过氧化氢低温等离子体灭菌效果测试方法及评价
摘要： 过氧化氢低温等离子体灭菌技术因其低温、快速、无毒残留等特点，已成为不耐高温医疗器械灭菌的重要选择。为确保灭菌效果可靠，需建立科学严谨的测试评价体系。本文系统阐述了过氧化氢低温等离子体灭菌效果的测试原理、方法、评价指标及关键注意事项，为相关验证与应用提供参考。
一、 引言
医疗器械的灭菌是预防医院感染、保障患者安全的关键环节。传统的高温高压蒸汽灭菌虽效果可靠，但对电子器械、塑料制品等热敏材料适用性有限。过氧化氢低温等离子体灭菌技术利用过氧化氢蒸汽在特定真空环境下被激发产生等离子体，通过活性粒子的综合作用（氧化、蚀刻）杀灭微生物，实现了在低温（通常45°C-65°C）条件下对复杂器械的有效灭菌，应用日益广泛。其灭菌效果的验证是确保该技术安全有效应用的基础。
二、 测试原理
过氧化氢低温等离子体灭菌效果的测试，核心在于模拟实际灭菌过程，挑战其杀灭具有高抵抗力的微生物的能力。测试基于以下原理：
- 生物指示剂挑战： 使用已知高抗性的微生物（如嗜热脂肪地芽孢杆菌 Geobacillus stearothermophilus ATCC 7953 芽孢）制备的生物指示剂，定量接种（通常要求达到10^6 CFU/载体以上），将其置于灭菌器内最难灭菌的位置。
- 过程参数监测： 实时监测并记录灭菌循环的关键物理参数，如真空度、过氧化氢注入量、等离子体激发功率与时间、温度、循环总时间等，确保过程符合预设规范。
- 化学指示剂验证： 使用对特定灭菌参数（如过氧化氢浓度、时间、温度、等离子体）敏感的化学指示剂，通过其颜色或形态变化，直观反映灭菌循环的关键参数是否达到要求。
- 残留检测： 灭菌结束后，对器械表面和包装材料进行过氧化氢化学残留检测，确保其在安全限值以下（通常≤1 ppm）。
三、 测试方法与步骤
完整的灭菌效果测试是一个系统工程，主要包含以下步骤：
-
设备及材料准备：
- 灭菌设备： 待验证的过氧化氢低温等离子体灭菌器，状态良好并经过基本性能确认。
- 生物指示剂： 选用经认可的、标定好孢子数量和D值的嗜热脂肪地芽孢杆菌芽孢生物指示剂（通常为自含式或可阅读型）。
- 化学指示剂： 过程挑战装置（PCD）内放置的化学指示剂及用于各包装外部的包外化学指示剂。
- 测试负载： 根据灭菌器腔体大小和预期灭菌物品特性，选择标准测试包（如管腔类、实心器械、软式内镜模拟管腔等）或实际器械组合，模拟最大负载挑战。负载应包含最难灭菌的位置（如管腔内部、关节缝隙、器械盒底层）。
- 培养基与培养设备： 用于生物指示剂培养的专用培养基（如含pH指示剂的胰酪胨大豆肉汤）及恒温培养箱（55-60°C）。
- 残留检测试剂/仪器： 如过氧化氢专用定量检测试纸条或分光光度计等。
- 记录工具： 用于记录所有测试参数和结果的表格。
-
测试负载布置：
- 将生物指示剂和化学指示剂（包内或PCD内）精确放置在预先确定的最难灭菌位置（如管腔最深处、器械盒中央底层、多个物品重叠处）。
- 在负载外部放置包外化学指示剂。
- 按照灭菌器操作手册要求装载测试负载。
-
执行灭菌循环：
- 启动预设的待验证灭菌程序（通常选择最短时间或最低剂量等最差条件程序）。
- 系统自动运行，记录所有关键过程参数（真空度、注入量、等离子体参数、时间、温度等）。
-
灭菌后处理与检测：
- 化学指示剂判读： 循环结束后立即取出所有化学指示剂，观察其颜色或形态变化，并与标准色卡对比，判断是否达到预设的合格标准（通常要求所有化学指示剂均合格）。
- 生物指示剂培养：
- 取出生物指示剂，若为自含式，直接按压或挤破内管使培养基与载体接触。
