F-1980-無(wú)菌醫(yī)療器械包裝的加速老化試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)指南

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上ASTM F 1980:2002無(wú)菌醫(yī)療器械包裝的加速老化試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)指南Standard Guide for Accelertated Aging of Sterile Medical Device Package1 范圍1.1 本指南提供了開(kāi)發(fā)加速老化方案的信息，以便快速確定包裝的無(wú)菌完好性和包裝材料的物理特性受所經(jīng)歷的時(shí)間和環(huán)境的影響。1.2 用本指南獲得的信息可用以支持產(chǎn)品包裝的有效日期。1.3 加速老化指南涉及初包裝整體，不涉及包裝與產(chǎn)品間的相互作用或相容性，這在新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)中可能涉及到。在包裝設(shè)計(jì)之前的材料分析過(guò)程中宜涉及包裝與產(chǎn)品的相容性和相互作用。1.4本

2、指南不涉及實(shí)際時(shí)間老化方案，但進(jìn)行實(shí)際時(shí)間老化研究能證實(shí)用同樣評(píng)價(jià)方法的加速老化試驗(yàn)的結(jié)果。1.5 用于包裝過(guò)程確認(rèn)的方法，包括機(jī)械過(guò)程、滅菌過(guò)程、運(yùn)輸、貯存的影響也不在本指南的范圍內(nèi)。1.6 本標(biāo)準(zhǔn)不打算涉及標(biāo)準(zhǔn)使用中的所有安全問(wèn)題，本標(biāo)準(zhǔn)的使用者在使用前有責(zé)任建立相應(yīng)的安全和衛(wèi)生規(guī)范，并確定法規(guī)限制的適用性。2 規(guī)范性引用文件2.1 ASTM 標(biāo)準(zhǔn)D 3078 用氣泡發(fā)射法測(cè)定軟性包裝的試驗(yàn)方法D 4169 運(yùn)輸容器和系統(tǒng)的性能試驗(yàn)規(guī)范D 4332 容器、包裝或包裝組件的試驗(yàn)用狀態(tài)調(diào)節(jié)的規(guī)范E 337 用干濕球溫度計(jì)（測(cè)量濕球溫度和干球溫度）測(cè)定濕度的試驗(yàn)方法F 88 軟質(zhì)屏障材料密封強(qiáng)度

3、的試驗(yàn)方法F 1140醫(yī)療應(yīng)用無(wú)約束包裝抗內(nèi)壓破壞試驗(yàn)方法F1327 醫(yī)用包裝屏障材料的相關(guān)術(shù)語(yǔ)F 1585 醫(yī)用包裝多孔屏障材料完好性試驗(yàn)指南F 1608 醫(yī)用包裝多孔屏障材料的微生物等級(jí)的試驗(yàn)方法F 1929 用染色穿透的方法測(cè)定多孔材料醫(yī)用包裝中密封泄漏的試驗(yàn)方法2.2 AAMI 標(biāo)準(zhǔn)ANSI/AAMI/ISO 11607 最終滅菌醫(yī)療器械的包裝AAMI TIR 17-1997 輻射滅菌 材料鑒定3 術(shù)語(yǔ)3.1 定義醫(yī)療器械包裝的一般定義見(jiàn)ISO 11607。有關(guān)醫(yī)用包裝屏障材料的術(shù)語(yǔ)見(jiàn)F13273.2 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定術(shù)語(yǔ)的定義：3.2.1 加速老化（AA） 樣品貯存在嚴(yán)酷的溫度（TAA），

4、以一種縮短時(shí)間的方式來(lái)模擬實(shí)際時(shí)間老化3.2.2 加速老化因子（AAF） 一個(gè)估計(jì)的或計(jì)算出的與實(shí)際時(shí)間（RT）條件貯存的包裝達(dá)到同樣水平的物理性能變化的時(shí)間比率 3.2.3 加速老化溫度（TAA）進(jìn)入老化研究的嚴(yán)酷溫度，它是基于估計(jì)的貯存溫度、估計(jì)的使用溫度，或兩者來(lái)推算出的。3.2.4 加速老化時(shí)間（AAT）進(jìn)行加速老化試驗(yàn)的時(shí)間長(zhǎng)度3.2.5 環(huán)境溫度（TRT）代表貯存條件的實(shí)際時(shí)間老化（RT）樣品的貯存溫度3.2.6 包裝貨架壽命包裝在環(huán)境條件下或規(guī)定的貯存條件下保持其關(guān)鍵性能參數(shù)的預(yù)期的貯存時(shí)間長(zhǎng)度。3.2.7 實(shí)際時(shí)間老化（RT）在環(huán)境條件下樣品本的貯存時(shí)間3.2.8 實(shí)際時(shí)間等同

