DE19827442A1 - Teilweise Dampfentfernung durch eine Auslaßöffnung - Google Patents
Teilweise Dampfentfernung durch eine AuslaßöffnungInfo
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- A61L2/26—Accessories or devices or components used for biocidal treatment
Description
Die Erfindung betrifft die Dampfsterilisation von Erzeugnis
sen, wie beispielsweise von medizinischen Einrichtungen mit
mindestens zwei offenen Enden und einem dazwischen verlaufen
den Strömungsweg und insbesondere eine Vorrichtung und ein
Verfahren zur Lieferung einer starken Strömung eines dampf
förmigen Sterilisationsmittels während des Sterilisationsvor
ganges in und durch eine Einrichtung mit einem Hohlraum und
mindestens zwei Öffnungen sowie einem dazwischen verlaufenden
Strömungsweg.
Bisher sind medizinische Instrumente entweder durch Hitze,
wie sie beispielsweise durch Dampf geliefert wird, oder che
misch, beispielsweise durch Formaldehyd oder Ethylenoxid in
Gas- oder Dampfform sterilisiert worden. Jedes dieser Verfah
ren hat Nachteile. Manche medizinische Einrichtungen, wie
beispielsweise Faseroptik-Einrichtungen, Endoskope, motorbe
triebene Werkzeuge usw. sind auf Hitze, Feuchtigkeit oder
beides empfindlich. Formaldehyd und Ethylenoxid sind beides
toxische Gase, was eine potentielle Gefahr für die Gesundheit
der Beschäftigten darstellt. Die Probleme bei Ethylenoxid
sind besonders schwerwiegend, weil seine Anwendung besonders
lange Lüftungszeiten zur Entfernung von den Erzeugnissen, die
sterilisiert wurden, erfordert. Dies dehnt einen Sterilisati
onszyklus in unerwünschter Weise in die Länge.
Bei der Sterilisation unter Verwendung einer flüssigen Was
serstoffperoxidlösung hat man gefunden, daß hohe Konzentra
tionen des Sterilisationsmittels, lange Behandlungszeiten
und/oder erhöhte Temperaturen erforderlich sind. Es hat sich
jedoch gezeigt, daß die Sterilisation unter Anwendung von
Wasserstoffperoxid-Dampf einige Vorteile gegenüber anderen
Sterilisationsverfahren hat.
In den US-Patenten Nr. 4.169.123 und Nr. 4.169.124 sind Ste
rilisationsverfahren beschrieben, bei denen Wasserstoffper
oxiddampf bei Temperaturen unter 80°C angewandt wird. Flüs
siges Wasserstoffperoxid wird verdampft und der Wasserstoff
peroxiddampf dann durch eine Druckdifferenz in die Sterilisa
tionskammer eingeleitet.
Die Kombination von Wasserstoffperoxid mit einem Plasma er
gibt gewisse zusätzliche Vorteile, wie es im US-Patent Nr.
4.643.876, das am 17 Februar 1987 an Jacobs und Miterf. er
teilt wurde, sowie im US-Patent Nr. 4.756.882, das am 12. Ju
li 1988 ebenfalls an Jacobs und Miterf. erteilt wurde, be
schrieben ist. Dort wird die Anwendung von Wasserstoffper
oxiddampf, der aus einer wäßrigen Lösung von Wasserstoffper
oxid erzeugt wurde, als Präkursor von einem Plasmagenerator
erzeugter reaktiver Gruppen offenbart. Die Kombination von
Wasserstoffperoxiddampf, der in die unmittelbare Umgebung der
zu sterilisierenden Erzeugnisse diffundiert, mit dem Plasma
bewirkt die Sterilisation der Erzeugnisse sogar in verschlos
senen Verpackungen. Ferner wurde festgestellt, daß diese bei
"offenen" Systemen anwendbare Kombination von Wasserstoffper
oxiddampf mit einem Plasma ungeeignet zur Sterilisation von
Erzeugnissen mit langen schmalen Hohlräumen ist, weil diese
Verfahren von der Diffusion des sterilisierenden Dampfes in
die unmittelbare Umgebung des Erzeugnisses abhängen, bevor
die Sterilisation erfolgen kann. Es wurde daher gefunden, daß
diese Verfahren hohe Konzentrationen des Sterilisationsmit
tels, lange Behandlungsdauer und/oder erhöhte Temperaturen
erfordern, wenn sie bei langen schmalen Hohlräumen angewandt
werden. Beispielsweise sind Hohlräume, die länger als 27 cm
sind und/oder einen Innendurchmesser von weniger als 0,3 cm
haben, besonders schwierig zu sterilisieren.
Die Sterilisation von Erzeugnissen mit langen schmalen Hohl
räumen stellt daher eine besondere Herausforderung dar. Die
Verfahren zur Anwendung von Wasserstoffperoxiddampf, der aus
wäßrigen Lösungen von Wasserstoffperoxid hergestellt wird,
haben gewisse Nachteile, weil:
- 1. Wasser einen höheren Dampfdruck als Wasserstoffperoxid be sitzt und daher schneller als Wasserstoffperoxid aus der wäß rigen Lösung verdampft.
- 2. Wasser ein geringeres Molekulargewicht als Wasserstoffper oxid hat und daher im Dampfzustand schneller diffundiert als Wasserstoffperoxid.
Wenn daher eine wäßrige Lösung von Wasserstoffperoxid in der
Umgebung der zu sterilisierenden Teile verdampft wird, er
reicht das Wasser dieselben zuerst und in höherer Konzentra
tion. Der Wasserdampf bildet daher eine Barriere für das Ein
dringen von Wasserstoffperoxiddampf in solche Bereiche, wie
lange schmale Hohlräume. Das Problem kann nicht dadurch ge
löst werden, indem das Wasser aus der wäßrigen Lösung ent
fernt wird oder konzentrierteres Wasserstoffperoxid verwendet
wird, da unter anderem konzentrierte Lösungen mit mehr als 65
Masse-% Wasserstoffperoxid infolge ihrer stark oxidierenden
Eigenschaften gefährlich sein können.
Das an Cummings und Miterf. erteilte US-Patent Nr. 4.952.370
offenbart ein Sterilisationsverfahren, bei welchem zuerst
wäßriger Wasserstoffperoxiddampf auf dem zu sterilisierenden
Erzeugnis kondensiert wird und dann eine Vakuumquelle an die
Sterilisationskammer angelegt wird, um Wasser und Wasser
stoffperoxid von dem Erzeugnis zu verdampfen. Dieses Verfah
ren ist zur Sterilisation von Oberflächen geeignet. Es ist
jedoch ungeeignet, hohle Einrichtungen schnell zu sterilisie
ren, weil es ebenfalls von der Diffusion des Wasserstoffper
oxiddampfes in den Hohlraum abhängt, um die Sterilisation
durchzuführen.
Das US-Patent Nr. 4.943.414 mit dem Titel "Verfahren zur
Dampfsterilisation von Erzeugnissen mit einem Hohlraum", das
an Jacobs und Miterf. erteilt wurde, beschreibt ein Verfah
ren, bei welchem ein Gefäß mit einer kleinen Menge einer ver
dampfbaren flüssigen Sterilisationsmittellösung an einen
Hohlraum angefügt wird, das Sterilisationsmittel verdampft
und direkt in den Hohlraum des Erzeugnisses strömt, wenn der
Druck während des Sterilisationszyklus abgesenkt wird. Dieses
System hat den Vorteil, daß der Wasser- und Wasserstoffper
oxiddampf infolge des existierenden Druckunterschiedes durch
den Hohlraum gezogen wird, wodurch die Sterilisationsge
schwindigkeit für Hohlräume erhöht wird, aber es hat den
Nachteil, daß die Gefäße an jedem zu sterilisierenden Hohl
raum angebracht werden müssen. In den an Childers und Miterf.
erteilten US-Patenten Nr. 5.492.672 und 5.556.607 sind ein
Verfahren und eine Vorrichtung zur Sterilisation schmaler
Hohlräume beschrieben. Dieses Verfahren und diese Vorrichtung
nutzen einen Vielkomponenten-Sterilisationsmittel-Dampf und
erfordern abwechselnd aufeinander folgende Perioden der Strö
mung von Sterilisationsmitteldampf und der Unterbrechung die
ser Strömung. Zur Durchführung dieses Verfahrens ist eine
komplizierte Vorrichtung erforderlich. Zusätzlich erfordern
das Verfahren und die Vorrichtung der Patente Nr. 5.492.672
und 5.556.607 die Aufrechterhaltung eines vorgegebenen Druc
kes in der Sterilisationskammer, der unter dem Atmosphären
druck liegt.
In dem an Childers und Miterf. erteilten US-Patent Nr.
5.527.508 ist ein Verfahren zur Verstärkung des Eindringens
chemischer Dampf-Sterilisationsmittel geringen Dampfdruckes
in Durchbrüche und Öffnungen kompliziert geformter Gegenstän
de beschrieben. Bei diesem Verfahren wird wiederholt Luft
oder ein Inertgas in einem Umfang in die verschlossene Steri
lisationskammer eingeleitet, welcher den Druck auf einen Wert
noch unter dem Atmosphärendruck anhebt, um den diffundierten
Sterilisationsmitteldampf weiter in das Erzeugnis hineinzu
treiben, um die Sterilisation durchzuführen. Die Erfindungen
nach den US-Patenten Nr. 5.492.672 und 5.556.607 ähneln dem
letzgenannten, indem alle drei wiederholte Impulse von Steri
lisationsmitteldampf sowie die Aufrechterhaltung eines Druc
kes in der Sterilisationskammer unterhalb des Atmosphären
druckes erfordern.
Im US-Patent Nr. 5.534.221, das Hillebrenner und Miterf. er
teilt wurde, werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zur
Sterilisation und Aufbewahrung eines Endoskopes oder einer
anderen medizinischen Vorrichtung mit einem Hohlraum be
schrieben. Die Vorrichtung weist eine abdichtbare Kassette
auf, in welcher das Endoskop oder die andere medizinische
Einrichtung untergebracht werden. Die Kassette hat eine Ein
laßöffnung zur Aufnahme eines Sterilisationsmittels über ei
nen Anschluß, eine Auslaßöffnung zum Austreiben des Sterili
sationsmittels, wenn dort über einen Anschluß ein Vakuum an
gelegt wird sowie Steuerventile in der Einlaß- und in der
Auslaßöffnung zur Öffnung derselben, wenn die Anschlüsse an
gekoppelt werden und zum Verschließen derselben, wenn die An
schlüsse entfernt werden, so daß das Endoskop danach sterili
siert worden ist und in der Kassette verbleibt, bis diese ge
öffnet wird. Das Verfahren der Erfindung nach US-Patent Nr.
5.534.221 erfordert das Einbringen der medizinischen Einrich
tung in das Innere der Kassette und das Ankoppeln entweder an
die Einlaß- oder an die Auslaßöffnung derselben. Die Kassette
wird dann in einen äußeren, ofenähnlichen Behälter oder eine
Wärmekammer gegeben, wo die Temperatur genau gehalten wird.
An die Einlaß- und die Auslaßöffnung an der Kassette werden
Anschlüsse angebracht, um dieselben zu öffnen, so daß das
Sterilisationsmittel durch eine erste Öffnung eingeleitet
werden kann, um die Außenseite des medizinischen Instrumentes
oder eines anderen Objektes, wie beispielsweise eines Endo
skopes, zu benetzen, während ein Ende des hohlen Objektes,
wie beispielsweise des Endoskopes, an die Auslaßöffnung ange
schlossen wird, wo außerhalb der Kassette ein Vakuum angelegt
wird, um das Sterilisationsmittel in die Kassette und durch
die inneren Durchlässe des Endoskopes zu ziehen. Wenn der
Sterilisationsprozeß abgeschlossen ist, wird die Wärmekammer
geöffnet, und die Sterilisationskassette wird einfach aus der
Kammer entnommen, wobei die Einlaß- und Auslaßöffnung von ih
ren jeweiligen Anschlüssen nicht getrennt werden. Die Abdich
tung bleibt aufrechterhalten und das Objekt verbleibt im ste
rilisierten Inneren der Kassette bis die Kassette geöffnet
oder die Einrichtung benutzt werden soll. Die Einlaß- und
Auslaßöffnungen bilden auch eine Einrichtung, um Luft
und/oder andere Fluide während anderer, nicht der Sterilisa
tion dienender Phasen des Verfahrens, wie beispielsweise dem
Aufwärmen oder der Belüftung, in die Kassette einzulassen
oder aus dieser zu entfernen. Das Verfahren der Erfindung
nach US-Patent Nr. 5.534.221 umfaßt keine Plasmabehandlung.
Somit wird durch das Verfahren der Erfindung nach US-Patent
Nr. 5.534.221 ein Mittel vorgesehen, wodurch eine sterili
sierte medizinische Einrichtung in der Kassette verbleiben
kann, in welcher sie sterilisiert wurde, bis sie für den Ge
brauch fertig gemacht wird, wodurch jegliche Verunreinigung
bei Zutritt der Atmosphäre oder Handhabung vor dem Gebrauch
vermieden wird. Zusätzlich kann in einigen Fällen der Anwen
dung des Verfahrens der Erfindung nach US-Patent Nr.
5.534.221, wobei der zu sterilisierende Hohlraum der Ein
richtung an die Auslaßöffnung angeschlossen wird, insbesonde
re wenn die Einrichtungen lange schmale Hohlräume haben, die
Zeit zum Austreiben des Sterilisationsmittels aus dem Hohl
raum und aus der Kassette unerwünscht lang werden. Auch kann
in Fällen, bei denen die Einrichtung mit dem Hohlraum sehr
flexibel ist, der Hohlraum zusammengedrückt werden, was ent
weder den Austritt des Dampfes verlangsamt oder verhindert
oder auch eine Beschädigung des Hohlraumes verursachen kann.
