Cardiovascular implants — Cardiac valve prostheses — Part 1: General requirements

This document is applicable to heart valve substitutes intended for implantation and provides general requirements. Subsequent parts of the ISO 5840 series provide specific requirements. This document is applicable to newly developed and modified heart valve substitutes and to the accessory devices, packaging, and labelling required for their implantation and for determining the appropriate size of the heart valve substitute to be implanted. ISO 5840-1 outlines an approach for verifying/validating the design and manufacture of a 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 heart valve substitutes and of their materials and components. The tests can also include those for preclinical in vivo evaluation and clinical evaluation of the finished heart valve substitute. ISO 5840-1 defines operational conditions for heart valve substitutes. ISO 5840-1 furthermore defines terms that are also applicable to ISO 5840-2 and ISO 5840-3. ISO 5840-1 does not provide requirements specific to homografts, tissue engineered heart valves (e.g. valves intended to regenerate in vivo), and heart valve substitutes designed for implantation in circulatory support devices. Some of the provisions of ISO 5840-1 can be applied to valves made from human tissue that is rendered non-viable. NOTE A rationale for the provisions of ISO 5840-1 is given in Annex A.

Implants cardiovasculaires — Prothèses valvulaires — Partie 1: Exigences générales

Le présent document s'applique aux prothèses valvulaires destinées à une implantation chez l'homme et établit des exigences générales. Les exigences spécifiques figurent dans les parties qui succèdent à la présente partie de l'ISO 5840. Le présent document s'applique aux prothèses valvulaires récemment mises au point et aux prothèses valvulaires 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 à implanter. L'ISO 5840-1 présente une approche pour la vérification/validation de la conception et la fabrication d'une prothèse valvulaire à travers la gestion des risques. La sélection des méthodes et des essais de qualification appropriés se fait à partir de l'appréciation du risque. Des essais peuvent être destinés à évaluer les propriétés physiques, chimiques, biologiques et mécaniques de prothèses valvulaires ainsi que celles de leurs matériaux et composants. Les essais peuvent également englober les essais destinés à l'évaluation préclinique in vivo et à l'évaluation clinique des prothèses valvulaires à l'état fini. L'ISO 5840-1 définit les conditions de fonctionnement des prothèses valvulaires. En outre, l'ISO 5840-1 définit les termes qui sont aussi applicable à l'ISO 5840-2 et l'ISO 5840-3. L'ISO 5840-1 ne contient pas d'exigences spécifiques aux homogreffes, aux valves cardiaques issues de l'ingénierie tissulaire (par exemple, valves conçues pour se régénérer in vivo), ni aux prothèses valvulaires conçues pour une implantation dans des dispositifs d'assistance circulatoire. Certaines dispositions de l'ISO 5840-1 peuvent s'appliquer à des valves réalisées à partir de tissus humains rendus non viables. NOTE Une justification des dispositions de l'ISO 5840-1 est donnée à l'Annexe A.

General Information

Status
Published
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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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 5840-1
Redline version
compares Second edition to
First edition
Cardiovascular implants — Cardiac
valve prostheses —
Part 1:
General requirements
Implants cardiovasculaires — Prothèses valvulaires —
Partie 1: Exigences générales
Reference number
ISO 5840-1:redline:2021(E)
ISO 2021
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 5840-1:redline:2021(E)
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Published in Switzerland
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---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 5840-1:redline:2021(E)
Contents Page

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

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

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

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

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

4 Abbreviations........................................................................................................................................................................................................17

5 Fundamental requirements ...................................................................................................................................................................18

6 Device description ...........................................................................................................................................................................................19

6.1 General ........................................................................................................................................................................................................19

6.1 6.2 Intended use ...........................................................................................................................................................................................19

6.2 6.3 Design inputs .........................................................................................................................................................................................19

6.2.1 Operational specifications ....................................................................................................................................19

6.2.2 Performance specifications .................................................................................................................................19

6.2.3 6.3.1 Implant procedure Operational specifications ...............................................................................19

6.3.2 Performance specifications .................................................................................................................................21

6.3.3 Implant procedure.......................................................................................................................................................21

6.2.4 6.3.4 Packaging, labelling, and sterilization ...................................................................................................21

6.3 6.4 Design outputs .....................................................................................................................................................................................21

6.4 6.5 Design transfer (manufacturing verification/validation) ...............................................................................22

6.5 6.6 Risk management ..............................................................................................................................................................................22

7 Design verification testing and analysis/design and validation .......................................................................23

7.1 General requirements ....................................................................................................................................................................23

7.2 In vitro assessment ...........................................................................................................................................................................23

7.2.1 General...................................................................................................................................................................................23

7.2.2 Test conditions, sample selection and reporting requirements ..........................................23

7.2.3 Material property assessment ..........................................................................................................................25

7.2.4 Hydrodynamic performance assessment ................................................................................................26

7.2.5 Structural performance assessment ............................................................................................................26

7.2.6 Design- or procedure-specific testing.........................................................................................................27

7.2.7 Device MRI compatibility ......................................................................................................................................27

7.2.8 Simulated use...................................................................................................................................................................28

7.2.9 Human factors/usability assessment .........................................................................................................28

7.2.10 Implant thrombogenic and haemolytic potential assessment ..............................................28

7.3 Preclinical in vivo evaluation ....................................................................................................................................................28

7.4 Clinical investigations ....................................................................................................................................................................29

Annex A (informative) Rationale for the provisions of this part of  ISO 5480 5840-1 .....................................30

Annex B (normative) Packaging .............................................................................................................................................................................33

Annex C (normative) Product labels, instructions for use, and training .....................................................................34

Annex D (normative) Sterilization .......................................................................................................................................................................38

Annex E (informative normative) In vitro test guidelines for paediatric devices ..................................................39

Annex F (informative) Statistical procedures when using in vitro performance criteria ..........................44

Annex G (informative) Examples and definitions of some physical and material properties

of heart valve systems ..................................................................................................................................................................................45

Annex H (informative) Examples of standards applicable to testing of materials and

components of heart valve systems ...............................................................................................................................................55

Annex I (informative) Raw and post-conditioning mechanical properties for support

structure materials .........................................................................................................................................................................................61

© ISO 2021 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 5840-1:redline:2021(E)

Annex J F (informative) Corrosion assessment ........................................................................................................................................63

Annex K G (informative) Echocardiographic protocol .....................................................................................................................66

Annex H (informative) Assessment of implant thrombogenic and haemolytic potential ..........................70

Annex I (informative) Guidelines for hydrodynamic performance characterization by

steady flow testing ...........................................................................................................................................................................................81

Annex J (normative) Durability testing...........................................................................................................................................................88

Annex K (informative) Fatigue assessment ................................................................................................................................................96

Annex L (normative) Clinical investigation endpoints for heart valve replacement devices .............101

Bibliography .........................................................................................................................................................................................................................104

iv © ISO 2021 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 5840-1: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 5840-1, together with ISO 5840-2 and cancels and replaces the first

edition (ISO 5840-31:2015, 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 have been updated to current specifications and integrated and

harmonized across all parts.

A list of all parts in the ISO 5840 series consists of the following parts, under the general titlecan be

found on the Cardiovascular implants — Cardiac valve prostheses: ISO website.
— Part 1: General requirements
— Part 2: Surgically implanted heart valve substitutes
— Part 3: Heart valve substitutes implanted by transcatheter techniques

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 5840-1:redline:2021(E)
Introduction
There is, as yet, no heart valve substitute which can be regarded as ideal.

The ISO 5840 series has been prepared by a group well aware of the issues associated with heart valve

substitutes and their development. In several areas, the provisions of the ISO 5840 series deliberately

have not been specified to encourage development and innovation. It does specify the types of tests,

provides guidance for test methods, and/or requirements for test apparatus and test apparatuses

and requires documentation of test methods and results. The areas with which the ISO 5840– series

are concerned are those which will ensure that associated risks to the patient and other users of the

device have been adequately mitigated, facilitate quality assurance, aid the clinician in choosing a heart

valve substitute, and ensure that the device will be presented at the operating table inis presented in

a convenient form. Emphasis has been placed on specifying types of in vitro testing, on preclinical in

vivo and clinical evaluations, on reporting of all in vitro, preclinical in vivo, and clinical evaluations, and

on the labelling and packaging of the device. Such a process involving in vitro, preclinical in vivo, and

clinical evaluations is intended to clarify the required procedures prior to market release and to enable

prompt identification and management of any subsequent problems.

With regard to in vitro testing and reporting, apart from basic material testing for mechanical, physical,

chemical, and biocompatibility characteristics, the ISO 5840 series also covers important hydrodynamic

and durability characteristics of heart valve substitutes and systems required for their implantation.

The ISO 5840 series does not specify exact test methods for hydrodynamic and durability testing, but it

offers guidelines for the test apparatus.

The ISO 5840 series is incomplete in several areas. It is intended to be revised, updated, and/or amended

as knowledge and techniques in heart valve substitute technology improve.
This document is used in conjunction with ISO 5840-2 and ISO 5840-3.
vi © ISO 2021 – All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 5840-1:redline:2021(E)
Cardiovascular implants — Cardiac valve prostheses —
Part 1:
General requirements
1 Scope

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

and provides general requirements. Subsequent parts of the ISO 5840 series provide specific

requirements.

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

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

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

This part of ISO 5840-1 outlines an approach for qualifyingverifying/validating the design and

manufacture of a 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 heart valve substitutes and of

their materials and components. The tests can also include those for preclinical in vivo evaluation and

clinical evaluation of the finished heart valve substitute.

This part of ISO 5840-1 defines operational conditions for heart valve substitutes.

This part of ISO 5840-1 excludes homograftsfurthermore defines terms that are also applicable to

ISO 5840-2 and ISO 5840-3.

ISO 5840-1 does not provide requirements specific to homografts, tissue engineered heart valves

(e.g. valves intended to regenerate in vivo), and heart valve substitutes designed for implantation in

circulatory support devices. Some of the provisions of ISO 5840-1 can be applied to valves made from

human tissue that is rendered non-viable.

NOTE A rationale for the provisions of this part of ISO 5840-1 is given in Annex A.

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 5840-2, Cardiovascular implants — Cardiac valve prostheses —Part 2: Surgically implanted heart valve

substitutes

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

implanted by transcatheter techniques

ISO 10993-1, Biological evaluation of medical devices — Part 1: Evaluation and testing within a risk

management process

ISO 11135, Sterilization of health-care products — Ethylene oxide — Requirements for the development,

validation and routine control of a sterilization process for medical devices
ISO 11137 (all parts), Sterilization of health care products — Radiation
© ISO 2021 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 5840-1:redline:2021(E)
ISO 11607 (all parts), Packaging for terminally sterilized medical devices

ISO 13485, Medical devices — Quality management systems — Requirements for regulatory purposes

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

ISO 14160, Sterilization of health care products — Liquid chemical sterilizing agents for single-use medical

devices utilizing animal tissues and their derivatives — Requirements for characterization, development,

validation and routine control of a sterilization process for medical devices
ISO 14630:2012 , Non-active surgical implants — General requirements

ISO 14937, Sterilization of health care products — General requirements for characterization of a sterilizing

agent and the development, validation and routine control of a sterilization process for medical devices

ISO 14971, Medical devices — Application of risk management to medical devices

ISO 15223-1, Symbols to be used with medical device labels, labelling and information to be supplied —

Part 1: General requirements

ISO 17665 22442 (all parts), Sterilization of health care products — Moist heat Medical devices utilizing

animal tissues and their derivatives

IEC 62366 (all parts), Medical Devices — Application of usability engineering to medical devices

3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

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

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

device-specific tools that are tool that is required to assist in the implantation of the heart valve

substitute (3.28 3.30)
3.2
adverse event

untoward medical occurrence in a study subject which does not necessarily have to have  a causal

relationship with study treatment

Note 1 to entry: An AE can be an unfavourable and unintended sign (including an abnormal laboratory finding),

symptom, or disease, temporary or permanent, whether or not related to the prosthetic valve heart valve

substitute (3.30) or implantation or  procedure.
3.3
actuarial methods area-derived valve diameter

statistical technique for calculating event rates over time calculated valve diameter based on area (A)

of the device [i.e. a “D-Shaped” transcatheter mitral valve implantation (TMVI) device; refer to

Figure 1]: D = 4 A/π

Note 1 to entry: Standard actuarial methods calculate the probability of freedom from events within pre-

specified intervals of time. When the intervals approach zero width, the methods are called Kaplan-Meier

methods This approach is typically used for labelling the sizes of TMVI devices where valves are designed for a

noncircular geometry.
2 © ISO 2021 – All rights reserved
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 5840-1:redline:2021(E)
Key
1 area of valve
D = 4 A/π
D = area-derived diameter
Figure 1 — Area-derived valve diameter for a non-circular device
3.4
arterial end diastolic pressure
minimum value of the arterial pressure during diastole
3.5
arterial peak systolic pressure
maximum value of the arterial pressure during systole (3.63 3.68)
3.6
back pressure
differential pressure applied  across the valve during the closed phase
3.7
body surface area
BSA
total surface area (m ) of the human body

Note 1 to entry: This can be calculated (Mosteller's formula) as the square root of the product of the weight in kg

times and the height in cm divided by 3 600 (see Reference [31 26]).
3.8
cardiac index
2 2

cardiac output (3.9) (CO, L/min) divided by the body surface area (3.7) (BSA, m ) with units L/min/m

3.9 3.8
cardiac output
stroke volume (3.59 3.64) times heart rate
3.10 3.9
closing volume

portion of the regurgitant volume (3.48 3.49) that is associated with the dynamics of valve closure

during a single cycle (3.15 3.13)
Note 1 to entry: See Figure 1 2.

