CN114269395A - 可监测热量的超声换能器消毒方法、装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

公开了一种对医疗器械执行高水平消毒的方法，包括：提供消毒外壳，该消毒外壳用于接收待消毒的医疗器械；致动消毒外壳以将消毒辐照从安装在该消毒外壳的内表面上的多个UVC LED施加到该医疗器械的表面；在消毒辐照期间感测消毒外壳内的一个或多个温度条件；以及处理感测温度条件以监测消毒外壳的状态。

Description

可监测热量的超声换能器消毒方法、装置和电子设备

相关申请

本申请要求在2029年6月14日申请的澳大利亚临时专利申请2019902086的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明总体涉及医疗器械消毒的方法和装置，具体涉及能对医疗器械如超声波换能器进行高水平消毒并能监测与医疗器械的相关温度的方法和装置。

背景技术

在医疗行业中，已经提出了用于各种不同装置和设备的各种不同类型的灭菌和消毒方法和系统。特定装置或设备所需的杀菌或消毒程度主要取决于使用该装置或设备的方式以及该装置或设备的使用者之间交叉污染的可能性。

在超声诊断机器领域中，采用了用于接触人体的超声换能器，以便生成适当的图像供健康护理专业人员分析。这种换能器根据需要成像的身体区域而用于各种不同的应用中，包括手术中的组织活检和静脉插管。在这方面，换能器可以用于与具有健康和完整皮肤的个体接触，直到具有皮肤撕裂伤、以及其他状况的个体——其中换能器可以与粘膜和血液以及其他身体分泌物直接接触。由于这种换能器在具有各种不同条件的个体上的使用范围很大，因此换能器的表面与换能器表面上携带着的各种微生物接触的可能性增加。因此，在使用之后，这种换能器经历高水平的消毒或杀菌过程以消除可能存在于换能器表面上的任何生物体是至关重要的。

为了实现这种高水平消毒程度，目前存在四种能够满足这种要求的方法。这些方法包括：化学浸渍或浸泡、化学气溶胶、表面擦拭和UVC辐照。

化学浸渍或浸泡是需要将超声换能器放置成使得超声换能器浸入化学试剂中的方法。这种系统的一个例子是CIVCO医疗溶液(CIVCO Medical Solutions)制造的GUS消毒浸泡站(GUS Disinfection Soak Station)。这种过程通常需要换能器浸入化学试剂中的浸泡时间的范围从大约8分钟到45分钟。虽然可以实现适当水平的消毒，但是该方法的缺点在于化学试剂是危险的，并且任何暴露于化学试剂的情况都可能伤害操作者和患者，并且如果没有适当控制的话可能对医疗器械造成损害。此外，通过这种消毒方法产生的化学废物可能对环境造成显著的危害。此外，由于处理化学品需要小心谨慎，因此该方法通常是手动操作的并且耗费时间。

化学气溶胶是一种将超声换能器置于充满雾化过氧化氢的腔室的方法。采用这种方法的这种商业可用的系统的一个例子是由Nanosonics有限责任公司(Nanosonics Ltd.)开发的品牌为Trophon的系统。通常，根据特定条件，将换能器放置在腔室内7至12分钟。再次地，由于使用了化学试剂，这种方法的缺点是残留在换能器上的化学试剂可能伤害操作者和患者。

通过使用表面擦拭物可以达到所需的消毒水平。这种方法使用不同的化学擦拭组合来手动擦拭换能器的表面。存在于擦拭物内的消毒化学溶液能够接触医疗器械的表面以减少医疗器械表面上微生物的存在。这种方法需要预清洁、消毒和冲洗的步骤。使用表面擦拭物的这种商业可用的方法的一个实例是使用由Tristel制造的二氧化氯制剂。然而，这种方法的缺点是它需要手工施加，并且由于擦拭物在仪器表面上的不均匀接触而易于出现人为误差，并且成本高且耗费时间。

实现这种高水平消毒的剩下的方法是通过使用UVC辐照，典型地是通过汞蒸气管辐照。通过对医疗用具的表面辐照特定波长的紫外线，可以利用辐照除去表面存在的微生物。这种方法要求医疗器械定位在具有多个围绕其分布的气体放电灯(汞蒸气管)的外壳内，以用作消毒的光源。有几种可用的商业系统，这些商业系统利用UVC辐照来消毒超声换能器。然而，所有这些系统都使用汞蒸气管作为UVC光源。这种管对可能暴露于从管泄漏的汞蒸气的操作者造成潜在的危险。此外，汞灯在消毒外壳内和超声换能器的表面上产生大量的热。在一些情况下，这种热量可能导致超声换能器超过温度安全极限，从而导致对装置的永久损坏和/或显著地限制超声换能器可工作寿命。此外，这些汞蒸气管的处理对环境有害，并且需要额外的成本和复杂度来以安全的方式进行处理。这样的处理问题是显著的，并且已经由联合国在2013年在《关于汞的水俣公约》(Minamata Convention on Mercury)中提出，其中制定了国际条约以保护人类健康和环境免受人为排放和施放汞和汞化合物的危害。该条约制定了对各种含汞产品的控制措施，各种含汞产品的制造、进口和出口在2020年将完全被禁止。

