Наиболее часто используемые режимы стерилизации паром под давлением
Температура, 0С |
Давление, атм |
Экспозиция, мин |
Стерилизуемые объекты |
120 |
1,1 |
45 |
Щадящий режим. Стерилизуют стекло, металл, резиновые изделия, полимерные изделия, текстиль |
132 |
2 |
20 |
Основной режим. Стерилизуют все изделия (стекло, металл, текстиль), кроме резиновых |
Автоклавирование проводит специально подготовленный специалист, т. к. работа по обслуживанию аппарата, работающего под давлением, требует подготовки и строгого соблюдения правил техники безопасности.
Для стерилизации термолабильных материалов (например, сложных питательных сред) используют дробную стерилизацию текучим паром при неплотно закрытой дверце автоклава. Она предполагает 3–4-кратное повторение следующего цикла: материал обрабатывают 30–60 минут текучим паром в автоклаве при температуре 100 ºC или выдерживают на водяной бане при 80 ºC, затем на сутки помещают в термостат при 37 ºC. Во время нахождения в термостате не успевшие погибнуть споры бактерий прорастают в вегетативные формы, которые погибают при следующем цикле обработки.
Тиндализация — более мягкий вариант дробной стерилизации, используют для стерилизации еще более термолабильных объектов. При этом стерилизуемый объект 5–6 дней подряд выдерживают при температуре 56–60 ºC, в промежутках ставят в термостат для прорастания спор.
Тиндализация/дробная стерилизация неэффективна в отношении прионов.
Недостаток парового способа стерилизации связан с тем, что пар превращается в конденсат, вызывающий коррозию металла инструментов, а также увлажняет материалы, что увеличивает риск их реинфицирования.
IV. Воздушный способ. Стерилизация металлических инструментов сухим горячим воздухом проводится в сухожаровых шкафах («сухожарах») (рис. 68). Режимы стерилизации включают температуру и время (табл. 25).
|
Таблица 25 Режимы стерилизации сухим жаром
|
||||||||||||
Рис. 68. Сухожаровой стерилизатор |
Сухой горячий воздух не увлажняет изделия, а значит, не вызывает коррозии металла инструментов.
Недостатки воздушного способа стерилизации связаны с физическими свойствами сухого горячего воздуха:
вызывает высыхание бактериальных клеток, в результате скорость их гибели замедляется;
эффективность стерилизации уменьшается, если из-за неправильной загрузки инструментов образуются воздушные прослойки, в которых температура оказывается ниже (теплопроводность воздуха меньше, чем пара). Поэтому сухожаровые шкафы оборудуются внутренними вентиляторами для принудительной циркуляции воздуха;
при длительной экспозиции может вызвать обугливание стерилизуемых материалов, поэтому стерилизацию сухим жаром используют для изделий из термостабильных материалов (стекла, металла), а также для гидрофобных веществ (масел).
V. Гласперленовый способ (стеклянные бусины) предназначен для быстрой стерилизации цельнометаллических инструментов, не имеющих полостей, каналов и замковых частей (рис. 69).
Рис. 69. Гласперленовый стерилизатор
Инструмент погружается в среду мелких стеклянных шариков, нагретых до 190–290 ºС, так, чтобы над рабочей поверхностью инструмента оставался слой шариков не менее 1 см. Время выдержки составляет 20–180 с, в зависимости от размера и массы инструмента.
Гласперленовый способ используется в стоматологии для экспресс-стерилизации мелких инструментов (боров, пульпоэкстракторов, корневых игл), а также рабочих частей более крупных инструментов (зондов, гладилок, шпателей). Так же можно стерилизовать акупунктурные иглы. Гласперленовый стерилизатор может находиться в рабочем состоянии в течение дня. Стерилизуемые инструменты не затупляются и не ржавеют.
Гласперленовый метод используется для стерилизации стоматологического инструментария в европейских странах и Израиле с 1997 г. Однако он не одобряется в США, т. к. при гласперленовой стерилизации инструмент стерилизуется не полностью, а только его рабочая зона. Его можно использовать только вместе с химической стерилизацией.
