医疗器械的γ射线消毒原理与工艺探讨 - 图文

泰山医学院本科毕业设计（论文）

医疗器械的γ射线消毒原理与工艺探讨

摘 要

随着当今社会医疗水平的不断提高，无菌医疗器械特别是无菌手术器械的使用数量也不断上升，因此，高效率的灭菌方法日益成为众多医疗器械厂家生产过程中关注的焦点。钴60-γ射线灭菌法具有穿透力强、灭菌均匀彻底、可在常温下进行、可连续作业等显著特点被越来越多的医疗器械的生产厂家所使用。

本文主要从钴60-γ射线灭菌原理与工艺流程两个方面介绍了射线灭菌的整个流程，对γ射线灭菌的特点进行了说明，并对灭菌装置进行了具体的介绍。本文的主要目的是让从事医疗器械灭菌方面的人员对γ射线的灭菌原理与流程有更好的了解。在选择消毒灭菌的方式时，根据自身产品的特点，正确合理选择。另外，本文对辐射灭菌验证以及辐射灭菌的操作过程进行了详细的描述，对灭菌过程中的所应注意的内容也给出了说明，对从事辐射灭菌操作的相关人员提供了参考。

关键词：医疗器械； γ射线 ； 辐射灭菌

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The Principles and Process of γ-ray sterilization of medical devices

Abstract

With the increasing levels of today’s social care system, the number of sterile medical devices in particular the sterilized surgical instruments has been increasing, therefore, highly efficient method of sterilization is increasingly becoming the point of many medical device company focus on. Cobalt 60-γ-ray sterilization method, which has the penetrating power, even thorough sterilization can be carried out at room temperature, continuous operations, and other notable features, are becoming more and more popular among the medical device manufacturers. This article introduce the Cobalt-60-γ ray sterilization process in both theory and practice of the γ-ray sterilization process, and describe the characteristics of the γ-ray sterilization and the sterilization apparatus. The main purpose of this paper is to provide the personnel, who are engaged in the aspects of medical device sterilization with a better understanding of the γ-ray sterilization principles and processes. They can make correct and reasonable choice, according to the characteristics of their product itself, when they need to choose the way of sterilization. In addition, this article provided not only a detailed description of the radiation sterilization verification and the sterilization process, but also the description of the content that should be noted during the operation of sterilization process, which will work as a reference for the people worked in the relevant radiation sterilization.

Keywords: medical device; γ-ray; radiation sterilization.

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前言

随着医疗技术的快速发展，无菌医疗器械的使用也越来越普遍，灭菌环节作为无菌医疗器械生产与使用的特殊环节，是医疗器械生产过程中的需要定期验证和重点控制的环节，也是医疗器械得以在临床中安全使用的保证环节。

医疗器械灭菌的目的是使医疗产品不含有任何类型的存活微生物。在灭菌过程中，由于微生物的死亡规律是用指数函数表示，因此任何单位产品上微生物的存在可用概率表示，概率可以减少到很低，但难以达到为零。该概率可用无菌保障水平 (SAL) 表示，通常无菌概念是指无菌保障水平 (SAL) 达到 10-6。[1]

目前医疗器械灭菌方法一般分为三类：蒸汽灭菌法、化学灭菌法与射线灭菌法。 （1）蒸汽灭菌法：利用加热产生的蒸汽，使灭菌器内的温度与压力不断升高，从而使微生物的蛋白质结构发生改变或凝固，达到灭菌的目的。

（2）化学灭菌法：利用酒精、环氧乙烷(ethylene oxide, EO)、青霉素等化学药物渗透到微生物体内，使微生物的蛋白质凝固变性，酶蛋白失去活性，而致微生物代谢障碍，或破坏细胞膜结构，改变其通透性，使细胞破裂、溶解，从而达到消毒灭菌的目的。

