ISO 10993-1:2018
(Main)Biological evaluation of medical devices — Part 1: Evaluation and testing within a risk management process
Biological evaluation of medical devices — Part 1: Evaluation and testing within a risk management process
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 ISO 10993 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.
Évaluation biologique des dispositifs médicaux — Partie 1: Évaluation et essais au sein d'un processus de gestion du risque
Le présent document spécifie: — les principes généraux sur lesquels repose l'évaluation biologique des dispositifs médicaux dans un processus de gestion du risque; — la classification générale des dispositifs médicaux, fondée sur la nature et la durée de leur contact avec le corps humain; — l'évaluation de toutes les données pertinentes existantes; — l'identification de lacunes dans les ensembles de données disponibles sur la base d'une analyse de risque; — l'identification d'ensembles de données supplémentaires nécessaires à l'analyse de la sécurité biologique du dispositif médical; — l'évaluation de la sécurité biologique du dispositif médical. Le présent document s'applique à l'évaluation de matériaux et dispositifs médicaux qui sont destinés à entrer en contact direct ou indirect avec: — le corps du patient pendant leur utilisation prévue; — le corps de l'utilisateur si le dispositif médical est destiné à la protection (par exemple gants chirurgicaux, masques et autres). Le présent document est applicable à l'évaluation biologique de tous types de dispositifs médicaux, y compris les dispositifs médicaux actifs, non actifs, implantables et non implantables. Le présent document donne également des lignes directrices pour l'évaluation des dangers biologiques provenant de: — risques tels que des modifications du dispositif médical au fil du temps, dans le cadre de l'évaluation de sécurité biologique générale; — rupture d'un dispositif médical ou d'un composant de dispositif médical qui expose des tissus de l'organisme à des matériaux nouveaux. Les autres parties de l'ISO 10993 couvrent des aspects spécifiques des évaluations biologiques et des essais associés. Des normes de produits ou spécifiques aux dispositifs traitent des essais mécaniques. Le présent document exclut les dangers relatifs aux bactéries, moisissures, levures, virus, agents de l'encéphalopathie spongiforme transmissible (EST) et autres agents pathogènes.
General Information
Relations
Related Packages
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10993-1
Fifth edition
2018-08
Corrected version
2018-10
Biological evaluation of medical
devices —
Part 1:
Evaluation and testing within a risk
management process
Évaluation biologique des dispositifs médicaux —
Partie 1: Évaluation et essais au sein d'un processus de gestion du
risque
Reference number
ISO 10993-1:2018(E)
©
ISO 2018
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ISO 10993-1:2018(E)
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Published in Switzerland
ii © ISO 2018 – All rights reserved
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ISO 10993-1:2018(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 General principles applying to biological evaluation of medical devices .5
5 Categorization of medical devices . 9
5.1 General . 9
5.2 Categorization by nature of body contact . 9
5.2.1 Non-contacting medical devices. 9
5.2.2 Surface-contacting medical devices .10
5.2.3 Externally communicating medical devices .10
5.2.4 Implant medical devices .11
5.3 Categorization by duration of contact .11
5.3.1 Contact duration categories .11
5.3.2 Transitory-contacting medical devices .11
5.3.3 Medical devices with multiple contact duration categories .11
6 Biological evaluation process .12
6.1 Physical and chemical information for biological risk analysis .12
6.2 Gap analysis and selection of biological endpoints for assessment .12
6.3 Biological testing .13
6.3.1 General.13
6.3.2 Testing for evaluation .14
7 Interpretation of biological evaluation data and overall biological risk assessment .18
Annex A (informative) Endpoints to be addressed in a biological risk assessment.20
Annex B (informative) Guidance on the conduct of biological evaluation within a risk
management process .25
Annex C (informative) Suggested procedure for literature review .38
Bibliography .40
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ISO 10993-1:2018(E)
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 (see 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 (see 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.
For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following
URL: www .iso .org/iso/foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 194, Biological and clinical evaluation of
medical devices.
This fifth edition cancels and replaces the fourth edition (ISO 10993-1:2009), which has been technically
revised. It also incorporates the Technical Corrigendum ISO 10993-1:2009/Cor.1:2010.
