DE102005013560A1

DE102005013560A1 - Medizintechnisches Gerät

Info

Publication number: DE102005013560A1
Application number: DE102005013560A
Authority: DE
Inventors: Thomas Schmitt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2005-03-23
Filing date: 2005-03-23
Publication date: 2006-06-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein medizintechnisches Gerät (1) mit einem eine Oberfläche (O1, O2) aufweisenden Strukturelement (2-13). Um eine Reinigung der Oberfläche (O1, O2) zu vereinfachen, wird vorgeschlagen, dass die Oberfläche (O1, O2) Erhebungen (E) aufweist, deren mittlere Höhe (h¶M¶) und deren mittlerer Abstand (d) zwischen 5 nm und 500 mum liegt.

Description

Die Erfindung betrifft ein medizintechnisches Gerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Um keimfreie Oberflächen bei herkömmlichen medizintechnischen Geräten zu erhalten, werden die Oberflächen z. B. mit Desinfektionsmitteln bzw. keimabtötenden Substanzen gereinigt. Das erfordert insbesondere bei besonders häufig zu desinfizierenden, schwer zugänglichen oder reinigbaren Oberflächen einen hohen Arbeits- und Zeitaufwand. Ferner kann nicht sichergestellt werden, dass schwer zugängliche Stellen, wie z. B. Spalten oder Ritzen, in ausreichendem Maße desinfiziert werden. Um eine möglichst vollständige Reinigung solcher Oberflächen zu erleichtern, werden diese nach dem Stand der Technik üblicherweise mit harten, hellen und glatt ausgebildeten Lacken überzogen. Das erleichtert das Erkennen von Verunreinigungen sowie deren Entfernung. Außerdem wird versucht, die Oberfläche möglichst glatt, d. h. unter Vermeidung von Spalten, Ritzen und dgl., auszubilden, um ein unerwünschtes Ansammeln von Verunreinigungen zu vermeiden.

Ferner ist es nach dem Stand der Technik allgemein bekannt, Oberflächen mit einer hydrophoben Schicht zu versiegeln. Das Vorsehen einer solchen hydrophoben Schicht, beispielsweise einem Wachs, wirkt dem Anhaften wässriger Substanzen entgegen. Derartig behandelte Oberflächen erscheinen im Vergleich zu unbehandelten Oberflächen für einen längeren Zeitraum sauber. Sie müssen seltener gereinigt werden.

Aus der DE 102 33 830 A1 sind Oberflächen mit selbstreinigenden Eigenschaften bekannt. Dabei wird ein Anhaften von Schmutz durch deren besondere Struktur vermindert.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es soll insbesondere ein medizin technisches Gerät angegeben werden, dessen Oberfläche mit einem geringen Aufwand von mikrobiologischen Verunreinigungen befreit werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 11.

Nach Maßgabe der Erfindung ist vorgesehen, dass die Oberfläche Erhebungen aufweist, deren mittlere Höhe und deren mittlerer Abstand zwischen 5 nm und 500 μm liegen. – Die Erhebungen bewirken, dass die Kontaktfläche und damit die Wechselwirkung zwischen der Oberfläche und darauf befindlichen Verunreinigungen, wie z. B. Flüssigkeiten, Feststoffpartikel oder Staubteilchen, besonders klein ist. Infolge geringer Adhäsions- oder Haftkräfte haften diese an der Oberfläche nicht oder sie können besonders leicht entfernt werden. Dazu kann die Oberfläche mit einer Flüssigkeit, wie z. B. Wasser, abgespült werden. Die geringen Adhäsionskräfte führen zu einer schnellen Tropfenbildung auf der Oberfläche. Infolge der geringen Benetzbarkeit kann eine besonders schnelle Trocknung der Oberfläche erreicht werden. Trockene Oberflächen wirken einem Wachstum oder einer Etablierung von mikrobiologischen Verunreinigungen entgegen. Des Weiteren kann vermieden werden, dass sich Feuchtigkeit, Schmutz oder mikrobiologische Verunreinigungen an schwer zugänglichen Stellen, wie z. B. Ritzen oder Spalten, ablagern.

Unter dem Begriff "Strukturelement" wird insbesondere eine Komponente, ein Teil oder Abschnitt einer Komponente des medizintechnischen Geräts mit einer zumindest teilweise zur äußeren Oberfläche des medizintechnischen Geräts gehörigen Oberfläche verstanden, wie z. B. Gehäuse, Gehäusebestandteile, Griffe usw..

Unter dem Begriff "mikrobiologische Verunreinigung" werden Mikroorganismen, wie z. B. Bakterien, Viren, insbesondere pa thogene Mikroorganismen, sowie Sporen, Keime und dgl., verstanden.

