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  mayi03066 2012-11-23 00:00:00

  上海拓領(lǐng)科技

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  熱情的ahffh 2011-03-16 00:00:00

  用過氧化氫的強(qiáng)氧化性破壞組成細(xì)菌的蛋白質(zhì)，使之死亡 效果與氯氣，臭氧類似

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  Lock871 2011-03-21 00:00:00

  國外目前只有強(qiáng)生ASP的starrad，其他無證件，市面上也見不到。 【摘要】 分析了等離子滅菌的原理，并據(jù)此給出了過氧化氫低溫等離子滅菌的過程及設(shè)備的工作流程圖；提出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求，并據(jù)此架構(gòu)了系統(tǒng)組成框圖；根據(jù)對密封門運(yùn)動過程的分析，提出了可編程邏輯器件控制其運(yùn)動的狀態(tài)圖；微控制器是整個(gè)系統(tǒng)的主控制器，通過微控制器控制系統(tǒng)工作的程序流程圖也給出。 【關(guān)鍵詞】 過氧化氫；等離子滅菌設(shè)備；微控制器；可編程控制器；流程圖 The Design of the Plasma Sterilization Equipment and Its Process Control Using H2O2 in low Temperature LEI Jian-long Department of Electronics of Wuhan Institute of Shipbuilding Technology 430050 Abstract The principle of plasma sterilization is analyzed， according which the process of the plasma sterilization using H2O2 in low temperature and its flow chart is given out. The system’s design demands is put out， by which the structure frame is build up. The station diagram of movement of the gates controlled by PLD is put out by analyzing the process of their moving. The MCU acts as the main controller of the whole system. The action flow chart of the MCU controlling the process of the system is also give out. Key words H2O2; Plasma sterilization equipment; MCU; PLD; Flow chart 1引言 消毒滅菌是醫(yī)院Z重要的基礎(chǔ)工作之一，隨著YL工作的需要和YL器械產(chǎn)品的發(fā)展，醫(yī)學(xué)界對消毒滅菌工作提出了更高的要求和期望，因此，企業(yè)界也在努力研究開發(fā)適于當(dāng)今需要的新型滅菌設(shè)備。新型滅菌設(shè)備必需具備GX、低溫、低濕、無毒的某些特點(diǎn)，各國科技人員正致力于更完善的醫(yī)用滅菌設(shè)備研究[1，2]。 過氧化氫等離子體滅菌Z大特點(diǎn)是，低溫?zé)o毒，滅菌完成后沒有殘留物，立即可以使用。由于它具有：①不使用有毒物質(zhì)，對人及環(huán)境都十分安全；②滅菌時(shí)間短，且可不必進(jìn)行通風(fēng)，被滅菌物取出后立即可以使用；③滅菌溫度只有45℃，濕度只有10%RH，是真正的低溫、低濕；④僅需要電源，全部滅菌程序自動化，操作簡單；⑤滅菌時(shí)間短，在減少器械的庫存的情況下同樣能夠應(yīng)付較多的手術(shù)需要，達(dá)到降低成本、提GX率、增加收入的目標(biāo)[3]。 2 等離子滅菌原理 等離子體是固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)以外的一種新的物態(tài)體系，人們通常稱之為第四態(tài)。