Способ стерилизации медицинских инструментов, содержащих каналы и полости, и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК A61L2/02 A61L2/18 

Изобретение относится к медицине и мо t ет быть нсполь josai-ю дня предстернпи- зационнои очистки и стерилизации медицински-: инструментов и пре.кде всего инструментов, содер + ащи каналы, полости, либо насечки, например стомагологические Боры, шприцы, каретки и пр

Известен способ стерилизации «ирурги- инструментов, при котором инструмент погр/f ают в ..к.пдкую диэлектрическою среду (дистиллированную воду и подыергают электрогидрапличес ой обработке искровым разрядом при подаче в эту среду коротки импульсов тока высокой плотности и перепенной поппрности Обрабатываемый инструмент подвергают комплексному фишческому и Шлическому воздействию в + идюи среде При электрическом разряде о г идк ой диэг.ектрпческ ой среде возит ают импульсы высокого давления, ударные волны и гидродинамические потоки, в результате действие которьк происходит ионизации и диссоциация молекул, генерируется ультрафиолетовое и ультразвуковое излучение, импульсное электромагнитное попе. Перечисленные факторы воздействия обеспечивают совмещение процессов стерилизации и очистки поверхности медицински инструментов

Однако данный способ недостаточно эффективен для стерилизации медицина и инструментов, имеющие каналы, полости,

«™й

XI 00 СП

4 со х|

w

либо насечки Это обусловлено тем, что при промывании и воздействии разрядом на об- раблтыраенип инструмент отмываются топЫ О пегкорастворимые вещества - све- I-,-н кровь, лимфа и т д., а труднпраствори- мые-спекшаяся кровь, частицы бноткани и np , coi-рытые D труднодоступны« кзнапзи, полости остаются неуязвимыми дпч гидро- дмнз шчески ; эффектов

Билее близким : предлагаемому способу яопяетсч способ стерилизации и дешн- Фекцгш медицинен и . инструментов, 331 пючэющпйся ц воздействии на стерилизуемый инструмент направленного тока г терн лиз/ющеи или дезинфицирующей среды и в «оде всего процесса - интенсивного УФ-гилученип, Сначала инструмент подвергают действию низкотемпературной среды ft -30°C), после чего инструмент промывают потоком горячей воды(т 35°С, р I бар), после этого инструмент охлаждают до t 0°С Данный способ обработки сладом не обеспечивает полного разрушения к л е точны структур органически, загрязнении, т к n нативны клетка ткэневы структур присутствуют фракции воды юторые не i рпстаппизуются да-ке при температуре ми- н /с 70°С Спедосатепьно данный способ не моч-.ет осуществлять криодеструщию все КПРГОЧНЫ структур микроорганизмов, сокрыты в канала-, попостя. медицинского инструмента

В настоящее время шпрою применяются устройства для очпсп и и стерилизации медицински инструментов, использующие самые соврег 1енные виды энергии (УЗ, /ФИ н тд ), однако тенденции увеличения количества поспеопераш юнни оспо +нении, связанны, с развитием гноимой инфекции Еспедгтвпе nei- эчесгрепноп дезинфекции и стерилизации инструмента наблюдаются и сегодня Бактериопошческ не исследования показывают, что шприцы, ьгпы, .-ирургнче- скпе инструменты в 5-7% случаев не являются стерильными Имеются данные о зара.к.еннп сывороточным гепатитом при проведении прививок постанови Flepi-e, , при стоматологически вмешательства

Известно устройство для очистки и стерилизации влажны, пнъе цпочны игл, со- дер кащее дерч атепь, выполненный в виде пинцета, на юнца которого укреплены за- Ґ имы для игл, соединенные с токопроводам и средства герметизации торцов канюль, игл

Однако это устройство не обеспечивает качественную очистку и стерилизацию т.к работа устройства основана на температурной обработке внугреннп. каналов игл, и не

учтена необходимость промывки каналов, в результате чего, внутри каналов остаются инородные вещества, такие как свернурша- пся кровь, лекарственные препараты

В качестве прототипа рассматривалось устройство дпч предстерипизационной очистки внутренний каналов «.нрургическн инструментов, которое содержит полый корпусе патрубками ввода технологической

