"ГОСТ Р ИСО/ТС 10993-19-2009. Национальный стандарт Российской Федерации. Изделия медицинские. Оценка биологического действия медицинских изделий. Часть 19. Исследования физико-химических, морфологических и топографических свойств материалов" // Портал о здоровье, заболеваниях и лечении, о лекарствах, о докторах и больницах.

Утвержден

и введен в действие

Приказом Федерального

агентства по техническому

регулированию и метрологии

от 2 декабря 2009 г. N 539-ст

Дата введения -

1 сентября 2010 года

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ИЗДЕЛИЯ МЕДИЦИНСКИЕ

ОЦЕНКА БИОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ МЕДИЦИНСКИХ ИЗДЕЛИЙ

ЧАСТЬ 19

ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ, МОРФОЛОГИЧЕСКИХ

И ТОПОГРАФИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ

MEDICAL DEVICES. BIOLOGICAL EVALUATION OF MEDICAL DEVICES.

PART 19. TESTS OF PHYSICO-CHEMICAL, MORPHOLOGICAL

AND TOPOGRAPHICAL CHARACTERIZATION OF MATERIALS

ГОСТ Р ИСО/ТС 10993-19-2009

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения".

Сведения о стандарте

1. Подготовлен Автономной некоммерческой организацией "Институт медико-биологических исследований и технологий" (АНО "ИМБИИТ").

2. Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 422 "Оценка биологического действия медицинских изделий".

3. Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 2 декабря 2009 г. N 539-ст.

4. Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО/ТС 10993-19:2006 "Оценка биологического действия медицинских изделий. Часть 19. Исследования физико-химических, морфологических и топографических свойств материалов" (ISO/TS 10993-19:2006 "Biological evaluation of medical devices - Part 19: Physico-chemical, morphological and topographical characterization of materials").

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном Приложении C.

5. Введен впервые.

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет.

Введение

Соблюдение положений стандартов серии ИСО 10993 "Оценка биологического действия медицинских изделий" позволит обеспечить системный подход к исследованию биологического действия медицинских изделий.

Целью этих стандартов не является безусловное закрепление единообразных методов исследований и испытаний за группами однородных медицинских изделий в соответствии с принятой классификацией их по виду и длительности контакта с организмом человека. Поэтому планирование и проведение исследований и испытаний должны осуществлять специалисты, имеющие соответствующую подготовку и опыт в области санитарно-химической, токсикологической и биологической оценок медицинских изделий.

Стандарты серии ИСО 10993 являются руководящими документами для прогнозирования и исследования биологического действия медицинских изделий на стадии выбора материалов, предназначенных для их изготовления, а также для исследований готовых изделий.

В серию ИСО 10993 входят следующие части под общим названием "Оценка биологического действия медицинских изделий":

Часть 1 - Оценка и исследования;

Часть 2 - Требования к обращению с животными;

Часть 3 - Исследования генотоксичности, канцерогенности и токсического действия на репродуктивную функцию;

Часть 4 - Исследование изделий, взаимодействующих с кровью;

Часть 5 - Исследование на цитотоксичность: методы in vitro;

Часть 6 - Исследование местного действия после имплантации;

Часть 7 - Остаточное содержание этиленоксида после стерилизации;

Часть 9 - Основные принципы идентификации и количественного определения потенциальных продуктов деградации;

Часть 10 - Исследования раздражающего и сенсибилизирующего действия;

Часть 11 - Исследование общетоксического действия;

Часть 12 - Приготовление проб и стандартные образцы;

Часть 13 - Идентификация и количественное определение продуктов деградации полимерных медицинских изделий;

Часть 14 - Идентификация и количественное определение продуктов деградации изделий из керамики;

Часть 15 - Идентификация и количественное определение продуктов деградации изделий из металлов и сплавов;

Часть 16 - Моделирование и исследование токсикокинетики продуктов деградации и вымывания;

Часть 17 - Установление пороговых значений для вымываемых веществ;

Часть 18 - Исследование химических свойств материалов;

Часть 19 - Исследования физико-химических, морфологических и топографических свойств материалов;

Часть 20 - Принципы и методы исследования иммунотоксического действия медицинских изделий.

ИСО 14971 указывает на то, что при анализе токсикологического риска следует принимать во внимание природу материала.

ИСО 10993-1 формулирует рамки структурной программы оценки биологической безопасности. ИСО 10993-1, раздел 3, устанавливает, что при выборе материалов, используемых при изготовлении медицинского оборудования, главным критерием должно быть его соответствие конкретному применению. Это относится к характеристикам и свойствам материала, включающим химические, токсикологические, физические, электрические, морфологические и механические свойства. Эту информацию необходимо получить до любых биологических испытаний. ИСО 10993-1, 7.2, отмечает, что важным аспектом качества программы является постоянное развитие методов биологической оценки.

Определение и оценка физико-химических, морфологических и топографических свойств материалов, используемых в конечном медицинском изделии, важны для оценки биологических свойств изделий и материалов, из которых они изготовлены. Такая информация может быть использована для:

- оценки биологических свойств медицинских изделий в целом (ИСО 10993);

- поиска новых перспективных материалов и/или процессов, способствующих более эффективному использованию данного медицинского оборудования.

Состав материалов, используемых при изготовлении, находится под контролем изготовителя этих материалов. Другие же характеристики, в основном, определяются требованиями, предъявляемыми к конечному медицинскому изделию, а также процессами изготовления изделий, используемыми производителем.

1. Область применения

Настоящий стандарт содержит сводку параметров и методов тестирования, которые могут быть использованы для идентификации и определения физико-химических, морфологических и топографических (ФМТ) свойств материалов, используемых в медицинских изделиях. Такая оценка ограничена только теми параметрами, которые имеют отношение к биологическим свойствам и конкретной области применения медицинского изделия (клиническое применение, длительность использования), даже если эти параметры не согласуются с клинической эффективностью.

2. Нормативные ссылки

Для датированных ссылок необходимо использовать только то издание, которое указано в ссылке. Для недатированных ссылок следует применять последнее издание документа со всеми прилагаемыми поправками.

