A.B. Гордеев, А.А. Молин, Е.П. Павлов, Г.Е. Кодина, О.Е. Клементьева,
А.Ю. Бушманов, В.Н. Корсунский

Освоение в стране радиационного метода стерилизации продукции медицинского назначения

Опубликовано в журнале Медицинская радиология и радиационная безопасность (http://www.medradiol.ru). 2016.  № 5


    Появление в нашей стране в середине 1950‑х гг. экспериментальных радиационных установок создало условия для развертывания исследовательских работ по использованию ионизирующих излучений для радиационной стерилизации (РС) медицинской продукции. В 1960‑х гг. были определены области возможного применения радиационного метода стерилизации, подготовлены технические задания на проектирование мощных промышленных и полупромышленных радиационных установок и осуществлено проектирование и сооружение некоторых из них [1].
    Для координации научно‑исследовательских и опытно‑конструкторских работ в области РС медицинской продукции Минздравом СССР, Минмедпромом и ГКАЭ СССР г на базе Института биофизики М3 СССР в 1969 г. был создан Межведомственный научно‑координационный совет по РС медицинской продукции (МНКС‑РС), который организовал и координировал взаимодействие свыше 30 организаций различных ведомств. Куратором Совета со стороны М3 СССР был назначен зам. министра М3 СССР А. И. Бурназян, а председателем МНКС‑РС был назначен В.В. Бочкарёв, заместитель директора Института биофизики МЗ СССР. В состав Совета вошли ведущие специалисты страны в области атомного приборостроения, дозиметрии, микробиологии, радиобиологии, а также токсикологи, фармацевты и специалисты других областей медицины. Институт биофизики МЗ СССР был назначен головной организацией трёх ведомств в области РС медицинской продукции.
    В течение 1970–1991 гг. Советом были рассмотрены многочисленные научно‑методические и научно‑технические документы в области РС медицинской продукции, в том числе разработанные во взаимодействии со странами – членами СЭВ и в сотрудничестве с МАГАТЭ. Результатом этих работ стали ввод в действие промышленных и полупромышленных радиационных установок, а также нормативно‑технической документации в данной области [2–10].
    В ходе проводимых под эгидой Совета работ были найдены пути решения известной дилеммы РС: с одной стороны – обеспечения надежного бактерицидного действия на микрофлору, контаминирующую продукцию, при стерилизующей дозе облучения, а с другой – необходимость сохранения потребительских качеств продукции и её упаковки. В связи с этим были:
    – определены дозы облучения, обеспечивающие надежное бактерицидное действие на контаминанты, т.е. стерилизующие дозы;
    – оценено влияние стерилизующих доз облучения на потребительские качества продукции, ее упаковки, а также определены допустимые максимальные значения дозы облучения при сохранением таких качеств;
    – разработаны технологии облучения продукции на установках с различными источниками ионизирующего излучения, обеспечивающие требуемые диапазоны стерилизующих доз;
    – разработана нормативная и методическая база, определяющая порядок производства стерилизуемых радиационным способом медицинских материалов и изделий в целом, а также отдельных этапов и операций на производстве. В решении всех этих вопросов принимали непосредственное участие специалисты Института биофизики МЗ СССР [11].
    Для различных видов продукции и различных производств были установлены величины стерилизующих доз, находившиеся в диапазоне от 10 до 30 кГр и обеспечивающие вероятность 10–6 сохранения нестерильных единиц продукции в партии. также были разработаны методы контроля стерильности радиационно‑стерилизуемой продукции. При определении влияния стерилизующих доз излучений на качество продукции и для определения максимально допустимых доз её обработки проводились обширные физико‑химические, токсикологические и клинические исследования продукции, которые подтвердили пригодность радиационного способа стерилизации для большой группы изделий и материалов медицинского назначения.
    По результатам исследований был разработан целый ряд методов испытаний качества радиационно‑стерилизованных медицинских материалов и изделий.