0 + идюсти и держатель ннрургнческик инструментов Внутри корпуса имеется разрядная камера, эпектрогидравпи чески и преобразователь выполнен в виде коаксиальной электродной системы

5Данное устройство обеспечивает качественную очистку внутреншк каналов r.u- рургпчески инструментов, а так. ке и поверхностей за счет использования продольно-поперечны, колебаний стенок обра0 батываепык инструментов

Недостаток данного устройства заключается в том, что к зчесгсенная очистка достигается только у инструментов со сквозными каналами Медицине пп инстру5 мент без сквозны ia гэпов и полостей не очищается качественно значит ЮО э-нат стерильность не обеспечивается (. пзму специфика работы наши- клиник: практикует длительное использование медицински0 инструментов, в результате неизбежно об- разованпр на его попер-нести либо в кааа- па« мпкротррщпн либо мки рокэпипляров Патогенная микрофлора, сокрытач с MHI ро- трещина и микрокапилпяра- неуязвима

5 для эле1 ТрогпдраЕппчес|-ой обработки о- iiy :ке, такое устройство обеспечивает лишь п.оедстерпппззцппннуго очистк у инструмента, а значит для стерплкиацин инструмента треб/ется дпполнпгельно стерплпзлшюн0 ная камера

Цель изобретения - обеспечение стерильности к аналов и полостей медицине и . инструментов и повышение эффективности обеззара + ИЕЭНПЯ

5Это достигается тем, что в предлагаемом способе сначала осуществляют пред- стерилпзаипонную очистку каналов п полостей либо насечек медицинского инструмента состоящую из ультрафиолетового

6 (УФ) обличения, ультразвуковой (УЗ) и элек- трогилравлпческой |ЭГ) обработок: в подогретом моющем растворе для разрушения органически загрязнений до уровня клеточ- ны структур после слипа раствора осущест5 вляют стерилизацию каналов полостей либо насечек: .инструмента путем воздействия стр /ей «лздоагента и в заключении - промывку инструмента в подогретом дистилляте при совместном воздействии энергии ультразвука

Отличительная особенность данного способа aai лючаегсч в избирательном воздействии в едином те нопошчесюм цикле кз + лого фиэ фактора будь то УФ V3. ЭГ -спада, либо технологической жидкости на органические и неорганические загрязнения, укрытые D канала попостя либо насечка : медицинского инструмента Причем воздействие ка + дого фаг тора, либо не- скольки одновременно осуществляют в строгой последовательности с определенными временными интервалами

обработка инструмента в моющем растворе при одновременном воздействии УФИ и УЗ-2,5-3,5 мин.

обработка инструмента в дистилляте при одновременном воздействии УФИ, УЗ ЭГ- 2 5-3,5 мин

воздействие на инструмент «оподом до установления температуры в камере от ми- нус 90°-до-100°С,

прогрев инструмента дистиллятом подогретым до температуры не ниже 4-50пС при воздействии УЗ - 2,5-3 5 мин

Существенное отличие предлагаемого способа в том, что для разрушения к.пвшч- ны структур органически загрязнении оо внутренние канала- либо полостя. гшстрг мента допопнитепыю применяют крнпвоз- действпр со споростью о лэ4днния инструмента ЮСЫ 10иС/мин I p no в ел действие вызывает фазовые переводы лппилоэ I-неточны- мембран микроорганизмов |прн температура нп + еиинус90и-100сС| денатурацию белковы молекул Последующий резит нагрев о-ла i денного медпцинсюго инструмента гэря-шм дистиллятом (температура юторого не ни-i e плюс 50°С| вызы- пает температурит шок

Др/лим сущегтсенным отличием чппя- ется то, что прощтс криовоздействип на обрзбатысаемый и и стп.; мент осуществляют со сюростыо o Hiaeiinq 100-110°С в пи- н, Тг При таюп сюростп о- па-кденич про- ис Одит фазовый перевод в клеточной стеш-е, выбывающий i риодеструщию нте- TOI- Низ отеппературный фазовый перевод (и особенно фаговое разделение пиппдов) оказывает влияние на рост дефентности мембран пзг Эгснни- мш роорганизмов, со- крыты-- в тр, диодосттпми i-анэпа, попостя к меди14ИН :1-ого инструмента. Это приводит i утечке содержимого из кпето патогенны . MHI роорганизмав и нарушению HI: +изнедеятепьности в г IOMPHTIK последу- ющего прогрева растпором дистиллята,.

