ISO 10993-9:2019
(Main)Biological evaluation of medical devices — Part 9: Framework for identification and quantification of potential degradation products
Biological evaluation of medical devices — Part 9: Framework for identification and quantification of potential degradation products
This document provides general principles for the systematic evaluation of the potential and observed degradation of medical devices through the design and performance of in vitro degradation studies. Information obtained from these studies can be used in the biological evaluation described in the ISO 10993 series. This document is applicable to both materials designed to degrade in the body as well as materials that are not intended to degrade. This document is not applicable to: a) the evaluation of degradation which occurs by purely mechanical processes; methodologies for the production of this type of degradation product are described in specific product standards, where available; NOTE Purely mechanical degradation causes mostly particulate matter. Although this is excluded from the scope of this document, such degradation products can evoke a biological response and can undergo biological evaluation as described in other parts of ISO 10993. b) leachable components which are not degradation products; c) medical devices or components that do not contact the patient's body directly or indirectly.
Évaluation biologique des dispositifs médicaux — Partie 9: Cadre pour l'identification et la quantification des produits potentiels de dégradation
Le présent document donne les principes généraux pour l'évaluation systématique de la dégradation potentielle et observée des dispositifs médicaux, à travers la conception et l'exécution des études de dégradation in vitro. Les informations obtenues dans le cadre de ces études peuvent servir aux évaluations biologiques décrites dans la série de normes ISO 10993. Le présent document s'applique aux matériaux conçus pour se dégrader dans le corps, ainsi qu'aux matériaux qui ne sont pas conçus pour se dégrader. Le présent document ne s'applique pas: a) à l'évaluation de la dégradation qui se produit uniquement suite à des processus mécaniques; les méthodologies de génération de ce type de produit de dégradation sont décrites, le cas échéant, dans les normes des produits considérés; NOTE La dégradation purement mécanique donne principalement de la matière sous forme de particules. Bien qu'ils n'entrent pas dans le domaine d'application du présent document, de tels produits de dégradation peuvent entraîner une réponse biologique et peuvent être soumis à une évaluation biologique telle que celle décrite dans les autres parties de l' ISO 10993. b) aux composants relargables qui ne sont pas des produits de dégradation; c) aux dispositifs médicaux ou composants qui ne sont pas directement ou indirectement en contact avec le corps du patient.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10993-9
Third edition
2019-11
Biological evaluation of medical
devices —
Part 9:
Framework for identification
and quantification of potential
degradation products
Évaluation biologique des dispositifs médicaux —
Partie 9: Cadre pour l'identification et la quantification des produits
potentiels de dégradation
Reference number
©
ISO 2019
© ISO 2019
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Principles for design of degradation studies . 2
4.1 General . 2
4.2 Preliminary considerations . 3
4.3 Study design . 3
4.4 Characterization of degradation products from medical devices . 4
5 Study report . 4
Annex A (normative) Consideration of the need for degradation studies .6
Annex B (informative) Degradation study considerations . 8
Bibliography .11
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 194, Biological and clinical evaluation of
medical devices.
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 10993-9:2009), which has been
technically revised.
The main changes compared to the previous edition are as follows:
a) biodegradation changed to degradation;
b) information on test methods amended to consider nanomaterials and relevant material specific
standards.
A list of all parts in the ISO 10993 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/ members .html.
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Introduction
This document is intended to present the general principles on which the specific material investigations
to identify and quantify degradation products described in ISO 10993-13 (polymers), ISO 10993-14
(ceramics) and ISO 10993-15 (metals and alloys) are based.
Information obtained from these studies is intended to be used in the biological evaluations described
in the remaining parts of ISO 10993.
The materials used to construct medical devices can form degradation products when exposed to the
biological environment, and in the body these products might behave differently to the bulk material.
Mechanical wear, which is not in scope of this document, causes mostly particulate debris, whereas non-
mechanical degradation can lead to the release of free ions or to different kinds of reaction products in
the form of organic or inorganic compounds.
