ISO 10993 생체적합성 평가항목은 어떻게 정할까 (접촉 부위·기간별 판단 기준)
의료기기의 생체적합성을 확인할 때 세포독성, 감작성, 자극성 시험을 모두 시행하면 충분하다고 생각하기 쉽습니다. 그러나 ISO 10993에서 말하는 생물학적 평가는 정해진 시험 목록을 모든 제품에 동일하게 적용하는 과정이 아닙니다.
같은 폴리프로필렌으로 만든 의료소모품이라도 피부에 잠깐 닿는 제품과 혈액이 흐르는 통로로 사용되는 제품에는 서로 다른 생물학적 위험이 존재합니다. 체내에 장기간 삽입되는 제품이라면 고려해야 할 노출기간과 분해산물도 달라집니다.
따라서 ISO 10993 평가의 출발점은 시험기관에 제품을 보내는 것이 아니라 다음 질문에 답하는 것입니다.
- 제품의 어느 부분이 인체와 접촉하는가
- 피부·점막·혈액·조직 중 어디에 접촉하는가
- 직접 접촉인지 간접 접촉인지
- 한 번 또는 반복적으로 얼마나 오래 노출되는가
- 최종 제품에 어떤 재료와 첨가제가 포함되는가
- 제조·세척·멸균 과정에서 새로운 물질이 생길 수 있는가
- 기존 자료로 설명되지 않는 생물학적 위험은 무엇인가
이러한 정보를 바탕으로 필요한 평가항목과 추가 시험 여부를 결정합니다.
제품 전체가 아닌 접촉 부분부터 구분합니다
하나의 의료기기에도 인체와 접촉하는 부분과 접촉하지 않는 부분이 함께 존재할 수 있습니다.
예를 들어 수액세트의 외부 조절기는 환자의 몸에 직접 닿지 않지만 내부 튜브와 커넥터는 환자에게 전달되는 수액과 접촉합니다. 이 경우 내부 유로는 액체를 통해 환자에게 간접적으로 영향을 줄 수 있으므로 생물학적 평가에서 고려할 수 있습니다.
제품을 검토할 때는 부품별로 다음 내용을 정리하는 것이 좋습니다.
| 확인 항목 | 확인해야 하는 내용 |
|---|---|
| 직접 접촉 | 제품 표면이 피부·점막·혈액·조직에 직접 닿는지 |
| 간접 접촉 | 제품을 통과한 액체나 기체가 환자에게 전달되는지 |
| 비접촉 부분 | 정상 사용에서 환자나 사용자에게 노출되지 않는지 |
| 사용자 접촉 | 환자가 아닌 의료진의 피부 등에 접촉하는지 |
| 접촉 면적 | 인체에 노출되는 실제 표면의 범위 |
| 접촉 경로 | 피부·혈관·점막·조직 등 노출되는 위치 |
| 반복 노출 | 한 번 사용하거나 일정 기간 반복해서 사용하는지 |
인체와 접촉하지 않는 부품이라고 판단했다면 그 근거도 남겨야 합니다. 정상 사용뿐 아니라 합리적으로 예상할 수 있는 사용 과정에서 간접 노출이 발생하는지도 확인해야 합니다.
접촉 부위에 따라 고려할 위험이 달라집니다
접촉 부위는 필요한 생물학적 평가항목을 결정하는 핵심 정보입니다.
정상 피부에 접촉하는 제품
환자 모니터링 전극, 외부 고정용 밴드와 일부 보호용 의료기기처럼 손상되지 않은 피부에 접촉하는 제품이 해당할 수 있습니다.
이러한 제품에서는 피부 자극과 감작성 등의 위험을 우선 고려할 수 있습니다. 접착제, 착색제나 세척제 잔류물이 있다면 피부 반응에 영향을 줄 가능성도 검토해야 합니다.
손상된 피부나 상처에 접촉하는 제품
창상피복재와 상처 접촉 패드처럼 손상된 피부에 닿는 제품은 정상 피부 접촉 제품보다 직접적인 노출 가능성이 큽니다.
제품에서 빠져나오는 화학성분뿐 아니라 상처 삼출액과의 상호작용, 분해되는 재료와 접촉기간 등을 함께 고려해야 할 수 있습니다.
점막에 접촉하는 제품
호흡기·소화기·비뇨기 또는 생식기계 점막에 접촉하는 의료기기가 해당할 수 있습니다. 점막은 정상 피부와 구조와 투과성이 다르므로 피부 접촉 제품의 자료를 그대로 적용하기 어려울 수 있습니다.
