醫(yī)院實驗室感染性高危險廢物無害化處理實驗研究

王麗波，馮琳琳，楊云海，叢樹楠，孫麗萍

(吉林大學第二醫(yī)院 1. 消毒供應中心； 2. 檢驗科； 3. 醫(yī)院感染管理部,吉林 長春 130041)

在醫(yī)療機構(gòu)實驗室生物安全管理的各環(huán)節(jié)中，感染性高危險廢物的處理是控制實驗室生物安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。醫(yī)療廢物攜帶大量的細菌、病毒，具有很強的傳染性[1]。我國醫(yī)療機構(gòu)實驗室感染性高危險廢物無害化處理過程和處理技術(shù)參數(shù)沒有相關(guān)標準或規(guī)定，處理物品種類、包裝、裝放、處理參數(shù)等各醫(yī)療機構(gòu)做法不一致，操作過程存在安全隱患，多數(shù)使用非安全型壓力蒸汽滅菌器，易產(chǎn)生微生物氣溶膠，污染室內(nèi)空氣。為防止醫(yī)療廢物中病原體的培養(yǎng)基、標本和菌種、毒種保存液等高危險廢物在交于醫(yī)療廢物集中處置單位前發(fā)生病原體擴散，需要規(guī)范處理過程和處理設施，制定我國醫(yī)院實驗室感染性高危險廢物處理技術(shù)指南。本試驗旨在通過規(guī)范處理過程和處理設施，減少對人員和環(huán)境的污染，以達到實驗室感染性高風險廢物無害化處理的目的。壓力蒸汽滅菌技術(shù)是處置實驗室感染性高危險廢物的有效方法之一，為研究包裝方法和處理參數(shù)對無害化處理結(jié)果的影響，驗證其生物安全性，特進行以下試驗，現(xiàn)將試驗結(jié)果報告如下。

1 材料與方法

1.1 試驗對象 選取某三級綜合醫(yī)院檢驗科微生物實驗室的感染性廢物處理間為試驗場所，房間內(nèi)兩臺立式下排氣式壓力蒸汽滅菌器(LDZX-50KBS型和ZEALWAY-GI54DP型立式下排氣式壓力蒸汽滅菌器)為觀察對象。

1.2 材料和儀器 試驗菌采用嗜熱脂肪桿菌芽孢(ATCC6767)生物指示物。Attest290快速熒光生物閱讀器，15 mm×90 mm玻璃試管(棉球封口)，直徑90 mm玻璃平皿，醫(yī)療廢物塑料包裝袋。

1.3 試驗方法 為保證試驗的科學性和有效性，每組試驗同樣方法重復有效試驗3次，并設陽性對照。

1.3.1 無包裝組 每次試驗分別取2組(每組各3支)嗜熱脂肪桿菌芽孢(ATCC6767)生物指示物，其中一組裸放于LDZX-50KBS型立式下排氣式壓力蒸汽滅菌器，另一組裸放于ZEALWAY-GI54DP型立式下排氣式壓力蒸汽滅菌器，放置位置為托盤籃筐最底部，呈三角形對點擺放。每個滅菌器內(nèi)再分別放置15 mm×90 mm 玻璃試管(棉球封口)100支，直徑90 mm玻璃平皿50個，使裝載量達到滅菌器容積的60%左右。LDZX-50KBS型立式下排氣式壓力蒸汽滅菌器溫度設置為121℃，ZEALWAY-GI54DP型立式下排氣式壓力蒸汽滅菌器溫度設置為132 ℃，兩臺滅菌器滅菌時長分別設置為5、10、20、30 min。滅菌結(jié)束，打開滅菌器散熱5 min后，將生物指示物全部取出，冷卻10 min后，置于Attest290快速熒光生物閱讀器中培養(yǎng)3 h，分別觀察并記錄培養(yǎng)結(jié)果，每組試驗同樣方法重復有效試驗3次。

1.3.2 醫(yī)療廢物塑料包裝袋敞口包裝組 每次試驗分別取2組(每組各3支)嗜熱脂肪桿菌芽孢(ATCC 6767)生物指示物，呈三角形對點直立分別裸放于雙層醫(yī)療廢物塑料包裝袋最底部，袋內(nèi)同時放15 mm×90 mm 玻璃試管(棉球封口)100支，直徑90 mm玻璃平皿50個，使裝載量達到滅菌器容積的60%左右。將裝載后的2組包裝袋敞口(敞口直徑320 mm，袋高225 mm)連同滅菌器托盤籃筐，其中一組置于LDZX-50KBS型立式下排氣式壓力蒸汽滅菌器，溫度設置為121℃；另一組置于ZEALWAY-GI54DP型立式下排氣式壓力蒸汽滅菌器中，溫度設置為132℃。兩臺滅菌器滅菌時長分別設置為20、30、45、60、75 min。其余步驟同1.3.1，然后分別觀察并記錄培養(yǎng)結(jié)果，每組試驗同樣方法重復有效實驗3次。

