重复灭菌效果测试：保障安全的关键验证
在医疗、制药、生物实验室以及特定工业领域，对器械、容器或物料进行可靠且重复的灭菌处理是保障安全、防止感染、确保产品质量的核心要求。然而，灭菌过程并非一劳永逸。设备性能可能漂移，负载特性可能变化，操作过程可能存在差异。因此，重复灭菌效果测试成为验证灭菌程序持续有效性的核心手段。
一、 重复灭菌的必要性
许多关键物品（如手术器械、植入物前体、培养容器、特定包装材料）在其生命周期内需要经历多次灭菌过程。原因可能包括：
- 首次使用前的灭菌： 确保初始无菌状态。
- 使用后的再处理： 对可复用器械进行清洗消毒后，必须再次灭菌才能用于下一次患者。
- 延长保存期： 无菌物品超出最初验证的有效期后，如需继续使用，可能需要重新灭菌。
- 工艺要求： 某些生产流程可能涉及多个需要无菌环境的步骤，中间物料需多次灭菌。
重复灭菌会带来潜在风险：
- 材料劣化： 反复暴露于高温、压力、化学蒸汽或辐射下，可能导致材料（如塑料、橡胶、金属涂层）的物理性能下降（脆化、变形、变色）、化学结构改变或释放有害物质。
- 功能影响： 材料劣化可能影响器械的精密性、密封性、灵活性或锋利度。
- 灭菌剂残留： 对于化学灭菌（如环氧乙烷），重复处理可能导致残留物累积。
- 微生物屏障失效： 包装材料（如纸塑袋、硬质容器）在重复灭菌后，其维持无菌屏障的能力可能下降。
因此，仅仅确认物品在首次灭菌后达到无菌状态是不够的。必须验证物品在经历规定次数的灭菌循环后，依然能够：
- 达到无菌保证水平： 每次灭菌后都能有效杀灭或去除所有微生物。
- 保持材料完整性： 材料性能不因重复灭菌而降低到影响安全或功能的程度。
- 维持预期功能： 器械或物品的关键功能不受损害。
- 避免有害影响： 不产生超出安全限度的有害残留或浸出物。
二、 重复灭菌效果测试的核心内容
重复灭菌效果测试是一个综合性的评估过程，通常包括以下关键环节：
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灭菌过程验证：
- 物理参数监测与挑战： 使用标准测试包或特定的挑战装置（如PCD - Process Challenge Device），模拟实际负载中最难灭菌的情况，在每次重复灭菌循环中进行。关键物理参数（如温度、压力、时间、湿度、化学蒸汽浓度、辐射剂量）必须被连续监测并记录，确保其始终符合经过验证的灭菌程序所设定的关键限值。
- 生物指示剂挑战： 在每次重复灭菌循环中，将高抗性的生物指示剂（通常选用已知D值的嗜热脂肪芽孢杆菌孢子用于湿热灭菌，枯草芽孢杆菌孢子用于环氧乙烷和汽化过氧化氢灭菌）放置在测试包或PCD内部最难灭菌的位置。灭菌后，按标准方法对生物指示剂进行培养。所有生物指示剂必须显示无菌生长，证明该次灭菌循环达到了杀灭微生物的效能要求。这是验证灭菌效果的金标准。
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材料与功能评估：
- 外观检查： 每次灭菌前后对物品进行目视检查，观察是否有明显的变色、变形、开裂、腐蚀或其他物理损伤。
- 材料性能测试： 根据物品的材料和预期用途，在设定的灭菌次数间隔（如每5次、10次）或最终次数后，进行相关测试。常见测试包括：
- 机械性能： 拉伸强度、断裂伸长率、压缩强度、硬度测试等。
- 热性能： 熔点、玻璃化转变温度（DSC）。
- 化学兼容性/稳定性： 傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析材料结构变化，检测浸出物或析出物。
- 老化测试： 评估重复灭菌对材料长期稳定性的影响。
- 功能性测试： 对于器械，模拟其实际使用场景，测试其关键功能是否正常（如关节活动是否顺畅、密封件是否有效、刃口是否锋利、电子元件是否工作正常）。
- 包装完整性测试： 对于无菌屏障系统，在重复灭菌后必须进行验证（如染色渗透试验、气泡泄漏试验、真空/压力衰减试验），确保其仍能有效阻隔微生物。
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残留物检测： 对于化学灭菌法（如环氧乙烷），在完成规定次数的重复灭菌后，必须按照相关标准（如ISO 10993-7）对物品进行残留物（如环氧乙烷及其反应产物氯乙醇）的检测，确保其浓度低于安全限值。
三、 测试执行的关键要素
- 明确测试方案： 预先制定详细的验证方案（Validation Protocol），明确规定：
- 测试的具体物品/材料。
- 使用的灭菌方法和具体程序参数。
- 计划进行的重复灭菌总次数（需基于预期使用场景和风险评估）。
- 测试的频率（如每次灭菌都测生物指示剂，材料性能每N次测一次）。
- 使用的具体测试方法、标准和可接受标准（如生物指示剂无菌生长、材料强度下降不超过X%、残留物低于Y ppm）。
- 使用的设备、仪器及其校准状态。
- 样品数量（需有统计学意义）。
- 代表性样品： 选取的测试样品必须能代表实际使用的物品或材料批次。
- 模拟最差情况： 生物指示剂和PCD的放置必须模拟实际负载中最难灭菌的位置（通常是最冷点或最难被灭菌介质穿透的位置）。
- 严格的过程控制： 每次灭菌循环都必须严格按照验证过的程序执行，并记录所有关键参数。
- 全面的记录与报告： 详细记录所有测试条件、过程数据、观察结果和测试数据。最终形成验证报告（Validation Report），清晰陈述测试过程、结果分析、是否符合预定接受标准，并得出明确的结论。
四、 重要性总结
重复灭菌效果测试是确保需要多次灭菌的物品在整个生命周期内持续安全、有效和可靠使用的基石。它通过严格的物理监测、生物挑战、材料评估和功能测试，提供了科学证据，证明：
- 持续的灭菌效能： 每次灭菌都能可靠地达到无菌状态。
- 材料兼容性： 物品的材料能够耐受规定次数的灭菌而不发生危及安全或功能的劣化。
- 功能完整性： 物品的关键性能在重复灭菌后得以保持。
- 符合法规要求： 满足相关医疗器械、制药或行业法规（如ISO 17665, ISO 11135, ISO 11137, ISO 11607, GMP等）的强制要求。
结论：
忽视重复灭菌效果测试，等同于将患者安全、产品质量和操作人员健康置于未知风险之中。这是一项不可或缺的质量保证活动，必须由经过培训的专业人员，依据严格制定的方案和公认的标准，科学、系统、严谨地执行。只有通过充分的验证，才能为重复使用的无菌物品提供坚实的安全保障。