Ébauche des lignes directrices préalables à la mise en marché pour les instruments médicaux fondés sur l'apprentissage machine

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Organisation : Santé Canada

Date publiée : 2023-09-18

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Introduction

L'intelligence artificielle (IA) est un terme général désignant une catégorie d'algorithmes et de modèles qui exécutent des tâches et présentent des comportements tels que l'apprentissage, la prise de décisions et la production de prévisions. L'apprentissage machine (AM) est le sous-ensemble de l'IA qui permet aux algorithmes d'entraînement à l'AM d'établir des modèles d'AM lorsqu'ils sont appliqués aux données, plutôt que des modèles qui sont explicitement programmés.

Les instruments médicaux qui utilisent l'AM, en partie ou en totalité, dans la réalisation des fins médicales pour lesquelles ils ont été conçus sont appelés des instruments médicaux fondés sur l'apprentissage machine (IMAM). « À des fins médicales » fait référence aux parties a) à e) de la définition d'« instrument » dans la Loi sur les aliments et drogues (la Loi). Les IMAM sont assujettis à la Loi et au Règlement sur les instruments médicaux (le Règlement) connexe.

Dans le présent document, la « transparence » décrit la mesure dans laquelle des renseignements appropriés et clairs au sujet d'un instrument (qui pourraient avoir une incidence sur les risques et les résultats pour les patients) sont communiqués aux intervenants. La transparence est un aspect important de la sécurité et de l'efficacité de l'instrument et elle aide les intervenants à prendre des décisions éclairées.

Ce document présente le concept d'un plan de contrôle des changements préétabli (PCCP). Un PCCP fournit à Santé Canada un mécanisme pour traiter les cas où l'autorisation réglementaire préalable des modifications prévues aux systèmes d'AM est requise pour gérer les risques connus.

Compte tenu des incertitudes et des risques associés à l'AM et aux PCCP, il est possible de renforcer la sécurité et l'efficacité continues des IMAM commercialisés en imposant des conditions aux homologations d'instruments médicaux, le cas échéant.

Santé Canada a adopté les termes et les définitions relatifs aux IMAM utilisés par l'International Medical Device Regulators Forum (IMDRF). Les fabricants sont donc invités à consulter le document suivant :

Dans les présentes lignes directrices, l'« algorithme d'entraînement à l'apprentissage machine (AM) » fait référence à la procédure logicielle qui établit les paramètres d'un modèle d'AM en analysant les données. Le « modèle d'AM » représente un concept mathématique qui génère une inférence ou une prédiction fondée sur de nouvelles données d'entrée et qui est le résultat d'un algorithme d'entraînement à l'AM tirant un apprentissage des données. Le « système d'AM » désigne un logiciel fondé sur l'apprentissage machine qui correspond à la définition d'un instrument médical conformément à l'article 1 du Règlement, y compris les modèles d'AM et les algorithmes connexes d'entraînement à l'AM.

Portée et application

Le présent document fournit des lignes directrices aux fabricants qui présentent une nouvelle demande ou une demande de modification pour les IMAM des classes II, III et IV en vertu du Règlement.

Les renseignements contenus dans le présent document concernent le système d'AM d'un IMAM. Les renseignements requis qui touchent d'autres sujets que l'AM dans une demande d'homologation pour un instrument médical ne sont pas abordés ici.

Les fabricants devraient aussi consulter d'autres lignes directrices sur les instruments médicaux pertinentes, notamment les suivantes :

Objectif de la politique

Les présentes lignes directrices décrivent les renseignements à prendre en considération lorsque les fabricants doivent démontrer la sûreté et l'efficacité d'un IMAM :

Énoncés de politique

Un IMAM peut être un logiciel autonome correspondant à la définition d'un instrument médical. Il peut également s'agir d'un instrument médical qui comprend un logiciel correspondant à la définition d'un instrument médical.

Un IMAM peut être un instrument de diagnostic in vitro (IDIV) ou autre qu'in vitro. La classification des risques d'un IMAM peut varier de la classe I à la classe IV.

Pour toutes les demandes d'IMAM des classes II, III et IV, les fabricants doivent indiquer clairement dans leur lettre d'accompagnement que l'instrument utilise l'AM. De plus, pour les IMAM qui ont un PCCP, les fabricants doivent indiquer clairement dans leur lettre d'accompagnement que leur instrument comprend un PCCP. L'exclusion de tels énoncés pourrait retarder le processus de demande.

