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在医疗保健应用中的呼吸气体路径的生物相容性评估

第三部分：

挥发性有机化合物的排放试验（挥发性有机物）

1范围

本文件规定了医疗设备及其部件或附件的气体通道中挥发性有机化合物（vocs）排放的测试，旨在在所有环境中提供呼吸护理或通过呼吸道向患者提供物质。本文件的测试旨在量化由气体通道的材料添加到可呼吸的气体流中的声音的排放。本文件建立了这些测试的验收标准。

本文件讨论了由气体路径产生的气流的潜在污染，然后将其传送给患者。

本文件适用于医疗器械在正常使用时的预期使用寿命，并考虑到任何预期处理或再处理的影响。

本文件未涉及与患者直接接触的气体通路表面的生物学评估。对直接接触面的要求可以在ISO 10993系列中找到。

本文件所述的包含气体通路的医疗设备、部件或附件包括但不限于呼吸机、麻醉工作站（包括气体混合器）、呼吸系统、保氧装置、保氧装置、氧气浓缩器、喷雾器、低压软管组件、加湿器、热和水分交换器、呼吸气体监测器、呼吸监测器、口罩、呼吸器、呼吸管、呼吸系统过滤器、y型器和拟与此类设备一起使用的任何呼吸附件。恒温箱的封闭室，包括床垫，和氧气罩的内表面被认为是气体通道，本文件也涉及。

本文件未说明医疗设备在正常使用时从气体源供应的气体中已经存在的污染。

从医疗气体管道等气体源到达医疗设备的污染实例系统（包括管道出口中的止回阀）、连接或集成的止回阀出口或进入医疗设备的室内空气不被ISO 18562系列规定。

本文件应与ISO 18562-1一起阅读。

注意：本文件旨在阐述安全和安全的相关基本原则性能。

2规范性引用文件

文中提及以下文件，其部分或全部内容构成本文件的要求。对于有日期的参考文献，只适用被引用的版本。对于未注明日期的参考文件，适用参考文件的最新版本（包括任何修订）。

ISO 7396-1：2016，医用气体管道系统第1部分：压缩医用气体和真空的管道系统

ISO 14971：2017，医疗器械风险管理的应用ISO 16000-6：2011，室内空气第6部分：通过MS或TA吸附剂、热解吸和气相色谱测定室内和试验室空气中的挥发性有机化合物

ISO 18562-1：2017，医疗保健应用中呼吸气体路径的生物相容性评估——

第1部分：风险管理过程中的评价和测试ASTM D5466-01，大气中挥发性有机化学品测定的标准测试方法（罐式取样方法） 

3术语和定义

就本文件而言，ISO 7396-1、ISO 14971、ISO 18562-1和下列文件中给出的术语和定义均适用。

ISO和IEC维护术语数据库以用于标准化，请访问以下地址：

-IEC电子百科：http://www.electropedia.org/

-ISO在线浏览平台：http://www.iso.org/obp

注：为方便起见，我们将使用本文档中使用的所有已定义术语及其来源的按字母顺序排列的索引在附件c中给出。

3.1

估价

<值>术语，指制造商在指定操作条件下分配的值

[来源：IEC 60601-1：2005,3.97]

3.2

耐热性

物体温度在1小时内变化不超过2°C的条件

[来源： IEC 60601-1：2005,3.125，修改-“增加”已更改为“变化”]。

4一般原则

4.1型式试验

本文档中描述的测试是型式测试。对最终医疗器械、医疗设备的一个部件或正在评估的医疗设备的代表性样本、部件或附件进行型式测试。如果使用了有代表性的样本，(i。e.制造和加工等效方法)，应考虑代表性样本与最终医疗器械或组件之间的差异是否会影响检测结果。代表性样品（采用等效方法制造和处理），而不是最终医疗器械的测试，应描述代表性样品和最终医疗器械之间的任何差异，以及说明为什么每种差异预计不会影响最终医疗器械的生物相容性的详细依据。

注意：一些有管辖权的当局会评估这些差异和理由。

4.2概述

所有患者激发气体的气体路径应使用中详细的策略进行评估ISO 18562-1。

评估一种物质的基本考虑因素是“这种物质对病人的剂量是多少？”

毒理学目的的限制最常在µg/d（耐受暴露量）中引用。环境目的的限制和测试实验室测量的数量通常引用为µg/m³浓度。计算该物质的允许浓度（单位为µg/m³)在呼吸气体中，需要一天吸入的总气体量。给病人的剂量取决于物质浓度（µg/m³）乘以体积（在立方米)被病人吸入。

标准的每日呼吸量见ISO 18562-1：2017,6.3.