除了与使用汞蒸气管有关的问题之外，这种管仅能发射波长为254nm的UVC，这对于杀菌功效而言是不充分的，需要更长的暴露时间以实现所需的消毒水平。

因此，需要提供一种用于实现超声换能器等的高水平消毒的替代方法和装置，该替代方法和装置是高效、安全和环境友好的，以及提供简单且有效的手段以监测在换能器的表面处生成的热以避免换能器过热。

上述对现有提案或产品的参考和描述并不旨在并且不应被解释为对本领域公知常识的陈述或承认。特别地，上述现有技术的讨论不涉及本领域技术人员通常知晓或公知的内容，而是帮助理解本发明的发明步骤，其中本发明的相关现有技术的提案的标识仅是本发明的一部分。

发明内容

根据一个或多个方面的本发明，如独立权利要求中所定义的。本发明的一些可选和/或优选特征在从属权利要求中限定。

因此，在本发明的一个方面，提供了一种对医疗器械进行高水平消毒的方法，包括：

提供用于接收待消毒的医疗器械的消毒外壳；

致动消毒外壳以将来自安装在消毒外壳的内表面上的多个UVC LED的消毒辐照施加到医疗器械的表面；

在消毒辐照期间感测所述消毒外壳内的一个或多个温度条件；以及

处理感测温度条件以监测所述消毒外壳的状态。

感测消毒外壳内的一个或多个温度条件的步骤可以包括从邻近一个或多个UVCLED安装的一个或多个温度传感器获取温度数据。

温度数据可以包括感测温度和对应于感测温度的检测时间。

处理感测温度条件的步骤可以包括将感测温度与预设的低温阈值进行比较。

如果感测温度低于或等于预设的低温阈值并且检测时间长于温度达到预设的低温阈值的预设的时限，则触发低温异常状态。

在触发低温异常的状态时，可以发出报警。

处理感测温度条件的步骤可以包括将感测温度与预设的高温阈值进行比较。

如果感测温度高于预设的高温阈值，则可以触发高温异常状态。

在触发高温异常状态时，可以发出报警。

当触发高温异常状态时，可以获取另外的温度数据，包括感测温度和对应于感测温度高于预设的高温阈值时的检测时间。

如果感测温度高于预设的高温阈值且低于预设的最高温度，并且当感测温度高于预设的高温阈值时对应的检测时间长于超过预设的高温阈值的预设时限，则可能触发超高温异常状态。

如果感测温度高于预设的最高温度，则可以触发超高温异常状态。

在触发了超高温异常的状态时，可以发出报警。

根据另一方面，提供了一种用于对医疗器械进行消毒的高水平消毒装置，包括：

消毒外壳，用于容纳待消毒的医疗器械；

多个UVC LED，安装到消毒外壳的内壁，用于将消毒辐照传递到该消毒外壳内的医疗器械的表面；

获取模块，从位于消毒外壳中邻近UVC LED的一个或多个传感器获取温度信息；以及

报警模块，被配置为当由获取模块获取的温度信息指示消毒外壳中存在异常状况时发出异常报警。

由获取模块获取的温度信息可以包括感测温度和与感测温度对应的检测时间。

报警模块可以包括：低温比较单元，用于将感测温度与预设的低温阈值进行比较；低温时间计算单元，用于当感测温度小于或等于预设的低温阈值时，计算检测时间和预设的时间之间的时间差，在该预设时间中，温度被认为达到较低阈值(lower threshold)；以及低温报警单元，用于当温度低于低温阈值的检测时间比温度应该达到阈值的预设的时限长时，发出低温异常报警。

在另一实施例中，报警模块包括：高温比较单元，将感测温度与预设的高温阈值进行比较；温度比较单元，当感测温度高于预设的高温阈值时，将感测温度与预设的最高温度进行比较；以及高温报警单元，当感测温度高于预设的高温阈值时，发出高温异常报警。

在又一实施例中，报警模块可以包括：高温获取单元，获取高温异常发生时的感测温度和检测时间；高温比较单元，在高温异常发生时将感测温度与预设的高温阈值、以及与预设的最高温度进行比较；高温计算单元，当感测温度高于高温阈值但低于预设的最高温度时，该高温计算单元计算高于预设的高温阈值的检测时间与超过阈值的预设的时限之间的时间差；以及超高温报警单元，当高于上限阈值的检测时间长于超过阈值的预设的时限时，或当感测温度高于预设的最高温度时，超高温报警单元发出超高温异常的报警。

