Что такое чистое помещение?
Я работаю в сфере производства медицинского оборудования уже более 15 лет, и один из вопросов, которые я до сих пор получаю от новых клиентов: что такое чистое помещение и действительно ли оно нам нужно?
Короткий ответ: -, это зависит от того, что вы делаете. Но позвольте мне сначала объяснить основы.
Чистое помещение — это просто помещение, где воздух фильтруется и контролируется, чтобы не допустить попадания частиц. Определение взято из стандарта ISO 14644-1, который устанавливает международные стандарты чистоты воздуха. В медицинском производстве мы используем чистые помещения, потому что даже крошечные частицы (мы говорим о вещах, которые нельзя увидеть глазами) могут загрязнить устройство, попадающее в чье-то тело.
Зачем беспокоиться обо всем этом?
Вот в чем дело. Пылинка на потребительской электронике? Наверное, ничего страшного. Пылинка на имплантате попала в чью-то грудь? Это потенциальное заражение, судебный иск, отзыв.
FDA не сообщает вам, какой именно класс чистых помещений необходим для каждого устройства -, это было бы слишком просто. Они требуют от вас обосновать вашу производственную среду с учетом рисков. Вы должны показать, что ваше предприятие подходит для данного продукта. Все это соответствует 21 CFR, часть 820 (Правила системы качества) и соответствует стандарту ISO 13485 по управлению качеством.
Я видел, как компании пытались срезать углы здесь. Это редко заканчивается хорошо. Один клиент обратился к нам после письма с предупреждением FDA, потому что его «контролируемая среда» представляла собой обычную комнату с портативным HEPA-блоком в углу. Одитора это не впечатлило.
Система классификации ISO
Чистые помещения классифицируются по количеству частиц, плавающих в кубическом метре. ISO 14644-1 дает нам шкалу от ISO 1 (самый чистый, которого практически невозможно достичь в рабочем помещении) до ISO 9 (который, по сути, представляет собой обычное помещение).
Для медицинских устройств обычно используются стандарты ISO 5–ISO 8:
ISO 8 — начальный-уровень. Мы говорим о 3 520 000 частиц (0,5 микрона или больше) на кубический метр. Звучит много, но сравните это с типичным офисом, в котором может быть от 500 000 до 1 000 000 частиц на кубический фут. Помещения ISO 8 подходят для упаковки, не-стерильной сборки и общих подготовительных работ. Здесь можно производить множество медицинских изделий класса I (вещества с низким-риском, такие как депрессоры языка и повязки).
ISO 7 – это то, в чем работает большинство контрактных производителей, выполняющих медицинскую работу. У вас осталось 352 000 частиц на кубический метр. Хирургические халаты, перевязочные материалы, диагностическое оборудование - — это территория ISO 7. В помещении необходим шлюз, положительное давление (обычно от +25 до +30 паскаля над окружающим пространством) и 60–90 воздухообменов в час.
ISO 6 становится более серьезным:. 35, 200 частиц на кубический метр. Катетеры, некоторые хирургические инструменты. На этом уровне вам начинает требоваться однонаправленный поток воздуха.
ISO 5 — это то, что мы используем для имплантируемых - кардиостимуляторов, искусственных суставов, стентов. Эти устройства проникают внутрь тела и остаются там. Допускается только 3520 частиц на кубический метр. Воздухообмен может превышать 240 в час. Стоимость строительства существенно возрастает.
(Примечание: на некоторых объектах по-прежнему можно встретить старые классификации Федерального стандарта 209E - Класс 100, Класс 1000, Класс 10 000, Класс 100 000. Они примерно соответствуют ISO 5, 6, 7 и 8. Старый стандарт был официально отменен в 2001 году, но терминология сохранилась.)
Как на самом деле работает фильтрация воздуха?
Сердцем любого чистого помещения является HEPA-фильтр. HEPA означает «Высокоэффективный воздухопроницаемый фильтр для твердых частиц» (или «Уловитель частиц», в зависимости от того, кого вы спрашиваете). Настоящий HEPA-фильтр улавливает 99,97% частиц размером 0,3 микрона и больше. На некоторых предприятиях используются фильтры ULPA (ультра-низкое содержание частиц в воздухе) для еще более жесткого контроля, но это чаще встречается на заводах по производству полупроводников, чем в магазинах медицинского оборудования.
Вентиляторы протягивают воздух из помещения через эти фильтры и вталкивают его обратно. Скорость воздухообмена - сколько раз в час весь объем помещения проходит через фильтрацию - определяет, насколько быстро вы восстанавливаетесь после событий загрязнения. Кто-то проходит по комнате, сбрасывает клетки кожи, система вентиляции ее очищает. При ISO 7 вам потребуется фильтрация всей комнаты 60–90 раз в час. При ISO 5 это 240+ раз в час.
Позитивное давление – еще один ключевой момент. В чистом помещении давление воздуха выше, чем в окружающих помещениях. Когда вы открываете дверь, воздух выходит наружу, а не внутрь. Это предотвращает попадание частиц из коридора в вашу производственную зону.
Проблема людей
Вот что удивляет многих: самый большой источник загрязнения в любом чистом помещении — это работающие в нем люди.
Человек в состоянии покоя выделяет около 100 000 частиц в минуту. Гуляем? Более
миллион. Чешуйки кожи, волосы, волокна одежды, масла, косметики - мы, по сути, ходячие генераторы загрязнений.
