阻干態微生物穿透試驗及儀器研究

魏聰，徐玉茵，周靜，田林奇，韓穎

河南省醫療器械檢驗所，河南 鄭州 450000

引言

手術過程中存在多種血源性傳播病原體，例如人類免疫缺陷病毒、乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒等血源性傳播疾病病原體[1-3]，嚴重威脅醫務人員的身心健康[4]。因此急診室和手術室是血源性職業暴露的高危場所[5]，據調查，在手術室醫務人員血源性職業暴露的發生率高達5.01%[6]。手術衣、手術單在手術中對血液、污物具有良好的屏障作用[7-10]，能夠降低醫務人員血源性職業暴露風險。同時，手術衣、手術單輔助建立無菌環境[11]，降低患者術中感染風險[12-13]。阻微生物穿透性能是評價手術衣和手術單的安全性能的關鍵指標之一[14]，是防止醫護人員與患者交叉感染的基本保障[15-16]。

在干態條件下，空氣運動和機械振動等綜合作用[14]，微生物會隨著干態有機或無機的微粒穿透屏障材料，例如攜帶細菌的皮屑、布料纖維及空氣中的微粒穿透手術衣或潔凈服[17]。因此需要控制手術衣、手術單等阻干態微生物穿透性能，提高手術衣、手術單的防護性能。

國際上較早系統性地提出對手術衣阻干態微生物穿透性能的要求及評測試驗要求，并開展相關試驗和制定相關標準，例如美國標準：ANSI/AAMI PB 70-2012；歐洲標準：EN 13795，國際標準：ISO 22612-2005。我國參考歐洲標準EN 13795和國際標準ISO 22612:2005，并根據實際情況提出了更多要求，制訂了行標YY/T 0506系列標準以指導國內手術衣阻干態微生物穿透性能試驗開展。行標明確了基本的試驗參數，局部試驗容器和試驗結果要求，但是對于整體實驗裝置并未明確描述。簡而言之，沒有適合該標準的檢測儀器和具體方法開展阻干態微生物穿透試驗。為了順利開展阻干態微生物穿透試驗，我所積極研發出所需檢測儀器并投入使用。

1 我所阻干態微生物穿透儀

我所認真研讀ISO 22612:2005《防止傳染介質的防護服裝 抗干微生物穿透性的試驗方法》和YY/T 0506.5-2009《病人、醫護人員和器械用手術單、手術衣和潔凈服 第5部分: 阻干態微生物穿透試驗方法》。依據標準相關技術要求，完善實驗設備技術指標，明確試驗實驗設備組成構造，并且考慮到微生物實驗生物安全性問題。最后委托儀器制造單位成功研制出阻干態微生物穿透試驗檢測儀器。

1.1 儀器組成

儀器利用工況條件下即達到YY/T 0506.5-2009標準中明確規定的儀器技術指標的氣體流量（利用空氣壓縮機與冷凍干燥機結合產生一定氣體流量）通過氣動球式振蕩器產生振動頻率，精密控制振動頻率，能夠穩定保持振動狀態。主要由氣源裝置、控制裝置、試件測試臺和生物安全柜組成（圖1）。儀器技術指標：氣動球式振蕩器，振動頻率350 Hz，頻率最大誤差允許±3%；對試件測試臺作用力650 N；振動定時30 min，定時最大允許誤差±1 s。

圖1 阻干態微生物穿透試驗檢測儀組成

氣源裝置由空氣壓縮機、空氣冷凍干燥機、儲氣罐和氣源調節裝置組成，通過對氣源壓力和流量的控制調節裝置的振蕩頻率滿足試驗需求。控制裝置實時顯示氣源流量、壓力，控制電源、氣源和安全控制。試件測試臺按標準設6個工作位，其中5個為供試件工作位，1個為對照工作位，即每組測試5個試件，同時做一個陰性對照。

試件測試容器為不銹鋼實驗容器（圖2），直徑滿足內置一個直徑9 cm TGE瓊脂平板（圖3）。實驗容器材料為不銹鋼器材，耐高溫高壓，可以高溫干烤滅菌，保障每次試驗無菌操作，無外來污染，保證結果可靠性。試件測試臺置于生物安全柜中，試件測試在生物安全柜中進行，保障生物安全和環境安全。