5 * Voc排放

5.1概述

应对患者激发气体的所有气体路径进行voc排放评估。评估应使用风险管理过程来评估是否需要进行测试。

注1：对部分在配方、加工和制备过程中完全相同的成分的评价对于用于以前测试过的医疗设备的现有组件，可能会得出不需要进一步测试的结论。

请参见ISO 18562-1：2017，

医疗设备、部件或附件不得将患者的声音可能吸入的气体增加到对患者造成不可接受的风险的水平。

注2如果患者存在风险，可以评估患者下游部分的voc排放可能会激发与它们接触过的气体。

如果风险管理流程确定需要进行测试，则需要进行测试 5.3应执行。

5.2验收标准

计算出TI的任何物质对患者的剂量应低于该TI。

任何未计算TI的物质对患者的剂量应低于表中所示的与暴露类别相关的所有值的TTC。 

当“第一个24小时测试”返回一个非常低的值，低于允许长期使用的值时，那么就不需要执行进一步的测试。

示例1：如果长期暴露医疗设备对患者的有限暴露剂量低于120µg/d，则不需要进一步检测，如图所示 1、绿色的条E。

示例2：某种物质对患者的有限接触或长期接触剂量低于40µg/d，无需进一步检测，如图1绿条D所示。

曝露类别	曝露的时长	TTC ug/d
有限的暴露	≤24 h	360	-	-
长时间的暴露	>24h和 <30 d	360，最初24h	120，结果29d	-
永久的暴露	230d	360，最初24h	120，结果29d	40，超出30d
a图1、绿色条E或蓝色曲线G。

 

表1-TTC暴露限制

5.3试验方法

执行以下voc发射测试。

a)根据使用说明书设置医疗器械、零部件或附件。

进行测试时需要使用其他附件（例如，软管或测试肺）。当使用这些额外的项目时， 需要小心准备它们，以免它们干扰正在进行的测量。或者，测试可以在所有配件到 位的情况下运行，但没有被测试的医疗设备，以产生一个空白值。

然后，从使用电 路中的医疗设备再次运行测试时获得的值中减去这个空白值。

医疗器械、部件或配件应为受正常制造、运输和处理延迟的代表性样品。这些测试 应在之后的一段时间内进行生产代表了生产和与患者使用之间的最短合理时间。

在此测试中，可能需要使用多个医疗设备，以使结果超过测量的限度。

b)将医疗器械、部件或配件保持在其与临床相关的最高额定环境温度下，直到医疗器械、部件或配件达到热稳定为止。

注1：对于专业使用的医疗设备，最常见的是21°C到25°C，但在新生儿病房、烧伤病房和手术室中，它可能会有所不同。用于家庭医疗保健的医疗设备环境或紧急医疗服务环境通常需要在更大的温度范围内工作。

该测试可以在更高的温度下进行，以促进更快或加速的测试。

然而，需要注意确保更高的温度不会改变所发出的声音的化学成分。

 

图1-允许的TTC剂量与暴露时间的函数

关键

a（红色）-不计算ti的voc剂量，只能满足有限的ttc要求暴露医疗器械

B（红色）-未计算ti的voc剂量，只能满足有限的ttc要求长期接触的医疗器械

C（绿色）-未计算出ti的voc剂量，以满足有限的ttc要求，长时间或永久接触的医疗器械

D（绿色）-某种物质对患者的有限接触或长期接触剂量低于40µg/d永久接触医疗器械；不需要进一步检测

E（绿色）-长期暴露的物质对患者的有限暴露剂量低于120µg/d医疗器械；不需要进一步的检测

F（黑色）——验收标准

G（蓝色）-例子voc衰减作为时间的函数

 

c)选择一个采样点来代表患者将被吸入的气体。在这个测试中，可能需要使用一个室来固定医疗设备，并对室内的空气进行取样。

d) *将通过该医疗器械、部件或附件的气体流量设置为代表该医疗器械临床使用的值，如下所示。

    1)为连续流式医疗设备(如通风机、加湿器）：

        -拟用于成年患者，使用值为20m³/d.

        -拟用于儿科患者，使用值为5.0m³/d.

        -拟用于婴儿患者，使用值为2.0m³/d.

        -拟用于新生儿患者，使用值为0.21m³/d.

