Оценка эффективности стерилизационных мероприятий. Значение биологических индикаторов для оценки эффективности стерилизации
Стерилизация - это процесс уничтожения всех видов микробной флоры, в том числе их споровых форм, и вирусов с помощью физических или химических воздействий. Принято считать медицинское изделие стерильным, если вероятность его бионагрузки равна или менее 10 в степени -6. Стерилизации должны подвергаться медицинские изделия, контактирующие с кровью пациента, контактирующие с раневой поверхностью и соприкасающиеся со слизистой оболочкой и могущие вызвать нарушение ее целостности. Стерилизация -сложный процесс, для успешной реализации которого необходимы следующие требования:
Эффективная очистка;
Соответствующие упаковочные материалы;
Соблюдение правил упаковки медицинских изделий;
Соблюдение правил по загрузке стерилизатора упаковками с медицинскими изделиями;
Адекватное качество и количество стерилизуемого материала; соответствующая работа оборудования;
Соблюдение правил хранения, обращения и транспортировки простерилизованного материала.
Процесс стерилизации медицинских инструментов и изделий от момента окончания операции и до стерильного хранения или следующего применения включает в себя выполнение мероприятий в определенной последовательности. Все этапы должны быть строго соблюдены для обеспечения стерильности и длительного срока жизни инструментов. Схематично это можно представить следующим образом:
Отложить инструменты после использования Дезинфекция -> Механическая очистка инструмента -> Проверить на повреждения -> Промыть инструменты Сушка -> Упаковать в стерилизационную упаковку -> Стерилизация -> Стерильное хранение/применение. При применении стерилизационной упаковки (бумага, фольга или стерилизационные контейнеры) инструменты могут храниться в стерильном виде и позднее использоваться от 24 часов до 6 месяцев.
В лечебно-профилактических учреждениях применяется несколько форм организации стерилизации: децентрализованная, централизованная, осуществляемая в ЦСО, и смешанная. В амбулаторной стоматологической практике чаще применяется децентрализованная стерилизация (особенно в частных клиниках). Централизованная стерилизация характерна для районных стоматологических поликлиник и больших частных клиник. Децентрализованная стерилизация имеет ряд существенных недостатков, влияющих на ее эффективность. Предстерилизационная обработка изделий выполняется чаще всего вручную и при этом качество очистки изделий оказывается низким. Контроль за соблюдением технологии проведения стерилизации, правил упаковки, загрузки изделий в стерилизаторы и за эффективностью работы оборудования в условиях децентрализованной стерилизации затруднен. Все это приводит к снижению качества стерилизации. При применении централизованной формы стерилизации удается достичь более высоких результатов стерилизации за счет совершенствования существующих и внедрению новейших методов стерилизации (механизация мойки инструментов и медицинских изделий, облегчение работы среднего медицинского персонала и др.). В централизованном стерилизационном отделении выделяют: моечную, дезинфекционную, упаковочную и подразделение для стерилизации и раздельного хранения стерильных предметов. Температура воздуха во всех подразделениях должна быть от 18°С до 22°С, относительная влажность - 35-70%, направление потока воздуха - от чистых к относительно загрязненным зонам.
Методы стерилизации
Стерилизация осуществляется физическими методами: паровая, воздушная, гласперленовая (в среде нагретых стеклянных шариков), радиационная, с применением инфракрасного излучения, и химическими методами: растворы химических средств и газы (табл. 3). В последние годы применяется озоновая (стерилизатор С0-01-СПБ) и плазменная стерилизация (установка «Стеррад»), используются установки на основе окиси этилена, паров формальдегида. Выбор метода стерилизации изделий зависит от их устойчивости к методам стерилизационного воздействия.
Преимущества и недостатки различных методов стерилизации представлены в таблице.
Таблица.
Все изделия перед стерилизацией подвергаются предстерилизационной очистке .
При стерилизации физическими методами (паровым, воздушным) изделия, как правило, стерилизуют упакованными в упаковочные материалы, разрешенные в установленном порядке к промышленному выпуску и применению в России. При паровом методе могут применяться стерилизационные коробки без фильтров и с фильтром. При воздушном методе, а также при паровом и газовом методах допускается стерилизация инструментов в неупакованном виде.
Паровой метод стерилизации
Паровым методом стерилизуют медицинские изделия, детали приборов и аппаратов из коррозионностойких металлов, стекла, хирургическое белье, перевязочный и шовный материал, изделия из резины (катетеры, зонды, трубки), из латекса, пластмасс. При паровом методе стерилизующим средством является водяной насыщенный пар под избыточным давлением 0,05 МПа (0,5 кгс/см2) - 0,21 МПа (2,1 кгс/см2) (1,1-2,0 бар) температурой 110-134°С. Процесс стерилизации происходит в стерилизаторах (автоклавах). Полный цикл составляет от 5 до 180 минут (табл.). Согласно ГОСТ 17726-81, название данного класса устройств: «Стерилизатор паровой». Несмотря на то, что обработка паром достаточно эффективна, она не всегда может обеспечить стерилизацию инструмента. Причина этого состоит в том, что воздушные полости в стерилизуемых объектах могут послужить тепловым изолятором, как например, стоматологические турбинные наконечники. Для решения этой проблемы в автоклавах используется функция создания предварительного вакуума в импульсном режиме. Преимущества метода - короткий цикл, возможность стерилизации нетермостойких изделий, применение различных типов упаковки. Недостатком является высокая стоимость оборудования.
Таблица.
Воздушный метод стерилизации
Стерилизация при воздушном методе осуществляется сухим горячим воздухом температурой 160°, 180° и 200°С (табл.).
Таблица.
Воздушным методом стерилизуют медицинские изделия, детали приборов и аппаратов из коррозионностойких металлов, стекла с пометкой 200°С, изделия из силиконовой резины. Перед стерилизацией воздушным методом изделия подвергаются предстерилизационной очистке и обязательно высушиваются в сушильном шкафу при температуре 85°С до исчезновения видимой влаги. Полный цикл составляет до 150 минут. Преимущество стерилизации горячим воздухом по сравнению с паровым методом состоит в низкой себестоимости оборудования. Недостатками являются: длинный полный цикл стерилизации (не менее 30 мин), опасность повреждения инструментов высокими температурами, невозможность стерилизации тканей и пластмасс, только один контрольный параметр - температура, высокие энергозатраты.
Гласперленовая стерилизация
Гласперленовая стерилизация осуществляется в стерилизаторах, стерилизующим средством в которых является среда нагретых стеклянных шариков при рабочей температуре 190-330°С. При стерилизации сухие инструменты помещают в среду раскаленных стеклянных гранул на глубину более 15 мм. Этим методом могут быть простерилизованы только инструменты, размер которых не превышает 52 мм, они должны быть целиком погружены в камеру на 20-180 с в зависимости от размера. После стерилизации изделия используются сразу по назначению. Высокая рабочая температура и невозможность полного погружения инструментов в стерилизующую среду ограничивают возможность стерилизации широкого ассортимента медицинских изделий.
Стерилизация газовым методом
Для газового метода стерилизации применяют смесь окиси этилена и бромистого метила в весовом соотношении 1: 2,5 соответственно (ОБ), окись этилена, пары раствора формальдегида в этиловом спирте, озон. Стерилизацию смесью ОБ и окисью этилена осуществляют при температуре не менее 18°С, 35°С и 55°С, парами раствора формальдегида в этиловом спирте при температуре 80°С. Перед газовой стерилизацией изделия после предстерилизационной очистки подсушивают до исчезновения видимой влаги. Удаление влаги из полостей изделий производят с использованием централизованного вакуума, а при его отсутствии с помощью водоструйного насоса, подсоединенного к водопроводному крану. При стерилизации ОБ и окисью этилена удаляют воздух до давления 0,9 кгс/см2. При использовании портативного аппарата после окончания стерилизации его выдерживают в вытяжном шкафу на протяжении 5 часов.
Озоном, вырабатываемым в озоновом стерилизаторе С0-01 -СПБ, стерилизуют изделия простой конфигурации из коррозионностойких сталей и сплавов, в неупакованном виде при температуре не более 40°С. Цикл стерилизации (выход на режим, стерилизация, дезактивация) составляет 90 минут. После стерилизации инструменты используют по назначению сразу без дополнительного проветривания. Срок сохранения стерильности изделий 6 часов, при соблюдении правил асептики. При упаковке в стерильную двухслойную х/б ткань срок стерильности составляет 3 суток, а при содержании в камере с бактерицидными облучателями - 7 суток.
В России имеет регистрацию единственная установка - стерилизатор газовый компании «Мюнхенер Медицин Механик ГмбХ» с использованием паров формальдегида, рекомендованный для стерилизации проблемной техники.
Инфракрасное воздействие
Новые методы стерилизации нашли свое отражение в стерилизаторе инфракрасной стерилизации, предназначенном для стерилизационной обработки металлических медицинских инструментов в стоматологии, микрохирургии, офтальмологии и других областях медицины.
Высокая эффективность ИК-стерилизующего воздействия обеспечивает полное уничтожение всех исследованных микроорганизмов, в том числе таких как: S. epidermidis, S. aureus, S. sarina flava, Citrobacter diversus, Str. pneumonia, Bacillus cereus.
Быстрый, в течение 30 секунд, выход на режим 200±3°С, короткий цикл стерилизационной обработки - от 1 до 10 минут, в зависимости от выбранного режима, наряду с низкой энергоемкостью, несравнимы по эффективности ни с одним из применяемых до настоящего времени методов стерилизации. Стерилизатор ИК-стерилизации прост в эксплуатации, не требует специально обученных операторов, а сам метод относится к экологически чистым технологиям. В отличие от паровой, воздушной или гласперленовой стерилизации, при ИК-стерилизации отсутствует агрессивное воздействие стерилизующего агента (инфракрасного излучения) на режущий инструмент.
Ионизирующее излучение
Активно действующими агентами являются гамма-лучи. В ЛПУ ионизирующее излучение не используется для дезинфекции. Его используют для стерилизации изделий однократного применения при производстве в заводских условиях.
Данный метод применяют для стерилизации изделий, материалы которых не являются термоустойчивыми, и применение других официально рекомендуемых методов невозможно. Недостатком данного метода является то, что изделия нельзя стерилизовать в упаковке и по окончании стерилизации их необходимо промыть стерильной жидкостью (водой или 0,9% раствором натрия хлорида), что при нарушении правил асептики может привести к вторичному обсеменению микроорганизмами простерилизованных изделий. Для химических средств применяют стерильные емкости из стекла, термостойких пластмасс, выдерживающих стерилизацию паровым методом, металлов, покрытых эмалью. Температура растворов, за исключением специальных режимов применения перекиси водорода и средства Лизоформин 3000, должна быть не менее 20°С для альдегидсодержащих средств и не менее 18°С для остальных средств (табл.).
Таблица.
