什么是無(wú)菌

     無(wú)菌是指在產(chǎn)品上不存在任何存活的微生物的狀態(tài)。滅菌就是殺滅細(xì)菌及其細(xì)菌繁殖體,、芽孢,、病毒和真菌孢子等一切形式的微生物的過(guò)程。

     大量研究證明,，物理和化學(xué)因子對(duì)于微生物的殺滅遵循指數(shù)法則,。隨著滅菌作用時(shí)間的延長(zhǎng)，產(chǎn)品上的微生物數(shù)量級(jí)近似于線(xiàn)性的下降,。但是,，任何產(chǎn)品經(jīng)過(guò)任何滅菌過(guò)程，其攜帶的微生物始終有一定的存活概率,?？梢赃@樣說(shuō)，沒(méi)有一種滅菌方法可以**保證無(wú)菌,，而只能將存活概率降低到極低水平,。《ISO 11135 醫(yī)療器械環(huán)氧乙烷滅菌的確認(rèn)和常規(guī)控制》規(guī)定了無(wú)菌醫(yī)療器械的帶菌概率需在10 -6 cfu以下,，該概率被稱(chēng)為為無(wú)菌保證水平（Sterile Assurance Level ,，SAL）。

 

環(huán)氧乙烷滅菌

     環(huán)氧乙烷作為一種廣譜低溫滅菌劑,，目前在世界各G廣泛的應(yīng)用于醫(yī)院和工業(yè)*域,。據(jù)統(tǒng)計(jì)，有50%以上的生產(chǎn)廠商選用環(huán)氧乙烷對(duì)其醫(yī)療器械產(chǎn)品進(jìn)行滅菌,。

     環(huán)氧乙烷又稱(chēng)作氧化乙烯,，分子式為C 2 H 4 O，分子量為44.05,，在常溫常壓下為氣態(tài),，具有很強(qiáng)的化學(xué)活性和穿透性，可以穿過(guò)微孔,，到達(dá)產(chǎn)品深層,，從而大大提高了滅菌效果。

     影響環(huán)氧乙烷滅菌效果的因素通常包括溫度,、相對(duì)濕度,、環(huán)氧乙烷濃度和時(shí)間,。

     在一定范圍內(nèi)，溫度升高導(dǎo)致氣體分子活動(dòng)加劇,，從而提高了環(huán)氧乙烷的滅菌效率,。然而，在超過(guò)一定溫度以后,，滅菌效率的上升不明顯,。而且， 過(guò)高的溫度也可能對(duì)產(chǎn)品造成損害,。因此,，通常選用的滅菌溫度為40℃～60℃。

     水是烷基化反應(yīng)的反應(yīng)劑,，能打開(kāi)環(huán)氧乙烷的環(huán)氧基團(tuán)以使烷基化反應(yīng)能順利進(jìn)行,。另外，水能夠加速環(huán)氧乙烷的穿透,，提高滅菌效率,。研究證明，濕度對(duì)于環(huán)氧乙烷滅菌成功起著非常關(guān)鍵的作用,。比較理想的濕度范圍是40%～80%,，如濕度低于30%，容易導(dǎo)致滅菌失敗,。

     在一定溫度和濕度條件下,，環(huán)氧乙烷的濃度升高可使滅菌效率提高。當(dāng)然,，過(guò)高的濃度并不能無(wú)限提高效率,，反而會(huì)增加無(wú)謂的成本支出。當(dāng)濃度大于500mg/L時(shí),，滅菌效率的提高已不明顯,。然而，考慮到環(huán)氧乙烷氣體的損失,，如水解和產(chǎn)品對(duì)氣體的吸收,，實(shí)際選擇的濃度一般需高于理想作用濃度。

     氣體滅菌并非迅速的滅菌方式,，而需經(jīng)歷一段時(shí)間才能達(dá)到滅菌效果,。以上各參數(shù)的選擇及產(chǎn)品、包裝,、裝載形式等各因素的影響,，都會(huì)導(dǎo)致所需滅菌時(shí)間的變化。

傳統(tǒng)無(wú)菌檢驗(yàn)的局限性

     傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法為無(wú)菌檢驗(yàn),，即抽取滅菌后的產(chǎn)品在無(wú)菌實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行微生物培養(yǎng),，觀察培養(yǎng)結(jié)果以確定該滅菌過(guò)程的有效性。然而,，該種方式雖然能比較準(zhǔn)確的反應(yīng)被檢測(cè)產(chǎn)品的帶菌情況,，但其在環(huán)氧乙烷滅菌過(guò)程監(jiān)控方面的合理性和有效性存在以下的局限性。