Somit existiert im Stand der Technik kein einfaches, sicheres
und wirksames Verfahren zur Sterilisation kleiner Hohlräume.
Bei Betrachtung des oben Gesagten bleibt die Forderung nach
einem einfachen und wirksamen Verfahren der Dampfsterilisati
on von Erzeugnissen mit sowohl langen schmalen als auch kür
zeren breiteren Hohlräumen.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung
zum Sterilisieren des Inneren und des Äußeren einer Einrich
tung mit zwei offenen Enden und einem dazwischen verlaufenden
Strömungsweg mit:
einer Sterilisationskammer mit einer Auslaßöffnung;
einer Quelle eines flüssigen oder dampfförmigen Sterilisati onsmittels, welche die Sterilisationskammer mit dem Sterili sationsmittel zu versorgen vermag;
einer mit einem Vakuumventil versehenen Vakuumquelle, um aus dem Sterilisationsmittel einen Sterilisationsmitteldampf, ei ne negative Druckdifferenz an der Auslaßöffnung der Sterili sationskammer sowie eine Auslaßströmung aus dieser Kammer zu erzeugen;
einer Gas- und Dampfströmungsleitung, welche die offenen En den der Einrichtung mit einem Strömungsweg einer Dampfauslaß-Strömungs drossel verbindet und eine Auslaßströmung aus der Sterilisationskammer über das Vakuumventil und die Vakuum quelle ermöglicht und
einer Dampfauslaß-Strömungsdrossel, die es ermöglicht, daß ein Teil des Sterilisationsmitteldampfes durch den Strömungs weg der Einrichtung und danach durch das Vakuumventil aus der Sterilisationskammer und der Vakuumquelle strömt und der Rest des Sterilisationsmitteldampfes direkt aus der Sterilisati onskammer durch das Vakuumventil und die Vakuumquelle strömt, ohne den Strömungsweg der Einrichtung zu durchlaufen.
einer Sterilisationskammer mit einer Auslaßöffnung;
einer Quelle eines flüssigen oder dampfförmigen Sterilisati onsmittels, welche die Sterilisationskammer mit dem Sterili sationsmittel zu versorgen vermag;
einer mit einem Vakuumventil versehenen Vakuumquelle, um aus dem Sterilisationsmittel einen Sterilisationsmitteldampf, ei ne negative Druckdifferenz an der Auslaßöffnung der Sterili sationskammer sowie eine Auslaßströmung aus dieser Kammer zu erzeugen;
einer Gas- und Dampfströmungsleitung, welche die offenen En den der Einrichtung mit einem Strömungsweg einer Dampfauslaß-Strömungs drossel verbindet und eine Auslaßströmung aus der Sterilisationskammer über das Vakuumventil und die Vakuum quelle ermöglicht und
einer Dampfauslaß-Strömungsdrossel, die es ermöglicht, daß ein Teil des Sterilisationsmitteldampfes durch den Strömungs weg der Einrichtung und danach durch das Vakuumventil aus der Sterilisationskammer und der Vakuumquelle strömt und der Rest des Sterilisationsmitteldampfes direkt aus der Sterilisati onskammer durch das Vakuumventil und die Vakuumquelle strömt, ohne den Strömungsweg der Einrichtung zu durchlaufen.
Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung ist die Einrichtung
ein Hohlraum. Bei einer anderen Ausführungsform der Vorrich
tung ist das Sterilisationsmittel aus der Gruppe ausgewählt,
welche Wasserstoffperoxid und Peressigsäure umfaßt. Bei einer
anderen Ausführungsform der Vorrichtung ist die Quelle des
Sterilisationsmittels aus der Gruppe ausgewählt, welche eine
Einspritzeinrichtung, eine Flüssigkeits-Durchflußeinrichtung,
einen Flüssigkeitsbehälter oder eine Aerosol-Sprüheinrichtung
umfaßt. Bei einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung ist
die Quelle des Sterilisationsmittels im Inneren der Kammer
angeordnet. Vorzugsweise ist die im Inneren der Kammer ange
ordnete Quelle des Sterilisationsmittels ein dort angeordne
ter Flüssigkeitsbehälter. Bei einer anderen Ausführungsform
der Vorrichtung ist die Gas- und Dampfströmungsleitung mit
lösbaren Verbindungen aufgebaut. Bei einer bevorzugten Aus
führungsform sind die Gas- und Dampfströmungsleitung mit lös
barer Verbindung an einem von zwei offenen Enden mehrerer
Einrichtungen gleichzeitig an den Strömungsweg der Dampf
auslaß-Strömungsdrossel angeschlossen, um eine Auslaßströmung
aus der Sterilisationskammer durch das Vakuumventil und die
Vakuumkammer zu ermöglichen. Bei einer anderen Ausführungs
form der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Dampfauslaß-Strömungs
drossel einen ersten und einen zweiten Strömungsweg
auf, wobei der erste und der zweite Strömungsweg jeweils eine
Öffnung mit einem Öffnungsquerschnitt haben, und wobei der
erste Strömungsweg ein ständig offener Strömungsweg ist, der
Strömungen in beiden Richtungen sowie eine Auslaßströmung aus
der Sterilisationskammer durch das Vakuumventil und die Vaku
umquelle ermöglicht. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der oben erwähnten erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der er
ste Strömungsweg mit mehreren Leitungen an die Sterilisati
onskammerseite des Strömungsweges angeschlossen, wobei die
Leitungen eine Lufteinleitung in die bzw. eine Auslaßströmung
aus der Kammer zu bzw. von jeweils mehr als einer Stelle in
der Kammer ermöglichen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der oben erwähnten erfindungsgemäßen Vorrichtung weist der
erste Strömungsweg weiterhin ein Ventil auf, das den ersten
Strömungsweg zu öffnen und zu schließen vermag. Bei einer be
vorzugten Ausführungsform der oben erwähnten erfindungsgemä
ßen Vorrichtung ermöglicht der zweite Strömungsweg nur eine
Strömung in der Richtung der Sterilisationskammer-Auslaß
öffnung durch das Vakuumventil und die Vakuumquelle, welche
das Einströmen von Luft von außerhalb der Sterilisationskam
mer nicht gestattet, wobei der zweite Strömungsweg an die
Gas- und Dampfströmungsleitung und über diese Leitung an ei
nes der beiden offenen Enden der zu sterilisierenden Einrich
tung angeschlossen ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Verhältnis zwischen der Strömung im ersten Strömungs
weg zur Strömung im zweiten Strömungsweg derart, daß die
Strömung des Sterilisationsmitteldampfes durch den ersten und
zweiten Strömungsweg zu einer maximalen Wirksamkeit der Ste
rilisation der zu sterilisierenden Einrichtung führt. Bei ei
ner anderen bevorzugten Ausführungsform der oben erwähnten
erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt das Verhältnis des Öff
nungsquerschnittes des ersten Strömungsweges zu demjenigen
des zweiten Strömungsweges zwischen 1,0 und 2,0. Bei einer
anderen bevorzugten Ausführungsform der oben erwähnten Vor
richtung beträgt das Verhältnis des Öffnungsquerschnittes des
ersten Strömungsweges zu demjenigen des zweiten Strömungswe
ges 1,65. Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der
oben erwähnten Vorrichtung hat die Dampfauslaß-Strömungs
drossel für jeden Strömungsweg mehr als eine Öff
nung. Bei einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ist die Vakuumquelle eine Vakuumpumpe. Bei einer
anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird die Sterilität der Einrichtung nach der Sterilisation
mittels einer Umhüllung bewahrt, wobei die Umhüllung die Ein
richtung vollständig umhüllt. Vorzugsweise besteht die Umhül
lung aus einem flexiblen Material. Vorzugsweise besteht das
flexible Material aus ungewebtem Polypropylen.
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum
Sterilisieren des Inneren und des Äußeren einer Einrichtung
mit zwei offenen Enden und einem dazwischen liegenden Strö
mungsweg vorgesehen, welches folgende Schritte umfaßt:
Einbringen der Einrichtung in eine Sterilisationskammer mit einer Auslaßöffnung;
Anschließen eines der offenen Enden der Einrichtung an ein erstes Ende einer Gas- und Dampfströmungsleitung mit einem ersten und einem zweiten Ende, wobei das zweite Ende an den Strömungsweg einer Dampfauslaß-Strömungsdrossel angeschlossen wird und der Strömungsweg der Dampfauslaß-Strömungsdrossel eine Auslaßströmung aus der Sterilisationskammer durch ein Vakuumventil und eine Vakuumquelle ermöglicht;
Einleiten eines flüssigen oder dampfförmigen Sterilisations mittels in die Sterilisationskammer;
Behandeln der Einrichtung bei Unterdruck unter Anwendung der Vakuumquelle für eine Zeit, die ausreicht, im Inneren und Äu ßeren der Einrichtung direkt Sterilisationsmitteldampf zu er zeugen, wobei das Behandeln vor oder nach dem Einleitungs schritt erfolgen kann und
Behandeln der Einrichtung bei Unterdruck unter Anwendung der Vakuumquelle, um an der Auslaßöffnung der Sterilisationskam mer eine negative Druckdifferenz zu erzeugen sowie Anwendung der Dampfauslaß-Strömungsdrossel für eine ausreichend Zeit, so daß ein Teil des Sterilisationsmitteldampfes durch den Strömungsweg der Einrichtung und aus der Sterilisationskammer strömt, während der Rest des Sterilisationsmitteldampfes di rekt aus der Sterilisationskammer strömt, ohne den Strömungs weg der Einrichtung zu durchlaufen, wodurch die Einrichtung sterilisiert wird.
Einbringen der Einrichtung in eine Sterilisationskammer mit einer Auslaßöffnung;
Anschließen eines der offenen Enden der Einrichtung an ein erstes Ende einer Gas- und Dampfströmungsleitung mit einem ersten und einem zweiten Ende, wobei das zweite Ende an den Strömungsweg einer Dampfauslaß-Strömungsdrossel angeschlossen wird und der Strömungsweg der Dampfauslaß-Strömungsdrossel eine Auslaßströmung aus der Sterilisationskammer durch ein Vakuumventil und eine Vakuumquelle ermöglicht;
Einleiten eines flüssigen oder dampfförmigen Sterilisations mittels in die Sterilisationskammer;
Behandeln der Einrichtung bei Unterdruck unter Anwendung der Vakuumquelle für eine Zeit, die ausreicht, im Inneren und Äu ßeren der Einrichtung direkt Sterilisationsmitteldampf zu er zeugen, wobei das Behandeln vor oder nach dem Einleitungs schritt erfolgen kann und
Behandeln der Einrichtung bei Unterdruck unter Anwendung der Vakuumquelle, um an der Auslaßöffnung der Sterilisationskam mer eine negative Druckdifferenz zu erzeugen sowie Anwendung der Dampfauslaß-Strömungsdrossel für eine ausreichend Zeit, so daß ein Teil des Sterilisationsmitteldampfes durch den Strömungsweg der Einrichtung und aus der Sterilisationskammer strömt, während der Rest des Sterilisationsmitteldampfes di rekt aus der Sterilisationskammer strömt, ohne den Strömungs weg der Einrichtung zu durchlaufen, wodurch die Einrichtung sterilisiert wird.
Bei einer Ausführungsform des Verfahrens ist die Einrichtung
ein Hohlraum. Bei einer noch anderen Ausführungsform des Ver
fahrens ist das Sterilisationsmittel aus der Gruppe ausge
wählt, welche Wasserstoffperoxid und Peressigsäure umfaßt.
Bei einer noch anderen Ausführungsform des Verfahrens erfolgt
das Einleiten des Sterilisationsmittels nach einem oder meh
reren Verfahren, die aus der Gruppe ausgewählt sind, welche
eine Injektion, einen Flüssigkeits-Durchfluß, einen Flüssig
keitsbehälter und eine Aerosol-Versprühung umfaßt. Noch eine
weitere Ausführungsform des Verfahrens umfaßt weiterhin den
Schritt, daß die Einrichtung nach dem ersten Behandlungs
schritt oder vor oder nach dem zweiten Behandlungsschritt
einem Plasma ausgesetzt wird. Vorzugsweise wird das Plasma in
einer zweiten, separaten Kammer erzeugt und das Verfahren um
faßt weiterhin den Schritt der Einleitung des Plasmas in die
Sterilisationskammer. Eine andere Ausführungsform des erfin
dungsgemäßen Verfahrens umfaßt weiterhin die Erwärmung der in
der Sterilisationskammer zu sterilisierenden Einrichtung vor
dem Einleitungsschritt. Vorzugsweise wird die zu erwärmende
Einrichtung durch das Anlegen eines elektrischen Feldes bei
niederem Druck erwärmt. Vorzugsweise wird die Einrichtung
nach dem Schritt der Behandlung der Einrichtung bei Unter
druck mittels einer Vakuumquelle dem Plasma ausgesetzt. Eine
bevorzugte Ausführungsform des zuvor erwähnten Verfahrens um
faßt weiterhin den Schritt, bei welchem die Einrichtung im
Anschluß an die Behandlung bei Unterdruck mit einem Plasma
behandelt wird, wobei das Plasma in einer zweiten, separaten
Kammer erzeugt wird und das Verfahren weiterhin den Schritt
der Einleitung des Plasmas in die Sterilisationskammer um
faßt. Eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver
fahrens umfaßt weiterhin den Schritt der vollständigen Umhül
lung der Einrichtung in einem Umhüllungsschritt vor dem
Schritt der Einbindung derselben in die Sterilisationskammer,
um die Sterilität der Einrichtung nach der Sterilisation zu
bewahren. Vorzugsweise besteht die Umhüllung aus ungewebtem
Polypropylen. Eine andere Ausführungsform des erfindungsgemä
ßen Grundverfahrens besteht darin, daß die auf den Schritt
des Anschließens folgenden Schritte ein- oder mehrmals wie
derholt werden. Eine andere Ausführungsform des erfindungsge
mäßen Grundverfahrens umfaßt weiterhin zwischen den Schritten
der Unterdruckbehandlung Schritte der Einleitung von Luft di
rekt in die Sterilisationskammer oder als Alternative den
Schritt der Einleitung von Luft durch einen Strömungsweg wäh
rend des Dampfauslaß-Strömungsdrossel-Schrittes, wobei der
Strömungspfad zur Sterilisationskammer hin ständig offen ist
und dies für eine Zeit, die ausreicht, daß das Gemisch aus
Luft und Sterilisationsmitteldampf in engen Kontakt mit der
zu sterilisierenden Einrichtung kommt. Eine andere Ausfüh
rungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit dem Luftein
leitungsschritt besteht darin, daß alle Verfahrensschritte,
die auf den Schritt des Anschließens folgen, ein- oder mehr
mals wiederholt werden.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungs
form eines Sterilisators, mit welchem das Verfahren nach der
vorliegenden Erfindung durchgeführt werden kann.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung einer zweiten Aus
führungsform eines Sterilisators, mit welchem das Verfahren
nach der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden kann.