（3）射线灭菌法：利用紫外线、微波、γ射线等对微生物进行照射，使微生物的遗传物质发生变异或使微生物体内蛋白质发生结构改变而失去活性，从而达到杀死细菌的目的。

以上三种灭菌方法各有利弊，而射线灭菌法，特别是γ射线灭菌法以其穿透力强，灭菌效率高，可大批量进行，且对热敏材料的性能影响甚微等显著特点被多数医疗器械厂家所采用。

在苏州健合医疗实习期间，我主要在质检部门从事产品灭菌及无菌检测等工作，对γ射线灭菌方法的相关知识进行了学习，写了这篇论文。由于本人水平有限，论文中缺点、错误在所难免，希望读者批评指正，以便改进。

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目 录

第一章 γ射线灭菌原理 ....................................................................................................................... 1

1． γ射线的产生及特点 ................................................... 1 2． γ射线与物质的作用 ................................................... 1 3． γ射线的生物学作用 ................................................... 2 4． γ射线灭菌机理与特点 ................................................ .3 5. 常用的灭菌参数 ...................................................... 3

第二章 γ射线灭菌系统的组成 ....................................................................................................... 5

1． 概述 ................................................................. 5 2． γ射线灭菌系统的装置构成 ............................................. 5 2.1 γ射线发生装置 ..................................................... 5 2.2 辐射计量装置 ...................................... 错误！未定义书签。 2.3 传送装置 ......................................... 错误！未定义书签。 2.4 控制装置 .......................................................... 6 2.5 外围机械装置 ...................................................... 7 3.γ射线灭菌的安全防护系统 ............................................... 7 3.1 γ放射源的防护 .................................................... 7 3.2 γ射线装置的放射卫生管理 ......................... 错误！未定义书签。 3.3 放射废物的处理 .................................................... 9

第三章 γ射线灭菌验证及工艺流程 ........................................................................................... 10

1．概述 ................................................................. 10 2．γ射线的灭菌验证 ..................................................... 10 3．γ射线灭菌的工艺流程 ................................................. 11 3.1 工艺流程图 ........................................ 错误！未定义书签。 3.2 生物载量的确定 .................................... 错误！未定义书签。 3.3 辐射剂量的确定 .................................... 错误！未定义书签。 3.4 辐射参数的设定 .................................... 错误！未定义书签。 3.5 无菌性确认 ........................................ 错误！未定义书签。 3.6 撰写灭菌报告与填写灭菌记录 ........................ 错误！未定义书签。

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第四章 医疗器械伽马射线灭菌方式的总结 ........................................................................... 14 参考文献 ........................................................................................................................................................ 15 致 谢 ............................................................................................................................. 错误！未定义书签。

第一章 伽马射线的灭菌原理

第一章 伽马射线的灭菌原理

1．γ射线的产生及特点

γ射线首先由法国科学家P.V.维拉德发现，是继α、β射线后发现的第三种原子核射线。在原子核反应中，当原子核发生α、β衰变后，往往衰变到某个激发态，处于激发态的原子核仍是不稳定的，并且会通过释放一系列能量使其跃迁到稳定的状态，而这些能量的释放是通过射线辐射来实现的，这种射线就是γ射线[2]。

图1-1γ衰变-内部结构模型图

γ射线是一种强电磁波，它的波长比X射线短，一般波长＜0.001nm，所以γ射线具有比X射线还要强的穿透能力，可以透过几厘米厚的铅板。γ射线不具有电荷及静质量，故与α粒子及β粒子相比较，电离能力较弱。

2．γ射线与物质的作用

γ射线与X射线都是中性光子流，与物质的相互作用方式主要有三种：[3]

1.光电效应 光电效应（photoelectric effect）是指光子把能量完全转移给一个轨道电子，使之发射出成为光电子。γ光子与介质的原子相互作用时，整个光子被原子吸收，其所有能量传递给原子中的一个电子（多发生于内层电子）。该电子获得能量后就离开原子而被发射出来，即为光电子。光电子的能量等于入射γ光子的能量减去电子的结合能。光电子与普通电子一样，能继续与介质产生激发、电离等作用。由于电子壳层出现空位，外层电子补空位并发射特征X射线。

