本发明提供了用于清洁和包装诸如医疗器械等物品的方法和设备。第一可密封隔室容纳清洁装置。接合到第一隔室的第二可密封隔室容纳包装装置。传送装置被构造成选择性地将待清洁和包装的物品运送穿过第一隔室和第二隔室。传送带和可密封隔室被构造成将待清洁和包装的物品传送至第一隔室中的清洁位置，其中第一隔室被密封以与外部污染物隔绝，以便清洁装置清洁所述传送的物品。传送带和隔室被构造成将所述清洁的物品直接从第一隔室传送至第二隔室中，其中第二隔室被密封以与外部污染物隔绝，以便包装装置包装所述清洁的物品。传送带和隔室被构造成从第二隔室中传送所述清洁和包装的物品。
在一个优选的实施方案中，第一隔室优选被构造成具有密封入口门部件。第二隔室优选被构造成具有密封出口门部件。优选提供密封接合门部件，用于第一隔室和第二隔室之间的连通。入口门部件被构造成：打开而用于将物品传送至清洁位置以及在将物品设置在清洁位置处时密封闭合。接合门部件被构造成：在将物品设置在清洁位置处时以及在清洁期间密封闭合；并且打开以便将所述清洁的物品传送至包装隔室中。出口门部件被构造成：在物品包装期间密封闭合；并且打开以允许所述清洁和包装的物品退出。
清洁装置优选包括消毒(sanitation)装置和灭菌(sterilization)装置，其中灭菌装置包括以下一项或多项：过氧化氢气体等离子体灭菌系统、环氧乙烷气体灭菌系统、臭氧气体灭菌系统、二氧化氮气体灭菌系统、过氧化氢气体灭菌系统、过乙酸气体灭菌系统、甲醛气体灭菌系统、或戊二醛气体灭菌系统。
在另一实施方案中，清洁装置包括多个清洁喷嘴，用于将至少一种溶液喷涂到设置在清洁位置处的物品上。
在又一实施方案中，清洁装置包括消毒装置和灭菌装置，其中消毒装置包括多个消毒喷嘴，所述消毒喷嘴被构造成用于将至少一种溶液喷涂到设置在清洁位置处的物品上，以及/或者灭菌装置包括多个灭菌喷嘴，所述灭菌喷嘴被构造成用于将至少一种溶液喷涂到设置在清洁位置处的物品上。
在又一实施方案中，清洁装置包括消毒装置和灭菌装置，其中消毒装置包括被构造成干燥物品的干燥装置，并且消毒装置可操作以在消毒操作之前和/或之后干燥物品，以及/或者灭菌装置包括被构造成对物体进行干燥的干燥装置，并且灭菌装置可操作以在灭菌操作之前和/或之后干燥物品。
在又一实施方案中，包装装置包括被构造成干燥物品的干燥装置，并且包装装置可操作以在包装操作之前和/或之后干燥物品。
在另一实施方案中，清洁装置包括被构造成检测清洁缺陷的清洁传感器，并且清洁装置可操作以在清洁操作之后感测物品的清洁缺陷，并且如果感测到清洁缺陷，则进行进一步的清洁操作。
在另一实施方案中，清洁装置包括消毒装置和灭菌装置，其中消毒装置包括被构造成检测消毒缺陷的消毒传感器，并且消毒装置可操作以在消毒操作之后感测物品的消毒缺陷，并且如果感测到消毒缺陷，则进行进一步的消毒操作，以及/或者灭菌装置包括的被构造成检测灭菌缺陷的灭菌传感器，并且灭菌装置可操作以在消毒操作之后感测物品的灭菌缺陷，并且如果感测到灭菌缺陷，则进行进一步的灭菌操作。在一个方面，消毒装置包括被构造成固定消毒传感器的旋转底座，并且消毒装置可操作以在消毒操作期间360度持续旋转固定消毒传感器的底座。在另一方面，灭菌装置包括被构造成固定灭菌传感器的旋转底座，并且灭菌装置可操作以在灭菌操作期间360度持续旋转固定灭菌传感器的底座。
本文还提供了多种用于清洁和包装诸如医疗器械等物品的方法。与传送装置一起，提供了第一可密封隔室和第二可密封隔室，第一可密封隔室容纳清洁装置，第二可密封隔室接合到第一隔室且容纳包装装置，传送装置被构造成选择性地将待清洁和包装的物品运送穿过所述第一隔室和第二隔室。将待清洁和包装的物品传送至第一隔室中的清洁位置，其中第一隔室被密封以与外部污染物隔绝，以便清洁装置清洁所述传送的物品。将所述清洁的物品直接从第一隔室传送至第二隔室中，其中第二隔室被密封以与外部污染物隔绝，以便包装装置包装所述清洁的物品。然后从第二隔室传送所述清洁和包装的物品。
在一个优选的实施方案中，此方法在以下情况中执行：第一隔室被构造成具有密封入口门部件，第二隔室被构造成具有密封出口门部件，并且提供了密封接合门部件，用于第一隔室和第二隔室之间的连通。在此情况下，此方法优选包括打开入口门部件，用于将物品传送至清洁位置，并且在将物品设置在清洁位置处时将入口门部件密封闭合。在将物品设置在清洁位置处时以及清洁期间，将接合门部件密封闭合。然后打开接合门部件，以便将所述清洁的物品传送至第二隔室中。出口门部件在包装期间密封闭合。然后打开出口门部件，以允许清洗与包装的物品退出。
在另一实施方案中，清洁装置包括消毒装置和灭菌装置，其中灭菌装置包括以下一项或多项：过氧化氢气体等离子体灭菌系统、环氧乙烷气体灭菌系统、臭氧气体灭菌系统、二氧化氮气体灭菌系统、过氧化氢气体灭菌系统、过乙酸气体灭菌系统、甲醛气体灭菌系统、或戊二醛气体灭菌系统。此方法可包括：进行消毒操作，随后进行灭菌操作，以清洁设置在清洁位置处的物品。
在另一实施方案中，其中清洁装置包括多个清洁喷嘴，所述清洁喷嘴被构造成将至少一种溶液喷涂到设置在清洁位置处的物品上，此方法可包括在清洁操作期间，将至少一种溶液喷涂到设置在清洁位置处的物品上。
在另一实施方案中，其中清洁装置包括消毒装置和/或灭菌装置，消毒装置包括多个消毒喷嘴，所述消毒喷嘴被构造成用于将至少一种溶液喷涂到设置在清洁位置处的物品上，以及/或者灭菌装置包括多个灭菌喷嘴，所述灭菌喷嘴被构造成用于将至少一种溶液喷涂到设置在清洁位置处的物品上，此方法可包括：进行消毒操作，随后进行灭菌操作，以清洁设置在清洁位置处的物品；在消毒操作期间，将至少一种溶液喷涂到设置在清洁位置处的物品上；以及/或者在灭菌操作期间，将至少一种溶液喷涂到设置在清洁位置处的物品上。
