专利名称：气雾杀菌系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及杀菌，尤其涉及使用气雾形式化学杀菌剂的杀菌。
背景技术：
人们已经认识到气雾化学杀菌剂能够有效地消毒例如医疗器械的器械。气相杀菌系统也是公知的，但需要额外的费用和复杂性来制造，并且需要调节与该系统相关的深度真空和升高的温度。
与在杀菌系统中气雾释放相关的一个问题是充分地移动气雾以充满杀菌室和覆盖将要消毒的用具。Kodera等人的美国专利申请No.4366125为气雾提供了非常细微的液滴，以促进其更容易地散布，并且流动随着载体介质，即暖空气增强。Blidschun等人的美国专利No.4680163通过在装置与气雾之间诱导相反电荷而额外地促进气雾朝着该装置移动。Sheiman的美国专利No.6379616尝试使用动能来流动气雾而没有载体。这些现有技术中的每一个都试图依靠正压来将气雾推进到杀菌室中。
发明内容
本发明显著改进了先前的尝试，从而有效地移动气雾以充满杀菌室和覆盖将要消毒的装置表面。
根据本发明对物品进行消毒或杀菌的方法包括以下步骤将物品放入室中；将室中的压力减小到第一压力；将包括杀菌剂的气雾引进到该室中；和通过该室传播气雾以与该物品接触。所述第一压力小于大气压并大于杀菌剂的蒸汽压，从而增强气雾的传播以遍布该室。
该方法能够使用许多不同的杀菌剂，所述杀菌剂可以以气雾形式作用并带有一种包含过氧化氢的优选杀菌剂，例如包含过氧化氢和水的溶液。
所述第一压力优选地至少比大气压小5托，更优选地比大气压小15托，最优选至少比大气压小30托。
优选地，物品在该过程中杀菌。纯粹的消毒可以满足许多用途。优选地，该过程在小于60分钟内以至少106硬脂酸嗜热孢子杆菌来非常有效地对不锈钢刀片进行杀菌。
优选地，该室具有内部并且该方法进一步包括对室的内部进行杀菌。
优选地，残留的杀菌剂从该室中去除。
附图的简要说明
图1是根据本发明的简单杀菌系统的结构图；图2是测试室，其示出了根据本发明的气雾释放系统的效果；图3是根据本发明杀菌系统的不同实施例的结构图，该系统使用了可拆卸的容器；图4是图3系统中容器界面的前正视图，其在开口位置中显示；图5是图4的界面的前正视图，其以关闭位置显示；图6是用于图3容器的另一个界面的前正视图；图7是用于图6界面的插入件的剖面图，具有示出在关闭位置的自关闭机构；图8是示出在打开位置的图7的插入件的剖面图；图9是用于图6界面的另一插入件的剖面图，具有示出在关闭位置的自关闭机构；图10是示出在打开位置的图9的插入件的剖面图；图11是在图3的系统中有用的杀菌容器的另一实施例的剖面图；图12是在图3的系统中有用的杀菌容器的又一实施例的剖面图。
具体实施例方式
图1公开了一种杀菌容器10，该容器包括壳体12，所述壳体具有盖14和容纳将要杀菌的装置16。端口18允许杀菌气雾，例如过氧化氢溶液气雾，进入壳体12中并接触装置16。容器10装在杀菌室20中，该杀菌室包括用于在室20中抽取至少部分真空的泵22和液体杀菌剂源24。气雾发生装置26从杀菌剂产生气雾并允许气雾进入到室20中。在允许进入之前，泵22在该室中抽取微小的真空，以在室20中导致合适的气雾传播。
为了产生过氧化氢气雾，超声气雾发生器是优选的，这是由于它们不倾向于分解过氧化氢。这种发生器用于冷增湿器。一个合适的例子在Takahashi等人的美国专利No.5299739中描述，该文献在这里结合并作为参考。
生物指示剂28和化学指示剂30包含在隔间32中，其仅通过壳体12流体连通，通过隔板33以保证足够暴露于杀菌剂气雾和合适的杀菌。生物指示剂指示测试微生物在该杀菌过程中是否已经被成功地杀灭，化学指示剂表明杀菌介质的存在和在一些情况下和全面的暴露。生物和化学指示剂的例子可以在美国专利Nos.5552320，5942438，6218189和6436659中发现，上述文献中的每一个都在此结合并作为参考。
如上文所述，先前的系统设计者已经找到将杀菌剂作为气雾释放的有效的方法，基本上通过将气雾压入室中实现。通过由局部真空将气雾吸入杀菌室20中，本发明显著地改进了这些系统。
