臭氧在醫療行業中的應用

一:概述

  醫院是病人聚集的場所，病毒菌的發生及傳播都較為嚴重，醫院為了保護病人的健康、康復和避免交叉感染，都有很嚴格的消毒滅菌規程與制度。醫院的消毒滅菌手段目前主要是：

1、空間空氣消毒利用紫外線殺菌；

2、醫療器械用品多用高錳酸鉀、過氧乙酸藥液及燒、蒸、煮等手段。

3、大面積的普殺手段多用來素水潑灑，使醫院具有特殊的氣味。

紫外線滅菌，目前是手術室、無菌室等重要場合的主要手段，其缺點在于紫外線滅菌速度慢、成本高、有死角（陰影），紫外線對人體皮膚可構成傷害，掌握使用要求嚴格。以上情況表明，醫院采用臭氧氣體消毒是必需的，目前不少醫院已采用臭氧產品。醫療器械及物品洗滌采用高濃度的臭氧水，也較藥物優越，目前阻礙醫院使用臭氧產品的原因主要是經濟條件（更換設備需要資金）和舊制度中的滅菌規范（針對紫外線及藥物）沿用。醫院使用臭氧產品，應按其用途進行規格（發生量）上的嚴格挑選，以適宜使用。

二:臭氧在醫療行業的應用領域

（1）水體消毒：由于臭氧在水中的不穩定性，分解后產生氧化能力極強（比單原子氧還強）的羥基（OH）和單原子氧等，可有效的殺滅水中的各種細菌和病毒。國外把臭氧視作最為理想的水質消毒凈化劑，很多大型水廠普遍采用臭氧來處理飲用水，我國的昆明自來水公司，深水集團、上海自來水公司也陸續采用臭氧對水質進行凈化消毒。

氯劑消毒水，可以產生致癌毒物三氯甲烷，如果氯劑投加量增多，三氯甲烷的生成量也就增多，隨著人類對致癌物質毒性的研究深入，世界水質協會，世界衛生組織等已經不主張將氯劑用于飲水消毒。而臭氧用于飲水消毒有以下優點：

氧化能力強，殺菌效率高，殺菌速度快，臭氧殺滅水中微生物的效率是氯劑的600－3000倍，可以殺滅水中所有的細菌、病毒、芽胞、孢子蟲類，還能殺滅藻類等；

臭氧在水中的作用后，產物是無毒無害的氧氣，并且臭氧本身無永久的殘留性，還能增加水中溶解氧；

有去色、除臭的作用，降低水的渾濁度；

能氧化分解水中的鐵、錳、銀、鈷、懸浮顆粒、有機農藥和洗滌劑等，極大改善水質。

水處理中臭氧的投加量要根據水的理化性質、污染程度、接觸時間等設計。對于生活用水和飲用水消毒時，投加0.1－1mg/L即可，一般水體投加臭氧量0.5-1.5mg/L，接觸5－10分鐘，水中保持剩余臭氧濃度0.1-0.5mg/L。

臭氧也廣泛用于污水處理，由于臭氧的強殺菌能力，國外許多醫院采用臭氧處理污水，并取得了滿意的效果，試驗證明，當醫院排放污水中含有106—108個細菌/L時，投加臭氧濃度達10－20mg/L作用10－15分鐘，對細菌繁殖體的殺滅率達99.999％－100％，投加25－30mg/L作用15分鐘，對芽胞的殺滅率也可達99.999％以上。

  臭氧用于飲用水、污水消毒的同時，還可以制成高濃度臭氧消毒水，對蔬菜、瓜果、醫院用具、手和其他物品清洗、消毒。在日本，使用高濃度臭氧消毒水已經成為消毒領域的重點，特別是，在1996年夏季，病原型大腸桿菌0517爆發性感染事件中，以前使用的次氯酸鈉、乙醇、乙酸等殺菌劑，在長期的100－300ppm濃度下，致使大腸菌等革蘭氏陰性菌產生極強的抗藥菌變異，而作用機理完全不同的高濃度臭氧消毒水對此卻十分有效。而在日本的醫療衛生系統，抗青霉素金黃色葡萄球菌感染也成為嚴重的問題，使用高濃度臭氧水進行醫療人員洗手以及醫療器械消毒的解決辦法受到了重視。

