CHAPITRE IV : ETUDE D’UN DIFFUSEUR DE LIQUIDE DE STERILISATION
4.1. GENERALITES SUR LA STERILISATION ET LA DESINFECTION EN MILIEU
4.1.2. Quelques exemples de stérilisation
A l’hôpital, il est important de stériliser non seulement les matériels médicaux utilisés dans les zones à risque d’infection (voir tableau 8 en annexe 1) et qui sont réutilisables mais aussi de stériliser/désinfecter les enceintes dans lesquels ils sont utilisés. Plusieurs méthodes sont utili-sées pour la stérilisation des instruments et des enceintes biomédicales.
4.1.2.1. Stérilisation des instruments/dispositifs médicaux
Divers procédés sont utilisés pour obtenir l’état stérile des dispositifs médicaux à savoir :
La stérilisation par chaleur :
Cette méthode est utilisée pour détruire les microorganismes par élévation de la tempé-rature. La stérilisation par chaleur peut se faire de deux manière différente, soit par cha-leur sec (en utilisant le poupinel qui n’est plus recommandé) ou soit par chacha-leur humide
‘ en utilisant l’autoclave).
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Stérilisation par la chaleur sèche(Poupinel) : ici l’oxygène de l’air est porté à une tem-pérature élevée qui provoque la dénaturation des protéines bactériennes par oxydation, et il faut habituellement de 2 à 3 heures à 160°C afin que la température soit atteinte au cœur de la charge, le temps étant décompté à partir du moment où la température a atteint le plateau thermique.
C’est l’ancien procédé mis au point par Dr Gaston Poupinel mais proscrit par l’arrêté des « bonnes pratiques de pharmacie hospitalière » pour plusieurs raisons à savoir :
Ce procédé présente de nombreux inconvénients dont :
- L’inefficacité vis-à-vis des agents transmissibles non conventionnels.
- Conditionnement inadapté au maintien de l’état stérile (boites métalliques peu jointive, sachets non pelables) l’air est un mauvais conducteur de la chaleur (la répartition non homogène)
- La température élevée altère petit à petit le matériel à stériliser ainsi que l’appareil même.
Stérilisation par humide(autoclave). Elle est appliquée à des préparations ou matériels conditionnés dans des protecteurs de stérilité. Le matériel à stériliser est exposé à l’ac-tion de la vapeur d’eau saturée sous pression à une température et durant un temps de contact déterminés. Le transfert d’énergie vers le matériel à stériliser se réalise par con-densation de la vapeur saturée. Les cycles, pour être efficaces et maîtrisables, doivent être des cycles avec pulsations de vapeur en phase de prétraitement, pour parfaitement éliminer l’air, indésirable. C’est la méthode le plus utilisé en milieu hospitalier pour stériliser, les textiles recyclables (champs opératoires, habillement chirurgical), les pan-sements (tissés et non tissés), les instruments chirurgicaux en acier inox, la verrerie le caoutchouc, les polymères et les élastomères. L’association de chaleur et d’eau (sous forme saturée) réalise une dénaturation protéinique.
La stérilisation par les gaz : - Oxyde d’éthylène
La stérilisation à base d’Oxyde d’éthylène répondant à la norme NF EN 14 22, utilisant de l’oxyde d’éthylène pur ou un mélange d’oxyde d’éthylène et d’azote ou de dioxyde de carbone,
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Page | 34 à des températures comprises entre 37 et 55 °C est utilisé pour les matériels médico-chirurgi-caux qui ne supportent pas l’autoclavage (PVC, polyéthylène, matériels électroniques, caméras, microscope, appareils photos…) Mais l’oxyde d’éthylène est un gaz très difficile à manipuler (risques d’explosion et d’inflammabilité), très toxique pour le patient et le personnel, ce qui nécessite des installations et des traitements complémentaires particuliers (désorption du gaz qui a été absorbé par les polymères dans des enceintes chauffées et ventilées pendant la durée nécessaire à l’élimination de l’oxyde d’éthylène jusqu’à des seuils jugés non toxique)
-Formaldéhyde
La stérilisation au moyen de la vapeur-formaldéhyde est réservée au matériel qui ne résiste pas à plus de 80 °C et qui ne peut donc être traité par la vapeur d’eau sous pression. Elle repose sur la double action du gaz formaldéhyde et de la vapeur d’eau, en dépression. C’est un gaz peu pénétrant qui réalise une stérilisation en surface des matériels et des locaux mais toxique pour l’utilisateur.
