CN112871865A - 一种全自动气管套管超声波清洗器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动气管套管超声波清洗器，包括顶部敞口的箱体，箱体内设置有超声波换能器，箱体连通有进液管和排液管，箱体内还设置有若干弹性钢丝，弹性钢丝上密布有刷毛。该全自动气管套管超声波清洗器通过超声波换能器产生的超声波信号，使弹性钢丝以及抵靠在气管内套管内壁上的刷毛振动，对气管内套管的内壁进行清洁，洗刷气管内套管内壁上的痰浆杂质，从而改善了清洗效果，由于该清洗器无需医护人员手动清洗，因此节约了人力成本，且提高了清洗效率。

Description

一种全自动气管套管超声波清洗器

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，尤其是涉及一种全自动气管套管超声波清洗器。

背景技术

气管切开术系切开颈段气管，放入金属气管套管，是解除喉源性呼吸困难、呼吸功能失常或下呼吸道分泌物潴留所致呼吸困难的常见手术。由于使用时气管内套管内容易残留污物，为避免引发呼吸道疾病，需要定期对气管内套管进行清洗、消毒和更换。目前患者使用气管内套管时，一天需要进行两次更换，更换下来的金属气管内套管首先利用双氧水浸泡，再用毛刷刷洗后进行消毒，由于气管内套管清洗不干净将会严重影响到后续的消毒操作，因此更换后进行的清洗操作至关重要。

以医院的一个普通病区为例，日气管切开人数平均为18个，每天需要专人负责更换清洗，单个病人一天需要更换两次，即一个病区每天需要更换36个气管内套管并进行清洗，平均每个气管内套管的刷洗时间约为45秒，且进行清洗时，由于仅能逐个进行刷洗，因此一天在刷洗上需要耗费的时间将近有30分钟，这无疑增加了清洗的人力成本，加重了医护人员的工作负担，且由于工作量大，无法保证气管内套管的清洗效果。

基于此，公告号为CN209680687U的中国发明专利公开了一种气管套管清洗机，包括外清洗槽以及设于其内部的内清洗槽，二者之间设有容纳腔；还包括搅拌机构、超声波换能装置和电加热体，超声波换能装置固接于内清洗槽的底壁，电加热体连接于内清洗槽的侧壁；搅拌机构包括位于容纳腔内的线圈以及与内清洗槽同轴设置的转动部，转动部上设有永久磁体以及多个叶片。该气管套管清洗机通过电加热体煮沸清洗液进行消毒处理；利用超声波换能器在清洗液中产生振动信号，剥离气管套管表面的污垢，实现清洗。

但是上述气管套管清洗机使用过程中，由于超声波的波长（介于0.017m和17m之间）大于气管内套管的最大内径（0.015m），超声波振动信号难以作用到气管内套管内部，且气管内套管内壁上的患者痰液、痰浆粘性大，难以实现对气管内套管内部的有效清洁。因此，有必要对现有的气管套管清洗装置进行改进。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种能够实现对气管内套管内部有效清洗且清洗效率高的全自动气管套管超声波清洗器。

为实现上述技术效果，本发明的技术方案为：一种全自动气管套管超声波清洗器，包括顶部敞口的箱体，所述箱体内设置有超声波换能器，所述箱体连通有进液管和排液管，所述箱体内还设置有若干弹性钢丝，所述弹性钢丝上密布有刷毛。

优选的，为了避免清洗过程中气管内套管从弹性钢丝上掉落，所述弹性钢丝沿铅垂方向设置。

优选的，为了便于对弹性钢丝进行更换，所述弹性钢丝与所述箱体可拆卸连接。

优选的，为了便于同时取出多个弹性钢丝或者将其置于箱体内，所述箱体内设置有存储架，所述弹性钢丝设置于所述存储架上。

优选的，为了防止清洗过程中存储架和气管内套管触碰到箱体内的内壁，导致内壁因摩擦而发热和受到磨损，所述存储架和所述弹性钢丝均与所述箱体的内壁相分离。

优选的，为了通过单个水泵实现箱体内清洗液的流动和更换，还包括箱盖；所述箱盖具有两个工作位置，第一工作位置下，所述箱盖与所述箱体密封配合；第二工作位置下，所述箱盖与所述箱体相分离。

