專(zhuān)利名稱(chēng)：一種射流等離子體消毒裝置及消毒方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于氣體放電技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種醫(yī)療器械射流等離子體的消毒 方法。
背景技術(shù)：
隨著醫(yī)學(xué)和生物高新技術(shù)的發(fā)展， 一些不耐高溫的醫(yī)療器械如纖維窺鏡 等都需要低溫滅菌技術(shù)。等離子體滅菌技術(shù)是消毒學(xué)領(lǐng)域繼甲醛、環(huán)氧乙烷、 戊二醛等低溫滅菌技術(shù)之后的又一新的低溫滅菌技術(shù)。而甲醛、環(huán)氧乙烷等 雖然能夠用于不耐熱醫(yī)療器械的滅菌，但由于有較多的毒性殘留、有刺激性 氣味、易燃易爆等缺點(diǎn)，因而在醫(yī)院使用范圍有限。相對(duì)于其他滅菌方法， 等離子體滅菌技術(shù)的突出特點(diǎn)是低溫、快速滅菌、毒性殘留低，而且對(duì)于耐 濕熱和不耐濕熱的醫(yī)療器械均很適用。近年來(lái)，等離子體滅菌技術(shù)在空氣、 食品工業(yè)、航天器等領(lǐng)域的消毒滅菌以及清除生物戰(zhàn)劑的污染方面的研究中 所顯示的良好效果，越來(lái)越受人們的關(guān)注和推崇。另外，有關(guān)低溫等離子體 對(duì)醫(yī)療器械表面自然菌的滅活研究，國(guó)內(nèi)外尚未見(jiàn)報(bào)道。產(chǎn)生低溫等離子體
的氣體放電形式主要有電暈放電、輝光放電和介質(zhì)阻擋放電(即DBD)等。 介質(zhì)阻擋放電(即DBD)是指有絕緣介質(zhì)插入放電空間的氣體放電現(xiàn)象，介 質(zhì)阻擋放電(即DBD)可以產(chǎn)生可以在較大空間內(nèi)獲得高能量、高密度的低 溫等離子體，并且電極結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于實(shí)際應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中甲醛、環(huán)氧乙烷滅菌，存在毒性殘留、有剌激性氣味與易燃易爆的缺點(diǎn)，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案。
一種射流等離子體消毒裝置，包括一端接地的高壓電源7、與高壓電源
7連接的第一金屬電極1和接地的第二金屬電極4;所述第一金屬電極1內(nèi)側(cè)
面覆蓋有第一絕緣介質(zhì)2，第二金屬電極4內(nèi)側(cè)面覆蓋有第二絕緣介質(zhì)5， 第一絕緣介質(zhì)2與第二絕緣介質(zhì)5相對(duì)設(shè)置并存在間隙，間隙對(duì)應(yīng)于器皿3 的一端為等離子體射流口；氣體6進(jìn)入間隙并由等離子體射流口射向器皿3 內(nèi)盛放的醫(yī)療器械，醫(yī)療器械位于等離子體射流口下方0.5-3 cm處。
所述第一金屬電極l和第二金屬電極4的材質(zhì)是銅、不銹鋼、鋁及其他 金屬導(dǎo)電材料。所述第一絕緣介質(zhì)2和第二絕緣介質(zhì)5的材質(zhì)是聚四氟乙烯、 環(huán)氧樹(shù)脂、石英玻璃等其他絕緣材料。
所述氣體6為氬氣、氦氣、氮?dú)饣蜓鯕狻?br> 所述高壓電源7是工頻正弦高壓電源、中高頻高壓或脈沖電源。 所述間隙的距離是2-15irai。 一種射流等離子體消毒裝置的消毒方法
(1) 將待消毒醫(yī)療器械置于器皿3內(nèi)，使待消毒醫(yī)療器械位于等離子體 射流口下方0.5-3 cm處；
(2) 啟動(dòng)高壓電源，使氣體6進(jìn)入第一絕緣介質(zhì)2與第二絕緣介質(zhì)5之 間的間隙，使間隙中產(chǎn)生較為均勻的射流低溫等離子體，并使射流低溫等離 子體射向器皿3內(nèi)盛放的待消毒醫(yī)療器械；所述間隙的距離是2-15mm;
