CN107375960B

CN107375960B - 用于检测真空室中的水分的设备和方法

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Publication number: CN107375960B
Application number: CN201710284792.3A
Authority: CN
Inventors: D.V.特鲁安; T.莫里森
Original assignee: Isicon
Current assignee: Espa Global Manufacturing Ltd
Priority date: 2016-04-26
Filing date: 2017-04-26
Publication date: 2021-09-07
Anticipated expiration: 2037-04-26
Also published as: EP3238747A1; JP2017196413A; ES2964766T3; EP3238747B1; BR102017008539A2; US10441672B2; KR20170122122A; US20200038534A1; US20170304477A1; TW201804144A; AU2017202665A1; CN107375960A; EP4285939A2; JP7005164B2; MX2017005477A; CA2964211A1; RU2017113485A; US11020505B2

Abstract

本发明提供了一种使用通过处于闭合状态的阀连接至贮存器的真空室对医疗器械进行消毒的方法，所述方法包括：将处于非无菌状态的器械放置到消毒包中；打开室；将所述包放置到所述室中；关闭所述室；从所述室中抽出第一体积的空气；使一定体积的液态水转变为蒸汽；打开所述阀；将消毒剂引入所述室中；将第二体积的空气引入所述室中；打开所述室；从所述室中移除所述包；以及从所述包中移除处于无菌状态的所述器械。所述方法还可包括如下步骤：反复确定所述室内的压力；计算压力相对于时间的二阶导数值；以及确定二阶导数值曲线上是否存在任何对应于高于和/或低于水的三相点压力的压力的局部极大值。

Description

用于检测真空室中的水分的设备和方法

技术领域

本文所公开的主题涉及检测其中抽成真空的室中的水分。其尤其可用于化学蒸汽消毒技术。

发明背景

可在使用前对医疗装置进行消毒，以便最大程度减小可能将受(例如，微生物)污染的装置用于受治疗者的可能性，应用受污染的装置可能导致受治疗者被感染。可采用各种消毒技术，使用消毒剂包括蒸汽、环氧乙烷、二氧化氯、臭氧和过氧化氢中的一种或其组合。通常采用气态和/或等离子体形式的化学消毒剂。对于这些技术，通常在消毒系统的消毒室中进行消毒。对于某些化学消毒技术，诸如使用过氧化氢的那些，消毒室通常包括真空室，该真空室不仅能够在其中实现低压力，而且能够向其中引入消毒剂并且从中取出消毒剂。一些化学消毒处理，诸如使用环氧乙烷的那些，需要在真空室内有水蒸汽的情况下才有效。然而，对于其它化学消毒处理，诸如使用过氧化氢的那些，真空室内为蒸汽、液体或固体形式的水可降低效果。

在典型的医疗装置化学蒸汽消毒处理中，首先由医疗机构工作人员通过用水和/或洗涤液清洗器械以移除器械上的固体和液体，准备用于消毒的装置。然后，工作人员将器械干燥(例如，使用高温、医用级压缩空气和/或毛巾)并且或许将它们包裹在适用于消毒的包裹物中，该包裹物用作微生物的屏障，但是允许消毒剂通过其中。包裹于包裹物中的器械有时被称为消毒包或消毒装载。然后将消毒装载放入消毒系统的真空室中，并且通常通过关闭真空室的门而将室关闭(密封)。该室可以被加热，这可有助于蒸发可能在室内的水。接着，排空室内的气体，该气体可包括水蒸汽。在一些消毒过程中，可激发真空室内的空气以形成空气等离子体，这还可有助于蒸发水以将其从室内移除。在实现低压力(有时称为真空或粗真空)后，将消毒剂引入到室中，该消毒剂为气态形式或在室的低压力环境中蒸发的雾的形式。室内添加的气体使该室内的压力略有增大。消毒剂在整个室内快速扩散，进入小空间或密闭空间，诸如医疗装置中所含的裂缝、缝隙和腔。消毒剂充满医疗装置，杀死其接触的装置上和装置内的细菌、病毒和孢子。在一些消毒过程中，特别是利用过氧化氢的低温过程中，可通过电场激发过氧化氢气体以使气体转变为等离子体。最后，将消毒剂从室中排空，并且该室返回至环境压力。在消毒处理结束后，可从室中移除器械。

通常，卫生保健人员使用本领域已知的各种技术检查消毒处理是否有效，例如通过使用自含式生物消毒指示器，诸如由位于Irvine California的Ethicon US,LLC的分部Advanced Sterilization Products制造的

24生物指示器。使用该生物指示器的确认通常需要约24小时。在此期间，由于消毒效果尚未得到确认，因此医疗人员可能决定不使用该医疗装置。这可能导致医疗保健提供者诸如医院的库存管理低效，因为例如医疗装置在无法使用时应进行储存，可能需要医疗保健提供者使其库存中的医疗装置多于确保医疗装置供应充足所需的数量。另选地，医疗保健提供者可能在消毒确认完成和消毒效果得到确认之前使用医疗装置。然而，在消毒效果得到确认之前使用医疗装置可导致医疗过程的受治疗者暴露在被医疗装置感染的风险之下。鉴于医疗装置消毒的总时间包括进行消毒处理所需的时间和确认消毒处理有效所需的时间，其可能不适合使用，因此卫生保健人员期望最新的消毒处理和确认技术，相比于目前可用的技术需要较短的时间执行并且降低过程可能失败的可能性。

市售的消毒室的示例是由位于Irvine California的Ethicon US,LLC的分部Advanced Sterilization Products制造的

系统。

被宣称能够在47分钟内对大多数普外科器械进行消毒。

的循环温度被宣称处于47℃至56℃之间。优选这些温度以有助于通过热量蒸发残余的水而无需过度加热器械，过度加热可能损害器械的功能或结构。另外，优选这些温度以生成等离子体，等离子体有助于改善消毒处理的效果，并且还有助于蒸发任何残余的水，并且有助于移除真空室中的过氧化氢。

采用例如过氧化氢的市售消毒系统被设计为优选在其消毒室内不含任何水的情况下操作。如果卫生保健人员错误地将水引入到室中，水将随室内压力的降低而开始蒸发，以保持水与其周围环境之间的表面压力平衡。这一压力平衡还是温度的函数，其通常被称为水的蒸汽压。在100℃下，水的蒸汽压为一个大气压或760托，因此通常称水在100℃下沸腾。然而，当水周围的局部压力小于760托时，液态水可能在较低温度下相变成为水蒸汽。

水相变成为蒸汽需要潜热。蒸发水可从剩余的水中吸取该能量中的至少一些，这一过程降低了剩余水的温度。随着室内压力继续下降，并且随着蒸发水继续降低剩余水的温度，压力和温度接近通常称之为水的“三相点”，即冰、水和水蒸汽平衡存在的温度和压力的组合。水的三相点温度为0.01℃，并且水的三相点压力为4.58托。随着温度和压力接近三相点，剩余的水中形成冰晶的可能性增加。

冰可抑制消毒剂与医疗装置或器械的至少一部分接触，包括通过潜在地阻塞装置的腔而抑制。因此，冰可引起消毒处理无效，其可以导致对受治疗者使用非消毒装置或导致医院将该装置置于另一轮消毒中，从而需要占用额外的宝贵时间。此外，消毒剂可凝结在冰上或陷于冰内，其能够导致医务人员的皮肤的化学灼伤。