Note 2 to entry: The volume of flow occurring between end of systole (3.23) and start of leakage (3.59) for aortic

and pulmonary positions; between end of diastole (3.21) and start of leakage for mitral and tricuspid positions.

3.11 3.10
coating

thin-film material that is applied to an element of a heart valve system (3.29 3.31) to modify its surface

physical or chemical properties
© ISO 2021 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 5840-1:redline:2021(E)
3.12 3.11
compliance

relationship between change in diameter and change in pressure of a deformable tubular structure (e.g.

valve annulus,  aorta, conduit) defined in this part of  ISO 5840 (all parts) as
()rr−×100
C= ×100%
rp×−()p
12 1
where
C is the compliance in units of % radial change/100 mmHg;
p is the diastolic pressure, in mmHg;
p is the systolic pressure, in mmHg;
r is the inner radius at p , in millimetres;
1 1
r is the inner radius at p , in millimetres.
2 2
Note 1 to entry: Reference See ISO 25539-1.
4 © ISO 2021 – All rights reserved
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 5840-1:redline:2021(E)
Key
X time
1 closing volume
Y flowrate
2 leakage volume

NOTE The total regurgitant volume is the sum of the closing volume and the leakage volume.

Figure 1 2 — Schematic representation of flow waveform and regurgitant volumes , regurgitant

volumes, and end of closure determination for one cycle
3.13
component-joining material

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

valve system (3.29)
3.14 3.12
cumulative incidence control valve

statistical technique where events other than death can be described by the occurrence of the event

over time without including death of the subjects heart valve substitute for preclinical and clinical

evaluations of similar design and constructed of similar material as the investigational device

Note 1 to entry: Cumulative incidence is also known as “actual” analysis The control valve should have a known

clinical history.
3.15 3.13
cycle

one  complete sequence in the action of a heart valve substitute (3.28 3.30) under pulsatile-flow

conditions
3.16 3.14
cycle rate
beat rate

number of complete cycles (3.15 3.13) per unit of time usually expressed as cycles per minute (cycles/

min or beats/min [bpm])
© ISO 2021 – All rights reserved 5
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 5840-1:redline:2021(E)
3.17 3.15
design verification

establishment by objective evidence that the design output meets the design input requirements

3.18 3.16
design validation

establishment by objective evidence that device specifications conform with user needs and intended

use(s) (3.31 3.33)
3.19 3.17
device embolization

dislodgement from the intended and documented original position to an unintended and non-

therapeutic location
3.20 3.18
device failure

inability of a device to perform its intended function sufficient to cause a hazard

3.21 3.19
device migration diastole
diastolic duration

detectable movement or displacement of the portion of heart valve substitute (3.28) from its original

position within the  implant position (3.30) and without  device embolization (3.19)cardiac cycle time

corresponding to ventricular filling
Note 1 to entry: Refer to Figure 3 and Figure 4.
3.22 3.20
effective orifice area
EOA

orifice area that has been derived from flow and pressure or velocity data For  in vitro testing, EOA is

defined as:
where
EOA is the Effective Orifice Area (cm );

V is the root mean square forward flow (ml/s) during the positive differential pressure period;

RMS

Δp is the mean pressure difference (measured during the positive differential pressure peri-

od) (mmHg);
ρ is the density of the test fluid (g/cm ).
Note 1 to entry: See  3.53. For in vitro testing, EOA is defined as:
RMS
A =
51,6×
where
A is the effective orifice area (cm );

is the root mean square forward flow (3.54) (ml/s) during the positive differential pressure

RMS
period (3.44);
6 © ISO 2021 – All rights reserved
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 5840-1:redline:2021(E)

is the mean pressure difference (measured during the positive differential pressure period)

(mmHg);
ρ is the density of the test fluid (g/cm ).
3.21
end of diastole

end of forward flow (zero crossing of flow to negative) for mitral and tricuspid positions

Note 1 to entry: ED corresponds to the start of valve closure (SC) for the mitral and tricuspid positions. Refer to

Figure 3 and Figure 4.
3.22
end of positive differential pressure
EPDP

second crossing of aortic and left ventricular pressure waveforms for aortic position; second crossing

of pulmonary and right ventricular pressure waveforms for pulmonary position; second crossing of

atrial and ventricular pressure waveforms for mitral and tricuspid position
Note 1 to entry: Refer to Figure 3 and Figure 4.
3.23
end of systole

end of forward flow (zero crossing of flow to negative) for aortic and pulmonary positions

Note 1 to entry: ES corresponds to the start of valve closure (SC) for the aortic and pulmonary positions. Refer to

Figures 3 a) and 4 a).
3.24
end of closure
point in the cardiac cycle at which the valve is fully closed

Note 1 to entry: EC corresponds to the first zero crossing of the flow waveform from negative to positive flow.

...

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 5840-1
Second edition
2021-01
Cardiovascular implants — Cardiac
valve prostheses —
Part 1:
General requirements
Implants cardiovasculaires — Prothèses valvulaires —
Partie 1: Exigences générales
Reference number
ISO 5840-1:2021(E)
ISO 2021
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 5840-1:2021(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2021

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ISO 5840-1:2021(E)
Contents Page

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

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

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

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

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

4 Abbreviations........................................................................................................................................................................................................15

5 Fundamental requirements ...................................................................................................................................................................15

6 Device description ...........................................................................................................................................................................................16

6.1 General ........................................................................................................................................................................................................16

6.2 Intended use ...........................................................................................................................................................................................16

6.3 Design inputs .........................................................................................................................................................................................16

6.3.1 Operational specifications ....................................................................................................................................16

6.3.2 Performance specifications .................................................................................................................................17

6.3.3 Implant procedure.......................................................................................................................................................17

6.3.4 Packaging, labelling, and sterilization ........................................................................................................17

6.4 Design outputs .....................................................................................................................................................................................18

6.5 Design transfer (manufacturing verification/validation) ...............................................................................18

6.6 Risk management ..............................................................................................................................................................................18

7 Design verification and validation ..................................................................................................................................................18

7.1 General requirements ....................................................................................................................................................................18

7.2 In vitro assessment .........................................................................................................................................................................18

7.2.1 General...................................................................................................................................................................................18

7.2.2 Test conditions, sample selection and reporting requirements ..........................................19

7.2.3 Material property assessment ..........................................................................................................................20

7.2.4 Hydrodynamic performance assessment ................................................................................................21

7.2.5 Structural performance assessment ............................................................................................................21

7.2.6 Design- or procedure-specific testing.........................................................................................................23

7.2.7 Device MRI compatibility ......................................................................................................................................23

7.2.8 Simulated use...................................................................................................................................................................23

7.2.9 Human factors/usability assessment .........................................................................................................23

7.2.10 Implant thrombogenic and haemolytic potential assessment ..............................................23

7.3 Preclinical in vivo evaluation ..................................................................................................................................................24

7.4 Clinical investigations ....................................................................................................................................................................24

Annex A (informative) Rationale for the provisions of ISO 5840-1 ...................................................................................25

Annex B (normative) Packaging .............................................................................................................................................................................28

Annex C (normative) Product labels, instructions for use, and training .....................................................................29

Annex D (normative) Sterilization .......................................................................................................................................................................32

Annex E (normative) In vitro test guidelines for paediatric devices ................................................................................33

Annex F (informative) Corrosion assessment ..........................................................................................................................................37

Annex G (informative) Echocardiographic protocol ..........................................................................................................................40

Annex H (informative) Assessment of implant thrombogenic and haemolytic potential ..........................42

Annex I (informative) Guidelines for hydrodynamic performance characterization by

steady flow testing ...........................................................................................................................................................................................53

Annex J (normative) Durability testing...........................................................................................................................................................60

Annex K (informative) Fatigue assessment ................................................................................................................................................68

Annex L (normative) Clinical investigation endpoints for heart valve replacement devices .................73

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ISO 5840-1:2021(E)

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................76

iv © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 5840-1:2021(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 5840-1:2015), 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 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 5840-1:2021(E)
Introduction
There is, as yet, no heart valve substitute which can be regarded as ideal.

The ISO 5840 series has been prepared by a group well aware of the issues associated with heart valve

substitutes and their development. In several areas, the provisions of the ISO 5840 series deliberately

have not been specified to encourage development and innovation. It does specify the types of tests,

provides guidance for test methods and test apparatuses and requires documentation of test methods

and results. The areas with which the ISO 5840 series are concerned are those which ensure that

associated risks to the patient and other users of the device have been adequately mitigated, facilitate

quality assurance, aid the clinician in choosing a heart valve substitute, and ensure that the device

is presented in a convenient form. Emphasis has been placed on specifying types of in vitro testing,

preclinical in vivo and clinical evaluations, reporting of all in vitro, preclinical in vivo, and clinical

evaluations, and the labelling and packaging of the device. Such a process involving in vitro, preclinical

in vivo, and clinical evaluations is intended to clarify the required procedures prior to market release

and to enable prompt identification and management of any subsequent problems.

With regard to in vitro testing and reporting, apart from basic material testing for mechanical, physical,

chemical, and biocompatibility characteristics, the ISO 5840 series also covers important hydrodynamic

and durability characteristics of heart valve substitutes and systems required for their implantation.

The ISO 5840 series does not specify exact test methods for hydrodynamic and durability testing, but it

offers guidelines for the test apparatus.

The ISO 5840 series is intended to be revised, updated, and/or amended as knowledge and techniques

in heart valve substitute technology improve.
This document is used in conjunction with ISO 5840-2 and ISO 5840-3.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 5840-1:2021(E)
Cardiovascular implants — Cardiac valve prostheses —
Part 1:
General requirements
1 Scope

This document is applicable to heart valve substitutes intended for implantation and provides general

requirements. Subsequent parts of the ISO 5840 series provide specific requirements.

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

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

appropriate size of the heart valve substitute to be implanted.

ISO 5840-1 outlines an approach for verifying/validating the design and manufacture of a 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 heart valve substitutes and of their materials and components.

The tests can also include those for preclinical in vivo evaluation and clinical evaluation of the finished

heart valve substitute.
ISO 5840-1 defines operational conditions for heart valve substitutes.

ISO 5840-1 furthermore defines terms that are also applicable to ISO 5840-2 and ISO 5840-3.

ISO 5840-1 does not provide requirements specific to homografts, tissue engineered heart valves

(e.g. valves intended to regenerate in vivo), and heart valve substitutes designed for implantation in

circulatory support devices. Some of the provisions of ISO 5840-1 can be applied to valves made from

human tissue that is rendered non-viable.
NOTE A rationale for the provisions of ISO 5840-1 is given in Annex A.
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 5840-2, Cardiovascular implants — Cardiac valve prostheses —Part 2: Surgically implanted heart valve

substitutes

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

implanted by transcatheter techniques

ISO 10993-1, Biological evaluation of medical devices — Part 1: Evaluation and testing within a risk

management process

ISO 11135, Sterilization of health-care products — Ethylene oxide — Requirements for the development,

validation and routine control of a sterilization process for medical devices
ISO 11137 (all parts), Sterilization of health care products — Radiation
ISO 11607 (all parts), Packaging for terminally sterilized medical devices

ISO 13485, Medical devices — Quality management systems — Requirements for regulatory purposes

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ISO 5840-1:2021(E)

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

ISO 14160, Sterilization of health care products — Liquid chemical sterilizing agents for single-use medical

devices utilizing animal tissues and their derivatives — Requirements for characterization, development,

validation and routine control of a sterilization process for medical devices
ISO 14630, Non-active surgical implants — General requirements

ISO 14937, Sterilization of health care products — General requirements for characterization of a sterilizing

agent and the development, validation and routine control of a sterilization process for medical devices

ISO 14971, Medical devices — Application of risk management to medical devices

ISO 15223-1, Symbols to be used with medical device labels, labelling and information to be supplied —

Part 1: General requirements

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

IEC 62366 (all parts), Medical Devices — Application of usability engineering to medical devices

3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

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

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

device-specific tool that is required to assist in the implantation of the heart valve substitute (3.30)

3.2
adverse event

untoward medical occurrence in a study subject which does not necessarily have a causal relationship

with study treatment

Note 1 to entry: An AE can be an unfavourable and unintended sign (including an abnormal laboratory finding),

symptom, or disease, temporary or permanent, whether or not related to the heart valve substitute (3.30) or

implantation procedure.
3.3
area-derived valve diameter

calculated valve diameter based on area (A) of the device [i.e. a “D-Shaped” transcatheter mitral valve

implantation (TMVI) device; refer to Figure 1]: D = 4 A/π

Note 1 to entry: This approach is typically used for labelling the sizes of TMVI devices where valves are designed

for a noncircular geometry.
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ISO 5840-1:2021(E)
Key
1 area of valve
D = 4 A/π
D = area-derived diameter
Figure 1 — Area-derived valve diameter for a non-circular device
3.4
arterial end diastolic pressure
minimum value of the arterial pressure during diastole
3.5
arterial peak systolic pressure
maximum value of the arterial pressure during systole (3.68)
3.6
back pressure
differential pressure across the valve during the closed phase
3.7
body surface area
BSA
total surface area (m ) of the human body

Note 1 to entry: This can be calculated (Mosteller's formula) as the square root of the product of the weight in kg

and the height in cm divided by 3 600 (see Reference [26]).
3.8
cardiac output
stroke volume (3.64) times heart rate
3.9
closing volume

portion of the regurgitant volume (3.49) that is associated with the dynamics of valve closure during a

single cycle (3.13)
Note 1 to entry: See Figure 2.

