醫用口罩細菌過濾效率快速檢測方法的探討

文/凌明花 王銀港 張亮亮 歐衛釗 胡門盛

自2020年新型冠狀病毒肺炎疫情發生以來，口罩是人們日常必不可少的基本防御用品。口罩主要分為醫用和民用兩大類。醫用口罩按國家標準又細分為三類：一次性使用醫用口罩（執行行業標準為YY0969）、醫用外科口罩（執行行業標準為YY0469）和醫用防護口罩（執行行業標準為GB 19083）。醫用外科口罩適用場合最廣，使用率也最高。醫用外科口罩一般是由臨床醫護人員在有創操作過程中所使用，既是為保護患者，降低口罩佩戴者呼氣所攜帶的微生物進入空氣環境，污染患者創面，也可以防止患者產生的污染性體液噴濺導致穿透口罩，威脅佩戴者[1-2]。評價醫用外科口罩性能的一個重要參數是微生物顆粒的過濾效率。YY 0469標準規定細菌過濾效率的細菌培養時間為48h，檢測時間較長，特別是在疫情防控期間產品急需階段，原材料細菌過濾效率這一核心指標能夠快速出具檢測數據是企業的最大訴求。因此，研究細菌過濾效率快速檢測方法有著重要意義。

1 試驗材料和方法

1.1 試驗材料

全自動立式高壓滅菌器(日本Hirayama)；生化培養箱（沈陽市偉明醫療設備廠）；恒溫培養箱（德國Memmert）；BFE試驗系統（青島思普瑞環保科技有限公司）。胰酪大豆胨瓊脂培養基預制平板（上海諾狄生物科技有限公司）；胰蛋白酶大豆肉湯培養基（Merck公司）；蛋白胨（北京索萊寶生物科技有限公司）；金黃色葡萄球菌ATCC6538（美國標準菌種保存中心）。醫用外科口罩分別為不同廠家的不同批次100批。

1.2 方法

1.2.1 樣品預處理

口罩細菌過濾效率測試前將口罩樣品放置在溫度為（21±5）℃、相對濕度為 （85±5）%的環境中預處理至少4h。

1.2.2 試驗用細菌懸液制備

將金黃色葡萄球菌接種在胰蛋白酶大豆肉湯培養基中，在（37±2）℃振蕩培養（24±1）h，然后用1.5%的蛋白胨將上述培養物稀釋至約5×105CFU/mL濃度。

1.2.3 細菌過濾效率測試

試驗系統為細菌過濾效率雙路采集系統。一側采集系統中不放樣品，作為陽性質控測試組；另一側采集系統放入樣品，作為試驗組。利用氣溶膠顆粒發生器，將配制好的金黃色葡萄球菌菌懸液發生成含菌氣溶膠顆粒，由采樣器采集經口罩過濾后的含菌氣溶膠顆粒至瓊脂平板上，再由培養、菌落計數后與未經過口罩過濾的陽性質控樣品進行對比，最后經統計計算得出口罩細菌過濾效率。采樣器的氣體流速控制在 28.3L/min，向噴霧器輸細菌懸液的時間設定為1min，空氣壓力和采樣器運行時間設定為2min。細菌過濾效率計算公式：BFE=(C-T)/C×100%（式中C：陽性質控平均值；T：試驗樣品計數之和）。試驗樣品分為兩組，一組樣品經采樣器采集到瓊脂平板在（37±2）℃培養（24±1）h，然后對細菌顆粒氣溶膠形成的菌落形成單位（陽性孔）進行計數；另一組樣品經采集器采集到瓊脂平板在（37±2）℃培養（48±2）h，再進行菌落計數。YY0469—2011《醫用外科口罩技術要求》[1]規定細菌過濾效率應大于95%。

2 結果與分析

2.1 測試結果

測試了100批不同廠家的口罩樣品，經采樣器采集到瓊脂平板后放置（37±2）℃培養（24±1）h和培養（48±2）h不同試驗時間細菌過濾效率測試結果見表1。

表1 樣品經采集后，不同培養時間細菌過濾效率的結果 %

2.2 數據分析

由表1數據可知，選取測試100批口罩樣品的細菌過濾效率值范圍為56%～100%，覆蓋了市場流通口罩的細菌過濾效率的主要范圍。測試樣品經采樣器采集后，分別進行了兩種不同細菌培養時間試驗，結果表明，100個樣本中，有5批樣品細菌過濾效率經培養（24±1）h比培養（48±2）h結果小，占比5%，分別是第5號、第11號、第29號、第32號、第36號樣品；有4批樣品細菌過濾效率經培養（24±1）h比培養（48±2）h結果大，占比4%，分別是第2號、第9號、第19號、第22號樣品；余下91批樣品經過兩種不同培養時間細菌過濾效率結果是一致的，占比91%。兩種培養時間不一致導致細菌過濾效率結果有差異的樣品極差均在0.3及以內，由此可見，樣品經采樣器采集后進行細菌培養時間縮短至（24±1）h對細菌過濾效率的測試結果影響甚微。

另對以上兩組數據進行統計學分析[3]。成對雙樣本t—檢驗結果見表2。由表2結果可見，t統計量等于0.0008，小于t雙尾臨界值1.9720，在置信度α為0.05的情況下，樣品經采樣器采集后培養（24±1）h和（48±2）h對細菌過濾效率測試結果無顯著性差異。

表2 不同培養時間對細菌過濾效率測試結果的成對雙樣本t—檢驗

3 結論

樣品經采樣器采集后進行細菌培養時間由（48±2）h縮短至（24±1）h對細菌過濾效率的測試結果無顯著性差異，可以考慮在保證數據真實穩定的情況下，有效縮短檢測周期。縮短檢測時間，還可以節約檢測資源，提高測試效率。本研究為生產企業進行產品質控，快速投產并投放市場節省了時間，同時為檢測機構快速檢測醫用口罩的細菌過濾效率提出可靠性指導意見。