La seguridad de un dispositivo médico es de suma importancia e interés en todo momento durante su desarrollo, fabricación, presentación reglamentaria y uso. Un paso fundamental para establecer la seguridad de un dispositivo es evaluar cómo este interactúa con el cuerpo. Esto se conoce mejor como biocompatibilidad del dispositivo. La evaluación de la biocompatibilidad es un tema complejo que implica múltiples factores, desde los materiales de construcción hasta el diseño, procesamiento, esterilización y uso previsto del dispositivo. La evaluación puede ser a nivel del material y del dispositivo.

A nivel del material, la USP Clase VI es un grupo de pruebas desarrolladas para evaluar materiales destinados a usarse en aplicaciones médicas. Estas rigurosas pruebas evalúan los materiales y sus sustancias extraíbles por el potencial de causar toxicidad e irritación. El proceso proporciona garantías básicas de que los materiales no son inherentemente tóxicos cuando se los utiliza en aplicaciones médicas. Las pruebas incluyen tres evaluaciones de reactividad biológica in vivo, generalmente realizadas en ratones o conejos, para imitar el uso en humanos.

ISO 10993 es un estándar que cubre la evaluación de dispositivos médicos que entran en contacto directo o indirecto con el cuerpo humano para su biocompatibilidad mediante un enfoque basado en el riesgo. La evaluación biológica de los dispositivos (y sus materiales de construcción) basada en el riesgo general del dispositivo depende de una gran cantidad de factores a tener en cuenta, los cuales se analizan en la parte 1 de la norma ISO 10993 (ISO 10993-1) y en el documento guía actualizado de la FDA recientemente finalizado sobre esta norma.

Los proveedores de materiales de los fabricantes de dispositivos pueden ser útiles para realizar las evaluaciones tanto a nivel de material como de dispositivo.

Un enfoque basado en el riesgo

La guía de ISO 10993 enfatiza el uso de un enfoque basado en el riesgo. ¿Qué es exactamente un "enfoque basado en el riesgo"?

ISO 14971 define el término "riesgo" como "la combinación de la probabilidad de que ocurra un daño y la gravedad de ese daño". El estándar define los daños principalmente como lesiones físicas y daños a la salud, pero también incluye daños a los bienes y al medioambiente.

El enfoque basado en el riesgo incorpora el daño derivado del incumplimiento regulatorio y la burocracia. Se trata de medir la probabilidad y la consecuencia de los riesgos identificados y adaptar el gasto de recursos de acuerdo con esto. [Fuente]

Tal como se establece en ISO 10993-1 (página 9), "[L]a evaluación biológica de un dispositivo médico (o un componente material del mismo) debe realizarse dentro del marco de un proceso de gestión de riesgos. Por lo general, dicho proceso debe comenzar con la evaluación del dispositivo, incluidos los componentes materiales, los procesos de fabricación, el uso clínico del dispositivo y su ubicación anatómica prevista, así como la frecuencia y duración de la exposición. Teniendo en cuenta esta información, se deben identificar los riesgos potenciales desde una perspectiva de biocompatibilidad. Una vez identificados los riesgos, el [OEM] debe evaluar qué información ya está disponible con respecto a esos riesgos y reconocer los vacíos de conocimiento que quedan. Considerando el impacto biológico potencial, se debe desarrollar un plan para abordar los vacíos de conocimiento, ya sea mediante pruebas de biocompatibilidad u otras evaluaciones que aborden adecuadamente los riesgos".

La nueva guía basada en el riesgo se aleja del enfoque de apenas cumplir con los requisitos para las pruebas de biocompatibilidad. Uno de los objetivos de la FDA es reducir las pruebas innecesarias, particularmente las pruebas con animales, teniendo preferencia por las pruebas de componentes químicos y modelos in vitro donde estos métodos brindan información igualmente relevante.

Según lo previsto por la FDA, más OEM parecen estar adoptando evaluaciones de caracterización química como parte de su proceso de evaluación de biocompatibilidad. Si un OEM tiene una caracterización química y física satisfactoria y completa de un material, puede que no sea necesario realizar pruebas para todos o una parte de los criterios de valoración de biocompatibilidad sugeridos por la FDA.