Цель достигается гэ ie конструктивным решением, имеющим следуизщие отличительные особенности стерипизационная камерз снаб.кенэ системой о Па 1- денгт из

взэимосвямнны ме + ду собой трубопроводом баллона с «падоагентом, блок,з юнтро- пп и регулирования дроссель распылителей для формирования парожидюстной струи «ладоагента, магистралями ввода и вывода те нопогической среды, а гакке ультразвуковыми м эпектрогидравлическими преобразователями, У Ф-источниюм. Это позволяет в едином технологическом цикпе на одну установь у инструмента осуществить предстерилиэацнонную очистку, а затем в этой же камере - стерилизацию медицинского инструмента

Другая особенность конструкции в том, что ультразвуковые преобразователи установлены на дне i-амерыивее верхней части, и размещены в шахматном порядке (фнг.2). Такое распопо + ение исключает образование ультразвуковой тени, возникающей вследствие дифракции /пьтразвуковык волн, на пути распространения которые на- одится стерилизуемый инструмент. Такое размещение УЗ-преобраэователей позволяет обеспечить полнообьемное воздействие на инструмент При этом размещение V3- преобразователей в шахматном порядке обеспечивает возникновение очищаемы : турбулентны : готоюв рабочей жидкости, равномерно разнесенные по всему объему стернпизационной камеры

На фиг I изображенас ема подвода системы о ла.кдения и источников питанич к рабочей капере, гд стерипизационнал камера показана в разрезе, на фиг 2 а,б - размещение УЗ-преобразоватепей в матном порядг:е на дне камеры и на крышке, разрезы А-А и Б-Б на фиг1; на фиг.З - циклограмма процесса стерилизации медицинского инструмента с каналами и полостями либо насечками и пр

Для реализации способа стерилизации применяютстерплпзац|юнную каперу корпус - I которой заключен в кокук - 2 с промел- уточными споем теплоизоляционного г..этериапа, например пенопласта - 3 В корпус, камеры устанавливается дер катель - 4 с медпцинск им, инструментом - 5 I- роме того на бошпы стенка корпуса размещены ЭГ - преобразователи -6, а на дне и крышке - 7 - УЗ-преобразователи - 8 В крышке смонтированы дроссепь-рзспыгш- тели - 9 для подачи .падоагента В полости крышш установлен УФ-нсточник - 10, защищенный кварцевым стеклом - II При криовоэдейстпии УФИ перекрывают теплозащитным экраном - 12,

Система подачи струи ладоагента включает в сьбл трубопровод- 13 соединяющий биллей с .жидким -:падоагентом - 13,

блпк контроля ii рстушрпплпп подачи ла- доэгента - 15 пдроссель-распылители -9

Рабочая f ид г ос т с- М5 подается в камеру черед штуцер - I Г и PI поцптсп через штуиер - 18

Источит.. - 19 til пючи-т генератор V3- колебэнпп генерэгор ЕЫСОГОЕОПЬТНЫ, злектрпчсстг нмпуш.ссш СГС ЭИ), з таг же источник питания УФ11

Способ стерилизации медпм.мпп к пн- CTpyi тентов осуществляется пптгашю сединой те -нопогическоп цикле согласно ui.il- л о грамме (фиг 3)

I этап Предстерилиззциошмч очистка попер ностп мецицинпп ниструг гчпоя с

КЗНЗМЗМИ, ПОПОС.ТПМП ЛНбО 1ПГ;РЧ|-.31-111 ОТ

I онгпамсратов органически загрязнений i1 разрушение конгпомератоп на макростр/к- туры

