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La valutazione biologica dei dispositivi medici in 10 punti

La valutazione biologica dei dispositivi medici in pillole. Cosa dice la norma ISO 10993-1.

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Sara Simoncioni

Regulatory Affairs Executive
i 10 punti della valutazione biologica dei dispositivi medici

La valutazione biologica dei dispositivi medici consiste nella valutazione dei potenziali rischi biologici derivanti dall’uso di dispositivi medici allo scopo di verificarne la sicurezza per i pazienti e gli utilizzatori.

La valutazione biologica è un aspetto cruciale dello sviluppo dei dispostivi medici, e pertanto andrebbe affrontata per la prima volta nella fase di verifica della progettazione di un dispositivo, per poi proseguire nel corso del suo intero ciclo di vita.

Un approccio ampiamente riconosciuto alla valutazione biologica dei dispositivi medici è descritto nello Standard Internazionale ISO 10993-1: 2018 “Biological evaluation of medical devices —Part 1: Evaluation and testing within a risk management process”, giunto ormai alla sua 5° edizione.

La norma è supportata da altre 21 parti, più tecniche e dedicate all’approfondimento di specifici test chimico-fisici o biologici, che nel complesso costituisco la cosiddetta serie ISO 10993.

Vediamo ora in 10 punti in cosa consiste valutazione biologica ai sensi della ISO 10993-1:

  1. SCOPO e AMBITO DI APPLICAZIONE. La norma ha lo scopo di descrivere i principi generali che regolano la valutazione biologica dei dispositivi medici nell’ambito di un processo di gestione del rischio; questo processo di gestione del rischio prevede l’identificazione dei pericoli biologici, la stima dei rischi biologici associati e la determinazione della loro accettabilità. L’allegato B della norma fornisce indicazioni su questo processo. La valutazione biologica ai sensi della ISO 10993-1 si applica a tutti i dispositivi medici o materiali di questi che si prevede possano entrare in contatto diretto o indiretto con:
    • il corpo del paziente durante l’uso previsto;
    • il corpo dell’utilizzatore, se il dispositivo medico è destinato alla protezione (es. guanti chirurgici, mascherine e altro).

  2. CHI EFFETTUA LA VALUTAZIONE BIOLOGICA? La valutazione biologica deve essere pianificata, effettuata e documentata da professionisti competenti, adeguatamente qualificati per formazione ed esperienza, che siano in grado di interpretare i requisiti della norma ISO 10993-1 e giudicare l’esito della valutazione per ciascun dispositivo medico, prendendo in considerazione tutti i fattori rilevanti per il dispositivo stesso, quali, ed esempio, la sua destinazione d’uso, la revisione della letteratura scientifica/tossicologica pertinente, la precedente esperienza clinica ecc.

  3. QUAL È IL PUNTO DI PARTENZA? La valutazione biologica in accordo alla ISO 10993-1 inizia con la categorizzazione dei dispositivi medici in base alla natura e alla durata del loro contatto previsto con il corpo umano durante l’uso. La categorizzazione dei dispositivi medici facilita la selezione dei pericoli biologici, o endpoints biologici, da considerare nella valutazione. La gamma di possibili pericoli biologici è ampia e può includere effetti a breve termine come tossicità acuta, irritazione della pelle, degli occhi e delle mucose, emolisi e trombogenicità, nonché effetti tossici a lungo termine o specifici come effetti tossici subcronici e cronici, sensibilizzazione con conseguente allergia, genotossicità, cancerogenicità (tumorogenicità) ed effetti sulla riproduzione o sullo sviluppo, compresa la teratogenicità.

  4. QUALI ENDPOINTS VALUTARE? L’ Allegato A della norma fornisce, in una matrice, gli endpoint biologici ritenuti rilevanti nella valutazione di biocompatibilità dei dispositivi in base alla loro categoria di contatto corporeo e alla durata dell’esposizione clinica. Questa matrice, tuttavia, non deve essere interpretata come una rigida check-list, né tantomeno come una serie di test da eseguire, ma come un consiglio sugli endpoint che il professionista competente dovrebbe prendere in considerazione nella valutazione del rischio. Per particolari dispositivi medici, esiste la possibilità che, rispetto gli endpoint indicati, sia opportuno includerne ulteriori, o escluderne alcuni.

