WO2013071922A1 - Vorrichtung zur keimtötenden behandlung mittels plasma am menschlichen körper - Google Patents

Vorrichtung zur keimtötenden behandlung mittels plasma am menschlichen körper Download PDF

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WO2013071922A1
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Guido Riess
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Mirwald, Adelheid
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Definitions

  • the invention relates to a method for the sterilization of persons. Such methods find use in environments such as hospitals where, for hygienic or even medical reasons, sterile (ie exempted from living microorganisms including their resting stages (e.g., spores)) conditions are to be produced.
  • sterile ie exempted from living microorganisms including their resting stages (e.g., spores)
  • the problem with such a sterilization is the plasma generated (for example, by UV radiation) resulting ozone, which is not only unpleasant for a person or a patient, but even harmful consequences (irritant gas) may have.
  • the present invention is therefore based on the object to provide a method for sterilizing persons and a device for this purpose, which allows a sterile treatment or sterilization of a person in a safe and simple manner, without the person being exposed to a hazardous health risk ,
  • the air in a room is cleaned of particles free of charge for sterilization.
  • a plasma device or a plasma gas generator referred to below as a plasma gun
  • the air in a room is cleaned of particles free of charge for sterilization.
  • Such pre-cleaning advantageously advantageously simplifies subsequent sterilization.
  • this pre-cleaning can be done without people already reside in the room, so that this method can be used, which would be harmful to health per se.
  • a person can safely enter such a closed space via an access, preferably a lock.
  • a narrowly limited stream or stream of plasma is directed onto the person, possibly with the addition of carrier gas, which in comparison to the space size comprises a substantially smaller area or a volume within which an antiseptic state, preferably the highest quality, is produced.
  • Such an area or field with sterilizing, in particular medically (permanently) sterilizing, effect for example, an area of a few centimeters in diameter, for example 10 to 50 cm, in particular 20 to 30 cm include.
  • the field or the area can have a desired sterilizing effect and thus corresponding intensity within a few centimeters to several, for example 5 to 20 cm.
  • a plasma gas which could be hazardous to health in a larger spread and thus higher concentration in the enclosed space (ozone concentration, pressure, temperature, etc.).
  • the ozone concentration occurring - by using suitable filters such as HEPA filter (High Efficiency Particulate Air filter), ULPA (Ultra Low Penetration Air) and SULPA (Super ULPA) filters, etc., in the plasma or plasma jet.
  • suitable filters such as HEPA filter (High Efficiency Particulate Air filter), ULPA (Ultra Low Penetration Air) and SULPA (Super ULPA) filters, etc.
  • HEPA filter High Efficiency Particulate Air filter
  • ULPA Ultra Low Penetration Air
  • SULPA Super ULPA
  • non-thermal, so-called cold plasma is used, which at the same time may have atmospheric pressure (atmospheric pressure plasma) or a higher pressure (high-pressure plasma). This can advantageously be avoided in a simple manner an impairment of a person or even a health hazard.
  • a field with limited coverage area for example less than 2000 cm 2 , in particular less than 500 cm 2 , preferably a field in a range of 20 cm by 20 cm, as a sterile (surgical) field to produce, which is irradiated with the plasma gun permanently during the operation or with plasma (gas) interspersed or flowed.
  • This field also has a certain height, for example, 10 to 40 cm, in particular in the range of 20 cm, so that a certain depth effect in the (permanent) sterilization is achieved, and for example in an operation, an area above the covered ( Operation) field is kept sterile. In this way, even the required aseptic conditions during surgery on the bone can be permanently guaranteed.
  • a plasma gun itself or only their directional elements, such as flaps, deflectors, etc., moves or in their or their position (s) are controlled.
  • a person could move or scan (scan) the smaller, limited, sterile, constant area, particularly in the vertical direction or along the longitudinal axis of a person, be sterilized.
  • Such a space is also in its function as a lock, preferably during or at least between the exit of a person and the entrance of another person, subjected to a particle purification as explained above in order to keep the particle size in the lock as low as possible and thereby to increase the effect of the plasma sterilization.
  • the relative distance of a person or of the plasma target field to be generated or of the area or volume and the plasma gun and / or direction of the field can be made semiautomatic by means of a distance and / or direction measuring device (bearing).
  • a distance and / or direction measuring device bearing.
  • a release sign / signal can be generated.
  • the Einpilung and / or further monitoring is fully automatic and the plasma gun is disabled in case of non-compliance with the values or remains inactive.
  • the measurement can be carried out initially and / or during a treatment, wherein the further compliance with predetermined values can be checked or monitored by means of a permanent or periodic measurement.
  • the aforementioned measured values can be stored so that the values before and after and / or during a treatment of a person are available as a (treatment) protocol for later use (archiving, output to monitor, printout, etc.).
  • the device comprises a plasma device or a plasma gun which emits a directed plasma gas flow and generates a (permanently) sterile, spatially limited, compared to a person smaller (surgical) field or volume.
  • the device comprises at least one device in order to generate the field in a closed space with a volume of 1 m 3 to max. 80m 3 to create a particle-free space in the nano range (smaller the bacterial size).
  • the entire device or at least the plasma device may be portable or mobile (wheels, rollers, in particular movable by a person), in order to enable simple use also in different positions and / or spaces.
  • the entire device comprising the plasma device and the at least one device can be designed as a structural unit in the form of a tower, racks or within a housing in order to further facilitate handling.
