医疗器械无菌洁净室建设三要素:设计规范、指标监控与布局要点

一、洁净室设计标准及规范

隶属于生物医药产业领域的医疗器械行业是净化工程的重要应用之一,其中用于无菌检验的实验室(无菌实验室、微生物限度实验室、阳性对照室)要求为万级净化室(局部百级),无菌洁净室工程设计的主要涉及规范如1所示。

 

1 医疗器械行业实验室设计参考标准及规范

序号

名称

标准号

1

洁净室和相关受控环境

ISO 14644-1:2015(E)

2

洁净厂房设计规范

GB 50073-2013

3

医药工业洁净厂房设计标准

GB 50457-2019

4

洁净室施工及验收规范

GB 50591-2010

5

洁净厂房施工及质量验收规范

GB 51110-2015

6

医药工业洁净()悬浮粒子的测试方法

GBT 16292-2010

7

医药工业洁净()浮游菌的测试方法

GBT 16293-2010

8

医药工业洁净()沉降菌的测试方法

GBT 16294-2010

9

无菌医疗器具生产管理规范

YY 0033-2000

10

无菌医疗器具生产管理规 报批稿

YYT 0033-2016

11

通风与空调工程施工及验收规范

GB 50243-2016

12

生活饮用水卫生标准

GB 5749-2006

13

美国联邦标准

FS209E-92

14

医疗器械生产质量管理规范

201464

15

医疗器械生产质量管理规范现场检查指导原则

2015年5月30日

16

医疗器械生产质量管理规范附录无菌医疗器械的公告

2015101

17

医疗器械生产质量管理规范无菌医疗器械现场检查指导原则

2015218

18

医疗器械生产质量管理规范附录植入性医疗器械

2015102

19

医疗器械生产质量管理规范植入性医疗器械现场检查指导原则

2015218

20

药品生产质量管理规范

卫生部令79

21

医疗器械生产质量管理规范附录体外诊断试剂的公告

2015103

22

医疗器械生产质量管理规范体外诊断试剂现场检查指导原则

2015218

 

 

根据相关标准、法规及规范的相关要求,对医疗器械无菌生产车间、药品生产车间、医学生物实验室、手术室等均要求建设符合要求的洁净室。在洁净室建设或改建时,不可依赖最终的竣工验收予以保证洁净室的运行质量,应当从设计和设备选型阶段严格把关,在施工的过程中对重要关键点进行严格检查、监督,并在实际使用中做到定期监测,如此才能保证洁净室达到设计的预期设定指标和日常使用要求。

无菌医疗器械是初包装上标文字或图案的一类医疗器械,其生产车间要求为洁净室且应保证无菌医疗器械质量管理的基本条件,管理、监测并有效控制无菌医疗器械生产过程的环境以规范日常作业生产,防止环境对无菌医疗器械造成污染,洁净室应当满足规定环境参数的要求予以建设和定期监测。

医疗器械净化工程设计和施工过程中需重点考虑以下问题:

1)无菌医疗器械生产各功能车间洁净室工程所需要的净化材料;

2)医疗器械厂房洁净室及内包车间洁净室工程的设计、安装、调试、维护等综合服务;

3)医疗器械包装车间洁净室工程空调净化部分,如风道管路布局、通风量、温湿度控制、空调品牌等。

在洁净室的日常动态监控中,人员流动、新风量不足及房门开启频繁是造成各洁净室间压差变化的主因,若洁净室与大气之间或不同级别洁净室间静态压差处于临界状态,则动态下检测可能因人员流动、新风量补充不够而造成压差达不到规定要求。

 

 

IMG_256

 

 

