Sicherheit und zuverlässige Ergebnisse durch Testmethodenvalidierung in der Medizintechnik  
Sicherheit und zuverlässige Ergebnisse durch Testmethodenvalidierung in der Medizintechnik  

Einleitung  

In der Medizintechnik sind Sicherheit und Qualität der Produkte besonders relevant. Deshalb gibt es regulatorische Anforderungen wie z.B. die DIN EN ISO 13485, in der gefordert wird, dass Medizinprodukte durch valide Prozesse hergestellt werden:

„Die Organisation muss sämtliche Prozesse der Produktion und Dienstleistungserbringung validieren, deren Ergebnis nicht durch nachfolgende Überwachung oder Messung verifiziert werden kann oder verifiziert wird […].“ (siehe DIN EN ISO 13485, 2021, Kapitel 7.5.6).  

Neben der Validierung bzw. Verifizierung der Ergebnisse aus den Herstellprozessen, spielt die Methodik der Überwachung und Messung dieser Anforderungen eine entscheidende Rolle. Durch die Testmethodenvalidierung wird sichergestellt, dass das angewendete Prüfverfahren geeignet ist, zuverlässige Ergebnisse liefert und die regulatorischen Anforderungen erfüllt.  

Hierfür gibt die Good Manufacturing Practice (GMP) Richtlinie an, dass „Testmethoden […] für die vorgesehene Verwendung zu validieren [sind].“ (siehe Anhang 15 zum EU-Leitfaden der Guten Herstellungspraxis (GMP), Absatz 5.9) 

Grundalgen zur Testmethodenvalidierung 

Was ist eine Testmethode?  

Eine Testmethode ist ein spezielles, definiertes Prüfverfahren, das darauf abzielt, spezifische Eigenschaften und Anforderungen eines Objektes zu analysieren. Dafür gibt zwei Typen von Testmethoden: attributive und variable Testmethoden, die jeweils in zerstörende und zerstörungsfreie Testmethoden unterschieden werden (Abbildung unten). Bei der attributiven Testmethode erfolgt eine qualitative Bewertung der Eigenschaften (z.B. gut/ schlecht). Im Gegensatz dazu werden bei variablen Testmethoden Messwerte quantitativ erfasst (z.B. Festigkeit, Länge).

Gründe für eine Testmethodenvalidierung  

Die folgenden Gründe zeigen die Notwendigkeit einer Testmethodenvalidierung: 

     

      • Feststellung der Eignung einer Testmethode für die vorgesehene Anwendung. 

      • Sicherstellung zuverlässiger, genauer und reproduzierbarerer Ergebnisse.  

      • Erfüllung der regulatorischen Anforderungen.  

      • Gewährleistung der Qualität und Sicherheit der Produkte.  

      • Minimierung von Risiken und Vermeidung ineffizienter Produktionsprozesse. 

      • Ausschluss von Fehleinflüssen, wie z.B. menschliche Faktoren.  

      • Optimierung der Testmethode. 

    Methodik der Testmethodenvalidierung  

    Initial wird zur Implementierung einer Testmethode bewertet, ob die Prüfung geeignet und validierungspflichtig ist. Validierungspflichtig sind Testmethoden, die nicht auf nationale/internationale Messnormale zurückzuführen sind, modifiziert sind, außerhalb ihres vorgesehenen Anwendungsbereiches eingesetzt werden oder bei denen ein Risiko der Widerholbarkeit besteht. 

    In einem Validierungsmasterplan können die Testmethoden gelistet und die Validierungen ggf. parallel zur Prozessvalidierung geplant werden. Abhängig von der Art der Testmethode ist das verwendete Equipment (link zum früheren Blogartikel mit Qualifizierung) zu qualifizieren und es können Vorstudien durchgeführt werden. 

    Die Testmethodenvalidierung erfolgt auf Basis eines risikobasierten Ansatzes, bei der die Testmethode unter verschiedenen Bedingungen (Anzahl Prüfende und Anzahl Prüfobjekte) getestet wird. Die detaillierte Planung der Testmethodenvalidierung basiert auf der Differenzierung attributiv/ variabel sowie zerstörend/ zerstörungsfrei. Die Anzahl der durchgeführten Prüfungen wird unter Berücksichtigung der zuvor definierten risikobasierten Bedingungen festgelegt. Hierbei werden Faktoren wie der Anwendungsbereich der Methode, die Häufigkeit ihrer Verwendung, Risiko einer möglichen Falschausführung und die Automatisierung berücksichtigt. Wenn viele bauähnliche Produkte mit der Testmethode geprüft werden, kann in der Ttestmethodenvalidierung die Auswahl der Prüfobjekte auf einen Bracketing-Ansatz basieren. Hierbei werden nicht alle Varianten, sondern repräsentative und worst-case-Produkte validiert. 

    Für zerstörungsfreie Prüfprozesse werden dieselben Prüfobjekte von mehreren Prüfenden getestet. Hierbei kann der Prüfumfang einer variablen, zerstörungsfreien Methode an die Vorgaben der DIN ISO 22415-7 Kapitel 7.2.2 angelehnt werden: 5 Prüfobjekte, 2-3 Prüfende mit je 2-3 Wiederholungen. Durch den geringeren Informationsgehalt einer attributiven Testmethode gegenüber einer variablen Testmethode, werden hierbei mehr Prüfobjekte benötigt, um die Validität zu beweisen. Hierbei kann sich ebenfalls an der zuvor erwähnten Norm orientiert werden: 40 Prüfobjekte, 2 Prüfende mit je 3 Wiederholungen.  

    Im Rahmen der Testmethodenvalidierung sind verschiedene Leistungsmerkmale von zentraler Bedeutung, die Aussage über die Validität geben. Hierbei können die Anforderungen an Richtigkeit, Widerholbarkeit, Reproduzierbarkeit und ggf. weiterer Anforderungen wie Linearität bewertet werden. Zur Unterstützung der Planung und Auswertung können statistische Programme mit Messsystemanalysen u.a. Gage R&R (Repeatabbility & Reproducability – Untersuchung zur Wiederholbarkeit und Reproduzierbarkeit) verwendet werden. 

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    Verfasser dieses Blogartikels sind Elisabeth Unruh und Frederik Janas (Team Medizinproduktesicherheit) 

    Quellen: 

       

        • DIN EN ISO 13485 

        • EU-GMP-Leitfaden, Anhang 15 

        • DIN ISO 22415-7 Kapitel 

        • (CRC: Grafik Typen von Testmethoden)

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