EA016539B1

EA016539B1 - Устройство для дезинфекции

Info

Publication number: EA016539B1
Application number: EA200800519A
Authority: EA
Inventors: Владимир Берентсвейг; Гэри Эриксон; Рон Вейнбергер
Original assignee: Сэйбэн Венчерз Пти Лимитед
Priority date: 2005-08-04
Filing date: 2006-08-04
Publication date: 2012-05-30
Also published as: CN104107447A; WO2007014435A1; JP2009502368A; US20080219884A1; IL189236A0; US20140105787A1; EP2543391B1; WO2007014436A1; US20140154135A1; EP2543391A1; CN101237895A; AU2006275318B2; CN101237894A; EP1933887B1; EP1933887A4; EP1919521B1; JP5222140B2; CA2617631C; CN101237896B; EP1954323B1

Abstract

Распыляемый агент, подходящий для стерилизации, включающий мелкораздробленные капельки жидкости, суспендированные в газе, причем указанные капельки включают растворенное вещество, которое представляет собой преимущественно пероксид водорода и растворитель, например воду, где капельки имеют концентрацию больше чем 60 мас.% растворенного вещества и средний диаметр менее чем 1,0 мкм, предпочтительно менее чем 0,8 мкм. Стерилизацию с использованием распыляемого агента можно проводить в подходящим образом адаптированном устройстве путем распыления раствора, включающего стерилизующий агент в растворителе, для образования распыляемого агента из мелкораздробленных частиц раствора в газовом потоке, причем указанный раствор включает растворитель, имеющий более низкую точку кипения, чем стерилизующий агент; воздействия на распыляемый агент энергией того вида и в течение периода времени, достаточных для испарения растворителя в предпочтение стерилизующему агенту, посредством чего увеличивается концентрация агента в частицах распыляемого вещества; удаления испарившегося растворителя из газового потока при давлении, равном или выше атмосферного, и, при необходимости, охлаждения распыляемого агента до температуры ниже 70°С и воздействия на подлежащую стерилизации поверхность распыляемым веществом стерилизующего агента в течение времени, достаточного для стерилизации поверхности.

Description

Изобретение относится к усовершенствованному способу дезинфекции или стерилизации медицинских инструментов.

Требования к стерилизации медицинских инструментов являются строгими, и изобретение будет здесь описано с конкретной ссылкой на это применение, но следует понимать, что изобретение также применимо для стерилизации других изделий или приборов, которые требуют дезинфекции или стерилизации, таких как используемые в стоматологии, парикмахерских и тому подобное. Следует также понимать, что хотя изобретение способно удовлетворить потребности в стерилизации медицинских инструментов, его можно также применять для менее требовательных задач, таких как дезинфекция. Настоящее изобретение также относится к новому устройству для использования в способе и к композициям, применяемым при проведении способа.

Описание предшествующего уровня техники

До конца 1960-х гг. медицинские инструменты стерилизовались автоклавированием, системами жидкостной стерилизации, такими как глутаральдегид, или использованием оксида этилена. В конце 60-х и в начале 70-х гг. были предложены системы стерилизации, использующие аэрозоли менее вредных стерилизующих агентов, и были разработаны устройства, использующие аэрозольные системы, для использования в упаковочной промышленности. Однако аэрозоли были неспособны удовлетворить требования в стерилизации медицинских инструментов и, в частности, были безуспешны при обработке просветов и закрытых или соприкасающихся поверхностей. Следовательно, аэрозольные системы вскоре уступили место системам на основе пара и плазмы, которые, как было показано, были быстрее и более эффективными для стерилизации соприкасающихся поверхностей, просветов и закрытых поверхностей, хотя продолжалось использование жидкофазных систем.

Таким образом, химические стерилизационные системы можно широко классифицировать в виде 3 категорий:

(1) жидкостные системы, использующие биоцидный агент в жидкой фазе, (2) аэрозольные системы, в которых биоцидный агент в жидкой фазе используется в виде мелкораздробленной суспензии капелек в газе, и (3) паровые системы, использующие агент в газообразной, плазменной или паровой фазе.

Третью (паровую) категорию можно далее подразделить на системы, использующие газ или пар при атмосферном давлении или выше него, и системы (включая газовые плазмы), которые работают при давлении ниже атмосферного.

Каждая из указанных выше категорий процесса имела недостатки для обработки медицинских инструментов. Эти несоответствия известных методик стерилизации стали особенно очевидными, когда делались попытки стерилизовать эндоскоп. В эндоскопах имеются узкие просветы маленького диаметра, например 1 мм, и они могут иметь длину более чем 2,0 м. Многие из их частей, такие как управляющая головка, включают соприкасающиеся поверхности или закрытые поверхности. Их конструкция включает термочувствительные материалы, и их не следует нагревать выше примерно 70°С. Было бы желательно иметь возможность стерилизации эндоскопа и его немедленной подготовки к использованию (т.е. чтобы он был стерильным, сухим и имеющим температуру ниже 40°С) в течение времени, которое занимает проведение эндоскопической процедуры, т.е. в пределах примерно 20 мин. Поскольку эндоскопы нельзя стерилизовать в течение времени, которое занимает выполнение процедуры, то, следовательно, большие материальные средства связаны с дополнительным количеством требуемых эндоскопов.

До настоящего изобретения не было возможности предоставить стерилизованный, сухой, безопасный эндоскоп, который готов к использованию менее чем через примерно 20 мин. Также в жидкостных процессах предшествующего уровня техники использовалась или внешняя промывающая вода с сопутствующим риском инфекции, или они требовали стерильной воды для промывания, в то время как паровые системы требуют вакуумной системы с их сопутствующими недостатками.

Проблемы, аналогичные тем, с которыми сталкивались в связи с эндоскопами, возникают при попытках стерилизации соприкасающихся (сопряженных) поверхностей, таких, которые встречаются во многих медицинских инструментах, например тех, которые имеют резьбовые части, а также в точке опоры инструмента в стерилизационной камере. До тех пор пока стерилизующий агент не сможет проникнуть в соприкасающиеся поверхности, та часть поверхности, которая опирается на стерилизатор, может содержать микроорганизмы. И инструмент не будет стерильным. Этого можно избежать только смещением точки опоры, но за счет удвоения времени обработки и дополнительной сложности.

Хотя настоящее изобретение представляет собой усовершенствованную аэрозольную систему, способ имеет преимущества перед жидкостной системой предшествующего уровня техники и паровой системой предшествующего уровня техники, и, следовательно, каждая из этих систем также будет вкратце описана.

Жидкие стерилизующие агенты.

Хотя жидкие стерилизующие агенты использовались в течение многих лет для стерилизации изделий, таких как медицинские и стоматологические инструменты, упаковки и им подобные, и не проводя исследования в течение многих десятилетий для разрешения связанных с этим проблем, использование

- 1 016539 объемных жидкостных стерилизующих агентов еще имеет ряд преимуществ. Важно, что процесс дезинфекции способен уничтожать все микроорганизмы, а не только один класс, что имеет место при многих жидких агентах. Основной недостаток жидких стерилизующих систем, таких, которые в настоящее время используются для стерилизации медицинских инструментов, состоит в том, что в них используются особенно вредные химические соединения, использование которых вызывает все большую обеспокоенность в отношении развития профессиональных заболеваний во всем мире. Другие недостатки включают длительные циклы стерилизации, высокие материальные затраты, а также затраты, связанные со временем и энергией, требуемыми для последующего удаления жидкости из изделия и/или сушки его после стерилизации и перед использованием. В дополнение к требуемому длительному времени и времени сушки многие жидкие стерилизующие агенты вызывают коррозию или другим образом несовместимы с конструктивными материалами эндоскопов. Если избыточное остаточное количество стерилизующего агента остается на инструменте, то может быть риск анафилактической реакции, когда инструмент вводится в полость тела, и во избежание этой возможности остаточный стерилизующий агент должен смываться. Использование смывающей воды, в свою очередь, вносит риск инфекции, но представляет собой меньшее зло, чем возможность цитотоксической реакции. Также требование использования воды для смывания вносит потребность в водоснабжении и системе стока, что представляет собой большой недостаток в некоторых местах. Более того, потребность в системе водоснабжения препятствует портативности или легкой смене расположения такого устройства.

Газы и парообразные стерилизующие агенты при атмосферном давлении или выше него.

Традиционно паровую стерилизацию медицинских инструментов выполняли водяным паром (паром воды), обычно в автоклавах при высокой температуре и давлении. Позднее использовались газы, такие как оксид этилена, при температурах около 55°С (например, патент США № 4410492), но в связи с озабоченностью как относительно возможности развития профессиональных заболеваний, так и экологических проблем, во многих странах использование таких высокотоксичных газов было, в основном, прекращено, и быстро прекращается в других странах во всем мире.

Пары пероксида водорода впервые применялись в упаковочной промышленности, где он использовался для превращения в газ пероксидов для использования в качестве стерилизующего агента. Пероксид водорода считается безвредным и не вызывающим коррозию по сравнению с оксидом этилена, хлором, озоном и другими газами, используемыми в качестве стерилизующих агентов. Пероксид водорода может испаряться при атмосферном давлении путем подачи капелек диаметром 1-3 мм на поверхность, нагретую при 140-180°С. Посредством этого жидкость испаряется и затем смывается газом-носителем для направления на подлежащую стерилизации поверхность (например, патент США № 4797255, На!апака), или производится инжекция капелек в предварительно нагретый поток газа при температуре выше 140°С.

Пероксид водорода кипит при 151,4°С при 760 мм рт.ст. На фиг. 1, взятой из патента США № 4797255, показано (кривая А), как точка кипения при атмосферном давлении смеси воды/пероксида изменяется в зависимости от концентрации и (кривая В) как изменяется композиция газа. Из фиг. 1 очевидно, что концентрацией пероксида водорода в паре при температуре ниже 100°С можно пренебречь при атмосферном давлении.

При процессах с использованием пероксида водорода при атмосферном давлении существенно, чтобы пар пероксида водорода в течение всего процесса удерживался, по существу, выше его точки Эс\\· (т.е. ниже его предела насыщения). Обычно инжекция переносящего воздуха производится при значительно более высокой температуре (обычно выше 120°С), и требуются высокие скорости потока переносящего газа. Такие способы удовлетворяют потребностям асептической упаковки пищевых контейнеров, которые могут переносить такие высокие температуры. Однако многие медицинские устройства, такие как те, в которых используется волоконная оптика, инструменты с электрическим приводом, эндоскопы и т.д., чувствительны к высокой температуре, и их нельзя обрабатывать способами на основе пара, связанными с воздействием таких повышенных температур, и поэтому их нельзя эффективно обработать паром пероксида водорода при атмосферном давлении.

В 1979 г. Мооге е! а1. (патент США № 4169123) и Еог81гот (патент США № 4169124) показали, что пар пероксида водорода может быть эффективным стерилизующим агентом при температуре ниже 80°С, при предоставлении достаточного времени. Полоски пор помещали в запаянную упаковку с небольшим количеством раствора пероксида водорода и нагревали до температуры выше 60°С течение 24 ч. Путем проведения испытаний в вакууме стерилизация, по представленным данным, достигалась через 30-60 мин, но стерилизацию нельзя было достичь менее чем через 6 ч при атмосферном давлении при температуре ниже 80°С.

До настоящего времени не было достаточно эффективных газовых или паровых систем, использующих приемлемые стерилизующие агенты, такие как пероксид водорода, при атмосферном давлении и ниже 70°С, и пригодных для промышленного использования для стерилизации медицинских инструментов.

Газы, плазмы и превращенные в пар стерилизующие агенты при пониженном давлении.

Вакуумные устройства в значительной степени облегчают парообразование стерилизующих аген

- 2 016539 тов при температурах ниже 70°С. Однако процессы, протекающие при пониженном давлении, характеризуются общим недостатком, заключающимся в том, что в конструкции используемого оборудования требуются вакуумные насосы, сосуды со сжатым газом, вакуумные уплотнители и тому подобные устройства. Это снижает надежность и вызывает дополнительные, значительные капитальные затраты и расходы на техническое обслуживание, энергетические и другие эксплуатационные затраты, а также увеличивает продолжительность цикла стерилизации. Имеющиеся в продаже паровые и плазменные устройства требуют капитальных затрат в интервале от примерно 75000 долларов США на 50-литровую установку до примерно 180000 долларов США для 200-литровой установки. В таких устройствах комбинированное время, требуемое для выкачивания до требуемого вакуума, стерилизации и для последующей сушки эндоскопов, гораздо больше 20 мин. Важнее, что пониженное давление несовместимо с более длинными гибкими просветами ввиду наличия герметизированного воздушного пространства между просветом и наружной оболочкой гибкого эндоскопа, и лишь короткие гибкие эндоскопы длиной до 30 см можно обрабатывать вакуумными устройствами.

Большинство способов на основе пара проводятся под пониженным давлением, и из них во многих используется глубокий вакуум. После работы Мооге и Бог§1гот большая часть исследований была направлена на паровые способы при пониженном давлении. Способы стерилизации на основе пара, проводимые под пониженным давлением, описаны, например, в патентах США №№ 4642165; 4943414*; 4909999; 4965145; 5173258; 5445792*; 5492672*; 5527508*; 5556607*; 5580530*; 5733503*; 5869000*; 5906794; 5508009; 5804139; 5980825*; 6010662; 6030579*; 6068815*; 6589481*; 6132680*; 6319480*; 6656426*. Из них в некоторых (отмеченных звездочкой) заявляют об успехе при стерилизации просветов или соприкасающихся поверхностей и демонстрируют трудность, которую представляют эти устройства. При таких паровых способах при атмосферном давлении наилучшие результаты были достигнуты, начиная с концентрированного 50% раствора пероксида (пока нет других определений, все концентрации пероксида, приведенные в настоящем описании, представляют собой мас.%), снижением давления с тем, чтобы селективно испарить воду и, таким образом, концентрировать остающийся пероксид. Вода удаляется через вакуумный насос. Паровой способ должен начинаться с высокой концентрации пероксида, поскольку в противном случае время, затрачиваемое на испарение и выкачивание воды, слишком длительное. Эти способы нельзя начинать с более концентрированного пероксида, потому что более высокие концентрации представляли бы опасность во время перевозки и манипулирования. Даже при 50% концентрации пероксид водорода требует специальной упаковки для защиты пользователей.

