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Übersicht und detaillierte Schritte der Verfahrensmethode C

Es gibt unterschiedliche Methoden der Leistungsqualifizierung eines Ethylenoxidprozesses zur Sterilisation von medizinischen Geräten oder Komponenten. Die häufigste Methode und der Gegenstand dieses technischen Tipps ist Methode C (oder Overkill-Methode), die auch in den Richtlinien der Association for the Advancement of Medical Instrumentation (AAMI) aufgeführt wird. Hierbei handelt es sich um die geläufigste und kosteneffizienteste Methode, die in der Industrie heute zum Einsatz kommt.

ANSI/AAMI/ISO 111351 (beachten Sie den Verweis auf die Internationale Organisation für Normung) beschreibt das Qualifizierungsverfahren für Methode C wie folgt:

„Diese Methode umfasst die Bestimmung der Mindestzeit für die Exposition gegenüber Ethylenoxid, während der alle anderen Verfahrensparameter auf konstantem Niveau gehalten werden, bei dem es keine überlebenden Organismen (biologischen Indikatoren) gibt. Zwei weitere Experimente müssen durchgeführt werden, um die Mindestzeit zu bestimmen. In beiden darf kein Wachstum auf den biologischen Indikatoren zu erkennen sein. Die festgelegte Expositionszeit (Routine) muss dann mindestens doppelt so hoch sein. Zudem muss ein Zyklus von kurzer Dauer durchgeführt werden, bei dem überlebende Organismen festgestellt werden können, um die Eignung der Wiederfindungstechnik zu demonstrieren.“

Die oben beschriebene Qualifizierungsmethode ist der Methode, die in den alten Richtlinien, die von der AAMI unter dem Namen „Sterilisation von Produkten für die Gesundheitsfürsorge“2 veröffentlicht wurden, sehr ähnlich. Wie auch in den neuen Richtlinien (11135) wurden drei Halbzyklen durchgeführt, in denen ein biologischer Indikator mit einer Population von 106, der sich am schwierigsten zu sterilisierenden Ort innerhalb des medizinischen Produkts und innerhalb der Sterilisationsbeladung befindet, auf 0 Sporen reduziert wird.

HINWEIS: Biologische Indikatoren, die zur Überwachung des Ethylenoxidsterilisationsprozesses verwendet werden, bestehen im Normalfall aus einer Bacillus-atrophaeus-Population von über 106 (1 Million), die normalerweise auf einen Papierträger geimpft werden. Dieser Indikator wird auch von der United States Pharmacopeia3 (USP31) empfohlen.

Der Unterschied zwischen den neuen AAMI-Richtlinien und den alten Richtlinien ist der Zusatz „ein Zyklus von kurzer Dauer“ (auch „Teilzyklus“ genannt), der ein Wachstum des biologischen Indikators verursacht und durch den somit das biologische Wiederfindungsverfahren validiert wird. Ein weiterer Vorteil: Der Teilzyklus kann verwendet werden, um eine Beziehung zwischen dem biologischen Indikator an der Außenseite einer Palette (extern) und dem biologischen Indikator an der am schwierigsten zu sterilisierenden Position (intern) herzustellen. Mithilfe dieser Daten ist eine Routineüberwachung ausschließlich mit externen biologischen Indikatoren möglich und eine Überwachung der internen biologischen Indikatoren nicht erforderlich. Das ist ein großer Vorteil, da die Kartons nicht geöffnet werden müssen und der Bediener keiner erhöhten Ethylenoxidkonzentration ausgesetzt wird.

Die Überwachung der internen Beladungstemperaturen und der relativen Feuchtigkeit ist ebenfalls eine Anforderung für die Durchführung des Qualifizierungsverfahrens, die mit den Richtlinien der Norm ANSI/AAMI/ISO 11135 übereinstimmt. Die Einhaltung des britischen Standards EN5504 kann erreicht werden, wenn weitere Überwachungssensoren hinzugefügt werden – zusätzlich zu denen, die in der ANSI/AAMI/ISO 11135 aufgeführt werden. Die Gesamtzahl der erforderlichen Sensoren hängt von der Beladung ab. Die tatsächliche Anzahl kann mithilfe der Formeln und Verfahren berechnet werden, die in den entsprechende Dokumenten angegeben werden.

