Charges VHP portables : tenir compte des ombres et des obstacles

A portable VHP La configuration de charge ne se résume pas au simple nombre d’articles présents dans la pièce : la répartition de la vapeur dépend du type d’articles, de leur quantité, de leur orientation, de leur espacement, des surfaces qui restent ouvertes ou fermées, des points de contact entre les articles ou avec leurs supports, ainsi que du fait que les articles soient emballés ou non. Ces variables déterminent les zones où la vapeur de peroxyde d’hydrogène circule librement et celles où elle est bloquée par un empilement dense, une face arrière tournée vers un mur ou un point de contact entre deux plateaux. Consignez ces variables dans une carte de chargement écrite avant la qualification, car les données de distribution que vous générez s’appliquent à la disposition réellement testée et non à une version réorganisée de celle-ci.

Définir la charge représentative au-delà du nombre d'articles

Taux de remplissageDéfinition de « geler »Front de décision
Type d'élémentTypes de marchandises compris dans le chargement prévuLes éléments de preuve portent sur la gamme de produits contestée
Plage de quantitésPlage de quantités prévue pour l'utilisationLa qualification doit porter sur les conditions de processus prévues
OrientationOrientation fixe pour chaque type d'élémentUn changement d'orientation peut modifier les surfaces qui sont masquées
EspacementEspacement défini entre les élémentsUne disposition plus dense peut modifier les trajectoires de la vapeur
État de surfaceSurfaces qui restent ouvertes ou ferméesLes états d'exposition « ouvert » et « fermé » ne sont pas équivalents
État de contactSurfaces en contact avec d'autres objets ou supportsLes points de contact constituent des endroits susceptibles d'être vulnérables
État de l'emballageÉtat « emballé » ou « non emballé » pour chaque type d'articleUn changement d'emballage peut modifier les voies d'exposition

Une charge représentative est une description figée d'une disposition, et non une quantité. Le fait de compter dix chariots ne permet pas de savoir si la vapeur atteint la face inférieure de l'étagère la plus basse ; ces mêmes dix chariots, regroupés contre un mur, posent un problème d'exposition différent de celui que poseraient ces mêmes dix chariots espacés dans la pièce, avec leurs faces ouvertes.

L'importance de chaque variable de configuration s'explique par des raisons physiques. Le peroxyde d'hydrogène vaporisé se déplace par le mouvement de l'air en masse et par diffusion, et il est consommé au contact des surfaces qu'il touche. Une surface enfouie au cœur d’une pile imbriquée n’est exposée à la vapeur qu’après que celle-ci a traversé toutes les surfaces situées en amont ; sa concentration et le temps de contact sur cette surface sont donc inférieurs à ceux observés sur une face exposée dans une pièce ouverte. L’orientation détermine quelles faces sont exposées et lesquelles sont protégées. L’espacement détermine si la vapeur peut circuler entre les éléments ou si elle doit se diffuser dans un volume mort. L’emballage détermine si une surface fait partie intégrante de la pièce pendant le cycle.

L'état de surface et l'état de contact méritent une attention particulière, car les ingénieurs les considèrent souvent comme une seule et même chose. Un conteneur ouvert expose son intérieur à la pièce ; un conteneur fermé n’expose que son extérieur, et l’intérieur est totalement hors du champ d’application du test. Un point de contact, là où un plateau repose sur un rail de rayonnage ou où deux bacs se touchent, est une surface qui est théoriquement ouverte mais qui ne laisse pratiquement pas passer la vapeur. Ces deux conditions doivent être consignées, type d’article par type d’article, car un auditeur qui lira ultérieurement le dossier de qualification doit pouvoir déterminer si une surface donnée a été soumise au test, exclue ou simplement jamais prise en compte.

La plage de quantité a une incidence contraire à ce que l'on pourrait croire intuitivement. La charge la plus lourde n'est pas automatiquement le pire scénario pour toutes les surfaces : une pièce presque vide, dans laquelle un seul objet est repoussé dans un coin derrière un grand palett, peut être plus difficile à traiter qu'une pièce pleine où les objets sont répartis de manière homogène. Définissez la plage que vous comptez traiter et déterminez quelle extrémité de cette plage, ou quelle configuration à l'intérieur de celle-ci, présente l'accès le plus difficile pour la vapeur.

