Biologische Bewertung, klinisch und toxikologisch: Was ist der Unterschied?

Im Entwicklungs- und Zulassungsprozess von Medizinprodukten tauchen in den behördlichen Anforderungen häufig drei Arten von Bewertungen auf: biologische Bewertung, klinische Bewertung und toxikologische Bewertung.

Obwohl alle diese Ansätze darauf abzielen, die Sicherheit und Wirksamkeit eines Produkts zu unterstützen, dienen sie unterschiedlichen Zwecken. Das Verständnis dieser Unterschiede ist wichtig, um die Anforderungen der FDA (USA), MDR (Europa) und Anvisa (Brasilien) zu erfüllen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die biologische Bewertung darauf abzielt, zu beurteilen, ob die in dem Produkt verwendeten Materialien bei Kontakt mit dem menschlichen Körper Schäden verursachen können. Die klinische Bewertung konzentriert sich auf die Leistung des Produkts in der realen Anwendung, basierend auf klinischen Daten oder Patientenstudien. Die toxikologische Bewertung schließlich ist ein ergänzender Schritt innerhalb der biologischen Bewertung, insbesondere wenn eine Exposition gegenüber chemischen Stoffen vorliegt.

In diesem Artikel erklären wir Ihnen, wie jede dieser Bewertungen funktioniert. Außerdem erfahren Sie , wie Sie sie strategisch einsetzen können, um die Markteinführung Ihres Geräts zu optimieren.

TIPP: Wussten Sie, dass Sobel Schulungen zu folgenden Themen anbietet ISO 10993-1:2025 mit Schwerpunkt auf der biologischen Bewertung? Darüber hinaus bieten wir weitere Schulungen für den europäischen und brasilianischen Markt an, die Ihrem Team helfen können, eine erfolgreiche Zulassungsstrategie zu entwickeln.

Was ist die biologische Bewertung bei Medizinprodukten?

Die biologische Bewertung ist ein wesentlicher Schritt, um zu beurteilen, ob ein Medizinprodukt nachteilige Auswirkungen haben kann, wenn es mit dem menschlichen Körper in Berührung kommt.

Die meisten Medizinprodukte erfordern diesen Prozess, insbesondere diejenigen, die direkt oder indirekt mit Gewebe, Körperflüssigkeiten oder Organen in Kontakt kommen.

Die internationale regulatorische Grundlage für diese Bewertung ist ISO 10993-1:2025, ein Standard, der von den wichtigsten Regulierungsbehörden weltweit übernommen wurde, wie z.B. der FDA (USA), der Europäischen Kommission (MDR) und Anvisa (Brasilien).

Die Norm definiert die Grundsätze und Anforderungen für die Bewertung der Biokompatibilität von Materialien, die in Medizinprodukten verwendet werden.

Was bewertet die biologische Bewertung?

Das primäre Ziel ist es, festzustellen, ob die Materialien:

• sind nicht toxisch (Zytotoxizität);
• Lösen Sie keine allergischen oder Überempfindlichkeitsreaktionen aus;
• Verursachen Sie keine Gewebe Reizung oder Entzündung;
• Setzen Sie keine gefährlichen chemischen Substanzen frei (krebserregend, erbgutverändernd oder fortpflanzungsgefährdend).

Um dies zu erreichen, werden die folgenden Faktoren bei der Bewertung berücksichtigt:

• Die Art des Kontakts mit dem Körper (oberflächlich, invasiv, implantierbar);
• Die Dauer des Kontakts (vorübergehend, kurzfristig, längerfristig oder dauerhaft);
• Die Kontaktwege (Haut, Schleimhäute, Kreislaufsystem usw.).

Anhand dieser Variablen lässt sich bestimmen, welche Tests gemäß der Bewertungsmatrix der ISO 10993-1:2025 erforderlich sind.

Labortests vs. risikobasierter Ansatz

In der Vergangenheit stützte sich die biologische Bewertung in der Regel auf standardisierte Tierversuche.

Mit der Weiterentwicklung der ISO 10993 hat sich der Schwerpunkt jedoch auf einen risikobasierten Ansatz verlagert, bei dem Prioritäten gesetzt werden:

• Die Bewertung von Materialien und ihrer chemischen Zusammensetzung;
• Die Analyse der vorhandenen Daten aus der wissenschaftlichen Literatur;
• Der Einsatz von In-vitro-Tests und alternativen Methoden zu Tierversuchen.

