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[原创] 再谈延时灭菌

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发表于 2018-4-19 11:02 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 ICBC 于 2018-4-20 09:30 编辑

2018年4月9日,我发布的讨论帖《延时灭菌——你的理由充分吗?》(链接地址  https://bbs.sific.com.cn/thread-205772-1-1.html  )


今再谈延时灭菌,供大家批判讨论。


图片1中的公式是灭菌动力学方程,前半部分的积分公式是物理参数计算灭菌时间,后半部分是用生物指示物来计算灭菌时间。
基于此公式,设N0=106,NF=10-6,D121℃=1min,则F=1x(6+6)=12min.

现实中,很少发现自然产生的微生物在121℃下的D的值大于0.5分钟。对于经过清洗、消毒、干燥的手术器械而言,其初始微生物也小于106,而残留微生物可以达到10-6(此时,表示的是残存微生物的概率而不是实际的数值)。因此,F121℃=12分钟的灭菌就是过度杀灭。
由此总结出过度杀灭的定义,即:使D值最小为1min的微生物在121℃的饱和蒸汽下灭菌,微生物至少减少12个对数值的灭菌程序(from:PDA TR 1)。

需要说明的是,在灭菌器开发阶段,为医疗器械灭菌的灭菌程序都是遵循“过度杀灭法”(Overkill sterilization approach)

为了与121℃下的灭菌时间作对照,特定义Z=10℃时,灭菌程序在121℃下灭菌的等效灭菌时间为标准灭菌时间,即F0,也就是说,过度灭菌的F0值为12min。(关于F0值,请在本网搜索 《湿热灭菌中的F0及其计算》
通过灭菌动力学方程,其它温度下的灭菌时间可以转化成121℃下的等效灭菌时间,只要其灭菌时间超过了12min也属于过度灭菌。

理论计算和实际总是有差异的,为了达到灭菌后产品的安全,事实上在实际的灭菌程序中其物理灭菌时间比计算值要大很多。譬如,121℃灭菌,灭菌程序规定的时间为20-30min。
132℃和134℃下灭菌4min,其F0可以达到多少呢?如下表所示:
  
灭菌温度/℃
  
灭菌速率(Lethal rate)
实际灭菌时间/min
F0值/min
T
L=10exp[(T-121)/10]
t
F0 = t•ΣL
121
1.000
20
20
132
12.589
4
50
134
19.953
4
80

由此可以看出,132℃或134℃下,灭菌4min,其理论计算的F0值远远大于12min,分别为50min、80min。事实上,灭菌器的升温(heat-up)过程中,当温度超过100℃时,此时的温度已经对微生物的杀灭起作用了,只不过其F0值比较小而已,当温度持续升高达到120℃以上时,其杀灭效果就很明显了。

附图2,给出了某医院灭菌器在134℃/4min灭菌时的F0值,灭菌器记录的F0值和按照动力学公式计算的值相差仅为2.4min。从灭菌器打印记录看,F0已经达到142min,是过度杀灭所要求的F0=12min的近12倍。

我们从图1的公式可以看出,灭菌时间的长短是由灭菌温度和微生物本身所决定的,也就是说,灭菌时间是温度和微生物的函数,即:t=t(T,M)。因此,与其延长灭菌时间还不如提高灭菌温度呢(器械上微生物的数量和性质不可控)。但是,提高温度会涉及到饱和蒸汽的干度、灭菌压力以及包装材料的耐受性等等一系列的问题,所有这些问题都需要验证。

因此,对于常规器械的灭菌而言,延长灭菌时间是完全没有必要的。造成的能源浪费也是巨大的。而且对灭菌器的寿命也会造成不利影响。

为了确保灭菌完全,与其延长灭菌时间不如关注影响灭菌的其他重要因素,包括但不限于:
①灭菌器热分布的均匀一致性;
②蒸汽的穿透性;
③蒸汽的干度(美国AAMI ST79 规定,饱和蒸汽的干度不小于97%)。



文献:
1.GB 18278.1-2015 医疗保健产品灭菌 湿热 第部分:灭菌过程的开发、确认和常规控制
2.GB 8599-2008 大型蒸汽灭菌器技术要求 自动控制型
3.ISO 17665.1和ISO17665.2
4.EN 285-2006
5.PDA TR No.1, Validation of moist heat sterilization processes,2007
6.Donna Swenson,Tactors and principles:the science of sterilization
7.B.M. Boca et al, An overview of the validation approach for moist heat sterilization




