Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA INTEGRADOR E MÉTODO PARA DETERMINAÇÃO DA EFICÁCIA DE UM TRATAMENTO GERMICIDA", Antecedentes da invenção Campo da Invenção A presente invenção refere-se a um sistema integrador e um método para determinação rápida da eficácia de um processo germicida para equipamento médico.
Antecedentes Aparelhos médicos são esterilizados antes de uso em hospitais, consultórios clínicos e outras instalações médicas. Vapor, calor, óxido de etileno e peróxido de hidrogênio são comu mente usados como agentes de esterilização. É prática padrão incluir um indicador de esterilidade em uma carga de artigos a serem esterilizados em um esterilizador. O indicador de esterilidade proporciona uma medida se o processo de esterilização foi eficaz na esterilização dos artigos em uma carga em particular. Se o processo de esterilização não foi eficaz, conforme indicado pelo indicador de esterilidade, a carga do equipamento é rejeitada para uso.
Indicadores biológicos são geral mente reconhecidos como indicadores de esterilidade confiáveis. O indicador biológico inclui um veículo que foi inoculado com esporos ou outros microrganísmos. Esporos são geral mente utilizados como indicadores biológicos porque esporos são mais resistentes à esterilização do que outros microrganísmos. O indicador biológico é colocado no esterilizador com o equipamento a ser esterilizado. No fim do processo de esterilização, o indicador biológico é removido do esterilizador e o veículo é imerso em um meio de cultura estéril. O meio de cultura e o veículo são incubados durante um tempo predeterminado em uma temperatura apropriada. No fim do período de incubação, é determinado se quaisquer microrganísmos cresceram no meio de desenvolvimento. Se não existe crescimento de microorganismos no meio de desenvolvimento, é admitido que o equipamento no esterilizador foi apropriadamente esterilizado. Se crescimento de microorganismos é observado, o processo de esterilização não foi eficaz e os artigos no esterilizador são rejeitados para uso. O crescimento de microorganismos é determinado através de um sinal, tal como a geração de turvação ou uma alteração na cor em um indicador de pH em virtude de uma alteração de pH de subprodutos de células desenvolvidos no meio. Indicadores biológicos são descritos, por exemplo, nas Patentes U. S. N— 5.552.320 e 6.436.659, ambas as quais são incorporadas aqui por referência em sua totalidade.
Embora indicadores biológicos sejam indicadores precisos quanto à eficácia do ciclo de esterilização, pelo menos 24-48 horas são requeridas para se obter resultados dos indicadores biológicos. O equipamento que foi exposto ao procedimento de esterilização é normalmente mantido em quarentena até os resultados do indicador biológico estarem disponíveis. Equipamento médico é dispendioso e o espaço de armazenagem em instalações médicas é limitado. Alguns hospitais, por essa razão, usam o equipamento antes dos resultados estarem disponíveis. Armazenamento de e-quipamento médico em quarentena não é um uso eficaz de recursos. Existe uma necessidade de um teste rápido para determinação da eficácia do processo de esterilização.
Foltz et al (Patente U. S. N° 6.355.448) descrevem um método de determinação da eficácia de um processo de esterilização através de uso da atividade de enzimas ao invés de esporos. É estabelecido que o procedimento de teste de enzima requer somente uns poucos minutos ao invés dos vários dias que são requeridos para se obter os resultados a partir dos indicadores biológicos. O uso de uma pluralidade de enzimas ao invés de uma única enzima foi descrito nas Patentes U.S. N— 5.486.459 e 6.528.277. Acredita-se que o uso de uma pluralidade de enzimas imita melhor a resposta de um microorganismo do que uma única enzima.
Existe uma necessidade por indicadores de esterilização que proporcionem resultados de esterilização rapidamente.
Sumário da Invenção Um aspecto da invenção abrange um método para determinação rápida da eficácia de um processo germicida oxidativo. O método inclui fornecimento de um substrato tendo uma quantidade conhecida de um primeiro produto químico no substrato, onde o primeiro produto químico é selecionado do grupo consistindo em uma amina primária, misturas de aminas primárias, um aldeído e misturas de aldeídos. O primeiro produto químico tem uma primeira cor. O método também inclui exposição do substrato e do primeiro produto químico a um germicida oxidativo, dessa forma, reduzindo a quantidade conhecida do primeiro produto químico para uma quantidade final. O substrato tendo a quantidade final do primeiro produto químico tendo a primeira cor é contatado com um segundo produto químico tendo uma segunda cor, dessa forma, gerando um terceiro produto químico tendo uma terceira cor. A intensidade da terceira cor está relacionada à quantidade final do primeiro produto químico no substrato. O segundo produto químico é um produto químico selecionado do grupo consistindo em uma amina primária e misturas de aminas primárias quando o primeiro produto químico é um produto químico selecionado do grupo consistindo em um aldeído e uma mistura de aldeídos. O segundo produto químico é um produto químico selecionado do grupo consistindo em um aldeído e uma mistura de aldeídos quando o primeiro produto químico é um produto químico selecionado do grupo consistindo em uma amina primária e uma mistura de aminas primárias. O método também inclui determinação da intensidade da terceira cor e determinação da eficácia do processo germicida a partir da intensidade da terceira cor.
Vantajosamente, a eficácia do processo germicida é determinada através da correlação da intensidade da terceira cor com resultados dos indicadores biológicos. Em uma modalidade, o germicida oxidativo é um es-terilizante. Em uma modalidade alternativa, o germicida oxidativo é um desinfetante. O substrato pode ser um substrato absorvente. De preferência, o substrato é um substrato não absorvente.