Наиболее успешные из проводимых при атмосферном давлении низкотемпературные способы стерилизации включают образование плазм из пара, например плазм пероксида водорода. Плазменные устройства избегают применения высоких температур путем работы при уровнях давления ниже атмосферного. Обычно эти устройства работают при давлении ниже 0,3 тор. Хотя плазма имеет преимущество, состоящее в том, что используемый раствор пероксида может быть в низких концентрациях, достигающих 1-6 мас.%, в промышленной практике исходный раствор пероксида имеет концентрацию более 50% для уменьшения времени цикла. Это связано с особыми предосторожностями при перевозке, хранении и манипулировании, поскольку концентрации пероксида 50% и выше оказывают коррозирующее воздействие на кожу или представляют собой вещества, вызывающие выраженное раздражение, тогда как концентрация 35% и ниже считается более безопасной для манипуляций. Необходимость в уровнях давления ниже атмосферного представляет собой огромный недостаток, поскольку она значительно удлиняет время обработки, что связано с затратами и требует использования уплотнителей для высокого вакуума, вакуумных насосов, сосудов со сжатым газом, специальных клапанов и т.д. Потребность в вакуумном оборудовании значительно снижает надежность и увеличивает капитальные затраты и сложность технического обслуживания. Плазменный способ является полностью неэффективным, когда присутствуют даже следы влаги. Плазменный способ БТЕККАП™ преждевременно прекращается, если выявляется влага на уровнях м. д. Огромное большинство медицинских инструментов, которым рекомендуется стерилизация химическими веществами при низкой температуре, например эндоскопы, лицевые маски, дыхательные шланги и т. д., трудно высушить, а особенно, когда они были предварительно вымыты перед стерилизацией. Преимущество вакуумных устройств перед жидкостными устройствами состоит в том, что, если конденсации стерилизующего агента на поверхности можно избежать, стерилизующий агент можно удалить без необходимости промывания.

Хотя способы с использованием высокого вакуума были намного более затратными в отношении внедрения и осуществления, они до настоящего времени были самыми эффективными для обработки соприкасающихся поверхностей и просветов в подходящих случаях. Однако эта система не применима для длинных гибких эндоскопов и может только использоваться при просветах длиной примерно 25-30 см.

Аэрозольные способы.

Настоящий способ представляет собой усовершенствованный аэрозольный способ. Хотя аэрозоли использовались для стерилизации упаковочных материалов, до настоящего времени было невозможно использовать аэрозольные устройства для обработки эндоскопов и подобных инструментов, и аэрозоли не были приняты для стерилизации медицинских инструментов. Хотя аэрозоль этилового спирта был предложен для дезинфекции дыхательных аппаратов еще в 1965 г. (КокбаЫ ОБ 128245), этот способ не

- 3 016539 подходит для стерилизации медицинских инструментов, среди других причин, потому что он не разрешает проблему соприкасающихся поверхностей и потому что этиловый спирт не является спорицидным. Этот способ не нашел промышленного применения, несмотря на то, что он известен в течение 40 лет.

Известные распыляемые пероксиды в предшествующем уровне техники представлены в форме тумана, в целом имеющего средний размер частиц больше чем примерно 5 мкм. Они использовались для обработки субстратов, которые были полностью открытыми. НокЫио (патент США № 4296068) описал способ стерилизации пищевых контейнеров, в котором туман стерилизующих частиц, образованных распыляющими соплами и имеющих диаметр примерно 20-50 мкм, захватывается воздухом, нагретым до 50-80°С. Кобега (патент США № 4366125) комбинирует аналогичный способ с использованием капелек 10 мкм в комбинации с УФ-облучением для обработки листового материала. Βΐίάδΐιιιη описывает аэрозоль пероксида, имеющий частицы 2-5 мкм.

В 1998 г. КпШег е! а1. (РСТ/ЛИ 99/00505) описали способ, при котором распыляемый агент, состоящий из от 1 до 6% пероксида в комбинации с поверхностно-активным веществом, рециркулирует через распылитель и через стерилизационную камеру без введения внешнего газа-носителя. Хотя этот способ был способен достичь снижения В. §иЫ1Й8 на 1од 6 в пределах примерно 60 с на открытых для контакта поверхностях, и несмотря на первоначальную перспективу, представленная здесь последующая работа выявила, что способ не мог достичь снижения на 1од 6 81еато1йегторЫ1и5 (АТСС 7953, используемый в биологическом индикаторе 8ΤΕΚΚΑΌ® Сус1е8ите) менее чем через 30 мин на открытых поверхностях. Кроме того, время, затрачиваемое на обработку (стерилизацию, сушку и удаление остатков) закрытых поверхностей, соприкасающихся поверхностей или просветов, было неприемлемо дольше. Поэтому данный способ не выдерживал конкуренции с паровыми устройствами для стерилизации просветов и соприкасающихся поверхностей. Кроме того, способ оставлял высокие уровни (3 мг/см³) остаточных пероксидов на поверхности, удаление которых дополнительно удлиняло время обработки.

Преимущество применявшихся до настоящего времени устройств с использованием аэрозоля пероксида водорода заключается в том, что распыляемая жидкость имела концентрацию пероксида водорода в исходном материале 35% или менее, которая считалась безопасной для манипуляций. Однако ни одно из разработанных до настоящего времени устройств стерилизации не было удовлетворительным для стерилизации медицинских инструментов, и всем им свойственны следующие недостатки.

Во-первых, аэрозоли не были способны проникать в просветы и между соприкасающимися поверхностями изделий или в закрытые области стерилизационной камеры через приемлемое время, т.е. время, требуемое для достижения аэрозолями стерилизации просветов и соприкасающихся поверхностей, было гораздо дольше, чем желательно.

Во-вторых, общее время, требуемое для достижения стерилизации (т.е. 1од 6 снижение концентрации спор) при температуре ниже 70°С для некоторых микроорганизмов (например, устойчивых штаммов ВасШик 81еато1йегторЫ1и5, таких как штамм АТСС 7953) было гораздо длиннее, чем было желательно.

В-третьих, когда пероксид водорода присутствует в форме мелких капелек (подаваемых в виде аэрозоля, распыляемых ультразвуком и т.д.), частицы имеют тенденцию осаждаться в виде капелек на поверхностях, и остаточный слой пероксида представляет потенциальную проблему. Медицинские инструменты, пищевые упаковки и другие дезинфицированные предметы должны храниться в сухом состоянии во избежание повторного заражения. Хирургические инструменты также не должны содержать остаточного пероксида на уровнях выше чем 1 мкг/см². Устранить остаточный пероксид очень трудно: это требует или промывания, которое вносит ранее обсужденные проблемы, связанные с жидкостными устройствами, длительных периодов высокотемпературной сушки (которые полностью нивелируют любые преимущества, возникающие в результате коротких периодов уничтожения и низкой температуры способа) или требует использования каталазы или других химических средств для разрушения пероксида (что все же требует сушки и создает ряд проблем с остаточными химическими веществами, остающимися на инструментах) или использования вакуума.

Подводя итог, можно сказать, что ни один из имеющихся в настоящее время способов стерилизации не является полностью удовлетворительным для стерилизации медицинских инструментов и, особенно, термочувствительных инструментов. Конкретнее, до настоящего времени ни один способ не мог (1) завершить стерилизацию соприкасающихся поверхностей или просветов менее чем через 20 мин, (ίί) при температурах ниже 70°С, (ш) в то же время давая сухой, готовый к использованию продукт или поверхность (ίν) без профессионально-гигиенических и экологических опасений. Кроме того, самые лучшие имеющиеся на рынке способы связаны с большими дополнительными недостатками. В случае паровых и плазменных устройств требуется снижение давления, и в промышленных устройствах используется пероксид водорода в концентрациях 50% или более в качестве исходного материала, требующего специальной упаковки и манипулирования. В случае жидкостных устройств требуется конечное промывание. Обследования, проводившиеся профпатологами, повторно показали, что была бы очень желательна комбинация критериев достижения с (1) по (ίν) или без снижения давления, или без промывания. Аналогичные соображения относятся к стерилизации других поверхностей, где снижение давления и промывание часто даже менее осуществимы.

Любое обсуждение предшествующего уровня техники по всему описанию ни коим образом не сле

- 4 016539 дует расценивать как допущение того, что такой предшествующий уровень техники широко известен или составляет часть общего представления в данной области.

Задача изобретения

Задачей изобретения является предоставление способа стерилизации, который избегает или уменьшает, по меньшей мере, некоторые из недостатков предшествующего уровня техники.

Задачей предпочтительных вариантов осуществления является предоставление усовершенствованного способа дезинфекции или стерилизации, который можно проводить без снижения давления, без необходимости промывания и без необходимости подвергать изделие обработке с нагреванием до температуры выше 60°С, и предоставление очень предпочтительных вариантов осуществления для достижения 1од 6 снижения концентрации микроорганизмов на поверхности изделия, подвергаемого стерилизации, в пределах 20 мин. Еще одной задачей очень предпочтительных вариантов осуществления изобретения является достижение такого 1од 6 снижения в пределах 20 мин, когда микроорганизмы находятся между соприкасающимися поверхностями или в просвете эндоскопа.

Другой задачей предпочтительных вариантов осуществления изобретения является дезинфекция или стерилизация изделия при атмосферном давлении и без оставления остаточных уровней пероксида водорода на поверхности изделия. В очень предпочтительных вариантах осуществления, в которых стерилизуется эндоскоп или подобный ему инструмент, целью является наличие сухого и готового к применению инструмента в пределах 20 мин.

Еще одной задачей изобретения является предоставление усовершенствованного стерилизующего агента.

Хотя изобретение направлено, в первую очередь, на стерилизацию, следует понимать, что оно также обеспечивает преимущества при использовании для менее требовательной задачи дезинфекции по сравнению с другими способами для обработки открытых и других поверхностей и для поверхностей, отличных от поверхностей медицинских инструментов.

Пока контекст ясно не требует иного, по всему описанию и формуле изобретения слова содержат, содержащий и им подобные следует трактовать во включающем смысле в отличие от исключающего или исчерпывающего смысла; то есть в смысле включая, но не ограничиваясь.

Краткое описание сущности изобретения

В соответствии с первым аспектом настоящее изобретение предоставляет способ дезинфекции или стерилизации поверхности, включающий стадии:

(1) распыления раствора, содержащего стерилизующий агент в растворителе, для образования распыляемого агента, включающего мелкораздробленные частицы раствора в потоке газа, причем указанный раствор включает растворитель, имеющий точку кипения, более низкую, чем стерилизующий агент;

(2) воздействия на распыляемый агент энергией того вида и продолжительности, которые достаточны для испарения растворителя в предпочтение стерилизующему агенту, для увеличения посредством этого концентрации агента в частицах распыляемого агента;

(3) удаления растворителя, испарившегося на стадии 2, из потока газа при давлении, равном или превышающем атмосферное давление, и, при необходимости, охлаждения распыляемого агента до температуры ниже 70°С; и (4) воздействия на указанную поверхность распыляемого агента со стадии 3 в течение времени, достаточного для стерилизации поверхности.

Используемый здесь термин распыляемый агент описывает капельки жидкости (т.е. мелкораздробленные частицы жидкости), захваченные потоком газа. Система капелек жидкости, захваченных или суспендированных в газе, представляет собой аэрозоль.

В очень предпочтительном варианте осуществления изобретения все стадии проводятся при атмосферном давлении или выше него, и способ проводится с использованием пероксида водорода в качестве стерилизующего агента. На первой стадии 35% раствор пероксида водорода распыляется, например, посредством распылителя, приводимого в действие ультразвуковым преобразователем, который захватывает частицы раствора (микрокапельки), имеющие средний диаметр больше чем, например, 2 мкм, в поток газа. Поток газа может исходно представлять собой не фильтрованный, необработанный воздух, который засасывается из стерилизационной камеры и в последующем рециркулируется вентилятором или насосом, причем воздух в способе становится стерильным. На второй стадии микрокапельки в аэрозоле, выходящем из распылителя, нагреваются, например, пропусканием через нагревательный элемент, который передает частицам раствора достаточно энергии для испарения воды из капелек. Поступление энергии регулируется для обеспечения того, что энергия, приобретаемая капельками, недостаточна для подъема температуры капелек до точки кипения пероксида. В последующем происходит мгновенное выпаривание водяного пара в предпочтение пероксиду водорода. В результате концентрация пероксида водорода в микрокапельках увеличивается примерно до 60-80%, в то время как происходит усадка частиц до среднего диаметра менее чем 1 мкм, предпочтительно менее чем 0,8 мкм. Полученные мелкораздробленные частицы аэрозоля заявители называют наночастицами или совместно нанораспыляемым агентом. На третьей стадии водяной пар удаляется из потока газа при давлении, равном или выше атмосферного,

- 5 016539 например, путем использования охлаждаемой ловушки, молекулярного сита или осушителя, полупроницаемого мембранного устройства или другого средства удаления, работающего при давлении, равном или превышающем атмосферное, в то же время оставляя наночастицы (субмикронные частицы концентрированного раствора пероксида) в суспензии в потоке газа. Поверхности, подлежащие стерилизации, например медицинского инструмента, затем подвергаются воздействию этого нанораспыляемого агента в стерилизационной камере в течение времени, достаточного для стерилизации поверхности. В предпочтительных вариантах осуществления простые открытые поверхности были стерилизованы в пределах 3 мин времени воздействия (общее время цикла 5-10 мин), а соприкасающиеся поверхности были стерилизованы в пределах 10 мин времени воздействия (общее время цикла 15-20 мин), в каждом случае при атмосферном давлении. Это обеспечивает возможность рециклирования инструмента в пределах 20 мин, включая предварительное кондиционирование и сушку. Если стадия удаления растворителя не включает охлаждение, то может быть желательным охлаждение нанораспыляемого агента перед впуском в стерилизационную камеру.

Предпочтительно, чтобы нанораспыляемый агент из камеры рециркулировался из камеры в газовый впуск распылителя, и может добавляться свежий распыляемый агент, но в других вариантах осуществления нанораспыляемый агент может просто выпускаться или предпочтительнее пропускаться через каталитический или другой процесс для удаления пероксида водорода перед выпуском.

