Table Of ContentFORSCHUNGSBERICHTE
DES WIRTSCHAFTS- UND VERKEHRSMINISTERIUMS
NORDRHEIN-WESTFALEN
Herausgegeben von Staatssekretăr Prof. Leo Brandt
Nr.146
Dr.-Ing. F. GruB
Sterilisation mit HeiBluA-
aus dem
Elektrowerk Dr. GruB KG., Dusseldorf -Heerdt
Ais Manuskript gedruckt
SPRINGER FACHMEDIEN WIESBADEN GMBH
1955
ISBN 978-3-663-04047-7 ISBN 978-3-663-05493-1 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-663-05493-1
Forschungsberichte des Wirtschafts- und Verkehrsministeriums Nordrhein Westfalen
G 1 ied e r ung
. .
s .
1- Sterilisation von medizinischen Instrumenten 5
. . . . . . .
2. HeiBluft-Sterilisation mit ruhender Luft · s . 7
3. HeiBluft-Sterilisatoren mit gewirbelter Luft S. 11
. . .
4. HeiBluft-Sterilisatoren mit Luftumwălzung · S. 12
.
5. HeiBluft-Sterilisatoren mit Kreislauf • s. 13
. . .
6. HeiBluft-Sterilisatoren mit gerichtetem Kreislauf · s. 14
7 • Zusammenfassung S. 17
8. Literaturverzeichnis S. 18
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Forsohungsberiohte des Wirtsohafts- und Verkehrsministeriums Nordrhein Weatfalen
1. Sterilisation von medizinischen Instrumenten
Nach dem deutschen Arzneibuch VI hat man unter Sterilisation die Befrei
ung einea Gegenstandes von allen lebenden Mikroorganismen (vegetative
wie Dauerformen) zu verstehen. Ein Gegenstand ist aomit entweder steril
oder unsteril: Eine Zwischenstufe gibt es nicht.
Desinfektion heiBt, einen Gegenstand so zu behandeln, daB er nicht mehr
infizieren kann, d.h. Vernichtung der pathogenen Keime oder zumindest
ihrer Pathogenitat. Eine Desinfektior. wird so meist zweckgerichtet sein,
indem man gegen bestimmte Krankheitserreger wirksam vorgeht.
ZEISSLER meint dazu: Sterilisation bedeutet alao nicht nur, einen Gegen
stand frei machen von jeglichen Krankheitakeimen, sondern hieruber hin
aus ihn frei mac hen von allen lebenden Mikroorganismen uberhaupt, alac
auch von Keimen respektive deren Sporen. Er weist dann auf
~pathogenen
apathogene Keime hin, deren Sporen weit widerstandsfahiger sind als die
Sporen der resistentesten Krankheitserreger, und aagt: Auch diese -
apathogenen - Bazillensporen mussen nach dem klaren Wortlaut des Arznei
buches fur das deutsche Reich bei der Sterilisation vernichtet werden.
SchlieBlich zieht er aus diesen Tatsachen den SchluB, daB der Chefarzt
in der Klinik bzw. der Arzt in der Praxis vor dem Gesetz bzw. gegebe
nenfalls vor dem Gericht haftbar ist fur etwaige Folgen unzulanglicher
Sterilisation, eine Schwester nur insoweit, als sie arztlichen Anordnun
gen zuwiderhandelt.
Bedenkt man ferner, daB es keine Sicherheit gibt, daB Sporen
saprophytăre
bildner nicht doch einmal Wundinfektion erzeugen konnen, so wird man zu
stimmen, daB damtt auch der Weg zu einer sicheren Desinfektion nur uber
die Sterilisation moglich ist.
KONRICH unterscheidet drei wichtige Stufen der Widerstandsfahigkeit von
Mikroben gegen Hitze:
Stufe 1: Vegetative Keime. Sie werden durch kochendes Wass~r oder stro~
menden Dampf augenbIickIich getotet. Hierzu gehoren alle
~lcnt
sporenbildner wie Eiter- und Seuchenerreger.
ROEMER bemerkt dazu, daB die sofortige Abtotungskraft kochen
den Wassers gegenuber den Bakterien der ResiRtenzstufe I nur
dann giIt, wenn diese Bakterien in reiner Form sterilisiert
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werden. Er weist auf die Schutzwirkung von Blut- und Serum
resten unter naturlichen Bedingungen hin und teilt als Ergeb
nis aus seinen Versuchen mit, daB die Abtotung von Staphylo
kokken- und Enterokokkenstămmen in einzelnen Făllen erst nach
14 - 15 Min. moglich war, wenn die Bakterien in der Schutz
hulle angetrockneter Blutreste der Einwirkung siedenden Was
sers ausgesetzt wurden, llnd daB die Maximalresistenz solch
eingehullter vegetativer Bakterien gegenuber bewegter HeiBluft
sich weitgehendst der bei Milzbrandsporen festgestellten Hitze
resistenz năherte.
Stufe II: Milzbrandsporen und Sporen anderer Sporenbildner in ihren
Kulturen. Sie konnen in kochendem Wasser oder stromendem Dampf
innerhalb praktisch brauchbarer Zeiten abgetotet werden (eini
ge Minuten bis Stunden).
