DE102017107210A1

DE102017107210A1 - Vorrichtung zur keimlastreduktion

Info

Publication number: DE102017107210A1
Application number: DE102017107210.1A
Authority: DE
Inventors: Andreas Enz; Wolfram Mittelmeier; Detlef Behrend; Sarah Zaatreh; Annett Klinda
Original assignee: Universitaet Rostock
Current assignee: Universitaet Rostock
Priority date: 2017-04-04
Filing date: 2017-04-04
Publication date: 2018-10-04

Abstract

Es wird eine als Handgerät ausgebildete Vorrichtung zur Keimlastreduktion vorgeschlagen, die eine über ein Halsstück (4) mit einem Gehäuse (1) verbundene UV-C-Lichtquelle (6) aufweist. Ein an dem Halsstück (4) angebrachter Abstandshalter (8) ermöglicht die Einhaltung eines definierten Bestrahlungsabstands zwischen der UV-C-Lichtquelle (6) und dem zu behandelnden Gegenstand.

Description

Periprothetische Gelenkinfektionen gehen ebenso wie ideopathische und iatrogene Infektionen von Gelenken und Weichteilen mit einer hohen Keimbelastung einher. Das Immunsystem eines Patienten allein kann diese Infektionen nicht ausreichend beherrschen. Chirurgische und medikamentöse Interventionen reduzieren die Keimlast nicht ausreichend.
Der Einsatz von UV-C-Licht kann zu einer weiteren Reduktion der Keimzahl führen, sodass es durch diesen Einsatz zu einem Beherrschen und Ausheilen der Infektsituation kommen kann. Auch bei der primären Endoprothesenimplantation kann es zu einer Keimverschleppung kommen, wobei die Anwendung von UV-C-Licht einen möglichen Frühinfekt verhindern kann.
Es ist bereits ein Gerät bekannt, das UV-Licht zur Reduzierung der Keimlast bei Hauteinschnitten oder Wundenoberflächen bei Tieren und Menschen abgeben kann. Das Gerät kann in der Hand gehalten werden ( WO 2016/064441 A1 ).
Weiterhin ist ein Gerät bekannt, das UV-Strahlung benutzt, um Katheter und oberflächliche Wunden zu desinfizieren ( EP 2 295 112 A1 ). Das Gerät kann auf die zu behandelnde Stelle aufgesetzt werden.
Bekannt ist ebenfalls ein System zur Behandlung einer Nagelerkrankung, das einen Lichtapplikator aufweist. Der Lichtapplikator wird so gesteuert, dass eine Reihe abwechselnder Lichtemissionen und Pausen abgegeben wird. Als Lichtquelle wird eine Laserlichtquelle mit einer Wellenlänge von etwa 1064 nm verwendet. Die Pulsfolgen haben eine Wiederholungsrate von 10 bis 30 Hz ( EP 2 229 980 B1 ).
Ebenfalls bekannt ist eine Einrichtung zum Erzeugen von UV-C und UV-A Licht mithilfe einer Laserlichtquelle ( EP 2 100 640 A1 ).
Zur Wundbehandlung, also zur oberflächlichen Behandlung, ist ebenfalls die Verwendung ionisierender Gase mithilfe eines sogenannten Plasma-Pens bekannt ( US 2011/0112528 A1 ).
Die chirurgische Sanierung erfordert einen erheblichen Weichteilen-und Knochenverlust oder Verlust der betroffenen Extremität. Der Einsatz von Chemotherapeutika stellt eine hohe Belastung des Körpers mit zahlreichen zum Teil schwer zu beherrschenden unerwünschten Nebenwirkungen dar, mit der Gefahr der Resistenzbildung der Erreger.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine einfach durchzuführende und den Körper weniger belastende Möglichkeit der Reduzierung der Keimlast zu schaffen, wobei die Infektsituation saniert und die Bildung von Resistenzen vermieden werden soll.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Vorrichtung mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen sowie die Verwendung dieser Vorrichtung zur Reduzierung der Keimzahl bei einem infizierten Gelenk vor.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Die von der Erfindung vorgeschlagene Vorrichtung ermöglicht es, eine UV-C-Strahlung direkt im Infektgeschehen anzuwenden. Durch die Ausbildung der Vorrichtung kann auch eine intramedulläre Anwendung bei Vorliegen einer Osteomyelitis des Knochens erfolgen. Bei der Primärimplantation von Endoprothesen wird die intraoperative Keimlast reduziert.
Es kann vorgesehen sein, dass die am distalen Ende des Halsstücks angeordnete UV-C-Lichtquelle durch das Halsstück mit Strom von der im Gehäuse angebrachten Energiequelle versorgt wird, beispielsweise einer Batterie. Es ist aber ebenfalls möglich, dass die UV-C-Lichtquelle am distalen Ende nur eine Austrittsquelle für das UV-C-Licht ist, das in dem Gehäuse erzeugt und über einen entsprechenden Lichtleiter durch das Halsstück zu der Austrittsquelle geleitet wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung und zur Verbesserung der Einsetzbarkeit kann vorgesehen sein, dass das Gerät in sich Wasser fest gekapselt und als Einweggerät ausgebildet ist. Dadurch lässt sich die benötigte Sterilität gewährleisten.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das Gerät insgesamt als sterilisiertes Produkt auszugestalten, also aus Materialien und mit einer Formgestaltung herzustellen, die eine Sterilisierung zulässt. Dazu gehört es beispielsweise, dass sowohl das Gehäuse als auch das Halsstück glattwandig ausgebildet sind.