(3) 將器皿3內(nèi)盛放的待消毒醫(yī)療器械左右或前后移動(dòng)，使待消毒醫(yī)療 器械對(duì)準(zhǔn)等離子體射流口接收射流低溫等離子體對(duì)待消毒醫(yī)療器械的消毒， 待消毒醫(yī)療器械上每個(gè)部位的消毒時(shí)間為30-150s;(4)待消毒醫(yī)療器械表面都被射流低溫等離子體消毒后，消毒過(guò)程結(jié)束。
本發(fā)明的工作原理如下
1) 取血壓計(jì)袖帶10條，醫(yī)用彎盤(pán)(鐵制)10個(gè)，外科鑷子10把，均為 未消毒的污染物品。按照《消毒技術(shù)規(guī)范》要求，被處理醫(yī)療器械面積〈100 cm2 者，取全部表面；被處理醫(yī)療器械面積〉100 cm2者，取100cm2。故對(duì)每一血 壓計(jì)袖帶和醫(yī)用彎盤(pán)處理面積取100cm2(采用5cmX5cm的滅菌規(guī)格板任意選 取4個(gè)面積)，同時(shí)在未處理的表面選取相同面積作為對(duì)照。而對(duì)外科鑷子， 處理面積為一個(gè)腳的全部表面，另一個(gè)腳的全部表面作為不處理的對(duì)照。
2) 選擇電源的類(lèi)型(工頻正弦高壓電源、中高頻正弦高壓源或脈沖電源) 和電源的特性參數(shù)，在2-15mm范圍內(nèi)調(diào)整第一絕緣介質(zhì)2和第二絕緣介質(zhì)5 之間的間隙，在0. 5-3 cm內(nèi)調(diào)節(jié)調(diào)整待處理的醫(yī)療器械距等離子體射流口下 方的距離，由實(shí)際具體要求決定。打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)電源的特性參數(shù)，對(duì) 醫(yī)療器械進(jìn)行處理。
3) 移動(dòng)被處理醫(yī)療器械以保證所選面積全部得到充分處理。處理時(shí)間 分別設(shè)為30s， 60s, 90s， 120s，和150s五個(gè)時(shí)間段。
4) 采用涂抹法檢測(cè)醫(yī)療器械在處理前后表面細(xì)菌的數(shù)量。用浸有無(wú)菌 生理鹽水的棉拭子，在醫(yī)療器械被處理的表面橫、豎往返各涂5次，剪去手 接觸棉拭部分，將棉拭子放入裝有10ml滅菌的磷酸鹽緩沖液(PBS)的試管 內(nèi)。采樣后將每個(gè)采樣管振蕩約1 min， IO倍遞次稀釋?zhuān)瑢?duì)每個(gè)稀釋度分別 取1 ml放入滅菌平皿內(nèi)，用普通營(yíng)養(yǎng)瓊脂作傾注培養(yǎng)，置37"C溫箱培養(yǎng)24 h 后進(jìn)行活菌記數(shù)。同時(shí)對(duì)未處理的對(duì)照部分也用相同方法采樣、培養(yǎng)并進(jìn)行活菌記數(shù)，計(jì)算殺滅率。殺滅率的計(jì)算公式為-
^T歩處理前微生物數(shù)量-處理后微生物數(shù)量inA()/
本滅率=-/^加^Wr小^脅旦-Xl00%
處理目u微生物數(shù)量
本發(fā)明的方法特點(diǎn)是低溫、快速滅菌、毒性殘留低，而且對(duì)于耐濕熱和 不耐濕熱的醫(yī)療器械均很適用，同時(shí)，產(chǎn)生的等離子體射流具有可控性，可 用于復(fù)雜形狀醫(yī)療器械的消毒處理。


附圖1是本發(fā)明的射流等離子體用于醫(yī)療器械消毒的示意圖
具體實(shí)施例方式
圖1是本發(fā)明的射流等離子體用于醫(yī)療器械消毒的示意圖。
一種射流等離子體消毒裝置，包括一端接地的高壓電源7、與高壓電源 7連接的第一金屬電極1和接地的第二金屬電極4;所述第一金屬電極1內(nèi)側(cè) 面覆蓋有第一絕緣介質(zhì)2，第二金屬電極4內(nèi)側(cè)面覆蓋有第二絕緣介質(zhì)5， 第一絕緣介質(zhì)2與第二絕緣介質(zhì)5相對(duì)設(shè)置并存在間隙，間隙對(duì)應(yīng)于器皿3 的一端為等離子體射流口；氣體6進(jìn)入間隙并由等離子體射流口射向器皿3 內(nèi)盛放的醫(yī)療器械，醫(yī)療器械位于等離子體射流口下方0.5-3 cm處。