Химический метод стерилизации достаточно широко применяется для обработки «проблемной техники», например, для аппаратуры с волоконной оптикой, наркозной аппаратуры, кардиостимуляторов, стоматологического инструментария. Используются такие современные стерилизующие агенты, как глутаровый альдегид, производные ортофталевой и янтарной кислот, кислородосодержащие соединения и производные надуксусной кислоты в режиме экспресс-стерилизации и «Классической стерилизации». Перспективными считаются препараты, полученные на их основе - «Эригид форте», «Лизоформин-3000», «Сайдекс», «НУ Сайдекс», «Сайдекс ОПА», «Гигасепт», «Стераниос», «Секусепт актив», «Секусепт пульвер», «Аниоксид 1000», «Клиндезин форте», «Клиндезин окси», причем подводя экономическое обоснование использования этих препаратов, следует сделать вывод об их неравнозначности, которая определяется сроками использования рабочих растворов (например, из всех препаратов только «Эригид форте» имеет возможность использования рабочего раствора в течение 30 дней для «классической» стерилизации).
Разъемные изделия стерилизуют в разобранном виде. Во избежание нарушения концентрации стерилизационных растворов, погружаемые в них изделия должны быть сухими. Цикл обработки составляет 240-300 минут, что является существенным недостатком метода. Кроме того, недостатком является высокая стоимость дезинфектантов. Преимущество - нет специального оборудования. Промытые стерильные изделия после удаления жидкости из каналов и полостей используют сразу по назначению или после упаковки в двухслойную стерильную х/б бязь, помещают в стерильную коробку, выложенную стерильной простыней, на срок не более 3 суток.
Все работы по стерилизации изделий проводятся в асептических условиях в специальных помещениях, подготавливаемых как операционный блок (квар-цевание, генеральная уборка). Персонал использует стерильную спецодежду, перчатки, очки. Ополаскивание изделий проводится в 2-3 сменах стерильной воды, по 5 минут в каждой.
Контроль эффективности стерилизации
Контроль эффективности стерилизации осуществляется физическими, химическими и бактериологическими методами.
К физическим методам контроля относятся: измерение температуры, давления и времени применения стерилизации.
Для проведения химического контроля на протяжении десятилетий применялись химические вещества, имеющие температуру плавления, близкую к температуре стерилизации. Такими веществами были: бензойная кислота - для паровой стерилизации; сахароза, гидрохинон и некоторые другие -для контроля воздушной стерилизации. Если происходило расплавление и изменение цвета указанных веществ, то результат стерилизации признавался удовлетворительным. Поскольку применение вышеуказанных индикаторов является недостаточно достоверным, в настоящее время внедрены в практику контроля термических методов стерилизации химические индикаторы, цвет которых изменяется под воздействием температуры, адекватной для конкретного режима, для определенного времени, необходимого для реализации данного режима. По изменению окраски индикаторов судят об основных параметрах стерилизации - температуре и продолжительности стерилизации. С 2002 года в России введен в действие ГОСТ РИСО 11140-1 «Стерилизация медицинской продукции. Химические индикаторы. Общие требования», в котором химические индикаторы распределены на шесть классов:
К 1 классу отнесены индикаторы внешнего и внутреннего процесса, которые размещаются на наружной поверхности упаковки с медицинскими изделиями или внутри наборов инструментов и операционного белья. Изменение цвета индикатора указывает на то, что упаковка подверглась процессу стерилизации.
Ко 2 классу относят индикаторы, которые не контролируют параметры стерилизации, а предназначенные для применения в специальных тестах, например, на основании таких индикаторов оценивают эффективность работы вакуумного насоса и наличие воздуха в камере парового стерилизатора.
К 3 классу относятся индикаторы, при помощи которых определяется один параметр стерилизации, например, минимальная температура. Однако они не дают информации о времени воздействия температуры.
К 4 классу относят многопараметровые индикаторы, изменяющие цвет при воздействии нескольких параметров стерилизации. Примером таких индикаторов являются индикаторы паровой и воздушной стерилизации одноразового применения ИКПВС-«Медтест».
К 5 классу относят интегрирующие индикаторы, реагирующие на все критические параметры метода стерилизации.
К 6 классу относят индикаторы-эмуляторы. Индикаторы откалиброваны по параметрам режимов стерилизации, при которых они применяются. Эти индикаторы реагируют на все критические параметры метода стерилизации. Эмулирующие индикаторы являются наиболее современными. Они четко регистрируют качество стерилизации при правильном соотношении всех параметров - температуры, насыщенного пара, времени. При несоблюдении одного из критических параметров индикатр не срабатывает. Среди отечественных термовременных индикаторов используются индикаторы «ИС-120», «ИС-132», «ИС-160», «ИС-180» фирмы «Винар» или индикаторы паровой («ИКПС-120/45», «ИКПС-132/20») и воздушной («ИКПВС-180/60» и «ИКВС-160/150») стерилизации одноразового применения ИКВС фирмы «Медтест».
Основные правила использования индикаторов паровой и воздушной стерилизации одноразового применения ИКПВС-«Медтест»
Все операции с индикаторами - выемка, оценка результатов - осуществляются персоналом, проводящим стерилизацию.
Оценку и учет результатов контроля проводят, оценивая изменения цвета начального состояния термоиндикаторной метки каждого индикатора, сравнивая с цветовой меткой Эталона сравнения.
Если цвет конечного состояния термоиндикаторной метки всех индикаторов соответствует цветовой метке Эталона сравнения, это свидетельствует о соблюдении требуемых значений параметров режимов стерилизации в стерилизационной камере.
Допускаются различия в интенсивности глубины окраски термоиндикаторной метки индикаторов, обусловленные неравномерностью допустимых значений температуры в различных зонах стерилизационной камеры. Если термоиндикаторная метка хотя бы одного индикатора полностью или частично сохранила цвет, легко отличимый от цвета эталонного состояния, это свидетельствует о несоблюдении требуемых значений параметров режимов стерилизации в стерилизационной камере.
Индикаторы и Эталоны сравнения должны совпадать по номерам партий. Запрещается оценивать результаты контроля стерилизации, используя индикаторы разных партий.
Оценку соответствия изменения цвета термоиндикаторной метки в сравнении с Эталоном проводят при освещенности не менее 215 лк, что соответствует матовой лампе накаливания 40 Вт, с расстояния не более 25 см. Для проведения бактериологического контроля в настоящее время применяются биотесты, имеющие дозированное количество спор тест-культуры. Существующая методика позволяет оценивать эффективность стерилизации не ранее чем через 48 часов, что не позволяет применять уже простерилизованные изделия до получения результатов бактериологического контроля.
Биологический индикатор представляет собой препарат из патогенных споро-образующих микроорганизмов с известной высокой устойчивостью к данному типу стерилизационного процесса. Задачей биологических индикаторов является подтверждение способности стерилизационного процесса убивать устойчивые микробные споры. Это наиболее критичный и достоверный тест стерилизационного процесса. Применяются биологические индикаторы в качестве контроля загрузки: если результат положительный (микробный рост), то использовать данную загрузку нельзя и необходимо отозвать все предыдущие загрузки до последнего отрицательного результата. Для получения достоверного биологического ответа следует использовать только те биологические индикаторы, которые соответствуют международным стандартам ЕК 866 и ISO 11138/11135. При использовании биологических индикаторов возникают определенные трудности - необходимость наличия микробиологической лаборатории, обученного персонала, продолжительность инкубации многократно превышает длительность стерилизации, необходимость карантина (невозможность использования) простерилизованных изделий до получения результатов. Из-за указанных выше трудностей в применении биологического метода в амбулаторной стоматологической практике обычно используется физический и химический метод контроля эффективности стерилизации.
В комплексе мероприятий по стерилизации изделий медицинского назначения важное значение имеет организация и проведение контроля за ее эффективностью. Используемые до настоящего времени методы и средства контроля не всегда позволяют выявить дефекты стерилизации, что влечет за собой повышение уровня внутрибольничных инфекций. Контроль эффективности работы стерилизационного оборудования осуществляется физическими, химическими и биологическим (бактериологическим) методами. Надежность этих методов неодинакова. Физические и химические методы предназначены для оперативного контроля и позволяют контролировать соблюдение параметров режимов паровой, газовой, воздушной стерилизации, температуру, давление, экспозицию. Недостаток этих методов заключается в том, что они не могут служить доказательством эффективной стерилизации. Достоверным для определения эффективности является только бактериологический метод.
Физические методы
Физические методы контроля осуществляются с помощью средств измерения температуры (термометры, термопары), давления (манометры, мановакуумметры) и времени (таймеры). Современные стерилизаторы оснащены также записывающими устройствами, фиксирующими отдельные параметры каждого цикла стерилизации.
Химические методы контроля
Использование химических веществ или их комбинаций, изменяющих под влиянием процесса стерилизации свое состояние или цвет, принято называть химическим контролем. Вещества, используемые для контроля стерилизации, называют химическими индикаторами. Химические индикаторы могут реагировать на воздействие одного, нескольких или всех критических параметров процесса стерилизации.
Классификация индикаторов
Индикаторы процесса (класс 1)
Индикаторы процесса предназначены для использования с изделиями или отдельными упаковками (например, пакетами, коробками) с целью подтверждения того, что данные изделия или упаковки прошли стерилизационную обработку. Они позволяют отличить стерилизованные изделия (упаковки) от нестерилизованных.
Индикаторы для специальных испытаний (класс 2)
Эти индикаторы предназначены для использования в специальных испытаниях стерилизационного оборудования, определяемых соответствующими стандартами. Наиболее распространенный индикатор этого класса - тест Бови-Дик (Bowie & Dick)
Однопараметрические индикаторы (класс 3)
Однопараметрические индикаторы должны реагировать на один из критических параметров и указывать на проведение стерилизационной обработки при установленном значении выбранного параметра.
Многопараметрические индикаторы (класс 4)
Многопараметрические индикаторы стерилизации должны реагировать на два или более критических параметра и указывать на достижение установленных значений выбранных параметров во время стерилизации.
«Наружные» химические индикаторы 4 класса для контроля паровой стерилизации размещают на стерилизационных упаковках или в контрольных точках в камере стерилизатора.
Обеспечивают контроль соблюдения критических параметров паровой стерилизации (температура, время, наличие насыщенного пара) в стерилизаторах с гравитационным способом удаления воздуха.
«Внутренние» химические индикаторы 4 класса для контроля паровой стерилизации размещают внутри упаковок с изделиями и позволяют получить информацию о соблюдении параметров паровой стерилизации в непосредственной близости от изделий. Позволяют подобрать оптимальный способ и материал для упаковывания изделий.
«НАРУЖНЫЕ» ХИМИЧЕСКИЕ ИНДИКАТОРЫ 4 КЛАССА СЕРИИ ИКПС
«ВНУТРЕННИЕ» ХИМИЧЕСКИЕ ИНДИКАТОРЫ 4 КЛАССА СЕРИИ ИКПС-ВН/01
Интегрирующие индикаторы (класс 5)
Интегрирующие индикаторы должны реагировать на все критические параметры метода стерилизации. Контрольные значения параметров для индикаторов класса 5 определяются заданной степенью инактивации тест-микроорганизмов с определенными значениями величины D и, если это применимо, величины z в соответствии с ГОСТ Р ИСО 11138-1 и ГОСТ Р ИСО 11138-3.