Les fabricants devraient inclure une justification de la classification proposée appliquée à l'IMAM. Pour ce faire, veuillez consulter les règles de classification énoncées à l'annexe 1 du Règlement.

Les instruments médicaux doivent satisfaire aux exigences applicables des articles 10 à 20 du Règlement. Les fabricants doivent s'assurer que des preuves objectives sont disponibles pour appuyer l'usage aux fins prévues de l'IMAM, ainsi que la sûreté et l'efficacité de l'instrument et les allégations connexes.

Une demande doit démontrer que l'IMAM (y compris le PCCP, s'il y a lieu) :

Les demandes pour les classes II, III et IV doivent comprendre les renseignements énumérés à l'article 32 du Règlement. Des renseignements supplémentaires peuvent être demandés au cours de notre examen d'une demande (nouvelle ou modification) ou après qu'un instrument a été autorisé.

Santé Canada comprend que les fabricants peuvent utiliser un éventail de renseignements, de méthodologies et de preuves pour démontrer que leur IMAM est sûr et efficace. De plus, un IMAM ayant des usages prévus ou des profils de risque différents peut nécessiter différents types ou niveaux de preuves. À ce titre, nous avons décrit les renseignements à prendre en considération plutôt que de prescrire les renseignements requis pour tous les scénarios.

La section des directives sur la mise en œuvre du présent document décrit les renseignements à prendre en considération pour un IMAM. Si l'un des renseignements indiqués dans cette section n'est pas disponible, les fabricants doivent fournir une justification ou d'autres renseignements, le cas échéant.

Les données mentionnées ou utilisées par les fabricants doivent représenter adéquatement la population canadienne et la pratique clinique. Toutes les données utilisées pour élaborer l'IMAM ou démontrer la sûreté et l'efficacité d'un instrument doivent refléter la population à laquelle l'instrument est destiné. Par exemple, cela pourrait comprendre la considération de la pigmentation de la peau, les différences biologiques entre les sexes et d'autres facteurs fondés sur l'identité.

Pour les instruments autorisés qui sont accompagnés d'un PCCP, les modifications subséquentes apportées conformément au PCCP autorisé n'exigent pas que vous présentiez une demande pour modifier l'homologation d'un instrument médical. Les modifications dictées par le PCCP sont assujetties à la surveillance réglementaire pertinente après la mise en marché.

En ce qui concerne les modifications apportées à un instrument qui n'est pas accompagné d'un PCCP autorisé, y compris les modifications apportées au PCCP lui-même, il faut consulter le Règlement et les documents d'orientation pertinents avant la mise en œuvre. Il faut déterminer si la modification est importante et si elle exige qu'une demande soit présentée pour modifier l'homologation d'un instrument médical.

Un PCCP peut être présenté avec une demande de nouvelle homologation pour un instrument médical ou une demande de modification d'homologation d'un instrument médical.

Ces lignes directrices représentent la réflexion actuelle de Santé Canada. Nous réviserons ces lignes directrices et adapterons notre approche stratégique concernant les IMAM à mesure que la technologie évolue et que la surveillance réglementaire est optimisée.

Directives sur la mise en œuvre

Santé Canada considère que les renseignements sur le cycle de vie des produits sont essentiels pour démontrer la sûreté et l'efficacité des IMAM. De notre point de vue, le cycle de vie des IMAM comprend les éléments suivants :

La figure 1 donne un aperçu des domaines abordés dans le présent document. Cependant, les éléments itératifs présentés dans ce schéma circulaire du cycle de vie ne sont pas mutuellement exclusifs et peuvent ne pas se produire dans l'ordre indiqué.

Figure 1 : Cycle de vie d'un IMAM
Figure #. La version textuelle suit.
Figure 1 - Équivalent textuel

Le cycle de vie d'un IMAM est représenté par un cercle à 8 étapes, illustrant un processus itératif. Les étapes sont les suivantes :

  • Conception
  • Gestion des risques
  • Sélection et gestion des données
  • Développement et entraînement
  • Essais et évaluation
  • Validation clinique
  • Transparence
  • Surveillance du rendement après la mise en marché

Bonnes pratiques d'apprentissage machine

De bonnes pratiques d'apprentissage machine (BPAM) sont importantes lors de la conception, du développement, de l'évaluation, du déploiement et de la maintenance d'un IMAM. Cela permet de garantir des instruments médicaux sûrs, efficaces et de haute qualité.

