« Ce n’est pas parce qu’on peut l’imprimer qu’on doit l’utiliser. »
Alors que les secteurs de la santé et de la médecine sont les premiers à propulser la croissance de la fabrication additive (FA), cette phrase de 3D-Side a résonné encore plus fort pendant la pandémie de Covid-19, car plus les gens (entreprises et particuliers) utilisaient l’impression 3D pour fabriquer du matériel médical, plus leur utilisation révélait un manque de connaissances concernant l’accès au marché des produits médicaux imprimés en 3D. Plus important encore, pour les professionnels de la santé sur le terrain, il est parfois difficile de savoir quand un dispositif imprimé en 3D est considéré comme un dispositif médical et il est difficile de comprendre ce qu’est une solution d’impression 3D sur le point d’intervention (En anglais, POC = Point of care). En outre, il est encore difficile de savoir si le recours à l’une ou l’autre solution nécessite de respecter un cadre juridique spécifique. L’article ci-dessous vise à répondre à ces préoccupations.
Alors que la FA continue à se développer en tant que processus de fabrication sérieux dans le domaine de la santé, il est essentiel de démystifier la complexité entourant l’accès au marché des dispositifs médicaux imprimés en 3D. Le large éventail d’applications médicales couvertes par la FA, des instruments chirurgicaux aux prothèses en passant par les applications osseuses, soulève un certain nombre de questions qu’il convient de prendre en considération afin de suivre les orientations spécifiques du législateur :
- Qu’est-ce qu’un dispositif médical ?
- Est-il différent des solutions de soins ?
- L’importance d’un système de gestion de la qualité (SGQ : en anglais Quality Management System – QMS)
- Qui est responsable des dispositifs médicaux imprimés en 3D ?
Le concept de dispositif médical
En termes simples, un dispositif médical (DM) est un produit ou un appareil destiné à un usage médical. Il « peut s’agir d’un instrument, d’un appareil, d’une machine, d’un dispositif, d’un implant, d’un réactif pour usage in vitro, d’un logiciel, d’une matière ou d’un autre article similaire ou connexe, destiné par le fabricant à être utilisé seul ou en association dans un but médical. »
En d’autres termes, ils aident à diagnostiquer, à traiter ou à surveiller des individus atteints de maladies potentielles. La réglementation des DMs est donc cruciale, car ils doivent remplir l’objectif pour lequel ils ont été conçus, être robustes et éviter de nuire au patient et à l’opérateur. C’est pourquoi, en fonction des risques qu’ils présentent pour la sécurité, certains DMs peuvent être soumis à des réglementations plus strictes que d’autres.
« En tant que fabricant, vous êtes tenu de connaître les réglementations légales applicables à vos dispositifs, en fonction de leur classe de risque et de l’endroit où vous les commercialisez. Les réglementations de l’UE diffèrent de celles des États-Unis et le parcours réglementaire pour mettre un dispositif sur le marché est différent. La technologie de production n’influe pas sur le parcours réglementaire, de sorte que les dispositifs imprimés en 3D suivent le même parcours que les dispositifs fraisés, par exemple », explique Erik Boelen, consultant en impression 3D médicale et en gestion de la qualité ISO 13485.
Cela dit, en ce qui concerne le marché de l’UE, Alberto Bardají de Quixano de TÜV SÜD Product Service GmbH souligne que « les dispositifs médicaux commercialisés dans l’Union européenne sont soumis au règlement sur les dispositifs médicaux 2017/745 (MDR) – cela inclut les dispositifs fabriqués à l’aide de techniques de fabrication additive. Les dispositifs médicaux sont classés en fonction de leur destination, de leur durée d’utilisation et de la nature du contact avec le corps, entre autres aspects. Le règlement définit différentes voies d’évaluation possibles pour les dispositifs médicaux en fonction de la classification du dispositif. Une autre considération qui peut avoir un impact sur les exigences énoncées dans le règlement est de savoir si le dispositif est fabriqué sur mesure pour un patient spécifique ou s’il est produit en série et disponible sur étagère ».
Au cas où vous ne le sauriez pas, les dispositifs sur mesure sont destinés aux cas où les besoins spécifiques d’un individu ne peuvent être satisfaits, ou lorsqu’un dispositif alternatif disponible sur le marché ne peut atteindre le niveau approprié de performance souhaité pour une application donnée. Dans ce cas, on crée un dispositif sur mesure pour un patient unique, en suivant la prescription écrite d’un chirurgien ou d’un médecin et en respectant les indications de conception spécifiques.
