医疗器械清洗及评价技术的进展

余鑫 叶扬 胡方圆 刘新朝

（3M中国有限公司，上海， 200233）

医疗器械清洗是指去除器械、器具和物品上污物的全过程。其流程包括冲洗、洗涤、漂洗和终末漂洗。由于医疗器械上污染物成分复杂，按照其组成可分为有机物、无机物和微生物。清洗的目的是使这些类型的污染物尽可能降低到比较安全的水平，灭菌时达到无菌保证（SAL 1×10-6）[1]。医院感染在近年来越来越受到人们的关注。根据美国2006年的统计数据，每年约有200万例的医院感染病例，直接导致45亿美元的额外医疗费用[2]。可重复使用医疗器械的清洗、消毒和灭菌是医疗机构感染控制的重要组成。以往我们更多关注的是医疗器械的消毒和灭菌，忽略了清洗质量的重要性。国内外医疗器械采用的压力蒸汽、环氧乙烷灭菌，过氧化氢低温等离子体等的灭菌方法，所设置的灭菌程序、参数都以彻底清洗为前提。如果不能保证器械被有效清洗，即使灭菌程序正确，参数合格，该器械仍有可能达不到灭菌的要求。有研究表明：在管腔装置挑战实验中，设置10%血液和0.65%盐的污染条件，100%浓度的环氧乙烷和过氧化氢低温等离子体灭菌的合格率仅分别为39.7%和35%[3]。因此，清洗是医疗器械消毒灭菌的基础。没有有效的清洗为基础，无论采取何种灭菌技术都无法彻底消除医源性感染的风险。鉴于医疗器械清洗及清洗效果评价技术对于临床的重要作用，现将该领域最新技术进展综述如下。

1 医疗器械清洗技术进展

1.1 清洗预处理

器械使用之后宜立即对其进行清洗预处理。但在临床实践中，由于手术室及临床科室的器械需要回收到供应室集中处理，夜间手术所使用的器械需要放置到隔天才能清洗等原因，造成器械从使用到清洗有一定的时间间隔。随着间隔时间的延长，器材上的污物会干涸，干涸污物将更难清除。干涸污物不仅会引起器械清洗合格率的降低，而且会导致毒和灭菌的有效性会降低，甚至失效。 根据魏静蓉等人[4]研究，手术器械存放时间小于1小时,清洗合格率高达99.21%，而存放时间大于1小时清洗合格率只有63.92%。该研究说明手术器械清洗合格率与放置时间的长短呈负相关性。为了减少器械存放时间对清洗质量的影响，我们需要在清洗前对器械进行有效的预处理。美国中央供应室标准AAMI ST79中推荐使用医疗器械专用保湿剂对不能及时清洗或结构复杂的器械进行预保湿处理。选择专用的保湿剂可以提高复用医疗器械的去污效果，同时节约后续器械清洗的时间和成本。正确的预处理对于软式内镜的清洗消毒同样重要。尽管软式内镜从诊疗到清洗消毒间隔时间一般较短，但由于其特殊的管路结构设计，仍然要求在清洗前对其进行床旁预处理。内镜从患者体内取出后、光源和视频处理器拆离前，立即用含有清洗液的一次性湿巾或含酶的湿纱布擦去外表面污物，并将内镜先端置入装有清洗液的容器中，启动吸引功能，抽吸清洗液直至其流入吸引管。完成以上预处理过程后，再将内镜通过运送容器送至清洗消毒室内。

1.2 生物膜去除

器械无法及时清洗除了会引起后续清洗困难，还会导致微生物滋生，甚至造成生物膜形成。当游离细菌集合体粘附于器物表面，并通过分泌粘性基质形成菌落，菌落生长包埋于胞外脂多糖基质中[5]，随即形成生物膜，它是细菌为了适应生存环境而形成的与浮游细胞相对应的生存形式，是一种细菌在特殊环境下的生存状态。游离细菌集合体粘附于器物表面，并通过分泌粘性基质形成菌落，菌落生长包埋于胞外脂多糖基质中[5]，生物膜一旦形成即具有较强的黏附力，一般的抗生素和消毒剂难以穿透其胞外脂多糖基质及蛋白质层，给微生物杀灭和器械清洗带来困难，为医院感染埋下隐患。Akinbobola等采用过氧乙酸杀灭铜绿假单胞菌的实验显示，细菌形成生物膜后，会增加对消毒剂的抗力，且越成熟的生物膜对消毒剂的抗力越强。浮游状态下的铜绿假单胞菌在20mg/L浓度的过氧乙酸溶液中， 被快速而有效杀灭。生物膜（生长96小时）内的铜绿假单胞菌在2000mg/L浓度的过氧乙酸溶液中，作用5分钟仍存活[6]。

