ISO 13959:2009
(Main)Water for haemodialysis and related therapies
Water for haemodialysis and related therapies
ISO 13959:2009 specifies minimum requirements for water to be used in the preparation of concentrates, dialysis fluids for haemodialysis, haemodiafiltration and haemofiltration and for the reprocessing of haemodialysers. ISO 13959:2009 does not address the operation of water treatment equipment nor the final mixing of treated water with concentrates to produce the dialysis fluids used in such therapies. That operation is the sole responsibility of dialysis professionals. ISO 13959:2009 does not apply to dialysis fluid regenerating systems.
Eau pour hémodialyse et thérapies apparentées
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
МЕЖДУНАРОДНЫЙ ISO
СТАНДАРТ 13959
Второе издание
2009-04-15
Вода для гемодиализа и
сопутствующей терапии
Water for haemodialysis and related therapies
Ответственность за подготовку русской версии несёт GOST R
(Российская Федерация) в соответствии со статьёй 18.1 Устава ISO
Ссылочный номер
ISO 13959:2009(R)
©
ISO 2009
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 13959:2009(R)
Отказ от ответственности при работе в PDF
Настоящий файл PDF может содержать интегрированные шрифты. В соответствии с условиями лицензирования, принятыми
фирмой Adobe, этот файл можно распечатать или смотреть на экране, но его нельзя изменить, пока не будет получена
лицензия на интегрированные шрифты и они не будут установлены на компьютере, на котором ведется редактирование. В
случае загрузки настоящего файла заинтересованные стороны принимают на себя ответственность за соблюдение
лицензионных условий фирмы Adobe. Центральный секретариат ISO не несет никакой ответственности в этом отношении.
Adobe - торговый знак фирмы Adobe Systems Incorporated.
Подробности, относящиеся к программным продуктам, использованные для создания настоящего файла PDF, можно найти в
рубрике General Info файла; параметры создания PDF были оптимизированы для печати. Были приняты во внимание все
меры предосторожности с тем, чтобы обеспечить пригодность настоящего файла для использования комитетами-членами
ISO. В редких случаях возникновения проблемы, связанной со сказанным выше, просьба проинформировать Центральный
секретариат по адресу, приведенному ниже.
ДОКУМЕНТ ЗАЩИЩЕН АВТОРСКИМ ПРАВОМ
© ISO 2009
Все права сохраняются. Если не указано иное, никакую часть настоящей публикации нельзя копировать или использовать в
какой-либо форме или каким-либо электронным или механическим способом, включая фотокопии и микрофильмы, без
предварительного письменного согласия ISO по адресу ниже или представительства ISO в соответствующей стране.
Бюро авторского права ISO
Почтовый ящик 56 • CH-1211 Женева 20
Тел. + 41 22 749 01 11
Факс + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Опубликовано в Швейцарии
ii © ISO 2009 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 13959:2009(R)
Содержание Страница
Предисловие .iv
Введение .v
1 Область применения .1
2 Термины и определения .1
3 Требования к воде для диализа.3
3.1 Верификация и мониторинг воды для диализа.3
3.2 Микробиологические требования.3
3.3 Химические примеси .3
4 Испытания на соответствие микробиологическим и химическим требованиям.4
4.1 Микробиология воды для диализа.4
4.2 Методы испытания на химические примеси .5
Приложение A (информативное) Обоснования для разработки и пересмотра данного
международного стандарта.7
Библиография.11
© ISO 2009 – Все права сохраняются iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 13959:2009(R)
Предисловие
Международная организация по стандартизации (ISO) является всемирной федерацией национальных
организаций по стандартизации (комитетов-членов ISO). Разработка международных стандартов
обычно осуществляется техническими комитетами ISO. Каждый комитет-член, заинтересованный в
деятельности, для которой был создан технический комитет, имеет право быть представленным в этом
комитете. Международные правительственные и неправительственные организации, имеющие связи с
ISO, также принимают участие в работах. Что касается стандартизации в области электротехники, то
ISO работает в тесном сотрудничестве с Международной электротехнической комиссией (IEC).
Проекты международных стандартов разрабатываются в соответствии с правилами Директив ISO/IEC,
Часть 2.
Основная задача технических комитетов заключается в подготовке международных стандартов.
Проекты международных стандартов, принятые техническими комитетами, рассылаются комитетам-
членам на голосование. Их опубликование в качестве международных стандартов требует одобрения
не менее 75 % комитетов-членов, принимающих участие в голосовании.
Следует иметь в виду, что некоторые элементы настоящего международного стандарта могут быть
объектом патентных прав. ISO не может нести ответственность за идентификацию какого-либо одного
или всех патентных прав.
ISO 13959 был подготовлен Техническим комитетом ISO/TC 150, Имплантаты для хирургии,
Подкомитетом SC 2, Сердечнососудистые имплантаты и экстракорпоральные системы.
Настоящее второе издание отменяет и заменяет первое издание (ISO 13959:2002), которое было
технически пересмотрено.
iv © ISO 2009 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 13959:2009(R)
Введение
Обеспечение достаточного качества воды является наиболее важным аспектом обеспечения
безопасного и эффективного снабжения гемодиализа, гемодиафильтрации или гемофильтрации.
Данный международный стандарт содержит минимальные требования, химические и
микробиологические, к воде, используемой для приготовления диализирующих растворов,
концентратов или для повторного использования гемодиализаторов, и меры, которые необходимо
принять для гарантии соответствия данным требованиям. При гемодиализе и гемодиафильтрации
пациент может подвергаться воздействию более 500 л воды в неделю через полупроницаемую
мембрану гемодиализатора или гемофильтра. Здоровые лица редко принимают еженедельно орально
более 12 л. Это превышение воздействия более чем в 40 раз требует мониторинга и контроля
качества воды для предотвращения превышения известных или ожидаемых вредных веществ. Т.к.
знания о потенциальном вреде микроэлементов и примесей микробиологического происхождения в
течение длительного периода времени до сих пор увеличиваются, и методы обработки питьевой воды
постоянно развиваются, данный международный стандарт будет соответственно развиваться и
улучшаться. Физиологическое влияние со стороны органических примесей, присутствующих в воде для
диализа, является важной областью исследования. Когда публиковался данный международный
стандарт, было преждевременно определять пороговые значения для органических примесей ниже
уровней, опубликованных в различных нормативных документах.
Конечный диализирующий раствор, производится из концентратов или солей, произведенных,
упакованных и этикетированных в соответствии с ISO 13958, смешанных с водой, удовлетворяющей
требованиям данного международного стандарта. Работа оборудования для обработки воды систем
для гемодиализа, включая рабочий контроль качества воды, используемой для приготовления
диализирующих растворов, и обслуживание концентратов и солей является ответственностью
учреждения, проводящего гемодиализ, и рассматривается в ISO 23500. Специалисты, проводящие
гемодиализ, делают выбор из различных применений (гемодиализ, гемодиафильтрация,
гемофильтрация) и должны понимать риски каждого из них и требования безопасности к жидкостям,
используемым для каждого из них.
Глагольные формы, используемые в данном международном стандарте, соответствуют
использованию, описанному в Приложении Н Директив ISO/IEC, Часть 2. В рамках данного
международного стандарта вспомогательный глагол:
⎯ "должен" означает, что соответствие требованию или испытанию обязательно для соответствия
данному международному стандарту;
⎯ "следует" означает, что соответствие требованию или испытанию желательно, но не обязательно
для соответствия данному международному стандарту; и
⎯ "может" используется для описания возможных способов достижения соответствия требованиям
или испытаниям.
Данный международный стандарт адресован производителям и поставщикам систем обработки воды,
а также учреждениям, проводящим гемодиализ.
© ISO 2009 – Все права сохраняются v
---------------------- Page: 5 ----------------------
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ ISO 13959:2009(R)
Вода для гемодиализа и сопутствующей терапии
1 Область применения
В данном международном стандарте определены минимальные требования к воде, используемой при
приготовлении концентратов, диализирующих растворов для гемодиализа, гемодиафильтрации и
гемофильтрации и для повторной обработки гемодиализатора.
Данный международный стандарт не касается работы оборудования для обработки воды и конечного
смешивания обработанной воды с концентратом для производства диализирующего раствора,
используемого при подобной терапии. Ответственность за эти операции лежит полностью на
специалистах, проводящих диализ.
Данный международный стандарт не применяется к системам регенерации диализирующего раствора.
2 Термины и определения
В рамках данного документа применяются следующие термины и определения.
2.1
пороговый уровень
action level
концентрация примеси, при которой следует принять меры, чтобы не допустить повышения до
неприемлемого уровня
2.2
хлор, общий
chlorine, total
сумма свободного и связанного хлора
ПРИМЕЧАНИЕ Хлор может присутствовать в воде в виде растворенного молекулярного хлора (свободный
хлор) или в форме химических соединений (связанный хлор). Если хлорамин используется для дезинфекции
поступающей жидкости, то он обычно является основным компонентом связанного хлора.
2.3
колониеобразующая единица
colony-forming unit
CFU
мера количества бактериальных или грибковых клеток, которые теоретически развиваются из
единичной клетки или группы клеток при выращивании на твердой среде
ПРИМЕЧАНИЕ Колонии могут развиваться из группы организмов, если они встречаются совместно.