Es kann in Weiterbildung vorgesehen sein, dass das Halsstück, das die Lichtquelle mit dem Gerät mechanisch und funktionell verbindet, flexibel bis semirigid ausgebildet ist. Diese Ausbildung soll es einerseits ermöglichen, dass sich das Halsstück beim Einsatz verbiegen lässt, andererseits soll es aber auch möglich machen, dass die Lichtquelle durch Anfassen des Gehäuses manipuliert werden kann.
Als besonders sinnvoll hat es sich herausgestellt, wenn in Weiterbildung vorgesehen ist, dass das Halsstück auswechselbar ausgebildet ist, insbesondere auch auswechselbar gegen ein anderes Halsstück mit einer unterschiedlichen Länge und/oder einer unterschiedlichen Flexibilität. Die Auswechselbarkeit kann beispielsweise nur gegenüber dem Gehäuse bestehen, sodass die Lichtquelle mit dem Halsstück verbunden ist. Es ist aber auch möglich, dass die Auswechselbarkeit auch gegenüber der Lichtquelle gegeben ist, sodass man bei Verwendung eines anderen Halsstücks die ursprüngliche Lichtquelle weiterverwenden kann.
Es kann vorgesehen sein, dass in dem Gehäuse nicht nur die Energiequelle zur Erzeugung der UV-C Strahlung untergebracht ist, sondern auch eine Steuerung, mit der beispielsweise die Bestrahlungsdauer gesteuert oder auch kontrolliert werden kann, während der die UV-C Strahlung abgegeben wird. Es kann sich bei der Steuerung beispielsweise um einen Mikroprozessor handeln.
Es kann ebenfalls vorgesehen sein, dass das Gehäuse eine Anzeigeeinrichtung für die Belichtungszeit aufweist. Dabei kann es sich um ein durch den Mikroprozessor angesteuertes Display handeln.
Sinnvollerweise kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse auch einen Schalter zum Ein- und Ausschalten der Energieversorgung der Lichtquelle und/oder zum Starten der Belichtung aufweist.
Zur Datenübertragung zum Beispiel für die Qualitätssicherung kann an dem Gehäuse ein RFID-Transponder vorgesehen sein.
Es hat sich als sinnvoll herausgestellt, als UV-C-Lichtquelle eine LED vorzusehen.
Vorzugsweise wird eine UV-C-Lichtquelle verwendet, die eine Strahlung im Bereich von 265 bis 285 nm und/oder mit einer Bestrahlungsstärke von 1,28 bis 4000 mW abgibt.
Der Abstandshalter, der die Lichtquelle umgibt, kann derart ausgebildet sein, dass er einen Bestrahlungsabstand von etwa 5 mm bis etwa 40 mm einzuhalten ermöglicht.
Der Hauptvorteil der von der Erfindung vorgeschlagenen als Handgerät ausgebildeten Vorrichtung liegt in der einfachen Anwendbarkeit des Gerätes, der sicheren und gezielten Keimabtötung ohne Resistenzbildung, der Ergänzung zur chirurgischen und chemotherapeutischen Therapie, der leichten Verfügbarkeit und rein lokalen Wirkung des UV-C-Lichts. Dies kann Komplikationen, wie den eventuell drohenden Verlust einer Extremität, einer Sepsis mit schwerwiegenden Folgen und unerwünschten Nebenwirkungen durch hochdosierte Antibiotika vorbeugen. Die durchschnittliche Krankenhausverweildauer des Patienten kann dadurch erheblich reduziert werden, was der physischen und psychischen Konstitution des Patienten zugute kommt. Bei Primärimplantation kann durch die Anwendung die Keimverschleppung und somit die Wahrscheinlichkeit zum Frühinfekt signifikant vermindert werden.
Die Erfindung schlägt ebenfalls die Verwendung einer solchen Vorrichtung zur Reduzierung der Keimzahl vor. Dabei wird die Vorrichtung ergänzend verwendet. Bei einem infizierten Gelenk, unabhängig davon, ob implantatassoziiert, postoperativ oder idiopathisch, erfolgt zunächst die chirurgische Sanierung mit einer möglichen Implantatentfernung, einem sorgfältigen Debridement, gegebenenfalls desinfizierenden Maßnahmen und reichlich Spülung. Nach der Sanierung wird mit der Vorrichtung der trockene Wundsitus und gegebenenfalls der eröffnete Markraum beleuchtet, um verbliebene Bakterien abzutöten und die Keimzahl weiter zu reduzieren.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Zusammenfassung, deren beider Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:

1 eine schematische Seitenansicht einer als Handgerät ausgebildeten erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Keimlastreduktion.

