Cardiovascular implants — Cardiac valve prostheses — Part 2: Surgically implanted heart valve substitutes

This document is applicable to heart valve substitutes intended for implantation in human hearts, generally requiring cardiopulmonary bypass and generally with direct visualization. See Annex E for examples of surgical heart valve substitutes and their components. This document is applicable to both newly developed and modified surgical heart valve substitutes and to the accessory devices, packaging, and labelling required for their implantation and for determining the appropriate size of the surgical heart valve substitute to be implanted. This document establishes an approach for verifying/validating the design and manufacture of a surgical heart valve substitute through risk management. The selection of appropriate qualification tests and methods are derived from the risk assessment. The tests can include those to assess the physical, chemical, biological, and mechanical properties of surgical heart valve substitutes and of their materials and components. The tests can also include those for pre-clinical in vivo evaluation and clinical evaluation of the finished surgical heart valve substitute. This document defines operational conditions and performance requirements for surgical heart valve substitutes where adequate scientific and/or clinical evidence exists for their justification. For some heart valve substitutes (e.g. sutureless), the requirements of both this document and ISO 5840-3:2021 can be relevant and are considered as applicable to the specific device design and are based on the results of the risk analysis.

Implants cardiovasculaires — Prothèses valvulaires — Partie 2: Prothèse valvulaires implantées chirurgicalement

Le présent document s'applique aux prothèses valvulaires destinées à être implantées dans un cœur humain et nécessitant en général une circulation extra-corporelle et une visualisation directe. Voir des exemples de prothèses valvulaires implantées chirurgicalement et de leurs composants à l'Annexe E. Le présent document s'applique à la fois aux prothèses valvulaires chirurgicales récemment mises au point et aux prothèses valvulaires chirurgicales modifiées, ainsi qu'aux dispositifs auxiliaires, à l'emballage et à l'étiquetage exigés pour leur implantation. Il s'applique également à la détermination de la taille appropriée de la prothèse valvulaire chirurgicale à implanter. Le présent document établit une approche permettant de vérifier/valider la conception et la fabrication d'une prothèse valvulaire chirurgicale dans une optique de gestion du risque. La sélection des méthodes et des essais de qualification appropriés se fait à partir de l'appréciation du risque. Les essais peuvent être destinés à évaluer les propriétés physiques, chimiques, biologiques et mécaniques de prothèses valvulaires chirurgicales ainsi que celles de leurs matériaux et composants. Ces essais peuvent également englober les essais destinés à l'évaluation préclinique in vivo et à l'évaluation clinique des prothèses valvulaires chirurgicales à l'état fini. Le présent document définit les conditions de fonctionnement et les exigences de performance relatives aux prothèses valvulaires chirurgicales lorsqu'il existe une preuve scientifique et/ou clinique adéquate pour les justifier. Pour certaines prothèses valvulaires chirurgicales (par exemple, les prothèses sans suture), les exigences du présent document et de l'ISO 5840-3:2021 peuvent être pertinentes. Elles sont considérées comme applicables à la conception spécifique du dispositif, dans la mesure où elles s'appuient sur les résultats de l'analyse du risque.

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Publication Date
20-Jan-2021
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
21-Jan-2021
Completion Date
21-Jan-2021
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 5840-2
Redline version
compares Second edition to
First edition
Cardiovascular implants — Cardiac
valve prostheses —
Part 2:
Surgically implanted heart valve
substitutes
Implants cardiovasculaires — Prothèses valvulaires —
Partie 2: Prothèse valvulaires implantées chirurgicalement
Reference number
ISO 5840-2:redline:2021(E)
ISO 2021
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ISO 5840-2:redline:2021(E)
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Published in Switzerland
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---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 5840-2:redline:2021(E)
Contents Page

Foreword ..........................................................................................................................................................................................................................................v

Introduction ................................................................................................................................................................................................................................vi

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 2

4 Abbreviations........................................................................................................................................................................................................... 5

5 Fundamental requirements ...................................................................................................................................................................... 6

6 Device description .............................................................................................................................................................................................. 6

6.1 Intended use General .......................................................................................................................................................................... 6

6.2 Intended use .............................................................................................................................................................................................. 6

6.2 6.3 Design inputs ............................................................................................................................................................................................ 6

6.2.1 6.3.1 Operational specifications .................................................................................................................................. 6

6.2.2 6.3.2 Performance specifications................................................................................................................................ 7

6.2.3 6.3.3 Packaging, labelling, and sterilization ...................................................................................................... 7

6.3 6.4 Design outputs ........................................................................................................................................................................................ 8

6.3.1 General...................................................................................................................................................................................... 8

6.4 6.5 Design transfer (manufacturing qualification verification/validation) ................................................. 8

6.5 6.6 Risk management ................................................................................................................................................................................. 8

7 Design verification testing and analysis/design and validation ..........................................................................9

7.1 General requirements ....................................................................................................................................................................... 9

7.2 In vitro assessment .............................................................................................................................................................................. 9

7.2.1 General...................................................................................................................................................................................... 9

7.2.1 7.2.2 Test conditions, sample selection, and reporting requirements ....................................... 9

7.2.2 7.2.3 Material property assessment ......................................................................................................................10

7.2.3 7.2.4 Hydrodynamic performance assessment ...........................................................................................11

7.2.4 7.2.5 Structural performance assessment .......................................................................................................13

7.2.5 Device MRI safety .........................................................................................................................................................15

7.2.6 Additional implant design evaluation requirements Design- or procedure-

specific testing ................................................................................................................................................................15

7.2.7 Design specific testing Device MRI compatibility .............................................................................15

7.2.8 Simulated use...................................................................................................................................................................15

7.2.9 Human factors/usability assessment .........................................................................................................15

7.2.10 Implant thrombogenic and haemolytic potential assessment ..............................................15

7.3 Preclinical in vivo evaluation ....................................................................................................................................................16

7.3.1 General...................................................................................................................................................................................16

7.3.1 7.3.2 Overall requirements ...........................................................................................................................................16

7.3.2 7.3.3 Methods ...........................................................................................................................................................................17

7.3.3 7.3.4 Test report .....................................................................................................................................................................18

7.4 Clinical investigation investigations ...................................................................................................................................19

7.4.1 General...................................................................................................................................................................................19

7.4.1 7.4.2 General Study considerations ........................................................................................................................20

7.4.2 7.4.3 Statistical considerations Study endpoints ........................................................................................22

7.4.4 Ethical considerations ..............................................................................................................................................22

7.4.3 7.4.5 Pivotal studies: Distribution of subjects and investigators .................................................23

7.4.4 Sample size ........................................................................................................................................................................24

7.4.5 Entry criteria ....................................................................................................................................................................24

7.4.6 Duration of the study Statistical considerations including sample size and

duration ................................................................................................................................................................................24

7.4.7 Patient selection criteria ........................................................................................................................................25

7.4.8 Valve thrombosis prevention .............................................................................................................................26

7.4.7 7.4.9 Clinical data requirements ..............................................................................................................................26

7.4.8 Clinical investigation report ................................................................................................................................31

© ISO 2021 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 5840-2:redline:2021(E)

Annex A (informative) Heart valve substitute hazards, associated failure modes, and

evaluation methods Surgical heart valve substitute hazard analysis example .................................33

Annex B (informative) In vitro procedures for testing unstented or similar valves in

compliant chambers ......................................................................................................................................................................................37

Annex C (informative) Preclinical in vivo evaluation .......................................................................................................................39

Annex D (informative) Description of the surgical heart valve substitute and system.................................42

Annex E (informative) Examples of components of some surgical heart valve substitutes

and systems .............................................................................................................................................................................................................44

Annex F (informative) Guidelines for verification of hydrodynamic performance —

Pulsatile flow testing .....................................................................................................................................................................................51

Annex G (informative) Durability testing .....................................................................................................................................................59

Annex H G (informative) Examples of design specific testing ..................................................................................................61

Annex I H (informative) Fatigue assessment ..............................................................................................................................................63

Annex J I (normative) Methods of evaluating clinical data against objective performance

criteria ..........................................................................................................................................................................................................................70

Annex J (normative) Adverse event classification during clinical investigation .................................................72

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................77

iv © ISO 2021 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 5840-2:redline:2021(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/ directiveswww .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/ patentswww .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 theof 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

WTOWorld Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the

following URL: , see Foreword - Supplementary informationwww .iso .org/ iso/ foreword .html.

The committee responsible for this document isThis document was prepared by Technical Committee

ISO/TC 150, Implants for surgery, Subcommittee SC 2, Cardiovascular implants and extracorporeal

systems., in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee

CEN/TC 285, Non-active surgical implants, in accordance with the Agreement on technical cooperation

between ISO and CEN (Vienna Agreement).

This firstsecond edition of ISO 5840-2, together with ISO 5840-1 and cancels and replaces the first

edition (ISO 5840-32:2015, cancels and replaces ISO 5840:2005), which has been technically revised.

The main changes compared to the previous edition are as follows: the engineering and clinical

requirements in the ISO 5840 series consists of the following parts, under the general title Cardiovascular

implants — Cardiac valve prostheses:h ave been updated to current specifications and integrated and

harmonized across all of its parts.
— Part 1: General requirements
— Part 2: Surgically implanted heart valve substitutes
— Part 3: Heart valve substitutes implanted by transcatheter techniques
A list of all parts in the ISO 5840 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.
© ISO 2021 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 5840-2:redline:2021(E)
Introduction

This part of ISO 5840document has been prepared for surgical heart valve substitutes with emphasis

on specifying types ofproviding guidance for in vitro testing, preclinical in vivo and clinical evaluations,

reporting of all in vitro, preclinical in vivo, and clinical evaluations and labelling and packaging of the

device. This process is intended to clarify the required procedures prior to market release and to enable

prompt identification and management of any subsequent issues.

This part of ISO 5840document is to be used in conjunction with ISO 5840-1 and ISO 5840-3.

vi © ISO 2021 – All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 5840-2:redline:2021(E)
Cardiovascular implants — Cardiac valve prostheses —
Part 2:
Surgically implanted heart valve substitutes
1 Scope

This part of ISO 5840document is applicable to heart valve substitutes intended for implantation in

human hearts, generally requiring cardiopulmonary bypass and generally with direct visualization.

See Annex E for examples of surgical heart valve substitutes and their components.

This part of ISO 5840document is applicable to both newly developed and modified surgical heart

valve substitutes and to the accessoriesaccessory devices, packaging, and labelling required for their

implantation and for determining the appropriate size of the surgical heart valve substitute to be

implanted.

This part of ISO 5840 outlinesdocument establishes an approach for qualifyingverifying/validating the

design and manufacture of a surgical heart valve substitute through risk management. The selection of

appropriate qualification tests and methods are derived from the risk assessment. The tests can include

those to assess the physical, chemical, biological, and mechanical properties of surgical heart valve

substitutes and of their materials and components. The tests can also include those for pre-clinical in

vivo evaluation and clinical evaluation of the finished surgical heart valve substitute.

This part of ISO 5840 definesdocument defines operational conditions and performance requirements

for surgical heart valve substitutes where adequate scientific and/or clinical evidence exists for their

justification.

For novel surgicalsome heart valve substitutes (e.g. sutureless), the requirements of both this

International Standarddocument and ISO 5840-3:2021 mightcan be relevant and shall beare considered

as applicable to the specific device design and shall beare based on the results of the risk analysis.

This part of ISO 5840 excludes heart valve substitutes designed for implantation in artificial hearts or

heart assist devices.
This part of ISO 5840 excludes homografts.
2 Normative references

The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are

indispensable for its application 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 5840-1:2015 2021, Cardiovascular implants and extracorporeal systems  — Cardiac valve prostheses —

Part 1: General requirements

ISO 10993-1 5840-3, Biological evaluation of medical devices Cardiovascular implants — Cardiac valve

prostheses — Part 1: Evaluation and testing within a risk management process 3: Heart valve substitutes

implanted by transcatheter techniques

ISO 10993-2, Biological evaluation of medical devices — Part 2: Animal welfare requirements

ISO 14155, Clinical investigation of medical devices for human subjects — Good clinical practice

ISO 14630, Non-active surgical implants — General requirements
© ISO 2021 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 5840-2:redline:2021(E)
ISO 14971, Medical devices — Application of risk management to medical devices

ISO 16061, Instrumentation for use in association with non-active surgical implants –  — General

requirements

ISO/IEC 17025:2005, General requirements for the competence of testing and calibration laboratories

ISO 22442 (all parts), Medical devices utilizing animal tissues and their derivatives

ASTM F2052, Standard Test Method for Measurement of Magnetically Induced Displacement Force on

Medical Devices in the Magnetic Resonance Environment

ASTM F2119, Standard Test Method for Evaluation of MR Image Artifacts from Passive Implants

ASTM F2182, Standard Test Method for Measurement of Radio Frequency Induced Heating On or Near

Passive Implants During Magnetic Resonance Imaging

ASTM F2213, Standard Test Method for Measurement of Magnetically Induced Torque on Medical Devices

in the Magnetic Resonance Environment

ASTM F2503, Standard Practice for Marking Medical Devices and Other Items for Safety in the Magnetic

Resonance Environment
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the following terms and definitions given in ISO 5840-1:2021 and

the following apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
3.1
cycle rate acute assessment

number of complete cycles per unit of time, usually expressed as cycles per minute (cycles/min) intra-

procedural and immediate post-procedural results used to assess in vivo safety and performance

Note 1 to entry: All animals entered into acute short-term assessment shall remain under general anaesthesia for

the duration of the study.
3.2
chronic assessment

long-term results following the procedure used to assess chronic in vivo safety and performance after

the animal has recovered from anaesthesia

Note 1 to entry: The endpoints and durations of these studies should be determined by risk analysis.