2.4
диализирующий раствор
dialysis fluid
жидкость на водной основе, содержащая электролиты и обычно буфер и глюкозу, предназначенная
для обмена между кровью и раствором при гемодиализе
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Термин “диализирующий раствор” используется на протяжении данного документа в значении
© ISO 2009 – Все права сохраняются 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 13959:2009(R)
жидкости, приготовленной из воды для диализа и концентратов, доставляемой в диализатор через систему
доставки диализирующего раствора. В значении диализирующего раствора могут использоваться такие фразы как
“диализат”, “раствор для диализа”, или “диализирующая жидкость”.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 Диализирующий раствор, вводимый в диализатор, считается “свежим диализирующим
раствором”, а жидкость, выводимая из диализатора, считается “использованным диализирующим раствором”.
ПРИМЕЧАНИЕ 3 Диализирующий раствор не включает предварительно упакованные парентеральные жидкости,
используемые при некоторых видах заместительной терапии функции почек, таких как гемодиафильтрация и
гемофильтрация.
2.5
вода для гемодиализа
dialysis water
вода, обработанная для соответствия требованиям данного международного стандарта, подходящая
для использования в приложении к гемодиализу, включая подготовку диализирующего раствора,
повторную обработку диализатора, подготовку концентратов и подготовку жидкостей, подходящих для
конвекционной терапии в режиме реального времени
2.6
эндотоксины
endotoxin
основной компонент внешней стенки клеток грамотрицательных бактерий
ПРИМЕЧАНИЕ Эндотоксины – это липополисахариды, которые состоят из цепочек полисахаридов, ковалентно
связанных с липидами A. Эндотоксины могут резко активировать как гуморальный, так и клеточный иммунитет,
приводящий к синдрому, характеризующемуся лихорадкой, дрожью, ознобом, гипотензией, полиорганной
недостаточностью и даже смертью, если допустить проникновение в систему кровообращения в достаточном
количестве [см. также пироген (2.12)].
2.7
единицы эндотоксинов
endotoxin units
EU
единицы, оцененные при испытании с использованием лизата амебоцита Limulus (Limulus amoebocyte
lysate, LAL) на эндотоксины
ПРИМЕЧАНИЕ 1 Т.к. активность эндотоксинов зависит от бактерий, от которых они получены, их активность
приводят к стандартному эндотоксину.
ПРИМЕЧАНИЕ 2 В некоторых странах, концентрации эндотоксинов выражаются в международных единицах
(international units, IU). С 1983, когда была гармонизирована оценка эндотоксинов, EU и IU эквиваленты.
2.8
подаваемая вода
feed water
вода, подаваемая в систему обработки воды или отдельный компонент системы обработки воды
2.9
испытание с использованием лизата амебоцита Limulus
Limulus amoebocyte lysate test
LAL
оценка, используемая для определения эндотоксинов
ПРИМЕЧАНИЕ Метод определения, использующий химический ответ мечехвоста (Limulus polyphemus) на
эндотоксины.
2.10
микробиологический
microbial
относящийся к микроскопическим организмам, бактериям, грибам и т.д.
2 © ISO 2009 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 13959:2009(R)
2.11
микробиологическое загрязнение
microbiological contamination
загрязнение любыми формами микроорганизмов (например, бактерии, дрожжи, грибы и водоросли)
или продуктами жизнедеятельности или разложения организмов, такими как эндотоксины, экзотоксины
и токсины цианобактерий (полученные из сине-зелёных водорослей)
2.12
пироген
pyrogen
вещество, вызывающее лихорадку
ПРИМЕЧАНИЕ Пирогены наиболее часто имеют происхождение из липополисахаридов грамотрицательных
бактерий [см. также эндотоксины (2.6)].
3 Требования к воде для диализа
3.1 Верификация и мониторинг воды для диализа
Качество воды для диализа, как определено в 3.2 и 3.3, должно быть верифицировано после установки
системы обработки воды. После этого должен проводиться мониторинг качества воды для диализа.
3.2 Микробиологические требования
Общее количество жизнеспособных микроорганизмов в воде для диализа должно быть менее
100 CFU/мл или менее, если это требуется национальными законами или нормативными документами.
Пороговый уровень должен основываться на знаниях о микробиологической динамике системы.
Обычно, пороговый уровень составляет 50 % от максимального допустимого уровня.
Содержание эндотоксинов в воде для диализа должно быть менее 0,25 EU/мл или менее, если это
требуется национальными законами или нормативными документами. Должен быть установлен
пороговый уровень, обычно на уровне 50 % от максимального допустимого уровня.
ПРИМЕЧАНИЕ См. Раздел A.1 на предмет истории этих требований.
3.3 Химические примеси
Вода для диализа не должна содержать химических веществ в концентрациях, превышающих
указанные в Таблицах 1 и 2, или требуемых национальными законами или нормативными документами.
ПРИМЕЧАНИЕ См. Раздел A.2 на предмет объяснения приведенных значений.
Если вода для диализа используется для повторной обработки гемодиализатора (чистки, испытания, и
смешивания дезинфицирующих веществ), пользователь должен быть предупрежден, что вода для
диализа должна соответствовать требованиям данного международного стандарта. Вода для диализа
должна быть исследована на входе в оборудование для обработки диализатора.
Таблица 1 — Максимальные допустимые уровни токсических химических элементов и
a
электролитов диализирующего раствора в воде для диализа
Максимальная концентрация
Примесь
b
мг/л
Примеси с документированной токсичностью при гемодиализе
Алюминий 0,01
Общий хлор 0,1
© ISO 2009 – Все права сохраняются 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 13959:2009(R)
Таблица 1 (продолжение)
Медь 0,1
Фториды 0,2
Свинец 0,005
Нитраты (как N) 2
Сульфаты 100
Цинк 0,1
Электролиты, обычно включенные в диализирующий раствор
Кальций 2 (0,05 ммоль/л)
Магний 4 (0,15 ммоль/л)
Калий 8 (0,2 ммоль/л)
Натрий 70 (3,0 ммоль/л)
Врач
a
несет полную ответственность за обеспечение качества воды, используемой для диализа.
b
Если не определено иное.
Таблица 2 — Максимальные допустимые уровни микроэлементов в воде для диализа
Максимальная концентрация
Примесь
мг/л
Сурьма 0,006
Мышьяк 0,005
Барий 0,1
Бериллий 0,000 4
Кадмий 0,001
Хром 0,014
Ртуть 0,000 2
Селен 0,09
Серебро 0,005
Таллий 0,002
4 Испытания на соответствие микробиологическим и химическим требованиям
4.1 Микробиология воды для диализа
Образцы должны быть отобраны в месте подсоединения машины к контуру распределения воды через
точку отбора образцов в дистальном сегменте контура или в точке, где вода поступает в накопитель
для смешивания.
Образцы должны быть испытаны в течение 4 ч после сбора или быть немедленно заморожены и
оценены в пределах 24 ч после сбора в соответствии с текущим графиком. Общее число
жизнеспособных микроорганизмов (стандартной число в чашке Петри) должно быть получено,
используя стандартные процедуры микробиологической оценки (методы залитой чашки, намазанной
чашки, мембранного фильтра). Нельзя использовать методики с калиброванным контуром.
Питательной средой должен быть триптоноглюкозный агар (tryptone glucose extract agar, TGEA),
Reasoners 2A (R2A), или другая среда, для которой может быть продемонстрировано, что она
обеспечивает эквивалентные результаты. Нельзя использовать кровяной агар или шоколадный агар.
Рекомендуется использовать температуру инкубации от 17 °C до 23 °C и время инкубации 168 ч (7 д.).
4 © ISO 2009 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 13959:2009(R)
Могут использоваться другие время и температура инкубации, если может быть продемонстрировано,
что они обеспечивают эквивалентные результаты. Ни один метод не дает полного числа микробов.
Наличие эндотоксинов должно быть определено испытанием с использованием лизата амебоцита
Limulus. Могу использоваться другие методы испытания, если может быть продемонстрировано, что
они обеспечивают эквивалентные результаты.
4.2 Методы испытания на химические примеси
Соответствие требованиям, перечисленным в Таблице 1, может быть продемонстрировано, используя
[3]
методы химического анализа, приведенные Американской ассоциацией здравоохранения , методы,
[46]
приведенные Агентством США по охране окружающей среды , методы, рекомендуемые в
применимых фармакопеях и/или другие эквивалентные валидированные аналитические методы.
Соответствие требованиям, перечисленным в Таблице 2, может быть продемонстрировано одним из
трех способов.
⎯ Если возможны такие испытания, то отдельные примеси из Таблицы 2 могут быть определены,
используя методы химического анализа, приведенные Американской ассоциацией
[3] [46]
здравоохранения , методы, приведенные Агентством США по охране окружающей среды ,
и/или другие эквивалентные аналитические методы.
⎯ Если испытание для отдельных микроэлементов, перечисленных в Таблице 2, не возможно, и
может быть продемонстрировано, что источник воды соответствует стандартам питьевой воды,
определенным ВОЗ или локальными нормативными документами, может использоваться анализ
на общее содержание цветных металлов с максимальным допустимым уровнем 0,1 мг/л.
⎯ Если ни один из этих случаев не возможен, соответствие требованиям Таблицы 2 может быть
достигнуто, используя воду, для которой может быть продемонстрировано соответствие
требованиям ВОЗ или локальных нормативных документов к питьевой воде (см. Ссылку [51]) и
систему с обратным осмосом с подавлением > 90 %, основываясь на проводимости,
сопротивлении или TDS. Образцы должны быть собраны в конце в конце каскада очищения воды
или в наиболее удаленной точке каждого контура распределения воды.
