魏居芹，丁春忠，程 平，李天翼，勾長磊

(1. 蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院消毒供應(yīng)中心，江蘇 蘇州 215008； 2. 蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院紀(jì)委，江蘇 蘇州 215008； 3. 山東新華醫(yī)療器械股份有限公司研發(fā)部，山東 淄博 255300)

醫(yī)療機(jī)構(gòu)內(nèi)重復(fù)使用的診療器械、器皿和器具應(yīng)遵循中華人民共和國衛(wèi)生行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(WS310.1-2016)的要求進(jìn)行清洗、消毒和滅菌[1]。清洗是指通過設(shè)備和清洗劑的協(xié)同作用去除醫(yī)療器械表面污染物，降低微生物負(fù)載量的過程。徹底的清洗是醫(yī)療器械消毒滅菌成功的前提和關(guān)鍵，而對醫(yī)療器械進(jìn)行徹底的清洗則是一個多因素的綜合過程?？茖W(xué)合理的清洗流程、合適的清洗設(shè)備和清洗方式，以及去污能力強(qiáng)的醫(yī)用清洗劑等都是徹底清洗的主要影響因素[2-4]。

近十年，采用超聲波清洗醫(yī)療器械已經(jīng)作為新的方法，在醫(yī)院消毒供應(yīng)中心(CSSD)廣泛應(yīng)用。部分醫(yī)療器械由于有細(xì)長管腔、盲孔、狹窄縫隙、半封閉關(guān)節(jié)等復(fù)雜結(jié)構(gòu)，采用常規(guī)的手工清洗方法和噴淋清洗方法均難以達(dá)到清洗合格的效果[5-9]。研究[10-15]表明，使用后的醫(yī)療器械表面及管腔內(nèi)壁常殘留血液、體液、組織物等，如果不能徹底去除這些殘留物質(zhì)，將直接影響醫(yī)療器械清洗、消毒和滅菌效果。雖然超聲波清洗醫(yī)療器械已經(jīng)在醫(yī)療機(jī)構(gòu)應(yīng)用較普遍，但在實際應(yīng)用過程中，由于超聲波清洗的原理及特性，清洗效果受到諸多因素的影響[16-17]。目前，超聲波脫氣處理、器械裝載方式、最佳清洗溫度及醫(yī)用清洗劑的選擇等對超聲清洗效果的影響相關(guān)研究仍相對較少。本研究擬分析影響醫(yī)療器械超聲清洗效果的因素，為合理改進(jìn)醫(yī)院CSSD超聲清洗流程提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗器材 超聲波清洗設(shè)備購自新華醫(yī)療器械股份有限公司，超聲波聲強(qiáng)檢測儀購自北京程成偉業(yè)科技有限公司，超聲波能量檢測瓶(SonoCheckTM)購自上海紅柚醫(yī)療器械有限公司，管腔型清洗效果檢測卡購自GETINGE GROUP，管腔型清洗效果檢測裝置購自GETINGE GROUP。含酶清洗劑4種，包括國外品牌3種，國內(nèi)品牌1種。手術(shù)器械籃筐標(biāo)準(zhǔn)：籃筐460 mm×275 mm×125 mm，網(wǎng)格14 mm×14 mm，筐底距離艙底為20 mm；外科手術(shù)器械包括血管鉗、鑷子，以及其他普通外科手術(shù)器械各100把，均為已清洗消毒后的器械。

1.2 方法 超聲清洗設(shè)備注液40 L(純水未加熱，37℃)，器械籃筐空載進(jìn)行測試，每種檢測方法的測試位點的數(shù)據(jù)均為重復(fù)測試5次的平均值。

1.2.1 超聲波能量測試瓶檢測清洗效果 超聲波的清洗效果是基于空穴作用，超聲能量測試瓶(SonoCheckTM)中的核子會因空穴作用而發(fā)生震動，從而使測試瓶中的檢測液發(fā)生顏色變化，顏色變化程度代表了超聲能量的高低。超聲波能量瓶通過顏色變化程度判斷清洗效果。將SonoCheckTM放置于超聲清洗設(shè)備中，保證水位情況下開啟程序，程序結(jié)束后瓶內(nèi)液體變?yōu)辄S色即為清洗合格。規(guī)定時間內(nèi)液體顏色的變化程度和液體變?yōu)辄S色的時間作為評估超聲波清洗效果的數(shù)據(jù)。