The degradation products can be either reactive or stable and without biochemical reaction with their
environment. Accumulations of substantial quantities of stable degradation products can, however,
have physical effects on the surrounding tissues. Degradation products might remain at the location
of their generation or might be transported within the biological environment by various mechanisms.
The level of biological tolerability of degradation products depends on their nature and concentration,
and should be primarily assessed through clinical experience and focused studies. For theoretically
possible, new and/or unknown degradation products, relevant testing is necessary. For well-described
and clinically accepted degradation products, further investigation might not be necessary.
Note that the safety and efficacy of a medical device can be compromised as a result of any unintended
or premature degradation, which should be considered in the risk management of the device.
This document can be applied to the degradation of materials used in any kind of product that falls
within the definition of “medical device” in ISO 10993-1, even if such products are subject to different
regulations from those applying to medical devices, e.g. the scaffold in a tissue engineered medical
product, or a carrier matrix to deliver drugs or biologics.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 10993-9:2019(E)
Biological evaluation of medical devices —
Part 9:
Framework for identification and quantification of
potential degradation products
1 Scope
This document provides general principles for the systematic evaluation of the potential and observed
degradation of medical devices through the design and performance of in vitro degradation studies.
Information obtained from these studies can be used in the biological evaluation described in the
ISO 10993 series.
This document is applicable to both materials designed to degrade in the body as well as materials that
are not intended to degrade.
This document is not applicable to:
a) the evaluation of degradation which occurs by purely mechanical processes; methodologies for the
production of this type of degradation product are described in specific product standards, where
available;
NOTE Purely mechanical degradation causes mostly particulate matter. Although this is excluded from
the scope of this document, such degradation products can evoke a biological response and can undergo
biological evaluation as described in other parts of ISO 10993.
b) leachable components which are not degradation products;
c) medical devices or components that do not contact the patient's body directly or indirectly.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 10993-1, Biological evaluation of medical devices — Part 1: Evaluation and testing within a risk
management process
ISO 10993-2, Biological evaluation of medical devices — Part 2: Animal welfare requirements
ISO 10993-13, Biological evaluation of medical devices — Part 13: Identification and quantification of
degradation products from polymeric medical devices
ISO 10993-14, Biological evaluation of medical devices — Part 14: Identification and quantification of
degradation products from ceramics
ISO 10993-15, Biological evaluation of medical devices — Part 15: Identification and quantification of
degradation products from metals and alloys
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 10993-1 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
3.1
degradation
decomposition of a material
3.2
absorb
action of a non-endogenous (foreign) material or substance passing through or being assimilated by
cells and/or tissue over time
3.3
leachable
substances that can be released from a medical device or material during clinical use
3.4
corrosion
attack on metallic materials by chemical or electrochemical reactions
Note 1 to entry: The term is sometimes used in a general sense for the deterioration of other materials but is in
this document reserved for metallic materials.
3.5
substance
single chemical element or compound, or a complex structure of compounds
3.6
component
one of the different parts of which a device is composed
3.7
degradation product
particle or chemical compound that is derived from the chemical breakdown of the original material
3.8
service environment
anatomical location for the intended use of the device including surrounding fluids, tissues and
biomolecules
4 Principles for design of degradation studies
4.1 General
The approach to the assessment of degradation varies with the nature of the material under investigation,
the medical device and the anatomical location of the specific device. The in vitro degradation models
chosen for evaluation shall be representative of these factors. The studies to be conducted do not
require a biological environment, but one that simulates the conditions of the intended clinical use.
Experience has shown that some in vitro models do not reflect all aspects of the service environment
(e.g. mechanical processes) that can influence the degradation process. All such factors should be taken
into account when modelling the service environment in vitro.
Experience has also shown that material property changes during degradation can result in different
biological responses. The user is urged to be aware of those property changes and apply the relevant
materials-specific standards (e.g. crystallization of polymers).
2 © ISO 2019 – All rights reserved
Materials-specific or product-specific degradation standards that address identification and
quantification of degradation products should be considered in the design of degradation studies.
ISO 10993-13 (for polymers), ISO 10993-14 (for ceramics) or ISO 10993-15 (for metals and alloys) shall
apply if no suitable material-specific standard exists. Devices composed of two or more material types
should consider all relevant degradation standards.
