环氧乙烷(Ethylene oxide, EO)灭菌一直是许多医疗器械所采用的重要技术手段,尤其适用于当材料特性、包装构型或器械特性结构使其他灭菌方法不适用的情况。与此同时,环氧乙烷并不仅仅是一个工艺参数:残留的环氧乙烷以及2-氯乙醇2-氯乙醇(ECH)必须在成品器械的生物学安全性评价中被充分理解和控制,并提供合理性论证。

随着 ISO 10993-7:2026 的发布,医疗器械制造商在评估环氧乙烷(EO)灭菌残留物方面有了新的依据。国际标准化组织(ISO)将 ISO 10993-7:2026 列为该标准的第三版,并于 2026年4月正式发布。该版本现已成为评估环氧乙烷灭菌医疗器械中残留的环氧乙烷(EO)和2-氯乙醇(ECH)的现行国际标准,规定了相关残留物的允许限值、检测程序以及符合性判定等要求。

对于医疗器械制造商而言,ISO 10993-7:2026 传递了一个明确的信号:环氧乙烷残留的合规应与器械的预期用途、目标患者群体、接触持续时间、浸提方法、产品放行策略以及整体生物学风险管理相结合。EO残留物管理不仅仅是实验室检测层面的问题,更涉及技术文件编制、质量管理体系运行以及法规符合性评价等多个方面。

什么是ISO 10993-7:2026?

ISO 10993-7:2026 是针对环氧乙烷灭菌医疗器械中残留环氧乙烷和2-氯乙醇的修订版国际标准。该标准规定了 EO 和 ECH 的允许残留限值、残留物检测程序以及符合性判定方法,以确保经 EO 灭菌的医疗器械在满足安全要求后能够放行上市。此外,标准附录 A~K 进一步提供了补充性背景资料、指南、以及理解应用的流程图。

从实际应用角度来看,ISO 10993-7:2026 帮助制造商回答三个关键问题:

1.      成品医疗器械表面或内部允许残留多少环氧乙烷(EO)和2-氯乙醇(ECH)?

2.      应如何对残留物进行检测与解读?

3.      如何利用具有临床和毒理学相关的证据来证明产品可以获准上市?

2026版修订有哪些变化?

ISO指出,第三版标准取代了 ISO 10993-7:2008,并纳入了2019年修订版和2009版勘误的内容。主要修订内容包括:基于目标患者群体和器械接触时间确定允许限值和浸提条件;允许通过风险评估的方法建立允许残留限值;增加产品放行相关指导;并进一步完善残留物测定方法及影响残留水平因素的相关指南。

此次修订在实践层面最重要的变化,是进一步从“依据固定限值进行检测”的传统模式,转向基于接触暴露水平和风险评估的论证模式。制造商应能够说明并证明,所采用的残留限值、浸提条件、产品放行标准以及检测数据的解释方法,均适用于该医疗器械的实际情况及其预期临床用途。

简单来说,本次修订的核心可以概括为:

主题

对制造商的实际影响

患者群体残留物评估应考虑实际接触人群,并在适用情况下关注婴幼儿、儿童或其他敏感人群等特殊患者群体。
使用持续时间患者接触时间是重要考量因素。短期接触、长期接触和持久接触等不同使用情形,可能对应不同的残留物控制要求和评估标准。
风险评估  在确定允许残留限值时,需要更加重视毒理学评估和基于风险评估的科学论证。
产品放行EO灭菌后的产品放行应建立在充分证据基础之上,相关放行策略需经过事先规划、形成文件记录,并具备科学合理的论证依据。
残留物测定浸提方法、样品选择、检测方法验证,以及影响残留水平的相关因素,都需要得到更加严格和全面的关注。
变更评估材料、包装、灭菌工艺、解析条件,以及供应商变更等因素,均可能影响EO/ECH残留水平,因此可能需要重新开展评估。

为什么需要严格控制 EO 残留物

环氧乙烷(EO)灭菌之所以广泛应用,是因为其能够有效穿透复杂的医疗器械结构和包装系统。然而,其强大的渗透能力也意味着EO可能在某些材料内部或产品结构中残留。修订版ISO 10993-7引言部分指出,环氧乙烷具有生物学效应;当EO与游离氯离子(free chloride ions)接触时,可能生成2-氯乙醇(ECH);而乙二醇(ethylene glycol,EG)则是EO与水发生水解反应后形成的产物。

2026版标准主要关注环氧乙烷(EO)和2-氯乙醇(ECH)残留的控制与评价。标准摘要明确指出,ISO 10993-7:2026 未针对医疗器械中的乙二醇(EG)设定残留限值。根据附录F所提供的风险评估分析,乙二醇的计算允许限值远高于医疗器械中通常可能产生的残留水平,因此标准认为无需单独规定其限值要求。

对于法规与质量团队而言,这一区分至关重要。环氧乙烷(EO)残留控制不仅仅是分析化学层面的问题,它还与灭菌工艺、材料选择、包装设计、解析过程、毒理学风险评估,以及最终医疗器械的生物学评价密切相关,并构成一个整体性的系统考量。

哪些产品属于适用范围?