Недостатки гласперленового способа:
Гласперленовая стерилизация не является полноценным методом стерилизации. Целиком можно простерилизовать лишь мелкие, полностью размещающиеся в среде нагретых стеклянных шариков, цельнометаллические инструменты. При стерилизации крупных инструментов в стерилизующей среде можно разместить только рабочую часть. Производителями зарубежных гласперленовых стерилизаторов часто указывается неоправданно короткое время выдержки: 5–15 с. В то же время экспериментальные данные свидетельствуют о том, что даже при времени выдержки 180 с не обеспечивается стерилизация щипцов, ножниц и других инструментов, имеющих массивные замковые части.
Инструменты можно простерилизовать только в неупакованном виде, поэтому они не подлежат хранению.
Химические средства контроля работы гласперленовых стерилизаторов отсутствуют.
VI. Ультрафиолетовое излучение с длиной волны 260 нм используется для стерилизации воздуха помещений (в операционных, боксах), и жидкостей (молока, соков, воды). Источником УФО являются бактерицидные и кварцевые лампы. Воздействие УФ-лучей должно быть непосредственным, т. к. они обладают слабой проникающей способностью и не проходят через обычное стекло, белую бумагу. Длительная работа ламп снижает интенсивность излучения, поэтому облучение целесообразно вести с перерывами. Срок облучения 30–60 мин. УФ-лучи могут вызвать отек слизистой глаз, поэтому не следует находиться в помещении с включенными лампами.
VII. Радиационный способ. Стерилизующим агентом при радиационной стерилизации является γ- и β-излучение. Наиболее широко используется γ-излу-чение, обладающее высокой проникающей способностью (обычно изотоп кобальта-60, реже изотоп цезия-137). Крайне редко используются β-излучающие изотопы, так как β-излучение обладает гораздо меньшей проникающей способностью.
Эффективность радиационной стерилизации зависит от общей дозы излучения и не зависит от времени. Средняя летальная доза для микроорганизмов всегда одинакова, проводится ли облучение при низкой интенсивности в течение длительного промежутка времени или недолго при высокой интенсивности излучения. Доза 25 кГр (2,5 Мрад) надежно гарантирует уничтожение высокорезистентных споровых форм микроорганизмов. Температура стерилизуемых изделий в ходе стерилизации не повышается.
Радиационный метод используется для высокоэффективной промышленной стерилизации изделий, не выдерживающих высоких температур: одноразовых изделий из полимерных материалов (шприцев, капельниц, катетеров), режущих инструментов, шовного и перевязочного материала, некоторых лекарственных препаратов. Могут быть простерилизованы большие партии материалов в упакованном виде. Процесс стерилизации автоматизирован.
В ЛПУ радиационная стерилизация не применяется в связи с высокой стоимостью установок и по соображениям техники безопасности.
VIII. Инфракрасное излучение создает в рабочей камере малогабаритного стерилизатора температуру (200 ± 30) ºС. Полный цикл стерилизации инструментов в неупакованном виде занимает в инфракрасном стерилизаторе от 10 до 25 мин (в зависимости от инструментов), включая этапы выхода на режим и охлаждение.
Недостатки инфракрасной стерилизации:
отсутствие возможности стерилизовать инструменты упакованными;
ограниченная приемлемость из-за повреждающего действия на полимерные материалы (пластмассу, резину и т. д.);
химические средства контроля работы инфракрасных стерилизаторов отсутствуют.
IX. Воздействие высокочастотным ультразвуком приводит к образованию пены из мельчайших пузырьков газа, находящихся в растворенном состоянии в ЦП клетки. Это приводит к разрыву КС и гибели микроорганизмов. Ультразвуком стерилизуют соки.
Химические способы стерилизации. Химические вещества используются для низкотемпературной стерилизации крупногабаритных предметов, а также термочувствительных материалов и оборудования, которые приходят в негодность при других методах стерилизации.
