»Če uporabljamo material-medicinske kakovosti, ali še vedno potrebujemo testiranje?«
"Uporabljamo titan ali polimer-medicinske kakovosti. Zasnova je odobrena. Ali še vedno potrebujemo testiranje biokompatibilnosti?"
Če delate s kovinskim 3D-tiskanjem, razvijate 3D-tiskanje v rešitvah za ortopedske vsadke ali izdelujete orodja, kot je Conformal Cooling For 3D Printing Mould, se bo to vprašanje pojavilo zelo zgodaj v vašem projektu.
In to je zelo pomembno.
Ker je kratek odgovor:
Da - večina medicinskih pripomočkov zahteva testiranje biokompatibilnosti, tudi če material že velja za varnega.
Zakaj?
Kajti pri medicinski proizvodnji varnost ni samo v tem, kakšen je material -, temveč v tem, kako končni izdelek sodeluje s človeškim telesom po izdelavi in naknadni-obdelavi.
Razčlenimo to na preprost in praktičen način.
Kaj je testiranje biokompatibilnosti na preprost način?
Testiranje biokompatibilnosti pomeni:
Preverjanje, ali je medicinski pripomoček varen za dotik ali bivanje v človeškem telesu brez povzročanja škodljivih reakcij.
V skladu s smernicami FDA in standardi ISO 10993:
Medicinske pripomočke, ki pridejo v stik s človeškim telesom, je treba oceniti glede tveganj za biološko varnost
To vključuje vsadke, kirurška orodja in celo začasne kontaktne naprave
V preprostem poslovnem smislu:
Testiranje biokompatibilnosti odgovarja na tri ključna vprašanja:
Ali je varno za celice?
Ali povzroča draženje ali vnetje?
Ali ostane varen skozi čas?
Tudi če ima gradivo "medicinsko oceno", je končni del vseeno treba oceniti.
Zakaj samo material NI dovolj
Tu so številni kupci presenečeni.
Morda mislite:
Titan je varen
Medicinski polimeri so certificirani
Aluminijasti prototipi se ne uporabljajo v karoseriji
Torej bi moralo biti testiranje minimalno, kajne?
res ne.
Ker FDA jasno navaja:
Biokompatibilnost je odvisna od končne naprave, ne le od surovine
Zakaj je to pomembno v resnični proizvodnji:
Tudi varen material, kot je titan, lahko postane problematičen zaradi:
površinska kontaminacija
kemikalije za-obdelavo
ostanki strojne obdelave
ostanki prahu iz kovinskega 3D tiskanja
Torej se isti material lahko obnaša različno, odvisno od tega, kako je izdelan.
Kdaj je potrebno testiranje biokompatibilnosti?
Na splošno je testiranje potrebno, kadar:
1. Naprava pride v stik s človeškim telesom
To vključuje:
vsadki
kirurško orodje
zobni pripomočki
ortopedske komponente
Na primer:
3D-tiskanje v aplikacijah za ortopedske vsadke vedno zahteva testiranje zaradi-dolgotrajnega tveganja stika
2. Stik je dolgoročen-ali trajen
Daljši kot je stik:
strožje so zahteve glede testiranja
3. Naprava je nova ali spremenjena
Tudi majhne spremembe so pomembne:
nova površinska obdelava
nov post{0}}način obdelave
nov material dobavitelja
V medicinski ureditvi lahko že "majhna sprememba" sproži popolno ponovno-ocenjevanje.
Kateri standardi se uporabljajo za testiranje?
Globalni standard je:
Sistem biološkega vrednotenja ISO 10993
To priznavajo FDA in drugi svetovni regulatorji
ISO 10993 običajno vključuje:
citotoksičnost (varnost celic)
testiranje draženja
preobčutljivost (potencial alergije)
sistemska toksičnost
dolgoročen-odziv na implantacijo
To ni en sam test -, je popoln sistem ocenjevanja.
Kako kovinsko 3D tiskanje spreminja zahteve za testiranje
S kovinskim 3D tiskanjem stvari postanejo bolj zapletene.
Ker v primerjavi s tradicionalno proizvodnjo aditivna proizvodnja uvaja:
zlitje-plast za-plastjo
večja hrapavost površine
morebitni ujeti prah
toplotno{0}}prizadete spremembe mikrostrukture
Smernice FDA poudarjajo, da aditivna proizvodnja zahteva posebno pozornost za:
konsistenca materiala
preverjanje procesov
učinki po-obdelave
Zakaj je to pomembno:
Tudi če je kovina titan ali nerjavno jeklo:
tiskana površina NI enaka kovanemu materialu
biološki odziv se lahko spremeni
Zato je testiranje obvezno v večini medicinskih aplikacij.
Poseben primer: titan v ortopedskih vsadkih
Titan se pogosto uporablja v:
nadomestki sklepov
hrbtenični vsadki
naprave za pritrditev kosti
Zlasti pri 3D tiskanju v aplikacijah za ortopedske vsadke.
Zakaj titan še vedno potrebuje testiranje:
Čeprav je titan zelo biokompatibilen:
površinska hrapavost vpliva na integracijo kosti
lahko ostanejo ostanki delcev
kemikalije po-obdelavi lahko spremenijo obnašanje površine
FDA potrjuje, da so titanovi vsadki odobreni kot končni pripomočki - ne samo kot odobritev surovin
Torej odobritev vedno temelji-na napravi, ne na materialu-.
Kaj pa aplikacije brez-vsadkov, kot so vložki za kalupe?
