- 1 -식품의약품안전처 공고 제2014-26 호
「의료기기의생물학적안전에관한공통기준규격」(식품의약품안전
처고시제2013-64호,2013.4.5)을일부개정함에있어국민에게미리알
려의견을수렴하고자그취지,개정이유및주요내용을「행정절차
법」제46조에따라다음과같이공고합니다.
2014년1월29일
식품의약품안전처장
의료기기의 생물학적 안전에 관한 공통기준규격
일부개정고시 (안)행정예고
1.제안이유
의료기기국제규격(ISO10993-4,9,10,13,16)개정으로국제적으로
통용가능한의료기기의생물학적안전에관한국제규격의일부내용이
변경됨에따라국내기준규격을최신국제규격에부합하도록선진화
하여국내유통의료기기의안전및품질수준을제고하고자함
2.주요내용
가.기준규격의 목적 및적용범위 등에 대한 조문 신설
(1)현행의료기기의생물학적안전에관한공통기준규격은조문의
형식으로되어있지않아기준규격의목적및적용범위등을
명확하게규정하기가어려움- 2 -(2)의료기기의생물학적안전에관한공통기준규격본문에조문의
형식으로기준규격의목적및적용범위등을신설하여명확
하게규정함
(3)기준규격의목적및적용범위등본문의내용을체계적으로
정비하여기준규격관리의효율성을제고함
나.생물학적 안전에 관한 공통기준 및시험방법 개정 (별표 )
(1)현행의료기기의생물학적안전에관한공통기준규격의 일부
시험방법이국제조화되지않아민원인혼란발생및환자에
대한잠재적위해발생가능성증가가우려됨
(2)국제적으로통용가능한최신의의료기기국제규격(ISO10993-
4,9,10,13,16)을반영하여의료기기의생물학적안전에관한
일부시험기준및방법등을다음과같이변경함
-혈액과접촉하는의료기기종류별적절한혈액적합성평가시험법
예시명확화(별표제4장)
-의료기기원재료(고분자,금속,세라믹등)별생체내분해산물에
대한체계적인실험설계가가능하도록흐름도추가(별표제8장)
-피부자극성평가를위한동물시험대체시험법추가(별표제9장)
※‘인체유래인공피부’를사용하는피부자극성시험방법및도축된소
의안구를이용한안자극평가시험방법등소개
-화학적또는생물학적환경에노출되어생성되는고분자원자재
(폴리우레탄등)의균열현상평가를위한시험방법제시(별표제12장)- 3 --생분해성의료기기등으로부터방출가능한생체내활성성분이
있는경우독성동태시험을고려하도록명확화(별표제15장)
(3)의료기기의생물학적안전에관한기준의국제조화를도모하여
국내유통의료기기의안전및품질수준을향상시키고의료기
기사용에따른대국민안전이강화될것으로기대됨
3.의견제출
「의료기기의생물학적안전에관한공통기준규격」일부개정고시안
(붙임)에대하여의견이있는단체또는개인은2014년3월31일까
지다음사항을기재한의견서를식품의약품안전처장 (우편번호:363-
700,주소:충청북도청원군오송읍오송생명5로303국도푸르미르
빌딩4층식품의약품안전처 (별관)참조:의료기기정책과,전화043-23
0-0425,팩스043-230-0400,전자우편bgkim81@korea.kr) 에게제출하
여주시기바랍니다.
가.예고사항에대한의견(찬·반여부와그사유)
나.성명(단체인경우단체명과그대표자성명),주소및전화번호
다.기타참고사항- 4 -식품의약품안전처 고시 제2014- 호
「의료기기법」제19조에따른「의료기기의생물학적안전에관한공
통기준규격」(식품의약품안전처 고시제2013-65호,2013.4.5.)을다음과
같이개정고시합니다.
2014년월일
식품의약품안전처장
의료기기의 생물학적 안전에 관한 공통기준규격 일부개정안
의료기기의생물학적안전에관한공통기준규격일부를다음과같이개
정한다.
“의료기기의생물학적안전에관한공통기준규격(별표1)”을삭제하고,
제1조부터제4조까지를각각다음과같이신설한다.
제1조(목적)이고시는「의료기기법」제19조규정에따라품질에대한
기준이필요하다고인정하는의료기기에대하여그적용범위,시험
규격등을기준규격으로정하여의료기기의품질관리에적정을기하는
것을그목적으로한다.
제2조(적용범위)이기준은「의료기기법」(이하“법”이라한다)제2조
에따라정의된의료기기중인체에직·간접적으로접촉하여생물학적- 5 -안전에대한확인이필요한의료기기에대하여적용한다.
제3조(생물학적안전에관한공통기준및시험방법등)법제19조규정
에따라품질에대한기준이필요하다고인정하는의료기기의생물
학적안전에관한공통기준및시험방법등은별표와같다.
제4조(재검토기한)「훈령․예규등의발령및관리에관한규정」(대통령
훈령제248호)에따라이고시발령후의법령이나현실여건의변화
등을검토하여이고시의폐지,개정등의조치를하여야하는기한은
2016년12월31일까지로한다.
별표1을별표로한다.
별표중“의료기기의생물학적안전에관한공통기준규격”을“의료기기
의생물학적안전에관한공통기준및시험방법”으로하고“식품의약품
안전처”를삭제한다.
별표중<제목차례>,<표차례>,<그림차례>,제4장혈액적합성시험,
제8장잠재적분해산물의확인과정량을위한체제,제9장자극성과피
부감작성시험,제12장고분자소재의료기기에서얻어진분해산물의
확인과정량및제15장분해산물과용출물에관한독성동태시험을각각
별지와같이한다.- 6 -부칙
제1조(시행일)이고시는고시한날부터시행한다.
제2조(적용례)①이고시는이고시시행이후최초로제조하거나수입
(선적일기준)하는의료기기부터적용한다.
②이고시시행당시종전의규정에따라의료기기제조(수입)허가신
청서,의료기기허가사항변경허가신청서,의료기기기술문서등심사
의뢰서를접수한경우에는종전의규정을따른다.의료기기의 생물학적 안전에 관한 공통기준 및 시험방법 (제3조 관련)
<제목차례>
제1장평가와 시험 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 1
1.적용범위························································································································································· 1
2.목적································································································································································· 1
3.정의································································································································································· 1
4.의료기기의생물학적평가에적용되는일반원리················································································· 1
5.의료기기의분류··········································································································································· 3
6.시험································································································································································· 5
7.생물학적평가시험항목선정지침··········································································································· 9
8.시험방법의보증········································································································································· 10
제2장:실험동물관리 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 14
1.적용범위······················································································································································· 14
2.정의······························································································································································· 14
3.요구기준····················································································································································· 16
부록A실험동물관리(기준규격)의개발배경···························································································· 23
부록B동물실험대체,감소,개선관련추가사항················································································· 27
제3장:유전 ·발암 ·생식독성시험 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 30
1.적용범위······················································································································································· 30
2.정의······························································································································································· 30
3.유전독성시험··············································································································································· 31
4.발암성시험··················································································································································· 33
5.생식독성시험/발생독성시험····················································································································· 34
6.시험보고서··················································································································································· 36
부록A세포형질변환시험시스템············································································································· 37
부록B시험시스템에관한이론적근거··································································································· 38
부록C이식발암성시험의역할················································································································· 40
제4장:혈액적합성시험 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 47
1.적용범위······················································································································································· 47- 8 -2.정의······························································································································································· 47
3.약어······························································································································································· 48
4.혈액과접촉하는의료기기······················································································································· 50
5.시험방법······················································································································································· 51
부록A심장혈관계의료기기와보형물에대한전임상평가방법··················································· 61
부록B실험실시험-원리,과학적근거및해석················································································ 65
부록C의료기기와의료기기부분품의용혈성에대한평가······························································· 72
제5장:세포독성시험 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 87
1.적용범위······················································································································································· 87
2.정의······························································································································································· 87
3.검체및대조군준비································································································································· 88
4.세포주··························································································································································· 91
5.배양액··························································································································································· 92
6.저장세포주의배양준비··························································································································· 92
7.시험방법······················································································································································· 92
8.시험보고서··················································································································································· 98
9.결과의평가················································································································································· 99
부록A뉴트럴레드세포독성시험········································································································· 100
부록B콜로니형성세포독성시험··········································································································· 109
부록CMTT세포독성시험····················································································································· 115
부록DXTT세포독성시험······················································································································ 121
제6장:이식시험 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 128
1.적용범위····················································································································································· 128
2.정의····························································································································································· 129
3.이식시험에대한공통사항····················································································································· 129
4.시험방법및일반사항····························································································································· 130
5.시험보고서················································································································································· 136
부록A분해성및흡수성물질의이식기간과조직반응에대한일반사항····································· 138
부록B피하조직내이식시험방법············································································································· 139
부록C근육내이식시험방법····················································································································· 141
부록D골조직내이식시험방법················································································································· 143
부록E이식후나타나는국소적인생물학적영향평가의예························································· 146
제7장:에틸렌옥사이드 잔류량 시험 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 151
1.적용범위····················································································································································· 151
2.정의····························································································································································· 151
3.필요조건····················································································································································· 1524.제품출고····················································································································································· 161
부록A기체크로마토그래프법의평가····································································································· 164
부록B에틸렌옥사이드와에텔렌클로로히드린에대한기체크로마토그래피분석·····················167
부록C의료기기내에함유된에틸렌옥사이드및에틸렌클로로히드린잔류물분석에본장을적용
하는가이드라인과흐름도········································································································· 171
부록E잔류에틸렌옥사이드분석을위한용출조건······································································· 181
부록F이규격에서제시된기준의배경······························································································· 182
부록G에틸렌옥사이드허용한도기준설정··············································································· 187
부록H에틸렌클로로히드린허용한도기준설정················································································· 208
부록I에틸렌글리콜허용한도기준설정····························································································· 218
부록J에틸렌옥사이드및에틸렌클로로히드린표준액조제·························································· 223
부록K에틸렌옥사이드잔류물측정방법··························································································· 227
제8장:잠재적 분해산물의 확인과 정량을 위한 체제 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 252
1.적용범위····················································································································································· 252
2.정의····························································································································································· 252
3.분해시험의설계에관한원리············································································································· 253
4.시험보고서················································································································································· 255
부록A분해시험의필요성에관련한고려사항··················································································· 256
부록B생분해시험에관한고려사항··································································································· 258
제9장:자극성과 피부 감작성 시험 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 261
1.적용범위····················································································································································· 261
2.정의····························································································································································· 261
3.일반원리····················································································································································· 263
4.예비시험시의고려사항························································································································· 264
5.자극성시험··············································································································································· 266
6.피부감작성시험····································································································································· 276
7.시험결과의해석에있어핵심적인요소들························································································· 288
부록A자극성/감작성시험을위한원자재의준비············································································· 290
부록B추가자극성시험방법··················································································································· 292
부록C사람피부자극성시험················································································································· 308
부록D피부자극에대한체외시험········································································································· 312
부록E고분자시험물질로부터 용출액준비방법··············································································· 319
부록F(참조)배경정보···························································································································· 322
제10장:전신독성시험 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3341.적용범위····················································································································································· 334
2.정의····························································································································································· 334
3.일반적인고려사항··································································································································· 335
4.급성전신독성············································································································································· 341
5.반복노출전신독성(아급성,아만성및만성전신독성)··································································· 345
부록A투여경로········································································································································· 350
부록B투여량··············································································································································· 352
부록C일반적인임상증상및관찰········································································································· 353
부록D혈액학적,임상화학적및요분석측정······················································································ 354
부록E조직병리학적평가를위한기관목록······················································································· 356
부록F물질매개성발열원에대한정보······························································································· 358
제11장:검체 준비와 표준물질 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 361
1.적용범위····················································································································································· 361
2.정의····························································································································································· 361
3.일반사항····················································································································································· 363
4.표준물질····················································································································································· 364
5.표준물질의실험대조군으로의 사용····································································································· 364
6.시험검체선정··········································································································································· 365
7.시험검체및표준물질준비··················································································································· 365
8.의료기기의대표부분선정··················································································································· 366
9.검체의용출물준비································································································································· 366
10.기록··························································································································································· 370
부록A실험대조군····································································································································· 371
부록B검체선정과준비에관한일반원리및지침········································································· 372
부록C시험검체의용출원리····················································································································· 374
제12장:고분자 소재 의료기기에서 얻어진 분해산물의 확인과 정량 · · · · ·· · · · · ·· · · · · · ·· · · · · ·· · · · · · ·· · · · · ·· · · · 378
1.적용범위····················································································································································· 378
2.정의····························································································································································· 378
3.분해시험방법··········································································································································· 379
4.시험과정····················································································································································· 384
5.시험보고서················································································································································· 388
부록A분석방법········································································································································· 389
제13장:세라믹 소재 의료기기에서 얻어진 분해산물의 확인과 정량을 위한 체제 · ·· ··· ·· ··· ·· ··· 392
1.적용범위····················································································································································· 392
2.정의····························································································································································· 3923.시험과정····················································································································································· 392
4.여과액의분석··········································································································································· 401
5.시험보고서················································································································································· 401
제14장:금속과 합금 소재 의료기기에서 얻어진 분해산물의 확인과 정량 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 404
1.적용범위····················································································································································· 404
2.정의····························································································································································· 404
3.분해시험방법··········································································································································· 405
4.시료및검체준비··································································································································· 405
5.전기화학적시험······································································································································· 406
6.침지시험··················································································································································· 408
7.분석····························································································································································· 409
8.시험보고서················································································································································· 410
부록A전기화학적측정회로의골격도································································································· 411
부록B전해전지모형도··························································································································· 412
부록C전기화학시험에대신사용하는전해질의사례····································································· 413
제15장:분해산물과 용해물에 관한 독성동태시험 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 415
1.적용범위····················································································································································· 415
2.정의····························································································································································· 415
3.독성동태시험의설계원리··················································································································· 416
4.시험방법에관한지침····························································································································· 417
부록A독성동태시험시고려하여야하는환경················································································· 422
제16장:용해물에 관한 허용한도 기준 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 425
1.적용범위····················································································································································· 425
2.정의····························································································································································· 425
3.허용한도의확립에관한일반원리··································································································· 428
4.특정한용해물의허용흡입량확립····································································································· 429
5.허용노출량의계산································································································································· 438
6.실행가능성평가····································································································································· 442
7.유익성평가··············································································································································· 442
8.허용한도··················································································································································· 443
9.보고서요건··············································································································································· 443
부록A생물학적매개변수에관한일부전형적인가설····································································· 444
부록B용해물의혼합물에대한위해평가··························································································· 446
부록C의료기기로부터 환자에게투여되는최대투여량의허용한도변환································· 447
부록D위험분석보고서··························································································································· 449제17장:원자재의 화학적 특성 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 453
1.적용범위····················································································································································· 453
2.정의····························································································································································· 453
3.약어····························································································································································· 454
4.일반원리····················································································································································· 455
5.원자재의특성규명절차························································································································· 456
6.화학적특성규명파라미터및방법····································································································· 458
7.자료의보고··············································································································································· 461
부록A독성학적위험평가에사용되는화합물의특성규명자료생성과정을요약한순서도···462
부록B화학적특성규명과관련한정보출처······················································································· 464
부록C독성관련동등성판단에관한원리··························································································· 468<표차례>
표1.접촉부위및시간에따른초기평가시험·························································································· 11
표2.추가적생물학적평가시험···················································································································· 12
표3.약어목록·················································································································································· 49
표4.의료기기및의료기기구성품과접촉하는순환혈액및적합한시험의범주
-체내·외연결형의료기기··················································································································· 57
표5.의료기기및의료기기구성품과접촉하는순환혈액및적합한시험의범주
-이식형의료기기··································································································································· 58
표6.체내·외연결형의료기기의시험방법································································································ 59
표7.체내이식형의료기기의시험방법········································································································ 60
표8.용출물세포독성의정성적형태학적등급························································································ 97
표9.한청및필터확산시험,직접접촉시험에대한반응등급························································· 97
표A.13T3NRU세포독성시험흐름도(제5장부록A)········································································ 107
표C.1MTT세포독성시험의순서도(제5장부록C)············································································· 119
표D.1XTT세포독성시험의순서도(제5장부록D)·············································································· 126
표10.장기간이식을위한시험기간·········································································································· 133
표E.1조직학적평가방식의예-세포유형/반응(제6장부록E)·························································· 146
표E.2조직학적평가방식의예-반응(제6장부록E)············································································· 146
표E.3반정량적평가방식의예(제6장부록E)······················································································· 147
표A.1기호(제7장부록A)···························································································································· 164
표C.1에틸렌옥사이드및에틸렌클로로히드린허용한도기준요약(제7장부록C)···················172
표E.1권장용출조건(제7장부록E)········································································································· 181
표G.1공기중다양한농도의에틸렌옥사이드에노출된랫드의에틸렌옥사이드흡수용량
(제7장부록G)············································································································································· 188
표G.2에틸렌옥사이드의제한/지속노출카테고리허용흡입량을도출하는데활용한연구자료
(제7장부록G)············································································································································· 190
표G.3허용흡입량도출시의불확정인자(제7장부록G)··································································· 191
표G.4접합집단과비접합집단에서GSTT1다양성이헤모글로빈부가체수준에미치는영향
(제7장부록G)··········································································································································· 192
표G.5에틸렌옥사이드흡입이후내부용량추정치(제7장부록G)··················································· 196
표G.6에틸렌옥사이드내부용량의종간비교(제7장부록G)····························································· 197
표G.7비발암성허용흡입량값도출(제7장부록G)············································································· 198
표G.8참고문헌[166]에서도출한단위위험값기반10-4위험과관련한등가선량
(제7장부록G)············································································································································· 200
표G.9에틸렌옥사이드의발암성기반허용흡입량값비교(제7장부록G)····································· 200표G.10에틸렌옥사이드의비발암성및발암성허용흡입량값비교(제7장부록G)·····················201
표G.11에틸렌옥사이드의자극영향연구자료비료(제7장부록G)················································· 204
표G.12에틸렌옥사이드의자극연구를위해도출한불확정인자와변경인자,그리고이데이터
로도출한허용접촉한계(제7장부록G)································································································· 205
표H.1에틸렌클로로히드린의제한노출허용한도값을위한LD50(제7장부록G)·····················210
표H.2에틸렌클로로히드린의장기노출한계기준설정에사용한데이터(제7장부록G)···········212
표H.3에틸렌클로로히드린의영구노출한계기준설정에사용된데이터(제7장부록G)···········213
표H.4허용흡입량값도출을위한불확정인자(제7장부록G)························································· 215
표K.1실험실간변동계수와실험실내변동계수비교(제7장부록K)················································ 227
표11.피부반응점수체계······························································································································ 267
표12.토끼의1차또는누적자극지수범주·························································································· 271
표13.피내(진피내)반응에관한등급체계··························································································· 273
표14.매그누슨과클리그만등급표············································································································ 283
표B.1안구병변체계(제9장부록B)··········································································································· 295
표B.2구강및음경반응에대한등급체계(제9장부록B)································································· 298
표B.3구강,음경,직장,질의조직반응에대한현미경검사등급체계(제9장부록B)··············309
표B.4자극지수(제9장부록B)··················································································································· 300
표C.1사람의피부자극성시험,등급표(제9장부록C)········································································ 302
표D.1품질관리배치출하기준의예(제9장부록D)············································································· 314
표D.2양성대조군에대한모델반응의범위의예(제9장부록D)······················································· 315
표F.3지연성접촉감작시험의대안적방법들(제9장부록F)···························································· 324
표15.권장되는최소시험군크기·············································································································· 337
표16.관찰사항의요약································································································································ 341
표B.1시험검체의최대투여량(제10장부록B)······················································································· 352
표C.1일반적인임상증상및관찰(제10장부록C)················································································· 353
표17.표준표면적과용출액부피·············································································································· 368
표A.1표준물질및대조군의예시(제11장부록A)················································································ 371
표18.준수하여야하는단계························································································································ 386
표19.시험방법약어······································································································································ 454
표20.고분자의분석파라미터및분석방법···························································································· 458
표21.금속과합금의분석파라미터및분석방법·················································································· 459
표22.세라믹의분석파라미터및분석방법···························································································· 460
표23.천연고분자의분석파라미터및분석방법·················································································· 460<그림차례>
그림1.혈액과상호작용시험이필요한지여부를결정하는의사결정순서도································ 54
그림A.12개물질의크로마토그래피분리(제7장부록A)···································································· 166
그림A.2비대칭적크로마토그래피피크(제7장부록A)········································································ 166
그림C.1본장의적용단계를이해하는데도움이되는흐름도(제7장부록C)································· 176
그림C.2본장의적용단계를이해하는데도움이되는흐름도(제7장부록C)································· 177
그림C.3본장의적용단계를이해하는데도움이되는흐름도(제7장부록C)································· 178
그림J.1에틸렌옥사이드표준액조제장치(제7장부록J)····································································· 224
그림K.1특수헤드스페이스병(제7장부록K)························································································ 232
그림2.피부적용부위의위치······················································································································ 268
그림3.주사위치의배치······························································································································ 273
그림B.1피내주사부위의배치(제9장부록B)······················································································· 284
그림4.선택과정에관한흐름도················································································································ 393
그림5.Ea에서의부식전류시작과파괴전위Ep를나타내는전류밀도대전위의도면··········409
그림A.1전기화학적측정회로의골격도(제14장부록A)···································································· 411
그림B.1전해전지모형도(제14장부록B)······························································································· 412
그림A.1순서도(제17장부록A)·················································································································· 463- 16 -제4장혈액적합성시험
(관련규격 :ISO 10993-4:2002, 2006(Amd.))
1적용범위
본장에서는다음의내용을기술한다.
1)제1장(ISO10993-1)에서정의한혈액과접촉하는의료기기및치과재료
2)혈액과접촉하는의료기기의평가에대한기본적원리
3)시험의선정에대한이론적근거와시험의원리및시험에대한과학적근거
의료기기와혈액의상호작용에대한시험의정확성과지식의한계로혈액적합성시험의상세한요구
기준은명시될수없다.또한본장에서는일반적인측면에서의생물학적평가를기술하므로,특정
의료기기를위한시험방법에대해충분한지침을제공하지못할수도있다.시험방법의선정과설계
시에는의료기기의설계,원자재,임상적유용성,사용환경및위험편익이고려되어야한다.이러한구
체적인사항은품목별기준규격(verticalstandards)에서다룰수있다.
2정의
2.1 혈액과 의료기기의 상호작용 (blood/device interaction)
혈액(또는혈액구성성분)과의료기기(혈액,기관,조직,의료기기에영향을줄수있는의료기기)사이
의상호작용
주)이러한영향은임상적으로유의하거나바람직하지않은결과로나타날수도있고그렇지않을
수도있다.자세한사항은부록A를참조한다.
2.2 혈액응고 (coagulation)
혈액응고인자의연쇄적반응(clottingfactorcascade)이활성화되어일어나는현상- 17 -주)연쇄적응고반응(coagulationcascade)과피브린용해시스템(fibrinolyticsystems)의인자들은의
료기기를체내,체외에노출한후측정할수있다.
2.3 보체계 (complement system)
선천적면역체계의일부로효소와세포수용체를포함하여여러가지혈장단백질로구성되어있음
주)보체계구성성분으로부터생성된작용분자(effectormolecules)는염증반응,대식작용,세포용해
와관련있다.
2.4 색전술 (embolization)
응혈이나이물질을혈류속으로운반하여혈관의폐색을유발하는과정으로,이때색전은말단에머
무르거나폐색을유발할수있음
2.5 체내
 외순환 시험 시스템 (exvivo test system)
사람또는시험동물로부터혈액을체외에있는챔버로순환시키는시험시스템에적용하는용어
주)시험동물을사용하는경우혈액을시험동물의체내로재순환시킬수도있고,분석을위하여시험
관에채집할수도있다.어느경우에든시험챔버는체외에위치시킨다.
2.6 혈액학 (haematology)
혈액을연구하는것으로혈액의세포구성성분또는혈장구성성분의정량을포함함
2.7 혈소판 (platelet)
순환계에존재하는무핵세포체로출혈을최소화하기위해표면에부착되고응집되어지혈마개(hem
ostaticplug)를생성함
주)혈소판시험은혈소판의정량뿐아니라구조및기능의분석도포함한다.시험은혈소판표면
의혈소판인자분석시험및혈소판에서방출되었거나의료기기표면에부착되어있는혈소
판표면의구성성분을분석하는시험을포함한다.- 18 -2.8 혈전증 (thrombosis)
혈전생성으로유발된혈액응고시스템및혈소판의활성화와관련되어순환중인전혈에서유발되는
체내(invivo)또는체내․외(exvivo)현상
2.9 혈전 (thrombus)
적혈구,응집된혈소판,피브린과기타세포구성요소가응고된혼합물
2.10 혈전 색전화 (thromboembolization)
혈전을혈관말단으로흘려혈관의폐쇄또는패색을유발하는과정
3약어
표3은이규격에사용되는약어에대한목록이다.- 19 -약어 의미
Bd보체활성화대체경로의생성물
β-TG베타트롬보글로블린(Beta-thromboglobulin)
C4d보체활성화고전경로의생성물
C3a,C5aC3와C5의(활성화된)보체단편생성물
CD62LL-selectin
CH-5050%totalhaemolyticcomplement(50%전용혈성보체)
CT컴퓨터단층촬영(computerizedtomography)
D-Dimer특정피브린분해산물(FXIII교차연결된피브린)
ECMO체외순환용막(membrane)산소발생기
ELISAenzyme/linkedimmunosorbentassay
E.M전자현미경
FDP피브린/피브리노겐분해산물
FPA피브리노펩타이드A(FibrinopeptideA)
F1+2프로트롬빈활성프래그먼트(activationfragment)1+2
iC3b중앙C보체활성화생성물
IVC하대정맥(Inferiorvenacava)
MRI자기공명사진
PAC-1혈소판표면의당단백질IIb/IIIa의활성된형태를인식하는
단일항체
PET양성자방출단층촬영(PositronEmissionTomography)
PF-4혈소판인자4
PRP혈소판풍부혈장(platelet-richplasma)
PT프로트롬빈시간(Prothrombintime)
PTT부분트롬보플라스틴시간(Partialthromboplastintime)
P-selectin혈소판또는내피세포방출반응동안노출되는수용체
(receptorexposedduringeitherplateletorendothelialcellrelease
reaction)
RIA방사면역측정법(Radioimmunoassay)
S-12혈소판방출반응에발현되는알파입자GMP140을인식하는
단클론항체
SC5b-9보체활성화의종료경로의생성물
TAT트롬빈-항트롬빈복합체(Thrombin-antithrombincomplex)
TCCTerminalComplementComplex
TT트롬빈시간(Thrombintime)
VWF폰빌레브랜드인자(vonWillebrandfactor)표3약어 목록- 20 -4혈액과 접촉하는 의료기기
혈액과접촉하는의료기기는제1장(ISO10993-1)제5항에분류되어있다.
4.1 비접촉형 의료기기
체외시험법(invitro)에서사용되는진단용의료기기가이에포함될수있다.
4.2 체내
 외연결형 의료기기 (external communicating devices)
순환혈액과접촉하며혈관계의도관역할을하는의료기기
1)간접적인혈액경로역할을하는체내
외연결형의료기기에는다음과같은것이포함되나이것
으로한정되지않는다.
-캐뉼라(cannulae)
-연장장치(연장튜브등)
-채혈기기
-혈액및혈액제제보관및투여를위한기기(예들들어,튜브,바늘,주머니)
-자가수혈기(cellsaver)
2)순환하고있는혈액과접촉하는체내
외연결형의료기기(체내
외연결형의료기기)에는다음과같
은것이포함되나이것으로한정되지않는다.
-죽종제거장치(atherectomydevices)
-혈액모니터(bloodmonitors)
-카테터(catheters)
-가이드와이어(guidewires)
-혈관내시경(intravascularendoscopes)
-혈관내초음파(intravascularultrasound)
-혈관내레이저시스템(intravascularlasersystems)
-역행성관상동맥관류카테터(retrogradecoronaryperfusioncatheters)- 21 --심폐우회회로(cardiopulmonarybypasscircuitry)
-체외막형산소공급기(extracorporealmembraneoxygenators)
-혈액투석기와혈액여과기
-공혈자혈액분리장치와 치료적혈액분리장치(donorandtherapeuticapheresisequipment)
-혈액에서특정물질을흡수하는장치
-심혈관중재기와혈관기기
-경피성순환유지기
4.3 체내이식형 의료기기
체내이식형의료기기의대부분또는전부분이혈관계에이식되는기기를말한다.다음과같은예가
포함되나이것으로한정되지않는다.
-윤상성형용고리
-기계적또는조직심장판막
-보형물또는조직혈관이식재
-순환유지기(심실보조장치,인공심장,대동맥내풍선펌프)
-하대정맥필터
-색전술기기
-혈관내막이식재
-이식형심장충격기
-스텐트
-동정맥션트
-혈액모니터
-체내약품전달카데터
-인공심장박동기전극선
-혈관내막형산소공급기(인공폐)
-백혈구제거필터
5시험방법- 22 -5.1 일반사항
5.1.1혈액과의상호작용에대한시험이필요한가의여부를결정하는데그림1을참조한다.혈액상
호작용은주요측정과정또는시스템을근거로하여5개의범주로분류할수있다.순환혈액에접촉
하는의료기기와이에적합한시험방법에대한예시는표4와5에나타나있다.
주)시험의선정에대한이론적근거를제시하여야한다.혈전증시험은의료기기의특성을규명하기
위한방법으로자주이용된다.많은경우혈전증시험대신혈액학및보체시스템시험,혈소판시
험,응고시험을조합한시험을실시한다.이러한경우이론적근거를제시하여야한다.
개별규격이존재하는의료기기의경우에는개별규격에서정하고있는생물학적평가요건및시험
방법이이규격에서제시하는일반적요건보다우선시된다.
5.1.2시험조건은접촉시간,온도,멸균상태,유동상태등을포함한실제임상적적용에서의혈액과
의료기기의접촉조건을최대한재현할수있는모델과시스템을사용하여야한다.기하학적형태가
정해진의료기기의경우,시험매개변수(단위부피당농도)와노출되는표면적(㎠)의비율을평가하
여야한다.
혈액과접촉되는부분만을시험하여야한다.선택된시험방법과매개변수는당시의최신기술에
따라야한다.
5.1.3대조군을사용하여야한다.대조군이생략되는경우에는이론적근거를제시하여야한다.대
조군은가급적이미임상적으로사용되어지는의료기기또는특성이알려진참고물질을사용한다.
사용하는참고물질은음성및양성대조를포함하여야한다.시험대상의료기기및원자재는제조
자및시험기관의품질관리및품질보증에부합하여야하고출처,제조자,등급및형태를밝혀
야한다.
5.1.4의료기기의구성성분원자재에대한시험은사전선별시험의목적으로수행될수있다.
그러나이러한예비시험이완제품의료기기나의료기기부분품의모의사용조건에서의 시험또는
과장임상사용조건에서의 시험을대신할수는없다.
5.1.5의료기기의실제임상조건을재현할수없는시험은임상에서사용하는동안에일어날수
있는혈액과의료기기의상호작용을정확하게예측할수없다.예를들어단기체외혹은체내
외
순환시험으로장기간의혈액과의료기기의체내상호작용을예측하기어렵다.
5.1.6사용목적이체내
외순환인의료기기는체내
외순환조건을통하여시험하고,사용목적이- 23 -체내이식형인의료기기는임상사용조건이최대한재현된상태에서시험동물을이용한체내시험으
로한다.
5.1.7제4항,그림1,표5와함께5.1.5항과5.1.6항의권장사항은5.2.1항에나열되어있는시험
선정의지침이된다.전임상평가에대한지침은부록A에나와있다.다음의절차가수행되어
야한다.:
1)5개의잠재적혈액상호작용범주가해당의료기기에적합한지결정
2)이러한범주내에서반응에대한기존의정보평가
3)표6또는표7에서적합한시험선정
5.1.8혈액의수집및혈액에대한체외시험에사용되는1회용시험기구는시험결과와간섭현상이
없음을확인하여야한다.
5.1.9앞에기술된방법으로선정되고임상적적용을모방하는조건하에서실시된시험의결과는의
료기기의임상적성능을예견하는데있어서적중확률이높다.그러나종(species)간의차이및다
른요소들은이러한확률에대한제한요인으로작용할수있다.
5.1.10혈액과의반응에있어서종간의차이가있으므로가능하다면사람의혈액을사용한다.
지속노출또는반복노출및영구접촉등에대한의료기기의평가를위하여시험동물모델을사용
한다면종간의혈액접촉에대한차이점을고려하여야한다.
사람과영장류동물사이의혈액성질과반응성은매우비슷한것으로보고되어있다.영장류이외에
돼지,송아지,양과같은시험동물을사용했을때에도유용한결과를얻을수있다.종간의차이가
유의하기때문에(예를들면혈소판부착,혈전증및용혈반응은개과에서쉽게일어나는경향이
있다.)모든동물시험의결과는주의깊게해석하여야한다.
사용된종및종의수는타당하여야한다.
주)체내혈액적합성시험 및의료기기시험에영장류를사용하는것은EU법및몇몇국가법에의
해금지되었다.
5.1.11의료기기가항응고제를사용하지않는경우라면시험과정에서항응고제를사용하지않는다.
사용되는항응고제의농도와종류는혈액과의료기기의상호작용에영향을주므로그선택은타
당하여야한다.항응고제와같이사용되는의료기기는임상적으로사용되는농도범위의항응고제와
함께평가되어야한다.
5.1.12임상적으로허용된의료기기의변경은혈액과의료기기의상호작용및임상적성능에의영
향을고려하여야한다.설계와형태의변화,의료기기표면부분의화학조성변화또는의료기기
전체화학조성의변화,조직결의변화,표면의다공성,기타특성의변화등이고려되어야한다.
5.1.13시험결과의통계적평가를위해서충분한횟수의시험을한다.몇몇시험방법의경우- 24 -시험과정중변이요인이존재하므로충분한횟수의시험을반복하여유의성을결정하여야한다.
또한혈액과의료기기의연장된접촉기간에걸친반복시험을통하여접촉시간에따른시험정보를
얻을수있다.
5.2 시험방법
5.2.1 의료기기 및의료용 원자제와 혈액과의 상호작용평가 시험방법
권장되는시험들은의료기기의형태에기초하여표6과표7에따라구성한다.
시험은측정되는주요과정또는시스템에따라서다섯가지로분류된다.
1)혈전증
2)혈액응고
3)혈소판
4)혈액학
5)보체계
이시험들에대한원리및과학적근거는부록B에있다.- 25 -
그림 1.혈액과 상호작용 시험이 필요한지 여부를 결정하는 의사결정 순서도- 26 -5.2.2 비접촉형 의료기기
일반적으로혈액과의료기기와의상호반응시험을요구하지않는다.1회용시험키트는정확성을저
해할수있는원자재의영향을검증하여야한다.
5.2.3 체내
 외연결형 의료기기 (external communicating devices)
표4와표5를이용하여특정의료기기유형에대해관련된혈액상호작용범주를결정한후,표
6에의해체내
외연결형의료기기의혈액상호작용평가에적절한시험방법을선택한다(5.1.6참
고).시험평가되는개별의료기기에따라선정기준은달라진다.
5.2.4 체내이식형 의료기기 (implant devices)
표4와표5를이용하여특정의료기기유형에대해관련된혈액상호작용범주를결정한후,표
7에의해체내이식형의료기기의혈액상호작용평가에적절한시험방법을선택한다(5.1.6참고).시
험평가되는개별의료기기에따라선정기준은달라진다.
5.2.5 시험분석의 반응지표와 한계 (Indication and limitations)
면역측정법(Immunoassay)은사람혈액시험에는적절하지만일반적으로다른종의시험에는적
절하지않다.사람혈액용시험키트는보통몇몇영장류를제외하고다른종과교차반응하지
않는다.인위적요소가아닌시험검체에의한시험시스템의활성(activation)을측정하는것임을
확인하기위해시험시스템설계에주의를기울여야한다.면역측정법의유효범위내에서측정하
기위해사람혈액의체외모의사용및체내․외순환모의사용의경우시험조건에따라반응물의
혈장수준을저․중․고수준의희석물로만들필요가있다.시험되는검체의희석범위가측정됨
을확인하는데에도주의를기울여야한다.
부적절한원자재특성규명또는시험전검체에대한부주의한취급때문에혈액과의료기기의
상호작용평가에오차가생길수있다.예를들면한종류의시험에만의존하거나시험중인원
자재또는의료기기와관련없는외래물질이들어간경우그러하다.유속이느린환경(정맥)에
서사용되는원자재는유속이빠른환경(동맥)에서사용하는경우혈액과의상호작용이약간다
르게나타날수있다.설계나유속조건이바뀌면원자재의체내혈액적합성도바뀔수있다.
5.3 시험유형
5.3.1 체외시험 (I nvitro tests)
체외시험을시행할때는적혈구용적(haematocrit),항응고제,검체채집,검체의오래된정도,검체
저장,공기의순환및pH,온도,시험군대대조군의시험결과,표면과부피의비율,유체역학상태
(특히벽면전단율)등의변수를고려하여야한다.수집후혈액의일부성질은급속히변하므로시
험은최소한의시간,일반적으로4시간이내에시행되어야한다.
5.3.2 체내
 외순환시험 (E x vivo tests)
사용목적이체내
외순환인경우(예:체내
외연결형의료기기)는체내
외순환시험을시행하여야
한다.체내
외순환시험은의료기기의사용목적이체내인경우(예:체내이식형의료기기의)에도유
용하다.그러나체내
외순환시험이이식시험을대체할수는없다.- 27 -체내
외순환시험시스템은혈소판침착,색전형성,피브리노겐침전,혈전응집,백혈구침착,혈
소판소모,혈소판활성화등의관찰에유용하다.혈류속도는도플러또는전자기혈류측정기를이
용하여측정한다.혈류의변화는혈전및색전의생성정도및경로를나타낸다.
많은체내
외순환시험은혈액과의료기기의상호작용을관찰하기위하여방사성동위원소를 혈
액구성성분에표지시켜분석하는방법을사용한다.혈소판및피브리노겐은가장보편적으로
방사성동위원소를 표지하여분석하는혈액구성요소이다.방사선동위원소 표지방법으로인한
혈소판의반응성변화는기술적인처리에주의를기울여최소화하도록한다.
체내
외순환시험을체외시험과비교하였을때의장점은자연상태의혈액을사용할수있어서생
리학적흐름의상태를제공하며,챔버를바꾸어시험할수있어서여러원자재의평가가가능하
고,몇가지시험에대하여실시간관찰이가능하다는점이다.단점은시험마다혈액흐름의차
이가있고,시험동물사이의혈액반응성의차이가있으며,평가될수있는시간간격이상대적으
로짧다.본시험에서는동일한시험동물을이용한양성및음성대조의사용이추천된다.
5.3.3 체내시험
체내시험은의료용원자재또는의료기기를시험동물에이식하여시험한다.
혈관패치,혈관이식재,보형물고리,심장판막과순환보조의료기기등은체내시험을하는형태의
예이다.
도관의개방성은체내시험에대한성공혹은실패를가늠하는척도이다.폐색율및혈전의질
량은이식된의료기기를제거한후측정한다.의료기기에혈전이형성되어말단기관에색전을
형성하는현상은이식된의료기기주변기관에대한현미경검사뿐아니라세심한총체적검사를
통해측정하여야한다.그리고주변조직및기관에대한조직병리학적평가가유용할수있다.
특히신장은이식된의료기기(심실보조장치,인공심장,대동맥보철이식물등)에서생성된혈전을
신동맥에서수집하는경향이있다.
시험을종료시키지않고평가하는방법이있다.동맥조영법은이식조직의개방성혹은의료기
기에축적된혈전등을측정하는데사용된다.방사선영상처리기법은 다양한시간에서의체내혈
소판침착을관찰하는데사용될수있다.혈소판의생존과소모는혈액과의료기기의상호작용및
신생내막(neointima)형성또는단백질흡착으로인한막형성(passivation)의지표로사용될수있다.
