醫(yī)療器械生產(chǎn)潔凈區(qū)送排風(fēng)系統(tǒng)及其檢查要點(diǎn)

甄輝 鄭超 楊笑鶴 浙江省醫(yī)療器械審評(píng)中心 （浙江 杭州 310012）

醫(yī)療器械生產(chǎn)潔凈區(qū)送排風(fēng)系統(tǒng)及其檢查要點(diǎn)

甄輝 鄭超 楊笑鶴 浙江省醫(yī)療器械審評(píng)中心 （浙江 杭州 310012）

文章介紹了醫(yī)療器械生產(chǎn)潔凈區(qū)的送排風(fēng)系統(tǒng)，包括其構(gòu)成、設(shè)計(jì)要素以及在監(jiān)管過(guò)程中的檢查要點(diǎn)，旨在指導(dǎo)醫(yī)療器械生產(chǎn)企業(yè)更好的運(yùn)行其潔凈區(qū)送排風(fēng)系統(tǒng)，提高生產(chǎn)質(zhì)量。

醫(yī)療器械 潔凈區(qū) 送排風(fēng)系統(tǒng) 檢查要點(diǎn)

醫(yī)療器械的安全有效關(guān)乎人民群眾身體健康，醫(yī)療器械的生產(chǎn)過(guò)程直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量安全。2014年以來(lái)，新的《醫(yī)療器械監(jiān)督管理?xiàng)l例》、《醫(yī)療器械生產(chǎn)監(jiān)督管理辦法》和《醫(yī)療器械生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》陸續(xù)發(fā)布實(shí)施，國(guó)家對(duì)醫(yī)療器械的監(jiān)管日益嚴(yán)格。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的過(guò)度之后，自2018年1月1日起，要求所有醫(yī)療器械生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當(dāng)符合醫(yī)療器械生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范。從事醫(yī)療器械生產(chǎn)，應(yīng)當(dāng)具備與生產(chǎn)的醫(yī)療器械相適應(yīng)的生產(chǎn)場(chǎng)地、環(huán)境條件、生產(chǎn)設(shè)備以及專業(yè)技術(shù)人員，且應(yīng)建立健全與所生產(chǎn)醫(yī)療器械相適應(yīng)的質(zhì)量管理體系，并保證其有效運(yùn)行。對(duì)于無(wú)菌醫(yī)療器械、植入醫(yī)療器械、體外診斷試劑等產(chǎn)品而言，潔凈區(qū)是不可缺少的生產(chǎn)環(huán)境，潔凈區(qū)的環(huán)境控制要求受到行業(yè)的普遍關(guān)注，也是政府監(jiān)管的重點(diǎn)。本文主要探討了潔凈區(qū)送排風(fēng)系統(tǒng)的組成、設(shè)計(jì)要素、現(xiàn)場(chǎng)檢查中發(fā)現(xiàn)的相關(guān)問(wèn)題與檢查要點(diǎn)，給醫(yī)療器械生產(chǎn)企業(yè)從業(yè)人員及政府監(jiān)管人員提供參考。

1.潔凈區(qū)

潔凈區(qū)是對(duì)懸浮粒子和微生物的污染數(shù)量進(jìn)行環(huán)境控制的房間或區(qū)域，其建筑結(jié)構(gòu)，裝備及使用均具有減少對(duì)該區(qū)域內(nèi)污染源的介入、產(chǎn)生和滯留的功能，潔凈區(qū)內(nèi)其他有關(guān)參數(shù)如溫度、濕度、壓力等需按要求進(jìn)行控制[1]。對(duì)于醫(yī)療器械生產(chǎn)而言，潔凈區(qū)包括生產(chǎn)區(qū)域和檢驗(yàn)區(qū)域，此外還有連接各個(gè)功能區(qū)域的緩沖過(guò)度通道。潔凈區(qū)的主要作用在于控制產(chǎn)品所接觸大氣的潔凈度及環(huán)境的溫濕度，使產(chǎn)品能在一個(gè)良好的環(huán)境空間中生產(chǎn)、制造和檢驗(yàn)。潔凈區(qū)送排風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及有效運(yùn)行是保證潔凈度的關(guān)鍵之一。