The main changes compared to the previous edition are as follows:
a) revised Annex A “Endpoints to be addressed in a biological risk assessment” with new columns for
“physical and/or chemical information” and “material mediated pyrogenicity” as well as columns
for “chronic toxicity,” “carcinogenicity,” “reproductive/developmental toxicity,” and “degradation”
which now indicates “endpoints” to be considered with “E” (instead of “tests” to be conducted with
an “X”);
b) replaced Annex B “Guidance on the risk management process” with “Guidance on the conduct of
biological evaluation within a risk management process” (formerly ISO TR 15499);
c) additional definitions for terms used throughout the ISO 10993 series of standards;
d) additional information on the evaluation of “Non-contacting medical devices” and new information
on the evaluation of “Transitory-contacting medical devices”;
e) additional information on the evaluation of nanomaterials, and absorbable materials;
f) additional reference to ISO 18562 (all parts) for “Biocompatibility evaluation of breathing gas
pathways in healthcare applications”;
g) significant editing changes throughout the document;
A list of all parts in the ISO 10993 series can be found on the ISO website.
This corrected version of ISO 10993-1:2018 incorporates the following correction.
iv © ISO 2018 – All rights reserved
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ISO 10993-1:2018(E)
th
—In Table A.1, 6 column, “Sensitization” has been added as a table heading.
© ISO 2018 – All rights reserved v
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ISO 10993-1:2018(E)
Introduction
The primary aim of this document is the protection of humans from potential biological risks arising
from the use of medical devices. It is compiled from numerous International and national standards
and guidelines concerning the biological evaluation of medical devices. It is intended to describe the
biological evaluation of medical devices within a risk management process, as part of the overall
evaluation and development of each medical device. This approach combines the review and evaluation
of existing data from all sources with, where necessary, the selection and application of additional tests,
thus enabling a full evaluation to be made of the biological responses to each medical device, relevant
to its safety in use. The term “medical device” is wide-ranging and, at one extreme, consists of a single
material, which can exist in more than one physical form, and at the other extreme, of a medical device
consisting of numerous components made of more than one material.
This document addresses the determination of the biological response to medical devices, mostly in a
general way, rather than in a specific device-type situation. Thus, for a complete biological evaluation, it
classifies medical devices according to the nature and duration of their anticipated contact with human
tissues when in use and indicates, in a matrix, the biological endpoints that are thought to be relevant in
the consideration of each medical device category. See also 3.14, Note 1 to entry.
The range of biological hazards is wide and complex. The biological response to a constituent material
alone cannot be considered in isolation from the overall medical device design. Thus, in designing a
medical device, the choice of the best material with respect to its biocompatibility might result in a
less functional medical device, biocompatibility being only one of a number of characteristics to be
considered in making that choice. Where a material is intended to interact with tissue in order to
perform its function, the biological evaluation needs to address this.
Biological responses that are regarded as adverse, caused by a material in one application, might not be
regarded as such in a different situation. Biological testing is based upon, among other things, in vitro
and ex vivo test methods and upon animal models, so that the anticipated behaviour when a medical
device is used in humans can be judged only with caution, as it cannot be unequivocally concluded
that the same biological response will also occur in this species. In addition, differences in the manner
of response to the same material among individuals indicate that some patients can have adverse
reactions, even to well-established materials.
The primary role of this document is to serve as a framework in which to plan a biological evaluation. A
secondary role is to utilize scientific advances in our understanding of basic mechanisms, to minimize
the number and exposure of test animals by giving preference to in vitro models and to chemical,
physical, morphological, and topographical characterization testing, in situations where these methods
yield equally relevant information to that obtained from in vivo models.
It is not intended that this document provide a rigid set of test methods, including pass/fail criteria,
as this might result in either an unnecessary constraint on the development and use of novel medical
devices, or a false sense of security in the general use of medical devices. Where a particular application
warrants it, experts in the product or in the area of application concerned can choose to establish
specific tests and criteria, described in a product-specific vertical standard.
ISO 10993 series is intended for use by professionals, appropriately qualified by training and experience,
who are able to interpret its requirements and judge the outcome of the evaluation for each medical
device, taking into consideration all the factors relevant to the medical device, its intended use and the
current knowledge of the medical device provided by review of the scientific literature and previous
clinical experience.
