CN106309012B - 基于数字超声波的外耳道耵聍冲洗装置与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供基于数字超声波的外耳道耵聍冲洗装置与方法。装置中的超声波产生模块封装于推杆的前端产生超声波,推杆插入载有清洗液的中空筒体内；在推杆的作用下，携带超声波的清洗液从中空筒体的凸缘流出经过液体回旋器后流入外耳道，冲洗耵聍使之随清洁液流出；流经液体回旋器后，清洗液获得与液体回旋器的喷嘴轴向成一定角度的初始动能，流出后可沿外耳道回旋，避免清洗液直接流向鼓膜，提高装置的安全性和实用性；装置采用数字超声波技术，超声波参数可根据耵聍的情况做适当的调整，携带超声波的清洗液清洗可提升清洁度；且增强超声波功率，适当改变装置材料、清洗液配方，可推广至排污管道、特种管道的内部清洁等应用。
Description
技术领域
本发明属于超声波清洗、医疗器械领域，具体一种基于数字超声波的外耳道耵聍冲洗装置与方法。
背景技术
外耳道耵聍，俗称 “耳屎”，是外耳道腺体分泌的一种物质。外耳道耵聍一般分为干性和湿性，湿性的耵聍也被称为油性耳屎，其存在外耳道内不容易自我清理，容易堆积在一起，随着耵聍中水分的蒸发而变硬，从而堵塞外耳道口，进而影响听力。另外婴幼儿由于耳道狭小、分泌旺盛、肌肉松弛、下颌关节活动无力等原因，也容易造成耵聍堆积。因此婴幼儿和油耳朵人群需定期清理耵聍。然而，自行清理耵聍或采取不当的方法会引起各种并发症，如外耳道损伤、外耳道炎、鼓膜穿孔等，现行做法是由医生用专业的设备配以专业的手法冲洗。
现行主流的外耳道冲洗方法如下：冲洗装置采用压力将温生理盐水对着外耳道后上壁注入，通过水流去除耵聍。该操作需由专业医护人员完成。冲洗装置一般采用50ml注射器，同时多个专利（例如：中国专利，授权号：CN100531811C，美国专利，No.4206756、No.5364343）公开了多种类型的冲洗装置。上述专利所公开的冲洗装置虽结构上有所差异，但原理均为通过带压力的水流去除耵聍。然而耵聍有大有小，干湿不一，且带有油性难以一次冲洗干净。耵聍如一次冲洗不净，必须滴药数天，软化后再找医生冲洗。因此每次看医生所需费力费时且费用高，给患者造成一定负担。
另外, 众所周知，超声波可通过振动去除微小的污物,广泛用于贵重金属、光学仪器、光电子玻璃器件等工业零部件的清洁。因此将超声波技术用于外耳道清洁，如中国专利，授权号：CN103284682.8，也不失为一种新尝试。上述专利采用压电陶瓷片激发超声波，带动深入外耳道的清洁管振动，从而剥落耵聍。但上述专利有以下不足：
1）超声波通过空气耦合耵聍，衰减严重，效率难以最优化；
2）需要清洁管深入到耳道内，操作难度大,容易造成损伤；
3）剥落的耵聍难以控制，容易留在外耳道内,需进行二次清洁。
结合上述两种方法的优点，本发明提出基于数字超声波的外耳道耵聍冲洗装置与方法，通过携带超声波的清洗液，冲洗外耳道，利用超声波的空化和直进流作用，使得堆积的耵聍快速剥离，并随着清洗液流出体外。相对于现有的外耳道清洁方法，本发明具有清洁率高、损伤少等优点，另外如提升超声波的功率，适当地改变装置的材料、清洗液的配方，本发明可推广至排污管道、特种管道的内部清洁等应用。
发明内容
为了克服现存的外耳道清洁方法的不足，提升其清洗的有效率、安全性，本发明提出一种基于数字超声波的外耳道耵聍冲洗装置与方法。
本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。
