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COS'È UN'AUTOCLAVE
L'autoclave è, di fatto, una caldaia dotata di una o più porte di
accesso per il carico e lo scarico del materiale da sterilizzare., in
cui si produce vapore sotto pressione per raggiungere alte temperature
con lo scopo di eliminare i germi.
Il corpo dello sterilizzatore è costituito da una camera a doppio
involucro nella cui intercapedine circola il vapore.
Quando il vapore viene immesso nella camera, essendo più leggero
dell'aria, si porta nella porzione più alta del recipiente, costringendo
l'aria presente ad uscire dal basso attraverso una valvola termostatica.
L'espulsione dell'aria è fondamentale: il calore umido, sotto forma di
vapore d'acqua, cede la propria energia condensando sulla superficie
degli oggetti da sterilizzare provocando l'azione letale per i
microrganismi; ma deve essere vapore saturo, ossia vapore acqueo in
presenza del suo liquido, in assenza di aria e in condizioni di
equilibrio.
Il vapore saturo si ottiene riscaldando, fino alla temperatura di
saturazione in autoclave, un determinato volume di acqua in assenza di
aria.
Se permane aria nello sterilizzatore si mescola con il vapore cosicché
la pressione che ne risulta è la somma tra la pressione parziale del
vapore e quella dell'aria e, come risultato, la temperatura della
miscela risulterà più bassa di quanto la pressione rilevata farebbe
supporre, con conseguente possibile mancata sterilizzazione.
In alcune autoclavi è possibile fare uscire l'aria dallo sterilizzatore
prima che venga immesso il vapore creando, tramite una pompa, un vuoto
di pochi mmHg di pressione assoluta oppure immettere il vapore nella
camera mentre viene prodotto il vuoto.
Nelle più sofisticate, come
vedremo, il ciclo di sterilizzazione vero e proprio viene
fatto precedere da una serie di fasi successive di
estrazione dell'aria e di immissione del vapore che, oltre
ad effettuare il preriscaldamento, contribuiscono ad
espellere dagli interstizi tutta l'aria residua.
Nelle autoclavi di nuova generazione il vapore saturo è prodotto da
un generatore esterno. In questo modo viene totalmente eliminato il
problema della corrosione e della formazione di cattivi odori presente
nelle autoclavi di vecchia generazione, in cui il vapore veniva
autoprodotto nella camera di sterilizzazione. In alcune autoclavi è
presente un filtro da 0,2 mm per la sterilizzazione dell'aria aspirata
in camera ed è fornita la funzione di asciugatura con l'ausilio della
pompa per vuoto programmata con varie introduzioni di aria sterile per
la totale evacuazione dell'umidità.
In commercio esiste un'ampia scelta di autoclavi di sterilizzazione a
vapore saturo, da banco, da pavimento con camera di sterilizzazione
orizzontale o verticale, di varie dimensioni; il volume della camera di
un'autoclave può andare da 3, a 15, a 60 litri, per le autoclavi
standard da laboratorio, fino a 150, a 500, 750 e addirittura 1000 e
1500 litri per le grandi autoclavi di uso di ospedaliero.
I modelli di autoclave con camera orizzontale sono disponibili a una, a
doppia porta, a scorrimento orizzontale o verticale, oppure con porta a
libro, con profondità della camera variabile tra 500, 620, 920, 1220 e
1820 mm.
COME FUNZIONA UN'AUTOCLAVE
I procedimenti di sterilizzazione sono determinati dai rapporti tra
tempo, temperatura e pressione.
Per quanto riguarda il ciclo di sterilizzazione, il modello è quello dei
grandi impianti ospedalieri, i quali, pur con varianti a seconda
dell'impiego, utilizzano essenzialmente un ciclo standardizzato:
fase di vuoto iniziale.
Il migliore vuoto è quello ottenuto con pompe
meccaniche. Possiamo avere:
Vuoto meccanico singolo: una potente pompa
provoca una potente aspirazione asportando le sacche
d'aria presenti nella camera. Il vuoto meccanico così
ottenuto assicura un'ottima qualità del ciclo di
sterilizzazione di strumenti liberi ed imbustati.
