下排氣式滅菌器對銳器盒的滅菌效果觀察

孫世雄 ， 孫明軍 ， 邵衛星 ， 孫翔翔 ， 于 鵬 ， 徐 毅 ， 孫淑芳

(1.中國動物衛生與流行病學中心 ， 山東 青島 266114 ； 2.青島市計量技術研究院 ， 山東 青島 266000)

銳器盒是一種收集注射器、手術刀、載玻片和玻璃試管等損傷性醫療廢物的一次性容器[1]，其滅菌效果直接關乎人員健康、環境衛生和生物安全[2]。下排氣式滅菌器不帶真空泵，屬主動正壓排氣型，其空氣排除效果不及被動負壓排氣型。當對銳器盒等帶有腔室的不易排氣的物品進行滅菌時，腔室內可能會有空氣殘留，滅菌效果降低[3-4]。為了有效滅菌和監測，本試驗通過延長時間和提高溫度，同時對銳器盒上、中、下三層進行物理、化學和生物監測，確定適合的滅菌程序，同時為指示物的科學放置提供依據。

1 材料與方法

1.1 試劑耗材 銳器盒(聚丙烯材料，容積5 L，高37.2 cm)，購自Ap Medical公司；包內化學指示卡(1243A)，購自明尼蘇達礦業制造公司；生物指示物(H3723T)，購自上海福澤醫藥器材有限公司。

1.2 儀器設備 下排氣式滅菌器(SX-300)，購自日本TOMY公司；電熱恒溫培養箱(HPX-9162 MBE)，購自上海博迅醫療生物儀器股份有限公司；溫度壓力測定儀(意大利TECNOSOFT)，由青島市計量技術研究院提供。

1.3 試驗方法 銳器盒的上、中、下層放置包內化學指示卡、生物指示物，封口后放入滅菌器。此外，滅菌器內裸露放置包內化學指示卡、生物指示物作為對照。運行程序1：121 ℃、20 min，程序2：121 ℃、30 min，程序3：121 ℃、60 min，程序4：132 ℃、10 min，程序5：132 ℃、20 min，程序6：132 ℃、30 min。運行程序6時，在銳器盒的上、中、下層和滅菌器內分別放置1個溫度探頭。

每個程序運行結束后，取出指示物或溫度探頭。觀察4個包內化學指示卡黑色條帶的爬行情況。若黑色條帶爬至“ACCEPT”區域,則滅菌合格；反之，則滅菌失敗。擠破4個生物指示物內含的安瓿，培養液浸潤菌片，56 ℃培養48 h。若培養液保持紫色，則滅菌合格；若培養液變黃，則滅菌失敗。只有2種指示物都指示合格，才能判定滅菌合格。此外，讀取4個溫度探頭的記錄數據，分析溫度的變化情況。

2 結果

2.1 指示物指示結果 滅菌器內裸露放置的6個包內化學指示卡的黑色條帶皆爬滿整個觀察區，6個生物指示物培養后皆保持紫色。表明6個對照組皆成立(表1未列出)。在121 ℃條件下，延長時間并不能有效提高滅菌效果。有且僅有程序3可以使銳器盒上層滅菌合格，相應的包內化學指示卡的黑色條帶爬到了“ACCEPT”區域，但是未爬滿整個觀察區。在132 ℃條件下，程序4對銳器盒的上層和中層滅菌合格，對銳器盒的下層滅菌失敗。程序5未使置于銳器盒下層的生物指示物滅菌合格，其他5個指示物皆指示滅菌合格。程序6對銳器盒滅菌合格(表1)。

表1 指示物指示結果Table 1 Result of indicators

2.2 溫度探頭數據分析 程序6經過升溫、升壓，滅菌器自13∶35∶43進入滅菌階段，14∶05∶37結束。在初始的2個時間點上，銳器盒外(即滅菌器內)的實測溫度低于設定值，依次為131.1 ℃、131.9 ℃，之后穩定在132 ℃。銳器盒上層于13∶48∶43達到132.0 ℃，穩定17 min；銳器盒中層于13∶50∶43達到132.0 ℃，穩定15 min；銳器盒下層的溫度一直處在上升階段，最高達130.7 ℃(圖1)。