优选的，为了保证箱体和箱盖之间的密封配合，所述箱体和所述箱盖之间连接有柔性的第一密封圈。

优选的，为了保证设备长期的稳定运行，所述箱盖上开设有进液口和排液口，所述进液口和所述排液口分别与所述进液管和所述排液管密封连接。

优选的，为了进一步保证密封效果，所述进液口的内壁和所述进液管的周向侧壁之间设置有柔性的第二密封圈，所述出液口的内壁和所述排液管的周向侧壁之间设置柔性的有第三密封圈。

优选的，为了促进清洗液的流动和更换，保证清洗效果，所述进液管的出液端与所述箱体内的底壁之间存在间隙，所述排液管的进液端与所述存储架的顶部之间存在间隙。

优选的，为了延长弹性钢丝的使用寿命，所述弹性钢丝的制作材料为镍钛合金。

综上所述，本发明全自动气管套管超声波清洗器通过超声波换能器产生的超声波信号，使弹性钢丝以及抵靠在气管内套管内壁上的刷毛振动，对气管内套管的内壁进行清洁，洗刷气管内套管内壁上的痰浆杂质，从而改善了清洗效果，由于该清洗器无需医护人员手动清洗，因此节约了人力成本，且提高了清洗效率。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图；

图2是图1的A部放大图；

图3是本发明实施例1的爆炸示意图；

图4是本发明实施例2的结构示意图；

图5是本发明实施例2存储架的安装结构示意图；

图6是图5的B部放大图；

图7是本发明实施例3的结构示意图；

图8是本发明实施例3箱盖装配、进液管密封和排液管密封的结构示意图；

图9是图8的C部放大图；

图10是本发明实施例3箱盖的结构示意图；

图11是本发明实施例4的结构示意图；

图12是图11的D部放大图；

图中：1.箱体，1-1.开口，2.超声波换能器，3.进液管，4.排液管，5.弹性钢丝，6.刷毛，7.凸板，8.支撑板，8-1.插孔，9.存储架，10.箱盖，10-1.进液口，10-2.排液口，10-3.闭环槽，10-4.通孔，10-5.开槽，11.第一密封圈，12.第二密封圈，13.第三密封圈，14.插杆，15.提手，16.把手，17.螺杆，18.蝶形螺母，19.操作面板，20.水泵，21.支脚,22.套管，23.转轴，24.螺纹管，25.操作环，26.凸环。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1

如图1-图3所示，实施例1的全自动气管套管超声波清洗器，包括顶部敞口的箱体1，箱体1的其中一个侧面设置有操作面板19，箱体1的一侧顶部连通有进液管3，进液管4连通有水泵20，箱体1的另一侧底部连通有排液管4，排液管4内设置有电磁阀（图中未示出），箱体1为长方体状；箱体1内的底部固定有两个超声波换能器2；箱体1内还水平设置有存储架9，存储架9通过其四角处下方的支脚21进行支撑，防止其与超声波换能器2接触，存储架9的两端上方固定设置有提手15；存储架9上固定设置有多个弹性钢丝5，弹性钢丝5竖向设置且矩形阵列分布，共有五排七列，弹性钢丝5上密布有刷毛6，弹性钢丝5的制作材料为镍钛合金。

该超声波清洗器在使用时，通过提手15将存储架9取出箱体1，将气管内套管套在弹性钢丝5外，由于弹性钢丝5由镍钛合金材料制成，镍钛合金作为一种形状记忆合金，其伸缩率在20%以上，不仅阻尼特性高，而且其耐腐蚀性强，此外，还具有耐磨损和超弹性等优异特点，其拉伸强度可达1000兆帕,使得弹性钢丝的可变形次数达到30000次以上，满足了使用需求；而镍钛合金不仅具备优异的强韧性和良好的耐蚀性，镍钛合金中也存在形状记忆效应，并且镍钛合金也具备超弹性，配合其本身具备的强韧性，使得弹性钢丝5由镍钛合金制成后，同样能达到减少弹性钢丝5断裂可能、增加变形次数、保证对气管内套管的支撑效果。因此弹性钢丝5具有弹性，能够顺着气管内套管进行弯曲变化，使其表面的刷毛6抵靠在气管内套管的内壁上，并且在取下气管内套管后，弹性钢丝5还能恢复原先的形状。

