4.10. Технология обработки эндоскопов электрохимически активированными растворами.
В основу описываемой ниже технологии применения электрохимически активированных растворов для обработки эндоскопов положены экспериментальные исследования, выполненные в течение последних двенадцати лет. Данная технология обработки эндоскопов электрохимически активированными растворами реализована в установке ЭНДОСТЕРИЛ и утверждена Госкомсанэпиднадзором РФ в 1998 году. Фактически эта технология впервые позволила обеспечить стерилизацию эндоскопов, поскольку все ранее известные способы обеззараживания эндоскопов не позволяли достигнуть их стерильности. Разработанная технология не лишена недостатков, которые, однако, полностью устранены в последующих технических решениях, находящихся в настоящее время в стадии патентования. Опубликование новых технических и технологических решений станет возможным после их официального признания Госкомсанэпиднадзором РФ.
Таблица 4.15.
Типы и краткая характеристика дезинфицирующих растворов
Химические дезинфектанты, рекомендованные для дезинфекции эндоскопов
Щелочной глутаровый альдегид
Приготавливают путем химической активации 2% глутарового альдегида посредством введения бикарбоната натрия для увеличения рН до 7,5...8,5.
Растворы глутарового альдегида не являются коррозионно активными по отношению к металлам и не разрушают материалов эндоскопов. В отличие от многих химических дезинфектантов, не теряют своей активности в условиях высокой органической нагрузки. Увеличение рН в область щелочных значений увеличивает антимикробную активность глутарового альдегида, а также способствует полимеризации, что ограничивает время хранения до 14 дней.
Кислый глутаровый альдегид (2%,
рН 3...6,3 ) .
Более коррозионно активный по отношению к металлам. Стабилен в течении длительного промежутка времени (более 14 дней). Применяется для стерилизации (время обработки - часы), приемлем для дезинфекции эндоскопов (время дезинфекции - не менее 20 мин.)
Пероксид водорода (6%).
Стабилизированный раствор пероксида водорода ( 6% Н2О2 / 0.85% Н3РО4 ) разрешен для обработки эндоскопов, если он совместим с материалами изделия. Время обработки должно составлять не менее 20 мин.* при дезинфекции высшего уровня и 6 часов при стерилизации.
Газовая плазма Н2О2
Пары пероксида водорода через вакуумные каналы подаются на обрабатываемые поверхности, после чего применяется радиоволновое излучение для превращения паров в газовую плазму, насыщенную свободными радикалами. Температура обработки менее 500С, время обработки ~ 1 час. Применяется для обработки каналов, размеры которых не менее ?6 мм и не длиннее 31мм.
Эффективность метода снижается в присутствии загрязнений (кровь, солевые отложения).
Надуксусная кислота
( 0,2%, рН~6,4)
Применяется в системах STERIS, предназначенных для обработки эндоскопов только в условиях полного погружения. В процессе обработки концентрат, содержащий 35% надуксусную кислоту, детергент, буфер и антикоррозионную добавку, разбавляется стерильной водой до 0,2% и подается на предобработанную поверхность изделия. Время обработки , включая процесс ополаскивания, составляет 20 мин., температура 50-560С.
Раствор применяется только для одного цикла.
Продолжение табл.4.15.
Химические дезинфектанты, не рекомендованные Британской Ассоциацией Гастроэнтерологов и US FDA для дезинфекции эндоскопов
Применялся для обработки эндоскопов до 1991 года в разбавлении 1/16. Исключен из последней редакции Ассоциации Врачей-Эпидемиологов (APIC) по следующим причинам:
1) теряет биоцидную активность в присутствии органической нагрузки;
2) при 30 минутной экспозиции не эффективен против Aspergillus ;
3) обеспечивает только 90% уничтожение Mycobacterium bovis после 60-минутной экспозиции;
4) не является спороцидным.
Иодофос
Может быть использован только в качестве антисептика, но не дезинфектанта.
Гипохлорит
(1000 мг/л активного хлора)
Не рекомендован для обработки эндоскопов из-за высокой коррозионной активности и инактивации в присутствии органической нагрузки.
Четвертичные аммониевые соединения
Не обладают спороцидными, туберкулецидными и вирулицидными (в случае липид-содержащих вирусов) действиями. Могут быть использованы только для обработки поверхностей, контактирующих с неповрежденными участками кожи , т.е. некритических поверхностей.
