专利名称：臭氧等离子体医用灭菌的制作方法
技术领域：
本发明涉及医用设备的灭菌，特别的，涉及用臭氧等离子体对医用设备灭菌。
背景技术：
和本发明最相关的是可从强生公司购买的STERRAD100S灭菌系统。STERRAD灭菌系统是基于由过氧化氢产生低温气体等离子体。低温气体等离子体包括OH基，其对医用设备进行灭菌。该系统不在手术仪器和设备上遗留有毒的残余，无需很长的通风阶段，55分钟的灭菌周期后就可以立即使用无菌仪器。前述系统的一个缺点是由于需要使用过氧化氢。首先，过氧化氢很昂贵。其次，过氧化氢需要仔细地处理。再次，需要特殊购买过氧化氢供给来操作系统。
因此，需要有一个利用便宜且易得的供给的医用设备的有效灭菌系统和方法。
发明内容
本发明是一种臭氧等离子体医用灭菌系统及其操作方法。
依据本发明的示教，提供一种对腔内至少一个物品进行灭菌的方法，包括下列步骤(a)在腔内放置至少一个物品；(b)从腔内抽出空气，直至腔内的空气的压力小于1托(torr)；(c)向腔内加入水蒸汽和臭氧；(d)在腔内产生放电，这样，放电由水蒸汽和臭氧产生OH基，以便对至少一个物品的至少一部分进行灭菌。
依据本发明的进一步的特征，抽出步骤为从腔内抽出空气，直至腔内的空气的压力小于1/2托。
依据本发明的进一步的特征，还提供使用臭氧发生器来由氧气制造臭氧的步骤。
依据本发明的进一步的特征，还提供通过使至少部分臭氧通过水池以制造水蒸汽的步骤。
依据本发明的进一步的特征，进行加入步骤以使该加入增加了腔内的气压。
依据本发明的进一步的特征，当腔内的气压在5-15托时，还提供中断放电的步骤。
依据本发明的进一步的特征，进行加入步骤以便该加入增加腔内的气压至少直至进行中断放电的步骤。
依据本发明的进一步的特征，还提供进行包括抽出、加入、产生和中断步骤的循环的步骤。
依据本发明的进一步的特征，进行循环的步骤至少执行20次。
依据本发明的进一步的特征，进行循环的步骤至少执行60次。
依据本发明的进一步的特征，还提供使OH基在循环的高压端在腔内扩散规定的扩散时间的步骤。
依据本发明的进一步的特征，还提供循环至少部分加入腔内的臭氧的步骤。
依据本发明的进一步的特征，还提供向腔内注入基的步骤。
依据本发明的进一步的特征，该基包括OH基。
依据本发明的进一步的特征，所述至少一个物品具有内体积，以及通过向至少一个物品的内体积注入至少部分基来执行注入步骤。
依据本发明的示教，还提供一种用等离子枪对腔内的至少一个物品进行灭菌的方法，包括下列步骤(a)将至少一个物品放入腔内；(b)向腔内注入基，用于对至少一个物品的至少一部分进行灭菌。
依据本发明的进一步的特征，该基包括OH基。
依据本发明的进一步的特征，所述至少一个物品具有内体积，以及通过向内体积注入至少部分基来执行注入步骤。
依据本发明的进一步的特征，还包括将至少一个物品机械连接到连接件装置上，其中，通过连接件装置向内体积注入至少部分基来执行注入步骤。
依据本发明的示教，还提供一种对至少一个物品进行灭菌的系统，包括(a)具有第一门的腔，该第一门设置为使得至少一个物品通过第一门进入腔内；(b)和腔相联接的泵系统，该泵系统设置为从腔内抽出空气直至腔内的空气的压力小于1托；和腔相联接的臭氧和水蒸汽系统，该臭氧和水蒸汽系统设置为向腔加入臭氧和水蒸汽；(c)放置在腔内的电极装置；以及(d)和电极装置电连接的电源系统，该电源系统和电极装置设置为在腔内产生放电，这样，放电由水蒸汽和臭氧产生OH基，用于对至少一个物品的至少一部分进行灭菌。
依据本发明的进一步的特征，泵系统设置为从腔内抽出空气，直至腔内的空气的压力小于1/2托。
依据本发明的进一步的特征，臭氧和水蒸汽系统包括一个臭氧发生器，其由氧气制造臭氧。
依据本发明的进一步的特征，臭氧和水蒸汽系统包括用于储存水的水池，臭氧和水蒸汽系统设置为通过使至少部分臭氧通过水池以制造水蒸汽。
依据本发明的进一步的特征，还提供一种控制系统，设置以驱动臭氧和水蒸汽系统，如此，臭氧和水蒸汽系统向腔内加入臭氧和水蒸汽，进而增加了腔内的气压，至少直至中断放电。