在弹性钢丝5上装入气管内套管后，通过提手15将存储架9置于箱体1内部，而后通过操作面板19进行操作控制，水泵20将双氧水引入箱体1内，使双氧水没过气管内套管，浸泡约30分钟后，打开排液管4内的电磁阀，使得双氧水排出后，电磁阀关闭，再由水泵20将清洗液（优选为自来水）通过进液管3引入箱体1内，使水位没过气管内套管后，超声波换能器2启动，产生振动信号，在清洗液中发生空化作用，剥离气管内套管外表面的污物杂质，同时振动信号传递给弹性钢丝5，使得弹性钢丝5及其表面的刷毛6振动，将气管内套管内壁上附着的痰浆剥离，实现对气管内套管内部的清洁，整个清洗过程约30秒到40秒之间。在这里，弹性钢丝5采用竖向设置的方式，可避免清洗过程中气管内套管从弹性钢丝5上掉落，实现对气管内套管的有效清洁。清洗完毕后，排液管4内的电磁阀打开，清洗液排出的同时带走从气管内套管上剥离的痰浆等杂质。

以该实施例的超声波清洗装置为例，该装置能够同时对至多35个气管内套管（相当于医院的一个普通病区每天所需要清洗的气管内套管量）进行清洗，且清洗过程仅需控制在30秒到40秒之间，相比于传统人工每天花费约30分钟进行刷洗，不仅大幅度提高了清洗效率，而且采用超声波方式能够同时对气管内套管的内壁和外壁进行清洗，保证清洗效果，并大幅度减轻医护人员的工作负担，节约医护人员的工作时间。

综上所述，该清洗器利用超声波信号带动弹性钢丝5及其表面的刷毛6进行抖动，对气管内套管的内壁进行清洁，并将气管内套管外表面的杂质剥离，改善了清洗效果，方便后续的消毒处理，无需医护人员手动清洗，节约人力成本，并且该装置能够同时对多个气管内套管进行清洗，从而大幅度提高了清洗效率，减轻了医护人员的工作负担，通过存储架9实现弹性钢丝5与箱体1之间的可拆卸连接，方便在弹性钢丝5上装入或者取下气管内套管，使得操作更为方便。

在病人结束气管切开治疗后，将气管外套管取下，放入到箱体1内的存储架9上，水泵20启动向箱体1内输送清洗液，同时超声波换能器2运行，对气管外套管进行清洗，清洗完毕后，即可进行消毒处理。如此，通过该超声波清洗器实现了对气管内套管和气管外套管的清洗。

需要说明的是，该实施例中，箱体1也可以是其他形状，弹性钢丝5的制作材料也可以选择为其他具有弹性材料，且其设置方向也可以是其他方向，弹性钢丝5的数量及其排布方式也可以另行选择，仅需满足气管内套管能够套在弹性钢丝5外，当超声波换能器2运行时，抵靠在气管内套管表面的刷毛6能够通过振动将气管内套管内壁上的痰浆刷落，从而实现对气管内套管内部的高效清洗；另外，弹性钢丝5也可以固定在箱体1内部，此时，通过弹性钢丝5及其表面的刷毛6仍能实现对气管内套管内部的清洁。本实施例中较大的技术创新在于，在气管内套管内壁的清洗上，采用了超声波直接清洗和超声波驱动弹性钢丝5再进一步驱动刷毛6抖动（也就是机械运动）相结合的方式，相较与现有技术，增加了机械抖动清洗。而对于气管内套管内壁上的痰浆恰恰是通过单纯的超声波清洗无法清洗干净的，而通过本申请的超声波与机械结合的方式，可以获得很好的清洗效果，彻底将痰浆清洗干净，本实施例的技术思路最大的突破在在于巧妙的将超声波转化为机械振动（超声波与弹性钢丝5共振，弹性钢丝5带动刷毛6抖动，由于刷毛6的柔韧性，获得更大的清洗面积和更好的清洗效果），在不增加驱动部件的前提下，增加了多重的清洗手段，取得良好的清洗效果。

