KR101003052B1 - 의료기기 소독용 고압 세척장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세척/소독수를 이용한 의료기기 소독용 고압 세척장치에 관한 것으로, 상세하게는 치과 진료 후 환자의 타액, 혈액, 치아 조각 및 가루와, 각종 병원성 미생물 등과 같은 질병유발인자로 오염된 핸드피스의 내외부를 세척/소독함에 있어서, 세척/소독수를 이용해 오염된 핸드피스 등의 의료기기를 효과적으로 세척/소독할 수 있는 소독용 고압 세척장치에 관한 것으로, 세척/소독제를 공급하는 세척/소독제 공급부(110); 세척/소독제와 혼합되는 매개물을 공급하는 물공급부(120); 세척/소독제와 매개물이 혼합된 세척/소독수를 수용하고, 세척/소독수의 배출을 조절하는 밸브(151)를 구비한 세척/소독수 저장부(150); 세척/소독수가 유입되는 배출라인(131)을 구비하고, 배출라인(131)을 따라 공기를 고압 및 고속으로 강제이동시키는 공기공급부(130); 및 배출라인(131)과 연결되어서 공기와 혼합된 세척/소독수가 배출되는 고정관(141)과, 고정관(141)의 개폐를 조절하는 밸브(142)와, 세척/소독 대상인 의료기기를 고정관(141)과 탈부착 가능하게 고정하는 고정수단(143)을 구비한 장착부(140)를 포함하는 것이다.

Description

의료기기 소독용 고압 세척장치{High pressure Cleaner used for disinfecting the medical appliances}

본 발명은 세척/소독수를 이용한 의료기기 소독용 고압 세척장치에 관한 것으로, 상세하게는 치과 진료 후 환자의 타액, 혈액, 치아 조각 및 가루와, 각종 병원성 미생물 등과 같은 질병유발인자로 오염된 핸드피스의 내외부를 세척/소독함에 있어서, 세척/소독수를 이용해 오염된 핸드피스 등의 의료기기를 효과적으로 세척/소독할 수 있는 소독용 고압 세척장치에 관한 것이다.

치과용 핸드피스는 감염되거나 손상된 치아를 연마 및 제거하는 치과 의료기구로, 사용중에 환자의 구강 내에서 타액, 혈액, 치아 조각 및 가루 등은 물론, 각종 병원성 미생물과 바이러스 등이 묻으면서 오염된다. 일반적으로, 타액, 혈액 등과 같은 핸드피스의 오염물질은 에이즈 또는 간염과 같은 다양한 질병유발인자를 포함할 수 있으므로, 오염된 핸드피스는 이들을 사용하는 의사 및 간호사에게 치명적인 전염을 야기할 수 있다.

또한, 핸드피스는 1회용 의료기구가 아니므로, 사용된 핸드피스는 다음 환자의 전염을 방지하기 위해 세척, 소독 및 살균 등의 과정을 반드시 거쳐야 한다.

사용된 핸드피스 등의 의료기기들을 세척/소독하는 종래 방법은 의료기기를 끓는 물에 넣고 삶거나, 고온 고압의 오토클래이브(Autoclave)를 사용하는 것이었다. 그러나, 이러한 종래 방법은 하나의 의료기기를 세척/소독하는데 지나치게 많은 시간이 소요된다는 치명적인 단점이 있었다. 이는 치과를 찾는 많은 수의 환자를 고려할 때 환자의 진료대기시간이 연장되어서 환자가 체감하는 의료서비스의 질이 저하될 수 밖에 없고, 신속한 진료를 위해 의료기기에 대한 충분한 시간의 세척/소독을 진행하지 못할 수도 있어서 각종 질병유발인자의 전염이 초래될 수 있는 것이다. 또한, 핸드피스의 경우엔 치과 의료기기들 중 그 사용빈도가 높아서 전술한 문제가 두드러졌다.

물론, 핸드피스 등의 의료기기를 충분히 확보해서 전술한 문제를 해소할 수는 있지만, 핸드피스는 고가의 의료기기로써 현실적으로 다량의 핸드피스를 보유하는데 어려움이 있었다.

