MX2012000302A - Proceso y sistema de desinfeccion de centros de atencion medica con mezcla de oxigeno/ozono. - Google Patents

Abstract

Se describe un sistema y proceso para desinfectar habitaciones tales como habitaciones de centro de atención médica con una mezcla de oxígeno/ozono, que es efectiva para combatir 'superinsectos" tales como Clostridium difficile (C. difficile); E. coli; Pseudomonas aeruginosa; y Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (MRSA); y Enterococcus resistente a la vancomicina (VRE). En modalidades preferidas, se usa adicionalmente peróxido de hidrógeno. El sistema y proceso son efectivos para destruir bacterias depositadas sobre las superficies como biopelícula, y, acompañados por agitación física tal como salida de boquilla de chorro, son efectivos para desinfectar alfombras, cortinas y superficies absorbentes y porosas similares.

Description

PROCESO Y SISTEMA DE DESINFECCIÓN DE CENTROS DE ATENCIÓN MÉDICA CON MEZCLA DE OXÍGENO/OZONO CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se relaciona a sistemas de desinfección para uso en centros de atención médica, centros de salud pública y similar, para eliminar o por lo menos para reducir a niveles aceptables, residuos microbianos que son resistentes a sistemas desinfectantes y de esterilización convencionales .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN A pesar de los esfuerzos intensivos preventivos en los últimos años en hospitales y otros centros de atención médica, la incidencia de infecciones que ponen en peligro la vida causadas por un arreglo creciente de bacterias resistentes a antibióticos (algunas veces referidas como "superinsectos" ) ha crecido significativamente y ahora está planteando un serio problema para el personal médico de todo el mundo. De acuerdo con un editorial en la revista "Science" (Julio de 2008), el número de muertes en el 2006 atribuibles a las infecciones bacterianas en centros de atención médica en los Estados Unidos excedió el número de victimas de los Estados Unidos atribuidas al HIV/SIDA en el mismo año, y da por resultado probablemente tanto como 70,000 muertes al año en los Estados Unidos. Esto es a pesar de los mejores esfuerzos del personal de atención médica de limpiar apropiadamente sus centros y el equipo contenido en los mismos .

Los agentes causantes principales (bacterias) de infecciones basadas en hospitales (infecciones nosocomiales) son Clostridium difficile (C. difficile) ; E. coli; Pseudomonas aeruginosa; y Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (MRSA) ; y Enterococcus resistente a la vancomicina (VRE) .

Aproximadamente 5% de todas las hospitalizaciones de cuidado intensivo en los Estados Unidos desarrollan una infección nosocomial con una tasa de incidencia de cinco infecciones por mil dias-paciente, y un gasto adicionado superior a $4.5 billones (Wentzel R, Edmond M D, "The Impact of Hospital Acquired Blood Stream Infections", Emerg. Inf. Dis., Marzo-Abril 2001:7(174)). Cuando esta tasa se aplica a los 35 millones de pacientes admitidos a 7,000 instituciones de cuidado intensivo en los Estados Unidos, se estima que existen más de 2 millones de casos al año. Se estima que las infecciones nosocomiales duplican, por lo menos, los riesgos de mortalidad y morbidez de cualquier paciente admitido.

La incidencia significativa y creciente de bacterias resistentes a antibióticos en los centros de atención médica ha sido llamada por algunos como una "Epidemia Silenciosa". En la escena internacional, un estudio de "Silent Epidemic". On the international scene, a World Health Organization de 55 hospitales en 14 países que representan cuatro regiones de la WHO (Europa, Mediterráneo del Este, Asia del Sur-Este y Pacifico del Oeste) reportaron que un promedio de 8.7% de pacientes de hospitales tuvieron infecciones nosocomiales. La WHO estima que, en cualquier tiempo, más de 1.4 millones de personas en el mundo sufren ce infección adquirida en el hospital.

De preocupación particular en este contexto son las bacterias C difficile y MRSA. Hasta hace poco, C difficile fue relativamente poco común, pero ahora se ha convertido epidémica en muchas regiones del mundo. De hecho, ahora se reconoce por un número creciente de oficiales de salud pública como una epidemia en todo el mundo (pandemia) con implicaciones financieras y de salud incalculables. El MRSA se ha identificado por la academia americana de Cirujanos Ortopédicos como la preocupación más grande para procedimientos quirúrgicos, y de acuerdo con recientes artículos de revista que constituye una "epidemia silenciosa". Bajo procedimientos de limpieza y esterilización de centros de atención médica actuales, tanto la C difficile como MRSA, así como también el E. coli ya mencionado; Pseudomonas aeruginosa; y Enterococcus resistente a la vancomicina (VRE) , se tratan ineficazmente y se remueven subsecuentemente, de modo que las colonias de estos patógenos se acumulan en los centros de atención médica, especialmente en sobre superficies porosas tales como alfombras y cortinas.

Los intentos para combatir y exterminar infecciones nosocomiales causadas por bacterias tales como Pseudomonas aeruginosa y Staphylococcus aureus se obstaculizan por el hecho de que las bacterias se desarrollan dentro de biopeliculas que las protegen de factores ambientales adversos. Una biopelicula es un agregado de microorganismos en el cual las células se adhieren entre si y/o a una superficie. Se incrustan frecuentemente en una matriz autoproducida de sustancia polimérica extracelular (EPS), una conglomeración polimérica compuesta en general de DNA extracelular, proteínas y polisacáridos . Las biopeliculas se forman sobre superficies, por ejemplo, el entorno hospitalario, en presencia de vapor de agua.

Los microorganismos que flotan libres en el modo plantónico (de una célula) se adhieren a una superficie, y si no se remueven inmediatamente, se anclarán más permanentemente a la superficie. Estos primeros colonizadores proporcionan más sitios de adhesión diversos para la llegada de otras células, comenzando de esta manera a construir una matriz que mantiene unida la biopelicula y proporciona sitios de anclaje adicionales para células que llegan. La biopelicula se desarrolla a través de una combinación de división y reclutamiento celular. Cuando la biopelicula se establece, las colonias de células agregadas son evidentemente de manera incrementada resistentes a antibióticos. También se ha reportado que las bacterias de la biopelicula aplican armas químicas para defenderse contra desinfectantes y antibióticos (ver "Biofilm Bacteria Protect Themselves ith Chemical Weapons", Dr. Carsten atz y colaboradores, Helmholtz Cetre for Infection Research, Brauschweig, reportada en lnforniac.com, 23 de Julio del 2008) .

Las bacterias que viven en una biopelicula tienen propiedades significativamente diferentes de la forma plantónica de las mismas especies, ya que el medio ambiente denso y protegido de la película les permite cooperar e interactuar en varias formas. La terapia con antibióticos tradicional no es usualmente suficiente para erradicar infecciones crónicas, y una razón principal para su persistencia parece que es la capacidad de la bacteria a desarrollarse dentro de las biopelículas que las protegen de factores ambientales adversos.

También de preocupación creciente son los ataques bioterrorista y de guerra amenazadores que usan bacterias potencialmente letales. Algunas de las bacterias letales, por ejemplo ántrax, son sumamente resistentes a agentes y tratamientos de esterilización convencionales. La contaminación de centros públicos con estas bacterias constituye una amenaza significativa a la vida humana con cantidades residuales de estas bacterias que son casi imposibles de remover, usando métodos actuales.

BREVE REFERENCIA A LA TÉCNICA ANTERIOR Los procedimientos actuales para la desinfección de hospitales y otros centros de atención médica han llegado a ser cada vez más ineficaces, dando por resultado la acumulación de bacterias letales por todos los centros. El aumento de los costos de la provisión de la atención médica en la mayoría sino todos los países va en contra del gasto de más del tiempo mínimo y esfuerzo en procedimientos de limpieza y esterilización.

Las soluciones cloradas con o sin amoníaco se usan comúnmente, pero han mostrado solamente éxito limitado. Para ayudar a este reto, estas soluciones no se pueden usar en dispositivos electrónicos instalados comúnmente en pabellones hospitalarios, habitaciones de recuperación, quirófanos, etc.

El peróxido de hidrógeno vaporizado (VHP) es sumamente efectivo cuando se aplica a superficies lisas, pero tiene poco o nada de eficacia en materiales y telas porosas. Por otra parte, el VHP es muy dañino a dispositivos electrónicos .

Una vez que una superficie no médica tal como alfombra, cortinaje, ropa de cama, material poroso en techos y similar se impregnan con patógenos altamente resistentes, los formadores especialmente de esporas tales como C difficile, no se pueden desinfectar efectivamente usando agentes y procesos actualmente disponibles.

El ozono se sabe que es un agente antibacteriano, antifúngico y antiviral poderoso. Por más de 100 años, se ha usado para la purificación de agua. Se sabe que es efectivo contra Legionella Bacteria , E. coli y poblaciones de pseudomonas en tales plantas.

El uso de ozono en centros de atención médica es, sin embargo, problemático. Las soluciones que contienen ozono son explosivas en calentamiento. El ozono es médicamente perjudicial a aquellos expuestos a él, causando irritación de ojos y membranas mucosas, edema pulmonar y enfermedad respiratoria crónica si se exceden niveles de seguridad, bajos de exposición. Por otra parte, se reconoce ampliamente que es un riesgo ambiental.

