浅谈无菌屏障系统的现状及有效性验证

李浩鹏 杨阳 沈以凌 李梦媛（北京市射线应用研究中心）

1.引言

每年，世界各地有数百万患者在医院接受治疗的同时发生新的感染，这种感染现象被称作医院感染。

这种医院感染不仅使得医院声望下降，更多的是给患者带来身体上、精神上以及经济上的痛苦和压力。

为了预防医院感染，医院一般采用清洁消毒、灭菌器械、采用无菌屏障系统保护医疗器械、合理使用抗生素等措施[1]。

无菌屏障系统作为无菌医疗器械的一个组成部分，可以有效的降低患者在医院因器械发生医院感染的概率。

但由于无菌医疗器械行业在我国发展速度较快，导致无菌医疗器械在生产和使用方面均存在一些问题[2]。

2.无菌屏障系统的特点及验证方式

2.1 无菌屏障系统的特点

无菌屏障系统在规定条件下具有对无菌医疗器械有阻隔微生物的作用，一般将与产品接触的最内层包装作为无菌医疗器械的无菌屏障系统。

为了生产出安全有效的医疗器械，在设计过程中应同时考虑医疗器械、包装及灭菌这三个方面[3]。包装作为无菌医疗器械设计过程中不可或缺的一部分，应具备以下几个特点：

1）与无菌医疗器械相适应；

2）可以为无菌医疗器械提供无菌保护，阻隔微生物；

3）适应与无菌医疗器械同时进行灭菌；

4）易于无菌开启[4]。目前市场上常见的几种包装形式包括：预成型的吸塑盒、易撕膜袋、顶头袋。

2.2 无菌屏障系统的有效性验证

据美国FDA统计，有13%的医疗器械产品召回都直接或间接的与其包装有关[4]。如果包装的无菌屏障系统失效，将会对患者及医护人员的健康和生命造成威胁。

为了保证无菌包装系统可以对无菌医疗器械提供持续稳定的保护，应对无菌包装系统进行一系列验证。

2.2.1 稳定性验证[5,6]

无菌屏障系统的稳定性可以通过无菌医疗器械包装的初始性能与实际老化后的性能比较来进行验证。当企业没有实际老化的产品时，为了加快产品的上市，一般会通过加速老化试验对产品的稳定性进行验证。

加速老化试验是通过确认加速老化因子Q10值、储存环境温度及试验温度这三个参数，计算出无菌医疗器械包装应在规定的试验温度下进行多长时间的处理。处理前和处理后的无菌医疗器械包装分别进行完整性、强度性能及微生物阻隔性能的验证。

完整性可以通过对无菌包装进行染色渗透试验、外观检查试验和气泡法测定软性包装泄漏试验来验证；强度性能可以对无菌包装进行软性屏障材料密封强度试验、无约束包装抗内压破坏试验和模拟运输试验来验证；微生物阻隔性能可以对包装进行微生物阻隔试验及无菌试验来验证。

2.2.2 其他方面验证

对于有些无菌屏障系统，仅仅进行稳定性验证是不够的。

环氧乙烷灭菌是通过环氧乙烷消除微生物蛋白活性达到灭菌作用。在环氧乙烷的灭菌过程中，需要对灭菌箱进行抽真空，需要进行灭菌的包装内部的压力会发生变化[7]。所以对于选择环氧乙烷灭菌方式时，还应对包装所能承受的压力变化进行验证。

集装箱运输是我国产品的一种运输方式。在我国成都地区，集装箱内部温度白天最高可达到69.6℃，湿度夜间最高可达到82%RH[8]。

无菌医疗器械储存于集装箱内部进行运输时，无菌包装可能会因为高温或者高湿环境的原因，运输后包装破裂，导致无菌屏障系统无效。所以在选择集装箱运输时应提前对无菌屏障系统进行高温环境及高湿环境的验证。

3.问题及展望

目前，有些无菌医疗器械的包装在经过不同的运输环境及储存环境后，使用时发现包装破裂或密封封口开裂。这种现象说明无菌包装系统不能对无菌医疗器械提供很好的保护，容易导致无菌医疗器械受到微生物的污染。

为了预防这种现象的发生，需要生产企业对无菌包装系统的把控更严格，对产品在实际过程中所遇到的问题分析更加透彻。

同时，也需要监管部门加强对无菌医疗器械包装的管理及重视，对无菌医疗器械包装的性能提供相关研究及可靠数据。