CN111387921A - 一种免接触式肠镜自动封装设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种免接触式肠镜自动封装设备，包括依顺次相电连接的密封装置、信号传输线和控制装置；密封装置包括外壳、图像采集器、热封器、压力传感器、红外测距传感器、密封耗材和电动刀片；外壳为中空筒状、前后两端开口；图像采集器用于对在肛门位置处的肠镜进行图像采集；热封器用于使用密封耗材对肠镜进行密封封装；电动刀片用于当肠镜被密封后，切断密封耗材；控制装置包括显示屏、控制按钮和指示灯；控制按钮为多个，用于控制密封装置工作；指示灯为多个，用于显示密封装置的工作状态；本发明可以解决医护人员从患者体内取出肠镜后、人工操作将肠镜进行密封前，肠镜上可能存在的病毒暴露在空气中，会增加医护人员感染风险的技术问题。

Description

一种免接触式肠镜自动封装设备

技术领域

本发明涉及医用辅助设备技术领域，具体涉及一种免接触式肠镜自动封装设备。

背景技术

受2020年初新型冠状病毒肺炎疫情的影响，自《新型冠状病毒感染的肺炎防控方案(第三版)》、《中华医学会内镜分会新型冠状病毒内镜中心清洗消毒》指导文件出台以来，各地院所的内镜诊疗中心严格实行相关规定。医护人员在对患者进行内镜检查的过程中，穿戴了全套防护装备用来预防病毒的感染。在内镜诊疗结束后，操作规范取消了进入患者体内、被污染了的内镜(比如肠镜)床旁边预处理步骤，而是改由医护人员使用双层黄色污染袋标注警示提醒字样，再密封转运至清洗、消毒车间；在操作的全过程中医护人员始终佩戴双层手套进行防护。

但是，在实际的检查过程中，即使按上述操作流程，因为进入患者体内被污染的内镜从病患体内取出时，总有一段时间会暴露在空气中。在这种情况下，无法完全避免病毒以气溶胶的方式进行传播，也无法避免医护人员以及在内镜中心同一时间段进行检查的其它患者的感染风险。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种免接触式肠镜自动封装设备，以解决现有技术中肠镜从患者体内取出后、医护人员人工操作将肠镜进行密封前，肠镜上可能存在的病毒暴露在空气中，会增加感染风险的技术问题。

本发明采用的技术方案是：一种免接触式肠镜自动封装设备，包括依顺次相电连接的密封装置、信号传输线和控制装置；

密封装置包括外壳、图像采集器、热封器、密封耗材和电动刀片；外壳为中空筒状、前后两端开口，前端为靠近肛门一端，肠镜从外壳的中空部穿过再插入肛门；图像采集器设在外壳前端内壁，用于对在肛门位置处的肠镜进行图像采集；热封器设在外壳前端内壁，用于使用密封耗材对肠镜进行密封封装；电动刀片设在外壳前端内壁，用于当肠镜被密封后，切断密封耗材；

信号传输线用于将图像采集器拍摄的图像传输给控制装置，还用于将控制装置的控制信号传输给热封器；

控制装置包括显示屏、控制按钮和指示灯；控制按钮为多个，多个控制按钮用于控制密封装置工作；指示灯为多个，多个指示灯用于显示密封装置的工作状态。

进一步的，密封装置还包括温度传感器，热封器包括发热部件；温度传感器设在热封器旁侧，用于监测热封器进行密封时发热部件的温度。

进一步的，密封装置还包括压力传感器，压力传感器为2个，设在外壳前端内壁，对称分布。

进一步的，密封耗材包括低温热封共聚树脂薄膜、可降解复合薄膜。

进一步的，密封装置还包括红外测距传感器，红外测距传感器设在外壳前端内壁，用于监测肠镜的前端头是否从肛门抽出。

进一步的，密封装置还包括微电机、齿轮和传动导轨；微电机和齿轮相连接，用于驱动齿轮转动；齿轮与传动导轨相连接，用于带动传动导轨运动肠镜的插入管放置在传动导轨上。

进一步的，密封耗材包括聚乙烯膜，聚乙烯膜两侧涂有压敏型高粘性丙烯酸胶粘剂。

进一步的，外壳分为上、下两部分，上、下两部分均使用注塑工艺一体成型。

由上述技术方案可知，本发明的有益技术效果如下：

1.在检查结束后，肠镜从患者体内取出的过程中，通过热封原理使用密封耗材，让肠镜的插入管被抽出的同时，在密封装置内部进行自动密封处理，可以避免医护人员在人工对肠镜进行密封处理时，碰触到有污染的肠镜。也可以避免医护人员对肠镜进行密封时，因人工操作密封不严，导致气溶胶式病毒传播情况的发生。