Note 2 to entry: The volume of flow occurring between end of systole (3.23) and start of leakage (3.59) for aortic

and pulmonary positions; between end of diastole (3.21) and start of leakage for mitral and tricuspid positions.

3.10
coating

thin-film material that is applied to an element of a heart valve system (3.31) to modify its surface

physical or chemical properties
© ISO 2021 – All rights reserved 3
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ISO 5840-1:2021(E)
3.11
compliance

relationship between change in diameter and change in pressure of a deformable tubular structure (e.g.

aorta, conduit) defined in ISO 5840 (all parts) as
()rr−×100
C= ×100%
rp×−()p
12 1
where
C is the compliance in units of % radial change/100 mmHg;
p is the diastolic pressure, in mmHg;
p is the systolic pressure, in mmHg;
r is the inner radius at p , in millimetres;
1 1
r is the inner radius at p , in millimetres.
2 2
Note 1 to entry: See ISO 25539-1.
Key
X time 1 closing volume
Y flowrate 2 leakage volume

NOTE The total regurgitant volume is the sum of the closing volume and the leakage volume.

Figure 2 — Schematic representation of flow waveform, regurgitant volumes, and end of

closure determination for one cycle
4 © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 5840-1:2021(E)
3.12
control valve

heart valve substitute for preclinical and clinical evaluations of similar design and constructed of

similar material as the investigational device
Note 1 to entry: The control valve should have a known clinical history.
3.13
cycle

complete sequence in the action of a heart valve substitute (3.30) under pulsatile-flow conditions

3.14
cycle rate
beat rate

number of complete cycles (3.13) per unit of time usually expressed as cycles per minute (cycles/min or

beats/min [bpm])
3.15
design verification

establishment by objective evidence that the design output meets the design input requirements

3.16
design validation

establishment by objective evidence that device specifications conform with user needs and intended

use(s) (3.33)
3.17
device embolization

dislodgement from the intended and documented original position to an unintended and non-

therapeutic location
3.18
device failure
inability of a device to perform its intended function
3.19
diastole
diastolic duration
portion of cardiac cycle time corresponding to ventricular filling
Note 1 to entry: Refer to Figure 3 and Figure 4.
3.20
effective orifice area
EOA
orifice area that has been derived from flow and pressure or velocity data
Note 1 to entry: For in vitro testing, EOA is defined as:
RMS
A =
51,6×
where
A is the effective orifice area (cm );

is the root mean square forward flow (3.54) (ml/s) during the positive differential pressure peri-

RMS
od (3.44);

is the mean pressure difference (measured during the positive differential pressure period)

Δp
(mmHg);
© ISO 2021 – All rights reserved 5
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ISO 5840-1:2021(E)
ρ is the density of the test fluid (g/cm ).
3.21
end of diastole

end of forward flow (zero crossing of flow to negative) for mitral and tricuspid positions

Note 1 to entry: ED corresponds to the start of valve closure (SC) for the mitral and tricuspid positions. Refer to

Figure 3 and Figure 4.
3.22
end of positive differential pressure
EPDP

second crossing of aortic and left ventricular pressure waveforms for aortic position; second crossing

of pulmonary and right ventricular pressure waveforms for pulmonary position; second crossing of

atrial and ventricular pressure waveforms for mitral and tricuspid position
Note 1 to entry: Refer to Figure 3 and Figure 4.
3.23
end of systole

end of forward flow (zero crossing of flow to negative) for aortic and pulmonary positions

Note 1 to entry: ES corresponds to the start of valve closure (SC) for the aortic and pulmonary positions. Refer to

Figures 3 a) and 4 a).
3.24
end of closure
point in the cardiac cycle at which the valve is fully closed

Note 1 to entry: EC corresponds to the first zero crossing of the flow waveform from negative to positive flow.

Note 2 to entry: If there is no zero crossing from negative to positive flow, EC can be defined from a linear

extrapolation of the maximum slope of the flow to the zero line (refer to Figure 2).

Note 3 to entry: Refer to Figure 3 and Figure 4.
3.25
failure mode
mechanism of device failure (3.18)

Note 1 to entry: Support structure fracture, calcification, and prolapse are examples of failure modes.

3.26
flexible valve

heart valve substitute (3.30) wherein the occluder (3.42) is flexible under physiological conditions (e.g.

bioprostheses)
Note 1 to entry: The orifice ring might or might not be flexible.
3.27
follow-up

continued assessment of patients who have received the heart valve substitute (3.30)

3.28
forward flow volume

volume of flow ejected through the heart valve substitute (3.30) between start of systole (3.61) and end

of systole (3.23) for aortic and pulmonary positions; between start of diastole (3.58) and end of diastole

(3.21) for mitral and tricuspid positions
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ISO 5840-1:2021(E)
3.29
fracture

complete separation of any structural component of the heart valve substitute (3.30) that was

previously intact
3.30
heart valve substitute
device used to replace the function of a native valve of the heart
3.31
heart valve system

set of elements provided to replace the native heart valve, consisting of the heart valve substitute,

accessories (3.1), packaging, labelling, and instructions
3.32
implant site
implant position
intended location of heart valve substitute (3.30) implantation or deployment
3.33
intended use

use of a product or process in accordance with the specifications, instructions, and information

provided by the manufacturer
3.34
Kaplan-Meier method

statistical approach for calculating event rates over time when the actual dates of events for each

person in the population are known
3.35
leakage volume

portion of the regurgitant volume (3.49) which is associated with leakage during the closed phase of a

valve in a single cycle (3.13) and is the sum of the transvalvular leakage volume (3.71) and paravalvular

leakage volume (3.45)

Note 1 to entry: Leakage volume is the volume of flow occurring between end of closure (3.24) and start of systole

(3.61) for aortic and pulmonary positions; between end of closure and start of diastole (3.58) for mitral and

tricuspid positions.
3.36
linearized rate
total number of events divided by the total time under evaluation

Note 1 to entry: Generally, the rate is expressed in terms of percent per patient year.

3.37
major bleeding

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

(e.g. vision loss) or necessitates transfusion
3.38
major paravalvular leak

paravalvular leakage leading to or causing any of the following: death or reintervention; heart failure

requiring additional medication; moderate or severe regurgitation; or haemolytic anaemia

3.39
mean arterial pressure

time-averaged arithmetic mean value of the arterial pressure during one cycle (3.13)

© ISO 2021 – All rights reserved 7
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ISO 5840-1:2021(E)
3.40
mean pressure difference
mean pressure gradient

time-averaged arithmetic mean value of the pressure difference across a heart valve substitute (3.30)

during the positive differential pressure period of the cycle (3.13)
3.41
non-structural valve dysfunction

abnormality extrinsic to the heart valve substitute (3.30) that results in stenosis, regurgitation, and/or

haemolytic anaemia

Note 1 to entry: Examples include entrapment by pannus, tissue or suture; paravalvular leak; inappropriate sizing

or positioning, residual leak or obstruction after implantation and clinically important haemolytic anaemia.

This definition excludes infection or thrombosis of the heart valve substitute and intrinsic factors, which cause

structural valve deterioration (3.65). See Reference [14].
3.42
occluder
leaflet
component that inhibits backflow
3.43
pannus

ingrowth of tissue onto or around the heart valve substitute (3.30) which can interfere with normal

functioning
3.44
positive differential pressure period

time period between start of positive differential pressure and end of positive differential pressure

3.45
paravalvular leakage volume

portion of the leakage volume (3.35) that is associated with leakage around the closed heart valve

substitute during a single cycle (3.13)
3.46
prosthetic endocarditis
infection involving a heart valve substitute (3.30)
Note 1 to entry: See Reference [23].
3.47
reference valve

heart valve substitute (3.30) with an established clinical experience used for comparative in vitro

evaluatio
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 5840-1
Redline version
compare la Deuxième édition
à la Première édition
Implants cardiovasculaires —
Prothèses valvulaires —
Partie 1:
Exigences générales
Cardiovascular implants — Cardiac valve prostheses —
Part 1: General requirements
Numéro de référence
ISO 5840-1:redline:2021(F)
ISO 2021
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ISO 5840-1:redline:2021(F)
IMPORTANT
Cette version avec marques de révision utilise les codes couleur suivants:
Exemple de texte 1 — Texte ayant été ajouté (en vert)
— Texte ayant été supprimé (en rouge)
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

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

exemple les changements de ponctuation).

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ISO 5840-1: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 ...........................................................................................................................................................................................................18

5 Exigences fondamentales .........................................................................................................................................................................19

6 Description du dispositif...........................................................................................................................................................................19

6.1 Généralités ...............................................................................................................................................................................................19

6.1 6.2 Utilisation prévue ..............................................................................................................................................................................19

6.2 6.3 Données de conception .................................................................................................................................................................19

6.2.1 Spécifications opérationnelles ..........................................................................................................................19

6.2.2 Spécifications des performances ....................................................................................................................20

6.2.3 6.3.1 Mode opératoire d'implantation Spécifications opérationnelles ....................................20

6.3.2 Spécifications des performances ....................................................................................................................21

6.3.3 Mode opératoire d'implantation .....................................................................................................................22

6.2.4 6.3.4 Emballage, étiquetage et stérilisation ...................................................................................................22

6.3 6.4 Résultats de conception ...............................................................................................................................................................22

6.4 6.5 Transfert de la conception (vérification/validation de la fabrication) ................................................23

6.5 6.6 Gestion des risques ..........................................................................................................................................................................23

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

la conception..........................................................................................................................................................................................................23

7.1 Exigences générales .........................................................................................................................................................................23

7.2 Évaluation in vitro .............................................................................................................................................................................24

7.2.1 Généralités .........................................................................................................................................................................24

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

l'établissement du rapport des résultats obtenus ...........................................................................24

7.2.3 Évaluation des propriétés des matériaux ................................................................................................26

7.2.4 Évaluation des performances hydrodynamiques .............................................................................27

7.2.5 Évaluation des performances structurelles ...........................................................................................27

7.2.6 Essai en fonction de la conception ou de la procédure ................................................................29

7.2.7 Compatibilité du dispositif par rapport à l'IRM .................................................................................29

7.2.8 Simulation d'utilisation ...........................................................................................................................................29

7.2.9 Facteurs humains/Évaluation de l'aptitude à l'utilisation .......................................................29

7.2.10 Évaluation du potentiel thrombogénique et hémolytique de l'implant ........................29

7.3 Évaluation préclinique in vivo .................................................................................................................................................30

7.4 Investigations cliniques ................................................................................................................................................................30

Annexe A (informative) Justification des dispositions de la présente partie de

l'ISO 5480 l'ISO 5840-1 ................................................................................................................................................................................31

Annexe B (normative) Emballage .........................................................................................................................................................................34

Annexe C (normative) Étiquettes pour le produit, notice d'utilisation et formation .....................................35

Annexe D (normative) Stérilisation ....................................................................................................................................................................39

Annexe E (informative normative) Lignes directrices d'essai in vitro pour des  dispositifs

pédiatriques ...........................................................................................................................................................................................................40

Annexe F (informative) Procédures statistiques lors de l'utilisation des critères de

performance in vitro ......................................................................................................................................................................................46

Annexe G (informative) Exemples et définitions de certaines propriétés physiques et

matérielles des systèmes de prothèse valvulaire............................................................................................................47

© ISO 2021 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 5840-1:redline:2021(F)

Annexe H (informative) Exemples de normes applicables aux essais des matériaux et

composants des systèmes de prothèse valvulaire ..........................................................................................................58

Annexe I (informative) Propriétés des matériaux bruts et propriétés mécaniques après un

conditionnement pour les matériaux de la structure de support .................................................................65

Annexe J F (informative) Évaluation de la corrosion .........................................................................................................................67

Annexe K G (informative) Protocole échocardiographique ........................................................................................................70

Annexe H (informative) Évaluation du potentiel thrombogénique et hémolytique de l'implant ......74

Annexe I (informative) Lignes directrices pour caractérisation des performances

hydrodynamiques par essais d'écoulement stable ........................................................................................................86

Annexe J (informative) Essai de durabilité ..................................................................................................................................................93

Annexe K (informative) Évaluation de la fatigue ..............................................................................................................................101

Annexe L (informative) Critères d'investigation clinique pour les dispositifs

de remplacement de valves cardiaques.................................................................................................................................106

Bibliographie .......................................................................................................................................................................................................................109

iv © ISO 2021 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 5840-1: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/ fr/ avant -propos.

