KR20230160032A

KR20230160032A - 의료기기 표면 쾌속 살균장치

Info

Publication number: KR20230160032A
Application number: KR1020220059565A
Authority: KR
Inventors: 문세연; 박진; 황홍필; 김종운
Original assignee: 전북대학교산학협력단
Priority date: 2022-05-16
Filing date: 2022-05-16
Publication date: 2023-11-23

Abstract

본 발명은 의료기기 표면 쾌속 살균장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 환자 피부에 직접적인 접촉이 빈번하게 일어나는 피부접촉 의료기기의 표면을 반복적으로 단시간내에 효과적으로 살균할 수 있는 의료기기 표면 쾌속 살균장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 의료기기 표면 쾌속 살균장치는 의료기기 표면 쾌속 살균장치에 있어서, 의료기기의 표면 부분이 수용되는 플라즈마발생홈을 갖는 의료기안착부가 마련된 살균본체; 상기 플라즈마발생홈에 플라즈마를 발생시키도록 상기 살균본체에 설치되는 플라즈마발생부; 상기 플라즈마발생홈의 내부에 음압을 형성하도록 구성되는 진공발생수단; 상기 의료기안착부에 상기 의료기기의 안착된 상태를 감지하는 의료기감지부; 상기 플라즈마발생부, 상기 진공발생수단 및 상기 의료기감지부에 전원을 제공하는 전원부; 및 상기 의료기감지부에 의해 상기 의료기기의 정위치한 상태가 감지된 경우 상기 플라즈마발생부 및 상기 진공발생수단의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

의료기기 표면 쾌속 살균장치{MEDICAL DEVICE SURFACE RAPID STERILIZATION DEVICE}

본 발명은 의료기기 표면 쾌속 살균장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 환자 피부에 직접적인 접촉이 빈번하게 일어나는 피부접촉 의료기기의 표면을 반복적으로 단시간내에 효과적으로 살균할 수 있는 의료기기 표면 쾌속 살균장치에 관한 것이다.

일반적으로, 피부접촉의료기기는 병원 등에서 진단 및 치료 목적으로 광범위하게 사용되는 의료기기로 환자 피부에 직접적인 접촉이 빈번하게 일어나는 의료기기이다. 대표적으로 피부상태를 확인하기 위한 피부확대경 (더모스코프), 레이저 및 자외선 치료를 위해 부착된 프로브(probe), 초음파 진단을 위한 초음파기기 프로브와 이경, 비경, 청진기 체온계 등 일반적인 의료 행위 중 빈번하게 사용되고 있다.

이러한 피부접촉의료기기는 일회용이 아닌 경우가 많아 다수의 환자에게 동일 의료기기를 여러 번 사용하는 경우가 대부분이며, 이로 인해 환자 간 피부 내 세균의 전파가 문제가 되기도 한다.

피부접촉의료기기 중 체온계, 청진기 같이 정상 피부에 단시간 접촉이 이루어지는 진단기기들의 경우 세균전파의 위험성이 높지 않으나, 피부확대경, IPL (intense pulsed light), 피부레이저 등 피부질환자의 손상된 피부에 비교적 긴 시간 접촉이 이루어지거나 피부에 침습적인 기기들의 경우 피부접촉을 통한 다양한 세균의 전파 위험성이 있다.

예를 들어, 환자 및 피부특성에 따라 다르지만 보통 사람의 피부에 존재하는 세균 즉, 피부상재균은 수십 종으로 이중 우세종인 연쇄상구균(Streptococcus), 포도상구균(Staphylococcus), 여드름균(Cutibacterium) 등이 80-90% 정도를 차지한다. 일반적으로 건강인에서 피부상재균들이 질병을 유발하는 경우는 드물다. 하지만, 황색포도상구균이나 디프테리아균과 같은 세균은 일부 존재하더라도 피부감염병의 원인이 되고 또한 전파력이 높아 의료시설 내 주요 감염균이며, 개인 뿐 아니라 인류 건강에도 치명적인 항생제 내성균에 속해 관리가 필요하다. 또한 녹농균 (Pseudomonas)과 같은 피부질병 균의 경우 피부 및 연부조직 감염의 중요한 원인균이 되고 있다. 뿐만 아니라, 흔한 바이러스피부질환을 일으키는 헤르페스바이러스 (human herpes virus)나 인간유두종바이러스 (human papilloma virus) 등도 피부 내 존재하며 접촉을 통해 타인에게 전파될 수 있다.

따라서, 진료 초기 환자의 피부 상태를 모를 경우 다양한 피부접촉의료기기 사용 시 위와 같은 세균 및 바이러스가 의료기기를 통해 환자 간 감염 및 의료시설 감염으로 확산될 수 있어 매 사용 시마다 피부접촉의료기기의 살균과정이 요구된다.

실제로, 보고에 의하면 피부확대경 및 초음파 프로브에 의한 전파감염 보고 사례가 많으며, 피부확대경을 통한 황색포도상구균의 전파 뿐 아니라 단순포진 및 헤르페스 등의 DNA 검출이 환자에게 사용된 피부접촉의료기기에서 검출되고 있다.

