Начало >> Статьи >> Архивы >> Медицинские стерилизаторы

Стерилизующие агенты - Медицинские стерилизаторы

Оглавление
Медицинские стерилизаторы
Введение
Стерилизующие агенты
Объекты медицинской стерилизации
Паровая стерилизация
Воздушная стерилизация
Газовая стерилизация
Классификация медицинских стерилизаторов
Основные понятия, термины и определение медицинских стерилизаторов
Состояние и перспективы развития медицинских стерилизаторов
Состояние и перспективы развития воздушных стерилизаторов
Состояние и перспективу развития газовых стерилизаторов
Состояние и перспективы развития стерилизационной техники для оснащения ЦСО
Номенклатура и основные технические характеристики отечественных медицинских стерилизаторов
Краткая характеристика зарубежных стерилизаторов
Вертикальные круглые стерилизаторы
Горизонтальные круглые стерилизаторы
Стерилизатор ГК-100-3
Воздушные стерилизаторы СС-200М и СС-1
Газовый стерилизатор ГК-100
Паровые прямоугольные стерилизаторы
Воздушные прямоугольные стерилизаторы
Сушильно-стерилизационные шкафы
Газовый стерилизатор ГПД-250
Централизованная стерилизационная установка ЦСУ-1000
Средства упаковки и хранения стерилизуемых объектов
Стерилизационные камеры
Источники пара, горячего воздуха и газа
Питающие вакуумные насосы
Предохранительные клапаны
Приборы управления и контроля
Основы автоматизации стерилизационных процессов
Монтаж и пуск стерилизаторов в лечебно-профилактических учреждениях
Техника безопасности при эксплуатации стерилизаторов
Техническое обслуживание стерилизаторов
Основные неисправности в работе стерилизаторов и   методы их устранения

Наличие микрофлоры на медицинских объектах, прямо или косвенно контактирующих с больными, может привести к опасным осложнениям. Поэтому для устранения возможности инфицирования больного необходимо разорвать связь системы: инфекция — медицинский объект — больной. Разрыв связи этой системы в основном достигается стерилизацией медицинского объекта.
Любой метод стерилизации, предлагаемый для широкого практического использования, должен обеспечивать гибель всех даже наиболее устойчивых микроорганизмов, к которым относятся споры. Некоторые споры выживают даже после нагревания их до температуры 125°С в течение 3 мин. Как правило, все микроорганизмы, в том числе и споры, более чувствительны к действию влажного тепла, чем сухого. Вегетативные микроорганизмы типа Е. coli, содержащие большое количество воды, особенно чувствительны к сухому теплу. Предварительное обезвоживание сильно увеличивает их устойчивость к нагреванию. Наукой установлены принятые значения минимального времени, необходимого для стерилизации объектов при данной температуре (время стерилизационной выдержки). Следует, однако, иметь в виду, что к этому времени необходимо прибавить время, требуемое для прогрева загруженного в стерилизатор объекта до заданной температуры стерилизации. Дополнительное время для некоторых стерилизуемых объектов может значительно превосходить само время стерилизации.
Итак, целью стерилизации является уничтожение всех форм микроорганизмов.
Существует несколько способов стерилизации медицинских объектов. Самым простым и надежным способом стерилизации является способ с использованием тепла (влажного или сухого).

Рис. 1. Фазовая диаграмма воды.

Линия ХУ определяет условия, при которых пар является насыщенным, т. е. находится в равновесии с водой.

Использование других физических агентов, например ультра-, гамма- и других лучей или ультразвука, технически намного сложнее. Эти агенты могут применяться только в особых условиях, например в промышленности.
Для стерилизации медицинских изделий из термолабильных материалов в последнее время стали применять чистую окись этилена или в смеси с другими газами, например с бромидом метила, а также формалин.
Водяной насыщенный пар. Использование водяного насыщенного пара позволяет уменьшить обезвоживание ряда материалов, например тканей, бумаги и т. п., разрушающихся при нагреве до той же температуры с помощью сухого тепла (воздуха, перегретого пара). Очевидно, что для правильной работы стерилизатора поступающий в рабочую камеру пар должен быть насыщенным, чтобы соприкосновение его с более холодным стерилизуемым предметом вело к немедленной конденсации и нагреванию объекта и не приводило к обезвоживанию последнего.
На рис. 1 изображена кривая, показывающая зависимость свойств пара, воды и льда от температуры и давления (так называемая фазовая диаграмма). Пар, вода и лед представляют собой соответственно газообразную, жидкую и твердую фазы одного и того же вещества, и каждый из трех отрезков фазовой диаграммы соответствует границе между двумя фазами, т. е. показывает условия, при которых данные фазы находятся в равновесии. Например, линия ху проведена через точки, соответствующие давлениям и температурам, при которых пар находится в равновесии с водой, т. е. является насыщенным.
При нагревании воды, находящейся под давлением А, система изменяется в направлении, показанном стрелкой.