В соответствии со вторым аспектом изобретение предоставляет способ в соответствии с первым аспектом, где поверхность представляет собой соприкасающуюся поверхность или просвет и где 1од 6 уменьшения нагрузки микроорганизмами в тесте стерилизации соприкасающейся поверхности (как определено в настоящем описании) или тесте стерилизации просвета (как определено в настоящем описании) достигается в пределах 20 мин.

В соответствии с третьим аспектом изобретение заключается в новом распыляемом агенте, содержащем раствор пероксида водорода, суспендированный в мелкораздробленной форме, где частицы жидкости имеют концентрацию более чем 60 мас.% пероксида водорода и средний диаметр менее чем 1,0 мкм. Предпочтительно капельки имеют средний диаметр менее чем 0,8 мкм. Следует понимать, что в аэрозольных устройствах предшествующего уровня техники жидкие частицы пероксида имели концентрацию менее чем 35 мас.% пероксида водорода и средний диаметр более 2 мкм. Связь между размером частиц и скоростью частиц в аэрозоле не является линейной, и, таким образом, небольшое уменьшение диаметра частиц значительно увеличивает устойчивость суспензии, а также увеличивает общую площадь поверхности раздела газ/жидкость.

Желательно, чтобы распыляемый агент в соответствии с третьим аспектом имел плотность пероксида (грамм пероксида водорода/литр аэрозоля), гораздо большую, чем плотность пероксида пара непосредственно ниже предела насыщения при соответствующей температуре и влажности.

Максимальная концентрация пара пероксида водорода/м³ (плотность пероксида) при меняющихся температурах и величинах относительной влажности (КН) иллюстративно показана в табл. 1.

Таблица 1

Максимальная концентрация пара пероксида водорода при использовании исходного 35% раствора Н₂О₂ (мг/л)

Температура (С°)	10% КН	20% КН	40%КН	80%КН
20	0,97	0,85	0,62	0,14
40	4,13	2,59	2, 66	0, 63
60	14,4	12,60	9,1	2,31

Максимальная концентрация пара 35% раствора пероксида при 40°С и 40% КН составляет 2,66 мг/л. Концентрация/м³ (плотность) аэрозоля пероксида водорода по изобретению при 40°С предпочтительно больше чем 20 мг/л, а предпочтительнее больше чем 45 мг/л при относительной влажности (КН), например, 40% и при атмосферном давлении.

Предпочтительно газовая фаза аэрозоля поддерживается при относительной влажности от 40 до 60%. В очень предпочтительных вариантах осуществления распыляемого агента температура и влажность выбираются в пределах области, указанной как снижающая биологическую нагрузку на 1од 6 менее чем через 20 мин, на фиг. 10 при относительной влажности выше 40-60% в течение по меньшей мере 14 мин. Следует понимать, что в предшествующем уровне техники в аэрозольных способах КН была в целом 90-100%, в то время как при паровых способах КН составляет как можно ближе к 0%, а в целом ниже 20%.

В соответствии с четвертым аспектом изобретение предоставляет устройство, включающее в комбинации:

(1) средство, приспособленное для получения распыляемого агента, содержащего мелкораздробленные частицы раствора, суспендированного в газе, причем раствор включает растворенное вещество и

- 6 016539 растворитель;

(2) средство для подачи достаточного количества энергии на распыляемый агент для селективного мгновенного выпаривания, по меньшей мере, некоторого количества растворителя в виде пара, посредством чего увеличивается концентрация растворенного вещества в распыляемом агенте; и (3) средство для отделения пара растворителя от распыляемого агента после стадии 3 при атмосферном давлении и, при необходимости, затем охлаждения распыляемого агента до температуры ниже 70°С;

(4) средство для воздействия распыляемого агента со стадии 4 на подлежащую стерилизации поверхность.

В предпочтительных вариантах осуществления устройства предоставляются средства для регулирования энергии, подаваемой на стадии (2), для обеспечения того, чтобы испарялся растворитель в предпочтение растворенному веществу и чтобы испарялось относительно мало растворенного вещества.

В предпочтительных вариантах осуществления способа подлежащая стерилизации поверхность представляет собой поверхность медицинского или стоматологического инструмента или другого приспособления или изделия и может включать закрытую поверхность, просвет или соприкасающуюся поверхность. Такие изделия могут помещаться в стерилизационную камеру, которая снабжена одним или более каналами доступа, которые могут быть герметизированы от окружающей атмосферы, или могут стерилизоваться внутри одноразовой камеры или кассеты повторного использования, которые могут также необязательно служить в качестве контейнера для хранения стерилизованного изделия до следующего использования.

Способ по изобретению можно проводить в статических или динамических условиях.

Теперь изобретение будет конкретнее описано только в виде примера со ссылкой на определенные варианты осуществления.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 представляет собой воспроизведение чертежа из патента США № 4797255, который показывает (кривая А), как точка кипения смеси воды/пероксида изменяется в зависимости от концентрации при атмосферном давлении и (кривая В) как изменяется состав газа;

фиг. 2 - схематический чертеж первого варианта осуществления устройства в соответствии с изобретением;

фиг. 3 - более детальный схематический чертеж, показывающий распылитель 5 фиг. 2;

фиг. 4 - схематический чертеж варианта осуществления распылителя 5, который отличается от распылителя фиг. 3;

фиг. 5 - схематический чертеж второго варианта осуществления устройства в соответствии с изобретением;

фиг. 6 - схематический чертеж третьего варианта осуществления устройства в соответствии с изобретением, являющегося вариантом второго варианта осуществления;

фиг. 7 - схематический чертеж варианта осуществления нового узла для удаления растворителя для использования в изобретении;

фиг. 8 и 8А - схематические чертежи, показывающие новые упаковки для использования в изобретении в вертикальном разрезе;

фиг. 9 - график, показывающий, как относительная влажность изменяется в течение цикла дезинфекции в одном варианте осуществления устройства в соответствии с изобретением;

фиг. 10 - чертеж, показывающий пограничные условия температуры, времени воздействия и относительной влажности для получения стерилизации;

фиг. 11 - график, показывающий связь между биоцидной эффективностью, скоростью доставки и скоростью потока аэрозоля;

фиг. 12 - график, показывающий связь между биоцидной эффективностью и скоростью доставки пероксида и подачей электроэнергии к распылителю;

фиг. 13 - график, показывающий связь между биоцидной эффективностью и скоростью доставки пероксида и рабочим циклом распылителя;

фиг. 14 - график, показывающий связь между биоцидной эффективностью и скоростью доставки пероксида и исходной концентрацией пероксида;

фиг. 15 - график, показывающий, как распределение размера частиц меняется с изменением температуры во время стадии (2) способа по изобретению.

В каждом из вариантов осуществления, описанных со ссылкой на фиг. 2-8, части, соответствующие по функции частям, показанным на фиг. 2, идентифицированы одинаковыми цифрами.

Описание предпочтительных вариантов осуществления

Будет описан первый предпочтительный вариант осуществления изобретения, в котором раствор, состоящий из 35% пероксида водорода в воде в качестве растворителя, распыляется на стадии (1) для использования в изобретении.

На фиг. 2 показано устройство, включающее камеру 1, которая герметизирована от атмосферы и снабжена одной или более герметизируемыми дверцами, каналами или другими отверстиями (не пока

- 7 016539 занными на фиг. 2), посредством которых изделие, подлежащее стерилизации 2, можно поместить в камеру 1. Камера 1 снабжена впускным каналом 3 газового потока и выходным каналом 4. Камера 1 желательно термостатически регулируема, например, при 45°С, посредством кожуха или ему подобного приспособления (не показано) и/или является термически изолированной.

Камеру 1 можно селективно соединить с контуром распылителя, контуром сушки или контуром каталитического разрушения, как описано ниже.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 2, контур распылителя включает распылитель 5, имеющий впуск 6 газового потока, впуск 7 жидкости и выпуск 8 распыляемого агента. В настоящем варианте осуществления распылитель 5 представляет собой ультразвуковой распылитель, включающий ультразвуковой преобразователь, имеющий резонансную частоту 2,4 МГц, запускаемый обычной схемой управления (не показана), и конкретнее описан ниже со ссылкой на фиг. 3, 4. Однако можно использовать другие средства распыления.

Распылитель 5 приспособлен для приема жидкого раствора 9 стерилизующего агента (в этом примере 35% раствор пероксида водорода в воде) из резервуара 10 через магистраль подачи 11, включающую клапан 12, сообщающуюся со впуском 7 жидкости распылителя. Газовый поток засасывается через вентилятор 13 и магистраль 14 во впуск 6 газового потока распылителя 5 под небольшим, но положительным давлением. В настоящем примере стерилизующий агент 9, подаваемый в распылитель 5 через магистраль 11, представляет собой 35% раствор пероксида водорода в воде, а газовый поток, впускаемый во впуск 6 через вентилятор 13 и магистраль 14, представляет собой воздух. При работе распылитель 5 генерирует аэрозоль из мелкораздробленных частиц (капелек) 35% раствора пероксида водорода, суспендированного в виде тумана, в воздушном потоке. Средний диаметр капелек аэрозоля (распыляемого агента) у выпуска распылителя желательно находится в интервале от 2 до 10 мкм.

Аэрозоль из выпуска 8 распылителя направляется вентилятором через магистраль 15 к впуску 16 нагревателя или теплообменнику 17, имеющему выпуск 18. В настоящем варианте осуществления нагреватель 18 состоит из одного или нескольких нагревательных элементов (не показаны) в виде керамических электрических сопротивлений, выход энергии которых регулируется в ответ на сигналы от различных датчиков, например датчиков температуры, датчиков скорости потока, датчиков теплопроводности, датчиков влажности или им подобных, как обсуждается ниже. По мере того как распыляемый агент течет через нагреватель 17, условия (скорость потока, время контакта, температура) регулируются таким образом, что вода испаряется из частиц аэрозоля, а пероксид в капельках становится концентрированным. Также средний размер частиц уменьшается до уровня ниже 1 мкм, а предпочтительно ниже 0,8 мкм, т.е. микрокапельки в газовом потоке становятся капельками нанораспыляемого агента. Концентрация пероксида в микрораспыляемом агенте может стать 70-80% или более.

Газовый поток, выходящий из нагревателя 17 у выпуска 18, содержащий маленькие капельки более концентрированной пероксидной жидкости, а также содержащий водяной пар, засасываемый из капелек, направляется из выпуска 18 нагревателя через магистраль 19 к выпуску 20 устройства 21 для удаления растворителя. В настоящем примере устройство 21 для удаления воды представляет собой охлаждаемую ловушку, в которой водяной пар конденсируется и удаляется из стока 22 для анализа или удаления жидкости. В охлаждаемой ловушке может, например, использоваться устройство Пелтье для достижения охлаждения. Распыляемый агент выходит из охлаждаемой ловушки из выпуска 23 при температуре ниже 70°С, а предпочтительно при температуре ниже примерно 55°С. Однако другое средство 21 для удаления водяного пара при атмосферном давлении можно заменить на охлаждаемую ловушку, как обсуждается ниже.

Газовый поток, теперь содержащий нанораспыляемый агент и сниженную концентрацию водяного пара, выходит из устройства для удаления воды 21 из выпуска 23 и первоначально направляется через клапаны 24, 25 и магистраль обхода 26 на сторону всасывания 28 вентилятора 13 для рециркуляции через распылитель 5, нагреватель 17 и устройство для удаления воды 21 до тех пор, пока газовый поток не достигнет желаемой концентрации пероксида водорода, плотности частиц и уровня снижения влаги. Эти уровни обсуждаются ниже в настоящем описании.

После достижения желаемой концентрации газового потока в контуре распыления стерилизующую камеру устанавливают в ряд с контуром распыления. То есть клапаны 24 переустанавливаются так, чтобы отводить поток, выходящий из устройства для удаления воды 21, из выпуска 23 к впуску газа 3 стерилизационной камеры 1, а клапан 25 затем или одновременно переустанавливается так, чтобы выпуск газа 4 стерилизационной камеры располагался в сообщении со стороной всасывания 4 вентилятора 13. Магистраль обхода 26 посредством этого изолируется. Камера 1 находится теперь в режиме на линии. Допуская, что подлежащее стерилизации изделие 2 было ранее помещено в камеру 1, камера, герметизированная от атмосферы, будет теперь заполняться распыляемым агентом, рециркулируемым вентилятором 13, через распылитель 5, нагреватель 17 и средство для удаления воды 21. Важно отметить, что если подвергаемое стерилизации изделие является термочувствительным, и если распыляемый агент, выходящий из устройства для удаления воды 21, имеет температуру выше примерно 55°С (что может иметь место, если для удаления воды не используется охлаждаемая ловушка), и наверняка, если она выше 70°С, то

- 8 016539 может потребоваться средство 27 для охлаждения распыляемого агента перед входом в стерилизационную камеру 1.

Распыляемый агент может рециркулировать через стерилизационную камеру 1 в режиме на линии, как описано выше, в течение периода, достаточного для достижения стерилизации, или после короткого периода времени, достаточного для создания желаемой концентрации в камере, причем камера, содержащая распыляемый агент, может быть изолирована в течение некоторого периода перенаправлением клапанов 24, 25 для переустановки контура распыляемого агента в режим обхода, оставляя камеру герметизированной с заданным объемом и концентрацией нанораспыляемого агента в изолированном режиме в течение некоторого периода, или камера может повторно переключаться между режимом на линии и изолированным режимом в течение заданных периодов.