Химические индикаторы 5 класса призваны обеспечить высочайший уровень контроля соблюдения параметров паровой стерилизации. Срабатывание химического индикаторы 5 класса соответствует полной гибели тестовых микроорганизмов, что позволяет сразу после завершения цикла стерилизации судить о качестве стерилизации.
ХИМИЧЕСКИЕ ИНДИКАТОРЫ 5 КЛАССА ДЛЯ ПАРОВОЙ СТЕРИЛИЗАЦИИ (ИНТЕГРИРУЮЩИЕ)
Имитирующие индикаторы (класс 6)
Эти индикаторы должны реагировать на все критические параметры метода стерилизации (определенной группы режимов). Контрольные значения параметров определяются соответствующими режимами стерилизации.
Реагируют на все критические параметры паровой стерилизации. Предназначены для точной проверки работы стерилизатора и соблюдения параметров стерилизации. Реагируют только в присутствии пара требуемой температуры при соответствующем времени выдержки.
ХИМИЧЕСКИЕ ИНДИКАТОРЫ 6 КЛАССА ДЛЯ ПАРОВОЙ СТЕРИЛИЗАЦИИ
Цвет химического индикатора, приобретенный им после использования, при хранении может возвращаться к исходному. Такие индикаторы не подлежат архивированию.
медицинский контроль стерилизация
Биологический метод
Наряду с физическими и химическими применяется бактериологический метод контроля стерилизации. Он предназначается для контроля эффективности стерилизационного оборудования. До недавнего времени для контроля паровой и воздушной стерилизации использовались пробы садовой земли, содержащей микроорганизмы, высокорезистентные к воздействию стерилизующих факторов. Однако устойчивость микроорганизмов в различных пробах неодинакова, что не позволяет стандартизировать результаты контроля.
В настоящее время для проведения бактериологического контроля используются биотесты, имеющие дозированное количество спор тест-культуры. Контроль эффективности стерилизации с помощью биотестов рекомендуется проводить 1 раз в 2 недели. В зарубежной практике принято применять биологическое тестирование не реже 1 раза в неделю.
Биологический контроль с помощью биологических индикаторов (биотестов).В основе биологического метода контроля процесса стерилизации лежит гибель определенного числа тестовых, устойчивых к воздействию стерилизующего агента микроорганизмов.
Единственным недостатком этого метода является тот факт, что биотесты нельзя использовать в качестве средства оперативного контроля. Для получения результата необходимо биологический индикатор термостатировать в течение двух суток. При этом стерильный материал, в присутствии которого осуществлялся биологический контроль также необходимо сохранять и не передавать в работу до получения результата.
По информативности результата биологический контроль превосходит описанные выше методы контроля, так как он является средством прямого контроля и дает однозначный ответ о гибели микроорганизмов при стерилизации.
Ошибочное срабатывание биологического индикатора при эффективной стерилизации стремится к нулю, естественно при соблюдении главного требования при работе с биотестами - исключение из технологического процесса работы с ними возможности их повторной контаминации.
Биологические индикаторы используют для определения эффективности стерилизации. Если это определение сравнить с определением назначения химических индикаторов, то сразу же бросается в глаза разница в формулировках функциональности, а, следовательно, и в точности осуществляемых контрольных мероприятий.
Химические индикаторы показывают, «имела ли место стерилизационная обработка», а биологические «определяют эффективность процесса стерилизации».
Для того чтобы разобраться и понимать, что такое биологический контроль и какие он позволяет решать задачи, необходимо познакомиться с понятиями и определениями.
Биологический индикатор - это готовый к применению инокулированный носитель в первичной упаковке, обеспечивающий определенную резистентность (устойчивость) к конкретному режиму стерилизации.
Здесь носителем является удерживающий материал, на который нанесены тест-микроорганизмы. А первичной упаковкой является система, предохраняющая инокулированный носитель от повреждения и контаминации, но не препятствующая проникновению стерилизующих агентов. Носитель, на который нанесено определенное количество тест-микроорганизмов называется инокулированным.
Кроме того, используя постоянно периодический контроль в практике работы ЦСО, существенно облегчается анализ причин неэффективности стерилизации. Это, в свою очередь, позволяет установить, что эти причины являются результатом ряда скрытых факторов, которые действуют отдельно или в сочетании друг с другом (техническая неисправность оборудования, несоблюдение технологии проведения стерилизации, ошибки персонала, в том числе и при проведении контрольных мероприятий и так далее) [
А самое главное, этот анализ можно осуществить собственными силами специалистов ЦСО без привлечения сторонних организаций, что, в итоге позволяет существенно экономить денежные средства ЛПУ. Еще одним важным аспектом использования биологических индикаторов является возможность их применения на всех существующих режимах стерилизации. А к ним можно отнести российские классические режимы автоклавирования и воздушной стерилизации, так называемые импортные «короткие» режимы паровой стерилизации, стерилизации лекарственных сред, а также режимы обеззараживания (так называемые «режимы убивки») и обработки в дезинфекционных камерах. Рассмотрим подробно все возможные режимы стерилизации, где необходимо осуществлять биологический контроль.
Ш Стерилизация растворов лекарственных сред в автоклавах. Стерилизационные режимы: 112°С с временной выдержкой от 8 минут и более; 120°С с временной выдержкой от 10 минут и более.
Ш Паровая стерилизация (автоклавирование). Стерилизационные режимы: 110°/180м; 120°/45м; 121°/20м; 126°/10м; 132°/20м; 134°/5м.
Ш Воздушная стерилизация. Стерилизационные режимы: 160°/150м; 180°/60м.
Ш Паровая стерилизация (автоклавирование). Режимы обеззараживания 110°/45м; 120°/30м; 120°/60м; 126°/45м; 126°/60м; 132°/45м; 132°/60м; 132°/90м.
Ш Режимы обработки для дезинфекционных камер.
· Режимы пароформалиновой дезинфекции: 58°/45м; 50°/150м; 58°/60м; 58°/210м; 126°/60м; 132°/45м; 132°/60м; 132°/90м.
· Режимы паровой дезинфекции: 100°/30м; 100°/60м; 108°/40м.
Ш Плазменная и газовая (окись этилена, озон) стерилизация.
Контроль стерильности изделий медицинского назначения
Проводят путем взятия смывов на стерильность и посев на питательную среду.
Контроль стерильности проводят путем прямого посева (погружения) изделий целиком (при их небольших размерах) или в виде отдельных деталей (разъемные изделия) и фрагментов (отрезанные стерильными ножницами кусочки шовного, перевязочного материала и т.п.) в питательные среды. Объем питательной среды в пробирке (колбе, флаконе) должен быть достаточным для полного погружения изделия (деталей или фрагментов изделия). При проверке стерильности более крупных изделий проводят отбор проб методом смывов с различных участков поверхности изделий: с помощью стерильного пинцета (корнцанга) каждый участок тщательно протирают марлевой салфеткой (размер салфетки 5.5 см), увлажненной стерильной питьевой водой или стерильным 0,9 % раствором хлорида натрия, или раствором нейтрализатора (при стерилизации раствором химического средства). Каждую салфетку помещают в отдельную пробирку с питательной средой. У изделий, имеющих функциональные каналы, рабочий конец опускают в пробирку с питательной средой и с помощью стерильного шприца или пипетки 1 - 2 раза промывают Посевы в тиогликолевую среду выдерживают в термостате при температуре 32 °C, посевы в среду Сабуро - при температуре 20 - 22 °C в течение 14 суток при контроле изделий, простерилизованных растворами химических средств и газовым методом, в течение 7 суток - простерилизованных термическими (паровой, воздушный) методами. При отсутствии роста микроорганизмов во всех пробирках (колбах, флаконах) делают заключение о стерильности изделий.
Материалы Второго научного симпозиума по значению биологических индикаторов для контроля стерилизации, состоявшегося в Москве 09 декабря 1998 г.
М.И. Леви, Ю.Г. Сучков, В.Я. Бессонова, Ю.С. Зуева, В.Г. Слизкова, М.М. Лившиц, Н.Н. Панкова, Г.И. Рубан, С.М. Савенко, А.П. Митюков, И.И. Корнев, А.И. Воронков
Испытательный лабораторный центр МГЦД, КБ УД Президента РФ,
Московская медицинская академия им. Сеченова, ЦКБ МЦ УД Президента РФ
Для расчета среднего значения числа жизнеспособных спор, приходящихся на один биологический индикатор, целесообразно воспользоваться распределением Пуассона. Линейный характер зависимости логарифма числа жизнеспособных клеток от времени стерилизации не подтверждается результатами экспериментов. Использование в экспериментах по контролю стерилизации значительного числа биологических индикаторов, высокоинформативной питательной среды и длительных сроков культивирования биологических индикаторов позволило обнаруживать в них жизнеспособные споры после стерилизации чаще, чем обычно и практически при всех употребляющихся в практике режимах. Высевы содержимого биологических индикаторов после стерилизации на плотную питательную среду подтвердили соответствие распределения чашек Петри по числу выросших колоний распределению Пуассона, а это означает случайное и изолированное распределение жизнеспособных спор в биологических индикаторах. В некоторых экспериментах число биологических индикаторов с жизнеспособными спорами после относительно длительных сроков стерилизации превышало число таковых после коротких сроков стерилизации, что не находило себе объяснения в рамках принятых представлений о стерилизации. Мы предположили, что стерилизация представляет собой затухающий волнообразный автоколебательный процесс, это и составляет сущность зависимости логарифма числа жизнеспособных спор в биологических индикаторах от времени стерилизации.
Контроль стерилизаторов, эксплуатируемых в лечебных учреждениях Москвы, показал, что во всех случаях остаются биологические индикаторы, содержавшие жизнеспособные споры после стерилизации. Рекомендованная в стандартах вероятность неудовлетворительных результатов анализа биологических индикаторов (10 -6) значительно меньше той, которая достигнута в наших исследованиях.
Экспериментальная паровая стерилизация отрезков трубочек из синтетических материалов после предстерилизационной очистки сопровождалась неблагоприятными результатами, аналогичными тем, которые были получены с биологическими индикаторами.
Число жизнеспособных спор в биологическом индикаторе после стерилизации является вероятностной величиной, а их обнаружение зависит от числа индикаторов в стерилизационной камере, качества питательной среды и длительности культивирования при подходящей температуре.
Адекватным инструментом оценки эффективности стерилизации являются биологические индикаторы, которые в значительной мере имитируют обсемененные микроорганизмами медицинские изделия, подвергающиеся стерилизации. Последняя избыточна в том смысле, что она рассчитана на уничтожение такого количества микробов, которые обычно на изделиях не обнаруживают, но которые в принципе хоть и в редких случаях исключить нельзя . Поэтому биологические индикаторы содержат устойчивые к стерилизующему агенту споры в количестве на 2-3 порядка выше того количества, которое обычно встречается на стерилизуемых изделиях . Такой подход диктуется массовым применением стерилизации в медицинской практике и необходимостью исключения риска заражения больных и здоровых за счет неэффективной стерилизации.