일부체내시험시스템에서원자재의특성이혈액과의료기기의상호작용을결정하는주요요소가
아닐수도있다.흐름의변수,유연성,다공성,이식물의디자인이원자재자체의혈액적합성보다
중요할수있다.동일한원자재에대해서평가하는경우라도유속이낮은시스템에서와유속이높
은시스템에서의결과는상당히다르게나타날수있다.이러한경우에는체내시험시스템결과가
체외시험결과보다중요하다.- 28 -표4.의료기기 및의료기기 구성품과 접촉하는 순환 혈액 및적합한 시험의 범주
-체내
 외연결형 의료기기 (External communicating devices)
의료기기의예시험범주
혈전증응고혈소판혈액학보체계
24시간미만설치되는카테터
(예,죽종제거장치,가이드와이어)×a×b
혈액모니터 ×a×b
혈액보관및투여장치,
채혈기기,확장장치×××b×c
24시간이상설치되는카테터
(예,혈관내시경,혈관내초음파,
레이저기기,역행성관상동맥관류
카데터)×a×bx
자가수혈기(Cellsaver) ×××b
혈액에서특정물질을흡수하는장치 ××××
공혈자혈액분리장치와 치료적혈액분
리장치,세포분리시스템××××
체외막형산소발생기시스템,
혈액투석/혈액여과장치
경피적순환유지기×a××
백혈구제거필터 ×××bx
a2.8에언급한대로,혈전증은체내또는체내․외현상이다.혈액응고및혈소판반응은이과정
에포함되는것으로알려져있다.따라서제조업자는혈액응고및혈소판시험의범주에속하는
특정시험이해당의료기기에적합한지를결정하여야한다.
b용혈성시험만해당
c혈액분리장치및관련절차에만해당- 29 -표5.의료기기 및의료기기 구성품과 접촉하는 순환 혈액 및적합한 시험의 범주
-이식형 의료기기 (Implant devices)
의료기기의예시험범주
혈전증응고혈소판혈액학보체계
윤상성형용고리(annuloplastyrings),
기계적심장판막×a×b
대동맥내풍선펌프 ×a×
모든인공심장,심실보조장치 ×a××
색전술기기(Embolizationdevices)×a×b
혈관내막이식재 ×a×b×
이식형심장충격기 ×a×b
심장박동기전극선 ×a×b
인공혈관이식재와첩포(patch),동정맥
션트포함×a×b×
스텐트 ×a×b
조직심장판막 ×a×b
조직혈관이식재와패취,
동정맥션트포함×a×b
대정맥필터 ×a×b
a2.8에언급한대로,혈전증은체내또는체내․외현상이다.혈액응고및혈소판반응은이과정
에포함되는것으로알려져있다.따라서제조업자는혈액응고및혈소판시험의범주에속하는
특정시험이해당의료기기에적합한지를결정하여야한다.
b용혈성시험만해당- 30 -시험의종류 시험방법 비고
혈전증폐색율(Percentocclusion)
유속감소
중량분석(혈전질량)
광학현미경(부착된혈소판,백혈구,응집,적혈구,
피브린,등)
의료기기통과압력
혈전성분에대한표지항체
주사전자현미경(혈소판점착과응집;혈소판과
백혈구형태,피브린)
혈액응고PTT(비활성)
혈전생성:특정응고요소분석법;FPA,D-dim
er,F1+2,TAT
혈소판혈소판수치및점착
혈소판응집
템플레이트(template)출혈시간
혈소판기능분석
PF-4,β-TG;트롬복세인B2
혈소판활성표지자
혈소판미세입자
방사선표지혈소판의감마영상,111In(인듐)표지
혈소판잔존물지속사용이나반복사용(>24시간
에서30일)과영구접촉(>30일)의
경우111In(인듐)표지가권장됨
혈액학미분화백혈구/분화백혈구수치
백혈구활성화
용혈
망상적혈구수치;말초혈액세포의활성화-특
정방출산물(과립구)
보체계C3a,C5a,TCC,Bb,iC3b,C4d,SC5b-9,CH50,C
3전환효소,C5전환효소표6.체내
 외연결형 의료기기 (External communicating devices) 의시험방법- 31 -시험의종류 시험방법 비고
혈전증주사전자현미경(혈소판점착과응집);혈소판과
백혈구형태,피브린
폐색율(percentocclusion)
유속감소
혈전성분에대한표지항체
의료기기의검시(육안및현미경):조직병리학
말초기관의검시(육안및현미경):조직병리학
혈액응고특정응고인자평가;FPA,D-dimer,F1+2,PAC
-1,S-12,TAT
PTT(비활성),PT,TT;혈장피브리노겐;FDP
혈소판PF-4,β-TG;트롬복세인B2(thrombozaneB2)
혈소판활성표지자
혈소판미세입자
방사선표지혈소판의감마영상,111In(인듐)
표지혈소판잔존물
혈소판기능분석
혈소판수치/점착
혈소판응집
혈액학미분화백혈구/분화백혈구수치
백혈구활성화
용혈
망상적혈구수치;말초혈액세포의활성화-특정
방출산물(과립구)
보체계C3a,C5a,TCC,Bb,iC3b,C4d,SC5b-9,CH50,C
3전환효소,C5전환효소표7.체내이식형 의료기기 (Implant devices) 의시험방법- 32 -부록 A
(참조 )
심장 혈관계 의료기기와 보형물에 대한 전임상 평가방법
A.1 일반적인 고려 사항
A.1.1 배경
본부록은혈액과심장혈관계의료기기의상호작용을평가하는시험방법의선정에관련된배경정
보를제시하고있다.본장의5항에는시험이필요한경우와특정한의료기기에적합한혈액상호작
용의범주그리고비접촉형의료기기,체내․외연결형의료기기그리고체내이식형의료기기의혈
액-의료기기상호작용을평가하는방법들에대한지침이수록되어있다.
A.1.2 분류
아래의분류는혈액과의료기기의상호작용에관한배경정보로제공된것이다.
1)의료기기에상당한영향을미치는혈액과의상호작용은다음과같다.(환자에게바람직하지못한
영향을줄수도있고,주지않을수도있음)
a)혈액의혈장단백질,지방질,칼슘또는기타물질들이의료기기표면에흡착되거나의료기기
안으로흡수됨
b)혈소판,백혈구또는적혈구가의료기기의표면에점착되거나의료기기안으로이들의구성성
분이흡수됨
c)의료기기의표면에조직피막(tissuecapsule)이나또는가내막(pseudointima)을형성
d)의료기기의기계적특성과기타특성의변경
2)사람또는동물에게바람직하지못한영향을미칠가능성이있는상호작용은다음과같다.
a)혈소판,백혈구또는기타세포의활성이나응고,피브린분해성또는보체경로의활성화
b)의료기기표면에혈전형성
c)의료기기의관표면에서나온혈전성물질또는기타물질이색전화하여순환계내의다른곳으
로옮겨감.
d)순환혈액세포가손상되어빈혈,용혈,백혈구감소,혈소판감소또는혈액세포기능변화가
일어남.- 33 -e)의료기기인접조직및세포의손상
f)의료기기표면과접촉해있거나인접한조직의내막비대또는증식이일어나혈류를감소시키
고의료기기의기능에영향을줌.
g)의료기기표면및인접부위에세균(박테리아)또는전염성병원균이점착하여생장
A.1.3 동물시험과 체외시험의 장점과 한계
동물모델은의료기기를지속적으로관찰하고,중요한변수가있는시험을체계적으로관리할수있
도록해준다.그러나동물모델의선정은비용,특정종의이용가능성그리고크기조건에의한제약
이있다.조사자는특히,마취제,항응고제,혈전제및항혈소판약품그리고항생제와같은의약품에
대한반응과응고,혈소판기능및섬유소용해와관련하여사람과선정된종사이의생리학적차이
및유사성을염두에두는것이중요하다.반응에대한종간의차이,반응에대한대상개체의차이
그리고서로다른의료기기에대한다양한반응으로인해단일종에서얻은자료는신중하게해석
하여야한다.개코원숭이와같은사람이외의영장류는혈액학수치,혈액응고기전그리고심혈관
계가사람과상당히유사하다.사람이외의영장류의또다른장점은사람을위해개발된많은혈
전용면역학적탐침을이들에게도사용할수있다는것이다.이들탐침에는PF-4,b-TG,FPA,T
AT,F1+2가포함된다.개는보편적으로사용되는종이며,유용한정보를제공해주고있다.그러나개
에게서는의료기기와관련된혈전증이사람에게서보다더쉽게발생하는경향이있으며,차이는이러
한합병증을평가할때장점이될수도있다.일반적으로돼지는혈액학적특성과심혈관계가사람
과유사하기때문에적합한동물모델로간주된다.외과적이식과정이결과에미치는영향을염
두에두고적합한대조군을포함시켜야한다.
종간에는지혈과혈액학적인자및활성의차이가있기때문에가능한한사람의혈액으로체외시
험을실시하는것이바람직하다.
혈전형성은동적과정이다.따라서혈전증이발생하는동적상태(예를들어,혈액과의료기기상호
작용의전단력)를가능한많이모방하여체외시험을실시하는것이바람직하다.원자재와의료기기
의상호작용을평가하는일부의경우에는정적시험이유용할수도있다.
심혈관용의료기기를사용하는환자들은항혈전제나항응고제를투여중일수있기때문에이러한
조건을체외에서모방하는것이중요하다.- 34 -A.1.4 동물 시험에 관한 시험 방법
혈전증,혈전색전증,출혈과감염은기능이향상된심혈관용보형물의개발과사용을진보시키는데
있어서주요방해요인이다.제한적으로(24시간미만)혈액에노출되는의료기기의경우,중요한측
정지표는혈액학적변수,성능의변수,전반적인혈전의형성과색전이급성으로발생할정도와
관련이있다.지속노출,반복노출,영구접촉(24시간초과)의경우에는시간경과에따라혈전과혈전
색전증,순환혈액성분의소진,내피세포의비대와감염의발생에관한정보를얻을수있는연속적
인측정기법이중요하다.앞에서언급한노출과접촉의범위는용혈과혈소판기능을평가하는데중
요하다.예를들어,혈전형성은외과적기법,다양한시간에따른혈전용해및색전현상,겹쳐진
의료기기의감염성,노출된표면의변이가능성(예를들면내막비대와내피화)등에의해많은영향을
받을수있다.
혈액과인공표면(artificialsurface)의상호작용결과의범위는전반적인혈전과색전에서부터지혈
성분의가속소모와같은미세한영향까지를포함한다;지혈성분은소모량이상쇄되거나고갈될수
있다.(상쇄되는경우는의료기기에의해소모되는총혈소판수가미미하여총혈소판수계수에영
향이없는경우이고,고갈되는경우는총혈소판수계수에영향을줄만큼충분한혈소판을소모할정도
로의료기기표면적이큰경우이다.)
A.1.5 체외시험에 관한 시험 방법
체외시험은상대적으로저렴한비용과동물을희생시키지않고도통계적평가를위한충분한횟수
의시험을가능하게한다.측정은혈액학적변수,혈액역학적변수와성능변수,전반적인혈전의형
성과보체활성의급성정도와관련이있다.체외접근법은의료기기또는원자재를혈액에노출시키는
기간을다양하게함으로써다양한인자와활성의역학을평가할수있도록한다.
A.2 캐뉼러 (Cannulae)
캐뉼러는일반적으로혈액통로를반복적으로제공하기위하여하나이상의주요혈관에삽입된다.
캐뉼러는심폐우회술및기타과정에도사용된다.캐뉼러는급성또는만성으로시험할수있으며,
일반적으로동정맥(AV)션트와같이시험된다.캐뉼러를이용하는경우에는응고또는보체계의인
자나순환혈액세포의농도가약간변한다.다른간접혈액경로의료기기(4.2의1)참조)와같이캐
뉼러는일반적으로순환혈액과직접접촉을하는의료기기만큼시험할필요는없다.(4.2의2),4.3참- 35 -조).
A.3 카테터와 가이드와이어 (Catheters and guidewires)
캐뉼러에서고려되는대부분의시험은카테터와가이드와이어시험과관련이있다.정맥계나동
맥계에있는카테터의배치와위치는혈액과의료기기의상호작용에주요한영향을미칠수있다.
반대편의동맥또는정맥을이용하여대조시험을동시에실시할것을권장한다.혈전이떨어지지
않도록주의하면서카테터를제거하여야한다.insitu평가는혈전형성에기여하는내피또는입
구부위의손상정도를평가할수있도록해준다.일반적으로도플러(Doppler)혈액유속탐침이
혈관조영기보다유용한정보를제공해준다.방사능표지혈액성분에대한동적시험은만성카테
터(chroniccatheters)의경우에만권장된다.
A.4 체외 산소발생기 ,혈액 투석기 ,치료용 혈장교환기 ,혈액에서 특정한 물질을 흡수하는 기기 (E
xtracorporeal oxygenators, haemodialysers, therapeutic apheresis equipment, anddevices fo
rabsorption ofspecific substances from blood)
심폐우회술에대한지혈반응은급성이고아주클수있다.노출시간,혈액과공기와의접촉,저체
온증,blood-pumpprimingfluid의성분,혈액흡입과같은다양한변수들이시험값에영향을
미친다.초음파방사선기법이나비침습기법을이용하거나체내․외(ex-vivo)순환형혈액여과기
를주기적으로교체하여유출선내의색전을검출할수있다.산소발생기통과압력의감소및산소
전달율과같은성능인자를관찰함으로써우회술을진행하는동안혈전누적을직접적으로평가할수
있다.심폐우회술을받은환자에게서선택적알파(alpha)과립방출과관련이있는후천적이고일시
적인혈소판기능장애가관찰되어왔다;특히일시적인출혈시간과혈소판기능및방출에대한다
른시험들이유용하다.
보체활성은혈액투석기와심폐우회장치에의해발생할수있다.임상적으로유의적인폐울혈(pulm
onaryleucostasis)과기능장애를동반한폐손상이나타날수있다.이런이유로이런의료기기의
경우보체활성을측정하는것이유용하다.
치료용혈액분리장치(Therapeuticaphoresisequipment)와혈액에서특정물질을흡수하는의료기기는- 36 -표면적대부피비율이높기때문에잠재적으로보체,응고,혈소판및백혈구경로를활성화시킬가능
성이있다.혈액과의료기기의상호작용에대한시험은체외산소발생기와혈액투석기의원리와동
일한원리를따라야한다.
A.5 심실보조장치와 인공심장 (Ventricular-assist devices and total artificial hearts)
이들의료기기는다양한혈액성분에상당한변화를일으킬수있다.이런영향을일으키는데도움을
주는인자들에는혈액이노출되는넓은표면적,높은유속,교란된흐름(분리된흐름[separatedflow]
과난류[turbulenceflow]와같은)이포함된다.이런의료기기의시험에는용혈성,피브리노겐농도,
트롬빈생성,혈소판잔류물과활성,보체활성의측정과간․신장․폐․중추신경계기능에대한면
밀한관찰이포함된다.평가에있어외과적회복단계의세부적인병리학적검사는중요한요소이다.
A.6 인공판막 (Heart valve prostheses)
인공판막(prostheticvalves)을평가하는데있어서침습적,비침습적,체외유체역학적시험이중요하다.
청진(auscultation)은인공판막기능장애를선별하는가장효과적인수단가운데하나이다.2D와M
방식의심장초음파검사는초음파방사선을이용하여심장의영상을조영한다.서로다른음향임피
던스(acousticimpedances)를원자재에반사시켜영상을조영한다.인공판막의구조를평가할수있
다.기계적보형물은강력한음향신호를방사하고,일반적으로폐색의움직임을선명하게조영해줄
수있다.그러나영상의질은시험되는특정판막에따라달라진다.심장초음파검사는조직유래인공
판막의기능을평가하는데유용할수있다.조직증식,엉긴덩어리,판막편이두꺼워졌는지등을알수
있다.전통적도플러심장초음파검사와칼라도플러심장초음파검사를이용하여역류를규명하고준정
량하는것이가능하다.
혈소판잔류물과혈소판응집측정,혈전증과용혈시험,혈압과혈류측정,판막과주변조직검시
가권장된다.
A.7 혈관 이식재 (Vascular grafts)- 37 -다공성원자재와비다공성원자재는모두동맥계나정맥계내의다양한위치에이식할수있다.이식
부위선정은대부분보형물의사용목적에따른다.이식재의개방성은직경이클수록그리고길이가
짧을수록향상된다.일반적으로내부직경이4mm이하인이식재의경우에는길이가직경의10배이
상(즉,직경4mm에대해길이40mm)이되어야한다.주기적인혈관조영과일부위치에있는말초
부위맥박의촉진(觸診;palpation)을통해개방성을측정할수있다.초음파방사선,MRI와PET도
유용할수있다.방사능표지혈소판에대한연속적영상관찰의결과는개코원숭이에이식된비내피
화이식재의표면적과상호관련이있다.방사능표지혈소판으로혈관벽의혈전축적을비침습적으
로조영할수있다.혈소판수치,혈소판방출인자,피브리노겐/피브린분해산물,응고가활성화된종
(activatedcoagulationspecies)의연속적인측정도권장된다.이식재와인접혈관분절에대한검시는
내피보전성(endothelialintegrity)과증식반응에대한형태계량학적연구에유용한정보를제공해줄
수있다.의료기기의안전성을평가하는동안말초부위문합,중앙부위문합그리고대표적인중간형
이식재의종단면과횡단면에대한체계적인평가가필요하다.
A.8 하대정맥필터 (IVC filters), 스텐트 ,스텐트형 이식재
이들의료기기는혈관조영술과초음파방사선으로시험할수있다.혈관이식재평가(A.7참조)에유
용한다른기법들또한적합하다.- 38 -부록 B
(참조 )
실험실 시험 -원리 ,과학적 근거 및해석
B.1 일반사항
B.1.1 배경
이부록에서는5.2.1항의시험의원리와과학적근거를설명한다.세부적인방법은진단검사의학과
임상병리의표준교재에제시되어있다.
B.1.2 체외 시험에 관한 원리
정적시스템과동적시스템,예를들면순환고리(circulatoryloop)와원심분리(centrifugation)시스템
이사용된다.
B.1.3 시험조건
혈액과의료기기의상호작용을체외평가하기위한시험에서,항응고처리된정상인또는시험동
물의혈액및혈장은먼저원자재또는의료기기에표준화된조건으로노출시켜야하고,표준화된
조건에는시간,온도,유속이포함된다.노출된혈액이나혈장의분취량은노출시킨이후에바로시험
하도록한다.노출조건은의료기기의사용목적을근거로하여야한다.
시험을준비함에있어시험전에혈액성분의방출이나혈액의활성화가일어나지않게해야한다.
그러나적절한조건은시험하는의료기기나원자재그리고이들의사용목적에따라결정된다.
B.1.4분류
사용중인위치에서체내․외연결형(externallycommunicating)의료기기와체내이식형의료기기를
평가하는경우에는항응고제처리된용기에혈액을채취하며,사전노출단계를거치지않고시험을
실행한다.시험은시험과정이나시험시스템에따라5.2.1항에정의되어있는5가지범주로분류된다
:혈전증,혈액응고,혈소판,혈액학,보체계.
B.2 혈전증 (Thrombosis)- 39 -B.2.1 일반사항
혈전증의특성에는적합한순환모델,동물모델또는임상환경에적합한체외(invitro),체내․외(e
xvivo)및체내(invivo)방법을포함한다.
B.2.2 폐색율
폐색율은의료기기를사용하고제거한후에시각적으로측정한다.이는도관내에서의혈전진행의심각
한정도를측정하는것이다.폐색율을측정하기전에혈전은색전이되거나또는제거되기때문에,
폐색이없다는것이반드시혈전생성과정이없다는것을뜻하는것은아니다.폐색은혈전뿐아니
라,내피비대,특히혈관이식재주변문합부위의내피비대에의해서도발생할수있다.;폐색진행의
특성을규명하기위하여현미경검사가필요하다.혈전이덮여있는표면적과그렇지않은표면적측정
은상대적인개념으로사용될수있는준정량적인시험이다.
B.2.3 혈류 감소
혈류(속도또는부피)는사용후에측정한다.사용전․후또는사용하는동안혈류를측정할수도
있다.이에대한이론적근거와해석은B.2.2과같다.
B.2.4 중량 분석 (혈전 질량 )
사용중인위치에서의료기기를제거한후에실시한다.이에대한이론적근거와해석은B.2.2과같
다.
B.2.5 광학 현미경
본기법을이용하여원자재에대한세포밀도,세포응집,섬유소점착에관련된정보뿐만아니라원
자재나의료기기에나타나는침전물의배치분포에관련된정보도얻을수있다.이시험방법은준정
량적인방법이다.
B.2.6 의료기기 통과 시압력 강하
이시험은사용전․후에시행한다.이에대한이론적근거와해석은B.2.2과같다.
B.2.7 주사 전자 현미경 (SEM): Scanning electron microscopy- 40 -이에대한이론적근거와해석은B.2.5와같다.이방법은시험하는성분의미세구조에대해보다
세부적인정보들을제공해준다는점에서B.2.5의방법보다더이점이있다.재현성의정도를확실하
게하기위하여충분한반복을통해정량적결정을내려야한다.
B.2.8 항체 결합
피브린과원자재에대한혈소판점착을현미경으로정성분석한후,피브린(피브리노겐)또는혈소
판막리셉터에대한표지된항체를측정하여정량분석을한다.이러한목적을위하여표지항체결
합전에비점착혈액성분을제거하기위해노출후원자재를세척한다.
B.2.9 의료기기의 회수 및검사
이방법은이식된의료기기에대한생물학적반응을평가하는데있어대단히중요하다.신중하고세
부적인시험방법을통해단백질성침전물,세포의현미경적특성,세포의크기및분포상태를측정한
다.제안된과정들은출판되어있다.
B.2.10 말초 기관의 검시
이에대한이론적근거는이식된의료기기가말초부위에미치는영향을평가하는것이다.이영향은혈
전색전증과의료기기구성성분에의한색전이포함된다.
B.2.11 조영 기법 -혈관 조영술 ,혈관내 초음파 ,도플러 (Doppler) 초음파 ,CT, MRI
이방법들중에서선정하여,이식재나기타도관의협착정도나개방성을측정하고,체내에서작동하
는동안의료기기에대한혈전점착을검출한다.
B.3 혈액응고
혈액응고시험은천연(신선하고항응고처리되지않은)전혈과항응고처리된전혈(일반적으로구연산
염화된),혈소판풍부혈장또는혈소판결핍혈장을이용한다.대부분의표준응고평가방법은과다
출혈이나응고지연의원인이되는임상적응고이상을측정하기위하여설계되기때문에,생체재료
(biomaterial)가유도하는가속응고를측정하기위하여혈액과의료기기의상호작용평가방법에관
한방법을적합하게변형시켜야한다.aPTT(activatedpartialthromboplastintime)에근거한시험에
쓰이는시약에는고령토(kaolin)나규조토(celite),엘라직산(ellagicacid)과같은활성제가포함된다.- 41 -그러한활성제를이용하는시약은원자재와의료기기가일으키는응고의가속화를가리는경향이
있으므로피해야한다.시험하려는원자재를활성제로이용한다.;(시험물질이들어있지않은)대조군
이포함되어야한다.
관의내표면이시험원자재인경우에는평행판세포(parallelplatecell)와같은정적챔버또는폐회
로시스템(closed-loopsystem)에서혈액을원자재에노출시킨다.시험표면에대한접촉시간을
미리결정한후에표면과혈액에대한시험을할수있다.
B.3.1 부분 트롬보플라스틴 시간 (PTT; Partial thromboplastin time)
PTT는재석회화된구연산염첨가혈장에부분트롬보플라스틴(partialthromboplastin)을넣어주었
을때혈장이응고하는데걸리는시간이다.부분트롬보플라스틴은일반적으로포유류의뇌나폐로
부터나오는균질한현탁액이거나,조직트롬보플라스틴에서용출된인지질현탁액이다.표준조건에
서원자재와접촉했을때PTT가단축되는것은접촉면의혈액응고가활성화되었음을나타내는것이
다.PTT가길어진것은혈장내응고인자Ⅰ(섬유소원),Ⅱ(프로트롬빈),Ⅴ,Ⅷ,Ⅸ,Ⅹ,Ⅺ,Ⅻ의
결핍을암시하지만,Ⅶ또는ⅩⅢ의결핍을암시하는것은아니다.헤파린과기타항응고제에의해서
도PTT는길어진다.
고령토나규조토와같이다양한활성제를이용하는부분트롬보플라스틴시약은시판되는상품을이
용할수도있다.이들시약을이용하는시험은활성화된부분트롬보플라스틴시간(APTT)이라고
부른다.APTT는활성제가의료기기나또는의료기기의부분원자재가일으키는활성을가리기때
문에혈액과의료기기의상호작용을체외평가하는데유용하지않다.
B.3.2 프로트롬빈 (Prothrombin) 시간 (PT)
이시험은프로트롬빈인자와부속인자를측정한다.조직트롬보플라스틴이존재하는경우,응고시
간은프로트롬빈과인자Ⅴ,Ⅶ,Ⅹ(피브리노겐,피브린용해성,항응고제활성이정상이라고가정
함)에의해좌우된다.프로트롬빈시간(PT)이길어졌다는것은일반적으로프로트롬빈과인자Ⅴ,
Ⅶ,Ⅹ,또는피브리노겐의결핍을나타낸다.시험키트는시판되는상품을이용할수있다.
B.3.3 트롬빈 (Thrombin) 시간 (TT)
트롬빈시간(TT)[38]은트롬빈용액을첨가했을때혈장이응고하는데걸리는시간이다.피브리노- 42 -겐의결핍(100mg/dl이하),피브리노겐의질적이상,FDP또는헤파린의수준이높아진경우에트롬
빈시간(TT)은길어진다.이시험은체내이식형의료기기를평가하는경우에만유용하다.
B.3.4 혈전 생성
손상되지않은응고시스템에노출된원자재는인지질존재시(B.3.1참조)혈전을생성하는데이는
발색성기질의전환(conversionofachromogenicsubstrate)에의해측정할수있다.이시험방법은
전통적인응고시험에비해변수가훨씬적다.
B.3.5 피브리노겐
이섬유소원혈증(dysfibrinogenaemia),무섬유소원혈증(afibrinogenaemia),저섬유소원혈증(hypofibrinogenaemia)
은프로트롬빈시간(PT),부분트롬보플라스틴시간(PTT),트롬빈시간(TT)을길게한다.
B.3.6피브리노겐과피브린분해산물 (Fibrinogen and fibrin degradatin products;FDP)
정상적인생리학적섬유소분해과정에서FDPsX,Y,C,D,E가혈장농도2mg/ml이하로생긴다.분
해반응속도는낮고,순환계에서FDPs를제거하는속도는빠르기때문에FDP는낮은농도로유지된
다.플라스미노겐(plasminogen)의활성이증가되면피브린과피브리노겐의병적인분해가일어나2
mg/ml∼40mg/ml또는그이상의FDP를만들어낸다.이시험은체내이식형의료기기를평가하는경
우에만유용하다.시판되고있는제품을사용할것을권장한다.
B.3.7 특정 응고인자 검사법
표준조건에서원자재또는의료기기에혈액을노출시켰을때,응고인자가현저하게감소하였다는것
은(예를들어,정상또는대조수준의50%이하까지)그요소들이흡착,응고,기타기전에의해가
속소모되었음을나타낸다.
B.3.8FPA, D-dimer,F1+2,TAT
FPA,D-dimer,F1+2수준의상승은응고기전이활성화되었음을의미한다.FPA와F1+2는프로트롬빈
이트롬빈으로활성화되었음을나타낸다.TAT복합체의증가는생성된트롬빈과순환하는항트롬빈
사이의복합체형성과혈액응고가활성화되었음을의미한다.D-dimer는FXIII에의해가교된피브
린(FXIIIcross-linkedfibrin;FXIII는피브린안정화인자)이플라스민에의해분해되어생기는분
해산물이다(응고와피브린용해).ELISA와RIA를사용할것을권장한다.- 43 -B.4 혈소판과 혈소판 기능
혈소판현탁액을준비하는과정에서는활성화를예방하는것이중요하다.
B.4.1 혈소판 수치
혈소판의핵심적인역할이출혈을예방하는것이므로혈소판수치를측정하는것은중요하다.의료
기기나원자재에의한혈액응고또는혈소판점착과혈소판응집그리고혈소판격리(예들들어,비
장내에서의)에의해의료기기에노출된혈액의혈소판수치가현저하게감소될수있다.순환계에서
의혈소판제거나파괴가가속화되어체내이식형의료기기를사용하는동안혈소판수치가감소할
수도있다.혈소판수치는EDTA현탁배지를이용하여측정한다.
채혈기법은재현성이있어야한다.혈소판은부적절한채혈을포함하여다양한조건하에서지나
치게활성화될수있다.정상적인혈소판반응을입증하는시험은일반적으로응집측정기(aggrego
meter)를이용해실시한다.이러한방법을이용하면반응이감소된혈소판표본을쉽게검출할수있
으나지나치게활성화된혈소판은정상적으로검출되지않는다.혈소판이원자재나의료기기에노출
된후에과활성화된경우에는혈소판응집시험을변경시켜서(혈소판또는응집제의농도를적절하
게낮추어서)이를측정할수있다.
B.4.2 혈소판 응집
지속적으로교반한PRP(plateletrichplasma)에응집제(예들들어,ADP,에피네프린[epinephrine],
콜라겐[collagen],트롬빈[thrombin]등등)를첨가하여혈소판응집을유도한다.혈소판응집될수록
혈장은점점더맑아진다.광학시스템(응집측정기)은광투과의변화를검출하는데사용되고,기록
계는도식적으로기준선으로부터광투과가변한정도를나타낸다.입자성분,증가된FDP또는특정
한약품(예들들어,아스피린,비스테로이드성항염증제)의방출과혈소판활성화에의해혈소판응
집이지연되거나또는감소될수있다.혈소판응집은이용하는약품에따라다양하게나타나거나또
는일부동물종에서는나타나지않을수있다는사실에주의하여야한다.작용물질을첨가하지않아
도일어나는자연발생적인혈소판응집은혈소판의활성화를의미하는비정상적인상태이다.혈소
판응집은또한WU/HOAK방법으로도자동선별할수있다.- 44 -B.4.3 혈액세포점착
혈액세포점착은말초부위색전또는하나이상의혈액학적인자활성화의증거와관련하여원자재의
혈액적합성을측정하는것이다.
KunikiK-score와같이표면에대한세포의점착을측정하는다양한방법들이설계되어왔다.이
방법들의대부분은통제된흐름이나압력조건에서유리비드컬럼(acolumnofglassbeads)을통과
하면서정상적전혈에서제거되는혈소판의특정비율을관찰하는데기초한다.이원리는유리비드
에코팅된중합체에대한기타혈액세포의정량에적합하도록변형되어왔다.이런방법으로연구한
결과폴리(수산화에틸메타크릴레이트)[poly(hydroxyethylmethacrylate);PHEMA]로코팅된비드에
대한개과종의말초림프구와다형핵백혈구(PMNs)의점착은폴리스티렌(polystyrene)과기타중
합체로코팅된비드에대한점착보다낮은것으로보고되고있다.이연구에는고립성림프구와다형
핵백혈구(PMNs)가이용되었다.
다른방법으로시험표면에대한혈소판점착을직접측정하는방법이있다.표준화된조건하에서
PRP(plateletrichplasma)나혈액에시험표면을노출시킨다음점착되지않은세포를씻어내어제
거한후,표면을고정시키고,주사전자현미경이나광학현미경검사를위한준비를한다.단위면적
당점착혈소판의수치를직접측정하고,형태(예들들어,확산된양,응집형성의정도)를기록한다.
51Cr(크롬)이나111In(인듐)으로사전표지한혈소판을대신이용할수도있다.
B.4.4 혈소판활성화
특정한원자재나의료기기를이용하는경우그로인해혈소판이활성화될수있다.
어떤원자재또는의료기기를사용하면혈소판활성화를유발할수있고,이는다음의결과를나타낼
수있다.
1)혈소판인자4(PF4),세로토닌(serotonin)그리고BTG(베타트롬보글로블린[Betathromboglobulin])과
같은혈소판과립체의방출
2)변형된혈소판형태
3)혈소판미립자의생성
활성화된혈소판은혈전형성성(pro-thrombotic)이다.혈소판활성화는다양한방법으로측정할수있- 45 -다.;원자재나의료기기에점착된혈소판의형태에대한현미경(광학현미경과전자현미경)검사,
BTG,PF4,세로토닌의측정및유세포분석기(Flowcytometry)를이용한혈소판활성화평가(미립
자생성측정,P-selectin발현측정,또는단클론항체를이용하여활성화된글리코프로테인lb및llB
/llla발현측정).활성화된혈소판의다른에피톱(epitope)들은두개의항체를사용하여유세포분석
기(Flowcytometry)에의해인식된다:하나는혈소판(GPlborGPllb/llla)에대해특이적이고,또
하나는혈소판활성(P-selectin)에대해특이적이다.
B.4.5 템플레이트 출혈 시간 (TBT: Template bleeding time)
표준조건하에서표준깊이와길이로피부를절개하는데멸균한1회용기구를상업적으로이용할
수있게되면서이러한시험의유용성과재현성이현저하게향상되었다.출혈시간이길어졌다는것
은혈소판기능의감소나혈소판수치의감소를나타낸다.;혈소판수치는독립적으로측정할수
있다(B.4.1참조).제한적으로인체에접촉하는몇몇체내․외연결형의료기기(externalcommunica
tingdevices;예를들면심폐우회로관련의료기기)와관련하여혈소판수치가정상임에도출혈시
간이길어지는것이관찰되어왔다.이시험은몇몇실험동물에사용하기에적합하다.체외출혈시간
측정도적절하다.
B.4.6 혈소판 기능분석
전형적인템플레이트출혈시간은자동화된방법을위한원리로이용되어왔다.구경이150㎛인콜
라겐필터를통해전혈을흡입한다.흡입이완료될때까지혈소판은점착되고,응집된다.혈압과온도
가표준화되고,항응고요법(anticoagulation)는이시험에영향을미치지않는다.동물의혈액을이용하
는경우적합한시험방법이다.
B.4.7 방사선표지 혈소판의 감마영상
이시험을위하여감마선방출이높은111In(인듐)을이용할수있다.본방법을통해혈소판이침착된
의료기기의부위와침착된양을측정할수있다.체내․외연결형의료기기(externalcommunicating
devices)뿐만아니라체내이식형의료기기에도유용한시험법이다.
B.4.8 혈소판 수명(잔존혈소판 )
환자의혈액에서혈소판을채취한후51Cr이나111In으로표지를한다.검체에존재하는모든연령(age
s)의혈소판에표지하는이두시약은,혈소판으로부터지나치게녹여서분리하지않고,다른세포에- 46 -흡수되거나혈전형성에재사용되지않는다.수명연구와연관된국소적혈소판점착을평가하는데
있어111In(인듐)은체표면수치를측정할수있고,보다적은수의표지혈소판을필요로하며,강력
한감마방사체라는장점을지니고있다.혈소판수명의감소는면역,혈전또는기타과정에의해
순환계로부터제거되는속도가가속화되었음을의미한다.
B.5 혈액학
B.5.1백혈구
L-selectin과CD11b와같이증가된백혈구표지자를평가하고,백혈구아집단(subgroup)내의교란
을정량적으로평가하기위하여유세포분석기를이용하고,활성화된백혈구또는의료기기표면을
현미경으로검사하여백혈구활성을측정한다.
B.5.2 용혈성
이는증가된혈장헤모글로빈수치로인해특히중요한선별시험으로간주된다.만일이시험이적
합하게수행되면,증가된혈장헤모글로빈수치는용혈을의미하며,이는의료기기와원자재에접촉
하는적혈구막의취약성을반영한다(부록C참조).
B.5.3망상적혈구 수치
증가된망상적혈구수치는골수에서적혈구의생성이증가되었음을의미한다.이는만성적인혈액
손실(출혈)이나용혈또는기타기전에의해적혈구양이감소된결과일수있다.
B.6 보체계 -CH50 과C3a, C5a, TCC, Bb, iC3b, C4d, SC5b-9
CH50의감소는전체보체소비량의지표이다.이들보체성분의수준상승은보체계가활성화되었음
을의미한다.일부원자재는보체를활성화시키고,활성화된보체성분은백혈구를활성화시키며,
이로인해폐에서보체성분들을응집시키고격리시킨다.
체외시험후에보체분해산물을측정하면,종특이성과기선수준(baselinelevel)이높다는단점이
있다.전형적인CH-50방법은사람,소,돼지그리고토끼의혈청에유용한것으로나타났다.- 47 -체외보체활성측정에대한또다른기능적방법은기질전환법으로측정되는C3-전환효소나C5-
전환효소의보체생성이다.- 48 -부록 C
(참조 )
의료기기와 의료기기 구성 성분의 용혈성에 대한 평가
C.1 일반적 고려 사항
혈액과의료기기의상호작용에관한논문은광범위하게존재하고있다.그러나신뢰할만하고,재현
가능하며,임상적성능을예측하는방법은소수에지나지않는다.본부록은이미알려져있는용혈
성시험방법을검토하고,의료용및치과용원자재와의료기기의특성을규명하기위한시험방법
의요건과관련된요소들을논의하고자한다.
C.2 용어 및정의
본부록에서는다음의정의를적용한다.
C.2.1 항응고제
혈액응고를지연시키거나예방하는약품
예)헤파린또는구연산염
C.2.2 교질삼투압 ,콜로이드삼투압
단백질또는분자량이큰물질이혈장의삼투활성에미치는총체적영향
C.2.3 적혈구 용적
주어진검체의전혈중적혈구의용적율
C.2.4 용혈 (haemolysis)
세포막이파괴된적혈구또는부분적으로손상되었으나세포막은그대로인적혈구에서헤모글로빈이유
리되는것
C.2.5 음성 참고 물질 (negative reference material)- 49 -고밀도폴리에틸렌또는유사한것으로검증된대체물질
C.2.6농축 적혈구 (packederythrocytes)
1단위의혈액을원심분리하고혈장상층액을제거한후얻은성분
주)수혈에관한적혈구의특성:성분의적혈구용적율은0.65에서0.80이다.농축적혈구1단위에는
원래혈액1단위의적혈구전체가들어있고,백혈구의대부분이들어있으며(약2.5~3.0×109개),
혈소판의양은원심분리방법에따라다양하게들어있다.
C.2.7 세척적혈구 (washed erythrocytes)
전혈에서혈장을제거하고등장액으로세척한후얻은적혈구현탁물
주)세척적혈구는혈장과백혈구그리고혈소판을대부분제거한후얻은적혈구현탁물이다.잔류
혈장의양은세척방법에의해좌우된다.세척이후보관기간은가능한짧아야하며,1~6℃에서
24시간을넘기지않도록한다.
C.2.8 전혈 (whole blood)
선정된기증자로부터유래한혈액으로,항응고제인헤파린이나구연산염을함유하고있는분리되지않
은혈액
C.3 용혈의 원인
C.3.1 기계적힘-압력
적혈구막은반투막이다.농도가다른두용액이반투막에의해분리되어있을때압력의차이가발생
한다.막이수동수송에대해불투과성일때삼투압이생긴다.압력의차이는유리된헤모글로빈의방
출과함께적혈구팽창과세포막파열을유발한다.
C.3.2 기계적힘-유동학 (레올 로지 ;Rheology)
혈액의유속,전단력,기타힘에영향을주는요소로적혈구막을변형시켜파열을유발할수있다.- 50 -C.3.3 생화학적 인자
분자수준에서의막구조변경으로적혈구막의탄력특성과강도가변할수있다.영양소나대사
에너지(ATP)의결핍은원반형태로미세소수포를가지고있는헤모글로빈의손실을유발할수
있다.기타화학물질,세균독소그리고pH와온도에의해유도되는대사변화등에의해적혈구막
이손상될수도있다.이런변화는예상한삼투압보다낮은삼투압에서막을파열시킬수있다.적혈
구막이파열되는(삼투압취약성)압력을측정하기위한시험을실시하여야한다.
C.4 용혈의 임상적 중요성
C.4.1 독성효과
자유혈장헤모글로빈의수준이높아지면신장이나또는기타기관에스트레스를줄수있는진행이
시작되거나독성효과가유도될수있다.자유혈장헤모글로빈(freeplasmahaemoglobin)의농도는
적혈구의손상을측정하기에도편리할뿐아니라,기타혈액성분손상의간접적지표가되기도한다.
C.4.2 혈전증 (Thrombosis)
혈관내용혈은인지질을유리시켜혈전을촉진할수있다.용혈로인해임상적으로적혈구수치가
현저하게떨어지는경우에는뇌와기타기관또는조직에영향을줄수있는빈혈과산소운반능력
감소현상이발생한다.
C.5 용혈에 대한 적합 /부적합 평가 결정
용혈은표면에너지,표면형태그리고표면의화학적성질과같은물질의특성과시간의작용이다.
