KR20040108100A - 병원내 감염 방지 수액시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 병원내 감염방지 수액 시스템을 제공하는 것이다.

링거액을 수납하는 수액 봉투로부터 필터장치를 구비하는 링거 튜브를 거쳐서 캐뉼라부 또는 링거바늘로 수액하는 수액 시스템에 있어서, 상기 필터 장치는 수액을 필터를 통하여 제균하는 장치로서, 상기 필터가 산화티탄 광촉매를 함유하고, 또한 수액이 침투하는 필터의 표면에 근자외선을 조사할 수 있는 근자외선 LED 를 구비하여, 그 근자외선 스펙트럼에 의해 산화티탄 광촉매를 활성화하도록 구성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 병원내 감염방지 수액 시스템이다.

Description

병원내 감염 방지 수액시스템{Injection system for preventing Hospital-Aquired Infection}

본 발명은 병원내 감염 방지 수액 시스템에 관한 것이며, 특히 병원내 감염 중에서도 빈도가 높은 혈관내 유치 카테테르 감염 방지 시스템에 관한 것이다.

병원내 감염의 발증 요인으로는 1) 세균측 요인, 2) 수액요인, 3) 루트요인, 4) 피부 자입부(刺入部) 요인, 5) 환자측 요인 등의 여러가지 요인을 들 수 있다.

그 중에서도, 쓰리웨이 마개(三方活栓)로 대표되는 루트요인은 혈관내 유치 카테터 (catheter)나 정맥혈로의 세균의 침입구가 될 가능성이 높기 때문에 감염 대책상 큰 문제중의 하나가 되어 있다. 최근, 수액 라인을 폐쇄상태로 함으로써 세균 오염의 위험을 줄이는 목적에서 새로운 수액 라인이 개발되고 있다. 그 대표적인 것으로서 인터링크 시스템을 들 수 있으며, 이러한 인터링크 시스템은 슬릿이 있는 압축고무를 가지는 인젝션 사이트에 플라스틱제의 캐뉼라(cannula)를 접속함으로써 수액라인을 폐쇄상태로 유지할 수 있다.

그러나, 이러한 시스템은 수액라인을 폐쇄상태로 유지함으로써 세균의 침입을 방지하는 것으로서, 이에 의하여 병원내 감염율이 감소되지만, 발본적인 대책이 될 수 없다. 따라서, 본 발명은 적극적으로 멸균작용이 가능한 수액시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

산화티탄 광촉매를 이용한 방균작용에 대해서는 일반적으로 널리 알려져 있지만, 그에 따른 병원내 감염방지 효과는 부족한 상황이며, 이에 따라 본 발명자는 수액시스템의 액저장부, 쓰리웨이 마개 (인터링크)부 또는 캐뉼라부에 있어서는 산화티탄의 광촉매 효과를 근자와선 LED 스펙트럼을 사용하여 증가시킴으로써, 수액시스템에서 충분한 살균효과를 거둘수 있도록 하여 상기한 바와 같은 루트요인에 따른 병원내 감염의 방지에 최적인 시스템을 찾아내었다. 또한, 그러한 살균효과는 링거액의 자화 처리에 의해 더욱 향상시킬 수 있으므로, 본 발명은 이러한 지견에 근거하여 이하와 같은 시스템을 제공하는 것이다.

제 1 의 발명은 링거액을 수납하는 수액봉투로부터 필터장치를 구비하는 링거튜브를 거쳐서 캐뉼라부 또는 링거바늘로 수액하는 수액시스템에 있어서, 상기 필터장치는 필터를 통해 수액을 제균하는 장치로서, 상기 필터는 산화티탄 광촉매를 함유하며, 또한, 수액이 침투하는 필터의 표면에 근자외선을 조사할 수 있는 근자외선 LED 를 구비하며, 근자외선 스펙트럼에 의해 산화티탄 광촉매를 활성화하도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 병원내 감염 방지 수액 시스템이다.

