CN113798245B - 腔镜冲洗喷头和腔镜冲洗装置 - Google Patents

腔镜冲洗喷头和腔镜冲洗装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及腔镜冲洗喷头和腔镜冲洗装置，所述腔镜冲洗喷头包括喷头主体和设置在所述喷头主体上的多个冲洗喷嘴，所述喷头主体具有头部和连接于所述头部的尾部，并形成有贯通所述头部和所述尾部的腔镜装配槽；所述尾部适于连接于腔镜套管，并被设置有多个入液口，各所述入液口贯通于对应的所述冲洗喷嘴，多个所述冲洗喷嘴沿所述喷头主体的周向地间隔设置在所述头部，其中各所述冲洗喷嘴用于将对应的所述入液口输入的冲洗液体喷射形成高压冲洗液体，并形成扇叶状冲洗区域，多个所述冲洗喷嘴对应的所述扇叶状冲洗区域叠合形成完全覆盖所述腔镜的镜头的清洗区域，以确保所述腔镜冲洗喷头对腔镜镜头具有良好的清洗效果。

Description

腔镜冲洗喷头和腔镜冲洗装置
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，特别是涉及一种腔镜冲洗喷头和腔镜冲洗装置。
背景技术
腔镜技术是微创外科技术的前提，其不仅广泛应用于阑尾炎、腹股沟疝等常规手术，在大量高质量的临床研究的反复验证其安全性后，目前也已广泛运用于结直肠癌、胃癌的手术治疗中，成为胃肠外科医生不可或缺的工作平台，也是衡量一家医疗单位普外科水平的核心标准之一。
在实际手术操作中，腔镜镜头作为手术组全体成员的视野引导，保证其清晰稳定直接关系到手术安全及进展顺利与否。但在操作中难免因为腹腔内外温差、血渍脂滴喷溅而污染镜头，需要立即中断手术进行清洁，目前多采用将腔镜镜头退出患者体内并在患者体外进行清洗擦拭的方案。然而，临时中断手术会延长手术时间，同时医生无法及时对患者腹腔状态进行观察，更无法进行止血等关键操作，存在巨大安全隐患。现有技术中，部分扶镜手采用组织擦拭法，即利用患者腔内大网膜、脏器表面擦拭镜头。该方法不能保证清洁质量，同时存在较大安全风险。
针对腔镜镜头的清洗问题，现有的一些专利提出了腔镜清洗装置，如中国专利公开号为CN109497916A，公开日为2019年3月22日的专利申请涉及了一种腔镜镜头的冲洗干燥装置，可以直接在体腔内实现镜头的冲洗，但该装置设计对现有涉及对现有标准腔镜的改造，改造幅度较大，而且不能通用，适用范围较小。中国专利公开号为CN102578999A，公开日为2012年7月18日的专利申请涉及了一种腹腔镜镜头冲洗干燥装置，通过设计套管，并在套管壁上设置冲洗管的通孔实现对腔镜镜头的冲洗，但这个方案套管设计过于复杂，套管加工复杂成本较高、消毒困难，并且由于患者腔内存在一定的压力，采用常规医用注水球囊很难将相同水压的水注入患者腔内，腔镜清洗效果有限。
发明内容
基于此，本发明的目的在于提供一种结构简单、适配性好、冲洗角度大、清洗效果好的腔镜冲洗喷头和腔镜冲洗装置，解决现有的腹腔镜头冲洗装置存在的结构复杂、清洗效果不佳、安全性差的问题。
一种腔镜冲洗喷头，包括喷头主体和设置在所述喷头主体上的多个冲洗喷嘴，所述喷头主体具有头部和连接于所述头部的尾部，并形成有贯通所述头部和所述尾部的腔镜装配槽；所述尾部适于连接于腔镜套管，并被设置有多个入液口，各所述入液口贯通于对应的所述冲洗喷嘴，多个所述冲洗喷嘴沿所述喷头主体的周向地间隔设置在所述头部，其中各所述冲洗喷嘴用于将对应的所述入液口输入的冲洗液体喷射形成高压冲洗液体，并形成扇叶状冲洗区域，多个所述冲洗喷嘴对应的所述扇叶状冲洗区域叠合形成完全覆盖腔镜镜头的清洗区域，以确保所述腔镜冲洗喷头对腔镜镜头具有良好的清洗效果。
