醫療器械清洗及評價技術的進展

余鑫 葉揚 胡方圓 劉新朝

（3M中國有限公司，上海， 200233）

醫療器械清洗是指去除器械、器具和物品上污物的全過程。其流程包括沖洗、洗滌、漂洗和終末漂洗。由于醫療器械上污染物成分復雜，按照其組成可分為有機物、無機物和微生物。清洗的目的是使這些類型的污染物盡可能降低到比較安全的水平，滅菌時達到無菌保證（SAL 1×10-6）[1]。醫院感染在近年來越來越受到人們的關注。根據美國2006年的統計數據，每年約有200萬例的醫院感染病例，直接導致45億美元的額外醫療費用[2]。可重復使用醫療器械的清洗、消毒和滅菌是醫療機構感染控制的重要組成。以往我們更多關注的是醫療器械的消毒和滅菌，忽略了清洗質量的重要性。國內外醫療器械采用的壓力蒸汽、環氧乙烷滅菌，過氧化氫低溫等離子體等的滅菌方法，所設置的滅菌程序、參數都以徹底清洗為前提。如果不能保證器械被有效清洗，即使滅菌程序正確，參數合格，該器械仍有可能達不到滅菌的要求。有研究表明：在管腔裝置挑戰實驗中，設置10%血液和0.65%鹽的污染條件，100%濃度的環氧乙烷和過氧化氫低溫等離子體滅菌的合格率僅分別為39.7%和35%[3]。因此，清洗是醫療器械消毒滅菌的基礎。沒有有效的清洗為基礎，無論采取何種滅菌技術都無法徹底消除醫源性感染的風險。鑒于醫療器械清洗及清洗效果評價技術對于臨床的重要作用，現將該領域最新技術進展綜述如下。

1 醫療器械清洗技術進展

1.1 清洗預處理

器械使用之后宜立即對其進行清洗預處理。但在臨床實踐中，由于手術室及臨床科室的器械需要回收到供應室集中處理，夜間手術所使用的器械需要放置到隔天才能清洗等原因，造成器械從使用到清洗有一定的時間間隔。隨著間隔時間的延長，器材上的污物會干涸，干涸污物將更難清除。干涸污物不僅會引起器械清洗合格率的降低，而且會導致毒和滅菌的有效性會降低，甚至失效。 根據魏靜蓉等人[4]研究，手術器械存放時間小于1小時,清洗合格率高達99.21%，而存放時間大于1小時清洗合格率只有63.92%。該研究說明手術器械清洗合格率與放置時間的長短呈負相關性。為了減少器械存放時間對清洗質量的影響，我們需要在清洗前對器械進行有效的預處理。美國中央供應室標準AAMI ST79中推薦使用醫療器械專用保濕劑對不能及時清洗或結構復雜的器械進行預保濕處理。選擇專用的保濕劑可以提高復用醫療器械的去污效果，同時節約后續器械清洗的時間和成本。正確的預處理對于軟式內鏡的清洗消毒同樣重要。盡管軟式內鏡從診療到清洗消毒間隔時間一般較短，但由于其特殊的管路結構設計，仍然要求在清洗前對其進行床旁預處理。內鏡從患者體內取出后、光源和視頻處理器拆離前，立即用含有清洗液的一次性濕巾或含酶的濕紗布擦去外表面污物，并將內鏡先端置入裝有清洗液的容器中，啟動吸引功能，抽吸清洗液直至其流入吸引管。完成以上預處理過程后，再將內鏡通過運送容器送至清洗消毒室內。