  • the device may comprise a monitoring device, by means of which an alarm can be triggered if the sterilization status and / or particle status in the room, in particular in the sterilized area or volume (detected by means of suitable sensors) is exceeded.
  • the device can comprise a logging device by means of which the sterilization status and / or particle status and / or the distance measurement can be logged, stored, archived and / or output.
  • the device may be used in a hermetically sealed (ie, apart from any external air supply of virus-cleansed air) opaque environment (preferably having a volume of 40 m 3 to 80 m 3 ).
  • the device in a hermetically sealed (air supply at least of purified air) space in the form of a lock (for a germ-free area), in particular as access lock (with a volume of a few m 3 , in particular 1 m 3 to 3 m 3 ) are used for a germ-free area (hospital, authorities) or germ-free desired area (homes, shops, etc.).
  • a lock instead of stationary mobile or portable be designed to allow a quick deployment in emergency situations.
  • Fig. 1 is a schematic side view of a closed space with a device according to the invention for the sterilization of an operating area
  • Fig. 2 is a schematic view (floor plan) of a closed space in the form of a lock with a device according to the invention for the sterilization of a person therein.
  • FIG. 1 shows a hermetically sealed operating room, for example, for orthodontic treatments, in which the air in the interior (for example 40 m 3 to 80 m 3 volume) by means of a preferably mobile filter device 9 permanently or at least in the run-up to treatment and so that it is cleaned in advance of entering the room by persons (patient, doctors, staff).
  • the air is in this case several times, for example, 10 times per hour, circulated and blown out as purified air L to get despite any contamination by people entering a high degree of purity.
  • the air in the interior can be cleaned to virus size, so that no bacteria are detectable.
  • an air supply of course also (virus size) purified or filtered air may be possible.
  • the device 9 can have one or more filter devices combined with one another which provide air filtering on the basis of at least one of the known filtering methods (coal, ozone, plasma and / or ion filtering) on virus size (nanometer range), ie on particle size smaller as bacteria.
  • the device 9 can be reduced from a full load to a lower performance or effect or even completely shut down in order to disturbing (odor) or even impairing effects (too high ozone content, etc.) on people avoid.
  • a preferably also mobile plasma generator or plasma gun 1 is aligned on the area to be treated, such as the jaw or face of a patient resting on a couch 7 at a corresponding distance, so that as a result of a plasma jet 3 directed thereto, a (treatment) or (operation) region 5 or Volume of limited size and substantially smaller than the body dimensions of a person - for example at least 20 cm by 20 cm, but smaller than 2000 cm 2 , in particular smaller than 500 cm 2 with a certain depth effect of at least 10 cm to 30 cm, preferably 20 cm - results.
  • the plasma gun 1 with the device 9 form a structural unit, wherein the plasma gun 1 is preferably mounted in the form of an essay on the device 9 about an axis A rotatable and an axis perpendicular to the plane axis M pivotally.
  • the plasma gun are aligned at least in the direction free in all degrees of freedom.
  • a corresponding also present in the device 9 - not shown in the drawing - measuring device can be used, which also in an alignment of the entire mobile plant, in particular the plasma gun 1, for a desired range 5 can serve.
  • prefiltering the air within the room to virus size can also be avoided that bacteria in (too) high in the area 5 (by air movement, - flow, reflections on objects or walls, et.) Arrive and cause infections.
  • the operating data preferably during a treatment, at least the plasma gun 1 can be stored in a logging device of the device 9 and / or as Log are issued. This makes it possible, for example, to transfer and / or archive a validated printout to the patient after an operation or treatment.
  • this can serve any selection of the following data: plasma gas production rate, concentration, course of plasma gas production, distance between plasma gun and patient or area 5, direction of the plasma jet, particle concentration by means of suitable measuring device, duration of irradiation with plasma gas, etc.
  • Any sensors or Measuring devices for detecting the aforementioned parameters are preferably integrated as a structural unit in the device 9 or at least connectable to the logging device.
  • the measurement of the abovementioned parameters can take place here continuously or at periodic intervals in order to preferably monitor and record (store) the measured values during a medical treatment (OP) or a sterilization of a person (lock) described below, for example by a validated printout or to receive a log for control purposes.
  • OP medical treatment
  • lock sterilization of a person
  • Such a security inquiry is particularly advantageous in the case of a mobile plasma gun 1, preferably as an attachment of a mobile device 9, as the above-mentioned values often have to be readjusted manually due to the mobility and the necessary installation of the system.
  • a cooling of the generated plasma or of the plasma jet 3 can be provided to avoid undesired adverse effects. For example, this may be done on the plasma gun 1 proximal with coolant through heatsink, like ribs or similar be arranged through which the plasma jet flows through before reaching the distal region 5.
  • an ozone filter device for example HEPA filter
  • HEPA filter can additionally be provided on the plasma gun 1 in order to control the ozone or ozone content in the enclosed space, in particular in the area of the persons therein, during operation To reduce the plasma gun 1 by filtering to a low level of harmless to health.
  • an aseptic environment is advantageously generated directly in the treatment or operating area of a patient, so that even any germs that have reached a treatment room can be safely destroyed (for example with the entry of persons).
  • FIG. 2 further embodiment of the invention shows the use of a plasma sterilization for a (access) lock for persons.
