無(wú)菌醫(yī)療器械包裝試驗(yàn)方法第18部分：用真空衰減法無(wú)損檢驗(yàn)包裝泄露

2022-03-25 10:06

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1.范圍

YY/T 0681的本部分規(guī)定了用真空衰減法無(wú)損檢驗(yàn)無(wú)菌醫(yī)療器械包裝系統(tǒng)泄漏的測(cè)試方法。本部分適用于硬質(zhì)和半硬質(zhì)無(wú)蓋托盤(pán)、有透氣屏障蓋材的托盤(pán)或托杯、非透氣硬包裝、非透氣軟包裝。

2.規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。

GB/T 19633.l最終滅菌醫(yī)療器械包裝第l部分:材料、無(wú)菌屏障系統(tǒng)和包裝系統(tǒng)的要求。

3.術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件

3.1基線真空衰減

用無(wú)泄漏對(duì)照包裝證實(shí)的在測(cè)試腔內(nèi)隨著時(shí)間的推移真空變化的程度。

3.2無(wú)泄漏對(duì)照包裝

按照制造商規(guī)范正確密封或閉合的無(wú)缺陷包裝。

3.3非透氣軟包裝

由可拉伸非透氣材料制成的在真空下會(huì)明顯變形的包裝。例如:由聚合材料、箔或復(fù)合膜制成的組合袋( pouches)或袋。GB/T 19633.1給出了非透氣材料的試驗(yàn)方法。

3.4氣體泄漏

氣體從供試包裝流出的泄漏通道。

3.5液體泄漏

被液體部分或全部充入的泄漏通道。

3.6非透氣硬包裝

由固化的非透氣材料制成的在真空下無(wú)明顯變形的包裝。例如:有螺紋口或瓶口塞的塑料瓶、帶彈性塞的玻璃或塑料管瓶以及玻璃或塑料注射器。

YY /T 0681.18——2020

3.7

半硬質(zhì)托盤(pán)或托杯

由撓曲下仍保持其形狀的材料制成的托盤(pán)或托杯。如,使用聚對(duì)苯二甲酸二乙醇酯-1,4-環(huán)已烷二甲醇酯(PETG)經(jīng)熱成型制成的托盤(pán)被視為是半硬質(zhì)托盤(pán)。

3.8

點(diǎn)陣式密封

托盤(pán)或托杯與透氣蓋材以一種不完整的熱合方式連接﹐去除蓋材料后,托盤(pán)的密封面上能明顯看到可辨別的點(diǎn)陣狀圖形。

3.9

體積氣流計(jì)

一種校準(zhǔn)工具,能用來(lái)向測(cè)試腔內(nèi)提供已知體積氣流速率的人為泄漏,用以驗(yàn)證儀器靈敏度。氣流計(jì)宜按適宜的標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)。該氣流計(jì)的工作范圍宜能得到預(yù)期的泄漏測(cè)試所需的靈敏度限值。

4概述

4.1 將測(cè)試包裝放置在測(cè)試腔內(nèi)施加真空。測(cè)試腔與真空源隔離,壓力傳感器(絕壓或表壓)單獨(dú)使用或與另一個(gè)壓差傳感器組合使用,以監(jiān)測(cè)測(cè)試腔內(nèi)的真空度以及真空隨時(shí)間的變化。真空衰減或測(cè)試腔內(nèi)的壓力上升,是由于包裝頂空的氣體通過(guò)任何泄漏從包裝內(nèi)抽出以及背景噪聲所造成的。真空衰減亦會(huì)是包裝內(nèi)部分或完全進(jìn)入泄漏通道的液體的揮發(fā)所致。對(duì)于這種情況,真空衰減只能在測(cè)試腔內(nèi)測(cè)試壓力低于該液體的汽化壓力時(shí)發(fā)生。