혈액과 접촉하는 제품
혈관카테터, 혈액회로와 일부 주입장치처럼 혈액에 직접 또는 간접적으로 접촉하는 제품은 혈액과의 상호작용을 검토해야 할 수 있습니다.
혈전 형성, 용혈, 혈소판과 응고계에 미치는 영향 등은 일반적인 피부 자극시험만으로 확인할 수 없습니다.
조직이나 뼈에 접촉하는 제품
수술 중 일시적으로 조직에 닿는 기구와 체내에 삽입되는 제품은 접촉 조직과 노출기간을 고려해야 합니다. 흡수되거나 분해되는 제품이라면 원재료뿐 아니라 분해 과정에서 발생하는 물질도 평가 대상이 될 수 있습니다.
이러한 구분은 시험항목을 자동으로 확정하는 목록이 아닙니다. 제품의 사용 목적과 재료, 기존 안전성 자료 및 예상 노출량을 함께 검토해야 합니다.
접촉기간은 누적 노출까지 고려합니다
의료기기의 생물학적 위험은 한 번의 접촉시간뿐 아니라 반복 사용과 누적 노출의 영향을 받을 수 있습니다.
평가에서는 일반적으로 다음과 같이 접촉기간을 구분해 검토할 수 있습니다.
| 접촉기간 | 일반적인 구분 | 확인할 부분 |
|---|---|---|
| 24시간 이하 | 제한적 접촉 | 한 번의 사용시간과 반복 사용 여부 |
| 24시간 초과 30일 이하 | 중·장기 접촉 | 연속 또는 간헐적 노출의 누적시간 |
| 30일 초과 | 장기 접촉 | 장기간 노출과 재료의 변화·분해 가능성 |
제품을 두 시간씩 여러 차례 사용하는 경우 단순히 한 번의 사용시간만 보고 제한적 접촉으로 판단하면 실제 노출을 충분히 반영하지 못할 수 있습니다.
다음과 같은 조건에서는 누적 노출을 추가로 검토해야 합니다.
- 같은 부위에 제품을 반복해서 사용하는 경우
- 교체형 제품이 끊김 없이 이어서 사용되는 경우
- 체내에서 성분이 천천히 축적될 가능성이 있는 경우
- 사용 중 제품이 마모되거나 분해되는 경우
- 여러 부품에서 같은 성분에 동시에 노출되는 경우
접촉기간의 적용 방법은 제품과 규제기관의 최신 기준에 따라 달라질 수 있으므로 단순한 시간표만으로 평가를 끝내서는 안 됩니다.
생물학적 평가항목은 무엇을 확인할까
ISO 10993에서는 제품의 접촉 특성과 위험분석을 바탕으로 여러 생물학적 영향을 고려합니다.
| 평가항목 | 주로 확인하는 내용 |
|---|---|
| 세포독성 | 제품이나 추출물이 세포의 생존과 기능에 미치는 영향 |
| 감작성 | 반복 노출로 알레르기성 반응을 유발할 가능성 |
| 자극성 | 피부·점막·조직에 국소적인 자극을 일으킬 가능성 |
| 전신독성 | 제품 성분이 전신에 미칠 수 있는 독성 |
| 발열성 | 미생물성 내독소 이외의 물질로 발열반응이 나타날 가능성 |
| 혈액적합성 | 용혈·혈전·응고 등 혈액과의 상호작용 |
| 유전독성 | 유전물질에 손상을 줄 가능성 |
| 이식반응 | 체내 조직에 접촉하거나 삽입됐을 때의 국소 조직반응 |
| 만성독성 | 장기간 노출에 따라 발생할 수 있는 독성 |
| 발암성 | 장기 노출에서 종양 발생에 영향을 줄 가능성 |
| 생식·발생독성 | 생식기능이나 발생 과정에 영향을 줄 가능성 |
| 분해 관련 평가 | 분해산물의 종류·양과 인체 노출 가능성 |
모든 의료소모품에 이 시험을 전부 시행하는 것은 아닙니다. 각 항목을 고려한 뒤 기존 자료로 위험을 설명할 수 있는지, 추가 시험이 필요한지를 결정합니다.
