เรียบเรียงบทความโดย ดร.ชนิกา ภิญโญรสปทุม   ตำแหน่ง เจ้าหน้าที่วิจัย

                      ตั้งแต่ปี 2563 แนวโน้มธุรกิจโลกด้านเครื่องมือแพทย์มีการขยายตัวเนื่องมาจากประชาชนให้ความใส่ใจสุขภาพมากยิ่งขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อถูกกระตุ้นด้วยการแพร่ระบาดของโคโรน่าไวรัส (โควิด 19) ยิ่งทำให้ธุรกิจเครื่องมือแพทย์เติบโตอย่างมากในปี 2564 ซึ่งก่อให้เกิดผู้ผลิตเครื่องมือแพทย์รายใหม่เพิ่มมากขึ้น สิ่งที่ควบคู่มากับเครื่องมือแพทย์ใหม่ ๆ คือ การทดสอบเครื่องมือแพทย์เป็นระยะ ๆ ระหว่างการผลิต โดยต้องทดสอบทั้งในเชิงกายภาพและชีวภาพ การใช้สัตว์ทดลองเพื่อทดสอบเครื่องมือแพทย์จึงกลายเป็นส่วนสำคัญในธุรกิจนี้ มาตรฐานที่ใช้ในการทดสอบที่เป็นที่ยอมรับ คือ ISO10993 ของ International Standard Organization ซึ่งประกอบไปด้วยวิธีทดสอบต่าง ๆ ตามการจัดประเภทของเครื่องมือแพทย์ เช่น การทดลองความเป็นพิษของเซลล์ (ISO10993-5) การทดสอบการแพ้ (ISO10993-10) การทดสอบการระคายเคืองของผิวหนัง (ISO10993-23) เป็นต้น) [ดาวน์โหลดเอกสาร ]

          สัตว์ทดลองหรือสัตว์เพื่องานทางวิทยาศาสตร์ คือสัตว์ที่ถูกนำมาศึกษา ทดลอง หรือทดสอบ เพื่อให้ได้ข้อมูลเชิงวิทยาศาสตร์ที่จะสามารถนำไปประมวลผล ซึ่งนำไปสู่การพัฒนาคุณภาพชีวิตของมนุษย์และสัตว์ ^[1] สัตว์ทดลองมีคุณูปการหลายหลาก ทั้งด้านการเรียนการสอนในโรงเรียนแพทย์ไปตลอดจนถึงการใช้เพื่อทดสอบประสิทธิภาพหรือความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ อาทิ สารเคมี ยา เครื่องสำอาง รวมไปถึงเครื่องมือแพทย์

               ส่วนหนึ่งตามความหมายของเครื่องมือแพทย์ของพระราชบัญญัติเครื่องมือแพทย์ (ฉบับที่ 2) พ.ศ. 2562 นิยามเครื่องมือแพทย์ว่าเป็นเครื่องมือ เครื่องใช้ เครื่องกล วัตถุ รวมทั้งน้ำยาตรวจและซอฟต์แวร์ ที่เจ้าของผลิตภัณฑ์มุ่งหมายเพื่อวินิจฉัย ป้องกัน ติดตาม บำบัด บรรเทา หรือรักษา ประคับประคองชีวิตหรือช่วยชดเชยความทุพพลภาพ ให้ข้อมูลจากการตรวจสิ่งส่งตรวจจากร่างกาย ทำลายและฆ่าเชื้อสำหรับเครื่องมือแพทย์ รวมไปถึงอุปกรณ์เสริมที่ใช้ร่วมกับเครื่องมือแพทย์ข้างต้นและผลิตภัณฑ์อื่นๆ ตามประกาศจากรัฐมนตรี จึงจะเห็นได้ว่าเครื่องมือแพทย์นั้นมีความหลากหลาย ทำให้ต้องมีการกำกับดูแลกลุ่มเครื่องมือแพทย์ โดยต้องได้รับอนุญาตตามหลักเกณฑ์วิธีการและเงื่อนไขในการจำหน่ายเครื่องมือแพทย์ ^[2] ซึ่ง ณ ปัจจุบัน รัฐบาลกำหนดให้กองควบคุมเครื่องมือแพทย์ สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา เป็นผู้รับผิดชอบ