В связи с тем, что большинство исследователей придерживается убеждения, что логарифм числа микроорганизмов в биологическом индикаторе или на медицинских изделиях является линейной функцией времени стерилизации, то временные рамки могут быть рассчитаны с достаточной определенностью . К настоящему времени в практике применяются несколько видов стерилизации — паровая, горячевоздушная, газовая, радиационная, лучевая и некоторые другие. Известны крупные производители стерилизационной аппаратуры — «МММ», «Луки», «Джонсон и Джонсон» и др.
Мы задались целью определить оптимальные условия для применения биологических индикаторов в процессе стерилизации. Основным объектом исследований явились биологические индикаторы для оценки паровой стерилизации. Биологические индикаторы готовились и оценивались в нашей лаборатории в соответствии с принятыми нормами . Методические особенности настоящего исследования описаны в ходе изложения полученных результатов.
Всякий раз, когда готовится очередная партия спор Bacillus stearothermophilus для биологических индикаторов, контролирующих паровую стерилизацию, испытывают их термоустойчивость. Требуется, чтобы готовые биологические индикаторы (примерно 10 6 спор в индикаторе) содержали жизнеспособные споры после 5-минутной паровой стерилизации при 120-121 о С, но после 15 минутной стерилизации при указанных условиях таковых не содержали. Производственные серии биологических индикаторов, которые выпускает наше учреждение, отвечают этим требованиям. Наш опыт охватывает уже свыше 70 производственных серий спор В. stearothermophilus, из которых были изготовлены миллионы биологических индикаторов. Каждую серию биологических индикаторов неоднократно проверяли на термоустойчивость, в связи с чем накопился изрядный материал. Мы смогли убедиться в том, что к 15 минутам пребывания в автоклаве при 121 о С обычно жизнеспособные споры в биологических индикаторах не обнаруживаются, однако в редких случаях из 10 индикаторов (как правило, такое число индикаторов брали на одну экспозицию) 1 или 2 теста содержали живые споры.
В международных стандартах рекомендуется для определения числа спор в биологических индикаторах после разных экспозиций при 120-121 о С производить высевы содержимого индикаторов на плотную питательную среду, а затем культивировать в термостате и подсчитывать число колоний. Такую методику рекомендуют для тех экспозиций, где предполагается обнаружить число колониеобразующих единиц (КОЕ) больше 50 и меньше 1000 .
Для тех экспозиций, при которых предполагается среднее число спор в биологическом индикаторе менее 1 (то есть не в каждом индикаторе будут обнаружены жизнеспособные споры), рекомендовано использовать для подсчетов распределение редких и случайных событий — распределение Пуассона .
Ниже приведен способ применения распределения Пуассона для указанных целей.
Р х = e -m * m x /x!
где Р х — доля биологических индикаторов с конкретным числом жизнеспособных спор х;
х — конкретное число спор в индикаторе;
х! —
произведение целых чисел в последовательности х (х-1) (х-2)…[х-(х-1)];
m — среднее число спор в группе биологических индикаторов;
е — экспонента.
Если некоторое число биологических индикаторов не содержит жизнеспособных спор (х = 0), тогда
P 0 = k/n,
где k — число биологических индикаторов, не содержащих живые споры;
n — число биологических индикаторов в группе.
Прологарифмируем приведенное уравнение распределения Пуассона:
ln Р х = ln (e -m * m x /x!).
Учитывая, что 0! = 1, а m 0 = 1, то (ln k — ln n) = -m; m = ln n — ln k.
Иными словами, среднее число спор на один биологический индикатор в группе равно разности натуральных логарифмов числа всех биологических индикаторов и числа биологических индикаторов без живых спор. Справедливость приведенного способа определения среднего числа спор на один биологический индикатор подтверждается высевами на агар (рис. 8).
Рис. 8. Результаты испытания биологических индикаторов со спорами, высушенными на хроматографической бумаге (10 6 спора биологическом индикаторе, паровая стерилизация 121 о С — 45 мин., индикатор типа Attest). По оси ординат — число биологических индикаторов. Левый столбик — результаты испытаний для обычных биологических индикаторов, правый — для биологических индикаторов с новой питательной средой. Заштрихованная часть столбиков — число биологических индикаторов с жизнеспособными спорами.
Приводим пример расчетов. В стерилизационную камеру поместили 20 биологических индикаторов, а после экспозиции в каждый биологический индикатор прилили цветную питательную среду (используемые в нашей лаборатории серии питательной среды реагировали изменением цвета на присутствие единичных живых спор в биологическом индикаторе при культивировании в термостате при 55 o С) . Из 20 использованных в примере биологических индикаторов изменение сиреневого цвета питательной среды на желтый отмечено в 14, а в 6 индикаторах цвет среды остался прежним после культивирования в термостате. Отсюда m = (ln 20 — ln 6) = 2,996 — 1,792 = 1,204. Теперь если мы хотим включить эту величину m в систему координат десятичного логарифма числа спор в биологических индикаторах и времени необходимо взять lg m = lg 1,204 = 0,081.
При многочисленных определениях термоустойчивости спор изредка наблюдалось такое явление, когда 1-2 биологических индикатора из 10 содержали жизнеспособные споры после 15-минутного автоклавирования. В некоторых экспериментах мы расширили набор экспозиций, включив экспозиции в 20, 25, 30 и 35 мин. автоклавирования. В некоторых, хотя и редких случаях, мы отмечали существование живых спор в биологических индикаторах и после относительно длительных экспозиций автоклавирования. Трактовка подобных неожиданных результатов как случайных не могла быть признана правомочной, так как не имела объяснений. Наиболее правдоподобным выглядело предположение о существовании в популяции спор термоустойчивых особей, которые поэтому остаются жизнеспособными после длительных экспозиций. Однако это предположение не подтвердилось, так как потомство спор из пожелтевших биологических индикаторов после 20-40 — минутного автоклавирования обладали термоустойчивостью того же уровня, что и исходная взвесь спор .
К описанной проблеме прибавилась и другая, связанная с сомнениями в линейной зависимости логарифма числа спор в биологическом индикаторе от времени стерилизации . Складывалось впечатление, что если и наблюдается линейная зависимость, то она проявляется лишь на отдельных участках графика. Что касается сроков изменения окраски питательной среды в биологических индикаторах после автоклавирования, то в практической деятельности они ограничивались 48 часами (такой срок рекомендован в инструкциях, имеющих хождение в России, США и европейских странах, хотя еще 10 лет тому назад, когда не использовались цветные среды, наблюдение за появлением мутности в питательном бульоне длилось не менее 7 дней). Однако в наших экспериментах было замечено, что изменение цвета питательной среды при культивировании в термостате наступает не только в первые 48 час., но и в последующие дни, особенно в тех биологических индикаторах, которые относительно долго пребывали в стерилизационной камере.
Если в прежние годы мы использовали в качестве носителя спор инсулиновые флаконы, то в последнее время перешли на пробирки Эппендорфа из полипропилена емкостью 1,5 мл . Эта емкость оказалась гораздо удобнее в качестве носителя спор, чем инсулиновые флаконы.
Учитывая все вышесказанное, мы решили применить в настоящем исследовании биологические индикаторы, приготовленные следующим образом. Взвесь спор, которую мы использовали для изготовления производственных серий биологических индикаторов, разводили дистиллированной водой таким образом, чтобы в 0,02 мл оказалось нужное число спор, которое и вносилось в каждую пробирку Эппендорфа. Затем биологические индикаторы оставляли на 24 час. при 37 о С для высушивания спор, после чего биологический индикатор (пробирку Эппендорфа оставляли открытой) помещали в специальный пакет фирмы Wipack medical, снабженный бумажным ранним индикатором процесса стерилизации. После автоклавирования в каждый индикатор приливали 0,5 мл цветной питательной среды и помещали в термостат при 55 о С на 7 дней с ежедневной регистрацией изменения цвета питательной среды на желтый. Если это случалось, то признавали существование жизнеспособных спор на момент окончания времени автоклавирования.
Легко убедиться в том, что число биологических индикаторов, в которых удавалось обнаружить жизнеспособные споры, зависело от исходного числа индикаторов, помещенных в стерилизационную камеру. Если биологические индикаторы имитируют обсемененные микроорганизмами медицинские изделия, то мы вправе заподозрить, что доля биологических индикаторов с жизнеспособными спорами после стерилизации может соответствовать доле оставшихся нестерильными медицинских изделий. В этом и есть смысл применения контроля стерилизации с помощью биологических индикаторов. Но их число не может быть увеличено до больших чисел, во всяком случае до числа стерилизуемых медицинских изделий. При принятых в России нормах в относительно небольших автоклавах размещают по 5 биологических индикаторов, а в больших — до 13 . Нам представляется, что обозначенного числа биологических индикаторов для изучения пороков стерилизации явно недостаточно, поэтому в представленных ниже экспериментах для контроля стерилизации использовали гораздо большее число индикаторов.
Итак, в наших экспериментах использовали не только большее, чем обычно число биологических индикаторов, но и дольше наблюдали их после стерилизации во время культивирования в термостате. Наконец, мы использовали не только то число спор в индикаторе, которое рекомендовано в стандартах (10 6 спор), но и несколько меньшее (10 5), и несколько большее (10 7). В стерилизационную камеру автоклава в большинстве случаев кроме биологических индикаторов ничего не помещали, чтобы избежать упреков в избыточном заполнении камеры.
Данные, представленные на рис. 1, свидетельствуют о том, что единичные индикаторы содержали жизнеспособные споры даже после 120-минутного автоклавирования (само собой разумеется, что при использовании 5 или 10 биологических индикаторов этот факт не был бы «замечен»). В данном опыте использовали споры двух штаммов В. stearothermophilus — ВКМ-718 (производственный штамм, применяющийся не только в России, но и в других странах, а также недавно выделенный штамм КК , обладающий повышенной термоустойчивостью). Неожиданным оказалось то обстоятельство, что иногда индикаторы с жизнеспособными спорами встречались после 45 или 60 мин. автоклавирования не реже, чем после 30-минутной стерилизации.
Споры В. stearothermophilus | |
ВК-718 | КК |
10 7 | 2,2*10 6 |
10 6 | 1,1*10 6 |
10 5 | 0,7*10 6 |
Рис. 1. Влияние стерилизации паром в автоклаве ВК-75 (121 o С без вакуума в стерилизационной камере) на жизнеспособность спор В. stearothermophilus (штаммы ВК-718 и КК). По оси ординат — число биологических индикаторов на каждую экспозицию (25 биологических индикаторов), по оси абсцисс — время стерилизации (мин.). Закрашенная часть столбиков — число биологических индикаторов с жизнеспособными спорами.
Расхождение полученных данных с ожидаемыми заставило нас разработать новую питательную среду, возможности которой в проявлении жизнеспособных спор в биологических индикаторах, прошедших стерилизацию, были гораздо выше, чем у прежней питательной среды.
Наряду с прежней питательной средой испытали две новых рецептуры, причем одна из них оказалась весьма информативной (рис. 2).
Рис. 2. Влияние питательной среды на проявление жизнеспособности спор В. stearothermophilus в биологических индикаторах (носители — инсулиновые флаконы или пробирки Эппендорфа) после стерилизации паром (121 o С — 45 мин.). n — число биологических индикаторов в каждой экспозиции, закрашенная часть столбиков — число биологических индикаторов с жизнеспособными спорами. А — эксперименты с производственной серией 71, число спор в биологическом индикаторе 3,4*10 5 , Б — эксперименты с производственной серией 69, число спор в биологическом индикаторе 10 6 . Номерами 1, 2, 3 обозначены пробы с разными питательными средами.