Informative Annex A contains a table that is generally helpful in identifying endpoints recommended
in the biocompatibility evaluation of medical devices, according to their category of body contact and
duration of clinical exposure. Informative Annex B contains guidance for the application of the risk
management process to medical devices which encompasses biological evaluation.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 10993-1:2018(E)
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 ISO 10993 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 documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 10993-2:2006, Biological evaluation of medical devices — Part 2: Animal welfare requirements
© ISO 2018 – All rights reserved 1
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ISO 10993-1:2018(E)
ISO 10993-3, Biological evaluation of medical devices — Part 3: Tests for genotoxicity, carcinogenicity and
reproductive toxicity
ISO 10993-4, Biological evaluation of medical devices — Part 4: Selection of tests for interactions with blood
ISO 10993-5, Biological evaluation of medical devices — Part 5: Tests for in vitro cytotoxicity
ISO 10993-6, Biological evaluation of medical devices — Part 6: Tests for local effects after implantation
ISO 10993-7, Biological evaluation of medical devices — Part 7: Ethylene oxide sterilization residuals
ISO 10993-9, Biological evaluation of medical devices — Part 9: Framework for identification and
quantification of potential degradation products
ISO 10993-10, Biological evaluation of medical devices — Part 10: Tests for irritation and skin sensitization
ISO 10993-11:2017, 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
ISO 10993-13, Biological evaluation of medical devices — Part 13: Identification and quantification of
degradation products from polymeric medical devices
ISO 10993-14, Biological evaluation of medical devices — Part 14: Identification and quantification of
degradation products from ceramics
ISO 10993-15, Biological evaluation of medical devices — Part 15: Identification and quantification of
degradation products from metals and alloys
ISO 10993-16, Biological evaluation of medical devices — Part 16: Toxicokinetic study design for
degradation products and leachables
ISO 10993-17, Biological evaluation of medical devices — Part 17: Establishment of allowable limits for
leachable substances
ISO 10993-18, Biological evaluation of medical devices — Part 18: Chemical characterization of materials
ISO/TS 10993-20, Biological evaluation of medical devices — Part 20: Principles and methods for
immunotoxicology testing of medical devices
ISO 14971:2007, 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 https: //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
2 © ISO 2018 – All rights reserved
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ISO 10993-1:2018(E)
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 non-
viable, 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 medical purpose(s) of:
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ISO 10993-1:2018(E)
— 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 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 1 to entry: 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 to clarify that dental devices are included]
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 — Notes to entry have been deleted.]
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: ISO 14971:2007, 2.17, modified— The Note has been deleted.]
3.19
risk assessment
overall process comprising a risk analysis (3.18) and a risk evaluation (3.20)
[SOURCE: ISO 14971:2007, 2.18]
4 © ISO 2018 – All rights reserved
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ISO 10993-1:2018(E)
3.20
risk evaluation
process of comparing the estimated risk against given risk criteria to determine the acceptability of
the risk
[SOURCE: ISO 14971:2007, 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: ISO 14971:2007, 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
ISO 14971:2007, 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;
© ISO 2018 – All rights reserved 5
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ISO 10993-1:2018(E)
NOTE 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 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.
4.3 The following shall be taken into account for their relevance to the overall biological evaluation of
the medical device:
a) the material(s) of construction (i.e. all direct and indirect tissue contacting materials);
b) intended additives, process contaminants and residues (for example, testing for ethylene oxide
sterilization residuals shall be conducted in accordance with ISO 10993-7);
c) packaging materials that directly or indirectly contact the medical device can transfer chemicals to
the medical device and then indirectly to the patient or clinician;
d) leachable substances (see ISO 10993-17 and ISO 10993-18);
e) degradation products (see ISO 10993-9, for general principles and 10993-13, 10993-14 and 10993-
15 for degradation products from polymers, ceramics and metals, respectively);
f) other components and their interactions in the final product;
g) the performance and characteristics of the final product;
h) physical characteristics of the final product, including but not limited to, porosity, particle size,
shape and surface morphology.