ИСО 10993-1. Оценка биологического действия медицинских изделий. Часть 1. Оценка и исследования

ИСО 10993-18. Оценка биологического действия медицинских изделий. Часть 18. Исследование химических свойств материалов.

3. Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ИСО 10993-1, ИСО 10993-18, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1. Физико-химический: имеющий отношение к физической химии (материалов).

3.2. Морфологический: имеющий отношение к форме, контурам и микроструктурной организации (материалов).

3.3. Топографический: имеющий отношение к особенностям поверхности (материалов).

4. Символы и сокращения

В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

- НЧ - наночастицы;

- ФМТ - физико-химические, морфологические и топографические.

Сокращения, приведенные в таблице 1, применены в пункте 7.

Таблица 1

МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ СОКРАЩЕНИЯ

Сокращение	Аналитический метод
ОЭМ	Оже электронная спектроскопия, включая туннельный оже
АСМ/СЗМ	Атомно-силовая микроскопия/Сканирующая зондовая микроскопия, включая топографическую неоднородность и фазовый контраст
БЭТ	Бруно-Эммет-Тэллер, метод измерения пористости
КЛСМ	Конфокальная лазерная сканирующая микроскопия
ДМТА	Динамический механотермический анализ
ДСК	Дифференциальная сканирующая калориметрия
ЭЗМА	Электронный зондовый микроанализ
РСР	Равновесное содержание растворителя
РСВ	Равновесное содержание воды
ЭДРА-СЭМ	Энерго-дисперсионный рентгеновский анализ - сканирующая электронная микроскопия
ФИКС	Фурье ИК-спектроскопия, включая микроскопию, получение изображения и диффузное отражение
ФИКС-МНПВО	Фурье ИК-спектроскопия многократного нарушенного внутреннего отражения
ИК	Инфракрасная (спектроскопия)
ОМ	Оптическая микроскопия
КМВ	Кварцевые микровесы (или другие методы микровзвешивания)
СЭМ/ЭМП	Сканирующая электронная микроскопия/Электронная микроскопия пропускания
ППР	Поверхностный плазмонный резонанс
ВП/ВИМС	Время-пролетная/Вторично ионизационная масс-спектроскопия
ТМА	Термомеханический анализатор
РФС/ЭСХА	Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия/Электронная спектроскопия для химического анализа

5. Основные принципы

Рассмотрение ФМТ характеристик материалов, из которых изготовлено медицинское изделие, например его химических характеристик (описанных в ИСО 10993-18), является необходимым этапом при оценке биологической безопасности и клинической эффективности изделия. Такое рассмотрение характеристик также имеет значение для выноса суждения об эквивалентности:

a) предложенного материала материалу, отвечающему клиническим требованиям, или

b) прототипа конечному изделию.

Установление связи ФМТ характеристик материалов, используемых в изделиях, с их биосовместимостью и клинической эффективностью является все еще развивающейся областью исследований. Однако существует несколько примеров того, как эти связи себя проявляют. Ниже приведены такие примеры.

1. Использование пористых материалов с определенными ФМТ характеристиками на поверхности ортопедических имплантатов может способствовать росту ткани на поверхности имплантата и тем самым приводить к лучшей интеграции его с окружающими тканями.

2. Использование матриксов и сеток с определенными ФМТ характеристиками в качестве имплантатов в мягкие и твердые ткани может способствовать дополнительной инфильтрации клеток определенных типов, что способствует процессу выздоровления (Dexter et al. [50]).

3. ФМТ характеристики поверхности материалов, используемых в катетерах, имеют определяющее влияние на адгезию бактерий и протеинов на внутреннюю и внешнюю поверхности, что, в свою очередь, сказывается на риске занесения инфекции или закупорки катетера.

4. Изменение микротопографии поверхности, например нанесение микроцарапин или другой определенной картинки, оказывает влияние на адгезию и направление движения клеток определенных типов на поверхности (Alaerts et al. [46], Dewez et al. [49]).

5. Для определенных медицинских изделий, например ортопедических имплантатов или сосудистых протезов, механические свойства могут вызывать биологическую реакцию, например перестройку ткани.

Примечание - Форма и геометрические размеры медицинских изделий и их частей могут оказывать влияние на биологические свойства изделий. Это касается, например, отношения поверхности к объему, толщины и формы по отношению к потоку крови. Информация по конкретным изделиям может быть найдена в соответствующих стандартах на данное изделие.

Настоящий стандарт содержит ряд примеров с описанием ФМТ параметров и методов, которые могут быть использованы для получения ФМТ характеристик материалов, используемых для медицинских изделий.

Изготовители медицинских изделий должны выбрать соответствующие параметры и методы, а также обосновать сделанный выбор.

Степень оценки свойств материалов должна отражать природу и длительность клинического применения, а также может представлять интерес для оценки биологической безопасности изделия. ФМТ характеристики должны также отражать тип материала и его физическое состояние, например твердое тело, жидкость, гель, полимер, металл, керамика, композит или материал биологического происхождения. Оценка свойств материалов, как правило, требует тесной кооперации материаловедов, аналитиков и экспертов по оценке риска.

6. Процедура определения свойств материалов

6.1. Общие положения

Выбор аналитических методов диктуется тем, какая информация должна быть получена для оценки. Перед тем, как разрабатывать новые методы, необходимо изучить существующие стандарты, монографии, научные статьи и другие научные источники по соответствующей тематике на предмет уже существующих методов тестирования. Методы, найденные в литературе, должны быть соответствующим образом адаптированы и подтверждены перед использованием. Если существующие методы не подходят, то тогда необходимо провести разработку новых методов.

Аналитические методы должны быть проверены, подтверждены и описаны в разделах 7 и 8. Подтверждение аналитического метода - это процесс, в котором устанавливается пригодность характеристик, полученных данным методом, требованиям соответствующего аналитического применения. Аналитические методы должны быть подтверждены соответствующими утвержденными характеристиками: точность, ошибка измерения, специфичность, предел детектирования, предел количественной оценки, линейность, диапазон, прочность, сопротивляемость и системная пригодность.

