ISO 15882:2003
(Main)Sterilization of health care products — Chemical indicators — Guidance for selection, use and interpretation of results
Sterilization of health care products — Chemical indicators — Guidance for selection, use and interpretation of results
ISO 15882:2003 provides guidance for the selection, use and interpretation of results of chemical indicators used in process definition, validation, and routine monitoring and control of sterilization processes. ISO 15882:2003 is applicable to chemical indicators for which International Standards exist (see ISO 11140 series). ISO 15882:2003 is not applicable to those processes that rely on physical removal of microorganisms, e.g. filtration. ISO 15882:2003 is not intended to apply to combination processes, for example, washer-disinfectors or flushing and steaming of pipelines.
Stérilisation des produits de santé — Indicateurs chimiques — Guide pour la sélection, l'utilisation et l'interprétation des résultats
L'ISO 15882:2003 constitue un guide pour la sélection et l'utilisation des indicateurs chimiques utilisés dans le cadre de la définition des processus, de la validation, de la surveillance régulière et du contrôle des procédés de stérilisation. L'ISO 15882:2003 traite également de l'interprétation des résultats ainsi obtenus. L'ISO 15882:2003 s'applique aux indicateurs chimiques relevant de Normes internationales (voir la série ISO 11140). L'ISO 15882:2003 ne traite pas des procédés qui reposent sur la suppression physique des microorganismes, comme la filtration. L'ISO 15882:2003 n'est pas destinée à s'appliquer aux procédés combinés, par exemple aux laveurs-désinfecteurs ou aux dispositifs de purge et d'injection de vapeur pour canalisations.
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15882
First edition
2003-03-15
Sterilization of health care products —
Chemical indicators — Guidance for
selection, use and interpretation of
results
Stérilisation des produits de santé — Indicateurs chimiques — Lignes
directrices pour le choix, l'emploi et l'interprétation des résultats
Reference number
ISO 15882:2003(E)
©
ISO 2003
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ISO 15882:2003(E)
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Published in Switzerland
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ISO 15882:2003(E)
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope. 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 1
4 General considerations . 2
5 Classes of chemical indicator. 3
5.1 General. 3
5.2 Class 1: Process indicators . 4
5.3 Class 2: Indicators for use in specific tests. 4
5.4 Class 3: Single-parameter indicators. 4
5.5 Class 4: Multi-parameter indicators . 6
5.6 Class 5: Integrating indicators . 6
5.7 Class 6: Emulating indicators. 8
6 Selection of chemical indicators . 9
7 Use of chemical indicators. 9
7.1 External chemical indicators . 9
7.2 Internal chemical indicators . 10
7.3 Indicators for specific test procedures. 10
7.4 Indicators for use with process challenge devices. 10
8 Interpretation of chemical indicators. 11
8.1 General. 11
8.2 Chemical indicator responses. 11
8.3 Chemical indicators showing “Fail” response . 11
9 Chemical indicators in sterility assurance procedures . 11
9.1 General. 11
9.2 Record keeping . 12
10 Labelling of chemical indicators . 12
11 Personnel training. 13
12 Storage and handling . 13
Annex A (informative) Background information on the Bowie-Dick test. 14
Bibliography . 17
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ISO 15882:2003(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 15882 was prepared by Technical Committee ISO/TC 198, Sterilization of health care products.
iv © ISO 2003 — All rights reserved
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ISO 15882:2003(E)
Introduction
Performance requirements for manufacturers of chemical indicators are contained in the ISO 11140 series.
This International Standard provides guidance regarding the selection, use and interpretation of results of
chemical indicators used to monitor sterilization processes employing steam, ethylene oxide, γ- or β-radiation,
steam-formaldehyde, or dry heat as documented in ISO 11140-1:1995 (amended 1998). The procedures
described in this International Standard are of a general nature and do not, of themselves, constitute a
comprehensive monitoring programme with regard to the sterilization of health care products. The intent of
this International Standard is not to mandate the use of chemical indicators in a process, but to provide
guidance for their proper selection and use. National standards should be consulted for information on the use
of chemical indicators as well as the frequency of their use.
The complexity of modern medical technology and the wide variety of sterilization processing techniques and
equipment available have made effective sterility assurance programmes more challenging than ever before.
The need for convenient, inexpensive and rapid means of detecting sterilization problems has brought about
the development of sterilization process monitors generally referred to as “chemical indicators”. In this
International Standard, users will find guidance on selection of the correct chemical indicator for their
particular sterilization process and critical parameters, e.g. the choice of an appropriate chemical indicator, as
well as guidance on its appropriate use.
Harmonization of the International and European standards on chemical indicators, ISO 11140 and EN 867, is
in progress.
© ISO 2003 — All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 15882:2003(E)
Sterilization of health care products — Chemical indicators —
Guidance for selection, use and interpretation of results
1 Scope
This International Standard provides guidance for the selection, use and interpretation of results of chemical
indicators used in process definition, validation, and routine monitoring and control of sterilization processes.
This International Standard is applicable to chemical indicators for which International Standards exist (see
ISO 11140 series).
This International Standard is not applicable to those processes that rely on physical removal of
microorganisms, e.g. filtration.