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发表于 2018-4-19 14:10 | 显示全部楼层
老师讲的太专业了,受益匪浅。
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发表于 2018-4-19 14:16 | 显示全部楼层
对于常规器械的灭菌而言,延长灭菌时间是完全没有必要的。造成的能源浪费也是巨大的。
谢谢老师的权威发布!!!
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 楼主| 发表于 2018-4-19 15:15 | 显示全部楼层
小白天使 发表于 2018-4-19 14:16
对于常规器械的灭菌而言,延长灭菌时间是完全没有必要的。造成的能源浪费也是巨大的。
谢谢老师的权威发布 ...

可不敢称“权威发布”。

这仅仅是我的观点,希望得到各位专家的批评指正。
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发表于 2018-4-19 15:19 | 显示全部楼层
谢谢老师的分享
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发表于 2018-4-19 15:43 | 显示全部楼层
ICBC 发表于 2018-4-19 15:15
可不敢称“权威发布”。

这仅仅是我的观点,希望得到各位专家的批评指正。


赞同!!!
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发表于 2018-4-20 08:18 | 显示全部楼层
先记下结论,再慢慢消化

太专业啦
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发表于 2018-4-20 08:45 | 显示全部楼层
太专业了,一时难以消化,总是觉得理论与实际有差距,实际操作中总是保险又保险的方式,至于浪费还是其次考虑的。
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 楼主| 发表于 2018-4-20 09:01 | 显示全部楼层
慕延 发表于 2018-4-20 08:18
先记下结论,再慢慢消化

太专业啦

又附加了一张真实案例图,可能理解起来会更直观些
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 楼主| 发表于 2018-4-20 09:04 | 显示全部楼层
1848093589 发表于 2018-4-20 08:45
太专业了,一时难以消化,总是觉得理论与实际有差距,实际操作中总是保险又保险的方式,至于浪费还是其次考 ...

其实,抓住问题的核心才是关键,所谓“蛇打七寸”么,哈哈哈

又附加了一张真实案例图,看完后,您就不会纠结了。
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 楼主| 发表于 2018-4-20 09:35 | 显示全部楼层
小白天使 发表于 2018-4-19 14:16
对于常规器械的灭菌而言,延长灭菌时间是完全没有必要的。造成的能源浪费也是巨大的。
谢谢老师的权威发布 ...

又添加了新的内容和图片,请老师指正
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 楼主| 发表于 2018-4-20 09:37 | 显示全部楼层
不弃不离 发表于 2018-4-19 14:10
老师讲的太专业了,受益匪浅。

谢谢阅读,欢迎提出宝贵意见和建议
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发表于 2018-4-20 10:45 | 显示全部楼层
谢谢分享,又学习到了新知识,谢谢了。。。
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发表于 2018-4-20 11:30 | 显示全部楼层
nice,学习了!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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发表于 2018-4-20 13:56 | 显示全部楼层
学习了,谢谢老师的资料分享。
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 楼主| 发表于 2018-4-20 16:43 | 显示全部楼层
jerkran 发表于 2018-4-20 11:30
nice,学习了!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

但愿对您有所帮助~~~~~~~~~
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 楼主| 发表于 2018-4-20 16:44 | 显示全部楼层
jcyyhlb 发表于 2018-4-20 13:56
学习了,谢谢老师的资料分享。

一家之言,请老师批判性阅读
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发表于 2018-4-27 19:12 | 显示全部楼层
老师,在实际工作中因为灭菌器数量不足,灭菌物品又比较多,常规灭菌的器械和需要延长灭菌时间的器械混合在一起灭菌。只能按照后者延长灭菌时间啊
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 楼主| 发表于 2018-4-28 08:07 | 显示全部楼层
邵琴 发表于 2018-4-27 19:12
老师,在实际工作中因为灭菌器数量不足,灭菌物品又比较多,常规灭菌的器械和需要延长灭菌时间的器械混合在 ...

您说的这种情况是存在的。
只能按照批次中灭菌时间最长的时间决定灭菌程序了。

理想和现实的差距
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发表于 2018-4-28 08:56 | 显示全部楼层
常规器械、常规装载下的灭菌参数按照ws310的132℃3分钟,灭菌有效性完全没问题。
但一直以来,我们就在追求安全更安全,实际上是在浪费更浪费。楼主的理论很好。
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