Стерилизация — это любой процесс, который эффективно уничтожает или элиминирует возбудителей инфекций (таких как грибки, бактерии, вирусы, споровые формы и т.д.) с поверхности, оборудования, пищевых продуктов, лекарств или биологической питательной среды. Стерилизация — это первый и самый важный шаг в любой стоматологической процедуре.
Существуют различные методы стерилизации инструментов, но рекомендуется использовать автоклавирование, поскольку почти все одноразовые стоматологические принадлежности, включая наконечники с ультрафиолетовым излучением, пластиковые изделия, насадки для рук, скалеры, полотенца и даже ватные диски, легко поддаются стерилизации. Этот метод является самым простым и экономичным. Существуют различные модели с принтерами; эти распечатки очень полезны для ведения документации и в судебно-медицинских делах.
Различные типы автоклавов, например, типы N, S и B, доступны в различных исполнениях. Стоматологи, работающие в отдаленных районах в неиндустриальных странах, могут быть не знакомы с различными типами автоклавов. В этой статье описаны различные методы стерилизации, их преимущества и недостатки.
Введение
В современном мире пациенты и медицинские работники как никогда ранее обеспокоены передачей патогенных микроорганизмов. Борьба с микробным загрязнением с помощью стерилизации долгое время считалась наиболее важным компонентом программы инфекционного контроля. Результатом надлежащей стерилизации инструментов является защита пациента и медицинского работника от различных инфекционных заболеваний. Поскольку инфекции увеличивают тяжесть заболевания, затрудняют выздоровление и увеличивают продолжительность пребывания в стационаре, они повышают стоимость лечения.
Постоянно растущие расходы на здравоохранение привлекли внимание медицинских работников к снижению затрат. Часто это означает повторную стерилизацию и повторное использование дорогостоящих пластиковых изделий, которые в противном случае можно было бы выбросить после использования. Стерилизация относится к любому процессу, который эффективно уничтожает или элиминирует возбудителей инфекций (таких как грибки, бактерии, вирусы, споровые формы и т.д.) с поверхности, оборудования, пищевых продуктов или лекарств, а также с биологической питательной среды. Однако стерилизация не приводит к возвращению заключенных в тюрьмы (считается, что белковые частицы являются причиной энцефалопатии). Стерилизация может быть достигнута с помощью нагрева, химических веществ, облучения, высокого давления или фильтрации.
Классификация
Существует два вида стерилизации: физическая и химическая. А) Физическая стерилизация включает в себя: Тепловую стерилизацию (сухое тепло, автоклав, нагретый химический пар), радиационную стерилизацию Б) Химическую стерилизацию включает в себя: Окись этилена, хлорный отбеливатель, глутаминовый альдегид, формальдегид, перекись водорода Существует несколько типов стерилизационного оборудования, например автоклавы, стерилизаторы сухим теплом, стерилизаторы химическим паром с подогревом и газовые стерилизаторы.
Стерилизация сухим теплом
Сухое тепло можно использовать для стерилизации предметов, но поскольку для передачи тепла к организму требуется гораздо больше времени, обычно приходится увеличивать как время, так и температуру, если только не используется принудительная подача горячего воздуха. Стандартная температура для духового шкафа с горячим воздухом составляет не менее двух часов при температуре 160 °C (320 °F). При быстром способе воздух нагревается до температуры 190 °C (374 °F) в течение 6 минут для неупакованных предметов и 12 минут для обернутых. Этот метод, как правило, не подходит для пластмасс. Этот метод считается эффективным и безопасным для металлических инструментов, поскольку он не приводит к затуплению кромок инструмента и не вызывает ржавчины. Приблизительная стоимость составляет 55 000 рупий/-.
Рекомендации Центра по контролю и профилактике заболеваний (CDC) требуют еженедельного контроля за работой стерилизатора сухим нагревом путем еженедельного анализа на наличие спор.1 2-Стерилизация в автоклаве (стерилизация паром) Широко используемый метод тепловой стерилизации — это стерилизация в автоклаве. В автоклавах обычно используется пар, нагретый до температуры 121°C или 134°C. Для достижения стерильности требуется выдержка не менее 15 минут при температуре 121°C или 3 минуты при температуре 134°C. Для жидкостей и инструментов, упакованных в несколько слоев ткани, обычно требуется дополнительное время на стерилизацию, поскольку для достижения требуемой температуры может потребоваться больше времени. После стерилизации жидкости, обработанные в автоклаве, следует медленно охлаждать, чтобы избежать выкипания при снижении давления.
