[发明专利]等离子体灭菌及干燥系统和方法

说明书

本发明公开了用于对污染制品、具体地是医疗制品、更具体地是医疗器械的中空内部区域或医疗内窥镜的管腔进行消毒和干燥的系统和方法。该系统包括等离子体发生器，该等离子体发生器具有电极、屏蔽件以及电极与屏蔽件之间的介电间隙。连接到等离子体发生器的电功率源在电极与屏蔽件之间施加电极能量密度。灭菌气体前体源通过等离子体发生器提供灭菌气体前体流以生成等离子体，从而形成包含酸性物质和/或氧化物质的灭菌气体。使污染制品暴露于灭菌气体足够时间以实现期望灭菌程度。在污染制品暴露于灭菌气体时，使用干燥气体的湍流交替地干燥污染制品。

技术领域

本公开总体涉及医疗设备和制品的灭菌或消毒和干燥，并且更具体地涉及交替应用气体等离子体来实现医疗制品诸如医疗器械或医疗内窥镜管腔的灭菌或消毒以及应用湍流气流来实现干燥。

背景技术

无菌设备、器械和用品的可靠供应对现代医学实践至关重要。已知多种类型的用于对医院环境中可重复使用的物品进行灭菌的设备，包括例如蒸汽高压釜。美国专利4,301,113(Alguire等人)、美国专利4,294,804(Baran)、美国专利5,317,896(Sheth等人)、美国专利5,399,314(Samuel等人)、美国专利3,571,563(Shulz)、美国专利3,054,270(Huston)以及美国专利3,564,861(Andersen等人)讨论了灭菌设备及其控制系统。不能承受高压灭菌温度的物品可以用灭菌器使用生物杀灭气体诸如环氧乙烷进行灭菌。

虽然环氧乙烷是优异的灭菌剂并且很好地渗透到例如内窥镜的管腔中，但是环氧乙烷还表现出不期望的毒性和易燃性，并且由于至少这些原因，本领域已寻求替代品。

发明内容

本公开提供了一种灭菌或消毒及干燥系统，该系统采用氧气/氮气等离子体来实现医疗制品诸如医疗器械或医疗内窥镜管腔的消毒或灭菌，并且采用湍流气流来实现干燥。所公开的实施方案允许高电极能量密度，同时使不需要的热产生最小化。除了通过获得与内窥镜再处理相关的代表性模型生物体的完全杀灭(6至7个对数级)来证实有效灭菌之外，本发明所公开的实施方案还实现了从医疗内窥镜的管腔通道中除去所有可见水分。

因此，在一个方面，本公开涉及对污染制品进行灭菌的系统，该系统包括：干燥气体源，该干燥气体源被构造用于提供干燥气体的湍流，以干燥污染制品；等离子体发生器，该等离子体发生器具有电极、屏蔽件以及位于电极与屏蔽件之间的介电间隙；电功率源，该电功率源连接到等离子体发生器，以用于在电极与屏蔽件之间施加电极能量密度；以及灭菌气体前体源，该灭菌气体前体源包含水蒸气、氧气和氮气，并且被构造用于通过等离子体发生器在电极与屏蔽件之间提供灭菌气体前体流以形成等离子体。当电极能量密度大于在电极与屏蔽件之间通过的灭菌气体前体的0.05eV/分子时，屏蔽件的表面处的温度保持在低于150℃。等离子体由灭菌气体前体形成包含酸性物质和/或氧化物质的灭菌气体。使污染制品暴露于灭菌气体流。

在系统的示例性实施方案中，灭菌气体包括选自由分子氧、分子氮、一氧化氮、硝酸和一氧化二氮组成的组的一种或多种。优选地，灭菌气体前体包含水蒸气、分子氧和分子氮。在一些示例性实施方案中，灭菌气体前体包含空气。优选地，进入等离子体发生器的灭菌气体前体的相对湿度为至少21％。

在一些目前优选的实施方案中，当电极能量密度大于在电极与屏蔽件之间通过的气体的0.05eV/分子时，屏蔽件的表面处的温度保持在低于150℃。在一些示例性实施方案中，电功率源是具有高dV/dT的脉冲DC源。

任选地，该系统还包括用于输送污染制品通过流体连接到灭菌气体流的室的装置。在某些示例性实施方案中，该系统另外包括冷却设备。在一些示例性实施方案中，该系统包括用于从灭菌气体中除去酸性物质和/或氧化物质的过滤器。