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, sous-comité SC 2, Implants cardiovasculaires et

circuits extra-corporels, en collaboration avec le comité technique CEN/TC 285, Implants chirurgicaux

non-actifs, du Comité européen de normalisation (CEN) conformément à l’Accord de coopération

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

Cette première édition de l'deuxième édition ISO 5840-1, avec l'ISO 5840-2 et l'ISO 5840-3, annule

et remplace l'annule et remplace la première édition (ISO 5840:2005-1:2015), qui 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: ont 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 transcathéter

Une liste de toutes les parties de la série ISO 5840 se trouve sur le site Web de l'ISO.

Il convient que l'utilisateur adresse tout retour d'information ou toute question concernant le présent

document à l'organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes

se trouve à l'adresse www .iso .org/ fr/ members .html.
© ISO 2021 – Tous droits réservés v
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ISO 5840-1:redline:2021(F)
Introduction

Il n'existe à l'heure actuelle aucune prothèse valvulaire pouvant être considérée comme idéale.

La série ISO 5840 a été préparée par un groupe bien averti des problèmes associés aux prothèses

valvulaires et à leur mise au point. Dans plusieurs domaines, les dispositions de la série ISO 5840

n'ont délibérément pas été définies de façon à encourager le développement et l'innovation. La

série ISO 5840Elle spécifie les types d'essai, donne des recommandations sur les méthodes d'essai

et/ou les exigences applicables à l'appareillage d'essai et exige que les méthodes et les résultats

d'essai soient documentés. Le domaine d'application de la série ISO 5840 s'étend aux aspects qui

garantirontgarantissent que les risques associés pour leau patient et lesaux autres utilisateurs du

dispositif ont été limités de façon adéquate, promouvrontpromeuvent l'assurance de la qualité,

aiderontaident le clinicien dans le choix d'une prothèse valvulaire et assurerontassurent que le dispositif

seraest présenté sous une forme pratique sur la table d'opération. L'accent a été mis sur la spécification

des types d'essai in vitro, sur les évaluations précliniques in vivo et 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. Un tel processus implique des évaluations in vitro, précliniques in vivo et

cliniques destinées 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.

En ce qui concerne les essais in vitro et leurs rapports, à l'exception des essais des matériaux de base

relatifs aux propriétés mécaniques, physiques, chimiques et aux caractéristiques de biocompatibilité, la

série ISO 5840 traite également des principales caractéristiques hydrodynamiques et de durabilité des

prothèses valvulaires. et des systèmes requis pour leur mise en œuvre. La série ISO 5840 ne spécifie

pas de méthodes d'essais exactes pour les essais hydrodynamiques et de durabilité, mais elle propose

des lignes directrices pour l'appareillage d'essai.

La série ISO 5840 ne spécifie pas de méthodes d'essais exactes pour les essais hydrodynamiques et de

durabilité, mais elle propose des lignes directrices pour l'appareillage d'essai.

La série ISO 5840 est incomplète dans plusieurs domaines. Il est prévu de la réviser, de la mettre à jour

et/ou de l'amender d'amender la série ISO 5840 en fonction de l'amélioration des connaissances et des

techniques liées à la réalisation detechnologie des prothèses valvulaires.
Le présent document est utilisé conjointement avec l'ISO 5840-2 et l'ISO 5840-3.
vi © ISO 2021 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 6 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 5840-1:redline:2021(F)
Implants cardiovasculaires — Prothèses valvulaires —
Partie 1:
Exigences générales
1 Domaine d'application

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

à une implantation chez l'homme et indiqueétablit des exigences générales. Les exigences spécifiques

figurent dans les parties qui succèdent à la présente partie de l'ISO 5840.

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

valvulaires récemment mises au point et à celles qui ont étéaux prothèses valvulaires 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 à

implanter.

La présente partie de lL'ISO 5840-1 souligne une approche destinée à qualifier laprésente une approche

pour la vérification/validation de la conception et la fabrication d'une prothèse valvulaire à travers la

gestion des risques. La sélection des méthodes et des essais de qualification appropriés se fait à partir

de l'appréciation du risque. LesDes essais peuvent inclure les essaisêtre destinés à évaluer les propriétés

physiques, chimiques, biologiques et mécaniques desde prothèses valvulaires ainsi que celles de leurs

matériaux et composants. Les essais peuvent également englober les essais destinés à l'évaluation

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

La présente partie de lL'ISO 5840-1 définit les conditions de fonctionnement des prothèses valvulaires.

En outre, l'ISO 5840-1 définit les termes qui sont aussi applicable à l'ISO 5840-2 et l'ISO 5840-3.

La présente partie de lL'ISO 5840-1 exclut les allogreffesne contient pas d'exigences spécifiques aux

homogreffes, aux valves cardiaques issues de l'ingénierie tissulaire (par exemple, valves conçues pour

se régénérer in vivo.), ni aux prothèses valvulaires conçues pour une implantation dans des dispositifs

d'assistance circulatoire. Certaines dispositions de l'ISO 5840-1 peuvent s'appliquer à des valves

réalisées à partir de tissus humains rendus non viables.

NOTE Une justification des dispositions de la présente partie de l'ISO 5840-1 est donnée dansà l'Annexe A.

2 Références normatives

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

à l'applicationsuivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils 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 5840-2, Implants cardiovasculaires — Prothèses valvulaires — Partie 2: Prothèse  Prothèses valvulaires

implantées chirurgicalement

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

substitution implantées par des techniques transcathéter

ISO 10993-1, Évaluation biologique des dispositifs médicaux — Partie 1: Évaluation et essais au sein d'un

processus de gestion du risque
© ISO 2021 – Tous droits réservés 1
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ISO 5840-1:redline:2021(F)

ISO 11135, Stérilisation des produits de santé — Oxyde d'éthylène — Exigences de développement, de

validation et de contrôle de routine d'un processus de stérilisation pour des dispositifs médicaux

ISO 11137 (toutes les parties), Stérilisation des produits de santé — Irradiation

ISO 11607 (toutes les parties), Emballages des dispositifs médicaux stérilisés au stade terminal

ISO 13485, Dispositifs médicaux — Systèmes de management de la qualité — Exigences à des fins

réglementaires

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

ISO 14160, Stérilisation des produits de santé — Agents stérilisants chimiques liquides pour dispositifs

médicaux non réutilisables utilisant des tissus animaux et leurs dérivés — Exigences pour la caractérisation,

le développement, la validation et le contrôle de routine d’un procédé de stérilisation de dispositifs médicaux

ISO 14630:2012 , Implants chirurgicaux non actifs — Exigences générales

ISO 14937, Stérilisation des produits de santé — Exigences générales pour la caractérisation d'un agent

stérilisant et pour la mise au point, la validation et la vérification de routine d'un processus de stérilisation

pour dispositifs médicaux

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

ISO 15223-1, Dispositifs médicaux — Symboles à utiliser avec les étiquettes, l’étiquetage et les informations

à fournir relatifs aux dispositifs médicaux — Partie 1: Exigences générales

ISO 17665  22442 (toutes les parties), Stérilisation des produits de santé — Chaleur humide Dispositifs

médicaux utilisant des tissus animaux et leurs dérivés

IEC 62366 (toutes les parties), Dispositifs médicaux — Application de l’ingénierie de l’aptitude à l’utilisation

aux dispositifs médicaux
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.

L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— IEC Electropedia: disponible à l'adresse http:// www .electropedia .org/

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

3.1
accessoires accessoire

outils spécifiques exigés outil spécifique exigé pour faciliter l'implantation de la prothèse valvulaire

(3.28 3.30)
3.2
événement indésirable
AE EI

occurrence médicale indésirable chez un sujet d'étude qui ne doit pas nécessairement avoir une relation

de cause à effet avec le traitement étudié

Note 1 à l'article: Un événement indésirable peut être un signe défavorable et non voulu (comprenant une

découverte de laboratoire anormale y compris un résultat de laboratoire anormal), un symptôme ou une maladie,

temporaire ou permanent, associé ou non à l'implantation d'une prothèse valvulaire une prothèse valvulaire

(3.30) ou à une procédure d'implantation.
2 © ISO 2021 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 5840-1:redline:2021(F)
3.3
méthodes actuarielles diamètre de valve dérivé de la surface

technique statistique de calcul des taux d'événements dans le temps diamètre de valve calculé d'après la

surface (A) du dispositif [par exemple, un dispositif d'implantation par transcathéter de valve mitrale

«en D» (TMVI); voir Figure 1]: D = 4 A/π

Note 1 à l'article: Les méthodes actuarielles classiques calculent la probabilité d'absence d'un événement dans

un intervalle de temps prédéfini. Lorsque l'intervalle se rapproche de zéro, on parle de méthodes de Kaplan-

Meier. Cette approche est généralement utilisée pour la caractérisation des tailles des dispositifs TMVI lorsque

les valves sont conçues pour une géométrie non circulaire.
Légende
1 surface de la valve
D = 4 A/π
D = diamètre dérivé de la surface

Figure 1 — Diamètre de valve dérivé de la surface pour un dispositif non circulaire

3.4
pression artérielle diastolique télédiastolique
valeur minimale de la pression artérielle pendant la diastole
3.5
pression artérielle systolique de crête
valeur maximale de la pression artérielle pendant la systole (3.63 3.68)
3.6
contre-pression

pression différentielle appliquée de part et d'autre de la valve au cours de la phase fermée

3.7
surface corporelle
BSA (body surface area)
surface totale (m ) du corps humain

Note 1 à l'article: Elle peut être calculée (formule de Mosteller) par la racine carrée du produit de la masse en

kilogrammes kg par la hauteur en centimètres cm divisée par 3 600 (voir Référence  référence [31 26]).

3.8
index cardiaque
2 2

débit cardiaque (3.9) (CO, l/min) divisé par la surface corporelle (3.7) (BSA, m), exprimé en l/min/m

3.9 3.8
débit cardiaque
CO (cardiac output)
produit du produit du  volume d'éjection (3.59 3.64) par la fréquence cardiaque
© ISO 2021 – Tous droits réservés 3
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ISO 5840-1:redline:2021(F)
3.10 3.9
volume de fermeture

partie du volume de régurgitation (3.48 3.49) liée à la dynamique de la  fermeture de la prothèse

valvulaire valve sur un seul cycle (3.15 3.13)
Note 1 à l'article: Voir Figure 1 2.

Note 2 à l'article: Volume d'écoulement présent entre la fin de systole (3.23) et le début de la fuite (3.59) pour les

positions aortique et pulmonaire; entre la fin de diastole (3.21) et le début de la fuite pour les positions mitrale et

tricuspide.
3.11 3.10
revêtement

couche mince de matériau appliqué à un composant du système de prothèse valvulaire (3.29 3.31) pour

en modifier les propriétés physiques ou chimiques de surface
3.12 3.11
compliance

relation entre la variation de diamètre et la variation de pression d'une structure tubulaire déformable

(par exemple: un anneau valvulaire, une aorte, un conduit), définie dans la présente partie de , aorte,

conduit) définie dans l'ISO 5840 (toutes les parties) par
()rr−×100
C= ×100%
rp×−()p
12 1
C est la compliance en unités de variation radiale en %/100 mmHg;
p est la pression diastolique, en mmHg;
p est la pression systolique, en mmHg;
r est le rayon intérieur à la pression p, en millimètres;
1 1
r est le rayon intérieur à la pression p, en millimètres.
2 2
Note 1 à l'article: Se reporter à Voir l'ISO 25539-1.
4 © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 5840-1:redline:2021(F)
Légende
X temps
1 volume de fermeture
Y débit
2 volume de fuite

NOTE Le volume total de régurgitation équivaut à la somme du volume de fermeture et du volume de fuite.

Figure 1 2 — Représentation schématique de la forme d'onde du débit et d'écoulement, des

volumes de régurgitation  régurgitation et de la détermination de la fin de fermeture pour

un cycle
3.13
matériau d'assemblage

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

de prothèse valvulaire (3.29)
3.14 3.12
incidence cumulative valve témoin

technique statistique utilisée lorsque des événements autres que le décès peuvent être liés à l'occurrence

d'un événement dans le temps, exception faite du décès des sujets prothèse valvulaire de conception

similaire et réalisée dans un matériau similaire à celui du dispositif sous investigation, destinée à des

évaluations précliniques et cliniques

Note 1 à l'article: L'incidence cumulative est également appelée analyse « réelle

...