Правильная обработка в автоклаве уничтожит все грибки, бактерии, вирусы и бактериальные споры, которые могут быть довольно устойчивыми. При этом не обязательно уничтожаются все прионы. Некоторые люди заменяют автоклав скороваркой, поскольку скороварка неправильно рассчитана, и содержащаяся в ней влага может нарушить целостность пакетов для автоклавирования. Существует несколько различных “типов или классов” автоклавов, называемых автоклавами вытеснения под действием силы тяжести, автоклавами вытеснения под положительным давлением и автоклавами вытеснения под отрицательным давлением (вакуумом). Краткое описание каждого из них приведено ниже. автоклав a- гравитационного вытеснения или класса “N” имеет нагревательный элемент, полностью или частично погруженный в резервуар с водой на дне камеры автоклава, а также отверстие, через которое вода поступает из резервуара в камеру автоклава. Когда вода в бассейне нагревается, она начинает испаряться, образуя пар.
Пар легче воздуха, поэтому, когда камера наполняется паром, большая часть воздуха в камере выталкивается на дно камеры и выходит через отверстие. Это отверстие соединено с чувствительной к температуре диафрагмой, которая закрывается, как только достаточно нагреется. Как только мембрана закрывается, внутри камеры автоклава повышается давление.
Преимуществом автоклавов этого типа является их простота; недостатком автоклавов с гравитационным перемещением является то, что они рассчитаны на правильную работу только с инструментами в твердой упаковке. Цена автоклава этого типа начинается от 65 000 рупий и выше. b- Автоклав с принудительным вытеснением улучшает конструкцию автоклава с принудительным вытеснением за счет создания пара в отдельном внутреннем блоке, называемом “парогенератором”. Как только образуется количество пара, необходимое для вытеснения воздуха в камере, открывается клапан, и в камеру автоклава поступает поток пара под давлением, в результате чего из камеры удаляется больший процент воздуха по сравнению с автоклавом с гравитационным вытеснением, что сокращает время цикла автоклавирования.
Недостатками являются высокая первоначальная стоимость и, как правило, меньшая емкость камеры. автоклавы с отрицательным давлением или вакуумные автоклавы вытеснения, также известные как автоклавы класса “S”, имеют отдельный внутренний “парогенератор” и “вакуумный насос”. После закрытия камеры автоклава вакуумный насос удаляет весь воздух из камеры, а затем в камеру подается пар. Автоклавы с разрежением под отрицательным давлением обеспечивают один из самых высоких уровней стерильности (SAL). Автоклавы с отрицательным расположением, как правило, оснащены системой принудительной сушки фильтрованным воздухом, которая позволяет тщательно высушить упаковку в автоклаве перед контактом с окружающим воздухом.
Недостатками таких систем являются высокая первоначальная стоимость и иногда небольшие габариты. Другой тип паровых автоклавов называется классом “В”. Эти системы представляют собой более или менее увеличенные объемные автоклавы с отрицательным давлением. Парообразователь для автоклавов класса “В” обычно представляет собой отдельный автономный агрегат.
В автоклавах класса «В» разрежение в три раза больше, чем в автоклавах класса «S», что позволяет создавать вакуум в полых инструментах. Для обеспечения процесса автоклавирования большинство автоматических пресс-форм оснащены счетчиками и диаграммами, которые записывают или отображают соответствующую информацию, такую как температура и давление, в зависимости от времени. Индикаторную ленту часто наклеивают на упаковки продуктов перед автоматической автоклавировкой. Химическое вещество, содержащееся в ленте, изменит цвет при соблюдении соответствующих условий. На некоторых типах упаковок имеются встроенные индикаторы.
