ISO 11608-1 Dosiergenauigkeit & Funktionssicherheit von Pen-Injektoren
Dosiergenauigkeit entscheidet über Wirksamkeit und Patientensicherheit.
In der Praxis stellt die normgerechte Prüfung nach ISO 11608-1 jedoch hohe Anforderungen: Die exakte Messung des letzten Tropfens, unterschiedlichste Pen-Geometrien, reproduzierbare Ergebnisse über viele Zyklen und die konsequente Reduktion von Bedienereinfluss sind entscheidend – sowohl bei Tests ohne Medikament in der Device-Herstellung als auch bei der Volumenbestimmung am fertig befüllten Pen mit Karpulle.
ZwickRoell bietet durchgängige Prüflösungen für Pen-Mechanik und Dosiergenauigkeit – von der indirekten Dosierbestimmung ohne Wirkstoff bis zur hochpräzisen Volumenmessung mit Medikament. Intelligente Probenhalter, Poka-Yoke-Wechselteile, optische und akustische Überwachungssysteme sowie automatisierte Roboterlösungen sorgen für maximale Prozesssicherheit, Skalierbarkeit und vollständige Nachverfolgbarkeit mit testXpert.
ISO 11608-1 - manuelle Prüfung ISO 11608-1 - semiautomatisiert Vollautomatisierung ISO 11608-1 - ohne Medikament Beratung anfordern
Prüfung von vernetzen Medizinprodukte (Connectivity Module - brauchen wir das hier auch oder reicht das unter der Pen-Prüfung im Device Einstieg, oder hat es in erster linie was mit ISO 11608-1 zu tun - mit Erik klären)
FAQ rund um die ISO 11608-1
Die ISO 11608-1 legt die allgemeinen Anforderungen und Prüfmethoden für Injektionssysteme fest, die eine Dosierung von flüssigen Medikamenten ermöglichen. Sie beinhaltet u. a.
- Funktionssicherheit
- Genauigkeit der Dosisabgabe
- mechanische Festigkeit
- Handhabung
- Temperatur- und Falltests.
Bei diesen Prüfungen geht es um die Bewertung der Funktionsstabilität, d.h. die Fähigkeit des Pens, seine Primärfunktionen (Dosiergenauigkeit und Pen-Mechanik) über einen best. Zeitraum oder eine best. Anzahl von Betätigungen aufrechtzuerhalten. Die notwendigen Prüfungen müssen im Rahmen der Risikoanalyse festgelegt werden.
Im Mittelpunkt steht die Dosiergenauigkeit, die als primäre Leistungsfunktion eines Pens seine klinische Wirksamkeit und Patientensicherheit maßgeblich bestimmt. Diese wird normalerweise am fertigen Produkt, bestehend aus Pen, Karpule und Nadel durchgeführt.
- Für die Prüfung zur Bestimmung der Dosiergenauigkeit nach ISO 11608-1 muss der Pen nach der Bedienungsanleitung (z.B. Nadelaufschrauben, Luftblase entfernen, Priming) für die Injektion vorbereitet werden.
- Nach Vorgaben der Norm müssen unterschiedliche Dosiermengen am Pen eingestellt, ausgeschüttet und hochgenau gewogen werden, um das Volumen zu bestimmen. Die Norm gibt die statistische Auswertung vor und enthält auch Tabellen mit den Toleranzfaktoren.
- Die Prüfungen werden kurz nach Entnahme aus Klimatisierung oder unter Klimabedingungen (5 °C, 23 °C, 40 °C) durchgeführt.
- Zusätzlich soll der Pen anhand aller Funktionen einem Lifecycle-Test unterworfen werden. Die Anzahl der Prüfungen muss das 1,5-fache der während ihrer Lebensdauer erwarteten maximalen Anzahl von Betätigungen erreichen.