В дер + атель -4 устанэЕпис зсткя стерилизуемый медицине i- ми инструмент (иглы, шприцы, зашмы катетеры боры и пр) - 5 Держатель с закрепленным в нем мпдиции- с in i инструментом nor ещают п горпус сте- ригшзэционноп камеры Ri пючаюг /ФП, i-oropLin п течение 10 минут выводит из эа- дзнпии pc-i Mfi работи и дэпее в течение 2-- этэпоо ртбптает н прсривно Через штуцер - 17 i dr icp; рпг |||пют г тющип раствором, тсмперат /ра 1.отирого не ни i e плюс: 50°С, до /poDin оаеспечиеаюинэго npoi-ie-1 уток MF ду упьтр фпспетгшы -1 источником и рл- Оочем +11дюС|с1п По пере мпопненпч камер LI моющим растра ром DI ггючают генератор v 3-i В i пдюй среде ппд Еозцепгтр.11511 i 3 -прьпПр.чюватепей - 8 иоппигмрт упьт ::м-;г ,ч пвос пгпе, гогрово к- дисщи- -п 31 /CTivieri on i T-Diirniii ien, даппе- нпеп го;ювпго шнученпт, и /г.тичесшг-ш потокам. ргппичнои пасшп1 иости кдппп- mpnt.iMi.1 эфФс-i-таг iu

У -пр-оОразопатепи работают с частотой юпебаний 18-10 i- Г и змпппт удой юпе- бзнпй не менее 30 ni-м, удепьнои нэп /чае юй ai- устичег OKI мощностыа не менее Вт/пт

Основную ропь при у 3-БоздеО:твии иг- рпет i авптацил, при котпроп создается большая разница в давления п происходит пыбпв эние i- онгпомератоЕ ооганнчест. аа- грч5ненип|сп/ст|:ов кропи, частиц бпотканн, патогенны.: микроорганизмоЕ) г повер ностп инструмента в моющий раствор, а в зоне капитацпонного пузыры а - разрушение конгломератов на мш ростру|1:туры 0,1-П,5 ми|

При этом та часть бактериальной культуры, которая попадает в зону г аБИтационны ) пузырьков подвергается моментальном1/ разрушению, др/гач часть - лишь механическому сотрясению, а нен.оторые кпетни под

действием ультрззвуьа выбрасываются из растпорли и остаются в тумане над поверхностью -млдкости, Клетки микроорганизмов наводящиеся над поверхностью .шдюсти

5 благодаря жесткому упьтрафпопетопому облучению моментально погибают Бактерицидному действию УФГ1 подвержен перк- инй спой рабочей кндюсти, но благодаря акустичесшм потокам, создающим переме0 шиваиие все, слоев +идюсти, дезинфекции постепенно подвергаются весь обьем По истечении 2,5-3,5 мин /3-преобразователи оы- шючают, а отработанный раствор жидкости сливают через штуцер - 18

5II этап Разрушение макростру| тур органически загрязнений до микроструктур

В камеру - 1 запивают дпстпппиропан- ную воду, подогретую до температуры ппюс Одновременно ш- пючают ГВЭИ и Y30 генератор При включении ГВЭИ на ЭГ- пре- образоватепи-6 подается высоковольтное напряжение со сменной полярностью им- пупьсов погле i-a + дого последующего разряда, осущестгпяч anei- трогидравлическую

5 |ЭГ)обрзбоп у пнструг;рцта Параметры ЭГ- обработнк разность потенциалов в импульсе до 10 f Е1 , ток о пктпульсн 2-10 t А., частота следования р.ирядньк имп/льсов 1 Гц; дпи- тепьност имп/пьса в разряде до 5 мне

0При совмещении процессов УЗ и ТГ-об- работо происходит 1азр.,чиеиие гонгмоме- ратпв загрязнений на г-ч,и- роструктуры |ООП1-П,005 1лг.|| а атем за счет мгнопен- ны. грздиентоп иг in /льеов давления, возни5 кающи. при ЗГ-разряде происходит пэнре+ление оболочек и мембран с одновременным подаг.прнием + изнедеятельно- сти патогенны микроорганизмов, выпэдающн Б раствор

10ЭГ-рагряд мшшпирует продольно-поперечные ме:«аническ.ие мэпебанпя инструментов в широ ом спектре частот, а таг +е вы р а л ен н ые п щро Д11 нам пчес i ие DOJM / ще- ния в 1анала: и поиостя инструмента, что

