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Procédé de stérilisat:.on.,
La présente invention se rapporte aux appareils et procédés de stérilisation, et concerne plus partieu-, lièrement des appareils et des procédés de stérilisation. à vide préalable.
Les procédés de stérilisation se divisent en deux classes principales, à savoir : le procédé se stéri- lisation à vide préalable poussé, et le procédé à déplace- ment vers le bas.
La différence fondamentale entre le système de stérilisation par la vapeur après vide poussé et tous les autres systèmes connus est que le premier dépend d'une façon absolue du système de pompage pour extraire l'air
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résiduel de la charge à stériliser. L'extraction de ,,,,/¯ >µ)µÎ l'air du stérilisateur et de la charge constitue le . .'1., premier facteur essentiel dans la stérilisation des ma r a"' tières textiles. ,T, a" Dans le procédé de stérilisation la vampe après vide poussé, on extrait l'air du stérilisateur'à .1,, l'aide d'une pompe puissante qui réduit la pression absolue à l'intérieur du stérilisateur à quelques millimètres deze mercure, avant d' y admettre la vapeur.
On a dit que ce .,..:J: procédé est le seul permettant de surmonter les effets Y ':" ry d'un chargement défectueux-ou d'une surcharge du etéri-,' lisateur. bzz Dans le procédé à déplacement vers le bas+ '1 l'air est chassé de la charge par gravité, à savoir par ,,j> la différence de densité entre l'air froid et la vapeur,', "" Ce procédé n'est efficace que lorsque le stérilisateur ,'";=4 est chargé avec soin. bzz Lorsqu'on stérilise les fournitures pour h8pi- taux et similaires, il est désirable que le "décalage bzz de la charge' soit très court dans le processus de stériez lisation car on réduit ainsi la durée de tout le cycle de
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stérilisation.
Le décalage de la charge est le temps qui s'écoule entre le moment où une température donnée acceptable
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pour la stérilisation à la vapeur est atteinte dans une F;ra chambre donnée, par exemple une température de '120 G, et bzz le moment où la totalité de la charge atteint cette même ,.,,r. température. ' , i'' F ,,s
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Les systèmes de stérilisation à vide préalable
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poussé ont par rapport aux autres systèmes de etérilisatiotillI.", l'avantage de présenter un décalage de charge , plus court.
,.,,,, . t.,-<-.."
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Lorsqu'on établit un vide presque parfait, la vapeur pénètre dans la charge presqu'instantanément. Avec une durée de pénétration minimale, on peut utiliser une tempé- rature de stérilisation élevée, ce qui a pour effet de réduire la durée de séjour de la charge y compris la période de sécurité. En conséquence, la durée totale du cycle de stérilisation peut être réduite.
La caractéristique principale d'un système de stérilisation après vide poussé est l'absence de tout décalage de charge et de retard quelconque à la pénétra- tion de la vapeur. La pénétration instantanée dépend toutefois de l'établissement dans la chambre d'une pres- sion absolue presqu'égale à zéro, de l'ordre de 5 mm de Est, pendant la phase du vide préalable, à la condition que cette dépression élimine l'air résiduel. Une pression si basse est parfois difficile à obtenir avec les systèmes, à vide et à vapeur qui sont actuellement disponibles. ll est également moins économique d'utiliser un tel système lorsqu'on le compare aux systèmes à déplacement vers le bas.
On réalise un cycle type de stérilisation après vide poussé en procédant aux opérations suivantes dans un autoclave convenable. l. Extraction de l'air de l'autoclave jusqu'à 2 à 8 mm de Hg, en 10 minutes environ.
2'. Elévation de la température dans la chambre jusqu'à 132 C par de la vapeur.
3. Maintien de la température dans la chambre à une valeur non inférieure à 132 C.
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4. Etablissement du vide dans la chambre jusqu une pression d'environ 50 mm de Hg.
