Межгосударственный стандарт ГОСТ ISO 10993-4-2011 "Изделия медицинские. Оценка биологического действия медицинских изделий. Часть 4. Исследования изделий, взаимодействующих с кровью" (утв. приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 декабря 2011 г. N 1317-ст) (утратил силу)

Межгосударственный стандарт ГОСТ ISO 10993-4-2011
"Изделия медицинские. Оценка биологического действия. Медицинских изделий. Часть 4. Исследования изделий, взаимодействующих с кровью"
(утв. приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 декабря 2011 г. N 1317-ст)

Medical devices. Biological evaluation of medical devices. Part 4. Selection of tests for interactions with blood

Дата введения - 1 января 2013 г.

Введен впервые

Предисловие

Цели, основные принципы и порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"

Введение

Соблюдение положений стандартов серии ISO 10993 "Оценка биологического действия медицинских изделий" позволит обеспечить системный подход к исследованию биологического действия медицинских изделий.

Целью этих стандартов не является безусловное закрепление единообразных методов исследований и испытаний за группами однородных медицинских изделий в соответствии с принятой классификацией их по виду и длительности контакта с организмом человека. Поэтому планирование и проведение исследований и испытаний должны осуществлять специалисты, имеющие соответствующую подготовку и опыт в области санитарно-химической, токсикологической и биологической оценок медицинских изделий.

Стандарты серии ISO 10993 являются руководящими документами для прогнозирования и исследования биологического действия медицинских изделий на стадии выбора материалов, предназначенных для их изготовления, а также для исследований готовых изделий.

В серию ISO 10993 входят следующие части под общим названием "Оценка биологического действия медицинских изделий":

Часть 1 - Оценка и исследования;

Часть 2 - Требования к обращению с животными;

Часть 3 - Исследования генотоксичности, канцерогенности и токсического действия на репродуктивную функцию;

Часть 4 - Исследование изделий, взаимодействующих с кровью;

Часть 5 - Исследование на цитотоксичность: методы in vitro;

Часть 6 - Исследование местного действия после имплантации;

Часть 7 - Остаточное содержание этиленоксида после стерилизации;

Часть 9 - Основные принципы идентификации и количественного определения потенциальных продуктов деградации;

Часть 10 - Исследование раздражающего и сенсибилизирующего действия;

Часть 11 - Исследование общетоксического действия;

Часть 12 - Приготовление проб и стандартные образцы;

Часть 13 - Идентификация и количественное определение продуктов деградации полимерных медицинских изделий;

Часть 14 - Идентификация и количественное определение продуктов деградации изделий из керамики;

Часть 15 - Идентификация и количественное определение продуктов деградации изделий из металлов и сплавов;

Часть 16 - Моделирование и исследование токсикокинетики продуктов деградации и вымывания;

Часть 17 - Установление пороговых значений для вымываемых веществ;

Часть 18 - Исследование химических свойств материалов;

Часть 19 - Исследование физико-химических, морфологических и топографических свойств материалов;

Часть 20 - Принципы и методы исследования иммунотоксического действия медицинских изделий.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на методы оценки взаимодействия медицинских изделий (далее - изделий) с кровью.

Настоящий стандарт устанавливает:

а) классификацию медицинских и стоматологических изделий, предназначенных для использования в контакте с кровью, основанную на области применения и длительности контакта в соответствии с ISO 10993-1.

b) фундаментальные принципы, лежащие в основе оценки взаимодействия изделий с кровью;

c) пояснения к системному выбору методов исследования, а также принципы и научную основу этих методов.

Детальные требования не могут быть определены из-за ограниченности знаний и точности методов исследований. Настоящий стандарт описывает биологическую оценку в общих чертах и может быть не полным для специфических медицинских изделий.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ISO 10993-1:1997 Biological evaluation of medical devices - Part 1: Evaluation and testing (Оценка биологического действия медицинских изделий. Часть 1. Оценка и исследования)

ISO 10993-2:1992 Biological evaluation of medical devices - Part 2: Enimal welfare requirements (Оценка биологического действия медицинских изделий. Часть 2. Требования к обращению с животными)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ISO 10993-1, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 взаимодействие изделий с кровью: Взаимодействие изделий с кровью или любым из ее компонентов, вызывающее изменения в крови, органах, тканях либо влияющее на само изделие.

Примечание - Эти изменения могут приводить или не приводить к клинически значимым или нежелательным последствиям. В приложении А приведена дополнительная информация по этим взаимодействиям.

3.2 ex vivo: Термин, относящийся к тест-системам взятия крови непосредственно от человека или подопытного животного в камеру для исследований, расположенную вне тела.

Примечание - В модели с использованием животных кровь может быть сразу же введена обратно животному (рециркуляция) или собрана в пробирки для дальнейшего ее исследования (один путь).

3.3 тромбоз: In vivo феномен, приводящий к частичной или полной закупорке (окклюзии) тромбом просвета сосуда или аппарата.

Примечание 1 - Охарактеризование тромбоза включает ex vivo и in vivo методы на экспериментальных животных или в клинических условиях.

Примечание 2 - Тромб состоит из смеси красных кровяных клеток, агрегатов тромбоцитов, фибрина и других форменных элементов.

3.4 коагуляция: Феномен, вытекающий из активации каскада факторов свертывания.

Примечание - Факторы каскада коагуляции и фибринолитической системы могут быть измерены вслед за контактом с изделием как in vitro, так и in vivo.

3.5 тромбоцит: Безъядерное клеточное тело, присутствующее в циркулирующей крови, способное адгезировать к поверхности и агрегировать, формируя кровоостанавливающую пробку.

Примечание - Исследование тромбоцитов включает в себя подсчет их числа с анализом их структуры и функций. Тестирование может заключаться в анализе тромбоцитарных факторов или компонентов поверхности клеток, выделяемых тромбоцитами или адгезированных к поверхности изделия.

3.6 гематология: Исследование крови, состоящее в подсчете клеточных элементов и количественном определении компонентов плазмы.

3.7 система комплемента: Часть естественной иммунной системы, состоящая из нескольких белков плазмы, включая ферменты и клеточные рецепторы.

Примечание - Активные молекулы, получаемые из компонентов комплемента, вовлекаются в развитие воспалительных процессов, фагоцитоз и лизис клеток.