Manuelles Prüfsystem – der wirtschaftliche Einstieg für R&D und kleine Stückzahlen
Die manuelle Prüfung der Dosiergenauigkeit nach ISO 11608-1 bietet eine wirtschaftliche und praxisnahe Lösung zur Bewertung von Injektionspens. Sie eignet sich insbesondere für Anwendungen, bei denen geringe Investitionskosten, einfache Bedienung und robuste Prüfergebnisse im Vordergrund stehen - besonders in der frühen Entwicklungsphase und bei Designvergleichen ermöglicht das System schnelle, belastbare Ergebnisse.
Der Pen wird gemäß Bedienungsanleitung manuell vorbereitet und die gewünschte Dosis eingestellt. Anschließend wird der Prüfling in die Halterung eingesetzt und die Injektion durch die Prüfmaschine ausgelöst. Das ausgestoßene Volumen wird hochpräzise bestimmt und direkt in testXpert dokumentiert. Parallel wird die Auslösekraft erfasst, sodass sowohl Dosiergenauigkeit als auch mechanische Performance bewertet werden können.
Gemäß Anforderung der ISO 11608-1 muss der Test mit unterschiedlichen Dosierungen wiederholt werden.
Checkliste: Worauf es bei der Prüfung von Pen-Injektoren wirklich ankommt
Die folgende Checkliste zeigt die kritischen Erfolgsfaktoren einer normkonformen Pen-Prüfung nach ISO 11608-1 – und wie ZwickRoell diese systematisch absichert.
✅ Wird Bedienereinfluss minimiert und Bedienerfehler konsequent ausgeschlossen?
ZwickRoell Pen-Prüfsystem für Prüfungen nach ISO 11608-1 - semiautomatisiert
Steigt der Probendurchsatz, wachsen die regulatorischen Anforderungen oder soll der Bedienereinfluss weiter reduziert werden, stößt die rein manuelle Prüfung an ihre Grenzen. Besonders in der Validierung, bei Design-Freeze-Phasen oder in der serienbegleitenden Qualitätskontrolle sind reproduzierbare, standardisierte Abläufe entscheidend.
Hier setzt das semiautomatische Pen-Prüfsystem auf Basis der zwickiLine und AllroundLine mit Torsionsantrieb an.
Es kombiniert die Flexibilität der manuellen Prüfung mit deutlich höherer Prozesssicherheit und Effizienz. Kappenabzug, Dosiereinstellung, Dosisabgabe und Volumenmessung können in einem durchgängigen Prüfablauf an einem einzigen Prüfling gemessen werden. Das reduziert den Probenaufwand, beschleunigt den Prüfprozess und sorgt für konsistente sichere Prüfergebnisse.
Leistungsumfang des semi-automatisierten Pen-Prüfsystems
- Messung der Abzugskraft oder Drehmoment der Sicherheitskappe
- Messung des Drehmoment- und Winkelverlauf während der Dosiseinstellung
- Messung der Auslösekraft / Weg zur Dosisabgabe
- Messung des Flüssigkeitsgewichts und Ermittlung des ausgeschütteten Medikamentenvolumens einschließlich des letzten Tropfens
Optional:
- Messung der Temperatur und Feuchte im Prüfraum
- Optische Ziffernerkennung im Dosierfeld
- Farberkennung am Prüfling
- Handscanner und kundenspezifischen Probenbacken für höhere Prozesssicherheit gegen Verwechslung durch Poka Yoke
- Daily Check Torsion / Waage / Kraft
- Klick-Erkennung mittels Mikrophon (nur AllroundLine Variante)
Die Prüfverfahren der beiden Prüfachsen sind beliebig modifizier- und kombinierbar und können dadurch flexibel auf ihre Prüfanforderungen gemäß Risikoanalyse angepasst werden.
Das Ergebnis:
Mehr Automatisierung, höhere Reproduzierbarkeit und maximale Prozesssicherheit – bei gleichzeitig kontrolliertem Investitionsniveau.
Der zeitliche Aufwand zur Durchführung dieser Prüfungen insbesondere im Life Cycle Test und eine erhöhte Probenanzahl kann eine Vollautomatisierung mit unserem Roboterprüfsystem roboTest N sinnvoll machen.
