第三节 消毒与灭菌
清洁、消毒、灭菌是预防和控制医院感染的一个重要环节。它包括医院病室内外环境的清洁、消毒、诊疗用具、器械、药物的消毒、灭菌，以及接触传染病患者的消毒隔离和终末消毒等措施。
一、概念
(一)消毒 是指杀灭或清除传播媒介上的病原微生物，使之达到无害化的处理。根据有无已知的传染源可分预防性消毒和疫源性消毒；根据消毒的时间可分为随时消毒和终末消毒。
(二)灭菌 是指杀灭或清除传播媒介上的所有微生物(包括芽胞)，使之达到无菌程度。经过灭菌的物品称“无菌物品”。用于需进入人体内部，包括进入血液、组织、体腔的医用器材，如手术器械、注射用具、一切置入体腔的引流管等，要求绝对无菌。
消毒与灭菌是两 个不同的要领。灭菌可包括消毒，而消毒却不能代替灭菌。消毒多用于卫生防疫方面，灭菌则主要用于医疗护理。
二、消毒、灭菌的原则
(一)明确消毒的主要对象 应具体分析引起感染的途径、涉及的媒介物及病原微生物的种类，有针对性地使用消毒剂。
(二)采取适当的消毒方法 根据消毒对象选择简便、有效、不损坏物品、来源丰富、价格适中的消毒方法。
医院诊疗器械按污染后可造成的危害程度和在人体接触部位不同分为三类：
1.高度危险的器材 穿过皮肤、粘膜而进入无菌的组织或器官内部，或与破损的皮肤粘膜密切接触的器材，如手术器械、注射器、心脏起搏器等。必须选用高效消毒法(灭菌)。
2.中度危险的器材仅与皮肤、粘膜密切接触，而不进入无菌组织内，如内窥镜、体温计、氧气管、呼吸机及所属器械、麻醉器械等。应选用中效消毒法，杀灭除芽胞以外的各种微生物。
3.低度危险器材和物品 不进入人体组织，不接触粘膜，仅直接或间接地与健康无损的皮肤接触，如果没有足够数量的病原微生物污染，一般并无危害，如口罩、衣被、药杯等，应选用低效消毒法或只作一般卫生处理。只要求去除一般细菌繁殖体和亲脂病毒。
(三)控制影响消毒效果的因素 许多因素会影响消毒剂的作用，而且各种消毒剂对这些因素的敏感性差异很大。
1.微生物的种类 不同类型的病原微生物对消毒剂抵抗力不同，因此，进行消毒时必须区别对待。
(1)细菌繁殖体 易被消毒剂消灭，一般革蓝氏阳性细菌对消毒剂较敏感，革蓝氏阴性杆菌则常有较强的抵抗力。繁殖体对热敏感，消毒方法以热力消毒为主。
(2)细菌芽胞 芽胞对消毒因子耐力最强，杀灭细菌芽胞最可靠的方法是热力灭菌，电离辐射和环氧乙烷熏蒸法。在化学消毒剂中，戊二醛、过氧乙酸能杀灭芽胞，但可靠性不如热力灭菌法。
(3)病毒 对消毒因子的耐力因种类不同而有很大差异，亲水病毒的耐力较亲脂病毒强。
(4)真菌 对干燥、日光、紫外线以及多数化学药物耐力较强，但不耐热(60℃1小时杀灭)。
2.微生物的数量 污染的微生物数量越多需要消毒的时间就越长，剂量越大。
3.有机物的存在 ①有机物在微生物的表面形成保护层妨碍消毒剂与微生物的接触或延迟消毒剂的作用，以致于微生物逐渐产生对药物的适应性。②有机物和消毒剂作用，形成溶解度比原来更低或杀菌作用比原来更弱的化合物。③一部分消毒剂与有机物发生了作用，则对微生物的作用浓度降低。④有机物可中和一部分消毒剂。消毒剂中重金属类、表面活化剂等受有机物影响较大，对戊二醛影响较小。
