DE102005042372B3 - Medizinische Geräte mit keimreduzierenden Oberflächen, diese enthaltende Atemschutzmasken sowie deren Verwendung - Google Patents

Medizinische Geräte mit keimreduzierenden Oberflächen, diese enthaltende Atemschutzmasken sowie deren Verwendung Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Silberpartikeln mit einer Größe von 1 bis 500 nm in einem Matrixmaterial, das als Oberflächenbeschichtung auf medizinischen Geräten oder Atemschutzmasken zur Keimreduzierung derselben verwendet wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft medizinische Geräte mit keimreduzierenden Oberfläschen, insbesondere Beatmungs- und/oder Narkosegeräte. Die vorliegende Erfindung betrifft auch Atemschutzmasken sowie die Verwendung der keimreduzierenden Oberfläschen.
  • Die Komponenten eines Beatmungsgerätes, die mit dem Frischgas für den Patienten in Kontakt stehen, unterliegen bei sachgerechter Handhabung keiner Kontamination mit Bakterien, Pilzen und Viren. Bei nicht sachgerechter Handhabung kann allerdings eine Kontamination nicht ausgeschlossen werden, wobei sich Bakterien, Pilze und Viren unter den dort herrschenden Bedingungen schnell ausbreiten können. Für Komponenten eines Narkosegerätes mit Atemgasrückführung besteht dieses Problem in noch stärkerem Maße. Innerhalb des Atemsystems und der Patientenschläuche herrscht ein feuchtes und warmes Klima, das ideal für das Wachstum von Bakterien und Pilzen ist. Dementsprechend sind für diese Geräte üblicherweise regelmäßige Reinigungs- und Hygienemaßnahmen vorgeschrieben. Das Ziel der vorgegebenen Desinfektionsverfahren ist eine Reduzierung der Keime z.B. um einen bestimmten Faktor der lebenden Mikroorganismen. Die Erfahrung hat aber gezeigt, dass diese Reinigungs- und Hygienemaßnahmen nicht immer zuverlässig umgesetzt werden. Auch wenn ein in dieser Hinsicht korrekt desinfiziertes medizinisches Gerät nicht verwendet wird, können sich noch vorhandene Bakterien und/oder Pilze wieder ausbreiten.
  • Handhabungkomponenten von Beatmungs- oder Narkosegeräten wie Beatmungsabeutel, Alarm- und Bedienknöpfe stehen nicht in Kontakt mit dem Patientengas. Allerdings können die Oberflächen durch das Bedienpersonal kontaminiert und über diesen Weg äußerlich Kontaminationen auf den Patienten übertragen werden. Es stellen sich dieselben Probleme, wie bei der Desinfizierung von atemgasführenden Komponenten.
  • Dichtungen und Filtermaterialien von Atemmasken werden durch den engen Hautkontakt feucht und bieten ebenfalls ein ideales Klima für das Wachstum von Bakterien und Pilzen. Auch für diese Geräte sind üblicherweise regelmäßige Reinigungs- und Hygienemaßnahmen vorgesehen; jedoch werden diese nicht immer garantiert eingehalten.
  • Von den genannten medizinischen Geräten oder Atemschutzmasken kann deshalb nicht garantiert immer ausgeschlossen werden, dass Infektionen für den Patienten bzw. Träger ausgehen können, selbst wenn sie vorschriftsmäßig gereinigt und desinfiziert werden.
  • Daher ist ein weiterer Schutz von medizinischen Geräten oder Atemschutzmasken gegen Kontamination durch Bakterien, Pilze und/oder Viren wünschenswert.
  • Die WO 00/09173 offenbart die Verwendung von stabilisierten Silberionen als Oberflächenbeschichtung von medizinischen Geräten. Die Silberionen werden durch Komplexierung mit primären, sekundären oder tertiären Aminen stabilisiert, die an hydrophile Polymere gebunden sind.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Schutz von medizinischen Geräten oder Atemschutzmasken vor Kontamination der Oberflächen durch Bakterien, Pilze und/oder Viren bereitzustellen.
  • Die Aufgabe wird durch ein medizinisches Gerät mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 und durch eine Atemschutzmaske mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 15 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Demgemäß weist das erfindungsgemäße medizinische Gerät oder die erfindungsgemäße Atemschutzmaske eine Oberfläche aus einem Matrixmaterial auf, das Silberpartikel mit einer Größe von 1 bis 500 nm enthält.
  • Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass sich mit der Verwendung von Silberpartikeln im Nanogrößenbereich von 1 nm bis 500 nm ein verbesserter Schutz der medizinischen Geräte oder Atemschutzmasken gegen Kontamination durch Bakterien, Pilze und/oder Viren im Vergleich zur Verwendung von stabilisierten Silberionen erzielen läßt. Es wird vermutet, dass sich an der Oberfläche der Silberpartikel Silberionen (Ag+) bilden, die für die antimikrobielle Wirkung verantwortlich sind. Sind die Silberpartikel größer als 500 nm, so ist die Oberfläche der Silberpartikel zu klein, um einen effektiven antimikrobiellen Schutz zu liefern. Je kleiner die Silberpartikel sind, desto mehr neigen sie zur Agglomeration, was die Oberfläche wieder herabsetzt. Vorzugsweise weisen die Silberpartikel daher eine Größe von 5 bis 100 nm, insbesondere von 10 bis 80 nm auf.
