?

　　環(huán)氧乙烷是一種廣泛使用的化學滅菌劑，環(huán)氧乙烷滅菌是當前醫(yī)療器械滅菌最主要的兩種方式之一。由于滅菌是一個特殊過程，其輸出難以用常規(guī)的測量或檢測手段加以驗證，例如產品的無菌測試為破壞性測試，故有必要進行過程確認。本文主要討論環(huán)氧乙烷滅菌過程確認中的某些概念和方法。

　　氣態(tài)環(huán)氧乙烷滅菌是化學滅菌法的一種，由于其對細菌、病毒、芽胞等絕大多數(shù)微生物均具有強大的滅菌作用，滅菌范圍極廣。加之環(huán)氧乙烷具有穿透性強、滅菌溫度低、對產品基本無損（相對于輻照滅菌）等特點，成為目前醫(yī)療器械尤其是一次性使用醫(yī)械的兩大主流滅菌方法之一，在國內外均有廣泛使用。

　　由于滅菌過程是一個特殊過程，過程確認是無菌保證的重要環(huán)節(jié)。環(huán)氧乙烷滅菌確認有半周期法、部分陰性法等不同方法，各方法側重點不同，但均會涉及到微生物挑戰(zhàn)器械、環(huán)氧乙烷殘留、產品族分類等基本問題。本文試從這些基本問題出發(fā)，對相關的概念和處理方法做簡單介紹。

　　1.0 微生物挑戰(zhàn)器械的相對抗性

　　環(huán)氧乙烷滅菌確認的最主要目的，是要從微生物學角度證明過程的滅菌能力，因而確認中一個重要環(huán)節(jié)是制備和選擇微生物挑戰(zhàn)的具體形式，一般有以下三種微生物學挑戰(zhàn)形式 ：

　　（a）產品生物負載 （Bio-burden），即以正常產品的自然生物負載作為微生物挑戰(zhàn)，其具體形式是產品本身 ：

　　（b）內部過程監(jiān)測器材 （Internal Process Challenge Device, IPCD），是將生物指示劑（Biological Indicator, BI）放置于產品內部最難滅菌的部位而形成的 ：

　　（c）外部過程監(jiān)測器材 （External Process Challenge Device, EPCD），是將生物指示劑放置于產品外部的某種載體中而形成的。

　　上述3種挑戰(zhàn)形式中，應證明其相對抗性關系為IPCD≥產品生物負載，理論上EPCD并非必需品，不用亦可。然而考慮到常規(guī)滅菌操作中，IPCD的放置和取出需要兩次拆開產品包裝（如托盤、紙箱），會帶來包裝污染等潛在質量風險，且工作量也較大，使用EPCD是絕大多數(shù)人的選擇。當使用EPCD時，同時需證明IPCD和EPCD之間的抗性關系為EPCD≥IPCD。

　　1.1 相對抗性關系 IPCD ≥產品生物負載的證明

　　此即 BI 合適性 （the appropriateness of BI） 的證明 , 通常有兩種證明方法 ：

　　（a）生物負載法

　　這種方法即通過測試產品的自然生物負載和BI 的生物負載來比較，含數(shù)量上的比較和抗性上的比較。數(shù)量上的比較即比較 BI 的孢子計數(shù)值和產品上的自然生物負載值。

　　抗性上的比較即比較不同菌種間的抗性差異。環(huán)氧乙烷滅菌中用到的 BI 是萎縮芽孢桿菌，其抗性強于絕大多數(shù)微生物，有充分的文獻記載。值得注意的是，近年來自我國產的部分棉花中發(fā)現(xiàn)有磚火絲菌 （Pyronema Domestica），其對環(huán)氧乙烷的抗性很強。故對我國產的棉花為原料的產品，應考慮進行磚火絲菌的相關檢測，必要時以濕熱滅菌法進行預處理。

　　（b）無菌測試法

　　這種方法是將產品和 IPCD 用同一個亞致死周期（Sub-lethal Cycle）滅菌，之后分別進行產品和 BI 的無菌測試。如果產品測試為無菌，而IPCD 呈現(xiàn)出部分陽性結果，則說明同樣的滅菌參數(shù)能對產品形成全殺滅，而不能對 BI 形成全殺滅，故能證明 IPCD 對滅菌過程的抗性強于產品本身的抗性。

　　在存在磚火絲菌的情況下，由于產品很難被環(huán)氧乙烷滅菌，故產品無菌測試可能在相當強的過程參數(shù)下仍出現(xiàn)陽性結果。此時應考慮磚火絲菌的相關檢測，同樣，必要時以濕熱滅菌法進行預處理。

