ISO 11608-1 ペン注射器の投与精度および機能安全性
投与量の正確さが、有効性と患者の安全性を左右することになります。
しかし実際には、ISO 11608-1に準拠した試験はユーザーに高い要求を課します：最後の1滴まで正確に測定する必要があり、多種多様なペン形状を確実に試験する必要があり、多くのサイクルにわたって再現性のある結果を得る必要があり、オペレーターの影響を最小限に抑える必要があります。これは、完成品のペン注射器の投与量精度を判定する場合と、装置製造中に薬剤を使用せずに実施する試験の両方に当てはまります。
ツビックローエルは、ペン注射器の機構と投与量の精度に関する包括的な試験ソリューションを提供しています。薬剤を用いた高精度な容量測定や、有効成分を含まない投与量の決定から、接続モジュールを備えたネットワーク対応ペン注射器まで、幅広いソリューションを取り揃えています。testXpertにより、インテリジェントな試験サンプルグリップ装置、メディア槽の交換可能な部品、光学および音響モニタリングシステム、そして自動化されたロボットソリューションにより、最大限のプロセス信頼性、拡張性、および完全なトレーサビリティを実現しています。
ISO 11608-1 – 手動試験 ISO 11608-1 – 半自動試験 全自動試験 ISO 11608-1 – 医薬品なしテスト 接続モジュールを使用したペン注射器試験 相談依頼
ISO 11608-1のよくある質問
ISO 11608-1は、液状医薬品の投与を可能にする注射システムの一般要求事項および試験方法を規定しています。これには、とりわけ以下の内容が含まれます:
- 機能的信頼性
- 薬剤デリバリーの精度
- 機械的強度
- ハンドリング
- 温度および落下試験
これらの試験は、機能的安定性、すなわち機械的性能が特定の期間または作動回数にわたって主要な機能（投与量の精度とペン注射器の動作）を維持できる能力を評価するものです。必要な試験は、リスク分析の一環として定義されなければなりません。
重点は投与量の正確性に置かれており、これはペン注射器の主要な性能機能として、臨床効果と患者の安全性を大きく左右します。これは通常、ペン注射器、カートリッジ、針からなる完成品に対して行われます。
- ISO 11608-1に従って投与量の精度を判定する試験では、操作手順（例：針をねじ込む、気泡を取り除く、プライミングを行う）に従ってペン注射器を注射用に準備する必要があります。
- 規格によれば、容量を測定するためには、ペン注射器に異なる投与量を設定し、薬剤を噴射し、正確に計量する必要があります。この規格では統計的評価方法が規定されており、許容係数を示す表も含まれています。
- 投与量精度を判定するための試験は、前処理から取り出した直後、常温常圧下で実施します。
- さらに、ペン注射器はすべての機能についてライフサイクル試験を受ける必要があります。試験回数は、製品寿命中に想定される最大作動回数の1.5倍に達する必要があります。
ツビックローエルがISO 11608-1に準拠したライフサイクル試験を自動化し、オペレーターの影響を排除することで、設計検証と品質保証試験のための強固な基盤をどのように構築しているかについては、ブログ記事「ペン注射器ライフサイクル試験」をご覧ください
手動試験システム – 研究開発および少量テストのための費用対効果の高い方法
ISO 11608-1に準拠した投与量精度の手動試験は、ペンを評価するための経済的かつ実用的な解決策です。このシステムは、投資コストの低減、使いやすさ、そして信頼性の高い試験結果が優先される用途に特に適しています。特に開発初期段階や設計比較においては、迅速かつ信頼性の高い結果を得ることができます。
ペンは操作説明書に従って手動で準備し、必要な投与量を設定します。次に、試験サンプルをホルダーに挿入し、試験機によって注入が開始されます。投与量は高精度で測定され、testXpertに直接記録されます。同時に、作動力も記録されるため、投与量精度と機械的性能の両方を評価することが可能となります。
ISO 11608-1の要件によれば、試験は異なる投与量で繰り返す必要があります。
チェックリスト：ペン注射器の試験で本当に重要なこと
以下のチェックリストは、ISO 11608-1に準拠したペン注射器試験の重要な成功要因と、ツビックローエルがそれらを体系的に保証する方法を示しています。
✅ オペレーターの影響は最小限に抑えられ、オペレーターのミスは一貫して排除されているか？
✅ 容量測定は正確かつ再現性があり、「最後の一滴」は正しく記録され、文書化されているか？
ISO 11608-1準拠の試験用ツビックローエルのペン注射器試験システム-半自動