Description of medical device che
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 10993-1
Cinquième édition
2018-08
Version corrigée
2018-10
Évaluation biologique des dispositifs
médicaux —
Partie 1:
Évaluation et essais au sein d'un
processus de gestion du risque
Biological evaluation of medical devices —
Part 1: Evaluation and testing within a risk management process
Numéro de référence
ISO 10993-1:2018(F)
©
ISO 2018
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ISO 10993-1:2018(F)
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Publié en Suisse
ii © ISO 2018 – Tous droits réservés
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ISO 10993-1:2018(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 2
3 Termes et définitions . 3
4 Principes généraux applicables à l’évaluation biologique des dispositifs médicaux .6
5 Catégorisation des dispositifs médicaux .10
5.1 Généralités .10
5.2 Catégorisation suivant la nature du contact avec le corps du patient .10
5.2.1 Dispositifs médicaux sans contact .10
5.2.2 Dispositifs médicaux au contact d’une surface .11
5.2.3 Dispositifs médicaux communiquant avec l’extérieur .11
5.2.4 Dispositifs médicaux implantables .12
5.3 Catégorisation suivant la durée du contact .12
5.3.1 Catégories de durée de contact .12
5.3.2 Dispositifs médicaux à contact transitoire .12
5.3.3 Dispositifs médicaux de plusieurs catégories de durée de contact .13
6 Processus d’évaluation biologique .13
6.1 Informations physiques et chimiques pour l’analyse du risque biologique .13
6.2 Analyse de l’écart et choix des paramètres biologiques pour l’évaluation .14
6.3 Essais biologiques .14
6.3.1 Généralités .14
6.3.2 Essais d’évaluation .15
7 Interprétation des données d’évaluation biologique et appréciation globale du
risque biologique .20
Annexe A (informative) Points à traiter lors d’une appréciation du risque biologique .21
Annexe B (informative) Recommandations concernant la conduite d’une évaluation
biologique au sein d’un processus de gestion du risque .26
Annexe C (informative) Processus suggéré de revue de littérature scientifique .41
Bibliographie .43
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ISO 10993-1:2018(F)
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 attirée 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 nature volontaire des normes, 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’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/iso/fr/avant -propos .html.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 194, Évaluation biologique et clinique
des dispositifs médicaux.
Cette cinquième édition annule et remplace la quatrième édition (ISO 10993-1:2009), qui a fait l’objet
d’une révision technique. Elle intègre également le Rectificatif technique ISO 10993-1:2009/Cor.1:2010.
Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:
a) révision de l’Annexe A «Points à traiter lors d’une appréciation du risque biologique», avec de
nouvelles colonnes pour les «informations physiques et/ou chimiques» et la «pyrogénicité induite
par le matériau», ainsi que des colonnes pour la «toxicité chronique», la «cancérogénicité», la «toxicité
sur la reproduction/le développement» et la «dégradation» qui indique maintenant des paramètres à
prendre en compte avec la lettre «E» (à la place des «essais» à mener avec la lettre «X»);
b) remplacement de l’Annexe B «Recommandations concernant le processus de gestion des risques»
par «Recommandations concernant la conduite d’une évaluation biologique au sein d’un processus
de gestion du risque» (auparavant ISO TR 15499);
c) ajout de définitions pour les termes utilisés dans toute la série ISO 10993;
d) ajout d’informations sur l’évaluation des «Dispositifs médicaux sans contact» et nouvelles
informations sur l’évaluation des «Dispositifs médicaux à contact transitoire»;
e) ajout d’informations sur l’évaluation des nanomatériaux et des matériaux absorbables;
f) ajout de la référence à l’ISO 18562 (toutes les parties) «Évaluation de la biocompatibilité des
chemins des gaz respiratoires utilisés dans le domaine de la santé»;
g) modifications rédactionnelles importantes tout au long du document.
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ISO 10993-1:2018(F)
Une liste de toutes les parties de la série ISO 10993 se trouve sur le site Web de l’ISO.
La présente version corrigée de l'ISO 10993-1:2018 inclut la correction suivante.
— Dans le Tableau A.1, 4ème colonne, 2ème ligne, le texte manquant: «Informations physiques et/
ou chimiques» a été ajouté.
