临床实验室生物安全.ppt

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1、临床实验室生物危害评估及生物安全水平,职业暴露与感染,实验室工作可能发生职业暴露职业暴露可能发生感染,实验室获得性感染,指实验室工作等活动过程中导致的工作人员及相关人员的感染，其中大约2/3的实验室获得性感染与直接接触、使用含有传染性病原体的标本或生物材料等有关Pike对3921例报告的实验室感染分析表明，其中59%源自研究性实验室，17%发生在临床诊断性实验室其中气溶胶是最主要的传播途径，在实验室意外引起的感染中70%是由喷溅、针刺或切割伤所致,常见的实验室感染,Most frequently reported laboratory-acquired infections in the Un

2、ited States and Great B ritain total no.(%)of cases reported for:Infection US US AND world Great britain NACD Brucellosis 274(9.4)423(10.8)2(10.8)18(52.9)Q fever 184(6.3)278(7.1)0 Typhoid fever 292(10.0)256(6.5)3(3.2)Hepatitis 126(4.3)234(6.0)19(20.0)Tularemia 129(4.4)225(5.7)0 Tuberculosis 174(6.0)

3、176(4.5)24(25.3)4(11.8)Dermatomycosis 84(2.9)161(4.1)0 2(5.9)Venezuelan equine 118(4.1)141(3.6)0 encephalitis Typhus 82(2.8)124(3.2)0 Psittacosis 70(2.4)116(3.0)0 4(11.8)Coccidioidomycosis 108(3.7)93(2.4)0 Streptococcal infection 67(2.3)78(2.0)3(3.2)Histoplasmosis 81(2.8)71(1.8)0 Lptospirosis 43(1.5

4、)87(2.2)0 3(8.8)Salmonellosis 54(1.9)48(1.2)11(11.6)1(2.9)Shigellosis 54(1.9)58(1.5)26(27.4)All reported infections 2912 3921 95 34 Adapted from D.L.Sewell,Clinical microbiology reviews,1995,389-405,实验室获得性感染的病原体分布,大多数实验室获得性感染由 细菌 43%病毒 27%立克次体 15%真菌 9%衣原体 3.3%寄生虫 2.9%From D.L.Sewell,Clin.Microb.Revi

5、ews,1995,8:389-405,实验室职业暴露感染的途径,实验室职业暴露可发生在实验室工作或逗留的任何时间呼吸道吸入经口摄入针刺或锐器刺伤接种皮肤、粘膜污染叮咬,呼吸道传播,呼吸道传播的微生物主要存在于气溶胶中并可引起人类感染 举例：结核分枝杆菌 炭疽杆菌 SARS冠状病毒,呼吸道传播,气溶胶（aerosol)是指固体或液体微粒稳定地悬浮于气体介质中形成的胶溶状态分散体系其中的气体介质为连续相，通常为空气其中的微粒为分散相，成份复杂，大小不一，其粒径一般为0.001-10m(0.001-100m),呼吸道传播,按微粒的性质 液体气溶胶-雾 固体气溶胶-常简称为气溶胶,呼吸道传播,按微粒的

6、大小 粒径10m的称为可吸入颗粒，又因其重量轻，在空气中漂浮的时间长而称为飘尘 粒径10m的因重力作用而迅速下沉而成为降尘,呼吸道传播,微生物气溶胶粒子直径10m，一般被阻留在鼻腔内粒子直径5-10m，可到达支气管粒子直径5m，可进入细支气管和肺泡粒子直径越小，其到达的部位越深，小于1m的粒子在肺泡内沉积率最高粒子直径0.4m可自由进出肺泡,呼吸道传播,气溶胶可在实验室内长时间漂浮并随气流在室内流动工作人员在实验室内工作，甚或逗留期间通过吸入含有致病微生物的气溶胶颗粒发生暴露并可致感染,消化道摄入传播,经消化道摄入传播的微生物主要存在于粪便、食物等中，可引起人类消化道感染 举例：志贺菌属细菌

