DE3601893C2

DE3601893C2 -

Info

Publication number: DE3601893C2
Application number: DE3601893A
Authority: DE
Inventors: Hubert 6695 Tholey De Biegel; Wolfram 6683 Spiesen-Elversberg De Weber; Arthur 6690 St Wendel De Meisberger; Bernd Dr. 6683 Spiesen De Mathieu
Original assignee: Fresenius SE and Co KGaA
Current assignee: Fresenius SE and Co KGaA
Priority date: 1986-01-23
Filing date: 1986-01-23
Publication date: 1988-01-14
Also published as: GB2185687B; GB8701437D0; DE3601893A1; GB2185687A; US4774415A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Sterilisation einer geschlossenen Schlauchkupplung für medizinische Zwecke die sich im Innenraum eines öffenbaren Gehäuses befindet,
mit wenigstens zwei Infrarot-Strahlungsheizquellen, vorzugsweise in Form von Halogenlampen, die in dem Innenraum des Gehäuses angeordnet sind,
mit einer Halteeinrichtung zur Fixierung der Schlauchkupplung in dem Innenraum des Gehäuses,
mit einem Temperaturfühler, der in dem Innenraum des Gehäuses unterhalb der Schlauchkupplung angeordnet ist und
mit einer Regeleinrichtung, die mit dem Temperaturfühler verbunden ist und mit der die Temperatur in dem Innenraum des Gehäuses auf eine vorbestimmte Temperatur regelbar ist.

Eine derartige bekannte Vorrichtung zur Sterilisation einer geschlossenen Schlauchkupplung weist ein öffenbares Gehäuse mit einem Innenraum auf, in dem wenigstens zwei Infrarot-Strahlungsheizquellen, vorzugsweise in Form von Halogenlampen, angeordnet sind. Zur Aufnahme der Schlauchkupplung ist eine Halteeinrichtung vorgesehen, in die die Schlauchkupplung eingelegt wird, so daß die im geschlossenen Zustand des Gehäuses vollständig im Innenraum des Gehäuses angeordnet ist.

Im Innenraum ist ferner ein Temperaturfühler angeordnet, der unterhalb der Schlauchkupplung liegt und mit einer Regeleinrichtung verbunden ist, die anhand der vom Temperaturfühler erfaßten Meßwerte die Temperatur im Innenraum auf einen vorbestimmten Wert regelt. Gibt der Temperaturfühler den vorbestimmten Wert an, werden die Strahlungsheizquellen derart zurückgeschaltet, daß die gewünschte Temperatur im Innenraum aufrechterhalten wird.

Bei der bekannten Vorrichtung ist jedoch nachteilig, daß der Temperaturfühler aufgrund seiner geringeren Wärmekapazität bei im wesentlichen gleicher Absorptionsfähigkeit im Vergleich zum Konnektor schneller das vorbestimmte Temperaturniveau erreicht als der Konnektor selbst. Dies wiederum führt dazu, daß die Regeleinrichtung die Strahlungsheizquellen zurückregelt, was wiederum den Effekt hat, daß der Konnektor selbst erst nach einer geraumen weiteren Zeitspanne die erforderliche Temperatur von ca. 100°C erreicht, die zur Sterilisation der Schlauchkupplung erforderlich ist. Die Einhaltung dieser Temperatur ist jedoch wichtig, da derartige Geräte zur Sterilisation von Konnektoren verwendet werden, die bei der Peritonealdialyse zum Einsatz kommen. Daher müssen die vorbestimmten Sterilisationstemperaturen unbedingt erreicht werden, da sonst nicht gewährleistet ist, daß eventuelle Kontaminationen der Schlauchverbindungen in der Vorrichtung beseitigt werden, was wiederum dann die Gefahr einer Peritonitis erhöht.

Darüber hinaus besteht bei der bekannten Vorrichtung der Nachteil, daß eine erheblich längere Zeitspanne bis zum endgültigen Erreichen der vorbestimmten Konnektortemperatur erforderlich ist, was ferner zu einem erhöhten Energieverbrauch führt.

