DE69331956T2

DE69331956T2 - Verfahren und System zur Feststellung einer Flüssigkeit in einem Gehäuse

Info

Publication number: DE69331956T2
Application number: DE69331956T
Authority: DE
Inventors: Vipul Bhadrakumar Sheth; Donald C. Upchurch
Original assignee: American Sterilizer Co
Current assignee: American Sterilizer Co
Priority date: 1992-03-13
Filing date: 1993-02-25
Publication date: 2003-01-16
Anticipated expiration: 2013-02-26
Also published as: DE69313052T2; DE69331956D1; US5317896A; EP0736764A2; DE69313052D1; CN1077532A; EP0584334A1; WO1993018390A1; EP0584334B1; US5482683A; EP0736764A3; JPH06511085A; EP0736764B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen von Flüssigkeit in einem Gehäuse und ebenso ein System zum Verwirklichen solch eines Verfahrens. Für ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung werden folgenden allgemeinen Überlegungen erwähnt:
Für gewöhnlich werden verschiedene Hohlräume eines Endoskopes, das bei einem Patienten benutzt wurde, zunächst mit Bürsten gereinigt, die grobe Ablagerungen entfernen, wie z. B. Fäkalien, und werden dann mit einer Flüssigkeit gespült, wie z. B. Alkohol oder Wasser, und mit durch die Hohlräume getriebener Druckluft getrocknet. Die Außenflächen des Endoskopes werden dann mit einem flusenfreien Lappen getrocknet.
Gelegentlich kann ein Instrument nicht gründlich getrocknet werden, oder der Trocknungsschritt kann aus Versehen gänzlich ausgelassen werden. Somit kann Feuchtigkeit auf den Innen- und Außenflächen des Instruments versehentlich in das Sterilisationssystem eingeführt werden. Wasser, das aus Versehen in die Kammer spritzt, kann ebenso den (bei Sterilisationsbeginn) vorliegenden Feuchtigkeitsgrad erhöhen.
Es ist allgemein gewünscht, den in einem Dampfphasensterilisationssystem vorhandenen Feuchtigkeitsbetrag zu begrenzen. Wasser in der Sterilisationskammer, oder auf den Innen- oder Außenflächen, einer in die Kammer gestellten Ladung, kann als ein Hindernis wirken, und verhindern, dass Sterilisiermitteldampf wirkungsvoll die zu sterilisierenden Flächen kontaktiert. Ebenso kann Wasser die Kondensation von flüssigem Sterilisiermittel verursachen, und dadurch die Konzentration des Sterilisiermitteldampfes abschwächen, und seine Wirksamkeit verringern oder längere Vernichtungszeiten notwendig machen. Zusätlich kann kondensiertes Sterilisiermittel, wie z. B. flüssiges Wasserstoffperoxid, die Inhalte der Sterilisationskammer zersetzen oder schädigen. Synthetische Materialien, die in elastischen Endoskopen verwendet werden, können z. B. durch kondensiertes Wasserstoffperoxid zersetzt werden.
Wenn ein Sterilisiermitteldampf, wie z. B. Wasserstoffperoxid verwendet wird, das ein starkes Oxidationsmittel ist, und auf einen weiten Bereich von Metallen korrosiv wirkt, sollte kein herkömmlicher Feuchtigkeitsdetektor, der den Feuchtigkeitspegel direkt erfasst, verwendet werden. Die korrosiven Dämpfe können einen solchen Feuchtigkeitsdetektor einfach beschädigen oder vernichten.
Weitere Informationen bezüglich des Standes der Technik können in der DE-29 02 985 A1 gefunden werden, die ein Verfahren und eine Vorrichtung zur programmierbaren Steuerung eines Sterilisationsprozesses in eingeschlossenem, gesättigtem Wasserdampf offenlegt, das Dampf in der Vor-Vakuumphase verwendet, wobei die Prozeßsteuerung in dem Vor- und Nach-Vakuumbereich über einen barometrisch kompensierten Sensor ausgeführt wird, und wobei letzterer den Grad der Abschwächung der Luft in der Behandlungskammer am Ende der Vor-Vakuumphase registriert.
Die Datenbank WPI, Sektion Ch, Woche 8139 Derwent Publications Ltd., London, GB; Klasse C04, AN 81-71085D XP002028407 spiegelt die Veröffentlichung der SU 785707 A wider die eine Vorrichtung beschreibt, die die Feuchtigkeit von bröckeligem Material, z. B. granulierte Düngemittel, hinsichtlich der maximalen Temperaturveränderung einer Materialprobe in der Vakuumkammer misst, da der Kammerdruck durch den gesättigten Dampfdruck fällt. Diese Temperaturveränderung ist proportional zu der Materialfeuchtigkeit. Um die Einwirkung der Temperatur der Kammerwände auf die Messungen zu beseitigen, wird die Wandtemperatur automatisch durch ein von einem Servosystem gesteuertes Heizgerät auf die der Probe erhöht. Die Materialprobe ist auf einem wärmeempfindlichen Element plaziert, das in einer Brückenschaltung angeschlossen ist, und in der Kammer befestigt ist. Die Brücke wird dann automatisch abgeglichen durch einen Servomotor, der auch ein Potentiometer steuert, so dass die Potentiometerausgangsspannung gleich der Brückenausgangsspannung ist, und somit proportional zu der Probetemperatur ist. Der Servomotor wird dann ausgekuppelt. Die Potentiometerausgangsspannung wird dann durch einen Differentialverstärker mit der Spannung von einem Temperatursensor verglichen, der die Kammerwände aufheizt bis sie die gleiche Temperatur wie die Probe haben. Es schaltet sich dann eine Pumpe zu, die die Spannung verringert und die maximale Veränderung dieser Spannung aufnimmt. Die Feuchtigkeit der Probe ist proportional zu der Größe dieser Veränderung.