1.3.3 醫(yī)療廢物塑料包裝袋封口包裝組 每次實驗分別取2組(每組各3支)嗜熱脂肪桿菌芽孢(ATCC6767)生物指示物，呈三角形對點直立分別裸放于雙層醫(yī)療廢物塑料包裝袋最底部，袋內(nèi)同時放15 mm×90 mm 玻璃試管(棉球封口)100支，直徑90 mm玻璃平皿50個，使裝載量達到滅菌器容積的60%左右。將裝載后的2組包裝袋封口后，其中一組置于LDZX-50KBS型立式下排氣式壓力蒸汽滅菌器中，設置滅菌溫度為121℃；另一組置于ZEALWAY-GI54DP型立式下排氣式壓力蒸汽滅菌器中，設置滅菌溫度為132℃。兩臺滅菌器滅菌時長分別設置為20、30、45、60、75、90、105、120 min。其余步驟同1.3.1，然后分別觀察并記錄培養(yǎng)結(jié)果，每組試驗同樣方法重復有效試驗3次。

2 結(jié)果

2.1 無包裝組滅菌結(jié)果 試驗結(jié)果顯示，設置滅菌溫度為121℃，滅菌5、10 min，各點位各支生物指示物培養(yǎng)結(jié)果均為陽性；滅菌為20、30 min時，各點位各支生物指示物培養(yǎng)結(jié)果均為陰性，說明溫度121℃滅菌20 min及以上可以完全達到滅菌效果。設置溫度為132℃時，滅菌5、10、20、30 min時，各點位各支生物指示物培養(yǎng)結(jié)果均為陰性，說明132℃時滅菌5 min及以上可以達到滅菌效果。見表1。

表1 無包裝組生物指示物閱讀結(jié)果

注：試驗重復3次，每次檢測設置3個點

2.2 醫(yī)療廢物塑料包裝袋敞口組 試驗結(jié)果顯示，用醫(yī)療廢物塑料包裝袋敞口包裝，溫度設置為121℃，滅菌20、30、45 min，各點位各支生物指示物培養(yǎng)結(jié)果均為陽性，滅菌60、75 min，各點位各支生物指示物培養(yǎng)結(jié)果均為陰性，說明溫度為121℃，滅菌60 min及以上可以達到完全滅菌效果。見表2。溫度設置為132 ℃時，塑料包裝袋融化。

2.3 醫(yī)療廢物塑料包裝袋封口組 試驗結(jié)果顯示，用醫(yī)療廢物塑料包裝袋封口包裝，溫度設置為121℃，滅菌20、30、45、60、75、90 min，各點位各支生物指示物培養(yǎng)結(jié)果均為陽性，滅菌 105、120 min，各點位各支生物指示物培養(yǎng)結(jié)果均為陰性，說明溫度為121℃，滅菌105 min及以上可以達到完全滅菌效果。見表2。滅菌溫度設置為132℃時，塑料包裝袋融化。

3 討論

3.1 我國實驗室感染性廢物的處理方法 根據(jù)《中華人民共和國傳染病防治法》和《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》，實驗室感染性廢棄物屬于醫(yī)療廢物，實驗室感染性廢物主要為醫(yī)學標本、患者血液和其他體液、實驗室的菌毒株，以及帶有菌毒株污染的物品，如培養(yǎng)皿等[2-4]。其中，含菌毒株的感染性廢棄物是生物安全實驗室最常見的醫(yī)療廢棄物，必須嚴格按照《醫(yī)療機構(gòu)醫(yī)療廢物管理辦法》和《醫(yī)療廢物管理條例》進行處置[3，5]?！夺t(yī)療廢物管理條例》第三章第十九條：醫(yī)療廢物中病原體培養(yǎng)基、標本和菌種、毒種保存液等高危險廢物，在交醫(yī)療廢物集中處置單位處置前應當就地消毒[5]。《醫(yī)療機構(gòu)醫(yī)療廢物管理辦法》第三章第十一條(七)醫(yī)療廢物中病原體培養(yǎng)基、標本和菌種、毒種保存液等高危險廢物，應當首先在產(chǎn)生地點進行壓力蒸汽滅菌或者化學消毒處理，然后按感染廢物收集處理[3]?！段⑸锖蜕镝t(yī)學實驗室生物安全通用準則》A.4.1.5所有的廢棄物在丟棄之前用適當?shù)姆椒ㄏ?，如高壓蒸汽消毒[6]。實驗室感染性廢物的處置方式與其感染危害性密切相關(guān)，處理感染性高風險廢物的原則是徹底滅菌，最大程度減少對環(huán)境的危害[7]。