用30％的过氧化物气雾进行实验，使用5托的正压或5托的负压来将气雾推进或吸入室中，以确定气雾均匀施放效果。培育着1.2×106硬脂酸嗜热孢子杆菌的不锈钢刀片34放置在角落和室36的中心(见图2)。表1中示出的结果表明了在室36中减小压力以吸入气雾的使用比正压推进气雾的使用能产生更好的杀菌效果。使用5托的正压将气雾推进到室36中10分钟之后并不是所有的样品都能被消毒。大多数的活性样品靠近室36的顶部放置。相反，使用5托负压将气雾吸入室中5分钟对非活性样品来进行杀菌。
表130％的过氧化物气雾的效果
尽管用5托的负压进行测试，但是其它的压力，尤其是低压也可能增强该结果。在足够低的压力下气雾将蒸发。通常这增强了杀菌效果，但是必要获得该压力的泵比仅仅增强气雾在容器中的传播而使用的泵更复杂和昂贵。
图3示出了另一种使用容器60的杀菌系统62，该容器包括壳体64，所述壳体具有盖66并容纳装置68。容器60最好构造成能用于其它的杀菌系统，例如蒸汽、环氧乙烷或气相过氧化氢，从而简化用户目录。因此它最好由适于在蒸汽、过氧化氢和环氧乙烷杀菌过程中使用的材料形成，例如如Wu的美国专利No.6379631中描述的液晶聚合物，该文献在此结合并作为参考。合适的聚合物包括聚苯甲酸盐-萘二甲酸盐；聚苯甲酸盐-对苯二酸盐-双酚-间苯二酸盐；聚苯甲酸盐-对苯二酸盐-乙二醇；和聚萘二甲酸盐-氨基对苯二酸盐。生物指示剂70和化学指示剂72在先前的容器中提供。
杀菌器62包括真空泵74、杀菌剂源和经界面78与容器60相连的气雾发生器76。杀菌器62具有用于接收容器60一部分的接收室80。容器60的界面82与杀菌器62的界面78对接，以使容器壳体64与真空泵74和气雾发生器76流体连通。一个或更多个阀84控制气雾发生器76和界面78之间的流体连通，以及真空泵74和界面78之间的流体连通。简单的杀菌过程可以包括将容器60放入杀菌器62的接收室80中，然后通过真空泵74在壳体64上抽取微小的真空。一旦形成真空，由气雾发生器76产生的气雾能够进入到壳体64中并到处传播。经过一段足够长的时间后，杀菌剂将对装置68进行杀菌，容器60能够从接收室80中移出。
取决于界面82的形状，从室80中移出之后容器60可以在真空下离开。该界面的不同形式将随后进行描述。提供了真空释放阀86，当操作者打开真空释放阀86和听到空气涌入时，操作者就会明白杀菌过程之后容器60的完整性没有被破坏。
同样参考图4和5，界面90包括壳体64中的孔92，该孔92上覆盖着半透过滤器94，以允许杀菌介质通过，但不允许潜在的污染微生物通过。这为其它杀菌系统中使用容器提供了灵活性，例如蒸汽或气相化学杀菌类型的系统。O形环或垫圈96围绕孔92，以确保与杀菌器62的界面78之间的压力密封。如图5所示，为了关闭孔92以供在自备的杀菌过程中使用，面板98在孔92上滑动并密封O形环96。为了在图3的现有系统62中使用，半透过滤器可以用隔板代替。当使用隔板关闭面板98时，最好自动地，在从界面78分离之前，允许消过毒的装置存放在容器60中。
同样参考图6，界面100的另一实施例包括孔102，该孔由O形环或垫圈104围绕，并具有接收各种插入件的框架106。第一插入件108适合该框架106并包括隔板110，该隔板具有足够大的孔，以使杀菌剂介质的气雾容易地传递到壳体64中。第二可选择的插入件112包括用于传递气相杀菌介质而不允许污染微生物通过的半透过滤器114。第三插入件116仅仅包括实心板，以完全堵塞孔102。
具有隔板110的第一插入件108与例如杀菌器62这样的杀菌器一起使用将非常有利，其中杀菌剂介质作为气雾进入容器60中，并且在该过程之后装置68将不存放在容器60中而是立刻被使用，或在该过程之后该装置不需要完全无菌状态。例如，如果该装置68是牙科装置，可能需要高水平的杀菌效果，以杀死来自先前病人的困难的病原体，但该杀菌过程之后，将装置存放在干净的环境中而不是防菌壳体中是可接受的。一些方法，例如插入板116以封闭容器60，将为那里提供无菌存储。
