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Verfahren und Vorrichtung zur Sterilisation von ärztlichen Instrumenten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren. zur Sterilisation von ärztlichem Instrumentarium
und nach diesem Verfahren hergestellte Sterilisatoren zur Entkeimung im Wasser oder
einer sonstigen Sterilisationsflüssigkeit unter normalem oder unter übers druck,
in strömendem, gesättigtem Dampf und in Heißluft.
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Bekanntlich läßt sich eine absolute, zuverlässige Sterilisation ärztlichen
Instrumentariums durch die folgenden, bekannten Verfahren erreichen: I. Sterilisation
durch Auskochen des Instrumentariums unter Zusatz antiseptisch wirkender Substanzen,
wie beispielsweise 20/e Soda, und zwar in gewöhnlichem oder destilliertem Wasser
unter Normaldruck; 2. Sterilisation durch Auskochen des Instrumentariums im bekannten
Papinschen Druckkochtopf bei mindestens I200 C; 3. Sterilisation im strömenden,
gesättigten Wasserdampf von I20° C und mehr in den bekannten Autoklaven; 4. Sterilisation
im Heißluftschrank mittels heißer Luft von. mindestens I800 C.
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Alle anderen Verfahren, wie beispielsweise das Einlegen der Instrumente
in antiseptische Lösungen ohne Kochen, das Kochen unter Normaldruck ohne Zusatz
antiseptisch wirkender Substanzen, das Verbringen der Instrumente in gesättigten
Dampf unter Normaldruck oder deren Verbringen in Heißluft, deren Temperatur weniger
als I800 C
beträgt, können nur als Desinfektions¢ nicht aber als
Sterilisationsverfahren angesehen werden.
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Die Sterilisation durch Auskochen des Instrumentariums unter Zusatz
antiseptisch wirkender Substanzen zum Kochwasser gilt als sehr zweckmäßiges und
zuverlässiges Verfahren. Es hat aber den- Nachteil, daß dem Instrumentarium Spuren
dieser antiseptischen Substanzen anhaften, was unter Umständen zur Zerstörung von
Arzneistoffen oder zur Reizung des Körpergewebes führen kann.
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Die Sterilisation durch Auskochen des Instrumentariums im Papinschen
Druckkochtopf bei mindestens I200 C gilt als unbedingt zuverlässig.
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Der Vorteil gegenüber dem Auskochen unter Normaldruck besteht darin,
daß keine antiseptisch wirkenden Substanzen zugesetzt werden müssen.
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Ein Nachteil besteht ebenso wie beim Kochen unter Normaldruck darin,
daß das Sterilisationsgut nicht trocken entnommen werden kann.
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Die Sterilisation im gesättigten Wasserdampf von mindestens 120 bis
im allgemeinen I400 C, in besonderen Fällen auch mcht in den bekannten Autoklaven
wäre ein geradezu ideales Verfahren, denn es eignet sich zur Sterilisation von Verbandstoffen
und Gegenständen aus Gummi ebenso gut wie für die des gesamten ärztlichen Instrumentariums.
Das Sterilisationsgut kann trocken entnommen werden und d wird geschont wie bei
keinem anderen Verfahren. Es wird eine absolute Sterilität erzielt. Als Nachteile
sind nur bekannt hohe Anschaffungskosten, schwierige, nur teilweise zu automatisierende
Wartung. Das sind Nachteile, die der Einführung dieses vorzüglichen Verfahrens in
der Praxis des praktischen Arztes entgegenstanden.