В Таблице 3 перечислены испытания для каждой примеси с соответствующими ссылками.
Таблица 3 — Аналитические испытания на химические примеси
Примесь Наименование испытания Ссылка, номер испытания
Американская ассоциация
Алюминий Атомная абсорбция (электротермическая)
здравоохранения, #3113
Управление по охране
Сурьма Атомная абсорбция (с основанием)
окружающей среды США, #200.9
Американская ассоциация
Мышьяк Атомная абсорбция (газообразный гидрид)
здравоохранения, #3114
Американская ассоциация
Барий Атомная абсорбция (электротермическая)
здравоохранения, #3113
Управление по охране
Бериллий Атомная абсорбция (с основанием)
окружающей среды США, #200.9
Американская ассоциация
Кадмий Атомная абсорбция (электротермическая)
здравоохранения, #3113
EDTA титрометрический метод, или
Американская ассоциация
атомная абсорбция (прямое проникновение), или
здравоохранения, #3500-Ca D
Кальций
ионоспецифический электрод, или
Американская ассоциация
спектрометрия индуктивно связанной плазмы
здравоохранения, #3111B
(прямое проникновение)
© ISO 2009 – Все права сохраняются 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 13959:2009(R)
Таблица 3 (продолжение)
Американская ассоциация
Общее
Титрометрический метод DPD железа, или здравоохранения, #4500-Cl F
содержание
DPD колориметрический метод Американская ассоциация
хлора
здравоохранения, #4500-Cl G
Американская ассоциация
Хром Атомная абсорбция (электротермическая)
здравоохранения, #3113
Американская ассоциация
Атомная абсорбция (прямое проникновение), или здравоохранения, #3111 Американская
Медь
неокупринный метод ассоциация здравоохранения,
#3500-Cu D
Метод ионоселективных электродов, или Американская ассоциация
-
натрия 2-(парасульфофенил-азо)-1,8-дигидрокси- здравоохранения, #4500-F C
Фториды
3,6- нафталиндисульфонат Американская ассоциация
-
(SPADNS) метод здравоохранения, #4500-F D
Американская ассоциация
Свинец Атомная абсорбция (электротермическая)
здравоохранения, #3113
Атомная абсорбция (прямое проникновение), или
Американская ассоциация
Магний спектрометрия индуктивно связанной плазмы
здравоохранения, #3111
(прямое проникновение)
Метод холодного беспламенного пара Американская ассоциация
Ртуть
(атомная абсорбция) здравоохранения, #3112
Американская ассоциация
Нитраты Метод редукции кадмия
здравоохранения, #4500-NO E
3
Американская ассоциация
Атомная абсорбция (прямое проникновение), или
здравоохранения, #3111
пламенно-фотометрический метод, или
Американская ассоциация
Калий ионоспецифический электрод, или
здравоохранения, #3500-K D
спектрометрия индуктивно связанной плазмы
Американская ассоциация
(прямое проникновение)
здравоохранения, #3500-K E
Американская ассоциация
Атомная абсорбция (газообразный гидрид), или здравоохранения, #3114
Селен
атомная абсорбция (электротермическая) Американская ассоциация
здравоохранения, #3113
Американская ассоциация
Серебро Атомная абсорбция (электротермическая)
здравоохранения, #3113
Атомная абсорбция (прямое проникновение), или
Американская ассоциация
пламенно-фотометрический метод, или
здравоохранения, #3111
Натрий ионоспецифический электрод, или
Американская ассоциация
спектрометрия индуктивно связанной плазмы
здравоохранения, #3500-Na D
(прямое проникновение)
Американская ассоциация
Сульфаты Турбодиметрический метод здравоохранения,
2-
#4500-SO E
4
Управление по охране
Таллий Атомная абсорбция (с основанием)
окружающей среды США, 200.9
Общее
Европейская фармакопея, 2.4.8
содержание
Колориметрический
тяжелых
Фармакопея США, <231>
металлов
Американская ассоциация
Атомная абсорбция (прямое проникновение), или здравоохранения, #3111
Цинк
дитизоновый метод Американская ассоциация
здравоохранения, #3500-Zn D
6 © ISO 2009 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 13959:2009(R)
Приложение A
(информативное)
Обоснования для разработки и пересмотра данного
международного стандарта
A.1 Микробиология диализирующего раствора
ПРИМЕЧАНИЕ Информация в данном разделе предназначена для того, чтобы дать читателю исторический
обзор того, как разрабатывались микробиологические для данного документа.
Первоначально считалось, что вода, используемая для приготовления диализирующих растворов не
должна быть стерильной. Тем не менее, некоторые исследования показывали, что скорость
возникновения пирогенных реакций напрямую зависит от числа бактерий в диализирующем растворе
[13] [17] [18]
(Dawids and Vejlsgaard ; Favero et al. ; Favero et al. ). В этих исследованиях приведено
обоснование установления максимального уровня бактерий в диализирующем растворе 200 CFU/мл в
первоначальном стандарте AAMI на качество воды, опубликованном в 1982. Позже Европейский союз
решил использовать несколько более низкий уровень 100 CFU/мл как бактериальный предел для воды
для диализа, и это значение было адаптировано в данном международном стандарте. Т.к. может
пройти 7 д. между отбором образцов воды для определения микробиологического загрязнения и
получением результатов, и т.к. распространение бактерий может быть быстрым, в данный
международный стандарт были включены пороговые уровни числа микроорганизмов. Эти пороговые
уровни позволяют пользователю начать корректировочные действия до того, как уровни превысят
максимальные уровни, установленные данным международным стандартом.
Несколько групп исследователей убедительно показали, что пирогенные реакции вызываются
липополисахаридами или эндотоксинами, связанными с грамотрицательными бактериями. Кроме того,
было показано, что грамотрицательные водные бактерии способны быстро размножаться в воде для
диализа, приготовленной для дистилляции, деионизации, обратного осмоса и смягчения.
Диализирующий раствор, приготовленной из этой воды также представляет собой среду для очень
хорошего роста данного типа бактерий. Даже при низком уровне бактериального загрязнения были
отмечены пирогенные реакции, если источник эндотоксинов был экзогенным для системы для диализа
[20]
(т.е. присутствовал в общей поставке воды) (Hindman et al. ). Следовательно, было разумно
установить верхний предел содержания эндотоксинов в воде для диализа. Как верхний предел
эндотоксинов AAMI выбрала 2 EU/мл, т.к. соответствие данному уровню может быть легко достигнуто
современными системами обработки воды, использующими обратный осмос, ультрафильтрацию или и
то, и другое. В то же время Европейский союз выбрал для использования верхний предел
эндотоксинов 0,25 EU/мл. При пересмотре данного международного стандарта в 2008 был включен в
качестве верхнего уровня эндотоксинов в воде для диализа уровень в 0,25 EU/мл.
A.2 Методы испытания на химические примеси
ПРИМЕЧАНИЕ Это исторический обзор предназначен для облегчения понимания читателем принципов,
приведенных для химических примесей воды, используемой для диализа.
Примеси, определенные как нуждающиеся в ограничении допустимого уровня, которые могут
присутствовать в воде для диализа, в рамках данного международного стандарта делятся на три
группы. Первая группа включает химические вещества, вызывающие токсические эффекты у
диализных пациентов. Эти химические вещества включают фториды, алюминий, хлорамины,
сульфаты, нитраты, медь, цинк и свинец. Хлорины включены в эту группу из-за их вероятной
токсичности.
© ISO 2009 – Все права сохраняются 7
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 13959:2009(R)
Токсичность фторидов у диализных пациентов на уровнях, обычно связанных с фторированной водой,
1 мг/л, находится под вопросом. Из-за отсутствия согласия по вопросу роли фторидов в заболеваниях
костей при уремии, первоначально считалось разумным ограничить уровень фторидов в
[39]
диализирующих растворах (Rao and Friedman ). Впоследствии было отмечено заболевание всех
восьми диализных больных со смертью одного пациента как результат случайного превышения уровня
фтора в системе городского водоснабжения. Возможно, эти заболевания были бы менее тяжелыми,
если бы ни были предотвращены, если бы вода для диализа подвергалась деионизации и обработке
обратным осмосом. В одном случае, в котором деионизатор был истощен, 12 из 15 пациентов резко
[5]
заболели из-за интоксикации фторидами (Arnow et al. ). Трое пациентов умерли от фибрилляции
желудочков. Концентрация фторидов в воде, используемой для приготовления диализирующего
раствора, была настолько высокой, как 22,5 мг/л.
Предложенный максимальный уровень для алюминия был определен таким образом, чтобы
[29]
предотвращать накапливания данного токсичного метала у пациента (Kovalchik et al. ; Masuyama and
[32]
Tachibana ). Для алюминия очень характерно внезапное увеличение до высоких уровней, вызванное
изменениями в методах обработки воды, вызванных включением компонентов, содержащих алюминий.
Как и для фторидов, обработка воды обеспечит безопасность, даже если уровень алюминия резко
увеличится между химическими испытаниями диализирующего раствора.