7、沙门菌属细菌 葡萄球菌属细菌,消化道摄入传播,经消化道摄入传播的胃肠道感染可发生在 无意识的手-口途径污染时 传染性液体喷溅入口时 在实验室进食、饮水时 口吸移液管时,消化道摄入传播,实验室感染的发生率(Utah)志贺菌临床实验室感染 0.7 志贺菌临床微生物实验室感染 5.4实验室感染的发生率(Britain)志贺菌临床实验室感染 0.322 沙门菌临床实验室感染 0.137其他肠道致病菌如弧菌属细菌、弯曲菌属细菌及大肠埃希菌等的实验室感染率极低,经血传播,经血传播的微生物是存在于血液中并可引起人类疾病的生物病原体 举例：HBV HCV HIV 疟原虫 梅毒螺旋体,经血传播,被经血传播的病原

8、体感染的患者血液、或有可见的血污染的体液；以及精液、阴道分泌物、关节液、内脏器官周围液体等可传播血传病原体经血传播而致的感染主要发生在 针刺意外时 锐器刺伤时 蚊虫、动物叮咬时 破损的皮肤或粘膜污染时,职业HIV感染,Occupationally acquired AIDS cases or HIV infections reported ti CDC through 1992 Occupation No.(%)of occupational transmissions Laboratory technician 25(24.8)Nurse 26(25.7)Physician 13(12.8)

9、Medical technician/paramedic 7(6.9)Dentist/dental technician 6(5.9)Health aide/attendant 6(5.9)Housekeeper/maintenance worker 6(5.9)Morgue technician 3(3.0)Technician/therapist 3(3.0)Respiratory therapist 2(2.0)Surgical technician 2(2.0)Other HCW 2(2.0)Total 101 Adapted from D.L.Sewell,Clinical micr

10、obiology reviews,1995,389-405,临床实验室内小气候,临床实验室由于其规模、建筑布局、周围环境、内部分隔、设备、人员拥挤程度及通风条件等的不同而有不同的室内小气候，并可能导致实验室内病原体的浓度增加,使实验室内感染机会明显大于室外,临床实验室内小气候,临床实验室在工作过程中可能造成实验室环境的污染，如离心、混匀、接种、制片、移液、加样等均可产生气溶胶污染，标本喷溅等可直接污染皮肤粘膜及实验台面和地面等另外，啮齿动物、昆虫等也都可携带并传播微生物病原体，给实验室工作人员健康带来威胁,临床实验室内小气候,不同于研究型实验室，临床实验室的标本或生物材料中可能携带的潜在病原微

11、生物往往是未知而多样的根据处理和检测的标本不同、检测目的和方法不同，临床实验室藏匿的具有潜在感染能力的微生物的种类、数量和存在形式亦不同,实验室生物危害评估,评估应从三个方面予以考量微生物的致病性和流行性实验室环境及实验室操作的特殊性实验室工作人员的免疫状态,实验室生物危害评估,微生物的致病性和流行性实验室获得性感染的发生情况社区获得性感染的发生情况(其流行潜力和感染发病剂量)实验室和社区传播途径、宿主范围实验室环境中的存活能力感染的严重程度（如发病率与病死率）和是否有可及的治疗、预防措施,实验室生物危害评估,微生物的致病性毒力和感染剂量 促进定植的因子 逃逸宿主免疫系统 并促进组织入侵的因子

12、 引起宿主组织损伤的因子暴露的后果 发病率和死亡率,实验室生物危害评估,微生物的流行性传播途径 自然传播途径和实验室传播途径宿主和宿主免疫力 群体免疫力预防和治疗 有效性和可及性,实验室生物危害评估,病原微生物危险度分级 WHO&通用要求 危险度14级(渐高)条例 危险度一四类（渐低）危险度1级 无或极低的个体和群体危险 危险度2级 个体危险中等，群体危险低 危险度3级 个体危险高，群体危险低 危险度4级 个体和群体危险均高,实验室生物危害评估,人间传染的病原微生物名录示例 Eastern equine encephalitis virus，东方马脑炎病毒，披膜病毒科，第一类 病毒培养 BSL

