Leitfäden zu ISO-Reinraumklassifizierungen für die Herstellung von Medizinprodukten
Ein einziger Kontaminationsfall kann Ihrem Medizinproduktehersteller Millionen an Rückrufen und FDA-Sanktionen kosten. Dennoch haben 70 % der Hersteller Schwierigkeiten, ihre Produkte der korrekten ISO-Reinraumklassifizierung zuzuordnen.
Eine falsche Reinraumklasse führt zu fehlgeschlagenen Audits, Produktionsverzögerungen und abgelehnten Lieferungen. Wir zeigen Ihnen, welche Standards Sie genau benötigen.
Erläuterung der ISO-Reinraumklassen (ISO 5 bis ISO 8)
Die ISO-Reinraumklassifizierungen definieren die zulässige Partikelanzahl pro Kubikmeter Luft. Je niedriger die ISO-Zahl, desto reiner der Raum.
Man kann es sich wie Schulnoten vorstellen. ISO 5 entspricht einem Musterschüler mit kaum Partikeln. ISO 8 bedeutet, dass er die Prüfung noch besteht, aber es sind mehr Verunreinigungen vorhanden.
Hier die Aufschlüsselung:
ISO 14644-1 legt den globalen Standard fest. Er misst Partikel in zwei Größen: 0,5 Mikrometer und 5 Mikrometer. Die Reinraumklassifizierung Ihres Raumes basiert auf diesen Partikelzählungen während des Betriebs.
Die vier Klassen, die Sie kennen müssen
ISO 5Es werden bis zu 3.520 Partikel (≥ 0,5 Mikrometer) pro Kubikmeter zugelassen. Dies ist für die sterile Fertigung erforderlich. Operationen finden in ISO-5-Umgebungen statt.
ISO 6 Es lässt 35.200 Partikel pro Kubikmeter durch. Sie verwenden es für aseptische Verarbeitungsbereiche und Abfüllvorgänge. Es ist dennoch extrem rein.
ISO 7 Hier können 352.000 Partikel pro Kubikmeter aufgenommen werden. Die Montage der meisten Medizinprodukte findet hier statt. Die Umkleideräume für Ihre ISO-5-Bereiche? Ebenfalls ISO 7.
ISO 8 Verträgt 3.520.000 Partikel pro Kubikmeter. Dies ist für die nicht-sterile Fertigung und kontrollierte Lagerbereiche geeignet.
ISO-Klasse | Partikel/m³ (≥0,5 μm) | Partikel/m³ (≥5 μm) | Häufige Anwendungsgebiete |
ISO 5 | 3,520 | 29 | Sterile Abfüllung, kritische Operationen |
ISO 6 | 35,200 | 293 | Aseptische Verarbeitungszonen |
ISO 7 | 352,000 | 2,930 | Gerätemontage, Schutzkleidung |
ISO 8 | 3,520,000 | 29,300 | Nicht sterile Herstellung |
Der Sprung zwischen den Klassen bedeutet zehnmal so viele Partikel pro Schritt. Deshalb erfordert die Umstellung von ISO 7 auf ISO 6 gravierende Änderungen an der Klimatisierung und strengere Protokolle.
Welche Klassifizierung ist für Ihren Gerätetyp erforderlich?
Die FDA schreibt keine expliziten ISO-Klassen vor. Sie verlangt jedoch angemessene Umgebungsbedingungen, die auf dem Risikoniveau Ihres Geräts basieren.
So funktioniert es: Die Klassifizierung Ihres Medizinprodukts (Klasse I, II oder III) und sein Verwendungszweck bestimmen Ihre Reinraumanforderungen. Sterile Medizinprodukte erfordern strengere Kontrollen als nicht sterile.
Sterile Medizinprodukte
Implantierbare Medizinprodukte der Klasse III erfordern ISO 5 für die Endmontage und sterile Abfüllung. Herzklappen, Herzschrittmacher und Intraokularlinsen fallen darunter. Da diese in den menschlichen Körper eingesetzt werden, ist Kontamination absolut inakzeptabel.