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten
Ausführungsform der Dampfauslaß-Strömungsdrossel der erfin
dungsgemäßen Sterilisationsvorrichtung, welche auch ihre be
vorzugte Ausführung und Anordnung in der Leitung zwischen der
Auslaßöffnung der Sterilisationskammer und dem Vakuumpumpen
ventil zeigt.
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht der bevorzugten Aus
führungsform der Dampfauslaß-Strömungsdrossel von Fig. 3 von
der Seite der Vakuumquelle her gesehen.
Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht der bevorzugten Aus
führungsform der Dampfauslaß-Strömungsdrossel von Fig. 3 von
der Seite der Sterilisationskammer-Auslaßöffnungs-Seite her
gesehen.
Fig. 6 ist eine Seitenansicht der bevorzugten Ausführungsform
der Dampfauslaß-Strömungsdrossel von Fig. 3.
Fig. 7 ist eine Vorderansicht der bevorzugten Ausführungs
form der Dampfauslaß-Strömungsdrossel von Fig. 3.
Die Fig. 8A und 8B sind Seitenansichten einer anderen bevor
zugten Ausführungsform der Dampfauslaß-Strömungsdrossel von
Fig. 3.
Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten
Ausführungsform der Gas- und Dampfströmungsleitung der erfin
dungsgemäßen Sterilisationsvorrichtung.
Fig. 10 ist eine graphische Darstellung einer Ausführungsform
des Sterilisationszyklus entsprechend der vorliegenden Erfin
dung.
Fig. 11 ist eine graphische Darstellung einer zweiten Ausfüh
rungsform des Sterilisationszyklus entsprechend der vorlie
genden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein
Verfahren zur Sterilisation des Inneren und des Äußeren einer
Einrichtung, wie beispielsweise einer medizinischen Einrich
tung mit einem Hohlraum mit mindestens zwei offenen Enden und
einem dazwischen verlaufenden Strömungsweg. Die Vorrichtung
und das Verfahren sind zur Anwendung bei Dampf-Sterilisa
tions-Behandlungsverfahren vorgesehen. Bei den Behandlungs
verfahren nach der vorliegenden Erfindung wird die zu steri
lisierende Einrichtung in eine Sterilisationskammer mit einer
Auslaßöffnung eingebracht, und ein offenes Ende der Einrich
tung wird über eine Leitung an einen Strömungsweg einer Damp
fauslaß-Strömungsdrossel angeschlossen, wobei dieser Strö
mungsweg eine Auslaßströmung aus der Sterilisationskammer
durch ein Vakuumventil und eine Vakuumkammer ermöglicht. Der
Druck in der Kammer wird reduziert und ein flüssiges Sterili
sationsmittel in die Kammer eingeleitet, wo es verdampft. Als
Alternative kann das flüssige Sterilisationsmittel auch in
die Sterilisationskammer eingeleitet werden, bevor der Druck
in der Kammer reduziert wird. Als Alternative kann weiterhin
der Sterilisationsmitteldampf direkt in die Kammer eingelei
tet werden bevor oder nachdem der Druck dort reduziert wird
bzw. wurde. In allen Fällen wird das Instrument durch Behand
lung mit dem Dampf oder daraus hergestellter aktiver Gruppen
sterilisiert. Dem Sterilisationsmitteldampf wird für einen
bestimmten Zeitraum der Kontakt mit dem Erzeugnis ermöglicht.
Ein zu diesem Zeitpunkt wahlweise durchzuführender Schritt
ist die Einleitung von Luft in die Kammer durch einen zweiten
Strömungsweg in der Dampfauslaß-Strömungsdrossel. Dies ge
schieht über eine Zeit, die ausreicht, daß das Gemisch aus
Luft und Sterilisationsmitteldampf in Kontakt mit dem Erzeug
nis kommt. Als Alternative kann die Luft auch direkt in die
Sterilisationskammer eingeleitet werden, ohne einen zweiten
Strömungsweg in der Dampfauslaß-Strömungsdrossel zu durchlau
fen. Das Volumen der Luft und des Sterilisationsmitteldampfes
ist bei dieser Stufe gleich dem Volumen der Sterilisations
kammer. Ein abschließender, nicht fakultativer Schritt be
steht im Behandeln der Einrichtung mit einem Unterdruck durch
Anwendung einer Vakuumquelle, um ein Vakuum durch alle Strö
mungswege der Dampfauslaß-Strömungsdrossel über eine Zeit zu
ziehen, die ausreicht, daß ein Teil des Gemisches aus Luft
und Sterilisationsmitteldampf durch den Hohlraum des Erzeug
nisses und aus der Sterilisationskammer heraus strömt, wäh
rend der Rest des Gemisches aus Luft und Sterilisationsmit
teldampf direkt aus der Sterilisationskammer ausströmt, ohne
den Hohlraum des Erzeugnisses zu durchlaufen, wodurch das
Erzeugnis insgesamt sterilisiert wird. Das Behandlungsverfah
ren kann ferner bei irgendeinem Schritt die Anwendung von
Hitze oder beispielsweise eines Niederdruck-Gasplasmas umfas
sen, um die Aktivität des Sterilisationsmittels zu erhöhen,
die Sterilisationsdauer zu vermindern und/oder jegliche Reste
von Sterilisationsmittel aus dem Instrument zu entfernen. Die
Vorrichtung und das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung
können zusammen mit Vorrichtungen zur Bewahrung der Sterili
tät von Einrichtungen angewandt werden, wenn diese erfin
dungsgemäß sterilisiert worden sind.
Die Sterilisation des Inneren hohler Einrichtungen ist stets
eine Herausforderung für ein Sterilisationssystem gewesen.
Die Erzielung einer schnellen Sterilisation hohler Einrich
tungen oder anderen Erzeugnisse mit behinderter Diffusion bei
niederen Temperaturen sowie bei niederen Konzentrationen der
Sterilisationsmittel stellt eine noch größere Herausforderung
dar. Bei der vorliegenden Erfindung sind die Nachteile des
Standes der Technik bei Sterilisationssystemen durch Benut
zung einer einfachen Vorrichtung und eines ebensolchen Ver
fahrens zur Erzeugung einer großvolumigen Strömung von Steri
lisationsmitteldampf durch die Sterilisationskammer und durch
den Hohlraum überwunden worden. Das Verfahren nach der vor
liegenden Erfindung hängt nicht von der Diffusion des Steri
lisationsmitteldampfes in das zu sterilisierende Erzeugnis
hinein ab. Weiterhin wird der Sterilisationsmitteldampf bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen
Verfahren durch das Vakuum erzeugt und in das Innere der zu
sterilisierenden Einrichtung gezogen. Zusätzlich vergrößern
die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße
Verfahren den Kontakt zwischen dem Sterilisationsmitteldampf
und dem Inneren der zu sterilisierenden Einrichtung, wodurch
die Effektivität der Sterilisation erhöht wird. Die Vorrich
tung und das Verfahren der vorliegenden Erfindung ermöglichen
die Durchführung der Sterilisation in einem einzigen Zyklus
beziehungsweise Durchlauf von Sterilisationsmitteldampf, ohne
daß mehrfache Impulse des Sterilisationsmitteldampfes unter
Anwendung einer komplizierten Vorrichtung durch den Hohlraum
gedrückt werden müssen. Es ist auch keine Einleitung von Luft
in die Sterilisationsvorrichtung im Anschluß an die Einlei
tung oder Verdampfung des Sterilisationsmittels und keine
Verwendung eines Spezialkessels zur Lieferung von Sterilisa
tionsmitteldämpfen in den Hohlraum erforderlich. Die Vorrich
tung und das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung benut
zen zwei Auslaß-Strömungswege, was auch einen schnellen Aus
laß des Sterilisationsmitteldampfes ermöglicht, ohne eine Be
schädigung des Hohlraumes zu riskieren. Die Vorrichtung und
das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung sorgen auf die
se Weise für eine schnelle Sterilisation hohler Erzeugnisse
unter Bedingungen, die zu keiner Beschädigung der hohlen Er
zeugnisse führen und auch keine toxischen Reste auf den ste
rilen Erzeugnissen hinterlassen.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer Sterilisationsvor
richtung 10, mit welcher das Verfahren der vorliegenden Er
findung durchgeführt werden kann. Die Sterilisationsvorrich
tung 10 umfaßt: eine Sterilisationskammer 20, eine Quelle für
flüssiges oder dampfförmiges Sterilisationsmittel 30, ein
Bauteil 40, um flüssiges oder dampfförmiges Sterilisations
mittel in die Sterilisationskammer 20 einzuleiten und während
des Sterilisationsverfahrens für den Hohlraum eine Quelle von
Sterilisationsmitteldampf zu schaffen, eine Gas- und Dampf
strömungsleitung 50, welche ein offenes Ende eines zu steri
lisierenden Erzeugnisses, das mindestens zwei offene Enden
aufweist, mit einem Strömungsweg zu einem Strömungsweg einer
Dampfauslaß-Strömungsdrossel 60 zu verbinden, eine Vakuum
quelle 70 und drei Ventile 42, 80 und 90. Bei dieser Ausfüh
rungsform ist die Dampfauslaß-Strömungsdrossel 60 zwischen
zwei Leitungen 110 und 120 angeordnet, welche die Auslaßöff
nung 24 der Sterilisationskammer 20 mit einer Vakuumquelle 70
verbinden. Die Dampfauslaß-Strömungsdrossel 60 hat einen er
sten und einen zweiten Strömungsweg. Der erste Strömungsweg
ist ein ständig geöffneter Strömungsweg 64, welcher die Aus
laßöffnung 24 der Sterilisationskammer 20 direkt mit dem Va
kuumquellenventil 80 und dem Lufteinlaßventil 90 verbindet.
Der zweite Strömungsweg 62 enthält ein Einwegventil 63, wel
ches nur für eine Strömung in Richtung des Vakuumquellenven
tils 80 offen ist und das Vakuumquellenventil 80 sowie das
Lufteinlaßventil 90 mit dem Ende 52 der Dampfauslaß-Strö
mungsdrossel der Gas- und Dampfströmungsleitung 50 verbindet.
Der Zweck des Ventils 63 besteht darin, das Einströmen von
Luft aus der Dampfauslaß-Strömungsdrossel 60 in Richtung zum
Hohlraum des zu sterilisierenden Erzeugnisses zu verhindern.
Auf diese Weise wird der schon im Inneren des Hohlraumes be
findliche Sterilisationsmitteldampf nicht durch reine Luft
verdrängt. Weiterhin wird es dem Gemisch aus Luft und Steri
lisationsmitteldampf, das sich schon in der Kammer befindet,
ermöglicht, in den Strömungsweg oder in den Hohlraum des Er
zeugnisses zu strömen, wobei die einströmende Luft mit der
Dampfdiffusion kombiniert wird und das zu sterilisierende Er
zeugnis damit vollständig kontaktiert wird. Daraufhin wird es
dem Gemisch aus Luft und Sterilisationsmitteldampf ermög
licht, aus dem Strömungsweg oder Hohlraum des Erzeugnisses in
der erlaubten Richtung durch das Ventil 63 aus der Kammer
auszuströmen.
Die Sterilisationskammer 20 weist eine Einlaßöffnung 22 für
flüssiges oder dampfförmiges Sterilisationsmittel, eine Aus
laßöffnung 24, einen Heizkörper 26 sowie geeignete bekannte,
zusammen mit 28 bezeichnete Temperatur-, Druck und Feuchte
sensoren auf. In der Sterilisationsmittel-Einlaßleitung ist
zwischen der Sterilisationsmittel-Liefervorrichtung 40 und
der Sterilisationsmittel-Einlaßöffnung 22 ein Ventil 42 ange
ordnet. Bei anderen Ausführungsformen ist das Ventil 42 zwi
schen der Sterilisationsmittelquelle 30 und der Sterilisati
onsmittel-Liefervorrichtung 40 angeordnet. Zu den geeigneten
Sterilisationsmittel-Liefervorrichtungen gehören ein Injek
tor, eine Flüssigkeits-Durchflußeinrichtung, ein Flüssig
keitsbehälter oder eine Aerosol-Sprüheinrichtung. In der Aus
laßleitung zwischen der Dampfauslaß-Strömungsdrossel 60 und
der Vakuumquelle 70 ist ein Ventil 80 angeordnet. Zwischen
einem HEPA-Filter 100 mit dem Lufteinlaß und der Dampfauslaß-Strömungs
drossel 60 ist ein Ventil 90 an die Auslaßleitung
120 angeschlossen. Das HEPA-Filter wird benutzt, um aus
schließlich sterile Luft einzulassen. Das Ventil 90 kann ein
Luftunterbrechungs-Magnetventil oder ein Einspritzventil
sein, um die Einströmung von Luft noch genauer zu steuern.