除无菌本身之外，与医疗装置消毒处理相关联的时间和效率是卫生保健设施的重要考虑因素。例如，医院通常优选在给定的时间跨度(例如，每周)中最大化装置可用的次数。从而，对湿医疗装置进行消毒处理不仅增加了消毒处理将无效的可能性，而且还浪费了时间，并且可能减少每周装置可重复使用的次数。因此，医护人员完成医疗装置清洁后，在将其放入消毒室之前或至少在消毒剂气体被引入真空室之前，应当移除医疗装置中所有的水。

一些消毒系统在它们将消毒剂气体引入消毒室中之前，通过在抽真空时检查室内压力的小幅增大来检查消毒室中水的存在。如果在抽真空时室内不存在水，则其中的压力逐渐减小，无任何增长。然而，如果在抽真空时室内存在任何的水，则至少一些水可转变为蒸汽，其可能导致局部压力略有增大。因此，在抽真空时检测到小幅压力增大则表示真空室中存在水。当检测到水时，可中止消毒处理，使得可以在再次尝试消毒之前移除医疗装置中多余的水。一旦检测到水即中止消毒处理相比于继续可能无效的消毒处理，可有助于节省时间和资源，并且可有助于避免使用非消毒装置。

在一些情况下，除中止消毒处理之外，可优选尝试通过称为“装载调节”的过程移除真空室中的水。装载调节通常通过以下方式实现：首先，将等离子体加热和/或向消毒室中引入等离子体的一些组合并且重新加压消毒室以将能量传递给水(或冰)；以及其次，再次抽真空以将水转化为蒸汽。装载调节可发生在室中抽真空前、抽真空后或抽真空前后。在一些情况下，装载调节无法移除室内的水。在其它情况下，装载调节可移除一些但不是所有的水。在此类情况下，可尝试额外的装载调节，但是这样做需要额外的时间和资源。因此，在其中装载调节无法移除室内的水或其中可能需要反复尝试以移除水的情况下，可能期望放弃装载调节以有利于中止过程，使得在尝试新的消毒调节之前可以移除医疗装置中多余的水。

发明内容

本发明所公开的主题涉及操作具有用于对器械进行消毒的真空室的消毒系统的方法。该室通过处于闭合状态的阀连接至消毒剂的贮存器。第一示例性方法可包括：将处于非无菌状态的器械放置在消毒包中；打开室；将包放置到室中；将生物指示器放置到室中；关闭室；从室中抽出第一体积的空气；使一定体积的液态水转变为蒸汽；打开阀；将消毒剂引入到室中；从室中抽出消毒剂；将第二体积的空气引入到室中；打开室；从室中移除包；以及从包中移除处于无菌状态的器械。第一示例性方法还可包括如下步骤：在从室中抽出空气时反复确定室内的压力；计算压力相对于时间的第一二阶导数值，该第一二阶导数值对应的压力大约大于水的三相点压力；计算压力相对于时间的第二二阶导数值，该第二二阶导数值对应的压力大约大于水的三相点压力并且对应的时间处于对应于第一二阶导数值的时间之后；计算压力相对于时间的第三二阶导数值，该第三二阶导数值对应的压力大约小于水的三相点压力并且对应的时间处于对应于第二二阶导数值的时间之后；计算压力相对于时间的第四二阶导数值，该第四二阶导数值对应的压力大约小于水的三相点压力并且对应的时间处于对应于第三二阶导数值的时间之后；确定第四二阶导数值小于或等于第三二阶导数值；以及确定第二二阶导数值小于或等于第一二阶导数值。

操作具有真空室的消毒系统的第二示例性方法可包括以下步骤：启动数字计算机中的定时器；从室中抽出第一体积的空气；在从室中抽出第一体积的空气时反复确定室内的压力；利用数字计算机计算压力相对于时间的第一二阶导数值；利用数字计算机计算压力相对于时间的第二二阶导数值，该第二二阶导数值对应的时间处于对应于第一二阶导数值的时间之后；利用数字计算机确定第二二阶导数值大于第一二阶导数值；以及将第二体积的空气自动引入到室中。在第二示例性方法中，反复确定压力的步骤还可包括反复采集压力测量数据以及将该数据存储在数字计算机的非暂态存储介质中的步骤。该示例性方法还可包括利用数字计算机确定第二二阶导数值发生在大约小于水的三相点压力的压力下。在第二示例性方法中，将空气自动引入到室中的步骤还可包括自动打开阀、自动打开室和关闭室的步骤。该第二示例性方法还可包括在关闭室的步骤之后启动定时器的步骤。该第二示例性方法还可包括在启动定时器的步骤之后从室中抽出第一体积的空气的步骤。在第二示例性方法的一些型式中，无消毒剂可以被引入真空室中。该第二示例性方法还可包括确定第二二阶导数值和第一二阶导数值之间的差值大于噪声基底的步骤。

操作具有用于对器械进行消毒的真空室的消毒系统的第三示例性方法可包括以下步骤：启动数字计算机中的定时器；从室中抽出第一体积的空气；在从室中抽出第一体积的空气时反复确定室内的压力；利用数字计算机计算压力相对于时间的第一二阶导数值；利用数字计算机计算压力相对于时间的第二二阶导数值，该第二二阶导数值对应的时间处于对应于第一二阶导数值的时间之后；利用数字计算机确定第二二阶导数值大于第一二阶导数值；以及将能量自动引入到室中。在第三示例性方法中，反复确定压力的步骤可包括反复采集压力测量数据并且将该数据存储在数字计算机的非暂态存储介质中。该第三示例性方法还可包括利用数字计算机确定第二二阶导数值发生在大约大于水的三相点压力的压力下。在第三示例性方法中，将能量引入至室的步骤可包括自动加热室、自动打开阀以将温度高于室的空气引入到室中以及自动生成等离子体中的至少一个。该第三示例性方法还可包括关闭室的步骤，其中启动定时器的步骤发生在关闭室的步骤之后。在第三示例中，从室中抽出第一体积的空气的步骤可在启动定时器的步骤之后开始。

操作具有用于对器械进行消毒的真空室的消毒系统的第四示例性方法可包括以下步骤：启动数字计算机中的定时器；从室中抽出第一体积的空气；在从室中抽出第一体积的空气时反复确定室内的压力；利用数字计算机计算压力相对于时间的第一二阶导数值；利用数字计算机计算压力相对于时间的第二二阶导数值，该第二二阶导数值对应的时间处于对应于第一二阶导数值的时间之后；利用数字计算机确定第二二阶导数值小于第一二阶导数值；以及将消毒剂气体自动引入到室中。在第四示例性方法中，反复确定压力的步骤包括反复采集压力测量数据并且将该数据提供给数字计算机的非暂态存储介质。该第四示例性方法还可包括保持室内适合消毒的压力的步骤。将该适合消毒的压力保持至少1秒。该适合消毒的压力可在大约4托和大约0.1托之间。该适合消毒的压力可为大约0.3托。在第四示例性方法中，将消毒剂气体自动引入到室中的步骤可发生在将适合消毒的压力保持至少1秒的步骤之后。在第四示例性方法中，将消毒剂气体自动引入到室中的步骤可包括打开阀。该第四示例性方法还可包括将处于非无菌状态的器械放置到室中以及在从室中抽出第一体积的空气的步骤之前关闭室的步骤。另外的示例性方法还可包括打开室并且从室中移除处于无菌状态的器械的步骤。

