概要

全7回シリーズで生物学的評価における化学的キャラクタリゼーション (ISO 10993-18) の概要を紹介いたします。本連載をご購読いただくことで、日本語での情報が非常に少ない化学的特性評価 (ISO 10993-18) の概要や規格の趣旨をご理解いただき、生物学的評価法の選択肢を広げる機会にお役立ていただけます。各回のテーマについては、下記を予定しております。

第1回: 生物学的評価と化学的キャラクタリゼーション
第2回: ISO 10993-18の主な用語とその定義について (前編)
第3回: ISO 10993-18の主な用語とその定義について (後編)
第4回: ISO 10993-18で求められる化学的キャラクタリゼーションのプロセス
第5回: Compositional Profiling
第6回: Extractable & Leachables
第7回: 化学的キャラクタリゼーションから毒性評価へ

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第4回: ISO 10993-18で求められる化学的キャラクタリゼーションのプロセス

 
なお、下記のFigure 1内に記載の①、③、⑤、⑦に関しては、それぞれで別途のフローがISO 10993-18にあります。これらはそれぞれ本シリーズの第5回以降のテーマにもなっているため、①、③、⑤、⑦の具体的な流れについては、第5回以降のそれぞれテーマにおいて説明を予定しております。

ISO 10993-18 (以下、単に規格と称します) は、プロセスフローでステップごとに作業を進められるように要求事項の5.2項から5.10項が整理されています。(一部、ISO 10993-1及びISO 10993-17への展開を含む)

Figure 1では、化学的キャラクタリゼーションのプロセスがフローチャートで示されており、大まかな流れを理解するのに役立ちます。各ステップは楕円形、平行四辺形、ひし形、長方形で表されています。形の違いに意味がありますので、要求事項と関連づけて紹介します。

楕円形はプロセスの「開始」もしくは「完了」、平行四辺形は「情報収集」、ひし形は「判断」、長方形は「分析」(試験を含む) をそれぞれ意味しています。Figure1のフローの上部から「開始」となり、続いて「情報収集」⇒「判断」、「情報収集」⇒「判断」、「分析」⇒「判断」といった流れで構成されていることがわかります。

Figure 1
(ISO 10993-18:2020 Figure 1-General Chemical Characterization processを元に作成)

 
Figure 1内に記載のフロー①から⑧における要求内容をそれぞれ下記にて補足します。

① 臨床使用と医療機器の材料構成を把握する【5.2項/「情報収集」】
② 既存の製品で類似の臨床使用と材料構成を持つ機器が存在するかを判断する【5.3項/「判断」】
③ 判断に使用できる類似製品の情報がない場合には、医療機器の使用に伴うワーストケースシナリオを想定するための情報を収集する【5.4項/「情報収集」】
④ 想定されるワーストケースシナリオによるリスクの受容可能性を判断する【ISO 10093-1, -17/「判断」】
⑤ 分析により機器使用における抽出物を評価する【5.6項/「分析」】
⑥ 分析結果により特定されたリスクは受容可能かを判断する【ISO 10093-17/「判断」】
⑦ 分析により機器使用にともなう浸出物を評価する【5.8項/「分析」】
⑧ 分析結果により特定されたリスクは受容可能かを判断する【ISO 10093-17/「判断」】

ここでFigure 1内に記載の③ワーストケースシナリオの「情報収集」、⑤抽出物の「分析」、⑦浸出物の「分析」では、更に個別のフローであるFigure 2、Figure 3、そしてFigure 4にそって要求事項が整理されており、それぞれで下記のプロセスを構成しています。

• Figure 2: 医療機器の構成材料と想定されるワーストケースシナリオのリスク情報を収集するプロセス (5.2項及び5.4項)
• Figure 3: 分析による抽出物の評価プロセス (5.6項)
• Figure 4: 分析による浸出物の評価プロセス (5.8項)

つまり、Figure１の全体プロセスから派生する個々のプロセスを経て、本規格が求める化学的キャラクタリゼーションが進められていくことが理解できます。

全体の流れを示すFigure 1のプロセスフローでは「判断」する箇所が合計で4回設定されています。最初に同等性のある機器の有無について、次に構成材料や材料組成に関する情報から判断されるリスク受容の可否、それから抽出物と浸出物の評価結果によるリスク受容の可否を判断する流れになっています。

それぞれでリスクの受容可否から追加情報の要否を確認し、不要であれば化学的キャラクタリゼーションは終了します。追加情報が必要と判断されれば「情報収集」及び「分析」を進めていきます。(このフロー図は常に開始から終了までの流れに沿って対応しないといけないというものではなく、フローの途中で開始、もしくは終了することがあり得ます。Figure 1のNote参照)

ここでFigure 1内に記載の⑥抽出物分析結果の「判断」、⑧浸出物分析結果の「判断」について補足します。これらのBox内には“ISO 10993-17”の記載があります。これら2つの「判断」には毒性リスク評価が関連していることがわかります。つまり、毒性リスク評価の結果をここでの「判断」に活用することが求められています。

化学的キャラクタリゼーションは、製品に含まれる化学物質の定性及び定量情報を把握することです。そして、生物学的評価としては、これらの化学物質が医療機器の使用に伴い、患者に対して与える影響を把握することになります。しかしながら、化学物質情報だけでは、機器が与える影響を把握するのに十分ではなく、それらの毒性リスクを評価し、安全閾値内であるかどうかまでを確認する必要があります。

毒性リスク評価の結果、安全閾値が確保できない場合には、さらに追加情報を収集することとなります。この追加情報には、例えば、分析の実施や文献調査、もしくは動物による反応試験などから得られる情報が含まれます。

次回は、Figure 1内に記載の①と③ (機器の構成材料とワーストケースシナリオに関する情報収集) に関連する“Compositional Profiling”を紹介します。

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第4回: ISO 10993-18で求められる化学的キャラクタリゼーションのプロセス

第5回: Compositional Profiling

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