DE202014009495U1 - Test device for monitoring the sterilization efficiency. - Google Patents
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Abstract
Prüfvorrichtung zur Überwachung der Sterilisationseffektivität, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem Detektor besteht, angeordnet in oder an einer Messkammer, die über eine Zuleitung, ausgebildet als eine physikalische Barriere, vorzugsweise eine lange, rohrförmige Metall- oder Kunststoffverbindung oder ein poröser Körper, an den Raum einer Sterilisatorkammer von außen angeschlossen ist, wobei der Detektor zwischen Wasserdampf und anderen Gasen unterscheidet und das Messergebnis an die Sterilisatorsteuerung sendet.Test device for monitoring the sterilization efficiency, characterized in that it consists of a detector arranged in or on a measuring chamber, via a feed line, formed as a physical barrier, preferably a long, tubular metal or plastic compound or a porous body, to the Room of a sterilizer chamber is connected from the outside, the detector distinguishes between water vapor and other gases and sends the measurement result to the sterilizer control.
Description
Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung zur Überwachung der Effektivität eines Wasserdampf-Sterilisationsprozesses in einem Autoklaven.The invention relates to a test device for monitoring the effectiveness of a steam sterilization process in an autoclave.
Damit die Wasserdampfsterilisation erfolgreich ablaufen kann, muss der Wasserdampf einen direkten Kontakt mit dem Sterilisiergut haben und darf nur geringe Mengen von Fremdgasen enthalten. Nach der
Es ist bekannt, dass bei Sattdampf in einem geschlossenen Behälter der Druck und die Temperatur voneinander abhängigen Variablen sind. Daher erfolgt die Prüfung, ob in der Sterilisationsanlage die für die Dampfsterilisation erforderlichen Bedingungen erreicht wurden, üblicherweise durch die Messung der beiden genannten physikalischen Parameter. Eine ausreichende Penetration des Dampfes in das erwähnte kritische Sterilisiergut wird mit dem s. g. Bowie-Dick Test kontrolliert. Dabei ändert ein chemischer Indikator seine Farbe, wenn die Sterilisationsbedingungen erfüllt werden. Der Test wird üblicherweise einmal täglich als Leerlauf ausgeführt. Um die Handhabung zu vereinfachen und die Prüfung bei jedem einzelnen Sterilisationslauf durchführen zu können, wird der klassische Bowie-Dick Test immer häufiger durch einen elektronischen Test ergänzt oder ersetzt.It is known that in saturated steam in a closed container the pressure and temperature are interdependent variables. Therefore, it is checked whether the conditions required for steam sterilization have been reached in the sterilization plant, usually by measuring the two physical parameters mentioned. A sufficient penetration of the steam into the mentioned critical Sterilisiergut is with the s. G. Bowie-Dick test controlled. A chemical indicator changes color when the sterilization conditions are met. The test is usually run once a day as idle. In order to simplify the handling and to be able to carry out the test with every single sterilization run, the classic Bowie-Dick test is increasingly supplemented or replaced by an electronic test.
Es sind mehrere elektronische Bowie-Dick Testgeräte bekannt. Das in der
In der
Auch das in dem
Es gibt weiterhin eine Reihe verschiedener Systeme zur Beurteilung der Sterilisations-Effektivität, wie die
Nachteile der bekannten elektronischen Systeme zur Kontrolle der Sterilisations-Effektivität:Disadvantages of the known electronic systems for controlling sterilization effectiveness:
Alle beschriebenen Prüfvorrichtungen basieren auf Temperaturmessungen. Bei der Wasserdampfsterilisation spielt aber nicht nur die Temperatur, sondern auch die Feuchtigkeit eine entscheidende Rolle. Um denselben Sterilisationseffekt mit heißer Luft zu erreichen, benötigt es bekanntlich wesentlich höhere Temperaturen und längere Einwirkzeiten. Die Temperatursensoren der bekannten Vorrichtungen können zwischen Wasserdampf und Luft derselben Temperatur nicht unterscheiden. Es ist durchaus denkbar, dass bei einem kontinuierlichen Betrieb der Sterilisatoren die bekannten Prüfvorrichtungen so weit erwärmt werden, dass die Luft in ihnen die erlaubte untere Temperaturgrenze nicht unterschreitet und das System versagt. Dazu wurden bereits einige Untersuchungen durchgeführt, wie z. B.
Ein weiterer Nachteil der bekannten elektronischen Prüfgeräte ist der Bedarf an einem gewissen Elektronik-Aufwand. Mindestens zwei exakt geeichte Temperatursensoren (oft sind es mehrere und zusätzlich ein Drucksensor) müssen überwacht und ihre Werte mit gespeicherten Daten verglichen und ausgewertet werden. Auch die regelmäßige Wartung und Kalibrierung der Geräte ist Zeit- und Kosten intensiv.Another disadvantage of the known electronic test equipment is the need for a certain amount of electronics. At least two precisely calibrated temperature sensors (often several and additionally a pressure sensor) must be monitored and their values compared with stored data and evaluated. The regular maintenance and calibration of the devices is time and cost intensive.
