CN1122537C - 医用超声波冲洗机 - Google Patents

Abstract

一种用于伤口冲洗治疗的医用超声波冲洗机，其特征是：冲洗液容器5、6通过冲洗液控制器22与超声喷头7的进水嘴14相连；超声波发生器1经导线21与超声喷头7内的压电陶瓷片15相连，压电陶瓷片15与变幅杆13紧密相连。该发明采用超声波加载于喷射流对伤口进行冲洗，不仅除菌效果明显，对冲洗组织损害轻，冲洗伤口愈合快；而且超声喷头可随意移动，对任意部位的伤口都可进行清创冲洗。

Description

医用超声波冲洗机

技术领域：

本发明涉及一种医疗仪器，尤其是医用超声波冲洗机。

背景技术：

目前，对伤口的冲洗主要采用倒水法、高压冲洗等。倒水法使用方便，但对组织冲击力小，去除细菌和异物的作用有限，使用时常结合术中刷洗伤口，易造成组织损伤；高压冲洗以及高压脉冲冲洗法，去除细菌和异物的能力较倒水法强，但由于冲洗液压力高(5-30g/mm2)，有将伤口表面细菌带入组织深层的报告，同时高压冲洗有可能损伤冲洗组织。八十年代国外有报告，将手掌、足掌等部位的伤口直接浸泡于超声波加载处于静态的溶液中，利用超声波的“空化”效应去除伤口的细菌，该方法去除细菌效果可靠，对组织损伤轻，但存在仅限于冲洗能浸泡冲洗槽中的部位，且冲洗部位始终浸泡于被冲洗下细菌污染的冲洗液中。

发明内容：

本发明的目的是提供一种利用压力冲洗与超声波之长处，以超声波加载于喷射流的形式冲洗伤口的医用超声波冲洗机。

本发明的具体方案是：包括冲洗液容器，其特征在于：冲洗液容器通过冲洗液控制器与超声喷头的进水嘴相连；超声波发生器经导线与超声喷头内的压电陶瓷片相连，压电陶瓷片与变幅杆紧密相连。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

(1)、采用变幅杆进行能量转换，可把机械振动放大10-16倍，并把超声能量集中在变幅杆输出端面的较小面积上，与国外直接用换能器发射超声波相比，明显提高电—声转换效率。

(2)、超声波是以流动的液体作为传导介质作用于目标物体，细菌及脏物可随冲洗液流走；而国外的“水浴式”超声波清创冲洗机将目标物浸泡于溶液中，通过静态液体传递超声波，细菌及脏物滞留于溶液中。

(3)、超声变幅杆置于喷头内，可随喷头随意移动，对任意部位的伤口都可进行清创冲洗；而国外“水浴式”超声清创冲洗机只局限于对手、足表浅创伤的处理。

(4)、利用增压泵控制喷头液体的压力5g/mm2左右，以避免过大的压力对组织造成损伤。

(5)、采用微波加热使冲洗液温度保持在37℃，有助于改善清创效果。

用本发明_医用超声波冲洗机对200例动物(兔、大鼠)污染伤口进行了加载超声冲洗和单纯冲洗液冲洗的对照实验，其结果表明：超声组细菌清除率为75％，对照组细菌清除率为33％，冲洗后72小时超声组伤口渗出液中细菌数明显少于对照组。超声组肌组织光镜下可见肌纤维少许变性，肿胀、坏死组织少。间质仅见少量红细胞和瘀血，炎细胞浸润少。对照组肌组织光镜下可见大量肌纤维变性、肿胀、坏死，染色变浅且不均匀，胞核减少甚至消失；大量的炎细菌浸润。由此可见，超声波冲洗对污染伤口细菌具有明显的清除作用，可有效地促进伤口愈合，且对伤口周围组织损害轻，它是一种实用价值较高的冲洗方法。本发明_医用超声波冲洗机在重庆大坪医院急诊科、创伤科进行了临床验证，共对100例伤者的伤口进行冲洗，结果发现95％伤口比普通冲洗愈合效果好，且缩短愈合时间5-7天(参看“UWI型医用超声波冲洗机临床应用病例”)。

附图说明：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是图1中超声喷头7的剖视图；

图3是本发明的电路结构图；

图1、图2、图3也是本发明的一种实施例。

具体实施方式：

请看图1，本发明主要由超声波发生器1、冲洗液控制器22(即电磁阀2、增压泵3、微波加热器4、进液管9、出液管10)、冲洗液容器5和6、超声喷头7、手把8、导线21组成，本发明的结构特征是：冲洗液容器5、6通过冲洗液控制器22与超声喷头7的进水嘴14相连；超声波发生器1经导线21与超声喷头7内的压电陶瓷片15相连，压电陶瓷片15与变幅杆13紧密相连。

如图1所示：冲洗液控制器22由电磁阀2、增压泵3、微波加热器4、进液管9、出液管10组成，电磁阀2一头经进液管9与冲洗液容器5、6连接，另一头通过增压泵3与出液管10连接，在增压泵3与出液管10之间设置有微波加热器4，出液管10伸入超声喷头7的手把8中与进水嘴14连接。

如图2所示：超声喷头7由喷嘴11、外壳12、变幅杆13、进水嘴14、压电陶瓷片15、散热块16、垫圈17、螺栓18、盖帽19和弹簧20组成；其中外壳12的前端为喷嘴11，后端为盖帽19，盖帽19经弹簧20与散热片16接触，散热块16通过垫圈17和螺栓18与压电陶瓷片15及变幅杆13紧密相连；该变幅杆13伸入喷嘴11内，压电陶瓷15位于散热片16和变幅杆13之间，且与外壳12相连。图2中，喷嘴11内腔呈梯形，其径端为前端，在前端端口处开有喷射小孔。