所述第一金屬電極1和第二金屬電極4的材質(zhì)是銅、不銹鋼、鋁及其他 金屬導(dǎo)電材料。所述第一絕緣介質(zhì)2和第二絕緣介質(zhì)5的材質(zhì)是聚四氟乙烯、 環(huán)氧樹(shù)脂、石英玻璃等其他絕緣材料。
所述氣體6為氬氣、氦氣、氮?dú)饣蜓鯕狻?br> 所述高壓電源7是工頻正弦高壓電源、中高頻高壓或脈沖電源。 所述間隙的距離是2-15mm。一種射流等離子體消毒裝置的消毒方法
(1) 將待消毒醫(yī)療器械置于器皿3內(nèi)，使待消毒醫(yī)療器械位于等離子體 射流口下方O. 5-3 cm處；
(2) 啟動(dòng)高壓電源，使氣體6進(jìn)入第一絕緣介質(zhì)2與第二絕緣介質(zhì)5之 間的間隙，使間隙中產(chǎn)生較為均勻的射流低溫等離子體，并使射流低溫等離 子體射向器皿3內(nèi)盛放的待消毒醫(yī)療器械；所述間隙的距離是2-15mm;
(3) 將器皿3內(nèi)盛放的待消毒醫(yī)療器械左右或前后移動(dòng)，使待消毒醫(yī)療 器械對(duì)準(zhǔn)等離子體射流口接收射流低溫等離子體對(duì)待消毒醫(yī)療器械的消毒， 待消毒醫(yī)療器械上每個(gè)部位的消毒時(shí)間為30-150s;
(4) 待消毒醫(yī)療器械表面都被射流低溫等離子體消毒后，消毒過(guò)程結(jié)束。
圖1中高壓電源可以是工頻正弦高壓電源、中高頻正弦高壓源或脈沖電 源。為了可以產(chǎn)生較為均勻的低溫等離子體，本發(fā)明中調(diào)節(jié)工頻正弦高壓電 源，使其輸出電壓在15-30kV范圍內(nèi)變化；調(diào)節(jié)中高頻電壓源，使其頻率在 20-60kHz、輸出電壓在2-35kV范圍內(nèi)變化；調(diào)節(jié)脈沖電源，使其頻率在 50-5000Hz、輸出電壓在5-30kV、脈沖寬度在20ns-1 u s范圍內(nèi)變化。高壓 電源一端與金屬電極l相聯(lián)，另一端與地電極相聯(lián)，第一金屬電極l和第二 金屬電極4可以由銅、不銹鋼、鋁及其他金屬導(dǎo)電材料制成。第一金屬電極 1和第二金屬電極4上覆蓋有第一絕緣介質(zhì)2和第二絕緣介質(zhì)5，兩者緊密貼 合，第一絕緣介質(zhì)2和第二絕緣介質(zhì)5可以是聚四氟乙烯、環(huán)氧樹(shù)脂、石英 玻璃等其他絕緣材料，第一絕緣介質(zhì)2和第二絕緣介質(zhì)5之間的間隙可以在 2-15mm范圍內(nèi)調(diào)整，氣體6通入方向如圖1中箭頭所示，方向與第一金屬電極1和第二金屬電極4平行，且垂直于盛放醫(yī)療器械的器皿3的表面，氣體 6可以是氬氣、氦氣、氮?dú)庖约把鯕獾葰怏w，需要消毒的醫(yī)療器械放置在器 皿3中。當(dāng)通入氣體6，電源工作時(shí)，在第一絕緣介質(zhì)2和第二絕緣介質(zhì)5 之間的間隙中產(chǎn)生較為均勻的射流低溫等離子體，等離子體射流口下方距器 皿3的距離可以在0. 5-3 cm內(nèi)調(diào)節(jié)。
本發(fā)明中，所用做實(shí)驗(yàn)的醫(yī)療器械為血壓計(jì)袖帶、醫(yī)用彎盤(pán)(鐵制)、外 科鑷子。
1) 取血壓計(jì)袖帶10條，醫(yī)用彎盤(pán)(鐵制)10個(gè)，外科鑷子10把，均為 未消毒的污染物品。按照《消毒技術(shù)規(guī)范》要求，被處理醫(yī)療器械面積〈100 cm2 者，取全部表面；被處理醫(yī)療器械面積〉100cn/者，取100cm2。故對(duì)每一血 壓計(jì)袖帶和醫(yī)用彎盤(pán)處理面積取100cm2(采用5cmX5cm的滅菌規(guī)格板任意選 取4個(gè)面積)，同時(shí)在未處理的表面選取相同面積作為對(duì)照。而對(duì)外科鑷子， 處理面積為一個(gè)腳的全部表面，另一個(gè)腳的全部表面作為不處理的對(duì)照。