操作具有用于对器械进行消毒的真空室的消毒系统的第五示例性方法可包括以下步骤：启动数字计算机中的定时器；从室中抽出第一体积的空气；在从室中抽出第一体积的空气时反复确定室内的压力；利用数字计算机计算压力相对于时间的二阶导数值；利用数字计算机计算连续二阶导数值之间的正差值的总和；将总和与阈值进行比较；打开阀；以及打开室。在第五示例性方法中，总和可大于阈值并且打开阀的步骤可致使室中的压力增大。在第五示例性方法中，室中的压力可由第二体积的空气流过阀并且进入到室中而增大。该第五示例性方法还可包括蒸发一定体积的水的步骤。在第五示例性方法中，总和可小于阈值并且打开阀的步骤可允许消毒剂被引入到室中。在第五示例性方法中，总和可为第一总和，该第一总和在连续二阶导数值之间的差值为负时结束。在第五示例性方法中，第二总和可在连续二阶导数值之间的差值为正时开始。

如本文所用，术语“噪声基底”是指压力数据对时间的曲线图，其中压力数据为来自连接至真空室的压力换能器的输出。术语噪声基底是指当真空室保持在该真空室可保持的最低压力下或该最低压力附近或在给定消毒处理的期望的最终压力下或该最终压力附近时，由压力换能器固有的噪声引起的曲线图上的最大局部极大处与由压力换能器固有的噪声引起的曲线图上的最小局部极小处之间的峰峰振幅。对于给定的真空室或给定的消毒处理，可根据经验确定噪声基底。

附图说明

尽管本说明书后附的权利要求书特别指出并明确要求保护本文所述主题的权利要求书，但是据信通过对下面某些示例的描述并结合附图将更好地理解本主题，其中：

图1以框图形式示出具有可被用来实施本文所公开的方法的真空室的消毒系统；

图2为绘出图1所示的真空室中(在该室中不含水时)的压力对时间、压力对时间的一阶导数和压力对时间的二阶导数的曲线图。

图3为绘出图1所示的真空室中(在该室中非金属表面上存在水时)的压力对时间、压力对时间的一阶导数和压力对时间的二阶导数的曲线图。

图4为绘出图1所示的真空室中(在该室中金属表面上存在水时)的压力对时间、压力对时间的一阶导数和压力对时间的二阶导数的曲线图。

图5为使用消毒系统的第一示例性方法的流程图；并且

图6为使用消毒系统的第二示例性方法的流程图。

具体实施方式

下列具体实施方式示出受权利要求保护的主题的某些例示性实施例。根据下面的描述，本技术的其它实施例、特征结构、方面、实施方案和优点对本领域技术人员来说将变得显而易见。因此，附图和具体实施方式应被视为实质上是例示性的。

I.消毒系统

图1以框图形式示意性地示出消毒系统10。该消毒系统包括真空室12，该真空室中具有待消毒的器械的装载(包)14。室12可由足够坚固以在低至大约0.3托和3托之间的压力下操作并且具有足够高的惰性以避免与室中引入的任何消毒剂反应或将其吸收的任何材料形成。此类材料可包括铝和不锈钢。室12还可包括可打开和可密封的阻隔件16，诸如门，其可以打开以允许将装载14置于室12中并从室中移除装载。阻隔件应足够坚固，并且包括足够坚固的密封垫以耐受室12内抽得的低压力并且避免室12和周围环境之间的泄漏。能够达到期望的操作压力的真空泵18排出室12中的空气及其它气体诸如水蒸汽。真空泵18可包括将其连接至室12的软管或管道20。真空泵18还可包括阀22，该阀可打开或闭合以协助或阻止室12中的压力变化。例如，当阀打开并且真空泵工作时，可降低室12中的压力。另选地，当阀打开并且真空泵不工作时，室中的压力可与环境压力相等。在其它实施方案中，并非真空泵18的部分的阀可用于控制室12是否具有等于环境压力的压力。压力监测器24监测室12中的压力。特别合适的压力监测器为购自MKS Instruments的电容式压力计。加热元件26可用于加热室12。它可包括在足以均匀加热室12的位置中粘结到室12的外部的独立元件。包含消毒剂的罐或贮存器28包括软管或管道30，其被连接至室12。在一些实施方案中，罐28还可包括阀32，该阀可设置在室12和罐28之间以控制消毒剂从罐28通过软管30并进入室12中的流动。置于室12内的功率源和/或信号发生器33和电极34可被设置为在室12内电极34和室12的内部表面之间形成电场以在其中形成等离子体。信号诸如RF信号可由发生器33通过馈穿35诸如线型馈穿的方式提供给电极34。形成等离子体可用于使用过氧化氢气体进行低温消毒处理。在这些处理中，可激发过氧化氢气体以形成过氧化氢等离子体。另选地，另一种气体可用于形成等离子体，诸如空气，其可有助于减少装载时的过氧化氢残留物以便移除室12中的过氧化氢。消毒系统10还可包括用户界面36，该用户界面可包括输出装置诸如打印机或显示器，以及用户输入装置诸如键盘或触摸屏。

控制系统38诸如数字计算机控制系统10及其各种部件的操作。控制系统38可采用一个或多个微处理器40。它还可采用非暂态存储介质42，诸如随机存取存储器(RAM)、硬盘驱动器或闪存存储器，其可存储数据诸如压力值和时间值。模拟数字(A2D)转换器44可用于在采集模拟数据诸如压力数据时将模拟数据转换为数字数据。定时器或时钟电路45保持计时。控制系统38还可包括软件和/或逻辑，微处理器可通过该软件和/或逻辑对压力相对于时间的一阶导数值以及压力相对于时间的二阶导数值进行数值计算。此类数值计算可根据如本领域中已知的前向差分、后向差分、中心差分或它们的一些组合来执行。这些一阶导数值和二阶导数值也可存储在存储介质42中。控制系统38还可包括软件和/或逻辑，微处理器可通过该软件和/或逻辑比较对应于不同压力和不同时间的一阶导数值。控制系统38还可包括软件和/或逻辑，微处理器可通过该软件和/或逻辑比较对应于不同压力和不同时间的二阶导数值。例如，控制系统能够存储以各种时间增量i测得的压力值P_i。相邻时间增量(称作Δt)之间的时间量可等于大约0.1秒、大约1秒、大约2秒、大约5秒或大约10秒。压力值还可以表示为时间函数，使得P_i可以表示为P(t_n)，其中t_n＝t_n-1+Δt。压力值可在整个消毒处理过程中测量并存储在存储介质42中。压力值还可至少在系统对真空室抽真空时进行测量和存储。压力值还可至少在真空室中的压力低于大约30托时进行测量和存储。

II.检测残余水

可通过微处理器计算所有或几乎所有压力值P_i或P(t_n)下压力相对于时间的一阶导数值(dP(t_n)/dt)和压力相对于时间的二阶导数值(d²P(t_n)/dt²)，并将计算结果存储在存储介质42中。一阶导数和二阶导数可用本领域中已知的数值法计算。一阶导数和二阶导数可基于运行过程进行计算，例如在抽真空时或在室中达到预先确定的压力后进行计算。由于一阶导数和二阶导数数值计算的本质，因此压力、其相对于时间的一阶导数及其相对于时间的二阶导数之间可存在时间滞差。换句话讲，例如，在压力对时间的二阶导数曲线图中，可观察到压力对时间的局部极大处出现于对应时间的大约十分之一秒、大约二分之一秒、大约一秒、大约两秒、大约五秒或某个其它时间之后。延迟的时间量取决于用于计算导数的技术。