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Die Sterilisation in heißer Luft gilt schon seit der Zeit Robert
Kochs als unzuverlässiges Verfahren. Zwar hat man gefunden, daß einwandfreie Sterilität
dann erreicht werden kann, wenn das Instrumentarium auf mindestens I800 C 1 Stunde
lang erhitzt wird, bei 2000 C genügt 1/2 Stunde, aber das bedeutet, daß sich Gummi
überhaupt nicht sterilisieren läßt, Textilien stark leiden und nach kurzer Zeit
brüchig werden, schneidende Instrumente stumpf, Gelenke von Klemmen und Scheren
od. dgl. schwer- oder nichtg, ängig werden, Rückstände in Injektionsspritzen einbrennen
und noch weitere Nachteile bekannter Art in Kauf zu nehmen sind. Hinzu kommt, daß
auch für kleine Heißluftsterilisatoren verhältnismäßig hohe Preise gezahlt werden
müssen. Trotzdem ist nicht zu verkennen, daß es viele Anhänger der Heißluftsterilisation
gibt. über die Probleme der Sterilisation, über die verschiedenen bekannten Verfahren
und Apparaturen schieb Privatdozent Dr. E. Baumann das Werk »Sterilisation und sterile
Aufbewahrung von Spritzen und Hohlnadeln « (bei Benno Schwabe & Co., Basel),
das den heutigen Stand der Technik so eingehend schildert, daß hier auf dieses Buch
verwiesen werden kann.
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Ohne Zweifel wäre das ideaIe Sterilisationsverfahren das der Sterilisation
im strömenden, gesättigten Wasserdampf von 120 bis I400 C.
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Bei der Dampfsterilisation im Autoklav ist es wichtig, daß nicht
nur das Sterilisationsgut durchgehend die vorgeschriebene Temperatur bekommt, sondern
auch der gesättigte Wasserdampf selbst einwirkt. Daher sind die bekannten und gefürchteten
»Luftinseln« durch Entlüften oder Evakuieren zu vermeiden. Damit. das Sterilisationsgut
trocken entnommen werden kann, muß nach dem gesättigten Dampf noch einige Zeit trockene
Hitze einwirken : Bei den bisher bekannten Autoklaven konnte man diese Forderungen
nur auf eine sehr umständliche Weise erreichen. Es sind Verfahren bekanntgeworden,
bei denen man zunächst den Autoklav auspumpt, also ein Vakuum bildet. Der gesättigte
Wasserdampf wurde im Kreislauf durch das Sterilisationsgut geleitet und nach Ablauf
der Sterilisationszeit durch Umstellen von Hähnen vom Sterilisationsgut abgeschnitten,
wodurch dieses getrocknet werden konnte. Dabei ist eine laufende Druck- und Temperaturkontrolle
nötig, weil sie nur unvollkommen automatisiert werden konnte. Es ist verständlich,
daß dieses Verfahren eine umfangreiche und umständliche Apparatur erfordert, die
entsprechend kostspielig ist.
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Bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wurde ein anderer
Weg gesucht, die an einen Autoklav zu stellenden Forderungen zu erfüllen. Ausgegangen
wurde von einem Druckkochtopf in der Art des Papinschen Topfes, der mit einem druckdicht
schließenden Deckel verschlossen werden kann. Wird in einen solchen Druckkochtopf
eine bestimmte Menge Wasser verbracht und darüber, vom Wasser abgeschieden, das
Sterilisationsgut, der : Druckkochtopf verschlossen und mittels Luftpumpe (oder
Verdrängung durch den sich entwickelnden Dampf) - entlüftet, dann muß, wird diese
Vorrichtung erhitzt, der entstehende Dampf das Sterilisationsgut umspülen, um dann
durch ein entsprechendes Ventil ins Freie zu entweichen. Ist alles Wasser verdampft,
so wird trockene Hitze auf das Sterilisationsgut einwirken; dieses kann dann trocken
entnommen werden.
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Zwangläufig durchdringt und umspült also der gebildete Wasserdampf
das Sterilisationsgut. Dieses erhält dabei sowohl die vorgeschriebene Temperatur
als auch ständig Kontakt mit dem gesättigten Dampf. »Luftinseln« werden durch Vakuumbildung
oder Luftverdrängung vermieden. - Durch das Verdampfen der bestimmten, also abgemessenen
Wassermenge ist die Zeit der Dampfeinwirkung begrenzt; danach wirkt noch eine Zeitlang
trockene Hitze ein.
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Grundsätzlich ist es auch möglich, den Dampf von dben nach unten
durch das Sterilisationsgut gehen zu lassen und nicht, wie eben beschrieben, von
unten nach oben, indem der Dampf einer ebenfalls bestimmten Wassermenge von oben
her eingeleitet wird. Jedenfalls wird das die Apparatur ganz wesentlich verteuernde
Kreislaufverfahren und die Trockenvorrichtung umgangen.
