Comment mener des évaluations biologiques pour les dispositifs médicaux à l’aide de la norme ISO 10993

Les évaluations biologiques des dispositifs médicaux, telles que décrites dans la norme ISO 10993-1, constituent la pierre angulaire des stratégies de gestion des risques en fournissant un cadre pour l’évaluation de la biocompatibilité des dispositifs médicaux par l’examen des substances chimiques, des substances extractibles, des substances lixiviables et des risques biologiques.

Ses lignes directrices s’appliquent non seulement aux demandes préalables à la mise sur le marché, mais aussi à divers scénarios réglementaires, ce qui renforce son rôle dans le maintien de normes de sécurité élevées au sein de l’industrie des dispositifs médicaux. En mettant l’accent sur une approche basée sur les risques, les lignes directrices soulignent l’importance d’un plan d’évaluation complet pour traiter efficacement les impacts biologiques potentiels.

Cet article présente une vue d’ensemble du processus d’évaluation biologique complète des dispositifs médicaux conformément à la norme ISO 10993. Il se concentre sur la compréhension de la norme, l’évaluation des dangers biologiques et la gestion des risques, les essais de biocompatibilité et l’analyse des données, ainsi que les considérations réglementaires pour la conformité.

Commençons à nous plonger dans les évaluations biologiques des dispositifs médicaux !

Comprendre l’évaluation biologique des dispositifs médicaux

L’évaluation biologique des dispositifs médicaux s’inscrit dans un cadre structuré de gestion des risques, tel que défini par la norme ISO 10993. Ce processus est essentiel pour identifier et évaluer les dangers biologiques et les risques associés.

Comment se conformer à la norme ISO 10993 pour l’évaluation biologique des dispositifs médicaux ?

La conformité à la norme ISO 10993 pour l’évaluation biologique des dispositifs médicaux est essentielle pour garantir la sécurité des patients et répondre aux exigences réglementaires .

La Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis a publié des orientations sur l’utilisation de la norme internationale ISO 10993-1 pour l’évaluation biologique des dispositifs médicaux.

L’objectif de ce guide est d’aider à déterminer le risque de réactions biologiques indésirables inacceptables dues au contact des matériaux du dispositif avec le corps. Il apporte également des précisions et des informations actualisées sur l’utilisation de la norme ISO 10993-1 pour étayer les demandes de la FDA.

La FDA et d’autres autorités évaluent les dispositifs médicaux en contact avec le corps humain afin de détecter les réactions biologiques indésirables.

L’évaluation de la biocompatibilité prend en compte des facteurs tels que la nature, le type, la fréquence, la durée et les matériaux du contact. Il est important de noter que c’est l’ensemble du dispositif qui est évalué, et pas seulement les matériaux qui le composent.

Aspects clés de l’évaluation biologique des dispositifs médicaux

Activité obligatoire de gestion des risques : L’évaluation biologique des dispositifs médicaux est une partie obligatoire de l’évaluation de la conformité et une activité de gestion des risques qui doit être planifiée à l’avance conformément aux normes ISO 10993-1 et ISO 14971.

Principes généraux : L’ISO 10993-1:2018 spécifie les principes généraux régissant l’évaluation biologique des dispositifs médicaux dans le cadre d’un processus de gestion des risques. Elle couvre :

• Évaluation des données pertinentes existantes provenant de toutes les sources
• Identification des lacunes dans les données disponibles
• Identification des ensembles de données supplémentaires nécessaires à l’analyse de la sécurité biologique du dispositif médical
• Évaluation de la sécurité biologique du dispositif médical

Applicabilité :

La norme s’applique aux matériaux et dispositifs susceptibles d’entrer en contact avec le corps du patient ou de l’utilisateur pendant leur utilisation.

Elle s’applique à l’évaluation biologique de tous les types de dispositifs médicaux, y compris les dispositifs médicaux actifs, non actifs, implantables et non implantables.

