Što je Cleanroom?
Već više od 15 godina radim oko proizvodnje medicinskih uređaja, a jedno od pitanja koje još uvijek dobivam od novih klijenata je: što je točno čista soba i trebamo li je doista?
Kratak odgovor je - ovisi o tome što radite. Ali dopustite mi da prvo objasnim osnove.
Čista soba je jednostavno prostorija u kojoj se zrak filtrira i kontrolira kako bi spriječio ulazak čestica. Definicija dolazi iz ISO 14644-1, koji postavlja međunarodne standarde za čistoću zraka. U medicinskoj proizvodnji koristimo čiste sobe jer čak i sitne čestice (govorimo o stvarima koje ne možete vidjeti svojim očima) mogu kontaminirati uređaj koji ulazi u nečije tijelo.
Zašto se mučiti sa svim tim?
Evo u čemu je stvar. Zrnce prašine na potrošačkom elektroničkom proizvodu? Vjerojatno ništa strašno. Zrnce prašine na implantatu ulazi u nečija prsa? To je potencijalna infekcija, tužba, opoziv.
FDA vam ne govori točno koja klasa čistih soba vam je potrebna za svaki uređaj - to bi bilo previše jednostavno. Ono što oni rade jest da zahtijevaju od vas da opravdate svoje proizvodno okruženje na temelju rizika. Morate pokazati da je vaš objekt prikladan za proizvod. Sve je to pod 21 CFR Part 820 (Uredba o sustavu kvalitete) i povezano je s ISO 13485 za upravljanje kvalitetom.
Vidio sam tvrtke koje ovdje pokušavaju rezati kutove. Rijetko dobro završi. Jedan nam se klijent obratio nakon pisma upozorenja FDA jer je njihovo "kontrolirano okruženje" u osnovi bila obična soba s prijenosnom HEPA jedinicom u kutu. Revizor nije bio impresioniran.
ISO sustav klasifikacije
Čiste sobe se klasificiraju prema tome koliko čestica lebdi po kubnom metru. ISO 14644-1 daje nam ljestvicu od ISO 1 (najčišći, praktički nemoguće postići u radnom objektu) do ISO 9 (što je u osnovi samo obična soba).
Za medicinske uređaje obično gledate ISO 5 do ISO 8:
ISO 8 je početna-razina. Govorimo o 3.520.000 čestica (od 0,5 mikrona ili većih) po kubnom metru. Zvuči puno, ali usporedite to s tipičnim uredom koji može imati 500.000 do 1.000.000 čestica po kubičnoj stopi. ISO 8 soba dobro funkcionira za pakiranje, ne-sterilno sastavljanje, općenite pripremne radove. Mnogo medicinskih uređaja I. klase (stvari niskog-rizika kao što su depresori za jezik, zavoji) mogu se izraditi ovdje.
ISO 7 je mjesto gdje većina ugovornih proizvođača radi za medicinske poslove. Pali ste na 352 000 čestica po kubnom metru. Kirurški ogrtači, zavoji za rane, dijagnostička oprema - ovo je područje ISO 7. Prostorija treba zračnu komoru, pozitivan tlak (obično +25 do +30 paskala iznad okolnih područja) i 60-90 izmjena zraka na sat.
ISO 6 postaje ozbiljniji. 35, 200 čestica po kubnom metru. Kateteri, određeni kirurški instrumenti. Na ovoj razini počinje vam trebati jednosmjerni protok zraka.
ISO 5 je ono što koristimo za implantabilne - srčane stimulatore, umjetne zglobove, stentove. Ti uređaji ulaze u tijelo i tamo ostaju. Dopušteno je samo 3520 čestica po kubnom metru. Izmjene zraka mogu premašiti 240 na sat. Troškovi izgradnje značajno rastu.
(Napomena: i dalje ćete vidjeti klasifikacije starog saveznog standarda 209E u nekim objektima - Klasa 100, Klasa 1000, Klasa 10 000, Klasa 100 000. One otprilike odgovaraju ISO 5, 6, 7 i 8. Stari standard službeno je otkazan 2001., ali terminologija je ostala nepromijenjena.)
Kako zapravo funkcionira filtriranje zraka?
Srce svake čiste sobe je HEPA filter. HEPA je kratica za High-Efficiency Particulate Air (ili Arrestor, ovisno o tome koga pitate). Pravi HEPA filter hvata 99,97% čestica od 0,3 mikrona i većih. Neki objekti koriste ULPA filtre (Ultra-Low Particulate Air) za još čvršću kontrolu, ali to je češće u tvornicama poluvodiča nego u trgovinama medicinskim uređajima.
Ventilatori uvlače zrak iz prostorije kroz ove filtre i guraju ga natrag. Stopa izmjene zraka - koliko puta na sat cijeli volumen prostorije prolazi kroz filtraciju - određuje koliko brzo ćete se oporaviti od događaja kontaminacije. Netko hoda kroz sobu, odbacuje neke stanice kože, sustav zraka to čisti. Na ISO 7, potreban vam je ekvivalent da se cijela soba filtrira 60-90 puta na sat. Na ISO 5, to je 240+ puta na sat.
Pozitivni tlak je drugi ključni dio. Čista prostorija ima viši tlak zraka od okolnih prostora. Kada otvorite vrata, zrak struji IZVANI, a ne unutra. To sprječava čestice iz hodnika da dolutaju u vaš proizvodni prostor.
Problem ljudi
Evo nešto što iznenađuje mnoge ljude: najveći izvor kontaminacije u svakoj čistoj prostoriji su ljudi koji u njoj rade.
Osoba u mirovanju izbacuje oko 100 000 čestica u minuti. Šetati okolo? Preko a
milijuna. Ljuskice kože, kosa, vlakna iz odjeće, ulja, kozmetika - mi smo zapravo hodajući generatori kontaminacije.
