Brevet FR3163576A1 — publié le 20251226

Système (1) de détection et de mesure de la concentration d’au moins un agent de stérilisation (2) à l’état gazeux pour un stérilisateur basse température comprenant au moins un émetteur (3) de rayonnement électromagnétique à fréquence d’émission sur une plage de fréquences prédéterminée, au moins un récepteur (4) dudit rayonnement électromagnétique apte à viser une fréquence du rayonnement électromagnétique prédéterminée et apte à émettre un signal, au moins un dispositif de traitement du signal (5) du récepteur (4) apte à détecter et/ou mesurer la concentration d’au moins un agent de stérilisation (2) en fonction de son taux d’absorbance dans la fréquence du rayonnement électromagnétique prédéterminée par le récepteur (4), au moins un capteur (6) agencé de manière à capter dans une zone située entre l’émetteur (3) de rayonnement électromagnétique à fréquence d’émission sur une plage de fréquences prédéterminée et son récepteur (4), ladite zone positionnée entre l’émetteur (3) de rayonnement électromagnétique à fréquence d’émission sur la plage de fréquences prédéterminée et son récepteur (4) définissant une zone de mesure (7) et au moins une unité de contrôle (8) apte à modifier la fréquence visée du rayonnement électromagnétique par le récepteur (4). Selon l’invention, l’unité de contrôle (8) est adaptée pour ajuster la fréquence du rayonnement électromagnétique visée par le récepteur (4) en fonction d’au moins un paramètre physique mesuré dans la zone de mesure (7). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1 Système de détection et de mesure de la concentration d’au moins un agent de stérilisation à l’état gazeux pour un stérilisateur basse température L’invention se rapporte au domaine technique des systèmes de détection et de mesure de la concentration d’au moins un agent de stérilisation, plus particulièrement au moins un agent de stérilisation à l’état gazeux pour un stérilisateur à basse température, notamment un stérilisateur d’instruments chirurgicaux. L’invention concerne également un stérilisateur basse température comprenant un système de détection et de mesure de la concentration d’au moins un agent de stérilisation à l’état gazeux selon l’invention. Généralement, les procédés de stérilisation sont utilisés dans de nombreuses applications, comme dans le traitement des aliments, la fabrication d’emballage, le remplissage de boissons ou encore le traitement de dispositifs médicaux, notamment de chirurgie. Afin de les débarrasser des micro-organismes ou des germes capables de se reproduire et de créer des problèmes sanitaires, il est nécessaire d’ôter toutes traces de micro-organismes sur ou dans les produits, notamment en utilisant une stérilisation dite chimique ou stérilisation au gaz et/ou antisepsie par voie humide. Ainsi, les fabricants de dispositifs médicaux recherchent continuellement à fournir des systèmes de stérilisation efficace pour les instruments chirurgicaux. Les systèmes de stérilisation existants comprennent généralement des conteneurs destinés à recevoir des instruments chirurgicaux à stériliser, comprenant des ouvertures afin de recevoir des agents de stérilisation afin que ces derniers puissent être pressurisés et/ou chauffés, de sorte que l’agent ou les agents de stérilisation détruisent les micro-organismes présents sur lesdits instruments chirurgicaux. Les conteneurs peuvent être placés dans le dispositif de stérilisation pendant des périodes de temps qui sont déterminées de manière empirique, notamment les conditions de traitement seuil garantissant un niveau de stérilisation souhaité pour les instruments correspondants. En particulier, la quantité de micro-organismes sur les instruments peut être mesurée avant et après un processus de stérilisation, et si le processus de stérilisation permet d'obtenir une réduction souhaitée des micro-organismes sur les instruments, les caractéristiques mesurées de ce processus peuvent être déterminées de manière empirique comme les conditions seuils du processus garantissant le niveau de stérilisation souhaité. En fonction du niveau de stérilisation souhaité et des instruments à stériliser, des périodes de temps