疗器械生物学评价 第10部分:刺激与皮肤致敏试验(Biological evaluation of medical devices—Part 10:Tests for irritation and skin sensitization)
注:GB/T 16886.10—2017 医疗器械生物学评价 第10部分:刺激与皮肤致敏试验(ISO 10993-10:2010,IDT)
ISO 10993-11 医疗器械生物学评价 第11部分:全身毒性试验(Biological evaluation of medical devices—Part 11:Tests for systemic toxicity)
ISO 10993-12 医疗器械生物学评价 第12部分:样品制备与参照材料(Biological evaluation of medical devices—Part 12:Sample preparation and reference materials)
注:GB/T 16886.12—2017 医疗器械生物学评价 第12部分:样品制备与参照材料(ISO 10993-12:2012,IDT)
ISO 10993-13 医疗器械生物学评价 第13部分:聚合物医疗器械降解产物的定性和定量(Biological evaluation of medical devices—Part 13:Identification and quantification of degradation products from polymeric medical devices)
注:GB/T 16886.13—2017 医疗器械生物学评价 第13部分:聚合物医疗器械降解产物的定性和定量(ISO 10993-13:2010,IDT)
ISO 10993-14 医疗器械生物学评价 第14部分:陶瓷降解产物的定性与定量(Biological evaluation of medical device—Part 14:Identification and quantification of degradation products from ceramics)
注:GB/T 16886.14—2003 医疗器械生物学评价 第14部分:陶瓷降解产物的定性与定量(ISO 10993-14:2001,IDT)
ISO 10993-15 医疗器械生物学评价 第15部分:金属与合金降解产物的定性与定量(Biological evaluation of medical devices—Part 15:Identification and quantification of degradation products from metals and alloys)
注:GB/T 16886.15—2003 医疗器械生物学评价 第15部分:金属与合金降解产物的定性与定量(ISO 10993-15:2000,IDT)
ISO 10993-16 医疗器械生物学评价 第16部分:降解产物与可沥滤物毒代动力学研究设计(Biological evaluation of medical devices—Part 16:Toxicokinetic study design for degradation products and leachables)
注:GB/T 16886.16—2021 医疗器械生物学评价 第16部分:降解产物与可沥滤物毒代动力学研究设计(ISO 10993-16:2017,IDT)
ISO 10993-17 医疗器械生物学评价 第17部分:可沥滤物允许限量的建立(Biological evaluation of medical devices—Part 17:Establishment of allowable limits for leachable substances)
注:GB/T 16886.17—2005 医疗器械生物学评价 第17部分:可沥滤物允许限量的建立(ISO 10993-17:2002,IDT)
ISO 10993-18 医疗器械生物学评价 第18部分:材料化学表征(Biological evaluation of medical devices—Part 18:Chemical characterization of medical device materials within a risk management process)