5、（RTE） 對(duì)給定的加速老化條件估計(jì)與實(shí)際時(shí)間老化時(shí)間等同3.2.9 零時(shí)刻（t0）老化研究的開(kāi)始。3.3 符號(hào)Q10 = 溫度增加或降低10的老化系數(shù)Tm = 材料熔化溫度Tg = 玻璃轉(zhuǎn)化溫度T = 阿爾法溫度；熱變形溫度4 意義和應(yīng)用4.1 材料的物理性能、粘接劑可能隨時(shí)間而發(fā)生降解，隨后在貯運(yùn)中發(fā)生的動(dòng)態(tài)事件，可能會(huì)導(dǎo)致包裝失去完好性。4.2 ISO 11607中描述到，“制造商應(yīng)證實(shí)最終包裝至少在醫(yī)療器械聲稱(chēng)的貨架壽命內(nèi)，在嚴(yán)酷的運(yùn)輸、貯存、搬動(dòng)和老化的情況下、在制造商規(guī)定的貯存條件下，保持其完好性，且包裝不受損壞或不被打開(kāi)?！?.3 實(shí)際時(shí)間老化程序?yàn)榇_保包裝材料和包裝完好性不隨時(shí)

6、間而降解提供了最佳數(shù)據(jù)。但在產(chǎn)品更新日新月異的市場(chǎng)條件下，新產(chǎn)品需要在盡可能短地時(shí)間內(nèi)投入市場(chǎng)，實(shí)際時(shí)間老化研究就不能滿(mǎn)足這一目的。加速老化研究為我們提供了另一個(gè)可供選擇的方法。為了確保加速老化研究真實(shí)地代表實(shí)際時(shí)間使用，實(shí)際時(shí)間老化研究必須與加速研究同步進(jìn)行。實(shí)際時(shí)間研究必須進(jìn)行至產(chǎn)品的貨架壽命。4.4 如果對(duì)被評(píng)價(jià)的包裝材料缺乏了解，必須使用保守的加速老化因子。5 儀器5.1 室（或柜），其大小可以使樣品容器或包裝可獨(dú)立地暴露于選定的溫度和相對(duì)濕度的循環(huán)空氣中。5.1.1 控制儀器，能保持室溫在所需的大氣條件的公差限度內(nèi)。5.2 濕度計(jì)，用于指示相對(duì)濕度，精為±2%相對(duì)濕度。干濕

7、球濕度計(jì)可用于直接測(cè)量相對(duì)濕度或用于檢查濕度計(jì)。5.3 溫度計(jì)，可使用任何能提供溫度指示精度為1的測(cè)量溫度的儀器。干濕球濕度計(jì)的干球溫度計(jì)可用于直接測(cè)量或檢查溫度指示儀器。6 加速老化理論6.1 材料的加速老化是指材料或包裝的安全性和功能隨時(shí)間而加速變化。6.2 在一項(xiàng)老化研究中，在一個(gè)相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)使材料或包裝的外部經(jīng)受一個(gè)比正常環(huán)境更嚴(yán)酷、或更頻繁的應(yīng)力。6.3 加速老化技術(shù)是基于這樣的假定，即材料在退化中所包含的化學(xué)反應(yīng)遵循阿列紐斯反應(yīng)速度函數(shù)。這一函數(shù)表述了相同過(guò)程的溫度每增加或降低10，大約會(huì)造成其化學(xué)反應(yīng)的速率加倍或減半（Q10） Hemmerich, Karl.J, “一般老化理

