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在MDR法规下,对于钴和DEHP的管理要求

时间:2025-09-16- 来源:凌甫科技


MDR的核心理念是确保投放市场的医疗器械在整个生命周期内都是安全的。对于已知的有害化学物质,MDR采取了比其前身《医疗器械指令》(MDD)更严格、更透明的方法。


通常存在于某些金属合金植入物中,特别是钴铬钼(CoCrMo)合金,常用于制造人工髋关节、膝关节等耐磨承重植入物。

风险来源:钴离子会通过磨损和腐蚀从植入物中释放(沥滤)到周围组织和全身循环中。钴被归类为CMR 1B类物质( presumed human carcinogen,推定人类致癌物)。高浓度的钴离子可引起局部组织毒性、过敏反应(假体周围炎症和骨质溶解),并有潜在的全身性致癌和心血管风险。


DEHP作为一种增塑剂,广泛用于制造柔性PVC医疗器械,如输液袋、输血袋、呼吸管、导尿管等。

风险来源:DEHP是一种内分泌干扰物和生殖毒性物质(CMR 2)。它会从PVC中渗出,特别是接触到脂质溶液(如脂肪乳、血液)或加热时,直接进入患者体内。





1. 什么是钴 

钴(Cobalt),元素符号Co,在化学周期表中排27号,是一种金属元素,质地硬而脆。其熔点达到1500℃左右,沸点约3100℃,相对密度8.9g/cm3,摩氏硬度5—5.5。钴有很多特性,其在高温下能够保持较高的强度,并且具有较低的导热性和导电性以及较强的铁磁性。

钴是生产耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要原料。钴消费中约70%是金属态钴,主要用于超级耐热合金、工具钢、硬质合金、磁性材料等方面。以化合物形式(催化剂、干燥材料、试剂、陶瓷釉等)消费量约25%,其余约5%。


2. 钴在医疗器械领域的应用

钴-镍-铬-钼合金材料具有良好的机械性能、耐腐蚀性和良好加工性能,在外科植入物领域应用广泛,如血管支架、瓣膜产品的瓣架与瓣座、瓣膜成型环等。 良好的机械性能,如高强度和耐磨性,使得它在需要承受高应力或磨损的医疗器械中表现出色;较好的耐腐蚀性能,有助于延长医疗器械的使用寿命并保持其性能稳定;良好的加工性能,便于制造出复杂形状的医疗器械零部件,满足特定医疗需求。

临床医用不锈钢是耐蚀铁基合金,按显微组织可分为奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢和沉淀硬化型不锈钢。根据显微组织和性能差异,各种不锈钢被加工成不同的临床医用器械。3Cr13和4Cr13型马氏体不锈钢可用在医疗器械,如刀、剪、止血钳、针头等;00Cr18Ni10型奥氏体不锈钢可制作成人工关节、骨折内固定器、牙齿矫形和修复(如齿冠、镶牙和牙根种植)以及人工心脏瓣膜等器件。


3. 不锈钢中钴含量超标的原因

  • 原材料中的钴含量超过了标准限制。在不锈钢制造过程中:如果原材料中的钴含量超过了标准限制,最终制成的不锈钢产品中的钴含量也会超标。

  • 生产工艺中的控制失误。生产过程中,如果对钴含量的控制不严格,操作失误或者技术问题可能导致不锈钢中的钴含量超标。

  • 不锈钢材料中的外来物质污染。在不锈钢制造的过程中,可能会受到其他材料或工艺的影响,导致钴含量超标。例如,如果制造过程中使用了含钴材料或工艺,可能会导致不锈钢中的钴含量超标。

  • 不锈钢产品的使用环境。不锈钢产品在使用时可能受到外界环境中钴元素的污染,导致钴含量超标。例如,如果不锈钢产品长时间暴露在含有钴元素的化学物质中,可能会导致钴含量超标。


4. 在MDR中钴超标的应对措施

欧洲化学品管理局(ECHA)近期开展的监管危害分类评估将金属钴列为1B类致癌物(推定对人类具有致癌潜力),该结论主要基于纯金属钴的啮齿动物吸入致癌性研究。值得注意的是,ECHA的评估并未专门考量与医疗器械相关的钴存在形式或接触途径的潜在致癌危害。

因此,器械在使用钴合金原材料,并且钴超标的时候需要进行对应的评估内容,同时也要提交CMR物质的测试报告。


5. 还需要注意到的其他地方

根据ISO 15223-1:2021/Amd 1:2025中描述,要添加标签


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另外,风险评估中的风险控制也要做出对应的控制方法。




DEHP




1. 什么是DEHP

DEHP,中文名邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯,是最常见的一种邻苯二甲酸酯类化合物,它本质上是一种增塑剂(Plasticizer)。增塑剂是一种添加到塑料中,使其变得更柔软、更柔韧、更有弹性的化学物质。DEHP因其成本低廉、性能优异,曾被广泛添加于聚氯乙烯(PVC)塑料制品中。由于健康风险的担忧,DEHP在医疗领域(尤其是新生儿用品)和儿童玩具中的使用已受到严格限制或逐步被淘汰,转而使用更安全的替代增塑剂。


