Energiezuinige cytostatica-isolator voor procesveilige weging van giftige stoffen

Isolator

Handschoencontroleapparaat

Tekening isolator

Volgens de prognose van het Robert-Koch-Institut werden in 2012 bij 258.000 mannen en 228.000 vrouwen nieuwe gevallen van kanker verwacht. Omdat er nog steeds kankersoorten bestaan waarbij de tot nu toe toegestane medicijnen geen effect tonen, doet de farmaceutische industrie er alles aan om nieuwe cytostatica te ontwikkelen. Hiervoor worden in het laboratorium steeds meer autonome cytostatica-isolatoren ingezet, die door het gebruik van speciale luchtgeleiding en handling via handschoophuizen een strikte scheiding bieden tussen de werkende persoon en het werkstof. Ook de ziekenhuisapotheken investeren steeds meer in de aanschaf van cytostatica-isolatoren voor het mengen van patiëntspecifieke medicijnen.

In het kader van het „ZIM“-project („Centraal Innovatieprogramma MKB“) is onder het thema „Ontwikkeling van een energiezuinige cytostatica-isolator voor procesveilige, gravimetrische weging van toxische stoffen“ een isolator ontwikkeld die enerzijds onderdruk kan worden gebruikt als cytostatica-isolator en anderzijds onder druk als isolator voor andere stoffen die de hoogste productbescherming vereisen. In het volgende artikel wordt eerst ingegaan op de werking van de cytostatica-isolator en daarna op die van de isolator voor andere stoffen.

De actuele DIN-norm 12980 „Laboratoriuminrichtingen – Veiligheidswerkbanken voor Cytostatica“ biedt al veel ondersteuning bij de constructie en inrichting van cytostatica-werkbanken.

Cytostatica zijn natuurlijke of synthetische stoffen die worden gebruikt bij de behandeling van kanker- en tumoraandoeningen. Hun werking ligt in het remmen van celdeling en celd groei door de stofwisselingsprocessen van de cellen te onderbreken, te remmen of te veranderen.

Aangezien cytostatica celgifstoffen zijn die onder geen enkele omstandigheden in het omgevingsgebied van het isolator mogen komen, omdat ze als hoogactieve stoffen met een gevaar voor de werknemer worden ingeschat, wordt de cytostatica-isolator uitsluitend onderdruk gebruikt en biedt alleen via handschoophuizen, die in een scheidingswand zijn geïntegreerd, ingrijpingsmogelijkheden. Standaard is hij uitgerust met twee zelfstandig geventileerde materiaalpoorten met tegen elkaar vergrendelbare deuren voor belading en lossing, en een werkruimte voor veilige handling van hoogactieve stoffen en cytostatica.

Om kruiscontaminatie of productverwisseling te voorkomen, wordt telkens één poort gebruikt voor het in- of uitschuiven van materiaal. De cytostatica-isolator is uitgerust met een speciale besturing waarmee via verschillende bedieningsknoppen verschillende drukken en bedrijfsmodi kunnen worden ingesteld. Voor het inbrengen van producten wordt aan de inbrengpoort op de bedieningsknop gedrukt. Hierdoor wordt de recirculatie in de poort geactiveerd totdat de druk binnen de poort zich heeft aangepast aan de omgeving van het isolator. Na het bereiken van deze omgevingdruk wordt door een ingebouwde PLC (geprogrammeerde besturing) de vrijgave voor de poort verleend en kan deze handmatig worden geopend. Na het inbrengen van het materiaal via een materiaalglijbaan voor eenvoudige overdracht wordt deze afgesloten, vergrendeld en begint de zogenaamde Recovery Time, waarin het materiaal wordt geventileerd. Na afloop van deze spoelperiode, zodra het werkgebied dat zich tijdens alle bedrijfsmodi onderdruk (-50 Pa tot -120 Pa) bevindt, klaar is voor het inbrengen van het materiaal, kan met de voetbedieningsknop de drukbalans tussen poort en werkgebied worden gestart. Vervolgens wordt de poort met behulp van een volumestroomregelaar in een onderdruk van ongeveer 0 Pa tot -50 Pa gebracht. Door deze drukcascade wordt voorkomen dat cytostatica uit het werkgebied ontsnappen of worden meegevoerd. Wanneer de onderdruk is bereikt, wordt de deur tussen poort en werkruimte ontgrendeld en kan het materiaal in de werkruimte worden gebracht. Dit gebeurt via handschoophuizen, waarvan de posities tijdens eerdere mock-up-studies zijn vastgesteld. Voor het uitbrengen van het gereed product verloopt het drukop- en -afbouwproces op dezelfde wijze. Door deze procedure wordt verzekerd dat, zoals door DIN 12980 geëist, geen schadelijke invloeden uit de omgeving de cytostatica-preparaten kunnen beïnvloeden. Beide materiaalpoorten, evenals de werkruimte, zijn uitgerust met Safe-Change-filterboxen, die door Bag-In-Bag-Out-techniek een filterwissel zonder contaminatierisico mogelijk maken.

