چرخه استریلیزاسیون

چرخه استریلیزاسیون فرآیندی دقیق و استاندارد برای از بین بردن تمامی میکروارگانیسم‌های بیماری‌زا از روی ابزارهای پزشکی، جراحی و دندانپزشکی است که نقش کلیدی در کنترل عفونت در مراکز درمانی ایفا می‌کند. این چرخه شامل مراحل حذف هوا، استریل‌سازی، تخلیه بخار و خشک کردن است که هر یک باید طبق استانداردهای جهانی انجام شود تا ابزارها کاملاً ایمن و عاری از آلودگی باقی بمانند. بسته به نوع ابزار و حساسیت آن‌ها، از انواع روش‌های استریل‌سازی مانند اتوکلاو بخار، فور (گرمای خشک)، پلاسما و اتیلن اکساید استفاده می‌شود که هرکدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. انتخاب دستگاه اتوکلاو مناسب بسته به نوع ابزار، حجم کاری و سطح استانداردهای بهداشتی اهمیت بالایی دارد و هنگام خرید آن، بررسی قیمت اتوکلاو و انواع دستگاه اتوکلاو از نظر ظرفیت، تکنولوژی و کلاس عملکردی N، S، B ضروری است. در ادامه، مراحل مختلف چرخه استریلیزاسیون، تفاوت بین انواع چرخه‌ها و پارامترهای کلیدی مؤثر بر عملکرد آن‌ها را بررسی خواهیم کرد تا بتوانید فرآیند استریلیزاسیون را به‌صورت اصولی و علمی اجرا کنید.

استریلیزاسیون چیست؟

استریلیزاسیون فرآیندی علمی و استاندارد برای از بین بردن کامل تمام میکروارگانیسم‌های زنده، از جمله باکتری‌ها، ویروس‌ها، قارچ‌ها و اسپورهای مقاوم از سطوح تجهیزات و محیط‌های مختلف است. این فرآیند در بیمارستان‌ها، کلینیک‌های دندانپزشکی، آزمایشگاه‌ها و صنایع داروسازی به‌عنوان یکی از اصول اساسی کنترل عفونت و جلوگیری از انتقال بیماری‌های عفونی شناخته می‌شود. روش‌های مختلف استریلیزاسیون شامل اتوکلاو بخار (گرمای مرطوب)، فور (گرمای خشک)، گاز اتیلن اکساید، پلاسما، پرتو گاما و فیلتراسیون است که بسته به نوع ابزار، جنس مواد و میزان حساسیت آن‌ها به حرارت و رطوبت انتخاب می‌شوند. استریلیزاسیون با ضدعفونی کردن متفاوت است، زیرا در ضدعفونی، تنها برخی از میکروارگانیسم‌ها حذف می‌شوند، در حالی که در استریلیزاسیون، تمام عوامل بیماری‌زا به‌طور کامل از بین می‌روند. اجرای صحیح این فرآیند مطابق استانداردهای بین‌المللی (ISO 17665 و ANSI/AAMI ST79) نقش کلیدی در حفظ ایمنی بیماران و کارکنان درمانی دارد.

چرخه استریلیزاسیون چرا اهمیت دارد؟

چرخه استریلیزاسیون یکی از مهم‌ترین فرآیندهای کنترل عفونت در محیط‌های درمانی و صنعتی است که به حذف کامل میکروارگانیسم‌ها از روی ابزار و تجهیزات پزشکی می‌پردازد. این چرخه شامل مراحلی است که طی آن، عوامل بیماری‌زا، از جمله باکتری‌ها، ویروس‌ها و اسپورها، به‌طور کامل از بین می‌روند. روش‌های مختلفی برای استریلیزاسیون وجود دارد که بسته به نوع ابزار و سطح موردنیاز استریل، از انواع روش‌های استریل‌سازی مانند بخار (اتوکلاو)، گرمای خشک (فور)، گاز اتیلن اکساید، پرتو گاما و پلاسما استفاده می‌شود. در این میان، اتوکلاوهای بخار به‌دلیل سرعت، کارایی بالا و ایمنی بیشتر، پرکاربردترین تجهیزات در مراکز درمانی و آزمایشگاهی محسوب می‌شوند. انتخاب دستگاه مناسب، بسته به نوع چرخه‌های استریل، حجم ابزارهای مورد استفاده و استانداردهای موردنیاز، تأثیر مستقیم بر کیفیت فرآیند دارد. هنگام بررسی قیمت اتوکلاو و انواع دستگاه اتوکلاو، باید به عواملی مانند ظرفیت چمبر، سیستم وکیوم، تعداد سیکل‌های کاری و استانداردهای اعتبارسنجی فرآیند استریلیزاسیون توجه کرد. در ادامه، مراحل مختلف چرخه استریلیزاسیون در اتوکلاوهای بخار را به‌صورت علمی و تخصصی بررسی می‌کنیم.

