3例STERRAD 100S低温等离子灭菌系统的原理与维修

2011-11-16孙伟

中国医疗设备 2011年10期

关键词：真空泵过氧化氢等离子

孙伟

温州市第三人民医院设备科，浙江温州 325000

3例STERRAD 100S低温等离子灭菌系统的原理与维修

孙伟

温州市第三人民医院设备科，浙江温州 325000

本文介绍了STERRAD 100S低温等离子灭菌系统的组成结构和工作过程，并列举了3例故障及其处理方法。

过氧化氢；等离子灭菌系统；医疗设备维修

随着医学和生物技术的发展，一些先进医疗器械及医用材料不断出现，有些材料既不能用高温高压消毒处理，也不能简单地使用放射源、紫外线或其他化学方法灭菌。目前，过氧化氢等离子低温灭菌系统成为当前医院手术室中灭菌可靠、使用简便、快速安全的一种常用灭菌方法。

本文以STERRAD 100S低温等离子灭菌系统为例，介绍该系统结构和运行的过程，并阐述3例故障及其处理方法。

1 系统组成结构

STERRAD 100S低温等离子灭菌系统主机主要由AC电源子系统、真空子系统、注射子系统、控制子系统、灭菌舱及舱门子系统、气动控制子系统、等离子发生子系统构成。

1.1 AC电源模块为整个灭菌系统提供工作电源

AC电源模块输入是380V、50Hz的三相电源。模块含有断路器、热动继电器、电机启动器和电流分配板。断路器又称过载保护器，排列在整个系统机身的右下方。观察断路器的状态有助于灭菌器的故障判断，分别是：CB1（主断路器），CB2（过氧化氢蒸发器的电流安全保护器），CB3（控制子系统的断路器），CB4（门加热器的断路器），CB5（空气压缩泵及通风阀的断路器），CB6（灭菌舱体加热器的断路器），CB7（等离子电源断路器）。电源板上还有若干个继电器，如CR-2是空气压缩泵的启动继电器。电流分配板是给各子系统供电的接口板。

1.2 真空子系统控制着灭菌舱内的真空度

真空子系统由真空泵、排气过滤器、油气分离器、多路阀、真空阀、HEPA过滤器、通风阀、回油阀、灭菌舱体和真空压力表组成。真空系统受到灭菌舱压力传感器和控制模块信号的控制。真空泵可达到1mTorr（1Torr=1mmHg=1.33322×102Pa）的压力真空，其抽真空速度是271.7L/min。多路阀在真空期，扩散期的降压阶段及通风期打开；在注射期及扩散期的压力上升阶段关闭；在等离子期，控制舱内压力保持在500mTorr左右。

1.3 注射子系统的

注射子系统是由注射系统控制板及气动结构的注射泵和注射阀组成。其自动对卡匣进行定位，并将卡匣传送到正确的胶囊位置，刺穿胶囊，加热过氧化氢溶液，使其气化进入灭菌舱。

1.4 控制子系统的

控制子系统由主控制板、I/O板(输入及输出板)、A/D板（模数转换板）组成。该控制模块监视或控制着电流分配板、等离子系统、多路阀及真空阀、气动控制板、操作面板（按键、显示和打印）、注射系统和灭菌舱门位置感应器等部件的工作状态。

1.5 灭菌舱及舱门子系统

灭菌舱为可用容积100L的圆桶形带密封圈舱体，外部有加热条可加热舱体到50℃。灭菌舱顶部安装注射阀，舱内有等离子电极网通过双芯铜线连接到等离子系统，舱体下部与真空系统相连。舱门系统有光学感应器探测门的开合与移动，门移动的动力来自于储气瓶内的空气压力和舱门配重块的力学关系。

1.6 气动控制子系统

气动控制子系统由气动控制板、储气瓶、空气压缩泵、气压分配阀、速度控制阀、门移动活塞和正压管路组成。其控制着整个系统中需气动控制的组件。

1.7 等离子发生子系统

低温等离子系统为110VAC电源输入，由控制模块的信号控制，产生13.56MHz，能量为400W的高频激发源，通过传输系统，在灭菌舱内激发过氧化氢气体，产生过氧化氢等离子体。

2 工作过程

STERRAD 100S采用双循环灭菌，灭菌过程分为四个阶段：① 准备期（真空阶段、等离子前阶段、通风阶段）；② 第一灭菌期（注射阶段、扩散阶段、等离子阶段）；③第二灭菌期（注射阶段、扩散阶段、等离子阶段）；④ 通风阶段。整个灭菌循环过程，见图1。

2.1 准备期

舱内压力经过抽真空降到700mTorr，进入等离子阶段，这时舱内压力被控制在500mTorr，短循环10min，长短循环15min，水分蒸发并通过真空泵抽出舱外，有助于将物品表面或内部的残留湿气驱除干净。15min后通风阀打开，经过过滤的空气进入舱体，当压力达到大气压时，真空泵再次工作，将舱内压力降低到0.4mTorr。然后进入第二阶段，即第一灭菌期。