在本发明的一实施例中，各所述冲洗喷嘴的截面面积小于对应的所述入液口的截面面积，从而能够喷射形成高压冲洗液体。
在本发明的一实施例中，各所述冲洗喷嘴为细长狭缝状钝头喷口，并被设置为以60°喷射角喷射出高压冲洗液体，以形成扇叶状冲洗区域。
在本发明的一实施例中，多个所述冲洗喷嘴沿所述喷头主体的周向地间隔设置在所述头部的分散角度范围为30°至120°。
在本发明的一实施例中，多个所述冲洗喷嘴沿所述喷头主体的周向地间隔设置在所述头部的分散角度范围为60°。
在本发明的一实施例中，所述腔镜冲洗喷头还包括多个喷嘴门帘，各所述喷嘴门帘设置于对应的所述冲洗喷嘴，并被设置为能够在所述高压冲洗液体的压力下单向开启。
一种腔镜冲洗装置，包括适于装配在腔镜上的腔镜套管和连接于所述腔镜套管的所述腔镜冲洗喷头，所述腔镜冲洗喷头的腔镜装配槽的直径与腔镜的外径相同，以确保所述腔镜冲洗喷头和所述腔镜之间装配的密封性。
在本发明的一实施例中，所述腔镜冲洗装置还包括密封圈，所述密封圈设置在所述腔镜冲洗喷头和所述腔镜套管的连接端，用于确保所述腔镜冲洗喷头能够与所述腔镜套管之间形成密封连接的状态。
本发明的所述腔镜冲洗喷头具有以下有益效果：
(1)所述腔镜冲洗喷头采用沿其周向间隔设置的多个所述冲洗喷嘴来喷射形成高速高压冲洗液体，能够形成多个扇叶状冲洗区域，从而能够形成完全覆盖腔镜镜头的清洗区域，而且能够从多个角度对腔镜镜头进行清洗，具有良好的清洗效果；
(2)所述腔镜冲洗喷头采用细长狭缝状钝头喷口作为所述冲洗喷嘴，并采用60°喷射角度喷射出高速高压冲洗液体，能够在腔镜镜头上产生较大的剪切力，多个冲洗喷嘴同时工作，可以实现对腔镜镜头大范围的快速冲洗，同时能够在非冲洗状态下避免影响腔镜镜头的视野；
(3)所述腔镜冲洗喷头采用单向开启的喷嘴门帘设计，能够在高压冲洗液体下单向开启，并能够在没有冲洗液体喷出时维持关闭的状态，能够防止患者腔内的组织或者异物堵塞所述冲洗喷嘴。
通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。
附图说明
图1为本发明的一优选实施例的所述腔镜冲洗喷头的立体结构示意图；
图2为图1所示的所述腔镜冲洗喷头在另一视角下的透视示意图；
图3为图1所示的所述腔镜冲洗喷头沿A-A轴的剖视示意图，其示意了所述腔镜冲洗喷头通过腔镜套管装配在腔镜上的剖视结构；
图4为本发明的一优选实施例的所述腔镜冲洗装置的侧视示意图；
图5为图4所示的所述腔镜冲洗装置沿E-E轴的剖视示意图；
图6为图1所示的所述腔镜冲洗喷头的冲洗区域示意图；
图7为图1所示的所述腔镜冲洗喷头的喷嘴门帘的结构示意图。
附图标号说明：腔镜冲洗喷头100；喷头主体10；头部11；尾部12；腔镜装配槽13；入液口14；冲洗喷嘴20；扇叶状冲洗区域201；清洗区域202；腔镜40；腔镜镜头41；喷嘴门帘50；腔镜冲洗装置200。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、形变方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“竖向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1至图7所示，根据本发明的一优选实施例的一种腔镜冲洗喷头100和腔镜冲洗装置200的具体结构被阐明。