3.3
component-joining material

material such as a suture, adhesive, or welding compound used to assemble the components of a heart

valve system
[SOURCE: ISO 5840-1:2021, 3.31]
3.4
external sewing ring diameter
ESRD
outside diameter in millimetres of the sewing ring at the largest point
2 © ISO 2021 – All rights reserved
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 5840-2:redline:2021(E)
Note 1 to entry: See Figure 1.
Note 2 to entry: See also 3.5, 3.7 and 3.8.
3.2 3.5
prosthesis minimum internal orifice  diameter

numerical indication of the minimum diameter within a fully assembled

flexible surgical heart valve substitute through which blood flows and which is measured with a

standard validated procedure, taking the entire flow channel into consideration
Note 1 to entry: See Figure 1.
Note 2 to entry: See also 3.2 and 3.4.
3.6
prosthesis minimum internal diameter

measurement of the prosthesis minimum internal housing diameter

Note 1 to entry: See Figure 1.
Note 2 to entry: See also 3.2 and 3.4.
3.3 3.7
intra-annular sewing ring

sewing ring designed to secure the surgical heart valve wholly or mostly wholly or partially within the

patient’s tissue  annulus
Note 1 to entry: See Figure 1.
Note 2 to entry: See also 3.2 3.4, 3.10 3.5 and 3.12 3.8.
© ISO 2021 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 5840-2:redline:2021(E)
a) Aortic/pulmonic b) Aortic/pulmonic c) Mitral/tricuspid
intra-annular supra-annular intra-annular
Key
1 prosthesis minimum internal orifice  diameter
2 tissue patient annulus diameter
3 external sewing ring diameter

Figure 1 — Designation of dimensions of surgical heart valve substitute sewing ring

configurations
3.4
major bleeding

any episode of major internal or external bleeding that causes death, hospitalization, or permanent

injury (e.g. vision loss) or necessitates transfusion
3.5
major paravalvular leak

paravalvular leakage leading to death or re-intervention, or causing heart failure requiring additional

medication, or causing moderate or severe regurgitation or prosthesis 'rocking' on investigation even

in the apparent absence of symptoms, or causing hemolytic anemia
3.6
nonstructural valve dysfunction

abnormality extrinsic to the heart valve substitute that results in stenosis, regurgitation, and/or

haemolytic anemia
3.7
prosthetic valve endocarditis

any infection involving a valve in which an operation has been performed, based on reoperation,

autopsy or the Duke Criteria for Endocarditis
Note 1 to entry: See Reference [16].
3.8
structural valve deterioration

change in the function of a heart valve substitute resulting from an intrinsic abnormality that causes

stenosis or regurgitation

Note 1 to entry: This definition excludes infection or thrombosis of the heart valve substitute. It includes intrinsic

changes such as wear, fatigue failure, stress fracture, occluder escape, suture line disruption of components of

the prosthesis, calcification, cavitation erosion, leaflet tear, and stent creep.

3.9
support structure
component of a heart valve substitute that houses the occluder(s)
EXAMPLE Stent, frame, housing.
4 © ISO 2021 – All rights reserved
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 5840-2:redline:2021(E)
3.10 3.8
supra-annular sewing ring annulus

sewing ring designed to secure the valve region wholly above the patient’s tissue  annulus

Note 1 to entry: See Figure 1.
Note 2 to entry: See also 3.4, 3.5, and 3.7.
3.11
thromboembolism

any embolic event that occurs in the absence of infection after the immediate perioperative period and

may be manifested by a neurological event or a noncerebral embolic event
3.12 3.9
tissue patient annulus diameter
TAD PAD

diameter in millimetres of the smallest flow area within the patient’s valve annulus

Note 1 to entry: See Figure 1.
3.13 3.10
valve size
designated valve size

manufacturer's designation of a surgical heart valve substitute which indicates the tissue annulus

diameter (TAD in millimetres) of the patient into whom the surgical heart valve substitute is intended

to be implanted (i.e. TAD = designated valve size) intended patient annulus diameter

Note 1 to entry: The valve size is equivalent to the PAD (3.9).

Note 12 to entry: This takes into consideration the manufacturer's recommended implant position relative to the

annulus and the suture technique.
3.14
valve thrombosis

any thrombus not caused by infection attached to or near an operated valve that occluded part of the

blood flow path, interferes with valve function, or is sufficiently large to warrant treatment

Note 1 to entry: See Reference [14].
4 Abbreviations
For the purposes of this document, the following abbreviations apply.
EOA Effective Orifice Area
CFD Computational Fluid Dynamics
FEA Finite Element Analysis
IFU Instructions For Use
OPC Objective Performance Criteria
AE adverse event
CIP clinical investigation plan
CRF case report form
CT computed tomography
© ISO 2021 – All rights reserved 5
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 5840-2:redline:2021(E)
EOA effective orifice area
FEA finite element analysis
IFU instructions for use
LVOT left ventricular outflow tract
MRI magnetic resonance imaging
OPC objective performance criteria
PMCF post-market clinical follow-up
PVL paravalvular leak
RMS root mean square
SAE serious adverse event
TEE transoesophageal echo
TTE transthoracic echo
5 Fundamental requirements

The manufacturer shall determine, at all stages of the product life cycle, the acceptability of the product

for clinical useRefer to ISO 5840-1:2021, Clause 5.
6 Device description
6.1 Intended use General

The manufacturer shall identify the physiological condition(s) to be treated, the intended patient

population, potential adverse events, and intended claimsRefer to ISO 5840-1:2021, 6.1.

6.2 Intended use
Refer to ISO 5840-1:2021, 6.2.
6.2 6.3 Design inputs
6.2.1 6.3.1 Operational specifications

The manufacturer shall define the operational specifications for the device, including the principles

of operation, expected device lifetime, shelf life, shipping/storage limits, and the physiological

environment in which it is intended to function. The manufacturer shall carefully define all relevant

dimensional parameters that will be required to accurately select the size of device to be implanted.

Refer to ISO 5
...

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 5840-2
Second edition
2021-01
Cardiovascular implants — Cardiac
valve prostheses —
Part 2:
Surgically implanted heart valve
substitutes
Implants cardiovasculaires — Prothèses valvulaires —
Partie 2: Prothèse valvulaires implantées chirurgicalement
Reference number
ISO 5840-2:2021(E)
ISO 2021
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 5840-2:2021(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2021

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ii © ISO 2021 – All rights reserved
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Contents Page

Foreword ..........................................................................................................................................................................................................................................v

Introduction ................................................................................................................................................................................................................................vi

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 Abbreviations........................................................................................................................................................................................................... 3

5 Fundamental requirements ...................................................................................................................................................................... 4

6 Device description .............................................................................................................................................................................................. 4

6.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 4

6.2 Intended use .............................................................................................................................................................................................. 4

6.3 Design inputs ............................................................................................................................................................................................ 4

6.3.1 Operational specifications ....................................................................................................................................... 4

6.3.2 Performance specifications .................................................................................................................................... 4

6.3.3 Packaging, labelling, and sterilization ........................................................................................................... 5

6.4 Design outputs ........................................................................................................................................................................................ 5

6.5 Design transfer (manufacturing verification/validation) .................................................................................. 5

6.6 Risk management ................................................................................................................................................................................. 6

7 Design verification and validation ..................................................................................................................................................... 6

7.1 General requirements ....................................................................................................................................................................... 6

7.2 In vitro assessment ............................................................................................................................................................................ 6

7.2.1 General...................................................................................................................................................................................... 6

7.2.2 Test conditions, sample selection, and reporting requirements ............................................ 6

7.2.3 Material property assessment ............................................................................................................................. 6

7.2.4 Hydrodynamic performance assessment ................................................................................................... 6

7.2.5 Structural performance assessment ............................................................................................................... 7

7.2.6 Design- or procedure-specific testing............................................................................................................ 8

7.2.7 Device MRI compatibility ......................................................................................................................................... 8

7.2.8 Simulated use...................................................................................................................................................................... 8

7.2.9 Human factors/usability assessment ............................................................................................................ 8

7.2.10 Implant thrombogenic and haemolytic potential assessment ................................................. 8

7.3 Preclinical in vivo evaluation ..................................................................................................................................................... 8

7.3.1 General...................................................................................................................................................................................... 8

7.3.2 Overall requirements ................................................................................................................................................... 8

7.3.3 Methods ................................................................................................................................................................................... 9

7.3.4 Test report ..........................................................................................................................................................................10

7.4 Clinical investigations ....................................................................................................................................................................11

7.4.1 General...................................................................................................................................................................................11

7.4.2 Study considerations .................................................................................................................................................12

7.4.3 Study endpoints .............................................................................................................................................................13

7.4.4 Ethical considerations ..............................................................................................................................................14

7.4.5 Pivotal studies: Distribution of subjects and investigators ......................................................14

7.4.6 Statistical considerations including sample size and duration ............................................15

7.4.7 Patient selection criteria ........................................................................................................................................16

7.4.8 Valve thrombosis prevention .............................................................................................................................17

7.4.9 Clinical data requirements ...................................................................................................................................17

Annex A (informative) Surgical heart valve substitute hazard analysis example ...............................................22

Annex B (informative) In vitro procedures for testing unstented or similar valves in

compliant chambers ......................................................................................................................................................................................24

Annex C (informative) Preclinical in vivo evaluation .......................................................................................................................26

Annex D (informative) Description of the surgical heart valve substitute and system.................................29

© ISO 2021 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 5840-2:2021(E)

Annex E (informative) Examples of components of some surgical heart valve substitutes

and systems .............................................................................................................................................................................................................31

Annex F (informative) Guidelines for verification of hydrodynamic performance —

Pulsatile flow testing .....................................................................................................................................................................................37

Annex G (informative) Examples of design specific testing .......................................................................................................41

Annex H (informative) Fatigue assessment ................................................................................................................................................43

Annex I (normative) Methods of evaluating clinical data against objective performance criteria ..45

Annex J (normative) Adverse event classification during clinical investigation .................................................46

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................51

iv © ISO 2021 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 5840-2:2021(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 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 www .iso .org/

iso/ foreword .html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 150, Implants for surgery, Subcommittee

SC 2, Cardiovascular implants and extracorporeal systems, in collaboration with the European Committee

for Standardization (CEN) Technical Committee CEN/TC 285, Non-active surgical implants, in accordance

with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 5840-2:2015), which has been technically

revised.

The main changes compared to the previous edition are as follows: the engineering and clinical

requirements in the ISO 5840 series have been updated to current specifications and integrated and

harmonized across all of its parts.
A list of all parts in the ISO 5840 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.
© ISO 2021 – All rights reserved v
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ISO 5840-2:2021(E)
Introduction

This document has been prepared for surgical heart valve substitutes with emphasis on providing

guidance for in vitro testing, preclinical in vivo and clinical evaluations, reporting of all in vitro,

preclinical in vivo, and clinical evaluations and labelling and packaging of the device. This process is

intended to clarify the required procedures prior to market release and to enable prompt identification

and management of any subsequent issues.
This document is used in conjunction with ISO 5840-1 and ISO 5840-3.
vi © ISO 2021 – All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 5840-2:2021(E)
Cardiovascular implants — Cardiac valve prostheses —
Part 2:
Surgically implanted heart valve substitutes
1 Scope

This document is applicable to heart valve substitutes intended for implantation in human hearts,

generally requiring cardiopulmonary bypass and generally with direct visualization. See Annex E for

examples of surgical heart valve substitutes and their components.

This document is applicable to both newly developed and modified surgical heart valve substitutes and

to the accessory devices, packaging, and labelling required for their implantation and for determining

the appropriate size of the surgical heart valve substitute to be implanted.

This document establishes an approach for verifying/validating the design and manufacture of a

surgical heart valve substitute through risk management. The selection of appropriate qualification

tests and methods are derived from the risk assessment. The tests can include those to assess the

physical, chemical, biological, and mechanical properties of surgical heart valve substitutes and of

their materials and components. The tests can also include those for pre-clinical in vivo evaluation and

clinical evaluation of the finished surgical heart valve substitute.

This document defines operational conditions and performance requirements for surgical heart valve

substitutes where adequate scientific and/or clinical evidence exists for their justification.

For some heart valve substitutes (e.g. sutureless), the requirements of both this document and

ISO 5840-3:2021 can be relevant and are considered as applicable to the specific device design and are

based on the results of the risk analysis.
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 5840-1:2021, Cardiovascular implants — Cardiac valve prostheses — Part 1: General requirements

ISO 5840-3, Cardiovascular implants — Cardiac valve prostheses — Part 3: Heart valve substitutes

implanted by transcatheter techniques

ISO 10993-2, Biological evaluation of medical devices — Part 2: Animal welfare requirements

ISO 14155, Clinical investigation of medical devices for human subjects — Good clinical practice

ISO 14630, Non-active surgical implants — General requirements

ISO 16061, Instrumentation for use in association with non-active surgical implants — General requirements

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 5840-1:2021 and the

following apply.
© ISO 2021 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 5840-2:2021(E)

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
3.1
acute assessment

intra-procedural and immediate post-procedural results used to assess in vivo safety and performance

Note 1 to entry: All animals entered into acute short-term assessment shall remain under general anaesthesia for

the duration of the study.
3.2
chronic assessment

long-term results following the procedure used to assess chronic in vivo safety and performance after

the animal has recovered from anaesthesia

Note 1 to entry: The endpoints and durations of these studies should be determined by risk analysis.

3.3
component-joining material

material such as a suture, adhesive, or welding compound used to assemble the components of a heart

valve system
[SOURCE: ISO 5840-1:2021, 3.31]
3.4
external sewing ring diameter
ESRD
outside diameter in millimetres of the sewing ring at the largest point
Note 1 to entry: See Figure 1.
Note 2 to entry: See also 3.5, 3.7 and 3.8.
3.5
prosthesis minimum internal diameter

numerical indication of the minimum diameter within a fully assembled

flexible surgical heart valve substitute and which is measured with a standard validated procedure,

taking the entire flow channel into consideration
Note 1 to entry: See Figure 1.
Note 2 to entry: See also 3.2 and 3.4.
3.6
prosthesis minimum internal diameter

measurement of the prosthesis minimum internal housing diameter

Note 1 to entry: See Figure 1.
Note 2 to entry: See also 3.2 and 3.4.
3.7
intra-annular
wholly or partially within the patient’s annulus
Note 1 to entry: See Figure 1.
Note 2 to entry: See also 3.4, 3.5 and 3.8.
2 © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 5840-2:2021(E)
a) Aortic/pulmonic b) Aortic/pulmonic c) Mitral/tricuspid
intra-annular supra-annular intra-annular
Key
1 prosthesis minimum internal diameter
2 patient annulus diameter
3 external sewing ring diameter

Figure 1 — Designation of dimensions of surgical heart valve substitute sewing ring

configurations
3.8
supra-annulus
region wholly above the patient’s annulus
Note 1 to entry: See Figure 1.
Note 2 to entry: See also 3.4, 3.5, and 3.7.
3.9
patient annulus diameter
PAD

diameter in millimetres of the smallest flow area within the patient’s valve annulus

Note 1 to entry: See Figure 1.
3.10
valve size
designated valve size

manufacturer's designation of a surgical heart valve substitute which indicates the intended patient

annulus diameter
Note 1 to entry: The valve size is equivalent to the PAD (3.9).