在典型的消毒处理中，其中在过程开始时，真空室内不存在水或其它潜在的气体源(除空气外)，真空室在抽真空期间的压力在理论上可用公式

描述，该公式用于在大约大气压和大约750毫托之间的压力，其中P为压力，S为真空泵速，t为时间，并且V为真空室的体积。

图2示出在消毒处理期间的抽真空过程中，在30秒和80秒之间压力低于5000毫托时，对近似压力对时间数据50绘制的曲线图，其中真空室内不存在残余水(或其它气体源)。该图上还包括可由压力对时间数据50计算得出的压力的一阶导数值52以及可由压力对时间数据50和一阶导数对时间值52计算得出的压力的二阶导数值54。压力数据50为虚线，一阶导数值52为点划线，并且二阶导数值54为实线。压力数据50逐渐减小，直至达到消毒处理期望的最小压力。以毫托每秒为单位表示的一阶导数值52和以0.1毫托/平方秒为单位表示的二阶导数值54也逐渐减小。尽管该图中压力数据50的噪声不明显，并且一阶导数值52中的噪声极不明显，但是二阶导数值54中的噪声基底明显。对于二阶导数值54，存在约6毫托每平方秒的噪声基底。

在一些情况下，具体地，在其中待消毒的器械未经卫生保健人员充分干燥的情况下，残余水可能被引入到真空室中。在这些情况下，当消毒处理的抽真空开始时，水可能存在于真空室中。随着室中的压力降低，至少一部分体积的残余水可相变为气体。在等于或大约小于4.58托(水的三相点压力)的压力下，相变为气体还可由对应的相变为冰而引起。即，随着冰晶在残余水内形成，释放潜热，其加热邻近部分的水。由于水的三相(气体、液体和固体)在三相点处以平衡态存在，并且在接近三相点的压力和温度下以接近平衡态存在，一部分残余水分子相变为冰产生的潜热可提供能量给其它残余水分子，致使这些残余水分子相变为气体。当液态水相变为气体时，不考虑是否还形成冰，新体积的气体将突然存在于真空室中，其可能致使压力变化速率增加，这甚至可足以致使局部压力增大。

图3示出在抽真空过程中，在30秒和80秒之间压力低于5000毫托时，对近似压力对时间数据56绘制的曲线图。以毫托为单位表示的压力数据56对应于在真空室内存在大约0.1毫升残余水被置于塑料消毒包上期间的真空抽吸。图3还示出可由压力对时间数据56计算得出的压力的一阶导数值58以及可由压力对时间数据56和一阶导数对时间值58计算得出的压力的二阶导数值60。压力数据56为虚线，一阶导数值58为点划线，并且二阶导数值60为实线。一阶导数值58以毫托每秒为单位表示，并且二阶导数值60以0.1毫托/平方秒为单位表示。如图3所示，在大约t＝65秒和大约t＝70秒之间，在等于大约1200毫托和大约1000毫托的压力下，压力数据56的曲率变化如圆圈62和64所示，其对应于压力变化速率的下降，使得如果压力发生任何下降，暂时地几乎很少存在曲率变化。该数据表明真空室内的压力变化速率在水相变为气体时下降。这些变化体现在一阶导数值曲线图的局部极小值处，如圆圈66和68所示。所绘制的二阶导数值曲线图的曲率的相关变化由局部极大值70和72表示。局部极大值70和72比由圆圈62、64、66和68表示的压力数据和一阶导数值的曲率变化更显而易见并且更易于检测。因此，压力相对于时间的二阶导数可有助于在抽真空期间确定室中是否可能存在水分。

图4示出在抽真空过程中，在30秒和80秒之间压力低于30000毫托时，绘制的压力近似值对时间数据74的曲线图。以毫托为单位表示的压力数据74对应于在真空室内存在大约1.5毫升残余水被置于铝消毒包上期间的真空抽吸。图4还示出可由压力对时间数据74计算得出的压力的一阶导数值76以及可由压力对时间数据74和一阶导数对时间值76计算得出的压力的二阶导数值78。压力数据74为虚线，一阶导数值76为点划线，并且二阶导数值78为实线。一阶导数值76以毫托每秒为单位表示，并且二阶导数值78以0.1毫托/平方秒为单位表示。如图4所示，在大约t＝32秒和大约15,000毫托的压力下，由附图标号80表示，压力数据74的曲率开始变化，指示压力变化的速率有所下降。曲率变化的最大程度出现在大约t＝33秒和大约14000毫托的压力下，如附图标号82所示。该数据表明真空室内的压力变化速率在水相变为气体时下降。二阶导数值78的曲线图的局部极大处84对应于其中压力变化速率最大时的时间和压力。另外的局部极大处84比压力数据和一阶导数值的曲率变化更显而易见并且更易于检测。因此，压力相对于时间的二阶导数可有助于在抽真空期间确定室中是否可能存在水分。

消毒处理，包括可包括装载调节(即，用于移除真空室中装载的残余水的过程)的那些，有时在真空室中存在残余水时被取消。一些市售的消毒器被设计用于试图确定当消毒室内存在过多的水蒸汽或另一种气体时，消毒是否有效和/或系统的装载调节循环是否有效，使得卫生保健人员简单地能够更高效地从系统中移除装载并且尝试再次将其干燥。例如，一些系统在其中压力应保持恒定的情况下检查压力增长，而其它系统仅在抽真空需要的时间长于其应当有的时间时中止消毒循环。然而，这些检查对于含水量更低的情况可能不足，本文所述的技术解决了这一问题。此外，本发明人已经确定消毒和/或装载调节成功的可能性取决于水是否存在于金属或非金属表面上，因为金属表面可能向水中传导热量，而非金属表面则不增加形成冰的可能性。因此，可通过确定残余水是否存在于金属或非金属表面上，以及相应地在抽真空期间是否可形成冰，来提高避免消毒和/或装载调节失败的可能性。由于装载调节可能不适合有效移除一旦形成的冰，在一些消毒处理中，可能期望在抽真空之前进行装载调节操作。这可以通过加热真空室来实现，其目的是蒸发可存在于室内的至少一些水。在一些实施方案中，室可在低于大气压的压力下被加热。

利用本文所述的技术，当室中的残余水存在于金属表面上时，在抽真空期间可检出的液态水到水蒸汽的相变可发生在低于大约60℃的真空室温度和高于水的三相点压力(例如，大约5托和大约30托之间)下。由于金属物体通常具有较高的热导率，特别是与非金属物体相比，金属物体能够将能量传递至存在于其表面上的水，这样提高了水温并使水能够从液体相变到气体。当液态水存在于非金属表面上时，在抽真空期间，液态水到水蒸汽的相变不太可能发生在该温度和压力状态下。非金属物体通常不将足够的能量转移到液态水以使其能够相变为气体。

当室中的残余水存在于非金属表面上时，在抽真空期间可检出的液态水到水蒸汽的相变也可发生在低于大约60℃的真空室温度和低于大约水的三相点压力(4.58托)下。随着压力朝着三相点压力下降或通过三相点压力，水可能相变为水蒸汽，并且残余水的温度可相应地降低，这可能导致在残余水中形成冰晶。在形成冰时，释放潜热。由于水处于或接近三相点，该潜热可能足以使相邻的水分子能够随着压力继续下降而相变为气体。

基于前文所述，在水的三相点压力以上的压力下发生的相变表明至少一些残余水存在于金属表面上，并且相变为蒸汽可不包括相应的相变为冰。然而，在水的三相点压力附近或以下的压力下发生的相变表明至少一些残余水可能已存在于非金属表面上，并且相变为蒸汽可包括相应的相变为冰。因此，当压力相对于时间的二阶导数的曲线的局部极大处发生在大于三相点压力下时，可能有水存在于金属表面上，表明冰的形成并未伴随蒸发。然而，当压力相对于时间的二阶导数的曲线的局部极大处发生在三相点压力处或低于三相点压力时，可能有水存在于非金属表面上，表明冰的形成伴随有蒸发。