Vuoto meccanico frazionato: una pompa a
doppia testa provoca ripetute fasi di depressione
(solitamente 3) al fine di garantire la perfetta
aspirazione delle sacche d'aria presenti nella camera di
sterilizzazione e all'interno di materiale cavo
(manipoli) e poroso (tessuti, garze). Il vuoto meccanico
frazionato rappresenta la massima espressione
tecnologica con qualsiasi tipo di materiale.
generazione del vapore con salita in pressione fino al valore
nominale di ciclo (per esempio, 2,05 bar per il ciclo a 134°C)
mantenimento della pressione e temperatura per tutto il periodo
di esposizione (per esempio, quattro minuti per carichi non
imbustati a 134°C)
scarico del vapore
fase/i di asciugatura, rigorosamente sottovuoto (eventualmente
con ricircolazione di aria sterile alla fine della/e singola/e
fase/i di vuoto) garantito dalle pompe descritte al primo punto.
Fase estremamente importante perché gli strumenti umidi sono più
facilmente aggredibili dai microrganismi presenti nell'atmosfera.
Sono considerate efficaci queste combinazioni:
115-118°C 40 minuti 1 bar
121-124°C 15 minuti 1 bar
126-129°C 10 minuti 1 bar
134-138°C 3-4 minuti 2 bar
L'ATTUALE NORMATIVA DI RIFERIMENTO
La costruzione e il corretto impiego delle autoclavi sono disciplinate
da una consistente serie di normative, non solo nazionali. Negli ultimi
anni, infatti, le aziende del settore biomedicale hanno visto
progressivamente realizzarsi l'auspicata convergenza e armonizzazione
delle varie normative e legislazioni emanate nei diversi paesi.
Le direttive comunitarie di nuovo approccio impongono che un dispositivo
medico, per poter liberamente circolare nei paesi della UE (Unione
Europea), debba soddisfare a prescrizioni tecniche generali, i
cosiddetti RESS - Requisiti Essenziali di Sicurezza e Salute per quanto
riguarda progettazione, fabbricazione e distribuzione.
La normativa tecnica europea stabilisce invece, parallelamente, le
specifiche adeguate che interpretino i requisiti essenziali e li rendano
concretamente applicabili ai prodotti coinvolti.
In sintesi:
le direttive comunitarie fissano i requisiti essenziali
(generici)
la normativa tecnica europea (armonizzata) conforme ai
requisiti essenziali delle direttive può essere utilizzata
come riferimento volontario per la fabbricazione dei
prodotti stessi
Gli enti di normazione europea CEN e Cenelec (corrispondenti a ISO e
IEC in campo internazionale) lavorano su mandato formale dell'autorità
legislativa per emettere norme tecniche che, se pur volontarie, assumono
uno stato privilegiato rispetto al diritto comunitario. Se un prodotto,
infatti, soddisfa le norme volontarie, si presume che soddisfi parimenti
i requisiti essenziali legislativi.
LE NORME SULLE PICCOLE AUTOCLAVI A VAPORE
D'ACQUA
Questi prodotti sono regolamentati da una norma (prEn 13060) che ha come
obiettivo principale quello di definirne i parametri costruttivi
generali, con le relative specifiche normative di riferimento, delle
caratteristiche funzionali della macchina e dei test di verifica che
sono necessari al produttore per classificare le proprie autoclavi e per
garantire le prestazioni promesse, previste dalla classe di
appartenenza.
A livello costruttivo, infatti, esistono sostanziali differenze, tra i
diversi modelli in commercio: non tutti gli sterilizzatori possono
trattare ogni tipologia di carico, indipendentemente dalla bontà dei
materiali, della macchina e della tecnica di assemblaggio. O meglio, non
tutti gli apparecchi possono garantire lo stesso livello di sicurezza.
Il principio di funzionamento del ciclo, infatti, (quindi la presenza o
meno di vuoto - in una o più fasi, l'efficienza dell'espulsione
preliminare dell'aria, l'esistenza di una fase di asciugatura e le sue
modalità di esecuzione, la maggiore o minore accuratezza nel controllo
dei parametri termodinamici ecc.) condiziona fortemente la possibilità
di sterilizzare i differenti tipi di carico.
La normazione tecnica definisce alcuni requisiti generali validi per
tutte le macchine (norme prEn 13060-1) e prevede tre tipi di
apparecchiature: B (norma prEn 13060-2); N (norma prEn 13060-3) e S
(norma prEn 13060-4).