용혈은또한전단력,세포벽상호작용,흡수된단백질층의특성,흐름안정성,공기유입(airentrainm
ent),혈액의출처․수명․화학적변수에의한작용이기도하다.이런변수들은원자재와의료기기
사이의잠재적용혈성을비교하기위하여적절하게조절되어야한다.용혈을평가하기위한방법의
범위는단순한모델에서고도로복잡한모델까지다양하다.흐르는혈액에대한특정체외평가모델
및체내평가모델이알려져있다.잠재적용혈성은절대적측정보다는특정시험실에서동일한모델로
시험하여의료기기또는원자재를상대비교한다.체내조건하에서는측정할수없는매우낮은수준
의혈장헤모글로빈의양을(예들들어,혈장헤모글로빈이합토글로빈[haptoglobin]과결합되거나인
체에서급속히제거되는경우)체외시험방법으로측정할수있다.또한체내시험환경에서용혈을- 51 -나타내는지표로써유산염(lactate)탈수소효소와합토글로빈의측정을고려할수있다.
모든의료기기의이용과관련해허용될수있거나,허용될수없는용혈의보편적인양을규명하는것
은불가능하다.의료기기가용혈에미치는영향은외과적시술에서의외상에의해단기간에가려질
수있다.의료기기는상당한양의용혈을일으킬수있지만,생명에치명적인상황에서가능한유일
한조치이다.직관적으로,혈액적합성인원자재는비용혈성이다.사실상많은의료기기가용혈을
일으키지만,이들의료기기의임상적혜택은용혈과관련된위험성을능가한다.따라서의료기기가
용혈을일으키는경우에는의료기기가제공하는임상적혜택과임상적으로허용될수있는용혈의
한도를확실하게하는것이중요하다.허용기준은위험성과혜택평가의일정형식을바탕으로정당
화되어야한다.다음의질문들이그러한평가를위해제안된다.
1)환자에게얼마동안의료기기를노출시키는가?
2)원자재나의료기기가일으키는용혈정도는?의료기기가환자에게노출되어있는시간내내계속
해서용혈을일으키는가?의료기기를제거한후에도용혈이지속되는가?
3)치료조건에대해이용할수있는다른방법들의혜택과위험성은무엇인가?
4)알려진치료법의용혈특성은무엇인가?문제의의료기기와다른치료법을비교하는방법은무엇
인가?
5)시험의료기기는다른형태의치료법과비교하여얼마나효율적인가?보다효율적인의료기기가사
용하는동안더많은용혈을유발할수도있지만,이런추가적인효율성은환자에게보다큰혜택
을제공할수도있다.
C.6 용혈성 시험 -일반적 고려 사항
C.6.1 방법
C.6.1.1 일반사항
적혈구의손상을평가하기위하여체외시험을이용한다.직접적방법은 적혈구와의화학적,물리적상
호작용에의한용혈을측정한다.간접적방법은시험검체의용출액에의한용혈을측정한다.이외에
도의료기기의구조및사용목적에따른영향,그리고혈액역학적요소를평가하기위해동적시험
을고려하여야한다.- 52 -가장간단한형태로,많이희석된적혈구현탁액과시험원자재가접촉을하는경우(시험시작시에
측정할수있는)총헤모글로빈에대한상청액에유리된헤모글로빈의비율로기록한다[즉,(유리된
헤모글로빈농도/총헤모글로빈농도)×100%].만일시험의시작단계에존재하던모든적혈구가파
괴되면,용혈성이100%이다.많이희석한적혈구현탁액을의료기기시험에사용할수없는경우에는,
용혈지수의표준화에있어서적혈구용적률(haematocrit)과기타요소들을설명하여야한다.
각각의실험에서는최소한전혈헤모글로빈농도와혈장헤모글로빈농도또는상청액헤모글로빈농
도를측정할수있어야한다.혈장에있는헤모글로빈의농도는전혈헤모글로빈농도보다훨씬적다.
전혈헤모글로빈의정상범위가11000mg/dl에서18000mg/dl인반면에유리된혈장헤모글로빈의
체내농도는일반적으로0mg/dl에서10mg/dl이다.이런이유로용혈시험을실시하는동안나타나게
되는광범위한헤모글로빈농도를측정하기위하여다양한방법들을이용되어왔다.
관행에따라,세가지분석방법을혈액헤모글로빈(Hb)농도를측정하는데이용해왔다.
주)연구자들은의료용원자재나용액에들어있는화학물질이적혈구취약성을변경시키고(예들들
어,포름알데히드또는글루탈알데히드와같은정착제에의해),헤모글로빈을침전시키거나(예
들들어,구리또는아연이온에의해)헤모글로빈의흡수스펙트럼을변경시킬수있는(예들
들어,폴리에틸렌글리콜또는에탄올에의해)부작용을일으킬수있음을인식하여야한다.
C.6.1.2 전혈헤모글 로빈농도측정
C.6.1.2.1 시안메트헤모글 로빈 (Cyanmethaemoglobin) 방법
첫번째로전형적인방법인시안메트헤모글로빈검출법은ICSH(InternationalCommitteeforStanda
rdizationinHaematology)에의해발표되었다.시안메트헤모글로빈(헤모글로빈시아나이드;HiCN)
분석법은1차참조표준(HiCN)을이용할수있으며,자동화되어쉽고,편리하다는것이장점이다.
이방법은Hb를산화시켜540nm에서넓은흡광영역을가지는헤모글로빈시아나이드를형성하는것
이다.세정제와같은적혈구용혈제를이용하여적혈구에서Hb를방출시키고,단백질침전에의한혼
탁도(540nm에서의유사흡광을나타내어간섭을일으키는원인)를감소시킨다.총헤모글로빈농도
의경우,혈장으로인한스펙트럼간섭이가장적으며,검체의흡광도를HiCN표준용액과직접비교- 53 -할수있다.
이범위내에서HiCN의흡광영역이넓기때문에수동또는자동검출용협대역분광광도계뿐만아
니라단순한필터형광도계도이용할수가있다.HiCN참조표준을이용하면이방법을이용하고있는
모든시험실간에비교가가능하다.시아나이드용액을이용하는경우가장큰단점은잠재적으로인
체에위해할수있다는것이다.시아노시약들은독성의노출경로가다양할뿐만아니라산성화되어
HCN을방출한다.또한시약과제품의폐기에상당한주의를기울여야하고많은비용이필요하
다.
C.6.1.2.2 산화헤모글 로빈 (Oxyhaemoglobin) 방법
총헤모글로빈농도를측정하는두번째전형적인방법은오늘날그다지널리사용되지않고있다.산
화헤모글로빈방법은수산화암모늄을처리하는동안형성되는HbO2를분광광도계로검출하는것이
다.또한희석한탄산나트륨용액에서산화헤모글로빈을정량하는방법이이용되기도하였다.안정적
인참조물질을이용할수는없으나,원래검체의총헤모글로빈이혈장에도존재하는비율이측정에필
요한전부이기때문에이는중요하지않다.어느경우든단기표준은신선한혈액검체에서준비하여
야한다.
C.6.1.2.3철분농도측정법
총헤모글로빈의농도를측정하는세번째전형적인방법은용액의헤모글로빈철분농도를측정하
는것이다.먼저일반적으로산이나회화법(ashing)을이용하여Hb에서철분을분리시킨다음에광도
를측정할수있도록색상을발현시키기위하여삼염화티타늄(TiCl3)또는시약과합성한삼염화티타
늄으로적정한다.본방법은일상적인연구에이용하기에는너무복잡하기때문에거의이용되지않고
있다.
C.6.1.3 혈장또는상청헤모글 로빈농도측정법
C.6.1.3.1직접광학 기법과 부가적인 화학적 기법
수많은다양한요인들(예들들어,전통,사용의용이함,폐기화학물질의처리,표준용액의이용가능
성)로인해,현재용혈에대한지표로혈장헤모글로빈을측정하는데에는약20개의방법이이용되
고있다.그러나그중어느방법도폭넓게인정받지는못하고있다.평가방법은두개의커다란범- 54 -주로분류될수있다.하나는직접광학기법(즉,미분분광광도계[derivativespectrophotometry]를
이용하거나직접적으로415,541그리고577nm에서산화헤모글로빈흡광피크를측정하는것을이용
하는방법)이며,다른하나는부가적인화학적기법(즉,벤지딘같은발색제나과산화수소와같은
시약들과의화학적상호작용또는시안메트헤모글로빈의형성을근거로헤모글로빈을정량하는방
법)이다.모든분석은수동이나자동으로실행할수있다.
헤모글로빈의농도를측정하는데가장널리이용되고있는방법은테트라메틸벤지딘(tetramethylben
zidene)과같은벤지딘유도체의산화에서과산화수소에의한촉매작용을근거로하고있다.착색된
산출물(600nm에서흡광도측정법으로측정되는)의형성비율은헤모글로빈의농도와정비례한다.
이방법의장점은자동화되어있어용이하며(상업적장비),잠재적독성을제거하고환경적으로불
안전한시아노시약들을사용하지않으며,1차참조표준인HiCN에대응하여Hb표준세트를이
용할수있다는것이다.평가의측정한도(5.0mg/dl정도로낮은측정한도)는헤모글로빈시아나이
드방법과유사하다.주요단점은벤지딘염료를이용하기때문에건강에대한잠재적위험이여전히
있으며,시약과산물의폐기에비용이많이든다는점이다.더욱이이방법의동적범위는낮은것(5
mg/dl에서50mg/dl)으로보고되고있고,칼슘킬레이트항응고제(예들들어,구연산염,수산염,EDT
A),알부민,또는과산화수소의산화에간섭을일으킬수있는기타비특정혈장성분에의해반응
억제가일어날수도있다(40%정도).
이러한이유들로인해,하보(Harboe),크립스(Cripps)또는타우리어(Taulier)가제시한비교가능
한민감도및재현성을가진방법들과같은직접광학방법이대체방법이될수있다.그러나앞에서
언급했던바와같이헤모글로빈과스펙트럼에화학적으로유도된변형이생기면일부헤모글로빈에
대한평가가무효화될수도있다.더욱이,혈장배경간섭(backgroundinterference)은헤모글로빈의
스펙트럼도변형시킬수있기때문에이를보정할필요가있다.연구자는혈장헤모글로빈평가에
서이러한한계를인식하고,적합한기법을이용하고있는지의여부를확인하여야한다.여기에는시
험상청액에침전물의존재여부를평가하는것과검출된광학스펙트럼(예들들어,400nm에서700nm)을
분리된산화헤모글로빈의광학스펙트럼과비교하는것이포함된다.
C.6.1.3.2면역네펠 로메트릭(Immunonephelometric) 방법
면역네펠로메트릭방법의근거는상업적으로이용가능한항체를이용하여네펠로메트리(nephelome
try)장치로혈장헤모글로빈을측정하는것이다.이방법은일상적인검사를위한것이며,광학기법- 55 -과유사하고상관관계가좋은방법이다.
C.6.2 혈액과 혈액 성분 보관
이항에는미국혈액은행협회(AmericanAssociationofBloodBanks)와유럽이사회(CouncilofE
urope)가인증한사람의혈액을보관하는데가장좋은방법이제시되어있다.일반적으로원자재와
의료기기는임상적으로적용될때의조건(예들들어적절한항응고제선택,최소한의혈액방부제
사용,적합한혈액pH)을모방하고있는혈액을사용하여시험하여야한다.
항응고용액은채혈시응고를방지하고,일정기간동안적혈구의보관을위하여개발되었다.이
용액들은모두구연산나트륨,구연산그리고포도당을함유하고있고,일부용액들은추가적으로아데
닌,구아노신,만니톨,자당(sucrose),소르비톨그리고/또는인산염을함유하고있다.헤파린은혈액보
관에는사용되지않지만,종종임상에서의료기기에노출되는환자들을위한항응고제로사용된다.
구연산은칼슘과결합하여혈액의응고를방지한다.적혈구는저장되는동안포도당을대사시킨다.E
mbden-Myerhoff혐기성해당과정(anaerobicglycolysiscycle)을거쳐대사된각각의포도당으로인
해ADP가인산화(phosphorylation)되어ATP두분자를생성한다.ATP분자는적혈구가막수
송기능및막탄력성을유지하는데필요한에너지를보충해준다.이런기능들을위해필요한에너지
는ATP가ADP로전환되면서방출된다.보관기간을연장하기위해서는항응고액에구연산을첨가하여
알칼리성을유도하여야만한다.이는4℃에서적혈구를보관하기시작할때고농도의수소이온을적절
하게제공하기위함이다.보관기간동안에산도가증가하면해당율(rateofglycolysis)은감소된다.
아데노신뉴클레오티드(ATP,ADP,AMP)는보관기간동안고갈되는데,항응고액에아데노신을첨
가하면대체AMP/ADP/ATP 가합성될수있다.
적혈구농축액이마련되면포도당과아데닌의상당부분은혈장에의해제거된다.세포가과도하게농
축되지않는경우에는혈장을제거하여야만적혈구의충분한생존력이유지될수있다.보통의CDP
(citratephosphatedextrose)아데닌적혈구농축물의적혈구부피율은0.80보다크지않아야한다.혈
장의90%이상이제거된다고하더라도현탁배지나첨가배지를추가하면적혈구의생존력을유지시
킬수있다.세포막을안정화시키고,용혈을방지하지하기위해서는만니톨이나자당을이용하는반면
에생존력을유지하기위해서는염화나트륨,아데닌,그리고포도당이필수적이다.- 56 -혈액생성물을보관하기에적합한용기는혈액생성물의질을측정하는다양한방법으로평가되었다.
적절한항응고제가들어있는혈액생성물용기는정적인조건하에1℃∼6℃사이의온도에서똑바로
세워보관한다.미리정한시간간격마다보관된생성물의질과생존력을평가하기위하여무세포(cel
l-free)혈장헤모글로빈의양을측정한다.일주일에한번씩가볍게섞어주면보관된생성물의질이
향상될수있다.혼란을일으키는다른요인들이없는경우에는용기에보관하는것에대한평가는
간접적으로는적혈구대사로생긴이산화탄소를내보내는용기의투과성을평가하는것이다.
C.6.3 혈액을취급 하는 사람들 의보호
앞서쓰여진과정들은잠재적으로오염되어있을수있는사람의혈액을채혈하고,취급하며연구
하고있는사람들을위하여필수적인것이다.잠재적으로오염됐을수있는원자재에는혈액/체
액/생성물들과,혈액또는체액과접촉을했거나또는하고있는장치,그리고혈액유래감염을
일으키는미생물배양에사용된물질이포함된다.
C.6.4채혈(정맥절개)
정맥을절개한피부표면이100%무균임을보증하는것이불가능하다고하더라도,정맥절개부위
를준비하는것과관련된엄격하고표준화된과정이있어야한다.특히정맥천자에앞서피부표면
을건조하게하기위하여살균용액을사용하고,정맥절개용바늘을삽입하기이전에피부표면에더
이상의접촉이없도록하는것이중요하다.
세균에의한오염을방지하기위하여밀폐용기시스템(즉,공기가들어가지않는것)이가장널리이
용되고있다.바늘을뺀후에는검체를담은용기의고무마개에있는바늘구멍을완전히밀봉시켜야
하며,그렇지않은경우에는냉각을시킨이후에부분적으로진공상태를만들어오염된공기를빼내
도록한다.
주)진공관을이용하는경우에는약간의용혈이일어날수도있다.
오픈된시스템에서채혈을하는경우에는공기중에노출되어오염이될수있어무균상태로간주
되지않는다.세균에의한오염은용혈을일으키는것으로알려져있다.
C.6.5종의선정- 57 -가장이상적인용혈시험은사람의적혈구를가지고실시하는것이다.그러나몇몇의요인들로인해
사람의적혈구로시험하는것은어렵거나불가능하다.일부국가들에서는사람혈액의공급을제
한하고있으며,혈액은사람에게수혈을하기위해서만보관하여야한다.동물과사람기증자의건강
에대한기준도또한고려되어야한다.모든혈액의‘보존기간’은한정되어있으므로,적시에사람의
혈액세포를얻는다는것이한층어려울수있다.동물의적혈구를사용하는경우에는동물종들사
이에서도막안정성이서로다르기때문에전체헤모글로빈성분을얻기위하여100%용혈을보증하
는데주의를기울여야한다.음성대조군이최소한의용혈을일으켜야시험원자재의활성이감추어
지지않는다.토끼와사람의적혈구용혈특성은유사한것으로보고된반면에,원숭이의적혈구는보
다민감하며,기니피그의적혈구는보다덜민감한것으로보고되어있다.
C.6.6 용혈성에 대한 평가 -혈액또는혈액 성분에 대한 체외 노출 ,체내․외순환 노출 ,체내 노
출
체외노출,체내․외순환노출,체내노출조건으로의료기기또는원자재를노출시켜용혈성을평가
할수있다.체외조건은의료기기뿐만아니라원자재를평가하는데도이용한다.하나이상의원자재
를함유하고있는의료기기는체내․외순환조건및체내조건을이용하여평가한다.
체내또는체내․외순환평가는동물모델이나임상시험을하는동안가능하다.다음에따라시험
을설계하는경우에는정당성을입증할수있다.첫째,허용된용혈수준을가지고있고판매되고있
는의료기기를참조대조군으로하여시험의료기기와비교한다.두번째,임상적으로유의한용혈
의결과로시험대상을평가한다.
체내또는체내․외순환시험의목적은의료기기의잠재적용혈성을규명하는것이다.선행연구
로체외시험을시행할수있고,신선하거나시일이지난사람의혈액또는사람이외의종의혈
액을이용할수있다.체내에사용될의료기기와관련된일반적인방법은임상적용도를모방한조건
을이용하여혈액을의료기기를통해재순환시키는것이다.이런조사후에체내․외순환모의시험
을시행하는데,체내․외순환모의시험은동물모델에서몇몇의료기기에대해시행하거나,제한
되고통제된조건으로사람에게시행하여야한다.의료기기의크기와용도는시험의설계에영향
을준다.
C.6.7직접접촉 방법 대간접 접촉 방법- 58 -이용해야하는용출조건은제11장(ISO10993-12)에요약되어있다.일부시험방법은적혈구와직
접접촉을하는의료기기를평가하는반면에이외의방법들은적혈구에노출되는용출액의준비를
설명하고있다.사용하게될조건과의료기기자체를근거로시험방법을선정하여야한다.상승된온
도를이용하는경우에고려하여야하는한계조건은제11장(ISO10993-12)에요약되어있다.- 59 -참고문헌
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3.2.3,1997,pp.175-179- 68 -1적용범위
본장은생분해시험의실행과설계그리고의료기기에서관찰된생분해및생분해잠재성을체계적
으로평가하기위한기본원리를제시한다.이러한시험에서얻은정보는「의료기기생물학적안전
에관한공통기준규격」에제시된생물학적평가에사용될수있다.본장은비흡수성및흡수성원자
재에대하여설명한다.
다음과같은경우에는본장을적용하지않는다.
1)기계적과정에의해생성되는분해산물에대한평가;가능한경우,이러한유형의분해산물의생
성에관한방법은개별기준규격(specificproductstandards)에설명되어있다.
주1)기계적분해는일반적으로미립물질을생성시킨다.이부분이본장의적용범위에서제외되기
는했지만,이러한분해산물은생물학적반응을일으킬수있으므로,본규격의다른장에설명된
대로생물학적평가를실시할필요가있다.
2)분해산물이아닌용출성분(leachablecomponents)
3)환자의신체에직․간접적으로접촉하지않는의료기기또는성분
주2)본장은「의료기기생물학적안전에관한공통기준규격」제1장의정의에포함되는제품에사
용된원자재의분해에적용할수있다.물론이러한제품들은조직공학제품(tissueengineeredme
dicalproduct)의지지체(scaffold)또는약물이나생물제제를전달하는운반매트릭스(carriermat
rix)에적용되는규정과는다른규정을따른다.
2정의제8장잠재적 분해산물의 확인과 정량을 위한 체제
(관련규격 :ISO 10993-9:2009)- 69 -본장에서는이규격의제1장(ISO10993-1)과다음의용어및정의가적용된다.
2.1 분해 (degradation)
원자재의분해
2.2 생분해 (biodegradation) 
생물학적환경에기인하는분해
2.3 생체 흡수성 (bioresorbable) 의료기기
인체의생물학적환경에서분해되고흡수되는의료기기
2.4 용출물 (leachable)
분해산물이아닌원자재에서용출할수있는성분
2.5 부식 (corrosion)
화학적반응이나전기화학적반응에의한금속성원자재에대한공격
주)간혹본용어는다른원자재의분해와관련하여일반적인의미로사용되기도하지만,본장에서
는금속성원자재에관한것으로만제한된다.
2.6 물질 (substance)
단일화학원소또는화합물,또는화합물의복합구조
2.7의료기기 구성품 (device component)
의료기기를구성하고있는서로다른부분가운데하나
2.8 분해산물 (degradation product)
본래원자재의화학적파괴로인해유도된화학적화합물또는입자- 70 -2.9 사용 환경 (service environment)
체액주변,조직및생체분자(biomolecules)를포함하여의료기기가의도적으로사용되는해부학적
위치
3분해 시험의 설계에 관한 원리
3.1 개요
분해평가에접근하는방법은조사대상원자재의특성,의료기기및특정의료기기의인체적용위
치에따라다양하다.평가를위해선정된모델은의료기기의사용환경을대표해야한다.수행하여야
할시험이생물학적환경을필요로하지는않으나,생물학적환경의조건을모의실험하는시험도
있다.일부분해과정에서체외모델은사용환경의모든측면을반영하지않을수있다.예를들어,
기계적과정들은생분해에영향을미칠수있으므로,모델사용환경을정할때반드시고려해야한
다.
분해연구를설계할때에는분해산물의정성및정량에대해기술하고있는원자재별또는제품별
분해표준을사용하도록한다.적절한원자재별규격이존재하지않는다면고분자에관해서는제12
장(ISO10993-13),세라믹에대해서는제13장(ISO10993-14),금속과합금에대해서는제14장(ISO
10993-15)을적용한다.두가지유형이상의원자재로구성된의료기기는관련된모든분해표준을
고려하여야한다.
제12장(ISO10993-13),제13장(ISO10993-14)및제14장(ISO10993-15)은의료기기완제품의화학
적변형에의해생긴분해산물만을고려한다.이장들은기계적응력,마모,전자기방사선에의해사
용되는동안유도된의료기기의분해에는적용되지않는다.이러한분해를위해서는다른방법들이
고려되어야한다.
3.2 사전 고려사항
의료기기의생물학적안전성을평가하는데있어가장중요한것은원자재의의도된분해가능성또
는의도되지않은분해가능성에대해신중하게고려하는것이다.본고려사항의일부는화학적특- 71 -성과이미알려져있는분해메커니즘에관한평가를통하여실험적생분해연구의필요성및설계
를평가하는것이다.
모든의료기기를대상으로분해시험을반드시수행해야하거나모든의료기기에대한분해시험이
실질적으로도움이되는것은아니다.분해시험의필요성에관한고려사항은부록A에제시되어
있다.실험적분해시험의필요성에대한평가에는논문의검토및/또는알려진임상경험이포함되어
야한다.문헌에대한적절한검토지침은제1장(ISO10993-1)에제시되어있다.대상제품에대한
만족스러운임상경험이력,새로운자료,발표된자료그리고이미알고있는의료기기와원자재그
리고분해산물의유사성이입증된경우에는그러한평가를통하여더이상의시험이필요하지않다
는결론이도출될수있다.
분해산물및용출물의생물학적평가에대한지침은제1장(ISO10993-1),제15장(ISO10993-16)및
제16장(ISO10993-17)에제시되어있다.의료기기용출물의용출에관한지침은제11장(ISO10993-
12)을참조하고,의료기기에사용된원자재의화학적특성과그용출물에관한지침은제12장(ISO
10993-13)을참조한다.그리고원자재의물리화학적,형태학적및표면상특성에관한지침은ISO10
993-19를참조한다.분해시험을수행하기전,이러한규격들을고려하면분해산물에서용출물을구
분하는데도움이될수있다.
주)용출물과분해산물간에차이가있지만,분해산물에대한시험과용출성분들에대한시험을
병행할수있다.추가적인생물학적평가시험을위해분해산물과다른유형의용출물을구분할
필요는없다.하지만위험관리조치로용출성분의수준을감소시키는것이필요하다고생각될때
는이정보가중요하다.
3.3 시험 설계
시험의목적과관련하여완성된생분해시험계획은3.1에규명되어있는문제를다루기위하여설계
되고,입증되어야한다.시험계획에는분해산물의특성에대한다음의조사를통하여분석적방법
이정의되어야한다.
1)화학적특성과물리화학적특성- 72 -2)표면형태
3)생화학적특성
또한시험계획에는분해산물을생성하는데이용된방법이설명되어야한다.시험방법은분해물질
의검출에적합하여야하며근거를제시하여야한다.
여러성분의의료기기에대한시험계획에는각각의개별성분/원자재가고려되어야하며,서로다른
부분의분해에미치는상승영향(synergisticeffects)과분해산물간의이차적반응가능성이고려되
어야한다.
주)생분해는체외시험에의한모델이될수있다.
3.4 의료기기에서 분해된분해 산물의 특성
시험에서생성된분해산물은미립자이거나가용성화합물또는이온일수있다.적합한분석방법
을이용하여이러한산물의특성을규명하여야하며,이를입증하고,시험보고서에기록하여야한다.
미립자가생기는경우에는크기,형태,표면적및기타연관된특성들과관련하여특성을규명할필
요가있다.
주1)미립원자재의물리·화학적특성은나노규모에서변할수있으므로,그독성학적특성에영향을
미칠수있다.
분해산물에대한생물학적평가가필요한경우에는생물학적분석을방해하지않도록분해시험설
계에신중을기하여야한다.
생분해시험에관한고려사항은부록B에제시되어있다.방법에는다음과같은사항이포함되어야
한다.
1)의료기기및/또는원자재와사용목적의확인및특성규명- 73 -2)가능한분해메커니즘의확인과특성규명
3)알려져있는분해산물,예상되는분해산물그리고잠재적분해가능성이있는분해산물의확
인과특성규명
4)시험방법론
주1)분해산물의방출정도와비율은표본조성과구조,원자재내부에서표면으로의이동,생리학
적환경에서의가용성과화학적조성그리고제조과정등과같은변수에의해좌우된다.
4시험보고서
해당되는경우,시험보고서에는다음의정보가수록되어야한다.
1)인체접촉의특성및사용목적을포함하는,원자재또는의료기기에대한설명(부록B.2참조)
2)분해평가와분해평가에대한이론적근거
3)분해산물의확인과정량화(예들들어,분해산물의형태와상태,분해산물의안정성과사용된
대조군)
4)대조군을포함하여분해시험방법,시험조건,시험원자재그리고시험과정에대한설명
5)정량한계와대조군을포함하는분석적방법에대한설명
6)시험실에대한관리시스템의특성그리고적합한우수시험기관운영기준에부합하는지에관
한설명(예,ISO/IEC17025)
7)결과에대한요약
8)결과에대한해석및검토(discussion)- 74 -부록 A
(규정 )
분해 시험의 필요성에 관련한 고려사항
A.1다음과같은경우에분해시험을고려하여야한다.
1)의료기기가생체흡수되도록설계된경우
2)의료기기가30일이상의기간동안이식되는경우
3)원자재(들)시스템을정보에입각하여고려하였을때인체와접촉하는동안독성물질이방출될수
있는징후가있는경우
A.2다음과같은경우에는분해시험이필요하지않을수있다.
1)예상분해산물이동일한물질이고,예상되는양이내로존재하며,안전한임상적사용이력을가지
는의료기기에서생성된것들과유사한비율로비슷한위치에생성되는경우
2)예상분해산물이미립자이고,안전한임상적사용이력을가지는의료기기에서생성된것들과물
리적상태(예;크기,분포및형태)가유사하고,예상되는양으로존재하며,유사한비율로비슷한
위치에생성되는경우
3)사용시생성될수있는분해산물이나물질들에대해충분한분해자료가이미존재하는경우
체내시험의필요성은체외시험의결과에비추어고려하여야한다.
해당되는경우에는이론적으로가능한분해과정을조사하기위하여체외시험을고려하여야한다.체
내시험에서는동물복지를고려해야한다.(제2장(ISO10993-2)참조)또한예상분해산물의확인과
분해율그리고분해가일어날가능성을평가하기위하여체외시험과체내시험을고려하여야한
다.
그림A.1의흐름도는이러한고려사항들에대한논리적적용을보여준다.- 75 -- 76 -
그림 A.1—분해 시험의 필요성에 대한 고려사항을 나타내는흐름 도- 77 -부록 B
(참조 )
생분해 시험에 관한 고려 사항
B.1 개요
본부록에는생분해가능성을평가할때고려해야하는사항들이수록되어있다.
잠재적생분해산물의생물학적영향및의료기기나원자재의분해에관해중요정보를얻지못한
경우에는적절한실제시험(practicalstudies)을고려하여야한다.
B.2 의료기기 및/또는원자재에 대한 설명
시험중인의료기기또는원자재를설명할때는다음사항들이고려되어야한다.
1)의료기기및/또는원자재의명칭
2)의료기기의기능
3)사용목적(용도)
4)예정된생물학적환경
5)원자재의조성
6)원자재의조절(공정이나멸균)
7)표면상태(surfacecondition)
8)크기
9)단일성분(singlecomponent)
10)다른것과함께사용되는단일성분및그상호작용의특징
11)다성분의료기기-각성분원자재에대하여실시한평가
12)접촉기간
13)기타특성
B.3 잠재적 분해 산물과 이미알려져있는분해 산물에 대한 평가
B.3.1벌크 원자재변화(Bulkmaterial changes)- 78 -벌크원자재의의도된변화나의도되지않은변화는미립자분해산물을생성할수있으며,표면의
안정성에영향을미칠수있다.예들들어,벌크원자재의변화는다음과같은경우에발생할수있다.
-제조되는동안
-멸균되는동안
-이식되는동안및이식된동안
-예정된생체흡수성에의하여
-보관되는동안및불안정성으로인하여
-물리적상태가변화되는동안(팽창,상전이등)
B.3.2 표면에서 일어나는 물질의 방출
표면에서일어나는물질의방출은다음과같은과정에의하여발생할수있다.
-화학적반응
-용출(leaching)
-이동(migration)
-해중합(depolymerization;중합의역반응)
-박리,벗겨짐
B.3.3다른 성분과함께 사용되는의료기기나다성분 의료기기
단일성분시스템에대한고려사항뿐만아니라다음과같은사항들을다루어야할필요가있다.
-구조의파괴
-판분리(delamination)
-한부분에서다른부분으로의물질이동
-분해산물들간의반응가능성- 79 -참고문헌
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[3]ISO10993-15,Biologicalevaluationofmedicaldevices—Part14:Identificationandquantifica
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[4]ISOGuide25:1990,Generalrequirementsforcompetenceofcalibrationandtestinglaboratorie
s.- 80 -제9장자극성과 피부 감작성 시험
(관련규격 :ISO 10993-10:2010)
1.적용범위
본장에서는자극및피부감작성과관련된의료기기와의료기기원자재에대한평가과정을기술하고
있으며,다음의사항을포함한다.
1)자극성예비시험시의고려사항(피부노출에대한컴퓨터가상시험(insilico)및체외(invitro)시
험방법을포함한다.)
2)체내(자극성및감작성)시험과정에대한세부사항
3)결과해석에대한중요요소
이시험을위한검체준비과정에관한사항은부록A에구체적으로기술되어있다.부록B에는피부
이외의신체부위에의료기기를적용할경우에대한몇가지자극성시험들이설명되어있다.
2.정의
본장에서는다음의용어및정의가적용된다.
2.1알레르겐 (allergen)
감작제 (sensitizer)
물질또는원자재와반복접촉하였을때특정감작성을유도할수있는물질/원자재
2.2 공시험액 (blank)
시험물질을담은것과동일한용기에담아시험물질과동일한조건으로용출한것으로시험물질을
포함하고있지않은용출용매
주)공시험액대조군의(사용)목적은용출용기,용매및용출과정으로인해생길수있는중첩효과
(confoundingeffect)를평가하기위한것이다.- 81 -2.3 유발 (challenge)
도출 (elicitation)
유도물질에대한일련의노출로면역효과가검사되는과정으로써유도단계후의과정
2.4 투여량 (dose,또는dosage)
단위체중또는체표면적당투여된시험검체의양(예:질량,부피)
주)dose로종종통용되나dosage으로더흔히사용됨
2.5홍반(erythema)
피부나점막이붉게변하는것
2.6 가피 (eschar)
딱지또는피부의변색된허물
2.7 용출액 (extract)
통제된조건(controlledconditions)에서시험물질이나대조물질을용매에노출시켜얻는액체또는
현탁액
2.8 유도 (induction)
특정물질에대한면역학적반응이새로이활성화될수있도록하는과정.
2.9 자극제 (irritant)
자극을유발하는물질
2.10 자극 (irritation)
물질/원자재의1회,반복또는지속적인접촉에대한국소적비특이성염증반응
주)피부자극은가역반응으로,주로피부의국소적홍반(붉어짐)이특징이다.- 82 -2.11괴사(necrosis)
상해나질병에의해유발되는비가역적인결과인세포사멸
주)조직수복(tissuerepair)은완벽한기능적회복또는흉터형성결과를가져온다는것을알아야
한다.
2.12 음성대조군(negative control)
특정절차에의해시험할때,시험시스템의재현성,적절한음성,비활성반응또는최소반응을나타
내는것으로,시험과정의적합성을증명하는특성이잘나타나는원자재또는물질
주)실제로음성대조군에는 공시험액,용매/용액및표준물질(referencematerials)이포함된다.
2.13 부종(oedema)
조직에비정상으로체액이침윤되어붓는것
2.14양성대조군(positive control)
특정시험방법으로평가할때,시험시스템의재현성,적절한양성,활성반응을보여주는것으로시험
시스템의적합성을증명하는특성이잘나타나는원자재또는물질
2.15 피부 부식 (skincorrosion)
시험검체의적용으로인한피부의비가역적인손상으로표피에서진피까지육안으로확인가능한괴
사를특징으로함
예)합성물/화학물질/시험검체의작용이피부의궤양을일으킴(2.19참조).
2.16 피부 감작성 (skinsensitization)
알러지성 접촉 피부염(allergic contact dermatitis)
어떤물질에대한면역매개성피부반응
주)사람에서의반응은피부소양증,홍반,부종,구진,소포,물집또는이러한증상의혼합으로나타
날수있다.다른종에서는반응이다를수있으며,홍반과부종만나타날수도있다.- 83 -2.17 시험물질 (test material)
생물학적또는화학적시험을위해채취된원자재,의료기기,의료기기부분품또는구성성분
2.18 시험검체 (test sample)
생물학적또는화학적시험또는평가에사용하기위한원자재,의료기기,의료기기부분품,구성성
분,용출액또는그일부분
2.19궤양 (ulceration)
표면조직의결손을나타내는개방창상
2.20 용매(vehicle)
시험물질/원자재를적시고,희석하고,현탁하고,용출또는용해할때사용되는용액
3.일반원리 -단계식 접근법
감작시험과자극성시험에사용할수있는방법은특히잠재적인피부및점막의자극성과피부감작
을측정하기위해개발되었다.일반적으로다른유형의부작용들은이들시험으로예측되지않는다.
이식재또는체내․외연결형의료기기(externalcommunicatingdevices)로사용되는의료기기의경
우에는적용접근방법에서피내검사(intradermaltesting)가더적합하므로,자극성을파악하기위해
서는5.4에기술된것처럼피내반응시험(intracutaneoustesting)을이용해야한다.
본장에서는단계적접근을요구하고있고,아래의사항들중하나이상이포함되어야한다.
1)제8장(ISO10993-9),제12장(ISO10993-13),제13장(ISO10993-14),제14장(ISO10993-15),제17
장(ISO10993-18)에기술되어있는시험검체의분석및화학적특성과관련된시험원자재의특성
을분석함.
2)의료기기의원자재뿐만아니라구성품의잠재적감작성과자극성에관한정보및화학적·물리적
특성에대한평가가포함되어있는문헌을검토함.
3)제2장(ISO10993-2)에따라,과학적으로검증되고합리적이고실제적으로이용할수있는새로운- 84 -체외시험이개발되면체내시험에앞서체외시험을고려하고체내시험을대체한다.피부자극성
과부식의평가를위해,체외대체시험은화학물질에대해이용가능하다.현재까지감작제(sensitiz
er)를검출하는것외에국제적으로검증되고인정된체외시험법(internationallyvalidatedanda
cceptedinvitrotest)은없다.
4)동물체내시험:재현성과민감성을확보하기위해시험마다(ineachassay)자극및피부감작
성에대한양성대조물질시험을포함시켜시험함으로써시험시스템을검증하고양성반응을입
증하여야한다.그러나기니피그감작성시험법에서는6개월또는그이상의기간동안일관성이
입증된경우시험마다양성대조군을포함시킬필요는없으나,6개월을넘지않는일정한간격
을두고양성대조군을포함한시험을시행할수는있다.
주1)감작성은현재체내(invivo)시험법에의해서만측정될수있으며,마우스국소림프절시험
법(locallymphnodeassay,LLNA),기니피그폐색첩포시험(occludedpatchtest)또는기니
피그극대화시험(guineapigmaximizationtest,GPMT)을이용하여수행될수있다.단일화
학물질에대한감작능(sensitizingpotential)을확인하기위해최근선호되는시험법은LLNA
이다.(참고문헌[69],[88],[90]참조)
주2)시험물질의특성이분석될수없고1),2)및3)에서제시된방법으로얻은정보를사용하여
위험측정(riskassessment)을할수없을때는체내동물시험이적합하다.
주3)기니피그를사용하는감작성시험의경우,일반적으로6개월에한번양성대조군으로서10
마리의시험동물이사용된다.양성대조물질이포함된시험의빈도가6개월에한번이상이라면
기니피그의수를줄여사용할수도있다.최소5마리의양성대조동물과5마리의대조동물이
사용되어야한다.
5)비침습적인체시험/임상시험
만일시험검체가동물시험에서독성물질,감작제,자극제가아님이입증되었다면,인체를대상으로
하는비침습적피부자극성시험을고려할수있다.
관리기준ISO14155-1,ISO14155-2,윤리원칙에따라수행되는임상시험은1)∼4)에서의평가결과
를알기전에는시행되어서는안된다.
4.예비시험 시의 고려사항
4.1일반사항- 85 -예비시험을고려하는과정중에자극성및/또는감작성시험이필요하지않다는결론을내릴수있
다.
제1장(ISO10993-1)제6항과아래의항에제시되어있는필요조건들이적용된다.
시험검체의미생물오염가능성이최종시험에대한해석을혼란스럽게할수있으므로비멸균검체
는표면적용시험(topicalinvestigation)에의해서만시험되어야한다.시험검체의멸균이보장될수
없지만검체가오염되지않은것으로간주되는경우에,피내투여가정당화될수있다.
4.2 시험물질의 유형
4.2.1 초기의 고려 사항
의료기기의제조공정중에추가적인화학적성분,예를들어,윤활제나몰드이형제와같은성분들
이사용되는지를고려하여야한다.이외에도멸균과정에서발생하는반응산물,멸균잔류물,조립
시의접착제잔류물,용매잔류물,제조과정의보조제및개시제등의화학성분이완제품에남아있을
수있다.이들성분이위해/위험을나타내는지여부는완제품의누출또는분해특성에달려있다.이
들성분의잠재적자극성/감작성반응에대해서도고려하여야한다.
4.2.2 세라믹 ,금속 ,합금
이시험검체는일반적으로화학적조성의수가고분자물질이나 생물학적으로유도된시험검체보다
는덜복잡하다.
4.2.3 고분자물질
이물질은일반적으로조성의측면에서4.2.2항에제시되어있는물질보다는화학적으로더복잡하
다.수많은반응생성물/불순물/첨가제가존재할수있고,중합의완전도도다양할수있다.
4.2.4 생물학적으로유도된물질
이물질은본래조성이복잡하다.이물질은종종공정상의잔류물(예를들면가교제와항균제)이함
유되어있다.생물학적물질은검체마다균일하지않다.
이규격의시험방법은생물학적으로유도된물질의시험을위해설계된것들이아니므로적절하지- 86 -않을수있다.예를들어,이규격의시험방법은교차-종(cross-species)감작성은고려하지않고있
다.
4.3 화학적 조성에 대한 정보
4.3.1 일반사항
물질의화학적조성에관한완전한정성자료를확립하여야한다.생물학적안전성과관련이있는경
우에도정량자료를확보하여야한다.만일정량자료가확보되지않으면,이론적근거가제출되어야
하고,그근거는타당하여야한다.
4.3.2 기존자료의 출처
조성에대한정성및정량정보는가능한한원자재의공급자로부터확보하여야한다.