ISO 10993-7:2026 适用于经环氧乙烷(EO)灭菌处理,且残留环氧乙烷或2-氯乙醇(ECH)可能导致患者或使用者接触的医疗器械。同时,ISO也明确了重要的排除范围:对于经EO灭菌但既不与人体,也不与使用者发生直接或间接接触的器械或部件(例如某些体外诊断(IVD)器械),不在本标准适用范围内。此外,本标准亦不适用于已证明不会吸收或滞留EO或ECH的医疗器械,例如完全由金属合金和玻璃制成的医疗器械。

这意味着制造商不应机械地套用该标准。首要步骤是明确器械的结构配置、材料组成、接触类型、使用者或患者接触情况,以及在实际使用条件下EO/ECH是否可能被吸收、滞留并释放。

基于风险的方法确定允许限值

ISO 10993-7:2026 中一个在技术层面非常重要的变化,是将允许限值与毒理学暴露接触假设更紧密地关联起来。ISO 引入并说明了采用不确定性因子方法,用于推导针对不同接触持续时间的EO和ECH耐受摄入量(tolerable intake values)。随后,再将这些毒理学阈值转换为基于特定人群的累积接触允许限值,并以“单件器械”为单位进行表达。

简单来说,标准强调的不再只是检测结果是否“达标”,而是要结合产品的实际使用情况,评估患者或使用者可能接触到的残留物水平及其潜在风险。

这一变化进一步强化了ISO 10993-7与医疗器械生物学评价体系之间的衔接。ISO 10993-1:2025在与ISO 14971一致的风险管理框架下,规定了医疗器械生物学安全性评价的基本原则和要求。因此,对于经环氧乙烷(EO)灭菌的医疗器械而言,ISO 10993-7:2026 不应被视为一项孤立的要求,而应作为整体生物学评价和生物学风险管理工作的重要组成部分。

制造商当前应优先关注和审查的关键事项

对于采用EO灭菌的医疗器械制造商而言,向 ISO 10993-7:2026 过渡时,不应一开始就着手核对冗长的检查清单,而是首先应明确影响残留物评估的几个基础问题:产品面向哪些患者或使用者?他们将接触多长时间?通过何种途径接触残留物?以及最终产品能够接受并具有充分科学依据支持的残留物限值是多少?

一项系统性的审查工作可以分为三个层面开展:基础性决策(foundational decisions)、支持性证据(supporting evidence)以及全生命周期控制(lifecycle controls)。

1. 首先明确基础性决策

这些基础要素决定了整个EO/ECH残留物控制与评价策略的方向。如果这些前提条件界定不准确,后续开展的检测、风险评估、以及技术文件论证都可能缺乏充分依据,难以支撑其科学性和合规性。

器械分类与临床使用场景
应确认器械与人体接触的性质和持续时间、接触途径、患者群体、以及预期临床用途。对于应用于易感或脆弱人群(vulnerable populations)、要反复使用、长期接触或持久接触人体的器械而言,这些信息尤为关键。

允许限值的合理性论证
审查EO和ECH允许限值是否适用于相关医疗器械、患者群体及接触时间。对于采用风险评估方法确定或论证允许限值的情况,应确保其论证依据清晰记录,具有科学合理性,并能够追溯至生物学评价和风险管理文件。

浸提策略与接触类型的关联性
评估浸提条件是否适用于相关医疗器械,并具有临床意义。浸提方法、预期患者接触水平、以及产品放行接受标准之间的关系应清晰合理,便于内部审核人员、检测实验室和外部评审人员理解和评估。

2. 建立支持性证据

在明确各项基础性决策后,制造商应进一步确认用于支持这些决策的证据是否完整、一致且充分。

分析方法的适用性
确认检测方法适用于特定医疗器械或器械系列中的EO和ECH检测。包括样品制备、检测能力、回收率、方法验证,以及该方法对相关材料基质的适用性。

残留物扩散与解析数据
审查现有数据是否能够支持既定的解析时间和产品放行节点。必要时,残留物扩散数据应能够反映实际的器械结构、材料、包装形式以及灭菌装载情况。

产品放行标准
确保日常产品放行标准与允许残留限值保持一致,并有充分的文件化证据予以支持。产品放行不应仅依赖于既往的工艺经验,还应与经验证的灭菌、解析和残留物控制数据建立明确关联。

技术文件之间的一致性
检查生物学评价报告、毒理学风险评估、灭菌确认(sterilization validation)、残留物检测报告、风险管理文件、以及MDR技术文档中的相关内容是否保持一致。这些文件之间存在不一致,往往是符合性评估过程中出现问题的常见原因。

3. 加强全生命周期和变更控制

在确认残留物控制策略及其支持性证据后,制造商还应关注确保该策略能够持续有效的相关过程和控制措施。

材料、供应商和设计变更
材料、粘合剂、涂层、供应商或器械设计的变更均可能影响EO的吸收以及残留物的消散。变更控制程序应明确规定在何种情况下需要重新开展EO/ECH残留物评估

