L'autoclavage aspects techniques pratiques et normatifs

cette présentation est dédiée a l'autoclave, technique de stérilisation la plus utilisée dans le monde. elle regroupe les principes techniques et normatifs de l'usage des autoclaves ainsi qu'un résumé de leurs mise en fonction , controle /qualifications périodique et entretient comme recommandé par la norme ISO 17665.
this slide is dedicated to moist heat sterilization and steam sterilizers specially. it describes technical and normative/qualification aspect of the functionning of steam sterilizers according to ISO 17665 norm.

1. la stérilisation a la vapeur d’eau
en industrie : principes ,
appareillage et contrôle
DRTOUFIK DJERBOUA
PHARMACIEN MAITRE ASSISTANT EN MICROBIOLOGIE
CHEF DE SERVICE DU LABORATOIRE CENTRAL DE BIOLOGIE MEDICALE
HOPITAL BELLOUA -CHU TIZI-OUZOU
EMAIL : [email protected]

2. INTRODUCTION
Il s’agit de l’une des plus anciennes techniques de stérilisation, elle est utilisée depuis 01
siècle
Pour les DM thermostables, la stérilisation a la chaleur humide en particulier l’autoclavage
est considérée comme la technique idéale.
Rapide, efficace, atoxique, peu couteuse, adoptée a l’échelle industrielle et malgré quelques
inconvénients comme la corrosion du métal et les risques opérationnels liés a la chaleurs et
la pression, l’autoclavage reste la technique de stérilisation la plus utilisée dans le monde.
L’autoclavage et les autoclaves font appel a des principes physicochimiques ,
thermodynamiques et microbiologiques pour assurer la stérilisation , ainsi, il sont soumis a
des contrôles de qualité et des qualifications suivant la norme plusieuresnormes notamment
la norme ISO 17665-1

3. Principes généraux de la stérilisation a la vapeur d’eau
l’autoclavage est caractérisé par 03 paramètres :
1)La biocharge
2)Le Temps
3)La température
4)La valeurs stérilisatrice

4. Principes généraux de la stérilisation a la vapeur d’eau
2)La biocharge initiale :désignée N0
Elle désigne le nombre initial (concentration initiale) de microorganismes susceptibles de contaminer une charge a traiter
La charge a traiter étant elle-même composée «d’unités» , qui peut être définie par son conditionnement primaire, sa surface, son
volume…
La biocharge désigne le nombre de micro-organismes présents dans toutes les unités.
Ex : soit une charge a stériliser composée de 10 millions (10
7
) d’unités (ex : ampoules)
-Si chacune des ampoules est contaminée par 01 micro-organismes , La biocharge = 10 millions de microorganismes (10
7
) a
éliminer
-si dans la totalité de la charge, 01 seul flacon contient 100 millions de microorganismes alors que les autres n’en contiennentpas ,
la biocharge = 10
8
microorganismes a éliminer
Par extension, on définit la Biocharge finale (N) (après traitement) comme la probabilité qu’un microorganisme survive au
traitement. selon les consensus internationaux le seuil est fixé a 10
-6
soit une chance sur 01 million ce seuil est appelé NIVEAU
D’ASSURANCE STERILITE (NAS)
NB : la détermination de la biocharge bien que primordiale, n’est pas toujours réaliste en industrie, ceci dit qu’atteindre le NAS
peut être prouvé statistiquement sur la base de la maitrise de l’ensemble de la chaine de traitement ainsi qu’a la maitrise de la
biocharge initiale.

5. Principes généraux de la stérilisation a la vapeur d’eau
2)Le temps: d’exposition a l’agent caloporteur (vapeur d’eau) est un facteur clé du traitement car
les micro-organismes ne sont pas éliminés a la même vitesse.
A ce titre, les micro-organisme utilisé dans les études des cycles d’autoclavage appartiennent au
genre Bacillus au titre de B.stearothermophilus, (spores).
En plus non pathogène et commercialement disponible, ce germe présente une forte résistance au
procédé d’autoclavage , bien loin des micro-organismes rencontrés en routine sur les dispositifs
médicaux.
L’étude de la cinétique de destruction des spores a température constante (température de
référence de 121°C (tracée sur papier semi-log) donne une courbe de décroissance logarithmique
ne passant frôlant le 0 sans jamais l’atteindre. Selon l’équation :
N=N0e
kt
(N= nombre de survivants ,N0=Biocharge, k= constante de destruction du micro-organismes, t=temps

7. Nous définitions (toujours a T constante) ainsi
la
VALEUR D (minutes) = TEMPS DE
REDUCTION DECIMALE
+ TEMPS NECESSAIRE POUR QUE LE
TRAITEMENT THERMIQUE ELIMINE 90%
des MICROORGANISMES
CONTAMINENTSV
(soit division de la population par 10 ou encore
une réduction de 01 Log)

