DE102011050427B4

DE102011050427B4 - Antimikrobielles Gehäuse für einen medizinischen Monitor

Info

Publication number: DE102011050427B4
Application number: DE102011050427.3A
Authority: DE
Inventors: Kenzo SUDO
Original assignee: Advan International Corp
Current assignee: Advan International Corp
Priority date: 2011-05-17
Filing date: 2011-05-17
Publication date: 2019-06-06
Anticipated expiration: 2031-05-18
Also published as: DE102011050427A1

Abstract

Ein antimikrobielles Gehäuse für einen medizinischen Monitor, das umfasst:
• 99.4 bis 99.8 Gew.-% eines Kunststoffharzes; und
• 0.2 bis 0.4 Gew.-% eines Zinkphosphat-Glaspulvers, das durch Formel 1 dargestellt wird:

\frac{1}{3} A g_{2} O \cdot (P_{2} O_{6} \cdot Z n O) m \cdot (2 C a O \cdot 3 B_{2} O_{8}) n

wobei m = 10 und n = 1.1 bis 1.4 ist.

Description

Ausführungsformen der Erfindung betreffen ein antimikrobielles Gehäuse für einen medizinischen Monitor und insbesondere ein antimikrobielles Gehäuse für einen medizinischen Monitor, dass antimikrobielle Eigenschaft hat, indem ein Zinkphosphat-Glaspulver zu einem synthetischen Harz für ein Monitorgehäuse hinzugegeben wird.
Da das Gebiet der Medizin ein sehr wichtiges und einzigartiges Gebiet ist, das Menschenleben betrifft, ist die Medizin an der Spitze der Technologie, bei der verschiedene Felder getestet und angewendet werden. Eine Vielzahl von Techniken werden auf dem Gebiet der Medizin verwendet, wie zum Beispiel chemische und biologische Techniken, um neue Substanzen und Materialien zu entwickeln, mechanische Techniken, um medizinische Ausrüstung, chirurgische Roboter oder eingekapselte Mikroroboter zu entwickeln, elektrische und elektronische Techniken, um verschiedene Arten diagnostischer und Test-Ausrüstung zu entwickeln, IT Techniken, um ubiquitäre medizinische Vorsorgeumgebungen auszuloten, und ähnliches.
Zum Beispiel wird bei elektrischen und elektronischen Anwendungen, die eng mit verschiedenen Arten von diagnostischer und Test-Ausrüstung verbunden sind, eine Anzeigevorrichtung zum Anzeigen von Diagnoseergebnissen eines Patienten mit einer Krankheit unter Verwendung von Bildinformation weithin genutzt. Als eine solche Anzeigevorrichtung wird im Allgemeinen eine Flüssigkristallanzeige (LCD), die dünn und leicht ist, verwendet.
Medizinische Anzeigevorrichtungen werden unter Berücksichtigung von Verwendungsumgebungen angepasst. Da medizinische Behandlung häufig Kooperation zwischen Doktoren oder Krankenschwestern erfordert, die sich schnell innerhalb eines begrenzten Raums abspielt, ist es wichtig, eine Vielzahl von medizinischen Geräten in diesem Raum effektiv anzuordnen. Da es notwendig ist, Bildinformation in Bezug auf den Zustand des Patienten, die auf einem medizinischen Monitor angezeigt wird, genau zu lesen, wird der medizinische Monitor insbesondere in der Nähe der medizinischen Arbeitskräfte positioniert.