Evaluaciones químicas

Debido a que la comprensión de todos los productos químicos que podrían entrar en contacto con un paciente durante el uso de un dispositivo es fundamental para la evaluación de la biocompatibilidad, una evaluación química del dispositivo y sus materiales de construcción puede aportar infomación. Esta evaluación puede ser necesaria no solo durante el desarrollo inicial del dispositivo, sino también ante cualquier cambio, como el proceso de fabricación o cambios en el suministro de material. El proveedor de materiales de un OEM puede respaldar la evaluación química del OEM de dos formas:

proporcionando información sobre la composición química;
proporcionando orientación para garantizar que los materiales se conviertan con una probabilidad mínima de degradación o creación de subproductos no deseados durante los ciclos de procesamiento y esterilización del OEM.

Por ejemplo, algunos termoplásticos contienen componentes químicos que son susceptibles de degradación en condiciones ambientales extremas. El calor, la temperatura y la presión elevados de un autoclave pueden degradar algunos termoplásticos y crear posibles subproductos dañinos. Por lo tanto, aunque el material del proveedor pase todas las pruebas de biocompatibilidad, el proceso de esterilización debe considerarse cuidadosamente para evitar un riesgo adicional.

Es posible que parte de la información que podría ser útil para la evaluación química de un OEM sea propiedad del proveedor del material. El OEM puede proporcionárselo a la FDA por referencia al archivo maestro de dispositivos (MAF) del proveedor del material. La FDA no exige ningún contenido específico para el MAF de un dispositivo. Sin embargo, el Anexo B del documento guía enumera la información que debe incluirse en un MAF para respaldar una evaluación de biocompatibilidad.

Lubrizol admite todos sus polímeros termoplásticos (TPU) de grado médico con MAF. También proporcionamos a los clientes los resultados de las pruebas de biocompatibilidad para muchos de nuestros materiales en su forma procesada. Los OEM pueden utilizar esta información como punto de partida para la evaluación de riesgos de los dispositivos, ya que cada proceso de fabricación y esterilización de dispositivos médicos es diferente. También consultamos con frecuencia con los OEM y sus socios de toxicología sobre el análisis químico a nivel de componentes y dispositivos, especialmente en relación con los posibles componentes extraíbles/lixiviables.

Consideraciones específicas de la aplicación

Como parte de la evaluación basada en el riesgo de los dispositivos con función a largo plazo en el cuerpo, los OEM pueden incluir la consideración de la bioestabilidad del dispositivo y sus materiales. La bioestabilidad considera el impacto del cuerpo en el dispositivo. A menudo implica considerar el hecho de que el cuerpo intenta encapsular el dispositivo o degradarlo como resultado de la respuesta a cuerpos extraños. (Desde ya, algunos dispositivos están diseñados intencionalmente para ser degradables). Debido a que la bioestabilidad puede influir en la forma en que un dispositivo interactúa con el cuerpo o puede cambiar la evaluación del riesgo biológico del dispositivo, quizás se deba considerar en el contexto del enfoque basado en el riesgo para las pruebas de biocompatibilidad.

La química de la superficie es importante para el rendimiento biológico de un dispositivo implantable. Cuando se colocan en el entorno biológico, los implantes biomédicos son propensos a bioincrustaciones superficiales. Las proteínas, las células y otras sustancias en los fluidos biológicos pueden adherirse a la superficie de diversos biomateriales, cambiando las características originales de una manera que afecte el rendimiento del dispositivo. Por ejemplo, evitar la adhesión de proteínas y células a la superficie de un catéter vascular sería importante a fin de prevenir la coagulación de la sangre y otras condiciones clínicas no deseadas.

Como Lubrizol comprende los detalles de las necesidades de bioestabilidad/biocompatibilidad en el espacio del catéter vascular, estamos en condiciones de desarrollar una química innovadora para abordar la bioincrustación en las superficies.

Conclusión

Comprender el material, el proceso, el uso clínico, la exposición del paciente y las interacciones del diseño dentro del marco basado en el riesgo es esencial para la evaluación de la biocompatibilidad de los dispositivos. Sus proveedores de materiales pueden ser útiles en varios aspectos del proceso de evaluación de biocompatibilidad.

Por preguntas, comuníquese con nuestro equipo de expertos en materiales. Para obtener más información sobre cómo transitar el proceso regulatorio para dispositivos médicos que incorporan polímeros de grado médico, descargue nuestro libro electrónico..

Más que materiales: un marco basado en riesgos para la evaluación de la biocompatibilidad