无针输液接口微生物侵入试验方案设计要点

【作  者】 王文庆¹.国宪虎¹.陈思彬¹.

1山东省医疗器械产品质量检验中心.

1山东省医疗器械生物学评价重点实验室.  济南. 250101

【摘  要】 本文从技术路线、菌株、接种量、消毒操作程序、重复试验、样本量和接受准则等设计要点入手，对无针输液接口微生物侵入试验方案的设计进行了解析。

【关键词】无针输液接口，微生物侵入，消毒操作程序，重复试验，试验循环，疲劳循环

Main Points of Microbial Ingress Test Protocol Design for Needless Infusion Access Port

【 Writers 】 Wang wenqing,  Guo xianhu,  Chen sibin,

Shandong Quality Inspection Center for Medical Devices.  

              Shandong Provincial Key laboratory of Biological Evaluation of Medical

              Devices. （Jinan 250101）

【Abstract 】 To analyze the main points of microbial ingress test protocol design for needless infusion access port, including the technology route, strain, inoculums size, disinfection operating procedure, duplicate test，sample size and acceptance criteria.

【Key words】 needless infusion access port, microbial ingress, disinfection operating procedure, duplicate test，test cycle, fatigue cycle.

输液、输血管路系统上用无针输液接口带替注射式接口，避免了因使用注射针将穿刺落屑引入输液系统的风险，同时对医务人员可以避免穿刺针意外扎手的风险，目前在临床上的应用已较为广泛，一般与长期使用的血管内留置导管（如静脉留置针、中心静脉导管）配合使用。在避免上述风险的同时，无针输液接口尚存在增加微生物侵入输液系统的风险。在对患者的临床输注过程中，无针输液接口会被多次使用（如输液、注射、冲管），如果在下次使用前不能对其有效消毒，微生物就有可能进入输液系统，造成患者感染。

《Intravascular Administration Sets Premarket Notification Submission[510(k)]》、《一次性使用输注器具产品注册技术审查指导原则》以及YY 0581.2-2011《输液连接件 第2部分：无针输液接口》都对无针输液接口产品提出了微生物侵入评价的要求。微生物侵入试验即是特定消毒操作程序对特定无针输液接口产品消毒有效性的评价。消毒有效性不仅取决于消毒操作程序，还与无针输液接口本身的设计有关，如果接口在设计上存在难以消毒的死角，就不能被有效消毒。《一次性使用输注器具产品注册技术审查指导原则》中规定，说明书中应给出临床使用中推荐的消毒操作程序，且推荐的消毒操作程序应与微生物侵入试验和临床试验所用的消毒操作程序一致。由此可见，制造商需要通过微生物侵入试验研究对设定的消毒操作程序进行验证，以能应要求向使用方提供常规使用中不使微生物侵入的客观证据。

本文拟结合YY/T 0923-2014《液路、血路无针接口微生物侵入试验方法》和以往开展试验评价的经验，对微生物侵入试验方案设计要点进行解析。

1技术路线设计

图1 微生物侵入试验技术路线设计

微生物侵入试验设计最重要的原则就是模拟无针输液接口的临床使用情况。可按图1的技术路线进行试验设计。

首先，以规定种类和数量的微生物代替临床使用时的自然污染菌，对无针输液接口的接口进行人工接种并晾干；然后，按照预期的消毒操作程序对接口进行消毒处理；然后，以模拟临床使用的方式连接无针输液接口并通过接口注射规定体积的冲洗液；然后，对冲洗液进行收集和培养计数以对残留微生物进行回收；最后，根据产品预期的使用次数对如上步骤进行多次重复。YY/T 0923-2014《液路、血路无针接口微生物侵入试验方法》也采用了该技术路线。

2菌株设计

《Intravascular Administration Sets Premarket Notification Submission[510(k)]》中推荐分别采用两种革兰氏阴性细菌和两种革兰氏阳性细菌用于试验。《一次性使用输注器具产品注册技术审查指导原则》中建议采用2种革兰氏阴性细菌和2种革兰氏阳性细菌，至少应是1种革兰氏阴性细菌和1种革兰氏阳性细菌，所选择用于试验的微生物应是临床输液感染常见的微生物，可参考《血管内导管相关感染的预防与治疗指南(2007)》（中华医学会重症医学分会发布）进行选择。

