CN115814136A - 一种监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力仪及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力仪及方法，包括灭菌箱体和控制系统，灭菌箱体内部设置有监测系统，灭菌箱体连接有加热系统、加湿系统、抽真空系统、氮气置换系统、加药系统和内循环系统；氮气置换系统用于向灭菌箱体中充入氮气置换灭菌箱内的气体，内循环系统用于灭菌箱体中气体循环流动，监测系统用于监测灭菌箱体内部温度、湿度、压力和环氧乙烷的浓度，控制系统用于控制监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力仪的运行。通过在灭菌箱体上设置内循环系统，使得环氧乙烷能够在灭菌箱体中循环流动，使环氧乙烷快速在灭菌箱中均匀分布，使得灭菌箱体各个区域的待测物均能与环氧乙烷良好接触，从而保证灭菌效果，从而保证检测的准确性。

Description

一种监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力仪及方法

技术领域

本发明涉及环氧乙烷灭菌技术领域，更具体地说，是涉及一种监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力仪及方法。

背景技术

环氧乙烷气体杀菌力强、杀菌谱广，可杀灭各种微生物包括细菌芽孢，属灭菌剂。环氧乙烷不损害灭菌的物品且穿透力很强，故多数不宜用一般方法灭菌的物品均可用环氧乙烷消毒和灭菌。例如，电子仪器、光学仪器、医疗器械、书籍、文件、皮毛、棉、化纤、塑料制品、木制品、陶瓷及金属制品、内镜、透析器和一次性使用的诊疗用品等。

环氧乙烷灭菌的方式在投入使用前需要进行灭菌效能的验证，而灭菌效能的验证需要通过抗力试验先选定相关被测物并获取其抗力指标，然后以选定的被测物作为标准，并配合采集的抗力指标数据进行灭菌效能验证。

在本技术领域，抗力是指细菌本身抵抗其被灭活的能力，灭菌抗力试验是检验各种细菌抵抗被灭活的能力有多强，即检测评价环氧乙烷灭菌设备对各类细菌的灭活能力及灭菌效能。环氧乙烷灭菌设备主要是对可重复使用的医疗器械进行消毒灭菌，但是到底有没有灭到菌，灭菌效能如何，就需要有一些指示物来检测。这些指示物包含化学的和生物的。而这些指示物需要有一个统一的指标来检测其指示卡上的标准细菌样本是否真正被彻底灭活了，这就需要用到环氧乙烷灭菌抗力仪来进行抗力测试，以保证每个批次的指示物都是统一的。

细菌种类非常多，国家标准规定只需检测嗜热脂肪杆菌芽孢和/或枯草杆菌芽孢，就足以代表对绝大多数致病菌的灭菌能力了。

由于环氧乙烷为一种易燃易爆的有毒气体，现有的环氧乙烷灭菌抗力仪首先对灭菌箱抽真空，再向向灭菌箱中充入环氧乙烷，灭菌箱中残留的空气与环氧乙烷接触容易引发危险；另外，在灭菌结束后通过空气排出环氧乙烷，也容易引发危险；再者，环氧乙烷在灭菌箱需要较长的时间才能分布均匀，影响灭菌效果，使得检测结果不够准确。

以上不足，有待改进。

发明内容

为了克服现有环氧乙烷灭菌抗力仪安全性和检测准确性有待提高的问题，本发明提供一种监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力仪及方法。

本发明技术方案如下所述：

一种监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力仪，包括灭菌箱体和控制系统，所述灭菌箱体内部设置有监测系统，所述灭菌箱体连接有加热系统、加湿系统、抽真空系统、氮气置换系统、加药系统和内循环系统；所述抽真空系统用于所述灭菌箱体抽真空，所述氮气置换系统用于向所述灭菌箱体中充入氮气置换所述灭菌箱内的气体，所述加热系统用于对所述灭菌箱体内部进行加热，所述加湿系统用于对所述灭菌箱体内部进行加湿，所述加药系统用于对所述灭菌箱体内部添加环氧乙烷，所述内循环系统用于所述灭菌箱体中气体循环流动，所述监测系统用于监测灭菌箱体内部温度、湿度、压力和环氧乙烷的浓度，所述控制系统用于控制监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力仪的运行。

上述的一种监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力仪，所述内循环系统包括磁力风机，所述磁力风机通过管路与所述灭菌箱体内部连通。

上述的一种监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力仪，所述监测系统包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器和环氧乙烷浓度传感器。