表2 醫(yī)療廢物塑料包裝袋包裝組生物指示物閱讀結(jié)果(溫度121℃)

注：試驗重復3次，每次檢測設置3個點；/：未進行試驗

3.2 試驗選材、試驗方法和統(tǒng)計方法的科學性

3.2.1 試驗選材的科學性 本次試驗選擇的是嗜熱脂肪桿菌芽孢(ATCC6767)生物指示物，《醫(yī)院消毒供應中心第3部分：清洗消毒及滅菌效果監(jiān)測標準》中附錄 A壓力蒸汽滅菌的生物監(jiān)測方法使用的是嗜熱脂肪桿菌芽孢，雖然被滅菌物品有清潔和污染之分，但原理相同[8]。本研究選擇下排氣式壓力蒸汽滅菌器，沒有選用脈動真空壓力蒸汽滅菌器，是由于脈動真空壓力蒸汽滅菌器的抽真空階段，滅菌器內(nèi)污染物品上的微生物可形成氣溶膠，隨柜內(nèi)冷空氣從排氣管道排入外界環(huán)境[9]。選擇直徑90 mm玻璃平皿模仿病原體的培養(yǎng)基、15 mm×90 mm普通玻璃試管(棉球封口)模仿血標本，裝載一定數(shù)量滿足下排氣式壓力蒸汽滅菌器的裝載量不應超過柜室容積的80%，同時不應小于柜室容積10%的要求[10]。包裝材料選擇醫(yī)療廢物塑料包裝袋，因為實驗室感染性廢物滅菌后按感染性廢物處理，需要裝在醫(yī)療廢物塑料包裝袋內(nèi)。

3.2.2 試驗方法和統(tǒng)計方法的科學性 每組試驗重復試驗3次，并且設陽性對照，保證了試驗的科學性，試驗結(jié)果可靠。

3.3 感染性廢物的包裝方法對滅菌效果的影響

3.3.1 無包裝組 試驗研究發(fā)現(xiàn)，使用壓力蒸汽滅菌技術(shù)處理感染性廢物，采用121℃滅菌程序，無包裝的嗜熱脂肪桿菌芽孢生物指示物，滅菌20、30 min，各點位各支生物指示物培養(yǎng)結(jié)果均是陰性。采用132 ℃滅菌程序，無包裝的嗜熱脂肪桿菌芽孢生物指示物，滅菌5 min，3次各點位各支生物指示物培養(yǎng)結(jié)果均是陰性，說明無包裝的嗜熱脂肪桿菌芽孢生物指示物，采用121℃滅菌程序滅菌20 min就能達到理想滅菌效果，采用132 ℃滅菌程序滅菌5 min就能達到理想滅菌效果。無包裝裸放滅菌時間短，很快就能達到理想滅菌效果，但實際工作中要求將感染性廢物直接放入醫(yī)療廢物塑料包裝袋中，然后轉(zhuǎn)運至壓力蒸汽滅菌器進行滅菌[11]。如果感染性廢物無包裝放在特定容器內(nèi)，容器應連同感染性廢物一同滅菌，滅菌后再次將感染性廢物倒出重新裝入醫(yī)療廢物塑料包裝袋中，工作程序比較繁瑣，而且在滅菌前裸放容易發(fā)生病原體擴散，污染空氣，對醫(yī)務人員和環(huán)境造成危害。因此，實驗室感染性廢物在無包裝的情況下，不建議對其進行壓力蒸汽滅菌。