W0 90 12312 A legt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen der Feuchtigkeit von Materialien offen. Die Vorrichtung ermöglicht die genaue Bestimmung der Feuchtigkeit einer Probe von einem Milligramm mit einer Empfindlichkeit von weniger als einem Mikrogramm Feuchtigkeit. Die Vorrichtung enthält eine Vakuumkammer, die unter -150ºC gekühlt, oder auf ungefähr 100ºC erhitzt werden kann. Die Vakuumkammer ist mit einem Feuchtigkeitsabscheider in Serie geschaltet, der auf unter -150ºC gekühlt werden kann. Der Feuchtigkeitsabscheider ist mit einer Kombination aus mechanischen und Diffusionsvakuumpumpen in Serie geschalten, die fähig sind, den Druck in der Vorrichtung auf unter 1.33 mPa (1 · 10&supmin;&sup5; Torr) zu verringern. Eine Probe wird in die Vakuumkammer gestellt, unter -150ºC gekühlt, die Vorrichtung wird auf einen Druck von unter 1,33 mPa (1 · 10&supmin;&sup5; Torr) durch die Vakuumpumpen evakuiert. Danach wird der Feuchtigkeitsabscheider auf unter -150ºC gekühlt, während die Probe auf ungefähr 100ºC erhitzt wird, um Feuchtigkeit von der Probe zu dem Abscheider zu übertragen. Wenn die Übertragung von Feuchtigkeit von der Probe zu dem Feuchtigkeitsabscheider fertiggestellt ist, wird, wie von einer Stabilisierung des Druckes mit der Vorrichtung angezeigt, der Feuchtigkeitsabscheider isoliert, erhitzt und die Veränderung des Druckes zeigt direkt den Betrag der Feuchtigkeit an, der von der Probe entfernt wurde. Alternativ kann die Vorrichtung eine Durchflussbestimmungseinrichtung enthalten, die zwischen der Vakuumkammer und dem Feuchtigkeitsabscheider eingerichtet ist, um den Durchfluss der Feuchtigkeit von der Probe zu dem Feuchtigkeitsabscheider für eine gegebene Probetemperatur zu bestimmen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren bereitzustellen zum genauen Erfassen der Flüssigkeit in einem Behälter, um den Benutzer zu warnen etwaige überschüssige Flüssigkeit zu entfernen, die für die beabsichtigte Anwendung inakzeptabel ist. Insbesondere soll ein solches Erfassungsverfahren ein indirektes sein.
Diese Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des beiliegenden Anspruchs 1 gelöst. Ein System zum Verwirklichen einer solchen Methode gemäß der Erfindung ist in dem beiliegenden Anspruch 8 beschrieben. Vorteilhafte Ausführungsformen und weitere Endwicklungen sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.
Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Erfassen von Feuchtigkeit in einer Sterilisationskammer oder einem anderen Behälter bereit (Feuchtigkeit beinhaltend, die auf den äußeren Flächen, oder den Flächen in Hohlräumen eines Instruments, wie z. B. einem Endoskop, oder anderer Ladung vorliegt, die in den Behälter gestellt wird). Das Verfahren hat mit dem indirekten Erfassen des Vorhandenseins von überschüssiger Feuchtigkeit Erfolg, durch Überwachen der Temperaturveränderungen oder der Temperatur und der Druckveränderungen über gemessene Zeitspannen während derer der Behälter bei annähernder Umgebungstemperatur auf einen vorbestimmten Druck unter den Sättigungsdruck von Wasser evakuiert wird.
In einer Ausführungsform der Erfindung (vorzugsweise ausgeführt, wenn der Behälter ein Instrument mit Hohlräumen enthält, wie z. B. ein Endoskop, das mit einem Auslassanschluß des Behälters in Flüssigkeitsverbindung steht, der wiederum an die Vakuumquelle angeschlossen ist), umfaßt das Verfahren die Schritte des Erfassens der Temperatur in einer Auslassleitung, die mit dem Auslassanschluß in Flüssigkeitsverbindung steht, während einer Zeitspanne in der der Behälter evakuiert wird. In den Hohlräumen des Instruments vorhandene Wassertröpfchen werden durch das Vakuum zusammen mit Luft und Wasserdampf direkt über dem Temperatursensor abgezogen. Die abgepumpten Wassertröpfchen werden eindringen, und haben eine Kühlwirkung auf den Temperatursensor, der die erfasste Temperatur zum Fallen bringt. Die während der Zeitspanne gemessene Minimaltemperatur wird mit einer Referenzminimaltemperatur verglichen, die zuvor durch Ausführen der gleichen Schritte auf einem Referenztrockensystem oder einem anderen Referenzsystem bestimmt wurde, das einen bekannten akzeptablen Betrag an Feuchtigkeit enthält. Wenn überschüssige Feuchtigkeit vorhanden ist, dann wird die gemessene Minimaltemperatur niedriger sein als die Referenzminimaltemperatur.
Wenn das Verfahren der vorliegenden Erfindung bei einer Sterilisationkammer angewendet wird, kann der Benutzer vor dem Vorhandensein von Feuchtigkeit in der Kammer (samt ihrer Inhalte) gewarnt werden, bevor der Sterilisationszyklus beginnt. Somit kann die Kammer und/oder ihre Inhalte entfernt und getrocknet werden, bevor die Sterilisation weiter geht, um sicher zu stellen, dass wirkungsvolle und schnelle Sterilisation erreicht werden kann, ohne übermäßige Kondensation des Sterilisiermittels.
