專利名稱：紫外線殺菌照射在衛(wèi)生保健環(huán)境中的應(yīng)用的制作方法
紫外線殺菌照射在衛(wèi)生保健環(huán)境中的應(yīng)用 相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求由本發(fā)明人于2006年1月14日提交的美國臨時專利申請 序列號60/758,638的利益。美國序列號60/758,638的內(nèi)容在此通過引用明 確地并入此處。
下列參考通過弓I用特此明確地并入此處
■美國專利號5,086,692 ■美國專利號6,656,424 ■美國專利號6,911,177
■由本發(fā)明人于本日連同本申請一起提交的申請題目為
參IN-CEILING FOCUS LOCATED SURGICAL LIGHTING
(天花板內(nèi)聚焦定位的手術(shù)照明設(shè)備)
HOSPITAL OPERATING ROOM RE-DESIGN (醫(yī)院手術(shù)室 重新設(shè)計)
參AMB正NT LIGHTING IN HOSPITAL SURGICAL
ENVIRONMENTS (醫(yī)院手術(shù)環(huán)境中的周圍環(huán)境照明設(shè)備)
參IN-WALL WASTE RECEPTACLES FOR HOSPITAL AND LABORATORY ENVIRONMENTS (用于醫(yī)院和實驗室環(huán) 境的墻壁內(nèi)的垃圾容器)
MULTIFUNCTIONAL FLOOR PODS (多功能地板箱)
RE-DESIGN OF OPERATING ROOM TABLES (手術(shù)室工 作臺的重新設(shè)計)
攀ROBOTIC FLOOR CLEANING WITH STERILE, DISPOSABLE CARTRIDGES (帶有無菌的、 一次性筒的機
器人地板清潔設(shè)備)
背景技術(shù)：
一發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明涉及通過利用紫外線照射和臭氧消滅病毒、細(xì)菌和真菌來產(chǎn)生 清潔的衛(wèi)生保健環(huán)境例如手術(shù)室或其他流動性治療設(shè)施的裝置和方法。
背景技術(shù)：
每年，醫(yī)院獲得性感染(hospital-acquired infection)造成了成千上萬的不 幸。這些醫(yī)院感染特別難以治療，因為菌株日益產(chǎn)生抗藥性。例如，據(jù)估 計，50%的葡萄糖球菌屬(staphylococcal)菌株(其可導(dǎo)致術(shù)后切口感染) 對當(dāng)前使用的所有抗生素具有抗性。控制這種感染媒介的一種途徑包括使 用約200-280 nm"C"波段范圍內(nèi)的紫外線照射。這項技術(shù)被稱為紫外線殺 菌照射(UVGI)。它不是一項新技術(shù)，其早在1909年就己經(jīng)用來給法國馬 賽市的市政供水進(jìn)行消毒。再近些年，它已被用于控制空氣處理機的污染 和尤其對于醫(yī)院里肺結(jié)核患者的隔離間內(nèi)的污染。其他殺菌技術(shù)包括利用 臭氧，但是因為暴露在臭氧下對人類是有害的，所以利用臭氧的能力受到 限制。此外，許多凈化手段都不能提供真正的無菌環(huán)境。例如，雖然存在 水凈化器對進(jìn)入醫(yī)院水池的水進(jìn)行凈化，但是仍然沒有有效的方法來對水 池存水彎(sink-trap)進(jìn)行消毒。水池存水彎是抗藥性的、危險的生物制 劑的主要來源。醫(yī)院正著手進(jìn)行大量的感染控制項目(infection-control pmgram)。手術(shù)室應(yīng)是這樣的嘗試中的活躍部分；因此，提供無菌的醫(yī)院 房間環(huán)境的方法和/或設(shè)備應(yīng)該是有益的。
UVGI可用于手術(shù)室環(huán)境中以有助于對來自多種來源的污染進(jìn)行消 毒，所述污染來源包括引進(jìn)的被感染的設(shè)備、外科手術(shù)患者、外科手術(shù)團(tuán) 隊、以及外界空氣。
當(dāng)使污染物接觸UV C波段射線(UVC-band radiation)時，細(xì)胞膜和細(xì) 胞核都會被穿透。于是，UVC波段的光破壞微生物DNA中的分子鍵，從 而殺死微生物或抑制它的繁殖。孢子和某些細(xì)菌趨向于比病毒具有稍微更 高些的抗性，但是一段時間之后，它們?nèi)妓烙谝欢▌┝康恼丈?。此外?暴露于UV C波段射線的有機化合物處于一種能量激發(fā)狀態(tài)。與活性分子