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Sterilisati
onsvorrichtung 12, mit welcher das Verfahren nach der vorlie
genden Erfindung durchgeführt werden kann. Eine Quelle 30 für
flüssiges Sterilisationsmittel wird bei dieser Ausführungs
form direkt im Inneren der Sterilisationskammer 20 angeord
net. Die Einrichtung 40, das Ventil 42 und die Einlaßöffnung
22, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind, sind bei dieser Aus
führungsform nicht erforderlich. Die spezielle Anordnung des
Lufteinlaßventils 90 und des HEPA-Filters 100 von Fig. 1
sind bei dieser Ausführungsform der Erfindung nicht darge
stellt. Das Lufteinlaßventil 90 kann, wie bei Fig. 1, direkt
in die Leitung 120 führen oder als Alternative direkt in die
Sterilisationskammer 20. Alle anderen in Fig. 2 dargestell
ten Teile gleichen Fig. 1 und haben auch die gleiche Funkti
on.
Die allgemeine Arbeitsweise einer Ausführungsform des Verfah
rens nach der vorliegenden Erfindung, die den obigen in den
Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen der Vorrich
tung entspricht, ist folgende: Das zu sterilisierende Erzeug
nis, wie beispielsweise eine medizinische Einrichtung mit ei
nem langen schmalen Hohlraum mit mindestens zwei offenen En
den und einem dazwischen verlaufenden Strömungsweg, wird in
die Sterilisationskammer 20 gebracht. Ein offenes Ende des
Hohlraumes wird über eine Gas- und Dampfleitung 50 an den
Strömungsweg 62 einer Dampfauslaß-Strömungsdrossel 60 ange
schlossen, wobei dieser Strömungsweg nur eine Auslaßströmung
aus der Sterilisationskammer gestattet. Die Dampfauslaß-
Strömungsdrossel 60 ist zwischen der Auslaßöffnung 24 der
Sterilisationskammer 20 und dem Vakuumpumpenventil 80 fest
angebracht. Der Druck in der Kammer 20 wird reduziert und ein
dampfförmiges oder flüssiges Sterilisationsmittel, wie bei
spielsweise wäßriges Wasserstoffperoxid, Peressigsäure oder
eine andere Peroxidverbindung mit einer Konzentration von
beispielsweise 70% Masse pro Volumen oder darunter, wird
nach einem der Verfahren aus der Gruppe Injektion, Flüssig
keits-Durchfluß, Flüssigkeitsbehälter und Aerosol-Versprühung
in die Kammer 20 eingeleitet. Für die Konzentration der Per
oxidverbindung ist keine obere Grenze gesetzt. Es wird jedoch
eine Konzentration unter 70% Masse pro Volumen bevorzugt.
Eine Konzentration unter 60% Masse pro Volumen wird sogar
noch mehr bevorzugt. Die Einrichtung zur Lieferung des flüs
sigen Sterilisationsmittels kann sich außerhalb oder inner
halb der Sterilisationskammer befinden. Ein Beispiel für die
Einrichtung zur Lieferung des flüssigen Sterilisationsmittels
innerhalb der Sterilisationskammer ist ein in der Kammer an
geordneter Flüssigkeitsbehälter, der zur Kammer hin offen
ist. Das flüssige Sterilisationsmittel verdampft, und der
Sterilisationsmitteldampf hat die Möglichkeit, über einen be
stimmten Zeitraum mit dem Inneren und dem Äußeren des zu ste
rilisierenden Erzeugnisses in Kontakt zu kommen. Dieser Zeit
raum kann von 1 Minute bis 60 Minuten reichen und muß ausrei
chen, aus dem flüssigen Sterilisationsmittel einen Sterilisa
tionsmitteldampf zu erzeugen und direkt innerhalb und außer
halb einer Einrichtung, beispielsweise mit einem Hohlraum,
wirken zu lassen. Diese Zeit wird ohne weiteres mittels her
kömmlicher Testverfahren zur Bewertung der Sterilisationsmit
teldampf-Erzeugung, Diffusion, Kontaktierung und Gesamtwirk
samkeit des Sterilisationszyklus bestimmt. Ein fakultativer
Schritt an diesem Punkt besteht in der Einleitung von Luft in
die Kammer 20 und zwar durch das Wahlventil 90 in die Leitung
120, die von der Dampfauslaß-Strömungsdrossel 60 zum Vakuum
pumpenventil 80 und dann durch einen ständig offenen Strö
mungsweg 64 in der Dampfauslaß-Strömungsdrossel führt. Die
Luft wird in die Kammer 20 eingeleitet, bis der Druck in der
Kammer 20 etwa dem Atmosphärendruck entspricht. Dem Gemisch
aus Luft und Sterilisationsmitteldampf wird es nun in einer
zusätzlichen Kontaktierungszeit ermöglicht, vollständig durch
den Hohlraum zu diffundieren. Dieser Zeitraum kann von 1 Mi
nute bis 30 Minuten reichen, und die Zeit muß ausreichen, daß
das Gemisch aus Luft und Sterilisationsmitteldampf mit der zu
sterilisierenden Einrichtung in engen Kontakt kommt. Diese
Zeit wird wiederum ohne weiteres mittels herkömmlicher Steri
litäts-Prüfverfahren zur Bewertung der Sterilisationsmittel
dampf-Diffusion, der Kontaktierung und Gesamtwirksamkeit des
Sterilisationszyklus bestimmt. Die Vakuumpumpe 70 wird wieder
eingeschaltet, um in der Kammer 20 einen Druck zwischen 0,1
Torr und 1 Torr zu erzeugen, und es wird über die Strömungs
wege 62 und 64 in der Dampfauslaß-Strömungsdrossel 60 eine
Sterilisationsmitteldampf-Auslaßströmung aus der Sterilisati
onskammer heraus, sowohl durch den Hohlraum als auch durch
die Sterilisationskammer-Auslaßöffnung 24, erzeugt. Die Ste
rilisationskammer 20 wird im Bereich von 1 Minute bis zu 20
Minuten für eine solche Zeit auf diesem Druck gehalten, die
ausreicht, daß ein Teil des Sterilisationsmitteldampfes aus
der Sterilisationskammer durch den Hohlraum der Einrichtung
und der Rest des Sterilisationsmitteldampfes direkt, ohne
Durchströmung des Hohlraumes der Einrichtung aus der Sterili
sationskammer ausströmt, wobei die Einrichtung sterilisiert
wird. Erfindungsgemäß wird so eine teilweise Entfernung des
Dampfes durch den Hohlraum hindurch erzeugt, was einen voll
kommenen Kontakt zwischen dem Sterilisationsdampf und der
Oberfläche des Hohlraumes sicherstellt und eine große Volu
menströmung des Sterilisationsmitteldampfes durch die Steri
lisationskammer 20, die Sterilisationskammer-Auslaßöffnung 24
und den Hohlraum erzeugt, was es möglich macht, die Sterili
sation in einem einzigen Zyklus beziehungsweise Durchlauf von
Sterilisationsmitteldampf durchzuführen, ohne daß mehrere Im
pulse von Sterilisationsmitteldampf durch den Hohlraum gelei
tet werden müssen.
Ein zusätzlicher Schritt oder zusätzliche Schritte bei jeder
Stufe des Sterilisationszyklus können in der Erzeugung eines
Niederdruck-Gasplasmas bestehen, um die Sterilisationsaktivi
tät zu erhöhen, die Sterilisationszeiten zu senken und/oder
jegliche Sterilisationsmittelreste aus dem Instrument zu ent
fernen. Der Gebrauch des Begriffes "Plasma" in der vorliegen
den Patentbeschreibung und in den Ansprüchen soll jeglichen
Teil eines Gases oder Dampfes umfassen, der Elektronen, Io
nen, freie Radikale, dissoziierte und/oder angeregte Atome
oder Moleküle enthält, die als Ergebnis eines angelegten
elektrischen Feldes einschließlich einer diese begleitenden
Strahlung erzeugt werden könnten. Das angelegte Feld kann ei
nen breiten Frequenzbereich umfassen, jedoch werden Radiofre
quenzen und Mikrowellen im allgemeinen bevorzugt.
Das Sterilisationsverfahren nach der vorliegenden Erfindung
kann auch in Verbindung mit einem Plasma angewandt werden,
das nach dem Verfahren erzeugt wird, wie es in dem zuvor er
wähnten US-Patent Nr. 4.643.876 beschrieben ist. Als Alterna
tive kann auch ein Plasma angewandt werden, wie es in den
US-Patenten Nr. 5.115.166 oder 5.087.418 beschrieben ist, wobei
das zu sterilisierende Erzeugnis in einer Kammer unterge
bracht ist, die von der Plasmaquelle getrennt ist. Ein zu
sätzlicher Schritt der Belüftung der Sterilisationskammer im
Anschluß an den Schritt der Plasmabehandlung kann ebenfalls
zusammen mit der vorliegenden Erfindung angewandt werden.
Die Vorrichtung und das Verfahren der vorliegenden Erfindung
können auch zusammen mit Einrichtungen zur Bewahrung der Ste
rilität von Erzeugnissen angewandt werden, nachdem diese er
findungsgemäß sterilisiert worden sind. Beispielsweise kann
die ganze Einrichtung in der Art und Weise eingewickelt oder
eingeschlossen werden, die der Fachwelt als CSR-Umhüllung be
kannt ist, welche ein nicht gewebtes Polypropylenmaterial
ist, das für Sterilisationsdampf durchlässig, aber für Mikro
organismen undurchlässig ist. Herkömmliche Materialien, die
nach dem Stand der Technik als CSR-Umhüllungen bekannt sind,
können auch zur Bewahrung der Sterilität einmal sterilisier
ter Einrichtungen verwendet werden. Die Einrichtung wird
vollständig umhüllt oder eingeschlossen, einschließlich des
Hohlraumendes, das an die Gas- und Dampfleitung 50 ange
schlossen ist und durch die der Strömungsweg 62 der Dampfaus
laß-Strömungsdrossel 60 verläuft. Die Leitung 50 kann durch
das Umhüllen an Ort und Stelle an den Hohlraum angeschlossen
werden. Dies könnte andererseits auch durch Anbringung einer
undurchlässigen Schicht im Inneren der Leitung erfolgen, wenn
die Umhüllung selbst nicht dampfdurchlässig ist.
Zusätzlich kann die zu sterilisierende Einrichtung an einem
Ende zuerst an eine Leitung mit einer größeren Öffnung ange
schlossen werden, wobei eines der offenen Enden der Einrich
tung an die kleinere der Öffnungen an der Leitung angeschlos
sen wird. Dann kann die ganze Anordnung mit einer CSR-Um
hüllung umhüllt werden. Das Ende der Leitung mit der größe
ren Öffnung, das nun mit der CSR-Umhüllung bedeckt ist, kann
dann in ein entsprechend bemessenes, großes offenes Ende ei
ner anderen Leitung eingesetzt werden, welche über die Gas-
und Dampfströmungsleitung 50 mit dem Strömungsweg 62 der
Dampfauslaß-Strömungsdrossel 60 verbunden ist. Der Nutzen
dieser Ausführungsform zur Bewahrung der Sterilität einer
einmal sterilisierten Einrichtung besteht darin, daß eine we
sentlich größere Fläche der CSR-Umhüllung in dem Sterilisati
onsmitteldampf-Auslaß-Strömungsweg untergebracht ist und da
mit eine stärkere und schnellere Sterilisationsmitteldampf-Aus
laßströmung erzielt werden kann.
Eine noch andere Ausführungsform der Bewahrung der Sterilität
einer einmal sterilisierten Einrichtung besteht im zusätzli
chen Einbau eines Kugelventils entweder in das kleine Ende
der an die Gas- und Dampfströmungsleitung 50 angeschlossenen
Leitung oder in das Ende der Leitung 50 selbst. Bei dieser
Ausführungsform wird das zum Einpassen des Kugelventils vor
gesehene Leitungsende entsprechend bemessen.
Noch eine weitere Ausführungsform zur Bewahrung der Sterili
tät einer einmal sterilisierten Einrichtung besteht weiterhin
in der Anbringung eines O-Ringes in einem der oben erwähnten
größeren offenen Enden einer Leitung sowie einer entsprechen
den O-Ring-Rille im anderen großen offenen Ende der zweiten
Leitung, wobei der O-Ring und die O-Ring-Rille derart kon
struiert sind, daß sie eine für Dampf und Mikroorganismen un
durchlässige Dichtung bilden, wenn die beiden Leitungen zu
sammengefügt werden, und wobei das O-Ring-System die Strömung
des dampfförmigen Sterilisationsmittels nicht stört. Als Al
ternative können anstelle des Systems von O-Ring und O-Ring-Rille
zur Bewahrung der Sterilität einer einmal sterilisier
ten Einrichtung zwei ringförmige Magneten, je einer an den zu
verbindenden Leitungsenden, verwendet werden. Außer der Ring
form können auch andere geeignete Formen angewandt werden.
Somit kann das System schnell geschlossen und geöffnet wer
den. Anstelle von zwei Magneten können auch ein Magnet und
ein weiteres Metallteil verwendet werden, soweit eine für
Dampf und Mikroorganismen undurchlässige Dichtung ausgebildet
werden kann, wenn die beiden Leitungen zusammengefügt werden,
wobei das Verschlußsystem die Strömung des Sterilisationsmit
teldampfes nicht behindern soll.
Besonders bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung sind in den Fig. 1 bis 9 dargestellt. Fig. 1 ist
eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer
Sterilisationsvorrichtung 10, in welcher die besonders bevor
zugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
angewandt werden können, die in den Fig. 3 bis 9 darge
stellt sind. Die Fig. 3 bis 8 zeigen besonders bevorzugte
Ausführungsformen der Dampfauslaß-Strömungsdrossel 60 der er
findungsgemäßen Sterilisationsvorrichtung 10. Dargestellt ist
die bevorzugte Konstruktion sowie die Anordnung zwischen den
Leitungen 110 und 120 zwischen der Auslaßöffnung 24 der Ste
rilisationskammer 20 und dem Vakuumpumpenventil 80. Die Fig.
