Você viu no primeiro post dessa série que o desenvolvimento de normas técnicas não acompanha em tempo real as inovações tecnológicas do setor. Sendo assim, alguns fatores de risco deixam de ser previstos e avaliados quando a avaliação de segurança e eficácia baseia-se unicamente em normas técnicas já publicadas. Dando seguimento aos posts referentes aos modos de falhas em implantes não previstos em normas técnicas, hoje vamos abordar outros riscos mapeados pelos nossos especialistas. 4. Desacoplamento do inserto tibial em próteses de joelho A conexão entre a base tibial e o inserto polimérico em próteses de joelho está sujeita a desacoplamento, principalmente para insertos de maiores espessuras. Ainda, há chance do batente do inserto polimérico falhar por cisalhamento. Embora não existam normas técnicas que proponham métodos de ensaios validados para realizar este tipo de análise, o FDA recomenda que ensaios que avaliem esses riscos sejam realizados em próteses de joelho estabilizadas posteriormente (sem preservação de ligamento). Metodologias próprias de ensaio podem ser desenvolvidas para os fabricantes, de acordo com o conceito de sua prótese. 5. Efeitos de moldagens realizadas no intraoperatório Diversos implantes de osteossíntese e coluna são moldados durante o intraoperatório para serem adaptados a anatomia do paciente. Alguns exemplos clássicos são placas para a região craniomaxilofacial e hastes de sistemas pediculares de coluna. Embora haja histórico de falhas tanto no intra-operatório quanto no pós-operatório, as normas técnicas de ensaio atuais preveem metodologias muitas vezes possíveis apenas com os produtos intactos. A moldagem possui o potencial de introduzir tensões residuais associadas após spring back, gerar danos superficiais e prejudicar a funcionalidade dos mecanismos de bloqueio em placas ósseas. Simulações numéricas não-lineares e ensaios em produtos instrumentados com strain gages têm sido orientados pela MSC MED para a investigação destes efeitos. 6. Migração e expulsão de cages Apesar da baixa ocorrência, há histórico clínico tanto de migração de cages, fenômeno onde o dispositivo se movimenta lentamente buscando sair do espaço intervertebral, quanto de expulsão de cages, que é a movimentação brusca e repentina do dispositivo de maneira similar. Diversos métodos de ensaio vem sendo propostos ao longo dos anos. O debate em busca do método ideal tem se dado nas reuniões do ISO/TC 150. Os dispositivos que não passam por ensaios não-normatizados são seguros? Cabe lembrar que a submissão de um dispositivo médico a ensaio mecânico e/ou biomecânico é apenas uma das maneiras de mitigar riscos identificados durante a fase de projeto. O importante é que todos os riscos de falha sejam mapeados e mensurados. Existem diferentes abordagens para a mitigação de riscos, como a avaliação tecnológica do projeto e a realização de análises computacionais, por exemplo. O desenvolvimento e a realização de ensaios não normatizados é recomendado nos casos onde a mitigação do risco não foi alcançada de maneira satisfatória por outra estratégia. MSC MED – Avaliação Pré-Clínica de Dispositivos Médicos A MSC MED é especialista em avaliação pré-clínica de dispositivos médicos. Conte conosco para a avaliação de segurança e eficácia de seu produto, obtendo a correlação entre os resultados dos ensaios de seu produto e o provável desempenho clínico deste em uso. Iremos lhes orientar para a obtenção da autorização de comercialização por órgãos reguladores, como ANVISA, FDA e Marcação CE.