13、-3；动物感染实验 BSL-3；未经培养的感染材料的操作 BSL-3；灭活材料的操作 BSL-2；无感染性材料的操作 BSL-1High pathogenic avian influenza virus，高致病性禽流感病毒，正粘病毒科，第二类 病毒培养 BSL-3；动物感染实验 BSL-3；未经培养的感染材料的操作 BSL-2；灭活材料的操作 BSL-1；无感染性材料的操作 BSL-1,实验室生物危害评估,未经培养的感染性材料的操作：指未经培养的感染性材料在采用可靠的方法灭活前进行的病毒抗原检测、血清学检测、核酸检测、生化分析等操作。未经可靠灭活或固定的人和动物组织标本隐含病毒量较高，其操作的

14、防护级别应比照病毒培养,实验室生物危害评估,细菌/第二类炭疽芽孢杆菌 BSL-3 布鲁氏菌属 BSL-3 牛型分枝杆菌 BSL-3 结核分枝杆菌 BSL-3 鼠疫耶尔森菌 BSL-3 霍乱弧菌 BSL-2 立克次体属 BSL-3大量活菌操作:实验操作涉及“大量”病原菌的制备，或易产生气溶胶的操作（如病原菌离心、冻干等）,实验室生物危害评估,我国尚未发现或已经宣布消灭的微生物属于第一类,实验室生物危害评估,感染性微生物的危险度等级分类为实验室生物危害评估和为确立对特定病原体的生物安全防护水平奠定了基础对实验室操作和实验室环境的评估应充分注意临床实验室感染性材料中致病微生物在包括定性和定量方面的不

15、确定性，注意实验室规模、人员组成及人员在生物安全方面的工作经验等,实验室生物危害评估,实验室操作 产生气溶胶 刺伤、切割伤 喷溅污染 进食饮水 病原微生物的浓度,实验室生物危害评估,实验室环境 建筑布局 周围环境 内部分割 换气通风 清洁消毒,实验室生物危害评估,实验室工作人员的免疫状态一般健康状况针对特定疾病的特异免疫状态 乙型肝炎群体免疫力个体免疫力,实验室生物安全防护水平,根据使用的一级和二级防护屏障的不同，实验室生物安全防护水平（biosafety level,BSL）分为四级。按防护水平由低到高排列即：一级生物安全水平（BSL-1）二级生物安全水平（BSL-2）三级生物安全水平（BS

16、L-3）四级生物安全水平（BSL-4）,实验室生物安全防护水平,一级防护屏障 是指生物安全柜和个人防护装备等构成的防护屏障二级防护屏障 是指实验室的设施结构和通风系统等构成的防护屏障,实验室生物安全防护水平,不同级别的生物安全防护实验室都是基于确保处理特定传染性病原体时的工作人员和环境的安全而进行设计的,实验室生物安全防护水平,BSL-1是围护屏障水平和生物安全级别最低的生物实验室，在该级别实验室中进行的操作都是在室内开放空间进行的在其中活动所涉及的生物因子应是已知不引起健康成人感染的微生物但是应注意这些微生物也许有可能引起幼儿、老人或免疫抑制患者的机会感染,实验室生物安全防护水平,BSL-2

17、主要用于处理中度危险的病原体，如沙门菌属和乙型肝炎病毒等这些病原体可能通过意外的经口摄入或经皮肤、粘膜暴露而感染在遵守标准操作程序的情况下，这些病原体的处理可在开放实验台进行但是，如预期有发生喷溅或可产生气溶胶时应使用生物安全柜等,实验室生物安全防护水平,BSL-3是为应对主要通过气溶胶传播的病原微生物如结核分枝杆菌等的实验室操作而设计的BSL-3有严格的操作规程和程序，使用一级和二级防护屏障，同时对于诸如通风系统都有特殊的要求,实验室生物安全防护水平,BSL-4用于可引起致命疾病的病原体的处理和实验操作这些病原体（如出血热病毒）可能通过气溶胶传播的或者没有有效的疫苗预防或没有有效的治疗方法B

18、SL-4实验室的实验操作一般地应在级生物安全柜内进行，或由身着正压防护服的工作人员进行操作处理BSL-4实验室应是完全独立的实验室，其通风系统和废弃物处理亦应完全独立,实验室生物安全防护水平,实验室生物安全防护可粗略的分为呼吸道传播微生物的防护（主要指对气溶胶的防护）其他途径传播微生物的防护（主要指经血液、经消化道或经啮齿动物等途径传播的微生物的防护）,实验室生物安全防护一级防护屏障,个体防护装备,装备 避免的危害 安全性特征实验服、隔离衣、连体衣 污染衣服 背面开口 罩在日常服装外塑料围裙 污染衣服 防水鞋袜 碰撞和喷溅 不露脚趾护目镜 碰撞和喷溅 防碰撞镜片（必须有视 力校正或外戴视力校