4 Сокращения

В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

Вb - продукт альтернативного пути активации комплемента;

-TG - бета-тромбоглобулин;

C4d - фрагмент активированного С4 компонента системы комплемента;

С3а, С5а - продукты расщепления компонентов С3 и С5 комплемента при его активации;

CD62L - L-селектин;

СН-50 - 50% общего гемолитического комплемента (гемолиза);

СТ - компьютерная томография;

D-димер (D-Dimer) - специфические продукты распада фибрина (F XIII, перекрестно связанный фрагмент распада фибрина);

ЭКМО (ЕСМО) - экстракорпоральный мембранный оксигенатор;

СЭМ - сканирующая электронная микроскопия;

ПДФ (FDP) - продукты деградации фибрина/фиброногена;

ФПА (FPA) - фибринопептид А;

- активирующий протромбин фрагмент 1+2;

iC3b - продукт активации центрального компонента системы комплемента;

ИЛ-1 (IL-1) - интерлейкин-1;

НПВ (IVC) - нижняя полая вена;

ЯМР (MRI) - ядерный магнитный резонанс;

РАС-1 - моноклональное антитело к активированной форме гликопротеина 1 lb/1 на поверхности тромбоцита;

ПЭТ (PET) - позитрон-эмиссионная томография;

ПОТ (PRP) - плазма, обогащенная тромбоцитами;

П-селектин (P-selectin) - рецептор, выделяемый в процессе реакции высвобождения тромбоцитов или эндотелиальных клеток;

ТФ-4 (PF-4) - фактор тромбоцитов;

ПВ (РТ) - протромбиновое время;

ЧТВ (РТТ) - частичное (парциальное) тромбопластиновое время;

АЧТВ (АРТТ) - активированное частичное тромбопластиновое время;

РИА (RIA) - радиоиммунологический анализ;

S-12 - моноклональное антитело к альфа-гранулам мембраны компонента GMP 140, которые подвергаются воздействию во время реакции высвобождения тромбоцитов;

SC5b-9 - продукт терминального пути активации комплемента;

ТАТ - тромбин-антитромбиновый комплекс;

ТСС - терминальный комплекс комплемента;

ТВ (ТТ) -тромбиновое время;

ФВ (VWF) - фактор фон Виллебранда;

АИК (СРВ) - аппарат искусственного кровообращения;

ELISA - фермент-связанное иммуносорбентное исследование.

5 Изделия, контактирующие с кровью (по классификации ISO 10993-1)

5.1 Изделия, не контактирующие с организмом человека

См. ISO 10993-1. Например, устройства для диагностики in vitro.

5.2 Изделия, присоединяемые извне

К данной категории согласно ISO 10993-1 относят изделия, контактирующие с циркулирующей кровью и служащие в качестве магистралей и устройств для входа в сосудистую систему.

a) К категории изделий, присоединяемых извне и не имеющих прямого контакта с кровеносным руслом, относят, например, канюли, удлинители, изделия для сбора крови, хранения и введения крови и ее продуктов (трубки, иглы, мешки и др.), контейнеры для эритроцитарной массы.

b) К категории изделий, присоединяемых извне и имеющих прямой контакт с циркулирующей кровью, относят, например, оборудование для атерэктомии, мониторы крови, катетеры, внутрисосудистые эндоскопы, внутрисосудистые лазерные системы, внутрисосудистые ультразвуковые системы, катетеры для контрпульсации, аппараты искусственного кровообращения, экстракорпоральные мембранные оксигенаторы, оборудование для гемодиализа, оборудование для донорского и терапевтического афереза, устройства для абсорбции специфических веществ крови, изделия, вводимые в сердце и сосуды, экстракорпоральные системы вспомогательного кровообращения, временные электроды кардиостимулятора (водителя ритма), подкожные системы поддержки циркуляции.

5.3 Имплантируемые изделия

К данной категории согласно ISO 10993-1 относят изделия, частично или полностью имплантируемые внутрь сосудистой системы. Например, кольца для аннулопластики, механические протезы или биопротезы клапанов сердца, протезы или биотрансплантаты сосудов, вспомогательные устройства для системы кровообращения (искусственный желудочек сердца, искусственное сердце, интрааортальные баллонные насосы), фильтры для нижней полой вены, приборы для эмболизации, внутрисосудистые протезы, имплантируемые дефибрилляторы, стенты, артериовенозные шунты, мониторы крови, катетеры для введения лекарств, постоянные электроды водителя ритма (кардиостимулятора), внутрисосудистые мембранные оксигенаторы (искусственные легкие), фильтры для удаления лейкоцитов.

6 Методы

6.1 Общие рекомендации

6.1.1 На рисунке 1 приведена схема принятия решений, которая может быть использована при определении необходимости исследования гемосовместимых свойств.

На основании измерений первичных процессов или систем взаимодействие с кровью может быть разделено на пять категорий.

В таблицах 1 и 2 приведены примеры устройств, контактирующих с циркулирующей кровью, и соответствующие методы исследований.

Примечание - Для целей настоящего стандарта целесообразно было бы разработать подтверждение выбора категории, основанное на характере тестируемого изделия. Часто исследование тромбоза является предпочтительным методом при характеристике изделия. Во многих случаях логические обоснования могут быть использованы для замены исследованиями тромбоза некоторых комбинаций методов гематологии, исследования тромбоцитов и тестирования системы комплемента.

Для медицинских изделий существуют специфические международные стандарты на виды изделий (вертикальный стандарт). Требования к биологическим исследованиям и методам тестирования, сформулированные в этих вертикальных стандартах, имеют преимущество перед общими требованиями, изложенными в настоящем стандарте.

"Рисунок 1 - Схема принятия решения о необходимости проведения исследований гемосовместимых свойств"

Таблица 1 - Изделия и их компоненты, контактирующие с циркулирующей кровью, и рекомендуемые методы исследований. Изделия, присоединяемые извне

Примеры изделий	Категория тестов
	Тромбоз	Коагуляция	Тромбоциты	Гематология	Система комплемента
Приборы для атерэктомии	-	-	-		-
Мониторы крови	х	-	-		-
Оборудование для забора и хранения крови, коммуникации		х	х		-
Экстракорпоральные мембранные оксигенаторы, оборудование для гемодиализа/ гемофильтрации, подкожно имплантируемые аппараты для поддержки кровообращения	х	х	х	х	х
Катетеры, проводники, внутрисосудистые эндоскопы, внутрисосудистый ультразвук, лазерные системы, катетеры для контрпульсации	х	х	-		-
Оборудование для хранения клеток	-	х	х		-
Аппараты для выделения специфических компонентов плазмы крови	-	х	х	х	х
Оборудование для донорского и терапевтического афереза	-	х	х	х	х
а Только гемолиз.

