FDA Útmutató a számítógépes modellezés és szimuláció hitelességének értékeléséhez: A hitelesség bizonyítékainak áttekintése | FDA

Tartalomjegyzék

A Food and Drug Administration Az Egyesült Államok egészségügyi termékekkel foglalkozó szabályozó hatósága (FDA vagy az Ügynökség) egy útmutató dokumentumot tett közzé az orvostechnikai eszközök beadványaiban a számítógépes modellezés és szimuláció hitelességének felmérésére.

A dokumentum áttekintést ad az alkalmazandó szabályozási követelményekről, valamint további magyarázatokat és ajánlásokat tartalmaz, amelyeket az orvostechnikai eszközök gyártóinak és más érintett feleknek figyelembe kell venniük a betartásuk biztosítása érdekében.

Ugyanakkor az útmutató rendelkezései jogi természetüknél fogva nem kötelező erejűek, nem célja új szabályok bevezetése vagy új kötelezettségek előírása.

Ezen túlmenően a hatóság kifejezetten kijelenti, hogy alternatív megközelítés is alkalmazható, feltéve, hogy ez összhangban van a meglévő jogi kerettel, és előzetesen egyeztették a hatósággal.

Bevezetés a hitelesség bizonyításához a számítógépes modellezésben 

A hatóság mindenekelőtt megemlíti, hogy az orvostechnikai eszközökkel kapcsolatos hatósági beadványok ilyen kifinomult körében „hitelesség bizonyítéka” az egyik legfontosabb fogalomnak tűnik.

Amint azt az FDA is kifejti, a hagyományos érvényesítési tevékenységeket lefedi, és minden olyan alátámasztással foglalkozik, amely alátámasztja a számítási modell megbízhatóságát a tervezett felhasználási kontextusban (COU).

A bizonyítékok e spektruma változatos verifikációs és bizonytalanságszámítási (UQ) tevékenységeket foglal magában, amelyek mindegyike egyedi betekintést nyújt a modell hűségébe.

Ennek célja az útmutatás szerint nem pusztán bizonyítékgyűjtés, hanem azok felismerése és szisztematikus kategorizálása.

A bizonyítékok ilyen szervezett összeállítása a modell hitelességének felmérésére szolgál, biztosítva a szabályozó testületeket és az érdekelt feleket annak pontosságáról és klinikai forgatókönyvekben való alkalmazhatóságáról.

Ellenőrzés és kategóriái

Az ellenőrzés, a hitelesség kritikus összetevője, kódellenőrzésre és számítási ellenőrzésre oszlik.

A kódellenőrzés egy szigorú folyamat, amely biztosítja, hogy a numerikus algoritmusok pontosan valósuljanak meg a szoftverben, olyan hibák nélkül, amelyek veszélyeztethetik a numerikus pontosságot.

Magában foglalja a szigorú szoftverminőség-biztosítást és a szigorú numerikus kódellenőrzést, az ASME V&V 40-ben leírtak szerint.

A számítási ellenőrzés a hangsúlyt a modellkimenetben előforduló numerikus hibák becslésére helyezi, amelyek gyakran olyan döntéseknek tulajdoníthatók, mint például a térbeli diszkretizálás.

Az ellenőrzés ezen formája dinamikus, és a szimuláció bármely szakaszába beépíthető, akár az érvényesítés során, akár a COU-specifikus szimulációkba.

Ezeken az ellenőrzési folyamatokon keresztül a modell numerikus integritását alaposan megvizsgálják és megerősítik, ami a hitelesség alapelemét fekteti le.

Az érvényesítés és szerepe a hitelesség értékelésében

A validáció eltér a kalibrálástól, és hangsúlyozza a modell előrejelzéseinek összehasonlítását olyan adatokkal, amelyek függetlenek a modell felépítéséhez használt adatoktól.

Ez a független vizsgálat támogatja a modell hitelességét. Amint azt a hatóság kifejti, az érvényesítés nem csupán egy jelölőnégyzet, hanem egy átfogó értékelés, amely kiterjed a modell COU-ra való alkalmazhatóságára.

Ez egy alkalmazhatósági értékelést foglal magában, amely értékeli a validálási tevékenységek relevanciáját és átruházhatóságát a COU számára.

Az értékelés biztosítja, hogy a modell validálási feltételei és gyakorlati alkalmazása közötti különbségek ne ássák alá a validálásnak a COU szempontjából való relevanciáját, megőrizve ezzel a modell hitelességének integritását.