Pen-spezifische Einsätze nach dem Poka Yoke Prinzip
Der Pen wird manuell oder automatisiert per Roboter in die pneumatischen Probenhalter eingelegt. Die Ausrichtung des Dosierfeldes in Richtung der Kamera kann manuell oder durch penspezifische Einsätze erfolgen.
Die Probenhalter haben wechselbare Backeneinsätzen, um ein Rutschen des Pens auch bei kleinstmöglicher Klemmkraft zu vermeiden.
Durch die Verwendung von verwechselungssicheren injektorspezifischen Wechselteilen nach dem Poka-Yoke-Prinzip (Fehlerschutz durch Formgebung) kann garantiert werden, dass ein Prüfling immer nur mit den dafür vorgesehenen Probenhaltereinsätzen geprüft wird. In Kombination mit einem Handscanner, der die eindeutigen Wechselteilkennzeichnungen einliest, kann gewährleistet werden, dass die richtigen Wechselteile an der richtigen Stelle montiert sind. Erst wenn dies nachgewiesen ist, kann der Prüfungsstart freigegeben werden.
Optische Ziffern und Zahlenerkennung
Die Überprüfung der am Pen eingestellten Dosis kann vom Bediener manuell optisch geprüft werden oder automatisiert
mittels eines Kamerasystems geschehen. Um den individuellen Prüfanforderungen der Pharmaindustrie stets gerecht zu werden, ist die optische Erkennung von Ziffern und Zahlen in testXpert integriert. Die zwei unabhängigen Auswerteverfahren (Bildvergleich und Konturerkennung) bieten ein Höchstmaß an Prozesssicherheit. Das Anlernen von Vergleichsbildern erfolgt auch in einem automatisierten Vorgang:
- Für den Bildvergleich wird pro Pentyp eine Bilderbibliothek über das gesamte Zahlenspektrum in testXpert III erstellt.
Während der Prüfsequenz wird an der gewünschten Stelle von testXpert III ein Bild aufgenommen und per Mustervergleich in der Bibliothek abgeglichen. Findet eine Übereinstimmung statt wird das Ergebnis als Prozentangabe ausgegeben. - Parallel zum Bildvergleich wird durch die optische Zeichenerkennung eine Ermittlung der Zahl im aufgenommenen Bild ermittelt. Dieses Ergebnis wird in einer Prozentzahl quantifiziert und ausgegeben.
Für die Bewertung wird das Ergebnis mit der größten Übereinstimmung herangezogen. Wobei ein bestimmter Mindestwert nicht unterschritten werden darf.
Klick-Erkennung mittels Mikrofon
Optional können mit einem in die Probenhalter integrierten Lavalier-Mikrofon Klick-Geräusche des Pens z.B. zum Start und Ende der Injektion erfasst werden (akustische Rückmeldungen), was eine bedienerunabhängige Erkennung des Klicks sicherstellt. Die Klick-Erkennung ist vollständig in die Prüfsequenz für die Dosiergenauigkeit nach ISO 11608-1 integriert.
Farberkennung am Prüfling
Das visuelle Farberkennungssystem vergleicht die Farbe am Prüfling mit der hinterlegten Farbe in der Sequenz oder zu
Beginn der Prüfung.
- Manche phamazeutischen Pensysteme haben äußerlich dieselben geometrischen Abmessungen weisen aber unterschiedliche Dosisabgaben aus. Diese Pensysteme unterscheiden sich lediglich durch eine andere Farbe des Labels oder der äußeren Hülle. Mit dieser Hardwareeinheit prüft testXpert vor Beginn der Test Sequenz ob der richtige Pen mit der entsprechenden Dosiseinheit eingelegt wurde.
- Es gibt Pensysteme bei denen eine mechanische Freischaltung für die Dosisabgabe mittels Farbänderung im Kolbenfenster angezeigt wird. testXpert prüft in der Sequenz ob die Freischaltung erfolgte.
Hochpräzise Dosiergenauigkeit nach ISO 11608-1 - Messung des letzten Tropfens
Um auch den letzten Tropfen auf der hochgenauen Waage mit messen zu können, wird die Nadelspitze in eine Messflüssigkeit in einem antistatischen Auffangbehälter eingetaucht. Die Flüssigkeit im Becher sollte die selbe Flüssigkeit wie das zu testende Produkt bzw. dieselbe Dichte aufweisen.