2.使用热封的方式对污染肠镜进行密封，密封效果比使用双层黄色污染袋好，可以增加污染肠镜在转运过程中的安全。

3.使用红外测距传感器，可以判断肠镜的前端头是否已经从患者的肛门抽出。如果抽出后，肠镜已抽出指示灯会亮起，提醒提醒医护人员进行封口操作。

4.使用微电机、齿轮和传动导轨，将肠镜插入管放在传动导轨上，使用自动控制方式实现肠镜插入管的自动向外抽拉按钮，比起医护人员人工抽拉，能更为精确的控制抽拉长度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明的实施例1的密封装置结构示意图。

图2为本发明的控制装置面板示意图。

图3为本发明的实施例3的密封装置结构示意图。

附图标记:

1-密封装置外壳，2-前端密封圈，3-密封装置后端，4-图像采集器，5-热封器，6-温度传感器，7-红外测距传感器，8-压力传感器，9-电动刀片，10-密封耗材存放处，20-显示屏，21-密封工作按钮，22-最终封口按钮，23-紧急停止按钮，24-压力指示灯，25-密封耗材指示灯，26-加热状态指示灯，27-密封完成指示灯，28-肠镜已抽出指示灯，29-电源指示灯，30-通信接口，31-把手，32-传输指示灯，33-自动抽拉按钮，41-微电机，42-齿轮，43-传动导轨，44-肠镜的插入管。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

实施例1

如图1所示，本发明提供一种免接触式肠镜自动封装设备，包括依顺次相电连接的密封装置、信号传输线和控制装置；

密封装置包括外壳1、图像采集器4、热封器5和密封耗材；外壳1为中空筒状、前后两端开口，前端为靠近肛门一端，肠镜从外壳的中空部穿过再插入肛门；图像采集器设在外壳前端内壁，用于对在肛门位置处的肠镜进行图像采集；热封器5设在外壳前端内壁，用于使用密封耗材对肠镜进行密封封装；

信号传输线用于将图像采集器4拍摄的图像传输给控制装置，还用于将控制装置的控制信号传输给热封器5；

控制装置包括显示屏20、控制按钮和指示灯；控制按钮为多个，多个控制按钮用于控制密封装置工作；指示灯为多个，多个指示灯用于显示密封装置的工作状态。

以下对实施例1工作原理进行详细说明：

如图1所示，密封装置的外壳1为中空筒状、前端和后端3均开口。外壳可以是方形筒状，也可以是圆形筒状，在本实施例中，选用圆形筒状。因为肠镜的尺寸有大有小，一般情况下，外壳的直径为10-15cm，长度为10-20cm，外壳尺寸也可以根据实际情况灵活调整。外壳的材质可以选用塑料或者橡胶材质，优选的，内部为软件夹层。外壳分为上、下两部分，先将各零部件安装分别安装在外壳的上部、下部，再将上、下部外壳拼接在一起。优选的，外壳的上部、下部均采用注塑工艺一体成型，可以避免多处拼接形成的多个接缝，增加病毒泄露的风险。

外壳前端是靠近肛门的一端，在前端设有前端密封圈2，前端密封圈2使用硅胶材质，有一定粘性，可以与扩肛器材紧密贴合在一起，不留间隙。在前端的内壁上，安装有图像采集器4、热封器5、温度传感器6、压力传感器8和电动刀片9。在本实施例中，图像采集器4选用微型摄像头。微型摄像头的拍摄区域对准热封器5，可以将热封器5使用密封材料对肠镜进行密封时的图像进行实时拍摄，并将拍摄到的图像传输给控制装置。

热封器5有2个，在外壳1的前端内壁对称设置，离患者的肛门距离5-6cm。热封器5上有发热部件，在本实施例中，发热部件为电发热丝。电发热丝加热使密封耗材热熔后粘合在一起，实现密封的效果。热封器5的热封面尺寸为1-2cm。温度传感器6设在热封器5的旁侧，用于实时监测热封器5上电发热丝的温度，并将监测到的温度传输给控制装置。如有温度异常升高，控制装置会停止热封器5加热。

