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Klassifizierung medizinischer Gesichtsmasken [EN 14683: 2019]

Anfang 2020 kam es zu kritischen Versorgungsengpässen bei persönlicher Schutzausrüstung (PSA); 20/30 Labs erhielt von Innovate UK einen Zuschuss für die Wiederaufbereitung von Gesichtsmasken (FRR-Dekontamination und Wiederverwendung). Wir konnten dabei auf unsere regulären Laboraktivitäten zur Überprüfung und Validierung der Wiederaufbereitung medizinischer Produkte für Hersteller sowie auf unsere damals abgeschlossenen Forschungsarbeiten zur Filterintegrität und -wirksamkeit zurückgreifen.

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Mitte 2020 wurden wir von Herstellern medizinischer Gesichtsmasken überschwemmt, die eine Klassifizierung gemäß EN 14683: 2019 anstrebten, aber keine Prüfstelle finden konnten. 20/30 Labs gelang es, schnell zu reagieren und einen Teil der mit Fördermitteln angeschafften Ausrüstung umzufunktionieren sowie einen Prüfstand aufzubauen und zu validieren, um die vollständige Prüfanlage für die Klassifizierung medizinischer Gesichtsmasken zusammenzustellen. Auf dem Höhepunkt der Pandemie konnten wir einen Service anbieten, der die Bereitstellung dringend benötigter PSA in der richtigen Qualität ermöglichte, um den NHS, andere Einrichtungen des Gesundheitswesens und die Öffentlichkeit zu versorgen.

Eine medizinische Gesichtsmaske ist ein Medizinprodukt der Klasse I, das in der Regel aus einer Filterschicht besteht, die zwischen Stofflagen eingelegt, verklebt oder eingegossen ist. Sie müssen die Konstruktions- und Sicherheitsanforderungen der britischen Medizinprodukteverordnung von 2002 (SI 2002 Nr. 618 in der jeweils gültigen Fassung) erfüllen und mit dem CE- oder UKCA-Zeichen versehen sein, bevor sie im Vereinigten Königreich verkauft werden dürfen.

Der Zweck medizinischer Gesichtsmasken besteht darin, die Übertragung von Infektionserregern vom Personal auf Patienten während chirurgischer Eingriffe in Operationssälen und unter ähnlichen Bedingungen zu begrenzen. Ein sekundärer Zweck besteht darin, die Übertragung von Infektionserregern aus Nase und Mund eines asymptomatischen Trägers oder eines Patienten mit klinischen Symptomen zu verringern, insbesondere in Epidemie- oder Pandemiesituationen. Sie können den Träger zudem vor Spritzern potenziell kontaminierter Flüssigkeiten schützen.
Medizinische Gesichtsmasken werden entsprechend ihrer bakteriellen Filterleistung in zwei Typen (Typ I und Typ II) eingeteilt, wobei Typ II je nach Spritzschutz weiter unterteilt wird (Typ IIR für „Resistance“). Die Wirksamkeit einer Maske hängt von mehreren Faktoren ab, wie beispielsweise der Filterleistung, der Materialqualität und der Passform am Gesicht des Trägers (Ohrschlaufen, Bänder, Nasenklammer).

Vorgehensweise

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    Phase 1: Geltungsbereich

    Die fünf Kriterien für die Klassifizierung gemäß EN 14683:2019 sind: bakterielle Filterleistung, Atmungsaktivität (Druckdifferenz), mikrobiologische Reinheit (Keimbelastung gemäß ISO 11737-1:2018), Spritzwasserbeständigkeit (gemäß ISO 22609:2004) und Biokompatibilität (ISO 10993-1:2009).

  2. 2.

    Schritt 2: Probenvorbereitung

    Für jede Prüfung sollten die Proben mindestens 4 Stunden lang bei 21 °C ±5 und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 85 % ±5 (Raumtemperatur) konditioniert werden, um sie vor der Prüfung in Gleichgewicht mit der Atmosphäre zu bringen.

    Für jeden Prüfpunkt gelten unterschiedliche Kriterien hinsichtlich Probengröße (mm), Mindestmenge und Zusammensetzung (d. h., wenn eine Maske aus zwei oder mehr Bereichen mit unterschiedlichen Eigenschaften oder unterschiedlicher Schichtzusammensetzung besteht, ist jeder Bereich einzeln zu prüfen, wobei der Bereich mit der schlechtesten Leistung herangezogen wird). Alle Prüfungen müssen an Fertigprodukten oder aus Fertigprodukten entnommenen Proben durchgeführt werden.

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    Stufe 3: Prüfverfahren

    BFE: Bakterielle Filtereffizienz

    Eine Probe des Maskenmaterials wird zwischen einem sechsstufigen Kaskadenimpaktor und einer Aerosolkammer eingespannt. Ein Aerosol aus Staphylococcus aureus ATCC 6538 wird mittels eines BLAM-Verneblers in die Aerosolkammer eingeleitet und unter Vakuum mit einer Durchflussrate von 28,3 l/min durch das Maskenmaterial und den Impaktor gesaugt. Die Bakterienbelastung wird 1 Minute lang zugeführt. Die bakterielle Filtereffizienz (BFE) der Maske ergibt sich aus der Anzahl der koloniebildenden Einheiten, die das Material der medizinischen Gesichtsmaske passieren und in jeder Stufe des Impaktors (auf Trypton-Soja-Agar) aufgefangen werden, ausgedrückt als Prozentsatz der im Test-Aerosol vorhandenen koloniebildenden Einheiten (mittlere Partikelgröße 3,0 μm ± 0,3)

    ΔP: Differenzdruck

    Gesichtsmasken müssen nachweisen, dass bei einer Luftdurchströmung von 8 l/min die Druckdifferenz zwischen der einen und der anderen Seite der Maske unter den vorgeschriebenen Grenzwerten liegt. Dies stellt sicher, dass das Material der Maske für den vorgesehenen Verwendungszweck ausreichend atmungsaktiv ist.