1.2 生物膜去除

器械無法及時清洗除了會引起后續清洗困難，還會導致微生物滋生，甚至造成生物膜形成。當游離細菌集合體粘附于器物表面，并通過分泌粘性基質形成菌落，菌落生長包埋于胞外脂多糖基質中[5]，隨即形成生物膜，它是細菌為了適應生存環境而形成的與浮游細胞相對應的生存形式，是一種細菌在特殊環境下的生存狀態。游離細菌集合體粘附于器物表面，并通過分泌粘性基質形成菌落，菌落生長包埋于胞外脂多糖基質中[5]，生物膜一旦形成即具有較強的黏附力，一般的抗生素和消毒劑難以穿透其胞外脂多糖基質及蛋白質層，給微生物殺滅和器械清洗帶來困難，為醫院感染埋下隱患。Akinbobola等采用過氧乙酸殺滅銅綠假單胞菌的實驗顯示，細菌形成生物膜后，會增加對消毒劑的抗力，且越成熟的生物膜對消毒劑的抗力越強。浮游狀態下的銅綠假單胞菌在20mg/L濃度的過氧乙酸溶液中， 被快速而有效殺滅。生物膜（生長96小時）內的銅綠假單胞菌在2000mg/L濃度的過氧乙酸溶液中，作用5分鐘仍存活[6]。

為了研究細菌生物膜的形成規律和有效清除的方法，國內外學者建立了多種細菌生物膜的培養方法和檢測方法。目前被廣泛使用的細菌生物膜培養方法有微孔板法、試管法、置片法、平板膜片法、管路法等。細菌生物膜檢測方法有高效液相色譜，微生物培養，掃描電子顯微鏡等。按照不同的生物膜培養及檢測方法，不同的清潔過程，國內外還進行了清潔劑對生物膜去除效果的研究。劉蘭芝[7]等人建立了一套基于平板膜片生物膜反應器的銅綠假單胞菌生物膜的培養方法，并通過驗證和評估證明該方法培養的銅綠假單胞菌生物膜效果可靠、準確、結果穩定。同時，使用不同類型的清洗劑對銅綠假單胞菌生物膜樣品進行清洗，實驗證明：含酶清洗劑對生物膜樣品去除率最高。邱俠、張流波等人[8]采用持續灌流培養技術和活菌計數及掃描電鏡技術,對人工生物膜及其清洗消毒效果進行了觀察。經連續六天的培養，在聚四氟乙烯管內壁的銅綠假單胞菌形成了粘附穩定性較好的生物膜，繼而用含酶清洗液加鄰苯二甲醛實現了對生物膜良好的清除效果。此項研究說明：含酶清洗劑之所以能對生物膜去除具有明顯的效果，有賴于其中各組分的相互協同作用。首先，酶是一種具有催化活性的蛋白質，短時間內能分解大量底物。由于生物膜的膜結構中含有蛋白質，多糖等多種成分，常常需要多種酶（蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纖維素酶）同時作用才能有效分解。其次，表面活性劑等成分可輔助污物在水中形成膠束，并將其有效去除。在生物膜的結構被破壞后，殺菌成分可抵達微生物表面將其快速殺滅。李六億、楊萍等[9]研究證明：酶能有效地分解有機物和蛋白質。特別對于管腔類的器械，酶清潔劑可以進入至管腔的內表面并分解有機物，降低物體表面生物負荷3～5個對數級水平，從而，提高了清洗效果。

基于以上研究成果，我們應該明確兩點認識：首先，在臨床使用時需要選擇適合的清潔劑對器械進行清洗，尤其選擇具有生物膜去除功能的清潔劑時應選擇含多種酶、低泡、穩定、外觀色澤清澈、無毒無異味、無腐蝕性的清潔劑產品。其次，胃液、尿液、藥劑等粘附在臨床使用管腔內壁的多種物質，可能對細菌生物膜的形成帶來一定影響，從而造成臨床使用管腔內壁的生物膜與體外營養環境中培養的生物膜存在不同屬性。因此，對于實際臨床環境中生長的細菌生物膜特性有待進一步研究。

2 清洗效果評價方法的進展

由于醫療器械污染物相對復雜，按照其成分可分為蛋白質、碳水化合物、脂肪、無機離子等。因此對醫療器械的清洗效果，國內外尚無評定的統一方法。一般認為清洗的過程至少應達到盡可能地降低生物負荷，去除有機和無機污物以保障滅菌時達到無菌保障水平。這里介紹一下臨床上主要使用的清洗效果評價方法，包括目測法、微生物法、隱血試紙法、蛋白測試法、ATP生物熒光法等。