如图1和图2所示，所述腔镜冲洗喷头100包括喷头主体10和设置在所述喷头主体10上的多个冲洗喷嘴20，多个所述冲洗喷嘴20以一定的分散角均匀加工在所述喷头主体10上，用于喷射形成高速高压冲洗液体，对腔镜镜头41进行大面积清洗。
具体地，如图3至图5所示，所述喷头主体10具有头部11和连接于所述头部11的尾部12，并形成有贯通所述头部11和所述尾部12的腔镜装配槽13；所述尾部12适于连接于腔镜套管30，并被设置有多个入液口14，各所述入液口14贯通于对应的所述冲洗喷嘴20，多个所述冲洗喷嘴20沿所述喷头主体10的周向地间隔设置在所述头部11，其中各所述冲洗喷嘴20用于将对应的所述入液口14输入的冲洗液体喷射形成高压冲洗液体，并形成扇叶状冲洗区域201，多个所述冲洗喷嘴对应的所述扇叶状冲洗区域201叠合形成完全覆盖腔镜镜头的清洗区域202，以确保所述腔镜冲洗喷头对腔镜镜头41具有良好的清洗效果。
值得一提的是，多个所述冲洗喷嘴20沿所述喷头主体10的周向地间隔设置在所述头部11的分散角度范围为30°至120°。
优选地，如图6所示，多个所述冲洗喷嘴20沿所述喷头主体10的周向地间隔设置在所述头部11的分散角度范围为60°，即所述冲洗喷嘴20的数量为6个，6个所述冲洗喷嘴20形成的所述扇叶状冲洗区域201组合形成完全覆盖腔镜镜头41的所述清洗区域202，以此能够通过多个所述冲洗喷嘴20在不同角度上同时对腔镜镜头41进行冲洗的方式，实现良好的清洗效果。
可以理解的是，所述的腔镜冲洗喷头100包括适配于各类包裹于腔镜外侧的腔镜套管30，所述的腔镜套管30的内径与腔镜40的外径之间具有间隙，并充满用于冲洗腔镜镜头的冲洗液体。
值得一提的是，冲洗液体可以为无菌生理盐水或清水，所述腔镜套管30优选采用具有弹性的材料如橡胶、塑料等制成，本发明对此不作限制。
特别地，可以理解的是，由于患者腔内存在一定的压力，常规水压难以注入患者腔内，因此本发明通过将各所述冲洗喷嘴20的截面面积设置为小于对应的所述入液口的截面面积的方式，来使得所述腔镜冲洗喷头100能够喷射形成高压冲洗液体，满足在腔内对腔镜镜头41进行清洗的要求。
以下对所述冲洗喷嘴20能够喷射形成高压冲洗液体的原理进行说明：
根据流体连续性方程，从所述入液口14流入的冲洗液体流量等于所述冲洗喷嘴20流出的冲洗液体流量，即
V1S1＝V2S2 (1)；
公式(1)中，所述入液口14的截面面积为S1，所述入液口14处的冲洗液体流速为V1，所述冲洗喷嘴20的截面面积为S2，所述冲洗喷嘴20喷出的冲洗液体流速为V2。
所述冲洗喷嘴20喷出的冲洗液体流速V2可以表示为：
V2＝V1S1/S2 (2)；
当所述冲洗喷嘴20的截面面积S2小于所述入液口14的截面面积S1时，冲洗液体从所述入液口14流入到所述冲洗喷嘴20的运动过程相当于冲洗液体的加速过程，因此所述腔镜冲洗喷头100可以喷射出高速高压的冲洗液体。
也就是说，本发明基于帕斯卡定律确保水流压强，通过进水口和出水口面积的变化形成高速冲洗液体。
进一步地，根据伯努利方程，从所述入液口14进入的冲洗液体的单位质量能量等于所述冲洗喷嘴20喷出的冲洗液体的单位质量能量，设冲洗液体的密度为ρ，所述入液口14压强为P1，所述冲洗喷嘴20处压强为P2，所述入液口14单位质量的位置势能为G1，所述冲洗喷嘴20处单位质量的位置势能为G2，H为冲洗液体从所述入液口14流入到所述冲洗喷嘴20处的运动过程中的能量损失；μ1和μ2为分别为所述入液口14和所述冲洗喷嘴20的喷口系数，其值一般大于1,并与流速分布均匀程度直接相关，则满足：