19、正眼镜）侧面有护罩安全眼镜 碰撞 防碰撞镜片（必须有视 力校正）侧面有护罩面罩 碰撞和喷溅 罩住整个面部 发生意外时易于取下,个体防护装备,装备 避免的危害 安全性特征防毒面具 吸入气溶胶 在设计上包括一次性使用的、整 个面部或一半面部空气净化 的、整个面部或加罩的动力空 气净化（powered air purifying，PAPR）的以及供 气的防毒面具手套 直接接触微生物 得到微生物学认可的一次性乳 划破 胶、乙烯树脂或聚腈类材料 保护手 网孔结构,A：前开口B：窗口C：排风HEPA 过滤器D：压力排风系统不能对实验 样品进行保护,级生物安全柜原理图,安全柜内的空气可以通过HEPA 过滤器

20、按下列方式排出：（a）排到实验室中，然后再通过实验室排风系统排到建筑物外面（b）通过建筑物的排风系统排到建筑物外面（c）直接排到建筑物外面,级生物安全柜,级生物安全柜在设计上不但能提供个体防护，而且能保护工作台面的物品不受房间空气的污染级生物安全柜有四种不同的类型（分别为A1、A2、B1 和B2 型），它们不同于级生物安全柜之处为，只让经HEPA 过滤的（无菌的）空气流过工作台面级生物安全柜可用于操作危险度2 级和3 级的感染性物质在使用正压防护服的条件下，级生物安全柜也可用于操作危险度4 级的感染性物质,级A1 型生物安全柜原理图,A：前开口B：窗口C：排风HEPA 过滤器D：后面的压力排风

21、系统E：供风HEPA 过滤器F：风机,级B1 型生物安全柜原理图,A：前开口B：窗口C：排风HEPA 过滤器D：供风HEPA 过滤器E：负压压力排风系统F：风机G：送风HEPA 过滤器安全柜需要有与建筑物排风系统相连接的排风接口,级生物安全柜,A：用于连接等臂长手套的舱孔B：窗口C：两个排风HEPA 过滤器D：送风HEPA 过滤器E：双开门高压灭菌器或传递箱F：化学浸泡槽安全柜需要有与独立的建筑物排风系统相连接的排风接口,及生物安全柜,及生物安全柜的所有接口都是密封的其送风经HEPA过滤，排风经两个HEPA过滤有一个专门的外置排风系统控制气流，是安全柜内部始终处于负压状态（约124.5Pa）只

22、有通过连接在安全柜上的橡胶手套，手才能伸入安全柜,生物安全柜的选择,生物安全柜的选择,保护类型 生物安全柜的选择个体防护，针对危险度13 级微生物 级、级、级生物安全柜个体防护，针对危险度4 级微生物，级生物安全柜 手套箱型实验室个体防护，针对危险度4 级微生物，级、级生物安全柜 防护服型实验室实验对象保护 级生物安全柜，柜内气流是 层流的级生物安全柜少量挥发性放射性核素化学品的防护 级B1 型生物安全柜，外排风 式级A2型生物安全柜挥发性放射性核素化学品的防护 级、级B2 型、级生物安 全柜,生物安全柜的选择,生物安全柜 避免的危害 安全性特征 级 气溶胶和喷溅 尽量减小工作入口处向 内的气

23、流（正面气流速度）排风经充分过滤 不能保护操作对象 级 气溶胶和喷溅 尽量减小工作窗口处向内的气流（正 面气流速 度）。排风经充分过滤 可以保护操作对象 级 气溶胶和喷溅 最高防护 如果内部为层流气流，则可以保护操 作对象,负压柔性薄膜隔离装置,是一种对生物学危害性材料提供最佳防护的基本防护装置。该装置可以装在移动架上，将工作空间用透明聚氯乙烯（PVC）完全包裹起来悬挂在钢架结构上，并使隔离装置的内压始终维持在低于大气压力的水平。该装置入口处的空气要经一个HEPA 过滤器过滤，而出口处的空气则要通过两个HEPA 过滤器过滤该隔离装置可以配备培养箱、显微镜和其他实验室仪器，例如离心机、动物笼具、