在又一实施方案中，其中清洁装置包括消毒装置和灭菌装置，消毒装置包括被构造成干燥设置在清洁位置处的物品的干燥装置，以及/或者灭菌装置包括被构造成干燥设置在清洁位置处的物品的干燥装置，此方法可包括：进行消毒操作，随后进行灭菌操作，以清洁设置在清洁位置处的物品；在消毒操作之前和/或之后，干燥设置在清洁位置处的物品；以及/或者在灭菌操作之前和/或之后，干燥设置在清洁位置处的物品。
在又一实施方案中，其中包装装置包括被构造成在第二隔室中干燥物品的干燥装置，此方法可包括：进行包装操作，将物品在第二隔室中进行包装，并且在包装操作之前和/或之后，在第二隔室中干燥物品。
在又一实施方案中，其中清洁装置包括被构造成检测清洁缺陷的清洁传感器，此方法可包括：在清洁操作之后感测物品的清洁缺陷，并且如果感测到清洁缺陷，则进行进一步的清洁操作。
在又一实施方案中，其中清洁装置包括消毒装置和/或灭菌装置，消毒装置包括被构造成检测消毒缺陷的消毒传感器，以及/或者灭菌装置包括被构造成检测灭菌缺陷的灭菌传感器，此方法还可包括：进行消毒操作，随后进行灭菌操作，以对设置在清洁位置处的物品清洁；在消毒操作之后，感测物品的消毒缺陷，并且如果感测到消毒缺陷，则进行进一步的消毒操作；以及/或者在灭菌操作之后，感测物品的灭菌缺陷，并且如果感测到灭菌缺陷，则进行进一步的灭菌操作。
在又一实施方案中，其中消毒装置包括被构造成固定消毒传感器的旋转底座，以及/或者灭菌装置包括被构造成固定灭菌传感器的旋转底座，此方法可包括：在消毒操作期间360度持续旋转固定了消毒传感器的底座，以及/或者在灭菌操作期间360度持续旋转固定了灭菌传感器的底座。
通过要结合附图阅读的对本发明说明性实施方案的以下详细说明，本发明的这些目标和其它目标、特征和优点将显而易见。
附图说明
本发明以举例的方式而非限制的方式在附图的图中示出，其中：
图1为根据本发明的一个实施方案的图示，示出了从清洁和包装设备中退出的清洁和包装的器械。
图2为图1所示的实施方案的图示，示出了在进入第一隔室清洁之前，在传送带上的托盘中待清洁和包装的器械。
图3为图1所示的实施方案的图示，示出了已进入第一可密封隔室的清洁位置，处于传送带上的托盘中的器械。
图4为图1所示的实施方案的图示，示出了已进入第二可密封隔室的包装位置，处于传送带上的托盘中的器械。
图5为与一个或多个公开实施方案结合使用的示例性消毒系统的框图。
图6为与一个或多个公开实施方案结合使用的示例性消毒操作的流程图。
图7为与一个或多个公开实施方案结合使用的示例性过氧化氢气体等离子体灭菌系统的框图。
图8为与一个或多个公开实施方案结合使用的示例性灭菌系统的框图。
图9为与一个或多个公开实施方案结合使用的示例性灭菌操作的流程图。
图10为清洁和包装设备的一个实施方案的图示，示出了包装材料的示例性供应。
图11为与一个或多个公开实施方案结合使用的示例性包装系统的框图。
图12为与一个或多个公开实施方案结合使用的示例性包装操作的流程图。
图13为与一个或多个公开实施方案结合使用并且综合了消毒过程、灭菌过程和包装过程的示例性工序的流程图。
具体实施方式
本发明涉及与可再用性医疗器械等及其清洁和包装相关的方法和设备。
在可再用性医疗器械领域，消毒、灭菌和包装为固有的相关过程，但在当前实践中，这些过程的组合效率低且耗时长。医院手术室对诸如内窥镜等昂贵医疗器械的需求高，但供应有限，目前由于加工链已过时，这些器械并不容易获得。本发明人已认识到，实施一种用于消毒、灭菌和包装无缝集成的系统将是有利的，其消除了当前实践的限制，如下段详述。
目前，为了给器械的下次使用做准备，器械消毒、灭菌和包装过程涉及翻转缓慢造成的不必要的污染风险。例如，当灭菌的器械在灭菌操作之后手动暴露于外部空气里的外部污染物之中时，在包装期间会发生污染。此外，本发明人已认识到，通过用包裹的托盘在灭菌期间托住器械，速度和灭菌材料的量会受到损害。在灭菌期间，尤其是在过氧化氢气体等离子体灭菌期间，覆盖托盘需要另外的时间和更多的灭菌材料使灭菌剂可穿透器械上的覆盖物。
就灭菌过程而言，本领域技术人员将认识到，存在若干方法可对医疗器械进行消毒。针对医疗器械的常规无菌处理工序包括：高温系统，诸如蒸气和干热单元；或化学品，诸如环氧乙烷气体、二氧化氮气体或臭氧气体。已知可用气化型化学灭菌剂(诸如过氧化氢、过乙酸、戊二醛和甲醛)对器械进行灭菌。具体地讲，过氧化氢气体等离子体灭菌系统包括真空室、过氧化氢蒸气源、和射频能量源，以形成等离子体。用过氧化氢进行灭菌涉及低压与低温灭菌周期，此周期对热敏感型医疗器械进行消毒是最佳的。
一般来讲，可再用性器械通常由不锈钢材料构成，并且通常在其初始使用之前进行灭菌，然后在每次使用之前清洁、消毒并再灭菌。灭菌过程通常涉及将待灭菌器械放置在托盘中，用灭菌裹布包裹器械和托盘，并将包裹的托盘和器械设置在灭菌室中，其中器械暴露在灭菌剂中。现在，在将其暴露在灭菌剂中之前，将器械放置在托盘中并进行包裹。
某些可再用性器械(诸如柔性内窥镜)只能进行消毒，并且由于其部件的脆弱性而无法经受高温灭菌。这些内窥镜通常只通过人工消毒过程清洁，这很繁琐，因为它需要有效的装置和供应物来对内窥镜进行消毒。需要一种更有效的方式来对此类专业器械进行消毒、灭菌和包装。
本发明人已认识到，将消毒、灭菌和包装过程组合成一个气密式管道传送过程是有利的，其中整个过程发生在密封隔室内，而不会暴露于外部空气里的微生物元素中。此类系统将节省时间和灭菌材料。此外，本发明人已认识到，此类系统将在(例如)无菌内窥镜和其它重要专业器械的供应中实现更高的效率。本发明人已认识到，清洗一个内窥镜同时对另一个进行包装将是有利的，从而使重要外科器械快速交付给医院医生。
以下段落介绍了本发明的各个实施方案。在多个实施方案中已示出了类似元件的情况下，为了便于理解，已使用相同或相似的附图标号。