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Ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens und der
danach hergestellten
Vorrichtungen ist die Möglichkeit der Verwendung
handelsüblicher Druckkochtöpfe (Papinscher Töpfe), beispielsweise der im Haushalt
verwendeten Art, so daß sich der Bau besonderer Vorrichtungen und Werkzeuge zur
Herstellung der erfindungsgemäßen Sterilisatoren erübrigt. Ein weiteres wesentliches
Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in der völligen Automatisierung,
dadurch bewirkt, daß eine bestimmte, also abgemessene Menge Sterilisationsflüssigkeit,
im allgemeinen Wasser, eingebracht wird. Die Menge hängt von der gewünschten Temperatur
und der Sterilisationsdauer ab. Die Dauer läßt sich beispielsweise durch Schaltuhren
bekannter Art selbsttätig regulieren.
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In der Abbildung ist zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens
beispielsweise eine Ausführungsform dargestellt, die gleichzeitig eine Ausführungsform
einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Vorrichtung demonstriert.
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Dem erfindungsgemäßen Verfahren entsprechend sind selbstverständlich
auch andere Ausführungsformen möglich, deren zeichnerische Darstellung sich aber
erübrigt, ohne daß damit gesagt sein soll, daß das Schutzbegehren nicht auch auf
andere, dem Erfindungsgedanken entsprechende Ausführungsformen gerichtet sein soll.
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Der Drucktopf 1 ist verschließbar durch den Deckel 2. Der Spannbügel
3 greift mit seinen Klauen 4 unter eine entsprechende Ausbiegung 5 des Drucktopfes
I. Zwischen Drucktopf 1 und Deckel 2 befindet sich eine Druck und wärmebeständige
Dichtung 6. Durch die Spannschraube 7 des Spannbügels 3 wird der Deckel 2 fest,
gedichtet durch die Dichtung 6, auf den Drucktopf I gepreßt.
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Das Anpressen des Deckels 2 auf den Drucktopf I kann auch in anderer,
bekannter Weise erfolgen.
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Der Drucktopf I kann in einen Mantel 8 eingebaut werden. Am Boden
des Drucktopfes I kann sich ein Gewindebolzeng befinden, über den eine Heizplatte
10 (ähnlich den von elektrischenKochern her bekannten Heizplatten) geschoben und
mittels Befestigungsmutter II (dazwischen eine Unterlegscheibe) fest gegen den Boden
des Drucktopfes I gepreßt werden kann. Zwischen Heizplatte 10 und Drucktopf I befindet
sich eine Glimmer- oder ähnliche Platte I2. In den Rillen der Heizplatte 10 ist
die Heizspirale 13 gelagert, die durch Leitungen mit den Anschluß steckern 14 verbunden
wird.
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Grundsätzlich ist jede andere. zweckmäßige Art einer Beheizung möglich.
An Stelle der Heizplatte I0, Glimmerplatte I2 und Heizspirale 13, gegebenenfalls
unter Fortfall des Gewindebolzens g mit Unterlegscheibe und Befestigungsmutter II,
kann beispielsweise einer der bekannten Bodenheizkörper oder können mehrere Bodenheizkörper
Verwendung finden. Auch die bekannten sogenannten Perlwendel, die im Innern eine
Heizspirale oder einen Heizdraht bergen, eignen sich zu einer Beheizung. Weiterhin
kommt eine Beheizung des Drucktopfes 1 - gegebenenfalls unter Fortfall des Mantels
8 - direkt auf einem Herd, einer Gas-oder sonstigen Flamme, einer Kochplatte u.
dgl. in Betracht. Schließlich kann an Stelle einer elektrischen Heizung auch eine
Beheizung durch Gas, Petroleum, Spiritus od. dgl. vorgesehen werden.
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Die gezeichnete elektrische Heizung soll nur ein Beispiel sein.
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Der Druektopf 1 weist zweckmäßigerweise in der Nähe seines Bodens
einen Absatz 15 auf, auf dem ein passender Siebeinsatz 16 (Lochblech, Drahtsieb
od. ä.) ruht. Der Raum zwischen Sieb einsatz I6 und Boden des Drucktopfes I dient
zur Aufnahme von Wasser oder einer anderen geeigneten Sterilisabionsflüssigkeit.