특히 이러한 피부접촉의료기기는 기기의 구성 물질 (플라스틱, 폴리머 함유 등) 및 빈번한 사용에 따라 타 의료기기처럼 수거를 통해 오토클레이브 등을 이용한 멸균을 시행하기 어렵기 때문에 매 사용 시 마다 개별적인 살균의 과정을 거쳐야만 한다.

가장 많이 활용되는 것은 알코올 솜을 이용한 소독과정으로 이는 저렴하고 빠르게 살균 소독이 이루어진다는 특징이 있다. 다만, 사용자에 의해 장비 사용 시마다 직접 매번 살균 과정을 거쳐야하기 때문에 집중도와 재현성이 떨어지는 면이 있다. 예를 들어 초음파 프로브를 사용하는 의료인에게 살균에 대한 훈련 여부에 따라 50배 이상의 세균 검출 여부가 나타날 만큼 사용자의 훈련정도가 살균에 영향을 끼치기 때문에 사용자의 방심 등에 의한 세균전파 염려가 있을 수 있다. 뿐만 아니라 알코올의 경우 피부 및 점막에 자극을 주기 때문에 피부가 약한 소아나 노인, 피부가 손상된 피부질환자에서는 피부염 을 유발할 수 있다.

또한 환자별 반복적인 알코올 솜 사용은 이후 다량의 폐기물을 배출하기 때문에 의료폐기물 관리 측면에서도 부정적인 영향을 줄 수 있다. 반면에 알코올 솜 이외 UV를 이용해 재현성과 편의성을 높은 장치들이 있으나 평균 수분의 시간이 요구되는 UV 살균기의 경우 많은 환자에게 적용되어야 하고 한 환자에게도 빈번하게 사용되는 피부접촉의료기기에 적용하기에는 어려움이 있다. 따라서 편의성 및 반복성, 재현성 그리고 완벽한 살균이 매번 이루어질 수 있는 피부접촉의료기기 표면 살균장치의 개발은 매우 중요하다.

한편, 근래에는 플라즈마 기술을 이용한 플라즈마 살균장치에 대한 연구가 많이 수행되고 있다. 하지만 일반적인 플라즈마 살균장치는 기존의 대기 중에 존재하는 공기를 이온화한 플라즈마의 경우 국소적으로 미세한 플라즈마가 순간적으로 그리고 다발성으로 형성되는 스트리머 (streamer discharge) 발생이 주를 이루고 있다. 이러한 스트리머는 짧은 순간 높은 전류가 흐르며, 국소적인 플라즈마 발생으로 높은 전자밀도와 전자온도로 인하여 주변 공기 중 산소와 질소의 반응을 촉진시켜 다량의 오존을 형성하게 된다. 또한 순간적인 스트리머는 전류밀도가 높고, 순간적인 온도 상승으로 피부접촉의료기기 표면에 전기적 열적 손상을 일으킬 수 있다. 또한 마이크로미터 수준의 다발성 스트리머는 피부의료기기의 피부접촉부위 전체를 골고루 살균하기 어렵다는 한계점이 있다.

한국등록특허 제10-2087619호 "포장 용기 내 국소적 플라즈마 방전을 위한 포장용기 및 이를 이용한 방전 살균 장치" 한국등록특허 제10-1441740호 "의료용 플라즈마 멸균장치" 국제출원번호 PCT/US 88/00585 "의료기와 의료품의 건조 살균 방법과 그 장치"

본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 빈번하게 사용되는 피부접촉 의료기기의 표면을 반복적으로 단시간내에 효과적으로 살균할 수 있도록 한 의료기기 표면 쾌속 살균장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 의료기기를 보다 견고하게 고정하여 음압 상태를 안정적으로 유지함으로써 살균 효율과 안전성을 향상시킬 수 있고, 다양한 종류의 의료기기를 호환성있게 살균할 수 있도록 한 의료기기 표면 쾌속 살균장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 의료기기 표면 쾌속 살균장치는 의료기기 표면 쾌속 살균장치에 있어서, 의료기기의 표면 부분이 수용되는 플라즈마발생홈을 갖는 의료기안착부가 마련된 살균본체; 상기 플라즈마발생홈에 플라즈마를 발생시키도록 상기 살균본체에 설치되는 플라즈마발생부; 상기 플라즈마발생홈의 내부에 음압을 형성하도록 구성되는 진공발생수단; 상기 의료기안착부에 상기 의료기기의 안착된 상태를 감지하는 의료기감지부; 상기 플라즈마발생부, 상기 진공발생수단 및 상기 의료기감지부에 전원을 제공하는 전원부; 및 상기 의료기감지부에 의해 상기 의료기기의 정위치한 상태가 감지된 경우 상기 플라즈마발생부 및 상기 진공발생수단의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 의료기감지부는, 상기 의료기안착부에 상기 의료기기의 안착 여부를 감지하도록 설치되는 제1 감지센서; 및 상기 플라즈마발생홈 내부에 상기 의료기기의 표면이 정위치 했는지 여부를 감지하는 제2 감지센서;를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 의료기안착부는 내부에 상기 플라즈마발생홈이 마련되도록 둘레에 돌출되는 돌출안착부재로 구성될 수 있다.