Tudi na področjih, ki niso-vsadki, kot so:
Konformno hlajenje za kalup za 3D tiskanje
vložki za orodje
kalupi za izdelavo medicinskih pripomočkov
Testiranje bo morda še vedno potrebno, odvisno od:
kontaktno okolje
nevarnost kontaminacije
potrebe po sterilizaciji
Celo posredna medicinska uporaba lahko zahteva potrditev varnosti.
Ključni dejavniki, ki vplivajo na zahteve za testiranje
1. Trajanje stika
kratkoročno-→ nižji obseg testiranja
dolgoročno-→ potrebno popolno testiranje
2. Vrsta stika
kožo
krvi
notranje tkivo
3. Vrsta materiala
titanove zlitine
nerjavno jeklo
polimeri
4. Postopek izdelave
ulivanje
CNC obdelava
Kovinski 3D tisk
5. Metoda naknadne-obdelave
kemično čiščenje
sterilizacijo
Nak-obdelava je pogosto največji skriti dejavnik tveganja.
Primer resničnega primera (izkušnja Sunhingstones)
Stranka je prišla v Sunhingstones po ortopedsko komponento iz titana, proizvedeno prekKovinski 3D tisk.
Stanje:
Material že certificiran
Oblikovanje potrjeno
Prototip je opravil dimenzijski pregled
Težava:
rezultati testa biokompatibilnosti nedosledni
zaznana površinska kontaminacija
naknadna-obdelava ni standardizirana
Glavni vzrok:
nedosleden postopek čiščenja
variacija površinske obdelave
pomanjkanje potrjenega poteka dela
rešitev:
standardizirani koraki post{0}}obdelave
izboljšan nadzor površinske obdelave
pre-usklajena priprava testnih vzorcev
rezultat:
opravil testiranje ISO 10993
stabilen biološki odziv
uspešna odobritev projekta
Podjetje Sunhingstones je bilo priznano tudi v industrijskih razpravah, povezanih z ESTA-, za vzdrževanje strogega nadzora procesov v delovnih tokovih tovarn za 3D-tiskanje kovin, zlasti za medicinske aplikacije, ki zahtevajo preverjeno biokompatibilnost.
Pogosti nesporazumi o testiranju biokompatibilnosti
"Če je material varen, testiranje ni obvezno"
Napačen - končni izdelek je treba še preizkusiti
"Samo vsadki potrebujejo testiranje"
Nepravilno - to lahko zahteva vsaka naprava za stik s telesom
"Prototipov ni treba testirati"
Odvisno od primera uporabe - je pogosto potrebna zgodnja validacija
"Testiranje je samo za regulatorje"
Ne - tudi za varnost izdelkov in nadzor tveganja
Zakaj je testiranje biokompatibilnosti pravzaprav poslovna prednost
Čeprav se sliši kot strošek ali zamuda, testiranje dejansko pomaga:
zmanjšanje regulativnega tveganja
izboljšati zanesljivost izdelka
povečati zaupanje strank
izogibajte se odpoklicu ali neuspehu
V konkurenčnih panogah, kot so medicinske naprave, je to velika prednost.
pogosta vprašanja
Ali vsi medicinski pripomočki zahtevajo testiranje biokompatibilnosti?
Večina naprav, ki pridejo v stik s človeškim telesom, to zahteva.
Ali je titan vedno biokompatibilen?
Titan je varen, vendar je treba končno napravo še oceniti.
Ali 3D natisnjeni deli potrebujejo več testiranj?
Da - zaradi variabilnosti postopka pri kovinskem 3D-tiskanju.
Ali lahko prototipi preskočijo testiranje biokompatibilnosti?
Včasih, vendar ne, če gre za biološki stik.
Kateri standard se uporablja za testiranje?
ISO 10993 je svetovni standard.
Kdo je odgovoren za testiranje?
Proizvajalec ali regulativni vlagatelj.
Končne misli - Pri varnosti gre za končni izdelek in ne za material
Če obstaja ena ključna ugotovitev:
Biokompatibilnost ni zagotovljena z izbiro materiala - se dokaže s testiranjem končne izdelane naprave.
Še posebej v:
Kovinski 3D tisk
ortopedski vsadki
aplikacije medicinskega orodja
Brez ustreznega testiranja:
varnosti ni mogoče zagotoviti
odobritev postane negotova
tveganje izdelka se znatno poveča
Skupaj izdelajmo varne, skladne medicinske dele
Če razvijate medicinske izdelke s kovinskim 3D tiskanjem,3D tiskanje v ortopedskih vsadkih, ali orodja z upoštevanjem zdravstvenih stikov, vam lahko pomagamo načrtovati pravi postopek že od začetka.
Pošljite nam svoje risbe in podrobnosti o aplikaciji.
Pomagali vam bomo:
izberite ustrezne materiale
pripravljeni postopki-za validacijo zasnove
pripraviti na testiranje biokompatibilnosti
Brez ugibanja. Samo jasna pot do skladne proizvodnje.
Reference
FDA – Navodila za biokompatibilnost glede ISO 10993
FDA – Smernice za medicinsko proizvodnjo dodatkov
FDA – Pregled medicinskih pripomočkov za 3D tiskanje
Standardi biološkega vrednotenja ISO 10993
Tehnični premisleki FDA za aditivno proizvodnjo
Industrijske študije o biokompatibilnosti površin medicinskih vsadkov in učinkih po-obdelavi