Em uma modalidade, o germicida oxidativo é um líquido, um vapor ou um gás. Vantajosamente, a intensidade da terceira cor é determinada visualmente. De preferência, a intensidade da referida terceira cor é determinada espectrofotometricamente na região visível ou ultravioleta.
Em uma modalidade, pelo menos um dos primeiros produtos químicos ou um segundo produto químico é incolor. Vantajosamente, o ger-micida oxidativo é selecionado do grupo consistindo em peróxido de hidrogênio, ácido peracético, óxido de etileno, ozona e dióxido de cloro. De preferência, o método também inclui exposição do substrato e do germicida oxidativo ao plasma. Em uma modalidade, o término percentual do processo germicida é determinado através de comparação da intensidade da terceira cor com a intensidade da cor de um padrão. De preferência, a amina primária é glicina ou histidina e o aldeído é orto-ftalaldeído ou glutaldeído.
Outro aspecto da invenção abrange um integrador para determinação da eficácia de um processo germicida com um germicida oxidativo. O integrador inclui um substrato com uma quantidade conhecida de um primeiro produto químico no substrato, onde o primeiro produto químico é selecionado do grupo consistindo em uma amina primária, misturas de aminas primárias, um aldeído e misturas de aldeídos. O substrato está em um envoltório. O primeiro produto químico é capaz de reação com o germicida oxidativo quando exposto ao germicida oxidativo. O integrador também inclui um reservatório de um segundo produto químico, onde o segundo produto químico é um produto químico selecionado do grupo consistindo em uma amina primária e misturas de aminas primárias quando o primeiro produto químico é um produto químico selecionado do grupo consistindo em um aldeído e uma mistura de aldeídos e o segundo produto químico é um produto químico selecionado do gmpo consistindo em um aldeído e uma mistura de aldeídos quando o primeiro produto químico é um produto químico selecionado do grupo consistindo em uma amina primária e uma mistura de aminas primárias. O segundo produto químico é capaz de reação com o primeiro produto químico para formar um terceiro produto químico tendo uma cor. O reservatório tem uma barreira passível de ruptura que isola o segundo produto químico do primeiro produto químico e do germicida oxidativo durante o contato do primeiro produto químico com o germicida oxidativo. Ruptura da barreira rompível no reservatório contata o segundo produto químico com o primeiro produto químico, dessa forma formando o terceiro produto químico tendo uma cor. O reservatório está no envoltório.
Em uma modalidade, a barreira rompível no reservatório inclui uma ampola quebradiça no envoltório. Vantajosamente, o integrador também inclui uma segunda barreira, onde a segunda barreira está dentro do envoltório entre a ampola quebradiça e o primeiro produto químico. A segunda barreira no envoltório é permeável ao segundo produto químico. A segunda barreira impede fragmentos da ampola quebradiça de contatar o primeiro produto químico.
Em uma modalidade, o integrador também inclui uma janela no envoltório, onde a janela é permeável ao germicida oxidativo. A janela deixa o germicida oxidativo entrar no envoltório. Vantajosamente, a amina primária é selecionada do grupo consistindo em glicina e histidina e o aldeído é selecionado do grupo consistindo em orto-ftalaldeído e glutaldeído.
De preferência, o envoltório no integrador também inclui uma janela transparente, onde uma alteração na cor do substrato pode ser observada através da janela transparente visualmente ou com um espectrofotô-metro.
Breve Descrição das Figuras A figura 1 é um diagrama esquemático de um integrador de a-cordo com uma modalidade da presente invenção; A figura 2 é um diagrama esquemático de um sistema integrador comprimível contendo um integrador de acordo com uma modalidade da presente invenção; A figura 3 é um diagrama esquemático de um sistema integrador deslizável contendo um integrador de acordo com uma modalidade da presente invenção; e A figura 4 é um diagrama esquemático do sistema integrador deslizável da figura 3 após um envoltório externo ter sido movido sobre um envoltório interno de recipiente deslizante vedável no sistema integrador deslizável.
Desçrição Detalhada da Invenção O termo germicida, conforme aqui usado, deve ser entendido como incluindo esterilizantes e desinfetantes. O termo processo germicida, conforme aqui usado, inclui processos de esterilização e processos de de-sinfecção. Indicadores de esterilização que utilizam produtos químicos para imitar a resistência de indicadores biológicos (BI) foram denominados como integradores. Integradores utilizam um indicador de produto químico que responde ao germicida que é usado no processo germicida. O produto químico reage com o germicida em um modo repetitivo e responde a fatores que são importantes para esterilização ou desinfecção no processo germicida. A reação do indicador de produto químico com o germicida é integrada durante o tempo e a quantidade do indicador de produto químico restante no integrador está correlacionada à resposta do BI.
Integradores integram a reação do produto químico durante o tempo em resposta a parâmetros críticos sobre uma faixa específica de ciclos de esterilização.
Os integradores e o método de acordo com as modalidades da presente invenção proporcionam resultados rapidamente, reproduzível e corretamente. Os produtos químicos que são usados nos integradores são econômicos e estáveis. Os resultados que são obtidos a partir dos integradores e o método de acordo com as modalidades da presente invenção se correlacionam bem com os resultados dos testes de indicadores biológicos. O integrador de acordo com as modalidades da presente invenção se destina a imitar a resistência de indicadores biológicos (BI) sem uso de esporos. O integrador de acordo com uma modalidade da presente invenção inclui um indicador de produto químico que reage com um germicida oxidativo. O integrador é adequado para germicidas oxidativos incluindo pe-róxido de hidrogênio, ácido peracético, óxido de etileno, ozona e dióxido de cloro. Os germicidas oxidativos podem estar na forma de um líquido, um vapor ou um gás.