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ISO 10993-1:2018(F)
Introduction
L’objectif principal du présent document est la protection de l’Homme vis-à-vis des risques biologiques
potentiels provoqués par l’utilisation de dispositifs médicaux. Il constitue une compilation de plusieurs
normes et lignes directrices nationales et internationales concernant l’évaluation biologique des
dispositifs médicaux. Il est destiné à décrire l’évaluation biologique des dispositifs médicaux au sein
d’un processus de gestion du risque, dans le cadre de l’évaluation et de la mise au point de chaque
dispositif médical. Cette approche combine l’examen et l’évaluation de toutes les données existantes
avec, si nécessaire, la sélection et la mise en œuvre d’essais complémentaires, ce qui permet d’accomplir
une évaluation complète des réponses biologiques pour chaque dispositif médical, en rapport avec sa
sécurité d’emploi. Le terme «dispositif médical» est d’une acception large qui va du matériau simple,
lequel peut exister sous plusieurs formes physiques, au dispositif médical constitué de nombreux
composants constitués de plus d’un matériau.
Le présent document traite de la détermination de la réponse biologique aux dispositifs médicaux,
de façon générale plutôt que sous l’angle spécifique dispositif-situation type. Ainsi, pour une évaluation
biologique complète, il classifie les dispositifs médicaux suivant la nature et la durée prévue de contact
avec les tissus humains lors de leur emploi et indique, sous forme de matrice, les paramètres biologiques
considérés comme pertinents pour l’examen de chaque catégorie de dispositif médical. Voir également
3.14, Note 1 à l’article.
La gamme des risques biologiques est vaste et complexe. La réponse biologique à un matériau constitutif
ne peut être considérée indépendamment de l’ensemble de la conception du dispositif médical. Ainsi,
lors de la conception d’un dispositif médical, le choix du meilleur matériau quant à la biocompatibilité
peut conduire à un dispositif médical moins fonctionnel, la biocompatibilité n’étant qu’une des
nombreuses caractéristiques à prendre en compte lors de ce choix. Lorsque le matériau est destiné à
interagir avec le tissu afin de permettre au dispositif de remplir sa fonction, l’évaluation biologique doit
en tenir compte.
Les réponses biologiques d’un matériau qui sont considérées comme néfastes dans une application
peuvent ne pas être considérées comme telles dans une situation différente. L’évaluation biologique
est fondée, entre autres, sur des méthodes d’essai in vitro et ex vivo et sur des modèles animaux; de
sorte que le comportement prévu lors de l’utilisation d’un dispositif médical sur l’homme ne peut être
jugé qu’avec prudence, car il ne peut être catégoriquement conclu que la même réponse biologique se
produise aussi chez cette espèce. De plus, les différentes façons de répondre à un même matériau selon
les individus suggèrent que certains patients peuvent connaître des effets indésirables, même avec des
matériaux bien connus.
Le rôle principal du présent document est de servir de cadre dans lequel planifier une évaluation
biologique. Un rôle secondaire est d’utiliser les avancées scientifiques dans notre compréhension des
mécanismes de base pour réduire le plus possible le nombre et l’exposition des animaux de laboratoire
en donnant la préférence aux essais de caractérisation chimique, physique, morphologique et
topographique et aux modèles in vitro dans les situations où ces méthodes donnent des informations
aussi pertinentes que les modèles in vivo.
Le présent document n’est pas destiné à fournir un ensemble rigide de méthodes d’essai avec critères
d’acceptation et de refus. Cela pourrait se traduire soit par des contraintes inutiles sur le développement
et l’emploi de nouveaux dispositifs médicaux, soit par une mauvaise compréhension de la sécurité
dans l’utilisation générale des dispositifs médicaux. Lorsqu’une application particulière le justifie,
les experts du produit ou du champ d’application concerné peuvent choisir d’établir des essais et des
critères spécifiques dans une norme verticale spécifique d’un produit.
La série ISO 10993 est destinée à être utilisée par les professionnels, qualifiés par une formation et une
expérience appropriées, capables d’interpréter ses exigences et de juger des conclusions de l’évaluation
pour chaque dispositif médical, en tenant compte de tous les facteurs concernant le dispositif
médical, son utilisation prévue et les connaissances en cours sur le dispositif médical apportées par la
consultation de la littérature scientifique et des expériences cliniques antérieures.
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ISO 10993-1:2018(F)
L’Annexe A, informative contient un tableau généralement utile pour l’identification des paramètres
recommandés dans l’évaluation de la biocompatibilité des dispositifs médicaux, d’après leur catégorie
de contact avec le corps et de durée d’exposition clinique. L’Annexe B, informative contient des
recommandations pour l’application du processus de gestion du risque aux dispositifs médicaux qui
incluent l’évaluation biologique.
