La crescente diffusione di tecnologie che permettono la realizzazione di dispositivi medici in grado di offrire trattamenti personalizzati ai singoli pazienti, in base alle caratteristiche individuali o alla specifica condizione patologica, ha sollevato la necessità di un approccio normativo armonizzato a livello internazionale, volto a garantire da una parte la sicurezza dei pazienti e dall’altra l’accesso tempestivo a tecnologie e trattamenti innovativi. In questo contesto, l’International Medical Device Regulators Forum (IMDRF) ha recentemente pubblicato alcuni documenti di orientamento volti a definire non solo l’inquadramento regolatorio di tali dispositivi, ma anche i requisiti di verifica e convalida della progettazione e della produzione di questa categoria di dispositivi.
Il processo di fabbricazione dei dispositivi medici personalizzati può consistere nella produzione di un singolo dispositivo destinato ad uno specifico paziente, sulla base di una prescrizione da parte di un professionista qualificato, come nel caso dei dispositivi su misura (custom-made), oppure nella produzione in serie di lotti omogenei, come per i dispositivi medici paziente-specifici (patient-matched) o i dispositivi medici adattabili.
Fabbricazione di dispositivi medici paziente-specifici
I dispositivi medici paziente-specifici sono quei dispositivi che, sebbene possano essere progettati con la consulenza di un professionista sanitario e realizzati sulle specifiche caratteristiche anatomiche del paziente (in inglese: patient-matched) sono fabbricati con processi in serie. Data la variabilità nelle specifiche di questi dispositivi, la dimostrazione della loro conformità ai pertinenti requisiti generali di sicurezza e prestazione non può essere realizzata singolarmente, ma solo mediante la validazione di un “range progettuale”. Il concetto di “range progettuale” (specified design envelope) è introdotto nella definizione stessa di questo tipo di dispositivo, riportata nella linea guida IMDRF N.49 Definitions for Personalized Medical Devices.
Esempi di dispositivi medici paziente-specifici sono: guide chirurgiche (es. una guida acetabolare), impianti, ortesi esterne, accomunati dal fatto di essere progettate sulla base di immagini computerizzate dell’anatomia dello specifico paziente. In tutti questi casi, il fabbricante produce, sotto la sua responsabilità, un dispositivo specifico per il paziente, ma entro dei range precedentemente stabiliti e convalidati.
Per definire un “range progettuale”, il fabbricante deve identificare in modo oggettivo tutti i parametri che caratterizzano il design del dispositivo e stabilire gli intervalli di riferimento per ciascun parametro, in modo da garantire che qualsiasi dispositivo prodotto all’interno dell’intervallo dei parametri definiti rispetti i requisiti di sicurezza e prestazione ad esso applicabili.
I parametri che caratterizzano un range progettuale possono appartenere a diverse categorie; data la varietà di tecnologie, materiali e processi utilizzati nella produzione dei dispositivi medici, non tutte le categorie sono ugualmente rilevanti, ma, in generale, essi possono comprendere i parametri strutturali del dispositivo, le proprietà dei materiali, i parametri di fabbricazione, i parametri di prestazione, i parametri relativi al contesto clinico e qualsiasi altro parametro identificato come rilevante dal fabbricante.
Nei casi in cui il workflow per la realizzazione del dispositivo personalizzato preveda l’utilizzo di dati da immagini (es. tomografia computerizzata, risonanza magnetica, ultrasuoni…) il fabbricante deve considerare anche i fattori di variabilità relativi all’acquisizione e all’elaborazione dei dati. Devono essere stabiliti quindi i requisiti minimi dei dati di imaging (ad es.: campo visivo, margini anatomici, risoluzione dell’immagine, formato del file, algoritmi di miglioramento, ecc.) e le caratteristiche del software da utilizzare.
Una volta definiti gli intervalli di riferimento per ogni parametro rilevante, le attività di verifica e convalida della progettazione possono variare in relazione alla classe di rischio del dispositivo, ma, in generale, dovrà essere considerato uno scenario rappresentativo del caso peggiore (“worst case”) nell’ambito della destinazione d’uso prevista del dispositivo; il fabbricante dovrà dimostrare che il processo di fabbricazione è controllato e riproducibile, per cui qualsiasi dispositivo prodotto all’interno del range progettuale sarà conforme alle esigenze dell’utilizzatore e all’uso inteso previsto. La validazione della progettazione dovrà essere completata con una valutazione clinica.
Verifica e validazione di un sistema di produzione (MDPS)
L’accessibilità di nuove tecnologie di produzione, quali la produzione additiva e sottrattiva per la realizzazione rapida di dispositivi medici personalizzati presso la struttura sanitaria (POC, point of care), ha sollevato degli interrogativi in merito a quale sia la modalità corretta per convalidarne della progettazione e la fabbricazione, per cui nelle linee guida IMDRF dedicate ai dispositivi medici personalizzati (in particolare nella linea guida IMDRF N.74 Personalized Medical Devices – Production Verification and Validation) è stato introdotto un nuovo concetto: il Sistema di Produzione dei dispositivi medici (Medical Device Production System, MDPS).
Un sistema di produzione di dispositivi medici (MDPS) è una combinazione di elementi del dispositivo medico e del suo processo di fabbricazione. Gli elementi di un MDPS comprendono le materie prime, il software, i file digitali, le principali attrezzature di produzione e di post-trattamento, nonché le istruzioni operative fornite dal fabbricante per la produzione di un tipo specifico di dispositivo all’interno della struttura sanitaria. Tutti questi elementi, assieme al dispositivo medico fabbricato, devono essere considerati nel loro insieme, come un’unica entità.
Il fabbricante di dispositivi medici personalizzati deve essere considerato come un fabbricante di dispositivi medici a tutti gli effetti, e avrà la responsabilità di convalidare l’uso previsto, la sicurezza e le prestazioni dei dispositivi che intende produrre con l’MDPS presso il POC. Come per tutti gli altri dispositivi medici, il fabbricante di dispositivi medici personalizzati deve identificare e documentare tutti i requisiti necessari per l’implementazione del MDPS, che possono includere, ad esempio, i controlli ambientali, la formazione del personale, la conduzione di test di verifica e la conservazione dei registri. Il fabbricante deve inoltre stabilire metodi idonei a garantire che i controlli necessari siano implementati e che rimangano efficaci per tutta la durata di vita del dispositivo personalizzato.
Sebbene i metodi per la dimostrazione della conformità dei dispositivi medici personalizzati siano gli stessi utilizzati per i dispositivi medici in generale, date le loro particolari caratteristiche, delineate in questo articolo, nel caso sorgano dei dubbi sull’interpretazione dei requisiti applicabili, la collaborazione con un consulente esperto potrebbe essere di aiuto nella scelta delle opzioni più adatte per la validazione della loro progettazione e della loro produzione.