    В последующие годы проводились широкие комплексные медико‑биологические и физико‑химические исследования влияния ионизирующих излучений на свойства полимерных материалов и изделий из них, различных медицинских инструментов, шовных, перевязочных материалов, ряда лекарственных средств массового применения и радиофармацевтических препаратов. В ходе микробиологических и радиобиологических исследований были разработаны рекомендации по поддержанию должных санитарно‑гигиени‑ ческих условий на производствах, выпускающих или планирующих выпуск радиационно‑стерилизуемой продукции, получены важные сведения о радиационной чувствительности производственной микрофлоры и об эффективности режимов РС многих видов медицинской продукции. В частности, был реализован на производстве радиофармацевтических препаратов метод РС с использованием сравнительно небольшой (в 2–3 раза меньше обычной) стерилизующей дозы облучения [12–14].
    В 1975–1976 гг. на предприятиях медицинской промышленности был начат массовый выпуск радиационно‑стерилизуемой продукции (одноразовые шприцы, системы службы крови, кетгут и другие шовные материалы, перевязочные средства, гигровата, гемостатики, диализаторы искусственной почки, медицинские инструменты). ежегодное производство некоторых видов радиационно‑стерилизуемой продукции из полимерных материалов достигло нескольких млн единиц в год [12].
    В 2000–2003 гг. в Институте биофизики были проведены исследования экологии радиорезистентных микроорганизмов на 61 предприятии, выпускающем радиационно‑стерилизуемую продукцию. Обследования проводились в разное время года в городах: Москва, Санкт‑Петербург, Кострома, Воронеж, Кондрово и др. Радиорезистентность микроорганизмов оценивалась качественно и количественно по величинам D10 – дозам десятикратного снижения численности микробной популяции. Радиорезистентные микроорганизмы, для которых величины D10 составляли 1,5–2,3 кГр, обнаруживались в смешан‑ ной производственной микрофлоре с частотой 10–4–10–3; микроорганизмы с более высоким уровнем радиорезистентности не выделены. Радиорезистентная микрофлора на предприятиях была представлена, в основном, сапрофитными спорообразующими грамположительными бактериями. Радиорезистентные дейнококки обнаруживались редко (<10–5). Было выявлено, что на радиобиологический профиль производственной микрофлоры существенно не влияют сезонные и географические факторы, в т.ч. месторасположение обследуемого предприятия. Установлено, что радиобиологический профиль производственной микрофлоры может быть достаточно надежно оценен по радиационной чувствительности 300 штаммов микроорганизмов, выделенных из производственной микрофлоры методом случайной выборки. таким образом, в ходе мониторинга не было получено данных, указывающих на появление в последнее время новых радиорезистентных микроорганизмов в бионагрузке изделий, подвергающихся РС [16].
    Как показали радиационно‑химические исследования, облучение поли‑ мерных материалов на основе акрилатов, стирола и их сополимеров ионизирующими излучениями в стерилизующих дозах во многих случаях улучшало санитарно‑гигиенические свойства материалов. Некоторые материалы оказались весьма стойкими к одновременному воздействию водных растворов лекарственных средств и ионизирующих излучений, что позволяет использовать такие материалы для упаковки радиационно‑стерилизуемых лекарственных средств.
    Сооружен и введен в эксплуатацию ряд промышленных и других радиационных установок для целей стерилизации медицинской продукции, разработаны средства (в частности, пленочные измерительные и индикаторные дозиметрические системы) и методы технологической дозиметрии на этих установках, подготовлены и введены в действие различные методики испытания качества радиационно‑стерилизуемой продукции, своды правил и прочие нормативно‑методические документы [15–18].
    Основные моменты экспериментальных исследований и методических разработок ИБФ были отражены в приказе Минздрава России № 167 от 22.05.2001 г. «О порядке государственной регистрации изделий медицинского назначения однократного применения отечественного производства, стерилизуемых радиационным методом с использованием источников ионизирующего излучения». Главным государственным санитарным врачом РФ было утверждено разработанное в ИБФ Руководство Р 2.6.4/3.5.4.1010‑01 «Общие требования к технологическому регламенту радиационной стерилизации изделий медицинского назначения однократного применения».
    Следует отметить как наиболее важный результат проведенной работы расширение ассортимента производимых стерильных одноразовых медицинских изделий с 8 (1976 г.) до более 180 типов и видов и обеспечение для изделий категории «стерильные» уровень стерильности 10–6, соответствующего международным стандартам ГОСТЕН 556‑1‑2011, что повысило безопасность изделий, снизило угрозу внутрибольничных инфекций и распространения опасных заболеваний.