2.潔凈區(qū)送排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 送排風(fēng)系統(tǒng)的構(gòu)成

醫(yī)療器械生產(chǎn)的送排風(fēng)系統(tǒng)主要包括空調(diào)主機(jī)、空氣處理機(jī)組和空氣過(guò)濾系統(tǒng)。

空調(diào)主機(jī)應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地條件、投資成本、技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面進(jìn)行比較分析后選定。由設(shè)計(jì)單位根據(jù)生產(chǎn)車間實(shí)際生產(chǎn)工況進(jìn)行空調(diào)總負(fù)荷計(jì)算，應(yīng)充分考慮生產(chǎn)工藝特點(diǎn)（如產(chǎn)熱型設(shè)備情況、密集型人員）結(jié)合當(dāng)?shù)貧庀髤?shù)值進(jìn)行計(jì)算。空調(diào)主機(jī)根據(jù)制冷方式可分為水冷螺桿式和風(fēng)冷渦旋式。水冷螺桿式初次安裝成本較大，運(yùn)行成本相對(duì)較低，安裝占地面積小，需安裝冷卻塔，冷卻塔飛水對(duì)鄰近有一定影響。風(fēng)冷渦旋式安裝成本相對(duì)較小，運(yùn)行成本相對(duì)較高，安裝占地面積大，通常需要多臺(tái)制冷系統(tǒng)，設(shè)備維護(hù)成本較高。一般情況下，使用這兩種空調(diào)在“節(jié)電”或者“綜合能效”方面相差不大，大規(guī)模生產(chǎn)車間宜采用水冷式空調(diào)系統(tǒng)，中小規(guī)模生產(chǎn)車間可采用風(fēng)冷式空調(diào)系統(tǒng)。

空氣處理機(jī)組用于調(diào)節(jié)凈化區(qū)域室內(nèi)空氣溫濕度和潔凈度，如滿足熱濕處理要求用的空氣加熱器、空氣冷卻器、空氣加濕器，凈化空氣用的空氣過(guò)濾器，調(diào)節(jié)新風(fēng)、回風(fēng)用的混風(fēng)箱/段以及降低通風(fēng)機(jī)噪聲用的靜壓出風(fēng)段等。根據(jù)全年空氣調(diào)節(jié)的要求，機(jī)組可配置與冷熱源相連接的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。常規(guī)空氣處理機(jī)組結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

圖1. 常規(guī)空氣處理機(jī)組結(jié)構(gòu)示意圖

空氣過(guò)濾系統(tǒng)主要通過(guò)初、中、高效過(guò)濾器對(duì)進(jìn)入潔凈區(qū)域的空氣進(jìn)行過(guò)濾，其微粒捕集有效性主要取決于粒徑、空氣流速和過(guò)濾器結(jié)構(gòu)規(guī)格（例如纖維直徑）。空氣過(guò)濾器的主要性能指標(biāo)有4項(xiàng)，包括過(guò)濾器效率、過(guò)濾器阻力、過(guò)濾器容塵量、過(guò)濾器的面速和濾速。過(guò)濾材料應(yīng)能既有效地?cái)r截塵埃粒子，又不對(duì)氣流形成過(guò)大的阻力。中效空氣過(guò)濾器宜集中設(shè)置在凈化空氣處理機(jī)組的正壓段，中效、高效空氣過(guò)濾器應(yīng)按小于或等于額定風(fēng)量選用，設(shè)置在同一潔凈區(qū)內(nèi)的高效過(guò)濾器運(yùn)行時(shí)的阻力和效率宜相近。高效空氣過(guò)濾器安裝后，應(yīng)確認(rèn)過(guò)濾器的完整性，進(jìn)行檢漏以確認(rèn)高效空氣過(guò)濾器無(wú)泄漏或微量泄漏是在規(guī)范允許的范圍之內(nèi)。目前現(xiàn)場(chǎng)檢漏方法一般采取氣溶膠法，在送風(fēng)管上導(dǎo)入氣溶膠，通過(guò)檢測(cè)下風(fēng)口的氣溶膠濃度，以及高效過(guò)濾器的過(guò)濾效率，來(lái)判定其是否泄漏[2]。日常應(yīng)監(jiān)測(cè)初、中效過(guò)濾器前后的壓差，并對(duì)監(jiān)測(cè)記錄進(jìn)行趨勢(shì)分析。通常當(dāng)壓差超過(guò)安裝初始?jí)翰畹?.5～2倍或企業(yè)的驗(yàn)證倍數(shù)時(shí)，須進(jìn)行清洗或更換。