-Peroxyde d’hydrogène (H2O2) suivi d’une Phase plasma et l’acide per acétique.
Les stérilisations par peroxyde d’hydrogène (H2O2) suivi d’une phase plasma et par l’acide per acétique sont réservées à la stérilisation des enceintes mais aussi à certains dispositifs médicaux thermosensibles qui y sont compatible et dont les conditions de stérilisation ont été validées au préalable.
La stérilisation par radiations ionisantes ou non (par exposition à un rayonnement gamma ou à un faisceau d’électrons accéléré) : Elle peut être réalisée à température ambiante ; mais les installations sont complexes et couteuses. De plus ce procédé n’est compatible qu’avec certains matériaux.
4.1.2.2. Stérilisation/désinfection des surfaces des locaux
En milieu hospitalier, la désinfection des locaux fait appel à différentes techniques dont la mise en œuvre est fonction du type de local et/ou d’activités. Elle a pour but de prévenir les infections croisées et d’atteindre les niveaux de contamination les plus bas dans l’environnement des pa-tients fragilisés. Son objectif est de réduire les micro-organismes –bactéries, champions virus) des surfaces verticales ou horizontales.
Elle est souhaitable :
Lorsqu’un malade relève de mesure d’isolement septique : respiratoire, cutané et entérique ;
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Avant l’admission d’un malade immunodéprimé bénéficiant d’un isolement aseptique
La désinfection des locaux est en outre nécessaire :
Pour les secteurs à haut risques d’infection tels que les blocs opératoires, les salles de soins intensifs, dans les salles d’urgences, les unités de réanimation…
Pour les secteurs protégés : hématologie, services de greffes, centres de traitement des grands brulés.
Nous pouvons distinguer deux types de désinfection des locaux :
La désinfection continue qui est l’ensemble des moyens utilisés en présence du malade. Elle est réalisée au chevet du malade et aide à détruire les micro-organismes potentiellement pathogènes qui sont émis dans l’environnement.
La désinfection terminale ou désinfection des surfaces par voie aérienne (DSVA) ; elle est réalisée en absence du malade et se fait par la projection d’un dispersât sur les objets et les surfaces à traiter à l’aide d’un appareil manuel (disper-sât dirigé) ou automatique (disper(disper-sât non dirigé).
Avant toute désinfection terminal ou désinfections des surfaces par voie aérienne il faut effec-tuer la préparation des locaux afin d’assuré la propreté de la salle.
4.1.2.3. Préparation des locaux avant la désinfection terminale
Le résultat de la stérilisation/désinfection des locaux dépend de la qualité de chacune des étapes qui précédent la stérilisation/désinfection proprement dite. Le but de ces étapes préalables est de réduire le nombre de germes présents sur dans la salle à désinfecter et de faciliter l’étape suivante. La qualité de stérilisation dépend donc directement de celle des deux phases prépara-toires de la stérilisation. Il s’agit de :
La phase d’évacuation C’est la phase pendant laquelle ;
-tous les déchets sont évacués selon les circuits habituels en sacs fermés.
-Tout le matériel destiné à être stériliser est immergé dans un bac contenant un nettoyant-dé-contaminant et évacué.
-tout le matériel mobile non stérilisable ; hôtelier, médical (bassin, urinaux, cuvettes, etc.), le matériel autre que celui destiné à être stériliser ou que le mobilier du local doit être évacué après
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Page | 36 application manuelle d’un nettoyant-désinfectant de surface, les objets traités ne seront ni rincés ni séchés.
-après nettoyage et désinfection, le matériel électronique en raison de risque de détérioration des composants, est sorti ou protégé.
- tout le matériel stérile sous emballage papier est évacué ou protégé pour préserver l’étanchéité des sachets, c’est la condition essentielle pour garantir l’état stérile de leur contenue,
Dans les zones à haut risque où la chambre du patient est utilisée en poste de soins, il est sou-haitable de privilégier : le matériel couteux en réfléchissant à son introduction systématique dans les chambres et /ou envisager une protection supplémentaire avant l’entrée de celui-ci.