Wenn unter Vakuum gesetzt wird, und der Druck in dem Behälter sich zu verringern beginnt, beginnt Wasser (wenn vorhanden) zu verdampfen. Da der Druck in dem Behälter weiter verringert wird, wird das verdampfte Wasser von dem Behälter in die Vakuumquelle gezogen (aufgrund der negativen Druckdifferenz, die durch das Vakuum erzeugt wird). Da niedrigere Druckpegel erreicht werden, wird Wasser mit erhöhter Geschwindigkeit weiter verdampft, um das Gleichgewicht wieder herzustellen. Der Dampfdruck des verdampften Wassers macht es zunehmend schwierig ein Vakuum runter auf den vorbestimmten subatmosphärischen Druck zu ziehen, insbesondere wenn der Druck in dem Behälter unter den Sättigungsdruck des Wassers fällt. Somit überwacht, gemäß einer weiteren Entwicklung der Erfindung, zusätzlich ein Drucksensor den Druck in dem Behälter, wenn er von einem Startdruck aus unter Vakuum auf einen vorbestimmten subatmosphärischen Druck (vorzugsweise ungefähr [171,5 kPa] (20 mm Hg) absolut bei Umgebungstemperatur) unter den Sättigungsdruck von Wasser gezogen wird. Das Zeitintervall, das während des Herunterziehens von dem Startdruck auf den subatmosphärischen Druck gemessen wird, und mit einer Referenzrunterziehzeitspanne verglichen wird, die zuvor aufgenommen wurde, durch Ausführen derselben Schritte auf einem Referenztrockensystem oder einem anderen Referenzsystem, das einen bekannten, akzeptablen Betrag an Feuchtigkeit enthält. Wenn überschüssige Feuchtigkeit vorhanden ist, wird die gemessene Runterziehzeitspanne länger sein als die Referenzrunterziehzeitspanne.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung, welche verwendet wird, wenn ein dichtes Vakuum nicht sicher gestellt wurde, wird ebenso die Zeitspanne gemessen, die während des Herunterziehens von dem Startdruck auf einen vorbestimmten subatmosphärischen Druck über dem Sättigungsdruck des Wassers verstreicht, vorzugsweise ungefähr 257 kPa (30 mm Hg) absolut bei Umgebungstemperatur. Die Differenz zwischen den gemessenen Runterziehzeitspannen wird berechnet, und mit einer Referenzzeitdifferenz verglichen, die zuvor durch Ausführen derselben Schritte auf einem Referenztrockensystem oder einem anderen Referenzsystem, das einen bekannten akzeptablen Betrag an Feuchtigkeit enthält, aufgenommen wurde. Wenn das System trocken ist, oder einen aktzeptablen Betrag an Feuchtigkeit enthält, wird die benötigte Zeit zum Runterziehen auf den ersten Druck von dem atmosphärischen Druck nahe der benötigten Zeit zum Runterziehen von dem atmospärischen Druck zu dem zweiten Druck sein. Aber wenn überschüssige Feuchtigkeit vorhanden ist, wird das Vakuum bei ungefähr dem Sättigungsdruck von Wasser oder einer anderen Flüssigkeit stehen bleiben, und es wird viel länger dauern auf den zweiten Druck herunterzuziehen. Somit wird, wenn überschüssige Feuchtigkeit vorhanden ist, die für das gemessene System berechnete Zeitdifferenz größer sein als die Referenzzeitdifferenz, die für ein Referenzsystem berechnet wurde.
Es wird davon ausgegangen, dass die Schritte des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden können, um das Vorhandensein anderer flüssiger Verunreinigungen neben Wasser zu erfassen, wie z. B. Alkohol. In diesem Fall wird das Verfahren auf die gleiche Weise wie hierin beschrieben ausgeführt zum Erfassen von Feuchtigkeit, außer, dass die Temperaturdifferenzen und die Referenzrunterziehzeitspannen/ Runterziehzeitdifferenzen entweder für ein Trockenreferenzsystem bestimmt werden, oder für ein Referenzsystem, dass einen bekannten, akzeptablen Betrag flüssiger Verunreinigung enthält. Ebenso ersetzt der Sättigungsdruck der anderen Flüssigkeit den Sättigungsdruck von Wasser.
Die vorliegende Erfindung kann in Bezug auf die Zeichnung besser verstanden werden:
Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm eines Beispielsystems zum Ausüben der vorliegenden Erfindung, und
Fig. 2 ist ein Informationsdiagramm, dass die in einer Ausführungsform der Erfindung durch die Komponenten des Beispielsystems, dass in Fig. 1 dargestellt wird, ausgeführten Schritte darstellt.
Die vorliegende Erfindung kann benutzt werden, um Feuchtigkeit in einem Behälter (inklusive seiner Inhalte, wenn es welche gibt), in dem übermäßige Feuchtigkeitspegel vermieden werden sollten zu erfassen, wie z. B. einer Sterilisationskammer, die ein gasförmiges Sterilisiermittel verwendet. Die Erfindung ist insbesondere geeignet zum Erfassen von Feuchtigkeit sowohl im Inneren als auch im Äußeren eines Instruments mit Hohlräumen (wie z. B. ein Endoskop), dass in einer Sterilisationskammer plaziert ist, wobei das Instrument mit Hohlräumen mindestens zwei offene Enden aufweist und dazwischen einen Flüssigkeitspfad, und an einem solchen Ende in Flüssigkeitsverbindung mit einem Auslassanschluß der Sterilisationskammer steht, die in Flüssigkeitsverbindung mit einer Vakuumquelle steht.
Fig. 1 stellt ein Beispielsystem zum Erfassen von Feuchtigkeit in einer Sterilisationskammer dar, das ein Endoskop gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält. In dem dargestellten Beispiel ist die Sterilisationskammer eine abdichtbare und entfernbare Kassette 10, die in der veröffentlichten, anhängigen Anmeldung U. S. Seriennummer 851,096 mit dem Titel "Device and System for Sterilizing Objects", eingereicht am 13. März 1992 beschrieben ist.
Die Kassette 10 enthält einen Einlassanschluß 12, der mit der Einlassleitung 32 in Fluidverbindung steht, zum Aufnehmen des Sterilisiersmitteldampfes von dem Verdampfer und einen Auslassanschluß 14, der in Fluidverbindung mit einer Auslassleitung 34 steht zum Absaugen von Gasen. Die Kassette 10 hat Platz für ein biegsames Endoskop 16, das an einem Ende mit Hohlraum mit dem Auslassanschluß 14 und der Auslassleitung 34 über ein Verbindungsstück 20 in Fluidverbindung steht.
