0.1概述

本部分所给出的真空衰减法不仅适用于范围中所给出的“包装”,还可以推广到有密封要求的腔形“医疗器械(如注射器)”和“组件”密封性检验。制定本部分的目的是期望将这一检验技术应用于医疗器械包装﹑器械或组件的检验中,从而为产品质量提供更高的保证。

0.2本测试技术所检出的泄漏

本测试方法通过测量内含供试包装的闭合真空测试腔中的压升(真空损失)检测包装泄漏。真空损失是供试包装的顶空气体泄漏所致,和/或处于所泄漏的或附近的液体内装物挥发所致。当对包装中的内装液可能部分或全部侵入泄漏处的包装测试时,测试腔被抽真空至一个低于该液体的汽化压的压力。测试方法需要一个含有供试包装的测试腔和一个由一只或多只压力传感器设计而成的泄漏检测系统。

附录A给出了测试技术的原理和测试周期和临界参数术语和定义。

0.3 本测试技术的灵敏度

附录B给出了测试方法的灵敏度。在一定的灵敏度条件下,对所选产品包装系统开展的精密度和偏倚研究所得到的精密度参见附录C中表C.1。

注:表C.1还列出了可用真空衰减泄漏测试的其他相关产品包装系统举例。—-—托盘或托杯(无盖)(空气泄漏)

能检出托盘或托杯壁上直径至少是50 um的孔或裂缝缺陷。无盖托盘在一4×10' Pa(—400 mbar)目标真空下检验。

-—用透气屏障盖材密封的托盘(顶空气体泄漏)

能检出托盘或托杯壁上直径至少是100 um的孔或裂缝缺陷。密封区中的通道缺陷(用直径125 p.m的丝线制得)可被检出。连续粘接和点阵式胶合包装系统中的严重密封胶合缺陷能被检出。明显的不完整点阵式胶合缺陷也能被检出。所有的透气屏障盖材包装均在一4X10' Pa(—400 mbar)目标真空下检验。使用一台经校准的体积空气流量计,对透气盖材包装的测试灵敏度显示约为10—? Pa· m’·s '。

—-非透气硬包装(顶空气体泄漏)

能检出直径至少为5 um 的孔缺陷。带螺纹盖的塑料瓶在一5×10' Pa(—500 mbar)目标真空下测试,用一台经校准的体积气流计测得其灵敏度约为4×10～‘Pa· m'·s';充入空气的玻璃注射器在一7.5×10' Pa(—750 mbar)和+l mbar绝压的目标真空下测试,用一台经校准的体积气流计测得两者的测试灵敏度约为8×10-5 Pa. m3· s'。

———非透气硬包装(液体泄漏)

能检出直径至少为5um 的孔缺陷。该检测限是用多只充入水的玻璃注射器在约100 Pa(1 mbar)绝压的目标真空下验证得出的。

—-——非透气软包装(气体或液体泄漏)

这种包装也可用真空衰减法测试,尽管用真空衰减法对软包装测试较为成熟,但在精密度和偏倚的研究中未包括软包装的灵敏度数据。

0.4本测试技术的测试结果

测试结果是定性的(接收/拒绝)。接收准则是将无泄漏对照包装测得的基线真空衰减的定量测量数据,与泄漏包装的测量数据以及用一台经校准的体积气流计引人模拟泄漏的测量数据相比较后建立的。

无菌医疗器械包装试验方法

第18部分:用真空衰减法无损检验包装泄漏

1范围

YY/T 0681l的本部分规定了用真空衰减法无损检验无菌医疗器械包装系统泄漏的测试方法。本部分适用于硬质和半硬质无盖托盘、有透气屏障盖材的托盘或托杯、非透气硬包装,非透气软包装。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是bi不ke少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其新版本适用于本文件。

GB/T 19633.l最终灭菌医疗器械包装第l部分:材料、无菌屏障系统和包装系统的要求

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1基线真空衰减baseline vacuum decay