上述的一种监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力仪，所述加热系统为蒸汽加热系统或电加热系统。

上述的一种监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力仪，所述灭菌箱体还连接有尾气处理系统，所述尾气处理系统包括排污桶，所述灭菌箱体通过管路与所述排污桶连通。

上述的一种监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力仪，所述灭菌箱体上连接有安全预警系统。

上述的一种监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力仪，所述加药系统包括汽化器和药瓶，所述汽化器与所述灭菌箱体和所述加热系统连接，所述药瓶与所述汽化器连接，所述药瓶中装有环氧乙烷，所述汽化器用于汽化所述药瓶中的环氧乙烷，所述加药系统还设置有温度传感器，所述温度传感器用于监测汽化器的温度和汽化后的环氧乙烷的温度。

上述的一种监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力仪，所述灭菌箱体还连接有通风系统。

上述的一种监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力仪，控制系统包括下位机和上位机，所述上位机与所述下位机之间通过网线进行连接，所述下位机用于控制系统中设备运行，所述上位机用于调节下位机参数和输出监测报告。

本发明所述的一种监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力的方法，该方法应用于上述的一种监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力仪，方法步骤如下：

S1、将待灭菌的物品放置到灭菌系统中，控制系统控制加热系统对灭菌箱体进行加热，加热到指定温度后进行保温；

S2、达到保温时间后，控制系统控制抽真空系统中的真空泵启动抽出灭菌箱体中的空气，直到腔体中的真空度不大于预设真空度，进行保压；

S3、达到保压时间后，打开氮气置换系统，向灭菌箱体中充入氮气，接着开启抽真空系统，抽出灭菌箱体中氮气和空气的混合气，再向灭菌箱体中充入氮气，如此循环，用氮气置换灭菌箱体中的空气；

S4、氮气置换循环达到次数后，控制系统控制加湿系统中的加湿器对灭菌箱体进行加湿，监测系统记录箱体初始湿度，以及加湿过程中实时湿度，在实时湿度与初始湿度的差值达到设定值时，进行保湿；

S5、达到保湿时间后，控制系统控制加药系统向灭菌箱体添加环氧乙烷气体，当灭菌箱体加药前后的压差达到设定值后，对加药系统的管道进行管道清洗，当灭菌箱体清洗前后的压差到设定值后即完成加药；

S6、加药完成后，控制系统控制加热系统对灭菌箱体进行加热，加热至灭菌温度，控制内循环系统的磁力风机使得环氧乙烷在灭菌箱体中循环流动，进行灭菌；

S7、达到灭菌时间后，控制系统控制真空泵抽出灭菌箱体中的气体至排污桶，灭菌箱体内的真空度达到预设值，控制氮气置换系统向灭菌箱体内充入氮气，再次进行抽真空，如此循环对灭菌箱体进行清洗；

S8、达到清洗次数后，控制系统控制通风系统的放空阀打开或启动空压机向灭菌箱体内吹气通风，达到通风时间后，检测完成，将灭菌箱体中的待测物取出；

S9、检测完成后，上位机输出灭菌报告，灭菌报告包括数据报表和灭菌数据曲线。

根据上述方案的本发明，其有益效果在于：

1.本发明所述的一种监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力仪及方法，通过在灭菌箱体上设置磁力风机，使得环氧乙烷能够在灭菌箱体中循环流动，使得环氧乙烷能够快速在灭菌箱中均匀分布，使得灭菌箱体各个区域的待测物均能与环氧乙烷良好接触，从而保证灭菌效果，从而保证检测的准确性，且磁力风机具有良好的防爆性能，提高抗力仪使用的安全性。

2.本发明所述的一种监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力仪及方法，通过上位机和下位机的配合，便于控制灭菌进程，保证检测的精度，方便操作。监测报告记录灭菌过程中温度、湿度、压力、时间等数据，用于检测人员进行分析检测结果。且方便通过上位机调整下位机的参数，控制灭菌进程中温度、湿度、压力、时间等参数，可以模拟不同的灭菌环境，从而使得适用的检测范围广。

3.本发明所述的一种监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力仪及方法，可以用于检测评价环氧乙烷灭菌设备对各类细菌的灭活能力及灭菌效能，也可以用作灭菌设备，功能多样，方便用户根据需要进行选用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的控制系统电路第一部分结构示意图；