Влияние перегрева на эффективность стерилизации
Рис. 2. Влияние перегрева на эффективность стерилизации.

Как только температура воды достигнет величины В, вода начинает превращаться в пар. Если температура воды превысит значение В хотя бы на бесконечно малую величину, вся вода в конечном счете превратится в пар. Наоборот, когда температура пара станет меньше значения В хотя бы на бесконечно малую величину, весь пар в конечном счете превратится в воду.

Таким образом, в точке, расположенной на линии ху и соответствующей, например, давлению А и температуре В, вода и пар будут находиться в равновесии, и пар, следовательно, будет насыщенным, ибо любой переход в пар будет компенсирован тем же количеством пара, перешедшим в воду.
Если состояние системы соответствует точке, расположенной над границей фаз ху, то такой пар называют перегретым. Хотя перегретый пар и нагревает любой соприкасающийся с ним более холодный объект, стерилизации в этих условиях может и не произойти, так как количество тепла, отдаваемое перегретым паром объекту при его охлаждении без конденсации, намного меньше скрытой теплоты, выделяющейся при конденсации насыщенного пара. Кроме того, при нагреве перегретым паром влага, содержащаяся в стерилизуемых объектах, переходит в газообразную фазу, что равносильно их стерилизации сухим теплом (рис. 2). Непрерывная линия отвечает состоянию насыщенного пара. Все точки области, расположенной над этой линией, соответствуют перегретому пару. Пунктирная линия ограничивает область, в которой стерильность не достигается. Пунктирная и сплошная линии не совпадают, а это означает, что перегрев не всегда обеспечивает стерилизацию. При средней степени перегрева пара стерилизация обычно не достигается. При дальнейшем увеличении степени перегрева стерилизация снова достигается, но уже, по-видимому, за счет сухого, а не влажного тепла. Итак, при одной и той же температуре стерилизации время стерилизации перегретым паром будет значительно больше, чем время стерилизации насыщенным паром.
Большое влияние на качество стерилизации оказывает воздух, находящийся в объектах стерилизации и в рабочей стерилизационной камере.
В случае использования насыщенного пара температура в стерилизаторе лишь тогда соответствует давлению, когда в нем отсутствует воздух. Несоответствие между температурой пара и давлением в камере определяется законом парциальных давлений (закон Дальтона), согласно которому общее абсолютное давление смеси пара и воздуха равно сумме абсолютных давлений каждого из компонентов. Таким образом, чем больше воздуха содержится в смеси, обладающей данным общим давлением, тем меньше будет парциальное давление пара и, следовательно, меньше будет температура смеси. Наличие воздуха в паре резко снижает его бактерицидные свойства и увеличивает время стерилизации.
Процесс стерилизации водяным насыщенным паром при наличии в стерилизационной камере воздуха состоит из следующих этапов: 1 — удаление воздуха из стерилизационной камеры и стерилизуемых объектов; 2 — прогрев объектов стерилизации после удаления воздуха до заданной температуры стерилизации; 3 — стерилизационная выдержка, определяющая время, затрачиваемое в основном на гибель микроорганизмов; 4 — удаление (десорбция) влаги из стерилизуемого объекта (сушка).
Каждый из этих этапов оказывает значительное влияние на характер процесса стерилизации и скорость его протекания.

Горячий воздух.

Стерилизация горячим воздухом применяется в медицинской практике довольно широко. Воздушной стерилизации подвергают объекты, не выдерживающие резкого теплового нагрева (например, стеклянная посуда) или корродирующие в среде водяного пара (например, металлический инструмент). Достоинствами метода является плавный нагрев и отсутствие влаги.
Горячий воздух является плохим проводником тепла. Количество тепла, выделяемое им при охлаждении на 10°С, составляет 0,24 ккал, которое и используется для нагрева объектов. (При фазовом превращении пара в воду выделяется 539 ккал.) Незначительная теплоемкость воздуха приводит к увеличению температуры и времени процесса стерилизации. Длительность процесса стерилизации горячим воздухом объясняется также миграцией влаги из микроорганизмов в сухой воздух.
Согласно ОСТ 42—2—2—77, принят следующий режим воздушной стерилизации: температура 180°С, время стерилизационной выдержки 60 мин. Предельные отклонения температуры ±11°С — для аппаратов с объемом камеры до 25 дм3; ±,12°С — для аппаратов с объемом камеры свыше 25 и до 500 дм3; ±14°С — для аппаратов с объемом камеры свыше 500 дм3.