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NORME INTERNATIONALE ISO 10993-1:2018(F)
Évaluation biologique des dispositifs médicaux —
Partie 1:
Évaluation et essais au sein d'un processus de gestion du
risque
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie:
— les principes généraux sur lesquels repose l’évaluation biologique des dispositifs médicaux dans un
processus de gestion du risque;
— la classification générale des dispositifs médicaux, fondée sur la nature et la durée de leur contact
avec le corps humain;
— l’évaluation de toutes les données pertinentes existantes;
— l’identification de lacunes dans les ensembles de données disponibles sur la base d’une analyse
de risque;
— l’identification d’ensembles de données supplémentaires nécessaires à l’analyse de la sécurité
biologique du dispositif médical;
— l’évaluation de la sécurité biologique du dispositif médical.
Le présent document s’applique à l’évaluation de matériaux et dispositifs médicaux qui sont destinés à
entrer en contact direct ou indirect avec:
— le corps du patient pendant leur utilisation prévue;
— le corps de l’utilisateur si le dispositif médical est destiné à la protection (par exemple gants
chirurgicaux, masques et autres).
Le présent document est applicable à l’évaluation biologique de tous types de dispositifs médicaux,
y compris les dispositifs médicaux actifs, non actifs, implantables et non implantables.
Le présent document donne également des lignes directrices pour l’évaluation des dangers biologiques
provenant de:
— risques tels que des modifications du dispositif médical au fil du temps, dans le cadre de l’évaluation
de sécurité biologique générale;
— rupture d’un dispositif médical ou d’un composant de dispositif médical qui expose des tissus de
l’organisme à des matériaux nouveaux.
Les autres parties de l’ISO 10993 couvrent des aspects spécifiques des évaluations biologiques et des
essais associés. Des normes de produits ou spécifiques aux dispositifs traitent des essais mécaniques.
Le présent document exclut les dangers relatifs aux bactéries, moisissures, levures, virus, agents de
l’encéphalopathie spongiforme transmissible (EST) et autres agents pathogènes.
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ISO 10993-1:2018(F)
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des
exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 10993-2:2006, Évaluation biologique des dispositifs médicaux — Partie 2: Exigences relatives à la
protection des animaux
ISO 10993-3, Évaluation biologique des dispositifs médicaux — Partie 3: Essais concernant la génotoxicité,
la cancérogénicité et la toxicité sur la reproduction
ISO 10993-4, Évaluation biologique des dispositifs médicaux — Partie 4: Choix des essais pour les
interactions avec le sang
ISO 10993-5, Évaluation biologique des dispositifs médicaux — Partie 5: Essais concernant la cytotoxicité
in vitro
ISO 10993-6, Évaluation biologique des dispositifs médicaux — Partie 6: Essais concernant les effets locaux
après implantation
ISO 10993-7, Évaluation biologique des dispositifs médicaux — Partie 7: Résidus de stérilisation à l'oxyde
d'éthylène
ISO 10993-9, Évaluation biologique des dispositifs médicaux — Partie 9: Cadre pour l’identification et la
quantification des produits potentiels de dégradation
ISO 10993-10, Évaluation biologique des dispositifs médicaux — Partie 10: Essais d'irritation et de
sensibilisation cutanée
ISO 10993-11:2017, Évaluation biologique des dispositifs médicaux — Partie 11: Essais de toxicité
systémique
ISO 10993-12, Évaluation biologique des dispositifs médicaux — Partie 12: Préparation des échantillons et
matériaux de référence
ISO 10993-13, Évaluation biologique des dispositifs médicaux — Partie 13: Identification et quantification
de produits de dégradation de dispositifs médicaux à base de polymères
ISO 10993-14, Évaluation biologique des dispositifs médicaux — Partie 14: Identification et quantification
des produits de dégradation des céramiques
ISO 10993-15, Évaluation biologique des dispositifs médicaux — Partie 15: Identification et quantification
des produits de dégradation issus des métaux et alliages
ISO 10993-16, Évaluation biologique des dispositifs médicaux — Partie 16: Conception des études
toxicocinétiques des produits de dégradation et des substances relargables
ISO 10993-17, Évaluation biologique des dispositifs médicaux — Partie 17: Établissement des limites
admissibles des substances relargables
ISO 10993-18, Évaluation biologique des dispositifs médicaux — Partie 18: Caractérisation chimique des
matériaux
ISO/TS 10993-20, Évaluation biologique des dispositifs médicaux — Partie 20: Principes et méthodes
relatifs aux essais d'immunotoxicologie des dispositifs médicaux