    В настоящее время в России существуют 15 установок радиационной стерилизации медицинских изделий, на которых используют наработки ИБФ МЗ и его преемника – федерального медицинского биофизического центра им. А.И. Бурназяна ФМБА России (ФМБЦ им. А.И. Бурназяна), в том числе разработанные в соответствии с международными стандартами принципы валидации технологического процесса РС, руководства и рекомендации по разработке инструкции и технологических регламентов РС, критерии регистрации новых стерильных одноразовых медицинских изделий и разграничения ответственности между производителями медизделий и организациями, реализующими РС на контрактной основе.
    Дальнейшие исследования в этом направлении позволили создать технологии криорадиационной (при низких температурах) стерилизации ряда фармацевтических субстанций и лекарственных средств, стерилизации полевых укладок для госпиталей экстренной медицины, мобильных госпиталей, укладок одежды и предметов обихода для космонавтов с использованием ускорителей электронов.
    Проведенная реконструкция сооружений с заменой оборудования в ФМБЦ им. А.И. Бурназяна позволила ввести в строй самые современные радиационные установки для РС на базе линейного ускорителя УЭЛР‑10‑10‑40 (с энергией электронов 10 МэВ и мощностью пучка 10 кВт) и транспортной системы с рольганговым конвейером, а также на базе импульсного линейного ускорителя электронов ИЛУ‑14 (с энергией электронов до 10 МэВ и мощностью пучка до 100 кВт, способного также создавать мощное поле тормозного рентгеновского излучения с максимальной энергией 5 МэВ с высокой проникающей способностью) и подвесной транспортной системы.
    Комплекс новых радиационных установок является наиболее эффективным и современным в стране для целей радиационной стерилизации медицинских изделий и позволяет:
    – проводить одновременное двустороннее облучение продукции;
    – обеспечить бóльшую проникающую способность излучения в упаковке с продукцией и возможность умеренно неоднородной радиационной обработки упаковок с поверхностной плотностью до 8 г/см2 при двустороннем облучении; при этом генерируются либо пучки электронов с энергией до 10 МэВ, либо высокоэнергетическое тормозное излучение с максимальной энергией 7 МэВ путем торможения пучка электронов с энергией 10 МэВ и мощностью до 100 кВт на танталовом конвертере, что позволяет проводить стерилизацию в том числе в паллетах и упаковках высокой плотности;
    – обеспечить высокую мощность дозы, позволяющую облучать продукцию в дозах до 50 кГр за один проход упаковки под пучком;
    – возможность непрерывного облучения партии продукции независимо от ее объема (количества тарных упаковок), т.е. без остановки работы ускорителя и конвейера, что гарантирует стабильность обработки партии;
    – гарантировать контроль, документирование текущих параметров и прослеживаемость процесса обработки в соответствии с требованиями ГОСт Р ИСО 11137‑1 «Стерилизация медицинской продукции. Радиационная стерилизация. Часть 1. Требования к разработке, валидации и текущему контролю процесса стерилизации медицинских изделий», что обеспечивается автоматизацией управления и контроля установками;
    – гарантировать разделение необлученной и облученной продукции с использованием раздельных зон для загрузки и выгрузки продукции на конвейер. ФМБЦ им. А.И. Бурназяна имеет аккредитованную микробиологическую лабораторию и испытательную лабораторию для проведения дозиметрических измерений и экспертизы, что позволяет помимо облучения продукции под пучком на конвейере осуществлять:
    – дозиметрическую приемку продукции и дозиметрические работы при по‑ становке продукции на производство;
    – отбор проб и микробиологический анализ продукции при серийном выпуске и постановке на производство;
    – экспертизу и согласование технологических регламентов и инструкций по радиационной стерилизации изделий медицинского назначения однократного применения, подготовку отчетов о валидации процессов радиационной стерилизации.
    С учетом имеющихся научных разработок, компетенций сотрудников, опыта практической реализации процесса и современного состояния комплекса облучательных установок, ФМБЦ им. А.И. Бурназяна может выполнить функцию образовательного центра в сфере компетенций существа, технологий, методического обеспечения и практических навыков (на имеющейся экспериментальной базе) процесса РС, методического и экспериментального центра развития метода при создании новых центров РС; а также функцию производственного отделения для осуществления практического процесса РС медицинских изделий, в том числе и в виде комплексных полевых укладок, хирургических наборов, иных специализированных изделий для полевых медицинских учреждений.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Туманян М.А., Каушанский Д.А. Радиационная стерилизация. – М.: 1974. 304 с.
