環(huán)氧乙烷滅菌是化學(xué)滅菌法的一種，由于其對細(xì)菌、病毒、芽胞等絕大多數(shù)微生物均具有強(qiáng)大的滅菌作用，滅菌范圍極廣。加之環(huán)氧乙烷具有穿透性強(qiáng)、滅菌溫度低、對產(chǎn)品基本無損(相對于輻照滅菌)等特點(diǎn)，成為目前醫(yī)療器械尤其是一次性使用醫(yī)械的兩大主流滅菌方法之一，在國內(nèi)外無菌醫(yī)療器械注冊產(chǎn)品滅菌中廣泛使用。
由于滅菌過程是一個特殊過程，過程確認(rèn)是無菌保證的重要環(huán)節(jié)。環(huán)氧乙烷滅菌確認(rèn)有半周期法、部分陰性法等不同方法，各方法側(cè)重點(diǎn)不同，但均會涉及到微生物挑戰(zhàn)器械、環(huán)氧乙烷殘留、產(chǎn)品族分類等基本問題。本文從這些基本問題出發(fā)，對相關(guān)的概念和處理方法做介紹。
環(huán)氧乙烷滅菌確認(rèn)的最主要目的，是要從微生物學(xué)角度證明過程的滅菌能力，因而確認(rèn)中一個重要環(huán)節(jié)是制備和選擇微生物挑戰(zhàn)的具體形式，一般有以下三種微生物學(xué)挑戰(zhàn)形式 ：
(a)產(chǎn)品生物負(fù)載(Bio-burden)，即以正常產(chǎn)品的自然生物負(fù)載做為微生物挑戰(zhàn)，其具體形式是產(chǎn)品本身 ;
(b)內(nèi)部過程監(jiān)測器材(Internal Process Challenge Device, IPCD)，是將生物指示劑(Biological Indicator, BI)放置于產(chǎn)品內(nèi)部最難滅菌的部位而形成的 ;
(c)外部過程監(jiān)測器材(External Process Challenge Device, EPCD)，是將生物指示劑放置于產(chǎn)品外部的某種載體中而形成的。
上述 3 種挑戰(zhàn)形式中，應(yīng)證明其相對抗性關(guān)系為 IPCD ≥產(chǎn)品生物負(fù)載，理論上 EPCD 并非必需品，不用亦可。然而考慮到常規(guī)滅菌操作中，IPCD 的放置和取出需要兩次拆開產(chǎn)品包裝(如托盤、紙箱)，會帶來包裝污染等潛在質(zhì)量風(fēng)險，且工作量也較大，使用 EPCD 是絕大多數(shù)人的選擇。當(dāng)使用 EPCD 時，同時需證明 IPCD 和 EPCD 之間的抗性關(guān)系為 EPCD ≥ IPCD。
1.1 相對抗性關(guān)系IPCD≥產(chǎn)品生物負(fù)載的證明
此即BI合適性(the appropriateness of BI)的證明,通常有兩種證明方法 ：
(a)生物負(fù)載法
這種方法即通過測試產(chǎn)品的自然生物負(fù)載和BI的生物負(fù)載來比較，含數(shù)量上的比較和抗性上的比較。
數(shù)量上的比較即比較BI的孢子計(jì)數(shù)值和產(chǎn)品上的自然生物負(fù)載值。
抗性上的比較即比較不同菌種間的抗性差異。環(huán)氧乙烷滅菌中用到的BI是萎縮芽孢桿菌，其抗性強(qiáng)于絕大多數(shù)微生物，有充分的文獻(xiàn)記載。值得注意的是，近年來自我國產(chǎn)的部分棉花中發(fā)現(xiàn)有磚火絲菌(Pyronema Domestica)，其對環(huán)氧乙烷的抗性很強(qiáng)。故對我國產(chǎn)的棉花為原料的產(chǎn)品，應(yīng)考慮進(jìn)行磚火絲菌的相關(guān)檢測，必要時以濕熱滅菌法進(jìn)行預(yù)處理。
