因为医疗用品以不同方式与人体接触,为了更好地给予人体治疗;因此在使用前必须进行消毒处理。在人类社会的发展当中,最古老、最简易的方法是加热消毒法。这种方法能耗高,燃煤造成空气污染,操作分散,费时费力。其最大缺点是消毒不彻底,易导致交叉感染。为了防止疾病蔓延,从20世纪中期开始,国际上推广了一次性使用的医疗器件,如针管、输液管等。一次性医疗用品多采用塑料、乳胶等热敏性材料。热消毒法已不适用。于是环氧乙烷气体的化学消毒法和稍后的γ辐射消毒法相继发展起来。它们被统称为“冷消毒”法。
20世纪70年代后期人们在不断的研究中逐渐认识到环氧乙烷是一种诱变剂,排出室外会造成环境污染,在消过毒的器件上难以除尽的残留物可能对人体有害,美国、日本等国对此都有严格限制,因此近年来有衰落趋势。辐射法却由于节能、安全、无污染、消毒彻底而有较快发展,到1990年全世界至少有120座γ辐射消毒装置进入商业运行,总容量约2.7EBq,医疗用品γ辐射处理法达3.1×106m3,价值约250亿美元,市场占有率约30%,所消毒的医疗器件达几十种,包括注射器、橡胶手套、静脉导管、缝合线等。
一、辐射消毒的生物化学基础
辐射消毒的基础是电离辐射的杀灭致病微生物的能力。由于生物机体是一种高级有序组织的含水体系,射线可以直接作用于有机组织细胞,也可以通过水的辐解产物(OH、H、Eq等)间接作用。
生物组织辐射损伤变化需较长时间,由初始损伤和潜在损伤两阶段组成。后者的完成和修复需较长时间,它们均与生物组织的性质、射线种类、环境条件(温度、湿度、有无氧气等)、剂量大小等有关。
二、辐射消毒法
医疗用品如注射器等,在压制成型后,成套封入纸垫塑料袋内,然后分层装入一定大小的纸箱中,进行大批量或连续的化学消毒或辐射消毒。
辐射法所用辐射源主要是60Co核素源的γ射线,最近有使用10MeV以下高能电子束的趋向。辐射消毒在室温下进行,可将医疗用品装入并码放在辐射室内分批进行消毒处理,也可以把产物放在传送带上以一定速度通过辐射室。产品经25kGy剂量辐射即可达到消毒目的,辐射时间依辐射场剂量率确定,并可用微机进行程序控制,整个操作是自动化进行,安全可靠。
三、辐射消毒中的辐射源装置
60Co的γ射线和工业电子加速器给出的电子束都可以用于医疗用品的辐射消毒,目前以γ射线为主,电子束的应用有增大的趋势。
(一)γ辐射消毒装置
钴-60γ源装置的主要供应商是加拿大和前苏联。如提供内装1.48×1017Bq60Coγ装置,年处理医疗用品量为2×105m3。
(二)电子束(EB)辐射消毒装置
用于EB辐射消毒装置的加速器主要是直线电子加速器(LINEC)和底纳米(Dynamitron)加速器,能量在4.5~19MeV之间,功率4~159kW不等。
电子束消毒的主要问题是电子束的穿透能力低,好在多数被照物密度较低(0.15~0.28g/cm3)。能量在5~10MeV的电子束尚可用于这类需消毒器件的辐射。
能量较高的电子束可作为医用材料辐射消毒的辐射源,也是目前辐射消毒用辐射源发展的趋势。一台能量为4.5MeV、功率为150kW的Dynamitron加速器每小时可以处理40立方米的辐射物。