После времени контакта, достаточного для достижения желаемого уровня дезинфекции или стерилизации, камеру 1 можно перевести в режим сушки. Этого можно достичь, используя отдельный контур сушки, включающий засасывание воздуха через НЕРА фильтр (высокоэффективный воздушный фильтр частиц) 36, его нагревание посредством нагревателя 37 и направление его через дезинфицированную поверхность для удаления с поверхности любой остаточной конденсации влаги пероксида. Альтернативно, сушки можно достичь, используя элементы контура распылителя, путем циркуляции сухого теплого воздуха через нагреватель 17, устройство удаления воды 21 и камеру 1, но в обход (или без подачи энергии) распылителя 5. После достижения удовлетворительного уровня сухости камеру соединяют с контуром удаления биоцида. Например, воздух, профильтрованный через пера-фильтр, под положительным давлением может впускаться через впуск 36, направляться в камеру 1 через невозвратный клапан 31 во впускном канале газа камеры и использоваться для вымывания пероксида из камеры 1, причем вытесняющий воздух, испускаемый из выпускного канала 4 газа, направляется через клапан 38 в узел каталитического разрушения 39, где, например, пероксид превращается в воду и кислород, и, таким образом, любой остаточный пероксид водорода делается подходящим для безвредного удаления в окружающую среду. Контур каталитического разрушения может включать рециркуляцию через каталитический конвертер до завершения разрушения. Каталитическое разрушение пероксида водорода хорошо известно, и можно использовать любой подходящий способ или устройство.

Следует понимать, что при использовании устройство представляет собой динамическое устройство. Поскольку газовый поток подвергается рециркуляции, то нанораспыляемый агент поступает в распылитель и захватывает недавно обработанные ультразвуком микрокапельки, так что поток, выходящий из распылителя, будет включать наночастицы из предыдущих прохождений, а также микрокапельки, но средний размер частиц будет прогрессивно увеличиваться. Количество водяного пара, подлежащее удалению, также будет становиться прогрессивно меньшим.

Теперь изобретение будет далее описано только в виде примера со ссылкой на определенные примеры.

Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Теперь первый вариант осуществления распылителя для использования в устройстве, показанном на фиг. 2, будет описан схематически со ссылкой на фиг. 3, где части, имеющие функцию, соответствующую частям на фиг. 2, идентифицированы одинаковыми цифрами. На фиг. 3 показан распылитель, указанный в целом цифрой 5 и включающий камеру, ограниченную стенками распылителя 51, 52, полом 53 и потолком 54. Впуск 6 газового потока проникает через стенку 51, тогда как выпуск 8 распылителя проникает через стенку 52. И впускное, и выпускное отверстия распылителя для газа расположены около верхнего конца камеры и могут на практике быть снабжены втулочными соединениями или резьбовыми втулками (не показаны) для облегчения подсоединения к линии циркуляции. Пьезоэлектрический преобразователь 55 установлен на пол 53 с возможностью удаления подходящим средством. Предпочтительный преобразователь представляет собой преобразователь, имеющийся в продаже от компании АРС 1п1сгпаОопа1 Ыб., который представляет собой кристаллический преобразователь 2,4 МГц с наружным покрытием из нержавеющей стали, обеспечивающий скорость распыления жидкости приблизительно 350 см³/ч и работающий при 48 VΑС, 0,6 А, 29 Вт, и имеющий ожидаемый срок службы примерно 10000 ч использования. Ультразвуковой преобразователь 55 запускается подходящим контуром привода и получает энергию из подходящего источника питания. В некоторых вариантах осуществления изобретения используется детектор для контроля за ультразвуковым выходом преобразователя и обеспечивает сигнал, который можно использовать в качестве контрольного сигнала обратной связи для регулирования работы ультразвукового преобразователя. Эти электронные цепи являются обычными в данной области. Расширяющаяся коническая направляющая перегородка 58 установлена с потолка 54 выше ультразвукового преобразователя и служит для направления любых более крупных капелек, падающих назад в жидкость, в сторону от преобразователя, в то же самое время предотвращая захват более крупных капелек воздушным газовым потоком, входящим в точке 6 и выходящим в точке 8. Раствор пероксида водорода, подлежащий распылению, показан под цифрой 56 и может, например, инжектироваться в заданной дозе через канал подачи жидкости 7.

На фиг. 4 показан второй вариант осуществления распылителя, где части, имеющие функцию, соот

- 9 016539 ветствующую частям на фиг. 3, идентифицированы теми же цифрами. Распылитель, показанный на фиг.

4, отличается от изображенного на фиг. 3 тем, что он обеспечен двойными внутренними стенками 51, 52 и двойным полом 56, причем двойные стенки расставлены с промежутком. В этом варианте осуществления водяная ванна или другая передающая ультразвук жидкость 60 поддерживается между ультразвуковым преобразователем 55 и мембраной 59, установленной на внутреннем полу 58.

Второй вариант осуществления устройства для проведения способа по изобретению показан на фиг.

5, где части, соответствующие по функции частям, показанным на фиг. 2, идентифицированы такими же цифрами. Контур, показанный на фиг. 5, аналогичен контуру, показанному на фиг. 2, но узлы можно независимо соединять в ряд с контуром и/или с другими узлами.

Так, в варианте осуществления, показанном на фиг. 5, один или более вентиляторов 13 приводят в движение рециркулирующий газовый поток в разветвленном трубопроводе 40. Каждый из распылителя 5, испаряющего растворитель нагревателя 17, узла удаления пара растворителя 21, стерилизующей камеры 1 и, необязательно, охладителя 27 может быть соединен в линию (т.е. в ряд) с разветвленным трубопроводом 40 или может быть изолирован из линии клапанами, указанными общей цифрой 41. Таким образом, можно соединить распылитель 5, нагреватель 7, узел удаления пара растворителя 21 и камеру 1 в ряд, и в этом случае расположение аналогично тому, которое показано на фиг. 2; или можно иметь изолированные распылитель 5 и узел удаления пара 21 и обеспечивать циркуляцию газового потока через нагреватель 17 и камеру 1 в целях сушки, и/или через нагреватель 17 и узел удаления пара 21 в целях сушки и т.д.

Следует понимать, что, поскольку устройство включает использование рециркулирующего газового или аэрозольного потока, порядок узлов можно также располагать в других последовательностях. Например, как показано на фиг. 6, где узлы, выполняющие одинаковую функцию, идентифицированы одинаковыми цифрами, как на фиг. 5, узел 21 удаления растворителя расположен выше по потоку от распылителя 5, но поскольку аэрозоль можно подвергнуть рециркуляции при стерилизационной камере, выключенной из потока, пока не будут достигнуты желаемая концентрация раствора наночастиц, температура, концентрация пероксида в аэрозоле и редукция пара, то можно достичь таких же результатов, как при расположении, показанном на фиг. 2. Следует также понимать, что при проведении способа нет необходимости последовательно выполнять его стадии, и, по меньшей мере, стадии (1), (2) и (3) можно выполнять, по существу, одновременно или в другой последовательности, хотя удаление растворителя не может происходить быстрее, чем происходит испарение растворителя, и хотя стадия 4 не может начинаться до тех пор, пока не было удалено достаточное количество пара растворителя.

Следует понимать, что устройство, показанное на фиг. 2-6, может быть обеспечено датчиками температуры, давления, скорости циркуляции, относительной влажности, концентрации пара пероксида, концентрации жидкости пероксида и подобных им параметров, и они могут включать автоматическую обратную связь и управляющие цепи.

Следует понимать, что устройство может модифицироваться многими путями без отхода от раскрытого здесь изобретения.

В вариантах осуществления, описанных выше, стерилизующий агент представлял собой раствор пероксида водорода и представлял собой 35% раствор в воде, которая действовала в качестве растворителя. Предпочтительный растворитель для использования с пероксидом представляет собой воду. Вода кипит при 100°С, тогда как пероксид водорода кипит при температуре выше 151°С при атмосферном давлении. Растворитель может, например, представлять собой водный или не водный спирт, выбранный в комбинации с предполагаемым к использованию растворителем. Добавление к воде этилового спирта приводит к получению азеотропной смеси, которая снижает точку кипения растворителя, и это обеспечивает возможность мгновенного выпаривания воды при более низких температурах, чем было бы иначе возможно. Одинаково благоприятным было бы добавление других азеотропных агентов. Использование азеотропов для содействия удалению растворителя из раствора частиц распыляемого агента находится в пределах объема изобретения. Предусматривается, что для некоторых биоцидов можно использовать не водные растворители или комбинацию подходящих растворителей.

В случае пероксида водорода по мере того, как вода мгновенно выпаривается, концентрация стерилизующего агента возрастает. Если в изобретении используется 35% раствор пероксида, то микрораспыляемый агент после стадий нагревания и удаления водяного пара будет иметь концентрацию, например, 60-80%. Это имеет преимущество в том, что исходным материалом можно манипулировать относительно безопасно, что концентрация происходит во время осуществления способа, и что затем нет дальнейшей необходимости в манипулировании пероксидом. Также значительно уменьшается средний размер частиц, причем частицы микрораспыляемого агента в предпочтительных вариантах осуществления имеют средний диаметр менее чем 1 мкм, предпочтительнее менее чем 0,1 мкм. Маленький размер частиц приводит к очень устойчивой суспензии с осаждением, которым можно пренебречь, обеспечивает значительное увеличение поверхности раздела жидкости/газа и при очень высоких концентрациях жидкого стерилизующего агента на 1 л распыляемого агента. Заявители считают, что у этих наночастиц может быть более высокая концентрация молекул пероксида на поверхности раздела газа/жидкости, чем происходит у микрочастиц. Растворы с концентрацией ниже или выше чем 35% можно использовать в качест

- 10 016539 ве исходного материала, и превосходные результаты были получены с 1 или 3% растворами пероксида водорода, а также с 40% растворами, но время, затрачиваемое на достижение удовлетворительного результата при соприкасающихся или закрытых поверхностях, было меньше, чем оптимальное при концентрациях пероксида ниже 30%, и проблемы манипулирования приводят к предпочтению концентраций ниже 35%. Хотя в описанных предпочтительных вариантах осуществления использовались водные растворы пероксида водорода в качестве исходного агента, можно использовать растворы других пероксидов и перокси соединений, а также растворы перокси комплексов (включая нерастворимые в воде комплексы в органических растворителях). В изобретении можно также использовать стерилизующие агенты, отличные от пероксидов, включая без ограничения галоидные соединения, фенольные соединения, галогенфенольные соединения и другие известные биоциды при соответствующем выборе растворителя.

Частицы или капельки раствора стерилизующего агента (в предпочтительном варианте осуществления 35% пероксида водорода в водном растворе), которые образуются из раствора распылителем, захватываются газовым потоком, который в предпочтительном варианте осуществления представляет собой воздух. Значительное преимущество предпочтительных вариантов осуществления изобретения перед предшествующим уровнем техники заключается в том, что они не требуют источник профильтрованного стерильного воздуха. Вместо этого в изобретении можно засасывать нестерильный воздух из стерилизационной камеры и стерилизовать его при его рециркуляции при использовании. Однако можно в случае, если это предпочтительно, использовать асептический фильтрованный воздух. Газовый поток необязательно представляет собой воздух и может представлять собой, например, инертный газ, такой как азот или аргон, или может представлять собой кислород или озон.

Хотя изобретение было описано со ссылкой на распыление посредством ультразвукового распылителя, следует понимать, что можно использовать другие средства для распыления, включая аэрозольные баллончики, струйные распылители, пьезоэлектрические распылители и подобные им устройства, генерирующие распыляемый агент. Желательно, чтобы суспендированные капельки, выходящие из распылителя, имели средний диаметр менее чем 10 мкм, а предпочтительнее менее чем 5 мкм. Как описано в одновременно рассматриваемой заявке заявителей (РСТ/ЛИ 99/00505), более мелкие частицы можно получить включением поверхностно-активного вещества, например спирта, в раствор стерилизующего агента при использовании ультразвукового распыления. Нет необходимости в постоянной работе ультразвукового распылителя, и в предпочтительных вариантах осуществления изобретения распылитель включается и выключается циклично (или через неравные интервалы), работая, например, примерно 20 с/мин.

Раствор стерилизующего агента может подаваться в распылитель на непрерывной или периодической основе из оптовой подачи, например при поддержании заданного уровня жидкости в распылителе, или может подаваться устройством доставки одиночных доз, например кассетой, доставляющей достаточное количество раствора для одного или множества циклов стерилизации. Альтернативно, раствор стерилизующего агента может быть предоставлен предварительно упакованным в капсулу, которую можно разместить в приспособленном распылителе так, чтобы капсула находилась в контакте с ультразвуковым преобразователем распылителя. В этом случае предоставляются средства для прокола капсулы с тем, чтобы она могла высвободить раствор в виде распыляемого агента. В другом варианте осуществления стерильный раствор может быть предоставлен в капсуле, имеющей встроенный ультразвуковой преобразователь, приспособленный для подачи энергии через контакты, простирающиеся через стенку капсулы, когда капсула вставляется в распылитель.

После образования аэрозоля, но перед впуском в стерилизационную камеру, аэрозоль подвергается воздействию входящей энергии того вида и в течение периода времени, достаточных для выпаривания, по меньшей мере, некоторого количества растворителя из аэрозольных частиц. В варианте осуществления, описанном со ссылкой на фиг. 2, это достигается пропусканием аэрозоля через один или более нагревательных элементов, которые могут представлять собой любой обычный нагревательный элемент, включая без ограничения керамические элементы или им подобные. В таких случаях температура и характеристики теплообмена нагревательного элемента выбираются вместе со скоростью газового потока, температурой и влажностью потока аэрозоля с тем, чтобы мгновенно выпарить растворитель, в данном примере воду, в виде пара и, по существу, без испарения какого-либо значительного количества пероксида. Это частично осуществляется выбором условий с тем, чтобы передача тепла на частицы раствора в аэрозоле повышала температуру раствора до точки ниже точки кипения стерилизационного агента, но выше точки кипения растворителя, но считается, что этому способствует очень большая площадь поверхности раствора, которая подвергается воздействию газа-носителя жидкостью в состоянии в виде ее мелкораздробленных частиц, и относительная легкость, с которой молекулы воды высвобождаются с поверхности раздела частиц жидкости/газа.

Хотя в предпочтительном варианте осуществления воду, мгновенно выпариваемую из распыленных частиц посредством их пропускания через керамический нагревательный элемент, но можно использовать любой обычный нагревательный элемент, или энергию, требуемую для достижения этого, можно передать к частицам другими средствами, включая без ограничения излучение, например, инфракрасное или лазерное излучение подходящих частот, микроволновое, радиочастотное или другое излучение; индукцию; контакт с теплообменниками; и другие формы нагревания, включая проведение, конвенцию или

- 11 016539 средства передачи механической энергии.