Es ist demgegenüber Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorstehend erwähnte Vorrichtung zur Sterilisation einer geschlossenen Schlauchkupplung für medizinische Zwecke so fortzubilden, daß bei verminderter Aufheizzeit eine sichere Erwärmung des Konnektors auf die zur Sterilisation erforderliche Temperatur ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der mit einer gut reflektierenden Oberfläche versehene Temperaturfühler aufgrund seiner IR-Strahlungsabsorptionscharakteristik praktisch nur durch die Konvektion der erwärmten Luft erhitzbar ist.

Dadurch wird erreicht, daß die Anstiegskurven der Temperatur des Temperaturfühlers und des Konnektors derart annähern, daß nur unwesentliche Unterschiede in dem tatsächlichen Temperaturniveau vorliegen. So haben im Rahmen der Erfindung durchgeführte Untersuchungen ergeben, daß bei Verwendung eines erfindungsgemäß ausge bildeten Temperaturfühlers dessen Temperaturanstiegskurve wie auch die Temperaturanstiegskurve des Konnektors weit gehend linear mit nahezu der gleichen Steigung verlaufen. Dies führt sogar dazu, daß bei Konstanthalten der Luft temperatur, beispielsweise auf einem Wert von 120°C im Innenraum des Gehäuses, die vom Temperaturfühler ange zeigt wird, innerhalb des Flüssigkeitskanals der Schlauchkupplung weit über 120°C erreicht werden, da sich das im Flüssigkeitskanal befindliche Wasser aufgrund seiner deutlich höheren IR-Lichtabsorptionsfähigkeit stärker erhitzt. So wird die Oberfläche des Konnektors also praktisch durch die 120°C warme Luft des Innen raumes gekühlt, während intraluminal höhere Temperaturen entstehen als an der Oberfläche. Damit wird also im Gegensatz zu der bekannten Vorrichtung in jedem Falle eine derart hohe Erwärmung der Schlauchkupplung erreicht, daß eine Sterilisation derselben gewährleistet ist.

Des weiteren besteht der Vorteil, daß die Zeit zur Erreichung der erforderlichen Sterilisationstemperatur wesentlich herabgesetzt werden kann, was ebenfalls den Energieverbrauch der erfindungsgemäßen Vorrichtung gün stig beeinflußt.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.

Der erfindungsgemäß eingesetzte Temperaturfühler zeichnet sich vorteilhafterweise dadurch aus, daß er im wesentlichen nur durch die im Konvektionsumlauf gehaltene Luft erwärmt wird. Demzufolge nimmt er also im wesentlichen nicht die von den IR-Strahlungsquellen emittierte IR-Strahlung auf, wobei er sie entweder reflektiert oder aber durchläßt. Aus ökonomischen Gründen ist dabei die reflektierende Ausführungsform bevorzugt, bei der die von den Strahlungsquellen abgegebene IR-Strahlung (etwa 0,8-50 µm) im wesentlichen ohne Absorption zurückgeworfen wird.

Unter "im wesentlichen ohne Absorption" ist erfindungsgemäß ein Reflexionsgrad von mindestens 70%, vorzugsweise mindestens 85% zu verstehen.

Das gewünschte Temperaturverhalten des Temperaturfühlers kann mit besonderem Vorteil durch das Vorsehen dieser gut IR- reflektierenden Oberfläche erreicht werden, die vorteil hafterweise metallisch ausgebildet sein kann. Als Metalle für die IR- Reflexionsschicht kommen dabei Silber, Aluminium und dgl. infrage, die vorteilhafterweise hoch poliert sind.

Hinsichtlich der Aufwärmzeit ergeben sich weitere Vor teile, wenn auch der Innenraum des Gehäuses reflektierend ausgebildet ist, da damit die Wärmestrahlung auf die Schlauchkupplung praktisch fokussiert werden kann. Hierfür bietet sich ebenfalls eine metallische Beschichtung der Oberfläche des Innenraumes an.

