消毒供应中心常用低温灭菌技术何晓滨a，徐习b 广州军区总医院 a. 消毒供应科；b. 护理部，广东 广州 510010 [摘 要]本文分析了当前消毒供应中心常用低温灭菌技术的应用现状，对比了环氧乙烷低温灭菌技术、过氧化氢低温等离子灭菌技术、低温蒸汽甲醛灭菌技术3种低温灭菌技术的灭菌原理、时间、温度、湿度控制、灭菌效果、影响因素以及优点与局限性。 [关键词]低温灭菌技术；环氧乙烷；甲醛 随着医疗器械的更新发展，由各类新型材料制作的更趋专业化、精细化的医疗器械大量取代了钢铁等耐高温材料的传统器械，使低温灭菌技术越来越重要，甚至成为部分医疗器械唯一可选择使用的灭菌方法。低温灭菌是医院消毒供应中心必备的灭菌项目，临床上对低温灭菌技术的研究日益增多且深化，现将近年来对低温灭菌技术的研究和应用现状综述如下。 1 消毒供应中心常用低温灭菌技术及灭菌原理1.1 环氧乙烷低温灭菌技术 环氧乙烷低温灭菌技术的灭菌原理是环氧乙烷与微生物蛋白质上的氨基、游离羧基、羟基和流羟基发生烷基化作用，形成带有羟乙根的化合物，从而取代不稳定的氢原子，将蛋白质上的基团烷基化，阻止了蛋白质反应基的正常活动，同时，环氧乙烷可抑制各种生物酶的活性，阻碍微生物完成基本的新陈代谢，最终将微生物杀死。环氧乙烷这种杀菌作用是不可逆的，也是目前化学消毒剂或灭菌剂无法超越的[1-2]。环氧乙烷气体杀菌力强、杀菌谱广，可杀灭各种微生物，包括细菌芽孢，具有不损害灭菌物品且穿透力强等特点。适用于金属制品、内镜、透析器和一次性使用的医疗器械的灭菌，各种织物、塑料制品等工业消毒灭菌，传染病疫源地物品的消毒处理[1]。 1.2 过氧化氢低温等离子灭菌技术 过氧化氢低温等离子灭菌技术的灭菌原理是通过射频电源使气态过氧化氢被“激发”成等离子体状态，在真空腔内转变为活性基团，其中的过氧化羟基、氧基等活性物质作用于微生物体内的核糖核酸和蛋白质，发生氧化反应从而破坏其新陈代谢，使微生物死亡，起到消毒灭菌作用[2]。过氧化氢低温等离子灭菌技术已被国内许多医疗机构采用，广泛适用于不耐湿、不耐高温医疗器械的灭菌，如各种精密仪器、内镜等。 1.3 低温蒸汽甲醛灭菌技术 低温蒸汽甲醛灭菌技术的灭菌原理是利用负压下甲醛气体与蒸汽穿透灭菌包对物品进行灭菌，甲醛分子中的醛基可与微生物蛋白质和核酸分子中的氨基、羟基、羧基、巯基等发生反应，从而破坏生物分子的活性，杀死微生物[3]。低温蒸汽甲醛灭菌技术是在全自动预真空压力蒸汽灭菌器内利用负压下甲醛气体与蒸汽能穿透灭菌包的特性对物品进行灭菌，具有对不耐热、不耐湿物品灭菌，易穿透、速度快、灭菌效果可靠等特点。适用于不耐热、湿的诊疗器械、器具和物品的灭菌，如电子仪器、光学仪器、管腔器械、金属器械、玻璃器皿、合成材料物品及软式内镜的灭菌等[4]。 2 灭菌温湿度与时间、灭菌效果及影响因素比较2.1 环氧乙烷低温灭菌技术 2.1.1 灭菌温度、湿度与时间 环氧乙烷灭菌的温度为35～60℃，相对湿度为45%～75%，最常用的环氧乙烷浓度为450～1200 mg/L，灭菌时间为105～300 min[1]，通常循环周期为15～32 h，多适用于物品的终末灭菌[5]。 2.1.2 灭菌效果 有研究者进行了72锅次、4835份灭菌包的环氧乙烷低温灭菌处理，物理监测和生物监测结果显示均合格，灭菌包包内、包外化学指示物变色均符合灭菌合格的要求，并在每月随机抽检5件经灭菌物品，做生物学监测均为无菌生长，从而得出灭菌合格率100%[6]。