DE69505885T2 - Verfahren zum Sterilisieren - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung betrifft die Behandlung von Erzeugnissen, insbesondere medizinischer Erzeugnisse, wie beispielsweise absorbierbares Nahtmaterial, Klemmen und Klammern, in dem diese einem gasförmigen Sterilisationsmittel ausgesetzt werden, um sie zu sterilisieren. Als spezielles Sterilisationsmittel wird Ethylenoxid verwendet, welches ein als Sterilisationsmittel gut bekanntes Gas ist.
• Das vorliegende Verfahren ist zur Sterilisation feuchtigkeitsempfindlicher medizinischer Erzeugnisse, d. h. von Erzeugnissen, die sich zersetzen, wenn sie der Luftfeuchtigkeit ausgesetzt werden, besonders wertvoll. Diese Erzeugnisse umfassen Nahtmaterialien, Absperrklemmen und Klammern aus Polymermaterialien, die mit der Zeit vom tierischen oder menschlichen Körper absorbiert werden. Diese Polymermaterialien umfassen Homopolymere und Copolymere von Glykoliden und Lactiden, Polymere mit Dioxanon-Bindungen und Copolymere von Dioxanone mit anderen Monomeren, wie beispielsweise Caprolacton sowie Gemische solcher Polymere und Copolymere.
• Diese Polymere sind im allgemeinen sehr empfindlich gegenüber Feuchtigkeit, und sie werden im Körper durch hydrolytischen Abbau oder eine Kombination von hydrolytischem Abbau mit anderen Aktivitäten abgebaut. Es ist daher unerläßlich, daß Erzeugnisse aus solchen Polymeren in luftdichten Behältern verpackt werden, welche für Wasserdampf einschließlich atmosphärischer Luftfeuchtigkeit undurchlässig sind, um den Abbau der Erzeugnisse während der Lagerung zu verhindern. Im allgemeinen sind diese Verpackungen Laminate mit einer oder mehreren Schichten von Metallfolien. Die atmosphärische Feuchtigkeit kann diese Metallfolienschichten der Verpackung nicht durch dringen, und demzufolge sind diese Erzeugnisse langfristig lagerbar. Einige dieser absorbierbaren Polymere werden auch durch Sauerstoff zersetzt. Die Metallfolien-Verpackungsmaterialien hindern auch den Sauerstoff daran, in die Verpakkung einzudringen und während der Lagerung mit dem Erzeugnis in Berührung zu kommen. Medizinische Erzeugnisse aus Polymeren, die durch Sauerstoff abgebaut werden, werden gewöhnlich in einer Atmosphäre aus Stickstoff oder einem anderen inerten Gas verpackt, um den Abbau während der Lagerung einzuschränken.
• Ein Beispiel für diesen Typ einer Verpackung, wie sie gewöhnlich für solche Erzeugnisse verwendet wird, ist im US-Patent Nr. 3.815.315 dargestellt, welches ein absorbierbares Nahtmaterial beschreibt, das mittels eines Ethylenoxid enthaltenden Gases sterilisiert und in einer Verpackung mit einer Metallfolienschicht verpackt wird.
• Das Sterilisationsverfahren des Standes der Technik, wie er im US-Patent Nr. 3.815.315 beschrieben ist, umfaßt das Plazieren des chirurgischen Erzeugnisses in einem Verpackungsmaterial, das im wesentlichen für Wasserdampf undurchlässig ist. Die Verpackung wird an drei Seiten dicht verschlossen und die vierte Seite zur Atmosphäre hin offen gelassen. Diese Verpackung wird dann in einen bakteriendichten Überführungsbehälter eingelegt, der für das Sterilisationsgas durchlässig, jedoch für Bakterien undurchlässig ist. Der Überführungsbehälter mit der offenen Nahtmaterialverpackung wird dann in eine Ethylenoxid-Sterilisationskammer gebracht. Dann wird Ethylenoxidgas, kombiniert mit einem Fluorcarbongas als Verdünnungsmittel oder mit einem anderen Verdünnungsmittel, in die Sterilisationskammer eingeleitet. Nachdem die Sterilisation erfolgt ist, wird der Überführungsbehälter mit der offenen Verpackung in einen Trockner gebracht, wo das Erzeugnis unter Wärme und Vakuum getrocknet wird, um jegliches Wasser aus dem Nahtmaterial zu entfernen. Der Überführungsbehälter wird dann entnommen und in einen trockenen Raum überführt, wo er bis zum endgültigen Verschließen der Verpackung in einer im wesentlichen feuchtigkeitsfreien Atmosphäre gelagert wird. Zu diesem Zeitpunkt wird der Überführungsbehälter in einen sterilen Bereich gebracht, die Verpackung mit dem Nahtmaterial aus dem Überführungsbehälter entnommen, das Gas aus der Verpackung entfernt, durch ein wasserfreies Gas ersetzt und das Folienlaminat schließlich dicht verschlossen. Die Folienverpackung wird dann in eine Außenumhüllung gesteckt, die feuchtigkeitsdurchlässig sein kann, und der Raum zwischen den beiden Umhüllungen wird sterilisiert, um die Außenfläche der inneren Metallfolienverpackung zu sterilisieren.