Cartographier les surfaces ombragées, les points de contact et les voies de diffusion de vapeur obstruées

Avant d'installer le moindre capteur ou indicateur, parcourez la pièce chargée et marquez les endroits où l'accès des vapeurs semble le plus faible. C'est cette carte, et non une grille de points régulièrement espacés, qui donne tout son intérêt à l'étude en conditions réelles.

Les emplacements à repérer dépendent de la manière dont la charge entrave la circulation de l’air. Les articles emboîtés, c’est-à-dire lorsqu’un conteneur est placé à l’intérieur ou directement sur un autre, créent des surfaces intérieures ne laissant qu’un seul passage étroit pour l’échange de vapeur. Les faces arrière tournées vers un mur, une colonne ou un équipement fixe de grande taille sont à l’abri du flux sortant du générateur et du schéma de circulation de la pièce. Les points de contact, notamment l’empreinte au sol d’un article posé sur une étagère, la ligne de jonction entre deux bacs et la zone située sous un pied de nivellement, ne présentent pratiquement aucune surface exposée. Les coins encombrés accumulent les articles et entravent simultanément la circulation de l’air. Les zones situées derrière des équipements volumineux, tels que le châssis d’une ligne de remplissage, un réservoir ou un chariot mobile chargé jusqu’en haut, sont masquées par l’équipement lui-même, quel que soit le nombre d’articles qui s’y trouvent.

Les voies de vapeur obstruées constituent une catégorie distincte des surfaces masquées et méritent d’être notées séparément. Une charge qui occupe tout l’espace entre la sortie du générateur et le mur opposé, ou qui se trouve en travers d’un chemin de retour, modifie la circulation dans la pièce plutôt que de simplement masquer quelques centimètres carrés. Lorsque la charge elle-même altère le champ d’écoulement, le point le plus faible peut se trouver bien loin de la colonne la plus dense, en aval de l’élément autour duquel la charge détourne le flux. Placez également le générateur et les éventuels ventilateurs de distribution sur la carte de charge, car l’emplacement de l’unité fait partie intégrante de la configuration.

Documentez la carte avec suffisamment de détails pour pouvoir la reconstituer : un croquis indiquant l'emplacement des éléments et celui du générateur, ainsi qu'une brève description écrite de chaque emplacement marqué et des raisons pour lesquelles il a été jugé peu performant. C'est ce raisonnement dont aura besoin le responsable de la validation des modifications par la suite, lorsqu'une personne proposera de déplacer un rack.

Disposez les éléments de manière à pouvoir reproduire la configuration souhaitée

La reproductibilité est un problème de configuration, et la solution consiste à rendre la position correcte physiquement évidente plutôt que de se fier à une instruction écrite. Si un opérateur ne peut pas déterminer si un chariot se trouve à l'emplacement requis, la carte de chargement constitue une description d'un cycle passé plutôt qu'une spécification.

Les mesures pratiques sont d’ordre mécanique. Marquez au sol les emplacements des éléments mobiles afin qu’un chariot revienne toujours à la même empreinte au sol et à la même distance du mur. Précisez le niveau des étagères et l’orientation des éléments dont la position détermine quelles surfaces sont masquées. Indiquez l’écart minimal entre les éléments, plutôt que de décrire la disposition comme “ espacée ”, car un écart tendant vers zéro transforme une face exposée en point de contact. Lorsqu’un couvercle, une porte ou un tiroir doit rester ouvert pendant le cycle, précisez-le explicitement pour chaque type d’élément et indiquez comment il est maintenu ouvert, car un couvercle qui se referme en plein cycle retire une surface du test sans que personne ne s’en aperçoive.