基于数字超声波的外耳道耵聍冲洗装置，其包括人机交互模块、数字超声波产生模块、中空筒体、推杆和液体回旋器；人机交互模块与数字超声波产生模块通过无线或有线相连接；数字超声波产生模块中，主体部分封装于推杆内，通信单元与电池靠近推杆的推手部位，便于电池的更换以及与人机交互模块的通信，超声换能器置于推杆的前端，外部以防水透声材料封装，便于超声波耦合到清洗液中；推杆前端插入中空筒体的开口端，中空筒体的另外一端为凸缘且与液体回旋器相连接。
进一步地，人机交互模块用于设定超声波的参数，超声波的参数包括频率范围、强度和时长；人机交互模块独自包含通信单元、控制单元和输入输出单元。
进一步地，数字超声波产生模块负责产生数字超声波，主题封装在推杆内部，数字超声波产生模块独自包含通信单元、控制单元、数字信号产生单元、数模转换单元、功率放大单元、超声换能器和电池；其中，控制单元通过通信单元与人机交互模块相连，根据人机交互模块的输入参数，控制数字信号产生单元产生相应的频率范围的数字信号，输出到数模转换单元产生相应的模拟信号；同时控制单元控制功率放大单元将所述模拟信号放大到人机交互模块所设定的强度，然后输出到超声换能器产生超声波；电池负责数字超声波产生模块各个单元的供电。
进一步地，中空筒体负责装载清洗液，中空筒体包含一个中空筒，中空筒的一端为开口端，推杆从此端插入，另外一端为带细孔的凸缘，用于清洗液的流出，凸缘外部有螺纹，用于跟液体回旋器连接。
进一步地，于推杆用于按压清洗液，使其从中空筒体的凸缘喷出，推杆包含推手部、连杆、前端和挡板；其中，推手部有个按压面，用于推压中空筒体内部的清洗液，按压面上有挡板，用于取出推杆内部的数字超声波产生模块；连杆用于连接推手部和前端，且内部中空用于放置数字超声波产生模块；前端有个凸起，内置超声换能器，外部以防水透声材料封装，便于超声波耦合到清洗液中。
进一步地，液体回旋器负责控制清洗液的流动方向；流经液体回旋器后，清洗液获得与液体回旋器的喷嘴轴向成预设角度的初始动能，流出后可沿着外耳道回旋，从而避免清洗液直接流向鼓膜；液体回旋器含有连接管、回旋体、倒喇叭型喷嘴、小引水槽；其中，连接管管内有螺纹，用于与中空管体的凸缘连接；回旋体一端与连接管相连接，另外一端与倒喇叭型喷嘴相连接；回旋体为中空体，外壳靠近倒喇叭型喷嘴的一端有多个小孔，外接引水槽，引水槽与回旋体的法向成预设角度，小孔和小引水槽均匀分布在回旋体的中心对称的圆周上，且小引水槽的轴向与倒喇叭型喷嘴出水口中心有偏角，使得清洗液从喷嘴流出时获得与喷嘴轴向成预设角度的初始动能，沿着外耳道回旋，避免清洗液直接流向鼓膜；倒喇叭形喷嘴，用于引导清洗液流入外耳道，倒喇叭形直径大的一侧连接回旋体，直径小的一侧为喷嘴，用于清洗液流出冲洗外耳道。
本发明的另一目的在于提出基于数字超声波的外耳道耵聍冲洗方法，通过携带超声波的清洗液，冲洗外耳道，利用超声波的空化和直进流作用，使得堆积的耵聍快速剥离，并随着清洗液流出体外。
本发明的基于数字超声波的外耳道耵聍冲洗方法，超声波产生模块封装于推杆的前端产生超声波,推杆插入载有清洗液的中空筒体内；在推杆的作用下，携带超声波的清洗液从中空筒体的凸缘流出经过液体回旋器后流入外耳道，冲洗耵聍使之随着清洁液流出；流经液体回旋器后，清洗液获得与液体回旋器的喷嘴轴向成一定角度的初始动能，流出后可沿着外耳道回旋，从而避免清洗液直接流向鼓膜，有效地提高装置的安全性和实用性；装置采用数字超声波技术，超声波参数（如：频率范围、强度和时长）可根据耵聍的情况做适当的调整，携带超声波的清洗液清洗可以提升清洁度；另外增强超声波的功率，适当改变装置的材料、清洗液配方，可推广至排污管道、特种管道的内部清洁等应用。
所述的基于数字超声波的外耳道耵聍冲洗方法，具体步骤如下：
步骤1：冲洗前准备。
1.1操作人将基于数字超声波的外耳道耵聍冲洗装置的各个模块组装起来；
1.2被冲洗者做好准备。被冲洗者端坐椅子上，头略偏向对侧，耳朵稍向上，同侧颈及肩部围上防水布，收托盆子用于回收清洗液。
