《環(huán)氧乙烷滅菌器校準(zhǔn)規(guī)范》

編制說明

一、任務(wù)來源

環(huán)氧乙烷滅菌設(shè)備校準(zhǔn)規(guī)范于2021年12月與全國生物計(jì)量委員會(huì)立項(xiàng)。

二、制定規(guī)程的背景及必要性

環(huán)氧乙烷（EO）滅菌器是利用環(huán)氧乙烷氣體分子擴(kuò)散性,在一定的溫度、壓

力、濕度條件下,對(duì)封閉在滅菌室內(nèi)的生物疫苗、中藥、醫(yī)療器械、醫(yī)療用品、

衛(wèi)生用品等設(shè)備進(jìn)行低溫熏蒸滅菌的專用設(shè)備，可在常溫下殺滅各種微生物，包

括芽孢、結(jié)核桿菌、細(xì)菌、病毒、真菌等。2020年由于新冠疫情，環(huán)氧乙烷滅

菌設(shè)備使用量大增，助力口罩、防護(hù)服等一次性醫(yī)用物品滅菌。環(huán)氧乙烷氣體滅

菌溫度低，穿透力強(qiáng)，不受管腔長(zhǎng)度和形狀的限制，且?guī)缀鯇?duì)滅菌物品沒有損害，

滅菌效果良好，與傳統(tǒng)的高壓蒸汽滅菌相比,能在較低的溫度、壓力和濕度條件

下滅菌，因此應(yīng)用廣泛。

影響環(huán)氧乙烷滅菌效果的五大要素：溫度、壓力、相對(duì)濕度、環(huán)氧乙烷濃度

和滅菌時(shí)間。環(huán)氧乙烷滅菌器的溫度、相對(duì)濕度和壓力將直接影響到環(huán)氧乙烷滅

菌器的最終滅菌效果，溫度低于滅菌溫度可能導(dǎo)致芽孢殺滅率降低，高于滅菌溫

度則可能會(huì)對(duì)不耐高溫的被滅菌物品造成損傷；濕度直接決定環(huán)氧乙烷是否能夠

有效反應(yīng)及穿透，過低的濕度會(huì)直接導(dǎo)致滅菌失?。欢鴫毫χ苯記Q定了環(huán)氧乙烷

預(yù)真空能力的優(yōu)劣，預(yù)真空能力差，會(huì)直接導(dǎo)致環(huán)氧乙烷滅菌器腔體內(nèi)溫度、濕

度或環(huán)氧乙烷氣體濃度不達(dá)標(biāo)，進(jìn)而影響滅菌效果。目前使用單位主要使用化學(xué)

監(jiān)測(cè)和生物監(jiān)測(cè)的方法對(duì)環(huán)氧乙烷的滅菌效果進(jìn)行監(jiān)測(cè)?；瘜W(xué)監(jiān)測(cè)是在每個(gè)滅菌

物品包內(nèi)放置化學(xué)指示卡，包外粘貼指示膠帶，根據(jù)指示卡顏色變化來監(jiān)測(cè)滅菌

效果，此種方法操作繁瑣，且過度消耗化學(xué)指示卡和指示膠帶。生物監(jiān)測(cè)采用生

物指示劑枯草桿菌黑色變種芽孢和環(huán)氧乙烷滅菌指示卡進(jìn)行監(jiān)測(cè)，滅菌結(jié)束后將

生物指示劑放于35℃溫箱內(nèi)培養(yǎng)24～48小時(shí)，重復(fù)實(shí)驗(yàn)觀察才能得出結(jié)果，耗

時(shí)長(zhǎng)且成本高昂。

環(huán)氧乙烷滅菌器滅菌效果控制尤為重要，目前針對(duì)環(huán)氧乙烷滅菌器的量值溯

源體系不完善、計(jì)量校準(zhǔn)仍處于較為空白狀態(tài)，國家還未頒布關(guān)于環(huán)氧乙烷滅菌

設(shè)備的計(jì)量技術(shù)規(guī)范，僅有相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。GB18279-2000《醫(yī)療器