[14]
Токсичность хлораминов неоспорима (Eaton et al. ). Хотя роль свободного хлора в окислительном
повреждении крови не ясна, его высокий потенциал окисления и способность образовывать хлорамин
предполагают необходимость избегать сильно хлорированной воды при подготовке диализирующих
растворов. Хлор может присутствовать в воде, как в виде свободного хлора, так и в виде химически
связанного. Хлорамины – это форма химически связанного хлора. Определение уровня хлораминов
обычно включает измерение, как общего хлора, так и свободного хлора и оценку разницы
концент
...
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13959
Second edition
2009-04-15
Water for haemodialysis and related
therapies
Eau pour hémodialyse et thérapies apparentées
Reference number
ISO 13959:2009(E)
©
ISO 2009
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 13959:2009(E)
PDF disclaimer
This PDF file may contain embedded typefaces. In accordance with Adobe's licensing policy, this file may be printed or viewed but
shall not be edited unless the typefaces which are embedded are licensed to and installed on the computer performing the editing. In
downloading this file, parties accept therein the responsibility of not infringing Adobe's licensing policy. The ISO Central Secretariat
accepts no liability in this area.
Adobe is a trademark of Adobe Systems Incorporated.
Details of the software products used to create this PDF file can be found in the General Info relative to the file; the PDF-creation
parameters were optimized for printing. Every care has been taken to ensure that the file is suitable for use by ISO member bodies. In
the unlikely event that a problem relating to it is found, please inform the Central Secretariat at the address given below.
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2009
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing from either ISO at the address below or
ISO's member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2009 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 13959:2009(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction.v
1 Scope.1
2 Terms and definitions .1
3 Dialysis water requirements.3
3.1 Dialysis water verification and monitoring.3
3.2 Microbiological requirements .3
3.3 Chemical contaminants .3
4 Tests for compliance with microbiological and chemical requirements.4
4.1 Microbiology of dialysis water.4
4.2 Chemical contaminants test methods.4
Annex A (informative) Rationale for the development and provisions of this International
Standard .7
Bibliography.11
© ISO 2009 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 13959:2009(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 13959 was prepared by Technical Committee ISO/TC 150, Implants for surgery, Subcommittee SC 2,
Cardiovascular implants and extracorporeal systems.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 13959:2002), which has been technically
revised.
iv © ISO 2009 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 13959:2009(E)
Introduction
Assurance of adequate water quality is one of the most important aspects of ensuring a safe and effective
delivery of haemodialysis, haemodiafiltration or haemofiltration.
This International Standard contains minimum requirements, chemical and microbiological, for the water to be
used for preparation of dialysis fluids, concentrates and for the re-use of haemodialysers and the necessary
steps to assure compliance with those requirements. Haemodialysis and haemodiafiltration can expose the
patient to more than 500 l of water per week across the semi-permeable membrane of the haemodialyser or
haemodiafilter. Healthy individuals seldom have a weekly oral intake above 12 l. This over 40-fold increase in
exposure requires control and monitoring of water quality to avoid excesses of known or suspected harmful
substances. Since knowledge of potential injury from trace elements and contaminants of microbiological
origin over long periods is still growing and techniques for treating drinking water are continuously developed,
this International Standard will evolve and be refined accordingly. The physiological effects attributable to the
presence of organic contaminants in dialysis water are important areas for research. At the time this
International Standard was published it was premature to specify threshold values for organic contaminants
below those published by various regulatory authorities.
The final dialysis fluid is produced from concentrates or salts manufactured, packaged and labelled according
to ISO 13958 mixed with water meeting the requirements of this International Standard. Operation of water
treatment equipment and haemodialysis systems, including ongoing monitoring of the quality of water used to
prepare dialysis fluids, and handling of concentrates and salts are the responsibility of the haemodialysis
facility and are addressed in ISO 23500. Haemodialysis professionals make choices about the various
applications (haemodialysis, haemodiafiltration, haemofiltration) and should understand the risks of each and
the requirements for safety for fluids used for each.
The verbal forms used in this International Standard conform to usage described in Annex H of the
ISO/IEC Directives, Part 2. For the purposes of this International Standard, the auxiliary verb:
⎯ “shall” means that compliance with a requirement or a test is mandatory for compliance with this
International Standard;
⎯ “should” means that compliance with a requirement or a test is recommended but is not mandatory for
compliance with this International Standard; and
⎯ “may” is used to describe a permissible way to achieve compliance with a requirement or test.
This International Standard is directed towards manufacturers and providers of water treatment systems and
also to haemodialysis facilities.
© ISO 2009 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 13959:2009(E)
Water for haemodialysis and related therapies
1 Scope
This International Standard specifies minimum requirements for water to be used in the preparation of
concentrates, dialysis fluids for haemodialysis, haemodiafiltration and haemofiltration and for the reprocessing
of haemodialysers.
This International Standard does not address the operation of water treatment equipment nor the final mixing
of treated water with concentrates to produce the dialysis fluids used in such therapies. That operation is the
sole responsibility of dialysis professionals.
This International Standard does not apply to dialysis fluid regenerating systems.
2 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
2.1
action level
concentration of a contaminant at which steps should be taken to interrupt the trend toward higher,
unacceptable levels
2.2
chlorine, total
sum of free and combined chlorine
NOTE chlorine can exist in water as dissolved molecular chlorine (free chlorine) or in chemically combined forms
(combined chlorine). Where chloramine is used to disinfect water supplies, chloramine is usually the principal component
of combined chlorine.
2.3
colony-forming unit
CFU
measure of bacterial or fungal cell numbers that theoretically arise from a single cell or group of cells when
grown on solid media
NOTE Colonies can form from groups of organisms when they occur in aggregates.
2.4
dialysis fluid
aqueous fluid containing electrolytes and usually buffer and glucose, which is intended to exchange solutes
with blood during haemodialysis
NOTE 1 The term “dialysis fluid” is used throughout this document to mean the fluid made from dialysis water and
concentrates which is delivered to the dialyser by the dialysis fluid delivery system. Such phrases as “dialysate,” “dialysis
solution,” or “dialysing fluid” can be used in place of dialysis fluid.
NOTE 2 The dialysis fluid entering the dialyser is referred to as “fresh dialysis fluid,” while the fluid leaving the dialyser
is referred to as “spent dialysis fluid.”
© ISO 2009 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 13959:2009(E)
NOTE 3 Dialysis fluid does not include prepackaged parenteral fluids used in some renal replacement therapies, such
as haemodiafiltration and hemofiltration.
2.5
dialysis water
water that has been treated to meet the requirements of this International Standard and which is suitable for
use in haemodialysis applications, including the preparation of dialysis fluid, reprocessing of dialysers,
preparation of concentrates and preparation of substitution fluid for online convective therapies
2.6
endotoxin
major component of the outer cell wall of gram-negative bacteria
NOTE Endotoxins are lipopolysaccharides, which consist of a polysaccharide chain covalently bound to lipid A.
Endotoxins can acutely activate both humoral and cellular host defences, leading to a syndrome characterized by fever,
shaking, chills, hypotension, multiple organ failure, and even death if allowed to enter the circulation in a sufficient dose
[see also pyrogen (2.12)].
2.7
endotoxin units
EU
units assayed by the Limulus amoebocyte lysate (LAL) test when testing for endotoxins
NOTE 1 Because the activity of endotoxins depends on the bacteria from which they are derived, their activity is
referred to a standard endotoxin.
NOTE 2 In some countries, endotoxin concentrations are expressed in international units (IU). Since the 1983
harmonization of endotoxin assays, EU and IU are equivalent.
2.8
feed water
water supplied to a water treatment system or an individual component of a water treatment system
2.9
Limulus amoebocyte lysate test
LAL
assay used to detect endotoxin
NOTE The detection method uses the chemical response of the horseshoe crab (Limulus polyphemus) to endotoxin.
2.10
microbial
referring to microscopic organisms, bacteria, fungi and so forth
2.11
microbial contamination
contamination with any form of microorganism (e.g. bacteria, yeast, fungi and algae) or with the by-products of
living or dead organisms such as endotoxins, exotoxins and cyanobacterial toxins (derived from blue-green
algae)
2.12
pyrogen
fever-producing substance
NOTE Pyrogens are most often lipopolysaccharides of gram-negative bacterial origin [see also endotoxin (2.6)].
2 © ISO 2009 – All rights reserved
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 13959:2009(E)
3 Dialysis water requirements
3.1 Dialysis water verification and monitoring
The quality of the dialysis water, as specified in 3.2 and 3.3, shall be verified upon installation of a water
treatment system. Monitoring of the dialysis water quality shall be carried out thereafter.
3.2 Microbiological requirements
Total viable microbial counts in dialysis water shall be less than 100 CFU/ml, or lower if required by national
legislation or regulations. An action level shall be set based on knowledge of the microbial dynamics of the
system. Typically, the action level will be 50 % of the maximum allowable level.
Endotoxin content in dialysis water shall be less than 0,25 EU/ml, or lower if required by national legislation or
regulations. An action level shall be set, typically at 50 % of the maximum allowable level.
NOTE See Clause A.1 for a history of these requirements.
3.3 Chemical contaminants
Dialysis water shall not contain chemicals at concentrations in excess of those listed in Tables 1 and 2, or as
required by national legislation or regulations.
NOTE See Clause A.2 for explanation of values supplied.
Where the dialysis water is used for the reprocessing of haemodialysers, (cleaning, testing and mixing of
disinfectants) the user is cautioned that the dialysis water shall meet the requirements of this International
Standard. The dialysis water should be measured at the input to the dialyser reprocessing equipment.
