ISO 10993-18:2020
(Main)Biological evaluation of medical devices — Part 18: Chemical characterization of medical device materials within a risk management process
Biological evaluation of medical devices — Part 18: Chemical characterization of medical device materials within a risk management process
This document specifies a framework for the identification, and if necessary, quantification of constituents of a medical device, allowing the identification of biological hazards and the estimation and control of biological risks from material constituents, using a generally stepwise approach to the chemical characterization which can include one or more of the following: — the identification of its materials of construction (medical device configuration); — the characterization of the materials of construction via the identification and quantification of their chemical constituents (material composition); — the characterization of the medical device for chemical substances that were introduced during manufacturing (e.g. mould release agents, process contaminants, sterilization residues); — the estimation (using laboratory extraction conditions) of the potential of the medical device, or its materials of construction, to release chemical substances under clinical use conditions (extractables); — the measurement of chemical substances released from a medical device under its clinical conditions of use (leachables). This document can also be used for chemical characterization (e.g. the identification and/or quantification) of degradation products. Information on other aspects of degradation assessment are covered in ISO 10993-9, ISO 10993-13, ISO 10993-14 and ISO 10993-15. The ISO 10993 series is applicable when the material or medical device has direct or indirect body contact (see ISO 10993-1 for categorization by nature of body contact). This document is intended for suppliers of materials and manufacturers of medical devices, to support a biological evaluation.
Évaluation biologique des dispositifs médicaux — Partie 18: Caractérisation chimique des matériaux des dispositifs médicaux au sein d'un processus de gestion du risque
Le présent document définit un cadre pour l'identification et, si nécessaire, la quantification des constituants d'un dispositif médical, qui permette l'identification des dangers biologiques ainsi que l'estimation et la maîtrise des risques biologiques liés aux constituants des matériaux, en utilisant une approche généralement progressive de la caractérisation chimique qui peut englober un ou plusieurs des éléments suivants: — l'identification de ses matériaux constitutifs (configuration du dispositif médical); — la caractérisation des matériaux constitutifs via l'identification et la quantification de leurs constituants chimiques (composition du matériau); — la caractérisation du dispositif médical concernant les substances chimiques introduites au cours de la fabrication (par exemple, agents de démoulage, contaminants du procédé, résidus de stérilisation); — l'estimation (dans les conditions d'extraction en laboratoire) du potentiel du dispositif médical, ou de ses matériaux constitutifs, à libérer des substances chimiques dans des conditions d'utilisation clinique (produits extractibles); — le dosage des substances chimiques libérées par un dispositif médical dans les conditions d'utilisation clinique qui lui sont propres (produits relargables). Le présent document peut également être utilisé pour la caractérisation chimique (par exemple, l'identification et/ou la quantification) des produits de dégradation. Les informations relatives aux autres aspects de l'appréciation de la dégradation sont fournies dans l'ISO 10993-9, ISO 10993-13, l'ISO 10993-14 et l'ISO 10993-15. La série ISO 10993 est applicable lorsque le matériau ou le dispositif médical est en contact direct ou indirect avec le corps (voir l'ISO 10993-1 pour une catégorisation suivant la nature du contact avec le corps du patient). Le présent document s'adresse aux fournisseurs de matériaux et aux fabricants de dispositifs médicaux, en vue d'étayer une évaluation biologique.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10993-18
Second edition
2020-01
Biological evaluation of medical
devices —
Part 18:
Chemical characterization of medical
device materials within a risk
management process
Évaluation biologique des dispositifs médicaux —
Partie 18: Caractérisation chimique des matériaux des dispositifs
médicaux au sein d'un processus de gestion du risque
Reference number
©
ISO 2020
© ISO 2020
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols and abbreviated terms . 6
5 Characterization procedure . 7
5.1 General . 7
5.2 Establish medical device configuration and material composition .10
5.2.1 General.10
5.2.2 Information gathering .11
5.2.3 Information generation .11
5.3 Assess material/chemical equivalence to a clinically established material or
medical device .12
5.4 Assess the hypothetical worst-case chemical release based on total exposure to
the medical device’s chemical constituents .13
5.4.1 Establish the hypothetical worst-case chemical release .13
5.4.2 Assess the hypothetical worst-case chemical release .13
5.5 Establish an analytical evaluation threshold .14
5.6 Estimate the chemical release; perform extraction study .14
5.7 Assess the estimated chemical release (extractables profile) .17
5.8 Determine the actual chemical release; perform leachables study .17
5.9 Assess the actual chemical release (leachables profile) .19
5.10 Exiting the chemical characterization process .19
6 Chemical characterization parameters and methods .19
6.1 General .19
6.2 Material composition .20
6.3 Extractables and leachables .22
6.4 Structural composition or configuration .24
6.5 Analytical methods .25
7 Reporting of the chemical characterization data .26
Annex A (informative) General principles of chemical characterization .27
Annex B (informative) Information sources for chemical characterization .31
Annex C (informative) Principles for establishing biological equivalence .35
Annex D (informative) Principles of sample extraction .38
Annex E (informative) Calculation and application of the analytical evaluation threshold (AET) .50
Annex F (informative) Qualification of analytical methods used for extractables/leachables .58
Annex G (informative) Reporting details for analytical methods and chemical data .61
Bibliography .64
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 of 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 second edition cancels and replaces the first edition (ISO 10993-18:2005), which has been
technically revised. The main changes compared to the previous edition are as follows:
— greater integration and harmonization with ISO 10993-1, ISO 10993-12, and ISO 10993-17;
— a revised and expanded chemical characterization process flowchart;
— a strengthened explanation that analytical testing is not necessarily required;
— added a number of definitions (e.g. medical device configuration, materials of construction, and
material composition);
— clarified testing approaches unique to chemical characterization (i.e. digestion and dissolution for
hazard identification);
— added discussion of considerations related to analytical method qualification;
— added informative annexes on general principles, vehicle extraction considerations, and the
analytical evaluation threshold (AET; concentration threshold below which extractables or
leachables identification is unneeded).
