13.4: اختبار فعالية المطهرات والمطهرات
- Page ID
- 194494
أهداف التعلم
- وصف سبب استخدام معامل الفينول
- قارن وقارن بين طرق نشر القرص وتخفيف الاستخدام وطرق الاستخدام لاختبار فعالية المطهرات والمطهرات والمعقمات
تنعكس فعالية المطهرات الكيميائية المختلفة في المصطلحات المستخدمة لوصفها. يتم تصنيف المطهرات الكيميائية حسب قوة نشاطها، حيث تعكس كل فئة أنواع الميكروبات والفيروسات التي تعتبر مطهرات مكوناتها فعالة ضدها. تمتلك مبيدات الجراثيم عالية المستوى القدرة على قتل الخلايا النباتية والفطريات والفيروسات والمسام الداخلية، مما يؤدي إلى التعقيم، مع الاستخدام المطول. تعتبر مبيدات الجراثيم ذات المستوى المتوسط، كما يوحي اسمها، أقل فعالية ضد المسام الداخلية وبعض الفيروسات، وتقتل مبيدات الجراثيم منخفضة المستوى الخلايا النباتية وبعض الفيروسات المغلفة فقط، وهي غير فعالة ضد المسام الداخلية.
ومع ذلك، تؤثر العديد من الظروف البيئية على قوة العامل المضاد للميكروبات وفعاليته. على سبيل المثال، يعد طول التعرض مهمًا بشكل خاص، حيث يؤدي التعرض الطويل إلى زيادة الفعالية. وبالمثل، فإن تركيز العامل الكيميائي مهم أيضًا، حيث تكون التركيزات الأعلى أكثر فعالية من التركيزات الأقل. يمكن أن تؤثر درجة الحرارة ودرجة الحموضة وعوامل أخرى أيضًا على فاعلية عامل التطهير.
تتضمن إحدى طرق تحديد فعالية العامل الكيميائي مسح الأسطح قبل الاستخدام وبعده لتأكيد ما إذا كان الحقل المعقم قد تم الحفاظ عليه أثناء الاستخدام. يتم وصف الاختبارات الإضافية في الأقسام التالية. تسمح هذه الاختبارات بالحفاظ على بروتوكولات التطهير المناسبة في البيئات السريرية، والتحكم في نمو الميكروبات لحماية المرضى والعاملين في مجال الرعاية الصحية والمجتمع.
معامل الفينول
يمكن تحديد فعالية المطهر أو المطهر بعدة طرق. تاريخيًا، غالبًا ما تمت مقارنة فعالية العامل الكيميائي بفعالية الفينول، وهو أول عامل كيميائي يستخدمه جوزيف ليستر. في عام 1903، وضع الكيميائيون البريطانيون صامويل ريديل (1863-1929) وجي تي أينسلي ووكر (1868-1930) بروتوكولًا لمقارنة فعالية مجموعة متنوعة من المواد الكيميائية بفعالية الفينول، باستخدام المكورات العنقودية الذهبية (بكتيريا إيجابية الجرام) والسالمونيلا ككائنات اختبار لهما انتيريكا سيروفار تيفي (بكتيريا سالبة الجرام). لقد عرّضوا بكتيريا الاختبار للمحاليل الكيميائية المضادة للميكروبات المخففة في الماء لمدة 7.5 دقيقة. ثم قاموا بحساب معامل الفينول لكل مادة كيميائية لكل من البكتيريا التي تم اختبارها. معامل الفينول البالغ 1.0 يعني أن العامل الكيميائي له نفس مستوى الفعالية مثل الفينول. يعتبر العامل الكيميائي الذي يحتوي على معامل فينول أقل من 1.0 أقل فعالية من الفينول. ومن الأمثلة على ذلك الفورمالين، بمعاملات الفينول البالغة 0.3 (S. aureus) و 0.7 (S. enterica serovar Typhi). يعتبر العامل الكيميائي الذي يزيد معامل الفينول عن 1.0 أكثر فعالية من الفينول، مثل الكلورامين، بمعاملات فينول تبلغ 133 و 100 على التوالي. على الرغم من أن معامل الفينول كان ذات يوم مقياسًا مفيدًا للفعالية، إلا أنه لم يعد مستخدمًا بشكل شائع لأنه تم اختيار الظروف والكائنات الحية المستخدمة بشكل تعسفي.