La même rigueur s'applique à ce qui ne se trouve pas dans la pièce. Si la configuration homologuée part du principe que certains équipements sont retirés, recouverts ou mis hors tension, cela doit être pris en compte dans la carte de charge, car un équipement auxiliaire amené sur place pour des raisons pratiques crée une nouvelle zone d'ombre que personne n'a évaluée. Les dispositifs de transfert alimentant le même espace, tels qu'un Boîte de passage de la VHP dont le profil de charge est défini, sont certifiés séparément et leur certification ne s'étend pas à la pièce.

Enfin, rédigez la fiche de chargement de manière à ce qu’une personne n’ayant pas assisté aux essais de qualification puisse procéder au chargement. Le type d’article, la plage de quantités, l’orientation, l’espacement, l’état (ouvert ou fermé), les points de contact et l’état d’emballage sont les sept éléments que doit comporter une fiche de chargement. Si l’un d’entre eux est laissé à l’appréciation de l’opérateur au moment du chargement, la configuration n’est pas figée.

Relever le défi des zones difficiles d'accès grâce à des mesures et des indicateurs

Élément de preuveRôle dans les zones difficiles d'accèsLimite d'interprétation
Mesures physiquesÉvaluer la répartition aux emplacements appropriés sous une charge représentativeInterpréter les résultats à la lumière des paramètres critiques du procédé et des limites spécifiques aux équipements définies dans le protocole de qualification
Indicateurs biologiques appropriésLe cas échéant, examiner les emplacements sélectionnés présentant un accès aux vapeurs manifestement limitéLes données issues des indicateurs biologiques ne remplacent pas les paramètres critiques du procédé ni la conception de celui-ci.
Carte des charges geléesVérifier le type d'article contesté, la plage de quantités, l'orientation, l'espacement, l'état de la surface, l'état de contact et l'état de l'emballageLes éléments de preuve restent liés à la configuration qui a effectivement fait l'objet d'une contestation

L'objectif d'un test en cycle de charge est d'observer ce qui se passe aux endroits identifiés comme les plus vulnérables par la cartographie de charge ; cela implique donc de placer les instruments et les indicateurs dans des zones difficiles d'accès plutôt que dans celles qui sont facilement accessibles. Un capteur situé au milieu d'une allée dégagée permet de confirmer que le générateur a fonctionné, mais ne fournit guère d'informations sur la partie inférieure de l'étagère la plus basse.

Les mesures physiques et les essais biologiques ont des fonctions différentes. La concentration en peroxyde d'hydrogène, ainsi que la température et l'humidité relative de la pièce, sont des grandeurs continues et quantitatives, liées aux paramètres critiques du processus que le cycle est censé garantir. Annexe 1 des BPF de l'UE décrit la validation de la stérilisation dans le cadre de la fabrication de médicaments stériles comme le recours à des mesures physiques, associées, le cas échéant, à des indicateurs biologiques appropriés placés à des emplacements adéquats ; il est clairement précisé que les données issues des indicateurs biologiques ne se substituent pas aux paramètres critiques du processus ni à une conception rigoureuse de celui-ci. Dans une salle chargée, cette distinction revêt un intérêt pratique : un indicateur placé à un point de contact fournit un résultat binaire (« conforme » ou « non conforme ») pour cet emplacement précis, tandis que les données physiques indiquent si le cycle a effectivement permis d’atteindre les conditions prévues dans l’ensemble de la salle.

Annexe 15 du volume 4 d'EudraLex définit le cadre de la mise en œuvre. Les essais de qualification opérationnelle peuvent inclure des limites de fonctionnement ou des conditions de pire scénario, tandis que la qualification des performances porte sur l’ensemble des conditions de processus prévues. Appliqué à un générateur portable dans une pièce chargée, cela permet de tester la configuration que vous avez jugée la plus fragile lors des travaux de développement, puis de démontrer le cycle sur toute la plage de charges prévue lors de la qualification de performance. Les limites d’acceptation pour la concentration, la durée d’exposition et le résultat de l’indicateur sont spécifiques à l’équipement et relèvent du protocole approuvé du projet, et non d’une discussion générale sur la méthode.

