阻干态微生物穿透试验及仪器研究

魏聪，徐玉茵，周静，田林奇，韩颖

河南省医疗器械检验所，河南 郑州 450000

引言

手术过程中存在多种血源性传播病原体，例如人类免疫缺陷病毒、乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒等血源性传播疾病病原体[1-3]，严重威胁医务人员的身心健康[4]。因此急诊室和手术室是血源性职业暴露的高危场所[5]，据调查，在手术室医务人员血源性职业暴露的发生率高达5.01%[6]。手术衣、手术单在手术中对血液、污物具有良好的屏障作用[7-10]，能够降低医务人员血源性职业暴露风险。同时，手术衣、手术单辅助建立无菌环境[11]，降低患者术中感染风险[12-13]。阻微生物穿透性能是评价手术衣和手术单的安全性能的关键指标之一[14]，是防止医护人员与患者交叉感染的基本保障[15-16]。

在干态条件下，空气运动和机械振动等综合作用[14]，微生物会随着干态有机或无机的微粒穿透屏障材料，例如携带细菌的皮屑、布料纤维及空气中的微粒穿透手术衣或洁净服[17]。因此需要控制手术衣、手术单等阻干态微生物穿透性能，提高手术衣、手术单的防护性能。

国际上较早系统性地提出对手术衣阻干态微生物穿透性能的要求及评测试验要求，并开展相关试验和制定相关标准，例如美国标准：ANSI/AAMI PB 70-2012；欧洲标准：EN 13795，国际标准：ISO 22612-2005。我国参考欧洲标准EN 13795和国际标准ISO 22612:2005，并根据实际情况提出了更多要求，制订了行标YY/T 0506系列标准以指导国内手术衣阻干态微生物穿透性能试验开展。行标明确了基本的试验参数，局部试验容器和试验结果要求，但是对于整体实验装置并未明确描述。简而言之，没有适合该标准的检测仪器和具体方法开展阻干态微生物穿透试验。为了顺利开展阻干态微生物穿透试验，我所积极研发出所需检测仪器并投入使用。

1 我所阻干态微生物穿透仪

我所认真研读ISO 22612:2005《防止传染介质的防护服装 抗干微生物穿透性的试验方法》和YY/T 0506.5-2009《病人、医护人员和器械用手术单、手术衣和洁净服 第5部分: 阻干态微生物穿透试验方法》。依据标准相关技术要求，完善实验设备技术指标，明确试验实验设备组成构造，并且考虑到微生物实验生物安全性问题。最后委托仪器制造单位成功研制出阻干态微生物穿透试验检测仪器。

1.1 仪器组成

仪器利用工况条件下即达到YY/T 0506.5-2009标准中明确规定的仪器技术指标的气体流量（利用空气压缩机与冷冻干燥机结合产生一定气体流量）通过气动球式振荡器产生振动频率，精密控制振动频率，能够稳定保持振动状态。主要由气源装置、控制装置、试件测试台和生物安全柜组成（图1）。仪器技术指标：气动球式振荡器，振动频率350 Hz，频率最大误差允许±3%；对试件测试台作用力650 N；振动定时30 min，定时最大允许误差±1 s。

图1 阻干态微生物穿透试验检测仪组成

气源装置由空气压缩机、空气冷冻干燥机、储气罐和气源调节装置组成，通过对气源压力和流量的控制调节装置的振荡频率满足试验需求。控制装置实时显示气源流量、压力，控制电源、气源和安全控制。试件测试台按标准设6个工作位，其中5个为供试件工作位，1个为对照工作位，即每组测试5个试件，同时做一个阴性对照。

试件测试容器为不锈钢实验容器（图2），直径满足内置一个直径9 cm TGE琼脂平板（图3）。实验容器材料为不锈钢器材，耐高温高压，可以高温干烤灭菌，保障每次试验无菌操作，无外来污染，保证结果可靠性。试件测试台置于生物安全柜中，试件测试在生物安全柜中进行，保障生物安全和环境安全。