I. Газовый способ применяется для стерилизации крупногабаритных изделий, а также термолабильной медицинской аппаратуры и изделий из резины и пластмассы (эндоскопы и принадлежности к ним, диализаторы, катетеры). Используются химические соединения, обладающие безусловным спороцидным действием: окись этилена, бромистый метил, смесь окиси этилена и бромистого метила. При газовой стерилизации необходимо строго контролировать температуру, влажность, концентрацию стерилизующего газа, давление и экспозицию. Это возможно только при наличии оборудования с автоматическим прохождением цикла.
Окись этилена используется для стерилизации объектов, чувствительных к температуре выше 60 ºC. Окись этилена требует больше времени для стерилизации, чем при тепловой обработке. Обычно стерилизация окисью этилена проводится 3 ч при 30–60 ºC и относительной влажности выше 30 %, концентрация газа при этом составляет 200–800 мг/л. Окись этилена легко воспламеняется.
Недостаток газовой стерилизации состоит в том, что газы могут вступать в химическую реакцию с материалами изделий, образуя токсичные и канцерогенные соединения. Поэтому после газовой стерилизации необходима дегазация — удаление со стерильных изделий остатков примененного средства в специальных аэраторах в течение 2 ч.
II. Жидкостная стерилизация растворами химических соединений (стерилянтами) применяется для стерилизации термолабильных медицинских инструментов, шовного материала, перчаток, оптических приборов, для хранения игл, инструментов.
Для проведения стерилизации рекомендованы средства, эффективные:
при комнатной температуре: кислородсодержащие (6–90 % перекись водорода) и хлорсодержащие («Дезоксон–1»), а также 96%-ный этиловый спирт;
повышенной (до 40–50 ºС) температуре: альдегиды (2%-ный глутаральдегид, формальдегид, 0,55%-ный ортофталевый альдегид).
Стерилизация растворами химических соединений проводится в стерильных емкостях из стекла, металлов, термостойких пластмасс при полном погружении изделий в раствор при их свободной раскладке. Во избежание разбавления рабочих растворов, используемых для стерилизации, погружаемые в них изделия должны быть сухими.
Для стерилизации тепло- и температурочувствительных предметов, таких как жесткие эндоскопы, используется 35–90 % перекись водорода. Самое большое преимущество перекиси водорода в качестве стерилянта — короткое время цикла: использование высоких концентраций перекиси водорода позволяет сократить время цикла стерилизации в современных установках до 28 мин. Перекись водорода может быть смешана с муравьиной кислоты в устройствах для стерилизации эндоскопов.
Однако не все объекты могут быть простерилизованы перекисью водорода, т. к. ее проникающая способность ниже, чем у окиси этилена.
Альдегиды. Стерилизация формальдегидом проводится при температуре 60–80 ºС в течение 60 мин. Многие вакцины стерилизуют формальдегидом, но его нельзя использовать для стерилизации оптических инструментов, эндоскопической аппаратуры, имплантатов.
Для стерилизации инструментов также используется 0,2%-ная уксусная кислота.
Для консервирования сывороток и жидких вакцин применяют 0,01%-ный мертиолят натрия.
Антибиотики добавляют в питательные среды при проведении вирусологических и иммунологических исследований.
Ионы серебра оказывают токсическое действие на некоторые бактерии, вирусы, водоросли и грибы благодаря олигодинамическому действию серебра. Однако тестирование и стандартизация этого метода стерилизации затруднительны.
Прионы обладают высокой резистентностью к химической стерилизации, поэтому в отношении них самыми эффективными являются хлор и гидроксид натрия.
Недостатки стерилизации растворами химических соединений:
к стерилизации необходимо готовиться так же, как к работе в операционной (стерильные халат, перчатки, бахилы, маска). Помещение должно быть оборудовано по типу бактериологического бокса;
по окончании процесса необходима нейтрализация стерилизующего раствора стерильной дистиллированной водой;
химические средства часто имеют короткий срок годности, вызывают коррозию инструментов; необходимо использовать вещества, химически совместимые с обрабатываемыми объектами;
невозможность стерилизовать упакованные изделия;
трудность контроля эффективности обработки;
использование химических стерилянтов создает новые проблемы для безопасности труда: многие химические стериляны летучи и токсичны при контакте с кожей и слизистыми оболочками.