Der Raum I7 zwischen Mantel 8 und Drucktopf 1 bzw. Heizplatte 10 wird zweckmäßigerweise
mit wärmeisolierendem Material angefüllt, beispielsweise mit Glas- oder Schlackenwolle.
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Der Deckel 2 ist durch ein Absaugerohr I8 durchbrochen, das mit dem
Deckel 2 fest und dicht verbunden ist. In das Absaugerohr I8 ist ein Abschlußhahn
19 eingebaut. An das Absaugerohr I8 kann eine Luftpumpe, beispielsweise eine der
bekannten Wasserstrahlpumpen, angeschlossen werden. Bei offenem Abschlußhahn 19
läßt man die Luftpumpe arbeiten, bis ein ausreichendes Vakuum erzielt ist.
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Dann wird der Abschlußhahn I9 geschlossen, so daß ein druckfester
und druckdichter Abschluß des Systems besteht.
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Der Deckel 2 ist weiterhin von einem Rohr durchbrochen, das zum Manometer
20 führt. Dabei handelt es sich zweckmäßigerweise um ein einstellbares Manometer
20 bekannter Art, bei dem man am E^instellrad 2I den gewünschten Dampfdruck (und
damit dile gewünschte Sterilisationstemperatur) einstellen kann. Wird der zulässige
Druck überschritten, so gelangt der Dampf in das Ableitrohr 22, das in einen Ableitschlauch
23 (aus Gummi, Metall oder anderem Material) mündet.
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Im Ableitrohr 22 wird der entweichende Dampf wieder zu Wasser kondensiert.
Dadurch ist ein Ausströmen des Dampfes in das Zimmer vermieden. Gegebenenfalls kann
der Ableitschlauch 23 oder das Ableitrohr 22 (oder beide) mit einer geeigneten Kühleinrichtung,
beispielsweise einer Wasserkühlschlange, versehen sein. Auch ist es möglich, den
Ableitschlauch 23 in ein Gefäß mit kaltem Wasser münden zu lassen.
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Will man auf das Absaugerohr I8 und den Absaugehahn I9 in Verbindung
mit der Luftpumpe verzichten, so ist möglichst unmittelbar über dem Siebeinsatz
16 ein druckfester und druckdichter Entlüftungshahn vorzusehen. Die Stelle ist in
der Zeichnung strichpunktiert angedeutet und durch 24 bezeichnet. Dieser Entlüftungshahn
bleibt geöffnet, bis der nach oben steigende Dampf die Luft durch 24 ins Freie verdrängt
hat. Danach wird der Entlüftungshahn geschlossen.
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An Stelle des Manometers 20 kann auch ein einstellbares Ventil vorgesehen
werden. Auch ist es möglich, die Druckregelung durch ein solches einstellbares Ventil
besorgen zu lassen, während das Manometer, dann nur als gewöhnlicher Druckmesser
ausgebildet, lediglich zur Kontrolle des
Druckes dient. Das (an
sich bekannte) einstellbare Ventil ruht konisch, - dicht abschließend, im Deckel
2. Mit Hilfe einer Einstellmutter wird über eine Feder ein veränderlicher Druck
auf das Ventil ausgeübt, so daß das Ventil bei einem gewünschten Druck abbläst.
Um das Ventil wird zweckmäßigerweise eine Auffangglocke angeordnet, die zu einer
Dampfableit- und -kondensationsvorrichtung führt.
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Es versteht sich von selbst, daß es sich nicht unbedingt um ein einstellbares
Ventil handeln muß, jedoch ist eine der bekannten einstellbaren Konstruktionen zweckmäßig.
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Die Heizung des Sterilisators kann auch mehrstufig (für An und Weiterheizen)
eingerichtet werden. Das Ein und Ausschalten kann durch eine der an sich bekannten
Schaltuhren erfolgen. Wird eine Schaltuhr verwendet, läßt sich der Betrieb vollständig
automatisieren.
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Das Manometer 20 wird zweckmäßig auf Druck und Temperatur geeicht,
wenn nicht ein eigenes Thermometer vorgesehen ist (das in bekannter Weise angebracht
werden kann).
