注射器可以说是最难检查的容器。除其他障碍外，注射器需要独特的处理流程，并且其形状和尺寸范围广泛，需要定制的多种区域的检查，这对每个项目的准确性和整体生产速度造成了障碍。本文探讨了定义注射器检查的各种参数，并讨论了检查具有不同封闭类型的注射器以及装有各种药物（包括疫苗和粘性药物）的注射器的最佳实施方法。

注射器检查的处理

虽然小药瓶、药筒和安瓿瓶等其他容器在很大程度上是“静止”状态，因此可以独立进入检查过程，但注射器通常需要通过传送带运送，然后颠倒过来。为了准确有效地检查注射器，它们通常必须在头部朝上（即倒置）的情况下旋转，以便使注射器漏斗中任何隐藏的颗粒都可以沉入液体中，以提高检查的可检测性。如果注射器经过消毒，则容器通常处于“嵌套桶”布置中，这需要通过与检查机器通信的机器人单元对其进行取消嵌套。这个复杂的过程需要轻柔的并且小心的处理，应避免玻璃与玻璃的接触，以减少破裂或破损的可能性。

进入检查转盘后，将注射器倒转进行检查。可以使用带有定制杯子的轴将注射器固定在上部和下部，或通过两指自适应夹具将注射器固定在柱塞下方。通过上部和下部保持注射器的方法来允许更高的旋转速度。可以用这种方式固定带有针头防护罩的注射器，如果防护罩的直径小于注射器主体的直径，则可以固定刚性针头防护罩形式进行。不幸的是，该处理系统并非与所有封闭系统兼容。夹持系统通常以较慢的速度运行，但非常适合更精密的闭合系统，例如鲁尔锁。夹持器不接触闭合机构，因此影响闭合完整性的风险较低。

检验流程

如前所述，注射器固有的多部件特性使其检查起来很复杂。更具挑战性的部件之一是法兰口，因为它们通常不是完全平坦的。这个因素经常会产生欺骗性的阴影和反射，这两种情况都使检测站更难确定玻璃是否被划伤或以其他方式损坏。解决方案通常在于采用适当的光学和照明设置，结合更先进的图像处理功能，最大限度地减少误报。

由于类似的原因，另一个多零件的组件柱塞也是一个检查痛点。事实上，柱塞可能非常棘手，以至于经常需要采用双重控制系统来避免高水平的误剔除。双视图光学方法允许在一个图像中分析两个空间相干视图，而无需重复检查。负责检查柱塞顶部的角度视图与监控柱塞顶部横向截面的正面视图相结合。一般而言，这种结合两个互补视图的策略可提高检测性能并降低误报率。在下图1，感兴趣的区域（绿色轮廓）显示在前视图（右）和倾斜的顶视图（左）中。如果一个元素在一个视图中被检测为气泡而不是另一个视图，如下图所示，则不需要拒绝检测结果。

图1.通过两个互补视图（右侧正面视图和左侧顶视图）检查顶部柱塞。A：粒子检测的感兴趣区域。B：y坐标位置的气泡，从正面到顶视图。C：检测为气泡的元素。D（顶部）：正面视图显示相同 y 坐标位置的气泡。D（底部）：正面视图显示在这个y位置没有气泡或柱塞凸起。

由于颗粒可以在其中移动并因此被注意到的空间有限，注射器的相对较小的直径也存在检查问题。为了检查可注射药物，可能会使制剂中的颗粒移动——这一过程需要注射器以高达9000RPM的速度旋转。转盘心轴上的单旋转装置满足了这一需求，并确保以最适合其个人检查的速度灵活旋转各种药物。

然而，这里出现了另一个问题：虽然高速旋转对于液体药物来说已经足够了，但如果容器出于稳定性原因不能高速旋转怎么办？例如，使许多生物制药药物经受这种湍流可能会影响它们的完整性。此外，对于高粘性药物，颗粒通常不会移动，因此无法通过这种常见策略进行区分。在这些场景中，答案往往在于三维检查，它允许模块通过分析其轨迹来推断可疑污染物是在容器内部还是外部；具体来说，异物在里面的话半径会短一些，外面的东西会变长一些。

检查注射器时的另一种技术是使用线扫描相机。在检查浑浊液体时，一种特别有效的方法是，线扫描相机连续逐行捕捉图像，然后将超过10000次曝光的综合图像拼接在一起。通过高速旋转容器，颗粒向容器桶移动。线扫描快速而准确，导致几乎100%的粒子检测率和极少的误剔除率。这种设置非常适合检测圆柱表面，尤其是在外观侧面检测时，因为没有扭曲。

