医疗器械灭菌包装设计的几个基本要求

医疗器械灭菌包装设计的几个基本要求

作者：吴春明希悦尔包装（上海）有限公司KeyWords：MedicalDeviceSterilizationPackaging(MDSP)；MDSPPrinciples；TestMethodValidation；ProductFamily；WorstCase；PerformanceTesting；ProcessValidation，StabilityTesting.

Abstract：GivingoutabasicintroductionofMDSPPrinciplesanddemonstratinghowtorealizetheseprinciplesinpractice.

第一部分：医疗器械灭菌包装设计的基本要求

笔者曾在前两年写过几篇有关医疗器械灭菌包装（MedicalDeviceSterilizationPackaging，以下简称MDSP）相关的文章，比如一些综合性的概述、国内及国际现状、工艺验证、老化实验（或称稳定性实验）、具体的某些性能实验等，但都没涉及到有关MDSP设计的几个基本原理，因此本文就这个课题进行一些论述，当然这些只是笔者个人之见，并非是绝对正确的，如果哪位读者觉得文章里的观点值得商榷，可以和笔者一起再深入研究探讨，毕竟，对MDSP来说，目前全世界范围内都没有特别权威的理论供大家直接参考，更多的技术理论要点都是在实践中慢慢累积总结的。

那么那些东西才是当前MDSP设计中的基本要求呢？首先当然是我们要把MDSP看成是被包装医疗器械产品的一部分，而不在把它单独仅仅看成是产品的包装，这点在ISO11607-2006里得到了最直接的体现，在这部目前国际上有关MDSP最权威的标准里，甚至都不在把包装称作…包装‟，而改称…无菌屏障系统（SterileBarrierSystem）‟，所以就此点来看，包装对于需要灭菌的医疗器械来说，起的作用确实不同于包

装之于快速消费品（食品、药品和化妆品之类）和工业品等。因此对于医疗器械行业的产品开发或技术设计人员来说，要特别注意这点，要重点考虑产品的包装设计，因为这也是产品自身设计的一部分。

其次是包装安全性要求，因为医疗器械类产品的特殊性，其包装的安全与否是直接关系到使用器械的患者的生命安全的（当然有些低端的医疗器械产品可能并不会有这么严重的后果），在这个生命至上的年代，没有人可以忽视这一点。而要实现灭菌包装的绝对安全性，咨询业内有经验的专业公司或人士、选用被证明是合格的包装材料、充足而有科学依据的实验设计和严格的实验操作、参照被认为是正确的历史经验和实验数据等，都应该被考虑在内。

最后是包装质量连续稳定性的要求，这是在灭菌包装安全性这个大前提已经满足的条件下，再接下来应该考虑的问题，事实上这也是满足包装绝对安全性的一个要求。按照几十年来国内外的行业经验总结，一般来说科学严格的包装工艺验证是确保包装质量连续稳定性的有效方法，也是到目前为止的唯一方法。第二部分：如何满足这些基本要求

在知道了MDSP设计的基本要求之后，那么该如何满足这些基本要求呢？以笔者目前陋见，应该有以下一些：

1．实验方法的确认（TestMethodValidation）

3．科学的设计包装系统性能实验(PackagingSystemPerformanceTesting)

4．科学的设计稳定性实验(StabilityTesting)

5．包装工艺的验证(PackagingProcessValidation)

当然可能还有更多更科学的方法来满足MDSP的那些基本要求，这里笔者就不在引申讨论，下面只简单谈一谈以上提到的这些对MDSP来说目前比较受业内认同的设计要点。

一、实验方法的确认

这点的出现事实上是因为MDSP在全世界范围内来说都是一门比较新的科学，业内对其很多东西目前都还在探讨中，主导标准ISO11607每三到五年就要更新（注：目前ISO11607的版本是2006年版本的，曾有的版本包括1997年和2003年两个版本；而按照计划，2011年下一个ISO11607的版本就会正式颁布以

取代现在的版本）就充分说明了这点，这就导致了很多针对性的实验方法并不是久经考验或绝对正确的，而很多目前在企业界自己…发明创造‟的实验方法，虽然目前还不被正式收录在标准之类，但其实验结果却也一样，可以通过实验的使用者来自我或寻找第三方独立实验室来确认实验方法的有效性，来得到最终的认同。

事实上有些现在收录在ISO11607-2006附录B列表中的标准，也是通过这样的途径最终被业界接受，并被采纳为正式标准，典型的如ASTMF1929，也即甲苯胺兰染色渗透实验。

那么该如何进行实验方法的确认呢？其实主要的途径还是通过和现有类似的标准实验方法（对于MDSP，一般来说，其各类性能实验都可以有数种方法来检验，比如包装完整性实验）来对比，看看两者