상기 플라즈마발생부는 상기 플라즈마발생홈의 측벽 및 바닥에 형성되는 고전압전극 및 접지전극과, 상기 고전압전극 및 접지전극에 전압을 인가하는 전압인가수단을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 살균본체는 상기 플라즈마발생홈에 일단이 연결되고 타단이 외부와 연통되고 상기 진공발생수단이 설치되는 음압형성통로가 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 의료기기 표면 쾌속 살균장치는 상기 의료기기의 제거 시 상기 플라즈마발생홈의 음압을 제거하도록 상기 음압형성통로를 선택적으로 개방하는 음압제거수단을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 음압제거수단은, 상기 음압형성통로와 연통되게 상기 살균본체에 형성된 배기홀; 및 상기 배기홀을 선택적으로 개폐하는 개폐로드를 갖는 솔레노이드;를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 플라즈마발생홈은 1 내지 10mm 범위의 깊이로 형성되고, 상기 진공발생수단은 상기 음압형성통로의 말단에 배치되고 상기 플라즈마발생홈의 음압이 400 내지 760 Torr 범위에 있도록 구동되는 진공펌프를 포함하고, 상기 진공펌프의 배기측에 설치되어 상기 플라즈마발생홈의 공기 흡입과정에서 흡입한 오존을 필터링 하는 오존필터를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 의료기기 표면 쾌속 살균장치는 상기 오존필터를 경유하여 배기되는 공기에 포함된 오존을 감지하도록 상기 오존필터에 배출측에 설치되는 가스감지센서를 더 포함할 수 있다.

상기 살균본체는, 상기 돌출안착부재가 일측에 형성된 메인몸체의 타측에 돌출되고 전원단자가 구비된 거치부; 상기 의료기기의 기밀적인 안착을 위해 상기 돌출안착부재에 설치되는 기밀부재;를 포함하여 구성될 수 있다.

한편, 상기 의료기안착부는 상기 의료기기의 형상에 대하여 호환성을 갖도록 신축성 소재로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 의료기안착부는 착탈 가능하게 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 의료기기 표면 쾌속 살균장치는 상기 의료기안착부에 안착되는 상기 의료기기의 안정적인 고정과 기밀성 확보를 위해 가압력을 제공하는 가압수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 가압수단은 상기 돌출안착부재에 설치되고 내부에 중공부가 형성된 신축성가압부재를 포함하고, 상기 신축성가압부재 내부에 음압이 작용시키도록 상기 돌출안착부재의 내부에 상기 음압형성통로에서 분기되는 분기음압형성통로가 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 의료기기 표면 쾌속 살균장치에 의하면, 의료기감지부에 의해 의료기기의 살균 부위가 기밀적으로 정위치한 상태가 감지되면 진공발생수단에 의해 플라즈마발생홈 내부를 아진공 상태로 조성하고 플라즈마발생부에 의해 플라즈마를 발생하여 살균하므로 피부접촉 의료기기의 표면을 반복적으로 단시간내에 효과적으로 살균할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에 따른 의료기기 표면 쾌속 살균장치에 의하면, 신축성 및 가요성을 갖는 가압수단을 이용하여 의료기를 고정함에 따라 다양한 종류의 의료기기를 호환성있게 고정하여 살균할 수 있고, 의료기기를 보다 견고하게 고정하여 음압 상태를 안정적으로 유지함에 따라 플라즈마 발생 특성의 향상에 따른 살균 효율의 상승과 플라즈마 유출 방지에 따른 안전성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 의료기기 표면 쾌속 살균장치를 나타낸 블럭도,
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 의료기기 표면 쾌속 살균장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도,
도3a 및 도3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 의료기기 표면 쾌속 살균장치의 사용상태를 설명하기 위한 개략적인 구성도로서 도3a는 의료기기의 안착 전 상태를 나타낸 것이고, 도3b는 의료기기의 안착 후 상태를 나타낸 것이다.
도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 의료기기 표면 쾌속 살균장치의 살균 특성을 설명하기 위한 그래프,
도5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 의료기기 표면 쾌속 살균장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도,
도6a 및 도6b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 의료기기 표면 쾌속 살균장치의 작용을 설명하기 위한 도5의 A부 확대도로서 도6a는 팽창된 상태를, 도6b는 수축된 상태를 나타낸 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도1 내지 도6b에 의거하여 상세히 설명하되, 도1 내지 도6b에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호가 부여하여 설명하도록 한다.

한편, 각각의 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 상세한 설명은 간략히 하거나 생략한다. 또한, 본 발명이 의료기기 표면 쾌속 살균장치에 특징을 갖는 것이므로 이와 관련된 부분들을 중심으로 도시 및 설명하고 나머지 부분에 대한 설명은 간략화하거나 생략하도록 한다.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 의료기기 표면 쾌속 살균장치를 나타낸 블럭도, 도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 의료기기 표면 쾌속 살균장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도로서 주요 구성을 간략화하여 나타낸 모식도이다. 도3a 및 도3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 의료기기 표면 쾌속 살균장치의 사용상태를 설명하기 위한 개략적인 구성도로서 도3a는 의료기기의 안착 전 상태를 나타낸 것이고 도3b는 의료기기의 안착 후 상태를 나타낸 것이다.