9 illustriert eine bevorzugte Ausführungsform der Gas- und
Dampfströmungsleitung 50 der erfindungsgemäßen Sterilisati
onsvorrichtung 10.
Die Fig. 3 zeigt die Dampfauslaß-Strömungsdrossel 60, ihren
direkten Anschluß an das Dampfauslaß-Strömungsdrossel-Ende 52
der Gas- und Dampfströmungsleitung 50 sowie wie die Dampfaus
laß-Strömungsdrossel 60 mittels einer Klammer 130 am Ende 112
des Leitungsteiles 110 mit dem Ende 122 des Leitungsteiles
120 verbunden werden könnte. Hier wird ein O-Ring 66 auf der
Strömungsdrossel 60 mittels der Klammer 130 zur Abdichtung
zwischen die Leitungsteile 112 und 122 gepreßt. Der Leitungs
teil 110 endet in der Auslaßöffnung 24 der Sterilisationskam
mer 20. Der Leitungsteil 120 führt über das Ende 124 zum Va
kuumpumpenventil 80. Im Inneren der Sterilisationskammer 20
ist ein Gestell 140 angeordnet und wird zum Halten der Hoh
leinrichtungen oder anderer zu sterilisierender Erzeugnisse
verwendet. Die Gas- und Dampfströmungsleitung 50 ist unter
dem Gestell 140 verlaufend dargestellt. Die Sterilisations
kammer 20 ist in Fig. 3 nicht dargestellt. Die Dampfauslaß-Strömungs
drossel 60 weist auch einen Strömungsweg 62 mit ei
nem Einwegventil 63 auf (Der Innendurchmesser des Strömungs
weges 62 ist in Fig. 3 nicht dargestellt), welches nur für
eine Strömung in Richtung zur Vakuumpumpe 80 offen ist. Die
Strömungsdrossel 60 weist auch einen ständig offenen Strö
mungsweg 64 zwischen der Auslaßöffnung 24 der Sterilisations
kammer 20 und dem Vakuumpumpenventil 80 auf.
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht der bevorzugten Aus
führungsform der Dampfauslaß-Strömungsdrossel 60 von Fig. 3
von der Seite des Vakuumventils 80 aus gesehen. Der Strö
mungsweg 62 mit dem Einwegventil 63 ist in Richtung des dar
gestellten Pfeiles offen. Das Einwegventil 63 in dieser Aus
führungsform ist ein Gummiklappenventil. Die Fig. 4 zeigt
dieses Ventil in der offenen Stellung. Bei anderen Ausfüh
rungsformen können andere herkömmliche Ventile als Ventil 63
verwendet werden. Es ist auch der ständig offene Strömungsweg
64 dargestellt. Das Ende 65 der zum Strömungsweg 62 führenden
Leitung ist mit einem geeigneten Außendurchmesser konstru
iert, damit es dicht und ohne Druckverlust in das Innere des
Dampfauslaß-Strömungsdrossel-Endes 52 der Dampfauslaß-Strö
mungsdrossel 50 paßt. Die Verbindung zwischen den Enden 65
und 52 ist vorzugsweise in bekannter Weise als lösbare Ver
bindung ausgebildet. Es ist auch der O-Ring 66 dargestellt.
Er besteht aus Gummimaterialien oder Materialien mit den ela
stischen Eigenschaften von Gummi, wie sie dem Fachmann be
kannt sind. Diese Gummimaterialien müssen mit Vakuumsystemen
kompatibel sein und umfassen typischerweise keine Gummimate
rialien mit hoher Gasdurchlässigkeit, wie beispielsweise Si
likongummi.
Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht der bevorzugten Aus
führungsform der Dampfauslaß-Strömungsdrossel 60 von Fig. 3
von der Seite der Sterilisationskammer-Auslaßöffnung 24 aus
gesehen. Die gleichen Teile, die in Fig. 4 dargestellt sind,
mit Ausnahme des Strömungsweges 62, sind auch in Fig. 5 wie
der dargestellt.
Fig. 6 ist eine Seitenansicht der bevorzugten Ausführungs
form der Dampfauslaß-Strömungsdrossel 60 von Fig. 3. Die
gleichen Teile, die in Fig. 4 dargestellt sind, mit Ausnahme
des Teile 62 und 64, sind auch in Fig. 6 wieder dargestellt.
Fig. 6 zeigt die Abmessungen bestimmter Teile der Strömungs
drossel 60 in Millimeter (mm). Die Gesamtabmessungen und die
Form sind unkritisch und können für andere Ausführungsformen
entsprechend den speziellen Anschlußmaßen, wie beispielsweise
den Anschlußmaßen der Leitungsenden 112, 122 und 52 sowie
speziellen Anforderungen der Klammer 130, wie sie alle in Fig.
3 dargestellt sind, variieren. Hier ist anzumerken, daß
bei manchen Ausführungsformen nicht unbedingt mehrere Leitun
gen oder eine Klammer erforderlich sind. Die grundlegenden
Anschlußanforderungen bestehen darin, daß die Strömungswege
62 und 64 der Dampfauslaß-Strömungsdrossel 60 über die Lei
tung 50 an den Hohlraum der Einrichtung beziehungsweise an
die Sterilisationskammer-Auslaßöffnung 24 angeschlossen sowie
das Vakuumventil 80, die Vakuumquelle 70 und ein fakultatives
Lufteinlaßventil entsprechend den Strömungspfadverbindungen
angeordnet sind, wie sie schematisch in den Fig. 1 und 2
dargestellt sind.
Fig. 7 ist eine Vorderansicht der bevorzugten Ausführungs
form der Dampfauslaß-Strömungsdrossel 60 von Fig. 3 von der
Seite der Vakuumpumpe 70 aus. Die gleichen Teile, die in Fig.
4 dargestellt sind, mit Ausnahme des Teiles 65, sind auch
in Fig. 7 wieder dargestellt. Fig. 7 zeigt die Abmessungen
bestimmter Merkmale der Strömungsdrossel 60 in Millimeter
(mm). Der O-Ring 66 paßt über einen Führungskanal (nicht dar
gestellt) mit einem Durchmesser von 42 mm. In diesem Falle
kann ein Standard-O-Ring KF-40 verwendet werden. Die Ge
samtabmessungen und die Form der Strömungsdrossel 60 sind un
kritisch und können für andere Ausführungsformen entsprechend
den speziellen Anschlußmaßen, wie beispielsweise den An
schlußmaßen der Leitungsenden 112, 122 und 52 sowie speziel
len Anforderungen der Klammer 130, wie sie alle in Fig. 3
dargestellt sind, variieren. Die Innendurchmesser der Strö
mungswege 62 und 64 in Millimetern sind in Fig. 7 darge
stellt. Bei dieser speziellen Ausführungsform ist der Innen
durchmesser des Strömungsweges 62 gleich 7 Millimeter und
derjenige des Strömungsweges 64 gleich 9 Millimeter. Dies er
gibt ein Verhältnis der Öffnungsquerschnitte von 1,65, wenn
der Öffnungsquerschnitt des Strömungsweges 64 durch den Öff
nungsquerschnitt des Strömungsweges 62 dividiert wird. Dies
ist bei dieser Ausführungsform der Strömungsdrossel 60 ein
besonders bevorzugtes Öffnungsquerschnittsverhältnis. Das
Öffnungsquerschnittsverhältnis liegt für diese Ausführungs
form der Strömungsdrossel vorzugsweise zwischen 1,0 und 2,0,
insbesondere zwischen 1,5 und 1,8 und ganz speziell zwischen
1,6 und 1,7. Es sollte auch beachtet werden, daß für andere
Ausführungsformen der Strömungsdrossel 60 auch andere Öff
nungsquerschnittsverhältnisse brauchbar sein können. Ebenso
muß beachtet werden, daß das genaue Verhältnis der Gesamt
durchflußraten durch die beiden Strömungswege 62 und 64 am
wichtigsten ist. Das genaue Verhältnis der Durchflußraten
wird durch weitere Faktoren beeinflußt und kann zusätzlich
zur Bemessung der Öffnungsquerschnitte der Strömungswege 62
und 64 auf verschiedenen Wegen realisiert werden. Beispiels
weise werden Länge und Innendurchmesser des Hohlraumes der
Einrichtung die Strömung durch den Strömungsweg 62 beeinflus
sen, und dies ist ebenfalls wichtig zur Erreichung des rich
tigen Verhältnisses der Durchflußraten. Die Länge der Leitung
50 und die Größe der Öffnung des Leitungsendes 52 werden
ebenfalls die Strömungsrate durch den Strömungsweg 62 beein
flussen, und dies muß berücksichtigt werden. Als Beispiel für
das soeben Gesagte wird ein unzureichender Druckunterschied
und demzufolge eine unzureichende Strömung von dampfförmigem
Sterilisationsmittel aus dem Hohlraum heraus und durch den
Strömungsweg 62 auftreten, wenn der Öffnungsquerschnitt oder
die Durchflußrate des Strömungsweges 64 zu groß in bezug auf
den Öffnungsquerschnitt oder die Durchflußrate des Strömungs
weges 62 sind. Dies wird zu einer unvollständigen Sterilisa
tion führen. Eine unzureichende Strömung an Sterilisations
mitteldampf aus dem Hohlraum heraus und durch den Strömungs
weg 62 hindurch wird auch auftreten, wenn die Absolutbeträge
des Öffnungsquerschnittes oder der Durchflußrate des Strö
mungsweges 62 zu klein sind. Auch dies wird zu unvollständi
ger Sterilisation führen. Daher sind für den Strömungsweg 62
ein Mindest-Öffnungsquerschnitt und eine ebensolche Durch
flußrate erforderlich. Dies kann durch normale Testverfahren
festgestellt werden. Umgekehrt kann der Hohlraum der medizi
nischen Einrichtung bei eingeschalteter Vakuumpumpe in sich
zusammenfallen, wenn der Öffnungsquerschnitt oder die Durch
flußrate des Strömungsweges 62 im Verhältnis zum Öffnungs
querschnitt und zur Strömungsrate des Strömungsweges 64 zu
groß sind. Ein Zusammenfallen des Hohlraumes ist zu vermei
den, weil dies den Hohlraum und die ganze Einrichtung irre
versibel schädigen kann. Ganz allgemein wird das Verhältnis
der Öffnungsquerschnitte beziehungsweise der Durchflußraten
der beiden Strömungswege derart eingestellt, daß der Auslaß
von Sterilisationsmitteldampf durch beide Strömungswege zu
einer maximalen Wirksamkeit der Sterilisation der zu sterili
sierenden Einrichtung führt, wobei zugleich die Integrität
der Einrichtung bewahrt werden soll, ohne die Dauer der Aus
laßströmung ungebührlich zu verlängern. Die maximale Wirksam
keit ist hier im wortwörtlichen Sinne dieses Satzes zu ver
stehen. Maximale Wirksamkeit der Sterilisation bedeutet bei
spielsweise die Sterilisation mit einem Minimum an Sterilisa
tionsmittel-Behandlung und einer minimalen Energieaufnahme
durchzuführen. Die Öffnungsquerschnitte der Strömungswege 62
und 64 müssen keine Kreisform haben, solange die grundlegen
den Strömungsanforderungen und alle Verbindungsanforderungen
eingehalten werden. Weiterhin kann mehr als eine Öffnung für
die beiden Strömungswege 62 und 64 angewandt werden, solange
die Summe der zusammengefaßten Strömungswege eine solche ist,
daß sowohl die Anforderungen an die Strömungsrate als auch
diejenigen der Anschlüsse eingehalten werden. Die Dampfaus
laß-Strömungsdrossel und die Vorrichtung nach der vorliegen
den Erfindung können auch so aufgebaut sein, daß der Strö
mungsweg 64 an mehrere ständig offene Strömungswege ange
schlossen ist, welche an verschiedenen Stellen in die Steri
lisationskammer hinein und aus dieser heraus führen, so daß
die über den Strömungspfad 64 an mehreren Stellen in die Kam
mer eingeleitete Luft zu einer maximalen Durchmischung führt.
Entsprechend diesem Aufbau könnte auch die Auslaßströmung an
mehr als einer Stelle über den Strömungsweg 64 aus der Kammer
abgelassen werden. Dieser soeben erwähnte Aufbau kann mit ei
ner einfachen Leitung in Form eines "T" erreicht werden, wo
bei das eine Ende des "T" neben dem Strömungspfad 64 in die
Kammer führt, und die anderen Enden des "T" an zwei Leitungen
angeschlossen sind, die zu zwei Stellen innerhalb der Steri
lisationskammer führen.
Die Fig. 8A und 8B sind Seitenansichten einer anderen be
vorzugten Ausführungsform der Dampfauslaß-Strömungsdrossel 60
von Fig. 3. Die Fig. 8A und 8B zeigen die gleichen Teile
sowie die Beziehungen zwischen den Teilen unter unterschied
lichen Bedingungen. Die Fig. 8A zeigt die Strömungsdrossel
60 dieser Ausführungsform unter der Bedingung einer geringen
Auslaßströmung durch den Strömungsweg 64, wohingegen die Fig.
8B die Strömungsdrossel dieser Ausführungsform unter der
Bedingung einer starken Auslaßströmung durch den Strömungsweg
64 zeigt. Bei dieser Ausführungsform umfaßt die Dampfauslaß-Strömungs
drossel 60 der Fig. 3 alle dort dargestellten Teile
sowie weiterhin die zum Strömungsweg 65 führende Leitung mit
dem Ende 65. Das Ende 65 ist wie bei anderen Ausführungsfor
men der Dampfauslaß-Strömungsdrossel 60 mit einem geeigneten
Außendurchmesser konstruiert, um dicht und ohne Druckverlust
in das Dampfauslaß-Strömungsdrossel-Ende 52 der Gas- und
Dampfströmungsleitung 50 von Fig. 3 eingefügt zu werden. Die
Ausführungsform der Dampfauslaß-Strömungsdrossel 60 der Fig.