しかし、試験サンプル処理量の増加、規制要件の厳格化、あるいはオペレーターの影響をさらに低減する必要が生じると、純粋な手動試験では限界があります。再現性のある標準化された手順は、特に検証段階、設計確定段階、または製造中の継続的な品質管理において極めて重要です。
ここで、ねじり駆動機構を備えたzwickiLineおよび AllroundLine をベースとした半自動ペン注射器試験システムが必要となって来ます。
手動テストの柔軟性と、大幅に向上したプロセス信頼性および効率性を兼ね備えています。投与量設定、薬剤デリバリー、容量測定はすべて、単一の試験サンプルに対して、単一の連続した試験シーケンスで実行できます。これにより、必要な試験サンプル数が減り、試験プロセスが迅速化され、一貫性のある信頼性の高い試験結果を保証することが出来ます。
半自動ペン注射器試験システムのサービス範囲
- 安全キャップの引き抜き力またはトルクの測定
- 投与量設定中のトルクと角度の変化の測定
- 薬剤デリバリーのための作動力／変位量の測定
- 液体の重量測定と、最後の一滴まで含めた投与された薬剤の容量の測定
オプション：
- 試験エリアの温度と湿度の測定
- 投与量ウィンドウにおける光学的数字認識
- 試験サンプルの色彩認識
- ポカヨケに基づく取り違えに対するプロセスの信頼性を高めるハンドヘルドスキャナーとカスタマイズされた試験サンプルグリップ歯
- ねじれ／スケール／力の日常点検
- マイクによるクリック音検出
2つの試験軸の試験手順は、必要に応じて変更および組み合わせることができ、したがって、リスク分析に基づいて試験要件に柔軟に対応できます。
試験結果は：
自動化の促進、再現性の向上、そしてプロセスの信頼性の最大化を実現しつつ、投資額を抑制することが出来ます。
これらの試験、特にライフサイクル試験の実施に必要な時間と、試験サンプル量の増加を考慮すると、当社のロボット試験システムroboTest Nによる全自動化は十分に価値のあるものとなるでしょう。
ポカヨケ原理に基づいたペン専用インサート
手動またはロボットによる自動操作で、ペン注射器が空気圧式グリップに挿入されます。投与量ウィンドウは、手動でカメラに合わせることも、ペン専用のインサートを使用して合わせることもできます。
試験サンプルグリップには交換可能なジョーインサートが備わっており、最小限の把持力でもペン注射器が滑り落ちるのを防ぎます。
ポカヨケ（設計によるエラー防止）の原理に基づいた、誤操作防止機能を備えたインジェクター専用の交換部品を使用することで、適切な試験サンプルに対して意図した試験サンプルインサートが確実に使用されることが保証されます。交換部品の固有のマーキングを読み取る携帯型スキャナーと組み合わせることで、正しい交換部品が正しい場所に取り付けられていることを確認できます。このことが確認された後でなければ、試験を開始することはできません。
光学文字認識および数字認識
ペン注射器に設定された投与量は、操作者が目視で確認することも、カメラシステムを使用して自動的に確認することもできます。製薬業界の個々の試験要件を満たすため、数値の光学認識機能がtestXpertに統合されています。2つの独立した評価方法（画像比較と輪郭検出）により、プロセスの信頼性が最大限に高まります。比較画像の学習も自動化されたプロセスを通じて行われます:
- 画像比較のために、testXpert IIIでは各ペン注射器タイプごとに、数値範囲全体を網羅する画像ライブラリが作成されます。
テストシーケンス中、testXpert IIIの目的のポイントで画像がキャプチャされ、パターンマッチングを使用してライブラリと比較されます。一致する結果が見つかった場合、結果はパーセンテージで出力されます。 - 画像比較と並行して、光学文字認識によって撮影画像内の数字が判別されます。この結果は定量化され、パーセンテージとして出力されます。
最も一致する結果が評価に使用されます。その値は、一定の最小値を下回ってはなりません。
試験サンプルの色彩認識
視覚的な色彩認識システムは、試験サンプル上の色を、シーケンス内または試験開始時に保存された色と比較します。
- 一部の薬剤投与ペン注射器システムは、外形寸法は同じでも、投与量が異なる場合があります。これらのペン注射器システムは、ラベルまたは外装の色のみが異なります。このハードウェアユニットを使用することで、testXpertは試験シーケンスの開始前に、適切なペン注射器が対応する投与量ユニットとともに挿入されているかどうかを確認します。
- 一部のペン注射器システムでは、プランジャー窓の色の変化は、投与機構が機械的に行われ、薬剤がデリバリーされたことを示します。testXpert IIIは、投与シーケンス中に作動が行われたかどうかを確認します。
