Плазменный стерилизатор и его свойства

Базовая комплектация системы STERRAD 100 NX

• Система СТЕРРАД 100NX
• Набор для запуска СТЕРРАД 100NX
• Кассет комплект (1 кассета со стерилизующим агентом – ампулы пероксида водорода – используется в течение 5 циклов, обеспечивая стерилизацию от 20 до 25 комплектов инструментов)
• Лотков комплект необходимых типов/размеров, предназначенных для укладки различных групп изделий (хирургические и микрохирургические инструменты, эндоскопы, электроинструмент, кабели и т.д.)
• Упаковочных материалов комплект
• Химических индикаторов комплект
• Биологических индикаторов комплект
• Инкубатор для периодической оценки степени стерилизации
• Монтаж, ввод в эксплуатацию, обучение персонала (осуществляется авторизованными специалистами компании Джонсон и Джонсон).

Плазменные стерилизаторы

НТУУ «КПИ»

кафедра электронных приборов и устройств

РЕФЕРАТ

по курсу «Плазменная электроника»

«Плазменные стерилизаторы»

Киев 2009

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.

1.
Плазменная технология

Почему выбирают STERRAD 100 NX

Обеспечение клиники терминальной стерилизацией (в упаковке)

Все изделия в системе Стеррад проходят стерилизацию в упаковке. Это позволяет обеспечить гарантированную стерильность инструментов даже после длительного хранения. Отпадает необходимость в постоянной перестерилизации наборов инструментов, что значительно продлевает срок их службы.

Сохранение дорогостоящего инструментария

За счет деликатной, неповреждающей стерилизации срок службы инструментов, обрабатываемых в системах Стеррад, значительно увеличивается, что подтверждается многочисленными отзывами пользователей. Широкий спектр инструментов ведущих производителей протестирован на совместимость с системами Стеррад. Метод Стеррад включен в перечень методов обработки в инструкциях к ним (например, инструкции Olympus, Shtorz и др.).

Система идентичных ампул в картриджах для каждого цикла стерилизации

Все циклы стерилизации в системе Стеррад полностью идентичны благодаря точно дозированному на заводе-изготовителе количеству стерилизующего агента в каждой ампуле в кассете. Данная особенность систем Стеррад гарантирует точную концентрацию агента для образования плазмы при небольшом его количестве в камере. Это и обеспечивает безопасность для инструментов и гарантированную их производителями доказанную совместимость.

В аппаратах, работающих с банками со стерилизующим агентом и самостоятельно дозирующих агент на каждый цикл. Качество стерилизации постоянно зависит от возможных сбоев электропитания, внешних электромагнитных помех, разъюстировки дозирующей системы, «ухода» настроек и т.д. Все эти недостатки полностью отсутствуют в системах Стеррад благодаря кассетной технологии с идентичными ампулами на каждый цикл стерилизации.

Возможность отказаться от жидкостной стерилизации

Медицинские инструменты, обычно стерилизующиеся в химических растворах, более быстро и безопасно стерилизуются в Стерраде. Применение низкоплазменного стерилизатора исключает человеческий фактор ошибки (недостаточная выдержка, повторная контаминация, неполный отмыв от стерилянта и т.д.), повреждения инструментов, проблемы с большим объемом стерильной воды, необходимым для отмыва от стерилизующих веществ, а также обеспечивает терминальную стерилизацию в упаковке и длительное хранение в стерильном состоянии.

Экономия времени

При обработке в плазменном стерилизаторе значительно снижается время, затрачиваемое персоналом на стерилизацию инструментов, обеспечивается высокий оборот инструментов (Стеррад NX – 28 мин.)

Экономическая эффективность

Многие современные стационары, использующие технологию Стеррад, отмечают снижение общих затрат на стерилизацию инструментов благодаря, прежде всего, отказу от использования трудоемкой жидкостной стерилизации с большими объемами химических средств и стерильной воды (либо физ. раствора), которые оказываются весьма дороги.

Значительная экономия средств на ремонтах инструментов, при использовании систем Стеррад, хорошо известна и отмечена западными и российскими специалистами в докладах и статьях.

Безопасность при эксплуатации и удобство инсталляции

Действующее вещество (пероксид водорода) по завершении цикла стерилизации в системах Стеррад, благодаря наличию стадии плазмы, распадается на незначительное количество молекул воды и кислорода, не оставляя токсичных отходов. Поэтому система плазменной стерилизации Стеррад безопасна для пациентов, сотрудников ЛПУ и окружающей среды.

Для ее функционирования не требуется монтаж дорогостоящих дополнительных систем приточно-вытяжной вентиляции, аэрации, подачи сжатого воздуха, утилизации отработанных газов, мониторинга утечки газа, подвода воды и дренажа. Для работы необходима только электрическая розетка. Монтаж возможен как в ЦСО, так и в операционном блоке ЛПУ, что на практике наиболее удобно для пользователей.