Table 1 — Maximum allowable levels of toxic chemicals and
a
dialysis fluid electrolytes in dialysis water
Maximum concentration
Contaminant
b
mg/l
Contaminants with documented toxicity in haemodialysis
Aluminium 0,01
Total chlorine 0,1
Copper 0,1
Fluoride 0,2
Lead 0,005
Nitrate (as N) 2
Sulfate 100
Zinc 0,1
Electrolytes normally included in dialysis fluid
Calcium 2 (0,05 mmol/l)
Magnesium 4 (0,15 mmol/l)
Potassium 8 (0,2 mmol/l)
Sodium 70 (3,0 mmol/l)
a
The physician has the ultimate responsibility for ensuring the quality of water used for dialysis.
b
Unless otherwise noted.
© ISO 2009 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 13959:2009(E)
Table 2 — Maximum allowable levels of trace elements in dialysis water
Maximum concentration
Contaminant
mg/l
Antimony 0,006
Arsenic 0,005
Barium 0,1
Beryllium 0,000 4
Cadmium 0,001
Chromium 0,014
Mercury 0,000 2
Selenium 0,09
Silver 0,005
Thallium 0,002
4 Tests for compliance with microbiological and chemical requirements
4.1 Microbiology of dialysis water
Samples shall be collected where a dialysis machine connects to the water distribution loop, from a sample
point in the distal segment of the loop or where water enters a mixing tank.
Samples shall be assayed within 4 h of collection, or be immediately refrigerated and assayed within 24 h of
collection on a regular schedule. Total viable counts (standard plate counts) shall be obtained using
conventional microbiological assay procedures (pour plate, spread plate, membrane filter techniques).
Membrane filtration is the preferred method for this test. The calibrated loop technique is not accepted.
Culture media should be tryptone glucose extract agar (TGEA), Reasoners 2A (R2A), or other media that can
be demonstrated to provide equivalent results. Blood agar and chocolate agar shall not be used. Incubation
temperatures of 17 °C to 23 °C and incubation time of 168 h (7 d) are recommended. Other incubation times
and temperatures may be used if it can be demonstrated that they provide equivalent results. No method will
give a total microbial count.
The presence of endotoxins shall be determined by the Limulus amoebocyte lysate (LAL) test. Other test
methods may be used if it can be demonstrated that they provide equivalent results.
4.2 Chemical contaminants test methods
Compliance with the requirements listed in Table 1 can be shown by using chemical analysis methods
[3]
referenced by the American Public Health Association , methods referenced by the U.S. Environmental
[46]
Protection Agency , methods referenced in applicable pharmacopoeia, and/or other equivalent validated
analytical methods.
Compliance with the requirements listed in Table 2 can be shown in one of three ways.
⎯ Where such testing is available, the individual contaminants in Table 2 can be determined using chemical
[3]
analysis methods referenced by the American Public Health Association , methods referenced by the
[46]
U.S. Environmental Protection Agency , and/or other equivalent analytical methods.
⎯ Where testing for the individual trace elements listed in Table 2 is not available, and the source water can
be demonstrated to meet the standards for potable water as defined by the WHO or local regulations, an
analysis for total heavy metals can be used with a maximum allowable level of 0,1 mg/l.
4 © ISO 2009 – All rights reserved
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 13959:2009(E)
⎯ If neither of these options is available, compliance with the requirements of Table 2 can be met by using
water that can be demonstrated to meet the potable water requirements of the WHO (see Reference [51])
or local regulations and a reverse osmosis system with a rejection of > 90 % based on conductivity,
resistivity or TDS. Samples shall be collected at the end of the water purification cascade or at the most
distal point in each water distribution loop.
Table 3 lists tests for each contaminant, along with an appropriate reference.
Table 3 — Analytical tests for chemical contaminants
Contaminant Test name Reference, test number
Aluminium Atomic absorption (electrothermal) American Public Health Assn, #3113
Antimony Atomic absorption (platform) US EPA, #200.9
Arsenic Atomic absorption (gaseous hydride) American Public Health Assn, #3114
Barium Atomic absorption (electrothermal) American Public Health Assn, #3113
Beryllium Atomic absorption (platform) US EPA, #200.9
Cadmium Atomic absorption (electrothermal) American Public Health Assn, #3113
EDTA titrimetric method or
atomic absorption (direct aspiration) or
American Public Health Assn, #3500-Ca D
Calcium ion specific electrode or
American Public Health Assn, #3111B
inductively-coupled plasma spectrometry
(direct aspiration)
DPD ferrous titrimetric method or American Public Health Assn, #4500-Cl F
Total chlorine
DPD colorimetric method American Public Health Assn, #4500-Cl G
Chromium Atomic absorption (electrothermal) American Public Health Assn, #3113
Atomic absorption (direct aspiration) or American Public Health Assn, #3111
Copper
neocuproine method American Public Health Assn, #3500-Cu D
Ion selective electrode method or
-
sodium 2-(parasulfophenylazo)-1,8-dihydroxy- American Public Health Assn, #4500-F C
Fluoride
-
3,6-naphthalenedisulfonate American Public Health Assn, #4500-F D
(SPADNS) method
Lead Atomic absorption (electrothermal) American Public Health Assn, #3113
Atomic absorption (direct aspiration) or
Magnesium inductively-coupled plasma spectrometry American Public Health Assn, #3111
(direct aspiration)
Flameless cold vapour technique
Mercury American Public Health Assn, #3112
(atomic absorption)
Nitrate Cadmium reduction method American Public Health Assn, #4500-NO E
3
Atomic absorption (direct aspiration) or
flame photometric method or American Public Health Assn, #3111
American Public Health Assn, #3500-K D
Potassium ion specific electrode or
inductively-coupled plasma spectrometry American Public Health Assn, #3500-K E
(direct aspiration)
© ISO 2009 – All rights reserved 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 13959:2009(E)
Table 3 (continued)
Contaminant Test name Reference, test number
Atomic absorption (gaseous hydride) or American Public Health Assn, #3114
Selenium
atomic absorption (electrothermal) American Public Health Assn, #3113
Silver Atomic absorption (electrothermal) American Public Health Assn, #3113
Atomic absorption (direct aspiration) or
flame photometric method or
American Public Health Assn, #3111
Sodium ion specific electrode or
American Public Health Assn, #3500-Na D
inductively-coupled plasma spectrometry
(direct aspiration)
2-
Sulfate Turbidimetric method American Public Health Assn, #4500-SO E
4
Thallium Atomic absorption (platform) US EPA, 200.9
European Pharmacopoeia, 2.4.8
Total heavy metals Colorimetric
US Pharmacopoeia, <231>
Atomic absorption (direct aspiration) or American Public Health Assn, #3111
Zinc
dithizone method American Public Health Assn, #3500-Zn D
6 © ISO 2009 – All rights reserved
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 13959:2009(E)
Annex A
(informative)
Rationale for the development and provisions of
this International Standard
A.1 Microbiology of dialysis water
NOTE The information in this clause is intended to give the reader a historical prospective of how the microbial limits
were developed for this document.
Originally, it was considered that the water used to prepare dialysis fluid need not be sterile. However, several
studies had demonstrated that the attack rates of pyrogenic reactions were related directly to the number of
[13] [17] [18]
bacteria in dialysis fluid (Dawids and Vejlsgaard ; Favero et al. ; Favero et al. ). These studies
provided the rationale for setting the maximum level of bacteria in dialysis water at 200 CFU/ml in the original
AAMI standard for water quality published in 1982. Later, the European community chose to use a slightly
lower level of 100 CFU/ml as their bacterial limit for dialysis water and that value has been adopted in this
International Standard. Because 7 d can elapse between sampling water for the determination of microbial
contamination and receiving results, and because bacterial proliferation can be rapid, action levels for
microbial counts were introduced into this International Standard. These action levels allow the user to initiate
corrective action before levels exceed the maximum levels established by this International Standard.
Several groups of investigators have shown convincingly that pyrogenic reactions are caused by
lipopolysaccharides or endotoxins that are associated with gram-negative bacteria. Furthermore, gram-
negative water bacteria have been shown to be capable of multiplying rapidly in dialysis water prepared by
distillation, deionization, reverse osmosis and softening. Dialysis fluid made with this water likewise provides a
very good growth medium for these types of bacteria. Even at low levels of bacterial contamination, pyrogenic
reactions have been reported when the source of endotoxin was exogenous to the dialysis system (i.e.
[20]
present in the community water supply) (Hindman et al. ). Consequently, it was thought prudent to impose
an upper limit on the endotoxin content of dialysis water. A level of 2 EU/ml was chosen by AAMI as the upper
limit for endotoxin, since compliance with that level could be easily achieved with contemporary water
treatment systems using reverse osmosis, ultrafiltration or both. At the same time the European community
chose to use an upper limit of 0,25 EU/ml for endotoxin. During revision of this International Standard in 2008,
the 0,25 EU/ml limit was included as the upper limit for endotoxin in dialysis water.
A.2 Chemical contaminants test methods
NOTE This historical review is provided to help the reader understand the considerations given to the chemical
contamination of water used for dialysis treatments.
Contaminants identified as needing restrictions on the allowable level that can be present in water for dialysis,
are divided into three groups for the purposes of this International Standard. The first group includes
chemicals shown to cause toxicity in dialysis patients. These chemicals include fluoride, aluminium,
chloramines, sulfate, nitrate, copper, zinc and lead. Chlorine is included here because of its potential toxicity.