Das Gehäuse eines medizinischen Monitors wird aus synthetischen Harzen gebildet und muss antimikrobielle Eigenschaften haben, da es in der Nähe von medizinischen Arbeitskräften und Patienten positioniert wird.
Die DE 10 2004 011 520 A1 offenbart ein antimikrobiell brechzahlangepasstes Phosphatglas.
Die EP 1 116 700 A1 offenbart eine Glaszusammensetzung mit antibakteriellen Eigenschaften.
Die DE 20 2005 010 498 U1 offenbart ein Panelcomputergehäuse mit antibakterieller Beschichtung der Oberfläche.
Die US 6 831 028 B1 offenbart ein antibakterielles Glas.
Die vorliegende Erfindung ist darauf ausgerichtet, einem Gehäuse, das das äußere Erscheinungsbild eines medizinischen Monitors bildet und häufig von medizinischen Arbeitskräften und Patienten berührt wird, bakteriostatische Aktivität zu verleihen, wobei dabei Hygiene während medizinischer Behandlung und Therapie bereitgestellt wird.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der Erfindung beinhaltet ein antimikrobielles Gehäuse für einen medizinischen Monitor 99.4 bis 99.8 Gewichtsprozent (Gew.-%) eines Kunststoffharzes und 0,2 bis 0.4 Gew.-% eines Zinkphosphat-Glaspulvers, das durch Formel 1 dargestellt wird: $\frac{1}{3} A g_{2} O \cdot (P_{2} O_{6} \cdot Z n O) m \cdot (2 C a O \cdot 3 B_{2} O_{8}) n$
wobei m = 10 und n = 1.1 bis 1.4 ist.
Das Zinkphosphat-Glaspulver kann eine wahre spezifische Dichte von 2.45 bis 2.55 und eine spezifische Schüttdichte von 0.78 bis 0.82 haben.
Das Kunststoffharz kann eines, das aus einem Acrylonitril-Butadien-Styrol- (ABS)-Copolymerharz, einem Polypropylen-(PP)-Harz und einem Polycarbonat-(PC)-Harz ausgewählt wird, beinhalten.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der Erfindung beinhaltet ein medizinischer Monitor ein Flüssigkristallanzeige-(LCD)-Feld, das ein ebenes Bild anzeigt, eine Hintergrundbeleuchtungseinheit, die ein Oberflächenlicht zu dem LCD-Feld emittiert, ein vorderes Gehäuse, das mit einer Öffnung gebildet ist, um das LCD-Feld freizulegen und ein hinteres Gehäuse, das mit dem vorderen Gehäuse verbunden ist und das das LCD-Feld und die Hintergrundbeleuchtungseinheit abdeckt, wobei das vordere Gehäuse und das hintere Gehäuse 99.4 bis 99.8 Gewichtsprozent (Gew.-%) eines Kunststoffharzes und 0.2 bis 0.4 Gew.-% eines Zinkphosphat-Glaspulvers, das durch Formel 1 dargestellt ist, beinhalten.
Die oben genannten und anderen Aspekte, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der detaillierten Beschreibung der folgenden Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen offensichtlich werden.