注:GB/T 16886.18—2011 医疗器械生物学评价 第18部分:材料化学表征(ISO 10993-18:2005,IDT)
ISO/TS 10993-20 医疗器械生物学评价 第20部分:医疗器械免疫毒理学试验原则与方法(Biological evaluation of medical devices—Part 20:Principles and methods for immunotoxicology testing of medical devices)
注:GB/T 16886.20—2015 医疗器械生物学评价 第20部分:医疗器械免疫毒理学试验原则和方法(ISO/TS 10993-20:2006,IDT)
ISO 14971 医疗器械 风险管理对医疗器械的应用(Medical devices—Application of risk management tomedical devices)
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
ISO和IEC维护的用于标准化的术语数据库,地址如下:
——IEC电子百科:http://www.electropedia.org/;
——ISO在线浏览平台:http://www.iso.org/obp。
3.1
生物相容性 biocompatibility
某一医疗器械(3.14)或材料(3.12)在特定应用中具有适宜宿主反应的能力。
3.2
生物学风险 biological risk
由医疗器械(3.14)或材料(3.12)与人体间相互作用有关的不良反应引起的健康伤害发生的概率,以及与该伤害的严重程度的组合。
3.3
生物学安全 biological safety
在预期使用中无不可接受的生物学风险(3.2)。
3.4
化学成分 chemical constituent
材料(3.12)和/或医疗器械(3.14)制造过程中使用的任何合成的或天然的物质,包括基材、添加剂(抗氧化剂、UV稳定剂、着色剂、染色剂等)和加工助剂(溶剂、润滑剂、消泡剂等)。
3.5
数据组 data set
用以表征医疗器械生物学反应所需的各种来源的信息(如物理和/或化学表征、毒性数据等)。
3.6
直接接触 direct contact
医疗器械(3.14)或医疗器械组件与人体组织间的物理接触。
3.7
外部接入医疗器械 externally communicating medical device
医疗器械(3.14)或医疗器械组件的部分或全部置于人体外部,但是与体内体液和/或组织直接或间接接触。
3.8
终产品 final product
经受过所有加工过程处于“待上市”的医疗器械(3.14)或医疗器械组件,其加工过程包括包装以及灭菌(如适用)。
3.9
几何形状 geometry
器械构造 device configuration
医疗器械(3.14)的形状和各部分的相对排列。
3.10
植入物 implant
通过临床干预预期全部被引入人体或者替代上皮表面或眼表面,并在放置后预期保留在原位的医疗器械(3.14)。
3.11
间接接触 indirect contact
医疗器械(3.14)或医疗器械组件在与人体组织发生物理接触之前,通过液路或气路的接触(在这种情况下,该医疗器械或医疗器械组件本身不与人体组织物理接触)。
3.12
材料 material
用于医疗器械(3.14)及其部件的合成或天然的聚合物、金属或合金、陶瓷或混合物,包括无活性的组织。
3.13
材料表征 material characterization
某一材料化学、结构和其他特性的已有信息和新数据(如适宜)的广泛和通用的收集过程,以便于这些特性的评价。
3.14
医疗器械 medical device
制造商的预期用途是为下列一个或多个特定医疗目的用于人类的,不论单独使用或组合使用的仪器、设备、器具、机器、用具、植入物、体外应用试剂、软件、材料(3.12)或者其他相似或相关物品。这些目的是:
——疾病的诊断、预防、监护、治疗或者缓解;
——损伤的诊断、监护、治疗、缓解或者补偿;