同样参考图7和8，另一插入件120适合框架106，当在杀菌器62中使用气雾形式的杀菌介质，以及当杀菌过程完成之后需要在容器60中以无菌形式存放装置68时，该插入件是首先有利的。插入件120使用自关闭机构121，该自关闭机构在容器60刚插入到杀菌器62中时就打开，以允许气雾进入到壳体64中，并且在杀菌容器60刚从杀菌器62移出时就自动关闭，以封闭壳体64防止潜在的污染微生物。插入件120包括带有凸缘124的主体122，所述凸缘适合框架106并且密封O形环或垫圈104。开口管126从主体122向外延伸以接收来自杀菌器界面78的适配器128。主体122包含自关闭机构121。它包括阀部件130，该阀部件通过弹簧134或其它偏置部件朝主体上的阀座132偏置。当位于阀座132上时，阀部件130从管126封闭主体122，从而有效地封闭容器孔102。
适配器128包括管136，该管其具有与阀部件130相邻的末端138，所述末端能将阀部件从阀座132上推离。某些形式的一个或更多个孔140在管的末端138或其附近，使管136与主体122流体连通，从而与壳体64流体连通。封口142提供了管136与管126之间的密封。弹簧装载部件144啮合管136上的定位槽146以使它保持在适当位置。当容器60刚从室80移出时，管136将从阀部件130上脱离并且关闭自关闭机构121。
图7的机构依靠壳体64接近或大于周围的压力以使自关闭机构121关闭。在稍大于周围的压力下，释放阀84(图3)的打开仍导致可听到的空气进入，以警告使用者该容器封口的完整性。稍微的正压进一步抑制潜在污染微生物的进入。在该过程中，当气雾实现装置68的杀菌之后，泵74为壳体64提供无菌、过滤的空气。
参考图9和10，如果容器60的存放需要真空，可以使用另一插入件150。它包括主体152和凸缘154，所述凸缘用于连接容器60和管156，管156用来接收来自杀菌器62的适配器158(未在图9和10中显示)。主体152包含阀部件160，该阀部件通过偏置部件164朝阀座162偏置。然而，它与先前实施例的差别在于它朝容器60关闭，这样容器60中的真空使阀部件160保持关闭。阀部件160上的凸缘166啮合适配器158的管170上的凸缘168。管170旋转以使凸缘166和168互相啮合，然后稍微缩回以拉动阀部件160与阀座162分离。在管170和管156之间提供了封口172。弹簧装载部件174啮合管170上的定位槽176以使该部分保持适当的定向。在杀菌过程之后，该过程相反，以使阀部件160归位。
尽管各种插入件108、112、116、120和150的应用提供了大多数的灵活性，但是插入件120或150可以与该容器结合成整体而不是可拆卸的。
另外，为了增强它的灵活性，容器60可以包括在这里公开的多个特征。例如，特别当构造成带有它们的自关闭特征的插入件120和150时，它最好，特别在容器60的顶部或底部(图3中最好地示出)，具有额外的可以封闭的过滤端口180。这样的端口可以与界面90相似，或可以具有螺旋盖或其它封闭机构。优选地，过滤器最好由这里讨论的任何一种过滤器来替代。当用于例如图1中公开的标准室20时，这样的额外端口增强了杀菌剂进出容器60的传播。当用于图3的过程时，端口180可以关闭。
图11公开了容器200的另一实施例，其特别用于图3的杀菌器62，而使通过容器200的流动增强。它包括带有盖204的壳体202，生物指示剂206和化学指示剂208的提供，和盖204中的最佳可封闭过滤端口210。端口210，和或许位于底部或其它表面的额外端口，也允许该容器在传统的蒸汽或化学气体杀菌系统中起作用。入口/出口端口212具有用于接收来自杀菌器60的探头216的孔214。当探头216插入到孔214中和紧靠阀218时，通常关闭的弹簧装载阀218打开。固体隔板220将壳体202分隔成上部222和下部224。该隔板中的过滤孔226，远离端口212，连接上部222和下部224。孔214被分隔成上通道228和下通道230。过滤隔板232从上通道228分离上部222，并且下通道230与下部224连通。探头216最好类似地分隔成适于连通开口的上通道228的上通道234和适于连通下通道230端口的下通道236。
