A segurança de um dispositivo médico é de máxima preocupação e importância em todos os momentos durante seu desenvolvimento, fabricação, submissão regulatória e uso. Uma etapa crítica no estabelecimento da segurança de um dispositivo é avaliar como o dispositivo interage com o corpo. Isto é mais conhecido como dispositivo de biocompatibilidade. A avaliação da biocompatibilidade pode ser um tema complexo que envolve muitas considerações, desde os materiais de construção até o desenho, processamento, esterilização e uso pretendido do dispositivo. A avaliação pode ser feita a nível de material e de dispositivo.

A nível de material, a Classe VI da USP consiste em um grupo de testes desenvolvido para avaliar materiais destinados ao uso em aplicações médicas. Esses testes rigorosos avaliam materiais e suas substâncias extraíveis para o potencial de causar toxicidade e irritação. O processo fornece garantias básicas de que os materiais não são inerentemente tóxicos quando usados em aplicações médicas. Os testes incluem três avaliações in vivo da reatividade biológica, executadas geralmente em ratos ou em coelhos para imitar o uso nos seres humanos.

ISO 10993 é uma norma que cobre a avaliação de dispositivos médicos que entram em contato direto ou indireto com o corpo humano para biocompatibilidade usando uma abordagem baseada em risco. A avaliação biológica dos dispositivos (e seus materiais de construção) com base no risco geral do dispositivo depende de um grande número de considerações, que são exploradas na parte 1 da ISO 10993 (ISO 10993-1) e no documento de orientações atualizadas recentemente finalizado da FDA sobre este padrão.

Fornecedores de materiais de fabricantes de dispositivos podem ser úteis na realização de avaliações nos níveis tanto de material quanto dispositivo.

Uma abordagem baseada em risco

A orientação da ISO 10993 enfatiza o uso de uma abordagem baseada em risco. O que é exatamente uma "abordagem baseada em risco?"

ISO 14971 defines the term “risk” as “the combination of the probability of occurrence of harm and the severity of that harm.” The standard defines harm primarily as physical injuries and damage to health, but it also includes harm to goods and to the environment.

A abordagem baseada no risco acrescenta os danos resultantes da não conformidade com a regulação e da burocracia. Trata-se de ponderar a probabilidade e as consequências dos riscos identificados e adaptar o uso de recursos em conformidade. [Fonte]

Conforme indicado na ISO 10993-1 (página 9), "A avaliação biológica de um dispositivo médico (ou um componente material desse tipo) deve ser conduzida no âmbito de um processo de gestão de risco. Esse processo deve, em geral, começar pela avaliação do dispositivo, incluindo os componentes do material, os processos de fabricação, a utilização clínica do dispositivo, além do local anatômico pretendido e a frequência e duração da exposição. Considerando esta informação, os riscos potenciais devem ser identificados sob uma perspectiva de biocompatibilidade. Uma vez que os riscos foram identificados, o [OEM] deve avaliar quais informações já estão disponíveis sobre esses riscos e identificar as lacunas de conhecimento que permanecem. Considerando o impacto biológico potencial, um plano deve ser desenvolvido para abordar as diferenças do conhecimento por testes de biocompatibilidade ou por outras avaliações que lidam adequadamente com os riscos."

A nova orientação baseada no risco afasta-se de uma abordagem de verificação de tópicos para testes de biocompatibilidade. Um dos objetivos da FDA é reduzir testes desnecessários, particularmente testes em animais, dando preferência a testes de constituintes químicos e modelos in vitro, onde esses métodos produzem informações igualmente relevantes.

Como pretendido pela FDA, mais OEMs parecem estar adotando avaliações de caracterização química como parte de seu processo de avaliação de biocompatibilidade. Se um OEM tiver uma caracterização química e física boa e abrangente de um material, pode não ser necessário realizar testes para todos ou uma parte dos parâmetros de biocompatibilidade sugeridos pela FDA.