本发明人认为他们首先发现并公开了前面段落所述的内容。他们已经确定了下文所述的全新、可用的、以及其创造性应用，其改进了本领域中已知的消毒处理和装载调节技术。该应用涉及评估执行装载调节过程是否是可取的，是否应当手动重新干燥装载，以及装载是否足够干燥以被引入至消毒剂。该评估可通过确定发生压力相对于时间的二阶导数局部极大处的压力而实现。如果至少一个局部极大处发生在水的三相点压力之下，则可以优选地中止消毒处理而非尝试进行装载调节，因为冰晶可能已经形成于水的内部和装载上。然而，如果检测到的局部极大值在水的三相点压力之上并且在水的三相点压力之下未检测出局部极大处，则可以尝试装载调节，因为可能保留在装载上的水可能易于蒸发并从真空室中排出，不在装载上形成冰晶。

由于与压力值相关联的测量误差，诸如由压力换能器和模数转换的分辨率引起的误差，噪声可能存在于数据、计算结果以及压力对时间的曲线、压力对时间的一阶导数和压力对时间的二阶导数中。为避免错误确定二阶导数曲线中存在的并不对应于压力增长而是由测量误差引起的局部极大处，局部极大处的值应足够大于噪声基底。

可优选地基于局部极大处相比于例如拐点、局部最小值或噪声基底的相对大小来确定是否对装载进行调节或中止循环。另选地，可优选地基于连续二阶导数值(称之为δ₊)之间正差值的总和来做出这一决定。δ₊可根据下列步骤进行计算。在抽真空之后或抽真空期间，可计算每个时间增量中压力相对于时间的二阶导数并将其存储起来。相邻(即连续)二阶导数值之间的差值可通过从某个时间增量之后的时间增量计算得出的二阶导数值中减去所述某个时间增量计算得出的二阶导数值来计算。如果该差值为正(即，如果二价导数值增加)，则对该差值求和。如果该差值为负(即，如果二价导数值减小)，则忽略该差值。对δ₊的求和过程可以用下式表示：

如果

在上述式中，m对应于在其中计算δ₊的给定或选定时间段内时间增量的数量。另外，在上述式中，t_n＝t_n-1+Δt。如以上所述，Δt为时间增量之间的持续时间，并且可等于大约0.1秒、大约1秒、大约2秒、大约5秒或大约10秒。当以这种方式计算δ₊时，可在期望的压力范围内计算单个δ₊。例如，可在大约水的三相点压力(即，大约4.6托)和消毒处理期间真空室达到的最低压力(例如，大约0.3托)之间的压力范围内计算单个δ₊。可在卫生保健机构或消毒系统制造商可优选的任何其它压力范围内计算δ₊。例如，可能期望在较大压力范围内的子压力范围内计算多个δ₊。

另选地，根据上文列出的求和公式计算δ₊可仅限于压力相对于时间的连续二阶导数之间的差值的连续增加(其未被这些差值的任何减小而分开)。例如，假设计算得出的d²P(t_n)/dt²的五个连续值分别具有10、9、11、12和9的量值(各个量值具有毫托/秒²的单位)。从10到9以及从12到9的变化被忽略，因为相邻值之间的差值为负。对从9到11以及从11到12的变化求和，因为相邻值之间的差值为正。因此，δ₊＝(11-9)+(12-11)＝3毫托/秒²。当以这种方式计算δ₊时，可在抽真空期间计算多个δ₊，并且各个值可单独与阈值比较。例如，假设计算得出的d²P(t_n)/dt²的十个连续值分别具有10、9、11、12、9、13、14、9、12和9的量值，三个不同的δ₊将被计算为3、5和3。

δ₊可通过实验被确定为对应于在δ₊的计算开始时可能已存在于真空室中的含水量。因此，δ₊可被用作阈值条件，从该阈值条件可以确定可以进行装载调节程序、取消消毒循环和/或装载对于消毒可能足够干燥。如上所述，在真空室中的压力小于水的三相点压力(4.58托)的情况下发生液态水到蒸汽的相变并且被检出时，装载调节技术可能无法移除室中的水，例如，当室中具有大约大于5ml的水时。然而，对于较少量的水，例如在大约1ml和5ml之间，可能期望尝试对装载进行调节。此外，了解真空室是否干燥(例如，其中含有少于大约1ml的水)是有用的，使得消毒系统可以开始对装载消毒。

执行实验以便建立阈值，可将δ₊与该阈值比较以确定水分是否可能存在于装载中。在这些实验中，根据前述示例计算δ₊，其中该计算限于压力相对于时间的二阶导数值的连续增加。这些实验得出的数据表明，对于大约小于4.6托的压力，大约小于10毫托/秒²的δ₊表明从液态水到水蒸汽的相变不发生于计算δ₊的时间跨度内，而110毫托/秒²或更大的δ₊对应于包含过多水分的装载，该装载无法得到高效和/或足够快速的处理。因此，对于大约10毫托/秒²和110毫托/秒²之间的δ₊，可能期望尝试装载调节或中止消毒循环，其取决于制造商、卫生保健机构和/或卫生保健人员的偏好和/或要求。然而，本领域的技术人员应当理解，这些δ₊值还取决于所用的消毒系统、其中包含的装载以及环境因素。因此，产生前述δ₊结果的实验的总体轮廓在本文中纯粹出于信息目的而列出。

该实验的装载构造包括器械托盘，该器械托盘包含用于容纳在未密封的

袋中的小型医药瓶的托架。装载被置于

消毒系统中。进行各种实验运行，其中环境条件在18℃和85％相对湿度(“RH”)、25℃和50％RH以及35℃和50％RH之间变化。另外，这些运行在不向装载中加入水、向装载中加入1ml水或向装载中加入5ml水的情况下进行。随着压力从大约4.6托降至大约800毫托，每秒测量一次压力。根据这些测定的压力来计算δ₊。在每种含水量的每种环境条件下执行多次运行。计算得出的δ₊值以毫托/秒²的单位表示，其列于表1中。尽管水作为液滴沉积到试验样本上，但是基于δ+的阈值还可用于解释以水滴以外的形式(诸如水坑、管堵塞或片(例如，通过冷凝形成))存在于装载上或装载内的总水分。

表1

含水量	18℃,85％RH	25℃,50％RH	35℃,50％RH
				0ml	9.5	9.5	8.0
0.1ml	39.4	40.5	38.0
				0.5ml	106.9	109.5	48.0

δ₊还可用作阈值，以在压力从大约30托降至大约4.6托时，利用真空室内测得的压力进行计算以确定是否应当执行装载调节或取消消毒循环。回想一下，在该压力范围内压力的增大表明存在水并且水处于金属表面上。δ₊的值可使用类似于上述那些针对大约4.6托和大约800毫托之间的压力的技术通过实验确定。对于大于40毫托/秒²的δ₊，可能有至少1.5ml的水处于真空室中的金属表面上。因此，对于大于40毫托/秒²的δ₊，中止消毒循环可能是可取的，使得卫生保健人员可手动干燥装载。另选地，由于水处于金属表面上，因此可尝试装载调节。然而，对于小于40毫托/秒²的δ₊，δ₊可能并非真空室中是否存在水或存在的水量的可靠指标，因为水可能处于非金属表面上，因此可能不易蒸发。因此，对于大约30托和大约4.6托之间的压力，当δ₊小于40毫托/秒²时，可能优选允许消毒系统确定大约小于4.6托的压力下的δ₊值，并且基于其确定是否进行消毒、装载调节或中止循环。

