norme, requisiti e verifiche 20 Nov 2012 1
biomateriali Biomateriale è una sostanza inerte, sia nei confronti dell organismo, che dal punto di vista farmacologico, progettata per l impianto o l incorporazione in un sistema vivente. Annual Interantional Biomaterials Symposium 1974 Ogni sostanza, o combinazione di sostanze, diversa da un farmaco, di origine sintetica o naturale, che può essere impiegata per qualsiasi periodo di tempo, da sola o come parte di un sistema che tratta, aumenta o sostituisce qualsiasi tessuto, organo o funzione del corpo. Consensus Development Conference on the Clinical Applications of Biomaterials 1982 Sostanza non vivente, utilizzata nella fabbricazione di un dispositivo medico che presenta interfacce con un tessuto vivente. European Society of Biomaterials 1986 Materiali sintetici progettati per uso prolungato a contatto con mezzi biologici, minimizzando le eventuali reazioni avverse da parte dell organismo. 2
biocompatibilità Sono biocompatibili le sostanze, farmacologicamente inerti o attive, che migliorano o ripristinano funzioni specifiche di tessuti o un organi. Ovviamente, non devono interferire o interagire in maniera dannosa con le attività fisiologiche e meccaniche dei tessuti o organi cui sono applicate. La biocompatibilità dipende dal biomateriale e dalla particolare applicazione struttura composizione propr. chimico-fisiche propr. meccaniche sito d impianto periodo d impianto sicurezza paziente e terzi 3
biocompatibilità Dopo l impianto i biomateriali interagiscono con i tessuti circostanti I biomateriali possono essere classificati a seconda della specifica interazione con i tessuti biologici 4
regolamentazione europea Norme di base che i produttori di biomateriali e dispositivi biomedicali devono rispettare the Active Implantable Medical Devices Directive, AIMDD the Medical Device Directive General the In vitro Diagnostic Device Directive IVDDD MDD Armonizzazione delle disposizioni nazionali abbattimento delle barriere tecniche che limitano la circolazione di prodotti nella CE: - uniformare norme e regolamentazioni - uniformare attività di certificazione e prova Conformità di tutti i dispositivi medici (e loro accessori) ai requisiti essenziali applicazione delle norme tecniche 5
Definizioni fornite all interno della MDD regolamentazione europea Dispositivo medico: qualsiasi strumento, apparecchio, impianto, software di utilizzo, destinato ad esser impiegato nell uomo a scopo di: - diagnosi, prevenzione, controllo, terapia o attenuazione di una patologia - diagnosi, controllo, terapia, attenuazione di una ferita o handicap; - studio sostituzione o modifica di dell anatomia di un processo fisiologico; - Definizione molto ampia: siringhe, aghi, ferri chirurgici, stetoscopi, occhiali e lenti a contatto, sedie a rotelle, tavoli operatori, Dispositivo medico attivo: qualsiasi dispositivo medico legato a una fonte di energia elettrica esterna differente da quella prodotta dal corpo umano o la gravità Termometri digitali, dispositivi per elettrostimolazione, elettrobisturi, Dispositivo medico impiantabile attivo: qualsiasi dispositivo medico attivo destinato a essere impiantato interamente o parzialmente mediante intervento chirurgico o medico nel corpo umano e destinato a restarvi dopo l intervento Pacemaker, stimolatori neurali, 6
regolamentazione europea Nella MDD sono presenti le seguenti linee guida 1. Requisiti Essenziali cui devono essere conformi i dispositivi medici 2. Procedure atte a determinare la conformità dei dispositivi medici a tali requisiti 3. Criteri di classificazione dei dispositivi 7
I Requisiti Essenziali si distinguono in: requisiti essenziali 1. Requisiti generali e di sicurezza principi di base della sicurezza 2. Requisiti relativi alla progettazione e caratterizzazione specifici per le caratteristiche e proprietà dei prodotti (minimizzare durante le fasi di progettazione e produzione i rischi connessi all utilizzo dei dispositivi medici) La MDD definisce inoltre le modalità di verifica e controllo del rispetto dei Requisiti Essenziali 8
requisiti essenziali Requisiti generali I dispositivi medici devono essere progettati e prodotti in modo che: il loro utilizzo non comprometta lo stato clinico e la sicurezza dei pazienti il loro utilizzo non comprometta la sicurezza di utilizzatori, operatori o terzi il criteri di progettazione e fabbricazione rispettino i principi di sicurezza i dispositivi in opera devono soddisfare i parametri di progetto imposti dal fabbricante eventuali effetti collaterali o negativi devono costituire in ogni caso un rischio accettabile rispetto alle prestazioni previste 9