二、洁净指标的监控

在开展悬浮粒子、浮游菌、沉降菌等指标的检测操作时,若测试条件不能达到规定环境参数(温湿度、风速、换气次数、静压差)的允许范围要求,悬浮粒子、浮游菌或沉降菌关键项目的测试结果应当视为无效。由于温度、相对湿度、风速、换气次数、静压差共同构成了洁净室的微气候,其是洁净室维护正常与否的重要表征,如此应当将关键工序的关键项目测试修订为关键工序全性能测,唯有此才能全面、系统监测生产洁净室。为确保洁净室性能监测的数据科学性、准确性,测试部门在进行悬浮粒子、微生物、沉降菌等关键项目测试时,应同时进行温度、相对湿度、换气次数、静压差等前提条件的测试,确保测试的环境吻合度符合规定要求。

医药洁净室与无菌医疗器械的洁净室设计在温度、相对湿度、风速、换气次数、静压差项目上的检测标准均按照《洁净厂房设计规范》予以执行,药厂洁净室的设计问题对无菌医疗器械洁净室同样具有参考意义。

在夏季,洁净室室温如出现超过设计范围的情形,其主要原因多是因初始确定的各洁净室的空调送风量即换气次数仅注重满足洁净度指标,却忽视了对各洁净室热平衡的校核计算。因此,在开展洁净生产车间的设计及运行监控过程中,应当对洁净室的空调送风参数进行实时修正,以保证生产洁净室的温度在各季节均能较好的维持18-28。温度和相对湿度对物体表面的细菌繁殖条件具有重要影响,亦可因生产操作人员舒适度不佳而造成对产品质量的不良影响。

送风量、换气次数

医疗器械净化工-无菌洁净室工程设计阶段对送风量的确定,首先应满足相应洁净度级别的换气次数要求,同时还应通过热、湿负荷校核予以进一步确定风量,在此基础上正确选择高效过滤器的种类及型号。过滤器的处理风量应小于或等于额定风量,设置在同一洁净区内的高效(亚高效、超高效)空气过滤器的阻力、效率宜接近。

通常洁净室的送风量应取以3项中的较大值:为保证空气洁净度等级的送风量;根据热、湿负荷计算确定的送风量;向洁净室内供给的新鲜空气量。新鲜空气量应取下列两项中的较大值:补偿室内排风量和保持室内正压值所需新鲜空气量之和;保证供给洁净室内每人每小时的新鲜空气量不小40m³/(h.)

对某一特定的洁净室工程而言,换气次数需根据实际情况予以确定,尤其是洁净要求较低的场合,有时其换气次数取决于室内排热量。一般根据室内工作人员和设备的发尘量或工作人员的发尘量乘以一个系数计算出换气次数,两者取大者即可。

尘埃粒子、悬浮粒子和微生物对产品质量造成主要影响,会引发交叉感染等问题,洁净室的尘、菌来源于室外空气的占比80-90%,在其余因素即人、围护结构等方面,来源于人的又80-90%。可见,除了室外空气带来的尘、菌外,人员是使洁净室产生尘粒的主要原因。相关测试数据表明,人员动作幅度、走动的快慢,其产尘量会随之不同。

洁净室操作人员的动作应轻缓、平稳,尽量避免不必要的多余动作,尤其是快速走动或甩动下肢等动作应予以避免,如此才能有效减少洁净室的产尘量。洁净服因材质和式样不同,其产尘量会有很大的差异,应首选连体式、致密尼龙稠洁净服,因为这种洁净服比其它类型的洁净服的产尘量更少。洁净室设计时采用环氧树脂自流平地面、金属彩钢壁板会比采用其它类型建筑材料产生的尘埃数少。

综上所述,洁净室从人员控制、厂房设计两方面考虑,可以有效地降低洁净室中尘埃粒子的数量。

除采取上述控制污染源、减少污染发生量的措施来防止微粒污染洁净室的方式之外,空气净化处理的方法如控制室内的压力可以有效阻止室外污染入侵室内或防止室内污染逸出室外,通过采用合理的气流组织亦可有效排除室内发生的污染,以上几种控制途径均与净化系统的风量(风速)或换气次数有关。因此,洁净室是一个对换气次数、静压差、温度、湿度、照度等都有要求的综合体。