图2 试件测试容器

图3 内置9 cm TGE琼脂平板容器

1.2 试件检测

1.2.1 标准性能要求

YY/T 0506.2-2016《病人、医护人员和器械用手术单、手术衣和洁净服第2部分:性能要求和试验方法》对阻干态微生物穿透试验试件的性能要求做了规定[18]，且明确规定了阻干态微生物穿透只对非关键区域做出要求，而对产品关键区域不做要求：在标准性能和高性能条件下，产品非关键区域阻微生物穿透干态≤300 cfu（试验条件：挑战菌浓度为108cfu/g滑石粉，振动时间为30 min）。

1.2.2 试件检测方法

（1）试件准备：选取3种样品，分别为产品标识标准性能手术衣1号，高性能手术衣2号，无标识性能一次性无菌手术衣3号。分别从3个待检样品的非关键区域各裁切12个200 mm×200 mm的试件，按照制造商提供的方法灭菌备用。

（2）试验菌种：108CFU/g染菌滑石粉（枯草芽孢杆菌ATCC 9372芽孢）外购于中国食品发酵工业研究院。规格0.5 g＋0.1 g /瓶。

（3）试验方法：依次启动气源控制开关，空气压缩机、冷冻干燥机、控制装置电源和气源控制开关。然后在生物安全柜进行试件检测，在无菌条件下，打开试件容器狭口，无菌操作放入无盖TGE琼脂培养皿，之后封闭狭口。接着将试件固定在试验容器上，并用活塞调试松弛程度至受控范围后取下活塞，通过每个活塞口向试件上加入0.5 g＋0.1 g染菌滑石粉，第六个加入等量无菌滑石粉，贴膜封闭活塞口，试验试件组装之后（图4）。以350 Hz的振动频率振动30 min，取出培养皿3℃培养24 h后进行菌落计数。重复进行以上实验，对另外6个试件测试。分别对3个待检样品进行检测。

图4 实验容器样片组装

（4）结果计数：去除试件容器中TGE琼脂培养皿盖上盖子，倒置于35℃培养24 h，观察计数，其中对照皿结果应为0，记录10个试件培养皿，计算10个试件培养皿算术平均值（表1）。

表1 结果计算（cfu）

（5）结果分析：对照皿无菌生长，保证了试验无外来污染。1号2号计数结果平均值小于300 cfu，符合标准规定要求。3号大于300 cfu不符合标准规定要求，即阻干态微生物性能不符合标准要求。3号试件样品材料、厚度、材料质地致密度均不如1、2号，其中2号材料质地最好。此结果差异与材料明显相关，直观地反映出出无纺布材料的厚薄、纤维的稀疏，材质不好相应的其阻菌性能也较差。

2 总结与分析

我所阻干态微生物穿透检测仪符合YY/T 0506标准性能要求，满足当前手术衣、手术单阻干态微生物穿透检测需求。我所开展阻干态微生物穿透试验项目通过了国家认监委资质认定，具备国家医疗器械的检验检测认证、认可资质。自2013年以来为省内生产手术衣手术单的企业进行委托和注册检验，迄今已检测愈600批样品。此外每年还参与关于手术衣的国家医疗器械抽验，承担大部分国抽样品，以及承担河南省、市地方抽验工作。在加强对生产企业的指导监督和对手术衣阻微生物性能探索性研究方面均取得了良好结果。

由于国内针对标准YY/T 0506.5研发的阻干态微生物穿透检测仪极少，且存在技术封锁，没有较为成熟经验以供借鉴，在使用的过程中也发现了一些不足，主要有气源装置组成部分体积较大导致设备占地面积大，使用不便；长期震动引起测试台螺栓老化，测试过程中会发生试件上移；测试台振动稳定性较低，累积误差造成测试批件差异略大等问题。这些问题将在仪器升级过程中通过优化检测仪器构造，去除冗杂，缩小体积；使用一体化测试台代替螺栓固定；更换高精度配件，提高仪器稳定性等方法予以解决。从而加强检测装置的精确性保证结果稳定性，以保证手术衣、手术单使用的安全性，为我国医务人员和患者提供安全保障。

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[18] YY/T 0506.2-2016,病人、医护人员和器械用手术单、手术衣和洁净服 第2部分：性能要求和试验方法[S].