8A und 8B umfaßt weiterhin einen beweglichen Steuerschie
ber 71, der an einem Scharnier 72 angebracht ist. Das Schar
nier 72 ist über einen Verbindungsarm 73 mit dem Schwenkzap
fen 74 verbunden. Der Steuerschieber 71 ist an einer Stelle
innerhalb der Leitung 61 angebracht, welche an den Strömungs
weg 64 angeschlossen ist. Der Steuerschieber 71 ist derart
angeordnet, daß er beweglich ist und als Ventil zum Steuern
der durch den Strömungsweg 64 verlaufenden Gas-Auslaßströmung
wirken kann. In den Fig. 8A und 8B ist auch eine Klappe 76
dargestellt, welche an einem Verbindungsarm 75 befestigt ist,
der seinerseits am Schwenkzapfen 74 angebracht ist. Die Klap
pe 76 ist in den Fig. 8A und 8B in Seitenansicht darge
stellt. Die Klappe 76 hat eine Oberfläche, welche auf den
Druck der Auslaßströmung aus Luft und Sterilisationsmittel
dampf reagiert, welche durch den Strömungsweg 64 strömt. Die
Klappe 76 ist derart angeordnet, daß sie auf den Gesamtbetrag
der Gasströmung durch den Strömungsweg 64 reagieren kann. Wie
dargestellt, ist am Schwenkzapfen 74 ein Pendelarm 77 und an
diesem eine Pendelkugel 78 angebracht. Der Schwenkzapfen 74
mit der ganzen Anordnung wird von einer Klammer 79 gehalten,
die an einer geeigneten Stelle an der Strömungsdrossel 60 an
gebracht ist. Unter der Bedingung einer schwachen Auslaßströ
mung durch den Strömungsweg 64, tritt auf der Oberfläche der
Klappe 76 kein nennenswerter Gasdruck auf. Daher befindet
sich der Steuerschieber 71 in seiner maximalen Öffnungsstel
lung, so daß eine maximale Menge des Gemisches aus Luft und
Sterilisationsmitteldampf über den Strömungsweg 64 aus der
Sterilisationskammer ausströmt. Dies ist in Fig. 8a darge
stellt. Die Fig. 8B illustriert die Stellungen des Steuer
schiebers 71 und der Klappe 76 unter den Bedingungen einer
starken Auslaßströmung durch den Strömungsweg 64. In dieser
Situation gibt es einen ausreichenden Druck auf die Fläche
der Klappe 76, so daß der ganze Aufbau um den Schwenkzapfen
74 schwenkt, was den Steuerschieber 71 in der Leitung 61 in
seine maximal geschlossene Stellung bewegt. Sogar in seiner
maximal geschlossenen Stellung im Inneren der Leitung 61, er
möglicht es der Steuerschieber 71 noch einer kleinen Menge
des Gemisches aus Luft und Sterilisationsmitteldampf durch
den Strömungsweg 64 zu strömen. Dies kann entweder durch eine
geeignete Anordnung des Steuerschiebers 71 in seiner maxima
len Schließstellung oder durch die Anbringung von Öffnungen
in der Oberfläche des Steuerschiebers 71 erfolgen. Unter der
Bedingung, daß ein Gasdruck auf die Klappe 76 ausgeübt wird,
der nicht ausreicht, den Steuerschieber 71 in seine in Fig.
8B dargestellte maximale Schließstellung zu bewegen, bringen
der Pendelarm 77 und die Pendelkugel 78 die Anordnung aus
Steuerschieber 71 und Klappe 76 in die maximale Öffnungstel
lung des Steuerschiebers 71 zurück. Es ist daher der Zweck
der ganzen in den Fig. 8A und 8B dargestellten Vorrich
tung, die Auslaßströmung durch den Strömungsweg 64 noch sorg
fältiger zu steuern. Eine starke Auslaßströmung durch den
Strömungsweg 64 wird durch den Steuerschieber und die Ventil
vorrichtung gedämpft. Umgekehrt bleibt eine schwache Strömung
durch den Strömungsweg 64 unbehindert. Auf diese Weise kann
eine weitere automatische Steuerung der Auslaßströmung durch
den Strömungsweg 64 realisiert werden. Der eigentliche Zweck
der in den Fig. 8A und 8B dargestellten zusätzlichen An
ordnung besteht darin, den gesamten Sterilisationsprozeß noch
weiter zu optimieren. Eine starke Auslaßströmung durch den
Strömungsweg 64 wird gedämpft, wodurch die Auslaßströmung
durch den Strömungsweg 62 optimiert wird, der an den Hohlraum
der zu sterilisierenden Einrichtung angeschlossen ist. Somit
wird die Sterilisationswirksamkeit verstärkt, ohne die Strö
mungsrate des Sterilisationskammer-Auslasses zu beeinträchti
gen. In entsprechender Weise wird bei schwacher Strömung
durch den Strömungsweg 64 die Sterilisationswirksamkeit nicht
nachteilig beeinflußt, da durch den Strömungsweg 62, der an
den Hohlraum der zu sterilisierenden Einrichtung angeschlos
sen ist, weiterhin eine angemessene Strömung erfolgt. Die
ganze, in den Fig. 8A und 8B dargestellte Anordnung kann
aus herkömmlichen Metall- und Kunststoffteilen unter Anwen
dung herkömmlicher Herstellungsverfahren aufgebaut werden. Es
können auch andere Typen von Ventilen verwendet werden, um
die Strömung durch den Strömungsweg 64 zu regeln. Diese ande
ren Typen von Ventilen sind solche, die bei der Regelung von
Gasströmungen Stand der Technik sind.
Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten
Ausführungsform der Gas- und Dampfströmungsleitung 50 der er
findungsgemäßen Sterilisationsvorrichtung 10. Die Gas- und
Dampfströmungsleitung 50 ist mit dem Hohlraum-Anschlußende 51
dargestellt. Das Hohlraum-Anschlußende 51 ist für eine lösba
re Verbindung zu einem Hohlraum nach herkömmlichen Verfahren
aufgebaut. Als Alternative kann das Hohlraum-Anschlußende 51,
auch für die lösbare Verbindung mit den offenen Enden diffu
sionsbehinderter Bereiche oder Hohlräume mehrerer Einrichtun
gen gleichzeitig, ebenfalls mittels herkömmlicher Verfahren
aufgebaut sein. Ein Gestell 140 zum Halten der Hohlraumein
richtungen und anderer zu sterilisierender Erzeugnisse ist
ebenfalls dargestellt. Das Gestell 140 ist innerhalb der in
den Fig. 1 und 2 dargestellten Sterilisationskammer ange
ordnet.
Fig. 10 ist eine graphische Darstellung einer Ausführungs
form des Verfahrens eines Sterilisationszyklus nach der vor
liegenden Erfindung, welches der Ausführungsform der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung entspricht, wie sie in den Fig. 1, 3
bis 7 und 9 dargestellt ist. Bei dieser Ausführungsform
ist das zu sterilisierende Erzeugnis, wie beispielsweise eine
medizinische Einrichtung mit einem langen schmalen Hohlraum
und mindestens zwei offenen Enden, im Inneren der Sterilisa
tionskammer 20 angeordnet. Ein offenes Ende des Hohlraumes
ist über eine Gas- und Dampfleitung 50 an die Dampfauslaß-Strömungs
drossel 60 angeschlossen, welche zwischen der Aus
laßöffnung 24 der Sterilisationskammer 20 und dem Vakuumpum
penventil 80 ortsfest angebracht ist. Der Druck der Sterili
sationskammer 20 wird über einen Zeitraum von fünf Minuten
auf 400 Millitorr abgesenkt. Eine Menge einer Wasserstoffper
oxidlösung, die im verdampften Zustand einer Kammerkonzentra
tion von 6 mg/Liter Wasserstoffperoxid entspricht, wird wenn
sie verdampft werden soll, mit einem herkömmlichen Flüssig
keitsinjektor in die Kammer 20 eingespritzt. Die Wasserstoff
peroxidlösung verdampft und vermag über eine Diffusions-Kontakt
zeit von 50 Minuten die Kammer durch Diffusion voll
ständig auszufüllen. Der bei dieser Stufe einzuhaltende Druck
hängt natürlich von der Beladung der Kammer mit zu sterili
sierenden Erzeugnissen ab. Die Vakuumpumpe 70 wird einge
schaltet und der Druck in der Kammer auf 500 Millitorr abge
senkt. Der Sterilisationsdampf wird bei diesem Schritt durch
den Hohlraum und die Sterilisationskammer-Auslaßöffnung 24
gesaugt. Dann wird durch eine Energieeinleitung bei herkömm
licher Hochfrequenz über 15 Minuten ein Plasma erzeugt. Dann
wird Luft direkt in die Sterilisationskammer 20 eingeleitet,
bis Atmosphärendruck erreicht ist.
Fig. 11 ist eine graphische Darstellung einer anderen Aus
führungsform des Verfahrens des Sterilisationszyklus nach der
vorliegenden Erfindung, welche der Ausführungsform der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung entspricht, die in den Fig. 1, 3
bis 7 und 9 dargestellt ist. Bei dieser Ausführungsform wird
das zu sterilisierende Erzeugnis, wie beispielsweise eine me
dizinische Einrichtung mit einem langen schmalen Hohlraum mit
mindestens zwei offenen Enden, in einer Sterilisationskammer
20 mit einem Innenvolumen von 173 Litern untergebracht. Ein
offenes Ende des Hohlraumes wird über eine Gas- und Dampflei
tung 50 an die Dampfauslaß-Strömungsdrossel 60 angeschlossen,
die zwischen der Auslaßöffnung 24 der Sterilisationskammer 20
und dem Vakuumpumpenventil 80 ortsfest angebracht ist. Dann
wird ein Vakuum mit einem Druck von 400 Millitorr erzeugt.
Diese Stufe dient auch der Entfernung von Feuchtigkeit aus
dem System. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Menge einer Wasser
stoffperoxidlösung, welche im verdampften Zustand einer Kam
merkonzentration von 6 mg/Liter Wasserstoffperoxid ent
spricht, mittels eines herkömmlichen Flüssigkeits-Einspritz
ventils 40 in die Kammer 20 eingespritzt. Die Was
serstoffperoxidlösung verdampft, und das Wasserstoffperoxid
verbleibt im Dampfzustand, und es wird ihm ermöglicht, in ei
nem Zeitraum von acht Minuten die Kammer durch Diffusion
vollständig auszufüllen. Dann wird Luft über das Ventil 90 in
die Leitung 120 eingelassen, die vom Lufteinlaß und von der
Dampfauslaß-Strömungsdrossel 60 zum Vakuumventil 80 führt.
Sie strömt dann weiter durch den ständig offenen Strömungsweg
64 in der Dampfauslaß-Strömungsdrossel 60. In die Kammer 20
wird Luft eingelassen, bis Atmosphärendruck erreicht ist. Das
Gemisch aus Luft und Sterilisationsmitteldampf kann dann zu
einem zusätzlichen Diffusionskontakt von zwei Minuten voll
ständig durch den Hohlraum diffundieren. Die Vakuumpumpe 70
wird nochmals eingeschaltet und der Druck in der Kammer 20
auf 500 Millitorr abgesenkt. Während dieser Zeit wird mittels
der Dampfauslaß-Strömungsdrossel 60 mit den Drossel-Strömungs
wegen 62 und 64 eine starke Sterilisationsmittel-Dampf
strömung, sowohl durch den Hohlraum als auch durch die
Sterilisationskammer-Auslaßöffnung 24, erzeugt. Dann wird
mittels herkömmlicher Hochfrequenz-Leistungseinleitung über 2
Minuten ein Plasma erzeugt. Ein abschließender Lufteinlaß bis
auf Atmosphärendruck schließt den Zyklus ab.
Die folgenden Versuche wurden durchgeführt, um die Bedeutung
des Auslaß-Strömungsweges 64 der erfindungsgemäßen Strömungs
drossel zu Erzielung eines schnellen Sterilisationskammer-
Auslasses darzustellen. Diese Versuche werden nachstehend in
Beispiel 1 beschrieben.
Die Versuche wurden durchgeführt, um die Wirksamkeit des Ste
rilisationskammer-Auslasses der Sterilisationsvorrichtung so
wie des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung, wie es in
den Fig. 1, 3 bis 7, 9 und 11 dargestellt ist, mit der
Ausnahme, daß die Leitung 50 weggelassen wurde, mit einer
Vorrichtung und einem Verfahren zu vergleichen, bei welchen
die Erfindung nicht angewandt wurde.
Es wurden drei Versuche durchgeführt: die Versuche A, B und
C. Bei den Versuchen A und B wurde ein Ende eines 100 cm lan
gen aus Polyethylen simulierten Hohlraumes mit einem Innen
durchmesser von etwa 5 mm direkt an den Strömungsweg 62 der
Dampfauslaß-Strömungsdrossel 60 ohne Benutzung einer Leitung
50 angeschlossen und unter Anwendung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie sie in
den Fig. 1, 3 bis 7, 9 und 11 dargestellt sind, mit fol
genden Änderungen behandelt: Versuch A: keine Änderungen, die
Auslaßströmung wurde durch die Strömungswege 62 und 64 gelei
tet; Versuch B: der Strömungsweg 64 wurde mit einem Stopfen
verschlossen, so daß die gesamte Auslaßströmung durch den si
mulierten Hohlraum und den Strömungsweg 62 geleitet wurde.