• Das oben erwähnte Sterilisationsverfahren nach dem Stand der Technik benutzt in Gestalt des bakteriendichten Überführungsbehälters einen Zwischen-Verpackungsschritt, um die Sterilität des Erzeugnisses vom Punkt der Sterilisation bis zu dem Punkt, an dem die Verpackung endgültig dicht verschlossen wird, zu schützen. Die Folienverpackung muß aus dem überführungsbehälter entnommen werden, bevor sie dicht verschlossen werden kann. Dieser Schritt kann zu einer gewissen Verunreinigung der Verpackung oder zum Eindringen von Feuchtigkeit in die Verpackung, nachdem das Erzeugnis getrocknet worden ist, führen.
• Die Sterilisationsverfahren mittels Ethylenoxid nach dem Stand der Technik benutzen ein einziges Gefäß bzw. eine Kammer, welches bzw. welche den nachfolgend aufgeführten, aufeinanderfolgenden Schritten unterliegt: Beladen mit dem zu sterilisierenden Teil, Evakuierung des Gefäßes, Behandeln des zu sterilisierenden Teiles über einen Zeitraum, der zur Durchführung der Sterilisation ausreicht, mit dem Sterilisationsgas, anschließendes Entfernen des Sterilisationsgases aus dem Gefäß sowie Behandeln des verpackten Erzeugnisses, um es auszugasen bzw. das Ethylenoxid mittels Vakuum aus der Verpackung zu entfernen. Da Ethylenoxid ein giftiges Material ist, ist es im fertigen Erzeugnis bzw. in der Verpackung nicht erwünscht. Im allgemeinen werden die verpackten Erzeug nisse der Ausgasung oder Belüftung unterworfen, um das Ethylenoxid aus der Verpackung zu entfernen. Beispiele für Verfahren mit Ethylenoxid-Sterilisation sind in dem oben erwähnten US-Patent Nr. 3.815.315, aber auch in den US-Patenten Nr. 3.068.864; 3.767.362 und 5.128.100 beschrieben. Zusätzlich zu den oben beschriebenen Schritten gibt es noch den Schritt der Befeuchtung des zu sterilisierenden Erzeugnisses vor dessen Kontakt mit dem Sterilisationsgas. Falls das zu sterilisierende Erzeugnis nicht der Zersetzung durch Wasser oder Sauerstoff unterliegt, kann die Verpackung auch aus einem Material hergestellt sein, welches den Durchtritt des Sterilisationsgases sowie von Luft erlaubt, aber den Durchtritt von Bakterien verhindert. Daher kann hier die Verpackung vollständig dicht verschlossen, sterilisiert und schließlich belüftet werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß das Erzeugnis während der Behandlung verunreinigt wird.
• Die Sterilisation mittels Ethylenoxid ist auch schon in separaten, nicht miteinander verbundenen Behältern oder Kammern, wie beispielsweise einem Vorbehandlungsbehälter, einem Sterilisationsbehälter und einem Ausgasungsbehälter, durchgeführt worden. Das zu sterilisierende Erzeugnis wird während des Sterilisationsvorganges von einem Behälter zum nächsten Behälter körperlich durch die Umgebungsatmosphäre bewegt. Diese Art der Sterilisation wurde für Verpackungen angewandt, welche vor der Sterilisation vollständig verschlossen wurden.
• Eines der Probleme dieser Anwendung von Ethylenoxidgas als Sterilisationsmittel besteht darin, daß Gemische von Ethylenoxid und Luft explosiv sind. Bei der Verwendung von Ethylenoxid muß sorgfältig darauf geachtet werden, daß die Gefahr einer unbeabsichtigten Bildung einer explosiven Konzentration von Ethylenoxid in Luft vermieden wird. Um diese Wahrscheinlichkeit zu reduzieren, wird Ethylenoxid als Sterilisationsgas gewöhnlich als Gemisch mit einem Inertgas, wie beispielsweise Fluorcarbongas, Kohlendioxid und in manchen Fällen Stickstoff, eingesetzt. Ein negativer Aspekt einer solchen geringeren Konzentration von Ethylenoxid in Sterilisationsgasgemischen besteht darin, daß die Dauer der Sterilisation in dem Maße verlängert wird, wie die Konzentration von Ethylenoxid vermindert wird.