Les preuves fournies avec une demande d'homologation d'un IMAM doivent comprendre une description de la façon dont le fabricant a adopté de BPAM au sein de l'organisation et la façon dont il les a mises en œuvre tout au long du cycle de vie du produit. Le cas échéant, cette description devrait énoncer les pratiques en matière de qualité mises en œuvre pour s'assurer que la description de la modification dans le PCCP sera réalisée en suivant le protocole de modification du PCCP.

Plan de contrôle des changements préétabli : Concept

Un PCCP contient la documentation visant à caractériser un instrument et ses limites, les modifications prévues au système d'AM, le protocole de gestion des modifications et les répercussions des modifications. S'il est inclus, un PCCP est considéré comme faisant partie de la conception de l'instrument.

Les PCCP devraient être fondés sur les risques et s'appuyer sur des données probantes, adopter une perspective de l'ensemble du cycle de vie du produit et offrir un degré élevé de transparence.

Toutes les modifications énumérées dans un PCCP doivent garantir que l'instrument continuera de fonctionner dans les limites de son utilisation prévue. Les modifications énumérées dans un PCCP ne doivent pas comprendre celles apportées à l'état de santé, aux fins ou à l'utilisation d'un IMAM. Dans le cas de telles modifications, une demande de modification de l'homologation d'un instrument médical doit être présentée avant sa mise en œuvre.

Les modifications qu'il convient de répertorier dans un PCCP sont celles pour lesquelles une autorisation préalable est nécessaire pour gérer un risque connu tout en maintenant les avantages pour le patient. Le maintien ou l'amélioration du rendement pour contrer le risque de dégradation du rendement de l'AM au fil du temps serait un exemple d'une telle modification. Cette dégradation du rendement peut être attribuable à des changements dans l'environnement, comme les données d'entrée ou la relation entre les variables d'entrée et la variable cible.

Le recours à un PCCP permet une gestion rapide et continue des risques tout en maintenant des normes réglementaires élevées pour assurer la sûreté et l'efficacité des instruments.

Analyse comparative fondée sur le sexe et le genre plus

L'analyse comparative fondée sur le sexe et le genre Plus (ACSG Plus ou ACS Plus) est un processus analytique utilisé pour évaluer la façon dont un produit ou une initiative peut toucher divers groupes de personnes. Ce processus peut être intégré à l'approche de gestion des risques utilisée tout au long du cycle de vie de l'instrument.

Les preuves démontrent que les différences biologiques, économiques et sociales entre divers groupes de personnes contribuent aux différences dans les risques et les résultats liés à la santé, à leur utilisation des services de santé et à leur manière d'interagir avec le système de santé. L'intégration de l'ACSG Plus tout au long du cycle de vie d'un instrument médical permettra d'obtenir des résultats équitables pour la population diversifiée du Canada.

Tout au long du cycle de vie d'un IMAM, les fabricants doivent appliquer l'ACSG Plus et tenir compte des caractéristiques anatomiques, physiologiques et identitaires uniques des patients. Cela comprend :

Conception

Indications d'emploi, usage prévu et contre-indications

Pour tous les IMAM des classes II, III et IV, l'utilisation ou les fins médicales prévues doivent être précisées dans la demande. Les renseignements pertinents comprennent :

Description de l'instrument

Il faut fournir une description détaillée de l'IMAM, y compris de tout système d'AM utilisé pour parvenir aux fins médicales prévues. Envisagez d'inclure les renseignements suivants dans la description de l'instrument ou du logiciel :

Plan de contrôle des changements préétabli : Contenu

Un PCCP comprend les 3 éléments suivants :

Le PCCP détaillé, s'il s'applique à l'instrument, doit :

Description de la modification

La description de la modification est la documentation qui caractérise l'instrument et les modifications proposées. Elle comprend :

Protocole de modification

Le protocole de modification décrit l'ensemble des politiques et des procédures qui contrôlent la façon dont les modifications, comme décrites dans la description de la modification, seront mises en œuvre et gérées. Le protocole assure la sûreté et l'efficacité continues.

Les aspects du protocole de modification qui pourraient devoir faire partie de la demande d'homologation sont assortis de plans pour la poursuite des activités suivantes :

Chaque changement dans la description de la modification doit être clairement rattaché aux aspects pertinents du protocole de modification (par exemple, au moyen d'un tableau de traçabilité).