械環(huán)氧乙烷滅菌確認(rèn)和常規(guī)控制》和GB/T33419-2016《環(huán)氧乙烷滅菌生物指示

物檢驗(yàn)方法》。在國標(biāo)GB18279-2000《醫(yī)療器械環(huán)氧乙烷滅菌確認(rèn)和常規(guī)控制》

中明確規(guī)定了應(yīng)對(duì)環(huán)氧乙烷滅菌設(shè)備進(jìn)行有效性的校準(zhǔn)或確認(rèn)，包括溫度、濕度、

壓力、濃度、時(shí)間等參數(shù)校準(zhǔn)或確認(rèn)，但是沒有給出設(shè)備的完整詳細(xì)的校準(zhǔn)方法；

GB/T33419-2016《環(huán)氧乙烷滅菌生物指示物檢驗(yàn)方法》中給出了環(huán)氧乙烷滅菌的

溫度、濕度、壓力、時(shí)間等參數(shù)要求，但沒有給出對(duì)這些關(guān)鍵參數(shù)具體如何進(jìn)行

校準(zhǔn)。醫(yī)藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YY0503-2016《環(huán)氧乙烷滅菌器》中明確規(guī)定了環(huán)氧乙烷

滅菌器工藝過程中的溫度、濕度、壓力、濃度、時(shí)間、真空泄露等技術(shù)指標(biāo)，但

沒有給出設(shè)備的完整詳細(xì)校準(zhǔn)方法，部分參數(shù)如真空泄露、濃度等沒有給出測(cè)試

用設(shè)備要求等。2020年底，湖北省市場(chǎng)監(jiān)督管理局發(fā)布了JJF（鄂）68-2020《環(huán)

氧乙烷滅菌設(shè)備校準(zhǔn)規(guī)范》地方計(jì)量技術(shù)規(guī)范，給出了環(huán)氧乙烷滅菌器的溫度、

濕度、壓力的校準(zhǔn)方法，在一定程度上填補(bǔ)了環(huán)氧乙烷滅菌器計(jì)量技術(shù)規(guī)范的空

白，但該地方計(jì)量技術(shù)規(guī)范中仍存在很大改進(jìn)空間，首先僅對(duì)環(huán)氧乙烷滅菌過程

設(shè)定壓力的壓力偏差進(jìn)行校準(zhǔn)，未考慮設(shè)備的抽真空能力及真空保持能力，其次，

在校準(zhǔn)方法上，該規(guī)范采用惰性氣體代替環(huán)氧乙烷氣體進(jìn)行檢測(cè)，未對(duì)設(shè)備關(guān)鍵

參數(shù)環(huán)氧乙烷濃度的校準(zhǔn)項(xiàng)目和方法做出規(guī)定，不能真正意義上評(píng)價(jià)環(huán)氧乙烷滅

菌設(shè)備的滅菌有效性和可靠性。

環(huán)氧乙烷滅菌設(shè)備的市場(chǎng)存有量及使用量也隨之迅速增長(zhǎng)，計(jì)量需求激增，

但目前校準(zhǔn)規(guī)范的缺乏導(dǎo)致沒有科學(xué)有效的方式對(duì)環(huán)氧乙烷滅菌器進(jìn)行檢測(cè)。因

此，本項(xiàng)目致力于編制環(huán)氧乙烷滅菌器地方校準(zhǔn)規(guī)范草稿，開展相應(yīng)的計(jì)量校準(zhǔn)

工作，滿足各使用單位的要求，有利于保證此類設(shè)備的量值準(zhǔn)確，保證滅菌有效

性和可靠性，保障生命安全。

三、主要技術(shù)依據(jù)及原則

本規(guī)范制定以國內(nèi)實(shí)際情況為出發(fā)點(diǎn)，充分體現(xiàn)科學(xué)性、合理性、先進(jìn)性、

實(shí)用性。經(jīng)檢索未見相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)及國際建議。