依据本发明的进一步的特征，该控制系统设置为进行一个循环，该循环包括(a)驱动泵系统，以从腔内抽出空气，直至腔内的空气的压力小于1/2托；(b)驱动电源系统，以在腔内产生放电；(c)驱动臭氧和水蒸汽系统，如此，臭氧和水蒸汽系统向腔内加入臭氧和水蒸汽，进而增加了腔内的气压；以及(d)当腔内的气压在5-15托时，还驱动电源系统以中断放电。
依据本发明的进一步的特征，控制系统设置为至少执行20次循环。
依据本发明的进一步的特征，控制系统设置为至少执行60次循环。
依据本发明的进一步的特征，还提供一个生物过滤器，设置为在完成灭菌程序时过滤进入腔内的空气。
依据本发明的进一步的特征，还提供一个臭氧破坏过滤器，设置为当驱动泵系统时，基本上防止部分臭氧排出到周围空气中。
依据本发明的进一步的特征，电极装置包括电极，其用作至少部分第一门。
依据本发明的进一步的特征，还提供第二门，设置为在完成灭菌程序时，通过第二门将物品从腔内移出该至少一个物品。
依据本发明的进一步的特征，电极装置包括第一电极，用作至少部分第二门。
依据本发明的进一步的特征，电极装置包括第二电极，用作至少部分第一门。
依据本发明的进一步的特征，电极装置包括第三电极和第四电极，电极装置和电源系统设置为，当驱动电源系统时，在腔内具有至少一个零场梯度的中心区域。
依据本发明的进一步的特征，还提供与腔相联接的次级泵系统，次级泵系统设置为循环至少部分加入到腔内的部分臭氧。
依据本发明的进一步的特征，还提供等离子枪，设置为向腔内注入基。
依据本发明的进一步的特征，该基包括OH基。
依据本发明的进一步的特征，还提供一种连接件装置，这样，等离子枪向至少一个物品的内体积注入部分基。
以及本发明的示教，还提供一种等离子枪系统，包括(1)壳体；(b)与壳体相联接的供应系统，该供应系统设置为在壳体内产生至少第一离子和第二离子，第一离子具有第一极性，第二离子具有第二极性；(d)与壳体相联接的真空泵；以及(d)第一装置，设置为充有第一极性，以(i)排斥第一离子，以使至少50％的第一离子通过真空泵从壳体中除去；以及(ii)中和至少50％的第二离子，进而产生基。
依据本发明的进一步的特征，还提供一个第二装置，设置为充有第二极性，以排斥剩余的第二离子，以使至少50％的剩余第二离子通过真空泵从壳体中除去。
依据本发明的进一步的特征，还提供一种扩散装置，设置为扩散第一离子和第二离子，以减小第一离子和第二离子的重组。
依据本发明的进一步的特征，该扩散装置包括(a)传导装置；(b)绝缘层，设置为将传导装置同第一离子和第二离子向绝缘；以及(c)与传导装置电连接的交流电源。
依据本发明的进一步的特征，传导装置包括两个交叉排列的格栅。
依据本发明的进一步的特征，第一装置包括网。
依据本发明的进一步的特征，供应系统包括(a)水蒸汽供应源，设置为在供应系统内产生水蒸汽；(b)放置在供应系统内的电极装置；以及(c)与电极装置电连接的电源，电源和电极装置设置为在供应系统内产生放电，这样放电由水蒸汽产生OH离子，其中基包括OH基。
依据本发明的进一步的特征，还提供干真空泵，设置为从壳体中抽出基。
这里仅通过例子，参考附图对本发明进行描述，其中图1是依据本发明的优选实施例构建和操作的臭氧等离子灭菌系统的示意图；图2是表示使用图1中的灭菌系统的灭菌过程的步骤的流程图；图3是图2中灭菌过程中随时间变化的压力(在图1的灭菌系统的腔内)图；图4是依据本发明的第一可选实施例构建和操作的臭氧等离子灭菌系统的示意图；图5是依据本发明的第二可选实施例构建和操作的臭氧等离子灭菌系统的示意图；图6是依据本发明的第三可选实施例构建和操作的臭氧等离子灭菌系统的示意图；
图7是和图1中的灭菌系统一同使用的臭氧循环系统的示意图；图8是和图1中的灭菌系统一同使用的等离子枪的示意图；图9是与图1中的灭菌系统操作连接的图8的等离子枪的示意图。
具体实施例方式
本发明是一种臭氧等离子医用灭菌系统及其操作方法。
参照附图和下面的说明可以更好的理解依据本发明的臭氧等离子医用灭菌系统的原理。