고분자물질의경우에는종종특허정보에접근을해야할필요가있다.그러한기밀정보의이용및
이전에관한규정이만들어져야한다.
보조공정첨가물(예를들어,몰드이형제)에관한정성정보도마찬가지로부품제조업자와가공업
자(convert)를포함하여제조공정의구성원들로부터제공받아야한다.
조성에관한자료가존재하지않는경우에는,해당물질에대한가장적절한분석방법을선정하기위
해원자재및첨가제의특성확립에관한문헌고찰이권장된다.
완제품의화학조성은제17장(ISO10993-18)에따라결정되어야한다.
주)세라믹,금속,그리고합금의조성은ISO나미국원자재시험학회(ASTM)의표준을따를수
있고,그리고/또는사용자가그조건을지정할수도있다.그러나조성에관한전체적인정성및
정량자료를얻기위해서는원자재의제조업자나공급업자에게이를요구할필요가있고,공정
상보조제를확인하기위해서부품제조업자에게도이를요구할필요가있다.원자재마스터
파일(masterfile)에접근할수있는경우에는규제당국이관리를하고있는원자재마스터파
일이또하나의정보출처가된다.- 87 -5.자극성 시험
5.1 체외 자극성 시험
체외방법에서,랫드의피부경피성전기저항(TranscutaneousElectricalResistance,TER)시험과
인체유래인공피부모델시험(Humanskinmodeltest)은화학물질의피부부식성을평가하기위한
대안으로국제적으로검증되고인정받은시험방법이다(OECD가이드라인430[9]와431[10]).
국가및국제기관들은대안적인방법을모색함과동시에피부자극성에대한체외시험을개발하고검
증하기위한작업을진행하고있다.다른기관들은비침습기법을이용해종점(endpoint)을보다확실
하게규명하기위하여사람과동물의반응을양적으로측정하는방법들을대안으로개발하고있다.
(부록F.1참조)
주)2007년유럽동물대체시험법검증 센터(ECVAM)과학자문위원회(ESAC)는화학물질에대한피부
자극성을규명하기위해체외인체유래인공피부모델의검증과정을평가하였다(참고문헌[101]
참조).화학물질의피부유발잠재성을평가하기위해인체유래인공피부모델을사용하는체외시
험방법은부록D에설명되어있다.
피부자극성에대한체외시험은지금까지단일화학물질에대해서만검증되었고의료기기용출액에
대해서는검증되지않았다.의료기기의잠재적자극성을시험하는데이러한시험을적용하기위해서
는이러한특정부분에대한추가적검증이필수적이다.
5.2 체내 자극성 시험 -시험의 설계와선정시고려 사항
의료기기의자극성시험은완제품그리고/또는완제품의용출액으로시행한다.
자극성연구의결과에영향을미치는요인들은다음과같다.
1)첩포시험(patchtest)에사용되는의료기기의특성
2)시험물질의투여량
3)시험물질의적용방법- 88 -4)폐쇄정도
5)적용부위
6)노출횟수및기간
7)시험결과를평가하는데사용된기법
추가적인배경정보는부록F에제시되어있다.
정확한시험계획과관련하여시험의유연성을높임으로써,사용조건과모집단노출의적합성을꾀하
여시험의감도를증가시킬수있는반면,시험절차에일관성을기하게되면실험실간서로다른시험
물질에대한시험결과를비교할수있다.
시험은임상적인상황에서예상되는접촉(시간및/또는농도)을과장하여설계하여야하고,시
험결과를해석할때이를고려하여야한다.
시험검체의pH가2이하이거나11.5이상인경우에는그재료는자극성이있다고간주되고추가적인
시험은요구되지않는다.그러나시험재료의산성/알칼리성에관한시험자료만으로는그시험물질이
심각한손상을일으키는것으로판단할수는없다.시험물질의접촉기간,농도,그리고다양한물리
적․화학적특성들도중요한요소이다.
추가적인위험특성분석및측정(riskcharacterization)이필요한예외적인경우에는자극성이있는
시험물질또는앞에서언급된pH의범위를벗어나는시험물질에대한시험이필요할수있다.이러
한경우는근거가제시되고문서화되어야한다.
5.3 자극성 동물시험
5.3.1 원리
적합한동물모델을이용하여피부자극을유발하는시험으로시험물질의피부자극잠재성을평가
한다.
선호되고있는동물모델은토끼이다.- 89 -5.3.2 시험물질
시험물질이고체이거나액체인경우에는부록A에명시되어있는내용에따라준비하여야한다.
시험의민감도가증명되어야하며,시험의민감도증명을위하여시험에양성대조군을포함시킬수
있다.그러나민감도확인을위한양성대조군은실험실에서지난6개월이내에해당시험방법을사
용하여양성결과를얻지못했을때에만사용하는것이적합하다.
주)적합한양성대조군은SLS(SodiumLaurylSulfate)이다.
5.3.3 동물과 관리
동일한품종으로암,수구별없이무게2kg이상의젊고건강한알비노토끼성체를이용하여야한
다.자극성이예상되는경우에는먼저한마리동물로만시험하는것을고려해야한다.명확한양성
반응[홍반이나부종어느것이든수치가2보다큰경우(표11참조)]이관찰되지않는다면,최소두
마리의동물을더이용하여시험을수행하여야한다.만약최소세마리의동물을이용한시험에서도
명확하지않거나불분명한경우에는추가시험을고려하여야한다.
제2장(ISO10993-2)에명시되어있는바에따라동물들을환경에순응시키고,관리하여야한다.
5.3.4 시험과정
5.3.4.1 동물의 준비
가장중요한요소는피부의상태이다.피부가손상되지않고건강한동물만을이용한다.시험부위
(약10cm×15cm)를모두이용하고관찰하기위하여24시간～4시간이내에등뼈양쪽으로충분한
거리를확보할수있도록하여털을짧게깎는다.
반복적인노출에적응시키고관찰을용이하게하기위하여털을다시잘라내기도한다.탈모제는시험
기관에서그공정이검증된경우에숙련된전문가에의해사용될수있다.반복노출이필요한경우,
5.3.4.2.1항,5.3.4.2.2항또는5.3.4.2.3항에제시된과정에따라최대21일동안반복한다.- 90 -
1.머리쪽
2.시험부위
3.대조군부위
4.제모한등쪽
5.꼬리쪽
그림 2피부 적용부위의 위치
5.3.4.2 시험검체의 적용
5.3.4.2.1 분말또는액상검체의 적용
그림2에제시된각각의시험피부부위에0.5g또는0.5ml의시험물질을직접바른다.단단하고소수
성인시험물질의경우에는촉촉하게적실필요가없다.시험물질이분말인경우에는사용하기전에적
당한용매나물로약간적셔야한다.(부록A참조)
2.5cm×2.5cm의비폐쇄드레싱(흡수성거즈첩포(patch))으로적용부위를덮고난후최소4시간
동안붕대(반폐쇄또는폐쇄붕대)로적용부위를감싸둔다.접촉시간이끝나면드레싱을제거하고영
구적인잉크로부위의위치를표시한다.적당한비자극성용매나미지근한물로닦아내는것과같은
적절한방법을이용하여남은시험물질을제거하고,조심스럽게건조시킨다.- 91 -5.3.4.2.2 용출액과 용출용매의적용
2.5cm×2.5cm의흡수성거즈첩포(patch)에적당한용출액을바른다.충분한양의용출액(보통첩포
당0.5g또는0.5ml)을이용하여거즈를흠뻑적신다.그림2에제시된대로동물의양쪽에첩포를하
나씩붙인다.그림2에서가리키는대로용출용매로적신거즈의대조군첩포(patch)를붙인다.
최소4시간동안붕대(반폐쇄또는폐쇄붕대)로적용부위를감싸둔다.접촉시간이끝나면드레싱을제거
하고영구적인잉크로부위의위치를표시한다.적당한비자극성용매나미지근한물로닦아내는것과
같은적절한방법을이용하여남은시험물질을제거하고,조심스럽게건조시킨다.
5.3.4.2.3 고형 검체
그림2에제시된피부의시험부위각각에시험물질을직접바른다.동일한방법으로각각의토끼에
대조군을바른다.고체로시험을하는경우(필요한경우분쇄하기도하는),충분한피부접촉을위해
물또는필요한경우대체용매를이용하여시험물질을충분하게적셔야한다.(부록A참조)용매를
사용하는경우,시험물질에의한피부자극에용매가미치는영향을고려해야한다.
2.5cm×2.5cm의비폐쇄드레싱(거즈첩포(patch)와같은)으로적용부위를덮고난후최소4시간동
안붕대(반폐쇄또는폐쇄붕대)로적용부위를감싸둔다.접촉시간이끝나면드레싱을제거하고영구
적인잉크로부위의위치를표시한다.적당한비자극성용매나미지근한물로닦아내는것과같은적
절한방법을이용하여남은시험물질을제거하고,조심스럽게건조시킨다.
5.3.5 동물의 관찰
5.3.5.1 일반사항
피부반응을시각화하기위하여전파장(full-spectrum)조명이나자연(natural)조명을이용할것을
강력히권장하고있다.표11에제시되어있는수치체계에따라매시간간격마다각각의적용부위
에대한피부홍반과부종반응수치를채점하고,기술하며,시험보고서를위해결과를기록한다.
주)어떤경우에는조직학적혹은비침습기법이피부반응평가를보조할수있다.
5.3.5.2 1회노출 시험- 92 -반응 자극점수
홍반과 가피 형성
홍반없음 0
아주약간의홍반(거의지각할수없음) 1
잘형성된홍반 2
중간정도의홍반 3
가피의형성으로홍반의등급을매기지못할정도의극심한홍반4
부종형성
부종없음 0
아주약간의부종(거의지각할수없음) 1
잘형성된부종(분명히부풀어올라부종부위의경계가명확함)2
중간정도의부종(1mm정도부풀어오름) 3
극심한부종(1mm이상부풀어오르고노출범위이상으로확장됨)4
최대가능한자극점수 8
피부부위에나타나는기타이상변화는기록하고보고한다.1회노출시험의경우에는첩포(patch)를제거한후(1±0.1)시간,(24±2)시간,(48±2)시간,(72
±2)시간마다적용부위의모습을각각기록한다.지속적인손상이일어나는경우에는손상의가역
성이나비가역성을평가하기위하여관찰기간을연장할필요가있다.필요한기간은14일을초과하
지않는다.
표11피부반응 점수체계
5.3.5.3 반복노출 시험
반복노출은급성1회노출시험이완료된이후에실시되어야한다(적어도관찰하고(72±2)시간이
지난후에).
반복노출시험의경우에는첩포(patch)를제거하고(1±0.1)시간후에그리고다음적용직전에적
용부위의모습을기록한다.노출의횟수는다양하다.- 93 -마지막노출후에첩포(patch)를제거하고(1±0.1)시간,(24±2)시간,(48±2)시간,(72±2)시간
마다적용부위의모습을각각기록한다.지속적인손상이일어나는경우에는손상의가역성이나비
가역성을평가하기위하여관찰기간을연장할필요가있다.필요한기간은14일을초과하지않는다.
5.3.6 결과의 평가
1회노출시험의경우에는다음과같이1차자극지수(PII;PrimaryIrritationIndex)를측정한다.
(24±2)시간,(48±2)시간,(72±2)시간관찰결과만을계산에이용한다.투여이전의관찰또는회복
을감시하기위하여72시간이지난후에관찰한결과는측정치로사용하지않는다.
72시간등급을매긴후에(24±2)시간,(48±2)시간,(72±2)시간관찰된모든홍반등급과부종
등급을더하여각시험검체와각동물의공시험액에대해별도로누계를낸다.동물에대한1차자
극점수는모든점수의총합을6으로나누어산출된다(2회시험/관찰부위,3회관찰시간별점수).
시험검체에대한1차자극지수를얻기위해서는개체별동물들의모든1차자극점수를더하여동
물의수로나눈다(일반적으로3).
공시험액또는음성대조군을사용하는경우에는대조군에대한1차피부자극점수를계산하고,시
험물질에대한점수에서대조군에대해계산한점수를빼1차피부자극점수를구한다.
반복노출시험의경우에는모든평가점수를고려하여각동물에대한1차자극점수를앞에서언급한
원칙에따라계산해야한다.
반복노출에서는다음과같이누적자극지수(CumulativeIrritationIndex)를계산한다.
각동물의자극점수를더하고총동물숫자로나눈다.이값이1차자극지수(PII)이다.
누적자극지수는표12에명시된자극반응의범주와비교하여적절한범주를보고서에기록하도록한
다.- 94 -주)누적자극지수의범주는토끼와사람두종모두에대하여많은화학물질을시험하였을때나타
난화학물질에대한토끼의1차자극지수(PII)와사람의1차자극반응을관련시킨자료에기초한
것이다.
어떤반응의경우에는,표11에의거하여각동물에대한최대1차자극점수,반응시작시간,최대반응
시간을기록한다.
표12에제시된점수와설명(반응범주)은1차자극점수또는누적자극점수의특성을나타내고있
다.시험된용출액이서로다른경우에는최대1차자극점수를나타내는것에의해반응범주가결정
된다.
표12토끼 의1차또는누적자극 지수 범주
평균점수 반응범주
0-0.4 무시해도좋은
0.5-1.9 약간있는
2-4.9 중간정도의
5-8 심한
5.3.7 시험보고서
시험보고서는다음과같은내용을포함하여야한다.
1)시험원자재나의료기기에대한설명
2)시험원자재나의료기기의사용목적/적용
3)시험원자재나시험검체의준비방법에대한자세한설명
4)시험동물
5)시험부위에의적용방법과붕대원자재의유형(반폐쇄또는폐쇄)
6)적용부위의표시방법과관찰내용
7)관찰결과
8)반복노출시노출횟수와노출간격
9)결과의평가- 95 -5.4 동물 피내 (진피내 )반응 검사
5.4.1. 서론
이식재로사용되는의료기기는피내반응시험의적용이권고된다.원자재용출액의피내주사후에시
험물질이자극을일으킬잠재성에대하여평가한다.
5.4.2 시험을 배제하는 경우
피부,눈및점막자극제나pH가≤2또는≥11.5인원자재는피내에시험하지않는다.위험특성분석/평
가가필요한예외적인경우에는자극성이있거나앞에서언급한pH의범위를벗어나는시험물질에
대해서시험이필요할수있다.이러한경우에는근거를제시하고문서화하여야한다.
5.4.3 시험검체
시험검체는부록A에제시되어있는바에따라준비된용출액이어야한다.각동물에시험부위가여
러군데있으므로,적합한음성대조군또는공시험액과함께여러개의시험검체가적용될수있다.
5.4.4 시험동물 및관리
동일한혈통으로암수구별없이무게2kg이상의건강하고어린알비노토끼성체를이용하여야한다.
제2장(ISO10993-2)에명시되어있는바에따라동물들을환경에순응시키고,관리해야한다.처음부
터최소3마리의동물을이용해시험원자재를평가해야한다.자극성이예상되는경우에는먼저한마
리동물로만시험하는것을고려한다.명확한양성반응[홍반이나부종어느것이든수치가2보다큰
경우(표11참조)]가관찰되지않는다면,최소2마리의동물을더이용하여시험을수행하여야한다.
최소3마리의동물을이용한시험에서반응이명확하지않거나또는불분명한경우에는추가시험을
고려해야한다.
5.4.5 시험방법
용출액을주사하기위하여시험하기4시간∼18시간전에양쪽등뼈에서충분한거리를두고동물의등
에있는털을깎는다.- 96 -극성용매또는비극성용매를이용하여얻은용출액0.2ml를각각의토끼의한쪽부분에5군데씩피
내주사한다.피내주사시에시험물질의점도에맞추어최대한작은바늘을적절하게사용한다.
그림3에는주사부위배열의예가제시되어있다.
이와마찬가지로극성또는비극성용매대조군(polarornon-polarsolventcontrol)0.2ml를각각의
토끼의대칭되는반대쪽부위5군데에주사한다(그림3참조).
만약다른용매를사용할경우에는다른용매대조군과다른용매를이용하여얻은용출액으로위
와같은과정을반복하도록한다.
머리쪽
극성용출액
0.2ml주사┏
┃
┃
┃
┗1◎◎1┓
┃
┃
┃
┛극성용매
0.2ml주사2◎◎2
3◎◎3
4◎◎4
5◎◎5
비극성
용출액
0.2ml주사┏
┃
┃
┃
┗6◎◎6┓
┃
┃
┃
┛비극성
용매
0.2ml주사7◎◎7
8◎◎8
9◎◎9
10◎◎10
꼬리쪽
그림 3주사위치의 배치
5.4.6 시험동물의 관찰
주사부위의양상을주사직후및(24±2)시간,(48±2)시간,(72±2)시간후에기록한다.
조직의홍반과부종반응을표13에나와있는분류체계에따라주사부위별로시간대별로관찰사항에- 97 -반응 등급
홍반과 가피 형성
홍반없음 0
아주약간의홍반(거의지각할수없음) 1
명백한홍반(well-defined) 2
중간정도의홍반 3
심한홍반(짙은붉은색)∼홍반등급을매기기어려운가피형성 4
부종형성
부종없음 0
아주약간의부종(거의지각할수없음) 1
잘형성된부종(분명히부풀어올라부종부위의경계가명확함)2
중간정도의부종(대략1mm정도부풀어오름) 3
극심한부종(1mm이상부풀어오르고노출범위이상으로확장됨)4
최대가능한자극 점수 8
피부부위에나타나는기타이상변화는기록하고보고한다.대한등급을정하여결과를기록한다.
주)피내에오일을주사할경우에는종종염증반응을일으킬수있다.
주사후(72±2)시간후에트립판블루(Trypanblue)혹은에반스블루(Evansblue)와같은생체
염색시약(vitaldye)을정맥내주사하면자극반응을보인곳을평가하는데도움이될수있다.
가능한경우에는평가를용이하게하기위하여비침습기법을사용하기도한다.
표13—피내 (진피내 )반응에 관한 등급체계
5.4.7 결과의 평가
등급을매기고(72±2)시간이지난후에(24±2)시간,(48±2)시간,(72±2)시간관찰된각각의
시험검체와용매대조군(vehicleblank)별로홍반등급과부종등급을합산한다.각각의개체별동물에
대한시험검체또는공시험액의점수를계산하기위해서는각각의총합을15로나눈다(3회시간별- 98 -관찰점수x5회시험또는공시험액주사부위).각시험검체와이에상응하는각공시험액에대한
전체평균점수를결정하기위해서는3마리의동물에대한점수를더하여3으로나눈다.최종시험
검체점수는시험검체점수에서공시험액의점수를빼서얻을수있다.최종시험검체점수가1.0
이하이면시험의필요조건이충족된다.만일어떠한관찰기간에시험검체에대한평균반응이용매
대조군에대한평균반응보다의심스러울만큼크다면,3마리토끼를추가로사용하여다시시험한
다.최종시험검체점수가1.0이하라면시험의필요조건이충족된다.
주)공시험액대조검체는그림3에언급된것처럼극성또는비극성용매대조군이다.
5.4.8 시험보고서
시험보고서에는다음사항이포함되어야한다.
1)시험원자재나의료기기에대한설명
2)시험원자재나의료기기의사용목적/적용
3)시험검체의준비방법에대한자세한설명
4)주사방법
5)시험부위의적용방법
6)적용부위의식별방법과관찰내용
7)결과의평가
5.5 사람피부 자극성 시험
5.5.1 서론
현재위험요인을규명하기위하여사람의피부자극성을예측하는시험은주로시험동물의사용에
의존하고있다(부록F참조).그러나동물자료에의거하여사람의피부자극성을추정하는데에는
문제가있다.사람에게높은수준으로노출되는화학물질(예를들어,화장품이나세제)의경우에는
종종사람의피부첩포(patch)시험방법을이용해위험성을평가한다.
사람피부에대한시험은몇가지목적을충족시켜줄수있다.- 99 -1)시험동물보다는사람을대상으로하는화학물질시험으로사람에대한위험성을직접적으로
규명
2)사람에게높은수준으로노출되는특정한화학물질의위험성평가를제공
3)과거에시험동물시험에서얻어진자료를인간에게적용하는것을용이하게함
이규격은위해를규명하기위하여피부자극성에대한자료를사람에게서직접얻을수있도록한
다.이것의목적은급성노출로인해시험물질이중대한피부자극의위해를나타내는지의여부를
측정하기위한것이다.
임상시험은,“의료기기법시행규칙제13조(임상실험실시기준 등)”및ISO14155-1과ISO14155-2에
따라시행되어야한다.임상시험에관한추가기준은부록C에설명되어있다.
주)자극성시험에대한추가자료는부록F.1참조
5.5.2 시험 전고려 사항
피부흡수자료를포함한시험물질과시험물질의화학적조성에대한독성분석표를통해중대한건
강상손상을야기하지않는시험이라는것을나타내야한다.
다음은시험물질을사람에게시험해서는안되는경우이다.
1)체내또는체외예측평가에서시험물질이자극성이있는것으로나타난경우
주)어떤상황에서는사람에대한잠재적위험을추가로확인하기위해사람에대한제품의
자극성검체/용출액에대한추가시험을수행하는것이필요할수있다.
2)체내또는체외예측평가에서시험물질이부식성이있는것으로나타난경우
3)물리화학적특성및/또는구조/기능상관성에근거하여사람피부에대해잠재적인부식성이예측
되는강산또는알칼리성잔류물과같은물질인경우
4)시험물질이피부손상이나기도감작을나타내는경우
5)시험물질이시험조건하에서급성독성의위험성을나타내는경우
6)시험물질이유전독성,생식독성또는발암성의위험성을나타내는경우- 100 -지원자의선정과관련된추가적지침은부록C와부록F에제시되어있다.
6.피부 감작성 시험
6.1 시험방법의선정
현재화학물질의피부감작능(skinsensitizingpotential)을측정하기위해사용되는동물시험법은
세가지가있다.두종류의기니피그시험법(guineapigassay)과하나의마우스시험법(murineassa
y)이이에속한다.지금까지일반적으로피부감작성시험에는기니피그극대화시험(guineapigmaxi
mizationtest;GPMT)과폐쇄첩포시험(Buehlertest,뷸러시험)이사용되었다.극대화시험방법은
가장민감한방법이다.(참고문헌[51]참조)폐쇄첩포시험은국소적인제품에적합하다.
마우스의국소림프절시험법(MurineLocalLymphNodeAssay,LLNA)이단일화학물질을시험하
기위한기니피그평가방법의유일한대안으로국제적으로인정받아현재화학물질에대해선호되
는시험법이다.(참고문헌[69],[88],[91]참조)일부경우에는특정시험검체의잠재적감작성의평
가를위해기니피그시험이필요할수도있다.위음성,위양성,특정금속및피부에침투하지못하는
고분자물질의경우가이에해당될수있다.자극제의활성이양성림프절반응을일으킬수있음을
알아야한다.
동물복지기준에관한제2장(ISO10993-2)의규정을고려하여국소림프절시험법(LLNA)이고려되
어야한다.동물복지요구사항을고려하는것외에,LLNA는객관적인정량데이터를제공하는장점
이있다.
주)세가지시험법모두화학물질의피부잠재적감작성즉,지연성(유형IV)감작성인접촉성피부
염의검출을위해개발되었다.
6.2마우 스국소림프절시험법 (LLN A)
6.2.1 원리
시험검체를귓등에국소처리후에(귀의)도포부위에서가까운림프절내림프구증식의정도를
측정한다.대조군의활성도(activity)와비교하여3배또는그이상의세포증식의반응은시험물질을
감작제(sensitizer)로지정할수있는역치이다.
LLNA는물질이사용될때투여량-반응접근법을사용하여수행해야한다.최종제품/의료기기완제
품의경우에는희석되지않은용출액만으로시험하는것으로충분하다.- 101 -주)참고문헌에대표적인LLNA문헌(publication)이포함되어있다.이시험을수행하는실험실에서
는이러한문헌과기타이용가능한관련자료들을검토해야한다.이외에LLNA에대한체외대
체시험법이현재개발중에있다.이러한시험법개발에관한최신정보는참고문헌에제시된EC
VAM,ICCVAM및JaCVAM웹사이트를참조하면된다.(참고문헌[114],[115],[116]참조)
6.2.2 시험 검체 준비
시험검체는마우스의귀에도포할수있는액체,현탄액,겔또는페이스트(paste)상태이어야한다.
가능하다면단계별희석용량으로시험해야한다.그렇지않으면화학용액이나현탁액또는용출액
으로준비된최대농도를사용해야한다.전신독성과지나친국소피부자극은시험결과를무효화
할수있다.따라서이런반응은피해야한다.특정상황에서는예비시험이필요할수도있다.
물질/화학물질에대해흔히사용되는용매는아세톤올리브오일(acetoneoliveoil,AOO)4:1혼합물
이다.친수성이고/또는귀의피부에적절히붙지않는액체검체는시험부위에잘붙게변형해야한
다.이것은카르복시메틸셀룰로오스(carboxymethylcellulose)나하이드록시에칠셀룰로오스(hydrox
yethylcellulose)(0.5%w/v)와같은물질을첨가하여얻을수있다.
수용성화학물질의경우,DMSO(dimethylsulfoxide)또는DMF(dimethylformamide)가계면활성제
Pluronic®L92보다선호된다.(참고문헌[89]참조)그렇지않다면앞서언급된다른용출용매를사
용할수있다.(참고문헌[88]참조)용출액배지(extractmedia)에대한첨가물의영향및/또는용매
조성에서의변화를검증하고문서화하여야한다.이는흔히양성대조군으로사용되는약한정도에서
중간정도의감작제를이용한실험을통해검증할수있다.추가적으로준비된용출액이잠재적감작
제의존재를검출할수있다는것을증명하기위해양성대조군을이용하여시험검체에대한첨가(spi
king)시험이수행될수있다.용출방법은제11장(ISO10993-12)에기술되어있다.
각각의투여를위해서는별도의용출액을준비해야한다.
주)고분자물질의용출액준비를위한구체적인방법에관한정보는부록E에제시되어있다.
6.2.3 동물과 사육관리
다른계통(strain)이검증되지않았다면CBA/Ca또는CBA/J계통의건강한암컷마우스를사용해- 102 -야한다.(참고문헌[88][96]참조)몇몇마우스의혈통이승인된것으로보고되었다(DBA/2,
B6C3F1,BALB/c).(참고문헌[90]참조)마우스는임신하지않은,8-12주령이어야한다.각시험에
사용되는마우스의나이가일치해야한다(1주령이내).수컷마우스가암컷의민감도수준과같다면
수컷마우스를사용할수있다.
동물의선정및사육관리는제2장(ISO10993-2)에따라야한다.통상적으로실험실에서순화된마
우스들은개체식별을해준다.특정시험검체의경우,개체별우리가필요할수있다.이에대해서는
정당한근거가있어야하고문서화되어야한다.
주)집단사육을하는경우에는교차오염과원치않는섭취를고려해야한다.
6.2.4 시험 과정
화학물질의경우에LLNA는일반적으로투여량-반응(dose-response)방식으로수행된다.의료기기
의경우에는시험검체가용출액일수있다.이러한경우에는시험을위해단일투여량(singledose)
만을이용할수있다.일반적으로용출액은희석하지않고시험할수있다.하지만용출액이독성이
강한성분을함유하는경우에독성으로인해LLNA에서음성반응을일으킬수있다.따라서독성이
강한용출액을시험할때(제5장,ISO10993-5참조)는투여량-반응(dose-response)방식으로LLNA
를수행하고용출액을희석할것을권장한다.
시험과정의재현성과민감도를확인하기위해서는잘알려진약한정도에서중간정도의접촉알레
르겐,예를들어메르캅토벤조티아졸(mercaptobenzothiazole),헥실시나믹알데히드(hexylcinnamica
ldehyde)및벤조카인(benzocaine)을이용한시험이각시험에포함되어야한다.언급된예는검체준
비를위해사용되는각용매(즉,수계용매)에는적합하지않을수있다.그러한경우에는또다른양
성대조군이선정될수있고,이에대해서는정당한근거가제시되고문서화하여야한다.시험을자주
실시할때는각시험에양성대조군을포함할필요가없지만,최소6개월에한번은포함해야한다.
시험시작과종료시에개체별체중을기록해야한다.시험검체의잠재적독성을파악하기위해서는
시험중에임상관찰을수행하고기록하여야한다.
주)6개월에한번만양성대조군을사용하는경우,이양성대조군이음성결과를보일때과거6개월
에얻은결과에영향을미칠수있다.참고문헌[88]에서는LLNA을정기적으로시행하고(즉,월
1회이상의횟수로LLNA를실시하고),음성대조군을이용하여일관된결과를얻은이력과문서- 103 -화된방법을갖추고있는실험실에서는양성대조물질에대한주기적(즉,6개월이하의간격으로)
시험을고려할수있다고밝히고있다.양성대조군을매시간포함하는대신주기적으로만포함
하는것은각각의주기적양성대조군시험의간격동안에공존하는양성대조군없이시험되어
얻은음성결과의타당성과용인성에대하여영향을미칠수있음을아는것이중요하다.예를들
어위음성결과를주기적양성대조군시험에서얻는경우에는마지막으로승인된주기적양성
대조군시험과승인되지않는주기적양성대조군시험사이의간격에서얻은모든음성시험물
질의결과에의문이들수있다.이전의음성시험물질의결과가승인된것을입증하기위해서는
실험실에서추가비용과동물수를증가시켜모든음성시험을반복실시하는것을생각할수있
다.
6.2.5 처리군(Treatment groups)
LLNA수행시,군당최소4마리마우스의자료가평가에사용되어야한다.림프절반응은개체별
측정에의해서또는혼합된(pooled)림프절검체의측정을통해결정될수있다.통계분석을위해서
는개체별측정이선호된다.
평가를위해단일투여량만이용할수있는경우,예를들어하나의용출액만을이용할수있는경
우에는개체별반응을측정할때각군당최소5마리의마우스를사용해야한다.
처리군에는다음이포함되어야한다.
-각각의사용된용매유형의공시험액(부록A참조)
-해당되는경우,각각의사용된용매에대한양성대조군
-각각의사용된용출용매에대한시험군
단일화학물질또는물질을시험할때,LLNA는투여량-반응방식으로수행되어야한다.다른유형
의시험과검체같은용출액의경우에는투여량-반응평가가실현가능하지않다.실험군하나만사용
할때는정당한근거를제시하고문서화하여야한다.
주)양성대조군의용량반응에대한일관성을입증하는충분한자료가수집된경우시험의민감도를
증명하기위해단일용량을포함시킬수있다.(참고문헌[88]참조)- 104 -3일간연속으로25μl/d용량씩지정된마우스의양쪽귀의뒷(배)면에적합한검체를도포한다.결
과해석에간섭할수있는귀의자극신호를매일관찰한다.(참고문헌[73],[82],[84]참조)
6.2.6 세포 증식에 대한측정및조직준비
배출림프절(draininglymphnodes)에서의증식세포는방사성또는형광성표지로표시할수있다.
흔히사용되는방사성표지는3H-methylthymidine과125I-iododeoxyuridine인반면에형광성표지로
는fluorodeoxyuridine이사용될수있다.
마지막처리후(72±2)시간이지난후에마우스의개별체중을기록하고세포증식에대한표지용
액을정맥주사로투여한다.3H-methylthymidine방사성의20μCi(740KBq)단위를함유한PBS(인
산완충액)0.25ml를모든시험군및대조군마우스의꼬리정맥을통해주사한다.125I-iododexyuridine
의경우에는2μCi(74KBq)을함유한PBS0.25ml를주사하고,fluorodeoxyuridine의경우에는10−5
mol/l을함유한0.25ml를꼬리정맥에주사한다.(참고문헌[88]참조)
방사성표지를필요로하지않는다른대체과정을이용할수있으며,정당한근거가있을때에는사
용될수있다[예를들어,브로모데옥시우리다인(BrdU),아데노신삼인산(ATP)측정(DA방법)].
주1)보다자세한정보는참고문헌[88],[91],[100],[114]를참조.
표지용액의투여후(5±0.75)시간이지난후에마우스를안락사시킨다.배출귓바퀴림프절
(drainingauricularlymphnode)을제거한다.조직검체의교차오염이생기지않도록주의한다.각
군의림프절을혼합하거나,각개체별동물의양측림프절(pairsoflymphnodes)을혼합할수있다.
단일세포준비는200μm스테인리스와이어메쉬망이나나일론메쉬망을통해림프절을부드럽게
눌러준비한다.각개체별동물의자료가실험군에서각동물간의변이성을제공한다면더욱좋다.
세포준비는원심분리법에의해두번세척하여PBS에서재부유시킨다.세포는5%의트리클로로초
산(TCA)으로(4±2)°C에서(18±1)시간동안침전시킨다.마지막원심분리후에단계펠릿(step
pellets)를TCA1ml로부유시키고3H-계수(counting)를위해섬광액(scintillationfluid)10ml가든
섬광유리병으로옮겨담거나125I-계수를위해바로감마계수기(gammacounter)로옮긴다.(참고문
헌[70],[90],[91]참조)
주2)다른방법으로표지와세포증식의측정이체외(exvivo)로수행될수있다.(참고문헌[92][9
3]참조)- 105 -
6.2.7 결과 및해석
마우스한마리당분(min)당으로계산하여림프절세포에서의방사성수준을측정한다(cpm/mouse).
분당카운트(countsperminute,cpm)를분당붕괴수(disintegrationperminute,dpm)로변환한다.각
군의마우스에대한분당계산수(cpm)또는분당붕괴수(dpm)의평균과표준편차를계산한다.(참고
문헌[88]참조)각결과에서배경값(backgroundvalue)을뺀다.
시험분당계산수(cpm)또는분당붕괴수(dpm)를공시험액분당계산수(cpm)또는분당붕괴수(dpm)로
나누어자극지수(StimulationIndex,SI)를결정한다.3이상(≥3.0)의자극지수(SI)는시험검체를감
작제로지정하도록양성으로간주해야한다.(참고문헌[64]참조)
양성대조검체는3.0이상(≥3)의자극지수(SI)이다.
시험의유효성을위해,양성대조군은과거6개월이내에또는매시험마다동시에포함되어야한다.
(참고문헌[88]참조)
6.2.8 시험 보고서
시험보고서에는다음과같은내용들이포함되어야한다.
1)시험원자재또는의료기기에대한설명
2)시험검체또는원자재의사용목적/적용
3)시험검체,시험원자재,의료기기의준비에사용된방법에대한세부적인설명
4)시험동물에대한설명
5)귀에대한적용방법
6)세포증식결정방법에대한설명
7)임상과몸무게관찰을포함한관찰결과의기록
8)양성대조군을포함한결과의평가
6.3 피부 감작성탐지를 위한 기니피그 시험- 106 -6.3.1 원리
현재화학물질과의료기기의감작활성(sensitizingactivity)을탐지하기위해사용되는두가지기
니피그시험에는뷸러시험법(Buehlertest)과GPMT가있다.두시험법모두유도(induction)와유발
(challenge)단계로구성되고,과민성반응의모든단계를다룬다.
6.3.2 시험검체농도의선정
단일화학물질에대한잠재적감작성시험에관한현행지침은한가지농도만을이용해시험할것을
권고하고있다.
주)고분자물질의용출액준비를위한구체적인방법에관한정보는부록E에제시되어있다.
6.3.3 유도
감작율은유도투여량에의해크게좌우되며,가능하면그양은중간정도의자극을일으키는것이
어야한다.자극역치(threshold)에영향을미치지않는다면,가능한가장높은농도를사용하여야한다.
그러나이것이동물의건강상태에영향을미치는것이어서는안된다.기니피그시험법에서유도투여
량은일반적으로개체별기니피그시험에대해설명한것처럼예비시험을기초로선택된다.
통상적인용매로용출한용출액이비경구투여일경우,희석되지않은용출액은예비시험의대상으로
하지않는다.
6.3.4 유발 (challenge)
기니피그시험법에서유발농도도마찬가지로과거에시험검체에노출된적이없는동물의예비시
험을근거로한다.예비시험평가에서측정된대로,자극을유발하지않는최고투여랑이사용되어야
한다.결과에대한평가를용이하게하기위해서는유발과정에한가지이상의농도사용을권한다
(F.2참조).
6.4 시험결과에 영향을미치는 중요한 요소
시험검체의생화학적특성과물리적특성이시험방법의선정에영향을미친다.극대화시험은피내주
사를하여야하므로,시험동물에피내주사를할수없는경우에는대체방법을사용한다.용출용액는
무균상태에서준비되어야한다.피내적용을위해서는멸균되지않은용액을사용하여서는안된다.- 107 -모든검체에적합한용매는존재하지않지만,용해성과침투력으로노출을최적화시켜주는용매를선
정하여야한다.시험검체의농도는결과의해석에영향을미치지않는범위에서가장높은것이어야
한다.현탁액이침전물을만들어정확한양을투여하는것이어렵기때문에대부분의조사자들은용
액상태의시험검체를선호한다.피내주사를위한용매에는식염수,프로필렌글리콜(propyleneglyco
l),식물성유지가포함된다.
다양한실험실에서나온결과간차이의원인은여러가지가있을수있다.
다음의요소들은시험과정에서중요한것들이다.
-시험환경상태,
-동물의시험부위,
-털제거방법(자르기/면도또는화학적탈모),
-첩포(patch)모양,
-시험검체의양,
-폐쇄의특성(quality),
-노출시간,동물관찰결과
동물의반응성도유전적요인및관리에따라다양하다.
반응의심한정도는해석에도움이되기는하지만,양성시험결과를표시해주는가장필수적인요소
는적절한대조군들에대한(유발;challenge에서)양성반응을나타내는시험동물의숫자를비교하
는것이다.유발(challenge)시험결과가모호한경우,재유발(rechallenge)로명확한결과를얻을수있
다.조직병리학에서는시험결과에대한평가에도움이되는지를보여주지못하였다.
시험과정의재현성과민감성을확인하기위해양성대조군을이용한시험을정기적으로수행하여야
한다.양성대조군은가급적머캡토벤조티아졸,(mercaptobenzothiazole)핵실시아나믹알데히드(hex
ylciannamicaldehyde),벤조카인(benzocaine)과같이약한정도에서중간정도의접촉알레르겐
이어야한다.양성대조군은최소6개월에한번은수행되어야한다.(참고문헌[6]참조.)
주)양성반응을얻기위해중간정도에서강한정도의감작제의희석물(예를들어,포름알데히드와- 108 -DNCB)이사용될수있다.그러나이시험법으로의료기기의용출액에서약한감작제의반응또
한확인할수있다는것을보증하지는않는다.
6.5 기니피그 극대화 시험 (GPMT)
6.5.1 원리
본시험은기니피그극대화시험에서단일화학물질에적용된기법을이용하여기니피그에게피부
감작을일으킬수있는시험물질의잠재성을평가한다.
6.5.2 시험검체 준비
시험검체는부록A에설명된바에따라시험검체를준비해야한다.시험검체의농도는결과의해석에
영향을미치지않는범위에서가장높은것이어야한다.(6.5.4.2항참조)
주)고분자물질의용출액준비를위한구체적인방법에관한정보는부록E에제시되어있다.
6.5.3 동물과 관리
단일교배종으로(singleoutbredstrain)암,수구별없이무게가300g에서500g인젊고건강한알비노
기니피그성체를이용하여야한다.암컷을사용하는경우에는출산의경험이없고임신하지않은것
이어야한다.
제2장(ISO10993-2)에명시되어있는바에따라동물들을환경에순응시키고관리해야한다.필요할
경우,가장알맞은시험농도를결정하기위하여한세트의동물로예비시험을실시하여야한다.(6.5.4.2
항참조)
시험물질이액체이거나고체인경우에는시험검체를최소10마리의동물에처리해야하며,최소5마
리의동물을용매대조군으로써야한다.예비시험이필요한경우에는추가동물로예비시험을실시하여
야한다.
용출액으로시험하는경우에는시험검체를최소10마리의동물에처리해야하며,최소5마리의동
물을용매대조군으로써야한다.예비시험이필요한경우에는추가동물로예비시험을실시하여- 109 -야한다.
10마리의시험동물과5마리의대조동물이시험에서완전히음성을나타내는경우에는10마리의동물
에5마리를더한추가적인시험에서도양성결과가나타나지않을것이다.그러나만일반응이불분명하
게나타난다면재유발(6.5.6참조)하여야한다.만약모호한반응이지속되면,최소20마리의시험동물과
10마리의대조동물을이용하여새로운시험을실시한다.
6.5.4 시험과정
6.5.4.1 준비
시험과정의모든단계에앞서처리부위의털을모두제거한다.
피내주사의경우에는부위당0.1ml씩주사한다.
