دستگاه استریلایزر پلاسما

یک فناوری پیشرفته استریلیزاسیون است که به طور فزاینده‌ای در مراکز درمانی، دندانپزشکی و صنایع حساس جایگزین روش‌های سنتی می‌شود.

این دستگاه با استفاده از حالت چهارم ماده، امکان استریل کردن تجهیزات حساس به حرارت و رطوبت را با کارایی بالا و ایمنی بیشتر فراهم می‌کند.

در این مقاله به طور جامع به معرفی، مکانیسم عملکرد، مزایا، معایب، کاربردها و نحوه استفاده از این دستگاه می‌پردازیم.

دستگاه استریلایزر پلاسما:

فناوری پیشرفته در استریلیزاسیون سرد و ایمن

استریلیزاسیون، فرآیند از بین بردن تمامی اشکال حیات میکروبی از جمله باکتری‌ها، ویروس‌ها، قارچ‌ها و اسپورها است و در محیط‌های پزشکی از اهمیت حیاتی برخوردار است.

روش‌های سنتی مانند اتوکلاو بخار (با دمای ۱۲۱ تا ۱۳۴ درجه سانتی‌گراد و رطوبت بالا) برای بسیاری از تجهیزات حساس مناسب نیستند، زیرا می‌توانند به وسایل الکترونیکی، پلاستیکی، سیلیکونی و ابزارهای نوری مانند آندوسکوپ‌ها و لاپاراسکوپ‌ها آسیب برسانند.

در مقابل، روش‌های استریلیزاسیون سرد مانند استفاده از گاز اتیلن اکساید یا فرمالدئید، با وجود موثر بودن، معایب جدی از جمله سمی بودن، زمان چرخه طولانی (گاهی تا ۱۴ ساعت هوادهی پس از استریل) و خطرات زیست‌محیطی دارند.

دستگاه استریلایزر پلاسما به عنوان یک روش سرد و خشک، با دمای کارکرد پایین (معمولاً بین ۳۵ تا ۶۰ درجه سانتی‌گراد)، جایگزینی ایمن، سریع و کارآمد برای این روش‌ها محسوب می‌شود.

پلاسما چیست؟ مبانی علمی فناوری

پلاسما که به عنوان حالت چهارم ماده (پس از جامد، مایع و گاز) شناخته می‌شود، در واقع یک گاز یونیزه شده است که در آن الکترون‌های آزاد و یون‌های مثبت در کنار هم حضور دارند.

این حالت پرانرژی ماده معمولاً با اعمال یک میدان الکتریکی قوی یا امواج رادیوفرکانسی به یک گاز مانند پراکسید هیدروژن ایجاد می‌شود.

در استریلایزر پلاسما، این فناوری با استفاده از پراکسید هیدروژن (آب اکسیژنه) به عنوان ماده اصلی ضدعفونی‌کننده ترکیب می‌شود.

مکانیسم اصلی عمل از دو بخش تشکیل شده است:

1. اثر ضد میکروبی بخار پراکسید هیدروژن:

پراکسید هیدروژن با خاصیت اکسیدکنندگی قوی خود، به اجزای حیاتی سلول‌های میکروارگانیسم‌ها مانند DNA و دیواره سلولی حمله کرده و آن‌ها را از بین می‌برد.

2. تکمیل فرآیند توسط پلاسما:

فاز پلاسما باقیمانده‌های پراکسید هیدروژن را به رادیکال‌های آزاد (مانند رادیکال هیدروکسیل) تجزیه می‌کند.

این رادیکال‌های آزاد بسیار واکنش‌پذیر، به طور مؤثرتری میکروب‌ها را نابود کرده و در نهایت به مواد بی‌ضرر مانند بخار آب و اکسیژن تبدیل می‌شوند.

مکانیسم و مراحل کار دستگاه

فرآیند استریلیزاسیون در این دستگاه‌ها یک سیکل چند مرحله‌ای کاملاً اتوماتیک است.