Erfindungsgemäß wird weiterhin vorteilhafterweise ein Konnektor eingesetzt, der aus einem im wesentlichen IR-transparenten, temperaturbeständigen Kunststoff besteht. Hierdurch kann die im Konnektor befindliche wäßrige Lösung von der IR-Strahlung auf eine solche Temperatur aufgeheizt werden, daß auch im Inneren des Konnektors bzw. des angrenzenden Schlauchlumens eine sterilisierende Wirkung erzielt wird. Diese im Schlauch bzw. Konnektor erzielte Temperatur kann dabei höher liegen als die innerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch Konvektion erzielte Temperatur, die beispielsweise bei etwa 120° liegen soll.

Um die erhitzte flüssige Lösung am Verdampfen zu hindern, sind deshalb sowohl eingangsseitig als auch ausgangsseitig der Vorrichtung Schlauchklemmen vorgesehen, zwischen denen die im Schlauchlumen und im Konnektor vorgesehene wäßrige Lösung bis zu einem Überdruck von 3 bar eingeschlossen werden kann. Hierdurch können im abgeklemmten Leitungsabschnitt Temperaturen von 125°C und darüber erzeugt werden, ohne daß es zu einer Zerstörung des Schlauchs oder des Konnektors kommt.

Als Klemmen eignen sich entweder separate Klemmen oder aber unmittelbar in der Gehäusewand vorgesehene Klemmeinrichtungen, die vorteilhafterweise beim Schließen des Gehäusedeckels aktiviert werden.

Als Kunststoff, der für IR-Strahlung im wesentlichen durchlässig ist, kommt beispielsweise Polyester (Polybutylenterephthalat) oder Polycarbonat in Frage, wobei zumindest eines der beiden Konnektorteile IR-transparent ist. Diese Kunststoffe sind bis wenigstens 150°C temperaturbeständig.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfin dung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Ausfüh rungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in teilweise geöffnetem Zustand,

Fig. 2 ein Temperatur/Zeitdiagramm einer bekannten Vor richtung und

Fig. 3 ein Temperatur/Zeitdiagramm der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Gemäß der Fig. 1 ist eine Ausführungsform einer Vorrich tung 1 dargestellt, die ein Gehäuse 2 aufweist, das mit zwei Deckeln versehen ist, die entlang einer Führung 3 verschoben werden können, und von denen lediglich ein Deckel 4 dargestellt ist, während der andere entsprechend ausgebildete Deckel in der Figur weggelassen wurde, um das Innere des Gehäuses 2 sichtbar zu machen. Die Deckel sind mit einer in der Figur nicht erkennbaren Sicherung versehen, die sie je nach Betriebszustand gegen ein ungewolltes Öffnen verriegeln.

Das Gehäuse 2 weist einen Innenraum 3 auf, der eine Hal teeinrichtung 4 für eine Schlauchkupplung 5 aufweist. Im Beispielsfalle weist die Halteeinrichtung 4 zwei Aus nehmungen 5′ und 6 auf, die in parallelen Gehäusewänden 7 und 8 angeordnet sind und in die Schlauchteile 9 bzw. 10 eingelegt werden können, die mit der Schlauchkupplung 5 verbunden sind. Hierbei ist das Schlauchstück 9 ferner mit einem Beutel 11 verbunden, der die Spüllösung ent hält, während das Schlauchstück 10 über eine Klemme 10′ zum Patienten führt.

Vorteilhafterweise kann das Gehäuse 2 wenigstens eine weitere Klemme aufweisen, die eine Absperrung des Schlauchstückes 10 und ggf. auch des Schlauchstücks 9 bis zu einem Schlauchinnendruck bis zu 3 bar ermöglicht. Hierzu können eine bzw. zwei derartige Klemmen zu beiden Seiten der Schlauchkupplung derart am Gehäuse 2 ange bracht sein, daß sie Schläuche 9 und 10 im eingelegten Zustand erfassen und absperren können.

