一种基于权重系数分配的环氧乙烷灭菌方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于权重系数分配的环氧乙烷灭菌方法，提出了灭菌过程中环氧乙烷气体的浓度、时间、温度、压力、相对湿度的多参数共同控制，并进一步提出个权重系数的最优化方案。灭菌强度只有在达到一定值时，才能实现灭菌效果。特别是针对不同的被消毒物品，因其对环氧乙烷气体的吸附程度不同，物理型状和包装密封情况不同，吸热程度不同，吸湿程度不同，因而需对各权重系数进行调整。使得环氧乙烷气体灭菌技术在多因素条件下通过运算、调度及参数调整，使实现了最优灭菌效果。
【专利说明】—种基于权重系数分配的环氧乙烷灭菌方法
【技术领域】
[0001]本发明属于环氧乙烷灭菌【技术领域】，涉及一种基于权重系数分配的环氧乙烷灭菌方法。
【背景技术】
[0002]环氧乙烷又名氧化乙烯，在低温下为无色液体，具有芳香醚味，沸点为10.8°C，密度为1.52 ;环氧乙烷易燃易爆，其最低燃烧浓度为3%。环氧乙烷气体杀菌力强、杀菌谱广，可杀灭各种微生物包括细菌芽孢，属灭菌剂。
[0003]环氧乙烷不损害灭菌的物品且穿透力很强，故多数不宜用一般方法灭菌的物品均可用环氧乙烷消毒和灭菌。例如，电子仪器、光学仪器、医疗器械、书籍、文件、皮毛、棉、化纤、塑料制品、木制品、陶瓷及金属制品、内镜、透析器和一次性使用的诊疗用品等。环氧乙烷是目前最主要的低温灭菌方法之一。影响环氧乙烷气体灭菌的因素很多，只有严格控制有关因素，才能达到灭菌效果。
[0004]由于环氧乙烷的易燃、易爆和致癌性，目前环氧乙烷气体灭菌的控制还比较困难，尤其是难以做到对环氧乙烷的精细控制，灭菌效果也难以保证，尤其是当前环氧乙烷一直处于高成本运作的状况。
【发明内容】
[0005]本发明解决的问题在于提供一种基于权重系数分配的环氧乙烷灭菌方法，考虑浓度、温度、压力等多因素的影响，提出环氧乙烷灭菌的定量化控制，提高环氧乙烷灭菌效率。
[0006]本发明是通过以下技术方案来实现:
[0007]一种基于权重系数分配`的环氧乙烷灭菌方法，包括以下操作:
[0008]1)以密闭的空间作为灭菌仓，灭菌仓内设有环氧乙烷浓度检测装置、温度检测装置、压力检测装置和相对湿度检测装置，在灭菌仓内放置待消毒或灭菌的物品后密封；
[0009]2)抽出灭菌仓的空气至负压，然后向灭菌仓内通入环氧乙烷气体至正压，使灭菌仓内的环氧乙烷浓度、压力至初始值；通过加湿装置向灭菌仓喷入雾化水，通过加热装置向灭菌仓提供热量，实时监测当前时刻灭菌仓内的温度、压力、湿度、环氧乙烷浓度和灭菌时间，得到当前单位时间的数据；
[0010]3)根据被灭菌物品的种类选择灭菌强度F的数值范围；将(1)式所示的环氧乙烷灭菌效果最优函数，联合(2)~(5)式所示环氧乙烷浓度与灭菌时间、灭菌仓内的温度、压力、相对湿度的关系，求解符合要求的环氧乙烷浓度、灭菌时间、灭菌仓内的温度、灭菌仓内的压力、灭菌仓内的相对湿度，得到求解数据；
[0011]F=MaTeHYP5R1_a^_Y^ (1);
[0012]M=-17.598T2+302.38T-45.963 (2)；
[0013]Μ=-0.3168Η2+41.8636H-167.6693 (3)；
[0014]Μ=1363.64Ρ-27.2727 (4)；[0015]
【权利要求】
1.一种基于权重系数分配的环氧乙烷灭菌方法，其特征在于，包括以下操作:1)以密闭的空间作为灭菌仓，灭菌仓内设有环氧乙烷浓度检测装置、温度检测装置、压力检测装置和相对湿度检测装置，在灭菌仓内放置待消毒或灭菌的物品后密封；2)抽出灭菌仓的空气至负压，然后向灭菌仓内通入环氧乙烷气体至正压，使灭菌仓内的环氧乙烷浓度、压力至初始值；通过加湿装置向灭菌仓喷入雾化水，通过加热装置向灭菌仓提供热量，实时监测当前时刻灭菌仓内的温度、压力、湿度、环氧乙烷浓度和灭菌时间，得到当前单位时间的数据；3)根据被灭菌物品的种类选择灭菌强度F的数值范围；将(1)式所示的环氧乙烷灭菌效果最优函数，联合(2)~(5)式所示环氧乙烷浓度与灭菌时间、灭菌仓内的温度、压力、相对湿度的关系，求解符合要求的环氧乙烷浓度、灭菌时间、灭菌仓内的温度、灭菌仓内的压力、灭菌仓内的相对湿度，得到求解数据；
2.如权利要求1所述的基于权重系数分配的环氧乙烷灭菌方法，其特征在于，在灭菌过程中，将灭菌仓内的湿度、压力、温度设为恒定值，则实时监测当前单位时间灭菌仓内的环氧乙烷浓度、灭菌时间，得到当前单位时间的数据；所述的求解数据中环氧乙烷浓度、灭菌时间由下式联合求解获得:F=MaTe ；M=-17.598T2+302.38T-45.963。