مراحل اصلی به شرح زیر هستند:

مرحله ۱: پیش‌خلاء (Pre-vacuum)

هوای داخل محفظه (چمبر) دستگاه توسط یک پمپ وکیوم قوی تقریباً به طور کامل تخلیه می‌شود تا به فشار بسیار پایین (در حد چند دهم تور یا یک ده‌هزارم فشار جو) برسد.

هدف از این مرحله، خارج کردن اکسیژن و رطوبت است، زیرا وجود آن‌ها می‌تواند در فرآیند استریل اختلال ایجاد کند.

همچنین این خلأ شدید، نفوذ مؤثر پراکسید هیدروژن در مراحل بعد را تضمین می‌کند.

مرحله ۲: تزریق (Injection)

در این مرحله، محلول پراکسید هیدروژن به صورت بخار به داخل محفظه خلأ تزریق می‌شود.

غلظت این محلول در دستگاه‌های مختلف بین ۵۰٪ تا ۵۹٪ متغیر است و برخی دستگاه‌های پیشرفته دارای سیستم تغلیظ‌کننده هستند که غلظت را حتی تا حدود ۹۰٪ افزایش می‌دهند.

بخار پراکسید هیدروژن در محیط خلأ به سرعت در تمام محفظه و حتی به درون لومن‌ها (کانال‌های داخلی) ابزار نفوذ می‌کند و فرآیند کشتن میکروارگانیسم‌ها آغاز می‌شود.

این مرحله حدود ۵ تا ۲۰ دقیقه طول می‌کشد.

مرحله ۳: ایجاد پلاسما (Plasma Generation)

با اعمال یک میدان الکتریکی با فرکانس بالا (معمولاً رادیوفرکانسی) به بخار پراکسید هیدروژن، گاز به حالت پلاسما تبدیل می‌شود.

در این حالت، مولکول‌های پراکسید هیدروژن شکسته شده و به حجم عظیمی از رادیکال‌های آزاد، یون‌ها و الکترون‌های پرانرژی تبدیل می‌شوند.

این ذرات باردار به سطح وسایل بمباران الکترونی کرده و باقیمانده میکروارگانیسم‌ها را با کارایی بسیار بالاتری از بین می‌برند.

این مرحله در دمایی معمولاً زیر ۵۰ درجه سانتی‌گراد اتفاق می‌افتد.

مرحله ۴: تخلیه (Ventilation) و پایان کار

پس از اتمام زمان مؤثر پلاسما، گازهای داخل محفظه که عمدتاً حاوی اکسیژن و بخار آب بی‌ضرر هستند، تخلیه می‌شوند و فشار داخل به فشار محیط بازمی‌گردد.

در برخی دستگاه‌های پیشرفته، یک مرحله وکیوم متناوب (شستشوی نهایی) انجام می‌شود تا از حذف کامل هرگونه باقیمانده پراکسید هیدروژن اطمینان حاصل شود.

پس از پایان چرخه، دستگاه به طور خودکار درب را باز کرده و وسایل فوراً قابل استفاده هستند و نیازی به زمان هوادهی طولانی ندارند.

مزایای کلیدی استریلایزر پلاسما

سازگاری با تجهیزات حساس:

دما و رطوبت پایین این روش از آسیب دیدن وسایل حساس به حرارت مانند ابزارهای الکترونیک، اپتیک (دوربین‌های اندوسکوپی)، پلاستیک و لاستیک جلوگیری می‌کند.

زمان چرخه کوتاه:

کل فرآیند استریل در این روش بین ۵۰ تا ۹۰ دقیقه بسته به مدل دستگاه و بار آن انجام می‌شود که در مقایسه با روش اتیلن اکساید (که ممکن است تا ۱۴ ساعت زمان هوادهی پس از استریل نیاز داشته باشد) بسیار سریع‌تر است.