NORME ISO
INTERNATIONALE 5840-1
Deuxième édition
2021-01
Implants cardiovasculaires —
Prothèses valvulaires —
Partie 1:
Exigences générales
Cardiovascular implants — Cardiac valve prostheses —
Part 1: General requirements
Numéro de référence
ISO 5840-1:2021(F)
ISO 2021
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ISO 5840-1:2021(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 5840-1:2021(F)
Sommaire Page

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

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

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

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

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

4 Abréviations ...........................................................................................................................................................................................................15

5 Exigences fondamentales .........................................................................................................................................................................15

6 Description du dispositif...........................................................................................................................................................................16

6.1 Généralités ...............................................................................................................................................................................................16

6.2 Utilisation prévue ..............................................................................................................................................................................16

6.3 Données de conception .................................................................................................................................................................16

6.3.1 Spécifications opérationnelles ..........................................................................................................................16

6.3.2 Spécifications des performances ....................................................................................................................17

6.3.3 Mode opératoire d'implantation .....................................................................................................................17

6.3.4 Emballage, étiquetage et stérilisation ........................................................................................................17

6.4 Résultats de conception ...............................................................................................................................................................18

6.5 Transfert de la conception (vérification/validation de la fabrication) ................................................18

6.6 Gestion des risques ..........................................................................................................................................................................18

7 Vérification et validation de la conception.............................................................................................................................18

7.1 Exigences générales .........................................................................................................................................................................18

7.2 Évaluation in vitro ............................................................................................................................................................................19

7.2.1 Généralités .........................................................................................................................................................................19

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

l'établissement du rapport des résultats obtenus ...........................................................................19

7.2.3 Évaluation des propriétés des matériaux ................................................................................................21

7.2.4 Évaluation des performances hydrodynamiques .............................................................................21

7.2.5 Évaluation des performances structurelles ...........................................................................................22

7.2.6 Essai en fonction de la conception ou de la procédure ................................................................23

7.2.7 Compatibilité du dispositif par rapport à l'IRM .................................................................................24

7.2.8 Simulation d'utilisation ...........................................................................................................................................24

7.2.9 Facteurs humains/Évaluation de l'aptitude à l'utilisation .......................................................24

7.2.10 Évaluation du potentiel thrombogénique et hémolytique de l'implant ........................24

7.3 Évaluation préclinique in vivo................................................................................................................................................25

7.4 Investigations cliniques ................................................................................................................................................................25

Annexe A (informative) Justification des dispositions de l'ISO 5840-1 .........................................................................26

Annexe B (normative) Emballage .........................................................................................................................................................................29

Annexe C (normative) Étiquettes pour le produit, notice d'utilisation et formation .....................................30

Annexe D (normative) Stérilisation ....................................................................................................................................................................34

Annexe E (normative) Lignes directrices d'essai in vitro pour dispositifs pédiatriques ............................35

Annexe F (informative) Évaluation de la corrosion............................................................................................................................39

Annexe G (informative) Protocole échocardiographique ............................................................................................................42

Annexe H (informative) Évaluation du potentiel thrombogénique et hémolytique de l'implant ......45

Annexe I (informative) Lignes directrices pour caractérisation des performances

hydrodynamiques par essais d'écoulement stable ........................................................................................................57

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

Annexe K (informative) Évaluation de la fatigue ..................................................................................................................................72

© ISO 2021 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 5840-1:2021(F)
Annexe L (informative) Critères d'investigation clinique pour les dispositifs

de remplacement de valves cardiaques.....................................................................................................................................77

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................80

iv © ISO 2021 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 5840-1:2021(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/ fr/ avant -propos.

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

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

technique CEN/TC 285, Implants chirurgicaux non-actifs, du Comité européen de normalisation (CEN)

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 5840-1:2015), 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 se trouve sur le site Web de l'ISO.

Il convient que l'utilisateur adresse tout retour d'information ou toute question concernant le présent

document à l'organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes

se trouve à l'adresse www .iso .org/ fr/ members .html.
© ISO 2021 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 5840-1:2021(F)
Introduction

Il n'existe à l'heure actuelle aucune prothèse valvulaire pouvant être considérée comme idéale.

La série ISO 5840 a été préparée par un groupe bien averti des problèmes associés aux prothèses

valvulaires et à leur mise au point. Dans plusieurs domaines, les dispositions de la série ISO 5840 n'ont

délibérément pas été définies de façon à encourager le développement et l'innovation. Elle spécifie les

types d'essai, donne des recommandations sur les méthodes d'essai et l'appareillage d'essai et exige que

les méthodes et les résultats d'essai soient documentés. Le domaine d'application de la série ISO 5840

s'étend aux aspects qui garantissent que les risques associés au patient et aux autres utilisateurs du

dispositif ont été limités de façon adéquate, promeuvent l'assurance de la qualité, aident le clinicien dans

le choix d'une prothèse valvulaire et assurent que le dispositif est présenté sous une forme pratique.

L'accent a été mis sur la spécification des types d'essai in vitro, sur les évaluations précliniques in vivo

et 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. Un tel processus implique des évaluations

in vitro, précliniques in vivo et cliniques destinées 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.

En ce qui concerne les essais in vitro et leurs rapports, à l'exception des essais des matériaux de base

relatifs aux propriétés mécaniques, physiques, chimiques et aux caractéristiques de biocompatibilité, la

série ISO 5840 traite également des principales caractéristiques hydrodynamiques et de durabilité des

prothèses valvulaires et des systèmes requis pour leur mise en œuvre. La série ISO 5840 ne spécifie pas

de méthodes d'essais exactes pour les essais hydrodynamiques et de durabilité, mais elle propose des

lignes directrices pour l'appareillage d'essai.

Il est prévu de réviser, de mettre à jour et/ou d'amender la série ISO 5840 en fonction de l'amélioration

des connaissances et des techniques liées à la technologie des prothèses valvulaires.

Le présent document est utilisé conjointement avec l'ISO 5840-2 et l'ISO 5840-3.
vi © ISO 2021 – Tous droits réservés
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NORME INTERNATIONALE ISO 5840-1:2021(F)
Implants cardiovasculaires — Prothèses valvulaires —
Partie 1:
Exigences générales
1 Domaine d'application

Le présent document s'applique aux prothèses valvulaires destinées à une implantation chez l'homme

et établit des exigences générales. Les exigences spécifiques figurent dans les parties qui succèdent à la

présente partie de l'ISO 5840.

Le présent document s'applique aux prothèses valvulaires récemment mises au point et aux prothèses

valvulaires 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

à implanter.

L'ISO 5840-1 présente une approche pour la vérification/validation de la conception et la fabrication

d'une prothèse valvulaire à travers la gestion des risques. La sélection des méthodes et des essais de

qualification appropriés se fait à partir de l'appréciation du risque. Des essais peuvent être destinés à

évaluer les propriétés physiques, chimiques, biologiques et mécaniques de prothèses valvulaires ainsi

que celles de leurs matériaux et composants. Les essais peuvent également englober les essais destinés

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

L'ISO 5840-1 définit les conditions de fonctionnement des prothèses valvulaires.

En outre, l'ISO 5840-1 définit les termes qui sont aussi applicable à l'ISO 5840-2 et l'ISO 5840-3.

L'ISO 5840-1 ne contient pas d'exigences spécifiques aux homogreffes, aux valves cardiaques issues

de l'ingénierie tissulaire (par exemple, valves conçues pour se régénérer in vivo), ni aux prothèses

valvulaires conçues pour une implantation dans des dispositifs d'assistance circulatoire. Certaines

dispositions de l'ISO 5840-1 peuvent s'appliquer à des valves réalisées à partir de tissus humains rendus

non viables.
NOTE Une justification des dispositions de l'ISO 5840-1 est donnée à l'Annexe A.
2 Références normatives

Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils 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 5840-2, Implants cardiovasculaires — Prothèses valvulaires — Partie 2: Prothèses valvulaires

implantées chirurgicalement

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

substitution implantées par des techniques transcathéter

ISO 10993-1, Évaluation biologique des dispositifs médicaux — Partie 1: Évaluation et essais au sein d'un

processus de gestion du risque

ISO 11135, Stérilisation des produits de santé — Oxyde d'éthylène — Exigences de développement, de

validation et de contrôle de routine d'un processus de stérilisation pour des dispositifs médicaux

ISO 11137 (toutes les parties), Stérilisation des produits de santé — Irradiation

© ISO 2021 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 5840-1:2021(F)

ISO 11607 (toutes les parties), Emballages des dispositifs médicaux stérilisés au stade terminal

ISO 13485, Dispositifs médicaux — Systèmes de management de la qualité — Exigences à des fins

réglementaires

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

ISO 14160, Stérilisation des produits de santé — Agents stérilisants chimiques liquides pour dispositifs

médicaux non réutilisables utilisant des tissus animaux et leurs dérivés — Exigences pour la caractérisation,

le développement, la validation et le contrôle de routine d’un procédé de stérilisation de dispositifs médicaux

ISO 14630, Implants chirurgicaux non actifs — Exigences générales

ISO 14937, Stérilisation des produits de santé — Exigences générales pour la caractérisation d'un agent

stérilisant et pour la mise au point, la validation et la vérification de routine d'un processus de stérilisation

pour dispositifs médicaux

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

ISO 15223-1, Dispositifs médicaux — Symboles à utiliser avec les étiquettes, l’étiquetage et les informations

à fournir relatifs aux dispositifs médicaux — Partie 1: Exigences générales

ISO 22442 (toutes les parties), Dispositifs médicaux utilisant des tissus animaux et leurs dérivés

IEC 62366 (toutes les parties), Dispositifs médicaux — Application de l’ingénierie de l’aptitude à l’utilisation

aux dispositifs médicaux
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.

L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— IEC Electropedia: disponible à l'adresse http:// www .electropedia .org/

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

3.1
accessoire

outil spécifique exigé pour faciliter l'implantation de la prothèse valvulaire (3.30)

3.2
événement indésirable

occurrence médicale indésirable chez un sujet d'étude qui ne doit pas nécessairement avoir une relation

de cause à effet avec le traitement étudié

Note 1 à l'article: Un événement indésirable peut être un signe défavorable et non voulu (y compris un résultat

de laboratoire anormal), un symptôme ou une maladie, temporaire ou permanent, associé ou non à une prothèse

valvulaire (3.30) ou à une procédure d'implantation.
3.3
diamètre de valve dérivé de la surface

diamètre de valve calculé d'après la surface (A) du dispositif [par exemple, un dispositif d'implantation

par transcathéter de valve mitrale «en D» (TMVI); voir Figure 1]: D = 4 A/π

Note 1 à l'article: Cette approche est généralement utilisée pour la caractérisation des tailles des dispositifs TMVI

lorsque les valves sont conçues pour une géométrie non circulaire.
2 © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 5840-1:2021(F)
Légende
1 surface de la valve
D = 4 A/π
D = diamètre dérivé de la surface

Figure 1 — Diamètre de valve dérivé de la surface pour un dispositif non circulaire

3.4
pression artérielle télédiastolique
valeur minimale de la pression artérielle pendant la diastole
3.5
pression artérielle systolique de crête
valeur maximale de la pression artérielle pendant la systole (3.68)
3.6
contre-pression

pression différentielle appliquée de part et d'autre de la valve au cours de la phase fermée

3.7
surface corporelle
BSA (body surface area)
surface totale (m ) du corps humain

Note 1 à l'article: Elle peut être calculée (formule de Mosteller) par la racine carrée du produit de la masse en kg

par la hauteur en cm divisée par 3 600 (voir référence [26]).
3.8
débit cardiaque
CO (cardiac output)
produit du volume d'éjection (3.64) par la fréquence cardiaque
3.9
volume de fermeture

partie du volume de régurgitation (3.49) liée à la dynamique de fermeture de la valve sur un seul

cycle (3.13)
Note 1 à l'article: Voir Figure 2.

Note 2 à l'article: Volume d'écoulement présent entre la fin de systole (3.23) et le début de la fuite (3.59) pour les

positions aortique et pulmonaire; entre la fin de diastole (3.21) et le début de la fuite pour les positions mitrale et

tricuspide.
3.10
revêtement

couche mince de matériau appliqué à un composant du système de prothèse valvulaire (3.31) pour en

modifier les propriétés physiques ou chimiques de surface
© ISO 2021 – Tous droits réservés 3
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ISO 5840-1:2021(F)
3.11
compliance

relation entre la variation de diamètre et la variation de pression d'une structure tubulaire déformable

(par exemple, aorte, conduit) définie dans l'ISO 5840 (toutes les parties) par
()rr−×100
C= ×100%
rp×−()p
12 1
C est la compliance en unités de variation radiale en %/100 mmHg;
p est la pression diastolique, en mmHg;
p est la pression systolique, en mmHg;
r est le rayon intérieur à la pression p , en millimètres;
1 1
r est le rayon intérieur à la pression p , en millimètres.
2 2
Note 1 à l'article: Voir l'ISO 25539-1.
Légende
X temps 1 volume de fermeture
Y débit 2 volume de fuite

NOTE Le volume total de régurgitation équivaut à la somme du volume de fermeture et du volume de fuite.

Figure 2 — Représentation schématique de la forme d'onde d'écoulement, des volumes

de régurgitation et de la détermination de la fin de fermeture pour un cycle
4 © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 5840-1:2021(F)
3.12
valve témoin

prothèse valvulaire de conception similaire et réalisée dans un matériau similaire à celui du dispositif

sous investigation, destinée à des évaluations précliniques et cliniques

Note 1 à l'article: Il convient que la valve témoin ait un historique clinique connu.