2.康普顿散射 康普顿散射（Compton scattering）是γ光子与原子外层电子（可视为

自由电子）发生弹性碰撞，γ光子只将部分能量传递给原子中外层电子，使该电子脱离核的束缚从原子中射出，γ光子本身改变运动方向。被发射出的电子称康普顿电子，能继续与介

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第一章 伽马射线的灭菌原理

质发生相互作用。散射光子与入射光子的方向间夹角称为散射角，一般记为θ。反冲电子反冲方向与入射光子的方向间夹角称为反冲角，一般记为φ。当散射角θ=0°，散射光子的能量为最大值，这时反冲电子的能量为0，光子能量没有损失；当散射角θ=180°时，入射光子和电子对头碰撞，沿相反方向散射回来，而反冲电子沿入射光子方向飞出，这种情况称反散射，此时散射光子的能量最小。

3. 电子对生成 电子对生成（pair production）是能量大于1.02MeV的γ光子从原子核旁经过时，在原子核的库仑场作用下，γ光子转变成一个电子和一个正电子。光子的能量一部分转变成正负电子的静止能量(1.02MeV)，其余就作为它们的动能。被发射出的电子还能继续与介质产生激发、电离等作用；正电子在损失能量之后，将于物质中的负电子相结合而变成γ射线，即湮没(annihilation)，探测这种湮没辐射是判明正电子产生的可靠实验依据。

图1-2 γ射线与物质作用的三种主要过程

3.γ射线的生物学作用

γ射线引起的电离辐射可以对生物体产生多种影响，其中最重要的是对细胞分裂阶段的遗传物质的影响，主要分为三类：[4]

1.影响细胞周期 电离辐射可引起多种细胞如酵母和动物细胞的周期紊乱，包括G1期阻滞，S期延迟和G2期延迟，其中以G2期的延迟为主。此过程中的遗传物质的损伤主要是DNA单、双链的断裂，而导致细胞分裂的周期延长或中止。

2.诱导基因突变 电离辐射诱导生物体细胞发生基因突变主要分为三种：碱基置换，移码突变和回复突变。由于射线的穿透性强，能量高，可以使DNA双链间的碱基对的氢键发生断裂，从而导致双链分开，也可以破坏碱基分子的内部结构，使碱基的类型发生改变，进而引起基因突变，或者使碱基分子失去活性，无法携带相应的遗传信息。

3.诱发染色体畸变 γ射线诱发染色体畸变主要包括染色体数目的变化及染色体结构

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第一章 伽马射线的灭菌原理

的变化。关于染色体畸变形成的机理至今尚无肯定学说，概括起来有以下两种假说：

(1)断裂重接假说 该假说认为，畸变的形成是当一个电离粒子通过间期核染色体的结构内部或经过染色体附近时,引起的染色体直接或间接的断裂。

(2)互换假说 当间期染色体处在螺旋状态并形成一个圈时,由于电离辐射使接近电荷粒子处的染色单体丝出现不稳定状态,使染色体的相应部分发生互换。

4.γ射线的灭菌机理与特点

γ射线的杀菌机理，分为直接作用和间接作用。直接作用指γ射线直接破坏微生物的核糖核酸、蛋白质和酶等与生命有关的物质，使微生物因遗传物质改变或正常代谢活动无法完成而死亡。间接作用指射线在微生物体内先作用于生命重要分子周围的物质（主要是水分子）而产生自由基，自由基再作用于核酸、蛋白质和酶等使微生物死亡，达到灭菌消毒的目的。

γ射线灭菌的优点是：

①灭菌的处理是在常温下进行的，适用于对热敏感的塑料制品、生物制品和药物。 ②辐射穿透能力强，杀菌均匀彻底，能够辐照密封包装物，杀死内部的微生物，延长产品寿命和储存期。

③能耗低、无残留、无污染；辐射灭菌速度快，可连续作业，适合于大规模加工。 ④加工易于控制，一旦加工参数（即吸收剂量，物质单位重量所得到放射线能量的量）确定 ，时间便是唯一可调因素，不像其他方法需同时控制很多因素，因为辐射剂量在灭菌过程中对微生物的杀灭是以叠加的方式进行的。