ISO 10993-13, ISO 10993-14 and ISO 10993-15 consider only those degradation products generated by a
chemical alteration of the finished device. They are not applicable to degradation of the device induced
during its intended use by mechanical stress, wear or electromagnetic radiation. For such degradation
other methods should be considered.
4.2 Preliminary considerations
Careful consideration of the potential for intended
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 10993-9
Troisième édition
2019-11
Évaluation biologique des dispositifs
médicaux —
Partie 9:
Cadre pour l'identification et la
quantification des produits potentiels
de dégradation
Biological evaluation of medical devices —
Part 9: Framework for identification and quantification of potential
degradation products
Numéro de référence
©
ISO 2019
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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.
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Publié en Suisse
ii © ISO 2019 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Principes de conception des études de dégradation . 2
4.1 Généralités . 2
4.2 Considérations préliminaires . 3
4.3 Conception d'étude . 3
4.4 Caractérisation des produits de dégradation des dispositifs médicaux . 4
5 Rapport d'étude . 4
Annexe A (normative) Considérations sur le besoin d'études de dégradation .6
Annexe B (informative) Considérations relatives aux études de dégradation .8
Bibliographie .10
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 www .iso .org/ avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 194, Évaluation biologique et clinique
des dispositifs médicaux.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 10993-9:2009), qui a fait l'objet
d'une révision technique.
Les principales modifications par rapport à l'édition précédente sont les suivantes:
a) le terme «biodégradation» a été remplacé par «dégradation»;
b) les informations ayant trait aux méthodes d'essai ont été modifiées pour prendre en considération
les nanomatériaux et les normes pertinentes spécifiques aux matériaux.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 10993 se trouve sur le site web de l'ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/ fr/ members .html.
iv © ISO 2019 – Tous droits réservés
Introduction
Le présent document est destiné à présenter les principes généraux sur lesquels se fondent les
investigations sur les matériaux pour identifier et quantifier les produits de dégradation décrits dans
l'ISO 10993-13 (polymères), l'ISO 10993-14 (céramiques) et l'ISO 10993-15 (métaux et alliages).
Les informations obtenues dans le cadre de ces études sont destinées à servir aux évaluations
biologiques décrites dans les autres parties de l'ISO 10993.
Les matériaux utilisés pour construire des dispositifs médicaux peuvent former des produits de
dégradation lorsqu'ils sont exposés à l'environnement biologique, et ces produits peuvent se comporter,
dans le corps, différemment du matériau intact.
L'usure mécanique (qui ne relève pas du domaine d'application de la présente norme) donne
principalement des débris sous forme de particules, tandis que la dégradation non mécanique peut
entraîner la dissémination d’ions libres ou la génération de différentes sortes de produits de réaction
sous forme de composés organiques ou inorganiques.
Les produits de dégradation peuvent être réactifs ou bien stables et sans réaction biochimique avec leur
environnement. Une accumulation importante de quantités substantielles de produits de dégradation
stables peut toutefois avoir des effets physiques sur les tissus alentour. Les produits de dégradation
peuvent rester sur le lieu de leur génération ou être transportés dans l'environnement biologique par
divers mécanismes.
Le niveau de tolérabilité biologique des produits de dégradation dépend de leurs nature et concentration,
et il convient qu'il soit déterminé en priorité via l'expérience clinique et des études ciblées. Pour les
produits de dégradation théoriquement possibles, nouveaux et/ou inconnus, des essais appropriés sont
nécessaires. Pour les produits bien connus et cliniquement reconnus, une investigation supplémentaire
ne serait pas nécessairement requise.
Il faut noter que la sécurité et l'efficacité d'un dispositif médical peuvent être compromises par une
dégradation inattendue ou prématurée; il convient donc que cette dernière soit prise en compte dans la
gestion des risques du dispositif.