——解剖或生理过程的研究、替代、调节或者支持;
——支持或维持生命;
——妊娠控制;
——医疗器械的消毒;
——通过对取自人体的样本进行体外检查来提供医疗信息。
其作用于人体体表或体内的主要设计作用不是用药理学、免疫学或代谢的手段获得,但可能有这些手段参与并起一定的辅助作用。医疗器械包括齿科器械。
注:在某些监管机构认为是医疗器械,但在其他监管机构则不被认为是医疗器械的产品是:
——消毒物质;
——残疾人员的辅助用品;
——含有动物和/或人类组织的器械;
——体外受精或辅助生殖技术的器械。
[来源:GHTF/SG1/N071:2012,5.1,有修改]
3.15
纳米材料 nanomaterial
外部尺寸为纳米级的材料或内部结构或表面结构为纳米尺度的材料(3.12)。
[来源:ISO/TR 10993-22:2017,3.7,有修改]
3.16
非接触 non-contacting
医疗器械(3.14)或医疗器械组件与人体组织无直接或间接接触。
3.17
物理和化学信息 physical and chemical information
关于配方、加工过程、几何和物理性能以及人体接触类型和临床使用方面的知识,用于确定是否还需要附加的生物学或材料表征试验。
3.18
风险分析 risk analysis
系统地运用现有信息来确定危险(源)和估计风险的过程。
[来源:YY/T 0316—2016,2.17,有修改]
3.19
风险评定 risk assessment
包括风险分析(3.18)和风险评价(3.20)的全过程。
[来源:YY/T 0316—2016,2.18]
3.20
风险评价 risk evaluation
将估计的风险和给定的风险准则进行比较,以确定风险可接受性的过程。
[来源:YY/T 0316—2016,2.21]
3.21
风险管理 risk management
用于风险分析、评价、控制和监视工作的管理方针、程序及其实践的系统运用。
[来源:YY/T 0316—2016,2.22]
3.22
毒性 toxic
导致某一不良生物学反应的能力。
3.23
毒理学危险 toxicological hazard
考虑到反应的性质和诱发反应所需的剂量,化合物质或材料(3.12)引起不良生物学反应的可能性。
3.24
毒理学风险 toxicological risk
针对特定的接触水平,发生特定程度不良反应的概率。
3.25
毒理学阈值 toxicological threshold
限值,如可耐受摄入值(TI)、可耐受接触量(TE)、允许限量(AL)值或毒理学关注阈值(TTC),低于该限值就不会有相关生物学终点的不良反应。
3.26
瞬时接触 transitory contact
医疗器械(3.14)或医疗器械组件与人体组织非常短暂的接触。
4 医疗器械生物学评价基本原则
4.1 预期用于人体的任何材料或器械的评价应是按YY/T 0316—2016附录I开展的风险管理过程中框架性生物学评价计划的组成部分(如图1所示)。风险管理过程包括生物学危险(源)的识别、相关生物学风险的估计和风险可接受性的确定。附录B提供了这一过程的指南。生物学评价应由掌握理论知识和具有经验的专业人员来策划、实施并形成文件。
风险管理计划宜对生物学评价所需的专业技术资质进行识别,并应对从事生物学安全评价的人员进行识别。
该评价程序应包括对下列方面的优点/缺点和相关性的书面知情考虑:
a)医疗器械构造(如尺寸、几何形状、表面特性)和组成材料清单(定性)以及必要时,该医疗器械中每一材料的比例和量/质量(定量);
b)各种材料的结构和成分的物理特性和化学特性;
注1:这种信息在医疗器械风险管理中已形成文件,可包括在参考文献中。
c)任何临床使用史或人体接触数据;
注2:可能与先前的监管批准史相关。
d)产品和组件材料、分解产物和代谢物的任何现有的毒理学和其他生物学安全数据;
e)试验程序。
评价可包括相关的已有临床前和临床数据以及实际试验的评审。这样的评价可能得出这样的结论:如果材料具有可证实的安全使用史,并且具有与所设计的医疗器械等同的使用途径和物理形态,则不需要进行试验。附录B中包含了有助于证明等同性的信息类型。当已经能够获得充足的信息进行材料和/或医疗器械的风险评定时,通常不需要再进行试验(见附录C)。