Dieser Ansatz verlangt von den Herstellern die Ausarbeitung eines biologischen Bewertungsplans und eines technischen Berichts, der die durchgeführten Tests (oder den Verzicht darauf) rechtfertigt und stets auf wissenschaftlichen Erkenntnissen beruht.

Biologischer Bewertungsbericht (BER)

Dieses technische Dokument ist ein obligatorischer Bestandteil des Zulassungsdossiers.

Es sollte eine Beschreibung des Produkts und der Materialien enthalten, die mit dem Körper in Berührung kommen, sowie die Klassifizierung des Produkts in Bezug auf Art und Dauer des Kontakts.

Darüber hinaus müssen die Ergebnisse der durchgeführten Tests (oder die Begründung, warum sie nicht durchgeführt wurden) zusammen mit der Schlussfolgerung bezüglich der allgemeinen Biokompatibilität des Produkts vorgelegt werden.

Der Bericht muss von einem qualifizierten Fachmann mit Fachkenntnissen in Toxikologie, Materialwissenschaft oder biomedizinischer Technik unterzeichnet sein.

Bei Sobel verfügt das gesamte Team von Human Safety über die erforderlichen Qualifikationen, um die technische Dokumentation zu unterzeichnen. Das bedeutet, dass Ihr Projekt von einem hochqualifizierten und anerkannten Team unterstützt wird.

Welche Rolle spielt die toxikologische Bewertung?

Innerhalb der biologischen Bewertung spielt die toxikologische Bewertung eine Schlüsselrolle. Sie verdient jedoch besondere Aufmerksamkeit, da sie eine eingehende Bewertung der chemischen Sicherheit der in einem Medizinprodukt verwendeten Materialien beinhaltet .

Die toxikologische Bewertung beantwortet Fragen wie die folgenden:

• Setzt das Material in meinem Gerät chemische Substanzen frei?
• Können diese Stoffe schädliche Auswirkungen haben, wie z. B. chronische Toxizität oder Reproduktionstoxizität?
• Liegt die Exposition des Benutzers innerhalb akzeptabler Grenzen?

Mit anderen Worten: Die toxikologische Bewertung kommt ins Spiel, wenn das Produkt potenziell gefährliche Substanzen enthält oder wenn es durch den Kontakt mit dem Körper zur Freisetzung von chemischen Verbindungen kommt.

Wann ist eine toxikologische Bewertung im Prozess erforderlich?

Die toxikologische Bewertung steht in direktem Zusammenhang mit der ISO 10993-17, die sich mit der toxikologischen Risikobewertung von chemischen Verbindungen befasst , die aus Materialien gewonnen werden, die mit dem menschlichen Körper in Kontakt kommen.

Sie ist in der Regel erforderlich, wenn:

• Die Substanzen werden bei chemischen Extraktionstests nachgewiesen;
• Das Gerät enthält Zusatzstoffe, Weichmacher oder komplexe Materialien in seiner Zusammensetzung;
• Das Produkt kommt über einen längeren Zeitraum mit Blut, Organen oder Geweben in Kontakt .

Typische Schritte bei der toxikologischen Bewertung

1. Identifizierung von chemischen Substanzen, die in dem Material vorhanden sind oder durch die Extraktion freigesetzt werden;
2. Schätzung der Patientenexposition (z.B. Tagesdosis);
3. Konsultation von toxikologischen Datenbanken (wie ECHA, REACH, EPA, etc.);
4. Berechnung der tolerierbaren Exposition (TE);
5. Vergleich zwischen der geschätzten Dosis und dem akzeptierten Grenzwert, um festzustellen, ob ein signifikantes Risiko besteht.

Wenn das Risiko als akzeptabel angesehen wird, wird der toxikologische Bericht in die biologische Bewertung aufgenommen . Falls nicht, sind möglicherweise Materialanpassungen oder technische Lösungen erforderlich.

Toxikologische Bewertung ≠ Laboruntersuchungen

Es ist wichtig zu verstehen, dass es sich bei der Toxikologischen Bewertung um eine Risikobewertung handelt - nicht um einen Labortest.