 مراحل چرخه استریلیزاسیون در اتوکلاو

۱. مرحله Conditioning (تخلیه هوا و آماده‌سازی ابزارها)

در این مرحله از چرخه استریلیزاسیون ، هوای موجود در چمبر اتوکلاو که می‌تواند مانعی برای انتقال یکنواخت حرارت و بخار باشد، تخلیه می‌شود. بسته به نوع اتوکلاو، این فرآیند به دو روش انجام می‌شود: ۱) سیستم جاذبه‌ای (Gravity Displacement) که در آن بخار از قسمت بالای چمبر وارد شده و هوا را از خروجی پایین محفظه خارج می‌کند، و ۲) سیستم وکیوم (Pre-Vacuum) که با استفاده از یک پمپ وکیوم، هوای داخل محفظه را به‌طور کامل خارج می‌کند و باعث نفوذ بهتر بخار به داخل ابزارهای پوشش‌دار و پک‌شده می‌شود. روش وکیوم پیشرفته برای ابزارهای جراحی، لومن‌دار (مانند کاتترها) و پک‌های بسته‌بندی‌شده توصیه می‌شود، درحالی‌که روش جاذبه‌ای بیشتر برای ابزارهای جامد و بدون پوشش مناسب است.

۲. مرحله Exposure (استریل‌سازی و نگهداری در دمای بالا)

پس از تخلیه هوا در چرخه استریلیزاسیون ، بخار اشباع‌شده (Saturated Steam) تحت فشار وارد چمبر شده و دمای داخل محفظه افزایش می‌یابد. این مرحله، اصلی‌ترین بخش فرآیند استریل‌سازی است و در آن، دما، فشار و زمان باید طبق استانداردهای بین‌المللی تنظیم شوند. معمولاً دو تنظیم استاندارد برای این مرحله وجود دارد: ۱) ۱۲۱ درجه سانتی‌گراد به مدت ۱۵ تا ۳۰ دقیقه و ۲) ۱۳۴ درجه سانتی‌گراد به مدت ۳ تا ۱۰ دقیقه که بسته به نوع ابزار، روش بسته‌بندی و استانداردهای استریل انتخاب می‌شود. در این مرحله، گرمای مرطوب باعث دناتوره شدن پروتئین‌های میکروارگانیسم‌ها شده و آن‌ها را کاملاً از بین می‌برد. این بخش از چرخه باید با نظارت بر سنسورهای دما و فشار کنترل شود تا از یکنواختی فرآیند اطمینان حاصل گردد.

۳. مرحله Exhaust (تخلیه بخار و کاهش فشار)

در این مرحله، بخار اشباع‌شده به‌آرامی از محفظه خارج شده و فشار داخل چمبر کاهش می‌یابد. این فرآیند باید به‌صورت کنترل‌شده انجام شود تا از ایجاد شوک حرارتی و تغییرات ناگهانی در ابزارهای حساس جلوگیری کند. در اتوکلاوهای مجهز به سیستم وکیوم، فشار داخل محفظه تا سطح زیر جو (Sub-Atmospheric) کاهش می‌یابد که به بهبود فرآیند خشک شدن کمک می‌کند. تخلیه ناگهانی بخار می‌تواند باعث ترک‌خوردگی یا تغییر شکل برخی از وسایل پلاستیکی و حساس شود، بنابراین در این مرحله از چرخه استریلیزاسیون ، کنترل نرخ خروج بخار از چمبر اهمیت بالایی دارد.