Beim Versuch C wurde kein Hohlraum angewandt und sowohl die
Leitung 50 als auch die Strömungsdrossel 60 weggelassen. So
mit war der Versuch C ein Vergleichsversuch zum schnellstmög
lichen Sterilisationskammer-Auslaß ohne jegliche Behinderung
der Auslaßströmung. Für diese Versuche wurde eine Sterilisa
tionsvorrichtung verwendet, deren Vakuumkammer ein Volumen
von 173 Liter hatte. Die Ergebnisse waren folgende:
Auswirkung des Strömungsdrossel-Strömungsweges 64 auf die
Sterilisationskammer-Auslaßzeit
Auswirkung des Strömungsdrossel-Strömungsweges 64 auf die
Sterilisationskammer-Auslaßzeit
Die obigen Ergebnisse zeigen, daß bei verschlossenem Strö
mungsweg 64 der Auslaß der Kammer etwa die doppelte Zeit im
Vergleich zum offenen Strömungsweg 64 erfordert. Weiterhin
zeigen die Ergebnisse, daß bei offenem Strömungsweg 64 der
Auslaß aus der Kammer nicht gegenüber der Zeit reduziert
wird, die zum Auslaß aus der Kammer ohne die erfindungsgemäße
Strömungsdrossel erforderlich ist. Da die Anwendung der Strö
mungsdrossel und andere erfindungsgemäße Aspekte einen Kon
takt des Sterilisationsmitteldampfes sowie dessen teilweise
Entfernung durch einen Hohlraum oder eine andere Einrichtung
hindurch bewirken, kann eine verbesserte Sterilisationslei
stung ohne Verlängerung der zur Sterilisation erforderlichen
Zeit erreicht werden.
Die folgenden Versuche wurden durchgeführt, um die Bedeutung
des Strömungsdrossel-Strömungsweg-Öffnungsguerschnittsver
hältnisses für eine Ausführungsform von erfindungsgemäßer
Vorrichtung und erfindungsgemäßem Verfahren herauszustellen.
Diese Versuche sind nachfolgend als Beispiel 2 beschrieben.
Es wurde eine Serie von Versuchs-Strömungsdrosseln aus Alumi
nium angefertigt, wobei die Öffnungsquerschnitte der Strö
mungsdrossel-Strömungswege 64 und 62 durch Bohren von Löchern
unterschiedlicher Größe für jeden Strömungsweg leicht vari
iert und der Einfluß des 64/62-Öffnungsguerschnittsverhält
nisses auf den Umfang des Vakuumzuges auf der Hohlraumseite
des Auslaß-Strömungsweges 62 bestimmt werden konnte. Es wur
den Strömungsdrosseln mit verschiedenen Öffnungsverhältnissen
hergestellt und zwischen den beiden Leitungen angeordnet, de
ren eine zur Vakuumpumpe führt, während die andere zu der
Hohlraumeinrichtung führt, die aus einem Polyethylenrohr mit
dünner flexibler Wand hergestellt wurde. Die Vakuumpumpe wur
de eingeschaltet und sowohl die Wirkung auf den Hohlraum als
auch die Eignung zur Erzeugung eines akzeptablen Vakuumzuges
aus dem ortsfesten Hohlraum bestimmt. Ein akzeptabler Vakuum
zug war vorhanden, wenn ein kleines, auf der Hohlraumseite
des Strömungsweges 62 aufgelegtes Papierventil durch den an
liegenden Unterdruck festgehalten wurde. Die Ergebnisse waren
folgende:
Öffnungsverhältnis der Strömungswege 64/62 | |
Vakuumzug/Beobachtungen | |
0,10 | Einbeulung des Hohlraumes |
0,90 | Einbeulung des Hohlraumes |
1,00 | + (akzeptabler Zug) |
1,50 | + |
1,60 | + |
1,70 | + |
1,80 | + |
2,00 | + |
2,10 | +/- (nicht akzeptabler Zug) |
2,50 | - (kein Zug) |
3,00 | - |
Aus den obigen Ergebnissen ist erkennbar, daß das Öffnungs
querschnittsverhältnis des Strömungsweges 64 dividiert durch
den Strömungsweg 62 für eine akzeptable Wirkungsweise einer
Ausführungsform der Strömungsdrossel zwischen 1,0 und 2,0
liegt.
Die Versuche wurden durch den Vergleich der Sterilisations
wirksamkeit der Sterilisationsvorrichtung sowie das Verfahren
nach der vorliegenden Erfindung, wie sie durch die Fig. 1,
3 bis 7, 9 und 10 verkörpert wird, mit einer Vorrichtung und
einem Verfahren, bei denen die Erfindung nicht angewandt
wird, vervollständigt. Diese Versuche sind in den nachfolgen
den Beispielen 3 und 4 beschrieben.
Eine biologische Probe mit 1,7 × 106 auf eine Stahl-Skalpell
klinge geimpfter B. stearothermophilus-Sporen wurde
für den Vergleichs-Sterilisationswirksamkeitsversuch verwen
det. Eine geimpfte Klinge wurde im Inneren eines Teflon-Zentrier
stückes von 1,3 cm Innendurchmesser und 5 cm Länge
untergebracht. Dieses Zentrierstück war an beiden Seiten über
einen Gummischlauch an einen 100 cm langen simulierten Hohl
raum aus Polyethylen mit einem Innendurchmesser von 1 mm an
geschlossen. Der ganze Hohlraum einschließlich des 5-cm-Zentrier
stückes hatte eine Länge von 205 cm. Es wurden zwei
Proben vorbereitet: die Versuchsprobe A und die Vergleichs
probe B. Ein Ende des Hohlraumes der Versuchsprobe A wurde
über die Gas- und Dampfleitung an die Dampfauslaß-Strömungs
drossel angeschlossen und unter Anwendung der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfah
rens, wie sie in den Fig. 1, 3 bis 7, 9 und 10 verkörpert
sind, behandelt. Für diese Versuche wurde eine Sterilisati
onsvorrichtung verwendet, deren Vakuumkammer ein Volumen von
173 Liter hatte. Der Hohlraum der Vergleichsprobe B wurde
nicht über eine Gas- und Dampfleitung an die erfindungsgemäße
Dampfauslaß-Strömungsdrossel angeschlossen, aber ansonsten in
identischer Weise in der gleichen Vorrichtung behandelt, wie
die Versuchsprobe A. Im Anschluß an den abschließenden
Lufteinlaß bis auf Atmosphärendruck wurden die Klingen aus
den Teflon-Zentrierstücken entnommen und auf Sterilität ge
prüft. Die Ergebnisse waren folgende:
Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfin
dungsgemäßen Verfahrens bezüglich der Sterilisation simulier
ter Hohlräume
Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfin
dungsgemäßen Verfahrens bezüglich der Sterilisation simulier
ter Hohlräume
Die Ergebnisse zeigen, daß die Vorrichtung und das Verfahren
der vorliegenden Erfindung eine vollständige Sterilisation
einer Einrichtung mit einem simulierten langgestreckten,
schmalen Hohlraum sicherstellen und daß die Sterilisation oh
ne die vollständige erfindungsgemäße Vorrichtung und das zu
gehörige Verfahren nicht sichergestellt werden kann. Die Er
gebnisse zeigen eindeutig die Wichtigkeit der genauen Einhal
tung der erfindungsgemäßen Strömungsweg-Anschlußanforde
rungen.
Die Sterilisationsvorrichtung und das Verfahren von Beispiel
3 wurden eingesetzt, um die Sterilisationswirksamkeit dersel
ben mit einer simulierten Endoskop-Einrichtung zu prüfen.
Diese simulierten Einrichtungen waren aus einem Kunststoff
rohr aufgebaut und enthielten folgende wesentliche Endoskope
lemente, die alle an einer Stelle auf Sterilität überprüft
wurden: Universal-Luftdurchlaß (UA), Universal-Absaugung
(US), Universal-Wasser (UW), Einsetz-Luftdurchlaß (IA), Ein
setz-Absaugung (IS) und Einsetz-Wasser (IW) . Die Sterilität
wurde an einer Stelle innerhalb des simulierten Endoskopes
bewertet, indem ein biologischer Indikator bestehend aus 1,7
× 106 auf eine Stahl-Skalpellklinge geimpfter B. stea
rothermophilus-Sporen in einem Behälter untergebracht und
dieser Behälter an der speziellen zu bewertenden Stelle ein
gesetzt wurde. Diese Stellen sind der Fachwelt als besonders
schwierig zu sterilisieren bekannt. Es wurden zwei simulierte
Endoskope unter Anwendung der Endoskop-Prüfverfahren des Bei
spiels 3 geprüft. Eine Prüfprobe wurde entsprechend Vorrich
tung und Verfahren der vorliegenden Erfindung über eine Gas-
und Dampfleitung an die Strömungsdrossel angeschlossen. Eine
Vergleichsprobe wurde nicht entsprechend Vorrichtung und Ver
fahren der vorliegenden Erfindung über eine Gas- und
Dampfleitung an die Dampfauslaß-Strömungsdrossel angeschlos
sen, aber ansonsten wurde sie in der gleichen Vorrichtung in
identischer Weise wie die Versuchsprobe behandelt. Der Ver
such wurde nur für die Versuchprobe noch einmal wiederholt.
Die Sterilitätsuntersuchungen ergaben folgendes:
Wirksamkeit von Vorrichtung und Verfahren der vorliegenden
Erfindung bei der Sterilisation simulierter Endoskope
Wirksamkeit von Vorrichtung und Verfahren der vorliegenden
Erfindung bei der Sterilisation simulierter Endoskope
Die Ergebnisse zeigen, daß Vorrichtung und Verfahren nach der
vorliegenden Erfindung eine vollständige Sterilisation einer
simulierten Endoskop-Einrichtung sicherstellen und daß die
Sterilisation ohne Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrich
tung und des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht erreicht wer
den kann.
Die Versuche wurden abgeschlossen, indem die Sterilisations
wirksamkeit einer Sterilisationsvorrichtung sowie eines Ver
fahrens entsprechend der vorliegenden Erfindung, wie sie in
den Fig. 1, 3 bis 7, 9 und 11 verkörpert, sind mit einer
Vorrichtung und einem Verfahren verglichen wurden, bei denen
die Erfindung nicht angewandt wurde. Diese Versuche sind in
den Beispielen 5 und 6 beschrieben.
Eine biologische Probe aus 1,7 × 106 auf eine Stahl-Skalpell
klinge geimpften B. stearothermophilus-Sporen wurde
für den Vergleichs-Sterilisationswirksamkeitsversuch verwen
det. Eine geimpfte Klinge wurde im Inneren eines Teflon-Zentrier
stückes von 1,3 cm Innendurchmesser und 5 cm Länge
untergebracht. Dieses Zentrierstück war an beiden Seiten über
einen Gummischlauch an einen 100 cm langen simulierten Hohl
raum aus Polyethylen mit einem Innendurchmesser von 1 mm an
geschlossen. Der ganze Hohlraum einschließlich des 5-cm-Zentrier
stückes hatte eine Länge von 205 cm. Es wurden zwei
Proben vorbereitet: die Versuchsprobe A und die Vergleichs
probe B. Ein Ende des Hohlraumes der Versuchsprobe A wurde
über die Gas- und Dampfleitung an die Dampfauslaß-Strömungs
drossel angeschlossen und unter Anwendung der erfindungsgemä
ßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie sie
in den Fig. 1, 3 bis 7, 9 und 10 verkörpert sind, behan
delt. Für diese Versuche wurde eine Sterilisationsvorrichtung
verwendet, deren Vakuumkammer ein Volumen von 173 Liter hat
te. Der Hohlraum der Vergleichsprobe B wurde nicht über eine
Gas- und Dampfleitung an die erfindungsgemäße Dampfauslaß-Strömungs
drossel angeschlossen, aber ansonsten in identischer
Weise in der gleichen Vorrichtung behandelt, wie die Versuch
sprobe A. Im Anschluß an den abschließenden Lufteinlaß bis
auf Atmosphärendruck wurden die Klingen aus den Teflon-Zentrier
stücken entnommen und unter Anwendung von Standard
kultur- und mikrobiologischen Prüfverfahren auf Sterilität
geprüft. Die Proben wurden kultiviert und über 14 Tage auf
die Wiederkehr lebensfähiger kolonienbildender Einheiten
(Organismen) geprüft. Ein (+) zeigt die zwangsläufige Wieder
kehr lebensfähiger Organismen und damit unvollständige Steri
lisation an. Ein (-) zeigt keine Wiederkehr und damit voll
ständige Sterilisation an. Die Ergebnisse waren folgende:
Wirksamkeit der Vorrichtung und des Verfahrens nach der vor
liegenden Erfindung bei der Sterilisation simulierter schma
ler Hohlräume
Wirksamkeit der Vorrichtung und des Verfahrens nach der vor
liegenden Erfindung bei der Sterilisation simulierter schma
ler Hohlräume
Die Ergebnisse zeigen, daß die Vorrichtung und das Verfahren
der vorliegenden Erfindung eine völlige Sterilisation der
Einrichtung mit einem simulierten langen, schmalen Hohlraum
sicherstellt und daß die Sterilisation ohne Benutzung der er
findungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfah
rens nicht durchgeführt werden kann. Die Ergebnisse zeigen
deutlich die Wichtigkeit der genauen erfindungsgemäßen Strö
mungsweg-Anschlußanforderungen.