4.2 在选择制造医疗器械所用材料时,应首先考虑材料表征和特性对其用途的适宜性,包括化学、毒理学、物理学、电学、形态学和力学等性能。
4.3 医疗器械总体生物学评价应考虑以下方面:
a)材料的构成(即所有与组织直接和间接接触的材料);
b)预期的添加剂、加工过程污染物和残留物(例如,环氧乙烷残留应根据ISO 10993-7进行测试);
c)与医疗器械直接或间接接触的包装材料,可能向医疗器械迁移化学物质并间接地作用于患者或医护人员;
d)可沥滤物质(见ISO 10993-17和ISO 10993-18);
e)降解产物(基本原理见ISO 10993-9,聚合物、陶瓷和金属降解产物分别见ISO 10993-13、ISO 10993-14和ISO 10993-15);
f)其他组件及其在终产品中的相互作用;
g)终产品的性能与特性;
h)终产品的物理特性,包括但不限于多孔性、颗粒大小、形状和表面形态。
应在进行任何生物学试验(见图1)之前描述医疗器械的化学成分并考虑材料表征,包括化学表征(见ISO 10993-18)。具有适宜毒理学阈值的化学表征可用来确定是否需要进一步试验(见附录B,ISO 10993-17和ISO 10993-18)。
如果医疗器械的物理作用影响生物相容性,应加以考虑。
注:见ISO/TS 10993-19。
因为纳米材料具有潜在的独特性,所以包含、产生或由其组成的医疗器械可对生物学评价提出特定的挑战(见ISO/TR 10993-22)。
风险评价应同时考虑局部和全身作用。
4.4 生物学评价应始于医疗器械的分类(见第6章)。已有信息的评估有助于数据缺陷的分析以便于选择适宜的试验。生物学评价的必要性主要由接触性质、程度、频次、时间和对该医疗器械或材料所识别出的危害来确定。当可以获得充分信息对该材料和/或医疗器械进行风险评定时,试验通常是不必要的(见附录C)。例如,如果材料表征(如物理和化学)结果表明该医疗器械或材料与已经过评估具有明确安全性的医疗器械或材料具有等同性,则通常不需要进行试验(见ISO 10993-18和ISO/TS 10993-19)。
数据的解释应考虑该材料的化学成分,包括该医疗器械或其组件与人体的接触条件,以及接触性质、程度、频次和时间。
4.5 对每种材料和终产品都应考虑所有潜在的生物学危险(源),但这并不意味着对所有的潜在危险(源)进行测试都是必要的或可操作的(见第5章和第6章)。试验结果不能保证免于潜在的生物学危险(源),因此,生物学研究之后还要在医疗器械临床使用中对非预期的人体不良反应或不良事件进行认真的观察。
潜在的生物学危险(源)范围很广,可能包括短期作用如急性毒性、对皮肤、眼和黏膜表面刺激、溶血和血栓形成,以及长期或特异性毒性作用如亚慢性或慢性毒性作用、致敏导致的变态反应、遗传毒性、致癌(致肿瘤)性和对生殖或发育的影响,包括致畸性。
4.6 如果需要进行试验,任何体外或体内试验(见附录A)都应根据预期用途来选择。
应在体内试验前选择经过适当验证,具有合理性、可操作性、可靠性和重复性的体外试验方法(见ISO 10993-2)。任何初步的风险评定预示需要进行体内试验时,只要可能,应在体内试验之前先进行体外筛选试验。应提供试验策略和试验选择的原则。试验数据,其完整程度要能进行独立的分析,并应由有能力.有经验的专业人员进行评价并应予以保留。
特殊情况下,对于特定医疗器械或生物学终点的评估,如需要使用非标准化和非确认性试验,宜提供相应的试验设计原则和结果解释的附加信息。
4.7 制造商应在医疗器械全生命周期内对其进行生物学安全评价。
4.8 对于可重复使用的医疗器械,制造商应在确认的最大验证循环周期进行生物学安全评价。
开始
是否与患者直接或间接接触?
否
GB/T 16886.4不适用
是
获得物理/化学信息。考虑材料表征(ISO 10993-18)
材料是否与市售器械相同(即同配方)?
是
否
是否具有相同加工过程和灭菌(类型/过程细节)?
是
否
是
是否具有相同几何和物理特性?
否
是
是否具有相同的人体接触方式和临床使用方式?
否
是
风险评定是否有充分论证和/或临床相关数据(化学、生物和物理)?
否
是
是否有该器械中所有化学物质的充分毒理学数据?
否
是
这些数据是否适用于化学混合物?
否
是
这些数据是否与接触剂量和途径相关?