A bizonytalanság számszerűsítése és érzékenységelemzése 

Az útmutatás szerint az UQ kulcsfontosságú a modell kimeneteiben rejlő bizonytalanság becslésében. Figyelembe veszi a bemenetek változékonyságát és magának a modellnek a szerkezeti árnyalatait.

Az UQ szorosan kapcsolódik az érzékenységelemzéshez (SA), amely az egyedi modell bemeneteinek a kimenetekre gyakorolt ​​hatásával foglalkozik. Az SA leegyszerűsítheti az UQ-t azáltal, hogy azonosítja, mely bemenetek befolyásolják jelentősen a kimeneteket, ezáltal leszűkítve az UQ erőfeszítések fókuszát.

Az UQ végső célja azonban a modell outputjainak bizonytalanságának számszerűsítése, kvantitatív alapot biztosítva a modell hitelességéhez.

Mind az UQ, mind az SA alkalmazható validálásra vagy COU-szimulációkra, hangsúlyozva sokoldalúságukat a modell megbízhatóságának növelésében.

A hitelességi bizonyítékok kategorizálása 

A hitelességi bizonyítékok nyolc különálló kategóriába sorolása a számítási modellt alátámasztó bizonyítékok szisztematikus elrendezését szolgálja.

Ez a struktúra segíti a bizonyítékok rendszerezését, azonban nem kimerítő, és nem is jelzi magának a bizonyítéknak a minőségét vagy szigorúságát.

A kategóriák nincsenek rangsorolva; inkább keretként szolgálnak a bizonyítékok összeállításához, biztosítva az átfogó és strukturált bemutatást a hatósági beadványokban.

A hitelességi bizonyítékok minden kategóriáját sajátos jellemzők és alkalmazási kontextusok határozzák meg.

Például a kódellenőrzési eredmények (1. kategória) a numerikus implementáció hibáinak hiányát érvényesítik, míg az in vivo validálási eredmények (Kategória 4) érvényesíti a modell előrejelzéseit az élő szervezetektől származó biológiai adatokkal szemben.

E kategóriák alkalmazása hozzájárul a modell hitelességét alátámasztó bizonyítéktípusok részletes megértéséhez.

Szabályozási benyújtás és bizonyítékok felvétele 

Amint azt az FDA kifejtette, a hitelességi bizonyítékok szabályozási beadványokba való integrálásának tükröznie kell a modellhez kapcsolódó kockázatot.

Ez az útmutató nem ír elő konkrét bizonyítéktípusokat a felvételhez, hanem átfogó megközelítést javasol, figyelembe véve olyan tényezőket, mint a modell típusa és a modellezési terület érettsége.

A bizonyítéknak olyan szempontokat kell magában foglalnia, mint a kódellenőrzés, a számítások ellenőrzése és az érvényesítés, hogy holisztikusan reprezentálják a modell képességeit.

A hitelességi bizonyítékok alkalmazását gyakorlati esetek példázzák, mint például az in silico eszközteszt, amely többféle hitelességi bizonyítékot tartalmazhat a modell alkalmazásának alátámasztására.

Ezek a példák rávilágítanak a bizonyítékok kiválasztásának kontextusfüggő jellegére, valamint a bizonyítékok hatósági beadványokba való integrálásának személyre szabott megközelítésének fontosságára.

Következtetés

Összefoglalva, a hitelesség bizonyítékai a szabályozási célú számítási modellek támogatásának szerves részét képezik. A fejlesztőket arra ösztönzik, hogy proaktívan vegyenek részt a szabályozási visszacsatolási folyamatokban, például a Q-benyújtási folyamatban, hogy biztosítsák az alkalmazott megközelítés megbízhatóságát.

forrás

https://www.fda.gov/regulatory-information/search-fda-guidance-documents/assessing-credibility-computational-modeling-and-simulation-medical-device-submissions

Hogyan segíthet a RegDesk?

RegDesk egy holisztikus szabályozási információkezelő rendszer, amely világszerte több mint 120 piacra vonatkozó szabályozási intelligenciát biztosít az orvostechnikai eszközökkel és gyógyszerekkel foglalkozó cégek számára. Segíthet globális alkalmazások előkészítésében és közzétételében, szabványok kezelésében, változásértékelések futtatásában, valamint valós idejű riasztások beszerzésében a szabályozási változásokról egy központi platformon keresztül. Ügyfeleink hozzáférhetnek világszerte több mint 4000 megfelelőségi szakértőből álló hálózatunkhoz, hogy ellenőrzést kapjanak a kritikus kérdésekben. A globális terjeszkedés még soha nem volt ilyen egyszerű.