allant de 0,1 à 48 heures peuvent être déterminées empiriquement comme conditions seuils du processus, ou encore à mesurer la maitrise du procédé de stérilisation. Un inconvénient de ces systèmes de stérilisation et du processus de stérilisation associé est que les instruments peuvent ne pas être correctement désinfectés jusqu'au niveau de stérilisation souhaité, et que le fait de ne pas atteindre le niveau de stérilisation souhaité peut ne pas être immédiatement remarqué par les professionnels de la santé. En particulier, les instruments à l'intérieur du conteneur peuvent ne pas être exposés à l'agent stérilisant et donc les instruments ne peuvent pas être exposés aux conditions de traitement seuil déterminé empiriquement pour désinfecter ces instruments jusqu'au niveau de stérilisation souhaité, ce qui entraine une non maitrise du procédé de stérilisation par cette méthode. Il existe donc un besoin de fournir un dispositif de détection et de mesure de la concentration d’un agent de stérilisation précis, afin de détecter la présence et ou la concentration d’un agent de stérilisation notamment pour les processus de surveillance continue qui nécessite de pouvoir détecter si le procédé de stérilisation a été efficace notamment en mesurant la concentration de l’agent de stérilisation dans la zone de stérilisation déterminée. En effet, les systèmes de détection et de mesure de la concentration d’un agent de stérilisation ne sont pas assez précis ce qui peut entrainer la validité d’un processus de stérilisation non conforme, ce qui peut entrainer par la suite des problèmes sanitaires, notamment par l’utilisation d’instruments chirurgicaux non stérilisés, ou tout du moins pas assez stérilisés. L’invention se place donc dans ce contexte et cherche à répondre à l’ensemble des besoins précités tout en résolvant l’ensemble des inconvénients précités. Ainsi, l’invention cherche à proposer un système de détection et de mesure de la concentration d’au moins un agent de stérilisation à l’état gazeux pour un stérilisateur basse température simple d’utilisation, fiable, permettant également une mesure très fine de la concentration de l’agent de stérilisation ou encore d’une quantité plus faible d’agent de stérilisation afin de le détecter. De la même manière, l’invention propose un stérilisateur basse température comprenant ledit système de détection et de mesure de la concentration d’au moins un agent de stérilisation à l’état gazeux permettant une stérilisation plus efficace et plus sure. Présentation de l’invention. A cet effet, il a été mis au point un système de détection et de mesure de la concentration d’au moins un agent de stérilisation à l’état gazeux pour un stérilisateur basse température comprenant au moins un émetteur de rayonnement électromagnétique à fréquence d’émission sur une plage de fréquences prédéterminées, au moins un récepteur dudit rayonnement électromagnétique apte à viser une fréquence du rayonnement électromagnétique prédéterminée de l’émetteur et apte à émettre un signal, au moins un dispositif de traitement du signal du récepteur apte à détecter et/ou mesurer la concentration d’au moins un agent de stérilisation en fonction de son taux d’absorbance dans la fréquence de rayonnement électromagnétique prédéterminée par le récepteur, au moins un capteur d’un paramètre physique, agencé de manière à capter dans une zone située entre l’émetteur de rayonnement électromagnétique à fréquence d’émission sur une plage de fréquences prédéterminée et son récepteur, ladite zone positionnée entre l’émetteur de rayonnement électromagnétique à fréquence d’émission sur la plage de fréquences prédéterminée et son récepteur définissant une zone de mesure et au moins une unité de contrôle apte à modifier la fréquence visée du rayonnement électromagnétique par le récepteur. Selon l’invention, l’unité de contrôle est adaptée pour ajuster la fréquence du rayonnement électromagnétique visée par le récepteur en fonction d’au moins un paramètre physique mesuré dans la zone de mesure par le capteur. On comprend alors, selon l’invention, que la mesure de la concentration d’un agent de stérilisation est plus précise. De la même manière, la détection