醫療器械在生產過程中使用壓縮氣體的風險

蘇建程，李婧，王會如

北京市醫療器械檢驗所 （北京 101111）

壓縮氣體在醫療器械的生產過程中被廣泛使用，主要用途有自動化生產設備的動力用氣、清洗工藝中的吹掃用氣、保護材料防止氧化的用氣等。伴隨著醫療器械新產品、新工藝的發展，壓縮氣體在醫療器械領域的使用已越來越廣泛。雖然醫療器械是在潔凈的受控環境中生產，但《醫療器械生產質量管理規范附錄》中仍對無菌、植入、體外診斷（in vitro diagnostic，IVD）的各類醫療器械使用壓縮氣體都提出了驗證和控制要求，其目的是為保證醫療器械最終在臨床使用的安全和有效。

GB/T 13277.1-2008是目前可檢索到的唯一對氣體污染物進行等級劃分的國家標準，《醫用氣體工程技術規范》中對部分醫用空氣的品質要求也是引用了此標準。結合醫療器械行業的受控環境要求，對壓縮氣體的污染物控制應至少包含固體、液體、氣體及微生物。

1 固體污染物

固體污染物主要是指壓縮氣體中含有的塵埃微粒。控制微粒的核心技術是使用氣體過濾器。過濾器的有效過濾濾徑、有效過濾效率和有效工作流量直接影響到固體污染物的預期控制效果，保證過濾器的各項性能參數均符合使用工況狀態是十分必要的。同一氣體過濾器在不同流量狀態下監測的過濾效果，見表1。

表1 0.5 μm 的微粒計數值

2 液體污染物

液體污染物主要是指壓縮氣體中含有的液態水和油。液態的水和油聚合后會形成乳狀物[1]，固體顆粒物會促使水和油的聚集，乳化后的水和油會附著在管道內壁上；管道內壁被附著后，聚合物會隨流動的氣流被沖脫造成污染，且長期附著會對管壁表面造成局部腐蝕，生成的腐蝕物導致二次污染。在壓縮氣體管道中過濾后被沖刷出的污物，見圖1。

圖1 管道內濾出的雜質

3 氣體污染物

有效控制氣體污染物需配置化學過濾器，通過吸附實現凈化。部分醫療器械在材料焊接或內包裝時會使用到氮氣，實現排除氧氣防止材料的氧化反應。在潔凈的受控環境中使用任何氣體都應滿足《醫療器械生產質量管理規范》的附錄要求，檢測純氮氣依據的執行標準是GB/T 8979-2008，報告見圖2。

圖2 氮氣的檢測數據

4 微生物污染物

微生物污染物是指壓縮氣體中的活性微粒。GB/T 13277.1-2008中未作等級劃分，可根據產品風險確定微生物的限度。醫療器械生產過程使用的壓縮氣體中微生物限度水平的控制應滿足《無菌醫療器具生產管理規范》中的要求[2]，見表2。

表2 微生物最大允許數

5 風險分析

壓縮氣體應用于醫療器械的生產過程會直接或間接地影響醫療器械的安全，當氣體直接作用于器械表面時，污染物會附著在器械的表面；當氣體擴散到受控環境中或接觸工裝器具時，會間接污染到醫療器械。識別風險是做好風險管理的第一步，根據壓縮氣體的預期用途，識別出安全的有關特征，在開展風險管理的工作中是至關重要的。

5.1 工作流量

固體污染物和微生物控制的核心技術是氣體過濾器，表1的數據證明過濾器的性能受流量狀態的影響，在選擇過濾器前，精準確定安裝點的工作流量至關重要，是保證預期過濾性能的關鍵參數。

5.2 含水量

控制壓縮氣體中水分含量的意義除評價對醫療器械的影響外，還應考慮對系統管道的影響，圖1證明高濕度的氣體會腐蝕管道，造成二次污染。

5.3 含油量

壓縮氣體中的油含量受兩個方面的影響：（1）氣體在壓縮過程中被機械的污染，應優先選擇無油型的機械及配件；（2）氣體在壓縮前已經含有較高濃度的油分，應意識到對氣源的保護和凈化。

5.4 氮氣的使用

在醫療器械的生產過程中，為防止材料與氧氣發生氧化反應，普遍使用純氮氣對材料進行保護。對氮氣進行風險控制時，僅需參考圖2的檢測依據，部分應受控的項目并無驗證數據支持。

5.5 系統設計

當考慮機房周圍環境中是否有污染物時，機房的位置應選擇在區域的上風向，必要時加裝化學過濾器。壓縮氣體管道應滿足凈化等級的要求[3]，管道中的管件應選擇化學性能穩定、內表面光滑的材料，避免內表面被腐蝕，避免局部的材質缺陷，應關注管件材料的抗污、防腐性能；安裝前應做管件的清潔或鈍化處理，必要時在凈化等級相當的受控環境中完成前處理工作，控制施工過程中對系統的污染；同時，應在用氣設備處安裝相應精度的過濾器，避免輸送過程中管道內污物脫落造成的污染，確保用氣安全。

5.6 監測

監測技術應科學，盡量采用通用的試驗方法，必要時進行相關驗證工作，證明試驗操作的可重復性或可靠性；另外，應評價監測點的位置選擇和監測時系統的必要狀態，保證監測數據具有充分的代表性。

［參考文獻］

［1］ 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局，中國國家標準管理委員會. GB/T 13277.1-2008壓縮空氣 第1部分：污染物凈化等級[S] .北京：中國標準出版社，2009.

［2］ 北京市食品藥品監督管理局.醫療器械工藝用氣檢查要點指南（2017版）[EB/OL].[2017-09-22]. https://wenku.baidu.com/view/3 0890955e97101f69e3143323968011ca200f74e.html.

［3］ 中華人民共和國住房和城鄉建設部. GB 50029-2014 壓縮空氣站設計規范[S] .北京：中國計劃出版社，2014.