  • a lock can be used in front of an entrance of rooms (operating room) or buildings (clinics) application in which there is already an at least largely germ-free environment or to prevent further contamination with external germs. So it is also conceivable to use such locks in front of public buildings with high attendance rate and thus high risk of infection (stations, offices, shops, etc.) or for private houses and apartments to avoid external contamination and the resulting risk of infection.
  • the lock has for this purpose an access 1 1 with a door 15 and an outlet 13 with a door 17, which, as shown in Fig. 2, separated from each other, for example, may lie on opposite sides.
  • the lock has only one closable door, which also serves as an access and as an exit.
  • the example executed as a sliding door 15 is closed (position shown in dashed lines), so that the interior relative to the environment (with also closed door 17) is hermetically sealed.
  • the air in the interior of the lock located in the interior can also be filtered by means of a device 9 before entering and thus opening access 11 for virus size (or particles of small bacterial size).
  • the device 9, as well as the plasma gun 1, can be installed stationary in the lock in this use.
  • the device 9 and / or the plasma gun 1 even when used as a lock mobile or portable form, for this purpose also a lock itself (foldable hose, etc.) can be portable and quickly installed to a fast To enable use in emergency situations.
  • a lock itself foldable hose, etc.
  • an existing access is used as access or exit and the closed lock space using such an existing access, for example, by airtight attachment (suction, gluing, etc.) a Schleusenwandung, in particular hose or film formed becomes.
  • a generated area 5 (as explained above smaller than the body dimensions of the person) is moved continuously vertically and / or horizontally (scanner-like) over the person.
  • another plasma gun can be inserted from the opposite side in a similar manner.
  • a complete sterilization of a person but also by a plasma gun 1 and corresponding scanning done, with reflections on the plasma gun 1 opposite wall 19 contribute to the sterilization of the back of a person.
  • the person to be sterilized after completion of the scan of a body side is preferably prompted automatically to turn around 180 0 .
  • a viewing window can be provided in the wall 19.
  • the plasma gun After sterilization, the plasma gun is turned on (possibly also during a person described above) and the output 13 by opening (Position shown in dashed lines) of the example designed as a sliding door 17 released.
  • the sterilization of the person by means of plasma gun 1 can take place even in a fully clothed condition, as a sufficient effect (germ-free) is generated by the plasma irradiation or flow with plasma (gas) over several seconds per area 5.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sterilisation von Personen, bei dem in einem ersten Schritt innerhalb eines abschließbaren Raums dessen im Raum befindliche Innenluft partikelfrei gefiltert, und in einem nachfolgenden Schritt innerhalb des Raums ein im Vergleich zu einer Person kleinerer Bereich (5) mittels eines hierauf gerichteten Gasstroms (3) einer Plasma emittierenden Einrichtung (1) sterilisiert wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens, sowie eine Verwendung einer derartigen Vorrichtung.

Description

VORRICHTUNG ZUR KEIMTÖTENDEN BEHANDLUNG MITTELS PLASMA AM MENSCHLICHEN KÖRPER
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sterilisation von Personen. Derartige Verfahren finden in Umgebungen, wie beispielsweise in Krankenhäusern, in welchen aus hygienischen oder gar medizinischen Gründen möglichst sterile (also von lebenden Mikroorganismen einschließlich ihrer Ruhestadien (z.B. Sporen) befreite) Bedingungen hergestellt werden sollen, Anwendung.
In jüngster Zeit wird zunehmend der Einsatz von Plasma, insbesondere kaltem Plasma, für eine medizinische Anwendung diskutiert. Beispielsweise werden in Bild der Wissenschaft, Ausgabe 1 /2009, Seite 52, ein Bekämpfen von Fußpilz oder die Behandlung von sich leicht infizierenden Brandwunden als potentielle Einsatzmöglichkeiten genannt.
Problematisch ist bei einer derartigen Sterilisation das bei der Plasmaerzeugung (beispielsweise durch UV-Strahlung) entstehende Ozon, das für eine Person oder einen Patienten nicht nur unangenehm ist, sondern sogar gesundheitsschädliche Folgen (Reizgas) haben kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Sterilisation von Personen sowie eine Vorrichtung hierzu zu schaffen, welche eine sterile Behandlung oder eine Sterilisation einer Person auf sichere und einfache Art und Weise ermöglicht, ohne dass die Person einem gesundheitlich gefährlichen Risiko ausgesetzt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patenanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst.
Nach der Erfindung wird vor einem Einsatz einer Plasmaeinrichtung bzw. eines Plasmagasgenerators, im Folgenden Plasmakanone genannt, für die Sterilisation die in einem Raum befindliche Luft insgesamt partikelfrei gereinigt. Hierdurch befinden sich nur noch Partikel im Nanobereich (Partikeldurchmesser kleiner oder gleich einem Nanometer) in einem abgeschlossenen bzw. abschließbaren Raum, beispielsweise ein Operationsraum von mehreren Kubikmetern Rauminhalt, vorzugsweise 20 bis 80 m3, insbesondere 50 m3. Durch eine derartige Vorreinigung wird vorteilhafterweise eine nachfolgende Sterilisation wesentlich vereinfacht.
Zudem kann diese Vorreinigung erfolgen, ohne dass sich Personen bereits in dem Raum aufhalten, so dass hierfür auch Verfahren eingesetzt werden können, welche für Personen an sich gesundheitsgefährdend wären.
