DK163033B - Apparat til sterilisation af genstande isaer laege- og tandlaegeinstrumenter - Google Patents

Description

DK 163033 B

1-

Den foreliggende opfindelse angår et apparat til dampsterilisation af genstande, især læge- og tandlægeinstrumenter, og af den art, som er angivet i 5 den indledende del af krav 1.

I forbindelse med forskellige former for klinisk patientbehandling er den generelle tendens for tiden, at samfundet stiller stadigt stigende krav med hensyn til 10 hygiejne og infektionssikkerhed. Specielt i forbindelse med tandbehandlinger stiller såvel patienter som klinikpersonale stærkt stigende krav om effektiv og optimal infektionsbeskyttelse.

15 Mange læge- og tandlægeinstrumenter kommer hyppigt i direkte kontakt med blod og spyt, og sterilisation imellem hver patientbehandling er påkrævet for at sikre den hygiejniske arbejds- og patientsikkerhed. Den mest udbredte metode er dampsterilisation, der udføres i autoklaver og foregår under 20 overtryk i mættet vanddamp.

Typiske autoklaveringsbetingelser er temperaturer i intervallet 120°-140°C med tilsvarende vanddamptryk i området 1-3 bar. Ved sådanne betingelser kræver selve 25 sterilisationsfasen et tidsrum fra ca. 20 min. (ved 120°) og ned til ca. 5 min. (ved 140°). Dertil kommer væsentlige tidsforbrug til en forudgående opvarmnings- og temperaturstabiliseringsfase samt til en efterfølgende nedkølingsfase.

30

Opvarmnings- og nedkølingsfasernes varighed er bestemt af autoklaverudstyrets konstruktion. Konventionelle autoklaver til daglig brug i klinikker er omfangsrige og tunge apparater med ret tykke kammervægge, hvori der er indlejret elektriske 35 modstandsvarmetråde.

Den store varmekapacitet i sådanne kammervægge bevirker for det første, at opvarmnings- og nedkølings faserne bliver 2

DK 163033 B

meget langvarige. Desuden bliver reguleringen af kammertemperaturen under sterilisationfasen både langsom og vanskelig på grund af den store termiske inerti i systemet.

5

De langvarige opvarmnings- og nedkølingsfaser repræsenterer meget væsentlige tillægstider, der ofte er af størrelsesordenen 40-50 min. Resultatet bliver, at der med en konventionel autoklave højest kan gennemføres 7-8 10 komplette dampsterilisationer pr. dag.

Kontinuerlig standardpatientbehandling i en tandklinik kræver følgelig mindst 6-8 komplette instrumentsæt, for at der kan arbejdes med optimal instrumenthygiejne. I tillæg 15 hertil er konventionelle autoklaver til klinikbrug forholdsvis kostbare med hensyn til både anskaffelse og drift.

Kravet om optimal hygiejne er følgelig ensbetydende med 20 væsentlige investeringer i udstyr. Årsagen hertil er primært den langvarige samlede procestid, som på sin side skyldes de tykke vægge med høj varmekapacitet samt et forholdsvis stort kammervolumen (typisk 10-30 1.) i konventionelle autoklaver.

25

Den langsomme og ofte mangelfulde styring og regulering af kammertemperaturer er også en væsentlig ulempe ved konventionelle autoklaver. På den ene side er det en primær betingelse, at temperaturen overalt i kammeret er oppe på 30 den ønskede sterilisationstemperatur (f.eks. 120°) inden for hele den fornødne sterilisationsperiode (f.eks. 20 min.). På den anden side er det meget vigtigt at temperaturen på intet tidspunkt og på intet sted i kammeret kommer væsentligt op over den ønskede, indstillede værdi.

35 Resultatet af selv ret kortvarige temperaturstigninger til overtemperaturer kan blive termisk beskadigelse af temperaturfølsomme elementer, såsom genstande eller instrumentdelSaf plastmateriale.