Таким образом, наряду с повышенным числом биологических индикаторов, удлинением сроков наблюдения за культивируемыми в термостате индикаторами, использовали не только принятую питательную среду, но и новую среду, которая оказалась более информативной, чем прежняя. Не лишне упомянуть, что в один пакет помещали три биологических индикатора с разным числом спор, пакеты размещали в стерилизационной камере случайным образом, после стерилизации биологические индикаторы одновременно заливали одной и той же серией питательной среды и оставляли в одном и том же термостате. Если употребляли прежнюю и новую питательные среды, то число пакетов удваивалось.
Если в прежних опытах автоклавировали биологические индикаторы при 121 o С в течение 45 мин., то в опыте, представленном на рис. 3, биологические индикаторы стерилизовали паром при температуре 132 o С (оба режима осуществляли в автоклаве отечественного производства —
ВК-75).
Рис. 3. Влияние стерилизации паром при 132 o С на биологические индикаторы в зависимости от исходного числа спор в них (10 5 , 10 6 и 10 7 и времени автоклавирования биологических индикаторов (5, 10, 20, 40 и 60 мин.). По оси ординат — число биологических индикаторов в опыте. В каждой паре столбцов слева — результаты определения числа биологических индикаторов с жизнеспособными спорами при их культивировании в обычной питательной среде, справа — число биологических индикаторов с жизнеспособными спорами при их культивировании в новой питательной среде. Закрашенная часть столбика — число биологических индикаторов с жизнеспособными спорами.
В представленных на рис. 3 данных употребляли различные экспозиции, в числе их и ту (20 мин.), которая рекомендована в соответствующем режиме. Можно отметить, что с помощью новой питательной среды, а иногда даже и с применением прежней, удалось обнаружить жизнеспособные споры в биологических индикаторах после автоклавирования в течение 20-60 мин. Более того, складывается впечатление, что время автоклавирования в указанных на рис. 3 пределах, не очень заметно сказалось на доле биологических индикаторов с жизнеспособными спорами.
Полученные результаты анализа биологических индикаторов после стерилизации побудили нас охарактеризовать те режимы паровой стерилизации, которые приняты в России (рис. 4). Первые два режима осуществлены в аппарате ВК-75, а третий и четвертый — в аппарате фирмы «МММ» (Германия). Само собой разумеется, что все стерилизационные аппараты, использованные в наших исследованиях, находились в полной технической исправности.
Рис. 4. Влияние питательной среды на результаты бактериологического контроля стерилизации. По оси ординат — число биологических индикаторов в опыте. Над каждой парой столбиков указано исходное число спор в биологических индикаторах. В каждой паре столбцов слева — результаты определения числа биологических индикаторов с жизнеспособными спорами при их культивировании в обычной питательной среде, справа — число биологических индикаторов с жизнеспособными спорами при их культивировании в новой питательной среде. Закрашенная часть столбика — число биологических индикаторов с жизнеспособными спорами. Режимы стерилизации приведены над столбиками.
Легко заметить, что ни один из испытанных режимов стерилизации не сопровождался полным освобождением биологических индикаторов от жизнеспособных спор В. stearothermophilus, особенно при употреблении новой питательной среды. Нужно отметить, что процент биологических индикаторов с жизнеспособными спорами несколько увеличивается, если наблюдение за цветом прежней питательной среды в термостате вести не 48 час., а 72 час. (рис. 5, по данным рис. 1 для штамма ВКМ-718).
Рис. 5. Динамика пророста биологических индикаторов (10 5 , 10 6 , 10 7 спор в биологических индикаторах) после автоклавирования при 121 o С в течение 30, 45, 60, 90 и 120 мин. На каждую пробу брали 25 биологических индикаторов. Учет пророста биологических индикаторов вели через 18, 24, 48 и 72 часа их культивирования при 55 o С. Столбики указывают число биологических индикаторов с жизнеспособными спорами на данный срок учета результатов.
Применение новой питательной среды явно ускоряет после стерилизации появление максимального числа биологических индикаторов с жизнеспособными спорами при культивировании в термостате при 55 o С (рис. 6).
Рис. 6. Динамика пророста биологических индикаторов (по 10 5 или 10 6 спор в биологических индикаторах) после автоклавирования (121 o С, 45 мин.). На каждую пробу брали 20 биологических индикаторов. Учет пророста вели через 18, 24, 48 или 120 час. культивирования при 55 o С в разных питательных средах.
Оказалось, что и газовая стерилизация с помощью формальдегида (аппарат фирмы «МММ», Германия) не освобождает биологические индикаторы от жизнеспособных спор В. stearothermophilus (рис. 7.)
Стерилизация формальдегидом 75 o С — 10 мин.
Рис. 7. Влияние питательной среды на результаты бактериологического контроля стерилизации. Обозначения в верхней части рисунка — те же, что и на рис. 4. В нижней части рисунка представлена динамика пророста биологических индикаторов. Под столбиками — время культивирования в сутках. Обозначения — те же, что и на рис. 5.
Тем не менее результаты стерилизации формальдегидом, по крайней мере при использовании прежней питательной среды, выглядят несколько лучше, чем результаты контроля паровой стерилизации.
В наших опытах споры в биологических индикаторах высушивались непосредственно в пробирках Эппендорфа, в то время как в американских биологических индикаторах (Attest) фирмы «3М» споры высушивались на полосках бумаги и в таком виде вносились в пластмассовые емкости, которые снабжены ампулой с цветной питательной средой. После стерилизации ампулу разбивают простым нажатием на корпус индикатора, питательная среда изливается на бумагу с высушенными спорами, а затем при культивировании в термостате удается зафиксировать жизнеспособные споры, если цвет среды меняется на желтый . Мы изготовили некоторое подобие индикатора Attest и проявили их с прежней и новой питательными средами. Оказалось, что применение новой питательной среды заметно улучшило результаты биологического индикатора, аналогичного Attest.
Итак, в наших экспериментах мы, как правило, вносили 120 биологических индикаторов (каждый пакет с биологическими индикаторами занимал объем около 0,1 л) с разной исходной концентрацией спор. Половину индикаторов исследовали с прежней питательной средой, а другую половину — с новой. В большинстве случаев те биологические индикаторы, которые исследовали с помощью новой питательной среды, после автоклавирования вначале заполнялись небольшим объемом жидкости. Половина этого объема использовалась для засева на питательный агар, а к остальной части добавляли питательную среду. Культивирование осуществляли в термостате при 55 o С. Выросшие колонии подсчитывали.
Эти наблюдения послужили основанием для сопоставления распределения чашек Петри с агаром по числу выросших колоний с теоретическим распределением Пуассона (наличие чашек без выросших колоний позволяло исчислить среднее значение числа колоний на одну чашку, а затем по таблицам определить теоретическое распределение и сопоставить его с наблюдаемым в эксперименте). Мы исходили из положения о том, что сумма пуассоновских распределений есть тоже пуассоновское распределение; в подсчеты включали данные по всем трем группам биологических индикаторов (10 5 , 10 6 , 10 7). Поэтому в каждой группе оказалось 60 чашек Петри.
Из данных, представленных на рис. 9., следует, что при всех изученных режимах распределение чашек Петри по числу выросших колоний соответствовало распределению Пуассона. А это, в свою очередь, говорит о том, что оставшиеся после стерилизации жизнеспособные споры представляли собой отдельные независимые друг от друга сущности. Исключение составили данные по режиму паровой стерилизации 121 o С — 45 мин., где теоретическая кривая существенно отклонялась от полученной в эксперименте. В этом последнем случае приходится признать, что указанные расхождения связаны с образованием комочков или глыбок спор в биологическом индикаторе, которые распадаются на отдельные споры при рассеве содержимого на поверхности агара. Так или иначе, но не возникает сомнения, что после стерилизации жизнеспособными в биологических индикаторах остаются единичные споры, в то время как подавляющая масса спор погибает. По крайней мере такая картина вырисовывается при избранном числе биологических индикаторов, помещенных в стерилизационную камеру.
Рис. 9. Соответствие фактических материалов (число колоний на агаре) при разных режимах паровой и газовой стерилизации распределению редких и случайных событий. По оси ординат — общее число биологических индикаторов стерилизации (суммирование результатов для трех групп биологических индикаторов с 10 5 , 10 6 и 10 7 спорами). По оси абсцисс — число КОЕ (колониеобразующих единиц), выросших на агаре после посева материала биологических индикаторов. Сплошная линия — фактические данные, прерывистая линия — расчетная линия в соответствии с распределением случайных и редких событий (отсутствие на графике прерывистой линии указывает на совпадение расчетных и экспериментальных данных).
Одним из поражающих воображение парадоксов является существенное отклонение экспериментальных данных от линейной зависимости логарифма числа спор в биологических индикаторах от времени стерилизации. Совершенно не соответствовали сложившимся представлениям данные об обнаружении жизнеспособных спор в более поздние от начала стерилизации сроки. И уж совсем не укладывались в сознание данные о более частом обнаружении жизнеспособных спор в более поздние сроки, чем в ранние, что отмечалось в некоторых экспериментах. Случалось даже такое, когда при 15-минутной экспозиции споры в биологических индикаторах нежизнеспособны, а после 45-минутной экспозиции в том же опыте обнаруживаются хоть и единичные, но жизнеспособные споры.
В настоящей работе мы представляем свою интерпретацию процесса гибели спор при стерилизации. Приводимое здесь предположение не имеет пока достаточных доказательств, однако объясняет упомянутый выше парадокс.
Мы предполагаем, что зависимость логарифма числа спор в биологических индикаторах от времени стерилизации носит не линейный, а волнообразный характер. По данным рис. 1 мы дали свою интерпретацию зависимости логарифма числа спор от времени стерилизации, воспользовавшись теми средними величинами числа спор в биологических индикаторах, которые были исчислены с помощью распределения Пуассона (рис. 11, 12). Но вначале мы представляем зависимость зоны определения средних величин от числа биологических индикаторов (рис. 10).
Рис. 10. Область применения распределения Пуассона для определения средних значений (m) при различном числе биологических индикаторов в группе (числа в середине рисунка).
Рис. 11. Влияние стерилизации паром в автоклаве ВК-75 (121 o С без вакуума в стерилизационной камере) на жизнеспособность спор В. stearothermophilus, штамм ВК-718. Волнообразные кривые — интерпретация фактических данных. По оси ординат — десятичный логарифм средней концентрации спор в биологическом индикаторе, по оси абсцисс — время стерилизации (мин.). Горизонтальные прямые ограничивают область применения распределения Пуассона для определения средних значений.
Рис. 12. Влияние стерилизации паром в автоклаве ВК-75 (121 o С без вакуума в стерилизационной камере) на жизнеспособность спор В. stearothermophilus, штамм КК. Волнообразные кривые — интерпретация фактических данных. По оси ординат — десятичный логарифм средней концентрации спор в биологическом индикаторе, по оси абсцисс — время стерилизации (мин.). Горизонтальные прямые ограничивают область применения распределения Пуассона для определения средних значений.