ISO 14971:2007, Dispositifs médicaux — Application de la gestion des risques aux dispositifs médicaux
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ISO 10993-1:2018(F)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http: //www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https: //www .iso .org/obp
3.1
biocompatibilité
capacité d’un dispositif médical (3.14) ou d’un matériau (3.12) à produire une réponse hôte appropriée
dans une application spécifique
3.2
risque biologique
combinaison de la probabilité de dommage pour la santé survenant suite à des réactions négatives
associées à des interactions avec un dispositif médical (3.14) ou un matériau (3.12) et de la gravité de
ce dommage
3.3
sécurité biologique
absence de tout risque biologique (3.2) inacceptable dans le contexte de l’utilisation prévue
3.4
constituant chimique
substance synthétique ou naturelle utilisée dans un processus de fabrication de matériaux (3.12) et/
ou de dispositifs médicaux (3.14), comprenant le ou les matériaux de base, les additifs (antioxydants,
stabilisants anti-UV, colorants artificiels, colorants, etc.), et les auxiliaires de fabrication (solvants,
lubrifiants, agents antimoussants, etc.)
3.5
ensemble de données
informations, telles que la caractérisation physique et/ou chimique, les données de toxicité, etc.,
issues d’une variété de sources et nécessaires pour caractériser la réponse biologique d’un dispositif
médical (3.14)
3.6
contact direct
dispositif médical (3.14) ou composant de dispositif médical qui entre en contact physique avec un tissu
de l’organisme
3.7
dispositif médical communiquant avec l’extérieur
dispositif médical (3.14) ou composant de dispositif médical qui est placé partiellement ou entièrement
à l’extérieur du corps mais qui a un contact soit direct, soit indirect avec les fluides et/ou les tissus
internes de l’organisme
3.8
produit fini
dispositif médical (3.14) ou composant de dispositif qui a été soumis à tous les processus de fabrication
pour le dispositif médical «à commercialiser», y compris l’emballage et le cas échéant la stérilisation
3.9
géométrie
configuration du dispositif
forme et disposition relative des pièces du dispositif médical (3.14)
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ISO 10993-1:2018(F)
3.10
implant
dispositif médical (3.14) destiné à être introduit entièrement dans le corps humain ou à remplacer une
surface épithéliale ou la surface de l’œil au moyen d’une intervention clinique et qui est destiné à rester
en place après l’intervention
3.11
contact indirect
dispositif médical (3.14) ou composant de dispositif médical par lequel passe un fluide ou un gaz, avant
que le fluide ou le gaz entre en contact physique avec un tissu de l’organisme (dans ce cas, le dispositif
médical ou le composant de dispositif médical lui-même n’entre pas en contact physique avec le tissu de
l’organisme)
3.12
matériau
polymère naturel ou synthétique, métal ou alliage, céramique ou bien composite, y compris les tissus
rendus non viables, utilisé comme dispositif médical (3.14) ou partie de dispositif médical
3.13
caractérisation de matériau
processus large et général de collecte des informations existantes relatives aux propriétés chimiques,
structurelles et autres d’un matériau et le cas échéant, de nouvelles données, pour faciliter l’évaluation
de ces propriétés
3.14
dispositif médical
instrument, appareil, équipement, machine, dispositif, implant, réactif pour utilisation in vitro, logiciel,
matériau (3.12) ou autre article similaire ou associé, dont le fabricant prévoit qu’il soit utilisé, seul
ou en association, chez l’être humain pour une ou plusieurs des applications médicales particulières
suivantes:
— diagnostic, prévention, surveillance, traitement ou atténuation d’une maladie;
— diagnostic, surveillance, traitement, atténuation ou réparation d’une blessure;
— étude, remplacement, modification ou soutien de l’anatomie ou d’un processus physiologique;
— réanimation ou maintien en vie;
— maîtrise de la conception;
— désinfection des dispositifs médicaux;
— apport d’informations au moyen de l’examen in vitro d’échantillons issus du corps humain;
et dont l’action principale voulue dans ou sur le corps humain n’est pas obtenue par des moyens
pharmacologiques, immunologiques ou métaboliques, mais dont la fonction prévue peut être assistée
par de tels moyensLes dispositifs médicaux incluent les dispositifs dentaires
Note 1 à l'article: Les produits pouvant être considérés comme des dispositifs médicaux dans certaines
juridictions mais pas dans d’autres, comprennent les suivants:
— les substances de désinfection;
— les aides aux personnes handicapées;
— les dispositifs incorporant des tissus animaux et/ou humains;
— les dispositifs de fertilisation in vitro ou de technologies de reproduction assistée.