Nach oder im Falle eines nicht gesundheitsgefährdenden Verfahrens auch während einer derartigen erfindungsgemäßen Vorreinigung kann eine Person gefahrlos in einen derartigen abgeschlossenen Raum über einen Zugang, vorzugsweise eine Schleuse, eintreten. Im Folgenden wird auf die Person ein eng begrenzter Strahl bzw. Strom von Plasma - eventuell unter Zusatz von Trägergas - gerichtet, welcher in diesem im Vergleich zur Raumgröße einen wesentlich kleineren Bereich oder ein Volumen umfasst, innerhalb welchem ein antiseptischer Zustand, vorzugsweise höchster Güte, erzeugt wird.
Ein derartiger Bereich bzw. derartiges Feld mit sterilisierender, insbesondere medizinisch (dauer-)sterilisierender, Wirkung, kann beispielsweise eine Fläche von einigen Zentimetern Durchmesser, beispielsweise 10 bis 50 cm, insbesondere 20 bis 30 cm, umfassen. In seiner Tiefe kann das Feld bzw. der Bereich eine gewünschte sterilisierende Wirkung und damit entsprechende Intensität innerhalb von wenigen Zentimetern bis zu mehreren, beispielsweise 5 bis 20 cm aufweisen. Durch die Begrenzung des Feldes auf einen wesentlich kleineren Bereich als eine Körperseitenfläche einer Person kann vorteilhafterweise auch ein Plasmagas verwendet werden, welches sich in größerer Ausbreitung und damit höherer Konzentration im abgeschlossenen Raum gesundheitsgefährdend auswirken könnte (Ozonkonzentration, Druck, Temperatur, etc.).
Als Plasmagasgenerator bzw. Plasmakanone kommen alle Plasmaherstellungsarten, insbesondere nicht-thermisches Plasma, in Frage, bei welchen sich zumindest bei einer derart räumlich begrenzten Anwendung eine Gesundheitsgefährdung (zu hohe Ozonkonzentration, zu starke Hitze, zu hoher Druck etc.) für eine Person oder einen Patienten vermeiden lässt.
Zur Verminderung der Gesundheitsgefährdung kann beispielsweise die auftretende Ozonkonzentration - durch Einsatz geeigneter Filter, wie HEPA-Filter (High Efficiency Particulate Airfilter), ULPA-Filter (Ultra Low Penetration Air) und SULPA-Filter (Super ULPA) etc., im Plasma bzw. dem Plasmastrahl - verringert werden. Weiterhin ist es denkbar, ein für eine Behandlung eines Menschen zu heißes Plasma bzw. einen Plasmastrahl durch geeignete Kühlmaßnahmen (Kühlschlangen, Kühlrippen, Zusatz von kühlem Gas, etc.) zu kühlen.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird nicht-thermisches, sogenanntes kaltes Plasma verwendet, welches zugleich Atmosphärendruck (Atmosphärendruckplasma) oder einen höheren Druck (Hochdruckplasma) besitzen kann. Hierdurch kann vorteilhafterweise auf einfache Art und Weise eine Beeinträchtigung einer Person oder gar eine Gesundheitsgefährdung vermieden werden.
Im Falle einer Operation, insbesondere Operation am Knochen einer Person, reicht es beispielsweise aus, ein Feld mit begrenzter Abdeckungsfläche, beispielsweise kleiner als 2000 cm2, insbesondere kleiner als 500 cm2, vorzugsweise ein Feld in einem Bereich von 20 cm mal 20 cm, als steriles (Operations-) Feld zu erzeugen, welches mit der Plasmakanone permanent während der Operation bestrahlt bzw. mit Plasma(-gas) durchsetzt oder beströmt wird. Dieses Feld weist auch eine bestimmte Höhe von beispielsweise 10 bis 40 cm, insbesondere im Bereich von 20 cm auf, so dass auch eine gewisse Tiefenwirkung bei der (Dauer-)Sterilisation erreicht wird, und beispielsweise bei einer Operation auch ein Bereich über dem abzudeckenden (Operations-) Feld steril gehalten wird. Auf diese Weise können selbst die während einer Operation am Knochen geforderten aseptischen Bedingungen dauerhaft gewährleistet werden.
Im Falle von größeren zu sterilisierenden oder steril zu haltenden Bereichen ist es auch denkbar, den (in seiner Größe konstanten) Bereich in seiner Position zu variieren, indem der gerichtete Plasmagasstrom entsprechend verändert wird. Beispielsweise kann hierzu eine Plasmakanone selbst oder nur deren richtungsgebende Elemente, wie beispielsweise Klappen, Deflektoren, etc., bewegt bzw. in ihrer oder ihren Stellung(-en) gesteuert werden.
Beispielsweise könnte in einem vorzugsweise enger begrenzten abschließbaren Raum von wenigen Kubikmetern, insbesondere 1 bis 5 m3, eine Person durch Bewegen bzw. Verfahren (Scannen) des geringeren begrenzten sterilen, konstanten Bereiches, insbesondere in senkrechter Richtung bzw. entlang der Längsachse einer Person, sterilisiert werden. Ein derartiger Raum wird zudem auch in seiner Funktion als Schleuse, vorzugsweise während oder zumindest zwischen dem Austritt einer Person und dem Eintritt einer anderen Person, einer vorstehend erläuterten Partikelreinigung unterzogen, um die Partikelgröße in der Schleuse möglichst gering zu halten und hierdurch die Wirkung der Plasmasterilisation zu erhöhen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der relative Abstand einer Person bzw. des zu erzeugenden Plasmazielfeldes bzw. des Bereiches oder des Volumens und der Plasmakanone und/oder Richtung des Feldes mittels einer Abstands- und/oder Richtungsmesseinrichtung (Einpeilung) halbautomatisch vorgenommen werden. Hierbei kann beispielsweise bei Erreichen von vordefinierten Werten bzw. Einhaltung eines entsprechenden Bereiches (Abstand und/oder Richtung) ein Freigabezeichen/-signal erzeugt werden. Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass die Einpeilung und/oder weitere Überwachung vollautomatisch erfolgt und die Plasmakanone bei Nichteinhaltung der Werte deaktiviert wird oder inaktiv bleibt.