التمارين الرياضية\(\PageIndex{1}\)
ما هي الاختلافات بين المستويات الثلاثة لفعالية المطهر؟
طريقة نشر القرص
تتضمن طريقة نشر القرص تطبيق مواد كيميائية مختلفة على أقراص ورقية منفصلة ومعقمة للفلترة (الشكل\(\PageIndex{1}\)). يتم بعد ذلك وضع الأقراص على لوحة أجار تم تلقيحها بالبكتيريا المستهدفة والمواد الكيميائية المنتشرة من الأقراص إلى الأجار حيث تم تلقيح البكتيريا. مع نمو «حديقة» البكتيريا، تُلاحظ مناطق تثبيط نمو الميكروبات كمناطق واضحة حول الأقراص. على الرغم من وجود عوامل أخرى تساهم في أحجام مناطق التثبيط (على سبيل المثال، ما إذا كان العامل قابلاً للذوبان في الماء وقادرًا على الانتشار في الأجار)، فإن المناطق الأكبر ترتبط عادةً بزيادة فعالية تثبيط العامل الكيميائي. يتم قياس القطر عبر كل منطقة بالمليمترات.
التمارين الرياضية\(\PageIndex{2}\)
عند مقارنة أنشطة اثنين من المطهرات مقابل الميكروب نفسه، باستخدام اختبار انتشار القرص، وبافتراض أن كلاهما قابل للذوبان في الماء ويمكن أن ينتشر بسهولة في الأجار، هل سيكون للمطهر الأكثر فعالية منطقة أكبر من التثبيط أم منطقة أصغر؟
اختبار الاستخدام والتخفيف
تُستخدم طرق أخرى أيضًا لقياس فعالية العامل الكيميائي في البيئات السريرية. يُستخدم اختبار تخفيف الاستخدام بشكل شائع لتحديد فعالية تطهير المادة الكيميائية على سطح غير حي. لإجراء هذا الاختبار، يتم غمس أسطوانة من الفولاذ المقاوم للصدأ في ثقافة الكائنات الحية الدقيقة المستهدفة ثم تجفيفها. ثم يتم غمس الأسطوانة في محاليل مطهرة بتركيزات مختلفة لفترة زمنية محددة. أخيرًا، يتم نقل الأسطوانة إلى أنبوب اختبار جديد يحتوي على وسيط معقم جديد لا يحتوي على مطهر، ويتم تحضين أنبوب الاختبار هذا. يتضح بقاء البكتيريا من خلال وجود التعكر في الوسط، في حين أن قتل الكائن الحي المستهدف على الأسطوانة بواسطة المطهر لن ينتج عنه أي تعكر.
قررت جمعية الكيميائيين الزراعيين الرسميين الدوليين (AOAC)، وهي مجموعة غير ربحية تضع العديد من معايير البروتوكول، أن ما لا يقل عن 59 من 60 نسخة مكررة يجب ألا تظهر أي نمو في مثل هذا الاختبار لتحقيق نتيجة ناجحة، ويجب أن تكون النتائج قابلة للتكرار من مجموعات مختلفة من مطهر وعند إجرائه في أيام مختلفة. يقوم مصنعو المطهرات بإجراء اختبارات تخفيف الاستخدام للتحقق من صحة ادعاءات الفعالية لمنتجاتهم، على النحو المحدد من قبل وكالة حماية البيئة.
التمارين الرياضية\(\PageIndex{3}\)
هل يتم إجراء اختبار تخفيف الاستخدام في بيئة سريرية؟ لماذا؟
اختبار قيد الاستخدام
يمكن للاختبار قيد الاستخدام تحديد ما إذا كان محلول المطهر المستخدم بنشاط في بيئة سريرية ملوثًا بالميكروبات (الشكل\(\PageIndex{2}\)). يتم تخفيف عينة 1 مل من المطهر المستخدم إلى 9 مل من وسط المرق المعقم الذي يحتوي أيضًا على مركب لتثبيط المطهر. يتم بعد ذلك تلقيح عشر قطرات، يبلغ مجموعها حوالي 0.2 مل من هذا الخليط، على كل من لوحين أجار. يتم تحضين إحدى الأطباق عند 37 درجة مئوية لمدة 3 أيام ويتم تحضين الطبق الآخر في درجة حرارة الغرفة لمدة 7 أيام. تتم مراقبة الصفائح لنمو المستعمرات الميكروبية. يشير نمو خمس مستعمرات أو أكثر على أي من الصفيحتين إلى وجود خلايا ميكروبية قابلة للحياة في المحلول المطهر وأنه ملوث. تراقب هذه الاختبارات قيد الاستخدام فعالية المطهرات في البيئة السريرية.