3

DK 163033 B

Årsagerne er igen de svære kammervægge, som det er vanskeligt at tildele og fastholde på en konstant og ensartet overfladetemperatur overalt i kammeret. Desuden 5 er det sædvanligt benyttede kammervolumen af en sådan størrelse og form, at det er vanskeligt at frembringe og opretholde en homogen temperaturfordeling i kammerets indre ved hjælp af varmelegemer, som er indlejret i kammervæggene.

10

Med henblik på at nedbringe nedkølingsfasens varighed er det kendt at udstyre konventionelle autoklaver med en trykaflastningsventil, hvormed den varme mættede vanddamp slippes ud af kammeret umiddelbart efter sterilisa-15 tionsfasens afslutning.

I sig selv giver dette naturligvis en væsentlig reduktion af nedkølingsfasen, men på den anden side har det vist sig, at en sådan hurtig trykaflastning kan være forbundet med en 20 speciel ulempe.

Det er således konstateret, at der umiddelbart efter trykaflastningen kan indtræde en ukontrolleret, midlertidig stigning i kammertemperaturen i forhold til den indstillede 25 temperaturværdi, som var stabiliseret under sterili sationfasen. En sådan midlertidig temperaturstigning, der kan være af størrelsen 10-20°, sker oftest upåagtet. Antagelig har stigningen - og den heraf følgende overtemperatur - været årsagen til ellers uforståelige 30 termiske beskadigelsr af bl.a. plastgenstande, som var blevet steriliseret ved korrekt temperatur, men som alligevel udviste tydelige skader.

Årsagen til fænomenet skal formentlig igen søges i de 35 kraftige kammervægge med stort varmeindhold og uensartet temperaturfordeling samt i det forhold, at et forholdsvis stort volumen af overhedet mættet vanddamp pludseligt fjernes fra et stort og trægt system i termisk ligevægt.

4

DK 163033 B

Fra USA patentskrifterne nr. 3,861,872 og nr. 3,361,517 kendes respektive dampsterilisatorer af den indledningsvis angivne type med rørformet kammer. Fælles for disse kendte 5 konstruktioner gælder imidlertid, at de kammerafgrænsende dele er suppleret med separate varmetråde eller varmelegemer, der er påbygget og fordelt på forskellige måder. Dermed er det problematisk at etablere og opretholde en ensartet vægtemperatur samt en homogen rumtemperatur 10 overalt i kammerets indre.

Sammenfattende er der følgelig et stort behov for en sterilisator/autoklave af den aktuelle type som ikke er behæftet med de ovenfor omtalte ulemper, og hvormed 15 genstande kan dampsteriliseres, lige så effektivt men væsentligt hurtigere end i konventionelle autoklaver. Især er der et stort behov for en sterilisator, hvis kammerform og opvarmningsudstyr er specielt indrettet med henblik på en hurtig og sikker etablering af en 20 ensartet vægtemperatur samt en homogen rumtem peratur for deling overalt i kammerets indre.

Det er opfindelsens hovedformål at opfylde disse behov, og i denne henseende tilvejebringes et dampsterilisations-25 apparat, der er ejendommeligt ved det i den kendetegnende del af krav 1 angivne.

I apparatet ifølge opfindelsen kan selve de kammerafgrænsende vægge udnyttes som varmeelement. I

30 beholderkammeret opnås dermed en overfladetemperatur, som er væsentligt mere ensartet i sammenligning med konventionelle konstruktioner, hvori et antal tråd- eller stangformede varmeelementer er indlejret eller påbygget mere eller mindre ensartet fordelt i kammervæggene.

Desuden opnås den ensartede overfladetemperatur direkte som følge af varmeelementets indretning, og altså uden at det er nødvendigt at supplere og omgive varmeelementet med 35 5

DK 163033 B

tykke temperaturudjævnende vægge, således som det er tilfældet i konventionelle autoklaver.

I apparatet ifølge opfindelsen kan hele beholder-5 konstruktionen med andre ord udføres som en tyndvægget struktur med lav varmekapacitet. Som følge heraf kan apparatet ifølge opfindelsen opvarmes og stabiliseres på en ønsket sterilisationstemperatur i løbet af ganske få minutter. Desuden kan sterilisationstemperaturen fastholdes 10 med en meget kort reaktionstid i temperatur s tyr ingen og dermed med større nøjagtighed.