Solicitud de Patente canadiense 2, 486, 831 Arts y., colaboradores, divulga el uso de una combinación de ozono y radiación UV para la descontaminación de aire en una habitación tal como una unidad de aislamiento móvil, una habitación de hospital y similar. El aire se hace fluir a través de una unidad portátil que contiene un filtro al expuesto al ozono.

La patente norteamericana 7,404,624 Cumberland y colaboradores , expedida el 5 de Agosto del 2008, describe métodos para disminuir alérgenos, patógenos, olores y compuestos orgánicos volátiles en el aire, usando una atmósfera que tiene combinaciones especificas de concentración de ozono, concentraciones de peróxido de hidrógeno, temperatura y humedad suministradas durante un periodo de tiempo especificado. La patente contiene una fuente experimental para tratar habitaciones de una residencia, para tratar eficazmente esporas de moho cladosporium y mohos de penicilina/aspergillus en el aire de la habitación. No se dan detalles de las condiciones precisas usadas. No hay demostración o descripción del tratamiento de las superficies contaminadas en una habitación. La descripción general de la patente establece que las condiciones seleccionadas de concentración de ozono, peróxido de hidrógeno, humedad y temperatura son altamente efectivas en el exterminio de mohos y hongos en el aire en concentraciones de ozono abajo de 6 - 9 ppm, pero no se divulgan las condiciones precisas usadas. En general, la patente enseña el uso en una atmósfera de 2 - 10 ppm de ozono, peróxido de hidrógeno que es 75% - 150% por ciento en peso de la concentración de ozono atmosférico, en una temperatura de 15 - 27 °C y en un tiempo de 0.5 - 3 horas. Muchos de otros patógenos en el aire, incluyendo bacterias, se dice que son tratables por este método, pero no se ofrece evidencia experimental.

De esta manera, existe una necesidad por un sistema efectivo pero rentable para desinfectar habitaciones de centros de atención médica, incluyendo todos los contenidos en la misma. Tal sistema debe reducir drásticamente (99.999% o mayor) las cantidades de por lo menos las cinco bacterias ya mencionadas en todos los espacios contaminados que son de valor de salud clínica y pública. Adicionalmente, se debe lograr este nivel de descontaminación microbiana tal que el espacio se remueve solamente de uso de atención médica para un período de tiempo mínimo, mientras que sigue siendo seguro e inofensivo con respecto al equipo electrónico y otro en la habitación. Por consiguiente, el proceso de descontaminación no debe requerir que el espacio en cuestión se vacíe de sus contenidos mientras que el sistema está operando.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona, de un aspecto, un sistema de desinfección basado en ozono para habitaciones y sus contenidos dentro de todos los centros de atención médica, móvil o estacionario, y otra infraestructura crítica tal como escuelas y edificios gubernamentales. Usando este sistema, los gases que contienen ozono se suministran dentro y se aplican a superficies y equipo y objetos contenidos dentro de la habitación. La aplicación puede ser a través de contacto simple de la atmósfera gaseosa con las superficies, o, en el caso de superficies difíciles de limpiar tales como cortinas, alfombras y otras superficies fibrosas, puede ser por medio de un sistema de desalojamiento que efectúa agitación física de la superficie (cepillos para restregar, chorros a alta presión o similar, algunas veces referidos en la presente como "restregadores" ) . Los gases que contienen ozono se aplican en concentraciones controladas y, en algunos casos, en presiones elevadas que se ha descubierto que son efectivas en destruir patógenos virales, bacterianos y fúngicos críticos encontrados en los medios ambientes, incluyendo pero no limitado a las cinco bacterias especialmente problemáticas Clostridium difficile (C. difficile) ; E. coli; Pseudomonas aeruginosa; Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (MRSA) ; y Enterococcus resistente a la vancomicina (VRE) .

Además de eliminar efectivamente patógenos aerosolizados dentro de un espacio dado, el sistema de la invención también permite que un operador aplique los gases que contienen ozono en concentraciones predeterminadas de ozono directamente a las superficies problema en la habitación, con una acción de agitación física y bajo presión donde sea apropiado. El sistema también incluye una unidad de destrucción de ozono para remover ozono residual de la atmósfera de la habitación. El sistema completo es portátil, de modo que se puede mover de habitación a habitación como sea requerido, y es inofensivo al equipo contenido en la habitación. Una vez que se termina el proceso de II esterilización, la habitación puede estar de nuevo en uso médico dentro de 20 minutos, con su nivel de ozono atmosférico residual en un 0.04 ppm aceptable o menor.

BREVE REFERENCIA A LOS DIBUJOS La Figura 1 de los dibujos acompañantes es una ilustración diagramática de un aparato de acuerdo con una modalidad de la invención, dispuesto dentro de una habitación que se desinfecta; Las Figuras 2A y 2B son ilustraciones diagramáticas de sistemas de agitación física para el uso en las modalidades de la invención; La Figura 3 es una ilustración diagramática de un aparato de acuerdo con la invención, en modo de transportación, portátil; La Figura 4 es una ilustración diagramática de un aparato de prueba usado para generar algo de los resultados de prueba reportados posteriormente; La Figura 5 es una ilustración diagramática del aparato de prueba usado para generar los resultados reportados en el Ejemplo 10 posteriormente.

LAS MODALIDADES PREFERIDAS Una característica significativa del sistema de acuerdo con ciertas modalidades de la invención es la capacidad de ajustar la presión de la mezcla de ozono/gas oxígeno que se usa para propósitos de desinfección. Se ha descubierto que, en muchos casos, la desinfección efectiva de una habitación y sus contenidos de la contaminación bacteriana se puede lograr mejor al presurizar la atmósfera en la habitación con mezcla de ozono/oxigeno que contiene de aproximadamente 10 a aproximadamente 100 ppm de ozono, a una presión mayor que la presión atmosférica normal, por ejemplo de aproximadamente 14.7 psi a aproximadamente 100 psi. También se puede usar un chorro de aire presurizado localizado, que evitaría la necesidad de aumentar la presión total en la habitación. El aumento de la presión de la habitación puede requerir sellado inicial de la habitación antes del proceso de descontaminación. Con muchas habitaciones donde se conducen procedimientos médicos, tales como quirófanos, existe un simple proceso, puesto que estas habitaciones son diseñadas para ser selladas sustancialmente cuando están en uso para procedimientos médicos. Con otras habitaciones, puede requerir algo de preparación inicial significativa .

Otra modalidad particularmente preferida de la invención usa peróxido de hidrógeno, así como también ozono, en la atmósfera gaseosa de desinfección. Cuando se usa ozono y peróxido de hidrógeno, el incremento de la presión dentro de la habitación puede no ser necesario. Las bacterias particularmente problemáticas que son probable que causen infecciones nosocomiales en un medio ambiente hospitalario, principalmente Clostridium difficile (C. difficile) ; E. coli; Pseudomonas aeruginosa; Staphylococcus aureus resistente a meticilina (MRSA) ; Enterococcus resistente a la vancomicina (VRE) , se depositan sobre superficies en un medio ambiente hospitalario tal como superficies de acero inoxidable, superficies de cerámica y superficies de mármol y forman rápidamente una biopelicula en la cual los microorganismos se desarrollan. El tratamiento con la combinación de peróxido de hidrógeno y ozono, en humedad apropiada, de acuerdo con este aspecto preferido de la invención, destruye las bacterias en la biopelicula, ya sea por al atacar químicamente la biopelicula para exponer los microorganismos a la acción biocida del ozono y el peróxido de hidrógeno, o mediante interferencia de la actividad de la célula bacteriana en la biopelicula por la combinación de ozono/peróxido de hidrógeno empleada, o por una combinación de estos, posiblemente con otros mecanismos.

De esta manera de acuerdo con eta modalidad preferida de la presente invención, de un aspecto, se proporciona un proceso para combatir bacterias en un espacio cerrado dentro de una habitación y contenido en biopelicula sobre superficies dentro de la habitación, que comprende: crear en la habitación una atmósfera de desinfección que incluye ozono en una concentración de 2 -350 ppm en peso y peróxido de hidrógeno en una cantidad de 0.2 - 10% en peso, en humedad relativa de por lo menos 60%; exponer las superficies que llevan biopelicula que tienen bacterias vivas en la misma a la atmósfera de desinfección durante un periodo de por lo menos 30 minutos suficientes para un exterminio efectivo de las bacterias en la micropelicula; y remover subsecuentemente el ozono de la atmósfera, abajo de 0.04 ppm o menos.

Preferiblemente, la atmósfera de desinfección tiene una humedad relativa de por lo menos 65%.

Otra modalidad preferida proporciona un proceso para desinfectar una habitación y superficies en la misma para combatir por lo menos una de las bacterias de microorganismos Clostridium difficile (C. difficile) ; E. coli; Pseudomonas aeruginosa; Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (MRSA) ; Enterococcus resistente a la vancomicina (VRE) ; Bacillus subtilus, y/o ántrax, que comprende exponer la habitación y superficies en la misma a una atmósfera gaseosa que incluye una cantidad efectiva de ozono y una cantidad efectiva de peróxido de hidrógeno, durante un periodo de tiempo que reduce sustancialmente los niveles de bacterias sobre las superficies, y remover subsecuentemente el ozono residual en la atmósfera de la habitación, abajo de un nivel bajo de seguridad.