γ射线灭菌的不足是：

①设备成本较高，建立灭菌空间和操作环境的花费较大。

②对操作人员存在潜在的危险性，需要对操作环境进行辐射监测与防护。

③对某些药物（特别是溶液型）可能产生药效降低或产生毒性物质和发热物质，因此，在灭菌前需要对产品能否采用射线灭菌进行确认。

5． 常用的灭菌参数

灭菌设备的验证是通过有关参数对灭菌方法进行可靠性验证的。 1、D值

D值是指在一定条件下，杀灭90%微生物（或残存率为10%）所需的灭菌时间。在一定

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第一章 伽马射线的灭菌原理

灭菌条件下，不同微生物具有不同的D值；同一微生物在不同灭菌条件下，D值亦不相同。因此D值随微生物的种类、环境和灭菌温度变化而异。

2、Z值

Z值是指灭菌时间减少到原来的1/10所需升高的温度或在相同灭菌时间内，杀灭99%的微生物所需提高的温度。

3、F值

F值为在一定温度（T）下，给定Z值所产生的灭菌效果与在参比温度（T0）下给定Z值所产生的灭菌效果相同时，所相当的灭菌时间，以min为单位。F值常用于干热灭菌。

4、F0值

F0值为一定灭菌温度（T）下，Z为10℃时所产生的灭菌效果与121℃，Z值为10℃所产生的灭菌效果相同时所用的时间（min）。也就是说，不管温度如何变化，t分钟内的灭菌效果相当于在121℃下灭菌F0 分钟的效果。F0仅应用于湿热灭菌。

5、灭菌率L值

灭菌率是标志设备灭菌效率的参数，是指灭菌开始后的单位时间内（1min）杀灭细菌

的数量与细菌总量的百分比。

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第二章 γ射线灭菌系统的组成

第二章 γ射线灭菌系统的组成

1． 概述

与传统的灭菌系统相比,γ射线灭菌系统的结构组成较为复杂,由于射线灭菌的核心是利用高能量、高穿透力的辐射射线来杀灭微生物,因此,辐射剂量的控制和操作人员的安全防护必然成为灭菌流程的重点。γ射线灭菌的一大优点是灭菌速度快、可大批量加工，因此货物的传送装置也是射线灭菌的特别之处。

整体来讲，γ射线灭菌系统是由灭菌装置系统与安全防护系统两大部分组成。灭菌系统用来完成对产品的辐射灭菌工作，安全防护系统用来保护工作人员以及辐照场所附近的人员，防止相关人员遭受不必要的辐照。

2． γ射线灭菌系统的装置构成

图2-1 γ射线灭菌系统装置图

γ射线辐照灭菌装置主要是由γ射线发生装置、计量装置、传送系统、控制装置和外围机械装置构成，其基本结构如图2-1所示。

1.γ射线发生装置

γ射线发生装置即辐照源，是由高压装置、钴60放射源与射线控制装置构成，基本组

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第二章 γ射线灭菌系统的组成

成如图2-2所示。γ射线发生装置是辐照灭菌系统的核心部件，其中钴60放射源安装在地下辐照源井内，射线方向垂直向上穿过灭菌舱内。目前国内辐照厂家使用的钴60放射源大多数是从国外购买，2010年10月，由上海核工程研究院、中国原子能科学研究所、秦山第三核电有限公司联合研制的中国首个钴-60原型源通过了工艺和产品合格性鉴定，代表我国在辐射源生产和应用方面的最高水平。

电源 射线控制装置 Co60放射源 源架与外围辅助装置

图2-2 γ射线发生装置结构方框图

γ射线 2. 辐射计量装置

辐射计量装置是在灭菌过程中对产品接受照射的剂量进行统计监测的装置。在使用 60Co-γ射线灭菌时，不同菌种，甚至同一菌株的不同发育阶段的抗辐射性均不同。一般来讲，细菌的营养细胞抗辐射性弱，芽孢的抗辐射性强。同一种菌株在不同介质中的抗辐射性也是不同的,在有抗菌剂存在的条件下，大多数菌的抗辐射性增强，在缺氧条件下，菌种的抗辐射性也有所增强。一般来讲，辐照剂量越大，灭菌效果越好。但是辐照剂量过大，对样品中的某些成分可能会有一定得影响，因此在具体的辐照实践中需要确定辐照剂量。在辐照过程中，也应该对产品的辐照剂量进行实时监测，以确保在满足灭菌要求的前提下准确控制辐射剂量。