국소적적용의경우에는,흡수거즈첩포(patch)(4cm2-8cm2)나적합한여과지를시험검체로적시고,털
을제거한피부표면에첩포(patch)를붙이고폐쇄드레싱으로동물몸통주위를감싸서보호한다.
주)폐쇄드레싱을보호하기위해동물을감쌀때는동물의정상적인호흡이가능하도록주의해야한
다.훈련된전문가가융통성있게붕대를감는것이좋다.
6.5.4.2 예비시험
예비시험은6.5.4.3항에있는본시험에사용될시험검체의농도를결정하기위한것이다.
통상적인용매로용출한용출액을희석하지않은경우,예비시험의대상으로하지않는다.
최소한3마리동물의옆구리에일정범위의희석된시험검체를국소적으로적용한다.24시간후에첩
포와폐쇄드레싱을제거하고,표14에제시된매그누슨과클리그만등급(MagnussonandKligman
grading)을이용하여적용부위의홍반과부종을평가한다.
본시험(maintest)의국소적유도단계에서는,약간의홍반은수반하지만,동물에게부작용을일으키
지않는범위에서가장높은농도를선정한다.의료기기용출액의경우,자극역치를얻지못할수
있다는점을알아야한다.그런경우에는희석되지않은용출액과같이가능한한가장높은농도가- 110 -첩포(patch)시험반응 등급
눈에띄는변화없음 0
분리성또는반성홍반 1
중간정도의홍반과융합성홍반 2
심한홍반과부풀어오름 3사용되어야한다.최종제품/의료기기완제품의경우에는희석되지않은용출액만시험하는것으로
도충분할수있다.
본시험(maintest)의유발(challenge)단계에서는홍반을일으키지않는범위에서가장높은농도를선
정한다.
표14매그누슨 과클리그만(Magnusson andKligman) 등급표
프로이드완전보조제(Freund'scompleteadjuvant,FCA)를모든동물에전처리로주사할때,본시험
이진행되는동안과민피부가능성과그로인한판독(reading)간섭을고려하여야한다.
6.5.4.3본시험 (main test)
6.5.4.3.1 피내 유도단계
그림4에제시되어있는것처럼털을제거한견갑골내부위(intrascapularregion)에있는주사부위(A,
B,C)에검체0.1ml를양쪽에피내주사한다.
부위A:안정된프로이드완전보조제현탁액과선정된용매를50:50(양)의비율로혼합한다.수용
성물질의경우에는생리식염수(대한약전또는이에상응하는)를사용한다.
부위B:시험검체(희석하지않은용출액):대조동물에는용매만을주사한다.
부위C:부위B에사용된농도와같은농도의시험검체를프루인드완전보조제에멀젼과용매를50
:50(부피비;50%)으로혼합하여유화시킨다.대조동물에보조제와함께공시험액에
멀젼을주사한다.
6.5.4.3.2국소유도단계- 111 -머리쪽
0.1ml
피내주사┏AA┓
0.1ml피내
주사┃BB┃
┃
┗CC┃
┛
*━털을
제거한
견갑골내
부위
꼬리쪽피내유도단계가완료된지7일(±1)이지나면피내주사부위(그림4)를덮을수있도록약8cm2크기의
첩포(여과지또는흡수성거즈)를이용하여시험검체를개별동물의견갑골내부위(intrascapularreg
ion)에국소적으로적용한다.6.5.4.3.1항에서부위B에투여한농도를사용한다.만약6.5.4.3.1항에서구
할수있는최대농도가자극을일으키지않는다면,첩포(patch)를붙이기24±2시간전에10%의SDS
(소디움도데실나트륨;sodiumdodecylsulfate)로피부를마사지하여해당부위를전처리한다.폐쇄드레
싱으로적용부위를보호한다.48±2시간이지난후에드레싱과첩포(patch)를제거한다.
준비한용출액을바로사용하도록한다.만일24±2시간이상용출액을보관하는경우,보관조건에서
용출액의안정성을검증하여야한다.
유사하게공시험액만으로대조동물을처리한다.
그림 4피내 주사 부위의 위치
6.5.4.3.3 유발단계(challenge phase)
국소유도단계가완료된후(14±1)일이지나고나면모든시험동물과대조동물을시험검체로유발시킨
다.부위C에대해6.5.4.3.1항에서선정한농도와동일한농도의시험검체로첩포(patch)또는챔버(c
hamber)를적신후이를이용하여유도단계가진행되는동안처리하지않은부위(옆구리위쪽부위)
에시험검체와공시험액을국소적으로적용한다.이희석농도는처리하지않은다른부위에유사- 112 -한방법으로적용할수도있다.폐쇄드레싱으로보호해야한다.24±2시간이지난후에드레싱과
첩포(patch)를제거한다.
6.5.5 동물의 관찰
드레싱을제거하고(24±2)시간,(48±2)시간후에시험동물과대조동물의유발된피부부위의모습
을관찰한다.피부반응을시각화하기위하여전파장(fullspectrum)조명이나자연조명을이용할것을
권장한다.표14에제시되어있는매그누슨과클리그만등급에따라매시간간격마다각각의적용부
위에대한피부홍반과부종반응등급을매기고,이를설명한다.결과에대한평가에서선입견을최소화하
기위하여처리방법에관한정보없이해석하도록한다.
6.5.6 결과의 평가
대조동물의매그누슨과클리그만등급이1등급미만을나타내고,시험군에서1등급이상인경우일반
적으로감작성을나타낸다고할수있다.만일대조동물이1등급이상으로나타났다면,시험동물에서
의반응은감작때문에대조동물에서의 가장심한반응보다더심하게나타날것이라고추정한다.
만일반응이불분명한경우에는첫번째유발시험의결과를확인하기위하여재유발할것을권고한
다.시험결과는시험동물과대조동물의양성유발결과의빈도수로표시한다.
경우에따라서반응의강도는대조군에서나타나는것보다는약하더라도반응을나타내는동물들의
숫자가대조군보다시험군에더많기도하다.이런경우에는반응을명확하게규정하기위해재유발
이필요할수도있다.재유발은첫번째유발이끝나고1주에서2주가지난후에실시하여야한다.첫
번째유발방법과동일한방법을사용하며,동물옆구리의다른부분을이용한다.
6.5.7 시험보고서
시험보고서에는다음과같은내용들이포함되어야한다.
1)시험원자재또는의료기기에대한설명
2)시험검체또는원자재의사용목적/적용
3)시험검체,시험원자재,의료기기의준비에사용된방법에대한세부적인설명
4)시험동물에대한설명
5)시험부위에대한적용방법- 113 -6)적용부위의표시방법과관찰내용
7)관찰결과의기록
8)결과의평가
6.6 폐쇄첩포(patch) 시험 (Buehler test)
6.6.1 원리
기니피그에게피부감작을일으킬수있는시험물질의잠재성을평가한다.
6.6.2 시험검체 준비
시험검체는부록A에설명되어있는바에따라준비하여야한다.시험검체의농도는결과의해석에
영향을미치지않는범위내에서가장높은것이어야한다(6.6.4.2참조).인체에국소적으로적용하는
의료기기중모양과크기가적절한경우,예를들어전극(electrode)은그자체로부착될수도있다.
6.6.3 동물과 관리
단일교배종으로(singleoutbredstrain)암,수구별없이무게가300g에서500g인젊고건강한알비노
기니피그성체를이용하여야한다.암컷을사용하는경우에는출산의경험이없고임신하지않은것
이어야한다.
제2장(ISO10993-2)에명시되어있는바에따라동물들을환경에순응시키고,관리해야한다.가장
알맞은시험농도를결정하기위하여한세트의동물로예비시험을실시하여야한다(6.5.4.2항참조).
시험물질이액체이거나고체인경우에는시험검체를최소10마리의동물에처리해야하며,최소
5마리의동물을용매대조군으로써야한다.예비시험이필요한경우에는추가동물로예비시험을
실시하여야한다.
용출액으로시험하는경우에는시험검체를최소10마리의동물에처리해야하며,최소5마리의동
물을용매대조군으로써야한다.예비시험이필요한경우에는추가동물로예비시험을실시하여
야한다.- 114 -10마리의시험동물과5마리의대조동물이시험에서완전히음성을나타내는경우에는10마리의동물
에5마리를더한추가적인시험에서도양성결과가나타나지않을것이다.그러나만일반응이불분명
하게나타난다면재유발(6.5.6항참조)하여야한다.만약모호한반응이지속되면,최소20마리의시험
동물과10마리의대조동물을이용하여새로운시험을실시한다.
6.6.4 시험과정
6.6.4.1 준비
시험과정의모든단계에앞서처리부위의털을모두제거한다.
국소부위적용의경우에는적당한크기의첩포(여과지또는흡수거즈)를시험물질이나용출액으
로적시고,털을제거한부위에붙이고폐쇄드레싱으로덮은후(6±0.5)시간동안둔다.시험부위
를안전하게하기위하여각각의동물들을가두어둘수있다.
주)폐쇄드레싱을보호하기위해동물을감쌀때는동물의정상적인호흡이가능하도록주의해야한
다.훈련된전문가가융통성있게붕대를감는것이좋다.
6.6.4.2 예비시험
예비시험은6.6.4.3항에있는본시험에사용될시험검체의농도를결정하기위한것이다.
국소적용도의의료기기와통상적용매로용출한용출액이희석되지않은경우,예비시험을시행할
필요가없다.
최소한3마리이상의동물옆구리에적합한첩포(patch)를이용하여4가지농도의시험검체를국소적
으로적용한다.(6±0.5)시간이지난후에폐쇄드레싱과첩포(patch)를제거한다.첩포를제거한후(2
4±2)시간,(48±2)시간이지나면표14에있는매그누슨과클리그만등급을이용해적용부위의
홍반과부종을평가한다.
다음의사항을결정한다.- 115 -1)본시험의유도단계의경우에대해,약간의홍반은수반하지만,동물에게부작용을일으키지않는
범위에서가장높은농도를선정한다.
2)본시험의유발단계의경우에대해홍반을일으키지않는범위에서가장높은농도를선정한다.
6.6.4.3본시험 (main test)
6.6.4.3.1 유도단계
6.6.4.21)항에서선정한농도와동일한농도의시험검체로적신적합한첩포(patch)를이용하여각동
물의털을제거한등왼쪽윗부분에국소적으로시험검체를적용한다.(6±0.5)시간후에가두어두
었던것을풀어주고폐쇄드레싱과첩포를제거한다.이와같은과정을3주에걸쳐매주마다3일동
안반복한다.공시험액만을이용하여유사한방법으로대조동물을처리한다.
6.6.4.3.2 유발단계(Challenge phase)
국소유도단계가완료된후(14±1)일이지나고나면시험검체로모든시험동물과대조동물을유발시
킨다.6.6.4.22)항에서선정한농도와동일한농도의시험검체로적신적합한첩포를이용하여털을
제거한시험되지않은부위에시험검체를국소적으로적용한다.(6±0.5)시간후에가두었던것을
풀어주고폐쇄드레싱과첩포(patch)를제거한다.
6.6.5 동물의 관찰
최초의유발이나재유발노출후(24±2)시간이지난후에
1)제조업체의설명서에따라시험부위와그주변에상업용탈모제를발라서털을제거하거나,
2)모든동물의유발부위와그주변을면도한다.
털을제거한부위를따뜻한물로완전히닦아내고수건으로말린후우리(cage)에다시넣어둔다.털
을제거한후최소2시간이지나면표14에제시된바에따라시험부위의등급을매긴다.유발첩포(p
atch)를제거한후48±2시간이지나면등급을다시매긴다.피부반응을시각화하기위하여전파장(f
ull-spectrum)조명이나자연조명을이용할것을권장한다.결과에대한평가에서선입견을최소
화하기위하여처리방법에관한정보없이해석할것을권고한다.- 116 -6.6.6 결과의 평가
대조동물의매그누슨과클리그만등급이1등급미만을나타내고,시험군에서1등급이상인경우일반
적으로감작성을나타낸다고할수있다.만일대조동물이1등급이상으로나타났다면,시험동물에서
의반응은감작때문에대조동물에서의가장심한반응보다더심하게나타날것이라고추정한다.첫
번째유발의결과를확인하기위해재유발이권장된다.시험결과는시험동물과대조동물의양성유발
결과의빈도수로표시한다.
경우에따라서반응의강도는대조군에서나타나는것보다는약하더라도반응을나타내는동물들의숫
자가대조군보다시험군에더많기도하다.이런경우에는반응을명확하게규정하기위해재유발이필요할
수도있다.재유발은첫번째유발이끝나고1주에서2주가지난후에실시하여야한다.첫번째유
발방법과동일한방법을사용하며,동물의옆구리에서다른부분을이용한다.
이러한상황에서는새로운음성대조군을권장한다.
6.6.7 시험보고서
시험보고서에는다음과같은내용들이포함되어야한다.
1)시험원자재또는의료기기에대한설명
2)시험검체또는원자재의사용목적/적용
3)시험검체,시험원자재,의료기기의준비에사용된방법에대한세부적인설명
4)시험동물에대한설명
5)시험부위에대한적용방법
6)적용부위의표시방법과관찰내용
7)관찰결과의기록
8)통계적방법을포함한결과의평가
7.시험결과의 해석에있어핵심적인 요소들
이규격에수록되어있는시험방법은안전한제품을개발하기위한중요한장치들이며,자격을갖춘사- 117 -람들에의해시행되고,해석되어야한다.
시험과정에서사용된시험검체의양이실제사용조건과비교해과장될수있기때문에어떤방법을
통해자극과피부감작성의증거가나타났다고해서시험물질이나의료기기를사용하지말아야하
는것은아니다.상기과정을이용하여발생한부작용은예정인체노출에대한위험평가의추가
분석의필요성을나타낸것이다.
이장에서설명된과정에의해발생하는시험예측결과는독립적일수없다.음성시험결과가제품
이알레르기피부반응을일으킬수있는가능성을항상배제하는것은아니다.
위양성(falsepositive),위음성(false-negative)과같은잘못된결과를최소화하기위하여평가를통
해제시된음성시험결과와양성시험결과는모두엄격한재조사를실시해철저하게검증하여야한다.
다음과같은다양한정보의출처를비교하여결과를입증하여야한다.
1)산업계와소비자불만자료
2)유사한성분이포함되어있는의료기기에대한정보
3)피부과에서실시한진단시험결과
4)소급적역학자료- 118 -부록 A
자극성 /감작성 시험을 위한 원자재의 준비
A.1 개요
자극성/감작성시험을실시하고여기에서얻은자료를해석할때에는,사람에대한의료기기의노출
조건과기간,빈도수,정도,특성이고려되어야한다.이시험에서중요한변수가운데하나가시험원자
재의준비이다.
A.2직접접촉 노출 원자재- 119 -A.2.1 고형 시험원자재
적합한물리적상태(예를들어,시트,필름)에있는고형원자재를변형시키지않고시험에사용해야
한다.두께는일반적으로사용되는두께로하되0.5cm를넘지않도록하며,크기는2.5cm×2.5cm가
되도록검체를준비한다.동일한방법으로적합한음성대조군을준비한다.음성대조군은물리적으로
시험원자재와아주유사한것이어야하며,비자극성이어야한다.적합한대조군이없는경우에는흡
수성거즈(absorbentgauze)를대신사용한다.
고체는분쇄를하는동안오염되지않도록각별한주위를기울여가루로만들거나조직과접촉이잘
되도록적합한비자극성용매나물을이용해충분히적시게한다.반드시가루로만들어야하는세라
믹의경우에는분쇄로인해세라믹의물리화학적특성이바뀔수도있다는사실을명심해야한다.
분말(예를들어,고흡수성)은직접적용하거나적절한용매로반죽을만들어적용시켜시험하여야한
다.동일한용매를이용하는대조군은현탁되거나희석되고젖은시험원자재와동시에평가해야한
다.
주)표면적및/또는입자의크기는염증성과면역반응에중요한역할을하는식세포작용과같은생
물학적반응에있어서중요한요소이다.
A.2.2 액상 시험원자재
액체는희석하지않고직접적용하거나,그럴수없을경우에는적합한용매로희석시켜사용한다.동
일한용매를이용하는대조군은희석시킨시험검체와동시에평가해야한다.
A.3 시험원자재의 용출액
고체는고체의용출액을준비하여사용한다.용출액을사용하는경우에는극성,비극성및/또는적절
한경우추가용매를이용하여“제11장(ISO10993-12)검체준비방법과 참고물질”에설명되어있는
방법에따라용출액을준비해야한다.용출방법의적합성에대한이론적근거를제시하여야한다.
용출용매를이용하는공시험액은시험원자재의용출액과동시에평가해야한다.- 120 -A.4 용매
시험원자재를용출,희석,현탁시키거나적셔야하는경우에는적합한비자극성용매를이용해야한
다.“제11장(ISO10993-12)검체준비방법과 참고물질”에적합한용매목록이수록되어있다.
A.5멸균 시험원자재
완제품이멸균상태로공급되는경우에는,시험전에이와동일한방법으로시험원자재를멸균해야한
다.산화에틸렌으로멸균하는제품의경우산화에틸렌과그것의반응물이이규격의시험에서생물
학적반응을일으킬수있다는점에서기술적어려움이존재한다.
자극반응이관찰되는경우에는산화에틸렌잔류물이미치는영향과시험원자재가미치는영향사이
의차이를구분하기위하여의료기기의산화에틸렌멸균전후반응평가를고려하여야한다.- 121 -부록 B
추가자극성 시험방법
B.1 개요
다음의특정한시험방법들은특정한부위에사용하려는의료기기에만해당된다.시험방법을선정할
때에는관련된이론적근거를제시하여야한다.
B.2 안자극성 시험
B.2.1 개요
안자극성시험은다른방법으로안전성자료를구할수없을경우에만고려하여야하고,눈또는눈
꺼풀에접촉을하게될원자재의경우에만수행하여야한다.
최근ICCVAM에서는4가지의체외대체시험시스템을평가하였고,그중2가지는심각한자극및
부식을확인하기위한체내동물시험을대체하기위해개발되었다.BCOP시험법(BovineCornealO
pacityandPermeabilitytest)과ICE(IsolatedChickenEye)시험법이이에속한다.(참고문헌[107]
참조)약한자극제(irritnats)에대해서는체내시험이여전히필요할수있다.
B.2.2 원리
안자극을유발하는시험조건에서재료의안자극유발가능성평가
B.2.3 시험에서 제외하는 경우
피부시험에서심한자극을일으키거나명백한자극제로입증된원자재및/또는완제품은안자극
성에대해추가적인시험을실시하지않는다.피부자극성을나타내거나pH≤2또는≥11.5인원
자재는시험하지않으며,안자극성을일으킬가능성이있는것으로간주한다.
추가적인위험특성분석/측정(riskcharacterization/assessment)이필요한경우를제외하고,자극성
이극미한시험물질에대해시험이필요할수있다.이러한경우에는근거를제시하고문서화하여야- 122 -한다.
B.2.4 시험원자재
시험원자재가액체인경우에는,0.1ml정도를희석시키지말고그대로한쪽눈의아래쪽결막낭에주입
시킨다.시험원자재가고체나알갱이(granularproduct)일경우에는미세한분말로갈아서사용한다.분
말이형성되면0.1ml정도의부피의양(100mg을넘지않아야함)을한쪽눈의아래쪽결막낭에주입시킨
다.
주)어떤물질들은눈에직접시험하기에는적합하지않다.눈을다치게하여시험자체를의미없게
만들수있다.
시험원자재가펌프식으로된분무기에들어있을때에는0.1ml를분사시켜액체와마찬가지로주입
한다.시험재료가에어로졸용기에들어있는경우에는다음중하나의방법으로검사한다.
1)눈을뜬상태에서눈앞약10cm정도의거리에서1초간뿌려주거나
2)차가운용기에에어로졸을분사하여액체의경우와동일하게시험한다.
시험원자재가용출액으로만적용할수있는것이라면,부록A에나와있는대로용출액을준비하도록한다.
0.1ml정도의용출액을한쪽눈의아래쪽결막낭에주입시킨다.
위에서언급한것과동일한조건하에서시험검체없이극성과비극성용매를사용하여공시험액을
준비한다.
B.2.5 동물과 관리
동일한혈통으로암,수구별없이무게가2kg～3kg인건강하고어린알비노토끼성체를이용하여
야한다.제2장(ISO10993-2)에명시되어있는바에따라동물들을환경에순응시키고,관리해야한
다.최초에는1마리의동물을이용해시험원자재를평가해야한다.1마리동물에게서명확한양성반
응(표B.1참조)이나타나는경우에는추가적인시험을시행할필요가없다.고체나액체원자재에
대한명확한반응이관찰되지않는경우에는최소2마리의동물을추가하여사용해야한다.용출액의
경우에는용출액당최소2마리의동물을이용하여야한다.- 123 -최소한세마리를가지고시험을했는데도그결과가명확하지않다면,추가적인시험을행한다.
B.2.6 시험방법
시험을시작하기최소한24시간전에각각의토끼의양쪽눈을육안으로검사하여이상이없음을확인
해야한다.만약한쪽이라도이상이있으면다른것으로대체하도록한다.
눈을시험할때는각막손상을시각화하기위하여2%의플루오레세인나트륨(sodiumfluorescein)B
P(영국약전)을사용하기도한다.검안경이나수동식세극등또는기타적합한기기를이용할것을
권고한다.
B2.4에언급된대로한쪽눈에삽입한다.
투여후약1초간토끼의눈꺼풀을잡는다.
각동물의반대쪽눈은대조군으로이용하며,용출액을시험하는경우에는공시험액으로처리하여야
한다.
원자재의반복적인노출이예상되고시험재료가급성시험에서유의성있는반응을보이지않았다면
반복노출시험을수행할수도있다.반복노출은급성노출시험이끝난이후에만(최소72시간이
지난뒤에)실시하여야한다.노출기간은임상적인상황하에서의시험원자재및의료기기의사용
기간과비슷하게조작하도록한다.
B.2.7 동물의 관찰
시험원자재를한번주입한동물에대해서는주입후(1±0.1)시간,(24±2)시간,(48±2)시간및
(72±2)시간마다각동물의양쪽눈을검사한다.
외상이지속적으로존재할경우에는외상의진행여부와가역성을알아보기위하여관찰기간을연장
할필요가있을수있으나,이러한경우에도21일을초과할필요는없다.외상이심한경우에는관찰기
간을연장하지않는다.- 124 -주)ISO9394[25]는콘택트렌즈시험에관한지침을제시하며,이지침은하루에8시간씩21일동안노출
시키도록하고있다.이는동지침에대한예외이다.
표B.1의눈의외상등급에대한척도에따라관찰된반응을모두기록하고등급을정한다.
시험원자재를여러번주입한동물에대해서는주입직전및(1±0.1)시간후에각동물의양쪽눈을
검사한다.
만약,최종적인처리후에자극성의징후가나타나면좀더관찰을하도록한다.지속적인각막질환
및다른안자극이발생한다면진행정도와가역성여부를확인하기위하여관찰을좀더연장할수
있다.
표B.1에따라관찰된반응을모두기록하고등급을정한다.
만약에다음과같은상황을보이면해당동물을즉시회수하여인도적인방법으로폐사시킨다.
1)아주심한눈의손상(예를들어,결막이벗겨지거나,궤양이생기거나,각막에구멍이생기거나눈
의전방에피나고름이생길경우)이있거나,
2)혈액이섞인혹은화농성의진물이날때,
3)심각한각막의궤양이관찰될때
표B.1에제시된등급체계에서최대영향치를나타나는동물은시험에서제외시키고,안락사시킨
다.
-광반사(2등급의홍채반응)를하지않거나또는(24±2)시간내에회복될조짐이없는각막
혼탁(4등급)
-(48±2)시간내에회복될조짐이없는최대결막염증(충혈3등급을수반한결막부종4등급)
B.2.8 결과의 평가- 125 -시험군의눈과대조군의눈사이의차이는표B.1에사용된분류체계에따라특성을규정하고설
명되어야한다.
1)급성노출
관찰의어느단계에서든지눈을처리한동물가운데1마리이상이양성결과를나타내는경우에는(표
B.1의각주가있는등급)원자재에안자극성이있는것으로간주하며,추가시험은실시하지않는다.
관찰의어느단계에서든지처리한3마리동물가운데1마리가중간정도혹은가벼운반응을나타
내거나반응이불분명한경우에는동물을추가로처리한다.추가적인동물시험에서시험군의절반
이상에서양성반응을나타내면안자극이있다고볼수있다.(표B.1의각주가있는등급)
한동물에서라도심각한반응을나타내면충분히안자극성이있는원자재로간주할수있다.
2)반복노출
관찰의어느단계에서든지시험군안에있는동물의절반이상이양성결과(표B.1의각주가있는등
급)를나타내는경우에는시험원자재에안자극성이있는것으로간주한다.
B.2.9 시험보고서
시험보고서는다음사항을포함해야한다.
1)시험검체에대한설명
2)시험검체의사용목적/적용
3)시험검체를준비하는데사용된방법에대한세부적인설명
4)시험동물에대한설명
5)투여방법
6)눈해석방법
7)관찰결과의기록
8)결과의평가
표B.1 안구병변 등급체계- 126 -반응 등급
1.각막
혼탁 의정도 (가장밀도가높은 부분 )
-혼탁도없음 0
-혼탁이부분적으로산재또는분산된부분,홍채의세부구조가뚜렷하게
보임1a
-쉽게분별할수있는반투명한부분,홍채의세부구조가약간흐릿하게
보임2a
-젖빛을띠는부분,홍채의세부구조가보이지않고,동공의크기를거의
구분할수없음3a
-혼탁,홍채의세부구조가보이지않음 4a
관련된각막의면적
-1/4(또는미만),0은아님 0
-1/4이상1/2이하 1
-1/2이상1/3이하 2
-3/4이상에서전체면적까지 3
2.홍채
정상 0
-정상이상의주름,충혈,팽창,각막주변혈관충혈(이가운데어느
조합이나또는모든조합),홍채가여전히빛에반응을보임(느린
반응도양성임)1a
-빛에대한반응이없음,출혈,전반적인파괴(이가운데한가지또는
모두)2a
3.결막
충혈(각막과홍채 를제외한 구상 결막과 안검 결막을 말함)
-정상혈관 0
-정상보다확실하게충혈된혈관 1
-충혈이조금더분산되어있고,진홍색이고,개개의혈관이쉽게
구별되지않음2a
-적색이분산되어있음 3a
결막부종
-부종없음 0
-정상이상의부종(순막[nictitatingmembrane]포함) 1
-눈꺼풀이약간뒤집힌명백한부종 2a
-눈꺼풀이반정도감긴부종 3a
-눈꺼풀이반정도에서완전히감긴부종 4aaa
고름(Discharge)
-고름없음 0- 127 --정상과는차이가있는양(정상동물의안쪽눈가에서소량이관찰되는
것은제외)1
-눈꺼풀과눈꺼풀바로주변의눈썹을적시는고름 2
-눈꺼풀과눈썹그리고눈주변의상당부분을적시는고름 3
a는양성결과
B.3 구강 점막 자극성 시험
B.3.1 개요
구강자극성시험은구강조직에접촉을하게될원자재에대해시험하고자하는경우,그리고다
른방법으로안전성자료를구할수없을경우에만고려하여야한다.
B.3.2 원리
구강조직에자극을일으키는시험에대한원자재의구강조직자극유발가능성을평가한다.
B.3.3 시험에서 제외하는 경우
피부자극이나눈자극을일으키는원자재또는pH≤2또는≥11.5인원자재는시험을실시하지
않으며,구강조직자극의가능성이있는것으로간주한다.
위험특성분석/평가(riskcharacterization/assessment)가필요한예외적인경우에는자극성이있는
원자재또는앞에서언급된pH의범위를벗어나는원자재에대해서시험이필요할수있다.이러한
경우에는근거를제시하고문서화하여야한다.
B.3.4 시험물질
부록A에따라시험물질을준비한다.
B.3.5 동물과 관리
동일한계통으로암,수구별없이건강하고어린시리아햄스터성체를이용하여야한다.제2장(ISO
10993-2)에명시되어있는바에따라동물들을환경에순응시키고,관리해야한다.
적절한경우폭이3mm～4mm인적합한목걸이를각동물의목둘레에끼운다.정상적으로먹이를주- 128 -고호흡을하도록하되동물이생면펠리트(pellet)를제거하지못하도록한다.시험기간동안매일
7일간각동물의몸무게를측정한다.이기간동안체중이감소한동물이있는지검사하고,목걸이를
조절한다.체중이지속적으로감소하는동물은시험에서배제한다.
처음부터최소3마리의동물을이용해시험원자재를평가해야한다.
주)음성대조군이나공시험액으로처리된추가동물을사용하는것이적합할수도있다.
최초의시험에서반응이명확하지않거나불분명하게나타나는경우에는추가적인시험을고려해야한
다.
B.3.6 시험방법
각각의동물에게서목걸이를제거하고볼주머니(cheekpouches)를뒤집는다.생리식염수로주머니
(pouches)를닦고,이상이있는지검사한다.
고형시험원자재의경우는볼주머니안으로검체를직접집어넣는다.(지름이5mm를넘지않는경
우)
액상시험원자재나용출액의경우,생면펠리트를검체에적신다.흡수량을기록하고각동물의한쪽
볼주머니에펠리트를집어넣는다.이방법대신적합한양의검체를볼주머니안으로흘려보내기도
한다.
대조군으로이용하는다른볼주머니속에는검체를집어넣지않는다.적합한대조동물을동시에시
험해야한다.
필요한경우에는목걸이를교체하고동물을우리에다시넣는다.
노출기간은시험원자재의실제사용기간과유사해야하지만,5분이상은되어야한다.
노출이끝나면목걸이와생면펠리트를제거하고주머니를생리식염수로씻어내어,다른주머니를- 129 -반응 등급수치
홍반과가피형성
홍반없음
아주약간의홍반(거의지각할수없는)
잘형성된홍반
중간정도의홍반
가피의형성으로홍반의등급을매기지못하는심한
홍반(발적)0
1
2
3
4
기타조직의부작용들도기록하고보고하여야한다.표B.2 구강 및음경 반응에 대한 등급체계오염시키지않도록주의한다.
급성노출시험의경우에는4시간동안매시간(±0.1시간)간격으로위과정을반복한다.
반복노출시험의경우에는임상적상태에서의노출시간간격과기간,적용횟수를근거로한다.
B.3.7 동물의 관찰
반복노출이필요한경우에는다음번투여에앞서즉각적으로펠리트를제거한후육안으로검사한
다.
각동물의볼주머니모양을기술하고,매시간간격마다표B.2에제시된체계에따라각각의동물
주머니표면에나타나는홍반에반응등급을매긴다.시험보고서를위해결과를기록한다.
마지막처리가끝나고(24±2)시간이지나면볼주머니를육안으로검사한다.햄스터를안락사시키
고,주머니의반응부위에서조직검체를제거한다.조직검사를하기위한처리에앞서적합한정착제에
담가둔다.
B.3.8 결과의 평가
B.3.8.1육안평가
처리하지않은볼주머니를반대쪽의볼주머니와비교하고,대조군이포함된경우,대조군동물의
볼주머니와비교한다.- 130 -각각의관찰결과에대한등급(표B.2)을합산하고,총합을관찰횟수로나누어각동물의평균등급
을계산한다.
주)이들관찰결과는조직평가에도움이되기도한다.
주)시험원자재를적용하기이전의최초관찰결과는등급평균에포함하지않는다.
B.3.8.2 조직평가
구강조직에대한자극영향은병리학자가미시적으로평가해야한다.병리학자는표B.3에제시되어
있는체계에따라각조직의등급을매길수있다.
시험군안에있는동물들의현미경평가등급을모두합산하고,총합을관찰횟수로나누어시험군
평균을구한다.대조군의경우에도이를반복한다.최대점수는16점이다.
대조볼주머니에대한현미경평가총점이9보다높은경우에는잠재적병소가있는것을의미하기
도하고,대조동물의경우에는투여시에외상이있었음을나타내는것일수도있다.다른시험동물이
나대조동물이동일하게높은점수를나타내는경우에는재시험을시행하여야한다.
자극지수(표B.4참조)를얻기위하여시험군평균에서대조군평균을뺀다.
반복노출시험의경우에는만성적인자극과관련이있는조직반응을추가로포함시키기위하여표
B.3를수정해야할수도있다.
B.3.9 시험보고서
시험보고서에는다음과같은내용들이포함되어야한다.
1)시험검체에대한설명
2)시험검체의사용목적/적용
3)시험검체를준비하는데사용된방법에대한세부적인설명
4)시험동물에대한설명
5)적용방법- 131 -반응 등급수치
1.상피
정상,손상되지않은
세포의변성또는세포의비활성화
변질(Metaplasia)
국소적진무름
전신적진무름
2.백혈구침투(per high power field)
없음
최소(25이하)
가벼운(26에서50)
중간정도(51에서100)
눈에띄는(100이상)
3.혈관울혈
없음
최소
가벼운
중간정도
눈에띄는,혈관파열을수반한
4.부종
없음
최소
가벼운
중간정도의
눈에띄는0
1
2
3
4
0
1
2
3
4
0
1
2
3
4
0
1
2
3
4표B.3 구강 ,음경 ,직장,질의 조직반응에 대한 현미경 검사 등급체계6)해석방법
7)관찰결과의기록
8)조직평가
9)결과의평가
B.4 음경 자극성 시험
B.4.1 개요
음경자극성시험은음경조직에접촉을하게될원자재에대해시험하고자하는경우,그리고다른
방법으로안전성자료를얻을수없을경우에만고려하여야한다.- 132 -자극지수
평균등급 반응해석
0
1-4
5-8
9-11
12-16없음
최소
가벼운
중간정도의
심한
기타조직의부작용을기록하고,반응평가에포함하여야한다.표B.3에제시
된현미경검사등급체계를목록에있는모든시험에적용한다.‘자극지수’
는질자극성모델에사용하기위하여개발되었으나,다른시험에도이용할
수있다.표B.4 자극 지수
B.4.2 원리
음경조직에자극을일으킬수있는시험에대한원자재의음경조직자극유발가능성을평가한다.
B.4.3 시험에서 제외하는 경우
피부자극이나눈자극을일으키거나pH≤2또는≥11.5인원자재는시험하지않으며,음경자극
성을일으킬가능성이있는것으로간주한다.
B.4.4 시험검체
시험검체가고체이거나액체인경우에는부록A에설명된바에따라준비하여야한다.
B.4.5 동물과 관리
수컷알비노토끼와기니피그를이용하여야한다.토끼의경우에는무게가2kg이상이어야하고,기니
피그의경우에는300g～500g인건강하고어린성체여야한다.
제2장(ISO10993-2)에명시되어있는바에따라동물들을환경에순응시키고,관리해야한다.
노출될수있는음경의길이는1cm이상이어야한다.
동물마다다양하게착색되기때문에첫번째시험에사용하기이전에홍반을관찰하고등급을매겨- 133 -야한다.표B.2에제시된체계는어떠한홍반에도적용할수있다.홍반등급이2이거나혹은그이상
인동물또는심한변색을나타내는동물은사용하지않는다.
처음에는최소3마리의시험동물과3마리의대조동물로시험원자재를평가한다.
만일최초의시험에서반응이불분명하거나명확하지않다면,추가시험을고려해야한다.
B.4.6 시험방법
반듯이누운상태에서보조장치를이용해동물의사지를안전하게고정시킨다.
집게손가락과중지를이용해생식기부근을가볍게누르고음경을돌출시킨다.
음경이돌출되면,시험검체가음경에완전히묻도록충분히(약0.2ml)발라준다.
덮개안으로음경을완전히집어넣는다.동물이시험부위를핥지못하게하며,부수적인요소들이1차
자극을혼란시키지않도록조치를취한다.(예를들어,엘리자베스칼라,Elizabethancollar)
마지막적용을마치고나면적절하게설계된억제물로(1±0.1)시간동안동물을안전하게고정시
킨다.
급성노출의경우에는4시간동안매시간(±0.1)마다앞의과정을반복한다.
지속반복노출시험의경우에는임상적상태에서의노출시간간격과기간,적용횟수를근거로한
다.
B.4.7 동물의 관찰
급성노출의경우에는최초의적용(예를들어,다음적용에앞서즉각적으로)과그다음의처리가끝
난후1시간이지나면음경의모습을기록한다.마지막적용이끝나고(1±0.1)시간,(24±2)시간,
(48±2)시간후의음경의모습을관찰하고기록한다.
지속반복노출시험의경우에는최초의적용이끝나고(1±0.1)시간후와다음적용에직전에음경
의모습을기록한다.- 134 -표B.2에제시된체계에따라매시간간격마다시험동물의피부표면에나타난홍반에반응등급을
매기고,시험보고서를위해결과를기록한다.
최초의시험적용에앞서어떤동물에게서발적이나타난다면,시험검체에의해생긴홍반등급을결
정하기위하여정해진시간에(atthetimedobservations)관찰한홍반등급에서시험검체를최초로적용
하기직전의등급을뺀다.
B.4.8 결과의 평가
B.4.8.1육안평가
처리하지않은음경과덮개를대조군과비교한다.
각각의관찰결과에대한등급(표B.2)을합산하고,총합을관찰횟수로나누어각동물의평균등급을
계산한다.
주)이들관찰결과는조직평가에도움이되기도한다.
주)시험원자재를적용하기이전에최초로관찰된결과는등급평균에포함하지않는다.
48시간관찰을한후에즉각적으로동물을안락사시킨다.음경말단과덮개를완전히해부하고,조직
검사를위한처리를하기에앞서적절한고정액에넣어둔다.
B.4.8.2 조직평가
음경피부에대한자극영향은병리학자가평가해야한다.병리학자는표B.3에제시되어있는체계
에따라각조직의등급을매길수있다.
시험군안에있는동물들의현미경평가등급을모두합산하고,총합을관찰횟수로나누어시험군평
균을구한다.최대점수는16점이다.
대조군의경우에도위의과정을반복한다.- 135 -대조동물에대한현미경평가총점이9보다높은경우에는투여시에외상이있었음을나타내는것
일수도있다.다른시험동물이나대조동물들도동일하게높은점수를나타내는경우에는재시험
을할필요가있다.
자극지수(표B.4참조)를얻기위하여시험군평균에서대조군평균을뺀다.
지속반복노출시험의경우에는만성적인자극과관련이있는조직반응을추가로포함시키기위하
여표B.3을수정해야할수도있다.
B.4.9 시험보고서
시험보고서에는다음과같은내용들이포함되어야한다.
1)시험검체에대한설명
2)시험검체의사용목적/적용
3)시험검체를준비하는데사용된방법에대한세부적인설명
4)시험동물에대한설명
5)적용방법
6)해석방법
7)관찰결과의기록
8)조직평가
9)결과의평가
B.5직장자극성 시험
B.5.1 개요
직장자극성시험은직장조직에접촉을하게될원자재에대해시험하고자하는경우,그리고다른
방법으로안전성자료를구할수없을경우에만고려하여야한다.
B.5.2 원리
직장조직에자극을일으키는시험에대한원자재의직장조직자극유발가능성을평가한다.- 136 -B.5.3 시험에서 제외하는 경우
피부자극이나눈자극을일으키거나pH≤2또는≥11.5인원자재는시험하지않으며,직장자극
성을일으킬가능성이있는것으로간주한다.
B.5.4시험검체
시험검체가고체이거나액체인경우에는부록A에설명된바에따라준비하여야한다.
B.5.5 동물과 관리
동일한혈통으로암,수구별없이무게2kg이상의건강하고어린알비노토끼성체를이용해야한
다.다른종을사용하는경우에는종선정에대한타당성을입증해야한다.
제2장(ISO10993-2)에명시되어있는바에따라동물들을환경에순응시키고,관리해야한다.
처음에는최소3마리의동물로시험원자재를평가하며,3마리의동물을대조군으로이용한다.
만일최초의시험에서반응이불분명하거나명확하지않다면,추가시험을고려해야한다.
각각의처리이전에직장고름,부종및/또는기타내장말단감염의증거,자극및/또는상처가있는
지동물을검사한다.
B.5.6 시험방법
1ml이상을전달할수있는용량의주사기에짧고(6cm)유연한카테터또는굵은바늘이달린캐뉼
러를붙이고투여될검체를1ml씩카테터와주사기에채운다.카테터가부착된주사기를동물마
다별도로준비한다.
회음부에접근할수있도록하는감금장치에동물을집어넣어고정시키거나,조심스럽게동물을고
정시키고뒷다리를묶어서회음부를노출시킨다.
삽입에앞서적합한윤활제나대조검체를이용해카테터를촉촉하게적신다.