El proceso es particularmente efectivo con o sin agitación física, en la desinfección de superficies de acero inoxidable, que abundan en los centros de tratamiento médico, y sobre los cuales las bacterias son tenaces y difíciles de destruir, debido a por lo menos en parte a su generación de una biopelícula sobre tales superficies. El proceso también es efectivo en destruir y desactivar ántrax, bacterias, como es evidenciado por su efectividad contra el sustituto de ántrax bien establecido, Bacillus subtilis .

De acuerdo con otro aspecto de esta modalidad, también se proporciona un sistema portátil para desinfectar rápidamente habitaciones, superficies y equipo en las mismas, que comprende : un generador de ozono para descargar en una habitación una mezcla gaseosa que incluye ozono; un controlador de ozono adaptado para controlar la cantidad de ozono descargado; una fuente de peróxido de hidrógeno para descargar cantidades controladas de peróxido de hidrógeno en la habitación; medio para descargar el peróxido de hidrógeno y ozono en la habitación; medio ajustador de humedad adaptado para incrementar o disminuir la humedad relativa de la habitación durante el tratamiento; un rem vedor de ozono adaptado para destruir ozono, abajo de un nivel seguro en la atmósfera de la habitación para la utilización humana subsecuente.

Algunas veces es benéfico, incrementar la efectividad y acortar la duración del proceso, para operar a presión elevada, aún cuando se usa tanto ozono y peróxido de hidrógeno en el gas de desinfección. De esta manera, de acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un proceso para desinfectar una habitación de un centro de atención médica, que comprende: introducir en la habitación una mezcla de gas que incluye ozono y peróxido de hidrógeno en cantidades efectivas ; aumentar la presión dentro de la habitación arriba de presión atmosférica, o introducir una corriente de gas presurizado; agitar físicamente superficies fibrosas y porosas dentro de la habitación mientras que las superficies se exponen a la corriente de gas presurizado de la atmósfera que contiene peróxido de hidrógeno y ozono de humedad relativa de por lo menos 60%; regresar la habitación a presión atmosférica; y remover el ozono residual de la atmósfera de la habitación, abajo de un nivel seguro.

Las cantidades de ozono preferidas son de aproximadamente 20 - 350 partes por millón en la atmósfera de gas de tratamiento, de manera más preferible 20 - 200, de manera aún más preferible 20 - 90 partes por millón en la mezcla de oxigeno/gas de ozono, y de manera mucho más preferible 35 - 80 ppm de ozono. Las cantidades preferidas de peróxido de hidrógeno son las cantidades suministradas a la atmósfera de tratamiento de la habitación que usa una solución acuosa que contiene 0.2 - 10%, de manera más preferible 1 - 5%, de peróxido de hidrógeno. En la descripción posterior, los porcentajes de peróxido usados se expresan algunas veces en términos de estos porcentajes de solución. Se seleccionan las cantidades para que no se sufran efectos perjudiciales serios por otro equipo en la habitación de tratamiento. La cantidad de peróxido de hidrógeno en la atmósfera de desinfección se puede calcular a partir del volumen de peróxido de hidrógeno acuoso evaporado en la atmósfera de desinfección, el volumen de la habitación que se desinfecta y la concentración de peróxido de hidrógeno en la solución de partida. Los tiempos de exposición de la habitación y su superficie a la atmósfera que contiene ozono son adecuadamente de 30 minutos a aproximadamente 120 minutos, de manera preferible de aproximadamente 60 a aproximadamente 105 minutos, y de manera mucho más preferente de aproximadamente 90 minutos. Estos tiempos se ciñen a algún lado por la necesidad de limpiar la habitación de ozono (abajo de un máximo de 0.04 ppm) después de la fase de desinfección, y regresar la habitación al uso médico dentro de un periodo de tiempo razonable, con el tiempo completo de principio a fin que no exceda 150 minutos. La remoción de ozono es un proceso extremadamente rápido y completamente efectivo. Tanto el peróxido de hidrógeno como el ozono (y cualquier producto de interacción entre ello) se debe remover antes de que la habitación se ponga en uso normal.

Otra característica significativa de las modalidades preferidas de la presente invención es la provisión de un sistema de desalojo en el extremo de salida de la descarga. El sistema de desalojo permite la penetración de la alfombra, y superficie similares a la habitación, para acceder a esporas y/o colonias de bacterias ocultas/secuestradas. El sistema de desalojo se puede operar manualmente con operadores protegidos por un traje y máscara de riesgo, u operado remotamente o automatizado totalmente. Puede tomar la forma de uno o más chorros de salida, con controles de presión de chorro manualmente operables asociados. Puede tomar la forma de un cepillo giratorio o fijo con cerdas de rigidez apropiada, solo o en combinación con un chorro de salida. Se puede usar cualquier forma de sistema de desalojo efectivo para alterar la pila de tejidos de alfombras, tejidos de tapicería y similar para acceder a las partes remotas que podrían alojar esporas o colonias bacterianas. Esto incluye aplicaciones no físicas tales como chorros de aire, energía ultrasónica, energía de radiofrecuencia y ondas electromagnéticas, por ejemplo, capaces de llevar a cabo la alteración física y la cual da por resultado movimientos microfísicos de las superficies fibrosas.

El ozono para el uso en la presente invención se puede generar mediante cualquier medio conocido. En el caso de generación de descarga corona u otra eléctrica de oxigeno, el aparato de la invención incluye de manera preferente un contenedor de oxígeno de grado médico. El contenedor de oxígeno puede ser un recipiente presurizado, estándar que contiene oxígeno de grado médico, del tipo comúnmente encontrado en los centros médicos. El oxígeno de este contenedor se alimenta a un generador de ozono, donde el oxígeno se somete a una descarga eléctrica, normalmente con corriente alterna de alto voltaje, para convertir pequeñas cantidades del oxígeno a ozono y producir una mezcla gaseosa de oxígeno y ozono. La cantidad de ozono en la mezcla es controlable por el ajuste del voltaje de la descarga eléctrica. Los generadores de ozono adecuados son conocidos y disponibles comercialmente . Las cantidades relativas de ozono generado son relativamente pequeñas, expresadas en partes por millón (ppm) , pero tal es la potencia del ozono como un desinfectante, especialmente en combinación con el peróxido de hidrógeno de acuerdo con esta invención, que tales pequeñas cantidades es todo lo que se requiere del mismo.

Formas alternativas de generación de ozono se pueden usar si se prefiere. La radiación ultravioleta de longitud de onda apropiada, incidente en el oxigeno o aire, es una alternativa aceptable. En tal sistema, el aire de la habitación se puede alimentar en la unidad generadora de ozono para suministrar el oxigeno requerido para la conversión a ozono. Otros métodos de generación de ozono que se pueden usar incluyen reacciones fotocataliticas, plasma frío, etc.

La humedad relativa del espacio de tratamiento debe ser por lo menos 60% y de manera preferente por lo menos 65%, para desinfección efectiva. Para asegurar esto, se prefiere incorporar un humidificador en el sistema de la invención, usando agua estéril de un depósito de sistema interno para ajustar y controlar la humedad de la expedición de mezcla de gas. De esta manera, la humedad deseable para la desinfección más efectiva se logra en el punto de descarga donde se lleva a cabo el desalojo de una superficie de alfombra o cortinaje. El humidificador ajustable necesita solamente incrementar la humedad del espacio al nivel deseable y se puede colocar en cualquier ubicación dentro del espacio. Cuando se usa peróxido de hidrógeno además del ozono, el vapor de peróxido de hidrógeno se aplica adecuadamente, en cantidades controladas, al aire/vapor de agua que se omite del humidificador y se adiciona de esta manera a la mezcla de gas que contiene ozono/oxigeno. Alternativamente, el peróxido de hidrógeno se puede aplicar al agua usada para humidificar la ubicación objetivo. El peróxido de hidrógeno es comercialmente disponible como soluciones acuosas de concentraciones estándares de peróxido de hidrógeno. Para el uso en las modalidades de la presente invención, una solución estándar de concentración de peróxido conocida se diluye adecuadamente por un volumen fijo de agua destilada. La carga de peróxido se estandariza con base en el volumen conocido de agua de la solución de peróxido requerida para aumentar la humedad relativa al grado deseado, por ejemplo de 40 - 80%. A partir de esto, se puede calcular la cantidad de peróxido de hidrógeno en % en volumen o ppm en volumen introducido en el centro de tratamiento.

Ciertos sistemas de acuerdo con las modalidades de la invención pueden incluir un ajustador y controlador de temperatura para la mezcla de gas. Este puede ser un calentador/enfriador simple a través del cual ya sea el oxígeno incidente o la mezcla de oxígeno/ozono generada pasa antes de la descarga en la atmósfera de la habitación. Mientras que puede ser efectivo el ajuste simple de la temperatura de la habitación usando un sistema de calentamiento de habitación externo y termostato, se prefiere ajustar la temperatura de la mezcla de gas de emisión, para el tratamiento más efectivo de las superficies de alfombra y cortinaje. El intervalo ideal de temperatura para la descontaminación con ozono y ozono/peróxido de . hidrógeno de los patógenos es de 15°C a 30°C.

