ISO 10993-4 | ارزیابی هموسازگاری و تعامل تجهیزات پزشکی با خون

استاندارد ISO 10993-4 یکی از استانداردهای مهم مجموعه ارزیابی زیستی تجهیزات پزشکی است که به انتخاب آزمون‌های مربوط به تعامل تجهیزات پزشکی با خون (Interactions with Blood) می‌پردازد. این استاندارد برای تجهیزاتی اهمیت دارد که در شرایط استفاده موردنظر، با خون تماس مستقیم یا غیرمستقیم دارند و هدف آن کمک به انتخاب ارزیابی‌های مناسب برای شناسایی خطرات ناشی از تماس وسیله با خون است.

نکته مهم این است که ISO 10993-4 یک پروتکل آزمایشگاهی واحد برای همه تجهیزات پزشکی ارائه نمی‌کند؛ بلکه اصول انتخاب آزمون‌ها را بر اساس نوع وسیله، کاربرد موردنظر و مدت تماس با خون مشخص می‌کند. خود استاندارد نیز تأکید دارد که جزئیات روش‌های آزمون برای یک وسیله خاص را نمی‌توان به‌صورت عمومی و یکسان تعیین کرد.

Frontiers | Strategies for surface coatings of implantable cardiac medical devices

ISO 10993-4 برای چه تجهیزاتی کاربرد دارد؟

این استاندارد در ارزیابی زیستی تجهیزات پزشکی دارای تماس با خون کاربرد دارد؛ از جمله تجهیزاتی که در کاربرد موردنظر با خون در گردش، خون یا اجزای خون در تماس قرار می‌گیرند.

نمونه‌هایی از این تجهیزات عبارت‌اند از:

  • کاتترهای داخل عروقی
  • استنت‌ها و سیستم‌های انتقال آن‌ها
  • تجهیزات دیالیز و مدارهای خون
  • اکسیژناتورها
  • دریچه‌های قلبی
  • تجهیزات قلب و عروق
  • تجهیزات و مواد مورد استفاده در تماس با خون
  • برخی تجهیزات دارای مسیر عبور یا تماس مستقیم با خون

با این حال، صرف قرار گرفتن یک محصول در یکی از این گروه‌ها به معنی الزام به انجام تمام آزمون‌های هموسازگاری نیست. نوع و گستره آزمون‌ها باید بر اساس ارزیابی ریسک و شرایط تماس واقعی یا موردنظر محصول تعیین شود.

هدف اصلی ISO 10993-4 چیست؟

تعامل یک وسیله پزشکی با خون می‌تواند مسیرهای مختلفی را تحت تأثیر قرار دهد. یک ماده یا سطح ممکن است باعث همولیز گلبول‌های قرمز، فعال‌شدن پلاکت‌ها، تشکیل ترومبوز، فعال‌شدن سیستم انعقادی یا فعال‌شدن سیستم کمپلمان شود.

بنابراین، ارزیابی هموسازگاری فقط به یک آزمون مانند همولیز محدود نمی‌شود.

استاندارد ISO 10993-4 یک چارچوب برای انتخاب ارزیابی‌های مرتبط با دسته‌های مختلف تعامل خون فراهم می‌کند، از جمله:

۱. همولیز (Hemolysis)

همولیز به تخریب گلبول‌های قرمز و آزاد شدن هموگلوبین گفته می‌شود.

آزمون همولیز می‌تواند برای بررسی این موضوع استفاده شود که آیا تماس خون با ماده یا وسیله پزشکی باعث آسیب قابل توجه به گلبول‌های قرمز می‌شود یا خیر.

در انتخاب روش آزمون، ویژگی‌های وسیله، نحوه تماس با خون و شرایط استفاده اهمیت دارند.

۲. ترومبوز و تشکیل لخته (Thrombosis)

برخی سطوح و مواد می‌توانند فرآیندهای منجر به تشکیل لخته را تحریک کنند. این موضوع به‌ویژه برای تجهیزات دارای تماس با خون در گردش اهمیت دارد.

ارزیابی ترومبوژنیک ممکن است از طریق روش‌های in vitro یا در شرایط خاص از طریق مطالعات in vivo انجام شود.