2.2 第一灭菌期

首先，注射针头刺穿含浓度为58%～59%过氧化氢的胶囊。由于舱内已抽为高真空，所以过氧化氢迅速汽化并充分扩散，这一过程过氧化氢已有对生物组织的致死作用。胶囊位于卡盒中，每盒含10粒胶囊，可以完成五个消毒灭菌周期。卡盒的位置和注射由软件控制和监测，注射过程持续6min。然后经过过滤的空气进入舱内（短循环2min，长循环10min），使得过氧化氢扩散到舱内各个角落以及被灭菌器械的表面。真空泵再次将舱内压力由760 Torr降到0.5 Torr，进入等离子阶段，舱内被载入持续2min射频，发生辉光放电，过氧化氢衍生出等离子体，它能干预和破坏微生物的生成，一旦射频停止，等离子气就转换为无害的水汽和氧气。最后真空泵再次将压力从0.5 Torr降低到0.4 Torr，进入第三阶段，即第二灭菌周期。

2.3 第二灭菌期

该周期和第一灭菌周期完全相同。等离子阶段结束后，进入第四阶段，即通风阶段。

2.4 通风阶段

在通风阶段，进气阀被打开，经过过滤的空气进入舱内，压力回到大气压力，灭菌过程结束。整个灭菌过程持续51min左右，长循环72min左右。

图1 灭菌循环过程

3 故障与维修

在STERRAD 100S过氧化氢等离子低温灭菌系统的使用中，造成灭菌循环取消的原因有灭菌操作不当和灭菌器自身故障。

常见的灭菌操作不当有器械的灭菌前处理不合格、非兼容材质的装载、灭菌物品的装载方式不正确、灭菌物品的装载量过多等[1-2]。如管腔类器械有未去除的水珠，造成装载物品潮湿。STERRAD 100S过氧化氢等离子低温灭菌系统灭菌的器械、物品必须完全清洁、干燥，任何部位均不能潮湿，STERRAD 100S过氧化氢等离子低温灭菌系统能自检出肉眼可见的水珠而中止灭菌循环，并打印出检测信息“ MOISTUREINLOAD（潮湿）”。通过用手触摸装载物有冰凉感的外包装即是潮湿器械，灭菌袋卷包装的可从透明面见到水珠。拆开包装重新干燥器械及更换潮湿的包装材料后重新灭菌，灭菌循环运行正常。放置装载物时应将器材混合摆放，每个灭菌循环不要完全只放金属类器械，器械盒必须平放在灭菌舱的金属架上。使用灭菌袋时，透明面应统一向上方摆放，不要让灭菌物品接触到灭菌舱的内壁。金属器械接触舱壁会造成循环中止，接触到灭菌舱的壁、门或电极还会损坏灭菌器。

3.1 故障一

真空期1min左右，灭菌循环即取消，显示“Vacuum system interrupt（真空系统中止）”。进行主控复位，即关闭主电源，按住Cancel键的同时打开主电源，一直到听到“滴滴”两声提示音后，松开Cancel键，故障仍存在。打开机器外壳，发现真空泵未工作。检查设备左侧下方的AC电源盒，所有的断路器均正常，再检查电源分配板上的真空泵电击启动器CR-2，该继电器上绿色开关已跳出，将绿色开关按回原始位置后进行主复位，真空泵工作正常，问题解决。

3.2 故障二

屏幕显示“CLOSE DOOR TIME-OUT (关门超时) ”。表示关门后超过15s，门顶部感应器仍处于联通状态。未发现有障碍物阻挡门的运动。关闭电源，检查设备右侧下方的过载保护开关标有CB5的绿色开关，该绿色按钮未跳出，按下方红色按钮使之跳出，再将绿色按钮按回原位后进行主复位。检查储气瓶内的压力，压力处于60～80 psi，属正常值。检查正压系统漏率，漏气率小于3 psi/min，也属正常值范围。接着测试门顶部位置感应器，发现是该感应器故障，更换后恢复正常。

3.3 故障三

屏幕显示“Low pressure in injection（注射压力低）”。手术室护士已确认灭菌的物品中没有布、纸等物品。在灭菌舱空的情况下运行新循环，空循环仍因为低的注射压力而取消，表明故障不是出在装载物上，也不太可能是胶囊的过氧化氢浓度不够。关闭系统，经检查设备右侧下方的过载保护开关CB5正常，清空卡匣，检查当前卡匣是否存在穿刺空位置错误，发现卡匣塑料外壳非胶囊位置有针眼，表明注射阀的穿刺针打偏。检查注射阀，发现穿刺针折断，更换注射阀后，问题解决。由于故障发生在更换新卡匣之后，所以可以推断放置卡匣操作的不正确是此次故障的原因。