輻照滅菌及其驗證課件

關(guān)于輻照滅菌及其驗證第1頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三本次講座的目的1、了解常用的滅菌方法及其特點2、能夠選用合適的滅菌方法3、能夠?qū)椪諟缇尿炞C初步了解4、匯報自己學(xué)習(xí)情況和滅菌工作的體會第2頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三主要內(nèi)容一、醫(yī)療產(chǎn)品常用的滅菌方法及其特點二、環(huán)氧乙烷和輻照滅菌方式的比較三、輻照的歷史及國內(nèi)外主要廠家四、輻照滅菌的標(biāo)準(zhǔn)五、電子束和鈷60輻照滅菌原理和特點六、輻照滅菌的研究思路七、輻照滅菌劑量的設(shè)定八、輻照滅菌驗證過程九、環(huán)氧乙烷滅菌及其驗證第3頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三一、醫(yī)療產(chǎn)品滅菌方式環(huán)氧乙烷（EO）醫(yī)療產(chǎn)品低溫等離子體鈷-60輻照（R）電子加速器（E-beam）X射線滅菌滅菌能量轉(zhuǎn)化低技術(shù)不成熟輻照高壓蒸汽第4頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三二、最常用的兩種滅菌方式：環(huán)氧乙烷和輻照滅菌比較2.1環(huán)氧乙烷：優(yōu)點：工藝穩(wěn)定，成熟，應(yīng)用較早。缺點：穿透力相對差，需要在較高的溫度下保持一定的時間（樂普45度10小時左右，濕度>30%），生物樣品不適合。有殘留的可能，且易燃易爆。環(huán)氧乙烷滅菌四因素：溫度、濕度、濃度、時間第5頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三2.2輻照滅菌：穿透力強，溫度和濕度沒有要求，尤其是γ射線滅菌。但穩(wěn)定性稍差，價格較貴（目前主要決定因素）。輻照滅菌唯一決定因素就是滅菌時間。第6頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)介紹,在發(fā)達(dá)國家大概有60%的醫(yī)療器械都采用輻射滅菌,并且歐盟和美國FDA對許多一次性醫(yī)療產(chǎn)品都禁止或不推薦使用環(huán)氧乙烷滅菌。北京市的無菌醫(yī)療器械產(chǎn)品大部分采用環(huán)氧乙烷滅菌,占83%,輻射滅菌占15%,其他占2%。這與國外的情況形成了鮮明的對比。發(fā)達(dá)國家：60%輻照滅菌，40%環(huán)氧乙烷以北京為例：15%輻照滅菌，83%環(huán)氧乙烷,其他2%第7頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三三、輻照的歷史及國內(nèi)外主要廠家3.1輻照歷史：1956年強生公司首先采用電子束輻照手術(shù)衣，開創(chuàng)了輻照滅菌的先河。1993年開始采用γ滅菌。到2006年，美國每年的輻照滅菌的產(chǎn)品總量為500萬m3第8頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三3.2國內(nèi)外主要輻照廠家1、世界上最大的滅菌公司為：Sterigenics（施杰）遍布北美、歐洲和亞洲8個國家/地區(qū)的18家工廠。上海設(shè)立分公司可以開展EO，E-Beam，R等滅菌方式。2、北京射線應(yīng)用中心下屬的鴻儀四方公司3、蘇州中核華東輻照有限公司4、上海金鵬源輻照技術(shù)有限公司5、目前全國輻照廠有100多家。北京五家：軍科院，農(nóng)大，北師，清華，鴻儀四方第9頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三四、輻照標(biāo)準(zhǔn)ISO11137-1995年版（歐洲EN556,ISO13485部分部分內(nèi)容的整合）為第一版，中國對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)18280-2000每十年改版一次，2006年已經(jīng)換版每五年進(jìn)行一次修訂，明年對2006版進(jìn)行一次修訂。明年才能正式實施ISO11137-2006的中國版,目前翻譯工作已經(jīng)完成。第10頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三ISO11137-2006ISO11137-2006包括三部分：1、醫(yī)療器械滅菌過程的開發(fā)、確認(rèn)和常規(guī)控制的要求2、滅菌劑量的確定3、滅菌劑量的檢測第11頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三五、電子束和鈷-60輻照滅菌的原理和滅菌特點電子加速器（E-beam）鈷-60輻照（R）X射線滅菌第12頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三5.1電子束滅菌（E-Beam）電子束輻照的原理：1、直接加速器：電子被陰陽電極間的電勢差加速（釋放能量5MeV）2、螺旋加速器：電子被無線電頻率反復(fù)的應(yīng)用的電磁場釋放出的能量加速(釋放能量>10MeV)，從而釋放出持續(xù)的能量。第13頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三