1 det følgende skal opfindelsen beskrives nærmere under henvisning til tegningen, hvor: 15

Fig. 1. viser en udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen,

Fig. 2. er et partielt længdesnit, som skematisk viser en 20 aftagelig beholderdel samt et udsnit af en strømforsyningsdel i udførelsesformen i figur 1, og,

Fig. 3. er et længdesnit, som skematisk viser en 25 alternativ udførelsesform for beholderen.

På tegningen viser figur 1 et sterilisationsapparat 1 ifølge opfindelsen, hvis hovedbestandele er en beholderdel 2 samt en strømforsynings- og styreenhed 3. Den viste 30 beholderdel er rørformet med tillukkede ender, hvoraf i det mindste den ene er udformet som et aftageligt endedæksel 4. Som vist kan den anden ende være tillukket ved hjælp af et tilsvarende endedæksel 5, der dog ikke nødvendigvis behøver at være aftageligt. Med endedækslet 4 35 anbragt på plads er beholderdelen 2 tillukket tryktæt.

Beholderdelen 2 hviler i to fodstykkker 6, 7, der også indeholder midler til etablering af elektriske forbindelser

DK 163033B

6 med forsyningsenheden 3. Fortrinsvis er fodstykkerne 6, 7, permanent fastgjort til beholderdelen. Derimod er forbindelserne med forsyningsenheden 3 fortrinsvis aftagelige, således at beholderdelen 2 kan frigøres og 5 løftes fri af enheden 3.

Idet der nu henvises til figur 2 indeholder beholderdelen 2 et specielt tyndvægget inderrør 8, som sammen med

endedækslerne 4, 5 afgrænser et sterilisationskammer. I

10 overenstemmelse med opfindelsens hovedaspekt udnyttes inderrøret 8 samtidigt som elektrisk modstandsvarmelegeme, og til det formål er inderrøret forsynet med respektive elektriske tilslutninger 9, 10 ved de modstående rørender.

15 I den viste udførelse indeholder hver af disse tilslutninger dels en ringformet rørdel 9 og dels et hermed forbundet kontaktstykke 10, der forløber ind i det indre af en spalte eller et hulrum i det tilhørende fodstykke 6 h.h.v. 7.

20

Hver af de ringformede rørdele 9 har større godstykkelse end selve inderrøret 8, således at en elektrisk strøm, der tilledes gennem kontaktstykket 10, bliver effektivt og ensartet fordelt rundt langs inderrørets omkreds.

25 Resultatet bliver en ensartet strømtæthed gennem hele inderrørets tværsnit.

Inderrøret 8 er fremstillet af et elektrisk ledende materiale, fortrinsvis rustfrit stål. For at frembringe en 30 elektrisk modstand gennem inderrøret 8, som er tilstrækkelig til at frembringe den fornødne opvarmningeffekt, har inderrøret 8 en forholdsvis lille godstykkelse, eksempelvis 0,2 mm. I det i figur 2 viste eksempel er den fornødne godstykkelse frembragt ved 35 neddrejning af røret , hvorved de respektive rørendedele 9 samtidigt kan tildannes. Alternativt kan hver af endedelene 9 være separat fremstillede ringe, som er fastgjort permanent til enderne af det tyndere inderrør 8.

5 7

DK 163033 B

I den viste udførelsesfonn er inderrøret 8 indsat koaksialt i et omgivende yderrør 11, idet elektrisk isolerende afstandstykker 12 holder de to rør adskilt.

/

Yderrøret 11 kan være af metal eller af plast, og mellemrummet imellem inder- og yderrør kan være udfyldt 10 med et passende isolationsmateriale. I mellemrummet kan der endvidere anbringes en eller flere temperaturfølere 13, som gennem respektive ledninger står i forbindelse med en tilhørende stikbøsning 14 i et af fodstykkerne 6, 7.