4.温度 随着温度的升高，杀菌作用增强，但温度的变化对各种消毒剂影响不同。如甲醛、戊二醛、环氧乙烷的湿度升高1倍时，杀菌效果可增加10倍。而酚类和酒精受温度影响小。
5.PH值 从两方面影响杀菌作用。①对消毒剂的作用：改变其溶解度和分子结构。②pH过高或过低对微生物的生长均有影响。在酸性条件下，细菌表面负电荷减少，阴离子型消毒剂杀菌效果好。在碱性条件下，细菌表面负电荷增多，有利于阳离子型消毒剂发挥作用。
6.处理剂量与监测 保证消毒、灭菌处理的剂量，加强效果监测，防止再污染。
三、消毒、灭菌的方法
(一)物理消毒灭菌法 利用物理因子杀灭微生物的方法。包括热力消毒灭菌、辐射消毒、空气净化、超声波消毒和微波消毒等。
1.热力消毒灭菌 高温能使微生物的蛋白质和酶变性或凝固(结构改变导致功能丧失)，新陈代谢受到障碍而死亡，从而达到消毒与灭菌的目的。在消毒中，热可分为湿热与干热两大类。
[干热消毒灭菌]
干热是指相对湿度在20%以下的高热。干热消毒灭菌是由空气导热，传热效果较慢。一般繁殖体在干热80-100℃中经1小时可以杀死，芽胞需160-170℃经2小时方可杀死。
(1)燃烧法 是一种简单、迅速、彻底的灭菌方法，因对物品的破坏性大，故应用范围有限。
烧灼法：一些耐高温的器械(金属、搪瓷类)，在急用或无条件用其他方法消毒时可采用此法。将器械放在火焰上烧灼1-2分钟。若为搪瓷容器，可倒少量95%乙醇，慢慢转动容器，使乙醇分布均匀，点火燃烧至熄灭约1-2分钟。采集作细菌培养的标本时，在留取标本前后(即启盖后，闭盖前)都应将试管(瓶)口和盖子置于火焰上烧灼，来回旋转2-3次。
燃烧时要注意安全，须远离易燃易爆物品，如氧气、汽油、乙醚等。燃烧过程不得添加乙醇，以免引起火焰上窜而致灼伤或火灾。锐利刀剪为保护刀锋，不宜用燃烧灭菌法。
焚烧：某些特殊感染，如破伤风、气性坏疽、绿脓杆菌感染的敷料，以及其它已污染且无保留价值的物品，如污纸、垃圾等，应放入焚烧炉内焚烧，使之炭化。
(2)干烤法
电热烤箱：利用烤箱的热空气消毒灭菌。烤箱通电加热后的空气在一定空间不断对流，产生均一效应的热空气直接穿透物体。一般繁殖体在干热80-100℃中经1小时可以杀死，芽胞、病毒需160-170℃经2小时方可杀死。热空气消毒灭菌法适用于玻璃器皿、瓷器以及明胶海棉、液体石腊、各种粉剂、软膏等。灭菌后待箱内温度降至50-40℃以下才能开启柜门，以防炸裂。
微波消毒：微波是一种高频电磁波，其杀菌的作用原理，一为热效应，所及之处产生分子内部剧烈运动，使物体里外湿度迅速升高；一为综合效应，诸如化学效应、电磁共振效应和场致力效应。目前已广泛应用于食品、药品的消毒，用微波灭菌手术器械包、微生物实验室用品等亦有报告。若物品先经1%过氧乙酸或0.5%新洁尔灭湿化处理后，可起协同杀菌作用，照射2分钟，可使杀芽胞率由98.81%增加到99.98%-99.99%。
微波对人体有一定危害性，其热效应可损伤睾丸、眼睛晶状体等，长时间照射还可致神经功能紊乱。使用时可设置不透微波的金属屏障或戴特制防护眼境等。
[湿热消毒灭菌]
湿热消毒灭菌是由空气和水蒸气导热，传热快，穿透力强，湿热灭菌法比干热灭菌法所需温度低、时间短。