Da bei Pensystemen die Nadel fix ist und sich nicht wie bei Autoinjektoren aus dem Injektor bewegt, kann die Nadel dauerhaft in der Flüssigkeit verbleiben.
Die Prüfmaschine dreht den Dosierknopf auf die vorgewählte Dosiermenge ein und misst dabei die auftretenden Kräfte und Momente. Auch bei der anschließenden Auslösung der Injektion wird die dazu notwendige Kraft ermittelt. Die austretende Flüssigkeitsmenge wird über die Wägung ermittelt.
Während des Prüfablaufs wird der Waagenwert vollautomatisch vor jedem Dosiervorgang genullt um die ausgeschüttete Menge zu ermitteln. Die Prüfung kann dann mit einem neuem Dosierwert, wie in der ISO 11608-1 vorgegeben ist, fortgesetzt werden.
Vollautomatisierte Pen-Prüfung mit Roboterprüfsystem roboTest N
Bei der semi-automatischen Pen-Prüfmaschine legt ein Bediener den Pen in die Prüfmaschine, schließt die Sicherheitstüre und startet die Prüfung. Alle weiteren Prüfschritte werden dann automatisch von der Maschine durchgeführt.
Der zeitliche Aufwand zur Durchführung dieser Prüfungen insbesondere im Life Cycle Test und eine erhöhte Probenanzahl kann eine Vollautomatisierung mit unserem Roboterprüfsystem roboTest N sinnvoll machen, das die automatisierte Bestückung des Pen-Prüfsystems übernimmt.
Mit einer Magazinfüllung können typischerweise 30 Insulin- oder Medikamentenpens automatisiert geprüft werden. Durch einen automatisierten Magazinwechsel lassen sich bis zu 150 Pens prüfen. Der Prüfassistent roboTest N kann flexibel und einfach an veränderte Prüfanforderungen angepasst werden, ohne dass spezielle Programmierkenntnisse erforderlich sind. Mit Hilfe der Automatisierungssoftware autoEdition3 werden aus dem dazugehörigen Magazin die Insulin- bzw. Medikamentenpens in die Prüfmaschine geführt und anschließend die Prüfung gestartet. Verfälschungen der Prüfergebnisse durch Bedienereinflüsse sind somit ausgeschlossen. Der Prüfprozess wird aufgrund des erhöhten Probendurchsatzes deutlich effizienter.
Durch das mobile Docking-System kann jederzeit in den manuellen Prüfmodus gewechselt werden.
In Kombination mit der Prüfsoftware testXpert und der Option “Erweiterte Nachvollziehbarkeit“ gemäß FDA 21 CFR Part 11 ist eine vollständige und nicht manipulierbare Dokumentation des Prüfprozesses möglich.
Das automatisierte Prüfsystem kann auch um eine Primingstation ergänzt werden, die die Entfernung der Luftblase und das Primen des Pens direkt vor der Prüfung ermöglicht wodurch ein echtes Life Cycle Verhalten reproduzierbar darstellbar wird.
Jetzt mehr zu Primingstation erfahren
Mit Erik klären: Was ist mit robotest R, der bislang auf der Seite bei der Automatisierung dargestellt war. Das Video ist sehr alt www.youtube.com/watch - wollen wir die Infos zu roboTest R beibehalten oder aktualisieren? Gibt es neue Bilder Videos dazu.
Das Roboter-Prüfsystem roboTest R ermöglicht die vollautomatische Messung verschiedener Funktionen des Insulinpens. Beispielsweise können die Dosierungseinstellung, die Auslösekraft, der Hub und die abgegebene Dosis in einem fortlaufenden Vorgang gemessen werden. Die Prüfverfahren der beiden Prüfachsen sind beliebig modifizier- und kombinierbar.
Sie haben Fragen zu unseren Pen-Prüfsystemen oder brauchen unverbindliche Beratung bzgl. Ihrer Prüfanforderungen in der Pen-Prüfung.
