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1、辐照灭菌与确认 本次讲座的目的 1 了解常用的灭菌方法及其特点2 能够选用合适的灭菌方法3 能够对辐照灭菌的验证初步了解4 汇报自己学习情况和灭菌工作的体会 主要内容 一 医疗产品常用的灭菌方法及其特点二 环氧乙烷和辐照灭菌方式的比较三 辐照的历史及国内外主要厂家四 辐照灭菌的标准五 电子束和钴60辐照灭菌原理和特点六 辐照灭菌的研究思路七 辐照灭菌剂量的设定八 辐照灭菌验证过程九 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
2、氧乙烷和辐照灭菌比较 2 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 环氧乙烷灭菌四因素 温度 湿度 浓度 时间 2 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 辐照灭菌唯一决定因素就是灭菌时间 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品都禁止或不推荐使用环氧乙烷灭菌 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
3、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 3 1辐照历史 1956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 1993年开始采用 灭菌 到2006年 美国每年的辐照灭菌的产品总量为500万m3 3 2国内外主要辐照厂家1 世界上最大的灭菌公司为 Sterigenics 施杰 遍布北美 欧洲和亚洲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 2 北京射线应用中心下属的鸿仪四方公司3 苏州中核华东辐照有限公司4 上海金鹏源辐照技
4、术有限公司5 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 ISO11137 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每十年改版一次 2006年已经换版每五年进行一次修订 明年对2006版进行一次修订 明年才能正式实施ISO11137 2006的中国版 目前翻译工作已经完成 ISO11137 2006 ISO11137 2006包括三部分 1 医疗器械灭菌过程的开发 确认和常规控制的要求2 灭菌剂量的确定3 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
5、 beam 钴 60辐照 R X射线灭菌 5 1电子束灭菌 E Beam 电子束辐照的原理 1 直接加速器 电子被阴阳电极间的电势差加速 释放能量5MeV 2 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 电子束辐射 E Beam 1 电子束 E
6、 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 2 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 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 钴 60灭菌原理 1 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4 10 3nm以下 2 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
7、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 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 2钴 60辐照的特点 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
8、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 25 15 sulzermedicatopay1billiontorecipierntsoffaultyartificial辐照灭菌产品没有达到无菌 从而导致飞利浦召回1亿英镑的医疗用品 7 1方法一确定剂量 方法一 当BB 0 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 Whitebyeta
9、l SDR standarddistributionofresistance 一批10个 二批10个 三批10个 BIOBURDEN AverageBioburden 一批10个 AverageBioburden SAL10 2 SAL10 6 验证灭菌剂量 微生物的抗性确保 按照SAL10 2灭菌剂量 灭菌100个样品 检测产品上的微生物含量 如果 2个样品有菌 接受如果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 如果5个以上 最好停止灭菌 重新考虑其他方法 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 方法二 取三批样品 每批280个样品 共840个样品
10、 第一个出现无菌样品的定义为ffp第一个出现全部为无菌的样品的剂量定义为d 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 方法三 VDMAX生物负载 1000时采用 计算三批样品的平均生物负载 查表9得到10 1的灭菌剂量灭菌10个样品 剂量波动在正负10 可以接受 否则失败 不能有菌 有菌必须重做验证 无菌接受25KGy的辐照剂量 25 VDMAX同样是灭菌三批样品 计算平均负载 查表10得到验证剂量在验证剂量下灭菌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 7 1I
11、Q installationqulitification 7 2OQ operationalqulitification 7 3PQ performancequalification 8 1IQ installationqulitification 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 2OQ operationalqulitification 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
12、的样品代替 8 3PQ performancequalification 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 环氧乙烷是一种化学物质 英文名称为 EthyleneOxide 简称为 EO或ETO等 化学性质活泼 可与多种物质反应 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 600 800mg 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