1 ist eine perspektivische Darstellung eines medizinischen Monitors, der ein antimikrobielles Gehäuse gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet; und
2 ist eine perspektivische Darstellung eines auseinandergenommenen medizinischen Monitors, der das antimikrobielle Gehäuse gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet.

Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nun im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. Es sollte verständlich sein, dass die vorliegenden Erfindung nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt ist und auf verschiedenen Wegen verkörpert werden kann, und das die Ausführungsformen angegeben sind, um eine vollständige Offenbarung der Erfindung bereitzustellen und um dem Durchschnittsfachmann ein genaues Verständnis der Erfindung bereitzustellen. Der Umfang der Erfindung ist nur durch die beigefügten Ansprüche und Äquivalente davon beschränkt. Gleiche Komponenten werden mit gleichen Bezugszeichen in der Beschreibung gekennzeichnet.
Des Weiteren können die Größe und die relativen Größen der Elemente aus Gründen der Klarheit übertrieben sein. Es wird verständlich sein, dass wenn ein Element als „installiert oder verbunden mit“ einem anderen Element bezeichnet wird, dass es direkt an dem anderen Element anliegt, dass es einen vorherbestimmten Zwischenraum von dem anderen Element getrennt sein kann, oder dass ein drittes Element ebenfalls dazwischen liegen kann, um es mit dem anderen Element zu befestigen oder zu verbinden.
1 ist eine perspektivische Darstellung eines medizinischen Monitors, der ein antimikrobielles Gehäuse gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet; und 2 ist eine perspektivische Darstellung eines auseinandergenommenen medizinischen Monitors, der das antimikrobielle Gehäuse gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet.
Wie in den 1 und 2 gezeigt, beinhaltet der medizinische Monitor 100 gemäß der Ausführungsform ein Flüssigkristallanzeige-(LCD)-Feld 110, eine Hintergrundbeleuchtungseinheit 120, die hinter dem LCD-Feld 110 angeordnet ist, eine Steuerkreiseinheit 130, die hinter der Hintergrundbeleuchtungseinheit 120 angeordnet ist, ein vorderes Gehäuse 140 mit einer Öffnung 142, um das LCD-Feld 110 freizulegen, und ein hinteres Gehäuse 150, das mit dem vorderen Gehäuse 140 verbunden ist und das LCD-Feld 110, die Hintergrundbeleuchtungseinheit 120 und die Steuerkreiseinheit 130 abdeckt. Des Weiteren wird das LCD-Feld 110 durch ein verstärktes Glase 180 geschützt. Diese Konfiguration ist üblich für einen LCD-Monitor und eine detaillierte Beschreibung davon wird somit hier weggelassen.
In der vorliegenden Ausführungsform werden einem Monitorgehäuse unter den Komponenten des medizinischen Monitors, das nach außen freiliegt und in direkten Kontakt mit medizinischen Arbeitskräften und Patienten kommt, antimikrobielle Funktionen verliehen.
Das Monitorgehäuse beinhaltet das vordere Gehäuse 140 und das hintere Gehäuse 150. In der vorliegenden Ausführungsform werden sowohl dem vorderen Gehäuse 140 und dem hinteren Gehäuse 150 antimikrobielle Eigenschaften verliehen, wobei dabei antimikrobielle Eigenschaften dem gesamten Äußeren des Monitors, das von Patienten und medizinischen Arbeitskräften berührt wird, verliehen werden. Nachstehend werden das vordere Gehäuse 140 und das hintere Gehäuse 150 zusammen als ein Gehäuse bezeichnet.
Das antimikrobielle Gehäuse für einen medizinischen Monitor gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird durch Mischen eines Kunststoffharzes mit einer kleinen Menge von Zinkphosphat-Glaspulver hergestellt, wobei dabei Wachstum von Mikroorganismen, wie zum Beispiel Bakterien oder ähnliches, auf der Oberfläche davon verhindert wird.
Das Zinkphosphat-Glaspulver wird durch Formel 1 dargestellt $\frac{1}{3} A g_{2} O \cdot (P_{2} O_{6} \cdot Z n O) m \cdot (2 C a O \cdot 3 B_{2} O_{8}) n$
wobei m = 10 und n = 1.1 bis 1.4 ist.