装置还可以包括存储器和处理器，该存储器存储计算机程序，其中该计算机程序在该处理器中可被执行以实现根据权利要求1-12中任一项所描述的方法。

附图说明

从以下优选实施方案的非限制性描述中可以更好地理解本发明，其中：

图1是一个实施例的流程图，示出了能够监测热量产生的超声换能器的消毒装置。

图2是一个实施例的流程图，示出了能够监测热量产生的超声换能器的消毒装置。

图3是一个实施例的流程图，示出了能够监测热量产生的超声换能器的消毒装置。

图4是一个实施例的流程图，示出了能够监测热量产生的超声换能器的消毒装置。

图5是一个实施例的流程图，示出了能够监测热量产生的超声换能器的消毒装置。

图6是一个实施例的框架结构图，示出了能够监测热量产生的超声换能器的消毒装置。

图7是一个实施例的框架结构图，示出了能够监测热量产生的超声换能器的消毒装置。

图8是一个实施例的框架结构图，示出了能够监测热量产生的超声换能器的消毒装置。

图9是一个实施例的框架结构图，示出了能够监测热量产生的超声换能器的消毒装置。

图10是一个实施例的框架结构图，示出了能够监测热量产生的超声换能器的消毒装置。

图11是一个实施例的框架结构图，示出了消毒外壳。

图12是一个实施例的框架结构图，示出了电子装置。

图13是一个实施例的示意图，示出了UVC LED在对外壳消毒中的热传导。

具体实施方式

现在将具体参照附图描述本发明的优选特征。然而，应当理解，参照附图示出和描述的特征不应被解释为限制本发明的范围。

下面将关于本发明在用于医疗超声装置的换能器中进行消毒的应用来描述本发明。然而，应当理解，本发明可用于需要对元件进行高水平消毒的各种不同的应用，包括医疗和非医疗应用。

本发明还将关于消毒装置进行描述，该消毒装置利用安装在外壳内壁上的UVCLED来发射UVC光，以辐照位于外壳内的医疗器械的所有表面。这种装置在申请人的共同未决澳大利亚临时专利申请2019902886中公开，该临时专利申请通过引用并入本文。

参考图1，描述了本发明的实施例的流程图，即用于消毒能够监测热量产生的超声换能器的方法10。

方法10包括第一步骤12，由此，在消毒过程开始之后，从位于消毒外壳中的邻近一个或多个UVC LED的传感器获取数据，这些UVC LED发射UVC光以辐照位于其中的超声换能器的所有表面。

在步骤14中，分析获取的温度数据，并且在确定温度数据指示经受消毒的超声换能器的表面上的温度高于(或低于)预定的水平时，触发异常报警以警告操作者该状况。然后操作者能够采取适当的行动以避免超声换能器或消毒装置被损坏。

应当理解，由于本发明使用UVC辐照来进行超声换能器的消毒，因此需要高的光剂量来确保获得适当量的辐照。然而，在消毒过程中产生的高剂量的光将产生大量的热。由于UVC LED的发光量和光源的寿命会减少，因此大量热量的积聚将对装置执行消毒功能的能力产生不利影响。如果在消毒外壳内检测的温度超过某个值，例如65℃，UVC LED可能永久损坏，从而需要更换，并且增加了维修该装置的成本和时间。

因此，通过步骤12和步骤14，可以从传感器获得与UVC LED的工作条件相关的信息，例如温度和相应的运行的检测时间。该信息能够被传输到装置的处理器和存储器以用于处理和存储。若处理单元判断出外壳内的温度状况为异常状态(例如温度异常低或异常高)，处理器的输出装置将发出报警，因此具有提示消毒单元的消毒异常状态的技术效果。输出装置可以是界面提示装置、光学装置或声音装置。

如上所描述，本发明的系统能够提供对与低温事件以及高温事件相关的异常操作的检测。在这点上，低温异常可以表示UVC LED产生的温度低于一定可接受水平的情况。在这种情况下，温度水平可能太低，以至于不能提供适当的消毒水平，因此，例如，当发生短路或断路而UVC LED不生成热量时，就不能进行任何进一步的消毒过程。

如果感测温度水平高于预定的温度，则根据本实施例可以触发异常高温事件的检测。这种情况将导致光发射的衰减和灯寿命的缩短，甚至可能导致对UVC LED或超声换能器的永久性损坏。例如，如果温度等于或高于65℃，则可以触发这种条件。

还应当注意，由于根据本发明的装置的UVC LED发射UVC光以辐照超声换能器的所有表面，因此整个换能器被消毒，从而实现彻底和完全的消毒效果。然而，UVC辐照的这种完全覆盖可能导致UVC LED在一些条件下过热，因此监测这种条件的能力提供了对UVC LED的一定程度的保护并且防止了这种过热事件。

参考图2，描述了在UVC LED低温异常的情况下监测超声波换能器消毒过程中产生的热量的方法20。如上所述，如果一个或多个UVC LED失效(该失效可能是由于短路或开路)，则不能对超声换能器进行适当消毒。通常，这种事件是由于外壳内的温度不能升高而引起的。因此，该实施例提供了监测低温异常的解决方案。