Hierbei kann die Messung anfangs und/oder während einer Behandlung erfolgen, wobei die weitere Einhaltung vorgegebener Werte mittels einer permanenten oder periodischen Messung überprüft bzw. überwacht werden kann.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung können vorgenannte Messwerte gespeichert werden, so dass die Werte vor und nach und/oder während einer Behandlung einer Person als (Behandlungs-)Protokoll zur späteren Verwendung zur Verfügung stehen (Archivierung, Ausgabe an Monitor, Ausdruck etc.).
Nach der Erfindung umfasst die Vorrichtung eine Plasmaeinrichtung bzw. eine Plasmakanone, welche einen gerichteten Plasmagasstrom emittiert und ein (permanent) steriles, räumlich begrenztes, im Vergleich zu einer Person kleineres (Operations-)Feld oder Volumen erzeugt. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Vorrichtung wenigstens eine Einrichtung, um vor Erzeugung des Feldes in einem abgeschlossenen Raum mit einem Volumen von 1 m3 bis max. ca. 80m3 einen partikelfreien Raumbereich im nano- Bereich (kleiner der Bakteriengröße) zu erzeugen. Zur besseren Handhabung kann die gesamte Vorrichtung oder wenigstens die Plasmaeinrichtung portabel oder mobil (Räder, Rollen, insbesondere von einer Person bewegbar) ausgebildet sein, um einen einfachen Einsatz auch in unterschiedlichen Positionen und/oder Räumen zu ermöglichen. Hierzu kann die gesamte die Plasmaeinrichtung und die wenigstens eine Einrichtung umfassende Vorrichtung als eine bauliche Einheit in Form eines Turms, Racks oder innerhalb eines Gehäuses ausgebildet sein, um die Handhabung weiter zu erleichtern.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Vorrichtung eine Überwachungseinrichtung umfassen, mittels welcher ein Alarm auslösbar ist, falls der Sterilisierungsstatus und/oder Partikelstatus im Raum, insbesondere im sterilisierten Bereich oder Volumen (detektiert mittels geeigneter Sensoren) unterschritten wird.
Weiterhin kann die Vorrichtung eine Protokolliereinrichtung umfassen, mittels welcher der Sterilisierungsstatus und/oder Partikelstatus und/oder die Abstandsmessung protokolliert, gespeichert, archiviert und/oder ausgegeben werden kann.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann die Vorrichtung in einem gegenüber der Umgebung hermetisch (d.h. abgesehen von einer etwaigen externen Luftzufuhr von auf Virengröße gereinigter Luft) abschließbaren OP-Raum (vorzugsweise mit einem Volumen von 40 m3 bis 80 m3) verwendet werden.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Vorrichtung in einem hermetisch (Luftzufuhr zumindest von gereinigter Luft) abschließbaren Raum in Form einer Schleuse (für einen keimfreien Bereich), insbesondere als Zugangsschleuse (mit einem Volumen von wenigen m3, insbesondere 1 m3 bis 3 m3) für einen keimfreien Bereich (Krankenhaus, Behörden) oder auch keimfrei gewünschten Bereich (Eigenheime, Geschäfte, etc.), verwendet werden. Hierzu kann eine derartige Schleuse statt stationär auch mobil oder portabel ausgebildet sein, um auch einen schnellen Einsatz in Notsituationen zu ermöglichen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines abgeschlossenen Raums mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Sterilisation eines Operationsbereichs und Fig. 2 eine schematische Ansicht (Grundriss) eines abgeschlossenen Raums in Form einer Schleuse mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Sterilisation einer darin befindlichen Person.
Die in Fig. 1 dargestellte Umgebung zeigt einen hermetisch abschließbaren Operationsraum, beispielsweise für kieferorthopädische Behandlungen, in welchem die im Innenraum befindliche Luft (beispielsweise 40 m3 bis 80 m3 Volumen) mittels einer vorzugsweise mobilen Filtereinrichtung 9 permanent oder zumindest im Vorfeld einer Behandlung und damit im Vorfeld des Betretens des Raumes durch Personen (Patient, Ärzte, Personal) gereinigt wird. Die Luft wird hierbei mehrmals, beispielsweise 10 mal pro Stunde, umgewälzt und als gereinigte Luft L ausgeblasen, um trotz etwaiger Verunreinigung durch eintretende Personen einen hohen Reinheitsgrad zu erhalten.