24、加热设备实验物品通过进样和取样口运输操作时戴套袖外加一次性手套隔离装置内的压力要安装压力计进行检测在常规的生物安全柜不能或不适合安装或维护的现场，可以采用柔性薄膜隔离装置来进行高危险生物体（危险度3 级或4 级）的操作,实验室生物安全防护二级防护屏障,二级防护屏障,实验室的设施 包括如消防、应急供电、应急淋浴以及 洗眼设施等实验室的结构通风系统等,Am I at Risk?,Ask you the following questions:Have I been assigned a task that required me to contact human blood or other bo

25、dy fluids(with or without gloves or face protection)?Have I ever received a splash or spill of human blood or body fluids on my skin or clothing when I was doing a job that I was assigned?Is it possible that I would get human blood or body fluids on my skin or clothing by doing my regular job assign

26、ments?,临床实验室岗位安全风险,静脉采血岗位针刺接种：注射器针头刺伤，特别是在采集患者血液以后的针头刺伤可能使被刺伤者发生职业暴露。采血者刺伤自己的风险较大喷溅或泼洒污染：可能由于针头意外脱掉而发生血液喷溅，也可能由于容器倾倒而出现血液泼洒，这两种情况均可造成皮肤或粘膜污染暴露气溶胶污染：在拔出采血针头时、在向容器内注入血液时，特别是在注入血液时发生针头脱落可形成大量的气溶胶粒子，易造成呼吸暴露,临床实验室岗位安全风险,呼吸道标本采集岗位飞沫和气溶胶污染：呼吸道标本采集，特别是拭子标本采集及气管切开部位取分泌物时，可自患者口腔或气管切开处喷出大量飞沫及气溶胶表面污染：痰标本采集可能污染标

27、本容器外表面,临床实验室岗位安全风险,标本运送岗位院内标本运送过程中，一般致病微生物可能通过经口、经粘膜或破损皮肤等途径导致传染的发生泄露和泼洒污染：容器破裂可造成标本泄露污染环境和运送人员或其他人员；容器倾倒可造成标本泼洒而致环境和人员污染容器表面污染：标本采集时或发生泄露、泼洒时可导致容器外表面污染而具有潜在危害,临床实验室岗位安全风险,高致病性微生物标本运送的生物安全风险气溶胶污染：泄露、泼洒、挤压等各种原因造成的气溶胶污染是高致病性微生物临床标本运输过程中的最大风险诸如泄露、泼洒及表面污染等其他风险,临床实验室岗位安全风险,标本接收岗位主要是运送标本泄露、泼洒及容器外表面污染造成的工作

28、人员接触污染，一般情况下工作人员须穿工作服、戴手套上岗在疑为高致病性病原体感染时，要特别注意呼吸道传播，尤其是泄露或泼洒后的气溶胶污染造成的播撒,临床实验室岗位安全风险,标本离心岗位离心时可能喷射出气溶胶粒子，特别是在离心结束前的制动过程中以及在打开试管盖帽等时均可产生大量具有潜在感染性的气溶胶颗粒玻璃离心管可因为破碎造成标本泄漏；离心管内标本盛装过满可造成泄漏,临床实验室岗位安全风险,血液细胞学检测岗位在非自动进样的血球计数仪进行血液细胞学分析时，标本混匀及手工开盖时可产生气溶胶颗粒；手工细胞学复检制片时可产生气溶胶颗粒在手工开盖时可发生血标本污染手指或环境；手工细胞学复检制片时可污染手指或