Il est possible d'appliquer le présent document à la dégradation de matériaux utilisés dans d'autres
produits thérapeutiques qui correspondent à la définition de «dispositif médical» dans l'ISO 10993-1,
même si de tels produits sont soumis à différentes régulations par rapport à celles qui s'appliquent aux
dispositifs médicaux, par exemple la structure dans un produit médical d'ingénierie tissulaire ou une
matrice de support destinée à administrer des molécules actives ou agents biologiques.
NORME INTERNATIONALE ISO 10993-9:2019(F)
Évaluation biologique des dispositifs médicaux —
Partie 9:
Cadre pour l'identification et la quantification des produits
potentiels de dégradation
1 Domaine d'application
Le présent document donne les principes généraux pour l'évaluation systématique de la dégradation
potentielle et observée des dispositifs médicaux, à travers la conception et l'exécution des études
de dégradation in vitro. Les informations obtenues dans le cadre de ces études peuvent servir aux
évaluations biologiques décrites dans la série de normes ISO 10993.
Le présent document s’applique aux matériaux conçus pour se dégrader dans le corps, ainsi qu’aux
matériaux qui ne sont pas conçus pour se dégrader.
Le présent document ne s'applique pas:
a) à l'évaluation de la dégradation qui se produit uniquement suite à des processus mécaniques; les
méthodologies de génération de ce type de produit de dégradation sont décrites, le cas échéant,
dans les normes des produits considérés;
NOTE La dégradation purement mécanique donne principalement de la matière sous forme de
particules. Bien qu'ils n'entrent pas dans le domaine d'application du présent document, de tels produits de
dégradation peuvent entraîner une réponse biologique et peuvent être soumis à une évaluation biologique
telle que celle décrite dans les autres parties de l'ISO 10993.
b) aux composants relargables qui ne sont pas des produits de dégradation;
c) aux dispositifs médicaux ou composants qui ne sont pas directement ou indirectement en contact
avec le corps du patient.
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 10993-1, Évaluation biologique des dispositifs médicaux — Partie 1: Évaluation et essais au sein d'un
processus de gestion du risque
ISO 10993-2, Évaluation biologique des dispositifs médicaux — Partie 2: Exigences relatives à la protection
des animaux
ISO 10993-13, Évaluation biologique des dispositifs médicaux — Partie 13: Identification et quantification
de produits de dégradation de dispositifs médicaux à base de polymères
ISO 10993-14, Évaluation biologique des dispositifs médicaux — Partie 14: Identification et quantification
des produits de dégradation des céramiques
ISO 10993-15, Évaluation biologique des dispositifs médicaux — Partie 15: Identification et quantification
des produits de dégradation issus des métaux et alliages
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 10993-1 ainsi que les
suivants s'appliquent.
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l'adresse http:// www .electropedia .org/
3.1
dégradation
décomposition d'un matériau
3.2
absorber
action d'un matériau ou d'une substance exogène (étrangère) qui traverse des cellules et/ou un tissu, ou
est assimilé(e) par ces derniers au cours du temps
3.3
substance relargable
substances qui peuvent être libérées d'un dispositif médical ou d'un matériau pendant l'utilisation
clinique
3.4
corrosion
attaque de matériaux métalliques par des réactions chimiques ou électrochimiques
Note 1 à l'article: Ce terme est parfois utilisé dans un sens plus général pour la détérioration d'autres matériaux
mais, dans le présent document, il est réservé aux matériaux métalliques.
3.5
substance
élément chimique simple ou composé, ou structure complexe de composés
3.6
composant
une des différentes parties dont est composé un dispositif
3.7
produit de dégradation
particule ou composé chimique issu de la rupture chimique du matériau d'origine
3.8
environnement de fonctionnement
emplacement anatomique pour l'emploi prévu du dispositif, comprenant les fluides, les tissus et les
biomolécules alentour
4 Principes de conception des études de dégradation
4.1 Généralités
La méthode d'évaluation de la dégradation varie en fonction de la nature du matériau étudié, du
dispositif médical et de l'emplacement anatomique du dispositif considéré. Les modèles de dégradation
in vitro choisis pour l'évaluation doivent être représentatifs de ces facteurs. Les études à mener peuvent
ne pas nécessiter d'environnement biologique, mais un enviro
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.