实施例2

如图4-图6所示，实施例2的全自动气管套管超声波清洗器基于实施例1，区别在于，存储架9为网篮状，弹性钢丝5竖向固定于存储架内，存储架9的四侧分别与箱体1内的四侧内壁插接配合且存储架9与箱体1的内壁相分离；存储架9的外侧壁上固定有凸板7，凸板7的上方固定有提手16，凸板7的下方固定有插杆14，箱体1的内侧壁上固定有支撑板8，支撑板8上开设有插孔8-1，插孔8-1与插杆14插接配合。

该实施例中，存储架9采用网篮状的设计，防止了清洗过程中气管内套管掉落在存储架9外部，并通过插孔8-1和插杆14的插接配合，实现了存储架9与箱体1之间的可拆卸连接，达到了与实施例1相同的技术效果；并且在清洗过程中，由于存储架9与箱体1的内壁相分离，且利用插杆14和插孔8-1的插接配合，防止存储架9在水平方向上发生偏离，利用支撑板8对凸板7进行支撑，防止存储及9与箱体1内壁接触，因此因此避免了箱体1内壁因接触而产生磨损和发热的可能，保证了设备的安全使用。

需要说明的是，存储架9还可以采用其他方式实现与箱体1的可拆卸连接，进而使得弹性钢丝5与箱体1可拆卸连接，使设备使用更方便。

实施例3

如图7-图10所示，实施例3的全自动气管套管超声波清洗器基于实施例2，区别在于，还包括箱盖10，箱盖10具有两个工作位置，第一工作位置下，箱盖10与箱体1密封配合；第二工作位置下，箱盖10与箱体1相分离；箱盖10下表面开设有闭环槽10-3，闭环槽10-3内固定有柔性的第一密封圈11，第一密封圈11抵靠于箱体1顶部的凸缘上；箱盖10上开设有分设于箱盖10的两端的进液口10-1和排液口10-2，进液口10-1和排液口10-2分别与进液管3和排液管4密封连接，进液管3上套设有锥台状的第二密封圈12，排液管4上套设有锥台状的第三密封圈13，进液管3的外壁通过第二密封圈12与进液口10-1的内壁密封连接，排液管4的外壁通过第三密封圈13与排液口10-2的内壁密封连接；第一密封圈11、第二密封圈12和第三密封圈13的制作材料均为橡胶；箱体1顶部的凸缘上固定有向上的螺杆17，箱盖10上开设有通孔10-4，供螺杆17穿过，螺杆17螺纹配合有蝶形螺母18。

该实施例中，由于第一工作位置下箱盖10与箱体1之间密封配合，因此在清洗过程中，水泵20启动后，通过进液管3向箱体1内持续输送清洗液，同时超声波换能器2运行，在对气管内套管清洁后，气管内套管表面粘附的痰浆等杂质从气管内套管上剥离，而随着清洗液持续通入箱体1中，箱体1中其余的清洗液受到注入清洗液的挤压，夹杂着痰浆和和其他杂质通过排液管4排出。因此，通过持续流动的清洗液，能够进一步改善对气管内套管的清洗效果，相比于实施例1和实施例2，该实施例的超声波清洗装置利用持续注入箱体1内的清洗液，能够将从气管内套管表面剥离的杂质持续从排液管4排出，改善了清洗效果。此外，采用该装置清洗时，箱体1内的清洗液是受通过水泵20注入的清洗液排出的，因此，排液管4中无需再设置电磁阀，并且，通过控制排液管4的进液端在箱体1内的高度位置，能够合理控制清洗过程中箱体1内的水位，即在清洗过程中，仅需将排液管4的进液端控制在高于弹性钢丝4顶端的位置，即能保证清洗液能够浸没气管内套管，实现清洗，同时也无需在箱体1中设置液位传感等液面监测装置。

