Gli errori più importanti nell'esecuzione di uno studio sul fumo

Un esempio di posizionamento della fotocamera per studi sul fumo.

Un esempio di visualizzazione del monitor per studi sul fumo.

MyFog® di AM

La rivista internazionale Reinraum Technology ha chiesto ad AM INSTRUMENTS un contributo su un tema importante nel settore del controllo della contaminazione in ambienti sterili, ovvero lo studio del fumo. Di grande interesse è l'identificazione degli errori più frequenti commessi durante una procedura di test.

Cristina Masciola (Marketing Business Partner) ha scritto un articolo in cui confronta Andrea Nava (Ingegnere di Validazione) e Roberto Stroppa (Responsabile di Validazione), che grazie alla loro decennale esperienza, competenza e aggiornamenti costanti offrono una panoramica moderna sui principali rischi di errore durante lo studio del fumo.

Lo studio del fumo è un elemento fondamentale dell'analisi qualitativa e quantitativa di un flusso d'aria. Lo scopo degli studi di visualizzazione del flusso d'aria è, da un lato, fornire una prova visiva dei flussi d'aria unidirezionali all'interno di un impianto sterile e, dall'altro, verificare la capacità del sistema nel suo insieme di proteggere il prodotto e le aree critiche attraverso un flusso costante di aria primaria proveniente dai filtri assoluti. La necessità di controllare il mantenimento di flussi d'aria unidirezionali è chiaramente esposta nell'Allegato 1.

4.14

Le camere bianche dovrebbero essere fornite di un apporto di aria filtrata che, in tutte le condizioni operative, mantenga una sovrapressione e/o un flusso d'aria rispetto all'ambiente di sfondo di una classe inferiore e che lavi efficacemente l'area. Le stanze adiacenti di diverse classi di qualità dovrebbero presentare una differenza di pressione di almeno 10 Pascal (valore di riferimento). Particolare attenzione dovrebbe essere dedicata alla protezione della zona critica. Le raccomandazioni per l'apporto di aria e la pressione dell'aria potrebbero dover essere modificate nel caso in cui siano presenti sostanze specifiche (ad esempio, prodotti patogeni, altamente tossici o radioattivi, o virus o batteri vivi). La modifica può includere camere di isolamento con sovrappressione o sottopressione, che impediscano al materiale pericoloso di contaminare le aree circostanti.

4.15

I modelli di flusso d'aria all'interno delle camere bianche e delle zone dovrebbero essere visualizzati per dimostrare che nessuna infiltrazione da aree meno pure in aree di maggior valore e che l'aria non fluisce da aree meno pure (ad esempio dal pavimento) o sopra operatori o apparecchiature che potrebbero trasmettere contaminazioni in aree di maggior valore. Quando è necessario un flusso d'aria unidirezionale, devono essere condotti studi di visualizzazione per verificare la conformità alle norme (vedi sezioni 4.4 e 4.19). Quando prodotti riempiti e sigillati vengono trasferiti attraverso una piccola apertura in un ambiente sterile di classe inferiore, gli studi di visualizzazione del flusso d'aria devono mostrare che nessuna aria dai ambienti di classe inferiore penetra nell'area di classe B. Se si riscontra che i movimenti d'aria rappresentano un rischio di contaminazione per la camera sterile o la zona critica, devono essere adottate misure correttive, come miglioramenti strutturali. Le indagini sui modelli di flusso d'aria devono essere condotte sia a riposo che in funzione (ad esempio, simulando interventi operativi). Devono essere conservate registrazioni video dei modelli di flusso d'aria. I risultati degli studi di visualizzazione del fumo devono essere documentati e considerati nella stesura del programma di monitoraggio ambientale dell'impianto.