圖2. 空氣凈化流程

空氣凈化流程如圖2所示。潔凈區(qū)域各等級(jí)空氣潔凈度的空氣凈化處理，一般均應(yīng)采用初效、中效、高效空氣過(guò)濾器三級(jí)過(guò)濾。室外新鮮空氣與系統(tǒng)回風(fēng)在新回風(fēng)混合段混合，經(jīng)初效過(guò)濾器過(guò)濾，再經(jīng)表冷器、加熱器進(jìn)行冷熱交換，再利用干蒸汽或其他加濕器加高空氣濕度，處理后的空氣經(jīng)離心風(fēng)機(jī)加壓后，經(jīng)中效過(guò)濾器過(guò)濾處理，最后經(jīng)靜壓送風(fēng)段送出根據(jù)要求調(diào)節(jié)好溫度、濕度、潔凈度的空氣。

2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮因素

潔凈區(qū)域內(nèi)各潔凈室的空氣潔凈度等級(jí)應(yīng)滿足相關(guān)法規(guī)和生產(chǎn)工藝對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的潔凈要求。凈化等級(jí)的影響因素包括空氣中的微粒數(shù)、空氣中和設(shè)備表面上的微生物數(shù)量、每個(gè)房間的換氣次數(shù)、空氣流速、氣流形態(tài)、過(guò)濾器類型及位置、房間之間的壓差、溫濕度等。

潔凈室內(nèi)的新鮮空氣量需保證供給潔凈室內(nèi)每人每小時(shí)的新鮮空氣量不小于40 m3，同時(shí)滿足不小于補(bǔ)償室內(nèi)排風(fēng)量和保持室內(nèi)正壓值所需新鮮空氣量之和。潔凈室送風(fēng)量應(yīng)考慮三方面的因素，分別是為保證空氣潔凈度等級(jí)的送風(fēng)量、根據(jù)熱濕負(fù)荷計(jì)算確定的送風(fēng)量、向潔凈室內(nèi)供給的新鮮空氣量，取三者的最大值。

潔凈室與周圍的空間必須維持一定的壓差，并應(yīng)按生產(chǎn)工藝要求決定維持正壓差或負(fù)壓差。不同潔凈度級(jí)別的潔凈室按從高到低由里向外布置。不同等級(jí)的潔凈室以及潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間的壓差，應(yīng)不小于5Pa，潔凈區(qū)與室外的壓差，應(yīng)不小于10Pa[3]。對(duì)于同樣潔凈度級(jí)別（如10萬(wàn)級(jí)）的相鄰潔凈室，有時(shí)候需要控制不同的污染程度，也需要設(shè)置一定的壓差。在生產(chǎn)過(guò)程中如果存在散發(fā)粉塵的潔凈室、使用有機(jī)溶媒的潔凈室、產(chǎn)生大量有害物質(zhì)、熱濕氣體和異味的潔凈室、病原體操作區(qū)、放射性物質(zhì)生產(chǎn)區(qū)等，需要保持相對(duì)負(fù)壓，且空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的空氣應(yīng)直排。送風(fēng)、回風(fēng)和排風(fēng)的啟閉應(yīng)連鎖。正壓潔凈室（區(qū)）連鎖程序?yàn)橄葐?dòng)送風(fēng)機(jī)，再啟動(dòng)回風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī)；關(guān)閉時(shí)連鎖程序應(yīng)相反。

3.潔凈區(qū)送排風(fēng)系統(tǒng)檢查要點(diǎn)