IV.消毒系统程序

低温化学消毒系统诸如消毒系统10可被设计用来执行涉及确定真空室12中是否存在任何水以及消毒系统是否能够移除真空室中的水的各种程序。示例性消毒处理，其包括消毒系统可执行的步骤，诸如用于确定是否应执行装载调节的程序、装载调节程序、以及消毒程序以及卫生保健人员可执行的其它步骤，如图5和图6所示。这些处理仅作为示例示出，以进一步说明本发明所公开的主题并且解释其应用。这些处理中包括的步骤可另选地或除此之外在其它步骤之前或之后执行。在不脱离本发明所公开的主题的范围的情况下，可通过不同的组合和排列来执行这些示例中列出的步骤。例如，在将任何消毒剂引入真空室中之前，可执行装载调节程序和/或将空气等离子体引入真空室中。

如图5中所示，一种示例性消毒处理开始于医疗保健人员在使用前用水、洗涤液或水溶性器械润滑剂清洗受污染的器械。然后使用在本领域中是已知的各种技术中的任一种或组合对器械进行干燥，诸如加热器械或将压缩空气吹入器械中(特别是器械的腔中)。干燥的器械可被置于由例如金属(诸如铝)或塑料(诸如聚碳酸酯)制得的消毒箱或托架内。器械和/或托架可包裹在消毒包裹物中以形成消毒包或装载14。该包裹物用作微生物的阻隔件，但是其允许消毒剂穿过其中。一旦包裹后，该包即可准备被引入消毒系统10的真空室12中。

打开室12的可打开和可密封的阻隔件16并且将装载14置于其中。还可将生物指示器置于室中。然后关闭并密封阻隔件16。通过阻隔件16关闭和密封该室可同时实现或作为两个独立的步骤快速连续地进行。通过在由卫生保健人员或消毒系统的制造商设置到消毒系统内的时间间隔内从室12中抽出(抽吸)空气，消毒系统开始从室中排出空气。例如，时间间隔Δt可为大约0.1秒、大约1秒、大约2秒、大约5秒或大约10秒。在该间隔结束时，压力监测器24确定室12中的压力。控制系统38将此压力值P(t_n)存储在存储介质42中。接着，控制系统38计算并存储压力相对于时间的一阶导数和二阶导数。然而，根据其中数值计算导数的方式，可优选地跳过计算一阶导数和二阶导数的步骤直至至少两个间隔(即，P(t_n)＝{P(t₀),P(t₁)})、三个间隔(即，P(t_n)＝{P(t₀),P(t₁),P(t₂)})或更多间隔(即，P(t_n)＝{P(t₁),P(t₂),P(t₃),...P(t_m)})的压力得到确定。

接着，控制系统38检查室中的压力是否已降至期望的终点或最终压力P_f。即，系统检查P(t_n)是否小于或等于P_f。为确保消毒剂气体的充足覆盖，一般来讲，希望实现小于或等于大约3托、大约1托、大约0.7托、大约0.5托或大约0.3托的P_f。如果控制系统38确定P(t_n)大于P_f，则控制系统38指导系统重复如下步骤：从真空室12中抽出空气、确定P(t_n)、存储P(t_n)、计算并存储压力相对于时间的一阶导数和二阶导数、以及确定P(t_n)是否小于或等于P_f。

一旦控制系统38确定P(t_n)小于或等于P_f，则控制系统38确定对于小于或等于一些阈值压力P₀的任何P(t_n)，是否存在对应的二阶导数值为对应于其它小于或等于P₀的其它P(t_n)的其它二阶导数值中的局部极大处。如果控制系统38确定局部极大处存在于该范围内，则控制系统38可中止该过程。即，真空室12返回至环境压力并打开。然后，卫生保健人员可从室12中移除装载，并且从干燥器械开始，基本上重新开始消毒处理。如果控制系统38确定局部极大处不存在于该范围内，则控制系统38确定是否存在大于P₀的P(t_n)，该压力具有对应的二阶导数值，该二阶导数值为对应于大于P₀的其它P(t_n)的其它二阶导数值中的局部极大处。

如果控制系统38确定局部极大处在P(t_n)大于P₀的情况下存在，则消毒系统可进行装载调节。可执行各种装载调节程序。无论程序如何，能量被传递至残余水中，因为该能量提高了水温，这有助于在后续排空中蒸发水。一些装载调节操作开始于将任何消毒剂例如过氧化氢从室中排出。在这些操作中，消毒剂气体可以被转化为等离子体。在排空室12后，可通过加热元件26对室12加热。另选地，可使用具有较低相对湿度的经加热的空气或热空气对室12加压。另外，可在室12中抽取另外的真空，并且可将另外的气体产生的等离子体诸如空气等离子体引入其中。空气等离子体还可用于在引入任何消毒剂之前对装载进行调节，以进一步尝试对可能存在于装载中的任何水的蒸发。同样，可在将任何消毒剂引入至室之前执行装载调节循环，例如通过使真空室12中的压力降至P_f、用环境空气对室加压并且再次使压力降至P_f。

图5包括装载调节操作，该装载调节操作包括下列步骤。室12被加压至一些较高的压力，该压力可小于、等于或大于大气压。该加压可通过环境空气、经加热的空气或具有较低含水量的气体诸如具有较低相对湿度的空气来执行。室12还可采用加热元件26加热。来自环境空气、经加热的空气和/或加热元件26的能量可加热任何保留的残余水。接着，控制系统38指导系统重复如下步骤：从真空室12中抽出空气、确定P(t_n)、存储P(t_n)、计算并存储压力相对于时间的一阶导数和二阶导数、并确定P(t_n)是否小于或等于P_f。向残余水提供能量结合通过移除室12中的空气和/或其它气体降低该室中的压力的组合可完全或部分移除保留在装载上的残余水。同样，检查高于或低于P₀的压力的二阶导数的局部极大值，以确定装载是否足够干燥以将消毒剂引入到室中或者是否可优选另一轮装载调节。可重复装载调节直至未计算得到局部极大处或直至控制系统38超时。

由于希望在尝试对装载进行调节之前确定是否已形成冰晶，因此P₀的示例值可为水的三相点压力，即4.58托。然而，可能期望利用大约4托和大约5托之间的P₀。例如，三相点压力之上的压力可为将成功调节装载的尝试提供更高的可靠性。

如果控制系统38确定在P(t_n)大于P₀的情况下不存在局部极大处，则消毒系统通过将消毒剂气体或液体诸如过氧化氢引入到室12中尝试对装置消毒。当使用过氧化氢液体时，应当以蒸汽或易于蒸发的形式诸如液滴引入室12中。过氧化氢还可被转化为等离子体，其可以进一步改善消毒处理。尽管流程图中未示出，但是可从室中排出过氧化氢气体，并且可将另一种形式的等离子体诸如空气等离子体引入到室中。引入空气等离子体可能需要首先使真空室返回至环境压力或接近环境压力，并随后再次抽真空以适合引入空气等离子体。在装载已暴露于过氧化氢气体并且可能暴露于等离子体足够长的时间以杀死可能已存在于装载中的微生物后，再次排空室12，并且室12内的压力等于环境压力。可打开消毒系统10，并且可从中移除现在应为无菌的器械。

