Validation de la stabilité et du transport des dispositifs médicaux stériles

La validation de la stabilité et du transport des dispositifs médicaux stériles est un processus essentiel pour garantir la sécurité et l’efficacité des produits destinés aux soins de santé tout au long de leur cycle de vie. Avec l’augmentation des exigences réglementaires, notamment le règlement MDR 2017/745, les fabricants doivent prouver que leurs produits conservent leur intégrité et leurs performances, depuis leur fabrication jusqu’à leur utilisation clinique. Cet article explore les enjeux, les méthodes et les meilleures pratiques pour assurer une validation efficace.

Le cadre réglementaire 

Le règlement MDR 2017/745 stipule que les dispositifs médicaux livrés stériles doivent rester « stériles dans les conditions de transport et de stockage préconisées par le fabricant » (Art. 11.4, Chapitre 2 de l’annexe 1) et qu’ils doivent être « conçus, fabriqués et conditionnés de façon à ce que leurs caractéristiques et leurs performances pendant leur utilisation prévue ne soient pas altérées pendant le transport et le stockage » (Art. 7, Chapitre 1 de l’annexe 1). Il s’agit donc, pour un fabricant de dispositifs médicaux, d’apporter la démonstration que le produit reste stérile et maintient ses performances revendiquées depuis le site de libération, jusqu’à son utilisation clinique.

Pour répondre à ces exigences, la norme ISO 11607-1, spécifie les exigences et les méthodes d’essai relatives aux systèmes d’emballages et de barrière stérile des dispositifs médicaux, permettant d’identifier les normes détaillant la préparation des dispositifs médicaux en vue d’évaluer l’impact du vieillissement et du transport sur ces derniers. Ainsi, elle précise les différentes normes qu’il faudra suivre pour simuler le cycle de distribution du dispositif médical (ASTM D4169, série ISTA 1 à 3) ou procéder au vieillissement accéléré du dispositif médical pour les études de stabilité (ASTM F1980).

Essais de stabilité : vieillissement accéléré et en temps réel  

Les essais de stabilité s’appuient sur l’évaluation de l’intégrité des systèmes d’emballage et/ou des produits ayant dépassé la durée de stockage revendiquée par le fabricant. Lors d’une nouvelle mise sur le marché, ou lorsque des changements substantiels imposent une réévaluation de cette durée de stockage, le vieillissement en conditions accélérées permet d’obtenir des données rapidement pour garantir des délais raisonnables de mise sur le marché.

La norme ASTM F1980:2021 “Standard Guide for Accelerated Aging of Sterile Barrier Systems for Medical Devices” précise les paramètres qui permettront d’établir un protocole de vieillissement accéléré adapté aux dispositifs testés. Ainsi, elle se base sur l’hypothèse que les réactions chimiques impliquées dans la dégradation des matériaux suivent la loi d’Arrhenius (ou règle du Q10) et qu’une augmentation de température de 10°C double approximativement la vitesse de réaction (et inversement). Dans ce cas Q10 = 2 (soit un doublement de la vitesse de vieillissement tous les 10°C), qui est le facteur communément admis pour les réactions chimique de premier ordre, mais tous les matériaux ne suivent pas stricto-sensu cette règle et la valeur du Q10 peut ainsi varier de 1.8 à 3. Par exemple, certains matériaux résorbables auront un Q10 supérieur à 2, à l’inverse d’un polymère stable tel que le polyéthylène.

Relation entre le Q10 (Δ 10°C à taux constant de réaction) et la durée de vieillissement accéléré (adapté de l’ASTM F1980-21)

Indépendamment de la valeur du Q10, plus la température est élevée, plus le vieillissement accéléré sera rapide. Il faudra toutefois veiller, par une analyse des matériaux constitutifs du DM et de leur température de transition, à appliquer une température qui n’engendre pas de phénomènes ne pouvant pas avoir lieu à température ambiante. Ainsi, l’ASTM F1980 recommande une température seuil de 60°C à ne pas dépasser, à moins que des données appropriées permettent de justifier le dépassement de ce seuil.   