Sterile Medizinprodukte der Klasse II erfordern typischerweise ISO 7 für die Montage und ISO 5-Zonen für kritische Operationen. Chirurgische Instrumente, Katheter und Wundverbände fallen in diese Kategorie.
Auch das Sterilisationsverfahren ist wichtig. Endsterilisierte Produkte können während der Herstellung ISO 7 oder 8 tolerieren. Aseptisch verarbeitete Medizinprodukte benötigen von Anfang bis Ende ISO 5.
Nicht sterile Medizinprodukte
Nicht sterile Medizinprodukte der Klasse II funktionieren einwandfrei unter ISO 8. Diagnosegeräte, Überwachungsgeräte und die meisten Produkte zur äußerlichen Anwendung benötigen keine chirurgische Reinheit.
Geräte der Klasse I benötigen unter Umständen gar keine Reinräume. Viele Hersteller verwenden jedoch trotzdem ISO 8, um Qualitätsprobleme und Kundenreklamationen zu vermeiden.
Gerätekategorie | Empfohlene ISO-Klasse | Beispiele |
Implantate der Klasse III | ISO 5 | Herzschrittmacher, künstliche Gelenke |
Sterile Klasse II | ISO 7 (ISO 5-Zonen) | Chirurgische Instrumente, intravenöse Katheter |
Aseptische Verarbeitung | ISO 5 | injizierbare Arzneimittelverabreichung |
Nicht sterile Klasse II | ISO 8 | Diagnosegeräte |
Geräte der Klasse I | ISO 8 oder nicht klassifiziert | Verbände, Handinstrumente |
Ihr Qualitätsmanagementsystem sollte dokumentieren, warum Sie Ihre Klassifizierung gewählt haben. Die Auditoren werden danach fragen.
Grenzwerte für die Partikelzählung und Testprotokolle
Es reicht nicht, einfach einen Reinraum der ISO-Klasse 7 zu deklarieren und die Sache damit als erledigt zu betrachten. Tests beweisen es.
ISO 14644-2 legt die Überwachungsanforderungen fest. Sie benötigen zu Beginn eine Basisprüfung und anschließend eine fortlaufende Überprüfung, um die Klassifizierung aufrechtzuerhalten. Werden diese Prüfungen vernachlässigt, ist Ihre Zertifizierung wertlos.
Die Grenzen der Teilchen verstehen
Jede ISO-Klasse hat maximale Konzentrationsgrenzwerte bei bestimmten Partikelgrößen. Die folgende Tabelle zeigt, was Sie messen:
ISO-Klasse | 0,1 μm | 0,2 μm | 0,3 μm | 0,5 μm | 1 μm | 5 μm |
ISO 5 | 100,000 | 23,700 | 10,200 | 3,520 | 832 | 29 |
ISO 6 | 1,000,000 | 237,000 | 102,000 | 35,200 | 8,320 | 293 |
ISO 7 | - | - | - | 352,000 | 83,200 | 2,930 |
ISO 8 | - | - | - | 3,520,000 | 832,000 | 29,300 |
Beachten Sie, dass ISO 7 und 8 nur größere Partikel messen. Submikron-Zählungen sind für diese Klassen nicht erforderlich.
Testen Ihres Reinraums
Partikelzähler analysieren die Luft mithilfe eines Laserdetektionssystems. Das Gerät saugt Luft mit einer Geschwindigkeit von 1 Kubikfuß pro Minute (28,3 Liter) an.
Sie benötigen mehrere Probenahmestellen. Die Formel: Quadratwurzel der Reinraumfläche in Quadratmetern. Ein 100 m² großer Raum erfordert mindestens 10 Probenahmestellen.
Test unter drei Bedingungen:
● Ist-Zustand: Leerer Raum, Klimaanlage in Betrieb
● Ruhezustand: Ausrüstung installiert, kein Personal
● Betriebsbereit: Volle Produktion mit anwesenden Mitarbeitern
Die meisten Ausfälle ereignen sich während der Betriebstests. Menschen scheiden dabei massenhaft Partikel aus.