     無(wú)菌檢驗(yàn)是一個(gè)抽檢過(guò)程,，其有效性建立在其抽樣的合理性上,。然而，由于環(huán)氧乙烷滅菌的影響因素很多,、整個(gè)負(fù)載的均一性不高,，無(wú)法找到可靠的抽樣方案以準(zhǔn)確反映整個(gè)負(fù)載的滅菌效果。

     另外,，無(wú)菌檢驗(yàn)還有結(jié)果等待周期長(zhǎng),、投入設(shè)備和人力大、報(bào)廢產(chǎn)品成本高等缺點(diǎn),，從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā),，也不是滅菌質(zhì)量控制的理想方法。

生物監(jiān)測(cè)

     要尋找適合的滅菌監(jiān)控手段,，shou先需了解影響滅菌效果的主要因素,。在滅菌環(huán)境相同的情況下，產(chǎn)品上負(fù)載的微生物的抗力和數(shù)量,，是影響滅菌效率的關(guān)鍵因素,。通常，由于對(duì)于原材料的來(lái)源和微生物的數(shù)量有嚴(yán)格要求,，加上對(duì)于儲(chǔ)存和生產(chǎn)車(chē)間的潔凈要求（不同產(chǎn)品有不同要求）,，在滅菌前所攜帶的微生物的數(shù)量是有限的。生物監(jiān)測(cè)使用所攜帶微生物的數(shù)量和抗力都遠(yuǎn)大于實(shí)際生物負(fù)載的生物指示劑,，與生物負(fù)載處于相同或更難滅菌的環(huán)境中（如將生物指示劑放置于過(guò)程挑戰(zhàn)設(shè)備{Process Challenge Device}中） 同時(shí)進(jìn)行滅菌,，然后觀察生物指示劑中微生物的殺滅情況，來(lái)判斷整個(gè)負(fù)載的有效性,。圖1解釋了生物指示劑監(jiān)控整個(gè)負(fù)載并可靠反映其效果的原理：當(dāng)生物指示劑被殺滅的時(shí)候,，生物負(fù)載早已被殺滅了。

                                                   圖1 生物監(jiān)測(cè)

生物指示劑

     當(dāng)前用于滅菌效果驗(yàn)證和監(jiān)測(cè)的生物指示劑,，主要有菌片,、自含式生物指示劑和芽孢懸浮液等幾種形式 。

     菌片因其價(jià)格便宜而應(yīng)用廣泛,。在滅菌結(jié)束后,，將菌片轉(zhuǎn)移**配制好的培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)**少7天后觀察微生物的生長(zhǎng)情況,，來(lái)判斷滅菌效果,。

     自含式生物指示劑,，是將菌片和培養(yǎng)基集成在一個(gè)塑料小瓶中，在滅菌結(jié)束后,，從瓶外捏破裝有培養(yǎng)基的玻璃安瓿,，使培養(yǎng)液充分浸潤(rùn)內(nèi)置的菌片，經(jīng)培養(yǎng)后觀察其變色情況或熒光反應(yīng)來(lái)判斷滅菌效果,。

     與菌片相比,，自含式生物指示劑有以下優(yōu)點(diǎn)：

     **，菌片滅菌后培養(yǎng)過(guò)程繁瑣,，需經(jīng)歷配制培養(yǎng)基,、培養(yǎng)基滅菌、無(wú)菌轉(zhuǎn)移和培養(yǎng)等一系列過(guò)程,；而自含式生物指示劑,，含內(nèi)置無(wú)菌培養(yǎng)液，操作簡(jiǎn)便,，大大簡(jiǎn)化了操作人員的培訓(xùn)過(guò)程,。

     第二，菌片無(wú)菌轉(zhuǎn)移過(guò)程中,，如試樣被污染,，則培養(yǎng)結(jié)果存在假陽(yáng)性的可能。而假陽(yáng)性是很難判斷的,，因此一旦出現(xiàn)陽(yáng)性,，整批產(chǎn)品需重新進(jìn)行滅菌，耗時(shí)耗力,。而自含式生物指示劑采用密閉結(jié)構(gòu),，其蓋中的過(guò)濾材料能透過(guò)環(huán)氧乙烷氣體和水蒸氣，可有效的阻隔微生物的侵入,，避免假陽(yáng)性的出現(xiàn),。

     第三，菌片的培養(yǎng)時(shí)間較長(zhǎng),，**少需要7天培養(yǎng)時(shí)間,。而自含式生物指示劑只需2天，即能反映滅菌效果,，能夠滿(mǎn)足市場(chǎng)對(duì)于企業(yè)日漸增強(qiáng)的快速供給的要求,。