La maîtrise de la température de vieillissement est donc un élément clé, mais l’ASTM F1980 dans sa dernière édition renforce également l’importance de la maîtrise et du suivi du taux d’humidité relative (RH, relative humidity en anglais). En effet, plus la température augmente, plus la RH diminue pour une quantité d’eau donnée. Les altérations physico-chimiques lors du vieillissement étant fortement dépendantes de l’eau, notamment pour les adhésifs qui peuvent s’hydrolyser ou les alliages se corroder, le maintien d’une RH constante et représentative des conditions réelles de stockage est fondamental, au risque d’obtenir des résultats non conformes. Ainsi, lorsqu’il est établi que l’humidité peut impacter le vieillissement d’un produit, l’ASTM F1980 recommande de réaliser les essais à RH constante fixée entre 45 et 55%, qui correspond au taux de RH mesuré à 25°C en milieu tempéré.

Les essais de vieillissement accéléré sont donc un outil majeur pour obtenir des données de stabilité  dans des délais relativement courts, mais ils nécessitent un travail préalable basé sur une analyse de risque prenant en compte la composition du dispositif. Il est toutefois indiqué dans la norme ISO 11607-1 que les essais en vieillissement accéléré doivent toujours être confirmés par des essais de vieillissement en temps réel sur des produits conservés dans les conditions de stockage revendiquées par le fabricant.  

Essais de performances des systèmes d’emballage : la simulation de transport

Les normes ASTM D4169 et la série ISTA 1 à 3 permettent de mettre en place un protocole d’essais simulant les conditions extrêmes auxquelles le dispositif médical et son système d’emballage peuvent être exposés durant un cycle de distribution représentatif. Le choix de la norme à suivre peut être compliqué, certains essais étant plus ou moins contraignants, le fabricant devra donc en amont définir clairement et de manière exhaustive le cycle de distribution visé (transport palette ou carton simple, charge maximale, transport ferroviaire, aérien, routier, zones géographiques visées etc…) et identifier quelle norme est la plus adaptée à son besoin. Par exemple, le cycle de distribution DC-13 de la norme ASTM D4169 est souvent suivi par les fabricants de dispositifs médicaux, ce cycle spécifie les essais relatifs à un carton simple de poids limité à 61.8 kg transitant par voie aérienne et par voie motorisée. Ce cycle de tests est en certains points comparable aux essais demandés par l’ISTA 2A et soumet l’unité de transport à des tests de chute, d’empilement, de vibrations, de basse pression ou encore d’impact concentré. Au préalable des essais, l’unité de transport testée pourra subir un pré-conditionnement aux températures et humidités relatives extrêmes pouvant être rencontrées dans certaines zones géographiques (par exemple désertiques ou tropicales).

Conclusion

La validation de la stabilité et du transport des dispositifs médicaux stérile est un enjeu crucial pour assurer la sécurité et l’efficacité des soins de santé. Face à des exigences réglementaires de plus en plus strictes, notamment avec le règlement MDR 2017/745, les fabricants doivent adopter des méthodes rigoureuses pour garantir que leurs produits conservent leur intégrité et leurs performances tout au long de leur cycle de vie. Les normes telles que l’ISO 11607-1, l’ASTM D4169 et l’ASTM F1980 fournissent des cadres essentiels pour la réalisation d’essais de vieillissement et de simulation de transport, permettant ainsi d’anticiper et de minimiser les risques liés à la dégradation des dispositifs. En intégrant des protocoles de vieillissement accéléré et des simulations réalistes des conditions de transport, les fabricants peuvent non seulement répondre aux exigences réglementaires, mais également renforcer la confiance des professionnels de santé et des patients dans la fiabilité de leurs produits. Ainsi, une approche proactive et méthodique dans la validation des dispositifs médicaux est indispensable pour garantir des soins de santé de qualité et sécurisés.

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