Stufe III: Native Erdsporen (d.h. die im Erdboden vorkomrnenden Sporen
der verschiedenen Sporenbildner). Viele von ihnen werden von
kochendem Wasser und stromendem Dampf selbst in vielen Stun
den nicht getotet. Um ihre Hitzeresistenz năher zu beschrei-
en, gibt man die Zahl der Stunden an, wăhrend derer sie stro
mendem Dampf ausgesetzt sein konnen, ohne daB man sie mit Si
cherheit abtotet.
Nach Kenntnisnahme der Tatsachen, die in dieser Tabelle ausgedruckt sind,
ist von vornherein klar, daB durch Abkochen in Wasser niemals eine Ste
rilisation mit Sicherheit erzielt werden kann.
Seit einigen Jahren - schreibt PERRET - konnte durch unzăhlige Untersu
chungen gesichert werden, daB Gasbrand- und Tetanuskeime nicht nur in
siedendem Wasser stundenlang, sondern auch in Alkohol jeglicher Konzen
tration monatelang entwicklungsfăhig bleiben. Gasbrandsporen konnten in
kăuflichem Alkohol nachgewiesen werden, vor allem auch mehrmals in Alko
hol, der zur Aufbewahrung von Spritzen gedient hatte.
Nun ist plotzlich eine neue Gefahr fur unser Instrumentarium aufgetaucht,
und zwar von seiten der Viruserkrankungen her.
KIKUTH sagt hierzu: Aber auch das an Retentionsstellen der Spri.tze haf
tende, in koaguliertes und eingetrocknetes Serurn eingehullte Hepatitis
virus wird allem Anschein nach durch siedendes Wasser nioht inaktiviert.
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Es zeigt im Blut oder Serum eingehlillt, damit eine Hitzeresistenz, die
der widerstandfahigsten Bakterien, namlich der obengenannten Sporenbild
ner (Gasbrand- und Tetanusbazillen) praktisch gleichzusetzen ist.
Mit der Erkenntnis, daB einfaches Auskochen in Wasser, geschweige Abspli
len der Instrumente und Einlegen in Athylalkohol, keineswegs eine Desin
fektion und erst recht nicht eine Sterilisation gewahrleisten: Ergab
sich die Frage nach anderen, sicheren Sterilisationsmoglichkeiten.
Hierzu sind grundsatzlich drei verschiedene Wege beschritten worden.
1. Zusatz verschiedener Chemikalien zum Wasser, ln dem ausgekocht wird.
Hierbei ist darauf zu achten, daB die Spritzen und Kanulen VOr der
Injektion von den anhaftenden Chemikalienresten durch aqua-dest be
freit werden mussen, wodurch die Gefahr einer gege
Sekundărinfektion
ben ist.
2. Einwirkung von gespanntem Dampf im Autoklaven moglichst mit Luftab
scheider. Die Abtotungskraft des gespannten Dampfes ist umso
stărker,
je freier er von Luft ist. Infolge der Kondensation an klihleren Gegen
standen gibt er Kondensationswarme an diese ab; dabei entsteht eine
erhebliche Volumenminderung und besonders in porosen Gegenstanden ein
Vakuum, das neuen Dampf nachsaugt und so eine hohe Durchdringungs
fahigkeit sichert.
Gespannter Dampf von 120 Grad C - entsprechend 1 atu - solI
sămtliche
Keime in 10 Min. von 134 Grad C - 2 atu - in 3 bis 5 Min. abtoten.
3. Einwirkung von HeiBluft. Sie fuhrt wegen der geringen spezifischen
und der fehlenden den Gegenstanden weniger
Wărme Kondensationswărme
Warmeenergie zu als der gesattigte Dampf. Porose Gegenstande werden
nur langsam auf dem Wege der Leitung erwarmt.
2. HeiBluft-Sterilisationen mit ruhender Luft
Mit Unterstutzung des Wirtschaftsministeriums von Nordrhein-Westfalen,
wurden von uns verschiedene Typen von HeiBluft-Sterilisatoren gebaut
und genauestens untersucht. Aus den folgenden Abbildungen geht hervor
wie die einzelnen Sterilisatoren, in verschiedenen Formen und mit ver
schiedenen Heizungen, bei uns erprobt wurden.
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Forschungsberichte des Wirtschafts- und Verkehrsministeriums Nordrhein Westfalen
Q,uecksilber
Thermometer
Wărmeregler
Eckige Form Ruhende Luft
Heizung
Heizung unten. Temperaturanzeigung durch Quecksilber-Thermometer, dessen
kurzer Ftihlschaft sich an einer Stelle des Innenraumes befindet.
Ortlich zu starke Dberhitzung von auBen (unten); ungentigender Temperatur
ausgleich im Innern.
Q,uecksilber-
Thermomete Wărmeregler
Eckige Form Ruhende Luft
Heizung
Heizung unten und oben. Temperaturanzeigung durch Quecksilber-Thermome
ter, dessen kurzer Ftihlschaft sich an einer Stelle des Innenraumes be
findet.