Note 2 to entry: This takes into consideration the manufacturer's recommended implant position relative to the

annulus and the suture technique.
4 Abbreviations
For the purposes of this document, the following abbreviations apply.
AE adverse event
CIP clinical investigation plan
CRF case report form
© ISO 2021 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 5840-2:2021(E)
CT computed tomography
EOA effective orifice area
FEA finite element analysis
IFU instructions for use
LVOT left ventricular outflow tract
MRI magnetic resonance imaging
OPC objective performance criteria
PMCF post-market clinical follow-up
PVL paravalvular leak
RMS root mean square
SAE serious adverse event
TEE transoesophageal echo
TTE transthoracic echo
5 Fundamental requirements
Refer to ISO 5840-1:2021, Clause 5.
6 Device description
6.1 General
Refer to ISO 5840-1:2021, 6.1.
6.2 Intended use
Refer to ISO 5840-1:2021, 6.2.
6.3 Design inputs
6.3.1 Operational specifications
Refer to ISO 5840-1:2021, 6.3.1.
6.3.2 Performance specifications
6.3.2.1 General
Refer to ISO 5840-1:2021, 6.1 for general requirements.
6.3.2.2 Surgical heart valve substitute minimum performance requirements

Surgical heart valves shall meet the following minimum performance specifications:

— allow forward flow with acceptably small mean pressure difference;
4 © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 5840-2:2021(E)
— prevent retrograde flow with acceptably small regurgitation;
— resist embolization;
— avoid haemolysis;
— resist thrombus formation;
— be biocompatible;
— be compatible with in vivo diagnostic techniques;
— be deliverable and implantable in the target population;
— be able to ensure effective fixation within the target implant site;
— have an acceptable noise level;
— have reproducible function;

— maintain structural and functional integrity during the expected lifetime of the device;

— maintain its functionality and sterility for a reasonable shelf life prior to implantation.

6.3.2.3 Accessories

The requirements of ISO 16061 for instruments used with surgical implants shall apply. Surgical heart

valve accessories shall mitigate the risk of the valve being inadvertently implanted upside down.

Examples of surgical valve accessories, including sizing tools and valve handles, are shown in Annex E.

6.3.2.4 Implant procedure
Refer to ISO 5840-1:2021, 6.3.3.
6.3.3 Packaging, labelling, and sterilization
Refer to ISO 5840-1:2021, 6.3.4.

In addition to the items specified in ISO 5840-1:2021, C.1.3, outer container labelling for the valve

implant shall include in diagrammatic and/or tabular form the following items:
— intended valve to be replaced;
— intended position in relation to the annulus;
— inflow internal orifice diameter;
— prosthesis minimum internal diameter;
— external sewing ring diameter (ESRD).

Annex D contains a list of terms that may be used in describing various valve models.

6.4 Design outputs
Refer to ISO 5840-1:2021, 6.4.
6.5 Design transfer (manufacturing verification/validation)
Refer to ISO 5840-1:2021, 6.5.
© ISO 2021 – All rights reserved 5
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ISO 5840-2:2021(E)
6.6 Risk management
Refer to ISO 5840-1:2021, 6.6.

Annex A contains a list of potential hazards specific to surgical heart valve substitutes that can serve as

the basis for a risk analysis.
7 Design verification and validation
7.1 General requirements

In vitro assessment shall be used to mitigate the risks identified in the risk analysis. General

requirements that are applicable to all heart valve systems are provided in ISO 5840-1:2021, 7.1.

Specific considerations for surgical heart valve substitutes are provided in this document.

7.2 In vitro assessment
7.2.1 General
Refer to ISO 5840-1:2021, 7.2.1.
7.2.2 Test conditions, sample selection, and reporting requirements
Refer to ISO 5840-1:2021, 7.2.2.
7.2.3 Material property assessment
Refer to ISO 5840-1:2021, 7.2.3.
7.2.4 Hydrodynamic performance assessment

Hydrodynamic testing shall be performed to provide information on the fluid dynamic performance

of the surgical heart valve substitute. ISO 5840-1:2021, Annex I provides guidelines for conducting

and reporting steady hydrodynamic tests. Guidelines for conducting and reporting of pulsatile

hydrodynamic tests are provided in Annex F. For pulsatile flow testing, the performance of the

pulse duplicator shall be characterized. Refer to F.2.2.2 for guidelines related to pulse duplicator

characterization. The measurement accuracy and repeatability of the test system(s) shall be evaluated

and documented. The hydrodynamic waveforms produced by the pulse duplicator shall reasonably

simulate physiological conditions. Representative waveforms used to generate hydrodynamic test

results shall be documented in the test report. Reference [11] provides characteristics of reasonable

aortic and mitral waveforms.

Tests shall be carried out on at least three surgical heart valve substitutes of each size and on at least

one reference valve of each of the smallest, largest, and an intermediate size. A larger sample size

may be required to ensure adequate representation of the expected variability in the manufacture of

devices.

The in vitro test results shall meet or exceed the minimum performance requirements provided in

Table 1 and Table 2, which are given as a function of valve size. The minimum performance requirements

correspond to the following nominal pulsatile-flow conditions: beat rate = 70 cycles/min, simulated

cardiac output = 5,0 l/min, and systolic duration = 35 %, at normotensive pressure conditions, as

specified in ISO 5840-1:2021, Table 3 or Table 4. These pulsatile flow conditions are based on a healthy

normal adult and might not be applicable for paediatric device evaluation (see ISO 5840-1:2021,

Annex E for paediatric parameters). The minimum performance requirements are based on values in

the published scientific literature. The values in Table 1 and Table 2 are applicable to new or modified

heart valve substitutes which have not been clinically proven or evaluated under previous versions of

the ISO 5840 series.
6 © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 5840-2:2021(E)

For pulmonary and tricuspid heart valve substitutes and paediatric devices, minimum performance

requirements are not provided; however, the manufacturer shall justify the acceptability of

hydrodynamic performance of the devices.

Additional hydrodynamic characterization testing shall be conducted over a range of test conditions

as described in Annex F, F.2.3.2 and F.2.3.3. This testing is for characterization purposes only without

corresponding minimum performance requirements.
Table 1 — Minimum device performance requirements, aortic
Valve size
Parameter
17 19 21 23 25 27 29 31
EOA (cm ) greater than or equal to 0,70 0,85 1,05 1,25 1,45 1,70 1,95 2,25
Total regurgitant fraction (% of forward
10 10 10 10 15 15 20 20
flow volume) less than or equal to
Table 2 — Minimum device performance requirements, mitral
Valve size
Parameter
23 25 27 29 31 33
EOA (cm ) greater than or equal to 1,05 1,25 1,45 1,65 1,90 2,15
Total regurgitant fraction (% of forward
15 15 15 20 20 20
flow volume) less than or equal to

The total regurgitant fraction shall include closing volume and leakage volume (see ISO 5840-1:2021,

Figure 2). For traditional surgical valve designs with a sewing ring, the ring fabric may be sealed to

prevent paravalvular leakage during testing. For novel surgical valve designs without a sewing ring

(e.g. sutureless), sealing shall be justified and paravalvular leakage volume shall be included in the

leakage volume.
7.2.5 Structural performance assessment
7.2.5.1 General

An assessment of the ability of the surgical heart valve substitute to withstand the loads and/or

deformations to which it will be subjected shall be performed in order to evaluate the risks associated

with potential structural failure modes.
7.2.5.2 Implant durability assessment
The requirements of ISO 5840-1 shall apply.
7.2.5.3 Device structural component fatigue assessment
The requirements of Annex H and of ISO 5840-1 shall apply.
7.2.5.4 Component corrosion assessment
The requirements of ISO 5840-1 shall apply.
7.2.5.5 Cavitation (rigid valves)

An assessment of the potential for cavitation as indicated by the formation of vapor bubbles during

valve closure shall be considered for rigid valves. Assessment of cavitation damage shall be performed

by a detailed examination of study valves used in the preclinical in vivo study and in the simulated long-

© ISO 2021 – All rights reserved 7
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 5840-2:2021(E)

term in vitro study (i.e. durability assessment). The in vitro cavitation assessment shall be perfo

...

NORME ISO
INTERNATIONALE 5840-2
Redline version
compare la Deuxième édition
à la Première édition
Implants cardiovasculaires —
Prothèses valvulaires —
Partie 2:
Prothèse valvulaires implantées
chirurgicalement
Cardiovascular implants — Cardiac valve prostheses —
Part 2: Surgically implanted heart valve substitutes
Numéro de référence
ISO 5840-2:redline:2021(F)
ISO 2021
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 5840-2:redline:2021(F)
IMPORTANT
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Exemple de texte 1 — Texte ayant été ajouté (en vert)
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Exemple de texte 2
— Figure graphique ayant été ajoutée
— Figure graphique ayant été supprimée

1.x ... — Si des modifications ont été apportées à un article/paragraphe, l’arti-

cle/le paragraphe est mis en évidence en jaune dans le Sommaire
AVERTISSEMENT

Cette version marquée met en évidence les principales modifications dans la présente

édition du document comparée à l’édition précédente. Elle ne reflète pas les détails (par

exemple les changements de ponctuation).

Cette version marquée ne constitue pas le document ISO officiel et n’est pas destinée à être

utilisée à des fins de mise en œuvre.
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Publié en Suisse
ii © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 5840-2:redline:2021(F)
Sommaire Page

Avant-propos ................................................................................................................................................................................................................................v

Introduction ................................................................................................................................................................................................................................vi

1 Domaine d'application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 2

4 Abréviations .............................................................................................................................................................................................................. 5

5 Exigences fondamentales ............................................................................................................................................................................ 6

6 Description du dispositif.............................................................................................................................................................................. 6

6.1 Utilisation prévue Généralités .................................................................................................................................................... 6

6.2 Utilisation prévue ................................................................................................................................................................................. 6

6.2 6.3 Données de conception .................................................................................................................................................................... 6

6.2.1 6.3.1 Spécifications opérationnelles ........................................................................................................................ 6

6.2.2 6.3.2 Spécifications des performances .................................................................................................................. 7

6.2.3 6.3.3 Emballage, étiquetage et stérilisation ...................................................................................................... 8

6.3 6.4 Résultats de conception .................................................................................................................................................................. 8

6.3.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 8

6.4 6.5 Transfert de la conception (qualification vérification/validation de la fabrication) .................. 8

6.5 6.6 Gestion des risques ............................................................................................................................................................................. 9

7 Essais et analyse pour la vérification de la conception/ Vérification et validation de

la conception............................................................................................................................................................................................................. 9

7.1 Exigences générales ............................................................................................................................................................................ 9

7.2 Évaluation in vitro ................................................................................................................................................................................ 9

7.2.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 9

7.2.1 7.2.2 Conditions d'essai, sélection de l'échantillon, exigences relatives à

l'établissement du rapport des résultats obtenus .............................................................................. 9

7.2.2 7.2.3 Évaluation des propriétés des matériaux ...........................................................................................10

7.2.3 7.2.4 Évaluation des performances hydrodynamiques ........................................................................11

7.2.4 7.2.5 Évaluation des performances structurelles ......................................................................................13

7.2.5 Sécurité du dispositif par rapport à l'IRM ...............................................................................................15

7.2.6 Exigences supplémentaires concernant l'évaluation Essai en fonction de la

conception d’un implant ou du mode opératoire ..............................................................................15

7.2.7 Essai en fonction de la conception Compatibilité du dispositif par rapport

à l'IRM ....................................................................................................................................................................................15

7.2.8 Simulation d'utilisation ...........................................................................................................................................16

7.2.9 Facteurs humains/Évaluation de l'aptitude à l'utilisation .......................................................16

7.2.10 Évaluation du potentiel hémolytique et thrombogénique de l'implant ........................16

7.3 Évaluation préclinique in vivo .................................................................................................................................................16

7.3.1 Généralités .........................................................................................................................................................................16

7.3.1 7.3.2 Exigences générales ..............................................................................................................................................16

7.3.2 7.3.3 Méthodes ........................................................................................................................................................................17

7.3.3 7.3.4 Rapport d'essai ..........................................................................................................................................................19

7.4 Étude clinique Investigations cliniques ...........................................................................................................................20

7.4.1 Généralités .........................................................................................................................................................................20

7.4.2 Considérations relatives à l'étude ..................................................................................................................22

7.4.3 Paramètres de l'étude ...............................................................................................................................................24

7.4.2 7.4.4 Considérations statistiques éthiques ......................................................................................................24

7.4.3 7.4.5 Distribution Études pivots: répartition des sujets et des investigateurs .................24

7.4.4 Taille d’échantillon ......................................................................................................................................................26

7.4.5 Critères d’entrée ............................................................................................................................................................26

7.4.6 Durée de l'étude Considérations statistiques, y compris la taille

d'échantillon et la durée .........................................................................................................................................26

© ISO 2021 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 5840-2:redline:2021(F)

7.4.7 Critères de sélection de patients .....................................................................................................................27

7.4.8 Prévention des thromboses valvulaires ....................................................................................................28

7.4.7 7.4.9 Exigences relatives aux données cliniques ........................................................................................28

7.4.8 Rapport d'étude clinique .......................................................................................................................................34

Annexe A (informative) Phénomènes Exemple d'analyse de phénomènes dangereux relatifs

aux prothèses valvulaires, modes de défaillance associés et méthodes d'évaluation

chirurgicales ..........................................................................................................................................................................................................36

Annexe B (informative) Procédures in vitro pour tester soumettre à essai les valves sans

stent ou similaires dans des chambres compliantes ...................................................................................................40

Annexe C (informative) Évaluation préclinique in vivo ..................................................................................................................42

Annexe D (informative) Description de la prothèse valvulaire chirurgicale et du système de

prothèse valvulaire chirurgicale.......................................................................................................................................................45

Annexe E (informative) Exemples de composants de certaines prothèses valvulaires

chirurgicales et de systèmes de prothèses valvulaires chirurgicales ........................................................48

Annexe F (informative) Lignes directrices pour la vérification des performances

hydrodynamiques — Essai en flux pulsatile .........................................................................................................................56

Annexe G (informative) Essai de durabilité ................................................................................................................................................64

Annexe H G (informative) Exemples d'essais spécifiques à en fonction de la conception ...........................66

Annexe I H (informative) Évaluation de la fatigue ................................................................................................................................69

Annexe J I (normative) Méthodes d'évaluation des données cliniques par rapport aux

critères de performance objectifs ...................................................................................................................................................77

Annexe J (normative) Classification des événements indésirables au cours d'une

investigation clinique ...................................................................................................................................................................................79

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................85

iv © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 5840-2:redline:2021(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/ directiveswww .iso .org/ directives).