Для определения средней величины необходимо иметь биологические индикаторы без жизнеспособных спор, а для обозначения границ зоны значений средних нужно, чтобы хотя бы один биологический индикатор содержал жизнеспособные споры, или, напротив, чтобы хотя бы один биологический индикатор оказался без жизнеспособных спор. Из сопоставления различных зон можно заключить, что с увеличением числа биологических индикаторов в наибольшей мере увеличиваются возможности нижней зоны, в то время как верхняя ее часть расширяется незначительно. Распределение Пуассона табулировано, а использование вышесказанного позволяет рассчитать необходимое число биологических индикаторов, которое позволяет надеяться на обнаружение гораздо большего числа жизнеспособных спор после стерилизации.
Представление фактических данных с помощью волнообразных кривых позволяет понять, почему в некоторых экспериментах столь причудливо выстраиваются на графиках биологические индикаторы с жизнеспособными спорами. Ведь выбор точек на оси времени носит случайный характер, не связанный с закономерностями гибели спор, не учитывающий предполагаемый волнообразный характер. Более того, вполне может случиться, что нижняя. часть волны в районе 15 мин. может оказаться за пределами возможности обнаружения в биологических индикаторах (при избранном их количестве) жизнеспособных спор, в то время как при более длительной экспозиции выбор временной точки совпал с верхней частью волны и позволил обнаружить биологические индикаторы с жизнеспособными спорами.
Мы полагаем, что зависимость между логарифмом числа спор в биологическом индикаторе от времени стерилизации отражает затухающий волнообразный автоколебательный процесс, связанный с тем, что не только споры, но и окружающие их условия определяют результат стерилизации.
В нижеследующей таблице собраны результаты контроля различных видов стерилизации с помощью биологических индикаторов в аппаратах, используемых в практических лечебных учреждениях по тем режимам, которые предусмотрены существующими стандартами. Мы использовали полный цикл стерилизации, значительное число биологических индикаторов, длительное их культивирование после стерилизации, прежнюю и новую питательные среды.
Сводная таблица результатов биологического контроля стерилизации
№ п/п |
Стерилизационный аппарат | Стерилизация | Биологические индикаторы | ||||||||
наименование | фирма- производитель, страна |
год выпуска |
объем стерили- зационной камеры |
вид | режим | тест- культура |
число спор |
число индика- торов в стерилизац. |
% с жизнеспо- собными спорами после стерилизац. |
||
обычная питат. среда |
новая питат. среда |
||||||||||
1. | ГК-100-ЗМ | Тюменский з-д медоборудования, Россия |
1993 | 100 л | Паровая | 121 o С, 45 мин. |
В. stearo- themophilus |
10 6 | 40 | 0 | 10 |
2. | « | « | « | « | « | « | « | « | 40 | 10 | 25 |
3. | BK-75 | « | « | 75 л | « | « | « | 3*10 5 | 120 | 20 | 45 |
4. | « | « | « | « | « | « | « | 10 6 | 60 | 25 | 65 |
5. | « | « | « | « | « | « | « | 10 5 | 80 | 25 | 75 |
10 6 | 80 | 3 | 100 | ||||||||
10 7 | 80 | 13 | 100 | ||||||||
6. | « | « | « | « | « | « | « | 10 5 | 75 | 0 | 7 |
10 6 | 75 | 0 | 8 | ||||||||
10 7 | 75 | 20 | 20 | ||||||||
7. | « | « | « | « | « | « | « | 10 5 | 75 | 0 | 12 |
10 6 | 75 | 0 | 13 | ||||||||
10 7 | 75 | 20 | 22 | ||||||||
8. | ГК-100-ЗМ | « | « | 100 л | « | « | « | 10 5 | 40 | 15 | 20 |
10 6 | 40 | 0 | 15 | ||||||||
10 7 | 40 | 0 | 35 | ||||||||
9. | BK-75 | « | 1992 | 75 л | « | 121 o С, 45 мин. |
« | 10 5 | 40 | 0 | 5 |
10 6 | 40 | 0 | 25 | ||||||||
10 7 | 40 | 0 | 25 | ||||||||
10. | « | « | « | « | « | « | « | 10 6 | 40 | 20 | 50 |
10 7 | 40 | 5 | 60 | ||||||||
11. | BK-75 | « | 1992 | 75 л | Паровая | 121 o С, 45 мин. |
В. stearo- themophilus |
10 5 | 40 | 30 | 95 |
10 6 | 40 | 50 | 90 | ||||||||
10 7 | 40 | 15 | 100 | ||||||||
12. | « | « | « | « | « | « | « | 10 4 | 40 | 35 | 75 |
10 6 | 40 | 25 | 35 | ||||||||
10 7 | 40 | 50 | 40 | ||||||||
13. | ГК-100-3М**) | « | 1988 | 100 л | « | « | « | 10 5 | 40 | 10 | 10 |
10 6 | 40 | 10 | 10 | ||||||||
10 7 | 40 | 10 | 15 | ||||||||
14. | ГК-100-3М**) | « | « | « | « | « | « | 10 5 | 40 | 5 | 0 |
10 6 | 40 | 0 | 10 | ||||||||
10 7 | 40 | 5 | 0 | ||||||||
15. | ГКД-560 | «ЛАД», Россия |
1996 | 560 л | « | 120 o С, 20 мин. |
10 5 | 40 | 10 | 5 | |
10 6 | 40 | 55 | 10 | ||||||||
10 7 | 40 | 65 | 55 | ||||||||
16. | Секурокс | «МММ», Германия |
1993 | 0,5 м 3 | « | « | « | 10 5 | 40 | 15 | 30 |
10 6 | 40 | 20 | 45 | ||||||||
17. | « | « | « | « | « | « | « | 10 5 | 40 | 25 | 70 |
10 6 | 40 | 10 | 75 | ||||||||
18. | « | « | « | « | « | « | « | 10 5 | 40 | 10 | 80 |
10 6 | 40 | 0 | 80 | ||||||||
10 7 | 40 | 10 | 75 | ||||||||
19. | Castle м/с 3622 |
USA | 1997 | 680 л | « | « | « | 10 5 | 40 | 0 | 0 |
10 6 | 40 | 0 | 5 | ||||||||
10 6*) | 0 | 0 | — | ||||||||
10 7 | 40 | 0 | 0 | ||||||||
20. | Селектомак | «МММ», Германия |
1993 | 100 л | Паровая | « | « | 10 5 | 40 | 0 | 0 |
10 6 | 40 | 0 | 10 | ||||||||
10 7 | 40 | 5 | 20 | ||||||||
21. | ГК-100-3М**) | Тюм. з-д медооор., Россия |
1993 | 100 л | « | 132 o С, 20 мин. |
« | 10 5 | 40 | 0 | 0 |
10 6 | 40 | 0 | 5 | ||||||||
10 7 | 40 | 10 | 0 | ||||||||
22. | ВК-75 | « | 1992 | 75 л | « | « | « | 10 5 | 40 | 5 | 40 |
10 6 | 40 | 5 | 60 | ||||||||
10 7 | 40 | 5 | 75 | ||||||||
23. | Селектомак | «МММ», Германия |
1993 | 100 л | Паровая | 134 o С, 5 мин. |
В. stearo- themophilus |
10 5 | 40 | 0 | 0 |
10 6 | 40 | 0 | 20 | ||||||||
10 7 | 40 | 5 | 10 | ||||||||
24. | ГКД-560 | «ЛАД», Россия |
1996 | 560 л | Паровая | 134 o С, 5 мин. |
« | 10 5 | 40 | 45 | 25 |
10 6 | 40 | 50 | 35 | ||||||||
10 7 | 40 | 35 | 100 | ||||||||
25. | Секурекс | «МММ», Германия |
1993 | 500 л | « | « | « | 10 5 | 40 | 20 | 55 |
10 6 | 40 | 20 | 45 | ||||||||
10 7 | 40 | 10 | 70 | ||||||||
26. | Castle м/с 3622 |
USA | 1997 | 680 л | « | 134 o С, 10 мин. |
« | 10 5 | 40 | 0 | 0 |
10 6 | 40 | 0 | 20 | ||||||||
10 6*) | 20 | 0 | — | ||||||||
10 7 | 40 | 20 | 25 | ||||||||
27. | « | « | « | « | « | « | « | 10 5 | 40 | 0 | 25 |
10 6 | 40 | 5 | 15 | ||||||||
10 7 | 40 | 5 | 30 | ||||||||
28. | Комбимак | «МММ», Германия |
1993 | 70 л | Газовая (формаль- дегид) |
75 o C, 10 мин. |
« | 10 5 | 40 | 5 | 20 |
10 6 | 40 | 10 | 45 | ||||||||
10 7 | 40 | 5 | 20 |
Примечание:
*) — Для контроля применили биологические индикаторы Biosign фирмы Castle, содержащие фирменную питательную среду.
**) — Накануне испытаний поставлена новая стерилизационная камера.
Самым общим признаком результатов контроля стерилизации является то, что не удалось убедиться в стерильности всех биологических индикаторов по окончании времени стерилизации. Таким образом, этот важнейший контроль свидетельствует о неэффективности в принятом смысле стерилизации, причем наиболее надежной паровой стерилизации. Так как доза 10 7 спор в биологическом индикаторе может быть признана чрезмерно высокой, то целесообразно рассмотреть отдельно результаты контроля стерилизации биологическими индикаторами, содержавшими 10 5 и 10 6 спор. При использовании новой питательной среды какая-то часть биологических индикаторов после стерилизации во всех случаях содержала жизнеспособные споры. Если же использовали прежнюю питательную среду, то в трех случаях при контроле аппарата ВК-75 (30%) биологические индикаторы не содержали жизнеспособных спор. Чаще подобные результаты отмечены при контроле аппаратов зарубежного производства и это может служить некоторым указанием на качественное превосходство над российскими автоклавами.
Причины сложившейся ситуации неясны, как и возможные предложения по совершенствованию стерилизации. Что касается применения бумажных индикаторов стерилизации, то вряд ли следует рассчитывать на большее, нежели контроль состояния некоторых технических характеристик стерилизационного аппарата, особенно вначале процесса. Полное доверие показаниям бумажных индикаторов может способствовать ложному заключению об эффективной стерилизации.
До сих пор речь шла о судьбе биологических индикаторов в процессе стерилизации, что может не во всех случаях отражать особенности реальной стерилизации медицинских изделий. Для стерилизации в качестве «медицинских изделий» брали отрезки трубочек из поливинилхлорида длиной в 1 см, после тщательной промывки их обсеменяли спорами В. stearothermophilus в объеме 0,02 мл, высушивали и подвергали предстерилизационной очистке кипячением в 2% растворе соды в течение 15 мин. . После отмывки в стерильной дистиллированной воде отрезки трубочек на следующий день стерилизовали в пакетах (121 o С — 45 мин.), после чего каждый отрезок помещали в стерильную пробирку Эппендорфа и заливали питательной средой. Культивирование отрезков проводили в термостате при 55 o С. Контрольные отрезки обсеменяли спорами, но не подвергали предстерилизационной обработке. Иными словами, в этом опыте подражали экспериментам с биологическими индикаторами.