Andererseits kann jedoch zumindest eine der beiden Ausnehmungen 5′ und 6 als Klemmeinrichtung ausgebildet sein, wenn das Schlauchstück 10 in die Ausnehmung eingelegt ist und der Gehäusedeckel fixiert ist.

Da der Beutel 11 an seinem Übergang in das Schlauchteil 9 üblicherweise ein nicht gezeigtes Abbrechteil aufweist, das erst im abgebrochenen Zustand den Beutelinhalt in Richtung Konnektorstück freigibt, reicht es aus, wenn auf der dem Beutel 11 abgewandten Seite des Gehäuses 2 eine Klemmeinrichtung 10′ oder Ausnehmung 5′ angeordnet ist.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, wird die Schlauchkupp lung 5 durch die Halteeinrichtung 4 derart im Gehäuse 2 gehalten, daß die gesamte Schlauchkupplung 5 im Innen raum 3 zu liegen kommt. Der Innenraum 3 weist zwei gegen überliegende Aussparungen 12 und 13 auf, in denen jeweils eine Infrarotstrahlungsheizquelle 14 bzw. 15 angeordnet ist, die vorzugsweise als Halogenlampen ausgebildet sein können. Die Strahlungsheizquellen 14 und 15 werden in üblicher Art und Weise mit Energie versorgt, was jedoch in der Figur nicht näher dargestellt ist.

Ferner ist ersichtlich, daß ein Gebläse 16 vorgesehen ist, das nach Durchführung der Sterilisation den Innen raum 3 vor Entnahme der Schlauchkupplung 5 kühlt.

Unterhalb der Schlauchkupplung 5 ist im Innenraum 3 ein Temperaturfühler 17 angeordnet, der in ebenfalls nicht näher dargestellter Art und Weise mit einer Steuer- bzw. Regeleinrichtung verbunden ist, die die Temperatur im Innenraum 3 auf eine vorbestimmte Temperatur einstellt. Diese Steuer- und Regeleinrichtung kann ebenfalls in üblicher Art und Weise ausgebildet sein und bedarf daher keiner weiteren Beschreibung.

Der Temperaturfühler 17 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 ist in seiner IR-Lichtabsorptionscharakteristik so ausgelegt, daß der Temperaturanstieg des Temperaturfüh lers 17 im wesentlichen gleich dem Temperaturanstieg der Schlauchkupplung 5 ist. Dies wird im dargestellten Aus führungsbeispiel dadurch erreicht, daß der Temperatur fühler 17 praktisch nur durch Konvektion, also durch die erwärmte Luft im Innenraum 3 erhitzt wird, wozu der Tem peraturfühler 17 mit einer gut reflektierenden Oberfläche versehen ist. Diese Oberfläche kann vorzugsweise durch eine metallische Beschichtung hergestellt werden, die ebenfalls auf den Innenwänden des gesamten Innenraumes 3 und der Ausnehmungen 12 und 13 vorgesehen sein kann, was zu dem weiteren Vorteil führt, daß der Wirkungsgrad der Vorrichtung 1 erheblich erhöht werden kann und eine Absenkung der Temperatur der Gehäuseaußenfläche möglich ist.

Soll die Schlauchkupplung 5 sterilisiert werden, werden zunächst die beiden Konnektoren der Schlauchkupplung etwas mit Desinfektionsmittel eingesprüht und zusammen geführt. Danach wird die Vorrichtung 1 durch Öffnen eines der beiden Deckel soweit geöffnet, daß die geschlossene Schlauchkupplung 5 in den Innenraum 3 in der in Fig. 1 dargestellten Art und Weise eingelegt werden kann. Danach wird das Gehäuse 2 geschlossen. Nach Betätigung der Energieversorgung für die Strahlungsheizquellen 14 und 15 beginnt der Heizvorgang, währenddessen durch eine in Fig. 1 nicht näher dargestellte Überwachungseinrichtung der geschlossene Zustand des Gehäuses 2 überwacht wird.

Ist die vorbestimmte Sterilisationstemperatur erreicht, was durch den Temperaturfühler 17 ermittelt wird, werden die Strahlungsheizquellen 14 und 15 so ausgeregelt, daß die erreichte Temperatur im Innenraum 3 aufrechterhalten wird.