Designanforderungen für jede Klassenstufe
Ihre ISO-Klassifizierung bestimmt alle Aspekte der Reinraumplanung . Luftaufbereitung, Materialien, Layout, Druckdifferenzen – all das skaliert mit den Reinheitsanforderungen.
Fehlerhaftes Design bedeutet, dass die angestrebten Partikelanzahlen niemals erreicht werden. Auch gründlichstes Reinigen kann Konstruktionsmängel nicht beheben.
Luftwechsel und Filtration
●ISO 5 Reinräume benötigen 240 bis 600 Luftwechsel pro Stunde (ACH) mit HEPA-Filtern der Klasse H14 (99,995 % Abscheidegrad). Dadurch entsteht im Prinzip eine vertikale, laminare Luftströmung, die Partikel direkt nach unten und aus der Luft befördert.
●ISO 6 Erfordert 150 bis 240 Luftwechsel pro Stunde. H14 HEPA-Filter werden weiterhin verwendet, das Luftvolumen kann jedoch leicht reduziert werden. In kritischen Bereichen herrscht im Raum eine unidirektionale Luftströmung.
●ISO 7 Funktioniert mit 60 bis 90 ACH und H13 HEPA-Filtern (99,95 % Abscheidegrad). Gemischte Luftstrommuster sind hier möglich, da die Partikelgrenzwerte weniger streng sind.
●ISO 8 Mit H13-Filtern sind nur 20 bis 30 ACH erforderlich. Hier sinken die Kosten deutlich. Die Filterung findet weiterhin statt, nur nicht mehr so intensiv.
ISO-Klasse | Luftwechsel/Stunde | HEPA-Filterklasse | Luftströmungsmuster |
ISO 5 | 240-600 | H14 (99.995%) | Unidirektional/laminar |
ISO 6 | 150-240 | H14 (99.995%) | Unidirektionale Zonen |
ISO 7 | 60-90 | H13 (99.95%) | Gemischt/turbulent |
ISO 8 | 20-30 | H13 (99.95%) | Gemischt/turbulent |
Druckkaskaden
Es herrscht ein positiver Überdruck gegenüber angrenzenden Räumen. ISO-5-Räume weisen einen Überdruck von +15 Pa auf, im Vergleich zu ISO-7-Korridoren. Dadurch wird verhindert, dass verschmutzte Luft beim Öffnen von Türen eindringt.
Die Reihenfolge der Umkleidevorgänge sollte schrittweise reduziert werden: ISO 7 Außenumkleideraum, ISO 6 Übergangsbereich, dann ISO 5 Produktionsbereich.
Oberflächenmaterialien und Konstruktion
Wände, Böden und Decken benötigen abriebfeste Materialien . Epoxidbeschichtete Platten eignen sich am besten. Vermeiden Sie Gipskarton – er bröckelt und setzt Partikel frei.
Abgerundete Ecken verhindern Staubansammlungen. Nahtlose Übergänge zwischen Wänden und Böden sind wünschenswert. Scharfe 90-Grad-Winkel hingegen führen zu Verschmutzungen, die sich mit Reinigungsmitteln nicht entfernen lassen.
Flächenbündig montierte Leuchten verhindern Kanten und Absätze. Einbauleuchten hingegen bilden Stellen, an denen sich Partikel ansammeln.
Häufige Fehler bei der Einhaltung von Vorschriften, die es zu vermeiden gilt
Verstöße gegen die Reinraumvorschriften kosten Unternehmen durchschnittlich 2,4 Millionen US-Dollar pro Vorfall durch Rückrufaktionen und Nachbesserungen. Die meisten dieser Fälle wären vermeidbar.
Die FDA entdeckt bei Inspektionen immer wieder dieselben Fehler. Lernen Sie aus den teuren Fehlern anderer.
Unzureichende Dokumentation
Sie haben Ihren Reinraum einmal während der Inbetriebnahme getestet, die laufende Überwachung danach aber nie dokumentiert. Ein großer Fehler.