도1 내지 도3b를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 의료기기 표면 쾌속 살균장치는 피부접촉 의료기기의 표면을 반복적으로 단시간내에 살균하기 위한 장치로서, 살균본체(1), 플라즈마발생부(2), 진공발생수단(3), 의료기감지부(4), 전원부(5) 및 제어부(6) 등이 구비되어 있다.

살균본체(1)는 플라즈마발생부(2), 진공발생수단(3), 의료기감지부(4), 전원부(5) 및 제어부(6) 등이 설치 및 내장되는 구성으로서 메인몸체(11), 의료기안착부(12) 및 거치부(13)가 구비되어 있다.

메인몸체(11)는 대략 직육면체 형상으로 형성된 케이스로서 서로 조립되는 복수의 플라스틱 사출물로 형성될 수 있다. 이 메인몸체(11)는 내부에 일단이 플라즈마발생홈(15)과 연결되고 타단이 외부와 연통되고 진공발생수단(3)이 설치되는 음압형성통로(16)가 형성되어 있다.

의료기안착부(12)는 메인몸체(11)의 일측 상면에 피살균대상물인 의료기기(p)의 안착을 위해 마련된 것으로서 의료기기(p)의 표면 부분이 수용되는 플라즈마발생홈(15)을 갖는 구조로 형성되어 있다.

예컨대 상기 의료기안착부(12)는 내부에 플라즈마발생홈(15)이 마련되도록 둘레에 돌출되는 돌출안착부재(12a)로 구성되는 것이 바람직하다. 이 돌출안착부재(12a)에는 의료기기의 기밀적인 안착을 위해 의료기기의 가장자리 부분이 안착되는 위치에 오-링(14,O-ring) 등과 같은 기밀부재(14)가 설치되어 있다. 그리고, 플라즈마발생홈(15)은 1 내지 10mm 범위의 깊이로 형성되어 후술되는 진공펌프의 작동시 단시간 내에 400-760 Torr 범위의 아진공상태가 형성되도록 구성하는 것이 중요하다.

거치부(13)는 메인몸체(11)의 타측에 돌출되는 구성으로 돌출안착부재(12a)에 일측(소독 부위에 해당 부분)이 안착된 의료기기의 타측 부분을 지지하는 기능을 수행한다. 그리고 거치부(13)는 외부 상용전원을 공급하는 전원단자(미도시) 또는 살균본체에 내장된 배터리의 충전용 전원단자(미도시)가 형성될 수 있다.

플라즈마발생부(2)는 플라즈마발생홈(15)에 플라즈마를 발생시키기 위해 살균본체(1)에 설치되는 구성으로서, 플라즈마발생홈(15)의 측벽 내면 및 바닥에 형성되는 고전압전극(21) 및 접지전극(22)과, 고전압전극(21) 및 접지전극(22)에 전압을 인가하는 전압인가수단(23)을 포함한다.

그리고, 플라즈마발생부(2)는 플라즈마발생홈(15)의 음압 영역에 소프트 글로우 플라즈마를 발생시킨다. 이를 위해 전압인가수단(23)은 10Hz 내지 40MHz 영역의 주파수를 가지는 1~20kV의 전압을 인가할 수 있고, 이때 상기한 전압을 펄스 형태로 인가함으로써, 전력소모를 최소화할 수 있는 것으로서 그 세부 구성은 공지된 것이므로 다양한 형태로 변형 가능하고 구체적인 설명을 생략한다.

진공발생수단(3)은 플라즈마발생홈(15)의 내부에 음압(진공은 아니지만 대기압보다 낮은 부압상태인 아진공 상태를 의미함)을 형성하기 위해 구성된 것으로서, 음압형성통로(16)의 말단에 배치되고 플라즈마발생홈(15)의 음압이 400 내지 760 Torr 범위에 있도록 구동되는 진공펌프(31)를 포함한다.

그리고, 진공펌프(31)의 배기측에는 플라즈마발생홈(15)의 공기 흡입과정에서 흡입한 오존을 필터링 하는 오존필터(81)가 설치되어 있다. 이러한 오존필터(81)는 플라즈마에서 발생되는 유해성 오존을 허용 기준(0.05ppm)로 낮추어 배출하는 작용을 수행한다.

의료기감지부(4)는 의료기안착부(12)에 의료기기의 안착된 상태를 감지하는 구성요소로서, 의료기안착부(12)에 의료기기의 안착 여부를 감지하도록 설치되는 제1 감지센서(41)와, 플라즈마발생홈(15) 내부에 의료기기의 표면이 정위치 했는지 여부를 감지하는 제2 감지센서(42)를 구비한다.

제1 감지센서(41)는 의료기기의 안착 여부를 감지할 수 있도록 돌출안착부재(12a)의 상부에 설치되는 것으로서 의료기기의 안착 상태를 감지할 수 있다면 정전용량형 근접센서, 자기식 근접 스위치, 광센서 등을 제한 없이 적용할 수 있다.

제2 감지센서(42)는 의료기기(p)가 제대로 안착되어 피부접촉면이 살균위치에 정확하게 정위치 했는지 여부를 감지하는 센서로서 광센서, 초음파식 근접센서 등 위치를 감지할 수 있는 센서라면 제한 없이 선택하여 적용할 수 있다.

