輻照滅菌及其驗(yàn)證1

1、輻照滅菌與確認(rèn)本次講座的目的n1、了解常用的滅菌方法及其特點(diǎn)n2、能夠選用合適的滅菌方法n3、能夠?qū)椪諟缇尿?yàn)證初步了解n4、匯報(bào)自己學(xué)習(xí)情況和滅菌工作的體會(huì)主要內(nèi)容n一、醫(yī)療產(chǎn)品常用的滅菌方法及其特點(diǎn)n二、環(huán)氧乙烷和輻照滅菌方式的比較n三、輻照的歷史及國內(nèi)外主要廠家n四、輻照滅菌的標(biāo)準(zhǔn)n五、電子束和鈷60輻照滅菌原理和特點(diǎn)n六、輻照滅菌的研究思路n七、輻照滅菌劑量的設(shè)定n八、輻照滅菌驗(yàn)證過程n九、環(huán)氧乙烷滅菌及其驗(yàn)證一、醫(yī)療產(chǎn)品滅菌方式環(huán)氧乙烷（EO）醫(yī)療產(chǎn)品低溫等離子體鈷-60輻照（R）電子加速器（E-beam）X射線滅菌滅菌能量轉(zhuǎn)化低技術(shù)不成熟輻照高壓蒸汽二、最常用的兩種滅菌方式：環(huán)氧

2、乙烷和輻照滅菌比較n2.1 環(huán)氧乙烷：優(yōu)點(diǎn)：工藝穩(wěn)定，成熟，應(yīng)用較早。缺點(diǎn)：穿透力相對(duì)差，需要在較高的溫度下保持一定的時(shí)間（樂普45度10小時(shí)左右，濕度30%），生物樣品不適合。有殘留的可能，且易燃易爆。n環(huán)氧乙烷滅菌四因素：溫度、濕度、濃度、時(shí)間n2.2 輻照滅菌：穿透力強(qiáng)，溫度和濕度沒有要求，尤其是射線滅菌。但穩(wěn)定性稍差，價(jià)格較貴（目前主要決定因素）。n 輻照滅菌唯一決定因素就是滅菌時(shí)間。n據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)介紹,在發(fā)達(dá)國家大概有60%的醫(yī)療器械都采用輻射滅菌,并且歐盟和美國FDA對(duì)許多一次性醫(yī)療產(chǎn)品都禁止或不推薦使用環(huán)氧乙烷滅菌。n北京市的無菌醫(yī)療器械產(chǎn)品大部分采用環(huán)氧乙烷滅菌,占83%,輻射滅

3、菌占15%,其他占2%。這與國外的情況形成了鮮明的對(duì)比。發(fā)達(dá)國家：60%輻照滅菌，40%環(huán)氧乙烷以北京為例：15%輻照滅菌，83%環(huán)氧乙烷,其他2%三、輻照的歷史及國內(nèi)外主要廠家n3.1 輻照歷史：n1956年強(qiáng)生公司首先采用電子束輻照手術(shù)衣，開創(chuàng)了輻照滅菌的先河。n1993年開始采用滅菌。n到2006年，美國每年的輻照滅菌的產(chǎn)品總量為500萬m3n3.2 國內(nèi)外主要輻照廠家n1、世界上最大的滅菌公司為：Sterigenics （施杰）遍布北美、歐洲和亞洲 8 個(gè)國家/地區(qū)的 18 家工廠。上海設(shè)立分公司可以開展EO，E-Beam，R等滅菌方式。n2、北京射線應(yīng)用中心下屬的鴻儀四方公司n3、蘇

4、州中核華東輻照有限公司n4、上海金鵬源輻照技術(shù)有限公司n5、目前全國輻照廠有100多家。北京五家：軍科院，農(nóng)大，北師，清華，鴻儀四方四、輻照標(biāo)準(zhǔn)nISO11137-1995年版（歐洲EN556, ISO13485部分部分內(nèi)容的整合）為第一版，中國對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)18280-2000n每十年改版一次，2006年已經(jīng)換版n每五年進(jìn)行一次修訂，明年對(duì)2006版進(jìn)行一次修訂。n明年才能正式實(shí)施ISO11137-2006的中國版,目前翻譯工作已經(jīng)完成。ISO11137-2006nISO11137-2006包括三部分：n1、醫(yī)療器械滅菌過程的開發(fā)、確認(rèn)和常規(guī)控制的要求n2、滅菌劑量的確定n3、滅菌劑量的檢測(cè)五、

