Integrität von Sterilbarrieresystemen

Risikoorientierte Validierung Ihrer Sterilbarrieresysteme (SBS)

Die Aufrechterhaltung des durch die Sterilisation erreichten Sterilitätssicherheitslevels (S.A.L.) durch das Sterilbarrieresystem (SBS) ist eine grundlegende Zielsetzung der DIN EN ISO 11607-Reihe. Denn der Patient soll auf ein steriles Medizinprodukt vertrauen können – zum einen durch eine wirksame Sterilisation, zum anderen durch eine dichte Sterilverpackung.

Bis vor kurzem wurde hierdurch die entsprechend DIN EN ISO 13485 für kritische Prozesse vorgegebene Validierungspflicht allerdings noch nicht in hinreichendem Maß auch risikoorientiert umgesetzt, auch wenn hierzu Nachbesserungen versucht wurden.

Mit der Ausgabe 2024-02 der DIN EN ISO 11607-Reihe wurde diese jetzt diesbezüglich zwar soweit nachgebessert, dass im März 2024 eine Aufnahme in die Liste der harmonisierten Normen möglich war. Leider passen aber weiterhin eine Reihe von inhaltlichen Aspekten der Norm noch nicht wirklich zum risikoorientierten Ansatz.

Somit muss auch bei der Umsetzung der Ausgabe 2024-02 der DIN EN ISO 11607-Reihe sehr große Sorgfalt daraufgelegt werden, den geforderten risikoorientierten Ansatz auch tatsächlich umzusetzen. Und dies im einen oder anderen Punkt auch in einer bewusst gewählten Auslegung der Normenreihe, die im Widerspruch zu einigen informativen Elementen der Normenreihe steht.

GBA Medical Device Services verfügt über eine fast 30-jährige Erfahrung mit risikoorientierten Planung und Durchführung von Verpackungsvalidierungen, die dank der kontinuierlichen Mitarbeit in relevanten nationalen und internationalen Normungsgremien, wie auch der guten langjährigen Zusammenarbeit mit internationalen Firmen, kontinuierlich wächst. Mit den angebotenen Testsystemen werden alle unter der risikoorientierten Umsetzung erforderlichen Fragestellungen abgedeckt.

Mittels zwei Fallstudien möchten wir Ihnen zum einen die geschilderte Problematik verdeutlichen, zum anderen aber gleich auch unsere Lösungsansätze hierzu vorstellen.

Fallstudie 1: Notwendigkeit der Kombination von Stabilitäts- und Leistungsprüfung

Bei einem Kunden konnten wir beispielsweise nur durch eine – von DIN EN ISO 11607-1 bewusst nicht vorgesehene - Kombination aus Stabilitäts- und Leistungsprüfung Defekte an seinen SBS, die in der Praxis aufgetreten sind, nachvollziehen.

Denn beobachtet wurde eine Delaminierung der Zweischichtfolie. Hier war nur noch die mit 10 µm sehr dünne innenliegende Folienschicht (= Ermöglichung der Siegelung) mit dem porösen Verpackungsanteil verbunden, die dickere außenliegende Folienschicht (= mechanische Festigkeit) war davon und damit auch von der Siegelnaht losgelöst. Somit lag ein extrem hohes Risiko für kritische Lecks im SBS vor.

Die Delaminierung des SBS, in dem 10 längere und schwere Metallstäbe verpackt waren, trat erst auf, nach dem die Verpackungen nach der beschleunigten Alterung (= Stabilitätsprüfung) auch noch einer mechanischen Belastung (= Leistungsprüfung) unterzogen wurden. Mit einer bewusst empfindlich eingestellten Prüfung auf Keimdichtigkeit bei Feuchte des gesamten SBS konnten dann auch tatsächlich Lecks im Bereich neben der Siegelnaht nachgewiesen werden. Die klassischen Siegelnahtprüfungen waren aufgrund der normativ vorgegebenen Mindestempfindlichkeit (Dye penetration test nach ASTM F1929: 50 µm) bzw. des über kleine Lecks mittelnden Testansatzes bei den Zugfestigkeitstests wie auch des Ortes der Fehlstellen nicht empfindlich genug.