التمارين الرياضية\(\PageIndex{4}\)
ما الذي يشير إليه الاختبار الإيجابي أثناء الاستخدام؟
التركيز السريري: القرار
على الرغم من العلاج بالمضادات الحيوية، تفاقمت أعراض روبرتا. وقد أصيبت بالتهاب الحويضة والكلية، وهو عدوى شديدة في الكلى، وأُعيدت إلى المستشفى في وحدة العناية المركزة (ICU). استمرت حالتها في التدهور، وظهرت عليها أعراض الصدمة الإنتانية. في هذه المرحلة، طلب طبيبها إجراء زراعة من بولها لتحديد السبب الدقيق للعدوى، بالإضافة إلى اختبار الحساسية للأدوية لتحديد المضادات الحيوية التي ستكون فعالة ضد البكتيريا المسببة. أشارت نتائج هذا الاختبار إلى مقاومة مجموعة واسعة من المضادات الحيوية، بما في ذلك الكاربابينيمات، وهي فئة من المضادات الحيوية تستخدم كملاذ أخير للعديد من أنواع العدوى البكتيرية. كانت هذه نتيجة مثيرة للقلق، مما يشير إلى أن عدوى روبرتا كانت بسبب ما يسمى بالبق الخارق: سلالة بكتيرية طورت مقاومة لغالبية المضادات الحيوية الشائعة الاستخدام. في هذه الحالة، ينتمي العامل المسبب إلى البكتيريا المعوية المقاومة للكاربابينيم (CRE)، وهي عائلة مقاومة للأدوية من البكتيريا الموجودة عادة في الجهاز الهضمي (الشكل\(\PageIndex{3}\)). عندما يتم إدخال CRE إلى أنظمة الجسم الأخرى، كما قد يحدث من خلال الأدوات الجراحية أو القسطرة أو المناظير التي تم تنظيفها بشكل غير صحيح، يمكن أن تحدث عدوى عدوانية.
من المعروف أن عدوى CRE يصعب علاجها، بمعدل وفيات يتراوح بين 40٪ و 50٪. لعلاج عدوى الكلى والصدمة الإنتانية، تم علاج روبرتا بغسيل الكلى والسوائل الوريدية والأدوية للحفاظ على ضغط الدم ومنع تخثر الدم. بدأت أيضًا في العلاج المكثف عن طريق الحقن الوريدي لعقار جديد يسمى tigecycline، والذي نجح في علاج الالتهابات التي تسببها البكتيريا المقاومة للأدوية.
بعد عدة أسابيع في وحدة العناية المركزة، تعافت روبرتا من عدوى CRE. ومع ذلك، سرعان ما لاحظ مسؤولو الصحة العامة أن حالة روبرتا لم تكن معزولة. كما أصيب العديد من المرضى الذين خضعوا لإجراءات مماثلة في نفس المستشفى بعدوى CRE، حيث مات بعضهم نتيجة لذلك. في نهاية المطاف، تم إرجاع مصدر العدوى إلى مناظير الاثني عشر المستخدمة في الإجراءات. على الرغم من اتباع موظفي المستشفى بدقة لبروتوكولات الشركة المصنعة للتطهير، ظلت البكتيريا، بما في ذلك CRE، داخل الأدوات وتم تقديمها للمرضى أثناء الإجراءات.
من المسؤول؟
أصبحت عدوى البكتيريا المعوية المقاومة للكاربابينيم بسبب المناظير الملوثة مشكلة بارزة في السنوات الأخيرة. تم إرجاع العديد من حالات تفشي CRE إلى المناظير الداخلية، بما في ذلك حالة في مركز رونالد ريغان الطبي بجامعة كاليفورنيا في أوائل عام 2015 حيث ربما تعرض 179 مريضًا لمنظار داخلي ملوث. أصيب سبعة من المرضى بالعدوى، وتوفي اثنان في وقت لاحق. تم رفع العديد من الدعاوى القضائية ضد شركة Olympus، الشركة المصنعة للمناظير الداخلية. يزعم البعض أن شركة Olympus لم تحصل على موافقة إدارة الغذاء والدواء الأمريكية على تغييرات التصميم التي ربما أدت إلى التلوث، ويدعي آخرون أن الشركة المصنعة حجبت عن قصد معلومات عن المستشفيات فيما يتعلق بالعيوب في المناظير الداخلية.