P1/ρ+μ1 V1 2/2+G1＝P2/ρ+μ2 V2 2/2+G2+H (3)；
所述冲洗喷嘴20喷射高速冲洗液体压强表示为：
P2＝P1+ρ×(G1-G2-H)+ρ×(μ1-μ2 S1 2/S2 2)×V1 2/2 (4)；
根据公式(4)，避免腔镜冲洗时所述尾部12低于所述头部11，可以保证一定的冲洗液体压强。
具体设计腔镜冲洗喷头100时，根据事先分析腔镜操作者操作腔镜过程中所述头部11和所述尾部12的操作范围，来得到冲洗液体从所述头部11到所述尾部12位置势能的变化范围，根据冲洗液体的流速和冲洗喷头各位置截面面积，可以得到所述冲洗喷嘴20处压强与所述尾部12压强之间的数值关系，保证所述冲洗喷嘴20处压强大于患者腔内压力，就可以保证冲洗液体从所述冲洗喷嘴20中喷出对腔镜镜头41进行冲洗。
特别地，如图5所示，各所述冲洗喷嘴20为细长狭缝状钝头喷口，并被设置为以60°喷射角喷射出高压冲洗液体，以形成所述扇叶状冲洗区域201，即所述的冲洗喷嘴20能够以60°喷射角喷射出水帘状高速冲洗液体冲刷腔镜镜头41，且多个所述冲洗喷嘴20的所述扇叶状冲洗区域201叠合形成能够完全覆盖腔镜镜头41的所述清洗区域202，可以保证一次快速冲洗腔镜镜头41。
可以理解的是，高速冲洗液体以60°斜角打击到腔镜镜头41上可以产生较大的剪切力，多个所述冲洗喷嘴20同时工作，可以实现对腔镜镜头41大范围的快速冲洗。也就是说，本发明通过多个所述冲洗喷嘴20的有效喷洗区域的叠加，形成完全覆盖腔镜的清洗区域202，从而确保清洗效果。
还可以理解的是，所述冲洗喷嘴20的喷射角不限于60°，喷射角的角度范围为60°-120°，以能够清洗到腔镜镜头的最优角度为设计标准。
进一步地，如图7所示，所述腔镜冲洗喷头100还包括多个喷嘴门帘50，各所述喷嘴门帘50设置于对应的所述冲洗喷嘴20，并被设置为能够在所述高压冲洗液体的压力下单向开启。
特别地，所述喷嘴门帘50为一定压力下单向开启的组件，当控制冲洗液体由所述冲洗喷嘴20喷出时，所述喷嘴门帘50在所述冲洗喷嘴20的水压下开启，冲洗液体从所述腔镜冲洗喷头100喷出，对腔镜镜头41进行清洗；在没有冲洗液体喷出时，所述喷嘴门帘50维持关闭的状态，能够防止患者腔内的身体组织/异物堵塞所述冲洗喷嘴20。
可以理解的是，如图4和图5所示，本发明在另一方面还提供了一种腔镜冲洗装置200，所述腔镜冲洗装置200包括适于装配在各种标准腔镜上的腔镜套管30和连接于所述腔镜套管30的所述腔镜冲洗喷头100，所述腔镜冲洗喷头100内腔直径与腔镜40外径相同，使腔镜冲洗喷头100装配在腔镜40上时在接触端紧密装配，避免冲洗液体从两者装配缝隙流出。也就是说，所述腔镜冲洗喷头100的所述腔镜装配槽13的直径与腔镜40的外径相同，以确保所述腔镜冲洗喷头100和所述腔镜40之间装配的密封性。
进一步地，所述腔镜冲洗装置200还可以配有密封圈，所述密封圈设置在所述腔镜冲洗喷头100和所述腔镜套管30的连接端，用于确保所述腔镜冲洗喷头100能够与所述腔镜套管30之间形成密封连接的状态。
具体地，所述喷头主体10的所述尾部12设置有密封圈，用于确保所述腔镜冲洗喷头100能够与腔镜套管30之间形成密封连接的状态。
应该理解的是，所述腔镜冲洗喷头100可以适于装配在腹腔镜、胸腔镜、宫腔镜上使用，本发明对所述腔镜冲洗喷头的具体应用不作限制。