(1)煮沸法 将水煮沸至100℃，保持5-10分钟可杀灭繁殖体，保持1-3小时可杀灭芽胞。在水中加入碳酸氢钠至1%-2%浓度时，沸点可达105℃，能增强杀菌作用，还可去污防锈。在高原地区气压低、沸点低的情况下，要延长消毒时间(海拔每增高300m，需延长消毒时间2分钟)。此法适用于不怕潮湿耐高温的搪瓷、金属、玻璃、橡胶类物品。
煮沸前物品涮洗干净，打开轴节或盖子，将其全部浸入水中。大小相同的碗、盆等均不能重叠，以确保物品各面与水接触。锐利、细小、易损物品用纱布包裹，以免撞击或散落。玻璃、搪瓷类放入冷水或温水中煮；金属、橡胶类则待水沸后放入。消毒时间均从水沸后开始计时。若中途再加入物品，则重新计时，消毒后及时取出物品，保持其无菌状态。
经煮沸灭菌的物品。“无菌”有效期不超过6小时。
(2)高压蒸汽灭菌法 高压蒸汽灭菌器装置严密，输入蒸汽不外逸，温度随蒸汽压力增高而升高，当压力增至103-206kPa时，湿度可达121.3-132℃。高压蒸汽灭菌法就是利用高压和高热释放的潜热进行灭菌，为目前可靠而有效的灭菌方法。适用于耐高温、高压，不怕潮湿的物品，如敷料、手术器械、药品、细菌培养基等。
潜热是指当lg100℃的水蒸汽变成lg100℃水时，释放出2255.2J的热量。
高压蒸汽灭菌的关键问题是为热的传导提供良好条件，而其中最重要的是使冷空气从灭菌器中顺利排出。因为冷空气导热性差，阻碍蒸汽接触欲灭菌物品，并且还可减低蒸汽分压使之不能达到应有的温度。
图5-1 手提式高压蒸汽灭菌器
手提式高压蒸汽灭菌器(图5-1)：为金属圆筒，分为二层，隔层内盛水，有盖，可以旋紧，加热后产生蒸汽。锅外有压力表，当蒸汽压力升高时，温度也随之相应升高。该灭菌器体积小，可自发蒸汽，便于携带。
操作方法如下：在灭菌器中盛水3000ml；将拟灭菌的物品随同盛装的桶放入灭菌器内；将盖子上的排气软管插于铝桶内壁的的方管中；盖好盖子，拧紧元宝螺丝，勿使漏气；锅下加热，打开排气活门，放出冷空气(一般在水沸后排气10-15分钟左右)，关闭放气活门，使压力逐渐上升至103kPa，温度达121.3℃,维持20分钟后，排气至“0”时，慢慢打开盖子。如果突然开盖，冷空气大量进入，蒸汽凝成水滴，使物品潮湿，且玻璃类易发生爆裂。
卧式高压蒸汽灭菌器(图5-2)；其结构原理同手提式高压蒸汽灭菌器，因其体积大，一次可灭菌大量物品。操作人员须经专业培训，合格后方能上岗。
图5-2 卧式高压蒸汽灭菌器
后再关闭放气开关，待夹层压力表达到灭菌所需压力时(约10分钟后)，将蒸汽控制阀移至“消毒”位置，使蒸汽进入柜室 ，柜室内的冷空气及冷凝水可由柜室阻气器排出，待柜室的压力升到103-137kPa，温度达121.3～126.2℃时，转动压力调节阀，使压力与温度保持恒定。维持30分钟后，将蒸汽控制阀移至“排气”位置，排气毕，将蒸汽控制阀移至“干燥”位置；物品干燥后，将蒸气控制阀移至“关闭”位置，待压力指针到“0”位置和热空气排尽后，才能打开柜门，取出物品；关紧进气阀。
预真空式高压蒸汽灭菌器(图5-3)；在通入蒸汽前有一预处理阶段，即柜室内抽负压至2.6kPa(空气排除约98%)，所以，预真空高压蒸汽灭菌器除有下排气式所具备的灭菌系统、蒸汽输送系统、控制系统、安全系统和仪表监测指示系统外，增加抽负压系统和空气过滤系统。机器运转由电脑控制。
图5-3 预真空高压蒸汽灭菌器