1.2.2 管腔型清洗效果監(jiān)測卡測試清洗效果 管腔型清洗效果檢測卡主要通過印刷的方式將模擬污染物黏附于不銹鋼的金屬載體上。模擬污染物由蛋白質(zhì)、脂肪、多糖以及其他填料組成，充分模擬了醫(yī)療器械上常見的有機(jī)污染物，而不銹鋼載體則真實模擬器械的材質(zhì)。取管腔型清洗效果檢測卡放置于管腔裝置中，如果測試中需要灌流則連接設(shè)備上的灌流膠管，如果不需要灌流則直接將放卡后的裝置放在測試的位置，并保證清洗用水充滿整個管腔。經(jīng)過規(guī)定的清洗過程后，取出檢測卡，記錄模擬污染物被清洗合格的時間作為評估超聲波測試結(jié)果的指標(biāo)。

1.2.3 超聲波聲強(qiáng)檢測儀檢測清洗能量 聲強(qiáng)測試儀將測得的聲壓(P)轉(zhuǎn)換為電壓(V)，再對電壓信號進(jìn)行有效值轉(zhuǎn)換處理，從而得到電壓與聲壓的對應(yīng)關(guān)系，通過對電壓和聲壓靈敏度進(jìn)行校準(zhǔn)，可以準(zhǔn)確得到聲強(qiáng)強(qiáng)度。將超聲波聲強(qiáng)檢測儀探頭放置于測試位點上，聲強(qiáng)強(qiáng)度代表了測試位點的超聲能量，同時也可測得超聲頻率，記錄聲強(qiáng)和頻率作為測試結(jié)果，記錄測試周期內(nèi)測試結(jié)果的平均值作為評估指標(biāo)。

1.2.4 不同品牌清洗劑對清洗效果影響的檢測 將4種品牌的清洗劑分別設(shè)置為A、B、C、D組，按照相同的稀釋比例(1∶300)進(jìn)行稀釋，每組采用相同的器械籃筐和裝載方式，每一組均采用超聲波能量瓶檢測、清洗效果檢測卡檢測和超聲波聲強(qiáng)檢測三種方法評估清洗效果。

1.2.5 清洗劑量對清洗效果影響的檢測 選擇進(jìn)口品牌清洗劑A作為試驗用清洗劑，清洗劑量分別設(shè)1∶100、1∶200、1∶300、1∶400、1∶500和1∶600共6組，每組采用清洗效果檢測卡檢測不同清洗劑量的清洗效果。

1.2.6 清洗溫度對清洗效果影響的檢測 選擇進(jìn)口品牌清洗劑A作為試驗用清洗劑，由于超聲過程中水溫會上升，所以探究清洗溫度對超聲清洗效果的影響，試驗變量為清洗用水的初始溫度，分別設(shè)置25、35、45、55，65℃ 5個試驗組，每組采用清洗效果檢測卡檢測清洗效果。

1.2.7 超聲對清洗劑酶活力影響的檢測 選擇進(jìn)口品牌清洗劑A(多酶清洗劑)為試驗用清洗劑，向500 mL燒杯中加入200 mL的清洗劑，將燒杯放入超聲設(shè)備中進(jìn)行低頻超聲，每隔半小時取清洗劑原樣10 mL進(jìn)行酶活力測試，共計采樣4次，試驗至2 h結(jié)束。

1.2.8 蛋白酶酶活力檢測 蛋白酶在一定溫度與 pH 條件下水解酪素底物，再加入三氯乙酸終止反應(yīng)并除去未水解的酪素。濾液對紫外線有吸收，采用紫外線分光光度法進(jìn)行測定，根據(jù)紫外線吸收度計算酶活力。在一定的條件下，每分鐘水解酪蛋白生成 1 μg 酪氨酸所需的酶為 1 個酶活力單位(U)。

