環(huán)氧乙烷滅菌是化學滅菌法的一種，由于其對細菌、病毒、芽胞等絕大多數微生物均具有強大的滅菌作用，滅菌范圍極廣。加之環(huán)氧乙烷具有穿透性強、滅菌溫度低、對產品基本無損(相對于輻照滅菌)等特點，成為目前醫(yī)療器械尤其是一次性使用醫(yī)械的兩大主流滅菌方法之一，在國內外無菌醫(yī)療器械注冊產品滅菌中廣泛使用 。

　　由于滅菌過程是一個特殊過程，過程確認是無菌保證的重要環(huán)節(jié)。環(huán)氧乙烷滅菌確認有半周期法、部分陰性法等不同方法，各方法側重點不同，但均會涉及到微生物挑戰(zhàn)器械、環(huán)氧乙烷殘留、產品族分類等基本問題。本文從這些基本問題出發(fā)，對相關的概念和處理方法做介紹。

　　環(huán)氧乙烷滅菌確認的最主要目的，是要從微生物學角度證明過程的滅菌能力，因而確認中一個重要環(huán)節(jié)是制備和選擇微生物挑戰(zhàn)的具體形式，一般有以下三種微生物學挑戰(zhàn)形式 ：

　　(a)產品生物負載(Bio-burden)，即以正常產品的自然生物負載做為微生物挑戰(zhàn)，其具體形式是產品本身 ;

　　(b)內部過程監(jiān)測器材(Internal Process Challenge Device, IPCD)，是將生物指示劑(Biological Indicator, BI)放置于產品內部最難滅菌的部位而形成的 ;

　　(c)外部過程監(jiān)測器材(External Process Challenge Device, EPCD)，是將生物指示劑放置于產品外部的某種載體中而形成的。

　　上述 3 種挑戰(zhàn)形式中，應證明其相對抗性關系為 IPCD ≥產品生物負載，理論上 EPCD 并非必需品，不用亦可。然而考慮到常規(guī)滅菌操作中，IPCD 的放置和取出需要兩次拆開產品包裝(如托盤、紙箱)，會帶來包裝污染等潛在質量風險，且工作量也較大，使用 EPCD 是絕大多數人的選擇。當使用 EPCD 時，同時需證明 IPCD 和 EPCD 之間的抗性關系為 EPCD ≥ IPCD。

　　1.1相對抗性關系IPCD≥產品生物負載的證明

　　此即BI合適性(the appropriateness of BI)的證明,通常有兩種證明方法 ：

　　(a)生物負載法

　　這種方法即通過測試產品的自然生物負載和BI的生物負載來比較，含數量上的比較和抗性上的比較。

　　數量上的比較即比較BI的孢子計數值和產品上的自然生物負載值。

　　抗性上的比較即比較不同菌種間的抗性差異。環(huán)氧乙烷滅菌中用到的BI是萎縮芽孢桿菌，其抗性強于絕大多數微生物，有充分的文獻記載。值得注意的是，近年來自我國產的部分棉花中發(fā)現有磚火絲菌(Pyronema Domestica)，其對環(huán)氧乙烷的抗性很強。故對我國產的棉花為原料的產品，應考慮進行磚火絲菌的相關檢測，必要時以濕熱滅菌法進行預處理。

　　(b)無菌測試法

　　這種方法是將產品和IPCD用同一個亞致死周期(Sub-lethal Cycle)滅菌，之后分別進行產品和BI的無菌測試。如果產品測試為無菌，而IPCD呈現出部分陽性結果，則說明同樣的滅菌參數能對產品形成全殺滅，而不能對BI形成全殺滅，故能證明IPCD對滅菌過程的抗性強于產品本身的抗性。

　　在存在磚火絲菌的情況下，由于產品很難被環(huán)氧乙烷滅菌，故產品無菌測試可能在相當強的過程參數下仍出現陽性結果。此時應考慮磚火絲菌的相關檢測，同樣，必要時以濕熱滅菌法進行預處理。

　　1.2相對抗性關系EPCD≥IPCD的證明

　　這種證明方式相對簡單，通常是將EPCD和IPCD經過同一個亞致死周期處理，然后比較其對滅菌過程的相對抗性即可。相對抗性的比較一般通過D值的計算來進行，D值越大，抗性越強。如果計算出的EPCD的D值大于IPCD的D值，則可證明EPCD的抗性強于IPCD的抗性。

　　值得說明的是，有時會出現EPCD抗性略弱于IPCD的情況，對此ISO/TS 11135-2：2008指出，如果兩種PCD的抗性差異小于20%，這兩種PCD可視為等同。筆者建議在實際工作中，應盡量避免這種情況。

　　根據上面的原理，如果需要引入新的PCD，也可將新PCD與原有PCD經過同一個亞致死周期處理，之后比較其抗性，來確定是否可以引入新PCD。

　　該方法同時也是新產品引入時廣泛運行的一種方法，即：當有新產品需要引入當前經過確認的滅菌過程的時候，可將BI放入新產品最難滅菌的部位，形成備選IPCD，將備選IPCD與已確認的PCD經過同一個亞致死周期處理，之后比較其抗性。如果備選IPCD的抗性弱于已確認的PCD，則說明新產品較之前的產品或PCD更容易滅菌，因而可以用當前的滅菌過程滅菌。

　　2.1 D 值的計算方法

　　如第 1 部分所述，在選擇 PCD 時需要比較其抗性，具體的衡量指標是 D 值。D 值是指在既定條件下使測試微生物滅活 90% 的時間或劑量(對EO 滅菌而言是滅菌時間)。D 值的計算有 HSKP法、SMCP 法等方法，下面列出較常見的 SMCP法(Stumbo-Murphy-Cochran Procedure)的計算公式 ：

　　r為測試為陰性的BI個數。

　　2.2 D值的意義

　　D值是有重要意義的指標，如上所述可以比較PCD對滅菌過程的抗性。不同的PCD經過亞致死周期后可根據上面的公式計算D值，D值越大，PCD抗性越強。

　　同時D值也可用來估算所需的滅菌時間。D值實際上體現的是生物負載下降一個對數值所需的滅菌時間，即生物負載下降101所需的滅菌時間。假設PCD的生物負載為106，在半周期法中，PCD應被全部殺滅，因而半周期的滅菌時間應等于6倍D值或更長。全周期和常規(guī)滅菌時間加倍，即等于12倍D值或更長。