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Ortlich zu starke Uberhitzung von auBen (unten und oben); ungenligender
Temperaturausgleich im Innern.
Quecksilber
Thermomete
Eckige Form Ruhende Luft
Heizung
Heizung auBen allseitig. Temperaturanzeigung durch Quecksilber-Thermo
meter, dessen kurzer Ftihlschaft sich an einer Stelle des Innenraumes be
findet.
Verteilte von auBen; noch nicht genligender Temperatur
Wărmeeinwirkung
ausgleich im Innern.
Q.uecksilber
Thermometer
Wărmeregler
Runde Form Ruhende Luft
Heizung
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Heizung in Temperaturanzeigung durch Quecksilber-Thermo
Lăngssegmenten.
meter, dessen kurzer Flihlschaft sich an einer Stelle des Innenraumes be
findet.
Ortlich verteilte Wărmeeinwirkung von auBen. Noch nicht genligender Tempe
raturausgleich im Innern.
Quecksilber
Wărmeregler Thermometo
1
I I
I
-r-" 1- 1- i - -
I I
1
1
I
Heizung
Runde Form Ruhende LJ.ft
Heizung in radialer Anordnung. Temperaturanzeigung durch Quecksilber
Thermometer, dessen kurzer Flihlschaft sich an einer Stelle des Innen
raumes befindet.
Ortlich verteilte Wărmeeinwirkung von auBen. Noch nicht genligender Tempe
raturausgleich im Innern.
Die Messungen wurden an verschiedenen Stellen im Sterilisierraum mit
Thermoelementen durchgeflihrt. Wir kamen zu folgenden Feststellungen:
Da keine frische Luft von auBen zutreten darf, bilden sich im Innern des
Sterilisators stets Temperaturdifferenzen, die selbst liber Zei
lăngere
ten nicht zu einem Temperaturausgleich flihren. Es wurden z.B. bei uns
Versuche durchgeflihrt, die liber einen Zeitraum bis zu 92 Stunden flihrten,
ohne einen einwandfreien im Innern des Sterilisierraumes
Wărmeausgleich
zu erreichen. Die Temperaturdifferenzen sind umso groBer, je groBer der
Sterilisierraum ist. Teilweise konnten wir bei einem Sterilisierraum von
ca. 20 - 30 cdm Nutzraum, Temperaturdifferenzen von 30 - 40 Grad C inner
halb des Sterilisierraumes feststellen.
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Bei den Messungen stellten wir fest, daB die Form des Sterilisierraumes
und die Lage der Heizungen auf den des Innenraumes von
Wărmeausgleich
EinfluB sind. Ein idealer Temperaturausgleich konnte bei allen unseren
Untersuchungen nicht erreicht werden. Es bildeten sich immer Temperatur
differenzen, die die sichere Sterilisation nicht Hinzu
gewăhrleisteten.
kommt folgendes:
Werden diese Sterilisatoren mit groBeren Mengen von Sterilisiergut be
schickt, wobei sich das Sterilisiergut stark tiberdeckt, so muBten wir
selbst nach Versuchen feststellen, daB die auBenliegenden Teile
lăngeren
teilweise die vom Thermometermesser angezeigten Temperaturen erreicht
hatten die im Innern liegenden tiberdeckten Teile kaum auf diese
wăhrend
Temperaturen gekommen waren.
Aus diesen Untersuchungen geht einwandfrei hervor, daB eine Sterilisation
mit ruhender HeiBluft den Anforderungen nicht entspricht. Um die Sicher
heit der Sterilisation mit ruhender HeiBluft zu verbessern, haben wir
die Temperaturen, die zur Sterilisation verlangt werden, von vornherein
erhoht. Hierdurch war bedingt, daB das eingelegte Gut so hohen
Temp~ra
turen ausgesetzt wurde, daB die Instrumente aus Nirosta eine
zusătzliche
Enthărtung erfuhren, so daB Skalpelle, Scheren usw. stumpf wurden, wăh
rend Instrumente aus Werkzeugstahl eine solch starke Oxydation erfuhren,
daB sie z.B. unbrauchbar wurden. Bei eingelegten Materialien z.B. aus
Glas oder Keramik, die haben, wurden so starke
Querschnittsănderungen
Spannungen ausgelost, daB es zur Bruchbildung kam.
Es muBten deswegen neue Wege gesucht werden, um im Innern des Sterili
sierraumes einen zu bekommen, wobei das eingelegte Gut
Wărmeausgleich
nicht schadhaft wird. Da das Produkt aus Zeit und Temperatur in einem
bestimmten Verhăltnis steht, muBte versucht werden, bei tieferen Tempe
raturen und lăngerer Zeiteinwirkung, eine sichere Sterilisation herbei
zuftihren.
3. HeiBluft-Sterilisatoren mit gewirbelter Luft
Es wurde versucht einen Sterilisator konstruktiv zuwegezubringen, der
nachstehend schematisch dargestellt ist.
Heizung im Innenraum vor dem Ventilator. Temperaturanzeigung durch Queck
silber-Thermometer, dessen kurzer Ftihlschaft sich an einer Stelle des
Innenraumes befindet.
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