Таблица 2 - Изделия и их компоненты, контактирующие с циркулирующей кровью, и рекомендуемые методы исследований. Имплантируемые изделия

Примеры изделий	Категория тестов
	Тромбоз	Коагуляция	Тромбоциты	Гематология	Система комплемента
Кольца для аннулопластики, механические клапаны сердца	х	-	-		-
Интрааортальные насос-баллоны	х	х	х	х	х
Искусственные желудочки сердца, полное искусственное сердце	х	-	-	х	-
Оборудование для эмболизации		-	-		-
Внутрисосудистые протезы	х	-	-		Внутрисосудистые протезы
Имплантируемые дефибрилляторы и кардиовертеры	х	-	-		-
Проводники водителей ритма	х	-	-		-
Фильтры для удаления лейкоцитов		х	X		-
Искусственные (синтетические) сосудистые протезы и заплаты, включая артериовенозные шунты	х	-	-		-
Стенты	х	-	-		-
Клапаны сердца естественного происхождения, включая артериовенозные шунты	х	-	-		-
Фильтры полой вены	х	-	-		-
а Только гемолиз.

6.1.2 При возможности для исследований применяют соответствующую модель или систему, которая моделирует геометрию и условия контакта изделия с кровью при применении по назначению, включая продолжительность контакта, температуру, условия стерильности и состояние кровотока. Для изделий, площадь которых может быть вычислена, должна быть исследована зависимость результатов исследования от площади поверхности, .

Тестированию подвергают только части изделия, контактирующие с кровью. Следует выбирать методы исследования, соответствующие последним достижениям науки в данной области.

6.1.3 Если отсутствие контроля в эксперименте нельзя обосновать, контроль обязателен. При возможности в качестве контроля используют изделия, применяемые в медицинской практике, или хорошо изученные материалы, характеристики которых известны [7].

Контрольные образцы материалов в качестве отрицательного и положительного контрольных образцов, а также все исследуемые материалы должны соответствовать требованиям контроля качества и всем процедурам, гарантирующим качество материалов предприятием-изготовителем и испытательной лабораторией. Материалы и изделия должны иметь маркировку с информацией об изготовителе, классе и типе материала.

6.1.4 Исследование материалов, предполагаемых для изготовления отдельных частей и деталей изделия, следует проводить методом скрининга. Проведение этих исследований не заменяет изучение изделия в целом в условиях, моделирующих условия применения в медицинской практике.

6.1.5 Исследования, которые не моделируют условия применения, могут не совсем точно воспроизводить природу взаимодействия изделия с кровью во время клинического применения. Например, отдельные экспресс-тесты in vitro или ex vivo недостаточны для прогнозирования отдаленного результата взаимодействия крови и изделия in vivo [25], [26].

6.1.6 Изделия, предполагаемые к применению ex vivo (контактирующие извне), исследуют ex vivo. Изделия, предполагаемые к применению in vivo (имплантаты), исследуют in vivo на модели с использованием животных в условиях, где это возможно, моделирующих условия клинического применения.

6.1.7 Методы исследования in vitro пригодны для скрининга изделий, контактирующих извне, или имплантатов, но они могут неточно прогнозировать результаты взаимодействия изделия с кровью при длительном, многократном или постоянном контакте (см. 6.3.1).

Изделия, предназначенные для бесконтактного применения, на взаимодействие с кровью не исследуют.

Изделия, кратковременно контактирующие с кровью (например, ланцеты, гиподермические иглы, капиллярные трубки и др.), как правило, на взаимодействие с кровью не исследуют.

6.1.8 Положения раздела 5, пунктов 6.1.6 и 6.1.7, рисунка 1 и таблицы 2 служат руководством в выборе методов исследований, приведенных в 6.2.1.

6.1.9 Одноразовое лабораторное оборудование, предназначенное для забора крови и проведения исследования крови in vitro, проверяют, чтобы убедиться в отсутствии влияния на результаты проводимого исследования. Проверку можно осуществить, проводя исследование на контрольных образцах и сравнивая результаты с помощью методик, проверенных клинической практикой.

6.1.10 Если методы выбраны в соответствии с вышеизложенными требованиями и исследование проводят в условиях, моделирующих условия клинического применения, результаты исследования будут с наибольшей вероятностью прогнозировать воздействие изделия в клинической практике. Однако индивидуальные реакции животных различных видов и другие факторы могут ограничить возможности прогнозирования при любом методе исследования.

6.1.11 Из-за индивидуального характера реактивности крови у животных различных видов, при возможности, используют кровь человека. При необходимости использования животных, например, если осуществляют оценку изделий, предназначенных для длительного или многократного, или постоянного контакта с кровью, необходимо учитывать, что каждый вид обладает индивидуальной реактивностью крови. Реактивность и другие показатели крови у человека и у приматов очень близки [26].

Исследования с использованием таких животных, как кролик, свинья, теленок, овца, собака, могут давать удовлетворительные результаты. Поскольку индивидуальные различия могут быть значительными (например, адгезия тромбоцитов, тромбоз [20] и гемолиз у собак происходит быстрее, чем у человека), все результаты исследований на животных следует интерпретировать с осторожностью. Использованные виды животных и число видов должны быть обоснованы (см. ISO 10993-2).

Примечание - Использование приматов в исследованиях совместимости крови и изделий запрещено законом государств Европейского Сообщества (86/906/ЕЕС) и законами других стран.

6.1.12 Антикоагулянты не используют, за исключением случаев, когда изделие должно функционировать в их присутствии. Выбор и концентрация антикоагулянта влияют на взаимодействие крови с изделием. Изделия, которые применяют с антикоагулянтами, исследуют в присутствии антикоагулянтов. Концентрации антикоагулянтов должны соответствовать используемым в клинических условиях.