This International Standard is not intended to apply to combination processes, for example, washer-
disinfectors or flushing and steaming of pipelines.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 11138-2:1994, Sterilization of health care products — Biological indicators — Part 2: Biological indicators
for ethylene oxide sterilization
ISO 11138-3:1994, Sterilization of health care products — Biological indicators — Part 3: Biological indicators
for moist heat sterilization
ISO 11140-1, Sterilization of health care products — Chemical Indicators — Part 1: General requirements
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
endpoint
observable change specified by the manufacturer that occurs after the indicator has been exposed to certain
predefined physical conditions
3.2
chemical indicator
system that reveals a change in one or more predefined process variables based on a chemical or physical
change resulting from exposure to a process
3.3
critical parameter
parameter identified as being essential to the sterilization process (and requiring monitoring)
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ISO 15882:2003(E)
3.4
indicator
combination of the indicator agent and its substrate in the form in which it is intended to be used
3.5
indicator agent
active ingredient or combination of ingredients
3.6
process challenge device
PCD
item designed to simulate product to be sterilized and to constitute a defined challenge to the sterilization
process, and used to assess the effective performance of the process
3.7
process challenge location
PCL
site which represents “worst-case” conditions as they are given for sterilizing agent(s) in the goods to be
sterilized
3.8
saturated steam
water vapor in a state of equilibrium between condensation and evaporation
3.9
stated value
value, or range of values, of a critical parameter to which the indicator is designed to react
3.10
resistometer
equipment designed to create defined combinations of the physicochemical variables of a sterilization process
within defined limits
4 General considerations
4.1 All chemical indicators are intended to provide information about local conditions within the sterilizing
chamber and thus to alert the user to potential sterilization process failures. The basic performance descriptor
of any chemical indicator is its “endpoint” response, which is the observable change as specified by the
manufacturer that occurs after the indicator has been exposed to certain predefined process conditions. This
observable change generally involves either the melting of a chemical substance or a chemical reaction
resulting in a colour change. Different classes of chemical indicators have been developed to suit different
monitoring needs and to accommodate varying notions of what is the most useful information about the
sterilization process. Some types are sensitive to certain specific problems, such as a temperature deficiency,
while others can be less sensitive to an individual parameter but can simultaneously test the overall process.
Even chemical indicators of the same basic type can differ in response characteristics, means of detecting
exposure conditions, and reliability. This International Standard addresses the following classes of chemical
indicator:
Class 1: Process indicators
Class 2: Indicators for use in specific tests
Class 3: Single-parameter indicators
Class 4: Multi-parameter indicators
Class 5: Integrating indicators
Class 6: Emulating indicators
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ISO 15882:2003(E)
The classification is based on defined performance characteristics (see ISO 11140-1) rather than on chemical
or physical changes as related to specific sterilization processes.
For example, in a steam process, some of these products must be exposed to steam for a minimum length of
time to achieve the endpoint, some must be exposed to a minimum temperature, some are affected by a
combination of temperature and time of exposure, and still others are affected by time, temperature, and
saturated steam. In all cases, the user compares the response of the chemical indicator to an endpoint
described by the manufacturer. If the endpoint is not reached, the user should assume there is a sterilization
processing problem. The user should investigate the cause of the problem. Possible causes are incorrect
choice of packaging, improper packaging, improper loading technique, or sterilizer malfunction.
4.2 Though there are other factors that can influence the efficacy of a sterilization process, ISO 11140-1
identifies the critical sterilization parameters for each sterilization process as follows:
Process Symbol Critical parameters
Steam STEAM Time, temperature and saturated steam
Dry heat DRY Time and temperature
Ethylene oxide EO Time, temperature, humidity and EO concentration
Irradiation IRRAD Total absorbed dose
Steam formaldehyde FORM Time, temperature, humidity and formaldehyde concentration
If the use of the indicator is limited to a specific sterilization cycle, this information shall be stated or coded on
the product. For example, “STEAM 15-min 121 °C” means that the indicator is for use in a 15-min 121 °C
steam sterilization cycle. The box around the word “STEAM” signifies that the indicator can only be used in the
steam sterilization process.
4.3 Each indicator shall have a stated value (SV) printed on the product. This stated value, based on the
manufacturer’s chosen endpoint for the product, identifies the testing requirements for that specific class of
chemical indicator. These conditions are attained using a resistometer.
The resistometer (see ISO 11140-2 for further information) is a special vessel that is designed for very rapid
attainment of the particular critical parameters of the sterilization process. These parameters are very closely
controlled during the sterilization exposure. Because standard sterilizers do not have the same response or
accuracy of exposure conditions as found in resistometers, it is nearly impossible for a user to replicate
manufacturer label claims.
4.4 Selection of the basic classes of chemical indicators that are best suited to a particular application are
questions that can be answered only in the context of a basic understanding of the sterilization process, the
possible problems that prevent sterilization, the performance characteristics of various classes of chemical
indicators, and what constitutes an effective sterility assurance programme. Once an indicator is selected, it
will be of value in sterility assurance only if it is used and interpreted correctly, and if the user responds
appropriately to the results.
