上海申安壓力蒸汽滅菌器滅菌延遲時間的研究
研究壓力蒸汽滅菌器的滅菌延遲時間問題,為科學設定滅菌參數(shù)提供依據(jù)。方法 用動態(tài)溫度監(jiān)測 儀監(jiān)測方法,觀察不同包裝及裝載方式下滅菌器內(nèi)動態(tài)溫度變化,確定滅菌器達到設定溫度所需的延遲時間。
壓力蒸汽滅菌技術是目前公認可靠、安全 有效的滅菌技術之,其具有蒸汽穿透力強、滅菌效 果安全可靠、無毒性物殘留、適用范圍廣、經(jīng)濟方便 等優(yōu)點〔1, 2, 3〕。因此,壓力蒸汽滅菌被廣泛運用于醫(yī) 療衛(wèi)生、生物科技、工農(nóng)業(yè)等各個領域。 壓力蒸汽滅菌器工作原理是利用飽和蒸汽穿透 至滅菌物品釋放潛伏熱〔4, 5〕,產(chǎn)生高溫而殺滅微生 物。由于熱蒸汽穿透升溫往往會受到滅菌器腔體內(nèi) 冷空氣、滅菌物品性質(zhì)、包裝大小、放置位置、滅菌物品載量以及物品包裝方式等因素的影響〔3, 6〕,滅菌 物品中心部位溫度達到滅菌溫度存在個穿透延遲 的過程,從而引起滅菌設置時間( 滅菌器上顯示設 置的時間) 與實際滅菌維持時間( 滅菌物品中心部 位達到設定滅菌溫度的實際維持時間) 不致而形 成時間差,即所謂延遲時間。為研究壓力蒸汽滅菌 器的實際滅菌過程,我們對在不同條件下所產(chǎn)生的 延遲時間進行了觀察。
1 材料與方法
1. 1 試驗材料 滅菌器模型為 HV -85 型下排式全自動壓力蒸 汽滅菌器,為日本 Hirayama 公司生產(chǎn); 滅菌腔體內(nèi) 溫度用 EBI 125A 型動態(tài)溫度監(jiān)測儀,為德 Ebro電子儀器測量公司生產(chǎn); 生物指示劑為嗜熱脂肪肝 菌( ATCC 7953) 芽孢制備成的自含式菌管,為 3M 公司產(chǎn)品。
1. 2 試驗方法
1. 2. 1 溫度測定方法 在設定條件下,按照固定滅 菌時間為121℃下30 min 進行各組溫度測定。將動 態(tài)監(jiān)測儀溫度感應探頭按設計的試驗包裝方式包裹 后放入滅菌器,作為動態(tài)溫度監(jiān)測試驗組。同時在 同位置裸露放置另溫度感應探頭作為動態(tài)溫度 監(jiān)測的對照組。啟動滅菌程序照常運行,觀察并記 錄各點溫度值,計算延遲時間。公式為 Td = T0 - T1。( Td為滅菌延遲時間, T0為設定時間, T1為實測 達到維持滅菌溫度的時間) 。
1. 2. 2 設計不同條件 裝載量及放置位置:分別設 定滅菌器內(nèi)空載、半載( 以棉質(zhì)實驗服包裝填充至 滅菌器容積的 50%) 和滿載( 以棉質(zhì)實驗服填充至 滅菌器容積的 80%)〔2〕等 3 種條件,分別在滅菌器 內(nèi)上層中央、中層中央和下層中央位置放置動態(tài)監(jiān) 測儀溫度感應探頭。空載和半載設定在121℃下滅 菌維持 10 min,滿載設定在 121℃ 下滅菌維持 40 min,記錄各點溫度,計算滅菌延遲時間。不同包裝 方式: ①標準測試包包裝方式〔7〕 : 用全棉手術巾按 規(guī)范折疊成23 cm ×23 cm ×15 cm 大小的標準滅菌 包,將動態(tài)監(jiān)測儀溫度感應探頭插入包內(nèi)中央。② 玻璃瓶包裝:將動態(tài)溫度監(jiān)測儀探頭放入500 ml 廣 口玻璃瓶內(nèi),輕輕蓋上蓋子。③塑料瓶包裝方式:將 動態(tài)溫度監(jiān)測儀探頭放入500 ml 耐高壓塑料瓶內(nèi), 輕輕旋上蓋子。④生物垃圾袋包裝方式: 動態(tài)溫度 監(jiān)測儀探頭放入生物垃圾袋內(nèi),分別按全開口、半開 口、密封的方式包裝。在滅菌器內(nèi)除各監(jiān)測包裝之 外,不放其他包裝( 等同空載條件) ,啟動滅菌器按 常規(guī)滅菌設定的溫度和時間,記錄下各組溫度測定 值,計算滅菌延遲時間。
