Die Qualität und Wirksamkeit von Medikamenten hängt entscheidend mit ihrer Verpackung zusammen. Nach ersten Ansätzen für die Prüfung der Integrität der Dichtheit von Verpackungen in den 1980er-Jahren, wurde in den 1990er-Jahren eine umfangreiche Liste verschiedener physikalisch-chemischer und mikrobiologischer Testmethoden für die Überprüfung der Verpackungsdichtheit erstellt. Der Bericht enthielt auch die Empfehlung, eine physikalisch-chemische Methode anhand eines direkten Vergleichs mit einer mikrobiologischen Eindringprüfung zu validieren. Mikrobiologische Eindringprüfungen sind probabilistische Testmethoden, die auf einer Anzahl aufeinanderfolgender oder gleichzeitiger Ereignisse basieren, von denen jedes zufällige Ergebnisse liefert. Diese Ergebnisse sind mit Unsicherheiten behaftet, die eine hohe Anzahl an Experimenten und eine präzise Überwachung der experimentellen Parameter erfordern. Eine mikrobiologische Eindringprüfung kann sehr empfindlich sein und Leckkanäle mit den Abmessungen eines einzelnen Mikroorganismus aufspüren. Klinische Studien haben jedoch nachgewiesen, dass diese Art der Prüfung auch Lecks übersehen kann. Demnach ist die Anwendung einer deterministischen Prüfmethode empfehlenswert. Hier basieren die Messungen auf einer vorhersagbaren Kette von Ereignissen. Eine Form der deterministischen Prüfmethoden ist die Helium-Lecksuche.
Die Helium-Lecksuche an hermetisch dichten Objekten wie pharmazeutischen Verpackungen erfordert eine spezielle Vorbereitung der Verpackung mit Zugabe des Prüfgases Helium. Helium kann mit verschiedenen Verfahren in die Packung eingebracht werden. Das Befüllen vor dem Verschließen erfordert die Abdichtung der Verpackung in einer speziellen Atmosphäre, die das Prüfgas Helium enthält. Dies kann beispielsweise in einer eingehausten Station in einer Produktionsstraße oder einem Handschuhkasten für absatzweise Produktion erfolgen. Während des Verschließens muss die Konzentration des Prüfgases Helium präzise überwacht werden, um quantitative Aussagen auf Basis einer bekannten Heliumkonzentration im Inneren des Prüfkörpers zu ermöglichen.
Bei der Drucklagerungsprüfung (Bombing-Test) wird In einem ersten Schritt das zu prüfende Objekt Helium unter hohem Druck in einer Druckkammer, der Bombingkammer, ausgesetzt. Das Prüfgas dringt dann durch eventuell vorhandene Leckkanäle in das innere freie Volumen des Prüfobjekts ein. In einem zweiten Schritt wird das Bauteil in einer Vakuumkammer geprüft, die an ein Helium-Lecksuchgerät angeschlossen ist. Die Theorie dieser Methode ist etabliert und als quantitative integrale Methode klassifiziert.
Die Helium-Dichtheitsprüfung hermetisch geschlossener Bauteile unterliegt Einschränkungen. Während der Lagerung der Prüfobjekte in der Druckkammer muss das Prüfgas durch enge Leckagen diffundieren. Die Heliumkonzentration im Inneren des Prüfobjekts folgt einer exponentiellen Zunahme. Der Vorgang ist dabei umso langsamer, je kleiner die Dimensionen des Lecks sind. Oftmals dauert die Drucklagerung zu lange, um eine produktionsbegleitende Prüfung an 100 % der zu testenden Objekte durchzuführen. Die Heliumkonzentration im Prüfobjekt hängt vom Druck bei der Lagerung, der Bombingzeit und dem freien Volumen im Inneren des Objekts ab. Zusätzlich spielt auch die Leckrate eine Rolle, die vor der Prüfung noch unbekannt ist. Nach Ende der Druckbeaufschlagung kann die Konzentration des Prüfgases im Inneren des Objekts nur berechnet, nicht aber gemessen werden.