۴. مرحله Drying (خشک کردن پک‌های استریل‌شده)

پس از تخلیه بخار، ابزارها وارد مرحله خشک کردن می‌شوند که هدف آن، حذف رطوبت باقی‌مانده از پک‌های استریل‌شده و جلوگیری از آلودگی مجدد ابزارها است. در این مرحله، پمپ وکیوم، بخارات باقی‌مانده را از چمبر خارج کرده و ابزارها را در محیط خشک و بدون رطوبت قرار می‌دهد. عدم انجام صحیح این مرحله می‌تواند باعث ایجاد قطرات آب در داخل بسته‌بندی‌ها شود که محیط مناسبی برای رشد مجدد میکروارگانیسم‌ها ایجاد می‌کند. برای مثال، در ابزارهای جراحی که داخل پک‌های بسته‌بندی‌شده قرار دارند، خشک شدن کامل پک‌ها تضمین می‌کند که تا زمان استفاده، ابزارها کاملاً استریل باقی بمانند. این مرحله در اتوکلاوهای مجهز به سیستم Drying Phase (خشک‌کن پیشرفته) به‌صورت دقیق تنظیم می‌شود تا بسته‌بندی ابزارها سالم و بدون آسیب باقی بماند.

انواع چرخه‌های استریلیزاسیون در اتوکلاو

۱. چرخه جاذبه‌ای (Gravity Cycle) – مناسب برای ابزارهای جامد و بدون پوشش

چرخه جاذبه‌ای (Gravity Displacement Cycle) یکی از ساده‌ترین روش‌های استریلیزاسیون در اتوکلاوهای بخار است که بیشتر برای ابزارهای فلزی جامد و بدون پوشش مانند قیچی جراحی، پنس و ابزارهای دندانپزشکی استفاده می‌شود. در این چرخه، بخار از طریق یک ورودی در بالای چمبر وارد شده و هوای سنگین‌تر را از طریق دریچه خروجی در پایین محفظه جابه‌جا و تخلیه می‌کند. این فرآیند باعث می‌شود که هوای باقی‌مانده در چمبر به‌تدریج از طریق نیروی گرانش خارج شده و فضای داخل محفظه کاملاً با بخار اشباع شود. عیب این روش این است که هوای محبوس ممکن است در وسایل لومن‌دار (مانند کاتترها و لوله‌های جراحی) یا پک‌های بسته‌بندی‌شده باقی بماند و فرآیند چرخه استریلیزاسیون را مختل کند. به همین دلیل، چرخه جاذبه‌ای برای ابزارهای ساده و بدون پوشش مناسب است اما برای وسایل پیچیده، روش‌های پیشرفته‌تر توصیه می‌شود.

۲. چرخه وکیوم (Pre-Vacuum Cycle) – برای پک‌های بسته‌بندی‌شده و ابزارهای لومن‌دار

چرخه وکیوم (Pre-Vacuum Cycle) یکی از پیشرفته‌ترین روش‌های استریلیزاسیون در اتوکلاوهای مدرن است که با استفاده از پمپ وکیوم، هوای داخل چمبر را قبل از ورود بخار، کاملاً تخلیه می‌کند. این روش برای ابزارهای پوشش‌دار، پک‌های استریل‌شده و وسایل دارای حفره‌های داخلی مانند هندپیس‌های دندانپزشکی، آندوسکوپ‌ها و لوله‌های پزشکی ضروری است، زیرا بخار می‌تواند به‌طور یکنواخت به تمام قسمت‌های ابزار نفوذ کند. حذف کامل هوا از چمبر باعث افزایش انتقال حرارت بخار شده و اطمینان حاصل می‌شود که تمام میکروارگانیسم‌ها به‌طور کامل از بین می‌روند. زمان این چرخه بسته به نوع ابزار و دمای تنظیم‌شده متغیر است، اما معمولاً در دمای ۱۳۴ درجه سانتی‌گراد به مدت ۳ تا ۱۰ دقیقه اجرا می‌شود. مزیت این روش نسبت به چرخه جاذبه‌ای این است که هیچ هوای محبوسی باقی نمی‌ماند، بنابراین ابزارها به‌طور کامل استریل می‌شوند.