Osservazioni e avvertimenti

Le autorità di controllo hanno ripetutamente intervenuto attraverso osservazioni e lettere di avvertimento, contestando l'assenza di test adeguati che documentino un flusso d'aria sufficiente sia a riposo che in funzione. Le osservazioni e le lettere di avvertimento menzionano in particolare: CFR 21 Parte 113 (b): È necessario stabilire e seguire procedure scritte appropriate che impediscano la contaminazione microbiologica di farmaci considerati sterili. Queste procedure includono la validazione di tutti i metodi asettici e di sterilizzazione..., nei quali l'operatore interrompe il flusso unidirezionale creando un movimento turbolento, o nei quali l'angolo della camera durante il test non consente una visibilità adeguata sul flusso, o nei quali la fonte di reagenti è posizionata in modo inefficiente. Altre osservazioni indicano che:

– Studi sul fumo in ambienti ISO-5 non sono stati condotti in condizioni operative.
– Non è stato effettuato uno studio per valutare il modello di flusso d'aria durante operazioni asettiche.
– Non è stata condotta una valutazione del modello di flusso d'aria per verificare se le attività del personale e il trasferimento manuale dei materiali tra ISO 8 e ISO 7 influenzano il movimento dell'aria e la cascata di aria.
– Gli studi sul fumo non sono stati sufficientemente documentati.
– Il video del modello di flusso d'aria non contiene dati per una valutazione adeguata degli effetti potenziali del prodotto sulla turbolenza, osservando vortici al centro delle cappe ISO-5 durante il funzionamento.

In effetti, sarebbe troppo riduttivo considerare l'indagine sui flussi d'aria in ambienti classificati come un semplice test di controllo. La verifica del fumo rappresenta piuttosto un momento di analisi dei punti critici di un processo, che determina non solo una serie di possibili azioni correttive per il processo stesso, ma anche la verifica delle attività di implementazione successive. Lo studio del fumo avvia un effetto domino, in cui il controllo del flusso d'aria diventa la forza trainante per controlli e verifiche successivi. Il comportamento degli operatori in ambiente sterile, la loro rigorosa aderenza alle SOP, la formazione e la qualità dei processi sono verificabili proprio attraverso il test di visualizzazione del fumo. Infatti, le autorità di ispezione spesso contestano test in cui fasi non direttamente correlate ai flussi d'aria, come il trasferimento di materiali da aree adiacenti, non sono state considerate.

Parametri da considerare durante lo studio del fumo

Lo studio del fumo comprende una serie di parametri fondamentali per il corretto svolgimento, al fine di evitare qualsiasi non conformità che possa compromettere sia il successo che il processo analizzato.

– Studio sulla planimetria/area interessata
– Studio sulla gestione dell'impianto di ventilazione
– Reagente utilizzato
  – Volatilità
  – Persistenza
  – Visibilità
– Attrezzature utilizzate
– Interventi dell'operatore
– Umidità e temperatura dell'aria
– Angolo di emissione del fumo
– Registrazione video
– Fattore umano

Ognuno di questi parametri può portare a errori se non adeguatamente considerato. I primi due, layout e gestione del flusso, possono essere considerati strutturalmente essenziali per la sicurezza e l'efficienza dei processi produttivi.

Il layout

Uno dei problemi più critici può essere causato da una progettazione inadeguata dell'area in cui si svolge il processo produttivo. Queste aree dovrebbero garantire un flusso unidirezionale e una buona capacità del sistema di proteggere il prodotto e le aree critiche. L'analisi dei flussi spesso evidenzia proprio la criticità del layout. Le azioni correttive conseguenti sono decisive per evitare interruzioni dei flussi unidirezionali e possibili arresti della produzione.

Gestione del flusso dell'impianto di ventilazione

Lo studio del fumo spesso rivela una cattiva gestione del flusso, ma non solo: rappresenta anche uno strumento prezioso per verificare le cascata di pressione tra aree adiacenti e locali di minore criticità.

