将医疗设备从开发到生产的独特障碍

医疗器械制造商面临着所有制造业的一些最独特的挑战。处于可靠性,安全性和精度的交叉点;医疗设备必须满足任何制造业的一些最高标准。

监管机构,如食品和药物管理局(FDA),有助于制定医疗器械标准,并提供监督,以确保每个产品安全可靠。如果医疗器械没有失败,人们肯定会有股权,如果没有失败,则具有根据医疗保健专业人员的需求应用的涂层,或者根本不与一个产品一致。每次都需要完全使用,无需异常,每次医疗设备都需要完全使用。

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在医疗设备制造所面临的所有挑战中,最令人沮丧的一个方面可能是消除产品开发和生产之间的鸿沟。这是监督小组可以使进展缓慢的地方,但也提供必要的检查过程,最终导致最安全和最可靠的产品。制造商一直在寻找方法,使开发中的测试尽可能快,但准确,以便他们可以消除障碍扩大生产。

质量摘要采集的民意调查的数据表明,新产品面对的顶级问题厂商与新的生产介绍面临着质量管理。近后面是验证,也缩放了生产的新工艺和设备。

3-顶级新产品 - 介绍 - 挑战 - 生命型科学 - 条形图

对于试图克服这些障碍的医疗设备制造商来说,一些具体的担忧包括:

  • 4医院 - 导管 - 稳定的医疗涂层导管,管道或气球表面的疏水性或亲水性
  • 粘合粘合不同的物质(如PTFE到金属或另一种聚合物)
  • 管理促进粘合性的表面处理过程,如等离子体处理
  • 验证涂层的存在性和均匀性
  • 7-PTFE  - 多色电缆确保清洁步骤从材料表面中除去有机污染物
  • 保留医疗器械电子元件的保密封装,保护它们免受水分和污染
  • 在连接器和植入物上包覆聚合物包覆成型
  • 8-suraface-analyst-xa-saxa-pva-plasma-treatment-medical-manufacturing确保诊断板和设备上的均匀涂层
  • 在连接器粘合之前验证医用管的处理

所有这些特性都依赖于表面特性,制造商需要一种方法可以使用不仅适用于研究和开发实验室的需求的方法来测试其材料的表面质量,但在实际生产环境中也是有用的。能够在实验室和生产中使用相同的测量和测试设备以及生产意味着制造商将能够减少时间从设计阶段获取产品。

在搬到生产之前,许多制造商做了大部分高层性能测试。这个想法是获得制造过程 - 拥有其所有操作要求,清洁度和卫生标准,以及绩效协议 - 在一天之前完全审查了一系列生产。一旦该过程建立,由于制造过程的所有方面的必要和严谨的途径,这是极其困难的变化,甚至必要的增强。

由于FDA要求如此严格,因此一旦在运动中被设置为行动,公司就非常繁重。由于长期审批程序和广泛的质量保证义务,试图实施对生产过程中期生产周期的温和变化可能是极其繁重的。但是,应该指出的是,引入不显眼的质量检查进入过程,以支持和优化现有程序可以比试图改变新设备或清洁和处理操作的程序更容易。

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How-to-Streamline-process-design-for_medical-devices-cover介绍了如何将医疗器械的工艺设计简化到生产。

学习医疗器械制造商的新方法,缩短工艺验证时间,满足FDA标准

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改变看起来像什么?

制造商希望在初始生产开始后,制造商想要实施更改的原因有很多。

  • 便宜的材料变得可用
  • 可能需要新的或额外的清洁和治疗设备和程序
  • 由于新技术的可用性而验证以前不可核实的过程
  • 需要不同的处理或存储方法
  • 更精确和准确的检测设备可用
  • 粘合剂,涂料和沉积设备中的成本节约措施变得明显
  • 新供应商或组件供应商
  • 供应商和供应商对材料的意外变更

任何这些更改都可以通过新规定授权,或者由于成本考虑而可能是可取的。部分原因是生产性能昂贵,因为这些材料具有高度专业化和复杂的方法,并且从设计阶段到生产的过程是耗时和成本密集的。

