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Frequently Asked Questions (FAQs): Validierung einer Gammastrahlensterilisation gemäß VDmax 25 und Methode 1

Die „Association for the Advancement of Medical Instrumentation“ (Gesellschaft für die Weiterentwicklung von Medizingeräten, AAMI) erstellt zahlreiche Normen, die in der Medizinproduktebranche Anwendung finden. Außerdem gibt das Standards-Board der AAMI in Form von technischen Berichten (TIR) weitere Hinweise zu einzelnen Normen. Diese technischen Berichte spiegeln bewährte Praktiken der Branche wider, die sich durch langjährige Erfahrung mit Produktionsprozessen etabliert haben.

Wenn ein Produkt mittels Gammastrahlung sterilisiert wird, muss die Strahlendosis, der das Produkt ausgesetzt wird, gemäß den entsprechenden AAMI-Anforderungen festgelegt und validiert werden. In ANSI/AAMI/ISO 11137: 2006 „Sterilisation von Produkten für die Gesundheitsfürsorge – Strahlen“ und TIR33: 2005 „Sterilisation von Produkten für die Gesundheitsfürsorge – Strahlen – Bestätigung der gewählten Sterilisationsdosis (kGy): Methode VDmax25 und Methode VDmax“ werden festgelegte Methoden zur Durchführung eines Validierungsverfahrens beschrieben.

FAQs:

Welches Validierungsverfahren ist am besten geeignet?

Die VDmax-25-Methode (zuvor in TIR27, nun in 11137: 2006 beschrieben) eignet sich besonders dann, wenn ein Unternehmen die Sterilisation mehrerer Produktlinien mit derselben Mindestdosis durchführen möchte, wenn die Herstellungskosten für ein Produkt hoch sind oder wenn eine Dosis von 25 kGy für den jeweiligen Markt als zulässiger Standard gilt. Darüber hinaus ist diese Validierungsmethode kostengünstiger, da weniger Tests erforderlich sind. Die Keimzahl muss bei 1000 cfu oder darunter liegen.

Mithilfe von Methode 1 (Norm 11137-2) wird die für eine bestimmte Keimpopulation erforderliche Mindestdosis ermittelt. Diese Methode eignet sich besonders dann, wenn aus Kostengründen die geringstmögliche Sterilisationsdosis erwünscht ist, wenn gammaempfindliche Materialien verwendet werden oder wenn die Keimzahl bei über 1000 cfu liegt.

Wenn mittels einer dieser beiden Methoden die Minimaldosis ermittelt werden kann, wie wird dann die Maximaldosis bestimmt?

Bereits in einer frühen Phase der Produktqualifizierung können Materialien auf ihre Strahlungsverträglichkeit hin geprüft werden. Zur Bestimmung der Maximaldosis muss sowohl vor als auch nach der Bestrahlung eine Beurteilung der funktionsbezogenen und äußeren Eigenschaften des Produkts vorgenommen werden. Die Bestrahlung Ihres Produkts bei etwa dem 2-Fachen der Minimaldosis (oder einer höheren Dosis) und die darauffolgende Prüfung von Form, Passung und Funktion des Produkts stellen eine geeignete Methode zur Festlegung der Maximaldosis dar. Mit der höchstmöglichen Maximaldosis ist dann im Bestrahlungsprozess die größtmögliche Flexibilität gegeben, wenn das Produkt für eine routinemäßige Sterilisation bereit ist. Für Produkte, die bei der Maximaldosis bestrahlt werden, können zusätzliche Tests in Betracht gezogen werden, wie beispielsweise Tests zur beschleunigten Alterung sowie Verpackungstests.

Warum wird die Prüfung der Verifizierungsdosis mit einem niedrigeren SAL-Wert durchgeführt als die Prüfung der Sterilisationsdosis?

Für einen SAL-Wert von 10-6 müssten eine Million Produkte bestrahlt und hinsichtlich ihrer Sterilität getestet werden. Der SAL-Wert 10-2 (Methode 1) und der SAL-Wert 10-1 (VDmax) werden eingesetzt, da für diese beiden Methoden nur 100 bzw. 10 Produkte getestet werden müssen.

Was geschieht, wenn die Bestrahlungsdosis einer Produktprobe weniger als 90 % des Zielwerts der (subletalen) Verifizierungsdosis entspricht?

Wenn die Ergebnisse des Sterilitätstests zunehmend negativ ausfallen, ist eine erneute Prüfung der Verifizierungsdosis und ein erneutes Testen der Proben möglich.

Was geschieht, wenn die Bestrahlungsdosis einer Produktprobe mehr als 10 % über dem Zielwert der (subletalen) Verifizierungsdosis liegt?

In diesem Fall wird von einer Überdosis ausgegangen. Bei einer Prüfung der (subletalen) Verifizierungsdosis darf die Bestrahlungsdosis nicht mehr als 10 % über dem Zielwert liegen. Die Proben werden in diesem Fall keinem erneuten Sterilitätstest unterzogen. Vor dem nächsten Sterilitätstest müssen neue Bestrahlungsproben eingesendet werden.

Ist ein biologischer Indikator erforderlich?