3. 传送装置

为了实现对医疗用品的大规模批量消毒，γ射线辐照系统中包含了货物传送装置。待灭菌的产品由传送装置的装货处经机械传送而被运送到辐照舱内，照射后再由传送系统运送至卸货处，由此完成产品的消毒过程。与普通的货物传送装置相比，辐照灭菌的传送装置有其独特之处。首先，托运货物的传送托盘与货物一起进入辐射舱，托盘材料必须是抗辐射材料，一般是由铸铁或铅板构成。其次，由于辐照舱的货物进出口处与外界相通，进出口处的密封与辐射防护尤为重要，货物入舱后，必须对出入口处的关闭情况进行确认，以防止射线向舱外泄露。

4. 控制装置

辐照灭菌系统的控制装置主要由辐射剂量参数设置装置、辐照开关、货物进出控制装

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第二章 γ射线灭菌系统的组成

置构成。辐射剂量参数设置装置主要用来设置辐照剂量与照射时间等相关参数，由于待灭菌产品的种类与数量的不同，辐照剂量与辐照时间必须严格按照相关标准进行选择与设定。辐照开关是由γ射线发生装置的控制开关和射线窗口开启与关闭的控制单元两部分组成，是控制射线发生与停止的主要部分。货物进出控制装置是用来控制传送装置的单元，主要负责将带灭菌的产品送入灭菌舱和将灭菌后的产品送出灭菌舱。

5. 外围机械装置

外围机械装置主要由灭菌舱的舱壁、辐照源井壁、源架、提源装置、支持装置、装卸货装置等外围配套部分构成，主要作用是为辐射源的安装提供支撑、为辐射源的更换提供方便以及为货物的传送提供支持。

3． γ射线灭菌的安全防护系统

1.γ放射源的防护

γ射线的穿透能力很强，其辐射范围往往超出工作场所以外，应用γ放射源必须防止外

照射。

（1）控制区与监督区

为了限制无关人员受到不必要的照射，并便于管理，辐照实验室在设计时通常将辐射场的周围分成若干个区域，根据各区域的工作性质将辐射水平控制在相应的限值以下。一般来说，可分为控制区与监督区。在控制区内连续工作的人员所受照射可能超过职业性工作人员年剂量当量的3/10,在监督区内所受照射可能超过该限值的1/10。[5]

由于钴60放射源只在固定场所使用，控制区和监督区可利用建筑物的墙和门为边界，在放射源的安装区域设立警戒区，限制无关人员进入控制区。

（2）γ射线剂量监测

为了评估和控制γ辐射的影响，放射工作单位和国家防护部门应按照有关要求，对放射工作场所和环境进行辐射监测，对放射工作人员进行个人剂量监测。

（3）γ射线的屏蔽

通常采用铅、铸铁或贫铀制成的各种防护容器对γ放射源的运输、存储过程进行防护。利用半值层和十分之一值层可以简单估算所需屏蔽材料的厚度。使辐射水平降至1/10的屏蔽厚度称为十分之一值层，它相当于3.32个半值层。由于辐照灭菌使用的辐射源多为强γ放射源，应特别注意散射和漏射线的防护。缝隙、孔洞、管道、气窗、电缆地沟等薄弱部位都可能产生局部泄露，必须妥善处理。在两种不同材料的连接处，要防止斜射线透过薄

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第二章 γ射线灭菌系统的组成

弱部位，必须仔细设计连接处的形状，使从任意方向射来的射线均有足够厚的屏蔽厚度。浇灌混凝土屏蔽体时一定要注意质量，防止出现“蜂窝”和裂缝。浇灌重混凝土时应保持密度均匀，勿使骨料下沉。若采用混凝土预制构件，四周应做成阶梯并有一定的搭连宽度。穿过屏蔽墙的各种管道和电缆线应弯成S形或U形，不要正对放射源和工作人员经常停留的地点。[6]