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An Stelle des Absatzes I5 im Drucktopf I, auf dem der Siebeinsatz
I6 ruht, kann auch der Sieb einsatz I6 so ausgebildet sein, daß er mit einem entsprechenden
Rand, mit Stäben oder ähnlichen, geeigneten Vorrichtungen versehen ist, die gewährleisten,
daß sich : der Siebeinsatz 16 in einem gewissen Abstand vom Boden des Drucktopfes
I hält.
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In der beschriebenen Weise wird der den Druck topf 1 füllende Dampf
25 unterhalb des Sterilisationsgutes entwickelt, durchdringt es und entweicht durch
den Deckel über Ventil oder Manie meter 20 ins Freie. Es ist aber auch möglich,
den Dampf von oben nach unten durch das Sterilisatiõnsgut dringen zu lassen,-indem
der Dampf von oben her eingeleitet wird und sich das Ventil, das den Dampf ins Freie
entweichen läßt, unterhalb des Sterilisationsgutes befindet.
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Die Bedienung des erfindungsgemäßen Sterilisators ist leicht: Es
wird (zweckmäßigerweise eine bestimmte Menge) Wasser in das Gerät verbracht.
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Wenn eine bestimmte Menge Wasser (oder eine andere, geeignete Sterilisationsflüssigkeit)
in das Gerät eingefüllt werden soll, dann ist die Menge, abhängig von der gewünschten
Sterilisationsdauer.
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Nun wird das Sterilisationsgut eingelegt, der Deckel fest verschlossen
und am Manometer oder am Ventil der der gewünschten Sterilisationstemperatur entsprechende
Druck eingestellt, das Gerät entlüftet (und zwar entweder durch Evakuieren mittels
Luftpumpe oder durch Luftverdrängung) und auf der Schaltuhr die gewünschte Heizdauer
eingestellt, wodurch sich der Stromkreis schließt und die Heizung sich erwärmt.
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Noch bevor das Wasser vollständig verdampft ist, schaltet die Schaltuhr
ab; die kumulierte Wärme reicht aus, den Rest des Wassers verdampfen zu lassen und
das Sterilisationsgut zu trocknen.
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Wird der Deckel nicht hermetisch abgedichtet, sondern nur aufgesetzt,
dann kann mit dem erfindungsgemäßen Gerät auch durch Auskochen sterilisiert werden;
wird der Deckel hermetisch verschlossen, aber das Gerät mit mehr Wasser angefüllt,
kann das Instrumentarium bei erhöhtem Druck ausgekocht werden; wird schließlich
überhaupt kein Wasser eingefüllt, kann das Gerät auch als Heißluftsterilisator dienen.
Es ist als Heißluftsterilisator dann besonders gut zu verwenden, wenn einer der
an sich bekannten Temperaturregler eingebaut wird, der die Temperatur konstant auf
dem gewünschten Wärmegrad hält Auf diese Weise dient der erfindungsgemäße Sterilisator
als Universalsterilisator, mit dem sich alle als zuverlässig bekannten Sterilisationsverfahren
durchführen lassen.
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Wesentlich an der Erfindung ist, daß der bei einer Sterilisation
im allgemeinen und bei der im Autoklav im besonderen geforderte Effekt in jeder
Hinsicht durch die beschriebenen einfachen Maßnahmen erreicht wird.
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PATENTANSPRSCHE I. Verfahren zur Sterilisation von ärztlichen Instrumenten
unter Verwendung eines bekannten Dampfdruckkochtopfes (Papinscher Topf), beispielsw'eise
der im Haushalt verwendeten Art, dadurch gekennzeichnet, daß in einen solchen Druckkochtopf
eine bestimmte, der gewünschten Sterilisationsdauer und Sterilisationstemperatur
entsprechende Menge Wassers oder einer sonstigen Sterilisationsflüssigkeit eingebracht
und nach deren vollständiger Verdampfung das Sterilisationsgut durch bereits vorhandene
oder zusätzlich zugeführte Wärme getrocknet wird, wobei der Dampf unmittelbar ins
Freie oder in eine Kqndensationsvorrichtung geleitet wird.