  日本在進行臭氧水對醫療部門相關微生物的殺菌效果試驗中，對在平時經常性接觸的，也是在醫院感染中重要的微生物作為測試樣本，如細菌：大腸桿菌IFO3301、銅綠色極毛桿菌IFO3445、金黃色葡萄球菌ATCC43300、表皮葡萄球菌。

  IFO12993；病毒：皰疹病毒RF、腺病毒3型、科賽奇病毒B5FAULKNER、艾珂病毒7型WALLACE、流行感冒病毒PR8等，與氯劑消毒水對比，各供試菌在臭氧水濃度4mg/L作用10秒后即可全部殺死，而對照組在30秒后，仍有103mg/L以上的活菌數殘存。對于病毒，其結果由病毒半數組織培養感染量（TCID50）表示，TCID50減少103以上，可認為病毒滅活。在臭氧水4mg/L濃度作用下20秒，皰疹病毒、流行感冒病毒減少TCID50103以上，科賽奇B5病毒、艾珂7型病毒減少TCID50104以上，所以可以確認臭氧水對于醫療、制藥及醫院加工領域中引起感染的細菌、病毒具有很好的殺滅作用。

  在對醫護人員清洗手指附著菌去除，供試菌體為抗青霉素金黃色葡萄球菌，對比組采用消毒用乙醇，MK212。對清洗后排水鑒定殺菌效果和排水二次污染，排水中菌數，對照組104，臭氧水僅為101。證明臭氧水殺菌效果明顯，而且對外界沒有造成二次細菌污染。

  根據醫療器械及醫用材料基礎性生物學試驗標準：

  細胞毒性試驗，對動物固體毒性試驗即由人或動物細胞進行細胞毒性試驗，此次為小鼠成腺細胞，進行吉姆薩染色，結果反映，臭氧水無細胞毒性或微小毒性。

  過敏性試驗，皮膚過敏性試驗是人在某物質反復暴露時，引起免疫反應障礙，檢查是否引起過敏癥狀。試驗采用最大值進行，臭氧水注射土撥鼠皮內，結果均無紅斑、浮腫等過敏癥狀，無過敏反應。

  眼粘膜刺激性試驗，在用4mg/L臭氧水滴眼時，無刺激、結膜，虹膜，角膜均無損傷，判定無眼粘膜一次刺激性。

皮膚累積刺激試驗，對新西蘭小白鼠背部皮膚連續在14天內，使用臭氧水擦抹，試驗動物在試驗期間行為正常，毛及排泄物均無變化，皮膚無紅斑及浮腫，可以認為臭氧水連續使用時對皮膚無累積性刺激。

  綜上所述，使用臭氧水消毒滅菌，是極其有效和安全的。對于一般細菌，1mg/L臭氧水已經足以殺死。而對于病毒的滅活，我們建議應使用高濃度臭氧水。

  臭氧水除了對試驗中所使用的供試細菌、病毒，還可以對諸如親脂性病毒和親水性病毒（包括甲肝HAV、乙肝HBV、丙肝HCV以及艾滋病毒HIV），綠膿桿菌，熒光假單胞菌屬，軍團菌屬，產黃桿菌屬，產堿桿菌屬，阿米巴原蟲，人致病性真菌（如白色念珠菌屬）等等。

  同樣，臭氧水也作為有效的治療手段，用于治療疾病。1902年J·H·Clarke的《醫療實踐手冊》中記述了臭氧水在治療貧血、糖尿病等疾病中的成功運用。1979年DR George Freibott開始使用臭氧治療艾滋病患者。到今天，在德國、法國、意大利、俄羅斯、葡萄牙等歐盟國家臭氧療法已經廣泛應用。

  在應用臭氧水處理產婦產后護理，燒傷病人清洗消毒方面，我國也有初步的研究。而英國皇太后在世時，之所以長壽的秘訣，一個是隨身不離的熱水袋，再有就是堅持臭氧水注射保健。

