Методические указания к токсиколого-гигиеническому исследованию шовных хирургических нитей и перевязочных материалов

УПРАВЛЕНИЕ ПО ВНЕДРЕНИЮ НОВЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ И МЕДИЦИНСКОЙ ТЕХНИКИ

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ МЕДИЦИНСКОЙ ТЕХНИКИ

СБОРНИК РУКОВОДЯЩИХ МЕТОДИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

ПО токсиколого-гигиеническим

ИССЛЕДОВАНИЯМ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ НА ИХ ОСНОВЕ МЕДИЦИНСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Москва 1987

Утверждено начальником Управления по внедрению новых лекарственных средств и медицинской техники 3. А. Б а б а я но м от 27 ноября 1985 года

РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ:

9. А. Бабаян, В. Г. Лаппо, С. Я. Ланина, Т. И. Носкова, В. И. Тимохина.

Научно-методические документы разработаны и внедрены в практику токсиколого-гигиенической оценки материалов и изделий медицинского назначения сотрудниками ВНИИИ медицинской техники Минздрава СССР —

B. Г. Лаппо (зав. отделом токсикологии), В. И. Тимохиной, Н. М. Перовой,

C. Я- Ланиной, В. И. Долгополовым, Н. М. Каминской, Н. Г. Тышковской, Р. И. Каюмовым, Л. А. Самариной, Н. Б. Емельяновой, Т. М. Винокурской, Т. В. Селаври; сотрудниками Института органической химии АН УССР — Г. А. Пхакадзе, Н. А. Галатенко; Киевского медицинского института — В. П. Яценко; сотрудниками Московского медицинского стоматологического института им. Н. А, Семашко — В. П. Марковым, И. Ю. Лебеденко.

Этот этап является заключительным при гигиенической оценке хирургических нитей.

Условия проведения эксперимента.

Вид животных: белые крысы самцы весом 200—250 г.

Группы животных:    подопытная, первая контрольная —

«ложная операция», вторая контрольная — интактные животные.

Количество животных в группе: 10 голов.

Продолжительность эксперимента: 6 месяцев.

Доза: 70 см/кг веса тела.

Сроки наблюдения: до имплантации, через 2 недели; 1, 2, 4, 6 месяцев после имплантации.

Техника операции: под нембуталовым наркозом производится лапаротомия (доза нембутала 40 мг/кг).

Образец подшивается непрерывными стежковыми швами к правой стенке висцерального листка брюшины. Брюшина, брюшная стенка, мышцы, кожа, зашиваются послойно шелковым швом.

Контрольным животным в группе «ложная операция» при тех же условиях подшивается хирургический шелк.

У животных изучаются показатели состояния организма, характеризующие функции основных систем и органов: поведенческие реакции, общая реактивность, функции ЦНС, сердечнососудистой системы .белковый, углеводный, жировой обмен, состояние эндокринной системы. Рекомендуется использовать функциональные нагрузки для выявления скрытого периода развития интоксикации.

При наличии данных о миграции в модельную среду определённых химических соединений с известными токсическими свойствами, помимо перечисленных, исследуются те функции систем и органов, которые являются преимущественными точками приложения действия яда.

Методики исследования указанных функций описаны в ряде монографий и руководств, приведенных в приложении к настоящему сборнику.

По окончании эксперимента проводятся макро- и микроско пические исследования следующих внутренних органов и тканей: печени, почек, сердца, селезенки, надпочечников, брюшины.

Оценивается общая гистоархитектоника внутренних органов (окраска гематоксилин-эозином), наличие жировой дистрофии (окраска Суданом III), состояние волокнистых структур (окраска по Ваи-Гизону).

5.5.1.6. Оценка результатов.

Полученные результаты количественных определений подлежат статистической обработке (определяется средняя арифметическая, стандартное отклонение и стандартная ошибка вариационных рядов, а также проводится сравнение показателей опытной и контрольной группы (по критерию «t» Стьюдента).

3d

Руководства по статистической обработке данных медицинских исследований приведены в приложении к настоящему сборнику.