5. Rupture du vide à travers un filtre retenant les bactéries.
Les vêtements chirurgicaux constituent une partie importante des matériels qu'on stérilise jour- nellement dans les hôpitaux. Ce terme de "vêtements" englobe divers articles textiles parmi lesquels les essuie-mains, les linges pour champs opératires, les tabliers chirurgicaux, les draps pour table d'opération, les blouses et une grande variété de produits en tissus éponge. Lorsque ces objets en quantité appropriée sont disposés de façon ordonnée et recouverts d'une enveloppe extérieure, on obtient un paquet constituant une charge chirurgicale .
Le mécanisme de l'élimination de l'air résiduel; d'une misse d'étoffe est complexe et il est douteux que quelqu'un soit en mesure d'établir une théorie acceptable.
Certains spécialistes de la stérilisation par la vapeur prétendent que si l'air n'est pas complètement éliminé d'une charge avant l'admission de la vapeur dans la chambre, il est chassé par la vapeur dans les endroits les plus inaccessibles de la charge, habituellement au ' centre de cette dernière.
Il est bien connu que la cellulose (le coton) et les dérivés de la cellulose, quand ils sont plongés dans une atmosphère contenant de la vapeur d'eau ou d'un autre liquide organique, absorbent ou au contraire dégagent de la vapeur jusqu'à ce qu'un état d'équilibre soit atteinte Ce comportement est caractéristique du phénomène de "sorption" propre à la plupart des matières solides.
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D'une façon générale, la sorption est un processus physico-chimique d'attraction et de rétention des substances gazeuses par un milieu liquide ou solide
On sait également que la sorption comporte deux pro- cossus séparés et distincts. Le premier qu'on appelle plus couramment "l'absorption" concerne le captage d'un gaz ou d'une vapeur par dissolution dans un absorbant liquide. Le second dit "adsorption" concerne le captage d'un gaz ou d'une vapeur par un sorbant qui est solide plutôt que liquide.
?il$1µ: On peut envisager que la transmission de l'humidité de l'atmosphère aux étoffes ou aux charges se produit en trois phases distinctes non différenciées dans le temps. Ce sont :
1. Le passage de l'humidité de l'air environnant à la surface de la charge pendant lequel l'air est par- tiellement débarrassé de sa teneur en eau.
2. La diffusion de l'humidité depuis la surface vers l'intérieur de la charge à travers les espaces d'air ou interstices entre les fibres ; et3. L'adsorption de l'humidité par les fibres individuelles. :
D'autres facteurs influent sur la vitesse de conditionnement et d'absorption de l'humidité, et notamment les dimensions de la charge, le poids des étoffes et les numéros des fils qui les constituent. A toutes fins utiles, la perméabilité à la vapeur d'eau peut être considérée comme directement proportionnelle à la densité de la charge.
De même que pour la vapeur d'eau, les matières cellulosiques présentent une forte attirance pour l'air
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(azote, oxygène et anhydride carbonique) et pour d'autres gaz. L'air à l'état moléculaire adhère de façon tenace
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à chaque fibre et on pense que dans cet état il est .,#¯g .' ,r :' adsorbé.
On a découvert qu'en utilisant un injecteur de
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vapeur pour introduire de la vapeur dans la chambre du stérilisateur et dans la charge pendant la phase d'éta- blissement du vide préalable du cycle de Etiri1iSaÉiOhl" il n'est pas nécessaire d'abaisser la pression absolue dans le stérilisateur à une valeur aussi basse que dans les procédés connus utilisant des stérilisateurs à vide
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préalable poussé.
On a également découvert qu'avec le procédé selon l'invention, si l'on injecte de la vapeur dans la chambre. à un débit contrôlé pendant la phase d'établissement du vide d'un cycle de stérilisation à vide préalable poussé, on réduit la durée totale du cycle pour une seule charge dense, à moins de 12 minutes et sans avoir besoin d'une
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pression absolue inférieure à 25 mm de Hg. La réduction à zéro seconde qui en résulte du déanlage de la charge est d' égale importance.