Die Prüfer verlangen lückenlose Aufzeichnungen. Dazu gehören tägliche Partikelzählungen, Filterintegritätsprüfungen, Differenzdruckprotokolle und Reinigungsnachweise. Fehlende Dokumentation führt zu Nichteinhaltung der Vorschriften, selbst wenn Ihr Raum ansonsten einwandfrei funktioniert.
Bewahren Sie Aufzeichnungen für die gesamte Lebensdauer des Produkts plus mindestens drei Jahre auf. Digitale Überwachungssysteme erleichtern dies durch die automatische Datenprotokollierung.
Falsche Personalschutzkleidungsverfahren
Ihr Reinraumdesign ist perfekt. Doch die Mitarbeiter betreten ISO-5-Bereiche in ISO-7-Schutzanzügen. Kontaminationsgefahr pur.
Jede ISO-Klasse erfordert eine bestimmte Bekleidungsabdeckung:
●ISO 8: Laborkittel, Hauben, Überschuhe
●ISO 7: Vollständige Roben, Handschuhe, spezielle Schuhe
●ISO 6: Sterile Kittel, doppelte Handschuhe, Gesichtsmasken
●ISO 5: Vollständig sterile Schutzanzüge, Schutzbrillen, kein Hautkontakt
Schulen Sie Ihr Personal in der korrekten Anlegetechnik. Ein einziges ungeschütztes Handgelenk macht Ihre gesamte Investition in die Klimatechnik zunichte.
Vermischung von klassifizierten und nicht klassifizierten Räumen
Das direkte Öffnen von Türen aus unkontrollierten Bereichen in ISO-7-Räume zerstört Ihre Druckkaskade . Sie benötigen Schleusen und Übergangszonen.
Der Materialtransfer stellt eine weitere Schwachstelle dar. Durchlaufkammern mit verriegelten Türen verhindern das gleichzeitige Öffnen. Rohstoffe gelangen durch die eine Seite hinein, Fertigprodukte durch die andere.
Vernachlässigung der HLK-Wartung
Filter halten nicht ewig. H14 HEPA-Filter müssen je nach Nutzung alle 3 bis 5 Jahre ausgetauscht werden.
Planen Sie vorbeugende Wartungsarbeiten, bevor die Filter ausfallen. Ein verschlissener Filter bedeutet, dass Ihr ISO-5-Raum tatsächlich ISO 7 entspricht. Sie werden es erst bemerken, wenn Tests das Problem aufdecken und betroffene Chargen unter Quarantäne gestellt werden.
Die richtige Reinraumklassifizierung
ISO-Reinraumklassifizierungen sind keine Empfehlungen. Sie bilden die Grundlage für die normkonforme Herstellung von Medizinprodukten.
Das Risikoniveau Ihres Medizinprodukts bestimmt Ihre ISO-Klasse. Sterile Implantate benötigen ISO 5. Nicht sterile Geräte sind in ISO 8 ausreichend. Alle dazwischenliegenden Klassen erfordern eine sorgfältige Bewertung der Kontaminationsrisiken und der regulatorischen Anforderungen.
Die Zahlen zählen:
Jeder Klassensprung bedeutet zehnmal mehr Partikel. Die Konstruktionsanforderungen skalieren entsprechend. Luftwechsel, Filtration, Druckdifferenzen und Personalschutzmaßnahmen werden mit dem Übergang von ISO 8 zu ISO 5 deutlich intensiver.
Tests beweisen die Funktionsfähigkeit Ihres Reinraums. Dokumentation belegt dessen Instandhaltung. Beides ist bei FDA-Audits unerlässlich.
Schätzen Sie Ihre Anforderungen nicht einfach ein. Ein falsch klassifizierter Reinraum führt zu fehlerhaften Chargen, behördlichen Beanstandungen und teuren Nachrüstungen. Lassen Sie sich daher frühzeitig von Experten beraten.
SZ Pharma ist spezialisiert auf die Planung von Reinräumen gemäß ISO-Normen für Hersteller medizinischer Geräte. Wir unterstützen Sie dabei, Ihre Produkte der korrekten ISO-Klassifizierung zuzuordnen und Anlagen zu errichten, die die Qualifizierungstests auf Anhieb bestehen.