Биологические индикаторы (“биоиндикаторы”) также могут использоваться для подтверждения работоспособности автоклава. В продаже имеются простые биоиндикаторы, основанные на микробных спорах. Большинство из них содержат споры термостойкого микроба Bacillus Stearothermophilus, одного из самых устойчивых к разрушению в автоклаве организмов. 6,7 Как правило, эти устройства оснащены автономной жидкой питательной средой и индикатором роста. После обработки в автоклаве внутреннюю стеклянную ампулу разбивают, и споры попадают в питательную среду. Затем флакон инкубируют (обычно при температуре 56°C (132°F)) в течение 48 часов. Если в автоклаве споры были уничтожены, среда сохранит свой первоначальный цвет.
Если обработка в автоклаве была неудачной, B. Sterothermophilus во время инкубации подвергнется метаболизму, что приведет к изменению цвета в процессе инкубации. Для эффективной стерилизации необходимо, чтобы пар равномерно проникал в камеру автоклава, поэтому автоклав не должен быть переполнен, а крышки бутылок и контейнеров должны быть приоткрыты. Во время первоначального прогрева камеры необходимо удалить остатки воздуха. Индикаторы следует размещать в наиболее труднодоступных для пара местах, чтобы гарантировать, что пар действительно проникает туда. Для автоклавирования, как и для всех методов дезинфекции и стерилизации, очистка имеет решающее значение. Посторонние биологические вещества или остатки тканей могут препятствовать уничтожению организмов физическими или химическими методами.
При очистке также может быть удалено большое количество организмов. Надлежащей очистки можно добиться путем физической очистки. Для достижения наилучших результатов следует использовать моющее средство и воду. Для очистки инструментов от органических загрязнений требуется холодная вода, поскольку теплая или горячая вода может привести к коагуляции органических загрязнений. Для удаления загрязнений также можно использовать обработку ультразвуком или воздушными импульсами.7-10 При обработке в автоклаве используется насыщенный пар, что обеспечивает более низкую температуру и более короткое время, чем при сухом нагреве.
Пар хорошо проникает в продукт. Температура и время, используемые для обработки в автоклаве, варьируются в зависимости от выбранного конкретного цикла (более низкие температуры необходимо выдерживать дольше). Условия, препятствующие попаданию пара на поверхности, например плохая очистка, неправильная упаковка или переупаковка автоклава могут серьезно снизить эффективность автоклавирования как метода стерилизации. Некоторые материалы теряют структурную целостность при температурах, используемых для автоклавирования, и даже изделия, в которых температура размягчения выше температуры автоклавирования, вызывают напряжения и последующую деформацию. При использовании автоклавирования необходимо учитывать влияние нескольких циклов стерилизации, чтобы предотвратить кумулятивное воздействие обработки на пластик. Если устройства должны быть упакованы перед обработкой в автоклаве, необходимо тщательно выбирать упаковочный материал и способ упаковки.
Пригодность упаковки для обработки в автоклаве будет зависеть от материала, размера упаковки, толщины стенки упаковки и содержимого. Наиболее популярным методом стерилизации являются паровые стерилизаторы (автоклавы). В соответствии с рекомендациями CDC необходимо еженедельно контролировать работу парового стерилизатора, проводя еженедельную проверку на наличие спор. К недостаткам стерилизации паром относятся коррозия незащищенных инструментов и затупление режущих кромок. Избыток воды в паре может стать источником проникновения микроорганизмов во влажные корпуса инструментов. Цена автоклавов этого типа начинается от 1 50 000 до 5 000 000 рупий и выше. Химические паровые стерилизаторы с 3-мя нагревателями Эти типы стерилизаторов также обеспечивают относительно короткое время цикла.
Металлические инструменты могут быть обработаны с минимальным образованием ржавчины или коррозии, а режущие кромки остаются острыми; однако перед обработкой инструменты должны быть полностью высушены. Несмотря на то, что нагревание является наиболее надежным способом удаления с предметов всех переносимых веществ, нагревание не всегда целесообразно, поскольку оно может повредить термочувствительные материалы, такие как биологические материалы, волоконная оптика, электроника и многие пластмассы. Рекомендации CDC требуют еженедельного контроля за работой химического стерилизатора, проводя еженедельный тест на наличие спор.