对同一批样品的实验结果是否一致；若是实验结果有差距，这个差距是否在可以被接受的范围内等。

当然要想谋求自己设计的实验方法成为行业测试标准，那么委托权威的第三方实验室来进行测试并对比分析实验结果的有效性是必不可免的，笔者相信，这在国内，目前还很少，也很难真正实现。而且对医

疗器械制造商（MedicalDeviceManufacturer，以下简称MDM）来说，这样并不会带来什么实质性的好处，反倒会有泄漏公司技术机密的嫌疑。倒是上游的灭菌包装材料或系统供应商往往出于商业利益（比如建立良好的行业声誉或者作为一种市场推广的手段）的考虑，会尝试做这种工作，典型的如美国的Dupont公司为其旗下的Tyvek品牌而设计的一系列符合灭菌包装要求的测试方法，有些已经转化为ASTM标准，典型的如ASTMF1608，有关多孔性材料微生物阻隔性的一个测试标准，而鉴于ASTMF1608操作起来的费时费力费钱，目前又开发了一个新的同类测试方法ASTMF2638-07。

关于这两点，都是在ISO11607-2006里明确提到的。这两点的目的在实质上是一致的，也即运用科学合理的筛选手段，在保证结果准确的前提的下，进行最少次数的实验尝试。而其理论支持，其实也非常简

单，通俗的说，可能就是假设A大于B，B又大于C，则可以得出A大于C的结论。

具体到实践运用，对…产品家族‟而言，比如某公司开发了一个系列的某类医疗器械产品，它们又都采用相同的包装方式，那么依据…产品家族‟这种理论，可以在这个系列中找到一个最有代表性的产品，这种代表性体现在诸如尺寸最大、硬度最高、零部件最多或结构最复杂、产品最脆等一系列看起来是最容易出问题的地方，这样可以减少需要测试产品的数量，从而达到合理节约的目的。

不难看出，在引用上述…产品家族‟概念时，当谈到如何选择代表性产品的时候，也自然而然的就引出了…最坏情况‟这个概念，因为选择出来的那个代表性产品，也同时就是这个…最坏情况‟的代表。

当然…最坏情况‟的范畴并不仅仅局限于在…产品家族‟中选取代表性产品这么简单，它还可以包括在做包装工艺验证和灭菌工艺验证时的各种工艺参数极限值的选取，然后把经受过这些工艺参数的样品去进行预定的性能实验，如果这样的样品都可以通过这些性能实验，那么也可以合理的推断那些只是经过合理参数的正常样品更有理由通过预期的性能实验，这样不仅在实验次数方面有所减少，更多的是在安全性方面有所提高，这也是…产品家族‟和…最坏情况‟这两种理论运用的最重要区别。

三、科学的设计包装系统性能实验(PackagingSystemPerformanceTesting)

如果各位读者有所注意，就会发现笔者在去年大约同期的时候就写过一篇有关MDSP性能实验的文章，这也是笔者一开始就涉足研究并努力实践的领域。

对于医疗器械灭菌包装系统（MedicalDeviceSterilizationPackagingSystem）来说，基于其对包装性能要求的特殊性（主要是要求系统能阻隔微生物并且能够经受预先设计好的将被采用的各类灭菌方式），又可以将这个系统分为两个部分，即属于内包装系统范畴的无菌阻隔系统（SterilizationBarrierSystem，SBS）和属于外包装系统的保护性包装系统（ProtectivePackagingSystem，PPS）。相对来说，SBS更为关键，因为它的失效即意味着整个包装系统的绝对失效；而假如PPS没有达到预期设计的目的却并不一定意味着

整个或整批包装系统的失效，并且发现和找寻这种包装的失效方法很简单而成本又很低。

所以其实这样看来，医疗器械灭菌包装系统和那些对阻隔性比较敏感的包装系统，比如特殊食品包装和药品包装一样，都可以分为内包装系统和外包装系统，这点和普通工业品包装不一样，也和非常注重缓冲包装的家电类、汽车零部件类或电子类产品的包装是有很大不一样的。

而按照笔者纯粹的个人看法，一般把针对MDSP内包装系统的性能实验分为三大类，即包装完整性实验（PackagingIntegrityTesting）、包装保护性实验（ProtectivePackagingTesting）和洁净开启性实验（CleaningPeelTesting）；而针对MDSP外包装系统的，可能只需要一个运输包装实验的。

因有文章对此部分内容进行过论述，更详尽内容，可参见拙文《医疗器械灭菌包装系统的一些性能实

验》，此文发表于《中国医疗器械信息》2007年第8期上。