초록 ▼

본 연구는 비균질 형상 특성을 갖는 의료기기 전자빔멸균공정개발을 위해 피조사체의 전자빔 흡수선량을 측정(전자빔 도시메트리)하고 미생물 시험을 통해 Dose Mapping 및 공정의 운전선량을 결정하여 국제적 멸균보증수준(SAL) $10^{-6}$을 만족시키는 멸균 공정 개발을 목표로 한다.
시험에 앞서 국제적으로 인정된 기술규격을 파악하기 위해 다음과 같은 자료를 학습하였다.
${\circ}$ ISO 11137 Sterilization of health care products -

본 연구는 비균질 형상 특성을 갖는 의료기기 전자빔멸균공정개발을 위해 피조사체의 전자빔 흡수선량을 측정(전자빔 도시메트리)하고 미생물 시험을 통해 Dose Mapping 및 공정의 운전선량을 결정하여 국제적 멸균보증수준(SAL) $10^{-6}$을 만족시키는 멸균 공정 개발을 목표로 한다.
시험에 앞서 국제적으로 인정된 기술규격을 파악하기 위해 다음과 같은 자료를 학습하였다.
${\circ}$ ISO 11137 Sterilization of health care products - Requirements for validation and routine control - Radiation sterilization
${\circ}$ ISO/ASTM 51649 Dosimetry in an Electron Beam Energy Facility for Radiation Processing at Energies Between 300keV and 25MeV
${\circ}$ ISO/ASTM 51261 Standard Guide for Selection and Calibration of Dosimetry Systems for Radiation Processing
${\circ}$ ISO11737 Sterilization of medical devices - Microbiological methods
${\circ}$ EN 1174 Sterilization of medical devices
시험에 사용된 시료는 2cc 용량의 일회용 주사기이다. 멸균처리 전 제품의 bioburden, 즉 제품에 부착된 활성 미생물의 CFU(Colony Forming Units)를 추정하기 위해 ISO11737 등에서 제시하는 절차에 따라 시험을 실시하였다. 시험은 미생물 전문 시험연구실인 을지의과대학 임상병리연구실에 의뢰하였으며 정해진 절차와 조건에 따라 미생물을 배양하여 각 주사기에 고착된 bloburden을 확인하였다. 확인된 bioburden 결과와 ISO11137 method 1에서 제공하는 Table을 이용하여 전자빔 조사선량 수준을 결정하였다. 선량 측정에 사용된 radiochromic B3 필름 선량계는 덴마크 Rise 연구소에서 개발한 것으로, 2kGy-100kGy에 걸치는 넓은 측정범위를 가지며 두께나 크기가 작고 배치(batch) 간의 편차가 적기 때문에 정도 높은 측정과 다양한 응용이 가능하다. 측정시스템 $B3WINdose^{TM}$는 B3 필름선량계로 피조사체에 쪼여진 방사선량을 측정하고 분광광도계를 이용해 이를 판독한다.
전자빔 조사는 한국원자력연구소에 설치된 10MeV에너지를 갖는 전자빔 가속기를 이용하였으며 본 시험에 앞서 10MeV 전자빔 조사기의 설치적격성(installation qualification) 시험을 실시하여 선량의 균일도나 전자빔 에너지가 적합함을 확인하였다.
또한 덴마크 $Ris\phi$ 연구소의 국제표준과 소급성을 유지하도록 측정시스템을 교정하였고 교정 및 측정에 수반되는 측정불확도를 산출하였다. 10MeV 전자빔 조사기는 양면조사를 통해서 $600\times500\times350mm$ 규격을 갖는 일반 포장단위의 일회용주사기에 충분한 선량을 부여할 수 있었다.
$600\times500\times350mm$ 규격을 갖는 주사기의 포장 및 주사기 내부의 흡수선량을 측정하고 최소선량과 기준측정지점과의 상환관계를 파악하였다. 측정한 선량분포 데이터를 통계적 처리를 통해 위치별로 흡수선량 차이가 유의한 수준인지를 평가하였다.
ISO11137 method 1에서 제시하는 검증선량으로 일회용주사기를 전자빔으로 조사하였고 100개의 조사시료를 대상으로 무균시험을 실시하였다. 10MeV, 1mA의 운전조건의 경우 앞의 시험에서 획득한 기준측정점의 선량, 최소선랑점의 선량, 멸균선량, 측정??였다.