L'attention est appeléeattirée 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/ brevetswww .iso .org/ brevets).

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l’intentionl'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'OMCl'Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles

techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos — Informations supplémentaireswww

.iso .org/ iso/ foreword .html.

Le comité chargé de l'élaboration du présent document est l'ISOprésent document a été élaboré par le

comité technique ISO/TC 150, Implants chirurgicaux, et le sous-comité SC 2, Implants cardiovasculaires

et circuits extra-corporels, en collaboration avec le Comité européen de normalisation (CEN), le comité

technique CEN/TC 285, Implants chirurgicaux non actifs, conformément à l'Accord de coopération

technique entre l'ISO et le CEN (Accord de Vienne).

Cette première édition de l'deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 5840-2:2015,

conjointement avec l'ISO 5840-1 et l'ISO 5840-3, annule et remplace l'ISO 5840:2005), laquellequi a fait

l'objet d'une révision technique.

L'Les principales modifications par rapport à l'édition précédente sont les suivantes: les exigences

techniques et cliniques de la série ISO 5840 comprend les parties suivantes, présentées sous le

titre général Implants cardiovasculaires — Prothèses valvulaires:o nt été mises à jour en fonction des

spécifications actuelles, puis intégrées et harmonisées au niveau de toutes les parties.

— Partie 1: Exigences générales
— Partie 2: Prothèses valvulaires implantées chirurgicalement
— Partie 3: Prothèses valvulaires implantées par des techniques transcathéters

Une liste de toutes les parties de la série ISO 5840 est disponible 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.
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ISO 5840-2:redline:2021(F)
Introduction

La présente partie de l'ISO 5840Le présent document concernant les prothèses valvulaires chirurgicales

met l'accent sur la spécification des types d'essailes recommandations pour les essais in vitro, sur

les évaluations précliniques in vivo et les évaluations cliniques, sur la consignation dans un rapport

de toutes les évaluations in vitro, précliniques in vivo et cliniques, et sur l'étiquetage et l'emballage du

dispositif. Ce processus est destiné à clarifier les modes opératoires requis avant la mise sur le marché,

et à permettre l'identification et la gestion rapides des problèmes susceptibles d'être rencontrés

ultérieurement.

La présente partie deLe présent document est utilisé conjointement avec l'ISO 5840-1 doit être utilisée

conjointement avecet l'ISO 5840-13.
vi © ISO 2021 – Tous droits réservés
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NORME INTERNATIONALE ISO 5840-2:redline:2021(F)
Implants cardiovasculaires — Prothèses valvulaires —
Partie 2:
Prothèse valvulaires implantées chirurgicalement
1 Domaine d'application

La présente partie de l'ISO 5840Le présent document s'applique aux prothèses valvulaires destinées à

être implantées dans leun cœur humain et nécessitant en général une circulation extra-corporelle et

une visualisation directe. Voir des exemples de prothèses valvulaires implantées chirurgicalement et

de leurs composants à l'Annexe E.

La présente partie de l'ISO 5840Le présent document s'applique à la fois aux prothèses valvulaires

chirurgicales récemment mises au point et aux prothèses valvulaires chirurgicales modifiées, ainsi

qu'aux accessoiresdispositifs auxiliaires, à l'emballage et à l'étiquetage exigés pour leur implantation

et pour. Il s'applique également à la détermination de la taille appropriée de la prothèse valvulaire

chirurgicale à implanter.

La présente partie de l'ISO 5840 présente une approche pour la qualification deLe présent document

établit une approche permettant de vérifier/valider la conception et de la fabrication d'une prothèse

valvulaire chirurgicale à travers la gestion des risquesdans une optique de gestion du risque. La

sélection des méthodes et des essais de qualification appropriés se fait à partir de l'appréciation du

risque. Les essais peuvent inclure les essaisêtre destinés à évaluer les propriétés physiques, chimiques,

biologiques et mécaniques desde prothèses valvulaires chirurgicales ainsi que celles de leurs matériaux

et composants. Ces essais peuvent également englober les essais destinés à l'évaluation préclinique in

vivo et à l'évaluation clinique des prothèses valvulaires chirurgicales à l'état fini.

La présente partie de l'Le présent document définit les conditions de ISO 5840 définitfonctionnement

et les exigences de performancesperformance relatives aux prothèses valvulaires chirurgicales

lorsqu’unelorsqu'il existe une preuve scientifique et/ou clinique adéquate existe pour les justifier.

Pour les nouvellescertaines prothèses valvulaires chirurgicales (par exemple, les prothèses sans

suture), les exigences de la présente Norme internationaledu présent document et de l'ISO 5840-3:2021

peuvent être pertinentes. Elles doivent êtresont considérées comme applicables à la conception

spécifique du dispositif et s'appuyer, dans la mesure où elles s'appuient sur les résultats de l'analyse des

risquesdu risque.

La présente partie de l'ISO 5840 exclut les prothèses valvulaires destinées à être implantées dans les

cœurs artificiels ou dans des dispositifs d'assistance cardiaque.
La présente partie de l'ISO 5840 ne couvre pas les allogreffes.
2 Références normatives

Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à

l’applicationsuivants 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 5840-1:2015 2021, Implants cardiovasculaires et circuits extra-corporels   — Prothèses valvulaires —

Partie 1: Exigences générales
© ISO 2021 – Tous droits réservés 1
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ISO 5840-2:redline:2021(F)

ISO 10993-1 5840-3, Évaluation biologique des dispositifs médicaux Implants cardiovasculaires —

Prothèses valvulaires — Partie 1: Évaluation et essais au sein d'un processus de gestion du risque 3: Valves

cardiaques de substitution implantées par des techniques transcathéter

ISO 10993-2, Évaluation biologique des dispositifs médicaux — Partie 2: Exigences relatives à la protection

des animaux

ISO 14155, Investigation clinique des dispositifs médicaux pour sujets humains — Bonnes pratiques cliniques

ISO 14630, Implants chirurgicaux non actifs — Exigences générales

ISO 14971, Dispositifs médicaux — Application de la gestion des risques aux dispositifs médicaux

ISO 16061, Instrumentation à utiliser en association avec les implants chirurgicaux non actifs — Exigences

générales

ISO/IEC 17025:2005, Exigences générales concernant la compétence des laboratoires d'étalonnages et

d'essais

ISO 22442 (toutes les parties), Tissus animaux et leurs dérivés utilisés dans la fabrication des dispositifs

médicaux

ASTM F2052, Standard Test Method for Measurement of Magnetically Induced Displacement Force on

Medical Devices in the Magnetic Resonance Environment

ASTM F2119, Standard Test Method for Evaluation of MR Image Artifacts from Passive Implants

ASTM F2182, Standard Test Method for Measurement of Radio Frequency Induced Heating On or Near

Passive Implants During Magnetic Resonance Imaging

ASTM F2213, Standard Test Method for Measurement of Magnetically Induced Torque on Medical Devices

in the Magnetic Resonance Environment

ASTM F2503, Standard Practice for Marking Medical Devices and Other Items for Safety in the Magnetic

Resonance Environment
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’les définitions de

ISO 5840-1:2021 ainsi que les 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:

— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp

— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
3.1
évaluation aiguë

résultats peropératoires et postopératoires immédiats utilisés pour évaluer la sécurité et les

performances in vivo

Note 1 à l'article: Tous les animaux soumis à une évaluation à court terme aiguë doivent rester sous anesthésie

générale pendant toute la durée de l'étude.
3.2
évaluation chronique

résultats à long terme suivant la procédure permettant d'évaluer la sécurité et la performance in vivo

chroniques une fois l'animal remis de l'anesthésie

Note 1 à l'article: Il convient que les critères et les durées de ces études soient déterminés par une analyse du risque.

2 © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 5840-2:redline:2021(F)
3.3
matériau d'assemblage

matériau, par exemple suture, adhésif ou soudure, utilisé pour assembler les composants d'un système

de prothèse valvulaire
[SOURCE: ISO 5840-1:2021, 3.31]
3.1 3.4
fréquence de cycle diamètre extérieur de l'anneau de suture
ESRD (external sewing ring diameter)

nombre de cycles complets par unité de temps, généralement exprimé en cycles par minute (cycles/

min) diamètre extérieur en millimètres de l'anneau de suture au point le plus grand

Note 1 à l'article: Voir Figure 1.
Note 2 à l'article: Voir également 3.5, 3.7 et 3.8.
3.2 3.5
diamètre de l'orifice interne intérieur minimal de la prothèse

indication  valeur numérique du diamètre minimal à

l'intérieur d'une prothèse valvulaire chirurgicale à travers laquelle le sang circule de cette prothèse

entièrement assemblée qui est mesuré selon une procédure standard validée, en tenant compte de la

totalité du canal d'écoulement
Note 1 à l'article: Voir Figure 1.
Note 2 à l'article: Voir également 3.2 et 3.4.
3.6
diamètre intérieur minimal de la prothèse

mesure du diamètre intérieur minimal du logement de la

prothèse
Note 1 à l'article: Voir Figure 1.
Note 2 à l'article: Voir également 3.2 et 3.4.
3.3 3.7
anneau de suture  intra-annulaire

anneau de suture conçu pour fixer une grande partie ou l'ensemble de la valve cardiaque chirurgicale

dans l'anneau fibreux qui se trouve entièrement ou partiellement dans l'anneau du patient

Note 1 à l'article: Voir Figure 1.
Note 2 à l'article: Voir également 3.2 3.4, 3.10 3.5 et 3.12 3.8.
© ISO 2021 – Tous droits réservés 3
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ISO 5840-2:redline:2021(F)

Intra a) Aortique/pulmonaire Supra b) Aortique/pulmonaire c) Mitrale/tricuspide en

en intra-annulaire en supra-annulaire intra-annulaire
Légende
1 diamètre de l'orifice interne intérieur minimal de la prothèse
2 diamètre de l'anneau fibreux du patient
3 diamètre externe extérieur de l'anneau de suture

Figure 1 — Désignation des dimensions des configurations de l'anneau de suture des prothèses

valvulaires chirurgicales
3.4
hémorragie majeure

tout épisode d'hémorragie majeure interne ou externe entraînant la mort, une hospitalisation ou une

lésion permanente (par exemple, perte de vision) ou nécessitant une transfusion
3.5
fuite paravalvulaire majeure

fuite paravalvulaire entraînant la mort ou une nouvelle intervention, ou provoquant une insuffisance

cardiaque nécessitant un traitement médicamenteux supplémentaire, ou entraînant une régurgitation

modérée ou intense ou un «balancement» de la prothèse détecté par un examen même en l'absence de

symptômes visibles, ou provoquant une anémie hémolytique
3.6
dysfonctionnement non structurel de valve

anomalie extrinsèque à la prothèse valvulaire engendrant une sténose, une régurgitation et/ou une

anémie hémolytique
3.7
endocardite de prothèse valvulaire

toute infection au niveau d'une valve ayant subi une opération, déterminée lors d'une réintervention,

d'une autopsie ou d'après les critères d'endocardite de Duke
Note 1 à l'article: Voir Référence [16].
3.8
détérioration structurelle de la valve

modification du fonctionnement d'une prothèse valvulaire résultant d'une anomalie intrinsèque

entraînant une sténose ou une régurgitation

Note 1 à l'article: Cette définition exclut toute infection ou thrombose de la prothèse valvulaire. Elle englobe les

modifications intrinsèques comme l'usure, la défaillance par fatigue, la fracture par fatigue, le détachement de

l'obturateur, la rupture de la suture des composants de la prothèse, la calcification, l'érosion par cavitation, la

déchirure d'ailette et le fluage du stent.
4 © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 5840-2:redline:2021(F)
3.9
structure de support
composant d'une prothèse valvulaire dans lequel le ou les obturateurs sont logés
EXEMPLE Stent, armature, logement.
3.10 3.8
anneau de suture  supra-annulaire

anneau de suture conçu pour fixer la valve complètement qui se trouve entièrement au-dessus de

l'anneau fibreux  du patient
Note 1 à l'article: Voir Figure 1.
Note 2 à l'article: Voir également 3.4, 3.5 et 3.7.
3.11
thrombo-embolie
toute embolie non accompagnée d'
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 5840-2
Deuxième édition
2021-01
Implants cardiovasculaires —
Prothèses valvulaires —
Partie 2:
Prothèse valvulaires implantées
chirurgicalement
Cardiovascular implants — Cardiac valve prostheses —
Part 2: Surgically implanted heart valve substitutes
Numéro de référence
ISO 5840-2:2021(F)
ISO 2021
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ISO 5840-2:2021(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2021

Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette

publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,

y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.

ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 5840-2:2021(F)
Sommaire Page

Avant-propos ................................................................................................................................................................................................................................v

Introduction ................................................................................................................................................................................................................................vi

1 Domaine d'application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 2

4 Abréviations .............................................................................................................................................................................................................. 3

5 Exigences fondamentales ............................................................................................................................................................................ 4

6 Description du dispositif.............................................................................................................................................................................. 4

6.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 4

6.2 Utilisation prévue ................................................................................................................................................................................. 4

6.3 Données de conception .................................................................................................................................................................... 4

6.3.1 Spécifications opérationnelles ............................................................................................................................. 4

6.3.2 Spécifications des performances ....................................................................................................................... 4

6.3.3 Emballage, étiquetage et stérilisation ........................................................................................................... 5

6.4 Résultats de conception .................................................................................................................................................................. 6

6.5 Transfert de la conception (vérification/validation de la fabrication) ................................................... 6

6.6 Gestion des risques ............................................................................................................................................................................. 6

7 Vérification et validation de la conception................................................................................................................................ 6

7.1 Exigences générales ............................................................................................................................................................................ 6

7.2 Évaluation in vitro ............................................................................................................................................................................... 6

7.2.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 6

7.2.2 Conditions d'essai, sélection de l'échantillon, exigences relatives à

l'établissement du rapport des résultats obtenus .............................................................................. 6

7.2.3 Évaluation des propriétés des matériaux ................................................................................................... 6

7.2.4 Évaluation des performances hydrodynamiques ................................................................................ 6

7.2.5 Évaluation des performances structurelles .............................................................................................. 8

7.2.6 Essai en fonction de la conception ou du mode opératoire ........................................................ 8

7.2.7 Compatibilité du dispositif par rapport à l'IRM .................................................................................... 8

7.2.8 Simulation d'utilisation .............................................................................................................................................. 8

7.2.9 Facteurs humains/Évaluation de l'aptitude à l'utilisation .......................................................... 9

7.2.10 Évaluation du potentiel hémolytique et thrombogénique de l'implant ........................... 9

7.3 Évaluation préclinique in vivo................................................................................................................................................... 9

7.3.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 9

7.3.2 Exigences générales ...................................................................................................................................................... 9

7.3.3 Méthodes .............................................................................................................................................................................10

7.3.4 Rapport d'essai ...............................................................................................................................................................11

7.4 Investigations cliniques ................................................................................................................................................................12

7.4.1 Généralités .........................................................................................................................................................................12

7.4.2 Considérations relatives à l'étude ..................................................................................................................13

7.4.3 Paramètres de l'étude ...............................................................................................................................................14

7.4.4 Considérations éthiques .........................................................................................................................................15

7.4.5 Études pivots: répartition des sujets et des investigateurs .....................................................15

7.4.6 Considérations statistiques, y compris la taille d'échantillon et la durée ...................16

7.4.7 Critères de sélection de patients .....................................................................................................................18

7.4.8 Prévention des thromboses valvulaires ....................................................................................................18

7.4.9 Exigences relatives aux données cliniques.............................................................................................19

Annexe A (informative) Exemple d'analyse de phénomènes dangereux relatifs aux

prothèses valvulaires chirurgicales ..............................................................................................................................................24

Annexe B (informative) Procédures in vitro pour soumettre à essai les valves sans stent ou

similaires dans des chambres compliantes ...........................................................................................................................26

© ISO 2021 – Tous droits réservés iii
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ISO 5840-2:2021(F)

Annexe C (informative) Évaluation préclinique in vivo ..................................................................................................................28

Annexe D (informative) Description de la prothèse valvulaire chirurgicale et du système de

prothèse valvulaire chirurgicale.......................................................................................................................................................31

Annexe E (informative) Exemples de composants de certaines prothèses valvulaires

chirurgicales et de systèmes de prothèses valvulaires chirurgicales ........................................................33

Annexe F (informative) Lignes directrices pour la vérification des performances

hydrodynamiques — Essai en flux pulsatile .........................................................................................................................39

Annexe G (informative) Exemples d'essais en fonction de la conception ...................................................................43

Annexe H (informative) Évaluation de la fatigue ..................................................................................................................................45

Annexe I (normative) Méthodes d'évaluation des données cliniques par rapport aux

critères de performance objectifs ...................................................................................................................................................48

Annexe J (normative) Classification des événements indésirables au cours d'une

investigation clinique ...................................................................................................................................................................................50

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................56

iv © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 5840-2:2021(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/ foreword .html.

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 150, Implants chirurgicaux, et le

sous-comité SC 2, Implants cardiovasculaires et circuits extra-corporels, en collaboration avec le Comité

européen de normalisation (CEN), le comité technique CEN/TC 285, Implants chirurgicaux non actifs,

conformément à l'Accord de coopération technique entre l'ISO et le CEN (Accord de Vienne).

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 5840-2:2015), qui a fait l'objet d'une

révision technique.

Les principales modifications par rapport à l'édition précédente sont les suivantes: les exigences

techniques et cliniques de la série ISO 5840 ont été mises à jour en fonction des spécifications actuelles,

puis intégrées et harmonisées au niveau de toutes les parties.

Une liste de toutes les parties de la série ISO 5840 est disponible 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.
© ISO 2021 – Tous droits réservés v
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ISO 5840-2:2021(F)
Introduction

Le présent document concernant les prothèses valvulaires chirurgicales met l'accent sur les

recommandations pour les essais in vitro, les évaluations précliniques in vivo et les évaluations cliniques,

sur la consignation dans un rapport de toutes les évaluations in vitro, précliniques in vivo et cliniques,

et sur l'étiquetage et l'emballage du dispositif. Ce processus est destiné à clarifier les modes opératoires

requis avant la mise sur le marché, et à permettre l'identification et la gestion rapides des problèmes

susceptibles d'être rencontrés ultérieurement.
Le présent document est utilisé conjointement avec l'ISO 5840-1 et l'ISO 5840-3.
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NORME INTERNATIONALE ISO 5840-2:2021(F)
Implants cardiovasculaires — Prothèses valvulaires —
Partie 2:
Prothèse valvulaires implantées chirurgicalement
1 Domaine d'application

Le présent document s'applique aux prothèses valvulaires destinées à être implantées dans un cœur

humain et nécessitant en général une circulation extra-corporelle et une visualisation directe. Voir des

exemples de prothèses valvulaires implantées chirurgicalement et de leurs composants à l'Annexe E.

Le présent document s'applique à la fois aux prothèses valvulaires chirurgicales récemment mises

au point et aux prothèses valvulaires chirurgicales modifiées, ainsi qu'aux dispositifs auxiliaires, à

l'emballage et à l'étiquetage exigés pour leur implantation. Il s'applique également à la détermination de

la taille appropriée de la prothèse valvulaire chirurgicale à implanter.

Le présent document établit une approche permettant de vérifier/valider la conception et la fabrication

d'une prothèse valvulaire chirurgicale dans une optique de gestion du risque. La sélection des méthodes

et des essais de qualification appropriés se fait à partir de l'appréciation du risque. Les essais peuvent

être destinés à évaluer les propriétés physiques, chimiques, biologiques et mécaniques de prothèses

valvulaires chirurgicales ainsi que celles de leurs matériaux et composants. Ces essais peuvent

également englober les essais destinés à l'évaluation préclinique in vivo et à l'évaluation clinique des

prothèses valvulaires chirurgicales à l'état fini.

Le présent document définit les conditions de fonctionnement et les exigences de performance relatives

aux prothèses valvulaires chirurgicales lorsqu'il existe une preuve scientifique et/ou clinique adéquate

pour les justifier.

Pour certaines prothèses valvulaires chirurgicales (par exemple, les prothèses sans suture), les

exigences du présent document et de l'ISO 5840-3:2021 peuvent être pertinentes. Elles sont considérées

comme applicables à la conception spécifique du dispositif, dans la mesure où elles s'appuient sur les

résultats de l'analyse du risque.
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 5840-1:2021, Implants cardiovasculaires — Prothèses valvulaires — Partie 1: Exigences générales

ISO 5840-3, Implants cardiovasculaires — Prothèses valvulaires — Partie 3: Valves cardiaques de

substitution implantées par des techniques transcathéter

ISO 10993-2, Évaluation biologique des dispositifs médicaux — Partie 2: Exigences relatives à la protection

des animaux

ISO 14155, Investigation clinique des dispositifs médicaux pour sujets humains — Bonnes pratiques cliniques

ISO 14630, Implants chirurgicaux non actifs — Exigences générales

ISO 16061, Instrumentation à utiliser en association avec les implants chirurgicaux non actifs — Exigences

générales
© ISO 2021 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 5840-2:2021(F)
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions de ISO 5840-1:2021 ainsi que les

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:

— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp

— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
3.1
évaluation aiguë

résultats peropératoires et postopératoires immédiats utilisés pour évaluer la sécurité et les

performances in vivo

Note 1 à l'article: Tous les animaux soumis à une évaluation à court terme aiguë doivent rester sous anesthésie

générale pendant toute la durée de l'étude.
3.2
évaluation chronique

résultats à long terme suivant la procédure permettant d'évaluer la sécurité et la performance in vivo

chroniques une fois l'animal remis de l'anesthésie

Note 1 à l'article: Il convient que les critères et les durées de ces études soient déterminés par une analyse du risque.

3.3
matériau d'assemblage

matériau, par exemple suture, adhésif ou soudure, utilisé pour assembler les composants d'un système

de prothèse valvulaire
[SOURCE: ISO 5840-1:2021, 3.31]
3.4
diamètre extérieur de l'anneau de suture
ESRD (external sewing ring diameter)
diamètre extérieur en millimètres de l'anneau de suture au point le plus grand
Note 1 à l'article: Voir Figure 1.
Note 2 à l'article: Voir également 3.5, 3.7 et 3.8.
3.5
diamètre intérieur minimal de la prothèse

valeur numérique du diamètre minimal de cette prothèse

entièrement assemblée qui est mesuré selon une procédure standard validée, en tenant compte de la

totalité du canal d'écoulement
Note 1 à l'article: Voir Figure 1.
Note 2 à l'article: Voir également 3.2 et 3.4.
3.6
diamètre intérieur minimal de la prothèse

mesure du diamètre intérieur minimal du logement de la

prothèse
Note 1 à l'article: Voir Figure 1.
Note 2 à l'article: Voir également 3.2 et 3.4.
Note 3 à l'article:
2 © ISO 2021 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 5840-2:2021(F)
3.7
intra-annulaire
qui se trouve entièrement ou partiellement dans l'anneau du patient
Note 1 à l'article: Voir Figure 1.
Note 2 à l'article: Voir également 3.4, 3.5 et 3.8.

a) Aortique/pulmonaire en b) Aortique/pulmonaire en c) Mitrale/tricuspide en intra-

intra-annulaire supra-annulaire annulaire
Légende
1 diamètre intérieur minimal de la prothèse
2 diamètre de l'anneau du patient
3 diamètre extérieur de l'anneau de suture

Figure 1 — Désignation des dimensions des configurations de l'anneau de suture des prothèses

valvulaires chirurgicales
3.8
supra-annulaire
qui se trouve entièrement au-dessus de l'anneau du patient
Note 1 à l'article: Voir Figure 1.
Note 2 à l'article: Voir également 3.4, 3.5 et 3.7.
3.9
diamètre de l'anneau du patient
PAD (patient annulus diameter)

diamètre, en millimètres, de la plus petite aire d'écoulement à l'intérieur de l'anneau valvulaire du patient

Note 1 à l'article: Voir Figure 1.
3.10
taille de valve
désignation de la taille de valve

désignation donnée par le fabricant d'une prothèse valvulaire chirurgicale, qui indique le diamètre

prévu de l'anneau du patient
Note 1 à l'article: La taille de valve correspond au PAD (3.9).

Note 2 à l'article: Cela prend en compte la position de l'implant, recommandée par le fabricant, par rapport à

l'anneau et la technique de suture.
4 Abréviations
Pour les besoins du présent document, les abréviations suivantes s'appliquent.
© ISO 2021 – Tous droits réservés 3
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 5840-2:2021(F)
AE Événement indésirable (adverse event)
PIC Plan d'investigation clinique
CRF Cahier d'observations (case report form)
CT Tomodensitométrie (computed tomography)
AEO Aire efficace de l'orifice
FEA Analyse par éléments finis (finite element analysis)
LVOT Voie de sortie ventriculaire gauche (left ventricular outflow tract)
IRM Imagerie par résonance magnétique
IFU instructions d'utilisation (instructions for use)
OPC Critères de performance objectifs (objective performance criteria)
PVL Fuite paravalvulaire (paravalvular leak)
SAE Événement indésirable grave
SCAC Suivi clinique après commercialisation
RMS Moyenne quadratique (root mean square)
ETO Écho transœsophagien
ETT Écho transthoracique
5 Exigences fondamentales
Se reporter à l'ISO 5840-1:2021, Article 5.
6 Description du dispositif
6.1 Généralités
Se reporter à l'ISO 5840-1:2021, 6.1.
6.2 Utilisation prévue
Se reporter à l'ISO 5840-1:2021, 6.2.
6.3 Données de conception
6.3.1 Spécifications opérationnelles
Se reporter à l'ISO 5840-1:2021, 6.3.1.
6.3.2 Spécifications des performances
6.3.2.1 Généralités
Voir les exigences générales dans l'ISO 5840-1:2021, 6.1.
4 © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 5840-2:2021(F)

6.3.2.2 Exigences de performance minimale des prothèses valvulaires chirurgicales

Les prothèses valvulaires chirurgicales doivent répondre aux spécifications de performance minimale

suivantes:

— permettre l'écoulement vers l'aval avec une différence de pression moyenne suffisamment faible

pour être acceptable;

— éviter l'écoulement rétrograde avec une régurgitation suffisamment faible pour être acceptable;

— résister à l'embolisation;
— éviter l'hémolyse;
— résister à la formation de thrombus;
— biocompatibilité;
— compatibilité avec les techniques de diagnostic in vivo;
— capacité à être posées et implantées dans la population cible;
— aptitude à assurer une fixation efficace dans le site d'implantation cible;
— niveau sonore acceptable;
— fonction reproductible;

— maintien de l'intégrité structurelle et fonctionnelle du dispositif au cours de sa durée de vie attendue;

— maintien de la fonctionnalité et de la stérilité pendant une durée de stockage raisonnable avant

implantation.
6.3.2.3 Accessoires

Les exigences de l'ISO 16061 relatives aux instruments utilisés avec des implants chirurgicaux doivent

s'appliquer. Les accessoires pour prothèses valvulaires chirurgicales doivent réduire le risque que la

prothèse soit implantée à l'envers par inadvertance.