8、論和醫(yī)療器械加速老化的簡(jiǎn)化方案”，醫(yī)用塑料和生物材料，July/August 1998, pp.16-23。6.4 Q10的確定包括了供試產(chǎn)品在各程溫度下進(jìn)行試驗(yàn)并確定定溫度每改變10反應(yīng)速率的差異。要模擬動(dòng)態(tài)條件下的材料退化十分復(fù)雜和困難，因此不在本指南范圍內(nèi)。7加速老化方案7.1 材料表征 加速老化理論及其應(yīng)用與包裝材料的組成直接相關(guān)。要考慮的方面有：7.1.1 組成7.1.2 形態(tài)學(xué)（玻璃態(tài)、非結(jié)晶質(zhì)的、半晶體、高晶體，%晶體等）7.1.3 熱轉(zhuǎn)化（Tm 、Tg、T）7.1.4 添加劑、過(guò)程助劑、催化劑、潤(rùn)滑劑、殘留溶劑和過(guò)濾。7.2 加速老化方案 設(shè)計(jì)指南7.2.1 必須在器械和包裝材

9、料的表征的基礎(chǔ)上考慮溫度限，以確保選擇適宜的保守老化因子。宜根據(jù)包裝材料的表征和預(yù)期的貯存條件來(lái)確定試驗(yàn)所用溫度。材料表征和組成是建立加速老化溫度上限的因素，溫度選擇宜限定在防止材料的任何物理轉(zhuǎn)化7.2.2 室溫或環(huán)境溫度（TRT）選擇能代表實(shí)際產(chǎn)品貯存和使用條件的溫度。 注：這一溫度一般在2025, 25的溫度被認(rèn)為是保守值。7.2.3 加速老化溫度（TAA） 考慮研究中的材料的表征，選擇一個(gè)加速老化試驗(yàn)的溫度。加速溫度越高，AAF就越大，從而加速老化的時(shí)間就越短。必須注意不能是只靠提高加速老化溫度來(lái)縮短加速老化的時(shí)間。溫度過(guò)高材料就可能發(fā)生反應(yīng)，而這在實(shí)際時(shí)間溫度或室溫下是不會(huì)發(fā)生的（見(jiàn)附

10、錄X1）。按下列指南選擇老化溫度：7.2.3.1 選擇TAA要考慮研究材料的熱轉(zhuǎn)化溫度，宜低于材料的任何轉(zhuǎn)化溫度或低于使材料發(fā)生扭曲的溫度。比如，選擇的溫度宜比材料的Tg低至少10。（更多的信息詳見(jiàn)AAMI TIR 17-1997）7.2.3.2 將TAA保持在或低于60，除非證實(shí)更高的溫度適宜，不推薦使用高于60的溫度，因?yàn)樵谠S多聚合系統(tǒng)中，發(fā)生像百分結(jié)晶度、自由基形成、和過(guò)氧化物降解之類(lèi)的非線(xiàn)性變化的可能性較高。（更多的信息詳見(jiàn)AAMI TIR 17-1997）注3：如果包裝中含有液體或其他不穩(wěn)定成分，出于安全的考慮可能需要選擇較低的溫度。7.2.3.3 由于材料表征表明提高老化溫度不可行

11、時(shí)，只能選擇實(shí)際時(shí)間老化。7.3加速老化因子的確定7.3.1用阿列紐斯公式，通常取Q10等于2是計(jì)算老化因子的保守方法。注4：在文獻(xiàn)中對(duì)研究中的系統(tǒng)有充分表征的包裝，可以用較為積極反應(yīng)速率系數(shù)，如Q=2.22.5。損壞的水平和性質(zhì)必須是與文獻(xiàn)中報(bào)道的相似，以確保反應(yīng)速率系數(shù)和加速老化溫度保持在相應(yīng)的限度內(nèi)。這是制造商的責(zé)任。更多的信息詳見(jiàn)AAMI TIR 17-1997。7.3.2 按下式計(jì)算加速老化因子（AAF）的估計(jì)值：式中： TAA加速老化溫度（） TRT 環(huán)境溫度（）7.3.3 加速老化時(shí)間（AAT）用預(yù)期的（或要求的）需用實(shí)際老化時(shí)間和AAF來(lái)建立。按下式計(jì)算：加速老化時(shí)間（AAT）