Phase de nettoyage
Selon la technique de nettoyage des surfaces, le nettoyage se fait de la surface la plus propre à la plus sale. En plus, il faut ;
- Un nettoyage minutieux des surfaces horizontales et verticales de haut vers le bas.
- Un nettoyage soigneux du mobilier restant sur place (surfaces intérieures et extérieures) - Un nettoyage et une désinfection de l’équipement sanitaire, sans omettre le traitement
particulier des siphons (rinçage des canalisations et si possible la javellisation).
Le nettoyage est un préalable incontournable car on ne peut désinfecter que ce qui est propre 4.1.3. Procédés de désinfection des surfaces des locaux
La désinfection des locaux se fait par aération d’un produit désinfectant. Il existe deux tech-niques de désinfection des surfaces par voie aérienne à savoir : Procédés manuels et les pro-cédés automatiques.
4.1.3.1. Procédés manuels : de type spray ou dispersât diriger
Ils sont mis en œuvre par un opérateur protégé qui utilise un pulvérisateur manuel, pneumatique et/ou électrique. Dans ces procédés, les principes actifs utilisés sont ammoniums quaternaires, alcools, biguanides, alkyl amines, peroxyde d’hydrogène, acide per acétique
Méthode de désinfection
Il s’agit de pulvériser un filme uniforme sur les surfaces à traiter en bandes parallèles sans faire ruisseler. En effet, la pulvérisation commence par les surfaces verticales depuis la porte d’entrée en allant dans le sens des aiguilles d’une montre et fait de 15cm à 50cm de la paroi (selon
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l’indication du fabriquant du produit), du haut en bas et du bas vers le haut en décalant de la largeur du spray à chaque passage. Le traitement est fait du fond de la pièce jusqu’à la sortie.
Il est conseillé de ne pas rincer ni essuyer les surfaces pulvérisées mais de laisser séché puis aérer, ce principe de pulvérisation est présenté par la figure qui suit
Figure 6 : Désinfection par dispersât dirigé Avantages :
-Cet procédé permet de diffuser le produit dans tous les coins difficilement accessibles des locaux.
-faible degré de toxicité des produits utilisé ; -court temps d’attente des locaux (15min -30min).
Inconvénients
-n’est pas d’homologation par une norme ; -intervention humaine non reproductible ;
-risque de manifestation d’intolérance aux produits utilisés 4.1.3.2. Procédés automatiques :
Ils sont réalisés hors présence humaine stricte, par dispersion de gouttelettes ou de gaz grâce à un appareil automatique. Ces procédés utilisent toujours du peroxyde d’hydrogène (H2O2) à la concentration de 3 à 30%, seul ou associé à de l’acide per acétique(C2H4O3) (potentialise l’ac-tivité de H2O2) ou de l’alcool (freine la dégradation de H2O2).
En fonction de l’appareil utilisé, trois types de diffusions du biocide (produit désinfectant) peu-vent être mis en œuvre
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Nébulisation (production d’un aérosol d’émission de particules 0,2 à 5 μm à tempéra-ture ambiante ou après chauffage),
Pulvérisation (production d’un aérosol d’émission de particules 10 à 50 μm à tempéra-ture ambiante ou après chauffage),
Flash évaporation (évaporation à chaud du biocide emporté par un courant d’air ; on parle aussi de "brouillard sec").
L’efficacité du procédé automatique est liée à la concentration efficace en H2O2, c’est-à-dire la concentration atteinte sur les surfaces, qui dépend de 3 paramètres :
La concentration initiale en H2O2 dans le biocide utilisé,
La concentration en H2O2 atteinte dans l’atmosphère,
La température des surfaces cibles responsable d’un phénomène de condensation ou micro condensation qui détermine la concentration finale sur les surfaces.
Le paramètre le plus difficile à maîtriser est la concentration en H2O2 dans l’atmosphère, d’au-tant qu’elle n’est pas forcément reproductible d’un local à un autre car elle dépend des facteurs liés au local à traiter (volume, configuration spatiale, encombrement, température, hygrométrie) et de facteurs liés à l’appareil utilisé (positionnement dans le local, débit de sortie du produit, type de diffusion
Avantages :
Contrairement au procédé manuel, celle-ci a été homologué selon la Norme AFNOR 72.281 et Il n’a pas d’intervention humaine lors de la désinfection
Inconvénients
Cette procédé présente quelques limites à savoir ;
Le caractère allergisant du produit : toxicité cutanée et respiratoire.