包装和装载配置变更
包装材料、包装密度以及灭菌装载配置均可能影响EO的渗透和解析过程。对于相关变更,应评估其对残留物水平可能产生的影响。

灭菌和解析工艺变更
对于EO工艺参数、灭菌周期配置、解析时间、解析温度、灭菌场所或委外灭菌安排的变更,均应评估其对EO/ECH残留符合性的潜在影响。

上市后和过程监测
制造商应确保在适用情况下,对投诉、不合格事件、供应商变更以及工艺偏差进行评估,以确定其是否可能影响EO/ECH残留物控制。

实际审查顺序

为了高效开展差距评估,制造商可按以下顺序开展工作:

优先级

审查领域

主要问题

1器械分类接触类型、接触持续时间及患者人群是否已正确定义?
2允许限值EO和ECH限值是否基于该器械的实际临床使用情况得到合理论证?
3浸提策略浸提条件是否能够真实反映潜在接触情况?
4检测方法 分析方法是否适用于该器械或器械系列,并已完成验证?
5残留消散与解析相关数据是否支持既定的放行节点?
6产品放行放行标准是否与已验证的证据及允许限值相对应并建立关联?
7技术文件生物学评价、风险管理文件及灭菌文件是否保持一致?
8变更控制是否对未来的变更进行EO/ECH残留影响的评估?

这种优先级划分有助于制造商优先关注那些对法规符合性和毒理学评价影响最大的关键决策。其目的并不只是向技术文件中增加更多资料,而是建立一条清晰、可追溯且可论证的证据链:从预期用途和患者接触出发,贯穿残留限值、检测策略、产品放行直至全生命周期控制。

ISO 10993-7:2026与欧盟MDR技术文件的关系

对于将医疗器械投放欧盟市场的制造商而言,应结合《医疗器械法规》(MDR,Regulation (EU) 2017/745)及制造商技术文件的要求来理解和应用 ISO 10993-7:2026。
在欧盟,只有当协调标准的参考信息正式发布于《欧盟官方公报》(OJEU)后,该标准才能作为获得符合性推定的依据。欧盟委员会指出,一旦相关标准被列入OJEU,制造商自愿采用该标准,即可获得其所覆盖相关法规要求的合规推定。

这意味着制造商应始终关注相关标准当前的协调状态、适用的过渡安排、以及所涉及的具体MDR要求。即使某项标准尚未被正式协调,新发布的ISO标准版本仍可能代表当前技术水平(state of the art),并对科学论证、风险管理、以及技术文件编制等方面的监管预期产生影响。

为什么此次修订对公告机构评审具有重要意义

从公告机构(Notified Body)的角度来看,ISO 10993-7:2026进一步提高了对证据清晰性、可追溯性和科学合理性的要求。技术文件不应仅仅包含残留物检测报告,还应充分说明残留限值是如何确定的、浸提和检测是如何实施的、产品放行标准是如何建立的,以及相关结果如何证明经EO灭菌的最终医疗器械具有生物学安全性。

常见的文件缺陷包括:器械分类不明确、检测条件与临床使用之间缺乏关联、允许限值的论证不充分、方法验证证据不完整,或变更控制记录中未评估相关变更对EO/ECH残留物的影响。这些缺陷往往会在符合性审核过程中引发审核方的质疑,并可能导致评审进度延迟。

因此,ISO 10993-7:2026 应被视为一次完善和提升现有管理体系的契机。通过及时审查和优化EO残留物控制策略,制造商不仅能够提高产品放行的稳健性,降低法规符合性方面的不确定性,还能够证明其生物学安全性管理符合当前的科学认知和监管要求。

ISO 10993-7:2026 常见问题解答

ISO 10993-7:2026 是关于医疗器械环氧乙烷(EO)灭菌残留物的最新国际标准。该标准规定了EO和ECH残留物的允许限值、残留物测定方法以及产品放行的符合性判定要求。

主要变化包括:根据患者群体和使用持续时间确定允许限值及浸提条件;允许采用风险评估方法来确定允许限值;新增产品放行相关指导;以及进一步完善了残留物测定方法和影响残留物水平因素的指南内容。

没有。 ISO指出,2026版标准并未规定医疗器械中乙二醇(ethylene glycol,EG)的限值,
因为风险评估表明,计算得到的EG允许水平远高于医疗器械中实际可能产生的EG水平。

既不与人体也不与使用者发生直接或间接接触的器械或部件,不属于本标准的适用范围。此外,已证明不会吸收或滞留EO或ECH的医疗器械同样被排除在外,例如完全由金属合金和玻璃制成的医疗器械。

首先开展差距评估(gap assessment)。重点审查器械分类、患者群体、接触持续时间、EO/ECH允许限值、浸提条件、分析方法验证、产品放行标准以及变更控制等内容。评估结果应在生物学评价文件和MDR技术文档中得到充分体现。

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作者

Klaus Lindenberg

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