     第四，通過(guò)顏色變化來(lái)判斷培養(yǎng)結(jié)果,，相比通過(guò)混濁與否來(lái)觀察更明確,、更容易判斷。

驗(yàn)證和常規(guī)監(jiān)測(cè)

     根據(jù)ISO11135規(guī)定,，不能由隨后的產(chǎn)品檢驗(yàn)和試驗(yàn)來(lái)充分證實(shí)其結(jié)果的過(guò)程稱(chēng)為特殊過(guò)程,。滅菌過(guò)程就是這種特殊過(guò)程,，通過(guò)前面的論述可知，包括無(wú)菌檢驗(yàn)在內(nèi)的產(chǎn)品檢驗(yàn)方法無(wú)法充分證明其結(jié)果——即無(wú)菌保證水平——的達(dá)到,。對(duì)于這樣的工藝過(guò)程,，必須進(jìn)行預(yù)先的驗(yàn)證和日常的監(jiān)控。

     滅菌驗(yàn)證,，即是通過(guò)物理和生物實(shí)驗(yàn)的方法，證明所設(shè)定的滅菌工藝過(guò)程及參數(shù),，能夠保證產(chǎn)品滅菌工藝要求的達(dá)到,。ISO11135規(guī)定， 驗(yàn)證必須**少每年進(jìn)行一次 ,。而且,，一旦發(fā)生可能影響**終滅菌效果的改變——如更換包裝、改變裝載順序等——發(fā)生時(shí),，必須進(jìn)行驗(yàn)證,。驗(yàn)證的過(guò)程通常牽涉企業(yè)眾多部門(mén)，步驟繁多,，耗時(shí)較長(zhǎng),。簡(jiǎn)要的驗(yàn)證流程如下：

      1)  驗(yàn)證前準(zhǔn)備

需要制定驗(yàn)證方案，并由經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的人員來(lái)實(shí)施整個(gè)驗(yàn)證,。對(duì)于產(chǎn)品滅菌的適用性,、包裝、滅菌劑,、加濕蒸汽,、生物指示劑等的適用性均需進(jìn)行驗(yàn)證并形成文件。

      2)  安裝驗(yàn)證

需要驗(yàn)證的內(nèi)容包括設(shè)備的相關(guān)資料和附件是否齊全,、安裝場(chǎng)所是否符合安全要求,、對(duì)主要計(jì)量器具進(jìn)行校驗(yàn)等。計(jì)量器具的校驗(yàn)必須shou先進(jìn)行,。

      3)  運(yùn)行驗(yàn)證（試運(yùn)行）

設(shè)備安裝后,，應(yīng)按操作說(shuō)明書(shū)啟動(dòng)設(shè)備，確定設(shè)備是否能在預(yù)期的設(shè)計(jì)范圍內(nèi)準(zhǔn)確的運(yùn)行,，并能達(dá)到各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)和使用要求,。

對(duì)于預(yù)處理區(qū)，需驗(yàn)證其空載狀態(tài)下的溫濕度均勻性,；對(duì)于滅菌柜室,，需驗(yàn)證其空載狀態(tài)下的溫度均勻性。

      4)  物理性能驗(yàn)證

在滿(mǎn)載狀態(tài)下,，驗(yàn)證設(shè)備達(dá)到預(yù)期工藝參數(shù)的能力,。對(duì)于預(yù)處理區(qū),，需驗(yàn)證其滿(mǎn)載狀態(tài)下的溫濕度均勻性；對(duì)于滅菌柜室,，需驗(yàn)證其滿(mǎn)載狀態(tài)下的溫度均勻性,。

      5)  微生物性能驗(yàn)證

可以認(rèn)為，之前的驗(yàn)證目的在于確保設(shè)備主體及其他輔助用品能夠滿(mǎn)足工藝要求,。而微生物性能驗(yàn)證的目的在于,，在這樣的條件下，尋找并證明能夠滿(mǎn)足滅菌工藝要求——10 -6 無(wú)菌保證水平——的工藝參數(shù),。