Eine geeignete Temperaturerfassungsvorrichtung 22, wie z. B. ein Termoelement oder eine Widerstandstemperaturvorrichtung ist in der Auslassleitung 34 nahe dem Auslassanschluss 14 positioniert, direkt in der Bahn des Gases, das von der Kassette, wenn sie evakuiert wird, abgesaugt wird, um die Temperatur des Auslassgases zu überwachen.
Ein geeigneter Drucksensor 24, wie z. B. ein Druckaufnehmer, ist auf der Kassette 10 positioniert, um den Druck in der Kassette zu überwachen. Es wird davon ausgegangen, dass der Drucksensor 24 ebenso in der Auslassleitung 34 in der Nähe des Auslassanschlusses 14 plaziert werden könnte, der getrennt oder zusammen mit dem Temperatursensor 22 untergebracht ist.
Ein Auslassventil 26 ist in der Auslassleitung zwischend den Pumpen 18 und dem Termoelement 22 positioniert. Die Pumpen sind vorzugsweise zweistufigen, ölfreie Vakuumpumpen. Die Pumpen erzeugen eine negative Druckdifferenz gegenüber der Kassette 10, wenn das Auslassventil 26 geöffnet ist, und ein Ventil (nicht dargestellt) stromaufwärts des Verdampfers geschlossen ist, und ziehen Luft (und Feuchtigkeit, wenn vorhanden) von der Kassette 10, direkt über den Temperatursensor 22, durch die Auslaßleitung 34. Ein wasserabweisender Filter 28 ist zwischen den Pumpen 18 und dem Termoelement 22 positioniert, um zu verhindern, dass Wasser die Pumpen schädigt.
Das dargestellte System enthält einen Mikroprozessor 30 zum Steuern der Schritte des Verfahrens der Erfindung, und ebenso des Sterilisationszyklus des Endoskops. Während die Verwendung eines Mikroprozessors bevorzugt ist, wird ebenso davon ausgegangen, dass die vorliegende Erfindung manuell ausgeführt werden kann.
Die Weise in der das Vorhandensein von Feuchtigkeit in der Kassette 10 (inklusive der Innen- und Außenflächen des Endoskopes 16 und der Innenflächen der Kassette 10) gemäß der vorliegenden Erfindung erfasst werden kann, wird nun weitergehend mit Bezug auf Fig. 2 beschrieben. In Fig. 2 enthält der Mikroprozessor Software 36 zum Steuern des Feuchtigkeitserfassungsverfahrens der vorliegenden Erfindung und ebenso Software 38 zum Steuern des Betriebs des Endoskopsterilisators.
Die Feuchtigkeitserfassungssteuerungssoftware 36 empfängt ein Eingangssignal durch Betrieb 40 des Drucksensors 24, der den Druck des Gases in der Kassette 10 darstellt, der durch Betrieb 42 durch den Drucksensor 24 gemessen wird, und ein Eingangssignal 44 von dem Temperatursensor 22, der die Temperatur darstellt, die durch Betrieb 46 durch den Temperatursensor 22 in der Auslassleitung 34 gemessen wird. Die Feuchtigkeitserfassungssteuerungssoftware empfängt auch ein Eingangssignal 48 von einem Betriebssystemtaktgeber 50, der die Zeit darstellt, die verstreicht während die Schritte des Verfahrens ausgeführt werden.
Unter dem von den Pumpen 18 zugeführtem Vakuum wird die Kassette 10 evakuiert, um den Druck in der Kassette 10 zu reduzieren, wie von dem Drucksensor 24 gemessen, auf einen ersten vorbestimmten subatmosphärischen Druck oberhalb des Sättigungsdrucks von Wasser (bei 24,4ºC (76ºF) beträgt der Sättigungsdruck von Wasser 197 kPa (23 mm Hg)). Die Evakuierung wird weitergeführt bis der Druck in der Kassette 10 auf einen zweiten subatmosphärischen Druck unterhalb des Sättigungsdrucks von Wasser verringert ist. Wenn das Verfahren ungefähr bei Raumtemperatur ausgeführt wird, sind zum Erfassen von Feuchtigkeit die vorbestimmten subatmosphärischen Drücke oberhalb und unterhalb des Sättigungsdrucks von Wasser jeweils vorzugsweise 257 kPa (30 mm Hg) und 171,5 kPa (20 mm Hg).
Wenn Wasser in dem System vorhanden ist (entweder auf den Innen oder Außenflächen des Endoskops oder irgendwo anders innerhalb der Kassette), wird solches Wasser beginnen zu verdampfen, wenn Vakuum hergestellt wird. Wenn niedrigere Drücke erreicht werden, erhöht sich die Geschwindigkeit der Verdampfung, und der Dampfdruck des Wasserdampfes macht es zunehmend schwierig damit fortzufahren auf niedrigere Drücke herunterzuziehen, insbesondere wenn der Druck in dem Behälter unterhalb dem Sättigungsdruck von Wasser oder anderen Flüssigkeiten fällt.
Um das Vorhandensein von Feuchtigkeit in der Kassette zu bestimmen (inklusive der Innen- und Außenflächen des Endoskops), werden die Runterziehzeitspannen zu den ersten und zweiten subatmosphärischen Drücken von dem Startdruck aus gemessen, und ihre Differenz wird berechnet. Wenn überschüssiges Wasser vorhanden ist, wird die Differenz zwischen den Runterziehzeitspannen zu den ersten und zweiten Drücken viel länger sein als die Differenz zwischen der Referenzzeitspanne, die durch Ausführen derselben Schritte in einem Trockenreferenzsystem oder anderen Referenzsystemen, die einen bekannten akzeptablen Betrag an Feuchtigkeit enthalten, im vorneherein festgelegt werden. (Alternativ kann die gemessene Runterziehzeitspanne auf den zweiten Druck einfach mit einer entsprechenden Referenzrunterziehzeitspanne verglichen werden. Wenn es keine störende Nebenluft gibt, wird die gemessene Runterziehzeitspanne auf den zweiten Druck länger sein als die entsprechende Referenzrunterziehzeitspanne, wenn überschüssige Feuchtigkeit vorhanden ist).
