Qualification du produit pour le traitement gamma

Cet aperçu couvre les étapes et autres considérations relatives à la qualification des nouveaux dispositifs médicaux qui seront traités par un rayonnement gamma. L’ordre indiqué est l’ordre approximatif dans lequel les différentes étapes seront exécutées. Cependant, il faut reconnaître qu’il peut y avoir un chevauchement important entre une ou plusieurs étapes.

1. Sélection des matériaux

Lors de la conception d’un dispositif médical, la sélection des matériaux doit être envisagée si possible dès le début du processus. Il est important que le dispositif médical soit fonctionnel aussitôt après la stérilisation par irradiation. (Beaucoup de matériaux résistant aux rayonnements sont maintenant disponibles auprès d’un certain nombre de fournisseurs.) Les réglementations FDA exigent que lors de la conversion d’un produit existant à partir d’une autre technologie de stérilisation, ou lors de l’introduction d’un nouveau produit sur le marché, tous les produits (composants) soient testés pour s’assurer que la forme, l’ajustage et la fonction sont conformes aux spécifications du produit après exposition du composant au rayonnement.

Les seffets possibles du rayonnement sur certains matériaux comprennent la fragilisation, la décoloration, l’odeur désagréable, ou le manque de fonctionnalité en raison de l’altération d’une caractéristique physique, comme la résistance à la rupture par traction. Certains effets peuvent se manifester immédiatement après l’exposition à l’irradiation, alors que d’autres peuvent se développer après une période de stockage prolongée. Le vieillissement accéléré est couramment utilisé pour déterminer les modifications de propriété des matériaux sur des périodes de temps prolongées.¹

Dès le début des phases de planification, il est nécessaire d’estimer la valeur Dmax, ou la dose la plus élevée qu’un produit est susceptible de recevoir au cours du traitement, et de déterminer si le(s) matériau(x) à partir desquels le dispositif est construit conserve(nt) toutes ses(leurs) propriétés critiques et dimensions jusqu’à ce niveau d’irradiation. En règle générale, la cible Dmax doit être au moins 1,6 fois la dose de stérilisation minimale pour le traitement gamma, et 2 fois la dose de stérilisation minimale pour le traitement par faisceau d’électrons. Cependant, plus la gamme qualifiée entre les doses minimales et maximales établies est grande, meilleur sera le délai d’exécution du produit en raison de l’amélioration du potentiel de planification. Des plages de spécification de dose plus grandes réduisent aussi la probabilité des écarts de traitement des produits (souvent liés à des plages de dose restrictives). Tout les tests physiques et le vieillissement accéléré du produit doivent être effectués à la dose maximale sélectionnée ou au-dessus de cette dose et documentés conformément aux bonnes pratiques de documentation.²

2. Fabrication et contrôles des produits

Les environnements de fabrication des dispositifs doivent être maîtrisés. La population microbienne de l’environnement de fabrication contribue à la charge microbienne sur le composant fabriqué et a donc des effets sur la dose de stérilisation. Par conséquent, un environnement de fabrication constant doit être maintenu dans le cadre d’un programme global de maintenance de dose. Un programme de prélèvement d’échantillons dans l’environnement peut être approprié pour démontrer que les composants sont fabriqués d’une manière constante.

3. Détermination de la dose

La détermination de la dose est la détermination de la quantité minimale de rayonnement nécessaire pour obtenir un niveau d’assurance de stérilité donné (NAS, normalement 10-6 ou 10-3). Les directives établies à partir de la norme AAMI/ISO/ANSI fournissent plusieurs méthodes qui peuvent être utilisées pour déterminer une dose de stérilisation minimale appropriée pour un dispositif donné. Les directives les plus couramment utilisées impliquent des méthodes expérimentales pour déterminer la charge microbienne d’un dispositif. À partir de cette charge microbienne, la résistance au rayonnement est déterminée par des expérimentations et comparée à la résistance d’une population connue « standard » (à partir de laquelle les directives ont été élaborées). Si la résistance microbienne au rayonnement des produits est inférieure ou égale à celle de la population « standard », la dose de stérilisation utilisée pour le produit est la même que celle de la population « standard ». En résumé, la détermination de la dose implique :

la détermination de la charge microbienne initiale du composant,
le calcul/l’extrapolation de la dose en fonction de la résistance d’une population microbienne identifiée, et
la vérification de la dose calculée sur 100 échantillons pour voir si la dose est efficace