另一种示例性消毒处理示于图6中。与结合图5所述的过程类似，该过程从医疗保健人员在使用前清洗然后干燥受污染的器械开始，将器械置于消毒箱或托架内、包裹箱或托架以形成消毒包或装载14，打开消毒系统10的真空室12的可密封阻隔件16，将装载和任选的生物指示器放入其中以及关闭该室。同样，通过在由卫生保健人员或消毒系统的制造商设置在消毒系统内的时间间隔内从室12中抽出(抽吸)空气，消毒系统开始从室中排出空气。例如，时间间隔Δt可为大约0.1秒、大约1秒、大约2秒、大约5秒或大约10秒。在该时间间隔结束时，压力监测器18确定室12中的压力。控制系统38将此压力值存储在存储介质42中。接着，控制系统38计算并存储压力相对于时间的一阶导数和二阶导数。然而，根据其中数值计算导数的方式，可优选地跳过计算一阶导数和二阶导数的步骤直至至少第一两个间隔(即，P(t_n)＝{P(t₀),P(t₁)})、第一三个间隔(即，P(t_n)＝{P(t₀),P(t₁),P(t₂)})或第一其它数量的间隔(即，P(t_n)＝{P(t₁),P(t₂),P(t₃),...P(t_m)})的压力得到确定。

接着，控制系统38确定室12内的压力P(t_n)是否高于或低于阈值压力P₀，该阈值压力可大约等于水的三相点压力。如果P(t_n)大于P₀，则控制系统38计算δ₊，该δ₊值为等于t_n的持续时间内压力相对于时间的二阶导数的净正向变化。在图6中，对于P(t_n)>P₀的δ₊被称为δ₁₊。如果δ₁₊大于预先确定的阈值δ_湿1，所述确定的阈值对应于过湿而无法消毒的装载，则中止消毒处理。在那种情况下，对室12加压并打开，使得卫生保健人员可移除装载并且在重新开始该过程之前将器械干燥。如果δ₁₊小于δ_湿1，在后续的时间间隔内从室中抽出空气。重复前述抽出空气、确定并存储压力、计算一阶导数和二阶导数以及计算δ₁₊的步骤，直至δ₁₊大于δ_湿1，在该情况下中止该过程或直至P(t_n)小于P₀。

其中P(t_n)小于P₀的时间可以被称为t_P0。在该时间处，控制系统38开始计算压力小于P₀的情况下的δ₊，该δ₊在图6中被称为δ₂₊。即，δ₂₊为压力相对于t_P0至t_n的时间的二价导数的正向变化。如果δ₂₊大于预先确定的阈值δ_湿2，所述确定的阈值对应于过湿而无法消毒的装载，则中止消毒处理。在那种情况下，对室12加压并打开，使得卫生保健人员可移除装载并且在重新开始该过程之前将器械干燥。如果δ₂₊小于δ_湿2，在后续的时间间隔内抽出室中的空气，并且重新计算δ₂₊以与δ_湿2进行另一次的比较。重复这些步骤直至室12中的压力P(t_n)已降至期望的终点或最终压力P_f。即，控制系统38检查P(t_n)是否小于或等于P_f。为确保消毒剂气体的充足覆盖，一般来讲，希望实现小于或等于大约3托、大约1托、大约0.7托、大约0.5托或大约0.3托的P_f。

一旦P(t_n)≤P_f，控制系统38任选地检查δ₂₊大于或小于δ_干，该δ_干为预先确定的阈值，其被确定以对应于干燥并由此准备进行消毒的装载。另选地，可绕过该步骤。如果δ₂₊小于δ_干或者如果绕过该步骤，则消毒系统通过将消毒剂气体或液体诸如过氧化氢引入到室12中尝试对装置进行消毒。当使用过氧化氢液体时，应当以蒸汽或易于蒸发的形式诸如液滴引入室12中。过氧化氢还可被转化为等离子体，其可以进一步改善消毒处理。尽管流程图中未示出，但是可从室中排出过氧化氢气体，并且可将另一种形式的等离子体诸如空气等离子体引入到室中。引入空气等离子体可能需要首先使真空室返回至环境压力或接近环境压力，并随后再次抽真空以适合引入空气等离子体。在装载已暴露于过氧化氢气体并且可能暴露于等离子体足够长的时间以杀死可存在于装载中的微生物后，再次排空室12(例如，排入大气中)，并且室12内的压力等于环境压力。可打开消毒系统10，并且可从中移除现在应为无菌的器械。

然而，如果系统检查δ₂₊相对于δ_干并且确定δ₂₊大于δ_干，可执行装载调节程序。首先，对室12加压。该加压可通过环境空气、经加热的空气或具有较低含水量的气体诸如具有较低相对湿度的空气来执行。室12还可采用加热元件60加热。来自环境空气、经加热的空气和/或加热元件26的能量可加热任何保留的残余水。接着，系统重复如下步骤：从真空室12中抽出空气、确定P(t_n)、存储P(t_n)、计算并存储压力相对于时间的一阶导数和二阶导数、并确定P(t_n)是否小于或等于P₀并且最终小于或等于P_f。向残余水提供能量与通过移除室12中的空气和/或其它气体降低室中的压力的组合可完全或部分移除保留在装载上的残余水。在装载调节期间，将δ₁₊和δ₂₊与其相应的润湿度阈值δ_湿1和δ_湿2进行比较以确认消毒处理不应被中止。一旦P(t_n)小于或等于P_f，将δ₂₊与δ_干相比较以确定装载是否足够干燥以用于消毒。可重复装载调节直至δ₂₊小于δ_干或直至控制系统38超时。

V.用户反馈

在装载暴露于化学消毒剂诸如过氧化氢时，它们始终应当完全干燥。遗憾的是，事实并非始终如此。卫生保健工作者有时未能对待消毒的器械进行充分和/或正确的干燥。此前所述的用于确定任何残余水是否存在于装载内的步骤和方法还可用于生成用户反馈，其可以帮助卫生保健机构和人员干燥器械和装载。例如，消毒系统可包括用户反馈系统，该用户反馈系统包括例如控制系统38和图形界面，该图形界面能够在由于例如检测到足够大的体积的残余水的情况下建议卫生保健人员移除装载并将其手动干燥。反馈系统可显示对应于检测到的水的体积的不同消息。例如，如果未检测到水，则图形界面可显示消息，该消息叙述例如“No water detected,sterilization ok”(未检测到水，消毒有效)。例如，如果检测到大约1ml水，则图形界面可显示消息，该消息叙述例如“Some water detected,sterilization may be ineffective”(检测到一些水，消毒可能无效)。例如，如果检测到大于1.5ml的水，则图形界面可显示消息，该消息叙述例如“Unable to condition theload,please remove load and dry”(无法调节装载，请移除装载并将其干燥)。

系统还可为卫生保健人员和管理人员编制数据，其可以有助于识别某些难以干燥的装载类型或经常不能充分干燥器械的卫生保健人员。该系统可存储二阶导数和/或δ₊计算结果以及关于干燥器械以备消毒的人员的用户信息。这些计算可用于生成消毒系统用户的统计数据。例如，该系统可能能够提供有关用户完全干燥、基本上干燥和/或未能干燥的装载的百分比的信息。