این امر بازگشت سریع‌تر سرمایه و افزایش بهره‌وری در استفاده از تجهیزات گران‌قیمت را به همراه دارد.

ایمنی بالا برای پرسنل و محیط زیست:

ماده مصرفی اصلی (پراکسید هیدروژن) و محصولات نهایی (آب و اکسیژن) غیرسمی و غیرسرطان‌زا هستند.

برخلاف اتیلن اکساید، نیازی به سیستم‌های تهویه پیچیده، دودکش‌های بلند و مانیتورینگ مداوم گاز در محیط کار نیست.

نفوذپذیری عالی:

خلأ شدید اولیه و حالت گازی/پلاسمایی عامل استریل‌کننده، امکان نفوذ مؤثر به درون لوازم دارای کانال باریک و پیچیده (لومن دار) مانند شلنگ‌ها و آندوسکوپ‌ها را فراهم می‌کند.

عدم وجود باقیمانده مضر:

در پایان فرآیند، هیچ باقیمانده سمی روی وسایل یا در محیط باقی نمی‌ماند و وسایل بلافاصله پس از باز کردن درب دستگاه قابل استفاده هستند.

معایب و محدودیت‌ها

هزینه سرمایه‌گذاری اولیه بالا:

قیمت خرید این دستگاه‌ها معمولاً به مراتب بیشتر از اتوکلاوهای بخار معمولی است.

محدودیت در استریل برخی مواد:

این روش برای استریل کردن وسایل جاذب رطوبت مانند پارچه‌های پنبه‌ای، کاغذ و اسفنج مناسب نیست، زیرا این مواد بخار پراکسید هیدروژن را جذب کرده و فرآیند را مختل می‌کنند.

همچنین وسایل خیلی کثیف یا دارای بقایای قابل مشاهده خون یا بافت باید حتماً قبل از قرارگیری در دستگاه، تمیز شده و کاملاً خشک باشند.

محدودیت در استریل برخی ابزار:

برخی ابزارهای دارای سوراخ‌های بسیار عمیق و باریک (عمق بیش از حد نسبت به قطر) ممکن است به طور کامل استریل نشوند و نیاز به بررسی دارند.

هزینه مواد مصرفی:

کارتریج‌ها یا محلول‌های پراکسید هیدروژن مخصوص دستگاه، هزینه جاری قابل توجهی ایجاد می‌کنند.

کاربردهای اصلی دستگاه

دستگاه استریلایزر پلاسما در طیف وسیعی از مراکز حساس کاربرد دارد:

بیمارستان‌ها و اتاق‌های عمل:

برای استریل تجهیزات جراحی حساس به حرارت مانند لاپاروسکوپ‌ها، آندوسکوپ‌ها (گاستروسکوپ، کولونوسکوپ)، ابزارهای جراحی رباتیک، دریل‌های ارتوپدی غیرفلزی و حتی پیسمیکرهای قلبی.

کلینیک‌ها و مطب‌های دندانپزشکی:

جهت استریل کردن ابزارهای پیچیده و حساس دندانپزشکی مانند توربین‌ها، میکروموتورها، انگل‌ها و سرسوزن‌ها.

آزمایشگاه‌های تحقیقاتی و داروسازی:

برای استریلیزاسیون ظروف و تجهیزات آزمایشگاهی بدون خطر تغییر شکل در اثر حرارت.

مشخصات فنی و ویژگی‌های دستگاه 

برای درک بهتر فناوری، نگاهی به  برخی مشخصات یک مدل رایج می‌اندازیم:

محفظه (چمبر): از جنس آلومینیوم یا استنلس استیل ضدزنگ درجه ۳۱۶ با قابلیت ساخت در ظرفیت‌های 30،  50، 130و 140 و 150 و 180 لیتر.

سیستم کنترل: دارای کنترلر PLC با نمایشگر لمسی و پشتیبانی از چند زبان (فارسی، انگلیسی).