전원부(5)는 플라즈마발생부(2), 진공발생수단(3) 및 의료기감지부(4) 등에 전원을 제공하는 구성으로서, 전원케이블(54)을 매개로 직접 전원을 제공받는 전원공급모듈, 살균본체(1)에 내장되는 2차 전지와 같은 배터리(미도시) 또는 상용전원을 인가받아 제공받아 제공하는 직류전원공급장치(미도시)로 구성될 수 있다.

제어부(6)는 의료기감지부(4)에 의해 의료기기의 정위치한 상태가 감지된 경우 플라즈마발생부(2) 및 진공발생수단(3)의 구동을 제어하는 구성으로서, 마이콤, 전기전자소자 및 회로 등이 실장된 인쇄회로기판으로 구성되어 살균본체(1)에 내장된다.

예컨대, 제어부(6)는 제1 감지센서(41)에 의한 의료기기의 안착 상태가 감지됨과 동시에 제2 감지센서(42)에 의해 의료기기의 피부접촉면이 살균위치에 정위치 한 상태가 감지된 경우 플라즈마발생부(2) 및 진공발생수단(3)이 작동되도록 구동신호를 인가하게 된다.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 의료기기 표면 쾌속 살균장치는 의료기기의 제거 시 플라즈마발생홈(15)의 음압을 제거하도록 음압형성통로(16)를 외부와 선택적으로 개방하는 음압제거수단(7)이 구성되어 있다.

예컨대, 음압제거수단(7)은 음압형성통로(16)와 연통되게 살균본체(1)에 형성된 배기홀(71)과, 배기홀을 선택적으로 개폐하는 솔레노이드(72)로 구성된다. 여기서 솔레노이드(72)는 전원의 공급 여부에 따라 출몰되는 개폐로드(722)가 구비된 것으로서 플라즈마발생홈(15)에 음압을 형성하고자 할 경우 개폐로드(722)가 배기홀(71)을 차단하고, 플라즈마발생홈(15)의 음압을 제거 시에 개폐로드가 배기홀을 개방하도록 작동된다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 의료기기 표면 쾌속 살균장치는 오존필터(81)를 경유하여 배기되는 공기에 포함된 오존을 감지하도록 오존필터에 배출측에 설치되는 가스감지센서(83)가 구비되어 있다.

가스감지센서(83)는 오존을 용이하게 감지할 수 있다면 반도체 가스센서, 광학식 가스센서 등의 다양한 가스감지센서를 적용할 수 있다.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 의료기기 표면 쾌속 살균장치는 살균 시간 등을 설정하는 설정버튼, 온/오프 버튼 등과 같은 입력부(85)와, 입력부에 의해 입력된 설정값, 현재 작동상태 등을 디스플레이하는 표시부(86), 설정된 살균 완료 시간을 경보하는 경보부(미도시) 등이 구비되어 있다.

이하 본 발명의 제1 실시예에 따른 의료기기 표면 쾌속 살균장치의 작용을 간략하게 설명한다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 의료기기 표면 쾌속 살균장치를 이용하여 살균하고자 할 경우 피부확대경과 같은 피부접촉 의료기기를 도3a에 도시된 형태에서 도3b에 도시된 형태가 되도록 안착시킨다. 이러한 의료기기(p)의 안착 동작을 수행하게 되면 제1 감지센서(41)에 의해 의료기기의 안착상태가 1차 감지되고 연이어 의료기기의 플라즈마발생홈(15) 내부로 의료기기의 피부 접촉부위의 진입상태가 제2 감지센서(42)에 의해 감지된다.

제1 및 제2 감지센서(41,42)에 의해 의료기기의 정위치 상태가 감지되어 제어부(6)에 감지신호가 인가되면 플라즈마발생홈(15)의 음압이 400 내지 760 Torr 범위에 있도록 진공펌프(31)를 작동시키고 된다. 이와 동시에 플라즈마발생부(2)는 주지된 플라즈마 발생원리를 의해 플라즈마발생홈(15)의 음압 영역에 소프트 글로우 플라즈마를 발생시키게 되면서 의료기기의 피부접촉면의 살균작용을 수행한다.

그리고, 제1 및 제2 감지센서(41,42)에 의해 의료기기의 정위치 상태가 감지되면 플라즈마발생부(2) 및 진공발생수단(3)의 작동과 동시에 솔레노이드(72)가 작동되면서 개폐로드(722)가 배기홀(71)을 차단함으로써 플라즈마발생홈(15) 내의 음압이 보다 신속하게 이루어지도록 하는 작용을 수행한다.