Zusammenfassung der vorliegenden Erfindung
• Die vorliegende Erfindung, welche durch die Merkmale a) bis h) des Anspruches 1 gekennzeichnet ist, betrifft ein Verfahren zur Sterilisation eines feuchtigkeitsempfindlichen Erzeugnisses, bei welchem das zu sterilisierende Erzeugnis in einer offenen Verpackung aus feuchtigkeitsundurchlässigem Material untergebracht, sterilisiert und getrocknet sowie in einer Atmosphäre mit geringer Feuchtigkeit in einem sterilen Zustand gehalten wird, bis die Verpackung mit dem feuchtigkeitsempfindlichen Erzeugnis verschlossen wird. Das Sterilisationsverfahren umfaßt mehrere Aufnahmebehälter oder -kammern sowie Überführungsfächer zwischen den Kammern, um es zu ermöglichen, daß die zu sterilisierenden Erzeugnisse von einer Kammer zur nächsten überführt werden, ohne die Umgebungsatmosphäre außerhalb der Sterilisationsvorrichtung zu durchlaufen. Wenn das System ein geschlossenes System ist, kann es durch periodische Reinigung mittels Wasserstoffperoxid, Formaldehyd, Glutaraldehyd oder andere flüssige oder gasförmige Desinfektionsmittel in einfacher Weise im antiseptischen Zustand gehalten werden. Das bevorzugte Reinigungsmittel ist Wasserstoffperoxid.
• Die medizinischen Erzeugnisse von der Art, welche die vorliegende Erfindung betrifft, sind Erzeugnisse, welche im menschlichen oder tierischen Körper absorbiert werden. Diese Erzeugnisse umfassen solche zum Verschließen von Wunden, wie Nahtmaterialien, Klemmen oder Klammern sowie absorbierbare orthopädische Erzeugnisse, wie beispielsweise absorbierbare Nägel, Stifte, Schrauben und Knochenplatten. Wie oben erwähnt, werden diese Erzeugnisse im allgemeinen aus Polymeren von Glycoliden oder Lactiden, aus Copolymeren von Glycoliden, Gemischen solcher Polymere mit Lactiden oder Polydioxon-Polymeren oder -Copolymeren, aus physikalischen Gemischen aus Polydioxon-Polymeren und Polymeren oder Copolymeren von Glycoliden und/oder Lactiden oder mit anderen Polymeren hergestellt. Aus solchen Polymeren hergestellte Erzeugnisse entsprechen solche, die sich zu zersetzen beginnen, wenn sie der Feuchtigkeit ausgesetzt werden. Wenn diese Erzeugnisse vor dem Gebrauch mit Feuchtigkeit in Berührung kommen, werden sie sich schnell zersetzen und ihre Festigkeit verlieren. Insbesondere geht die erwünschte Eigenschaft der Bewahrung der invivo-Zugfestigkeit von Nahtmaterialien schnell verloren, wenn die Erzeugnisse vor dem Gebrauch für eine längere Zeit der Feuchtigkeit ausgesetzt werden. Da Erzeugnisse dieses Typs sowohl auf Feuchtigkeit als auch auf Wärme empfindliche reagieren, können sie nicht mittels Dampf sterilisiert werden. Die Sterilisation mittels Kobaltstrahlung hat ebenfalls die Tendenz, diese Materialien abzubauen, und aus diesen Gründen wird Kobaltstrahlung nicht zur Sterilisation von Erzeugnissen dieses Typs eingesetzt. Diese Erzeugnisse werden allgemein mittels Ethylenoxidgas sterilisiert. Das Sterilisationsgas wird gewöhnlich in Form eines Gemisches aus Ethylenoxid und einem Inertgas verwendet. Übliche Inertgase sind Fluorcarbone, wie beispielsweise 1,2,2,2-Pentafluoroethan, 1,2,2,2- Tetrafluoroethan, 1-Chloro-1,2,2,2-Tetrafluoroethan, Kohlendioxid oder Stickstoff.
• Das für feuchtigkeitsempfindliche medizinische Erzeugnisse am meisten verwendete Verpackungsmaterial umfaßt mittels Wärme dicht verschließbare Metallfolien. Die mittels Wärme dicht verschließbare Folie ist gewöhnlich ein Laminat aus Polyethylen oder einem anderen Polyolefin, das mit einer Metallfolie, wie beispielsweise Aluminium, in einer Weise belegt ist, daß die Aufbringung von Wärme auf die Folie ein Schmelzen der Beschichtung verursacht, so daß die erwärmten Bereiche der Folie aneinander kleben. Verpackungen dieses Typs sind im zuvor erwähnten US-Patent Nr. 3.815.315 beschrieben.
