灭菌器内部器械表面究竟发生了什么

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与清洗消毒机的玻璃舱门不同，对于蒸汽灭菌器来说我们是无法透过舱门看到内部到底在发生什么的——这也是一个我们必须对灭菌过程进行监测的原因。那么对所有包裹起来的物品来说，其表面到底在每个阶段经历了什么呢？
gke位于德国总部的实验室配备了针对各种灭菌过程的抗力仪 (Resistometer)。其中有一台小型蒸汽灭菌抗力仪，一部分舱壁为玻璃设计。我们透过玻璃拍摄了整个蒸汽灭菌过程（内部光线较差，所以清晰度稍低）。

灭菌器内部拍摄流程https://www.zhihu.com/video/12490151********128

视频链接：https://v.qq.com/x/page/y073362o0fd.html?start=4

为了方便阅读，我们把其中重要的几个部分做成动图。

• 升温期：蒸汽注入（19秒-28秒）
  

在初始的脉动真空排气阶段结束后，134°C的高温蒸汽于升温阶段大量注入。高温蒸汽接触到只有室温的物品时会传递热量给物品，并且迅速发生气体到液体的相态变化，产生大量冷凝水。
抗力仪可以极其精确严格地控制过程变量。比如在视频中从接近真空的低压升高到3个大气压（或者说所有的物品都达到134°C）只耗费了不到10秒钟的时间。这一点对医疗部门使用的灭菌器来说是无法达到的。

升温期：蒸汽注入

• 灭菌期：微生物灭杀（29秒-1分21秒）
  

在所有的物品都达到134°C且压强达到3bar（300kPa）以后，蒸汽停止进入，开始正式的灭菌过程（平台期）。
可以看到舱内物品的所有表面都是全湿的状态。依据化学指示物国际标准ISO11140-1对蒸汽灭菌来说的三个关键变量为：Time时间，Temperature温度和Moist湿（来自由蒸汽凝结而来的水）。一件物品想要达到无菌状态的话就必须保证其每一处外表面和内表面都是有水的，湿的。并且水必须达到相应的温度并保持足够长的时间（如134°C，3分钟）。比如在装满水的高压锅里我们一样可以达到3个大气压和134°C，所以高压锅煮的鸡汤呢也都近乎于无菌鸡汤。

灭菌期：微生物灭杀

• 干燥期：水分蒸发（1分21秒-1分36秒）
  

灭菌期结束，物品表面的微生物已经被全部杀死（或更严谨的说，是达到了SAL的10-6）。为了让水分消失，灭菌舱内会把压强大幅度降低至所对应沸点只有40°C左右，从而使高温的液态水全部沸腾蒸发为水蒸气。正如最开始水蒸气进入一样，水蒸气会很快穿透包装材料重新被真空泵抽走。物品表面也重回干燥状态。
至此，灭菌过程结束。我们重新让器械变得无菌，且干燥。我们可以看到蒸汽灭菌过程其实是一个非常巧妙的过程，充分利用了水在不同相态下的特性和相互转化能力。

干燥期：水分蒸发讨论

当灭菌期结束的那一时刻所有的物品已经达到无菌状态了，但仍然是湿的。这个状态下的物品可以使用吗？

答案A：不可以。原因有两点。第一是我们都很熟悉的那一句“湿包不允许发放”。因为湿包很容易吸附空气中漂浮的微生物而使它们更容易透过无菌屏障而进入包裹内部，很可能会导致生物膜的形成。第二点就很简单，灭菌期刚结束的时候物品的温度134°C，没有医生可以操作这么烫的物品。

答案B：可以。在灭菌期结束的那一刻物品的表面都达到无菌了，那么其表面的水难道不是无菌水吗？就算只使用很简单的降温处理，刚刚被灭菌成功的器械是完全可以使用的。就算沾着水接触到病人，无菌的水也不会对病人造成影响。
尤其在战争时期，医疗处理的条件很难被保证。如果等待灭菌过程完全结束的话耗时太久。所以通常会使用“flash sterilization cycle”快速循环，即只运行很短的干燥期或甚至不进行干燥，只进行降温。在降温到合适温度后就直接使用，毕竟水也是无菌水。
所以综合以上两点来看，理论上来说，灭菌后未经完全干燥的器械如果直接马上使用是可以的，但绝对不可以储存。一旦储存就很容易让吸附的细菌有足够的时间繁殖。所以在供应室每日的实践当中，我们也一样建议只要出现湿包，一定不允许发放。



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