아울러, 플라즈마발생부(2)의 작동과정에서 진공펌프(31)의 작동으로 플라즈마발생홈(15) 내부로부터 배기되는 공기에 포함된 오존은 오존필터(81)에 필터링 되므로 오존에 의한 악영향을 해소할 수 있다. 이러한 상황에서 가스감지센서(83)에 의해 배기되는 공기에 포함된 오존이 허용 기준(0.05ppm)을 벗어날 경우 제어부(60)의 제어하에 플라즈마발생부(2)의 작동이 중지되도록 하여 오존의 방출을 차단할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 의료기기 표면 쾌속 살균장치는 설정된 시간 동안 살균작용이 수행되면 제어부(6)의 제어하에 플라즈마발생부(2) 및 진공발생수단(3)의 작동이 중지되는 동시에 솔레노이드(72)의 역작동으로 개폐로드(722)가 후진되면서 배기홀(71)이 개방된다. 배기홀(71)이 개방되면 외부 공기의 유입으로 플라즈마발생홈(15) 내의 음압 상태가 대기압 상태로 변환되므로 의료기기를 편리하게 제거할 수 있다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 의료기기 표면 쾌속 살균장치에 따르면, 대기를 일정 공간(플라즈마발생홈(15))에 400-760 Torr의 아진공상태로 가두고, 공기를 전기적으로 이온화하여 다양한 파장을 가지는 빛과, 활성 산소로 대표되는 많은 양의 라디컬을 발생시켜 효과적인 피부접촉의료기기의 표면 살균이 가능하고, 아진공 플라즈마의 특성에 따라 낮은 전류와 낮은 기체온도로 인해 피부접촉의료기기의 표면에 전기적 열적 손상이 전혀 없이 살균작용을 수행할 수 있는 특징이 있다. 또한 아진공상태에서 공기를 이온화하여 플라즈마를 발생시키기 때문에 오존 발생의 우려가 낮고, 미량의 오존이 발생되더라도 아진공상태를 위한 진공펌프(31) 배기단에 오존필터(81)가 구비되어 유해성 오존 방출을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

특히 의료기기의 살균부위 형태에 맞게 의료기안착부(12)가 돌출안착부재(12a) 형태로 형성되고 그 내부에 1 내지 10mm 깊이 범위의 플라즈마발생홈(15)이 요입되는 한편 플라즈마발생홈(15) 내부에 고전압전극(21) 및 접지전극(22)이 복수로 배치되어 아진공상태의 플라즈마 발생이 되기 때문에 스트리머 발생을 억제하고 플라즈마가 공간을 균일하게 채우는 글로우 플라즈마 (glow plasma) 발생으로 인해 효과적인 광범위 살균이 빠르게 이루어진다.

그리고, 본 발명에 따른 의료기기 표면 쾌속 살균장치에 따르면, 작은 크기의 탁상용으로 적용하기 쉬워 실제 의료현장에서 직접 살균이 가능하며 플라즈마발생부(2)의 작동을 펄스 형태로 제어할 경우 온도상승을 방지하면서 반복적으로 사용할 수 있다. 아울러 본 발명에 따른 의료기기 표면 쾌속 살균장치는 아진공 상태로 조성된 1 내지 10mm 깊이의 플라즈마발생홈(15) 내부에서 플라즈마를 발생하여 살균함에 따라 수 초 정도의 단시간내에 적절한 살균작용을 반복 수행할 수 있고, 건식 살균방식이므로 살균 후 액체 상의 잔여물이나 냄새가 남는 종래의 문제점이 해소되므로 환자에게 친밀도를 향상 시킬 수 있는 장점이 있다.

첨부도면, 도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 의료기기 표면 쾌속 살균장치의 살균 특성을 설명하기 위한 그래프로서, 대장균, 황색포도상구균, 폐렴구균에 대한 시간별 살균에 따른 세균 수 감소 변화 결과를 그래프로 작성한 것이다.

본 발명에 따른 의료기기 표면 쾌속 살균장치를 이용하여 의료기기로서 피부확대경과 같은 피부접촉의료기기를 살균한 후 성능을 검증하기 위해 대장균, 황색포도상구균, 폐렴구균에 대한 살균 능력을 평가한 결과, 도5에 도시된 바와 같이 표면 살균처리 시간 3초에 3종 세균 모두 99.9%의 세균 감소가 확인되었으며 10초 이상에서는 99.99% 살균이 이루어진다는 점이 확인되므로 빠르고 확실한 살균 성능을 발휘함을 알 수 있었다.

이하, 본 발명에 따른 다른 실시예를 설명하되, 전술한 제1 실시예에 나타난 구성요소와 유사한 구성요소에 대하여는 구체적인 설명을 생략하고 차이점을 갖는 구성요소를 중심으로 설명한다. 그리고, 이하의 다른 실시예에서는 제1 실시예에 나타난 구성요소 또는 서로 다른 실시예에 나타난 구성요소 중에서 채용 가능한 구조라면 선택적으로 적용할 수도 있는 것으로 구체적인 설명이나 도면상 도시는 생략한다.

도5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 의료기기 표면 쾌속 살균장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도로서 주요 구성을 간략화하여 나타낸 모식도이다. 도6a 및 도6b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 의료기기 표면 쾌속 살균장치의 작용을 설명하기 위한 도5의 A부 확대도로서 도6a는 가압수단의 팽창된 상태를, 도6b는 가압수단의 수축된 상태를 나타낸 것이다.