據(jù)報道，日本巖崎電氣公司于2009年６月份將電子束滅菌裝置投放市場。

使用時，將物體放在圓筒內(nèi)后，從多個方向用電子束照射，不管物體是什么形狀，上面的細(xì)菌都可被消滅，處理時間只要０.１秒鐘。即便是線狀物體或者氣體，使用電子束也能殺菌。工業(yè)化的電子束輻照產(chǎn)品第14頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三第15頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三5.1.1電子束輻射(E-Beam)特點電子束輻射(E-Beam)1、電子束(E-beam)輻射是一類電離能，其特征為低穿透性和高劑量率，用于低密度、均勻包裝的產(chǎn)品時性能最佳，照射時間很短。

2、某些材料可以產(chǎn)生感生放射性如不銹鋼（很弱），黃酮（很弱）特別是鉭（強）

3、電子束輻射被廣泛應(yīng)用于塑料和其他材料改性，以更改或加強其特性第16頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三5.2鈷-60輻照鈷-60滅菌原理：1、目前常用的輻射源有鈷-60和銫-137,它們衰變的過程中產(chǎn)生γ射線，它的波長在4×10-3nm以下。2、γ射線具有較高的能量,能使受輻射物質(zhì)內(nèi)部的原子和分子產(chǎn)生激發(fā)和電離,從而產(chǎn)生一系列直接和間接的物理、化學(xué)和生物反應(yīng)。這些反應(yīng)使生物分子的內(nèi)部發(fā)生復(fù)雜的分解和聚合,破壞和改變了生物分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(特別是DNA),從而起到了抑制或殺死微生物的效應(yīng)。第17頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三醫(yī)療器械食品日用品藥品2005年我國輻照食品產(chǎn)量就已達(dá)到14.5萬噸，占世界輻照食品總量的36%，產(chǎn)值達(dá)到35億元。

第18頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三鈷60最初的輻照滅菌定點定源第19頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三定源輻照品移動式開封輻照源泄漏事件第20頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三5.2.2鈷-60輻照的特點

鈷-60輻照具有深穿透和低劑量率的特點，而且溫度效應(yīng)極小。它甚至能處理高密度產(chǎn)品（例如預(yù)充注射器。

1、包裝完整性：輻射的穿透性強，不需要可穿透的包裝材料。對壓力或真空沒有要求。

2、簡單、可靠和即刻放行：使用伽馬輻射時，時間是唯一需要控制的變量，因此偏差可能性極小。確認(rèn)所用輻射劑量后，產(chǎn)品即可放行運輸。

3、無殘留物，無放射性：伽馬射線是純能量。不會產(chǎn)生殘留物，它們的能量也不足以產(chǎn)生放射。

第21頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三六、輻照滅菌的研究思路對產(chǎn)品本身和包裝進(jìn)行研究確認(rèn)滅菌劑量滅菌過程的驗證滅菌劑量的審核第22頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三七、輻照劑量設(shè)定目前有三種確定的方法：方法一方法二固定劑量（最新）BB>0.1BB>0BB<1000VDMAXBB<1.5VDMAX2515sulzermedicatopay1billiontorecipierntsoffaultyartificial輻照滅菌產(chǎn)品沒有達(dá)到無菌，從而導(dǎo)致飛利浦召回1億英鎊的醫(yī)療用品。第23頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三7.1方法一確定劑量方法一：當(dāng)BB>0.1時使用：首先由初始污染菌確定滅菌劑量,再經(jīng)過驗證確定所選的劑量滿足微生物的抗性分布.第24頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三生物負(fù)載與劑量的關(guān)系經(jīng)典曲線1生物負(fù)載與劑量成正比2已經(jīng)有計算好的表格,直接查表第25頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三Whitebyetal.SDR=standarddistributionofresistance第26頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三第27頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三一批10個二批10個三批10個BIOBURDENAverageBioburden一批10個第28頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三AverageBioburdenSAL10-2SAL10-6第29頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三驗證滅菌劑量(微生物的抗性確保)按照SAL10-2滅菌劑量,滅菌100個樣品,檢測產(chǎn)品上的微生物含量.