2) 選擇電源的類(lèi)型(工頻正弦高壓電源、中高頻正弦高壓源或脈沖電源) 和電源的特性參數(shù)，在2-15mm范圍內(nèi)調(diào)整第一絕緣介質(zhì)2和第二絕緣介質(zhì)5 之間的間隙，在0. 5-3 cm內(nèi)調(diào)節(jié)調(diào)整待處理的醫(yī)療器械距等離子體射流口下 方的距離，由實(shí)際具體要求決定。打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)電源的特性參數(shù)，對(duì) 醫(yī)療器械進(jìn)行處理。
3) 移動(dòng)被處理醫(yī)療器械以保證所選面積全部得到充分處理。每個(gè)所選 面積處理時(shí)間分別設(shè)為30s， 60s, 90s， 120s，和150s五個(gè)時(shí)間段。
4) 采用涂抹法檢測(cè)醫(yī)療器械在處理前后表面細(xì)菌的數(shù)量。用浸有無(wú)菌 生理鹽水的棉拭子，在醫(yī)療器械被處理的表面橫、豎往返各涂5次，剪去手接觸棉拭部分，將棉拭子放入裝有10ml滅菌的磷酸鹽緩沖液(PBS)的試管 內(nèi)。采樣后將每個(gè)采樣管振蕩約1 min， IO倍遞次稀釋?zhuān)瑢?duì)每個(gè)稀釋度分別 取1 ml放入滅菌平皿內(nèi)，用普通營(yíng)養(yǎng)瓊脂作傾注培養(yǎng)，置37"C溫箱培養(yǎng)24 h 后進(jìn)行活菌記數(shù)。同時(shí)對(duì)未處理的對(duì)照部分也用相同方法采樣、培養(yǎng)并進(jìn)行 活菌記數(shù)，計(jì)算殺滅率。當(dāng)通入Ar氣，使用電源為中高頻正弦高壓源，電壓 為2kV，頻率為34kHz，待處理的醫(yī)療器械距等離子體射流口下方的lcm出時(shí)， 細(xì)菌的殺滅率列于下表。
時(shí)間(s)血壓計(jì)袖帶醫(yī)用彎盤(pán)外科鑷子
3039. 5士3.848. 8±5. 244. 1±6. 0
6078. 1士3.290. 5±3. 682. 7±4. 8
9090. 2±4.697. 8±2. 194. 1 ±2. 9
12094. 3±2.099. 1±1.695. 5±2. 3
15099. 3±2. 1100±099. 5±1. 2
可以看出，等離子體射流對(duì)血壓計(jì)袖帶、醫(yī)用彎盤(pán)以及外科鑷子表面自
然菌殺滅率達(dá)到90%以上(國(guó)家規(guī)定的對(duì)自然菌的消毒合格標(biāo)準(zhǔn))的時(shí)間分別 為90s， 60s和90s。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明， 不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施方式
僅限于此，對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單的推演 或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書(shū)確定專(zhuān)利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種射流等離子體消毒裝置，其特征在于包括一端接地的高壓電源(7)、與高壓電源(7)連接的第一金屬電極(1)和接地的第二金屬電極(4)；所述第一金屬電極(1)內(nèi)側(cè)面覆蓋有第一絕緣介質(zhì)(2)，第二金屬電極(4)內(nèi)側(cè)面覆蓋有第二絕緣介質(zhì)(5)，第一絕緣介質(zhì)(2)與第二絕緣介質(zhì)(5)相對(duì)設(shè)置并存在間隙，間隙對(duì)應(yīng)于器皿(3)的一端為等離子體射流口；氣體(6)進(jìn)入間隙并由等離子體射流口射向器皿(3)內(nèi)盛放的醫(yī)療器械，醫(yī)療器械位于等離子體射流口下方0.5-3cm處。