El sistema de la invención también incluye una unidad de remoción de ozono. Tales unidades son conocidas, y se pueden comprar comercialmente para el uso en la presente invención. Dependiendo del volumen de la atmósfera de la habitación y la capacidad de la unidad de remoción de ozono, más de una de tal unidad se puede incorporar en el sistema de la invención. Las unidades de remoción de ozono adecuadas son aquellas basadas en carbono activado como el medio de remoción. Este actúa muy rápidamente, y no conduce a la formación de productos de reacción peligrosos. La inclusión de tales unidades permite que el centro tratado se limpie de ozono y regrese al uso normal rápidamente, una característica importante donde se implican centros de atención médica. Otros tipos incluyen sistemas basados en catalizadores tal como óxido de manganeso u otros óxidos de metal, que se pueden calentar para remover humedad, destrucción térmica en conjunción con otros metales incluyendo platino o paladio.

La Fig. 1 de los dibujos acompañantes muestra una sala quirúrgica de habitación del paciente 10, serrada lista para la desinfección por un proceso de acuerdo con una modalidad de la invención. La sala se sella sustancialmente de manera hermética. Dentro de la sala hay un cilindro presurizado 12 de oxigeno, que alimenta gas oxigeno en un humidificador 14 y por consiguiente a un generador de ozono 16, que incluye placas de descarga eléctrica de voltaje variable para ajustar la cantidad de ozono que se genera. Un calentador y un controlador de presión (no mostrados) se pueden disponer cerca de la entrada al generador de ozono. La salidas de la mezcla de gas de oxigeno/ozono es a través de salidas de la habitación 18, 20 a la atmósfera de la sala 10, y a través de varas 22A y/o 22B a un medio de desalojo en la forma de cepillos para restregar 24A y 24B montados en los extremos de salida de las varas respectivas 22A, 22B. El calentador, el controlador de presión, el voltaje suministrado al generador de ozono 16 y el nivel de humedad suministrado por el humidificador 14 se controlan y se ajustan de un panel de control externo 26 a través de las conexiones eléctricas respectivas 28, 30, 32 y 34. También se dispone dentro de la sala un ventilador oscilante 34 y una unidad de filtro de destrucción de ozono 36.

Se dispone dentro de la sala 10 un contenedor de solución de peróxido de hidrógeno acuoso 19 y un soplador de aire asociado 21 que, durante la operación, sopla peróxido de hidrógeno vaporizado en cantidades controladas en la vara de descarga 22A y 22B para mezclar la salida del ozono/oxigeno en la misma. La cantidad de peróxido de hidrógeno que se suministra se controla por el ajuste del soplador 21 a través de una conexión del mismo al panel de control 26. En un arreglo alternativo, el peróxido de hidrógeno se puede suministrar del generador 19 al humidificador 14.

Las Figs. 2A y 2B de los dibujos acompañantes muestran con más detalle formas de medios de desalojo 24A y 24B para el uso en la presente invención, unidos a los extremos de descarga, salida de las varas respectivas 22. El medio de desalojo 24A tiene una boquilla de salidas de chorro 38A en su extremidad, y una placa en general circular 40 montada sobre la vara 22A cerca del extremo de descarga. La vara 22A pasa a través de una abertura central 42 en una placa 40. La placa 40 tiene cerdas de cepillo 46A montadas en su superficie interior, arregladas en dos arcos alrededor de la boquilla de salida de chorro 38A y que sobresalen hacia afuera a un grado justo más allá del grado de salida de la boquilla 38A. En el uso, la mezcla de gas oxigeno/ozono o la mezcla de gas oxigeno/ozono/peróxido de hidrógeno se emite de la boquilla 38A a presión relativamente alta, y se puede dirigir por el operador que sostiene la vara a un área superficial de la alfombra mientras que al mismo tiempo el operador restriega el área superficial de la alfombra con las cerdas 46A.

La Fig. 2B muestra un arreglo alternativo pero esencialmente similar, en la cual la placa 40 se reemplaza por una plataforma con ruedas 44 que lleva dos cepillos giratorios 46B y tres salidas de chorro 38B para el suministro de oxigeno/ozono/peróxido de hidrógeno a presión, localizadas hacia adelante de los cepillos giratorios 46B.

La Figura 3 de los dibujos acompañantes ilustra la portabilidad de un sistema de acuerdo con la invención. Las partes se numeran como en la Fig. 1. Se proporciona un carrito de 4 ruedas 24, en el cual todas las partes componentes del sistema se pueden cargar para la fácil transportación de una habitación a la otra. El panel de instrumentación y de control se puede desconectar para la transportación, y se reconecta y se dispone fuera cuando el aparato se coloca en otra habitación para el uso como se muestra en la Fig. 1. El carrito 24 se remueve mientras que el sistema está en uso, pero se carga con los componentes después del uso, ya sea para transportación a otra habitación o para almacenamiento.

La operación del sistema será fácilmente evidente a partir de la descripción anterior de sus partes componentes y su interconexión. El carrito 24 que lleva las partes componentes se hace rodar dentro de la habitación 10 para ser desinfectado, y las partes se distribuyen alrededor de la habitación y se conectan juntas como se ilustra en la Fig. 1. Un operador que usa un traje de riesgo y otra ropa protectora apropiada entra a la habitación y sostiene la varita 22. La habitación se sella. Las condiciones de tratamiento se ajustan en el panel de control 26, y el aparato se enciende para que la mezcla de gas de oxígeno/ozono/peróxido de hidrógeno en concentración de ozono controlada, concentración de peróxido de hidrógeno, humedad relativa, temperatura y presión elevada se emita de la boquilla de chorro 38. El operador aplica la mezcla de gas de chorro a las superficies de la alfombra, las superficies del cortinaje y otras superficies absorbentes en la habitación, restregando las superficies al mismo tiempo con las cerdas 46. La habitación se presuriza arriba de la presión atmosférica, debido a la introducción de la mezcla de gas oxigeno/ozono. La presión se supervisa continuamente por el panel de control 26 para asegurar las condiciones de trabajo seguras para el operador, asi como también la temperatura, humedad y concentración de ozono en la habitación. Las superficies lisas en la habitación pueden no necesitar la acción del medio de desalojo, pero se desinfectan satisfactoriamente por el contacto por la atmósfera en la habitación, especialmente cuando se usan peróxido de hidrógeno y ozono en combinación. El ventilador oscilante 34 se opera por todo el procedimiento, para hacer circular la mezcla de oxigeno/ozono por toda la habitación.

Después de un tiempo pre-establecido del procedimiento, y después de que todas las superficies absorbentes, apropiadas sean restregado, un tiempo que no exceda normalmente 90 minutos, el suministro de peróxido de hidrógeno (si se usa), el suministro de oxigeno y el generador de ozono se apagan. Se opera el filtro de destrucción de ozono, succionando los gases que contienen ozono, destruyendo el ozono y emitiendo oxigeno puro del mismo. La habitación ahora se puede abrir, el aparato se desconecta y se carga en el carrito 24, y la habitación se regresa a su uso normal.

EJEMPLOS EXPERIMENTALES Las condiciones efectivas y óptimas para el uso en la presente invención se determinaron usando un aparato de laboratorio como se ilustra en general en la Fig. 4 de los dibujos acompañantes.

Una sola colonia pura de cada bacteria de prueba aeróbica, particularmente E. coli; Pseudomonas aeruginosa ; Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (MRSA) y Enterococcus resistente a la vancomicina (VRE) se inocularon a una placa de agar Columbia con 5% de sangre de oveja. Se incubaron a 35°C en aire de la habitación durante 18 - 24 horas. De la placa, se seleccionaron 4-5 colonias aisladas, y se suspendieron en caldo de soya triptica para lograr un estándar de turbiedad McFarland de 0.5 (1.5 x 108 cfu/ml) medido usando un espectrofotómetro . El inoculo se preparó al realizar una serie de diluciones en serie de 0.9 mi de caldo de NaCl 0.85 con 0.1 mi de inoculo McFarland original 0.5 (6 x 10 veces) para dar soluciones de 10"1, 10~2, 10"3, 10~\ 10~5, 10"6 y 10"7 cfu/mL.

Los organismos se colocaron en placas en triplicado, 0.1 mi de cada solución que se extiende sobre la superficie de las placas de agar de sangre de oveja Columbia. Dos conjuntos de placas (12 placas por organismo) se sometieron a la exposición de ozono/oxigeno en concentraciones preseleccionadas de ozono (ppm) , condiciones de humedad y temperatura en el aparato ilustrado. Los otros conjuntos de 2 se trataron como controles, sin exposición de ozono, pero mantenidos a temperatura ambiente.

Para la exposición a ozono, se usó el aparato ilustrado en general en la Fig. 4.