如果<2個樣品有菌,接受如果3和4個樣品有菌,排除操作因素后重做.如果確認(rèn)必須提高劑量.如果5個以上,最好停止滅菌,重新考慮其他方法.劑量波動在正負(fù)10%可以接受，否則驗證失敗。第30頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三7.2方法二確定劑量方法二：取三批樣品,每批280個樣品,共840個樣品第31頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三第一個出現(xiàn)無菌樣品的定義為ffp第一個出現(xiàn)全部為無菌的樣品的劑量定義為d*有ffp和d*推出D*，在此劑量下滅菌100個樣品，有出現(xiàn)陽性樣品的個數(shù)推出最終的滅菌劑量。第32頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三7.3方法三確定劑量方法三：VDMAX生物負(fù)載<1000時采用。計算三批樣品的平均生物負(fù)載。查表9得到10-1的滅菌劑量滅菌10個樣品，劑量波動在正負(fù)10%可以接受，否則失敗。不能有菌，有菌必須重做驗證。無菌接受25KGy的輻照劑量。25第33頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三VDMAX同樣是滅菌三批樣品，計算平均負(fù)載，查表10得到驗證劑量在驗證劑量下滅菌10各樣品，不能出現(xiàn)有菌的狀況否則驗證失敗。無菌接受15KGy的輻照劑量。15第34頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三八、輻照滅菌的確認(rèn)過程7.1IQ(installationqulitification)7.2OQ(operationalqulitification)7.3PQ(performancequalification)第35頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三8.1IQ(installationqulitification)

目的對設(shè)備進(jìn)行安裝確認(rèn)，并進(jìn)行文件記錄。源介紹、建筑介紹、傳輸結(jié)構(gòu)及傳輸情況、輻照容器、隔離情況、劑量分布第36頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三8.2OQ(operationalqulitification)

目的：證明已安裝的輻照裝置能在標(biāo)準(zhǔn)許可范圍內(nèi)運行和授予適當(dāng)?shù)膭┝?，可通過劑量分布試驗和確定與劑量分布相關(guān)的工藝來完成。對產(chǎn)品貨箱進(jìn)行劑量分布試驗，劑量驗證時可以用性質(zhì)和污染菌相同的樣品代替。第37頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三8.3PQ(performancequalification)目的：按照正常的滅菌方式裝載產(chǎn)品，測定裝載產(chǎn)品的箱體內(nèi)劑量的最大與最小分布點。對裝載產(chǎn)品本身密度，排放方式進(jìn)行描述。對產(chǎn)品經(jīng)過輻照后的性能進(jìn)行確認(rèn)。微生物確認(rèn)（確保滅菌產(chǎn)品無菌）產(chǎn)品性能確認(rèn)（物理性能和化學(xué)性能、生物性能）劑量分布確認(rèn)對產(chǎn)品性能和劑量進(jìn)行確認(rèn)研究第38頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三8.4劑量的確保

滅菌劑量的審核的頻率應(yīng)根據(jù)ISO11137-1：2006第12.1條款實施。最初頻率高，當(dāng)獲得產(chǎn)品及制造經(jīng)驗后，滅菌劑量審核時間可增加：最初時間間隔為3個月，以后可以6個月，但最長不超過12個月。第39頁，講稿共42頁，2023年5月2日，星期三九、EO滅菌及其驗證環(huán)氧乙烷是一種化學(xué)物質(zhì)，英文名稱為：EthyleneOxide，簡稱為：EO