Bei den erwähnten, bekannten, elektronischen Bowie-Dick Prüfgeräten wird das Ergebnis der Prüfung erst am Ende des Sterilisationsprozesses bekannt, wünschenswert wäre es bereits während des Prozesses, um den weiteren Ablauf rechtzeitig abzubrechen und Zeit und Energie zu sparen.In the mentioned, known, electronic Bowie-Dick testing devices, the result of the test is known only at the end of the sterilization process, it would be desirable during the process to abort the further course of time and save time and energy.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und preisgünstiges Prüfgerät zur sicheren Kontrolle der Effektivität bei jedem einzelnen Sterilisationsprozess so auszubilden, dass der Prüfkörper zwischen Wasserdampf und anderen Gasen bzw. zwischen Dampf und Luft direkt unterscheidet, anstatt auf Temperaturmessungen zu basieren.The present invention has for its object to provide a simple and inexpensive tester for safe control of the effectiveness of each sterilization process so that the specimen between water vapor and other gases or between steam and air directly different, instead of based on temperature measurements.
Diese Aufgabe wird mit der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung gelöst, die aus einem Dampf- bzw. einem Gasdetektor besteht, angeordnet in einer Messkammer, die über eine physikalische Barriere, vorzugsweise eine Metallkapillare oder ein Schlauch, mit dem Raum der Sterilisatorkammer verbunden ist. Der erfindungsgemäße Detektor kann zwischen Wasserdampf und anderen Gasen bzw. zwischen Wasserdampf und Luft unterscheiden. Dazu können verschiedene Prinzipien angewendet werden. Die bevorzugte Lösung nutzt die unterschiedlichen Lichtabsorptionseigenschaften der zu messenden Medien. Wasserdampf ist auch im gesättigten Zustand ein farbloses, völlig transparentes Gas, das mehrere Absorptionsmaxima insbesondere im IR-Lichtbereich besitzt. Bei dem erfindungsgemäßen Prüfgerät wird eine Wellenlänge verwendet, bei der Wasserdampf ein Absorptionsmaximum hat und gleichzeitig die Luft sowie die anderen in Frage kommenden Gase möglichst wenig absorbieren, vorzugsweise zwischen 1400–1600 nm. Der Detektor funktioniert nach dem Prinzip der spezifischen Lichtabsorption praktisch wie eine Lichtschranke: Eine Lichtquelle, vorzugsweise eine LED oder eine Laserdiode sendet durch das Volumen der Messkammer einen IR-Lichtstrahl ausgewählter Wellenlänge, der nach dem Durchgang mit einem Fotodetektor in der Intensität gemessen wird. Befindet sich in der Messkammer Wasserdampf, wird der Lichtstrahl absorbiert – der Fotodetektor liefert kein Signal. Ist in der Messkammer Luft, bzw. andere Gase ohne Wasserdampf, passiert der Lichtstrahl ungehindert, und der Fotodetektor liefert ein Signal. Die Lichtstrecke muss dabei so lang sein, dass die Absorption durch den Wasserdampf nur bei einem absolut Druck > 1,8 bar ausreichend ist, um ein sicheres Messsignal zu liefern. In einer integrierten Auswerteeinheit kann zudem ein Schwellenwert eingegeben werden, bei dem das Messsignal einem kritischen Wasserdampf-Konzentrationswert zugeordnet werden kann, der auf Überschreitung überwacht werden soll. Die Auswerteeinheit kommuniziert mit der Sterilisatorsteuerung.This object is achieved with the test device according to the invention, which consists of a vapor or a gas detector, arranged in a measuring chamber which is connected via a physical barrier, preferably a metal capillary or a hose, with the space of the sterilizer chamber. The detector according to the invention can distinguish between water vapor and other gases or between water vapor and air. Various principles can be used for this. The preferred solution uses the different light absorption properties of the media to be measured. Even in the saturated state, water vapor is a colorless, completely transparent gas which has several absorption maxima, especially in the IR light range. In the tester according to the invention, a wavelength is used in which water vapor has an absorption maximum and at the same time absorb the air and the other gases in question as little as possible, preferably between 1400-1600 nm. The detector works on the principle of specific light absorption practically as a light barrier A light source, preferably an LED or a laser diode, transmits through the volume of the measuring chamber an IR light beam of selected wavelength, which is measured in intensity after passing through a photodetector. If there is water vapor in the measuring chamber, the light beam is absorbed - the photodetector delivers no signal. If there is air in the measuring chamber, or other gases without water vapor, the light beam passes unhindered, and the photodetector provides a signal. The light path must be so long that the absorption by the water vapor is only sufficient at an absolute pressure> 1.8 bar, in order to deliver a safe measuring signal. In addition, a threshold value can be entered in an integrated evaluation unit, in which the measurement signal can be assigned to a critical water vapor concentration value which is to be monitored for overshoot. The evaluation unit communicates with the sterilizer control.