Las placas de prueba se montaron dentro de una cámara de desinfección 60, el extremo corriente arriba 62 del cual tuvo un orificio de entrada de ozono 64, un orificio de entrada de vapor de peróxido de hidrógeno 65 (el cual se bloqueó en los Ejemplos 1 - 9 descritos a continuación), y un orificio de entrada de vapor de agua 66. Se proporcionó un cilindro 68 de oxigeno de grado médico presurizado, que alimenta a oxigeno a un generador de ozono 70, equipado con placas eléctricas de corriente alterna a las cuales se podría suministrar voltaje variable a través del control de entrada 72. La salida del gas mezclado de oxígeno/ozono del generador de ozono 70 se alimentó al orificio de entrada de ozono 64 de la cámara de desinfección 60. Un humidificador de vapor de agua 74 suministró vapor de agua al orificio de entrada 66. La cámara de desinfección 60 también contuvo un calentador/enfriador (no mostrados), un sensor de temperatura 76, un sensor de presión 78, un sensor de humedad 80 y un sensor de ozono 82, conectados eléctricamente a través de las lineas respectivas 84 , 86, 88 y 90 a un panel de control y monitor 92, conectados para alimentar de nuevo el cilindro de oxigeno 68 para controlar el flujo de los propósito de ajuste de presión, al generador de ozono 70 para controlar y ajustar la cantidad de ozono, al humidificador de vapor de agua 74 para controlar y ajustar la- humedad relativa en la cámara de desinfección 60, y al calentador/enfriador para controlar y ajustar la temperatura en la cámara. Estos parámetros se pre-ajustaron en el panel de control a valores deseados y se reajustaron automáticamente a estos valores conforme los experimentos progresaron.

Un filtro de destrucción de ozono 94 se conectó al extremo corriente abajo 96 de la cámara de desinfección 60 en el orificio de salida 98, para destruir el ozono que se emite de la cámara 60 al final del experimento. Los gases se hicieron circular dentro de la cámara 60, y se expelieron de la misma terminación del experimento, usando un ventilador 100 montado en la misma. Después de la colocación de las placas de prueba en la cámara 60, se selló hasta el final de cada experimento.

Las placas de control y las placas tratadas con ozono se colocaron en una incubadora al mismo tiempo. Los conteos de placas se leyeron a través un microscopio, y se contaron los números de unidades formadoras de colonia sobre cada placa. Las esporas son aerotolerantes .

EJEMPLO 1 Una serie de pruebas como se describen en lo anterior se condujeron en MRSA ATCC 33592. Las cajas que llevan microorganismos se expusieron en la cámara a una atmósfera mezclada de oxigeno/ozono que contiene 80 ppm de ozono, durante 90 minutos a 20°C y. 85% de humedad relativa. Se corrieron placas de prueba duplicadas. Alícuotas de 10 \iL volumen lavadas de las placas se diluyeron en serie con inoculo, a factores de dilución finales 10"2, 10"3, 10"4, 10"5, 10"6 y 10"7. Las placas de control, no sometidas a la exposición de ozono, se prepararon, y las placas se incubaron durante 24 horas como se describe. Las superficies de las placas de agar se eluyeron para remover las colonias bacterianas, y los eluatos se colocaron en placas para examinación bajo un microscopio.

El conteo de las colonias de reproducción, activas de bacterias en las composiciones eluídas, bajo un microscopio, revelaron que los eluatos de las placas de control en las diluciones 10"2, tuvieron 19 y 11 cfus (placas duplicadas) , y no cfus de placas de mayor dilución, mientras que las placas expuestas al ozono, experimentales produjeron composiciones que no exhiben cfus en ninguna de las diluciones sometidas a prueba. Se logró una reducción de 3.35 log (8.3 log a 4.9 log) .

EJEMPLO 2 El experimento del ejemplo 1 se repitió usando la misma cepa bacteriana, pero exponiendo las placas de prueba en la cámara a 50 ppm de ozono en oxigeno, a 20 °C y 80% de humedad relativa.

El conteo de las colonias reproductoras, activas de bacterias en las composiciones de eluatos, bajo un microscopio, revelaron que los eluatos de las placas de control en diluciones 10"2, tuvo 374, 415, 414 y 423 cfus (placas cuadruplicadas), 33, 35, 38 y 37 cfus de las placas de control en diluciones 10"3, tuvieron 4, 1, 2 y 2 cfus en dilución 10"4 y sin cfus en diluciones mayores. Aquellos de los eluatos de las placas tratadas revelaron 27, 11, 42 y 58 cfus activos en diluciones 10"2, 3, 1, 3 y 5 cfus en dilución 10"3 (placas cuadruplicadas) , y sin cfus de las placas de dilución mayor.

EJEMPLO 3 Se repitió el experimento del Ejemplo 1, excepto para el uso como organismo de prueba P. aeruginosa ATCC 27853. Se usaron las mismas condiciones de exposición al ozono, dilución, incubación y prueba. Sobre las placas de prueba, los conteos de colonias activas de 11 y 18 se encontraron en la dilución 10~2, los conteos de colonias activas de 5 y 27 se encontraron en la dilución 10"3. En diluciones mayores, no hubo colonias detectables. En contraste, las placas no expuestas al ozono, de control, mostraron colonias muy numerosas para contar, en todas las diluciones hasta e incluyendo 10"6. Se logró una reducción 2.8 log (7.9 log a 5.1 log) .

EJEMPLO 4 Se repitió el experimento del Ejemplo 3, usando el mismo organismo de prueba, pero tratando las muestras de prueba en la cámara con mezcla de gas ozono/oxigeno que contiene 50 ppm de ozono, en 80% de humedad, durante 90 minutos. Para la misma recuperación y procedimientos de prueba, se determinó que las placas de control tuvieron cfus muy numerosos para contar. Las placas de prueba, ejecutadas en duplicado, tuvieron conteos cfu de 212 y 183 en la dilución 10~2; conteos de 13 y 50 en la dilución 10"3; y sin cfus en diluciones mayores.

EJEMPLO 5 Se repitió el experimento del Ejemplo 3 pero usando la Cepa Clínica de Enterrococcus faecalis (resistente a la vancomicina de alto nivel) 80269 como el organismo de prueba, con exposición de 90 minutos a la mezcla de ozono/oxigeno de 35 ppm de ozono, a 21°C y 80% de humedad relativa. Los eluatos de las placas de control (duplicadas) tuvieron conteos cfu de muy numerosos para contar en la dilución 10~2, 10"3 y 10~4; conteo cfu de 402 y 346 en la dilución 10"5; conteos cfu de 35 y 25 en la dilución 10~6; y conteos cfu de 14 y en la dilución 10~7. En contraste, los eluatos de las placas de prueba (duplicados) dieron conteos de cfu de 78 y 29 en la dilución 10~2; conteos cfu de 47 y 6 en la dilución 10"3; 112 y 50 en la dilución 10~4; conteos de cfu de 0 y 1 en la dilución 10"5; conteos de cfu de 1 y 0 en la dilución 10~6; y conteos de cfu de 0 y 1 en la dilución 10~7. Se logró una reducción de 2.95 log (7.7 log a 4.7 log) .

EJEMPLO 6 Se repitió el experimento del Ejemplo 5 usando la misma Cepa Clínica VRE como el organismo de prueba, pero con exposición de 90 minutos a la mezcla de ozono/oxígeno de 50 ppm de ozono, a 20°C y 80% de humedad relativa. Los eluatos de las placas de control (duplicadas) tuvieron conteos de cfu de muy numerosos para contar en la dilución 10"2, 10"3 y 10~4; conteos de cfu de 369 y 359 en la dilución 10"5; conteos de cfu de 46 y 46 en la dilución 10"6; y conteos de cfu de 9 y 2 en la dilución 10"7. En contraste, los eluatos de las placas de prueba (duplicados) dieron conteos de cfu de 50 en la dilución 10~2; conteos de cfu de menor que 30 en la dilución 10~3; y conteos de cfu de 0 en diluciones mayores de 10"5.

EJEMPLO 7 Se repitió el experimento del Ejemplo 3 pero usando la Cepa de E. Coli ATCC 25922 como el organismo de prueba, con exposición de 90 minutos a la mezcla de ozono/oxigeno de 35 ppm de ozono, a 21°C y 80% de humedad relativa. Los eluatos de las placas de control (duplicadas) tuvieron conteos de cfu de muy numerosos para contar en la dilución 10~2, 10"3 y 10~4; conteos de cfu de mayor que 300 en la dilución 10"5; conteos de cfu de 95 y 66 en la dilución 10"6; y conteos de cfu de 3 y 10 en la dilución 10~7. En contraste, los eluatos de las placas de prueba (duplicados) dieron conteos de cfu de 43 y 38 en la dilución 10"2; conteos de cfu de 25 y 1 en la dilución 10"3; 6 y 15 en la dilución 104; conteos de cfu de 3 y 10 en la dilución 10"5; y conteos de cfu de 0 en diluciones mayores.

Se logró una reducción de 3.22 log (7.8 log a 4.6 log) .

