Vor der Erfindung des Mikroskops war die Ursache der Infektionskrankheit ein Rätsel. Niemand wusste, dass unsichtbare Mikroorganismen wie Bakterien und Viren für Pocken, Typhus und die Pest verantwortlich waren. Nachdem Ende des 19. Jahrhunderts Krankheitserreger als Infektionsursache identifiziert worden waren, bestand die Herausforderung darin, sie in medizinischen Umgebungen zu kontrollieren oder zu beseitigen, und das Konzept der Sterilisation wurde geboren. Heute ist es ein notwendiger Schritt in den Infektionskontrollverfahren, die zur Sicherheit der Patienten eingesetzt werden, und alles beginnt mit dem Autoklav.
Allgemeine Informationen zum Gerät
Autoklaviereinheiten verwenden Dampfwärme, um mikrobielles Leben abzutöten, das auf einer kontaminierten Ladung vorhanden sein kann. Eine Ladung – auch als Ware bezeichnet – gilt als steril, sobald sie einen vollständigen Sterilisationszyklus durchlaufen hat. Sobald eine Ladung steril ist, kann sie verwendet werden, ohne befürchten zu müssen, dass fremde Mikroorganismen in eine empfindliche Umgebung wie ein Labor, einen Operationssaal im Krankenhaus, eine Lebensmittelproduktionsanlage usw. gelangen. Verschiedene Arten von Waren müssen für unterschiedliche Zeiträume und bei unterschiedlichen Temperaturen sterilisiert werden. Einige Geräte verfügen über zusätzliche Funktionen wie Vakuumfunktionen, Spezialzyklen und integrierte Elektrokessel.
Geschichte des Autoklavierprozesses
Charles Chamberland erfand die Gerätschaft 1879, aber das Konzept, Dampf in einem geschlossenen Raum zu verwenden, um Krankheiten vorzubeugen, existiert seit 1679. Die Prinzipien und Methoden der Sterilisation sind in den letzten 150 Jahren weitgehend unverändert geblieben. Tatsächlich drehten sich die meisten großen Fortschritte in der Autoklaven Technologie seit 1879 eher um die Überwachung des Sterilisationsprozesses, die Sicherheit des Autoklaviergerätes und die Erstellung des Sterilisationszyklus als um Änderungen des Sterilisationsprozesses.
Warum Dampf?
Um eine Zelle – wie ein Bakterium – mit Wärme abzutöten, muss ihre Temperatur so weit erhöht werden, dass die Proteine in der Zellwand zusammenbrechen und koagulieren. Dampf ist ein sehr effizientes Medium für die Wärmeübertragung, was es zu einer hervorragenden Möglichkeit macht, Mikroben zu zerstören. Luft hingegen ist aufgrund eines Konzepts, das als Verdampfungswärme bekannt ist, ein sehr ineffizienter Weg, Wärme oder Energie zu übertragen.
Es benötigt 80 Kilokalorien (kcal) Wärmeenergie, um einen Liter Wasser auf seinen Siedepunkt (100 ° C) zu bringen. Es würde 540 kcal erfordern, um diesen Liter Wasser in Dampf umzuwandeln, was bedeutet, dass Dampf bei 100 ° C siebenmal so viel Energie enthält wie Wasser bei 100 ° C.
Diese Energie macht Dampf so viel effizienter bei der Zerstörung von Mikroorganismen. Wenn Dampf auf ein kühleres Objekt trifft, kondensiert er zu Wasser. Dann überträgt es die gesamte Energie, die zum Kochen des Wassers verwendet wurde, direkt ins Wasser. Dieser Prozess erwärmt die Zellen bei ähnlichen Temperaturen weitaus effizienter als Luft. Deshalb verwenden Autoklaviergeräte Dampf, um Sterilität zu erreichen.
Was genau ist Sterilität?
Die meisten Menschen haben ein funktionierendes Verständnis dafür, dass sterile Waren frei von Mikroorganismen sind und daher sicher in der Medizin, Lebensmittelproduktion, Forschung oder in anderen Umgebungen verwendet werden können, in denen das Vorhandensein von Keimen ein erhebliches Sicherheitsrisiko oder einen erheblichen Nachteil darstellt. Wie viele Mikroorganismen bei einer festgelegten Temperatur im Laufe der Zeit am Leben bleiben, wird als probabilistische logarithmische Kurve ausgedrückt – eine Funktion, die sich Null nähert, aber niemals Null erreicht.