比如臭氧結(jié)合，受激發(fā)的有機化合物或有機體更有可能發(fā)生反應(yīng)，從而通 常通過氧化途徑導(dǎo)致化合物或有機體的破壞。臭氧已經(jīng)被證明是一種有效 的消毒劑，但它也是一種強烈的刺激物且對人類健康有害。因此，可有效 地將臭氧和UV殺菌相結(jié)合同時使對人類的暴露降到最小的發(fā)明將提供一 種用于無菌環(huán)境的設(shè)備。
在手術(shù)室環(huán)境中，污染的一個來源是被引入以供水池使用的水。雖然 有許多UV水凈化系統(tǒng)，但是卻沒有已知的紫外線殺菌照射(UVGI)系統(tǒng)來 維持存水彎的無菌狀態(tài)。雖然一些實驗室環(huán)境將利用漂白劑或其他消毒殺 菌劑來殺死水池存水彎中的污染物，但是這些方法要求持續(xù)不斷的重新消 毒且不足以用于甚至連水池存水彎中零星的感染都可能是危險的醫(yī)院環(huán) 境中。這些病原體能在醫(yī)院的水池存水彎內(nèi)不受限制地繁殖，并通過從U 型水池存水彎向后和向上前進(jìn)到水池的排水口區(qū)域而逃逸到周圍環(huán)境空 氣中，之后逃逸到醫(yī)院的周圍環(huán)境空氣中。然后，這些病原體可由醫(yī)院職
工、患者、可移動的設(shè)備以及循環(huán)空氣管道系統(tǒng)(circulating air conduit system)攜帶。由于有抗性的、致命的有機體藏匿在醫(yī)院的水池存水彎中， 因此一種維持水池存水彎的持續(xù)無菌狀態(tài)的設(shè)備和方法應(yīng)該是有益的。
被暴露在UVGI后的細(xì)菌存活率取決于照射度以及曝光時間，其通式 如下式
0/o存活率二100xe, (1)
式(l)中
e—納皮爾常數(shù)，近似等于2.7183，這樣定義以使e的自然對數(shù)為1 I一紫外線照射度，以微瓦/平方厘米為量級
，2
t一紫外線照射時間，以秒為量級
k一微生物敏感因子(microbe susceptibility factor),以平方厘米/微瓦
秒為量級<formula>formula see original document page 6</formula>
對殺死特定微生物所必需的輻照時間求微分即為因子"k"?，F(xiàn)有技術(shù)利 用UV照射來提供致死劑量的輻射，且要求醫(yī)院人員離開正在進(jìn)行殺菌的 環(huán)境。由于低的k因子的原因，單一有機體可能需要長時間劑量的輻射， 因此這種裝置的適度使用可能包括使房間變成空閑，進(jìn)而在很長一段時間 內(nèi)是不可用的。
當(dāng)前的裝置，例如Welch的美國專利號5,086,692中的空氣處理系統(tǒng) 或Deal的美國專利號6,911,177中的UV房間消毒器提供了更清潔或者更 無菌的醫(yī)院房間區(qū)域，但是即使用反射UV射線也不能到達(dá)所有空間。例 如，不在直射的UV發(fā)射或反射的UV發(fā)射視線范圍內(nèi)的細(xì)木家具表面就 無法進(jìn)行消毒。在醫(yī)院手術(shù)室環(huán)境要求盡可能無菌的情況下，可提供在醫(yī) 院房間中所有暴露表面上至少99.99%無菌狀態(tài)的裝置應(yīng)該是有益的。當(dāng)所 有(消毒之前)已知病原體中的99.99%被消滅時，房間就達(dá)到99.99%的 無菌。病原體可以是典型地在醫(yī)院房間環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的任意一種真菌、病毒 或者細(xì)菌。
本發(fā)明的目的是提供一種用于水池存水彎的消毒裝置，該裝置利用 UV射線來消滅存在于所述水池存水彎內(nèi)的病原體。
本發(fā)明的另一目的是提供一種將醫(yī)院手術(shù)室消毒到至少99.99%的無 菌狀態(tài)的方法。
本發(fā)明的又一目的是提供一種用于對醫(yī)院手術(shù)室進(jìn)行消毒并提高維 持其無菌狀態(tài)的功效的綜合方法。
發(fā)明概述