压力传感器8有2个，设在外壳1的前端内壁。在本实施例中，安装压力传感器8的2处外壳前端内壁区域为一直径2cm的圆形区域，压力传感器8用于检测与肠镜插入管之间的相互作用力，并在测得的压力值传输给控制装置。控制装置中有预设的理论压力值，通过实测压力值和预设理论压力值的对比，可以判断出肠镜在从患者体内取出的过程中是否存在卡顿、卡住的情况。如果实测压力值比预设理论压力值大，说明有卡顿或卡住的现象。

电动刀片9设在肛门和热封器5之间，靠近热封器5。电动刀片9连接有微电机和传动部件。电动刀片9在接收到控制信号后，会向下方移动，切断密封耗材，完成对肠镜密封的封口。

密封耗材存放处10有2处，对称设在热封器5旁侧，其中存放有密封耗材，密封耗材通过传动装置向热封器5所在位置处输送。在本实施例中，传动装置选用微电机带动转动轴转动，密封耗材以卷绕的方式裹在传动轴上；控制装置给传动装置发送控制信号，使密封耗材以旋转推进的方式进行输送。密封耗材选用可进行低温热封的材质，包括低温热封共聚树脂薄膜，这种材料的热封温度相对较低，仅需要60-80摄氏度；还包括由乳酸薄膜、阻隔薄膜和热封薄膜组成的可降解复合薄膜，使用这种密封耗材可以减少后续处理中对环境的污染。从密封装置内部来看，密封耗材可以视为上、下两层，或者左、右两层，以上、下两层举例说明。使用密封耗材存放处的传动装置，上层密封耗材从肠镜的上方贴在肠镜插入管上半部分，下层密封耗材从肠镜的下方贴在肠镜插入管下半部分，上、下层密封耗材将肠镜插入管包裹在中间，上、下层密封耗材的接缝处在肠镜插入管的左侧和右侧。热封器5就设在左、右接缝处，对上、下层密封耗材的左、右接缝进行热熔密封。

自动封装设备使用一根信号传输线连接密封装置和控制装置。在本实施例中，信号传输线选用高柔性同轴电缆。信号传输线用于将密封装置内的各种传感器采集到的信号传输给控制装置，还用于将控制装置的控制信号传输给密封装置。

控制装置为一手持式装置，如图2所示，安装有金属把手31，便于操作人员拿取、放置。装置上设有一通信接口30，在本实施中使用BNC接口。在手持式装置的内部有一块控制电路板，控制电路板通过通信接口30接收密封装置内的各种传感器采集到的信号，并将控制信号传输给密封装置。

控制装置的前面板上设有1个液晶显示屏20，用于显示密封装置前端内部的图像，医护人员能通过显示屏看到患者的肛门、肠镜、热封器进行热封的实时图像。液晶显示屏的尺寸为长9.5cm，宽6cm。

如图2所示，控制装置的前面版上还设有多个控制按钮，包括密封工作按钮21、最终封口按钮22和紧急停止按钮23。密封工作按钮21按下时，热封器开始工作加热，使用密封耗材对肠镜的插入管进行密封。最终封口按钮22按下时，电动刀片9会对密封材料进行切断。当在进行密封操作的过程中，如果遇到突发情况，可以按下紧急停止按钮23，使自动封装设备停止工作。在本实施例中，紧急停止按钮外形为长1.5cm、宽1cm长方形按键，其它按钮为边长1cm的正方形按键。

如图2所示，在前面板上还设有多个指示灯，包括电源指示灯29、压力指示灯24、密封耗材指示灯25、加热状态指示灯26和密封完成指示灯27。电源指示灯29在设备开启使用时会常亮，表示设备的电源已经接通。压力指示灯24常亮时表明有压力传感器检测到有一定的压力值，说明肠镜通过密封装置的前端，此时自动封装设备可以继续正常工作。密封耗材指示灯25常亮时表明密封装置里装有密封耗材，如果密封耗材用完，密封耗材指示灯25会熄灭。加热状态指示灯26常亮时表明热封器可正常工作。密封完成指示灯27亮起时，表明已经完成热封。在本实施例中，指示灯选用灯帽为直径0.7cm的发光二极管。

