1.概述
无菌医疗器械的灭菌控制中微生物检验，除了包括众所周知的产品放行中的微生物检验以外，还包括常规生产过程控制中的生物负载的估测和灭菌确认中的无菌检验。多年以来，我国一直沿用依赖产品无菌检验结果控制产品出厂这样一种落后的放行方法。自从2000年将ISO11134、11135和11137医疗器械湿热灭菌、环氧乙烷灭菌和辐照灭菌的确认和常规控制的国际标准等同转化为GB18278、GB18279、GB18280三项国家标准（简称“三项标准”）以来，我国无菌医疗器械制造业普遍接受了国际上灭菌控制技术中微生物控制的新理念和新技术。对我国医疗器械灭菌技术的发展起到了非常大的促进作用，落后的产品放行的传统方式正得到扭转。然而，三项标准并不是医疗器械灭菌标准的全部，对灭菌前器械上微生物的数量、种类和特性的了解，是灭菌过程的确认和常规控制的前提。对此国际标准组织发布了ISO11737.1-1995《医疗器械的灭菌-微生物法-第1者部分：产品上微生物总量的估测》和ISO11737.2-1998《医疗器械灭菌-微生物法-第2部分：灭菌过程的确认中所进行的无菌试验》两项国际标准，主要用于无菌医疗器械过程控制和验证中的微生物检验。这两项标准是三项标准的重要补充，具有非常重要的地位，无论是医疗器械的生产者还是管理者都必须熟悉或了解。
2.无菌和生物负载的概念
2.1无菌
围绕无菌有两个英文单词，sterility牙口sterile。前者定义为无存活微生物的程度，在三项标准中将其命名为“无菌程度”。后者定义为无存活微生物，在三项标准中将其命名为“无菌”。在无菌医疗器械的国际标准中，前者用于灭菌要求，后者用于产品名称和包装标识。然而在我国的诸多标准中都将这两个单词混称为“无菌”。
用于对医疗器械灭菌的物理的和/或化学的作用对微生物灭活，常近似于一个指数关系；这就意味着无论灭菌的程度如何，微生物总是难免以一个有限概率存活下来。“无菌”是指微生物存活概率低于10-6。对于一个给定的处理过程，这种存活概率由微生物的数量、抗性以及在处理过程中微生物所处的环境来确定。还将“无菌器械”表示为医疗器械中，有残存微生物的器械概率小于10-6，即一百万件中不多于1件。这就是医疗器械公认的无菌保证水平。对一个灭菌批而言，要证明达到这样的无菌保证水平，势必要对每件产品进行检验，这在实际中是行不通的，因为试图“证明某事件不存在是不可能的”。更何况，即使是最优秀的实验室，在产品上做无菌检验出现假阳性（即检验中引入的污染导致错误性结论，而这一错误又无法加以证实）的概率最低也只能控制在千分之一。ISO9000系列标准将那些其结果不能用随后的产品试验来充分证实的生产过程称之为“特殊”。灭菌就是这样一例特殊过程，因为其过程的有效性不能通过对产品的试验来证实。因此，器械的灭菌过程应按照“三项标准”在使用前进行确认，灭菌过程的性能必须进行常规监测。废弃过去通过对产品检验控制放行的传统做法。
2.2生物负载概念
“生物负载”（bioburden）通常用于描述材料或产品上的存活微生物的总量。生物负载不仅包括灭菌前器械上自然形成的污染菌总量（又称初始污染菌），也可用以表述为了验证之目的器械上人工接种的微生物的总量；可用以表述经受某一灭菌过程后器械上微生物存活总量，也可用以表述为非无菌供应器械上的微生物总量；可用以表述器械上微生物总量，也可用于表述生物指示物上的微生物总量。