      在選定的溫度,、相對(duì)濕度和環(huán)氧乙烷濃度的條件下，能將生物指示劑的存活概率降低到10 -6 或以下的氣體作用時(shí)間,，就是所需尋找的工藝參數(shù),。工業(yè)上，通常用半周期法來(lái)確定所需的滅菌時(shí)間,。通過(guò)將滅菌時(shí)間依次減半,，直**找到**短滅菌時(shí)間——即剛好能將生物指示劑殺滅的時(shí)間。用該時(shí)間重復(fù)兩次滅菌過(guò)程,，需全部陰性,。由于根據(jù)《ISO11138 醫(yī)療保健產(chǎn)品滅菌生物指示物》的規(guī)定，用于環(huán)氧乙烷滅菌驗(yàn)證和監(jiān)測(cè)用的生物指示劑的**小菌量需達(dá)到1.0×10 6 ,，該**短滅菌時(shí)間的兩倍,，即為能滿(mǎn)足滅菌要求的氣體作用時(shí)間，如圖2所示,。

      需要提醒的是,，半周期法雖然是**簡(jiǎn)便的方法，卻并不是**可靠的,。由于嚴(yán)格來(lái)講,，對(duì)于生物指示劑的殺滅曲線(xiàn)是未知的，半周期法的結(jié)果只是建立在推測(cè)的基礎(chǔ)上,。所以,，有條件的企業(yè)，應(yīng)該選用更嚴(yán)格,、更可靠的存活曲線(xiàn)法或部分陰性法,。

                                                     圖2 半周期法

驗(yàn)證時(shí)生物指示劑需擺放在整個(gè)負(fù)載**難滅菌的部位，并應(yīng)達(dá)到一定的數(shù)量以全面反應(yīng)滅菌柜室內(nèi)各位置的滅菌效果,。對(duì)于生物指示劑的擺放數(shù)量,，ISO11135有如下的推薦：

☆  柜室體積達(dá)到5m3 時(shí)，**少20支

☆  柜室體積5 m3 -10m3 時(shí)，每增加1m3 ,，增加2支

☆  柜室體積>10m3 時(shí),，每增加2m3 ，增加2支

常規(guī)監(jiān)測(cè)用于對(duì)驗(yàn)證后的日常滅菌過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè),，控制產(chǎn)品放行,。建議使用的生物指示劑的數(shù)量通常為驗(yàn)證時(shí)的一半。

當(dāng)前存在的問(wèn)題

      目前在G內(nèi),，由于經(jīng)費(fèi)的限制及認(rèn)識(shí)的不足,，對(duì)于工業(yè)上滅菌流程的規(guī)范，尚存在以下一些問(wèn)題,。

1)  驗(yàn)證的不科學(xué)

      “一招鮮”的驗(yàn)證方法,，在G內(nèi)還十分常見(jiàn)。所謂“一招鮮”,，就是只對(duì)一種產(chǎn)品、一臺(tái)設(shè)備,、一個(gè)裝載方式進(jìn)行驗(yàn)證,，然后將這套滅菌工藝用于所有的產(chǎn)品、設(shè)備和裝載方式,。

      這主要是由于對(duì)驗(yàn)證的認(rèn)識(shí)不足導(dǎo)致的,。驗(yàn)證得到的滅菌參數(shù)只能用于該次驗(yàn)證的滅菌工藝，因?yàn)椴煌漠a(chǎn)品,、設(shè)備,、裝載等因素，都會(huì)對(duì)滅菌效果產(chǎn)生影響,。對(duì)于不同的滅菌過(guò)程,，沒(méi)有任何一套滅菌參數(shù)是可以確保滅菌效果的。必須對(duì)任何不同的滅菌過(guò)程分別的進(jìn)行驗(yàn)證,，確定有科學(xué)依據(jù)的,、可確保滅菌效果的滅菌參數(shù)。

      另外,，有很多企業(yè)未嚴(yán)格遵守ISO標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的驗(yàn)證流程,，文件系統(tǒng)的不規(guī)范、對(duì)于設(shè)備的驗(yàn)證不充分等問(wèn)題仍然存在,。

2)  常規(guī)監(jiān)測(cè)的不重視

      對(duì)于經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的滅菌過(guò)程,，很多企業(yè)在日常的滅菌流程上，選擇了參數(shù)放行,、化學(xué)監(jiān)測(cè)或無(wú)菌檢驗(yàn)的方法來(lái)放行產(chǎn)品,。以上這些控制方式，對(duì)于工業(yè)環(huán)氧乙烷滅菌來(lái)說(shuō),，都是不充分的,。