Em uma modalidade, plasma pode ser utilizado em combinação com os germicidas oxidativos para melhorar a reação dos germicidas oxida- tivos com os microorganismos na câmara e o indicador de produto químico no integrador e/ou para decompor o germicida oxidativo após uso. O uso de plasma é opcional.
Os resultados do integrador de acordo com as modalidades da presente invenção estão disponíveis rapidamente, aproximadamente 30 segundos a aproximadamente 5-6 minutos, dependendo dos produtos químicos selecionados para os integradores, comparados a 24-48 horas que são normalmente requeridas para obter resultados a partir de indicadores biológicos.
Embora descrito no contexto de esterilização com uma combinação de peróxido de hidrogênio e plasma com o processo STERRAD®, comercialmente disponível da Advanced Sterilization Products of Irvine, Califórnia, o integrador de acordo com as modalidades da presente invenção pode ser usado com uma variedade de processos germicidas. A descrição de processos germicidas, tal como esterilização ou desinfecção com peróxido de hidrogênio e plasma através do processo STERRAD®, é ilustrativa somente e não se destina a ser limitativa. O integrador de acordo com as modalidades da presente invenção contém um indicador de produto químico. O indicador de produto químico reage com o germicida e responde a fatores que são importantes para esterilização. A quantidade de indicador de produto químico que resta no integrador após exposição ao germicida pode ser correlacionada com a resposta de Bi s que são colocados na câmara de esterilização junto com o integrador. A resposta de um BI é uma medida geralmente aceita da eficácia de um processo germicida. A resposta de um BI na câmara de esterilização pode ser correlacionada com a resposta dos integradores para "calibrar" a resposta dos integradores com a resposta dos indicadores biológicos.
Em uma modalidade, aminas primárias ou aldeídos são usados como indicadores de produtos químicos em integradores de acordo com as modalidades da presente invenção. Germicidas oxidativos reagem com ambos aminas primárias e aldeídos. Aminas primárias e aldeídos são indicadores de produto químicos adequados para integradores de acordo com as modalidades da presente invenção. A quantidade do indicador do produto químico amina primária ou do indicador de produto químico aldeído que resta no integrador após o processo germicida pode ser usada para determinar a eficácia do processo de esterilização ou desinfecção para a carga que é tratada no esterilizador. A quantidade de indicador de produto químico amina primária ou indicador de produto químico aldeído que resta no integrador pode ser medida através de uma variedade de formas, tais como métodos instrumentais, análise química, etc. Qualquer método adequado de medição da concentração do indicador do produto químico amina primária ou indicador de produto químico aldeído é adequado.
Em uma modalidade, o término do processo germicida pode ser convenientemente determinado através de observação de uma alteração na cor no integrador.
Muitas aminas primárias reagem com aldeídos para formarem produtos coloridos. A quantidade de indicador de produto químico amina primária ou a quantidade de indicador de produto químico aldeído restante no integrador após exposição ao germicida oxidativo pode ser determinada a partir da intensidade da cor do produto da reação de um aldeído com uma amina primária.
Conforme aqui usado, um aldeído que é contatado com um indicador de produto químico amina primária ou uma amina primária que é contatada com um indicador de produto químico aldeído é denominado um "precursor de corante" porque o produto da reação de uma amina primária com um aldeído é colorido, um "corante", mesmo se nem a amina primária nem o aldeído tiverem uma cor. A amina primária e o aldeído podem trocar os papéis, dependendo do produto químico o qual é utilizado como o indicador de produto químico no integrador. Em uma modalidade na qual uma amina primária é o indicador de produto químico, o precursor de corante é um aldeído. Em uma modalidade na qual um aldeído é o indicador de produto químico, o precursor de corante é uma amina primária. A intensidade da cor do produto colorido resultante da reação da amina primária com o aldeído pode ser usada para determinar a eficácia do tratamento da carga com o germicida oxidativo.
Em uma modalidade, um integrador de acordo com uma modalidade da presente invenção contém um primeiro produto químico tendo uma primeira cor, onde o primeiro produto químico é um indicador de produto químico. O indicador de produto químico é selecionado do grupo consistindo em uma amina primária, uma mistura de aminas primárias, um aldeído e uma mistura de aldeídos. O integrador contendo o indicador de produto químico é colocado em um esterilizador com uma carga de equipamento que tem de ser tratada. A carga e o integrador são contatados com um germicida oxidativo em um esterilizador. O germicida oxidativo reage com o indicador de produto químico, reduzindo a quantidade de indicador de produto químico restante no integrador. A quantidade de indicador de produto químico restante no integrador após o contato com o germicida oxidativo é uma medida da eficácia do tratamento germicida com o germicida oxidativo.