本次規(guī)范的制定主要參考和引用了以下文件：

1）GB18279.1-2015醫(yī)療器械環(huán)氧乙烷第一部分：醫(yī)療器械滅菌過程的開

發(fā)、確認(rèn)和常規(guī)控制的要求

2）GB/T33419-2016環(huán)氧乙烷滅菌生物指示物檢驗(yàn)方法

3）JJF1101-2019環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備溫度、濕度參數(shù)校準(zhǔn)規(guī)范

4）JJF1308-2011醫(yī)用熱力滅菌設(shè)備溫度計(jì)校準(zhǔn)規(guī)范

5）JJF1564-2016溫濕度標(biāo)準(zhǔn)箱校準(zhǔn)規(guī)范

6）YY0503-2016環(huán)氧乙烷滅菌器

四、規(guī)程起草過程和計(jì)劃

根據(jù)任務(wù)要求，在大量調(diào)研和征求意見基礎(chǔ)上，起草小組針對(duì)環(huán)氧乙烷滅菌

器溫度、濕度、壓力、環(huán)氧乙烷濃度參數(shù)校準(zhǔn)等內(nèi)容，參考國內(nèi)外有關(guān)技術(shù)依據(jù)、

文章和標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行了有針對(duì)性、長(zhǎng)時(shí)間、多頻次的試驗(yàn)工作，積累大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

主要試驗(yàn)廠家和儀器設(shè)備：3M廠家Steri-Vac型號(hào)5XL環(huán)氧乙烷滅菌器、

3M廠家Steri-Vac型號(hào)8XL環(huán)氧乙烷滅菌器、環(huán)氧乙烷抗力儀。參與本規(guī)范編

寫的各單位進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證，確保規(guī)范的可行性。

在此基礎(chǔ)上編寫了本規(guī)范，規(guī)范編寫工作進(jìn)程如下：

2022年1月確定了規(guī)范起草小組成員，初步擬定了工作計(jì)劃；

2023年2-3月完成了人員、設(shè)備和參考資料的準(zhǔn)備工作，進(jìn)行相關(guān)調(diào)研，

提交項(xiàng)目申請(qǐng)；

2024年1-7月利用標(biāo)準(zhǔn)器做實(shí)驗(yàn)，得到大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)印證技術(shù)要求和校準(zhǔn)

方法的合理性并著手編制環(huán)氧乙烷滅菌器校準(zhǔn)規(guī)范。

2024年8-9月，歸納總結(jié)試驗(yàn)情況，結(jié)合國內(nèi)相關(guān)技術(shù)資料，編寫了規(guī)范

的征求意見稿，并征國內(nèi)同行專家意見。

五、主要制定內(nèi)容

1范圍

本規(guī)范適用于最高工作壓力低于100kPa、采用環(huán)氧乙烷液化氣體滅菌的環(huán)

氧乙烷滅菌器的校準(zhǔn)。

2計(jì)量特性

環(huán)氧乙烷滅菌器的計(jì)量特性如表1所示。

表1環(huán)氧乙烷滅菌器的技術(shù)要求

校準(zhǔn)項(xiàng)目計(jì)量特性

溫度偏差±2℃

溫度均勻度≤3℃

濕度偏差±5%RH

濕度均勻度≤5%RH

壓力偏差±5kPa或±5%（取其大者）

環(huán)氧乙烷濃度相對(duì)偏差±10%

注：以上所有計(jì)量特性技術(shù)指標(biāo)僅提供參考，不適用于合格性判定。

2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)

2.1溫度測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)

測(cè)量范圍：（30～70）℃，分辨力不低于0.01℃，最大允許誤差：±0.5℃。

2.2壓力測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)

測(cè)量范圍：（10～100）kPa，分辨力不低于0.1kPa，擴(kuò)展不確定度（k=2）

應(yīng)不大于被測(cè)設(shè)備最大允許誤差絕對(duì)值的1/3。

2.3濕度測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)