Aus diesem Grund ist sie auf technisches Fachwissen in der regulatorischen Toxikologie, den Zugang zu wissenschaftlicher Literatur und aktuellen Datenbanken sowie die Fähigkeit zur Interpretation der Ergebnisse quantitativer chemischer Tests angewiesen.

In diesem Zusammenhang wird die Bewertung normalerweise von zertifizierten Toxikologen durchgeführt . Und der daraus resultierende Bericht wird zu einem entscheidenden Bestandteil des behördlichen Zulassungsverfahrens.

Was ist die klinische Bewertung von Medizinprodukten?

Die klinische Bewertung ist der systematische Prozess der Sammlung, Analyse und Interpretation von klinischen Daten, um nachzuweisen, dass ein Medizinprodukt für seine vorgesehene Verwendung sicher und wirksam ist.

Im Gegensatz zur biologischen Bewertung, die sich darauf konzentriert, wie Materialien mit dem Körper interagieren, geht es bei der klinischen Bewertung um eine zentrale Frage: Verhält sich das Produkt bei echten Patienten tatsächlich wie vorgesehen?

Diese Bewertung ist für die meisten Medizinprodukte erforderlich und steht in direktem Zusammenhang mit dem Nachweis der klinischen Leistung und des Patientennutzens.

Was wird bei der klinischen Bewertung bewertet?

Die klinische Bewertung zielt darauf ab, drei Hauptpfeiler zu demonstrieren:

• Klinische Sicherheit: Das Produkt birgt keine unannehmbaren Risiken für den Patienten;
• Leistung: Die Leistung des Geräts entspricht den Angaben des Herstellers;
• Klinischer Nutzen: Die Verwendung des Geräts bietet echte Vorteile für den Patienten oder Anwender.

Zur Unterstützung können verschiedene Arten von Daten herangezogen werden, z. B. veröffentlichte wissenschaftliche Literatur, klinische Daten von gleichwertigen Produkten und Erfahrungen nach dem Inverkehrbringen. Auch vom Hersteller durchgeführte klinische Untersuchungen können einbezogen werden.

In der Praxis ermöglicht jede dieser Datenquellen eine bestimmte Strategie.

Bei den Daten aus der wissenschaftlichen Literatur werden veröffentlichte Studien verwendet, um die Sicherheit und Leistung des Geräts zu belegen.

Bei der klinischen Äquivalenz wird nachgewiesen, dass das Produkt aufgrund seiner technischen Merkmale, seiner Zusammensetzung oder seiner Zweckbestimmung einem anderen bereits auf dem Markt befindlichen Produkt gleichwertig ist.

Schließlich ist es möglich, eigene klinische Studien durchzuführen. Diese sind jedoch erforderlich, wenn in der Literatur keine ausreichenden Daten vorhanden sind, wenn es sich um ein innovatives Produkt handelt oder wenn es wesentliche Änderungen in der Konzeption oder der Zweckbestimmung gibt.

Klinischer Bewertungsbericht (CER)

Das Ergebnis dieses Prozesses ist der Bericht über die klinische Bewertung (Clinical Evaluation Report, CER), ein obligatorisches Dokument im Rahmen des Zulassungsdossiers.

Sie sollte Folgendes enthalten:

• Eine detaillierte Beschreibung des Geräts
• Definition des Verwendungszwecks
• Strategie für die Suche und Auswahl klinischer Daten
• Kritische Analyse der verfügbaren Beweise
• Schlussfolgerung zu Sicherheit, Leistung und klinischem Nutzen

Darüber hinaus ist die CER kein statisches Dokument - siemuss während des gesamten Produktlebenszyklus auf der Grundlage von Daten nach der Markteinführung aktualisiert werden.

Dies ist ein wichtiger Punkt: Die klinische Bewertung endet nicht mit der Produktzulassung.

Sie ist Teil eines fortlaufenden Prozesses, zu dem auch die PMS(Post-Market Surveillance) und die PMCF (Post-Market Clinical Follow-up) gehören, die eine kontinuierliche Überwachung und Sammlung klinischer Daten beinhalten.