Исходя из этого растворы химических средств целесообразно использовать для стерилизации только в тех случаях, если применение других разрешенных методов стерилизации не возможно.
Представляет интерес технология проведения стерилизации с использованием электрохимически активированных растворов (анолитов), вырабатываемых в специальных установках.
Преимущества электрохимически активированных растворов заключаются в том, что при наличии электроэнергии эти средства можно получать непосредственно в ЛПУ из питьевой воды и поваренной соли. «Нейтральный анолит» рекомендуется для стерилизации эндоскопов при комнатной температуре в течение 45 мин.
Недостатком этих средств является повреждающее действие на изделия из коррозионнонестойких металлов.
III. Плазменная стерилизация. Плазма — продукты распада пероксида водорода, образующиеся под воздействием электромагнитного излучения.
Плазменная стерилизация проводится при температуре 46–50 ºС в течение 54–72 мин. Плазменные стерилизаторы могут быть использованы как при централизованной, так и при децентрализованной системе организации стерилизации. Самый малый плазменный стерилизатор занимает площадь 1 м2, объем его рабочей камеры 50 л.
Пероксид водорода распадается на нетоксичные продукты — воду и кислород, не оказывая вредного воздействия на человека и окружающую среду.
Недостатки плазменной стерилизации:
не подлежат стерилизации плазмой изделия из целлюлозы, полиамида, каучука, порошки, жидкости, хирургическое белье, перевязочный материал;
малодоступный метод для широкого применения в ЛПУ из-за высокой стоимости оборудования. Использование плазменного метода наиболее приемлемо для стерилизации уникальных термолабильных изделий, имеющихся в единичном экземпляре и используемых неоднократно в течение рабочего дня. Для повседневной рутинной стерилизации стоит выбрать более доступный и дешевый метод;
отсутствуют общепризнанные международные стандарты для данного метода.
IV. Озоновая стерилизация. Озон является сильным окислителем. В течение многих лет озон используется на промышленных объектах для стерилизации питьевой воды и воздуха, а также для дезинфекции поверхностей. Недавно он был предложен для стерилизации в медицине. Стерилизация производится в специальных аппаратах озоно-воздушной смесью, продуцируемой генератором озона из атмосферного воздуха.
Недостатки озоновой стерилизации:
окислительная способность озона ограничивает его спектр применения. При контакте с озоном могут повреждаться изделия из стали, меди, резины;
озон токсичен, а имеющиеся сегодня аппараты не позволяют обезопасить персонал от контакта с ним;
озон нестабилен;
разработка режимов стерилизации применительно к конкретным изделиям оказалась проблематичной из-за ограничений в возможностях созданных образцов аппаратов.
Механическая стерилизация. Механическая стерилизация (фильтрование) предполагает пропускание стерилизуемого материала через фильтры, механическое задерживание клеток микроорганизмов и адсорбцию их в порах фильтра.
Фильтры с размером пор 0,2 мкм эффективно задерживают бактерии. Вирусы также могут быть задержаны, если фильтр имеет размер пор 20 нм. Прионы не могут быть удалены при фильтрации. Фильтры готовят из мелкопористых материалов (каолин, асбест, фарфор, нитроцеллюлоза). Их помещают в специальный фильтродержатель, а затем под давлением пропускают стерилизуемый раствор. При высокой степени обсемененности последовательно используют фильтры с разной величиной пор (от больших к меньшим) и при фильтрации постепенно «отсеивают» микроорганизмы различных размеров. Фильтрование применяется для получения небольшого количества стерильных растворов.
Фильтрованием можно стерилизовать термолабильные жидкости (лекарственные препараты; питательные среды, содержащие белки и витамины) и воздух (при проведении иммунологических и вирусологических исследований). Для достижения лучших результатов стерилизация жидкостей фильтрованием проводится в ламинарных боксах, в которых воздух также фильтруется.