5 Classes of chemical indicator
5.1 General
With the exception of some indicators used in specific tests, chemical indicators are used to directly or
indirectly detect whether or not one or more critical process parameters have reached a certain predetermined
level in a given sterilization process. Which parameters need to be considered critical and how accurately they
should be monitored depends on the tolerances given to specific sterilization parameters. For example, the
temperature in moist heat sterilization is of greater importance than in ethylene oxide sterilization. The
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ISO 15882:2003(E)
requirements for the temperature accuracy of a chemical indicator intended for monitoring moist-heat
sterilization processes are far stricter than those for a chemical indicator intended for use in monitoring an
ethylene oxide sterilization process. In contrast to biological indicators, where many indicators are labelled for
use in several different sterilization processes, chemical indicators are usually specific to a sterilization
process.
The performance characteristics of each class enable the respective chemical indicators to convey different
types of information, and therefore perform different functions. In general, progression from “process
indicators” to “emulating indicators” will convey more information with greater specificity.
The following descriptions for each class of chemical indicator start with an italicized quotation taken directly
from ISO 11140-1, which has been used to define that specific class of chemical indicator:
5.2 Class 1: Process indicators
Process indicators are intended for use with individual units (e.g. packs, containers) to demonstrate that the
unit has been exposed to the sterilization process and to distinguish between processed and unprocessed
units. (ISO 11140-1, subclause 4.1)
This class is useful in aiding production flow (i.e. identifying loads yet to be processed versus those processed
and ready for distribution).
Class 1 process indicators are typically applied to, or visible from, the outside of packages. Examples of
Class 1 process indicators include sterilization tape and packaging printed with colour-changing chemically-
indicating inks. Because these chemical indicators are typically external and exposed directly to the
sterilization environment without the resistance imposed by packaging, they typically “fail” only when there
is gross malfunction. Class 1 process indicators are intended to reach their endpoint after exposure to a
sub-optimal sterilization cycle.
Chemical indicators intended for use in monitoring γ- or β-irradiation exist only as Class 1 process indicators.
5.3 Class 2: Indicators for use in specific tests
These indicators are designed for use in specific test procedures as defined in relevant sterilizer/sterilization
standards. (ISO 11140-1, subclause 4.2)
Bowie-Dick type indicators are commercially available as special test sheets or in disposable packs containing
such test sheets. At this time, the only chemical indicator widely recognized in Class 2 are the Bowie-Dick
type indicators which are defined in ISO 11140-3, ISO 11140-4 and ISO 11140-5. Class 2 Bowie-Dick type
indicators are intended to demonstrate the rapid and even penetration of steam and, by implication, the
adequacy of air removal. This condition is demonstrated by a uniform colour change on the indicator sheet.
Causes of failure can include the evolution of volatile compounds within the test pack or the presence of
non-condensable gases in the steam.
Because Bowie-Dick type indicators are designed to reach the endpoint after a specified exposure that can be
different from that required to achieve effective sterilization, they may not be appropriate for use as routine
sterilization cycle indicators. It should be noted that extending the exposure time for the Bowie-Dick test, or
disregarding the manufacturer’s recommendations for how to conduct the Bowie-Dick test, can entirely defeat
the purpose of the test by causing misleading endpoint development.
For background information on the Bowie-Dick Test, see Annex A.
5.4 Class 3: Single-parameter indicators
A single-parameter indicator shall be designed for one of the critical parameters and shall indicate exposure to
a sterilization cycle at a stated value of the chosen parameter. (ISO 11140-1, subclause 4.3)
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ISO 15882:2003(E)
A single-parameter indicator is intended to respond to only one critical parameter of the sterilization process.
The parameter and its stated value will be provided by the indicator manufacturer.
Care shall be taken when interpreting the results obtained from single-parameter indicators. Most sterilization
processes have more than one critical parameter which must be attained if sterilization is to occur. Table 1
from ISO 11140-1:1995 contains tolerances (upper and lower limits of performance acceptability for the
chemical indicator, when tested by the manufacturer) that need to be met for each critical parameter. The
limiting values are the predetermined conditions that the manufacturer shall maintain during testing. That table
is reproduced here:
Table 1 — Tolerances and limiting values for the response to critical parameters
for Class 3 and Class 4 indicators
Relative humidity Saturation
Gas
Time Temperature
Sterilization Limiting Refers to the steam
concentration
method values
supply to the chamber
a b
min. °C mg/l %
LL UL
c
Steam SV 0,85 1,0
SV
0
0
°C
%
–2
–25
Dry heat SV SV
0 0
% °C
–25 –5
Ethylene oxide SV SV SV > 30 %
0 0 0
% °C %
–25 –5 –25
Steam-formaldehyde SV SV SV 0,85 1,0
0 0 0
% °C %
–25 –3 –20
a
LL = lower limit (dryness value).
b
UL = upper limit (dryness value).
c
SV = stated value: reaction value identified for the product with respect to a critical parameter; it is either stated or coded on the
product.
EXAMPLE 1 Time tolerance:
0
SV %
–25
If SV = 4 min
SV + 0 = 4 min
SV — 25 % = 3 min
EXAMPLE 2 Gas concentration tolerance:
0
SV = %
–25
If SV = 600 mg/l
SV + 0 = 600 mg/l
SV – 25 % = 450 mg/l
For example, a single-parameter indicator for temperature can only indicate the attainment of a stated
temperature value and provides no information as to the total time at temperature. Also, it does not provide
information on any other critical parameter, such as the presence of steam.
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ISO 15882:2003(E)
However, the indicator can reveal whether a specific minimum temperature was attained at a particular
location within the sterilizer chamber or the load. This temperature is the endpoint temperature and the
indicator must be correctly selected for the minimum temperature of the process.
