環氧乙烷法顱骨骨粒滅菌效果觀察

李 濤，范 波，楊晉生，古選民

自體顱骨片是顱骨缺損修補術最為理想的修補材料，術前材料的消毒及保存方法有高壓滅菌法、輻照法、深低溫(-80℃)法及環氧乙烷(ethylene oxide,EO)法。高壓滅菌方法對骨組織的強度影響較大，無法滿足移植后強度的要求；輻照法和深低溫(-80℃)法設備要求復雜，難以在普通醫院推廣；EO滅菌法所需設備簡單，目前多數醫院配備有此類設備，并廣泛應用于醫療材料和器械的消毒，但該消毒方法是否可以應用于顱骨滅菌尚存在爭論。本文初步觀察了游離顱骨組織用EO滅菌的效果，現報道如下。

1 材料與方法

1.1材料采用神經外科去骨瓣減壓術中切除的成人顱骨片32例，其中男23例，女9例，年齡22～57歲，腦外傷27例，腦出血6例，所有骨材料均經家屬同意并經我院倫理委員會批準，取頂結節處切割成1 cm×1 cm大小，內、外板及板障結構完整，全層厚約1 cm的骨粒共104粒。

1.2方法

1.2.1 消毒前預處理 3%醫用雙氧水常溫下浸泡骨粒24 h，再次更換雙氧水后浸泡24 h，去除顱骨內的殘留蛋白。置于50℃烘箱內4 h，1∶1氯仿甲醇室溫下脫脂4 h，更換脫脂劑后重復1次，蒸餾水反復漂洗后，在自然條件下晾干，存放于通風環境中1個月。消毒前于40℃，相對濕度40%的溫箱內存放4 h預濕，用雙層環氧乙烷專用剝離式包裝袋包裝，每袋1粒，環氧乙烷指示膠帶(3M公司生產)置于內層，嚴格檢查包裝袋有無漏氣及破損。

1.2.2 消毒方法 所用EO滅菌器為3M公司生產的8XL型，環氧乙烷指示膠帶為3M公司提供；骨材料按一定間距裝入滅菌器，滅菌方法：熱循環60℃，冷循環37℃；相對濕度50%；EO濃度600 mg/L，滅菌時間5 h，且指示膠帶由黃綠色變為橘紅色。

1.2.3 培養方法 將上述滅菌后的骨粒分為兩組，每組均為52粒，A組骨粒置于自然通風環境下10 d，B組骨粒置于自然通風環境下3個月，嚴格在無菌條件下粉碎成顆粒狀后加入5 mL無菌生理鹽水，密閉后充分震蕩3 min，離心后取上清液1 mL，每組標本等分后，行需氧及厭氧細菌培養。需氧培養基為10 g/L 葡萄糖肉湯培養基，37℃恒溫培養3～9 d，如有混濁，接種于羊血培養基中37℃恒溫培養72 h。厭氧培養為石蕊-牛乳培養基，于35℃培養8～24 h。菌種按全國臨床檢驗操作規程(第2版)進行鑒定，如有酵母樣菌落生長，轉種至沙保羅氏培養基中培養。

1.2.4 評估標準 滅菌后標本行細菌培養，以培養無細菌生長作為骨材料無菌指標，并進行陽性樣本細菌的鑒定。

1.2.5 統計方法 SPSS 19.0 統計軟件進行統計分析，細菌陽性率的比較采用χ2檢驗，α=0.05。

2 結果

A組標本培養結果：金葡菌4例，表葡菌2例，枯草芽孢菌6例，標本的陽性率為33.33%。B組標本培養結果：金葡菌5例，表葡菌2例，枯草芽孢菌8例，標本的陽性率為41.57%。兩組標本均未培養出厭氧菌。兩組標本陽性率相比χ2值分別為：金葡菌0.1073，表葡菌0.1324，枯草芽孢菌0.3547，總陽性率0.5333。經χ2檢驗均無統計學差異(P>0.05)。

3 討論

EO是一種低分子量的環氧化合物，其分子式為C2H4O，呈無色透明狀，有芳香氣味。EO穿透性較強，在適當條件下，可以殺滅各類微生物，包括細菌的繁殖體、芽孢、病毒和真菌孢子。其滅菌的原理是EO與微生物的蛋白質，DNA和RNA發生不可逆的烷化作用，從而導致微生物的死亡，在目前的各種化學消毒劑或滅菌劑中效果最好。

EO的滅菌效果受以下4種因素影響：滅菌溫度、相對濕度、EO濃度和滅菌時間，上述各值除EO濃度外，其余各值越大，滅菌效果越好，EO的最佳濃度取決于其他參數值。一般用于同種異體骨滅菌的參數為：溫度20～60℃；有效濕度30%～60%；EO濃度450～1 500 mg/L，滅菌時間2～5 h[1]。本實驗采用的參數接近于滅菌最有效值。

EO易于穿透剝離式包裝袋，殘留量較少，有人建議滅菌后的保存有效期為10個月[2]。顱骨的板障部分處于兩層致密的骨皮質之間，其內為蜂房狀結構，阻礙了EO的進一步揮發和穿透。在類似實驗中皮質骨的標本陽性率較低[2]，本實驗陽性率與之相比有所增加并隨著保存時間的延長陽性率增高，可能與松質骨的結構對EO的穿透性阻礙有關。這也導致松質骨的保存時間可能更短。

制備符合修補的自體顱骨片有兩個關鍵因素：顱骨片的強度和顱骨滅菌的徹底性，有報道認為，EO僅能穿透致密的皮質骨約6 mm，建議僅用于顆粒骨的滅菌[2]。顱骨修補所用的材料可以在顱骨上打孔以增加顱骨內、外側組織的爬行，加速移植的骨支架與組織的融合，同時也增加了滅菌的有效性，這是本文對這種滅菌方法應用探討的基礎。就目前現有的技術條件，很難做到使骨孔間的骨體積均小于6 mm×6 mm，EO對整塊游離顱骨片的滅菌效果必定更不理想，這與Jho等采用此方法臨床實踐結論不一致[3-4]。

本實驗的培養結果也證實了不同的微生物對EO的耐受性不相同：桿菌對EO滅菌敏感，而球菌則相對較差，芽孢對EO的抵抗最強；厭氧菌及真菌對EO的耐受性也較差。

用于回植的離體骨滅菌方法有多種，其中除EO法外，較為可行的有γ射線輻照、深低溫保存(-80℃)、巴氏滅菌法及高壓蒸汽滅菌等方法，其中以高壓蒸汽滅菌法對骨強度的破壞最明顯，其次為γ射線輻照，EO滅菌法對骨強度的破壞最小[5]，標準25 kGy的劑量輻照后，骨的抗壓縮性能降低25%，而且回植后移植骨的吸收也顯著增加[6-7]，由于輻照設備的復雜性，不適合醫院使用。本實驗結果表明，單純EO滅菌法不適合游離顱骨片自體移植使用，能否找到一種既達到理想的滅菌效果，又保持顱骨片的強度的方法需要進一步探索，將上述滅菌方法結合起來使用可能是可行的方法。

參考文獻：

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