A list of all parts in the ISO 10993 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
iv © ISO 2020 – All rights reserved
Introduction
ISO 10993-1 serves as a framework in which to plan a biological evaluation which, as scientific knowledge
advances our understanding of the basic mechanisms of tissue responses, minimizes the number and
exposure of test animals. Preference is given to the assessment of chemical/physical properties and
testing with in vitro models in situations within a risk assessment process. These methods are used
when the results yield equally relevant information to that obtained from in vivo models.
The characterization procedure and its associated flowchart is based on the principles in ISO 10993-1;
specifically, that the biological evaluation and risk assessment process is most efficient and effective if
it is based on the minimum amount of acceptable and necessary chemical information that can establish
that a medical device presents an acceptable health risk.
ISO 10993-1:2018, 4.2 states that in the selection of materials to be used in medical device manufacture,
the first consideration shall be fitness for purpose with regard to characteristics and properties of the
material, which can include chemical, toxicological, physical, electrical, morphological and mechanical
properties. Furthermore, ISO 10993-1:2018, 6.1 states that gathering physical and chemical information
on the medical device or component is a crucial first step in the biological evaluation process and its
associated process of material characterization.
Lastly, ISO 10993-1:2018, and by reference ISO 14971, points out that a biological risk analysis depends
on what is known about the material formulation, what nonclinical and clinical safety and toxicological
data exist, and on the nature and duration of body contact with the medical device.
The requirements specified in this document are intended to yield the following information, which
will be of value in assessing the biological response to the materials as represented in the final product.
— The identities and quantities, as appropriate, of the materials of construction of the medical device
(device configuration).
— The identities and quantities, as appropriate, of the chemical constituents in each material of
construction (material composition).
— The identities and quantities, as appropriate, of chemical substances used in the medical device’s
manufacturing process, including processing aids and residues.
— The potential of the medical device and/or its materials of construction to release chemical substances
to which a potentially affected individual could be exposed to during clinical conditions of use.
The composition of the materials of construction is mainly established by the suppliers of these
materials. The composition can change during manufacture of a medical device. Other medical device
characteristics are chiefly established by component suppliers or device manufacturers to address
the performance and quality requirements to be met by the finished medical device as well as the
production, storage and distribution processes experienced by the medical device.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 10993-18:2020(E)
Biological evaluation of medical devices —
Part 18:
Chemical characterization of medical device materials
within a risk management process
1 Scope
This document specifies a framework for the identification, and if necessary, quantification of
constituents of a medical device, allowing the identification of biological hazards and the estimation
and control of biological risks from material constituents, using a generally stepwise approach to the
chemical characterization which can include one or more of
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 10993-18
Deuxième édition
2020-01
Évaluation biologique des dispositifs
médicaux —
Partie 18:
Caractérisation chimique des
matériaux des dispositifs médicaux
au sein d'un processus de gestion du
risque
Biological evaluation of medical devices —
Part 18: Chemical characterization of medical device materials within
a risk management process
Numéro de référence
©
ISO 2020
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être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .vi
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles et abréviations . 6
5 Mode opératoire de caractérisation . 7
5.1 Généralités . 7
5.2 Établir la configuration du dispositif médical et la composition des matériaux .11
5.2.1 Généralités .11
5.2.2 Collecte d'informations .12
5.2.3 Génération d'informations .12
5.3 Évaluer l'équivalence d’un matériau/constituant chimique par rapport à
un matériau ou un dispositif médical dont l'utilisation clinique est établie .13
5.4 Évaluer l'hypothèse de relargage chimique la plus défavorable fondée sur
l'exposition totale aux constituants chimiques du dispositif médical .14
5.4.1 Détermination de l'hypothèse de relargage chimique la plus défavorable .14
5.4.2 Évaluation de l'hypothèse de relargage chimique la plus défavorable .14
5.5 Déterminer un seuil d'évaluation analytique .15
5.6 Estimer le relargage chimique — Réalisation de l'étude d'extraction .15
5.7 Évaluer le relargage chimique estimé (profil des produits extractibles) .18
5.8 Déterminer le relargage chimique réel — Réalisation d'une étude sur les produits
relargables .18
5.9 Évaluer le relargage chimique réel — Profil des produits relargables .20
5.10 Sortir du processus de caractérisation chimique.20
6 Paramètres et méthodes de caractérisation chimique .20
6.1 Généralités .20
6.2 Composition des matériaux .21
6.3 Produits extractibles et relargables .22
6.4 Composition ou configuration structurelle .24
6.5 Méthodes analytiques .26
7 Établissement de rapports sur les données de caractérisation chimique .27
Annexe A (informative) Principes généraux de caractérisation chimique .29
Annexe B (informative) Sources d'information pour la caractérisation chimique .33
Annexe C (informative) Principes relatifs à l'établissement de l'équivalence biologique .37
Annexe D (informative) Principes d'extraction de l'échantillon .40
Annexe E (informative) Calcul et application du seuil d'évaluation analytique (AET) .54
Annexe F (informative) Qualification des méthodes analytiques utilisées pour
les substances extractibles/relargables .63
Annexe G (informative) Détails des rapports relatifs aux méthodes analytiques et
aux données chimiques .66
Bibliographie .69
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.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 194, Évaluation biologique et clinique
des dispositifs médicaux.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 10993-18:2005), qui a fait l'objet
d'une révision technique.