Поддержка пользователей

Компания Johnson&Johnson в настоящий момент является единственной компанией в РФ, организовавшей штат специалистов по клиническому обучению и поддержке пользователей, которые обучают специалистов медицинских учреждений правилам использования низкотемпературной стерилизации. Также осуществляющих постоянный контроль работы стерилизующей аппаратуры и ежегодную ре-сертификацию специалистов ЛПУ для обеспечения корректной работы со стерилизующей техникой Стеррад.

Перспективы

Физические принципы, заложенные в процессе стерилизации, позволяют масштабировать и интегрировать устройства стерилизации в различные промышленные и бытовые объекты (стерилизатор медицинского назначения, сфера услуг, бытовые приборы, биотехнология, микроэлектроника, пищевая промышленность , автомобилестроение и т.д.).

Простота конструкции устройства и технологии стерилизации позволяет использовать его как в стационарных, так и в полевых условиях.

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.

Установка позволяет проводить экспресс-стерилизацию в условиях как амбулаторной, так и стационарной медицинской помощи.

Выводы

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.

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. Процесс стерилизации не нуждается в использовании каких-либо реагентов и не требуется утилизация отходов. Использование воздуха в процессе стерилизации не сопровождается образованием заметного количества каких-либо вредных соединений кислорода или азота.

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.

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.

Литература

1. http://medprom.ru/medprom/288526

2. http://www.vinar.ru/publication/sovrem_technologii/

3. Основы инфекционного контроля: Практическое руководство/ Американский международный союз здравоохранения. Пер. с англ., 2-е изд. – М.: Альпина Паблишер, 2003. – 478 с.

4. Абрамова И.М. Пути оптимизации способов и средств предстерилизационной очистки, стерилизации и методов их контроля // Актуальные проблемы дезинфектологии в профилактике инфекционных и паразитарных заболеваний. Материалы Всероссийской научной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения В.И.Вашкова / Под ред. М.Г.Шандалы. – М: ИТАР-ТАСС, 2002. -С. 31-37.

5. Руководство по инфекционному контролю в стационаре. Пер.с англ. / Под ред. Р.Венцеля, Т.Бревера, Ж-П.Бутцлера. – Смоленск: МАКМАХ, 2003. – 272 с.

Технические требования к установке стерилизаторов STERRAD 100 NX

• Распаковка и транспортировка стерилизатора до места его установки должны осуществляться в присутствии инженера сервисной службы ООО «Джонсон & Джонсон».
• Путь транспортировки стерилизатора в больнице от места разгрузки до места установки должен быть ровным: без ступеней, порогов и т. д.
• Размеры дверных проемов на пути транспортировки стерилизатора должны быть не менее 80 х 200 см.
• Габариты стерилизатора: 775 мм ´ 1020 мм ´ 1790 мм, вес 420 кг (без упаковки). Минимальная площадь помещения для установки стерилизатора 8 – 9 м2, пол ровный, горизонтальный с наклоном не более 5 мм/м. В помещении должен обеспечиваться свободный доступ к стерилизатору не менее 1м с трех сторон (кроме задней стенки прибора). В помещении должны отсутствовать источники повышенного загрязнения воздуха, например, волокнами текстиля, бумаги, пылью из вентиляционных коробов и т. п.
• Помещение должно быть убрано и вымыто от остатков строительного мусора.
• В помещении должны размещаться: стол для упаковочной машины HAWO; стол для упаковки инструментов; стеллаж для размещения упаковок с инструментами.

Электропитание

• Электропитание: трехфазное, 380 Вольт, 5-ти проводной кабель сечением 4 мм2 (медь), с разделенной «землей» и нейтралью, автомат защиты 25А, трехфазный. Ротация фаз CBA (проверяется при запуске стерилизатора инженером ООО «Джонсон & Джонсон»). Иная фазировка категорически запрещена т. к. ведет к повреждению стерилизатора. Отклонение питающего напряжения от номинала не более 10%. Сеть должна обеспечивать максимальное (суммарное трехфазное) энергопотребление в процессе стерилизации 4 кВА. Потребление стерилизатора в режиме ожидания – не более 0,5 кВА.
• 3-х фазную розетку поставляет инженер ООО «Джонсон & Джонсон» в день запуска прибора. Прокладка кабеля производится силами больницы до приезда инженера. Монтаж розетки производится также силами больницы в день запуска стерилизатора.
• При изменении коммутации питающей электрической сети во время эксплуатации прибора необходимо, предварительно, отключить стерилизатор. Последующее включение допускается только инженером ООО «Джонсон & Джонсон».
• В непосредственной близости от места установки стерилизатора должны располагаться две однофазных розетки (10 А) для питания упаковочной машины, термостата и электронных приборов, применяемых при запуске стерилизатора.
• Специальных требований по вентиляции нет.
• Температура окружающей среды при работе стерилизатора не должна превышать 40 ºС.