通过介绍的方式，本发明的系统和方法在容纳臭氧等离子体和水蒸汽的腔内产生放电，以产生灭菌用的OH基。下面的方程给出该化学反应(方程1)现在参照图1，其为依据本发明的优选实施例构建和操作的臭氧等离子体灭菌系统10的示意图。灭菌系统10包括腔12，该腔具有多个壁64和门14。腔12通常具有1-10,000升的容量，优选为20-2000升。壁64典型的由任何可以承受真空的材料来构建。门14设置为可使一个或多个要灭菌的物品通过门14进入到腔12内以便进行灭菌。门14包括密封装置38，设置为可以保证在操作过程中空气不进入或离开灭菌系统10。密封装置38典型的由任何可以承受真空、OH腐蚀和等离子体放电条件的材料制成，例如但并不限于氟弹性体(VITON)，其可从Dupont Dow Elastomer L.L.C.Bellevue Parkway，Suite300，Wilmington DE 19809购买。灭菌系统10还包括和腔12相联接的泵系统16。泵系统16设置为可从腔12内抽出空气，直至腔12内的空气的压力小于1托，优选小于0.5托。泵系统16通常包括入口和出口过滤器(未示出)。泵系统16包括一个或多个放置在腔12内的电子压力传感器装置，以测量腔12内的气压。电子压力传感器装置设置为感应从约为0到至少760托的压力。本领域普通技术人员应当知道，至少一个电子压力传感器装置需要准确感应约为0-20托的气压。通过示例的方式，泵系统16通常设置为当腔12的体积为100升时具有80m3/h的速率。泵系统16典型的为干真空泵，例如但不限于具有前级管道阱(foreline trap)的E1M80泵，可在BOC Edwards of 301Ballardvale Street，One Edwards Park，Wilmington，MA 01887购买。灭菌系统10还包括与腔12相联接的臭氧和水蒸汽系统18。臭氧和水蒸汽系统18设置为向腔12加入臭氧和水蒸汽。臭氧和水蒸汽系统18包括臭氧发生器系统30和氧气源31。臭氧发生器系统30设置为由氧气源31所供给的氧气制造臭氧。调节阀33控制由氧气源31到臭氧发生器系统30的氧气供给。以示例的方式，臭氧发生器系统30通常设置为当腔12的容积为100L时以200g/h的速度制造臭氧。合适的臭氧发生器系统30可由Ozontech Limited of Technion Hamama，PO Box212，Nesher 36601，Israel购买。臭氧和水蒸汽系统18包括水蒸汽系统32。水蒸汽系统32包括用于储存水的水池34。臭氧和水蒸汽系统18设置为通过使臭氧发生器系统30所产生的臭氧经过水池34内所储存的水的表面而产生水蒸汽。臭氧和水蒸汽系统18典型的设置为可使进入腔12的臭氧和水蒸汽混合物具有近似99％的湿度水平。依据本发明最有选的实施例，水池34包括产生水蒸汽的超声装置(未示出)。灭菌系统10还包括放置在腔12内的电极装置20。电极装置20典型的是由耐OH腐蚀以及等离子体放电条件的非磁性材料制成，例如但不限于不锈钢。依据该优选实施例，电极装置20包括两个电极22、24。电极24用作门14的一部分。灭菌系统10包括通过电线28与电极装置20的电极22电连接的电源系统26。电源系统26典型的为交流等离子体电源，优选在射频(RF)范围内，具有400-2000V的输出电压和400-1250W的输出功率。电极24接地。腔12包括防止腔12的其它表面作为电极的绝缘层40。绝缘层40通常由例如但不限于聚偏氟乙烯(PVDF)、特氟龙、硅或低压聚乙烯(HDPE)形成。绝缘层40没有和腔12机械连接。此外，绝缘层40具有面对腔12的壁的织物表面。该织物表面使空气进入到绝缘层40和腔12的壁之间，以防止当腔12的气压减小时绝缘层40向内凹陷。织物表面包括例如但不限于具有深度和宽度近似为0.5mm的槽。电源系统26和电极装置20设置为在腔12内产生放电，这样，放电由水蒸汽和臭氧产生OH基，以便对一个或多个物品的至少一部分进行灭菌。灭菌系统10还包括生物过滤器54，例如但不限于，高效颗粒空气(HEPA)过滤器。生物过滤器54设置为在完成灭菌过程的时候过滤进入腔12内的空气。