医疗器械常用灭菌方法、环氧乙烷、辐射、湿热灭菌工作原理.docx

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1、常见的名词解释1灭菌：经确认的使产品无存活微生物的过程。目前国际上规定，灭菌过程必须使物品污染微生物存活概率减少至IJ10-WTo2 .灭菌剂：能够杀灭特定外环境或物品中一切微生物（包括细菌繁殖体、芽抱、真菌、病毒、立克次体、原生动物和藻类等）的化学物质或其复方制剂。3 彳微生物：在显微镜下才能看到的微小实体，包括细菌、真菌、原生动物和病毒。4 .生物指示物：对规定的灭菌过程有特定的抗力，含有活微生物的测试系统。5 .化学指示物（非生物指示物）：根据暴露于某一灭菌过程所产生的化学或物理变化，显现一个或多个预定过程变量变化的测试系统。6 .无菌保证水平（SA1）:灭菌后产品上存在单个活微生物的概

2、率。常用的灭菌方法介绍常用的灭菌方法有湿热灭菌法、干热灭菌法、辐射灭菌法、气体灭菌法、过滤除菌法、汽相灭菌法、液相灭菌法等，可根据被灭菌物品的特性采用一种或多种方法组合灭菌。一、湿热灭菌法本法系指将物品置于灭菌设备内利用饱和蒸汽、蒸汽-空气混合物、蒸汽-空气-水混合物、过热水等手段使微生物菌体中的蛋内质、核酸发生变性而杀灭微生物的方法。该法灭菌能力强，为热力灭菌中最有效、应用最广泛的灭菌方法，适用于药品、容器、培养基、无菌衣、胶塞以及其他遇高温和潮湿性能稳定的物品。湿热灭菌条件通常采用温度-时间参数或者结合FO值（FO值为标准灭菌时间，系灭菌过程赋予被灭菌物品121下的等效灭菌时间）综合考虑。

3、二、干热灭菌法本法系指将物品置于干热灭菌柜、隧道灭菌器等设备中，利用干热空气达到杀灭微生物或消除热原物质的方法。适用于耐高温但不宜用湿热灭菌法灭菌的物品灭菌，如玻璃器具、金属制容器、纤维制品、陶瓷制品、固体试药、液状石蜡等。干热灭菌条件通常采用温度-时间参数或者结合FH值（FH值为标准灭菌时间，系灭菌过程赋予被灭菌物品160。C下的等效灭菌时间）综合考虑。三、辐射灭菌法本法系指利用电离辐射杀灭微生物的方法。常用的辐射射线有60Co或i37Cs衰变产生的Y射线、电子加速器产生的电子束和X射线装置产生的X射线。适用于能够耐辐射的医疗器械、生产辅助用品、药品包装材料、原料药及成品等。辐射灭菌控制的参

4、数主要是辐射剂量（指灭菌物品的吸收剂量），为保证灭菌过程不影响被灭菌物品的安全性、有效性及稳定性，应确定最大可接受剂量。四气体灭菌法本法系指用化学灭菌剂形成的气体杀灭微生物的方法，最常用的化学灭菌剂是环氧乙烷，一般与80%90%的惰性气体混合使用，在充有灭菌气体的高压腔室内进行。适用于不耐高温、不耐辐射的物品（如医疗器械、塑料制品和药品包装材料等），干粉类产品不建议采用本法灭菌。采用环氧乙烷灭菌时，腔室内的温度、湿度、灭菌气体浓度、灭菌时间是影响灭菌效果的重要因素，同时需确认灭菌完成后灭菌气体和反应产物残留量对灭菌物品的安全性、有效性和稳定性的影响。五、过滤除菌法本法系指采用物理截留去除气体或

5、液体中微生物的方法，常用于气体、热不稳定溶液的除菌。应根据待过滤介质属性及工艺目的选择合适的过滤器，除菌级过滤器的滤膜孔径通常选用022m（或更小孔径或相同过滤效力）。过滤器的孔径定义来自过滤器对微生物的截留能力，而非平均孔径的分布系数。选择过滤器材质时，应充分考察其与待过滤介质的兼容性。六汽相灭菌法本法系指通过分布在空气中的灭菌剂杀灭微生物的方法，常用的灭菌剂包括过氧化氢、过氧乙酸等。适用于密闭空间的内表面灭菌。灭菌效果通常与灭菌剂量（一般是指注入量）、相对湿度和温度有关。七、液相灭菌法本法系指将被灭菌物品完全浸泡于灭菌剂中达到杀灭物品表面微生物的方法。具备灭菌能力的灭菌剂包括：甲醛、过氧乙