Как работает аппарат «Гелиос»

Рис. 3. Аппарат «Гелиос».

Аппарат использует активные частицы холодной плазмы для уничтожения патогенных бактерий, не затрагивая здоровую ткань.

Лечебный эффект заключен не в плазме как таковой, а в смеси, представляющей собой свободные радикалы кислорода и азота, электроны и другие заряженные частицы, возбужденные атомы и молекулы, электрическое поле, инфракрасное и ультрафиолетовое излучение.

Именно этот коктейль повышает проницаемость клеточных мембран, увеличивая эффективность любой лекарственной терапии. Кроме того, при оптимальном режиме плазма способна избирательно воздействовать на пораженные участки кожи, уничтожая патогенные организмы.

Плазменные технологии в России

С начала 2000-х годов плазменная медицина активно развивается в России. Однако такой рост привел к тому, что стали появляться устройства, в которых слово «плазма» использовалось как маркетинговый ход, а на самом деле в основе таких аппаратов лежит совсем не газовая плазма, а известный всем способ электрической коагуляции ткани. Результатом его применения является посттравматическая пигментация, незащищенность от вторичной инфекции и прочие осложнения, вызванные ожогами кожи. У этих аппаратов совсем другое предназначение.

В 2015 году группа российских специалистов представила собственную технологию генерации холодной плазмы – газовый разряд при атмосферном давлении (на открытом воздухе) был реализован и сертифицирован для медицинского применения только в аппарате «Гелиос» (научно-производственный центр «Плазма»). Температура плазменной струи по оси потока (рис. 2).

Клинические исследования в РНИМУ им. Пирогова и Института иммунологии ФМБА России продемонстрировали эффективность аппарата в различных областях медицины.

А именно:

Хирургия

• Стерилизация хирургического инструмента
• Лечение гнойных поражений кожи (терапия флегмоны, абсцессов)
• Стерилизация ран
• Остановка кровотечений
• Обработка кожных покровов для ускорения репарации поврежденных участков ткани при проведении оперативного вмешательства

Дерматология

• Лечение трофических язв сосудистой этиологии
• Лечение дерматита, язвенных ран с местными и системными васкулитами
• Лечение кожного лейшманиоза, хронических язв, себореи, кератоза, грибковых поражений, папиллом, псориаза, герпеса

Косметология

• Лечение акне, розацеа
• Разглаживание морщин и омоложение кожи
• Устранение косметических дефектов (рубцов)
• Разрушение биопленок

Например, в стоматологии положительный эффект от применения плазмы достигается за счет потока свободных электронов, активных частиц RONS, заряженных ионов, который полностью дезинфицирует канал, не оставляя ни одного необработанного участка, более того плазма увеличивает агдезивность зубной поверхности, что позволяет пломбе крепче держаться в ткани зуба.

Метод отличает безболезненность применения, краткость восстановительного периода, отсутствие побочных явлений, которые отмечаются при воздействии антибиотиков, видимый результат практически после первого сеанса, совместимость с иными методами лечения и нарастание эффекта во время всего периода терапии, пролонгированный эффект.

В настоящей статье остановимся подробнее на использовании «Гелиос» в косметологии и дерматологии, тем более что в этих направлениях аппарат уже успешно применяется в нескольких клиниках страны.

Аппарат для обработки холодной плазмой «Гелиос» зарегистрирован, как медицинское изделие и имеет соответствующие разрешения на применение.

Плазменная медицина

Это новая междисциплинарная область исследований, которая включает физику, химию, биологию и медицину.

Холодная плазма в медицинских целях воздействует на организм сразу целым комплексом химически активных частиц, фотонов, а также заряженных частиц и электрического поля.

Каждый из этих компонентов оказывает бактерицидное действие или приводит к стимуляции клеток.

Многочисленные эксперименты доказали, что холодная плазма обладает ценными свойствами с большим потенциалом применения: бактерицидное, фунгицидное и противовирусное действие, разрушение биопленок, влияние на свертываемость крови, иммунную систему, пролиферацию и может запускать механизм апоптоза раковых клеток.

В 2005 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) лицензировала PSR-технологию (plasma skin regeneration technology), был накоплен международный опыт применения плазмы в косметологии (рис. 1).

Так, исследования Gonzalez et al. 2008, Bogle et al. 2007, Potter 2007 продемонстрировали улучшение текстуры кожи, уменьшение тонких линий, рубцов постакне после обработки кожи потоком холодной плазмы.

Гистологические исследования Kilmer et al. 2007 показали регенеративную активность в эпидермисе и дерме, ремоделирование коллагена, активацию неоколлагенеза и неоэластогенеза. Средняя глубина нового коллагена составила 72,3 мкм.