Wenn sich die Funktion Null nähert, wählt man normalerweise ein Vertrauensniveau – das so genannte Sterility Assurance Level (SAL) – für die Wahrscheinlichkeit, dass der letzte vorhandene Mikroorganismus überlebt. Entgegen der landläufigen Meinung ist die Sterilisation nicht binär, wenn etwas entweder steril oder nicht steril ist. Die Sterilisation ist ein statistisches Ereignis, das durch diesen Konfidenzfaktor (SAL) gekennzeichnet ist. Der allgemeine Standard für SAL ist 10-6 oder eine Eins-zu-eine-Million-Chance, dass ein einzelner lebensfähiger Mikroorganismus überlebt. Wie lange die Sterilisation dauert, hängt von der eingestellten Temperatur und dem gewünschten SAL-Wert ab. Höhere Temperaturen erreichen die Sterilität schneller.
Wie verwenden Arzthelferinnen Autoklaven?
Medizinische Assistenten sind in der Regel für die Sterilisation medizinischer Geräte verantwortlich. Kenntnisse der Infektionskontrollprinzipien sind für den Alltag in der Praxis essentiell. Bevor ein Instrument, das mit der Körperflüssigkeit eines Patienten in Kontakt gekommen ist, bei einem anderen Patienten verwendet werden kann, muss es sterilisiert werden. Während die Verwendung von vorsterilisierten und Einwegartikeln die Rolle des Gerätes verringert hat, ist dies immer noch der Goldstandard für die Sterilisation von Instrumenten wie Pinzetten, Scheren und anderen wiederverwendbaren Gegenständen.
Im Rahmen eines Qualitätsprogramms zur Infektionskontrolle kalibrieren und warten medizinische Assistenten die Sterilisationsgeräte, um sicherzustellen, dass sie ihre Arbeit erledigen. Die Überprüfung der Unversehrtheit von Dichtungen und Türschlössern ist aus Sicherheitsgründen wichtig, da Undichtigkeiten die Leistung beeinträchtigen können. Einige Modelle sind manuell und erfordern mehr Aufmerksamkeit, während andere computergesteuert sind und über interne Temperatur- und Druckmonitore verfügen, die Benutzer vor Unregelmäßigkeiten warnen.
Das Testen umfasst das Ausführen vorprogrammierter Diagnoseroutinen und das Versiegeln von Instrumentenpaketen mit Autoklavenband. Autoklavenband sieht aus wie normales Abdeckband, ändert jedoch seine Farbe, wenn es der für die Sterilisation erforderlichen Temperatur ausgesetzt wurde. Dies ist eine schnelle und einfache Schutzmaßnahme, welche in einer Praxis Verwendung findet.
Autoklaven unterliegen ebenfalls den gleichen Vorschriften, die sich auf Geräte auswirken, die im öffentlichen Dienst eingesetzt werden. Wie Restaurantgeschirrspüler, die inspiziert werden, um sicherzustellen, dass sie Temperaturen erreichen, die heiß genug sind, um Keime abzutöten, müssen Autoklaven überprüft und gewartet werden. Medizinische Assistenten sollten aus Sicherheitsgründen Qualitätskontrollaktivitäten protokollieren und in empfohlenen Intervallen eine Wartung durch den Hersteller veranlassen.
Wie funktioniert ein Autoklav?
Unabhängig davon, ob es sich um eine kleine Tischplatte oder eine raumgroße Masseneinheit handelt, arbeiten alle Autoklaven nach Prinzipien, die denen eines herkömmlichen Küchen-Schnellkochtopfs ähneln. Das heißt, die Tür ist verriegelt, um eine versiegelte Kammer zu bilden, und die gesamte Luft in dieser Kammer wird ersetzt durch Dampf. Der Dampf wird dann unter Druck gesetzt, um ihn für die gewünschte Dauer zur gewünschten Sterilisation zu bringen. Sobald der Zyklus abgeschlossen ist, ist der Dampf erschöpft und die Waren können entfernt werden. Dabei kann der Verlauf in drei Hauptschritte unterteilt werden:
- Spülphase: Dampf strömt durch den Sterilisator und beginnt, die Luft zu verdrängen.
- Expositionsphase (Sterilisation): Während dieser Phase ist das Steuerungssystem des Autoklaven so programmiert, dass das Auslassventil geschlossen wird, wodurch die Innentemperatur und der Innendruck auf den gewünschten Sollwert ansteigen. Das Programm hält dann die gewünschte Temperatur, bis die gewünschte Zeit erreicht ist.
- Auslassphase: Der Druck wird durch ein Auslassventil aus der Kammer abgelassen und der Innenraum wird wieder auf Umgebungsdruck gebracht (obwohl der Inhalt relativ heiß bleibt).
Insgesamt stellten Autoklaviergeräte eine wichtige Bereicherung für die Hygiene im Praxisalltag jeder medizinischen Einrichtung dar. Durch die Sterilisierung von Geräten kann die Sicherheit von Patienten gewährleistet werden.