2.1 目測法

目測法是用肉眼或借助放大鏡觀察評價醫療器械清洗質量的方法。我國醫院消毒供應中心管理規范要求，在檢查包裝時應使用目測或借助帶光源的放大鏡對器械清洗質量進行日常監測或定期抽查，確認清洗后的器械表面及其關節齒牙應光潔，無血漬、污漬、水垢等殘留物質和銹斑。目測法具有直觀快速的特點，目前國內外臨床上主要采用此法作為清洗器械放行的依據。但根據資料報道[10]，醫療器械清洗后目測法觀察90.6%的儀器是清洗合格的，實際上84.3%的器械存在大量微生物殘留。目測法的局限性表現在主觀性較強，無法得到客觀、準確的結果。同時目測法無法識別微生物殘留，不易識別少量隱血、黏液等污染物殘留，對于管腔內壁、結構復雜、凹凸不清的器械難于準確觀察，容易出現假陰性。因此， 臨床上目測法應該結合其他多種方法綜合評價清洗效果。

2.2 微生物法

微生物法是指通過傳統微生物培養并記錄菌落數量來評價清洗效果的方法。通常有模擬測試污物內附著的微生物和檢測醫療設備上天然微生物負荷兩種方法來檢測微生物。使用微生物法時應注意污物與臨床實際情況是否相關以及了解清洗前微生物真實的污染量對清洗的挑戰程度，否則實驗的結果將沒有任何價值。微生物數量的降低通常用log形式表示，但目前還沒有微生物檢測定量標準，而且這種方法僅能表征微生物污染水平。對于各類有機、無機污染物的污染程度則無法體現。而且細菌計數法操作復雜，耗時長，很難做到對清洗效果的隨時掌握和及時反饋。

2.3 隱血試紙法

隱血試紙法是將過氧化物及顯色試劑涂覆于試紙之上，利用血紅蛋白催化過氧化物分解，從而氧化顯色試劑顯色的清洗質量評價法。隱血試紙法優點在于對血液污染高度敏感，局限性表現在該檢測方法只對血紅蛋白敏感，而對于其他類型污染物則無法有效檢測。高威[11]對七所大醫院洗滌后的1044件手術器械清洗效果進行評價，評價采用目測和隱血試紙法進行。經目測確認符合要求的手術器械，再用隱血試紙法測試，其檢出陽性率為39.6%。根據華九月[12]用目測法、五倍放大鏡下觀察和隱血試紙法這三種方法對清洗后的剖宮術660件器械的檢測結果顯示：三種檢測方法的手術器械合格率差異無統計學差異。不同方法檢出的陽性器械不完全一致表明：隱血試紙法只對血液敏感，但無法檢測其他的殘留物、污漬、水垢和銹斑。

2.4 蛋白測試法

因無機物比較容易清洗，一般很少依照器械、器皿表面的無機物殘留進行清洗效果評價。醫院污染物主要是有機物，而有機物的檢測通常以蛋白質的殘留量為標準進行。蛋白質粘附性較強，且血液中又以血紅蛋白為主，因而殘留蛋白質的測定是被廣泛采用的評價清洗效果的方法。常用的蛋白測試法包括茚三酮法、雙縮脲法等。其中，雙縮脲法因其穩定性高、重復性好、測試結果容易判定等特點，應用范圍更廣。如市售的Biotrace蛋白測試盒等就是利用雙縮脲法的一種產品。蛋白質測定法不易受人為因素的影響，相比隱血測試法，能夠更加全面地反應器械的污染程度和清洗效果。徐虹,倪曉平等[13]用隱血測試和蛋白測試法進行研究發現：對于未受過消毒劑浸泡的器械，隱血測試陽性率為3.1%，蛋白測試法陽性率為25.4%，兩者有非常顯著的差別；對于受過消毒劑浸泡的器械，隱血測試受到消毒劑影響結果顯示無陽性，但蛋白測試法檢測不受消毒劑影響。因此，國外很少采用隱血試紙法來評價醫療器械的清洗效果，多推薦使用殘留蛋白質法。 我國消毒技術規范及軟式內鏡清洗消毒技術規范也推薦使用蛋白測試法對清洗效果進行定期檢測。在使用蛋白測定法時應該注意：通常基于雙縮脲技術的蛋白測試方法仍是一種半定量的方法，其靈敏度與測試時間及溫度相關。實際檢測時應嚴格參照廠家提供的靈敏度-測試時間溫度對照表來進行。