Consignez la carte de charge parallèlement aux résultats des mesures et des indicateurs, dans le même ensemble de documents. Les données sont liées à la configuration testée, et le fait de séparer les deux éléments rendra impossible, par la suite, de déterminer quelle configuration a effectivement été couverte par un cycle réussi. La décision de savoir si les données obtenues justifient la mise en service du cycle pour une utilisation courante relève de la procédure de qualification approuvée du projet et de la personne désignée pour valider celle-ci.

Comparer les résultats des cycles à vide et en charge sans supposer leur équivalence

Condition relative à la preuveCe que représentent ces éléments de preuveLimites d'applicabilité
Cycle de la pièce videLa chambre sans la charge représentative prévueUn résultat positif ne garantit pas le bon fonctionnement d'une configuration chargée.
Cycle chargéPreuves de répartition concernant la charge représentative du scénario le plus défavorable réellement rencontréeLe résultat s'applique à cette carte de charge et ne couvre pas automatiquement une modification de configuration qui modifie les chemins d'exposition.

Un cycle « pièce vide » et un cycle « à pleine charge » répondent à des questions différentes, et le premier ne répond pas à la seconde. Un essai en « pièce vide » permet de caractériser le générateur, l’équipement de distribution et l’enveloppe de la pièce : débit d’injection par rapport au volume de la pièce, vitesse d’augmentation de la concentration, emplacement de la condensation sur les surfaces froides et durée de l’aération en l’absence d’éléments absorbant le peroxyde. Il s’agit d’informations de référence utiles, et c’est la bonne méthode pour s’assurer que l’équipement et la pièce fonctionnent en synergie.

Ce que le test à vide ne permet pas de mettre en évidence, c’est l’effet du chargement. Les articles augmentent la surface exposée au peroxyde d’hydrogène, entravent la circulation et créent les zones d’ombre, les points de contact et les volumes morts identifiés par la cartographie de chargement. Une pièce qui atteint rapidement sa concentration cible lorsqu’elle est vide peut se comporter différemment une fois que les rayonnages, les chariots et les emballages sont en place, car la même masse injectée est désormais répartie sur une plus grande surface et dans un champ d’écoulement plus restreint. Étendre un résultat de test à vide satisfaisant à une configuration chargée revient à ignorer précisément le mécanisme qui fait de la configuration de la charge un enjeu de conception.

En pratique, cela signifie que l'enregistrement « salle vide » doit figurer dans le dossier en tant que caractérisation de l'équipement, tandis que l'enregistrement « chargé » correspond au fonctionnement courant avec cette charge. Lorsque les deux existent, comparez-les attentivement : un écart important en termes de temps de concentration, d'uniformité de distribution ou de durée d'aération entre les cycles « salle vide » et « chargé » vous indique la part de la marge du cycle consommée par la charge, et si la configuration est proche de la limite de ce que l'unité portable peut fournir dans ce volume.

Révision des modifications de déclenchement lorsque le profil de charge modifie l'exposition

Traitez toute proposition modification de la répartition de la charge qui pourrait modifier les voies d'exposition aux vapeurs, en tant que question relative au contrôle des modifications, et y répondre avant le lancement du prochain cycle. Il ne s'agit pas de déterminer si la modification semble significative, mais si elle déplace, ajoute ou supprime une surface que les vapeurs doivent atteindre.

Plusieurs modifications opérationnelles courantes répondent à ce critère. L’ajout d’un type d’élément qui ne figurait pas dans la combinaison validée introduit de nouvelles surfaces et de nouvelles ombres. L’augmentation de la quantité au-delà de la plage validée réduit l’espacement. La réorientation d’un élément transforme une face exposée en une face masquée. Modifier l’emballage, notamment en optant pour un film, un sachet ou un plateau différent, peut fermer un chemin qui était auparavant ouvert, ou en ouvrir un qui était fermé. Déplacer un équipement volumineux, ou relocaliser le générateur lui-même, redéfinit le champ d’écoulement pour tout ce qui se trouve en aval. Remplacer un matériau par un autre présentant une absorption différente du peroxyde modifie la quantité de vapeur consommée par la charge, même si la géométrie reste inchangée.

