ISO/TR 37137:2014
(Main)Cardiovascular biological evaluation of medical devices — Guidance for absorbable implants
Cardiovascular biological evaluation of medical devices — Guidance for absorbable implants
The objective of ISO/TR 37137:2014 is to provide interim Part-by-Part guidance on potential adjustments to various test methods within the 10993 series to account for the intentional release of soluble components or degradation products from absorbable medical devices. The content is intended to add clarity and present potentially acceptable approaches for reducing the possibility of erroneous or misleading results due to the nature of the absorbable material. All suggestions should be considered as preliminary and subject to change, with final dispositions implemented through direct modification to the respective parts of ISO 10993. Thus, interim adoption of any of the described adjustments requires an accompanying written justification.
Évaluation biologique cardiovasculaire des dispositifs médicaux — Directives pour les implants absorbables
L'ISO/TR 37137:2014 a pour objectif de fournir des recommandations provisoires, pour chaque Partie, sur les adaptations potentielles aux diverses méthodes d'essai incluses dans la série 10993, afin de prendre en compte la libération intentionnelle de composants solubles ou de produits de dégradation issus de dispositifs médicaux absorbables. Le contenu du présent document a vocation à clarifier et à présenter des approches potentiellement acceptables dont le but est de réduire la probabilité des résultats erronés ou équivoques dus à la nature du matériau absorbable. Il convient de considérer toutes les suggestions comme préliminaires et sujettes à modification; les dispositions finales sont mises en oeuvre moyennant la modification directe des parties pertinentes de l'ISO 10993. Ainsi, l'adoption provisoire de l'une des adaptations décrites, quelle qu'elle soit, doit être accompagnée d'une justification écrite.
General Information
Standards Content (Sample)
TECHNICAL ISO/TR
REPORT 37137
First edition
2014-05-15
Cardiovascular biological evaluation
of medical devices — Guidance for
absorbable implants
Évaluation biologique cardiovasculaire des dispositifs médicaux —
Directives pour les implants absorbables
Reference number
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ISO 2014
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Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Terms and definitions . 1
3 General considerations . 1
4 Sterilization considerations . 2
5 Drug-device combination product considerations . 3
6 Part listing and description of absorbable related issues in addition to the relevant parts
of ISO 10993 series “Biological evaluation of medical devices” .4
6.1 ISO 10993-1:2009, Evaluation and testing within a risk management process . 4
6.2 ISO 10993-2:2006, Animal welfare requirements . 4
6.3 ISO 10993-3:2003, Tests for genotoxicity, carcinogenicity and reproductive toxicity . 4
6.4 ISO 10993-4:2002, Selection of tests for interactions with blood . . 4
6.5 ISO 10993-5:2009, Tests for in vitro cytotoxicity . 5
6.6 ISO 10993-6:2007, Tests for local effects after implantation . 6
6.7 ISO 10993-7:2008, Ethylene oxide sterilization residuals . 8
6.8 ISO 10993-9:2009, Framework for identification and quantification of potential
degradation products . 8
6.9 ISO 10993-10:2010, Tests for irritation and delayed-type hypersensitivity . 8
6.10 ISO 10993-11:2006, Biological evaluation of medical devices — Part 11: Tests for
systemic toxicity . 9
6.11 ISO 10993-12:2012, Sample preparation and reference materials . 9
6.12 ISO 10993-13:2010, Identification and quantification of degradation products from
polymeric medical devices .13
6.13 ISO 10993-14:2001, Identification and quantification of degradation products
from ceramics .13
6.14 ISO 10993-15:2000, Identification and quantification of degradation products from
metals and alloys .13
6.15 ISO 10993-16:2010, Toxicokinetic study design for degradation products
and leachables .13
6.16 ISO 10993-17:2002, Establishment of allowable limits for leachable substances .13
6.17 ISO 10993-18:2005, Chemical characterization of materials.13
6.18 ISO/TS 10993-19:2006, Physico-chemical, morphological and topographical
characterization of materials .14
6.19 ISO/TS 10993-20:2006, Principles and methods for immunotoxicology testing of
medical devices .14
Annex A (informative) Nomenclature of absorb, degrade and related terms .15
Bibliography .16
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2. www.iso.org/directives
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any
patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on
the ISO list of patent declarations received. www.iso.org/patents
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
The committees responsible for this document are ISO/TC 194, Biological evaluation of medical devices
and ISO/TC 150/SC 2, Cardiovascular implants and extracorporeal systems.