Адекватность полученных данных на каждом этапе процедуры оценки свойств материалов должна быть подтверждена на основе анализа рисков. Данная процедура должна касаться каждого материала по мере его появления в конструкции конечного изделия.

Примечание - Поставщик может рекомендовать использование соответствующих аналитических методов. В отсутствие каких-либо начальных данных по свойствам материалов выбор соответствующих аналитических методов может быть сделан на основе анализа литературы.

6.2. Качественная оценка

Описывают материал/изделие и цель его использования. Рекомендуется документированное качественное описание ФМТ характеристик конечного изделия, включая характеристики каждого материала, используемого в изделии (см. 3.2 и раздел 4 ИСО 10993-1) (см. Приложение A). Уровень качественных данных должен отражать категорию медицинского изделия в терминах инвазивности и длительности клинического использования, а также природы данного материала.

Качественное описание, по мере возможности, должно включать детали партии или лота, поставщика и спецификацию для каждого материала.

Изготовители медицинского изделия должны иметь качественную и количественную информацию о характеристиках конечного продукта. Такая информация может быть получена от поставщика исходного материала, из литературы или путем дополнительного тестирования. ФМТ характеристики данного материала должны либо находиться в соответствии со стандартами, принятыми для данных материалов, либо быть предоставлены изготовителем. На этой начальной стадии необходимо получить как можно больше информации, чтобы обеспечить понимание возможных опасностей (потенциальных рисков) и возможных преимуществ от использования данного материала и оценить его пригодность для данного применения. Данная оценка будет в дальнейшем улучшена по мере получения дополнительной информации в процессе разработки продукта.

6.3. Эквивалентность материала

Частью оценки пригодности материала является сопоставление этих данных с целью определения эквивалентности данного материала материалу, используемому в изделии с той же длительностью клинического использования, полученного в результате того же процесса изготовления и подвергнутого той же процедуре стерилизации, например для установления безопасного и эффективного использования материалов в продукте, предназначенном для контакта с кожей. В Приложении A содержится дальнейшее руководство, согласно которому можно судить об эквивалентности материала, а в Приложении B содержится информация, касающаяся специального случая материала, используемого в виде наночастиц (размер <= 100 нм хотя бы в одном измерении).

6.4. Количественные данные

В случае, если качественной информации о материале не достаточно для определения его полной пригодности, необходимая количественная информация должна быть получена, документирована и подвергнута оценкам на пользу и риск.

6.5. Количественная оценка

Частью оценки биологических свойств медицинских изделий является получение достаточной количественной информации, необходимой для того, чтобы оценить пригодность использования всех материалов по назначению в готовом для применения изделии. Эти количественные характеристики могут быть сопоставлены с соответствующими данными, полученными для материалов и/или готовых для применения медицинских изделий, безопасность и эффективность использования которых для данной цели клинически установлена. Полезно также сопоставить количественную информацию с информацией, полученной для материалов или продуктов, характеристики которых не пригодны для данного использования. Такая полная оценка находится за пределами области применения настоящего стандарта и будет дополняться сведениями, взятыми из многих других частей серии международных стандартов ИСО 10993, а также будет использовать информацию, содержащуюся в ИСО 14971.

7. Характеристические параметры и методы

В разделе 6 сформулированы качественные и количественные ФМТ характеристики для использования их при оценке пригодности и риска. В таблице 2 суммируются примеры параметров, необходимых для оценки свойств материалов, и примеры методов, которые могут быть использованы для получения качественной или количественной информации. Соответствующие стандарты и/или ссылки даны для каждого параметра, например для топографии. Не все параметры и связанные с ними методы могут быть применены для материалов всех типов. Характерные параметры следует выбирать соответственно материалу или готовому для применения медицинскому изделию. Вследствие многообразия медицинских изделий установлено, что не все параметры, присущие данному материалу, будут существенны для всех или некоторых применений медицинских изделий. Как отмечается в 6.2, степень оценки свойств материалов, которую необходимо применить, определяется инвазивностью и длительностью клинического использования при данном применении.