图3为本发明的控制系统电路第二部分结构示意图；

图4为本发明的控制系统电路第三部分结构示意图；

图5为本发明的控制系统电路第四部分结构示意图；

图6为本发明的控制系统电路第五部分结构示意图；

图7为本发明的控制系统电路第六部分结构示意图；

图8为本发明的方法步骤图；

图9为本发明中上位机输出的数据报表图；

图10为本发中上位机明输出的灭菌数据曲线图。

其中，图中各附图标记：1、灭菌箱体；2、监测系统；3、加热系统；4、加湿系统；5、抽真空系统；6、氮气置换系统；7、加药系统；701、汽化器；702、药瓶；8、内循环系统；9、尾气处理系统；10、通风系统；1001、空压机；1002、放空阀；11、安全预警系统。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当部件被称为“固定”或“设置”或“连接”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”等仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多”的含义是二或二以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一或一以上，除非另有明确具体的限定。

实施例一

如图1所示，本发明一个实例中所述的一种监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力仪，包括灭菌箱体1和控制系统，灭菌箱体1内部设置有监测系统2，灭菌箱体1连接有加热系统3、加湿系统4、抽真空系统5、氮气置换系统6、加药系统7和内循环系统8；

抽真空系统5用于灭菌箱体1抽真空，所述氮气置换系统6用于向所述灭菌箱体1中充入氮气置换灭菌箱体1内的气体，一方面可以用氮气快速置换灭菌箱体1中的空气，再向灭菌箱体1中充入环氧乙烷，安全性高；另一方面，在到达灭菌时间后，可以用氮气快速置换灭菌箱体1中环氧乙烷，提高安全性，且缩短环氧乙烷在灭菌箱体1中滞留时间，保证检测结果的准确性。加热系统3用于对灭菌箱体1内部进行加热，加湿系统4用于对灭菌箱体1内部进行加湿，加药系统7用于对灭菌箱体1内部添加环氧乙烷，内循环系统8用于灭菌箱体1中气体循环流动，一方面可以使得环氧乙烷快速在灭菌箱体1中均匀分布，使得待测物与环氧乙烷充分接触，保证检测的准确性，另一方面，可以在检测完成后，使得灭菌箱体1中的氮气或空气循环流动，对灭菌箱体1进行清洗。监测系统2用于监测灭菌箱体1内部温度、湿度、压力和环氧乙烷的浓度，控制系统用于控制监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力仪的运行。

如图2至图7所示，控制系统包括下位机（PLC）和上位机（工业电脑），上位机与下位机之间通过网线进行连接，下位机用于控制系统中设备运行，上位机用于调节下位机参数和输出监测报告，加热系统3、加湿系统4、抽真空系统5、氮气置换系统6、加药系统7、内循环系统8、尾气处理系统9、通风系统10上各条管路上设置有控制阀，控制阀为气动控制阀或电磁控制阀，各个系统的驱动装置和各个控制阀与下位机电性连接，由下位机控制各个系统的驱动装置和各个控制阀开关，并可以通过上位机根据实际情况进行参数调整。通过上位机和下位机的配合，便于控制灭菌进程，方便操作。监测报告记录灭菌过程中温度、湿度、压力、时间等数据，用于管理人员进行分析。

如图1所示，在一个优选的实例中，内循环系统8包括磁力风机，磁力风机通过管路与灭菌箱体1内部连通。磁力风机可以使得环氧乙烷在灭菌箱体1内循环流动，从而使得环氧乙烷与需要灭菌的物品充分接触，从而保证灭菌效果，同时也可以缩短灭菌时间，提升灭菌效率。

如图1所示，在一个优选的实例中，监测系统2包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器和环氧乙烷浓度传感器，从而可以对灭菌箱体1内的温度、湿度、压力和环氧乙烷浓度进行监测，从而可以实时监测灭菌箱体1内部的情况，出现异常时，可以及时进行调整，保证灭菌时的安全性和有效性，且可以实时监测灭菌箱体1内部的灭菌环境，保证检测结果的准确性。

如图1所示，在一个优选的实例中，灭菌箱体1还连接有报警系统，报警系统包括蜂鸣器，通过蜂鸣器发出警报声警示工作人员，报警项目包括：灭菌压力上限、水箱温度上限、灭菌温度上限、灭菌温度下限、灭菌湿度下限、环氧乙烷温度下限、汽化器701水箱温度上限。

如图1所示，在一个优选的实例中，加热系统3为蒸汽加热系统3或电加热系统3，方便根据实际情况进行选用，其中一个加热系统3正常工作时，另一个加热系统3作为备用，当其中一个加热系统3损坏时，可以启用备用的加热系统3，保证生产。