제 2 의 발명은 링거액을 수납하는 수액봉투로부터 액저장부 및 링거튜브를 거쳐서 캐뉼라부 또는 링거바늘로 수액하는 수액시스템에 있어서, 상기 액저장부에 근자외선을 발광하는 근자외선 LED 를 구비하며, 그 LED 로부터 근자외선이 조사되고, 수액과 접촉하는 액저장부위 또는 수액이 적하하는 LED 의 밀봉수지 또는 유리표면을 산화티탄 광촉매로 코팅하여, 상기 LED 로부터의 근자외선 스펙트럼에 의해 산화티탄 광촉매가 활성화되도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 병원내 감염 방지 수액 시스템이다.

제 3 의 발명은 링거액을 수납하는 수액봉투로부터 액류부 또는 링거튜브를 거쳐서 캐뉼라부로 수액하는 수액시스템에 있어서, 상기 캐뉼라부의 수액 상류측에 근자외선을 발광하는 근자외선 LED 를 구비하며, 캐뉼라부의 근자외선이 광가이드되는 부위의 외주에 클래드층을 설치하여 빛이 새어나가지 않도록 하고, 또한 수액과 접촉하는 캐뉼라부의 내면을 산화티탄 광촉매로 코팅하여, 상기 LED 로부터의 근자외선 스펙트럼에 의해 산화티탄 광촉매가 활성되도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 병원내 감염 방지 수액시스템이다.

본 발명에 있어서, 근자외선 LED 를 사용하지만, 작동상태를 육안으로 판단할 수 있도록 LED 칩을 밀봉하는 수지 또는 유리에 근자외선의 일부를 흡수하여 가시광선을 발광할 수 있는 형광체 또는 공지된 유로퓸 착체를 혼입시켜 사용할 수도 있다.

또한, 산화티탄 광촉매는 촉매활성이 높은 아나타제 (anatase) 형 또는 부르카이트 (brookite) 형이 바람직하다. 산화티탄 촉매 내에서의 전자와 정공과의 재결합을 방지함으로서 고효율의 광촉매 반응을 진행할 수 있도록, 산화티탄의 표면에 전하를 분리시키는 백금, 파라듐, 또는 항균작용을 하는 동이나 은과 같은 항균 금속을 담지시키는 것이 바람직하다. 또한, 산화티탄 촉매는 산화 텅스텐과의 복합화에 의해 가시광선 영역의 스펙트럼을 흡수하기 쉽고, 전하 분리 효과의 향상도 기대할 수 있으므로, 근자외선 스펙트럼의 공급원이 근자외선 LED 인 경우에는 380 nm 이상의 스펙트럼도 유효하게 이용할 수 있으므로, 효율이 향상될 수 있다.

본건 발명에 따른 작용효과는 1μW/cm²정도의 약한 근자외선 광에서부터 작용효과를 발휘하기 시작하지만, 링거액의 근자외선 통과대역에 있어서의 통과 속도등을 고려하고, 대상이 되는 세균의 살상능력을 판단하여 결정하여야 한다. 일반적으로, 살균하는 위치, 액저장부, 필터부, 캐뉼라부에 따라 다르지만, 0.1 mW/cm²이상의 조사강도, 보다 바람직하게는 0.3 mW/cm²이상의 조사 강도로 하는 것이 좋다. 수액 시스템의 필터부에서는 1 mW/cm²의 조사 강도를 확보할 수 있도록 하는 것이 효과적이다.

링거액의 종류에 따라 콜로이드 입자를 형성하거나, 형성이 용이해진다. 이와 같은 경우, 상기 근자외선 스펙트럼에 의한 산화티탄의 활성화를 행하기 전에, 또는 행한 후에 1500 ~ 10000 가우스의 자장내를 통과시킴으로써 자력작용에 의해 링거액을 응집하기 어려운, 덩어리가 작은 액으로 처리해 두는 것이 바람직하다. 자화수로 함으로써, 수액 루트 및 카테테르내에서의 지방부착을 방지하여 세균의 증식처가 발생하는 것을 억제할 수 있으며, 또한 약제성분의 하전상태가 개선되어 양호한 분산상태가 될 수 있다. 수도물의 자화처리에 사용되는 공지의 자화 시스템을 수액 시스템용으로 간략화하여 사용하는 것이 가능하다. 자화장치로서는 원적외선 효과를 동시에 발휘하는 원적외선 자화장치를 사용할 수 있다 (일본특허 제 3145671 호).