灭菌系统10还包括臭氧破坏过滤器56，典型的为催化过滤器，设置为当驱动泵系统16时基本防止任何臭氧排出到周围大气中。术语“基本防止”在这里定义为包括过滤臭氧，以使仅仅可接受水平的臭氧从灭菌系统10中排出。术语“周围大气”在这里定义为包括在灭菌系统10外部的大气。灭菌系统10包括管网42和阀44、46、48、50、52、62。管网42和阀44、46、48、50、52、62和泵系统16、臭氧和水蒸汽系统18、生物过滤器54以及臭氧破坏过滤器56操作连接在一起。管网42通过两个开口66、68和腔12相连接。阀44、46、48、50、52通常为电磁阀，其具有打开或闭合两种状态。阀62通常为可调节的电磁阀，设置为可调节离开臭氧发生器系统30的臭氧流的流速。参照图2和图3详细叙述在腔12内产生OH基的方法。参照图2和图3所叙述的方法用控制系统36来实现，控制系统设置为驱动前述灭菌系统10的部件，包括阀44、46、48、50、52。
灭菌系统10还包括等离子枪58和连接件装置60。等离子枪58和连接件装置60设置为向一个或多个要灭菌的物品的内体积中注入OH基。分别参照图8和图9，对等离子枪58和连接件装置60做更详细的叙述。
在使用前，通过驱动臭氧发生器系统30产生臭氧来测试臭氧发生器系统30，臭氧通过阀62、阀44、阀48、阀50以及臭氧破坏过滤器56存在于灭菌系统10中。臭氧发生器系统30包括臭氧感应器(未示出)，用来测量臭氧发生器系统30所产生的臭氧的量，以保证臭氧发生器系统30以全容量操作。
现在参照图2和图3。图2是给出使用灭菌系统10的灭菌过程的步骤的流程图。图3是图2中灭菌过程随时间变化的压力(在灭菌系统10的腔12内)图。使用灭菌系统10的灭菌过程包括下列步骤。首先，将要灭菌的物品放入腔12内(方框500)。其次，将腔12的门14关上(方框502)。然后灭菌系统10进行多个如下灭菌周期，典型的为20-80个周期，优选为60个周期。首先，控制系统36打开阀46、48并关闭阀44、50、52。控制系统36驱动泵系统16以将空气从腔12内抽出，直至腔12内的气压在0.5-1托范围内(方框506，线200)。接下来，控制系统36关闭阀46、48。然后控制系统36驱动电源系统26以在腔12内产生放电(方框508)。接下来，控制系统36打开阀44。控制系统36驱动臭氧和水蒸汽系统18，以将臭氧和水蒸汽“加入”到腔12内，进而增加腔12内的气压(方框510)“至少”直至控制系统36驱动电源系统26以中断放电(方框512，线202)。放电典型的持续约5-10秒钟，通常当在腔12内的气压通常在5-15托范围内，优选在7-10托范围内时中断。在放电开始对灭菌系统10或任何要灭菌的物品产生损害之前中断放电。术语“加入”“至少”在这里定义为包括在中断放电后加入臭氧和水蒸汽，通常直至腔12内的气压在15-20托范围内(方框514，线204)。在每个循环中，水蒸汽和臭氧通常加入10-20秒的一段时间。应当注意，可选择的，在产生放电之前开始向腔12内加入臭氧和水蒸汽。当持续放电时，放电由水蒸汽和臭氧产生OH基，以便对一个或多个物品的至少一部分进行灭菌。术语“由水蒸汽和臭氧产生OH基”在这里定义为由至少部分水蒸汽和至少部分臭氧产生OH基。应当注意，即使在中断放电后加入的臭氧和水蒸汽不会产生很大量的OH基，但是臭氧和水蒸汽本身具有灭菌效果。然后控制系统36终止对臭氧和水蒸汽系统18的驱动并关闭阀44(方框516)。可选择的，控制系统36在循环中间有扩散阶段，进而使OH基在每个循环的高压端在腔12内要灭菌的物品中间扩散特定的扩散时间(方框518，线206)。每个循环的扩散时段通常为10分钟。依据步骤的持续时间，在20-60个循环之间重复方框506和518的步骤，直至要灭菌的物品上的细菌基本消除。当最后一个循环之后，控制系统36打开阀46、48。然后控制系统36驱动泵系统16，以将腔12内的空气经由臭氧破坏过滤器56从灭菌系统10内抽出(方框520，线208)。然后，控制系统36关闭阀46、48并打开阀52，以使周围大气中的空气经由臭氧破坏过滤器56和生物过滤器54进入腔12内(方框522，线210)。在打开门14之前，重复方框520和522的步骤，直至在腔12内保留的臭氧低于可接受水平，典型的为0.1ppm。臭氧测量计(未示出)测量通过生物过滤器54离开腔12的臭氧水平。门14具有安全锁(未示出)，其由控制系统36控制，以防止腔12内的臭氧水平太高时门14被打开。