2.5 ATP生物熒光法

ATP生物熒光法利用熒光素-熒光素酶復合物的反應來測定是否存在三磷酸腺苷（ATP）。反應期間熒光素被氧化并發出熒光,光子的數量可采用ATP熒光儀進行測量，測量值與ATP含量成正比。操作時需使用生物熒光測試管中的專用采樣棒采樣，將樣品放入生物熒光測試管中，并擠入裂解液和熒光素酶，接著用熒光光度計測定相對熒光單位值（RLU）。與傳統微生物培養檢測方法相比，ATP法具有簡便、快速、能夠檢測各種有機物等優點。早前該檢測技術多應用于食品產業，近年來，ATP生物熒光法逐漸被引入到對醫院環境和內鏡清潔效果的評價中。邢書霞、張流波等人[14]采用ATP生物熒光法與微生物培養法作平行比較，檢測超聲波清洗器清洗前、后細菌的殘留量。結果顯示：隨著金黃色葡萄球菌和大腸桿菌懸液濃度的降低，RLU值也逐漸降低。 兩種細菌懸液檢出菌數的對數值與RLU值的對數值之間呈線性關系，說明ATP生物熒光法檢測的RLU值可以反映微生物水平。與蛋白測試法相比，ATP生物熒光法可快速測定醫療器械清洗前后的細菌殘留量，并提供以熒光單位（RLU）表征的準確定量數據，從而，方便醫院對醫療器械清洗流程的精準管理。何學軍、蔣國欽等人[15]采用ATP生物熒光法,研究清洗程序清洗后的240件醫療器械，通過多元線性回歸分析發現：ATP熒光法檢測值(RLU)的對數值與清洗方法、存放時間呈正線性相關(P＜0.001),回歸模型顯著(F =22.38,P＜0.001)。該研究表明：不同清洗方法、不同存放時間的醫療器械清洗后所測定的RLU對數值之間有顯著統計學意義。目前，多部國內規范推薦使用ATP生物熒光測定法對清洗效果進行有效性驗證，并且定期測定診療器械、器具和物品的污染物殘留。

綜上所述，目前國內外對清洗效果的評價方法雖然很多，但還沒有一個被醫院廣泛接受的、公認的標準方法。目前，對于醫療器械清洗效果的評價主要是目測結合放大鏡觀察和有選擇地對一些醫療器械進行ATP生物螢光或蛋白質殘留測定。對于清洗設備如噴淋式自動清洗機及內鏡自動清洗消毒機的評估，則可選用人工血污染物和商品化的清洗測試物。

3 結語

本文就醫療器械清洗及評價技術的最新進展進行了綜述。清洗質量是影響醫療護理安全的重要因素，應根據不同情況選擇合理而有效的清洗方法，并使用合格的醫療器械專用清洗劑。同時，注重對清洗效果的評價才能確保達到最佳的清洗質量。隨著醫療水平的不斷提高，醫療器械清洗作為控制醫院感染源頭的重要手段，將會越來越受到各方面的關注。相信隨著對器械清洗認識的不斷深入和科學技術的不斷發展及創新，新的器械清洗及評價技術也將不斷應用于臨床，更好地保障醫療質量和安全。