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TECHNICAL REPORT ISO/TR 37137:2014(E)
Cardiovascular biological evaluation of medical devices —
Guidance for absorbable implants
1 Scope
The objective of this Technical Report is to provide interim Part-by-Part guidance on potential
adjustments to various test methods within the 10993 series to account for the intentional release of
soluble components or degradation products from absorbable medical devices. The content is intended
to add clarity and present potentially acceptable approaches for reducing the possibility of erroneous or
misleading results due to the nature of the absorbable material. All suggestions should be considered as
preliminary and subject to change, with final dispositions implemented through direct modification to
the respective parts of ISO 10993. Thus, interim adoption of any of the described adjustments requires
an accompanying written justification.
2 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
2.1
absorb
action of a non-endogenous (foreign) material or substance passing through or being
assimilated by cells and/or tissue over time
2.2
degradation product
any intermediate or final result from the physical, metabolic, and/or chemical decomposition
of a material or substance
2.3
degrade
to physically, metabolically, and/or chemically decompose a material or substance
2.4
leachable
substances that can be released from a medical device or material during clinical use
Note 1 to entry: In absorbable devices, leachables can be substances released from the as-manufactured product
or substances generated and released as a consequence of its degradation (i.e degradation products).
[SOURCE: ISO 10993-12:2012, 3.10 modified — Note 1 to entry has been added.]
3 General considerations
Biological evaluation is the assessment of the ability of a device, device component, or a material to be
present in the body without creating an adverse systemic impact and/or local effect on the surrounding
cells and/or tissue. Biological evaluation of an absorbable material should be conducted in accordance
with ISO 10993-1:2009 and other relevant parts (see ISO 10993-1:2009, Table A.1).
NOTE 1 General guidance regarding evaluation of devices in accordance with ISO 10993 series can be found in
ISO/TR 15499.
By design, polymeric, ceramic, or metallic absorbable materials inherently produce relatively low molar
mass degradation products when in vivo. The relatively elevated presence of these same products within
the culture media can potentially impact the results of some biocompatibility tests. For example, in rare
cases if the degradation rate of an absorbable material is sufficiently rapid, elevated concentrations of
one or more of the intended products could alter the pH and/or osmolality of an in vitro test system.
Since the in vivo condition provides the combined presence of perfusion and carbonate equilibria,
when evaluating intentionally degradable (i.e. absorbable) materials it can be considered acceptable,
if necessary, to adjust the in vitro test solution pH and/or osmolality to bring the cell culture into a
physiologic range – provided there is documented evidence this(these) factor(s) is(are) the potential
source of an adverse result and post-adjustment testing within a physiologic range produces a successful
result. Such adjustment of pH (using a buffer-appropriate acid or base) and/or osmolality (via dilution)
to better approximate the in vivo environment helps to mitigate the presence of expected degradation
products, functionally allowing the test solution to be evaluated for other causation.
Any pH or osmolality adjustment shall be justified. If under standard test conditions an adverse result
is obtained, one should consider the cell type, cell media, culture conditions, and degradation products
when determining the amount of osmolality adjustment to be used, if any. For example, with magnesium
alloys evaluated with an human osteoblast cell type, it may not be appropriate to dilute the culture
medium to less than 105 % of normal osmolality.
NOTE 2 Minimum value of 105 % derived from review of experimental results obtained from 10993 to 12
[23]
extraction of magnesium and magnesium alloy samples see Reference.
To directly address these and other absorbable-specific method concerns, a list of relevant testing
precautions for each relevant part of ISO 10993 has been compiled and is presented in Clause 6. All
suggestions should be considered as preliminary and subject to change, with final dispositions
implemented through direct modification to the respective parts of ISO 10993. Thus, interim adoption
of any of the described adjustments requires an accompanying written justification. As a part of any
justification, both local and systemic effects should be considered, as local pH and osmolality changes
could result in toxicities that are clinically relevant.
Degradation products may be released into the media/tissue or reside in the degrading implant.
Released degradation products that are generated either prior to product use (i.e. during processing or
shelf-life) or during degradation should be characterized (e.g. chemical identity, quantity, and toxicity).
Identification of the degradation products may be derived from chemical analyses of the implant or
through a theoretical analysis. Literature data for implants manufactured from absorbable materials
with an established history of safe clinical use (e.g. PGA) at the intended location may be helpful in
identifying expected degradation products and potential toxicities - if one can demonstrate that
equivalent manufacturing processes were used. A toxicological risk assessment using information
from chemical analyses of degradation products over time, in conjunction with toxicity data from the
literature may be sufficient to support an omission of biocompatibility testing from various stages of
material degradation (either during device storage or in clinical use).