参见图1，示出了一种示例性清洗包装系统100，可为手术器械等提供更好的消毒、灭菌和包装过程，并且可消除由于在非密封条件下暴露在微生物元素中而受到污染的可能性。此示例性清洗包装系统100具有可密封清洁隔室105和可密封包装隔室110。优选地，可密封隔室105和110不含外界环境里的微生物物质，包括空气和隔室外面的其它元素。应理解，不含微生物的隔室105和110可通过另选实施方案来实现，包括清洁室、或包括封装整个系统100的其它清洁和包装系统机构。
清洁隔间105和包装隔间110优选彼此连续接合在一起，如示例性清洁和包装系统100所示，但也可串联部署而在物理上不相连。在所示示例中，清洁隔室105既包括消毒系统，也包括灭菌系统，包装隔室110包括包装系统。当然，在另一实施方案中，清洁隔室105可仅包括灭菌系统，灭菌系统与包装隔间110的包装系统相结合。
此外，示例性清洗与包装系统100具有传送系统120，传送系统部分封装在隔室105和110中，并被构造成将物品运送穿过所述隔室。如图1所示，传送系统120具有四个单独的传送部分120a，120b，120c和120d。虽然已说明了传送系统120具有这四个单独的传送部分120a，120b，120c和120d，但是应理解，清洁和包装系统100的其它实施方案可利用单个传送带段或任何其它数量的单独传送部分。参见图1，一般来说，传送系统120进入清洁隔室105，首先穿过清洁隔室105，然后穿过包装隔室110，然后最终从包装隔室110中出来。具体来说，传送部分120a处于清洁隔室105入口之外，传送部分120b由清洁隔室105封装并被构造成将物品运送穿过清洁隔室，传送部分120c由包装隔室110封装并被构造成将物品运送穿过包装隔室，并且传送部分120d位于包装隔室110的出口之外。因此，传送部分120a被构造成将器械传送至清洁隔室105的入口，其中传送部分120b被构造成接收来自传送部分120a的器械。传送部分120b被进一步构造成通过清洁隔室105将器械传送至清洁隔室105的出口、以及包装隔室110的入口。由此断定，传送部分120c被构造成接收来自传送部分120b的器械。传送部分120c被进一步构造成通过包装隔室110，将器械传送至包装隔室110的出口。最后，传送部分120d被构造成接收来自传送部分120c的包裹的包装件150，并从包装隔室110中，将包裹的包装150传送至容器160。
此外，传送系统120将器械传输至隔室105和110中的特定位置。更具体地，如图3所示，清洁隔室105设有一个清洁位置370，用于对器械清洁。传送系统120进入清洁隔室105，将器械传输至清洁位置370清洁。在清洁位置370，传送部分120b会暂时停止传送，同时清洁隔室105中清洁操作。同样地，如图4所示，包装隔室110设有包装位置470，用于对器械进行包装。传送系统120进入包装隔室110，将器械传输至包装位置470进行包装。在包装位置470，传送部分120c会暂时停止传送，同时包装隔室110中进行包装操作。
此外，示例性清洁和包装系统100设有三组密封门。参见图2，示出了示例性清洁和包装系统100的透视图。第一组密封门设在清洁隔室105的入口，用以提供密封入口门部件240。第二组密封门设在清洁隔室105与包装隔室110之间，用以提供密封接合门部件130，也如图3和图4所示。第三组密封门设在包装隔室110的出口，用以提供密封出口门部件140，如图1所示。对于上述三组密封门中的每组密封门，密封方面可包括液体密封件和气密密封件中的一者或两者。此外，三组密封门——入口门部件240、接合门部件130、和出口门部件140——优选由透明材料制成，当三组密封门闭合时，透明材料可提供清洁隔室105和包装隔室110的可视性。尽管三组密封门优选由透明材料制成，但其不需要由此类透明材料制成。
参见图1和图2，三组密封门240、130和140优选被构造成允许传送系统120运送医疗器械，使其在清洁和包装系统100的隔室105和110内清洁和包装，同时维持与外部微生物污染物的隔绝。为了实现液体密封件和气密密封件中的一者或两者，三组密封门240、130和140均被构造成通过具有垫片的本机密封件进行开合。此外，这三组密封门240、130和140在四个单独传送部分120a，120b，120c和120d的配合下打开和密封闭合。例如，密封入口门部件240可在传送部分120a与120b之间打开和密封闭合，密封接合门部件130可在传送部分120b与120c之间打开和密封关闭，密封出口门部件140可在传送部分120c与120d之间打开和密封关闭。此外，应理解，三组密封门240、130和140可被构造成基于各种机构进行打开和密封关闭，包括相对于侧边的横向开口、或相对于顶部的纵向开口，例如，通过滚动或滑动。还理解，不论机构为用于打开和密封关闭这三组密封门240、130和140，当密封门240、130和140闭合时，实现液体密封件和气密密封件中的一者或两者。
如前所述，即使图1示出传送系统120具有四个单独的传送部分120a、120b、120c和120d，但应理解，清洁和包装系统100的其它实施方案可利用单个传送部分或任何其它数量的传送部分。在单个传送部分经过整个清洁和包装系统100的另选实施方案中，传送带120优选由诸如橡胶等物质制成，这使三组密封门240、130和140在密封门闭合时可与传送带120密封性地啮合。具体地讲，传送带120可具有带有垫圈的凹槽，当与密封门啮合时，垫圈可提供真空密封。根据灭菌的水平和方法，在另一实施方案中，这些门可为防止空气流动的厚重帘布。此类厚重帘布可设置在清洁隔室105的入口、清洁隔室105与包装隔室110之间、以及包装隔间110的出口。
