ISO 10993-17:2023 是国际标准化组织(ISO)发布的医疗器械生物学评价的第17部分,主题为《医疗器械成分的毒理学风险评估》。该标准在2023年9月发布,相比2002版,有以下几个方面的变化:
1.适用范围
2002版主要描述了医疗器械可沥滤物的人体允许限量(AL)的确定方法,未能涵盖毒理学风险评估的内容。2023版扩展了之前的版本,分别从以下四个部分对医疗器械中可浸提物(或可沥滤物)的毒理学风险评估进行了全面阐述:
- 化学组分毒理学信息综述
- 可耐受接触水平(TCL)或可耐受摄入量(TI)推导
- 暴露评估
- 风险判定
该标准适用于医疗器械的化学表征信息,包括可浸提物、可沥滤物和可释放物,以及医疗器械的预期用途和要求。
该标准不适用于以下情况:
- 医疗器械成分不与人体接触(如体外诊断器械)
- 医疗器械与人体的物理相互作用(如机械力、能量或表面形态等),除非化学暴露发生变化
- 医疗器械-药物组合产品的活性药物成分或医疗器械-生物组合产品的生物成分,因为可能涉及额外的监管考虑
- 医疗器械以外的其他暴露来源(如食物、水或空气)
2.术语
2023版新增了几个重要的术语,如下:
●毒理筛选阈值(TSL):指特定时间段内,已识别化学物质不会对健康造成明显损害的累积暴露剂量。TSL用于判断已存在或可提取的鉴定化合物的总量是否会引起遗传毒性、致癌性、全身毒性(如急性、亚急性、亚慢性、慢性)或生殖/发育毒性。当一种化合物的总量(TQ)低于指定的TSL值时,可以判定为不具有毒理学风险,且不需要对这些危害进行进一步的毒理学风险评估;否则,需要进行毒理学风险评估。
●最大估计暴露量(EEDmax):指每日接触或进入人体的化合物的最大估计暴露剂量。EEDmax可以根据化学表征测试中得到的浸提剂量(TQ),以最低接触天数评估各个接触时间段的最大估计暴露量;也可以根据释放动力学信息,模拟浸提动态释放过程中的单日最高剂量(HQ),以评估各个接触时间段的最大估计暴露量。
●安全边际值(MoS):指可耐受接触水平(TCL)或可耐受摄入量(TI)与最大估计暴露量(EEDmax)的比值。MoS作为健康风险的衡量指标,当MoS大于1时,认为化合物的暴露量对健康没有明显的危害;当MoS小于1时,认为引起不良反应的风险增加。
3.毒理学风险评估的步骤
2023版规定了毒理学风险评估的四个步骤,分别是:
●化学组分毒理学信息综述:通过开展医疗器械的化学表征分析,以识别患者人体可能接触的化学物质。应用TSL确定已识别化学物质的总量(TQ)是否过低而不会引起全身毒性、遗传毒性、致癌性、生殖/发育毒性。若TQ高于TSL,评估其可获得的毒理学信息(如体外或体内毒性研究,以及人体流行病学研究/临床试验/病例报告等),必要时采用交叉参考(Read-across)结构类似物或通过计算机软件预测(In silico)方法获取足够的毒性信息数据以评估其安全性。
●可耐受接触水平(TCL)或可耐受摄入量(TI)推导:对于器械中存在安全性风险的化学物质,基于器械预期临床用途和相关物质的毒性信息,选择数据质量较高的、保守的或临床相关的、敏感的毒性数据(如无刺激作用水平(NIL)和最小刺激作用水平(MEL)等),并应用修正因子(MF)进行修正,以推导出不会引起不良反应的可耐受接触水平(TCL)或可耐受摄入量(TI)。TCL或TI是指每日接触或进入人体的化合物的最大剂量,不会引起不良反应。
●暴露评估:对于器械中存在安全性风险的化学物质,评估其在不同的接触时间段内的最大估计暴露量(EEDmax),并与TCL或TI进行比较,计算出安全边际值(MoS)。EEDmax可以根据化学表征测试中得到的浸提剂量(TQ),以最低接触天数评估各个接触时间段的最大估计暴露量;也可以根据释放动力学信息,模拟浸提动态释放过程中的单日最高剂量(HQ),以评估各个接触时间段的最大估计暴露量。
●风险判定:对于器械中存在安全性风险的化学物质,根据MoS的大小,判断其对健康的风险水平。当MoS大于1时,认为化合物的暴露量对健康没有明显的危害;当MoS小于1时,认为引起不良反应的风险增加。如果MoS小于1,应考虑采取措施降低暴露量,或者提供其他证据证明其安全性,或者在标签上进行风险提示。
4.计算方法和工具
2023版提供了一些计算方法和工具,以帮助评估人体暴露于医疗器械成分的毒理学风险,如下:
●TSL表:提供了不同接触时间段的TSL值,以及对应的毒理学危害。TSL表可以用于筛选出需要进行毒理学风险评估的化学物质,以及确定其毒理学危害的类型。
●TTC表:提供了不同接触时间段的TTC值,以及对应的毒理学危害。TTC表可以用于推导出未识别化学物质的TCL或TI,以及确定其毒理学危害的类型。
●修正因子表:提供了不同毒性数据来源的修正因子(MF),以及对应的修正原因。修正因子表可以用于将毒性数据修正为适用于人体的TCL或TI。
●释放动力学信息:提供了医疗器械中化学物质的释放动力学模型,以及对应的参数。释放动力学信息可以用于模拟浸提动态释放过程中的单日最高剂量(HQ),以评估各个接触时间段的最大估计暴露量。
5.总结
ISO 10993-17:2023是一项关于医疗器械成分的毒理学风险评估的国际标准,它为医疗器械的生物相容性评价提供了一种科学、合理、有效的方法。该标准不仅扩大了适用范围,涵盖了医疗器械的可浸提物、可沥滤物和可释放物,还新增了一些重要的术语,如TSL、EEDmax、MoS等,规定了毒理学风险评估的四个步骤,提供了一些计算方法和工具,以帮助评估人体暴露于医疗器械成分的毒理学风险。该标准对于保障医疗器械的安全性和有效性,促进医疗器械的创新和发展,具有重要的意义和价值。
6.参考资料
1)ISO 10993-17:2002 - Biological evaluation of medical devices-Part 17: Establishment of allowable limits for leachable substances
2)ISO 10993-17:2023 - Biological evaluation of medical devices -Part 17:Toxicological risk assessment of medical device constituents
原创供稿:科标医学技术研发中心毒理评估部