- 放入恒温培养箱（55-60°C）中培养。
- 根据生物指示剂说明书要求的时间（通常48小时或7天）进行培养和观察。记录每天的颜色变化（阳性：培养基变浑浊/变色；阴性：培养基保持澄清/不变色）。
- 过氧化氢残留检测： 使用专用试纸条或仪器，按照说明书对灭菌器械表面（特别是管腔内壁）和包装材料进行擦拭或浸提取样检测，记录残留量。
-
对照试验：
- 阳性对照： 取同一批号未灭菌的生物指示剂进行同步培养，应显示阳性（生长），证明生物指示剂本身具有活性且培养基有效。
- 阴性对照： 使用未接种的同批号培养基或灭菌后的培养基进行同步培养，应显示阴性（无生长），排除培养基污染。
四、 结果评价与接受标准
- 生物指示剂： 所有测试的生物指示剂培养结果必须均为阴性（无菌生长）。任何一支阳性结果均表明该次灭菌测试失败。
- 化学指示剂： 所有包内/PCD内化学指示剂和包外化学指示剂的颜色/形态变化必须全部达到合格标准。任何一支不合格均提示该灭菌循环的关键参数可能未达标，需调查原因。
- 过程参数： 灭菌循环运行过程中记录的所有关键物理参数（真空度、注入量、等离子体参数、时间、温度等）必须完全符合预设程序的要求范围。
- 过氧化氢残留： 检测的过氧化氢残留量必须低于相关法规或标准规定的安全限值（通常≤1 ppm）。
- 对照试验： 阳性对照必须为阳性，阴性对照必须为阴性。否则试验无效，需重做。
只有同时满足以上所有条件，才能判定该次过氧化氢低温等离子体灭菌效果测试合格。
五、 关键注意事项
- 生物指示剂选择： 必须选用对过氧化氢等离子体具有高抗性、且经过严格标定的菌株（嗜热脂肪地芽孢杆菌芽孢）。确保其D值（杀灭90%微生物所需时间）和孢子数量已知并符合相关标准（如ISO 11138-1, ISO 11138-3）。
- 最难灭菌位置： 负载设计和生物指示剂放置位置的选择是测试成功的关键。必须通过空腔分布测试或工程评估确定灭菌器腔体内最难被灭菌剂穿透和作用的物理位置（如长管腔末端、狭小缝隙、器械盒中心）。
- 测试负载代表性： 测试负载应能代表实际灭菌物品的类型、复杂性和最大装载量，特别是含有管腔、关节或可吸收液体的材料。
- 最差条件挑战： 测试应在模拟最不利的条件下进行（如最短灭菌时间、最低过氧化氢浓度、最大负载、最复杂的器械配置、最旧的过氧化氢卡匣等），以证明在最差情况下仍能达到灭菌保证水平（SAL ≤ 10^-6）。
- 重复性与统计： 灭菌效果的验证通常要求进行多次重复测试（如3次独立的灭菌循环），以证明其稳定性和可靠性。
- 设备确认： 灭菌效果测试应在灭菌设备完成安装确认（IQ）、运行确认（OQ）之后进行，确保设备本身性能正常。
- 人员资质与培训： 操作人员需经过严格培训，熟悉设备操作、测试流程、生物安全知识和结果判读标准。
- 记录完整可追溯： 所有测试步骤、使用的材料批号、过程参数、结果判读都应有清晰、完整、可追溯的记录。
- 遵循标准与法规： 测试方法应参考并遵循国际（如ISO 14937, ISO 11139, ISO 17665系列）、国家或行业的相关标准与规范。
六、 结论
过氧化氢低温等离子体灭菌效果测试是确保该灭菌技术安全有效应用的核心环节。通过科学设计测试负载，将高抗性的生物指示剂精确放置于最难灭菌的位置，并在最差条件下运行灭菌程序，结合化学指示剂判读、过程参数监控和残留检测，可以全面、客观地评价灭菌效果。严格遵守测试标准、操作规程和接受标准，并注重关键注意事项，是获得可靠验证结果、保障医疗安全的基础。该技术的持续应用需建立在定期再验证和日常监测之上。