Avaliações químicas

Como a compreensão de todos os produtos químicos que podem entrar em contato com um paciente durante o uso de um dispositivo é fundamental para a avaliação da biocompatibilidade, uma avaliação química do dispositivo e de seus materiais de construção pode ser informativa. Esta avaliação pode ser necessária não somente durante o desenvolvimento inicial do dispositivo, mas igualmente em todas as mudanças, tais como mudanças do processo de fabricação ou do abastecimento de material. O fornecedor de material de um OEM pode apoiar a avaliação química do OEM de duas formas:

fornecendo informações sobre a composição química
fornecendo orientação para garantir que os materiais sejam convertidos com chance mínima de degradação ou criação de subprodutos não intencionais durante os ciclos de processamento e esterilização do OEM

Por exemplo, alguns termoplásticos contêm blocos de construção químicos que são suscetíveis à degradação sob condições ambientais extremas. O calor, a temperatura e a pressão elevados de uma autoclave podem degradar alguns termoplásticos e criar o potencial para subprodutos prejudiciais. Assim, mesmo que o material vindo do fornecedor seja aprovado em todos os testes de biocompatibilidade, o processo de esterilização deve ser cuidadosamente considerado para evitar a criação de risco adicional.

Algumas das informações que podem ser úteis para a avaliação química de um OEM podem ser de propriedade do fornecedor do material. O OEM pode fornecê-las à FDA por referência ao arquivo mestre do dispositivo do fornecedor de material (MAF). A FDA não exige nenhum conteúdo específico para o MAF de um dispositivo. No entanto, o anexo B do documento de orientação enumera informações que devem ser incluídas em um MAF para apoiar uma avaliação da biocompatibilidade.

A Lubrizol reforça todos os seus polímeros termoplásticos de uso médico (TPUs) com MAFs. Também fornecemos aos clientes resultados de testes de biocompatibilidade para muitos de nossos materiais em sua forma processada. Os OEMs podem usar essas informações como ponto de partida para a avaliação de risco do dispositivo, pois cada processo de fabricação e esterilização de dispositivos médicos é diferente. Também consultamos frequentemente OEMs e seus parceiros de toxicologia em análises químicas de componentes e dispositivos, especialmente relacionadas a potenciais componentes extraíveis/lixiviáveis.

Considerações específicas à aplicação

Como parte da avaliação baseada em risco de dispositivos destinados à função de longo prazo no corpo, os OEMs podem incluir a consideração da bioestabilidade do dispositivo e seus materiais constituintes. A bioestabilidade considera o impacto do corpo no dispositivo. Este aspecto costuma abranger a consideração da tentativa do corpo de encapsular ou de degradar o dispositivo como consequência da resposta ao corpo estranho. (Claro, alguns dispositivos são intencionalmente projetados para serem degradáveis.) Como a bioestabilidade pode influenciar a maneira como um dispositivo interage com o corpo ou pode alterar a avaliação de risco biológico do dispositivo, ela pode precisar ser considerada no contexto da abordagem baseada em risco para testes de biocompatibilidade.

A química de superfície é importante para o desempenho biológico de um dispositivo implantável. Quando no lugar no ambiente biológico, os implantes biomédicos são propensos à bioincrustação de superfície. Proteínas, células e outras substâncias em fluidos biológicos podem aderir às superfícies de muitos biomateriais, alterando as características originais de uma forma que afeta o desempenho do dispositivo. Por exemplo, pode ser importante impedir a adesão da proteína e da célula à superfície de um cateter vascular a fim de impedir a coagulação do sangue e outras circunstâncias clínicas indesejáveis.

Porque a Lubrizol compreende as nuances de necessidades da bioestabilidade/biocompatibilidade no espaço vascular do cateter, estamos bem equipados para desenvolver uma química inovadora e abordar a bioincrustação de superfície.

Conclusão

Compreender o material, o processo, o uso clínico, a exposição do paciente e as interações de desenho dentro da estrutura baseada em risco é essencial para a avaliação da biocompatibilidade dos dispositivos. Seus fornecedores de materiais podem ser úteis em vários aspectos do processo de avaliação de biocompatibilidade.

Para perguntas, contate nossa equipe de especialistas em materiais. Para obter mais informações sobre como lidar com o processo de regulação para dispositivos médicos que incorporam polímeros de uso médico, baixe nosso eBook.

Mais que materiais: uma estrutura com base em riscos para avaliação de biocompatibilidade