이외에도, 고온 고압을 이용한 종래 세척/소독방식은 핸드피스 등의 의료기기에 손상을 주어 기능을 저하시킬 수 있고, 고온 고압을 통해 각종 질병유발인자를 불활성화시킨 경우에도 핸드피스 내부에 잔류하면서 다른 환자에게 옮겨져 병원성 미생물의 증식에 도움을 줄 수 있어서, 핸드피스 등의 의료기기에 대한 효과적인 세척/소독방식이 시급히 요구되고 있다.

최근에는 이러한 요구에 따라 자외선과 초음파 등을 이용한 세척/소독방식이 제시되었다. 그러나, 자외선의 경우 자외선이 조사되는 부분만 세척/소독되어서 핸드피스의 내부는 전혀 세척/소독되지 않았고, 초음파의 경우 상대적으로 긴 세척 /소독시간과 소음발생으로 인해 현실적인 사용에 다소 제한이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 안출된 것으로, 핸드피스 등의 의료기기에 대한 세척/소독을 시간적으로나 질적으로 개선하고, 다수의 핸드피스 등의 의료기기를 신속하면서도 효과적으로 동시에 세척/소독할 수 있는 세척/소독수를 이용한 의료기기 소독용 고압 세척장치의 제공을 기술적 과제로 한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,

세척/소독제를 공급하는 세척/소독제 공급부;

세척/소독제와 혼합되는 매개물을 공급하는 물공급부;

세척/소독제와 매개물이 혼합된 세척/소독수를 수용하고, 세척/소독수의 배출을 조절하는 밸브(151)를 구비한 세척/소독수 저장부;

세척/소독수가 유입되는 배출라인을 구비하고, 배출라인을 따라 공기를 고압 및 고속으로 강제이동시키는 공기공급부; 및

배출라인과 연결되어서 공기와 혼합된 세척/소독수가 배출되는 고정관과, 고정관의 개폐를 조절하는 밸브와, 세척/소독 대상인 의료기기를 고정관과 탈부착 가능하게 고정하는 고정수단을 구비한 장착부;

를 포함하는 의료기기 소독용 고압 세척장치이다.

상기의 본 발명은, 환자의 구강 내 오염물질 또는 공기 중의 각종 오염물질 등으로 오염된 핸드피스 등의 의료기기를 단시간에 효율적으로 세척/소독할 수 있고, 다수의 의료기기를 동시에 세척/소독할 수도 있어서 현실적인 활용에 유리한 장점이 있다.

본 발명에 따른 치과의료기기의 소독용 고압 세척장치는 핸드피스와 같은 치과의료기기(이하 '핸드피스'로 함; 그러나 본 발명에 따른 소독용 고압 세척장치는 핸드피스의 세척/소독에 한정하는 것은 아님)를 세척/소독하는 것으로서, 사용한 핸드피스에 오존이 함유된 세척/소독수를 빠른 유속으로 분사시켜서 플러싱(flushing)을 이용한 핸드피스의 내부 세척 및 소독과 더불어 외부 세척 및 소독을 진행한다.

오존은 수처리 공정 및 표면 소독, 관망 세척/소독, 생물막 제어 등 광범위하게 사용되고 있는 소독제 및 산화제로써, 엷은 청색을 띠고 역한 비린내와 유사한 냄새를 가지는 불안정한 기체이다.

일반적으로 오존은 전기 방전이나 184.9nm의 UV램프를 이용하여 생성된다.

전기 방전은 전극 간에 교류 전압을 가할 경우 공간에 단속된 방전이 발생하고 방전에 의한 가속전자(e-)가 산소분자와 충돌하여 산소원자(O)가 되는 한편, 이렇게 발생한 산소원자(O)는 다시 산소분자와 반응하여 오존으로 화한다.

오존 생성은 방전전력이 증가하거나 산소순도, 방전공간에서 체류시간이 길어질수록 높아진다.