Évaluation des incidences

L'évaluation des incidences décrit l'influence et les répercussions potentielles des modifications énumérées dans le PCCP. Elle doit tenir compte :

Gestion des risques

Les fabricants devraient procéder à la gestion des risques nécessaire et envisager de fournir une description des éléments suivants :

Les éléments suivants, le cas échéant, doivent être pris en compte dans l'analyse des risques :

Veuillez consulter la version la plus récente de la ressource suivante au moment de la mise en œuvre de la gestion des risques pour un IMAM :

Sélection et gestion des données

Lors de la sélection et de la gestion des données pour l'IMAM, envisagez de fournir une description des éléments suivants :

Développement et entraînement

Envisagez de fournir des descriptions des approches de développement, d'entraînement et de mise au point de l'AM, en tenant compte des éléments suivants :

Essais et évaluation

Il faut envisager d'inclure les renseignements suivants sur les essais de rendement du système d'AM dans le cadre des essais de rendement et au banc ou de la vérification et de la validation du logiciel :

Validation clinique

Dans une demande d'homologation d'un IMAM de classe III ou IV, les fabricants devraient fournir les preuves cliniques appropriées, y compris des études de validation clinique, afin d'appuyer l'utilisation clinique sûre et efficace de leur instrument. Ces renseignements devraient être disponibles sur demande pour les IMAM de classe II.

Pour en savoir plus sur les exigences en matière de preuves cliniques, veuillez consulter :

Les preuves cliniques doivent confirmer que le système d'AM a été entraîné, mis au point et testé, et que l'IMAM qui dispose de ce système d'AM, est sûr et efficace et fonctionne comme prévu dans la population cible.

Voici des exemples de données cliniques qui peuvent être utilisées :

Les preuves cliniques doivent accompagner une justification à l'appui du niveau de preuves. Cette justification devrait établir que la preuve est suffisante pour démontrer :

Transparence

Les exigences en matière de transparence doivent tenir compte des divers intervenants participant aux soins de santé d'un patient tout au long du cycle de vie de l'instrument (par exemple, les patients, les utilisateurs, les fournisseurs de soins de santé et les organismes de réglementation).

La transparence devrait être prise en compte tout au long du cycle de vie de l'instrument, y compris dans :

La sous-section suivante décrit les considérations relatives à la transparence pour l'étiquetage des IMAM en vue de l'utilisateur final.

Étiquetage

Les fabricants doivent fournir des copies du mode d'emploi ou des instructions d'emploi de l'instrument proposé, y compris de celles du système d'AM. Santé Canada examinera les étiquettes en fonction des exigences énoncées aux articles 21, 22 et 23 du Règlement.

Les renseignements suivants sur le système d'AM doivent être pris en compte pour l'inclusion dans l'étiquetage de l'IMAM, le cas échéant :

De plus, il faut fournir des brochures sur les produits, des sites Web et du matériel de marketing avec des allégations liées au système d'AM, car ils sont également considérés comme des étiquettes.

Surveillance du rendement après la mise en marché

Les fabricants doivent envisager d'inclure une description des processus de même que des plans de surveillance et de l'atténuation des risques mis en place pour assurer le rendement continu et l'intercompatibilité du système d'AM.

Cela devrait tenir compte des incidences sur les données de sortie du système d'AM ou sur le flux de travail clinique qui pourrait résulter de modifications potentielles dans les données d'entrée du modèle d'AM, ainsi que des modifications dans la façon dont les données de sortie du système d'AM sont gérées par des produits compatibles ou de tout autre renseignement pertinent. Cela peut être traité dans le cadre de l'analyse des risques et du PCCP, s'il y a lieu.

Conditions

Certaines homologations d'instruments médicaux peuvent être assorties de conditions. Cela peut aider à s'assurer que l'instrument continue de répondre aux exigences de sûreté et d'efficacité applicables prévues dans le Règlement après son approbation.

Conformément au paragraphe 36(2) du Règlement, le ministre peut imposer des conditions concernant :

Conformément au paragraphe 36(3) du Règlement, le ministre peut modifier les conditions de l'homologation d'un instrument médical pour tenir compte de tout fait nouveau concernant l'instrument.

Le titulaire d'un instrument médical doit se conformer aux conditions de l'homologation conformément au paragraphe 36(4).

Le niveau de risque, l'incertitude ou la complexité d'une situation particulière seront pris en compte lors de l'imposition ou de la modification des conditions, et lors de la détermination des exigences relatives aux conditions individuelles.

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