29、环境；标本管破裂可产生血液外泄,临床实验室岗位安全风险,体液检测岗位标本污染 体液标本，特别是部分由患者自己采集的体液标本如尿液、粪便等常存在容器外表面污染；制备涂片时标本污染手指泄露污染 标本倾倒造成泼洒；容器破裂造成外泄；干化学检测试条携带污染气溶胶污染 在制备涂片及干化学试条蘸取标本时可产生气溶胶颗粒,临床实验室岗位安全风险,血栓止血检测岗位气溶胶污染 离心后打开试管盖帽时可产生气溶胶粒子污染；半定量凝集试验可产生气溶胶粒子污染泄露污染 在手工开盖时可发生血标本污染手指或环境；凝集试验可造成标本滴落污染台面或手指等；标本管破裂、倾倒可产生血液泄露污染,临床实验室岗位安全风险,血清标本自动

30、进样检测岗位包括诸如自动生化分析仪检测、自动特种蛋白分析仪检测、自动化学发光分析仪检测、自动酶标分析仪检测等标本管破裂、倾倒可产生血液外泄；开启试管盖帽可能造成血液污染手指或环境，亦有可能造成气溶胶污染,临床实验室岗位安全风险,酶联免疫吸附试验手工检测岗位气溶胶污染 使用加样枪加样时可产生气溶胶粒子，特别在吹出最后一滴液体时；手工洗涤时可产生气溶胶粒子泄露和泼洒污染 手工加样可发生样本滴落污染台面等；加样时可发生反应板表面污染；洗板时可发生洗液污染反应板表面；标本管破裂、倾倒可产生血液外泄,临床实验室岗位安全风险,胶体金免疫试验检测岗位气溶胶污染 使用加样枪加样时可产生气溶胶粒子，特别在吹出最

31、后一滴液体时泄露和泼洒污染 手工加样可发生样本滴落污染台面等；加样时可发生反应板表面污染；标本管破裂、倾倒可产生血液外泄,临床实验室岗位安全风险,玻片或纸板免疫凝集试验检测岗位气溶胶污染 使用加样枪加样时可产生气溶胶粒子，特别在吹出最后一滴液体时；在玻片或纸板上进行试剂和样本混匀时可产生气溶胶粒子污染泄露和泼洒污染 手工加样可发生样本滴落污染台面等；加样时可发生反应板表面污染；标本管破裂、倾倒可产生血液外泄,临床实验室岗位安全风险,PCR标本处理岗位气溶胶污染 使用加样枪加样时可产生气溶胶粒子，特别在吹出最后一滴液体时；加热后的标本管打开时可喷射出气溶胶粒子泄露和泼洒污染 手工加样可发生样本滴

32、落污染台面等；标本管破裂、倾倒可产生标本外泄,临床实验室岗位安全风险,细菌学标本接种、鉴定岗位泄露和泼洒污染 容器破裂可造成标本泄露；容器倾倒可造成标本泼洒；临床采集标本时可发生容器外表面污染；接种时可造成标本滴落污染台面等；在手工开盖时可发生标本污染手指或环境；制备涂片时可污染手指或环境气溶胶污染 取菌环接种可产生气溶胶粒子污染；制备涂片和悬液可产生气溶胶粒子污染；标本处理过程中的离心、重悬浮等可产生气溶胶粒子污染,临床实验室岗位安全风险,仪器维修、维护岗位表面的污染 仪器外表面可附着有各种生物因子；临床标本对流经的管道可造成污染；标本对实验台面造成的污染气溶胶污染 实验过程中产生的气溶胶可

33、在环境中长时间存在，其传染性既与粒子的物理性质有关，又与粒子中所携带的致病微生物的特性有关；打开标本流经的管道时可产生传染性气溶胶粒子污染,临床实验室岗位安全风险,清洁、消毒岗位气溶胶污染 任何布物等的抖动可产生气溶胶粒子；任何带盖的容器在开启盖子时可产生气溶胶；任何污染材料的直接运送过程中可产生气溶胶直接接触污染 任何实验室污染的废弃物在收集、归类等时均可经直接接触造成操作人员的接触污染泄露和泼洒污染 容器破裂可造成生物材料的泄露；容器倾倒可造成生物材料的泼洒刺伤接种 破碎的玻璃以及针头等尖锐物品可能造成工作人员的刺伤，当其污染有生物因子时可能造成相应的直接接种,临床实验室生物安全防护,教育和提高工作人员的安全意识严格遵守操作规程正确使用防护用品和设备合理分区和布局强化通风换气重视医疗废弃物处理,