UV램프를 이용하여 오존을 발생시키는 방법은 184.9nm 파장의 UV를 방출하는 램프를 사용하는 것으로, 산소분자에 184.9nm 파장이 조사되었을 때, UV가 생성되는 원리를 이용하는 것이다. 이 방법은 전기분해에 비해 안전하고 질소산화물 등의 2차 오염물질의 발생이 없다는 장점을 갖는다.

오존에 의한 산화 및 소독 반응은 오존 자체에 의한 반응과 오존이 분해되며 생성된 OH 라디칼에 의한 두 가지 반응으로 나룰 수 있는데, 두 물질 모두 높은 산화능(오존: 2.07V, OH 라디칼: 2.80V)을 가지고 있기 때문에 미생물 및 철 등을 포함한 대부분의 화학 물질의 처리에 효과적이다. 특히, 미생물 소독의 경우, DNA를 손상시켜 단순히 미생물의 재증식만을 억제하는 UV 소독과 달리, 오존은 미생물의 표면 멤브레인이나 세포벽, 효소, DNA 등을 모두 파괴시키는 특징을 가지고 있으며, 바이러스나 박테리아에 특히 효과적이다.

0.5mg/L의 오존을 사용할 경우, 바이러스나 대부분의 박테리아는 수분 내에 99 ~ 99.9% 이상이 불활성화되는 것으로 알려져 있다.

본 발명의 발명자의 최근 연구(M. Cho, J. Yoon, J. Applied Microbiology, 2008, 104, PP. 759 ~ 766)에 따르면, Escherichiacoli의 경우, 0.1mg/L의 오존 조건하에서 4초 만에 99%가 불활성화되었다. 또한 Thurston-Enriquez 등(J. A. Thurston-Enriquez, Wat. Res., 2005, 39, PP. 3650 ~ 3656)의 연구에 따르면 enteric adenovirus와 feline calicivirus가 0.5mg/L의 오존 조건하에서 0.5분에 99.9% 이상이 불활성화되는 것으로 보고되었다.

이상 설명한 생성 방식과 효능을 갖는 오존을 세척/소독수에 혼합하고, 고압 및 고속으로 핸드피스에 플러싱하여서, 본 발명에 따른 소독용 고압 세척장치는 불 안정한 오존이 소멸하기 전에 핸드피스와 같은 치과의료기기를 효과적으로 세척/소독할 수 있게 된다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 치과의료기기의 소독용 고압 세척장치의 구성을 도시한 블록도인 바, 이를 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 소독용 고압 세척장치는 핸드피스(200) 세척/소독용 오존가스를 발생시키는 세척/소독제 공급부(110)와, 물공급부(120)와, 압축공기를 생성하는 컴프레셔를 포함하는 공기공급부(130)와, 세척/소독 대상인 핸드피스(200)를 장착하는 장착부(140)를 포함하고, 필요에 따라 세척/소독수 저장부(150)와, 폐오존처리부(160)를 더 포함할 수 있다. 이외에도, 오존의 농도조절과 폐오존처리를 위한 챔버(170)를 더 포함할 수 있다.

상기 세척/소독제 공급부(110)는 오존을 직접 생성할 수도 있고 별도의 오존탱크로부터 공급받도록 될 수도 있다. 오존을 직접 생성하는 경우엔 세척/소독제 공급부(110)는 오존생성을 위해 필요한 산소를 공기 중에서 직접 확보할 수도 있고, 별도의 산소탱크로부터 순수한 산소를 공급받을 수도 있다.

오존생성은 전술한 바와 같이 전기방전이나 UV램프를 이용해 진행할 수도 있을 것이나, 오존생성을 위해 상기 전기방전방법 또는 UV램프를 이용한 방법이 한정적으로 적용되는 것은 아니다.

상기 물공급부(120)는 세척/소독제 공급부(110)로부터 발생한 오존가스와 혼 합하여 핸드피스(200)의 세척/소독을 위한 매개물을 공급한다. 여기서 매개물은 일반적인 수도물이 될 수도 있고, 별도로 전처리된 증류수 또는 기타 액체일 수도 있다. 물론, 상기 매개물은 핸드피스의 세척/소독용으로 널리 알려진 세척수 또는 소독수일 수도 있다.