Un débit d'injection de vapeur approprié pendante
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la phase d'établissement du vide préalable dans une chambre d'une capacité de 0,425 m3 est indiqué dans le tableau ci-après :
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TABLEAU A
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<tb> Intervalle <SEP> de <SEP> temps <SEP> Volume <SEP> moyen <SEP> de <SEP> la <SEP> vapeur
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<tb>
<tb> minutes <SEP> et <SEP> secondes <SEP> condensée <SEP> dans <SEP> l'intox*-
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<tb> minutes <SEP> et <SEP> secondes <SEP> valle <SEP> de <SEP> temps <SEP> considéré-
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<tb> (cm3)
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<tb>
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<tb> 0:00 <SEP> à <SEP> 0:30 <SEP> 338
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<tb> 0:0 <SEP> à <SEP> 1:00 <SEP> 255
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1:00 <SEP> à <SEP> 1:30 <SEP> 192
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<tb>
<tb>
<tb> 1:30 <SEP> à <SEP> 2:00 <SEP> 161
<tb>
<tb>
<tb> 2:00 <SEP> à <SEP> 2:30 <SEP> 104
<tb>
<tb>
<tb> 2:
30 <SEP> à <SEP> l'achèvement <SEP> du <SEP> taux <SEP> moyen <SEP> approxi-
<tb>
<tb>
<tb> Vide <SEP> préalable <SEP> matif <SEP> de <SEP> 52 <SEP> cm3/inute.
<tb>
NOTE : L'obtention du vide préalable nécessite l'injection de vapeur pendant au moins 3 minutes 30 secondes et l'établissement d'au moins 25 mm de Hg.
Pour des chambres plus grandes ou plus petites, le volume du condensat doit être augmenté ou diminué de façon correspondante.
Dans le procédé décrit, on a trouvé qu'une fuite inférieure à 1 mm/minute pour une pression comprise entre 5 et 13 mm de Hg est satsifaisante. Dans ces conditions les articles adsorbent une quantité d'air insignifiante.
L'équipement nécessaire pour la mise en oeuvre du procédé est un stérilisateur ou un autoclave muni d'une alimentation adéquate en vapeur à partir d'une conduite sous pression de, par exemple, 4,22 à 4,92 kg/cm2 environ, qu'on détend à 2.39 kg/cm2 à 132 C dans le stéri- lisateur.
On pourrait réduire cette température à 100 C ou on pourrait l'augmenter selon les résultats désirés, A cette pression et à cette température, la vapeur est satisfaisante mais on pourrait fairo varier la pression selon l'alimentation dont on dispose et les résultats
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--- recherchée. La vapeur pour l'injection et la stérilisation peut être introduite dans lc stérilisateur par une partie quelconque de la chambre de celui-ci en prévoyant des déflecteurs de répartition appropriés.
La pompe à vide peut être connectée à la partie supérieure de la tête arrière de la chambre ou en un point approprié quelconque.
Un cycle type pour la mise en oeuvre du procéda selon l'invention est le suivant
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<tb> Opérations <SEP> Minutes <SEP> Secondes
<tb>
<tb>
<tb> Vide <SEP> préalable <SEP> (25 <SEP> mm <SEP> Hg) <SEP> et
<tb>
<tb>
<tb> injection <SEP> de <SEP> vapeur <SEP> sous <SEP> un <SEP> rapport
<tb>
<tb> contrôlé <SEP> quantitativement <SEP> entre <SEP> '
<tb>
<tb> le <SEP> volume <SEP> et <SEP> le <SEP> temps <SEP> (voir <SEP> tableau <SEP> A) <SEP> 3 <SEP> 40
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<tb> Admission <SEP> de <SEP> vapeur <SEP> dans <SEP> la <SEP> chambre
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<tb> pour <SEP> la <SEP> chauffer <SEP> à <SEP> 132 C <SEP> 1 <SEP> 15
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<tb>
<tb>
<tb> Exposition <SEP> à <SEP> la <SEP> vapeur <SEP> pour <SEP> stéri-
<tb>
<tb> lisation <SEP> à <SEP> 132 C <SEP> 4 <SEP> 0 <SEP> -' <SEP>
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<tb>
<tb>
<tb> .