12、 預(yù)期的（RT）/AAF時(shí)間-溫度關(guān)系的圖示見(jiàn)附錄X1。7.3.4 當(dāng)對(duì)研究中的包裝的信息知之甚少時(shí)，以上指南為其提供了選擇相對(duì)保守的老化因子。 這對(duì)制造商可能風(fēng)險(xiǎn)很大，因?yàn)樵摲椒赡軙?huì)不適當(dāng)?shù)仡A(yù)測(cè)出較短的貨架壽命。然而，必須以考慮為病人提供最大的安全性，因?yàn)橐揩@取必要的信息來(lái)得出精確并另人放心的貨架壽命是不太容易的。7.4 加速老化方案步驟7.4.1 選擇Q10值。7.4.2根據(jù)市場(chǎng)需求、產(chǎn)品需求等明確所期望的包裝貨架壽命。7.4.3 確定老化試驗(yàn)的時(shí)間間隔，包括零時(shí)刻。7.4.4 確定試驗(yàn)條件，室溫（TRT）和加速老化溫度（TAA）。7.4.5 用Q10、TRT 和TAA計(jì)算試驗(yàn)周期。7

13、.4.6 確定包裝材料的特性，密封強(qiáng)度和完好性試驗(yàn)、樣品規(guī)格和可接受準(zhǔn)則。7.4.7 以TAA對(duì)樣品進(jìn)行老化，同時(shí)進(jìn)行實(shí)際時(shí)間老化條件（TRT）。7.4.8 加速老化后評(píng)價(jià)相對(duì)于初始包裝要求的包裝性能，如包裝密封強(qiáng)度、包裝的完整性。7.4.9 在實(shí)際時(shí)間老化后，評(píng)價(jià)相對(duì)于初始包裝要求的包裝和/或包裝性能。這一估計(jì)AAF法，是一個(gè)評(píng)價(jià)包裝長(zhǎng)期性能的簡(jiǎn)單而又保守的技術(shù)，然而，如同所有的加速老化技術(shù)一樣，都必須由實(shí)際時(shí)間老化數(shù)據(jù)來(lái)加以證實(shí)。7.5 附錄X2給出了包裝貨架壽命試驗(yàn)方案的舉例。8 老化后試驗(yàn)指南8.1 已經(jīng)歷過(guò)老化（包括加速和實(shí)際時(shí)間）后的包裝和材料必須評(píng)價(jià)其物理性能和完好性。8.2 所

14、選擇的試驗(yàn)宜能對(duì)材料或包裝的最關(guān)鍵或最容易因老化應(yīng)力而導(dǎo)致失敗的性能進(jìn)行挑戰(zhàn)。F1585可用作多孔屏障醫(yī)用包裝的試驗(yàn)指南。8.3 需要考慮選擇的物理強(qiáng)度性能有抗彎曲、抗穿孔、抗拉伸和伸長(zhǎng)、抗撕裂、抗沖擊、耐磨性，變黃指數(shù)、微生物屏障（試驗(yàn)方法 F1608）、密封強(qiáng)度（試驗(yàn)方法 F 88）和耐破度（試驗(yàn)方法 F 1140）8.4 可使包裝經(jīng)受一個(gè)確認(rèn)過(guò)的包裝完好性試驗(yàn)，如跟蹤氣體檢測(cè)、染色泄漏（試驗(yàn)方法F 1929）、氣泡泄漏（試驗(yàn)方法D 3078）或微生物方法（對(duì)整個(gè)包裝進(jìn)行微生物挑戰(zhàn)試驗(yàn)）。這些方法必須經(jīng)過(guò)確認(rèn)并形成文件。8.5 必須在包裝貨架壽命試驗(yàn)開(kāi)始前建立可接受準(zhǔn)則。零時(shí)刻的性能數(shù)據(jù)可

15、用于在貨架壽命試驗(yàn)?zāi)┢谂c最終包裝性能數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。9文件形成9.1 加速老化9.1.1 必須在試驗(yàn)前以書(shū)面的形式規(guī)定加速老化條件（試驗(yàn)溫度、濕度、周期、環(huán)境溫度）、時(shí)間、樣品規(guī)格、包裝描述、對(duì)包裝抽樣的時(shí)間間隔、各時(shí)間間隔內(nèi)所規(guī)定的試驗(yàn)。9.1.2 所用柜溫和用于測(cè)量和監(jiān)視老化條件校準(zhǔn)后的儀器應(yīng)形成文件。9.1.3 包裝評(píng)價(jià)所用的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和方法應(yīng)形成文件。9.1.4 列出物理和微生物試驗(yàn)（包括校準(zhǔn)數(shù)據(jù)）所用設(shè)備一覽表。9.1.5 老化后試驗(yàn)結(jié)果（包括用于確定包裝是否滿(mǎn)足性能規(guī)范準(zhǔn)則的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法）應(yīng)形成文件。10 關(guān)鍵詞10.1 加速老化; 阿列紐斯反應(yīng)速度；Q10；貨架壽命。附錄X1（規(guī)范性附