此外，参见图1和图2，三组密封门240、130和140的开合可协调进行，使外部污染物无法进入示例性清洁和包装系统100。例如，每当密封入口门部件240打开，密封接合门部件130可一直闭合，以防止外部空气进入包装隔间110。同样地，每当密封接合门部件130打开，密封入口门部件240和密封出口门部件140都可闭合。最后，每当密封出口门部件140打开，密封接合门部件130可闭合，以防止外部空气进入清洁隔室105。三套密封门的协调运行使清洁和包装系统100可对器械230清洁，与此同时，对另一器械230进行包装，从而维持系统100的无菌环境。另选地，系统100可进行操作，同时对一个医疗器械清洁和包装，同时维持系统100的无菌环境。
在一个实施方案中，传送系统120可包括两个传送部分120b和120c，如图10所示，与三组密封门240、130和140协调运行的传送部分，以在医疗器械退出清洁隔室105之时开始包装操作。在此类实施方案中，传送部分120b被构造成将器械传送至清洁隔室105中进行洁净。传送部分102c被构造成将清洁的器械230传送穿过包装隔室110并从中传送出去。在此类示例中，两个传送部分120b与120c之间的密封接合门部件130的可被构造成用包裹材料1000纵向或横向打开，该包裹材料设置在入口到包装隔间110之间。在此类示例中，还应理解，密封接合门部件130密封接合，以在清洁隔室105的出口和包装隔室110的入口处提供液体、气密密封。
参见图2，在示例性清洁和包装系统100的示例性一般操作中，传送系统120将容器(诸如，含有医疗器械230的示例性多孔器械托盘210)运送至可密封清洁隔间105中。器械230可另选地由传送系统120进行运送而不用器械托盘210。在此类情况下，可直接将器械230放在传送带120。此外，清洁和包装系统100、以及器械托盘210都可进行构造，以容纳各种尺寸和形状的器械。优选使用多孔器械托盘210将医疗器械传输到清洁和包装系统100中，如图2所示。然而，器械的其它待清洁和包装的物品可直接放在传送带120上，而不用多孔器械托盘210。
再次参见图2，将器械230传送至可密封清洁隔室105之后，清洁隔室105的密封入口门部件240打开，使传送带120可将器械230传送至清洁隔室105内的清洁位置370，如图3所示。密封入口门部件240可打开，使器械230和托盘210可传送至清洁隔室105中，并且可密封闭合，将清洁隔室105的入口密封。
再次参见图1，在器械230离开清洁隔室105之后，通过密封接合门部件130，传送带120将包含器械230的托盘210运送至包装隔室110中，也如图3和图4所示，密封接合门部件设置在清洁隔室105与包装隔室110之间。密封接合门部件130打开，使传送带120可将器械230从清洁隔室105内的清洁位置370(如图3所示)传送至(例如)包装隔室110内的包装位置470(如图4所示)。密封接合门部件130可打开，使器械230和托盘210可传送至包装隔室110，并且可密封闭合，将包装隔室110的入口密封。
再次参见图1，在器械230离开清洁和包装系统100之后，通过密封出口门部件140，传送系统120将包裹后的包装件150内包含器械230的托盘210从包装隔室110运送至包裹包装件150的容器160中。密封出口门部件140打开，使传送带120可将器械230传送出包装隔室110内的包装位置470，如图4所示。密封出口门部件140可打开，使器械230和托盘210可传送出包装隔室110，并且可密封闭合，将包装隔室110的出口密封。
参见图3，示出了示例性清洁和包装系统100的示例性清洁隔室105。清洁隔室105既包括消毒系统，也包括灭菌系统，它们一起处于相同隔室105中。在图3的示例性清洁隔室105中，示出了一系列清洁喷嘴，用于将清洁溶液喷涂到清洁位置370处的器械230上。清洁喷嘴包括上喷嘴320、中喷嘴325和下喷嘴330。此外，示出了多个检测设备，包括灯305和传感器315。
清洁位置370被清洁喷嘴和检查装置包围。特别是，本发明人已认识到，在清洁隔室105中的每个消毒和灭菌操作期间，通过诸如灯305和传感器315等检查装置持续实施自动检查将是有利的。自动检查系统将消除在每个消毒和灭菌操作开始和结束之时进行人工检查的必要性。
本领域技术人员将认识到，检查功能(例如)可由紫外线传感器来提供，紫外线传感器可基于来自紫外光谱的光线来检测过氧化氢的浓度。过氧化氢在紫外光中具有特定的吸收率，因此吸收率较低的检测区域可表示清洁隔室105中缺乏此类灭菌气体。类似地，其它材料(诸如漂白剂)具有荧光特性，此荧光特性可由自动检查系统检测到。
此外，本领域技术人员还将认识到三维成像的应用，因为它涉及具有三维图案匹配和物体跟踪功能的立体视觉，传感器可用其来识别医疗器械消毒与灭菌过程中的失误。在清洁隔室105中，通过将一对摄像头设置在隔室105中的不同位置，可实施三维摄像头。通过计算机算法，三维摄像头可提供清洁隔室105内每个位点处的灭菌剂浓度(诸如过氧化氢浓度)的立体视图和三维重建，以确认隔室105中的灭菌剂处于合适水平。
与现有技术中的检查技术(诸如生物指标)需要很长时间——有时候数天——来指示灭菌是否成功相比，本申请的自动检查系统将灯305和传感器315用于示例性清洁和包装系统100内的流水线加工将是有利的。
此外，多个检查装置，诸如灯305和传感器315，可固定到旋转底座335上，如图3所示，旋转底座的功能特点为可360度旋转，为灯305和传感器315提供更佳的光学视角，用于在消毒和灭菌操作期间，查看在清洁隔室105内清洁位置370处的器械230。此外，底座335可设有任何数量和任何组合的检查装置。例如，底座335可容纳四个灯305和四个传感器315。
应理解，清洁隔室105可设有任何数量和任何组合的检查装置，诸如灯305和传感器315。对于清洁隔室105内的消毒和灭菌过程，多个检查装置有利于医疗器械的清洁过程。应理解，多个检查装置可包括多种传感器和检查机构，诸如uv传感器、热导检测器、生物指示器、化学试剂和湿度检测器。
在图3所示的示例性清洁隔室105中，在整个消毒和灭菌操作期间，检查装置(诸如灯305和传感器315)在旋转底座335上持续围绕清洁隔室105的内部进行旋转。应理解，检查装置可围绕清洁隔室105的内部进行旋转或移动，以通过其它运动模式和移动机构使器械230可视化。