45 способствует завершению предстерплнза- ционшзй O -IKICTITI стерилизуемого инструмента Предстерипи за пион ная очистка происходит в течение 2,5-35 мин, поспе чего отработанный раствор сливают

0III зтэп I1 рпостерипнзаиия - обесппоф:и- панне патогенны- микроорганизмов, остав- ши-сч в канала п полостя пнстр/ментз

Источнин УФ-пзпучеш.-.я - 10 перекрывают от рабочего обьема камеры теплоза5 щитным Э1фаном - 5 чтобы исключить повре-11 денпе кварцевого стекла - 11 при перепадетьмпературы, Поспе чего открывают баллон с кидк 1м а ада агентом - 14 и по трубопроводу - 13 через дроссель - распы- гштеп 1 - 9в камеру пптют паро + идюстную струю пэдоагента В качестве кладо- агента используют ,-кидкий азот. Избыточное юличество «ладоэгентз дросселируют через отверстие - 20 в крышке

Ьриовоздействие осуществляют при температуре ог минус 90 до минус 100°С со сюростью охлаждения 100-110 град/мин что гарантирует протекание все низкотемпературны. эффектов, обеспечивающих температурные фазопые переходы липидов к леток, температурно-записимые измене- нин структуры мембранной воды, сегрегацию и агрегацию бепюв. Перечисленные низкотемпературные эффекты направлены на разрушение патогенны ; микроорганизмов, уцелевши в труднодоступны канала ;, либо микротрещин ал попостя : либо насечка медицинсюго инструмента

Затем запивают дистиллированную поду, температура i оторой ш- ни ке плюс 50ПС, при этом происходит дополнительный температурный удар по i-легочным струн турам микроорганизмов После чего включают УЗ-генератор, ан устичеппе и капиллярные эффекты ультразвука окончательно прочищают все полости, каналы либо насечки на инструменте

ГрноиозднпитЕие и последующий теп повой удар в дополнение к. ультразву онопу и эпектрогидравпическому воздействиям обеспечивают наде i ную стерилизацию иедмцпн- скогп 11пг:трумента После JTOTO отключают V3-генератор, спивают отработанный раствор через штунер - IR

П р и п е р Е предлагаемое устройство дня стерилизации иепицннскзго инструмента содрр + аще, а канаты полости, либо насечки, устанапппвили дер-иатель, с закрепленными в нем мели ц имен ими инструментами ПО игл инъек nnoHHti с различным внутренним дпаметрпм 10 шпрпиев. 100 стоматологически бориьЧ Рабочие части, насечки, внутренние полости, i анапн и отверстия инструментов быпи загрч знены тн а- нсвымн i идкостчми и кровью, а та к же патогенной мш рофпорой (стафилою -к:, кп- шечпач пэпо -и а, гкпи гноГтн,:)1 пэлочнч

Дер i-атсль с инструментами устанавливали в i орп,г стернлпзационной самеры и герметично закрывали i рышюй. После чего г:а 1-1 еру заполняли рабочей Фидкостып и HI пючапи источит и питания стерипизаци- онной к аг |еры, осущесгнпчч весь процесс по стерилизации инструментов п соответствии с цин пограмгтон |фиг 3l

На I этапе при УЗ-обрабоп е и У Ф-обпу- ченип инструменте наблнзцэлось разрушение к онгломерЭТОЕ поверхностных загрязнений on к.ропи, частиц биоткани и т д I на мак роструктуры Снетовап микроскопия подтвердила наличие в растворе частиц органически загрязнений порядка 0,1-0 5 мм,

На II-м этапе, заключающем в совмеще5 нии УЗ и ЭГ-обработса. и УФ-облучении, наблюдалось дальнейшее вымывание в раствор микрочастиц органического характера При этом с помощью УЗ-колебаний, сопровождаемы : акустической кавитацией, иа0 пиппярными эффектами,, акустическими потоками различной масштабности, наблюдалось выбивание конгломератов загрязнений в раствор. Благодаря ЭГ-разряду происходило разрушение макроструктур до