Single-parameter indicators should be supplemented by other means of monitoring the sterilization process.
5.5 Class 4: Multi-parameter indicators
A multi-parameter indicator shall be designed for two or more of the critical parameters and shall indicate
exposure to a sterilization cycle at stated values of the chosen parameters. (ISO 11140-1, subclause 4.4)
The manufacturer states the conditions under which multi-parameter chemical indicators reach their endpoint.
These indicators typically provide more information than either process (Class 1) or single parameter (Class 3)
indicators. Chemical indicators are designed to reach their endpoint when preset critical parameters have
been met.
Most multi-parameter indicators are based on a chemical and/or physical change that results in a colour
change or in the migration of a chemical. These reactions take place at a defined rate at a stated temperature;
usually the rate increases as the temperature of the process increases.
The ISO 11140-1 standard contains tolerances (upper and lower limits of performance acceptability for the
chemical indicator, when tested by the manufacturer) that need to be met for each critical parameter. See
Table 1.
An example of multi-parameter indicator performance is given below. Although all parameters have been
altered simultaneously in the example, in practice when the manufacturers test the indicators, they may vary
one or more parameters while holding the remaining parameters at the stated value.
EXAMPLE Ethylene oxide sterilization indicator (Class 4: Multi-parameter indicator)
Stated values: 60 min at 900 mg/l
Table 1 provides the tolerances and limiting values (upper and lower limits of performance) for this Class 4 indicator. The
0 0
tolerances from this table are 60 min % and 900 mg/l % when tested at a relative humidity greater than 30 %.
–25 –25
Therefore, the indicator will not reach its endpoint if the time is less than 45 min [i.e. 60 — (60 × 0,25)], the gas
concentration is less than 675 mg/l [i.e. 900 — (900 × 0,25)] and the relative humidity is less than 30 %. If the time is
60 min or longer, and the EO concentration is 900 mg/l or higher, and the relative humidity is greater than 30 %, the
indicator must reach its endpoint.
An indicator with the above stated values responds as follows when exposed to the conditions below:
Exposed to the following conditions Based on Table 1, an acceptable indicator
u 44 min at u 650 mg/l must show fail
W 60 min at W 900 mg/l must show pass
5.6 Class 5: Integrating indicators
Integrating indicators are indicators designed to react to all critical parameters over a specified range of
sterilization cycles. The stated values are those required to achieve a stated inactivation by referring to a
stated test organism with stated D and, if possible, z values (as described for biological indicators for ethylene
oxide sterilization in ISO 11138-2 and for biological indicators for moist heat sterilization in ISO 11138-3).
(ISO 11140-1, subclause 4.5)
Viable microorganisms are affected by all the complex interrelationships of the critical sterilization process
parameters. Chemical indicators may not provide the same sort of biological integration of variables, but they
do provide information about the conditions necessary to destroy microorganisms.
6 © ISO 2003 — All rights reserved
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ISO 15882:2003(E)
An important concept to grasp is that the often unstated goal of the chemical indicator manufacturer is to
design a product that will provide as much information as a biological indicator. The assumption is that if we
know the process conditions that provide kill to the biological indicator, and the chemical indicator can be
prevented from reaching its endpoint until those conditions have been met, reaching the chemical indicator
endpoint gives a level of assurance similar to that provided by the biological indicator.
An integrating indicator, by definition, will be affected simultaneously by a number of critical process
parameters. Because the effects of the critical parameters on the integrating indicator are simultaneous,
failure to reach the “endpoint” may not be assignable to a specific parameter also observable by the response
of biological indicators.
Table 2 from ISO 11140-1:1995 contains tolerances (upper and lower limits of performance acceptability for
the chemical indicator, when tested by the manufacturer) that need to be met for each critical parameter. The
limiting values are the predetermined conditions that the manufacturer must maintain during testing.
That table is reproduced here:
Table 2 — Tolerances and limiting values for the response to critical parameters
for Class 5 indicators
Relative humidity Saturation
Gas
Time Temperature
Sterilization Limiting Refers to the steam
concentration
method values supply to the chamber
a b
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 15882
Première édition
2003-03-15
Stérilisation des produits de santé —
Indicateurs chimiques — Guide pour la
sélection, l'utilisation et l'interprétation
des résultats
Sterilization of health care products — Chemical indicators — Guidance
for selection, use and interpretation of results
Numéro de référence
ISO 15882:2003(F)
©
ISO 2003
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ISO 15882:2003(F)
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Publié en Suisse
ii © ISO 2003 — Tous droits réservés
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ISO 15882:2003(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives. 1
3 Termes et définitions . 1
4 Considérations générales . 2
5 Classes d'indicateurs chimiques . 4
5.1 Généralités. 4
5.2 Classe 1: Indicateurs de procédé. 4
5.3 Classe 2: Indicateurs pour essais spécifiques . 4
5.4 Classe 3: Indicateurs de paramètres individuels . 5
5.5 Classe 4: Indicateurs multiparamétriques. 6
5.6 Classe 5: Indicateurs intégrateurs . 7
5.7 Classe 6: Indicateurs émulateurs. 9
6 Sélection des indicateurs chimiques. 10
7 Utilisation des indicateurs chimiques . 10
7.1 Indicateurs chimiques externes . 10
7.2 Indicateurs chimiques internes . 11
7.3 Indicateurs utilisés lors de modes opératoires d'essai spécifiques . 11
7.4 Indicateurs utilisés avec les dispositifs d'épreuve de procédé . 11
8 Interprétation des indicateurs chimiques. 12
8.1 Généralités. 12
8.2 Réponses des indicateurs chimiques. 12
8.3 Indicateurs chimiques indiquant un résultat négatif . 12
9 Indicateurs chimiques dans les procédures d'assurance de la stérilité. 12
9.1 Généralités. 12
9.2 Archivage des données. 14
10 Étiquetage des indicateurs chimiques . 14
11 Formation du personnel. 14
12 Stockage et manipulation. 14
Annexe A (informative) Généralités sur l'essai de Bowie-Dick. 15
Bibliographie . 18
© ISO 2003 — Tous droits réservés iii
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ISO 15882:2003(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 15882 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 198, Stérilisation des produits de santé.