Полученные результаты поражают своей неожиданностью — отрезки трубочек, обработанные раствором соды при 100 o С, оказались после стерилизации столь же обсемененными, что и не подвергавшиеся предварительной очистке, которая в настоящее время занимает важное место в методике стерилизации .
Рис. 13. Результаты стерилизации отрезков трубки из поливинилхлорида после их предстерилизационной очистки и без нее. В каждой паре столбиков слева — число отрезков трубки с жизнеспособными спорами при культивировании с обычной питательной средой, справа — с новой питательной средой. Цифры над столбиками — число спор В. stearothermophilus, нанесенных изначально на внутреннюю поверхность отрезков трубки.
В другом опыте отрезки трубочек из силиконовой резины размером в 1 см после тщательной промывки в дистиллированной воде обсеменяли спорами В. stearothermophilus, затем оставляли на 1 час при комнатной температуре. По окончании указанного времени опытные отрезки на 30 мин. погружали в 0,2% раствор дезинфицирующего средства «Септабик» , отрезки тщательно промывали в дистиллированной воде, просушивали на фильтровальной бумаге. Контрольные отрезки обсеменяли спорами, но не обрабатывали средством «Септабик». На следующий день все отрезки закладывали в пакеты и стерилизовали в автоклаве (121 o С — 45 мин.), после чего каждый отрезок помещали в пробирку Эппендорфа, заливали питательной средой и культивировали при 55 o С.
В опыте (рис. 14) результаты испытаний были несколько лучше, чем в предыдущем, так как наблюдалась все же разница в доле проросших опытных и контрольных отрезков трубочек из силиконовой резины, однако эти различия не были впечатляющими. Во всяком случае даже после предстерилизационной очистки стерилизация макетов медицинских изделий оказалась неэффективной. И это несмотря на то, что обрабатывать небольшие отрезки трубочек гораздо легче, чем большие и сложные изделия, где возможные места обсеменения микроорганизмами менее доступны для дезинфицирующих растворов.
Рис. 14. Результаты стерилизации отрезков силиконовой трубки после их предстерилизационной очистки и без нее. В каждой паре столбиков слева — число отрезков трубки с жизнеспособными спорами при культивировании с обычной питательной средой, справа — с новой питательной средой. Числа над столбиками — число спор В. stearothermophilus, нанесенных изначально на внутреннюю поверхность отрезков трубки.
Ввиду необычности полученных результатов необходимо убедиться в том, что не были допущены технические погрешности. На протяжении всего времени исследований и помещениях и в ламинарном боксе расставлялись чашки с питательным агаром, но ни разу бактерии В. stearothermophilus иыделены не были, как и не были выделены из питательной среды и других использованных ингредиентов (в каждом опыте делали посевы питательной среды и дистиллированной воды на 10 агаровых чашек и 10 пробирок Эппендорфа с питательной средой, но безрезультатно). Предположение о том, что число бактерий в биологических индикаторах возрастает во время высушивания, не подтвердилось (известно, что В. stearothermophilus не размножается при 37 o С).
Таким образом полученные результаты являются неутешительными, но все же, по крайней мере, для некоторых авторов ожидаемыми. Из всей огромной массы литературы по термоинактивации споровых бактерий, в том числе фундаментальных исследований , ближе всех к нашей трактовке стоит монография Мунблитн, Тальрозе и Трофимова , которые экспериментов не ставили и пользовались лишь данными литературы. Эти авторы, придерживающиеся объяснения термоинактивации спор за счет термоповреждений жизненно важных белков и сублетальных повреждений мембраны, высказали опасения относительно эффективности стерилизации: «…стандартные условия теплового воздействия (120 o С, 30 мин.) в некоторых случаях не обеспечивают высокой надежности стерилизации», «…существует принципиальная опасность восстановления и размножения в организме человека микроорганизмов, которые были признаны погибшими». По нашим данным даже такие облигатные и непатогенные термофилы как В. stearothermophilus способны к ограниченному размножению при 37 o С, если к питательной среде добавить кровь человека.
Не только биологические индикаторы изредка содержали жизнеспособные споры после стерилизации, но и макеты обсемененных спорами медицинских изделий. Более того, предстерилизационная обработка макетов раствором кипящей соды или 0,2% раствора препарата «Септабик» не сопровождалась достаточным эффектом — стерилизация была неэффективной.
Теперь задача заключается в том, чтобы разработать новые методы, которые смогут гарантировать эффективность стерилизации. Наше представление о кинетике стерилизационного процесса позволили апробировать новые методические предложения, которые оказались перспективными, но требуют разносторонней проверки.
Выводы
1. Распределение редких и случайных событий позволяет рассчитывать среднее число спор на один биологический индикатор для условий, когда число жизнеспособных спор мало и встречаются они далеко не в каждом индикаторе.
2. Имеется достаточно оснований, чтобы усомниться в линейном характере зависимости между логарифмом числа спор в биологических индикаторах и временем от начала стерилизации. Жизнеспособные споры были обнаружены в биологических индикаторах даже через 1-2 часа пребывания в автоклаве при регламентированной температуре.
3. В экспериментах по контролю паровой стерилизации применяли значительное число биологических индикаторов, высокоэффективную цветную питательную среду и недельный срок культивирования в термостате, что в конечном итоге позволило обнаруживать жизнеспособные споры в биологических индикаторах после стерилизации чаще, чем обычно и практически при большинстве употребляющихся в практике режимах.
4. При высевах содержимого биологических индикаторов после стерилизации на плотную питательную среду в ряде случаев обнаруживались единичные колонии В. stearothermophilus, причем в большинстве случаев распределение агаровых чашек Петри по числу колоний в точности соответствовало распределению Пуассона, а это означало, что жизнеспособные споры не зависят друг от друга и расположены изолированно и случайно.
5. В некоторых экспериментах процент биологических индикаторов с жизнеспособными спорами после длительных сроков стерилизации превышал таковой после коротких сроков стерилизации, что не находило удовлетворительного объяснения. Мы предположили волнообразный характер зависимости логарифма числа жизнеспособных спор в биологических индикаторах от времени стерилизации.
6. Контроль стерилизаторов, установленных в практических лечебных учреждениях, показал, что во всех случаях та или иная часть биологических индикаторов содержала жизнеспособные споры после стерилизации, а вероятность неудовлетворительных результатов анализа индикаторов оказалась гораздо выше той, которая рекомендована в стандартах.
7. Экспериментальная паровая стерилизация отрезков трубочек из синтетических материалов, обсемененных спорами, после предстерилизационной очистки закончилась обнаружением жизнеспособных спор у более, чем половины экземпляров, т. е. результатами, аналогичными тем, которые были получены с биологическими индикаторами.
8. Число жизнеспособных спор в биологическом индикаторе после стерилизации является вероятностной величиной, а их обнаружение, кроме всего прочего, зависит от числа индикаторов в стерилизационной камере.
Литература
1. Абрамова И.М. Новые разработки в области стерилизации изделий медицинского назначения. Дезинфекционное дело, 1998, №3, с. 25.
2. Большев А.Н., Смирнов Н.В. Таблицы математической статистики. М., 1965.
3. Вашков В.И. Антимикробные средства и методы дезинфекции при инфекционных заболеваниях. М., 1977.
4. Гутерман Р.Л. Средства контроля термической стерилизации изделий медицинского назначения. Дисс. канд. мед. наук. М., 1993.
5. Кашнер Д. Жизнь микробов в экстремальных условиях. М., 1981.
6. Леви М.И., Бессонова В.Я., Лившиц М.М. Применение цветных питательных сред в процессе контроля стерилизации. Клиническая лабораторная диагностика, 1993, № 2, с. 65-67.
7. Леви М.И. Анализ неблагоприятных результатов паровой и воздушной стерилизации. Дезинфекционное дело, 1996, № 4, с. 58-63.
8. Леви М.И. Значение контроля стерилизации с помощью бумажных индикаторов и биотестов. Дезинфекционное дело, 1997, № 3, с. 24-28.
9. Леви М.И., Сучков Ю.Г., Рубан Г.И., Мищенко А.В. Новые формы бактериальных тестов для контроля разных режимов стерилизации. Там же, с. 29-33.
10. Леви М.И., Сучков Ю.Г., Лившиц М.М. Оптимизация биотестов для контроля паровой стерилизации. Дезинфекционное дело, 1998, № 2, с. 30-33.
11. Леви М.И. Численное определение величины D, стерилизационного времени и выбор контрольных биотестов. Там же, с. 34-42.
12. Методические указания по контролю паровых и воздушных стерилизаторов. Минздрав СССР, от 28.02.91 № 15/6-5.
13. Мунблит В.Я., Тальрозе В.Л., Трофимов В.И. Термоинактивация микроорганизмов. М., 1985.
14. Под ред. Озерецковского Н.А. и Останина Г.И. Бактерийные и вирусные лечебно-профилактические препараты. Аллергены. Дезинфекционно-стерилизационные режимы поликлиник. С.-Петербург, 1998.
15. Сучков Ю.Г., Леви М.И., Бессонова В.Я. Новый термофильный штамм для бактериологического контроля паровой стерилизации (сообщение 1), Дезинфекционное дело, 1996, № 3, с. 28-33.
16. Biological systems for testing sterilizers — Part 1: General requirements. European standard, Draft pr EN 866-1.1995.
17. Farrell J., Rose A.N. Temperature effect on microorganisms. In: «Thermobiology», p. 147-218. Acad. press, London-New-York, 1967.
18. Graham G.S. Biological indicators for hospital and industrial sterilization, p. 54-72. In: «Sterilization of medical product». Johnson and Johnson. Moscow, 1991.
19. Greene V.W. Principles and practice of disinfection, preservation and sterilization. Oxford, 1982.
20. International standard ISO/DIS 14161. Sterilization of health care products — guidence for the selection, use and interpretation of results. 1998.
21. McCormick P.J., Scoville J.R. — патент USA № 4.743.537, 1988 г.
22. Medical devices — Estimation of the population of microorganisms on product. Part 2 guidence, pr EN 1174-2.1994 г.
23. Russel A.D. The destruction of bacterial spores. Acad. press, London-New-York, 1982.
24. Russel A.D. Fundamental aspects of microbial resistance to chemical and physical agents. In: «Sterilization of medical product», v. V, p. 22-42. Johnson and Johnson, 1991.
25. Sussman A., Halvorson H. Spores, their dormancy and germinatiom. New-York-London, 1967.
26. Wicks J.H., Foltz W.E. Европейский патент № 0414.968 A1, 1991 г.
27. Журавлева В.И., Большедворская З.Ф. Оценка питательных сред для культивирования тест-микроорганизмов, используемых при контроле эффективности стерилизации в автоклавах. Лабораторное дело, 1988, № 11, с. 63-64.
28. Калинина Н.М., Шилова С.В., Мотина Г.Л., Чайковская С.М. Изучение термоустойчивости спор культуры Вас. stearothermophilus, используемой для приготовления биоиндикаторов. Антибиотики, 1982, № 2, с. 117-120.