Die Bestandteile einer einfachen EO-Validierung, von der Qualifizierung eines einzelnen Produkts mit einfacher Konstruktion ausgehend, werden nachfolgend präsentiert.

Protokollvorbereitung

In der Norm AAMI TIR No. 14-19975 mit dem Titel „Contract Sterilization for Ethylene Oxide“ (Sterilisationsdienstleistung für Ethylenoxid) wird empfohlen, dass alle Qualifizierungen mithilfe eines schriftlichen Aktionsplans in Form eines Protokolls durchgeführt werden. Außerdem wird empfohlen, dass das Protokoll von qualifizierten Mitarbeitern vor der Ausführung überprüft und genehmigt wird.

Biologische Überprüfung

Für die Qualifizierung werden zwei Arten von biologischen Tests verwendet: Beim einen handelt es sich um einen natürlichen Produktsterilitätstest, beim anderen um einen Sterilitätstest mithilfe eines biologischen Indikators. Der natürliche Produktsterilitätstest wird nach jedem Halbzyklus durchgeführt, um sicherzustellen, dass das Produkt nach USP23 steril ist. Der Sterilitätstest mithilfe des biologischen Indikators zeigt – bei erfolgreicher Durchführung – eine 6-Log-Reduktion des biologischen Indikators nach der halben Expositionszeit an, was einer theoretischen 12-Log-Reduktion nach der gesamten Expositionszeit entspricht (und somit ein Verweis auf Overkill).

Interne Process-Challenge-Devices (iPCD) werden – wie in den Richtlinien beschrieben – vorbereitet, indem der biologische Indikator an dem am schwierigsten zu sterilisierenden Bereich des Produkts platziert wird. Diese Position wird mithilfe von Daten, die während des Verfahrens/der Produktentwicklung generiert werden, oder durch die Untersuchung eines Sterilisationsexperten, der mit der Art des Produkts und dem Sterilisationsprozess vertraut ist, bestimmt. Die Anzahl der iPCD, die benötigt werden, hängt vom Beladungsumfang ab (Verweis auf 11135).

Zusätzliche biologische Indikatoren werden vorbereitet, um als externe Process-Challenge-Devices (ePCD) verwendet zu werden. Die ePCD werden außen an der Beladung angebracht und werden im Endeffekt zur routinemäßigen biologischen Überwachung des Verfahrens eingesetzt.

Vorbereitung der Referenzbeladung

Eine Referenzbeladung wird in 11135 definiert als „festgelegte Sterilisationsbeladung, die die am schwierigsten zu sterilisierende Kombination an Produkten darstellt“. Zusammen mit dem Kunden wird eine Referenzbeladung bestimmt, um sicherzustellen, dass der Behälter maximal beladen ist. So wird eine maximale Beladungsdichte generiert. Sobald die Beladungskonfiguration bestimmt wurde, werden alle PCD (intern und extern) sowie Produktsterilisationsproben und Geräte zur Überwachung der Temperatur und relativen Feuchtigkeit an der Beladung angebracht.

Vorkonditionierung der Atmosphäre

Die meisten Sterilisationsprozesse beginnen mit der Konditionierung der zu sterilisierenden Produkte außerhalb der Sterilisationskammer. Die Vorkonditionierung wird im Normalfall in einem Raum durchgeführt, der speziell dafür entwickelt wurde, Produkte, bevor diese in die Kammer gebracht werden, zu erwärmen und zu befeuchten, um eine stabile innere Temperatur und Feuchtigkeit zu erreichen.

Das Produkt wird in den Vorkonditionierungsraum eingebracht und verbleibt dort für eine bestimmte Zeit (Verweildauer), die vom EO-Sterilisationsexperten ausgewählt wurde und die die während der routinemäßigen Produktion zulässige Mindestzeit (+ 0, – 1 Stunde) darstellt.

Sobald die Verweildauer der Vorkonditionierung abgeschlossen ist, werden die Produkte in die Sterilisationsanlage gebracht, um einen Halb- bzw. Teilzyklus zu durchlaufen.