FDA نیز در ارزیابی تجهیزات دارای تماس مستقیم با خون در گردش، همولیز، فعال‌سازی کمپلمان و ترومبوژنیسیته را از حوزه‌های مهم ارزیابی هموسازگاری می‌داند، مگر اینکه این خطرات در فرآیند ارزیابی ریسک به شکل مناسبی پوشش داده شده باشند.

۳. فعال‌سازی پلاکت‌ها (Platelet Activation)

پلاکت‌ها نقش مهمی در تشکیل لخته دارند. تماس سطح یک وسیله پزشکی با خون می‌تواند باعث فعال‌شدن، چسبندگی و مصرف پلاکت‌ها شود.

بنابراین، برای برخی تجهیزات به‌ویژه تجهیزات قلبی-عروقی و داخل عروقی، ارزیابی تعامل وسیله با پلاکت‌ها اهمیت زیادی دارد.

۴. انعقاد خون (Coagulation)

برهم‌کنش وسیله پزشکی با سیستم انعقادی می‌تواند موجب فعال‌شدن مسیرهای انعقاد و تشکیل فیبرین و لخته شود.

بسته به نوع وسیله و ریسک شناسایی‌شده، آزمون‌های مرتبط با سیستم انعقادی می‌توانند در برنامه ارزیابی هموسازگاری قرار گیرند.

۵. فعال‌سازی سیستم کمپلمان (Complement Activation)

سیستم کمپلمان بخشی از سیستم ایمنی ذاتی است و تماس برخی مواد و سطوح با خون می‌تواند باعث فعال‌شدن آن شود.

اندازه‌گیری محصولات فعال‌سازی کمپلمان مانند C3a و SC5b-9 می‌تواند در ارزیابی برخی تجهیزات دارای تماس با خون مورد استفاده قرار گیرد. FDA نیز برای برخی تجهیزات دارای تماس مستقیم با خون، ارزیابی فعال‌سازی کمپلمان را به‌عنوان یکی از حوزه‌های مهم هموسازگاری مطرح کرده است.

آیا ISO 10993-4 یعنی فقط آزمون همولیز؟

خیر.

یکی از اشتباهات رایج در تفسیر ISO 10993-4 این است که هموسازگاری را با آزمون همولیز یکسان در نظر بگیریم.

همولیز فقط یکی از جنبه‌های تعامل خون با وسیله پزشکی است. بسته به ماهیت وسیله و نحوه تماس آن با خون، ممکن است ارزیابی‌های دیگری مانند موارد زیر نیز مطرح شوند:

  • Hemolysis
  • Thrombosis
  • Platelet activation
  • Coagulation
  • Complement activation
  • سایر تعاملات سلولی و خونی مرتبط

بنابراین، انتخاب آزمون باید از ارزیابی ریسک شروع شود، نه از یک فهرست ثابت از آزمون‌ها.

نقش نوع تماس وسیله پزشکی با خون

یکی از عوامل مهم در انتخاب آزمون‌های هموسازگاری، نوع تماس وسیله با خون است.

در ارزیابی، باید مشخص شود که وسیله:

  • مستقیماً با خون در گردش تماس دارد
  • به‌صورت غیرمستقیم با خون تماس پیدا می‌کند
  • یا اساساً در شرایط استفاده موردنظر با خون تماس ندارد

همچنین مدت تماس نیز اهمیت دارد. ISO 10993-4 طبقه‌بندی تجهیزات دارای تماس با خون را بر اساس کاربرد موردنظر و مدت تماس، مطابق چارچوب ISO 10993-1، در نظر می‌گیرد.

برای مثال، یک کاتتر داخل عروقی و یک وسیله‌ای که تنها در یک مرحله کوتاه با خون تماس پیدا می‌کند، لزوماً به یک برنامه آزمایش هموسازگاری یکسان نیاز ندارند.