EJEMPLO 8 Se repitió el experimento del Ejemplo 7 usando la misma Cepa de E. Coli ATCC 25922 como el organismo de prueba, pero con una exposición de 90 minutos a la mezcla de ozono/oxigeno de 50 ppm de ozono, a 20°C y 80% de humedad relativa. Los eluatos de las placas de control (duplicadas) tuvieron conteos de cfu muy numerosos para contar en la dilución 10"2, 10~3 y 10""; conteos de cfu de 563 y 350 en la dilución 10"5; conteos de cfu de 74 y 87 en la dilución 10"6; y conteos de cfu de 7 y 7 en la dilución 10"7. En contraste, los eluatos de las placas de prueba (duplicados) dieron conteos de cfu de 13 y 28 en la dilución 10"2; conteos ' de cfu de 8 y 7 en la dilución 10"3; conteos de cfu de 7 y 5 en la dilución 10"5; y 0 en todas las otras, diluciones mayores.

EJEMPLO 9 Una cepa de C. difficile (cepa clínica no toxigénica #135, Queens University Medical School, Kingston, Ontario, Canadá) también se usó como un organismo de prueba, pero debido a las dificultades bien conocidas con el desarrollo de las cepas de C. difficile (requisitos de condición anaeróbica, por ejemplo), se adoptó un método preparatorio de algunas manera diferente.

La cepa de C. difficile se sembró en 12-20 placas de agar de sangre Brucella pre-reducidas y se incubó anaeróbicamente durante 48 horas a 35°C.'Cada placa se inundó con 5 mi de agua destiladas estéril y las colonias bacterianas se rasparon levemente de la superficie de agar con un . bucle bacteriológico estéril de plástico. La suspensión bacteriana resultante se mezcló y se dejó asentar a temperatura ambiente en un tubo sellado durante 20 minutos para permitir la lisis osmótica de las formas vegetativas de las bacterias. La suspensión bacteriana se centrifugó a' 3,000 x gravedad durante 20 minutos para formar en pelotillas las esporas y las células bacterianas restantes. El sobrenadante se eliminó y la pelotilla se re-suspendió en 5 - 7 mililitros de agua destiladas estéril y se mezcló para resuspender las esporas y las células bacterianas restantes. Las etapas anteriores se repitieron tres veces para producir una pelotilla que consiste de esporas de C. difficile. Para exterminar cualquier bacteria vegetativa restante, la suspensión final se colocó en un bloque de calentamiento a 70°C durante 20 minutos. Las esporas se almacenaron en etanol al 100% a 4°C. Esta preparación produjo aproximadamente 1.5 x 105 cfu/ml de esporas. La tinción de Gram de la preparación de esporas confirmó que la suspensión consiste de esporas con muy pocas células vegetativas.

Diluciones en serie de 10 veces de la suspensión de esporas en NaCl al 0.85% estéril se condujeron como se describe previamente, y luego se condujo la inoculación al extender 0.1 mi de cada dilución sobre la superficie de placas de agar BAK. El rendimiento de las esporas C. difficile fue de aproximadamente 6 x 104 -2 x 106 cfu/ml. Algunas placas se expusieron al ozono en el aparato ilustrado como se describe previamente, otras se mantuvieron como controles .

A las placas de prueba se les dio una exposición de 90 minutos a la mezcla de ozono/oxigeno de 35 ppm de ozono, a 21°C y 80% de humedad relativa. La incubación subsecuente fue durante 48 horas bajo condiciones anaeróbicas. Los eluatos de las placas de control (duplicadas) tuvieron conteos de cfu de 113 y 50 en la dilución 10"2 y 10 y 10 en la dilución 10"3; mientras que los eluatos de las placas de prueba no mostraron cfus en ninguna dilución sometida a prueba.

Se logró una reducción de 4 log (4 log a cero) .

EJEMPLO 10 Los experimentos conducidos para estimular los problemas enfrentados comúnmente en la mayoría de hospitales modernos relacionados con la descontaminación de textiles tales como alfombras y cortinas habían demostrado claramente la eficacia superior del flujo de aire presurizado directo sobre un medio ambiente gaseoso más estático. Se usó un aparato como se ilustra diagramáticamente en la Fig. 5 acompañante. Una cámara 100, cerrada mientras que los experimentos estuvieron en progreso, contuvo cerca de un extremo de una estructura 102 que sostiene una capa (disco) 104 del material de cortina fibrosa (gaza de algodón estéril), impregnada con MRSA y se secó para que se formara una biopelícula. La atmósfera rica en ozono se alimentó en la cámara. Un ventilador eléctrico 106 con cuchillas giratorias 108 se dispuso 3 cm de la gaza, para soplar los gases dentro de la cámara a través de la gaza a alta velocidad, para causar agitación física de la gaza. Un disco 110 que contiene una gasa similarmente impregnada, expuesta 112 se dispuso cerca del otro extremo de la cámara 100, de modo que se expuso a atmósfera esencialmente estática en la cámara. Una gaza de control, la cual se impregnó similarmente pero no recibió tratamiento, también se evaluó.

Los resultados se reportan en la Tabla 1 posteriormente. En la Tabla 1, las columnas A, B, C y D son los resultados en diluciones en serie de 10 veces, obtenidas por el procedimiento estándar. Los resultados medidos en las gasas sometidos a la agitación física se registran como "directos". Aquellos sobre las gazas en la atmósfera esencialmente estática se registran como "indirectos".

En todos los casos, la combinación de 80 ppm de ozono y H202 al 1% en una humedad relativa de 80% con un tiempo de exposición de 30 minutos probó ser superior a todas las otras combinaciones incluyendo la H202 al 1% sin ozono y 80 ppm de ozono sin H202. En estos experimentos la metodología usada con respecto a los procedimientos microbiológicos fue la misma como aquella descrita en lo anterior para otros experimentos. Por consiguiente se ha concluido que a fin de lograr un exterminio bacteriano de 6-7 log entornos hospitalarios en donde las alfombras y otros textiles se encuentran comúnmente, ese esencial un aplicador de presión de ozono/H202 o agitador físico. Con base en los experimentos probados y otra investigación, la mejora creciente en el exterminio bacteriano que se puede lograr través de un aplicador de presión está en el orden de 2 -logs (100-1000 x mayor) .

EJEMPLO 11 Bacterias de prueba, principalmente, Clostridium difficile (C. difficile); E. coli; Pseudomonas aeruginosa (PAU) ; Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (MRSA) ; Enterococcus resistente a la vancomicina (VRE) ; se prepararon como se describe para los experimentos previos (ver el Ejemplo 1 para la preparación de las bacterias aeróbicas, Ejemplo 9 para la preparación de C. difficile) . Bacillus subtilis (el sustituto para ántrax) se preparó análogamente para la preparación de C. difficile, excepto que las bacterias se desarrollaron en placas de agar de sangre de oveja Columbia incubadas durante 18 - 24 horas en aire de la habitación en 35°C. Se cultivaron separadamente sobre placas durante 24 horas. De la placa, se seleccionaron 4-5 colonias aisladas, y se suspendieron en NaCl 0.85 para lograr un estándar de turbiedad McFarland de 0-5 (1.5 x 108 cfu/ml) medido usando un espectrofotómetro . Se preparó el inoculo al realizar una serie de diluciones en serie de 0.9 mi de caldo de NaCl 0.85 con 0.1 mi de inoculo McFarland 0.5 original (6x10 veces) para dar soluciones de 10"1 10"2, 10~3, 10"4, 10"5, 10~5 y 10"7 cfu/mL. Los organismos se colocaron en placas en triplicado, como se describe previamente, 0.1 mi de cada solución se extiende sobre la superficie del agar de sangre de oveja Columbia (con respecto a las bacterias aeróbicas) o placas de agar de sangre anaeróbica Brucella (con respecto a C. difficile y B. subtilis) sobre placas, o sobre placas de acero inoxidable. Sobre el agar, las bacterias mantienen el modo plantónico. En las placas de acero, las biopeliculas contienen las formas de bacterias.

Para los experimentos sobre placas de acero, 40 microlitros del inoculo original como es preparado en lo anterior se colocaron sobre la superficie de una serie de discos de acero inoxidable de 1 cm de diámetro. Estos se dejaron secar en un gabinete de seguridad biológica durante aproximadamente 45 minutos hasta que las manchas de inoculo se secaron. Los discos de acero se colocaron en una caja de Petri estéril para facilitar su transferencia a la cámara de prueba. Una vez secos, la tapa de la caja de Petri se colocó sobre los discos, y se transfirieron cuidadosamente a la ubicación de tratamiento donde se expusieron a las condiciones de prueba de ozono. Números apropiados de discos de control se dejan cubiertos en el gabinete de seguridad biológica, y no se exponen a las condiciones de prueba de ozono .

Algunas de las placas se sometieron a la exposición de ozono/oxigeno usando 80 ppm de ozono, 42 - 80% de humedad y temperatura ambiente de aproximadamente 22 °C, durante un periodo de 90 minutos, en el aparato ilustrado, como controles. Los controles adicionales no tuvieron tratamiento con ozono o peróxido de hidrógeno, sino se prepararon y se expusieron en la misma forma.