Des exemples d'accessoires pour prothèses valvulaires chirurgicales, notamment des outils de mesure

du diamètre et des poignées de valve, sont présentés à l'Annexe E.
6.3.2.4 Mode opératoire d'implantation
Se reporter à l'ISO 5840-1:2021, 6.3.3.
6.3.3 Emballage, étiquetage et stérilisation
Se reporter à l'ISO 5840-1:2021, 6.3.4.

Outre les éléments spécifiés dans l'ISO 5840-1:2021, paragraphe C.1.2, l'étiquetage du conteneur externe

de l'implant valvulaire doit inclure les éléments suivants sous forme de schéma et/ou de tableau:

— valve prévue pour être remplacée;
— position prévue par rapport à l'anneau;
— diamètre d'entrée de l'orifice interne;
— diamètre intérieur minimal de la prothèse;
— diamètre extérieur de l'anneau de suture (ESRD).
© ISO 2021 – Tous droits réservés 5
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ISO 5840-2:2021(F)

L'Annexe D contient une liste de termes qui peuvent être utilisés lors de la description des différents

modèles de valves.
6.4 Résultats de conception
Se reporter à l'ISO 5840-1:2021, 6.4.
6.5 Transfert de la conception (vérification/validation de la fabrication)
Se reporter à l'ISO 5840-1:2021, 6.5.
6.6 Gestion des risques
Se reporter à l'ISO 5840-1:2021, 6.6.

L'Annexe A comporte une liste des phénomènes dangereux potentiels spécifiques des prothèses

valvulaires chirurgicales qui peut servir de base à une analyse du risque.
7 Vérification et validation de la conception
7.1 Exigences générales

L'évaluation in vitro doit être utilisée pour réduire les risques identifiés lors de l'analyse du risque.

Les exigences générales applicables à tous les systèmes de prothèse valvulaire sont fournies dans

l'ISO 5840-1:2021, 7.1. Des considérations particulières aux prothèses valvulaires chirurgicales sont

fournies dans le présent document.
7.2 Évaluation in vitro
7.2.1 Généralités
Se reporter à l'ISO 5840-1:2021, 7.2.1.

7.2.2 Conditions d'essai, sélection de l'échantillon, exigences relatives à l'établissement du

rapport des résultats obtenus
Se reporter à l'ISO 5840-1:2021, 7.2.2.
7.2.3 Évaluation des propriétés des matériaux
Se reporter à l'ISO 5840-1:2021, 7.2.3.
7.2.4 Évaluation des performances hydrodynamiques

Des essais hydrodynamiques doivent être réalisés pour fournir des informations sur les performances

fluidodynamiques de la prothèse valvulaire chirurgicale. L'Annexe I de l'ISO 5840-1:2021 donne des

lignes directrices sur la conduite et l'établissement de rapports d'essais hydrodynamiques stables.

Des lignes directrices sur la conduite et l'établissement de rapports d'essais hydrodynamiques en

mode pulsatile sont données à l'Annexe F. Pour les essais en flux pulsatile, les performances du

simulateur de pulsations doivent être caractérisées. Se reporter au paragraphe F.2.2.2 pour consulter

les lignes directrices relatives à la caractérisation du simulateur de pulsations. L'exactitude et la

répétabilité des mesures du ou des systèmes d'essai doivent être évaluées et documentées. Les formes

d'onde hydrodynamiques produites par le simulateur de pulsations doivent simuler les conditions

physiologiques de façon acceptable. Les formes d'onde représentatives utilisées pour générer les

résultats d'essais hydrodynamiques doivent être documentées dans le rapport d'essai. La Référence

[11] donne des caractéristiques de formes d'onde aortiques et mitrales réalistes.

6 © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 5840-2:2021(F)

Les essais doivent être menés sur au moins trois prothèses valvulaires chirurgicales de chaque taille

et sur au moins une valve de référence de chacune des tailles suivantes: la plus petite, la plus grande

et une taille intermédiaire. Une taille d'échantillon plus grande peut être requise pour garantir une

représentation adéquate de la variabilité prévue lors de la fabrication des dispositifs.

Les résultats d'essais in vitro doivent au moins satisfaire aux exigences de performance minimale

fournies dans le Tableau 1 et le Tableau 2, qui sont données en fonction de la taille de la valve. Les

exigences de performance minimale correspondent aux conditions nominales de flux pulsatile suivantes:

fréquence cardiaque = 70 cycles/min, débit cardiaque simulé
...

FINAL
INTERNATIONAL ISO/FDIS
DRAFT
STANDARD 5840-2
ISO/TC 150/SC 2
Cardiovascular implants — Cardiac
Secretariat: ANSI
valve prostheses —
Voting begins on:
2020-06-25
Part 2:
Voting terminates on:
Surgically implanted heart valve
2020-08-20
substitutes
Implants cardiovasculaires — Prothèses valvulaires —
Partie 2: Prothèse valvulaires implantées chirurgicalement
ISO/CEN PARALLEL PROCESSING
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO
SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION
OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH
THEY ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPOR TING
DOCUMENTATION.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
Reference number
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNO-
ISO/FDIS 5840-2:2020(E)
LOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES,
DRAFT INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON
OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE
LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STAN-
DARDS TO WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
NATIONAL REGULATIONS. ISO 2020
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ISO/FDIS 5840-2:2020(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2020

All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may

be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting

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Published in Switzerland
ii © ISO 2020 – All rights reserved
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ISO/FDIS 5840-2:2020(E)
Contents Page

Foreword ..........................................................................................................................................................................................................................................v

Introduction ................................................................................................................................................................................................................................vi

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 Abbreviations........................................................................................................................................................................................................... 3

5 Fundamental requirements ...................................................................................................................................................................... 4

6 Device description .............................................................................................................................................................................................. 4

6.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 4

6.2 Intended use .............................................................................................................................................................................................. 4

6.3 Design inputs ............................................................................................................................................................................................ 4

6.3.1 Operational specifications ....................................................................................................................................... 4

6.3.2 Performance specifications .................................................................................................................................... 4

6.3.3 Packaging, labelling, and sterilization ........................................................................................................... 5

6.4 Design outputs ........................................................................................................................................................................................ 5

6.5 Design transfer (manufacturing verification/validation) .................................................................................. 5

6.6 Risk management ................................................................................................................................................................................. 5

7 Design verification and validation ..................................................................................................................................................... 6

7.1 General requirements ....................................................................................................................................................................... 6

7.2 In vitro assessment ............................................................................................................................................................................ 6

7.2.1 General...................................................................................................................................................................................... 6

7.2.2 Test conditions, sample selection, and reporting requirements ............................................ 6

7.2.3 Material property assessment ............................................................................................................................. 6

7.2.4 Hydrodynamic performance assessment ................................................................................................... 6

7.2.5 Structural performance assessment ............................................................................................................... 7

7.2.6 Design- or procedure-specific testing............................................................................................................ 8

7.2.7 Device MRI compatibility ......................................................................................................................................... 8

7.2.8 Simulated use...................................................................................................................................................................... 8

7.2.9 Human factors/usability assessment ............................................................................................................ 8

7.2.10 Implant thrombogenic and haemolytic potential assessment ................................................. 8

7.3 Preclinical in vivo evaluation ..................................................................................................................................................... 8

7.3.1 General...................................................................................................................................................................................... 8

7.3.2 Overall requirements ................................................................................................................................................... 8

7.3.3 Methods ................................................................................................................................................................................... 9

7.3.4 Test report ..........................................................................................................................................................................10

7.4 Clinical investigations ....................................................................................................................................................................11

7.4.1 General...................................................................................................................................................................................11

7.4.2 Study considerations .................................................................................................................................................12

7.4.3 Study endpoints .............................................................................................................................................................13

7.4.4 Ethical considerations ..............................................................................................................................................14

7.4.5 Pivotal studies: Distribution of subjects and investigators ......................................................14

7.4.6 Statistical considerations including sample size and duration ............................................15

7.4.7 Patient selection criteria ........................................................................................................................................16

7.4.8 Valve thrombosis prevention .............................................................................................................................17

7.4.9 Clinical data requirements ...................................................................................................................................17

Annex A (informative) Surgical heart valve substitute hazard analysis example ...............................................22

Annex B (informative) In vitro procedures for testing unstented or similar valves in

compliant chambers ......................................................................................................................................................................................24

Annex C (informative) Preclinical in vivo evaluation .......................................................................................................................26

Annex D (informative) Description of the surgical heart valve substitute and system.................................29

© ISO 2020 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/FDIS 5840-2:2020(E)

Annex E (informative) Examples of components of some surgical heart valve substitutes

and systems .............................................................................................................................................................................................................31

Annex F (informative) Guidelines for verification of hydrodynamic performance —

Pulsatile flow testing .....................................................................................................................................................................................37

Annex G (informative) Examples of design specific testing .......................................................................................................41

Annex H (informative) Fatigue assessment ................................................................................................................................................43

Annex I (normative) Methods of evaluating clinical data against objective performance criteria ..45

Annex J (normative) Adverse event classification during clinical investigation .................................................46

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................51

iv © ISO 2020 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/FDIS 5840-2:2020(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 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 www .iso .org/

iso/ foreword .html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 150, Implants for surgery, Subcommittee

SC 2, Cardiovascular implants and extracorporeal systems, in collaboration with the European Committee

for Standardization (CEN) Technical Committee CEN/TC 285, Non-active surgical implants, in accordance

with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 5840-2:2015), which has been technically

revised.

The main changes compared to the previous edition are as follows: the engineering and clinical

requirements in the ISO 5840 series have been updated to current specifications and integrated and

harmonized across all of its parts.
A list of all parts in the ISO 5840 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.
© ISO 2020 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO/FDIS 5840-2:2020(E)
Introduction

This document has been prepared for surgical heart valve substitutes with emphasis on providing

guidance for in vitro testing, preclinical in vivo and clinical evaluations, reporting of all in vitro,

preclinical in vivo, and clinical evaluations and labelling and packaging of the device. This process is

intended to clarify the required procedures prior to market release and to enable prompt identification

and management of any subsequent issues.
This document is used in conjunction with ISO 5840-1:2020 and ISO 5840-3:2020.
vi © ISO 2020 – All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
FINAL DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/FDIS 5840-2:2020(E)
Cardiovascular implants — Cardiac valve prostheses —
Part 2:
Surgically implanted heart valve substitutes
1 Scope

This document is applicable to heart valve substitutes intended for implantation in human hearts,

generally requiring cardiopulmonary bypass and generally with direct visualization. See Annex E for

examples of surgical heart valve substitutes and their components.

This document is applicable to both newly developed and modified surgical heart valve substitutes and

to the accessory devices, packaging, and labelling required for their implantation and for determining

the appropriate size of the surgical heart valve substitute to be implanted.

This document establishes an approach for verifying/validating the design and manufacture of a

surgical heart valve substitute through risk management. The selection of appropriate qualification

tests and methods are derived from the risk assessment. The tests can include those to assess the

physical, chemical, biological, and mechanical properties of surgical heart valve substitutes and of

their materials and components. The tests can also include those for pre-clinical in vivo evaluation and

clinical evaluation of the finished surgical heart valve substitute.

This document defines operational conditions and performance requirements for surgical heart valve

substitutes where adequate scientific and/or clinical evidence exists for their justification.

For some heart valve substitutes (e.g. sutureless), the requirements of both this document and

ISO 5840-3:2020 can be relevant and are considered as applicable to the specific device design and are

based on the results of the risk analysis.
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 5840-1:2020, Cardiovascular implants — Cardiac valve prostheses — Part 1: General requirements

ISO 5840-3:2020, Cardiovascular implants — Cardiac valve prostheses — Part 3: Heart valve substitutes

implanted by transcatheter techniques

ISO 10993-2, Biological evaluation of medical devices — Part 2: Animal welfare requirements

ISO 14155, Clinical investigation of medical devices for human subjects — Good clinical practice

ISO 14630, Non-active surgical implants — General requirements

ISO 16061, Instrumentation for use in association with non-active surgical implants — General requirements

3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
© ISO 2020 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO/FDIS 5840-2:2020(E)

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
3.1
acute assessment

intra-procedural and immediate post-procedural results used to assess in vivo safety and performance

Note 1 to entry: All animals entered into acute short-term assessment shall remain under general anaesthesia for

the duration of the study.
3.2
chronic assessment

long-term results following the procedure used to assess chronic in vivo safety and performance after

the animal has recovered from anaesthesia

Note 1 to entry: The endpoints and durations of these studies should be determined by risk analysis.