29. Калинина Н.М., Мотина ГЛ., Чайковская С.М., Шилова С.В. Приготовление биоиндикаторов для контроля эффективности процессов стерилизации. Антибиотики, 1983, № 10, с. 600-603.
Контроль позволяет улучшить качество стерилизации в ЛПУ. Он предусматрива-ет определение эффективности и параметров стерилизации.
Надежность воздушной стерилизации зависит от конструкции стерилизатора, его исправности, схемы и объема загрузки, используемой защитной упаковки, применяе-мых методов оперативного и периодического контроля, подготовки персонала, обсу-живающего стерилизатор.
Проблема надежности особенно актуальна при эксплуатации аппаратов уста-ревших типов, при отсутствии доступных методов контроля стерилизации.
Контроль эффективности стерилизации в воздушном стерилизаторе осуществ-ляется бактериологическим методом и химическими термовременными индикаторами.
Бактериологический метод контроля проводят с помощью биотеста -- объекта из определенного материала, обсемененного тест-микроорганизмами. В качестве носителей используют небольшой флакон, содержащий споры B.Licheniformis. Конт-роль проводят в соответствии с утвержденной методикой. Существуют и готовые сертифицированные тесты со спорами B.Licheniformis с цветными питательными средами, позволяющими провести бактериологический контроль непосредственно в ЦСО при наличии в нем термостата.
Контроль воздушной стерилизации химическими термовременными ин-дикаторами . Для оперативного контроля ранее рекомендовали многочисленные хи-мические вещества, точка плавления которых соответствует температуре стерилиза-ции. Но на сегодняшний день всем ясно, что они не могут считаться надежными инди-каторами, поскольку не дают представления о времени воздействия горячего возду-ха на изделие. Такой контроль носит ориентировочный характер и не гарантирует достижения стерильности в процессе стерилизации.
Надежность оперативного контроля существенно повышается при использова-нии индикаторов интегрированного действия , в частности, НП фирмы «Винар» ИС-160 и ИС-180, изменяющая окраску до цвета эталона только при воздействии на них температуры стерилизации в течение всей стерилизационной выдержки. Полос-ки индикатора закладываются в контрольные точки стерилизатора при каждом цикле стерилизации. Если окраска индикатора после стерилизации в какой-либо точке свет-лее эталона, все изделия считаются нестерильными.
Пакеты из пергаментной бумаги, используемые для упаковки, при стерилизации в современной стерилизующей аппаратуре имеют подобный индикатор, нанесенный в фабричных условиях.
Надежность паровой стерилизации зависит от нескольких факторов:
- · соблюдения условий эксплуатации;
- · точности контрольно-измерительных приборов, установленных на стерилизаторе;
- · полноты удаления воздуха из стерилизуемых изделий;
- · герметичности камеры стерилизатора.
Методы периодического контроля паровых стерилизаторов изложены в системе «чистый инструмент». Они включают:
- · проверку точности манометра;
- · проверку точности регистрации самописцами температуры и давления;
- · контроль герметичности камеры стерилизатора;
- · контроль качества автоматического вакуум-теста;
- · контроль эффективности сушки текстильных материалов;
- · проверку полноты удаления воздуха из стерилизуемых изделий. Определение эффективности бактериологическим методом в паровом сте-рилизаторе осуществляется тестами, содержащими споры B.Stearothermophilus в соответствии с методикой, утвержденной МЗ РФ.
Оперативный контроль паровой стерилизации проводят химическими индика-торами интегрированного действия (термо-временными).
Индикаторы плавления (тиомочевина, бензойная кислота и др.), которые все еще используются в некоторых ЛПУ, не являются индикаторами стерильности, поскольку регистрируют только температуру, но не учитывают стерилизационную выдержку (время стерилизации). Индикаторы фирмы «Винар» ИС-120 и ИС-132, также, как и в воз-душном стерилизаторе, изменяют окраску до учета эталона только при воздействии на них температуры стерилизации в течение всей стерилизационной выдержки.
При каждом цикле полоски индикатора закладываются в контрольные точки сте-рилизатора. Если окраска индикатора в какой-нибудь точке светлее эталона, все из-делия считаются нестерильными.
Контроль стерильности (эффективности стерилизации) Контроль стерильности ИМН является основным видом производственного контроля в ЛПУ как наиболее информативный в отношении оценки риска внутрибольничного инфицирования пациентов. Требования по периодичности проведения исследований существенно изменились: не реже 1 раза в неделю (приказ МЗ СССР №720), 1 раза в месяц (приказы МЗ СССР № 524 и МЗ РФ № 345), 1 раза в квартал (письмо Федеральной службы Роспотребнадзора от 13.04.09. №01/4801-9-32), 1 раза в 6 мес. (раздел IV СанПиН 2.1.3.2630-10). В связи с этим исследования ИМН на стерильность следует планировать исходя из конкретной ситуации в каждом подразделении ЛПУ. Исследованию на стерильность подлежат ИМН, подвергавшиеся стерилизации в ЛПУ, независимо от ее метода. Необходимо контролировать как эффективность стерилизации, так и сохранение стерильности инструментов в процессе хранения. В зависимости от цели исследования пробы отбирают непосредственно после проведения стерилизации или перед использованием ИМН. В ЦСО отбирают не менее 1% от общего числа одновременно простерилизованных ИМН одного наименования, на отделениях - не менее 2 единиц одновременно простерилизованных ИМН одного наименования. При стерилизации изделий в упакованном виде (централизованная и децентрализованная стерилизация) все изделия, подлежащие контролю, направляют в лабораторию в упаковке, в которой осуществляли их стерилизацию. При стерилизации изделий в неупакованном виде в отделении отбор проб проводят методом:
смывов с различных участков поверхности крупных изделий;
погружения изделий целиком или их отдельных деталей и фрагментов (разъемные части, кусочки белья, шовного, перевязочного материала и т.п.) в питательные среды, объем которых должен быть достаточным для полного погружения изделия и его деталей;
промывания функциональных каналов питательной средой с помощью стерильного шприца.
Смывы производят с рабочих частей изделий стерильными марлевыми салфетками (5x5см), увлажненными стерильной питьевой водой или стерильным физиологическим раствором. Каждую салфетку помещают в отдельную пробирку с питательной средой. Канал промывают с помощью шприца, нагнетая 20 мл стерильной воды (физиологического раствора) снизу вверх. Промывную воду собирают в стерильную пробирку. При контроле стерильности эндоскопов берут смывы с поверхности вводимой части эндоскопа, клапанов, портов, блока управления, смывные воды из биопсийного канала. При контроле стерильности шприца в пробирки отдельно погружают цилиндр и поршень (рассматривается как одно изделие). Со шприцов большой емкости берут смывы. Перевязочный материал (бинты, ватные шарики, марлевые салфетки, турунды и т.д.) отбирают пинцетом из разных мест бикса. Мелкие изделия помещают в среду целиком. От салфеток и внутренних частей бинтов отрезают кусочки. От хирургического белья отрезают небольшие кусочки ткани (завязка, внутренний шов и т.п.). Заключение о стерильности изделий делают при отсутствии роста микроорганизмов во всех пробирках.
Стерилизация – полное уничтожение вегетативных форм микроорганизмов и их спор в различных материалах.
Основные методы:
1. Физические
воздействием высокой температуры
прокаливание в пламени спиртовки или газовой горелки – стерилизуют бактериологические петли, препаровальные иглы, пинцеты; режим – пламя.
кипячением кипятильником – не менее 30 мин; стерилизуют мелкий хирургический инструментарий, предметные и покровные стёкла. Режим- 100
сухим жаром в сухожаровом шкафу – воздух нагревается до 165 – 170˚С в течении 2 часа т; стерилизуют стеклянную посуду
текучим паром в автоклаве – температура 100 ˚С, -30 минут 3 х кратно.
паром под давление в автоклаве - давление 0,5 – 2 атм, время 15 – 30 мин
тиндализация на водяной бане– дробная стерилизация при 56–58 ˚С в течение 1 ч 5 – 6 дней подряд; для стерилизации легко разрушающихся при высокой t˚ веществ (сыворотка крови, витамины и др.)
пастеризация в специальных стерилизаторах – нагревание при t˚ 60 в течение 1 часа с последующим быстрым охлаждением; не уничтожает споры;
воздействием ионизирующих излучений
пастеризуют напитки и продукты путём ультрафиолетового облучения – используется УФ-излучение с длиной волны 260 – 300 мкм; используют бактерицидные лампы разной мощности (БУВ-15, БУВ-30) для стерилизации воздуха в боксах, операционных, детских учреждениях
2. Механическая стерилизация (фильтрование) – через асбестовые и мембранные фильтры с разным диаметром пор; стерилизация жидких материалов, невыдерживающих нагревания (сыворотка крови, антибиотики, компоненты питательных сред для бактерий и культур клеток)
3. Химические – 70% этиловый спирт, 5% спиртовой раствор йода, 2% раствор хлорамина, 0,1% раствор перманганата калия, перекись водорода, окись этилена и др.
Методы контроля эффективности стерилизации
Используют биологические индикаторы – известные микроорганизмы, наиболее устойчивые к данному способу обработки:
Споры Bacillus stearothermophilus для контроля эффективности автоклавирования
Bacillus subtilis – для контроля сухожаровой стерилизации
Физико-химические индикаторы – вещества, которые претерпевают видимые изменения (изменяют цвет, агрегатное состояние и т.д.) только при соблюдении правильного режима обработки.
Микробиологический контроль объектов, подвергшихся стерилизации в повседневной практике не производится. Его заменяет косвенный контроль – контроль работы стерилизаторов.
Для проведения микробиологического контроля производят посев кусочков материала, смывов с предметов, подвергшихся стерилизации, на среды, позволяющие обнаружить аэробные и анаэробные бактерии, грибы. Отсутствие роста после 14 дней инкубации в термостате свидетельствует о стерильности предмета
2. Внутрикожные токсические пробы в диагностике инфекционных болезней. Проба Шика.
Шика реакция - внутрикожная проба с дифтерийным токсином, применяемая для установления противодифтерийного иммунитета. Для постановки Ш.р. внутрь кожи ладонной поверхности предплечья туберкулиновым шприцем вводят 0,2 мл стандартного дифтерийного токсина, содержащего 1/40 ДЛМ для морской свинки. Результат учитывают через 72 - 96 ч. У людей, не имеющих Ат против токсина или имеющих их мало, на месте введения образуются краснота и инфильтрат (положительная реакция); у людей, в с-ке к-рых содержатся антитоксические Ат в концентрации 1 /30 АЕ и больше, инфильтрат не развивается или он меньше 1 см (отрицательная реакция). Результаты Ш.р. используют для оценки коллективного иммунитета и проведения профилактических прививок. В настоящее время с этой целью применяют РПГА с эритроцитарнымдиагностикумом.
Внутрикожные пробы в основном используются с диагностической целью, но по их интенсивности судят о типе иммунологической реактивности. Наряду с этим время максимального развития воспалительного процесса в месте введения аллергена в кожу служит дифференциальным признаком повышенной чувствительности немедленного (24 ч) и замедленного типа (72 ч).
Билет №33
" |