    MC: Mikrobiologische Reinheit

    Gesichtsmasken müssen nachweisen, dass die auf den Masken vorhandene Keimbelastung in ihrer Endverpackung 30 KBE/g nicht überschreitet. Die Gewinnung aus der Maske bzw. den Proben erfolgt nach einer modifizierten, UKAS-akkreditierten Methode gemäß ISO 11737-1: 2018 (Bioburden-SOP L053) und den Anforderungen der EN 14683. Die Proben werden aseptisch in einer Laminar-Flow-Kammer der Klasse II aus der Verpackung entnommen, gewogen und visuell auf Beschädigungen untersucht. Anschließend werden die Proben in 300 ml steriles Extraktionsverdünnungsmittel, das ein Tensid enthält, gegeben und fünf Minuten lang ultraschallbehandelt. Das Eluat wird auf lebensfähige aerobe Bakterien sowie Hefen und Schimmelpilze untersucht. Die Gesamtkeimbelastung ergibt sich aus der Summe der KBE-Werte auf TSA- und SDA-Medien am Ende der Inkubationszeit.

    SR: Spritzwasserbeständigkeit

    Gesichtsmasken der Klasse IIR, die für chirurgische Zwecke bestimmt sind, müssen nachweisen, dass bei Einwirkung eines Blutspritzers, der einen arteriellen Blutfluss simuliert, das Blut nicht durch die Maske in das Gesicht und den Mund des Trägers eindringt. Das Prinzip des Tests besteht darin, dass die Geschwindigkeit des aus einer Kanüle mit definiertem Durchmesser austretenden Blutes so gesteuert werden kann, dass sie der Geschwindigkeit entspricht, die durch den normalen menschlichen Blutdruck in einer durchtrennten Arterie erzeugt wird, indem das über einen bestimmten Zeitraum abgegebene Blutvolumen geregelt wird. Bei Verwendung der Standardkanüle ergibt die Abgabe von 2 ml Blut über 0,66 Sekunden eine Geschwindigkeit von 550 cm/s, was einem Blutdruck von 16 kPa entspricht. Gesichtsmasken des Typs IIR müssen diesem äquivalenten Druck standhalten.

  4. 4.
  5. 5.

    Stufe 5: Ergebnisse

    Es werden Laborberichte gemäß den Abnahme- und Berichtskriterien der Norm EN 14683: 2019 ausgestellt.

    71: Medizinische Gesichtsmasken, klassifiziert gemäß EN 14683:2019 im Zeitraum 2020–2021.

    95,77 %: Bestehensquote mit der Klassifizierung Typ II oder Typ IIR

    100 %: Bearbeitungszeit für jedes Projekt

    21: Routinemäßige Überwachungsprojekte; mikrobiologische Reinheit

Fazit

20 von 30 Labors konnten auf dem Höhepunkt der Pandemie die steigende Nachfrage nach Tests für medizinische Gesichtsmasken bewältigen und jedes Projekt innerhalb von 8 bis 14 Tagen abwickeln (Inkubationszeiten von 7 Tagen). Diese Tests waren entscheidend dafür, dass mehr PSA an die Öffentlichkeit und den NHS geliefert und zudem nicht konforme Masken aus dem Verkauf in Geschäften entfernt werden konnten.

20/30 Labs konnte die durch den Innovate UK-Zuschuss und die Prüfung medizinischer Gesichtsmasken gewonnenen Kompetenzen nutzen und auf neue Bereiche anwenden. Wir haben mehrere Projekte zur bakteriellen Filterwirksamkeit von bioziden Aerosolen, zu Filterdurchdringungstests und zur Prüfung von Barriere-Gesichtsmasken durchgeführt. Einige unserer Arbeiten zur Prüfung von Barriere-Gesichtsmasken schafften es sogar in die Nachrichten!

Als nach BS EN ISO 13485 akkreditiertes Unternehmen für „die Durchführung mikrobiologischer Prüfungen und Beratung für die Medizinprodukteindustrie“ können wir eine breite Palette mikrobiologischer Validierungsdienstleistungen für Medizinprodukte anbieten, darunter Proof-of-Concept, Produktdesign und Konformitätsprüfung sowie Leistungsqualifizierung.

Referenzen:

  • BS EN 14683:2019 Medizinische Gesichtsmasken. Anforderungen und Prüfverfahren
  • BS EN ISO 11737-1: 2018 +A1: 2021 Bestimmung der Mikroorganismenpopulation auf Produkten
  • ISO 22609:2004 Schutzkleidung gegen Infektionserreger – Medizinische Gesichtsmasken – Prüfverfahren zur Bestimmung der Durchdringungsbeständigkeit gegenüber synthetischem Blut

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Qualifikationen für die Aufbereitung von Medizinprodukten

20/30 bietet folgende Dienstleistungen an:

Validierung von Aufbereitungsanweisungen für Medizinprodukte

„Ein Labortechniker, der medizinische Untersuchungen unter Verwendung spezieller Geräte durchführt und die Qualitätssicherung gewährleistet.“

Validierung medizinischer Aufbereitungsverfahren

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