3.3
component-joining material

material such as a suture, adhesive, or welding compound used to assemble the components of a heart

valve system
[SOURCE: ISO 5840-1:2020, 3.31]
3.4
external sewing ring diameter
ESRD
the outside diameter in millimetres of the sewing ring at the largest point
Note 1 to entry: See Figure 1.
Note 2 to entry: See also 3.3, 3.4, and 3.5.
3.5
prosthesis minimum internal diameter

for a flexible surgical heart valve, the prosthesis minimum internal diameter is the numerical indication

of the minimum diameter within a fully assembled flexible surgical heart valve substitute and is

measured with a standard validated procedure, taking the entire flow channel into consideration. For a

rigid surgical heart valve, the prosthesis minimum ID is defined by measuring the prosthesis minimum

internal housing diameter
Note 1 to entry: See Figure 1.
Note 2 to entry: See also 3.2, 3.4, and 3.5.
3.6
intra-annular
wholly or partially within the patient’s annulus
Note 1 to entry: See Figure 1.
Note 2 to entry: See also 3.2, 3.3, and 3.5.
2 © ISO 2020 – All rights reserved
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO/FDIS 5840-2:2020(E)
Key
1 prosthesis minimum internal diameter
2 patient annulus diameter
3 external sewing ring diameter
A aortic/pulmonic intra-annular
B aortic/pulmonic supra-annular
C mitral/tricuspid intra-annular

Figure 1 — Designation of dimensions of surgical heart valve substitute sewing ring

configurations
3.7
supra-annular
wholly above the patient’s annulus
Note 1 to entry: See Figure 1.
Note 2 to entry: See also 3.2, 3.3, and 3.4.
3.8
patient annulus diameter
PAD

diameter in millimetres of the smallest flow area within the patient’s valve annulus

Note 1 to entry: See Figure 1.
3.9
valve size
designated valve size

manufacturer's designation of a surgical heart valve substitute which indicates the intended patient

annulus diameter (valve size = PAD)

Note 1 to entry: This takes into consideration the manufacturer's recommended implant position relative to the

annulus and the suture technique.
4 Abbreviations
For the purposes of this document, the following abbreviations apply.
CIP Clinical investigation plan
CRF Case report form
CT Computed tomography
© ISO 2020 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO/FDIS 5840-2:2020(E)
EOA Effective orifice area
FEA Finite element analysis
LVOT Left ventricular outflow tract
MRI Magnetic resonance imaging
OPC Objective performance criteria
PMCF Post market clinical follow-up
RMS Root mean square
TEE Transoesophageal echo
TTE Transthoracic echo
5 Fundamental requirements
Refer to ISO 5840-1:2020, Clause 5.
6 Device description
6.1 General
Refer to ISO 5840-1:2020, 6.1.
6.2 Intended use
Refer to ISO 5840-1:2020, 6.2.
6.3 Design inputs
6.3.1 Operational specifications
Refer to ISO 5840-1:2020, 6.3.1.
6.3.2 Performance specifications
6.3.2.1 General
Refer to ISO 5840-1:2020, 6.1 for general requirements.
6.3.2.2 Surgical heart valve substitute minimum performance requirements

Surgical heart valves shall meet the following minimum performance specifications:

— allows forward flow with acceptably small mean pressure difference;
— prevents retrograde flow with acceptably small regurgitation;
— resists embolization;
— avoids haemolysis;
— resists thrombus formation;
4 © ISO 2020 – All rights reserved
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ISO/FDIS 5840-2:2020(E)
— biocompatible;
— compatible with in vivo diagnostic techniques;
— deliverable and implantable in the target population;
— able to ensure effective fixation within the target implant site;
— has an acceptable noise level;
— has reproducible function;

— maintains structural and functional integrity during the expected lifetime of the device;

— maintains its functionality and sterility for a reasonable shelf life prior to implantation.

6.3.2.3 Accessories

The requirements ISO 16061 of requirements for instruments used with surgical implants shall apply.

Surgical heart valve accessories shall mitigate the risk of the valve being inadvertently implanted

upside down.

Examples of surgical valve accessories include sizing tools and valve handles are shown in Annex E.

6.3.2.4 Implant procedure
Refer to ISO 5840-1:2020, 6.3.3.
6.3.3 Packaging, labelling, and sterilization
Refer to ISO 5840-1:2020, 6.3.4.

In addition to the items specified in ISO 5840-1:2020, C.1.2, outer container labelling for the valve

implant shall include in diagrammatic and/or tabular form the following items:
— Intended valve to be replaced
— Intended position in relation to the annulus
— Inflow internal orifice diameter
— Prosthesis minimum internal diameter
— External sewing ring diameter (ESRD)

Annex D of this document contains a listing of terms that may be used in describing various valve models.

6.4 Design outputs
Refer to ISO 5840-1:2020, 6.4.
6.5 Design transfer (manufacturing verification/validation)
Refer to ISO 5840-1:2020, 6.5.
6.6 Risk management
Refer to ISO 5840-1:2020, 6.6.

Annex A contains a list of potential hazards specific to surgical heart valve substitutes that can serve as

the basis for a risk analysis.
© ISO 2020 – All rights reserved 5
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ISO/FDIS 5840-2:2020(E)
7 Design verification and validation
7.1 General requirements

In vitro assessment shall be used to mitigate the risks identified in the risk analysis. General

requirements that are applicable to all heart valve systems are provided in ISO 5840-1:2020. Specific

considerations for surgical heart valve substitutes are provided in this document.

7.2 In vitro assessment
7.2.1 General
Refer to ISO 5840-1:2020, 7.2.1.
7.2.2 Test conditions, sample selection, and reporting requirements
Refer to ISO 5840-1:2020, 7.2.2.
7.2.3 Material property assessment
Refer to ISO 5840-1:2020, 7.2.3.
7.2.4 Hydrodynamic performance assessment

Hydrodynamic testing shall be performed to provide information on the fluid dynamic performance

of the surgical heart valve substitute. ISO 5840-1:2020, Annex I provides guidelines for conducting

and reporting steady hydrodynamic tests. Guidelines for conducting and reporting of pulsatile

hydrodynamic tests are provided in Annex F. For pulsatile flow testing, the performance of the

pulse duplicator shall be characterized. Refer to F.2.2.2 for guidelines related to pulse duplicator

characterization. The measurement accuracy and repeatability of the test system(s) shall be evaluated

and documented. The hydrodynamic waveforms produced by the pulse duplicator shall reasonably

simulate physiological conditions. Representative waveforms used to generate hydrodynamic test

results shall be documented in the test report. Wu C. et al. provides characteristics of reasonable aortic

and mitral waveforms.

Tests shall be carried out on at least three surgical heart valve substitutes of each size and on at least

one reference valve of each of the smallest, largest, and an intermediate size. A larger sample size

may be required to ensure adequate representation of the expected variability in the manufacture of

devices.

The in vitro test results shall meet or exceed the minimum performance requirements provided in

Table 1 and Table 2, which are given as a function of valve size. The minimum performance requirements

correspond to the following nominal pulsatile-flow conditions: beat rate = 70 cycles/min, simulated

cardiac output = 5,0 l/min, and systolic duration = 35 %, at normotensive pressure conditions, as

specified in ISO 5840-1:2020, Table 3 or Table 4. These pulsatile flow conditions are based on a healthy

normal adult and might not be applicable for paediatric device evaluation (see ISO 5840-1:2020,

Annex E for paediatric parameters). The minimum performance requirements are based on values in

the published scientific literature. The values in Table 1 and Table 2 are applicable to new or modified

heart valve substitutes which have not been clinically proven or evaluated under previous versions of

ISO 5840 series.

For pulmonary and tricuspid heart valve substitutes and paediatric devices, minimum performance

requirements are not provided; however, the manufacturer shall justify the acceptability of

hydrodynamic performance of the devices.

Additional hydrodynamic characterization testing shall be conducted over a range of test conditions

as described in Annex F, F.2.3.2 and F.2.3.3. This testing is for characterization purposes only without

corresponding minimum performance requirements.
6 © ISO 2020 – All rights reserved
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ISO/FDIS 5840-2:2020(E)
Table 1 — Minimum device performance requirements, aortic
Valve size
Parameter
17 19 21 23 25 27 29 31
EOA (cm ) greater than or equal to 0,70 0,85 1,05 1,25 1,45 1,70 1,95 2,25
Total regurgitant fraction (% of forward
10 10 10 10 15 15 20 20
flow volume) less than or equal to
Table 2 — Minimum device performance requirements, mitral
Valve size
Parameter
23 25 27 29 31 33
EOA (cm ) greater than or equal to 1,05 1,25 1,45 1,65 1,90 2,15
Total regurgitant fraction (% of forward
15 15 15 20 20 20
flow volume) less than or equal to

The total regurgitant fraction shall include closing volume and leakage volume (see ISO 5840-1:2020,

Figure 2). For traditional surgical valve designs with a sewing ring, the ring fabric may be sealed to

prevent paravalvular leakage during testing. For novel surgical valve designs without a sewing ring (e.g.

sutureless), sealing shall be justified and paravalvular leakage shall be included in the leakage volume.

7.2.5 Structural performance assessment
7.2.5.1 General

An assessment of the ability of the surgical heart valve substitute to withstand the loads and/or

deformations to which it will be subjected shall be performed in order to evaluate the risks associated

with potential structural failure modes.
7.2.5.2 Implant durability assessment
The requirements of ISO 5840-1:2020 shall apply.
7.2.5.3 Device structural component fatigue assessment
The requirements of Annex H and of ISO 5840-1:2020 shall apply.
7.2.5.4 Component corrosion assessment
The requirements of ISO 5840-1:2020 shall apply.
7.2.5.5 Cavitation (rigid valves)
An assessment o
...

PROJET
NORME ISO/FDIS
FINAL
INTERNATIONALE 5840-2
ISO/TC 150/SC 2
Implants cardiovasculaires —
Secrétariat: ANSI
Prothèses valvulaires —
Début de vote:
2020-06-25
Partie 2:
Vote clos le:
Prothèse valvulaires implantées
2020-08-20
chirurgicalement
Cardiovascular implants — Cardiac valve prostheses —
Part 2: Surgically implanted heart valve substitutes
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT
INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSER-
VATIONS, NOTIFICATION DES DROITS DE PRO-
TRAITEMENT PARALLÈLE ISO/CEN
PRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT ÉVENTUELLEMENT
CONNAISSANCE ET À FOURNIR UNE DOCUMEN-
TATION EXPLICATIVE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS
INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET COM-
Numéro de référence
MERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE
ISO/FDIS 5840-2:2020(F)
DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR POSSI-
BILITÉ DE DEVENIR DES NORMES POUVANT
SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA RÉGLEMENTA-
TION NATIONALE. ISO 2020
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ISO/FDIS 5840-2:2020(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,

y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

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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Publié en Suisse
ii © ISO 2020 – Tous droits réservés
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ISO/FDIS 5840-2:2020(F)
Sommaire Page

Avant-propos ................................................................................................................................................................................................................................v

Introduction ................................................................................................................................................................................................................................vi

1 Domaine d'application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 2

4 Abréviations .............................................................................................................................................................................................................. 3

5 Exigences fondamentales ............................................................................................................................................................................ 4

6 Description du dispositif.............................................................................................................................................................................. 4

6.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 4

6.2 Utilisation prévue ................................................................................................................................................................................. 4

6.3 Données de conception .................................................................................................................................................................... 4

6.3.1 Spécifications opérationnelles ............................................................................................................................. 4

6.3.2 Spécifications des performances ....................................................................................................................... 4

6.3.3 Emballage, étiquetage et stérilisation ........................................................................................................... 5

6.4 Résultats de conception .................................................................................................................................................................. 5

6.5 Transfert de la conception (vérification/validation de la fabrication) ................................................... 5

6.6 Gestion des risques ............................................................................................................................................................................. 6

7 Vérification et validation de la conception................................................................................................................................ 6

7.1 Exigences générales ............................................................................................................................................................................ 6

7.2 Évaluation in vitro ............................................................................................................................................................................... 6

7.2.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 6

7.2.2 Conditions d'essai, sélection de l'échantillon, exigences relatives à

l'établissement du rapport des résultats obtenus .............................................................................. 6

7.2.3 Évaluation des propriétés des matériaux ................................................................................................... 6

7.2.4 Évaluation des performances hydrodynamiques ................................................................................ 6

7.2.5 Évaluation des performances structurelles .............................................................................................. 7

7.2.6 Essai en fonction de la conception ou du mode opératoire ........................................................ 8

7.2.7 Compatibilité du dispositif par rapport à l'IRM .................................................................................... 8

7.2.8 Simulation d'utilisation .............................................................................................................................................. 8

7.2.9 Facteurs humains/Évaluation de l'aptitude à l'utilisation .......................................................... 8

7.2.10 Évaluation du potentiel hémolytique et thrombogénique de l'implant ........................... 8

7.3 Évaluation préclinique in vivo................................................................................................................................................... 8

7.3.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 8

7.3.2 Exigences générales ...................................................................................................................................................... 9

7.3.3 Méthodes ................................................................................................................................................................................ 9

7.3.4 Rapport d'essai ...............................................................................................................................................................11

7.4 Investigations cliniques ................................................................................................................................................................11

7.4.1 Généralités .........................................................................................................................................................................11

7.4.2 Considérations relatives à l'étude ..................................................................................................................12

7.4.3 Paramètres de l'étude ...............................................................................................................................................14

7.4.4 Considérations éthiques .........................................................................................................................................14

7.4.5 Études pivots: répartition des sujets et des investigateurs .....................................................15

7.4.6 Considérations statistiques, y compris la taille d'échantillon et la durée ...................16

7.4.7 Critères de sélection de patients .....................................................................................................................17

7.4.8 Prévention des thromboses valvulaires ....................................................................................................18

7.4.9 Exigences relatives aux données cliniques.............................................................................................18

Annexe A (informative) Exemple d'analyse de phénomènes dangereux relatifs aux

prothèses valvulaires chirurgicales ..............................................................................................................................................23

Annexe B (informative) Procédures in vitro pour soumettre à essai les valves sans stent ou

similaires dans des chambres compliantes ...........................................................................................................................25

© ISO 2020 – Tous droits réservés iii
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ISO/FDIS 5840-2:2020(F)

Annexe C (informative) Évaluation préclinique in vivo ..................................................................................................................27

Annexe D (informative) Description de la prothèse valvulaire chirurgicale et du système de

prothèse valvulaire chirurgicale.......................................................................................................................................................30

Annexe E (informative) Exemples de composants de certaines prothèses valvulaires

chirurgicales et de systèmes de prothèses valvulaires chirurgicales ........................................................32

Annexe F (informative) Lignes directrices pour la vérification des performances

hydrodynamiques — Essai en flux pulsatile .........................................................................................................................38

Annexe G (informative) Exemples d'essais en fonction de la conception ...................................................................42

Annexe H (informative) Évaluation de la fatigue ..................................................................................................................................44

Annexe I (normative) Méthodes d'évaluation des données cliniques par rapport aux

critères de performance objectifs ...................................................................................................................................................47

Annexe J (normative) Classification des événements indésirables au cours d'une

investigation clinique ...................................................................................................................................................................................49

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................55

iv © ISO 2020 – Tous droits réservés
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ISO/FDIS 5840-2:2020(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/ foreword .html.

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 150, Implants chirurgicaux, et le

sous-comité SC 2, Implants cardiovasculaires et circuits extra-corporels, en collaboration avec le Comité

européen de normalisation (CEN), le comité technique CEN/TC 285, Implants chirurgicaux non actifs,

conformément à l'Accord de coopération technique entre l'ISO et le CEN (Accord de Vienne).