(b)無菌測試法
這種方法是將產(chǎn)品和IPCD用同一個亞致死周期(Sub-lethal Cycle)滅菌，之后分別進(jìn)行產(chǎn)品和BI的無菌測試。如果產(chǎn)品測試為無菌，而IPCD呈現(xiàn)出部分陽性結(jié)果，則說明同樣的滅菌參數(shù)能對產(chǎn)品形成全殺滅，而不能對BI形成全殺滅，故能證明IPCD對滅菌過程的抗性強(qiáng)于產(chǎn)品本身的抗性。
在存在磚火絲菌的情況下，由于產(chǎn)品很難被環(huán)氧乙烷滅菌，故產(chǎn)品無菌測試可能在相當(dāng)強(qiáng)的過程參數(shù)下仍出現(xiàn)陽性結(jié)果。此時應(yīng)考慮磚火絲菌的相關(guān)檢測，同樣，必要時以濕熱滅菌法進(jìn)行預(yù)處理。
1.2 相對抗性關(guān)系EPCD≥IPCD的證明
這種證明方式相對簡單，通常是將EPCD和IPCD經(jīng)過同一個亞致死周期處理，然后比較其對滅菌過程的相對抗性即可。相對抗性的比較一般通過D值的計(jì)算來進(jìn)行，D值越大，抗性越強(qiáng)。如果計(jì)算出的EPCD的D值大于IPCD的D值，則可證明EPCD的抗性強(qiáng)于IPCD的抗性。
值得說明的是，有時會出現(xiàn)EPCD抗性略弱于IPCD的情況，對此ISO/TS 11135-2：2008指出，如果兩種PCD的抗性差異小于20%，這兩種PCD可視為等同。筆者建議在實(shí)際工作中，應(yīng)盡量避免這種情況。
根據(jù)上面的原理，如果需要引入新的PCD，也可將新PCD與原有PCD經(jīng)過同一個亞致死周期處理，之后比較其抗性，來確定是否可以引入新PCD。
該方法同時也是新產(chǎn)品引入時廣泛運(yùn)行的一種方法，即：當(dāng)有新產(chǎn)品需要引入當(dāng)前經(jīng)過確認(rèn)的滅菌過程的時候，可將BI放入新產(chǎn)品最難滅菌的部位，形成備選IPCD，將備選IPCD與已確認(rèn)的PCD經(jīng)過同一個亞致死周期處理，之后比較其抗性。如果備選IPCD的抗性弱于已確認(rèn)的PCD，則說明新產(chǎn)品較之前的產(chǎn)品或PCD更容易滅菌，因而可以用當(dāng)前的滅菌過程滅菌。
2.1 D 值的計(jì)算方法
如第 1 部分所述，在選擇 PCD 時需要比較其抗性，具體的衡量指標(biāo)是 D 值。D 值是指在既定條件下使測試微生物滅活 90% 的時間或劑量(對EO 滅菌而言是滅菌時間)。D 值的計(jì)算有 HSKP法、SMCP 法等方法。
2.2 D值的意義
D值是有重要意義的指標(biāo)，如上所述可以比較PCD對滅菌過程的抗性。不同的PCD經(jīng)過亞致死周期后可根據(jù)上面的公式計(jì)算D值，D值越大，PCD抗性越強(qiáng)。
同時D值也可用來估算所需的滅菌時間。D值實(shí)際上體現(xiàn)的是生物負(fù)載下降一個對數(shù)值所需的滅菌時間，即生物負(fù)載下降101所需的滅菌時間。假設(shè)PCD的生物負(fù)載為106，在半周期法中，PCD應(yīng)被全部殺滅，因而半周期的滅菌時間應(yīng)等于6倍D值或更長。全周期和常規(guī)滅菌時間加倍，即等于12倍D值或更長。