dudit agent de stérilisation peut être réalisée avec moins de quantité d’agent de stérilisation, ce qui permet par conséquent un meilleur contrôle, une meilleure assurance de la bonne tenue d’un cycle de stérilisation utilisant un agent de stérilisation gazeux. En effet, lors d’un cycle de stérilisation, de nombreux paramètres physiques dans la zone de mesure, qui est également la zone de stérilisation, sont modifiés pouvant altérer la longueur d’onde d’absorbance optimale d’une molécule déterminée, en l’espèce d’un agent de stérilisation . Par conséquent, l’opération de détection et/ou de mesure de concentration d’un agent de stérilisation est approximative car la longueur d’onde ou la fréquence d’émission du rayonnement électromagnétique d’absorption optimale peut être modifiée lors d’un cycle de stérilisation. Dans un mode de réalisation particulier, l’émetteur de rayonnement électromagnétique à fréquence d’émission sur une plage de fréquences prédéterminée est une source lumineuse émettant dans l’infrarouge. Dans un mode de réalisation préféré, le récepteur dudit rayonnement électromagnétique apte à viser une fréquence du rayonnement électromagnétique prédéterminée est un spectromètre, de préférence un spectrophotomètre. Dans un mode de réalisation particulier, le système de détection est agencé dans un boitier comprenant dans un premier compartiment un banc optique comprenant l’émetteur et le récepteur mais également dans un deuxième compartiment un système d’alimentation électrique, le dispositif de traitement du signal et l’unité de contrôle. Dans ce mode de réalisation, le système d’alimentation électrique comprend un amplificateur de tension et un amplificateur opérationnel de régulation. On entend par les termes « agent de stérilisation », des molécules dont leurs utilisations sont utiles dans un processus de destruction de micro-organismes. De préférence, l’ajustement par l’unité de contrôle de la fréquence de rayonnement visée par le récepteur est effectué par mesure du taux d’absorbance des fréquences de rayonnement voisines à celle de la fréquence visée prédéterminée, et par comparaison des taux d’absorbance mesurés afin de déterminer le taux d’absorbance le plus élevée. Ainsi, on comprend que l’unité de contrôle peut ajuster la fréquence de rayonnement, ou la longueur d’onde du récepteur afin que ce dernier puisse viser la fréquence dans laquelle le taux d’absorbance est le plus élevé en fonction de la modification de cette longueur d’onde du à la modification des paramètres physiques dans la zone de mesure. On comprend ainsi, que l’unité de contrôle teste de manière empirique toutes les fréquences voisines à celle prédéterminée et continue à décaler la fréquence de rayonnement visé par le récepteur tant que le taux d’abortion est plus élevée dans une fréquence voisine que dans celle visée. Dès lors, lorsque la fréquence de rayonnement visée est plus élevée que les fréquences de rayonnement voisines l’unité de contrôle maintient cette fréquence de rayonnement à viser par le récepteur. Les comparaisons de fréquences de rayonnement électromagnétique se réalisent de tous les nanomètres, de préférence de tous les 0,5 nanomètres, de préférence de tous les 0,25 nanomètres, préférentiellement de tous les 0,1 nanomètres et de manière encore plus préférentielle de tous les 0,01 nanomètres. Dans un mode de réalisation préféré, l’émetteur comprend au moins une source lumineuse à large bande, ladite source lumineuse à large bande émettant dans une plage de fréquences prédéterminées entre 1400 nm et 1520 nm.. De préférence, l’émetteur comprend au moins une source de lumière apte à émettre une lumière pulsée ou continue. Avantageusement, l’unité de contrôle est adaptée pour ajuster la fréquence d’émission du rayonnement électromagnétique en fonction de la pression mesurée dans la zone de mesure. Dans un autre mode de réalisation, l’unité de contrôle est adaptée pour ajuster la fréquence d’émission du rayonnement électromagnétique en fonction de la température mesurée dans la zone de mesure. Dans un mode de réalisation préféré, l’unité de contrôle est adaptée pour ajuster la fréquence d’émission du rayonnement électromagnétique en fonction