4.2對(duì)于透氣屏障蓋材的托盤(pán)或托杯,可以測(cè)試位于托盤(pán)或托杯體上和蓋材與托盤(pán)的接合處的泄漏。透氣蓋材自身的泄漏無(wú)法被檢測(cè)到。當(dāng)測(cè)試這類包裝時(shí),采取物理罩住或堵住透氣屏障材料表面這一措施來(lái)防止包裝氣體通過(guò)透氣蓋透出。這可能需要視所需罩堵的方法制備一些樣品,但必須以非破壞性和非侵入性為前提。有透氣屏障蓋材包裝的真空衰減可能包括來(lái)自封蓋材料和屏蔽表面之間氣體的背景噪聲,或來(lái)自通過(guò)透氣屏障材料本身在蓋子/托盤(pán)密封接合處的橫向氣流。

4.3測(cè)試的靈敏度取決于供試包裝的設(shè)計(jì).傳感器靈敏度、測(cè)試腔設(shè)計(jì),測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及時(shí)間和壓力的臨界測(cè)試參數(shù)。為任意給定的產(chǎn)品包裝系統(tǒng)選擇測(cè)試系統(tǒng)和泄漏測(cè)試參數(shù),必須建立在包裝的內(nèi)裝物(具有較大/很小的頂空氣體的液體/固體)以及包裝的性質(zhì)(軟或硬、透氣或非透氣)基礎(chǔ)之上。儀器在擁有較靈敏的壓力傳感器,測(cè)試腔內(nèi)空隙體積最小的情況下,測(cè)試系統(tǒng)就擁有能檢測(cè)最小泄漏的潛力。延長(zhǎng)測(cè)試時(shí)間能檢測(cè)到更小的氣體泄漏。將背景噪聲壓力變動(dòng)降到最低,也能提高測(cè)試的靈敏度。對(duì)于有透氣屏障蓋材料的包裝,罩堵技術(shù)能將背景噪聲降到最小。對(duì)于軟包裝或半硬質(zhì)包裝,通過(guò)合理設(shè)計(jì)測(cè)試腔可以限制包裝膨脹來(lái)降低噪聲。測(cè)試系統(tǒng)中或供試包裝組件間的殘留氣體或捕捉的水蒸氣的釋放也有可能產(chǎn)生背景噪聲。這種噪聲可以通過(guò)延長(zhǎng)測(cè)試時(shí)間使真空恢復(fù)到初始水平,或延長(zhǎng)平衡時(shí)間將其與實(shí)際泄漏區(qū)分開(kāi)來(lái)。

注:更多的“泄漏測(cè)試?yán)碚摗毙畔⒃斠?jiàn)附錄A。用于獲取精密度和偏倚數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)方法和測(cè)試儀器舉例參見(jiàn)附錄C

并匯總在表C.1中。

5意義和應(yīng)用

5.1醫(yī)療器械包裝中的泄漏可能導(dǎo)致不需要的氣體(最通常的是氧氣)、有害的微生物或顆粒污染物侵人。包裝泄漏可能表現(xiàn)為存在于包裝組件自身或包裝組件間的密封接合處所存在的缺陷。確保包裝的一致性和完整性是泄漏檢測(cè)所必需具有的能力。

5.2在初始設(shè)置和校準(zhǔn)之后,一個(gè)測(cè)試操作可以為半自動(dòng)、全自動(dòng)或手工操作。該測(cè)試方法能無(wú)損測(cè)

出不明顯的泄漏。測(cè)試方法無(wú)需引進(jìn)任何外來(lái)材料或物質(zhì),例如染液或氣體。然而需要注意的是,所有透氣材料的表面在測(cè)試過(guò)程中是需要被物理罩堵的,以防止氣體透過(guò)透氣表面而導(dǎo)致測(cè)試腔內(nèi)的真空快速降低。因?yàn)檫@種測(cè)試方法僅僅是基于對(duì)測(cè)試腔內(nèi)壓力發(fā)生變化進(jìn)行檢測(cè),該壓力改變是受來(lái)源于挑戰(zhàn)包裝的氣體或蒸汽外泄影響的。