在对患者进行肠镜检查时，先将肠镜的前端头从密封装置的后端穿入、前端穿出，然后再将肠镜的前端头插入患者的肛门，缓慢推送至患者需要进行内窥的疑似病变处进行检查。当检查结束后，开启自动封装设备后，如果设备正常，控制装置上的指示灯，除压力指示灯24和密封完成指示灯27外，其它指示灯均会亮起。控制装置的显示屏20会显示患者的肛门、肠镜。此时医护人员按下密封工作按钮21，热封器5开始工作加热，使用密封耗材对肠镜的插入管进行密封。为避免出现安全问题，在本实施例中，设定密封工作按钮21要一直处于按下状态时，热封器5才会持续加热；并且温度传感器6也会实时监测热封器5电发热丝的温度，如有温度异常升高控制装置也会停止热封器5加热。使用的低温热封密封耗材一般在2-3秒内会完成热熔密封，控制电路板中预设一计时程序，当医护人员按下密封工作按钮21的3秒钟后，密封完成指示灯27会亮起，表明已经完成密封，此时医护人员可以松开密封工作按钮21。然后医护人员用手轻轻将肠镜从患者体内往外抽拉，如果感觉有轻微紧质感时，压力指示灯24会亮起。医护人员停顿抽拉，稍微调整一下拉取角度后，等压力指示灯24熄灭后，表明可以继续抽拉。医护人员每次向外抽拉约2cm，即开始使用热封器5进行密封。医护人员将肠镜从患者肛门处一点一点的拉出、密封，每次密封的长度约2cm。当医护人员观察到肠镜全部从患者的肛门拉出来后，按下最终封口按钮22，通过电动刀片9将密封耗材切断，完成整个肠镜的封装。

通过上述技术方案，在检查结束后肠镜从患者体内取出的过程中，通过热封原理使用密封耗材，让肠镜的插入管被抽出的同时，在密封装置内部进行自动密封处理，可以避免医护人员在人工对肠镜进行密封处理时，碰触到有污染的肠镜。还可以避免医护人员对肠镜进行密封时，因人工操作密封不严，导致气溶胶式病毒传播情况的发生。同时，使用热封的方式对污染肠镜进行密封，密封效果比使用双层黄色污染袋好，可以增加污染肠镜在转运过程中的安全。

实施例2

当肠镜的前端头从患者的肛门中抽出后，距离热封器5还有约5cm的距离，此时及时对肠镜的前端头进行密封和切口处理，是避免污染肠镜暴露在空气中的重要步骤。而仅仅使用图像传感器进行拍摄，有时会有不能在第一时间看清楚的可能性。为解决上述技术问题，在实施例1的基础上进一步优化，采用如下技术方案：

如图1所示，在密封装置前端内壁设有一红外测距传感器7用于测距。在密封装置开始工作时，红外测距传感器7先一直监测到的距离，是从红外测距传感器7到肠镜插入管的距离，此距离基本为一固定值。当肠镜的前端头从肛门抽出来后，红外测距传感器7发射出的红外光线在没有肠镜遮挡的情况下，会射到外壳的内壁上，此时测量出来的距离值，相较于开始的固定值，就会有一较大的变化量。红外测距传感器7测得的距离值会实时传输给控制装置，控制装置可以根据这个距离值的变化程度，判断肠镜的前端头是否从肛门抽出。

如图2所示，在控制装置的前面板上，最终封口按钮22旁侧设一指示灯28，该指示灯为肠镜已抽出指示灯，控制装置当判断镜的前端头已从肛门抽出时，指示灯28会亮起，提醒医护人员进行封口操作。

实施例3

医护人员在对肠镜进行抽拉时，为了对应热封器5一次性能热封的长度，每次抽拉的长度最好不超过2cm，采用人工操作的方式并不很好精确控制。为解决上述技术问题，在实施例1或实施例2的基础上进一步优化，采用如下技术方案：