3.13
cycle

séquence complète de fonctionnement d'une prothèse valvulaire (3.30) dans des conditions de flux

pulsatile
3.14
fréquence de cycle
fréquence cardiaque

nombre de cycles (3.13) complets par unité de temps, généralement exprimé en cycles par minute

(cycles/min ou battements/min [bpm])
3.15
vérification de la conception

établissement, par des preuves objectives, que les résultats de conception satisfont aux exigences des

données de conception
3.16
validation de la conception

établissement, par des preuves objectives, que les spécifications du dispositif sont conformes aux

besoins de l'utilisateur et aux utilisations prévues (3.33)
3.17
embolisation du dispositif

délogement de la position d'origine prévue et documentée vers une position non désirée et non

thérapeutique
3.18
défaillance du dispositif
inaptitude d'un dispositif à remplir sa fonction prévue
3.19
diastole
durée diastolique
partie du cycle cardiaque correspondant au remplissage ventriculaire
Note 1 à l'article: Se référer à la Figure 3 et Figure 4.
3.20
aire efficace de l'orifice
AEO

aire de l'orifice, obtenue à partir de données de débit, de pression ou de vitesse

Note 1 à l'article: Pour les essais in vitro, l'AEO est définie comme:
RMS
A =
51,6×
A est l'aire efficace de l'orifice (cm );

est le débit quadratique moyen vers l'aval (3.58) (en ml/s) pendant la période de pression différentielle

RMS
positive (3.44);
© ISO 2021 – Tous droits réservés 5
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ISO 5840-1:2021(F)

Δp est la différence de pression moyenne (mesurée lors de la période de pression différentielle posi-

tive) (mmHg);
ρ est la masse volumique du fluide d'essai (g/cm ).
3.21
fin de diastole
ED (end of diastole)

fin de l'écoulement vers l'aval (passage de l'écoulement par zéro vers une valeur négative) pour les

positions mitrale et tricuspide

Note 1 à l'article: La fin de diastole correspond au début de fermeture de la valve (SC) pour les positions mitrale

et tricuspide. Se référer à la Figure 3 et Figure 4.
3.22
fin de pression différentielle positive
EPDP (end of positive differential pressure)

second passage des formes d'onde de pression aortique et ventriculaire gauche pour la position

aortique; second passage des formes d'onde de pression pulmonaire et ventriculaire droite pour la

position pulmonaire; second passage des formes d'onde de pression auriculaire et ventriculaire pour

les positions mitrale et tricuspide
Note 1 à l'article: Se référer à la Figure 3 et Figure 4.
3.23
fin de systole
ES (end of systole)

fin de l'écoulement vers l'aval (passage de l'écoulement par zéro vers une valeur négative) pour positions

aortique et pulmonaire

Note 1 à l'article: La fin de systole correspond au début de fermeture de la valve (SC) pour les positions aortique

et pulmonaire. Se référer à la Figures 3 a) et b).
3.24
fin de fermeture
EC (end of closure)
point du cycle cardiaque où la valve est complètement fermée

Note 1 à l'article: La fin de fermeture correspond au premier passage par zéro de la forme d'onde d'écoulement,

d'une valeur négative vers une valeur positive

Note 2 à l'article: Si l'écoulement passe d'une valeur négative vers une valeur positive sans passer par zéro, la

fin de fermeture peut être définie à partir d'une extrapolation linéaire de la pente maximale d'écoulement par

rapport à la ligne zéro (voir Figure 2).
Note 3 à l'article: Se référer à la Figure 3 et Figure 4.
3.25
mode de défaillance
mécanisme de défaillance du dispositif (3.18)

Note 1 à l'article: Une fracture de la structure de support, une calcification et un prolapsus sont des exemples de

modes de défaillance.
3.26
prothèse valvulaire flexible

prothèse valvulaire (3.30) dans laquelle l'obturateur (3.42) est flexible dans les conditions physiologiques

(par exemple, bioprothèses)
Note 1 à l'article: L'anneau de l'orifice peut être flexible ou non.
6 © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 5840-1:2021(F)
3.27
suivi
évaluation continue de patients porteurs d'une prothèse valvulaire (3.30)
3.28
volume d'écoulement vers l'aval

volume d'écoulement éjecté à travers la prothèse valvulaire (3.30) entre le début de systole (3.61) et la

fin de systole (3.23) pour les positions aortique et pulmonaire; entre le début de diastole (3.58) et la fin

de diastole (3.21) pour les positions mitrale et tricuspide
3.29
fracture

séparation complète d'un composant structurel quelconque de la prothèse valvulaire (3.30) qui était au

préalable intacte
3.30
prothèse valvulaire
dispositif destiné à remplacer la fonction d'une valve native du cœur
3.31
système de prothèse valvulaire

ensemble d'éléments fournis pour remplacer la valve cardiaque native, comprenant la prothèse

valvulaire, les accessoires (3.1), l'emballage, l'étiquetage et les instructions
3.32
site d'implantation
position de l'implant

emplacement prévu pour l'implantation ou le déploiement de la prothèse valvulaire (3.30)

3.33
utilisation prévue

utilisation d'un produit ou d'un procédé selon les spécifications, instructions et informations fournies

par le fabricant
3.34
méthode de Kaplan-Meier

méthode statistique de calcul des fréquences de survenue d'événements dans le temps, lorsque les dates

réelles des événements sont connues
...

FINAL
INTERNATIONAL ISO/FDIS
DRAFT
STANDARD 5840-1
ISO/TC 150/SC 2
Cardiovascular implants — Cardiac
Secretariat: ANSI
valve prostheses —
Voting begins on:
2020-06-26
Part 1:
Voting terminates on:
General requirements
2020-08-21
Implants cardiovasculaires — Prothèses valvulaires —
Partie 1: Exigences générales
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 5840-1:2020(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 5840-1:2020(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

on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address

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Published in Switzerland
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ISO/FDIS 5840-1:2020(E)
Contents Page

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

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

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

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

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

4 Abbreviations........................................................................................................................................................................................................15

5 Fundamental requirements ...................................................................................................................................................................15

6 Device description ...........................................................................................................................................................................................16

6.1 General ........................................................................................................................................................................................................16

6.2 Intended use ...........................................................................................................................................................................................16

6.3 Design inputs .........................................................................................................................................................................................16

6.3.1 Operational specifications ....................................................................................................................................16

6.3.2 Performance specifications .................................................................................................................................17

6.3.3 Implant procedure.......................................................................................................................................................17

6.3.4 Packaging, labelling, and sterilization ........................................................................................................17

6.4 Design outputs .....................................................................................................................................................................................18

6.5 Design transfer (manufacturing verification/validation) ...............................................................................18

6.6 Risk management ..............................................................................................................................................................................18

7 Design verification and validation ..................................................................................................................................................18

7.1 General requirements ....................................................................................................................................................................18

7.2 In vitro assessment .........................................................................................................................................................................18

7.2.1 General...................................................................................................................................................................................18

7.2.2 Test conditions, sample selection and reporting requirements ..........................................19

7.2.3 Material property assessment ..........................................................................................................................20

7.2.4 Hydrodynamic performance assessment ................................................................................................21

7.2.5 Structural performance assessment ............................................................................................................21

7.2.6 Design- or procedure-specific testing.........................................................................................................23

7.2.7 Device MRI compatibility ......................................................................................................................................23

7.2.8 Simulated use...................................................................................................................................................................23

7.2.9 Human factors/usability assessment .........................................................................................................23

7.2.10 Implant thrombogenic and haemolytic potential assessment ..............................................23

7.3 Preclinical in vivo evaluation ..................................................................................................................................................24

7.4 Clinical investigations ....................................................................................................................................................................24

Annex A (informative) Rationale for the provisions of ISO 5840-1 ...................................................................................25

Annex B (normative) Packaging .............................................................................................................................................................................28

Annex C (normative) Product labels, instructions for use, and training .....................................................................29

Annex D (normative) Sterilization .......................................................................................................................................................................32

Annex E (informative) In vitro test guidelines for paediatric devices ............................................................................33

Annex F (informative) Corrosion assessment ..........................................................................................................................................37

Annex G (informative) Echocardiographic protocol ..........................................................................................................................40

Annex H (informative) Assessment of Implant Thrombogenic and Haemolytic Potential .......................43

Annex I (informative) Guidelines for hydrodynamic performance characterization by

steady flow testing ...........................................................................................................................................................................................54

Annex J (informative) Durability testing .......................................................................................................................................................61

Annex K (informative) Fatigue assessment ................................................................................................................................................69

Annex L (informative) Clinical investigation endpoints for heart valve replacement devices .............74

© ISO 2020 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/FDIS 5840-1:2020(E)

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

iv © ISO 2020 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/FDIS 5840-1:2020(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.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 5840-1:2015), 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 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 5840-1:2020(E)
Introduction
There is, as yet, no heart valve substitute which can be regarded as ideal.

The ISO 5840 series has been prepared by a group well aware of the issues associated with heart valve

substitutes and their development. In several areas, the provisions of the ISO 5840 series deliberately

have not been specified to encourage development and innovation. It does specify the types of tests,

provides guidance for test methods and test apparatuses and requires documentation of test methods

and results. The areas with which the ISO 5840 series are concerned are those which ensure that

associated risks to the patient and other users of the device have been adequately mitigated, facilitate

quality assurance, aid the clinician in choosing a heart valve substitute, and ensure that the device

is presented in a convenient form. Emphasis has been placed on specifying types of in vitro testing,

preclinical in vivo and clinical evaluations, reporting of all in vitro, preclinical in vivo, and clinical

evaluations, and the labelling and packaging of the device. Such a process involving in vitro, preclinical

in vivo, and clinical evaluations is intended to clarify the required procedures prior to market release

and to enable prompt identification and management of any subsequent problems.

With regard to in vitro testing and reporting, apart from basic material testing for mechanical, physical,

chemical, and biocompatibility characteristics, the ISO 5840 series also covers important hydrodynamic

and durability characteristics of heart valve substitutes and systems required for their implantation.

The ISO 5840 series does not specify exact test methods for hydrodynamic and durability testing, but it

offers guidelines for the test apparatus.

The ISO 5840 series is intended to be revised, updated, and/or amended as knowledge and techniques

in heart valve substitute technology improve.
This document is to be used in conjunction with ISO 5840-2 and ISO 5840-3.
vi © ISO 2020 – All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
FINAL DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/FDIS 5840-1:2020(E)
Cardiovascular implants — Cardiac valve prostheses —
Part 1:
General requirements
1 Scope

This document is applicable to heart valve substitutes intended for implantation and provides general

requirements. Subsequent parts of the ISO 5840 series provide specific requirements.

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

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

appropriate size of the heart valve substitute to be implanted.

ISO 5840-1 outlines an approach for verifying/validating the design and manufacture of a 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 heart valve substitutes and of their materials and components.

The tests can also include those for preclinical in vivo evaluation and clinical evaluation of the finished

heart valve substitute.
ISO 5840-1 defines operational conditions for heart valve substitutes.

ISO 5840-1 does not provide requirements specific to homografts, tissue engineered heart valves

(e.g. valves intended to regenerate in vivo), and heart valve substitutes designed for implantation in

circulatory support devices. Some of the provisions of ISO 5840-1 can be applied to valves made from

human tissue that is rendered non-viable.
NOTE A rationale for the provisions of ISO 5840-1 is given in Annex A.
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 5840-2, Cardiovascular implants — Cardiac valve prostheses —Part 2: Surgically implanted heart valve

substitutes

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

implanted by transcatheter techniques

ISO 10993-1, Biological evaluation of medical devices — Part 1: Evaluation and testing within a risk

management process

ISO 11135, Sterilization of health-care products — Ethylene oxide — Requirements for the development,

validation and routine control of a sterilization process for medical devices
ISO 11137 (all parts), Sterilization of health care products — Radiation
ISO 11607 (all parts), Packaging for terminally sterilized medical devices

ISO 13485, Medical devices — Quality management systems — Requirements for regulatory purposes

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

© ISO 2020 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO/FDIS 5840-1:2020(E)

ISO 14160, Sterilization of health care products — Liquid chemical sterilizing agents for single-use medical

devices utilizing animal tissues and their derivatives — Requirements for characterization, development,

validation and routine control of a sterilization process for medical devices
ISO 14630, Non-active surgical implants — General requirements

ISO 14937, Sterilization of health care products — General requirements for characterization of a sterilizing

agent and the development, validation and routine control of a sterilization process for medical devices

ISO 14971, Medical devices — Application of risk management to medical devices

ISO 15223-1, Symbols to be used with medical device labels, labelling and information to be supplied —

Part 1: General requirements

ISO 22442-1, Medical devices utilizing animal tissues and their derivatives — Part 1: Application of risk

management

ISO 22442-2, Medical devices utilizing animal tissues and their derivatives — Part 2: Controls on sourcing,

collection and handling

ISO 22442-3, Medical devices utilizing animal tissues and their derivatives — Part 3: Validation of the

elimination and/or inactivation of viruses and transmissible spongiform encephalopathy (TSE) agents

ISO/TR 22442-4, Medical devices utilizing animal tissues and their derivatives — Part 4: Principles for

elimination and/or inactivation of transmissible spongiform encephalopathy (TSE) agents and validation

assays for those processes

IEC 62366 (all parts), Medical Devices — Application of usability engineering to medical devices

3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

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

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

device-specific tool that is required to assist in the implantation of the heart valve substitute (3.30)

3.2
adverse event

untoward medical occurrence in a study subject which does not necessarily have to have a causal

relationship with study treatment

Note 1 to entry: An AE can be an unfavourable and unintended sign (including an abnormal laboratory finding),

symptom, or disease, temporary or permanent, whether or not related to the heart valve substitute (3.30) or

implantation procedure.
3.3
area-derived valve diameter

calculated valve diameter based on area (A) of the device [i.e. a “D-Shaped” transcatheter mitral valve

implantation (TMVI) device; refer to Figure 1]: D = 4 A/π

Note 1 to entry: This approach is typically used for labelling the sizes of TMVI devices where valves are designed

for a noncircular geometry.
2 © ISO 2020 – All rights reserved
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ISO/FDIS 5840-1:2020(E)
Key
1 area of valve
D = 4 A/π
D = area-derived diameter
Figure 1 — Area-derived valve diameter for a non-circular device
3.4
arterial end diastolic pressure
minimum value of the arterial pressure during diastole
3.5
arterial peak systolic pressure
maximum value of the arterial pressure during systole (3.68)
3.6
back pressure
differential pressure across the valve during the closed phase
3.7
body surface area
BSA
total surface area (m ) of the human body

Note 1 to entry: This can be calculated (Mosteller's formula) as the square root of the product of the weight in kg

and the height in cm divided by 3 600 (see Mosteller, RD.).
3.8
cardiac output
stroke volume (3.64) times heart rate
3.9
closing volume

portion of the regurgitant volume (3.49) that is associated with the dynamics of valve closure during a

single cycle (3.13)
Note 1 to entry: See Figure 2.