方法20包括第一步骤21，将感测温度与预设的低温阈值进行比较。在步骤22中，当邻近UVC LED的检测的温度低于或等于预设的低温阈值时，系统，即，装置的处理器计算检测时间与预设的时限之间的时间差，在该预设的时限内温度在正常工作条件下应当达到低温阈值。

在步骤23中，当在低温阈值以下所花费的检测时间之间的差大于达到阈值的预设的时限时，处理器将触发低温异常的报警。

在步骤24中，如果花费在低温阈值以下的检测时间比设定的达到阈值的预设的时限长，则处理器将触发装置终止消毒循环，从而需要便于故障检测和消毒外壳的修理。

在步骤25中，如果在低温阈值以下所花费的检测时间比为达到阈值而设定的预设的时限长，则将针对正在进行消毒的换能器记录检测的低温异常的状态。

应当理解，在以上步骤23-25中的每一个中，确定了感测温度小于或等于预设的低温阈值的装置的状态，从而导致UVC LED产生的温度太低。如果低温持续时间超过预设的时限而达到阈值，则确定消毒外壳是不正常工作的，因此将需要修复检测的故障。这样，通过触发报警、停止消毒周期、保存异常记录等相关处理，可以自动控制消毒过程。同时，系统能够提示人机交互，及时处理相应的问题，保证消毒彻底、顺利。

图3描述了根据本发明的用于监测超声换能器消毒过程的高温异常的方法30。如前所描述，当由消毒装置的消毒外壳内的UVC LED产生的温度变得过高时，会导致光强度衰减和设备寿命缩短。最终，这导致需要消毒的超声换能器不能在预定时间内被适当地消毒。因此，本实施例提供了一种解决方案，以监测高温异常，从而避免这种情况的发生，并且当检测到这种情况时，解决这种情况。

在步骤31中，系统的处理器从传感器接收感测温度数据，并将感测温度与预设的低温阈值进行比较。

步骤32，处理器将感测温度与预设的高温阈值进行比较，以确定感测温度是否高于预设的低温阈值。

如果在步骤33中确定感测温度高于预设的高温阈值，则处理器将触发指示高温异常的报警。

在步骤34中，如果感测温度高于预设的高温阈值，则将高温异常记录保存在系统控制器中。

应当理解，当确定感测温度高于预设的低温阈值时，将确定消毒外壳是正常工作。如果确定感测温度高于预设的高温阈值，则确定消毒外壳具有高温异常。通过发出报警和保存异常记录，消毒过程可以根据需要自动控制和重复进行。同时，系统能够提示人机交互以及时处理相应的问题，保证定期完成彻底、顺畅的消毒程序。

图4描述了根据本发明的另一个实施例的用于监测超声换能器消毒的超高温异常的方法40。如前所描述，当本发明装置的UVC LED处于超高温状态时，UVC LED的光强度可能衰减并且装置的寿命缩短。这可能导致在预定的时间内对超声换能器的消毒过程是不充分地进行消毒的。因此，在本发明的一个实施例中，提供了一种监控超高温异常的解决方案。

在步骤41中，从传感器获取温度数据，并将该温度数据与预设的高温阈值进行比较，以确定高温异常的发生。在确定这种高温异常时，还会记录高温异常发生时的检测时间。

在步骤42中，在确定高温异常已经发生时，将感测温度数据与预设的高温阈值、以及与预设的最高温度进行比较。

在步骤43中，如果感测温度高于预设的高温阈值但小于预设的最高温度，则处理器计算高于高温阈值的检测时间与超过阈值的预设的时限之间的时间差。

在步骤44：如果发现超过阈值的检测时间比超过阈值的预设的时限长，或者温度高于预设最高温度，则处理器将触发表示超高温异常的报警，以由装置的操作者采取行动。

应当理解的是，当感测温度高于预设的高温阈值但低于预设的最高温度时，表示UVC LED存在高温异常。然而，即使检测到高温异常，消毒外壳仍然能够成功地对其中存在的任何超声换能器执行消毒程序。然而，如果装置在这种高温条件下持续运行的时间比超过高温阈值的预设的时限更长，或者感测温度高于预设的最高温度，则确定指示UVC LED在超高温下工作的状况。此时，系统必须发出超高温异常报警。如果这种情况持续了一段延长的时间，UVC LED的温度将变得太高，导致光强度的衰减和灯的寿命的缩短，甚至导致对和/或存在于UVC LED中的超声换能器的永久性损坏。

图5描述了根据本发明的另一个实施例的用于监测超声换能器消毒过程的超高温异常的方法50。

当本装置的消毒外壳内的温度改变时(例如，藉由散热器之冷却效应，消毒外壳内的温度将下降)，因此在异常高温状况恢复正常后，高温异常报警可被解除。否则，可能需要停止消毒循环并将超高温异常事件的记录保存在与装置相关联的处理器的存储器中，以确保能够实现彻底和平稳的消毒。

