Institutsteil Angewandte Systemtechnik AST des Fraunhofer IOSB
Kurzbeschreibung
Die validierte Aufbereitung von Medizinprodukten stellt immer wieder eine Herausforderung im medizinischen Alltag dar. Insbesondere thermolabile Endoskope oder Geräte mit Bildschirm wie Laryngoskope können nicht autoklaviert, sondern nur manuell desinfiziert werden. Dieser manuelle Prozess ist fehleranfällig und langwierig. Meistens müssen Desinfektionsgele nach Herstellervorgaben gleichmäßig auf der Oberfläche verteilt werden, diese eine gewisse Zeit einwirken und dann in einem weiteren Prozessschritt wieder entfernt werden UV-Desinfektion mit hohen Bestrahlungsdosen ermöglicht eine effiziente, und rasche Inaktivierung am Gerät anhaftende Mikroorganismen zu inaktivieren und so das Gerät zu sterilisieren.
Das Fraunhofer IOSB-AST hat im Projekt als führendes Institut in der UV-LED Technologie ein Funktionsmuster zur Evaluierung des Verfahrens aufgebaut, welches in Kooperation mit dem Uniklinikum Jena mikrobiologisch auf seine Funktionsfähigkeit und Einsetzbarkeit in der klinischen Routine geprüft wurde. Durch eine entsprechend starke Auslegung der UV-Strahlungsquellen konnte die Prozessdauer für die Aufbereitung auf 10 Sekunden reduziert werden.
Projektziele
Ziel des Projektes ist es nachzuweisen, dass sich durch moderne UVC-LEDs erzeugte UV-Strahlung zur sicheren validierten Aufbereitung von Medizinprodukten eignet. Hierbei stand auch die Prüfung auf Materialverträglichkeit im Vordergrund, was sich jedoch als unproblematisch erwies, da die zur Desinfektion nötige Bestrahlungsdosis deutlich niedriger ist als die, bei der eine Materialschädigung eintritt.
Die Validierbarkeit wird durch entsprechende im Gerät verbaute Photosensoren realisiert, die die tatsächliche Bestrahlungsstärke erfasst und anhand der für die verwendeten Emissionswellenlägen bekannten Inaktivierungskurven für diverse Mikroorganismen eine nötige Dosis ermittelt. Durch einen verbauten NFC-Scanner kann der Desinfektionsvorgang dem jeweiligen Endoskop, welches mit einem NFC-Tag ausgestattet ist, zugeordnet werden. Die Desinfektionsvorgänge werden mit Zeit, und Dosis zur Nachverfolgbarkeit protokolliert.
Projektergebnis
Das Fraunhofer IOSB-AST entwickelte zu Beginn des Projektes verschiedene UVC-Strahlungsquellen mit unterschiedlichen Leistungen und Wellenlängen. Mit diesen UV-Quellen wurden am Uniklinikum Jena umfangreiche bestrahlungsversuche mit mehreren Mikroorganismen auf den typischen Oberflächen eines Endoskops durchgeführt um Erkenntnisse über die zur Inaktivierung nötigen Bestrahlungsdosen zu erlangen. Basierend auf diesen Ergebnissen wurde diverse Strahlungssimulationen mit unterschiedlichen UV-Quellen-Anordnungen durchgeführt. Dies führte zu einem Gerätedesign, welches in der Lage ist, in sehr kurzer Zeit eine ausreichende und sichere Desinfektion zu ermöglichen.
Durch Auskleidung des Innenraumes mit optischem streuendem PTFE gelang es zudem, eine homogene Strahlung aus allen Richtungen zu realisieren, die auch in kritische Zwischenräume am Handgriff des Endoskops einstrahlen kann. Das Gerät ist als senkrecht stehender Zylinder designet, in den das Endoskop eingehängt wird. So ist gewährleistet, dass das Endoskop durch die Schwerkraft in eine gerade Lage gebracht wird und keine Auflagepunkte am Endoskop, an denen Verschattungen entstehen könnten, nötig sind.