Durch die zuvor bereits erwähnte Anpassung der Tempera turanstiegscharakteristiken des Temperaturfühlers 17 und der Schlauchkupplung 5 ist sichergestellt, daß die Schlauchkupplung 5 die nötige Sterilisationstemperatur erreicht, wobei sich vorteilhafterweise im Inneren der Schlauchkupplung 5 ein höheres Temperaturniveau als an der Oberfläche einstellt, was die Sicherheit der Steri lisation noch weiter erhöht.

Hierzu ist zu bemerken, daß in dem an dem Schlauchstück 10 angebrachten Konnektorteil, das das patientenseitige Teil darstellt, zum Zeitpunkt der Verbindung mit dem an deren Konnektorteil verbrauchte Flüssigkeit enthalten ist, die aufgrund des Unterdruckes im Peritonealraum nicht ausläuft, aber bis zum Konnektorende steht. Von der Beutelseite her ist zum Zeitpunkt der Verbindung der Konnektorteile das Schlauchstück 9 durch das Abbrechteil verschlossen, so daß ein abgeschlossener, mit Flüssigkeit gefüllter Raum vorliegt. Diese Flüssigkeit weist eine sehr hohe IR-Lichtabsorptionsfähigkeit auf, so daß beim Erwärmen in der Kammer 3 im Flüssigkeitskanal Temperatu ren bis zu weit über 120°C entstehen, die eine sichere Sterilisation ermöglichen.

Die Konnektorteile erwärmen sich im Vergleich hierzu geringer, da wenigstens einer aus einem IR-transparenten temperaturbeständigen Kunststoff besteht.

Bevorzugte Materialien sind Polyester, Polybutylentere phthalat und Polycarbonat.

Nachdem die ebenfalls vorbestimmte Sterilisationszeit erreicht ist, schaltet sich das Gebläse 16 ein und kühlt dadurch den Innenraum auf Entnahmetemperatur der Schlauchkupplung 5 ab, wonach die Türverriegelung wieder eine Öffnung des Gehäuses 2 ermöglicht.

Gemäß Fig. 2 ist ein bei einer bekannten Vorrichtung aufgenommenes Diagramm gezeigt, das das deutliche Auseinander klaffen der Temperaturkurve T ₃ des Innenraumes 3, was durch den bekannten Temperaturfühler angezeigt wird, und der Temperaturkurve T ₅ des Innenraumes der Schlauch kupplung 5 zeigt.

Fig. 3 hingegen zeigt die entsprechenden Kurven T ₃′ und T ₅′ bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die den mehr linearen Verlauf und die nur geringe zeitliche Verschiebung bis zum Erreichen der gewünschten Sterili sationstemperatur im Innenraum verdeutlicht.

Claims

1. Vorrichtung zur Sterilisation einer geschlossenen Schlauchkupplung, die sich im Innenraum eines öffenbaren Gehäuses befindet,
mit wenigstens zwei Infrarot-Strahlungsheizquellen, vorzugsweise in Form von Halogenlampen, die in dem Innenraum des Gehäuses angeordnet sind,
mit einer Halteeinrichtung zur Fixierung der Schlauchkupplung in dem Innenraum des Gehäuses,
mit einem Temperaturfühler, der in dem Innenraum des Gehäuses unterhalb der Schlauchkupplung angeordnet ist, und
mit einer Regeleinrichtung, die mit dem Temperaturfühler verbunden ist und mit der die Temperatur in dem Innenraum des Gehäuses auf eine vorbestimmte Temperatur regelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einer gut reflektierenden Oberfläche versehene Temperaturfühler (17) aufgrund seiner IR-Strahlungsabsorptionscharakteristik praktisch nur durch die Konvektion der erwärmten Luft erhitzbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Temperaturfühlers (17) metallisch ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Innenraums (3) des Gehäuses (2) reflektierend ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Innenraumes (3) des Gehäuses (2) metallisch beschichtet ist.