Wenn gewünscht wird, die Beträge der vorhandenen Feuchtigkeit zu bestimmen, können Referenztests geführt werden, durch Ausführen der Schritte der vorliegenden Erfindung mit einem trockenen System, und ausgewählten Systemen, die bekannte zugefügte Beträge von Feuchtigkeit enthalten. Referenzzeitspannen können festgelegt werden, die Standards zum bestimmen bereitstellen, ob die Kassette 10 und/oder das Endoskop 16 inakzeptable Feuchtigkeitspegel für eine besondere Anwendung enthalten. Die Referenzzeitspannen können in den Mikroprozessor programmiert werden oder irgendwie anders vorher aufgenommen werden.
In Fig. 2 wurde die Feuchtigkeitserfassungssteuerungssoftware 36, mit Referenzrunterziehzeitspannen programmiert (und deren Differenz), die für ein trockenes System oder andere Referenzsysteme vorbestimmt sind, die einen inakzeptablen Betrag an Feuchtigkeit enthalten. Die Feuchtigkeitserfassungssteuerungssoftware bestimmt einen Betrieb 52, wenn überschüssige Feuchtigkeit vorhanden ist, durch Vergleichen der berechneten Differenz zwischen den gemessenen Runterziehzeitspannen mit der Differenz der Runterziehzeiten, die für das Referenzsystem berechnet wurden. Wenn die Differenz zwischen den gemessenen Runterziehzeitspannen größer als die Differenz der Referenzrunterziehzeitspannen ist, kann der Benutzer durch eine geeignete Anzeige gewarnt werden, das Endoskop und die Kassette vor dem Fortfahren mit dem Sterilisationszyklus zu entfernen und zu trocknen. Alternativ kann, wie in Fig. 2 dargestellt, die Feuchtigkeitserfassungssteuerungssoftware 36 programmiert werden, die Endoskopssterilisatorsteuerungssoftware 38 durch Betrieb 52 anzuweisen, dass inakzeptable Feuchtigkeit vorhanden ist. Die Endoskopsterilisatorsteuerungssoftware 38 steuert durch Betrieb 54 den Ein/Aus-Status 54 der Komponenten des Sterilisatorsystems 56, die die Zyklusphasenbedingungen 58 in der Kassette 10 festlegen. Bei Vorhandensein von überschüssiger Feuchtigkeit ist die
Endoskopsterilisatorsteuerunssoftware 38 programmiert, das Sterilisatorsystem anzuweisen, in eine ausgedehnte Trocknungsphase einzutreten und zu verhindern, dass das Sterilisatorsystem in einen Sterilisationszyklus eintritt, bis akzeptable Feuchtigkeitspegel erfasst werden. Die Feuchtigkeitserfassungssoftware gemäß der derzeit beschriebenen Ausführungsform erfasst auch die Minimaltemperatur, die in der Auslassleitung 34, während einer Zeitspanne in der die Kassette evakuiert wird, erreicht wird. Wassertröpfchen, wenn in den Hohlräumen des Endoskops vorhanden, werden mit den Auslassgasen abgeführt, und werden auf den Temperatursensor 22 eine Kühlwirkung haben. Bei Vorhandensein von überflüssigem Wasser wird die gemessene Minimalzeitdifferenz niedriger sein als die minimale Zeitdifferenz, die von einem Referenztrockensystem oder einem anderen Referenzsystem, das einen bekannten akzeptablen Betrag an Feuchtigkeit enthält, vorher festgelegt worden ist.
Die eigentliche Größe der Temperaturverringerung wird von dem Betrag des in den Hohlräumen vorhandenen Wassers abhängen. Wo es gewünscht ist, den Betrag der vorhandenen Feuchtigkeit zu bestimmen, können Referenztests durch Ausführen der Schritte der Erfindung auf Systemen geführt werden, die bekannte Beträge von Wasser in den Hohlräumen enthalten. Referenzminimaltemperaturen können dann in den Mikroprozessor 30 programmiert werden, oder anderweitig vorher aufgenommen werden, zum Vergleich mit der gemessenen Minimaltemperaturverringerung.
In Fig. 2 wurde die Feuchtigkeitserfassungssteuerungssoftware 36 mit einer Referenzminimaltemperatur für ein System programmiert, das einen akzeptablen Betrag an Wasser für die beabsichtigte Endoskopanwendung enthält. Die Feuchtigkeitserfassungssteuerungssoftware 52 bestimmt, ob überschüssige Feuchtigkeit vorhanden ist, durch Vergleichen der gemessenen Minimaltemperatur, die während des Herunterziehens in der bestimmten Zeit mit der Referenzminimaltemperatur erreicht wird. Wenn die gemessene Minimaltemperatur niedriger als die Referenztemperatur ist, kann der Benutzer durch eine geeignete Anzeige gewarnt werden, das Endoskop 16 zu entfernen und seine Hohlräume vor Beginn des Sterilisationszyklusses zu trocknen. Alternativ kann, wie in Fig. 2 gezeigt, die Feuchtigkeitserfassungssteuerungssoftware 36 programmiert werden bei Betrieb 52 die Endoskopsterilisatorsteuerungssoftware 38 anzuweisen, das inakzeptable Pegel an Feuchtigkeit vorhanden sind. Die Endoskopsterilisatorsoftware 38 weist dann das Sterilisatorsystem an, in eine ausgedehnte Trocknungsphase einzutreten, oder zu verhindern, dass der Sterilisationszyklus beginnt, bis akzeptable Feuchtigkeitspegel erfaßt werden.
Durch Verwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung kann überschüssige Feuchtigkeit in der Kassette 10, inklusive der äußeren Flächen und der Hohlraumflächen des Endoskops 16 erfaßt werden (und dann entfernt werden) bevor der Sterilisationszyklus beginnt. Schnelle und/oder wirkungsvolle Sterilisation wird sicher gestellt, und schädliche Kondensation des Sterilisiermitteldampfes wird vermieden. Ferner kann das Verfahren wirkungsvoll Feuchtigkeitspegel in einem Sterilisationssystem erfassen, das einen korrosiven Sterilisiermitteldampf verwendet, wie z. B. Wasserstoffperoxid.