这是通过方法50实现的，由此在步骤51中，当确定感测温度小于预设的高温阈值时，解除高温异常报警。

在步骤52中，当处理器确定感测温度高于预设的最高温度时，消毒循环停止。

在步骤53中，当处理器确定感测温度高于预设的最高温度时，将超高温异常事件的记录保存在装置的存储器中。

应当理解，在该方法50中，如果检测的温度持续高于高温阈值的时间比超过阈值的预设的时限更长，或者检测的温度高于预设的最高温度，则将被确定为超高温异常，并且如果超高温异常持续太长，则UVC LED光强度将衰减、灯的寿命会降低，这将导致对UVC LED的永久损坏。

因此，通过停止消毒程序并将异常记录保存在装置中，可以自动控制消毒过程。同时，提示人机交互以处理相应的问题，以确保能够实现彻底、流畅的消毒。

参照图6，示出了根据本发明实施例的用于监测超声换能器消毒装置的加热状态的处理系统60的简化示意图。系统60可以与计算机装置相关联，例如与消毒装置一起提供的计算机处理器，以执行上文关于图1-图5描述的方法中的每一种。

系统60包括获取模块61，该获取模块61被构造成从邻近位于消毒外壳内的UVCLED的温度传感器获取信息数据。获取模块61可以被配置成以规则的间隔从温度传感器接收数据，并且确定事件之间的时间段，以及将信息发送到处理器以将获取的数据与预定的限制进行比较。

系统60还包括与获取模块和处理器通信的报警模块62，以在处理器基于获取模块61获取的数据识别出温度异常事件时产生异常报警。

获取模块61和报警模块62能够与处理器联合工作，以获取从温度传感器获得的信息，例如温度和相应的UVC LED运行的检测时间间隔。一旦被获得，该信息能够被发送到系统存储器和系统处理器以进行处理。当处理器处理数据时，若数据指示加热温度异常(例如，异常低温或异常高温)，处理器将发出异常状态信号，报警模块62将接收该异常状态信号以触发适当的报警。由此，能够实现便于提示消毒异常的状态的技术效果。报警模块62可以是界面提示装置、光学装置、声音装置等。

应当理解，由于本发明的装置采用UVC辐照来消毒包含在消毒外壳中的超声换能器，所以需要高的光剂量来实现这种辐照。高剂量的光将产生大量的合成热量，并且随着时间的推移，在消毒外壳内产生的热量可能积累到很高的水平。如果这些热量水平变得过高，则UVC LED的效果将随着发光量的减少而降低，这会缩短UVC LED的寿命。同样，当温度超过一定值，例如65℃时，UVC LED可能被永久性地损坏。

还应当注意的是，UVC LED发射UVC光以辐照超声换能器的所有表面，使得超声换能器的表面能够被完全辐照以进行消毒，从而实现彻底和完全的技术效果。然而，完全覆盖暴露可能导致UVC LED过热，因此监测UVC LED温度以确保装置在可接受的限度内运行是特别重要的。

图7是描述系统60的报警模块62的组成的系统图。

在所示的实施例中，报警模块62包括低温比较单元63，该低温比较单元63能够将感测温度与预设的低温阈值进行比较。

提供低温时间计算单元64，使得当感测温度被确定为小于或等于预设的低温阈值时，低温计算单元64计算检测时间与预设的时限之间的时间差，在预设的时限中温度被认为达到低温阈值。

低温报警单元65检测感测温度低于低温阈值的时间，并且在该时间长于温度应当达到阈值的预设的时限的情况下，低温异常报警。

低温异常停止单元66的功能是当低于低温阈值的检测时间比温度应该达到阈值的预定的时限长时，中断消毒循环，从而便于对消毒外壳的故障检测和修理。

低温异常记录单元67在低于低温阈值的检测时间比温度应达到阈值的预设的时限长的情况下进行工作，保存低温异常的记录。

应当理解的是，当从消毒壳体获得的感测温度小于或等于预设的低温阈值时，在消毒壳体中的UVC LED的温度将会太低。如果UVC LED保持在过低的温度的时间长于预设的低温时限——在该低温时限中温度应该达到阈值，则消毒外壳不能正常工作，导致无效的消毒过程，该无效的消毒过程具有需要修复的故障。这样，通过触发报警、中断消毒过程、保存和记录异常运行情况等相关处理，可以自动控制消毒过程，并发起人机交互以及时处理问题，保证消毒彻底、顺利。

图8是描述系统60的报警模块62的替代组成的系统图。

在这些系统60中，当确定对邻近UVC LED的外壳进行消毒的区域的检测的温度太高时，很可能会导致光强度衰减，并缩短UVC LED的寿命。在任何情况下，在这种情况下，超声换能器不能在预定的时间内完全消毒。因此，本实施例提供了一种监控高温异常的解决方案。

在该实施例中，报警模块62包括低温比较单元70，该低温比较单元70将感测温度数据与预设的低温阈值进行比较。然后，当感测温度高于预设的低温阈值时，第一高温比较单元71将感测温度数据与预设的高温阈值进行比较。当感测温度数据被确定为高于预设的高温阈值时，高温异常报警单元72发出指示高温异常状态的报警。