상기 공기공급부(130)는 컴프레셔를 이용해 공기를 고압 및 고속으로 배출하고, 세척/소독제 공급부(110)와 물공급부(120)로부터 각각 배출되는 오존가스 및 물과 혼합되면서 오존가스 및 물(이하 '오존수'로 함)을 고압 및 고속으로 진행시킨다. 이를 위해 공기공급부(130)는 장착부(140)와 연통하는 배출라인(131)이 형성되고, 세척/소독제 공급부(110) 및 물공급부(120)는 배출라인(131)과 연통하면서, 배출라인(131)을 고압 및 고속으로 흐르는 기류에 의한 기압으로 오존가스와 물이 장착부(140)로 흐르도록 한다.

상기 장착부(140)는 핸드피스(200)를 탈부착가능하게 고정하면서, 배출라인(131)으로부터 고압 및 고속으로 배출되는 오존수가 통과하도록 지지한다.

일반적으로, 핸드피스(200)는 급기통로를 통과하는 압축공기의 유력을 이용한 의료기기로써, 상기 급기통로는 핸드피스(200)의 길이방향을 따라 관통하도록 형성된다. 이러한 핸드피스(200)의 구조적인 특성을 활용해서 본 발명에 따른 소독용 고압 세척장치의 장작부(140)는 배출라인(131)과 급기통로가 상호 연통하도록 핸드피스(200)를 고정한다. 물론, 본 발명에 따른 소독용 고압 세척장치는 핸드피스(200)의 세척/소독에 한정적으로 사용되는 것은 아니다.

계속해서, 장착부(140)는 다수의 핸드피스(200)를 동시에 고정할 수 있도록 배출라인(131)과 연통하는 다수 개의 고정관(141)이 형성된다. 고정관(141)은 핸드피스(200)가 직접 연결되는 것으로서, 하나의 배출라인(131)과 모두 연통하기 위해 병렬로 분기되어 연결 배치될 것이다.

상기 장착부(140)는 핸드피스(200)와 같은 의료기기 이외에 별도의 호스(300)가 연결될 수도 있다. 호스(300)는 고정관(141)에 고정된 의료기기 외부에 오존수를 분사하여 상기 의료기기의 외부가 세척/소독되도록 하는 것이다. 결국, 다수의 고정관(141)에 핸드피스(200)와 호스(300)를 연결한 후, 장착부(140)에 오존수를 공급하면, 고압 및 고속의 오존수가 핸드피스(200)의 내부는 물론 호스(300)를 통해 외부로 분사되어 핸드피스(200)의 내외부를 모두 세척/소독하게 된다. 참고로, 호스(300)는 장착부(140)에 고정되는 의료기기의 형상 및 위치에 따라 융통성 있게 오존수의 분사방향을 조절할 수 있어야 하므로, 상기 호스(300)는 플렉시블한 성질을 가질 수 있는 가요성 재질인 것이 바람직하다.

한편, 장착부(140)는 다수의 고정관(141)을 구비할 경우, 고정관(141)을 선택적으로 사용할 수 있도록 고정관(141) 별로 밸브(142)가 형성되고, 핸드피스(200) 및 호스(300) 등의 피 세척/소독 대상의 탈부착을 위한 고정수단(143)이 구비된다.

본 발명에 따른 소독용 고압 세척장치는 세척/소독수 저장부(150)를 더 포함할 수 있다. 세척/소독수 저장부(150)는 세척/소독제 공급부(110) 및 물공급부(120)로부터 각각 공급되는 오존과 물을 혼합한 오존수를 세척/소독수로서 보관하는 용기로, 오존과 물의 혼합효율을 개선할 수 있다. 이를 위해 세척/소독제 공 급부(110)와 물공급부(120)는 각각 오존과 물의 공급량 조절을 위한 밸브를 포함할 수 있을 것이다.