革兰氏阳性细菌一般推荐采用表皮葡萄球菌和/或金黄色葡萄球菌，革兰氏阴性细菌一般推荐采用铜绿假单胞菌和/或肺炎克雷伯菌。这四种菌株都是血管内导管相关感染中发病率比较高的菌株；而且，这四种菌株经常作为典型菌株广泛应用于各种检测和研究中，其生长特性比较容易掌握，也比较易于获得。YY/T 0923-2014中也推荐了这四种菌株。除了这四种菌株外，如肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌等也是血管内导管相关感染的常见菌。另外，真菌感染在医院血行性感染中的比例也越来越高，白色念珠菌作为常见病原菌的真菌代表，也可以用来进行微生物侵入试验。

3接种量设计

《Intravascular Administration Sets Premarket Notification Submission[510(k)]》和《一次性使用输注器具产品注册技术审查指导原则》都规定了接种微生物的最低数量，即10³cfu/产品，但没有规定上限。接种到消毒前的时间间隔内要确保微生物晾干，而微生物悬液在晾干的过程中会有不同程度的损失。YY/T 0923-2014推荐的接种量为5×10³ cfu/产品，经验证，接种量为5×10³ cfu/产品时，可以保证消毒前产品上的微生物保持10³cfu/产品的水平。

考虑到无针输液接口的接口表面积较小，如果接种体积过大，菌液会有不慎滑落的可能，而且体积过大会延长悬液晾干的时间，不利于试验进行；而接种体积过小，有可能接种误差会较大。根据实际经验以及参考国外文献数据，YY/T 0923-2014推荐的接种体积为0.01mL。另外，接种时应尽量使悬液多点分布，这样，一方面更能模拟实际微生物的分布状态，另一方面也能缩短悬液晾干的时间。

4消毒操作程序设计

目前，我国尚没有相关文件对无针输液接口消毒操作程序进行规定。在此情况下，制造商应在微生物侵入试验的基础上制定适合产品的消毒操作程序。

在选择消毒剂时，可参考美国CDC于2011年发布的《Guidelines for the Prevention of Intravascular Catheter-Related Infections》。其中，推荐使用合适的消毒剂（氯己定、聚维酮碘、碘剂或70%酒精）擦拭接触的端口对其进行消毒，以减少污染风险。临床上比较常见的是采用无菌棉片、棉签、棉球蘸取消毒剂进行消毒，或者采用浸有消毒剂的商品化消毒棉片、棉签、棉球进行消毒。另外，目前市场已经有消毒保护帽产品上市。本文所述方案设计仅针对消毒棉片、棉签、棉球这一消毒方式，消毒保护帽对无针输液接口消毒效果的评价将在其他文章中论述。

对于消毒棉片、棉签、棉球相应的消毒操作程序，一般是通过反复擦拭完成的，即对无针输液接口及周围部位采取“往复运动”或“圆周运动”的方法进行反复擦拭。擦拭消毒的时间宜经过充分验证。考虑到临床护理的实际情况，过长的时间显然是不现实的。消毒保护帽对无针输液接口的消毒不是通过擦拭完成的，而是直接与无针输液接口进行鲁尔锁定，使无针输液接口下次使用前一直处于“消毒+保护”状态。

5重复试验设计

重复试验就是在同一产品上对“人工污染微生物、执行消毒程序、模拟临床注射、微生物收集培养”这一 “试验循环”进行重复操作，目的是模拟产品在临床上重复多次使用的情况，验证在多次使用的情况下防止微生物侵入的持久性。一般应根据产品在临床上的使用天数和每天的使用次数进行重复试验的设计。假设某产品在临床上使用不超过3天，一天不超过4次，则重复试验可设计为以固定时间间隔每天进行4次“试验循环”的操作，共进行3天。

