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 كاربرد دستگاه اتوكلاو

اتوكلاو و علوم آزمایشگاهی دو جز جدا نشدنی از هم هستند. اتوكلاو در بسیاری از زمینه ها مانند: میكروب شناسی ، پزشكی ، دامپزشكی ، قارچ شناسی ، دندان پزشكی و … مورد استفاده قرار می گیرد.

ظروف شیشه ای ، زباله های پزشكی ، ظروف آزمایشگاهی ، ملحفه های حیوانات آزمایشگاهی ، محیط های كشت و… موادی است كه توسط اتوكلاو استریل می شوند. ‌امروزه استفاده از اتوكلاو برای استریل كردن زباله های بیمارستانی به سرعت در حال رشد است . وسایل و دستگاه هایی كه برای استریل كردن این مواد و زباله ها استفاده مي‌شود 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 اتوكلاو ، مقداری هوا در ظرف باقی می ماند و باید حذف 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 .

روش های حذف هوا در اتوكلاو به شرح زیر است :

۱-حذف هوا از پایین (Downward displacement): زمانی كه بخار وارد محفظه مي‌شود 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 اتوكلاو فشرده می شود و از قسمت پایینی تخلیه می شود . معمولا در قسمت خروجی دماسنجی برای كنترل دمای هوای خروجی می گذارند . تنها زمانی كه هوا از محفظه خارج شد باید تخلیه كردن را متوقف كرد . جریان معمولا توسط تله های بخاری یا سوپاپ های مارپیچی كنترل می شود.

۲-پالس های بخار (Steam pulsing) : در این روش هوای موجود در محفظه اتوكلاو توسط پالس های بخار فشرده می شود و سپس دپرس شده تا به فشار اتمسفر نزدیك شود .

۳-پمپ های وكیوم (Vacuum pumps): این پمپ ها هوا یا هوا/بخار را از محفظه مكش می كنند .

۴-سوپر اتمسفر (Superatmospheric): در این چرخه از پمپ های وكیوم استفاده می شود . به دنبال پالس بخار مكش انجام می شود و به دنبال سایر پالس ها مكش ادامه می یابد. میزان مكش 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 كه فشار به دمای استریل كردن افزایش یابد .

اتوكلاو در پزشكی و علوم آزمایشگاهی

اتوكلاو های پزشكی دستگاه هایی هستند كه برای استریل كردن (كشتن تمام شكل های رویش میكروارگانیسم ها و اسپورها ) مواد و ظروف پزشكی استفاده می شود . در این مرحله یعنی استریل كردن تمام شكل باكتری ها ، ویروس ها ، انگل ها ، قارچ ها و اسپور ها از بین می روند.

اتوكلاو ها در بسیاری از زمینه های پزشكی و مراكزی كه نیاز به استریل كردن مواد دارند یافت می شوند. نكته ای كه باید به آن توجه كرد این است كه امروزه بیشتر از وسایل یك بار مصرف استفاده می شود در نتیجهتجهیزات پزشکینیاز به استریل دوباره ندارند . این اتفاق (استفاده از مواد یك 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 یك بار مصرف استفاده می شوند .
‌همه مواد توسط اتوكلاو استریل نمی شوند برای مثال ممكن است بعضی مواد پلاستیكی ذوب شوند یا بعضی مواد كاغذی نتوانند میزان بالای فشار بخار را تحمل كنند در این موارد باید از اتو یا سایر روش های استریل كردن (اشعه ، مواد شیمیایی و… ) استفاده كرد .

كنترل كیفی اتوكلاو

اندیكاتور های شیمیایی ، فیزیكی و بیولوژی برای بررسی دما و زماناتوكلاوبه صورت تجاری وجود دارد. شاخص شیمیایی به صورت نوار های اتوكلاو (چسب اتوكلاو) یا بسته های پزشكی هستند كه وقتی به دمای معنی رسیدند تغییر رنگ می دهند. برای مثال : دارای نوار های سیاه در زمینه سفید هستند كه بر روی موادی كه می خواهند اتوكلاو شوند زده مي‌شود و اگر اتوكلاو درست كار كرده باشد در دمای ۱۲۱ درجه نوار های سیاه از بین مي‌روند . اندیكاتور های بیولوژی شامل اسپر باكتری هایی هستند كه 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 اتوكلاو وجود دارد:

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

صفحه اتوكلاو در روبه رو : این اتوكلاو ها به خاطر راحتی، به طور وسیع در آزمایشگاه ها مورد استفاده قرار می گیرند اما برای استفاده از این اتوكلاو ها باید دقت زیادی صورت گیرد. این اتوكلاو ها جعبه ای شكل هستند و در درونشان مجهز به واحد تبدیل آب به بخار دارند كه برای استریل كردن استفاده می شود . كنترل اتوكلاو به اپراتور این امكان را می دهد تا دمای مورد نظر را تنطیم كند و مدت زمان اتوكلاو را تعیین كند همچنین این اتوكلاو ها وسیله ای برای اندازه گیری و نمایش فشار/دما را دارند .
اتوكلاو هایی كه از جلو باز می شوند ممكن است بسیار بزرگتر باشند كه برای استریل كردن 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.