洁净室的设计、施工与监测、日常管理同等重要,无菌医疗器械的洁净室建设首先应从设计开始,洁净室监测也会涉及到企业自身的管理规程、人员的操作培训。洁净室投入运行前应进行综合性能的验证,贯穿施工前的设计、工程准备、施工周期的监控、竣工后静态监测、实际生产过程的动态监测等。企业应制定一套科学有效的洁净室管理制度和规程,管理存在的问题及时记录、分析和解决。

《医药工业洁净厂房设计规范(GB 50457-2019)是继《洁净厂房设计规范(GB 50073-2013)之后的又一部国家标准,为医药洁净厂房的设计、施工及验收提供了更全面的操作指南,随着具有可操作性标准的出台,企业对洁净室进行监测将将会成为洁净生产环境的重要保证。

近年来随着国家对国产医疗器械的大力政策支持,无菌医疗器械生产洁净室建设得到了迅速发展,这为提高无菌医疗器械产品质量保障发挥了重要作用。产品质量不是通过出厂检验检测出来的,而是依靠严格的过程控制生产出来的,环境控制是生产过程控制的关键环节,企业做好洁净室监测工作对产品质量保证非常重要。目前医疗器械生产企业开展洁净室的动态监测尚未普及,企业对其重要性认识不足。如何正确理解和执行现有行业及国家标准,如何对洁净厂房进行更加科学与合理的评价,如何对洁净厂房的运行维护提出合理的测试指标是企业和从事监测及监管人员需共同关注的问题。

 

 

IMG_257

 

 

三、医疗器械无菌洁净室建设注意事项

3.1 厂房选址要求

1)厂址选择时应考虑:所在地周围的自然环境和卫生条件应良好,至少无空气或水的污染源,宜远离交通主干道、货场等。

2)厂区的环境要求:厂区的地面、道路应平整、不起尘,宜通过绿化等减少露土面积或有控制扬尘的措施,垃圾、闲置物品等不应露天存放等,总之厂区的环境不应对无菌医疗器械的生产造成污染。

3)厂区的总体布局应合理:不得对无菌医疗器械的生产区,特别是洁净区有不良影响。

3.2 洁净室(区)的布局要求

按照《无菌医疗器具生产管理规范》附B中无菌医疗器械器具生产环境洁净度级别的设置指南予以设置洁净度的级别。洁净室(区)设计中应注意以下方面的内容:

1)依据产品生产工艺流程布置。生产流程应尽量短以减少交叉往复,人流、物流走向应合理,应当配备人员净化室(存外衣室、盥洗室、穿洁净工作服室及缓冲室)、物料净化室(脱外包间、缓冲室和双层传递窗),除配备产品工序要求的用室外,还应配备洁具室、洗衣间、暂存室、工位器具清洗间等,每间用室功能应相互独立,洁净车间的面积应在保证基本要求前提下与企业实际生产规模相适应。

2)按照空气洁净度级别,可以写成按人流方向,从低到高;车间是从内向外,由高到低。

3)同一洁净室(区)内或相邻洁净室(区)间应不产生交叉污染。

a.生产过程和原材料不会对产品质量产生相互影响;

b.不同级别的洁净室(区)之间应有气闸室或防污染措施,物料应通过双层传递窗予以传送。

4)空气净化应符GB 50457-2019《医药工业洁净厂房设计规范》第九章的要求,洁净室里的新鲜空气量应取下列较大值:

a.补偿室内排风量和保持室内正压所需新鲜空气量;

b.室内人新鲜空气不应小40m³/(h.)

5)洁净室人均面积应不少4平米(除走廊、设备等物品外),应确保有安全的操作区域。

6)如属体外诊断试剂的应符合《体医疗器械生产质量管理规范附录体外诊断试剂的公告2015103号)》的要求。其中阴性、阳性血清、质粒或血液制品的处理操作应当在至少万级环境下进行,与相邻区或保持相对负压,并符合防护要求。

7)生产车间应标明回风、送风及制水管道的走向。

2025年9月15日