Durch diese Vorreinigung kann die im Innenraum befindliche Luft auf Virengröße gereinigt werden, so dass keine Bakterien mehr feststellbar sind. Trotz hermetischer Abgeschlossenheit bzw. Abschließbarkeit des Raumes von der Umgebung kann selbstverständlich eine Luftzufuhr von selbstverständlich ebenfalls (auf Virengröße) gereinigter bzw. gefilterter Luft möglich sein. Die Einrichtung 9 kann hierzu eine oder mehrere miteinander kombinierte Filtereinrichtungen aufweisen, welche eine Luftfilterung auf der Basis wenigstens einer der bekannten Filterverfahren (Kohle-, Ozon-, Plasma- und/oder lonenfilterung) auf Virengröße (Nanometer-Bereich), also auf Partikelgröße kleiner als Bakterien, ermöglichen.
Im Folgenden kann bei oder vor einem Eintreten von Personen die Einrichtung 9 von einer Volllast auf eine geringere Leistung bzw. Wirkung abgeregelt oder gar ganz abgeschaltet werden, um störende (Geruchsbelästigung) oder gar beeinträchtigende Wirkungen (zu hoher Ozongehalt, etc.) auf Personen zu vermeiden.
Zu Beginn einer Operation, insbesondere am Knochen, wie beispielsweise am Kiefer, wird ein vorzugsweise ebenfalls mobiler Plasmagenerator bzw. Plasmakanone 1 auf den zu behandelnden Bereich, beispielsweise Kiefer oder Gesicht, eines auf einer Liege 7 ruhenden Patienten in einem entsprechenden Abstand ausgerichtet, so dass sich infolge eines hierauf gerichteten Plasmastrahls 3 ein (Behandlungs-) oder (Operations-)Bereich 5 bzw. Volumen von begrenzter Größe und wesentlich kleiner als die Körperabmessungen einer Person - beispielsweise wenigstens 20 cm mal 20 cm, aber kleiner als 2000 cm2, insbesondere kleiner als 500 cm2 bei einer gewissen Tiefenwirkung von wenigsten 10 cm bis 30 cm, vorzugsweise 20 cm - ergibt.
Wie in Fig. 1 dargestellt, kann die Plasmakanone 1 mit der Einrichtung 9 eine bauliche Einheit bilden, wobei die Plasmakanone 1 vorzugsweise in Form eines Aufsatzes auf der Einrichtung 9 um eine Achse A drehbar und eine senkrecht zur Zeichenebene stehende Achse M schwenkbar gelagert ist. Auf diese Weise kann nicht nur die Einrichtung 9 insgesamt (beispielsweise auf Rollen oder Rädern) durch eine Person im Raum an eine gewünschte Position geschoben werden, sondern die Plasmakanone zumindest in Richtung frei in allen Freiheitsgraden ausgerichtet werden.
Zur Abstandsmessung und -Überprüfung zwischen Plasmakanone 1 und Bereich 5 kann eine entsprechende ebenfalls in der Einrichtung 9 vorhandene - in der Zeichnung nicht näher dargestellte - Messeinrichtung (auf Basis von Ultraschall, Laser, etc.) verwendet werden, welche auch bei einem Ausrichten der gesamten mobilen Anlage, insbesondere der Plasmakanonen 1 , für einen gewünschten Bereich 5 dienen kann.
Infolge des in seiner Größe beschränkten kleinen Bereiches 5 ist eine Dauersterilisierung auf Basis von Plasma(-gas) möglich, ohne dass eine Person (Patient, Arzt, Personal) gesundheitlichen Gefahren (insbesondere durch eine entstehende zu hohe Ozonkonzentration) ausgesetzt ist. Auf diese Weise ist selbst eine medizinische Operation am Knochen, welche bekannterweise höchste Anforderungen an Sterilität (aseptische Umgebung) stellt, infolge einer Dauersterilisation mittels eines Bestrahlens mit der Plasmakanone 1 (in einem vordefinierten Abstand bzw. innerhalb eines Bereiches zum Patienten) möglich.
Durch eine Vorfilterung der Luft innerhalb des Raumes auf Virengröße kann zudem vermieden werden, dass Bakterien in (zu) hoher Anzahl in den Bereich 5 (durch Luftbewegung, - Strömung, Reflexionen an Gegenständen oder Wänden, et.) gelangen und Infektionen verursachen.
Die Betriebsdaten, vorzugsweise während einer Behandlung, wenigstens der Plasmakanone 1 können in einer Protokolliereinrichtung der Einrichtung 9 gespeichert und/oder als Protokoll ausgegeben werden. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, nach einer Operation bzw. Behandlung einen validierten Ausdruck dem Patienten zu übergeben und/oder zu archivieren. Als Betriebsdaten kann hierzu eine beliebige Auswahl folgender Daten dienen: Plasmagasproduktionsrate, -konzentration, Verlauf der Plasmagasproduktion, Abstand zwischen Plasmagaskanone und Patient bzw. Bereich 5, Richtung des Plasmastrahls, Partikelkonzentration mittels geeigneter Messeinrichtung, Dauer der Bestrahlung mit Plasmagas, etc. Etwaige Sensoren oder Messgeräte zur Erfassung vorgenannter Parameter (Partikelmessgerät, Ozongehaltmessgerät, etc.) sind vorzugsweise als bauliche Einheit in der Einrichtung 9 integriert oder zumindest an deren Protokolliereinrichtung anschließbar.
Die Messung der vorgenannten Parameter kann hierbei kontinuierlich oder in periodischen Abständen erfolgen, um vorzugsweise während einer medizinischen Behandlung (OP) bzw. einer nachfolgend geschilderten Sterilisation einer Person (Schleuse) die Messwerte zu überwachen und zu protokollieren (speichern), um beispielsweise einen validierten Ausdruck oder ein Protokoll zu Kontrollzwecken zu erhalten.