d’au moins deux paramètres physiques mesurés dans la zone de mesure. De préférence, l’unité de contrôle est adaptée pour ajuster la fréquence d’émission du rayonnement électromagnétique en fonction de la pression et/ou de la température mesurés dans la zone de mesure. On comprend ainsi, que le système dans ce mode de réalisation peut comprendre au moins deux capteurs pour respectivement mesurer deux paramètres physiques distincts. Dans un mode de réalisation particulier, le capteur est apte à mesurer au moins deux paramètres physiques dans la zone de mesure. Avantageusement, le dispositif de traitement de signal comprend une unité de calcul adapté pour calculer la fraction molaire d’au moins un agent de stérilisation. Dans un mode de réalisation préféré, l’unité de calcul du dispositif de traitement de signal est adaptée pour calculer le taux de condensation dans la zone de mesure. On comprend que lors d’un cycle de stérilisation, il y a un mélange de molécules d’agent de stérilisation qui sont à l’état liquide et à l’état gazeux. Le système selon l’invention est adapté pour détecter et mesurer la concentration d’au moins un agent de stérilisation à l’état gazeux mais peut également mesurer le taux de condensation. En effet, à partir de la mesure du taux d’absorbance d’un agent de stérilisation dans une fréquence prédéterminée et de son taux de condensation, le système peut calculer la fraction de l’état physique des molécules de l’agent de stérilisation. De préférence, l’unité de calcul est apte à calculer le taux de résidus de l’agent de stérilisation au cours d’un cycle de stérilisation. Dans un mode de réalisation préféré, le système de détection et/ou de mesure de la concentration d’au moins un agent de stérilisation à l’état gazeux pour un stérilisateur basse température détecte et mesure la concentration d’au moins deux agents de stérilisation. De préférence, lesdits deux agents de stérilisation sont le peroxyde d’hydrogène et l’eau. Dans un mode de réalisation particulier, le récepteur est apte à viser au moins deux fréquences dans la plage de fréquence du rayonnement électromagnétique prédéterminée émit par l’émetteur, lesdites au moins deux fréquences s’étendant respectivement entre 1400 nm et 1450 nm et entre 1450 nm et 1520 nm. L’invention concerne également un stérilisateur à basse température comprenant le système de détection et de mesure de la concentration d’au moins un agent de stérilisation selon l’invention. On comprend alors que le système de détection et de mesure de la concentration d’un agent de stérilisation est agencé afin de détecter et mesurer la concentration d’au moins un agent de stérilisation dans un compartiment destiné à recevoir des éléments à être stérilisés, comme des instruments chirurgicaux. D’autres avantages et caractéristiques de la présente invention sont maintenant décrits à l’aide d’exemples uniquement illustratifs et nullement limitatifs de la portée de l’invention, et à partir des dessins annexés, dessins sur lesquels les différentes figures représentent : FIG. 1 est une représentation schématique du système de détection et de mesure de la concentration d’au moins un agent de stérilisation à l’état gazeux selon l’invention. FIG. 2 est une représentation schématique du système de détection et de mesure de la concentration d’au moins un agent de stérilisation à l’état gazeux, selon un mode de réalisation particulier. FIG. 3 est une représentation schématique du système de détection et de mesure de la concentration d’au moins un agent de stérilisation à l’état gazeux intégré dans un stérilisateur à basse température. Pour des raisons de simplicité et de clarté d’illustration, les éléments représentés dans les figures n’ont pas été nécessairement été réalisés à l’échelle. Ainsi, des dimensions et des proportions relatives de certains éléments peuvent être exagérées ou encore atténuées. Dans la description qui suit, les éléments identiques, par structure ou par fonction, apparaissant sur différentes figures conservent, sauf précision contraire, les mêmes références. Il est à noter que sur ces figures les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différentes variantes peuvent présenter