Bacillus pumilus, ein sporenbildender Mikroorganismus, diente viele Jahre lang als biologischer Indikator zur Prüfung der Sterilität. Heutzutage wird dieser jedoch nicht mehr eingesetzt. Die Strahlungsresistenz von B. pumilus ist im Allgemeinen geringer als die Dosis, die erforderlich ist, um einen SAL-Wert von 10-6 zu erzielen (basierend auf der für Produkte im Gesundheitswesen typischen Keimzahl). Biologische Indikatoren geben darüber hinaus keine präzise Auskunft über die natürlich vorkommende Keimbelastung auf einem Produkt (Sporenstreifen im Vergleich zu Keimen, die bei der Herstellung auf oder in das Produkt gelangt sind).

Welche sind die grundlegenden Verfahrensschritte?

Der erste Schritt ist bei beiden Validierungsmethoden identisch: Es wird ein Keimbelastungstest mit 30 Produkten (jeweils 10 Produkte aus drei unterschiedlichen Produktionschargen) durchgeführt.

Gibt es neben der VDmax-25-Methode und der Methode 1 weitere Möglichkeiten zur Dosisbestimmung?

Ja, in 11137-2 und TIR 33 werden weitere Methoden beschrieben, darunter auch die Methode 2 (Stufendosierung) sowie die VDmax-Methode für festgelegte Dosen zwischen 15 und 35 kGy (in 2,5-kGy-Schritten). Für jede Methode gelten spezifische Einschränkungen und Anforderungen, die vor der Auswahl einer Methode berücksichtigt werden müssen.

Definitionen:

Keimbelastung (Bioburden):

Die Population lebensfähiger Mikroorganismen auf einem Produkt. Bei einer Sterilisation mittels Bestrahlung wird die Keimbelastung unmittelbar vor der Sterilisation bestimmt. Angegeben wird die Keimbelastung in koloniebildenden Einheiten (Colony Forming Unit, cfu).

Sterilitätstest:

Test zur Bestimmung, ob sich lebensfähige Mikroorganismen auf dem Produkt und/oder auf der Verpackung befinden.

Sterilitätssicherheitsfaktor Sterility Assurance Level (SAL-Wert):

Die Wahrscheinlichkeit des Vorhandenseins lebensfähiger Mikroorganismen auf einem Produkt nach der Sterilisation. Der SAL-Wert wird normalerweise mit 10-n angegeben und entspricht der Wahrscheinlichkeit eines positiven Sterilitätstestergebnisses bei insgesamt 10 mit einer bestimmten Sterilisationsdosis durchgeführten Sterilitätstests.

Wiederfindungsrate:

Die Wiederfindungsrate dient dazu, die Tauglichkeit einer speziellen Methode hinsichtlich der Beseitigung von Mikroorganismen von einem Produkt zu beurteilen.

Bakteriostase/Fungistase-Test (B/F-Test):

Beim B/F-Test soll durch den Einsatz von ausgewählten Mikroorganismen bestätigt werden, dass Substanzen vorhanden sind, die eine Vervielfachung von Mikroorganismen verhindern. Dieser Test muss bei jeglichen Änderungen am Produkt erneut durchgeführt werden. Auch wenn keine Änderungen am Produkt vorgenommen werden, wird eine Wiederholung dieses Tests alle 1 bis 3 Jahre empfohlen, um mögliche Änderungen im Hinblick auf die verwendeten Rohstoffe oder die Zulieferer zu ermitteln. Die Anzahl der erforderlichen Proben für diesen Test sollte mit dem Labor, das diesen Test durchführt, abgesprochen werden (üblicherweise werden 3 bis 6 Proben getestet).

Weitere Definitionen finden Sie im Glossar zu „Sterilisation mittels Bestrahlung“.

Literaturangaben:

  1. ANSI/AAMI/ISO 11137-1: 2006. Sterilisation von Produkten für die Gesundheitsfürsorge – Strahlen – Teil 1: Anforderungen an die Entwicklung, Validierung und Lenkung der Anwendung eines Sterilisationsverfahrens für Medizinprodukte.
  2. ANSI/AAMI/ISO 11137-2: 2006. Sterilisation von Produkten für die Gesundheitsfürsorge – Strahlen – Teil 2: Festlegung der Sterilisationsdosis.
  3. ANSI/AAMI/ISO 11137-3: 2006. Sterilisation von Produkten für die Gesundheitsfürsorge – Strahlen – Teil 3: Anleitung zu dosimetrischen Aspekten.
  4. AAMI TIR 33:2005. Sterilisation von Produkten für die Gesundheitsfürsorge – Strahlen – Bestätigung der gewählten Sterilisationsdosis: Methode VDmax.
  5. AAMI/ANSI/ISO 11737-1: 2006. Sterilisation von Medizinprodukten – Mikrobiologische Verfahren – Teil 1: Bestimmung der Population von Mikroorganismen auf Produkten.
  6. AAMI/ANSI/ISO 11737-2: 1998. Sterilisation von Medizinprodukten – Mikrobiologische Verfahren – Teil 2: Sterilitätsprüfungen bei der Validierung eines Sterilisationsverfahrens.