DE102006029946B3

DE102006029946B3 - Desinfektionsvorrichtung

Info

Publication number: DE102006029946B3
Application number: DE200610029946
Authority: DE
Inventors: Otto Bonnes
Original assignee: Bonneß Otto
Current assignee: Bonneß Otto
Priority date: 2006-06-29
Filing date: 2006-06-29
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2026-06-30

Abstract

Die Vorrichtung betrifft eine Desinfektionsvorrichtung mit einer UV-C Quelle 1 und Mitteln zur Formung eines UV-C Bündels. Zur Behandlung von Periimplantiten hat die Vorrichtung eine Lichtquelle 4, deren Licht den von den UV-C Bündel bestrahlten Bereich markiert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Desinfektion mit einer UV-C-Quelle und Mitteln zur Formung eines UV-C-Bündels.
Nach dem Einsetzen eines Implantates, beispielsweise in den Kiefer zur Befestigung einer Zahnprothese kommt es häufig insbesondere bei immunsupprimierten Patienten zu postoperativen Entzündungen im Bereich des Implantates, sogenannten Periimplantiten. Eine Methode zur Therapie solcher Periimplantiten ist die sogenannte antimikrobielle photodynamische Therapie (APT). Bei der APT wird eine lichtaktive Farbstofflösung in offener Kürettage als Photosensitizer auf das infizierte Areal aufgebracht. Während einer Einwirkzeit von mindestens 60 Sekunden diffundiert der Farbstoff in den Biofilm und lagert sich an den Membranen der entzündungsursächlichen Bakterien an. Anschließend wird der Photosensitizer mit nicht thermischem Laserlicht aktiviert. Hierdurch entstehen Singulettsauerstoff-Moleküle. Diese sind sehr starke Oxidationsmittel, reagieren daher sofort mit den Bakterienmembranen und führen, vorzugsweise über Oxidation von Membranlipiden zu einer irreversiblen, letalen Schädigung der Bakterien. Dadurch wird eine photochemische Dekontamination der behandelten Oberfläche erreicht. Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass der Photosensitizer auf eine offene Wunde aufgetragen werden muss und selbst nach einem Abspülen geringe adsorbierte Reste zurückbleiben. Daher müssen entsprechende Photosensitizer strenge Kriterien hinsichtlich Toxidität und Mutagenität erfüllen.
Eine Vorrichtung der einleitend genannten Gattung ist aus der WO 03/077958 A1 bekannt. Die Vorrichtung ist zur Desinfektion beliebiger UV-C-resistenter Oberflächen geeignet. Jedoch muss bei Verwendung der Vorrichtung peinlichst darauf geachtet werden, dass kein lebendes Gewebe dem austretenden UV-C-Strahl ausgesetzt wird, weil UV-C-Strahlung canzerogen ist.
Die DE-A-10 07 027 zeigt ein Bestrahlungsgerät zur Tiefenbestrahlung am tierischen und menschlichen Körper mit einer IR- und einer UV-Strahlungsquelle. Die IR- und UV-Strahlung werden über eine Spiegeloptik zu einem konzentrierten schmalen Strahlenbündel geformt. Durch die Kombination von IR- mit UV-Strahlung soll die Desinfektionswirkung der UV-Strahlung erhöht werden. Dem Autor war jedoch offensichtlich noch nicht bewusst, dass UV-Strahlung kanzerogen ist und es daher peinlichst vermieden werden muss, menschliches Gewebe mit UV-Licht zu bestrahlen.
Die DE 86 28 810 U1 zeigt einen Laser, dessen Strahl zu medizinischen Zwecken auf Hautpartien gerichtet werden soll. Der Laser hat einen Handgriff mit einer verschiebbaren Austrittsspitze. Wird die Austrittsspitze auf eine zu behandelnde Hautpartie aufgesetzt verschiebt sie sich in Richtung des Handgriffs und betätigt dabei einen Schalter, der in Reihe mit einem Taster liegt, welcher von der den Laser bedienenden Person zur Auslösung betätigt wird. Durch den Handgriff wird verhindert, dass der Laserstrahl versehentlich auf nicht zu behandelnde Körperteile wie beispielsweise Augen gerichtet wird. Zur Behandlung bzw. zur Vermeidung periimplantärer Entzündungen ist der Laser nicht geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die geeignet ist, die Behandlung von periimplantären Entzündungen, zu verbessern.