2.γ射线装置的放射卫生管理 （1）管理依据

根据《放射防护条例》和国家颁布的有关管理规定、技术标准，实施对射线装置的放

射卫生管理。《放射防护条例》第十一条规定：“······射线装置的生产、使用场所必须设置防护设施。其入口处必须设置放射性标志和必要的防护安全联锁、报警装置或者工作信号”。《放射防护基本标准》提出了放射防护的基本原则，即：放射实践正当化、放射防护最优化是使放射性照射降到合理尽可能低的水平。依据标准，职业人员年剂量当量应低于50mSv·aˉ1,公众个人的年剂量当量低于5mSv·aˉ1。

（2）管理内容

凡生产、使用、销售射线装置的单位，必须具有卫生行政部门颁发的《射线装置工作许可证》，操作人员必须有《放射工作人员证》。任何单位和个人都不得无证或超越许可证内批准的范围从事有关的生产、使用、销售活动。

射线装置的生产、使用单位必须建立放射防护管理组织。该组织由单位主管放射工作的领导负责，并应包括安全、保卫、射线装置的生产与应用部门的负责人和专职放射防护人员。

（3）射线装置的经常性监督的主要内容： ①射线装置及其使用的档案、资料。

②放射工作人员的健康档案、个人剂量档案、防护培训档案。 ③放射防护组织、职责及其工作记录。

④放射防护规章制度（安全操作、放射工作人员管理、剂量监测、放射事故处理应急方案）及其执行记录。

⑤工作场所和人员受照剂量的监测记录和总结。

⑥工作场所的屏蔽防护设施、人员的防护器材、防护监测仪器及其使用。 ⑦防护安全装置的功能。 ⑧射线装置的放射防护性能。

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第二章 γ射线灭菌系统的组成

3.放射性废物的处理 （1）放射性废物的分类

1970年国际原子能机构（international atomic energy agency, IAEA）提出了关于放射性废物分类的建议，将放射性废液按放射性水平分为五类，以阿拉伯数字序号表示。气体放射性废物按放射性水平分为三类。对主要由β及γ附属体组成的固体废物，按其表面的照射量率分类。

（2）放射性废物处理的基本途径

①贮存衰变，为放射性核素衰变提供足够的衰变时间，使其放射性物质减少到允许排放的水平。

②稀释排放，使废物的放射性水平降低到容许水平以下，排入环境而得以消散。 ③浓缩隔离，在不造成环境公害的前提下，使废物与环境隔绝起来，交有关部门处理。 ④浓缩回收，对于有用的放射性核素进行浓缩回收，做到重复利用，废物利用。

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第三章 γ射线灭菌验证及工艺流程

第三章 γ射线灭菌验证及工艺流程

1．概述

γ射线辐照灭菌区别于传统的灭菌方式，整个灭菌过程由灭菌验证和辐照过程两大部分构成。灭菌验证是在灭菌工作开始前对灭菌程序中的灭菌环境、灭菌设备、灭菌产品进行的可操作性方面的确认，是无菌保证的必要条件。灭菌程序的各环节必须经过验证后方可正式开启。辐照过程是在灭菌验证后对产品的照射过程，是射线灭菌的关键阶段，后面将具体介绍。

2．γ射线的灭菌验证

医疗器械灭菌验证一般分为安装确认(IQ)、操作确认(OQ)和性能确认(PQ)，安装确认是指 ：获得证据并用文件证明灭菌设备及其附属设施，已按照规定的要求被提供和安装 ；操作确认是指 ：当设备按程序运行时，获得证据并用文件来证明已安装的设备，有能力在指定 的允差范围内提供特定的过程 ；性能确认是指 ：获得证据并用文件证明设备能够在预先设定的参数下持续运行，且整个过程加工后的产品是无菌的。性能确认一般包括物理性能确认和微生物性能确认两部分，器械所使用的材料对灭菌方法的适用性，也是性能验证中的重点 [7,8,9]。