8. La valeur D dépend du micro-organisme
considéré :
Exemples de valeur D, à T = 121 °C (250 °F =
121,11 °C)
• bactéries non sporulées : < 0,2 min
• spores de bactéries courantes :
-résistance moyenne < 0,5 min (exemples :
Clostr. sporogenes24 secondes, B. pumilus18
secondes)
-résistance élevée 0,5 à 1 min (exemple :
Bacillus subtilisvar. niger36 secondes)
-spores de bactéries exceptionnellement
résistantes : 1 à 3 min (exemple : Geobacillus
stearothermophilus(référence internationale
en chaleur humide.
NB : pour les estimations rapides et les
exemples, la communauté internationale
s’accorde pour utiliser :
D = 1 pour la flore commune
D = 2 pour Geobacillusstearothermophilus.

9. La valeur D dépend du micro-organisme
considéré :
Exemples de valeur D, à T = 121 °C (250 °F =
121,11 °C)
• bactéries non sporulées : < 0,2 min
• spores de bactéries courantes :
-résistance moyenne < 0,5 min (exemples :
Clostr. sporogenes24 secondes, B. pumilus18
secondes)
-résistance élevée 0,5 à 1 min (exemple :
Bacillus subtilisvar. niger36 secondes)
-spores de bactéries exceptionnellement
résistantes : 1 à 3 min (exemple : Geobacillus
stearothermophilus(référence internationale
en chaleur humide.
NB : pour les estimations rapides et les
exemples, la communauté internationale
s’accorde pour utiliser :
D = 1 pour la flore commune
D = 2 pour Geobacillusstearothermophilus.

10. Exemple de l’utilisation de la Valeur D.
1) si une charge a stériliser contient une contamination initiale
N0=10
6
composée d’une flore commune (D=1 min)
Un traitement de référence de 15 min a 121°C offrira une
réduction totale de 10
15
microorganismes
Donc la concentration microbienne finale = 10
6
-10
15
= 10
-9
(bien au delà du niveau d’assurance stérilité de 10
-6
2) Soit un rouleau de gaze écrue de 13000mX0,120m =)
surface = 1560 m
2
soit la définition d’une unité comme 02 compresses après
découpage chacun ayant une surface de 0,00005625 m
2
=
56,25 cm
2
Si cette gaze écrue non traitée contient 10
6
spores de
microorganismes /56,26 cm
2
La biocharge = 10
15
en cas de mauvaise décontamination (ne respectant pas les
5 log de réduction).
Après stérilisation a 121°C/15 min, LogN=15-LogN0=1
Bien en dessus du seuil toléré!
NB : pour les estimations rapides et les
exemples, la communauté internationale
s’accorde pour utiliser :
D = 1 pour la flore commune
D = 2 pour Geobacillusstearothermophilus.

11. 3.la température: l’étude
de la cinétique de
destruction microbienne
en faisant varier la
température montre
clairement qu’une
augmentation de
température entraine une
accélération de la
destruction microbienne
=) réduction du temps
nécessaire a la
stérilisation
l’effet inverse est observé en
cas de réduction de la
température de traitement

12. 2.la température: dans cetrains
cas, il possible de traiter un DM a
une température supérieure (DM
thermostables) ou inférieure (DM
a thermostabilitéreduite).
L’impacte de la variation de la
température sur le temps de traitement
est apporté par LA VALEUR ou
Coefficient Z ou encore l’éfficacitéde
la température.
Le coefficient Z (°C) exprime
l’élévation de température qui divise
la valeur D de la biocharge par 10
Exemples :
B.Stearothermophilus: T= 121°C ,
D=2 , a 131°C, la valeur D passe de 2
a 0,2=) Z =10°C

14. Grace a la valeur Z, nous pouvons comparer 01 minute a
une température X a combien de temps a la température
de référence de 121°C
Ceci est apporté par la Table de létalité
1)Ex :Je veux stériliser une charge qui ne tolère pas
121°C pendant 15 minutes.
Quel est le temps nécessaire a la température de 110,5°C
pour obtenir le même effet que 15 minutes a 121°?
Selon la table de létalité :
01 minutes a 110,5°equivauta 0,087 minutes a 121°C
Par application d’une règle de trois
Temps a 110,5°= 15/0,087 = 172,41 minutes.
2) Je veux stériliser un dispositif médical qui tolère bien
la chaleur. Pour accelererle processus je compte
augmenter la température a 134°
Le temps nécessaire = 15/9= 1,66 minutes

15. 4.La valeur stérilisatrice: il s’agit d’une unité de temps qui quantifie l’efficacité du
traitement thermique par rapport aux valeurs de référence (T=121°, Z=10), elle est
symbolisée F0et exprimé en minutes, elle dépend du D,Z et NAS.
Pour B.stearothermophilus, a la température de référence de 121°C,F0 est de 15 minutes.
L’interetmajeur de cette valeur est de comparer les traitement thermiques a des
températures différentes.
Calcule : F0 = ∑
t
010 (T-121,11) / 10 x ∆t (le calculese fait par rapport aux valeursde
reference de T=121°et Z=10°C)
F0 est donné par la formule simplifiée :
F0= temps (du traitement a la température recherchée X 10
(Températuredutraitement-Tref)/10