Хотя на частицы тумана можно одновременно воздействовать температурами выше 60°С в течение крайне коротких периодов времени, например во время потока через любую форму нагревательного элемента при 700-1000°С, скорость потока такова, что температура основного количества аэрозоля в целом поддерживается на уровне ниже 60°С, а предпочтительно на уровне ниже 45°С (или в последующем охлаждается до такой температуры посредством охлаждающего устройства или теплообменника перед обеспечением контакта с подлежащей стерилизации поверхности). При нагревании капельки распыляемого агента, которые видны невооруженным глазом в виде тумана или тучи, становятся невидимыми невооруженным глазом, хотя рассеивание света частицами видно, когда луч света светит через мелкий туман. Однако когда температура в камере намного ниже точки кипения пероксида водорода при атмосферном давлении, ясно, что основное количество не находится в паровой фазе. Поскольку невидимые субмикронные капельки стерилизующего агента не являются паром, они в настоящем описании именуются наночастицами. Неизбежно имеется небольшое количество пара пероксида в равновесии с жидкостью в частицах, но не более чем в системах распыленных агентов предшествующего уровня техники.

После выпаривания растворителя в предпочтение стерилизующему агенту пар растворителя уносится в потоке газа вместе с теперь более мелкими частицами аэрозоля. Затем пар растворителя удаляется из нанораспыляемого агента при атмосферном давлении. В варианте осуществления, показанном на фиг. 2, который сопровождается пропусканием газа-носителя с нанораспыляемым агентом и пара растворителя через охлаждаемую ловушку, посредством чего пар растворителя конденсируется и удаляется из потока газа. В примерах, в которых распыляемый раствор представляет собой раствор пероксида водорода в воде и водяной пар мгновенно выпаривается на стадии 2, водяной пар конденсируется на стадии 3, оставляя газовый поток, содержащий субмикронную суспензию микрочастиц распыляемого агента 6080% пероксида водорода. Эту стадию удаления пара можно также проводить другими средствами, включая без ограничения пропускание газа через сушащий агент, осушитель или через подходящие молекулярные сита, мембраны, пропускание через центрифугу, например адаптированный центрифужный вентилятор, или посредством подходящего циклонного сепаратора или ему подобного. Однако если охлаждаемая ловушка не используется в качестве парового сепаратора, может быть необходимым охлаждение воздушного потока перед воздействием на подлежащее стерилизации изделие воздушного потока для обеспечения того, чтобы температура нанораспыляемого агента была ниже температуры, при которой может быть повреждено изделие в стерилизационной камере.

Другой предпочтительный способ сепарации растворителя показан на фиг. 7. На фиг. 7 в разрезе показано устройство 70, включающее первую трубку 71, включающую стенку 72 трубки. Стенка 72 трубки представляет собой целое или часть, сконструированную из материала, который является пористым для пара растворителя, но не для наночастиц, например ΚΙΜΟυΆΚΟ™. Аэрозоль, содержащий наночастицы и пар растворителя, течет через трубку 71 в первом направлении, например от впуска 73 к выпуску 74.

Желательно, чтобы воздушный противоток 76 был установлен в концентрической трубке 75, которая содействует удалению пара растворителя, диффундирующего через стенку 72.

При настоящем использовании, которое является новым, ткань ΚΙΜΟυΆΚΟ™ используется для отделения водяного пара от капелек тумана пероксида при атмосферном давлении, и ее можно использовать вместо охлаждаемой ловушки, показанной на фиг. 2-6, или можно использовать в сочетании с охлаждением или другим средством удаления водяного пара. ΚΙΜΟυΆΚΟ™ представляет собой многослойную не плетеную ткань из пропиленовых волокон для использования в качестве конечного стерильного барьера для обернутых изделий, таких как хирургические устройства. Она непроницаема для микроорганизмов. Другие аналогичные углеводородные ткани, например ТУУЕК™ и δΡυΝΟυΆΚΟ™ подходящих сортов, могут быть замещены на ΚΙΜΟυΆΚΟ™. Стенка 72 не должна представлять собой плетеную ткань и может представлять собой любую другую подходящую полупроницаемую мембрану, которая облегчает удаление воды, в то же самое время являясь непроницаемой для микроорганизмов и частиц распыляемого агента.

Желательно по меньшей мере один элемент-вентилятор или насос использовать для циркуляции газового потока из распылителя, минуя нагревательный элемент, узел удаления воды, и в стерилизационную камеру, и из нее.

Стерилизационная камера может представлять собой простую камеру, может быть заключена в кожух или быть регулируемой по температур, и может быть обеспечена опорами для изделий, подлежащих стерилизации, или специальными соединениями, например для присоединения эндоскопа, или другим образом направлять поток нанораспыляемого агента через один или более просветов.

Стерилизационная камера может быть представлена в любой подходящей форме, например может представлять собой мешок, кассету, контейнер, камеру, помещение или им подобную емкость.

В очень предпочтительных вариантах осуществления изделие, подлежащее стерилизации, может содержаться в одноразовом мешке или кассете, в которые нанораспыляемый агент может направляться, например через герметизируемый канал, но которые являются пористыми для пара, обеспечивая воз

- 12 016539 можность сушки изделия в упаковке и последующего хранения в упаковке в стерильных условиях. Материал, подходящий для этого, представляет собой ΚΙΜΟυΑΚΟ™, ΤΥνΕΚ™ или δΡυΝΟυΑΚΟ™, но могут подходить другие плетеные или не плетеные полупроницаемые мембраны. На фиг. 8 иллюстрируется пример упаковки, подходящей для этого использования, включающий мешок, имеющий гибкую стенку 81, изготовленный из ΚΙΜΟυΑΚΟ™ и имеющий канал впуска 82, герметизируемый в точке 83 термоустойчивым уплотнителем, или индукционным нагреванием, или любым другим подходящим средством. Альтернативно, впускной канал может быть снабжен невозвратным клапаном. В других вариантах осуществления упаковка может быть снабжена и впускным, и выпускным каналом для облегчения соединения с таким контуром, как проиллюстрировано на фиг. 2-5, вместо стерилизационной камеры.

В очень предпочтительных вариантах осуществления изделие, подлежащее стерилизации (например, ультразвуковой датчик или эндоскоп), содержится внутри герметизируемой повторно используемой кассеты, которая имеет одно или более отверстий, покрытых тканью, такой как ΚΙΜΟυΑΚΟ™. Кассета может быть помещена внутрь стерилизационной камеры (такой как камера 1 на фиг. 2, 5 или 6). После удаления кассеты из камеры изделие остается внутри кассеты внутри стерильной среды до тех пор, пока изделие не будет удалено для использования. Кассета иллюстрируется схематически на фиг. 8А, где она показана в разрезе прямоугольной камеры 84, имеющей непроницаемые стенки 85, клапанный вход и выпускные каналы 86, 87. Лист ΚΙΜΟυΑΚΟ™ 88 растягивается над отверстием с одной стороны камеры 84 и удерживается на месте съемной рамой 89, посредством чего лист 88 фиксируется скрепками на месте в герметическом соединении с краями отверстия. При желании, лист ΚΙΜΟυΑΚΟ™ 88 может поддерживаться перфорированной пластинкой или подобным приспособлением (не показано на чертеже), и сито или решетка 90 может быть предоставлена для поддержки инструментов над дном кассеты. Следует понимать, что в предшествующем уровне техники контейнеры, в которых использовались ΤΥνΕΚ™ и подобные материалы, применялись (1) с герметизацией изделия в них, (2) с впуском стерилизующего газа или пара снаружи через мембрану внутрь и затем (3) с использованием мембраны для защиты содержимого от доступа микроорганизмов в упаковку до ее открытия. В этом изобретении (1) изделие помещается в контейнер, (2) нанораспыляемый агент подается в контейнер, (3) обеспечивается возможность выхода пара воды и/или пероксида изнутри контейнера через мембрану наружу контейнера при атмосферном давлении, и затем предотвращается доступ микроорганизмов. В других вариантах осуществления кассета может быть замещена стерилизационной камерой. Или кассета может быть приспособлена действовать и как стадия удаления воды, и как стерилизующая камера/контейнер для хранения путем комбинирования признаков устройства, описанного со ссылкой на фиг. 7, с признаками устройства, показанного на фиг. 8.

На подлежащую обработке поверхность воздействуют частицы нанораспыляемого агента со стадии 3 в течение времени, достаточного для стерилизации поверхности. Неожиданно было обнаружено, что полученный нанораспыляемый агент не только быстрее обеспечивает эффект, чем аэрозоли предшествующего уровня техники, но также высокоэффективен в проникновении на соприкасающиеся поверхности и обработке закрытых поверхностей, которые непосредственно не открыты. Хотя неясно, почему это так, но может быть, что очень высокая плотность нанораспыляемого агента (например, 2,0 мг/л или более при 40% относительной влажности) распределяется по всему объему стерилизационной камеры, в то же самое время конденсация на поверхности мала или не происходит. Частицы нанораспыляемого агента имеют гораздо большую площадь поверхности на границе раздела газа/жидкости, чем первоначальные микрочастицы распыляемого агента, и их диаметр значительно меньше, и, следовательно, они остаются суспендированными в течение гораздо более длительных периодов. Не желая быть связанными теорией, заявители считают, что наночастицы соударяются с поверхностью с большей частотой, чем микрочастицы предшествующего уровня техники, и имеют более длительное время пребывания на поверхности, чем молекулы пара. По сравнению с аэрозольными способами предшествующего уровня техники поверхности, обработанные по изобретению, можно быстро высушить, и они относительно не загрязнены остаточным пероксидом. При обработке просвета предпочтительно, чтобы просвет был соединен для приема потока распыляемого агента через просвет. Желательно, чтобы распыляемый агент воздействовал также на наружные и соприкасающиеся поверхности в камере или кассете.

Примеры

При отсутствии иных уточнений, описанные ниже способы испытания использовались в следующих примерах.

Микробиология.

Испытанный вид представлял собой ВасШиз 81еаго1йегторЫ1и8 (АТСС 7953), который, как было указано, является самым устойчивым к пероксиду и способам дезинфекции на основе нагревания. Споры ВасШиз 81еаго1йегторЫ1из выращивали в соответствии со способом Шмидта, используя питательный агар плюс ΜηδΟ₄, как описано в РДцд (1999). Условия роста гарантировали, что количество спор относительно вегетативной формы составляло почти 100%.

Испытание активности на соприкасающейся поверхности и других носителях.

Использованные стерильные носители представляли собой фарфоровые полуцилиндры как для

- 13 016539 спорицидного способа АОАС 966.04, а также плоские поверхности различного состава. Для имитации узлов с соприкасающейся поверхностью, представленных на гибком эндоскопе, использованные носители представляли собой стерильные шайбы различных размеров из нержавеющей стали, которые помещали друг на друга с непосредственно прилегающими плоскими поверхностями. Пока нет иных определений, шайбы отбирали так, что площадь соприкасающейся поверхности составляла 85 мм².

Полуцилиндры инокулировали как для спорицидного способа АОАС 966.04. Для имитации почвы в инокулят включали 5% лошадиную сыворотку и 340 м.д. жесткой воды АОАС. Шайбы и другие поверхности инокулировали 0,01 мл испытуемой суспензии и затем сушили в вакууме в течение 24 ч в осушителе. Каждый носитель инокулировали для обеспечения уровня загрязнения 1-5 х 10⁶ колониеобразующих единиц (с£и) на носитель. Для тестирования соприкасающихся поверхностей другую шайбу помещали непосредственно на инокулированную, высушенную шайбу. После инокуляции инокулят помещали между нижней поверхностью верхней шайбы и верхней поверхностью нижней шайбы.

Извлечение выживших спор.

После завершения цикла дезинфекции носители в асептических условиях переносили в 10 мл пробирки с трипсинизированным соевым бульоном (Т8В, Θχοίά СМ 131, Ва88ш§81оке, ИпИеб Кшдбот), содержащие 100 мкл стерильной каталазы (Регтсо1азе 1000, Сеиеисот 1п1ета1юпа1, ВеЦшт) и инкубировали при 55°С в течение 7-14 д. 1 мл Т8В высевали на чашки в триптоновый соевый агар и инкубировали при 55°С в течение 48-72 ч.

Определение нагрузки носителя.

Инокулированный носитель помещали в 10 мл Т8В и обрабатывали ультразвуком в ультразвуковой ванне при 50 Гц в течение 5 мин. 0,1 мл суспензии добавляли к 9,9 мл Т8В для получения разведения 1 в 1000. 1 мл и 0,1 мл раствора в разведении 10^-3 высевали на чашки в триптоновый соевый агар и инкубировали при 55°С в течение 48-72 ч. Определяли количество с£и на носитель.

Определение 1од₁₀ уменьшения.

Количество с£и определяли во всех чашках. Количества преобразовывали в величину 1од₁₀ и определяли разность между исходным количеством на носителе и количеством микроорганизмов, выживших после обработки.

Для каждой обработки также определяли положительный рост.

Тест стерилизации соприкасающейся поверхности.

Ссылки в настоящем описании на тест стерилизации соприкасающейся поверхности представляют собой ссылки на тест, при котором носитель в виде соприкасающейся поверхности площадью 85 мм²инокулируется, обрабатывается, споры при их наличии извлекаются и представляется 1од₁₀ уменьшения количества с£ц в результате обработки (причем носитель, инокуляция, извлечение спор и т.д. описаны выше).

Тестирование имитированного использования на медицинских устройствах - эндоскопах.

Целью метода является определение эффективности способа на эндоскопах в худших ситуациях. В ряде тестов использовали гибкие эндоскопы марки Реп1ах. У них были просветы в диапазоне диаметра от 1 до 4 мм и длина просвета в интервале от 2,5 до 3,5 м. Внутренние каналы эндоскопов инокулировали испытуемым микроорганизмом, полученным в 5% сыворотке и 340 м.д. жесткой воды. Получали высокую плотность испытуемого инокулята, которая обеспечивает возможность извлечения >10⁶ с£ц из просвета перед началом теста. Инокулировали каналы биопсии, отсоса и воздуха/воды.