5、電子束和鈷-60輻照滅菌的原理和滅菌特點(diǎn)電子加速器（E-beam）鈷-60輻照（R）X射線滅菌5.1 電子束滅菌（E-Beam）n電子束輻照的原理：n1、直接加速器：電子被陰陽電極間的電勢(shì)差加速（釋放能量5MeV）n2、螺旋加速器：電子被無線電頻率反復(fù)的應(yīng)用的電磁場(chǎng) 釋放出的能量加速(釋放能量10MeV) ，從而釋放出持續(xù)的能量。 據(jù)報(bào)道，日本巖崎電氣公司于2009年月份將電子束滅菌裝置投放市場(chǎng)。使用時(shí)，將物體放在圓筒內(nèi)后，從多個(gè)方向用電子束照射，不管物體是什么形狀，上面的細(xì)菌都可被消滅，處理時(shí)間只要.秒鐘。即便是線狀物體或者氣體，使用電子束也能殺菌。工業(yè)化的電子束輻照產(chǎn)品5.1.1 電子束輻

6、射電子束輻射 (E-Beam)特點(diǎn)特點(diǎn)n電子束輻射電子束輻射 (E-Beam)n1、電子束、電子束 (E-beam) 輻射是一類電離能，其特征為輻射是一類電離能，其特征為低穿透性和高劑量率低穿透性和高劑量率，用于低密度、均勻包裝的產(chǎn)品，用于低密度、均勻包裝的產(chǎn)品時(shí)性能最佳，照射時(shí)間很短。時(shí)性能最佳，照射時(shí)間很短。n2、某些材料可以產(chǎn)生感生放射性如、某些材料可以產(chǎn)生感生放射性如不銹鋼（很弱），不銹鋼（很弱），黃酮（很弱）黃酮（很弱）特別是特別是鉭（強(qiáng)）鉭（強(qiáng)）n3、電子束輻射被廣泛應(yīng)用于塑料和其他材料改性，以、電子束輻射被廣泛應(yīng)用于塑料和其他材料改性，以更改或加強(qiáng)其特性更改或加強(qiáng)其特性 5.2

7、鈷-60輻照n鈷鈷-60-60滅菌原理：滅菌原理：n1 1、目前常用的、目前常用的輻射源有鈷輻射源有鈷-60-60和銫和銫-137,-137,它們衰變的過它們衰變的過程中產(chǎn)生程中產(chǎn)生射線，它的波長(zhǎng)在射線，它的波長(zhǎng)在4 41010-3 -3 nmnm以下。以下。n2 2、射線具有較高的能量射線具有較高的能量, ,能使受輻射物質(zhì)內(nèi)部的能使受輻射物質(zhì)內(nèi)部的原原子和分子產(chǎn)生激發(fā)和電離子和分子產(chǎn)生激發(fā)和電離, ,從而產(chǎn)生一系列直接和間接從而產(chǎn)生一系列直接和間接的物理、化學(xué)和生物反應(yīng)。這些反應(yīng)使生物分子的內(nèi)的物理、化學(xué)和生物反應(yīng)。這些反應(yīng)使生物分子的內(nèi)部發(fā)生復(fù)雜的分解和聚合部發(fā)生復(fù)雜的分解和聚合, ,破壞

8、和改變了生物分子的內(nèi)破壞和改變了生物分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)部結(jié)構(gòu)( (特別是特別是DNADNA),),從而起到了抑制或殺死微生物的從而起到了抑制或殺死微生物的效應(yīng)。效應(yīng)。醫(yī)療器械食品日用品藥品2005年我國輻照年我國輻照食品產(chǎn)量就已達(dá)到食品產(chǎn)量就已達(dá)到14.5萬噸，占世萬噸，占世界輻照食品總量的界輻照食品總量的36%，產(chǎn)值達(dá)到，產(chǎn)值達(dá)到35億元。億元。n鈷60最初的輻照滅菌最初的輻照滅菌定點(diǎn)定源定點(diǎn)定源定源輻照品移動(dòng)式定源輻照品移動(dòng)式開封輻照源泄漏事件開封輻照源泄漏事件5.2.2 鈷-60輻照的特點(diǎn)n 鈷-60輻照具有深穿透和低劑量率的特點(diǎn)，而且溫度效應(yīng)極小。它甚至能處理高密度產(chǎn)品（例如預(yù)充注射器。1

9、、包裝完整性：包裝完整性： 輻射的穿透性強(qiáng)，不需要可穿透的包裝材料。 對(duì)壓力或真空沒有要求。2、簡(jiǎn)單、可靠和即刻放行：簡(jiǎn)單、可靠和即刻放行： 使用伽馬輻射時(shí)，時(shí)間是唯一需要控制的變量，因此偏差可能性極小。 確認(rèn)所用輻射劑量后，產(chǎn)品即可放行運(yùn)輸。3、無殘留物，無放射性：無殘留物，無放射性： 伽馬射線是純能量。不會(huì)產(chǎn)生殘留物，它們的能量也不足以產(chǎn)生放射。六、輻照滅菌的研究思路對(duì)產(chǎn)品本身和包裝進(jìn)行研究確認(rèn)滅菌劑量滅菌過程的驗(yàn)證滅菌劑量的審核七、輻照劑量設(shè)定目前有三種確定的方法：目前有三種確定的方法：方法一方法一方法二方法二固定劑量（最新）固定劑量（最新）BB0.1BB0BB1000VDMAXBB0.