Dieser Ansatz hilft dabei, aufkommende Risiken zu erkennen, die Leistung zu bestätigen und die Einhaltung von Vorschriften im Laufe der Zeit zu gewährleisten.

Wie man biologische, klinische und toxikologische Bewertungen strategisch integriert

Obwohl sie in der technischen Dokumentation getrennt behandelt werden, sind die biologischen, klinischen und toxikologischen Bewertungen Teil eines integrierten Beweismaterials, das die Sicherheit und Wirksamkeit eines Medizinprodukts belegt.

Aus diesem Grund können Hersteller, die es verstehen, diese Phasen von Anfang an miteinander zu verbinden, den Zeitplan optimieren, den Testaufwand reduzieren und ihre Zulassungsanträge verbessern.

Die strategische Integration dieser Bewertungen wird nicht nur empfohlen, sondern von den strengsten Aufsichtsbehörden der Welt auch erwartet.

• Die biologische Bewertung befasst sich damit, ob die Materialien des Produkts für den Kontakt mit dem menschlichen Körper sicher sind.
• Die toxikologische Bewertung als Teil der biologischen Bewertung analysiert, ob freigesetzte chemische Substanzen ein Gesundheitsrisiko darstellen.
• Die klinische Bewertung zeigt, ob das Produkt seine vorgesehene Funktion sicher erfüllt und dem Patienten einen wirklichen Nutzen bringt, wobei reale oder gleichwertige Daten verwendet werden.

Tipps zur effizienten Integration dieser Bewertungen:

1. Nutzen Sie das Risikomanagement als zentrale Grundlage: Alle Bewertungen sollten auf dem Risikomanagement basieren (ISO 14971). Das bedeutet, dass der biologische Bewertungsplan, die toxikologische Begründung und die klinische Bewertung von denselben identifizierten Gefahren ausgehen, derselben Logik der Risikopriorisierung folgen und bei der Definition von Kontrollen und akzeptablen Grenzwerten konsistent bleiben sollten.
2. Planen Sie Evaluierungen bereits in der Entwicklungsphase: Warten Sie nicht bis zur Registrierungsphase, um mit den Testanforderungen zu beginnen.
3. Nutzen Sie vorhandene Daten und wissenschaftliche Literatur: Viele Tests können durch Daten von gleichwertigen Produkten, veröffentlichten Studien oder früheren Bewertungen ersetzt werden, solange die Gleichwertigkeit von Material oder Verwendung technisch begründet ist.
4. Entwickeln Sie integrierte und gut strukturierte Berichte: Technische Dokumente wie der Bericht zur biologischen Bewertung (BER), die toxikologische Risikobewertung (TRA) und der Bericht zur klinischen Bewertung (CER) sollten aufeinander abgestimmt sein und die Konsistenz der Daten, Argumente und Schlussfolgerungen gewährleisten.
5. Ziehen Sie spezialisierte Unterstützung in Betracht: Bei Produkten mit mittlerem bis hohem Risiko kann die Zusammenarbeit mit Beratern, die in den Bereichen ISO 10993-1:2025, Toxikologie und klinische Bewertung erfahren sind, Zeit sparen und dazu beitragen, die internationalen regulatorischen Erwartungen zu erfüllen. Sobel verfügt über ein Team für menschliche Sicherheit mit Hunderten von erfolgreich durchgeführten und abgeschlossenen Projekten - sprechen Sieuns an, um diese Unterstützung zu erhalten.

Auswertungen, die die Sicherheit unterstützen

Das Verständnis der Unterschiede zwischen biologischen, klinischen und toxikologischen Bewertungen ist für Fachleute, die mit der Entwicklung, Registrierung oder Regulierung von Medizinprodukten zu tun haben, unerlässlich.

Obwohl diese drei Ansätze unterschiedlich sind, ergänzen sie sich und werden noch effektiver, wenn sie bereits in den frühen Phasen eines Projekts integriert werden.

Durch die Anwendung eines risikobasierten Ansatzes, die Verwendung internationaler Standards wie ISO 10993-1 und die Planung von Regulierungsstrategien im Voraus können Hersteller den Zeitplan optimieren, die Kosten senken und ihre Erfolgschancen bei globalen Einreichungen verbessern.