СТЕРИЛИЗАЦИЯ

СТЕРИЛИЗАЦИЯ в медицине (лат. sterilis — бесплодный) — полное освобождение какого-либо вещества или предмета от микроорганизмов путем воздействия на них физическими или химическими факторами.

Обработка различными средствами материалов и изделий для их Стерилизация стала применяться уже с начала открытий в области микробиологии. Дж. Листер впервые высказал требование: «Ничто не должно касаться раны, не будучи обеспложенным». Методы, средства и режимы стерилизации в СССР стандартизованы.

Стерилизация применяется в медицине, микробиологии, гнотобиологии, пищевой промышленности и других отраслях народного хозяйства (напр., С. космических автоматических аппаратов и т. д.). Изделия многократного применения стерилизуются в учреждениях, использующих их, изделия однократного применения — на промышленных предприятиях.

В медицине стерилизуют все изделия (аппараты, приборы, инструменты, материалы и др.), соприкасающиеся с поверхностью раны, кровью для переливания или препаратами для подкожного, внутримышечного и внутривенного введения, а также для перорального введения детям раннего возраста и т. п. Стерилизация является основой асептики (см.).

Методы и средства С. должны обеспечивать гибель всех, в т. ч. высокоустойчивых микроорганизмов, как патогенных, так и непатогенных. К преобладающему большинству средств С. наиболее устойчивы споры микроорганизмов. Поэтому возможность применения для С. определенных средств оценивается наличием у них спороцидной активности, проявляемой в приемлемые сроки. Используемые в практике методы и средства С. должны быть эффективными, безопасными и не портить стерилизуемых объектов.

Существуют физические и химические методы стерилизации. К физическим методам относят: паровой, горячевоздушный (воздушный метод), стерилизацию инфракрасным излучением, фильтрование, радиационный. К химическим методам относят газовый и С. р-рами хим. препаратов. Выбор того или иного метода для С. конкретных изделий определяется особенностью метода — его достоинствами, недостатками и свойствами стерилизуемого изделия.

Внедрение в практику здравоохранения и другие отрасли большого числа изделий из термолабильных материалов привело к развитию холодных методов С., осуществляемых при температуре не выше 100°. К ним относятся упомянутые выше методы фильтрования, радиационный, газовый и применение р-ров хим. стерилизующих препаратов.

Кроме перечисленных, продолжают применять традиционный метод кипячения, который, однако, как показали многочисленные исследования, не обеспечивает полной С.: нек-рые споровые формы микроорганизмов, вирусы и вегетативные формы отдельных кокков при этом не погибают. Поэтому ценность этого метода С. должна быть признана ограниченной; он не может расцениваться как перспективный и его использование леч. учреждениями должно прекращаться по мере обеспечения их новым стерилизационным оборудованием. Кипячение сохраняет свое значение для дезинфекции (см.).

При использовании парового, горячевоздушного, радиационного и газового методов изделия стерилизуют в упаковке.

При паровом методе стерилизующим агентом является водяной насыщенный пар при избыточном давлении и сравнительно низкой температуре — 110—132° при экспозиции (время стерилизационной выдержки) 60±20 мин. Это воздействие при высокой надежности, обусловленной механизмом действия пара на микробную клетку, активным проникновением его между стерилизуемыми объектами и внутрь капиллярно-пористых материалов, является довольно щадящим для обрабатываемых материалов. Недостаток парового метода заключается в том, что, конденсируясь, пар увлажняет стерилизуемые изделия, может вызывать коррозию изделий из нестойких к ней металлов, ухудшает условия хранения и повышает опасность вторичного обсеменения микробной флорой стерилизованных изделий.

Горячевоздушный метод С. осуществляется сухим горячим воздухом. При этом стерилизуемые объекты не увлажняются, а поэтому исключаются отмеченные выше недостатки. Однако сухой воздух, нагретый недостаточно, высушивает микробную клетку и делает ее более устойчивой к воздействию тепла. Поэтому при горяче-возд ушном методе стерилизующая температура составляет 160—200°, а экспозиция — 60±10 мин. Необходимость применения высокой температуры и длительной экспозиции ограничивают номенклатуру изделий и упаковочных материалов, к-рые можно стерилизовать таким методом.

С. инфракрасным излучением достигается за счет теплового воздействия (температура до 300°) в течение 30 мин.