Reagente

La scelta del reagente è uno degli elementi decisivi per il successo dello studio del fumo e deve essere considerata sotto molteplici aspetti. Innanzitutto, la fugacità. Il giusto livello di fugacità permette di trasportare il reagente senza modificare la direzione del flusso d'aria. Un basso valore di fugacità può portare a un flusso diretto verso il basso dall'uscita del generatore, impedendo una buona visualizzazione dei flussi stagnanti in alcune aree del processo. Analogamente, il grado di persistenza: una bassa persistenza potrebbe non essere sufficiente per ottenere una visualizzazione completa. L'equilibrio tra volatilità e persistenza dipende essenzialmente dalla dimensione dell'area studiata. A questi due parametri si aggiunge il tempo necessario per catturare i flussi. Quanto tempo deve durare e quale percorso deve percorrere il fumo per catturare l'intero movimento senza modificarlo e consentire una registrazione corretta? Questa è la domanda che dobbiamo porci per progettare uno studio di successo. Il giusto equilibrio evita interpretazioni errate, anche da parte delle autorità di controllo. Infine, il tracciante utilizzato deve essere innocuo e privo di proprietà corrosive dannose per il personale e le apparecchiature coinvolte nello studio del fumo.

Generatore di fumo

Attualmente, i dispositivi che producono fumo consumano principalmente:

– CO2
– Soluzione di glicole
– Azoto liquido
– Acqua deionizzata

La tossicità del CO2 e in particolare dell'azoto liquido, così come la complessità della loro gestione, rendono sconsigliata la loro utilizzazione. La soluzione di glicole richiede una pulizia approfondita dopo lo studio del fumo. L'uso di acqua deionizzata è quindi raccomandato, non solo per la compatibilità con i materiali e la sicurezza assoluta dell'operatore, ma anche perché, attraverso l'analisi dei parametri sopra menzionati, garantisce il successo e l'efficacia dello studio del fumo. Un buon generatore assicura che le particelle di fumo non siano influenzate dalla gravità, poiché cadono a terra in assenza di flusso d'aria. Naturalmente, questa proprietà deve essere combinata con altre qualità. Il generatore di fumo dovrebbe anche avere un livello di automazione che riduca l'intervento dell'operatore nell'area studiata. Un controllo remoto del test evita il rischio che l'operatore modifichi il flusso. Anche gli accessori sono importanti. Tubazioni di diverse lunghezze e lance aiutano a condurre l'indagine sul fumo in modo ottimale.

Umidità relativa e temperatura

Altri parametri da considerare sono l'umidità relativa dell'aria e la temperatura dell'aria nell'area testata: se l'umidità è troppo bassa o la temperatura troppo alta, la visibilità può essere compromessa.

Angolo di emissione del fumo

È importante dirigere il fumo verticalmente o obliquamente rispetto al flusso d'aria, per visualizzare con precisione la configurazione dell'aria. Studi di visualizzazione del fumo in cui il fumo viene emesso nella stessa direzione del flusso d'aria sono una tecnica scorretta.

Registrazioni video

Il risultato più importante di uno studio del fumo è la prova video precisa che mostra alle autorità di controllo l'adeguatezza dei flussi. Registrazioni da diverse angolazioni e con un'illuminazione adeguata possono fornire il risultato desiderato.

In base alla dimensione dell'area, devono essere utilizzate almeno tre telecamere per catturare i modelli di flusso d'aria da lati opposti e frontalmente. L'angolo di visuale di ciascuna telecamera opposta deve essere sufficientemente ampio da catturare l'intero flusso d'aria e il fumo coinvolti nello studio. Gli angoli di visuale devono coprire tutta la lunghezza della nuvola di fumo, eventuali manipolazioni dell'operatore (quando si tratta di uno studio "in funzione") e le apparecchiature utilizzate. Una registrazione con angoli sbagliati potrebbe non mostrare l'intera cortina di fumo, le manipolazioni dell'operatore o il flusso d'aria sopra l'apparecchiatura. La mancanza di uno di questi elementi può invalidare l'intera indagine. In situazioni come, ad esempio, in una cappa di sicurezza biologica con interno di classe ISO e esterno di altra classificazione, o in passaggi/portali/porte tra ambienti in cui si concentra l'attenzione sulla direzione del flusso d'aria e su eventuali perdite, è sempre consigliabile utilizzare almeno tre telecamere per catturare diversi angoli. Tuttavia, una sola telecamera può essere la soluzione migliore quando si tratta di un'apporto di aria filtrata HEPA in una stanza di classe ISO. Un'illuminazione adeguata è fondamentale per una visualizzazione video accurata dello studio del fumo. È importante trovare il giusto equilibrio: né troppo luminosa, per evitare abbagliamenti, né troppo debole, per non perdere dettagli importanti. In entrambi i casi, cioè negli angoli di ripresa e nell'illuminazione, è spesso utile fare delle prove di messa a fuoco e di regolazione delle luci per verificare che il fumo e i flussi d'aria originariamente previsti siano correttamente catturati prima di eseguire lo studio vero e proprio.