如图3所示，密封装置还包括微电机41、齿轮42和传动导轨43；微电机41和齿轮42电连接，用于驱动齿轮42转动；齿轮42与传动导轨43相连接，用于带动传动导轨43运动。肠镜的插入管放置在传动导轨43上。如图2所示，在控制装置的面板上还设有传输指示灯32和自动抽拉按钮33。当肠镜检查结束后，自动封装设备开启工作时，传输指示灯32会亮起，表示自动抽拉功能处于正常状态。此时医护人员按下自动抽拉按钮33，控制装置的控制电路板会向微电机41发送控制信号，控制微电机41转动，微电机41转动驱动齿轮42转动进而带动传动导轨43传动，放在传动导轨43上的肠镜插入管即随着向外抽拉。在控制装置中预设一时间，按一下自动抽拉按钮33后，达到预设时间微电机41即停止转动，在预设的时间段内肠镜插入管向外抽拉的距离约为2cm。在自动抽拉的过程中，如果遇到卡顿的现象，压力传感器8监测到的压力值，传输给控制装置后，控制装置会停止抽拉。

在实施例3中，还可以将密封耗材换为3M的聚乙烯膜，卷裹面为离型纸材质。聚乙烯膜的两侧涂有压敏型高粘性丙烯酸胶粘剂，该胶粘剂的特点是通过轻微程度的摩擦就可以实现粘接，不需要加热。在传动导轨43进行传动的过程中，会在达到预设时间停止传动前，有一微小幅度的多次前后运动；在本实施例中幅度为0.5-1mm，次数2-3次，通过这种方式产生的摩擦，使得聚乙烯从两侧自动挤压粘接封口。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (8)

1.一种免接触式肠镜自动封装设备，其特征在于：包括依顺次相电连接的密封装置、信号传输线和控制装置；

所述密封装置包括外壳(1)、图像采集器(4)、热封器(5)、密封耗材和电动刀片(9)；所述外壳(1)为中空筒状、前后两端开口，所述前端为靠近肛门一端，所述肠镜从外壳的中空部穿过再插入肛门；所述图像采集器(4)设在所述外壳前端内壁，用于对在肛门位置处的肠镜进行图像采集；所述热封器(5)设在所述外壳前端内壁，用于使用所述密封耗材对肠镜进行密封封装；所述电动刀片(9)设在所述外壳前端内壁，用于当所述肠镜被密封后，切断所述密封耗材；

所述信号传输线用于将所述图像采集器拍摄的图像传输给所述控制装置，还用于将所述控制装置的控制信号传输给所述热封器；

所述控制装置包括显示屏(20)、控制按钮和指示灯；所述控制按钮为多个，多个所述控制按钮用于控制所述密封装置工作；所述指示灯为多个，多个所述指示灯用于显示所述密封装置的工作状态。

2.根据权利要求1所述一种免接触式肠镜自动封装设备，其特征在于：所述密封装置还包括温度传感器(6)，所述热封器包括发热部件；所述温度传感器(6)设在所述热封器(5)旁侧，用于监测热封器(5)进行密封时发热部件的温度。

3.根据权利要求1所述一种免接触式肠镜自动封装设备，其特征在于：所述密封装置还包括压力传感器(8)，所述压力传感器(8)为2个，设在所述外壳前端内壁，对称分布。

4.根据权利要求1所述一种免接触式肠镜自动封装设备，其特征在于：所述密封耗材包括低温热封共聚树脂薄膜、可降解复合薄膜。

5.根据权利要求1所述一种免接触式肠镜自动封装设备，其特征在于：所述密封装置还包括红外测距传感器(7)，所述红外测距传感器(7)设在所述外壳前端内壁，用于监测所述肠镜的前端头是否从肛门抽出。

6.根据权利要求1所述一种免接触式肠镜自动封装设备，其特征在于：所述密封装置还包括微电机(41)、齿轮(42)和传动导轨(43)；所述微电机(41)和齿轮(42)相连接，用于驱动齿轮(42)转动；所述齿轮(42)与传动导轨(43)相连接，用于带动传动导轨(43)运动；所述肠镜的插入管放置在传动导轨(43)上；所述控制装置上还包括自动抽拉按钮(33)。

7.根据权利要求6所述一种免接触式肠镜自动封装设备，其特征在于：所述密封耗材包括聚乙烯膜，所述聚乙烯膜两侧涂有压敏型高粘性丙烯酸胶粘剂。

8.根据权利要求1所述一种免接触式肠镜自动封装设备，其特征在于：所述外壳分为上、下两部分，所述上、下两部分均使用注塑工艺一体成型。

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