Таблица 2

ПРИМЕРЫ ПАРАМЕТРОВ И МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ,

ВКЛЮЧАЯ ПОЛИМЕРЫ, МЕТАЛЛЫ, СПЛАВЫ, КЕРАМИКУ

И ПРИРОДНЫЕ МАКРОМОЛЕКУЛЫ

┌──────────────────┬────────────────────┬──────┬──────┬───────────────────┐

│ Примеры │ Примеры методов │Коли- │Ка- │ Стандарт │

│ анализируемых │ (невсеобъемлющие │чест- │чест- │ или ссылка │

│ параметров │ или единственные) │венный│венный│ │

├──────────────────┼────────────────────┼──────┼──────┼───────────────────┤

│Пористость │ │ │ │ASTM F1854-01, [19]│

│ Общая │ОМ │X │- │ИСО 18754, [22] │

│ │Адсорбция газа (БЭТ)│- │X │ИСО 18757, [23] │

│ │Ртутная порометрия │- │X │ │

│ │Гелиевая │X │- │ │

│ │пиконометрия │ │ │ │

├──────────────────┼────────────────────┼──────┼──────┤ │

│ Связность │СЭМ │- │X │ │

│ │АСМ │X │- │ │

├──────────────────┼────────────────────┼──────┼──────┤ │

│ Матрица │СЭМ │- │X │ │

│ │АСМ │X │- │ │

│Морфология │ │ │ │ASTM F665, [35] │

│ Кристалличность │Рентгеновская │X │X │ASTM F754, [38] │

│ │дифракция │ │ │ASTM F2081, [42] │

│ │ОМ │X │- │ASTM F2183, [44] │

│ │ДСК │X │X │Hasegava and │

│ │СЭМ/ЭМП │X │- │Hashimoto, [55] │

│ │АСМ │X │- │Kajiyama et al., │

├──────────────────┼────────────────────┼──────┼──────┤[58] │

│ Аморфность │ДМТА │X │X │Kajiyama et al., │

│ │АСМ │X │- │[59] │

├──────────────────┼────────────────────┼──────┼──────┤ │

│ Многофазность │ОМ │X │X │ │

│ │АСМ │X │- │ │

│ │ЭМП │X │- │ │

├──────────────────┼────────────────────┼──────┼──────┤ │

│ Твердая/мягкая │ОМ │X │X │ │

│структура │АСМ/СЗМ │X │X │ │

│ │ЭМП │X │- │ │

│ │Ультразвук │X │- │ │

│Поверхностная │ │ │ │EH 828, [27] │

│энергия/заряд │ │ │ │Collier et al., │

│ Гидрофобный │Смачиваемость │ │ │[48] │

│ │(контактный угол) │X │X │Dewez et al., [49] │

├──────────────────┼────────────────────┼──────┼──────┤Dexter et al., [50]│

│ Гидрофильный │Смачиваемость │ │ │Ebara and Okahata, │

│ │(контактный угол) │X │X │[53] │

├──────────────────┼────────────────────┼──────┼──────┤Ikada, [56] │

│ Адсорбция │КМВ или ППР │X │X │Jenney and │

│протеина │КЛСМ │X │X │Anderson, [57] │

│ │Биохимический анализ│X │X │Kishida et al., │

│ │Радиоиммунотест │X │X │[60] │

├──────────────────┼────────────────────┼──────┼──────┤MacDonald et al., │

│ Отталкивание │КМВ или ППР │X │X │[65] │

│протеина │КЛСМ │X │X │Niikura et al., │

│ │Биохимический анализ│X │X │[69] │

│ │Радиоиммунотест │X │X │Qurk et al., [71] │

├──────────────────┼────────────────────┼──────┼──────┤Senshu et al., [72]│

│ Прикрепление │ │ │ │Senshu et al., [74]│

│клеток │ │ │ │Sevastianov, [75] │

│ - общие клетки │ОМ │X │X │Tamada et al., [77]│

│человека │ │ │ │Titushkin et al., │

│ - клетки крови │КМВ │X │X │[78] │

│человека │ │ │ │Vasilets et al., │

│ - специфические │КЛСМ │X │X │[79] │

│клетки человека │ │ │ │Wagner et al., [80]│

│ - общие бактерии│ │ │ │Weber et al., [82] │

│ - класс специфи-│ │ │ │ │

│ческих бактерий │ │ │ │ │

├──────────────────┼────────────────────┼──────┼──────┤ │

│ Отталкивание │ │ │ │ │

│клеток │ │ │ │ │

│ - общие клетки │ОМ │X │X │ │

│человека │ │ │ │ │

│ - клетки крови │КМВ │X │X │ │

│человека │ │ │ │ │

│ - специфические │КЛСМ │X │X │ │

│клетки человека │ │ │ │ │

│ - общие бактерии│ │ │ │ │

│ - класс специфи-│ │ │ │ │

│ческих бактерий │ │ │ │ │

│Сопротивление │ │ │ │ASTM D968, [31] │

│истиранию │ │ │ │ASTM D1044, [32] │

│ Стабильность │ИК │X │- │ASTM D1894, [33] │

│обработанной │ │ │ │ASTM D4060, [34] │

│поверхности │ │ │ │ASTM D732, [36] │

│ Поверхностное │Потеря объема, изме-│X │X │ASTM F735, [37] │

│трение │рение натяжения │ │ │ASTM F1978, [41] │

│ │Коэффициент трения │X │X │ │

│ │АСМ/АЗМ │X │X │ │

│Топография │ │ │ │ИСО 3274, [1] │

│ Поверхностное │РФС/ЭСХА │X │X │ИСО 4287, [2] │

│химическое │ВП-ВИМС │X │- │ИСО 4288, [3] │

│картирование │ФИКС/МНПВО │X │- │ИСО 5436-1, [4] │

│ │ФИКС-микроскопия │X │- │ИСО 5436-2, [5] │

│ │ФИКС-имэджинг │X │- │ИСО 11562, [11] │

│ │ЭДРА-СЭМ │X │- │ИСО 12179, [12] │

│ │Раман │X │- │ИСО 13565-1, [15] │

│ │ЭЗМА │X │X │ИСО 13565-2, [16] │

├──────────────────┼────────────────────┼──────┼──────┤ИСО 13565-3, [17] │

│Шероховатость │ │ │ │ИСО 18754, [22] │

│ - гладкий │СЭМ │X │- │ИСО 18757, [23] │

│ - изрытый │АСМ/СЗМ │X │X │ЕН 623-4, [25] │

│ - штрихованный │Трибология │X │- │Alaerts et al., │

│ - нерегулярная │Профилометрия │X │- │[46] │

│топография │ │ │ │Ikada, [56] │

│("холмы", │ │ │ │Kajijama et al., │

│"долины") │ │ │ │[58] │

│ │ │ │ │Kumaki et al., [63]│

│ │ │ │ │Senshu et al., [72]│

│ │ │ │ │Senshu et al., [73]│

│ │ │ │ │Senshu et al., [74]│

│Частицы │ │ │ │ASTM F1877, [40] │

│ Размер │ОМ │X │X │ИСО 13319, [13] │

│ Распределение по│Лазерная │X │X │ИСО 13320-1, [14] │

│размерам │дифракция │ │ │ИСО/ТС 13762, [18] │

│ Трехмерная форма│Анализ изображения │X │X │ИСО 17853, [21] │

│ │Фильтры (сита) │X │- │ЕН 725-5, [26] │

│ │СЭМ │X │- │ │

│Очертание и форма │СЭМ │X │X │ │

│ │АСМ/СЗМ │X │X │ │

│ │ОМ │X │X │ │

│Набухание │ │ │ │ИСО 17190-5, [20] │

│ Поглощение воды │РСВ │X │X │Moskala and Jones │

│ Поглощение │РСР │X │X │[66] │

│растворителя │ │ │ │ │

│ Изменение формы │Анализ изображения │X │X │ │

│ Поверхностная │ОМ │X │X │ │

│трещина │СЭМ │X │X │ │

│ │ЭМП │X │X │ │

│ Набор массы │Микровесы │X │X │ │

└──────────────────┴────────────────────┴──────┴──────┴───────────────────┘

Аналитик и специалист в области материаловедения в процессе консультаций с экспертом по оценке риска должны определить, какие параметры существенны при оценке материала или медицинского изделия. Соответствующие данные должны быть получены для всех параметров, являющихся существенными по мнению эксперта по оценке риска.