Note 2 to entry: The volume of flow occurring between end of systole (3.23) and start of leakage (3.63) for aortic

and pulmonary positions; between end of diastole (3.21) and start of leakage (3.63) for mitral and tricuspid

positions.
3.10
coating

thin-film material that is applied to an element of a heart valve system (3.31) to modify its surface

physical or chemical properties
© ISO 2020 – All rights reserved 3
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ISO/FDIS 5840-1:2020(E)
3.11
compliance

relationship between change in diameter and change in pressure of a deformable tubular structure (e.g.

aorta, conduit) defined in ISO 5840 (all parts) as
()rr−×100
C= ×100%
rp×−()p
12 1
where
C is the compliance in units of % radial change/100 mmHg;
p is the diastolic pressure, in mmHg;
p is the systolic pressure, in mmHg;
r is the inner radius at p , in millimetres;
1 1
r is the inner radius at p , in millimetres.
2 2
Note 1 to entry: See reference ISO 25539-1.
Key
X time 1 closing volume
Y flowrate 2 leakage volume

NOTE The total regurgitant volume is the sum of the closing volume and the leakage volume.

Figure 2 — Schematic representation of flow waveform, regurgitant volumes, and end of

closure determination for one cycle
4 © ISO 2020 – All rights reserved
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ISO/FDIS 5840-1:2020(E)
3.12
control valve

heart valve substitute for preclinical and clinical evaluations of similar design and constructed of

similar material as the investigational device
Note 1 to entry: The control valve should have a known clinical history.
3.13
cycle

one complete sequence in the action of a heart valve substitute (3.30) under pulsatile-flow conditions

3.14
cycle rate
beat rate

number of complete cycles (3.13) per unit of time usually expressed as cycles per minute (cycles/min or

beats/min [bpm])
3.15
design verification

establishment by objective evidence that the design output meets the design input requirements

3.16
design validation

establishment by objective evidence that device specifications conform with user needs and intended

use(s) (3.33)
3.17
device embolization

dislodgement from the intended and documented original position to an unintended and non-

therapeutic location
3.18
device failure
inability of a device to perform its intended function
3.19
diastole
diastolic duration
portion of cardiac cycle time corresponding to ventricular filling
Note 1 to entry: Refer to Figure 3 and Figure 4.
3.20
effective orifice area
EOA
orifice area that has been derived from flow and pressure or velocity data
Note 1 to entry: For in vitro testing, EOA is defined as:
RMS
A =
51,6×
where
A is the effective orifice area (cm );

is the root mean square forward flow (3,58) (ml/s) during the positive differential pressure period;

RMS
© ISO 2020 – All rights reserved 5
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ISO/FDIS 5840-1:2020(E)

is the mean pressure difference (measured during the positive differential pressure period)

Δp
(mmHg);
ρ is the density of the test fluid (g/cm ).
3.21
end of diastole

end of forward flow (zero crossing of flow to negative) for mitral and tricuspid positions

Note 1 to entry: ED corresponds to the start of valve closure (SC) for the mitral and tricuspid positions. Refer to

Figure 3 and Figure 4.
3.22
end of positive differential pressure
EPDP

second crossing of aortic and left ventricular pressure waveforms for aortic position; second crossing

of pulmonary and right ventricular pressure waveforms for pulmonary position; second crossing of

atrial and ventricular pressure waveforms for mitral and tricuspid position
Note 1 to entry: Refer to Figure 3 and Figure 4.
3.23
end of systole

end of forward flow (zero crossing of flow to negative) for aortic and pulmonary positions

Note 1 to entry: ES corresponds to the start of valve closure (SC) for the aortic and pulmonary positions. Refer to

Figure 3 and Figure 4.
3.24
end of closure
point in the cardiac cycle at which the valve is fully closed

Note 1 to entry: EC corresponds to the first zero crossing of the flow waveform from negative to positive flow.

Note 2 to entry: If there is no zero crossing from negative to positive flow, EC can be defined from a linear

extrapolation of the maximum slope of the flow to the zero line (refer to Figure 2).

Note 3 to entry: Refer to Figure 3 and Figure 4.
3.25
failure mode
mechanism of device failure (3.18)

Note 1 to entry: Support structure fracture, calcification, and prolapse are examples of failure modes.

3.26
flexible heart valve substitute

heart valve substitute (3.30) wherein the occluder (3.42) is flexible under physiological conditions (e.g.

bioprostheses)
Note 1 to entry: The orifice ring might or might not be flexible.
3.27
follow-up

continued assessment of patients who have received the heart valve substitute (3.30)

6 © ISO 2020 – All rights reserved
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ISO/FDIS 5840-1:2020(E)
3.28
forward flow volume

volume of flow ejected through the heart valve substitute (3.30) between start of systole (3.61) and end

of systole (3.23) for aortic and pulmonary positions; between start of diastole (3.58) and end of diastole

(3.21) for mitral and tricuspid positions
3.29
fracture

complete separation of any structural component of the heart valve substitute (3.30) that was

previously intact
3.30
heart valve substitute
device used to replace the function of a native valve of the heart
3.31
heart valve system

set of elements provided to replace the native heart valve, consisting of the heart valve substitute,

accessories (3.1), packaging, labelling, and instructions
3.32
implant site
implant position
intended location of heart valve substitute (3.30) implantation or deployment
3.33
intended use

use of a product or process in accordance with the specifications, instructions, and information

provided by the manufacturer
3.34
Kaplan-Meier method

statistical approach for calculating event rates over time when the actual dates of events for each

person in the population are known
3.35
leakage volume

portion of the regurgitant volume (3.49) which is associated with leakage during the closed phase of a

valve in a single cycle (3.13) and is the sum of the transvalvular leakage volume (3.71) and paravalvular

leakage volume (3.45)

Note 1 to entry: Leakage volume is the volume of flow occurring between end of closure (3.27) and start of

systole (3.61) for aortic and pulmonary positions; between end of closure (3.27) and start of diastole (3.58) for

mitral and tricuspid positions.
3.36
linearized rate
total number of events divided by the total time under evaluation

Note 1 to entry: Generally, the rate is expressed in terms of percent per patient year.

3.37
major bleeding
see definition by Bleeding Academic Research Consortium
3.38
major paravalvular leak

paravalvular leakage leading to or causing any of the following: death or reintervention; heart failure

requiring additional medication; moderate or severe regurgitation; or haemolytic anaemia

© ISO 2020 – All rights reserved 7
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ISO/FDIS 5840-1:2020(E)
3.39
mean arterial pressure

time-averaged arithmetic mean value of the arterial pressure during one cycle (3.13)

3.40
mean pressure difference
mean pressure gradient

time-averaged arithmetic mean value of the pressure difference across a heart valve substitute (3.30)

during the positive differential pressure period of the cycle (3.13)
3.41
non-structural valve dysfunction

abnormality extrinsic to the heart valve substitute (3.30) that results in stenosis, regurgitation, and/or

haemolytic anaemia

Note 1 to entry: Examples include entrapment by pannus, tissue or suture; paravalvular leak; inappropriate sizing

or positioning, residual leak or obstruction after implantation and clinically important haemolytic anaemia.

This defin
...

PROJET
NORME ISO/FDIS
FINAL
INTERNATIONALE 5840-1
ISO/TC 150/SC 2
Implants cardiovasculaires —
Secrétariat: ANSI
Prothèses valvulaires —
Début de vote:
2020-06-26
Partie 1:
Vote clos le:
Exigences générales
2020-08-21
Cardiovascular implants — Cardiac valve prostheses —
Part 1: General requirements
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 5840-1:2020(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 5840-1:2020(F)
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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 5840-1:2020(F)
Sommaire Page

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

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

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

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

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

4 Abréviations ...........................................................................................................................................................................................................15

5 Exigences fondamentales .........................................................................................................................................................................15

6 Description du dispositif...........................................................................................................................................................................16

6.1 Généralités ...............................................................................................................................................................................................16

6.2 Utilisation prévue ..............................................................................................................................................................................16

6.3 Données de conception .................................................................................................................................................................16

6.3.1 Spécifications opérationnelles ..........................................................................................................................16

6.3.2 Spécifications des performances ....................................................................................................................17

6.3.3 Mode opératoire d'implantation .....................................................................................................................17

6.3.4 Emballage, étiquetage et stérilisation ........................................................................................................17

6.4 Résultats de conception ...............................................................................................................................................................18

6.5 Transfert de la conception (vérification/validation de la fabrication) ................................................18

6.6 Gestion des risques ..........................................................................................................................................................................18

7 Vérification et validation de la conception.............................................................................................................................18

7.1 Exigences générales .........................................................................................................................................................................18

7.2 Évaluation in vitro ............................................................................................................................................................................19

7.2.1 Généralités .........................................................................................................................................................................19

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

l'établissement du rapport des résultats obtenus ...........................................................................19

7.2.3 Évaluation des propriétés des matériaux ................................................................................................21

7.2.4 Évaluation des performances hydrodynamiques .............................................................................21

7.2.5 Évaluation des performances structurelles ...........................................................................................22

7.2.6 Essai en fonction de la conception ou de la procédure ................................................................23

7.2.7 Compatibilité du dispositif par rapport à l'IRM .................................................................................24

7.2.8 Simulation d'utilisation ...........................................................................................................................................24

7.2.9 Facteurs humains/Évaluation de l'aptitude à l'utilisation .......................................................24

7.2.10 Évaluation du potentiel thrombogénique et hémolytique de l'implant ........................24

7.3 Évaluation préclinique in vivo................................................................................................................................................25

7.4 Investigations cliniques ................................................................................................................................................................25

Annexe A (informative) Justification des dispositions de l'ISO 5840-1 .........................................................................26

Annexe B (normative) Emballage .........................................................................................................................................................................29

Annexe C (normative) Étiquettes pour le produit, notice d'utilisation et formation .....................................30

Annexe D (normative) Stérilisation ....................................................................................................................................................................34

Annexe E (informative) Lignes directrices d'essai in vitro pour dispositifs pédiatriques .........................35

Annexe F (informative) Évaluation de la corrosion............................................................................................................................39

Annexe G (informative) Protocole échocardiographique ............................................................................................................42

Annexe H (informative) Évaluation du potentiel thrombogénique et hémolytique de l'implant ......45

Annexe I (informative) Lignes directrices pour caractérisation des performances

hydrodynamiques par essais d'écoulement stable ........................................................................................................57

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

Annexe K (informative) Évaluation de la fatigue ..................................................................................................................................72

© ISO 2020 – Tous droits réservés iii
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ISO/FDIS 5840-1:2020(F)
Annexe L (informative) Critères d'investigation clinique pour les dispositifs

de remplacement de valves cardiaques.....................................................................................................................................77

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................80

iv © ISO 2020 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/FDIS 5840-1:2020(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/ fr/ avant -propos.

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

comité SC 2, Implants cardiovasculaires et circuits extra-corporels.

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 5840-1:2015), 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 se trouve sur le site Web de l'ISO.

Il convient que l'utilisateur adresse tout retour d'information ou toute question concernant le présent

document à l'organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes

se trouve à l'adresse www .iso .org/ fr/ members .html.
© ISO 2020 – Tous droits réservés v
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ISO/FDIS 5840-1:2020(F)
Introduction

Il n'existe à l'heure actuelle aucune prothèse valvulaire pouvant être considérée comme idéale.

La série ISO 5840 a été préparée par un groupe bien averti des problèmes associés aux prothèses

valvulaires et à leur mise au point. Dans plusieurs domaines, les dispositions de la série ISO 5840 n'ont

délibérément pas été définies de façon à encourager le développement et l'innovation. Elle spécifie les

types d'essai, donne des recommandations sur les méthodes d'essai et l'appareillage d'essai et exige que

les méthodes et les résultats d'essai soient documentés. Le domaine d'application de la série ISO 5840

s'étend aux aspects qui garantissent que les risques associés au patient et aux autres utilisateurs du

dispositif ont été limités de façon adéquate, promeuvent l'assurance de la qualité, aident le clinicien dans

le choix d'une prothèse valvulaire et assurent que le dispositif est présenté sous une forme pratique.

L'accent a été mis sur la spécification des types d'essai in vitro, sur les évaluations précliniques in vivo

et 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. Un tel processus implique des évaluations

in vitro, précliniques in vivo et cliniques destinées 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.