Toxicity of fluoride in dialysis patients at the levels usually associated with fluoridated water, 1 mg/l, is
questionable. In the absence of a consensus on fluoride's role in uraemic bone disease, it was initially thought
[39]
prudent to restrict the fluoride level of dialysis fluid (Rao and Friedman ). Subsequently, illness in all of
eight dialysis patients, with the death of one patient, was reported as a result of accidental overfluoridation of
[11]
a municipal water supply (CDC ). Fluoride levels of up to 50 mg/l were found in water used for dialysis that
was treated only with a water softener. Probably these illnesses would have been less severe, if not prevented,
if the dialysis water had been treated with deionization or reverse osmosis. In one case, where deionizers
[5]
were allowed to exhaust, 12 of 15 patients became acutely ill from fluoride intoxication (Arnow et al. ). Three
© ISO 2009 – All rights reserved 7
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 13959:2009(E)
of the patients died from ventricular fibrillation. Fluoride concentrations in the water used to prepare the
dialysis fluid were as high as 22,5 mg/l.
The suggested maximum aluminium level has been specified to prevent accumulation of this toxic metal in the
[29] [32]
patient (Kovalchik et al. ; Masuyama and Tachibana ). Aluminium is particularly likely to increase
suddenly to high levels caused by changes in the method of water treatment to include aluminium-containing
compounds. As with fluoride, water treatment would provide a measure of safety even if the aluminium levels
should increase dramatically between chemical tests of the dialysis water.
[14]
The toxicity of chloramines is undisputed (Eaton et al. ). Although the role of free chlorine in oxidative blood
damage is unclear, its high oxidation potential and ability to form chloramines suggests the avoidance of
highly chlorinated water in preparation of dialysis fluid. Chlorine can be present in water as both free chlorine
and chlorine in chemically combined forms. Chloramines are a form of chemically combined chlorine.
Determining the level of chloramines typically involves measuring both total chlorine and free chlorine and
assigning the difference in concentrations to chloramines. During revision of this International Standard in
2008, the working group chose to simplify this situation by setting a maximum allowable level for total chlorine
at the same value used previously for chloramine (0,1 mg/l), thus permitting a single test to be used.
Sulfate at levels above 200 mg/l has been related to nausea, vomiting and metabolic acidosis. The symptoms
[12]
disappear when the level remains below 100 mg/l (Comty et al. ). Nitrates are a marker for bacterial
[10]
contamination and fertilizer runoff, and have caused methaemoglobinaemia (Carlson and Shapiro ). They
should, therefore, be permitted only at very low levels. Both copper and zinc toxicity have been demonstrated
when these substances are present in dialysis fluid at levels below those permitted by the U.S. Environmental
[21] [35]
Protection Agency (EPA) standard (Ivanovich et al. ; Petrie and Row ). Hence, a lower level has been
chosen.
Dialysis fluid lead levels of 52 µg/l to 65 µg/l have been associated with abdominal pain and muscle weakness
[24]
(Kathuria et al. ). There is no evidence of lead toxicity when lead levels in water or dialysis fluid are below
5 µg/l.
The second group of substances addressed in 3.3 and Table 1 consists of physiological substances that can
adversely affect the patient if present in the dialysis fluid in excessive amounts. Calcium, magnesium,
potassium and sodium are examples of these substances.
Of the physiological substances that can be harmful when present in excessive amounts, calcium has been
reduced from the 10 mg/l originally selected to 2 mg/l on the basis of the critical role of calcium in bone
disorders associated with renal disease. A level of 10 mg/l would have allowed a potential 20 % error in
dialysis fluid calcium, whereas a level of 2 mg/l reduces that error risk to less than 5 %.
[47]
The third group of chemical contaminants addressed in 3.3 is based on a U.S. EPA . When the AAMI
[53] [47]
standard ANSI/AAMI RD5 was initially developed, the U.S. EPAs included barium, selenium, chromium,
silver, cadmium, mercury and arsenic. Selenium and chromium levels were set at the “no-transfer” level (Klein
[27]
et al. ). The “no-transfer” level was chosen even though it is above the U.S. EPA limit for selenium and
28 % of the U.S. EPA limit for chromium, because a restriction is not needed below the level at which there is
no passage from the dialysis fluid to the blood. The standard specifie
...
DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 13959
ISO/TC 150/SC 2 Secretariat: ANSI
Voting begins on: Voting terminates on:
2008-02-11 2008-07-11
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION • МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ • ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Water for haemodialysis and related therapies
Eau pour hémodialyse et thérapies apparentées
[Revision of first edition (ISO 13959:2002)]
ICS 11.040.40
In accordance with the provisions of Council Resolution 15/1993 this document is circulated in
the English language only.
Conformément aux dispositions de la Résolution du Conseil 15/1993, ce document est distribué
en version anglaise seulement.
To expedite distribution, this document is circulated as received from the committee secretariat.
ISO Central Secretariat work of editing and text composition will be undertaken at publication
stage.
Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu'il est parvenu du
secrétariat du comité. Le travail de rédaction et de composition de texte sera effectué au
Secrétariat central de l'ISO au stade de publication.
THIS DOCUMENT IS A DRAFT CIRCULATED FOR COMMENT AND APPROVAL. IT IS THEREFORE SUBJECT TO CHANGE AND MAY NOT BE
REFERRED TO AS AN INTERNATIONAL STANDARD UNTIL PUBLISHED AS SUCH.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNOLOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES, DRAFT
INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STANDARDS TO
WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN NATIONAL REGULATIONS.
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH
THEY ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPORTING DOCUMENTATION.
©
International Organization for Standardization, 2008
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/DIS 13959
PDF disclaimer
This PDF file may contain embedded typefaces. In accordance with Adobe's licensing policy, this file may be printed or viewed but shall
not be edited unless the typefaces which are embedded are licensed to and installed on the computer performing the editing. In
downloading this file, parties accept therein the responsibility of not infringing Adobe's licensing policy. The ISO Central Secretariat
accepts no liability in this area.
Adobe is a trademark of Adobe Systems Incorporated.
Details of the software products used to create this PDF file can be found in the General Info relative to the file; the PDF-creation
parameters were optimized for printing. Every care has been taken to ensure that the file is suitable for use by ISO member bodies. In the
unlikely event that a problem relating to it is found, please inform the Central Secretariat at the address given below.
Copyright notice
This ISO document is a Draft International Standard and is copyright-protected by ISO. Except as permitted
under the applicable laws of the user's country, neither this ISO draft nor any extract from it may be
reproduced, stored in a retrieval system or transmitted in any form or by any means, electronic, photocopying,
recording or otherwise, without prior written permission being secured.
Requests for permission to reproduce should be addressed to either ISO at the address below or ISO's
member body in the country of the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Reproduction may be subject to royalty payments or a licensing agreement.
Violators may be prosecuted.
©
ii ISO 2008 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO/DIS 13959
30 Contents Page
31 Foreword. iv
32 Introduction . iv
33 1 Scope. 1
34 2 Definitions. 1
35 3 Dialysis water requirements . 3
36 3.1 Dialysis water verification and monitoring. 3
37 3.2 Microbiological requirements. 3
38 3.3 Chemical contaminants . 3
39 4 Tests for compliance with chemical and microbiological requirements. 4
40 4.1 Microbiology of dialysis water. 4
41 4.2 Chemical contaminants test methods . 4
42 Annex A (informative) Rationale for the development and provisions of this standard . 8
43 A.1 Water microbiology . 8
44 A.2 Maximum level of chemical contaminants .9
45
46
47 Tables
48 1 Maximum allowable levels of toxic chemicals and dialysis fluid electrolytes in
49 dialysis water . 3
50
51 2 Maximum allowable levels of trace elements in dialysis water. 6
52
53 3 Analytical tests for chemical contaminants . 6
54
55 Bibliography . 13
© ISO 2007 – All rights reserved iii
DRAFT 2008
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/DIS 13959
56 Foreword
57 ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national
58 standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally
59 carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a
60 technical committee has been established has the right to be represented on that committee.
61 International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in
62 the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all
63 matters of electrotechnical standardization.
64 International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives,
65 Part 2.
66 The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International
67 Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
68 Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies
69 casting a vote.
70 Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
71 patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
72 ISO 13959 was prepared by Technical Committee ISO/TC 150, Subcommittee SC 2, Cardiovascular
73 implants and extracorporeal systems.
74 This second edition cancels and replaces the first edition, which has been technically revised.
iv © ISO 2007 – All rights reserved
DRAFT 2008
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/DIS 13959
75 Introduction
76 Assurance of adequate water quality is one of the most important aspects of ensuring a safe and
77 effective delivery of haemodialysis, haemodiafiltration or haemofiltration.
78 This International Standard contains minimum requirements, chemical and microbiological, for the
79 water to be used for preparation of dialysis fluids, concentrates, and for the reuse of haemodialyzers
80 and the necessary steps to assure compliance with those requirements. Haemodialysis and
81 haemodiafiltration can expose the patient to more than 500 litres of water per week across the semi-
82 permeable membrane of the haemodialyser or haemodiafilter. Healthy individuals seldom have a
83 weekly oral intake above 12 litres. This near 40-fold increase in exposure requires control and
84 monitoring of water quality to avoid excesses of known or suspected harmful substances. Since
85 knowledge of potential injury from trace elements and contaminants of microbiological origin over long
86 periods is still growing and techniques for treating drinking water are continuously developed, this
87 International Standard will evolve and be refined accordingly. The physiological effects attributable to
88 the presence of organic contaminants in dialysis water are important areas for research. At the time
89 this International Standard was published it was premature to specify threshold values for organic
90 contaminants below those published by various regulatory authorities.