• Wie oben angegeben, weist das im US-Patent Nr. 3.815.315 beschriebene Sterilisationsverfahren einen Schritt auf, bei welchem offene Verpackungen aus dem Sterilisationsgerät entnommen und körperlich durch die Umgebungsatmosphäre zum nächsten Verfahrensschritt transportiert werden. Dieser Transport des Erzeugnisses kann zur Verunreinigung desselben durch Krankheitserreger aus der Atmosphäre führen oder das Erzeugnis könnte Wasserdampf absorbieren und sich zu zersetzen beginnen. Das vorliegende Verfahren arbeitet mit mindestens drei Kammern und Überführungsfächern zwischen den Kammern, so daß das zu sterilisierende Erzeugnis durch ein Überführungsfach von einer Kammer zur anderen bewegt werden kann, ohne mit der Umgebungsatmosphäre in Kontakt zu kommen. Weiterhin können die Erzeugnisse in einer Kammer mit extrem niedriger Feuchtigkeit automatisch dicht verschlossen werden, ohne daß sie der Feuchtigkeit der Umgebungsatmosphäre ausgesetzt werden.
• Ein weiterer Vorteil des vorliegenden Verfahrens ist die Eignung zur Anwendung hoher Konzentrationen von Ethylenoxid, von bis zu 100% Ethylenoxid, bei einem minimalen Risiko der Bildung explosiver Gemische von Ethylenoxid und Luft.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf die Vorrichtung, welche zur Durchführung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung benutzt werden kann.
• Fig. 2 ist eine schematische Darstellung einer Seitenansicht der Vorrichtung von Fig. 1.
• Fig. 3 ist ein Blockschema des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
• In Fig. 1 ist der Typ einer Verfahrensausrüstung schematisch dargestellt, die zur Durchführung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung angewandt werden kann. In Fig. 1 ist · eine Sterilisationskammer mit 10 bezeichnet. Die rechteckigen Kästen 11, 12 und 13 innerhalb der Kammer 10 sind bewegliche Paletten, auf welchen das zu sterilisierende Erzeugnis durch den Verfahrensablauf bewegt wird. Die Sterilisationskammer 10 weist an ihren beiden Enden Gleittüren 14 und 15 zum Einführen und Ausführen der Paletten mit dem zu sterilisierenden Erzeugnis auf. Die Tür 15 öffnet sich zu einem Überführungsfach 16, welches eine automatische Einrichtung 17 enthalten kann, die derart eingerichtet ist, daß sie die Paletten von der Sterilisationskammer in eine Vakuumtrocknerkammer 18 bewegt. Die automatische Einrichtung kann ein Roboter sein, oder die Paletten können mit Rädern versehen sein, welche bei der Bewegung zwischen den Kammern auf Schienen geführt werden. Die Vakuumtrocknerkammer ist ebenfalls zur Aufnahme von drei Paletten 11, 12 und 13 eingerichtet, welche ein Erzeugnis tragen, das sterilisiert worden ist und nun in der Vakuumtrocknerkammer getrocknet wird. Die Vakuumtrocknerkammer weist ebenfalls an ihren beiden Enden zwei Gleittüren 19 und 20 auf. Die Tür 19 wird geöffnet, um Paletten aus der Sterilisationskammer aufzunehmen, und die Tür 20 wird geöffnet, um Erzeugnisse aus der Vakuumtrocknerkammer nach dem Trocknen durch das Überführungsfach 21 zu bewegen. Das Überführungsfach 21 ist im wesentlichen mit dem Überführungsfach 16 identisch, und es weist auch eine entsprechende automatische Vorrichtung 17 auf, um die Paletten von der Vakuumtrocknerkammer 18 in die Trockenhaltekammer 22 zu bewegen. Die Trockenhaltekammer 22 nimmt das Erzeugnis aus dem Überführungsfach 21 auf, um es lagern, bis die Verpackung mit den medizinischen Erzeugnissen dicht verschlossen werden kann oder bis das Erzeugnis in eine vierte Kammer überführt wird, wo die Verpakkung dicht verschlossen wird. Die Trockenhaltekammer 22 weist Gleittüren 23 und 24 auf, um Paletten in die Kammer bzw. aus der Kammer durchzulassen.
• Die Paletten 11, 12 und 13 tragen Auflagen 26 (dargestellt in Fig. 2) in welchen das zu sterilisierende Erzeugnis aufbewahrt wird. Die Funktion der Auflagen besteht darin, die Erzeugnisverpackungen in einer Lage zu halten, in welcher das offene Ende der Verpackung nicht abgedeckt ist, um es dem Sterilisationsgas zu ermöglichen in die Verpackung zu strömen und die Verpackung zugleich in einer günstigen Lage für das nachfolgende dichte Verschließen zu halten. Die Palette mit dem Erzeugnis wird aus der Trockenhaltekammer 22 in den Verschlußraum 25 bewegt, welcher die automatische Vorrichtung zum dichten Verschließen der Nahtmaterial-Verpackungen enthält. Der Vorgang des dichten Verschließens der Verpackungen besteht darin, die Auflage 26 von der Palette zu nehmen und sie durch eine Verpackungs-verschließmaschine zu bewegen, um die offene Kante der Folienverpackung zu verschließen, bevor die Verpackungen aus dem Verschlußraum herausgenommen werden.