Em um ponto quando a eficácia do tratamento com o germicida oxidativo tem de ser determinada, o integrador contendo o primeiro produto químico tendo uma primeira cor é contatado com um segundo produto químico tendo uma segunda cor. O primeiro produto químico tendo uma primeira cor é o indicador de produto químico. 0 segundo produto químico tendo uma segunda cor é o precursor de corante. O precursor de corante é um produto químico selecionado do grupo consistindo em uma amina primária, uma mistura de aminas primárias, um aldeído e uma mistura de aldeídos. Aminas primárias não podem ser misturadas com aldeídos para formar precursor de corante. Em uma modalidade onde o primeiro produto químico, o indicador de produto químico, é uma amina primária ou uma mistura de aminas primárias, o segundo produto químico, o precursor de corante, é um aldeído ou uma mistura de aldeídos. Em uma modalidade onde o primeiro produto químico, o indicador de produto químico, é um aldeído ou uma mistura de aldeídos, o segundo produto químico, o precursor de corante, é uma amina primária ou uma mistura de aminas primárias. O produto da reação do primeiro produto químico, o indicador de produto químico, com o segundo produto químico, o precursor de corante, é um terceiro produto químico tendo uma terceira cor. A intensidade da terceira cor do terceiro produto químico resultante da reação do primeiro produto químico com o segundo produto químico pode ser usada para determinar quanto do primeiro produto químico, o indicador de produto químico, resta no integrador. A quantidade do indicador de produto químico do primeiro produto químico que permanece no integrador é uma medida de quão eficaz foi o tratamento com o germicida oxidativo. Se somente uma pequena quantidade do indicador de produto químico do primeiro produto químico permanece no integrador, a intensidade da terceira cor devido ao terceiro produto químico é baixa. Uma baixa intensidade da terceira cor é uma indicação que o tratamento com o germicida oxidativo foi eficaz.
Em uma modalidade, o grau de término do tratamento com o germicida oxidativo pode ser determinado a partir da intensidade da terceira cor devido ao terceiro produto químico, o produto da reação do composto indicador do primeiro produto químico com o precursor de corante do segundo produto químico, O composto indicador no integrador, o primeiro composto, reage com o germicida oxidativo em paralelo com o tratamento germicida da carga na câmara de esterilização. A intensidade da terceira cor em virtude do terceiro produto químico resultante da reação do indicador de produto químico do primeiro produto químico com o precursor de corante do segundo produto químico diminui conforme a quantidade do indicador de produto químico diminui devido à reação com o germicida oxidativo. A intensidade da terceira cor pode ser correlacionada com resultados de indicadores biológicos que são colocados na câmara de esterilização junto com os indicadores. A intensidade da terceira cor pode ser correlacionada com o percentual de esterilização ou percentual de desinfecção, conforme determinado pelos indicadores biológicos. O percentual de esterilização ou desinfecção pode, portanto, ser determinado a partir da intensidade da terceira cor devido ao terceiro composto.
Em uma modalidade, o primeiro produto químico, o indicador de produto químico, é colocado em um substrato para facilidade de manipulação. O substrato pode ser uma variedade de materiais. O substrato pode ser um substrato de absorção ou um substrato de não absorção. Substratos de absorção absorvem o germicida. Substratos de não absorção absorvem pouco ou nenhum germicida.
Filtro de papel é um substrato de absorção, porque o filtro de papel absorve o germicida. Um disco de fibra de vidro é um substrato de não absorção, porque o disco de fibra de vidro não absorve quantidades significativas do germicida e é, assim, preferido. O indicador de produto químico pode ser acondicionado em um aglutinante solúvel em água, tal como um polímero acrílico ou carboximetil-celulose. O indicador de produto químico e o aglutinante solúvel em água podem ser aplicados à superfície do integrador ou indicador de esterilidade através de, por exemplo, impressão a jato de tinta de uma solução do indicador de produto químico e o aglutinante solúvel em água na superfície de um material inerte de base.
Substratos de absorção absorvem germicida durante o processo germicida. Quando o precursor de corante do segundo produto químico é contatado com o substrato de absorção, o germicida absorvido no substrato de absorção pode reagir com o precursor de corante. Germicidas oxidativos geralmente reagem com aminas primárias e aldeídos, as duas formas de precursor de corante. Portanto, geralmente é vantajoso usar um excesso do segundo produto químico amina primária ou precursor de corante aldeido quando o substrato é um substrato de absorção, porque o germicida absorvido reage com o precursor de corante quando o precursor de corante é contatado com o substrato de absorção.
Em uma modalidade, o integrador contendo o indicador de produto químico é colocado no esterilizador com o equipamento para ser esterilizado e é exposto ao germicida. O indicador de produto químico reage com o germicida, reduzindo a concentração inicial do indicador de produto químico de um valor inicial para um valor final.
Após o processo germicida estar completo, o integrador contendo o indicador de produto químico do primeiro produto químico e exposto ao precursor de corante do segundo produto químico. Se qualquer indicador de produto químico está presente, contata o indicador de produto químico com o precursor de corante para formar o terceiro composto tendo a terceira cor. Se cor significativa se desenvolve no integrador, o ciclo germicida é julgado como não tendo sido eficaz.
Geralmente, é preferido que o precursor de corante do segundo produto químico seja contatado com o integrador após a conclusão do ciclo, porque o precursor de corante reage com o germicida. Se o precursor de corante é contatado com o integrador antes da conclusão do ciclo, o germicida reagirá com o precursor de corante do segundo produto químico e pode ser necessário adicionar precursor de corante para proporcionar precursor de corante suficiente para causar uma alteração na cor da reação do precursor de corante do segundo produto químico com o indicador de produto químico do primeiro produto químico, formando o terceiro produto químico tendo a terceira cor. O precursor de corante do segundo produto químico é, portanto, geralmente contatado com o integrador no fim do ciclo. Em uma modalidade, o ciclo pode ser um ciclo cancelado.