当探头216进入孔214时，它打开阀218。真空泵74在容器200上抽取部分真空，然后杀菌气雾从探头的上通道234流动到开口的上通道228和进入壳体上部222。气雾随后可以脱离壳体202，通过孔226流动到壳体下部224，在真空泵74的抽吸下通过开口和探头下通道230和236排出。探头216被移走之后，弹簧装载阀218关闭并封闭壳体202。通过盖204放置到上部222中的杀菌装置现在处于无菌状态。
图12显示了类似的包括壳体242的容器240，所述壳体包括盖244、过滤端口246和生物指示剂248和化学指示剂250的提供。通过带有过滤孔258的固体隔板256，壳体242被分隔成上部252和下部254。容器240具有上部252中的带有弹簧装载阀262的入口端口260，和下部254中的也带有弹簧装载阀266的出口端口264。入口端口260接收入口探头268，出口端口264接收出口探头270。滤网272分离入口端口260和上部252。气雾从入口探头268流动到壳体上部252，并从出口探头270排出，这与先前的实施例相似。
该流动可以是连续的，在这种情况下能够通过壳体242连续地重复循环相同的杀菌剂。作为另一种选择，出口探头270能够用于降低壳体242中的压力，然后入口探头268可以向壳体242提供杀菌剂气雾，例如过氧化氢气雾。足够长的时间进行杀菌之后，出口探头270能够抽出杀菌剂。
在坚持这样的原理，即流动气体更有效地通过容器240的情况下，本领域的熟练技术人员可以理解端口260和264的位置能够变化，以满足其它的功能需要。例如，它们可以位于壳体242中带有合适分隔件的容器的底部，以使输入的气体进入壳体上部252。不是带有直接从输入探头268和270离开的弹簧装载阀262和266，而是远离输入探头旋转的弹簧装载片状阀(未示出)可以用来替代，在插入之后就不会倾向于推出该探头。
为了去除残留的杀菌剂，特别是过氧化氢，可取的是通过任何上述公开的容器循环暖干空气，以使用真空泵抽取真空或产生例如Jacobs等人的美国专利No.4643876中的等离子，该文献在此引入作为参考。
尽管本发明连同它的具体实施例而具体描述，应当理解这只是作为举例而非限定，附加的权利要求的范围应当按照现有技术允许的宽范围来理解。
权利要求
1.一种对物品进行消毒或杀菌的方法，其包括以下步骤将物品放入室中；将室中的压力减小到第一压力；将包括杀菌剂的气雾引进到该室中；通过该室传播气雾以与该物品接触；和所述第一压力小于大气压并大于杀菌剂的蒸汽压，从而增强气雾的传播以遍布该室。
2.如权利要求1所述的方法，其中杀菌剂包括过氧化氢。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述气雾包括含有过氧化氢和水的溶液。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述第一压力至少比大气压小5托。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述第一压力至少比大气压小15托。
6.如权利要求4所述的方法，其中所述第一压力至少比大气压小30托。
7.如权利要求1所述的方法，其进一步包括对该物品进行杀菌。
8.如权利要求7所述的方法，在少于60分钟内以至少106硬脂酸嗜热孢子杆菌来非常有效地对不锈钢刀片进行杀菌。
9.如权利要求1所述的方法，其中该室具有内部和该方法进一步包括对该室的内部进行杀菌。
10.如权利要求1所述的方法，其进一步包括将残留的杀菌剂从该室中去除。
全文摘要
一种杀菌系统，其使用化学杀菌剂气雾为例如医疗器械这样的装置进行杀菌。部分的真空增强了气雾向杀菌室的传播。
文档编号A61L2/22GK1589909SQ20041001195
公开日2005年3月9日 申请日期2004年8月20日 优先权日2003年8月22日
发明者林斯民, R·卢卡西克 申请人:伊西康公司