现在参照图4，其为依据本发明的第三可选实施例构建和操作的臭氧等离子灭菌系统70的示意图。臭氧等离子灭菌系统70和灭菌系统10(图1)除了下列差别外是一样的。臭氧等离子灭菌系统70包括两个门72、74。门72设置为可使一个或多个要灭菌的物品通过门72进入到腔12内以便接受灭菌。门74设置为完成灭菌过程后使已灭菌的物品通过门74从腔12内移出。门72、74分别包括两个密封装置76、78，设置为可以保证在操作过程中空气不进入或离开灭菌系统10。电极24没有作为门72、74的一部分。电极24作为腔12的壁64的一部分。电极24接地。因此，面对腔12的门72、74的表面通过绝缘层40绝缘。除了电极24的区域外，面对腔12的壁64的所有表面由绝缘层40绝缘。
现在参照图5，其为依据本发明的第三可选实施例构建和操作的臭氧等离子灭菌系统80的示意图。臭氧等离子灭菌系统80和臭氧等离子灭菌系统70(图4)除了下列差别外是一样的。电极24为可独立应用的电极。电极22通过电线86与电源系统26的一个出口电连接，电极24通过电线88与电源系统26的另一个出口电连接。电极装置20还包括另两个电极82、84。电极82作为门72的一部分，电极84作为门74的一部分。电极82和电极84接地。面对腔12的壁64的表面覆盖绝缘层40。
现在参照图6，其为依据本发明的第三可选实施例构建和操作的臭氧等离子灭菌系统90的示意图。臭氧等离子灭菌系统90和臭氧等离子灭菌系统80(图5)除了下列差别外是一样的。电极22和电极24通过电线92与电源系统26的同一个出口电连接。电源系统26的另一个出口接地，并通过电线94和电极82、电极84电连接。因此，电极装置20和电源系统26设置为当驱动电源系统26时在腔12内具有一个零场梯度的中心区域96。中心区域96在这里定义为包括没有延伸到腔12的壁64的区域。因此，会被放电所损坏的医疗设备或其部件放置在腔12的中心区域96。本领域普通技术人员应当知道，电极装置20和电源系统26可设置为当驱动电源系统26时在腔12内可以有不止一个零场梯度的中心区域。
现在参照图7，其为和图1中的灭菌系统10一同使用的臭氧循环系统134的示意图。臭氧循环系统134包括泵系统136、管道装置138和两个阀148。臭氧循环系统134设置为如下在腔12内循环臭氧。阀148由控制系统36打开。然后，由泵系统136环绕回路抽取臭氧和水蒸汽，回路包括水蒸汽系统18、腔12和管道装置138。可选择的，臭氧循环或者在中断放电后的每个周期进行，或者作为单独的灭菌过程。根据本发明最有选的实施例，臭氧循环系统134包括连接件装置140。连接件装置140为单一的管或具有多个出口的歧管。连接件装置140连接到腔12的入口142。要灭菌的一个或多个物品在腔12内与连接件装置140机械连接。然后臭氧和水蒸汽通过连接件装置140经由要灭菌的物品的内体积进行循环，以助于对要灭菌的物品灭菌。术语“内体积”定义为在要灭菌的物品的开口上方放置平面密封件所产生的体积。阀144放置在阀48、阀44和腔12的入口146之间。入口146是臭氧和水蒸汽进入到腔12内的主要入口。当产生放电时，在向腔12内加入臭氧和水蒸汽时使用入口146。然而，当使用连接件装置140时关闭阀144，以保证臭氧和水蒸汽是通过连接件装置140而不是入口146循环。