Réalisation d’une évaluation biologique complète

Une évaluation biologique approfondie peut contribuer à réduire la nécessité d’effectuer des tests biologiques approfondis. Le processus comprend

• Collecte et évaluation des données pertinentes existantes provenant de toutes les sources
• Identifier les lacunes dans les données disponibles
• Déterminer les ensembles de données supplémentaires nécessaires à l’analyse de la sécurité biologique
• Évaluation de la sécurité biologique du dispositif médical

En suivant cette approche systématique, les fabricants peuvent optimiser leur processus d’évaluation biologique et garantir la conformité aux exigences réglementaires.

Documentation

1. Plan d’évaluation biologique (BEP) : Fournit des informations sur la sécurité du produit et la stratégie d’évaluation de la sécurité du dispositif conformément aux normes.
2. Rapport d’évaluation biologique (BER) : Un résumé collectif de toutes les données générées ou rassemblées sur la base du BEP, étayant la sécurité biologique du dispositif pendant l’utilisation clinique.

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Aperçu de la norme ISO 10993-1:2018

La norme ISO 10993-1 est la plus utilisée pour évaluer la biocompatibilité des dispositifs et matériaux médicaux. Elle fournit un cadre permettant de déterminer les étapes de biocompatibilité appropriées pour planifier une évaluation biologique.

Le guide de biocompatibilité de la FDA sur l’utilisation de la norme ISO 10993-1 fournit des éclaircissements et des informations sur l’utilisation de la norme internationale ISO 10993-1 pour étayer les demandes adressées à la FDA. Les plans d’évaluation biologique doivent faire partie d’un plan structuré dans le cadre d’un processus de gestion des risques.

Principes clés de l’ISO 10993-1:2018

1. Approche de la gestion des risques : La norme ISO 10993-1:2018 propose une approche de gestion des risques. Elle exige que les fabricants évaluent la nature, la durée et l’intensité du contact afin de déterminer les besoins en matière d’essais.
2. Catégorisation des dispositifs médicaux : La norme décrit la catégorisation générale basée sur la nature et la durée du contact avec le corps. La norme ISO 10993 divise les dispositifs médicaux en trois catégories principales : les dispositifs de surface, les dispositifs à communication externe et les dispositifs implantables. Le choix du programme d’essai pour un dispositif d’une catégorie donnée dépend de la durée du contact.
3. Processus d’évaluation : La norme ISO 10993-1:2018 couvre l’évaluation des données pertinentes provenant de toutes les sources. Elle identifie les lacunes et les données supplémentaires nécessaires pour analyser la sécurité biologique du dispositif. La norme s’applique à l’évaluation des matériaux et des dispositifs médicaux qui sont censés avoir un contact direct ou indirect avec le corps du patient pendant l’utilisation prévue ou avec le corps de l’utilisateur, si le dispositif médical est destiné à la protection.
4. Applicabilité : L’ISO 10993-1:2018 est applicable à l’évaluation biologique de tous les types de dispositifs médicaux, y compris les dispositifs médicaux actifs, non actifs, implantables et non implantables.
5. Essais sur les animaux : La norme ISO 10993-1:2018 stipule que l’expérimentation animale n’est justifiée que lorsque les données scientifiques existantes et les études in vitro ne fournissent pas d’informations adéquates.

L’ISO 10993-1:2018 fournit des lignes directrices pour l’évaluation des dangers biologiques découlant de risques tels que les modifications du dispositif médical au fil du temps et la rupture d’un dispositif médical ou d’un composant de dispositif médical qui expose les tissus corporels à des matériaux nouveaux ou inédits.

Une évaluation biologique approfondie, telle que décrite dans la norme, peut contribuer à réduire la nécessité d’effectuer des tests biologiques approfondis en identifiant et en traitant les risques potentiels à un stade précoce du processus.

Évaluation des risques biologiques et gestion des risques

Le document d’orientation de la FDA intitulé« Use of International Standard ISO 10993-1 » aide l’industrie à préparer diverses applications pour les dispositifs médicaux qui entrent en contact direct ou indirect avec le corps humain.

L’objectif de ces orientations est d’aider à déterminer le risque d’une réaction biologique indésirable inacceptable résultant du contact des matériaux constitutifs du dispositif avec le corps .

Elle apporte des précisions et des informations actualisées sur l’utilisation de la norme internationale ISO 10993-1, y compris des recommandations sur les approches fondées sur le risque pour déterminer si des essais de biocompatibilité sont nécessaires.