ขั้นตอนการผลิตเพื่อจำหน่ายเครื่องมือแพทย์สามารถแบ่งได้เป็น 8 หลักใหญ่ๆ ^[3] ตามรูปที่ 1 โดยทุกขั้นตอนจะมีมาตรฐานต่างๆ กำกับ เช่น การจัดการเครื่องมือแพทย์ (ISO13485) การจัดการความเสี่ยง (ISO14971) การทดสอบทางคลินิก (ISO14155) เป็นต้น โดยส่วนที่เกี่ยวข้องกับสัตว์ทดลอง ได้แก่ Design and development และ Design verification เนื่องจาก 2 ระยะนี้ จัดเป็นการทดสอบต้นแบบ (Prototype) ของเครื่องมือแพทย์ให้เป็นไปตามต้องการ (Specification) จึงมีความเสี่ยงมากหากนำมาทดลองในมนุษย์และข้อมูลจากการทดลองในเซลล์อย่างเดียว (In vitro) อาจไม่เพียงพอเนื่องจากสัตว์มีความหลากหลายทางชีวภาพมากกว่าสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว ซึ่งมาตรฐานที่นำมาใช้สำหรับทดสอบในสัตว์คือ ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ ISO10993

รูปที่ 1 ขั้นตอนการผลิตเพื่อจำหน่ายเครื่องมือแพทย์

                 ISO10993 เป็นชุดของมาตรฐานเพื่อใช้ในการประเมินความเข้ากันได้ทางชีวภาพของเครื่องมือแพทย์เพื่อจัดการความเสี่ยงทางชีวภาพ โดยเป็นส่วนหนึ่งของความร่วมมือในระดับสากล (International Harmonization) ที่นำมาใช้ประเมินความปลอดภัยของเครื่องมือแพทย์ คำนิยามของความเข้ากันได้ทางชีวภาพ (Biocompatibility) ตาม ISO10993 คือ ความสามารถของเครื่องมือแพทย์หรือวัสดุทางการแพทย์ซึ่งทำหน้าที่ตอบสนองต่อผู้ใช้งานได้อย่างเหมาะสมตามวัตถุประสงค์นั้นๆ ซึ่งก่อนทดสอบเครื่องมือแพทย์จะถูกนำมาจัดประเภทโดยใช้หลักเกณฑ์ที่ระบุไว้ใน ISO10993-1 ^[4] ซึ่งเป็นการจัดประเภทตามลักษณะการสัมผัส (Surface, External communicating, Implant device) และระยะเวลาในการสัมผัสของเครื่องมือแพทย์ (น้อยกว่า 24 ชั่วโมง ตั้งแต่ 24 ชั่วโมง – 30 วัน และมากกว่า 30 วัน) เพื่อใช้ระบุวิธีทดสอบ ดังแสดงในตารางที่ 1

ตารางที่ 1   การพิจารณาวิธีทดสอบสำหรับเครื่องมือแพทย์

                จากตารางที่ 1 จะเห็นได้ว่าวิธีทดสอบที่ต้องทำเป็นพื้นฐาน ได้แก่ ความเป็นพิษต่อเซลล์ (Cytotoxicity) (ISO10993-5) ^[5], การแพ้ (Sensitization) (ISO10993-10) ^[6], และ การระคายเคือง (Irritation) (ISO10993-23) ^[7] ซึ่งสามารถสรุปได้ดังตารางที่ 2 สารทดสอบสำหรับการแพ้และการระคายเคืองจะมีลักษณะเหมือนกัน แต่การทดสอบจะต้องแยกออกจากกัน เนื่องจากกลไลที่ก่อให้เกิดปฏิกิริยานั้นต่างกัน โดยการระคายเคืองส่วนใหญ่จะเป็นลักษณะเฉียบพลัน (Acute) เช่น ปฏิกิริยาแดงของผิวหนังเมื่อโดนความร้อนหรือสารเคมีกัดกร่อน ในขณะที่การแพ้อาจจะเกิดขึ้นทันทีหรือหลังจากที่สัมผัสสารทดสอบเป็นเวลานานจึงเกิดแสดงปฏิกิริยา (Repetitive) เช่น อาการคันบนผิวหนังเมื่อใช้สารทำความสะอาดเป็นระยะเวลาหนึ่ง เป็นต้น