6、酸、氢氧化钠、过氧化氢、次氯酸钠等。灭菌剂种类的选择应考虑灭菌物品的耐受性。灭菌剂浓度、温度、PH值、生物负载、灭菌时间、被灭菌物品表面的污染物等是影响灭菌效果的重要因素。环氧乙烷灭菌原理环氧乙烷（以下简称EO）是一种最简单的环醛，低温时为无色易流动液体，沸点，在该温度以上为无色气体。EO液体在室温下易挥发，有醍味。EO杀灭微生物是由于它能与微生物的蛋白质、DNA和RNA发生强烈的非特异性烷基化作用，可以与蛋白质上的游离竣基（-COOH）、氨基（-NH2）、硫氢基（-SH）和羟基（-OH）发生烷基化作用，造成蛋白质失去反应基团，阻碍了微生物蛋白质的正常化学反应和新陈代谢，导致微生物死亡。EC）

7、也可以抑制生物酶的活性。EO是一种广谱、高效和对灭菌物品无损害的气体杀灭消毒剂。EO杀菌能力强且广泛，可以杀灭病原微生物，包括细菌繁殖体、芽抱、病毒和真菌。蒸汽压高，对消毒物品的穿透力强，可达到物品深部，适合于包装物品的灭菌。典型的灭菌工艺要经过正压过程和负压过程：产品进入灭菌器后关闭闸门，首先对灭菌室加温，直到温度达到预定的灭菌温度;然后，灭菌室抽真空，当达到预定的真空度后，开始对灭菌室加湿、加药；在上述过程后，灭菌过程开始，灭菌计时器开始计时，在整个灭菌过程中需保持恒温状态；灭菌时间到达预设值，则开始对灭菌室进行换气，即用经过过滤后的清洁空气置换灭菌室内的残余EO气体，将残气排出（通常通过

8、水解对残气进行处理），灭菌过程结束。常见的Eo灭菌器由灭菌箱体、辅助设备、监测设备和控制装置组成。灭菌箱体包括灭菌室、部件管路、密封材料、安全阀和门；辅助设备包括加热及热循环装置、真空装置、加湿装置、加药及气化装置、密封装置和残气处理装置等；监测设备和控制装置包括温度传感器、压力传感器、湿度传感器和温度指示器、压力指示器、湿度指示器、计时器、记录仪表及报警装置。环氧乙烷残留一、医疗器械产品如采用环氧乙烷（以下简称EO）灭菌，应不断提高各类人员对EO残留量造成健康风险的意识：EO能够高效地对医疗产品进行灭菌；在杀灭微生物的同时，医疗产品上的EO残留也会对使用者和患者的身体带来一定的毒害。其毒性主

9、要包括两个方面：（-）EO本身的毒性。在很多情况下，环氧乙烷具有致突变性、胎儿毒性和致畸特性，对睾丸功能具有不良作用，并能对体内的多个器官系统产生损害。通过呼吸器官吸入体内刺激呼吸道，可引起恶心、呕吐、头昏、头痛、嗜睡等症状，严重者可引起肺水肿；通过皮肤、粘膜接触后，可引起红肿、水泡及血泡，严重者可出现局部皮肤烧伤及粘膜组织灼伤，造成毛发脱落；超量进入人体血液内，可致红细胞溶解，补体灭;窗口凝血酶破坏引起全身性溶血。在动物致癌研究中，当食入或皮下注射EO时，会在接触部位形成肿瘤；吸入EO可产生几种赘生性变化，包括白血病、脑肿瘤和乳房肿瘤。（二）灭菌后生成物的毒性。残留的EO与产品中氯元素接触产

10、生2-氯乙醇（以下简称ECH）,与水接触形成乙二醇，这两种物质都具有一定的毒性。特别是ECH,在中毒剂量下可通过皮肤快速吸收，具有急性毒性、体表刺激、轻微的致突变性，具有产生胎儿毒性和致畸性改变的潜能，可对肺、肾、中枢神经系统和心血管系统等器官系统造成损伤。二、经EO灭菌的医疗器械应采用透气性好，有助于消除EO残留的纸塑包装，以最大限度地降低EO残留，降低器械使用的风险。产品灭菌后还必须按照经验证的方法进行解析，综合评价解析的场地、通风条件、温度、时间和产品的包装形式、材质等条件，并经检测确定器械上的EO残留量应符合产品技术要求。产品的解析时间应进行验证，若无强制解析的条件，还应考虑验证不同季