Das Zinkphosphat-Glaspulver ist ein weißes Pulver und kann eine wahre spezifische Dichte von 2.45 bis 2.55, eine spezifische Schüttdichte von 0.78 bis 0.82, eine durchschnittliche Teilchengröße von 3 bis 5 µm und einen maximalen Teilchendurchmesser von 10 bis 20 µm haben.
Das Zinkphosphat-Glaspulver ist ein einziges Produkt und stellt Materialsicherheit bereit.
D.h., dass die Exposition des Auges mit Zinkphosphat-Glaspulver keinen Schaden verursacht. Des Weiteren verursacht das Zinkphosphat-Glaspulver keinen Schaden auf der Haut und kann mit Wasser abgewaschen werden.
Wenn das Zinkphosphat-Glaspulver eine zu große Teilchengröße hat, wirkt das Glaspulver als ein Knackpunkt, wobei dabei die Haltbarkeit verringert und die Qualität der Gehäuseoberfläche verschlechtert wird.
Es ist wünschenswert, dass das Kunststoffharz Formbarkeit, Festigkeit, Haltbarkeit und eine Wärmebeständigkeit hat.
Beispiele des Kunststoffharzes können beinhalten, ohne darauf beschränkt zu sein, ein Acrylonitril-Butadien-Styrol- (ABS)-Copolymerharz, ein Polypropylen-(PP)-Harz, ein Polycarbonat-(PC)-Harz, und ähnliche.
Das ABS-Copolymerharz ist ein Styrolharz, das Styrol, Acrylonitril und Butadien umfasst. Das ABS-Copolymerharz besitzt im Allgemeinen eine leichte Verarbeitbarkeit, eine hohe Schlagbeständigkeit und eine hervorragende Wärmebeständigkeit. Das ABS-Copolymerharz hat eine Wärmebeständigkeit von 93 °C und eine Schlagbeständigkeit von 4.5, verglichen mit Polyethylen mit einer Wärmebeständigkeit von 80 °C und einer Schlagbeständigkeit von 0.8.
Das ABS-Copolymerharz wird im Allgemeinen durch Mischen oder Vermischen eines Copolymers aus Acrylonitril und Butadien und einem Copolymer aus Styrol und Butadien hergestellt, so dass ein Copolymerharz mit Eigenschaften dieser Copolymere erhalten wird. Da verschiedene Kombinationen von Komponenten der Copolymere eine empfindliche Änderung in der Produktleistung verursachen, können Kombinationen der Copolymere abhängig vom Zweck geändert werden.
PP-Harz wird zusammen mit Ethylen hergestellt, wenn Naphta in einer petrochemischen Anlage zersetzt wird. Das PP-Harz hat eine isotaktische Struktur, bei der Methylgruppen regelmäßig in dieselbe Richtung angeordnet sind. Das PP-Harz hat einen Schmelzpunkt von 165 °C und kann nacheinander bei 110 °C unter Last verwendet werden. Das PP-Harz hat eine Dichte von 0.9 bis 0.91 und eine Kristallinität, die hoch ist, aber nach dem Formen auf 70% oder weniger verringert ist.
PC-Harz wird ebenfalls als Polyestercarbonat bezeichnet. Ein verfügbares thermoplastisches Harz ist Polycarbonat aus Bisphenol-A. PC-Harz ist ein technischer Kunststoff, der transparent, nichttoxisch uns selbstlöschend ist, exzellente mechanische Eigenschaften, wie zum Beispiel exzellente Schlagfestigkeit und eine gute Balance zwischen Wärmebeständigkeit, Kältebeständigkeit und elektrischen Eigenschaften hat. PC-Harz wird industriell durch Lösungsmittelpolymerisation durch Grenzflächenpolykondensation von Bisphenol-A und Phosgen oder durch Schmelzpolymerisation durch Transveresterung von Bisphenol-A und Diphenylcarbonat hergestellt. PC-Harz hat ein Molekulargewicht von 20.000 oder mehr.
Das antimikrobielle Gehäuse des medizinischen Monitors gemäß der Ausführungsform beinhaltet 99.4 bis 99.8 Gewichtsprozent (Gew.-%) eines Kunststoffharzes, das aus dem ABS-Copolymerharz, dem PP-Harz und dem PC-Harz und 0.2 bis 0.4 Gew.-% Zinkphosphat-Glaspulver, das durch Formel 1 dargestellt wird, ausgewählt wird.
Das Gehäuse wird durch Hinzufügen des Zinkphosphat-Glaspulvers zu einem geschmolzenen Kunststoffharz und sorgfältiges Rühren der Mischung, um das Zinkphosphat-Glaspulver gleichmäßig in dem Harz zu dispergieren, gefolgt von Spritzgießen, hergestellt.
Hier betrifft der Begriff „geschmolzen“ keinen vollständig flüssigen Zustand, sondern betrifft einen Zustand, bei dem das Harz Fließvermögen hat, um es mit dem Pulver zu mischen und Spritzgießen zu unterziehen.