Unter dem Begriff "Reinigen" oder "Reinigung" wird insbesondere auch eine Entfernung von mikrobiologischen Verunreinigungen verstanden.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weisen die Erhebungen eine mittlere Höhe und einen mittleren Abstand von 20 nm bis 100 μm auf. Damit können besonders kleine Adhäsions- oder Haftkräfte erreicht werden.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Oberfläche unter Verwendung eines Lacks hergestellt ist. Ein Lack kann auf beliebige Strukturelemente des medizintechnischen Geräts aufgebracht werden. Insbesondere können Kunststoffe, Metalle, Keramiken, Glas und dgl. beschichtet werden. Mit Lacken ist eine dichte und langlebige Versiegelung der damit beschichteten Strukturelemente möglich.

Die Oberfläche kann auch aus einer aus Kunststoff hergestellten Folie gebildet werden. Die Folie kann auf Strukturelemente des medizintechnischen Geräts aufgeklebt werden. Solche Folien können einfach entfernt und durch neue Folien ersetzt werden. Es können farbige oder transparente Folien verwendet werden. Transparente Folien eignen sich besonders gut zur Beschichtung von Monitoren, Touch Screens und dgl..

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Strukturelement ein spritzgegossener Kunststoffkörper. Dabei kann es sich um ein Gehäuse, einen Griff, eine Auflage- oder Ablagefläche, ein Kabel und dgl. handeln. Die Erhebungen auf der Oberfläche des Kunststoffkörpers können durch die Oberflächenstruktur des Kunststoffs selbst ausgebildet sein. Ein Aufbringen einer Folie oder eines Lacks ist nicht erforderlich.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Oberfläche härter als ein darunter gelegenes Material. Neben einem selbstreinigenden Effekt kann eine erhöhte Kratzfestigkeit erreicht werden. Die Oberfläche kann auch hydrophobe und/oder oleophobe Eigenschaften aufweisen. Eine Wechselwirkung zwischen der Oberfläche und Wasser und/oder öl- oder fetthaltigen Substanzen kann weiter verringert werden.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Erhebungen aus Partikeln gebildet. Partikel ermöglichen eine besonders einfache Herstellung der Erhebungen. Die Partikel können beispielsweise in einem auf das Strukturelement aufgebrachten Lack enthalten sein. Die Partikel weisen vorzugsweise einen mittleren Durchmesser von weniger als 30 μm auf. Die Partikel können beispielsweise feste Nanopartikel sein. Die äußere Form der Partikel kann beliebig, insbesondere rund, eckig, zackig, oval, linear, flächig usw., sein. Ferner kann die Partikeloberfläche selbst eine die Erhebungen ausbildende Struktur aufweisen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Erhebungen spitzen-, zacken-, schuppen- oder linienförmig ausgebildet. Derartige geometrische Formgebungen zeichnen sich durch eine hohe Stabilität aus. Es können besonders stabile, langlebige und gegen mechanische Beschädigungen unempfindliche Oberflächen hergestellt werden.