• Die trockene Aufbewahrungskammer kann eine einzige große Kammer sein oder aus mehreren Kammern mit Überführungsmechanismen bestehen, um das Erzeugnis automatisch zwischen separaten Kammern weiter zu bewegen. Die trockene Aufbewahrungskammer bzw. der Raum 30 (siehe Fig. 1 und 2) kann auch mit der Kammer 22 als Einheit betrachtet werden. Die Hubkammer bzw. der Raum 30 wird durch die Wände 33, 34, 35 und 36 begrenzt, während die Verschlußkammer 31 durch die Wände 36, 37, 41 und 42 begrenzt wird. Der Raum 30 weist eine Hubeinrichtung 32 auf, welche die Paletten 11, 12 oder 13 anzuheben vermag, um die Auflagen 26 mit dem Erzeugnis zur luftdichten Tür 38 in der Wand 36 auszurichten. Die Auflage 26 kann durch die Gleittür 38 in den Verschlußraum 31 bewegt werden, wo die Verpackungen auf den Auflagen automatisch dicht verschlossen werden können. Eine automatische Verschließmaschine 44 nimmt die Auflagen auf und verschließt die Kante bzw. die Kanten der Folienlaminatverpackung mit dem sterilisierten Erzeugnis automa tisch dicht. Die Auflage 26 kann dann durch eine kleine Gleittür 45 aus dem Raum 31 in die Umgebungsatmosphäre entnommen werden oder sie gelangt zunächst in eine Luftschleuse (nicht dargestellt) und dann in die Umgebungsatmosphäre. Die leeren Paletten können durch eine Tür (nicht dargestellt) aus der Kammer 30 in eine Vorkammer oder eine Luftschleuse aus dem System entnommen werden. Der Zweck der Vorkammer bzw. der Luftschleuse ist es, die Umgebungsluft daran zu hindern, in das System einzudringen.
• Die Verfahrensschritte der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 verständlich. Beim vorliegenden Verfahren beginnt der Sterilisationszyklus durch Öffnen der Türen zur Sterilisationskammer, worauf das zu sterilisierende Erzeugnis auf Paletten durch die Tür 14 an einem Ende der Kammer in dieselbe eingeführt wird. Vor dem Start des Zyklus besteht die Atmosphäre in der Kammer von der Schlußphase des vorhergehenden Sterilisationszyklus aus Stickstoff. Dann wird die Tür 14 geschlossen und eine Außenhülle des Sterilisationsgerätes auf eine Temperatur von etwa 25ºC aufgeheizt. Dann wird der Druck in der Kammer durch eine Vakuumanlage auf etwa 1,8 kPa bis 6 kPa abgesenkt. Dann wird der Druck auf 1,8 kPa reduziert und Dampf zugeführt, um das zu sterilisierende Erzeugnis anzufeuchten. Der Dampf wird zugeführt, bis der Druck in der Kammer etwa 2,1 kPa beträgt. Wenn der Druck in der Kammer 2,1 kPa erreicht, wird das Dampf-Steuerventil geschlossen. Die Absorption von Dampf durch das Erzeugnis vermindert den Druck. Wenn der Druck in der Kammer auf 2,0 kPa abgesunken ist, öffnet das Ventil wieder. Diese Zyklen werden einige Male wiederholt, im allgemeinen nicht weniger als 5 mal und nicht mehr als 45 mal, so daß die gesamte Zeit, in welcher sich das Dampfventil in einer offenen Stellung befindet, nicht weniger als 60 Minuten und nicht mehr als 90 Minuten beträgt.
• Im Anschluß an den beschriebenen Vorkonditionierungs- oder Befeuchtungszyklus wird der Druck in der Kammer durch Einlei tung trockenen Stickstoffgases auf 46 kPa bis 48 kPa angehoben. Wenn der gewünschte Druck erreicht ist, wird reines Ethylenoxid in die Kammer eingeleitet, bis der Druck in der Kammer 95 kPa ± etwa 1 kPa erreicht. Das Ethylenoxid verbleibt in der Kammer, bis die Sterilisation beendet ist. Bei Nahtmaterial dauert dies im allgemeinen zwischen 360 Minuten und 600 Minuten. Die zur Sterilisation anderer medizinischer Erzeugnisse erforderliche Zeit wird in Abhängigkeit von der Art des Erzeugnisses ein wenig variieren, aber üblicherweise 720 Minuten nicht überschreiten. Wenn der gewünschte Kontakt mit Ethylenoxid beendet ist, wird die Kammer auf einen Druck von etwa 0, 07 kPa evakuiert, und dieser Druck für etwa zwei Stunden aufrechterhalten, um dem sterilisierten Erzeugnis Reste von Feuchtigkeit und Ethylenoxid zu entziehen. Durch Zufuhr von Stickstoffgas bei einer Temperatur zwischen etwa 21 ºC und 32ºC wird der Druck wieder auf Atmosphärendruck angehoben. Die Verwendung von reinem Stickstoff oder anderer Inertgase anstelle von Luft, um den Druck in der Kammer wieder anzuheben, vermindert die Wahrscheinlichkeit, daß sich unbeabsichtigt ein explosives Gemisch aus Ethylenoxid und Sauerstoff bildet.
