过氧化氢等离子体灭菌器运行环境中H2O2残留量测试研究

过氧化氢等离子体灭菌器运行环境中H2O2残留量测试研究

袁翠兰胥树萍（通讯作者）陈芳芳

袁翠兰胥树萍（通讯作者）陈芳芳

重庆三峡中心医院消毒供应中心404000

摘要：目的分析国内医院使用的过氧化氢等离子体灭菌器在运行过程中，是否存在H2O2气体排放超标的职业安全防护隐患，并探索消除可能产生该隐患的措施。方法在重庆地区的医院中选择1台进口和2台国产的过氧化氢低温等离子体灭菌器作为样本设备，安放该设备房间内的空气作为检测对象，分别检测灭菌器运行前、灭菌带载运行过程中第一个排气阶段、灭菌带载运行过程中第二个排气阶段和灭菌运行结束开门取物阶段时空气中H2O2气体的含量。结果进口过氧化氢低温等离子体灭菌器安放的房间内检测到的H2O2气体的最大含量为0.89mg/m3，与STEL规定的4.2mg/m3安全阀值相比较属安全范围，而2台国产等离子体灭菌器在运行过程中向房间内排放的H2O2气体较多，分别达31.55mg/m3和37.86mg/m3，职业安全隐患较大。结论国产过氧化氢低温等离子体灭菌器存在一定的技术局限性，建议在安放设备的房间内增设通风设施，使灭菌器运行过程中排出的H2O2气体被快速稀释和排放出灭菌工作区域，确保职业安全。

关键词：过氧化氢等离子体灭菌；灭菌设备；化学灭菌；职业安全

Abstract：ObjectiveThroughAnalysisofdomestichospitalsuseH2O2plasmasterilizerintheprocessofrunning，thepresenceofH2O2gasesexcessiveamountsofoccupationalsafetyhiddentrouble，andexploretoeliminatethethreatofmeasuresmaybeproduced.MethodsInCHONGQINGdistricthospital，thechoiceof1foreignproductionand2domesticproductionH2O2plasmasterilizerassampleequipment，placedintheequipmentroomairastestingobject，sterilizerwasdetectedintheprocessofoperation，thesterilizationloadbeforethefirstexhaustphase，thesterilizationloadoperationintheprocessofthesecondphaseofexhaustandsterilizationoperationfinishedopenfetchstageofH2O2gasesintheair.ResultsForeignproductionofH2O2plasmasterilizerroomdetectedwaslaidthemaximumcontentofH2O2gasis0.89mg/m3，4.2mg/m3withSTELstipulationssafetyvalvevaluebelongstothescopeofsecurity，comparedthe2domesticproductionofH2O2plasmasterilizerisdischargedintotheroomduringtheprocessofrunningH2O2gasismore，respectivelyupto31.55mg/m3and37.86mg/m3，occupationalsafetyhiddentrouble.ConclusionDomesticproductionofH2O2plasmasterilizerhascertaintechnicallimitations，itisrecommendedtoputadditionalventilationequipmentroom，makethesterilizerisrunningoutofH2O2wasquicklydilutegasandemissionsofsterilizationworkarea，ensureoccupationalsafety.

Keyword：H2O2plasmasterilizer；Sterilizationequipment；Chemicalsterilization；Occupationalsafety.

过氧化氢低温等离子体灭菌是利用H2O2（俗称“双氧水”，灭菌使用通常为高浓度过氧化氢气体）作为灭菌介质的一种新型低温灭菌技术，具有广谱灭菌和灭菌效率高等特性。该技术从上世纪90年代后期进入中国，目前已在国内大、中型医院广泛应用，主要用于微创手术器械、光学、光纤等精密医疗器械和人体植入物的灭菌，对医院感染控制和保障医疗安全方面发挥着重要的作用[1]。但是，H2O2是一种有毒、有害的化学气体，过氧化氢低温等离子体灭菌器在灭菌过程中均可能向环境释放H2O2残余气体，具有职业伤害的潜在风险，因此STEL《美国职业安全与卫生条例》规定工作环境中H2O2气体浓度必须≤4.2mg/m3，而国内市场上多达二十多个品牌的过氧化氢低温等离子体灭菌器均自称是环境友好型的设备，却未见灭菌工作环境中H2O2气体浓度的测试数据和研究的报道。为了评估过氧化氢低温等离子体灭菌器灭菌工作环境中H2O2气体释放的职业风险，本研究选择3个品牌的过氧化氢低温等离子体灭菌器作为模型设备，对其灭菌房间内空气中H2O2气体的含量进行了分时段监测和分析。现将研究结果报告如下。