             ตารางที่ 2 วัตถุประสงค์ ประเภทการทดสอบ และตัวอย่างสารทดสอบสำหรับวิธีทดสอบพื้นฐาน

                 รองจาก 3 วิธีทดสอบข้างต้น คือ การทดสอบเพื่อประเมินความเป็นพิษต่อระบบต่าง ๆ ของร่างกาย (Systemic toxicity) (ISO10993-11) ^[8] ซึ่งเป็นการศึกษาร่างกายทั้งระบบหลังจากการให้สารทดสอบ ได้แก่ การศึกษาความเป็นอยู่ การกินน้ำและอาหาร พฤติกรรม การตรวจร่างกายทั้งระบบ เช่น ระบบตาและสังเกตุการมองเห็นของสัตว์ ระบบประสาทและสรีวิทยา อีกทั้งยังมีการศึกษาทางโลหิตวิทยา (Blood chemistry) และการตัดชิ้นเนื้อส่วนที่สนใจเพื่อทำพยาธิวิทยา (Pathology) โดย Systemic toxicity สามารถแบ่งประเภทตามระยะเวลาศึกษา ได้แก่
                – แบบเฉียบพลัน (Acute): ศึกษาที่เวลาน้อยกว่า 72 ชั่วโมง หลังจากให้สารทดสอบไปแล้ว 24 ชั่วโมง
                – แบบกึ่งเฉียบพลัน (Subacute): ศึกษาที่เวลาตั้งแต่ 72 ชั่วโมง ถึง 28 วัน หลังจากให้สารไปแล้ว 24 ชั่วโมง
                – แบบกึ่งเรื้อรัง (Sub-chronic): ศึกษาที่ระยะเวลาน้อยกว่า 10% ของอายุสัตว์ หรือโดยส่วนมาก 90 วัน
                – แบบเรื้อรัง (Chronic): ศึกษาที่ระยะเวลายาวนานหรือโดยประมาณ 6 – 12 เดือน

                     วิธีให้สารทดสอบของเครื่องมือแพทย์จะขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ในการใช้ (Purpose) หรือข้อบ่งใช้ (Indication) ตามแต่เจ้าของผลิตภัณฑ์หรือหน่วนงานให้การรับรองมาตรฐานร้องขอให้ทดสอบ ส่วนใหญ่จะเป็นลักษณะฝังวัสดุทดสอบ (Implantation) ซึ่งเป็นวิธีที่สามารถดัดแปลงได้ตามการทดสอบ โดยมีวิธีทดสอบ ISO10993-6 ^[9] ที่สามารถใช้เป็นหลักมาตรฐานในการให้สารทดสอบ เนื้อหา ISO10993-6 ประกอบไปด้วยการฝังวัสดุทดสอบเข้าใต้ผิวหนัง (Subcutaneous tissue) ใต้กล้ามเนื้อ (Muscle) ในกระดูก (Bone) และรายละเอียดการประเมินผลสำหรับการฝังวัสดุทดสอบ

                  นอกจากนี้ ISO10993 ยังมีวิธีการทดสอบอื่นๆ ทั้งในระดับเซลล์และการทดสอบในสัตว์เพื่อให้ครอบคลุมการประเมินความเข้ากันได้ทางชีวภาพของเครื่องมือแพทย์ในระยะก่อนคลินิค (Pre-clinic) เช่น การประเมินความเข้ากันได้กับโลหิต (Hemocompatibility) (ISO10993-4) ความเป็นพิษต่อหน่วยพันธุกรรม (Genotoxicity) (ISO10993-3) เป็นต้น โดยในปัจจุบันกองควบคุมเครื่องมือแพทย์ สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา กระทรวงสาธารณสุข ยอมรับวิธีทดสอบของชุดมาตรฐาน ISO10993 เพื่อยื่นคำขออนุญาตหรือแจ้งรายละเอียดเครื่องมือแพทย์ ^[10]