稱取0.3 g試樣置于研缽中,加入少量的硼酸緩沖溶液，用緩沖溶液定容至一定刻度，充分搖勻配制成試樣溶液，稀釋該溶液吸光度值在0.25～0.40范圍內(nèi)供測試用(60 min內(nèi)使用)。吸取試樣溶液2 mL置于10 mL比色管中，于40℃水浴保溫2 min，加入在40℃水浴中預(yù)熱的酪蛋白溶液2 mL，然后置于40℃水浴中反應(yīng)10 min，加入三氯乙酸溶液4 mL搖勻，取出放置10 min，過濾后在波長為275 nm處用10 min比色皿測出濾液的吸光度，做3個平行樣，取3個吸光度的平均值A(chǔ)1作為試樣溶液測試的吸光度。

空白試驗：吸取試樣溶液2 mL置于10 mL具塞比色皿中，于40℃水浴保溫2 min，加入在40℃水浴中預(yù)熱的三氯乙酸溶液4 mL，搖勻，反應(yīng)10 min，加入酪蛋白溶液2 mL，搖勻，取出放置10 min過濾，在波長為275 nm處用10 mm比色皿測出濾液的吸光度。

配制L-酪氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液于比色管中(具體配制方案見表1)，用10 mm比色皿于波長275 nm比色，以不含酪氨酸的0管為空白，分別測定其吸光度，以吸光度A為縱坐標(biāo)，酪氨酸的濃度ρ為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。根據(jù)作圖或者回歸方程，計算出當(dāng)吸光度為1時的酪氨酸的量(μg)，即為吸光常數(shù)K值(其值應(yīng)在130～135范圍內(nèi))。

表1 L-酪氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液配制表

試樣酶活力X1(U/g)計算公式：X1=A1·k·V2·n·f/V1·m1×10。

A1代表試樣溶液的平均吸光度；k代表吸光常數(shù)；V2代表反應(yīng)試劑的總體積，單位為毫升，數(shù)值為8；n代表試樣溶液的稀釋倍數(shù)；f代表換算系數(shù)，為0.50。V1代表吸取試樣溶液的體積，單位為毫升，數(shù)值為2；m1 代表稱取試樣的質(zhì)量，單位為g。反應(yīng)時間，單位為min。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析 應(yīng)用SPSS 22.0版本的統(tǒng)計學(xué)軟件處理得到的全部數(shù)據(jù)，組間比較行t檢驗、σ檢驗，P≤0.05為差異存在統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 脫氣操作對于超聲清洗效果的影響

2.1.1 超聲波能量瓶檢測結(jié)果 從左到右的三個平行位置(ABC)檢測器械籃筐中醫(yī)療器械的超聲清洗效果，結(jié)果顯示脫氣條件下能量瓶完全變色的時間為4～5 min，未脫氣條件下能量瓶完全變色的時間為6～8 min，兩組數(shù)據(jù)差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。清洗設(shè)備將低頻超聲3 min、高頻超聲2 min作為一個超聲清洗周期，脫氣條件下能量瓶檢測合格，未脫氣條件下檢測不合格，結(jié)果見表2。

表2 能量瓶檢測脫氣對清洗效果的影響

2.1.2 管腔型清洗效果檢測卡檢測結(jié)果 從左到右的三個平行位置(ABC)檢測器械籃筐中器械的超聲清洗效果，結(jié)果顯示脫氣條件下，清洗效果檢測卡清洗至無可視污染物殘留的時間為12～15 min；未脫氣條件下，清洗效果檢測卡清洗至無可視污染物殘留的時間為18～20 min，脫氣對清洗效果有影響(P<0.01)，具體結(jié)果見表3。