Diese Vorgehensweise ist auch statthaft, denn die in den Kapiteln 4.2 und Anhang F vorgegebene Anwendung des risikoorientierten Ansatzes ist normativ, die der oben beschriebenen Vorgehensweise vermeintlich entgegenstehende Passage in Anmerkung 2 von Kapitel 8.2 in DIN EN ISO 11607-1: 2024-02 ist als Anmerkung nur informativ (und damit lower ranking). Des Weiteren ist diese Vorgehensweise natürlich auch anwendungsbezogen, denn welche Verpackung wird entweder nur beim Transport mechanisch belastet oder unterliegt nur einer Alterung infolge der Lagerdauer?

Da uns in nunmehr fast 30 Jahren eine ganze Reihe vergleichbarer Fälle vorliegen, empfehlen wir seit langem (und nun bestätigt durch die Hereinnahme des risikoorientierten Ansatzes in die DIN EN ISO 11607-Reihe) die risikoorientierte Kombination aus beschleunigten Alterung (= Stabilitätsprüfung) und mechanischen Belastung (= Leistungsprüfung) an denselben Verpackungen. Und dies gefolgt von einer bewusst empfindlich eingestellten Prüfung auf Keimdichtigkeit bei Feuchte des gesamten SBS einschließlich visueller Beurteilung und Farbstofftest auf Homogenität und Integrität der Siegelnaht als Integritätsprüfung.

Bei der Argumentation gegenüber Benannten Stellen bzw. Behörden mit formalem Ansatz unterstützen wir zudem unsere Kunden mit einem Dokument, das als Argumentationsgrundlage für die eigene Risikobetrachtung wie auch Technische Dokumentation genutzt werden kann.

Fallstudie 2: Notwendigkeit von empfindlichen Integritätsprüfungen des gesamten SBS

Bei einem Kunden konnten wir beispielsweise nur durch eine – von DIN EN ISO 11607-1 so derzeit nicht vorgesehene – Modifikation der Prüfung auf Keimdichtigkeit bei Feuchte entsprechend DIN 58953-6 Defekte an den SBS infolge des Aneinanderreibens von drei zusammen in einem Produktkarton verpackten SBS nachweisen.

Denn beobachtet wurden bereits bei der visuellen Überprüfung Knicke und weißliche Verfärbungen in der Folie. Diese konnten auch genau stärker auftragenden kantigen Komponenten der Produkte zugeordnet werden. Unklar war, ob diese wirklich noch dicht sind oder bereits Undichtigkeiten vorliegen.

Ein Bubble-Test wäre aufgrund der normativ vorgegebenen Empfindlichkeit (ASTM F2096: Methodenempfindlichkeit hinunter bis 250 µm) hierfür aber viel zu unempfindlich gewesen (übliche Mikroorganismen aus der Luft bzw. von der Haut/von den Händen liegen bei ca. 0,8-2 µm …).

Und wäre die Prüfung auf Keimdichtigkeit bei Feuchte entsprechend DIN 58953-6 nur an nach dem Zufallsprinzip entnommenen Probestücken durchgeführt worden, wäre die Wahrscheinlichkeit groß gewesen, genau diese Stellen durch die Probestücke bzw. die 5 Tropfen pro Probestück überhaupt nicht zu fassen.

Durch Einsatz einer Modifikation der Prüfung auf Keimdichtigkeit bei Feuchte, bei der das gesamte SBS außen kontaminiert wie dann auch innen auf das Vorhandensein der Testorganismen geprüft wurde, konnte nachgewiesen werden, dass mindestens ein Teil der weißlich verfärbten (= stark gedehnten) Bereiche bereit undicht war.

Die vorgenommene Modifikation von DIN 58953-6 ist aufgrund derartiger Fälle und des nunmehr vorgegebenen risikoorientierten Ansatzes nicht nur statthaft, sondern vielmehr sogar geboten. Auch ist diese Modifikation seit mehr als 2 Jahrzehnten durch behördliche Akkreditierung entsprechend DIN EN ISO/IEC 17025 (DAkkS, mit ILAC Mutual Recognition Arrangement) unabhängig bestätigt. Als Integritätsprüfung führen wir diese Prüfung auf Keimdichtigkeit bei Feuchte des gesamten SBS in Verbindung mit einer visuellen Beurteilung und dem Farbstofftest auf Homogenität und Integrität der Siegelnähte durch.

Bei der Argumentation gegenüber Benannten Stellen bzw. Behörden mit formalem Ansatz unterstützen wir zudem unsere Kunden mit einem Dokument, das als Argumentationsgrundlage für die eigene Risikobetrachtung wie auch Technische Dokumentation genutzt werden kann.