它是一種高度的電離氣體云，等離子體是由某些氣體或氣態(tài)物質(zhì)在強(qiáng)電磁場作用下，形成氣體電暈放電，氣體電離而產(chǎn)生，如用過氧化氫作為產(chǎn)生離子云的活性主體。過氧化氫先處于初始態(tài)，當(dāng)對其加一定強(qiáng)度的電場時(shí)，電子從某些原子中剝離出來，導(dǎo)致粒子加速運(yùn)動。當(dāng)剝離的電子與原子重新組合時(shí)，或者當(dāng)激活原子中的電子從高能態(tài)轉(zhuǎn)到低能態(tài)時(shí)，就產(chǎn)生了輝光。在等離子云中分子產(chǎn)生碰撞，過氧化氫轉(zhuǎn)變成過氧化氫自由基和羥自由基、水和氧。而原子氧、自由基等活性物質(zhì)，易與細(xì)菌體內(nèi)蛋白質(zhì)和核酸發(fā)生反應(yīng)，擾亂微生物的生存功能。且在等離子體產(chǎn)生的過程中，由于輝光放電，可放出大量的紫外線，也能起到消毒作用。 其滅菌作用機(jī)理主要包括以下三方面[4]： □ 活性基團(tuán)的作用： 等離子體中含有的大量活性氧離子、高能自由基團(tuán)等成分，極易與細(xì)菌、霉菌及芽孢、病毒中蛋白質(zhì)和核酸物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)而變性，使各類微生物死亡。 □ 高速粒子擊穿作用： 在滅菌實(shí)驗(yàn)后，通過電鏡觀察經(jīng)等離子體作用后的細(xì)菌菌體與病毒顆粒圖像，均呈現(xiàn)千瘡百孔狀，這是由具有高動能的電子和離子產(chǎn)生的擊穿蝕刻效應(yīng)所致。 □ 紫外線的作用： 在激發(fā)H2O2形成等離子體的過程中，伴隨有部分紫外線產(chǎn)生，這種高能紫外光子（3.3～3.6eV）被微生物或病毒中蛋白質(zhì)所吸收，致使其分子變性失活。 3 過氧化氫等離子滅菌系統(tǒng)的工作過程 過氧化氫等離子滅菌系統(tǒng)滅菌過程為雙循環(huán)滅菌，分四個(gè)階段[5]：準(zhǔn)備期，diyi滅菌期，第二滅菌期，以及Z后通風(fēng)期。 (1)真空期是滅菌過程的diyi階段(1托即1Torr(torr)=lmmHg=1．33322×lOZPa)，腔內(nèi)壓力經(jīng)過抽真空降到700毫托，進(jìn)入等離子階段，這時(shí)腔內(nèi)壓力被控制在500毫托，短循環(huán)10分鐘，長短循環(huán)15分鐘，水分蒸發(fā)并通過真空泵抽出腔外，有助于將物品表面或內(nèi)部的殘留濕氣驅(qū)除干凈。15分鐘后通風(fēng)閥打開，經(jīng)過過濾的空氣進(jìn)入腔體，當(dāng)壓力達(dá)到大氣壓時(shí)，真空泵再次工作，將腔內(nèi)壓力降低到0．4托。然后進(jìn)入第二階段，也即diyi滅菌期。 (2)diyi滅菌期分注射階段、擴(kuò)散階段、等離子階段。首先注射針頭刺穿含濃度為59％過氧化氫的膠囊，由于腔內(nèi)已抽為高真空，過氧化氫迅速汽化并充分?jǐn)U散，這一過程過氧化氫已有對生物組織的致死作用。膠囊位于卡盒中，每盒含十個(gè)膠囊，可以完成五個(gè)消毒滅菌周期，卡盒的位置和注射由軟件控制和監(jiān)測，注射過程持續(xù)6分鐘。然后經(jīng)過過濾的空氣進(jìn)入腔內(nèi)(短循環(huán)2分鐘，長循環(huán)10分鐘)，使得過氧化氫擴(kuò)散到腔內(nèi)各個(gè)角落以及被滅菌器械的表面。真空泵再次將腔內(nèi)壓力由760托降到0．5托，進(jìn)入等離子階段，腔內(nèi)被載入持續(xù)兩分鐘的射頻，發(fā)生輝光放電，過氧化氫衍生出等離子體，它能干預(yù)和破壞微生物的生成，一旦射頻停止，等離子氣就轉(zhuǎn)換為無害的水汽和氧氣。Z后真空泵再次將壓力從0．5托降低到0．4托，進(jìn)入第三階段，也即第二滅菌周期。 (3)第二滅菌周期和diyi滅菌周期完全相同，等離子階段結(jié)束后，進(jìn)入第四階段，通風(fēng)階段。 (4)在通風(fēng)階段，進(jìn)氣閥打開，經(jīng)過過濾的空氣進(jìn)入腔內(nèi)，壓力回到大氣壓力，滅菌過程結(jié)束。整個(gè)滅菌過程持續(xù)55分鐘，長循環(huán)72分鐘。 設(shè)計(jì)的過氧化氫低溫等離子滅菌設(shè)備的工作流程如圖1所示。 