Zbog toga je haljina toliko važna. U sobi ISO 8 možda ćete se izvući s navlakama za cipele, mrežicom za kosu i laboratorijskim ogrtačem. ISO 7 dodaje pune kombinezone i rukavice. ISO 5 i 6? Puna zečeva odijela, kapuljače, čizme, dvostruke rukavice. Neki objekti zahtijevaju zračne tuševe (oni otpuhuju čestice s vašeg odijela prije nego što uđete).
I da, nema jela, nema pića, nema žvakaće gume. Neka mjesta zabranjuju određene kozmetičke proizvode. Znam jednu ustanovu koja je prešla na olovke-kompatibilne s čistim prostorima jer obične kemijske olovke bacaju previše čestica iz kontakta tinte i papira.
Izgradnja čiste sobe
Važni su zidovi, strop i pod. Želite glatke, ne{1}}porozne površine s kojih se ne otpuštaju čestice i koje se mogu lako obrisati. FRP (plastika ojačana staklenim vlaknima) ploče su popularne. Isto vrijedi i za površine obložene-epoksi smolom. Kutovi su obično zaobljeni - taj zakrivljeni prijelaz umjesto oštrog kuta od 90-stupnjeva - jer oštri kutovi skupljaju krhotine i teško ih je očistiti.
Podovi u sobama ISO 5 i 6 moraju biti bešavni. Obično zavarena vinilna ploča ili izliveni epoksid. ISO 7 i 8 ponekad mogu koristiti vinilne kompozitne pločice (VCT) ako se ispravno održavaju, ali ćete ih morati redovito skidati i voskati.
Sve što ulazi u sobu mora biti-kompatibilno s čistim prostorima. Karton? Zabranjeno - stalno izbacuje vlakna. Drvo? Isti problem. Za svu opremu potrebni su zatvoreni motori, površine od nehrđajućeg čelika, materijali koji-čestice-ne rasipaju.
Praćenje i validacija
Ne možete samo izgraditi čistu sobu i pretpostaviti da radi. Morate to dokazivati, kontinuirano.
Brojači čestica uzorkuju zrak u zadanim intervalima i na određenim mjestima. Podaci se bilježe i uspoređuju s vašim ograničenjima klasifikacije. Ako imate ISO 7 i vaš broj čestica prelazi 352 000, morate istražiti problem.
Temperatura, vlaga i diferencijalni tlak također se nadziru - obično kontinuirano s alarmima ako stvari odlutaju izvan specifikacija. Površinski brisevi provjeravaju mikrobnu kontaminaciju. Praćenje osoblja (uglavnom uzorkovanje rukavicama) provjerava jesu li postupci oblačenja učinkoviti.
Ispitivanje integriteta HEPA filtra provodi se povremeno s izazovom aerosola. Generirate poznati aerosol uzvodno od filtra i provjeravate curenje nizvodno. Svaki proboj znači da je filter ili njegova brtva otkazala i treba ih zamijeniti.
Sve to generira dokumentaciju. Puno, puno dokumentacije. Kad se FDA pojavi na reviziji, žele vidjeti vaše zapise o praćenju, vaše zapise o održavanju, vaše SOP-ove za odjeću, vaša izvješća o korektivnim radnjama kada je nešto pošlo po zlu.
Koliko ovo košta?
Troškovi izgradnje uvelike variraju, ali kao grubi vodič: izgradnja prema ISO 8 može iznositi 200-400 USD po kvadratnom metru. ISO 7 gura prema 400-600 USD. ISO 5 može lako premašiti 800-1000 USD po kvadratnom metru ili više, ovisno o složenosti.
Zbrajaju se i operativni troškovi. Energija za svu tu obradu zraka nije jeftina. Zamjene filtara, potrošni materijal za odjeću, kalibracija opreme za nadzor, obuka osoblja - sve je to faktor.
Mnogi proizvođači izrađuju jedan korak čišći nego što im je trenutno potrebno. Ako danas proizvodite ISO 8 proizvode, ali biste se sljedeće godine mogli preseliti na područje ISO 7, jeftinije je izgraditi ISO 7 prostoriju sada nego naknadno ugraditi.
Modularni sustavi čistih prostorija (montažne ploče, stropne rešetke, ventilatorske filterske jedinice) nude fleksibilnost ako se vaše potrebe promijene. Mekane čiste sobe (u osnovi vinilne zavjese na aluminijskim okvirima) mogu funkcionirati za ISO 8 aplikacije ili privremene postavke, iako nisu prikladne za bilo što čišće.
Praktični podaci za van
Uskladite svoju klasu čistih soba s rizikom vašeg uređaja. Implantati trebaju ISO 5 ili 6. Uređaji koji dodiruju sluznice ili slomljenu kožu obično trebaju ISO 7. Ne-kritične stvari mogu raditi u ISO 8. FDA želi vidjeti da vaš izbor ima smisla na temelju analize rizika - ne samo da ste odabrali broj.
Ne štedite na dokumentaciji. Ovo je jedno od onih područja gdje je papirologija doista važna. Neuspješno prebrojavanje čestica, propuštene promjene filtara, kršenje odjeće - ako nemate evidenciju koja pokazuje što se dogodilo i što ste učinili u vezi s tim, revizori će pretpostaviti najgore.
Obučite svoje ljude i redovito ih prekvalificirajte. Vidio sam kako su savršeno dobre čiste sobe ugrožene jer netko nije razumio zašto ne može počešati nos s rukavicom. Ljudski faktor je uvijek slaba karika.
A ako gradite novo, planirajte veći kapacitet nego što mislite da vam je potreban. Naknadno opremanje čistih soba je skupo i ometajuće. Bolje je imati prostora za rast.