5.3本測(cè)試對(duì)于優(yōu)化包裝密封參數(shù)、比較性評(píng)價(jià)各種包裝及材料來(lái)說(shuō)是一個(gè)有用的研究工具。因其快速、非侵害性和無(wú)損性,本測(cè)試方法還適合于安裝在生產(chǎn)線上,或用于產(chǎn)品100%在線測(cè)試,或用于統(tǒng)計(jì)學(xué)抽樣測(cè)試。

5.4真空衰減測(cè)試超過(guò)允許限值的泄漏測(cè)試結(jié)果,可通過(guò)聲或光信號(hào)響應(yīng)(或兩者)給予指示。

6 儀器

6.1真空衰減泄漏檢測(cè)儀器

真空衰減泄漏測(cè)試儀器包括一個(gè)連接到真空衰減測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試腔和一個(gè)體積氣流計(jì)。

6.2測(cè)試腔

測(cè)試腔有一個(gè)用于容納供試包裝的下腔體和用于關(guān)閉測(cè)試腔的上腔體。圖1示出了專門(mén)用于測(cè)試有透氣屏障蓋材包裝的測(cè)試腔。測(cè)試夾具上蓋有一個(gè)彈性囊,用來(lái)在測(cè)試過(guò)程中覆蓋包裝的透氣屏障。圖2和圖3示出了用于測(cè)試非透氣硬包裝的測(cè)試腔。后兩種測(cè)試腔沒(méi)有彈性囊。

6.2.1 托盤(pán)槽或下腔體

測(cè)試腔的下半部分其尺寸設(shè)計(jì)成緊密貼合供試包裝的外形,同時(shí)也要使氣體易于環(huán)繞供試包裝流動(dòng)。如果氣流不能環(huán)繞包裝流動(dòng),泄漏點(diǎn)會(huì)被堵塞。相反,測(cè)試腔和測(cè)試包裝之間的間隙越大,檢漏靈敏度越差,因?yàn)樵谳^大的測(cè)試腔體中,來(lái)自包裝泄漏的真空衰減將會(huì)減小。

6.2.2上蓋或上腔體

被設(shè)計(jì)成能嚴(yán)實(shí)地密封閉合后的測(cè)試腔。6.3真空衰減測(cè)試系統(tǒng)

真空衰減測(cè)試系統(tǒng)由一個(gè)真空源和壓力傳感器組成。真空源用于在測(cè)試周期開(kāi)始時(shí)在測(cè)試腔內(nèi)建立所需的真空,而一只壓力傳感器(絕壓或表壓)或與另一只壓差傳感器結(jié)合,前者用來(lái)監(jiān)測(cè)真空度,后者用來(lái)監(jiān)測(cè)在測(cè)試周期內(nèi)壓力隨時(shí)間的變化。預(yù)期使用較高目標(biāo)真空度(如＋1 mbar或不到+1 mbar,)的測(cè)試系統(tǒng),宜設(shè)計(jì)成較高的目標(biāo)壓力測(cè)量精度和最小的系統(tǒng)泄漏,氣體外泄可能影響測(cè)試中測(cè)量信噪比。

注:不同的泄漏測(cè)試儀器,基于包裝類型(如,硬性或非硬性,透氣或非透氣)和測(cè)試所需的真空度,可能使用不同類

型的壓力傳感器或其組合。

6.3.1 絕壓傳感器與表壓傳感器對(duì)比

所有儀器都包括一只用來(lái)監(jiān)測(cè)在整個(gè)測(cè)試周期中測(cè)試壓力的傳感器。當(dāng)需要精密而真實(shí)的壓力讀數(shù)時(shí)(即不受因氣候或海拔導(dǎo)致大氣壓變化的影響),絕壓傳感器優(yōu)于表壓傳感器。當(dāng)進(jìn)行高真空度下液體泄漏測(cè)試時(shí),采用絕壓傳感器。