測(cè)量范圍：（30～80）%RH，分辨力：不低于0.1%RH，最大允許誤差：±2.0%RH。

2.4濃度測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)

測(cè)量范圍：（0～1000）mg/L，分辨力：最大允許誤差：±3%。

3校準(zhǔn)項(xiàng)目

環(huán)氧乙烷滅菌器校準(zhǔn)項(xiàng)目包括外觀、溫度偏差、溫度均勻度、濕度偏差、濕

度均勻度、壓力偏差、濃度相對(duì)偏差。

4校準(zhǔn)方法

4.1外觀

4.1.1被檢儀器應(yīng)標(biāo)有產(chǎn)品名稱、型號(hào)、出廠編號(hào)、制造廠名、制造年月

等標(biāo)識(shí)，并清晰可辨。

4.1.2被檢儀器的顯示裝置應(yīng)無影響讀數(shù)的劃痕，顯示數(shù)字應(yīng)清晰。儀表

顯示亮度均勻，不應(yīng)有缺筆等現(xiàn)象。

4.2性能參數(shù)

環(huán)氧乙烷滅菌設(shè)備性能參數(shù)的校準(zhǔn)項(xiàng)目為溫度偏差、溫度均勻度、濕度偏差、

濕度均勻度、壓力偏差、環(huán)氧乙烷濃度相對(duì)偏差。

4.2.1校準(zhǔn)點(diǎn)的選擇

溫度、相對(duì)濕度、壓力校準(zhǔn)點(diǎn)根據(jù)用戶需要選擇。

4.2.2測(cè)量點(diǎn)位置和數(shù)量

校準(zhǔn)前，應(yīng)確定環(huán)氧乙烷滅菌設(shè)備艙室的有效工作區(qū)域。測(cè)量區(qū)域應(yīng)包括多

個(gè)層面，應(yīng)包含可用滅菌室空間內(nèi)可能溫度波動(dòng)極大的區(qū)域，比如靠近滅菌室門

的未加熱區(qū)域和靠近進(jìn)汽點(diǎn)區(qū)域等。建議上、中、下三層，中層為通過工作區(qū)域

幾何中心的平行于地面的校準(zhǔn)工作面，各布點(diǎn)位置與工作區(qū)域內(nèi)壁的距離不小于

各邊長(zhǎng)的1/10，但不能大于500mm。布點(diǎn)情況應(yīng)在原始記錄和校準(zhǔn)證書中應(yīng)予

以說明。

溫度布點(diǎn)用1、2、3……阿拉伯?dāng)?shù)字表示，相對(duì)濕度布點(diǎn)用A、B、C……大

寫英文字母表示，濃度布點(diǎn)用a、b、c……小寫英文字母表示，壓力布點(diǎn)用P表

示。

不同容積布點(diǎn)建議如下：

1＜300L容積，6個(gè)同步溫度測(cè)量點(diǎn)，6個(gè)同步濃度測(cè)量點(diǎn)，3個(gè)同步相

對(duì)濕度測(cè)量點(diǎn)，1個(gè)壓力測(cè)量點(diǎn)。壓力測(cè)量點(diǎn)位于幾何中心位置，如圖2

所示。

圖2設(shè)備有效工作容積小于300L時(shí)布點(diǎn)圖

2300L~8000L，12個(gè)同步溫度測(cè)量點(diǎn)，6個(gè)同步濃度測(cè)量點(diǎn)，5個(gè)同步相

對(duì)濕度測(cè)量點(diǎn)，1個(gè)壓力測(cè)量點(diǎn)。壓力測(cè)量點(diǎn)位于幾何中心位置，如圖3

所示。

圖3設(shè)備有效工作容積大于300L且小于8000L時(shí)布點(diǎn)圖

③總?cè)莘e每增加4000L，增加6個(gè)溫度同步測(cè)量點(diǎn)，2個(gè)同步相對(duì)濕度測(cè)量

點(diǎn)。

對(duì)于有效工作區(qū)內(nèi)存在氣流盲區(qū)或客戶有特殊需求，可以適當(dāng)增加布點(diǎn)。