利用橡胶制成的第一密封圈11加强了箱盖10和箱体1的密封配合，当然第一密封圈11也可以选用其他柔性材料（例如硅胶）制成。通过转动蝶形螺母18，使得蝶形螺母18能够沿着螺杆17的轴心线上下移动。当蝶形螺母18向下移动后，能够将箱盖10按压在箱体1的顶部，加强两者的密封连接；而当蝶形螺母18向上移动，脱离螺杆17后，可将箱盖10从箱体1上取下，移动至第二工作位置，以便将存储架9置于箱体1内或者将存储架9从箱体1中取出。另外，在箱盖10上开设进液口和排液口，使进液管3和排液管4分别通过，可避免在箱体1上打孔，导致长期使用后由于超声波信号的振动作用，使得箱体1侧壁上的孔增大，进液管3和排液管4连接处发生清洗液泄露，如此，保证了该超声波清洗器的长期稳定运行；并且利用橡胶制成的第二密封圈12加强了进液管3与进液口10-1之间的密封连接，当第二密封圈12老化后，还可将第二密封圈12顺着进液管3滑动，取下后进行更换，将新的第二密封圈12套设于进液管3外，以保证进液管3和进液口10-1之间的密封连接；同理，通过第三密封圈13加强了排液管3和排液口10-2之间的密封连接，且第三密封圈13便于更换。

实施例4

如图11和图12所示，实施例4的全自动气管套管超声波清洗器基于实施例3，区别在于，箱体1顶部凸缘的四侧壁设置有开口1-1，箱盖10的四侧壁设置有开槽10-5，开口1-1与开槽10-5一一对应；开口1-1下方的两端固定有套管22，两个套管22之间转动设置有转轴23，转轴23垂直固定连接有螺杆17，螺杆17螺纹配合有螺纹管24，螺纹管24与转轴23相邻的一端固定连接有凸环26，另一端固定连接有操作环25。

相比于实施例3，该实施例在对箱盖10进行固定时，利用凸环26增加了接触面积，加强了箱盖10与箱体1顶部凸缘的密封效果；而需要取下箱盖10时，仅需通过操作环25转动螺纹管24，使得凸环26和螺纹管24脱离箱盖10的上表面，而后通过转动设置的转轴23带动操作环25向下转动，螺杆17脱离开口1-1和开槽10-5，即可将箱盖10取下，因此，操作更方便；此外，由于螺纹管24无需全部脱离螺杆17，还避免了螺纹管24丢失的情况发生。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种全自动气管套管超声波清洗器，包括顶部敞口的箱体（1），所述箱体（1）内设置有超声波换能器（2），所述箱体（1）连通有进液管（3）和排液管（4），其特征在于：

所述箱体（1）内还设置有若干弹性钢丝（5），所述弹性钢丝（5）上密布有刷毛（6）。

2.根据权利要求1所述的全自动气管套管超声波清洗器，其特征在于：所述弹性钢丝（5）沿铅垂方向设置。

3.根据权利要求1所述的全自动气管套管超声波清洗器，其特征在于：所述弹性钢丝（5）与所述箱体（1）可拆卸连接。

4.根据权利要求3所述的全自动气管套管超声波清洗器，其特征在于：所述箱体（1）内设置有存储架（9），所述弹性钢丝（5）设置于所述存储架（9）上。

5.根据权利要求4所述的全自动气管套管超声波清洗器，其特征在于：所述存储架（9）和所述弹性钢丝（5）均与所述箱体（1）的内壁相分离。

6.根据权利要求1所述的全自动气管套管超声波清洗器，其特征在于：还包括箱盖（10）；所述箱盖（10）具有两个工作位置，第一工作位置下，所述箱盖（10）与所述箱体（1）密封配合；第二工作位置下，所述箱盖（10）与所述箱体（1）相分离。

7.根据权利要求6所述的全自动气管套管超声波清洗器，其特征在于：所述箱体（1）和所述箱盖（10）之间设置有柔性的第一密封圈（11）。

8.根据权利要求6所述的全自动气管套管超声波清洗器，其特征在于：所述箱盖（10）上开设有进液口（10-1）和排液口（10-2），所述进液口（10-1）和所述排液口（10-2）分别与所述进液管（3）和所述排液管（4）密封连接。

9.根据权利要求8所述的全自动气管套管超声波清洗器，其特征在于：所述进液口（10-1）的内壁和所述进液管（3）的周向侧壁之间设置有柔性的第二密封圈（12），所述出液口（10-2）的内壁和所述排液管（4）的周向侧壁之间设置柔性的有第三密封圈（13）。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的全自动气管套管超声波清洗器，其特征在于：所述弹性钢丝（5）的制作材料为镍钛合金。

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