        制造商可以证明不同的流量，但应记录理由，且流量应与临床相关。例如，睡眠呼吸暂停呼吸治疗设备和一些新生儿呼吸机有非常高的流量，其中只有一部分进入患者的肺部，其余的被绕过。

    2)对于间歇性使用的医疗设备(如喷雾器、手动复苏器)以临床相关的方式操作医疗设备，以达到预期的最大治疗时间。

    3)选择一个样本周期，允许捕获足够的气体，以便进行有意义的测量。

e) *呼吸气体

注1：当零件为新零件时，塑料材料发出的声音浓度最高。

病人可能会被严重高估。理想情况下，抽样可以延长到整个使用时间以及直接测量患者接受的总剂量。然而，目前有很多采样技术不允许这样做。要计算给病人的剂量，需要计算下面的面积浓度与时间之间的曲线。为了减少测试负担，可使用以下方法。

    1)对于有限的暴露（≤24小时），使用医疗设备(如喷雾器，手动复苏器)。

        样本的时间反映了患者典型治疗的最大持续时间临床相关的方式。连续或等间隔取样在整个使用期间内。

    2)对于长时间暴露（>24 h，<30 d），请使用医疗设备。

        -对于第一个取样周期，从气体流过医疗设备的开始阶段开始。

        -对于第二个样品周期，在第一个24小时后的气体通过 医疗设备。

        -对于第三个样本期间，从医疗器械使用时间结束时开始其中使用时间是患者允许的最大使用时间，如物质或ttc，如适用。

    3)对于永久暴露（≥230d），请使用医疗设备。

        -对于第一个取样周期，从气体流过医疗设备的开始阶段开始。-对于第二个样品周期，在第一个24小时后的气体通过医疗设备。

        -对于第三个样本周期，请从第29天结束时开始，或在达到低于ti极限的值时开始对于每种物质或ttc，如适用。

样品流量应足够低，以免干扰样品的正常运行医疗设备。

由制造商决定，或在达到低于每个温度限值的值时确定

 

图2：典型的衰减曲线—浓度随时间的变化

 

关键

c浓度

t时间

1、 开始测试

2、开始时样本

3 、24小时时样品

4、个样品在使用结束时或处于稳定状态时

可以延长采样时间，以产生足够大的样本量，以允许定量降低到所需的检测极限，或减少，以防止采样系统过载。然后，可能还需要额外的采样点。

对于小型医疗设备或其他只释放极少量voc的设备，只能在一开始时进行测试。开始时的值很可能高于结束时的值，因此从整个使用时间中推断这个开始值严重高估了患者接受的剂量。如果这个计算剂量是可接受的，那么不需要在预期使用期间进行测试，只能在开始时进行。

由已知不发出声音的材料制成的组件，如陶瓷或金属，不需要进行声音测试。

f)使用ISO 16000-6或ASTM D5466-01的方法或一种明显等效的方法对样品进行分析。

注2如果根据ISO 16000-6的分析中有vocs，则使用ISO 16000-6：2011进一步测试，可能需要附件D。

g)如果检测到添加的vocs，则识别化合物，并确定样品中每种化合物的水平。浓度低于2µg/m³的化合物不需要识别。

注3 ：ISO 16000-6包含了有关令人满意的识别水平的信息。化合物是当没有个别参考文献或化合物身份不明时，使用甲苯的响应因子进行定量。

注4：特定化合物的检测水平可能不同，这取决于允许的可容忍暴露。如果可容忍的暴露量高或暴露时间短，那么就没有必要使用更有毒物质或更长暴露时间所需的精确分析方法。

h)计算患者可以接受的剂量。

    1)对于长时间暴露或永久接触，使用医疗器械，计算每种化合物随时间的浓度(随着浓度随时间下降，并与到达患者肺部的气体量相结合，计算患者在前24小时内接受的剂量和患者在24小时后接受的剂量。

    2)对于有限的暴露，使用医疗设备，计算患者在24小时内接受的每种化合物的剂量。

i)使用ISO 18562-1：2017第7条中概述的方法，确认患者接受的任何个体voc的剂量不超过该化合物的每日耐受暴露量。

注5：ISO 18562-1：2017第7条包含了关于计算已识别和未知化合物的可容忍暴露水平和允许限值的更多指导。

注6：前24小时的耐受暴露量高于随后的24小时。

j)如果一种或多种化合物给患者的剂量超过了可耐受的暴露量，则应审查该医疗器械的材料和制造情况。如果改变材料或制造和医疗设备不可行，请按照ISO 18562-1：2017第8条所述进行分析。如果制造商确定收益大于风险，则医疗器械应符合本文件的规定。

注7：一些有管辖权的当局评估生物相容性评估。

 

 

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