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ISO 15882:2003(F)
Introduction
Les exigences de performances destinées aux fabricants d'indicateurs chimiques figurent dans la série
ISO 11140. La présente Norme internationale constitue un guide à utiliser, d'une part, pour la sélection et
l'utilisation des indicateurs chimiques employés pour contrôler les procédés de stérilisation par la vapeur,
l'oxyde d'éthylène, les rayons gamma ou bêta, le formaldéhyde sous forme de vapeur ou par la chaleur sèche
selon l'ISO 11140-1:1995 (amendée en 1998) et, d'autre part, pour l'interprétation des résultats ainsi obtenus.
Les méthodes décrites dans la présent Norme internationale revêtent un caractère général et ne constituent
pas, en elles-mêmes, un programme de surveillance complet en matière de stérilisation des produits de santé.
L'objectif de la présente Norme internationale n'est pas de rendre obligatoire l'utilisation des indicateurs
chimiques dans un procédé, mais de fournir un guide relatif à une sélection et à une utilisation correctes. Il
convient de se référer aux normes nationales pour se documenter sur l'utilisation et la fréquence d'emploi des
indicateurs chimiques.
Étant donné la complexité de la technologie médicale moderne et la grande variété des techniques de
stérilisation et des matériels disponibles, les programmes efficaces d'assurance de la stérilité sont devenus
une véritable gageure. La nécessité de disposer de moyens adaptés, efficaces et d'un coût modéré pour
déceler les problèmes de stérilisation est à l'origine du développement de dispositifs de surveillance des
procédés de stérilisation, généralement appelés «indicateurs chimiques». Dans la présente Norme
internationale, les utilisateurs trouveront des conseils sur le choix de l'indicateur chimique adapté à un
procédé de stérilisation spécifique et ses paramètres critiques, c'est-à-dire le choix d'un indicateur chimique
approprié, ainsi qu'un guide sur son utilisation appropriée.
L'harmonisation des normes internationales et européennes relatives aux indicateurs chimiques, l'ISO 11140
et l'EN 867, est en cours.
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NORME INTERNATIONALE ISO 15882:2003(F)
Stérilisation des produits de santé — Indicateurs chimiques —
Guide pour la sélection, l'utilisation et l'interprétation des
résultats
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale constitue un guide pour la sélection et l'utilisation des indicateurs chimiques
utilisés dans le cadre de la définition des processus, de la validation, de la surveillance régulière et du
contrôle des procédés de stérilisation. Elle traite également de l'interprétation des résultats ainsi obtenus. La
présente Norme internationale s'applique aux indicateurs chimiques relevant de Normes internationales (voir
la série ISO 11140).
La présente Norme internationale ne traite pas des procédés qui reposent sur la suppression physique des
microorganismes, comme la filtration.
La présente Norme internationale n'est pas destinée à s'appliquer aux procédés combinés, par exemple aux
laveurs-désinfecteurs ou aux dispositifs de purge et d'injection de vapeur pour canalisations.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 11138-2:1994, Stérilisation des produits de santé — Indicateurs biologiques — Partie 2: Indicateurs
biologiques pour stérilisation à l'oxyde d'éthylène
ISO 11138-3:1995, Stérilisation des produits de santé — Indicateurs biologiques — Partie 3: Indicateurs
biologiques pour stérilisation à la vapeur d'eau
ISO 11140-1:1995, Stérilisation des produits de santé — Indicateurs chimiques — Partie 1: Prescriptions
générales
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
point de virage
changement observable spécifié par le fabricant, se produisant après exposition de l'indicateur à un certain
nombre de conditions physiques prédéfinies
3.2
indicateur chimique
système révélant un changement de l'un ou de plusieurs des paramètres prédéfinis du procédé, fondé sur un
changement chimique ou physique dû à l'exposition à un procédé
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ISO 15882:2003(F)
3.3
paramètre critique
paramètre identifié comme étant essentiel pour le procédé de stérilisation (et nécessitant une surveillance)
3.4
indicateur
combinaison de l'agent indicateur et de son substrat sous la forme d'utilisation prévue
3.5
agent indicateur
ingrédient ou combinaison d'ingrédients actif(s)
3.6
dispositif d'épreuve de procédé
DEP
unité conçue pour simuler un produit à stériliser et constituant une épreuve du procédé de stérilisation, utilisée
pour évaluer l'efficacité de ce procédé
3.7
site d'épreuve de procédé
SEP
endroit qui représente le cas le plus défavorable des conditions telles qu'elles sont indiquées pour le ou les
agents de stérilisation des produits à stériliser
3.8
vapeur saturée
vapeur d'eau en état d'équilibre entre la condensation et l'évaporation