도5 내지 도6b를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 의료기기 표면 쾌속 살균장치는 의료기기의 표면 부분이 수용되는 플라즈마발생홈(15)을 갖는 의료기안착부(12)가 마련된 살균본체(1), 플라즈마발생홈에 플라즈마를 발생시키도록 살균본체에 설치되는 플라즈마발생부(2), 플라즈마발생홈의 내부에 음압을 형성하도록 구성되는 진공발생수단(3), 의료기안착부(12)에 의료기기의 안착된 상태를 감지하는 의료기감지부(4), 전원을 제공하는 전원부(5) 및 의료기감지부에 의해 의료기기의 정위치한 상태가 감지된 경우 플라즈마발생부 및 진공발생수단의 구동을 제어하는 제어부(6)를 구비하되, 의료기기의 안정적인 고정과 기밀성을 확보를 위해 가압력을 제공하는 가압수단(9)가 더 구성되어 있다.

가압수단(9)는 의료기안착부(12)로 구성된 돌출안착부재(12a)에 설치되고 내부에 중공부가 형성된 신축성가압부재(91)를 구비한다.

신축성가압부재(91)는 의료기기를 효과적으로 고정할 수 있다면 형태에 특별한 제한은 없지만 본 실시예에서는 신축성과 가요성을 갖도록 대략 벨로우즈 형상으로 형성된 것으로 내부에 중공부(916)가 형성되고 외면에 복수의 요철주름이 돌출된 주름관으로 구성되어 있다.

주름관은 하단에 후술되는 분기음압형성통로(19)의 말단에 끼워지도록 형성되는 끼움부(912)와, 수축된 상태에서 의료기기의 표면을 압박하도록 상부에 내측으로 돌출된 가압돌부(914)가 형성되어 있다.

그리고, 의료기안착부(12)에는 신축성가압부재(91)를 수축시켜 의료기기를 압박하도록 하는 수축수단을 구비한다. 예컨대 수축수단은 신축성가압부재(91) 내부에 음압이 작용되도록 돌출안착부재(12a)의 내부에 음압형성통로(16)에서 분기되는 분기음압형성통로(19)로 구성할 수 있다.

한편, 가압수단(9)은 신축성가압부재(91)가 수축된 상태에서 복원되도록 하는 복원부재(92)가 구비되어 있다. 복원부재(92)는 수축된 신축성가압부재(91)를 복원할 수 있는 구성이라면 특별한 제한은 없지만 본 실시예에서 주름관의 주름에 설치되는 압축코일스프링으로 구성되어 있다.

상기 돌출안착부재(12a)는 의료기기의 형상에 대하여 호환성을 갖도록 신축성 소재로 형성될 수 있다. 예컨대, 돌출안착부재(12a)는 가요성 및 완충 특성을 갖는다면 의료용 실리콘고무 등 소재에 특별한 제한 없이 적용할 수 있지만, 본 실시예에서는 의료용 TPU(Thermoplastic Poly Urethane, 열가소성 폴리 우레탄)로 호칭되는 소재로 형성되어 있다. 이러한 의료용 TPU는 PE, PP, TPE, PVC 및 실리콘 고무와 같은 기존의 의료 재료보다 우수한 생체 적합성 및 안정성과 우수한 기계적 특성 및 가공 특성을 가지고 있다.

또한 상기 돌출안착부재(12a)는 도면상 도시하지는 않았으나 착탈 가능하게 구성될 수 있다. 이와 같이 돌출안착부재가 착탈 가능하게 구성되면 다양한 의료기기 각각에 맞게 돌출안착부재를 개별 제작하여 보유할 경우 하나의 살균장치로도 여러 종류의 의료기기에 대한 살균작용을 수행할 수 있는 호환성을 가질 수 있다.

한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 의료기기 표면 쾌속 살균장치는 전술한 제1 실시예와 마찬가지로 아진공 상태에서 공기를 전기적으로 이온화하여 다양한 파장을 가지는 빛과, 활성 산소로 대표되는 많은 양의 라디컬을 발생시켜 효과적인 피부접촉의료기기의 표면을 살균할 수 있음은 물론이고 이에 더하여 가압수단(9)을 이용하여 의료기기를 압박함으로써 보다 안정적인 고정 상태와 기밀성을 확보할 수 있으므로 살균효과를 더욱 향상시킬 수 있다.

특히, 가압수단(9)은 별도의 액츄에이터를 갖추지 않고도 의료기기의 고정 및 해제 동작을 수행할 수 있는 특징이 있다. 즉 진공펌프(31)의 작동시에 음압형성통로(16)에서 분기되는 분기음압형성통로(19)를 통해 주름관의 중공부(916)에 음압이 작용되도록 하여 도7b와 같이 수축시키는 방식으로 의료기기의 표면을 압박하여 고정할 수 있다. 반대로 가압수단(9)의 해제 동작을 통해 의료기기의 고정상태를 해제하고자 할 경우 진공펌프(31)의 작동을 중지시키게 되면 주름관 내부의 음압이 해소되므로 주름관 자체 복원력과 함께 복원부재(92)의 탄성력에 의해 도7a와 같이 원래의 상태로 복귀하게 된다.

이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 의료기기 표면 쾌속 살균장치의 구성 및 동작에 대해서 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로서 본 기술분야에 통상의 지식을 가진자는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 전술한 실시예의 일부를 치환 및 변형하는 것이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 발명 및 그 균등물에 미치는 것으로 이해되어야 할 것이다.