现在聚焦清洁隔室105内的示例性消毒操作，再次参见图3，示出了部分构造用于进行消毒操作的清洁隔室105的示例。在消毒操作期间，在传送系统120将包含医疗器械230的多孔托盘210运送至清洁隔室105内的清洁位置370之后，检查装置(诸如，灯305和传感器315)对医疗器械230进行扫描。检查装置持续对缺陷进行扫描，诸如，微生物残渣、和医疗器械230上的其它碎片，用以确定针对医疗器械230的消毒操作进程。检查装置自始至终持续检查整个消毒过程，进行检查时，它们持续围绕旋转基座335上的清洁隔室105旋转，以便它们可持续多角度检查此消毒过程。
再次参见图3，其中示出了清洁隔室105的所示示例，此清洁隔室部分构造用于进行消毒操作，示出了一系列消毒喷嘴。更具体地，图3示出了上喷嘴320、中喷嘴325、和下喷嘴330，全都围绕清洁位置370。这些消毒喷嘴可用合适的消毒剂来喷涂器械230。由于存在多个消毒喷嘴，可根据消毒操作的要求，指定一些消毒喷嘴喷涂特定物质，在交替的时间执行不同任务或脉冲。在图3所示的示例性清洁隔室105中，应理解，所有消毒喷嘴可喷涂相同消毒剂，或者一些消毒喷嘴可喷涂一种物质而其它消毒喷嘴可喷涂不同消毒剂。因此，可喷涂若干不同类型的消毒剂，其中每种物质可通过不同的消毒喷嘴进行喷涂。此外，应理解，清洁隔室105可设有任何数量和任何组合的上喷嘴320、中喷嘴325和下喷嘴330。此外，上喷嘴320、中喷嘴325和下喷嘴330可与检查装置(诸如灯305和传感器315)协同作业。例如，在消毒操作中，传感器315可扫描医疗器械230，以检测消毒剂的覆盖范围。如果传感器315检测到一部分器械230没有覆盖到，可进行进一步的消毒操作，其中上喷嘴320、中喷嘴325和下喷嘴330用消毒剂喷涂器械230，以确认器械230的消毒剂覆盖范围。此后，检查装置可进一步检查器械230，以检测与确认器械230的消毒剂覆盖范围。
此外，再次参见图3，应理解，清洁隔室105的消毒系统也可设有一种机构，诸如消毒喷嘴，其被构造成快速注入流体，以用一定体积的消毒流体350填充清洁隔室105，其中此类消毒流体350可被引入以将清洁隔室105填充可淹没器械230的所需量。一旦器械230浸没在此体积的消毒流体350中，固定到旋转底座335上的多个检测设备(诸如灯305和传感器315)可扫描和检查器械230，以基于各种因素来确认器械230被消毒。此类因素可包括：器械230浸没在消毒流体350中的时长、不存在消毒缺陷，如检查装置所检查到的，诸如微生物残渣和器械230上的其它碎片。消毒操作完成之后，可将此体积的消毒流体350从清洁隔室105中排出，这些喷嘴可结合多个检查装置的进一步检查，进一步对器械230进行喷涂。检查装置确定消毒操作何时完成、以及在进行后续灭菌操作之前是否需要再次进行消毒操作。
此外，应理解，部分构造用于消毒操作的清洁隔室105可包括图3未示出的其它部件，诸如，除湿器、风扇、通风口、真空泵和加热元件。部分构造用于消毒操作的清洁隔室105可包括任何所需的部件，用以在消毒操作完成之前和之后消除清洁隔室105和器械230中的水分。当然，本领域技术人员将认识到，对于某些灭菌方法，在启动灭菌操作之前，器械230必须是干燥的。
目前，进行消毒之后，将装置设置在非隐蔽性未灭菌的露天环境中进行干燥为常见做法。本发明人已认识到，在隐蔽性无菌环境内实施更快的干燥过程而不暴露在外部空气里的微生物元素中是有利的。可对器械230实施各个干燥阶段，诸如，在清洁隔室105内的清洁位置370处进行吹干和湿度测试。
参见图5，框图显示了示例性消毒系统500，其中可实施一个或多个公开实施方案。消毒系统500包括处理器502、存储器504、图形用户界面(“gui”)设备506、一个或多个输入装置508、消毒器510。消毒器510可利用消毒源512、风扇514、喷嘴516、传感器518、检查装置520、除湿器522、加热元件524、和真空泵526。应理解，消毒系统500可包括图5未示出的其它部件。
处理器502可包括中央处理单元(cpu)。存储器504可位于与处理器502相同的管芯上，或者可位于与处理器502不同之处。存储器504可包括易失性或非易失性存储器，例如，随机存取存储器(ram)、动态ram、或高速缓存。
gui装置506使用可视化输出进行显示。gui设备506也可包括触敏屏幕。输入设备508可包括键盘、小键盘、触摸屏、触摸板、检测器、麦克风、加速度计、陀螺仪、生物特征扫描仪、或网络连接件(例如，无线局域网卡，用于传输和/或接收无线ieee802信号)。输入设备508与处理器502进行通信，处理器502从输入设备508接收输入。消毒器510发起消毒操作，其功率由医务人员进行控制。这使医务人员可确定针对医疗器械230所施加的消毒操作的参数、以及最终获得所需的器械230的消毒率的时长。
参见图6，流程图示出了通过消毒系统500对器械230进行消毒的过程600。如图6所示，过程600始于610利用传送系统120将包含器械230的托盘210运送至清洁隔室105中，清洁隔室可操作以在清洁和包装系统100内进行消毒。然后清洗620器械230，随后进行缺陷检查630。对器械230进行了检查630之后，确定器械230是否具有缺陷(步骤640)。例如，步骤640中的缺陷可为器械230上存在碎片或微生物元素，如传感器315所检测到的。如果器械230没有缺陷，则消毒系统500将启动器械230的消毒(步骤650)。如果器械230仍然需要额外进行清洗以修复缺陷，则消毒系统500将再次清洗620和检查630器械230，直到器械230通过步骤640中的检查。完成消毒650之后，将对器械230进行检查660，以确认消毒过程完成。决定消毒是否成功(步骤670)。例如，如果步骤670中传感器315检测到器械230上的微生物元素，则确定器械未消毒。如果消毒成功，则消毒操作完成(步骤680)。如果器械230仍然需要消毒，则消毒系统500将再次对器械230进行消毒650和检查660，直到器械230通过步骤670中的检查。