Нити считаются нетоксичными, если они не вызывают статистически достоверных изменений изучаемых функций организма на протяжении эксперимента; применение нагрузочных проб не вызывает срыва компенсаторных механизмов; не обнаруживается раздражающего и аллергенного действия; не изменяются местные регенеративные и репаративные процессы в тканях при имплантации нитей; не обнаруживается патологических изменений внутренних органов при гистологических исследованиях.

5.5.2. Токсикологические исследования перевязочных материалов.

5.5.2.1. Изучение раздражающего действия перевязочных материалов, методы изучения и оценка результатов.

При исследовании раздражающего действия вытяжек из перевязочных материалов условия их приготовления соответствуют таковым, описанным в п. 5.4.3.

Используется вытяжка, приготовленная- на дистиллированной воде с pH = 7,0.

При исследовании раздражающего действия вытяжек из перевязочных материалов применяются методы и их оценка, описанные в п. 5.5.1.1. настоящих указаний.

Для перевязочных материалов, применяемых при контакте с неповрежденной кожей, используется метод непосредственно-to наложения материала на выстриженную кожу крыс, морских свинок или кроликов. При этом образец материала размером 2,5X2,5 см² прибинтовывается к выстриженному участку кожи спины или бока животного такого же размера ежедневно в течение 5 дней. Оценка результатов проводится также, как в п. 5.5.1.1. настоящих указаний.

Для материалов, применяемых для лечения ожоговых раневых поверхностей, используется метод подкожного введения 3-суточных вытяжек, приготовленных в соответствии с п. 5.4.3.

Вытяжку в количестве 1 мл ежедневно вводят подкожно белым крысам в боковой области (выстриженная поверхность размером 2,5X2,5 см²) в течение 5 дней. Контрольным животным в том же режиме вводится дистиллированная вода, на которой готовились вытяжки.

В течение эксперимента визуально наблюдают состояние кожи, регистрируя воспалительную реакцию.

По окончании эксперимента проводят вскрытие животных. Исследуют состояние кожи, подкожной клетчатки на месте введения вытяжек. При макроскопическом обнаружении патологических явлений проводят гистологическое исследование кожи, подкожной клетчатки и прилегающей мышечной ткани в Месте введения вытяжек (окраска гематоксилином-эозином).

40

Оценка результатов аналогична таковой, описанной в л. 5.5.1.1. настоящих указаний.

5.5.2.2.    Изучение сенсибилизирующего действия вытяжек из образцов перевязочных материалов.

Условия приготовления вытяжек из перевязочных материалов, методы изучения и оценка результатов аналогична таковым, описанным в п. 5.4.3.; 5.5.1.2.

5.5.2.3.    Изучение кардиотоксического действия вытяжек из перевязочных материалов (факультативно).

Приготовление вытяжек производится в соответствии с п. 5.4.3., а исследование и оценка результатов в соответствии с п. 3 части 111 настоящего сборника.

5.5.2.4.    Изучение реакции тканей при контакте с перевязочным материалом.

Условия проведения эксперимента.

Опыты проводятся на белых крысах самцах или самках. Используются 3 группы животных: опытная; первая контрольная — контакт с медицинской марлей, вторая контрольная —■ интактные животные. В каждой группе по 15 животных (по 3 животных на каждый срок наблюдения).

Сроки наблюдения: 3, 7, 14, 21, 30 суток посыле начала эксперимента.

Техника операции:

На выстриженном участке кожи в области спины (ближе к шее) вырезается полнослойный лоскут кожи размером 1X1 см². На рану накладывается используемый образец размером 2x2 см² и прибинтовывается 6 турами стерильного бинта.

Контрольным животным в тех же условиях прибинтовывается такого же размера кусочек бинта медицинского стерильного.

Смена образцов производится каждые 3 дня. Животные содержатся индивидуально. В указанные выше сроки животные умерщвляются эфиром медицинским.

Оценка результатов.

Оценивается макроскопическая картина в области раны.