Seis riscos não avaliados em ensaios normatizados de dispositivos médicos #1
Normas técnicas possuem papel fundamental na fase de projeto de dispositivos médicos, balizando as decisões dos desenvolvedores para obtenção de produtos seguros e eficazes. Geralmente, para cada produto existe uma gama de normas técnicas disponíveis e aplicáveis, descrevendo especificações e métodos de ensaio baseados na utilização pretendida do produto e nos riscos associados ao seu uso clínico. Via de regra, as normas técnicas são elaboradas tomando-se por base os resultados clínicos observados para produtos similares entre si e lançados no mercado. Diversos fatores são mapeados, como histórico de falhas dos produtos, diferenças entre projetos e funcionalidade biomecânica, permitindo que parâmetros chave e métodos de avalia-los. Contudo, a dinâmica acelerada do setor odonto-médico-hospitalar resulta constantemente na criação de novos produtos por meio de variações geométricas, de materiais ou mudanças conceituais inovadoras, sendo necessário o desenvolvimento de novos métodos de ensaios aplicáveis a estes novos produtos. Como é preciso tempo e muita discussão técnica até que a obtenção de um consenso entre a comunidade científica seja transformada em Norma Técnica, muitas vezes fatores de risco no uso de dispositivos médicos implantáveis são identificados anteriormente à existência de uma norma técnica especificamente associada àquele risco. Nestes casos, a realização de ensaios não normatizados que busquem mimetizar a configuração biomecânica originária do risco torna-se o meio mais indicado para verificar a segurança do projeto do produto médico em desenvolvimento. Visando antecipar a necessidade de análises e ensaios vamos dividir esse post em duas publicações onde apresentaremos situações onde há histórico de eventos adversos no uso clínico, ou seja, riscos, mas não existem normas técnicas publicadas que definem métodos de ensaio para medi-los. Os posts serão publicados toda quarta-feira. #1 Falha durante a impactação de cages intervertebrais Segundo dados do FDA (Food and Drug Agency – FDA), nos últimos anos houveram mais de 750 relatos e notificações de falhas de cages no intra-operatório devido à impactação. Também foram notificadas ao FDA mais de 270 falhas de instrumentos insertores nas mesmas condições. Esse número trata apenas das vezes que o FDA foi notificado: o número real de casos pode ser bem maior. O modo de falha mais comum é a ruptura do cage ao ser impactado. Simulações numéricas e método de ensaio específico podem ser aplicados para mitigar este risco. 2. Cut-out em parafuso trocantérico O método preferido para tratar fraturas pertrocantéricas de quadril é a utilização de uma haste intramedular, ou placa óssea, com acoplamento de parafuso trocantérico, também conhecido como lag-screw. Em mais de 95% dos casos o tratamento é bem sucedido. Contudo, para alguns grupos de risco, como pacientes com osteoporose, situações de fratura instável e má redução, a taxa de complicação pode chegar a 20%. O principal modo de falha deste tipo de dispositivo é a migração da cabeça femoral em varo e retroversão, seguido de extrusão do parafuso na cabeça femoral (cut-out). Embora seja o principal modo de falha deste tipo de dispositivo, ainda não há norma técnica de ensaio que avalie este risco clínico. Ensaios biomecânicos podem auxiliar na mitigação deste risco. 3. Extrusão / arrancamento de roscas de parafusos bloqueados em sistemas de fixação rígida A avaliação de parâmetros relativos ao arrancamento do parafuso em relação ao osso é realizada por ensaio bem definido e publicado já há muitos anos em norma técnica, sendo um dos ensaios de dispositivos médicos mais realizados no mundo. Entretanto, o arrancamento/extrusão da rosca do sistema placa-parafuso, característico dos sistemas de fixação bloqueada, não é avaliado por nenhum método de ensaio definido em normas técnicas. Este fenômeno costuma acontecer com frequência, e está ligado a má redução de fraturas e a falhas de projeto, como você já viu aqui. Ensaios mecânicos de sistema placa-parafuso permitem avaliar o potencial de falha associado ao seu projeto específico. Os dispositivos que não passam por ensaios não-normatizados são seguros? Cabe lembrar que a submissão de um dispositivo médico a ensaio mecânico e/ou biomecânico é apenas uma das maneiras de mitigar riscos identificados durante a fase de projeto. O importante é que todos os riscos de falha sejam mapeados e mensurados. Existem diferentes abordagens para a mitigação de riscos, como a avaliação tecnológica do projeto e a realização de análises computacionais, por exemplo. O desenvolvimento e a realização de ensaios não normatizados é recomendado nos casos onde a mitigação do risco não foi alcançada de maneira satisfatória por outra estratégia. MSC MED – Avaliação Pré-Clínica de Dispositivos Médicos A MSC MED é especialista em avaliação pré-clínica de dispositivos médicos. Conte conosco para a avaliação de segurança e eficácia de seu produto, obtendo a correlação entre os resultados dos ensaios de seu produto e o provável desempenho clínico deste em uso. Iremos lhes orientar para a obtenção da autorização de comercialização por órgãos reguladores, como ANVISA, FDA e Marcação CE.
Qual a classe de risco dos Fios de Kirschner?