制造商声称的使用次数一般都较多，如果模拟每次使用进行试验，工作量将非常大，试验周期将非常长，会耗费大量的人力和物力。YY/T 0923推荐了一种简化的重复试验方案，可以用图2来表示。

图2 简化重复试验方案

其中，“试验循环”即一次“人工污染微生物、执行消毒程序、模拟临床注射、微生物收集培养”操作； “疲劳循环”即单独的一次“模拟临床注射”操作；n代表“最大使用次数”。一般认为随着“疲劳循环”的进行，产品性能会有下降的趋势，最后3次“试验循环”的微生物侵入试验应认为能代表中间的使用次数。所以，YY/T 0923中推荐只分别进行起始三次和最后三次的“试验循环”操作。

6样本量和接受准则设计

众所周知，一般来讲压力蒸汽、辐照、环氧乙烷等灭菌操作需要达到10^-6的无菌保证水平。而消毒操作跟灭菌不同，微生物残留概率会大很多。而且，样本总量越大，出现微生物残留的样本数就越多。对于本试验，每个样本经受的“试验循环”越多，出现微生物残留的结果数就越多。从这个角度来讲，要求参与试验的每个样本都没有微生物残留（即样本的培养计数结果为0cfu）作为接受准则可能不科学。

对于本试验，目前行业内尚没有统一的样本量要求和接受准则。在这种情况下，建议制造商在合理设计微生物侵入试验方案的基础上，采用具有统计学意义的足够样本量，跟已上市产品及其相应消毒操作程序开展微生物侵入试验的对比研究。

参考文献

[1] Intravascular Administration Sets Premarket Notification Submission[510(k)]；

[2] 一次性使用输注器具产品注册技术审查指导原则；

[3] YY 0581.2-2011输液连接件 第2部分：无针输液接口；

[4] YY/T 0923-2014液路、血路无针接口微生物侵入试验方法；

[5] 血管内导管相关感染的预防与治疗指南(2007)；

[6] Guidelines for the Prevention of Intravascular Catheter-Related Infections.

【作  者】 王文庆¹.国宪虎¹.陈思彬¹.

1山东省医疗器械产品质量检验中心.

1山东省医疗器械生物学评价重点实验室.  济南. 250101

【摘  要】 本文从技术路线、菌株、接种量、消毒操作程序、重复试验、样本量和接受准则等设计要点入手，对无针输液接口微生物侵入试验方案的设计进行了解析。

【关键词】无针输液接口，微生物侵入，消毒操作程序，重复试验，试验循环，疲劳循环

Main Points of Microbial Ingress Test Protocol Design for Needless Infusion Access Port

【 Writers 】 Wang wenqing,  Guo xianhu,  Chen sibin,

Shandong Quality Inspection Center for Medical Devices.  

              Shandong Provincial Key laboratory of Biological Evaluation of Medical

              Devices. （Jinan 250101）

【Abstract 】 To analyze the main points of microbial ingress test protocol design for needless infusion access port, including the technology route, strain, inoculums size, disinfection operating procedure, duplicate test，sample size and acceptance criteria.

【Key words】 needless infusion access port, microbial ingress, disinfection operating procedure, duplicate test，test cycle, fatigue cycle.

输液、输血管路系统上用无针输液接口带替注射式接口，避免了因使用注射针将穿刺落屑引入输液系统的风险，同时对医务人员可以避免穿刺针意外扎手的风险，目前在临床上的应用已较为广泛，一般与长期使用的血管内留置导管（如静脉留置针、中心静脉导管）配合使用。在避免上述风险的同时，无针输液接口尚存在增加微生物侵入输液系统的风险。在对患者的临床输注过程中，无针输液接口会被多次使用（如输液、注射、冲管），如果在下次使用前不能对其有效消毒，微生物就有可能进入输液系统，造成患者感染。