[SOURCE: GHTF/SG1/N071: 2012, 5.1, modifié pour clarifier l’inclusion des dispositifs dentaires]
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ISO 10993-1:2018(F)
3.15
nanomatériau
matériau (3.12) ayant une dimension externe à l’échelle nanométrique ou ayant une structure interne
ou une structure de surface à l’échelle nanométrique
[SOURCE: ISO/TR 10993-22:2017, 3.7, modifié — Les Notes à l’article ont été supprimées.]
3.16
sans contact
indique que le dispositif médical (3.14) ou le composant de dispositif médical n’entre pas en contact,
ni direct ni indirect, avec les tissus cellulaires
3.17
informations physiques et chimiques
connaissances relatives à la formulation, aux processus de fabrication, aux propriétés géométriques et
physiques et au type de contact avec le corps et d’utilisation clinique qui sont utilisées afin de déterminer
si oui ou non des essais supplémentaires de caractérisation biologique ou de matériau sont nécessaires
3.18
analyse du risque
utilisation des informations disponibles pour identifier les phénomènes dangereux et estimer le risque
[SOURCE: ISO 14971:2007, 2.17, modifiée — La Note a été supprimée.]
3.19
appréciation du risque
processus englobant une analyse du risque (3.18) et une évaluation du risque (3.20)
[SOURCE: ISO 14971:2007, 2.18]
3.20
évaluation du risque
processus de comparaison des risques estimés avec les critères de risque donnés afin de déterminer
l’acceptabilité du risque
[SOURCE: ISO 14971:2007, 2.21]
3.21
gestion du risque
application systématique des politiques de gestion, des procédures et des pratiques à des tâches
d’analyse, d’évaluation, de contrôle et de maîtrise des risques
[SOURCE: ISO 14971:2007, 2.22]
3.22
toxique
pouvant entraîner une réponse biologique négative
3.23
danger toxicologique
potentiel d’une substance chimique ou d’un matériau (3.12) à provoquer une réaction biologique
négative, tenant compte de la nature de la réaction et de la dose exigée pour la susciter
3.24
risque toxicologique
probabilité d’un degré spécifié de réaction négative se produisant en réponse à un niveau d’exposition
spécifié
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ISO 10993-1:2018(F)
3.25
seuil toxicologique
limite, par exemple valeur d’apport tolérable (AT), valeur d’exposition tolérable (ET), limite
autorisée (LA) ou seuil de préoccupation toxicologique (SPT) sous laquelle aucun effet indésirable n’est
attendu pour les paramètres biologiques concernés
3.26
contact transitoire
dispositif médical (3.14) ou composant de dispositif médical entrant en contact pour une durée très
brève avec un tissu de l’organisme
4 Principes généraux applicables à l’évaluation biologique des dispositifs
médicaux
4.1 L’évaluation biologique de tout matériau ou dispositif médical destiné à servir sur l’Homme doit
faire partie d’un plan structuré d’évaluation biologique au sein d’un processus de gestion du risque
conformément à l’ISO 14971:2007, Annexe I, ainsi que le montre la Figure 1 du présent document.
Ce processus de gestion du risque met en jeu l’identification des dangers biologiques, l’estimation
des risques biologiques associés et la détermination de leur acceptabilité. L’Annexe B propose des
recommandations concernant ce processus. L’évaluation biologique doit être planifiée, effectuée et
documentée par des personnes expérimentées et compétentes.
Il convient que le plan de gestion du risque identifie les aspects de l’évaluation biologique qui réclament
des compétences techniques particulières ainsi que la ou les personnes responsables de l’évaluat
...
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