　　1.2 相對抗性關系 EPCD ≥ IPCD 的證明

　　這種證明方式相對簡單，通常是將 EPCD 和IPCD 經過同一個亞致死周期處理，然后比較其對滅菌過程的相對抗性即可。相對抗性的比較一般通過 D 值的計算來進行，D 值越大，抗性越強。如果計算出的 EPCD 的 D 值大于 IPCD 的 D值，則可證明 EPCD 的抗性強于 IPCD 的抗性。

　　值得說明的是，有時會出現(xiàn)EPCD抗性略弱于IPCD的情況，對此ISO/TS 11135-2：2008指出，如果兩種PCD的抗性差異小于20%，這兩種PCD可視為等同。建議在實際工作中，應盡量避免這種情況。根據(jù)上面的原理，如果需要引入新的PCD，也可將新PCD與原有PCD經過同一個亞致死周期處理，之后比較其抗性，來確定是否可以引入新PCD。

　　該方法同時也是新產品引入時廣泛運行的一種方法，即：當有新產品需要引入當前經過確認的滅菌過程的時候，可將BI放入新產品最難滅菌的部位，形成備選IPCD，將備選IPCD與已確認的PCD經過同一個亞致死周期處理，之后比較其抗性。如果備選IPCD的抗性弱于已確認的PCD，則說明新產品較之前的產品或PCD更容易滅菌，因而可以用當前的滅菌過程滅菌。

　　2.0 D 值的計算方法和意義

　　2.1 D 值的計算方法

　　如第 1 部分所述，在選擇 PCD 時需要比較其抗性，具體的衡量指標是 D 值。D 值是指在既定條件下使測試微生物滅活 90% 的時間或劑量（對EO 滅菌而言是滅菌時間）。D 值的計算有 HSKP法、SMCP 法等方法，下面列出較常見的 SMCP法（Stumbo-Murphy-Cochran Procedure）的計算公式 ：r 為測試為陰性的 BI 個數(shù)。

　　2.2 D 值的意義

　　D值是有重要意義的指標，如上所述可以比較 PCD 對滅菌過程的抗性。不同的 PCD 經過亞致死周期后可根據(jù)上面的公式計算 D 值，D 值越大，PCD 抗性越強。

　　同時 D 值也可用來估算所需的滅菌時間。D值實際上體現(xiàn)的是生物負載下降一個對數(shù)值所需的滅菌時間，即生物負載下降 101 所需的滅菌時間。假設 PCD 的生物負載為 106，在半周期法中，PCD 應被全部殺滅，因而半周期的滅菌時間應等于 6 倍 D 值或更長。全周期和常規(guī)滅菌時間加倍，即等于 12 倍 D 值或更長。

　　3.0 環(huán)氧乙烷殘留

　　醫(yī)療器械經環(huán)氧乙烷滅菌后，會有一定程度的殘留。殘留物質由于可能損害人體健康，因此需要加以控制，主要的手段是進行解析（aeration）。通常在滅菌確認中（也可以在常規(guī)處理中）進行殘留量的檢測，據(jù)此來確定所需的解析條件。

　　3.1 殘留物質

　　當采用環(huán)氧乙烷對醫(yī)療器械進行滅菌時，可能的殘留物質有以下三種 ：（a）環(huán)氧乙烷（EO） （b）2- 氯乙醇 （ECH）（c）乙二醇 （EG）ISO 10993-7:2008 規(guī)定了當采用 EO 滅菌的醫(yī)療器械存在 ECH 時，ECH 的最大允許殘留量，但未規(guī)定 EG 的接觸量限度，因為按照該標準的要求控制 EO 時，不太可能存有顯著生物學影響的 EG 殘留量。因此通常在滅菌殘留檢測時，主要是檢測 EO 和 ECH。

　　3.2 殘留限度

　　關于殘留量的限度各個國家的標準有所不同，有的國家采用毫克 / 器械的限度標準，有的國家采用 ppm（μg/g）的限度標準。多數(shù)歐美國家的通行標準是 ISO 標準，根據(jù)接觸時間的不同，將器械分為短期接觸、長期接觸、持久接觸（注 ：另外有特殊情況的器械），分別規(guī)定殘留量限度。

　　標 準

　　我國現(xiàn)行標準GB/T 16886.7-2001等同采用1995版ISO 10993-7。值得注意的是，由于ISO 10993-7已經從1995版升至2008版，后者標準更為嚴格。以短期接觸器械為例，GB/T 16886.7-2001由于等同采用1995版ISO 10993-7，其規(guī)定限度為EO不超過20毫克/器械，ECH不超過12毫克/器械 ：而2008版ISO 10993-7規(guī)定的限度為EO不超過4毫克/器械，ECH不超過9毫 克/器械。另外，我國對于一次性使用醫(yī)療器械，還規(guī)定其EO殘留量不得超過10μg/g，故對內銷產品應注意這一要求。