• Die Paletten mit dem nunmehr sterilisierten Erzeugnis müssen nun getrocknet werden und werden aus der Sterilisationskammer 10 über ein Überführungsfach in die Trocknerkammer 18 überführt. Bevor die Türen der Sterilisationskammer geöffnet werden, wird das Überführungsfach mit Stickstoffgas gefüllt, das einen Taupunkt von etwa minus 30ºC hat. Die Überführung erfolgt durch öffnen der Auslaßtür 15 der Sterilisationskammer 10 sowie Überführung der Paletten mittels eines Roboters 17 aus der Sterilisationskammer 10 durch das Überführungsfach 16 in die Trocknerkammer 18. Alles Gas in der Sterilisationskammer 10 wird auf einem Druck gehalten, der höher ist als der Druck im Überführungsfach, wodurch es bei geöffneter Auslaßtür der Sterilisationskammer von dort in das Überführungsfach strömt. Da das Überführungsfach ausschließlich trockenes Stickstoffgas enthält, wird das Risiko vermieden, daß sich Ethylenoxid mit Sauerstoff in einem explosiven Verhältnis vermischt.
• Nachdem die Paletten in die Trocknungskammer 18 überführt worden sind, kann die Auslaßtür 15 der Sterilisationskammer geschlossen werden, und es können neue Paletten mit zu sterilisierenden Erzeugnissen in die Sterilisationskammer 10 eingeführt und ein neuer Sterilisationszyklus gestartet werden.
• Die Trocknungskammer 18 ist ein Vakuumtrockner, welcher dazu dient, nach Abschluß des Sterilisationsvorganges restliches Ethylenoxid sowie restliche Feuchtigkeit aus dem sterilisierten Erzeugnis zu entfernen. Da Ethylenoxid giftig ist, wird es nach dem Abschluß der Sterilisation im wesentlichen aus dem Erzeugnis entfernt. Während des Trocknungszyklus wird die Manteltemperatur auf einem Wert von 48ºC bis 52ºC gehalten. Der Trocknungszyklus selbst umfaßt die Verminderung des Drukkes in der Trocknungskammer auf etwa 0,01 kPa oder weniger. Dann wird trockenes Stickstoffgas in die Kammer eingelassen, bis der Druck etwa 100 kPa erreicht. Dann wird der Druck in der Trocknungskammer auf weniger als 0,01 kPa abgesenkt, und der Zyklus der Zugabe trockenen Stickstoffs und der Absenkung des Druckes wird für eine Anzahl Zyklen wiederholt. Ein typischer Zyklus umfaßt die Schritte der Erhöhung des Druckes mit Stickstoff auf etwa 100 kPa und die Evakuierung der Kammer auf einen Druck von etwa 0,03 kPa über eine Periode von 120 Minuten, den Wiedereinlaß von Stickstoff auf einen Druck von 100 kPa und die Zirkulation des Stickstoffes für etwa 90 Minuten, das Evakuieren der Kammer bis auf einen Druck von etwa 0,01 kPa über eine Periode von etwa 100 Minuten sowie das Halten dieses Druckes für zusätzliche 240 Minuten. Am Ende des gesamten Zyklus, der etwa 12 Stunden in Anspruch nimmt, wird die Kammer mit trockenem Stickstoffgas wieder unter Druck gesetzt.
• Wenn der Trocknungszyklus beendet ist, werden die Paletten aus der Trocknungskammer 18 entnommen und über ein Überfüh runsgfach 21 unter Anwendung eines Roboters 17 in eine dritte Kammer überführt, welches die Trockenhaltekammer 22 ist. Die Überführungskammer 21 enthält trockenes Stickstoffgas mit einem Taupunkt von nicht über minus 52ºC, bevor die Tür der Trocknungskammer 20 geöffnet wird. Dies erfolgt auf diese Weise, um zu verhindern, daß das Erzeugnis Feuchtigkeit aufnimmt, nachdem es getrocknet worden ist. Die Paletten mit den Erzeugnissen werden durch die Auslaßtür 20 aus der Trocknungskammer 18 entnommen, und dann wird die Auslaßtür geschlossen. Die Paletten mit dem Erzeugnis werden durch das Überführungsfach 21 in die Trockenhaltekammer 22 überführt, welche ebenfalls eine Stickstoffatmosphäre enthält, wobei der trockene Stickstoff einen Taupunkt von nicht mehr als minus 52ºC hat. Die trockene Aufbewahrungskammer hat eine gesteuerte Atmosphäre, die auf einer ausgewählten Temperatur und Feuchtigkeit gehalten wird und deren Gasinhalt von dem der Sterilisation unterworfenen Erzeugnis abhängt. Wenn das zu sterilisierende Erzeugnis aus einem Polydioxonon-Polymer hergestellt ist, wird in der Kammer ständig eine Atmophäre aus trockenem Stickstoff aufrechterhalten, weil eine Sauerstoffatmosphäre für die Stabilität der Polydioxonon-Polymere schädlich ist. Wenn das zu sterilisierende Erzeugnis aus Polymeren oder Copolymeren von Glycoliden oder Lactiden hergestellt ist, ist eine sauerstoffhaltige Atmosphäre zulässig. In jedem Falle wird das zu sterilisierende Erzeugnis nun in eine Verschließvorrichtung eingesetzt, um die das Erzeugnis enthaltenden Verpackungen automatisch dicht zu verschließen. Die Verpackungen werden nun über eine Luftkammer oder eine Auslaßtür in der Wand der trockenen Aufbewahrungskammer, welche den Eintritt von Atmosphärenluft verhindert, aus der Sterilisationsvorrichtung entnommen.