제품별로 평가항목이 달라지는 이유
접촉 부위와 기간을 적용하면 비슷한 소재의 제품이라도 평가 방향이 달라질 수 있습니다.
| 제품 사례 | 접촉 특성 | 우선 검토할 수 있는 위험 |
|---|---|---|
| 피부 고정용 접착제품 | 정상 피부에 단기간 접촉 | 자극·감작성·세포독성 |
| 상처 드레싱 | 손상된 피부에 접촉 | 국소반응·세포독성·화학성분 |
| 경장영양 튜브 | 점막 또는 간접 경로에 반복 접촉 | 자극·감작성·전신 노출 가능성 |
| 수액 연장튜브 | 액체 경로를 통한 간접 혈액 접촉 | 화학성분·전신독성·혈액 관련 위험 |
| 말초혈관 카테터 | 혈액과 혈관 조직에 직접 접촉 | 혈액적합성·국소반응·전신독성 |
| 장기 이식 의료기기 | 조직이나 혈액에 장기간 접촉 | 만성독성·이식반응·분해산물 등 |
이 표는 평가 원리를 이해하기 위한 예시입니다. 실제로 필요한 자료와 시험은 제품 구조, 품목별 기준과 규제기관의 요구사항에 따라 결정됩니다.
시험 전에 Biological Evaluation Plan을 작성하는 이유
생물학적 평가계획은 어떤 시험을 왜 시행하거나 생략하는지 정리하는 문서입니다. 일반적으로 Biological Evaluation Plan 또는 BEP라는 표현을 사용합니다.
평가계획에는 다음 내용이 포함될 수 있습니다.
- 제품명과 사용 목적
- 환자와 사용자의 대상 범위
- 직접·간접 인체 접촉 부분
- 접촉 부위와 누적 노출기간
- 제품을 구성하는 재료와 첨가제
- 제조·세척·조립·멸균 공정
- 유사 제품과 기존 안전성 자료
- 예상되는 생물학적 위해
- 평가해야 할 생물학적 항목
- 기존 자료로 설명할 수 있는 항목
- 추가 시험이 필요한 자료 공백
- 시험 시료의 선정 근거
- 평가 결과의 판정 방법
- 제품 변경 시 재평가 계획
평가계획 없이 시험부터 진행하면 실제 제품에 필요하지 않은 시험을 반복하거나, 반대로 중요한 위험을 빠뜨릴 수 있습니다.
기존 자료가 있으면 시험을 생략할 수 있을까
새로운 제품이라고 해서 모든 생체적합성 시험을 처음부터 다시 시행해야 하는 것은 아닙니다. 다음과 같은 자료를 생물학적 평가에 활용할 수 있습니다.
- 원재료와 첨가제의 구성정보
- 공급업체가 제공한 안전성 자료
- 동일하거나 유사한 기존 의료기기의 자료
- 과학문헌과 임상 사용경험
- 화학적 특성평가 결과
- 독성학적 위험평가 결과
- 과거 생물학적 시험자료
- 시판 후 이상사례와 불만정보
다만 기존 자료를 사용하려면 현재 제품과의 관련성을 설명해야 합니다.
두 제품이 같은 종류의 플라스틱을 사용했다는 사실만으로 동등성이 확보되는 것은 아닙니다. 다음 조건이 달라지면 새로운 화학성분이나 노출 차이가 발생할 수 있습니다.
- 원재료의 구체적인 등급과 공급업체
- 첨가제·가소제·착색제의 종류
- 재료의 배합비율
- 표면 코팅과 윤활제
- 제품의 표면적과 두께
- 성형·접착·세척 공정
- 멸균 방법과 처리 강도
- 포장 및 보관기간
- 인체 접촉 부위와 시간
자료가 존재하는 것과 현재 제품에 그 자료를 적용할 수 있다는 것은 서로 다른 문제입니다.
시험 시료는 왜 최종 완제품을 대표해야 할까
생체적합성은 원재료만의 성질이 아니라 최종 의료기기의 상태를 평가하는 개념입니다.
제품은 제조 과정에서 열, 압력, 세척제, 접착제와 윤활제에 노출될 수 있습니다. EO·방사선·증기 등의 멸균공정도 재료의 화학적 특성에 영향을 줄 수 있습니다.
시험 시료를 선택할 때는 다음 조건을 고려해야 합니다.
- 실제 판매되는 재료와 부품이 모두 포함됐는지
- 최종 제조공정을 거쳤는지
- 멸균 제품이라면 실제 멸균공정이 적용됐는지
- 가장 많은 첨가제나 착색제가 포함된 규격인지
- 인체 접촉 표면적이 큰 제품인지
- 여러 제품군을 대표할 수 있는 최악 조건인지
- 보관 중 재료 변화가 예상되는 제품인지
제품군의 모든 크기를 각각 시험하지 않고 가장 불리한 조건을 대표하는 시료를 선택할 수도 있습니다. 이 경우 해당 시료가 다른 모델까지 대표할 수 있는 과학적 근거가 필요합니다.