Используются следующие тесты:    1) мазки — отпечатки

экссудата с раневой поверхности по Покровской (факультативно); 2) гистологические методы: окраска гематоксилин-эозином-азаном по Гейденгайну, азур-11-эозином, импрегнация серебром по Футу, реакция с толуидиновой синью для определения pH ткани, окраска резорцин-фуксином на эластичные волокна. В случае, если наблюдается замедление заживления ран, извращение процессов регенерации и репарации тканей, по сравнению с обычным способом лечения ран, материал считается не соответствующим функциональным свойствам и дальнейшее исследование его не проводится.

5.5.2.5.    Изучение общетоксического действия перевязочных средств.

41

При исследовании образцов перевязочных материалов, контактирующих с неповрежденной кожей, изучается кожно-ре-зорбтивное действие вытяжек из материала.

Условия приготовления вытяжек описаны в п. 5.4.3. настоящих методических указаний. Используются 3-суточные вытяжки. Контрольным животным в тех же условиях производится аппликация дистиллированной воды.

Опыты проводятся на белых крысах самцах. Продолжительность эксперимента 1 месяц.

Используется метод хвостовых аппликаций. Животные содержатся по 5 часов в специальных домиках.

До начала опыта, через 2 недели и через 1 месяц после начала эксперимента, животные обследуются по тем же показателям, которые указаны в п. 5.5.1.5. настоящих указаний.

При исследовании перевязочных и противоожоговых материалов, контактирующих с раневой поверхностью, проводится подострый токсикологический эксперимент с подкожным введением животным 3-суточной вытяжки ежедневно в течение 1 месяца. Разовый объем вводимой вытяжки 2 мл.

Вытяжка готовится в соответствии с п. 5.4.3. настоящих указаний.

Контрольным животным в тех же условиях вводится дистиллированная вода, на которой готовится вытяжка. Сроки исследования состояния животных и используемые показатели аналогичны описанным в пп. 5.5.1.5. и 5.5.2.5.

Оценка результатов проводится так же, как по п. 5.5.1.6.

42

П р и ложен ие 5.1.

Основные виды химических волокон, используемых для производства медицинских изделий; вещества, применяемые при их синтезе, которые следует определять при гигиенической оценке

№ Вид волокна Исходные продукты Технологические добавки и побочные продукты Основные соединения, подлежащие химическому определению 1. Искусственные Вискозные Целлюлоза NaOH, сероуглерод Сероуглерод Медно-аммиачные Ацетатные — » — — > — Гидроокись или соли меди. Конц. р-р аммиака H2S04, NaOH Уксусная к-та, уксусный ацетон ангидрид, ацетон Аммиак, Си2 2. Синтетические Полиамидные (капрон, анид) Капролактам Соль АГ (соль гексаметилендиа-мина и адипиновой кислоты) Капролактам Амины Полиэфирные (лавсан) Диметиловый эфир терефтале-вой к-ты Этиленгликоль Дигликольтереф- талат Метанол Формальдегид Полиакрилони- Нитрил акрило- Роданид натрия Акрилонитрил, трильные вой к-ты или диметилфор- метилакрилат (нитрон) Метилметакрилат мамид, аммиак Диметилформа- мид Полиолефиновые (полипропилеко- Полипропилен (гранулы) Формальдегид Формальдегид вые) ПВХ: Поливинилхлоридные (хлорин) Перхлорвинил Ацетон Хлористый водород Хлорорганические соединения Диметилформамид Ацетон Хлорорганические соединения Диметилформа- мид Поливинилспирто-вые (винол) Поливиниловый спирт Сульфзт натрия Хлористый винил Формальдегид Сульфосоедине-ния Фторсодержащие Тетрафторэтилен ОП-7 Ацетальдегид (полифен, фторопласт) поливиниловый спирт Сульфат аммония Сульфат цинка Формальдегид

43

ОГЛАВЛЕНИЕ

костной тканей    организма     25

4.    Методические указания к токсиколого-гигиеническому исследованию

материалов, узлов и аппаратов по замене функций внутренних органов............... 29