4.2.3測(cè)量點(diǎn)設(shè)置

設(shè)定溫度記錄器、壓力記錄器、濕度記錄器、環(huán)氧乙烷濃度記錄器采樣時(shí)間

間隔為2min，按7.2.2將各個(gè)無線傳感器固定放置在被校設(shè)備有效工作區(qū)域內(nèi)，

并確保艙門完全關(guān)閉。

4.2.4溫度、壓力、相對(duì)濕度、環(huán)氧乙烷濃度校準(zhǔn)步驟

4.2.4.1設(shè)置被校設(shè)備標(biāo)稱溫度點(diǎn)、相對(duì)濕度點(diǎn)、壓力點(diǎn)、環(huán)氧乙烷濃度。

啟動(dòng)被校設(shè)備，進(jìn)行抽真空和加氣操作。

4.2.4.2等待被校設(shè)備穩(wěn)定。穩(wěn)定時(shí)間以說明書為準(zhǔn)，說明書中沒有給出的，

則一般按以下原則執(zhí)行：溫度改變量不超過10℃的，從設(shè)置被校設(shè)備至開始記

錄數(shù)據(jù)所等待的穩(wěn)定時(shí)間為90min；溫度改變量不超過5℃的，穩(wěn)定時(shí)間為60

min。

4.2.4.3被校設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行至少30分鐘，抽出設(shè)備艙室廢氣后，待恢復(fù)壓

力，

取出測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)傳感器后進(jìn)行讀數(shù)。選取各布點(diǎn)穩(wěn)定后的有效數(shù)據(jù)段讀數(shù)，每

隔2min記錄一次，讀取16組數(shù)據(jù)。計(jì)算溫度偏差、溫度均勻度、壓力偏差、

濕度偏差、濕度均勻度、環(huán)氧乙烷濃度。

4.3數(shù)據(jù)處理

4.3.1溫度偏差

環(huán)氧乙烷滅菌設(shè)備在穩(wěn)定狀態(tài)下，滅菌作用時(shí)間內(nèi)中心點(diǎn)平均溫度與設(shè)定滅

菌溫度的差值為溫度偏差。

（1）

式中：——溫度偏差，℃?；?=?????

??——中心點(diǎn)位置各時(shí)刻溫度平均值，℃；

??——標(biāo)稱溫度值，℃。

4.3.2?溫?度均勻度

環(huán)氧乙烷滅菌設(shè)備在穩(wěn)定狀態(tài)下，滅菌作用時(shí)間內(nèi)各溫度測(cè)量點(diǎn)的最高溫度

與最低溫度之差的最大值作為溫度均勻度校準(zhǔn)結(jié)果。

（2）

式中：——溫?度??均=勻m度ax，?(℃???；????????)

??—?—第次測(cè)量；

?——?第i次測(cè)量各測(cè)量點(diǎn)測(cè)得的最高溫度，℃；

?????——第i次測(cè)量各測(cè)量點(diǎn)測(cè)得的最低溫度，℃；

4.3.3相對(duì)?濕???度?偏差

環(huán)氧乙烷滅菌設(shè)備在穩(wěn)定狀態(tài)下，滅菌作用過程內(nèi)中心點(diǎn)平均濕度與設(shè)定濕

度的差值為相對(duì)濕度偏差。

（3）

式中：——相對(duì)濕度?偏?差=，?%R?H?；??

??——中心點(diǎn)位置各時(shí)刻溫度平均值，%RH；

?—?—標(biāo)稱濕度值，%RH。

4.3.4?相?對(duì)濕度均勻度

環(huán)氧乙烷滅菌設(shè)備在穩(wěn)定狀態(tài)下，滅菌作用過程內(nèi)各濕度測(cè)量點(diǎn)的最高濕度

與最低濕度之差的最大值作為相對(duì)濕度均勻度校準(zhǔn)結(jié)果。

（4）

式中：——?相??對(duì)=濕m度a均x?(勻??度??，??%R?H?；???)