3.9
valeur spécifiée
valeur ou gamme de valeurs d'un paramètre critique, à laquelle l'indicateur est conçu pour réagir
3.10
résistomètre
équipement destiné à créer des combinaisons définies de variables physico-chimiques d'un procédé de
stérilisation dans des limites définies
4 Considérations générales
4.1 Tous les indicateurs chimiques sont destinés à fournir des informations sur les conditions locales à
l'intérieur de la chambre de stérilisation pour informer l'utilisateur d'une défaillance éventuelle du procédé de
stérilisation. Le descripteur de performance fondamental de tout indicateur chimique est sa réponse au «point
de virage», qui est le changement observable indiqué par le fabricant qui se produit après exposition de
l'indicateur à certaines conditions prédéfinies pour le procédé. Généralement, ce changement observable
implique soit la fusion d'une substance chimique, soit une réaction chimique se traduisant par un changement
de couleur. Plusieurs classes distinctes d'indicateurs chimiques ont été mises au point pour répondre aux
différents besoins de surveillance et tenir compte d'avis diversifiés eu égard à la caractéristique du procédé
de stérilisation considérée comme la plus utile. Certains types sont sensibles à certains problèmes
spécifiques, tels qu'une insuffisance de température, tandis que d'autres peuvent être moins sensibles à un
paramètre individuel tout en éprouvant le procédé dans sa globalité. Il peut arriver que des indicateurs
chimiques d'une même famille aient des caractéristiques de réponse et une fiabilité différentes et qu'ils ne
possèdent pas des moyens identiques de détection des conditions d'exposition. La présente Norme
internationale traite des classes d'indicateurs chimiques suivantes:
Classe 1: Indicateurs de procédés
Classe 2: Indicateurs pour essais spécifiques
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Classe 3: Indicateurs pour paramètre unique
Classe 4: Indicateurs pour paramètres multiples
Classe 5: Indicateurs intégrateurs
Classe 6: Indicateurs émulateurs
Cette classification repose davantage sur des caractéristiques de performances définies (voir l'ISO 11140-1)
que sur des changements chimiques ou physiques liés à un procédé de stérilisation spécifique.
Par exemple, avec un procédé utilisant la vapeur, certains produits doivent être exposés à la vapeur pendant
une période minimale pour parvenir au point de virage, certains doivent être exposés à une température
minimale, certains sont sensibles à une combinaison température-durée d'exposition et d'autres sont
sensibles au temps, à la température et à la vapeur saturée. Dans tous les cas, l'utilisateur compare la
réponse de l'indicateur chimique au point de virage spécifié par le fabricant. Lorsque le point de virage n'est
pas atteint, il convient de supposer l'existence d'un problème de stérilisation et d'en rechercher la cause. Un
mauvais choix d'emballage, un emballage inadapté, une technique de chargement incorrecte ou un
dysfonctionnement du stérilisateur constituent des causes possibles.
4.2 Même si d'autres facteurs peuvent influer sur l'efficacité du procédé de stérilisation, l'ISO 11140-1
identifie les paramètres critiques de stérilisation pour chaque procédé de stérilisation de la manière suivante:
Procédé Symbole Paramètres critiques
Vapeur Temps, température et vapeur saturée
STEAM
Chaleur sèche DRY Temps et température
Oxyde d'éthylène Temps, température, humidité et concentration en oxyde
EO
d'éthylène
Irradiation Dose totale absorbée
IRRAD
Formaldéhyde sous forme FORM Temps, température, humidité et concentration en formaldéhyde
de vapeur
Si l'utilisation de l'indicateur est limitée à un cycle de stérilisation spécifique, cette information doit être
spécifiée ou codée sur le produit. Par exemple «STEAM 15 min 121 °C» signifie que l'indicateur est conçu
pour un cycle de stérilisation à la vapeur d'une durée de 15 min, à 121 °C. Le cadre entourant le mot STEAM
signifie que l'indicateur peut exclusivement être utilisé pour le procédé de stérilisation à la vapeur.
4.3 Chaque indicateur doit avoir une valeur spécifiée (SV) imprimée sur le produit. Cette valeur spécifiée,
fondée sur le point de virage du produit choisi par le fabricant, définit les exigences d'essai de cette classe
d'indicateurs chimiques. Ces conditions sont obtenues à l'aide d'un résistomètre.
Le résistomètre (voir l'ISO 11140-2) est un récipient spécial conçu pour obtenir rapidement les paramètres
critiques du procédé de stérilisation. Ces paramètres sont très étroitement contrôlés au cours du processus
de stérilisation. Les stérilisateurs standards ne présentant pas les mêmes caractéristiques de réponse ou de
précision eu égard aux conditions d'exposition que les résistomètres, il est quasiment impossible, pour
l'utilisateur, de reproduire les caractéristiques mentionnées sur les étiquettes.