如图1所示，在一个优选的实例中，灭菌箱体1还连接有尾气处理系统9，尾气处理系统9包括排污桶，灭菌箱体1通过管路与排污桶连通。环氧乙烷是易燃易爆的有毒气体，在灭菌后需要进行尾气处理，灭菌箱体1中的气体在灭菌后的通向排污桶，进行收集，防止废气逸出，保证生产人员的健康，且防止污染环境，使得生产过程绿色环保。

如图1所示，在一个优选的实例中，所述灭菌箱体上连接有安全预警系统，安全预警系统11包括安全阀，当灭菌箱体1中的压力超出安全阀设定的压力上限，安全阀自动打开，释放灭菌箱体1内部的压力，防止压力过大发生危险。

如图1所示，在一个优选的实例中，加药系统7包括汽化器701和药瓶702，汽化器701与灭菌箱体1和加热系统3连接，药瓶702与汽化器701连接，药瓶702中装有环氧乙烷，汽化器701用于汽化药瓶702中的环氧乙烷。加药系统7还设置有温度传感器，温度传感器用于监测汽化器701的温度和汽化后的环氧乙烷的温度。加药时，将药瓶702中的环氧乙烷加热汽化后通向灭菌箱体1，通过温度传感器监测汽化器701的温度，从而控制环氧乙烷的温度，防止环氧乙烷较低，汽化不充分。在汽化器701温度较低时，汽化器701的加热器开始加热，保持汽化器701温度恒定。

如图1所示，在一个优选的实例中，灭菌箱体1还连接有通风系统10，通风系统10包括空压机1001和放空阀1002，空压机1001和放空阀1002与灭菌箱体1连通，空压机1001可以向灭菌箱体1泵气，也可为气动阀门进行供气，放空阀1002，可以在灭菌箱体1处于一定的真空度时打开，从而向灭菌箱体1中充入空气，加强灭菌箱体1内部的通风，进一步降低环氧乙烷的浓度，提高安全性。

实施例二

如图8所示，本发明一个实例中的一种监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力的方法，该方法应用于上述的一种监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力仪，方法步骤如下：

S1、将待灭菌的物品放置到灭菌系统中，控制系统控制加热系统3对灭菌箱体1进行加热，加热到指定温度后进行保温；

S2、达到保温时间后，控制系统控制抽真空系统5中的真空泵启动抽出灭菌箱体1中的空气，直到腔体中的真空度不大于预设真空度，进行保压；

S3、达到保压时间后，打开氮气置换系统6，向灭菌箱体1中充入氮气，接着开启抽真空系统5，抽出灭菌箱体1中氮气和空气的混合气，再向灭菌箱体1中充入氮气，如此循环，用氮气置换灭菌箱体1中的空气；

S4、氮气置换循环达到次数后，控制系统控制加湿系统4中的加湿器对灭菌箱体1进行加湿，监测系统2记录箱体初始湿度，以及加湿过程中实时湿度，在实时湿度与初始湿度的差值达到设定值时，进行保湿；

S5、达到保湿时间后，控制系统控制加药系统7向灭菌箱体1添加环氧乙烷气体，当灭菌箱体1加药前后的压差达到设定值后，对加药系统7的管道进行管道清洗，当灭菌箱体1清洗前后的压差到设定值后即完成加药；

S6、加药完成后，控制系统控制加热系统3对灭菌箱体1进行加热，加热至灭菌温度，控制内循环系统8的磁力风机使得环氧乙烷在灭菌箱体1中循环流动，进行灭菌；

S7、达到灭菌时间后，控制系统控制真空泵抽出灭菌箱体1中的气体至排污桶，灭菌箱体1内的真空度达到预设值，控制氮气置换系统6向灭菌箱体1内充入氮气，再次进行抽真空，如此循环对灭菌箱体1进行清洗；

S8、达到清洗次数后，控制系统控制通风系统10的放空阀1002打开或启动空压机1001向灭菌箱体1内吹气通风，达到通风时间后，检测完成，将灭菌箱体1中的待测物取出；

S9、检测完成后，上位机输出灭菌报告，灭菌报告包括数据报表和灭菌数据曲线，如图9和图10所示。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力仪，包括灭菌箱体和控制系统，其特征在于，所述灭菌箱体内部设置有监测系统，所述灭菌箱体连接有加热系统、加湿系统、抽真空系统、氮气置换系统、加药系统和内循环系统；