4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)及架構(gòu) 根據(jù)對過氧化氫低溫等離子滅菌設(shè)備工作過程的分析及醫(yī)院實(shí)際工作環(huán)境的要求，提出了下面的設(shè)計(jì)要求： ※ 尺寸：752(寬度)×1675（高度）×835（深度）mm 。滅菌室由前后兩層密封門組成，其運(yùn)動由四臺電機(jī)控制，分別控制其上下運(yùn)動和拉緊。 ※ 重量：430Kg ※ 總?cè)莘e：80公升 ※ 可用容積：71公升 ※ 電源：210V-240V/50-60HZ16A單相3KW ※ 操作環(huán)境：5℃－40℃，0－95％的相對濕度 ※ 滅菌溫度：35℃ ※ 整個(gè)過程：30－70分鐘 ※ 過氧化氫用量：7m L ※ 顯示和打印:前后各一塊5.6英寸的液晶屏顯示，實(shí)時(shí)顯示工作過程及操作提示。并有報(bào)警裝置（真空泵過熱及滅菌結(jié)束報(bào)警）、自動存儲打印功能。 ※ 啟動及過程控制方式:全部操作通過觸摸屏一鍵啟支操作完成，同時(shí)對每一步驟都也可通過觸摸屏手動完成。 ※ 工業(yè)手機(jī)模塊:可以通過通用移動通信網(wǎng)傳輸滅菌過程中的信息和數(shù)據(jù)。 根據(jù)設(shè)備的技術(shù)要求，設(shè)計(jì)的系統(tǒng)組成框圖如圖2所示。 4.1 系統(tǒng)組成框圖 4.2 門運(yùn)動及拉緊控制的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 系統(tǒng)中兩個(gè)門的運(yùn)動通過可編程邏輯器件完成，以可編程邏輯控制器件（PLD）實(shí)現(xiàn)門運(yùn)動及拉緊控制的狀態(tài)轉(zhuǎn)移（如圖1所示），可以實(shí)現(xiàn)高穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)控制。在狀態(tài)控制轉(zhuǎn)移圖中，分初始、空閑、門1上升、門1拉緊、門2上升、門2拉緊以及手動態(tài)七種狀態(tài)，其中手動態(tài)專門為手動控制設(shè)計(jì)，手動態(tài)時(shí)用戶可以在（控制箱面板上）手控點(diǎn)動，也可以點(diǎn)擊啟動，重新進(jìn)入自動門運(yùn)動及拉緊控制狀態(tài)。其運(yùn)動狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖3所示。 4.3真空循環(huán)進(jìn)水、放電滅菌過程的微處理器時(shí)序流程圖 滅菌室的工作過程通過微控制器來實(shí)現(xiàn)，以微處理器控制真空循環(huán)進(jìn)水、放電滅菌過程，在過程控制中同步打印和發(fā)送手機(jī)短信；在循環(huán)進(jìn)水、放電滅菌過程進(jìn)行真空控制，即在過程中真空度大于0.5托時(shí)抽真空，抽至0.4托時(shí)停止抽真空。如果一次循環(huán)中未進(jìn)行抽真空，則進(jìn)行一次抽真空，或在一次循環(huán)中抽真空未到0.4托時(shí)繼續(xù)抽真空。其工作時(shí)序流程圖如圖4所示。 過氧化氫低溫等離子滅菌設(shè)備的研制現(xiàn)已進(jìn)入實(shí)施階段，由于采用了上述設(shè)計(jì)的過程控制方案，其控制部分工作穩(wěn)定可靠，且成本較低。 【參考文獻(xiàn)】 [1] 魏靜蓉，李斌.醫(yī)用滅菌設(shè)備的使用進(jìn)展[J].YL衛(wèi)生裝備，2005，26（9） [2] 沈逸君.醫(yī)院消毒滅菌設(shè)備概論[J].ZG醫(yī)學(xué)裝備，2005，2（l0） [3] 黃靖雄．低溫滅菌的研究[J].中華醫(yī)院感染學(xué)雜志，2002(8)：601～60 [4] Laroussi M，Richardson J P．Dobbs F C．Effects of non—equilibrium atmospheric pressure plasma on their cell morphology pathways of bacteria and on their cell morphology[J]．Appl phys lett，2002．8l(2)：772-774 [5] 倪萍.過氧化氫低溫等離子滅菌系統(tǒng)的工作原理及使用注意事項(xiàng)[J].YL設(shè)備信息，2005，20（7）

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