为了研究细菌生物膜的形成规律和有效清除的方法，国内外学者建立了多种细菌生物膜的培养方法和检测方法。目前被广泛使用的细菌生物膜培养方法有微孔板法、试管法、置片法、平板膜片法、管路法等。细菌生物膜检测方法有高效液相色谱，微生物培养，扫描电子显微镜等。按照不同的生物膜培养及检测方法，不同的清洁过程，国内外还进行了清洁剂对生物膜去除效果的研究。刘兰芝[7]等人建立了一套基于平板膜片生物膜反应器的铜绿假单胞菌生物膜的培养方法，并通过验证和评估证明该方法培养的铜绿假单胞菌生物膜效果可靠、准确、结果稳定。同时，使用不同类型的清洗剂对铜绿假单胞菌生物膜样品进行清洗，实验证明：含酶清洗剂对生物膜样品去除率最高。邱侠、张流波等人[8]采用持续灌流培养技术和活菌计数及扫描电镜技术,对人工生物膜及其清洗消毒效果进行了观察。经连续六天的培养，在聚四氟乙烯管内壁的铜绿假单胞菌形成了粘附稳定性较好的生物膜，继而用含酶清洗液加邻苯二甲醛实现了对生物膜良好的清除效果。此项研究说明：含酶清洗剂之所以能对生物膜去除具有明显的效果，有赖于其中各组分的相互协同作用。首先，酶是一种具有催化活性的蛋白质，短时间内能分解大量底物。由于生物膜的膜结构中含有蛋白质，多糖等多种成分，常常需要多种酶（蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶）同时作用才能有效分解。其次，表面活性剂等成分可辅助污物在水中形成胶束，并将其有效去除。在生物膜的结构被破坏后，杀菌成分可抵达微生物表面将其快速杀灭。李六亿、杨萍等[9]研究证明：酶能有效地分解有机物和蛋白质。特别对于管腔类的器械，酶清洁剂可以进入至管腔的内表面并分解有机物，降低物体表面生物负荷3～5个对数级水平，从而，提高了清洗效果。

基于以上研究成果，我们应该明确两点认识：首先，在临床使用时需要选择适合的清洁剂对器械进行清洗，尤其选择具有生物膜去除功能的清洁剂时应选择含多种酶、低泡、稳定、外观色泽清澈、无毒无异味、无腐蚀性的清洁剂产品。其次，胃液、尿液、药剂等粘附在临床使用管腔内壁的多种物质，可能对细菌生物膜的形成带来一定影响，从而造成临床使用管腔内壁的生物膜与体外营养环境中培养的生物膜存在不同属性。因此，对于实际临床环境中生长的细菌生物膜特性有待进一步研究。

2 清洗效果评价方法的进展

由于医疗器械污染物相对复杂，按照其成分可分为蛋白质、碳水化合物、脂肪、无机离子等。因此对医疗器械的清洗效果，国内外尚无评定的统一方法。一般认为清洗的过程至少应达到尽可能地降低生物负荷，去除有机和无机污物以保障灭菌时达到无菌保障水平。这里介绍一下临床上主要使用的清洗效果评价方法，包括目测法、微生物法、隐血试纸法、蛋白测试法、ATP生物荧光法等。

2.1 目测法

目测法是用肉眼或借助放大镜观察评价医疗器械清洗质量的方法。我国医院消毒供应中心管理规范要求，在检查包装时应使用目测或借助带光源的放大镜对器械清洗质量进行日常监测或定期抽查，确认清洗后的器械表面及其关节齿牙应光洁，无血渍、污渍、水垢等残留物质和锈斑。目测法具有直观快速的特点，目前国内外临床上主要采用此法作为清洗器械放行的依据。但根据资料报道[10]，医疗器械清洗后目测法观察90.6%的仪器是清洗合格的，实际上84.3%的器械存在大量微生物残留。目测法的局限性表现在主观性较强，无法得到客观、准确的结果。同时目测法无法识别微生物残留，不易识别少量隐血、黏液等污染物残留，对于管腔内壁、结构复杂、凹凸不清的器械难于准确观察，容易出现假阴性。因此， 临床上目测法应该结合其他多种方法综合评价清洗效果。

2.2 微生物法

微生物法是指通过传统微生物培养并记录菌落数量来评价清洗效果的方法。通常有模拟测试污物内附着的微生物和检测医疗设备上天然微生物负荷两种方法来检测微生物。使用微生物法时应注意污物与临床实际情况是否相关以及了解清洗前微生物真实的污染量对清洗的挑战程度，否则实验的结果将没有任何价值。微生物数量的降低通常用log形式表示，但目前还没有微生物检测定量标准，而且这种方法仅能表征微生物污染水平。对于各类有机、无机污染物的污染程度则无法体现。而且细菌计数法操作复杂，耗时长，很难做到对清洗效果的随时掌握和及时反馈。

2.3 隐血试纸法

隐血试纸法是将过氧化物及显色试剂涂覆于试纸之上，利用血红蛋白催化过氧化物分解，从而氧化显色试剂显色的清洗质量评价法。隐血试纸法优点在于对血液污染高度敏感，局限性表现在该检测方法只对血红蛋白敏感，而对于其他类型污染物则无法有效检测。高威[11]对七所大医院洗涤后的1044件手术器械清洗效果进行评价，评价采用目测和隐血试纸法进行。经目测确认符合要求的手术器械，再用隐血试纸法测试，其检出阳性率为39.6%。根据华九月[12]用目测法、五倍放大镜下观察和隐血试纸法这三种方法对清洗后的剖宫术660件器械的检测结果显示：三种检测方法的手术器械合格率差异无统计学差异。不同方法检出的阳性器械不完全一致表明：隐血试纸法只对血液敏感，但无法检测其他的残留物、污渍、水垢和锈斑。