세척/소독수 저장부(150)는 내산화성이 우수한 플라스틱, 유리, 스테인레스 스틸 등의 재질로 제작되는 것이 바람직하고, 배출라인(131)으로의 유입량을 조절하기 위한 밸브를 포함할 수 있다.

계속해서, 본 발명에 따른 소독용 고압 세척장치는 폐오존처리부(160)를 더 포함할 수 있다. 폐오존처리부(160)는 세척/소독수 저장부(150)와 연통하면서, 물에 녹지 않은 오존을 수집하여 폐기처리한다. 한편, 세척/소독수 저장부(150)에서 녹지 않은 폐오존과 핸드피스의 세척/소독을 마친 오존수를 수집하고, 이렇게 수집한 폐오존을 폐오존처리부(160)로 안내하는 챔버(170)를 더 포함할 수 있다.

한편, 챔버(170)는 소독용 고압 세척장치 내에 발생한 오존의 농도가 기준치를 초과할 경우 이를 흡기할 수 있는 흡기팬(171)을 구비한다.

이상 설명한 구성을 포함하는 본 발명에 따른 소독용 고압 세척장치는 고압 및 고속으로 오존수를 배출하여서 핸드피스를 세척/소독하고, 일정 소독시간이 경과하면 세척/소독제 공급부(110)로부터 오존의 공급을 정지시킨 후 물공급부(120)의 물 또는 공기공급부(130)의 공기만을 장착부(140)를 통해 핸드피스에 분사시켜서, 핸드피스에 잔존하는 오존을 깔끔히 제거한다.

본 발명에 따른 소독용 고압 세척장치는 세척/소독수 저장부(150)의 세척/소독수의 배출을 조절하는 밸브(151)가 구성되어서, 공기만이 장착부(140)에 전달되 도록 하였다.

도 2는 액상 조건에서 0.2mg/L의 오존에서 시간에 따른 미생물의 불활성화도를 나타낸 그래프인 바, 이를 참조하여 설명한다.

전술한 소독용 고압 세척장치를 이용해 오존 농도에 따른 미생물에 대한 소독실험을 수행하였다.

실험은 배치(batch)방식으로 수행하였고, 상기 소독용 고압 세척장치에서와 유사한 조건을 위하여 상대적으로 낮은 pH 5.6에서 실험을 수행하였다. 오존의 농도는 인디고 흡광 방법(Indigo method)을 사용하여 측정하였으며, 오존 초기 농도는 0.2mg/L로 조절하면서 반응시간은 30초로 하였다.

도 2는 E. coli, Staphyploccus aureus, MS-2 phage의 오존에 의한 불활성화를 나타낸 것으로서, E. coli와 MS-2 phage는 소독 공정에서 박테리아와 바이러스의 불활성화를 예측하는 대표적인 지표 미생물이고, Staphyploccus aureus는 널리 알려진 식중독균이다.

도 2에 제시된 3개의 미생물의 불활성화를 측정한 결과, 0.2mg/L의 낮은 오존 농도임에도 불구하고 미생물의 빠른 불활성화를 확인할 수 있었다. 즉, E. coli의 경우 5초만에, MS-2 phage는 10초, Staphyploccus aureus는 15초 이내에 99,99% 이상이 불활성화가 일어난 것을 알 수 있다. 물론 미생물의 불활성화는 핸드피스 내부의 오염정도에 따라 달라질 수 있으며, 생물막이 생성된 경우나 표면에 미생물이 부착된 경우 좀 더 느린 미생물의 불활성화를 예측할 수 있다.

그러나, 이와 같은 실험결과는 오존을 이용하여 치과용 핸드피스(200)를 소독하는 방법이 충분히 효과적인 것을 의미한다. 바실러스 포자(탄저균 등)나 크립토스포리디움과 같은 강력한 포자류나 원생동물류의 미생물의 경우 상기 미생물에 비해 월등히 큰 소독제에 대한 내성을 가지지만, 이 경우 오존의 농도나 세척/소독시간을 늘리는 것을 통해 처리할 수 있다. 그러나, 이러한 미생물은 대부분 치과의 오염과는 무관하다.