Die Sterilitäts-Prüfverfahren sowie die Sterilisationsvor
richtung und das Verfahren von Beispiel 5 wurden auch ange
wandt, um die Sterilisationswirksamkeit von Vorrichtung und
Verfahren nach der vorliegenden Erfindung bei simulierten En
doskop-Einrichtungen zur prüfen. Diese simulierten Einrich
tungen waren aus einem Kunststoffrohr aufgebaut und enthiel
ten folgende wesentliche Endoskopelemente, die alle an einer
Stelle auf Sterilität überprüft wurden: Universal-Luftdurch
laß (UA), Universal-Absaugung (US), Universal-Wasser (UW),
Einsetz-Luftdurchlaß (IA), Einsetz-Absaugung (IS) und Ein
setz-Wasser (IW) . Die Sterilität wurde an einer Stelle inner
halb des simulierten Endoskopes bewertet, indem ein biologi
scher Indikator bestehend aus 1,7 × 106 auf eine Stahl-Skalpell
klinge geimpfter B. stearothermophilus-Sporen in ei
nem Behälter untergebracht und dieser Behälter an der spezi
ellen zu bewertenden Stelle eingesetzt wurde. Diese Stellen
sind der Fachwelt als besonders schwierig zu sterilisieren
bekannt. Es wurden zwei simulierte Endoskope auf Sterilisati
on geprüft. Eine Prüfprobe wurde entsprechend Vorrichtung und
Verfahren der vorliegenden Erfindung über eine Gas- und
Dampfleitung an die Strömungsdrossel angeschlossen. Eine Ver
gleichsprobe wurde nicht entsprechend Vorrichtung und Verfah
ren der vorliegenden Erfindung über eine Gas- und Dampflei
tung an die Dampfauslaß-Strömungsdrossel angeschlossen, aber
ansonsten wurde sie in der gleichen Vorrichtung in identi
scher Weise wie die Versuchsprobe behandelt. Der Versuch wur
de nur für die Versuchprobe noch einmal wiederholt. Die Ste
rilitätsuntersuchungen ergaben folgendes:
Wirksamkeit von Vorrichtung und Verfahren der vorliegenden
Erfindung bei der Sterilisation simulierter Endoskope
Wirksamkeit von Vorrichtung und Verfahren der vorliegenden
Erfindung bei der Sterilisation simulierter Endoskope
Die Ergebnisse zeigen, daß Vorrichtung und Verfahren nach der
vorliegenden Erfindung eine vollständige Sterilisation einer
simulierten Endoskop-Einrichtung sicherstellen und daß die
Sterilisation ohne Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrich
tung und des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht erreicht wer
den kann.
Die vorangestellten Beispiele wurden nur zur Illustration
vorgesehen und sind nicht als eine Begrenzung der vorliegen
den Erfindung anzusehen. Viele Variationen sind möglich, ohne
den Erfindungsgedanken und den Schutzumfang derselben zu ver
lassen.
Die vorliegende Erfindung bietet verschiedene Vorteile gegen
über früheren Dampf-Sterilisationsverfahren, wie: (1) die
schnelle und sicherere S 00770 00070 552 001000280000000200012000285910065900040 0002019827442 00004 00651terilisation sehr verschiedener Hohl
raumeinrichtungen, wobei sowohl große als auch kleine Hohl
räume bei niederen Temperaturen und ohne komplizierte Vor
richtungen sowie ohne mehrfache Durchleitungen von Sterilisa
tionsmitteldampf behandelt werden können, und (2) es wird
vermieden, daß ein Anschluß an spezielle Behälter zur Liefe
rung von Sterilisationsmitteldämpfen in lange und schmale
Hohlräume erfolgen muß. Daher wird durch die Vorrichtung und
das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung eine relativ
wenig kostspielige, aber dafür hoch wirksame Vorrichtung und
ein ebensolches Verfahren zur Sterilisation geschaffen.
Claims (37)
1. Vorrichtung zum Sterilisieren des Inneren und des Äußeren
einer Einrichtung mit zwei offenen Enden und einem dazwischen
verlaufenden Strömungsweg mit:
- a) einer Sterilisationskammer mit einer Auslaßöffnung;
- b) einer Quelle eines flüssigen oder dampfförmigen Sterilisa tionsmittels, welche die Sterilisationskammer mit dem Steri lisationsmittel zu versorgen vermag;
- c) einer mit einem Vakuumventil versehenen Vakuumquelle, um aus dem Sterilisationsmittel einen Sterilisationsmitteldampf, eine negative Druckdifferenz an der Auslaßöffnung der Steri lisationskammer sowie eine Auslaßströmung aus dieser Kammer zu erzeugen;
- d) einer Gas- und Dampfströmungsleitung, welche die offenen Enden der Einrichtung mit einem Strömungsweg einer Dampfaus laß-Strömungsdrossel verbindet und eine Auslaßströmung aus der Sterilisationskammer über das Vakuumventil und die Vaku umquelle ermöglicht und
- e) die Dampfauslaß-Strömungsdrossel es ermöglicht, daß ein Teil des Sterilisationsmitteldampfes durch den Strömungsweg der Einrichtung und danach durch das Vakuumventil aus der Sterilisationskammer und der Vakuumquelle strömt und der Rest des Sterilisationsmitteldampfes direkt aus der Sterilisati onskammer durch das Vakuumventil und die Vakuumquelle strömt, ohne den Strömungsweg der Einrichtung zu durchlaufen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Einrichtung
ein Hohlraum ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das Sterilisati
onsmittel aus der Gruppe ausgewählt ist, welche Wasserstoff
peroxid und Peressigsäure umfaßt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Quelle des
Sterilisationsmittels aus der Gruppe ausgewählt ist, welche
einen Injektor, eine Flüssigkeits-Durchflußeinrichtung, einen
Flüssigkeitsbehälter und eine Aerosol-Sprüheinrichtung um
faßt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Quelle des
Sterilisationsmittels im Inneren der Kammer angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei welcher die Quelle des
Sterilisationsmittels ein Flüssigkeitsbehälter im Inneren der
Kammer ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Gas- und
Dampfströmungsleitung mit lösbaren Verbindungen aufgebaut
ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei welcher die Gas- und
Dampfströmungsleitung an einem von zwei offenen Enden mehre
rer Einrichtungen gleichzeitig an den Strömungsweg der Dampf
auslaß-Strömungsdrossel angeschlossen ist, um eine Auslaß
strömung aus der Sterilisationskammer durch das Vakuumventil
und die Vakuumkammer zu ermöglichen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Dampfauslaß-Strömungs
drossel einen ersten und einen zweiten Strömungsweg
aufweist, wobei der erste und der zweite Strömungsweg jeweils
eine Öffnung mit einem Öffnungsquerschnitt haben, und wobei
der erste Strömungsweg ein ständig offener Strömungsweg ist,
der Strömungen in beiden Richtung sowie eine Auslaßströmung
aus der Sterilisationskammer durch das Vakuumventil und die
Vakuumquelle ermöglicht.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei welcher der erste Strö
mungsweg mit mehreren Leitungen an die Sterilisationskammer
seite des Strömungsweges angeschlossen ist, wobei die Leitun
gen eine Lufteinleitung in die bzw. eine Auslaßströmung aus
der Kammer zu bzw. von jeweils mehr als einer Stelle in der
Kammer ermöglichen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei welcher der erste Strö
mungsweg weiterhin ein Ventil aufweist, das den ersten Strö
mungsweg zu öffnen und zu schließen vermag.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei welcher der zweite Strö
mungsweg nur eine Strömung in der Richtung einer Auslaßströ
mung von der Sterilisationskammer-Auslaßöffnung durch das Va
kuumventil und die Vakuumquelle ermöglicht, welche das Ein
strömen von Luft von außerhalb der Sterilisationskammer nicht
gestattet, wobei der zweite Strömungsweg an die Gas- und
Dampfströmungsleitung und über diese Leitung an eines der
beiden offenen Enden der zu sterilisierenden Einrichtung an
geschlossen ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei welcher das Verhältnis
zwischen der Strömung im ersten Strömungsweg zur Strömung im
zweiten Strömungsweg derart ist, daß die Strömung des Steri
lisationsmitteldampfes durch den ersten und zweiten Strö
mungsweg zu einer maximalen Wirksamkeit der Sterilisation der
zu sterilisierenden Einrichtung führt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei welcher das Verhältnis
des Öffnungsquerschnittes des ersten Strömungsweges zu demje
nigen des zweiten Strömungsweges zwischen 1,0 und 2,0 liegt.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei welcher das Verhältnis
des Öffnungsquerschnittes des ersten Strömungsweges zu demje
nigen des zweiten Strömungsweges 1,65 beträgt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei welcher die Dampfaus
laß-Strömungsdrossel für jeden Strömungsweg mehr als eine
Öffnung hat.
17. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Vakuumquelle
eine Vakuumpumpe ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Sterilität
der Einrichtung nach der Sterilisation mittels einer Umhül
lung bewahrt wird, wobei die Umhüllung die Einrichtung voll
ständig umhüllt.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, bei welcher die Umhüllung
aus einem flexiblen Material besteht.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19 , bei welcher das flexible
Material aus ungewebtem Polypropylen besteht.
21. Verfahren zum Sterilisieren des Inneren und des Äußeren
einer Einrichtung mit zwei offenen Enden und einem dazwischen
liegenden Strömungsweg mit den Schritten:
- a) Einbringen der Einrichtung in eine Sterilisationskammer mit einer Auslaßöffnung;
- b) Anschließen eines der offenen Enden der Einrichtung an ein erstes Ende einer Gas- und Dampfströmungsleitung mit einem ersten und einem zweiten Ende, wobei das zweite Ende an den Strömungsweg einer Dampfauslaß-Strömungsdrossel angeschlossen wird und der Strömungsweg der Dampfauslaß-Strömungsdrossel eine Auslaßströmung aus der Sterilisationskammer durch ein Vakuumventil und eine Vakuumquelle ermöglicht;
- c) Einleiten eines flüssigen oder dampfförmigen Sterilisati onsmittels in die Sterilisationskammer;
- d) Behandeln der Einrichtung bei Unterdruck unter Anwendung der Vakuumquelle für eine Zeit, die ausreicht, im Inneren und Äußeren der Einrichtung direkt Sterilisationsmitteldampf zu erzeugen, wobei das Behandeln vor oder nach dem Einleiten entsprechend Schritt c) erfolgen kann;
- e) Behandeln der Einrichtung bei Unterdruck unter Anwendung der Vakuumquelle, um an der Auslaßöffnung der Sterilisations kammer eine negative Druckdifferenz zu erzeugen sowie Anwen dung der Dampfauslaß-Strömungsdrossel für eine ausreichende Zeit, so daß ein Teil des Sterilisationsmitteldampfes durch den Strömungsweg der Einrichtung und aus der Sterilisations kammer strömt, während der Rest des Sterilisationsmitteldamp fes direkt aus der Sterilisationskammer strömt, ohne den Strömungsweg der Einrichtung zu durchlaufen, wodurch die Ein richtung sterilisiert wird.
22. Verfahren nach Anspruch 21, bei welchem die Einrichtung
ein Hohlraum ist.
23. Verfahren nach Anspruch 21, bei welchem das Sterilisati
onsmittel aus der Gruppe ausgewählt ist, welche Wasserstoff
peroxid und Peressigsäure umfaßt.
24. Verfahren nach Anspruch 21, bei welchem das Einleiten
des Sterilisationsmittels nach einem oder mehreren Verfahren
erfolgt, die aus der Gruppe ausgewählt sind, welche eine In
jektion, einen Flüssigkeits-Durchfluß, einen Flüssigkeitsbe
hälter und eine Aerosol-Versprühung umfaßt.
25. Verfahren nach Anspruch 21, welches weiterhin den Schritt
umfaßt, daß die Einrichtung nach Schritt d) oder vor oder
nach Schritt e) einem Plasma ausgesetzt wird.
26. Verfahren nach Anspruch 25, bei welchem das Plasma in ei
ner zweiten, separaten Kammer erzeugt wird und das Verfahren
weiterhin den Schritt der Einleitung des Plasmas in die Ste
rilisationskammer umfaßt.
27. Verfahren nach Anspruch 21, welches weiterhin den Schritt
der Erwärmung der in der Sterilisationskammer zu sterilisie
renden Einrichtung vor Schritt c) umfaßt.
28. Verfahren nach Anspruch 27, bei welchem die zu erwärmende
Einrichtung durch das Anlegen eines elektrischen Feldes bei
niederem Druck erwärmt wird.
29. Verfahren nach Anspruch 27, welches weiterhin den Schritt
der Behandlung der Einrichtung mittels Plasma nach Schritt e)
umfaßt.
30. Verfahren nach Anspruch 29, bei welchem das Plasma in ei
ner zweiten, separaten Kammer erzeugt wird und das Verfahren
weiterhin den Schritt der Einleitung des Plasmas in die Ste
rilisationskammer umfaßt.
31. Verfahren nach Anspruch 21, welches weiterhin den Schritt
der vollständigen Umhüllung der Einrichtung in einem Umhül
lungschritt vor Schritt a) umfaßt, um die Sterilität der Ein
richtung nach der Sterilisation zu bewahren.
32. Verfahren nach Anspruch 31, bei welchem die Umhüllung aus
ungewebtem Polypropylen besteht.
33. Verfahren nach Anspruch 21, bei welchem die Schritte c)
bis e) ein- oder mehrmals wiederholt werden.
34. Verfahren nach Anspruch 21, welches weiterhin zwischen
dem ersten und zweiten Behandlungsschritt d) und e) den
Schritt der Einleitung von Luft direkt in die Sterilisations
kammer umfaßt und zwar für eine Zeit, die ausreicht, daß das
Gemisch aus Luft und Sterilisationsmitteldampf in engen Kon
takt mit der zu sterilisierenden Einrichtung kommt.
35. Verfahren nach Anspruch 34, bei welchem die Schritte c)
bis f) ein- oder mehrmals wiederholt werden.
36. Verfahren nach Anspruch 21, welches weiterhin zwischen
dem ersten und zweiten Behandlungsschritt d) und e) den
Schritt der Einleitung von Luft durch einen Strömungsweg im
Dampfauslaß-Strömungsdrossel-Schritt b) umfaßt, wobei der
Strömungspfad für eine Zeit, die ausreicht, daß das Gemisch
aus Luft und Sterilisationsmitteldampf in engen Kontakt mit
der zu sterilisierenden Einrichtung kommt, ständig geöffnet
ist.
37. Verfahren nach Anspruch 36, bei welchem die Schritte c)
bis f) ein- oder mehrmals wiederholt werden.
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