Примечание - Для природных макромолекул важно, чтобы организм (или его часть), являющийся их источником, а также его происхождение/состояние были бы идентифицированы с самого начала. Серия стандартов ИСО 22442 описывает безопасное использование биотканей животного происхождения и их производных при изготовлении медицинских изделий. ЕН 455-3 описывает оценку рисков, связанных с остаточным содержанием протеинов в натуральном латексе.

Природные макромолекулы, используемые в медицинских изделиях, включают в себя белки, гликопротеины, полисахариды, керамику и другие соединения. Примерами таких соединений являются: желатин, коллаген, эластин, фибрин, альбумин, альгинат, целлюлоза, гепарин, хитозан, переработанные кости, коралловая и натуральная губка. Все эти материалы могут быть переработаны, очищены и модифицированы до различной степени. Многие из этих материалов описаны в фармакологических монографиях. Характеристики этих материалов содержатся в некоторых стандартах ASTM F04.

8. Отчет о полученных данных

Отчеты по измерениям должны точно формулировать цель проведения оценки свойств материалов и при необходимости должны содержать:

a) детальное описание материалов и готовых к применению медицинских изделий;

b) методы, используемые для определения свойств материалов;

c) полученные количественные данные.

В тех областях, в которых стандартов не существует, полученные качественные и количественные данные будут собираться и документироваться для информационных целей.

Приложение A

(справочное)

ПРИНЦИПЫ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЭКВИВАЛЕНТНОСТИ МАТЕРИАЛА

В 6.3 данные по свойствам материала используют для оценки риска при принятии решения об эквивалентности предложенного материала тому материалу, который уже используется в клинической практике или в готовом к применению медицинском изделии в той же клинической области. Ключевым принципом при выносе данного суждения является тот факт, что свойства предложенного материала или медицинского изделия, касающиеся биологической безопасности и клинического применения, эквивалентны аналогичным свойствам материала или медицинского изделия, который уже используется в клинической практике. Следующий список содержит примеры того, как такая эквивалентность может быть установлена, и является руководством к проведению таких оценок, описанных в разделах 5 и 6:

a) предложенный материал или готовое к применению медицинское изделие удовлетворяет по длительности контакта и инвазивности существующему стандарту при его использовании по данному назначению;

b) предложенный материал или готовое к применению изделие уже используется в более инвазивных применениях, чем то, которое рассматривается;

c) предложенный материал или готовое к применению изделие обладает свойствами, очень близкими к свойствам соответствующего материала или готового к применению изделия, которые уже используются в клинической практике.

Приложение B

(справочное)

НАНОЧАСТИЦЫ. СПЕЦИАЛЬНОЕ ПОЯСНЕНИЕ ПРИНЦИПОВ ОЦЕНКИ

ЭКВИВАЛЕНТНОСТИ МАТЕРИАЛА И БИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

В случае, если материал состоит из наночастиц (НЧ меньше или равные 100 нм в диаметре), то нельзя считать, что его физико-химические и биологические свойства эквивалентны соответствующим свойствам материала, состоящего из частиц большего размера, например, в микронном диапазоне или еще больших размеров. НЧ, производимые в коммерческом масштабе, изготовлены, например из переходных металлов, кремния, углерода (односторонние углеродные нанотрубки, фуллерены) и окислов металлов (оксид цинка, диоксид титана). НЧ должны оцениваться в каждом конкретном случае с учетом направления и длительности применения, а также взаимодействия с жидкостями, клетками и тканями. Известно, что НЧ имеют тенденцию к агрегации.

Согласно немногочисленным исследованиям токсичности наночастиц, находящихся в производстве, они имеют уникальные физико-химические свойства и проявляют легочную токсичность при высоких дозах, которая, по-видимому, связана с большим отношением поверхности к массе (Donaldson et al., [51]; Dreher, [52]; Everitt and Bermudez, [54]; Lam et al., [64]; Warheit et al., [78]). Легочное воспаление, вызванное углеродными НЧ, растет прямо пропорционально общей поверхности внесенных частиц, причем дополнительное осложнение может быть вызвано присутствием ионов переходных металлов на поверхности НЧ (Brown et al., [47]; Wilson et al., [83]).

Отличие в восприимчивости легочной токсичности к вдыхаемым НЧ диоксида титана большего размера наблюдалось даже для грызунов. Наибольшей восприимчивостью обладали крысы, промежуточной - мыши, а хомяки были совсем нечувствительны (Everitt and Bermudez, [54]). НЧ могут перераспределяться по отношению к месту их внесения, например после вдыхания НЧ, они, как было показано, двигаются по носовому нерву в мозг и из легких попадают в кровь (Kreuter et al., [61]; Kreyling et al., [62]; Nemmar et al., [67]; Oberdorster et al., [70]). Внесение в легкие НЧ полистирола приводило к коагуляции крови у хомяков, причем образование сгустков возрастало при аминировании поверхности НЧ, т.е. делало их более реакционно-способными (Nemmar et al., [68]). НЧ материалов, наоборот характеризуемых низкой токсичностью и низкой растворимостью, могут генерировать свободные радикалы на своей поверхности, что вызывает эффект появления сигнального кальция, что, в свою очередь, может приводить к воспалению (Stone et al., [76]). При контакте с НЧ дозу следует оценивать не по общей массе НЧ на кг массы тела, а по общей площади поверхности НЧ и массе НЧ на кг массы тела.

Приложение C

(справочное)

СВЕДЕНИЯ О СООТВЕТСТВИИ НАЦИОНАЛЬНЫХ СТАНДАРТОВ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ССЫЛОЧНЫМ МЕЖДУНАРОДНЫМ СТАНДАРТАМ

Таблица C.1

Обозначение ссылочного международного стандарта	Обозначение и наименование соответствующего национального стандарта
ИСО 10993-1	ГОСТ Р ИСО 10993-1-2009. Изделия медицинские. Оценка биологического действия медицинских изделий. Часть 1. Оценка и исследования
ИСО 10993-18	ГОСТ Р ИСО 10993-18-2009. Изделия медицинские. Оценка биологического действия медицинских изделий. Часть 18. Исследование химических свойств материалов

БИБЛИОГРАФИЯ

[1] ИСО 3274:1996 Геометрические характеристики изделий (GPS).