Approche basée sur le risque dans les essais de biocompatibilité

1. Détermination de la nécessité d’effectuer des essais de biocompatibilité : Une approche basée sur le risque est utilisée pour déterminer si des tests de biocompatibilité sont nécessaires, comme l’indique le document d’orientation de la FDA. Cette approche tient compte de facteurs tels que la nature du dispositif médical, la durée de son contact avec le corps et l’emplacement anatomique de son utilisation.
2. Matrice modifiée par la FDA : La norme ISO 10993-1 doit être utilisée conjointement avec la matrice modifiée par la FDA pour déterminer les critères de biocompatibilité pertinents pour une évaluation. La matrice modifiée par la FDA est utilisée pour évaluer les risques locaux et systémiques en fonction des caractéristiques du dispositif médical.
3. Recommandations pour des dispositifs spécifiques : Le guide comprend des recommandations pour la préparation des articles de test de biocompatibilité pour les dispositifs contenant des composants submicroniques ou nanotechnologiques et pour les dispositifs fabriqués à partir de matériaux polymérisables et/ou absorbables in situ. Il fournit également des recommandations en matière de biocompatibilité lorsque certains matériaux n’entrent en contact qu’avec la peau intacte.

Défis liés à la mise en œuvre d’approches alternatives

L’intégration d’approches alternatives dans les essais de biocompatibilité des dispositifs médicaux a été plus lente que dans d’autres secteurs industriels en raison de l’absence de processus de validation spécialisés et du scepticisme des autorités de réglementation^[7]. Les obstacles à la mise en œuvre de tests in vitro supplémentaires pour d’autres paramètres de toxicité sont notamment les suivants :

• Difficultés techniques
• Adaptation lente des protocoles existants
• Méfiance à l’égard de la réglementation
• Manque d’intérêt du public
• Harmonisation intersectorielle
• Libre accès à l’information

Réévaluation de l’évaluation biologique

L’évaluation biologique doit être réévaluée en cas de modification de l’un des aspects suivants :

En adoptant une approche fondée sur le risque et en tenant compte des différents facteurs décrits dans le guide de la FDA et dans la norme ISO 10993-1, les fabricants peuvent évaluer efficacement les dangers biologiques et gérer les risques associés à leurs dispositifs médicaux. Une évaluation biologique complète peut contribuer à réduire la nécessité d’effectuer des tests biologiques approfondis en identifiant et en traitant les risques potentiels dès le début du processus.

Essais de biocompatibilité et analyse des données

Les essais de biocompatibilité sont essentiels dans le processus d’évaluation biologique. Ils garantissent que les dispositifs médicaux sont sûrs et compatibles avec les systèmes biologiques. Les essais doivent être conformes aux bonnes pratiques de laboratoire (BPL) et/ou à la norme ISO/IEC 17025 pour garantir des normes de qualité et de fiabilité élevées. Des laboratoires comme TÜV SÜD offrent une large gamme de services d’essais de biocompatibilité conformes aux BPL, selon les normes ISO 10993.

Les « trois grands » tests de biocompatibilité, qui sont essentiels pour presque tous les dispositifs médicaux, sont les suivants :

1. Cytotoxicité : Évalue le potentiel d’un matériau à provoquer la mort ou la détérioration des cellules. La norme ISO 10993-5 fournit des lignes directrices et des exigences pour l’évaluation du potentiel cytotoxique des matériaux des dispositifs médicaux.
2. Irritation : Évalue le potentiel d’un matériau à provoquer des lésions tissulaires locales ou une inflammation. La norme ISO 10993-23 préconise l’utilisation de l’essai in vitro sur épiderme humain reconstitué (RhE) comme méthode préférée aux essais traditionnels in vivo sur animaux pour les essais d’irritation cutanée.
3. Sensibilisation : Évalue le potentiel d’un matériau à provoquer une réaction allergique ou d’hypersensibilité. La norme ISO/TS 11796:2023 fournit des conseils détaillés sur la réalisation d’une étude de validation de la sensibilisation in vitro pour les dispositifs médicaux.