否
根据材料的化学性质和接触类别与时间对器械进一步评价
生物学终点的选择(附录A)
试验和/或豁免建议试验的论证(附录A)
进行毒理学风险评定(附录B)
完成生物学评价
图1 作为风险管理组成部分的医疗器械生物学评价的系统方法框图
4.9 在下列任一情况下,应对材料或终产品重新进行生物学风险评定:
a)制造产品所用材料来源或技术规范的任何改变;
b)产品配方、工艺、初包装或灭菌的任何改变;
c)制造商对有关贮存的说明或预期的任何改变,如货架期和/或运输;
d)产品预期用途的任何改变;
e)表明产品用于人体后出现了不良生物反应的任何证据。
4.10 生物学评价应考虑相似医疗器械或材料的临床前试验、临床研究以及上市后经验以及其他相关信息(见附录B)。
4.11 不应用本文件来强制要求已经用本文件之前的适宜版本进行评估过的产品进行重新试验。但是,应提供豁免进一步测试的理由来证明其符合其新版本。当根据附录A推荐的终点评估与先前发布的版本不一致时,临床安全使用史可用来说明为什么不需要对已上市医疗器械进行附加试验。但是,如果出现4.9中描述的变化,应使用本文件对该变化相关的生物学风险进行评价。
5 医疗器械分类
5.1 总体要求
医疗器械应按5.2和5.3所述的与人体接触性质和时间分类。医疗器械分类便于识别出相应的数据组(见附录A)。
任何一种未归入下述类别的医疗器械,应按本文件所述的基本原则进行评价。某些医疗器械可能兼属多个类别,这种情况下应考虑进行所属各类相应的评价。
示例1:对于包含植入组件和输送系统的医疗器械,输送系统只用于手术过程中放置该医疗器械,宜将植入组件与输送系统分开评估;
示例2:对于仅与患者间接接触的气路器械组件,宜使用特定的医疗器械标准来进行相应类型的生物相容性评价(见ISO 18562系列标准)
5.2 按人体接触性质分类
5.2.1 非接触医疗器械
包括不与人体直接或间接接触的医疗器械(或组件),不需要生物相容性信息。诊断性软件、体外诊断器械和血样采集管是非接触器械的实例。
5.2.2 表面接触医疗器械
包括与以下部位接触的医疗器械。
a)皮肤
——仅与完好皮肤表面接触的医疗器械。
示例1:电极、体外假体、固定带、压缩绷带和各种类型的监测器。
注:某些在无菌或非无菌环境中使用的医疗器械(组件)可能与使用者的未带手套的手部接触,如电子设备的人机界面(如计算机键盘、拨号器或按钮、触摸屏、SD卡、U盘);可能与任何完好皮肤接触的电子监测器或程序的外壳(如手机、平板电脑等电子设备);或者可能与使用者带手套的手部接触的组件(如导管手柄)。如果能证明这些类型的组件是使用具有相似接触性质的在其他市售产品中通常使用的材料制备而成,则不需要进一步的生物学评价。
b)黏膜
——与完整黏膜接触的医疗器械。
示例2:接触镜、导尿管、阴道内或消化道器械(胃管、乙状结肠镜、结肠镜、胃镜)、气管内插管、支气管镜某些义齿和正畸矫治器。
c)破裂或损伤表面
——与伤口或其他损伤体表面接触的医疗器械。
示例3:用于溃疡、烧伤、肉芽组织的敷料或促愈合器械和封闭敷贴。
5.2.3 外部接入医疗器械
外部接入医疗器械应按其与下列应用部位的接触分类。
a)血路,间接
——不与血路直接接触,但作为通路向血管系统输入液体的医疗器械或组件。
示例1:输液器具、延长器、转移器和输血器具等。
b)组织/骨/牙本质
——与组织、骨或牙髓/牙本质系统接触的医疗器械。
示例2:腹腔镜、关节内窥镜、引流系统、牙科充填材料和皮肤钉等。
——不与组织或骨直接接触,但是作为通路向组织或骨输送液体的医疗器械或组件。
示例3:冲洗管路以及同时与患者和液体接触的医疗器械组件。
c)循环血液
——与循环血液接触的医疗器械。
示例4:血管内导管、临时性起博电极、氧合器、体外氧合器管路及附件,透析器、透析管路及附件、血液吸附剂和免疫吸附剂。
