何澤文 郭嘉杰 廣東省食品藥品監(jiān)督管理局審評(píng)認(rèn)證中心 （廣州 510080）

有源醫(yī)療器械生產(chǎn)清潔過(guò)程的研究討論

何澤文 郭嘉杰 廣東省食品藥品監(jiān)督管理局審評(píng)認(rèn)證中心 （廣州 510080）

本文主要分析有源醫(yī)療器械產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程所引入的污染物，并對(duì)清潔溶劑及清潔方法的選擇進(jìn)行討論，為醫(yī)療器械生產(chǎn)企業(yè)對(duì)原料、中間品及成品的清潔驗(yàn)證提供參考。

清潔 有源醫(yī)療器械 過(guò)程

對(duì)于有源醫(yī)療器械產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)清潔過(guò)程的有效性可直接影響最終產(chǎn)品可靠性。《醫(yī)療器械生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》明確規(guī)定[1]，在生產(chǎn)過(guò)程中需要對(duì)原材料、中間品等進(jìn)行清潔處理的，應(yīng)當(dāng)明確清潔方法和要求，并對(duì)清潔效果進(jìn)行驗(yàn)證。作者發(fā)現(xiàn)企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)環(huán)境要求控制不嚴(yán)或未嚴(yán)格按照作業(yè)指導(dǎo)書(shū)要求清潔產(chǎn)品時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)品因引入污染物而導(dǎo)致使用性能下降情況，如：化學(xué)雜質(zhì)可導(dǎo)致產(chǎn)品腐蝕，塵埃粒子可形成導(dǎo)電路徑而引起產(chǎn)品漏電或短路。一旦醫(yī)療器械產(chǎn)品引入污染物，在產(chǎn)品投入使用后，就會(huì)出現(xiàn)損壞的風(fēng)險(xiǎn)從而影響患者治療效果甚至危害患者生命健康。本文主要通過(guò)對(duì)有源醫(yī)療器械產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中所引入污染物的分析，并對(duì)清潔溶劑及清潔方法的選擇進(jìn)行討論，為醫(yī)療器械生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行清潔工藝驗(yàn)證提供幫助。若無(wú)源醫(yī)療器械涉及到以下討論的清潔劑及焊接工藝，生產(chǎn)企業(yè)也可做參考。

為了評(píng)價(jià)有源醫(yī)療器械產(chǎn)品清潔過(guò)程的有效性，必須清楚在生產(chǎn)過(guò)程中所引入污染物的內(nèi)在特性以及有效清除或減少該污染物所采用的清潔溶劑與清潔方法。

1.污染物的類型及來(lái)源

1.1 污染物類型

在有源醫(yī)療器械生產(chǎn)過(guò)程中引入的污染物可分為兩種類型：極性的和非極性的。極性污染物在水溶液中以離子形式存在，可通過(guò)水、含水溶劑、酒精或丙酮進(jìn)行清除，如：助焊劑中的活化劑及手跡上的鹽分。極性污染物本質(zhì)上是無(wú)機(jī)化合物。非極性污染物除非在水中添加洗滌劑或皂化劑，否則不溶解于水，如：樹(shù)脂、油脂及油污。非極性污染物通常采用氯化物溶劑或氟化物溶劑進(jìn)行清潔處理。

1.2 常見(jiàn)污染物來(lái)源

在潮濕環(huán)境下，離子型污染物在絕緣體或?qū)w之間可能會(huì)發(fā)生金屬電位移等離子反應(yīng)活動(dòng)從而使產(chǎn)品性能失效或產(chǎn)品損壞。這種現(xiàn)象若發(fā)生在心臟起搏器產(chǎn)品上，廠家可能因此實(shí)施大范圍產(chǎn)品召回。因此，植入性有源醫(yī)療器械在高濕條件下使用，應(yīng)確保根除離子型污染物。有源醫(yī)療器械污染物主要來(lái)源于焊接、裸手接觸、電鍍、噴涂及大氣等。

1.2.1 助焊劑

焊接工藝是有源醫(yī)療器械常見(jiàn)的生產(chǎn)工藝，而且是一個(gè)特殊過(guò)程。在有源醫(yī)療器械生產(chǎn)過(guò)程中，助焊劑是引起電路不良的常見(jiàn)污染物之一。助焊劑的主要作用是降低焊料表面張力，提高焊接性能，同時(shí)清除焊料和被焊母材表面的氧化物、硫化物及金屬表面瑕疵，使金屬表面達(dá)到必要的清潔度，為焊接提供良好的附著力。