1:살균본체 11:메인몸체
12:의료기안착부 13:거치부
15:플라즈마발생홈 16:음압형성통로
2:플라즈마발생부 21:고전압전극
22:접지전극 23:전압인가수단
3:진공발생수단, 31:진공펌프
4:의료기감지부 41:제1 감지센서
42:제2 감지센서 5:전원부
6:제어부 7:음압제거수단
81:오존필터 83:가스감지센서
85:입력부 86:표시부
9:가압수단 91:신축성가압부재
92:복원부재

Claims

의료기기 표면 쾌속 살균장치에 있어서,
의료기기의 표면 부분이 수용되는 플라즈마발생홈을 갖는 의료기안착부가 마련된 살균본체;
상기 플라즈마발생홈에 플라즈마를 발생시키도록 상기 살균본체에 설치되는 플라즈마발생부;
상기 플라즈마발생홈의 내부에 음압을 형성하도록 구성되는 진공발생수단;
상기 의료기안착부에 상기 의료기기의 안착된 상태를 감지하는 의료기감지부;
상기 플라즈마발생부, 상기 진공발생수단 및 상기 의료기감지부에 전원을 제공하는 전원부; 및
상기 의료기감지부에 의해 상기 의료기기의 정위치한 상태가 감지된 경우 상기 플라즈마발생부 및 상기 진공발생수단의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료기기 표면 쾌속 살균장치.
제1항에 있어서,
상기 의료기감지부는,
상기 의료기안착부에 상기 의료기기의 안착 여부를 감지하도록 설치되는 제1 감지센서; 및
상기 플라즈마발생홈 내부에 상기 의료기기의 표면이 정위치 했는지 여부를 감지하는 제2 감지센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료기기 표면 쾌속 살균장치.
제1항에 있어서,
상기 의료기안착부는 내부에 상기 플라즈마발생홈이 마련되도록 둘레에 돌출되는 돌출안착부재로 구성되고,
상기 플라즈마발생부는 상기 플라즈마발생홈의 측벽 및 바닥에 형성되는 고전압전극 및 접지전극과, 상기 고전압전극 및 접지전극에 전압을 인가하는 전압인가수단을 포함하고,
상기 살균본체는 상기 플라즈마발생홈에 일단이 연결되고 타단이 외부와 연통되고 상기 진공발생수단이 설치되는 음압형성통로가 형성된 것을 특징으로 하는 의료기기 표면 쾌속 살균장치.
제3항에 있어서,
상기 의료기기의 제거 시 상기 플라즈마발생홈의 음압을 제거하도록 상기 음압형성통로를 선택적으로 개방하는 음압제거수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 의료기기 표면 쾌속 살균장치.
제4항에 있어서,
상기 음압제거수단은,
상기 음압형성통로와 연통되게 상기 살균본체에 형성된 배기홀; 및
상기 배기홀을 선택적으로 개폐하는 개폐로드를 갖는 솔레노이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료기기 표면 쾌속 살균장치.
제3항에 있어서,
상기 플라즈마발생홈은 1 내지 10mm 범위의 깊이로 형성되고,
상기 진공발생수단은 상기 음압형성통로의 말단에 배치되고 상기 플라즈마발생홈의 음압이 400 내지 760 Torr 범위에 있도록 구동되는 진공펌프를 포함하고,
상기 진공펌프의 배기측에 설치되어 상기 플라즈마발생홈의 공기 흡입과정에서 흡입한 오존을 필터링 하는 오존필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료기기 표면 쾌속 살균장치.
제6항에 있어서,
상기 오존필터를 경유하여 배기되는 공기에 포함된 오존을 감지하도록 상기 오존필터에 배출측에 설치되는 가스감지센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료기기 표면 쾌속 살균장치.
제3항에 있어서,
상기 살균본체는,
상기 돌출안착부재가 일측에 형성된 메인몸체의 타측에 돌출되고 전원단자가 구비된 거치부;
상기 의료기기의 기밀적인 안착을 위해 상기 돌출안착부재에 설치되는 기밀부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료기기 표면 쾌속 살균장치.
제3항에 있어서,
상기 의료기안착부는 상기 의료기기의 형상에 대하여 호환성을 갖도록 신축성 소재로 형성된 것을 특징으로 하는 의료기기 표면 쾌속 살균장치.
제3항에 있어서,
상기 의료기안착부는 착탈 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 의료기기 표면 쾌속 살균장치.
제3항에 있어서,
상기 의료기안착부에 안착되는 상기 의료기기의 안정적인 고정과 기밀성 확보를 위해 가압력을 제공하는 가압수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 의료기기 표면 쾌속 살균장치.
제11항에 있어서,
상기 가압수단은 상기 돌출안착부재에 설치되고 내부에 중공부가 형성된 신축성가압부재를 포함하고,
상기 신축성가압부재 내부에 음압이 작용시키도록 상기 돌출안착부재의 내부에 상기 음압형성통로에서 분기되는 분기음압형성통로가 형성된 것을 특징으로 하는 의료기기 표면 쾌속 살균장치.