ISO 11608-1に準拠した高精度な投与量測定 – 最後の一滴まで測定
最後の一滴も高精度スケールで確実に測定できるように、針先は帯電防止収集容器に入った測定液に浸されます。ビーカー内の液体は、試験対象物と同じ液体であるか、または同じ密度を持つものでなければなりません。
ペン注射器の針は固定されており、オートインジェクターのように注射器から外れることがないため、針は液体の中に永久的に留まることが可能です。
試験装置は、投与量調整ノブをあらかじめ設定された投与量レベルまで回し、その過程で発生する力とトルクを測定します。また、次の注入を誘発するために必要な力も決定されます。吐出される液体の量は、計量によって決定されます。
試験シーケンス中、各投与手順の前に、計量値が完全に自動的にゼロにリセットされ、投与量が決定されます。その後、ISO 11608-1規格で規定されている新しい投与量を用いて試験を継続することができます。
ロボット試験システムroboTest Nによる全自動ペン注射器ライフサイクル試験
半自動ペン注射器試験機では、オペレーターはペン注射器を試験機に挿入し、安全扉を閉じて試験を開始します。その後、追加のテスト手順はすべて機械によって自動的に実行されます。
これらの試験、特にライフサイクル試験の実施に必要な時間と、試験サンプル量の増加を考慮すると、当社のロボット試験システムroboTest Nによる全自動化は十分に価値のあるものとなるでしょう。システムは自動的にペン試験システムをロードします。
マガジンを1回満タンにすれば、通常30本のインスリンペンまたはペン注射器を自動的に試験できます。マガジンを自動交換することで、最大150本のペン注射器をテストできます。引き出し機構を備えた多段式収納システムを使用することで、収納数をさらに増やすことができます。この目的のために、標準規格または特注のマガジン（トレイ）も使用できます。
試験アシスタントroboTest Nは、特別なプログラミング知識を必要とせず、高い柔軟性で変化する試験要件に容易に対応できます。当社独自の自動化ソフトウェアautoEdition3を使用することで、インスリンペンは対応するマガジンから試験装置に供給され、その後試験が開始されます。したがって、オペレーターによる誤った試験結果は排除されます。このソリューションでは 試験サンプルの処理数を大きく高め試験プロセスの迅速化を可能とします。
モバイルドッキングシステムにより、いつでも手動試験モードに切り替えることができます。
testXpert II 試験ソフトウェアは Expanded Traceability オプションを使用し FDA 21 CFR Part 11 に適った全試験プロセスをドキュメント化し、改ざんされていない事が証明できるツールとなります。
自動試験システムには、試験直前に気泡を除去し、ペン注射器をプライミングできるプライミングステーションを追加することも可能です。これにより、真のライフサイクル挙動を再現性高く実証することが可能になります。
ペン注射器の機構に関する機能試験機（薬液なしでのペン注射器試験）
しかし、ペン注射器のメーカーは投与量の正確性も検証する必要があり、開発段階では医薬品が入手できなかったり、非常に高価であったりすることが多いため、ツビックローエルは、駆動ユニットのすべての機械的テストを実行するだけでなく、カートリッジや医薬品を必要とせずに（ISO 11608-1に準拠して）投与量の正確性を間接的に判定できる機能テスターを開発しました。
この試験では、ペン注射器の機械式駆動部のみを検査します。機能試験機は、薬剤デリバリー中のプランジャーロッドの移動量を測定します。吐出量は、プランジャーの動きと既知の断面積から直接求めることができます。
機能テスターは、主にプラスチックおよび医療機器メーカーが組み立て後の最終検査に使用するほか、研究開発において再利用可能なペン注射器システムの耐用年数を決定するためにも使用されます。
これにより、設定された投与量が機械的な供給速度に正確に対応することが保証されます。投与量が少なすぎたり多すぎたりすると、患者の安全が直接危険にさらされる可能性があるためです。
ペン注射器/オートインジェクターの試験は主に高価な薬剤のためコストがかかるため、この試験システムは製薬業界にも利点をもたらします。薬剤を注入せずに、ペン注射器／オートインジェクターの機械部品を個別に試験することで、大幅なコスト削減が可能となります。この試験システムは、薬剤の粘度や容量もシミュレートできるため、それが可能となります。これは規制で義務付けられているすべての試験に代わるわけではありませんが、必要なテストの数を大幅に減らすことができます