γ射线辐照灭菌的验证包括以下主要内容 [10] ：

1. 安装确认 ：对辐射源 (钴60放射源的活性或加速器的参数)、传送系统、附属设施 (包括

相关的软件)、计量装置的计量状态、工作环境的符合性进行验证，如安全要求等。 2. 操作确认：针对每个传送系统，通过测量不同位置的吸收剂量验证不同的辐照容器的计

量分布，不同辐照容器以及容器内的不同位置的吸收剂量都必须在规定的范围内。一般在加源后，源的位置及形态改变、传送系统变化、辐照容器改变时都需要进行操作确认。

3. 性能确认 ：包括物理性能确认和微生物性能确认 。物理性能确认包括确认产品放装载

模式、日常产品的包装方式(尺寸，密度等)，剂量分布、最大和最小吸收剂量及位置，产品的最大可吸收剂量(评价灭菌剂量对产品的影响)。微生物学性能验证，目的是应书面证明在灭菌过程后，产品的无菌性能已经达到特定的要求 (SAL=10-6) [11]。由于γ射线

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第三章 γ射线灭菌验证及工艺流程

本身的能量大、辐射强，对物质损害大，对辐射灭菌产品的材质有一定的要求。有些产品在灭菌后出现了材质的强度、清晰度、颜色、生物相容性以及包装的完整性等方面的问题，有的是在辐射灭菌完成后不久便显现出来，这主要是因为部分企业的产品特别是所用的包装材料不适合辐射灭菌方式[12] 。

3．γ射线灭菌的工艺流程

1.工艺流程图

灭菌申请

N 灭菌验证

Y

生物载量确定

辐射剂量确定

装填货物

辐照参数设定

开启辐射程序

辐射结束

N 无菌性确认

Y

灭菌结束

图3-1 γ射线灭菌流程图

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拒绝灭菌

第三章 γ射线灭菌验证及工艺流程

上图3-1为γ射线灭菌流程图，显示了γ射线灭菌的一般步骤。在灭菌验证阶段，对待灭菌的产品要完成以下方面的确认：

1.确定医疗器械产品或物料需要辐射灭菌。因为并非所有产品或物料都需要射线灭菌，有些物料对无菌要求并不是很高，未必需要采用此种方式灭菌，以免造成资源浪费和不必要的花费。

2.确定医疗器械产品或物料可以辐射灭菌。辐射方式灭菌并非适合所有的消毒产品，对于适合辐射灭菌的产品和材料，在 GB18280-2000《医疗保健产品灭菌确认和常规控制要求辐射灭菌》的附录A中给出了器材材料和包装材料的确认方法 ；在 GB16352《一次性医疗用品γ射线辐射灭菌标准》的附录C中则较为详细的列举了适合辐射灭菌的医疗用品。

2.生物载量的确定

生物载量的确定是对即将照射的产品或物料的微生物总含量的确认，是统计意义上估计值，是辐射剂量确定的基础与依据。生物载量的确定主要是依据产品类型、产品材质、产品表面积以及包装情况对灭菌产品按照一定比例进行抽样，对抽样产品进行生物载量的确认，进而得出总体的生物载量。在实际操作中，由于某一类型产品的生物载量值在历次测定中波动变化范围不大，可根据该产品的灭菌记录直接估算出生物载量值。

3.辐射剂量的确定

通过生物载量的确定和灭菌验证过程中产品抗辐射能力的确定，按照GB16352《一次性医疗用品γ射线辐射灭菌标准》中的有关规定，对灭菌产品的辐射剂量进行确定。辐射剂量的确定是辐射参数设定的依据，是辐照工艺中的关键部分，也是许多辐照企业或实验室的收费依据。

辐射剂量的制定除了应考虑灭菌物品的适应性及可能污染的微生物最大数量及最强抗辐射力之外，还应该考虑所使用的剂量不影响被灭菌物品的安全性、有效性及稳定性。常用的辐射灭菌吸收剂量为25kGy。对最终产品、原料药、某些医疗器材应尽可能采用低辐射剂量灭菌，避免不必要的辐射浪费和对产品的“二次伤害”。