انتخاب آزمون‌های ISO 10993-4 چگونه انجام می‌شود؟

یک رویکرد کاربردی برای انتخاب آزمون‌ها را می‌توان به شکل زیر خلاصه کرد:

مشخص کردن کاربرد موردنظر وسیله

↓

تعیین نوع و مدت تماس با خون

↓

شناسایی خطرات بالقوه تعامل با خون

↓

بررسی مواد، ساختار، سطح و ویژگی‌های وسیله

↓

بررسی اطلاعات موجود و سابقه استفاده از مواد

↓

تعیین نقاط پایانی مرتبط با هموسازگاری

↓

انتخاب آزمون‌های مناسب

↓

انجام آزمون و تفسیر نتایج در چارچوب ارزیابی ریسک

این نکته اهمیت دارد که ISO 10993-4 یک استاندارد انتخاب آزمون است، نه یک استاندارد با یک بسته آزمایش ثابت برای تمام تجهیزات پزشکی.

ارتباط ISO 10993-4 با ISO 10993-1

ISO 10993-4 را نباید جدا از فرآیند کلی ارزیابی زیستی در نظر گرفت.

ISO 10993-1 چارچوب کلی ارزیابی زیستی در فرآیند مدیریت ریسک را فراهم می‌کند، در حالی که ISO 10993-4 به‌طور اختصاصی بر تعامل تجهیزات پزشکی با خون تمرکز دارد.

به همین دلیل، ابتدا باید اطلاعاتی مانند موارد زیر مشخص شود:

  • کاربرد موردنظر محصول
  • محل تماس
  • نوع تماس
  • مدت تماس
  • ماهیت مواد
  • اطلاعات شیمیایی موجود
  • داده‌های سم‌شناختی و زیستی
  • سابقه استفاده بالینی یا استفاده قبلی از مواد مشابه

سپس بر اساس این اطلاعات، نیاز به آزمون‌های هموسازگاری مشخص می‌شود.

ISO 10993-4 و آزمون‌های in vitro

بخش قابل توجهی از ارزیابی هموسازگاری را می‌توان با روش‌های in vitro انجام داد.

بسته به خطر موردنظر، آزمون‌های آزمایشگاهی ممکن است برای بررسی مواردی مانند:

  • همولیز
  • فعال‌سازی پلاکت
  • انعقاد
  • فعال‌سازی کمپلمان
  • تشکیل ترومبوز

مورد استفاده قرار گیرند.

البته نتیجه یک آزمون in vitro لزوماً رفتار کامل وسیله را در بدن انسان پیش‌بینی نمی‌کند. انتخاب روش و تفسیر نتیجه باید با توجه به کاربرد واقعی وسیله و محدودیت‌های روش آزمایش انجام شود.

FDA نیز برای برخی روش‌های ارزیابی هموسازگاری، از جمله آزمون‌های مربوط به ترومبوژنیسیته، بر اهمیت تفسیر نتایج در کنار سایر شواهد تأکید دارد.

تفاوت ISO 10993-4 با آزمون همولیز

مورد ISO 10993-4 آزمون همولیز
ماهیت چارچوب انتخاب آزمون یک آزمون مشخص
هدف ارزیابی تعامل وسیله با خون بررسی آسیب به گلبول قرمز
همولیز یکی از حوزه‌های ارزیابی نقطه پایانی اصلی
ترومبوز قابل بررسی بر اساس ریسک به‌طور مستقیم ارزیابی نمی‌شود
کمپلمان قابل بررسی بر اساس ریسک به‌طور مستقیم ارزیابی نمی‌شود
انعقاد قابل بررسی بر اساس ریسک به‌طور مستقیم ارزیابی نمی‌شود
پلاکت قابل بررسی بر اساس ریسک به‌طور مستقیم ارزیابی نمی‌شود

بنابراین، عبارت «تست ISO 10993-4» از نظر فنی می‌تواند گمراه‌کننده باشد؛ زیرا این استاندارد در اصل چارچوبی برای انتخاب آزمون‌های تعامل با خون ارائه می‌کند.

ویرایش فعلی ISO 10993-4

در حال حاضر، مرجع منتشرشده ISO برای این موضوع ISO 10993-4:2017، ویرایش سوم است که در سال 2023 بازبینی و تأیید شده و همچنان نسخه جاری محسوب می‌شود. این استاندارد در سال 2025 دارای Amendment 1 نیز شده است.