Fattore umano

Non da ultimo, va menzionato il fattore umano. Spesso si riscontra una discrepanza tra le procedure operative e la loro applicazione, e proprio questa discrepanza rappresenta uno dei maggiori rischi all'interno di un processo. Lo studio del fumo è un momento importante per verificare la differenza tra ciò che dovrebbe essere fatto e ciò che effettivamente viene fatto nel processo. I risultati sono estremamente utili per adottare misure correttive e attività di implementazione successive.

MyFog® di AM: uno strumento efficace, un team di professionisti con decenni di esperienza

Il team di validazione di AM esegue lo studio del fumo utilizzando il sistema MyFog, frutto della ricerca e sviluppo dell'azienda, leader nel controllo della contaminazione dal 1990. Come afferma Roberto Stroppa, responsabile di validazione di AM, uno studio del fumo non può essere semplicemente un test di flusso d'aria, ma deve rappresentare un'analisi accurata di tutti gli elementi che contribuiscono al controllo della contaminazione. Non è un caso che negli ultimi anni le autorità di controllo abbiano utilizzato gli studi del fumo come test di verifica non solo per i flussi d'aria, ma anche e soprattutto per la dinamica operativa. Ciò significa che la situazione in funzione ha priorità rispetto a quella a riposo.

MyFog® è uno strumento unico e innovativo:

– funziona con acqua di rete
– un operatore
– telecomando
– fumo di alta qualità e denso

Vantaggi di MyFog®

Con l'opzione di telecomando standard, un singolo operatore può controllare l'avvio/fermo del dispositivo, così come l'intensità e la velocità di regolazione del fumo. MyFog® dispone di un'interfaccia intuitiva con schermo touch da 2,8 pollici, che permette all'operatore di ricevere diagnosi immediate e visualizzare i principali parametri di funzionamento.

Accessori tutto incluso

MyFog® viene fornito completo di accessori intelligenti:

– raccordi aggiuntivi per estensione tubi
– lancia a più fori per tende di nebbia
– asta telescopica
– carrello
– valigia con ruote per il trasporto
– tubo "Follow me"
– supporto

Applicazioni per ogni esigenza

– Visualizzazione della velocità e direzione del flusso d'aria in tutte le stanze classificate
– Equilibrio di pressione tra ambienti tramite visualizzazione visiva
– Aiuto nell'identificazione di zone di stagnazione dell'aria

Tecnologia avanzata

– Telecomando con controllo wireless (regolazione della ventola, densità di nebbia e modalità pausa)
– Schermo touch TFT da 2,8"
– Indicatore livello acqua e diagnosi con visualizzazione a colori
– Monitoraggio e diagnosi della temperatura con display grafico
– Ottimizzazione automatica del ciclo di vita dei sensori di misura con accensione selettiva in base alle ore di funzionamento
– Regolazione della densità di nebbia
– Regolazione della velocità della ventola (velocità di diffusione della nebbia)
– Funzione di avvio/arresto rapido
– Monitoraggio delle ore di accensione, trasmissione e funzionamento di ogni trasduttore piezoelettrico
– Diagnosi di malfunzionamenti dei trasduttori piezoelettrici
– Visualizzazione chiara degli allarmi
– Menù di diagnosi protetto da password in modalità operatore (solo lettura)
– Menù di diagnosi in modalità supervisore (modifiche consentite) protetto da password
– Funzione di pausa con salvataggio delle impostazioni correnti
– Ripristino del ciclo alle impostazioni salvate all'uscita dalla pausa o in caso di blackout
– Segnalatore acustico variabile a seconda della funzione
– Allarme di ciclo di vita per i sensori di misura