Недостатками этого стерилизатора являются: он требует специального раствора, термочувствительный пластик может разрушаться, а устройство должно быть помещено в хорошо проветриваемое помещение для устранения химического запаха. В-Химическая стерилизация Химические вещества также используются для стерилизации. 1- Газообразные химические вещества — окись этилена (EO) Окись этилена является наиболее распространенным методом стерилизации, используемым для более чем 70% всех стерилизаций и для 50% всех одноразовых медицинских изделий.
Газ EO обычно используется для стерилизации предметов, чувствительных к температурам выше 60°C, таких как пластик, оптика и электрика. Обработку окисью этилена обычно проводят при температуре от 30 до 60°C при относительной влажности воздуха выше 30% и концентрации газа от 200 до 800 мг/л в течение не менее трех часов (для стерилизации требуется больше времени, чем при любой термической обработке). Окись этилена хорошо проникает внутрь, проникая через бумагу, ткань и некоторые пластиковые пленки. ЭО может уничтожать все известные вирусы, бактерии и грибки, включая споры бактерий, и подходит для большинства медицинских материалов даже при многократном использовании.
Эффективность ЭО-стерилизации зависит от многих факторов, таких как время, концентрация газа, температура и относительная влажность (необходимая для увлажнения бактерий для обеспечения эффективного уничтожения). Это затрудняет мониторинг ЭО-стерилизации и отнимает много времени. Двумя наиболее важными методами стерилизации оксидом этилена являются: метод газовой камеры и метод микродозирования. (i) Метод стерилизации в газовой камере EO требует опорожнения стерилизационной камеры, введения влаги с помощью газа EO (либо в чистом виде, либо в виде смеси на 10-15% с инертным газом) и поддержания внутреннего давления в камере ниже атмосферного для предотвращения утечки. воздействие ЭО на атмосферу. По истечении указанного времени выдержки ЭО продувается, а камера заполняется отфильтрованным стерильным воздухом для удаления остатков ЭО. На большинство пластмасс стерилизационная обработка ЭО не влияет, но некоторые из них могут впитывать ЭО, и их необходимо обработать для устранения любых ЭО перед использованием. (ii)
Метод микродозирования
Этот метод был разработан в конце 1950-х годов с использованием специально разработанного мешка, чтобы исключить необходимость наполнения большой камеры жидкостью. Этот метод также известен как газодиффузионная стерилизация или стерилизация в мешках. Этот метод позволяет свести к минимуму использование газа. Недостатком этого метода является то, что EPA (Агентство по охране окружающей среды) и OSHA (Управление по безопасности и гигиене труда) считают EO токсичным и, возможно, канцерогенным газом. При смешивании с воздухом EO не только воспламеняется, но и может быть взрывоопасным. Этот метод приводит к выделению остаточных ЭО в окружающую среду. Проблемы воспламеняемости и хранения требуют особого обращения. Это также связано с риском заражения оператора и затратами на обучение.
Тестирование спор на наличие EO Bacillus Subtilis, очень устойчивого микроорганизма, используется в качестве экспресс-биологического индикатора для стерилизаторов EO. Если стерилизация не удается, то при инкубации при температуре 37°C в течение четырех часов происходит изменение флуоресценции, которое фиксируется автоматическим считывателем, а через 96 часов происходит видимое изменение цвета. Флуоресценция возникает, если присутствует определенный фермент, устойчивый к ЭО, что означает, что споры все еще активны. Изменение цвета указывает на изменение рН из-за метаболизма бактерий. 2. Использование отбеливателя Хлорный отбеливатель является еще одним распространенным жидким средством для стерилизации.
Бытовой отбеливатель содержит 5,25% гипохлорита натрия. Обычно его разбавляют до 1/10 непосредственно перед использованием; однако для уничтожения микобактерий туберкулеза и прионов его следует разбавить только на 1/5 и 1/2,5 (1 часть отбеливателя и 2,5 части воды) соответственно. Отбеливатель мгновенно уничтожает многие микроорганизмы, но для полной дезинфекции ему следует дать прореагировать в течение 20 минут. Отбеливатель уничтожает многие, но не все споры. Он обладает высокой коррозионной активностью и может разъедать даже хирургические инструменты из нержавеющей стали. Это повреждает пластик (приводит к образованию трещин) Отбеливатель со временем разлагается на воздухе, поэтому его следует менять ежедневно. 3- Глутаровый альдегид и формальдегид Растворы глутарового альдегида и формальдегида являются приемлемыми жидкими стерилизующими средствами при условии, что время погружения достаточно велико.