L'examen permet de déterminer une chose : si les données de distribution existantes couvrent toujours la nouvelle configuration, ou si une étude supplémentaire est nécessaire, et dans l'affirmative, de quel type. Une modification qui se limite à réduire la densité de charge au sein du schéma validé peut être couverte par les données existantes ; une modification qui crée une zone d'ombre non représentée dans la demande initiale ne l'est généralement pas. Cette détermination, ainsi que toute décision de mettre en service la configuration modifiée avant que de nouvelles données ne soient disponibles, relève de la procédure de contrôle des modifications approuvée du projet et de la personne désignée pour l'approuver.

Pour que cet examen soit rapide et ne se transforme pas en un véritable travail de recherche, rassemblez en un seul endroit la carte de charge à l’arrêt, le croquis des emplacements problématiques avec le raisonnement justifiant chacun d’entre eux, les résultats physiques et les indicateurs liés à cette configuration, ainsi que les données de référence de la pièce vide. Lorsqu’une modification est proposée, présentez ces documents ainsi qu’une description de la nouvelle disposition, le volume de la pièce et le schéma de renouvellement d’air, le modèle du générateur et son emplacement, ainsi que les matériaux concernés, afin que l’évaluateur puisse se prononcer sur la question de l’exposition en se basant sur la configuration elle-même plutôt que sur ses souvenirs.

Questions fréquemment posées

Q : Le nombre maximal d'éléments correspond-il toujours à la charge VHP portable la plus défavorable ?
A : Non. La charge la plus exigeante peut correspondre à la configuration qui limite le plus l'accès de la vapeur, par exemple en cas d'espacement réduit, d'éléments emboîtés, de points de contact, de faces arrière ou de surfaces masquées par des équipements volumineux. Définissez le scénario le plus défavorable envisagé en fonction de la composition et de la disposition des éléments, puis figez cette carte de charge exacte pour la qualification.

Q : Une seule charge homologuée peut-elle couvrir différentes orientations ou différents états d'emballage ?
A : Uniquement lorsque les données de qualification corroborent les conditions prévues. Une orientation différente ou un changement entre des articles emballés et non emballés peut modifier les voies d’exposition ; il convient donc de comparer la nouvelle configuration avec la carte de charge testée et de recourir à une revue des modifications pour déterminer si une étude complémentaire est nécessaire.

Q : Que faut-il vérifier avant de reconstituer une charge homologuée destinée à un usage courant ?
A : Vérifiez les types d'articles, la plage de quantités, l'orientation, l'espacement, les surfaces ouvertes ou fermées, les états de contact et les états d'emballage par rapport à la carte de charge congelée. Notez tout écart et examinez-le avant de vous fier aux données existantes si cela modifie les surfaces soumises au contrôle ou la manière dont la vapeur peut les atteindre.

Q : Comment choisir les lieux où placer les défis dans un cycle chargé ?
A : Sélectionnez les emplacements où l'accès des vapeurs est vraisemblablement le plus faible, notamment les zones encaissées, les faces arrière, les points de contact, les angles où la densité est élevée et les zones masquées par des équipements de grande taille. Effectuez des mesures physiques et, le cas échéant, utilisez des indicateurs biologiques appropriés, puis interprétez ces résultats à la lumière des paramètres critiques du processus et des limites spécifiques aux équipements définies dans le protocole de qualification.

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Barry Liu

Bonjour, je m'appelle Barry Liu et je suis ingénieur commercial chez QUALIA. Je travaille dans le domaine des équipements de biosécurité de laboratoire depuis 2010 et j'ai réalisé plus de 200 certifications de hottes de biosécurité sur site. Je rédige des articles sur l'évaluation de la filtration de confinement, les générateurs de peroxyde d'hydrogène vaporisé (VHP) et la validation des cycles, ainsi que sur les systèmes de décontamination des effluents.

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