圖1 銳器盒內外溫度變化曲線Fig. 1 Changing curve of temperature inside and outside sharps container

在滅菌階段，銳器盒外、上層、中層、下層的最低溫度和平均溫度皆依次降低。銳器盒3個層各自的平均溫度皆未達到設定值(圖2)。

圖2 滅菌階段銳器盒內外溫度對比Fig. 2 Temperature contrast inside and outside sharps container at sterilization stage

3 討論

本試驗所用滅菌器利用滅菌室底部的加熱器加熱滅菌室內的滅菌用水(自來水)，使其產生蒸汽，通過蒸汽將滅菌室內的空氣排出。然后關閉排氣閥，繼續加熱，滅菌室內升壓、升溫至設定值，利用蒸汽冷凝時釋放的潛熱滅菌[5-6]。銳器盒滅菌失敗的主要原因是銳器盒內的空氣排除不徹底。原因：一是滅菌器自身不具機械抽真空性能；二是銳器盒封口后，不利于氣體流動；三是滅菌時產生的冷凝水聚集于銳器盒蓋部，起到了密封的作用。銳器盒內的空氣排除不徹底有兩點影響：一是滯留的空氣阻礙蒸汽的進入；二是空氣的導熱系數小，對保溫有利，對導熱不利，不利于滅菌器內的熱量傳遞進銳器盒內部[7-8]。

在132 ℃、20 min條件下，對銳器盒下層的滅菌效果進行監測時，化學指示物的黑色條帶爬滿整個“ACCEPT”區域，指示合格，與生物指示物的指示結果相反。這可能與本試驗所用指示物的特性有關。包內化學指示卡(3M 1243A)屬第5類的整合指示物，對所有滅菌過程的關鍵變量(包括時間、溫度和水)起反應。生物指示物(福澤愛斯 H3723T)的指示菌為Geobacillusstearothermophilus，其結果受多個滅菌過程的關鍵變量相互之間復雜關系的影響，而且與使用前指示物的運輸和貯存、暴露于滅菌過程后的培養等密切相關。因此，化學監測與生物監測的結合，對滅菌過程有效性的證實是必要的[9-11]。

在滅菌階段，銳器盒下層的最低、最高和平均溫度都是最低的。下層是銳器盒的冷點[12]，也就是最難滅菌的位置。因此，在對銳器盒滅菌時，可以在其底部放置指示物，以此來判斷整個銳器盒是否滅菌合格。當對玻璃瓶、不銹鋼貯槽或消毒桶等滅菌時，是否可以據此判斷，有待進一步研究。因為容器的冷點位置不僅與容器內空氣的分布有關，還與容器材料傳導熱量的能力有關。本試驗用銳器盒的材料為聚丙烯，其導熱系數為0.22 W/(m·K)。玻璃、不銹鋼的導熱系數依次為1.09 W/(m·K)和45 W/(m·K)[13]。材料不同，導熱系數存在較大差異，會直接影響到容器內的溫度和冷點。

《消毒與滅菌效果的評價方法與標準》(GB 15981—1995)和《小型壓力蒸汽滅菌器滅菌效果監測方法和評價要求》(GB/T 30690—2014)都提到指示物應置于待滅菌物品的中心部位。但是在本試驗中，銳器盒較為特殊，其下層的平均溫度比中層的平均溫度低5.3 ℃。換言之，位于中層的指示物指示合格，位于下層的指示物不一定指示合格。將指示物置于銳器盒的中心部位，判斷滅菌合格與否，是不科學的。對于其他一些特殊物品的滅菌，有效監測滅菌效果的關鍵是通過試驗找到其冷點位置，并將指示物置于冷點位置。