Оценка эффективности автоклава с использованием биологических показателей

Введение в Autoclave Performance Validation

Автоклавы — паровые стерилизаторы — являются основополагающими устройствами в здравоохранении, фармацевтическом производстве, исследовательских лабораториях и многих промышленных условиях. Они полагаются на насыщенный пар под давлением, чтобы уничтожить все формы микробной жизни, включая бактериальные эндоспоры. Несмотря на их широкое использование и надежную инженерию, автоклавы могут выйти из строя из-за механического износа, неправильной загрузки, неправильных параметров цикла или проблем с качеством пара. Один стерилизация может привести к инфекциям, связанным с здравоохранением, скомпрометированным результатам исследований или дорогостоящим отзывам продукции. Поэтому строгая оценка производительности не является необязательной; это нормативная и этическая необходимость.

Среди различных методов, используемых для проверки эффективности автоклава — механических датчиков, химических показателей и биологических индикаторов — биологический индикатор (BI) считается золотым стандартом. BIs обеспечивают наиболее прямое доказательство летальности, поскольку они проверяют фактическую устойчивость высокорезистентных спор. В этой статье дается углубленное изучение биологических показателей: что они собой представляют, как их правильно использовать, как интерпретировать результаты и как они интегрируются в комплексную программу обеспечения стерилизации.

Каковы биологические показатели?

Биологическим показателем является стандартизированный препарат жизнеспособных микроорганизмов, обычно бактериальных спор, с известной и высокой устойчивостью к конкретному процессу стерилизации. Для паровой стерилизации (автоклавирование) наиболее часто используемым спором является Geobacillus stearothermophilus , облигатный термофил, который оптимально растет при 55-60 °C. Его споры выживают при типичных циклах паровой стерилизации, если условия не соблюдаются. Другие виды, такие как Bacillus atrophaeus, используются для процессов сухого тепла и оксида этилена, но для пара упор остается на G. stearothermophilus.

BI изготавливаются в различных форматах: самодостаточные флаконы или ампулы, которые объединяют носитель спор и среду роста в одном устройстве; полоски спор или диски, помещенные внутри бумажной оболочки; и флаконы подвески. Самодостаточные BI популярны, потому что они устраняют необходимость переноса носителя спор в культуральную среду, уменьшая ошибки обработки и ускоряя оборот. Независимо от формата, каждый BI должен соответствовать строгим спецификациям из стандартов, таких как ISO 11138-1 (общие требования) и ISO 11138-3 (для пара). Эти стандарты определяют необходимую популяцию спор (обычно 1×105 до 1×106 CFU на индикатор), характеристики сопротивления (D-значение, z-значение) и условия хранения.

Как измеряется сопротивление спор

Эффективность BI количественно определяется его D-значением — временем (в минутах), необходимым при определенной температуре для уменьшения популяции спор на 1 лога (90%). Для G. stearothermophilus в паре при 121 °C, типичное значение D составляет от 1,5 до 2,0 минут. З-значение описывает повышение температуры, необходимое для достижения десятикратного снижения D-значения. Эти параметры обеспечивают, что BI более устойчивы, чем целевые микроорганизмы, вызывающие озабоченность, давая запас безопасности. Использование BI с известными D-значениями позволяет ученым-исследователям вычислить летальность (F0), доставленную циклом, и подтвердить, что она превышает минимальный уровень, необходимый для уничтожения популяции BI.

Как использовать биологические индикаторы

Правильное использование BIs имеет решающее значение для получения значимых результатов. Процесс включает три этапа: подготовка, размещение и инкубация. Ниже приведено пошаговое руководство, которое следует передовой практике таких организаций, как CDC и AAMI.

Шаг 1: Выберите подходящий BI

Выберите BI, который соответствует тестируемому циклу стерилизации. Для влажного тепла (пара) выберите BI, содержащий G. stearothermophilus , с значением D, соответствующим стандартному циклу (например, 121 ° C гравитационное смещение, 134 ° C превакуум). Проверьте дату истечения срока действия и условия хранения производителя (обычно 2-25 ° C, вдали от прямых солнечных лучей и влаги). Не используйте BI, которые показывают обесцвечивание или повреждение упаковки.