表3 清洗效果檢測卡檢測脫氣對超聲清洗效果的影響

2.1.3 超聲波聲強(qiáng)檢測結(jié)果 從左到右的三個平行位置(A、B、C)檢測器械籃筐中器械的聲強(qiáng)能量，結(jié)果顯示脫氣條件下聲強(qiáng)數(shù)值為44～50 W/inch2，未脫氣條件下聲強(qiáng)數(shù)值為32～40 W/inch2，脫氣對相同超聲位點的聲強(qiáng)能量有影響(P<0.05)，結(jié)果見表4。

表4 超聲波聲強(qiáng)檢測儀測試脫氣操作對超聲聲強(qiáng)能量的影響

2.2 器械裝載方式和裝載量對超聲清洗效果的影響 器械的裝載方式分為兩組(具體擺放見圖1和圖2)。取20把血管鉗分別進(jìn)行規(guī)則擺放和堆疊擺放，器械的裝載量分為四組：單層單筐、單層雙筐、雙層單筐、雙層雙筐。

圖1 器械籃筐單層單筐的擺放示意圖

圖2 器械籃筐雙層雙筐的擺放示意圖

2.2.1 器械裝載方式對清洗效果的影響 規(guī)則擺放組經(jīng)超聲能量瓶測試、清洗效果檢測卡測試以及超聲波聲強(qiáng)測試清洗效果均較堆疊擺放組好(P<0.05)，兩組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義，見表5。

表5 不同裝載方式的檢測數(shù)據(jù)比較

2.2.2 器械裝載量對清洗效果的影響 超聲波能量瓶檢測顯示單層單筐和單層雙筐均在4.5 min能變色合格，雙層單筐和雙層雙筐底層的能量瓶在5.0 min內(nèi)變色合格。清洗效果檢測卡檢測顯示單層單筐和單層雙筐清洗至檢測卡表面無可視污染物的時間均在10 min，兩試驗組在相同測試位點無可視差別；雙層單筐和雙層雙筐底層檢測清洗至無可視污染物的時間底層籃筐為11.5 min，兩試驗組在相同的位點無可視差別(P>0.05)。超聲波聲強(qiáng)檢測顯示單層單筐和單層雙筐在相同位點聲強(qiáng)為45～46 W/inch2，雙層單筐和雙層雙筐檢測的聲強(qiáng)分別為36 W/inch2和35 W/inch2。見表6。

表6 不同裝載量的檢測數(shù)據(jù)比較

2.3 清洗劑對清洗效果的影響

2.3.1 不同品牌的清洗劑對清洗效果的影響 在相同的稀釋比例下，不同品牌的清洗劑超聲波能量瓶和超聲波聲強(qiáng)測試結(jié)果基本無差別；清洗效果檢測卡測試結(jié)果差異很大，清洗劑A合格時間為10 min，而清洗劑C合格時間為20 min，σ為3.8表明數(shù)據(jù)離散程度較高。見表7。

表7 不同品牌清洗劑對超聲清洗效果的檢測數(shù)據(jù)比較

2.3.2 清洗劑量對清洗效果的影響 清洗劑的加入量越大清洗至檢測卡表面無可視污染物的時間越短，即清洗速度越快。見表8。

表8 清洗劑量對清洗效果的檢測數(shù)據(jù)比較

2.3.3 清洗溫度對清洗效果的影響 研究結(jié)果顯示，低于45℃時清洗速度(檢測卡表面清洗至無可視污染物的時間)隨溫度上升而提高，超過45℃后升溫對清洗速度基本無影響，超過55℃后反而清洗速度下降。見表9。

表9 清洗溫度對超聲清洗效果的檢測數(shù)據(jù)比較

2.3.4 超聲對清洗劑酶活力的影響 經(jīng)酶活力測試結(jié)果顯示，超聲對于清洗劑原液的酶活力基本無影響(P>0.05)，各測試點的蛋白酶酶活力均值與檢驗值之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表10。

表10 超聲對于清洗劑酶活力的影響檢測數(shù)據(jù)

3 討論

超聲波清洗醫(yī)療器械是利用超聲波在液體中的加速作用、空化作用及直流作用對液體、污物進(jìn)行沖擊，使污物被分散、潤濕以及被剝離的過程[18-20]。超聲波清洗效果受許多因素影響，包括脫氣、器械擺放、清洗劑的種類和加注量、清洗溫度以及酶活力等[21-22]。