预真空式高压蒸汽灭菌器湿度可达132-135℃，具有灭菌周期快、效率高，完成整个灭菌周期只需25分钟，节省人力、时间和能源；冷空气排除较可靠与彻底；对物品的包装、排放要求较宽，而且真空状态下物品不易氧化损坏的特点。但设备费、维修费较高，对柜体密封性要求较高，漏气量每分钟不得使负压升高值超过0.13kPa。存在小装量效应，即欲灭菌物品放得过少，灭菌效果反而较差。小装量效应的发生主要由于物品体积愈小，在柜内残留空气愈多，对蒸汽接触物品的阻隔作用愈大所致，瓶装液体不用此法灭菌。
操作方法如下：打开蒸汽管道阀门，首先将柜室夹层和管道内的空气和积水排净，使夹套内达到预定压力和温度(104-167℃)，将待灭菌物品装入柜室，关紧柜门。柜室内抽负压至2.6kPa，向柜室内输入蒸汽，将控制阀移至“消毒”的位置。随后机器按一定程序自动运行，诸如：“恒温”、“排气”、“干燥”、“关闭”等。待恢复常压后打开柜门取出物品。灭菌时使压力达206kPa，温度为132℃，维持4-5分钟。
高压蒸汽灭菌法的注意事项：
第一，无菌包不宜过大(小于50cm×30cm×30cm)，不宜过紧，各包裹间要有间隙，使蒸汽能对流易渗透到包裹中央。消毒前，打开贮槽或盒的通气孔，有利于蒸汽流通。而且排气时使蒸汽能迅速排出，以保持物品干燥。消毒灭菌完毕，关闭贮槽或盒的通气孔，以保持物品的无菌状态。
第二，布类物品应放在金属类物品上，否则蒸汽遇冷凝聚成水珠，使包布受潮。阻碍蒸汽进入包裹中央，严重影响灭菌效果。
第三，定期检查灭菌效果。经高压蒸汽灭菌的无菌包、无菌容器有效期以1周为宜。
高压蒸汽灭菌效果的监测：有以下三种方法。
第一种是工艺监测，又称程序监测。根据安装在灭菌器上的量器(压力表、温度表、计时表)、图表、指示针、报警器等，指示灭菌设备工作正常与否。此法能迅速指出灭菌器的故障，但不能确定待灭菌物品是否达到灭菌要求。此法作为常规监测方法，每次灭菌均应进行.。
第二种是化学指示监测。利用化学指示剂在一定温度与作用时间条件下受热变色或变形的特点，以判断是否达到灭菌所需参数。常用的有：
自制测温管：将某些化学药物的晶体密封于小玻璃管内(长2cm,内径1～2mm)制成。常用试剂有苯甲酸(熔点121-123℃)等。灭菌时，当湿度上升至药物的熔点，管内的晶体即熔化，事后，虽冷却再凝固，其外形仍可与未熔化的晶体相区别，此法只能指示温度，不能指示热持续时间是否已达标，因此是最低标准。主要用于各物品包装的中心情况的监测。
3M压力灭菌指示胶带：此胶带上印有斜形白色指示线条图案，是一种贴在待灭菌的无菌包外的特制变色胶纸。其粘贴面可牢固地封闭敷料包、金属盒或玻璃物品，在121℃经20分钟，130℃经4分钟后，胶带100%变色(条纹图案即显现黑色斜条)。3M胶带既可用于物品包装表面情况的监测，又可用于对包装中心情况的监测，还可以代替别针，夹子或带子使用。
第三种是生物指示剂监测。利用耐热的非致病性细菌芽胞作指示菌，以测定热力灭菌的效果。菌种用嗜热脂肪杆菌，本菌芽胞对热的抗力较强，其热死亡时间与病原微生物中抗力最强的肉毒杆菌芽胞相似。生物指示剂有芽胞悬液、芽胞菌片以及菌片与培养基混装的指示管。检测时应使用标准试验包，每个包中心部位置生物指示剂2个，放在灭菌柜室的5个点，即上、中层的中央各一个点，下层的前、中、后各一个点。灭菌后，取出生物指示剂，接种于溴甲酚紫葡萄糖蛋白胨水培养基中，置55-60℃温箱中培养48小时至7天，观察最终结果。若培养后颜色未变，澄清透明，说明芽胞已被杀灭。达到了灭菌要求。若变为黄色混浊，说芽胞未被杀灭，灭菌失败。