  • Die Silberpartikel liegen in dem Matrixmaterial vorzugsweise in einer Konzentration von 1 ppm bis 1000 ppm, bevorzugter 100 ppm bis 800 ppm, insbesondere von 250 ppm bis 750 ppm, am meisten bevorzugt von 500 ppm bis 700 ppm, bezogen auf das Gesamtgewicht des Matrixmaterials, vor.
  • Das Matrixmaterial ist vorzugsweise ein Polymer, vorzugsweise ein hydrophiles Polymer. Es wird vermutet, dass hydrophile Polymere die Ionenbildung an der Oberfläche der Silberpartikel und den Ionentransport zur Oberfläche des Matrixmaterials begünstigen. Am meisten bevorzugt sind Polyphenylensulfid (PPS), Polysulfon (PSU), Polyphenylsulfon (PPSU), Cycloolefin-Copolymere (COC), Silikone, Polyoxyalkylene wie Polyoxymethylen und Polyamide (PA) wie Polyamid-12 (PA-12) oder Polyamid-6, die gegebenenfalls bis zu 35 Gew.-% Glasfasern oder Glaskugeln enthalten. Am meisten bevorzugt enthält Polyphenylensulfid bis zu 30 Gew.-% Glasfasern oder Glaskugeln. Am meisten bevorzugt enthält Polyamid bis zu 25 Gew.-% Glasfasern oder Glaskugeln.
  • Das Oberflächenmaterial kann ferner einen mineralischen Füllstoff enthalten, der die Ionenbildung weiter begünstigt. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn das Marixmaterial nicht ausreichend hydrophil ist. Der mineralische Füllstoff ist vorzugsweise ausgewählt aus Zeolithen, Siliziumdioxid, Titandioxid, Aluminiumoxid, Zirkonoxid und Mischungen derselben.
  • Das medizinische Gerät ist vorzugsweise ein Beatmungs- oder Narkosegerät. Die Oberfläche des Beatmungs- oder Narkosegeräts ist vorzugsweise die von einem Atemgasschlauch, einer Tülle, Buchse oder Dichtung im Atemsystem des Beatmungs- und/oder Narkosegerätes, die eines Sensorgehäuses und/oder Schlauches zur internen Messgasrückführung, die eines Y-Stücks für den Atemluftschlauch, die eines Bedienelements zur Handverstellung und/oder die eines Handbeatmungsbeutels, Kalkbehälters, Kabel- und/oder Schlauchkanals, wobei auch andere Oberflächen das erfindungsgemäße Silberpartikel-enthaltende Matrixmaterial aufweisen können.
  • Silberparikel mit einer mittleren Teilchengröße von 1 nm bis 500 nm sind kommerziell, beispielsweise von der Firma rent-a-scientist GmbH, Regensburg, unter der Bezeichnung AgPURE Nanosilver® erhältlich.
  • Die Einbringung der Silberpartikel in das Matrixmaterial kann auf übliche Weise durch Vermischen in einem geeigneten Mischer erfolgen. Vorzugsweise wird jedoch zunächst eine Vormischung der Silberpartikel mit einem Wachs hergestellt, die anschließend dem Matixmaterial zugemischt wird. Die Vormischung kann beispielsweise 1 Gew.-% bis 10 Gew.-% Silberpartikel enthalten.
  • Die Erfindung wird nunmehr beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
  • 1 zeigt einen Narkosemittelverdunster 1, der an Beatmungs- oder Narkosegeräte angeschlossen werden kann.
  • Der Narkosemittelverdunster weist ein Handrad 2 zur manuellen Einstellung der abzugebenden Narkosemittelmenge, eine Einstellmarkierung 3 zur optischen Kontrolle der Öffnungszustandes des Narkosemittelverdunsters 1, eine Einfüllvorrichtung 4 und ein Schauglas 5 auf.
  • 2 ist eine schematische Darstellung des Handrades 2 des Narkosemittelverdunsters 1, die das Handrad 2 in Draufsicht und in schematischer Seitenansicht zeigt. Die Draufsicht zeigt die Profilierung 8 sowie einen Schalter 6 zur Ver- und Entriegelung des Handrades 2. Die schematische Seitenansicht zeigt weiter Einstellmarkierungen 7.