Das Zinkphosphat-Glaspulver wird verwendet, um dem Kunststoffharz antimikrobielle Eigenschaften zu verleihen und wird in einer Menge hinzugegeben, die geeignet ist, antimikrobielle Wirkungen bereitzustellen, ohne mechanische Eigenschaften zu beeinflussen.
Wenn die Menge des Zinkphosphat-Glaspulvers unterhalb 0.2 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht des Kunststoffharzes, ist, zeigen sich keine antimikrobiellen Wirkungen. Wenn die Mende des Zinkphosphat-Glaspulvers 0.4 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht des Kunststoffharzes, übersteigt, können mechanische Eigenschaften verändert werden, da das Zinkphosphat-Glaspulver als ein Defekt in dem Gehäuse wirkt, wobei die Festigkeit und Haltbarkeit verringert wird.
Da überschüssige Zugabe des Zinkphosphat-Glaspulvers einen Anstieg der Kosten bewirkt, ist es des Weiterten wünschenswert, dass das Zinkphosphat-Glaspulver in einer geeigneten Menge hinzugegeben wird, um dem Gehäuse des medizinischen Monitors antimikrobielle Eigenschaften zu verleihen.
Beispiele:
Proben wurden unter Verwendung eines reinen ABS-Copolymerharzes in den Vergleichsbeispielen und unter Verwendung einer Mischung eines ABS-Copolymerharzes und 0.4 Gew.-% Zinkphosphat-Glaspulver, das durch Formel 1 dargestellt wird, in den Beispielen hergestellt, und die quantitative Analyse wurde unter Verwendung von JIS Z 2801 an den Proben durchgeführt,
um die bakteriostatische Aktivität zu messen.
In dem Beispiel wurden 0.4 Gew.-% des Zinkphosphat-Glaspulvers, das durch Formel 1 dargestellt wird, zu 99.6 Gew.-% geschmolzenem ABS-Copolymerharz hinzugegeben und mit einem Rührer sorgfältig gerührt, gefolgt von Spritzgießen, um eine Probe herzustellen.
Die Proben des Vergleichsbeispiels und des Beispiels wurden mit Escherichia coli NBRC 3927 geimpft und bei 35 °C ± 1 °C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 90% für 24 Stunden stehengelassen, gefolgt von eine Messung der Anzahl der Bakterien.
Die geimpfte Menge an Escherichia coli NBRC 3972 war 2.3 × 10⁵/ml und die geimpfte Menge davon war 0.4 ml.
In dem Vergleichsbeispiel stieg die Anzahl der Bakterien (A) auf 2.2 × 10⁷/ml.
In dem Beispiel verringerte sich die Anzahl der Bakterien (B) auf 6.6 × 10³/ml.
Ein antimikrobieller Index ist log(A/B) = log(2.2 × 10⁷/ml/6.6 × 10³/ml) = 3.5.
Basierend auf den Standards wird ein Material, das einen antimikrobiellen Index von 2.0 oder größer hat, als mit bakteriostatischer Aktivität angesehen.
Entsprechend wird das mit Zinkphosphat-Glaspulver versetzte ABS-Copolymerharz als mit bakteriostatischer Aktivität gegen Escherichia coli NBRC 3972 habend identifiziert.
Bei einem herkömmlichen Monitorgehäuse, das keine antimikrobiellen Eigenschaften hat, können sich Bakterien, die auf der Oberfläche des Gehäuse haften, vervielfachen, wobei Infektionen der Patienten und der medizinischen Arbeitskräfte verursacht werden, da das Monitorgehäuse in der Nähe der Patienten und der medizinischen Arbeitskräfte verwendet wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden medizinischen Monitoren antimikrobielle Eigenschaften verliehen, wobei dabei eine sichere und hygienische medizinische Umgebung bereitgestellt wird.
Wie oben beschrieben werden gemäß der Ausführungsformen der Erfindung einem Monitorgehäuse antimikrobielle Eigenschaften verliehen, um Vermehrung von Bakterien auf der Oberfläche des Monitors, der in der Nähe von medizinischen Arbeitskräften und Patienten verwendet wird, zu verhindern, wobei dabei eine hygienische medizinische Umgebung bereitgestellt wird.
Obwohl einige Ausführungsformen hier beschrieben worden sind, sollte dem Durchschnittsfachmann verständlich sein, dass diese Ausführungsformen nur im Zuge der Veranschaulichung angegeben wurden und das verschiedene Modifikationen, Variationen und Änderungen durchgeführt werden können, ohne sich vom Geist und Umfang der Erfindung zu entfernen. Deshalb sollte der Umfang der Erfindung nur durch die beigefügten Ansprüche und Äquivalente davon beschränkt sein.