用无泄漏对照包装证实的在测试腔内随着时间的推移真空变化的程度。

3.2无泄漏对照包装control , non-leaking packages按照制造商规范正确密封或闭合的无缺陷包装。

3.3非透气软包装flexible,nonporous packages

由可拉伸非透气材料制成的在真空下会明显变形的包装。例如:由聚合材料、箔或复合膜制成的组合袋( pouches)或袋。GB/T19633.1给出了非透气材料的试验方法。

3.4气体泄漏gas leaks

气体从供试包装流出的泄漏通道。

3.5液体泄漏liquid leaks

被液体部分或全部充入的泄漏通道。

3.6非透气硬包装rigid , nonporous packages

由固化的非透气材料制成的在真空下无明显变形的包装。例如:有螺纹口或瓶口塞的塑料瓶﹑带弹性塞的玻璃或塑料管瓶以及玻璃或塑料注射器。

3.7半硬质托盘或托杯semi rigid tray or cups

由挠曲下仍保持其形状的材料制成的托盘或托杯。如,使用聚对苯二甲酸二乙醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)经热成型制成的托盘被视为是半硬质托盘。

3.8点阵式密封spotty or mottled seals

托盘或托杯与透气盖材以一种不完整的热合方式连接﹐去除盖材料后,托盘的密封面上能明显看到可辨别的点阵状图形。

3.9体积气流计volumetric airflow meter

一种校准工具,能用来向测试腔内提供已知体积气流速率的人为泄漏,用以验证仪器灵敏度。气流计宜按适宜的标准校准。该气流计的工作范围宜能得到预期的泄漏测试所需的灵敏度限值。

4概述

4.1︰将测试包装放置在测试腔内施加真空。测试腔与真空源隔离,压力传感器(绝压或表压)单独使用或与另一个压差传感器组合使用,以监测测试腔内的真空度以及真空随时间的变化。真空衰减或测试腔内的压力上升,是由于包装顶空的气体通过任何泄漏从包装内抽出以及背景噪声所造成的。真空衰减亦会是包装内部分或*进入泄漏通道的液体的挥发所致。对于这种情况,真空衰减只能在测试腔内测试压力低于该液体的汽化压力时发生。

4.2对于透气屏障盖材的托盘或托杯,可以测试位于托盘或托杯体上和盖材与托盘的接合处的泄漏。透气盖材自身的泄漏无法被检测到。当测试这类包装时,采取物理罩住或堵住透气屏障材料表面这一措施来防止包装气体通过透气盖透出。这可能需要视所需罩堵的方法制备一些样品,但必须以非破坏性和非侵入性为前提。有透气屏障盖材包装的真空衰减可能包括来自封盖材料和屏蔽表面之间气体的背景噪声,或来自通过透气屏障材料本身在盖子/托盘密封接合处的横向气流。

4.3测试的灵敏度取决于供试包装的设计.传感器灵敏度、测试腔设计,测试系统的设计以及时间和压力的临界测试参数。为任意给定的产品包装系统选择测试系统和泄漏测试参数,必须建立在包装的内装物(具有较大/很小的顶空气体的液体/固体)以及包装的性质(软或硬,透气或非透气)基础之上。仪器在拥有较灵敏的压力传感器,测试腔内空隙体积最小的情况下,测试系统就拥有能检测最小泄漏的潜力。延长测试时间能检测到更小的气体泄漏。将背景噪声压力变动降到最di,也能提高测试的灵敏度。对于有透气屏障盖材料的包装,罩堵技术能将背景噪声降到最小。对于软包装或半硬质包装,通过合理设计测试腔可以限制包装膨胀来降低噪声。测试系统中或供试包装组件间的残留气体或捕捉的水蒸气的释放也有可能产生背景噪声。这种噪声可以通过延长测试时间使真空恢复到初始水平,或延长平衡时间将其与实际泄漏区分开来。

注:更多的“泄漏测试理论”信息详见附录A。用于获取精密度和偏倚数据的实验方法和测试仪器举例参见附录C

并汇总在表C.1中。

5意义和应用

5.1医疗器械包装中的泄漏可能导致不需要的气体(最通常的是氧气)、有害的微生物或颗粒污染物侵人。包装泄漏可能表现为存在于包装组件自身或包装组件间的密封接合处所存在的缺陷。确保包装的一致性和完整性是泄漏检测所必需具有的能力。

