62695 (Плазменные стерилизаторы)

НТУУ «КПИ»

кафедра электронных приборов и устройств

РЕФЕРАТ

по курсу «Плазменная электроника»

«Плазменные стерилизаторы»

Киев 2009

Содержание

Введение

1. Плазменная технология

2. Принцип действия

3. Циклы плазменной стерилизации

4. Результаты микробиологических исследований

5. Кокструкция плазменных стерилизаторов

5.1 Дизайн и установка

5.2 Программа обслуживания и хода

5.3 Техническое обслуживание

5.4 Изоляция

5.5 Сетевые системы и программное обеспечение

6. Характеристики цикла плазменной стерилизации

7. Применение плазменных стерилизаторов

8. Преимущества плазменной стерилизации

9. Перспективы

Выводы

Литература

Введение

Плазменная стерилизация - один из новейших методов низкотемпературной стерилизации. Система CISA для генерирования плазмы (ионизированный газ, образующийся при низком давлении) основана на технологии, позволяющей достичь превосходных результатов стерилизации оборудования благодаря ее инновационным свойствам.

Медицинское сообщество сходится во мнениях по поводу того, что плазменная технология идеально подходит для стерилизации. Плазменный стерилизатор оснащен самыми надежными системами контроля безопасности и соответствует IIа классу в соответствии с Директивой 93/42/ЕЕС. Стерилизаторы CISA разработаны с учетом экономии энергии, причем, благодаря передовому техническому решению, с помощью которого определяется оптимальное использование мощности и потребление энергии, сбережение энергии не влияет на производительность системы.

Кроме того, отсутствует риск наличия опасных отходов на простерилизованных предметах или в воздухе рабочей зоны.

2. Плазменная технология

Плазменная стерилизация -- самый современный метод стерилизации, который широко применяют в крупных госпиталях и клиниках мира. Только в американских клиниках за прошлый год проведено 1,5 млн циклов плазменной стерилизации. Несколько десятков плазменных стерилизаторов работают в лечебных учреждениях России.

Этот метод опирается на целостную систему, состоящую из аппаратного обеспечения стерилизатора, средств диагностики хода процесса -- жидкокристаллического дисплея и встроенного принтера и средств контроля -- биологических и химических индикаторов.

Существо этой технологии заключается в воздействии стерилизующего агента на основе пероксида водорода на стерилизуемые изделия, что приводит к нарушению процессов жизнедеятельности микроорганизмов. При этом уничтожаются все формы микроорганизмов, включая их условно-патогенные виды, которые активно проявляют себя в госпитальной инфекции.

Такая технология отличается максимально щадящим воздействием на конструкционные материалы медицинских изделий, что дает уникальные возможности для многократной стерилизации прецизионных изделий, систем, содержащих высококачественную оптику, электронику, а также изделий со специальными покрытиями или красками.

Плазменная стерилизация -- это на сегодня единственный экономически эффективный метод стерилизации медицинских изделий из материалов, чувствительных к действию высокой температуры и влаги, а также инструментов и изделий, содержащих узкие, с трудом поддающиеся стерилизации каналы, которые могут стать входными воротами для инфицирования больного в стационаре.

В плазменном стерилизаторе допускается обрабатывать практически всю номенклатуру применяемых в родильных домах медицинских изделий. К ним относятся изделия из полимеров, электроинструменты и кабели, оптоволоконные световодные системы, электронные устройства, электрофизиологические катетеры, изделия из оптического стекла, металлические инструменты для микрохирургии и многое другое.

Согласно исследованиям НИИ дезинфектологии Роспотребнадзора, а также Института гигиены Хейдельбергского университета (Германия), технология плазменной стерилизации допускает стерилизацию инструментов для минимально инвазивной хирургии, включая эндоскопы. Это открывает перспективу для 100%-ной стерилизации инструментов, применяемых в родильных домах для эндоскопических и малоинвазивных операций. В родильных домах часто ощущается дефицит готовых к немедленному использованию дорогостоящих инструментов, так как приобретение и хранение нескольких комплектов одинаковых инструментов часто бывает экономически непосильно. Эта проблема перестает существовать, когда используется плазменный стерилизатор. В современных системах плазменной стерилизации минимальная продолжительность цикла достигает 35 мин, а максимальное время не превышает 70 мин.