Préparation des articles de test

Lorsque vous préparez des articles pour les essais de biocompatibilité, tenez compte des éléments suivants :

• Les articles d’essai doivent être préparés sous leur forme finale ou sous la forme d’un article d’essai représentatif.
• Pour les dispositifs comportant des composants submicroniques ou nanotechnologiques, évaluez leur impact potentiel sur la biocompatibilité.
• Lors de l’essai de matériaux polymérisables et/ou absorbables in situ, il convient de prendre en compte le risque de réaction biologique résultant d’une défaillance mécanique du dispositif.

Caractérisation chimique

L’ISO 10993-18:2020 se concentre sur la caractérisation chimique des matériaux des dispositifs médicaux dans le cadre d’un processus de gestion des risques. Elle fournit un cadre pour l’identification et, si nécessaire, la quantification des constituants d’un dispositif médical afin d’identifier les dangers biologiques et d’estimer et de maîtriser les risques biologiques liés aux constituants des matériaux.

Les étapes suivantes sont nécessaires :

• l’identification des matériaux de construction,
• la caractérisation des matériaux de construction par l’identification et la quantification de leurs constituants chimiques,
• la caractérisation du dispositif médical pour les substances chimiques introduites lors de la fabrication,
• estimation de la capacité des dispositifs médicaux ou des matériaux de construction à libérer des substances chimiques dans des conditions d’utilisation clinique,
• et la mesure des substances chimiques libérées par un dispositif médical dans ses conditions d’utilisation clinique.

Réduire la nécessité d’effectuer des tests biologiques approfondis

Une évaluation biologique complète peut contribuer à réduire la nécessité d’essais biologiques approfondis en identifiant et en traitant les risques potentiels à un stade précoce du processus. Cette approche s’inscrit dans le cadre des efforts éthiques visant à réduire les essais sur les animaux et reflète l’engagement combiné de l’industrie et de la réglementation à faire progresser les méthodes d’évaluation de la biocompatibilité.

En suivant les lignes directrices énoncées dans la série de normes ISO 10993 et en travaillant avec des partenaires expérimentés tels que TÜV SÜD et la NAMSA, les fabricants peuvent s’assurer que leurs dispositifs médicaux sont soumis à des essais de biocompatibilité approfondis et conformes, ce qui se traduit en fin de compte par des produits plus sûrs et plus efficaces pour les patients.

Considérations réglementaires et conformité

Le respect des principales réglementations et normes est essentiel pour garantir la sécurité et l’efficacité des dispositifs médicaux. Les fabricants doivent respecter les lignes directrices établies par les organismes de réglementation et les normes internationales pour obtenir l’approbation et commercialiser leurs produits. Les considérations réglementaires suivantes sont cruciales pour les fabricants de dispositifs médicaux :

Directives de la FDA sur la norme ISO 10993-1

La Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis fournit des conseils sur l’utilisation de la norme internationale ISO 10993-1 pour les dispositifs médicaux. Ces conseils s’appliquent à différents types d’applications, notamment :

1. Demandes préalables à la mise sur le marché (PMA)
2. Exemptions pour les dispositifs humanitaires (HDE)
3. Demandes de dispositifs expérimentaux (IDE)
4. Notifications de précommercialisation (510(k))
5. Demandes De Novo

Le document d’orientation, publié par le Center for Devices and Radiological Health et le Center for Biologics Evaluation and Research, vise à aider les fabricants à déterminer le potentiel d’une réponse biologique indésirable inacceptable résultant d’un contact avec les matériaux du dispositif. Les commentaires sur ce document peuvent être soumis en ligne ou envoyés par courrier au service Dockets Management de la FDA.

Directive européenne sur les dispositifs médicaux et marquage CE

Au sein de l’Union européenne, le règlement 2017/745 sur les dispositifs médicaux exige que les dispositifs médicaux soient conformes aux exigences générales de sécurité et de performance (GSPR). Les évaluations de sécurité sont guidées par les études toxicologiques et autres recommandées dans la norme ISO 10993-1/EN 30993-1.

Les spécifications des tests dépendent d’une combinaison complexe de facteurs, notamment le type de dispositif médical ou de matériau, son utilisation prévue, ainsi que la nature et la durée du contact entre le dispositif et le corps.