6.1.13 Даже незначительные модификации изделий, допущенных к применению в медицинской практике, могут привести к значительным изменениям клинических функций (например, изменения конструкции, изменения в той или иной степени химического состава поверхности или всего объема материала, из которого изготовлено изделие, изменение текстуры, пористости или других свойств искусственных сосудов). Поэтому необходимо учитывать влияние всевозможных модификаций на взаимодействие изделий с кровью при оценке их клинического значения.

6.1.14 Для получения статистически достоверных результатов проводят достаточное число исследований, в том числе подходящий контроль. Вариабельность некоторых методов требует многократного повторения исследований для определения значимости этих методов. Проведение исследования взаимодействия изделия с кровью в течение длительного времени дает информацию о зависимости результатов взаимодействия от продолжительности контакта. При планировании эксперимента необходима консультация со специалистом по статистике.

6.2 Методы исследования

6.2.1 Методы, рекомендуемые для изучения взаимодействия изделий и материалов с кровью

Рекомендуемые методы исследования сгруппированы на основе категорий изделий. Перечни методов приведены в таблицах 3 и 4.

Исследования классифицированы по пяти категориям, основанным на изучаемом процессе или системе:

а) тромбоз (см. 3.3),

b) коагуляция (см. 3.4),

с) тромбоциты и их функции (см. 3.5),

d) гематология (см. 3.6),

е) иммунология (см. 3.7).

Принципы и научная основа методов исследования изложены в приложении В

Таблица 3 - Методы исследования изделий, присоединяемых извне

Тест	Метод	Комментарии
Тромбоз	Световая микроскопия (адгезия тромбоцитов, лейкоциты, агрегаты, эритроциты, фибрин и др.)	-
	Процент окклюзии; сокращение потока; гравиметрический анализ (масса тромбов); световая микроскопия (адгезия тромбоцитов, лейкоциты, скопления клеток, эритроциты, фибрин и т. д.); снижение давления через устройство, меченые антитела к тромботическим компонентам
	СЭМ (адгезия и агрегация тромбоцитов, морфология тромбоцитов и лейкоцитов; фибрин)
Коагуляция	ЧТВ (неактивированное)	-
	Исследование специфических коагуляционных факторов; ФПА, D-димер, , PAC-1, S-12, TAT
Тромбоциты	Подсчет тромбоцитов; агрегация тромбоцитов; время кровотечения	Рекомендуется для изделий длительного (от 24 ч до 30 сут) и постоянного контакта (более 30 сут)
	ТФ-4, -TG, тромбоксан В2; гамма-изображение меченых 111 тромбоцитов (выживание тромбоцитов)
Гематология	Число лейкоцитов, дифференциальный анализ лейкоцитов; гемолиз (количество свободного гемоглобина в плазме)	-
	Подсчет ретикулоцитов; активация высвобождения специфических продуктов из клеток периферической крови (гранулоциты)
Система комплемента	С3а, С5а, ТСС, C4d, Bb, iC3b, SC5b-9, CH50, С3 конвертаза, С5 конвертаза.	-

Таблица 4 - Методы исследования имплантируемых изделий

Тест	Метод	Комментарии
Тромбоз	Процент окклюзии; сокращение потока; вскрытие изделия (макро- и микроскопия); аутопсия дистальных органов (макро- и микроскопия)	-
	СЭМ, ангиография
Коагуляция	ЧТВ (неактивированное), ПВ; ТВ; плазменный фибриноген, ПДФ	-
	Исследование специфических факторов свертывания крови; ФПА, D-димер, , РАС-1, S-12, ТАТ
Тромбоциты	Подсчет тромбоцитов; агрегация тромбоцитов	-
	Исследование меченых 111 тромбоцитов, ТФ-4 (фактор IV), -TG, тромбоксан В2; гамма-излучение меченых изотопами тромбоцитов
Гематология	Число лейкоцитов, дифференциальный подсчет лейкоцитов; гемолиз (количество свободного гемоглобина в плазме)	-
	Подсчет ретикулоцитов; активация высвобождения специфических продуктов из клеток периферической крови (гранулоциты)
Система комплемента	С3а, С5а, ТСС, C4d, Bb, iC3b, SC5b-9, CH50, С3 конвертаза, С5 конвертаза	-

6.2.2 Изделия, не контактирующие с организмом человека

Изделия, не контактирующие с организмом человека, не подвергают исследованию их взаимодействия с кровью. Одноразовые наборы для теста проверяют с целью исключения влияния материалов, из которых они изготовлены, на результаты исследований.

6.2.3 Изделия, контактирующие извне

После использования таблиц 1 и 2 для определения соответствующей категории изделия по отношению к контакту с кровью следует использовать таблицу 3 для подбора соответствующих методов тестирования взаимодействия с кровью (см. также 6.1.6).

6.2.4 Имплантируемые изделия

После использования таблиц 1 и 2 для определения соответствующей категории изделия по отношению к контакту с кровью следует использовать таблицу 4 для подбора соответствующих методов тестирования взаимодействия с кровью (см. также 6.1.6). Выбор метода зависит также от специфических особенностей исследуемого изделия.

6.2.5 Указания и ограничения

РИА используют для изучения взаимодействия изделия с кровью человека, но, как правило, он не пригоден для крови животных. Наборы, предназначенные для исследований с использованием человеческой крови, обычно не дают реакции с кровью животных, за исключением крови некоторых приматов. При разработке тест-систем следует убедиться в том, что тест-система действительно измеряет активацию, вызванную исследуемым материалом, а не является артефактом, присущим тест-системе. Кроме того, уровни анализируемых веществ, получаемых при моделировании in vitro и ex vivo с использованием крови человека, нередко требуют соответствующего (иногда довольно значительного) разведения для получения надежных результатов с применением соответствующих методов анализа, например, радиоиммунологических методов. Следует убедиться, что в рассмотрение были приняты только результаты анализов, измеренных в пределах диапазона концентраций, обеспечивающих надежность использованного метода. Следует также убедиться, что был измерен диапазон разведений исследуемого образца.