  在醫院生產領域，臭氧水殺菌代替傳統的消毒劑也更顯示出卓越的優勢，美國、歐盟等在公共用水和醫院加工中已廣泛應用臭氧水。在蔬菜加工中，傳統的消毒滅菌方法是采用高溫殺菌工藝，不僅對蔬菜的色澤、口感、質地等造成破壞，而且還消耗大量能源。利用臭氧水作為冷殺菌技術可避免傳統工藝對蔬菜質量的破壞，提高產品附加值，同時也降低了成本。在相關試驗中，與二氧化氯對照比較，其蔬菜加工品的衛生指標達到無菌要求，殺菌效果優于二氧化氯水溶液。

  在對水產品，如魚類等消毒凈化中，同樣對照氯劑消毒凈化，在儲藏時間、細菌繁殖率、味道、原生質、外表等方面，臭氧水均優于氯劑類。在采用臭氧海水處理貝類，經過處理，貝類自身潔凈速度加快，在研究的九個菌種包括大腸桿菌，假單胞菌屬綠膿桿菌和傷寒屬沙門氏菌等，總體上比采用氯劑對照組要減少1/100—1/1000。

  臭氧水也可以用于制藥行業、醫院加工行業的管路、生產設備及盛裝容器的浸泡和清洗，從而達到消毒滅菌的目的。采用高濃度臭氧水進行浸泡、沖洗，一是管路、設備及盛裝容器表面的細菌、病毒被大量沖淋去除；二是殘留在表面上的未被沖走的細菌、病毒被臭氧殺死，使用簡單，在醫藥生產和醫院加工中不會產生死角，避免了生產中使用化學消毒劑帶來的化學毒害物質的排放和殘留污染等環境問題。

（2）空氣消毒：臭氧在空氣中可以彌漫到室內所有物品周圍和空間的每個角落，擴散性好，濃度均勻，不留死角，因此比紫外線更具有優勢，而紫外線以光輻射方式殺菌，只有在照射到的位置達到照射強度標準才能有殺菌效果，而且臭氧的溶菌性消毒機理可以有效的殺滅空氣中的各種微生物。低于安全容許濃度（0.2mg/M3）的臭氧即對一般細菌繁殖體具有良好的殺滅作用。試驗用30 mg/M3濃度臭氧，作用15分鐘，對樣本醫院病房內的自然菌的殺滅率≥92.7％，對氣溶膠中金黃色葡萄球菌，以0.12 mg/M3臭氧作用30分鐘，殺滅率達到99.9％以上，對枯草桿菌黑色變種芽胞以5.67 mg/M3濃度臭氧作用60分鐘，殺滅率≥99％。

  采用氣相臭氧消毒的主要優點：臭氧的最終分解物是氧氣，無殘留，對環境無任何公害；對所消毒物品，如器皿、餐具、醫院等不會有任何殘留物，而且對原有物品的理化性質影響較??；相對于其他消毒方式，如紫外線、藥劑熏蒸等，運行成本較小；適用范圍廣闊，沒有特別的限制條件。

  在氣相條件中，臭氧殺滅微生物的效果，取決這幾個主要因素：臭氧閥值濃度，即當臭氧空氣濃度在達到此濃度要求時，才能具有殺滅微生物的能力；微生物種類；處理時間；臭氧分布方式；空間內的溫度和濕度條件；室內墻面、頂棚、地板及其他裝飾材料的還原性影響等。

  氣相條件下，臭氧對微生物的殺滅效果是有區別的，經實驗證明，臭氧對人、動物的致病菌、病毒具有很強的溶菌性殺滅作用。

  影響氣相臭氧殺菌效果的環境因素主要是溫度和濕度。一般情況下，溫度低、濕度大則殺滅效果好，尤其是濕度條件，相對濕度≤45％，臭氧對空氣中懸浮微生物幾乎沒有殺滅作用，相對濕度＞70％，殺滅效果才真正的體現出來。這是由于相對濕度提高，可以使細胞膨脹，細胞壁變薄，使之更容易受到臭氧的滲透溶解。