丁惠莹[7]的研究表明环氧乙烷灭菌合格率达100%。 2.1.3 影响因素 一方面，环氧乙烷浓度、灭菌温度、相对湿度、灭菌时间4个关健因素达到平衡方能保证灭菌的质量；另一方面，影响环氧乙烷低温灭菌效果的影响因素还包括：清洗质量、适当预湿、包装材料、装载方式等，如包装材料必须保证能够被环氧乙烷气体穿透，使包装内容物达到灭菌要求，目前常用的有纸塑材料、聚乙烯、无纺布，但不能使用尼龙、聚酯膜、密封的玻璃及玻璃纸作包装材料，装载方式时，平放物品不能上下堆积、竖放包裹应有间隙，避免物品碰触门箱壁[1]。 2.2 过氧化氢低温等离子灭菌技术 2.2.1 灭菌温度、湿度与时间 有研究表明过氧化氢低温等离子灭菌过程温度应保持在45～55 ℃，如果灭菌物品中存在一定的水份，既会降低灭菌舱的温度影响协同消毒效果，也会在抽真空过程中形成器械表面冰片，致灭菌失败。过氧化氢低温等离子灭菌一般设置单循环和双循环2个程序。单循环程序即快速程序，灭菌效果难以保证；双循环程序即标准程序，连续进行2次单循环的灭菌程序，全程需60～75 min[8]。故更适合用于紧急情况和连台手术器械的灭菌，能提高器械的使用和周转率[5]。 2.2.2 灭菌效果 过氧化氢低温等离子灭菌后无残留物，灭菌物品可即时使用。有研究者对50批次物品灭菌，生物监测试验显示：灭菌前菌落总数（7394±110.5），灭菌后菌落总数（48.6±2.5），灭菌率为99.2%[9]；董薪等[10]对手术室1507锅次物品进行灭菌，1385锅次合格，122锅次不合格，合格率为91.9%。 2.2.3 影响因素 人为因素、技术操作因素、检查问题都是影响灭菌效果的原因[10]。具体主要影响因素包括：清洗干燥、包装材料、装载方式、过氧化氢浓度、作用温度、设备原器件功能。在清洗干燥环节，任何微小的有机物及其他化学制剂的残留物将使灭菌效果下降70%以上，而水份残留将使灭菌效果下降80%以上，即为灭菌失败；在包装装载环节，必须使用专用低温包装无纺布、特卫强灭菌袋、过氧化氢低温等离子体灭菌器专用灭菌袋、盒，装载量以60%～70%为宜，最大不超过80%；在过氧化氢浓度控制环节，用于低温等离子体灭菌的过氧化氢浓度不得低于600 g/L；在温控环节，温度应保持在45～55 ℃之间；在设备原器件功能控制环节，在灭菌前必须正确调试好过氧化氢注入量、过氧化氢气化效能、抽真空方式与效能、产生等离子体的高压电场、高频或低频电磁场的作用效能等[8]。 2.3 低温蒸汽甲醛灭菌技术 2.3.1 灭菌温度、湿度与时间 温度对甲醛气体的灭菌作用有明显影响，随着温度升高，灭菌作用加强。目前认为甲醛气体灭菌的温度为55～85 ℃[4]，相对湿度应在80%～90%[11]。低温蒸汽甲醛灭菌技术是在全自动预真空压力蒸汽灭菌器内，利用负压下甲酫气体与蒸汽能穿透灭菌包的特性进行灭菌，灭菌过程在负压条件下全自动完成。气体甲醛作用浓度3～11 mg/L，灭菌维持时间为30～60 min，整个灭菌过程（包括对甲酫残气的处理时间）约需3～6 h[4]。 2.3.2 灭菌效果 有研究表明灭菌器在满负载状态下，分别运行60 ℃灭菌程序和78 ℃灭菌程序的半周期，对嗜热脂肪杆菌芽孢菌片、枯草杆菌黑色变种芽孢菌片中生物指示物全部失活，均达到灭菌要求[12]。 2.3.3 影响因素 主要影响因素包括：清洗质量、甲醛浓度、包装材料、装载方式。