Les dispositifs adaptés au patient sont adaptés à l’anatomie du patient dans le cadre d’une enveloppe de conception spécifique à l’aide de techniques telles que la mise à l’échelle ou le modelage à l’aide de l’imagerie par tomodensitométrie du patient. Cela peut éventuellement se faire en consultation ou sur prescription d’un médecin, mais la responsabilité de la conception incombe au fabricant qui propose une série de paramètres validés pour la conception du produit.
Selon M. Boelen, « la régulation sur les DMs ne parle que des dispositifs médicaux sur mesure, mais il serait préférable de parler de dispositifs médicaux personnalisés, comme dans le document d’orientation IMDRF WG/N58 . Selon les définitions de l’IMDRF WG/N49, les dispositifs sur mesure sont des dispositifs fabriqués exclusivement pour l’anatomie ou la pathologie spécifique d’un patient, conformément aux prescriptions de son chirurgien, lorsqu’il n’existe pas de dispositif approprié sur le marché.
Les dispositifs adaptés au patient sont également des dispositifs fabriqués uniquement pour un patient particulier, mais leur conception est prédéterminée (dans une enveloppe de conception) et adaptée à chaque patient, et ils sont généralement produits dans le cadre d’un processus par lots qui peut être validé et reproduit.
Le document de la TGA intitulé « Personalized medical devices, v5.0 » (Dispositifs médicaux personnalisés, v5.0) montre clairement que la plupart des dispositifs qui étaient auparavant considérés comme « faits sur mesure » sont désormais considérés comme « adaptés au patient ». »
Les principales différences avec les solutions de point-of-care
Le terme Point-of-Care (PoC) peut être trompeur. En tant que presse spécialisée dans l’industrie de la FA, nous avons rapidement appris que POC signifiait « dans l’établissement de soins de santé ». En réalité, ce terme est généralement utilisé comme « au chevet du patient« .
Pour éviter toute confusion, nous recommandons de garder à l’esprit que les solutions POC sont des dispositifs fabriqués et utilisés dans les établissements de santé.
Ces dispositifs sont soumis à l’article 5.5 du règlement et doivent être conformes aux exigences générales de sécurité et de performance énoncées à l’annexe I. Ils doivent également être fabriqués « dans le cadre d’un système approprié de gestion de la qualité ». « Il est donc obligatoire que ces dispositifs soient produits dans le cadre d’un système de gestion de la qualité mis en œuvre. La meilleure façon de garantir l’adéquation du SMQ est de se conformer à la norme ISO 13485. Chez TÜV SÜD, nous proposons un audit du système de gestion qualité (SGQ) selon la norme ISO 13485 avec un accent particulier sur les processus d’impression 3D selon la norme ISO/ASTM 52900. Cette expertise spécifique dans la fabrication additive peut bénéficier à tout fabricant de dispositifs imprimés en 3D ainsi qu’aux producteurs de points de soins qui souhaitent garantir l’efficacité de leur SGQ et, en fin de compte, la sécurité de leurs produits », souligne l’expert de TÜV SÜD Product Service GmbH.
Note importante pour les professionnels basés aux États-Unis :
Dans un cadre basé sur les risques développé par le Center for Devices and Radiological Health de la FDA, il est possible d’identifier différents scénarios dans lesquels l’AM peut être utilisée pour la fabrication de dispositifs médicaux au point d’intervention.
| Scénario | Description |
| 1- Risque minimal d’impression 3D | Dans ce scénario, les dispositifs ne présenteraient qu’un risque minimal pour les patients. La FA peut donc être utilisée pour produire des modèles destinés à l’éducation et au conseil des patients. |
| 2- Dispositif conçu par l’OEM à l’aide d’un processus validé : système clé en main | Dans ce cas, les fabricants vendraient un ensemble ou un système prêt à l’emploi à un centre de soins. Il pourrait s’agir d’un logiciel, d’un matériel et de paramètres de processus.