Con referencia a la Fig. 4, las placas de prueba se montaron dentro de la cámara de desinfección 60, y se trataron con ozono y vapor de agua como se describe previamente, pero usando adicionalmente peróxido de hidrógeno suministrado como un vapor a la cámara a través del orificio 65. La cámara de desinfección 60 también contuvo el mismo sistema calentador/enfriador y los sensores descritos previamente .

Las placas tratadas de acuerdo con la1 invención se expusieron a 80 ppm de ozono y peróxido de hidrógeno gaseoso de una solución acuosa al 1% o al 3%, el aire que se sopla a través de la solución acuosa en el aparato ilustrado para crear el peróxido de hidrógeno gaseoso. Otras condiciones y tiempos de exposición se mantienen en lo mismo.

Inmediatamente después de la exposición a las condiciones de prueba, y similarmente para los discos de control no expuestos, los discos de acero inoxidable se mezclaron vigorosamente en 10 mi de solución salina al 0.85% estéril, usando una mezcladora de vórtice a alta velocidad durante 60 segundos para eluir todas las bacterias o esporas viables sobrevivientes. La suspensión eluida, que contiene tanto bacterias vivas como muertas, se diluye en serie 10 veces en solución salina al 0.85% estéril y las bacterias diluidas se colocaron en placas cuantitativamente sobre placas de agar de sangre de oveja Columbia para las bacterias aeróbicas o placas de agar de sangre anaerobica Brucella para C. difficile, incubadas bajo condiciones apropiadas, en triplicado para determinar la concentración de inoculo original. Los conteos de colonias sobrevivientes se transformaron logarítmicamente y se calculó el medio geométrico. La diferencia entre los conteos bacterianos de los controles no expuestos y los discos de prueba expuestos produjeron la reducción logarítmica en las bacterias bajo las condiciones de prueba. Si este procedimiento no da por resultado el crecimiento, 100% de las bacterias dentro de la biopelícula se habían exterminado por la exposición al ozono/peróxido de hidrógeno.

Las placas de agar después de la exposición se cultivaron en una incubadora durante 24 horas. Las placas luego se tiñeron, se examinaron a través de un microscopio, y se contaron los números de unidades formadoras de colonias sobre cada placa.

Los resultados se reportan en la Tabla 2 a continuación como reducciones de 10 veces en bacterias vivas sobre la placa de agar o la placa de acero, en comparación con la placa de partida antes de cualquier exposición. De esta manera un valor de 1 significa una reducción de 10 veces o un log relativo con las muestras de control que no se considera un efecto significativo. Se logró un valor de 5 que significa una reducción de 5 log o 99.999% en bacterias vivas, suficiente para llamarse "desinfección completa", para propósitos prácticos. Se logró un valor de 6 que significa una reducción de 6 log o 99.9999% en bacterias vivas que se definen internacionalmente (CDC) como "esterilización". Las cepas bacterianas fueron como se reportan en los experimentos previos. El Bacillus subtilis fueron esporas ATCC 19659.

Bacterias Ozono 80 ppm H202 3% solo 80 ppm solo de Ozono + 1% de H202 Agar Acero agar acero acero C. 4.5 2.5-3.0 1.5 1.00 6.5+ difficile MRSA 4.5 5.0 1.5 1.5 7.0+ E. Coli 4.0 3.5 2.0 1.0 7.0 VRE 4.5 3.5 1.0 1.0 6.5 PAU 4.0 3.0 2.0 0.5 7.0 Bacillus 1.0 1.0 7.0+ Sub EJEMPLO 12 Las Tablas 3, 4, 5, 6, 7 a continuación proporcionan un resumen de experimentos, mediante lo cual las combinaciones de ozono, H202, humedad y tiempo de exposición se evaluaron en términos de la capacidad para eliminar las siguientes bacterias cuando se aplicaron artificialmente como una biopelícula sobre superficies no porosas tales como discos de acero inoxidable: E. coli; Pseudomonas aeruginosa (PAU); Bacillus subtilis (el sustituto para ántrax). Clostridium difficile (C. difficile) ; resistente a Vancomicina (VRE) ; y Staphylococcus aureus Resistente a Meticilina (MRSA) , mismas cepas como en lo anterior.

Los discos de acero para prueba y las placas de agar para prueba se prepararon, se expusieron y se sometieron a prueba como se describen en el Ejemplo previo, con condiciones de exposición mostradas en las tablas a continuación. En algunos casos, indicado como "cámara", las pruebas se condujeron como se describe en el Ejemplo 10 y con un aparato como se ilustra en general en la Fig. 4. En otros casos indicados como "habitación", las pruebas se condujeron al exponer los discos y las placas en una habitación cerrada, como se ilustra en general en la Fig. 1.

Las Tablas a continuación de los resultados también reportan un periodo después de la exposición (PEEP), en minutos, lo cual es el intervalo de tiempo entre la terminación de la exposición de ozono/peróxido y el inicio del procedimiento para determinar los resultados. Esto estimula la práctica real en la desinfección de habitaciones de hospital y entornos similares, donde las bacterias, después del tratamiento desinfectante, mueren durante un periodo de tiempo. Para permitir esto, se prefiere que por lo menos 25 minutos deban transcurrir desde el tiempo en que la exposición de ozono/peróxido de hidrógeno termine antes de que la habitación desinfectada se ponga en servicio normal.

Tabla 3 - E. Coli o Tabla 4 - Pseudo o Tabla 5 - Bacillus Subtilis o o Tabla 6 - C. Diff. o Tabla 7 - VRE o Tabla 8 - MRSA o Los descubrimientos con respecto a Bacillus subtilis indican claramente que 80 ppm de ozono, H202 al 1% en 80% de humedad relativa produce una reducción de 6 log ( + ) cuando estas esporas aeróbicas se exponen durante 90 minutos. Dada la unicidad de estas bacterias y el hecho de que se usan rutinariamente como un sustituto para ántrax, la combinación anterior de los parámetros de tratamiento vuelve este dispositivo sumamente efectivo en un escenario de contramedidas de bioterrorismo .

Los descubrimientos con respecto a Pseudomonas aeruginosa muestran definitivamente que 80 ppm de ozono, H202 al 1% en 80% de humedad relativa con un tiempo de exposición de 25 minutos produce un exterminio de 100% (7 + logs) . Se observaron los mismos descubrimientos cuando las biopeliculas de las muestras de E. Coli sobre discos de acero inoxidable se expusieron durante 25 minutos a una combinación de 80 ppm de ozono, H202 al 1% en 80% de humedad relativa.

Con respecto a Clostridium difficile y Enterrococcus resistente a Vancomicina, la misma combinación de 80 ppm de ozono, H202 al 1% en 80% de humedad relativa probaron ser sumamente efectivas en lograr el 100% de eliminación de las bacterias en las biopeliculas colocadas sobre una superficie de acero inoxidable y expuestas durante 45 minutos.

Los resultados resumidos en la Tabla 8 anterior muestran claramente que la misma combinación de 80 ppm de ozono, ?202 al 1% en 80% de humedad relativa logra un exterminio de 100% (reducción de 6 + log) cuando las biopeliculas de MRSA se expusieron durante 30 minutos.

Conclusión Los datos proporcionados en las Tablas anteriores muestran claramente que el proceso de acuerdo con la invención es capaz de eliminar completamente bacterias contenidas dentro de las preparaciones de biopelicula sobre una superficie endurecida no porosa tal como acero inoxidable. Aunque son necesarios pequeños ajustes en el tiempo de exposición para los patógenos comunes encontrados en los entornos hospitalarios (25-45 minutos), Bacillus subtilis y por lo tanto su primo el ántrax requieren casi el doble de tiempo de exposición, pero estos patógenos son de poca preocupación a los hospitales.

De esta manera, un aspecto de la invención es un proceso para desinfectar una habitación, que comprende introducir en la habitación una mezcla de gas oxigeno/ozono, aumentando la presión dentro de la habitación arriba de la presión atmosférica, agitando físicamente las superficies fibrosas y porosas dentro de la habitación mientras que las superficies se exponen a la atmósfera que contiene ozono de humedad relativa por lo menos 65%, regresar la habitación a la presión atmosférica y remover el ozono residual de la atmósfera de la habitación, abajo de un nivel máximo de 0.04 ppm.

Otro aspecto de la invención es un sistema portátil para desinfectar habitaciones y superficies en la misma con ozono, que comprende un contenedor de oxigeno, un generador de ozono alimentado con oxigeno de grado médico del contenedor de oxigeno y descargar una mezcla de oxigeno y ozono, y un controlador de ozono adaptado para controlar la proporción de ozono en la mezcla de oxigeno y ozono, un tubo de descarga para recibir la mezcla de oxigeno y ozono del generador de ozono, el tubo de descarga que tiene un extremo de salida, un sistema de agitación física en el extremo de salida del tubo de descarga, para agitación física de superficies con mezcla de oxígeno/ozono emitida del mismo, medios para ajusfar la presión conectados al generador de ozono arreglado para ajusfar la presión de la mezcla de oxígeno/ozono descargada por el sistema de agitación física y la presión de gas oxígeno/ozono en la habitación bajo tratamiento, medios para ajusfar la temperatura conectados al generador de ozono arreglado para ajusfar la temperatura de la mezcla de oxígeno/ozono descargada por el sistema de agitación física, medios para ajusfar la humedad adaptados para humidificar la ubicación de tratamiento a una humedad relativa no menor que 65%, y un removedor de ozono adaptado para recibir la mezcla de oxígeno/ozono del medio ambiente del uso del tubo de descarga y para remover el ozono de mezcla .