Структура поверхности. Профильный метод.

Номинальные характеристики контактных (щуповых)

приборов

ISO 3274:1996 Geometrical Product Specifications (GPS) - Surface

texture: Profile method - Nominal characteristics

of contact (stylus) instruments

[2] ИСО 4287:1997 Геометрические характеристики изделий (GPS).

Структура поверхности. Профильный метод. Термины.

Определения и параметры структуры

ISO 4287:1997 Geometrical Product Specifications (GPS) - Surface

texture: Profile method - Terms, definitions and

surface texture parameters

[3] ИСО 4288:1996 Геометрические характеристики изделий (GPS).

Структура поверхности. Профильный метод.

Определение и параметры структуры

ISO 4288:1996 Geometrical Product Specifications (GPS) - Surface

texture: Profile method - Rules and procedures for

the assessment of surface texture

[4] ИСО 5436-1:2000 Геометрические характеристики изделий. Текстура

поверхности: профильный метод; эталоны. Часть 1.

Вещественные меры

ISO 5436-1:2000 Geometrical Product Specifications (GPS) - Surface

texture: Profile method; Measurement standards -

Part 1: Material measures

[5] ИСО 5436-2:2001 Геометрические характеристики изделий. Текстура

поверхности: профильный метод; эталоны. Часть 2.

Эталоны программного обеспечения

ISO 5436-2:2001 Geometrical Product Specifications (GPS) - Surface

texture: Profile method; Measurement standards -

Part 2: Software measurement standards

[6] ИСО 5832-1:1997 Имплантаты для хирургии. Металлические материалы.

Часть 1. Деформируемая нержавеющая сталь

ISO 5832-1:1997 Implants for surgery - Metallic materials - Part 1:

Wrought stainless steel

[7] ИСО 10993-9:1999 Оценка биологического действия медицинских изделий.

Часть 9. Основные принципы идентификации и

количественного определения потенциальных продуктов

деградации

ISO 10993-9:1999 Biological evaluation of medical devices - Part 9:

Framework for identification and quantification of

potential degradation products

[8] ИСО 10993-13:1998 Оценка биологического действия медицинских изделий.

Часть 13. Идентификация и количественное

определение продуктов деградации полимерных

медицинских изделий

ISO 10993-13:1998 Biological evaluation of medical devices - Part 13:

Identification and quantification of

degradation products from polymeric medical devices

[9] ИСО 10993-14:2001 Оценка биологического действия медицинских изделий.

Часть 14. Идентификация и количественное

определение продуктов деградации изделий из

керамики

ISO 10993-14:2001 Biological evaluation of medical devices - Part 14:

Identification and quantification of degradation

products from ceramics

[10] ИСО 10993-15:2000 Оценка биологического действия медицинских изделий.

Часть 15. Идентификация и количественное

определение продуктов деградации изделий из

металлов и сплавов

ISO 10993-15:2000 Biological evaluation of medical devices -

Part 15: Identification and quantification of

degradation products from metals and alloys

[11] ИСО 11562:1996 Геометрические характеристики изделий (GPS).

Структура поверхности. Профильный метод.

Метрологические характеристики фильтров с

коррекцией фазы

ISO 11562:1996 Geometrical Product Specifications (GPS) - Surface

texture: Profile method - Metrological

characteristics of phase correct filters

[12] ИСО 12179:2000 Геометрические характеристики изделий (GPS).

Текстура поверхности: профильный метод. Калибровка

контактных (щуповых) приборов

ISO 12179:2000 Geometrical Product Specifications (GPS) - Surface

texture: Profile method - Calibration of contact

(stylus) instruments

[13] ИСО 13319:2000 Определение гранулометрического состава. Метод с

использованием электрочувствительной зоны

ISO 13319:2000 Determination of particle size distributions -

Electrical sensing zone method

[14] ИСО 13320-1:1999 Гранулометрический анализ. Методы лазерной

дифракции. Часть 1. Общие принципы

ISO 13320-1:1999 Particle size analysis - Laser diffraction

methods - Part 1: General principles

[15] ИСО 13565-1:1996 Геометрические характеристики изделий (GPS).

Структура поверхности: профильный метод.

Поверхности с послойным распределением

функциональных свойств. Часть 1. Фильтрация и

общие условия измерений

ISO 13565-1:1996 Geometrical Product Specifications (GPS) - Surface

texture: Profile method; Surface having stratified

functional properties - Part 1: Filtering and

general measurement conditions

[16] ИСО 13565-2:1996 Геометрические характеристики изделий (GPS).

Структура поверхности: профильный метод.

Поверхности с послойным распределением

функциональных свойств. Часть 2. Характеристика

слоев методом выделения линейного участка на

кривой процентного содержания материала

ISO 13565-2:1996 Geometrical Product Specifications (GPS) - Surface

texture: Profile method; Surfaces having

stratified functional properties - Part 2: Height

characterization using the linear material ratio

curve

[17] ИСО 13565-3:1998 Геометрические характеристики изделий (GPS).

Структура поверхности: профильный метод.

Поверхности с послойным распределением

функциональных свойств. Часть 3. Характеристики

высоты с применением кривой распределения

материала

ISO 13565-3:1998 Geometrical Product Specifications (GPS) - Surface

texture: Profile method; Surfaces having

stratified functional properties - Part 3: Height

characterization using the material probability

curve

[18] ИСО/ТС 13762:2001 Гранулометрический анализ. Метод малоуглового

рассеяния рентгеновских лучей

ISO/TS 13762:2001 Particle size analysis - Small angle X-ray

scattering method

[19] ИСО 14971:2000 Устройства медицинские. Применение управления

рисками к медицинским устройствам

ISO 14971:2000 Medical devices - Application of risk management to

medical devices

[20] ИСО 17190-5:2001 Средства мочепоглощения при недержании. Методы

испытания для определения характеристик

абсорбционных материалов на полимерной основе.