所述抽真空系统用于所述灭菌箱体抽真空，所述氮气置换系统用于向所述灭菌箱体中充入氮气置换所述灭菌箱内的气体，所述加热系统用于所述灭菌箱体内部进行加热，所述加湿系统用于对所述灭菌箱体内部进行加湿，所述加药系统用于对所述灭菌箱体内部添加环氧乙烷，所述内循环系统用于所述灭菌箱体中气体循环流动，所述监测系统用于监测灭菌箱体内部温度、湿度、压力和环氧乙烷的浓度，所述控制系统用于控制监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力仪的运行。

2.根据权利要求1中所述的一种监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力仪，其特征在于，所述内循环系统包括磁力风机，所述磁力风机通过管路与所述灭菌箱体内部连通。

3.根据权利要求1中所述的一种监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力仪，其特征在于，所述监测系统包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器和环氧乙烷浓度传感器。

4.根据权利要求1中所述的一种监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力仪，其特征在于，所述加热系统为蒸汽加热系统或电加热系统。

5.根据权利要求1中所述的一种监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力仪，其特征在于，所述灭菌箱体还连接有尾气处理系统，所述尾气处理系统包括排污桶，所述灭菌箱体通过管路与所述排污桶连通。

6.根据权利要求1中所述的一种监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力仪，其特征在于，所述灭菌箱体上连接有安全预警系统。

7.根据权利要求1中所述的一种监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力仪，其特征在于，所述加药系统包括汽化器和药瓶，所述汽化器与所述灭菌箱体和所述加热系统连接，所述药瓶与所述汽化器连接，所述药瓶中装有环氧乙烷，所述汽化器用于汽化所述药瓶中的环氧乙烷，所述加药系统还设置有温度传感器，所述温度传感器用于监测汽化器的温度和汽化后的环氧乙烷的温度。

8.根据权利要求1中所述的一种监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力仪，其特征在于，所述灭菌箱体还连接有通风系统。

9.根据权利要求1中所述的一种监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力仪，其特征在于，控制系统包括下位机和上位机，所述上位机与所述下位机之间通过网线进行连接，所述下位机用于控制系统中设备运行，所述上位机用于调节下位机参数和输出监测报告。

10.一种监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力的方法，其特征在于，该方法应用于权利要求1-9中所述的一种监测环氧乙烷灭菌的指示物抗力仪，方法步骤如下：

S1、将待灭菌的物品放置到灭菌系统中，控制系统控制加热系统对灭菌箱体进行加热，加热到指定温度后进行保温；

S2、达到保温时间后，控制系统控制抽真空系统中的真空泵启动抽出灭菌箱体中的空气，直到腔体中的真空度不大于预设真空度，进行保压；

S3、达到保压时间后，打开氮气置换系统，向灭菌箱体中充入氮气，接着开启抽真空系统，抽出灭菌箱体中氮气和空气的混合气，再向灭菌箱体中充入氮气，如此循环，用氮气置换灭菌箱体中的空气；

S4、氮气置换循环达到次数后，控制系统控制加湿系统中的加湿器对灭菌箱体进行加湿，监测系统记录箱体初始湿度，以及加湿过程中实时湿度，在实时湿度与初始湿度的差值达到设定值时，进行保湿；

S5、达到保湿时间后，控制系统控制加药系统向灭菌箱体添加环氧乙烷气体，当灭菌箱体加药前后的压差达到设定值后，对加药系统的管道进行管道清洗，当灭菌箱体清洗前后的压差到设定值后即完成加药；

S6、加药完成后，控制系统控制加热系统对灭菌箱体进行加热，加热至灭菌温度，控制内循环系统的磁力风机使得环氧乙烷在灭菌箱体中循环流动，进行灭菌；

S7、达到灭菌时间后，控制系统控制真空泵抽出灭菌箱体中的气体至排污桶，灭菌箱体内的真空度达到预设值，控制氮气置换系统向灭菌箱体内充入氮气，再次进行抽真空，如此循环对灭菌箱体进行清洗；

S8、达到清洗次数后，控制系统控制通风系统的放空阀打开或启动空压机向灭菌箱体内吹气通风，达到通风时间后，检测完成，将灭菌箱体中的待测物取出；

S9、检测完成后，上位机输出灭菌报告，灭菌报告包括数据报表和灭菌数据曲线。

Images