Таким образом, плазменные стерилизаторы позволяют решать широкий круг задач, стоящих при родовспоможении и оказании медицинской помощи новорожденным и матерям.

Дополнительные преимущества использования плазменных стерилизаторов в родильных домах заключаются в простоте монтажа, наладки и использования этого типа стерилизационного оборудования. Стерилизаторы полностью вписываются в существующие ЦСО родильных домов, для их функционирования требуется только подводка электрической линии, автоматический режим работы не требует специальной квалификации обслуживающего персонала, что позволяет провести обучение персонала за короткое время на рабочем месте.

Дополнительное преимущество плазменной стерилизации состоит в высокой степени дружественности этого процесса к окружающей среде. В отличие от высокотоксичных отходов газовой стерилизации отходами плазменной стерилизации являются кислород и пары воды.

Метод плазменной стерилизации еще только прокладывает себе дорогу в лечебные стационары. Поскольку такими стерилизаторами пока оснащены лишь крупнейшие медицинские центры. Один из главных барьеров на пути этой новой технологии в лечебные учреждения -- это высокая стоимость оборудования. По мере укрепления финансовой базы ЛПУ плазменные стерилизаторы будут становиться все более естественным компонентом в противодействии внутрибольничной инфекции. Однако уже сейчас плазменная стерилизация экономически оправдывает себя как высокотехнологичный процесс, необходимый для выполнения всех требований, направленных на санитарно-эпидемиологическое благополучие населения.

Рис.1 Плазменная стерилизация

2. Принцип действия

Низкотемпературные плазменные стерилизаторы представляют новое поколение стерилизационного оборудования.

Стерилизация в них проводится в сухой атмосфере при температуре 36°С. В качестве стерилизующего агента используются пары водного раствора пероксида водорода и низкотемпературная плазма.

Данный метод стерилизации применяют как альтернативу низкотемпературной газовой стерилизации окисью этилена и стерилизации в нарах формальдегида. Использование окиси этилена все более и более ограничивают из-за высокой токсичности стерилизующего агента и необходимости последующей длительной вентиляции стерилизованных изделий.

К настоящему времени во всем мире проведено около 5,5 миллионов циклов плазменной стерилизации медицинских изделий.

Плазменные стерилизаторы размещают в ЦСО или в операционных блоках.

Метод плазменной стерилизации позволяет стерилизовать практически всю номенклатуру инструментов и изделий медицинского назначения, включая хирургические, травматологические, офтальмологические, стоматологические (кроме боров), микрохирургические инструменты, волоконные световоды, лазерные и световодные излучатели, электрические шнуры и кабели, электрические и электронные устройства, электрофизиологические катетеры, рукоятки инструментов, дыхательные контуры, пластиковые емкости и другие медицинские изделия, стерилизация которых при высокой температуре и влажности невозможна или не рекомендована производителями. Особенно эффективно применение данного метода для стерилизации изделий из термолабильных материалов и материалов, склонных к активной коррозии. Метод плазменной стерилизации можно использовать для стерилизации труднодоступных и подвергнутых финишной обработке поверхностей.

Плазменная стерилизация инструментов с тонкими и острыми рабочими частями позволяет уменьшить их износ и сохранить работоспособность на более длительный срок по сравнению с инструментами, стерилизуемыми в автоклавах.

Плазменный стерилизатор эффективен для стерилизации изделий, состоящих из соединенных между собой частей из разнородных по физико-химическим характеристикам материалов, например, шприцов, протезов, трансплантатов.

Плазменная стерилизация эффективна в отношении всех известных микроорганизмов, включая Gcobacillus stearothermophilus, Bacillus atrophaeus, Bacillus pumilus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Serratia marcescens, Candida albicans, Candida parapsilosis, Burkholderia cepacia.

На российском рынке представлены низкотемпературные плазменные стерилизаторы HMTS (производитель HumanMeditek, Республика Корея).