امکانات: مجهز به دو یا چند قفسه متحرک، پنجره دید، سیستم تجزیه کننده برای تبدیل باقیمانده پراکسید هیدروژن، فیلتر هوای ورودی، پرینتر داخلی برای ثبت سیکل‌ها و امکان عیب‌یابی از راه دور.

سیکل‌های کاری:

دارای سیکل‌های از پیش تعریف شده برای تجهیزات لومن‌دار و بدون لومن.

نحوه استفاده صحیح و نکات ایمنی

برای بهره‌برداری ایمن و مؤثر از دستگاه رعایت نکات زیر ضروری است:

1. آموزش پرسنل:

تنها افرادی که آموزش کامل دیده‌اند باید مجاز به کار با دستگاه باشند.

2. آماده‌سازی وسایل:

تمام وسایل باید قبل از قرارگیری در دستگاه به طور کامل شسته، آبکشی و خشک شوند.

وجود رطوبت بر کیفیت استریل تأثیر منفی می‌گذارد.

3. بارگذاری صحیح:

وسایل باید در پک‌های مخصوص نفوذپذیر (یا گاهی مستقیم روی قفسه) قرار گیرند و طوری چیده شوند که روی هم نیفتند و فضای کافی برای نفوذ گاز بین آن‌ها وجود داشته باشد.

4. انتخاب سیکل مناسب:

با توجه به نوع بار (مثلاً وسایل لومن‌دار یا معمولی) سیکل مناسب از روی دستگاه انتخاب شود.

5. استفاده از تجهیزات حفاظت فردی:

هنگام تخلیه وسایل (اگرچه محصولات نهایی بی‌ضررند) بهتر است از دستکش استفاده شود.

6. نگهداری منظم:

انجام سرویس دوره‌ای، تعویض فیلترها و بررسی مواد مصرفی مطابق دستورالعمل سازنده برای حفظ عملکرد بهینه دستگاه حیاتی است.

مقایسه با روش‌های دیگر استریلیزاسیون

در مقایسه با اتوکلاو بخار:

پلاسما: دمای پایین (~۵۰ درجه)، خشک، مناسب برای تجهیزات حساس، زمان چرخه متوسط.

بخار: دمای بالا (۱۲۱-۱۳۴ درجه)، مرطوب، سریع‌ترین روش، فقط برای تجهیزات مقاوم به حرارت و رطوبت.

در مقایسه با اتیلن اکساید (ETO):

پلاسما: زمان چرخه کوتاه (حداکثر ۹۰ دقیقه)، ایمن برای محیط و پرسنل، بدون نیاز به هوادهی.

اتیلن اکساید: زمان چرخه بسیار طولانی (تا ۱۴ ساعت هوادهی)، گاز سمی و سرطان‌زا، نیازمند تجهیزات ایمنی پیچیده و گران‌قیمت.

نتیجه‌گیری استریلایزر پلاسما

دستگاه استریلایزر پلاسما با بهره‌گیری از فناوری پیشرفته حالت چهارم ماده، تحولی اساسی در فرآیند استریلیزاسیون سرد ایجاد کرده است.

این دستگاه با ترکیب کارایی بالا، ایمنی بی‌نظیر، سازگاری با محیط زیست و سرعت قابل قبول، به ویژه برای مراکز درمانی مدرن که از تجهیزات پزشکی حساس و گران‌قیمت استفاده می‌کنند، به یک ضرورت تبدیل شده است.

با وجود هزینه اولیه بالا و برخی محدودیت‌ها در استریل مواد خاص، مزایای آن به وضوح بر معایبش سنگینی می‌کند و چشم‌انداز روشنی برای جایگزینی گسترده‌تر آن با روش‌های سنتی و پرخطرتر مانند اتیلن اکساید ترسیم می‌کند.

انتخاب و استفاده صحیح از این دستگاه، ضمن تضمین ایمنی بیماران و پرسنل، باعث افزایش بهره‌وری و صرفه‌جویی اقتصادی در بلندمدت خواهد شد.