4.辐射参数的设定

辐射参数设定的主要依据是辐射剂量值，辐射参数设定是按照辐射剂量的要求对辐射强度、照射时间、灭菌舱内的温度、湿度、压强以及计量监测与统计等相关参数的设定。

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第三章 γ射线灭菌验证及工艺流程

参数的设定是灭菌操作过程的重要环节，也是灭菌工作能否达到预定要求的关键。

辐射强度的设定主要依据钴60放射源的使用寿命和工作状态对γ射线的频率范围、波长、辐射压力等相关参数的确认。对于使用时间较长的放射源，其辐射能力会出现疲惫或衰老等状况，影响其辐射能力，因此，对于此类放射源要进行定期的维护和辐射校准，以防止误差过大而影响辐射灭菌的准确性。

照射时间的确认往往根据辐射剂量与辐照强度的关系来计算，也应该考虑产品的自身包装材料厚度以及堆放形式对照射均匀度的影响。可以按照最小吸收剂量的位置的辐射强度来确定最大照射时间，使用最大照射时间可以避免照射死角。

辐射剂量监测与统计系统是辐照过程的“眼睛”，是辐照过程得以顺利完成的保证。在辐照过程中，辐射舱内的温湿度、压强以及不同阶段的辐射强度都必须在操作人员的监控之下，以免辐照过程中发生产品与射线的过度反应，甚至起火、爆炸等意外。同时，对放射源的监控也有利于灭菌过程中的安全，防止发生辐射中止或射线泄漏等意外。

5.无菌性确认

辐照过程完成后，对经过照射的产品需要进行必要的无菌检测。无菌检测不仅是对辐照任务是否正常完成的确认，也是对医疗产品在临床中能否安全使用的确认。无菌检测主要根据有关标准对辐照后的产品进行抽样，对抽样后的产品做无菌分析。γ射线灭菌方式的无菌性确认方法与其他灭菌方式类似，主要有生物指示剂对照法和直接接种法。

6.撰写灭菌报告与填写灭菌记录

辐照过程完成后，辐照部门应该及时填写灭菌记录，无菌性确认工作结束后，检测人员需提交检测报告，根据检测结果撰写灭菌报告。灭菌报告通常一式两份，一份留在辐照部门存档，一份交予灭菌送检部门或请求灭菌的单位。

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第四章 医疗器械γ射线灭菌方式的总结

第四章 医疗器械γ射线灭菌方式的总结

γ射线灭菌方式有其独特的优势与特点，已被越来越多的医疗器械生产厂家所接受并采用，同时，γ射线灭菌方式不仅可以用于医疗器械的灭菌，对某些食品、药品以及其他有无菌要求的物料也可以使用。

对γ射线灭菌的特点，前文已做详述，需要说明的是，对于同一灭菌要求的产品，其灭菌方式的选择并非是单一的。需要灭菌的产品可以根据自身特点、生产规模以及生产厂家的经济条件合理选择灭菌方式。随着现代科技的不断发展，医疗器械的灭菌方法已经相对成熟，除了文中提及的灭菌方法之外，还有许多种方法可供选择，并且也有相关的成熟标准可供借鉴。

随着中国经济的不断发展，国内已经出现了大批医疗器械的生产厂家，在满足日益增长的国内需求的同时，不少企业的产品已远销欧美等地。目前国内的医疗器械灭菌标准与国外相比还有较大的差距，研发时期及生产验证时如果能考虑最新的国际标准，对产品的质量控制及出口认证都会有很大的帮助。因此，医疗器械企业在选用灭菌方式时还应考虑客户对灭菌产品的要求。

总体来说，γ射线灭菌方式以其高效、快捷的优势在被越来越多的医疗器械生产厂家所采用，特别是一次性使用的医疗产品使用最广。随着照射技术的不断发展和可提供照射灭菌的企业不断增加，相信未来的射线灭菌方式将更加高效，灭菌费用更加低廉。

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第四章 医疗器械γ射线灭菌方式的总结

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/53jg.html