6.3.2壓差傳感器

作為第二只傳感器可用于測(cè)量硬/半硬非透氣包裝上最小可檢測(cè)的泄漏。6.3.3 真空源

基于目標(biāo)真空度選擇適宜的真空泵,應(yīng)能在給定的測(cè)試儀器系統(tǒng)頂空空間條件下在分配的時(shí)間內(nèi)達(dá)到該真空度。

6.4 罩體或堵體

在測(cè)試期間,透氣屏障封蓋包裝必須被罩住或堵住,以盡量減少包裝中的空氣通過(guò)蓋子溢出。可以使用各種罩堵技術(shù),包括在測(cè)試腔的上測(cè)試腔配有一彈性囊(參見(jiàn)圖1)。

6.5體積氣流計(jì)

一只可調(diào)節(jié)的體積氣流計(jì)置于測(cè)試腔管路中,用來(lái)引入不同速率的人為泄漏。推薦使用氣流計(jì)來(lái)驗(yàn)證泄漏測(cè)試的靈敏度。

7危險(xiǎn)(源)

測(cè)試腔閉合時(shí)可能存在夾手的危險(xiǎn)(源)。

8儀器準(zhǔn)備

測(cè)試儀器應(yīng)按制造商的規(guī)范開(kāi)機(jī)、預(yù)熱和準(zhǔn)備。對(duì)于采用自帶空氣驅(qū)動(dòng)真空泵的儀器,其儀器運(yùn)行

所需配置包括符合制造商規(guī)范的電源和一個(gè)干燥的無(wú)潤(rùn)滑劑的壓縮空氣源。對(duì)于采用外配真空泵的儀器﹐其儀器運(yùn)行所需配置包括符合儀器和真空泵制造商規(guī)范的電源。

9校準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)化

9.1儀器在投入測(cè)試前應(yīng)經(jīng)校準(zhǔn)。壓力傳感器、所有可用的真空源壓力表以及可調(diào)體積氣流計(jì)都應(yīng)按制造商推薦的程序和保養(yǎng)進(jìn)程進(jìn)行校準(zhǔn)。

9.2宜對(duì)儀器測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行泄漏測(cè)試,以驗(yàn)證其具有穩(wěn)定的基線泄漏率。一般情況下,按儀器制造商推薦的系統(tǒng)鑒定測(cè)試程序?qū)y(cè)試參數(shù)進(jìn)行鑒定。

9.3應(yīng)為每個(gè)包裝/測(cè)試夾具組合設(shè)置臨界測(cè)試參數(shù)。參數(shù)會(huì)有差異,取決于測(cè)試包裝幾何形狀和任何透氣材料表面所固有的透氣性。應(yīng)使用少量無(wú)泄漏對(duì)照包裝或一個(gè)仿無(wú)泄漏包裝來(lái)選擇臨界參數(shù)的設(shè)置。

注:臨界測(cè)試參數(shù)見(jiàn)第4章和附錄A。

9.4應(yīng)使用較大數(shù)量的無(wú)泄漏對(duì)照包裝樣品優(yōu)化臨界測(cè)試參數(shù)。對(duì)照包裝是用與測(cè)試單元相同設(shè)計(jì)的材料制造的。

9.5用無(wú)泄漏對(duì)照測(cè)試包裝和一臺(tái)經(jīng)校準(zhǔn)的體積氣流計(jì)測(cè)定優(yōu)化后的泄漏測(cè)試的靈敏度。、

9.6鑒定優(yōu)化后的測(cè)試能可靠區(qū)別已知無(wú)泄漏和缺陷包裝的能力。

9.7要定期進(jìn)行測(cè)試系統(tǒng)基線鑒定(見(jiàn)9.2)和測(cè)試靈敏度驗(yàn)證(見(jiàn)9.5),至少每日一次或多次,最好是在每班次開(kāi)工前進(jìn)行。