Die in der Figur dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung enthält ein Gehäuse 1, das eine Größe und Form aufweist, die es ermöglichen, dass das Gehäuse nach Art eines Griffs in der Hand gehalten werden kann. Das Gehäuse weist eine langgestreckte an beiden Enden abgerundete Form auf. In dem Gehäuse ist, in 1 nicht dargestellt, eine Batterie sowie eine Steuerung untergebracht. Das Gehäuse enthält auf seiner in 1 dargestellten Oberseite einen Betätigungsknopf 2 für einen Schalter, mit dem die Stromversorgung des Geräts ein-und ausgeschaltet werden kann. Durch die Oberseite ist ebenfalls eine Anzeigeeinrichtung in Form eines Displays 3 sichtbar, das zur Anzeige verschiedener Parameter der Vorrichtung dienen kann. Beispielsweise kann dort die Bestrahlungsdauer angezeigt werden.
An dem in 1 oberen Ende des Gehäuses ist an diesem ein Halsstück 4 angebracht, das sich in Längsrichtung des Gehäuses 1 und in Verlängerung der Längsachse des Gehäuses 1 von dem Gehäuse 1 aus erstreckt. Das Halsstück 4 weist etwa die gleiche Länge auf, wie das Gehäuse 1, hat aber eine deutlich geringere Dicke. Das Halsstück 4 ist zylindrisch mit einer glatten Oberfläche ausgebildet. Sein in der Figur nicht zu sehender Querschnitt ist vorzugsweise kreisrund. An dem distalen Ende 5 des Halsstücks 4 ist eine UV-C-Lichtquelle 6 in Form einer abgeplattet kugelförmigen LED 7 angebracht. Die LED 7 erhält ihren Strom durch Leitungen, die durch das Halsstück 4 hindurch gehen und zu der bereits erwähnten Steuerung und der Batterie führen.
Im Bereich des distalen Endes 5 des Halsstücks 4 ist ein Abstandshalter 8 an dem Halsstück 4 angebracht, der im schematisch angedeuteten Querschnitt die Form eines U's aufweist, wobei die Enden der beiden Schenkel 9 in einer senkrecht zur Längsachse des Halsstücks 4 verlaufenden Ebene liegen und oberhalb der LED 7 enden. Damit wird ein Abstand zwischen der Ebene, in der die Enden der Schenkel 9 liegen, und der LED definiert, der damit einen Bestrahlungsabstand definiert.
Das Halsstück 4 kann an der Verbindungsstelle zu dem Gehäuse 1 austauschbar angebracht sein. Damit kann das Halsstück 4 gegen ein anderes Halsstück mit einer anderen Länge oder auch einer anderen Flexibilität ausgetauscht werden.
An dem dem Halsstück 4 gegenüberliegenden in 1 unteren Ende des Gehäuses 1 kann ein Transponder 10 angeordnet sein, der in der Figur angedeutet ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2016/064441 A1 [0003]
EP 2295112 A1 [0004]
EP 2229980 B1 [0005]
EP 2100640 A1 [0006]
US 2011/0112528 A1 [0007]

Claims

Vorrichtung zur Keimlastreduktion, mit - einem Gehäuse (1) zur Aufnahme einer Energieversorgungsquelle, insbesondere einer Batterie; - einem an dem Gehäuse (1) angebrachten Halsstück (4); - einer an dem distalen Ende (5) des Halsstücks (4) angeordneten und durch das Halsstück (4) hindurch versorgten UV-C-Lichtquelle (6); sowie mit - einem die UV-C-Lichtquelle (6) umgebenden ein Bestrahlungsfenster aufweisenden Abstandshalter (8).
Vorrichtung nach Anspruch 1, als Einweggerät ausgebildet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, als sterilisierbares zur mehrfachen Verwendung vorgesehenes Produkt ausgebildet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Halsstück (4) flexibel bis semirigid ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Halsstück (4) auswechselbar ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer in dem Gehäuse (1) angeordneten Steuerung für die Belichtungszeit durch die UV-C-Lichtquelle (6).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Gehäuse (1) eine Anzeigeeinrichtung (3) für die Belichtungszeit aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Schalter (2) zum Ein- und Ausschalten der Stromversorgung zu der Lichtquelle (6).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem RFID-Transponder (10) am Gehäuse (1).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der als UV-C-Lichtquelle eine LED (7) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine Wellenlänge von 265 bis 285 nm mit einer Bestrahlungsstärke von 1,28 bis 4000 mW verwendet wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Abstandshalter (8) derart ausgebildet ist, dass der Bestrahlungsabstand der Lichtquelle (6) etwa 5 bis etwa 40 mm beträgt.
Verwendung einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Reduzierung der Keimzahl bei einem infizierten Gelenk.