• Das Blockschaltbild von Fig. 3 ist eine andere Darstellung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung. Der Block 50 bezeichnet einen Sterilisationsschritt bzw. -zyklus in dem Verfahren. Der Sterilisationszyklus einschließlich des Einführens und des Ausführens erfordert etwa 12 Stunden. Nachdem die Sterilisation beendet ist, werden die Paletten, welche das zu trocknende Erzeugnis tragen, durch das als Block 51 bezeichnete Überführungsfach bewegt. Die Überführungskammer hat zu Beginn eine Stickstoffatmosphäre mit einem Taupunkt von mindestens minus 30ºC, um eine trockene, sauerstofffreie Atmosphäre bereitzustellen. Die Paletten werden durch die Überführungskammer in eine Trocknungskammer bewegt, wo der als Block 52 bezeichnete Vakuumtrocknungsschritt oder -zyklus des Verfahrens durchgeführt wird. Der Trocknungszyklus trocknet das Erzeugnis, wie oben angegeben, und nach dem Abschluß des Zyklus, der ebenfalls 12 Stunden beansprucht, durchläuft das Erzeugnis ein zweites Überführungsfach, welches als Block 53 bezeichnet ist. Das zweite Überführungsfach hat eine Stickstoffatmosphäre mit einem Taupunkt von minus 52ºC. Der Grund für den niedrigeren Taupunkt im zweiten Überführungsfach liegt darin, daß das getrocknete Erzeugnis nach dem Verlassen der Trocknungskammer trocken gehalten werden muß und der Feuchtigkeitsgehalt der Atmosphäre der zweiten Überführungskammer daher so niedrig als möglich gehalten werden soll. Ein Taupunkt von minus 30ºC drückt einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 1,641 Grain Wasser pro Pfund Gas und eine relative Feuchtigkeit von 1,52% bei 70ºF aus. Bevorzugt wird ein Taupunkt von minus 52ºC was einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 0,1342 Grain pro Pfund Gas oder einer relativen Feuchtigkeit von etwa 0,123% bei 70ºF entspricht.
• Die Paletten werden durch das zweite Überführungsfach in die als Block 54 bezeichnete trockene Aufbewahrungskammer überführt. In der trockenen Aufbewahrungskammer verbleiben die Verpackungen auf den Paletten, bis die Verpackungen endgültig dicht verschlossen werden. Wie oben angegeben, kann die trokkene Aufbewahrungskammer eine einzelne Kammer oder vorzugsweise eine Mehrfachkammer sein, die auch die Ausrüstung enthält, um die unverschlossenen, das Erzeugnis enthaltenden Verpackungen von den Paletten zu einer automatischen Verschließmaschine und anschließend zur weiteren Verarbeitung aus der trockenen Aufbewahrungskammer in die Umgebungsatmo sphäre zu bewegen. Die trockene Aufbewahrungskammer kann eine Stickstoffatmosphäre enthalten, deren Taupunkt auf minus 52 ºC gehalten wird. Wenn das zu sterilisierende Erzeugnis nicht solche strengen Bedingungen erfordert, so kann die Atmosphäre auch in geeigneter Weise eingestellt werden, um die Stabilität des Erzeugnisses nach dem Verpacken aufrecht zu erhalten. Wie im Blockdiagramm angegeben und wie es oben beschrieben wurde, befindet sich in der Verlängerung der trockenen Aufbewahrungskammer eine automatische Verschließvorrichtung, welche das offene Ende der Metallfolienverpackungen automatisch dicht verschließt. Die Metallfolienverpackungen werden im allgemeinen von einer Auflage auf den Paletten gehalten. Wenn die Verpackung dicht verschlossen ist, können die Auflagen die Wände der Verschlußkammer in Richtung Atmosphäre durchlaufen. Der Durchlaß durch die Wand ist derart gestaltet, daß die Atmosphäre in der trockenen Aufbewahrungskammer aufrechterhalten werden kann, da der Druck in der Verschlußkammer größer ist als der Umgebungsdruck. Auch die Paletten mit den Auflagen können aus der automatischen Verschlußkammer, ohne Beeinträchtigung der Atmosphäre in der Kammer, entnommen werden.