تثير مثل هذه الدعاوى القضائية أسئلة يصعب الإجابة عليها حول المسؤولية. تعتبر الإجراءات الغازية محفوفة بالمخاطر بطبيعتها، ولكن يمكن تقليل النتائج السلبية من خلال الالتزام الصارم بالبروتوكولات المعمول بها. ومع ذلك، من المسؤول عندما تحدث نتائج سلبية بسبب البروتوكولات المعيبة أو المعدات المعيبة؟ هل يمكن تحميل المستشفيات أو العاملين في مجال الرعاية الصحية المسؤولية إذا اتبعوا بدقة إجراءً معيبًا؟ هل يجب تحميل الشركات المصنعة المسؤولية - وربما طردها من العمل - إذا تعطلت معداتها المنقذة للحياة أو ثبت أنها معيبة؟ ما هو دور الحكومة في ضمان أن استخدام وصيانة المعدات والبروتوكولات الطبية آمنة من الفشل؟
غالبًا ما يتم تطوير بروتوكولات تنظيف أو تعقيم المعدات الطبية من قبل الوكالات الحكومية مثل FDA ومجموعات أخرى، مثل AOAC، وهي منظمة علمية غير ربحية تضع العديد من البروتوكولات للاستخدام القياسي على مستوى العالم. ثم يتم اعتماد هذه الإجراءات والبروتوكولات من قبل الشركات المصنعة للأجهزة والمعدات الطبية. في نهاية المطاف، يتحمل المستخدمون النهائيون (المستشفيات وموظفوها) مسؤولية اتباع هذه الإجراءات ويمكن تحميلهم المسؤولية في حالة حدوث خرق ومرض المرضى بسبب المعدات التي تم تنظيفها بشكل غير صحيح.
لسوء الحظ، فإن البروتوكولات ليست معصومة من الخطأ، وأحيانًا يتطلب الأمر نتائج سلبية للكشف عن عيوبها. في عام 2008، وافقت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية على بروتوكول تطهير المناظير الداخلية، باستخدام الجلوتارالدهيد (بتركيز أقل عند مزجه مع الفينول)، والأو-فثالالديهيد، وبيروكسيد الهيدروجين، وحمض البيروتيك، ومزيج من بيروكسيد الهيدروجين مع حمض البيروسيتيك. ومع ذلك، أظهرت حالات تفشي CRE اللاحقة من استخدام المنظار أن هذا البروتوكول وحده غير كافٍ.
نتيجة لتفشي CRE، تقوم المستشفيات والمصنعون وإدارة الغذاء والدواء بالتحقيق في الحلول. تقوم العديد من المستشفيات بوضع إجراءات تنظيف أكثر صرامة من تلك التي تفرضها إدارة الغذاء والدواء. يبحث المصنعون عن طرق لإعادة تصميم مناظير الاثني عشر لتقليل الشقوق التي يصعب الوصول إليها حيث يمكن للبكتيريا الهروب من المطهرات، وتقوم إدارة الغذاء والدواء الأمريكية بتحديث بروتوكولاتها. في فبراير 2015، أضافت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية توصيات جديدة للتنظيف اليدوي الدقيق لآلية مصعد منظار الاثني عشر (الموقع الذي من المرجح أن تفلت فيه الميكروبات من التطهير)، وأصدرت وثائق أكثر دقة حول مراقبة جودة بروتوكولات التطهير (الشكل\(\PageIndex{4}\)).
ليس هناك ما يضمن أن الإجراءات أو البروتوكولات أو المعدات الجديدة ستقضي تمامًا على خطر العدوى المرتبطة بالمناظير الداخلية. ومع ذلك، يتم استخدام هذه الأجهزة بنجاح في 500,000 إلى 650,000 إجراء سنويًا في الولايات المتحدة، والعديد منها منقذ للحياة. في أي مرحلة تفوق المخاطر فوائد هذه الأجهزة، ومن يجب أن يتحمل المسؤولية عند حدوث نتائج سلبية؟
المفاهيم الأساسية والملخص
- يتم تجميع المطهرات الكيميائية حسب أنواع الميكروبات والعوامل المعدية التي تكون فعالة ضدها. تقتل مبيدات الجراثيم عالية المستوى الخلايا النباتية والفطريات والفيروسات والمسام الداخلية، ويمكن أن تؤدي في النهاية إلى التعقيم. لا يمكن لمبيدات الجراثيم ذات المستوى المتوسط أن تقتل جميع الفيروسات وهي أقل فعالية ضد المسام الداخلية. تقتل مبيدات الجراثيم منخفضة المستوى الخلايا النباتية وبعض الفيروسات المغلفة، ولكنها غير فعالة ضد المسام الداخلية.
- تتأثر فعالية المطهر بعدة عوامل، بما في ذلك طول التعرض وتركيز المطهر ودرجة الحرارة ودرجة الحموضة.
- تاريخيًا، تمت مقارنة فعالية المطهر الكيميائي مع فعالية الفينول في قتل المكورات العنقودية الذهبية والسالمونيلا المعوية السيروفار التيفية، وتم حساب معامل الفينول.
- تُستخدم طريقة نشر القرص لاختبار فعالية المطهر الكيميائي ضد ميكروب معين.
- يحدد اختبار تخفيف الاستخدام فعالية المطهر على السطح. يمكن للاختبارات أثناء الاستخدام تحديد ما إذا كانت المحاليل المطهرة تستخدم بشكل صحيح في البيئات السريرية.