步骤2：超声波产生。
2.1操作人用外拉推杆将清洗液吸入中空筒体内；打开装置电源，用人机交互模块设定超声波的参数，包括频率范围、强度、时长；
2.2数字超声波产生模块的控制单元根据上述设定参数，控制数字信号产生单元产生相应频率范围的数字信号，然后经过数模转换单元转换为模拟信号；控制单元根据上述设定参数控制功率放大单元将上述模拟信号放大到相应的功率，然后输出到超声换能器，产生超声波，并通过防水透声材料耦合到清洗液中。
步骤3：冲洗外耳道。经过上述步骤后，操作人用一个手将被冲洗者的耳廓牵向后上（如婴幼儿则向后下方牵拉），使外耳道成一条直线；操作人另外一个手持基于数字超声波的外耳道耵聍冲洗装置，将携带超声波的清洗液经过液体回旋器后对着被冲洗者的外耳道后上壁注入，利用超声波的空化和直进流作用，以及清洗液清洁外耳道内的耵聍，剥落的耵聍随着清洁液流出体外；冲洗后用干棉签擦干，并用耳镜观察冲洗是否干净，若不干净，可重复步骤２和步骤３。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：
1) 本发明采用携带超声波的清洗液冲洗外耳道，利用超声波的空化和直进流作用，使得堆积的耵聍剥离的更快，清洁率更高；且耵聍随着清洗液流出体外，对外耳道的损伤少。相对于一般冲洗装置，本发明的操作除增加了超声波产生步骤外与其它冲洗装置无异，使用简单、操作方便。
2) 本发明含液体回旋装置，流经液体回旋器后，清洗液获得与液体回旋器的喷嘴轴向成一定角度的初始动能，流出后可沿着外耳道回旋，从而避免清洗液直接流向鼓膜，有效地提高装置的安全性和实用性。
3) 本发明采用数字超声波，取代传统的模拟超声信号，装置所产生的超声波参数可调，如：频率范围、强度和时长，可以根据耵聍的情况做适当的调整，有利于提升整体清洁度。
4) 如增强超声波的功率，适当的改变装置的材料、清洗液的配方，本发明可推广至排污管道、特种管道的内部清洁等应用。
综上，相对于现有的外耳道清洁方法，本发明具有安全、损伤少、清洁度高、实用性强、使用灵活等优点，另外适当地加以改造可广泛用于排污、特种管道的内部清洁等应用。
附图说明
图1为实例中所述基于数字超声波的外耳道耵聍冲洗装置的结构图；
图2为实例中所述数字超声波产生模块的结构图；
图3 为实例中所述中空筒体的示意图；
图4 为实例中所述推杆的示意图；
图5 为实例中所述液体回旋器的示意图；
图６为实例中所述基于数字超声波的外耳道耵聍冲洗方法的流程图。
具体实施方式
本实施例结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明，但本发明的实施和保护不限于此。
如图1所示，是本实例的基于数字超声波的外耳道耵聍冲洗装置的结构图，包括人机交互模块101、数字超声波产生模块102、中空筒体103、推杆104、液体回旋器105。人机交互模块101与数字超声波产生模块102通过无线或有线相连接。数字超声波产生模块102主体封装于推杆104内，其通信单元与电池靠近推杆的推手部位，便于电池的更换以及与人机交互模块101的通信，其超声换能器置于推杆104的前端，外部以防水透声材料封装，便于超声波耦合到清洗液中。推杆104前端插入中空筒体103开口端，中空筒体103的另外一端为凸缘与液体回旋器105相连接。
上述基于数字超声波的外耳道耵聍冲洗装置的人机交互模块包含通信单元（可采用无线或有线通信方式）、控制单元和输入输出单元（如：显示屏、LED灯、按键）。人机交互模块也可用其他类型终端设备（如：遥控器、手机、电脑）代替。人机交互模块用于设定超声波的参数，包括频率范围、强度和时长。