  • Im Verlauf einer üblichen Narkose wird die Konzentration des Narkosemittels im Atemluftgemisch unterschiedlich eingestellt. Bei der Einleitung der Narkose wird üblicherweise eine hohe Konzentration an Narkosemittel gewählt, während im weiteren Verlauf eine mittlere Konzentration des Narkosemittels eingestellt wird. Gegen Ende der Narkose wird die Konzentration des Narkosemittels im Atemluftgemisch weiter herabgesetzt. Zur Einstellung der Narkosegaskonzentration muß der Anästhesist das Handrad 2 des Narkosemittelverdunsters 1 betätigen. Daneben muß der Anästhesist Kontakt zum Patienten halten. Eine Übertragung von Keimen vom Handrad zum Patienten und umgekehrt ist dabei möglich. Durch die Beschichtung des Handrades mit Polyamid-6, das 25 Gew.-% Glasfasern und 680 ppm Silberpartikel mit einer durchschnittlichen Größe von etwa 10 nm enthielt, wurde ein verringertes Wachstum von Bakterien und Pilzen bzw. das Absterben vorher aufgebrachter Kontamination beobachtet.
  • 3 zeigt ein Atemsystem 19 eines Narkosegerätes.
  • Das Atemsystem 19 umfaßt Anschlüsse 20 und Tüllen 21 für die Schläuche 22, mit denen das Narkosegas 23 zum und vom Patienten transportiert wird. Ferner ist ein Beatmungsbeutel 24 gezeigt. Das Narkosegas 23 wird von dem Atemsystem 19 durch den Schlauch 22 zum Patienten (nicht dargestellt) und anschließend vom Patienten zurück in das Atemsystem 19 geleitet. Innerhalb der Tüllen 21, die Atemsystem 19 und Schläuche 22 verbinden, herrscht ein sehr feuchtes, meist auf 30 bis 35°C temperiertes Klima. Die Beschichtung der Innenflächen der Tüllen 21 und/oder Innenseiten der Atemgasschläuche 22 mit Polyphenyenlsulfid (PPS), das 680 ppm Silberpartikel mit einer durchschnittlichen Größe von etwa 10 nm enthält, führte zu einem deutlich verringerten Wachstum von Bakterien- oder Pilzpopulationen.
    •

Claims (16)

  1. Medizinisches Gerät, das eine Oberfläche aus einem Matrixmaterial aufweist, das Silberpartikel mit einer Größe von 1 bis 500 nm enthält.
  2. Medizinisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Silberpartikel eine Größe von 5 bis 100 nm aufweisen.
  3. Medizinisches Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Silberpartikel eine Größe von 10 bis 80 nm aufweisen.
  4. Medizinisches Gerät nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Matrixmaterial ein Polymer ist.
  5. Medizinisches Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer ein hydrophiles Polymer ist.
  6. Medizinisches Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das hydrophile Polymer ausgewählt ist aus Polyphenylensulfid (PPS), Polysulfon (PSU), Polyphenylsulfon (PPSU), Polyoxyalkylen, Polyamid (PA), Cycloolefin-Copolymeren (COC), Silikonen und Mischungen derselben.
  7. Medizinisches Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyoxyalkylen Polyoxymethlyen (POM) ist.
  8. Medizinisches Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyamid ausgewählt ist aus Polyamid-12 (PA-12) und Polyamid-6 (PA-6).
  9. Medizinisches Gerät nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberflächenmaterial ferner einen mineralischen Füllstoff enthält.
  10. Medizinisches Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der mineralische Füllstoff ausgewählt ist aus Zeolith, Siliziumdioxid, Titandioxid, Aluminiumoxid, Zirkonoxid und Mischungen derselben.
  11. Medizinisches Gerät nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Silberpartikel in dem Matrixmaterial in einer Konzentration von 1 ppm bis 1000 ppm, bezogen auf das Gesamtgewicht des Matrixmaterials, vorliegen.
  12. Medizinisches Gerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Silberpartikel in dem Matrixmaterial in einer Konzentration von 250 ppm bis 750 ppm, bezogen auf das Gesamtgewicht des Matrixmaterials, vorliegen.
  13. Medizinisches Gerät nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Beatmungs- oder ein Narkosegerät ist.
  14. Medizinisches Gerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche die von einem Atemgasschlauch, einer Tülle, Buchse oder Dichtung im Atemsystem des Beatmungs- und/oder Narkosegerätes, die eines Sensorgehäuses und/oder Schlauches zur internen Messgasrückführung, die eines Y-Stücks für den Atemluftschlauch, die eines Bedienelements zur Handverstellung und/oder die eines Handbeatmungsbeutels, Kalkbehälters, Kabel- und/oder Schlauchkanals ist.
  15. Atemschutzmaske, die eine Oberfläche aus einem Matrixmaterial aufweist, das Silberpartikel mit einer Größe von 1 bis 500 nm enthält.
  16. Verwendung eines Gemisches aus Silberpartikeln mit einer Größe von 1 bis 500 nm und einem Matrixmaterial als Oberflächenbeschichtung von medizinischen Geräten oder Atemschutzmasken.
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