Claims (38)

REIVINDICACIONES

1. Un proceso para combatir bacterias en un espacio encerrado dentro de una habitación y contenido en biopelicula sobre superficies dentro de la habitación, caracterizado porque comprende: crear en la habitación una atmósfera de desinfección que incluye ozono en una concentración de 2 -350 ppm en peso y peróxido de hidrógeno en una cantidad de 0.2 - 10% en peso, en humedad relativa de por lo menos 60%; someter las superficies que llevan biopelicula que tienen bacterias vivas en la misma a la atmósfera de desinfección durante un periodo de tiempo efectivo para causar el exterminio sustancial de las bacterias en la micropelicula, el periodo de tiempo que es por lo menos 30 minutos; y remover subsecuentemente el ozono de la atmósfera, abajo de 0.04 ppm o menor.

2. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el tiempo de exposición es de aproximadamente 30 minutos a aproximadamente 120 minutos.

3. El proceso de conformidad con la reivindicación 1 o reivindicación 2, caracterizado porque la concentración de ozono en la atmósfera de desinfección es de 20 a 200 ppm.

4. El proceso de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la concentración de ozono en la atmósfera de desinfección es de 35 - 100 ppm.

5. El proceso de conformidad con cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque la cantidad de peróxido de hidrógeno es de 0.5 - 10%.

6. El proceso de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la cantidad de peróxido de hidrógeno en la atmósfera de desinfección es de 1 - 5%.

7. El proceso de conformidad con cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque las bacterias que se combaten son Clostridium difficile (C. difficile) ; E. coli; Pseudomonas aeruginosa; y Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (MRSA) ; y Enterococcus resistente a la vancomicina (VRE) o combinaciones de dos o más de las bacterias .

8. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 - 6, caracterizado porque las bacterias que se tratan es Bacillus subtilis o ántrax, o una combinación de los mismos.

9. El proceso de conformidad con cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque la etapa adicional de someter superficies porosas y fibrosas dentro de la habitación a agitación física mientras que se exponen a la atmósfera de desinfección.

10. El proceso de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la agitación física se conduce con aplicación de cerdas.

11. El proceso de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la agitación física se conduce con una aplicación de chorros de presión de aire.

12. El proceso de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la agitación física se conduce con aplicación de energía ultrasónica, energía de radiofrecuencia u ondas electromagnéticas, capaces de causar la alteración física.

13. El proceso de conformidad con cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque las superficies que llevan biopelícula se exponen a una corriente localizada de la atmósfera de desinfección.

14. El proceso de conformidad con cualquier reivindicación anterior, caracterizado porque la presión de la atmósfera de desinfección cuando las superficies que llevan biopelícula se exponen a la misma es arriba de la presión atmosférica.

15. El proceso de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la presión de la atmósfera de desinfección es de 14.7 a 100 psi.

16. Un proceso para desinfectar una habitación y superficies en la misma, caracterizado porque comprende: introducir en la habitación una mezcla de gas oxígeno/ozono; aumentar la presión dentro de la habitación arriba de presión atmosférica; agitar físicamente las superficies fibrosas y porosas dentro de la habitación mientras que las superficies se exponen a la atmósfera que contiene ozono en una humedad relativa de por lo menos 70%; regresar la habitación a la presión atmosférica, y remover el ozono residual de la atmósfera de la habitación, abajo de un nivel máximo de 0.04 ppm.

17. El proceso de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el ozono se suministra a la atmósfera de la habitación como un gas oxígeno/ozono mezclado, con el ozono presente en una cantidad aproximada de 10-100 ppm.

18. El proceso de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el ozono se suministra a la atmósfera de la habitación como un gas oxígeno/ozono mezclado, con el ozono presente en una cantidad aproximada de 30-90 ppm.

19. El proceso de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el ozono ¦ se suministra a la atmósfera de la habitación como un gas oxigeno/ozono mezclado, con el ozono presente en una cantidad de aproximada de 35-80 ppm.

20. El proceso de conformidad con la reivindicación 16 - 19, caracterizado porque la presión dentro de la habitación se aumenta a entre 14.7 psi y 100 psi .

21. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 16 - 20, caracterizado porque la habitación y su superficie se exponen a la mezcla de oxigeno/ozono durante un periodo de aproximadamente 45 a 120 minutos .

22. El proceso de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque la habitación y sus superficies se exponen a la mezcla de oxigeno/ozono durante un periodo de aproximadamente 60 a 105 minutos.

23. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 16- 22, caracterizado porque la desinfección de por lo menos una de las bacterias Clostridium difficile (C. difficile) ; E. coli; Pseudomonas aeruginosa; y Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (MRSA) ; y Enterococcus resistente a la vancomicina (VRE) .

24. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 16 - 23, caracterizado porque incluye adicionalmente la introducción en la habitación de una cantidad efectiva de peróxido de hidrógeno.

25. Un sistema portátil para desinfectar habitaciones y superficies en las mismas con ozono, caracterizado porque comprende: •un generador de ozono que descarga una mezcla de oxigeno y ozono; un controlador de ozono adaptado para controlar la proporción de ozono en la mezcla de oxigeno y ozono; un tubo de descarga para recibir la mezcla de oxigeno y ozono del generador de ozono, el tubo de descarga que tiene un extremo de salida; un sistema de agitación física en el extremo de salida del tubo de descarga, para agitar físicamente las superficies con mezcla de oxígeno/ozono emitidas del mismo ; medio para ajusfar la presión conectado al generador de ozono arreglado para ajusfar la presión de la mezcla de oxígeno/ozono descargado a por el sistema de agitación física y la presión de gas oxígeno/ozono en la habitación bajo tratamiento; medio para ajusfar la temperatura conectado al generador de ozono arreglado para ajusfar la temperatura de la mezcla de oxígeno/ozono descargada por el sistema de restregado; medio para ajusfar la humedad adaptado para humidificar la ubicación de tratamiento a una humedad relativa de por lo menos 65%; y un removedor de ozono adaptado para recibir la mezcla de oxigeno/ozono del medio ambiente de uso del tubo de descarga y para remover el ozono de la mezcla.

26. El sistema de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque los medios para ajustar la humedad es un humidificador interpuesto entre el generador de ozono y el contenedor de oxigeno, con entrada del contenedor de oxigeno y salida al generador de ozono.

27. El sistema de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque el generador de ozono se alimenta con oxigeno de grado médico y el controlador de ozono son placas de descarga eléctrica dispuestas dentro del generador de ozono, adaptadas para suministrar voltaje controlado, variable al gas de oxigeno suministrado al mismo.

28. El sistema de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 25 - 27, caracterizado porque el sistema de agitación física comprende por lo menos una salida de boquilla de chorro.

29. El sistema de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque el sistema de agitación física incluye además cerdas dispuestas adyacentes a la salida de la boquilla de chorro y que sobresale ligeramente abajo del extremo de descarga de la misma. -

30. El sistema de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 25 - 29, caracterizado porque el generador de ozono incluye por lo menos una salida de oxigeno/ozono a la habitación además del tubo de descarga.

31. El sistema de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 25 - 30, caracterizado 'porque además incluye un carrito de ruedas para carga y transportación del sistema .

32. Un sistema portátil para desinfectar habitaciones, superficies y equipo en las mismas, caracterizado porque comprende: un generador de ozono para descargar en la habitación una mezcla gaseosa que incluye ozono; un controlador de ozono adaptado para controlar la cantidad de ozono descargado; una fuente de peróxido de hidrógeno para descargar cantidades controladas de peróxido de hidrógeno en la habitación; medio para descargar el peróxido de hidrógeno y ozono en la habitación; medio para ajustar la humedad adaptado para incrementar o disminuir la humedad relativa a la habitación durante el tratamiento; y un removedor de ozono adaptado para destruir ozono, abajo de un nivel seguro en la atmósfera de la habitación para utilización humana subsecuente.

33. El sistema de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque el medio para descargar el peróxido de hidrógeno y ozono en la habitación incluye una vara de descarga que tiene un extremo de salida.

34. El sistema de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque el extremo de salida de la vara de descarga incluye un sistema de desalojo para agitar y alterar las superficies a la cual se aplica.

35. El sistema de conformidad con la reivindicación 34, caracterizado porque el sistema de desalojo es una salida de boquilla de chorro.

36. El sistema de conformidad con la reivindicación 34 o reivindicación 35, caracterizado porque el sistema de desalojo incluye cerdas para la acción de restregado .

37. El sistema de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 32 - 36, caracterizado porque el medio para descargar gas de peróxido de hidrógeno y ozono incluye además una salida que elude la vara.

38. El sistema de conformidad con cualquiera de las reivindicacion,es 32 - 31, caracterizado porque además incluye un carrito de ruedas para carga y transportación del sistema .