Em uma modalidade, o segundo produto químico é isolado do germicida até a conclusão do ciclo. Isolamento do precursor de corante do segundo produto químico do germicida protege o segundo produto químico de reação com o germicida e de ser destruído. A alteração da cor da reação do indicador de produto químico do primeiro produto químico com o precursor de corante do segundo produto químico para formar o terceiro produto químico tendo a terceira cor pode ser determinada visualmente. Em virtude do fato de uma alteração visual ser um tanto subjetiva, a alteração da cor é geralmente determinada com um detector óptico. O detector óptico para a alteração da cor resultante da reação do indicador de produto químico do primeiro produto químico com o precursor de corante do segundo produto químico pode operar comprimentos de onda visível ou ultravioleta. A amina primária pode ser qualquer amina primária adequada. Em uma modalidade, a amina primária é um aminoácido. Em uma modalidade, a amina primária é selecionada do grupo consistindo em arginina, histidi-na e combinações dos mesmos. Outras aminas primárias adequadas incluem os seguintes aminoácidos: alanina, prolina, ácido amino-capróico, fenila-lanina, triptofano, metionina, glicina, serina, cisteína, tirosina, glutamina, ácido aspártico, ácido glutâmico, lisina, arginina e histidina. Peptídeos ou poli-peptídeos formados a partir de qualquer número ou tipo ou aminoácidos são também aminas primárias adequadas.
Arginina é um exemplo de indicador de produto químico amina primária. Arginina proporciona uma alteração da cor forte, rápida quando exposta aos aldeídos. Arginina também reage rapidamente com germicidas. Arginina é um sólido solúvel em água que é convenientemente pesado, dissolvido em um solvente e aplicado ao substrato ou outro suporte. Outras a-minas primárias podem ser usadas em outras modalidades, conforme se tornará evidente na descrição e os Exemplos abaixo.
Arginina tem a estrutura I, abaixo.
Os grupos NH2 são grupos amina primária. Os grupos NH são grupos amina secundária. Aldeídos freqüentemente não reagem com grupos amina secundária. O aldeído pode ser qualquer aldeído que reage com aminas primárias mas não com amina secundária ou terciária para produzir uma cor. Aldeídos tais como OPA (orto-ftalaldeído), glutaldeído e aldeídos aromáticos são adequados. Outros aldeídos são também adequados. A Figura 1 mostra um diagrama de um sistema integrador 10 de acordo com uma modalidade da presente invenção. O sistema integrador 10 da Figura 1 inclui integrador químico 14 localizado na tira de integrador 16, onde a tira de integrador 16 é um material inerte para suportar o integrador químico 14. A tira de integrador 16 é geralmente feita de um material que náo reage com ou absorve o germicida. O integrador químico 14 inclui um primeiro produto químico, o indicador de produto químico. A tira de integrador 16 é um substrato para o integrador químico 14. O rótulo de descamação 18 está opcionalmente localizado na tira de integrador 16. Informação sobre o ciclo de esterilização pode ser escrita no rótulo de descamação 18 e o rótulo de descamação 18 com a informação sobre o ciclo de esterilização pode ser colocado em uma bula sobre esterilização. A tira de indicador de produto químico 20 contém um produto químico que sofre uma alteração da cor quando exposto ao germicida. Uma alteração da cor na tira de indicador de produto químico 20 simplesmente mostra que a tira de indicador de produto químico 20 foi exposta ao germicida. A tira de indicador de produto químico 20 não é um indicador da eficácia de esterilização, mas é simplesmente um indicador se a tira de indicador de produto químico 20 foi exposta ao germicida. A alteração da cor na tira de indicador de produto químico 20 mostra ao operador que o sistema integrador 10 não será usado novamente. Alterações da cor Bordeaux Red quando exposto ao peróxido de hidrogênio. Outros corantes podem ser usados na tira de indicador de produto químico 20 para indicar exposição a outros germicidas. Corantes adequados são descritos, por exemplo, na Patente U. S. N° 5.942.438, a qual é incorporada aqui por referência em sua totalidade.
Após o ciclo, uma parte da tira de integrador químico 14 é exposta ao segundo produto químico, o precursor de corante. O precursor de corante do segundo produto químico reage com o indicador de produto químico do primeiro produto químico no integrador químico 14 para formar o terceiro produto químico tendo a terceira cor. A presença de uma quantidade significante de cor do integrador químico 14 na tira de integrador 16 após exposição do integrador químico 14 ao precursor de corante do segundo produto químico indica que o ciclo não foi eficaz. A Figura 2 mostra um sistema integrador comprimível 22. O Sistema integrador comprimível 22 da Figura 2 inclui integrador químico 14 no substrato 44 localizado no recipiente 26. A superfície permeável a gás 24 deixa o germicida entrar no recipiente 26 e contata o integrador químico 14. O precursor de corante 28 está contido no reservatório 30. Suportes 32 estão localizados adjacentes ao reservatório 30. O reservatório 30 protege o precursor de corante de ser destruído através da reação com o germicida oxidativo durante o ciclo germicída.
