اتوکلاو چیست؟ (اجزا، عملکرد، کاربرد و سنسور فشار مناسب آن)

اتوکلاو (Autoclave) چیست؟

واژه اتوکلاو از ترکیب دو کلمه Auto در زبان یونانی به معنای خودکار و Clave در زبان لاتین به معنای کلید تشکیل شده است که به معنای دستگاهی می باشد که درب آن به صورت اتوماتیک بسته می شود.

دستگاه اتوکلاو صنعتی یک مخزن تحت فشار (Pressure vessel) بزرگ است که در فرآیندهای صنعتی که به دما و فشار بالا نیاز دارند استفاده می‌شود.

فشار بالایی که درون محفظه ایجاد می‌شود باعث بسته شدن خودکار (Self-sealing) درب اتوکلاو می‌گردد اما برای ایمنی بیشتر، دستگاه به صورت دستی از سمت خارج هم قفل می‌شود. وجود یک شیر کنترل کننده (Safety valve) از افزایش بیش از حد فشار بخار درون محفظه جلوگیری می‌کند. این دستگاه در ظرفیت های مختلف موجود می باشد.

مهمترین اجزاء تشکیل دهنده دستگاه اتوکلاو عبارتند از:

• محفظه درونی (Chamber): محفظه ای است که اشیایی که می بایست استریل شوند در درون آن قرار می گیرند. حجم چمبر نشان دهنده ظرفیت دستگاه اتوکلاو می باشد.
• محفظه بیرونی(Jacket) : محفظه ای است که بر روی محفظه درونی قرار می گیرد و وظیفه حفظ و تامین دمای چمبر را بر عهده دارد.
• درب اتوكلاو : این درب به منظور دسترسی به محفظه چمبر جهت بارگذاری و یا تخلیه ملزومات استریل شده است که معمولا با استفاده از جک پنوماتیک حرکت می کند.
• منبع مولد بخار : در این منبع بوسیله حرارت ناشی از المنت ها، آب موجود تبدیل به بخار شده و مورد استفاده قرار می گیرد.
• المنت ها : مجموعه ای گرمایشی است که با گرمای خود بخار آب مورد نیاز اتوکلاو را تامین می کند.
• پمپ وكیوم : این پمپ ها جهت تخلیه هوا محفظه چمبر در ابتدای سیکل و خشک کردن ملزومات استریل شونده در پایان سیکل مورد استفاده قرار می گیرند.
• شیرها و اتصالات : جهت کنترل و انتقال جریان بخار و آب از آنها استفاده می شود.
• فشار شكن : تجهیزی است که فشار بخار مرکزی را قبل از ورود به سیستم کاهش می دهد.
• منبع کندانسور : این منبع جهت تخلیه بخار خروجی به فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرد.

تجهیزات اندازه گیری فشار و دما در اتوکلاو:

• سنسورهای فشار و دما جهت کنترل و نمایش فرایند استریل
• گیج های فشار(عقربه ای) برای نشان دادن مقدار فشار چمبر ، جکت ، هوای فشرده و منبع بخار

عملکرد دستگاه اتوکلاو :

پس از قرار دادن تجهیزات داخل محفظه درونی (Chamber) و بستن درب اتوكلاو ، مقداری هوا داخل آن باقی می ماند که باید توسط پمپ های وکیوم تخلیه شود. علت آن این است كه هوای گرم در مقایسه با بخار به مدت زمان زیادی برای استریل كردن نیاز دارد . برای مثال : بخار در دمای ۱۳۴ درجه سانتی گراد به ۳ دقیقه وقت برای استریل كردن مواد نیاز دارد در حالی كه هوای گرم ۱۶۰ درجه سانتی گراد در همان شرایط به دو ساعت وقت نیاز دارد.
سپس بخار آب تولید شده توسط منبع مولد بخار، وارد محفظه بیرونی(Jacket) می شود و پس از آنکه فشار و دمای آن به مقدار مشخصی رسید، وارد محفظه درونی (Chamber) می شود و تمام تجهیزات موجود در آن را در مدت زمان مشخصی استریل می‌کند. سپس از طریق لوله خروج (Exhaust pipe) از قسمت پایین دستگاه خارج می‌شود.به منظور خشک کردن تجهیزات، هوا و بخار آب داخل محفظه درونی (Chamber) از طریق پمپ وکیوم تخلیه می شود و در مرحله آخر با ورود مجدد هوا به محفظه درونی (Chamber) فشار آن با فشار بیرون برابر می شود.

در طول این فرآیند یک قفل محکم از خروج بخار محفظه درونی (Chamber) جلوگیری می‌کند و یک شیر کنترل کننده فشار درون محفظه را کنترل می‌کند.
معمولا زمان موردنیاز برای فرآیند استریلیزاسیون و از بین بردن بیشتر میکروارگانیسم‌ها حداقل ۳ دقیقه و حداکثر۲۰-۱۵ دقیقه است. زمان دقیق استریل کردن وابسته به اندازه تجهیزات و میزان آلودگی آنها و همچنین جریان بخار موجود در اتوکلاو است.

برخی از اتوکلاو ها از گازهای دیگر به جای بخار برای انجام واکنش‌های شیمیایی خود استفاده کنند.

انواع اتوکلاو

جنبه های مختلفی وجود دارد که می تواند به عنوان مبنایی برای طبقه بندی انواع مختلف اتوکلاوها استفاده شود و برخی از این جنبه ها ممکن است با یکدیگر همپوشانی داشته باشند. در بیشتر موارد، استریل کننده های بخار را می توان از طریق موارد زیر متمایز کرد:

• عملکرد
• کلاس
• اندازه (ظرفیت)

انواع مختلف اتوکلاوها بر اساس عملکرد

همه اتوکلاوها از بخار با دمای بالا و فشار بالا برای استریل کردن تجهیزات پزشکی و ضایعات استفاده می کنند. عملکرد آنها نشان می دهد که چگونه باید بارگیری شوند و چگونه بخار موجود در محفظه خود را برای استریل کردن وسایل داخل چمبر فشار می دهند.

اتوکلاوهای عمودی

این نوع اتوکلاوها با باز کردن درب بالایی خود بارگیری می شوند. به خصوص برای استفاده در آزمایشگاه یا در کلینیک های کوچکتر با فضاهای تنگ مناسب هستند. به این ترتیب، آنها همچنین دارای اتاقکی با ظرفیت کم هستند.

اتوکلاوهای افقی

اتوکلاوهای افقی دستگاه های استریل کننده بخار بارگیری از جلو با محفظه ای با ظرفیت بیشتر هستند. زمانی که فضای موجود زیادی وجود دارد، و شما نیاز به استریل وسایل زیادی در روز دارید، این مورد برای کاهش فشار بر کارکنان پزشکی استثنایی است.

اتوکلاوهای جابجایی گرانشی

یکی از متداول ترین نوع اتوکلاوها که به استفاده از بخار متراکم برای خروج هوا از محفظه دستگاه متکی است. آنها برای استریل وسایل اساسی مانند ابزارهای جراحی مسطح و انواع خاصی از ضایعات خطرناک زیستی مناسب هستند، اما به اندازه اتوکلاوهای از پیش خلاء شده همه کاره نیستند.

اتوکلاوهای پیش خلاء (prevac)

این نوع اتوکلاو از پمپ خلاء استفاده می کند تا تمام هوا را از محفظه اتوکلاو خارج کند و امکان نفوذ بهتر بخار و استریل کردن مواد بیشتر و بارهای پیچیده مانند محصولات نساجی پزشکی، بارهای متخلخل، قطعات بزرگتر تجهیزات و حتی اشیاء را فراهم می کند. ساخته شده از پلی اتیلن با چگالی بالا مانند سرنگ های تیز و نوک پیپت.

انواع مختلف اتوکلاو بر اساس کلاس

روشی واضح تر برای دسته بندی انواع مختلف ماشین های اتوکلاو طبقه بندی براساس کلاس کاری است. کلاس استریل کننده بخار نشان می دهد که چقدر همه کاره است: به عبارت دیگر، نشان می دهد که چه نوع وسایلی را می توان با آن استریل کرد.

اتوکلاوهای کلاس  N

اینها اساساً اتوکلاوهای جابجایی گرانشی ساده هستند که فقط بخش خاصی از هوای داخل محفظه دستگاه را حذف می کنند. برای درمان بارهای ساده تر مانند ابزارهای پزشکی تختی شکل طراحی شده است.

اتوکلاوهای کلاس  S

نوع دیگری از اتوکلاو جابجایی گرانشی که از دیواره ای از بخار متراکم استفاده می کند، اما با تکرار ۳ باره این فرآیند، در واقع می تواند تمام هوا را از محفظه خارج کند و به همین ترتیب، می تواند ابزارهای کیسه ای و بارهای متخلخل را استریل کند. با این حال، هنوز همه کاره تر از بقیه اتوکلاوها نیست و به سرعت اتوکلاو کلاس B هم نیست.

اتوکلاوهای کلاس  B

اتوکلاوهای پیش خلاء ممتاز که می توانند بیشتر مواد را استریل کنند و همچنین با خارج کردن هوا از محفظه خود با یک پمپ وکیوم قدرتمند بسیار سریع این کار را انجام می دهند. برخی از مدل‌ها از فناوری مدرن بهترین بهره را می‌برند و با فرآیندی کاملاً خودکار عمل می‌کنند: این سهولت استفاده و اثربخشی آن‌ها را برای انواع امکانات پزشکی بسیار جذاب می‌کند.