Часть 5. Гравиметрическое определение способности к

свободному набуханию в солевом растворе

ISO 17190-5:2001 Urine-absorbing aids for incontinence - Test

methods for characterizing polymer-based absorbent

materials - Part 5: Gravimetric determination of

free swell capacity in saline solution

[21] ИСО 17853:2003 Износ имплантационных материалов. Полимерные и

металлические частицы продуктов износа. Выделение,

определение характеристик и количественное

представление

ISO 17853:2003 Wear of implant materials - Polymer and metal wear

particles - Isolation, characterization and

quantification

[22] ИСО 18754:2003 Керамика тонкая (высококачественная керамика,

высококачественная техническая керамика).

Определение плотности и кажущейся пористости

ISO 18754:2003 Fine ceramics (advanced ceramics, advanced

technical ceramics) - Determination of density

and apparent porosity

[23] ИСО 18757:2003 Керамика тонкая (высококачественная керамика,

высококачественная техническая керамика).

Определение удельной поверхности керамических

порошков по адсорбции газа методом BET

ISO 18757:2003 Fine ceramics (advanced ceramics, advanced

technical ceramics) - Determination of specific

surface area of ceramic powders by gas adsorption

using the BET method

[24] EN 455-3:1999 Medical gloves for single use - Part 3:

Requirements and testing for biological evaluation

[25] EN 623-4:2004 Advanced technical ceramics - Monolithic ceramics -

General and textural properties - Part 4:

Determination of surface roughness

[26] EN 725-5 Advanced technical ceramics - Methods of test for

ceramic powders - Part 5: Determination of the

particle size distribution

[27] EN 828:1997 Adhesives - Wettability - Determination by

measurement of contact angle and critical surface

tension of solid surface

[28] ИСО 22442-1 Медицинские изделия, использующие ткани и их

производные животного происхождения. Часть 1.

Менеджмент рисков

ISO 22442-1 Medical devices utilizing animal tissues and their

derivatives - Part 1: Application of risk

management

[29] ИСО 22442-2 Медицинские изделия, использующие ткани и их

производные животного происхождения. Часть 2.

Средства управления выдачей подрядных работ, сбора

и обработки

ISO 22442-2 Medical devices utilizing animal tissues and their

derivatives - Part 2: Controls on sourcing,

collection and handling

[30] ИСО 22442-3 Медицинские изделия, использующие ткани и их

производные животного происхождения. Часть 3.

Валидация уничтожения и/или инактивации вирусов и

агентов переносной грибковой энцефалопатии

ISO 22442-3 Medical devices utilizing animal tissues and their

derivatives - Part 3: Validation of the

elimination and/or inactivation of viruses and

transmissible spongiform encephalopathy (TSE)

agents

[31] ASTM D968-05 Standard Test Methods for Abrasion Resistance of

Organic Coatings by Falling Abrasive

[32] ASTM D1044-05 Standard Test Method for Resistance of Transparent

Plastics to Surface Abrasion

[33] ASTM D1894-01 Standard Test Method for Static and Kinetic

Coefficients of Friction of Plastic Film and

Sheeting

[34] ASTM D4060-01 Standard Test Method for Abrasion Resistance of

Organic Coatings by the Taber Abraser

[35] ASTM F665-98 Standard Classification for Vinyl Chloride Plastics

Used in Biomedical Application

[36] ASTM F732-00 Standard Test Method for Wear Testing of Polymeric

Materials for Use in Total Joint Prostheses

[37] ASTM F735-94 Standard Test Method for Abrasion Resistance of

Transparent Plastics and Coatings Using the

Oscillating Sand Method

[38] ASTM F754-00 Standard Specification for Implantable

Polytetrafluoroethylene (PTFE) Polymer Fabricated

in Sheet, Tube, and Rod Shapes

[39] ASTM F1854-01 Standard Test Method for Stereological Evaluation

of Porous Coatings on Medical Implants

[40] ASTM F1877-05 Standard Practice for Characterization of Particles

[41] ASTM F1978-00 Standard Test Method for Measuring Abrasion

Resistance of Metallic Thermal Spray Coatings by

Using the TaberTM Abraser

[42] ASTM F2081-01 Standard Guide for Characterization and

Presentation of the Dimensional Attributes of

Vascular Stents

[43] ASTM F2150-02e1 Standard Guide for Characterization and Testing of

Biomaterial Scaffolds Used in Tissue-Engineered

Medical Products

[44] ASTM F2183-02 Standard Test Method for Small Punch Testing of

Ultra-High Molecular Weight Polyethylene

Used in Surgical Implants

[45] ASTM G174-04 Standard Test Method for Measuring Abrasion

Resistance of Materials by Abrasive Loop Contact

[46] ALAERTS, J.A. et al. Surface characterization of

poly(methyl methacrylate) microgrooved for contact

guidance of mammalian cells, Biomaterials, 22,

2001, pp 1635 - 1642

[47] BROWN, D.M. et al. Increased inflammation and

intracellular calcium caused by ultrafine carbon

black is independent of transition metals or other

soluble components, Occupational and Environmental

Medicine, 57, 2000, pp 685 - 691

[48] COLLIER, T.O. et al. Protein adsorption on

chemically modified surfaces, Biomedical Science

Instrumentation, 33, 1997, pp 178 - 183

[49] DEWEZ, J.L. et al. Adhesion of mammalian cells to

polymer surfaces: from physical chemistry of

surfaces to selective adhesion on defined patterns,

Biomaterials, 19, 1998, pp 1441 - 1415

[50] DEXTER, S.J. et al. A comparison of the adhesion of

mammalian cells and Staphylococcus epidermidis on

fibronectin-modified polymer surfaces, Journal of

Biomedical Material Research, 56, 2001,

pp 222 - 227

[51] DONALDSON, K. et al. Editorial: A new frontier in

particle toxicology relevant to both the and

general environment and to consumer safety,

Occupational and Environmental Medicine, 61, 2004,

pp 727 - 728

[52] DREHER, K.L. Toxicological Highlight - Health and

environmental impact of nanotechnology;

Toxicological assessment of manufactured

nanoparticles, Toxicological Science, 77, 2003,

pp 3 - 5

[53] EBARA, Y. and OKAHATA, Y. In Situ Surface-detection

Technique by using a Quartz-Crystal Microbalance.