도 1 은 혈관내 유치 카테테르의 전체 구성도.

도 2 는 종래의 필터장치에 본 발명을 적용하는 경우의 개요도.

도 3 은 자화장치의 작용 설명도.

도 4 는 액저장부에 본 발명을 적용하는 경우의 개요도.

도 5 는 본 발명에 따른 필터장치의 개요도.

도 6 은 본 발명에 적용되는 원내 감염 방지 테이프의 구성도.

도 7 은 본 발명에 따른 액저장부의 변형예를 도시하는 개요도.

도 8 은 본 발명에 따른 액저장부의 또다른 변형예를 도시하는 개요도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1: 수액봉투 2: 액저장부

3: 쓰리웨이 마개 4: 필터장치

5: 링거튜브 7: 자화장치

이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

본 발명을 도 1 에 도시된 바와 같은, 혈관내 유치 카테테르의 필터장치에 적용한 경우를 제 1 의 실시형태로 하고, 액저장부에 적용한 것을 제 2 의 실시형태로 하며, 캐뉼라부에 적용한 것을 제 3 의 실시형태로 한다.

도 1 에 도시된 혈관내 유치 카테테르는 링거액을 수납하는 수납봉투 (1) 로부터 액저장부 (2), 인터링크 (또는 쓰리웨이 마개) (3), 및 필터장치 (4) 를 구비하는 링거튜브 (5) 를 거쳐서 캐뉼라부 (6) 로 수액하는 시스템으로 되어 있다.

상기 필터장치 (4) 는 수액을 필터를 통해 제균하는 장치로서 공지되어 있다. 이 필터장치의 필터부에 산화티탄 광촉매가 함유된 것을 이용한다. 도 2 는 필터장치 (4) 가 개방된 상태를 도시하며, 덮개부 (42) 에는 본체부 (41) 에 교체가능하게 장착한 산화티탄으로 코팅된 필터 (43) 와 대향하도록 복수개의 근자외선 LED (44, 44) 를 장착하여, 덮개부 (42) 의 폐쇄시에는 수액이 침투하는 필터 (43) 의 표면에 근자외선을 조사할 수 있도록 되어 있다. 근자외선 LED 로서는 니치아화학제품인 자외선 LED 를 사용할 수 있다. 도 2 에서는 필터장치 (4) 의 상류측 링거튜브 (5) 에 자화수 장치 (7) 가 장착되어 있다. 자화수 장치 (7) 는 바이옥스 기연사 제품을 이용하는 것이 바람직하다. 링거튜브에 대해서 도 3 에 도시한 바와 같은 자화작용이 행해진다.

상기 액저장부 (2) 에 본 발명을 적용하는 경우는, 도 4 에 도시된 바와 같이, 상기 액저장부 내부에 적하액을 받아들이는 돌출부 (21) 를 설치하고, 그 돌출부에 근자외선을 발광하는 근자외선 LED (22) 를 내부에 삽입하며, 그 LED 로부터의 근자외선을 조사하고, 수액과 접촉하는 액저장부위 (21) 에 산화티탄 광촉매를 코팅하여 상기 LED (22) 로부터의 근자외선 스펙트럼에 의해 산화티탄 광촉매를 활성화시키도록 구성된다.

또한, 이 액저장부에는 산화티탄을 함유한 작은 광촉매 유리구를 충전시키고, 충전된 유리구에 대해서 액저장부 외주로부터 근자외선을 조사하도록 할 수 있다.