圖2 試件測試容器

圖3 內置9 cm TGE瓊脂平板容器

1.2 試件檢測

1.2.1 標準性能要求

YY/T 0506.2-2016《病人、醫護人員和器械用手術單、手術衣和潔凈服第2部分:性能要求和試驗方法》對阻干態微生物穿透試驗試件的性能要求做了規定[18]，且明確規定了阻干態微生物穿透只對非關鍵區域做出要求，而對產品關鍵區域不做要求：在標準性能和高性能條件下，產品非關鍵區域阻微生物穿透干態≤300 cfu（試驗條件：挑戰菌濃度為108cfu/g滑石粉，振動時間為30 min）。

1.2.2 試件檢測方法

（1）試件準備：選取3種樣品，分別為產品標識標準性能手術衣1號，高性能手術衣2號，無標識性能一次性無菌手術衣3號。分別從3個待檢樣品的非關鍵區域各裁切12個200 mm×200 mm的試件，按照制造商提供的方法滅菌備用。

（2）試驗菌種：108CFU/g染菌滑石粉（枯草芽孢桿菌ATCC 9372芽孢）外購于中國食品發酵工業研究院。規格0.5 g＋0.1 g /瓶。

（3）試驗方法：依次啟動氣源控制開關，空氣壓縮機、冷凍干燥機、控制裝置電源和氣源控制開關。然后在生物安全柜進行試件檢測，在無菌條件下，打開試件容器狹口，無菌操作放入無蓋TGE瓊脂培養皿，之后封閉狹口。接著將試件固定在試驗容器上，并用活塞調試松弛程度至受控范圍后取下活塞，通過每個活塞口向試件上加入0.5 g＋0.1 g染菌滑石粉，第六個加入等量無菌滑石粉，貼膜封閉活塞口，試驗試件組裝之后（圖4）。以350 Hz的振動頻率振動30 min，取出培養皿3℃培養24 h后進行菌落計數。重復進行以上實驗，對另外6個試件測試。分別對3個待檢樣品進行檢測。

圖4 實驗容器樣片組裝

（4）結果計數：去除試件容器中TGE瓊脂培養皿蓋上蓋子，倒置于35℃培養24 h，觀察計數，其中對照皿結果應為0，記錄10個試件培養皿，計算10個試件培養皿算術平均值（表1）。

表1 結果計算（cfu）

（5）結果分析：對照皿無菌生長，保證了試驗無外來污染。1號2號計數結果平均值小于300 cfu，符合標準規定要求。3號大于300 cfu不符合標準規定要求，即阻干態微生物性能不符合標準要求。3號試件樣品材料、厚度、材料質地致密度均不如1、2號，其中2號材料質地最好。此結果差異與材料明顯相關，直觀地反映出出無紡布材料的厚薄、纖維的稀疏，材質不好相應的其阻菌性能也較差。

2 總結與分析

我所阻干態微生物穿透檢測儀符合YY/T 0506標準性能要求，滿足當前手術衣、手術單阻干態微生物穿透檢測需求。我所開展阻干態微生物穿透試驗項目通過了國家認監委資質認定，具備國家醫療器械的檢驗檢測認證、認可資質。自2013年以來為省內生產手術衣手術單的企業進行委托和注冊檢驗，迄今已檢測愈600批樣品。此外每年還參與關于手術衣的國家醫療器械抽驗，承擔大部分國抽樣品，以及承擔河南省、市地方抽驗工作。在加強對生產企業的指導監督和對手術衣阻微生物性能探索性研究方面均取得了良好結果。

由于國內針對標準YY/T 0506.5研發的阻干態微生物穿透檢測儀極少，且存在技術封鎖，沒有較為成熟經驗以供借鑒，在使用的過程中也發現了一些不足，主要有氣源裝置組成部分體積較大導致設備占地面積大，使用不便；長期震動引起測試臺螺栓老化，測試過程中會發生試件上移；測試臺振動穩定性較低，累積誤差造成測試批件差異略大等問題。這些問題將在儀器升級過程中通過優化檢測儀器構造，去除冗雜，縮小體積；使用一體化測試臺代替螺栓固定；更換高精度配件，提高儀器穩定性等方法予以解決。從而加強檢測裝置的精確性保證結果穩定性，以保證手術衣、手術單使用的安全性，為我國醫務人員和患者提供安全保障。

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