Um einen reibungslosen und sicheren Betrieb der Einrichtung 9, insbesondere der Plasmakanone 1 , zu gewährleisten, kann ein Einschalten wenigstens der Plasmakanone in Abhängigkeit der Einhaltung vordefinierter Parameter oder Bereiche (Unter- und Oberwert) erfolgen, so dass ein Einschalten oder ein Betrieb der Plasmakanone zu einem Zeitpunkt, in welchem aktuelle Werte au ßerhalb der vordefinierten Bereiche bzw. Toleranzen liegen, nicht möglich ist. Aus Sicherheitsgründen ist selbstverständlich auch eine automatische Abschaltung bei Unter- oder Überschreitung der vordefinierten Werte denkbar.
Auf diese Weise können Gefährdungen von Personen aufgrund von Fehlbedienungen (falscher Abstand oder Richtung) und Fehlfunktionen vermieden werden. Besonders vorteilhaft ist eine derartige Sicherheitsabfrage im Falle einer mobilen Plasmakanone 1 , vorzugsweise als Aufsatz einer mobilen Einrichtung 9, da durch die Mobilität und das notwendige Aufstellen der Anlage vorgenannte Werte oft manuell neu eingestellt werden müssen.
Bei der Verwendung von Plasma(-gas) mit einer höheren Temperatur als die Körpertemperatur des Patienten kann zur Vermeidung von unerwünschten Beeinträchtigungen eine Kühlung des erzeugten Plasmas bzw. des Plasmastrahls 3 vorgesehen sein. Beispielsweise können hierzu an der Plasmakanone 1 proximal mit Kühlmittel durchflossene Kühlkörper, wie Rippen o.ä. angeordnet sein, durch welche der Plasmastrahl vor Erreichen des distalen Bereiches 5 hindurch strömt.
Zur Vermeidung einer für Patienten und Arzt zu hohen Ozonkonzentration kann zudem an der Plasmakanone 1 eine Ozonfiltereinrichtung (beispielsweise HEPA-Filter) vorgesehen sein, um das entstehende Ozon bzw. den Ozongehalt im abgeschlossenen Raum, insbesondere im Bereich der darin befindlichen Personen, während des Betriebs der Plasmakanone 1 durch Filterung auf ein gesundheitlich unbedenkliches, geringes Maß herabzusetzen.
Durch die vorstehend beschriebene Dauersterilisation des Bereiches 5 wird vorteilhafterweise eine aseptische Umgebung direkt im Behandlungs- oder Operationsbereich eines Patienten erzeugt, so dass selbst etwaige in einen Behandlungsraum gelangte Keime (beispielsweise mit dem Eintritt von Personen) sicher abgetötet werden können.
Die in Fig. 2 dargestellte weitere Ausführungsform der Erfindung zeigt die Verwendung einer Plasmasterilisation für eine (Zugangs-)Schleuse für Personen. Eine derartige Schleuse kann vor einem Eingang von Räumen (OP-Raum) oder Gebäuden (Kliniken) Anwendung finden, in welchen bereits eine zumindest weitestgehend keimfreie Umgebung herrscht oder eine weitere Verunreinigung mit externen Keimen verhindert werden soll. So ist es auch denkbar, derartige Schleusen vor öffentlichen Gebäuden mit hoher Besuchsrate und damit hohem Infektionsrisiko (Bahnhöfe, Ämter, Geschäfte, etc.) oder auch für private Häuser und Wohnungen zur Vermeidung von externen Verunreinigungen und daraus resultierender Infektionsgefahr zu verwenden.
Die Schleuse weist hierzu einen Zugang 1 1 mit einer Tür 15 und einen Ausgang 13 mit einer Tür 17 auf, welche, wie in Fig. 2 dargestellt, voneinander getrennt, beispielsweise auf einander gegenüberliegenden Seiten liegen können. Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, dass die Schleuse nur eine verschließbare Tür aufweist, welche gleichzeitig als Zugang und als Ausgang dient.
Nachdem eine zu sterilisierende Person einen Innenraum 21 der Schleuse über den Zugang 1 1 betritt, wird die beispielsweise als Schiebetür ausgeführte Tür 15 verschlossen (gestrichelt dargestellte Position), so dass der Innenraum gegenüber der Umgebung (mit ebenfalls verschlossener Tür 17) hermetisch abgeschlossen ist. Wie vorstehend im Falle eines Operations- oder Behandlungsraumes erläutert, kann auch die im Innenraum befindliche Luft der Schleuse vor dem Betreten und damit Öffnen des Zugangs 1 1 auf Virengröße (bzw. Partikel kleiner Bakteriengröße) mittels einer Einrichtung 9 gefiltert werden. Die Einrichtung 9, wie auch die Plasmakanone 1 , kann in dieser Verwendung stationär in der Schleuse installiert sein.
Selbstverständlich ist es aber auch denkbar die Einrichtung 9 und/oder die Plasmakanone 1 auch bei einer Verwendung als Schleuse mobil oder portabel auszubilden, wobei hierzu zudem eine Schleuse selbst (faltbarer Schlauch, etc.) portabel und schnell installierbar ausgebildet sein kann, um einen schnellen Einsatz in Notsituationen zu ermöglichen. Hierbei ist es auch denkbar, dass als Zugang oder Ausgang ein bereits vorhandener Zugang verwendet wird und der abgeschlossene Schleusenraum unter Verwendung eines solchen bereits vorhandenen Zugangs, beispielsweise durch luftdichtes Ansetzen (Ansaugen, Kleben, etc.) einer Schleusenwandung, insbesondere Schlauches oder Folie, gebildet wird.