혈관내에 유치하는 캐뉼라부에 본 발명을 적용하는 경우는, 상기 캐뉼라부의 수액 상류측에 근자외선을 발광하는 근자외선 LED 를 구비하고, 그 캐뉼라부의 근자외선이 광가이드되는 부위의 외주에 클래드층을 형성하여 빛이 새어나가지 않도록 하고, 또한, 수액과 접촉하는 캐뉼라부의 내면을 산화티탄 광촉매로 코팅하여 상기 LED 로부터의 근자외선 스펙트럼에 의해 산화티탄 광촉매를 활성화하도록 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 캐뉼라부 상류에 자화장치를 부착함으로써, 수액의 자화처리가 행해지고, 혈관내에 삽입된 캐뉼라부에의 지방 부착의 방지, 세균의 증식처의 발생을 억제하는 효과가 더욱 향상될 수 있다. 특히, 고칼로리 수액, 지방 유제가 들어있는 수액의 투여시에 카테테르내의 지방부착에 의한 폐색을 방지할 수 있다. 즉, 혈액의 카테테르 내에서의 역류에 의해 혈전 등이 부착되어 폐색이 생기는 것을 방지할 수 있게 된다.

(실시예)

니치아 화학제 NSHU550 자외선 LED (4 mmφ: 지향각 100˚) 를 사용하고, 필터 상부의 6.25 mm 위치로부터 원형의 조사면을 형성하면, 계산상 직경 10 mmφ 에서 1.28 mW/cm², 필터 상부의 12.5 mm 위치로부터의 조사로 직경 20 mmφ, 0.32 mW/cm²의 조사강도를 얻을 수 있어 옥외 자외선 강도 1 mW/cm²에 가까운 조사강도를 얻을 수 있음을 알았다.

따라서, 도 5 에 도시된 바와 같이, 상기 필터부에 직경 10mm 의 산화티탄 으로 코팅한 필터를 연결하여 그 필터면에 이것을 피복하도록 자외선 LED 로부터 1 mW/cm²정도의 근자외선을 조사하여 살균 필터를 형성했다.

또한, 필터로서 산화티탄을 10 ~ 20 % 함유한 발포 유리구 (산업기술종합연구소 제품)을 유효하게 이용하도록 할 수 있다.

도 6 은 병원내 감염방지 테이프의 일예를 도시한다. 도 6 에 도시된 병원내 감염방지 테이프는 산화티탄 살균네트로서, 자외선 투과성을 갖는 방수 테이프 (61) 위에, 흡수층 (62) 이 놓이며, 그 위에 산화티탄으로 코팅된 가제 (63) 가 배치된다. 흡수층은 흡수성 폴리머로 형성되며, 살균성이 있는 약제를 함침시켜도 좋다. 방수 테이프는 접착 테이프로서의 기능을 하며 투명 또는 반투명이 바람직하다.

도 6 에 도시된 바와 같은 살균네트는 수술후의 수술부위나, 다친 부위에 부착이 가능하며, 살균네트의 산화티탄과 방수 테이프를 통하여 입사하는 태양광 중에서 자외선이 촉매작용을 하여 흡수층에서의 광화학반응을 촉진시켜 살균력이 증강된다.

도 4 에 도시된 액저장부의 변형예가 도 7 및 도 8 에 도시되어 있다.

도 7 에 도시된 변형예에서는, UV-LED 가 액저장부 (71) 의 주위에 배치되며, 산화티탄 살균네트 (72) 가 액저장부의 링거액 면상에 부유상태로 배치되어 링거액의 액적 (74) 이 이 산화티탄 살균네트 (72) 를 통과하는 동안, UV 자외선이조사되어 링거액을 살균하게 된다. 액저장부의 주위에 배치되는 UV-LED 는, 바람직하게 환형의 고무로된 링상의 밴드 (73) 에 매립된다.

도 8 에 도시된 액저장부 (71) 는, 산화티탄 살균네트 (72) 가 액저장부의 상방에 배치되어, 액적 (74) 이 살균네트를 통과하면서 살균이 되도록 구성된다. 도 7 에 도시된 바와 같은 액저장부의 살균력이 과도한 경우에는 도 8 에 도시된 형태의 액저장부를 사용할 수 있다.