　　4.0 EO 產品族和處理組

　　實際工作中，需要用環(huán)氧乙烷滅菌的產品可能種類眾多，由于滅菌確認時間長、費用高，對每種產品分別進行滅菌確認是不經濟的，很多情況甚至是不現(xiàn)實的。為實現(xiàn)多種產品一起確認、一起滅菌的問題，較常用的做法是將產品分成EO 產品族或處理組，對 EO 產品族或處理組中的代表性產品或 PCD 完成確認后，即可對產品族或處理組中的所有產品進行常規(guī)滅菌。

　　4.1 EO 產品族

　　EO 產品族是指對于確認而言相似或等同的一系列產品。將產品歸于產品族中時，考慮到的主要因素有產品設計和功能、生產方式、生產環(huán)境或區(qū)域、材料構成、包裝材料、無菌屏障或保護性包裝模式、密度、尺寸大小和 / 或表面積，以及生物負載等。

　　4.2 處理組

　　將 EO 產品族的概念進一步推而廣之，即得到處理組的概念 ：處理組是指能用同一 EO 滅菌過程滅菌的一系列產品或產品族。

　　從上述定義可以看出，處理組與產品族相比，涵蓋的范圍更廣，可以包含不同的產品族。處理組所含的產品可能在材料、構造、包裝等各方面不盡相同，這是跟產品族不同的概念。但是處理組內部的產品有一點是一致的，即他們都可用某一 PCD 來代表其微生物挑戰(zhàn)。

　　4.3 EO 產品族和處理組概念的運用

　　EO 產品族和處理組的概念對實際工作有重要的指導意義，使得以較少的工作同時驗證種類各異的產品成為可能，可以節(jié)約大量的時間和費用。下面是其具體運用的一種方法 ：

　?。╝）將待驗證產品分成不同的 EO 產品族 ：

　?。╞）確定各個 EO 產品族的 PCD，并比較其相對抗性 ：

　　（c）選擇相對抗性最強的的 PCD 作為處理組的主 PCD ：

　?。╠）以處理組的主 PCD 進行滅菌確認 ：

　　（e）確認完成后，該處理組內的所有產品可用同一滅菌過程同時進行常規(guī)處理。

　　5.0 過程等效性

　　對滅菌過程而言，在不同滅菌設備上運行，由于滅菌設備本身可能存在差異，其輸出（即滅菌效果）可能不同。因此即使對于完全一致的滅菌過程，在不同的滅菌設備上運行時，也需要分別進行滅菌確認，這個道理跟醫(yī)療器械的生產、包裝等設備是一致的。

　　然而對于擁有多臺相似滅菌設備的廠家而言，在各滅菌設備上對相同的產品和參數(shù)分別進行全面的滅菌確認時間和經濟成本較高，且可能不必要，因此這里我們介紹過程等效性的概念。

　　過程等效性 ：兩個或以上的滅菌設備能以既定的參數(shù)達到相同的滅菌過程的書面評估。

　　過程等效性的評估通常分為過程分析和評估，以及微生物評估兩部分。過程分析和評估除了滅菌柜之外，還需要考慮滅菌過程的其他相關設備，例如預處理室和解析室。評估的一個重點在于詳細比較各系統(tǒng)的異同，如制造商、品牌型號、功率大小等，另一個重點在于其過程效果，如真空速率、溫濕度分布等。微生物評估主要是以運行部分周期或半周期等方式，證明滅菌過程能夠達到規(guī)定的最低SAL（無菌保證水平）。

　　對于已在某滅菌設備上確認過的滅菌過程而言，轉移到其他滅菌設備的步驟通常包括 ：

　?。╝）將備選設備與現(xiàn)有設備進行評估，如果具有等同性，則 ：
　?。╞）運行一個半周期（或是部分周期），檢測PCD 中的 BI 并記錄裝載溫濕度 ：
　?。╟）將裝載溫濕度數(shù)據(jù)與原有數(shù)據(jù)進行比較，進行裝載參數(shù)的評估 ：
　?。╠）計算 SAL，進行微生物方面的評估，看是否能到達規(guī)定的 SAL。

　　如此，可將現(xiàn)有工藝和產品轉移到等效的滅菌設備上。

　　以上就是關于“醫(yī)療器械環(huán)氧乙烷滅菌過程確認方法”的全部內容。
　　作者：張老師