Sobald sich die Person im Innenraum 21 befindet, wird die Person mittels der Plasmakanone 1 sterilisiert. Um eine zu starke Belastung der Person zu vermeiden, wird ein erzeugter Bereich 5 (wie vorstehend erläutert kleiner als die Körpermaße der Person) kontinuierlich vertikal und/oder horizontal (scannerartig) über die Person bewegt. Um Vorder- und Rückseite einer Person zu sterilisieren, kann eine weitere Plasmakanone von der gegenüberliegenden Seite in entsprechender Weise eingesetzt werden. Wie in Fig. 2 dargestellt, kann eine vollständige Sterilisation einer Person aber auch durch eine Plasmakanone 1 und entsprechende Abtastung erfolgen, wobei Reflektionen an der der Plasmakanone 1 gegenüberliegenden Wand 19 zur Sterilisation der Rückseite einer Person beitragen. Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass die zu sterilisierende Person nach Abschluss der Abtastung einer Körperseite vorzugsweise automatisch zum Umdrehen um 1800 aufgefordert wird.
Zur optischen Überwachung des Sterilisationsvorgangs kann in der Wand 19 ein Sichtfenster vorgesehen sein.
Nach erfolgter Sterilisation wird die Plasmakanone angeschaltet (eventuell auch während eines vorstehend beschriebenen Drehens der Person) und der Ausgang 13 durch Öffnen (gestrichelt dargestellte Position) der beispielsweise als Schiebetür ausgebildeten Tür 17 freigegeben. Die Sterilisation der Person mittels Plasmakanone 1 kann selbst in vollkommen bekleideten Zustand erfolgen, da durch die Plasmabestrahlung bzw. Beströmung mit Plasma(-gas) über mehrere Sekunden pro Bereich 5 eine ausreichende Wirkung (keimfrei) erzeugt wird.
Die vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen zur Sterilisation eines Bereichs 5, wie Kühlung, Ozonfilterung, Überwachung von vorgenannten Parametern, können auch in dieser Ausführungsform entsprechend Anwendung finden, um die Sterilisation überwachen und das Ergebnis protokollieren zu können. Insbesondere können die vorgenannten Parameter mit entsprechenden Sensoren oder Messgeräten auch in dieser Ausführungsform zur Vermeidung eines Gesundheitsrisikos eingesetzt werden.
Bezugszeichenliste
Plasmakanone
gerichteter Plasmastrahl
dauersterilisiertes OP-Feld bzw. dauersterilisierter Bereich
OP-Liege
mobile Filteranlage bzw. -einrichtung
Schleuseneingang bzw. -zugang
Schleusenausgang
Eingangstür
Ausgangstür
der Plasmakanone gegenüberliegende Wandung
Innenraum

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zur Sterilisation von Personen, bei dem in einem ersten Schritt innerhalb eines abschließbaren Raums dessen im Raum befindliche Innenluft partikelfrei gefiltert, dadurch gekennzeichnet, dass in einem nachfolgenden Schritt innerhalb des Raums ein im Vergleich zu einer Person kleinerer Bereich (5) mittels eines hierauf gerichteten Gasstroms (3) einer Plasma emittierenden Einrichtung (1 ) sterilisiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich (5) mittels einer halb- oder vollautomatischen Abstandsmessung eingestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich (5), welcher sterilisiert wird, räumlich konstant mit einem in seiner Richtung unveränderten, gerichteten Gasstrom (3) bestrahlt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich (5), welcher sterilisiert wird, räumlich in seiner Richtung ändernd mittels einer Richtungsänderung des gerichteten Gasstrom (3) bewegt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gerichtete Gasstrom (3) gefiltert wird, um die Ozonkonzentration im Bereich (5) zu verringern.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gerichtete Gasstrom (3) gekühlt wird, um die Temperatur im Bereich (3) zu verringern.
7. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Plasmaeinrichtung (1 ) umfasst, welche einen gerichteten Plasmagasstrom (3) emittiert und einen permanent sterilen, räumlich begrenzten, im Vergleich zu einer Person kleineren Bereich (5) erzeugt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung wenigstens eine Einrichtung (9) umfasst, um vor Erzeugung des Bereichs (5) die in einem abgeschlossenen Raum (21 ) befindliche Luft auf Virengröße zu filtern.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1 , 9) portabel oder mobil ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1 , 9) als bauliche Einheit ausgebildet ist.
1 1 . Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1 , 9) eine Abstandsmesseinrichtung umfasst.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1 , 9) eine Überwachungseinrichtung umfasst, mittels welcher detektier- bar ist, ob der Sterilisierungsstatus und/oder Partikelstatus eingehalten wird.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1 , 9) eine Protokolliereinrichtung umfasst, um den Sterilisierungsstatus und/oder Partikelstatus und/oder die Abstandsmessung zu protokollieren.
14. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13 in einem hermetisch abschließbaren Raum.
15. Verwendung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der abschließbare Raum als medizinischer Behandlungs- oder Operationsraum ausgebildet ist.
16. Verwendung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der abschließbare Raum als Schleuse ausgebildet ist.
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