灭菌前微生物污染是指来自多种污染源的污染物的总和。因此还应注意进料和/或部件的微生物水平，以及产品生产、组装和环境的控制。无菌医疗器械生产厂，首先要采取各种措施使器械来自各种来源的外来污染减到最少，其次是采取有效的灭菌措施保证其产品无菌。医疗器械产品灭菌前，即使是在标准化生产条件下按照医疗器械质量体系进行生产，也可能携有微生物，尽管数量很少。然而，由于医疗器械的多样性、生产过程各异、环境控制也不同，各种器械上生物负载差异很大，像有些标准（如GB15980-1995）那样对所有器械统一给出初始污染菌极限是不合理的。同样，要对某一产品上的生物负载准确测定也是不可能的，只能用一经确认过的技术对其进行估测。
3.器械生物负载估测的应用领域
通过微生物污染水平的研究可以了解器械生物负载。ISO11737.1要求生物估测需在下列几种情况下进行：
3.1对灭菌过程的确认和再确认的过程中，用以直接建立起灭菌条件的程度与生物估测值之间的联系。如采用辐照灭菌时，用以确定辐照剂量（详见GB18280）；
3.2对灭菌过程的确认和再确认，不用以直接建立起经受灭菌投机倒把的程度与生物估测值之间的联系，但要求对生物负载有一大体了解（如采用湿热灭菌和环氧乙烷灭菌，详见GB18278和GB18279）；
3.3经上述（3.1）灭菌确认的无菌产品生产过程的常规控制。
3.4经上述（3.2）灭菌确认的无菌产品生产过程的常规控制。
生物负载估测还可用于医疗器械生产质量体系，作为下列过程的要素之一；
3.5全面环境监控过程；
3.6提取微生物时清洗过程有效性的评价。
3.7对规定了微生物清洁度的非无菌供应产品的过程控制。
3.8监控原材料、部件或包装。
4，微生物检验实验室
4.1实验室作用
对于无菌医疗器械生产企业来说，拥有一个微生物实验室是十分必要的（尽管ISO11737允许使用外部实验室）。企业应将微生物检测作为检测工作的重点。
对于采用湿热灭菌或环氧乙烷灭菌的器械，微生物试验室的职责不仅是按照GB18278和GB18279对灭菌过程进行确认和对灭菌过程进行常规监测（主要是通过用生物指示物监测控制产品放行），还应在常规生产中，按照ISO11737-1对灭菌前产品上生物负载定期进行估测来监控生产过程。
对于辐照灭菌的器械，由于其灭菌机理是用电子束对微生物进行随机“射击”，对微生物的杀灭率取决于击中率，产品上微生物数量越多，保证达到10-6的无菌保证水平所需的“射击”的密度或时间（即辐照剂量）就要相应的增加。但辐照剂量的增大，灭菌过程对材料的破坏也随之增大（尽管有些材料抗辐射）。因此，要使灭菌剂量达到既能有效灭菌，又要使对材料的破坏最低，有效的方法是严格控制产品上的生物负载。因此，对于辐照灭菌器械，微生物试验室除了对灭菌剂量进行确认以外，其主要职责是在常规生产过程中对器械上的生物负载的水平进行监测，确保不影响灭菌效果。另外，由于找不到一种更耐辐照的生物指示菌，辐照灭菌不能像湿热灭菌和环氧乙烷灭菌那样用生物指示物来控制产品放行。辐照灭菌只能通过按照GB18280和ISO11737-1和ISO11737-2对灭菌过程进行确认，按照ISO11737-1对生产过程引入的污染进行监控。
4.2实验室要求
微生物实验室承担着灭菌验证、环境监控、产品放行等一系列重要工作。实验室在进行灭菌效果的验证时（特别是辐照灭菌的确认），由于无法认定出现的阳性结果是归因于“假阳性”，还是归因子“灭菌失败”，因而只能归因于后者。实验室必须有足够的水平来保证使试验的假阳性偶发最小；在对生物负载检验过程中，任何错误的微生物计数都将对生产过程和灭菌过程产生错误的控制。因此，无菌医疗器械微生物实验室应得到企业的重点装备。ISO11737对无菌医疗器械的微生物实验室的建议和质量体系提出了要求并对其操作技术给出了要求并对其操作技术给出了很详细的指南，要求主要包括以下方面：