이상의 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의하면, 본 발명자는 수액시스템의 액저장부, 쓰리웨이 마개 (인터링크)부 또는 캐뉼라부에 있어서는 산화티탄의 광촉매 효과를 근자외선 LED 스펙트럼을 사용하여 증강시킴으로서, 수액시스템에 있어서 충분한 살균효과를 거둘 수 있으므로, 병원내 감염 중 루트요인에 의한 병원내 감염을 확실하게 방지할 수 있게 된다. 또한, 그러한 살균효과는 링거액의 자화처리에 의해 더욱 향상시킬 수 있다. 본 발명은 종래의 필터장치에서 필터만을, 예컨대 산화티탄으로 코팅한 필터로 대체하고, 근자외선 LED 를 사용하여, 4 볼트 전후의 전지전원으로 용이하게 산화티탄의 광촉매 작용을 증강시키는 근자외선을 조사할 수 있으므로, 컴팩트한 장치를 이용하여 수액시스템에 살균기능을 갖도록 할 수 있다. 특히, 380 nm 이상의 파장을 유효하게 이용하기 위하여, 산화티탄 광촉매에 산화텅스텐을 복합화 하는 등 가시광선의 효율적인 이용을 도모하는 것이 중요하다.

Claims (20)

1. 링거액을 수납하는 수액봉투로부터 필터장치를 구비하는 링거튜브를 거쳐서 캐뉼라부 또는 링거바늘로 수액하는 수액시스템에 있어서,

   상기 필터장치는 필터를 통해 수액을 제균하는 장치로서, 상기 필터는 산화티탄 광촉매를 함유하고, 또한, 수액이 침투하는 필터의 표면에 근자외선을 조사할 수 있는 근자외선 LED 를 구비하여, 근자외선 스펙트럼에 의해 산화티탄 광촉매를 활성시키도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 병원내 감염 방지 수액시스템.
2. 링거액을 수납하는 수액봉투로부터 액저장부 및 링거튜브를 거쳐서 캐뉼라부 또는 링거바늘로 수액하는 수액시스템에 있어서,

   상기 액저장부에 근자외선을 발광하는 근자외선 LED 를 구비하고, 상기 LED 로부터 근자외선이 조사되고, 수액과 접촉하는 액저장부위 또는 상기 수액이 적하하는 상기 LED 의 밀봉수지 또는 유리표면을 산화티탄 광촉매로 코팅하여, 상기 LED 로부터의 근자외선 스펙트럼에 의해 산화티탄 광촉매를 활성화시키도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 병원내 감염 방지 수액시스템.
3. 링거액을 수납하는 수액봉투로부터 액저장부 및 링거튜브를 거쳐서 캐뉼라부로 수액하는 수액시스템에 있어서,