16. Exemple:
Quelle est la valeur stérilisatrice d’un cycle a 134°pendant 3,5 minutes par rapport
au cycle de référence ?
F0 =3,5 X 10
(134-121)/10
= 3,5X10
1,3
=70
Un cycle de 3,5 minutes a 134
°C
équivaut a 70 minutes a 121°
Dans ce memeexemple , si l’on considère que D=2, ce traitement procure :
Réduction logarithmique de la population microbienne =70/2= 45 Log de réduction
si l’on soutire les 10
6
resquispar le NAS , on obtient la biocharge initiale
45-6=39, donc ce traitement permet d’atteindre le NAS si la biocharge initiale est
de 10
39
microorganismes ce qui est énorme !

17. Les autoclaves

18. Ce sont des enceintes blindés qui assurent
un environnement étanche permettant
d’atteindre de grandes pressions.
Selon la principe de fonctionnement nous
distinguons :
-Les autoclaves de type B : dont
l’évacuation d’air repose sur le vide
préalable avant injection de vapeur d’eau,
seuls existant en industrie.
-Les autoclaves de type N : a gravité, la
vapeur d’eau entre par le sommet et ce
déplace grave a la gravité vers le bas tout
en évacuant l’air

19. Il existe dans le commerce plusieurs modèles :
verticaux, horizontaux, a double porte…

20. Il existe dans le commerce plusieurs modèles :
verticaux, horizontaux, a double porte…

21. Le cycle de stérilisation d’un
autoclave de type B comporte 03
étapes :
Le prétraitement où, par une
succession de vide poussé et
d'injection de vapeur, on
enlève l'air de la chambre de
stérilisation et on réchauffe
petit à petit la charge à
stériliser.
La stérilisation proprement
dite.
Le séchage de la charge par
une mise sous vide prolongée

23. REGLES DE LECTURE DES DIAGRAMMES
D’ENREGISTREMENT
1) Identifier le cycle(Numéro, identification du stérilisateur) ainsi que l’absence d’alarme.
2) savoir dans quel sens se lit le déroulement de l’enregistrement
3) Déterminer la couleur correspondant au tracé des pressions, et celle correspondant aux températures
4) Connaître les graduations du papier
Température: un carreau correspond souvent à 20°C
Pression: un carreau correspond à 0,5 bar
Temps: les enregistreurs des stérilisateurs conformes à NF EN 285 ont une vitesse de défilement de la bande papier de 240 mm/h, soit
4 mm/min
5) Savoir si ce sont des pressions relatives ou absolues
6) Vérifier l’allure générale du cyclesur la courbe des pressions (La courbe des températures nous intéresse principalement pour
sa période plateau qui doit rester identique au cycle de réference=)
7)Apprécier la température de la période plateau
8) Apprécier la pression correspondant à la période plateau
9) Apprécier la saturation de la vapeur, en appliquant la table de Régnault
10) Apprécier la durée de la période plateausur la courbe des températures
11)Consigner toutes les valeurs obtenues dans le dossier de la charge, ainsi que les anomalies observées, signer le cycle

24. Qualification des autoclaves selon la
norme ISO 17665-1

25. UTILISATION DES INDICATEURS
PHYSICO-
CHIMIQUES
ISO 11140
BIOLOGIQUES
ISO 11138
ROUTINE PERIODIQUES

26. Virer dans les conditions identiques à celles désirées
Il en existe 06 classes selon leurs sensibilité et leurs spécificité
Classe 1 : indicateurs de procédé
Classe 2 : essais spécifiques
Classe 3 : paramètre unique
Classe 4 : paramètres multiples
Classe 5 : indicateurs -intégrateurs
Classe 6 : indicateurs -émulateurs
PHYSICO-
CHIMIQUES

41. Virer dans les conditions identiques à celles désirées
Il en existe 06 classes selon leurs sensibilité et leurs spécificité
Celles utilisés actuellement sont de Classe 06 = Les émulateurs
Les indicateurs de classe 6 son conçus pour réagir à tous les
paramètres critiques dans une plage donnée de cycles de
stérilisation spécifiés
• Un indicateur type prion doit virer lorsqu’il a reçu une quantité de
chaleur équivalente à 18 minutes à 134°C, et pas avant
• Marge : 133°C et 6% par rapport au temps
PHYSICO-
CHIMIQUES

48. QUALIFICATION D’INSTALLATION : Les
périphériques

49. Contrôle opérationnel: QO

53. QUALIFICATION PERFORMANCE QP