Sterilisationsverfahren

  • Teilzyklus – Die Beladung durchläuft einen Sterilisationszyklus, der vom EO-Sterilisationsexperten ausgewählt bzw. entwickelt wurde, um – im Vergleich mit einem Zyklus, der bei einem routinemäßigen Verfahren zum Einsatz kommt – eine geringere Letalität bei einem Teil der routinemäßige Zyklusexpositionszeit zu erreichen.
  • Halbzyklus – Die Beladung durchläuft dann einen Zyklus, der vom EO-Sterilisationsexperten ausgewählt bzw. entwickelt wurde, um – im Vergleich mit einem Zyklus, der bei einem routinemäßigen Verfahren zum Einsatz kommt – eine geringere Letalität bei halber routinemäßiger Zyklusexpositionszeit zu erreichen.

Erwärmte Belüftung

Nach der Sterilisation werden die Produkte in einen erwärmten Raum gebracht, um Restgase zu entfernen. Die Temperatur in diesen Räumen ist erhöht und die ausgegasten Rückstände werden permanent aus dem Raum ausgeleitet und gereinigt. Das Produkt verbleibt mindestens 6 Stunden lang im Belüftungsraum und wird dann weiter in den Probenbereich geleitet.

Probennahme

Es werden biologische Proben aus den Produkten entnommen und zum Sterilitätstest ins Labor geschickt. Alle biologischen Indikatoren werden aseptisch in Röhrchen mit Nährmedium gegeben und dann für 7 bis 10 Tage inkubiert. Alle Produktsterilitätskontrolleinheiten werden aseptisch auf ein Nährmedium transferiert und für 14 Tage inkubiert.

Sterilitätstests

  • Teilzyklus (je einer) – Dieser Zyklus, wenn er erfolgreich ist, führt zum Wachstum einiger oder aller biologischen Indikatoren. An den Produktsterilitätskontrolleinheiten hingegen findet kein Wachstum statt. Das Wachstum der biologischen Indikatoren dient zur Validierung des Wiederfindungsverfahrens der biologischen Indikatoren.
  • Halbzyklen (je drei) – Diese Zyklen, wenn sie erfolgreich sind, führen zur vollständigen Sterilität aller iPCD und Produktsterilitätskontrolleinheiten. Am ePCD kann, je nach Resistenz, aufgrund der kurzen Dauer der ausgewählten Expositionszeit gegebenenfalls ein Wachstum festgestellt werden.
  • Vollzyklen – Zusätzliche Vollzyklen, die mit der routinemäßigen Expositionszeit durchgeführt werden, können als Teil des Qualifizierungsverfahrens verwendet werden, um die Funktionalität des Produkts, die Integrität der Verpackung und EO-Rückstände zu bewerten. Diese werden durchgeführt und sind am Ende Teil des Datensatzes zur Leistungsqualifizierung.

Finaler Bericht

Ein finaler Bericht wird erstellt, der alle Daten und eine Zusammenfassung enthält, in der der Erfolg des Validierungsverfahrens bestimmt wird. Die Genehmigung des finalen Berichts erfolgt normalerweise durch dieselbe Person, die auch das Testprotokoll genehmigt hat. Eine Kopie des finalen Berichts und alle Daten müssen archiviert und aufbewahrt werden.

Literaturangaben

  1. ANSI/AAMI/ISO 11135, 2007 Validierung und Lenkung der Anwendung eines Ethylenoxid-Sterilisationsverfahrens für Medizinprodukte 2 ST23 – Guideline for Industrial Ethylene Oxide Sterilization of Medical Devices, Process Design, Validation, Routine Sterilization and Contract Sterilization, 1995, 1988
  2. United States Pharmacopeia, 31st ed., 2008
  3. BS EN 550 – Sterilisation von Medizinischen Geräten – Validierung und Lenkung der Anwendung eines Ethylenoxid-Sterilisationsverfahrens, 1994
  4. AAMI Technical Information Report (TIR) No. 14 – Contract Sterilization Using Ethylene Oxide, 2009

Sehen Sie sich auch unsere anderen technischen Informationen zur Gammastrahlensterilisation und zur Ethylenoxidsterilisation an.