考虑在一家医院中两名护士(护士A和护士B)负责器械消毒，包括清洗、干燥、将器械制成装载并且将装载放置到消毒系统的真空室中的步骤。在期望的时间段内，例如每月，系统可为医院管理人员生成关于护士A和护士B准备的各个装载的干燥程度的报告。例如，该报告可能表明，护士A的装载的95％为干燥的，并且其余5％为基本上干燥的，但是护士B的装载的60％为干燥的，20％为基本上干燥的，并且20％对于消毒来说过湿。基于该信息，显然护士A比护士B获得了更出色的干燥结果。因此，管理人员可决定对护士B采取补救措施，诸如派他或她接受有关如何准备消毒器械的培训。

应当理解，本文所述的任何示例和/或实施方案可包括除上述那些之外或作为上述那些的替代的各种其它特征结构和/或步骤。本文所述的教导内容、表达、实施方案、实施例等不应视为彼此独立。参考本文的教导内容，本文的教导内容可进行组合的各种合适方式对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。

已经示出和描述了本文所包含的主题的示例性实施方案，可在不脱离权利要求的范围的情况下进行适当修改来实现本文所述的方法和系统的进一步改进。许多此类修改对于本领域的技术人员将显而易见。例如，上文所述的实施例、实施方案、几何形状、材料、尺寸、比率、步骤等均为例示性的。因此，权利要求不应受到限于本书面说明和附图中示出的结构和操作的具体细节的限制。

Claims

1.一种操作具有用于对器械进行消毒的真空室的消毒系统的方法，所述室通过处于闭合状态的阀连接至消毒剂的贮存器，所述方法包括：

(a) 将处于非无菌状态的所述器械放置在消毒包中；

(b) 打开所述室；

(c) 将所述包放置到所述室中；

(d) 将生物指示器放置到所述室中；

(e) 关闭所述室；

(f) 从所述室中抽出第一体积的空气；

(g) 使一定体积的液态水转变为蒸汽；

(h) 打开所述阀；

(i) 将所述消毒剂引入所述室中；

(j) 从所述室中抽出所述消毒剂；

(k) 将第二体积的空气引入所述室中；

(l) 打开所述室；

(m) 从所述室中移除所述包；

(n) 从所述包中移除处于无菌状态的所述器械;

(o) 在从所述室中抽出空气时反复确定所述室内的压力；

(p) 计算压力相对于时间的第一二阶导数值，所述第一二阶导数值对应的压力大约大于水的三相点压力；

(q) 计算压力相对于时间的第二二阶导数值，所述第二二阶导数值对应的压力大约大于水的三相点压力并且对应的时间处于对应于所述第一二阶导数值的所述时间之后；

(r) 计算压力相对于时间的第三二阶导数值，所述第三二阶导数值对应的压力大约小于水的三相点压力并且对应的时间处于对应于所述第二二阶导数值的所述时间之后；

(s) 计算压力相对于时间的第四二阶导数值，所述第四二阶导数值对应的压力大约小于水的三相点压力并且对应的时间处于对应于所述第三二阶导数值的所述时间之后；

(t) 确定所述第四二阶导数值小于或等于所述第三二阶导数值；以及

(u) 确定所述第二二阶导数值小于或等于所述第一二阶导数值。

2.一种操作具有用于对器械进行消毒的真空室的消毒系统的方法，所述方法包括：

(a) 启动数字计算机中的定时器；

(b) 从所述室中抽出第一体积的空气；

(c) 在从所述室中抽出所述第一体积的空气时反复确定所述室内的压力；

(d) 利用所述数字计算机计算压力相对于时间的第一二阶导数值；

(e) 利用所述数字计算机计算压力相对于时间的第二二阶导数值，所述第二二阶导数值对应的时间处于对应于所述第一二阶导数值的所述时间之后；

(f) 利用所述数字计算机确定所述第二二阶导数值大于所述第一二阶导数值；以及

(g) 将第二体积的空气自动引入到所述室中。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，反复确定所述压力的所述步骤包括反复采集压力测量数据并且将所述数据存储在所述数字计算机的非暂态存储介质中。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括利用所述数字计算机确定所述第二二阶导数值发生在大约小于水的三相点压力的压力下。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将空气自动引入到所述室中的所述步骤包括自动打开阀。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括自动打开所述室。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括关闭所述室，其中启动所述定时器的所述步骤发生在关闭所述室的所述步骤之后。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，从所述室中抽出第一体积的空气的所述步骤在启动所述定时器的所述步骤之后开始。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，无消毒剂被引入所述真空室中。

10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括确定所述第二二阶导数值和所述第一二阶导数值之间的差值大于噪声基底的步骤。

11.一种操作具有用于对器械进行消毒的真空室的消毒系统的方法，所述方法包括：

(a) 启动数字计算机中的定时器；

(b) 从所述室中抽出第一体积的空气；

(g) 将热量和/或电场自动引入到所述室中。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，反复确定所述压力的所述步骤包括反复采集压力测量数据并且将所述数据存储在所述数字计算机的非暂态存储介质中。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括利用所述数字计算机确定所述第二二阶导数值发生在大约大于水的三相点压力的压力下。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，将热量和/或电场引入至所述室的所述步骤包括自动加热所述室、自动打开阀以将温度高于所述室的空气引入所述室中以及自动生成等离子体中的至少一个。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法还包括关闭所述室，其中启动所述定时器的所述步骤发生在关闭所述室的所述步骤之后。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，从所述室中抽出所述第一体积的空气的所述步骤在启动所述定时器的所述步骤之后开始。

17.一种操作具有用于对器械进行消毒的真空室的消毒系统的方法，所述方法包括：

(a) 启动数字计算机中的定时器；

(b) 从所述室中抽出第一体积的空气；

(f) 利用所述数字计算机确定所述第二二阶导数值小于所述第一二阶导数值；以及

(g) 将消毒剂气体自动引入到所述室中。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，反复确定所述压力的所述步骤包括反复采集压力测量数据并且将所述数据提供给所述数字计算机的非暂态存储介质。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述方法还包括保持所述室内适合消毒的压力。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，将所述适合消毒的压力保持至少1秒。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述适合消毒的压力在大约4托和大约0.1托之间。

22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述适合消毒的压力为大约0.3托。

23.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，将所述消毒剂气体自动引入到所述室中的所述步骤发生在将所述适合消毒的压力保持至少1秒的所述步骤之后。

24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，将所述消毒剂气体自动引入到所述室中的所述步骤包括打开阀。

25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将处于非无菌状态的所述器械放置到所述室中以及在从所述室中抽出所述第一体积的空气的所述步骤之前关闭所述室的步骤。

26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述方法还包括打开所述室并且从所述室中移除处于无菌状态的所述器械。

27.一种操作具有用于对器械进行消毒的真空室的消毒系统的方法，所述方法包括：

(a) 启动数字计算机中的定时器；

(b) 从所述室中抽出第一体积的空气；

(d) 利用所述数字计算机计算压力相对于时间的二阶导数值；

(e) 利用所述数字计算机计算连续二阶导数值之间的正差值的总和；

(f) 将所述总和与阈值进行比较；

(g) 确定所述总和大于所述阈值；

(h) 响应于确定所述总和大于所述阈值，打开阀以使所述室中的压力增大；以及

(i) 打开所述室。

28.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，所述室中的压力由第二体积的空气流过所述阀并且进入所述室中而增大。

29.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，所述方法还包括蒸发一定体积的水。

30.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，所述总和小于所述阈值并且其中打开所述阀的所述步骤允许消毒剂被引入到所述室中。

31.根据权利要求27所述的方法，其特征在于，所述总和为第一总和，所述第一总和在连续二阶导数值之间的差值为负数时结束。

32.根据权利要求31所述的方法，其特征在于，第二总和在连续二阶导数值之间的差值为正数时开始。