5.2在初始设置和校准之后,一个测试操作可以为半自动、全自动或手工操作。该测试方法能无损测

出不明显的泄漏。测试方法无需引进任何外来材料或物质,例如染液或气体。然而需要注意的是,所有透气材料的表面在测试过程中是需要被物理罩堵的,以防止气体透过透气表面而导致测试腔内的真空快速降低。因为这种测试方法仅仅是基于对测试腔内压力发生变化进行检测,该压力改变是受来源于挑战包装的气体或蒸汽外泄影响的。

5.3本测试对于优化包装密封参数、比较性评价各种包装及材料来说是一个有用的研究工具。因其快速、非侵害性和无损性,本测试方法还适合于安装在生产线上,或用于产品100%在线测试,或用于统计学抽样测试。

5.4真空衰减测试超过允许限值的泄漏测试结果,可通过声或光信号响应(或两者)给予指示。

6仪器

6.1真空衰减泄漏检测仪器

真空衰减泄漏测试仪器包括一个连接到真空衰减测试系统的测试腔和一个体积气流计。6.2 测试腔

测试腔有一个用于容纳供试包装的下腔体和用于关闭测试腔的上腔体。图1示出了专门用于测试有透气屏障盖材包装的测试腔。测试夹具上盖有一个弹性囊,用来在测试过程中覆盖包装的透气屏障。图2和图3示出了用于测试非透气硬包装的测试腔。后两种测试腔没有弹性囊。

6.2.1 托盘槽或下腔体

测试腔的下半部分其尺寸设计成紧密贴合供试包装的外形,同时也要使气体易于环绕供试包装流动。如果气流不能环绕包装流动,泄漏点会被堵塞。相反,测试腔和测试包装之间的间隙越大,检漏灵敏度越差,因为在较大的测试腔体中,来自包装泄漏的真空衰减将会减小。

6.2.2上盖或上腔体

被设计成能严实地密封闭合后的测试腔。

6.3真空衰减测试系统

真空衰减测试系统由一个真空源和压力传感器组成。真空源用于在测试周期开始时在测试腔内建立所需的真空,而一只压力传感器(绝压或表压)或与另一只压差传感器结合,前者用来监测真空度,后者用来监测在测试周期内压力随时间的变化。预期使用较高目标真空度(如十1 mbar或不到+1 mbar,)的测试系统,宜设计成较高的目标压力测量精度和最小的系统泄漏,气体外泄可能影响测试中测量信噪比。

注:不同的泄漏测试仪器,基于包装类型(如,硬性或非硬性,透气或非透气)和测试所需的真空度,可能使用不同类

型的压力传感器或其组合。

6.3.1绝压传感器与表压传感器对比

所有仪器都包括一只用来监测在整个测试周期中测试压力的传感器。当需要精密而真实的压力读数时(即不受因气候或海拔导致大气压变化的影响),绝压传感器优于表压传感器。当进行高真空度下液体泄漏测试时,采用绝压传感器。

6.3.2压差传感器

作为第二只传感器可用于测量硬/半硬非透气包装上最小可检测的泄漏。6.3.3 真空源

基于目标真空度选择适宜的真空泵,应能在给定的测试仪器系统顶空空间条件下在分配的时间内达到该真空度。

6.3.3真空源

基于目标真空度选择适宜的真空泵,应能在给定的测试仪器系统顶空空间条件下在分配的时间内达到该真空度。

6.4罩体或堵体

在测试期间,透气屏障封盖包装必须被罩住或堵住,以尽量减少包装中的空气通过盖子溢出。可以使用各种罩堵技术,包括在测试腔的上测试腔配有一弹性囊(参见图 1)。

6.5体积气流计

一只可调节的体积气流计置于测试腔管路中,用来引入不同速率的人为泄漏。推荐使用气流计来验证泄漏测试的灵敏度。

7危险(源)