동물의꼬리를잡고올려서회음부를노출시킨다.젖은카테터를직장안으로깊이부드럽게삽입
하고,주사기에있는1ml를모두집어넣는다.카테터를빼내고,이를적절한방법으로폐기한다.- 137 -동물마다직장의수용력이다르기때문에시험검체를집어넣은후에즉각적으로또는시험검체를집어
넣는동안시험검체의일부가흘러내리기도한다.새어나온물질을부드러운휴지로천천히닦아낸
다.
5일동안연속해서매일(24±2)시간간격으로위의과정을반복한다.
지속반복노출시험의경우에는임상적상태에서의노출시간간격과기간,적용횟수를근거로한
다.
B.5.7 동물의 관찰
최초적용후(24±2)시간후와다음처리직전에회음부에고름,홍반,자극성의징후가있는지
관찰하고,기록한다.
동물이심한고름,부종을나타내거나,투여하기곤란한경우동물은안락사시키고,조직을검사해야
한다(B.5.8.1과B.5.8.2참조).
B.5.8 결과의 평가
B.5.8.1육안평가
마지막투여를하고(24±2)시간이지난후에동물을안락사시킨다.아래내장(lowerbowel)을완전
히해부하고,길이방향으로열어조직의상피층손상과괴사그리고자극의징후가있는지를검사
한다.
조직검사를위한처리를하기에앞서적절한고정액에직장과대장말단의일부를넣어둔다.
시험군토끼의직장조직을대조군토끼의직장조직과비교한다.
시험부위와대조부위사이의차이에주목하면서육안으로관찰한각동물의직장조직의모습을묘
사하고기록한다.- 138 -주)이들관찰결과는조직평가에도움이될수있다.
B.5.8.2 조직평가
직장조직에대한자극영향은병리학자가평가해야한다.병리학자는표B.3에제시되어있는체계
에따라각조직의등급을매길수있다.
시험군동물의현미경평가등급을모두합산하고,총합을관찰횟수로나누어시험군평균을구한
다.최대점수는16점이다.
대조군의경우에도위의과정을반복한다.
대조동물에대한현미경평가총점이9보다높은경우에는투여시에외상이있었음을나타내는것
일수도있다.다른시험동물이나대조동물들도동일하게높은점수를나타내는경우에는재시험을
할필요가있다.
자극지수(표B.4참조)를얻기위하여시험군평균에서대조군평균을뺀다.
지속반복노출시험의경우에는만성적인자극과관련이있는조직반응을추가로포함시키기위하
여표B.3를수정해야할수도있다.
B.5.9 시험보고서
시험보고서에는다음과같은내용들이포함되어야한다.
1)시험검체에대한설명
2)시험검체의사용목적/적용
3)시험검체를준비하는데사용된방법에대한세부적인설명
4)시험동물에대한설명
5)적용방법
6)해석방법
7)관찰결과의기록
8)조직평가
9)결과의평가- 139 -B.6 질자극성 시험
B.6.1 개요
질자극성시험은질조직에접촉을하게될원자재에대해시험하고자하는경우,그리고다른방법
으로안전성자료를얻을수없을경우에만고려하여야한다.
B.6.2 원리
질조직에자극을일으키는시험에대한원자재의질조직자극유발가능성을평가한다.
B.6.3 시험에서 배제
피부자극이나눈자극을일으키거나pH≤2또는≥11.5인원자재는시험하지않으며,질자극
성의가능성이있는것으로간주한다.
B.6.4 시험검체
시험검체이고체이거나액체인경우에는부록A에설명된바에따라준비하여야한다.
B.6.5 동물과 관리
동일한혈통으로암,수구별없이무게2kg이상의건강하고어린알비노토끼성체를이용해야한
다.다른종을사용하는경우에는선정에대한타당성을입증해야한다.
제2장(ISO10993-2)에명시되어있는바에따라동물들을환경에순응시키고,관리해야한다.
처음에는최소3마리의동물로시험원자재를평가하며,3마리의동물을대조군으로이용한다.
만일최초의시험에서반응이불분명하거나명확하지않다면,추가시험을고려해야한다.
각각의처리이전에질에고름,부종및/또는질감염의기타증거,자극및/또는상처가있는지동물
을검사한다.가양성반응이질의생리학적변화에기인한것이아님을확인하기위해발정기의단계에
서도검사를해야한다.- 140 -B.6.6 시험방법
1ml이상을전달할수있는용량의주사기에짧고(6cm)유연한카테터또는굵은바늘이달린캐뉼
러를붙이고투여될검체를1ml씩카테터와주사기에채운다.카테터가부착된주사기를동물마
다별도로준비한다.
질에접근할수있도록동물을감금장치에집어넣어고정시키거나,조심스럽게동물을고정시키고뒷
다리를묶어서질을노출시킨다.
삽입에앞서적합한윤활제나대조물질을이용해카테터를촉촉하게적신다.
동물의꼬리를잡고올려서질을노출시킨다.젖은카테터를질안으로깊이부드럽게삽입하고,주
사기에있는1ml를모두집어넣는다.카테터를빼내고,이를적절한방법으로폐기한다.
동물마다질의수용력이다르기때문에시험검체를집어넣은후에즉각적으로또는시험검체를집어
넣는동안시험검체의일부가흘러내리기도한다.새어나온물질을부드러운휴지로천천히닦아낸
다.
5일동안연속해서매일(24±2)시간간격으로위의과정을반복한다.
지속반복노출시험의경우에는임상적상태에서의노출시간간격과기간,적용횟수를근거로한
다.
B.6.7 동물의 관찰
최초적용후(24±2)시간후와다음처리직전에질구와회음부에고름,홍반,자극성의징후가있
는지관찰하고,기록한다.
동물이심한고름,부종을나타내거나투여가곤란한경우동물은안락사시키고,조직을검사해야
한다(B.6.8.1과B.6.8.2참조).
B.6.8 결과의 평가- 141 -B.6.8.1육안평가
마지막투여를하고(24±2)시간이지난후에동물을안락사시킨다.질전체를완전히해부하고,
길이방향으로열어조직의상피층손상과괴사그리고자극의징후가있는지를검사한다.
조직검사를위한처리를하기에앞서적절한고정액에질을넣어둔다.각질의경부,중간부분,끝부
분을포함하도록하기위해3개의절편을취한다.
시험군토끼의질조직을대조군토끼의질조직과비교한다.
시험군과대조군사이의차이에주목하면서육안으로관찰한각동물의질조직의모습을묘사하고기
록한다.
주)이들관찰결과는조직평가에도움이될수있다.
B.6.8.2조직평가
질조직에대한자극영향은병리학자가평가해야한다.병리학자는표B.3에제시되어있는체계에따
라각조직의등급을매길수있다.
시험군동물의현미경평가등급을모두합산하고,총합을관찰횟수로나누어시험군평균을구한
다.최대점수는16점이다.
대조군의경우에도위의과정을반복한다.
대조동물에대한현미경평가총점이9보다높은경우에는투여시에외상이있었음을나타내는것
일수도있다.다른시험동물이나대조동물들도동일하게높은점수를나타내는경우에는재시험을
할필요가있다.
자극지수(표B.4참조)를얻기위하여시험군평균에서대조군평균을뺀다.
지속반복노출시험의경우에는만성적인자극과관련이있는조직반응을추가로포함시키기위하
여표B.3를수정해야할수도있다.- 142 -B.6.9 시험보고서
시험보고서에는다음과같은내용들이포함되어야한다.
1)시험검체에대한설명
2)시험검체의사용목적/적용
3)시험검체를준비하는데사용된방법에대한세부적인설명
4)시험동물에대한설명
5)적용방법
6)해석방법
7)관찰결과의기록
8)조직평가
9)결과의평가- 143 -부록 C
사람피부 자극성 시험
C.1 일반사항
다음기준은의료기기임상시험관리기준인ISO14155-1과ISO14155-2외에보다구체적인범위까
지적용된다.
C.2 원리
시험하려는시험물질의1회투여는지원자의피부를폐쇄한상태에서시행되어야한다.시험물질
을단기간동안적용하여자극을최소한으로유지한다.특정환경하에서는장기적노출이적절할
수도있다.
평가의주요수단은동시에측정한양성대조군에대한반응과관련하여피부자극을일으키는지원
자의비율을측정하는것이다.
C.3 시험방법
C.3.1 지원자의선정
이규격은건강한지원자를대상으로시험하기위하여설계되었다.지원자는임신과수유를하지않
는18세이상의사람으로선정하여야한다.또한피부염의징후가보이거나시험물질에대해민감한
지원자는시험에서제외시켜야한다.자격을갖춘사람이나피부과전문의가지원자의선정을관리
하고감독하여야한다.
C.3.2 투여 준비
일반적으로액상시험물질은희석하지않고사용한다.고형시험물질로시험을하는경우에는피부와충
분히접촉하도록하기위하여적은양의물(대체로0.2ml)이나다른적당한용매를이용하여시험
물질을적신다.고형시험물질의구조를고려해야하며,시험물질준비방법의선정에는충분한근거가
있어야한다.젖은검체를이용하는경우,각각의시험대상에동일한양의시험물질이적용되도록주
의한다.시험검체를적시기위한물의양은각각의시험대상에대해동일하게하고,그양을기록한- 144 -다.
용매를사용하는경우에시험물질로인한피부자극에용매가미치는영향을고려해야한다.고체화
합물에대한습윤제로물이외의용매를사용하는경우에는각각의대상에공시험액(용매대조군)
첩포(patch)를붙일것을고려한다.
C.3.3 과정
C.3.3.1 지원자의 수
최소한30명의지원자들(남성과여성의비율이각각3분의1이상)이시험을완수해야한다.
C.3.3.2 시험물질의 적용
적합한부위,예를들어상완바깥쪽에있는건강한피부에거즈패드가들어있는폐쇄챔버를이용
해시험검체를적용한다.적용부위는모든지원자에게동일해야하고,기록되어야한다.일반적으
로첩포(patch)의크기는1.8cm이상이되어야하며,지름은가급적으로2.5cm가되어야한다.노출
기간이지속되는동안비자극성테이프를포함해자극성이없는드레싱으로첩포(patch)를피부에
접촉시켜야한다.
첩포(patch)는단위면적당적당한투여량을전달해주어야한다.시험검체의양은1cm2당약50mg～100
mg이가장적당한것으로간주된다.액상시험물질을사용하는경우에는일반적으로0.2ml～0.4ml
를거즈패드에첨가하여적신다.고형시험물질을사용하는경우,일반적으로0.2g의시험물질을촉
촉하게적셔거즈패드에적용한다.고형시험검체를대신해서적용하는방법으로써,거즈패드는촉촉
하게적시고,시험물질은전체시험부위를덮는다.
C.3.3.3 노출 기간
불필요한강력한반응이발생하지않도록신중한시험접근법을채택하여야한다.순차적첩포(patc
h)검사에서는심각하지않은양성자극반응이나타날수있다.첩포(patch)는15분,30분,1시간,
2시간,3시간,4시간으로단계적으로적용한다.1시간노출후과도한반응이나타날것같은충분
한징후가없는경우,15분및/또는30분의노출기간은생략할수있다.피부감작성을적절하게평가
하기위하여피부의다른부위에24시간동안폐쇄첩포(patch)를적용한다.이와같이노출시간을연
장하는것은단기간의노출에서피부자극의발생이없는경우(최소한48시간까지평가한다)에한한다.- 145 -반응의특징 등급
반응없음 0
아주약간의양성반응(일반적으로처리부위대부분에서
나타나는건조및/또는연한홍반이특징)1
중간정도의양성반응(일반적으로처리부위를넘어서
확산된뚜렷한건조또는홍반이특징)2
강력한양성반응(종종가피의형성및/또는부종을
수반하는강력한홍반과그러한홍반의확산)3장기간노출을위해시험검체를적용할때에는항상이전에처리하지않은부위를사용하여야한다.
노출기간이끝나면,사용해도되는적절한용매나물을이용하여표피를손상시키지않고기존의반
응이변형되지않도록남아있는시험검체를제거해야한다.
C.3.3.4 제한적 노출
시험검체가심한자극성을나타낼가능성이있는경우,C.3.3.3에기술되어있는것처럼적용기간을
단계적으로증가시키는것이외에노출시간을감소시켜그시험결과로부터시험의진행을결정할수
있다.(48±2)시간/(72±2)시간의결과를보고난다음첩포(patch)를붙여야한다.
C.3.3.5 피부 반응 등급과임상적 관찰
처리부위에서자극성징후를검사하고첩포(patch)제거직후,제거후(1±0.1)시간,(2±1)시간,(24
±2)시간,(48±2)시간,(72±2)시간마다반응의등급을매긴다.만약반응의가역성을측정할필요
가있는경우,관찰기간은72시간이상으로늘릴수있다.이외에도시험전,후의피부상태를자세
히묘사해야한다.(예를들어,착색과수화정도)표C.1의등급에따라피부자극등급을매기고기록
한다.
비침습적생물공학방법이이용되기도한다.(부록E참조)
표C.1 사람의피부 자극성 시험 ,등급표
4시간미만의노출결과가1등급이상의반응을나타낸지원자에대해,4시간동안시험검체에노출- 146 -시킨다면더강한반응이나타날것으로가정한다.1등급이상의반응을나타낸지원자의경우,그지원
자를대상으로시험검체를추가적으로적용할필요가없다.지원자를적절하게보호하기위한추가적인
관찰이필요하다.자극성에대한관찰이외에도기타영향들을자세히묘사하고,기록한다.예를들어,
지원자는첩포(patch)적용과관련된증상을설명하는훈련을받아야하며,평가자는첩포(patch)를
제거하자마자반응(예를들어두드러기)을즉각적으로기록하는훈련을받아야한다.그러한관찰을통
해,자극효과는나타나지않았으나인지되었다면시험보고서에이를포함시켜야한다.만일그것이
중요한것이라면,지원자를적절하게보호하기위하여시험관리차원에서관찰내용을고려해야한
다.
중요한자료는4시간까지노출된후에피부자극성을나타내거나피부자극성이나타날것으로예상
되는지원자의숫자이다.개체별로반응을일으키는데필요한시간은(반응이있더라도),평가해야하
는결과가아니다;이는지원자를적절하게보호하기위한것일뿐이다.
C.3.3.6 동시양성대조군물질의선별과 이론적근거
사람의자극성반응은다양하기때문에양성대조군을포함시켜시험패널이시험화합물의자극영
향을측정하기에적합한지결정한다.가급적자극영향특징을가장잘나타내주는20%의황산도데
실나트륨(sodiumdodecylsulfate,SDS)을양성대조군으로사용한다.(부록F.1참조)검증된기타
대조군을이용할수도있다.
통상적인양성대조군은기준점(benchmark)으로써시험에포함될수있다.피부자극성은절대적인현
상이아니다.모든시험물질이피부자극을일으킬수있다.이는단순히노출의정도와특성그리고
투여량의문제이다.따라서사람의피부자극성시험은거의항상상대적이고,알려진화학적자극과
관련이있어야한다.
C.4 시험자료와 보고서
C.4.1 시험자료
시험자료는,양성대조군과음성대조군의결과를포함하여,첩포(patch)를제거한후(24±2)시간,
(48±2)시간,(72±2)시간에서의각각대상에대한자극성등급과기타관찰된영향을표의형식으
로요약하여나타내도록한다.- 147 -C.4.2 자료 평가 및해석
본시험의목적은급성노출에의해시험물질이중대한피부자극의잠재적위험성을나타내는지를
측정하기위한것이다.따라서시험물질이빈번한피부자극을일으키고그자극이양성대조군과유
사하거나또는그보다큰경우,이는중대한피부자극으로간주되어야한다.한편,시험물질이빈번
한피부자극을일으키지만그자극이양성대조군보다충분히작다면,중대한피부자극으로간주하
지않을수있다.중요한것은지원자보호측면에서만들어진중간결과자료를종점(endpoint)자료(자
극반응을보이는대상의비율)와혼동해서는안된다는것이다.또한대상간의피부자극에대한감수
성차이를시험물질의일반적인피부자극잠재성의문제와혼동해서는안된다.
C.4.3 시험보고서
시험보고서를위해서는ISO14155-1과ISO14155-2의기준을따라야한다.사람피부자극성시험
에대한구체적인보고를위해서는다음과같은정보들이수록되어야한다.
1)지원자로부터동의확인과윤리적고려사항
2)시험검체
-물리적특성과,해당되는경우,물리화학적특성
-동정(identification)자료
3)용매
-고형시험검체를적시는데사용된용매에대한규명과해당용매선정의타당성입증
4)지원자
-시험검체를적용할지원자의숫자
-지원자의연령/성별분포
5)결과
-0시간,(1±0.1)시간에서(2±0.2)시간,(24±2)시간,(48±2)시간,(72±2)시간,기타시간에
서의반응율
-각각의관찰시간동안대상의자극반응자료에관한표(예를들어,첩포를제거하고난후에
(24±2)시간,(48±2)시간,(72±2)시간에서의자극반응율의빈도수를요약한표)
-관찰된모든자극반응에대한설명
-관찰된자극성이외에기타영향들에대한설명- 148 --결과의통계적처리(양성대조군과의비교,예를들어,피셔의정확검증방법[Fisher'sexacttest])
-만약체내․체외동물시험이사람지원자에게시험하기이전에수행되었다면,시험과정의
세부사항과시험검체및참고물질을통해얻어진결과를포함하는체내․체외동물시험
의설명또는참고사항.
6)결과의검토- 149 -부록 D
(참조 )
피부 자극에 대한 체외시험 (in vitro tests)
D.1 배경 정보
최근토끼피부자극성시험에대한대안으로화학물질의자극활성(irritatingactivity)을측정하는
체외시험법에대한평가및검증에관한다양한연구들이발표되었다.(참고문헌[101],[102],[103],
[104]참조)2007년,ECVAM과학자문위원회(ESAC)는화학물질에대한피부자극(skinirritation)을
측정하기위한체외인체유래인공피부모델(invitrohumanskinmodel)의검증과정을평가하였다.
(참고문헌[101]참조)이러한평가후에ESAC는다음과같이지지하였다.
“충실한밸리데이션연구에필수적인과학적보고서와동료평가문헌을다음의체외시험에대해검
토한후에
1.EpiDermTM(MTT환원및IL-1α 유리)
2.EPISKINTM(MTT환원및IL-1α 유리)
EPISKINTM방법이종말점(endpoint)을MTT환원(reduction)으로평가할때토끼피부자극성을예
측하고,R38피부자극시험물질과비표지(피부자극이없는)시험물질을구별하기위한드레이즈피
부자극성시험(지침67/548/EEC의부록V의OECDTG404및시험법B.4)에대한대체(replacemen
t)시험으로사용하기위한신뢰할만하고타당한독립시험이라는증거를제시하였다.현재,IL-1α 
종말점은그특이도(specificity)를줄이지않고도시험에대한민감도(sensitivity)를증가시킬가능성
을가지고있기때문에,MTT시험에대한유용한보조방법으로간주해야한다.이종점은MTT종
말점을통해얻은음성을확인하는데사용할수있다.
지금은높은특이도(highspecificity)때문에EpiDermTM모델에서는피부자극제를안정적으로확인
할수있지만음성결과는추가시험을필요로할수있다(예;참고문헌[7]에설명된배열전략에
따라).민감도(sensitivity)의수준을높이기위해서는EpiDermTM시험계획에대한개선이이루어져- 150 -야한다.“
EPISKINTM와EpiDermTM모델모두에서피부자극제들을안정적으로확인할수있지만,오직EPIS
KINTM모델만화학물질의비자극(비표지)특성을입증하는데사용될수있다.
EPISKINTM모델의경우에는음성반응에대한추가확인을위해IL-1α 생성에대한측정이이용될
수있다.EpiDermTM모델에서음성반응은토끼피부자극시험에서의확인을필요로한다.
상업적으로이용가능한피부모델외에(D.2.2참조),“오픈소스(opensource)”모델도이용할수있
다.이모델들은피부와동등한매트릭스에서사람세포를이용하는동일한원리에기초로한다.(참
고문헌[109]참조)
피부자극성에대한체외시험은지금까지단일화합물질에대해서만검증되었고의료기기용출액에
대해서는검증되지않았다는점에유의해야한다.의료기기의잠재적자극성을시험하는데이러한
시험을적용하기위해서는이러한특정부분에대한추가적검증이필수적이다.이들용출액에서‘화
학물질의가능최저농도’및‘용출기법’과같은의료기기시험의특정측면들은용출기법이나배양
시간을변경하여시험계획에적응시킬수있다.
D.2 체외 피부 자극 시험의 원리
D.2.1 일반사항
체외피부모델자극시험의원리는자극화학물질이확산에의해각질층(stratumcorneum)을침투
할수있고,그밑에있는층의세포에독성효과를준다는전제를기초로한다.더나아가독성효과
가없거나약하면,정량화할수있는염증매개인자(inflammatorymediator)가표피에의해유리되
어시험의민감도(sensitivity)를증가시키기위한단계별접근법에서사용할수있다.
시험물질은3차원인체표피모델에국소적으로적용되고,최소한몇몇상피세포층의재생상피(reco
nstructedepidermis)와기능적각질층으로구성된다.
자극원자재는정해진역치수준밑으로세포생존능력을감소시킬수있는능력에의해확인된다(예
를들어,50%).피부자극에추가조치로염증매개인자의유리(예를들어,Interleukin1α)가측정될수- 151 -있다.
밸리데이션시험에서는피부자극에대한체외인체유래인공피부모델시험계의밸리데이션을위하
여신중하게선정된화학물질이이용되는데,이화학물질은광범위한화학물질을대표한다.(참고문
헌[102],[103],[104]참조)기체나에어로졸을제외하고이방법은일반적으로화학물질분류전반
에걸쳐적용될것으로예상된다.
D.2.2 일반모델 의특성
인체유래인공피부모델(Humanskinmodels)은상업적으로얻거나(예를들어,EpiDermTM,EPISKIN
TM,Vitrolife-Skin,TESTSKIN,LabcyteEPI-MODEL)개발하거나실험실에서만들수있다.모든
새로운모델에대해서는검증이이루어지고기존모델들과비교분석이되어야한다.인체각질형성
세포(Humankeratinocyte)는상피를만드는데사용해야한다.생존상피세포의여러층(기저층,각질
층,과립층)은기능적인각질층밑에존재해야한다.각질층은소디움도데실설페이트(sodiumdodec
ylsulfate,SDS)또는트리톤(Triton)X-100과같은세포독성표지자화학물질(cytotoxicmarkerch
emical)의신속한침투에저항하도록기능장벽을견고하게만드는필수지질분획(lipidprofile)을포
함하고,여러층으로되어있다.이특성은정해진세포독성표지자화학물질의적용후에IC50또는
ET50의측정에의해추정될수있다.모델의억제특성은각질층주변의원자재가피부생존조직으로
이동하는것을막아,피부노출에대한빈약한모델링을이끌게된다.
일반적으로새로운피부나상피모델의특성분석을위해서는조직평가(H&E염색),케라틴에대한
식별(면역조직화학적검색)및지질분획[고성능박충크로마토크래피(HPTLC)]이수행되어야한다.
(참고문헌[110]참조)
피부모델은박테리아,마이코플라즈마또는곰팡이에의한오염이없어야한다.
D.2.3 기능모델 요구기준
D.2.3.1 일반사항
기능모델조건은참고문헌[105]에설명되어있다.다음기준들은체외피부자극시험의사용에적용
된다.- 152 -하한허용기준허용범위평균상한허용기준
EPISKINTM
(18 hSLS)IC50
=1.0mg/mlIC50
=2.32mg/mlIC50
=3.0mg/ml
EpiDermTM
(1%TritonXET50
=4.8시간ET50
=6.7시간ET50
=8.7시간D.2.3.2 생존능 력(Viability)
생존능력의정도는일반적으로MTT나기타대사적으로전환된생체염료(vitaldye)를사용하여정
량화된다.이런경우에는음성대조군조직으로부터용출된(가용성)염료의광도(OD)가최소용출용
매만의광도보다20배이상이어야한다.음성대조군조직의광도(OD)는가급적0.8이상이어야한다.
음성대조군조직이시험기간동안배양에서안정적임을문서화해야한다.이것은시험기간의여러
시점에서생존능력시험을수행하여할수있다.측정을통해각시점에대해유사한생존능력이나
타나야한다.
D.2.3.3 장벽기능(Barrier function)
각질층(SC)과그지질조성은SDS또는TritonX-100같은세포독성표지자화학물질(cytotoxicmar
kerchemical)의신속한침투에저항하기에충분해야한다.이특성은표지자화학물질이고정노출
시간후에50%(IC50)에의해조직의생존능력을감소시키는농도의측정을통해또는명시된고정
농도에서표지자화학물질의적용시50%(ET50)에의한세포생존능력을감소시키는데필요한노출
시간의측정을통해추정될수있다.충분하게기능적인SC의ET50은2시간이상이어야 한다.
D.2.3.4 형태 (Morphology)
사람피부/상피같은구조(기능적SC포함)를보이는재생피부/상피에대한지속적인조직검사를
수행해야한다.이정보는피부구성체의제조업체가제공할수있다.
D.2.3.5 재현성 (Reproducibility)
특정모델을사용한방법의결과는시간이흐르면서재현성을입증해야한다.이모델은연장된시기
동안기준화학물질에대한정확한예측을입증할수있어야한다(표D.1참조).
표D.1—품질관리 배치 출하 기준의 예- 153 -100)
D.2.3.6모델 의품질 관리 (QC)
사용된상피모델의각배치는정해진생산출하기준을충족해야하는데,그중에서도생존능력과
장벽기능에대한기준이가장관련이있다.IC50또는ET50에대한허용범위(상한및하한)는피부
모델공급업체(또는실험실내모델을사용할경우에는임상시험자)가정해야한다.정량된조직을이
용하여생성된결과만이자극효과에대해신뢰할수있는예측으로허용될수있다.
한예로,EPISKINTM와EpiDermTM의허용범위가D.3에제시되어있다.
D.3 시험물질
시험물질은고체,액체,반고체및왁스로구성될수있다.액체는수성이거나비수성일수있고,고체
는수용성이거나비수용성일수있다.고체는적용전에분말이되도록분쇄해야한다.검체의다른
전처리는필요하지않다.의료기기또는생체재료의용출액의경우에는극성과비극성용매가모두
사용될수있다.
음성기준대조군및양성기준대조군은생존능력(음성기준대조군),장벽기능및조직들의결과조
직의민감도(양성기준대조군)에정해진이력허용범위내에있다는것을입증하기위해시험물질과
동시에처리해야한다.양성대조물질의목록의경우참고문헌[105]를참조한다.
비자극음성대조군(NC)(예를들어,PBS,물또는공시험액)은시험물질과동시에처리해야한다.음
성대조조직은배양에서안정적이어야하고시험화학물질노출과후배양기간에유사한생존능력치
(viabilitymeasurement)을제공해야한다.최소생존능력(예를들어,생체염료의절대광도(OD)로
표시)은시험허용기준으로정해져야한다.일반적으로그러한음성대조군은OD가0.8이상이어야
한다.
모델의완벽한“녹아웃(knockout)”을피하기위해서는시험에서적합한양성대조군(PC)을사용해야
한다(예를들어,5%SDS).충분한수의독립실험을통해얻은데이터를기초로양성대조군에대한
반응범위가파악되어야한다.각시험에서양성대조군은정확하게자극제로분류되어야하고정해
진반응범위내에포함되어야한다.그리고세개의조직배양용기의표준편차는정해진최대치이- 154 -피부모델생존능력범위 SD
EPISKINTM<40%1.5∼32.2(1.3∼4
1.6)a ≤18%
EpiDermTM<20%3.7∼3.8(4.7∼1
3.6)a ≤18%
a95%신뢰구간하이어야한다.이러한기준이충족되지못하면시험은무효한것이되어반복실시해야한다.ECVA
M피부자극밸리데이션시험에사용된두가지피부모델(EPISKINTM및EpiDermTM)에대한일반
적인범위는표D.2에제시되어있다.
표D.2—양성대조군에대한모델 반응의 범위의 예(5%SDS)
D.4 시험과정
조직구성체(tissueconstruct)는제조업체가제공한시험계획에따라조직배양배지에서배양한다.
조직이운송되었으면실험실에서조직을사용하기전에조직의조절을위해주의하여권장된과정을
적용해야한다.
최소한3개의충분한크기의동일한조직(replicate)(최소10mm지름,0.63㎠)을시험검체와대조군
을이용하여배양해야한다.시험검체와대조군은최소한(15±5)분간피부구성체와함께배양해
야한다.
충분한양의시험물질을피부표면에균일하게적용해야한다.최소25μl/cm2또는25mg/cm2를사
용해야한다.고형물질은피부에잘접촉하도록이온을제거하거나증류수로적셔야한다.적합한경
우에는고체는적용하기전에분말로분쇄해야한다.
배양후(15±5)분이지나면,적절한완충제나0.9%NaCl를사용하여철저하게세척하고헹굼으로
시험검체를제거한다.세척과헹굼과정은모든시험물질을제거하기에적절해야한다.
조직은약한자극효과로부터회복을위해허용되는노출후회복기간처럼신선한배지에서(42±
2)시간동안추가배양한다.(42±2)시간후에,세포생존을확인한다.
주)의료기기의용출액이저농도의자극성화학물질을포함할수있음을인지하는것이중요하다.따- 155 -라서노출기간을조정할필요가있을수있다.
세포생존능력을측정하기위해서는정량법만이사용될수있다.그외에,생존능력의측정은3차원
조직구성체에서의사용과맞아야한다.비특이적염료결합(Non-specificdyebinding)이생존능력
측정을방해해서는안된다.따라서단백질결합염료와대사물로전환되지않는염료들(예;neutral
red)은적합하지않다.
가장자주사용되는시험은정확하고재현가능한결과를나타내는것으로알려진MTT환원[3-(4,5
-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazoliumbromide,Thiazolylblue;CASnumber298-93-1)]
이다.피부검체를적합한농도의MTT용액(예를들어,0.3mg/ml~1mg/ml)에3시간동안둔다.그
런다음용매(isopropanol)를사용하여침전물청색포르마잔(formazan)제품을추출하고,포르마잔
의농도를540nm과595nm사이의파장에서광도(OD)를측정한다.
주1)생체염료와시험물질과의화학상호반응이세포대사의상호반응처럼보여생존능력에잘못된
추정을하게할수있다.이것은헹굼시피부에서시험물질을완전히제거하지않을때발생할
수있다.시험물질이직접생체염료에서작용하면,생존능력측정에시험물질의간섭을검사하여
파악하기위해추가대조군이사용되어야한다.
주2)세포생존능력측정처럼세포대사작용의검출을위해서는MTS및WST-1.XTT,MTS및
WST-1처럼테트라졸륨염의변종을이용할수있다.
특히EPISKINTM모델에서피부구성체에서세포의생존능력외에,보완종점으로인터류킨(Interleuk
in)1α가측정될수있다.세포생존능력이50%초과(>50%)를보이는상피세포의경우에는후배
양기간[(42±2)시간후배양]의종료시에조직배양배지에유리된IL-1α의양은상업적으로이용
가능한ELISA키트를사용하여배지에서(즉시또는냉동으로)측정된다.(참고문헌[107]참조)IL-
1α의양은국제단위로표시해야한다.
D.5 결과 및해석
각시험검체를통해얻은광도(OD)값은100%로설정된음성대조군과비교하여생존능력의비율을
계산하는데사용할수있다.자극성원자재와비자극성원자재를구별하는세포생존율의절사(cut-of- 156 -f)값과결과를평가하고자극물질을확인하는데사용된통계절차를명확하게규정하고문서화하여
적합한것으로증명해야한다.
EPISKINTM또는EpiDermTM모델에서노출후와후배양후조직생존능력이50%이하(≤50%)
이면시험물질은피부에자극이있는것으로간주해야한다.
IL-1α이화학물질의잠재적자극성에대한추가정보를얻는데유용할수있지만,현재는MTT시험
을통해얻은결과만이시험검체를자극이있는것으로간주하기위해사용된다.자극에대한신뢰할
만한예측을위해,두종점의결합을허용하기위한IL-1α 시험의재현성을개선하려는추가연구가
진행되고있다.
세포생존능력이50%초과(>50%)를보이는조직에대한EPISKINTM모델에서,후배양기간[(42±
2)시간후배양]의종료시에조직배양배지에유리된IL-1α의양은상업적으로이용가능한ELISA
키트를사용하여배지에서(즉시또는냉동으로)측정된다.
노출후(15±5)분이지나고후배양의(42±2)시간이지난후에생존능력이50%를초과하면,
IL-1α 유리양은9IU/ml이상이면,시험물질은피부에자극이있는것으로간주된다.
노출후(15±5)분이지난후에그리고후배양후(42±2)시간이지나고생존능력이50%이상이고
IL-1α 유리의양이9IU/ml이하면,시험물질은피부에자극이없는것으로간주되어야한다.
EpiDermTM모델에서음성반응은토끼피부자극시험으로서확인을필요로한다.
D.6 시험 보고서
시험보고서는다음정보를포함해야한다.
a)사용된피부모델및시험계획에대한정당한근거
b)알려진IUPAC또는CAS명칭및CAS번호와같은화학명을포함한시험검체및대조검체에
대한설명
c)물질의순도및조성또는준비[질량백분율]- 157 -d)시험수행과관련된물리적상태,휘발성,pH,안정성,수용성과같은물리화학적특성
e)해당되는경우,시험전의시험/대조물질의처리(예를들어,보온,분쇄)
f)알려진경우,안정성
g)사용된세포시스템
h)세포생존능력을측정하기위해사용한측정기기에대해사용된기기의조정정보(예를들어,분
광광도계)
i)그타당성을포함하여사용된특정피부모델에대한완벽한보충정보
j)사용된시험과정에대한자세한설명,
k)사용된시험용량
l)시험과정의변경에대한설명
m)모델의이력데이터에대한참고사항
n)사용된평가기준에대한설명
o)개별시험검체로부터얻은데이터목록과시험대조군의타당성을포함한결과평가
p)관찰된기타효과에대한설명
q)결과에대한논의
r)결론- 158 -부록 E
고분자 시험물질로부터 용출액 준비 방법
E.1 일반사항
이부록은기니피그극대화시험(GPMT)에서사용되는고분자시험물질의용출액준비에관한지침
을제공한다.용출액준비는참고문헌[22]에기술되어있다.
E.2 준비 방법
E.2.1 예비 용출
GPMT에서사용을위한가장적절한용출과정을결정하기위해시험검체에대해예비용출과정을
수행한다.
용출을위한용매로는메탄올과아세톤을권장한다.시험검체는(가능한한)작은조각으로잘라별
도의두개의플라스크에놓는다.각용매의10배∼20배(즉,시험검체각1그램에대한용매10ml∼2
0ml)를각플라스크에첨가하여,용출을위해플라스크를실온에서진탕(shake)한다.24시간∼72시
간내에매번동일한양의새로운용매를사용하여진탕(shaking)에의한용출을3회실시한다[예를
들어,(4±1)시간,(8±1)시간,또는(24±2)시간].용출액을각용출기간에수집하여혼합한다.잔
류물을얻기위해용매를증발시켜제거한다.
시험에가장적합한용매는얻은잔류물의질량을기초로결정된다.잔류물의생성률을측정해야한
다.가장많은양의잔류물을생성하는용매를감작성시험을위한용출용매로선정한다.
올리브오일,아세톤,메탄올또는DMSO(디메틸설폭사이드,dimethylsulfoxide)를첨가하여잔류물의
용해성을결정한다.
대부분의잔류물을용해하는용액을GPMT에서시험용매로사용한다.
주)시험검체가아세톤이나메탄올로용해되거나분해되는경우또는적합한양의잔류물을얻을수
없는경우에는노멀핵산(n-hexane)이나시클로헥산과2-프로파놀의1:1혼합물을용출용매로사- 159 -용할수있다.
E.2.2최종 용출
E.2.2.1 일반사항
유기용매용출로시험용액을준비하는두가지방법이있다.방법1은잔류물의충분한양을얻어서
시험검체의용매용출에의해얻어진잔류물의양과시험검체의중량이상대적으로높을때적용한
다.이외에도방법1은특히반복적으로사용하는의료기기에대한위험을평가하는데권장된다.(참
고문헌[56]참조)
방법2는시험검체의용매용출에의해얻어진잔류물의양또는시험검체의중량이상대적으로낮을
때적용한다.후자의예로는콘택트렌즈와인공수정체가있다.
방법1과2모두,용매의양은시험검체의용출중에사용된용매의양과동일하며시험용출액과같
은농도과정을따른다.이용매공시험액은시험의각단계를위한음성대조군으로사용된다.
E.2.2.2 방법 I에따른 시험검체 준비
방법1의경우,용출은10-20배용량을가진적합한용매(예비용출시험에서결정된대로)로시험검
체를덮고실온에서교반(진탕)하여수행한다.용매는또다른플라스크에채취한다.용매는3회교
체하고[예를들어,(4±1)시간,(8±1)시간,또는(24±2)시간],시험물질로부터용출된물질의침출
과안정성에따라24시간∼72시간이내에실온에서교반을반복한다.
채취한용매를증발시켜잔류물을얻는다.감압(reducedpressure)조건하에서도조정된증발을보
장하는가능한한최저의온도에서회전증발기(rotaryevaporator)를사용한다.
상기예비용출시험의용해도실험에의해결정된대로적합한용매(올리브오일/아세톤/에탄올/DM
SO)에서잔류물을용해시켜GPMT의피내유도단계와국소유도단계에사용하는10%(w/w)및
20%(w/w)의시험용액을준비한다.
GPMT에서유발단계의경우에는10%(w/w)용액을용매로준비한다.10%용액은1%,0.1%,0.0
1%및0.001%시험용액을얻기위해용매와추가로희석한다.- 160 -E.2.2.3 방법 2에따른 시험검체 준비
방법2의경우,용출은적합한용매(예비용출시험에서결정된대로)의10-20배의용매로시험검체
를덮고실온에서(24±2)시간동안진탕하여수행한다.용매는플라스크하나에채취한다.용출과
정은매번동일한양의신선한용매를사용하여24시간∼72시간내에3회반복한다.용출액은플라스
크하나에서혼합하고용매는증발시킨다.
피내유도단계의경우,얻어진용출액은용출액의밀리미터(ml)잔류수치가사용된검체의원래의
그램(g)수의절반보다약간적거나같을때까지증발시키거나(예를들어,시험검체10g이용출과정
을거치는경우,용출액은약5ml로내려갈때까지증발시킴),잔류물을얻을때까지완전히증발시
킨다.잔류물을얻은경우에는이것을적합한용매(예비용출시험에서결정된대로)로5ml까지용해
시킨다.이용액은200%시험용액으로간주한다.
이외에,100%시험용액은200%시험용액을용매와희석하여준비한다.
국소유도단계의경우에는100%시험용액을사용한다.피내및국소유도단계의경우에는200%와
100%시험용액에서용매는올리브오일로대체하는데시험용액과동일한양의올리브오일을혼합하고
질소기체의기류하에서용매를증발시킨다.
유발단계의경우에는100%,50%,25%,12.5%및6.25%시험용액을사용한다.100%시험용액은용
매와희석하여50%,25%,12.5%및6.25%시험용액을얻는다.유발단계의경우,시험용액에서
용매는올리브오일로대체하지않는다.
E.3 기니피그 극대화 시험 (GPMT)
E.3.1 일반사항
GPMT는아래에설명된유발단계를제외하고6.3에기술된대로시행해야한다.용매용출방법을
사용하는유발단계는폐쇄드레싱이없이수행해야한다.
E.3.2 유발단계- 161 -폐쇄첩포적용후2주일이지나면모든시험동물및대조동물을시험검체로유발시킨다.
방법1의경우에는10%(w/w),1%및0.1%시험용액의0.1ml부분표본(aliquot)을각각의시험동물
과음성대조동물의오른쪽옆구리에국소적으로적용한다.이외에0.01%및0.001%시험용액의0.1
ml부분표본(aliquot)을음성대조용매를각각의시험동물과음성대조동물의왼쪽옆구리에국소적
으로적용한다.
방법2의경우에는100%,50%및25%시험용액의0.1ml부분표본(aliquot)을각각의시험동물과음
성대조동물의오른쪽옆구리에국소적으로적용한다.이외에12.5%와6.25%시험용액의0.1ml부분
표본(aliquot)과음성대조용매를각각의시험동물과음성대조동물의왼쪽옆구리에국소적으로적
용한다.
방법1과방법2의경우모두,양성대조동물은왼쪽옆구리에에탄올0.1ml부분표본(aliquot)을적
용하고,오른쪽옆구리에0.1%DNCB가들어있는에탄올0.1ml부분표본(aliquot)을적용한다.