                    ศูนย์สัตว์ทดลองแห่งชาติ มหาวิทยาลัยมหิดล นอกจากเป็นแหล่งผลิตสัตว์ทดลองแล้ว ได้เปิดรับบริการทดสอบประสิทธิภาพและความปลอดภัยของสารทดสอบโดยดำเนินการทดสอบตามหลักการ OECD GLP ในผลิตภัณฑ์สารเคมี ยา อาหารเสริม เครื่องสำอาง และผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดประเภทต่าง ๆ แล้ว ปัจจุบันได้เปิดรับการทดสอบเพิ่มเติมด้านเครื่องมือแพทย์และวัสดุทางการแพทย์อื่น ๆ ในสัตว์ทดลองตามวิธีทดสอบ การแพ้ (Sensitization) (ISO10993-10), การระคายเคือง (Irritation) (ISO10993-23), ความเป็นพิษต่อร่างกายทั่วไป (Systemic toxicity) (ISO10993-11), และ การฝังวัสดุทดสอบ (Implantation) (ISO10993-6) โดยได้รับการแต่งตั้งให้เป็นผู้ตรวจสอบผลิตภัณฑ์ตามมาตรฐาน มอก.

อ้างอิง

[1] ศูนย์สัตว์ทดลอง จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. 2564. แหล่งที่มา: http://www.culac.chula.ac.th/news/162575434686

[2] พระราชบัญญัติเครื่องมือแพทย์ (ฉบับที่ 2) พ.ศ. 2562. 2562. ราชกิจจานุเบกษา. เล่ม 136 ตอนที่ 56 ก. หน้า 186-212.

[3] Miclaus, T., Valla, V., Koukoura, A. et al. (2020). Impact of Design on Medical Device Safety. Ther Innov Regul Sci. 54, 839–849. https://doi.org/10.1007/s43441-019-00022-4

[4] International Organization for Standardization. (2018). Biological evaluation of medical devices – Part 1: Evaluation and testing within a risk management process (ISO Standard No. 10993-1). Retrieved from https://www.iso.org/standard/68936.html

[5] International Organization for Standardization. (2009). Biological evaluation of medical devices – Part 5: Tests for in vitro cytotoxicity (ISO Standard No. 10993-5). Retrieved from https://www.iso.org/standard/36406.html

[6] International Organization for Standardization. (2021). Biological evaluation of medical devices – Part 10: Tests for skin sensitization (ISO Standard No. 10993-10). Retrieved from https://www.iso.org/standard/75279.html

[7] International Organization for Standardization. (2021). Biological evaluation of medical devices – Part 23: Tests for irritation (ISO Standard No. 10993-23). Retrieved from https://www.iso.org/standard/74151.html

[8] International Organization for Standardization. (2017). Biological evaluation of medical devices – Part 11: Tests for systemic toxicity (ISO Standard No. 10993-11). Retrieved from https://www.iso.org/standard/68426.html

[9] International Organization for Standardization. (2016). Biological evaluation of medical devices – Part 6: Tests for local effects after implantation (ISO Standard No. 10993-6). Retrieved from https://www.iso.org/standard/61089.html

[10] แนวทางการจัดเตรียมเอกสารสำหรับเครื่องมือแพทย์ที่ไม่ใช่เครื่องมือแพทย์สำหรับการวินิจฉัยภายนอกร่างกาย (non-in vitro diagnostic medical device) สำหรับการยื่นคำขออนุญาตหรือแจ้งรายละเอียดเครื่องมือแพทย์. 2560. กองควบคุมเครื่องมือแพทย์ สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา กระทรวงสาธารณสุข.