10程序

10.1選擇并安裝適合于被測(cè)包裝大小的測(cè)試腔。對(duì)測(cè)試腔進(jìn)行任何必要的調(diào)整,以確保當(dāng)測(cè)試腔處于閉合位時(shí)測(cè)試腔的蓋(上腔體)足以對(duì)下包裝腔(下腔體)形成氣密。

10.2驗(yàn)證氣源處可達(dá)到的壓力水平。檢查真空源的性能。

10.3用所有必要的測(cè)試參數(shù)和接受/拒絕準(zhǔn)則為測(cè)試儀器進(jìn)行編程。

10.4︰對(duì)于那些需要對(duì)每一樣品進(jìn)行泄漏測(cè)試之前進(jìn)行真空進(jìn)程的測(cè)試方法,關(guān)閉空的測(cè)試腔,進(jìn)行所需的定時(shí)真空進(jìn)程。

10.5把裝配后的包裝放至下測(cè)試腔內(nèi)并閉合測(cè)試腔。采用適當(dāng)方法來(lái)罩住或堵住包裝的透氣屏障表面。

注:按儀器制造商推薦的程序定期常規(guī)檢驗(yàn)和清潔罩堵表面,以確保能有效罩住透氣包裝表面。10.6開(kāi)機(jī)測(cè)試。

10.7﹒觀察通過(guò)或不通過(guò)的指示或其他檢驗(yàn)真空衰減的方式,并對(duì)結(jié)果形成文件。標(biāo)識(shí)并隔離未通過(guò)的包裝以供進(jìn)一步評(píng)價(jià)。

10.8若對(duì)未通過(guò)測(cè)試的結(jié)果有懷疑,在繼續(xù)測(cè)試前﹐按泄漏測(cè)試儀器制造商的說(shuō)明書(shū)驗(yàn)證測(cè)試腔和系統(tǒng)的性能。

10.9在泄漏測(cè)試期間,如果不通過(guò)的測(cè)試包裝內(nèi)的產(chǎn)品可能已經(jīng)對(duì)測(cè)試腔造成了污染,在繼續(xù)測(cè)試前,按泄漏測(cè)試儀器制造商的說(shuō)明書(shū)對(duì)測(cè)試腔或系統(tǒng)進(jìn)行去污步驟。

10.10選擇其他包裝并重復(fù)上述測(cè)試過(guò)程。

11報(bào)告

對(duì)于每一個(gè)被測(cè)試包裝,報(bào)告下列臨界測(cè)試參數(shù)和包裝測(cè)試結(jié)果:

a）預(yù)測(cè)試真空,用秒為單位;

b)儲(chǔ)備真空以mbar或 Pa為單位,可用正的絕壓?jiǎn)挝?也可用相對(duì)于大氣壓力的負(fù)壓?jiǎn)挝?真空);c)目標(biāo)真空以mbar或Pa為單位,可用正的絕壓?jiǎn)挝?也可用相對(duì)于大氣壓力的負(fù)壓?jiǎn)挝?真空);d)參考真空以mbar或Pa為單位,可用正的絕壓?jiǎn)挝?也可用相對(duì)于大氣壓力的負(fù)壓?jiǎn)挝?真空);e）參考抽真空時(shí)間,以秒為單位;

f)平衡時(shí)間,以秒為單位;

g）測(cè)試時(shí)間,以秒為單位;

h)參考真空衰減接受/拒收限值,以Pa/s或Pa為單位,可用正絕壓?jiǎn)挝粊?lái)描述允許的壓力增加，

也可以用負(fù)壓為單位(真空)來(lái)描述允許的真空損失;

i)以接受/拒絕作為測(cè)試結(jié)果。

注:臨界測(cè)試參數(shù)的定義見(jiàn)附錄A。用于描述測(cè)試參數(shù)的術(shù)語(yǔ)可能各設(shè)備制造商之間有所不同,但基本定義保持一致。

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