Фенолы
Не являются спороцидными и легко абсорбируются пористыми материалами. Остаточный уровень фенола превышает ПДК даже после ополаскивания водой
*20 мин.- минимальный промежуток времени, обеспечивающий достоверное уничтожение
tuberculosis и нетуберкулезные Mycobacteria при использовании глутарового альдегида. Увеличение экспозиции более 20 минут увеличивает вероятность уничтожения микрофлоры.
4.10.1. Анализ известных технических решений. Известен способ стерилизации эндоскопов с использованием стерилизующих излучений, например с использованием элементов с оптическим волокном, по которому передается излучение с определенной длиной волны, рассеиваемое в радиальном направлении наружу от оптического волокна. Однако известным способом обрабатываются только те внутренние каналы эндоскопа, в которые можно ввести оптические элементы, то есть его можно использовать для эндоскопов, прошедших очистку и стерилизацию внешних поверхностей.
Известны способы, использующие различные химические средства и составы для очистки и дезинфекции эндоскопов, как например последовательная обработка спиртом и мылом, а после удаления влаги помещение эндоскопа в дезинфекционную камеру и обработка его параформой дезинфектанта, или последовательная обработка нагретым до 55 - 65оС раствором, содержащем пенообразующее неионогенное поверхностно-активное вещество, протеолитический энзим, комплексообразователь и другие обычные составляющие очищающих средств, затем нагретым до такой же температуры дезинфицирующим раствором, содержащим формальдегид и алифатические диальдегиды с числом атомов углерода 2 - 8, и по меньшей мере один комплексообразователь. Затем эндоскоп не менее двух раз промывают водой, имеющей хотя бы на последней промывке температуру 55 - 65оС и сушат стерильным воздухом. Все растворы имеют рН = 6 - 8, и на всех этапах используют воду с жесткостью 3 - 8оС .
Недостатками этих способов является сложность, использование большого числа реагентов, значительные затраты времени и труда, невозможность полностью автоматизировать процесс. Кроме того используемые растворы не могут быть слиты без предварительной очистки, что еще больше увеличивает затраты на процесс.
Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является способ очистки и дезинфекции эндоскопов, включающий обработку эндоскопа на первой стадии раствором, содержащим очищающие средства, на втором этапе его промывают жидкостью, содержащей очищающие средства и/или хлористый натрий, при этом жидкость пропускают последовательно через анодную и катодную камеры мембранной электролитической ячейки, а на третьем этапе вновь промывают жидкостью, которую также пропускают через электролитическую ячейку с измененной по сравнению со вторым этапом плотностью тока. Данный способ выбран в качестве прототипа, при его осуществлении используют значительно меньше реагентов, он легче поддается автоматизации.
Недостатком известного решения является его сравнительная сложность, применение специально приготовленного раствора на первой стадии, невозможность обеспечить стерилизацию эндоскопа. Кроме того, в известном решении предусмотрена циркуляция раствора, что и определяет последовательность прохождения раствором электродных камер, так как необходимо подвергнуть раствор обеззараживающей обработке, что приводит к расходу энергии и сужает функциональные возможности способа. Также при последовательной обработке в анодной а затем в катодной камере, растворы имеют повышенную коррозионную активность, что приводит к разрушению металлических частей эндоскопа.
4.10.2. Технологическая схема обработки эндоскопов в установке ЭНДОСТЕРИЛ. Целью настоящей технологии является упрощение обработки эндоскопов, снижение расхода реагентов на процесс очистки, обеспечение возможности стерилизации эндоскопа, а также обеспечение возможности полной автоматизации процесса и исключение повреждений эндоскопа в процессе обработки.
Данная технология очистки и стерилизации эндоскопов позволяет проводить трехстадийную обработку эндоскопов тремя растворами разного состава, полученными обработкой исходного раствора хлорида натрия последовательно в катодной и анодной камерах диафрагменного электролизера, что позволяет сократить количество используемых реагентов и автоматизировать процесс.
Исходный раствор хлорида натрия готовят на водопроводной воде, очищенной от ионов тяжелых металлов, а также, частично, от солей жесткости, которые являются инициаторами распада высокоактивных биоцидных комплексов, синтезируемых в растворе при его электрохимической обработке. Содержание хлорида натрия в растворе поддерживают на уровне, не превышающем 1 г/л. При использовании растворов с более высокой концентрацией значительно увеличивается коррозионная активность растворов, при меньших концентрациях - снижается биоцидная активность и увеличивается расход электроэнергии на приготовление растворов.
