Desinfektion neonataler Inkubatoren (NeoUVDes) - Teilprojekt: Basisuntersuchungen zur Desinfektion neonataler Inkubatoren (NeoUVDes_Base)

Abstract

Im Teilvorhaben NeoUVDes_Base wurden die wissenschaftlich-technischen Grundlagen für eine UVC-LED-basierte Desinfektion neonataler Inkubatoren untersucht und in Demonstratoren überführt. Ziel war ein wirksames, reproduzierbares, sicheres und materialschonendes Verfahren zur hygienischen Aufbereitung von Inkubatoren in der Neonatologie. Am Referenzinkubator GE Healthcare „Giraffe“ wurden relevante Materialien identifiziert, ihre UVC-Beständigkeit bewertet sowie Bestrahlungsgeometrie, Dosisverteilung, thermische Auslegung, Sensorik, Energieversorgung und Steuerung untersucht. Ein zentrales Ergebnis war, dass die zunächst beobachteten PMMA-Schädigungen nicht durch die vorgesehene UVC-LED-Strahlung, sondern maßgeblich durch UVB-/UVA-Nebenemissionen einer Quecksilberniederdrucklampe verursacht wurden. Bei Bestrahlung mit nahezu nebenemissionsfreien UVC-LEDs um 272 nm traten auch bei erhöhten Dosen nur geringe Materialveränderungen auf. Auf Basis von Simulationen wurde eine drohnenähnliche Bestrahlungseinheit entwickelt, deren LED-Module gezielt auf hygienisch relevante Bereiche, insbesondere die Eingriffsöffnungen, ausgerichtet sind. Für die klinische Erprobung wurden ein wirksamer Demonstrator mit Quarzglasabdeckungen und ein äußerlich identisches Kontrollgerät mit UV-intransparentem Floatglas aufgebaut und messtechnisch geprüft. Aus Aufbau, Test und Anwendung wurden Verbesserungen für eine zweite Demonstratorgeneration abgeleitet, insbesondere zu Gewicht, mechanischer Stabilität, hygienischer Lade- und Aufbewahrungslösung, Abstandssensorik, Display, Firmware, austauschbaren UV-stabilen LED-Modulen und gepulstem LED-Betrieb. Ergänzend entstand eine Messplattform zur Untersuchung gepulster UVC-LED-Bestrahlung. Die Ergebnisse belegen die technische Realisierbarkeit des Ansatzes und bilden eine belastbare Grundlage für weitere Entwicklungs- und Verwertungsaktivitäten.