En ce qui concerne les essais in vitro et leurs rapports, à l'exception des essais des matériaux de base

relatifs aux propriétés mécaniques, physiques, chimiques et aux caractéristiques de biocompatibilité, la

série ISO 5840 traite également des principales caractéristiques hydrodynamiques et de durabilité des

prothèses valvulaires et des systèmes requis pour leur mise en œuvre. La série ISO 5840 ne spécifie pas

de méthodes d'essais exactes pour les essais hydrodynamiques et de durabilité, mais elle propose des

lignes directrices pour l'appareillage d'essai.

Il est prévu de réviser, de mettre à jour et/ou d'amender la série ISO 5840 en fonction de l'amélioration

des connaissances et des techniques liées à la technologie des prothèses valvulaires.

Le présent document est utilisé conjointement avec l'ISO 5840-2 et l'ISO 5840-3.
vi © ISO 2020 – Tous droits réservés
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PROJET FINAL DE NORME INTERNATIONALE ISO/FDIS 5840-1:2020(F)
Implants cardiovasculaires — Prothèses valvulaires —
Partie 1:
Exigences générales
1 Domaine d'application

Le présent document s'applique aux prothèses valvulaires destinées à une implantation chez l'homme

et établit des exigences générales. Les exigences spécifiques figurent dans les parties qui succèdent à la

présente partie de l'ISO 5840.

Le présent document s'applique aux prothèses valvulaires récemment mises au point et aux prothèses

valvulaires 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

à implanter.

L'ISO 5840-1 présente une approche pour la vérification/validation de la conception et la fabrication

d'une prothèse valvulaire à travers la gestion des risques. La sélection des méthodes et des essais de

qualification appropriés se fait à partir de l'appréciation du risque. Des essais peuvent être destinés à

évaluer les propriétés physiques, chimiques, biologiques et mécaniques de prothèses valvulaires ainsi

que celles de leurs matériaux et composants. Les essais peuvent également englober les essais destinés

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

L'ISO 5840-1 définit les conditions de fonctionnement des prothèses valvulaires.

L'ISO 5840-1 ne contient pas d'exigences spécifiques aux homogreffes, aux valves cardiaques issues

de l'ingénierie tissulaire (par exemple, valves conçues pour se régénérer in vivo), ni aux prothèses

valvulaires conçues pour une implantation dans des dispositifs d'assistance circulatoire. Certaines

dispositions de l'ISO 5840-1 peuvent s'appliquer à des valves réalisées à partir de tissus humains rendus

non viables.
NOTE Une justification des dispositions de l'ISO 5840-1 est donnée à l'Annexe A.
2 Références normatives

Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils 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 5840-2, Implants cardiovasculaires — Prothèses valvulaires — Partie 2: Prothèses valvulaires

implantées chirurgicalement

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

substitution implantées par des techniques transcathéter

ISO 10993-1, Évaluation biologique des dispositifs médicaux — Partie 1: Évaluation et essais au sein d'un

processus de gestion du risque

ISO 11135, Stérilisation des produits de santé — Oxyde d'éthylène — Exigences de développement, de

validation et de contrôle de routine d'un processus de stérilisation pour des dispositifs médicaux

ISO 11137 (toutes les parties), Stérilisation des produits de santé — Irradiation

ISO 11607 (toutes les parties), Emballages des dispositifs médicaux stérilisés au stade terminal

© ISO 2020 – Tous droits réservés 1
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ISO/FDIS 5840-1:2020(F)

ISO 13485, Dispositifs médicaux — Systèmes de management de la qualité — Exigences à des fins

réglementaires

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

ISO 14160, Stérilisation des produits de santé — Agents stérilisants chimiques liquides pour dispositifs

médicaux non réutilisables utilisant des tissus animaux et leurs dérivés — Exigences pour la caractérisation,

le développement, la validation et le contrôle de routine d’un procédé de stérilisation de dispositifs médicaux

ISO 14630, Implants chirurgicaux non actifs — Exigences générales

ISO 14937, Stérilisation des produits de santé — Exigences générales pour la caractérisation d'un agent

stérilisant et pour la mise au point, la validation et la vérification de routine d'un processus de stérilisation

pour dispositifs médicaux

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

ISO 15223-1, Dispositifs médicaux — Symboles à utiliser avec les étiquettes, l’étiquetage et les informations

à fournir relatifs aux dispositifs médicaux — Partie 1: Exigences générales

ISO 22442-1, Dispositifs médicaux utilisant des tissus animaux et leurs dérivés — Partie 1: Application de la

gestion des risques

ISO 22442-2, Dispositifs médicaux utilisant des tissus animaux et leurs dérivés — Partie 2: Contrôles de

l’origine, de la collecte et du traitement

ISO 22442-3, Dispositifs médicaux utilisant des tissus animaux et leurs dérivés — Partie 3: Validation de

l'élimination et/ou de l'inactivation des virus et autres agents responsables d'encéphalopathie spongiforme

transmissible (EST)

ISO/TR 22442-4, Dispositifs médicaux utilisant des tissus animaux et leurs dérivés — Partie 4: Principes

d'inactivation et/ou d'élimination des agents transmissibles de l'encéphalopathie spongiforme bovine (ESB)

et essais de validation de ces procédés

IEC 62366 (toutes les parties), Dispositifs médicaux — Application de l’ingénierie de l’aptitude à l’utilisation

aux dispositifs médicaux
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.

L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— IEC Electropedia: disponible à l'adresse http:// www .electropedia .org/

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

3.1
accessoire

outil spécifique exigé pour faciliter l'implantation de la prothèse valvulaire (3.30)

3.2
événement indésirable

occurrence médicale indésirable chez un sujet d'étude qui ne doit pas nécessairement avoir une relation

de cause à effet avec le traitement étudié

Note 1 à l'article: Un événement indésirable peut être un signe défavorable et non voulu (y compris un résultat

de laboratoire anormal), un symptôme ou une maladie, temporaire ou permanent, associé ou non à une prothèse

valvulaire (3.30) ou à une procédure d'implantation.
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ISO/FDIS 5840-1:2020(F)
3.3
diamètre de valve dérivé de la surface

diamètre de valve calculé d'après la surface (A) du dispositif [par exemple, un dispositif d'implantation

par transcathéter de valve mitrale «en D» (TMVI); voir Figure 1]: D = 4 A/π

Note 1 à l'article: Cette approche est généralement utilisée pour la caractérisation des tailles des dispositifs TMVI

lorsque les valves sont conçues pour une géométrie non circulaire.
Légende
1 surface de la valve
D = 4 A/π
D = diamètre dérivé de la surface

Figure 1 — Diamètre de valve dérivé de la surface pour un dispositif non circulaire

3.4
pression artérielle télédiastolique
valeur minimale de la pression artérielle pendant la diastole
3.5
pression artérielle systolique de crête
valeur maximale de la pression artérielle pendant la systole (3.68)
3.6
contre-pression

pression différentielle appliquée de part et d'autre de la valve au cours de la phase fermée

3.7
surface corporelle
BSA (body surface area)
surface totale (m ) du corps humain

Note 1 à l'article: Elle peut être calculée (formule de Mosteller) par la racine carrée du produit de la masse en kg

par la hauteur en cm divisée par 3 600 (voir Mosteller, RD.).
3.8
débit cardiaque
CO (cardiac output)
produit du volume d'éjection (3.64) par la fréquence cardiaque
3.9
volume de fermeture

partie du volume de régurgitation (3.49) liée à la dynamique de fermeture de la valve sur un seul

cycle (3.13)
Note 1 à l'article: Voir Figure 2.

Note 2 à l'article: Volume d'écoulement présent entre la fin de systole (3.23) et le début de la fuite (3.63) pour les

positions aortique et pulmonaire; entre la fin de diastole (3.21) et le début de la fuite (3.63) pour les positions

mitrale et tricuspide.
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ISO/FDIS 5840-1:2020(F)
3.10
revêtement

couche mince de matériau appliqué à un composant du système de prothèse valvulaire (3.31) pour en

modifier les propriétés physiques ou chimiques de surface
3.11
compliance

relation entre la variation de diamètre et la variation de pression d'une structure tubulaire déformable

(par exemple, aorte, conduit) définie dans l'ISO 5840 (toutes les parties) par
()rr−×100
C= ×100%
rp×−()p
12 1
C est la compliance en unités de variation radiale en %/100 mmHg;
p est la pression diastolique, en mmHg;
p est la pression systolique, en mmHg;
r est le rayon intérieur à la pression p , en millimètres;
1 1
r est le rayon intérieur à la pression p , en millimètres.
2 2
Note 1 à l'article: Voir la référence ISO 25539-1.
Légende
X temps 1 volume de fermeture
Y débit 2 volume de fuite

NOTE Le volume total de régurgitation équivaut à la somme du volume de fermeture et du volume de fuite.

Figure 2 — Représentation schématique de la forme d'onde d'écoulement, des volumes

de régurgitation et de la détermination de la fin de fermeture pour un cycle
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ISO/FDIS 5840-1:2020(F)
3.12
valve témoin

prothèse valvulaire de conception similaire et réalisée dans un matériau similaire à celui du dispositif

sous investigation, destinée à des évaluations précliniques et cliniques

Note 1 à l'article: Il convient que la valve témoin ait un historique clinique connu.

3.13
cycle

séquence complète de fonctionnement d'une prothèse valvulaire (3.30) dans des conditions de flux

pulsatile
3.14
fréquence de cycle
fréquence cardiaque

nombre de cycles (3.13) complets par unité de temps, généralement exprimé en cycles par minute

(cycles/min ou battements/min [bpm])
3.15
vérification de la conception

établissement, par des preuves objectives, que les résultats de conception satisfont aux exigences des

données de conception
3.16
validation de la conception

établissement, par des preuves objectives, que les spécifications du dispositif sont conformes aux

besoins de l'utilisateur et aux utilisations prévues (3.33)
3.17
embolisation du dispositif

délogement de la position d'origine prévue et documentée vers une position non désirée et non

thérapeutique
3.18
défaillance du dispositif
inaptitude d'un dispositif à remplir sa fonction prévue
3.19
diastole
durée diastolique
partie du cycle cardiaque correspondant au remplissage ventriculaire
Note 1 à l'article: Se référer à la Figure 3 et Figure 4.
3.20
aire efficace de l'orifice
AEO

aire de l'orifice, obtenue à partir de données de débit, de pression ou de vitesse

Note 1 à l'article: Pour les essais in vitro, l'AEO est définie comme:
RMS
A =
51,6×
A est l'aire efficace de l'orifice (cm );

est le débit quadratique moyen vers l'aval (3.58) (en ml/s) pendant la période de pression différen-

RMS
tielle positive;
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ISO/FDIS 5840-1:2020(F)

Δp est la différence de pression moyenne (mesurée lors de la période de pression différentielle posi-

tive) (mmHg);
ρ est la masse volumique du fluide d'essai (g/cm ).
3.21
fin de diastole
ED (end of diastole)

fin de l'écoulement vers l'aval (passage de l'écoulement par zéro vers une valeur négative) pour les

positions mitrale et tricuspide

Note 1 à l'article: La fin de diastole correspond au début de fermeture de la valve (SC) pour les positions mitrale

et tricuspide. Se référer à la Figure 3 et Figure 4.
3.22
fin de pression différentielle positive
EPDP (end of positive differential pressure)

second passage des formes d'onde de pression aortique et ventriculaire gauche pour la position

aortique; second passage des formes d'onde de pression pulmonaire et ventriculaire droite pour la

position pulmonaire; second passage des formes d'onde de pression auriculaire et ventriculaire pour

les positions mitrale et tricuspide
Note 1 à l'article: Se référer à la Figure 3 et Figure 4.
3.23
fin de systole
ES (end of systole)

fin de l'écoulement vers l'aval (passage de l'écoulement par zéro vers une valeur négative) pour positions

aortique et pulmonaire

Note 1 à l'article: La fin de systole correspond au début de fermeture de la valve (SC) pour les positions aortique

et pulmonaire. Se référer à la Figure 3 et Figure 4.
3.24
fin de fermeture
EC (end of closure)
point du cycle cardiaque où la valve est complètement fermée

Note 1 à l'article: La fin de fermeture correspond au premier passage par zéro de la forme d'onde d'écoulement,

d'une valeur négative vers une valeur positive

Note 2 à l'article: Si l'écoulement passe d'une valeur négative vers une valeur positive sans passer par zéro, la

fin de fermeture peut être définie à partir d'une extrapolation linéaire de la pente maximale d'écoulement par

rapport à la ligne zéro (voir Figure 2).
Note 3 à l'article: Se référer à la Figure 3 et Figure 4.
3.25
mode de défaillance
mécanisme de défaillance du dispositif (3.18)

Note 1 à l'article: Une fracture de la structure de support, une calcification et un prolapsus sont des exemples de

modes de défaillance.
3.26
prothèse valvulaire flexible

prothèse valvulaire (3.30) dans laquelle l'obturateur (3.42) est flexible dans les conditions physiologiques

(par exemple, bioprothèses)
Note 1 à l'article: L'anneau de l'orifice peut être flexible ou non.
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ISO/FDIS 5840-1:2020(F)
3.27
suivi
évaluation continue de patients porteurs d'une prothèse valvulaire (3.30)
3.28
volume d'écoulement vers l'aval
volume d'écoulement éjecté
...

Questions, Comments and Discussion

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