Após o ciclo, o sistema integrador comprimível 22 é esmagado ou apertado. Suportes 32 prendem reservatório 30 e o precursor de corante do segundo produto químico 28 que foi contido no reservatório 30, contatando o integrador químico 14. O precursor de corante do segundo produto químico reage com qualquer indicador de produto químico do primeiro produto químico que resta após o ciclo. Se qualquer indicador de produto químico do primeiro produto químico resta no substrato 44, o indicador de produto químico do primeiro produto químico no integrador químico 14 reage com o precursor de corante do segundo produto químico para formar o terceiro produto químico tendo a terceira cor no substrato 44, indicando que o processo germicida foi incompleto. A falta de cor no integrador químico 14 indica que o tratamento germicida obteve sucesso. A Figura 3 mostra um diagrama esquemático de um sistema integrador deslizável 34. O sistema integrador deslizável 34 inclui um recipiente deslizante vedável 36. O recipiente deslizante vedável 36 é formado de um envoltório externo 38 e um envoltório interno 40. O envoltório externo 38 desliza sobre o envoltório interno 40. O deslizamento do envoltório externo 38 sobre o envoltório interno 40 abre a janela 42 no recipiente deslizante vedável 36. A janela 42 deixa o germicida entrar no interior do recipiente deslizante vedável 36. O germicida pode ser um líquido, um vapor ou um gás. O recipiente deslizante vedável 36 contém substrato 44 suportando o integrador químico 14. O integrador químico 14 inclui o primeiro produto químico, o indicador de produto químico. O substrato 44 está localizado adjacente à janela transparente 46 sobre o envoltório interno 40. Qualquer alteração da cor no substrato 44 pode ser observada através da janela transparente 46. O substrato 44 é o substrato para o indicador químico 14. O indicador químico 14 inclui o primeiro produto químico, o indicador de produto químico. Em uma modalidade, o substrato 44 é um filtro de vidro, um substrato de não absorção. O segundo produto químico, o precursor de corante 24, está contido em ampola esmagável 48 dentro do recipiente deslizante vedáve! 36. A ampola esmagável 48 é feita de um material quebradiço, tal como um vidro. A ampola esmagável 48 protege o segundo produto químico, o precursor de corante 24, de ser destruído pelo germicida durante o processo ger-micida.
Uma projeção 50 é presa a uma parte interna do envoltório externo 38 do recipiente deslizante vedável 36. A projeção 50 é uma saliência sobre a parte interna do envoltório externo 38. Em uma modalidade, a projeção 50 tem uma borda aguda para auxiliar na penetração da ampola esmagável 48. A barreira 52 está localizada dentro do recipiente deslizante vedável 34 entre a ampola esmagável 48 e substrato 44. A barreira 52 impede que fragmentos de ampola esmagável 48 interfiram com a leitura do substrato 44. A barreira 52 é permeável ao segundo produto químico, o precursor de corante 24. Quando a ampola esmagável 48 é esmagada, o segundo produto químico, o precursor de corante, é liberado e pode fluir através da barreira 52 para contatar o indicador de produto químico do primeiro produto químico no substrato 44. Em uma modalidade, a barreira 52 é uma tela de arame. A Figura 4 mostra um diagrama esquemático do sistema integrador deslizante 34 e recipiente deslizante vedável 36 da Figura 3 após a conclusão do ciclo. O envoltório externo 38 do recipiente deslizante vedável 36 na Figura 4 foi movido para a esquerda da Figura 4 deslizando o envoltório externo 38 sobre o envoltório interno 40. O envoltório externo deslizante 38 sobre o envoltório interno 40 tem vários efeitos, conforme mostrado na Figura 4. Primeiro, o envoltório externo deslizante 38 sobre o envoltório interno 40 fecha a janela 42. Fechamento da janela 42 isola o recipiente deslizante vedável 36, retendo o precursor de corante do segundo produto químico dentro do recipiente deslizante vedável 36. O precursor de corante do segundo produto químico pode corar as mãos do operador. Segundo, deslizamento do envoltório externo 38 sobre o envoltório interno 40 força a projeção 50 em contato com a ampola esmagável 48, empurrando a ampola esmagável 48 em contato com a barreira 52, esmagando a ampola esmagável 48. Esmagamento da ampola esmagável 48 libera o segundo produto químico, o precursor de corante 24. O precursor de corante do segundo produto químico 24 que é liberado flui através da barreira 52 e contata o substrato 44.
Se qualquer indicador de produto químico do primeiro produto químico permanece no substrato 44 quando o precursor de corante do segundo produto químico 24 contata o substrato 44, o precursor de corante do segundo produto químico 24 reage com o indicador de produto químico do primeiro produto químico no integrador químico 14 para formar o terceiro produto químico tendo uma terceira cor. A terceira cor é distintiva e prontamente distinguida da primeira cor do primeiro produto químico e da segunda cor do segundo produto químico. A barreira 52 impede que fragmentos da ampola esmagável 48 contatem o substrato 44 e interfiram com a determinação. A alteração da cor no substrato 44 pode ser observada através da janela transparente 46. Método de Uso do Integrador O integrador de acordo com uma modalidade da presente invenção é colocado na câmara de esterilização com a carga que tem de ser esterilizada e o ciclo germicída é operado. Após o término do ciclo de esterilização, o precursor de corante do segundo produto químico é contatado com o integrador. O segundo produto químico, o precursor de corante, reage com qualquer indicador de produto químico do primeiro produto químico restante no integrador para produzir o terceiro produto químico tendo a terceira cor. A cor que é produzida depende da estrutura do indicador de produto químico do primeiro produto químico e do precursor de corante do segundo produto químico. A intensidade da cor depende da quantidade de indicador de produto químico do primeiro produto químico que permanece no integrador e da concentração do precursor de corante do segundo produto químico.