Le temps de l’opération peut durer quatre (4) à six (6) heures en moyenne
La possibilité de détérioration des composants du matériel électronique laissé en place.
4.2. ETUDE DU DIFFUSEUR DE LIQUIDE DE STERILISATION
4.2.1. Définition
Diffuseur : c’est un appareil à dispersion automatique qui diffuse tout produit liquide qui lui est administré à l’entrée (huile, eau, parfum …). A l’hôpital il est utilisé pour diffuser des liquides biocides lors de la désinfection des enceintes des locaux. Il existe
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au moins trois types d'appareils de dispersion automatique mettant en œuvre trois principes de dispersion : la nébulisation, la pulvérisation et le flash évaporation.
Ils peuvent être différenciés par le type d'aérosol émis (gouttelette ou gaz produit à partir d'une solution). Celui décrit dans ce document utilise le principe de pulvérisation.
Produit biocide : les produits biocides tels que définis dans la directive européenne 98/8/CE concernant la mise sur le marché des produits biocides, transposée en droit français par l'ordonnance n° 2001-321 du 11 avril 2001 dans le code de l'environnement articles L 522-1 à 19. sont des « substances actives et préparations contenant une ou plusieurs substances actives […], qui sont destinées à détruire, repousser, ou rendre inoffensifs les organismes nuisibles (organismes dont la présence n’est pas souhaitée ou qui produit un effet nocif pour l’homme, les activités humaines ou les produits que l'homme utilise ou produit, ou pour les animaux ou pour l’environ-nement), à en prévenir l’action ou à les combattre de toute autre manière, par une action chimique ou biologique » Il existe 23 types de produits biocides mais ceux qui sont utilisés dans le cadre de la désinfection des surfaces par voie aérienne sont des produits de type 2 (TP2), c'est-à-dire des désinfectants utilisés dans le domaine privé et dans le domaine de la santé publique.
4.2.2. Domaine d’utilisation d’un diffuseur de liquide de stérilisation.
Le diffuseur du liquide désinfectant est utilisé à l’hôpital pour la stérilisation/désinfection des salles classées dans les zones 3 et 4 (du tableau 8 situé au niveau de l’annexe 3). C’est-à-dire des zones dans lesquelles le risque d’infection est élevé ; la salle d’opération, la salle de réveil, salle de soins intensifs, …
4.2.3. Principe de fonctionnement d’un diffuseur
Dans le diffuseur le produit en solution passe au travers d'une buse, forme un aérosol de gout-telettes, qui sont propulsées par de l'air sous pression. La taille des gouttelettes de l'aérosol formé définit le type de procédé, elles varient de 0,2 à 5 μm pour la nébulisation et de 10 à 50 μm pour la pulvérisation.
4.2.4. Cycle de fonctionnement du diffuseur du liquide désinfectant
L’appareil automatique exécute son cycle complet sans l’intervention d’un opérateur. Le cycle de désinfection comprend généralement quatre phases :
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le pré conditionnement, étape optionnelle, pendant laquelle les conditions environne-mentales initiales du local (température et hygrométrie) sont définies de manière à avoir des paramètres environnementaux optimum.
la dispersion, au cours de laquelle le produit est diffusé de manière à atteindre les sur-faces.
la phase de contact, correspondant au temps nécessaire pour atteindre le niveau d’effi-cacité attendu.
la phase d’aération (ou extraction) destinée à éliminer le produit résiduel et correspon-dant au temps d'attente avant la réintroduction de l'opérateur après la phase de contact.
Le graphe de la figure suivante présente les différentes phases de la désinfection de l’appareil.