Dann zögern Sie nicht. Nehmen Sie jetzt unverbindlich Kontakt mit unseren Experten auf.
Wir beraten Sie gerne!
Funktionstester der Pen Mechanik (Pen-Prüfung ohne Medikament)
Da jedoch auch Hersteller von Pen-Injektoren die Genauigkeit der Ausschüttung nachweisen müssen, Medikamente in dieser Phase jedoch nicht verfügbar oder sehr teuer sind, hat ZwickRoell einen Funktionstester entwickelt, der neben sämtlichen mechanischen Prüfungen am Antriebsteil zudem die indirekte Bestimmung der Dosiergenauigkeit (in Anlehnung an ISO 11608-1) ohne Karpule und Medikamentenfüllung durch Berechnung hochpräzise und reproduzierbar ermöglicht.
Bei dieser Prüfung wird rein der mechanische Antriebsteil des Pens geprüft. Dabei misst der Funktionstester den Vorschub der Kolbenstange während der Dosisabgabe. Da das abgegebene Volumen direkt aus der Kolbenbewegung und der bekannten Querschnittsfläche berechnet werden kann, lässt sich die Dosiergenauigkeit (in Anlehnung an ISO 11608-1) indirekt, aber reproduzierbar und hochpräzise nachweisen – ganz ohne Wirkstoff.
Der Funktionstester wird vor allem in der Produktion von Kunststoff- und Geräteherstellern zur Endkontrolle nach dem Zusammenbau eingesetzt sowie in Forschung & Entwicklung zur Ermittlung der Lebensdauer wiederverwendbarer Pensysteme.
So wird sichergestellt, dass die eingestellte Dosismenge exakt dem mechanischen Vorschub entspricht – denn eine zu geringe oder zu hohe Dosierung kann die Sicherheit des Patienten unmittelbar gefährden.
Für die Prüfung müssen folgende Komponenten des Pens betrachtet werden:
- 1. Dosierring: Die Dosismenge wird durch Drehung am Dosierring eingestellt. Dabei wird das Moment aufgezeichnet.
- 2. Dosierfeld: Anhand einer Zahl erkennt der Anwender welche Dosismenge eingestellt wurde. Eine Kamera und eine in testXpert integrierte Auswertung übernimmt die automatisierte Erkennung.
- 3. Dosierknopf: Die Dosismenge wird durch Drücken des Dosierknopf abgegeben. Dabei wird die maximale Kraft gemessen. Diesen Vorgang nennt man ausschütten.
- 4. Kolbenstange: Zeitgleich wenn der Dosierknopf gedrückt wird, macht die Kolbenstange eine lineare Bewegung von A – B. Diese Strecke wird hochgenau gemessen und das Ergebnis bezogen auf die Ausschüttung zur Dosiseinstellung überprüft.
- 5. Totgewicht: Ein definiertes Gewicht wird vor dem Ausschütten auf die Kolbenstange gesetzt. Die Masse des Totgewichtes ist genau so schwer wie die Gegenkraft in der Karpule.
Video: Funktionsprüfung am mechanischen Antriebsteil eines Pens ohne Medikament (in Anlehnung an ISO 11608-1)
Hier kriegen wir noch ein neues Video von UP Ypsomend, inkl. BIldmaterial, muss nach Erhalt getauscht werden. Wie sieht es für die roboTest R Automatisierung aus? Kann das noch verwendet werden?
Prüfsequenz:
- Pen wird manuell eingelegt
- Start Prüfsequenz
- Anfahren der Startposition eventuell anfahren auf eine axiale Vorkraft um eine definierte Position zu erhalten.
- Schließen des oberen pneumatischen Greifers
- Dosierknopf wird automatisch eingespannt
- Dosierring wird auf vorgegebenes Drehmoment gefahren
- Dosierknopf-Greifer wird geöffnet
- Absetzen der Messtange und Todgewicht auf den Plunger
- Pen wird ausgeschüttet und der Weg des Plungers gemessen
Das Prüfsystem kann mit roboTest R Handlingsystem automatisiert werden.
Unsere Experten:
