دستگاه اتوکلاو

 اتوکلاو 

اتو کلاو چیست؟

اتوکلاو دستگاهی است که برای استریل کردن مواد و تجهیزات در آزمایشگاه توسط فشار شدیدبخار در دمای ۱۲۱ درجه سانتیگراد به مدت۱۵ الی ۲۰ دقیقه است که این زمان به نوع ماده و  محتوای اتوکلاو بستگی دارد.اتوکلاوها در آزمایشگاههای میکروبیولوژی , مــــراکز بهداشتی, …. استفاده می شود. برای اتوکلاو می توان دو محدوده تعیین کرد:

۱- محدوده پائین ۲۵۴-۲۵۰ درجه فارنهایت (۱۲۳-۱۲۱ درجه سانتی گراد)
۲-محدوده بالا ۲۷۴-۲۷۰ درجه فارنهایت (۱۳۴-۱۳۲ درجه سانتی گراد)

تاریخچه اتوکلاو

اتوکلاو  (Autoclave) برای استریل کردن ابزار پزشکی و آزمایشگاهی و غذایی در فشار و دمای بالا و با استفاده از بخار آب می باشد.همچنین از این وسیله در مواردی که برای انجام واکنش شیمیایی نیاز به دما و فشار بالا باشد استفاده می‌شود. ابعاد این وسیله از اندازه آزمایشگاهی که معمولا به شکل یک استوانه ،دردار است تا ابعاد صنعتی که طول آن به ۵۰ فوت می رسد متغیر است. این وسیله توسطمیکروبیولوژیست فرانسوی چارلز چمبرلن در سال ۱۸۷۹ اختراع شد.

واژه اتوکلاو از ترکیب دو واژه (auto) در زبان یونانی به معنی خودکار و (clavis) در زبان لاتین به معنی کلید قفل شونده تشکیل شده است.

موارد کاربرد دستگاه اتوکلاو

اتوکلاو و علوم آزمایشگاهی دو جز جدا نشدنی از هم هستند. اتوکلاو در بسیاری از زمینه ها مانند: میکروب شناسی ، پزشکی ، دامپزشکی ، قارچ شناسی ، دندان پزشکی و … مورد استفاده قرار می گیرد.

ظروف شیشه ای ، زباله های پزشکی ، ظروف آزمایشگاهی ، ملحفه های حیوانات آزمایشگاهی ، محیط های کشت و… موادی است که توسط اتوکلاو استریل می شوند.  ‌امروزه استفاده از اتوکلاو برای استریل کردن زباله های بیمارستانی به سرعت در حال رشد است . وسایل و دستگاه هایی که برای استریل کردن این مواد و زباله ها استفاده می‌شود از همان روش بخار و فوق حرارت هستند و باعث استریل شدن توده ای وسیع از زباله های بیمارستانی از عوامل پاتوژن می شوند.

حذف هوا در اتوکلاو

بعد از بستن در اتوکلاو ، مقداری هوا در ظرف باقی می ماند و باید حذف شود. علت آن این است که هوای گرم در مقایسه با بخار به مدت زمان زیادی برای استریل کردن نیاز دارد . برای مثال : بخار در دمای ۱۳۴ درجه سانتی گراد به ۳ دقیقه وقت برای استریل کردن مواد نیاز دارد در حالی که هوای گرم ۱۶۰ درجه سانتی گراد در همان شرایط به دو ساعت وقت نیاز دارد .

روش های حذف هوا در اتوکلاو به شرح زیر است :

۱-حذف هوا از پایین (Downward displacement): زمانی که بخار وارد محفظه می‌شود به علت پایین بودن چگالی آن نسبت به هوای گرم در بالای محفظه قرار می گیرد و با افزایش میزان بخار رفته رفته هوای گرم در زیر اتوکلاو فشرده می شود و از قسمت پایینی تخلیه می شود . معمولا در قسمت خروجی دماسنجی برای کنترل دمای هوای خروجی می گذارند . تنها زمانی که هوا از محفظه خارج شد باید تخلیه کردن را متوقف کرد . جریان معمولا توسط تله های بخاری یا سوپاپ های مارپیچی کنترل می شود.

۲-پالس های بخار (Steam pulsing) : در این روش هوای موجود در محفظه اتوکلاو توسط پالس های بخار فشرده می شود و سپس دپرس شده تا به فشار اتمسفر نزدیک شود .
۳-پمپ های وکیوم (Vacuum pumps): این پمپ ها هوا یا هوا/بخار را از محفظه مکش می کنند .
۴-سوپر اتمسفر (Superatmospheric): در این چرخه از پمپ های وکیوم استفاده می شود . به دنبال پالس بخار مکش انجام می شود و به دنبال سایر پالس ها مکش ادامه می یابد. میزان مکش ها بستگی به چرخه و نوع دستگاه دارد .
‌۵-زیر اتمسفر (Subatmospheric) : مشابه چرخه superatmospheric است اما فشار محفظه هرگز بیش از اتسمفر نیست تا زمانی که فشار به دمای استریل کردن افزایش یابد .

اتوکلاو در پزشکی و علوم آزمایشگاهی

اتوکلاو های پزشکی دستگاه هایی هستند که برای استریل کردن (کشتن تمام شکل های رویش میکروارگانیسم ها و اسپورها ) مواد و ظروف پزشکی استفاده می شود . در این مرحله یعنی استریل کردن تمام شکل باکتری ها ، ویروس ها ، انگل ها ، قارچ ها و اسپور ها از بین می روند.
اتوکلاو ها در بسیاری از زمینه های پزشکی و مراکزی که نیاز به استریل کردن مواد دارند یافت می شوند. نکته ای که باید به آن توجه کرد این است که امروزه بیشتر از وسایل یک بار مصرف استفاده می شود در نتیجه تجهیزات پزشکی نیاز به استریل دوباره ندارند . این اتفاق (استفاده از مواد یک بار مصرف بدون نیاز به بازیابی دوباره) برای اولین بار در مورد نیدل های استفاده شده است اما امروزه بسیاری از مواد جراحی به صورت یک بار مصرف استفاده می شوند .
‌همه مواد توسط اتوکلاو استریل نمی شوند برای مثال ممکن است بعضی مواد پلاستیکی ذوب شوند یا بعضی مواد کاغذی نتوانند میزان بالای فشار بخار را تحمل کنند در این موارد باید از اتو یا سایر روش های استریل کردن (اشعه ، مواد شیمیایی و… ) استفاده کرد .

کنترل کیفی اتوکلاو

اندیکاتور های شیمیایی ، فیزیکی و بیولوژی برای بررسی دما و زمان اتوکلاو به صورت تجاری وجود دارد. شاخص شیمیایی به صورت نوار های اتوکلاو (چسب اتوکلاو) یا بسته های پزشکی هستند که وقتی به دمای معنی رسیدند تغییر رنگ می دهند. برای مثال : دارای نوار های سیاه در زمینه سفید هستند که بر روی موادی که می خواهند اتوکلاو شوند زده می‌شود و اگر اتوکلاو درست کار کرده باشد در دمای ۱۲۱ درجه نوار های سیاه از بین می‌روند . اندیکاتور های بیولوژی شامل اسپر باکتری هایی هستند که به حرارت مقاوم هستند.

وزن ، دما و فشار اتوکلاو

اتوکلاوها بر اساس نوع کاری که انجام می‌دهند دارای وزن های مختلفی هـستند. محدوده وزن اتوکلاو رومیزی معمولاً بین ۲۰ تا ۶۰ کیلوگرم متغیر است.
دما و فشار در اتوکلاو مطابق استانداردهای بین‌المللی توسط کارخانه سازنده تنظیم می‌شود. بر اساس استاندارد در دمای ۱۲۱ درجه سانتیگراد و فشار ۱/۲ بار ابزارآلات باید حداقل به مدت ۱۵ دقیقه ، تحت فرآیند استریلیزاسیون قرار گیرند و در دمای ۱۳۴ درجه سانتیگراد و فشار ‌۲/۱ بار مدت زمان استریلیزاسیون حداقل ۳ دقیقه است.

ویژگی‌های دستگاه اتوکلاو مناسب بیمارستانی

– سیکل‌های سریع که باعث شود  وسایل آماده به استریل را با صرف زمان کم استفاده نمود.
– قابلیت کاربری آسان برای کاربر (User Friendly)
– افزایش بررسی و پایش نتایج استریلیزاسیون جهت تثبیت مستندسازی
– طول عمر بالا و هزینه نگهداری کم
– پمپ خلاء جهت جابجایی هوا با سرعت بالا
– داشتن حالت آماده به‌کار به علت پیش گرم بودن اتوکلاو
– در دسترس بودن تمامی قسمت‌های اتوکلاو جهت سرویس و نگهداری
– خدمات و سرویس مناسب و سریع
– داشتن استانداردها و تأییدیه های لازم
– دارا بودن برنامه استریل با تنوع زمانی و تنوع دمایی
– داشتن کنترلر با قابلیت کالیبراسیون و دقت بالا و دریافت دقیق نتایج استریلیزاسیون
– امکان نصب پرینتر جهت تکمیل مستندات سیکل ها با سنسور دمای جداگانه
– امکان پایش دما و فشار
– داشتن کنترل سطح آب (قطع کار در صورت کمبود آب)
– علائم هشداردهنده در صورت خارج شدن از شرایط استریل و قطع سیکل استریل
– محفظه ، جداره و مولد با دوام بالا
– داشتن میکروسوئیچ درب (در صورت باز بودن درب سیکل شروع نشود)
– داشتن کنترلر دما که در صورت افزایش دما (بالاتر از شرایط استریل) سیکل را قطع نماید.
– داشتن شیر اطمینان که در صورت بالا رفتن فشار (بالاتر از شرایط استریل) قطع خواهد کرد.

پارامترهای مهم در یک دستگاه اتوکلاو بخار

– میزان مکش هوا
– اندازه و جنس چمبر
– نحوه بارگذاری و کنترل دستگاه
– دامنه دمایی
– سیکل گراویتی و دمایی
– شرایط هشدار (نوع نشانگر)
– مدیریت اطلاعات (مثلا رکوردر) و پرینتر
– نحوه کار (اتوماتیک یا دستی)
– فشار بخار و برق مورد نیاز
– ویژگی حفاظت از محیط زیست
– قیمت دستگاه و زمان تحویل
– ارسال، نصب و آموزش (رایگان است یا نه)
– پالس تزریق – تخلیه بخار VAC
– استانداردها و تأییدیه ها (FDA ، CE و …)
– مدت گارانتی و خدمات پس از فروش
– تأییدیه رضایت مندی از مراکز نصب و استفاده شده

روش‌های استریل

روش‌های مختلفی برای استریلیزاسیون وجود دارد:
– روش استفاده از بخار (گرمای مرطوب)
– روش استفاده از هوای خشک (گرمای خشک)
– اتیلن اکساید
– روش پلاسما و روش‌های دیگر
روش استفاده از بخار (اتوکلاو) قابل کنترل ، آسان ، بدون باقیمانده ، سریع ، قابل انبار ، معتبر ، دارای نشانگر (Indicator) است و از آنجا که در مقایسه با سایر روش‌ها به ابزارآلات آسیب کمتری می‌رساند ، به اعتقاد برخی به عنوان بهترین روش استریل در نظر گرفته شده است.

انواع اتوکلاو

دو نوع اصلی اتوکلاو وجود دارد:

صفحه اتوکلاو در بالا : این اتوکلاو شبیه زودپز هایی است که در خانه های ایرانی یافت می شود . در این اتوکلاو ها ، در اتوکلاو توسط پیچ هایی در پایین بسته می شود و فشار سنجی در بیرون برای کنترل فشار قرار دارد . این دستگاه ها نیاز به منبع حرارت خارجی دارند و بسیار خطرناک هستند. بنابراین آن ها باید توسط افراد بسیار با تجربه مورد استفاده قرار گیرند و هر لحظه دما و فشار اتوکلاو ها کنترل شود.

صفحه اتوکلاو در روبه رو : این اتوکلاو ها به خاطر راحتی، به طور وسیع در آزمایشگاه ها مورد استفاده قرار می گیرند اما برای استفاده از این اتوکلاو ها باید دقت زیادی صورت گیرد. این اتوکلاو ها جعبه ای شکل هستند و در درونشان مجهز به واحد تبدیل آب به بخار دارند که برای استریل کردن استفاده می شود . کنترل اتوکلاو به اپراتور این امکان را می دهد تا دمای مورد نظر را تنطیم کند و مدت زمان اتوکلاو را تعیین کند همچنین این اتوکلاو ها وسیله ای برای اندازه گیری و نمایش فشار/دما را دارند .
اتوکلاو هایی که از جلو باز می شوند ممکن است بسیار بزرگتر باشند که برای استریل کردن مواد و وسایل زیاد در بیمارستان ها مورد استفاده قرار می گیرند .

با توجه به نوع ابزارآلات ، اتوکلاوها به سه کلاس N و S و B طبقه‌بندی می‌شوند. این طبقه‌بندی به منظور صحت عملکرد استریلیزاسیون با توجه به نوع وسایل صورت می‌گیرد.

کلاس N
در خرید این نوع اتوکلاو باید بسیار دقت کرد. بر اساس استاندارد این اتوکلاو قادر است ابزار آلات جامد بدون پوشش را استریل نماید. به این ترتیب تضمینی برای استریل وسایل پوشش‌دار (مثل پارچه یا کاغذ های مدیکال) و نیز وسایل حفره دار وجود ندارد.

کلاس S
وسایلی که در این نوع اتوکلاو می‌توان استریل نمود توسط کارخانه سازنده مشخص می‌شود. این اتوکلاو می‌تواند ابزار آلات بدون پوشش جامد یا پوشش دار جامد ، مواد نساجی مثل پارچه ، گاز تک لایه و وسایل سوراخ دار B را استریل نماید. یک اتوکلاو کلاس S می‌تواند با پمپ وکیوم یا بدون آن تجهیز شود و قطعاً دارای سیکل خشک‌کن است.

کلاس B
این اتوکلاو می‌تواند تمام انواع ابزار و وسایل پوشش دار جامد و بدون پوشش ، مواد نساجی و ابزار سوراخ دار مدل B و مدل A را استریل نماید. اتوکلاوهای این رده دارای پمپ وکیوم قدرتمندی است که می‌تواند تا حدود ۰/۹- بار خلاء ایجاد کند.

اتوکلاو ۳ دقیقه ای که یک اصطلاح نادرست است یا اتوکلاوهای سریع (Fast)
در اتاق‌های عمل ، کلینیک‌ها و مراکز دندانپزشکی به منظور انجام عملیات استریلیزاسیون ، استفاده از اتوکلاوهای سریع (Fast) و در نتیجه با حجم کم توصیه می‌شود.

فرآیند استریل

کل مدت زمان کار دستگاه اتوکلاو از فشار دادن دکمه Start (شروع کار) تا پایان کار سیستم ، مجموع سه زمان: Preheating Time (زمان اولیه) ، Sterilization Time (زمان استریلیزاسیون) و Drying Time (زمان خشک شدن) است.
برنامه کامل استریل عبارت از ۹ مرحله زیر است:
آبگیری – پیش خلاء – افزایش دما – استریل – تخلیه – پس خلاء – خشک شدن – یکسان سازی – پایان کار

اطمینان از استریل بودن بار مهم‌ترین مطلب در این رابطه است. بنابراین باید تمامی اتوکلاوهای ساخته شده تحت آزمون میکروبی و شیمیایی قرار گیرند. جهت تضمین و صحه گذاری استریلیزاسیون سه روش پیشنهاد شده است:
۱) اندیکاتور بیولوژیکی و میکروبی (EZ TEST) جهت کنترل بار اعم از بقچه بندی شده یا نشده
۲) تست BOWIE-DICK و تست PCD جهت کنترل تجهیزات
۳) اندیکاتور شیمیایی بخار CROSS-CHECKS و ۱۲۱c /134c جهت کنترل پک های بیمارستانی

سیستم کنترلر در دستگاه اتوکلاو

پایش و اندازه گیری جهت کنترل ضروری است. اغلب دستگاه‌های اتوکلاو از یک میکروپروسسور برخوردار هستند که مسئولیت پایش و اندازه گیری دما و فشار را بر عهده دارد و چه بهتر که میکروپروسسور مجهز به سیستم عیب یابی هم باشد.

طرز  بسته بندی کردن وسایل در اتوکلاو

– فضای فیزیکی دستگاه اتوکلاو باید به گونه ای طراحی گردد که ورود وسایل استریل از یک در و خروج آنها از در دیگر باشد.
– وسایل در داخل اتوکلاو باید عمودی قرار گیرند و فضای خالی بین آنها وجود داشته باشد که بخار به راحتی در میان آنها نفوذ کند.
– وزن بسته ها بهتر است ۵ تا ۷ کیلو باشد و ابعاد آن نیز بسیار کوچک یا بسیار بزرگ نباشد.
– استاندارد EN554 مربوط به کنترل دوره ای اتوکلاوهای بخار است. بر اساس این استاندارد محفظه دستگاه باید قابلیت جا دادن پانل هایی به ابعاد ۳۰۰*۳۰۰*۶۰۰ میلیمتر و یا ضرایبی از این ابعاد را داشته باشد.
– تست‌های اتوکلاو طبق دستورالعمل داخل بسته‌ها گذاشته شود و پشت نوار تست تاریخ ، شیفت و شماره اتوکلاو نوشته شود. پس از درآوردن پک‌ها از اتوکلاو باید کاملا خشک باشد و با دست مرطوب پک‌ها جا به جا نشود.
– دیش ها و پک های عمل توسط افراد غیرمسئول به هیچ وجه نبایست بسته شود.

چند نکته مفید

– با توجه به فشاری که دستگاه در آن کار می‌کند ، لازم است درب اتوکلاو مجهز به سیستم قفل مکانیکی و نیز الکترومگنتیک باشد و تا زمانیکه فشار دستگاه به صفر نرسد ، درب دستگاه باز نشود.
– جنس چمبر حتی المقدور از جنس فولاد ضد زنگ (Stainless Steel) باشد و المنت دور تا دور چمبر قرار گرفته باشد تا گرما کاملاً به طور یکنواخت توزیع گردد (در پایان عملیات دستگاه به منظور خشک کردن ابزارآلات وارد عمل خواهد شد)
– چاپگر به منظور مستندسازی عملیات استریلیزاسیون ، گزینه مناسبی در دستگاه‌های اتوکلاو است.
– نوع مطلوبی از اتوکلاوها مجهز به سیستم Water Clean است ، بدین ترتیب دستگاه به‌طور مستقیم به لوله کشی آب شهر متصل شده و نیاز به آب مقطر از میان می‌رود.
– اتوکلاوهای سریع (Fast) با کاهش زمان خشک‌کردن ، سرعت عملیات دستگاه را به مراتب افزایش می‌دهند.

کالیبراسون اتوکلاو

هدف از کالیبراسیوناتوکلاو این است که دمای حقیقی اتوکلاو در حین کارکرد دقیقا همان دمایی باشد که برای آن تعیین شده است.بدون انجام کالیبراسیون، به دلیل وجود خطاهای احتمالی چون عدم کارکرد صحیح قطعات الکترونیکی، آسیب دیدن پروب دما، یا حتی وجود خطا در اندازه گیری گیج فشاری، دانستن دمای حقیقی داخل اوتوکلاو نا ممکن است.پس نمی توان کالیبراسیون این دستگاه را نادیده گرفت، چرا که عدم کارکرد هر یک از قسمت های گفته شده منجر به ایجاد خطا در امر استریلیزاسیون می شود.
برای انجام کالیبراسیون، مهندس های سرویس کار یک پروب کالیبره شده را وارد اتو کلاو کرده و آن را در دمای تنظیم شده ای قرار داده، و قرائت می کنند تا تاییدیه کالیبراسیون حاصل شود. شیوه هایی که جهت انجام این امر صورت می گیرد در کارخانه های  مختلف متفاوت است اما همگی از قوانین تایید شده توسط آزمایشگاه کالیبراسیون UKAS تبعیت می کنند. مهندسان پس از اتمام کار دستگاه را پلمپ کرده تا دستیابی به  این قسمت ها و اعمال تغییر کالیبراسیون از بین برود.
مقادیر ثبت باید شامل موارد زیر باشد:
• جزئیات روش کار
• تجهیزات مورد استفاده (ثبات ها و ترموکوپل ها)
• پارامترهای پردازش (زمان و دما)
• جنس بارگذاری
• موقعیت ترموکوپل
کالیبراسیون همیشه تنظیم کنترل اوتوکلاو را در بر نمی گیرد. گاهی نرم افزار کنترلی دستگاه در دسترس نیست. اگر اوتوکلاو نتواند تنظیم شود ، دمای تنظیم شده می تواند با استفاده از اطلاعات حاصل از تایید کالیبراسیون  اختلاف را جبران کند. اگر به هر دلیلی تنظیمات اوتوکلاو لازم نباشد بهتر است که کسی که کار سرویس دستگاه را انجام می دهد از پیش مطلع شود.

 تعیین صحت عملکرد دستگاه

یکی از چندین نوع تستی که برای اتوکلاو وجود دارد، بارگذاری آن است تا از صحت تجزیه و تحلیل انواع مختلف بارگذاری اطمینان حاصل شود. معمولا یک داده نگار کالیبره شده چند کاناله برای اندازه گیری به کار گرفته می شود به طوریکه تعداد قابل توجهی قطب در بار به اضافه قطب های برجسته اوتو کلاو ثبت می شوند. با آنالیز این نتایج می توان به مشکلات موجود در تنظیمات اوتوکلاو یا مشکلاتی که در بارگذاری وجود دارد پی برد.
به عنوان مثال بین بطری های شیشه ای و پلاستیکی یا بین ظروف فلزی و پلاستیکی تفاوت های زیادی وجود دارد. صحت عملکرد تنها راهی است برای اطلاع از اینکه واقعا چه اتفاقی برای بار می افتد.
تست بار اهمیت بسیار زیادی دارد تا ببینیم که آیا تجزیه تحلیل بار واقعا با آنچه که هست تطابق دارد یا خیر. یک آزمایشگاه کالیبراسیون خوب جهت دستیابی به بهترین نتایج، این فاکتورها را بررسی می کند. به هر حال صحت عملکرد فقط یکبار انجام می شود و بعد از آن کالیبراسیون انجام می گیرد.
تمام اندازه گیری ها با خطا همراه هستند. این خطا ها به دو گونه اند: خطاهای معلوم، که تا حدی
می توان آن ها جبران کرد  و خطاهای نا معلوم که نمی توان  آن ها را جبران کرد.
تایید کالیبراسیون نتایج را مشخص کرده و درجه اطمینان را نشان می دهد. به بیان دیگر در ۹۵ درصد موارد ترازها مطلوب بوده و می توان احتمال داد که در ۹۵ درصد زمان های دیگر دمای درست را به علاوه یا منهای خطای تخمینی نشان خواهد داد. در گواهینامه UKAS معیارهای تخمین و محاسبه خطا آورده شده است.
برای روشن تر شدن مطلب مثالی می زنیم، فرض کنید نتیجه کالیبراسیون °C 5/121 باشد، با تخمین خطای °C 5/0 ± می توان انتظار داشت که با درجه اطمینان ۹۵ درصد، دمای واقعی اوتوکلاو کالیبره شده بین°C 121 و °C 122خواهد بود. در نظر داشته باشید که درجه اطمینان ۹۵ درصد بوده و هنوز ۵ درصد احتمال دارد که این طور نباشد. این ضریب اطمینان به راحتی می تواند تا ۹۹ درصد یا حتی بیشتر زیاد شود اما منجر به بالا رفتن خطا می شود. یعنی با درجه اطمینان ۹۹ درصد، خطا°C 75/0 ± تخمین زده می شود.

سرکار خانم مهندس موسوی :09159830209

شرکت آمیار تجهیز خراسان شمالی :05832427439