91 The final dialysis fluid is produced from concentrates or salts manufactured, packaged, and labelled
92 according to ISO 13958, Concentrates for haemodialysis and related therapies, mixed with water
93 meeting the requirements of this standard. Operation of water treatment equipment and
94 haemodialysis systems, including ongoing monitoring of the quality of water used to prepare dialysis
95 fluids, and handling of concentrates and salts are the responsibility of the haemodialysis facility or
96 addressed in other ISO standards. Haemodialysis professionals make choices about the various
97 applications (haemodialysis, haemodiafiltration, haemofiltration) and should understand the risks of
98 each and the requirements for safety for fluids used for each.
99 This International Standard is directed towards manufacturers and providers of water treatment
100 systems and also to haemodialysis facilities.
© ISO 2007 – All rights reserved v
DRAFT 2008
---------------------- Page: 5 ----------------------
DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 13959
101
Water for haemodialysis and related therapies
102 1 Scope
103 This International Standard specifies minimum requirements for water to be used in the preparation of
104 concentrates, dialysis fluids for haemodialysis, haemodiafiltration and haemofiltration and for the
105 reprocessing of haemodialysers.
106 This standard does not address the operation of water treatment equipment nor the final mixing of
107 treated water with concentrates to produce the dialysis fluids used in such therapies. That operation is
108 the sole responsibility of dialysis professionals.
109 This International Standard does not apply to dialysis fluid regenerating systems.
110 2 Terms and definitions
111 For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
112 2.1
113 action level
114 concentration of a contaminant at which steps should be taken to interrupt the trend toward higher,
115 unacceptable levels
116 2.2
117 chlorine, total
118 sum of free and combined chlorine
119 NOTE chlorine can exist in water as dissolved molecular chlorine (free chlorine) or in chemically combined forms
120 (combined chlorine). Where chloramine is used to disinfect water supplies, chloramine is usually the principal
121 component of combined chlorine.
122 2.3
123 CFU
124 colony-forming unit
125 organism capable of replicating to form a distinct, visible colony on a culture plate
126 NOTE In practice, a colony can be formed by a group of organisms.
127 2.4
128 dialysis fluid
129 aqueous fluid containing electrolytes, buffer, and, usually, glucose, which is intended to exchange
130 solutes with blood during haemodialysis
131 NOTE 1 The words “dialysis fluid” are used throughout this document to mean the fluid made from dialysis water
132 and concentrates that is delivered to the dialyser by the dialysis fluid supply system. Such phrases as “dialysate”
133 or “dialysis solution” can be used in place of dialysis fluid.
134 NOTE 2 In some cases, glucose is also known as dextrose.
135 NOTE 3 Dialysis fluid does not include prepackaged parental fluids used in haemodiafiltration.
© ISO 2007 – All rights reserved 1
DRAFT 2008
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO/DIS 13959
136 2.5
137 dialysis water
138 water that has been treated to meet the requirements of this standard and which is suitable for use in
139 haemodialysis applications, including the preparation of dialysis fluid, reprocessing of dialysers,
140 preparation of concentrates and preparation of substitution fluid for online convective therapies
141 2.6
142 endotoxin
143 major component of the outer cell wall of gram-negative bacteria
144 NOTE Endotoxins are lipopolysaccharides, which consist of a polysaccharide chain covalently bound to lipid A.
145 Endotoxins can acutely activate both humoral and cellular host defences, leading to a syndrome characterized by
146 fever, shaking, chills, hypotension, multiple organ failure, and even death if allowed to enter the circulation in a
147 sufficient dose (see also pyrogen).
148 2.7
149 EU
150 endotoxin units
151 units assayed by the Limulus amoebocyte lysate (LAL) method when testing for endotoxins
152 NOTE 1 Because the activity of endotoxins depends on the bacteria from which they are derived, their activity is
153 referred to a standard endotoxin.
154 NOTE 2 In some countries, endotoxin concentrations are expressed in international units (IU). Since the 1983
155 harmonization of endotoxin assays, EU and IU are equivalent.
156 2.8
157 feed water
158 water supplied to a water treatment system or an individual component of the system
159 2.9
160 LAL
161 Limulus amoebocyte lysate test
162 assay used to detect endotoxin
163 NOTE The detection method uses the chemical specific response of the horseshoe crab (Limulus polyphemus)
164 to endotoxin.
165 2.10
166 microbial
167 referring to microscopic organisms, bacteria, fungi, and so forth
168 2.11
169 microbial contamination
170 contamination with any form of microorganism (e.g. bacteria, yeast, fungi, and algae) or with the by-
171 products of living or dead organisms such as endotoxins, exotoxins, and microcystin (derived from
172 blue-green algae)
173 2.12
174 pyrogen
175 fever-producing substance.
176 NOTE Pyrogens are most often lipopolysaccharides of gram-negative bacterial origin (see also endotoxin).
2 © ISO 2007 – All rights reserved
DRAFT 2008
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO/DIS 13959
177 3 Dialysis water requirements
178 3.1 Dialysis water verification and monitoring
179 The quality of the dialysis water, as specified below, shall be verified upon installation of a water
180 treatment system. Monitoring of the dialysis water quality shall be carried out thereafter.
181 3.2 Microbiological requirements
182 Total viable microbial counts in dialysis water shall be less than 100 CFU/ml, or as required by national
183 legislation or similar. An action level shall be set based on knowledge of the microbial dynamics of the
184 system. Typically, the action level will be 50 % of the maximum allowable level.
185 Endotoxin content in dialysis water shall be less than 0,25 EU/mL, or as required by national legislation or
186 similar.
187 NOTE See A.1 for a history of these requirements.
188 3.3 Chemical contaminants
189 Dialysis water shall not contain chemicals at concentrations in excess of those in Tables 1 and 2, or
190 as required by national legislation or similar.
191 NOTE See A.2 for explanation of values supplied.
192 Where the dialysis water is used for the reprocessing of haemodialysers, (cleaning, testing and mixing
193 of disinfectants) the user is cautioned that the dialysis water shall meet this standard. The dialysis
194 water should be measured at the input to the dialyser reprocessing equipment.
195 Table 1 — Maximum allowable levels of toxic chemicals and dialysis fluid electrolytes in
196 dialysis water
b)
Contaminant Maximum Concentration (mg/L)
Contaminants with documented toxicity in haemodialysis
Aluminium 0,01
Total chlorine 0,1
Copper 0,1
Fluoride 0,2
Lead 0,005
Nitrate (as N) 2
Sulphate 100
Zinc 0,1
Electrolytes normally included in dialysis fluid
Calcium 2 (0,05 mmol/L)
Magnesium 4 (0,15mmol/L)
Potassium 8 (0,2 mmol/L)
Sodium 70 (3,0 mmol/L)
a)
The physician has the ultimate responsibility for ensuring the quality of water used for dialysis.
b)
Unless otherwise noted.
197
© ISO 2007 – All rights reserved 3
DRAFT 2008
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO/DIS 13959
198 Table 2 — Maximum allowable levels of trace elements in dialysis water
Contaminant Maximum Concentration
(mg/L)
Antimony 0,006
Arsenic 0,005
Barium 0,1
Beryllium 0,0004
Cadmium 0,001
Chromium 0,014
Mercury 0,0002
Selenium 0,09
Silver 0,005
Thallium 0,002
199
200 4 Tests for compliance with chemical and microbiological requirements
201 4.1 Microbiology of dialysis water
202 Samples shall be collected where a dialysis machine connects to the water distribution loop, from a
203 sample point in the distal segment of the loop, or where water enters into a mixing tank.
204 Samples shall be assayed within 4 h of collection, or be immediately refrigerated and assayed within
205 24 h of collection on a regular schedule. Total viable counts (standard plate counts) shall be obtained
206 using conventional microbiological assay procedures (pour plate, spread plate, membrane filter
207 techniques). Membrane filtration is the preferred method for this test. The calibrated loop technique is
208 not accepted.
209 Culture media should be tryptone glucose extract agar (TGEA), Reasoners 2A (R2A), or other media
210 that can be demonstrated to provide equivalent results. Blood agar and chocolate agar shall not be
211 used. Incubation temperatures of 17° C – 23° C and incubation time of 168 h (7 days) are
212 recommended. Other incubation times and temperatures may be used if it can be demonstrated that
213 they provide equivalent results. No method will give a total microbial count.
214 The presence of pyrogens shall be determined by the Limulus amoebocyte lysate (LAL) assay for
215 endotoxins. Other test methods may be used if it can be demonstrated that they provide equivalent
216 results.
217 4.2 Chemical contaminants test methods
218 Compliance with the requirements listed in Table 1 can be shown by using chemical analysis methods
219 referenced in the American Public Health Association’s Standard methods for the examination of
220 water and wastewater, methods referenced in the U.S. Environmental Protection Agency’s Methods
221 for the Determination of metals in environmental samples, and/or other equivalent analytical methods.