高温异常记录单元73在感测温度高于预设的高温阈值时，保存/记录高温异常的条目。

可以理解的是，当感测温度数据高于预设的低温阈值时，系统指示UVC LED的温度没有达到低温异常，并且消毒外壳正常工作。同时，如果感测温度数据变得高于预设的高温阈值，则系统将确定这指示容纳UVC LED的外壳内存在高温异常。这样，通过相关处理，如发出报警、保存异常记录等，可以自动控制消毒过程，提示人机交互以及时处理问题，保证消毒彻底、顺利。应当理解，为了避免损坏消毒装置，当感测温度数据高于预设的高温阈值时，消毒过程也可以立即停止。

图9是描述系统60的报警模块62的又一替代组成的系统图。

参照图9，当UVC LED的温度达到超高水平时，UVC LED的光强度将衰减，并且UVCLED的寿命也会缩短，导致消毒装置不能在预定的时间内适当地消毒超声换能器。因此，本系统60的报警模块62提供了一种监控超高温异常的解决方案。

在本实施例中，报警模块62还包括高温获取单元75，该高温获取单元75获取与发生了高温异常的时候的检测的温度和检测时间相关的信息数据。

第二高温比较单元76将从存在于消毒外壳中的温度传感器的感测温度数据与预设的高温阈值进行比较，以及与指示何时发生高温异常的预设的最高温度进行比较。然后，当确定感测温度数据高于预设的高温阈值但低于预设的最高温度时，高温时间计算单元77进入运行，以计算系统已经高于高温阈值的检测时间与超过阈值的预设的时限之间的时间差。

然后，当高于高温阈值的检测时间长于超过阈值的预设的时限时，或者当感测温度高于预设的最高温度时，提供超高温异常报警单元207，以产生报警来警告操作者系统出现超高温异常。

在本系统中，当认为感测温度高于预设的高温阈值但低于预设的最高温度时，认为装置处于高温异常状态。在这种状态下，对消毒外壳仍然可以正确地执行对超声换能器的消毒过程；然而，如果高于阈值的高温持续的时间超过了超过高温阈值的预设的时限，或者感测温度高于预设的最高温度，则触发系统的超高温异常状态。在这种状态下，需要发出超高温异常的报警。如果这种情况持续很长时间，消毒装置的加热温度将太高，导致光强度衰减和系统部件的寿命缩短，甚至导致对UVC LED的永久性损坏。

图10是描述系统60的报警模块62的又一替代组成的系统图。

在本发明的系统60中，消毒外壳内的温度数据会发生变化(例如，通过散热器的冷却效应，将使消毒外壳温度发生变化)。如此，在异常高温状态返回到正常运行状态之后，高温异常的报警被移除。

在这种情况下，报警模块62包括报警解除单元80，当消毒外壳内的感测温度降到高温阈值以下时，该报警解除单元80解除高温异常的报警。然后第二高温比较单元81可以将从消毒外壳中获取的温度数据与预设的最大值进行比较。高温停止单元82，如果从消毒外壳获取的检测的温度高于预设的最高温度，则停止消毒循环。高温异常记录单元83，在检测的温度高于预设的最高温度时，将高温异常状态的记录条目保存到存储器内。

应当理解，如果消毒外壳的工作温度高于高温阈值持续的时间超过了超过阈值的预设的时限，或者感测温度高于预设的最高温度，则消毒装置处于超高温异常状态。如果这种状态持续太长时间，则可能导致UVC LED的光强度衰减和寿命缩短，甚至导致对UVC LED的永久性损坏。因此，通过停止消毒并保存异常记录，可以自动控制消毒过程，并提示进行人机交互以及时处理相应问题，最终保证消毒彻底、顺利。

图11是根据本发明的消毒装置的实施例的消毒外壳85。

如图所示，消毒壳体85包括多个以多边形结构布置的侧壁光源模块86。底部或底座光源模块88延伸跨过外壳85的底座，并且每个侧壁光源模块86具有设置在侧壁光源模块86后表面上的散热装置。多个UVC LED灯安装在侧壁光源模块86和底部光源模块88的内壁上，以发射UVC光，从而入射到安装在外壳85内的超声换能器87的所有表面上。散热装置可包括，但不限于以下的具体实施方式。

在第一实施方式中，通过在外壳的壁上提供侧壁窗，外壳的侧壁上的光源模块与侧壁窗接合，使得光源模块的待冷却的部分面向外壳的外部，使得热量可以尽可能快地消散。

在作为第一实施方式的扩展的另一实施例中，将散热器、风扇和其他冷却装置添加到侧壁光源模块86，以从侧壁或/和底部的光源模块散热。

在另一实施例中，诸如冷凝管的散热管可设置在外壳86的壁上或外壳86的外部，以从侧壁或/和底部光源模块散热。

需要注意的是，在消毒周期中，包括UVC LED的光源模块设置在外壳的侧壁和底部，散热部件也安装在壳体中。UVC LED发射的紫外光覆盖超声换能器的所有表面。本发明的超声波换能器可以全方位地被紫外光消毒，同时有效避免了因反射和过热造成的光强衰减，达到消毒全面和彻底的目的。