??—?—第次測(cè)量；

?——?第i次測(cè)量各測(cè)量點(diǎn)測(cè)得的最高濕度，%RH；

?????

——第i次測(cè)量各測(cè)量點(diǎn)測(cè)得的最低濕度，%RH；

4.3.5壓力?偏??差??

環(huán)氧乙烷滅菌設(shè)備在在穩(wěn)定狀態(tài)下，滅菌作用過程內(nèi)壓力實(shí)測(cè)平均值與設(shè)定

壓力的差值為壓力偏差。

（5）

式中：——壓力偏差，?kP?a=；?????

??——壓力記錄器測(cè)得的各時(shí)刻溫度平均值，kPa；

?—?—標(biāo)稱壓力值，kPa。

4.3.6?環(huán)?氧乙烷濃度相對(duì)偏差

環(huán)氧乙烷滅菌設(shè)備在在穩(wěn)定狀態(tài)下，滅菌作用過程內(nèi)各測(cè)量點(diǎn)環(huán)氧乙烷濃度

實(shí)測(cè)平均值與設(shè)定環(huán)氧乙烷濃度的相對(duì)偏差。

（6）

?

式中：——環(huán)氧乙烷濃(?度??相)對(duì)偏差，%；

??=???100%

??——各測(cè)量點(diǎn)環(huán)氧乙烷濃度實(shí)測(cè)平均值，mg/L；

?——標(biāo)稱環(huán)氧乙烷濃度值，mg/L。

六、實(shí)??驗(yàn)項(xiàng)目結(jié)果與規(guī)范內(nèi)容驗(yàn)證

為保證規(guī)范有關(guān)內(nèi)容的可行性和可操作性，保障規(guī)范實(shí)施后的科學(xué)合理，進(jìn)

行了大量的試驗(yàn)以驗(yàn)證規(guī)范有關(guān)內(nèi)容的可靠有效。主要試驗(yàn)內(nèi)容如下表：

試驗(yàn)一3MSteri-Vac5XL環(huán)氧乙烷滅菌器校準(zhǔn)試驗(yàn)

試驗(yàn)二3MSteri-Vac5XL環(huán)氧乙烷滅菌器校準(zhǔn)試驗(yàn)

試驗(yàn)三3MSteri-Vac8XL環(huán)氧乙烷滅菌器校準(zhǔn)試驗(yàn)

試驗(yàn)四3MSteri-Vac8XL環(huán)氧乙烷滅菌器校準(zhǔn)試驗(yàn)

試驗(yàn)五環(huán)氧乙烷抗力儀校準(zhǔn)試驗(yàn)

試驗(yàn)六環(huán)氧乙烷抗力儀校準(zhǔn)試驗(yàn)

通過對(duì)3M公司的不同型號(hào)的環(huán)氧乙烷滅菌器以及環(huán)氧乙烷抗力儀進(jìn)行多次

驗(yàn)證試驗(yàn)。驗(yàn)證試驗(yàn)選擇的儀器覆蓋了主流的固定濃度的環(huán)氧乙烷滅菌器和可自

由設(shè)置濃度的環(huán)氧乙烷抗力儀兩種具有代表性的儀器，從而保證了試驗(yàn)的全面性

與代表性。按照校準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定程序分別進(jìn)行了溫度、濕度、壓力、環(huán)氧乙烷濃

度試驗(yàn)。驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果清晰地表明，制定的《環(huán)氧乙烷滅菌器校準(zhǔn)規(guī)范》能夠準(zhǔn)

確評(píng)價(jià)和反映出環(huán)氧乙烷滅菌器的性能技術(shù)指標(biāo)，可以有效地評(píng)定儀器的性能情

況。

七、規(guī)范與國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)的比較說明

GB18279-2000《醫(yī)療器械環(huán)氧