Abstract ▼

The purpose of this study is to develop e-beam sterilization process which can meet the sterilization requirement of sterilization assurance level(SAL) $10^{-6}$ performing measurement of the absorbed dose, dose mapping and biological tests. Prior to required tests, technical reports and

The purpose of this study is to develop e-beam sterilization process which can meet the sterilization requirement of sterilization assurance level(SAL) $10^{-6}$ performing measurement of the absorbed dose, dose mapping and biological tests. Prior to required tests, technical reports and standards recognized internationally were reviewed. The lists are as below;
${\circ}$ ISO 11137 Sterilization of health care products - Requirements for validation and routine control - Radiation sterilization
${\circ}$ ISO/ASTM 51649 Dosimetry in an Electron Beam Energy Facility for Radiation Processing at Energies Between 300keV and 25MeV
${\circ}$ ISO/ASTM 51261 Standard Guide for Selection and Calibration of Dosimetry Systems for Radiation Processing
${\circ}$ ISO11737 Sterilization of medical devices - Microbiological methods
${\circ}$ EN 1174 Sterilization of medical devices
The samples used in tests are commercial disposable syringes with the volume of 2cc, Before electron beam irradiation, bioburden of the product, CFU(Colony Forming Units) of the viable microbes in the product was estimated following the procedures provided in ISO11137. The tests were carried out in the clinical pathology laboratory of Euelji medical university. The microbes were removed from the syringe using the Vortex method and the eluent taken from the previous procedure permeates the membrane filter to obtain microbes only. The microbes were cultured following the prescribed procedures and conditions, and then the bioburden of each syringe was obtained. The radiation dose of electron beam was determined using the bioburden result and the data given in the table of ISO11137 method 1.
The radiochromic B3 film dosimeter used for the dose measurement was developed by the Rise institute in Denmark providing a large measurement range of 2kGy-100kGy and making a high accuracy and a variety of applications possible due to a small size of the dosimeter and a small variation in production. The measurement system named B3WINdose uses the B3 film dosimeters to measure the imparted energy of a product by radiation and the recovered dosimeters are read by the spectrophotometer. The result after reading can be converted into the absorbed dose using the calibration function which has traceability to the international standard.
The electron beam was irradiated with a large scale of the electron beam accelerator installed at Korea Atomic Energy Research Institute while this accelerator is equipped with a 10MeV irradiator. Installation qualification tests were carried out to verify the irradiation has qualified beam uniformity and energy described in its specifications.
Dose mapping tests are performed to identify the maximum and minimum dose in $600\times500\times350mm-sized$ package. The identified minimum dose was correlated with the dose in the reference dose point, which is very necessary work in practical process.
The syringes were irradiated at the verification dose described in ISO11137 method 1 and all the test specimens were cultured for sterility tests. Collecting all data described above, the operational dose in the process ensuring sterilization was calculated by the established equation.

목차 Contents

• 표지...63
• 제출문...63
• 요약문...63
• SUMMARY...63
• CONTENTS...63
• 목차...63
• 제 1 장 연구개발과제의 개요...13
• 제 2 장 국내.외 기술개발 현황...15
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...17
• 제 1 절 멸균공정 관련 자료조사...17
• 제 2 절 조사기 설치적격성 평가 및 측정시스템 교정...22
• 제 3 절 전자빔 조사공정 설계...45
• 제 4 장 연구개발 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도...58
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...60
• 제 6 장 참고문헌...63