2. DEHP在医疗器械领域的应用

DEHP因其优异的增塑性能,在过去几十年里被广泛应用于由聚氯乙烯(PVC) 制成的医疗器械中。其主要作用是让原本坚硬的PVC变得柔软、透明、富有弹性和耐屈挠性。以下是一些曾经或仍然常见的使用DEHP的医疗器械:

* 输液和输血器具

静脉输液袋和输液管:这是最常见的应用。柔软的袋子易于运输和悬挂,柔软的管路便于操作和调节。

* 血袋

DEHP增塑的PVC血袋不仅柔韧,更重要的是,研究发现DEHP能减缓血液中血小板的聚集和红细胞的溶解(溶血),有助于延长血液的保存期限。

* 各种管路和导管

呼吸管路:用于麻醉机和呼吸机的管路,需要良好的柔韧性。

体外循环管路:如心脏手术中使用的“氧合器”管路。

透析管路:用于血液透析。

营养输送管。

导尿管:部分非留置或短期使用的导尿管可能仍使用DEHP-PVC材质。

* 其他侵入性操作器具

一些手套、围裙等防护用品。

一些一次性使用的手术罩单。


3. DEHP容易超标的原因

DEHP作为增塑剂,其作用是插入PVC的高分子链之间,通过分子间的范德华力“撑开”链条,降低链与链之间的作用力,从而使塑料变软。这是一种物理混合,而非稳定的化学键结合。由于没有牢固的化学键,DEHP分子就像被塞在塑料网格中的无数个小球,随时可以自由移动。一旦接触到液体(尤其是脂类)、或者受到加热、震荡等外力,这些分子就非常容易从塑料基质中渗出、迁移出来,污染与之接触的介质。在医疗器械和食品包装中,DEHP塑料直接包裹着内容物,这为迁移创造了完美条件,导致内容物(如输液、血液、食用油)中的DEHP浓度“超标”。


4. 在MDR中DEHP超标的应对措施

MDR并未直接设定一个DEHP的“超标”限量值,而是强制要求制造商必须证明其设备在预期用途下是安全的。这意味着,即使器械中含有高浓度的DEHP,只要制造商能通过充分的评估和措施证明其风险可控,也是可以接受的(尽管这非常困难)。

措施一:替代(Substitution)—— 首选方案

这是MDR最鼓励的方案。制造商必须首先探索技术上和经济上可行的替代方案。

使用替代增塑剂:采用更安全的增塑剂,如TOTM(偏苯三酸三辛酯)、ATBC(乙酰柠檬酸三丁酯)、DINCH(环己烷-1,2-二甲酸二异壬酯)等。

使用非PVC材料:彻底放弃PVC体系,采用聚烯烃(如PE、PP)、热塑性弹性体(TPE)等本身无需DEHP增塑的材料。

在技术文档中记录替代评估过程:必须证明已经系统地寻找过替代品,并解释为何选择或未选择它们。

措施二:风险评估与论证(Risk Assessment and Justification)—— 无法替代时的核心工作

如果证明无法替代(例如,在某些特定应用如血袋中,替代品性能尚未完全验证),制造商必须进行极其严格和深入的风险评估,以论证其使用的合理性。这包括:

  • 沥滤研究(Leachability Studies):通过实验室测试,量化在最坏使用场景下(如接触脂类溶液、高温灭菌后),DEHP从器械中沥滤到患者体内的实际量和速率。

  • 毒理学风险评估(Toxicological Risk Assessment):根据沥滤研究得出的暴露剂量,与已知的毒理学参考值(如TDI每日耐受摄入量、DNEL衍生无效应水平)进行比较,计算边际安全值(Margin of Safety)。

  • 受益-风险分析(Benefit-Risk Analysis):论证该医疗器械的临床受益(如挽救生命、必需治疗)远远大于DEHP带来的潜在风险。例如,证明在某些情况下,DEHP对血液保存的稳定作用目前仍是不可替代的临床 benefit。

  • 界定患者群体:明确该器械不适用于高风险人群(如新生儿、孕妇、哺乳期妇女、青春期前儿童),除非有更严格的论证。

措施三:风险控制措施(Risk Control Measures)

即使经过论证,也必须采取一切必要措施将风险降至最低。

  • 严格的标签和警示(Labeling and Warnings):这是强制性的。器械标签和使用说明(IFU)中必须清晰注明:“含有DEHP”,“DEHP可能对生殖发育有害”,“对高危人群潜在风险更高”,“不建议用于新生儿、孕妇等(除非有特定说明)”。

  • 提供临床使用指南:指导医护人员在必要时选择替代产品,或尽量减少与脂类药物同时使用、缩短使用时间等。

措施四:技术文档与公告机构审核

所有上述工作必须形成详细、科学的技术文档。

  • 这份文档需要接受公告机构(Notified Body) 的严格审查。

  • 公告机构会评估你的替代方案搜索、风险评估、沥滤数据、毒理学分析和受益-风险论证是否充分、科学。

  • 只有通过审查,医疗器械才能获得CE认证,符合MDR要求。

措施五:上市后监督(Post-Market Surveillance)

即使产品上市后,制造商仍有持续责任。

  • 收集数据:通过PMSR和PSUR报告,持续收集关于DEHP暴露的任何新信息或不良事件。

  • 更新评估:一旦有新的科学证据表明风险增加,或出现了更安全的替代技术,制造商必须重新进行风险评估,并必要时采取行动,包括产品召回或更新。







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