les mêmes références. Bien entendu, diverses autres modifications peuvent être apportées à l’invention dans le cadre des revendications annexées. En référence à la FIG. 1 , l’invention concerne un système 1 de détection et de mesure de la concentration de deux agents de stérilisation 2 à l’état gazeux pour un stérilisateur basse température. Le système 1 comprend un émetteur 3 de rayonnement électromagnétique à fréquence d’émission sur une plage de fréquences prédéterminée entre 1400 nm et 1520 nm, ledit émetteur comprenant une source lumineuse 31 à large bande, ladite source lumineuse 31 à large bande émettant sur une plage de fréquences prédéterminées entre 1400 nm et 1520 nm. Afin de détecter et/ou de mesurer la concentration des deux agents de stérilisation 2 de manière plus précise, le récepteur 4 est apte à viser au moins deux fréquences dans la plage de fréquence du rayonnement électromagnétique prédéterminée émit par l’émetteur 3, lesdites au moins deux fréquences s’étendant respectivement entre 1400 nm et 1450 nm et entre 1450 nm et 1520 nm, qui sont les longueurs d’onde dans lesquelles les deux agents de stérilisation 2, à savoir le peroxyde d’hydrogène et l’eau possèdent un taux d’absorbance optimum. Le système 1 comprend également un récepteur 4 dudit rayonnement électromagnétique apte à viser une fréquence du rayonnement électromagnétique prédéterminée et apte à émettre un signal. Une fois le rayonnement reçu, le récepteur 4 émet un signal qui est reçu par un dispositif de traitement du signal 5, ledit dispositif de traitement du signal 5 est apte à détecter et/ou mesurer la concentration d’au moins un agent de stérilisation 2 en fonction de son taux d’absorbance dans la fréquence du rayonnement électromagnétique visé de manière prédéterminée par le récepteur 4. Afin de réaliser une détection et/ou une mesure plus fine de la concentration des deux agents de stérilisation 2, le système 1 comprend également un capteur 6 agencé de manière à capter dans une zone située entre l’émetteur 3 de rayonnement électromagnétique à fréquence d’émission sur une plage de fréquences prédéterminée et son récepteur 4, ladite zone positionnée entre l’émetteur 3 de rayonnement électromagnétique à fréquence d’émission sur la plage de fréquences prédéterminée et son récepteur 4 définissant une zone de mesure 7. Enfin et toujours dans le but d’améliorer la précision de détection et/ou de mesure de la concentration des deux agents de stérilisation 2 le système 1 comprend une unité de contrôle 8 apte à modifier la fréquence visée du rayonnement électromagnétique par le récepteur 4 en fonction de la pression et/ou de la température mesurées dans la zone de mesure 7. Afin d’ajuster de manière efficace la fréquence visée du rayonnement électromagnétique par le récepteur 4, l’unité de contrôle 8 va comparer le taux d’absorbance des deux agents de stérilisation 2 avec les fréquences voisines à celles visée par le récepteur 4 et conserver celle dont le taux d’absorbance est le plus élevé pour les deux agents de stérilisation 2 jusqu’à obtenir pour chacun des deux agents de stérilisation 2 la fréquence ou leur taux d’absorbance est la plus haute. Cette comparaison est effectuée par l’unité de contrôle 8 en modifiant la fréquence visée par le récepteur 4 en partant de la fréquence prédéterminée et en ajoutant et en retirant 0,1 nanomètre, afin de balayer l’ensemble des fréquences voisines. De plus, et afin de rajouter des fonctions au système 1 de détection et de mesure de la concentration des deux agents de stérilisation 2, le dispositif de traitement de signal 5 comprend une unité de calcul 51 capable pour calculer la fraction molaire des deux agents de stérilisation 2 à l’état gazeux. Comme illustré en FIG. 2 , le système 1 est agencée dans un boitier 10 comprenant dans un premier compartiment 11 un banc optique comprenant l’émetteur 3 et le récepteur 4, ledit boitier 10 comprenant également dans un deuxième compartiment 12, un système d’alimentation électrique 13, le dispositif de traitement du signal 5 et l’unité de contrôle 8. Quant à la FIG. 3 , cette dernière illustre un stérilisateur 9 à basse température comprenant le système 1 selon l’invention. Ainsi, la