现在参照图8，其为和图1中的灭菌系统10一同使用的等离子枪58的示意图。等离子枪58设置为可产生OH基。然而，本领域普通技术人员可显而易见的得出，可以改进等离子枪58以产生其它基。等离子枪58包括壳体98和与壳体98联接的供应系统100。壳体98由可耐600摄氏度-1000摄氏度温度范围的温度和等离子放电条件的材料制成，例如但不限于石英、陶瓷、耐热玻璃、电子玻璃和金属陶瓷。供应系统100包括水蒸汽源102，设置为在供应系100内产生水蒸汽。供应系统100还包括放置在供应系统100内的电极装置104。电极装置104典型的由用于电子管的电极的材料制成。供应系统100还包括和电极装置104电连接的电源106。电源106和电极装置104设置为在供应系统100内产生放电，这样放电由水蒸汽产生正负离子，其包括OH离子。电源106典型的为交流电源，具有高达450伏的输出电压、100W的输出功率和50Hz-20KHz之间的频率。
等离子枪58包括一个扩散装置108，设置为扩散所述正负离子，以减小正负离子的重组。扩散装置108包括传导装置110，其具有两个交叉排列的格栅112、114。扩散装置108包括两个绝缘层116、118，构造成分别使格栅112、114相绝缘，这样，传导装置110和正负离子电子绝缘。绝缘层116和绝缘层118典型的由可耐600摄氏度-1000摄氏度温度范围的温度和等离子放电条件的材料制成，例如但不限于石英、陶瓷、耐热玻璃和电子玻璃。扩散装置108具有交流电源120，典型的具有10KV的输出电压、500W的输出功率和50Hz-20KHz之间的频率。交流电源120的一个出口和格栅112电连接，交流电源120的另一个出口和格栅114电连接。格栅112和格栅114各自包括基本平行的传导杆。传导杆通常具有30-200mm之间的长度和1mm的直径。传导杆通常间隔1-2mm的间隙。格栅112的杆和格栅114的杆交叉排列，这样，格栅112的杆的延长方向和格栅114的杆的延长方向之间的夹角大于45度，优选90度。
等离子枪58还包括和壳体98相联接的真空泵122。通过示例的方式，当壳体98的体积为1升时，真空泵122通常具有约100L/min的抽吸速度。等离子枪58还包括包括网的充电装置124。网由可以耐壳体98内的环境，尤其是OH基的化学腐蚀的材料制成。举个例子，网由镀金导体构成，但并不限于此。充电装置124设置为通过和交流电源126相连接而正向充电。电源126典型的具有高达1000V的输出电压和高达100W的输出功率。充电装置124设置为排斥正离子，这样至少50％的正离子通过真空泵122从壳体98中排出。充电装置124也设置为中和负离子，进而由负离子产生OH基。本领域技术人员应当知道，充电装置124可反向充电，以由正离子产生基。等离子枪58还包括包括网的充电装置128。充电装置128设置为通过与电源126连接而反向充电。充电装置128设置为排斥任何剩余的负离子，以使至少50％剩余的负离子通过真空泵122从壳体98中除去。等离子枪58包括主电源130，其和电源106和电源126电连接。电源130优选为具有交流(DC)平衡的射频(RF)电源。电源130典型的具有400V-2KV的输出电压和高达100KW的输出功率。在壳体98内与电极装置104的相对端放置接地板131。
现在参照图9，其为与图1中的灭菌系统10操作连接的图8的等离子枪58的示意图。等离子枪58包括干真空泵132，例如但不限于涡旋泵，其设置为通过连接件装置60从壳体98将OH基抽到灭菌系统10的腔12内。连接件装置60典型的可由任何可以经受OH基的化学腐蚀的材料制成。连接件装置60为单一的管或具有多个出口的歧管。连接件装置60放置在等离子枪58和腔12之间。要灭菌的一个或多个物品在腔12内与连接件装置60机械连接。然后，等离子枪58通过连接件装置60将OH基注入到要灭菌的物品的内体积中，以助于对要灭菌的物品灭菌。因此，等离子枪58和连接件装置60进行医疗设备如导尿管的内表面的灭菌。术语“内体积”定义为在要灭菌的物品的开口上方放置的平面密封件所形成的体积。
本领域技术人员应当知道，本发明不限于前面具体给出并描述的内容。而且，本发明的范围包括前述各种特征的结合和次级结合，以及其本领域技术人员通过阅读前面的说明书可以知道的现有技术中所没有的各种变化和改进。
权利要求