NOTE 3 Guidance regarding the identification and assessment of chemical degradation products and leachables
can be found in ISO 10993-9 and ISO 10993-17.
Since absorbable materials are intended to degrade, potential exists for generation of tran
...
RAPPORT ISO/TR
TECHNIQUE 37137
Première édition
2014-05-15
Évaluation biologique
cardiovasculaire des dispositifs
médicaux — Directives pour les
implants absorbables
Cardiovascular biological evaluation of medical devices — Guidance
for absorbable implants
Numéro de référence
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ISO 2014
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Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Termes et définitions . 1
3 Considérations générales . 1
4 Considérations relatives à la stérilisation . 3
5 Considérations relatives aux produits combinés associant un médicament au dispositif .3
6 Liste des parties et description des questions relatives aux produits absorbables en
supplément des parties pertinentes de la série ISO 10993 «Évaluation biologique des
dispositifs médicaux» . 4
6.1 ISO 10993-1:2009, Évaluation et essais au sein d’un processus de gestion du risque . 4
6.2 ISO 10993-2:2006, Exigences relatives à la protection des animaux . 4
6.3 ISO 10993-3:2003, Essais concernant la génotoxicité, la cancérogénicité et la toxicité sur
la reproduction . 4
6.4 ISO 10993-4:2002, Choix des essais pour les interactions avec le sang . 5
6.5 ISO 10993-5:2009, Essais concernant la cytotoxicité in vitro . 6
6.6 ISO 10993-6:2007, Essais concernant les effets locaux après implantation . 7
6.7 ISO 10993-7:2008, Résidus de stérilisation à l’oxyde d’éthylène . 9
6.8 ISO 10993-9:2009, Cadre pour l’identification et la quantification des produits potentiels
de dégradation . 9
6.9 ISO 10993-10:2010, Essais d’irritation et de sensibilisation cutanée . 9
6.10 ISO 10993-11:2006, Évaluation biologique des dispositifs médicaux — Partie 11: Essais
de toxicité systémique .10
6.11 ISO 10993-12:2012, Préparation des échantillons et matériaux de référence .10
6.12 ISO 10993-13:2010, Identification et quantification de produits de dégradation de
dispositifs médicaux à base de polymères .14
6.13 ISO 10993-14:2001, Identification et quantification des produits de dégradation
des céramiques .14
6.14 ISO 10993-15:2000, Identification et quantification des produits de dégradation issus des
métaux et alliages .14
6.15 ISO 10993-16:2010, Conception des études toxicocinétiques des produits de dégradation
et des substances relargables .14
6.16 ISO 10993-17:2002, Établissement des limites admissibles des substances relargables .14
6.17 ISO 10993-18:2005, Caractérisation chimique des matériaux .14
6.18 ISO/TS 10993-19:2006, Caractérisations physicochimique, morphologique et
topographique des matériaux .15
6.19 ISO/TS 10993-20:2006, Principes et méthodes relatifs aux essais d’immunotoxicologie
des dispositifs médicaux.15
Annexe A (informative) Nomenclature des termes absorber, dégrader et des termes associés .16
Bibliographie .17
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les
références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration
du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par
l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de
la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de l’OMC concernant
les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos — Informations
supplémentaires.
Les comités chargés de l’élaboration du présent document sont: le comité ISO/TC 194, Évaluation
biologique des dispositifs médicaux et le comité technique ISO/TC 150, Implants chirurgicaux, sous-comité
SC 2, Implants cardiovasculaires et circuits extra-corporels.
La présente version française de l’ISO/TR 37137:2014 correspond à la version anglaise corrigée du
2014-07-01.
iv © ISO 2014 – Tous droits réservés
RAPPORT TECHNIQUE ISO/TR 37137:2014(F)
Évaluation biologique cardiovasculaire des dispositifs
médicaux — Directives pour les implants absorbables
1 Domaine d’application
Le présent Rapport Technique a pour objectif de fournir des recommandations provisoires, pour chaque
Partie, sur les adaptations potentielles aux diverses méthodes d’essai incluses dans la série 10993, afin
de prendre en compte la libération intentionnelle de composants solubles ou de produits de dégradation
issus de dispositifs médicaux absorbables. Le contenu du présent document a vocation à clarifier et
à présenter des approches potentiellement acceptables dont le but est de réduire la probabilité des
résultats erronés ou équivoques dus à la nature du matériau absorbable. Il convient de considérer toutes
les suggestions comme préliminaires et sujettes à modification; les dispositions finales sont mises en
œuvre moyennant la modification directe des parties pertinentes de l’ISO 10993. Ainsi, l’adoption
provisoire de l’une des adaptations décrites, quelle qu’elle soit, doit être accompagnée d’une justification
écrite.