Évaluations biologiques des dispositifs médicaux

Comme nous l’avons expliqué tout au long de cet article, la conformité à la norme ISO 10993 pour l’évaluation biologique des dispositifs médicaux est un processus complexe mais essentiel pour garantir la sécurité des patients et répondre aux exigences réglementaires.

En comprenant les principes clés de la norme ISO 10993-1:2018, en évaluant les dangers biologiques et en menant une gestion des risques approfondie, les fabricants peuvent naviguer efficacement dans ce processus.

Une évaluation biologique complète, qui comprend une caractérisation chimique, peut contribuer à réduire la nécessité d’effectuer des essais biologiques approfondis en identifiant et en traitant les risques potentiels à un stade précoce du processus de développement.

En fin de compte, le respect des exigences réglementaires et des normes internationales, telles que la norme ISO 10993, est essentiel pour obtenir l’approbation et commercialiser les dispositifs médicaux dans le monde entier.

En travaillant avec des partenaires expérimentés et en suivant les lignes directrices énoncées dans la série de normes ISO 10993, les fabricants peuvent garantir la sécurité et l’efficacité de leurs produits, en protégeant les patients et en se conformant aux réglementations. Investir dans un processus d’évaluation biologique solide n’est pas seulement une responsabilité éthique, mais aussi un facteur clé du succès des dispositifs médicaux sur le marché.

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FAQ

Quelle est la pertinence de la norme ISO 10993-1 pour l’évaluation biologique des dispositifs médicaux ?
La norme ISO 10993-1 fait partie intégrante de l’évaluation biologique des dispositifs médicaux, car elle définit le cadre permettant d’identifier les étapes nécessaires en matière de biocompatibilité dans le cadre d’un processus de gestion des risques.

Comment une évaluation biologique est-elle documentée pour les dispositifs médicaux ?

La documentation d’une évaluation biologique de dispositifs médicaux est généralement consignée dans un rapport d’évaluation biologique (BER). Ce rapport suit les lignes directrices établies par la série ISO 10993, qui décrit les exigences relatives à l’évaluation de la biocompatibilité. Les éléments clés documentés dans le BER sont les suivants

• Identification du dispositif
• Sélection des tests
• Résultats des tests
• Interprétation des résultats
• Conclusions et recommandations

Il est important que le REB soit compilé et examiné par un personnel compétent et expérimenté, comprenant idéalement un évaluateur de la sécurité biologique qualifié. Le rapport constitue un élément essentiel de la documentation technique pour les demandes d’autorisation et est soumis à l’examen des autorités réglementaires afin de garantir la sécurité et l’efficacité du dispositif médical avant et après sa mise sur le marché.

Pouvez-vous expliquer la norme EN ISO 10993-5 et son rôle dans l’évaluation biologique ?

La norme EN ISO 10993-5:2009 détaille les méthodes d’essai in vitro pour déterminer la cytotoxicité des dispositifs médicaux. Il s’agit d’incuber des cellules cultivées avec un dispositif médical ou ses extraits, soit directement, soit par diffusion, afin d’évaluer les effets toxiques potentiels.

Références :

[1] – https://www.fda.gov/regulatory-information/search-fda-guidance-documents/use-international-standard-iso-10993-1-biological-evaluation-medical-devices-part-1-evaluation-and
[2] – https://www.fda.gov/medical-devices/biocompatibility-assessment-resource-center/basics-biocompatibility-information-needed-assessment-fda
[ 3] – https://scc-medical-devices.com/biological-evaluation-biocompatibility-iso-10993/
[4 ] – https://www.iso.org/standard/68936.html
[ 5] – https://www.tuvsud.com/en-us/industries/healthcare-and-medical-devices/iso-10993-biological-evaluation-and-biocompatibility-testing
[ 6] – https://www.nelsonlabs.com/understanding-biological-evaluation-plans/
[7 ] – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10800850/
[8 ] – https://www.mddionline.com/regulatory-quality/regulatory-guidelines-for-biocompatihttps://www.tuvsud.com/en-in/-/media/global/pdf-files/brochures-and-infosheets/tuvsud-iso-10993-biocompatibility-testing-of-medical-devices-global.pdf