助焊劑種類繁多，常用的助焊劑包括純樹(shù)脂、活化樹(shù)脂及水溶性助焊劑。行業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，只要經(jīng)過(guò)適當(dāng)清潔處理，純樹(shù)脂助焊劑不會(huì)損壞集成電路板。一旦未能有效清除，樹(shù)脂殘留物會(huì)吸附離子型雜質(zhì)，而且樹(shù)脂會(huì)形成一層不易察覺(jué)的絕緣薄膜，使得焊接處出現(xiàn)表面看起來(lái)完好但實(shí)際上是假焊或虛焊現(xiàn)象。行業(yè)內(nèi)普通采用活化樹(shù)脂作為助焊劑，主要原因是它比純樹(shù)脂更容易去除氧化物?；罨瘶?shù)脂活化劑活性越強(qiáng)，焊接處越牢固且更少形成焊接缺陷。需要注意的是，如果焊接后未能有效清除其殘留物，它會(huì)在產(chǎn)品焊接處形成腐蝕或短路。

水溶性助焊劑采用濕潤(rùn)劑代替樹(shù)脂來(lái)降低焊料表面張力，提高焊接性能。然而它比樹(shù)脂類助焊劑腐蝕性更大，焊接后所有殘留物必須完全根除。大部分生產(chǎn)企業(yè)主要采用樹(shù)脂類助焊劑，主要原因是水溶性助焊劑在焊接后會(huì)殘留大量離子污染物。

1.2.2 手跡

在醫(yī)療器械產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中，若裸手操作，會(huì)在產(chǎn)品表面留下手跡。手跡是產(chǎn)品表面鹽分、油脂、油污的主要來(lái)源[2]。在潮濕環(huán)境條件下，鹽會(huì)溶解成自由運(yùn)動(dòng)高的鈉離子和氯離子，導(dǎo)致金屬發(fā)生電位移、漏電或降低電氣絕緣性能。因此，必須采用清潔工藝把在高濕條件下使用的醫(yī)療器械產(chǎn)品表面的手跡清除。手跡鹽是一種水溶性物質(zhì)，可溶于水、酒精、丙酮、氟化物或氯化合物溶液，而氟化物或氯化合物溶液能有效去除油脂及油污。醫(yī)療器械生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該采用一種能夠同時(shí)清除極性和非極性污染物的清洗工藝，而且生產(chǎn)操作過(guò)程應(yīng)盡量戴上手套以防手跡對(duì)產(chǎn)品性能造成影響。其他常見(jiàn)雜質(zhì)有灰塵、殘?jiān)安蝗苄灶w粒。當(dāng)然醫(yī)療器械產(chǎn)品也會(huì)在使用過(guò)程中受到污染。

為了選擇有效的清潔工藝，醫(yī)療器械生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當(dāng)充分清楚在生產(chǎn)過(guò)程中可能引入污染物的類型。這樣做可促進(jìn)企業(yè)深入了解生產(chǎn)工藝可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題并采取必要措施確保生產(chǎn)出可靠的產(chǎn)品。

2.清潔劑

2.1 選擇清潔劑基本要求

在評(píng)價(jià)清潔工藝過(guò)程中，選擇和使用合適的清潔溶劑是重要指標(biāo)之一。首先應(yīng)考慮清潔溶劑與被清潔物質(zhì)之間的相容性，而且用于清潔電子零部件及集成電路板的清潔溶劑應(yīng)具有不導(dǎo)電性、不腐蝕性及不降低被清潔物質(zhì)量等特點(diǎn)。其次應(yīng)考慮清潔劑化學(xué)純度以及儲(chǔ)存器的干凈度，包括原料儲(chǔ)存及清潔操作儲(chǔ)存所用的容器。如果清潔溶劑與被清洗部件不相容，會(huì)降低產(chǎn)品性能，甚至造成產(chǎn)品損壞。例如：電解電容器很容易受鹵化物溶劑損壞。這種鹵化物清潔劑一旦變成液態(tài)或氣態(tài)擴(kuò)散到電容器內(nèi)部，會(huì)在幾個(gè)月后發(fā)生腐蝕作用而導(dǎo)致產(chǎn)品失效。為防止發(fā)生上述情況，應(yīng)該采用酒精代替鹵化物作為電容器的清潔劑。

清潔電子零部件及集成電路板可選擇極性清潔劑、非極性清潔劑或者兩種不同類型清潔劑的混合物。非極性清潔劑可溶解油污、油脂及部分樹(shù)脂，極性清潔劑可溶解極性殘留物，如手跡鹽、樹(shù)脂助焊劑里的活化劑。為同時(shí)清潔極性和非極性污染物，氯化物及氟化合物清潔劑可選擇添加甲醇、異丙醇、丙酮、去離子水或其他合適的液體溶劑。

2.2 常用清潔劑

醫(yī)療器械生產(chǎn)常用的清潔劑包括酒精、甲醇、異丙醇、氯化物、氟化物溶劑及去離子水，其主要清潔用途見(jiàn)表1。

表1. 常用清潔劑及主要清潔用途

甲醇和異丙醇被認(rèn)為是固體樹(shù)脂助焊劑的天然溶劑。有研究表明，酒精可能是目前清除離子污染物最好的清潔劑，而甲醇和酒精比異丙醇更容易清除離子殘留物[3]。