2 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
2.1
absorber
, action d’un matériau ou d’une substance exogène (étrangère) qui traverse des cellules
et/ou un tissu, ou est assimilé(e) par ces derniers au cours du temps
2.2
produit de dégradation
tout résultat intermédiaire ou final issu de la décomposition physique, métabolique
et/ou chimique d’un matériau ou d’une substance
2.3
dégrader
décomposer un matériau ou une substance de manière physique, métabolique et/ou chimique
2.4
relargable
substances qui peuvent être libérées d’un dispositif médical ou d’un matériau pendant l’utilisation
clinique
Note 1 à l’article: Dans les dispositifs absorbables, les substances relargables peuvent être libérées par le produit
brut de fabrication, ou générées et libérées à la suite de leur dégradation (autrement dit, il peut s’agir de produits
de dégradation).
[SOURCE: ISO 10993-12:2012, 3.10 modifié – La note 1 à l’article a été ajoutée.]
3 Considérations générales
L’évaluation biologique est l’estimation de la capacité d’un dispositif, d’un composant du dispositif ou d’un
matériau à être présent dans l’organisme sans créer d’impact systémique ni d’effet local défavorable sur
les cellules et/ou les tissus environnants. Pour mener l’évaluation biologique d’un matériau absorbable, il
convient de se conformer à l’ISO 10993-1:2009 et aux autres parties pertinentes (voir l’ISO 10993-1:2009,
Tableau A.1).
NOTE 1 L’ISO/TR 15499 propose des recommandations générales sur l’évaluation des dispositifs, dans le
respect de la série ISO 10993/.
Par définition, les matériaux absorbables polymériques, céramiques ou métalliques génèrent
naturellement des produits de dégradation de masse molaire relativement faible dans des conditions
in vivo. La présence relativement élevée de ces mêmes produits dans les milieux de culture peut avoir
un impact sur les résultats de certains essais de biocompatibilité. Par exemple: dans de rares cas, si
la vitesse de dégradation d’un matériau absorbable est suffisamment élevée, les fortes concentrations
d’un ou de plusieurs des produits prévus pourraient altérer le pH et/ou l’osmolalité d’un système
d’essai in vitro. En raison des conditions d’homéostasie in vivo, il peut être considéré acceptable, lors
de l’évaluation des matériaux intentionnellement dégradables (autrement dit, absorbables), d’ajuster,
si nécessaire, le pH et/ou l’osmolalité de la solution d’essai in vitro , pour amener la culture cellulaire à
une certaine plage physiologique – à condition d’apporter la preuve documentée que ce(s) facteur(s) est
(sont) potentiellement à l’origine d’un résultat non concluant et que l’essai réalisé après l’ajustement dans
une certaine plage physiologique entraîne un résultat acceptable. Cet ajustement du pH (avec un acide
tampon ou une base tampon appropriés) et/ou de l’osmolalité (par dilution) destiné à se rapprocher
davantage de l’environnement in vivo aide à atténuer la présence des produits de dégradation attendus,
ce qui permet d’évaluer fonctionnellement la solution d’essai pour d’autres effets.
Tout ajustement du pH ou de l’osmolalité doit être justifié. Si un résultat défavorable est obtenu dans
des conditions d’essai standards, il convient d’examiner le type de cellules, les milieux cellulaires,
les conditions de culture et les produits de dégradation pour déterminer la valeur d’ajustement de
l’osmolalité à utiliser, le cas échéant. Par exemple: dans le cas d’alliages de magnésium évalués avec des
cellules humaines de type ostéoblaste, il peut s’avérer inadéquat de diluer le milieu cellulaire à moins de
105 % de l’osmolalité normale.
NOTE 2 Valeur minimale de 105 % issue de l’analyse des résultats expérimentaux obtenus suite à l’extraction
d’échantillons de magnésium et d’alliage de magnésium (de 10993 à 12); voir la référence [23].
Afin de traiter directement ces questions ainsi que d’autres interrogations d’ordre méthodologique
relatives aux matériaux absorbables, l’Article 6 présente une liste récapitulative des précautions à
prendre lors des essais pour chaque partie pertinente de l’ISO 10993. Il convient de considérer
...
Questions, Comments and Discussion
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