5.    Методические указания к токсиколого-гигиеническому исследованию

шовных хирургических    нитей и перевязочных материалов    34

6.    Методические указания к токсиколого-гигиеническому исследованию

полимерных пломбировочных материалов стоматологического назначения ................46

7.    Методические указания к токсиколого-гигиеническому исследова

нию металлических сплавов для протезирования в ортопедической стоматологии..........58

назначения однократного применения

1.1.    Общие положения..............62

1.2.    Порядок отбора изделий............63

1.3.    Условия приготовления экстрактов из изделий......63

1.4.    Санитарно-химичсскне испытания    изделий.......70

1.5.    Гемолитический тест.............73

1.6.    Токсикологические испытания па    мышах.......73

1.7.    Оценка результатов.............74

Часть III. Экспресс-методы определения токсичности полимерных материалов и изделий медицинского назначения

1. Методика определения токсического действия вытяжек из материалов на культуре тканей ...........

2.    Методика определения гемолитического действия вытяжек из материалов и    изделий    «ин    витро»..........83

3.    Методика определения токсического действия вытяжек из материалов и изделий на    изолированном    сердце    лягушки.....86

4.    Методика определения биосовместимости полимерных материалов

и изделий для эндопротезирования по их влиянию на лимфоидную ткань.................88

5.    Методика определения токсического действия вытяжек из материалов и изделий на половых клетках крупного рогатого скота    94

Перечень    литературы и    справочных    источников......96

4

ЧАСТЬ

НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ ПО ТОКСИКОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКИМ ИССЛЕДОВАНИЯМ НОВЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИИ НА ИХ ОСНОВЕ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ

5. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ТОКСИКОЛОГОГИГИЕНИЧЕСКОМУ ИССЛЕДОВАНИЮ ШОВНЫХ ХИРУРГИЧЕСКИХ НИТЕЙ И ПЕРЕВЯЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Методические указания вводятся взамен утвержденных 10 августа 1978 года

5.1. ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ШОВНЫМ И ПЕРЕВЯЗОЧНЫМ МАТЕРИАЛАМ

5.1.1.    Волокна, из которых производят шовные м перевязочные материалы, не должны оказывать на организм общетоксического, раздражающего и аллергенного действия.

5.1.2.    В композицию химических соединений, используемых для придания изделиям требуемых функциональных свойств (антитромбогенность, атравматичность, антимикробность и др.)> могут входить вещества, которые в применяемых количествах не оказывают токсического действия на организм.

5.1.3.    Медицинские изделия из волокон при их практическом применении не должны отдавать в организм продуктов деструкции в количествах, оказывающих вредное действие.

5.1.4.    Новые шовные и перевязочные материалы на основе химических волокон не должны изменять, извращать и замедлять регенеративных и репаративных процессов заживления тканей в сравнении с традиционными материалами (натуральные волокна и изделия из них).

5.1.5.    Медицинские изделия из волокон не должны изменять своих гигиенических характеристик после стерилизации.

5.1.6.    Медицинские изделия из волокон не должны накапливать на своей поверхности статическое электричество (более 0,3 см²), оказывающее отрицательное воздействие на организм человека.

5.2. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ВОЛОКОН, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ

В ПРОИЗВОДСТВЕ ШОВНЫХ И ПЕРЕВЯЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

5.2.1.    Натуральные волокна:

—    растительные (хлопок, лен);

—    животные (шелк).

5.2.2.    Химические волокна.

5.2.2.1. Искусственные волокна (модифицированная целлюлоза):

—    вискозные волокна;

34

—    медно-аммиачные волокна;

—    ацетатные волокна.

5.2.2.2. Синтетические волокна:

—    полиамидные волокна (капрон, нейлон, дедерон и др.);

—    полиэфирные волокна (лавсан, терилен);

—    полиакрилонитрильные волокна (нитрон);

—    полиолефиновые волокна (полипропиленовые);

—    ПВХ-волокна (винол);

—    фторсодержащие волокна (полифен, фторлон, тефлон).