如图２所示，是实例中所述的基于数字超声波的外耳道耵聍冲洗装置的数字超声波产生模块的结构图，包含通信单元201（可采用无线或有线通信方式）、控制单元202、数字信号产生单元203、数模转换单元204、功率放大单元205、超声换能器206，电池207。控制单元202通过通信单元201与人机交互模块101相连，根据人机交互模块的输入参数，控制数字信号产生单元203产生相应的频率范围的数字信号，输出到数模转换单元204产生相应的模拟信号。控制单元202控制功率放大单元205将上述模拟信号放大到人机交互模块所设定的强度，然后输出到超声换能器206，产生超声波。电池207负责数字超声波产生模块各个单元的供电。数字超声波产生模块负责产生数字超声波，封装在推杆内部。
如图３所示，是实例中所述的基于数字超声波的外耳道耵聍冲洗装置的中空筒体的示意图，其包含一个中空筒301，中空筒的一端为开口端302，推杆从此插入，另外一端为带细孔的凸缘303，用于清洗液的流出，凸缘303外部有罗纹，方便跟液体回旋器连接。中空筒体负责装载清洗液，其可用pp材料(聚丙烯)一体成型,密封性好且可高温消毒。
如图４所示，是实例中所述的基于数字超声的外耳道耵聍冲洗装置的推杆的示意图，其包含推手部401、连杆402、前端403、挡板404。推手部401有个按压面，用于推压中空筒体内部的清洗液，按压面上有挡板404，用于取出推杆内部的数字超声波产生模块。连杆402用于连接推手部401和前端403，且内部中空用于放置数字超声波产生模块。前端403有个凸起，内置超声换能器，外部以防水透声材料封装，便于超声波耦合到清洗液中。推杆用于按压清洗液，使其从中空筒体的凸缘喷出，其可用pp材料(聚丙烯)一体成型,密封性好且可高温消毒。
如图５所示，是实例中所述的基于数字超声波的外耳道耵聍冲洗装置的液体回旋器的示意图，其包含连接管501、回旋体502、倒喇叭型喷嘴503、小引水槽504。连接管501管内有螺纹，用于与中空管体103的凸缘303连接。回旋体502一端与连接管501相连接，另外一端与倒喇叭型喷嘴503相连接。回旋体502为中空体，外壳有一定厚度，靠近倒喇叭型喷嘴503的一端有多个小孔，外接小引水槽504，小引水槽504与回旋体502的法向成一定角度，小孔和小引水槽504均匀分布在回旋体502的中心对称的圆周上，且小引水槽504的轴向与倒喇叭型喷嘴503出水口中心有一定的偏角，使得清洗液从喷嘴流出时获得与喷嘴轴向成一定角度的初始动能，可沿着外耳道回旋，避免清洗液直接流向鼓膜。倒喇叭型喷嘴503，用于引导清洗液流入外耳道，其为倒喇叭型，直径大的一面连接回旋体，直径小的一面为喷嘴，用于清洗液流出冲洗外耳道。液体回旋器负责控制清洗液的流动方向，其可用pp材料(聚丙烯)一体成型,密封性好且可高温消毒。流经液体回旋器后，清洗液获得与液体回旋器的喷嘴轴向成一定角度的初始动能，流出后可沿着外耳道回旋，从而避免清洗液直接流向鼓膜。
下面结合图６，以外耳道耵聍冲洗为例，对冲洗步骤进行描述：
步骤1：冲洗前准备。
1.1操作人将基于数字超声波的外耳道耵聍冲洗装置的各个模块组装起来；
1.2被冲洗者做好准备。被冲洗者端坐椅子上，头略偏向对侧，耳朵稍向上，同侧颈及肩部围上防水布，收托盆子用于回收清洗液。
步骤2：超声波产生。
2.1操作人用外拉推杆将清洗液吸入中空筒体内；打开装置电源，用人机交互模块设定超声波的参数，包括频率范围、强度、时长；
2.2数字超声波产生模块的控制单元根据上述设定参数，控制数字信号产生单元产生相应频率范围的数字信号，然后经过数模转换单元转换为模拟信号；控制单元根据上述设定参数控制功率放大单元将上述模拟信号放大到相应的功率，然后输出到超声换能器，产生超声波，并通过防水透声材料耦合到清洗液中。