222 Compliance with the requirements listed in Table 2 can be shown in one of three ways:
223 ⎯ Where such testing is available, the individual contaminants in Table 2 can be determined using
224 chemical analysis methods referenced in the American Public Health Association’s Standard
225 methods for the examination of water and wastewater, methods referenced in the U.S.
226 Environmental Protection Agency’s Methods for the Determination of metals in environmental
227 samples, and/or other equivalent analytical methods.
4 © ISO 2007 – All rights reserved
DRAFT 2008
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO/DIS 13959
228 ⎯ Where testing for the individual trace elements listed in Table 2 is not available, and the source
229 water can be demonstrated to meet the standards for potable water as defined by WHO or local
230 regulation, an analysis for total heavy metals can be used with a maximum allowable level of at
231 0,1 mg/L.
232 ⎯ If neither of these options is available, compliance with the requirements of Table 2 can be met
233 by using water that can be demonstrated to meet the potable water requirements of WHO or local
234 regulation and a reverse osmosis system with a rejection of > 90 % based on conductivity,
235 resistivity or TDS. Samples shall be collected at the end of the water purification cascade or at
236 the most distal point in each water distribution loop.
237 Table 3 lists tests for each contaminant, along with an appropriate reference.
© ISO 2007 – All rights reserved 5
DRAFT 2008
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO/DIS 13959
238 Table 3 — Analytical tests for chemical contaminants
Contaminant Test Name Reference, Test Number
Aluminium Atomic Absorption (electrothermal) American Public Health Assn, #3113
Antimony Atomic Absorption (platform) US EPA, #200.9
Arsenic Atomic Absorption (gaseous hydride) American Public Health Assn, #3114
Barium Atomic Absorption (electrothermal) American Public Health Assn, #3113
Beryllium Atomic Absorption (platform) US EPA, #200.9
Cadmium Atomic Absorption (electrothermal) American Public Health Assn, #3113
Calcium EDTA Titrimetric Method, or American Public Health Assn, #3500-
Atomic Absorption (direct aspiration), or Ca D
Ion Specific Electrode, or American Public Health Assn, #3111B
Inductively-coupled plasma spectrometry (direct
aspiration)
Total chlorine DPD Ferrous Titrimetric Method, or American Public Health Assn, #4500-
DPD Colorimetric Method Cl F
American Public Health Assn, #4500-
Cl G
Chromium Atomic Absorption (electrothermal) American Public Health Assn, #3113
Copper Atomic Absorption (direct aspiration), or American Public Health Assn, #3111
Neocuproine Method American Public Health Assn, #3500-
Cu D
Ion Selective Electrode Method, or
Fluoride American Public Health Assn, #4500-
-
sodium 2-(parasulfophenylazo)-1,8-
F C
dihydroxy- American Public Health Assn, #4500-
-
F D
3,6-naphthalenedisulfonate
(SPADNS) Method
Lead Atomic Absorption (electrothermal) American Public Health Assn, #3113
Magnesium Atomic Absorption (direct aspiration), or American Public Health Assn, #3111
Inductively-coupled plasma spectrometry (direct
aspiration)
Mercury Flameless Cold Vapor Technique (Atomic American Public Health Assn, #3112
Absorption)
Nitrate Cadmium Reduction Method American Public Health Assn, #4500-
NO E
3
Potassium Atomic Absorption (direct aspiration), or American Public Health Assn, #3111
Flame Photometric Method, or American Public Health Assn, #3500-K
Ion Specific Electrode, or D
American Public Health Assn, #3500-K
Inductively-coupled plasma spectrometry (direct
E
aspiration)
Selenium Atomic Absorption (gaseous hydride), or American Public Health Assn, #3114
Atomic Absorption (electrothermal) American Public Health Assn, #3113
Silver Atomic Absorption (electrothermal) American Public Health Assn, #3113
Sodium Atomic Absorption (direct aspiration), or American Public Health Assn, #3111
Flame Photometric Method, or American Public Health Assn, #3500-
Ion Specific Electrode, or Na D
Inductively-coupled plasma spectrometry (direct
aspiration)
Sulphate Turbidimetric Method American Public Health Assn, #4500-
2-
SO E
4
6 © ISO 2007 – All rights reserved
DRAFT 2008
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO/DIS 13959
Contaminant Test Name Reference, Test Number
Thallium Atomic Absorption (platform) US EPA, 200.9
Total heavy metals Colorimetric European Pharmacopoeia, 2.4.8
US Pharmacopoeia, <231>
Zinc Atomic Absorption (direct aspiration), or American Public Health Assn, #3111
Dithizone Method American Public Health Assn, #3500-
Zn D
239
© ISO 2007 – All rights reserved 7
DRAFT 2008
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO/DIS 13959
240 Annex A
241 (informative)
242
243 Rationale for the development and provisions of this standard
244 A.4.1 Microbiology of dialysis water
245 NOTE The information in this clause is to give the reader a historical prospective of how the microbial limits were
246 developed for this document.
247 Originally, it was considered that neither the water used to prepare dialysis fluid nor the dialysis fluid
248 itself needed to be sterile. However, several studies had demonstrated that the attack rates of
249 pyrogenic reactions were related directly to the number of bacteria in dialysis fluid (Dawids and
250 Vejlsgaard 1976; Favero et al. 1974; Favero et al. 1975). These studies provided the rationale for
251 setting the bacterial level specified in the original AAMI standard for water quality published in 1982.
252 Even at low levels of bacterial contamination, pyrogenic reactions have been reported when the
253 source of endotoxin was exogenous to the dialysis system (i.e. present in the community water
254 supply) (Hindman et al. 1975). In addition, it had been shown that problems relating to microbial
255 contamination in dialysis systems did not usually have a single cause, but rather were the result of a
256 number of causes and factors involving the water treatment system and the water distribution systems,
257 and, in some cases, the type of haemodialyser. Understanding the various factors and their influence
258 on contamination levels is the key to preventing high levels of microbial contamination.
259 Several groups of investigators have shown convincingly that pyrogenic reactions are caused by
260 lipopolysaccharides or endotoxins that are associated with gram-negative bacteria. Furthermore,
261 gram-negative water bacteria have been shown to have the capability of multiplying rapidly in a
262 variety of hospital-associated fluids, including distilled, deionized, reverse osmosis, and softened
263 water, all of which have been used in the past as supply water for haemodialysis systems. The
264 dialysis fluid, which is a balanced salt solution made with this water, likewise provides a very good
265 growth medium for these types of bacteria.
266 Several investigators (Jones et al. 1970; Kidd 1964) have shown that bacteria growing in dialysis fluid
267 produced products that could cross the dialysis membrane. It has also been shown (Gazenfeldt-Gazit
268 and Eliahou 1969; Raij et al. 1973) that gram-negative bacteria growing in dialysis fluid produced
269 endotoxins that in turn stimulated the production of anti-endotoxin antibodies in haemodialysis
270 patients. These data suggest that bacterial endotoxins, although relatively large molecules, do indeed
271 cross dialysis membranes, either intact or as fragments. The use of the very permeable membranes
272 known as high-flux membranes has raised the possibility of a greater likelihood of passage of
273 endotoxins into the blood path. Several studies support this contention. Vanholder et al. (1992)
274 observed an increase in plasma endotoxin concentrations during dialysis against dialysis fluid
3 4
275 containing 10 to 10 CFU/mL Pseudomonas species. In vitro studies using both radiolabelled
276 lipopolysaccharide and biological assays have demonstrated that biologically active substances
277 derived from bacteria found in dialysis fluid can cross a variety of dialysis membranes (Laude-Sharp
278 et al. 1990; Evans and Holmes 1991; Lonnemann et al. 1992; Ureña et al. 1992; Bommer et al. 1996).
279 Also, patients treated with high-flux membranes are reported to have higher levels of anti-endotoxin
280 antibodies than normal subjects or patients treated with conventional low-flux membranes (Yamagami
281 et al. 1990). Finally, it was reported that the use of high-flux dialysers is a significant risk factor for
282 pyrogenic reactions (Tokars et al. 1996). Although other investigators have not been able to
283 demonstrate endotoxin transfer across dialysis membranes (Bernick et al. 1979; Bommer et al. 1987),
284 the preponderance of reports now supports the ability of endotoxin to transfer across at least some
285 high-flux membranes under some operating conditions.
286 In addition to the acute risk of pyrogenic reactions, there is increasing indirect evidence that chronic
287 exposure to low amounts of endotoxin might play a role in some of the long-term complications of
288 haemodialysis therapy. Patients treated with ultrafiltered dialysis fluid have demonstrated a decrease
289 in serum β -microglobulin concentrations (Quellhorst 1998), a decrease in markers of an inflammatory
2
290 response (Schindler et al. 1994; Sitter et al. 2000; Schiffl et al. 2001; Rahmati et al. 2004), and an
8 © ISO 2007 – All rights reserved
DRAFT 2008
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO/DIS 13959
291 increased responsiveness to erythropoietin (Sitter et al. 2000; Matsuhashi and Yoshioka 2002;
292 Rahmati et al. 2004). In longer-term studies, use of microbiologically ultrapure dialysis fluid has been
293 associated with a decreased incidence of β -microglobulin-associated amyloidosis (Baz et al. 1991;
2
294 Kleophas et al. 1998; Schiffl et al. 2000), better preservation of residual renal function (McKane et al.
295 2002; Schiffl et al. 2002), and improved nutritional sta
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.