Химические вещества.

В настоящее время, как мы уже указывали, в медицинской практике расширяется применение различных изделий из термолабильных материалов. Поэтому интерес к химическим соединениям, обладающим стерилизационными свойствами, возрастает. При использовании химических средств как в растворенном, так и в газообразном состоянии стерилизация изделий достигается в том случае, когда химическое средство адсорбируется (поглощается) стерилизуемым объектом.
Химические соединения в растворенном и особенно в газообразном состоянии обладают незначительной скоростью проникновения в стерилизуемый объект. В связи с этим при химической стерилизации особое значение имеет предварительная обработка (мойка, сушка).
Одним из основных методов стерилизации химическими веществами является газовый. Для газовой стерилизации пригодны только те химические соединения, которые обладают спороцидными свойствами.
В настоящее время из химических соединений всеобщее признание получили окись этилена, смесь окиси этилена с бромидом метила и формальдегид. Каждое из перечисленных соединений имеет только ему свойственные физико-химические особенности. Тем не менее в случае использования их при газовой стерилизации степень бактерицидности зависит от ряда общих факторов: влажности, температуры, давления и т. д.
Адсорбция газов поверхностью идет быстрее на гладких, лишенных пор и капилляров объектах и медленнее — на пористых объектах.
Десорбция из капиллярно-пористых объектов после окончания стерилизации идет медленнее, чем десорбция с поверхности объектов с гладкой поверхностью, где капиллярная адсорбция выражена слабо или практически отсутствует. В основном эффективность газовой стерилизации зависит в большей степени от влажности стерилизуемых объектов, чем от влажности стерилизующего агента.
Окись этилена (С2Н4О) имеет молекулярную массу, равную 44,05, температуру плавления 111,3°С, температуру кипения 10,7°С, относительную плотность— 0,87 при температуре 20°С. Окись этилена и ее пары обладают высокими бактерицидными свойствами. При концентрации окиси этилена около 555 мг/л стерильность объектов достигается через 2—4 ч. В связи с тем что окись этилена легко воспламеняется и взрывоопасна (при наличии в воздухе 3—80%), ее чаще всего используют в смеси с инертными газами — углекислым газом, фреоном, бромистым метилом. Этими смесями стерилизуются предметы из резины, пластмасс, оптические приборы и т. д. Температура стерилизации от 37 до 55°С.
Бромид метила (СН3Вг), применяемый для стерилизации,— бесцветная жидкость с молекулярной массой равной 94,95, относительной плотностью 1,73, кипящая при 4,5°С, не горит. Обладает высокими бактерицидными свойствами и флегматизирующих действием, благодаря чему используется в смеси с окисью этилена.
Смесь окиси этилена и бромида метила (ОБ) в соотношении 1 :1,44 применяется для стерилизации медицинских изделий, изготовленных из термолабильных материалов. Смесь ОБ в 5—6 раз эффективнее каждого из компонентов. Полное удаление смеси ОБ из стерилизуемых объектов зависит от температуры и давления аэрации. Время дегазации смеси ОБ из различных материалов зависит от их физико-химических свойств. Нужно заметить, что бромид метила значительно снижает взрывоопасность окиси этилена, но не ликвидирует ее полностью.
В последнее время в ряде стран, в том числе и в СССР, наряду с применением в качестве стерилизующего агента окиси этилена, бромида метила и смеси ОБ используются стерилизационные аппараты, в которых рабочим агентом является формальдегид (СН2O). Температура плавления формальдегида — 118°С, температура кипения 19,2°С, молекулярная масса 80,03, относительная плотность 1,04.
В аппаратах с использованием формальдегида стерилизация изделий обеспечивается при температуре 50— 80°С, при этом формальдегид в рабочую камеру должен вводиться с насыщенным водяным паром. Для равномерного распределения формальдегида и лучшего контакта его со стерилизуемыми объектами необходимо удаление воздуха из стерилизационной камеры аппарата.



 
« Медицинские аспекты йоддефицитных заболеваний детей и подростков   Медуллярная карцинома щитовидной железы у детей »