10无菌储存医疗手术仪器

由于改变批准进程的障碍是如此之大,所以实施可以降低成本或改善质量的变化经常等待引入即将到来的产品。确保从开发到制造业的路径尽可能短,高效是非常重要的。

随时使用产品开发中使用的相同技术可以直接应用于制造质量控制,缩短了从开发到制造的路径。这些方法非常有价值。

6替代 - 膝盖医疗电子书

ISO 13485和FDA质量体系法规820.75如何影响过程控制决策

质量检测对医疗设备制造商无关。过程验证是让产品开发和生产的最重要的部分之一。此过程验证包括根据代码和指南的符合激烈的先决条件ISO 13485.FDA的质量体系监管820.75。这两者都阐述了必要的评估步骤,文件和控制程序公司必须通过并提供,以便拥有其产品将被批准的过程。

11无菌制造 - 实验室 - 科学家 - 研究 - 质量控制 - 医疗

这项基本义务为确保这些关键产品持续无缺陷,这是一个非常重要的作用。指南中的规定旨在将制造商设置成功,即使它们同时刚性和苛刻。目标是保护将使用这些经常节省救生医疗设备的人,而且反过来,保护公司免受送出市场上有缺陷的医疗产品的无法理由的地位。

这些规则和对过程验证的要求并不总是容易理解,并且有时制造商无法完全实现它们。对这些规定的不合规可以导致审计,导致启动整个过程,导致主要的生产延误,或更糟糕,发送不保证正常工作的产品。

12-IV-Drop-Hospance-Equipment-Medical在符合这些标准的上下文中,过程验证意味着了解和控制过程输入参数,确保制造过程仅发布符合可靠,无瑕设备规格的产品。基本上,经过验证的进程是被证明只生产其旨在拟到其旨在的产品的产品。这些设备太重要,甚至一个单元甚至一个单位通过该过程使其无法完全在规范内。

合规性还包括随时重新认证设备或流程,完成重大维护或任何修改。所有初始验证程序以及任何后续验证都需要彻底记录验证主计划(VMP)这是一个概述所有验证活动的教学记录,以及遵守适当的过程控制的监管期望的文件。

通过对流程进行严格的统计分析,可以验证流程以确保此级别的性能。验证应确保当工艺正确运行时,工艺输出(即产品)是正确的。换句话说,当工艺输入参数在可接受范围内时,该工艺只能生产符合要求的产品。当生产过程中使用的所有操作、设备和所有其他参数都经过严格测试和审查后,制造商就可以保证他们随后建造的生产线将完全满足他们的需求。

在制造过程本身期间,没有质量检查和验证都无法进行这种保证。FDA的QSR,820.75(b)甚至规定您必须具有监控和控制过程参数的程序,以确保您满足指定的要求。如果制造商选择“通过随后的检查和测试”在整个生产线(作为QSR状态)中“完全验证”其产品,它们可以减少,甚至在产品开发期间减轻昂贵的过程验证程序。

制造过程中的所有输入都有一个可接受范围,但是制造商如何确保所有的清洁、涂层、粘接和组装操作都在这个范围内呢?QSR 820.75要求以确定的时间间隔和频率(基于统计分析)进行监视,但最好是连续监视。您还应该定期评估监视的间隔和频率——特别是在更改流程或发现偏离规范的情况下。

医疗设备的类还将确定需要的测试和验证程度。医疗设备的分类基于与患者接触的性质。可以测试具有偶然患者接触的可重复使用的检查工具,可能会对功能进行测试,并且可能是Bioburden(1)。植入医疗设备具有多年的敏感,内部患者接触也可能用于内毒素(2),细胞毒性(3),无菌以及功能性。

  • 13-gloved-hand-holding-petri-dish-bacteria-culture-medicalBioburden是装置表面上的可行微生物的量,该量必须低于灭菌概述的限制。
  • 内毒素是细菌污染物,当细胞崩解时被释放。在制造过程中医疗装置与水接触的任何时候有可能内毒素污染的可能性。
  • 细胞毒性是指可以损坏或杀死人细胞并对患者毒性损害或杀害症状的可浸出成分。