15 Fodstykkerne 6, 7 samt endedækslerne 4, 5 er fortrinsvis fremstillet af et passende temperaturbestandigt plastmateriale. Som allerede antydet kan det ene af dækslerne være fastgjort permanent og kan desuden være udstyret med ikke nærmere vist udstyr til måling eller 20 indikation af trykket i beholderens indre. Desuden kan endedækslet være udstyret med venti lindretninger til manuel og/eller automatisk aflastning af overtryk i beholderen.

Det andet aftagelige endedæksel 4 skal slutte tryktæt og 25 har ikke nærmere viste låsemekanismer, der er udløselige, eksempelvis ved en drejning af dækslet.

I figur 3 vises skematisk en alternativ udførelsesform for den aftagelige beholderdel 2. Inderrøret 8 er fortsat et 30 tyndvægget rør, der også fungerer som elektrisk varmelegeme. Den ene ende af inderrøret er imidlertid forsynet med en permanent endebund 15, der centralt bærer en aksialt udragende tap eller studs 16 . 1

Denne tap 16 står i forbindelse med et kontaktstykke 10a, der svarer til det ene af kontaktstykkerne 10 i figur 2 og forløber ind i fodstykket 6. Tappen 16 kan være udformet som en rørstuts, der står i forbindelse med kammeret 8

DK 163033 B

indvendigt i inderrøret 8. Dermed kan stutsen 16 indgå i det føromtalte udstyr til måling og aflastning af overtryk i kammeret.

5 Den modsatte ende af inderrøret 8 er forbundet permanent med yderrøret 11 gennem en mellemring 17, det samtidigt tjener som strømfordelingsring svarende til rørendedelen 9 i figur 2. Til dette formål står mellemringen 17 i forbindelse med kontaktstykket i fodstykket 7.

10

Hvert af fodstykkerne 6, 7 er indrettet som et elektrisk stik til aftagelig forbindelse med et modsvarende stik eller en fatning på strømforsynings- og styreendheden 3.

15 Idet der henvises til figur 2, indeholder den skematisk viste udførelsesform respektive fordybninger 18, der kan optage fodstykkerne 6, 7. I hver fordybning er der monteret en elastisk kontakttunge 19, 20, som, når fodstykkerne er indsat, forløber op langs det tilhørende kontaktstykke 10, 20 men adskilt herfra. Samtidigt med fodstykkernes isættelse går bøsningen 14 samt eventuelle andre tilsvarende stikbøsninger i indgreb med respektive modsvarende stikben 14a. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 I den viste udførelsesform opstår der følgelig ikke 2 elektrisk forbindelse imellem kontaktstykkerne 10 og de 3 respektive kontakttunger 19, 20, når fodstykkerne isættes.

4

Den elektriske kontakt etableres først ved betjening af en 5 speciel låsemekanisme, som kan aktiveres manuelt.

6 7

Ved aktivering af låsemekanismen presses eller bøjes 8 kontakttungerne 19, 20 til indgreb med kontaktstykkerne 9 10. Udover at skabe elektriske forbindelser kan 10 kontakttungerne og kontaktstykkerne være udformet til også 11 at frembringe en mekanisk fastholdelse af fodstykkerne og dermed af hele beholderdelen 2 i forhold til forsyningsdelen 3.

9

DK 163033 B

Låsemekanismens udløsning sker automatisk efter udløbet af en indstillelig tidsperiode, der svarer til den ønskede sterilisationsperiode. Når låsemekanismen udløser sker der altså en afbrydelse af strømmen til varmelegemet d.v.s.

5 inderrøret 8 i beholderdelen 2.

1 figur 2 indeholder den skematiske viste låsemekanisme to stødstænger 21, 22, hvis ene ende ligger an mod randen af en elliptisk skive 23, der er drejeligt lejret og kan 10 drejes manuelt for at skyde stødstængerne aksialt udad til påvirkning af kontakttungerne 19, 20. Samtidigt med drejningen spændes respektive tilbageføringsfjedre 24, 25 samt en ikke nærmere vist torsionsfjeder, som søger at dreje skive 23 tilbage til udgangstillingen.