주)폐쇄유발은비슷하게실시될수있다.- 162 -부록F
(참조 )
배경 정보
F.1자극성 시험에 대한 배경 정보
덩치가작은동물의피부자극성시험은사람의피부자극및/또는점막조직자극을일으킬가능
성이있는원자재를식별하는데도움을주기위하여실시한다.주요한자극제는심한자극,수
포및/또는괴사,염증의출현을특징으로하는직접손상효과의결과로피부에염증성변화
를일으키는원자재이다.
토끼는토끼의피부자극성에관한정보가RegistryofToxicEffectofChemicalMaterial(RTECS)
에다수입증되어있기때문에가장선호되고있는동물이다.RTECS등록된2000개이상의정보는
85%가토끼에대한시험결과이며,7.5%는사람에대한시험결과이며,4%는마우스,3%는기니피그
에관한시험결과이다.즉,공개적인논문에제시되어있는대다수의유용한자료들은토끼를이용해
얻은것들이다.비록염증이일어나지않은부위라도염증이일어난부위와동일반응이일어난것일
수있으므로시험부위에반드시염증이일어날필요는없다.
피부자극성시험에서는숙주,시험투여량,첩포크기,폐쇄의정도,노출시간,용매,해석시간과
해석품질의차이에따라다양한결과가나온다.그러므로사람의피부자극성시험에있어서는잘
알려져있는양성대조원자재와음성대조원자재를포함시켜서시험결과를비교하는것이중요하다.
순도≥99%의소디움도데실설페이트(sodiumdodecylsulfate,SDS)는임상연구에서널리사용되어
왔기때문에자극성에대한양성대조군으로선호되고있다.또한이물질은기타부작용을일으키지
않으며,광범위하고쉽게이용할수있다.SDS와는다른방식으로작용하는노나논산(nonanoicaci
d)도마찬가지로양성대조군으로이용할수있다.
SDS노출은자원자패널을조정하고,기준점으로작용한다.SDS는EU표준(88/379/1988년6월
7일의EEC이사회지침)에따라피부자극제로분류되었다.그러나SDS의자극성이피부자극제로
간주해야하는반응역치수준에있는지또는이에밀접해있는지는명확하지않다.따라서순수한- 163 -원자재를사용하는것보다는최소한하나이상의지역그룹(EU)이피부에대한유의적인급성자극
으로간주하고있는SDS의최소수준,즉20%(질량농도)의수용성제제를기준으로삼는것이보
다적절하다.
시험동물을이용한피부자극성시험은체외모델의개발및지원자의사용빈도가증가됨에따라
점차감소하고있다.생물공학또는비침습의객관적인측정방법을이용하여자극반응을정량화
하고있기때문에주관적육안해석기준에의존하는일은점점더줄어들고있다.그러나지난10년
간의경험은알비노토끼의드레이즈(Draize)피부자극성시험을통해얻어진것들이다.털을자른
등부분의손상되지않은부위에거즈첩포(patch)를붙이고그아래에시험원자재를넣는다.이를
3마리토끼에적용한다.접착테이프로첩포를안전하게고정시키고,동물들의몸통을(4±0.5)시간동안
밀폐형드레싱이나또는반밀폐형드레싱으로감싸둔다.4시간이지나면첩포를제거하고,시험부위를
깨끗하게닦은후1시간후에홍반과부종의반응등급을매긴다.
이와마찬가지로(24±2)시간,(48±2)시간,(72±2)시간마다반응등급을매긴다.
토끼안자극성시험은사람의안자극성을예측하기위하여개발되었다.드레이즈(Draize)는안자극
성평가를돕기위하여등급체계를발표하였다.눈손상에대한평가를돕기위하여도해가들어있는
지침이발표되었다.
안자극에미치는영향을조사하기위한대안으로체외방법이개발중에있으나,(참고문헌[26]참조)ICC
VAM에서최근평가한4가지체외대체시험시스템중2가지는심각한자극및부식을위한체내
동물시험을대체할수있도록충분히발전되었다.BCOP시험법(BovineCornealOpacityandPerm
eabilitytest)과ICCVAM시험방법평가보고가그것이다[107].약한자극제(irritnats)에대해서는체
내시험이여전히필요할수있다.
ResearchInstituteforFragranceMaterialMonographs의향료와방향유에의한피부자극의광범
위한사람대상자료는FoodandCosmeticToxicology에발표되었다.참고문헌[5]에는추가적인배경
정보가제시되어있다.OECD지침프로그램에있는화학물질들에대해사람에게미치는국소적인피
부영향과관련된OECD지침을개발해야한다는필요성은아직합의되지못한상태이다.- 164 -F.2피부 감작을 위한 감작성 시험
사람에게서감작은1회또는반복적인피내노출이후에나타나며,면역체계요소에의해시작되고,
유도된다.가장중요한것은합텐(화학물질)이피부에실제로존재해야하며,침투할수있어야한
다는것이다.합텐은면역원성복합체를형성하는피부단백질과반응을한다.표피/피부경계에있는
랑게르한스세포(Langerhanscells)는특정한림프구에대한항원을만들어면역반응이일어나도
록활성화시킨다.이들가운데비율이낮은림프구는오래살아있는기억세포이며,이들은항참조가
진행되는동안주요한활성인자로작용한다.따라서나중에재-노출되면활성화된림프구에의해
분비된림포카인과손상부위에모인여타의염증세포들이매개하는부작용의원인이될수있다.
1895년에야다손(Jadassohn)은임상환자들을수은접촉알레르기에노출시키기위하여첩포(patc
h)시험방법을이용하였다.이러한혁신적인접근법은사람과동물의접촉알레르기를예측하고진
단하려는이후의시험들의과학적인근거가되었다.화학물질의잠재적인감작성을평가하기위한예
상적/예측적방법은기니피그를이용한피부감작성시험을완전히입증해낸란트슈타이너(Landste
iner)와체이스(Chase)의선구적인연구에뒤이어개발되었다.
매그누슨과클리그만은기니피그시험의다양한변수를조사하고,피내주사(프루인드완전보조제,
FCA를이용하거나이용하지않은)를한다음동일한부위에시험원자재를국소적으로적용하는기
니피그극대화시험(GPMT)과정을제시하였다.시험원자재가비자극성인경우에는본래의시험과
정에앞서사전처리를해야한다.“약하다”는의미에는양성반응자의발생률이0이라는의미가포
함되어있기때문에,정의에의해그것은약한감작제를검출한다.이는민감한시험방법으로광범
위하게사용되고있다.프루인드완전보조제의사용으로시험방법의민감도가증대되었으며,일부
의경우에서는문제가되는화합물의잠재적감작성이과대평가될수도있다.
1965년에뷰러(Buehler)는사람에게사용되는과정을모방하고,노출을최적화하는방법으로폐쇄
형첩포(폐쇄를시키는)의사용을옹호하였다(사람의반복손상첩포시험방법:HRIPT),폐쇄형
첩포과정은민감하고,중간정도부터심각한정도까지의감작제를정확하게예측할수있는것으로
나타나,HRIPT의과정동안예상되는부작용에대한사람의노출을피할수있도록한다.제시된자
료에의해피내주사와개방형국소적용보다폐쇄방법이우수한것으로나타났다.면역체계를자극- 165 -1.프루인드완전보조제시험
2.분리보조제시험
3.개방형피내단자시험
4.마우어(Mauer)최적화시험
5.기니피그발바닥시험
6.누적접촉강화시험
7.긁힌피부(보강제와첩포(patch))시험
8.마우스귀부종시험표F.1지연성 접촉 감작 시험의 대안적빙법들하기위하여보조제를사용하지않았다.이방법은가장약한감작제를검출할만큼충분히민감하며,
위험평가과정에사용해도될만큼충분히유연한기법으로인정받고있다.그러나폐쇄형첩포(patc
h)시험(뷰러시험)방법은GPMT에비해서는민감도가떨어진다.
미국의폐쇄형첩포방법과유럽의GPMT는가장빈번하게사용되고있는안전성평가방법이다.이
들은또한OECD와EU의현행시험지침에서도선호하고있는시험방법이기도하다.기니피그감작
평가에서얻어지는결과들은시험결과에대한실험실간의편차를나타낼수있는동물관련요소및
기술적인요소에의해좌우되는데,그러한요소들의예에는,동물의혈통,성별,나이,시험환경
상태,동물의시험부위,털제거방법(자르기/면도)또는화학적탈모,첩포모양,시험원자재의
양,폐색의질,노출시간과조직반응해석법등이있다.이외에도수많은시험방법들이사용되고,
조사되고있으며,지지자들의옹호를받고있다.이들가운데에는현재조사자들에의한적절한검증
과승인만있다면규제를위한목적에적합한것으로간주되는것들도있다.어떠한경우에도시험과
정은원본참조에따라실시되어야한다.기타시험방법에대한목록은표F.1에제시되어있다.
참고문헌[49]는피부감작성시험에대한최신의자료들이수록되어있다.
GPMT와뷸러시험법(Buehlertest)폐쇄형첩포시험외에,현재국부적인림프절평가방법(LLN
A)이현행기니피그시험방법에대한유일한대안이자동물관리를향상시키는방법으로OECD(Org
anizationforEconomicCooperationandDevelopment)의승인을받았다.(참고문헌[88]참조)LLNA
는화학물질의과민반응활동의측정에대해검증되었다.(참고문헌[94],[95]참조)- 166 -시험의과학적근거는시험물질에국부적으로노출되었을때3H-메틸티미딘(methylthymidine)과
마우스의배출림프절(draininglymphnodes)의림프구가결합되는양으로감작을측정하는것이다.
여기에는유발단계가포함되어있지않다.알고자하는종점(endpoint)은자극지수인데이것은대조
동물의림프절에결합된티미딘의양에대한투여된동물의림프절에결합된티미딘의양의비율을
나타낸다.만약자극지수가3(SI>3)을초과한다면,시험은양성이다.LLNA의실험실간평가와
실험실내평가는실험실들간에서그리고실험실들내에서재현할수있는투여량-반응관계를입증
해주었다.그러나LLNA로는자극성물질과알레르기성물질을구분하기가어렵다는사실도보고
되었다.그결과자극성과알레르기성을모두갖추고있는물질일경우에LLNA는알레르기성을과
대평가하거나,자극제에대해가양성을나타낼수도있다.그러나LLNA는시험기간이보다짧고,종
점이보다객관적이며,시험에필요한물질의양이보다적고,프루인드완전보조제주사법이생략되
어있기때문에기니피그평가법에비해진보한방법이다.유세포분석검사와세포활성표지자분
석법을이용해시험과정을진보시킬수있다.독성학에대한LLNA정례방법에는사실상이들을표
준으로할수있는지의여부가결정되어있지않다.반면,LLNA는보다한정된범위내에서시험
용매를선정하도록한다.대부분의시험에는아세톤과올리브유를혼합한물질이사용되고있다.최
근의연구는다른용매를사용하면결과도달라질수있다는사실을보여주고있다.더욱이LLNA
에서는림프절을채취하기이전에유도처리를하고그후에동물들을안락사시키기때문에교차
반응성유형이나유발단계를시험할수가없다.
림프절평가방법의대안은발바닥에피하투여를하는오금림프절검사(popliteallymphnodeassa
y;PLNA)이다.오금림프절검사에서는림프절활성화를직접측정하는것외에시험대상화학물
질이유발시키는면역제어를보다명확하게하기위하여표지항원을이용한다.
위험성평가과정은단일모델이나일률적인접근법에의존해서는안되며,또한사용자의안전을최
대한으로보장하기위하여신중하게시행되어야한다.일반적으로위험성평가는동물시험모델과
사람시험모델모두를필요로한다.이론적으로증명되고및/또는승인된경우에는모델과접
근법을유연하게선정할수있어야한다.
적절하게시행되고,시험농도에사용조건이상의충분한안전요인이있다면기니피그의음성시험
은마지막시험이될수있다.그러나완제품의사용량을충분히고려하지않고발병률및/또는심각성- 167 -만을바탕으로시험원자재의등급을분류하는일은삼가하여야한다.
제품에대한알레르기반응의위험성,즉다시말해발병률과강도는일반적으로다음의4가지요
소에따라결정된다;화학물질알레르겐이감작에미치는영향,제품에들어있는알레르겐의양,생
체이용률,노출조건,화학물질의상대적인감작가능성은기존의감작수준을유도하는데필요한최
소한의유도농도로규정할수있다.농도가낮을수록더강력한감작제이다.제품에들어있는잔여
알레르겐의수준이GPMT로구한최소유도농도를초과하는경우,사용자들에게서알레르기성접
촉피부염이상당수발견되었다.
한편,혼합물과제품에대한예측적시험은훨씬덜검증되었고,제품구성물질의시험후에실시될
수있다.따라서시험설계와결과에대한분석은불확실성한면이있지만,몇몇의사례들은이러한
시험방법의가능성을입증해주고있기도하다.사람에게접촉성피부염을일으키는스웨터에서용출
한아세톤용출액의동물시험에서알레르겐(포스겐클로로페닐히드라존,phosgenechlorophenylhy
drazones)이입증되었다.또다른사례는사람한테접촉성피부염을일으키는고무장화에서용출한
아세톤/클로로폼용출액의동물시험인데이시험에서는메르캅토벤조티아졸(mercaptobenzothiazo
le)과디벤조티아질이황화물(dibenzothiazyldisulfide)이원인알레르겐인것으로밝혀졌다.적합한유
기용매사용의중요성이명확하게입증되었는데,그예로생리식염수용출물은기니피그의피부감작
성을유도해내지못했지만,유기용매로용출한용출액은기니피그의피부감작성을유도해냈다.
일본의의료용물질과기기의기본적인생물학적시험에관한지침(GuidelinesofBasicBiological
TestofMedicalMaterialandDevices,1995)에서는유기용매로검체를준비하는과정을채택하
였는데,잔류물을얻기위하여용매를증발시키고,동물의피부감작성을유도할수있는잔류물
(혼합물)의최소희석비율을가지는원자재로부터산출된잔류물의비율을비교함으로써위험성을
평가하는방법을채택하고있다.
피부감작을시험하기위한체외방법이아직까지통상적으로사용되고있지않지만,화장품에대한
동물시험의이용을금지하는유럽의새로운규정에비춰볼때,감작제의확인을위해새로운전략이
이용될수있을것같다.(참고문헌[14],[108],[111],[112],[113]참조)- 168 -참고문헌
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본장에서는임상에서사용될고분자의료기기의분해산물을정량하고,확인하기위해모의환
경에서시험방법을설계할때필요한일반요건에대한지침을제시한다.
본장에서는분해산물을생성하는두가지방법으로모의환경에서의실시간분해시험과스크리
닝방법으로서의가속분해시험을설명한다.체내사용위치에서중합되는원재료의경우에는중
합된상태거나경화된것을이용하여시험한다.얻어진자료는고분자의생물학적평가에사용된
다.본규격은비흡수성고분자만을고려한다.흡수성고분자의경우에는비슷하지만적절히변
경된과정들을적용할수있다.
본장에서는고분자의료기기완제품이화학적으로변경되어생성되는분해산물만을다룬다.사용
하는동안기계적응력(mechanicalstress),마모(wear),전자기방사선(electromagneticradiation)
또는효소,기타단백질및세포활동과같은생물학적요인들에의해유도된의료기기의분해에는
적용되지않는다.
주)고분자의환경응력균열(environmentalstresscracking,ESC)을다룬정보가분해시험의설
계를위한보조자료로포함되어있다(부록B참조).
가용성분해산물과파편의생물학적작용은본장에제시되어있지않지만,제1장(ISO10993-1),
제15장(ISO10993-16)및제16장(ISO10993-17)의원리에따라평가하여야한다.
의료기기에사용되는고분자원재료의범위가광대하기때문에특정한분석기법을지정할수없
다.분해산물의허용수준에관한특정한요건은이규격에제시되어있지않다.
2정의제12장고분자 소재 의료기기에서 얻어진 분해산물의 확인과 정량
(관련규격 :ISO 10993-13:2010)- 176 -본장의목적을위해다음용어와정의를적용한다.
2.1 잔류단량체 (residual monomer)
고분자사슬을만드는데사용하는화합물로서,반응하지않고최종적으로만들어진고분자내에여
전히남아있는화합물
2.2 분해 산물 (degradation product)
고분자원재료의분해에서유래된화합물(연속적인화학반응에의하여생성된화합물도포함된
다.)
2.3 고분자 원재료 (polymeric material)
단량체라고불리는단위로형성된가교분자및/또는긴사슬로되어있는원재료
2.4 가수분해 (hydrolytic degradation)
물에의해고분자의화학적결합이끊어지는것
주)물은중성이거나산성또는알칼리성일수있으며,화합물또는이온을부가적으로함유할수있다.
2.5 산화분해 (oxidative degradation)
하나이상의산화제(oxidizingagents)에의해고분자의화학적결합이끊어지는것
2.6 파편(debris)
고분자원재료의분해에의해생성된미립자원재료
3분해 시험방법
3.1 일반적인 과정
3.1.1 시험 설계- 177 -제8장(ISO10993-9)에따라,분해산물의생성,확인,정량을위해분해시험을이용하여야한다.
가속시험에서분해를관찰한다면,분해산물의확인및정량이위험(risk)분석에대한충분한정
보를제공해줄수있다.가속시험에서의분해산물의확인과정량에서위험분석에대한충분한
자료를얻지못한다면실시간시험을시행하여야한다.준수하여야하는일련의단계들은이규격
에상세하게설명되어있다.
주)가속분해시험은스크리닝시험으로사용할수있다.가속시험에서분해가관찰되지않는다면,
실시간분해시험을실시할필요가없다.
3.1.2 검체 준비
선택된방법에대한구체적인언급이없다면,검체준비의전반적인사항은제11장(ISO10993-12)
을따르도록해야한다.
3.1.3 초기 원재료특성 규명
초기원재료특성을규명하는데사용하는분석방법은조사대상고분자원재료에적합한것이어
야한다.사용된분석기법은기록하고,정당성을입증하여야한다.
이규격의부록A에는고분자원재료의특성을규명하기위한분석방법목록과그적용범위가
제시되어있다.
3.1.4 시험용액 및장치
3.1.4.1 시험용액
3.1.4.1.1 일반사항
시험보고서에서사용된모든시험용액(들)을설명하고타당성을입증하여야한다.
시험용액은고분자의료기기의사용환경과가능한한비슷하게선정되어야한다.
사용환경을그대로모방할수없는경우에는분해를위한첫번째스크리닝과정으로3.1.4.1.2와- 178 -3.1.4.1.3의시험용액을사용할수있다.이러한시험용액은체내환경에서보다고분자원재료의분
해를더유발할수도덜유발할수도있다.
특정고분자또는특정사용환경을위해서는다른시험용액을선정할수있다.
주)파편또는분해용액의생물학적평가를실시하는경우에는항균또는항진균첨가제가이러
한평가를방해할수있으므로,실시간분해시험기간동안에멸균환경을유지하는것이필요
할수있다.
3.1.4.1.2 가수분해용 시험용액
가수분해를하는경우다음의시험용액이제안된다.
1)ISO3696에따른2등급의분석실험용물
2)완충용액
주)가수분해시험에서사용된완충용액의예는ISO13781을참조한다.
3.1.4.1.3 산화분해용 시험용액
산화분해를하는경우다음의시약이제안된다.
1)예들들어3%과산화수소용액과같은물과과산화수소,약전등급
2)펜톤시약(Fenton'sreagent)[희석한과산화수소용액과철(Ⅱ)염의혼합물,예들들어,100㎛ol
Fe2+와1mmolH2O2].
이러한산화용액들은시간이연장되거나온도가상승하면안정적이지않을수있다.따라서산화
능력은적합한범위내로유지되도록해야한다.
이러한안정성범위를기록하고,정당성을입증하여야한다.
3.1.4.2 용기- 179 -시험용액에따라폐쇄형시스템에화학등급유리기구(chemicalgradeglassware),폴리테트라플
루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene)또는폴리프로필렌(polyproplyene)용기를이용하여야
한다.용기에의한오염물질을평가하기위하여대조군을이용하여야한다.용기가분석을하
는데방해요인이아니라는사실을입증하여야한다.
3.1.4.3저울
질량손실을측정하는데사용하는저울은요구되는정밀도(precision)로초기검체질량을측정할
수있는것이어야한다.재흡수되도록설계된원재료의경우,1%의정밀도가적합하며,분해되지
않도록설계된원재료의경우에는최소한0.1%의정밀도를이용하여야한다.최종검체질량에
대한저울의정밀도는총검체질량에대해흡수성고분자의경우0.1%,안정한고분자의경우에
는0.01%가되어야한다.
질량손실을측정하는방법의표준편차와정밀도를시험보고서에명시하여야한다.
3.1.4.4 건조 장치
오염이나휘발성분해산물의손실없이질량을유지하면서시험검체를건조시킬수있는장치를
이용하여야한다.
시험보고서에장치를기술하고명확하게하여야한다.
3.1.4.5 진공 기구 (Vacuum source)
건조장치내에서충분한진공상태(<0.5kPa)를만들어낼수있는장치가적합하다.
시험보고서에장치를기술하고명확하게하여야한다.
3.1.4.6 분리 장치
분해시험을하는동안생성된파편을분리할수있는장치를이용하여야한다.이러한장치에
는불활성필터,온도조절원심분리기또는이들을결합한장치가포함될수있다.- 180 -시험보고서에장치를기술하고이를명확하게규정하여야한다.
3.1.5 시험검체의 개수
각각의시험기간동안최소한세개의시험검체를이용하여야한다.시험검체는완제품자체이거
나또는완제품을대표하는검체이어야한다.각각의검체를위하여별도의용기를사용하여야
한다.각시험기간에대해공시험액을이용하여야한다.
타당한통계적분석이필요한경우에는각각의시험기간마다보다많은검체를이용하여야한다.
3.1.6 시험검체의모양 과크기
분해산물을적합한양으로생성하는데있어시편의크기와모양이중요하다.완성된의료기기의부
분을시험검체로이용하는경우에는일반적으로생물학적환경과접촉을하지않는표면은피
하거나최소화하여야한다.
질량밸런스(massbalance)를측정하기위해서분해용액과일정질량간의평형이적절한시
간내에이루어질수있도록검체의표면적과모양,크기를선정하여야한다.
둘이상의원재료로구성되는의료기기의경우에는,원재료들의복합적인효과를고려해야한다.
본규격에따라시험이되지않는경우에는해당의료기기의다른대표적인원재료가시험용액
에추가되어야한다.
주1)어떤조건하에서는의료기기의제조에사용되는것과동일한공정,세척,멸균방법을이용
하여시험검체를제작해야할수도있다.
주2)재흡수될수있는고분자로는분해용액과평형을이루지못할수도있다.
3.1.7 질량 /부피 비율
시험용액부피에대한시험검체질량비율은최소한1g:10ml이되어야한다.검체를완전히시
험용액에담가야한다.- 181 -사용된비율을시험보고서에기록하고,그타당성을입증하여야한다.
1g:10ml의비율은실용적이라는이유로선정된것이다.그러나이비율을이용할때,분해산물의
방출이분해과정을방해할수있으며,분해속도에영향을미치고,분해반응(들)의평형에영향
을미칠수있다는사실을고려하여야한다.
3.1.8 검체의 전처리
질량밸런스(massbalance)를설정하기위하여일정한질량으로건조시켜야한다.의료기기에휘발
성성분이함유되어있는경우에는적합한건조방법을선정하여야한다.
이러한경우에는시험보고서에건조방법과건조조건을명시하고,그타당성을입증하여야한다.
3.1.9 pH 범위
시험용액의pH가적당한경우에는적합한범위내에서pH를유지하여야한다.선정된pH는사용
하려는부위(예들들어,위는산성)에적합한것이어야한다.염증성반응이일어나는것과같은
생리적현상에의해유도된pH의변화를고려하여야한다.
시험보고서에pH를기록하고,그타당성을입증하여야한다.
주1)온도가상승하면pH값이변경될수있다.
pH값이적합한범위로유지되지않는경우에는생성된분해산물이생물학적조건하에서생성
되는것과동일하지않을수도있다.
3.1.10 질량밸런 스(mass balance) 의측정
시험용액에서검체를제거할때에는적당량의분석용정제수(2등급이상,ISO3696)로검체를세척하
여야한다.물로세척하여방출된파편과세척한물을시험용액에첨가하여야한다.분리장치로
얻은파편과검체를일정한질량으로건조시킨후질량밸런스(massbalance)를측정하여야한- 182 -다.
주)세척횟수가많아지면희석으로인해용출물(leachables)에대한유체상(fluidphase)분석을
불가능하게할수있다.
3.1.11최종 원재료특성 규명
최종원재료특성은초기원재료특성을규명하는데사용한방법과동일한방법을이용하여규명하
여야한다(3.1.3참조).
3.2 가속 분해 시험
3.2.1온도
37℃이상의온도와고분자의연화범위또는융해범위이하의온도를선정한다.타당한사유가
없는한(70±2)℃를이용하여야한다.
선정된온도를시험보고서에기록하고,타당성을입증하여야한다.
주1)온도가높을수록낮은온도에서는일어나지않는첨가제의용해도에서의변화와부반응(sid
ereactions)이나타날수도있다.고분자원재료첨가물의열특성을고려하는것을권장
한다.
주2)융해범위(meltingrange)에대한정보를얻기위해시차주사열량계(Differentialscanning
calorimetry)를사용할수있다.
3.2.2 시험 기간
30일이상사용하는의료기기의경우에는2일과60일의시험기간을이용하여야한다.30일이하
로사용하는의료기기의경우에는2일과7일의시험기간을이용하여야한다.의료기기의사용목적
이나조사대상고분자에따라추가적인시험기간을선정할수있다.- 183 -선정된시험온도가70℃가아닌경우에시험기간의조정이필요할수있다.
시험기간을기록하고,그타당성을입증하여야한다.
주)흡수성(resorbable)고분자로만들어진의료기기의경우에는의료기기의보전성(integrity)
이상실될때까지시험기간을지속할수있다(각원재료별로규명된바에따라).
3.3모의환경에서 실시간 분해 시험방법
3.3.1온도
(37±1)℃에서시험을시행한다.
3.3.2 시험 기간
30일이상사용할예정인의료기기의경우에는1개월,3개월,6개월그리고12개월의시험기간을
이용하여야한다.30일이하로사용하는의료기기의경우에는30일을포함하여네가지대체시험
기간을이용하여야한다.의료기기의사용목적이나조사대상고분자에따라추가적인시험기간을
선정할수있다.
시험기간을기록하고,그타당성을입증하여야한다.
주)흡수성(resorbable)고분자로만들어진의료기기의경우에는의료기기의보전성(integrity)
이상실될때까지시험기간을지속할수있다(각원재료별로규명된바에따라).
4시험과정
4.1 일반사항
준수해야하는단계들은4.2,4.3과표18에설명되어있다.- 184 -주)가교고분자시스템을평가하는경우에는분자량/분자량분포를측정하는대신에가교의밀도를
측정하고,질량밸런스(massbalance)를계산하여더이상의조치를취할것인지의여부를결정
한다.
4.2 초기 원재료특성 규명
초기원재료특성은의료기기완제품에함유된벌크고분자,잔류물,그리고첨가제에대하여기술
하여야한다.소급분석을하기가어렵기때문에이러한정보는원재료의제조업자나공급자에게
얻는것이가장바람직하다.고분자의순도와원재료의제작에사용된첨가제의특성을완전히규
명하는것이중요하다(3.1.3참조).
4.3 가속 분해 시험
4.3.1 초기 질량의측정
일정한질량이되도록시험검체를건조시킨다.시험검체의질량을측정한다.
건조방법과조건을시험보고서에기술하고그타당성을입증해야한다.
4.3.2 검체 ,파편,용액의 분리
4.3.2.1 필터에 의한 분리
실온과진공상태에서일정한질량으로필터를건조시킨다.필터의질량을측정한다.무게를측정
한필터를이용하여분해용액에서생길수있는파편을검체로부터분리한다.필요한경우,진공
필터나압력필터를이용할수있다.분석등급의물(analyticalgradewater)을이용하여필터의
내용물을세번세척한다.
4.3.2.2 원심 분리기를 이용한 분리
건조하고깨끗한원심분리용튜브의질량을측정한다.원심분리용튜브로분해시험검체용액을
옮긴후분리를하기전에튜브를밀봉한다.단단한파편침전물을만들기위하여원심분리기에
서튜브를회전시킨다.별도의용기에상층액을조심스럽게따른다.분석등급의물(analyticalgra- 185 -dewater)로침전물을재현탁시킨후다시회전을시킨다.앞서상청액을따라냈던별도의용기에
상층액을다시따라내어첨가한다.이러한과정을두번더반복한다.
4.3.3 분석
4.3.3.1 질량밸런 스(mass balance) 의측정
실온의진공상태에서일정한질량이되도록필터와필터의내용물또는원심분리용튜브와튜
브의내용물을건조시킨다.필터와필터의내용물또는원심분리용튜브와튜브의내용물질량을
측정한다.검체의질량손실을측정한다.
4.3.3.2최종 원재료특성 규명(검체와 파편)
적합한방법으로분자량과분자량분포를측정한다(3.1.11참조).
4.3.4 평가
4.3.4.1 일반사항
표18에나와있는시험과정의흐름도를준수한다.
4.3.4.2 사례 1(NO/NO)
질량밸런스(massbalance)와분자량/분자량분포에변화가없음.
분해가관찰되지않았다.시험을종료한다.실시간분해시험은필요하지않다.
주)일부상황에서는제8장(ISO10993-9)에따라조사를더실시하여이러한결과를확인할필요가
있을수있다.
4.3.4.3 사례 2(NO/YES)
질량밸런스(massbalance)에는변화가없지만,분자량/분자량분포가변경됨.
분해산물의벌크검체와파편을확인한다.필요한경우실시간분해시험을진행한다.- 186 -초기원재료특성규명
가속시험(4.3참조)및필요한경우,
실시간시험실시(4.4참조)
가속분해시험 모의환경에서의실시간분해
시험
검체파편유체상 검체파편유체상
고체상과유체상분리
검체및파편건조
질량밸런스설정고체상과유체상분리
검체및파편건조
질량밸런스설정
최종원재료특성규명 최종원재료특성규명4.3.4.4 사례 3(YES/NO)
질량밸런스(massbalance)가변경되었지만,분자량/분자량분포는변경되지않음.
고분자가분해되지않고,유체상에함유되어있는용출물(leachables)은식품의약품안전청 고시
「의료기기의생물학적안전에관한공통기준규격」에따라평가하여야한다.필요한경우,실시
간분해시험을진행한다.
주)용출물(leachables)은저온에서생성될수없다.용출물의위험평가(riskassessment)에따라
모의환경에서실시간분해시험을고려할수있다.
4.3.4.5 사례 4(YES/YES)
질량밸런스(massbalance)가변경되고,분자량/분자량분포도변경됨
유체상에서고분자분해산물과용출물(leachables)을확인및정량하고분해산물의벌크검체
와파편을확인한다.필요한경우,실시간분해시험을진행한다.
주)분해와용출(leaching)는저온에서발생하지않을수있다.용출물(leachables)과고분자분해
산물의위험평가(riskassessment)에따라모의환경에서실시간분해시험을고려할수있
다.
표18 시험절차- 187 -평가 평가
질량밸런스의변화:
(Y)예또는(N)아니오
분자량/분자량분포의변화:
(Y)예또는(N)아니오질량밸런스의변화:
(Y)예또는(N)아니오
분자량/분자량분포의변화:
(Y)예또는(N)아니오
N/NN/YY/NY/Y N/NN/YY/NY/Y
분해가
관찰되지
않았다.
시험을
종료한다.
실시간분해
시험이
필요하지
않다.
(4.3.4.2의주
참조)분해산물의
벌크검체/
파편
확인한다.
그리고/또는
실시간
분해시험을
진행한다.고분자가
분해되지
않음.
유체상에서
용출물을
확인하고
정량한다.
그리고/또는
실시간분해
시험을
진행한다.유체상에서
고분자분해
산물과
용출물을
확인하고
정량한다.
그리고/또는
실시간분해
시험을
진행한다.분해가
관찰되지
않았다.
시험을
종료한다.
(4.4.4.2의
주참조)분해
산물의
벌크검체
/파편을
확인한다.고분자가
분해되지
않음.
유체상에
서
용출물을
확인하고
정량한
다.유체상에
서고분자
분해
산물과
용출물을
확인하고
정량한다.
4.4모의환경에서 실시간 분해 시험
4.4.1 초기 질량의측정
일정한질량이되도록시험검체를건조시킨다.시험검체의질량을측정한다.
4.4.2 검체 ,파편그리고 용액의 준비
4.4.2.1 필터에 의한 분리
실온과진공상태에서필터를일정한질량으로건조시킨다.필터의질량을측정한다.무게를측정
한필터를이용하여분해용액에서생길수있는파편을검체로부터분리한다.필요한경우,진공
필터나압력필터를이용할수있다.분석등급의물(analyticalgradewater)을이용하여필터의
내용물을세번세척한다.- 188 -4.4.2.2 원심 분리에 의한 분리
건조되고깨끗한원심분리용튜브의질량을측정한다.원심분리용튜브로분해시험검체용액을
옮긴후분리를하기전에튜브를밀봉한다.단단한파편침전물을만들기위하여원심분리기에
서튜브를회전시킨다.별도의용기에상층액을조심스럽게따른다.분석용정제수(2등급이상,IS
O3696)로침전물을재현탁시킨후다시회전을시킨다.앞서상층액을따라냈던별도의용기에상
층액을다시따라내어첨가한다.이러한과정을두번더반복한다.
4.4.3 분석
4.4.3.1 질량밸런 스(mass balance) 의측정
실온과진공상태에서일정한질량이되도록필터와필터의내용물또는원심분리용튜브와튜브
의내용물을건조시킨다.필터와필터의내용물또는원심분리용튜브와튜브의내용물질량을
측정한다.검체의질량손실을측정한다.
4.4.3.2최종 원재료특성 규명(검체와 파편)
적합한방법으로분자량과분자량분포를측정한다(3.1.11참조).
4.4.4 평가
4.4.4.1 일반사항
표18에나와있는시험과정의흐름도를준수한다.
4.4.4.2 사례 1(NO/NO)
질량밸런스(massbalance)와분자량/분자량분포에변화가없음
분해가관찰되지않았다.시험을종료한다.
주)일부상황하에서는제8장(ISO10993-9)에따라조사를더실시하여이러한결과를확인할
필요가있을수도있다.- 189 -4.4.4.3 사례 2(NO/YES)
질량밸런스(massbalance)에는변화가없지만,분자량/분자량분포가변경됨
분해산물의벌크검체/파편을확인한다.
4.4.4.4 사례 3(YES/NO)
질량밸런스(massbalance)가변경되었지만,분자량/분자량분포는변경되지않음.
고분자가분해되지않았으며,유체상에함유되어있는용출물(leachables)은식품의약품안전청
고시「의료기기의생물학적안전에관한공통기준규격」에따라평가하여야한다.
4.4.4.5 사례 4(YES/YES)
질량밸런스(massbalance)가변경되고,분자량/분자량분포도변경됨.
유체상에서고분자분해산물과용출물(leachables)을확인및정량하고분해산물에대한벌크
검체와파편을확인하고,해당되는경우제1장(ISO10993-1)및/또는제16장(ISO10993-17)을시
행한다.
5시험보고서
시험보고서는다음의정보들을포함하여야한다.
1)시험원재료,로트번호또는배치번호,시험된검체의크기와개수
2)시험용액과조건
3)(해당되는경우)특이성,민감도,검출한도그리고정량한도를포함하여사용된시험방법에
대한상세한설명과정당성입증
4)정밀도(precision)를포함하여질량손실을측정하는데사용된방법
5)검체의질량/부피비율,검체의모양
6)검체전처리방법과건조방법
7)선정된pH- 190 -8)시험온도
9)시험기간
10)시험결과
(1)질량밸런스(massbalance)
(2)분자량/분자량분포(가교밀도)
(3)용액,파편및/또는벌크고분자로실시한시험결과
(4)확인된분해산물
(5)최종결정에대한이론적근거
11)결론- 191 -부록 A
(참조 )
분석 방법
다음의분석방법들은해당되는경우고분자원재료및/또는분해산물의특성을규명하기위하여제시
된것이다.
1)용액점도법(분자질량의평균계산,분지형성[branching])
2)팽창도(가교밀도)
3)유동학(rheology:융해범위,융해점도,열안정성,분자량분포)
4)크로마토그래피방법(예들들어,잔류단량체,잔류첨가제,잔류용출물[leachables]을위한가스
크로마토그래피및/또는고성능액체크로마토그래피;분자량평균과분자량분포변화를위한크
기별배제크로마토그래피/겔투과크로마토그래피[sizeexclusion/gelpermeationchromatograp
hy]);확인을위한질량분석법)
5)분광법(예들들어,자외선분광법,적외선분광법,핵자기공명,확인,조성,분포를위한질량분광
법:중금속과촉매함량을위한원자흡수분광법)
6)열분석법(예들들어융해범위또는연화점,혼합물,유리전이를위한시차주사열계량계[DS
C;differentialscanningcalorimetry])
의료기기완제품에는여러공급업체로부터제공받은여러가지원재료가포함되어있을수있기때
문에분석작업을최소화하기위하여집중적인문헌연구를하고,공급업자에게믿을만한분석자료를
요청하는것이권장된다.
추가지침은제17장(ISO10993-18)과ISO10993-19에제시되어있다.- 192 -부록 B
(참조 )
고분자 원재료의 환경응력균열 (ESC)
B.1 일반사항
환경응력균열(ESC)은화학적또는생물학적환경에대한노출과잔류또는가해진응력으로유발되
는고분자재료의균열(crack)현상이다.이러한균열들은균열사이를이어주는물질(bridgingmate
rial)에의해그물모양으로균열이퍼져나가는크레이징현상을보일수도있다.균열의특성은사용
된고분자의종류에따라달라질수있다.이외에도균열에의해저분자량분해산물이발생할수있
다.ESC시험의목적은의료기기에사용할원재료가환경적으로응력균열될가능성이있는지를측
정하는것이다.ESC시험을통해응력균열을확인한경우,다른방법을사용하여부산물의화학적특
성,생물학적시험및독성학적위험평가를해야한다.
B.2 영향을받은 고분자의 유형
ESC는여러해동안다양한고분자계에서나타났다.의료기기에사용되는고분자계중에서ESC가
관찰되었던예로폴리우레탄(Polyurethanes),폴리메타크릴레이트(polymethacrylates),폴리올레핀(p
olyolefins),폴리스티렌(polystyrenes)및폴리카보네이트(polycarbonates)가있다.사용된고분자의
화학적성질이원자재의ESC에영향을미치는유일한요인은아니며,원재료의미세구조도영향을
미친다.고분자의비결정영역(amorphousregion)은결정영역(crystallineregion)보다ESC에더민
감하다.의료기기제조중에고분자의가공과정에서최종원재료의미세구조에영향을미쳐잔류응
력이유도될수있다.결과적으로,최종원재료의미세구조와잔류응력을통해부분적으로ESC에
민감할수있는정도를측정한다.
B.3 시험모델
B.3.1ESC는응력과환경요인이나타날때만발생하므로,시험중인의료기기에대한시험시스템
모델을통해두요인을규정해야한다.
B.3.2시험시스템모델을개발할때는제조공정중에생기는고분자의내부응력과의료기기완제품
의사용중에생길수있는응력의유형을고려해야한다.예를들어,사용중에주기응력(cyclicstres
ses)이생기는의료기기(예;좌심실보조장치)는사용중에정적응력(staticstress)만발생하는의료- 193 -기기와는다른시험모델이필요하다.이러한고려사항을통해적용할응력모델의최종선정하여야
한다.
B.3.3임계변형수준(criticalstrainlevel)아래에서는ECS가발생하지않을것이다.따라서응력모
델은이수준이상의변형을허용해야한다.이임계변형수준은원재료와환경에따라다르다.최고
의시나리오와최악의시나리오가모두시험시스템모델설계의일부분이될수있다.
B.3.4시험이이루어질적합한환경모델(즉,시약또는시험용액)의개발에관한논의를위해서는
3.1.4를참조한다.
주)가수분해과정(hydrolyticmechanisms)의경우에는에스테라아제(esterase),우레아제(urease)또
는파파인(papain)같은액체및/또는효소를포함한용액이적합할수있다.산화과정의경우에는물
과AgNO3,예를들어,0.1mol/LAgNO3용액을사용할수있다.그러나은미립자는생물학적평가
를촉발시키고이에영향을미칠수있다.또한산화과정의경우에는희석한과산화수소용액과코발
트(II)염의혼합물,예를들어5%∼10%의H2O2및0.05mol/L∼0.1mol/L염화코발트를사용할
수있다.