这些威胁中的每一个都有测定和测试,以确保它们在生产过程中被中和。这些是使过程验证的一些东西如此密集的医疗设备制造商,因为整个生产微生物的几点,细菌和化学污染可以与器件的表面相互作用。

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生产中的产品验证测试确认流程标准化

FDA列出了目前良好的制造业实践(CGMP)他们的条例联邦法规守则。CGMP原理要求“设计和控制制造工艺,以确保工艺内材料和成品满足预定的质量要求,并始终如一地进行。”在FDA QSR 820.75(a)中,它指出:“如果无法通过随后的检查和测试完全验证过程的结果,则应验证该过程,并根据既定程序批准。”

FDA没有量化“通过后续检查和测试完全验证”,但是为了说明他们对这一要求的严重性,他们在公司没有做100件的基础上谴责了一家公司,以便没有“完全验证”产品在生产过程中所有产品的百分比测试。裁护公司正在使用超声波清洗步骤和医疗设备上的钝化处理。正在进行的产品测试仅在通过制造过程中的一些样品上进行。在这方面,“完全验证”可以指出,必须检查并测试通过未曝光的过程的每种产品,以验证它们全部完全清洁并根据规定的要求组装。

这对公司来说很难做到的原因之一是,尽管不经过全面和昂贵的工艺验证过程的想法对制造商很有吸引力,但没有很多适合在产品中使用的测试方法设置。

15仪器 - 校准 - 镜头测压器 - 医疗器械

用于过程验证的研究和开发实验室的分析测试方法

一些用于新产品开发的分析测试,甚至是对现有产品或流程的改进,包括以下一些测试方法:

IQ,OQ,PQ测试

随时介绍一款新设备,无论该设备的功能如何,公司都将通过剧烈的安装资格,运营资格和性能资格测试。设备验证是整体过程验证的关键元素。这是用于物理设备以及软件。三种资格类型中的每一种都用于确定设备是否满足以下要求:

  • 如何在制造过程中配置设备(即设备的放置及其与设施中其他设备的关系)
  • 该设备如何运作(校准需求,安全问题和其他操作参数)
  • 设备如何输出落入制造商的性能要求的产品。

总有机碳测试

化学污染物是医疗设备制造中一个真正令人担忧的问题。润滑剂、增塑剂和洗涤剂只是一些不需要的残留物,可能在生产、储存和清洗后留在设备上。总有机碳(TOC)测试是评估表面有机物含量的间接方法,可以表明存在这类污染物。通常是用棉签或用高纯净水擦拭,然后用氮气或氦气将样品冲洗在TOC分析仪中,去除所有的无机碳,只留下有机碳材料进行测量。

摩擦测试系数

16导管 - 管 - 医疗设备 - 医疗测试表面的摩擦品质对于医疗设备制造商来说非常重要,因为它们构建的许多产品用于身体插入。这些装置上的涂层需要高度润滑,几乎摩擦,因此它们尽可能舒适和安全。可以通过所谓的摩擦来衡量摩擦捏测试。在夹紧测试中,将涂覆的装置拉动在夹具的钳口之间。在夹紧时,将涂覆的部分以固定速度拉动,以固定距离,并且在拉力克的拉力中测量对拉力的电阻。通常用于薄膜和扁平材料的类似测试利用在所测试材料表面上滑动的板。需要克服由夹具产生的摩擦所需的拉力克的克力除以夹力是摩擦系数(COF)的计算。cof = forcepull / forceclamp。所需的拉力越高,摩擦系数越高,表面的润滑性越低。拉力下降,摩擦系数越低,润滑性越高。

内毒素检测

灭菌的表面仍然可以用内毒素污染,可以让患者生病。内毒素污染甚至可以通过在生产过程中的高压釜或烘箱操作期间杀菌细菌如杀菌技术来引发。内毒素被死亡(通常是水载)细菌的劣化细胞壁,因此当它们在整个制造过程中被杀死时,可以将内毒素引入产品上。通过迷人的估值素amoebocyte裂解物(LAL)测定通常检测内毒素的检测。该测试将样品水与来自马蹄蟹血液衍生的测试液混合。内毒素的存在与Lal混合引起LAL至凝块。当LAL标准化时,可以进行量化。