5 микроструктур размером 0,001-0,005 мм, что зафиксировано микроскопическим исследованием Бенаидиновая проба подтвердила отсутствие сгустков крови, частиц биопкани в наналал инъекционные игл у веек

0 зо штук, микроскопическое исследование показало наличие патогенной микрофлоры в канала 6 игл с диаметром отверстия 0,75 и в 8 игпак с диаметром - 0,4 мм Таким образом на данном этапе была осуществле5 на лишь предстерипизационная очистка инструментов

III этап, заключающийся в о«:ла+денни инструмента до температуры минус 90- |ПП°С со сюростью окпа + дения 100°С/мин

0 и в прогреве в последующем инструмента дистиллированной водой, температура которого была плюс 55°С с одновременным включением ультразвука Последующее бактериологическое исследование на посев

5 отметило, что роста патогенной микрофлоры не наблюдается, что свидетельствовало Факт полного обесппо кивания патогенной гни ро Ьпоры, т.е стерилизации

Далее стерилизацию инструментов осуществпяпи по методике прототипа, причем инструмент как п в первом случае был нео- чищен оттканевыз жидкостей, сгустков крови, а таг.ке эара + ен патогенной мкнрофлорой По окончании процесса сте5 рипиэацип с помощью бен зидиновой пробы в к знала 2- игл (из 10-ти| диаметром 0,4 мм было зафиксирована присутствие формен- ньк элементов крови. Бактериологический посев показал рост стафнлокок к а на 2-, иг0 па-- диаметром 0,4 мм и на I боре

В табл.1 приведены данные по оценке наде -кносш очистки инструментов предлагаемым способом Оценка проводилась с применением бензпдиновой пробы и СПРТО5 вой микроскопии, осуществляемы : путем из ь чти я 5 образцов кач-допз вида медицински : инструментев гюспе ка Ф дого этапа стерилизации

В табл 2 внесены данные по оценке наде + нос™ стерилизации медицинские и нетрументов, зара-кенны патогенной мтро- фгюрон Исследование степени надежности стерилизации просолилось с применением Оагтррпопогически, исследований

Ф о р м у п а изобретения 1.. Способ стерилизации медицински инструментов, содер + ащп. каналы и попо- стп, вк лгоч.шщнй и размещение в сгермпм- зациспнои камере, воздействие на инструменты бактерицидном сред он и элек- грощцрзвлпческим разрядом, промывку водой, о т п и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью обеспечения стерильности каналов и полостей, инструменты в капере предварительно Г1огру4эют в моющий раствор при одновременном воздействии ультрафиолетового излучения и ультразвуковых колебании в течение2 5-3 5 мин, заменяют поющий раствор дистиллированной водой и подвергают инструменты сочетанием/ воздействию упьтрззй/ковьк колебании, ультрафиолетового излучения н эпектрогпдрэЕпичес ого р.эзрчдз в течение 2,5-3,5 ппн, зятем обрабатывают инструменты «ладагентом при температуре -90 ,,-100°С при скорости ла дения 100-110 град/мин, а завершают обработку промывкой инструментов дистиллированной водой с одновременным воздействием ультразвуком в течение 2,5-3,5 мин, причем моющий раствор и дистиллят используют нагретыми до температуры не ниже 50°С

2 Устройство для стерилизации медицински инструментов, содержащие каналы и полости, включающее гтерилизационную камеру прямоугольного сечения, держатель инструментов, смонтированные в камере

электрогидравпические преобразователи, магистрали ввода и вывода технологически сред, отличающееся тем, что, с цепью повышения эффективности обеззараживания, устройство снаб-к ено ультразвуковыми

преобразователями и ультрафиолетовыми источит амп излучения, причем преобразователи установлены на дне камеры и в ее вер«ней части и размещены в шахматном порядке

Таблица 1

Примечание, + - поло кительная реакция бензиднновои пробы на наличие форменны элементов крови, а такче наличие биоткани, обнару енны. световой мш роекопией

- - Бензидиновэч проба отрицательная - микрочастицы крови и биоткани отсутствуют

Примечание,+ - инструмент инфицирован - - инструмент стерилен

Таблица

«Д/2.3