Для уничтожения всех спор в прозрачной жидкости может потребоваться до 12 часов при использовании глутаральдгидрата и еще больше при использовании формальдегида. Присутствие твердых частиц может удлинить необходимый период или сделать обработку неэффективной. Глутаровый альдегид и формальдегид летучие и токсичны как при контакте с кожей, так и при вдыхании. Глутаровый альдегид имеет короткий срок годности (менее 2 недель) и является дорогостоящим. Формальдегид дешевле, но он гораздо более летуч и имеет гораздо более длительный срок хранения, если добавить немного метанола для ингибирования полимеризации формальдегида. Гиутаральдегид можно использовать не для всех медицинских материалов. Обычная продолжительность цикла и концентрация обеспечивают только дезинфекцию, которая может не уничтожить устойчивые микроорганизмы.
Растворы обладают высокой коррозионной активностью и токсичны; поскольку они выпускаются в жидкой форме, их нельзя использовать в защитной упаковке. Как только инструмент вынимается из жидкости, его стерильность нарушается. Погружение в жидкие средства для стерилизации не рекомендуется, поскольку стерилизация жидкими химикатами не поддается биологическому контролю. Кроме того, с инструментами, продезинфицированными жидкостями, необходимо обращаться асептически, промывать в стерильной воде и вытирать стерильным полотенцем. Кроме того, инструменты, погруженные в жидкие стерилизующие средства, не упаковываются и, следовательно, должны использоваться немедленно или храниться в стерильном контейнере.
Фталадегид: Орто-фталевый альдегид (ОРФА) — это химический стерилизующий агент, который получил разрешение Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) в конце 1999 года. Обычно используемый в виде 0,55% раствора, OPA проявляет лучшую бактерицидную активность, чем глутаровый альдегид. Он также эффективен против спор, устойчивых к глутаровому альдегиду. OPA обладает превосходной стабильностью, менее летуч и не раздражает кожу или глаза. Он действует быстрее, чем глутаралдегид, но стоит дороже и окрашивает белки (включая кожицу) в серый цвет. Стерилизаторы со стеклянными шариками уже давно используются для повторного использования инструментов одним и тем же пациентом на одном приеме; однако они не подходят для окончательной стерилизации инструментов перед повторным использованием у других пациентов.
С 1997 года Управление по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) и Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) не разрешают его использование в качестве стерилизатора для пациентов. В настоящее время не существует научно обоснованных рекомендаций по использованию этого стерилизатора.11 Для стерилизации обычно используется облучение, которое может быть произведено либо гамма-излучением от кобальтового источника (Co60), либо электронным лучом (E-beam). В обоих случаях стоимость основного оборудования высока. Дозировка для обоих процессов измеряется в мегарадах (Мрад), и, как правило, доза облучения около 2,5 Мрад позволяет стерилизовать чистые изделия на воздухе. В анаэробных условиях необходимая доза будет примерно вдвое выше. Важно понимать, что это минимальная дозировка, и оборудование будет настроено таким образом, чтобы обеспечить ее в качестве минимальной дозы – фактическая дозировка часто намного выше.
Как при гамма-, так и при электронно-лучевой стерилизации используется излучение, и воздействие на пластиковые материалы одинаково в обоих случаях, однако при полной стерилизации неизбежно произойдет радиационное повреждение определенной величины. Воздействие излучения является кумулятивным, и для изделий, которые необходимо стерилизовать повторно, общая доза может быстро возрасти. Для этих товаров необходимо вести учет, чтобы гарантировать, что безопасные пределы не будут превышены. Облучение очень эффективно для полностью упакованных и запечатанных одноразовых изделий. 12 Пластиковые устройства, подвергнутые радиационной стерилизации, неизбежно будут подвержены воздействию радиации и окружающей среды, используемой во время стерилизации, и будут испытывать изменения в структуре полимера, такие как разрыв цепи и сшивка. Эти процессы приведут к изменению прочности при растяжении, относительного удлинения при разрыве и ударной вязкости. Изменения механических свойств могут проявиться не сразу, и их развитие может затянуться на некоторое время.