残留检测方法

在流程验证期间,研究实验室将采用各种方法来识别和定量化学残留物和污染物在制造医疗器械制造中的材料表面。这些残留物中的一些是对涂覆,粘接和密封等操作有害,有些残留物是较少的。但是,为了为表面上的任何给定物质的可接受量创造规范,科学家必须理解:

  • 表面上有什么
  • 每个污染物的数量都存在
  • 如何防止它们到达地面
  • 如何将它们从地表移除
  • 这些物质对生产操作有什么影响

18-自动滴定仪 - 分析 - 技术 - 实验室医疗

一些方式实验室进行这种分析是通过以下技术:

  • 18-xps-treet-up液相色谱法
  • 气相色谱法
  • 质谱
  • 红外光谱学
  • X射线光电子能谱
  • 滴定
  • 直接紫外光谱
  • 离子色谱

所有这些方法都为研究人员提供了有关曲面上有什么样的物质和批量的信息。与其他测试配对以了解满足过程验证所必需的这些物质的影响。

接触角测量

接触角(CA)技术是另一种广泛使用的实验室方法,用于定量检测材料表面性质,如清洁度或治疗水平。这是一个非常敏感的简单技术。一滴液体(通常是水)放置在表面上,并且在19-导管曲面 - 水滴接触角测量掉落周长和表面。该角度与材料的表面能直接相关,这是其化学反应性的量度。如果液滴强烈地吸引到表面,它会传播并建立小角度。如果下降弱射,液体仍然串珠并建立大角度。更高的角度等于降低表面能和较低的角度等同于更高的表面能。污染物往往会降低表面能,而清洁和表面处理通常会增加它。具有高表面能的材料具有高度反应性,吸引其其他物质(例如粘合剂,涂料,涂料,油墨或污染物),而具有低表面能的材料是非反应性和惰性的。

接触角测量不是卫生或生物负荷的测试。虽然通过接触角方法可以很容易地检测到生物膜,但使表面非无菌所需的最小微生物数量是如此之少,以至于它们不会改变总表面能,从而无法测量地改变接触角。

接触角测量不仅用于感测清洁或表面处理。这些测量非常适用于确保疏水涂层已经均匀地施加到导线,导管或医用装置上。

在研发实验室中,通常使用台式焦仪测量接触角。平面,平滑的样品置于阶段,一滴液体通过注射器轻轻放置在表面上,并且从无柄液滴的侧视图测量接触角。便携式接触角测量设备最近可用,可以在手持和自动化解决方案中直接在工厂地板上直接进行此验证方法。因为结果以精确的接触角定量地显示,所以没有主观性,并且测量直接与可预测的粘合性和清洁度相关联。

20灰度 - 水滴接触角

作为生产水平验证测试的接触角测量

接触角测量可以是桥接实验室和生产线之间的差距的关键。通过技术设计的技术,在生产过程中任何关键点的实际产品方便,速度快速,始终如一,厂家可以以一种新的和有效的方式使用经过验证的测试方法来进行产品验证。

接触角检查任何几何形状

制造商的一个主要障碍是对其产品独特几何形状进行测试的难度。由于探针流体的专利沉积,可以测试几乎任何弯曲,成角度或带槽表面。当控制流体的体积时,基本上允许在迄今为止之前沉积的地方沉积极小的滴度,然后在任何表面上都可以进行测量。

医用气球,填充的电路板,几乎所有直径的导管,具有凹陷通道的金属组件甚至微孔分析甚至微小的诊断井都可以测试,以证实在使用接触角测量过程中满足过程要求。

接触角验证涂料

接触角测量也可用于确定疏水性或亲水涂层是否均匀地施加到电线,导管或医疗装置(即,表面需要抵抗或吸收流体)。整个表面上的不一致接触角可以指示涂层未均匀施加。使用接触角测量进行涂层检查与摩擦系数相比好,可以增强或更换常用测试方法。能够表征整个表面是批量测量的原因之一,以映射整个表面的质量非常有用。该信息可以帮助识别涂层沉积设备可能不一致或表明治疗过程需要优化的方式。