Шаг 2: Подготовьте тестовый пакет

BI должны быть размещены в наиболее сложных местах в нагрузке для имитации худших условий. Для рутинного мониторинга поместите BI в стерилизованный мешок или тестовый пакет, который имитирует плотность и проникновение пара типичной нагрузки. AAMI ST79 рекомендует использовать «устройство вызова процесса» (PCD) для жидких нагрузок или пористых нагрузок. Например, широко используется стандартный тестовый пакет из 16 полотенце (12 полотенце с BI в центре). Если вы тестируете обернутые инструменты, поместите BI внутри обернутого набора. Убедитесь, что BI ориентирован так, чтобы носитель спор подвергался воздействию парового пути.

Шаг 3: Пройдите цикл автоклава

Загрузите автоклав в соответствии с инструкциями производителя и стандартными рабочими процедурами вашего объекта. Не перегружайте камеру и убедитесь, что пар может свободно циркулировать. Запустите цикл при соответствующей температуре, давлении и времени (например, 121 ° C в течение 15-30 минут для смещения силы тяжести или 134 ° C в течение 3-10 минут для предварительного вакуума). Запишите параметры цикла (температура, давление, время) для будущего сравнения.

Шаг 4: Восстановить и инкубировать BI

После завершения цикла, позвольте автоклаву остыть и безопасно проветриваемся. Удалите тестовый пакет с использованием надлежащего личного защитного оборудования (теплостойкие перчатки, щиток лица). Для автономных BI следуйте инструкциям производителя, чтобы раздавить или выпустить среду роста в носитель спор. Для BI полосового типа асептически перенесите полоску спор в стерильную трубку, содержащую среду роста (например, триптический соевый бульон с показателем pH). Поместите трубку в инкубатор, установленный на 55-60 ° C для G. stearothermophilus . Инкубируйте в течение периода, рекомендованного производителем - обычно от 24 до 48 часов. Некоторые быстрые BI считывания дают результаты всего за 1-4 часа с использованием ферментативного обнаружения (например, флуоресценция), но метод традиционной культуры остается окончательным стандартом.

Шаг 5: Наблюдайте и записывайте результаты

После инкубации проверьте BI на изменение цвета или мутность, указывающую на рост спор. Большинство автономных BI изменяются с фиолетового на желтый, если происходит рост (положительный результат). Желтая или облачная среда подтверждает, что жизнеспособные споры пережили процесс стерилизации - сбой стерилизации. Если среда остается фиолетовой (без изменения цвета) и прозрачной, споры были убиты - цикл был эффективен. Запишите результат в журнале вместе с датой цикла, идентификацией автоклава, содержимым нагрузки и параметрами цикла.

Интерпретация результатов и принятие корректирующих действий

Отрицательный результат BI (отсутствие роста) дает убедительные доказательства того, что автоклав обеспечивает достаточную летальность для уничтожения устойчивых спор. Однако один отрицательный BI не гарантирует будущие циклы; необходимо регулярное тестирование. Многие объекты работают BI ежедневно или с каждой нагрузкой, содержащей имплантируемые устройства.

Положительный результат BI требует немедленного расследования. Не используйте предметы, обработанные в подозреваемой нагрузке. Должны быть предприняты следующие шаги:

  1. Повторите тест , используя свежий BI. Перекрестное загрязнение во время обработки может вызвать ложные срабатывания — например, касание полоски спор нелюбимыми руками.
  2. Обзор параметров цикла из распечатки автоклава или регистратора данных. Была ли достигнута правильная температура? Достаточно ли времени удержания? Были ли утечки воздуха или неадекватное качество пара?
  3. Проверить автоклав на наличие механических проблем: изношенные прокладки, заблокированные стоки, неисправные термопары или неправильное вентиляционное отверстие.
  4. Проверить методы загрузки Перегрузка или неправильная упаковка могут предотвратить проникновение пара.
  5. Если положительный результат подтвержден , карантин все предметы из неисправного цикла и переработать их после ремонта автоклава и переквалификации.

Преимущества использования биологических индикаторов

Биологические показатели имеют ряд преимуществ перед другими методами мониторинга:

Ограничения и соображения

Несмотря на свою силу, биологические показатели не являются панацеей. Понимание их ограничений имеет важное значение для надежной программы обеспечения качества.