1.一种对腔内至少一个物品进行灭菌的方法，包括下列步骤(a)在腔内放置至少一个物品；(b)从腔内抽出空气，直至腔内的空气的压力小于1托；(c)向腔内加入水蒸汽和臭氧；以及(d)在腔内产生放电以使得所述放电由所述水蒸汽和所述臭氧产生OH基以便有助于对所述至少一个物品的至少一部分进行灭菌。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述抽出步骤通过从腔内抽出空气直至腔内的空气的压力小于1/2托来实施。
3.如权利要求1所述的方法，还包括使用臭氧发生器由氧气制造所述臭氧的步骤。
4.如权利要求1所述的方法，还包括通过使至少部分所述臭氧通过水池上方以制造所述水蒸汽的步骤。
5.如权利要求1所述的方法，其中，进行所述加入步骤以使得所述加入增加了腔内的气压。
6.如权利要求5所述的方法，还包括当腔内的气压在5-15托时中断所述放电的步骤。
7.如权利要求6所述的方法，其中，进行所述加入步骤以使得所述加入增加腔内的气压至少直至进行所述中断放电的步骤。
8.如权利要求7所述的方法，还包括进行包括抽出、加入、产生和中断步骤的循环的步骤。
9.如权利要求8所述的方法，其中，所述进行所述循环的步骤至少执行20次。
10.如权利要求8所述的方法，其中，所述进行所述循环的步骤至少执行60次。
11.如权利要求8所述的方法，还包括使所述OH基在所述循环的高压端在腔内扩散规定的扩散时间的步骤。
12.如权利要求1所述的方法，还包括使加入腔内的所述臭氧的至少一部分循环的步骤。
13.如权利要求1所述的方法，还包括向腔内注入基的步骤。
14.如权利要求13所述的方法，其中，所述基包括OH基。
15.如权利要求13所述的方法，其中，(a)所述至少一个物品具有内容积；以及(b)通过向所述至少一个物品的所述内容积注入至少部分所述基来执行所述注入步骤。
16.一种用等离子枪对腔内的至少一个物品进行灭菌的方法，包括下列步骤(a)将至少一个物品放入腔内；以及(b)向腔内注入基以便有助于对所述至少一个物品的至少一部分进行灭菌。
17.如权利要求16所述的方法，其中，所述基包括OH基。
18.如权利要求16所述的方法，其中，(a)所述至少一个物品具有内容积；以及(b)通过向所述内容积注入至少部分所述基来执行所述注入步骤。
19.如权利要求18所述的方法，还包括将所述至少一个物品机械连接到连接件装置上的步骤，其中，通过所述连接件装置向所述内容积注入所述至少部分所述基来执行所述注入步骤。
20.一种对至少一个物品进行灭菌的系统，包括(a)具有第一门的腔，所述第一门设置为使得所述至少一个物品通过所述第一门进入所述腔内；(b)和所述腔相联接的泵系统，所述泵系统设置为从所述腔内抽出空气直至所述腔内的空气的压力小于1托；(c)和所述腔相联接的臭氧和水蒸汽系统，所述臭氧和水蒸汽系统设置为向所述腔中加入臭氧和水蒸汽；(d)放置在所述腔内的电极装置；以及(e)和所述电极装置电连接的电源系统，所述电源系统和所述电极装置设置为在所述腔内产生放电，以使所述放电由水蒸汽和臭氧产生OH基以便对所述至少一个物品的至少一部分进行灭菌。
21.如权利要求20所述的系统，其中，所述泵系统设置为从所述腔内抽出空气直至所述腔内的空气的压力小于1/2托。
22.如权利要求20所述的系统，其中，所述臭氧和水蒸汽系统包括臭氧发生器，该臭氧发生器设置成由氧气制造所述臭氧。
23.如权利要求20所述的系统，其中，所述臭氧和水蒸汽系统包括用于储存水的水池，所述臭氧和水蒸汽系统设置为通过使至少部分所述臭氧通过所述水的上方来制造所述水蒸汽。
24.如权利要求20所述的系统，还包括控制系统，该控制系统用于驱动所述臭氧和水蒸汽系统，以使所述臭氧和水蒸汽系统向所述腔内加入所述臭氧和所述水蒸汽，从而增加腔内的气压至少直至中断所述放电。
25.如权利要求24所述的系统，其中，所述控制系统用于进行循环，该循环包括(a)驱动所述泵系统，以从所述腔内抽出空气直至所述腔内的空气的压力小于1/2托；(b)驱动所述电源系统，以在所述腔内产生所述放电；(c)驱动所述臭氧和水蒸汽系统，以使所述臭氧和水蒸汽系统向所述腔内加入臭氧和水蒸汽，从而增加了腔内的气压；以及(d)当所述腔内的气压在5-15托时，驱动所述电源系统以中断所述放电。