5.2.4 植入医疗器械
植入医疗器械应按其与下列应用部位的接触分类。
a)组织/骨
——主要与骨接触的医疗器械。
示例1:矫形钉、矫形板、人工关节、骨假体、骨水泥和骨内器械。
主要与组织和组织液接触的医疗器械。
示例2:起搏器、植入性给药器械、神经肌肉传感器和刺激器、人工肌腱、乳房植入物、人工喉、骨膜下植入物、结扎夹和不通过化学活性发挥主要功能的子宫内器械。
b)血液
——在心血管系统内主要与循环血液接触的医疗器械。
示例3:起搏器电极、人工动静脉瘘管、心脏瓣膜、人工血管、体内给药导管和心室辅助器械。
注:大部分组织中含有循环血液,但是该分类并非旨在涵盖植入到瞬时释放血液的组织中的医疗器械(如疝修补材料)。
5.3 按接触时间分类
5.3.1 接触时间分类
医疗器械应按以下预期接触时间分类:
a)短期接触(A):一次、多次或重复接触,累计时间在24h以内的医疗器械;
b)长期接触(B):一次、多次或重复接触,累计时间在24h以上30d以内的医疗器械;
c)持久接触(C):一次、多次或重复接触,累计时间超过30d以上的医疗器械。
5.3.2 瞬时接触医疗器械
某些与人体短期接触(A)的医疗器械非常快速/短暂接触人体(如使用时间小于1min的手术刀、皮下注射针、毛细管),通常不需要生物相容性试验。然而,某些产品的材料,如涂层或润滑剂在医疗器械移除后可能会留在所接触的人体组织内,因此可能需要更详细的生物相容性评估。还宜考虑累积使用时间。
5.3.3 多种接触时间分类的医疗器械
如果一种材料或医疗器械兼属于一种以上的时间分类,应采用较严的试验和/或评价考虑。对于预期多次接触的医疗器械,对医疗器械分类应考虑潜在的累积作用和这些接触总的跨越时间。如果一种医疗器械预期在使用寿命期间发生变化,比如在原位发生聚合和/或降解,应分别对医疗器械的不同状态进行评价。例如,预期在原位发生聚合的可吸收胶,该医疗器械的不同状态就包括:原始组分、中间反应产物、完全聚合的材料和降解产物。
6 生物学评价过程
6.1 生物学风险分析的物理和化学信息
图1给出了如何将物理和/或化学表征过程与总体生物学评价判断点相连接的一般步骤。
收集医疗器械或组件的物理和化学信息是生物学评价过程以及相关的材料表征中至关重要的第一步。这些数据足以回答图1流程图的前两行的问题。所需物理和/或化学表征的程度取决于对材料配方的掌握、现有的非临床、临床安全和毒理学数据以及该医疗器械与人体接触的性质和时间;但是表征至少应涉及组成医疗器械的化学物质和生产中可能残留的加工助剂或添加剂。另外,对于植入器械或血液接触器械,可能需要某些物理表征信息。如果进行材料表征,则应按照ISO 10993-18和ISO/TS 10993-19中进行。有关纳米材料,见ISO/TR 10993-22。
如果在其预期应用中所有材料、化学物质和过程的组合已有确立了的安全使用史,并且物理学特性没有改变,则可能不必要进一步开展表征和附加数据组(例如可浸提物的化学分析或生物学试验)。在这种情况下,应记录理由,并形成文件。
宜对任何新材料和新化学物质开展定性和定量分析或测量。
对于具有与预期接触(剂量、途径和频率)相关的足够毒理学数据的医疗器械可浸提物和可沥滤物,不需要进一步测试。对于已知具有可沥滤化学混合物的医疗器械,宜考虑这些可沥滤化学物潜在的相互作用。
在医疗器械的制造、灭菌、运输、贮存和使用条件下有潜在降解时,适用时,降解产物的存在与属性应根据ISO 10993-9、ISO 10993-13、ISO 10993-14和ISO 10993-15进行表征分析。
对于可能释放磨损微粒的材料和/或医疗器械,宜根据ISO/TR 10993-22来考虑纳米颗粒的潜在释放。