本發(fā)明的手術(shù)室或其他衛(wèi)生保健環(huán)境使用UVGI來控制醫(yī)院房間環(huán)境 中的污染。衛(wèi)生處理由天花板上安裝的UV/臭氧消毒器和水池存水彎消毒 器提供。這些裝置，其任選地與其他傳統(tǒng)裝置例如空氣管道消毒殺菌劑或 地板消毒殺菌劑相結(jié)合使用，提供了用于改良的房間衛(wèi)生方法的設(shè)備。除 了任何空氣處理裝置以外，水池存水彎消毒殺菌劑也能連續(xù)使用。當(dāng)與氣 密的手術(shù)室相結(jié)合使用時，這些裝置還能在手術(shù)室人員離開時提供整個房 間的衛(wèi)生狀況改善。 所述天花板上的裝置利用UV管來提供射線源，并利用臭氧發(fā)生器來 提供臭氧。在每個裝置上設(shè)置多于一個管，且這些管被分隔成向上區(qū)域和 向下區(qū)域。向上區(qū)域輻照其直射內(nèi)的天花板和墻壁表面以及由反射光所到 達(dá)的表面。向下區(qū)域設(shè)計成輻照其視線范圍內(nèi)的所有其他表面和UV射線 反射所能到達(dá)的那些表面。在使用時，所有人員從房間撤離。在UV光發(fā)
射過程中生成臭氧。uv光和臭氧獨立工作和協(xié)同工作以消滅病原體。特
別地，因為其氣體特性，臭氧能夠到達(dá)非反射表面。
其他區(qū)域比如水池存水彎井(sink strap well)通過照射存水彎井的獨 立裝置進(jìn)行消毒。 一個實施方案把UV源放置到水池存水彎內(nèi)，而另一實 施方案提供了UV透明水池存水彎部分以及放置在所述水池存水彎透明部 分附近的外置UV光源。上述裝置可與其他已知的消毒方式相結(jié)合使用， 比如與空氣管道消毒殺菌劑或水源消毒殺菌劑相結(jié)合使用以提供改進(jìn)的 房間消毒方法。
附圖簡述
結(jié)合附圖，能夠更好地理解本發(fā)明。應(yīng)注意，本發(fā)明不限于附圖中所
顯示的確定的實施方案，在附圖中*圖l是天花板上安裝的UV/臭氧消毒器的一種可能實施方案的透視圖。
*圖2是包含有水池存水彎消毒器的改良的水池存水彎的透視圖。
相關(guān)數(shù)字簡述
100天花板固定件；102UV管；104臭氧發(fā)生器；106房間消毒器；200 水池盆；202水池排水口 (sink drain); 204管道；206水池存水彎管道； 208電源線；210UV燈泡；212墊圈；214燈泡隔室
發(fā)明詳述


圖1是天花板上安裝的uv/臭氧消毒器的一種可能實施方案的透視 圖。當(dāng)該裝置通過固定件ioo安裝在手術(shù)室內(nèi)，優(yōu)選地安裝在天花板上，
以及撤離了人員的氣密性房間內(nèi)時，其被接通電源打開。通過從UV燈炮
102提供UV射線的發(fā)射與來自臭氧發(fā)生器104的臭氧相結(jié)合，房間消毒 器106對房間進(jìn)行消毒。該方法優(yōu)于僅用UV消毒的技術(shù)，因為臭氧的產(chǎn) 生對不在直射的或反射的UV射線視線內(nèi)的表面進(jìn)行消毒。此外，該方法 與氣密性房間相結(jié)合使用，從而允許產(chǎn)生高濃度的臭氧。在經(jīng)過足夠長的 一段時間之后，可以關(guān)閉所述發(fā)生器，例如通過房間外的電源開關(guān)來關(guān)閉。 臭氧自然地分解為無害的成分；因此，在適當(dāng)?shù)牡却龝r間之后，房間消毒 到至少99.99%的無菌狀態(tài)，且人員可以再次進(jìn)入。
圖2顯示了用紫外線照射來凈化醫(yī)院水池存水彎管部分的典型實施方案。
在圖2中，從水池盆200中的水池排水口 202引出的排水口水池存水 彎管部分204由多個平滑的透明石英玻璃窗口 216截斷。這些窗口可以是 平滑的、厚的熔凝石英窗口，其用硅樹脂密封墊圈212進(jìn)行密封并結(jié)合到 存水彎管部分206。在窗口 216附近設(shè)置有UVGI源210，比如在包封了 UV燈210的不透明外殼214內(nèi)由"Topbulb公司"制造的PL畫L18W/TUV、 18W2GII基極燈(baselamp)。外殼214具有在外殼214內(nèi)的UV反射內(nèi) 表面。優(yōu)選地，外殼214是帶有鑄造的外部散熱片(fms)(未顯示)的鋁 以便散熱。應(yīng)注意，盡管圖2顯示了水池排水口存水彎的U形管部分，但 是應(yīng)進(jìn)一步注意，整個水池排水口也可由透明石英材料形成，而與該含有 其部分的優(yōu)選實施方案不同。
在前面的描述中，特定的術(shù)語和直觀描述用來舉例說明優(yōu)選的實施方 案。然而，所用術(shù)語或所描述的圖示不應(yīng)解釋為超出了已有技術(shù)中所顯示 的不必要的限制，原因在于所述術(shù)語和圖示僅是示范性的，且并不是要限 制本發(fā)明的范圍。應(yīng)該進(jìn)一步認(rèn)識到，在不背離如在后附的權(quán)利要求中所 提到的本發(fā)明的范圍的情況下，可對本發(fā)明做其他修改。