Les principales modifications par rapport à l'édition précédente sont les suivantes:
— une plus grande intégration et une meilleure harmonisation avec l'ISO 10993-1, l'ISO 10993-12, et
l'ISO 10993-17;
— un logigramme du processus de caractérisation chimique revu et élargi;
— une explication approfondie des raisons pour lesquelles les essais analytiques ne sont pas
nécessairement requis;
— l'ajout de plusieurs définitions (par exemple, configuration de dispositif médical, matériaux
constitutifs, composition du matériau);
— des méthodes d'essai clarifiées propres à la caractérisation chimique (c'est-à-dire, identification des
dangers liés à la digestion et à la dissolution);
f) l'ajout d'une discussion sur les considérations relatives à la qualification des méthodes analytiques;
g) l'ajout d'annexes informatives concernant les principes généraux, les considérations relatives à
l'extraction par solvant et le seuil d'évaluation analytique [AET (Analytic Évaluation Threshold);
seuil de concentration au-dessous duquel l'identification des produits extractibles et relargables
n'est pas nécessaire].
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Une liste de toutes les parties de la série ISO 10993 se trouve sur le site web de l'ISO.
Il convient que l'utilisateur adresse tout retour d'information ou toute question concernant le présent
document à l'organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l'adresse www .iso .org/ fr/ members .html.
Introduction
L’ISO 10993-1 sert de cadre à l'établissement d'une évaluation biologique qui, à mesure que les
connaissances scientifiques nous permettent de mieux comprendre les mécanismes de base des
réponses tissulaires, réduit le nombre et l'exposition des animaux d'essai. Dans les situations encadrées
par un processus d'évaluation des risques, on privilégiera l'évaluation des propriétés chimiques/
physiques et les essais par modèles in vitro. Ces méthodes sont utilisées lorsque les résultats fournissent
des informations aussi pertinentes que celles obtenues à partir de modèles in vivo.
La procédure de caractérisation et les logigrammes qui y sont associés s'appuient sur les principes
énoncés dans l'ISO 10993-1, à savoir que le processus d'évaluation biologique et d'évaluation des risques
est le plus efficient et le plus efficace s'il est fondé sur la quantité minimale d'informations chimiques
acceptables et nécessaires permettant d'établir qu'un dispositif médical présente un risque acceptable
pour la santé.
Le paragraphe 4.2 de l'ISO 10993-1:2018 établit que lors du choix des matériaux à utiliser pour la
fabrication des dispositifs médicaux, la première considération doit être l'adéquation à l'objectif, en
tenant compte des caractéristiques et des propriétés du matériau, notamment les propriétés chimiques,
toxicologiques, physiques, électriques, morphologiques et mécaniques. De plus, le paragraphe 6.1
de l'ISO 10993-1:2018 stipule que la collecte d’informations physiques et chimiques sur le dispositif
médical ou le composant représente une première étape cruciale du processus d’évaluation biologique
et du processus associé de caractérisation du matériau.
Pour finir, l’ISO 10993-1:2018 et, par référence, l’ISO 14971 soulignent qu'une analyse des risques
biologiques dépend de ce que l'on sait de la formulation du matériau, des données de sécurité
précliniques et cliniques et des données toxicologiques existantes, ainsi que de la nature et de la durée
du contact du dispositif médical avec le corps.
Les exigences spécifiées dans le présent document visent à regrouper les informations suivantes, utiles
pour prédire la réponse biologique aux matériaux tels que représentés dans le produit final:
— les identités et quantités, selon les besoins, des matériaux constitutifs du dispositif médical
(configuration du dispositif);
— les identités et quantités, selon les besoins, des constituants chimiques dans chaque matériau
constitutif (composition du matériau);
— les identités et quantités, selon les besoins, des substances chimiques utilisées dans le processus de
fabrication du dispositif médical, y compris les adjuvants et les résidus liés à la fabrication;
— le potentiel du dispositif médical et/ou de ses
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.