Claims

Ein antimikrobielles Gehäuse für einen medizinischen Monitor, das umfasst: • 99.4 bis 99.8 Gew.-% eines Kunststoffharzes; und • 0.2 bis 0.4 Gew.-% eines Zinkphosphat-Glaspulvers, das durch Formel 1 dargestellt wird: $\frac{1}{3} A g_{2} O \cdot (P_{2} O_{6} \cdot Z n O) m \cdot (2 C a O \cdot 3 B_{2} O_{8}) n$
wobei m = 10 und n = 1.1 bis 1.4 ist.
Das antimikrobielle Gehäuse nach Anspruch 1, wobei das Zinkphosphat-Glaspulver eine wahre spezifische Dichte von 2.45 bis 2.55.
Das antimikrobielle Gehäuse nach Anspruch 1, wobei das Zinkphosphat-Glaspulver eine spezifische Schüttdichte von 0.78 bis 0.82 hat.
Das antimikrobielle Gehäuse nach Anspruch 1, wobei das Kunststoffharz eines, das aus einem Acrylonitril-Butadien-Styrol-(ABS)-Copolymerharz, einem Polypropylen-(PP)-Harz und einem Polycarbonat-(PC)-Harz ausgewählt wird, umfasst.
Das antimikrobielle Gehäuse nach Anspruch 1, wobei das Zinkphosphat-Glaspulver eine durchschnittliche Teilchengröße von 3 bis 5 µm und einen maximalen Teilchendurchmesser von 10 bis 20 µm hat.
Ein medizinischer Monitor, der umfasst: • ein Flüssigkristallanzeige-(LCD)-Feld, das ein ebenes Bild ausgibt; • eine Hintergrundbeleuchtungseinheit, die Oberflächenlicht zu dem LCD-Feld emittiert; • ein vorderes Gehäuse, das mit einer Öffnung gebildet ist, um das LCD-Feld freizulegen; und • ein hinteres Gehäuse, das mit dem vorderen Gehäuse verbunden ist und das LCD-Feld und die Hintergrundbeleuchtungseinheit abdeckt, wobei das vordere Gehäuse und das hintere Gehäuse • 99.4 bis 99.8 Gew.-% eines Kunststoffharzes; und • 0.2 bis 0.4 Gew.-% eines Zinkphosphat-Glaspulvers, das durch Formel 1 dargestellt wird: $\frac{1}{3} A g_{2} O \cdot (P_{2} O_{6} \cdot Z n O) m \cdot (2 C a O \cdot 3 B_{2} O_{8}) n$
umfasst, wobei m = 10 und n = 1.1 bis 1.4 ist.
Der medizinische Monitor nach Anspruch 6, wobei das Zinkphosphat-Glaspulver eine wahre spezifische Dichte von 2.45 bis 2.55.
Der medizinische Monitor nach Anspruch 6, wobei das Zinkphosphat-Glaspulver eine spezifische Schüttdichte von 0.78 bis 0.82 hat.
Der medizinische Monitor nach Anspruch 6, wobei das Kunststoffharz eines, das aus einem Acrylonitril-Butadien-Styrol-(ABS)-Copolymerharz, einem Polypropylen-(PP)-Harz und einem Polycarbonat-(PC)-Harz ausgewählt wird, umfasst.
Der medizinische Monitor nach Anspruch 6, wobei das Zinkphosphat-Glaspulver eine durchschnittliche Teilchengröße von 3 bis 5 µm und einen maximalen Teilchendurchmesser von 10 bis 20 µm hat.