《Intravascular Administration Sets Premarket Notification Submission[510(k)]》、《一次性使用输注器具产品注册技术审查指导原则》以及YY 0581.2-2011《输液连接件 第2部分：无针输液接口》都对无针输液接口产品提出了微生物侵入评价的要求。微生物侵入试验即是特定消毒操作程序对特定无针输液接口产品消毒有效性的评价。消毒有效性不仅取决于消毒操作程序，还与无针输液接口本身的设计有关，如果接口在设计上存在难以消毒的死角，就不能被有效消毒。《一次性使用输注器具产品注册技术审查指导原则》中规定，说明书中应给出临床使用中推荐的消毒操作程序，且推荐的消毒操作程序应与微生物侵入试验和临床试验所用的消毒操作程序一致。由此可见，制造商需要通过微生物侵入试验研究对设定的消毒操作程序进行验证，以能应要求向使用方提供常规使用中不使微生物侵入的客观证据。

本文拟结合YY/T 0923-2014《液路、血路无针接口微生物侵入试验方法》和以往开展试验评价的经验，对微生物侵入试验方案设计要点进行解析。

1技术路线设计

图1 微生物侵入试验技术路线设计

微生物侵入试验设计最重要的原则就是模拟无针输液接口的临床使用情况。可按图1的技术路线进行试验设计。

首先，以规定种类和数量的微生物代替临床使用时的自然污染菌，对无针输液接口的接口进行人工接种并晾干；然后，按照预期的消毒操作程序对接口进行消毒处理；然后，以模拟临床使用的方式连接无针输液接口并通过接口注射规定体积的冲洗液；然后，对冲洗液进行收集和培养计数以对残留微生物进行回收；最后，根据产品预期的使用次数对如上步骤进行多次重复。YY/T 0923-2014《液路、血路无针接口微生物侵入试验方法》也采用了该技术路线。

2菌株设计

《Intravascular Administration Sets Premarket Notification Submission[510(k)]》中推荐分别采用两种革兰氏阴性细菌和两种革兰氏阳性细菌用于试验。《一次性使用输注器具产品注册技术审查指导原则》中建议采用2种革兰氏阴性细菌和2种革兰氏阳性细菌，至少应是1种革兰氏阴性细菌和1种革兰氏阳性细菌，所选择用于试验的微生物应是临床输液感染常见的微生物，可参考《血管内导管相关感染的预防与治疗指南(2007)》（中华医学会重症医学分会发布）进行选择。

革兰氏阳性细菌一般推荐采用表皮葡萄球菌和/或金黄色葡萄球菌，革兰氏阴性细菌一般推荐采用铜绿假单胞菌和/或肺炎克雷伯菌。这四种菌株都是血管内导管相关感染中发病率比较高的菌株；而且，这四种菌株经常作为典型菌株广泛应用于各种检测和研究中，其生长特性比较容易掌握，也比较易于获得。YY/T 0923-2014中也推荐了这四种菌株。除了这四种菌株外，如肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌等也是血管内导管相关感染的常见菌。另外，真菌感染在医院血行性感染中的比例也越来越高，白色念珠菌作为常见病原菌的真菌代表，也可以用来进行微生物侵入试验。

3接种量设计

《Intravascular Administration Sets Premarket Notification Submission[510(k)]》和《一次性使用输注器具产品注册技术审查指导原则》都规定了接种微生物的最低数量，即10³cfu/产品，但没有规定上限。接种到消毒前的时间间隔内要确保微生物晾干，而微生物悬液在晾干的过程中会有不同程度的损失。YY/T 0923-2014推荐的接种量为5×10³ cfu/产品，经验证，接种量为5×10³ cfu/产品时，可以保证消毒前产品上的微生物保持10³cfu/产品的水平。

考虑到无针输液接口的接口表面积较小，如果接种体积过大，菌液会有不慎滑落的可能，而且体积过大会延长悬液晾干的时间，不利于试验进行；而接种体积过小，有可能接种误差会较大。根据实际经验以及参考国外文献数据，YY/T 0923-2014推荐的接种体积为0.01mL。另外，接种时应尽量使悬液多点分布，这样，一方面更能模拟实际微生物的分布状态，另一方面也能缩短悬液晾干的时间。