일반적으로 오존을 사용할 경우 브로메이트(bromate)와 같은 인체에 유해한 브롬계 소독부산물이 생성될 수 있는데, 본 발명에서는 세척 후 오존의 주입 없이 물만으로 최종 세척을 수행하여 핸드피스(200)에 잔류할 수 있는 오존 및 소독 부산물을 제거한다.

또한, 오존의 농도가 낮기 때문에 핸드피스(200) 내외부의 금속 손상은 거의 일어나지 않는다.

본 발명의 일실시예에 의한 소독용 고압 세척장치는 오존의 농도와 세척시간, 유속 등을 조절함으로써 세척/소독 효율을 조절할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 소독용 고압 세척장치는 오존에 의한 소독방식에 한정되는 것은 아니며, 오존을 대체할 수 있는 다른 소독제를 사용하는 방식에 의해서 동일한 효과를 달성할 수 있음은 자명하다. 예를 들어 세척/소독제 공급부(110)는 오존을 대신하여 이산화염소를 생성/공급할 수도 있는 것이다. 이외에도, 염소계 소독제(free chlorine, chloramine 등)나 과산화수소(H₂O₂)의 생성/공급도 가능하 고, 기타 소독능을 가진 고농도의 시약으로 대체하거나 세척/소독수 저장부(150) 자체를 소독제가 포함된 세척수로 대체하는 것도 가능하다.

따라서, 상기 세척/소독제 공급부(110)는 전술한 실시예와 같이 오존 공급에 한하지 않는다.

한편, 핸드피스의 외부를 오존수로 소독 세척하는 것과 마찬가지 방법으로 신경 근관 치료용 파일(endodontic file)은 물론, 기타 치과 진료용 소기구 등을 소독하고 세척하는 것도 가능할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 치과의료기기의 소독용 고압 세척장치의 구성을 도시한 블록도이고,

도 2는 액상 조건에서 0.2mg/L의 오존에서 시간에 따른 미생물의 불활성화도를 나타낸 그래프이다.

Claims (6)

1. 세척/소독제를 공급하는 세척/소독제 공급부(110);

   세척/소독제와 혼합되는 매개물을 공급하는 물공급부(120);

   세척/소독제와 매개물이 혼합된 세척/소독수를 수용하고, 세척/소독수의 배출을 조절하는 밸브(151)를 구비한 세척/소독수 저장부(150);

   세척/소독수가 유입되는 배출라인(131)을 구비하고, 배출라인(131)을 따라 공기를 고압 및 고속으로 강제이동시키는 공기공급부(130);

   배출라인(131)과 연결되어서 공기와 혼합된 세척/소독수가 배출되는 고정관(141)과, 고정관(141)의 개폐를 조절하는 밸브(142)와, 세척/소독 대상인 의료기기를 고정관(141)과 탈부착 가능하게 고정하는 고정수단(143)을 구비하되, 상기 고정관(141)은 배출라인(131)과 병렬로 분기되 연결되는 다수 개이고, 밸브(142)는 고정관(141) 각각의 개폐를 조절하도록 구성된 장착부(140);

   상기 세척/소독수 저장부(150)와 고정관(141)으로 배출된 오존을 수집하되, 고정관(141)으로 배출된 오존을 강제 흡기하는 흡기팬(171)을 구비한 챔버(170); 및

   챔버(170)에 수집된 오존을 폐기하는 폐오존처리부(160);

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료기기 소독용 고압 세척장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 세척/소독제 공급부는 오존램프 또는 방전을 통해 오존을 생성하여 공급하는 것을 특징으로 하는 의료기기 소독용 고압 세척장치.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 장착부(140)는 고정관(141)과 연통하는 가요성 재질의 호스(300)가 더 포함된 것을 특징으로 하는 의료기기 소독용 고압 세척장치.
6. 삭제

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