5.2.3. При гигиеническом исследовании указанных волокон

и изделий медицинского назначения на их основе следует определять ряд соединений, способных оказывать токсическое действие на организм, согласно приложениям к настоящим методическим указаниям.

5.3.    ЭТАПЫ ИССЛЕДОВАНИЯ, ИХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ

5.3.1.    Санитарно-химические исследования.

5.3.2.    Токсикологические исследования:

—    изучение раздражающего действия вытяжек из образцов;

—    изучение сенсибилизирующего действия вытяжек из образцов;

—    изучение биосовместимости материала по их влиянию на лимфоидную ткань;

—    исследование реакции окружающей ткани на имплантацию шовных материалов или процессов заживления ран при аппликации перевязочных материалов (гистологическое исследование) ;

—    изучение общетоксического действия шовных и перевязочных материалов.

5.4.    САНИТАРНО-ХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ШОВНЫХ

И ПЕРЕВЯЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

5.4.1. Определяемые химические соединения и используемые методы.

Предусматривается определение миграции в модельную среду химических соединений интегральными методами (окисляе-мость, бромируемость), pH вытяжки, а также остаточных количеств исходных продуктов синтеза, технологических добавок, продуктов термоокислителыюй деструкции и др. соединений согласно приложениям 5.1., 5.2., 5.3. к настоящим указаниям.

В случае, если исследованию подвергаются вновь синтезированные, неизвестные ранее по химической структуре и свойствам волокна, не указанные в приложениях 5.1., 5.2., 5.3., в модельных оредах (в вытяжках) определяют сумму химических соединений броми|рующиеся вещества, pH, а также предполагаемые продукты миграции, характер которых олре-3*    35

деляется составом волокна и технологическим процессом его получения.

Для определения мигрирующих в модельную среду веществ используются спектроскопические, хроматографические, колориметрические, полярографические, титрометрические и другие методы исследования.

5.4.2.    Условия приготовления вытяжек из шовных материалов.

Модельная среда — дистиллированная вода с pH=4,0; 7,0; 8,0. Величина pH регулируется NaOH и H₂S0₄. Соотношение длины изделия к объему модельной среды (S : V = 0,4 см: I см³).

Экспозиции: 3, 10, 20, 30 суток.

Температурный режим экстракции: 40° С.

Режим приготовления вытяжек динамический: через 3 суток вытяжка сливается и анализируется, те же образцы нитей заливаются новой порцией модельной среды.

Описанная процедура повторяется на каждом сроке наблюдения.

5.4.3.    Условия приготовления вытяжек из перевязочных материалов.

Модельная среда — дистиллированная вода с pH 4; 7; 8.

Величина pH регулируется NaOH и H2SO4.

Соотношение площади поверхности изделия к объему модельной среды:

а)    для изделий, контактирующих с неповрежденной кожей (фиксирующие бинты, изделия для лечения варикозного расширения вен) или кратковременного контакта с раной во время оперативного вмешательства (салфетки, тампоны и др.)

S : V = 1 : 1 (см²/см³);

б)    для изделий, контактирующих с раневой, ожоговой поверхностью и кожными швами

S:V= 1,6:1 (см²/см³)'.

Экспозиция: 1, 3, 7 суток.

Температурный режим экспозиции: 40° С.

5.4.4.    Оценка результатов санитарно-химических исследований.

При обнаружении миграции в модельную среду веществ, токсикологические характеристики которых известны, в количествах, выше порога хронического действия при пероральном введении (или ДКМ для пластмасс, контактирующих с пищевыми продуктами) делается вывод о несоответствии изделия гигиеническим требованиям. Дальнейшие исследования его не проводятся. В этом случае даются рекомендации разработчику об изменении технологии изготовления материала.

Во всех остальных случаях (обнаружение уровней миграции ниже порога хронического действия вещества либо отсутствии 36

достаточных данных о характере действия веществ, мигрирующих в модельную среду) проводятся токсикологические исследования.

5.5. ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

5.5.1.    Токсикологические исследования шовных хирургических нитей.

