Diseño de un equipo de esterilización por óxido de etileno para la mejora del tiempo de ciclo de la central de esterilización en el área de materiales en un centro hospitalario

Abstract

La presente investigación tuvo como objetivo diseñar e implementar un equipo de esterilización por óxido de etileno que optimice el tiempo de ciclo y mejore los indicadores de eficiencia en la central de esterilización de un centro hospitalario. Se partió de la evaluación técnica de los equipos actualmente en uso, identificando limitaciones como tiempos prolongados de ciclo (6 horas), elevado consumo energético (19.2 kWh por ciclo) y deficiencias en control térmico y hermeticidad. A partir de ello, se seleccionaron componentes óptimos como el microcontrolador ESP32, sensores PT100 con interfaz MAX31865, relés, resistencias tipo tira y una interfaz HMI Nextion. El diseño integró un sistema estructural, térmico y electrónico automatizado, cuya lógica de control fue desarrollada y verificada mediante simulaciones. La validación técnica incluyó pruebas con indicadores biológicos, monitoreo térmico y condiciones controladas de vacío, confirmando la viabilidad operativa del prototipo. Finalmente, se observó una mejora significativa: el nuevo equipo logró reducir el tiempo de ciclo a 5 horas con 51 minutos y el consumo energético a 17.8 kWh, manteniendo una capacidad de carga de 3 UTE y garantizando un control térmico más estable. Los resultados evidencian que el rediseño propuesto constituye una alternativa viable para modernizar los procesos de esterilización hospitalaria.

This research aimed to design and implement an ethylene oxide sterilization system that optimizes cycle time and improves efficiency indicators in the sterilization unit of a hospital. The process began with a technical evaluation of the equipment currently in use, identifying limitations such as long cycle times (6 hours), high energy consumption (19.2 kWh per cycle), and deficiencies in thermal control and airtightness. Based on this evaluation, optimal components were selected, including the ESP32 microcontroller, PT100 sensors with a MAX31865 interface, relays, strip heaters, and a Nextion HMI interface. The design integrated an automated structural, thermal, and electronic system, whose control logic was developed and verified through simulations. Technical validation included tests with biological indicators, thermal monitoring, and controlled vacuum conditions, confirming the operational viability of the prototype. Finally, a significant improvement was observed: the new equipment reduced the cycle time to 5 hours and 51 minutes and energy consumption to 17.8 kWh, while maintaining a load capacity of 3 UTE and ensuring more stable thermal control. The results demonstrate that the proposed redesign is a viable alternative for modernizing hospital sterilization processes.