Существенным является то, что исходный раствор хлорида натрия обрабатывают последовательно в катодной и анодной камерах диафрагменного электрохимического реактора РПЭ-М. За счет последовательной обработки в катодной и анодной камерах происходит накопление в растворе веществ, обеспечивающих как моющий, так и стерилизующий эффект, что невозможно при другой последовательности прохождения камер, так как в катодной камере будут разрушаться активные комплексы, образовавшиеся в анодной камере. Кроме того, при приготовлении растворов после обработки в катодной камере очищаемая вода подается в камеру с катализатором, например углерод - диоксидномарганцевым, что позволяет дополнительно влиять на свойства получаемых растворов.
Моюще - стерилизующий раствор, используемый на первой стадии имеет рН = 4,5 - 5,5 и содержание активных ингредиентов до 300 мг/л по активному хлору. При снижении рН и содержании активных ингредиентов увеличивается вероятность разрушения некоторых частей эндоскопа, в частности увеличивается опасность коррозии его металлических частей. При повышении рН и увеличении содержании активных ингредиентов не достигается требуемая степень очистки поверхности эндоскопа, так как такой раствор может вызывать коагуляцию белковых загрязнений.
Моюще - стерилизующий раствор, используемый на второй стадии, имеет рН = 6,5 - 7,0 и содержание активных ингредиентов до 200 мг/л по активному хлору. За пределами этих интервалов раствор не обладает необходимым дезинфицирующим и стерилизующим эффектом.
Раствор, используемый на третей стадии, имеет рН = 7,7 - 8,2 и содержание активных ингредиентов до 100 мг/л по активному хлору.
При более низких рН не обеспечивается необходимая степень стерилизации поверхности, при увеличении рН снижается биоцидная активность раствора.
Растворы, используемые на первой и второй стадиях дополнительно содержат детергент, например стеарат натрия, в количестве соответственно 0,1 - 0,5 % , и 0,05 - 0,1 % . Использование детергента позволяет снизить коррозионную активность растворов и обеспечить наиболее полное смачивание всех поверхностей эндоскопа растворами, обеспечить как удаление вредных и загрязняющих веществ, так и подвод активных комплексов для дезинфекционной и стерилизационной обработки поверхностей. При меньших значениях не достигается требуемый положительный эффект, при больших ухудшаются стерилизующие свойства растворов.
При приготовлении растворов для первой, и/или второй, и/или третьей стадий в исходный раствор дополнительно вводят гидрокарбонат натрия. Введение гидрокарбоната позволяет понизить коррозионную активность растворов и расширить спектр получаемых активных компонентов.
Продолжительность обработки определяется достижением конечного результата, является одинаковой для всех стадий и составляет 4 - 6 мин.
Очистку от ионов тяжелых металлов и солей жесткости целесообразно вести электрохимически, последовательной обработкой в катодной камере диафрагменного электрохимического реактора РПЭ-М и во флотационном реакторе, что позволяет автоматизировать процесс, добиться необходимой степени очистки.
Используемые растворы, особенно на первой стадии, обладают сравнительно высокой коррозионной активностью, поэтому в процессе очистки и стерилизации эндоскопов используют катодную защиту его металлических частей, которая может осуществляться либо наложением катодного потенциала от низковольтного источника тока с использованием вспомогательных анодов, обеспечивающих равномерную поляризацию по всей длине эндоскопа, или при использовании вспомогательных гибких электродов из материала более электроположительного, чем материал металлических частей эндоскопа и образующего с ним гальванопару. Выбор конкретного варианта определяется конструктивным оформлением технической системы установки ЭНДОСТЕРИЛ.
В таблице 4.16 приведены физико-химические параметры электрохимически активированных растворов анолита до и после введения поверхностно-активного вещества (ПАВ).
Таблица 4.16.
Физико - химические параметры анолитов АНК
при введении ПАВ в объеме 1%
Параметры исходных анолитов
рН
3,6
6,8
8,9
ОВП, мВ
1160
800
504
С ах, мг/л
350
270
100
Параметры растворов при введении ПАВ в объеме 1%
рН
4,1
6,9
9,1
ОВП, мВ*
1080
850
560
* значения окислительно-восстановительного потенциала свидетельствуют об изменении концентрации активного хлора не более, чем на 50 мг/л.