2.4 蛋白测试法

因无机物比较容易清洗，一般很少依照器械、器皿表面的无机物残留进行清洗效果评价。医院污染物主要是有机物，而有机物的检测通常以蛋白质的残留量为标准进行。蛋白质粘附性较强，且血液中又以血红蛋白为主，因而残留蛋白质的测定是被广泛采用的评价清洗效果的方法。常用的蛋白测试法包括茚三酮法、双缩脲法等。其中，双缩脲法因其稳定性高、重复性好、测试结果容易判定等特点，应用范围更广。如市售的Biotrace蛋白测试盒等就是利用双缩脲法的一种产品。蛋白质测定法不易受人为因素的影响，相比隐血测试法，能够更加全面地反应器械的污染程度和清洗效果。徐虹,倪晓平等[13]用隐血测试和蛋白测试法进行研究发现：对于未受过消毒剂浸泡的器械，隐血测试阳性率为3.1%，蛋白测试法阳性率为25.4%，两者有非常显著的差别；对于受过消毒剂浸泡的器械，隐血测试受到消毒剂影响结果显示无阳性，但蛋白测试法检测不受消毒剂影响。因此，国外很少采用隐血试纸法来评价医疗器械的清洗效果，多推荐使用残留蛋白质法。 我国消毒技术规范及软式内镜清洗消毒技术规范也推荐使用蛋白测试法对清洗效果进行定期检测。在使用蛋白测定法时应该注意：通常基于双缩脲技术的蛋白测试方法仍是一种半定量的方法，其灵敏度与测试时间及温度相关。实际检测时应严格参照厂家提供的灵敏度-测试时间温度对照表来进行。

2.5 ATP生物荧光法

ATP生物荧光法利用荧光素-荧光素酶复合物的反应来测定是否存在三磷酸腺苷（ATP）。反应期间荧光素被氧化并发出荧光,光子的数量可采用ATP荧光仪进行测量，测量值与ATP含量成正比。操作时需使用生物荧光测试管中的专用采样棒采样，将样品放入生物荧光测试管中，并挤入裂解液和荧光素酶，接着用荧光光度计测定相对荧光单位值（RLU）。与传统微生物培养检测方法相比，ATP法具有简便、快速、能够检测各种有机物等优点。早前该检测技术多应用于食品产业，近年来，ATP生物荧光法逐渐被引入到对医院环境和内镜清洁效果的评价中。邢书霞、张流波等人[14]采用ATP生物荧光法与微生物培养法作平行比较，检测超声波清洗器清洗前、后细菌的残留量。结果显示：随着金黄色葡萄球菌和大肠杆菌悬液浓度的降低，RLU值也逐渐降低。 两种细菌悬液检出菌数的对数值与RLU值的对数值之间呈线性关系，说明ATP生物荧光法检测的RLU值可以反映微生物水平。与蛋白测试法相比，ATP生物荧光法可快速测定医疗器械清洗前后的细菌残留量，并提供以荧光单位（RLU）表征的准确定量数据，从而，方便医院对医疗器械清洗流程的精准管理。何学军、蒋国钦等人[15]采用ATP生物荧光法,研究清洗程序清洗后的240件医疗器械，通过多元线性回归分析发现：ATP荧光法检测值(RLU)的对数值与清洗方法、存放时间呈正线性相关(P＜0.001),回归模型显著(F =22.38,P＜0.001)。该研究表明：不同清洗方法、不同存放时间的医疗器械清洗后所测定的RLU对数值之间有显著统计学意义。目前，多部国内规范推荐使用ATP生物荧光测定法对清洗效果进行有效性验证，并且定期测定诊疗器械、器具和物品的污染物残留。

综上所述，目前国内外对清洗效果的评价方法虽然很多，但还没有一个被医院广泛接受的、公认的标准方法。目前，对于医疗器械清洗效果的评价主要是目测结合放大镜观察和有选择地对一些医疗器械进行ATP生物萤光或蛋白质残留测定。对于清洗设备如喷淋式自动清洗机及内镜自动清洗消毒机的评估，则可选用人工血污染物和商品化的清洗测试物。

3 结语

本文就医疗器械清洗及评价技术的最新进展进行了综述。清洗质量是影响医疗护理安全的重要因素，应根据不同情况选择合理而有效的清洗方法，并使用合格的医疗器械专用清洗剂。同时，注重对清洗效果的评价才能确保达到最佳的清洗质量。随着医疗水平的不断提高，医疗器械清洗作为控制医院感染源头的重要手段，将会越来越受到各方面的关注。相信随着对器械清洗认识的不断深入和科学技术的不断发展及创新，新的器械清洗及评价技术也将不断应用于临床，更好地保障医疗质量和安全。