Le fabricant devrait recevoir l’autorisation ou l’approbation de la FDA pour que son produit puisse être utilisé au point de service, ce qui nécessiterait de démontrer que les spécifications du produit peuvent être respectées lorsqu’il est imprimé en 3D par l’utilisateur final. Dans ce cas, l’établissement de santé serait responsable de l’impression du produit conformément aux spécifications autorisées ou approuvées du fabricant, et de l’utilisation du produit pour l’usage autorisé ou approuvé auquel il est destiné. |
| 3- Dispositif conçu par le fabricant selon un processus validé : exigences supplémentaires en matière de capacités des professionnels de la santé. | La principale différence avec le scénario n° 2 réside dans le fait que le CEP peut faire l’objet de processus de fabrication ou de post-impression plus complexes. Le dispositif autorisé ou approuvé sera probablement étiqueté avec des instructions supplémentaires pour l’utilisateur final et le processus d’autorisation peut également inclure des exigences de test et de formation sur site de la part du fabricant pour faciliter l’impression 3D appropriée par l’établissement de santé. Il va sans dire qu’un personnel formé et un équipement approprié sont indispensables. |
| 4- Le fabricant est installé dans les mêmes locaux que le POC | Cela signifie qu’un fabricant de dispositifs se trouve dans le même établissement de POC ou aussi près que possible. Le fabricant est responsable de la plupart ou de tous les aspects de l’impression 3D, y compris de l’utilisation de son propre personnel et de son propre équipement. |
| 5- L’établissement de santé devient fabricant. | Ce scénario s’adresse à une installation de POC qui souhaite imprimer des dispositifs en dehors de la classification de risque minimal, mais qui veut contrôler ses propres opérations. En devenant fabricant de dispositifs imprimés 3D, il devient responsable de toutes les exigences réglementaires, ainsi que du développement, de la conception et de l’essai des dispositifs. |
Source du cadre conceptuel: Qserve.
Quel que soit l’endroit où nous sommes basés, le suivi de directives spécifiques pour les DMs ou les POC nécessite de prendre en compte les systèmes de gestion de la qualité (SGQ).
L’importance des SGQ
Il n’y a pas de différence entre la signification du SGQ pour les DMs et sa signification dans un environnement industriel. Il s’agit toujours d’un ensemble de processus et de procédures d’entreprise visant à garantir que la qualité des produits ou des services répond – ou dépasse – les attentes des clients.
C’est la raison pour laquelle, selon Boelen, le SGQ a l’image d’un système ennuyeux et bureaucratique, mais cela est principalement dû à la « rigidité » du système. « Un système de gestion de la qualité sur papier rend la révision, l’approbation et la mise à jour des documents très fastidieuses, alors qu’avec les systèmes numériques, tout cela est très simple. Je pense également que si vous disposez d’un système distinct et dédié à votre SGQ, la plupart des employés n’ont pratiquement jamais besoin de l’utiliser (à l’exception du responsable qualité), ce qui augmente le seuil à franchir. C’est pourquoi je préconise l’utilisation d’un wiki d’entreprise qui inclut le SGQ ; étant donné qu’un tel wiki est utilisé régulièrement pour construire une base de connaissances et enregistrer des notes de réunions communes, le SGQ est beaucoup plus accessible puisqu’il est intégré dans les pratiques de travail quotidiennes », ajoute-t-il.
En outre, selon les termes de Bardají de Quixano, il est important de garder à l’esprit que « nous sommes actuellement en train de passer de l’ancienne directive européenne au ‘MDR’. Le ‘MDR’ vise en fin de compte à garantir la sécurité et les performances des dispositifs utilisés chez les patients. C’est une bonne chose, même si la garantie et la preuve de la conformité peuvent poser quelques problèmes. Alors que nous passons au nouveau règlement, nous trouvons également de la place pour le pragmatisme et l’aspect pratique dans l’application de ses exigences ».
D’un point de vue plus pratique, Boelen ajoute que le type de tests requis pour qualifier les produits médicaux imprimés en 3D dépend de l’utilisation prévue du dispositif. Par exemple, si le dispositif est porteur, des tests mécaniques seront inévitables. Des tests de biocompatibilité sur le dispositif final doivent être envisagés car le processus d’impression 3D modifie le matériau pendant l’impression et le matériau résultant peut ne pas être aussi biocompatible que le matériau de départ.