保证甲醛溶液注入充足；包装必须使用专用纸塑包装，其余包装材料均会影响灭菌效果，导致灭菌失败；装载时，包装好的灭菌物品不得超过柜室容积80%，上下左右均应间隔一定距离，不得靠碰门和柜壁[13-14]。 3 优点与局限性3.1 环氧乙烷低温灭菌技术 3.1.1 优点 环氧乙烷灭菌技术目前仍为低温灭菌技术中应用最广泛的技术，在我国已使用多年，目前各医院多采用国外进口设备，这些设备经多年更新换代己相当成熟，具有小型化、自动化特点，可将控温、控湿、真空排气、定量投药、灭菌、排气等步骤实现程序控制，使得操作简单化，第三代环氧乙烷低温灭菌器己采用弥散理论和小气量技术设计，操作更加简便、安全可靠[1]。环氧乙烷灭菌监测体系目前是低温灭菌技术中最完善的，实现了工艺监测、化学监测和生物监测标准化，每次灭菌都应按规范程序进行监测，以确保操作安全及理想灭菌效果。 3.1.2 局限性 环氧乙烷灭菌技术的难题主要是环氧乙烷气体泄漏及在灭菌物品上的残留，不但污染环境，而且对人体存在严重危害。对于环氧乙烷气体泄漏问题，目前灭菌器多已采取弥散式和小气量设计，能根据待灭菌物体数量及种类选择不同容量气瓶和气袋，使注入的气体维持在最低量，在排放时经解毒后，分次小排量排放，使对环境污染保持在允许排放的标准内。第三代灭菌器已安装专利技术解毒器，保证了排放气体无毒。当前主要问题是灭菌结束打开灭菌器的瞬间环氧乙烷浓度明显增加，灭菌结束经12 h置换打开灭菌包，周围50 cm范围内环氧乙烷浓度也超标。目前处理方法：① 加长灭菌后气体置换时间，同时将排气管道通过水体反应解毒；② 安装灭菌器房间安装良好通风解毒设备，人员在上风向操作，避免和减少气体对人体危害。对于灭菌后灭菌物环氧乙烷残留量过高问题，目前较为安全的解吸方法有2种：① 采用双循环灭菌与通气合二为一的新一代灭菌器，解吸在灭菌柜内完成，如第三代灭菌器；② 灭菌后放入专门的通风柜内继续进行通气解吸（不允许采取自然通风法），研究表明，各类灭菌物品在室温条件下，在通风柜内解吸，第三天进行残留量检测均在0.0001%以下，符合环氧乙烷残留量应＜0.001%的规定[1]。 3.2 过氧化氢低温等离子灭菌技术 3.2.1 优点 过氧化氢低温等离子灭菌技术在低温低湿条件下灭菌且灭菌后不产生有毒残留物或二次生成物，具有低温、广谱、高效、快速、无毒等优点，对人体和环境无有害影响，是发展前景广阔的新一代低温灭菌技术。 3.2.2 局限性 在相同包装下，对干燥的硅胶、金属制品和腔镜等物品能达到完全灭菌，但对棉织品、木质品、纸张、粉剂等物品不能灭菌；对潮湿的或干燥不彻底的物品不能达到完全灭菌；对携带有机物的物品不能达到完全灭菌[3]。另外，过氧化氢低温等离子灭菌受各种内外灭菌条件制约较大，其灭菌剂不稳定，常用于表面灭菌，穿透性非常有限，对器械有腐蚀作用[11]，任何一个环节出现问题，都将影响灭菌效果。 3.3 低温蒸汽甲醛灭菌技术 3.3.1 优点 甲醛气体灭菌效果可靠，影响因素较少且使用方便，对消毒、灭菌物品基本无伤害。低温蒸汽甲醛灭菌技术完全区别于甲醛气体熏蒸消毒，是在灭菌腔体内的真空状态和持续的负压状态下，利用甲醛气体与蒸汽能穿透灭菌包对物品进行灭菌，整个灭菌过程全自动运行。具有易穿透、速度快，安全可靠，特别适用于不耐热、不耐湿物品灭菌消毒的特点，广泛应用于临床不耐湿、不耐高温及名种精密复杂工具如内窥器械、管腔类仪器的灭菌[15]。 3.3.2 局限性 甲醛为强致癌致畸高毒性物质，也是潜在的强致突变物之一，对人的中枢神经系统、心血管系统等均有毒性作用[4]。