Beispiel

Ein System wurde errichtet, wie in Fig. 1 dargestellt, um das Verfahren der vorliegenden Erfindung mit einem biegsamen Endoskop 16 zu testen, das in Flüssigkeitsverbindung mit dem Kassettenauslassanschluss 14 über das Verteilerverbindungsstück 20 steht. In jedem Testlauf wurde die Kassette für eine erste Zeitspanne evakuiert, ausreichend, um den Kassettendruck von Umgebungsdruck auf einen Druck von 257 kPa (30 mm Hg) zu bringen und dann für eine zweite Zeitspanne evakuiert, ausreichend, um den Druck von Umgebungsdruck auf 171,5 kPa (20 mm Hg) zu verringern. Die erste und zweite Zeitspanne wurde mit einer Stoppuhr gemessen und aufgezeichnet. Die Minimaltemperaturen, die während des Herunterziehens von Umgebungsdruck auf 171,5 kPa (20 mm Hg) erfasst wurden, wurden ebenso aufgezeichnet. In einer Serie von Testläufen wurde ein Olympus CF lOL Endoskop verwendet; in einer zweiten Serie von Testläufen wurde ein Olympus GIF-XPIO Endoskop verwendet, wobei das letztere Endoskop einen relativ engeren und kürzeren Arbeitskanal als das vorherige Endoskop aufweist.
Ein erster Testlauf für jede Serie wurde unter Verwendung einer trockenen Kassette und eines trockenen Endoskops geführt. Die Endoskope wurden trocken gehalten durch Blasen von gefilterter Raumluft bei einem dynamischen Druck von 68,9 kPa (10 psi) durch deren Kanäle für 45 Minuten. Die Außenflächen der Endoskope wurden ebenso mit einem flusenfreien trockenen Lappen trocken gewischt. Die Kassette wurde getrocknet durch Wischen mit einem flusenfreien Lappen.
Ein zweiter Testlauf für jede Serie wurde unter Verwendung einer trockenen Kassette und eines nassen Endoskops geführt. Das nasse Endoskop wurde erhalten durch Einspritzen von Wasser durch die Endoskopkanäle, und Plazieren des nassen Endoskopes in der Kassette ohne Trocknen (ungefähr 3 g Wasser, durch Wiegen der trockenen und nassen Endoskope gemessen, an den Hohlräumen des Endoskops haften lassend).
Ein dritter Testlauf für jede Serie wurde unter Verwendung von trockenen Endoskopen und einer nassen Kassette geführt. Die nasse Kassette wurde erhalten durch Sprühen von ungefähr 10 cm³ Wasser in die Kassette und auf die äußeren Endoskopflächen.
Die für die zwei Serien der Testläufe erhaltenen Testdaten werden in Tabelle I berichtet: Tabelle I
Die Ergebnisse des Tests zeigen, daß, wenn die Kassette 10 und das Endoskop 16 beide trocken waren (wie es der Fall sein sollte, wo empfohlene Reinigungs- und Trocknungsprozeduren vor der Sterilisation ausgeführt werden), war die benötigte Zeit zum Erreichen von 171,5 kPa (20 mm Hg) absolut von dem Umgebungsdruck nur geringfügig höher als die benötigte Zeit zum Erreichen von 257 kPa (30 mm Hg) absolut von dem Umgebungsdruck. Wenn allerdings entweder die Hohlräume des Endoskops nass waren, oder Wasser in der Kassette 10 oder auf den äußeren Endoskopflächen war, war die Zeitspanne zum Erreichen von 171,5 kPa (20 mm Hg) absolut viel länger als die benötigte Zeit zum Erreichen von 257 kPa (30 mm Hg) absolut.
Die obigen Ergebnisse stellen den Bedarf dar die Herunterziehzeitspannen von 2 Drücken zu messen, eine oberhalb des Sättigungsdruckes des Wassers (ungefähr (23 mm Hg) bei 24,4ºC (76ºF)), und eine unterhalb des Sättigungsdrucks von Wasser - gegenüber einer Herunterziehzeitspanne für einen Druck unterhalb des Sättigungsdruckes von Wasser - bei Vorhandensein von Systemnebenluft. Wie in Tabelle I gezeigt, war die benötigte Zeit zum Erreichen von 257 kPa (30 mm Hg) in jedem Fall ungefähr die gleiche. Bevor der Sättigungsdruck von Wassr erreicht wird, verdampft das Wasser bei einer niedrigeren Geschwindigkeit als die Geschwindigkeit bei der Wasserdampf abgezogen wird, und die Pumpen können noch