權(quán)利要求
1.一種對房間消毒直到消毒99.99％或更高的方法，其包括提供一種房間消毒器，所述房間消毒器包括基本上在UV C波段范圍內(nèi)的至少一個紫外線射線源，和至少一個臭氧源；提供基本上氣密的房間；從所述房間撤離人員；發(fā)射所述紫外線射線和所述臭氧直到房間消毒99.99％或更高。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述房間消毒器具有探測器， 所述探測器適合于感知所述房間內(nèi)人員的存在，且進(jìn)一步適合于當(dāng)所述人 員在所述房間內(nèi)時防止所述房間消毒器起作用。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述房間消毒器具有警報 器，所述警報器適合于當(dāng)人員在所述房間里且所述房間消毒器打開或存在 危險水平的周圍環(huán)境臭氧時發(fā)出聲音。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中設(shè)置有水池存水彎，所述水池 存水彎適合于通過UVC波段范圍內(nèi)的射線進(jìn)行消毒，且之后，其中所述 水池存水彎通過UV C波段范圍內(nèi)的射線進(jìn)行連續(xù)消毒。
5. —種對水池存水彎進(jìn)行消毒的方法，其包括 提供水池存水彎，所述水池存水彎包含適合用UV透明材料的水池存水彎管道； 提供基本上在UV C波段范圍內(nèi)的UV射線源； 將來自所述源的UV射線發(fā)射到所述水池存水彎中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中UV射線連續(xù)發(fā)射。
7. —種水池存水彎消毒器，其包括 基本上在UV C波段范圍內(nèi)的紫外線射線源；水池存水彎管，其適合于允許UV C波段射線穿過所述管材料； 電源，其適合于為所述紫外線射線源提供電力； 外殼，其包封所述紫外線射線源。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的水池存水彎消毒器，其中所述外殼適合于 散熱。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的水池存水彎消毒器，其中所述外殼適合于 通過由金屬組成來散熱。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的水池存水彎消毒器，其中所述金屬是鋁。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7或8任一項所述的水池存水彎消毒器，其中所述 外殼具有內(nèi)反射表面。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的水池存水彎消毒器，其中所述水池存水彎 管材料由石英制成。
13. —種對房間消毒直到消毒99.99%或更高的方法，其包括 提供一種房間消毒器，所述房間消毒器包括基本上在UV C波段范圍內(nèi)的至少一個紫外線射線源，以及至少一個臭氧源； 提供基本上氣密的房間；提供水池存水彎，所述水池存水彎包含適合用UV透明材料的水池存 水彎管道；提供基本上在UV C波段范圍內(nèi)的UV射線源；將來自所述源的UV射線連續(xù)不斷地發(fā)射到所述水池存水彎中；從所述房間撤離人員；發(fā)射所述紫外線射線和所述臭氧直到房間消毒99.99%或更高。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種將醫(yī)院房間消毒到至少99.99％的無菌性的方法，所述方法利用UV/臭氧殺菌。本發(fā)明描述了一種利用UV照射對水池存水彎消毒的方法。還描述了一種利用UV/臭氧殺菌以及通過UV照射的水池存水彎殺菌為環(huán)境殺菌的方法。
文檔編號A61L2/10GK101360516SQ200680050984
公開日2009年2月4日 申請日期2006年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月14日
發(fā)明者約翰·R·曼杰爾迪 申請人:奧普蒂姆斯服務(wù)有限公司