La sostanziale differenza tra questi tre "livelli" di apparecchiature è
legata proprio alla tipologia di prodotti che possono essere
sterilizzati entro la macchina, con riferimento ai relativi test di
verifica di funzionamento (di cui parleremo nella seconda parte).
I GENERAL REQUIREMENTS
Nei requisiti generali vengono indicati prima di tutto gli scopi
delle normative, seguiti da una descrizione sintetica dei differenti
tipi di autoclavi, dagli standard di riferimento meccanici, a quelli
elettrici (relativi anche alla componentistica di misura, come
termocoppie, termoresistenze, indicatori di temperatura e di pressione
ecc.), biologici e così via.
AUTOCLAVE TIPO B
La lettera B (che indica "Big small sterilizers", ossia
"grandi" piccoli sterilizzatori) indica le autoclavi di piccole
dimensioni con prestazioni avvicinabili a quelle dei grossi impianti
ospedalieri, sempre considerando le limitazioni dovute alle dimensioni
della macchina.
Con tali apparecchi è possibile sterilizzare qualunque tipo di carico:
corpi cavi (come turbine, manipoli vari, cannule ecc.), materiali
porosi, carichi tessili, materiali imbustati e quant'altro.
Il fascicolo normativo relativo (come già detto prEn 13060-2) definisce,
tra l'altro, i requisiti tecnici specifici del tipo B, complementari o
supplementari rispetto a quelli elencati nei General Requirements.
AUTOCLAVE TIPO N
Il tipo N (che sta a indicare "Naked solid products", cioè
sterilizzatori per prodotti sciolti solidi) indica le autoclavi di
piccole dimensioni preposte alla sterilizzazione del materiale semplice.
Con queste macchine non sarà, quindi, possibile sterilizzare corpi cavi,
carichi porosi o tessili, prodotti imbustati, poiché le caratteristiche
del ciclo non possono fisicamente consentire il superamento di
determinati test.
In questo tipo di autoclave non è per niente assicurata la corretta
penetrazione del vapore essendo questa legata a fattori ben precisi come
per esempio la presenza di fasi di vuoto iniziale, in queste macchine
non richiesto.
La decisione di sterilizzare prodotti imbustati, cavi, porosi entro
un'autoclave di tipo N ricade sotto la totale responsabilità
dell'utente.
Questa classe di apparecchi non prevede prove di asciugatura di alcun
tipo: ciò è giustificabile col fatto che sterilizzando prodotti sciolti
solidi, ossia non imbustati, il mantenimento della sterilizzazione nel
tempo non è né richiesto, né richiedibile, dato che non vi è nessuna
barriera fisica, carta, tessuto o altro, a protezione dell'attrezzo, che
risulterà sterilizzato, ma non potrà essere considerato sterile una
volta rimosso dall'autoclave.
A fronte di queste premesse si intende come il grado di asciugatura
necessario sia perciò molto blando, dato che deve essere solo
sufficiente a eliminare il velo di umidità da masse solide non
assorbenti, né cave.
AUTOCLAVE TIPO S
Il tipo S (che vuole significare "Specified by the
manufacturer", quindi autoclavi le cui prestazioni sono precisate dal
costruttore) raggruppa tutte le rimanenti apparecchiature, le cui
caratteristiche e prestazioni devono essere accuratamente definite dal
produttore a seguito di appositi test di tipo.
Questa è, in pratica, la classe intermedia tra il tipo B e il tipo N e
non è, come negli altri due casi sopra descritti, rigidamente definita
dalle norme.
Il costruttore può, infatti, dichiarare (ovviamente dimostrandolo) di
quali prestazioni è capace la macchina, dal punto di vista del
trattamento dei vari carichi, della qualità dell'asciugatura e altro,
facendo avvicinare i connotati dell'autoclave di tipo S a quelli del
tipo B, oppure del tipo N, oppure ancora facendoli rimanere su posizioni
intermedie.
Non è
assicurata la corretta penetrazione del vapore essendo questa
legata a fattori ben precisi come per esempio la presenza di
fasi di vuoto iniziale, non prevista in questo tipo di autoclave
S
PrEn
13060-4
La
tipologia del materiale da trattare è legata alle specifiche di
funzionamento fornite dal costruttore classe non rigidamente
definita dalle norme e quindi con limiti e potenzialità che
vanno valutati con estrema attenzione, caso per caso