При исследовании взаимодействия изделия с кровью может возникнуть разброс в полученных результатах из-за неправильного обращения с кровью либо неадекватно прогнозируемого воздействия материала до начала исследования, например, когда исследование ограничивают тестами одного типа или допускают попадание постороннего материала, не относящегося к испытуемому материалу или изделию. Материалы, которые предполагают применять в условиях медленного (венозного) потока крови, могут взаимодействовать с потоком совсем иначе, когда их используют с потоком с высокой скоростью (артериальная кровь). Изменение конструкции и (или) условий потока могут изменять гемосовместимость материала in vivo.

6.3 Типы тестов

6.3.1 Тесты in vitro

При рассмотрении результатов, полученных в тестах in vitro, учитывают следующие показатели гематокрит, антикоагулянты, условия хранения пробы, срок хранения пробы, наличие контакта с воздухом и уровень рН, температуру, последовательность проведения исследований изучаемого материала и экспериментального контрольного образца, соотношение площади поверхности и объема, условия динамики жидкости (особенно скорость кровотока либо скорость вымывания стенки). Исследования следует проводить, по возможности, в пределах не более 4 ч, так как многие свойства крови изменяются сразу же после отбора образца.

6.3.2 Методы ex vivo

Методы ex vivo предназначены для изделий, которые предполагают использовать ex vivo, например изделия, присоединяемые извне. Исследования ех vivo также пригодны для изделий, эксплуатировать которые предполагается in vivo, например, сосудистые протезы. Однако в таком случае, исследование ex vivo не заменяет имплантацию в качестве теста.

Существуют готовые тест-системы для мониторинга адгезии тромбоцитов, возникновения эмболии, осаждения фибриногена, массы тромбов, адгезии лейкоцитов, убыли тромбоцитов в крови и активации тромбоцитов [20], [30], [48]. Скорость кровотока измеряют либо прибором с эффектом Доплера, либо электромагнитным методом. Изменение скорости кровотока может служить индикатором возникновения тромбов, их размеров, мест отложения, а также развивающейся эмболии. Для мониторинга взаимодействия изделий с кровью ех vivo используют компоненты крови с радиоактивными метками. Чаще всего метят тромбоциты и фибриноген. Изменение реактивности тромбоцитов при нанесении метки будет минимизировано при более тщательном соблюдении всех деталей этой процедуры [23], [24], [25].

Преимущества тестов ex vivo по сравнению с тестами in vitro заключаются в том, что при исследованиях ex vivo используют поток нативной крови, что исключает артефакты, вызванные антикоагулянтами, и создает физиологические условия кровотока. Ex vivo можно исследовать несколько материалов, так как появляется возможность менять камеры, а также наблюдать отдельные события в реальном времени. Среди недостатков исследований ex vivo - различие скорости кровотока в разных экспериментах, у разных животных, и, как правило, относительно короткие периоды времени для оценки. В связи с этим рекомендуется использовать одно и то же животное для положительного и отрицательного контрольных образцов.

6.3.3 Методы in vivo

Исследование in vivo предусматривает имплантацию материала или изделия животным. Лоскуты для реконструирования сосудов, протезы сосудов из биологического материала, кольцевые протезы, сердечные клапаны - примеры изделий, для исследования которых пригодны методы in vivo. Тесты in vivo обычно проводят для изучения гемосовместимости изделий, контактирующих с кровью более 24 ч.

В большинстве случаев успех экспериментов in vivo определяется временем свободного кровотока. Процентное выражение окклюзии и массы тромбов определяют после удаления изделия. Тенденция тромбов, образовавшихся на стенках изделия, к эмболизации дистальных органов должна быть изучена путем макро- и микроскопических исследований органов, лежащих ниже по течению от изделия. Тромбы чаще всего скапливаются в почках, попадая туда по кровотоку почечных артерий от изделий, имплантированных выше по течению, на которых и происходила эмболизация (например, системы вспомогательного кровообращения, искусственное сердце, протезы аорты) [19].

Существуют методы оценки in vivo, которые не ограничивают продолжительность эксперимента. Для определения проходимости трансплантата или места образования тромба используют артериограмму. Для наблюдения за осаждением тромбоцитов в различные периоды времени используют рентгеновские снимки. Выживание тромбоцитов и их убыль в крови используют в качестве индикаторов взаимодействия между кровью и изделием и пассивации вследствие образования неоинтимы или адсорбции белка.

В некоторых тест-системах in vivo свойства материала не являются определяющими при взаимодействии между кровью и изделием. Параметры потока, соответствие, пористость и конструкция трансплантата могут иметь большее значение, чем биосовместимость самого материала. Например, системы с низкой скоростью кровотока могут давать результаты исследования, в значительной степени отличающиеся от результатов исследования того же материала в условиях системы с высокой скоростью кровотока. В таких случаях результаты, полученные в тест-системе in vivo, должны иметь более важное значение в сравнении с результатами исследований in vitro.