En outre, Bardají de Quixano rappelle que les dispositifs médicaux imprimés en 3D sont soumis aux mêmes exigences que les dispositifs fabriqués à l’aide de techniques traditionnelles. Ces exigences sont définies dans les exigences générales de sécurité et de performance de l’annexe I du règlement et comprennent des aspects tels que la sécurité biologique, la propreté, la résistance à la rupture, la résistance à l’usure et la résistance à la fatigue, entre autres.
Cependant, « il existe une série de normes ISO et ASTM spécifiques aux dispositifs médicaux qui définissent des méthodes d’essai de pointe considérées comme acceptables pour prouver la conformité à ces exigences. Les critères d’acceptation sont les mêmes pour les dispositifs imprimés 3D que pour tout autre dispositif, car ils sont définis par la finalité et les performances attendues. Dans le cas des dispositifs imprimés en 3D, il convient d’accorder une attention particulière à des aspects tels que la variabilité des résultats des essais et l’analyse des modes de défaillance en raison de la nature du processus de fabrication.
La validation et le contrôle du processus d’impression 3D et du post-traitement sont essentiels pour obtenir des résultats d’essai reproductibles. La norme ISO/ASTM 52900 et les autres normes de la série ISO/ASTM 529xx constituent un outil utile pour mettre en place, valider et contrôler les processus d’impression 3D.Il existe également d’autres normes ASTM qui sont utiles pour des techniques d’impression 3D spécifiques ainsi que pour les spécifications des matériaux et les méthodes d’essai associées. Ces normes sont d’application générale mais valables pour les dispositifs médicaux. La norme ASTM F3335:2020 fournit des conseils pour évaluer l’élimination des débris de poudre dans les dispositifs médicaux SLS », ajoute-t-il.
Qui est alors responsable des dispositifs médicaux imprimés en 3D ?
Les deux experts s’accordent sur le fait qu’en général, le fabricant est responsable de la fabrication des DMs dans le cadre d’un système de gestion de la qualité approprié. Néanmoins, une petite nuance s’impose lorsqu’il s’agit de dispositifs sur mesure, car c’est le chirurgien qui en est responsable. Pour la fabrication au PS, l’hôpital est considéré comme le fabricant et, par conséquent, il est responsable des dispositifs médicaux imprimés en 3D. Dans l’ensemble, il convient de rester vigilant. Il peut y avoir des situations délicates où, parce qu’un dispositif échoue, par exemple à cause d’un mauvais matériau, le fabricant peut être tenu pour responsable.
En résumé?
Les cadres réglementaires peuvent être complexes à suivre en fonction de l’endroit où vous êtes basé et de ce que vous voulez faire. Même si nous espérons avoir été en mesure de partager des idées qui pourraient vous aider à comprendre ce qu’il faut prendre en compte dans l’accès au marché des dispositifs médicaux imprimés en 3D, il est important de garder à l’esprit qu’il y a toujours des organisations professionnelles médicales qui publient continuellement des lignes directrices pour l’utilisation de l’impression 3D sur le lieu de soins. Ces lignes directrices peuvent inclure, par exemple, des recommandations sur la manière de produire de manière cohérente et sûre des modèles anatomiques imprimés en 3D générés à partir de l’imagerie médicale, ainsi que des critères sur la pertinence clinique de l’utilisation de modèles anatomiques imprimés en 3D à des fins de diagnostic.
Notes de l’éditeur
J’ai eu le plaisir d’animer une table ronde sur ce sujet lors des AM Medical DAYS 2023 à Berlin, un événement sur l’impression 3D médicale qui s’est tenu à Berlin en décembre 2023 et qui est organisé par IPM AG. Le panel réunissait Alberto Bardají de Quixano, spécialiste des produits d’implants orthopédiques, TÜV SÜD Product Service GmbH ; Bernhard Pultar, CEO et cofondateur, POC APP AG ; ainsi que le Dr. Erik Boelen, consultant en impression 3D médicale et gestion de la qualité ISO 13485, Qase3D. Les réactions du panel ont été si positives que nous avons décidé de partager dans ce numéro les principales idées que les fabricants de dispositifs médicaux devraient garder à l’esprit lorsqu’ils s’engagent sur la voie des dispositifs médicaux imprimés en 3D. Compte tenu de la longueur de cet article, nous n’avons partagé que les points de vue d’Alberto Bardají de Quixano et d’Erik Boelen.
Ce dossier a été initialement publié dans le numéro de mars – avril 2024 de 3D ADEPT MAG