Das Strukturelement kann ein Bestandteil eines bildgebenden medizintechnischen Geräts, insbesondere eines Röntgengeräts, eines Röntgen-, Ultraschall- oder Magnetresonanz-Computertomographiegeräts sein.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen
1 schematisch einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Oberfläche,
2 schematisch einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen weiteren Oberfläche und
3 ein erfindungsgemäßes Röntgengerät.
1 zeigt schematisch einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Oberfläche O1. Die Oberfläche O1 ist Teil eines spritzgegossenen Kunststoffkörpers K. Auf dem Kunststoffkörper K sind Erhöhungen E ausgebildet. Durch einen höchsten Punkt der Erhebungen E verlaufende Normalen sind jeweils mit m bezeichnet. Eine mittlere Höhe der Erhebungen E ist mit dem Bezugszeichen h_M bezeichnet. Die Erhebungen E sind bezüglich ihrer Normalen m voneinander mit einem Abstand d beabstandet.
Die mittlere Höhe h_M der Erhebungen E der Oberfläche O1 liegt im Bereich zwischen 5 nm und 500 μm. Zur Vereinfachung der Darstellung ist der mittlere Abstand der Erhebungen E gleich dem Abstand d. Der Abstand d liegt im Bereich zwischen 5 nm und 500 nm.
2 zeigt eine vergrößerte schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen weiteren Oberfläche O2. Das Bezugszeichen M bezeichnet ein von einer Lackschicht L überdecktes Metall. In der Lackschicht L sind tetraederförmige Partikel P aufgenommen. Die Partikel P ragen über die Lackschicht L hinaus und bilden auf der weiteren Oberfläche O2 Erhebungen E mit einer mittleren Höhe h_M aus. Auf der weiteren Oberfläche O2 befinden sich ein Wassertropfen W und ein Staubpartikel S. Berührungsstellen zwischen der weiteren Oberfläche O2 und dem Staubpartikel S sind mit dem Bezugszeichen B bezeichnet.
Die Wirkungsweise der weiteren Oberfläche O2 ist folgende:
Die im Lack L aufgenommenen Partikel P weisen einen mittleren Durchmesser von weniger als 30 μm auf. Die über die Lackschicht L hinausragenden Partikel P bilden auf der weiteren Oberfläche O2 Erhebungen E mit einer mittleren Höhe h_M im Bereich zwischen 5 nm und 500 μm. Ein mittlerer Abstand der durch die Partikel P ausgebildeten Erhebungen E liegt im Bereich zwischen 5 nm und 500 μm. Die derartig ausgebildeten Erhebungen E bewirken, dass eine zur Ausbildung des Wassertropfens W erforderliche Oberflächenenergie kleiner ist als eine Oberflächenenergie zur Benetzung der weiteren Oberfläche O2. Folglich bleibt die kugelartige Form des Tropfens auf der weiteren Oberfläche O2 erhalten; die weitere Oberfläche O2 wird nicht benetzt. Durch die benetzungs-hemmende Wirkung der weiteren Oberfläche O2 kann diese besonders schnell, einfach und effektiv getrocknet werden. Durch trockene Oberflächen kann insbesondere ein Wachstum von Mikroorganismen gehemmt werden. Im Falle des Staubpartikels S ergibt sich eine besonders kleine Kontaktfläche mit der weiteren Oberfläche O2. Das Staubpartikel S liegt lediglich auf den Berührungsstellen B auf. Infolge der geringen Kontaktfläche ist die Kontaktwechselwirkung des Staubpartikels S mit der weiteren Oberfläche O2 gering. Das Staubpartikel S kann besonders leicht von der weiteren Oberfläche O2 entfernt werden.
Die für die weitere Oberfläche O2 beschriebene Wirkungsweise kann analog auf die Oberfläche O1 übertragen werden. Die Oberfläche O1 und die weitere Oberfläche O2 können besonders einfach gereinigt werden.
3 zeigt ein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnetes erfindungsgemäßes Röntgengerät. Das Röntgengerät 1 weist eine über einer Patientenliege 2 oder an einer vertikalen Positioniervorrichtung 3 mittels eines Deckenstativs 4 positionierbare Röntgenröhre 5 auf. Das Deckenstativ 4 ist an einer Führungsschiene 6 verschiebbar angebracht. Ein mobiler Detektor mit einer Röntgeneintrittsfläche 7 und einem Griff 8 ist mit dem Bezugszeichen 9 bezeichnet. Ferner ist ein zum Betrieb des Röntgengeräts 1 mit einem Monitor 10 und einer (hier nicht gezeigten) Tastatur versehener Computer 11 vorgesehenen. Leitungen zur Energieversorgung und/oder zur Datenübertragung sind mit dem Bezugszeichen 12 bezeichnet. Ein Faltenbalg der Patientenliege ist mit dem Bezugszeichen 13 bezeichnet.
Oberflächen der oben genannten Strukturelemente des Röntgengeräts 1 sind wie folgt ausgebildet:
Die Oberflächen weisen Erhebungen auf, deren mittlere Höhe h_M und mittlerer Abstand d zwischen 5 nm und 500 μm, vorzugsweise zwischen 20 nm und 100 μm, liegt. Metalloberflächen der Positioniervorrichtung 3, des Deckenstativs 4, der Röntgenröhre 5 und/oder von Teilen des Gehäuses des Computers 11 sind mit den die Erhebung ausbildenden Lacken überzogen. Von Vorteil ist es, wenn schwer für eine Reinigung zugängliche Stellen, wie z. B. das Deckenstativ 4, beschichtet sind. Durch die selbstreinigenden Eigenschaften der Oberflächen verringert sich der Aufwand für die Reinigung der Strukturelemente. Die Oberflächen können an Stelle mit einem Lack auch durch eine Pulverbeschichtung hergestellt werden. Ein dabei verwendetes Pulver kann Partikel mit einem mittleren Durchmesser von weniger als 30 μm, insbesondere feste Nanopartikel, aufweisen.
Bei aus Kunststoff hergestellten Strukturelementen des Computers 11, des Monitors 10, des Detektors 9, der Positioniervorrichtung 3 und/oder der Patientenliege 2 oder bei Leitungen 9 usw. können die Erhebungen durch die Oberflächenstruktur des Kunststoffs selbst ausgebildet sein. Infolge der selbstreinigenden Eigenschaften der Oberflächen ist keine aufwändige mechanische Reinigung erforderlich. Eine Ausbildung von Biofilmen oder eine Festsetzung von Keimen usw. kann vermieden werden. Der ebenfalls aus Kunststoff hergestellte Faltenbalg 13 wird bei einer Veränderung der Höhe der Patientenliege 2 mechanisch bewegt. Durch diese Bewegung kann eine Anlagerung von Schmutz usw. verringert werden.
Für Bedienelemente, wie z. B. Tastaturen oder Touch Screens sowie für die Bildschirmfläche des Monitors 10, ist eine Lack- oder Pulverbeschichtung ungeeignet. Die jeweiligen Oberflächen können mit einer transparenten, die Erhebungen ausbildenden Folie, überzogen bzw. beklebt werden. Die Folie kann bei Bedarf in einfacher Weise erneuert oder entfernt werden.
Um die selbstreinigenden Eigenschaften zu verbessern, kann die Oberfläche ferner hydrophobe und/oder oleophobe Eigenschaften aufweisen. Das ist gerade bei Strukturelementen wie z. B. Griffen 8, Handgriffen oder der Auflagefläche der Patientenliege 2 von Vorteil. Derartige Strukturelemente kommen beim bestimmungsgemäßen Gebrauch normalerweise häufig in Kontakt mit öl- oder fetthaltigen Substanzen sowie mikrobiologischen Verunreinigungen. Infolge der verbesserten Eigenschaften kann der Aufwand für die Reinigung verringert werden. Die Röntgeneintrittsfläche 7 des mobilen Detektors 9 weist eine die Erhebungen aufweisende Oberfläche auf, welche härter als das darunter gelegene Material ist. Es können Kratzer und dadurch ggf. verursachte Beeinträchtigungen von Röntgenaufnahmen vermieden werden. Eine selbstreinigende gehärtete Oberfläche kann auch bei Laufflächen von Kugellagern oder Rollen, z. B. der Führungsschiene 6, verwendet werden. Eine Abnutzung und Verschmutzung der Laufflächen können reduziert werden. Die Funktionalität kann verbessert, die Langlebigkeit und die Wartungsintervalle können vergrößert werden. Die Erhebungen können auch auf Oberflächen von Aus- oder Durchtrittsfenstern für Röntgenstrahlung, Röntgenblenden und dgl. ausgebildet sein.
Durch die auf den Oberflächen der Strukturelemente des Röntgengeräts 1 ausgebildeten Erhebungen können die Oberflächen besonders einfach gereinigt werden.