requisiti essenziali Requisiti relativi alla progettazione e costruzione Tali requisiti riguardano: proprietà chimiche, fisiche, e biologiche compatibilità tra materiali e tessuti, cellule e fluidi corporei (biocompatibilità) rischi di contaminazione microbica e di infezione classe di precisione e ripetibilità (per dispositivi di misura) caratteristiche inerenti il trasporto, stoccaggio ed utilizzo dei dispositivi 10
modalità di verifica e controllo La MDD suddivide i dispositivi medici in quattro classi di rischio: I, IIa, IIb, III. 18 regole stabiliscono l appartenenza di un dispositivo medico ad una specifica classe Le 18 regole correlano il rischio ai seguenti parametri: -Proprietà (invasivo, non invasivo, attivo, ) -Durata dell utilizzo (temporanea <1h; breve termine <30gg; lungo termine >30gg) -Funzioni e scopi (dispositivo terapeutico, dispositivo diagnostico) 11
classi di rischio Classificazione dei dispositivi biomedici secondo il rischio per il paziente Classe I: dispositivi a basso rischio Tutti i dispositivi non invasivi che: non sono destinati alla canalizzazione e conservazione del sangue, liquidi o tessuti corporei non sono intesi a modificare la composizione biologica o chimica del sangue non sono in contatto con la pelle lesa Classe Is: non forniti steri e non dotati di sistemi di misura Classe Im: forniti sterili o dotati di sistemi di misura Classe IIa: dispositivi a medio rischio Dispositivi invasivi che interessano gli orifizi corporei Classe IIb: dispositivi a medio rischio Dispositivi parzialmente o totalmente impiantabili nell organismo in grado di modificare la composizione chimica e biologica dei fluidi corporei Classe III: dispositivi ad alto rischio Dispositivi che agiscono sul funzionamento degli organi vitali 12
classi di rischio Regole 1-4: classificazione dei dispositivi medici non impiantabili 13
classi di rischio Regole 5-8: classificazione dei dispositivi medici impiantabili 14
classi di rischio 15
classi di rischio 16
classi di rischio 17
classi di rischio Regole 9-12: classificazione dei dispositivi medici attivi Regole 12-18: regole speciali - disinfezione - registrazione di immagini diagnostiche - contenitori di sangue - materiali derivanti da tessuti biologici 18
verifica e controllo Per ciascuna classe di rischio è stabilita una particolare procedura di verifica a garanzia di conformità del prodotto ISO9000 / EN46000 oppure procedure alternative più semplici (certificazione CE, verifica CE, dichiarazione di conformità CE) Enti normativi International Organization for Standardization (ISO) Stati Uniti American National Standards Institute (ANSI) Europa Comitato Europeo di Normalizzazione (CEN) Italia Ente Nazionale Italiano di Unificazione (UNI) 19
sistemi qualità Tutti i fabbricanti di dispositivi medici ad eccezione di quelli che limitano la produzione a dispositivi di classe Is devono adottare sistemi di controllo qualità (quality management systems QMS) così come richiesto dagli allegati II e V della MDD. Per soddisfare tali richieste molte compagnie adottano lo standard sulla qualità ISO 13485:2003 (sviluppata proprio per i fabbricanti di dispositivi medici). Come per tutte le normative, la loro osservanza non è obbligatoria per dimostrare il soddisfacimenti dei requisiti della direttiva. Tuttavia, pel le aziende che adottano la ISO 13485 si presume il soddisfacimento dei requisiti, ma tale soddisfacimento dev'essere comunque provato e verificato! La ISO 13485:2003 contiene indicazioni sul design, fabbricazione e controllo dei dispositivi medici Particolare attenzione è posta nei confronti del risk management. 20
Iter per la certificazione CE dispositivi classi I-IIb - le compagnie devono preparare un report tecnico che contenga descrizione del dispositivo, finalità di utilizzo, specifiche del prodotto, schemi tecnici, istruzione, descrizioni sul packaging e conservazione, dati clinici analisi sui rischi, test di prestazione etc etc etc classe III - design dossier. Documentazioni molto più complesse che richiedono una estesa raccolta di dati clinici. I file tecnici e dossier per sono ispezionati e revisionati da Organismi Notificati ovvero enti deputati alla certificazione, sorveglianza e controllo e sono indicati dai governi nazionali degli stati membri o dalle agenzie che si occupano di salute pubblica (tipicamente ministero della sanità) Per i dispositivi di classe I non è necessaria una approvazione dagli Organismi Notificanti, ma basta una dichiarazione di conformità. Le verifiche degli organismi notificanti sono fatti su base annua per confermare o annullare la conformità dei prodotti alla direttiva europea. Passati tutti gli step di auditing dall'organismo Notificante e se il QMS è operativo, si può procedere con la dichiarazione di conformità ed applicazione del marchio "CE" 21