测试腔闭合时可能存在夹手的危险(源)。

8仪器准备

测试仪器应按制造商的规范开机,预热和准备。对于采用自带空气驱动真空泵的仪器,其仪器运行

所需配置包括符合制造商规范的电源和一个干燥的无润滑剂的压缩空气源。对于采用外配真空泵的仪器,其仪器运行所需配置包括符合仪器和真空泵制造商规范的电源。

9校准和标准化

9.1仪器在投入测试前应经校准。压力传感器、所有可用的真空源压力表以及可调体积气流计都应按制造商推荐的程序和保养进程进行校准。

9.2宜对仪器测试系统进行泄漏测试,以验证其具有稳定的基线泄漏率。一般情况下,按仪器制造商推荐的系统鉴定测试程序对测试参数进行鉴定。

9.3应为每个包装/测试夹具组合设置临界测试参数。参数会有差异,取决于测试包装几何形状和任何透气材料表面所固有的透气性。应使用少量无泄漏对照包装或一个仿无泄漏包装来选择临界参数的设置。

注:临界测试参数见第4章和附录A。

9.4应使用较大数量的无泄漏对照包装样品优化临界测试参数。对照包装是用与测试单元相同设计的材料制造的。

9.5妳用无泄漏对照测试包装和一台经校准的体积气流计测定优化后的泄漏测试的灵敏度。9.6鉴定优化后的测试能可靠区别已知无泄漏和缺陷包装的能力。

9.7要定期进行测试系统基线鉴定(见9.2)和测试灵敏度验证(见9.5),至少每日一次或多次,最好是在每班次开工前进行。

10程序

10.1选择并安装适合于被测包装大小的测试腔。对测试腔进行任何必要的调整,以确保当测试腔处于闭合位时测试腔的盖(上腔体)足以对下包装腔(下腔体)形成气密。

10.2验证气源处可达到的压力水平。检查真空源的性能。

10.3 用所有必要的测试参数和接受/拒绝准则为测试仪器进行编程。

10.4对于那些需要对每一样品进行泄漏测试之前进行真空进程的测试方法,关闭空的测试腔,进行所需的定时真空进程。

10.5把装配后的包装放至下测试腔内并闭合测试腔。采用适当方法来罩住或堵住包装的透气屏障表面。

注:按仪器制造商推荐的程序定期常规检验和清洁罩堵表面,以确保能有效罩住透气包装表面。10.6开机测试。

10.7︰观察通过或不通过的指示或其他检验真空衰减的方式,并对结果形成文件。标识并隔离未通过的包装以供进一步评价。

10.8若对未通过测试的结果有怀疑,在继续测试前﹐按泄漏测试仪器制造商的说明书验证测试腔和系统的性能。

10.9在泄漏测试期间,如果不通过的测试包装内的产品可能已经对测试腔造成了污染,在继续测试前,按泄漏测试仪器制造商的说明书对测试腔或系统进行去污步骤。

10.10选择其他包装并重复上述测试过程。

11报告

对于每一个被测试包装,报告下列临界测试参数和包装测试结果:

a）预测试真空,用秒为单位;

b)储备真空以mbar或Pa为单位,可用正的绝压单位,也可用相对于大气压力的负压单位(真空);c)目标真空以mbar或Pa为单位,可用正的绝压单位,也可用相对于大气压力的负压单位(真空);d)参考真空以 mbar或Pa为单位,可用正的绝压单位,也可用相对于大气压力的负压单位(真空);e)参考抽真空时间,以秒为单位﹔

f平衡时间,以秒为单位﹔

g)测试时间,以秒为单位﹔

h)参考真空衰减接受/拒收限值,以 Pa/s或Pa为单位,可用正绝压单位来描述允许的压力增加，

也可以用负压为单位(真空)来描述允许的真空损失;

i)以接受/拒绝作为测试结果。

注:临界测试参数的定义见附录A。用于描述测试参数的术语可能各设备制造商之间有所不同,但基本定义保持

一致。