انواع مختلف اتوکلاو طبقه بندی شده بر اساس اندازه (ظرفیت)

در اینجا یک دسته بندی است که بسیار ساده است، اما مطمئناً توجه به آن را کم اهمیت نمی کند. اندازه اتوکلاو نیز یک فاکتور کلیدی است که باید در نظر گرفته شود: انتخاب صحیح در اینجا به میزان زباله ای که هر روز شما باید استریل کنید و همچنین به میزان فضای موجود بستگی دارد.

استریل کننده های بخار بزرگ

ظرفیت این نوع اتوکلاوها معمولا بین 110 تا 880 لیتر است. ایده آل برای مراکز پزشکی بزرگ مانند بیمارستان ها که روزانه مقدار قابل توجهی زباله تولید می کنند و نیاز به استفاده از ابزار و تجهیزات پزشکی زیادی برای درمان بیماران دارند.

دستگاه های استریل کننده بخار سایز متوسط

ظرفیت این نوع اتوکلاوها معمولا بین 75 تا 200 لیتر است. یک انتخاب عالی برای کلینیک های دندانپزشکی و سایر کلینیک ها، کاربردهای بیوتکنولوژیکی یا برای سالن های عمل در بیمارستان ها.

دستگاه های استریل کننده بخار کوچک (رومیزی).

ظرفیت این نوع اتوکلاوها معمولاً در حدود 25 لیتر جابجا می شود. این دستگاه های ضدعفونی کننده بخار جمع و جور برای تجهیزات کوچکتر با فضای محدود در دسترس کاملاً مناسب هستند و نیازی به استریل کردن ابزارهای پزشکی زیادی در روز ندارند.

عوامل بالا نرفتن دمای اتوکلاو

کاربران اتوکلاو این توانایی را دارند که چرخه های استریلیزاسیون را بر اساس تعدادی پارامتر از جمله دمای استریلیزاسیون به صورت سفارشی تنظیم کنند. اگر اتوکلاو نتواند در مدت زمان لازم برای اجرای چرخه استریلیزاسیون به دمای تعیین شده برسد، یا چرخه را متوقف می کند یا زنگ هشدار (یعنی زنگ دمای پایین) را به صدا در می آورد.

چند دلیل وجود دارد که چرا اتوکلاو ممکن است نتواند در مدت زمان معین به دمای استریلیزاسیون برسد. برای مثال، شاید منبع تغذیه مولد بخار روشن نباشد. برخی از مدل‌های اتوکلاو از ژنراتورهای بخار یکپارچه استفاده می‌کنند که در زیر محفظه اتوکلاو قرار دارند. این نوع مولد بخار معمولاً به منبع برق با ولتاژ بالا خود متصل می شود، که می تواند زمانی که بقیه دستگاه هنوز روشن است خاموش شود. اگر کاربر متوجه نشود که منبع تغذیه ژنراتور خاموش است، در حالی که به نظر می رسد بقیه دستگاه استریل کننده روشن است، این امر مانع از رسیدن دستگاه استریل کننده به دمای تعیین شده می شود.

دلایل دیگری که چرا اتوکلاو ممکن است به دمای استریلیزاسیون نرسد عبارتند از:

• مولد بخار نیاز به تعمیر دارد.
• یک گرفتگی در تخلیه محفظه وجود دارد (یعنی صافی تخلیه محفظه را بررسی کنید) که از خروج هوا از محفظه و رسیدن بخار به فشار و دمای مناسب جلوگیری می کند.
• دمایی که کاربر وارد کرده است از حداکثر دمای مجاز اتوکلاو بیشتر است.

نکات و نحوه راه اندازی اتوکلاو

اگر از اتوکلاو درهای لولایی استفاده می کنید، در را کاملاً ببندید، پین های قفل را درگیر کرده و مکانیسم قفل را بچرخانید تا از حرکت باز بماند. توجه داشته باشید که از نیروی شدید روی مکانیسم قفل استفاده نکنید، زیرا این کار می تواند به واشر یا مکانیزم داخلی قفل درب آسیب برساند. به سادگی مکانیسم قفل را سفت کنید تا زمانی که دیگر نتوان آن را سفت کرد.

چرخه مناسب برای کالاهای داخل محفظه (مانند جاذبه، مایع یا خلاء) را انتخاب کنید. هنگام انتخاب یک چرخه، به خاطر داشته باشید که چرخه‌های جاذبه و خلاء می‌توانند باعث جوشاندن مواد مایع در داخل محفظه شوند. چرخه های خلاء ممکن است برای استریل کردن کالاهای متخلخل یا کیسه ای کافی نباشد. چرخه مایعات بیشتر طول می کشد، اما به کالاهای مناسب برای چرخه جاذبه، مانند ظروف شیشه ای یا ابزار دقیق فلزی آسیب نمی رساند.