3.如权利要求1所述的基于权重系数分配的环氧乙烷灭菌方法，其特征在于，在灭菌过程中，将灭菌仓内的湿度、压力、灭菌时间设为恒定值，则实时监测当前单位时间灭菌仓内的环氧乙烷浓度、灭菌仓内的温度，得到当前单位时间的数据；所述的求解数据中环氧乙烷浓度、灭菌仓内的温度由下式联合求解获得:F=MaHY ；M=-0.3168H2+41.8636H-167.6693。
4.如权利要求1所述的基于权重系数分配的环氧乙烷灭菌方法，其特征在于，在灭菌过程中，将灭菌仓内的湿度、温度、灭菌时间设为恒定值，则实时监测当前单位时间灭菌仓内的环氧乙烷浓度、灭菌仓内的压力，得到当前单位时间的数据；所述的求解数据中环氧乙烷浓度、灭菌仓内的压力由下式联合求解获得:F=MaP5 ；M=1363.64P-27.2727。
5.如权利要求1所述的基于权重系数分配的环氧乙烷灭菌方法，其特征在于，在灭菌过程中，将灭菌仓内的压力湿度、温度、灭菌时间设为恒定值，则实时监测当前单位时间灭菌仓内的环氧乙烷浓度、灭菌仓内的湿度，得到当前单位时间的数据；所述的求解数据中环氧乙烷浓度、灭菌仓内的湿度由下式联合求解获得:
6.如权利要求1所述的基于权重系数分配的环氧乙烷灭菌方法，其特征在于，所述的灭菌强度F为70~90PL ；所述的 α, β, Y, ζ 值分别为:0.5，0.25，0.12，0.08 ；相应的环氧乙烷灭菌效果最优函数为:p_jyj0.5<j0.25^0.12p0.08j^0.05
7.如权利要求1所述的基于权重系数分配的环氧乙烷灭菌方法，其特征在于，所述的环氧乙烷灭菌浓度Μ的数值范围选择为:800~1000mg/L ；所述的灭菌时间T的数值范围选择为:6~8h ;所述的灭菌温度Η的数值范围选择为:40~50°C ；所述的灭菌压力P的数值范围选择为:0.11~0.13MPa ；所述的灭菌相对湿度R的数值选择范围为:45~55%。
8.如权利要求7所述的基于权重系数分配的环氧乙烷灭菌方法，其特征在于:所述的α, β, Υ, ζ值分别为:0.5，0.25，0.12，0.08，则所述的灭菌强度F的取值包括:取其最小值则有:Fmin = 8000 5Χ6 °.2 5 Χ40 °.1 20.11 °.0 8 Χ45 °.05=28.2843 X 1.5651 X 1.5569 X 0.8381 X 1.2097=69.8750取其中间值则有:F=900°- 5 X7 °.2 5 X45 °.1 2 X0.12 °.0 8 X 50 °.0 5=30X1.6266X1.5790X0.8440X1.2160=79.0788取其最大值则有:Fmax=1000 °.5 Χ8 °' 2 5 Χ50 °' 1 2 Χ0.13 °' 0 8 Χ55 °' 0 5=31.6228X1.6818X1.5991X0.8494X1.2219=88.2670。
9.如权利要求6~8任何一项所述的基于权重系数分配的环氧乙烷灭菌方法，其特征在于，在调节灭菌仓内的温度时，采用阶段式加温:加热、停止、再加热、停止，逐步加热接近调节目标的温度；在调节灭菌仓内的相对湿度时:喷雾加湿、停止、再喷雾加湿、停止，逐步加热接近预定的湿度。
10.如权利要求6~8任何一项所述的基于权重系数分配的环氧乙烷灭菌方法，其特征在于，当灭菌仓内的环氧乙烷浓度达到预设的浓度阈值时，打开灭菌仓的安全控制阀，排出部分气体。
11.如权利要求6~8任何一项所述的基于权重系数分配的环氧乙烷灭菌方法，其特征在于，当灭菌完成，环氧乙烷废气从灭菌仓的排气管路排出后；还通过脉动循环置换出被消毒物品中残留的环氧乙烷:将灭菌仓内抽气至负压，然后泵入新鲜空气至常压；再抽气泵抽气至负压，泵入新鲜空气至常压，如此循环多次。
12.如权利要求11所述的基于权重系数分配的环氧乙烷灭菌方法，其特征在于，从灭菌仓的排气管路排出的、以及脉动循环置换出的含环氧乙烷的空气均被送入环氧乙烷吸附池/降解池内。
13.如权利要求1或12所述的基于权重系数分配的环氧乙烷灭菌方法，其特征在于，所述的当前单位时间的数据被发送至存储有求解数据的灭菌控制单元，通过灭菌控制单元对当前单位时间的数据与求解数据相比较，筛选出下一单位时间的各参数的调节目标；然后由灭菌控制单元将各参数的调节目标发送至各参数执行机构。
14.如权利要求13所述的基于权重系数分配的环氧乙烷灭菌方法，其特征在于，所述的灭菌控制单元还实时监控灭菌仓内的各参数，当某一参数超过所设定的阈值时，控制单元发出警报信号。`
15.如权利要求13所述的基于权重系数分配的环氧乙烷灭菌方法，其特征在于，所述的灭菌控制单元还调配运送待灭菌物品的运输车或牵引车，在灭菌前后调度运输车或牵引车至灭菌仓的进出口。
【文档编号】A61L2/20GK103656703SQ201310694939
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月17日 优先权日:2013年12月17日
【发明者】杨欣蕾, 唐云, 易梦溪, 杨静, 冯薇, 王勇, 杨洋君, 谢勇彬 申请人:杨亮月, 冯薇