无损检测的接触角

接触角测量可以用除水之外的液体完成。甚至高度纯净的水也可具有不可接受的内毒素水平。但是,无毒素的水可用于需要维持消毒的过程。便携式和自动接触角测量装置采用无抗体检测头,因此纯液体与表面接触,保留其原始状态。产品验证通常会导致制造商的大量废料,因为他们目前使用的测试对需要维持非常具体的清洁度和卫生水平的产品具有破坏性。像接触角测量的非破坏性测试是增加制造成本的方法的完美替代品。

供应商合规的接触角

接触角测量也是强大的供应链控制工具。制造商可以量化从供应商进货的零部件的质量和清洁度,以证明生产的每个方面都符合指定的规格。一些公司要求供应商进行接触角测量作为强制性的质量测试,然后核实供应商提供的数据,并对所有来料进行后续检查。对来料的测量还允许制造商检测材料、运输过程或运输前的清洁过程中未披露的变化,这些变化可能会破坏他们高度校准的生产过程。

接触角简化了数据共享

通过共享质量测量技术创建共同语言消​​除了在远远迈出之前平滑,快速问题解决和停止问题的障碍。通过检测设备可以采用接触角测量并实时分享数据,这种质量保证可以远程和潜在的问题,可以在世界上的任何地方进行标记和处理,储蓄公司在Carting工程师中储蓄公司在全球范围内。

能够完全验证产品,而不是仅提前验证整个过程,创造了前所未有的保证水平,甚至可能在生产前没有任何测试和规划。即使在生产前进行严格的分析和过程验证,也依赖于符合首次设立的所有要求的过程。无需验证,监测和在线检查,这些清洁,涂层,粘接和治疗步骤部分留下了偶然的机会。

关键控制点密切监测

在像医疗设备工程这样的制造业领域,失败不是一个选项,确保每件事都按照设计的方式进行是最重要的。准确预测医疗设备成功性能的唯一方法是在生产的每个点进行数据驱动的检查和连续监测,其中材料表面可能会被有意或无意地改变,产生好的或坏的结果。制造过程中的这些地方称为关键控制点(CCP)。当对这些ccp的检查与来自研发实验室的分析完美关联时,世界上就没有一个监管指导方针是这些测量不能实现的。

一些医疗器械制造ccp包括:

  • 供应侧检查
  • 对收到的所有材料进行质量检查
  • 在任何清洁步骤之前和之后(例如,水浴水溶液,溶剂清洁等)
  • 在任何表面处理步骤之前和之后(例如等离子体,激光蚀刻,蒸汽脱脂等)
  • 存储前后
  • 涂层前后
  • 印刷和标签之前和之后
  • 在粘合剂粘合之前
  • 包装之前
  • 在密封之前
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我们如何帮助

BTG实验室致力于帮助医疗设备制造商获得保证,他们需要自信地满足所有FDA要求并建立最可靠的产品。通过过程验证和详尽的产品验证- 使用适当的检测技术,设备和数据 - 可预测性能和产品质量绝对可能实现。

我们的方法始于我们的进程专家,与客户建立测试计划,了解建议或现有生产过程的需求。我们继续流程步行我们的专家检查生产操作以确定关键控制点,并就如何正确管理这些区域提出最佳实践建议。

我们的材料科学专家拥有所需的设备和经验根本原因分析确定可能导致产品不符合规格的变量的来源。他们提供优化策略,以获得最大的清洁和处理设备。

我们帮忙新流程在线通过确保在扩展到生产的整个过程中进行验证。我们可以帮助确定需要在新工艺开始时实施的表面质量规格,简化生产管道的设计。我们还帮助描述输出和性能提供监控和验证的产品所有这些标准,在每个关键控制点。

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