16、錄）X1 加速老化聚合物X1.1 當(dāng)包裝在選擇溫度（）下熱老化相當(dāng)于一年的室溫老化的加速老化。 圖X1.1 聚合物的加速老化X2 包裝貨架壽命試驗(yàn)方案舉例X2.1 選擇保守的AAF 估計(jì)值，例如Q10 = 2。（見(jiàn)圖X2.1）.X2.2 確定與期望的貨架壽命對(duì)應(yīng)的老化時(shí)間點(diǎn)。注X2.1： 常常采用走勢(shì)來(lái)表征老化對(duì)材料和包裝特性的影響。加速老化時(shí)間點(diǎn)的數(shù)量最少設(shè)一個(gè)，但必須有與期望的貨架壽命相對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)（期望的貨架壽命除以老化系數(shù)）；然而，只使用一個(gè)加速時(shí)間點(diǎn)，會(huì)有這樣的風(fēng)險(xiǎn)，即不能從前面的加速老化時(shí)間點(diǎn)得出預(yù)警，從而導(dǎo)致試驗(yàn)失敗。走勢(shì)分析宜考慮至少有三個(gè)時(shí)間點(diǎn)。X2.3 按確認(rèn)的生產(chǎn)程序制造

17、試驗(yàn)樣品。注X2.2： 用于零時(shí)刻的包裝，滅菌、加速老化可以不包裝產(chǎn)品或包裝模擬產(chǎn)品。X2.4 用確認(rèn)過(guò)的滅菌過(guò)程對(duì)包裝進(jìn)行滅菌。滅菌過(guò)程可能影響材料或包裝的穩(wěn)定性。老化研究前，材料和包裝宜經(jīng)受最大的滅菌過(guò)程條件或預(yù)期使用的循環(huán)次數(shù)。X2.5 如需要，按D 4332 對(duì)樣品進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)；適當(dāng)時(shí)，按D 4169規(guī)程，進(jìn)行模擬運(yùn)輸。這一試驗(yàn)中所用的包裝必須含有真實(shí)產(chǎn)品。注X2.3：確定運(yùn)輸貯存對(duì)包裝的長(zhǎng)期影響的包裝性能試驗(yàn)，一般都包括在老化方案之中。老化前或老化后是否進(jìn)行性能試驗(yàn)，將取決于該研究是否要模擬醫(yī)院貨架或制造商架上的貯存和運(yùn)輸。也可能有沒(méi)有必要的情況。如果已知包裝失敗或性能極限（如密封強(qiáng)

18、度、穿透、抗沖擊等）對(duì)包所包裝的具體產(chǎn)品有文件證明是適宜的，并滿(mǎn)足預(yù)期產(chǎn)品，那么有物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)就足夠了。X2.6 開(kāi)始進(jìn)行實(shí)際時(shí)間和加速老化。在相應(yīng)的時(shí)間段內(nèi)采用明確的加速老化溫度。樣品在升高的溫度箱內(nèi)放置的時(shí)間長(zhǎng)度可用7.3.2和7.3.3 中公式（1）和公式（2）來(lái)計(jì)算，式中AAF是加速老化因子，AAT是加速老化時(shí)間。例如，Q10 = 2.0，環(huán)竟溫度 = 23，試驗(yàn)溫度 = 55，AAF = 2.0(55 -23)/10;AAF = 2.03.2 = 9.19;AAT = 365天/9.19;AAT39.7天12個(gè)月（等效的實(shí)際時(shí)間）注X2.4: 濕度的影響可能需要與溫度一起考慮，這要將高濕期和低濕期結(jié)合到試驗(yàn)周期中?？梢詫⒗匣芷谠O(shè)計(jì)成考慮濕度的影響。X2.7 加速老化后，評(píng)價(jià)包裝性能要求。X2.7.1 如果加速老化結(jié)果滿(mǎn)足可接受準(zhǔn)則，產(chǎn)品的貨架壽命即被有條件確認(rèn)，還取決于實(shí)際時(shí)間老化研究的結(jié)果。X2.7.2 如