Для С. методом фильтрования термолабильных жидкостей, таких как лекарственные вещества, биол. препараты (кровяная плазма, сыворотки, вакцины, анатоксины), используют бактериальные фильтры (см.) различной конструкции — мембранные и глубинные, задерживающие микроорганизмы размером 0,3 мкм и более. Мембранные фильтры имеют поры одинакового размера и задерживают микроорганизмы на поверхности подобно ситу. Глубинные фильтры характеризуются сложным механизмом задержания (адсорбционным, инерционным и др.); диаметр их пор неоднороден; микроорганизмы удерживаются как на поверхности фильтра, так и во внутренней его структуре (матрице). Глубинные фильтры могут быть керамическими (свечи Шамберлана, Беркефельда), фарфоровыми, стеклянными, асбестовыми; мембранные фильтры — дисковыми и патронными, изготавливаются они из смешанных сложных эфиров целлюлозы, полиамида, поливинилхлорида и др. Фильтрование проводят как под вакуумом, так и под давлением.

Высокоэффективный и надежный радиационный метод позволяет проводить С. в упаковке и даже в транспортной таре. Стерилизующими агентами служат гамма-излучение (источники ⁶⁰Co и ¹³⁷Cs) и ускоренные электроны. Антимикробное действие обоих агентов одинаково, существенно различна их проникающая способность, что отражается на технологии процесса и номенклатуре стерилизуемых изделий, к-рые должны подбираться в соответствии с используемым для С. излучением. В СССР и в большинстве стран мира стерилизующей дозой признаны 2,5 Мрад (25 кГр). Однако в соответствии с действующими в СССР международными рекомендациями требуется уточнение стерилизующей дозы для определенного изделия, изготавливаемого на конкретном предприятии в зависимости от обсемененности (инициальной контаминации) его микроорганизмами, радиационной устойчивости контаминатов.

При газовом методе С. в качестве стерилизующих газов используют окись этилена и формальдегид; окись этилена в смеси с воздухом в концентрации от 3 до 80% взрывоопасна, поэтому ее применяют в смеси с флегматизаторами. Состав этих смесей и содержание в них окиси этилена различны: напр., окись этилена (10 —15 %) с двуокисью углерода; окись этилена (10 — 12%) с хладонами; окись этилена (28,5— 40%) с бромистым метилом (смесь ОБ). Используется также смесь окиси этилена (50%) с метилформиатом, но эта смесь взрывоопасна. Оптимальными условиями С. при использовании чистой окиси этилена и в смеси ее с двуокисью углерода и хладонами является доза окиси этилена 750—1000 мг на 1 дм³ стерилизационной камеры, температура 55—60°, относительная влажность 80—100%, экспозиция 4 — 6 час. Проведение С. чистой окисью этилена и смесью ОБ при t° 18 — 23° требует увеличения экспозиции до 16 час. Изделия, стерилизованные с применением указанных рецептур, необходимо дегазировать, напр, проветриванием в помещениях с хорошей вентиляцией в течение нескольких суток.

Формальдегид (см. Муравьиный альдегид) для С. может быть использован при генерировании его паров, смешанных с парами воды, в специальных стерилизаторах, в к-рых для повышения эффективности создается предварительный вакуум. С. проводится испарением 1,2 мл 16% водного р-ра формальдегида на 1 дм³ стерилизационной камеры при t° 70° и экспозиций не менее 5 час. По окончании экспозиции и удалении формальдегида проводится нейтрализация его остаточных количеств 25% р-ром аммиака (0,9 мл/дм³) в течение 1 часа.

Для химической С. используют перекись водорода, соединения на основе перекиси водорода и альдегиды. Р-ры перекиси водорода рекомендованы к использованию в 6% концентрации при t° 18 — 20 и 50° и экспозиции 6 и 3 часа соответственно. Производные перекиси водорода — надкислоты-перкислоты (надуксусная и надмуравьиная) в концентрации 1,0% рекомендованы для стерилизации изделий из термолабильных материалов. Наиболее активным альдегидом является глута-ровый альдегид; он может быть использован для С. в концентрации 2,5% при экспозиции 5 час.

Для оперативного контроля параметров С. (температуры, давления, количества газа в стерилизационной камере и др.) используют физические и химические средства. Так, температуру регистрируют с помощью максимальных термометров, термопар и т. п., давление — манометрами, аналитически определяют количество активно действующего вещества в растворе; температуру, дозу газа и др. контролируют с помощью хим. тестов — веществ, изменяющих свой цвет или физическое состояние при определенных значениях указанных параметров. Большинство известных хим. тестов С. индуцируют лишь один параметр — температуру или дозу стерилизующего газа.