Библиография

[1]	ISO 5840:1996	Cardiovascular implants - Cardiac valve prostheses Сердечно-сосудистые имплантаты. Протезы клапанов сердца
[2]	ISO 5841 -1	Cardiac pacemakers - Part 1: Implantable pacemakers Кардиостимуляторы. Часть 1. Имплантируемые кардиостимуляторы
[3]	ISO 5841-3	Implants for surgery - Cardiac pacemakers - Part 3: Low-profile connectors (IS-1) for implantable pacemakers Имплантаты для хирургии. Кардиостимуляторы. Часть 3. Низкопрофильные соединители [IS-1] для имплантируемых кардиостимуляторов
[4]	ISO 7198	Cardiovascular implants - Tubular vascular prostheses Имплантаты для сердечно-сосудистой системы. Трубчатые сосудистые протезы
[5]	ISO 7199	Cardiovascular implants and artificial organs - Blood-gas exchangers (oxygenators) Имплантаты для сердечно-сосудистой системы искусственные органы. Устройства для экстракорпорального насыщения крови кислородом (оксигенаторы)
[6]	ISO 10993-12	Biological evaluation of medical devices - Part 12: Sample preparation and reference materials Оценка биологического действия медицинских изделий.
[7]	ISO 3826	Plastics collapsible containers for human blood and blood components Контейнеры складные пластмассовые для человеческой крови и ее компонентов
[8]	AANSI/AAMI CVP3-1981, CVP3-1981, Cardiac valve prostheses
[9]	ANSI/AAMI VP20-1986, Vascular graft prostheses Standard practice for assessment of hemolytic properties of materials
[10]	ASTM F 756-00, Standard practice for assessment of hemolytic properties of materials
[11]	GB/T 16175-1996 Organic silicone material material for medical use - Biological evaluation test methods
[12]	BS 5736-11:1990, Evaluation of medical devices for biological hazards - Part 11: Method of test for haemolysis
[13]	ASTM F1984-99, Standard Practice for Testing for Whole Complement Activation in Serum by Solid Materials
[14]	ASTM F2065-00, Standard Practice for Testing for Alternative Pathway Complement Activation in Serum by Solid Materials
[15]	DIN 58 361-4:1980, Transfusionsbehaltnisse und Zubehor, Blutbeutel aus Kunststoffen, Sicherheitstechnische Anforderungen, Prufung, Uberwachung und Kennzeichnung
[16]	NF 90-300:1981, Materiel medico-chirurgical - Oxygenateurs
Научные статьи
[17]	BOSCH, Т., SCHMIDT, В., BLUMENSTEIN, M. and GURLAND, H.J., Thrombogenicity markers in clinical and ex vivo assessment of membrane biocompatibility. Contr. Nephrol., 59, 1987, pp. 90 - 98
[18]	CHENOWETH, D.E., Complement activation produced by biomaterials. Trans. Amer. Soc. Artif. Int. Organs, 32: 226 - 232, 1986
[19]	BURNS, G.L. PANTALOS, G.M. and OLSEN, D.B., The calf as a model for thromboembolic events with the total artificial heart. Trans. Amer. Soc. Artif. Int. Organs, 33, 1987, pp. 398 - 403
[20]	COOPER, S.L., FABRIZIUS, D.J. and GRASEL, T.G., Methods of assessment of thrombosis ex vivo. In: Leonard E.F., Turitto V.T., and Vroman L.(Eds): Blood in contact with natural and artificial surfaces. Ann. N.Y. Acad. Sci., 516, 1987, pp. 572 - 585
[21]	CORRIVEAU, D.M. and FRITSMA, G.A. (Eds): Hemostasis and thrombosis in the clinical laboratory. J.B. Lippincott, Philadelphia, 1988, p. 443
[22]	DAWIDS, S. (Ed): Test procedures for the blood compatibility of biomaterials. Kluwer, Dordrecht, Boston, 1993, p. 684
[23]	DEWANJEE, M.K., Methods of assessment of thrombosis in vivo, In: Leonard E.F., Turitto V.T. and Vroman L. (Eds): Blood in contact with natural and artificial surfaces, Ann.N.Y. Acad. Sci, 516, 1987, pp. 541 - 571
[24]	DEWANJEE, M.K., KAPADVANJWALA, M. and SANCHEZ, A., Quantitation of comparative thrombogenicity of dog, pig, and human platelets in a hemodialyses Amer. Soc. Artif. Int. Organs J., 38, 1992, pp. 88 - 90
[25]	DIDISHEIM, P., DEWANJEE, M.K., FRISK, C.S., KAYE, M.P. and FASS, D.N., Animal models for predicting clinical performance of biomaterials for cardiovascular use. In: Boretos J.W. and Eden M. (Eds). Contemporary Biomaterials, Noyes Publications, Park Ridge, NJ, USA, 1984, pp. 132 - 179
[26]	DIDISHEIM, P., DEWANJEE, MX., KAYE, M.P., FRISK, C.S., FASS, D.N., TIRRELL, M.V. and ZOLLMAN, P.E., Nonpredictability of long-term in vivo response from short-term in vitro or ex vivo blood/material interactions. Trans. Amer. Soc. Artif. Int. Organs, 30, 1984, pp. 370 - 376
[27]	DIDISHEIM, P., OLSEN, D.B., FARRAR, D.J., PORTNER, P.M., GRIFFITH, B.P., PENNINGTON, D.G., JOIST, J.H., SCHOEN, J.F., GRISTINA, A.G. and ANDERSON, J.M., Infections and thromboembolism with implantable cardiovascular devices. Trans. Amer. Soc. Artif. Int. Organs, 35, 1989, pp. 54 - 70
[28]	DIDISHEIM, P., STROPP, J.Q., BOROWICK, J.H. and GRABOWSKI, E.F., Species differences in platelet adhesion to biomaterials: investigation by a two-stage technique, Trans. Amer. Soc. Artif. Int. Organs, 2, 1979, pp. 124 - 132
[29]	Guidelines for blood/material interactions. Report of the National Heart, Lung and Blood Institute Working Group, U.S. Department of Health and Human Services, Public Health Service, National Institutes of Health. NIH Publication No. 85 - 2185, revised September 1985. Available from Biomaterials Program, Bioengineering Research Group, Division of Heart and Vascular Diseases, NHLBI, Two Rockledge Center, 6701 Rockledge Drive, Bethesda, MD 20892, USA
[30]	HARKER, L.A., KELLY, A.B. and HANSON, S.R., Experimental arterial t hrombosis in non-human primates. Circulation, 83, Supplement IV, 1991, pp. 41 - 55