可以理解的是，本发明的所述腔镜冲洗喷头100还可以与控制单元形成冲洗装置，通过设置控制单元控制多个所述冲洗喷嘴20的工作，能够同时或者选择性地控制全部或者部分冲洗喷嘴来对腔镜镜头41进行清洗，清洗方式灵活，可根据需要选择和设置相应的清洗模式。
还可以理解的是，所述腔镜冲洗喷头100采用沿其周向间隔设置的多个所述冲洗喷嘴20来喷射形成高速高压冲洗液体，能够形成多个所述扇叶状冲洗区域201，从而能够形成完全覆盖所述腔镜的镜头的所述清洗区域202，而且能够从多个角度对腔镜镜头进行清洗，具有良好的清洗效果；而且，所述腔镜冲洗喷头100采用细长狭缝状钝头喷口作为所述冲洗喷嘴20，并采用60°喷射角度喷射出高速高压冲洗液体，能够在腔镜镜头41上产生较大的剪切力，多个所述冲洗喷嘴20同时工作，可以实现对腔镜镜头41大范围的快速冲洗，同时能够在非冲洗状态下避免影响腔镜镜头41的视野；另外，所述腔镜冲洗喷头100采用单向开启的所述喷嘴门帘50设计，能够在高压冲洗液体下单向开启，并能够在没有冲洗液体喷出时维持关闭的状态，能够防止患者腔内的组织或者异物堵塞所述冲洗喷嘴。
总的来讲，本发明提供了一种结构简单、适配性好、冲洗角度大、清洗效果好的腔镜冲洗喷头和腔镜冲洗装置，解决了现有的腹腔镜头冲洗装置存在的结构复杂、清洗效果不佳、安全性差的问题。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.腔镜冲洗喷头，其特征在于，包括喷头主体和设置在所述喷头主体上的多个冲洗喷嘴，所述喷头主体具有头部和连接于所述头部的尾部，并形成有贯通所述头部和所述尾部的腔镜装配槽；所述尾部适于连接于腔镜套管，并被设置有多个入液口，各所述入液口贯通于对应的所述冲洗喷嘴，多个所述冲洗喷嘴沿所述喷头主体的周向地间隔设置在所述头部，其中各所述冲洗喷嘴用于将对应的所述入液口输入的冲洗液体喷射形成高压冲洗液体，并形成扇叶状冲洗区域，多个所述冲洗喷嘴对应的所述扇叶状冲洗区域叠合形成完全覆盖腔镜镜头的清洗区域；各所述冲洗喷嘴为细长狭缝状钝头喷口，并被设置为以60°喷射角喷射出高压冲洗液体，以形成扇叶状冲洗区域。
2.根据权利要求1所述的腔镜冲洗喷头，其特征在于，各所述冲洗喷嘴的截面面积小于对应的所述入液口的截面面积，从而能够喷射形成高压冲洗液体。
3.根据权利要求2所述的腔镜冲洗喷头，其特征在于，多个所述冲洗喷嘴沿所述喷头主体的周向地间隔设置在所述头部的分散角度范围为30°至120°。
4.根据权利要求3所述的腔镜冲洗喷头，其特征在于，多个所述冲洗喷嘴沿所述喷头主体的周向地间隔设置在所述头部的分散角度范围为60°。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的腔镜冲洗喷头，其特征在于，所述腔镜冲洗喷头还包括多个喷嘴门帘，各所述喷嘴门帘设置于对应的所述冲洗喷嘴，并被设置为能够在所述高压冲洗液体的压力下单向开启。
6.腔镜冲洗装置，其特征在于，包括适于装配在腔镜上的腔镜套管和连接于所述腔镜套管的根据权利要求1至5中任一项所述的腔镜冲洗喷头，所述腔镜冲洗喷头的腔镜装配槽的直径与腔镜的外径相同，以确保所述腔镜冲洗喷头和所述腔镜之间装配的密封性。
7.根据权利要求6所述的腔镜冲洗装置，其特征在于，所述腔镜冲洗装置还包括密封圈，所述密封圈设置在所述腔镜冲洗喷头和所述腔镜套管的连接端，用于确保所述腔镜冲洗喷头能够与所述腔镜套管之间形成密封连接的状态。
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