  2. Контроль стерильности перевязочных материалов. РД 64‑051‑87.
  3. Методические указания по контролю стерильности медицинских изделий, стерилизуемых радиационным способом. Приложение к Приказу М3 СССР № 964/410 от 17.09.79.
  4. Методические указания по дезинфекции, предстерилизационной очистке и стерилизации изделий медицинского назначения. М3 России. МУ № 287‑113 от 30.12.98.
  5. ГОСТ Р ЕН 556‑1‑2009. Стерилизация медицинских изделий. Требования к медицинским изделиям категории «стерильные». Часть 1. Требования к медицинским изделиям, подлежащим финишной стерилизации.
  6. Сборник нормативно‑методических документов, регламентирующих радиационную стерилизацию медицинских материалов и изделий. – Москва. Секретариат СЭВ. 1980. 87 с.
  7. ГОСТ ISO 11737‑1‑2012 Межгосударственный стандарт. Стерилизация медицинских изделий. Микробиологические методы. Часть 1. Оценка популяции микроорганизмов на продукции
  8. ГОСТ ISO 11137‑1‑2011. Межгосударственный стандарт. Стерилизация медицинской продукции. РАДИАЦИОННАЯ СТЕРИЛИЗАЦИЯ. Часть 1. Часть 1. Требования к разработке, валидации и текущему контролю процесса стерилизации медицинских изделий.
  9. ГОСТ Р ИСО 11137‑2‑2011. Межгосударственный стандарт. Стерилизация медицинской продукции. Радиационная стерилизация. Часть 2. Установление стерилизующей дозы.
  10. ГОСТ ISO 11737‑2‑2011 Межгосударственный стандарт. Стерилизация медицинских изделий. Микробиологические методы. Часть 2. Испытания на стерильность, проводимые при валидации процессов стерилизации.
  11. Калашников В.В. , Гордеев А.В. , Павлов Е.П. и соавт. Разработка и применение метода радиационной стерилизации в Федеральном медицинском биофизическом центре
    им. А.И. Бурназяна // Саратовский научно‑мед. журнал. 2014. Т. 10. № 4, С. 844–849.
  12. Бочкарёв В.В., Воробьёв Е.И., Павлов Е.П. и соавт. Радиационная стерилизация изделий медицинской промышленности // ХХХ лет производства и применения изотопов в СССР. Тезисы докладов научно‑технической конференции. 1978. С. 34–35.
  13. Бочкарёв В.В., Павлов Е.П. Радиационная стерилизация продукции медицинского назначения в СССР // Изотопы в СССР. 1988. Вып. 73. С. 28–34.
  14. Бочкарёв В.В., Тушов Э.Г., Павлов Е.П. и соавт. Дозиметрическое обоснование стерилизации радиофармацевтических препаратов // Мед. радиол., 1973. Т. 18. № 12. С. 34–38.
  15. Калашников В.В., Павлов Е.П., Самойленко И.И. и соавт. Качество радиационной стерилизации изделий медицинского назначения. //Мед. радиол. и радиац. безопасность, 2012. Т. 57. № 4. С. 40–45.
  16. Драбкин Ю.А., Калашников В.В., Молин А.А. и соавт. Оптимизация режима радиационной стерилизации медицинской продукции в современных условиях // Вопросы атомной науки и техники. Серия «Техническая физика и автоматизация». 2004. № 58. С. 132–134.
  17. Калашников В.В., Молин А.А., Павлов Е.П. и соавт. Эффективность радиационной инактивации медицинской продукции на ряде вновь введенных в строй предприятиях в период 2000–2007 гг. // Мед. радиол. и радиац. безопасность. 2011. Т. 56. № 6. С. 65–67.
  18. Леви М.И., Сучков Ю.Г., Бессонов В.Я. и соавт. Значение биологических индикаторов для оценки эффективности стерилизации // Дезинфекционное дело. 1998. № 4. С. 25–29.

Содержание

На головную страницу

Рейтинг@Mail.ru