برای کمک در انتخاب پارامترهای چرخه صحیح، به کتابچه راهنمای اتوکلاو مراجعه کنید. دفترچه راهنمای اتوکلاو باید همیشه در نزدیکی اتوکلاو باشد.
توجه: اتوکلاوهای آزمایشگاهی بزرگتر مجهز به جکت های گرم شونده هستند. مهم است که قبل از اجرای یک چرخه به دستگاه زمان کافی برای رسیدن به دما داده شود (بسته به اندازه اتوکلاو ممکن است تا یک ساعت طول بکشد).

اتوکلاوهای سیستم استریلایزر تلفیقی شامل یک تایمر روشن/خاموش خودکار به نام EcoCalendarTM است که به شما امکان می‌دهد دستگاه را طوری تنظیم کنید که در زمان‌های خاصی از روز روشن یا خاموش شود – به عنوان مثال، می‌توان دستگاه را به گونه‌ای تنظیم کرد که هنگامی که اولین کارگر وارد ساختمان شد روشن شود.

پس از شروع چرخه سعی نکنید درب اتوکلاو را باز کنید. همانطور که در بالا ذکر شد، درب های اتوکلاو دارای مکانیزم قفل مکانیکی هستند که می تواند توسط نیروی شدید آسیب ببیند. این مکانیسم تا زمانی که فشار داخل محفظه از بین نرود، از بین نمی رود. حتی چند پوند در هر اینچ مربع فشار روی اتوکلاو می تواند خطر ایمنی شدیدی را برای کاربر ایجاد کند و با نیروی کافی، قفل ایمنی می تواند شکسته شود.

اگر مشکوک به مشکلی در اتوکلاو هستید، چرخه را با استفاده از کنترلر یا دکمه توقف اضطراری (که یک ویژگی استاندارد در همه دستگاه های ضدعفونی کننده است متوقف کنید. قبل از باز کردن قفل درب، صبر کنید تا دما و فشار هر دو به محدوده ایمن برگردند.

هنگامی که چرخه کامل شد و فشار داخل اتوکلاو به محدوده ایمن کاهش یافت، مطمئن شوید که کسی نزدیک دستگاه نمی ایستد و در را چند سانتی متر باز کنید. این امر اتوکلاو را قادر می‌سازد تا هواگیری انجام دهد و وسایل خنک شوند.

اگر بالای اتوکلاو هود بخار وجود دارد، مطمئن شوید که در باز است و بخار داخل محفظه به بیرون باز می شود.
اجازه دهید بخار به مدت 10 دقیقه خارج شود و وسایل خنک شوند.

مایعات می توانند با چرخه های اتوکلاو به دلیل فشار زیاد که نقطه جوش را بالا می برد، فوق العاده گرم شوند. برای کاهش خطر سوختگی ظروف مایع را دست نزنید یا درپوش را در حین تخلیه بردارید.

همه اجناس را در محلی قرار دهید که به وضوح نشان دهد اقلام داغ هستند و اجازه دهید تا در دمای اتاق خنک شوند. درب اتوکلاو را ببندید و پین های قفل را درگیر کنید.

مزایا و معایب اتوکلاو

مزایا

• اقتصادی و ارزان
  زمان پروسه کاری و استرلیزه کردن کوتاه
  نفوذ خوبی را در تمام سطوح فراهم می کند
  بدون نیاز به مواد شیمیایی اضافی یا یکبار مصرف

معایب اتوکلاو

• حفظ رطوبت
• فولاد کربنی ممکن است به دلیل قرار گرفتن در معرض رطوبت آسیب ببیند
• فقط ابزارهای فولادی ضد زنگ و پلاستیک هایی که می توانند گرما را تحمل کنند، استریل شوند

موارد کاربرد دستگاه اتوکلاو

• پزشکی و دندان‌پزشکی به منظور استریل کردن تجهیزات
• دامپزشکی
• صنایع شیمیایی
• صنایع مواد غذایی
• آزمایشگاه و میکروبیولوژی
• مراکز بهداشتی
• دارو سازی

فشار و دمای اتوکلاو

اتوکلاوها برای انجام کار و استرلیزه کردن وسایل داخل خود از بخار اشباع شده تحت فشار برابر با تقریباً 15 پوند بر اینچ مربع برای دستیابی به دمای محفظه حداقل 250 درجه فارنهایت (121 درجه سانتیگراد) برای مدت زمان تعیین شده (معمولاً 30 تا 60 دقیقه) استفاده می کنند.

همچنین در اتوکلاو های صنعتی معمولا از سنسور های فشار خلاء ترکیبی رنج 2.5 … 1- بار و 3 … 1- بار و 4 … 1-بار و 5 … 1- بار استفاده می شود.