5.5.1.1.    Изучение раздражающего действия вытяжек из образцов нитей, методы изучения раздражающего действия вытяжек и оценка результатов.

Условия приготовления вытяжек аналогичны таковым, описанным в п. 5.4.2. Используется трехсуточная вытяжка, приготовленная на дистиллированной воде.

Опыты проводятся на белых крысах, морских свинках и кроликах.

а)    Изучение раздражающего действия вытяжек на крысах и морских свинках.

В опытах используются 2 группы животных не менее, чем по 5 голов.

Животным опытной группы на выстриженный квадратный участок кожи на спине или боку (размером 2x2 см² наносят пипеткой по 5 капель вытяжки и растирают шпателем.

Контрольным животным в том же режиме наносят дистиллированную воду, используемую для приготовления вытяжки. Аппликацию проводят не менее 5 дней ежедневно. Реакцию регистрируют ежедневно.

При этом отмечают явления раздражения кожи: гиперемия, отек, сухость, шелушение, высыпания, образование язв, некрозов и т. п.

б)    Изучение раздражающего действия вытяжек на кроликах.

Кроликам (не менее 5 штук) ежедневно в течение 5 дней подряд закапывают в конъюнктивальный мешок одного и того же глаза по 3 капли вытяжки. Контрольным животным вводят в том же режиме дистиллированную воду.

Реакцию регистрируют также, как в предыдущих опытах.

При обнаружении раздражающего действия вытяжек из образцов нитей в одной из серий опытов делается вывод о несоответствии их гигиеническим требованиям и дальнейшие исследования не проводятся.

5.5.1.2. Изучение сенсибилизирующего действия вытяжек из образцов нитей, методы изучения и оценка результатов.

Условия приготовления вытяжек аналогичны таковым, описанным в п. 5.4.2. Используется вытяжка, приготовленная на дистиллированной воде.

37

Для исследования используется одна из принятых методик, описанных в источниках, приведенных в приложении к настоящему сборнику.

При обнаружении аллергической реакции, регистрируемой одним из примененных методов, делается вывод о несоответствии образцов нитей гигиеническим требованиям и дальнейшие исследования не проводятся.

5.5.3.1. Изучение биосовместимости образцов нитей по их влиянию на лимфоидную ткань.

Исследования и оценка результатов проводятся в соответствии с методикой, описанной в разделе 4 части III настоящего сборника.

5.5.1.4.    Исследование реакции окружающей ткани на имплантацию шовных материалев («имплантационный тест») и оценка результатов.

Условия проведения эксперимента следующие.

Опыт проводится на белых крысах самцах или самках. Используются три группы животных: опытная, контрольная — «ложная операция», вторая контрольная — интактная.

В каждой группе по 18 животных (по 3 животных на каждый срок наблюдения).

Сроки наблюдения: 3, 7, 14, 21, 30, 60 суток после имплантации материала.

Техника операции: подопытным животным под нембуталовым наркозом (40 мг/кг) в области шеи делается продольный разрез кожи и мышцы длиной 2 см. На мышцу накладываются три шва из испытуемого материала. При этом общая длина нити составляет 2,5—3 см. Кожа зашивается швом из натурального шелка.

Контрольным животным — «ложная операция» — проводится та же манипуляция, но мышца зашивается шелком.

Чистым контролем служат интактные крысы.

В указанные выше сроки эфиром умерщвляется по три крысы из каждой группы. На гистологическое исследование берется кусочек шейной мышцы в месте имплантации нити.

Проводится изучение общей реакции ткани на нити (окраска гематоксилин-эозином) и процессов развития коллагенновых волокон (окраска пикрофуксином по Ван-Гизону) в сравнении с таковыми при имплантации шелковой нити.

Кроме того, для сравнения берется нормальная мышечная ткань интактных животных в той же области шеи.

При обнаружении выраженной воспалительной реакции, замедления развития грануляционной и рубцовой ткани, извращения процессов заживления делается вывод о несоответствии нитей гигиеническим требованиям, а дальнейшие исследования не проводятся.

5.5.1.5.    Изучение общетоксического действия нитей хирургических.

38