3.1 潔凈區(qū)域的外部環(huán)境

由于潔凈區(qū)域的內(nèi)部環(huán)境是潔凈區(qū)域的外部環(huán)境經(jīng)過(guò)一定處理過(guò)程的結(jié)果，因此，內(nèi)部環(huán)境即取決于送排風(fēng)系統(tǒng)溫濕度調(diào)節(jié)和空氣過(guò)濾能力等因素，也與外部環(huán)境條件密切相關(guān)。潔凈區(qū)域的送排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)需考慮當(dāng)?shù)夭煌瑫r(shí)期的氣候條件；在按一定周期進(jìn)行內(nèi)部環(huán)境的動(dòng)、靜態(tài)監(jiān)測(cè)時(shí)，也應(yīng)適當(dāng)記錄當(dāng)時(shí)的外部環(huán)境條件，借以分析評(píng)估外部環(huán)境變化對(duì)潔凈區(qū)域的影響。

3.2 送風(fēng)、排風(fēng)和回風(fēng)

潔凈區(qū)域送、排風(fēng)口應(yīng)安裝電動(dòng)閘門(mén)，該電動(dòng)閘門(mén)應(yīng)與空調(diào)送風(fēng)機(jī)組聯(lián)動(dòng)，送風(fēng)機(jī)組開(kāi)啟，電動(dòng)閘門(mén)打開(kāi)；送風(fēng)機(jī)組停止，電動(dòng)閘門(mén)應(yīng)立即關(guān)閉，以防止外部氣體對(duì)潔凈區(qū)域內(nèi)部環(huán)境造成污染。對(duì)一套送風(fēng)機(jī)組各區(qū)域需要防止交叉污染的，也應(yīng)安裝聯(lián)動(dòng)電動(dòng)閘門(mén)隔離。

回風(fēng)口一般是可調(diào)節(jié)的百葉窗，其大小對(duì)潔凈室內(nèi)的塵埃粒子數(shù)量有直接影響，若回風(fēng)口較小，有利于凈化空氣和原空氣的混和與稀釋；若回風(fēng)口過(guò)大，凈化空氣從進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入，還未與原空氣混和就經(jīng)回風(fēng)口排出，而含有較多塵埃的周邊部分原空氣得不到混合、稀釋和排出，長(zhǎng)時(shí)間停留在潔凈室內(nèi)。另外，回風(fēng)口的大小還影響凈化系統(tǒng)的氣流分布和壓差設(shè)定。因此，凈化車間的承建單位在系統(tǒng)調(diào)試時(shí)會(huì)將每個(gè)回風(fēng)口調(diào)節(jié)到合適的大小位置，并做好標(biāo)記，但實(shí)際情況是部分承建單位未做標(biāo)記，或者醫(yī)療器械生產(chǎn)企業(yè)在清潔時(shí)改變了回風(fēng)口的大小，忘記位置復(fù)原或無(wú)法復(fù)原，對(duì)此應(yīng)予以關(guān)注并督促相關(guān)企業(yè)采取措施。此外，有些企業(yè)過(guò)度強(qiáng)調(diào)壓差，各級(jí)壓差設(shè)計(jì)不合理，現(xiàn)場(chǎng)檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)壓差過(guò)大，開(kāi)關(guān)門(mén)都困難。

3.3 加熱、加濕、除濕能力的評(píng)估

潔凈區(qū)域的空調(diào)送風(fēng)機(jī)組可以通過(guò)安裝或改裝，使其具備加熱、加濕和除濕功能。但加熱、加濕和除濕能力是否足夠，應(yīng)考慮當(dāng)?shù)剌^極端溫濕度氣候條件下的情況。企業(yè)應(yīng)提供相關(guān)支持?jǐn)?shù)據(jù)以說(shuō)明加熱、加濕和除濕系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理。

3.4 初、中效過(guò)濾器的壓差監(jiān)測(cè)與更換

由于潔凈區(qū)域外圍環(huán)境以及各個(gè)凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)余量的差異，初、中效過(guò)濾器供應(yīng)商對(duì)過(guò)濾器前后端壓差的變化與是否需更換的建議僅是一個(gè)參考數(shù)據(jù)。企業(yè)應(yīng)監(jiān)測(cè)過(guò)濾器壓差與潔凈區(qū)域靜態(tài)環(huán)境參數(shù)和動(dòng)態(tài)環(huán)境參數(shù)的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行趨勢(shì)分析，進(jìn)而通過(guò)過(guò)濾器壓差變化得出更準(zhǔn)確的過(guò)濾器更換時(shí)間。