本研究結(jié)果顯示，脫氣操作可提高超聲波清洗效能。通過超聲波能量瓶的檢測，在未脫氣的條件下能量瓶完全變色的時間要比脫氣條件下的時間慢2.5～3 min；通過超聲波聲強(qiáng)的檢測，相同測試位點的聲強(qiáng)能量值脫氣組較未脫氣組低8～12 W/inch2。從清洗效果檢測卡的結(jié)果來看，清洗卡表面模擬污染物清洗至無可視污染物的時間，脫氣條件下比未脫氣的要快6 min左右。研究中發(fā)現(xiàn)清洗水中的微氣泡會影響超聲能量的傳播，因此，徹底的脫氣才能保證超聲能量在各個位點均勻分布，達(dá)到良好的清洗效果。

本研究顯示，采用同樣的檢測條件分析醫(yī)療器械的擺放、裝載方式，發(fā)現(xiàn)單層規(guī)則的擺放要比堆疊擺放超聲清洗效果好。由于測試設(shè)備的超聲波換能器位于底部，能量由下向上傳播，所以堆疊擺放對于上層器械的清洗很不利。研究顯示，單層單筐和單層雙筐都能達(dá)到很好的清洗效果，單層的裝載方式無論是單筐還是雙筐均不影響超聲能量的傳播。雙層單筐和雙層雙筐上下層器械筐的清洗效果差異有統(tǒng)計學(xué)意義。通過能量瓶檢測顯示，上層器械清洗合格慢0.5 min；清洗效果檢測卡檢測顯示上層慢1.5 min，且超聲波聲強(qiáng)能量值上層要低10 W/inch2左右。本研究設(shè)備換能器位于底部，器械的擺放可以影響超聲能量向上均勻傳播，器械距離換能器越遠(yuǎn)則清洗效果越差。換能器位于底部的設(shè)備，豎直方向可以影響超聲能量的均勻傳播；換能器位于側(cè)邊的設(shè)備，超聲能量在空間上分布比較均勻，規(guī)則擺放顯得尤為重要。

本研究顯示清洗劑的清洗效果受清洗劑的種類、加注量、清洗溫度以及酶活力的穩(wěn)定等因素的影響。清洗劑在超聲清洗的過程中起到輔助作用，超聲能夠通過物理作用清除污物，而清洗劑在此過程中能夠?qū)ξ廴疚锲鸬綕櫇?、剝離、分解的作用，尤其是清洗劑中的生物酶制劑能夠徹底的分解污物，有效防止污染物的再次黏附，對于徹底清洗意義重大[23-24]。根據(jù)國標(biāo)福林法的測試方法，不同時間長度超聲對清洗劑進(jìn)行酶活力測試，發(fā)現(xiàn)短時間的超聲并不會影響蛋白酶的活力[25]。研究發(fā)現(xiàn)不同品牌的清洗劑清洗效果差別很大，同一品牌清洗劑的加注量越大清洗效果越好；一定范圍內(nèi)溫度越高清洗效果越好，清洗劑中的活性物質(zhì)的作用溫度有一個合適的區(qū)間，低于這個區(qū)間會影響清洗劑對污染物的剝離，而高于這個區(qū)間會影響酶的活性或造成表面活性劑的析出，從而影響清洗效果。在實際工作中，需選擇合適的醫(yī)用清洗劑、合理的清洗劑量和清洗溫度才能配合超聲清洗設(shè)備達(dá)到良好的清洗效果。

綜上所述，隨著醫(yī)療器械的不斷發(fā)展，超聲波清洗醫(yī)療器械的方式方法也在不斷改進(jìn)和優(yōu)化。為了使超聲清洗設(shè)備達(dá)到較好的效果，需對設(shè)備進(jìn)行徹底的脫氣，對器械進(jìn)行規(guī)則擺放、合理的裝載，同時選擇高效的醫(yī)用清洗劑、合理的清洗劑加注量和最佳的清洗溫度。