۳. چرخه مایعات (Liquid Cycle) – استریل‌سازی بدون جوشیدن یا تبخیر محتوا

چرخه مایعات (Liquid Cycle) برای استریل‌سازی مایعات و محیط‌های کشت آزمایشگاهی (مانند محیط‌های کشت میکروبیولوژی، سرم‌های بیولوژیکی و مواد حساس به دما) طراحی شده است. در این چرخه، بخار مستقیماً با مایعات تماس پیدا نمی‌کند، بلکه به‌صورت غیرمستقیم از طریق دیواره‌های ظرف، گرما را منتقل می‌کند. یکی از مهم‌ترین تفاوت‌های چرخه استریلیزاسیون با سایر روش‌ها این است که فشار داخل چمبر به‌آرامی کاهش می‌یابد تا از جوشیدن یا تبخیر مایعات جلوگیری شود. اگر این کاهش فشار به‌درستی کنترل نشود، ممکن است مایعات دچار جوش شدید (Boiling Over) شده و حجم زیادی از محتوا تبخیر شود. به همین دلیل، در این چرخه از سیستم کنترل فشار آهسته (Slow Exhaust) استفاده می‌شود. این روش مخصوص آزمایشگاه‌های پزشکی، داروسازی و صنایع بیوتکنولوژی است و معمولاً در دمای ۱۲۱ درجه سانتی‌گراد به مدت ۲۰ تا ۴۰ دقیقه انجام می‌شود.

۴. چرخه فلش (Flash Cycle) – استریل‌سازی اضطراری در شرایط خاص

چرخه فلش (Flash Cycle) برای شرایطی طراحی شده که نیاز به استریل فوری ابزارها در مدت‌زمان کوتاه وجود دارد. این چرخه معمولاً در بیمارستان‌ها و اتاق‌های جراحی استفاده می‌شود که در آن، یک ابزار حیاتی (مانند تیغ بیستوری یا هندپیس دندانپزشکی) به‌طور ناگهانی آلوده شده و نیاز به استریل سریع دارد. در این چرخه، دما به ۱۳۴ تا ۱۳۷ درجه سانتی‌گراد افزایش یافته و زمان استریل به ۳ تا ۵ دقیقه کاهش می‌یابد. برخلاف سایر چرخه‌ها، ابزارها معمولاً بدون بسته‌بندی استریل می‌شوند، بنابراین نباید برای وسایلی که نیاز به ماندگاری طولانی‌مدت دارند، استفاده شود. چرخه فلش تنها برای شرایط اضطراری توصیه می‌شود و نباید جایگزین روش‌های استاندارد استریلیزاسیون گردد، زیرا بدون پک بودن ابزارها، خطر آلودگی مجدد آن‌ها افزایش می‌یابد.

جمع بندی

چرخه استریلیزاسیون یک فرآیند حیاتی در کنترل عفونت‌های بیمارستانی و ایمنی محیط‌های درمانی، آزمایشگاهی و صنعتی است که با استفاده از روش‌های مختلف، تمام میکروارگانیسم‌های زنده را از بین می‌برد. چرخه استریلیزاسیون در اتوکلاو شامل مراحل تخلیه هوا، استریل‌سازی با بخار تحت فشار، کاهش فشار و خشک کردن ابزارها است که بسته به نوع وسیله و شرایط استریل، از چرخه‌های جاذبه‌ای، وکیوم، مایعات یا فلش استفاده می‌شود. تنظیم صحیح پارامترهای دما، فشار و زمان در کنار استفاده از اندیکاتورهای شیمیایی و بیولوژیکی برای اعتبارسنجی فرآیند، تضمین می‌کند که ابزارهای استریل‌شده کاملاً عاری از آلودگی بوده و ایمنی بیماران و کادر درمانی حفظ شود. با انتخاب دستگاه اتوکلاو مناسب و رعایت استانداردهای بین‌المللی، می‌توان به بالاترین سطح کیفیت استریلیزاسیون دست یافت و از هرگونه خطای احتمالی در فرآیند جلوگیری کرد.