      影響環(huán)氧乙烷滅菌效果的因素很多且相互關(guān)聯(lián),，控制起來(lái)十分困難。

      例如,，濕度就是一個(gè)多變因素,。即使經(jīng)過(guò)了有效的預(yù)處理，由于環(huán)境濕度的不穩(wěn)定,、抽真空濕度損失等原因,，滅菌作用過(guò)程中分散到每個(gè)包裹的濕度仍是不可預(yù)知和不可控制的。如使用混合環(huán)氧乙烷氣體,，由于氣體的均勻性的不穩(wěn)定,，實(shí)際作用在產(chǎn)品上的環(huán)氧乙烷濃度也是很難精確計(jì)算和控制的。另外,，還有很多未知因素影響著環(huán)氧乙烷滅菌的有效性,。因此，即使通過(guò)驗(yàn)證確定了參數(shù),，仍舊要對(duì)日常的滅菌進(jìn)行常規(guī)監(jiān)測(cè),，確認(rèn)滅菌實(shí)際有效后才能放行。

      化學(xué)指示劑是通過(guò)滅菌過(guò)程對(duì)于化學(xué)物品的作用導(dǎo)致的化學(xué)變化,，來(lái)模擬生物指示劑的滅活,。然而，化學(xué)指示劑并不能代替生物指示劑的作用,，**終能確定整個(gè)負(fù)載滅菌效果只有生物監(jiān)測(cè),。

3)  生物指示劑的選擇和用法不當(dāng)

      用作滅菌驗(yàn)證和常規(guī)監(jiān)測(cè)的生物指示劑，需謹(jǐn)慎的選擇,。性能符合ISO11138的規(guī)定并獲得上市許可,，是選擇生物指示劑的基本條件。需要注意的是,，如無(wú)菌產(chǎn)品將**終出口,，所選擇的生物指示劑也需滿(mǎn)足該G的要求并獲得認(rèn)可。

      對(duì)于生物指示劑的使用,，目前也存在著用量不足和用法不當(dāng)?shù)葐?wèn)題,。

      在滅菌柜室中使用足夠多的生物指示劑進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)是必須的。然而,，出于成本的考慮,，一些企業(yè)未使用足夠多的生物指示劑進(jìn)行驗(yàn)證和常規(guī)監(jiān)測(cè)。其實(shí),，這樣所得的結(jié)果是不夠可靠的,。因?yàn)闊o(wú)論是在驗(yàn)證還是常規(guī)監(jiān)測(cè)時(shí)，只有全面監(jiān)控整個(gè)滅菌柜室的情況，才能使所得滅菌參數(shù)真正能夠保證滅菌的有效性,。

      另有一些企業(yè),，在驗(yàn)證和常規(guī)監(jiān)測(cè)時(shí)使用不同的生物指示劑或混用不同品牌的生物指示劑。由于不同的生物指示劑的菌量和抗力有所不同,，這對(duì)于驗(yàn)證和常規(guī)監(jiān)測(cè)的一致性是有影響的,。

      將生物指示劑放在**難滅菌部位，也是**關(guān)重要的,。PCD為滅菌過(guò)程對(duì)生物指示劑的殺滅提供**大挑戰(zhàn),，是保證生物監(jiān)測(cè)的有效性的重要手段。對(duì)PCD的可靠性,，亦需進(jìn)行驗(yàn)證,。

總結(jié)

      由于環(huán)氧乙烷滅菌的過(guò)程復(fù)雜、導(dǎo)致其失敗的原因很多,，并且沒(méi)有經(jīng)典的參數(shù)配置可以適用于各種情況,，為了保證滅菌的質(zhì)量，對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的驗(yàn)證和常規(guī)監(jiān)測(cè)是必要的,。

生物監(jiān)測(cè)覆蓋了整個(gè)負(fù)荷,，并能確實(shí)保證SAL的達(dá)到，是**能夠全面確保 滅菌效果 的監(jiān)測(cè)方式,。

在高速發(fā)展的中G社會(huì),，對(duì)醫(yī)療服務(wù)與產(chǎn)品的質(zhì)量訴求不斷增高,。對(duì)于日漸成熟的中G醫(yī)療產(chǎn)品企業(yè),，更多的與G際接軌、與各G企業(yè)開(kāi)展貿(mào)易的趨勢(shì)不可阻擋,。無(wú)菌醫(yī)療產(chǎn)品的滅菌效果控制,，是其質(zhì)量控制中的重中之重。不使用科學(xué)的,、規(guī)范的手段確保滅菌效果的醫(yī)療產(chǎn)品,，既很難滿(mǎn)足G內(nèi)市場(chǎng)日益增高的質(zhì)量訴求，也無(wú)法在G際市場(chǎng)上獲得認(rèn)可,。因此,，規(guī)范滅菌工藝、確保滅菌質(zhì)量,，成為無(wú)菌醫(yī)療產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急,。