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1、辐照灭菌与确认 本次讲座的目的 n1、了解常用的灭菌方法及其特点 n2、能够选用合适的灭菌方法 n3、能够对辐照灭菌的验证初步了解 n4、汇报自己学习情况和灭菌工作的体会 主要内容 n一、医疗产品常用的灭菌方法及其特点 n二、环氧乙烷和辐照灭菌方式的比较 n三、辐照的历史及国内外主要厂家 n四、辐照灭菌的标准 n五、电子束和钴60辐照灭菌原理和特点 n六、辐照灭菌的研究思路 n七、辐照灭菌剂量的设定 n八、辐照灭菌验证过程 n九、环氧乙烷灭菌及其验证 一、医疗产品灭菌方式 环氧乙烷 （EO） 医疗产品 低温等离子 体 钴-60辐照 （R） 电子加速器 （E-beam） X射线 灭菌 灭菌 能量
2、转化低 技术不成熟 辐照 高压蒸汽 二、最常用的两种灭菌方式：环 氧乙烷和辐照灭菌比较 n2.1 环氧乙烷：优点：工艺稳定，成熟，应用 较早。缺点：穿透力相对差，需要在较高的温 度下保持一定的时间（乐普45度10小时左右， 湿度30%），生物样品不适合。有残留的可能 ，且易燃易爆。 n环氧乙烷灭菌四因素：温度、湿度、浓度、时 间 n2.2 辐照灭菌：穿透力强，温度和湿度没有要 求，尤其是射线灭菌。但稳定性稍差，价格 较贵（目前主要决定因素）。 n 辐照灭菌唯一决定因素就是灭菌时间。 n据相关文献介绍,在发达国 家大概有60%的医疗器械都 采用辐射灭菌,并且欧盟和 美国FDA对许多一次性医疗 产
3、品都禁止或不推荐使用环 氧乙烷灭菌。 n北京市的无菌医疗器械产品 大部分采用环氧乙烷灭菌, 占83%,辐射灭菌占15%,其 他占2%。这与国外的情况 形成了鲜明的对比。 发达国家： 60%辐照灭菌，40%环氧乙烷 以北京为例： 15%辐照灭菌，83%环氧乙烷,其他2% 三、辐照的历史及国内外主要厂家 n3.1 辐照历史： n1956年强生公司首先采用电子束辐照手术衣， 开创了辐照灭菌的先河。 n1993年开始采用灭菌。 n到2006年，美国每年的辐照灭菌的产品总量为 500万m3 n3.2 国内外主要辐照厂家 n1、世界上最大的灭菌公司为：Sterigenics （ 施杰）遍布北美、欧洲和亚洲
4、 8 个国家/地区 的 18 家工厂。上海设立分公司可以开展EO， E-Beam，R等灭菌方式。 n2、北京射线应用中心下属的鸿仪四方公司 n3、苏州中核华东辐照有限公司 n4、上海金鹏源辐照技术有限公司 n5、目前全国辐照厂有100多家。北京五家：军 科院，农大，北师，清华，鸿仪四方 四、辐照标准 nISO11137-1995年版（欧洲EN556, ISO13485 部分部分内容的整合）为第一版，中国对应的 标准18280-2000 n每十年改版一次，2006年已经换版 n每五年进行一次修订，明年对2006版进行一次 修订。 n明年才能正式实施ISO11137-2006的中国版,目 前翻译工
5、作已经完成。 ISO11137-2006 nISO11137-2006包括三部分： n1、医疗器械灭菌过程的开发、确认和常 规控制的要求 n2、灭菌剂量的确定 n3、灭菌剂量的检测 五、电子束和钴-60辐照灭菌的原 理和灭菌特点 电子加速器 （E-beam） 钴-60辐照 （R） X射线 灭菌 5.1 电子束灭菌（E-Beam） n电子束辐照的原理： n1、直接加速器：电子被阴阳电极间的电势差 加速（释放能量5MeV） n2、螺旋加速器：电子被无线电频率反复的应 用的电磁场 释放出的能量加速(释放能量 10MeV) ，从而释放出持续的能量。 据报道，日本岩崎电气公司于2009年月份将电子束灭菌
6、装置投放市场。 使用时，将物体放在圆筒内后，从多个方向用电子束照射，不管物体是什么形状， 上面的细菌都可被消灭，处理时间只要.秒钟。即便是线状物体或者气体，使用 电子束也能杀菌。 工业化的电子束 辐照产品 5.1.1 电子束辐射 (E-Beam)特点 n电子束辐射 (E-Beam) n1、电子束 (E-beam) 辐射是一类电离能，其特征为 低穿透性和高剂量率，用于低密度、均匀包装的产品 时性能最佳，照射时间很短。 n2、某些材料可以产生感生放射性如不锈钢（很弱）， 黄酮（很弱）特别是钽（强） n 3、电子束辐射被广泛应用于塑料和其他材料改性，以 更改或加强其特性 5.2 钴-60辐照 n钴-
7、60灭菌原理： n1、目前常用的辐射源有钴-60和铯-137,它们衰变的过 程中产生射线，它的波长在410-3 nm以下。 n2、射线具有较高的能量,能使受辐射物质内部的原 子和分子产生激发和电离,从而产生一系列直接和间接 的物理、化学和生物反应。这些反应使生物分子的内 部发生复杂的分解和聚合,破坏和改变了生物分子的内 部结构(特别是DNA),从而起到了抑制或杀死微生物的 效应。 医疗器械 食品 日用品 药品 2005年我国辐照 食品产量就已达到 14.5万吨，占世 界辐照食品总量的 36%，产值达到 35亿元。 n钴60 最初的辐照灭菌 定点定源 定源辐照品移动式 开封辐照源泄漏事件 5.2