Se a cor se desenvolve no integrador em um período de tempo predeterminado, tal como aproximadamente 5 a 6 minutos após o precursor de corante do segundo produto químico ser adicionado ao integrador, o ciclo de esterilização é julgado como tendo sido ineficaz. A intensidade da cor no integrador pode ser julgada visualmente através de comparação com uma cor padrão ou a intensidade da cor pode ser medida espectrofotometricamente na região visível ou ultravioleta. Julgamento da intensidade da cor visualmente é mais subjetivo do que medição da intensidade da cor com um instrumento. O precursor de corante do segundo produto químico pode ser contatado com o integrador de vários modos. Em uma modalidade, o precursor de corante do segundo produto químico é contatado com o integrador manualmente usando uma pipeta, um conta-gotas ou outro dispositivo adequado.
Adição manual do precursor de corante do segundo produto químico é apropriada com um integrador tal como o integrador mostrado na Figura 1, onde não existe método de proteção do precursor de corante do segundo produto químico de ser exposto a e ser destruído pelo germicida durante o ciclo de esterilização.
As Figuras 2 e 3 mostram modalidades de integradores onde o precursor de corante do segundo produto químico está presente no integrador durante o ciclo de esterilização, mas é protegido de exposição ao germicida por estar encerrado em um reservatório ou uma ampola esmagável. Outros meios de proteção do precursor de corante do segundo produto químico de ser exposto ao germicida podem ser usados em outras modalidades.
Os exemplos a seguir devem ser entendidos com sendo ilustrativos somente e não são entendidos como sendo limitativos do escopo. Exemplos Exemplo 1 Resultados de Testes com um Integrador Contendo Arqinina como o Indica- dor Produto químico com Volumes variados de Injeção de Peróxido de hidrogênio Uma série de integradores foi preparada através de contato de discos de papei com uma solução aquosa de arginina. Os integradores foram colocados em um esterilizador STERRAD® 50 com uma carga de equipamento para ser esterilizada e diversos indicadores biológicos. Os discos de papel são substratos de absorção. O esterilizador foi evacuado para 0,8 torr. Plasma foi produzido na câmara durante 15 minutos para condicionar a carga. O esterilizador foi evacuado ainda para 0,4 torr e peróxido de hidrogênio foi injetado e contatado com a carga, integradores e indicadores biológicos durante 6 minutos. O esterilizador foi ventilado com ar durante 2 minutos. O esterilizador foi evacuado novamente para 0,5 torr e plasma foi produzido durante mais 2 minutos. A energia de plasma era de 400 watts para ambas as exposições a plasma.
Os discos de papel com integrador foram contatados com 100 pL de uma solução a 5% de precursor de corante orto-ftalaldeído (OPA) a-pós o ciclo germicida e a resposta dos integradores foi medida visualmente após os integradores serem contatados com o OPA. Os resultados são mostrados na Tabela 1 abaixo.
Tabela 1 Resultados do Teste de Integrador e Indicadores biológicos Os ciclos com 100 e 250 μΙ_ de peróxido de hidrogênio foram ineficazes, conforme mostrado através dos resultados positivos dos indicadores biológicos. Os resultados do integrador foram consistentes com os resultados dos indicadores biológicos, porque os integradores para os ciclos com 100 e 250 pL de peróxido de hidrogênio tinham cor significativa dentro de 3 a 6 minutos após serem contatados com o OPA. A cor é o resultado de uma reação entre arginina não reagida, o composto indicador de amina primária e OPA, o precursor de corante aldeído.
No ciclo de esterilização com 400 pL de peróxido de hidrogênio, 10-15% dos integradores desenvolveram uma cor desbotada após 5 a 6 minutos. Nenhum dos indicadores biológicos nessa operação foi positivo. A cor desbotada que se desenvolveu nos integradores após 5 a 6 minutos é uma amostra de que os integradores proporcionam uma medida mais rigorosa do grau de esterilização do que os indicadores biológicos.
Nenhum dos indicadores biológicos que operou com 500 pL de peróxido de hidrogênio foi positivo. Nenhum dos integradores tinha qualquer cor. Os resultados de indicadores biológicos e os resultados de integrador são consistentes, mostrando que o ciclo de esterilização com 500 pL de peróxido de hidrogênio foi eficaz.
Os dados dos integradores de acordo com uma modalidade da presente invenção foram consistentes com os dados dos indicadores biológicos. Contudo, os resultados dos integradores estavam disponíveis em 5 a 6 minutos, comparado a 24 a 48 horas para os resultados de indicadores biológicos.
Exemplo 2 Resposta de Integrador Medido com um Espectrômetro Discos de fibra de vidro não absorvente foram impregnados com uma solução aquosa de arginina. Os discos de fibra de vidro são substratos de não absorção. Os discos foram colocados em um esterilizador STER-RAD® 50 e processados sob as mesmas condições conforme no Exemplo 1 com volumes de injeção variados de peróxido de hidrogênio. As quantidades de peróxido de hidrogênio são mostradas na Tabela 2 abaixo.
Os discos de fibra de vidro foram contatados com 50 μΙ_ de uma solução aquosa a 5% precursor de corante OPA após o ciclo estar completo. A intensidade de absorção de luz dos discos foi determinada com um sensor de cor com módulo de avaliação TAOS TCS230EVM (Parallax, Rocklin, Califórnia) em aproximadamente 470 nm, aproximadamente 550 nm e aproximadamente 610 nm (comprimentos de onda vermelha, verde e azul).