3.3.2 醫(yī)療廢物塑料包裝袋包裝組 試驗研究發(fā)現(xiàn)，使用壓力蒸汽滅菌技術(shù)處理感染性醫(yī)療廢物，選擇的時間節(jié)點是20、30、45、60、75 min，采用121℃滅菌程序，使用醫(yī)療廢物塑料包裝袋敞口包裝，滅菌60 min才能達到理想滅菌效果；使用醫(yī)療廢物塑料包裝袋封口包裝，滅菌105 min才能達到理想滅菌效果。采用132 ℃滅菌程序，考慮醫(yī)療廢物塑料包裝袋耐高溫、高壓的能力，選擇時間節(jié)點是5 min，結(jié)果醫(yī)療廢物塑料包裝袋融化，包裝破損，說明現(xiàn)有的醫(yī)療廢物塑料包裝袋不能耐受132 ℃滅菌程序，因此不建議使用。

無包裝或醫(yī)療廢物塑料包裝袋敞口或封口包裝，達到滅菌效果的時長不一樣。由此可見，有無包裝或包裝袋的密封情況會影響壓力蒸汽滅菌的滅菌時長和滅菌效果[11]。在《實驗室生物安全通用要求》(GB19489-2008)7.19廢物處置中7.19.2應遵循以下原則處理和處置醫(yī)療廢物：①將操作、收集、運輸、處理及處置廢物的危險減至最?。虎趯ζ洵h(huán)境的有害作用減至最?。虎壑豢墒褂帽怀姓J的技術(shù)和方法處理、處置危險廢物；④排放符合國家或地方規(guī)定和標準的要求[12]。因此，按照要求，采用醫(yī)療廢物塑料袋包裝后進行壓力蒸汽滅菌更安全。采用121℃滅菌程序時，敞口包裝和封口包裝比較，封口包裝比敞口包裝在滅菌時間上延長45 min。

根據(jù)試驗結(jié)果，建議在試驗結(jié)束后將感染性廢物放入醫(yī)療廢物塑料包裝袋并密封，再使用立式下排氣式壓力蒸汽滅菌器，對醫(yī)院實驗室的感染性廢物進行滅菌，然后按照感染性廢物進行處理。在做好個人防護的情況下，于壓力蒸汽滅菌前適當松開包裝袋口，以保證壓力蒸汽能夠穿透感染性廢物，達到滅菌效果[11]。采用121℃滅菌程序，試驗結(jié)果是60 min達到滅菌效果，由于是模擬實驗，為安全起見，建議較試驗結(jié)果延長5 min。如果不介意滅菌時間長，可以選擇采用醫(yī)療廢物塑料包裝袋封口包裝，滅菌110 min，試驗結(jié)果是105 min。

實驗室感染性高危險廢物已經(jīng)成為醫(yī)院和社會環(huán)境的污染源，若管理不嚴、處理不當將會對試驗人員、公眾健康和環(huán)境等造成不良影響，是病原微生物實驗室生物安全的核心之一[13]。如果滅菌不徹底，實驗室感染性高危險廢物從高壓滅菌器到醫(yī)療廢物暫存處之間的收集和運輸過程，在處置公司內(nèi)部的搬運和處理過程，對接觸到的人群均可能造成感染[13]。同時，高壓蒸汽滅菌器的規(guī)范使用是感染性廢物風險控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，還要加強高壓蒸汽滅菌效果的監(jiān)測，包括工藝監(jiān)測、化學監(jiān)測和生物監(jiān)測[13]。處理過程中操作人員應做好個人防護，工作時必須戴手套和口罩。

實驗室感染性高危險廢物的處置關(guān)系到醫(yī)院實驗室內(nèi)外環(huán)境和人員的安全，目前，我國實驗室感染性高危險廢物處置狀況不容樂觀[14]。隨著生物安全在全球越來越受到重視，實驗室感染性高危險廢物的滅菌檢測也越來越受到重視，其結(jié)果直接關(guān)系著人類的健康與生命，徹底、有效的滅菌是必須的[15]。本試驗研究結(jié)果可以為我國醫(yī)院實驗室感染性廢物處理技術(shù)指南的制定提供數(shù)據(jù)，實驗室感染性高危險廢物處置有法可依，避免因滅菌不徹底造成人員感染和環(huán)境污染。

目前，使用的醫(yī)療廢物塑料包裝袋不能耐受132 ℃滅菌程序，在經(jīng)濟條件允許的情況下，應該采用具有透過水蒸氣、能耐高溫、高壓性能的醫(yī)療廢物塑料包裝袋，防止包裝物融化，如熱塑性聚氨酯，但此類材料的成本相對較高。如果采用此方法需要進行生物安全驗證，不能隨意選擇滅菌方法和程序，因此，對有包裝的感染性廢物采用132 ℃滅菌程序時，達到理想滅菌效果的時長還有待進一步研究[11]。