步骤3：冲洗外耳道。经过上述步骤后，操作人用一个手将被冲洗者的耳廓牵向后上（如婴幼儿则向后下方牵拉），使外耳道成一条直线；操作人另外一个手持基于数字超声波的外耳道耵聍冲洗装置，将携带超声波的清洗液经过液体回旋器后对着被冲洗者的外耳道后上壁注入，利用超声波的空化和直进流作用，以及清洗液清洁外耳道内的耵聍，剥落的耵聍随着清洁液流出体外；冲洗后用干棉签擦干，并用耳镜观察冲洗是否干净，若不干净，可重复步骤２和步骤３。
Claims (6)
1.基于数字超声波的外耳道耵聍冲洗装置，其特征在于包括人机交互模块、数字超声波产生模块、中空筒体、推杆和液体回旋器；人机交互模块与数字超声波产生模块通过无线或有线相连接；数字超声波产生模块中，主体部分封装于推杆内，通信单元与电池靠近推杆的推手部位，便于电池的更换以及与人机交互模块的通信，超声换能器置于推杆的前端，外部以防水透声材料封装，便于超声波耦合到清洗液中；推杆前端插入中空筒体的开口端，中空筒体的另外一端为凸缘且与液体回旋器相连接。
2.根据权利要求1所述的基于数字超声波的外耳道耵聍冲洗装置，其特征在于人机交互模块用于设定超声波的参数，超声波的参数包括频率范围、强度和时长；人机交互模块独自包含通信单元、控制单元和输入输出单元。
3.根据权利要求1所述的基于数字超声波的外耳道耵聍冲洗装置，其特征在于数字超声波产生模块负责产生数字超声波，数字超声波产生模块独自包含通信单元、控制单元、数字信号产生单元、数模转换单元、功率放大单元、超声换能器和电池；其中，控制单元通过通信单元与人机交互模块相连，根据人机交互模块的输入参数，控制数字信号产生单元产生相应的频率范围的数字信号，输出到数模转换单元产生相应的模拟信号；同时控制单元控制功率放大单元将所述模拟信号放大到人机交互模块所设定的强度，然后输出到超声换能器产生超声波；电池负责数字超声波产生模块各个单元的供电。
4.根据权利要求1所述的基于数字超声波的外耳道耵聍冲洗装置，其特征在于中空筒体负责装载清洗液，中空筒体包含一个中空筒，中空筒的一端为开口端，推杆从此端插入，另外一端为带细孔的凸缘，用于清洗液的流出，凸缘外部有螺纹，用于跟液体回旋器连接。
5.根据权利要求1所述的基于数字超声波的外耳道耵聍冲洗装置，其特征在于推杆用于按压清洗液，使其从中空筒体的凸缘喷出，推杆包含推手部、连杆、前端和挡板；其中，推手部有个按压面，用于推压中空筒体内部的清洗液，按压面上有挡板，用于取出推杆内部的数字超声波产生模块；连杆用于连接推手部和前端，且内部中空用于放置数字超声波产生模块；前端有个凸起，内置超声换能器，外部以防水透声材料封装，便于超声波耦合到清洗液中。
6.根据权利要求1所述的基于数字超声波的外耳道耵聍冲洗装置，其特征在于液体回旋器负责控制清洗液的流动方向；流经液体回旋器后，清洗液获得与液体回旋器的喷嘴轴向成预设角度的初始动能，流出后可沿着外耳道回旋，从而避免清洗液直接流向鼓膜；液体回旋器含有连接管、回旋体、倒喇叭型喷嘴、小引水槽；其中，连接管管内有螺纹，用于与中空管体的凸缘连接；回旋体一端与连接管相连接，另外一端与倒喇叭型喷嘴相连接；回旋体为中空体，外壳靠近倒喇叭型喷嘴的一端有多个小孔，外接引水槽，引水槽与回旋体的法向成预设角度，小孔和小引水槽均匀分布在回旋体的中心对称的圆周上，且小引水槽的轴向与倒喇叭型喷嘴出水口中心有偏角，使得清洗液从喷嘴流出时获得与喷嘴轴向成预设角度的初始动能，沿着外耳道回旋，避免清洗液直接流向鼓膜；倒喇叭形喷嘴，用于引导清洗液流入外耳道，倒喇叭形直径大的一侧连接回旋体，直径小的一侧为喷嘴，用于清洗液流出冲洗外耳道。
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