8、.2 钴-60辐照的特点 n 钴-60辐照具有深穿透和低剂量率的特点，而且温度效应 极小。它甚至能处理高密度产品（例如预充注射器。 1、包装完整性： 辐射的穿透性强，不需要可穿透的包 装材料。 对压力或真空没有要求。 2、简单、可靠和即刻放行： 使用伽马辐射时，时间是 唯一需要控制的变量，因此偏差可能性极小。 确认所用 辐射剂量后，产品即可放行运输。 3、无残留物，无放射性： 伽马射线是纯能量。不会产 生残留物，它们的能量也不足以产生放射。 六、辐照灭菌的研究思路 对产品本身和包装进行研究 确认灭菌剂量 灭菌过程的验证 灭菌剂量的审核 七、辐照剂量设定 目前有三种确定的方法： 方法一方法二固定
9、剂量（最新） BB0.1BB0BB1000 VDMAX BB0.1时使用：首先由初始污染菌确定灭菌 剂量,再经过验证确定所选的剂量满足微生物 的抗性分布. 生物负载与剂量的关系经典曲线 1 生物负载与剂量成正比 2 已经有计算好的表格, 直接查表 Whiteby et al. SDR=standard distribution of resistance 一批10个二批10个 三批10个 BIOBURDEN Average Bioburden 一批10个 Average Bioburden SAL 10-2 SAL 10-6 验证灭菌剂量(微生物的抗性确保) n按照SAL10-2 灭菌剂量,灭
10、菌100个样品,检测产 品上的微生物含量. n如果2个样品有菌,接受 n如果3和4个样品有菌,排除操作因素后重做.如 果确认必须提高剂量. n如果5个以上,最好停止灭菌,重新考虑其他方 法. n 剂量波动在正负10%可以接受，否则验证失败。 7.2 方法二 确定剂量 n方法二：取三批样品,每批280个样品, 共840个 样品 n第一个出现无菌样品的定义为ffp n第一个出现全部为无菌的样品的剂量定 义为d* n有ffp和d*推出D*，在此剂量下灭菌100 个样品，有出现阳性样品的个数推出最 终的灭菌剂量。 7.3 方法三 确定剂量 n方法三： nVDMAX n 生物负载1000时采用。 n 计
11、算三批样品的平均生物负载。查表9得到10-1的灭菌剂量 n 灭菌10个样品，剂量波动在正负10%可以接受，否则失败。 n 不能有菌，有菌必须重做验证。无菌接受25KGy的辐照剂量。 25 nVDMAX n 同样是灭菌三批样品，计算平均负载，查表10得到验证剂量 n 在验证剂量下灭菌10各样品，不能出现有菌的状况否则验证 失败。无菌接受15KGy的辐照剂量。 15 八、辐照灭菌的确认过程 n7.1 IQ(installation qulitification) n7.2 OQ(operational qulitification) n7.3 PQ(performance qualificatio
12、n) 8.1 IQ(installation qulitification) n目的对设备进行安装确认，并进行文件记录。 源介绍、建筑介绍、传输结构及传输情况、辐照容器、隔离情况、剂量分布 8. 2 OQ(operational qulitification) n目的：证明已安装的辐照装置能在标准许可范围内运 行和授予适当的剂量，可通过剂量分布试验和确定与 剂量分布相关的工艺来完成。 对产品货箱进行剂量分布试验，剂量验证时可以用性质和污染菌相同的样品代替。 8.3 PQ(performance qualification ) n目的：按照正常的灭菌方式装载产品，测定装载产品 的箱体内剂量的最大
13、与最小分布点。对装载产品本身 密度，排放方式进行描述。对产品经过辐照后的性能 进行确认。 微生物确认 （确保灭菌 产品无菌） 产品性能确认 （物理性能和 化学性能、 生物性能） 剂量分布确认 对产品性能和剂量进行确认研究 8.4 剂量的确保 灭菌剂量的审核的频率应根据ISO11137-1：2006第 12.1条款实施。最初频率高，当获得产品及制造经验后，灭 菌剂量审核时间可增加：最初时间间隔为3个月，以后可以6 个月，但最长不超过12个月。 九、EO灭菌及其验证 n环氧乙烷是一种化学物质，英文名称为：Ethylene Oxide， 简称为：EO 或ETO 等。化学性质活泼，可与 多种物质反应。 n环氧乙烷灭菌的原理：是在一定的温度、湿度、压力 、环氧乙烷浓度(600800mg/l) 条件下，对封闭灭菌 室内的产品进行熏蒸，环氧乙烷与微生物发生非特异 性烷基化作用，从而抑制微生物反应基的正常功能， 使其新陈代谢发生障碍而死亡。可杀灭细菌、真菌、 病毒、立克次体和芽胞等各种微生物，属于高效消毒 剂。 EO灭菌验证 最新版标准要求