   상기 캐뉼라부의 수액 상류측에 근자외선을 발광하는 근자외선 LED 를 구비하고, 상기 캐뉼라부의 근자외선이 광가이드되는 부위의 외주에 클래드층을 형성하여 빛이 새어나가지 않도록 하고, 또한 수액과 접촉하는 캐뉼라부의 내면을 산화티탄 광촉매로 코팅하여, 상기 LED 로부터의 근자외선 스펙트럼에 의해 산화티탄 광촉매를 활성화시키도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 병원내 감염 방지 수액시스템.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 근자외선 LED 가 작동상태를 육안으로 판단할 수 있도록 LED 칩을 밀봉하는 수지 또는 유리내에 근자외선의 일부를 흡수하여 가시광선을 발광할 수 있는 형광체 또는 유로폼 착체를 함유하는 것을 특징으로 하는 병원내 감염 방지 수액시스템.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산화티탄 광촉매는 촉매활성이 높은 아나타제 (anatase) 형, 부루카이트 (brookite) 형 산화티탄을 포함하는 것을 특징으로 하는 병원내 감염 방지 수액시스템.
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 산화티탄 촉매의 표면에 전하를 분리시키는 백금, 파라듐, 및 항균작용을 하는 동이나 은과 같은 항균금속 중 어느 한 종류를 담지시킨 것을 특징으로 하는 병원내 감염 방지 수액시스템.
7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산화티탄 광촉매는 산화텅스텐과 복합화되어 상기 근자외선 LED 의 380 nm 이상의 스펙트럼을 흡수할 수 있는 것을 특징으로 하는 병원내 감염 방지 수액시스템.
8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 근자외선 LED 에 의한 수액에 대한 조사강도가 0.1 mW/cm²이상인 근자외선을 조사하는 것을 특징으로 하는 병원내 감염 방지 수액시스템.
9. 제 1 항에 있어서, 필터부의 조사강도가 1 mW/cm²이상인 것을 특징으로 하는 병원내 감염 방지 수액시스템.
10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 링거액을 상기 근자외선 스펙트럼에 의한 산화티탄의 활성화에 의한 살균을 필터부에서 실시하기 전 또는 실시한 후에 소정의 자화처리가 가능한 자장내를 통과시키는 자장처리부를 갖는 것을 특징으로 하는 병원내 감염 방지 수액시스템.
11. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 혈관내에 삽입 및 유치되는 캐뉼라 또는 카테테르부의 직전 또는 상류측에 소정의 자화처리가 가능한 자장을 가지는 자장 처리부를 설치한 것을 특징으로 하는 병원내 감염 방지 수액시스템.
12. 제 10 항에 있어서, 자장 처리부가 자화장치 또는 원적외선 자화장치인 것을 특징으로 하는 병원내 감염 방지 수액시스템.
13. 제 11 항에 있어서, 자장 처리부가 자화장치 또는 원적외선 자화장치인 것을 특징으로 하는 병원내 감염 방지 수액시스템.
14. 제 10 항에 있어서, 상기 자화장치의 자장이 1500 내지 5000 가우스인 것을 특징으로 하는 병원내 감염 방지 수액시스템.
15. 제 11 항에 있어서, 상기 자화장치의 자장이 1500 내지 5000 가우스인 것을 특징으로 하는 병원내 감염 방지 수액시스템.
16. 링거액을 수납하는 수액봉투로부터 액저장부 및 링거튜브를 거쳐서 캐뉼라부 또는 링거바늘로 수액하는 수액시스템에 있어서,

    상기 액저장부에 근자외선을 발광하는 근자외선 LED 를 구비하고, 상기 LED 로부터 근자외선이 조사되고, 수액과 접촉하는 액저장부위에 산화티탄 네트를 배치하여, 상기 LED 로부터의 근자외선 스펙트럼에 의해 산화티탄 광촉매를 활성화시키도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 병원내 감염 방지 수액시스템.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 산화티탄 네트가 액저장부의 링거액 면상에 부유상태로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 병원내 감염방지 수액시스템.
18. 제 16 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산화티탄 네트는 자외선투과성 방수테이프, 상기 방수테이프 위에 흡수층, 및 상기 흡수층 위에 배치된 산화티탄 코팅 가제로 구성되는 것을 특징으로 하는 병원내 감염방지 수액시스템.
19. 제16항 내지 제18항중 어느 한 항에 있어서, 상기 근자외선 LED 는 환형의 고무로된 링상의 밴드에 매립되는 것을 특징으로 하는 병원내 감염방지 수액시스템.
20. 링거액을 수납하는 수액봉투로부터 액저장부 및 링거튜브를 거쳐서 캐뉼라부 또는 링거바늘로 수액하는 수액시스템에 있어서,

    수액과 접촉하는 액저장부의 링거액 상방에 자외선투과성 방수테이프, 상기 방수테이프 위에 흡수층, 및 상기 흡수층 위에 배치된 산화티탄 코팅 가제로 구성되는산화티탄 네트를 배치하는 것을 특징으로 하는 병원내 감염방지 수액시스템.