Оценку эффективности процесса проводят наиболее специфическим и общим для всех способов С.— бактериол. методом. В качестве теста используют объект из материала, аналогичного стерилизуемому, обсемененный тест-микроорганизмом, т. е. микробом с определенными параметрами устойчивости к конкретному стерилизующему агенту. Плотность обсеменения тест-объекта должна создаваться с учетом обычной обсемененности микробами стерилизуемого изделия.

Стерилизация в хирургии — уничтожение микробов на объектах, прикасающихся к ране, — является основой асептики. Она осуществляется различными методами, соответственно разнообразию стерилизуемых предметов и материалов. Микроорганизмы могут попадать в рану из воздуха, при контакте с руками хирурга, хирургическими инструментами, перевязочным материалом, операционным бельем и др. или имплантироваться в ткани больного с шовным материалом, протезами, аппаратами и др. Из воздуха в рану попадают микробы, находящиеся на пылинках, в каплях слюны, бронхиального секрета и др., взвешенных в воздухе операционного и перевязочных похмещений.

Обеззараживание воздуха помещений осуществляется фильтрацией, с помощью к-рой задерживаются пыль и взвешенные в воздухе капли жидкости, и УФ-лучами. Фильтры устанавливают на путях притока воздуха (в кондиционерах, приточных вентиляционных каналах). Лучший эффект С. воздуха достигается при так наз. ламинарном типе вентиляции операционных, когда воздушный поток, пройдя бактериальный фильтр, движется с достаточно высокой скоростью (см. бактерицидными облучателями (см.).

Перевязочный материал, белье, перчатки (см. автоклаве (см.). Аппараты, С. в к-рых осуществляется текучим паром (без давления), в наст, время не применяются, так же как и фламбирование (обжигание). Последнее используют только при С. внутренней поверхности больших тазов, предназначенных для мытья рук хирурга перед операцией, поджигая налитый в них 96% спирт.

С. можно производить насыщенным паром под давлением в автоклаве. Таким способом стерилизуют цельнометаллические эндопротезы, шприцы, а также инструменты, загрязненные спорообразующими возбудителями анаэробной инфекции (см.).

Любой способ С. может не дать эффекта, если на поверхности инструмента сохранились хотя бы ничтожные остатки засохшей крови, гноя. Поэтому по окончании операции использованный инструментарий нужно немедленно и тщательно очистить (части сложных инструментов разъединить), вымыть проточной водой, протереть, обработать смесью перекиси водорода с детергентами (см.), вновь промыть и осушить.

Режущие инструменты под влиянием кипящей воды и пара подвергаются микрокоррозии и быстро тупятся, в связи с этим их стерилизуют, прокаливая в сушильно-стерилизационном шкафу (см. Ножи хирургические). Сухим горячим воздухом часто стерилизуют и прочие металлические и стеклянные инструменты.

При необходимости режущие инструменты могут быть стерилизованы химическим способом — погружением в спирт не менее чем на 2 часа. При условии тщательной их предварительной очистки химическая С. может обеспечить стерильность этих инструментов. Нережущие инструменты, а также шприцы и иглы к ним можно стерилизовать сухим горячим воздухом в сушильно-стерилизационных шкафах.

Металлические инструменты, изделия из стекла и резины при необходимости можно стерилизовать кипячением в 2% водном р-ре гидрокарбоната натрия; однако вегетативные формы нек-рых микробов, вирусы и споры не гибнут в кипящей воде, в связи с этим применяется дробная стерилизация.

При применении хим. веществ для асептической подготовки рук участников операции и кожи больного достигается лишь относительная и не стойкая стерильность, потому к этим объектам термин «стерилизация» обычно не применяют, а говорят об обработке рук (см.), обработке операционного поля (см. Операционное поле).

Для предотвращения имплантации микробов в ткани операционной раны стерилизуют шовный материал, дренажи и ирригаторы полостей и ран, протезы, трансплантаты и другие предметы, напр, искусственные водители ритма сердца и их электроды.