ISO 10993 시리즈는 각각 무엇을 다룰까
ISO 10993은 하나의 시험규격이 아니라 여러 평가 분야로 구성된 표준 시리즈입니다.
| 표준 | 주요 내용 |
|---|---|
| ISO 10993-1 | 위험관리 과정에서 생물학적 안전성을 평가하는 전체 원칙 |
| ISO 10993-4 | 의료기기와 혈액의 상호작용 평가 |
| ISO 10993-5 | 체외 세포독성 시험 |
| ISO 10993-6 | 이식 후 국소반응 평가 |
| ISO 10993-7 | EO 멸균 잔류물의 허용한계 |
| ISO 10993-10 | 피부 감작성 평가 |
| ISO 10993-11 | 전신독성 시험 |
| ISO 10993-12 | 시료 준비와 표준물질 |
| ISO 10993-17 | 의료기기 구성성분의 독성학적 위험평가 |
| ISO 10993-18 | 의료기기 재료의 화학적 특성평가 |
| ISO 10993-23 | 자극성 시험 |
특정 제품에 모든 Part가 적용되는 것은 아닙니다. 제품의 생물학적 위험을 확인한 뒤 필요한 표준을 선택해야 합니다.
화학적 특성평가는 시험항목 선정에 어떤 도움을 줄까
화학적 특성평가는 제품에서 검출되거나 환자에게 노출될 가능성이 있는 성분을 확인하는 과정입니다.
이를 통해 다음과 같은 물질을 검토할 수 있습니다.
- 원재료의 잔류 단량체
- 가소제와 안정제
- 착색제와 접착제
- 세척제와 이형제
- 윤활제와 코팅 성분
- 멸균공정 잔류물
- 열이나 방사선으로 생성된 분해산물
- 보관 중 포장재에서 이동할 수 있는 물질
ISO 10993-18에 따른 화학적 특성평가 결과는 ISO 10993-17의 독성학적 위험평가에 활용될 수 있습니다. 검출된 성분의 종류만 보는 것이 아니라 환자에게 노출될 수 있는 양과 노출경로, 접촉기간을 함께 고려합니다.
화학분석으로 모든 생물학적 위험을 대신할 수 있는 것은 아닙니다. 혈액과의 상호작용이나 국소 조직반응처럼 화학성분 분석만으로 충분히 확인하기 어려운 항목은 별도의 근거가 필요할 수 있습니다.
제품이 변경되면 생체적합성 시험을 다시 해야 할까
제품 변경이 발생했다고 무조건 모든 시험을 반복하는 것도 아니며, 기존 시험자료가 있다는 이유로 아무 평가도 하지 않는 것도 적절하지 않습니다.
다음과 같은 변경은 생물학적 안전성에 미치는 영향을 검토해야 합니다.
- 원재료나 공급업체 변경
- 착색제·가소제·윤활제 변경
- 접착제와 표면 코팅 변경
- 제품 치수와 접촉 표면적 변경
- 세척제와 제조보조제 변경
- 제조공장이나 공정조건 변경
- EO·방사선 등 멸균방법 변경
- 멸균선량이나 반복 멸균 횟수 변경
- 포장재와 보관기간 변경
- 새로운 환자군이나 사용 부위 추가
변경 전후 제품의 재료와 화학적 특성, 인체 노출을 비교한 뒤 기존 자료로 위험을 설명할 수 있는지 판단합니다. 설명되지 않는 자료 공백이 있다면 필요한 분석이나 시험을 추가합니다.
생체적합성 시험성적서에서 확인할 항목
시험성적서가 있다는 사실만으로 현재 판매되는 제품의 생체적합성을 판단하기는 어렵습니다.
자료를 검토할 때는 다음 항목을 확인하는 것이 좋습니다.
시험한 제품이 실제 제품과 같은가
성적서에 표시된 제품명, 모델, 크기, 재료와 제조공장이 실제 제품과 일치하는지 확인합니다. 다른 제품군의 성적서를 공통자료로 사용했다면 대표 시료의 선정 근거가 필요합니다.
최종 멸균 상태를 반영했는가
멸균 제품이라면 시험 시료가 실제 멸균공정을 거친 완제품을 대표하는지 확인합니다. 멸균 전 원재료 시험만으로 최종 제품의 모든 생물학적 위험을 설명하기 어려울 수 있습니다.