Принцип действия стерилизаторов HMTS состоит в следующем. Пары пероксида водорода, образовавшиеся в испарительной камере, поступают в вакуумированную стерилизационную камеру, где создают биоцндиую среду и непосредственно воздействуют на микробную флору и споры, инактивируя их. Для того чтобы за 35-36 мин обеспечить снижение концентрации микроорганизмов на 5-6 порядков достаточно создать концентрацию стерилизующего агента на уровне 0,1 мл в куб. дм объема стерилизационной камеры. Максимальная концентрация пероксида в некоторых областях камеры достигается в течение первой минуты процесса, после чего начинает медленно снижаться из-за конвекции, адсорбции поверхностями камеры и стерилизуемых изделий.

Скорость процесса низкотемпературной стерилизации зависит как от концентрации стерилизующего агента, так и от его окислительной активности. В стерилизаторах UMTS дополнительно используется бактерицидное действие активных химических радикалов, возникающих при образовании плазмы пероксида водорода под действием высоковольтного электрического разряда.

Цикл стерилизации состоит из загрузки стерилизационной камеры, начального вакууммирования камеры, автоматического впрыска стерилизационного агента и диффузионного процесса в вакууммированной камере, варьирования давления в камере во время действия плазмы, повторного вакууммирования камеры и действия плазмы, выдержки при нормальном давлении, выгрузки материала из стерилизационной камеры.

Общая продолжительность цикла стерилизации составляет 35-36 мин. Это самое короткое время цикла среди известных методов стерилизации, что позволяет сократить трудозатраты персонала, расход электроэнергии, значительно уменьшить количество однотипных инструментов, необходимых для обеспечения лечебного процесса, быстро подготовить требуемый набор медицинских изделий к следующей операции. Кроме того, значительно увеличивается число циклов стерилизации, которое можно осуществить за рабочую смену.

Сравнение стоимости стерилизации термостабильных, но легко поддающихся коррозии изделий и электронных компонентов показало, что без учета фактора экономии времени стоимость плазменной стерилизации занимает промежуточное положение между самым дорогим процессом газовой стерилизации окисью этилена и стерилизацией в парах формальдегида.

С учетом временного фактора рассматривались следующие группы медицинских изделий: изделия из полимеров, электронные компоненты, эндоскопы, инструменты с заточкой, обычные инструменты. Для всех этих групп газовая стерилизация окисью этилена оказывается самой дорогостоящей. Стерилизация в парах формальдегида для первых четырех групп изделий была более дорогой, чем плазменная стерилизация.

Текущие затраты па плазменную стерилизацию 1 закладки в стерилизаторе HMTS составляют около 200 руб. при этом стоимость самого стерилизатора НMTS, приведенная к единице полезного объема стерилизационной камеры, оказалась самой низкой из всех представленных на рынке стерилизаторов этого типа.

Метод плазменной стерилизации применяется как альтернатива низкотемпературной газовой стерилизации окисью этилена и стерилизации в парах формальдегида. Использование окиси этилена все более и более ограничивают из-за высокой токсичности стерилизующего агента и необходимости последующей длительной вентиляции стерилизованных изделий.

Стерилизация проводится в сухой атмосфере при температуре 36°С

Процесс плазменной стерилизации :

Рис.2 Процесс плазменной стерилизации

Перед стерилизацией предметы заворачивают и кладут в камеру на стеллажи, при этом с помощью механического вакуумного насоса снижается давление. Плазма образуется а сильном электрическом поле (импульсный постоянный ток).

Сразу после этого определенное количество стерилизующего пара впрыскивается в камеру стерилизатора и равномерно распространяется, заполняя все внутренние полости.

В камере расположен стеллаж (для размещения стерилизуемых предметов), который также служит в качестве электрода в процессе образования плазмы. Этот стеллаж соединен электрической цепью с источником энергии, который генерирует импульсы и вызывает возбуждение плазмы. Комбинированного действия вакуума и стерилизующей смеси на предметы, помещенные в камеру, достаточно для достижения желаемого уровня стерилизации. Во время этапа очистки профильтрованный атмосферный воздух впрыскивается в камеру и быстро удаляется. Этот процесс повторяется не менее 2 раз. Давление постоянно снижается с помощью механического вакуумного насоса.