图12是表示本发明的消毒装置90的一个实施例的基本结构图。

消毒装置90包括存储器91和处理器92。存储器91存储计算机程序，并且计算机程序在处理器92中执行以实现上述方法中的任何一种。

消毒装置90还包括消毒外壳94，或者可以相对于消毒外壳94单独提供。处理器92也可以连接到输入/输出装置93以便于用户和处理器92之间的人机交互。

图13是描述本发明的实施例的示意图，示出了消毒外壳的侧壁光源模块86的构造方式。

如前所描述，UVC LED 96的热量被传导到电路板97，然后传导到散热器99和温度传感器98。多个温度传感器98可以安装在电路板97上，使得热量测量数据更准确。或者，在消毒外壳内的电路板97可在每个板97上具有至少一个温度传感器，或者几个板97可共用一个温度传感器98。可选地，消毒外壳内可使用一个或多个温度传感器98。

为了获得良好的散热效果，电路板97可以由金属或具有良好导热性的材料作为基板制成，例如，铝基板、铜基板或氮化铝陶瓷基板。散热器99布置在电路板97的背面上。

温度传感器98和UVC LED 96可以设置在电路板97上，并且从温度传感器98收集的温度数据可以以预定的时间间隔传输到处理器。

由于温度传感器98和UVC LED 96位于电路板97上，UVC LED 96的热量主要通过电路板97传递到散热器99的背面。因此，通过测量电路板97的温度，温度传感器98可以间接测量UVC LED 96的温度。另外，由于UVC LED在消毒外壳内是主要的热源，所以UVC LED 96的温度数据也可以通过分布在外壳周围的温度传感器获得。

以上仅是本发明的优选实施例，并且本发明不限于上述实施例。在本发明的精神和原理内进行的任何修改、等同替换和改进都应当包括在本发明的保护范围内。

应当理解，在以上提供的本发明的描述中，术语“存储介质”可以是能够存储计算机程序的介质，诸如ROM、RAM、磁盘或光盘，除非另外明确地定义和定义。术语“处理器单元”可以是CPLD(Complex Programmable Logic Device,复杂可编程逻辑器件)、FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)、MCU(Microcontroller Unit,微控制器单元)、PLC(Programmable,可编程)、逻辑控制器、可编程逻辑控制器)、具有数据处理功能的芯片或电路，例如CPU(Central Processing Unit,中央处理单元)。术语“电子装置”可以是具有数据处理功能和存储功能的任何装置，并且通常可以包括固定终端和移动终端。固定终端，例如台式电脑。移动终端，例如移动电话、平板电脑和移动机器人。此外，在稍后描述的本发明的不同实施例中涉及的技术特征可以彼此组合，只要它们彼此不构成冲突。

以上仅是本发明的优选实施例，并不是要限制本发明。在本发明的精神和原理内进行的任何修改、等同替换和改进都应当包括在本发明的保护范围内。

在整个说明书和权利要求书中，除非明确地进行相反陈述或上下文另有要求，否则词语“包括”及其派生词旨在具有包含性而非排他性的含义。也就是说，词语“包括”及其派生词将被认为表示不仅包括其直接引用的所列出的部件、步骤或特征，而且包括未具体列出的其它部件、步骤或特征，除非明确地进行相反陈述或者上下文另外要求。

说明书和权利要求中使用的方位术语，例如垂直、水平、顶部、底部、上部和下部，应被解释为相关的，并且基于通常将以特定方位考虑部件、项目、物品、装置、设备或仪器的前提，通常外壳在最上面。

本领域技术人员将理解，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以对本文所述的本发明的方法进行许多修改和变化。

应当理解，在以上提供的本发明的描述中，术语“存储介质”可以是能够存储计算机程序的介质，诸如ROM、RAM、磁盘或光盘，除非另外明确地定义和定义。术语“处理器单元”可以是CPLD(Complex Programmable Logic Device,复杂可编程逻辑器件)、FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)、MCU(Microcontroller Unit,微控制器单元)、PLC(Programmable,可编程)、逻辑控制器、可编程逻辑控制器)、具有数据处理功能的芯片或电路，例如CPU(Central Processing Unit,中央处理单元)。术语“电子装置”可以是具有数据处理功能和存储功能的任何装置，并且通常可以包括固定终端和移动终端。固定终端，例如台式电脑。移动终端，例如移动电话、平板电脑和移动机器人。此外，在稍后描述的本发明的不同实施例中涉及的技术特征可以彼此组合，只要它们彼此不构成冲突。

以上仅是本发明的优选实施例，并不是要限制本发明。在本发明的精神和原理内进行的任何修改、等同替换和改进都应当包括在本发明的保护范围内。

在整个说明书和权利要求书中，除非明确地进行相反陈述或上下文另有要求，否则词语“包括”及其派生词旨在具有包含性而非排他性的含义。也就是说，词语“包括”及其派生词将被认为表示不仅包括其直接引用的所列出的部件、步骤或特征，而且包括未具体列出的其它部件、步骤或特征，除非明确地进行相反陈述或者上下文另外要求。