In de werkruimte wordt met turbulentiearme verdringingsstroming in de recirculatiewerking gewerkt, met een extra instelbare deelafvoer. Zoals bij de meeste cleanroomtechnische installaties verloopt de toevoer van verse lucht verticaal, geregeld door een bewaakte volumestroomregelaar. De werkruimte is verder uitgerust met een automatische cyclus voor drukbewaking. Hierbij wordt gedurende een door de gebruiker zelf vastgestelde periode gecontroleerd of het isolator een opgegeven testdruk gedurende een bepaalde tijd kan vasthouden. Bij het succesvol doorstaan van de drukbehoudtest kan de afdichting van het isolator worden bevestigd.

Voor de decontaminatie van de cytostatica-isolator kan deze bovendien worden uitgerust met aansluitingen voor H2O2-decontaminatie.

Om „het bedienend personeel (...) te beschermen tegen schadelijke invloeden door aerosolen van cytotoxische en andere krachtig werkzame stoffen die binnenin vrijkomen“ [DIN EN 12980], is het bovendien de zorgplicht van de exploitant om vóór elk gebruik van de cytostatica-isolator deze te testen op de fundamentele functionaliteit. De zwakste plek van gesloten systemen blijven altijd de handschoenen zelf. Daarom is het onmisbaar om de handschoenen vóór elk gebruik te testen op luchtdichtheid. Hiervoor bestaan speciale handschoontestapparaten die de handschoenen ter plaatse en zonder verwijdering kunnen controleren. De luchtdichtheid wordt gecontroleerd door druk toe te passen en te houden; hierbij mag de testdruk binnen een vooraf bepaalde periode niet wezenlijk afnemen.

De bijzonderheid van de hier beschreven isolator ligt in de mogelijkheid van bedrijfsvoering. Enerzijds kan de isolator, zoals reeds uitgebreid beschreven, als cytostatica-isolator onder onderdruk worden gebruikt. Omdat het in ziekenhuisapotheken en laboratoriumsystemen vaak voorkomt dat binnen korte tijd verschillende stoffen moeten worden verwerkt, maar het budget voor de aanschaf van twee afzonderlijke systemen ontbreekt, kan deze isolator schakelen tussen onderdruk voor optimale bescherming van de persoon en overdruk voor optimale productbescherming. Tijdens het „ZIM“-project is een systeem ontwikkeld dat precies deze functie bezit. Als na het hanteren van toxische stoffen stoffen moeten worden verwerkt die geen groot gevaar voor het personeel vormen, maar wel absoluut rein moeten blijven, kan de isolator worden overgeschakeld naar overdruk. Hierbij moet de isolator eerst volledig worden gedecontamineerd. Dit gebeurt met H2O2-decontaminatie. Hierbij wordt gasvormig H2O2 in de isolator gespoten en deze wordt door luchtcirculaties volledig gereinigd. Na een vooraf ingestelde tijd, waarin het aerosol inwerkt, is de isolator volledig gedecontamineerd en klaar voor gebruik met nieuwe stoffen.

Met deze energiezuinige isolator kunnen kleinere bedrijven en apotheken nu snel en flexibel werken met verschillende producten. Door de eenvoudige wissel tussen onderdruk en overdruk wordt verzekerd dat telkens volledige productbescherming en/of volledige persoonsbescherming door de isolator wordt geboden.