从图3可看出：超声波发生器1由振荡控制电路、功率放大电路、开关控制电路、电源电路组成；其中电源电路包括高压电源、开关电源和泵电源，高压电源的输出端与功率放大电路中的耦合变压器T1的初级输入端相连，开关电源的输出端分别与振荡控制电路中的集成电路U1和功率放大电路中的光电耦合器U2相连，泵电源输出端与增压泵3的输入端相连；开关控制电路包括固态继电器JIDQ、场效应管Q1和开关J3，开关J3与场效应管Q1及固态继电器JIDQ同时并接在振荡控制电路中集成电路U1的第9脚上，振荡控制电路中集成电路U1的第6脚与功率放大电路中的光电耦合器U2的输入端连接，功率放大电路中的高频变压器T1输出端与压电陶瓷15相连。

结合图1、图3可知：在开关控制电路中场效应管Q1与增压泵3相连，可控制增压泵3的开关；固态继电器JIDQ的输出端与电磁阀2相连，用于控制电磁阀2；开关J3安装在手把8上，它是冲洗机的总开关。

如图3所示：电源电路包括高压电源、开关电源和泵电源，其中高压电源的输入端分别开关J3和泵电源的变压器T2初级相连，高压电源的输出端与开关电源集成块的7、8脚相连，开关电源集成块的1脚与泵电源的地线连接。高压电源采用桥式整流电路，它所产生的400V电压供给功率放大部分耦合变压器T1的初级。泵电源由变压器T2和桥式整流电路组成，产生24V直流电供给增压泵3。开关电源产生5V和12V直流电分别作为集成电路U1和光电耦合器U2的工作电压。

振荡控制电路由超声控制专用集成电路U1及其外围电路组成，产生40kHz(压电陶瓷的谐振频率)的正弦波信号与光电耦合器U2相连。此外可通过调节RW平调整输出正弦波的频率。

功率放大及控制电路由光耦合器U2、场效应管Q2、高频变压器T1以及电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6组成。光电耦合器U2的输入端与集成电路U1的输出端相连，它不仅将正弦波信号耦合到场效应管Q2，并能实现强弱电的隔离。场效应管Q2和变压器T1起功率推动及放大作用，输出电压幅值可达200V-400V。电阻R2的作用是过流保护，电阻R3的作用是输出短路保护，电阻R4、R5、R6用于功率控制，通过调节其电阻值可改变输出功率的大小。变压器T1的次级输出幅值为200V-400V的正弦波作为压电陶瓷的激励源，该正弦波信号与压电陶瓷相连。

Claims (6)

1.一种医用超声波冲洗机，包括冲洗液容器(5、6)，其特征在于：冲洗液容器(5、6)通过冲洗液控制器(22)与超声喷头(7)的进水嘴(14)相连；超声波发生器(1)经导线(21)与超声喷头(7)内的压电陶瓷片(15)相连，压电陶瓷片(15)与变幅杆(13)紧密相连。

2.根据权利要求1所述的医用超声波冲洗机，其特征在于：超声喷头(7)由喷嘴(11)、外壳(12)、变幅杆(13)、进水嘴(14)、压电陶瓷片(15)、散热块(16)、垫圈(17)、螺栓(18)、盖帽(19)和弹簧(20)组成；其中外壳(12)的前端为喷嘴(11)，后端为盖帽(19)，盖帽(19)经弹簧(20)与散热片(16)接触，散热块(16)通过垫圈(17)和螺栓(18)与压电陶瓷片(15)及变幅杆(13)紧密相连；该变幅杆(13)伸入喷嘴(11)内，压电陶瓷(15)位于散热片(16)和变幅杆(13)之间，且与外壳(12)相连。

3.根据权利要求1所述的医用超声波冲洗机，其特征在于：冲洗液控制器(22)由电磁阀(2)、增压泵(3)、微波加热器(4)、进液管(9)、出液管(10)组成，电磁阀(2)一头经进液管(9)与冲洗液容器(5、6)连接，另一头通过增压泵(3)与出液管(10)连接，在增压泵(3)与出液管(10)之间设置有微波加热器(4)，出液管(10)伸入超声喷头(7)的手把(8)中与进水嘴(14)连接。

4.根据权利要求1所述的医用超声波冲洗机，其特征在于：超声波发生器(1)由振荡控制电路、功率放大电路、开关控制电路、电源电路组成；其中电源电路包括高压电源、开关电源和泵电源，高压电源的输出端与功率放大电路中的耦合变压器(T1)的初级输入端相连，开关电源的输出端分别与振荡控制电路中的集成电路(U1)和功率放大电路中的光电耦合器(U2)相连，泵电源输出端与增压泵(3)的输入端相连；开关控制电路包括固态继电器(JIDQ)、场效应管(Q1)和开关(J3)，开关(J3)与场效应管(Q1)及固态继电器(JIDQ)同时并接在振荡控制电路中集成电路(U1)的第9脚上，振荡控制电路中集成电路(U1)的第6脚与功率放大电路中的光电耦合器(U2)的输入端连接，功率放大电路中的高频变压器(T1)输出端与压电陶瓷(15)相连。

5.根据权利要求4所述的医用超声波冲洗机，其特征在于：在开关控制电路中场效应管(Q1)与增压泵(3)相连，固态继电器(JIDQ)的输出端与电磁阀(2)相连，开关(J3)安装在手把(8)上。

6.根据权利要求1所述的医用超声波冲洗机，其特征在于：喷嘴(11)内腔呈梯形，其小径端为前端，在前端端口处开有喷射小孔。

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