3.5 潔凈區(qū)域的不連續(xù)使用

對(duì)醫(yī)療器械生產(chǎn)企業(yè)，潔凈區(qū)域的不連續(xù)使用是個(gè)常態(tài)，如晚間的暫停、周末的暫停、不同批生產(chǎn)間隙的暫停，以及停產(chǎn)等。企業(yè)應(yīng)監(jiān)測(cè)不同的暫停時(shí)間對(duì)凈化環(huán)境的影響，并根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證評(píng)估，制訂相應(yīng)的措施，以確保凈化條件符合要求，如停機(jī)時(shí)間達(dá)到多少限值，應(yīng)加大正常生產(chǎn)前的送排風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)準(zhǔn)備時(shí)間；何種情況下，應(yīng)對(duì)正常生產(chǎn)前的潔凈區(qū)域進(jìn)行全部參數(shù)檢測(cè)。

3.6 空氣凈化系統(tǒng)的驗(yàn)證與再驗(yàn)證

企業(yè)應(yīng)對(duì)空氣凈化系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證，包括安裝確認(rèn)（IQ）、運(yùn)行確認(rèn)（OQ）、性能確認(rèn)（PQ）。運(yùn)行確認(rèn)和性能確認(rèn)的檢測(cè)項(xiàng)目應(yīng)包括相應(yīng)凈化等級(jí)規(guī)定的所有項(xiàng)目參數(shù)。性能確認(rèn)建議至少連續(xù)進(jìn)行3個(gè)周期的監(jiān)測(cè)，每個(gè)周期7d（其中第6、7天系統(tǒng)停止運(yùn)行），在每個(gè)周期內(nèi)按驗(yàn)證方案規(guī)定頻次對(duì)有關(guān)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)；性能確認(rèn)應(yīng)包括靜態(tài)和動(dòng)態(tài)情況下的系統(tǒng)運(yùn)行狀況。企業(yè)應(yīng)對(duì)空氣凈化系統(tǒng)的再驗(yàn)證作出規(guī)定，一般情況下，建議企業(yè)每年進(jìn)行一次再驗(yàn)證。

4.小結(jié)

隨著醫(yī)療器械生產(chǎn)監(jiān)管的日益嚴(yán)格，潔凈區(qū)及其送排風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)越來(lái)越重要。現(xiàn)實(shí)中醫(yī)療器械企業(yè)在設(shè)計(jì)和建造潔凈室的時(shí)候投入了較多的精力和經(jīng)費(fèi)，但后續(xù)的維護(hù)和管理往往比較薄弱。本文梳理了多年監(jiān)管過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，有助于企業(yè)更好的維持潔凈區(qū)的有效運(yùn)行，提高醫(yī)療器械的生產(chǎn)質(zhì)量。

[1] 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).GB50457-2008《醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范(附條文說(shuō)明)》[S].2008.

[2] 中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).GB50591-2010《潔凈室施工及驗(yàn)收規(guī)范》[S].2010.

[3] 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).GB50073-2013《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范(附條文說(shuō)明)》[S].2013.

Clean Area and Air Supply/Exhaust System for Medical Devices Production and its Inspection Points

ZHEN Hui ZHENG Chao YANG Xiao-he Zhejiang Center for Medical Device Evaluation (Zhejiang Hangzhou 310012)

In this paper, clean area and air supply/exhaust system of medical devices production are introduced, including structure, design elements, and inspection points during government supervision. The aim is to guide the medical devices manufacturers better operate the clean area and air supply/exhaust system, as well as improve the quality of production.

medical devices, clean area, air supply and exhaust system, inspection points

1006-6586(2017)17-0044-03

R197.39

A

2017-07-27

甄輝，通訊作者，碩士，高級(jí)工程師/審評(píng)中心副主任，研究方向?yàn)獒t(yī)療器械。

浙江省重大軟科學(xué)研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2015C25013）。