甲醛因其高毒性及对人体侵害及对环境的污染，应谨慎使用，只有对其他灭菌方法均无法使用的物品方可使用低温蒸汽甲醛灭菌器灭菌。使用低湿蒸汽甲醛灭菌必须具备以下条件：① 在全自动预真空压力蒸汽灭菌器内完成全部灭菌过程，不允许使用蒸汽柜熏蒸灭菌；② 必须使用专用纸塑袋包装待灭菌物品装载灭菌，不允许使用无纺布等棉质、纤维质包装布包装灭菌。研究表明，低温蒸汽甲醛灭菌器灭菌时易泄漏和污染的时机包括：① 灭菌后开门瞬间，空气中甲醛含量大大超标，因此必须尽可能延长静置时间，灭菌器房间必须安装通风装置；② 弥散及排入大气中的甲醛污染环境，因此在将甲醛溶液控制在最少用量的同时，严禁将甲醛气体排放至大气中，应通过机内真空泵将甲醛气体抽尽并排入下水道，废水中甲醛浓度＜20 mg/L，而且被下水道中微生物分解不会对环境产生污染[13]。 综上所述，就目前而言，没有十全十美的技术以应对灭菌过程中所有的问题，合适的配备、正确的使用显得尤为重要，需要消毒供应中心的工作人员清楚地掌握每种灭菌技术的优点和局限性，控制灭菌影响因素，提高灭菌效果，节约资源，将灭菌对人体损害和环境污染降到最低程度。 [参考文献] [1] 徐燕,孙巍,吴晓松.环氧乙烷灭菌技术应用与发展[J].中国消毒学杂志,2013,30(2):146-151. 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Common Hypothermia Sterilization Techniques in Central Sterile Supply Department HE Xiao-bina, XU Xib Abstract：This paper analyzed the application status of hypothermia sterilization technique in central sterile supply department. A comparison was made among the three sterile techniques: ethylene oxide sterile technique, hydrogen peroxide hypothermia plasma sterile technique, and hypothermia steam formaldehyde sterile technique. The paper analyzed the sterilization principle, sterilization time, temperature, humidity control, sterilization effect, influential factors, and pros and cons of the three common hypothermia sterilization techniques. Key words：hypothermia sterilization; ethylene oxide; formaldehyde [中图分类号]R187.2 [文献标志码]A doi：10.3969/j.issn.1674-1633.2016.03.020 [文章编号]1674-1633(2016)03-0084-03 收稿日期：2015-09-25 修回日期：2015-10-16 通讯作者：徐习，副主任护师，总护士长。 |