Дренажи, тампоны, резиновые выпускники и ирригаторы стерилизуют в автоклаве. Шовный материал обрабатывают специально разработанными методами (см. Шовный материал) или подвергают лучевой С. в заводских условиях. Металлические протезы стерилизуют в стерилизаторах паром под давлением. Биол. протезы (кости, клапаны сердца, суставы, сосуды) берут у доноров в асептических условиях и стерилизуют в р-рах, чаще всего приготавливаемых на основе формалина. Так, кожные и костные трансплантаты обрабатывают в формалиноглицериновой смеси (в отношении 1:1) в течение 2 час. Искусственные водители ритма сердца изготавливаются герметичными, а наружная их поверхность стерилизуется каким-либо антисептиком. Обычно это производится в заводских условиях, и стерильный прибор поступает для имплантации в стерильной пленочной упаковке.

В хирургическом учреждении систематически проводится бактериол. контроль стерильности воздуха, инструментов, рук хирурга, операционного поля и материалов.

Стерилизация лекарственных средств. С. подвергаются лекарственные средства, используемые парентерально, глазные лекарственные формы, а также лекарственные средства для промывания полостей, обработки и лечения ожогов и ран. Объектами С. могут быть вода и водные р-ры лекарственных веществ, минеральные и растительные масла, масляные р-ры, жиры, ланолин, вазелин, порошки, таблетки и др.

Для С. лекарственных средств используют гл. обр. термические методы — паровой и горячевоздушный.

Наиболее распространенным методом является С. насыщенным водяным паром под давлением при t 120° в паровых стерилизаторах — автоклавах. Экспозиция зависит от физ.-хим. свойств препарата, объема жидкости, а также от конструкционных особенностей используемого оборудования. Водные р-ры лекарственных веществ в стеклянных герметично укупоренных флаконах или ампулах стерилизуются не более 30 мин. Жиры и масла при этой температуре выдерживают в течение 2 час.

Горячевоздушную С. ос уществляют сухим горячим воздухом в сушильно-стерилизационных шкафах при t° 180 — 200°. Этим методом стерилизуют гл. обр. термостойкие порошки, жиры, минеральные и растительные масла. Этим способом нельзя стерилизовать водные р-ры для инъекций, т. к. при высокой температуре разлагаются лекарственные вещества и разрываются ампулы, а при более низких температурах воздуха не обеспечивается стерилизующий эффект.

Для р-ров лекарственных веществ, а также вакцинно-сывороточных препаратов, чувствительных к тепловому воздействию, используют метод стерилизующего фильтрования через микропористые фильтры. Все большее применение для С. жидких лекарственных средств находят мембранные микрофильтры с постоянным размером пор, величина к-рых не превышает 0,3 мкм. При использовании фильтров из стеклянных или асбестовых волокон для стерилизации р-ров, вводимых парентерально, на выходе фильтрата должен быть установлен мембранный стерилизующий фильтр. Все технологические операции при стерилизующем фильтровании должны проводиться в строго асептических условиях в боксе или с использованием специально оборудованного стола, с ламинарным потоком чистого стерильного воздуха.

Библиография: Белова О. И. и др. Технология изготовления стерильных растворов в условиях аптек, М., 1982; Вашков В. И. Средства и методы стерилизации, применяемые в медицине, М., 1973; Кивман Г. Я., Снегирева Н. С. и Яворская Е. С. Стерилизация лекарств с помощью фильтров, Хим.-фарм. журн., т. 13, jVe И, с. 91, 1979, библиогр.; Лошонци Д. Внутрибольничные инфекции, пер. с венгер., М., 1978; Методы, средства и режимы стерилизации и дезинфекции изделий медицинского назначения, Термины и определения, ГОСТ 25375-82, М., 1982; Стручков В. И. Общая хирургия, М., 1983; Туманян М. А. и Каушанский Д. А. Радиационная стерилизация, М., 1974, библиогр.; Хортиг Г. П. Современная техника создания сверхчистых помещений, Хим.-фарм. журн., т. 13, № 2, с. 89, 1979; Beit-rage zur Sterilisation und Aseptik, hrsg. y. R. Machmerth u. A. Giinther, S. 28, Lpz., 1976; Handbuch der Desinfektion und Sterilisation, hrsg. v. H. Horn, Bd 2, B., 1973.

C. А. Русанов, В. А. Сахаров (стерилизация в хирургии), А. И. Тенцова, В. В. Карчевская (стерилизация лекарственных средств).