Инокуляция каналов отсоса/биопсии.

Испытуемый инокулят разбавляли до уровня, который обеспечивал возможность извлечения >10⁶с£и из канала перед началом теста. Внутреннюю поверхность просвета инокулировали через канал отсоса 1 мл испытуемого инокулята, продували 50 мл шприцем, заполненным воздухом, и сушили при окружающей температуре в течение 30 мин.

Инокуляция воздушного/водяного каналов.

Получали высокую плотность испытуемого инокулята, которая должна обеспечить возможность извлечения >10⁶ с£ц из просвета перед началом теста. Воздушные и водяные каналы инокулировали 0,25 мл испытуемого инокулята, продували 50 мл шприцем, заполненным воздухом, и сушили при окружающей температуре в течение 30 мин.

Эндоскоп подвергали воздействию способа и выжившие микроорганизмы извлекали промыванием канала 100 мл элюционной жидкости (стерильной дистиллированной воды + 0,1 мл каталазы) и собирали в стерильный контейнер. Собранную жидкость тщательно смешивали и фильтровали через стерильный мембранный фильтр с размером пор 0,22 мкм. Мембранный фильтр удаляли в асептических условиях и помещали в чашку с триптоновым соевым агаром и инкубировали при 55°С в течение 2 д.

Определение необработанного контроля.

Выжившие микроорганизмы извлекали промыванием каналов 100 мл элюционной жидкости (стерильной дистиллированной воды + 0,1 мл каталазы) и собирали в стерильный контейнер. Собранную жидкость тщательно смешивали и фильтровали через стерильный мембранный фильтр с размером пор 0,22 мкм. Мембранный фильтр удаляли в асептических условиях, разрезали на кусочки, используя сте

- 14 016539 рильный скальпель, и переносили в 10 мл Т8В (разведение 10^-1) и перемешивали в вихревой мешалке в течение 20 с. Далее 100 мкл раствора в разведении 10^-1 разбавляли в 9,9 мл Т8В для получения разведения 10^-3. 1 и 0,1 мл раствора в разведении 10^-3 высевали на чашки в двух повторениях, используя триптоновый соевый агар. Чашки помещали в контейнер для хранения и чашки инкубировали при 55°С в течение 48 ч.

Испытание стерилизации просвета.

Ссылки в настоящем описании на испытание стерилизации просвета относятся к тесту, при котором просвет диаметром 1 мм, имеющий длину 2,5 м, инокулируется, как определено выше для воздушного канала, обрабатывается, определяется количество выживших микроорганизмов, если они имеются, и представляется 1од 10 уменьшения количества колониеобразующих единиц в результате обработки.

Пример 1.

35% пероксид водорода распыляли в устройстве, ранее описанном со ссылкой на фиг. 2, и с включенной в магистраль стерилизационной камерой. Пока нет других определений, системные параметры, использованные в примерах, были следующие:

Распыляемый раствор: пероксид водорода в воде

Концентрация подаваемого пероксида 35% масс.

водорода:

Системный объем:

Скорость доставки распылителем:

Рабочий цикл распылителя:

Подвод энергии:

Скорость потока аэрозоля:

Исходная влажность в камере:

0,04 м³

8+1,5 мг/мин с/мин

27±2 мг/мин

1,5±0,3 м/с относительная влажность 20%

Температура в камере 45°С

В примере 1 системные параметры были, как описано выше, за исключением того, что скорость доставки распылителем составляла 10 мг/л/мин, и энергия, подаваемая на нагреватель 17, составляла 1,5 кДж/мин. Удаление воды осуществлялось посредством охлаждаемой ловушки 17 с использованием устройства Пельтье для достижения охлаждения. Распыляемый агент выходил из охлаждаемой ловушки из выпуска 23 при температуре 45°С. В прилагаемых табл. 2 и фиг. 9 показана относительная влажность в камере, показанной на фиг. 1, в течение 15-минутного цикла.

Как показано на фиг. 9, относительная влажность возрастала до уровня выше 40% через 2-3 мин и затем оставалась на уровне от 40% до примерно 55%. Приблизительно 22,5 г/м³ воды было удалено из системы во время цикла. В отсутствие удаления воды относительная влажность в камере возросла бы до уровня выше 60% в пределах 4 мин, достигла бы 80% примерно через 9 мин и была бы выше 95% к кон цу цикла.

В этом эксперименте на подлежащее стерилизации изделие динамически воздействует нанораспыляемый агент - т. е. в течение всего цикла. В указанных условиях оно было бы дезинфицировано быстрее, чем если бы система сначала была приведена в равновесие, и изделие затем было бы в течение некоторого периода подвергнуто воздействию нанораспыляемого агента в статических условиях.

Пример 2.

Ряд экспериментов выполняли на соприкасающихся поверхностях в соответствии с описанным ранее тестом соприкасающейся поверхности, помещенной в стерилизационную камеру 1, с использованием варианта осуществления, показанного на фиг. 2. Параметры были в целом как для примера 1 за исключением того, что температура, относительная влажность и время воздействия варьировались. На прилагаемой фиг. 10 показаны пограничные условия относительной влажности в % и температуры, требуемые для получения 1од 6 снижения биологической нагрузки на соприкасающиеся поверхности при использовании теста соприкасающихся поверхностей и в пределах данного времени, 1од 6 снижения биологической нагрузки был получен в пределах площади, указанной на фиг. 10. Вне этой площади логарифм снижения был менее чем 6. Таким образом, соприкасающиеся поверхности можно было стерилизовать за 10 мин при температуре от 45 до 48°С и при относительной влажности 30-40% и за 14 мин при температуре примерно от 36 до 47,5°С и при относительной влажности от 30 до 60%. Хотя это не показано на фиг. 10, следует отметить, что 1од 6 снижения не достижим в пределах 20 мин при относительной влажности больше чем примерно 70-80% и температурах ниже 70°С при атмосферном давлении.

Пример 3.

В этом эксперименте в соответствии с изобретением стерилизовали разнообразные различные эндоскопы в течение периода стерилизации 10 мин. Эндоскопы инокулировали, как описано ранее, и затем помещали в стерилизационную камеру 1 устройства в соответствии с фиг. 2. Устройство регулировалось и работало в соответствии с изобретением, причем параметры были как в примере 1 за исключением того, как определено в приведенных в таблице условиях равновесия, что нанотуман поступал в стерилиза

- 15 016539 ционную камеру в течение 10 мин, и затем измеряли микробиологическую эффективность обработки. Результаты представлены в прилагаемой табл. 3. Видно, что обработка была эффективной при стерилизации просветов в интервале диаметров от 1 до 4 мм и длиной до 3,5 м в пределах 10 мин.

Для сравнения, хотя распыляемый агент предшествующего уровня техники 35% пероксид водорода при 43°С и 100% относительной влажности (без удаления воды) мог достичь стерилизации в просвете диаметром 1 мм и длиной 2,5 м менее чем за 30 мин, он осуществлял это при таком большом отложении раствора пероксида на поверхности, что необходимость удаления пероксида и сушки удлиняла время цикла до периодов, превышающих 60 мин, что было промышленно непрактично.

Пример 4.

В этом примере конструкции с соприкасающимися поверхностями, включающие шайбы из нержавеющей стали с плоскими поверхностями в непосредственном соприкосновении (площадь соприкосновения 85 мм²), инокулировали, как описано ранее. Конструкции с соприкасающимися поверхностями помещали в стерилизационную камеру устройства, показанного на фиг. 2. Устройство регулировалось и работало в соответствии с изобретением, причем параметры были как в примере 1, за исключением того, как указано в табл. 4. В приведенных в таблице условиях равновесия нанотуман поступал в стерилизационную камеру в течение 10 или 15 мин, и затем измеряли микробиологическую эффективность обработки. Результаты в прилагаемой табл. 4 показывают, что стерилизацию соприкасающихся поверхностей можно получить очень надежно через 10 мин.

Пример 5.

Эксперимент примера 4 повторяли, используя конструкции с соприкасающимися поверхностями с увеличивающейся площадью соприкасающейся поверхности до 450 мм². Результаты представлены в прилагаемой табл. 5, показывающей, что способ также эффективен при больших соприкасающихся площадях.

Пример 6.

Пример 4 повторяли с открытыми (в отличие от соприкасающихся) поверхностями, но в условиях влажной, сухой и недавно проведенной инокуляции. Результаты представлены в прилагаемой табл. 6, и они показывают, что на открытой обнаженной поверхности в каждом случае 1од 6 снижения биологической нагрузки можно достичь в пределах 3 мин.

Пример 7.

В этом примере процесс стерилизации в соответствии с изобретением применяли для поверхностей, имеющих различную композицию материалов, способом по изобретению, как в предыдущих примерах. Тестируемые образцы представляли собой открытые поверхности площадью 20x20 мм. Результаты представлены в прилагаемой табл. 7, которая показывает, что на открытой обнаженной поверхности для большинства материалов 1од 6 снижения биологической нагрузки можно достичь в пределах 3 мин, но что требовалось 5 мин для стерилизации поверхности из силикона и неопреновой резины и 10 мин требовалось для стерилизации полиэтиленовой и нейлоновой поверхности, 10 мин требовалось для нержавеющей стали и полуцилиндров. Системные параметры были, как в примере 1, за исключением того, как определено.

Следует отметить, что стерилизацию открытых поверхностей из нержавеющей стали можно было получить при 25°С в показанных условиях.

Пример 8.

Этот пример показывает преимущества способа с использованием стадий 2 и 3 по изобретению (т.е. стадии нагревания в комбинации со стадией удаления воды) при аэрозольном способе.

В табл. 5 более ранней заявки заявителей (Кп1х1сг с1 а1., РСТ/ЛИ 99/00505) 1од 6 снижения спор - в том случае В. 8иЬШ118, которых гораздо легче уничтожить, чем В. §1еаго1йегторЫ1и8 (АТСС 7953) - был получен 1% пероксидом через 60 с на открытой поверхности. В конце периода 60 с на использованных стеклянных пластинах было приблизительно 50 мг пероксида (5 мг/см²).

В примере 8 повторили эксперимент А, но используя В. §1еагоШегторЫ1и8 и 10% пероксид. Стерилизация с использованием теста стерилизации соприкасающихся поверхностей требовала более чем 60 мин. Массу пероксида на открытой поверхности измеряли через 60 с, как показано в прилагаемой табл. 8. В другом способе предшествующего уровня техники распыляемый пероксид нагревали. В эксперименте В распыляемый 35% пероксид циркулировал в устройстве в соответствии с фиг. 1 и нагревался до 40°С, без удаления воды, перед тем как на образец воздействовал распыляемый агент. В эксперименте С образец и нагревался до 40°С, и удалялась вода в соответствии с изобретением. Эксперимент С был таким же, как эксперимент В, за исключением того, что водяной пар удалялся в эксперименте С до тех пор, пока концентрация пероксида в капельках не превышала 60%, а относительная влажность была 55%. В эксперименте Ό 60% раствор пероксида распыляли и нагревали, но воду не удаляли.

Хотя в экспериментах, идентифицированных в табл. 8, стерилизация на открытых, обнаженных поверхностях достигалась в пределах 1 мин, в способе по изобретению (эксперимент С) использовалось значительно меньше пероксида, и это привело к значительному снижению остаточного количества на поверхности. Это существенно для уменьшения времени сушки, цитотоксического риска и значительно более экономично. Кроме того, в эксперименте С в соответствии с изобретением достигалась значитель

- 16 016539 но более быстрая обработка соприкасающихся поверхностей, чем в экспериментах А, В или Ό. Эти результаты показывают, что преимущества изобретения нельзя просто отнести на счет увеличения концентрации пероксида.

Пример 9.

В этом эксперименте эффективность нанораспыляемого агента, полученного в соответствии с изобретением, сравнивали с паром пероксида в тех же условиях. Два идентичных набора носителей помещали в стерилизационную камеру по фиг. 2, которая работала, как описано ранее, в соответствии с изобретением. В каждом наборе имелись полуцилиндры и инокулированные соприкасающиеся шайбы из нержавеющей стали. Один набор помещали внутрь мешка из ТУУЕК™ внутри стерилизационной камеры 1, тогда как другой набор находился снаружи мешка из ТУУЕК™, но внутри камеры. Набор внутри мешка, таким образом, был подвергнут воздействию пара пероксида водорода, но не был доступен для тумана нанораспыляемого агента, который не проникает через ТУУЕК™. Время воздействия составляло 2 мин. Как показано в прилагаемой табл. 9, в которой нанораспыляемый агент описан как туман, нанораспыляемый агент был гораздо эффективнее, чем один пар.

Пример 10.

Табл. 10 (и соответствующие фиг. 11, 12, 13 и 14) показывают логарифм снижения биологической нагрузки для соприкасающихся поверхностей в различных условиях работы устройства в соответствии с фиг. 2.

На фиг. 11 показано, что в устройстве в соответствии с фиг. 2 для достижения 1од 6 снижения количества спор через 10 мин скорость потока аэрозоля следует выбрать для обеспечения скорости доставки пероксида выше примерно 8 мг/л/мин при температуре 45°С и относительной влажности в интервале 4050%.

На фиг. 12 и 13 показано, что условия распыления можно выбрать в интервале подходящих величин выходной мощности и рабочих циклов для получения достаточной скорости доставки. К удивлению было обнаружено, что различные рабочие циклы оказывали относительно небольшое воздействие на степень стерилизации через данное время, но значительное воздействие на время сушки и остатки пероксида. В табл. 11 показаны результаты для циклов с использованием кассеты, аналогичной кассете, показанной на фиг. 8А, содержащей подлежащий стерилизации датчик. Кассету помещали внутрь камеры 1 и подвергали воздействию различных рабочих циклов распылителя. Конечная относительная влажность в кассете значительно отличалась для различных рабочих циклов распылителя, но уменьшение биологической нагрузки было, по существу, постоянным.

Концентрация пара пероксида водорода при равновесии с распыляемым агентом в камере также отличалась, как следовало бы ожидать в результате различной плотности пероксида водорода в герметизированной кассете.