Обработка и хранение

BI чувствительны к неблагоприятным условиям. Воздействие температур за пределами рекомендуемого диапазона, влаги или химических веществ может ухудшить жизнеспособность спор, приводя к ложным негативам. Всегда храните BI в соответствии с инструкциями производителя. Используйте их до истечения срока годности. Отбросьте любые единицы с скомпрометированной упаковкой.

Ложные положительные и ложные отрицательные

Ложные положительные эффекты (рост из-за загрязнения, а не выживаемость спор) могут возникнуть, если BI неправильно обработан во время поиска или инкубации. Использование стерильной техники и следование инструкциям производителя снижает этот риск. Ложные отрицательные эффекты (споры убиты, но индикатор не показывает роста) менее распространены, но могут произойти, если BI не помещен в наиболее сложное место или если нагрузка спор ухудшается из неправильного хранения.

Интеграция с другими методами мониторинга

Механические индикаторы (температура, давление, рекордеры времени) обеспечивают данные в реальном времени в течение цикла. Химические индикаторы (используемые на мешках, обертках или в упаковках) дают немедленное подтверждение пропуска-неудачи, что присутствовал пар. BIs предлагают отсроченный, но окончательный биологический анализ. Три уровня вместе создают всеобъемлющую систему обеспечения качества. Опираясь исключительно на BIs, недостаточно, потому что они только пробуют конкретные места, где они размещены.

Частота проведения испытаний

Для медицинских учреждений AAMI ST79 рекомендует проводить тестирование БИ по крайней мере еженедельно, а предпочтительно ежедневно, особенно для нагрузок, содержащих имплантируемые устройства. Для фармацевтического производства БИ часто используются в каждом цикле стерилизации в рамках параметрического высвобождения. Лабораторные и исследовательские учреждения должны основывать свою частоту на оценке риска, но обычное ежемесячное тестирование является минимальным.

Нормативно-правовые стандарты и руководящие принципы

Использование биологических показателей регулируется рядом международных стандартов. Для обеспечения соответствия этим стандартам необходимо знать:

Расширение роли BIs: расширенные приложения

Помимо обычного мониторинга цикла, BI являются неотъемлемой частью исследований валидации. Во время начальной квалификации установки (IQ) и операционной квалификации (OQ) BI размещаются в нескольких местах в камере для отображения распределения летальности. Это определяет «холодные пятна» автоклава. Во время квалификации производительности (PQ) BI в моделируемых нагрузках продукта подтверждают, что цикл последовательно обеспечивает необходимый уровень гарантии стерильности (SAL) 10-6 для критических устройств. Некоторые продвинутые BI включают системы быстрого обнаружения (например, флуоресценцию на основе ферментов), которые дают результаты менее чем за час, что позволяет высвобождать определенные нагрузки в режиме реального времени.

Пример: положительное BI-расследование

Рассмотрим больничный центральный стерильный отдел обработки, который получил положительный BI из своего автоклава пола во время утренней нагрузки обернутых хирургических подносов. Техник использовал автономный BI, помещенный в центр упаковки полотенца. После инкубации BI стал желтым. Были предприняты немедленные шаги:

Этот случай иллюстрирует важность систематического расследования: положительный BI вызвал инженерное исправление, которое предотвратило потенциальный будущий сбой.

Заключение

Биологические показатели являются незаменимым инструментом проверки работоспособности автоклава. Они дают наиболее прямые доказательства того, что процесс стерилизации убил высокоустойчивые споры, тем самым предлагая высочайшую уверенность в том, что все микроорганизмы в нагрузке были инактивированы. Их использование предписано основными медицинскими и нормативными стандартами, и в сочетании с механическим и химическим мониторингом они образуют комплексную программу обеспечения стерильности. Правильный отбор, размещение, инкубация и интерпретация BIs являются необходимыми навыками для специалистов по стерилизации. Регулярное использование не только защищает пациентов и продукты, но и строит культуру качества и безопасности. По мере развития технологий стерилизации BIs продолжают оставаться эталоном, по которому измеряются все другие методы мониторинга.

Внешние ресурсы: Для дальнейшего чтения обратитесь к руководству по дезинфекции и стерилизации CDC , стандарту AAMI ST79 , стандарту ISO 11138-3 и руководству ВОЗ по стерилизации .