1材料与方法

1.1试验材料试验设备：在重庆市的三家医院中各选择一台（共3台）过氧化氢低温等离子体灭菌器作为样本设备，其中进口品牌的灭菌器1台，编为“1号灭菌器”，不同厂商的国产灭菌器各一台，编为“2号灭菌器”和“3号灭菌器”；3台灭菌器的使用时间都小于3年且运行状态正常，灭菌腔体容积均为100L。测试环境：3台灭菌器都安放在可封闭的房间内，房间容积23m3-25m3。H2O2气体浓度检测器材：国产JS902-H2O2泵吸式手持过氧化氢气体检测仪1台，H2O2检测分辨率≤0.01ppm。

1.2方法先关闭过氧化氢低温等离子体灭菌器安放房间的门窗，形成相对密闭的检测环境；然后用过氧化氢气体检测仪悬挂于距离灭菌器1m外的房间中部，启动检测仪分别检测灭菌器运行前、灭菌带载运行过程中第一个排气阶段、灭菌带载运行过程中第二个排气阶段和灭菌运行结束开门取物阶段房间内的H2O2气体浓度，并记录各阶段的最大检测值，每台灭菌器均重复检测3次，取平均值作为该灭菌器环境内H2O2气体浓度检测值，并结合H2O2的密度将检测到的“ppm”值换算成“mg/m3”值；最后将3台灭菌器安放房间内H2O2气体浓度检测值进行横向对比，分析不同灭菌器之间的差异性。

1.3灭菌循环过程3台样本灭菌器均采用双循环灭菌运行，每个灭菌循环均使用浓度为55%-57%H2O2液体1.8ml-2.5ml，但1号灭菌器与2、3号灭菌器的运行阶段次序存在差异。1号灭菌器分10个运行阶段，依次为：“真空→注射→扩散→等离子→排气→真空→注射→扩散→等离子→排气”；2、3号灭菌器分8个运行阶段，序依次为：“真空→扩散→真空排气→等离子→扩散→真空排气→等离子→回空”。

2结果

在3台过氧化氢低温等离子体灭菌器运行过程中，房间内H2O2气体浓度存在较明显的差别，其中1号灭菌器房间检测到的最大值在开门取物阶段，为0.89mg/m3，与STEL规定的4.2mg/m3安全阀值相比较属安全范围；2、3号灭菌器房间检测到的最大值均在第二个排气阶段，分别为31.55mg/m3和37.86mg/m3，且在灭菌器运行过程中和运行结束后的开门取物阶段，房间内H2O2气体浓度值均大幅高于STEL规定的4.2mg/m3安全阀值。见表1。

表13台过氧化氢低温等离子体灭菌器安放房间H2O2气体浓度检测结果

3讨论

过氧化氢低温等离子体灭菌属化学与物理相结合的复合灭菌技术，即液态H2O2扩散成气态的化学灭菌作用和气态H2O2形成离子化（也称为气浆，物质的第四形态）物理灭菌作用，灭菌效果较可靠，并具有灭菌后医疗器材上几乎无化学性有毒物质残留的特性[2]。但是，H2O2属腐蚀性较强的强氧化剂，空气中浓度过高对人体的呼吸道、眼睛、黏膜甚至皮肤都会造成较大的伤害，IARC（国际癌症研究署）研究成果更是认为H2O2是动物可疑阳性致癌物，因此，H2O2在用于灭菌时既要保证医疗器材的灭菌效果，又必须兼顾H2O2作对环境的污染和对工作人员造成的职业伤害[3]。本次试验的检测结果表明，被检测的1台进口过氧化氢等离子体灭菌器运行过程中对环境和工作人员的安全保护性较可靠，而另两台国产过氧化氢等离子体灭菌器运行过程中向外环境释放的H2O2潜在危险性较大，需要分析其原因和采取合适的防护措施。