程度文件：应保存所用的试验技术以及相应仪器的使用和操作的文件化程序和规程，这些文件化程序和规程，这些文件化程序和规程应按照ISO9001和ISO9002规定经批准和受控，并得到有效执行。
记录：应按照ISO9001和ISO9002的规定，保存原始观察的记录、导出数据和最终报告。记录应包括取样、样品制备和试验人员的识别。
人员：由有资格的资历并经培训的专业人员从事微生物检验。技术人员的记录应予以保证。
设备：具有规定试验的校核和测量所需的所有设备按照文件化程序对所需要计划维护的设备进行维护，并保存设备维护记录。应为所有测量与控制功能的设备的标准建立有效的体系、形成文件并维持。这一标准体系应符合ISO9001。
5，生物负载估测技术建立与确认
器械微生物污染估测技术的主要步骤是：选择样品？收集试验项目？送入试验室？提取微生物（如需要）？移入培养基？培养？计数和定性（如适用）？数据分析。ISO 11737-1对这些步骤都给出了原则性要求和方法指南。由于医疗器械的多样性，期望通过一种方法去适合于任何器械的微生物估测是做不到的，尤其是从器械上提取微生物的技术，受器械的大小、结构、性质等影响很大。对此，ISO11737-1推荐了一系列供选用的提取方法。
当用生物负载估测值确立灭菌过程的处理程度时，估测值的精确性是十分重要的。当用于生产过程的常规控制时，同样也需要使用一个准确的微生物估测方法，来监测灭菌前微生物负载是否变化到了会影响灭菌过程的有效性的水平。因此，实验室专业人员应根据具体产品，设计相应的微生物估测方法，并按ISO 11737-1对方法进行确认。确认包括对提取微生物技术的确认和计数方法的确认两个方面。确认工作应形成文件。
负责进行生物负载估测的人员宜运用原材料、部件、生产环境、生产过程和产品的特性方面的知识为每一步选择适当的方法。
6，生物负载估测技术的应用
产品在灭菌前自然形成的生物负载（初始污染菌）的高低，反映了生产环境的控制能力。利用微生物估测技术可以帮助控制生产，并为环境控制的决策提供依据。以最初确认中得出的生物负载估测值作为基准，定期对产品生物负载监测，从而能够反映出生产过程的改变或环境的改变。因此，通过设定过程控制极限并适时进行走势分析，可以很好地实现对生产过程或环境改变进行控制和预警。
6.1过程监控的极限设置
应根据器械的生物负载的历史数据设立一个用于过程监控的生物负载估测极限值。在日常监测中，一旦超出了该极限，就应该及时查找原因，并采取必要的纠正措施。ISO11737-1还规定，应定期对极限值的适宜性进行评审；当对极限提出修改时也应进行评审。可见，像GB15980-1995《一次性使用医疗用品卫生标准》标准中那样，对产品初始污染菌统一给出一个限量的做法是错误的。
6.2过程控制的走势分析
进行走势分析的目的是找出已经发生过程改变的证据，即使估测值是在规定的极限内。对数据进行走势分析，可及时为生产过程发生预警。该分析是通过检查偏离估测值正常随机分布的数据来进行的。应注意，生物负载计数逐渐向上漂移的过程特征，会被偶尔发生的偏移或已知的周期波动（季节影响）所掩盖，从而可能不被发现。若可行，检查“波动均线”会有助于发现这种漂移。
7，结束语
ISO11737-1和ISO11737-2是无菌医疗器械灭菌标准的重要组成。这对于指导无菌医疗器械的过程控制和质量管理具有非常重要的地位。然而，我国目前对这两个标准的认知度还很低，很多企业在对微生物检验控制中执行了相对落后的GB15980《一次性使用医疗用品卫生标准》，这与我国无菌医疗器械的现状和发展不适应。应尽快将这两项标准转化为我国标准并予以推行。（摘自《中国医院医疗用品采购指南》）