Фиг. 14 показывает, что для обсужденных параметров исходная низкая концентрация раствора пероксида вплоть до примерно 30% удовлетворительна для стерилизации при 45°С и относительной влажности 30-60%. Однако можно использовать концентрации вплоть до 6% и, возможно, 1%, если могут переноситься более длительные периоды времени или эффективность повышена иным образом.

Представляется, что в камере емкостью 27,5 л оптимальные условия для достижения стерилизации через 5-20 мин включают скорость доставки около 7 мг/л/мин или более пероксида при исходной концентрации от 25 до 30% и при температуре камеры примерно 45±3°С при удалении воды со скоростью, обеспечивающей поддержание влажности на уровне ниже 60%. Оптимальные параметры для различных конструкций камеры специалисты в данной области могут легко определить на основании представленных здесь положений.

Пример 11.

В варианте осуществления, описанном со ссылкой на фиг. 2, частицы, выходящие из распылителя 5 через выпускной канал 8, обычно имеют средний размер частиц примерно 5 мкм при окружающей температуре. Как видно на фиг. 15, распределение размера частиц, выходящих из распылителя (т.е. в отсутствие тепла), имеет широкий интервал, простирающийся от величин диаметров около 1 мкм до более 8 мкм, но при большинстве величин диаметров частиц, находящихся в интервале от 3 до 7 мкм. Затем размеры частиц оценивали в эксперименте, который имитировал размер частиц у выпуска 18 при работе теплообменника в условиях различного поступления энергии. Когда распыляемый агент нагревается до 60°С, пик распределения размера частиц располагается в области примерно 0,8 мкм, и примерно половина частиц имеет диаметр меньше чем 0,8 мкм. Коэффициент диффузии аэрозольных частиц увеличивается экспоненциально при их размере меньше примерно 1 мкм. Считается, что если вода не удаляется из системы, то частицы вновь уравновесятся с водой и через короткое время возвратятся к их первоначальному размеру. Измерения проводились прибором Макет Ма81ег81/ег 2000 от компании Макет 1и8китеи18, Макет, ИК, который имеет нижний предел выявления 0,5 мкм.

В итоге видно, что изобретение предоставляет экономичное и относительно простое решение проблем стерилизации медицинских инструментов, включая термочувствительные эндоскопы и им подобные. Оно не требует вакуумного устройства и не требует промывания системы для удаления стерили

- 17 016539 зующего агента. Оно не требует использования высококонцентрированного пероксида водорода в качестве исходного материала, но может достичь стерилизации в пределах 20 мин, начиная с относительно безопасной для манипулирования 35% концентрации раствора. Обсужденные примеры показывают, что стерилизация (1од 6 снижения) может быть в действительности достигнута в пределах 15 мин, при атмосферном давлении, в широком диапазоне условий работы и для просветов, и для соприкасающихся поверхностей.

Для стерилизационной камеры емкостью 27,5 л оптимальные результаты были получены при концентрации пероксида в распылителе в интервале от 25 до 35%, концентрации наночастиц по меньшей мере 60%, температуре в камере 45±3°С и времени цикла стерилизации от 5 до 20 мин при величинах относительной влажности в интервале 30-60%, а предпочтительно относительной влажности выше 40%.

Заявители обнаружили, что концентрации биоцида, которые можно подавать в камеру в виде нанораспыляемого агента, могут достигать 11,7 г/л. Эту концентрацию можно сравнить с максимально достижимыми концентрациями для паровых систем (в отсутствие эвакуации), составляющими 0,9 мг/л при 25°С и относительной влажности 40% (даже меньше, при более высоких величинах температуры или влажности) и возрастающими до 2,0 мг/л при влажности 0% или 14,4 мг/л при 60°С и относительной влажности 10%.

Данные примера 10 демонстрируют, что эффективность не связана с присутствием пара пероксида.

Хотя изобретение было описано в контексте устройства для стерилизации медицинских инструментов и в связи со стерилизационной камерой, следует понимать, что такие же принципы можно применять для дезинфекции камер и протоков всех размеров. Следует понимать, что изобретение подходит для стерилизации операционной, силосной ямы или других камер большого объема. В этих случаях потребуется герметизация устройства распылителя, нагревающего устройства и устройства для удаления водяного пара в соответствующей степени и использование соответствующих систем мониторинга и управления, но поскольку вакуум не требуется и концентрации аэрозоля не являются избыточными, то нет особых трудностей в герметизации процесса. Достаточное удаление водяного пара может осуществляться имеющимися устройствами кондиционирования воздуха.

Неясно, почему способ по изобретению настолько эффективнее, чем паровые устройства. Считается, что поскольку молекулы воды легче и быстрее диффундируют, чем молекулы пара пероксида, они имеют тенденцию блокировать прохождение молекул пара пероксида в просветы и щели. С другой стороны, частицы нанораспыляемого агента тяжелые, по сравнению с молекулами воды, и имеют гораздо большее количество движения. Наночастицы также, возможно, имеют более длительное время пребывания на поверхности, с которой они соударяются, чем молекулы пара. Действительно, фактором может быть то обстоятельство, что гораздо большие величины плотности пероксида в форме наночастиц в аэрозоле могут быть обеспечены в данном объеме, чем можно получить паром. По сравнению с устройствами предшествующего уровня техники, использующими распыляемые агенты, изобретение обеспечивает способность проникновения на соприкасающиеся поверхности и просветы, которую ранее нельзя было достичь, и осуществляет это при на порядок меньшем остатке на поверхности обработанного изделия.

Как будет понятно специалистам в данной области из представленных в нем положений, изобретение может быть осуществлено во многих формах. Способ и устройство можно выполнить путем комбинирования работы разнообразных различных узлов для выполнения нового описанного способа. Специалист в данной области может дополнительно оптимизировать способ на основе раскрытых здесь принципов изобретения без отхода от его объема.

Claims

(1) средство, приспособленное для получения распыляемого агента, представляющего собой суспензию в газе раствора, включающего дезинфицирующий или стерилизующий агент;

1. Устройство для дезинфекции или стерилизации, включающее в комбинации:
2 м/с

A. 2 ВКЛЮЧЕНИЯ В </ Ю^ВРЕМЯВЫКНЮЧВМЙВС

B. 5 включения е </ 15вгеияаыииочЕннявс

C. 10 ВКЛЮЧЕНИЯ В С И 10 ВРЕМЯ ВЫКЛЮЧЕНИЯ В С

ДЕТАЛЬНОСТЬ РАБОЧЕГО ЦИКЛА 2 МИН; ЗАТЕМ КАССЕТА РАСКУПОРИВАЕТСЯ НА 8 МИН (ОБЩЕЕ ВРЕМЯ 10 МИН)

БРЕМЯ СТЕРИЛИЗАЦИИ МИН (ЦИКЛ ВКЛЮЧЕНИЯ/ ВЫКЛЮЧЕНИЯ) ТЕМПЕРАТУР/ В КАМЕРЕ °с температур; В КАССЕТЕ °с МАКСИМАЛЬНАЯ КОНЦЕНТ РАЦИЯ ПАРА Н₂О₂в МД. КОНЕЧНАЯ ОТНОСИТЕЛЕ НАЛ ВЛАЖНОСТЬ В КАССЕТЕ % СНИЖЕНИЕ _ БИОЛОГИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ НА ФАКТОР 1од 6 10(2518} 35 33 1050 50 8.3 10(5515) 35 33 700 58 6.3 10(10&10) 35 33 425 63 6.3

Фиг. 26

2. Устройство по п.1, дополнительно включающее средства для регулирования энергии, подаваемой на стадии (2), для обеспечения того, чтобы растворитель испарялся в предпочтение растворенному веществу и чтобы испарялось относительно небольшое количество растворенного вещества.

(2) средство для подачи достаточного количества энергии на распыляемый агент для селективного мгновенного выпаривания, по меньшей мере, некоторого количества растворителя;

3. Устройство по п.2, где средства для распыления, используемые на стадии 1, выбраны из группы, включающей ультразвуковые распылители, аэрозольные баллончики, струйные распылители, пьезоэлектрические распылители, работающие непрерывно или циклически.

- 18 016539

4. Устройство по п.3, где распылители выполнены с возможностью включения и выключения циклически или через неравномерные интервалы.

5. Устройство по п.4, где распылитель способен работать в течение примерно 15-25 с/мин.

6. Устройство по любому из пп.1-5, где средство для подачи достаточного количества энергии на распыляемый агент выбрано из нагревательного элемента, инфракрасного, лазерного, микроволнового, радиочастотного или другого средства, генерирующего излучение; индукционного нагревательного средства; теплообменника; электропроводных средств; конвекционных средств или средств преобразования механической энергии.

7. Устройство по любому из пп.1-6, где средство для отделения пара выбрано из средств для пропускания газа через сушащий агент, осушитель или через подходящие молекулярные сита, мембраны, средства для пропускания через кассету, средство подходящего циклонного сепаратора или им подобных.

8. Распыленный агент, полученный посредством устройства по любому из пп.1-7, содержащий мелкораздробленные капельки жидкости, диспергированные в газе, причем указанные капельки включают растворенное вещество, содержащее дезинфицирующий или стерилизующий агент и растворитель, где капельки имеют концентрацию больше чем 60 мас.% растворенного вещества и средний диаметр менее чем 1,0 мкм.

9. Распыленный агент по п.8, где растворенное вещество представляет собой биоцид.

10. Распыленный агент по п.8 или 9, где растворенное вещество выбрано из группы, состоящей из пероксида водорода, перуксусной кислоты и их смесей.

11. Распыленный агент по пп.8-10, где растворитель представляет собой или включает воду.

12. Распыленный агент по пп.8-11, где капельки имеют средний диаметр менее чем 0,8 мкм.

13. Распыленный агент по п.12, имеющий плотность пероксида водорода, определяемую как грамм пероксида водорода/литр аэрозоля, большую, чем плотность пероксида пара непосредственно ниже его предела насыщения при соответствующей температуре и влажности.

14. Распыленный агент по п.13, где плотность пероксида водорода при 40°С более чем 20 мг/л при относительной влажности больше чем 40% и при атмосферном давлении.

15. Распыленный агент по п.14, где плотность пероксида водорода при 40°С более чем 45 мг/л при относительной влажности больше чем 40% и при атмосферном давлении.

- 19 016539

Фиг. 2

Фиг. 3

Фиг. 4

- 20 016539

Фиг. 5

Фиг. 6

Фиг. 7

- 21 016539

Фиг. 8

СОДЕРЖАНИЕ ВОДЫ И ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ ВО ВРЕМЯ ЦИКЛА ДЕЗИНФЕКЦИИ

Фиг. 9

- 22 016539

СВЯЗЬ МЕЖДУ СТЕРИЛИЗАЦИЕЙ СОПРИКАСАЮЩЕЙСЯ ПОВЕРХНОСТИ И ВЛАЖНОСТЬЮ

Фиг. 10

связь между биоцидной э ДОСТАВКИ ИЛИ СКОРО ТЕМПЕРАТУРА 46оС 9 0 ¹ 'И ' ЛОГА1 РИФМСНИМ ХГТЪ ПОСТА ЕНИЯ х ^θ ξ 5 Е н 4 Ζ δ ³· с о ^щ 1 - ί 0 0 0.5 скорое 1 ГГЬАЭ

ФФЕКТИВНОСТЬЮ И СКОРОСТЬЮ ЗСТЬЮ АЭРОЗОЛЯ ТНОСИТЕЛЬНАЯ алели, ЛАЖНОСТЬ ЯН*™ 26 24 22 20 1 18 1 - 16 3 г Ί4 = 12 £ 10 О ч -в ί 6 о о. 4 8 о -2 к ' .0 РОЗОГ 1.5 2.0 1Я (м/сек)

Фиг. 11

СВЯЗЬ МЕЖДУ БИОЦИДНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ И СКОРОСТЬЮ ДОСТАВКИ Н^Ог И СНАБЖЕНИЯ ЭНЕРГИЕЙ РАСПЫЛЯЕМОГО АГЕНТА

ТЕМПЕРАТУРА 45*0 ВЛА^ОСТЬ^^⁵⁰ ⁵⁰’⁷¹

ПОДАЧА ЭНЕРГИИ (Вт)

Фиг. 12

- 23 016539

СВЯЗЬ МЕЖДУ БИОЦИДНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ И СКОРОСТЬЮ ДОСТАВКИ Н₂ О,И РАБОЧИМ ЦИКЛОМ РАСПЫЛИТЕЛЯ , ОТНОСИТЕЛЬНАЯ _σ.