4.4 Le choix des classes fondamentales d'indicateurs chimiques les mieux adaptées à une application
spécifique est obligatoirement conditionné par une connaissance globale du procédé de stérilisation, des
éventuels problèmes qui empêchent la stérilisation, des caractéristiques de performances des différentes
catégories d'indicateurs chimiques et des éléments qui rendent efficace un programme d'assurance de la
stérilité. Une fois sélectionné, l'indicateur ne constitue un élément valable dans l'assurance de la stérilité que
s'il est utilisé et interprété correctement, et si l'utilisateur prend les mesures adaptées aux résultats.
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5 Classes d'indicateurs chimiques
5.1 Généralités
À l'exception de certains indicateurs utilisés pour des essais spécifiques, les indicateurs chimiques sont
utilisés pour déterminer directement ou indirectement si, au cours d'un procédé de stérilisation donné, un ou
plusieurs paramètres physiques critiques ont atteint un niveau prédéterminé. La détermination des
paramètres critiques et la fiabilité de la surveillance dont ils font l'objet dépendent des tolérances associées à
certains paramètres spécifiques du procédé de stérilisation. Par exemple, la température est un paramètre
plus important pour un procédé de stérilisation à la vapeur d'eau que pour un procédé utilisant l'oxyde
d'éthylène. Les exigences relatives à l'exactitude de température sont beaucoup plus restrictives pour un
indicateur chimique destiné à une surveillance des procédés de stérilisation à la vapeur d'eau que pour un
indicateur chimique destiné à une surveillance des procédés de stérilisation utilisant l'oxyde d'éthylène. À la
différence des indicateurs biologiques qui sont souvent préconisés pour plusieurs procédés de stérilisation
différents, les indicateurs chimiques sont généralement spécifiques d'un seul procédé de stérilisation.
Les caractéristiques de performances de chaque classe permettent aux indicateurs chimiques correspondants
de fournir différents types d'informations et par conséquent d'assurer différentes fonctions. En général, une
progression allant des «indicateurs de procédé» aux «indicateurs émulateurs» permettra d'obtenir davantage
d'informations avec une plus grande spécificité.
Les définitions suivantes, relatives à chaque classe d'indicateurs chimiques, commencent par un extrait en
italique de la norme ISO 11140-1, qui a été utilisée pour définir cette classe spécifique d'indicateurs
chimiques:
5.2 Classe 1: Indicateurs de procédé
Les indicateurs de procédé sont destinés à être utilisés conjointement avec les articles individuels (paquets,
conteneurs, par exemple) afin de démontrer que l'article considéré a été exposé au procédé de stérilisation et
de faire la distinction entre articles traités et articles non traités. (ISO 11140-1, paragraphe 4.1)
Cette classe est utile pour faciliter les flux de production (c'est-à-dire pour différencier les charges qui sont
encore à traiter de celles stérilisées et prêtes à l'emploi).
Les indicateurs de procédé de la classe 1 sont généralement appliqués sur les emballages extérieurs ou sont
visibles à travers les emballages. Parmi les indicateurs de procédé de la classe 1, on trouve des rubans
indicateurs de stérilisation et les emballages portant des inscriptions à l'encre chimique dont la couleur varie.
Ces indicateurs chimiques étant essentiellement externes et, par conséquent, exposés directement à
l'environnement de stérilisation, sans l'obstacle de l'emballage, ils indiquent un «échec» uniquement en cas
de dysfonctionnement flagrant. Les indicateurs de procédé de la classe 1 sont conçus pour atteindre leur
point de virage après exposition à un cycle de stérilisation suboptimal.
Les indicateurs chimiques utilisés pour la surveillance des rayonnements gamma ou bêta sont toujours des
indicateurs de procédé de la classe 1.
5.3 Classe 2: Indicateurs pour essais spécifiques
Ces indicateurs sont conçus pour être utilisés au cours de modes opératoires d'essai spécifiques définis dans
les normes applicables relatives à la stérilisation/au stérilisateur. (ISO 11140-1, paragraphe 4.2)
Les indicateurs de type Bowie-Dick sont disponibles dans le commerce sous forme de feuilles d'essai
spéciales ou d'emballages à usage unique contenant des feuilles d'essai. À l'heure actuelle, les seuls
indicateurs chimiques de la classe 2 reconnus à grande échelle sont les indicateurs de type Bowie-Dick qui
sont définis dans l'ISO 11140-3, l'ISO 11140-4 et l'ISO 11140-5. Les indicateurs chimiques de classe 2 de
type Bowie-Dick sont utilisés pour démontrer la pénétration rapide et uniforme de la vapeur et, par
conséquent, l'adéquation de l'extraction d'air. Cet état est révélé par un changement de couleur uniforme de
la feuille d'essai. Les défaillances peuvent être dues à la présence de composés volatils à l'intérieur de
l'emballage d'essai ou de gaz non condensables dans la vapeur d'eau.
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Les indicateurs de type Bowie-Dick étant conçus pour atteindre le point de virage après une période
d'exposition spécifiée éventuellement différente de la période requise pour une stérilisation effective, il se peut
qu'ils ne soient pas adaptés à une stérilisation régulière. Il convient de noter que le fait d'augmenter la durée
d'exposition pour l'essai de Bowie-Dick ou de ne pas respecter les recommandations du fabricant relatives à
la conduite de l'essai de Bowie-Dick peut aller à l'encontre de l'objectif de l'essai en faussant le point de virage.
Pour les généralités sur l'essai de Bowie-Dick, voir l'Annexe A.