어떤 표준과 판본을 적용했는가
ISO 10993 뒤에 표시된 Part 번호와 발행연도를 확인합니다. ‘ISO 10993 시험 완료’라는 표현만으로는 어떤 위험을 평가했는지 알 수 없습니다.
시료를 어떻게 추출했는가
추출용매, 온도, 시간과 표면적 대비 용매량에 따라 추출되는 성분이 달라질 수 있습니다. 시험조건이 실제 제품과 평가 목적에 적절한지 확인해야 합니다.
대조군과 판정기준이 있는가
시험이 정상적으로 수행됐는지 판단할 수 있는 대조군과 결과의 적합·부적합 기준이 포함돼야 합니다.
일탈사항이 결과에 영향을 주지 않았는가
시험 과정에서 계획과 다른 조건이 발생했다면 그 내용과 결과에 미친 영향이 설명돼 있는지 확인합니다.
자주 묻는 질문
세포독성 시험만 통과하면 ISO 10993에 적합한가요
세포독성은 여러 생물학적 평가항목 중 하나입니다. 제품의 접촉 부위와 기간에 따라 감작성, 자극성, 혈액적합성, 전신독성이나 이식반응 등을 추가로 고려해야 할 수 있습니다.
피부에 닿는 제품은 세 가지 시험만 하면 되나요
제품과 적용 규정에 따라 달라집니다. 접착제, 반복 사용, 손상된 피부 접촉과 화학성분 노출 같은 조건이 있다면 추가적인 평가가 필요할 수 있습니다. 정해진 시험 개수만으로 판단해서는 안 됩니다.
같은 원재료를 사용한 기존 제품의 자료를 그대로 쓸 수 있나요
원재료 등급, 첨가제, 제조공정, 표면적, 멸균방법과 인체 접촉조건이 충분히 유사한지 평가해야 합니다. 단순히 재료 이름이 같다는 이유만으로 기존 자료를 적용할 수는 없습니다.
모든 크기의 제품을 각각 시험해야 하나요
항상 그렇지는 않습니다. 재료, 첨가제와 제조공정이 같다면 인체 접촉 표면적이나 추출비율 등에서 가장 불리한 규격을 대표 시료로 선정할 수 있습니다. 다른 규격까지 대표할 수 있는 근거는 문서화해야 합니다.
오래된 시험성적서는 사용할 수 없나요
발급일만으로 판단하지 않습니다. 제품과 제조공정이 변경되지 않았는지, 적용 표준과 규제 요구사항이 달라졌는지 검토해야 합니다. 변경의 영향이 충분히 평가됐다면 기존 자료를 활용할 수 있는 경우도 있습니다.
ISO 10993 인증서가 있으면 평가가 끝난 것인가요
ISO 10993은 하나의 범용 제품 인증이 아닙니다. 특정 시험성적서가 있어도 제품의 전체 생물학적 평가와 위험관리 자료를 대신하지는 않습니다.
생체적합성 평가는 필요한 근거를 선택하는 과정입니다
ISO 10993 생체적합성 평가에서 중요한 것은 시험을 많이 시행하는 것이 아니라 제품의 접촉 특성과 생물학적 위험에 맞는 근거를 확보하는 것입니다.
먼저 제품의 직접·간접 접촉 부분과 접촉 부위, 누적 노출기간을 확인합니다. 이후 원재료와 첨가제, 제조·세척·멸균 공정 및 기존 안전성 자료를 검토해 어떤 정보가 부족한지 판단합니다.
기존 자료와 화학적 특성평가로 설명할 수 있는 위험은 그 근거를 문서화하고, 남아 있는 자료 공백에 대해서만 필요한 시험을 설계하는 것이 위험기반 접근법의 핵심입니다.
시험성적서를 확인할 때도 ‘ISO 10993 통과’라는 문구보다 시험한 제품, 최종 멸균 상태, 적용한 Part와 판본, 추출조건 및 판정기준을 확인해야 합니다.
이 글은 ISO 10993의 평가항목 선정 원리를 이해하기 위한 일반적인 정보입니다. 실제 의료기기의 인허가와 생물학적 평가에는 해당 국가의 최신 규정, 품목별 지침과 전문가의 검토가 필요합니다.
참고자료 및 출처
- ISO, ISO 10993-1:2025 Biological evaluation of medical devices
- ISO, ISO 10993-17:2023 Toxicological risk assessment of medical device constituents
- ISO, ISO 10993-18:2020 Chemical characterization of medical device materials
- 미국 식품의약국, Biocompatibility Assessment Resource Center
- 식품의약품안전처, 의료기기 생물학적 안전성 통합 가이드라인
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