Одним из видимых побочных эффектов радиационной стерилизации является то, что многие пластмассы меняют цвет (хотя со временем он может потускнеть).Облученные устройства абсолютно безопасны в обращении и могут использоваться сразу после стерилизации. Гамма-лучи генерируются источником Co60 и обладают высокой проникающей способностью (до 50 см). Это обеспечивает высокую плотность упаковки в камере стерилизации. Это также может означать, что продукты, находящиеся на внешних краях упаковки, могут подвергаться гораздо более высоким дозам облучения, чем те, которые находятся в центре упаковки. Материалы, подлежащие гамма-стерилизации, должны обладать определенной погрешностью в отношении их стойкости к радиации, чтобы избежать чрезмерного разрушения, если изделия находятся на внешних краях. При электронно-лучевой стерилизации используется генератор электронного луча (от 1 МэВ2 до 12 МэВ) для получения пучка электронов высокой энергии, который разрушает организмы.
Проникающая способность электронов электронного пучка значительно ниже, но мощность дозы выше, чем у гамма-лучей, и они проникают только на расстояние около 5 см. Это означает, что плотность упаковки должна быть низкой, чтобы электроны достигали центра упаковки. Более высокая мощность дозы и более короткое время стерилизации электронным лучом могут незначительно увеличить дозировку и привести к существенному повреждению из-за снижения воздействия кислорода во время процесса. Ультрафиолетовое облучение (УФ-излучение от бактерицидной лампы) полезно только для стерилизации поверхностей и некоторых прозрачных предметов. Ультрафиолетовое облучение обычно используется для стерилизации внутренних поверхностей шкафов биологической безопасности между использованиями, но оно неэффективно в затененных помещениях, включая загрязненные участки (которые после длительного облучения могут полимеризоваться и их очень трудно удалить). Это также приводит к повреждению многих пластмасс.
Заключение
• Сделан вывод о том, что автоклавирование является предпочтительным методом стерилизации стоматологических инструментов. Он эффективен, быстр, безопасен и использует непрерывный цикл. • Печь с сухим нагревом эффективна, но рекомендуется использовать непрерывный цикл. • Химическое дезинфицирующее средство для холодной стерилизации не подходит для стерилизации в стоматологической практике. • Устройства с кипящей водой неэффективны для стерилизации стоматологических инструментов; их следует утилизировать и отказаться от использования. На рынке доступны различные типы автоклавов, например, класс N — без вакуумной системы (только для открытых инструментов), класс S — с одинарным вакуумом (для открытых и упакованных инструментов) и класс B — с тройным вакуумом (для открытых, упакованных инструментов и полых инструментов). Поскольку наличие воздуха может препятствовать проникновению пара во все детали, в последние годы было проделано больше работы по созданию мощной вакуумной системы. Сильное вакуумирование обеспечивает проникновение пара в самую маленькую полость инструмента, поэтому исследователи теперь рекомендуют использовать автоклав класса В для стоматологических операций, в котором создается тройной вакуум для удаления воздуха из камеры.
Есть несколько важных моментов, которые необходимо учитывать: 1. Перед обработкой в автоклаве дайте вымытым инструментам полностью высохнуть, чтобы предотвратить появление ржавчины и некачественную стерилизацию. 2. После стерилизации необходимо смазать инструменты для рук, так как масло может препятствовать проникновению пара во внутренние части. 3 Перед использованием подержите наконечники в течение 60 секунд, чтобы удалить загрязненную воду из системы трубок стоматологического аппарата. 4 Регулярно проверяйте эффективность автоклавирования в любой хорошей лаборатории, проверяя инструмент в автоклаве на стерильность, наличие грибковых и бактериальных культур. Инструменты, обработанные в автоклаве в надлежащим образом работающем стерилизаторе, будут стерильными и на них не будет заметен рост. Это очень простой и экономичный метод проверки работоспособности любого автоклава, особенно в слаборазвитых странах, где, возможно, нет специальной лаборатории для проверки эффективности автоклавов, а индикаторные полоски и пакеты могут быть недоступны на рынке.