参见图7，所示的是示例性过氧化氢气体等离子体灭菌系统700，此系统可位于清洁和包装系统100的清洁隔室105。在氢气等离子体灭菌系统700中，当器械230在隔室105中被过氧化氢蒸气包围时，一个典型循环开始。在过氧化氢蒸气扩散到器械230中之后，真空机构可减小隔室105中的压力，通过射频放大器对隔室105施加射频能，为生成过氧化氢气体等离子体做准备。应理解，清洁和包装系统100中的清洁隔室105可利用图7未示出的另选灭菌系统，包括高温系统(诸如蒸气和干热单位)、或化学品(诸如，乙烯氧化物气体、二氧化氮气体、或臭氧气体)。已知用气化型化学灭菌剂(诸如，过氧化氢、过乙酸、以及戊二醛和甲醛)对器械进行灭菌。
参见图7，框图示出了示例性过氧化氢气体等离子体灭菌系统700，其具有针对液态过氧化氢溶液灭菌剂源的注射部位705，由第一阀门710与气化器715隔开，该气化器将灭菌剂气化。气化灭菌剂通过第二阀门720进入灭菌隔室725，其中负载730或包含器械230的多孔托盘210位于灭菌隔室中。在对示例性清洁和包装系统100施用示例性过氧化氢气体等离子体灭菌系统700的过程中，应理解，清洁和包装系统100的清洁隔室105将构成示例性过氧化氢气体等离子体灭菌系统700的灭菌隔室725。
再次参见图7，灭菌隔室725可利用通气孔735，第三阀门740将隔室725与冷凝器745隔开，此冷凝器将气化灭菌剂冷凝。第四阀门750将冷凝器745与真空泵755隔开。泵755在隔室725上形成真空，以减小隔室725和气化器715中的压力。例如，过氧化氢灭菌周期利用真空泵755来形成气化所需的低压环境。气化器715中的低压有利于液体过氧化氢溶液的气化。此外，过氧化氢气体等离子体灭菌领域的技术人员将认识到，隔室725可包括一种机构，诸如射频放大器，用于产生低频电压或射频电压，以在低压条件下形成气体放电等离子体。
现在聚焦清洁隔室105内的示例性灭菌操作，再次参见图3，示出了示例清洁隔室105，此清洁隔室部分构造用于灭菌操作。在灭菌操作期间，在传送系统120将包含医疗器械230的托盘210运送至清洁隔室105内的清洁位置370之后，检查装置(诸如灯305和传感器315)对医疗器械230进行扫描。检查装置持续对缺陷进行扫描，诸如医疗器械230上的微生物残留和水分，以确定最适合于医疗器械230的灭菌操作。检查装置由始至终持续检查整个灭菌过程，进行检查时，它们持续围绕旋转底座335上的清洁隔室105旋转，以便它们可持续多角度检查此灭菌过程。例如，在过氧化氢气体等离子体灭菌操作中，传感器315对医疗器械230进行扫描，以检测过氧化氢灭菌剂的覆盖范围。如果传感器315检测到一部分器械230没有覆盖到，可进行进一步的灭菌操作，以确认器械230的过氧化氢灭菌剂覆盖范围。此后，检查装置可进一步检查器械230，以检测与确认器械230的过氧化氢灭菌剂覆盖范围。
此外，已知对于某些灭菌方法，例如过氧化氢气体等离子体灭菌，在启动灭菌操作之前，器械必须是干燥的。可对器械230实施各个干燥阶段，诸如，在隔室105内的清洁位置370处进行吹干和湿度测试。因此，如果检查装置检测到器械230上或隔室105内的水分，可用除湿器或其它用于消除清洁隔室105内的水分的机构，在灭菌操作之前对器械230进行干燥。
此外，应理解，部分构造用于灭菌操作的清洁隔室105可包括图3未示出的其它部件，诸如阀门、气化器、冷凝器、除湿器、风扇、通风口、真空泵、射频放大器、和加热元件。部分构造用于灭菌操作的清洁隔室105可包括任何在启动灭菌操作之前消除清洁隔室105和器械230中的水分所需的部件。当然，本领域技术人员将认识到，对于某些灭菌方法，在启动灭菌操作之前，器械230必须是干燥的。
再次参见图3，其中示出了部分构造用于灭菌操作的清洁隔室105的所示示例，示出了一系列灭菌喷嘴。更具体地，图3示出了上喷嘴320、中喷嘴325、和下喷嘴330，全都围绕清洁位置370。这些灭菌喷嘴可用合适的灭菌剂来喷涂器械230。由于存在多个灭菌喷嘴，可根据灭菌操作的要求，指定一些灭菌喷嘴喷涂特定物质，在交替的时间执行不同的任务或脉冲。在图3所示的部分构造用于灭菌操作的示例性清洁隔室105中，应理解，所有灭菌喷嘴可喷涂相同的灭菌剂，或者一些灭菌喷嘴可喷涂一种灭菌剂而其它灭菌喷嘴喷涂不同的灭菌剂。因此，可喷涂若干不同类型的灭菌剂，其中每种灭菌剂可通过不同的灭菌喷嘴进行喷涂。此外，应理解，清洁隔室105可设有任何数量和任何组合的上喷嘴320、中喷嘴325和下喷嘴330。此外，上喷嘴320、中喷嘴325和下喷嘴330可与检查装置(诸如灯305和传感器315)协同作业。例如，在过氧化氢气体等离子体灭菌操作中，传感器315可扫描医疗器械230，以检测过氧化氢灭菌剂的覆盖范围。如果传感器315检测到一部分器械230没有覆盖到，可进行进一步的灭菌操作，其中上喷嘴320、中喷嘴325和下喷嘴330用灭菌剂对器械230进行喷涂，以确认器械230的过氧化氢灭菌剂覆盖范围。此后，检查装置可进一步检查器械230，以检测与确认器械230的过氧化氢灭菌剂覆盖范围。
参见图8，框图示出了示例性灭菌系统800，其中可实施一个或多个公开实施方案。灭菌系统800包括处理器802、存储器804、图形用户界面(“gui”)装置806、一个或多个输入装置808、和灭菌器810。灭菌器810可利用灭菌剂源812、风扇814、喷嘴816、传感器818、检查装置820、除湿器822、气化器824、和真空泵826。应理解，灭菌系统800可包括图8中未示出的其它部件，诸如阀门、冷凝器、通风口、射频放大器、和加热元件。
