气化过氧化氢灭菌技术在动力送风过滤式呼吸器重复使用中的效能与安全性评估

为解决疫情期间个人防护装备(PAPR)重复使用的安全性和有效性难题，研究人员系统评估了气化过氧化氢(VHP)对3M、科标、霍尼韦尔三种品牌PAPR的灭菌效果。研究发现VHP在60次循环中能实现100%灭菌率，维持>99.97%的过滤效率和>120 L/min气流，但存在品牌特异性差异和H2O2残留超标问题，为高风险环境下的PAPR安全复用提供了关键证据。

　　

在新冠疫情的持续冲击下，个人防护装备(PPE)的供应短缺成为全球性难题。动力送风过滤式呼吸器(PAPR)作为防护等级最高的呼吸防护装备，其单价高昂、结构复杂的特点使得重复使用成为必要选择。然而传统消毒方法如含氯消毒剂擦拭、环氧乙烷灭菌等存在效率低、残留毒性等问题，尤其难以彻底杀灭藏匿于复杂管路和滤芯中的病原体。更棘手的是，不同品牌PAPR的设计差异导致缺乏统一的灭菌标准，而长时间重复消毒可能影响设备性能——这些问题直接关系到医护人员在高风险操作中的安全防护。

针对这一系列挑战，军事科学院系统工程研究所的研究团队在《Current Research in Biotechnology》发表了突破性研究。他们采用符合GB 27955-2020标准的生物指示剂（嗜热脂肪地芽孢杆菌ATCC 7953），通过60次循环实验系统评估了VHP对三大品牌PAPR的灭菌效果。研究创新性地设计了满载（6台同时处理）和品牌特异性测试方案，采用H14级HEPA过滤的316L不锈钢灭菌舱，在27°C±1°C、45%±5%湿度条件下，使用420.2 g/L食品级H₂O₂溶液进行标准化处理。关键参数如0.3μm/0.5μm颗粒过滤效率、气流速率、噪声水平等均通过专业设备定期检测，并首次对呼吸管路等内部组件进行系统采样。

研究结果揭示：在灭菌效能方面，空载和满载条件下均实现100%生物指示剂灭活（48/48和132/132）。但品牌间存在显著差异——3M设备在关机状态下呼吸管路灭菌完全，但滤芯效果降低；科标设备关机时全系统灭菌，运行时滤芯部位效果下降；霍尼韦尔含活性炭滤芯与VHP存在明显不相容性。性能测试显示，所有品牌在60次循环后仍保持>99.97%的过滤效率和>120 L/min气流，但3M设备对0.3μm颗粒过滤效率在第40次循环后降至99.98%。值得注意的是，H₂O₂残留浓度（3M:3.2ppm、科标:6.1ppm、霍尼韦尔:6.5ppm）均超出1ppm安全阈值，且材料出现老化迹象——3M呼吸管连接处脆化、科标面罩黄变、霍尼韦尔1号设备风机在第60次循环后故障。

这项研究为PAPR安全复用提供了重要循证依据：首先证实VHP可有效穿透复杂结构实现灭菌，但需制定品牌特异性方案，如3M设备需定期关机处理滤芯；其次明确了30次循环为关键材料耐久节点，建议建立预防性更换制度；最重要的是揭示了残留H₂O₂的潜在风险，强调必须延长通风时间。这些发现不仅解决了疫情期间PPE短缺的燃眉之急，更为高等级生物实验室、疫苗生产设施等特殊环境的呼吸防护标准化提供了技术框架。未来研究需扩大样本量、开发实时残留监测技术，并探索VHP与其他灭菌方法的联合应用策略。