Diese Aufgabe ist durch eine Vorrichtung nach dem Anspruch 1 gelöst.
Weil die Vorrichtung eine Lichtquelle hat, die den von dem UV-C-Bündel bestrahlten Bereich sichtbar markiert, kann ein Operateur das unsichtbare UV-C-Bündel kontrolliert führen, wodurch auch ein intrakorporaler Einsatz von UV-C-Strahlung zur Desinfektion möglich wird. Dadurch lässt sich z.B. ein zur Behandlung einer Periimplantitis freigelegter Bereich eines Implantates mit UV-C-Strahlung desinfizieren, so dass die zumeist rauhe Implantatoberfläche kein Bakterienreservoir ist und das Gewebe um den bestrahlten Bereich abheilen kann. Weil der Operateur das UV-C-Bündel gezielt führen kann, kann er eine ungewollte Bestrahlung von Gewebe vermeiden.
Vorzugsweise hat die Vorrichtung ein Griffstück, mittels welchem das UV-C-Bündel über den zu bestrahlenden Bereich führbar ist.
Die Vorrichtung hat eine Freigabevorrichtung für das UV-C-Bündel nach Freigabe der Lichtquelle. Dadurch kann der Operateur die Vorrichtung so einstellen, dass der zu bestrahlende Bereich von dem Licht der Lichtquelle markiert wird und erst dann mittels der Freigabevorrichtung die eigentliche Desinfektion durch das UV-C-Bündel starten. Dadurch wird verhindert, dass versehentlich Gewebe mit der UV-C-Strahlung bestrahlt wird.
Vorzugsweise gibt die Freigabeeinrichtung eine definierte UV-C-Dosis frei. Durch gegebenenfalls wiederholte Freigabe des UV-C-Bündels wird der zu bestrahlende Bereich zuverlässig desinfiziert. Die UV-C-Dosis wird vorzugsweise in einer definierten Zeitspanne abgegeben, welche so klein ist, dass unvermeidbare Bewegungen des Patienten und/oder des Operateurs nicht zu einer nennenswerten UV-C-Bestrahlung von Gewebe führen. Ist die Zeitspanne entsprechend klein, kann die Markierung während der UV-C-Bestrahlung entfallen. UV-C-Quelle und Lichtquelle können dann intermittierend den zu bestrahlenden Bereich bestrahlen, bzw. markieren.
Vorzugsweise ist das Griffstück mit der UV-C-Quelle über mindestens einen flexiblen Lichtwellenleiter verbunden. Dadurch kann das UV-C-Bündel auch dort eingesetzt werden, wo nicht der nötige Raum für eine UV-C-Quelle ist. So kann beispielsweise ein geöffneter Wurzelkanal einer Zahnwurzel mit einem UV-C-Bündel bestrahlt werden. Über den flexiblen Lichtwellenleiter kann auch ein anderes Operationsgebiet, beispielsweise ein Knie- oder Hüftgelenksimplantat, endoskopisch behandelt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das sichtbare Licht durch optische Elemente in den Pfad des UV-C-Bündels eingekoppelt. Dadurch bestrahlen das sichtbare Licht und das UV-C-Bündel eine zumindest annähernd identische Fläche.
In einer weiteren Ausführungsform sind optische Elemente zur Parallelisierung des UV-C-Bündels vorgesehen. Ebenso können optische Elemente wie Blenden oder Linsen vorgesehen sein, mit denen die geometrische Form des bestrahlten Bereichs einstellbar ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die UV-C-Quelle eine Halbleiterdiode. Zukünftig wird auch der Einsatz von UV-C-Halbleiterlasern möglich werden.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt schematisch und stark vereinfacht eine Ausführungsform nach der Erfindung. Die von einer UV-C-Quelle 1 emmittierte UV-C-Strahlung 10 wird durch ein erstes bündelndes optisches Element 2 zu einem weitgehend parallelen UC-C-Bündel geformt. Mittels eines halbdurchlässigen Spiegels 6 wird von einer Lichtquelle 4 emmittiertes und durch ein zweites bündelndes Element 5 weitgehend parallelisiertes sichtbares Licht 20 in den Pfad des UV-C-Bündels eingekoppelt, d.h. das sichtbare Licht 20 und die UV-C-Strahlung 10 haben ab dem Spiegel 6 den gleichen Strahlengang. Das Bündel aus UV-C-Strahlung 10 und dem sichtbaren Licht 20 wird mittels Linse 7 etwa auf die Eintrittsfläche