zone de mesure 7 est le compartiment de stérilisation dans lequel les éléments à stériliser, de préférence des instruments chirurgicaux sont déposés. En tout état de cause, l'invention ne saurait se limiter aux modes de réalisation spécifiquement décrits dans ce document, et s'étend en particulier à tous moyens équivalents et à toute combinaison techniquement opérante de ces moyens. Système (1) de détection et de mesure de la concentration d’au moins un agent de stérilisation (2) à l’état gazeux pour un stérilisateur (9) basse température comprenant : Au moins un émetteur (3) de rayonnement électromagnétique à fréquence d’émission sur une plage de fréquences prédéterminées ; Au moins un récepteur (4) dudit rayonnement électromagnétique apte à viser une fréquence du rayonnement électromagnétique prédéterminée de l’émetteur (3) et apte à émettre un signal ; Au moins un dispositif de traitement du signal (5) du récepteur (4) apte à détecter et/ou mesurer la concentration d’au moins un agent de stérilisation (2) en fonction de son taux d’absorbance dans la fréquence du rayonnement électromagnétique prédéterminée par le récepteur (4) ; Au moins un capteur (6) d’un paramètre physique, agencé de manière à capter dans une zone située entre l’émetteur (3) de rayonnement électromagnétique à fréquence d’émission sur une plage de fréquences prédéterminée et son récepteur (4), ladite zone positionnée entre l’émetteur (3) de rayonnement électromagnétique à fréquence d’émission sur la plage de fréquences prédéterminée et son récepteur (4) définissant une zone de mesure (7) ; et Au moins une unité de contrôle (8) apte à modifier la fréquence visée du rayonnement électromagnétique par le récepteur (4), Caractérisé en ce que l’unité de contrôle (8) est adaptée pour ajuster la fréquence du rayonnement électromagnétique visée par le récepteur (4) en fonction d’au moins un paramètre physique mesuré dans la zone de mesure (7) par le capteur (6). Système (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’ajustement par l’unité de contrôle (8) de la fréquence de rayonnement visée par le récepteur (4) est effectué par mesure du taux d’absorbance des fréquences de rayonnement voisines à celle de la fréquence visée prédéterminée, et par comparaison des taux d’absorbance mesurés afin de déterminer le taux d’absorbance le plus élevée. Système (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’émetteur (3) comprend au moins une source lumineuse (31) à large bande, ladite source lumineuse (31) à large bande émettant dans une plage de fréquences prédéterminées entre 1400 nm et 1520 nm. Système (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’unité de contrôle (8) est adaptée pour ajuster la fréquence d’émission du rayonnement électromagnétique en fonction de la pression mesurée dans la zone de mesure (7). Système (1) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l’unité de contrôle (8) est adaptée pour ajuster la fréquence d’émission du rayonnement électromagnétique en fonction de la température mesurée dans la zone de mesure (7). Système (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’unité de contrôle (8) est adaptée pour ajuster la fréquence d’émission du rayonnement électromagnétique en fonction d’au moins deux paramètres physiques mesurés dans la zone de mesure (7). Système (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de traitement de signal (5) comprend une unité de calcul (51) adapté pour calculer la fraction molaire d’au moins un agent de stérilisation (2). Système (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il détecte et/ou mesure la concentration d’au moins deux agents de stérilisation (2). Système (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le récepteur (4) est apte à viser au moins deux fréquences dans la plage de fréquence du rayonnement électromagnétique prédéterminée émit par l’émetteur (3), lesdites au moins deux fréquences s’étendant respectivement entre 1400 nm et 1450 nm et entre 1450 nm et 1520 nm. Stérilisateur (9) à basse température comprenant le système (1) de détection et de mesure de la concentration d’au moins un agent de stérilisation (2) selon l’une des revendications 1 à 9.