说明书和权利要求中使用的方位术语，例如垂直、水平、顶部、底部、上部和下部，应被解释为相关的，并且基于通常将以特定方位考虑部件、项目、物品、装置、设备或仪器的前提，通常外壳在最上面。

本领域技术人员将理解，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以对本文所述的本发明的方法进行许多修改和变化。

Claims (19)

1.一种对医疗器械进行高水平消毒的方法，包括：

提供用于接收待消毒的医疗器械的消毒外壳；

致动所述消毒外壳，以将来自安装在所述消毒外壳的内表面上的多个UVC LED的消毒辐照施加到所述医疗器械的表面；

在所述消毒辐照的期间感测所述消毒外壳内的一个或多个温度条件；以及

处理感测温度条件以监测所述消毒外壳的状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，感测所述消毒外壳内的一个或多个温度条件的步骤包括从邻近一个或多个所述UVC LED安装的一个或多个温度传感器获取温度数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述温度数据包括感测温度和与所述感测温度相对应的检测时间。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，处理感测温度条件的步骤包括将所述感测温度与预设的低温阈值进行比较。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，如果所述感测温度低于或等于所述预设的低温阈值并且所述检测时间长于温度达到所述预设的低温阈值的预设的时限，则触发低温异常状态。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，在触发低温异常状态时，发出报警。

7.根据权利要求3所述的方法，其中处理感测温度条件的步骤包括将所述感测温度与预设的高温阈值进行比较。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，当所述感测温度高于所述预设的高温阈值时，触发高温异常状态。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，在触发高温异常状态时，发出报警。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，当触发高温异常状态时，获取另外的温度数据，所述另外的温度数据包括感测温度和对应于当所述感测温度高于所述预设的高温阈值时的检测时间。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，如果所述感测温度高于所述预设的高温阈值并且低于预设的最高温度，且当所述感测温度高于所述预设的高温阈值时对应的检测时间大于预设的超过预设的高温阈值的时限，则触发超高温异常状态。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，如果所述感测温度高于所述预设的最高温度，则触发超高温异常状态。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，在触发超高温异常状态时，发出报警。

14.一种用于对医疗器械进行消毒的高水平消毒装置，包括：

消毒外壳，用于容纳待消毒的医疗器械；

多个UVC LED，所述UVC LED安装到所述消毒外壳的内壁，用于将消毒辐照传递到所述消毒外壳内的医疗器械的表面；

获取模块，所述获取模块从位于所述消毒外壳中邻近所述UVC LED的一个或多个传感器获取温度信息；以及

报警模块，所述报警模块配置为当由所述获取模块获取的所述温度信息指示所述消毒外壳中存在异常状况时发出异常报警。

15.根据权利要求14所述的高水平消毒装置，其中由所述获取模块获取的所述温度信息包括感测温度和与所述感测温度对应的检测时间。

16.根据权利要求15所述的高水平消毒装置，其中，所述报警模块包括：

低温比较单元，所述低温比较单元用于将所述感测温度与预设的低温阈值进行比较；

低温时间计算单元，所述低温时间计算单元用于当所述感测温度小于或等于所述预设的低温阈值时，计算所述检测时间和温度应该达到较低阈值的预设的时间之间的时间差；以及

低温报警单元，所述低温报警单元用于当温度低于低温阈值的检测时间比温度应该达到阈值的预设的时限长时，发出低温异常报警。

17.根据权利要求15所述的高水平消毒装置，其中，所述报警模块包括：

高温比较单元，所述高温比较单元将感测温度与预设的高温阈值进行比较；

温度比较单元，当所述感测温度高于所述预设的高温阈值时，所述温度比较单元将所述感测温度与预设的最高温度进行比较；以及

高温报警单元，当所述感测温度高于所述预设的高温阈值时，所述高温报警单元发出高温异常报警。

18.根据权利要求15所述的高水平消毒装置，其中，所述报警模块包括：

高温获取单元，所述高温获取单元获取高温异常发生时的所述感测温度和所述检测时间；

高温比较单元，所述高温比较单元在高温异常发生时将所述感测温度与所述预设的高温阈值进行比较，以及与所述预设的最高温度进行比较；

高温计算单元，当所述感测温度高于所述高温阈值但低于所述预设的最高温度时，所述高温计算单元计算高于所述预设的高温阈值的所述检测时间与超过阈值的预设的时限之间的时间差；以及

超高温报警单元，当高于上限阈值的检测时间比超过所述阈值的所述预设的时限长时，或者当所述感测温度高于所述预设的最高温度时，所述超高温报警单元发出超高温异常报警。

19.根据权利要求14所述的高水平消毒装置，还包括存储器和处理器，所述存储器存储计算机程序，其中所述计算机程序在所述处理器中可执行实现权利要求1-12中任一项所述的方法。

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