eines Lichtwellenleiters 8 fokussiert. Ein Griffstück 9 nimmt das andere Ende des Lichtwellenleiters 8 auf. Auf der Lichtaustrittsfläche des Lichtleiters 8 ist ein einstellbarer Kollimator 9.1, der das austretende Bündel aufweitet. Mittels einstellbarer Blenden 9.2 des Griffstücks 9 kann die geometrische Form der Querschnittsfläche des Bündels vorzugsweise beliebig eingestellt und so an den zu bestrahlenden Bereich angepasst werden. Im Strahlengang nachgeordnet ist an dem Griffstück 9 ein einstellbarer und demontierbarer Spiegel 9.3 mittels dem das austretende Bündel umgelenkt werden kann, um auch ansonsten unzugängliche Bereiche bestrahlen zu können. Zwischen dem ersten bündelnden optischen Element 2 und dem halbdurchlässigen Spiegel 6 ist eine elektrisch betätigbare Freigabevorrichtung 14, die, sofern nicht betätigt, den Strahlengang des UV-C-Bündels blockiert. Dann tritt aus dem Griffstück 9 lediglich für Gewebe unschädliches sichtbares Licht aus, so dass der Operateur mit dem Kollimator 9.1, den Blenden 9.2 und dem Spiegel 9.3 den von dem sichtbaren Licht markierten Bereich so einstellen kann, dass er mit dem zu bestrahlenden, d.h. zu desinfizierenden Bereich übereinstimmt. Wird nun die Freigabeeinrichtung 14, beispielsweise mit einem Fußschalter (nicht dargestellt), für ein bestimmtes Zeitintervall freigegeben, so wird der ausgewählte Bereich mit einer definierten UV-C-Dosis bestrahlt. Alternativ kann das aus dem Griffstück austretende Bündel aus UV-C-Strahlung und Licht von einem Operateur über einen zu desinfizierenden Bereich geführt werden.
In der Zeichnung sind der Einfachheit halber alle bündelnden, fokussierenden oder strahlweitenden optischen Elemente als Linsen symbolisiert. Jedoch haben Linsen die Eigenschaft, Licht verschiedener Wellenlängen unterschiedlich stark zu brechen, so dass der Strahlengang des UV-C-Bündels und dem sichtbaren Lichts nicht gleich ist. Dies wird vermieden, wenn zur Fokussierung oder Strahlweitung entsprechend kompensierte Linsen und/oder gekrümmte Spiegel verwendet werden.
In einer weiteren Ausführungsform (nicht dargestellt) ist die Lichtquelle, beispielsweise in Form einer leuchtstarken LED, direkt in dem Griffstück. Dadurch wird der Aufwand zur strahlenganggleichen Führung von UV-C-Bündel und sichtbarem Licht reduziert, weil entsprechend aufgeweitetes sichtbares Licht z.B. erst unmittelbar vor den Blendenelementen eingekoppelt wird.

Claims

Vorrichtung zur intrakorporalen Desinfektion, mit einer UV-C Quelle (1) und Mitteln zur Formung eines UV-C Bündels, gekennzeichnet durch – eine Lichtquelle (4), deren Licht den von dem UV-C Bündel bestrahlten Bereich markiert und – eine Freigabeeinrichtung (14) für das UV-C Bündel nach Freigabe der Lichtquelle.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Griffstück (9) hat, mittels welchem das UV-C Bündel über den zu bestrahlenden Bereich führbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass die Freigabeeinrichtung (14) eine definierte UV-C Dosis freigibt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Freigabeeinrichtung (14) den Strahlengang des UV-C Bündels für ein definiertes Zeitintervall freigibt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-C Quelle (1) mit dem Griffstück (9) mittels mindestens eines flexiblen Lichtleiters (3) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch optische Elemente (6), die das sichtbare Licht in den Pfad des UV-C Bündels einkoppeln.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch wenigstens ein optisches Element (2) zur Parallelisierung des UV-C Bündels.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-C-Quelle (1) eine Halbleiterdiode ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch optische Elemente (9.1, 9.2, 9.3) zur Anpassung der geometrischen Form des UV-C Bündels an den zu bestrahlenden Bereich.