5.4 Classe 3: Indicateurs de paramètres individuels
Un indicateur de paramètre individuel doit être conçu pour l'un des paramètres critiques et doit indiquer
l'exposition à un cycle de stérilisation à une valeur spécifiée du paramètre choisi. (ISO 11140-1,
paragraphe 4.3)
Un indicateur de paramètre individuel est utilisé pour réagir uniquement à un seul paramètre critique du
procédé de stérilisation. Ce paramètre et sa valeur spécifiée sont définis par le fabricant.
Il faut être prudent lors de l'interprétation des résultats obtenus à l'aide des indicateurs de paramètres
individuels. Pour la plupart des procédés de stérilisation, plus d'un paramètre critique doit être atteint pour
obtenir la stérilisation. Le Tableau 1 de l'ISO 11140-1:1995 définit les tolérances (limites supérieure et
inférieure d'acceptabilité des performances d'un indicateur chimique lors des essais effectués par le fabricant)
qui doivent être satisfaites pour chaque paramètre critique. Les valeurs limites sont les conditions
prédéterminées que le fabricant doit maintenir pendant les essais.
Ce tableau est repris ici:
Tableau 1 — Tolérances et valeurs limites relatives à la réponse aux paramètres critiques
pour les indicateurs de classe 3 et de classe 4
Saturation
Humidité
Concerne
Concentration
relative
Méthode de stérilisation Durée Température l'alimentation
en gaz
en vapeur
Valeurs limites
de la chambre
a b
min °C mg/l % LL UL
c
Vapeur SV SV 0,85 1,0
0 0
% °C
− 25 − 2
Chaleur sèche SV SV
0 0
% °C
− 25 − 5
Oxyde d'éthylène SV SV SV > 30 %
0 0 0
% °C %
− 25 − 5 − 25
Formaldéhyde sous forme SV SV SV 0,85 1,0
de vapeur
0 0 0
% °C %
− 25 − 3 − 20
a
LL = limite inférieure (valeur de siccité).
b
UL = limite supérieure (valeur de siccité).
c
SV = valeur spécifiée: valeur de réaction identifiée pour le produit suivant un paramètre critique; elle est soit inscrite en toutes
lettres, soit codée sur le produit.
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EXEMPLE 1 Tolérance de durée:
0
SV %
− 25
Si SV = 4 min
SV + 0 = 4 min
SV − 25 % = 3 min
EXEMPLE 2 Tolérance pour la concentration en gaz:
0
SV = %
− 25
Si SV = 600 mg/l
SV + 0 = 600 mg/l
Sv − 25 % = 450 mg/l
Par exemple, un indicateur de paramètre individuel de température peut uniquement indiquer l'obtention d'une
valeur de température spécifiée et ne fournit aucune information sur la durée totale d'exposition à cette
température. De même, il ne fournit aucune information sur les autres paramètres critiques, tels que la
présence de vapeur.
Toutefois, cet indicateur peut indiquer si une température minimale donnée a été atteinte dans une zone
spécifique de la chambre du stérilisateur ou de la charge. Cette température est la température au point de
virage et l'indicateur de la température minimale du procédé doit être correctement choisi.
Il convient d'étayer les indicateurs de paramètres individuels en utilisant d'autres moyens de surveillance du
procédé de stérilisation.
5.5 Classe 4: Indicateurs multiparamétriques
Un indicateur multiparamétrique doit être conçu pour plusieurs paramètres critiques et doit indiquer
l'exposition à un cycle de stérilisation à certaines valeurs des paramètres choisis. (ISO 11140-1,
paragraphe 4.4)
Le fabricant spécifie les conditions dans lesquelles les indicateurs chimiques multiparamétriques atteignent
leur point de virage. Ces indicateurs fournissent généralement davantage d'informations que tout autre
indicateur, que ce soit un indicateur de procédé (classe 1) ou pour paramètre individuel (classe 3). Les
indicateurs chimiques sont conçus pour atteindre leur point de virage lorsque les paramètres critiques
préétablis ont été respectés.
La plupart des indicateurs multiparamétriques sont fondés sur une modification chimique et/ou physique qui
entraîne un changement de couleur ou la migration d'une substance chimique. Ces réactions se produisent à
une vitesse définie à une température spécifiée; généralement, cette vitesse augmente parallèlement à
l'augmentation de la température propre au procédé.
La norme ISO 11140-1 définit les tolérances (limites supérieure et inférieure d'acceptabilité des performances
de l'indicateur chimique lors des essais effectués par le fabricant) qui doivent être satisfaites pour chaque
paramètre critique. Voir Tableau 1.
Un exemple de l'efficacité d'un indicateur multiparamétrique est donné ci-après. Bien que l'ensemble des
paramètres aient été modifiés simultanément dans cet exemple, en pratique, lorsque les fabricants
soumettent les indicateurs à l'essai, un de leurs paramètres varie tandis que les autres paramètres restent
inchangés.
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ISO 15882:2003(F)
EXEMPLE Indicateur de stérilisation à l'oxyde d'éthylène (Classe 4: Indicateur multiparamétrique)
Valeurs spécifiées: 60 min à 900 mg/l
Le Tableau 1 indique les tolérances et les valeurs limites (limites supérieure et inférieure de performance) de cet
0 0
indicateur de la classe 4. Les tolérances données dans ce t
...
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