1. 2. 3 復合因素影響觀察 ①手術器械滅菌包裝 方式:將溫度監(jiān)測儀感應探頭放于裝滿金屬器械的 不銹鋼手術器械盒內(nèi),蓋上蓋,按標準測試包方式包 裹。②常規(guī)污染物滅菌包裝方式: 將溫度監(jiān)測儀感 應探頭裸放于開口生物垃圾袋內(nèi)( 模擬直接放于生 物垃圾袋內(nèi)的物品滅菌) 。③塑料管內(nèi)污染物滅菌 包裝方式:將溫度監(jiān)測儀感應探頭放于 500 ml 帶蓋 耐高壓塑料瓶內(nèi),旋上蓋子后置于開口生物垃圾袋 內(nèi)( 模擬產(chǎn)生于塑料管內(nèi)生物污染樣本滅菌) 。將 包裝好探頭的包放于滅菌器中層中央,滅菌器內(nèi)裝 入物品包達到滿載( 容積的 80%) ,設定在 121℃條 件下滅菌維持90 min,記錄各組溫度值。同時設置 監(jiān)測對照組,計算滅菌延遲時間。
1. 2. 4 復合包裝方式驗證滅菌效果 分別在手術 器械包、常規(guī)污染物品包和塑料管污染物滅菌包內(nèi) 布放生物指示劑管,置于滅菌器內(nèi)中層中央,然后混 合將滅菌器內(nèi)達到滿載( 容積的 80%) 。設定在 121℃條件下維持滅菌30 min,完成滅菌運行。滅菌 結(jié)束后,取出生物指示管擠破后于56℃下培養(yǎng) 48 h,觀察結(jié)果,無菌生長判定滅菌合格。 2 結(jié)果
2. 1 物品載量及放置位置影響觀察結(jié)果 溫度感應探頭不做任何包裹的情況下,滅菌器 不同載量滅菌方式,不同位置在升溫初期均表現(xiàn)為 下層升溫較快,上層次之,中層升溫慢,但在溫度 達至95℃ ~100℃左右后( 滅菌器排汽階段) ,各位 置升溫曲線變化開始致( 圖 1 ~ 圖 3) 。在不同位 置及不同載量的情況下,計算出滅菌延遲時間 ta值 均為 0,滅菌器設定滅菌時間與監(jiān)測到的實際滅菌 維持時間致,即均不存在滅菌延遲時間。
2. 2 不同包裝方式影響觀察結(jié)果 在空載滅菌條件下,按標準測試包包裝,滅菌延 遲時間為 0 min; 以玻璃瓶包裝,其延遲時間為 14 min;以塑料瓶包裝,其滅菌延遲時間為35 min;以生 物垃圾袋包裝密閉條件下,其滅菌延遲時間為 24 min( 表1) 。
2. 3 復合包裝方式影響觀察結(jié)果 在滿載條件下,不同方式包裝內(nèi)升溫過程上存 在較大差異( 圖4) ,手術器械滅菌包裝方式,其滅菌 延遲時間為19 min;常規(guī)污染物滅菌方式包裝,滅菌 延遲時間為25 min;塑料管內(nèi)生物污染物滅菌方式 包裝,滅菌延遲時間為48 min( 表1) 。結(jié)果提示,下排氣式壓力蒸汽滅菌器內(nèi)混裝不同物品包等復合因素影響下,按常規(guī)滅菌溫度和時 間,很難保證滅菌效果。
3 討論
壓力蒸汽滅菌裝置,特別是下排氣式壓力蒸汽 滅菌器,隨著滅菌器容積的變化、裝載的物品包性 質(zhì)、包裝材料、包裝方法、包裝大小以及裝載方式和 裝載量不同,滅菌器內(nèi)各部位、各種包內(nèi)升溫速度會 不致,造成在規(guī)范的滅菌溫度下和維持時間內(nèi)有 些部位或某種類物品包內(nèi)達不到滅菌溫度。 本研究發(fā)現(xiàn),下排氣式壓力蒸汽滅菌器的滅菌 延遲時間受到滅菌物品裝載量、包裝材料及包裝方 式等因素的多重影響,包裝是否密閉對滅菌延遲時 間影響大。物品包的放置位置、開放式包裝或采 用易穿透的材料( 如棉質(zhì)布料) 包裝滅菌物品,其滅 菌延遲時間較小。原因可能是熱蒸汽受到的阻隔較 小,熱蒸汽能將熱量較快傳導至滅菌物品中心位置。 但若滅菌物品包裝相對密閉,其滅菌延遲時間則會 大幅度增加,主要原因可能是密閉容器內(nèi)存在冷空 氣,造成熱蒸汽飽和度不足而影響蒸汽的穿透性和 升溫〔1, 2, 8〕。 在實際工作中,滅菌延遲時間會因滅菌器的型 號、排汽類型及實際工作條件等因素而不同。因此, 實驗室應對所用的滅菌器進行滅菌延遲時間監(jiān)測, 特別是用于高等生物安全實驗室的滅菌器,均應 對各滅菌器的難以達到條件下的滅菌延遲時間作 出定量判定。在設置滅菌時間時要加上滅菌延遲時 間,以保證滅菌效果。由于造成滅菌延遲時間的因 素較復雜,可以根據(jù)滅菌物品的包裝及裝載方式進 行綜合考慮,合理地設置滅菌時間。