[31]	HARKER, L.A., MALPASS, T.W., BRANSON, H.E., HESSEL, E.A. II and SLICHTER, S.J., Mechanism of abnormal bleeding in patients undergoing cardiopulmonary bypass: Acquired transient platelet dysfunction associated with selective alpha granule release. Blood, 56, 1980, pp. 824 - 834
[32]	HARKER, L.A., RATNER, B.D., and DIDISHEIM, P. (Eds): Cardiovascular Biomaterials and Biocompatibility. Supplement to Cardiovasc. Pathol., 2(3) (Suppl.), Jul-Sept1993, pp. 1S - 224S
[33]	KARWATH, R., SCHURER, M. and WOLF, H., Measurement of platelet adhesiveness onto artificial surfaces using Cr-51 and ln-111 labelled platelets. Studia Biophys., 131, 1989, pp. 117 -123
[34]	KATAOKA, K., MAEDA, M., NISHIMURA, Т., NITADORI, TSURUTA, Т., AKAIKE, Т., and SAKURAI, Y., Estimation of cell adhesion on polymer surfaces with the use of "column method". J. Biomed. Mater. Res., 14, 1980, pp. 817 - 823
[35]	KAY, L.A., Essentials of Haemostasis and Thrombosis. Churchill Livingstone, Edinburgh, 1988, pp. 290
[36]	LEWIS, J.L., SWEENEY, J., BALDINI, L, FRIEDLAND, G.H., and SALZMAN, E.W., Assessment of thromboresistance of intravenous cannulae by 125 l-fibrinogen scanning. J. Biomed. Mater. Res., 19, 1985, p. 99
[37]	MAHIOUT, A., MEINHOLD, H., JORRES, A., KRIEG, R., KESSEL, M., TRETZEL, J. and BAURMEISTER, U., Ex vivo model for preclinical evaluation of dialysers containing new membranes. Life Support Systems, 3, Suppl. 1, 1985, pp. 448 - 452
[38]	MIALE, J.В., Laboratory medicine hematology. Sixth edition, CV Mosby, St. Louis, 1982
[39]	PALATIANOS, G.M., DEWANJEE, M.K., and ROBINSON, R.P., et al. Quantification of platelet loss with lndium-111 labelled platelets in a hollow-fiber membrane oxygenator and arterial filter during extracorporeal circulation in a pig model. Trans. Amer. Soc. Artif. Int. Organs, 35, 1989, pp. 667 - 670
[40]	SCHOEN, F.J., ANDERSON, J.M., DIDISHEIM, P., DOBBINS, J.J., GRISTINA, A.G., HARASAKI, H., and SIMMONS, R.L., Ventricular assist device (VAD) pathology analyses: guidelines for clinical studies. J. Appl. Mater., 1, 1990, pp. 49 - 56
[41]	SCHOEN, F.J., Interventional and surgical cardiovascular pathology. Appendix: Pathologic analysis of the cardiovascular system and prosthetic devices, W.B. Saunders Co., Phildelphia, 1989, pp. 369 - 396
[42]	ROSENGART, Т.К., LANG, S.J., Valvular Heart Disease. In: Barrie, P.S., Shires, G.T., Surgical Intensive Care, Little, Brown and Company, Boston, 1993, pp. 577 - 612
[43]	ANDERSON, J.M., Cardiovascular Device Retrieval and Evaluation. In: Harker, L.A., Ratner, B.D., Didisheim, P. (Eds): Cardiovascular Biomaterials and Biocompatibility. Supplement to Cardiovasc. Pathol., 2, (3) (Suppl.), Jul-Sept 1993, pp. 199S - 208S
[44]	SPENCER, P.C., SCHMIDT, В., SAMTLEBEN, W., BOSCH, T. and GURLAND, H.J., Ex vivo model of hemodialysis membrane biocompatibility. Trans. Amer. Soc. Artif. Int. Organs, 31, 1985, pp. 495 - 498
[45]	Tripartite Biocompatibility Guidance for Medical Devices. Prepared by toxicology sub-group of the Tripartite Subcommittee on medical devices, September 1986
[46]	WARD, R.A., SCHMIDT, В., BLUMENSTEIN, M., and GURLAND, H.J. Evaluation of phagocytic cell function in an ex vivo model of hemodialysis. Kidney International, 37, 1990, pp. 776 - 782
[47]	WHITE, R.A., Diagnosis and therapy of emergent vascular diseases. In: Shoemaker, W.C., Ayres, S., Holbrook, P.R., and Thompson, W.L., Textbook of Critical Care, 2nd edn. W.B. Saunders, Philadelphia, 1989, pp. 447 - 452
[48]	ZINGG, W., IP, W.F., SEFTON, M.V., and MANCER, K., A chronic arteriovenous shunt for the testing of biomaterials and devices in dogs. Life Support Systems, 4, 1986, pp. 221 - 229
[49]	World Health Organization, Recommended methods for the visual determination of white cells and platelet counts. Document WHO/LAB/88.3, 1988
[50]	ICH: Note for Guidance on Validation of Analytical Procedures: Methodology (CPMP/ICH/281/95) and Note for Guidance on Validation of Analytical Methods: Definitions and Terminology (CPMP/ICH/381/95), The European Agency for the Evaluation of Medicinal Products
[51]	GROTEMEYER, K.-H., VIAND, R., BEYKIRCH, K. Thrombozytenfunktion bei vasomotorischen. Kopfschmerzen und Migranekopfschmerzen. Dtsch. Med. Wschr., 108, 1983, pp. 775 - 778
[52]	WU, K.K., HOAK, J.С. A new method for the quantitative detection of platelet aggregates in patients with arterial insufficiency. Lancet, 1974 II, p. 924
[53]	KUNICKI, T.J., TUCELLI, M., BECKER, G.A., ASTER, R.H., A study of variables affecting the quality of platelets stored at room temperature. Transfusion, 15, 1975, pp. 414 - 421
[54]	CHANDLER, A.B., In Vitro thrombotic coagulation of the blood: a method for producing a thrombus. Lab. Investigations, 7, 1958, pp. 110 - 114
[55]	GOODMAN, S.L., LELAH, M.D., LAMBRECHT, L.K., COOPER, S.L., ALBRECHT, R.M., In vitro vs. Ex vivo Platelet Deposition on Polymer Surfaces. Scanning Electron Microscopy, I, 1984, pp. 279 - 290
[56]	GOODMAN, S.L., COOPER, S.L., ALBRECHT, R.M., Activation of Platelets from Humans, Canines, and Macaques on Polymer Surfaces. Progress in Artificial Organs, ISAO Press, 1985
[57]	ICSH Panel on Diagnostic Application of Radionuclides. Recommended method or 111 Indium Platelet survival studies. J. Nuclear Med., 29, 1988, pp. 564 - 566