Claims

Medizintechnisches Gerät (1) mit einem eine Oberfläche (O1, O2) aufweisenden Strukturelement (2–13), dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (O1, O2) Erhebungen (E) aufweist, deren mittlere Höhe (h_M) und deren mittlerer Abstand (d) zwischen 5 nm und 500 μm liegt.
Medizintechnisches Gerät (1) nach Anspruch 1, wobei die Erhebungen (E) eine mittlere Höhe (h_M) und einen mittleren Abstand (d) von 20 nm bis 100 μm aufweist.
Medizintechnisches Gerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Oberfläche (O1, O2) unter Verwendung eines Lacks (L) hergestellt ist.
Medizintechnisches Gerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Oberfläche (O1, O2) von einer aus Kunststoff hergestellten Folie gebildet wird.
Medizintechnisches Gerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Strukturelement (2–13) ein spritzgegossener Kunststoffkörper (K) ist.
Medizintechnisches Gerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Oberfläche (O1, O2) härter als ein darunter gelegenes Material (M) ist.
Medizintechnisches Gerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Oberfläche (O1, O2) hydrophobe und/oder oleophobe Eigenschaften aufweist.
Medizintechnisches Gerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Erhebungen (E) aus Partikeln (P) gebildet sind.
Medizintechnisches Gerät (1) nach Anspruch 8, wobei die Partikel (P) einen mittleren Durchmesser von weniger als 30 μm aufweisen.
Medizintechnisches Gerät (1) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei die Partikel (P) feste Nanopartikel sind.
Medizintechnisches Gerät (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Oberfläche (O1, O2) durch Pulverbeschichtung hergestellt ist.
Medizintechnisches Gerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Erhebungen (E) spitzen-, zacken-, schuppen- oder linienförmig ausgebildet sind.
Medizintechnisches Gerät (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Strukturelement (2–13) ein Bestandteil eines bildgebenden medizintechnischen Geräts, insbesondere eines Röntgengeräts (1), eines Röntgen-, Ultraschall- oder Magnetresonanz-Computertomographiegeräts ist.