در عین حال، ISO/DIS 10993-4 در حال توسعه است و قرار است جایگزین نسخه فعلی شود؛ بنابراین برای پروژه‌های رگولاتوری باید وضعیت آخرین نسخه در زمان تهیه پرونده بررسی شود.

FDA نیز در فهرست استانداردهای مورد شناسایی خود، ISO 10993-4:2017 شامل Amendment 1:2025 را با شناسایی کامل درج کرده است.

خدمات مرتبط با ISO 10993-4 در سنجش ساناژن

آزمایشگاه سنجش ساناژن در زمینه ارزیابی زیستی و آزمون‌های مرتبط با هموسازگاری تجهیزات پزشکی فعالیت می‌کند.

بر اساس نوع محصول و کاربرد موردنظر، می‌توان نیاز به آزمون‌هایی مانند:

  • آزمون همولیز (Hemolysis)
  • ارزیابی انعقاد خون (Coagulation)
  • ارزیابی پلاکت‌ها و تعامل پلاکتی
  • ارزیابی فعال‌سازی کمپلمان
  • سایر آزمون‌های مرتبط با هموسازگاری

را بررسی و برای محصول تعریف کرد.

انتخاب نهایی آزمون‌ها باید بر اساس نوع وسیله، شرایط تماس با خون، مدت تماس، مواد سازنده و ارزیابی ریسک انجام شود و صرفاً بر اساس یک فهرست ثابت از آزمون‌ها نباشد.

سوالات متداول ISO 10993-4

آیا ISO 10993-4 برای همه تجهیزات پزشکی لازم است؟

خیر. این استاندارد برای ارزیابی تعامل تجهیزاتی مطرح است که در کاربرد موردنظر با خون تماس دارند. تجهیزات فاقد تماس مرتبط با خون معمولاً در این حوزه قرار نمی‌گیرند.

آیا برای هر وسیله دارای تماس با خون باید تمام آزمون‌های هموسازگاری انجام شود؟

خیر. انتخاب آزمون باید بر اساس ارزیابی ریسک و نوع تعامل احتمالی وسیله با خون انجام شود.

آیا آزمون همولیز همان ISO 10993-4 است؟

خیر. همولیز فقط یکی از نقاط پایانی مرتبط با تعامل خون است. ISO 10993-4 چارچوب انتخاب آزمون‌های مرتبط با تعامل وسیله پزشکی با خون را ارائه می‌کند.

آیا ISO 10993-4 فقط آزمون‌های in vitro را پوشش می‌دهد؟

خیر. استاندارد اصول انتخاب ارزیابی‌های مرتبط با تعامل با خون را بیان می‌کند و بسته به نوع وسیله و خطر موردنظر، ارزیابی‌های مختلف ممکن است مورد نیاز باشند.

آیا ISO 10993-4:2017 هنوز معتبر است؟

بله. طبق اطلاعات فعلی ISO، ISO 10993-4:2017 همچنان نسخه جاری منتشرشده است و Amendment 1:2025 نیز برای آن منتشر شده است؛ در عین حال، نسخه جدید ISO/DIS 10993-4 در حال توسعه است.

نتیجه برای تولیدکنندگان تجهیزات پزشکی

ISO 10993-4 را نباید به‌عنوان یک «آزمون هموسازگاری واحد» در نظر گرفت. این استاندارد چارچوبی برای انتخاب آزمون‌های مربوط به تعامل وسیله پزشکی با خون ارائه می‌کند. بنابراین، ابتدا باید نوع تماس، مدت تماس، کاربرد موردنظر و خطرات بالقوه مشخص شوند و سپس آزمون‌های مناسب مانند همولیز، انعقاد، فعال‌سازی پلاکت، ترومبوژنیسیته و فعال‌سازی کمپلمان بر اساس ارزیابی ریسک انتخاب شوند.

برای یک پرونده رگولاتوری قابل دفاع، انتخاب آزمون به‌اندازه نتیجه آزمون اهمیت دارد؛ زیرا باید بتوان توضیح داد که چرا یک نقطه پایانی مورد ارزیابی قرار گرفته و چرا آزمون دیگری، در صورت عدم انجام، برای محصول موردنظر ضروری نبوده است.