• Um jegliche Verunreinigung der verschiedenen Kammern und Überführungsfächer durch Einströmen von Luft in das System zu verhindern, wird das System grundsätzlich auf einem Druck gehalten, der höher ist als der Umgebungsdruck. Zusätzlich ist der Druck jeweils in einem stromaufwärts gelegenen Teil des Systems grundsätzlich höher. So ist beispielsweise der Druck in der Trockenhaltekammer 22 höher als der Druck im Hubfach 30, welcher wiederum höher ist als der Druck in der Verschlußkammer 31, der seinerseits höher ist als der Umgebungsdruck. Im Falle eines kleinen Lecks in den verschiedenen Behältern und Kammern verhindert der höhere Druck innerhalb der Behälter oder Kammern das Einströmen möglicherweise verunreinigter Umgebungsluft in das System.

Claims (7)

1. Verfahren zur Sterilisation eines feuchtigkeitsempfindlichen Erzeugnisses mit dem Schritten:

a) Bereitstellen eines sterilisierbaren, feuchtigkeitsempfindlichen Erzeugnisses, das sterilisiert werden soll, in einer unverschlossenen, feuchtigkeitsundurchlässigen Verpakkung,

b) Plazieren der Verpackung mit dem Erzeugnis in einem ersten Behälter,

c) Evakuieren des ersten Behälters,

d) Füllen des ersten Behälters mit einem gasförmigen Sterilisationsmittel,

e) Halten der das Erzeugnis enthaltenden Verpackung im ersten Behälter bis das Erzeugnis sterilisiert ist,

f) Evakuieren des gasförmigen Sterilisationsmittels aus dem ersten Behälter,

g) Überführen der das Erzeugnis enthaltenden Verpackung in einen zweiten Behälter, wobei die das Erzeugnis enthaltende Verpackung in einer trockenen, von Krankeitserregern freien Atmosphäre verbleibt und Halten der das Erzeugnis enthaltenden Verpackung in dem zweiten Behälter, bis das Erzeugnis im wesentlichen frei von feststellbarer Feuchtigkeit ist,

h) Überführen der das Erzeugnis enthaltenden Verpackung in einen dritten Behälter, wobei die das Erzeugnis enthaltende Verpackung in einer trockenen, von Krankeitserregern freien Atmosphäre verbleibt, und der dritte Behälter eine Atmosphäre aus einem trockenem, inerten Gas mit einem Taupunkt unter -30 ºC hat sowie Halten der Verpackung in der Atmosphäre des trockenen Gases, bis die Verpackung dicht verschlossen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das trockene, inerte Gas im dritten Behälter Stickstoff mit einem Taupunkt von -52ºC ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem das Erzeugnis eine medizinisches Erzeugnis ist, Schritt g) das Überführen der das medizinische Erzeugnis enthaltenden Verpackung durch eine erste Überführungskammer in den zweiten Behälter und das Halten der das medizinische Erzeugnis enthaltenden Verpackung im zweiten Behälter auf einer Temperatur von 48ºC bis 52ºC umfaßt, wobei die Atmosphäre in diesem Behälter zyklisch durch aufeinanderfolgendes Hinzufügen trockenen Stickstoffs bis auf einen Druck von etwa 100 kPA und anschließendes Absenken des Druckes auf etwa 0,01 kPa gewechselt wird, bis das medizinische Erzeugnis im wesentlichen frei von Feuchtigkeit ist und Schritt h) das Überführen der das medizinische Erzeugnis enthaltenden Verpackung durch eine zweite Überführungskammer in den dritten Behälter sowie das Halten der Verpackung im dritten Behälter in einer kontrollierten Luft-Atmosphäre mit einem Taupunkt unter -30ºC, bis die Verpackung dicht versachlossen wird, umfaßt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei welchem die erste und die zweite Überführungskammer unmittelbar vor der Überführung der das medizinische Erzeugnis enthaltenden Verpackung eine Atmosphäre aus trockenem Stickstoff mit einem Taupunkt von -30ºC haben.

5. Verfahren nach Anspruch 1 einschließlich des Schrittes der Bereitstellung von Auflagen zum Halten der Verpackungen feuchtigkeitsempfindlicher Erzeugnisse sowie einer Palette zum Halten der Auflagen und Überführen der Verpackungen feuchtigkeitsempfindlicher Erzeugnisse in solchen von Paletten gehaltenen Auflagen durch die einzelnen Behälter.

6. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das gasförmige Sterilisationsmittel aus Ethylenoxid besteht.

7. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das gasförmige Sterilisationsmittel Ethylenoxid enthält.