Fios de Kirschner, ou Fios K, consistem basicamente de um fio metálico com uma pequena rosca na extremidade, e foram introduzidos na medicina em 1909 por Martin Kirschner. A função original dos Fios de Kirschner é de fixar fragmentos ósseos, sendo utilizados até hoje nessa função, primordialmente em conjunto com placas ósseas. Contudo, atualmente esses fios metálicos também são utilizados em outra função, que se tornou até mais comum. Eles são usados como fios-guia para cirurgia, auxiliando na inserção de parafusos canulados para a correta posição no tecido ósseo. Nesta função, estes produtos são considerados instrumentais cirúrgicos que apresentam contato invasivo com o paciente, mas que não ficarão implantados. Essas características se aplicam a produtos de Classe de Risco II. Contudo, para a primeira função, como implante, esses mesmos produtos são considerados como Classe de Risco III. Como interpretar? A Classe mais alta manda De acordo com os entendimentos mais recentes da ANVISA, e as medidas tomadas pela agência, tem sido aplicada uma visão de que a Classe de Risco mais alta manda. A interpretação seria que, uma vez que o fio está no hospital ou estabelecimento de saúde, a equipe médica não saberá diferenciar um Fio de Kirschner que foi considerado como Classe de Risco II (cadastrado) e um Fio de Kirschner que foi considerado como Classe de Risco III (registrado). Sendo assim, haveria o risco de se implantar um Fio que foi cadastrado e que não passou por uma análise mais rigorosa por parte da agência. Ensaios Mecânicos Sendo assim, os fios precisam ser ensaiados mecanicamente e ter seus laudos de matéria prima apresentados. A MSC MED pode ajudá-lo a elaborar um plano de ensaios, selecionar piores casos e a avaliar criticamente os resultados para registrar Fios de Kirschner. Conte conosco.
Análise por Elementos Finitos na Fase Regulatória do Projeto de Dispositivos Médicos
O uso da ferramenta computacional já é uma realidade para as agências reguladoras e pode ajudar durante a Fase Regulatória do projeto de dispositivos médicos. A Análise por Elementos Finitos (FEA) pode ser utilizada com a finalidade de reduzir tempo e custos regulatórios e, ao mesmo tempo, melhorar a qualidade e a assertividade da documentação relativa à comprovação de segurança e eficácia apresentada à agências reguladoras. Embora haja muita dúvida e desinformação sobre a correta utilização deste tipo de ferramenta na área de tecnologias médicas, a Food and Drug Administration (FDA) afirma que, se bem aplicada, a modelagem computacional tem potencial para acelerar o processo de aprovação de um produto. Gerenciamento de Risco para Dispositivos Implantáveis A etapa crítica para obter a licença para a comercialização de dispositivos abrange a seleção de ensaios pré-clínicos, seguida da avaliação da segurança e eficácia do dispositivo. A MSC MED possui um fluxo de trabalho bem definido para a avaliação de dispositivos médicos, conforme a figura abaixo: Como utilizar FEA na Fase Regulatória? Existem diversas aplicações para utilização de FEA no setor de tecnologias médicas, sendo que muitas dizem respeito a simulação de aspectos funcionais na fase de projeto do produto. Porém, as que melhor se aplicam à fase regulatória são: Definição de Casos Críticos (Worst-Cases) A análise por elementos finitos pode ser utilizada quando existem tamanhos e modelos diferentes de um determinado produto, com variação de múltiplos parâmetros que interferem na escolha de casos críticos para ensaio, o que dificulta a definição apenas com base em métodos analíticos. É muito importante correlacionar o conhecimento clínico sobre o produto e o conhecimento técnico sobre os ensaios para tomar as melhores escolhas quanto a simulação. Proposição de configuração de ensaios que melhor reproduzem o uso clínico Mesmo quando não existem normas vigentes que definam ensaios pré-clínicos para o produto, a realização de testes que comprovem a segurança de um dispositivo se faz necessária. Com uma análise por Elementos Finitos, é possível simular o uso clínico do produto de modo a entender a quais cargas o produto está submetido e assim, definir métodos de ensaio que irão reproduzir com maior fidelidade o uso clínico. Avaliação do efeito de pequenas modificações do projeto Quando um produto já está sendo comercializado e uma pequena alteração de projeto é apresentada, é possível simulá-lo por Elementos Finitos para verificar se será necessário refazer os ensaios mecânicos já enviados ao órgão regulador. Observações Importantes Vários cuidados devem ser tomados na utilização deste tipo de ferramenta. O seu uso deve ser feito com responsabilidade e coerência, por profissionais especializados. Não é recomendada a substituição de ensaios mecânicos por análises por elementos finitos, pelo fato destas não conseguirem simular defeitos de fabricação e consistirem, de fato, em aproximações controladas da realidade. Devem ser seguidos requisitos técnicos mínimos e boas práticas para Análise por Elementos Finitos, entre elas: Geometria: toda simplificação geométrica deve ser relatada e não devem influenciar o resultado da análise. Programas e Softwares: devem ser capazes de desenvolver completamente os recursos geométricos e idealizar as condições de contorno para o implante ortopédico. Densidade de Malha: é necessário fazer um estudo de malha, para verificar se caracterizou-se convergência na aproximação realizada. Tipo de Elemento: é recomendável a utilização de elementos tetraédricos ou hexaédricos. Ficou curioso para saber se a análise de Elementos Finitos pode te ajudar na rota regulatória? Entre em contato com um de nossos consultores.