Die Messkammer hat als Eingang eine lange und schmale rohrförmige Zuleitung aus Metall oder Kunststoff, die eine Verbindung mit dem Raum der Sterilisatorkammer ermöglicht und die schwer zu sterilisierende Bedingungen simuliert. Die Zuleitung ist so dimensioniert und angeordnet, dass das Kondensat in den Sterilisatorraum abfließen kann, ohne die weitere Dampfzufuhr zu behindern. Dabei sind verschiedene Ausführungen denkbar, einige Beispiele werden anhand der Abbildungen erläutert.The measuring chamber has as input a long and narrow tubular inlet made of metal or plastic, which allows a connection with the space of the sterilizer chamber and simulates the difficult to sterilize conditions. The supply line is dimensioned and arranged so that the condensate can flow into the sterilizer room without hindering the further supply of steam. Various designs are conceivable, some examples are explained with reference to the figures.
Es zeigt:It shows:
In der
Bei der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung können zur Überwachung der Sterilisationseffektivität anstatt der beschriebenen Lichtabsorptionsmethode auch andere Sensoren zur Unterscheidung zwischen Wasserdampf und Luft eingesetzt werden. Geeignet sind dazu insbesondere Sauerstoff- Ultraschall- und spezielle Feuchtigkeitssensoren. Geeignete Sauerstoffsensoren sind auf dem Markt verfügbar, kosten bisher aber rund das 10-fache der Lichtschranke. Ultraschall- und Feuchtigkeitssensoren müssten für den Zweck erst adaptiert bzw. neu entwickelt werden, als Messmethoden sind dazu aber prinzipiell geeignet.In the test device according to the invention, other sensors for distinguishing between water vapor and air can be used to monitor the sterilization efficiency instead of the described light absorption method. Particularly suitable for this purpose are oxygen ultrasound and special moisture sensors. Suitable oxygen sensors are available on the market, but cost so far about 10 times the light barrier. Ultrasound and humidity sensors would have to be adapted or newly developed for the purpose first, but measuring methods are in principle suitable for this purpose.
Vorteile der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung zur Überwachung der Sterilisationseffektivität gegenüber dem heutigen Stand der Technik:Advantages of the test device according to the invention for monitoring the sterilization efficiency compared to the current state of the art:
Die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung kann Wasserdampf von anderen Gasen unterscheiden, ist damit für den Verwendungszweck bestens geeignet. Die bekannten s. g. elektronischen Bowie-Dick Prüfgeräte können zwischen Wasserdampf und Luft nicht unterscheiden, die allgemein verwendete Temperatur-Differenz Messmethode ist dazu ungeeignet. Somit können die bekannten Prüfgeräte Fehlbeurteilungen verursachen, die im Gesundheitswesen fatale Folgen an sich ziehen könnten.The test device according to the invention can distinguish water vapor from other gases, is thus ideally suited for the purpose. The well-known s. G. electronic Bowie-Dick test equipment can not distinguish between water vapor and air, the commonly used temperature difference measurement method is unsuitable. Thus, the known test equipment can cause misjudgements that could have fatal consequences in healthcare.
Die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung zur Überwachung der Sterilisationseffektivität kann auf drei verschiedene Weisen verwendet werden:
- 1. Als Prüfgerät zur Dampfdurchdringung
- 2. Als Prüfgerät der Dampfqualität.
- 3. Als Universalprüfgerät für die gemeinsame Überwachung der Dampfdurchdringung und der Dampfqualität.
- 1. As a test device for vapor penetration
- 2. As a tester of steam quality.
- 3. As a universal tester for joint monitoring of steam penetration and steam quality.
Kein bisher bekanntes Prüfgerät kann alle drei genannten Einsatzmöglichkeiten erfüllen.No previously known testing device can fulfill all three mentioned application possibilities.
Die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung funktioniert bei jeder einzelnen Sterilisationscharge und nicht nur einmal täglich, bzw. nach stundenlanger Abkühlungspause, wie die Geräte nach dem heutigen Stand der Technik. Von Vorteil ist auch, dass eine fehlerhafte Sterilisation bereits während des Prozesses erkannt wird – sie kann dann rechtzeitig unterbrochen werden und nicht erst nach dem vollständigen Ablauf, wie bei den meisten bekannten Prüfgeräten. Dadurch kann Zeit und Energie gespart und die Anlage geschont werden.The test device according to the invention works with each sterilization batch and not just once a day, or after hours cooling down, as the devices of the prior art. Another advantage is that a faulty sterilization is already detected during the process - it can then be interrupted in time and not only after the complete process, as in most known test equipment. This saves time and energy and protects the system.
Je nach Ausführung kann mit der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung bei einer fehlerhaften Sterilisation die Fehlerursache sofort identifiziert werden, wodurch ohne Zeitverlust die erforderlichen Gegenmaßnahmen ergriffen werden können.Depending on the design can with the test device according to the invention in a faulty Sterilization the cause of the fault can be identified immediately, whereby the necessary countermeasures can be taken without loss of time.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die sehr einfache Herstellung, Funktion, und niedrige Produktions- und Betriebskosten.Another advantage of the device according to the invention is the very simple production, function, and low production and operating costs.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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