[58]	NCCLS and ICSH. Methods for reticulocyte counting (Flow cytometry and supravital dyes), approved guideline. NCCLS document H44-A. Vol. 17, No. 15, 1997
[59]	LEWIS, S.M., ROWAN, R.M., KUBOTA, F., Evaluation of a prototype for a reference platelet counter. J. Clin. Pathol., 43, 1990, pp. 932 - 936
[60]	CHIGNIER, E., PARISE, M., MCGREGOR, L, DELABRE, C., FAUCOMPRET, S., MCGREGOR, J., A P-Selectin / CD62P monoclonal antibody (LYP-20), in Tandem
Национальные стандарты
[61]	KUNDU, S., HELLERMAN, E., SIO, R., GARCIA, C, OSTGAARD, R., Characterization of an in vitro Platelet function Analyzer, PFA-100. Clin. Appl. Thrombosis/Hemostasis, 2, 1996, pp. 241 - 249
Статьи, цитируемые в приложении
[62]	Taber's Cyclopedic Medical Dictionary, 17th Edition, F.A. Davis Company, Philadelphia, PA, 1993
[63]	MUELLER, M.R., SCHIMA, H., ENGELHARDT, H., SALAT, A., OLSEN, D.B., LOSERT, U., WOLNER, E., In vitro Hematological Testing of Rotary Blood Pumps: Remarks on Standardization and Data Interpretation, Artif. Organs, 17(2), 1993, pp. 102 - 110
[64]	NORTHUP, S.J., Hemocompatibility: Not all devices are created equal. Med. Devic Diagnost. Ind., Jan. 1997, pp. 145 - 150
[65]	REED, K.W., YALKOWSKY, S.H., Lysis of human red blood cells in the presence of various cosolvents. J. Par. Sci. Technol., 39(2), 1985, pp. 64 - 68
[66]	HOCH, J.R., SILVER, D., Hemostasis and Thrombosis, In Vascular Surgery: A Comprehensive Review, 3rd edition, W.S. Moore, ed., W.B. Saunders, Philadelphia, 63 - 79, 1991
[67]	OFFEMAN, R.D., WILLIAMS, M.C., Material effects in shear-induced hemolysis, Biomater. Med. Dev. Art. Org., 7, 979, pp. 359 - 391
[68]	LAMPERT, R.H., WILLIAMS, M.C., Effect of surface materials on shear-induced hemolysis, J. Biomed. Mater. Res., 6, 1972, pp. 499 - 532
[69]	OBENG, E.K., CADWALLADER, D.E., In vitro dynamic method for evaluating the hemolytic potential of intravenous solutions. J. Parenteral Sci. Technol., 43, 1989, pp. 167 - 173
[69]	OBENG, E.K., CADWALLADER, D.E., In vitro dynamic method for evaluating the hemolytic potential of intravenous solutions. J. Parenteral Sci. Technol., 43, 1989, pp. 167 - 173
[70]	HENRY, J.В., Hematology and Coagulation, In: Clinical Diagnosis & Management By Laboratory Methods, 18th edn., W.B. Saunders Co., Philadelphia, PA, USA, 556 - 603, 1991
[71]	International Committee for Standardization in Haematology (ICSH): Recommendations for reference method for haemoglobinometry in human blood. (ICSH Standard EP 6/2: 1995) and specifications for international hemiglobin cyanide standard(4th edition) J. Clin. Path., 49, 1996, pp. 279 - 274
[72]	MALINAUSKAS, R.A. Plasma hemoglobin measurement techniques for the in vitro evaluation of blood damage caused by medical devices, Artif. Organs, 21, 1997, pp. 1255 - 1267
[73]	Sigma Diagnostics: Plasma Hemoglobin: Quantitative, colorimetric determination in plasma at 600nm (Procedure No. 527, April 1991) Sigma Diagnostics, St. Louis, MO
[74]	STANDEFER, J.C., VANDERJAGT, D. Use of tetramethylbenzidine in plasma hemoglobin assay. Clin. Chem., 23, 1997, pp. 749 - 751
[75]	FAIRBANKS, V.F., ZIESMER, S.C., O'BRIEN, P.C. Methods for measuring plasma hemoglobin in micromolar concentration compared. Clin. Chem. 1992; 38:132 - 140. (Erratum - Correction: Measurements of Plasma Hemoglobin, Clin. Chem., 39, 1993, pp. 2027 - 2028
[76]	HARBOE, M., A method for determination of haemoglobin in plasma by near-ultraviolet spectrophotometry, Scand. J. Clin. Lab Invest., 11, 1959, pp. 66 - 70
[77]	CRIPPS, CM. Rapid method for the estimation of plasma haemoglobin levels. J. Clin. Pathol., 21, 1968, pp. 110 - 112
[78]	TAULIER, A. [Value of derivative spectrophotometry for the determination of plasma and urinary haemoglobin. Comparison with the method using Allen's correction]. Ann. Biol. Clin. (Paris) 44, 1986, pp. 242-248 French
[79]	LAMMERS, M., GRESSNER, A.M., Immunonephelometric quantification of free hemoglobin. J. Clin. Chem. Clin. Biochem., 25, 1987, pp. 363 - 367
[80]	Standards for Blood Banks and Transfusion Services, 16th edn. Bethesda, MD: American Association of Blood Banks, 1994
[81]	Guide to the Preparation, Use and Quality Assurance of Blood Components. Strasbourg: Council of Europe Publishing and Documentation Service, 1992, pp. 37 - 38
[82]	Anticoagulant Citrate Dextrose Solution. U.S. Pharmacopeia 23, 1995, p. 119
[83]	Anticoagulant and preservative solutions for human blood: Anticoagulant acid-citrate-glucose solutions (ACD) and Anticoagulant citrate-phosphate-glucose solution (CPD). European Pharmacopoeia 0209, 1997, pp. 400 - 403
[84]	Anticoagulant Citrate Phosphate Dextrose Solution. U.S. Pharmacopeia 23, 1995, pp. 119 - 120
[85]	Anticoagulant Citrate Phosphate Dextrose Adenine Solution, U.S. Pharmacopeia 23, 1995, pp. 121 - 122
[86]	Anticoagulant Heparin Solution. U.S. Pharmacopeia 23, 1995, p. 122
[87]	Anticoagulant Sodium Citrate Solution. U.S. Pharmacopeia 23, 1995, p. 122
[88]	29 CFR, Code of Federal Regulations, 1910. 1030, Bloodborne Pathogens
[89]	WENNBERG, A., HENSTEN-PETTERSEN, A., Sensitivity of erythrocytes from various species to in vitro hemolyzation, J. Biomed. Mater. Res., 15, 1981, pp. 433 - 435
[90]	A Colour Atlas of Comparative, Diagnostic and Experimental Haematology, Mosby- Year Book Europe Limited, London, England, 1994
[91]	Sterile plastic containers for human blood and blood components. European Pharmacopoeia, 3.2.3, 1997, pp. 175 - 179