处理器802可包括中央处理单元(cpu)。存储器804可位于与处理器802相同的管芯上，或者可位于与处理器802不同之处。存储器804可包括易失性或非易失性存储器，例如，随机存取存储器(ram)、动态ram、或高速缓存。
gui设备806使用可视化输出进行显示。gui设备806也可包括触敏屏幕。输入设备808可包括键盘、小键盘、触摸屏、触摸板、检测器、麦克风、加速度计、陀螺仪、生物特征扫描仪、或网络连接件(例如，无线局域网卡，用于传输和/或接收无线ieee802信号)。输入设备808与处理器802进行通信，处理器802从输入设备808接收输入。灭菌器810发起灭菌操作，其功率由医务人员进行控制。这使医务人员可确定针对医疗器械230所施加的灭菌操作的参数、以及最终获得所需的器械230的灭菌率的时长。
参见图9，流程图示出了通过灭菌系统800对器械230进行灭菌的过程900。如图9所示，过程900始于910，通过利用传送系统120将包含器械230的托盘210运送至清洁隔室105中，该清洁隔室可操作以在清洁和包装系统100内进行灭菌。然后对器械230进行缺陷检查920。对器械230进行了检查920之后，确定器械230是否具有缺陷(步骤930)。例如，步骤930中的缺陷可为器械230上存在水分或清洁隔室105具有湿度，如传感器315所检测到的。如果确定器械230没有缺陷，则灭菌系统800将启动器械230的灭菌(步骤950)。如果器械230具有缺陷，则灭菌系统800将修复缺陷940，并对器械230进行检查920，直到器械230通过步骤930中的检查。完成灭菌950之后，将对器械230进行检查960，以确认灭菌过程完成。决定灭菌是否成功(步骤970)。作为步骤970的一个示例，在过氧化氢气体等离子体灭菌操作中，传感器315对医疗器械230进行扫描，以检测过氧化氢灭菌剂的覆盖范围。如果传感器315检测到一部分器械230没有覆盖到，可进行进一步的灭菌操作，以确认器械230的过氧化氢灭菌剂覆盖范围。如果在步骤970中确定灭菌成功，则灭菌操作完成(步骤980)。如果器械230仍然需要灭菌，则灭菌系统800将再次对器械230进行灭菌950与检查960，直到器械230通过步骤970中的检查。
因此，既然已介绍了清洁隔室105的部件、以及清洁隔室105内的示例性消毒与灭菌操作，现在将注意力集中于包装隔室110的部件、以及示例性包装操作。
参见图4，示出了示例性清洁和包装系统100中的示例性包装隔室110。在所示的示例中，包装隔室110包括包装系统。包装操作始于以下之时：通过密封接合门部件130，传送带120将包含医疗器械210的多孔托盘230运送至包装位置470。制品包装领域的技术人员将认识到，包装制品(包括医疗器械)是已知的。可利用各种自动包装系统，包括真空包装、热缩膜包装、和半渗透性可密封小袋。应理解，清洁和包装系统100也可包括其它已知的另选包装系统。在一个实施方案中，包装隔室110中的包装系统设有某机构，用以将一片包装材料410分配到传送带120顶部以及包含器械230的托盘210下部，用以对器械230进行包装。已知此机构可通过本领域熟知的多种机械机构来实现。
例如，参见图10，在一个实施方案中，可通过使托盘210穿入包装隔室110，用包装材料1000自动进行包装。在此类实施方案中，传送系统120可包括两个传送部分120b和120c。传送部分120b被构造成将器械传送至清洁隔室105中清洁。传送部分102c被构造成将清洁的器械传送穿过包装隔室110并从中传送出去。在此类示例中，密封接合门部件130可被构造成与包裹材料1000一起打开，包裹材料取自包裹材料1000的供应源1002，此包裹材料将设置在器械托盘210的行进路径中。
在操作中，托盘210内的医疗器械清洁之后，并且优选进行干燥之后，密封接合门部件130抬起，传送部分120b传送托盘210，托盘穿过包裹材料1000进入包装隔间110，到达传送部分120c，从而完成了将包裹材料1000覆盖的托盘210运送至包装隔室110，用于完成包装操作。包裹材料1000可选择性地从其供应处1002进行切断，然后可通过某方式将包裹材料1000的端部自动扎牢，以完全包裹具有清洁的医疗器械的托盘210，其中常规包装设备容纳在包装隔室110之内。
美国专利5,732,529公开了通过此类包裹材料1000对无菌医疗器械自动进行包装，此类包裹材料取自包裹材料1000的供应源1002，该专利以引用方式并入本文。本领域技术人员将理解，用于制作无菌包装件的包裹材料1000可呈大卷提供，在将包裹材料1000馈送至包装件制作设备的前缘时，这些大卷被解开。此外，美国专利5,987,855公开了医疗器械未密封包装件的密封过程，此专利也以引用方式并入本文。应理解，包装隔室110也可包括密封模具，用以对未密封包装件施加热量和密封压力。当然，如图1、图2和图4所示，包装隔室110可被构造成容纳机械机构，这些机械机构需要实现对医疗器械进行无菌密封性包装。
在包装隔室110的另一实施方案中，应理解，包装隔间110，如图4所示，可包括类似的旋转底座335，此底座固定了多个检查装置，包括灯305和传感器315，如图3所示。虽然图4已说明了包装隔室110不具有可固定多个检查装置(包括灯305和传感器315，如图3所示)的旋转底座335，但应理解，在另一实施方案中，包装隔室110可包括固定了多个检查装置的旋转底座335。在此类实施方案中，检查装置可围绕包装位置470。本发明人已认识到，在包装隔室110的包装操作期间，持续通过检查装置(诸如灯305和传感器315)来实施自动检查是有利的。自动检查系统可消除对包装操作开始和结束时人工检查的需要。此外，本领域技术人员还将认识到三维成像的应用，因为它涉及具有三维图案匹配和物体跟踪功能的立体视觉，传感器可用其来识别医疗器械包装过程中的失误。