4消毒操作程序设计

目前，我国尚没有相关文件对无针输液接口消毒操作程序进行规定。在此情况下，制造商应在微生物侵入试验的基础上制定适合产品的消毒操作程序。

在选择消毒剂时，可参考美国CDC于2011年发布的《Guidelines for the Prevention of Intravascular Catheter-Related Infections》。其中，推荐使用合适的消毒剂（氯己定、聚维酮碘、碘剂或70%酒精）擦拭接触的端口对其进行消毒，以减少污染风险。临床上比较常见的是采用无菌棉片、棉签、棉球蘸取消毒剂进行消毒，或者采用浸有消毒剂的商品化消毒棉片、棉签、棉球进行消毒。另外，目前市场已经有消毒保护帽产品上市。本文所述方案设计仅针对消毒棉片、棉签、棉球这一消毒方式，消毒保护帽对无针输液接口消毒效果的评价将在其他文章中论述。

对于消毒棉片、棉签、棉球相应的消毒操作程序，一般是通过反复擦拭完成的，即对无针输液接口及周围部位采取“往复运动”或“圆周运动”的方法进行反复擦拭。擦拭消毒的时间宜经过充分验证。考虑到临床护理的实际情况，过长的时间显然是不现实的。消毒保护帽对无针输液接口的消毒不是通过擦拭完成的，而是直接与无针输液接口进行鲁尔锁定，使无针输液接口下次使用前一直处于“消毒+保护”状态。

5重复试验设计

重复试验就是在同一产品上对“人工污染微生物、执行消毒程序、模拟临床注射、微生物收集培养”这一 “试验循环”进行重复操作，目的是模拟产品在临床上重复多次使用的情况，验证在多次使用的情况下防止微生物侵入的持久性。一般应根据产品在临床上的使用天数和每天的使用次数进行重复试验的设计。假设某产品在临床上使用不超过3天，一天不超过4次，则重复试验可设计为以固定时间间隔每天进行4次“试验循环”的操作，共进行3天。

制造商声称的使用次数一般都较多，如果模拟每次使用进行试验，工作量将非常大，试验周期将非常长，会耗费大量的人力和物力。YY/T 0923推荐了一种简化的重复试验方案，可以用图2来表示。

图2 简化重复试验方案

其中，“试验循环”即一次“人工污染微生物、执行消毒程序、模拟临床注射、微生物收集培养”操作； “疲劳循环”即单独的一次“模拟临床注射”操作；n代表“最大使用次数”。一般认为随着“疲劳循环”的进行，产品性能会有下降的趋势，最后3次“试验循环”的微生物侵入试验应认为能代表中间的使用次数。所以，YY/T 0923中推荐只分别进行起始三次和最后三次的“试验循环”操作。

6样本量和接受准则设计

众所周知，一般来讲压力蒸汽、辐照、环氧乙烷等灭菌操作需要达到10^-6的无菌保证水平。而消毒操作跟灭菌不同，微生物残留概率会大很多。而且，样本总量越大，出现微生物残留的样本数就越多。对于本试验，每个样本经受的“试验循环”越多，出现微生物残留的结果数就越多。从这个角度来讲，要求参与试验的每个样本都没有微生物残留（即样本的培养计数结果为0cfu）作为接受准则可能不科学。

对于本试验，目前行业内尚没有统一的样本量要求和接受准则。在这种情况下，建议制造商在合理设计微生物侵入试验方案的基础上，采用具有统计学意义的足够样本量，跟已上市产品及其相应消毒操作程序开展微生物侵入试验的对比研究。

参考文献

[1] Intravascular Administration Sets Premarket Notification Submission[510(k)]；

[2] 一次性使用输注器具产品注册技术审查指导原则；

[3] YY 0581.2-2011输液连接件 第2部分：无针输液接口；

[4] YY/T 0923-2014液路、血路无针接口微生物侵入试验方法；

[5] 血管内导管相关感染的预防与治疗指南(2007)；

[6] Guidelines for the Prevention of Intravascular Catheter-Related Infections.