适当的光照条件是识别液体药物异常的先决条件，因为由于缺乏对比度，通过人眼或当前的自动视觉检测技术无法在自然光照条件下进行识别。光强度应足以照亮容器，同时提供移动对比度以识别最小颗粒。可靠的检测必须结合各种照明方法的优点来检测最广泛的污染物，因为不同的污染物对光的反应方式不同。下图2说明了使用背面和横向照明来检测吸光颗粒和反光颗粒。

图2.用于检测吸收颗粒（左）和反射颗粒或纤维（右）的同时背面和侧面光检测。

具有挑战性的检查

有些配方比其他配方更难检查。例如，在类似水的液体或轻质悬浮液中，动态轨迹分析增加了检测概率，因为粒子以统计上可测量的方式表现。然而，当药物以较重的悬浮液形式存在时，需要其他策略。

例如，在注射器中呈现为重悬液的疫苗无法完全混合。虽然检查粘附在注射器内壁上的颗粒，但图像中与旋转相关的噪声使得很难检测到注射器中的小颗粒。液体部分也难以区分透明颗粒（例如，白色纤维和玻璃）。为了解决这个问题，使用连续旋转进行颗粒检查。转盘中的每个位置都有一个单独的伺服旋转单元，具有特定的旋转计划。一些粒子的位置被关联起来，发现它们相对于它们在第一站的位置是不同的。从这个位置变化可以得出结论，这些是移动的粒子。

对于凝胶或透明质酸等高粘性产品，检测过程不能依靠旋转液体来区分粒子运动。在这种情况下，容器保持旋转以覆盖整个360°立面并跟踪所有可见的潜在污染物，如下图3中的红色轨迹所示。潜在污染物的表观速度用于确定它们是在容器内部还是外部。它们以相同的角速率在“不同的半径”上移动，覆盖不同的位移。

图3.蓝色圆圈中的物体已被识别为外部物体，而红色圆圈中的物体是容器内的污染物——在本例中为纤维。在最右边的容器中，内部污染物用红色轨迹表示，外部污垢用灰色轨迹表示。

对于这些药物，适当的照明方案变得尤为重要，因为某些污染物，例如白色纤维，在深色背景下更容易看到。同样，在深色背景下也更容易发现许多外观缺陷，例如细小的划痕。

生物制药药物（例如单克隆抗体）可能比其他液体更难检测，因为它们的密度更高、浊度更高，并且更需要保护产品完整性，这限制了可用的检测方法。更高蛋白质浓度的趋势和由此产生的更高粘度给检测带来了另一个挑战，因为“旋转和停止”检测技术对于高于4-5厘泊的粘度的颗粒检测变得无效。

浊度也随着蛋白质浓度的增加而增加，这使得区分可接受的颗粒和不可接受的颗粒成为一个真正的挑战。如果与工艺相关的杂质在大小和数量的药典指南范围内，则不一定有害。但是，当使用当前的自动视觉检测系统进行检测时，由于精确测量和计数颗粒的难度增加，可能会出现高废品率。因此，对生物技术产品进行人工检查已成为常态。一种更有效的方法是自动化检测系统，它可以识别、确定和计算容器内的每个颗粒，并使用临床批次中的历史颗粒数据进行基于患者安全的评估，以确定是否需要废弃。

通过消除处理过程中的机械冲击，可以最大限度地减少蛋白质的不稳定性和团块的产生。蛋白质聚集的主要驱动力是在液体中引起的空化效应，它增加了气-液界面的搅动，并增加了液体的局部温度和压力。在考虑整体吞吐量的同时，检测设备必须能够顺畅地处理产品。

蛋白质不稳定性的第二个驱动因素是高速旋转在液体中施加的剪切力，特别是当加速和减速导致从层流到湍流的转变，使弯液面不稳定并在液体中产生气泡时。为了减少施加的剪切力，建议在粒子站之间加入一个互相关检查系统，这样可以进行序列比较，以确定粒子是在注射器内部还是外部。使用这种方法，容器保持以稳定的速度旋转，液体缓慢加速以受控方式分离顶部和底部的气泡，同时颗粒位于不同的高度并可以在检查过程中检测到。

结论

注射器检查仍然是后期制药质量控制过程中最具挑战性的方面之一。在必须彻底检查容器及其成分的情况下，注射器及其提供的各种药物在处理、视觉检测和最大限度地减少误报方面都存在独特的痛点。注射器检查的最佳实践方法意味着仔细考虑注射器的类型及其容纳的成分类型，以及照明、旋转速度和检查技术和方法的最佳使用。