B.3.5동물모델이가장타당한환경모델이될수있다(예를들어,제6장참조).
B.4 결과 평가
B.4.1 생물학적 영향
ESC는다양한생물학적영향을미치는분해산물을방출할수있다.본규격은이러한영향들을시험
하는가장좋은방법을결정할수있는지침을제공한다.특히제1장은사용자가시험시고려해야
하는생물학적영향의유형에대한지침을제공한다.이러한영향에는독성학적영향(toxicologicalef
fects)과국소조직영향(localtissueeffects)이포함되지만이에국한된것은아니다.
B.4.2 의료기기 성능
의료기기의성능은ESC의결과로저하될수있다.사용자는의료기기가ESC후에여전히의도된대
로성능을발휘하는지확인하기위해의료기기의성능을평가해야한다.의료기기개별규격과ISO- 194 -14971은사용자가이런확인을하는데도움이될수있다.
B.5 결과 보고
B.5.1시험시스템모델을선정하게된이론적근거를기록해야한다.
B.5.2모델시험시스템에대한상세한설명에는최소한다음과같은정보를포함해야한다.
1)시험된원재료
2)의료기기완제품과시험검체와의관련성
3)적용한응력의수준및유형
4)환경의선정
5)시험기간
6)시험결과(본규격의다른장을따라실시하는시험은개별규격에서요구하는보고계획서를사
용해야한다).- 195 -1적용범위
본장에서는정량을위하여세라믹(유리제품을포함)에서분해산물의용액을얻는두가지방법
을기술한다.또한분해산물을확인하기위하여이용액의분석과관련된지침을제시한다.본
장의성격은일반적이기때문에가능한한적합한사용조건하에서분해산물의생성을다루고
있는제품개별표준을가장먼저고려하여야한다.
본장에서는체외시험을실시하는동안세라믹의화학적분해로생성되는분해산물만을다룬다.
외부에너지나기계적응력으로유도된분해는포함되지않는다.ISO6872와ISO9693에는화학
적분해시험이포함되어있지만,분해산물의분석은다루지않는다.
의료기기에사용된세라믹의범위와결과의정확도와정밀도에대한다른요건때문에확인된특정분
석기법은없다.더나아가본장에서는분해산물의허용수준에관한특정한요건을제시하지
않는다.
이원자재들은생물의학적응용을목적으로하지만,본장에서는이들의분해산물에대한생물
학적작용(biologicalactivity)은다루지않는다.
2정의
본장에서는다음용어및정의뿐만아니라제1장(ISO10993-1)및제8장(ISO10993-9)에수록되어
있는용어및정의를적용한다.
2.1 세라믹 (ceramics):비금속의무기화합물인일반적으로결정화된물질
2.2공디스크(blankdisc):완성된의료기기에사용하기위하여기질물질로만든코팅하지않은제13장세라믹 소재 의료기기에서 얻어진 분해산물의 확인과 정량을 위한 체제
(관련규격 :ISO 10993-14:2001)- 196 -원형판
2.3 잔류물 (retentate):여과후에여과지에남아있는용해되지않은고형물
2.4 여과액 (filtrate):여과지를통과한용액
3시험과정
3.1 원리
본장은두가지시험방법으로구성된다.첫번째시험방법은낮은pH에서실시하는극한용액
시험으로가능성있는분해산물의관찰을위해대부분의세라믹을선별해주는체의역할을한다.
두번째시험은생체내pH에서실시하는모의시험이다.이들시험방법의선택과정에관한흐름
도는그림4에제시되어있다.
세라믹코팅뿐만아니라과립형태의세라믹그리고벌크세라믹도본장에설명되어있는시험
방법을이용하여야한다.
권고된시험시편(specimen)나권고된용액부피와차이가있는경우,타당성을명백하게입증하
여야한다.- 197 -시작
극한용액100ml에
5g이완전히녹는가?
용액에10g사용
극한시험시행
어떤물질이녹아있는가?
모의시험시행
보고용액에5g사용
끝YesNoNo
Yes
 그림 4선택 과정에 관한흐름 도
3.2 치과용 의료기기의 시험
3.2.1 개요
본장은조직환경에최악으로노출되는상황을모방하고자하는시험에적용된다.구강에노출되
는치과용세라믹(예들들어세라믹베니어링물질)의경우에는ISO6872에제시되어있는
시험환경이더적합하다.그러나치과용임플란트스템(stems)과같이구강에노출되지않는
의료기기의경우에는본장의3.4항을적용하여야한다.- 198 -3.2.2 구강에 노출되는치과용 의료기기의 시험방법
구강에노출되는치과용의료기기의경우에는ISO6872:1995의8.4에제시되어있는방법을극한
용액시험방법으로이용하여야한다.
3.2.3 시편(specimen) 의특성규명
시편의특성은3.4.4에설명되어있는바에따라규명하여야한다.시편의밀도가이론상최대밀
도값의99%이상이고,시편의평균표면거칠기(Ra)가5㎛이하인경우에는직접적인기하학적측
정으로표면적을계산할수있다.
표면적을지나치게과소평가하는것을피하기위하여기하학적측정에서는표면거칠기가심하지
않아야한다.
3.2.4 분석
분석을위하여3.4.7.6에서3.4.7.11에설명되어있는바에따라잔류물에서여과액을분리하여야
한다.
3.3 일반적 시험 기법
3.3.1 질량측정
최소한정밀도가0.0005g인저울을이용하여질량을측정하여야한다.모든질량은6번반복하여
측정하여야한다.
3.3.2 건조 기법
측정된질량값의변화가<0.1%가될때까지(100±2)℃온도의오븐에서계속하여건조하여야
한다.일반적으로이러한과정은하룻밤동안건조를시키고,다음날2시간간격마다질량을측정
하여수행한다.
3.4. 극한 용액 시험방법- 199 -3.4.1 원리
극한용액시험은pH가낮은구연산완충액을주로이용하는시험방법이다.여기에서는최악의
저급한사용환경을pH값3으로정의한다.pH가3이하인환경에노출되는의료기기의경우에는
pH가이보다낮은용액을이용하여야하며,그타당성을제시하여야한다.극한용액과시험시편
사이에화학적반응이일어나는경우에는유사한pH에서다른극한용액시험의타당성을입증
하고,실행하여야한다.
3.4.2 적용 범위
본시험은모든세라믹에적용할수있다.원자재가혈액pH(대략pH7.35에서pH7.45)에서
존재할것이기때문에모든원자재에있어낮은pH에서의분해기전이혈액pH에서의기전과동
일하지않을수있다는사실에주목하여야한다.그러나그럼에도불구하고,이러한엄격한시험은
분해산물이생길수있는극단적인조건이기때문에대부분의원자재를선별하는체로이용할수
있다.
용액에서원자재를원자재의용해성한도까지용해시킬것을권고한다.용해성한도종점까지시험
을가속시키기위하여과립상시편에대해시험을실시한다.
3.4.3 극한 시험검체 준비
3.4.3.1 시편구성
원자재의용도에적합한방법에따라제작한시편을과립모양으로만들어야한다.시편이세라믹
코팅제인경우에는기질물질에서이를제거하고,적합한크기의과립모양으로만들어야한다.
일부조건(예들들어,얇은코팅)에서는세라믹물질의양이극한시험을시행하기에불충분할
수있다.이러한경우에는시험의규모를축소하여시험용액20ml당1g의비율로준비한검체를
이용할수있다.이러한과정을마치고나면대안적으로선정한크기의검체를이용하기위하여
질량측정의정밀도와정확성을적합한범위로조정하여야하며,타당성을입증하여야한다.
3.4.3.2 과립제작 (Granulation)- 200 -텅스텐카바이드(tungstencarbide)재질의막자사발과공이로분쇄하여과립을제작하여야한
다.
3.4.3.3크기결정
과립모양의시편은ISO3310-1에기술된것과같은건조선별방법을사용하여400㎛의선별체
는통과하여야하고,315㎛의선별체에는남아있어야한다.
이러한크기의과립을제작할수없는경우,(예들들어,코팅제를분쇄하여야하기때문에)본장의되
어있는크기보다작은과립을사용하여야하며,그크기를기록하여야한다.
주)본절에설명되어있는것보다작은크기의입자를사용하는경우에는용해가증대될수있으
며,따라서용해산물의양은감소되지않을것이고,생물학적안전성에관한위험(risk)분석도
손상을입지않을것이다.
3.4.3.4 시편준비
시작물질의질량은3.4.4.3항에제시되어있는원자재의용해도특성에따라결정된다.
-용해성이낮은과립모양의물질의경우에는(5.00±0.05)g을이용하여야한다.
-용해성이높은과립모양의물질의경우에는(10.00±0.05)g을이용하여야한다.
3.4.4 극한 시험검체의 특성규명
3.4.4.1 표면적특성의 규명
예들들어,ASTMD4780에제시되어있는바와같은적합한방법에따라가스흡착작용을통하
여시편의특성을규명하여야한다.
3.4.4.2밀도
ISO5017에따라시편의밀도특성을규명하여야한다.- 201 -3.4.4.3 가용성의 특성규명
제조업자나기타공급업자로부터입수할수있는원자재에관한정보로부터다음의방법을이용하여
원자재의특성을‘고’용해성물질또는‘저’용해성물질로규명하여야한다.
-결정과정에대한흐름도인그림4을참고한다.
-(5.00±0.05)g의원자재가3.4.7.1에서3.4.7.5까지설명되어있는시험을실시하는동안100ml에
서완전히용해될것으로예상되는경우에는용해성이높은원자재로간주하여야한다.
-(5.00±0.05)g의원자재가100ml에서완전히용해되지않을것으로예측되는경우에는용해성
이낮은원자재로간주하여야한다.
-정보를이용할수없는경우에는고용해성물질로간주하여야한다.
3.4.4.4 미세 구조와X-선특성규명
X-선회절분석기를이용하여X-선회절법을실시하여야한다.해상도와재현성은0.02°이상이
되어야한다.미세구조분석은ISO6474에설명되어있는바에따라실시하여야한다.
3.4.5 시험 장비
3.4.5.1 시험 용기
250ml폴리프로필렌용기나고밀도폴리에틸렌용기를이용하여야한다.각각의시험을위하여새로운
시편용기를사용하여야한다.시험용액이오염될수있으므로유리용기를이용해서는안된다.
3.4.5.2뷰흐너 깔때 기
용해되지않은입자를보유하기에적합한흡인여과기(Bűchnerfunnel)나이와유사한유형의여과
기를이용하여야한다.
3.4.6 구연산완충 액
구연산완충액은신선하게준비하여야하며,pH는(37±1)℃의온도에서pH3.0±0.2가되어야한다.
용액은다음에따라준비하여야한다.- 202 -1000ml용적측정용플라스크에담긴500ml물에21g의구연산1수화물(monohydrate)을용해시
킨다.1mol/l의수산화나트륨용액을200ml첨가하고,물(ISO3696,등급2)로눈금까지희석한
다.이용액40.4ml에0.1mol/l염산59.6ml를혼합하여구연산완충용액을제조한다.
3.4.7 시험과정
3.4.7.1뚜껑이없이용기의무게를측정한다.
3.4.7.2용기와시편의무게를측정한다.시편이있는용기와시편이없는용기의질량차이를시편
의질량으로기록한다.
3.4.7.3구연산완충용액(100±1)ml를첨가한다.시편이용액에접촉을하고있는지신중하게확인하
여야한다.
3.4.7.4(37±1)℃로온도를조절한환경에서(120±1)시간동안시편이담긴용기를놓아둔다.
회전운동이나상하운동을이용하여2Hz로용기를교반시켜야한다.120시간이전에시험시편
이완전히용해되는경우에는시험을종료하고,시험보고서에시간을기록한다.
3.4.7.5용기와시편을옮긴후실온에서냉각시킨다.
3.4.7.6여과잔류물이없는여과재(예들들어,여과지)의질량을측정하기위하여여과재의무게
를측정한다.
3.4.7.7여과작용을통해시편을제거한후분석을위하여여과액을보관한다.여과액을유리
용기에보관해서는안된다.
3.4.7.8구연산완충액을제거하기위하여소량의물(ISO3696,등급2)로여과재와여과잔류물
을세번씩세척한다.- 203 -3.4.7.9여과잔류물이남아있는여과재와시편을일정한질량으로건조시킨다.
3.4.7.10여과잔류물이남아있는여과재의무게를측정한다.여과잔류물이있는여과재와여과
잔류물이없는여과재사이의질량차이가여과잔류물의질량이다.
3.4.7.11여과잔류물질량과시편질량사이의차이가용해된물질의질량이다.
3.5모의용액 시험방법
3.5.1 원리
모의시험은3.5.6에명시된바와같이pH7.4±0.1의완충용액을주로이용한다.이는정상적
인사람의pH수준을모방한것이다.
3.5.2 적용 범위
본시험은모든세라믹에적용할수있다.
주)본시험에서의분해기전은극한시험에서의분해기전과동일하지않을수도있다.
3.5.3모의시험 시편구성
3.5.3.1코팅된 세라믹
3.5.3.1.1 공디스크
시험용시편은공디스크를코팅하여준비하여야한다.
공디스크는완성된의료기기에서와 동일한준비기법과동일한기질물질을이용하여지름이
(36±1)mm,두께는(2±0.1)mm가되어야한다.
3.5.3.1.2코팅된 디스크
완성된의료기기의제작에사용된코팅기법을이용하여공디스크의모든면을코팅하여야한다.- 204 -주)표면적대부피비율이감소하기때문에본방법을이용하는경우시험의민감도가감소될것이다.
3.5.3.2 기타모든 세라믹
완성된의료기기를제조하는데사용한방법으로제작한시편에서3.4.3.2와3.4.3.3.에설명되어
있는방법을이용하여시험시편을과립모양으로만들어야한다.
3.5.4모의시험검체의 특성규명
3.5.4.1 개요
코팅된검체의경우에는표면적,미세구조특성과X-선특성을기록하여야한다.다른모든세라
믹의경우에는밀도,표면적,미세구조특성과X-선특성을기록하여야한다.
3.5.4.2밀도
ISO5017에따라밀도에대한시편의특성을구명하여야한다.
3.5.4.3 미세 구조 특성과X-선특성
X-선회절분석기를이용하여X-선회절법을실시하여야한다.해상도과재현성은0.02°이상이
되어야한다.미세구조분석은ISO6474에설명되어있는바에따라실시하여야한다.
3.5.4.4 표면적특성의 규명
예들들어,ASTMD4780에제시되어있는바와같은적합한방법에따라가스흡착작용을통하여
시편의특성을규명하여야한다.
3.5.5 시험 장비
3.5.5.1 시험 용기
250ml폴리프로필렌용기나고밀도폴리에틸렌용기를이용하여야한다.각각의시험마다새로운시편
용기를이용하여야한다.시험용액이오염될수있으므로유리용기를이용해서는안된다.- 205 -3.5.5.2뷰흐너 깔때 기
용해되지않은입자를보유하기에적합한흡인여과기(Bűchnerfunnel)나이와유사한유형의여과
기를이용하여야한다.
3.5.6완충 용액
신선한TRIS-HCL완충액을새로이준비하여야한다.500ml물(ISO3696,등급2)에13.25g의
트리스(하이드록시메틸)아미노메타인(tris(hydroxymethyl)aminomethane)을용해시킨다.(37
±1)℃의온도에서1mol/l의염산을적절히넣어pH를pH7.4±0.1로조정한다.물(ISO3696,
등급2)로1000ml까지만든다.
3.5.7코팅된 디스크시험과정
3.5.7.1 개요
모의시험조건하에서분해산물이생성되는지의여부를측정하기위하여코팅된디스크와코팅
되지않은디스크를모두모의시험용액에노출시킨다.
3.5.7.2 공디스크시험
3.5.7.2.1노출시험을위하여시험용기에공디스크를넣는다.
3.5.7.2.2공디스크가담긴용기에완충액을(100±1)ml첨가한다.용액과공디스크가완전히
접촉을하고있는지신중하게확인하여야한다.
3.5.7.2.3(37±1)℃로온도를조절한챔버에서(120±1)시간동안공디스크가담긴용기를놓아
둔다.회전운동이나상하운동을이용하여2Hz로용기를교반시켜야한다.
3.5.7.2.4시편이담긴용기를옮긴후실온과같아질때까지둔다.
3.5.7.2.5용액을여과하고,분석을위하여여과액을남겨둔다.(“4.여과액의분석”참조)- 206 -3.5.7.3코팅된디스크시험
3.5.7.3.1각각의시험시편용공디스크의질량에서코팅된디스크의질량을빼서세라믹코팅제
의질량을측정한다.
코팅제의질량을측정하기위하여코팅하기전과코팅한후에각각의디스크의무게를측정하여야
한다.
3.5.7.3.2노출시험을위하여시험용기에코팅된디스크를넣어둔다.
3.5.7.3.3코팅된디스크가담긴용기에완충액을(100±1)ml첨가한다.용액과코팅된디스크가
완전히접촉을하고있는지신중하게확인하여야한다.
3.5.7.3.4(37±1)℃로온도를조절한챔버에서(120±1)시간동안코팅된디스크가담긴용기를
놓아둔다.회전운동이나상하운동을이용하여2Hz로용기를교반시켜야한다.
3.5.7.3.5시편이담긴용기를옮긴후실온에서냉각시킨다.
3.5.7.3.6여과재(예들들어,여과지)의무게를측정한다.
3.5.7.3.7용액을여과하고,분석을위하여여과액을남겨둔다(“4.여과액의분석”참조).
3.5.7.3.8소량의물(ISO3696,등급2)로여과재와여과잔류물을세번씩세척한다.
3.5.7.3.9일정한질량으로여과잔류물이남아있는여과재와시편을건조시킨다.
3.5.7.3.10여과잔류물이있는여과재의무게를측정한다.여과잔류물이있는여과재와여과
잔류물이없는여과재사이의질량차이가여과잔류물의질량이다.- 207 -3.5.7.3.11여과잔류물의질량과코팅제의원래질량사이의차이가용해된원자재의질량이다.
3.5.8시험과정(기타모든세라믹)
3.5.8.1뚜껑없이용기의무게를측정한다.
3.5.8.2용기와시편의무게를측정한다.시편이있는용기와시편이없는용기의질량차이를시편
의질량으로기록한다.
3.5.8.3(100±1)ml의완충액을첨가한다.용액과시편이완전하게접촉을하고있는지신중하게
확인하여야한다.
3.5.8.4(37±1)℃로온도를조절한환경에서(120±1)시간동안시편이담긴용기를놓아둔다.
회전운동이나상하운동을이용하여2Hz로용기를교반시켜야한다.120시간이전에시험시편이
완전히용해되는경우에는시험을종료하고,시험보고서에시간을기록한다.
3.5.8.5용기와시편을옮긴후실온에서냉각시킨다.
3.5.8.6여과잔류물이없는여과재의질량을측정한다.
3.5.8.7여과를통하여시편을제거하고,분석을위하여여과액을남겨둔다.여과액은유리용기
에보관해서는안된다.
3.5.8.8소량의물(ISO3696,등급2)로여과재와여과잔류물을세번씩세척한다.
3.5.8.9여과잔류물이남아있는여과재와시편을일정한질량으로건조시킨다.
3.5.8.10여과잔류물이있는여과재의무게를측정한다.여과잔류물이있는여과재와여과- 208 -잔류물없는여과재사이의질량차이가여과잔류물의질량이다.
3.5.8.11여과잔류물질량과시편질량사이의차이가용해된물질의질량이다.
4여과액의 분석
4.1 개요
각각의실험을시행한이후에는용액을정량적으로그리고정성적으로3번분석하여야한다.
분석기법에있어서시험방법의수,정밀도,정확도,실행은다양하고가변적이다.가능하다면,유
도결합플라즈마광도법(InductivelyCoupledPlasmaSpectroscopy,ICP)를이용하여검체를분
석하여야한다.원자흡수분광법(AtomicAbsorptionSpectroscopy,AAS)과같은다른시험방법
은덜유용하긴하지만,요구되는농도수준에서의정보를제시해줄수있다.
4.2 분석해야하는 원소또는화학 물질의선정
여과액속에있는분석해야할화학물질또는원소는재료속에존재한다고알려진화학성분과원료
에일반적으로알려진치환물질에기인하는소량원소와같은예상불순물과제조중에재료에
첨가한예상첨가물을포함하여야한다.여과액의부피는최초부피에따라125ml혹은250ml로
한다.더큰부피는타당성을제시하여야한다.
4.3 분석 방법의민감도
적용된시험방법은충분히민감하여야한다(예들들어,원자흡수분광법또는질량분광법에서
최소한10-6).정량한도보다높게검출된구성원소만을기록한다.가능한경우에는적합한국제
표준에따라위해요소(hazard)가있는물질을기록하여야한다.
5시험보고서
시험보고서에는특성을규명하고,시험하며,분석을하는동안본규격에따라확인된모든자료
가포함되어야한다.- 209 -a)시험기관
b)측정일자
c)시험이본장에따라수행되었다는언급과타당성이입증된표준시험계획안으로부터변경된
사실에대한사유를기술한언급.
d)배치번호나로트번호를포함하여시험원자재에대한설명
e)시험의유형
1)고용해성
2)저용해성
3)극한(구강내)
4)극한(이규격)
5)모의시험
f)표면적과방법
g)검체밀도,미세구조와X-선회절패턴
h)시험기간
i)시험결과
1)시편질량
2)첨가된용액의양
3)건조시간
4)여과잔류물의질량
5)용해된물질의질량
6)여과액의질량
7)화학적분석과방법(코팅된시편의경우에세라믹분해산물은코팅된디스크의여과액과
공디스크의여과액을비교분석함으로서기질로부터나온분해산물과구별한다.
8)여과액에서확인된각각의성분에대하여총표면적당용해된질량을계산- 210 -참고문헌
[1]ISO9693,Metal-ceramicdentalrestorativesystems
[2]ISO10993-12,Biologicalevaluationofmedicaldevices—Part12:Samplepreparationand
referencematerials
[3]ISO10993-16,Biologicalevaluationofmedicaldevices—Part16:Toxicokineticstudy
designfordegradationproductsandleachables
[4]ISO10993-17,Biologicalevaluationofmedicaldevices—Part17:Establishmentof
allowablelimitsforleachablesubstancesusinghealth-basedriskassessment
[5]ASTMC92,StandardTestMethodsforSieveAnalysisandWaterContentofRefractory
Materials
[6]ASTMD4780,StandardTestMethodforDeterminationofLowSurfaceAreaofCatalysts
byMultipointKryptonAdsorption- 211 -1적용범위
본장에서는의료기기와관련된독성동태시험을설계하고실행하는방법에대한원리를제시한
다.부록A는의료기기의생물학적평가에독성동태시험을포함할때고려하여야하는사항들에
관한설명이다.
2정의
본장에서는이규격의제1장(ISO10993-1)과다음의용어및정의를적용한다.
2.1 흡수 (absorption)
혈액및/또는림프계로물질이들어가는과정
2.2 생체 이용율 (bioavailability)
특정물질의전신흡수정도
2.3 생분해 (biodegradation)
생물학적환경에기인하는분해
주)생분해는체외(invitro)시험으로모형화될수있다.
2.4 생체 흡수 (bioresorption)
생체재료(biomaterial)가생리적환경에서분해되고,그생성물(들)이배설및/또는흡수되는과정
2.5 제거율 (clearance)제15장분해 산물과 용출물에 관한 독성동태시험
(관련규격 :ISO 10993-16:2010)- 212 -대사및/또는배설에의하여인체또는인체의일부에서특정물질이제거되는비율
2.6 Cmax
단위부피당질량으로표시되는혈장에있는특정물질의최대농도
주)체액이나조직의최대농도를참조하는경우,Cmax,간과같은적합한식별자가있어야하고,
단위부피당질량또는질량으로표시하여야한다.
2.7 분해 산물 (degradation product)
원자재의화학적분해에의해유래된원자재의산물
2.8 분포 (distribution)
흡수된물질및/또는이들의대사물질이인체내에서순환을하고,분배되는과정
2.9 배설 (excretion)
흡수된물질및/또는이들의대사물질이인체에서제거되는과정
2.10 용출액 (extract)
시험또는대조물질의용출결과로생기는액체
2.11 반감기 (half-life)
t1/2
동일한인체체액이나조직에서특정물질의농도가그초기값의50%까지감소하는데
걸리는시간
2.12 용출물 (leachable)
저장또는사용조건에서의료기기또는구성품에서유래되어나올수있는화학성분
주)용출물(예;첨가제,고분자원자재의단량체또는올리고머성분)은일반용출조건으로- 213 -모의된실험조건에서용출할수있다.
2.13 평균체류 시간 (mean residence time)
인체에남아있는특정물질을양적으로추정할수있도록해주는반감기와관련이있는통계적
모멘트
2.14 대사 (metabolism)
흡수된물질이효소및/또는비효소반응에의하여인체내에서구조적으로변화되는과정
주)최초반응산물은배설되기이전에효소반응이나비효소반응에의해실질적으로변경될수
있다.
2.15 시험물질 (test substance)
독성동태시험에사용하는용출물(leachable)이나분해산물
2.16 tmax
cmax가관찰되는시각
2.17 분포량 (volume ofdistribution)
Vd
인체내의단일구획에서특정양의시험물질이균일하게분포되어있는경우,
시험물질을포함하는명확한부피를나타내는단일구획모델에대한매개변수
3독성동태 시험의 설계 원리
3.1독성동태시험은사례별로설계하여야한다.
3.2시험방법은시험을시작하기전에작성하여야한다.이러한방법에는시험방법을포함하여시
험설계가명확하게제시되어야한다.명확하게제시하여야하는세부적인부분은제3.3항에서제- 214 -3.8항,그리고제4항에제시되어있다.
3.3독성동태시험에사용할방법을결정하기위하여용출시험(leachingstudies)의결과를고려
하여야한다.화학적특성과물리화학적특성,원자재의표면형태와용출물의생화학적특성에대
한정보도또한고려하여야한다.
주)용출물의방출정도와속도는표면에서의농도,원자재내에서표면까지의이동,생리학적환경
에서의용해도와유속에좌우된다.
3.4잠재적인독성이있는분해산물이나특성이규명된용출물(leachable)로독성동태시험을
시행할것을권고한다.그러나혼합물에대한독성동태시험은특정한조건하에서실행가능하
다.용출액(extractliquid)이나의료기기나원자재를분쇄하거나가루로만든형태는예외적인환경
에서사용할수있으며,시험설계시에타당성을입증하여야한다.
3.5분석방법은생물학적체액과조직에서대사물질과용출물(leachable)그리고분해산물을검출
하고,이들의특성을규명할수있는것이어야한다.이를위해서관련된본규격(의료기기생물학
적안전에관한공통기준규격)또는ISO10993의다른장을참고하여야한다.이는시험보고서에
모두기록하여야한다(4.1.11참조).정량적분석방법은세부적이고,민감하며재현할수있는것
이어야하며,분석물질의예측농도범위이상으로선형성을나타내는자료를산출하여야한다.분
석방법의타당성을보고서에제시하여야한다.
3.6시험설계는측정할분석물질수준에서생리학적체액,조직또는배출물을명확하게제시하
여야한다.
주)혈액은채취하기에편리하기때문에종종흡수시험과동역학적매개변수에대한체액으로
선정된다.전혈,혈청또는혈장중어느것을분석할것인지를제시하고,이러한선정의타당성
을입증하여야한다.순환단백질이나적혈구의결합은체외에서측정할수있다.
3.7시험보고서에는검체에서의분석대상물질의결합에대한정보(예들들어,양과친화도)가포함- 215 -되어야하며,분석대상물질의농도가과소평가되지않았음을입증하여야한다.
3.8동역학적매개변수를측정할수있도록적절한간격을가지는충분한자료점이있어야한다.
이론적으로여기에는몇몇의말기반감기가포함되어야한다.실제로분석방법의제약으로인하여
절충을해야할수도있다.
4시험방법에 관한 지침
4.1 일반적 고려사항
4.1.1적합한성별과종으로시험을실시하여야한다.건강하고젊은동물성체를최소한7일동안
시험조건에순응시켜야한다.개별대사우리를사용하는경우에는각각의동물을개별대사우리로
옮긴후최소24시간동안순응시켜야한다.환경조건은동물의사용과관리에제시된지침(제2장실
험동물관리)을준수하도록한다.
별도의규정이없는한시험기간동안일반실험동물용동물사료와식수를자유롭게주도록한다.
실험동물은각각의시험기간별로무작위군분리하여야한다.소동물의경우최소한군당3마리
를이용하여야하며,대동물의경우최소한군당2마리를이용하여야한다.명시된적절한시점에
동물을안락사시켜야한다.
4.1.2관련검체안의시험물질에적합한것으로입증된평가과정이존재하고,시험물질의대사
특성이잘규명되어있는경우에는비방사능표지시험물질이유용할수있다.
4.1.3필요한경우시험물질은대사적으로안정한위치에서가급적이면14C나또는3H그리
고적정한방사화학적순도(>97%)로방사능표지를하여야한다.3H를이용하는경우에는
삼중수소교환(tritiumexchange)의가능성을고려하여야한다.해당되는경우에는방사능으로
표지된화합물을비방사능표지물질로희석하여야한다.
4.1.4방사능으로표지된화합물을이용하는경우에는시험물질의특정한활동이나방사화학
적순도를미리알고있어야한다.- 216 -4.1.5시험물질은적합한경로를통해투여하여야한다.이러한경로는의료기기의사용목적에적합
한것이어야한다.시험물질(용출물혹은분해산물)의물리화학적특성을고려하여적합한용매
를사용하여준비하여야하며,시험에적절한투여경로및용량을적용하여야한다.제안된투여
조건에서의검체의안정성에대한정보가확보되어야하며이를보고서에기술하여야한다.
주)시험설계에는흡수율의비교를위하여다른경로(들)의포함을요구할수있다.
4.1.6투여량평형시험의경우시험동물은대사우리(metabolismcages)에서만사육하여야한다.
4.1.7사후방출미생물이나자발적인변성을예방하기위하여소변과배설물은온도가낮은용기
(또는분석을방해하지않도록보존제가담겨있는용기)에채집하여야한다.전혈이나혈장을분
석하는경우에는적합한항응고제를이용하여채혈하여야한다.
4.1.8가능하다면어느곳에서든투여하기전에대조표준을채집하여야한다.일부시험에서는
시험동물에서대조표준(예들들어,조직)을채집하는것이불가능하며,이들은대조군에서얻어야
한다.
4.1.9채집시간은수행하려는시험의유형에적합하여야하며,필요하다면,분,시간,하루,주또
는달의기간으로실행할수있다.배설물과관련된시험의경우에는일반적으로최소한96시간
동안24시간을주기로한다.혈액검체가필요한경우에는최대72시간동안수분에서수시간까지
의제시된스케쥴예정범위에따라혈액을채혈한다.
4.1.10적합한우수실험실기준(goodlaboratorypractice)에따라독성동태시험을실시하여야
한다.
4.1.11시험보고서에는다음의관련정보들이포함되어야한다.
1)실험동물의계통,공급처,연령,성별,사육환경조건,사료- 217 -2)시험물질과검체,순도,안정성,형태(formulation),투여한양
3)투여경로를포함한시험조건
4)분석방법,용출법,검출법,검증
5)원자재의전반적인회수율
6)매시점마다결과에대한도표작성
7)품질기준이나우수실험실기준이행상태
8)결과에대한검토
9)결과의해석
4.2 특정한 유형의 시험에 대한 지침
4.2.1 개요
4.2.1.1위험평가에필요한정보를얻기위하여시험을설계하여야하며,이에따라일반적으로모
든측면을시험할필요는없다.
4.2.1.2흡수,분포,대사,배설시험은하나의시험으로몇몇의측면을총체적으로시험하거나이
들측면가운에하나를개별적으로시험할수있다.
4.2.1.3시험의설계에따라흡수율,혈장농도대시간곡선하의면적(areaundertheplasmacon
centrationversustimecurve),1차모멘트혈장농도대시간곡선하의면적(areaunderthefirst
momentplasmaconcentrationversustimecurve)분포량,cmax,tmax,반감기,평균체류시간,배
설율및제거율을포함한여러가지동역학적매개변수를결정할수있다.
4.2.1.4동역학적매개변수는특정한분자들에대해서만결정할수있으므로,평가방법은이러
한분자들에민감하고특정한것이어야한다.관련화합물의정확한동역학적매개변수는정맥내
투여를한후에만결정할수있다.따라서동역학적매개변수시험의설계에제한된정맥내투여
시험을포함해야할수도있다.이는소량의흡수된투여량을계산할수있도록해주며,다른시험
에서추정된매개변수를수정하는데이용한다.- 218 -4.2.1.5적합한동역학적모델을이용하여동역학적매개변수를결정하여야한다.동역학적매개
변수를추정할수있는컴퓨터프로그램은다양하다.사용하기전에소프트웨어의타당성을입증
하여야하며,이러한입증사항을문서로기록하여야한다.모델링에서프로그램에도입된가설과
선택사항들을문서화하여야한다.
4.2.2 흡수
흡수는시험물질의물리화학적형태와용액(vehicle)그리고투여경로에따라좌우된다.이는
혈액,혈청,배설물그리고조직의농도를통하여추정할수있다.완전한생체이용율시험을
고려하여야한다.기타필요한정보와방사능표지물질의이용가능성그리고평가방법에따라
적합한유형의시험을선정한다.흡수상(absorptionphase)에서충분한검체를채집할수있는
경우에만동역학적매개변수시험에서확실한흡수율상수를산정할수있다.
주)체외방법이화학물질의피부흡수와위장흡수에대한중요한정보를제공해줄수있다.
4.2.3 분포
4.2.3.1일반적으로분포시험에는방사능으로표지된화합물이필요하다.시험은
-해부된조직에서측정된수준을정량하며,
-전혈자기방사법(WBA;whole-bodyautoradiography)을이용하여정성분석하고,
-WBA(whole-bodyautoradiography)표준등급을이용하여준정량할수있다.
4.2.3.2일반적으로분포시험에서검체를추출하는시간은시험물질의배설에따라tmax,,24시간,
168시간또는그이상의긴시간동안이어야한다.추가적인자료가필요한경우에는중간시간을
이용할수있다.대체적으로검체는초기의흡수상(phaseofabsorption)과배설상(phaseofeliminati
on)에서자주추출한다.그러나동역학적매개변수를최상으로추정할수있기때문에(이론상으
로반감기3에서4)배설상(eliminationphase)에서더많이추출해야만한다.주요한결정요소는
분석감도이다.- 219 -4.2.4 대사와 배설
4.2.4.1대사우리(metabolismcages)는시험기간내내소변과배설물을따로채집할수있는것이
어야한다.최대14일까지시험을하는경우에는시험의마지막까지매24시간마다소변과배
설물을따로따로채집하여야한다.일부시험설계에서는그사이에동물이희생될수도있다.시
험물질이나시험물질의대사물질이급속하게배설될것같은경우에는24시간전에검체를채
집할수있다.보다장기간동안시험하는경우에는단기시험에서와마찬가지로최초의기간에
검체를추출하여야한다.그이후에는평가기간당24시간을주기로지속적으로검체를추출하
여야한다.
주)장기간(prolongedperiods)동안대사우리(metabolismcages)를사용하는것은동물복지에
해로울수있다.장기간시험의경우,불연속적으로검체를채취할수있으며,이러한결과를
연속적인검체수집으로외삽할수있다.
4.2.4.2동물의시체및/또는개별동물의표적기관은분석을위하여보관하여야하며,혈장
및전혈에서의농도를분석하기위하여혈액을채혈하여야한다.희생되어야하는시간에대사
우리에서검체를채집한후에는,우리(cage)와올가미를적합한용액으로세척하여야한다.발생
되는세척물을함께모아서부분대표성분으로분석을위하여보존할수있다.
4.2.4.3방사능표지화합물을사용하는경우[아래의주)참조]에시험물질의회수율또는예측된
회수율은이론적으로(100±10)%가되어야한다.각부분에있는시험물질의양은적절한환경
에서방사능으로표지된화합물과방사능으로표지되지않은화합물에대하여적합한것으로입
증된과정에따라분석하여야한다.방사능으로표지된화합물을사용하는경우에는특정한평가
방법을사용하지않는한,모성분(parentcompound)과대사산물을모두평가하는것이바람직하
다.방사능으로표지된화합물을배설물(대변및/또는소변)이나인체에서충분하게회수할수없는
경우에는배설되는공기의채취를고려하여야한다.
주)명시된회수범위를모든경우에달성할수있는것은아니며,보고서에차이가나는이유를- 220 -설명하고,검토하여야한다.
4.2.4.4생물학적환경에서의방사능수준은예를들어,액체섬광계수법으로측정하여야한다.그
러나이것이화합물과대사물질의혼합농도를나타내고,그것으로부터어떤동역학적매개변수
도유도해낼수없음에유의하여야한다.대사물질의분리를반드시고려하여야하는경우에는
다수의용출과정과크로마토그래피과정(예들들면,고성능액체크로마토그래피,박층크로마토
그래피,가스-액체크로마토그래피와같은)이포함되기도하며,원자재결과물의특성을화학적인
방법과물리화학적기법(예들들면,질량분광법,핵자기공명분광법)으로규명하여야한다.
조직,세포,균질현탁액그리고분리된효소를체외대사시험에사용하는경우에는이를문서화하
여야한다.이들방법은화합물을적합한부위에이용할수없는경우체내에서일어나지않을
수도있는잠재적인대사를규명해준다.체내와비교된체외대사의속도와정도에는종종차이가
있다.- 221 -부록 A
(규정 )
독성동태 시험 시고려하여야하는 환경
A.1사용되는대부분의의료기기에는잠재적인위해요소가존재한다.화학적특성평가(chemicalchar
acterization)는화학적위험요소(잠재적위험)를규명하며(제17장,ISO10993-18과ISO14971참
조),이는독성동태시험에앞서고려되어야한다.하지만화학적특성평가에서확인된모든확인가
능한의도되거나의도되지않은용출물그리고분해산물에대한독성동태시험이필요하거나가능
한것은아니며,이는모든의료기기에대해서마찬가지다.
A.2의료기기의생물학적평가방법의일부분으로써독성동태시험의필요성은의료기기의사용목
적과함께최종산물과이의구성화학물질그리고의도되거나의도되지않은용출물과분해산물을
참작하여고려되어야한다.
활성성분과용출물및/또는분해산물간에있을수있는독성동태상호작용도고려해야한다.
A.3적절하게검증되고,합리적이며실질적으로이용가능하며,신뢰성및재현이확보된체외방법
의적용이체내시험보다우선적으로고려되어야한다(제1장,ISO10993-1).적절한시험방법이있는
경우체외시험법(예:조직,균등질또는세포)은가능성보다는개연성있는분해산물의연구에적용
되어야한다.제2장(ISO10993-2)은고려해야하는모든체내시험에적용된다.
A.4다음과같은경우에는독성동태시험을고려하여야한다.
1)의료기기가생체흡수되도록설계되어있는경우
2)의료기기가영구접촉이식물이며,생분해또는상당히부식되는것(금속원자재)으로알려져있거나
또는그럴가능성이있는경우및/또는의료기기에서용출물의이동이발생하는경우
3)잠재적독성또는반응성분해산물과용출물의상당한양이임상적으로사용하는동안의료기기
에서인체로방출될수있거나방출되는것으로알려져있는경우나그럴가능성이있는경우- 222 -4)활성성분의상당한양이의료기기에서방출되는것으로알려져있는경우나그럴가능성이있는
경우
주)‘상당한양’이라는의미는조사대상화학물질의특성에좌우된다.
A.5다음과같은경우에는독성동태시험을실시하지않는다.
1)분해산물과용출물(leachable)에관련된충분한독성동태자료나독성자료가이미존재하는경우
2)활성성분과관련된충분한독성동태자료나독성자료가이미존재하는경우
3)특정한의료기기의분해산물과용출물의방출비율또는예상방출비율이임상적인노출에서안
전수준인것으로입증된경우(제16장,ISO10993-17참조)
4)분해산물과용출물의임상적인노출이역사적경험을참고하여안전하다고문서화된경우
A.6금속,합금그리고세라믹의분해산물과용출물(leachable)은일반적으로독성동태시험의타당성
을입증하기에는너무적은양으로방출된다.
A.7원자재가복잡하고내인성이거나분석적으로구별할수없는내인성산물과아주유사한산물을포함
하는경우독성동태시험이일반적으로실현가능하지않다.- 223 -참고문헌
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