normative "norma" è la specifica tecnica approvata da un organismo riconosciuto a svolgere attività normativa, la cui osservanza non sia obbligatoria e che appartenga ad una delle seguenti categorie: norma internazionale (ISO) norma europea (EN) norma nazionale (UNI) (Direttiva Europea 98/34/CE) Le norme sono documenti che definiscono le caratteristiche (dimensionali, di prestazione, ambientali, di sicurezza, di organizzazione ecc.) di un prodotto, processo o servizio, secondo lo stato dell'arte. 22
normative Verifica dei requisiti essenziali prove sulle caratteristiche chimico-fisiche tossicità e sicurezza biologica prove sui materiali test clinici Valutazione dei rischi tossicologici prove di biocompatibilità: riprodurre le condizioni di esposizione del materiale in maniera analoga a quanto avviene nelle applicazioni cliniche test di tossicità: valuta la sola tossicità intrinseca del materiale. Non tiene conto della quantità di tossina e sua modalità di esposizione 23
normative Il rischio associato ai biomateriali, in tutte le loro varie applicazioni, è strettamente correlato all utilizzo finale e ai materiali di costruzione. Norme europee per la valutazione dei rischi biologici per dispositivi medici: EN 1441 EN ISO 10993 EN 1441 natura chimica dei materiali coinvolti e tossicità dei singoli componenti applicazioni precedenti dei materiali dati da test di sicurezza biologica o di biocompatibilità 24
normative Metodi di indagine sui biomateriali Trombogenicità Immunogenicità Tossicità Cicatrizzazione Cancerogenicità Compatibilità 25
normative EN ISO 10993 1: Valutazione biologica dei dispositivi medici. Parte I: valutazione e prove Guida alla selezione dei diversi test di biocompatibilità. Caratteristiche chimico-fisiche dei materiali Tipo e durata di impianto 26
normative EN ISO 10993 5: Valutazione biologica dei dispositivi medici. Parte V: prove per la citotossicità in vitro. Metodo di eluizione Coltura per contatto Screening dei materiali per la costruzione di un dispositivo medico 27
normative EN ISO 10993 10: Valutazione biologica dei dispositivi medici. Parte X: prove di irritazione e sensibilizzazione. Test di Büehler: applicazione del biomateriale su epidermide della cavia mediante bendaggi occlusivi Test di Magnuson-Kligman: iniezione sottocutanea di estratti di biomateriale (in soluzione salina o olii vegetali) seguita da applicazione topica. I test di sensibilizzazione stabiliscono se un dispositivo medico rilascia sostanze ad elevata capacità di sensibilizzazione Risposta positiva al test di Magnuson-Kligman 28
normative EN ISO 10993 6: Valutazione biologica dei dispositivi medici. Parte VI: prove per gli effetti locali dopo l impianto La norma fornisce indicazioni su: cavie e tessuti adatti all impianto metodo di impianto durata di impianto valutazione della risposta biologica Es.: muscolo paravertebrale (paralombare) di coniglio. Impianto per 12-72 settimane risposta positiva: formazione di capsula fibrosa di 2-4 mm. Femore di cane o coniglio per impianti ossei 29
normative EN ISO 10993 11: Valutazione biologica dei dispositivi medici. Parte XI: prove di tossicità sistemica Valuta i potenziali effetti nocivi su tessuti od organi lontani dalla sede di impianto Contiene metodi di indagine tossicologica già descritti da altri organismi Somministrazione di estratti fluidi per via sottocutanea, topica, endovenosa, respiratoria Esposizione al biomateriale per contatto o impianto (intramuscolare, intraperitoneale, subcutaneo) I sintomi sono classificati in: Acuti (0 24h) Subacuti (14 28 gg) Subcronici (90 gg) Cronici (10% vita della cavia) 30
normative EN ISO 10993 3: Valutazione biologica dei dispositivi medici. Parte III: prove per la genotossicità, cancerogenicità, e tossicità riproduttiva. Alterazioni della struttura del DNA contenuto nei cromosomi danni al materiale genetico La norma valuta gli effetti delle: mutazioni genetiche aberrazioni cromosomiche conseguenze dannose sulle funzioni cellulari 31
normative EN ISO 10993 4: Valutazione biologica dei dispositivi medici. Parte IV: selezione dei test per le interazioni con il sangue. La selezione si basa sulla classificazione del dispositivo (contatto indiretto o comunicanti impiantati) Trombosi Coagulazione Funzionalità piastrine Parametri ematologici ed immunologici 32