fortfahren ein Vakuum zu ziehen. Bei Sättigungsdruck von Wasser beginnt Wasser mit derselben Geschwindigkeit zu verdampfen, mit der wegtransportiert wird. Daher beginnen die Vakuumpumpen stillzustehen bei dem Sättigungsdruck von Wasser, was ein fortgeführtes Herunterziehen immer schwieriger zu erreichen macht. Somit ist bei Vorliegen von Feuchtigkeit die gemessene benötigte Zeit, um auf 171,5 kPa (20 mm Hg) herunterzuziehen viel länger als die benötigte Zeit zum Herunterziehen auf 257 kPa (30 mm Hg), im Vergleich mit einem Referenzsystem. (Bei Vorliegen von Feuchtigkeit sollte die gemessene Herunterziehzeitspanne auf 171,5 kPa (20 mm Hg) ebenso länger sein als die entsprechende Referenzzeitspanne, vorausgesetzt, dass die länger gemessene Herunterziehzeit nicht durch Nebenluft in dem gemessenen System verursacht wird).
Die Ergebnisse des Tests zeigen ebenso klar an, dass, wenn die Hohlräume des Endoskops 16 nass waren, die Temperatur auf ungefähr 26,6ºC (60ºF) abfiel, verglichen mit ungefähr 25ºC (77ºF) oder darüber für ein trockenes Endoskop.
Während die Erfindung für verschiedene Modifikationen und alternative Formen zugänglich ist, wurden die bevorzugten Ausführungsformen hierin detailliert beschrieben. Allerdings muss verstanden werden, dass nicht beabsichtigt ist, die Erfindung auf diese besonderen offengelegten Formen einzuschränken. Im Gegenteil, es ist beabsichtigt, alle Modifikationen und alternative Formen abzudecken, die den Bereich der Erfindung fallen, wie in den Ansprüchen definiert.

Claims

1. Ein Verfahren zum Erfassen von Flüssigkeit in einem Gehäuse (10), das die Schritte umfasst:

a) Austreten lassen von Luft aus dem Gehäuse (10) durch einen Auslassanschluss (14) auf dem Gehäuse und einer Auslassleitung (34), die mit dem Auslassanschluss für eine vorbestimmte Zeitspanne in Fluidverbindung ist;

b) Messen der Minimaltemperatur in der Auslassleitung während der vorbestimmten Zeitspanne;

c) Vergleichen der gemessenen Minimaltemperatur mit einer vorweg aufgenommenen Referenzminimaltemperatur, die für ein Referenzsystem vorbestimmt wurde.

2. Das Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit den Schritten:

d) Austreten lassen von Luft aus dem Gehäuse (10) unter Vakuum, bis der Druck in dem Gehäuse von einem Anfangsdruck auf einen vorbestimmten Druck verringert ist, der unter dem Sättigungsdruck der Flüssigkeit liegt;

e) Messen der Zeitspanne, in der der Gehäusedruck von dem Anfangsdruck auf den vorbestimmten Druck verringert wird;

f) Vergleichen der gemessenen Zeitspanne mit einer vorweg aufgenommenen Referenzzeitspanne, die für ein Referenzsystem vorbestimmt wurde.

3. Das Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit den Schritten:

d1) Austreten lassen der Luft aus dem Gehäuse unter Vakuum, bis der Druck in dem Gehäuse von einem Anfangsdruck auf einen ersten vorbestimmten subatmosphärischen Druck verringert ist, der oberhalb des Sättigungsdrucks der Flüssigkeit liegt;

d2) Fortfahren mit dem Austreten lassen der Luft aus dem Gehäuse unter Vakuum, bis der Druck in dem Gehäuse auf einen zweiten vorbestimmten subatmospärischen Druck verringert ist, der unterhalb des Sättigungsdrucks der Flüssigkeit liegt;

e1) Messen einer ersten Zeitspanne, in der der Gehäusedruck von dem Anfangsdruck auf den ersten subatmosphärischen Druck verringert wird;

e2) Messen einer zweiten Zeitspanne, in der der Gehäusedruck von einem Anfangsdruck auf den zweiten subatomosphärischen Druck verringert wird;

e3) Berechnen der Differenz zwischen den ersten und zweiten Zeitspannen;

f) Vergleichen der berechneten Zeitdifferenz mit einer vorweg aufgenommenen Referenzzeitdifferenz, die für ein Referenzsystem vorbestimmt wurde.

4. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Flüssigkeit Wasser ist.

5. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Gehäuse eine Sterilisationskammer (10) ist.

6. Das Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Gehäuse eine Kassette (10) ist.

7. Das Verfahren nach Anspruch 6, wobei ein Instrument mit einem Hohlraum (16) an einem Hohlraumende mit einem Auslaßkanal auf dem Gehäuse in Fluidverbindung steht.

8. Ein System zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (10), das mindestens einen Auslaßanschluß (14) aufweist;

eine Auslassleitung (34), die ein erstes und ein zweites Ende aufweist, wobei das erste Ende mit dem Auslassanschluss (14) des Gehäuses (10) in Fluidverbindung steht und das zweite Ende mit einer Vakuumeinrichtung (18) in Flüssigkeitsverbindung steht zum Austreten lassen der Luft aus dem Gehäuse durch den Auslassanschluss (14) des Gehäuses (10);

einen Mikroprozessor (30), der programmiert ist eine vorbestimmte Referenztemperatur und eine vorbestimmte Referenzzeitspanne zu speichern;

einen Temperatursensor (22) der innerhalb der Auslassleitung (34) angeordnet ist, und mit dem Mikroprozessor (30) elektrisch verbunden ist;

wobei der Mikroprozessor (30) zum Speichern der gemessenen Minimaltemperatur in der Auslassleitung (34) während der gespeicherten vorbestimmten Referenzzeitspanne programmiert ist, während die Vakuumeinrichtung (18) Luft aus dem Gehäuse (10) austreten läßt; und

der Mikroprozessor (30) ferner zum Vergleichen der gemessenen Minimaltemperatur mit der gespeicherten vorbestimmten Referenztemperatur programmiert ist, wobei eine Differenz der gemessenen Minimaltemperatur und der gespeicherten vorbestimmten Referenztemperatur eine Erfassung der Präsenz von Flüssigkeit in dem Gehäuse (10) bereitstellt.

9. Das System nach Anspruch 8, wobei die Flüssigkeit Wasser ist.

10. Das System nach Anspruch 8, wobei das Gehäuse (19) eine Sterilisationskammer ist.

11. Das System nach Anspruch 10, wobei die Kammer eine Kassette (10) ist.

12. Das System nach Anspruch 10, ferner mit einem Gegenstand (16), der innerhalb der Kammer enthalten ist, wobei der Gegenstand mindestens einen Hohlraum aufweist, der mit dem Auslassanschluss (14) des Gehäuses (10) in Fluidverbindung steht, wobei das System ferner das Erfassen der Präsenz von Flüssigkeit in dem Hohlraum bereitstellt.

13. Das System nach Anspruch 8, ferner mit einer Druckmesseinrichtung (24) zum Messen des Drucks in dem Gehäuse (10), die mit dem Mikroprozessor (30) elektrisch verbunden ist;

wobei der Mikroprozessor (30) zum Messen einer Zeitspanne, in der der Gehäusedruck von einem Anfangsdruck auf einen gespeicherten vorbestimmten subatmosphärischen Druck verringert wird, programmiert ist, und

wobei der Mikroprozessor (30) ferner zum Vergleichen der gemessenen Zeitspanne mit einer zweiten gespeicherten vorbestimmten Referenzzeitspanne programmiert ist, wobei eine Differenz zwischen der gemessenen Zeitspanne und der zweiten gespeicherten vorbestimmten Referenzzeitspanne auch eine Erfassung der Präsenz von Flüssigkeit in dem Gehäuse (10) bereitstellt.

14. Das System nach Anspruch 8, ferner mit:

einer Druckmeßeinrichtung (24) zum Messen des Drucks in dem Gehäuse (10), die elektrisch mit dem Mikroprozessor (30) verbunden ist;

wobei der Mikroprozessor zum Speichern einer zweiten vorbestimmten Referenzzeitspanne, einem ersten vorbestimmten subatmosphärischen Druck, der über dem Sättigungsdruck der Flüssigkeit liegt und einem zweiten vorbestimmten subatmosphärischen Druck, der unter dem Sättigungsdruck der Flüssigkeit liegt, programmiert ist;

wobei der Mikroprozessor ferner zum Messen einer ersten Zeitspanne, in der der Gehäusedruck von dem Anfangsdruck auf den ersten gespeicherten vorbestimmten und atmosphärischen Druck verringert wird, programmiert ist, wobei der Mikroprozessor (30) auch programmiert ist, die erste gemessene Zeitperiode zu speichert;

wobei der Mikroprozessor ferner zum Messen einer zweiten Zeitspanne programmiert ist, in der der Gehäusedruck von dem Anfangsdruck auf einen zweiten gespeicherten vorbestimmten subatmosphärischen verringert wird;

wobei der Mikroprozessor ferner zum Berechnen der Differenz zwischen der ersten gemessenen Zeitspanne und der zweiten gemessenen Zeitspanne programmiert ist; und

wobei der Mikroprozessor (30) ferner zum Vergleichen der berechneten Zeitdifferenz mit der zweiten gespeicherten vorbestimmten Zeitspanne programmiert ist, wobei eine Differenz zwischen der berechneten Zeitdifferenz und der zweiten gespeicherten vorbestimmten Referenzzeitspanne auch ein Erfassen der Präsenz von Flüssigkeit im Gehäuse bereitstellt.