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 5840-2:2015), qui a fait l'objet d'une

révision technique.

Les principales modifications par rapport à l'édition précédente sont les suivantes: les exigences

techniques et cliniques de la série ISO 5840 ont été mises à jour en fonction des spécifications actuelles,

puis intégrées et harmonisées au niveau de toutes les parties.

Une liste de toutes les parties de la série ISO 5840 est disponible 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.
© ISO 2020 – Tous droits réservés v
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ISO/FDIS 5840-2:2020(F)
Introduction

Le présent document concernant les prothèses valvulaires chirurgicales met l'accent sur les

recommandations pour les essais in vitro, les évaluations précliniques in vivo et les évaluations cliniques,

sur la consignation dans un rapport de toutes les évaluations in vitro, précliniques in vivo et cliniques,

et sur l'étiquetage et l'emballage du dispositif. Ce processus est destiné à clarifier les modes opératoires

requis avant la mise sur le marché, et à permettre l'identification et la gestion rapides des problèmes

susceptibles d'être rencontrés ultérieurement.

Le présent document est utilisé conjointement avec l'ISO 5840-1:2020 et l'ISO 5840-3:2020.

vi © ISO 2020 – Tous droits réservés
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PROJET FINAL DE NORME INTERNATIONALE ISO/FDIS 5840-2:2020(F)
Implants cardiovasculaires — Prothèses valvulaires —
Partie 2:
Prothèse valvulaires implantées chirurgicalement
1 Domaine d'application

Le présent document s'applique aux prothèses valvulaires destinées à être implantées dans un cœur

humain et nécessitant en général une circulation extra-corporelle et une visualisation directe. Voir des

exemples de prothèses valvulaires implantées chirurgicalement et de leurs composants à l'Annexe E.

Le présent document s'applique à la fois aux prothèses valvulaires chirurgicales récemment mises

au point et aux prothèses valvulaires chirurgicales modifiées, ainsi qu'aux dispositifs auxiliaires, à

l'emballage et à l'étiquetage exigés pour leur implantation. Il s'applique également à la détermination de

la taille appropriée de la prothèse valvulaire chirurgicale à implanter.

Le présent document établit une approche permettant de vérifier/valider la conception et la fabrication

d'une prothèse valvulaire chirurgicale dans une optique de gestion du risque. La sélection des méthodes

et des essais de qualification appropriés se fait à partir de l'appréciation du risque. Les essais peuvent

être destinés à évaluer les propriétés physiques, chimiques, biologiques et mécaniques de prothèses

valvulaires chirurgicales ainsi que celles de leurs matériaux et composants. Ces essais peuvent

également englober les essais destinés à l'évaluation préclinique in vivo et à l'évaluation clinique des

prothèses valvulaires chirurgicales à l'état fini.

Le présent document définit les conditions de fonctionnement et les exigences de performance relatives

aux prothèses valvulaires chirurgicales lorsqu'il existe une preuve scientifique et/ou clinique adéquate

pour les justifier.

Pour certaines prothèses valvulaires chirurgicales (par exemple, les prothèses sans suture), les

exigences du présent document et de l'ISO 5840-3:2020 peuvent être pertinentes. Elles sont considérées

comme applicables à la conception spécifique du dispositif, dans la mesure où elles s'appuient sur les

résultats de l'analyse du risque.
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 5840-1:2020, Implants cardiovasculaires — Prothèses valvulaires — Partie 1: Exigences générales

ISO 5840-3:2020, Implants cardiovasculaires — Prothèses valvulaires — Partie 3: Valves cardiaques de

substitution implantées par des techniques transcathéter

ISO 10993-2, Évaluation biologique des dispositifs médicaux — Partie 2: Exigences relatives à la protection

des animaux

ISO 14155, Investigation clinique des dispositifs médicaux pour sujets humains — Bonnes pratiques cliniques

ISO 14630, Implants chirurgicaux non actifs — Exigences générales

ISO 16061, Instrumentation à utiliser en association avec les implants chirurgicaux non actifs — Exigences

générales
© ISO 2020 – Tous droits réservés 1
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ISO/FDIS 5840-2:2020(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:

— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse https:// www .iso .org/ obp

— IEC Electropedia: disponible à l'adresse http:// www .electropedia .org/
3.1
évaluation aiguë

résultats peropératoires et postopératoires immédiats utilisés pour évaluer la sécurité et les

performances in vivo

Note 1 à l'article: Tous les animaux soumis à une évaluation à court terme aiguë doivent rester sous anesthésie

générale pendant toute la durée de l'étude.
3.2
évaluation chronique

résultats à long terme suivant la procédure permettant d'évaluer la sécurité et la performance in vivo

chroniques une fois l'animal remis de l'anesthésie

Note 1 à l'article: Il convient que les critères et les durées de ces études soient déterminés par une analyse du risque.

3.3
matériau d'assemblage

matériau, par exemple suture, adhésif ou soudure, utilisé pour assembler les composants d'un système

de prothèse valvulaire
[SOURCE: ISO 5840-1:2020, 3.31]
3.4
diamètre extérieur de l'anneau de suture
ESRD (external sewing ring diameter)
diamètre extérieur en millimètres de l'anneau de suture au point le plus grand
Note 1 à l'article: Voir Figure 1.
Note 2 à l'article: Voir également 3.3, 3.4 et 3.5.
3.5
diamètre intérieur minimal de la prothèse

dans le cas d'une prothèse valvulaire chirurgicale flexible, le diamètre intérieur (DI) minimal de

la prothèse correspond à la valeur numérique du diamètre minimal de cette prothèse entièrement

assemblée; il est mesuré selon une procédure standard validée, en tenant compte de la totalité du canal

d'écoulement. Dans le cas d'une prothèse valvulaire chirurgicale rigide, on mesure le DI minimal du

corps de la prothèse pour pouvoir déterminer le DI minimal du logement
Note 1 à l'article: Voir Figure 1.
Note 2 à l'article: Voir également 3.2, 3.4 et 3.5.
3.6
intra-annulaire
qui se trouve entièrement ou partiellement dans l'anneau du patient
Note 1 à l'article: Voir Figure 1.
Note 2 à l'article: Voir également 3.2, 3.3 et 3.5.
2 © ISO 2020 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO/FDIS 5840-2:2020(F)
Légende
1 diamètre intérieur minimal de la prothèse
2 diamètre de l'anneau du patient
3 diamètre extérieur de l'anneau de suture
A aortique/pulmonaire en intra-annulaire
B aortique/pulmonaire en supra-annulaire
C mitrale/tricuspide en intra-annulaire

Figure 1 — Désignation des dimensions des configurations de l'anneau de suture des prothèses

valvulaires chirurgicales
3.7
supra-annulaire
qui se trouve entièrement au-dessus de l'anneau du patient
Note 1 à l'article: Voir Figure 1.
Note 2 à l'article: Voir également 3.2, 3.3 et 3.4.
3.8
diamètre de l'anneau du patient
PAD (patient annulus diameter)

diamètre, en millimètres, de la plus petite aire d'écoulement à l'intérieur de l'anneau valvulaire du patient

Note 1 à l'article: Voir Figure 1.
3.9
taille de valve
désignation de la taille de valve

désignation donnée par le fabricant d'une prothèse valvulaire chirurgicale, qui indique le diamètre

prévu de l'anneau du patient (la taille de valve correspond au PAD)

Note 1 à l'article: Cela prend en compte la position de l'implant, recommandée par le fabricant, par rapport à

l'anneau et la technique de suture.
4 Abréviations
Pour les besoins du présent document, les abréviations suivantes s'appliquent.
PIC Plan d'investigation clinique
CRF Cahier d'observations (Case report form)
CT Tomodensitométrie (Computed tomography)
© ISO 2020 – Tous droits réservés 3
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ISO/FDIS 5840-2:2020(F)
AEO Aire efficace de l'orifice
FEA Analyse par éléments finis (Finite element analysis)
LVOT Voie de sortie ventriculaire gauche (Left Ventricular Outflow Tract)
IRM Imagerie par résonance magnétique
OPC Critères de performance objectifs (Objective Performance Criteria)
SCAC Suivi clinique après commercialisation
RMS Moyenne quadratique (Root Mean Square)
ETO Écho transœsophagien
ETT Écho transthoracique
5 Exigences fondamentales
Se reporter à l'ISO 5840-1:2020, Article 5.
6 Description du dispositif
6.1 Généralités
Se reporter à l'ISO 5840-1:2020, 6.1.
6.2 Utilisation prévue
Se reporter à l'ISO 5840-1:2020, 6.2.
6.3 Données de conception
6.3.1 Spécifications opérationnelles
Se reporter à l'ISO 5840-1:2020, 6.3.1.
6.3.2 Spécifications des performances
6.3.2.1 Généralités
Voir les exigences générales dans l'ISO 5840-1:2020, 6.1.

6.3.2.2 Exigences de performance minimale des prothèses valvulaires chirurgicales

Les prothèses valvulaires chirurgicales doivent répondre aux spécifications de performance minimale

suivantes:

— permettre l'écoulement vers l'aval avec une différence de pression moyenne suffisamment faible

pour être acceptable;

— éviter l'écoulement rétrograde avec une régurgitation suffisamment faible pour être acceptable;

— résister à l'embolisation;
— éviter l'hémolyse;
4 © ISO 2020 – Tous droits réservés
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ISO/FDIS 5840-2:2020(F)
— résister à la formation de thrombus;
— biocompatibilité;
— compatibilité avec les techniques de diagnostic in vivo;
— capacité à être posées et implantées dans la population cible;
— aptitude à assurer une fixation efficace dans le site d'implantation cible;
— niveau sonore acceptable;
— fonction reproductible;

— maintien de l'intégrité structurelle et fonctionnelle du dispositif au cours de sa durée de vie attendue;

— maintien de la fonctionnalité et de la stérilité pendant une durée de stockage raisonnable avant

implantation.
6.3.2.3 Accessoires

Les exigences de l'ISO 16061 relatives aux instruments utilisés avec des implants chirurgicaux doivent

s'appliquer. Les accessoires pour prothèses valvulaires chirurgicales doivent réduire le risque que la

prothèse soit implantée à l'envers par inadvertance.

Des exemples d'accessoires pour prothèses valvulaires chirurgicales, notamment des outils de mesure

du diamètre et des poignées de valve, sont présentés à l'Annexe E.
6.3.2.4 Mode opératoire d'implantation
Se reporter à l'ISO 5840-1:2020, 6.3.3.
6.3.3 Emballage, étiquetage et stérilisation
Se reporter à l'ISO 5840-1:2020, 6.3.4.

Outre les éléments spécifiés dans l'ISO 5840-1:2020, paragraphe C.1.2, l'étiquetage du conteneur externe

de l'implant valvulaire doit inclure les éléments suivants sous forme de schéma et/ou de tableau:

— valve prévue pour être remplacée;
— position prévue par rapport à l'anneau;
— diamètre d'entrée de l'orifice interne;
— diamètre intérieur minimal de la prothèse;
— diamètre extérieur de l'anneau de suture (ESRD).

L'Annexe D du présent document contient une liste de termes qui peuvent être utilisés lors de la

description des différents modèles de valves.
6.4 Résultats de conception
Se reporter à l'ISO 5840-1:2020, 6.4.
6.5 Transfert de la conception (vérification/validation de la fabrication)
Se reporter à l'ISO 5840-1:2020, 6.5.
© ISO 2020 – Tous droits réservés 5
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ISO/FDIS 5840-2:2020(F)
6.6 Gestion des risques
Se reporter à l'ISO 5840-1:2020, 6.6.

L'Annexe A comporte une liste des phénomènes dangereux potentiels spécifiques des prothèses

valvulaires chirurgicales qui peut servir de base à une analyse du risque.
7 Vérification et validation de la conception
7.1 Exigences générales

L'évaluation in vitro doit être utilisée pour réduire les risques identifiés lors de l'analyse du risque.

Les exigences générales applicables à tous les systèmes de prothèse valvulaire sont fournies dans

l'ISO 5840-1:2020. Des considérations particulières aux prothèses valvulaires chirurgicales sont

fournies dans le présent document.
7.2 Évaluation in vitro
7.2.1 Généralités
Se reporter à l'ISO 5840-1:2020, 7.2.1.

7.2.2 Conditions d'essai, sélection de l'échantillon, exigences relatives à l'établissement du

rapport des résultats obtenus
Se reporter à l'ISO 5840-1:2020, 7.2.2.
7.2.3 Évaluation des propriétés des matériaux
Se reporter à l'ISO 5840-1:2020, 7.2.3.
7.2.4 Évaluation des performances hydrodynamiques

Des essais hydrodynamiques doivent être réalisés pour fournir des informations sur les performances

fluidodynamiques de la prothèse valvulaire chirurgicale. L'Annexe I de l'ISO 5840-1:2020 donne des

lignes directrices sur la conduite et l'établissement de rapports d'essais hydrodynamiques stables.

Des lignes directrices sur la conduite et l'établissement de rapports d'essais hydrodynamiques en

mode pulsatile sont données à l'Annexe F. Pour les essais en flux pulsatile, les performances du

simulateur de pulsations doivent être caractérisées. Se reporter au paragraphe F.2.2.2 pour consulter

les lignes directrices relatives à la caractérisation du simulateur de pulsations. L'exactitude et la

répétabilité des mesures du ou des systèmes d'essai doivent être évaluées et documentées. Les formes

d'onde hydrodynamiques produites par le simulateur de pulsations doivent simuler les conditions

physiologiques de façon acceptable. Les formes d'onde représentatives utilisées pour générer les

résultats d'essais hydrodynamiques doivent être documentées dans le rapport d'essai. Wu C. et al.

donnent des caractéristiques de formes d'onde aortiques et mitrales réalistes.

Les essais doivent être menés sur au moins trois prothèses valvulaires chirurgicales de chaque taille

et sur au moins une valve de référence de chacune des tailles suivantes: la plus petite, la plus grande

et une taille intermédiaire. Une taille d'échantillon plus grande peut être requise pour garantir une

représentatio
...

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