Volumes de Injeção de Peróxido de hidrogênio de 50, 300 e 1000 pL foram usados Todos os Bl's seriam negativos com uma injeção de peróxido de hidrogênio de 300 pL no esterilizador STERRAD® 50. A Tabela 2 resume as intensidades de cor em um comprimento de onda de 610 nm (azul). As respostas do integrador mostradas na Tabela 2 são as diferenças entre a leitura inicial e a leitura final em 30 segundos após adição de OPA. Grandes números para a resposta do integrador indicam mais cor e menos esterilização eficaz.
Tabela 2 Pequenos números na resposta do integrador indicam esterilização eficaz. A faixa de 5 a 17 na resposta do integrador para as amostras que foram expostas a 1000 pL de peróxido de hidrogênio é consistente com esterilização eficaz. A faixa de resposta do integrador de 28 a 47 para as a-mostras que foram expostas a 300 pL de peróxido de hidrogênio é consistente com esterilização eficaz. A faixa de resposta do integrador de 58 a 85 para as amostras que foram expostas a 50 pL de peróxido de hidrogênio indica cor significativa, mostrando esterilização ineficaz.
Os resultados do Exemplo 2 demonstram que os resultados dos integradores de acordo com as modalidades da presente invenção podem ser medidos efetivamente com um espectrofotõmetro ao invés de visualmen- te, conforme no Exemplo 1.
Exemplo 3 Testes do Integrador com Histidina como o Indicador de Produto químico e OPA como o Precursor de corante Histidina ao invés de arginina foi usada como o indicador de produto químico amina primária para formar uma série de integradores no Exemplo 3. Uma solução aquosa de histidina foi colocada em uma série de discos de fibra de vidro para formar integradores de acordo com uma modalidade alternativa da presente invenção.
Os integradores foram colocados em uma carga de validação padrão STERRAD® 50 e os ciclos foram operados conforme descrito nos Exemplos 1 e 2.
Os ciclos foram operados com 0 μΙ_ de peróxido de hidrogênio e 300 pL de peróxido de hidrogênio. Os integradores foram contatados com 50 pL de uma solução de OPA a 5% de volume no fim do processo de esterilização. A intensidade da terceira cor do terceiro composto nos integradores foi medida com o sensor de cor TAOS descrito no Exemplo 2.
Uma combinação de comprimentos de onda vermelha, verde e azul (RGB) (470, 550 e 610 nm) foi usada para medir a resposta, porque a cor do produto de histidina e OPA é diferente da cor do produto de arginina e OPA. Uma média de raiz quadrada (RMS) da absorção foi calculada para todos os três comprimentos de onda medidos pelo sensor.
Os resultados de absorção de luz foram consistentes com o tratamento com 0 pL de peróxido de hidrogênio sendo ineficaz na esterilização e o tratamento com 300 μΙ_ de peróxido de hidrogênio sendo eficaz na esterilização. O exemplo demonstra que histidina pode ser usada como um composto do indicador de amina primária em lugar de arginina. Uma ampla variedade de aminas primárias pode ser usada como compostos de indicador de amina primária.
Exemplo 4 Testes de Integrador com Histidina e Glutaraldeído Uma série de integradores foi preparada com histidina como o indicador de produto químico nos discos de fibra de vidro como o substrato. Os integradores foram processados em um esterilizador STERRAD^ 50 sob as mesmas condições conforme no Exemplo 3. Glutaraldeído ao invés de OPA foi contatado com os integradores processados como o precursor de corante aldeído. Os resultados são mostrados na Tabela 4 abaixo.
Tabela 4 Resultados dos Testes de Integrador com Histidina e Glutaraldeído A pequena alteração na absorção de luz do tempo inicial para o tempo final para os integradores que foram expostos a 300 pL de peróxido de hidrogênio demonstra que a esterilização com 300 μΙ_ de peróxido de hidrogênio foi eficaz. A grande alteração na absorção de luz do tempo inicial para a leitura em 30 segundos para os integradores que foram expostos a um volume de 0 pL de peróxido de hidrogênio mostra que a esterilização não foi eficaz.
Os resultados do Exemplo 4 são uma demonstração de que glutaraldeído pode ser usado como um precursor de corante aldeído em lugar de OPA Exemplo 5 Integradores com OPA como o Indicador Produto químico Uma série de integradores é preparada com OPA como o indicador produto químico. Os indicadores são colocados em um esterilizador com uma carga a ser esterilizada e uma série de indicadores biológicos. A carga, os indicadores biológicos e os integradores são contatados com 100-500 pL de peróxido de hidrogênio sob as condições descritas no Exemplo 1.
Os integradores com OPA como o indicador de produto químico são contatados com uma solução aquosa de arginina como o precursor de corante. Os resultados dos integradores com OPA como um indicador de produto químico aídeído e arginina como um precursor de corante amina primária se correlacionam bem com os resultados dos indicadores biológicos.
Os resultados do Exemplo 5 demonstram que aldeídos tais como OPA podem ser usados como o indicador de produto químico com ami-nas primárias, tal como arginina, como o precursor de corante. O integrador de acordo com as modalidades da presente invenção permite que a eficácia do processo de esterilização seja determinada rapidamente. Várias modificações e alterações da presente invenção serão evidentes para aqueles versados na técnica sem se desviar do escopo e espírito da presente invenção. Deve ser compreendido que a invenção não está limitada às modalidades divulgadas aqui e que as reivindicações deverão ser interpretadas de modo geral conforme a técnica anterior permite.