Отмечалось также положительное воздействие холодной плазмы на процесс ранозаживления и регенерации кожи. После обработки плазмой количество галектинов увеличилось (Akimoto et al 2016), а двухминутная обработка ран привела к значительному уменьшению количества как грамотрицательных, так и грамположительных бактерий (Isbary et al. 2012).

Установлено, что после воздействия низкотемпературной плазмы происходит индуцирование фактора роста и повышается экспрессия ангиогенного фактора роста в фибробластах кожи. Применение плазмы значительно ускоряло экспрессию HIF1α, регулятора восходящего потока ангиогенеза (Cui et al. 2017). В образцах фибробластов, обработанных плазмой однократно и двукратно, количество клеток увеличилось на 42,6 и 32,0 % соответственно по сравнению с контрольной группой клеток (Sysolyatina et al. 2016).

Где и для чего используют воздушные стерилизаторы

Существует много разных видов воздушных стерилизаторов, поэтому сфера их применения достаточно широкая. Без этого оборудования не обходятся в:

• Лечебно-профилактических учреждениях.
• Эпидемиологических лабораториях.
• Стоматологических клиниках.
• Аптеках.
• Научно-исследовательских и медицинских учреждениях.
• Станциях переливания крови.
• Салонах красоты.
• Парикмахерских.
• Лабораториях химической и пищевой промышленности.
• Маникюрных кабинетах и пр.

Назначение у сухожаровых шкафов одно, а сфер применения много

Работа воздушного стерилизатора заключается в использовании термического воздействия для полного уничтожения микробной флоры на поверхностях разных медицинских и лабораторных изделий: хирургический инструментарий, шприцы, иглы и пр. С их помощью выполняют дезинфицию и сушку стеклянной посуды и емкостей разного назначения.

Основные характеристики и возможности STERRAD 100 NX

• длительность цикла стерилизации: Стандартный 42 мин., Для гибких эндоскопов – 47 минут;
• прямоугольная камера объемом 152 л (полезный объем 93,4 л) с двумя выдвижными полками;
• широкие возможности стерилизации (например, гибкие эндоскопы, изделия с узкими каналами) без применения бустеров;
• автоматическая система контроля наличия влаги в загрузке, а так же впитывающих материалов, запрещенных при стерилизации плазмой пероксида водорода; монитор концентрации пероксида водорода в течение всего цикла; автоматическая система ежесекундного контроля параметров цикла;
• большой сенсорный экран управления (touch-screen) с крупными символами и русифицированным меню;
• встроенный термопринтер для документации цикла, без необходимости в замене картриджа с чернилами;
• USB-порт для загрузки списка инструментов с внешнего носителя и копирования на него информации о циклах;
• возможность подключения к компьютерной сети больницы;
• занимаемая площадь – 1 м2, электропитание – 380В, потребляемая мощность – 4кВт;
• проходная (двухдверная) модель стерилизатора для установки в ЦСО
• доказанная эффективность в отношении прионов (результаты независимых исследований)

Конструкция и принцип работы сухожара

Когда приобретают воздушный стерилизатор, инструкция по эксплуатации и технический паспорт дают полное представление о конструктиве, технических характеристиках и правилах использования конкретной модели. Общим же для всего этого оборудования является то, что:

• Для их разработки учитываются все достижения в теории сухожаровых шкафов.
• Они изготавливаются из современных материалов (тонколистовая сталь).
• Их производят на высокоточном оборудовании с применением передовых технологий.

Стерилизоторы чаще всего представляют собой прямоугольные шкафы (см. модель ГП-20 МО), и состоят из:

1. Корпуса. (№2 на схеме, №5 – теплоизолирующий материал корпуса).
2. Камеры, в которой расположен нагревательный элемент. (№8).
3. Термометров электроконтактных. (Датчики температуры – №1).
4. Лотков и сетки, на которых размещают стерилизуемые инструменты.
5. Блокирующейся двери. (№7).
6. Панели управления с таймером, регулятором температурного режима, приспособлением, выполняющим рабочий контроль воздушного стерилизатора. (№3).
7. Системы вентиляции, благодаря которой шкаф быстро и равномерно обогревается внутри. (Крыльчатка вентилятора – №6, ее внутренний двигатель – №4).

Схема устройства сухожара

Для начала работы шкафа нужно задать требуемую температуру и время или выбрать программу. Далее процесс будет выполняться автоматически: микроконтроллеры обеспечат постоянный уровень температуры и не дадут шкафу перегреться. Используя воздушный стерилизатор, режим работы можно выбрать самый подходящий:

• Стерилизация при 160°С.
• Стерилизация при 180°С.
• Дезинфекция при 120°С.
• Сушка при 85°С.