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種射流等離子體消毒裝置，其特征在于所 述第一金屬電極(l)和第二金屬電極(4)的材質(zhì)是銅、不銹鋼、鋁及其他金屬 導(dǎo)電材料。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種射流等離子體消毒裝置，其特征在于所 述第一絕緣介質(zhì)(2)和第二絕緣介質(zhì)(5)的材質(zhì)是聚四氟乙烯、環(huán)氧樹(shù)脂、石 英玻璃及其他絕緣材料。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種射流等離子體消毒裝置，其特征在于所 述氣體(6)為氬氣、氦氣、氮?dú)饣蜓鯕狻?br> 5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種射流等離子體消毒裝置，其特征在于所 述高壓電源(7)是工頻正弦高壓電源、中高頻高壓或脈沖電源。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種射流等離子體消毒裝置，其特征在于所述間隙的距離是2-15mm。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種射流等離子體消毒裝置的消毒方法，其特征在于(1)將待消毒醫(yī)療器械置于器皿(3)內(nèi)，使待消毒醫(yī)療器械位于等離子體射流口下方0. 5-3cm處；(2) 啟動(dòng)高壓電源，使氣體(6)進(jìn)入第一絕緣介質(zhì)(2)與第二絕緣介質(zhì)(5) 之間的間隙，使間隙中產(chǎn)生較為均勻的射流低溫等離子體，并使射流低溫等 離子體射向器皿(3)內(nèi)盛放的待消毒醫(yī)療器械；所述間隙的距離是2-15mm;(3) 將器皿(3)內(nèi)盛放的待消毒醫(yī)療器械左右或前后移動(dòng)，使待消毒醫(yī)療 器械對(duì)準(zhǔn)等離子體射流口接收射流低溫等離子體對(duì)待消毒醫(yī)療器械的消毒， 待消毒醫(yī)療器械上每個(gè)部位的消毒時(shí)間為30-150s;(4) 待消毒醫(yī)療器械表面都被射流低溫等離子體消毒后，消毒過(guò)程結(jié)束。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種射流等離子體消毒裝置，包括一端接地的高壓電源、與高壓電源連接的第一金屬電極和接地的第二金屬電極；所述第一金屬電極內(nèi)側(cè)面覆蓋有第一絕緣介質(zhì)，第二金屬電極內(nèi)側(cè)面覆蓋有第二絕緣介質(zhì)，第一絕緣介質(zhì)與第二絕緣介質(zhì)相對(duì)設(shè)置并存在間隙，間隙對(duì)應(yīng)于器皿的一端為等離子體射流口；氣體進(jìn)入間隙并由等離子體射流口射向器皿內(nèi)盛放的醫(yī)療器械，醫(yī)療器械位于等離子體射流口下方0.5-3cm處。本發(fā)明的方法特點(diǎn)是低溫、快速滅菌、毒性殘留低，而且對(duì)于耐濕熱和不耐濕熱的醫(yī)療器械均很適用，同時(shí)，產(chǎn)生的等離子體射流具有可控性，可用于復(fù)雜形狀醫(yī)療器械的消毒處理。
文檔編號(hào)A61L2/14GK101623506SQ20091002353
公開(kāi)日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2009年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月7日
發(fā)明者張冠軍, 石興民, 許桂敏, 躍 馬 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)