图5-4 高压蒸汽灭菌指示带
图5-5 高压蒸汽灭菌化学指示卡
[干热灭菌与湿热灭菌的比较]
干热与湿热灭菌虽然都是利用热的作用杀菌，但由于本身的性质与传导介质不同，所以其灭菌的特点亦不一样(表5-1)。
表5-1 干热灭菌与湿热灭菌的比较
| 干热 | 湿热 | |
| 加热介质 对物品影响 适用对象 作用温度 作用时间 杀菌能力 |
空气 烤焦 金属 玻璃与其他不畏焦化物品 高(160-400℃) 长(1-5小时) 较差 |
水和蒸汽 濡湿(皮革损坏) 棉织品 水液等不畏湿热 物品 低(60-134℃) 短(4-60分钟) 较强 |
湿热与干热各有特点，互相很难完全取代，但总的说来，湿热的消毒效果较干热好，所以使用也普遍。湿热较干热消毒效果好的原因有三；①蛋白质在含水多时易变性，含水量多，愈易凝固；②湿热穿透力强，传导快。③蒸汽具有潜热，当蒸汽与被灭菌的物品接触时，可凝结成水而放出潜热，使湿度迅速升高，加强灭菌效果。
2.国徽消毒灭菌 包括光照消毒和电离国徽。光消毒主要是利用紫外线照射，使菌体蛋白发生光解、变性，菌 体内的氨基酸、核酸、酶遭到破坏而致细菌死亡。紫外线通过空气时，可使空气中的氧 气电离产生臭氧，加强了杀菌作用。紫外线穿透性差，不能透过玻璃，尘埃，纸张和固体物质；透过空气能力较强，透过液体能力很弱。光照消毒对杆菌杀菌力强，对球菌较弱，对霉菌、酵母菌更弱。对生长期细菌敏感，对芽胞敏感性差。光照消毒因地区、季节、环境的影响，效果有所差异，当温度低于4℃，湿度超过50%时，杀菌能力减弱。因此，消毒时，必须提高温度，延长消毒时间，一般室温保持在10-25℃为宜。减少空气中的尘埃，直接照射物品，可提高消毒的效果。
(1)日光曝晒法 日光由于其热、干燥和紫外线作用，具有一定的杀菌力，将物品放在直射日光下，曝晒6小时，定时翻动，使物体各面均受日光照射。此法多用于被褥、床垫、毛毯、书籍等物品的消毒。
(2)紫外线灯管消毒法 紫外线因其光谱位于紫色可见光之外，故称紫外线。紫外线灯管是一种人工制造的低压汞石英灯管，管内注入压强0.4～0.6kPa的氩气和水银数滴，管子两端用钨丝作成螺旋状电极。通电后，氩气先电离，然后冲击水银电离，发放紫外线。经5-7分钟后受紫外线照射的空气，才能使氧气产生臭氧。因此消毒时间应从灯亮5-7分钟后计时，紫外线杀菌能力与其波长有密切关系。最佳杀菌波长为2537nm(是细菌对紫外线吸收最快的波长)。
常用的紫外线灯管有15W、20W、30W、40W四种，可采用悬吊式，移动式灯架照射，或紫外线消毒箱内照射。紫外线灯配用抛光铝板作反向罩，可增强消毒效果。
用于物品消毒时，如选用30W紫外线灯管，有效照射距离为25-60cm，时间为25-30分钟(物品要摊开或挂起，扩大照射面)。
用空气消毒时，室内每10m2 安装30W紫外线灯管1支，有效距离不超过2m。照射时间为30-60分钟，照射前清扫尘埃，, 百拇医药