氯化物清潔劑比氟化物清潔劑具有更高的沸點(diǎn)及更強(qiáng)的清潔能力，因此氯化物清潔劑常用于低溫清潔。氟化物清潔劑沸點(diǎn)較低，清潔能力一般，可用作蒸氣去污劑或低溫清潔劑。三氯甲烷和三氯乙烯是常用的氯化物清潔劑，它主要用于清除樹(shù)脂助焊劑殘留物。美國(guó)道康寧公司生產(chǎn)的三氯甲烷是常用品種之一。氟化物清潔劑（如三氯氟乙烷）在醫(yī)療器械行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，主要原因是它清潔油脂、油污較強(qiáng)，但它對(duì)樹(shù)脂助焊劑清潔能力一般。美國(guó)杜邦公司生產(chǎn)的氟利昂是常用品種之一。單獨(dú)采用氟利昂清潔劑對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行清潔，未必能夠有效清除產(chǎn)品所帶的極性污染物，如手跡鹽、助焊劑中的活化劑，往往需要使用酒精或去離子水進(jìn)行再次清洗。需要注意的是，氟利昂清潔劑會(huì)與硅橡膠、聚苯乙烯、丙烯酸塑料、鋅、鋁等物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。生產(chǎn)企業(yè)在選擇氟利昂作為清潔劑時(shí)，應(yīng)該充分考慮它是否與被清潔產(chǎn)品發(fā)生化學(xué)作用。

水不能溶解樹(shù)脂助焊劑，但是可以溶解水溶性助焊劑。為了徹底清除水溶性助焊劑殘留的離子污染物，通常采用去離子水進(jìn)行清洗。去離子水及酒精一般作為末道工序的清洗介質(zhì)，避免產(chǎn)品存在氯化物及氟化物清潔劑殘留物。

3.清潔方法

醫(yī)療器械產(chǎn)品常見(jiàn)的清潔方法有手工清洗、自動(dòng)化清洗以及兩種方法的結(jié)合。手工清洗方法主要是手工持清洗工具，按照預(yù)定的要求清洗產(chǎn)品。常用的清洗工具一般有能?chē)姙⑶逑磩┖土芟此膰姌?，刷子、尼龍清潔塊等。自動(dòng)清洗方法是由自動(dòng)化的專門(mén)設(shè)備按照一定的程序自動(dòng)完成整個(gè)清洗過(guò)程的方式，常見(jiàn)的有超聲波清洗[4]。由于手工清洗時(shí)，不同人員間存在一定的個(gè)體差異，而導(dǎo)致清洗工藝存在一定的不可控性，因此條件允許時(shí)推薦使用自動(dòng)清洗方法。

超聲波清洗在醫(yī)療器械行業(yè)采用較多，結(jié)合合適的清潔劑可提高清洗污染物效果。超聲波清洗主要由超聲波發(fā)生器發(fā)出的高頻振蕩信號(hào)，通過(guò)換能器轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)械振蕩而傳播到介質(zhì)（清潔溶劑）中，超聲波在清洗液中疏密相間的向前輻射，使液體流動(dòng)而產(chǎn)生數(shù)以萬(wàn)計(jì)的直徑為50～500μm的微小氣泡，存在于液體中的微小氣泡在聲場(chǎng)的作用下振動(dòng)。這些氣泡在超聲波縱向傳播的負(fù)壓區(qū)形成、生長(zhǎng)，而在正壓區(qū)，當(dāng)聲但是極固寧和Cluma脫敏劑在冷熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)及牙磨后的實(shí)驗(yàn)中效果明顯變差。因此p90粘固系統(tǒng)的封閉效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他兩種。李成峰等人[8]的研究結(jié)果證實(shí)，P90粘固系統(tǒng)相比極固寧與Cluma脫敏劑，其封閉效果較為顯著，封閉后有助于保持患者的牙齒美觀度，預(yù)后效果也要明顯優(yōu)于其他兩種脫敏劑，因而在牙磨后的治療中應(yīng)用較為廣泛。本研究中發(fā)現(xiàn)，p90粘固系統(tǒng)、Clinpro脫敏劑、極固寧的堵孔率分別為100.0%，89.3%和80.0%，以p90粘固系統(tǒng)應(yīng)用效果最好，研究結(jié)果與前人基本一致。

綜上所述，p90粘固系統(tǒng)對(duì)牙本質(zhì)小管的封閉作用效果顯著，優(yōu)于Clinpro脫敏劑及極固寧，耐久性強(qiáng)，堵孔率高，值得臨床推廣和使用。

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The Discussion on Production Cleaning Process for Electronic Medical Devices

HE Ze-wen GUO Jia-jie Center for certification and evaluation, GDFDA (Guangzhou 510080)

This paper primarily analyzes the contaminants introduced from the production process of the electronic medical devices and discusses the cleaning solvents and methods for the removal of the contaminants. It is aimed to help the manufacturers to do the cleaning verification of the raw materials, semi-products and final products.

cleaning, electronic medical devices, process

1006-6586(2017)05-0036-3

R197.39

A

2016-01-20