此外，包装隔室110内的旋转底座335具有360度旋转功能，为附接的灯305和传感器315提供更佳的光学视角，用于在包装操作中查看器械230。在整个包装操作期间，检查装置(诸如灯305和传感器315)持续围绕旋转底座335上的包装隔室110的内部旋转。应理解，检查装置可围绕包装隔室110的内部旋转或移动，以通过其它运动模式和移动机构使器械230可视化。此外，底座335可设有任何数量和任何组合的检查装置。例如，底座335可容纳四个灯305和四个传感器315。对于包装隔室110内的包装过程，多个检查装置有利用医疗器械的包装过程。
此外，应理解，包装隔室110可包括图4中未示出的其它部件，诸如除湿器、风扇、通风口、真空泵和加热元件。包装隔室110可包括任何所需的部件，用以在包装操作完成之前和之后消除包装隔室110和器械230中的水分。因为在启动包装操作之前，器械230必须是干燥的，应理解，可对器械230实施各个干燥阶段，诸如，在隔室110内进行吹干和湿度测试。
参见图11，框图示出了示例性包装系统1100，其中可实施一个或多个公开实施方案。在一个实施方案中，包装系统1100对包含医疗器械230且同时处于包装位置470上的托盘210进行包装。在另一实施方案中，包装系统1100只对医疗器械230本身进行包装，而不包括包装件内的托盘210。包装完成后，传送系统210将包含器械230的托盘120送离包装位置470，并通过密封出口门部件140而到达包装隔室110之外，如图1所示。
再次参见图11，框图示出了示例性包装系统1100，此系统包括处理器1102、存储器1104、图形用户界面(“gui”)装置1106、一个或多个输入装置1108、和包装机1110。包装机1110可利用包装源1112、风扇1114、喷嘴1116、传感器1118、检查装置1120、除湿器1122、加热元件1124、和真空泵1126。应理解，包装系统1100可包括图11中未示出的其它部件。
处理器1102可包括中央处理单元(cpu)。存储器1104可位于与处理器1102相同的管芯上，或者可位于与处理器1102不同之处。存储器1104可包括易失性或非易失性存储器，例如随机存取存储器(ram)、动态ram、或高速缓存。
gui设备1106使用可视化输出进行显示。gui设备1106也可包括触敏屏幕。输入设备1108可包括键盘、小键盘、触摸屏、触摸板、检测器、麦克风、加速度计、陀螺仪、生物特征扫描仪、或网络连接件(例如，无线局域网卡，用于传输和/或接收无线ieee802信号)。输入设备1108与处理器1102进行通信，处理器1102从输入设备1108接收输入。包装器1110发起包装操作，其功率由医务人员进行控制。这使医务人员可确定针对医疗器械230所施加的包装操作的参数、以及最终获得所需的器械230的包装率的时长。
参见图12，流程图示出了通过包装系统1100对器械230进行包装的过程1200。如图12所示，过程1200始于1210利用传送系统120将包含器械230的托盘210运送至清洁和包装系统100内的包装隔室110中。然后对器械230进行缺陷检查1220。对器械230进行了检查1220之后，确定器械230是否包含缺陷(步骤1230)。例如，步骤1230的缺陷可为器械230上存在水分或包装隔室110具有湿度，如传感器315所检测到的。如果确定器械230没有缺陷，则包装系统1100将启动器械230的包装(步骤1250)。如果器械230具有缺陷，则包装系统1100将修复缺陷1240，并对器械230进行检查1220，直到器械230通过步骤1230中的检查。完成包装1250之后，将对器械230进行检查1260，以确认包装过程完成并且没有缺陷。决定包装过程中是否存在缺陷(步骤1270)。例如，步骤1270中的缺陷可为包装材料410或包裹材料1000中存在小孔，或者包装隔室110具有湿度，如传感器315所检测到的。如果包装成功，此过程完成(步骤1280)，传送系统120将包含器械230的托盘210运送出清洁和包装系统100内的包装隔室110。如果器械230由于包装缺陷而仍然需要进行包装，则包装系统1100将再次对器械230进行包装1250和检查1260，直到器械230通过步骤1270中的检查。
当然，在另一实施方案中，在清洁和包装系统100内，前述消毒、灭菌和包装过程可全部在一个过程中进行。参见图13，流程图示出了通过消毒系统500、灭菌系统800、和包装系统1100对器械230进行消毒、灭菌和包装的过程1300。如图13所示，过程1300始于1310，通过利用传送系统120将包含器械230的托盘210运送至清洁隔室105中，该清洁隔室可操作以在清洁和包装系统100内进行消毒与灭菌。然后对器械230进行消毒1320。对器械230进行了消毒1320之后，进行检查以确定器械230是否已成功消毒(步骤1330)。如果确定器械230已成功消毒，则然后对器械230进行灭菌1340。如果器械230未成功消毒，则消毒系统500将再次对器械230进行消毒1320，并对器械进行检查1330，直到器械230通过步骤1330中的检查。对器械230进行了灭菌1340之后，进行检查以确定器械230是否已成功灭菌(步骤1350)。如果确定器械230已成功灭菌，则传送系统120将包含器械230的托盘210运送至包装隔室110中，包装隔室可操作以在清洁和包装系统100内进行包装(步骤1360)。如果器械230未成功灭菌，则灭菌系统800将再次对器械进行灭菌1340，并对器械230进行检查1350，直到器械230通过步骤1350中的检查。然后对器械230进行包装1370。对器械230进行了包装1370之后，则传送系统120将包含器械230的托盘210运送出包装隔室110，包装隔室可操作以在清洁和包装系统100内进行包装(步骤1380)。