15 Låsemekanismen fastholdes i aktiveret tilstand ved hjælp af en ikke nærmere vist palmekanisme, der er elektrisk styret. Når palmekanismen udløser, bringer de respektive fjedervirkninger låsemekanismen tilbage til 20 udgangstilstanden, hvor beholderdelen er frikoblet og kan aftages.

Låsemekanismen må naturligvis ikke skabe mulighed for kortslutning imellem kontakttungerne 19, 20. I den viste 25 udførelse kan stødstængerne 21. 22 derfor hensigtsmæssigt være udformet helt eller delvist af plastmateriale.

Kontakttungerne 19, 20 er forbundet med sekundærsiden af en transformer i forsyningsenheden 3, der også indeholder 30 passende styre- og reguleringskredsløb, der kan kommunikere med beholderdelen 2 igennem stikforbindelser svarende til bøsningen 14 og stikbenet 14a i fig. 2.

Ved apparatets brug indlægges genstande til sterilisering 35 i beholderdelen' 2 og samtidigt doseres en bestemt vandmængde ind i kammeret. Vandet kan indføres gennem det aftagelige dæksel eller gennem en speciel kanal i dækslet.

1 begge tilfælde kan doseringen hensigtsmæssigt foretages 10

DK 163033 B

ved hjælp af en injektionssprøjte med skalaindeling.

Derefter anbringes den fyldte, tillukkede beholderdel 2 på forsyningsenheden 3 og den ønskede sterilisationstid og 5 temperatur indstilles. Derefter tilspændes låsemekanismen ved drejning af skiven 23 og processen går igang.

Den indførte vandmængde fordamper og skaber et overtryk svarende til damptrykket ved den indstillede temperatur.

10

Efter udløbet af den indstillede tid frikobles beholderdelen 2, og der kan straks isættes en ny beholderdel, som kan steriliseres, mens den første beholderdel henstilles til nedkøling.

15

Det er dermed hensigtsmæssigt, at der til en forsynings-enhed 3 hører flere beholderdele 2, der også er velegnede som opbevarings- og transportbeholder for de steriliserede instrumenter.

20 På grund af den specielt indrettede beholderdel 2 kan opvarmnings- og temperaturstabiliseringsfasen nedkortes til nogle få minutter. Desuden fås en meget homogen og nøjagtig styret temperatur under sterilisationsfasen, 25 hvorved overtemperaturer undgås effektivt.

Alt i alt er der tilvejebragt et sterilisationsapparat, som er særdeles praktisk og velegnet til daglig brug i klinikker i sammenligning med konventionelle autoklaver, 30 som desuden medfører væsentligt større investeringer i udstyr og instrumenter.

Claims (3)

1. Apparatet til darapsterilisation af genstande, især læge-5 og tandlægeinstrumenter, og omfattende en beholder (2), som kan åbnes og lukkes tryktæt med henblik på indlægning/udtagning af genstande i et rørformet kammer, hvori der kan doseres en væskemængde, samt udstyr til styret, elektrisk opvarmning af den lukkede 10 beholders indre, KENDETEGNET ved, at det rørformede kammer er afgrænset af en tyndvægget inderdel (8), der er isoleret fra en yderdel (11) og har elektriske tilslutninger (9,10) ved modstående ender, og at inderdelen omfatter mindst én elektrisk 15 ledende væg eller vægafsnit, der indgår som elektrisk modstandsvarmeelement i nævnte opvarmningsudstyr.

2. Apparat ifølge krav 1, KENDETEGNET ved, at beholderen er udformet som en separat enhed (2), der er indrettet til 20 udløselig sammenkobling og elektrisk forbindelse med en strømforsynings- og styreenhed (3).

3. Apparat ifølge krav 2, KENDETEGNET ved, at den udløselige sammenkobling omfatter en elektrisk styret 25 låsemekanisme, som automatisk frikobler beholderen (2) samt afbryder den elektriske forbindelse hertil efter udløbet af en indstillelig tidsperiode. 1