Figure 7 : les différentes phases de la désinfection de l’appareil
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CHAPITRE 5. REALISATION D’UN DIFFUSEUR DE LIQUIDE DE STERILISATION AVEC AFFICHEUR ET CALCUL AUTOMATIQUE DU TEMPS DE DIFFUSION
5.1. PRESENTATION DU DIFUSEUR
Le diffuseur que nous avons réalisé sera normé ‘’DOSDiff DCAV 01’’
Le diffuseur DOSDiff DCAV 01 est un appareil qui permet de stériliser/désinfecter une salle en diffusant à l’aide d’une pompe un produit de désinfection dans la salle juste en entrant le volume de la salle à désinfecter. Fonctionnant avec une tension de 220V et une intensité de 5A il est capable de diffuser jusqu’à 5L de liquide de stérilisation soit un volume maximal de 12500m3 grâce à son réservoir qui a capacité de 5L, son poids à vide est de 7kg pour une hauteur de 60 cm. Il comprend un afficheur LCD afin de permettre à la carte programmable de communiquer avec l’utilisateur, un récepteur Infrarouge permettant à l’utilisateur d’insérer le volume de la salle à l’aide d’une télécommande, des leds et un buzzer pour signaler la fin de la diffusion
Image 13 : PHOTO Du diffuseur DOSDiff DCAV01
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Chapitre 5
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Page | 42 5.2. Schéma synoptique
Comme tout appareils le diffuseur le fonctionnement du diffuseur peut être résumé grâce à un schéma synoptique.
Figure 8 : Schéma Synoptique du diffuseur DOSMedDCAV
Le bloc d’alimentation est composé de deux (02) alimentations Une alimentation 5v pour alimenter la carte programmable
Une alimentation 12v pour alimenter l’injecteur et la pompe par le biais d’un relais Trois (03) leds
Une pour signaler la mise sous tension Une pour signaler le début de diffusion Une pour signaler la fin de diffusion
La carte programmable commande la pompe et l’injecteur au travers du relais (5V/230AC-110DC)
REALISE PAR Cédric Arsène Vignon DOSSOU 5.3. Liste des composants
La liste des composants utilisé afin de réaliser ce le diffuseur DOSDIFF DCAV01 sont présenté par le tableau qui suit :
Tableau 4 : Récapitulatif des composants utilisés au cours de la réalisation
Quantité Composant description Rôle
01 Une carte program-mable
Arduino UNO est une carte à micro-contrôleur à source ouverte basée sur le microcontrôleur Micro chip ATmega328P et développée par ar-duino.cc. le microcontrôleur ATmega328P est un microcontrô-leur dont la programmation peut être réalisé en langage C la carte est équipée d’un ensemble de broches d’entrée/ sortie(E/S) numérique et analogiques pouvant être interfa-cées avec diverses carte d’extension et d’autres circuits.
Pour la réception le traite-ment de l’information et la commande des périphé-riques
01
Pompe électrique 12V 1A
Elles isolent une certaine quantité de liquide et la transfère de l’orifice d’aspiration à celui de refoulement (un débit est créé, entraînant une pression). Le débit est constant quelle que soit la pression. Le ren-dement augmente avec la viscosité et la pression. Une pression néga-tive est créée à l’orifice d’entrée.
L’auto-amorçage d’une pompe à sec est possible.
Aspiration du liquide de sté-rilisation contenu dans le ré-servoir et l’envoi vers la sor-tie
01 Injecteur Permet d’obtenir à la sortie
de fines particules du liquide de stérilisation
01 Alimentation 5V 2A Alimente la carte
program-mable
01 Alimentation 12V 5A Alimente la pompe
élec-trique et l’injecteur
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Quantité Composant description Rôle
01 Récepteur Infra Rouge VS1838B.
Il s’agit d’un capteur infrarouge de haute qualité qui fonctionne dans la fréquence 38kHz.
Permet l’entrer le volume de la salle à l’aide d’une télé-commande vers la carte.
01 Télécommande C’est un dispositif, généralement de taille réduite, servant à en manipu-ler un autre à distance par câble, in-frarouge, ondes radio ou Bluetooth.
Permet à l’utilisateur d’en-trer les commande dans la élec-trique lorsque le courant élecélec-trique dans celui-ci atteint une valeur d’in-tensité donnée pendant un certain temps
Pour la protection du diffu-seur
01 Relais 5V/230AC-110 DC
C’est un organe électrique permet-tant de dissocier la partie puissance de la partie commande : il permet l’ouverture et la fermeture d’un cir-cuit électrique par un second circir-cuit complètement isolé(isolation galva-nique) et pouvant avoir des proprié-tés différentes
Dispositif opto-électrique capable d’émettre de la lumière lorsqu’il est
Dispositif opto-électrique capable d’émettre de la lumière lorsqu’il est