11、节中产品的解析时间。三、医用敷料、无纺布、合成医用乳胶手套等对EO气体有很强的吸附性，吸附在这类产品上的残留量很难彻底解析，所以对此类产品，应关注EO的解析，或参考相关标准（如：YY/T1267-2015适用于环氧乙烷灭菌的医疗器械的材料评价），从材料相容性角度考虑EO灭菌的适用性。四、对每一种医疗器械，按接触时间分类，其所允许释放给患者的EO和ECH的最大日剂量应不超过以下给出值：（-）对于持久接触器械（超过30天以上一次、多次或重复长期使用或接触的器械）EO对患者的平均日剂量不应超过O.1mg。此外最大剂量：前24小时不应超过4mg;前30天不应超过60mg;一生不应超过2.5goECH对

12、者的平均日剂量不应超过0.4mg此外最大剂量：前24小时不应超过9mg;前30天不应超过60mg;一生不应超过IOg0（二）对于长期接触器械（超过24小时以上30天以内一次、多次或重复长期使用或接触器械）EC）对患者的平均日剂量不应超过2mg。此外最大剂量：前24小时不应超过4mg;前30天不应超过60mgoECH对患者的平均日剂量不应超过2mg。此外最大剂量：前24小时不应超过9mg;前30天不应超过60mgo（三）短期接触器械（在24h以内一次、多次或重复使用或接触的器械）EO对患者的平均日剂量不应超过4mgoECH对患者的平均日剂量不应超过9mg0（四）表面接触的器械和植入物可耐受接触限

13、量EO可耐受接触限量均不应超过10gcm2,或应显示出如IS010993-10中规定的极轻微刺激反应。ECH的可耐受接触限量均不应超过5mgcm2,或应显示出如IS010993-10中规定的极轻微刺激反应。（五）特殊情况对于多器械系统，应对每个患者接触的器械规定限量。每个人工晶状体EO残留量每天不应超过0.5g,或每个晶状体不应超过125g0以单个人工晶状体质量20mg计算，其他眼内器械根据其质量按比例算出限量。由于产生眼毒性的ECH水平大约比相应EO水平高四倍，含氯的黏弹性材料制成的眼内器械的ECH可接受水平需要进行评价。对患者和献血者使用的血细胞分离器，EO的最大允许剂量为IOmg,ECH

14、的最大允许剂量不应超过22mg0对血液氧合器和血液分离器，EO对患者的最大允许剂量为60mg,ECH对患者的最大允许剂量不应超过45mgo对心肺旁路过程所用的器械，EO的最大允许限量应为20mg,ECH的最大允许限量应为9mgo对体外血液净化器械,每个器械的EO和ECH规定限量应为4.6mg,但可能会超过EO一生可允许剂量。对于预期仅接触完好皮肤的手术单，EO的最大允许限量为10gCm2的可耐受接触限量，ECH为5mgcm2,或手术单应显示出如ISO10993-10中规定的极轻微刺激反应。此外，还应关注医疗器械生物学评价第7部分:环氧乙烷灭菌残留量(GB/T16886.7)对早产儿、新生儿、婴

15、儿、儿童和成人等不同人群的EO和ECH允许限量规定，并按要求执行。五、EC1残留量检测方法气相色谱法是EO残留量检测的常规方法。气相色谱法是利用气体作流动相的色谱法。汽化的试样被载气带入色谱柱，试样中各组分分子由于与色谱柱中的固定相作用力不同，从色谱柱中流出时间不同而彼此分离；各组分先后进入检测器，用数据处理系统记录色谱信号，根据信号强度对测试组分进行定量。气相色谱仪由载气源、进样部分（一般为顶空进样系统）、色谱柱、柱温箱、检测器和数据处理系统组成。检测流程如下：先取标准溶液于顶空进样系统中进行培养。当试样达到气液平衡时，不同浓度的液体会生成不同浓度的气体，取平衡后的气体，注入进样器，记录EO

16、的峰高（或面积）。根据不同浓度的标准溶液对应的峰高（或面积），绘制峰高（或面积）-浓度标准曲线。取样品适量，制取浸提液，同法测定峰高（或面积），以测得的峰高（或面积）从标准曲线上查得相应的标准溶液的浓度。根据公式，计算出EO留量。检测方法应明确浸提液的制备方式、标准曲线的制备以及试样的测试条件等。（-）浸提液的制备方式包括：模拟使用浸提法、力口严浸提法和极限浸提法。模拟使用浸提法是指采用使浸提尽量模拟产品使用的方法。这一模拟过程使测量的环氧乙烷残留量相当于患者使用该器械的实际环氧乙烷摄入量。加严浸提法是与临床使用条件下相比，预期会导致更多或更大量化学成分释放的浸提。极限浸提法是指再次浸提测得的环氧乙烷的量小于首次浸提测得值的10%,或浸提到测得的累积残留量