  5. PROCESSO DI VALUTAZIONE BIOLOGICA. Il processo di valutazione biologica suggerito dalla ISO 10993-1 si basa su un approccio sistematico. Questo approccio comprende la revisione e la valutazione dei dati esistenti provenienti da tutte le fonti, inclusa una serie di informazioni fisico-chimiche preliminari, e, ove necessario, la selezione e l’esecuzione di test aggiuntivi, consentendo così di effettuare una valutazione completa delle risposte biologiche al dispositivo medico, per poter trarre conclusioni circa la sua sicurezza d’uso. Analizziamo più in più nel dettaglio questi step nei prossimi punti.

  6. RACCOLTA DI INFORMAZIONI PRELIMINARI CHIMICO-FISICHE. La raccolta di informazioni fisiche e chimiche sul dispositivo medico o sui suoi componenti, nota anche come caratterizzazione del materiale, è, secondo la ISO 10993-1, un passaggio obbligatorio preliminare di ogni valutazione biologica, che dovrebbe precedere qualsiasi test biologico. Tale caratterizzazione riguarda, come minimo, le sostanze chimiche costituenti del dispositivo medico, gli additivi previsti e gli eventuali ausiliari di processo utilizzati nella sua fabbricazione, potenzialmente presenti come residui nel dispositivo finale. Vanno inoltre considerati i materiali di imballaggio (packaging) che entrano in contatto diretto o indiretto con il dispositivo medico, i quali hanno il potenziale di trasferire sostanze chimiche al dispositivo medico e quindi indirettamente al paziente o all’utilizzatore.

  7. RACCOLTA DI ALTRI DATI. Altri dati utili alla valutazione biologica dei dispositivi sono:
    • altri test pre-clinici già effettuati sul dispositivo o sui materiali costituenti, compresi eventuali test di biocompatibilità precedentemente svolti;
    • i dati clinici disponibili, inclusi i risultati di indagini cliniche;
    • dati derivanti dell’esperienza post-commercializzazione di propri dispositivi medici o di dispositivi simili (la storia dell’uso sicuro).

  8. GAP ANALYSIS E SELEZIONE DEI DATI/TEST MANCANTI. La valutazione delle informazioni disponibili, incluse quelle appositamente raccolte, esposte nei due punti precedenti, consente quindi un’analisi delle possibili lacune (gap analysis) per il completamento dell’analisi dei rischi, e quindi l’identificazione di ulteriori set di dati necessari per analizzare la sicurezza biologica del dispositivo. Se sono necessari test per endpoint specifici, la selezione di eventuali test in vitro o in vivo  deve essere opportunamente motivata.

  9. VALUTAZIONE COMPLESSIVA DELLA SICUREZZA BIOLOGICA E CONCLUSIONI. I valutatori esperti sono quindi tenuti alla valutazione dei rischi biologici del dispositivo medico attraverso l’uso dei dati esistenti, i risultati di eventuali test aggiuntivi richiesti o specifici razionali, e ad esprimere le proprie conclusioni circa la sicurezza biologica, ovvero assenza di rischi biologici inaccettabili nel contesto dell’uso previsto.

  10. QUANDO RIPETERE LA VALUTAZIONE BIOLOGICA? La valutazione biologica deve essere ripetuta, se, durante il ciclo di vista del dispositivo, si verifica una delle seguenti condizioni:

a) qualsiasi cambiamento nella fornitura o nelle specifiche dei materiali utilizzati nella fabbricazione del prodotto;

b) qualsiasi modifica nella formulazione, lavorazione, confezionamento primario o sterilizzazione del prodotto;

c) qualsiasi cambiamento riguardo allo stoccaggio, ad es. cambiamenti nella durata di conservazione e/o nel trasporto;

d) qualsiasi cambiamento nella destinazione d’uso del prodotto;

e) qualsiasi evidenza che il prodotto possa produrre effetti biologici avversi se utilizzato sull’uomo.


Come detto, la valutazione biologica di un dispositivo medico si inserisce nel contesto più ampio della valutazione dei rischi; data la natura delle informazioni da considerare, che spaziano da quelle relative ai materiali costituenti il dispositivo ed il suo packaging, al processo produttivo/di sterilizzazione, alla modalità di interazione del dispositivo col corpo umano, al suo uso clinico, sarebbe opportuno che essa venisse affidata ad un team multidisciplinare, in cui non possono mancare specifiche competenze in ambito tossicologico per la corretta interpretazione e valutazione dei dati. Potrebbe dunque essere opportuno avvalersi anche di esperti esterni alla propria organizzazione nell’ottica di valutare correttamente la sicurezza biologica del proprio dispositivo, oltre che di ottimizzare i tempi e i costi dell’intero processo di valutazione biologica.

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