10、1時(shí)使用：首先由初始污染菌確定滅菌劑量,再經(jīng)過驗(yàn)證確定所選的劑量滿足微生物的抗性分布.生物負(fù)載與劑量的關(guān)系經(jīng)典曲線1 生物負(fù)載與劑量成正比2 已經(jīng)有計(jì)算好的表格,直接查表Whiteby et al.SDR=standard distribution of resistance一批10個(gè)二批10個(gè)三批10個(gè)BIOBURDENAverage Bioburden一批10個(gè)Average BioburdenSAL 10-2SAL 10-6驗(yàn)證滅菌劑量(微生物的抗性確保)n按照SAL10-2 滅菌劑量,滅菌100個(gè)樣品,檢測(cè)產(chǎn)品上的微生物含量. n如果2個(gè)樣品有菌,接受n如果3和4個(gè)樣品有菌,排除操作因

11、素后重做.如果確認(rèn)必須提高劑量.n如果5個(gè)以上,最好停止滅菌,重新考慮其他方法.n劑量波動(dòng)在正負(fù)10%可以接受，否則驗(yàn)證失敗。7.2 方法二 確定劑量n方法二：取三批樣品,每批280個(gè)樣品, 共840個(gè)樣品n第一個(gè)出現(xiàn)無菌樣品的定義為ffpn第一個(gè)出現(xiàn)全部為無菌的樣品的劑量定義為d*n有ffp和d*推出D*，在此劑量下滅菌100個(gè)樣品，有出現(xiàn)陽性樣品的個(gè)數(shù)推出最終的滅菌劑量。7.3 方法三 確定劑量n方法三：nVDMAXn生物負(fù)載1000時(shí)采用。n計(jì)算三批樣品的平均生物負(fù)載。查表9得到10-1的滅菌劑量n滅菌10個(gè)樣品，劑量波動(dòng)在正負(fù)10%可以接受，否則失敗。n不能有菌，有菌必須重做驗(yàn)證。無菌

12、接受25KGy的輻照劑量。25nVDMAXn同樣是滅菌三批樣品，計(jì)算平均負(fù)載，查表10得到驗(yàn)證劑量n在驗(yàn)證劑量下滅菌10各樣品，不能出現(xiàn)有菌的狀況否則驗(yàn)證失敗。無菌接受15KGy的輻照劑量。15八、輻照滅菌的確認(rèn)過程n7.1 IQ(installation qulitification)n7.2 OQ(operational qulitification)n7.3 PQ(performance qualification)8.1 IQ(installation qulitification)n目的對(duì)設(shè)備進(jìn)行安裝確認(rèn)，并進(jìn)行文件記錄。源介紹、建筑介紹、傳輸結(jié)構(gòu)及傳輸情況、輻照容器、隔離情況、劑量

13、分布8. 2 OQ(operational qulitification)n目的：證明已安裝的輻照裝置能在標(biāo)準(zhǔn)許可范圍內(nèi)運(yùn)行和授予適當(dāng)?shù)膭┝浚赏ㄟ^劑量分布試驗(yàn)和確定與劑量分布相關(guān)的工藝來完成。對(duì)產(chǎn)品貨箱進(jìn)行劑量分布試驗(yàn)，劑量驗(yàn)證時(shí)可以用性質(zhì)和污染菌相同的樣品代替。 8.3 PQ(performance qualification )n目的：按照正常的滅菌方式裝載產(chǎn)品，測(cè)定裝載產(chǎn)品的箱體內(nèi)劑量的最大與最小分布點(diǎn)。對(duì)裝載產(chǎn)品本身密度，排放方式進(jìn)行描述。對(duì)產(chǎn)品經(jīng)過輻照后的性能進(jìn)行確認(rèn)。微生物確認(rèn)（確保滅菌產(chǎn)品無菌）產(chǎn)品性能確認(rèn)（物理性能和化學(xué)性能、生物性能）劑量分布確認(rèn)對(duì)產(chǎn)品性能和劑量進(jìn)行確認(rèn)研究8.4 劑量的確保 滅菌劑量的審核的頻率應(yīng)根據(jù)ISO11137-1：2006第12.1條款實(shí)施。最初頻率高，當(dāng)獲得產(chǎn)品及制造經(jīng)驗(yàn)后，滅菌劑量審核時(shí)間可增加：最初時(shí)間間隔為3個(gè)月，以后可以6個(gè)月，但最長(zhǎng)不超過12個(gè)月。九、EO滅菌及其驗(yàn)證n環(huán)氧乙烷是一種化學(xué)物質(zhì)，英文名稱為：E