4. Cartographie dosimétrique

Une fois que le composant a été qualifié quant à la dose et aux matériaux, une installation (ou des installations) est identifiée pour traiter le produit. Le profil du produit, dans sa configuration d’emballage finale, doit être déterminé afin d’identifier les points froids et chauds de dose absorbée dans la charge de produit en rapport avec l’exposition au rayonnement à travers lequel il se déplace. Chaque installation a une configuration unique de source de cobalt ; par conséquent, les effets du champ d’énergie unique sur l’agencement du produit fini doivent être caractérisés pour chaque emplacement dans lequel le produit peut être traité. La densité du produit et la dose de stérilisation minimale requise seront également utilisées pour déterminer le temps de cycle (temps passé dans le champ d’énergie absorbant la dose) pour le traitement.

5. Rédaction des spécifications du traitement de routine

Une fois que tous les aspects précédents ont été déterminés et avant le traitement, une spécification contenant les informations nécessaires pour le traitement de routine du produit dans une installation est élaborée. Cette spécification comprend (entre autres) :

Une description du produit et de l’emballage
La configuration du chargement du conteneur pour irradiation
La dose minimale admissible (pour la stérilisation)
La dose maximale admissible (pour la compatibilité des matériaux)
L’emplacement des dosimètres pour « surveiller » la dose minimale et la dose maximale pour le traitement identifiées durant la cartographie dosimétrique
Les exigences spécifiques relatives à la manipulation (par ex., température, humidité), le cas échéant

6. Audit de dose

Pour les dispositifs médicaux portant l’étiquette « stérile », l’efficacité de la dose minimale doit être justifiée et est soumise au contrôle de la FDA. Un nouvel examen périodique de la dose stérilisante minimale est nécessaire pour s’assurer que la dose est toujours adéquate. Les Directives ^{4 de l’industrie comportent une disposition prévoyant l’exécution d’audits de dose périodiques, selon lesquels les échantillons sont irradiés et testés à des doses sublétales (comme dans l’expérience initiale de dose de stérilisation) pour vérifier l’efficacité continue de la dose. Si un audit de dose « échoue » (détermine que la dose minimale spécifiée ne suffit pas pour assurer le niveau requis d’assurance de stérilité du produit), des mesures correctives sont décrites dans les normes. Ces mesures correctives vont de l’augmentation de la dose à la requalification de la dose minimale.}

7. Revalidation

Toutes les modifications dans le matériau ou du lieu de fabrication doivent être évaluées quant à leur influence possible sur la validation de la stérilité ou la qualification physique/fonctionnelle du produit. Le produit déplacé vers une autre installation gamma doit être soumis à une évaluation portant sur les positions de surveillance de dose (une nouvelle cartographie dosimétrique est effectuée). Cependant, aucune validation de dosage supplémentaire ne doit être effectuée à la suite du changement des installations de traitement gamma. À titre d’exemple, les modifications suivantes justifieraient une évaluation en profondeur et une éventuelle requalification ou revalidation : déplacer la fabrication de composants dans une nouvelle installation ; changer de qualité ou de fournisseur de polymère ; mettre en œuvre un nouveau système d’emballage pour le produit (d’un plateau rigide à un sac en polyéthylène.

Références

AAMI TIR No. 17
21 CFR Partie 820 sur les appareils médicaux : Bonnes pratiques de fabrication actuelles (cGMP)
21 CFR Partie 820 sur les appareils médicaux : Bonnes pratiques de fabrication actuelles (cGMP)
ANSI/AAMI/ISO 11137-1 : 2006. Stérilisation des produits de santé — Irradiation — Partie 1 : Exigences relatives à la mise au point, à la validation, au contrôle de routine d’un procédé de stérilisation pour les dispositifs médicaux.ANSI/AAMI/ISO 11137-2 : 2006. Stérilisation des produits de santé — Irradiation — Partie 2 : Établissement de la dose de stérilisation.ANSI/AAMI/ISO 11137-3 : 2006. Stérilisation des produits de santé — Irradiation — Partie 3 : Directives relatives aux aspects dosimétriques.

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