过氧化氢等离子体灭菌器安装方便，无需外接排气管路，灭菌运行过程中的从灭菌器腔体内排出的气体通常都向安装灭菌器的房间内直接排放，因为过氧化氢电离形成等离子体后的残余物为氧气和水，过氧化氢等离子体灭菌器运行过程中排出的气体为空气，基本不会对环境构成污染威胁。然而，本次试验的2台国产过氧化氢等离子体灭菌器运行过程中排放出的气体中却存在大量的H2O2气体，说明灭菌过程中H2O2的离子化作用不充分或存在技术缺陷。经进口和国产过氧化氢等离子体灭菌器运行阶段的对比分析发现，进口过氧化氢等离子体灭菌器依照标准的等离子体灭菌技术运行，即先真空，然后注入H2O2进行化学灭菌，再将化学灭菌后剩余的H2O2电离形成离子体二次灭菌（该技术为等离子体灭菌的核心技术，实现难度较大），最后才是排出灭菌器内的空气和氧气（等离子体的残余物），经过该程序的灭菌运行后，灭菌器内、被灭菌器材和排出的气体中都基本不存在H2O2气体。而国产过氧化氢等离子体灭菌器在运行过程中，真空和H2O2气体扩散后的化学灭菌过程与进口设备基本相同，但化学灭菌后的剩余H2O2气体却未电离形成等离子体，而是通过真空泵直接向房间排放，最后才是将排放H2O2气体后残存的微量H2O2气体电离形成等离子体，这后两步的运行过程基本没有等离子体参与灭菌，形成的微量等离子体最多起到消除被灭菌器材上化学残留的作用，相反大量未经处理的残余H2O2气体直接排放到灭菌操作环境中，对工作人员势必会造成较大的职业伤害。因此，从严格意义上讲，国产过氧化氢等离子体灭菌器从技术上有误导的嫌疑，实际属H2O2气体化学灭菌器。

国产过氧化氢等离子体灭菌器运行过程中虽等离子体可能未参与灭菌，但其H2O2气体的化学灭菌效果较可靠，同时灭菌器造价和运行成本都较低，适合在我国各级医院普及使用。因此，建议将国产过氧化氢等离子体灭菌器作为化学灭菌设备来管理，安装设备的环境宜增设风道或其它通风设施，使灭菌器运行过程中排出的H2O2气体被快速稀释和排放出灭菌工作区域，确保职业安全。

参考文献：

[1]陈贵秋，宋江南，李世康，等.过氧化氢低温等离子灭菌器灭菌效果及其影响因素研究[J].中国消毒学杂志，2011，28（3）：265-269.

[2]陆琪，庄新萍，曹彩英.过氧化氢低温等离子灭菌器的应用与管理[J].实用医技杂志，2011，18（10）：1094-1095.

[3]胡国庆.我国过氧化氢低温等离子灭菌技术应用现状与管理[J].中国消毒学杂志，2011，28（3）：353-355.

附：

1、作者基本情况

第一作者：袁翠兰，女，1973.09-，本科，主管护师，重庆三峡中心医院消毒供应中

心副主任，主要从事消毒供应管理及消毒供应新技术研究。

2、通讯作者：胥树萍，女，本科，1964.03-，副主任护师，本科，重庆三峡中心医院消毒供应中心主任，重庆护理学会供应室专业委员会副主任委员，主要从事消毒供应管理及新技术研究。

2、基金项目：重庆市科技攻关计划项目项目编号：cstc-201403021。