Вот почему одежда имеет такое большое значение. В помещении с ISO 8 вам могут обойтись бахилы, сетка для волос и лабораторный халат. В ISO 7 добавлены полные комбинезоны и перчатки. ИСО 5 и 6? Полный костюм кролика, капюшоны, пинетки, двойные перчатки. В некоторых учреждениях требуются воздушные души (они сдувают частицы с вашего костюма перед входом).
И да, нельзя есть, пить, есть жевательную резинку. В некоторых местах запрещена определенная косметика. Я знаю одно предприятие, которое перешло на ручки,-совместимые с чистыми помещениями, потому что обычные шариковые ручки выделяют слишком много частиц при контакте чернил с бумагой.
Строительство чистого помещения
Стены, потолок и пол – все имеет значение. Вам нужны гладкие, не-пористые поверхности, на которых не осыпаются частицы и которые можно легко протирать. Популярностью пользуются панели FRP (пластик, армированный стекловолокном). То же относится и к поверхностям из нержавеющей стали и с эпоксидным-покрытием. Углы обычно имеют закругленный - изогнутый переход вместо острого угла в 90- градусов, поскольку острые углы собирают мусор и их трудно очистить.
Полы в помещениях ISO 5 и 6 должны быть бесшовными. Обычно сваривают виниловый лист или заливают эпоксидную смолу. В соответствии с ISO 7 и 8 иногда можно использовать виниловую композитную плитку (VCT), если за ней правильно ухаживать, но вам придется регулярно снимать ее и натирать воском.
Все, что входит в помещение, должно быть-совместимо с чистыми помещениями. Картон? Запрещено -, он постоянно теряет волокна. Древесина? Та же проблема. Для всего оборудования необходимы закрытые двигатели, поверхности из нержавеющей стали и материалы, не оставляющие-частицы-.
Мониторинг и проверка
Вы не можете просто построить чистое помещение и считать, что оно работает. Вы должны это доказывать постоянно.
Счетчики частиц берут пробы воздуха через определенные промежутки времени и в определенных местах. Данные регистрируются и сравниваются с пределами вашей классификации. Если у вас ISO 7 и количество частиц превышает 352 000, вам нужно разобраться.
Температура, влажность и перепад давления также контролируются -, обычно постоянно, с подачей сигналов тревоги, если что-то выходит за пределы спецификации. Поверхностные мазки проверяют на наличие микробного загрязнения. Мониторинг персонала (в основном отбор проб перчаток) подтверждает эффективность процедур надевания.
Проверка целостности HEPA-фильтра проводится периодически с использованием аэрозольной пробы. Вы генерируете известный аэрозоль перед фильтром и проверяете наличие утечек после него. Любое проникновение означает, что фильтр или его уплотнение вышли из строя и требуют замены.
Все это генерирует документацию. Много-много документации. Когда FDA приезжает на проверку, они хотят видеть ваши записи мониторинга, журналы технического обслуживания, ваши СОП по одежде, ваши отчеты о корректирующих действиях, когда что-то пошло не так.
Сколько это стоит?
Затраты на строительство сильно различаются, но в качестве приблизительного ориентира: строительство по стандарту ISO 8 может стоить 200–400 долларов за квадратный фут. ISO 7 стоит около 400–600 долларов. ISO 5 может легко превысить 800–1000 долларов за квадратный фут и более, в зависимости от сложности.
Эксплуатационные расходы тоже увеличиваются. Энергия для всей этой обработки воздуха стоит недешево. Замена фильтров, расходные материалы, калибровка оборудования для мониторинга, обучение персонала - — все это имеет значение.
Многие производители создают на шаг чище, чем им сейчас нужно. Если вы производите продукцию ISO 8 сегодня, но можете перейти на территорию ISO 7 в следующем году, дешевле построить помещение ISO 7 сейчас, чем модернизировать его позже.
Модульные системы для чистых помещений (сборные панели, потолочные решетки, вентиляторные фильтры) обеспечивают гибкость, если ваши потребности могут измениться. Чистые помещения с мягкими стенами (в основном виниловые шторы на алюминиевых рамах) подходят для применения в соответствии со стандартом ISO 8 или временных установок, хотя они не подходят для чего-либо более чистого.
Практические выводы
Сопоставьте класс чистого помещения с риском для вашего устройства. Имплантатам требуется ISO 5 или 6. Устройствам, соприкасающимся со слизистыми оболочками или поврежденной кожей, обычно требуется ISO 7. Не-некритические вещи могут работать в ISO 8. FDA хочет убедиться, что ваш выбор имеет смысл, основанный на анализе рисков -, а не только на том, что вы выбрали число.
Не экономьте на документации. Это одна из тех областей, где оформление документов действительно имеет значение. Неудачные подсчеты частиц, пропущенная замена фильтров, нарушения правил одевания -. Если у вас нет записей, показывающих, что произошло и что вы с этим сделали, аудиторы будут предполагать худшее.
Обучайте своих людей и регулярно переобучайте их. Я видел, как совершенно хорошие чистые помещения подвергались риску из-за того, что кто-то не понимал, почему нельзя почесать нос в перчатке. Человеческий фактор всегда является слабым звеном.
А если вы строите новый, запланируйте большую емкость, чем, по вашему мнению, вам нужно. Модернизация чистых помещений обходится дорого и требует усилий. Лучше иметь место для роста.