<SEP> Echappement <SEP> à <SEP> la <SEP> pression <SEP> atmosphéri-
<tb>
<tb>
<tb> que <SEP> 2 <SEP> et <SEP> établissement <SEP> du <SEP> second
<tb>
<tb> vide <SEP> (50 <SEP> mm <SEP> de <SEP> Hg) <SEP> 1 <SEP> 20
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Retour <SEP> à <SEP> la <SEP> pression <SEP> atmosphérique <SEP> 1 <SEP> 45
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<tb>
<tb> 12 <SEP> 0
<tb>
Rentrée d'air réduite à moinc de 1 mm/minute sous
5-13 mm de Hg. Ce système présente un décalage de la charge égal à zéro.
Les mêmes conditions que celles produites par la présence d'air résiduel, s'établissent s'il se produit des rentrées d'air entre la phase d'établissement du vide initial (opération 1) et l'établissement de la pression atmosphérique au début de la phase 2, Les conditions d'équilibre des pressions doivent être assurées entre la chambre de stérilisation et la charge lorsque
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la chambre revient à la pression atmosphérique.
Dans le cas contraire, les conditions de stérilisation ne sont pas optimales,
La pénétration instantanée et complète des charges à traiter exige le maintien d'une pression dans la chambre qui est inférieure à celle existant dans les parties les plus inaccessibles de la charge, pendant une durée suffisamment longue pour éliminer tout l'air rési- duel ;en d'autres termes, la libération de l'air molé- culaire qui adhère aux fibres des articles en cours de stérilisation. un
Les rentrées d'air en/point quelconque du système sous vide peuvent provoquer un retard à la pénétration de la vapeur en dépit d'une période de vide préalable correctement minutée. Des étudcs ont montré que l'air est l'ennemi commum à tous les systèmes de stéri- lisation.
Le tableau ci-après montre les "décalages do la charge" provoqués par divers taux de rentrée d'air
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<tb> Rentrée <SEP> d'air <SEP> exprimée <SEP> en <SEP> Décalage <SEP> de
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<tb>
<tb>
<tb> mm/minute <SEP> de <SEP> la <SEP> pression <SEP> la <SEP> charge
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<tb> de <SEP> Hg <SEP> (en <SEP> minutes)
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<tb> 1 <SEP> 0,3
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<tb> 2,5 <SEP> 3,4
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<tb> 4 <SEP> 1,6- <SEP> 4,2
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<tb> 5 <SEP> 3,1 <SEP> - <SEP> 5,3
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<tb> , <SEP> 7 <SEP> 4,0
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<tb> 9 <SEP> 4, <SEP> 0 <SEP>
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On a étudié expérimentalement un grand nombro .
de systèmes de stérilisation et on a trouvé que bien que les systèmes de stérilisation après vide poussé ne soient pas entièrement satisfaisants au-dessus d'une
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pression absolue do 2 mm de Hg à la phase l, pression qui est difficile à obenir, avec une assurance posoitive de l'élimination complète de l'air, ces systèmes peuvent fonctionner correctement à une. pression absolue de 2 mm de Hg. A cette pression, ils donnent entière satisfaction.
Le système et le procédé d'injection de vapeur avec vide préalable, qui sont décrits dans ce qui précède, montrent qu'avec des conditions opératoires contrôlées et avec des rentrées d'air contrôlées on peut, indé- pondammont de la charge, réaliser parfaitement lee critères établis pour la stérilisation.
On a également trouvé que le système décrit présente l'avantage supplémentaire de fonctionner correc- tcmont avec une pression absolue de l'ordre de 30 mm do Hg, ce qui élimine la,nécessité d'un équipement capable d'atteindra des pressions encoro plus basses.