ТЕМПЕРАТУРА 45 0 ВЛАЖНОСТЬ 30-50%

РАБОЧИЙ ЦИКЛ (Ьмин)

Фиг. 13

СВЯЗЬ МЕЖДУ БИОЦИДНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ И СКОРОСТЬЮ ДОСТАВКИ

Н₂с₂и ПЕРВОНАЧАЛЬНОЙ КОНЦЕНТРАЦИЕЙ Н₂0г

Фиг. 14

ТЕМПЕРАТУРА 45°С в/^^“^ЬНЛЯ 30-50%

Фиг. 15

6 рос 25оС 55оС

- 24 016539

ТАБЛИЦАМ МАКСИМАЛЬНАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ ПАРА ПЕРОКСИДА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ИСХОДНОГО 35% РАСТВОРА Н₂О₂ (мг/м³) ТЕМПЕРАТУРА (°С) 10% ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВД0ЖНОСП 20% относительная влажность 40% ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВПАЖН ОСП 80% ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ 20 0.97 0.85 0.62 0.14 40 4.13 2.59 2.65 0.63 60 14.4 12.60 9.1 2.31

Фиг. 16

ТАБЛИЦА 2: СОДЕРЖАНИЕ ВОДЫ И ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ ВО ВРЕМЯ ЦИКЛА ДЕЗИНФЕКЦИИ ПРИМЕРА 2 СКОРОСТЬ ДОСТАВКИ: Юмг/л/мин КОЛИЧЕСТВО ПОДАВАЕМОЙ ЭНЕРГИИ: 1,5 кДж/мин ИСХОДНЫЙ 35% раствор Н₂О₂ ВРЕМЯ ДЕЗИНФЕКЦИИ, мин РАССЧИТАННАЯ ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ. % (БЕЗ УДАЛЕНИЯ ВОДЫ) ИЗМЕРЕННАЯ ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ,% УДАЛЕННАЯ ВОДА, г.'»¹ 0 20 20 0 1 24 22 1.5 2 41 36 3.0 3 53 45 4.5 4 59 48 6.0 5 63 49 7.5 6 67 50 9.0 7 71 51 11.0 3 75 52 12.0 9 79 53 14.0 10 83 54 15.0 11 86 54 17.0 12 89 54 16.0 13 92 54 20.0 14 95 54 21.0 15 99 55 23.0

Фиг. 17

ТАБЛИЦА 3; ДЕЗИНФЕКЦИЯ ПРОСВЕТА ЭНДОСКОПА СПОСОБОМ ПО ИЗОБРЕТЕНИЮ организм.используемый в тесте: ВасШиз 81еаго1Кеггпор11Пив КОНЦЕНТРАЦИЯ ИСХОДНОГО РАСТВОРА Н₂О₂ 35% ТЕМПЕРАТУРА В КАМЕРЕ 43°С. ВРЕМЯ СТЕРИЛИЗАЦИИ 10 МИН ТИП ЭНДОСКОПА ВНУТРЕННИЙ ДИАМЕТР ДЛИНА КАНАЛА КАП** СКОРОСТЬ ДОСТАВКИ на мг/п/мин ОТНОСИТЕ- . ЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ % УМЕНЬШЕНИЕ ПОПУЛЯЦИИ СПОР НА ФАКТОР 1од 6, ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ/ ТЕСТИРОВАННЫЕ КАНАЛ БИОПСИИ колоноскоп Реп1ах ЕС#АО1216 3.8 ММ 3.8 мм 2.8 мм 3.2 м 8,0 40-60 5/5 колоноскоп Реп1ах ЕС 380ΙΕ&ΑΟ121Θ 3.5 м 9.0 40-60 5/5 гастроскоп Репйх ЕСЕС29ОР 2.5 м 8.5 40-60 5/5 ВОЗДУШНЫЙ И ВОДНЫЙ КАНАЛ колоноскоп Репсах ЕС#АО1216 1.8 мм-ВОЗДУШНЫЙ.1,6 мм· ВОДНЫЙ 3.2 м 7.6 40-60 5/5 колоноскоп Репсах ЕС 380|Е#АО1216 3.5 м 8.0 40-60 3/3 гастроскоп Реп1ах ЕСЕС29ОР 2.5 м 7.8 40-60 2/2

Фиг. 18

- 25 016539

ТАБЛИЦА 4: ДЕЗИНФЕКЦИЯ СОПРИКАСАЮЩИХСЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ СПОСОБОМ ПО ИЗОБРЕТЕНИЮ - организм, используемый в тесте: ВасШиз $1$эго1Ьегп№рЬ|1и$ КОНЦЕНТРАЦИЯ ИСХОДНОГО РАСТВОРА Н р₂ 35% ТЕМПЕРАТУРА В КАМЕРЕ 45 ³ ТИП НОСИТЕЛЯ ВРЕМЯ СТЕРИЛИЗАЦИР СКОРОСТЬ ДОСТАВКИ Н₂О₂ ОТНОС ИТЕЛ! НАЯ ВЛАЖНОСТЬ % УМЕНЬШЕНИЕ ПОПУЛЯЦИИ СПОР НА ФАКТОР 1од 6, ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ/ ТЕСТИРОВАННЫЕ ШАЙБЫ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕ! СТАЛИ (ГЛУБИНОЙ 3 ММ) 10 мин 9.0 мг/л,мин 30-50 % 10/10 15 мин 8.5 мг/л,мин 30-50% 60/60

Фиг. 19

ТАБЛИЦА 5: ЭФФЕКТИВНОСТЬ ДЕЗИНФЕКЦИИ СОПРИКАСАЮЩИХСЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ С РАЗЛИЧНОЙ ПЛОЩАДЬЮ ПОВЕРХНОСТИ организм,используемый в тесте: ВасИив 51еаго(НегторМ1ив КОНЦЕНТРАЦИЯ ИСХОДНОГО РАСТВОРА Н_гО₂ 35%. ТЕМПЕРАТУРА В КАМЕРЕ 45’ ТИП НОСИТЕЛЯ ВРЕМЯ СТЕРИЛИЗАЦИИ СКОРОСТЬ ДОСТАВКИ Н2О2 мг/л/мин ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ % УМЕНЬШЕНИЕ ПОПУЛЯЦИИ СПОР НА ФАКТОР 1од 6, ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ/ ТЕСТИРОВАННЫЕ ГЛУБИНА СОПРИКАСАЮЩЕЙСЯ ПОВЕРХНОСТИ 85 мм² 200 мм² 300 ми² 450 ми² ШАЙБЫ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ Ю мин 15 мин 8.8 13.0 35-60% 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2

Фиг. 20

ТАБЛИЦА 6: ЭФФЕКТИВНОСТЬ СТЕРИЛИЗАЦИИ ОТКРЫТОЙ ПОВЕРХНОСТИ СПОСОБОМ ПО ИЗОБРЕТЕНИЮ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СОСТОЯНИЯ ИНОКУЛЯТА оргАнизм.использУЕМыйвтЕсте: ВасШиз йвагоЖегторМив КОНЦЕНТРАЦИЯ ИСХОДНОГО РАСТВОРА Н_г0г 35%. ТЕМПЕРАТУРА В КАМЕРЕ 45°С ТИП НОСИТЕЛЯ ВРЕМЯ ЗТЕРИПИЗАЦИ1' скорость ДОСТАВКИ НгОг ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЛАЖ- НОСТЬ % УМЕНЬШЕНИЕ ПОПУЛЯЦИИ СПОР НА ФАКТОР 1од 6, ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ /ТЕСТИРОВАННЫЕ СОСТОЯНИЕ ИНОКУЛЯТА СУХОЙ ВЛАЖНЫЙ СВЕЖИЙ ' ШАЙБЫ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ 3 мин 5 мин 9 мин 7.8 мг/л/мин 35-50% 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 2/2 212 2/2 212

Фиг. 21

- 26 016539

ТАБЛИЦА 7: СТЕРИЛИЗАЦИЯ СПОСОБОМ ПО ИЗОБРЕТЕНИЮ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВРЕМЕНИ ПРЕБЫВАНИЯ НА ОТКРЫТЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ ИЗ РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ организм.используемый в тесте: ВасгНиз зСеагсйИбгторКНиз КОНЦЕНТРАЦИЯ ИСХОДНОГО РАСТВОРА н₂О₂ 35%. РАЗМЕР НОСИТЕЛЕЙ: 400 мм² 8пс! 800 мм* СКОРОСТЬ ДОСТАВКИ Н₂О₂: 9.9 мг/л/мин ТЕМПЕРАТУРА В КАМЕРЕ 45°С ТИП НОСИТЕЛЯ ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ % УМЕНЬШЕНИЕ ПОПУЛЯЦИИ СПОР НА ФАКТОР к»е 6, ПОЛОЖИТЕ ЛЬНЫЕГГЕСТИРОВАННЫЕ ВРЕМЯ СТЕРИЛИЗАЦИИ 2 мин 5 мин 10 мин ЦИЛИНДРЫ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ ПОЛУЦИЛИНДРЫ ПЛОСКИЕ ПОВЕРХНОСТИ НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ ПОЛИУРЕТАН НЕЙЛОН (ПОЛИАМИД) ПОЛИВИНИЛХЛОРИД ПОЛИЭТИЛЕН ТЕФЛОН (ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕН) СИЛИКОНОВЫЙ КАУЧУК НЕОПРЕНОВЫЙ КАУЧУК 30-50% 5/5 0/4 0/4 5/5 5/5 5/5 0/4 0/4 5/5 0/4 0/4 5/5 5/5 5/5 4/4 4/4 3/3 3/3 5/5 4/4 5/5 5/5 5/5 5/5 4/4 4/4 ТЕМПЕРАТУРА В КАМЕРЕ 25°С скорость доставки Н₂О₂: 9,9 мг/гиьмн ВРЕМЯ стерилизации 2 мин 5 мин 10 мин ПЛОСКИЕ ПОВЕРХНОСТИ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ 35-60% 4/6 6/6 5/8

Фиг. 22

ТАБЛИЦА8 ОТКРЫТЫЕ ПОВЕРХНОСТИ СОПРИКАСАЮЩИЕСЯ ПОВЕРХНОСТИ ЭКСПЕРИМЕНТ РАСПЫЛЯЕМЫЙ АГЕНТ СПОРЫ ПЕРЕД ОБРАБОТКОЙ, КОЛОНИЕОБРАЗУЮЩИЕ ЕДИНИЦЫМЛ СПОРЫ ПОСЛЕ ОБРАБОТКИ, КОЛОНИЕОБРА ЗУЮЩИЕ ЕДИНИЦЫ/МЛ ВРЕМЯ ОБРАБОТКУ ОБЩЕЕ КОЛИЧЕСТВО ПЕРОКСИДА НА ПОВЕРХНОСТИ СПОРЫ ПОСЛЕ ОБРАБОТКИ, КОЛОНИЕОБРА ЗУЮЩИЕ ЕДИНИЦЫ/МЛ ВРЕМЯ ОБРАБОТКИ А 10% НгОг БЕЗ НАГРЕВАНИЯ, 20 “С, ( КН% = Э0%) 1х10⁵ 0 1 мин 5-7 мгк/сМ² 0 >60 МИН В 35% Н_гО₂ НАГРЕВАНИЕ ДО 40°С, БЕЗ УДАЛЕНИЯ ВОДЯНОГО ЛАРА (КН 92%) 1x10' 0 1 мин 3 мптел^ 0 >25 мин с 35% НяО₂ НАГРЕВАНИЕ ДО 40°С, УДАЛЕНИЕ ВОДЫ (КН55%) 1X10' 0 1 мин 0.3 мгк/сМ* 0 <10 мин 0 50% Нг0₂ НАГРЕВАНИЕ ДО 40°С, БЕЗ УДАЛЕНИЯ ВОДЫ (РН 81%) 1x10' 0 1 мин 6.6 МППСР? 0 20 мин

Фиг. 23

- 27 016539

ТАБЛИЦА 9: СРАВНЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ НАНОРАСПЫЛЯЕМОГО АГЕНТА С ПАРОМ ТИП НОСИТЕЛЯ (ОТКРЫТЫЕ ПОВЕРХНОСТИ) СРЕДА СТЕРИЛИЗАЦИИ ПОПУЛЯЦИЯ СПОР ПЕРЕД ОБРАБОТКОЙ, КОЛОНИЕОБРАЗУЮЩИЕ ЕДИНИЦЫ/МЛ ПОПУЛЯЦИЯ СПО1 ПОСЛЕ ОТРАБОТКИ, КОЛОНИЕОБРАЗУЮЩИЕ ЕДИНИЦЫ/МЛ ШАЙБЫ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ нанораспыляемый АГЕНТ 1x10® 0 ШАЙБЫ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ ПАР (1200 мд.) 1x10® 1x10^г ПОЛУЦИЛИНДР НАНОРАСПЫЛЯЕМЫЙ АГЕНТ 1x10' 0 ПОЛУЦИЛИНДР ПАР (1200 мд.) 1x10® 3x1 о³

Фиг. 24

ТАБЛИЦА 10: СВЯЗЬ МЕЖДУ СКОРОСТЬЮ ДОСТАВКИ Н,О_гИ СКОРОСТЬЮ ВОЗДУШНОГО ПОТОКА. ПОДАЧЕЙ ЭНЕРГИИ В РАСПЫЛИТЕЛЬ РАБОЧИМ ЦИКЛОМ РАСПЫЛИТЕЛЯ И % ИСХОДНОГО РАСТВОРА Н₂О₂ ПАРАМЕТРЫ СКОРОСТЬ ДОСТАВЬ н₂о_гМГ/ЛЛИИН I ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ % код УМЕНЬШЕНИЯ ПОПУЛЯЦИИ СПОР СКОРОСТЬ АЭРОЗОЛЯ 0.0 м/с 0.5 м/с 0.95 м/с 1.5 м/с 2.0 м/с 3.4 5.7 7.2 · 0.1 9.2 40-50 0 0.6 5.7 6.3 6.3 ПОДАЧА ЭНЕРГИИ 16 В 20 В 30 В 2.0 3.7 7.9 30-50 4.7 6.3 . б.’З РАБОЧИЙ ЦИКЛ РАСПЫЛИТЕЛЯ 5 с/мин 10 с/мин 2 с/мин 30 с/мин 40 с/мин 1.6 3.3 7.8 15.6 19.1 30-60 5.1 5.5 6.3 6.3 6.3 КОНЦЕНТРАЦИЯ ИСХОДНОГО РАСТВОРА Н₂О₂ 3% 10% 20 % 35 % 50 % 0.9 3.4 5.1 7.6 9.8 30-60 1.3 2.7 5.8 6.3 6.3

Фиг. 25

- 28 016539

ТАБЛИЦА 11

ВЛИЯНИЕ РАБОЧЕГО ЦИКЛА НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ СТЕРИЛИЗАЦИИ - . И НА ОСТАТКИ СТЕРИЛИЗУЮЩЕГО АГЕНТА

УСЛОВИЯ В КАССЕТЕ:

ИСХОДНАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ ПЕРОКСИДА ВОДОРОДА

ТЕМПЕРАТУРА НАГРЕВАТЕЛЯ НА ВЫПУСКЕ

ТЕМПЕРАТУРА ОХЛАЖДАЕМОЙ ЛОВУШКИ

МОЩНОСТЬ РАСПЫЛИТЕЛЯ

СКОРОСТЬ ПОТОКА АЭРОЗОЛЯ

РАБОЧИЕ ЦИКЛЫ

35°С

Ί0115°Ο впуск 26°С ;

выпуск 17°С

10в

(3) средство для отделения пара растворителя от распыляемого агента после стадии 2 при атмосферном давлении, посредством чего увеличивается концентрация растворенного вещества в распыляемом агенте, и, при необходимости, последующего охлаждения распыляемого агента до температуры ниже 70°С и (4) средство для направления распыляемого агента со стадии 3 на подлежащую стерилизации поверхность.

4^8) Евразийская патентная организация, ЕАПВ

Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2