Interaction Behaviours of Proteins onto a

Phospholipid Monolayer at the Air-Water Interface,

Langmuir, 9, 1993, p. 574

[54] EVERITT, J. and BERMUDEZ, E. Comparison of

interspecies lung responses to ultrafine (nano)

titanium dioxide particles, Society of Toxicology

2004 itinerary planner, Baltimore, MD, Abstr.

No. 1854, 2004

[55] HASEGAWA, H. and HASHIMOTO, T. Morphology of block

polymers near a free surface, Macromolecules, 18,

1985, p. 589

[56] IKADA, Y. Surface modification of polymers for

medical applications, Biomaterials, 15, 1994,

pp 725 - 736

[57] JENNEY, C.R. and ANDERSON, J.M. Adsorbed serum

proteins responsible for surface dependent human

macrophage behaviour, Journal of Biomedical

Material Research, 49, 2000, pp 435 - 447

[58] KAJIYAMA, T. et al. Surface morphology and

frictional property of polyethylene single crystals

studied by scanning force microscopy,

Macromolecules, 28, 1995, p. 4768

[59] KAJIYAMA, T. et al. Surface molecular motion of the

monodisperse polystyrene films, Macromolecules, 30,

1997, p. 280

[60] KISHIDA, A. et al. Interactions of poly(ethylene

glycol)-grafted cellulose membranes with proteins

and platelets, Biomaterials, 13, 1992, pp 113 - 118

[61] KREUTER, J. et al. Apolipoprotein-mediated

transport of nanoparticle-bound drugs across the

blood-brain barrier, Journal of Drug Targeting, 10,

2002, pp 317 - 325

[62] KREYLING, W. et al. Dosimetry and toxicology of

ultrafine particles, Journal of Aerosol Medicine,

2004, pp 144 - 152

[63] KUMAKI, J. et al. Visualization of Single-Chain

Conformations of a Synthetic Polymer with Atomic

Force Microscopy, Journal of the American Chemical

Society, 118, 1996, p. 3321

[64] LAM, C.-W. et al. Pulmonary toxicity of single-wall

carbon nanotubes in mice 7 and 90 days after

intratracheal instillation, Toxicological Science,

77, 2003, pp 126 - 134

[65] MACDONALD, D.E. et al. Thermal and chemical

modification of titanium-aluminium-vanadium implant

materials: effects on surface properties,

glycoprotein adsorption, and MG63 cell attachment,

Biomaterials, 25, 2004, pp 3135 - 3146

[66] MOSKALA, E.J. and JONES, M. Evaluating

environmental stress cracking of medical plastics,

Medical Plastics and Biomaterials Magazine, May

1998

[67] NEMMAR, A. et al. Passage of inhaled particles into

the blood circulation in humans, Circulation, 105,

2002, pp 411 - 414

[68] NEMMAR, A. et al. Ultrafine particles after

experimental thrombosis in an in vivo hamster

model, American Journal of Respiratory and Critical

Care Medicine, 166, 2000, pp 998 - 1004

[69] NIIKURA, K. et al. Quantitative Detection of

Protein Binding onto DNA Strands by using a

Quartz-Crystal Microbalance, Chemistry Letters,

1996, p. 863

[70] OBERDORSTER, G. et al. Translocation of inhaled

ultrafine particles to the brain, Inhalation

Toxicology, 16, 2004, pp 437 - 445

[71] QUIRK, R.A. et al. Cell-type-specific adhesion

onto polymer surfaces from mixed cell populations,

Biotechnology and Bioengineering, 81, 2003,

pp 625 - 628

[72] SENSHU, K. et al. Surface Characterization of

2-Hydroxyethyl Methacrylate/Styrene Block

Copolymers by Transmission Electron Microscopic

Observation and Contact Angle Measurement,

Langmuir, 11, 1995, pp 2293 - 2300

[73] SENSHU, K. et al. Novel Functional Polymers:

Poly(dimethylsiloxane)-Polyamide Multiblock

Copolymer 8. Surface Studies of Aramid-Silicone

Resin by means of XPS, static SIMS, and TEM,

Macromolecules, 30, 1997, pp 4421 - 4428

[74] SENSHU, K. et al. Time-Resolved Surface

Rearrangement of Poly(2-Hydroxyethyl

Methacrylate-block-Isoprene) Diblock Copolymer in

Response to Environmental Changes, Langmuir, 15,

1999, pp 1754 - 1762

[75] STONE, V. et al. Ultrafine particle-mediated

activation of macrophages: intracellular calcium

signaling an oxidative stress, Inhalation

Toxicology, 12 Supplement 3, 2001, pp 345 - 351

[76] TAMADA, Y., KULIK, E.A. and IKADA, Y. Simple method

for platelet counting, Biomaterials, 16, 1995,

pp 259 - 261

[77] WAGNER, V.E, KOBERSTEIN, J.T. and BRIERS, J.D.

Protein and bacterial fouling characteristics of

peptid and antibody decorated surfaces of

PEG-poly(acrylic acid) co-polymers, Biomaterials,

25, 2004, pp 2247 - 2263

[78] WARHEIT, D. et al. Comparative pulmonary toxicity

assessment of single-wall carbon nanotubes in rats,

Toxicological Science, 77, 2003, pp 117 - 125

[79] WEBER, N. et al. Small changes in the polymer

structure influence the absorption behaviour of

fibrinogen on polymer surfaces: validation of a new

rapid screening technique, Journal of Biomedical

Material Research, 68, 2004, pp 496 - 503

[80] WILSON, M.R. et al. Interactions between ultrafine

particles and transition metals in vivo and in

vitro, Toxicology and Applied Pharmacology, 184,

2002, pp 172 - 179