26.如权利要求25所述的系统，其中，所述控制系统用于至少执行20次所述循环。
27.如权利要求25所述的系统，其中，所述控制系统用于至少执行60次所述循环。
28.如权利要求20所述的系统，还包括生物过滤器，该生物过滤器设置成在完成灭菌程序时过滤进入所述腔内的空气。
29.如权利要求20所述的系统，还包括臭氧破坏过滤器，该臭氧破坏过滤器设置为当驱动所述泵系统时基本上防止部分所述臭氧排出到周围空气内。
30.如权利要求20所述的系统，其中，所述电极装置包括电极，该电极用作所述第一门的至少一部分。
31.如权利要求20所述的系统，还包括第二门，该第二门设置为在完成灭菌程序时通过所述第二门将物品从所述腔内移出。
32.如权利要求31所述的系统，其中，所述电极装置包括第一电极，该第一电极用作所述第二门的至少一部分。
33.如权利要求32所述的系统，其中，所述电极装置包括第二电极，该第二电极用作所述第一门的至少一部分。
34.如权利要求33所述的系统，其中，(a)所述电极装置包括第三电极和第四电极；以及(b)所述电极装置和所述电源系统设置为使得当驱动所述电源系统时在所述腔内具有至少一个零场梯度的中心区域。
35.如权利要求20所述的系统，还包括与所述腔相联接的次级泵系统，所述次级泵系统设置为使加入到所述腔内的部分所述臭氧循环。
36.如权利要求20所述的系统，还包括等离子枪，该等离子枪用于向所述腔内注入基。
37.如权利要求36所述的系统，其中，所述基包括OH基。
38.如权利要求36所述的系统，还包括连接件装置，以使所述等离子枪向所述至少一个物品的内容积注入至少部分所述基。
39.一种等离子枪系统，包括(a)壳体；(b)与所述壳体联接的供应系统，所述供应系统设置为在所述壳体内产生第一离子和第二离子，所述第一离子具有第一极性，所述第二离子具有第二极性；(c)与所述壳体联接的真空泵；以及(d)第一装置，该第一装置设置为充有所述第一极性，以便(i)排斥所述第一离子，以使至少50％的所述第一离子通过真空泵从所述壳体中除去；以及(ii)中和至少50％的所述第二离子，从而产生基。
40.如权利要求39所述的系统，还包括第二装置，该第二装置设置为充有所述第二极性，以便排斥剩余的所述第二离子，以使至少50％的所述剩余的所述第二离子通过所述真空泵从所述壳体中除去。
41.如权利要求39所述的系统，还包括扩散装置，设扩散装置设置为扩散所述第一离子和所述第二离子，以便减少所述第一离子和所述第二离子的重组。
42.如权利要求41所述的系统，其中，所述扩散装置包括(a)传导装置；(b)绝缘层，该绝缘层设置为将所述传导装置同所述第一离子和所述第二离子相绝缘；以及(c)与所述传导装置电连接的交流电源。
43.如权利要求42所述的系统，其中，所述传导装置包括两个交叉排列的格栅。
44.如权利要求39所述的系统，其中，所述第一装置包括网。
45.如权利要求39所述的系统，其中，所述供应系统包括(a)水蒸汽源，该水蒸汽源设置为在所述供应系统内产生水蒸汽；(b)放置在所述供应系统内的电极装置；以及(c)与所述电极装置电连接的电源，所述电源和所述电极装置用于在所述供应系统内产生放电，以使所述放电由所述水蒸汽产生OH离子，其中所述基包括OH基。
46.如权利要求39所述的系统，还包括干真空泵，该干真空泵设置为从所述壳体中抽出所述基。
全文摘要
一种对腔(12)内至少一个物品进行灭菌的方法，包括下列步骤在腔(12)内放置至少一个物品；从腔(12)内抽出空气直至腔(12)内的空气的压力小于1托；向腔(12)内加入水蒸汽和臭氧；在腔内产生放电，以使所述放电由水蒸汽和臭氧产生OH基，以便对所述至少一个物品的至少一部分进行灭菌。
文档编号A61L2/14GK1921894SQ200480030190
公开日2007年2月28日 申请日期2004年9月5日 优先权日2003年9月11日
发明者G·珀洛夫, B·马尔金, S·扬耐 申请人:图特瑙尔以色列有限公司