CN115209943A - 光耦合盖灭菌系统 - Google Patents
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Abstract
光耦合盖可以对包括连接器和其他装置(例如带有符合ISO594或ISO80369标准的鲁尔接头的导管)的目标进行灭菌。盖可以是一次性的。光耦合盖可以可逆地附接到目标的连接器，在连接器内部和外部环境之间形成物理密封和屏障，同时使光透射到连接器中。当端盖连接到目标时，灭菌器可以连接到端盖。灭菌器可以包括紫外光发射器，紫外光发射器通过端盖将紫外光发射到目标中。光耦合端盖灭菌系统可以通过测量内部性能指标并根据这些指标调整其操作来实现自修复。光耦合端盖灭菌系统可以向用户提供施加到目标的光剂量的量的指示。
Description
技术领域
本公开涉及灭菌，并且更具体地涉及使用紫外线辐射的灭菌。
背景技术
中央静脉导管(Central Venous Catheter，CVC)是用于提供对患者血流的通路的医疗装置。CVC广泛用于许多医疗保健设置，例如急性护理医院(Acute Care Hospital，ACH)内的病危监护或重症监护室(intensive care unit，ICU)、门诊专科护理诊所和医院以及家庭医疗保健。CVC有许多应用，包括肠外营养、化疗和血液透析(hemodialysis，HD)。
尽管在许多应用中被广泛使用并且对于提供医疗保健至关重要，但CVC易于受到由定植于导管外部(管腔外)和内部(管腔内)部分并迁移到导管的血流接触部分的病原微生物引起的感染。一旦足够数量的病原体可以进入患者的血流，就可能发生导管相关血流感染(Catheter-Related Bloodstream Infection，CRBSI)。CRBSI是严重的、危及生命的事件，其可能对患者造成巨大伤害，并使全球医疗保健系统损失数亿美元。手部卫生和无菌技术等实践的改进并没有消除这个问题。需要一个更有效的CVC灭菌系统。
发明内容
本发明有助于减少或消除CRBSI问题，方法是使紫外(ultraviolet，UV)光能够安全地应用到CVC和其他医疗装置的管腔内部分，在微生物能够定殖于医疗装置之前将其杀死。紫外光可以通过光化学反应破坏微生物的DNA来杀死微生物。此外，与化学或抗生素消毒方法相比，紫外光消毒具有优势，因为它不会带来与化学暴露相关的患者健康风险，也不会导致微生物对抗生素产生耐药性的风险。
在说明性实施例中，灭菌器盖可以包括外罩(可以是内螺纹的)、内部连接器接口(可以是截头圆锥形的)和内部连接器接口内的光学器件。内部连接器接口可以限定中空的内腔。说明性地，灭菌器盖适用于与医疗装置互连。医疗装置可以包括鲁尔接头，并且外罩适于接合并相对锁定鲁尔接头。一个或更多个光敏指示器可以接收来自灭菌系统的入射在医疗装置上的光，并且这些指示器可以包括光致变色物质和不可逆光反应物质、光电二极管、光电晶体管和/或光功率传感器。光致变色或不可逆光反应化学物质可以并入或嵌入到灭菌器盖的材料中。说明性地，光学器件可以可操作地连接到一个分束器，该分束器将穿过该光学器件的光分开。一个或更多个传感器可适于接收来自光学器件的重定向光并将关于重定向光的信息传输到一个或更多个处理器。传输的信息可以包括强度、或辐射通量、或辐射功率、或辐照度、或波长和光谱功率中的至少一个。光电中断器系统可以基于接口与医疗装置之间的光传输来检测接口何时与医疗装置互连。
附图说明
下面的发明描述参照附图，其中：
图1A是根据说明性实施例的消毒盖的透视图；
图1B是根据说明性实施例的沿图1A的截面线1B-1B截取的消毒盖的截面图；
图2A是根据说明性实施例的内部连接器接口的部分剖视图，示出了内部连接器接口的内部；
图2B是根据说明性实施例的盖的部分剖视图，示出了插入的光源；
图3A是根据说明性实施例的盖的内部连接器接口的部分剖视图，示出了插入的光传送器；
图3B是根据说明性实施例的盖的内部连接器接口的部分剖视图，示出了光线通过光传送器传输的内部工作；
图4是根据说明性实施例的具有保持器的光学元件的部分剖视图；
图5是根据说明性实施例的具有用以将消毒盖固定到医疗装置的固定点的消毒盖的侧视图；
图6A是根据说明性实施例的光学器件的俯视图；
图6B是根据说明性实施例的光学器件的侧视图；
图6C是根据说明性实施例的结合在一起的盖和单独光学元件的部分剖视图，示出了内部区域；
图6D是根据说明性实施例的从端盖后部观察的端视图，示出了内部连接器接口内的结合到内部连接器接口的内表面的光学器件；和
图6E是根据说明性实施例的沿图6D的截面线6E-6E截取的图6D的内部连接器接口内的光学器件的截面图；
图7A是根据说明性实施例的具有光电中断器传感系统的外部光源的示意图；
图7B是根据说明性实施例的具有光阻断器的光电中断器传感系统的示意图；
图7C是根据说明性实施例的具有光传输器的光电中断器传感系统的示意图；
图7D是根据说明性实施例的具有光传输器和光阻断器的光电中断器传感系统的示意图；
图7E是根据说明性实施例的光电检测器系统的示意图，其中光源位于盖的后部，光电传感器位于盖的侧面；
图7F是根据说明性实施例的图7E的光电检测器系统的示意图，其中盖被移除并且光照射光电检测器；
图8A是根据示例性实施例的灭菌系统的部分剖视图，示出了内部工作，其中端盖附接到外部光源和医疗装置；
图8B是根据说明性实施例的灭菌系统的部分剖视图，示出了内部工作，其中多个消毒光源从不同位置且以不同角度发射光；
图8C是根据说明性实施例的灭菌系统的部分剖视图，示出了内部工作，其中光发射器用作初级消毒光发射器和辅助光发射器；
图9A是根据说明性实施例的示出了内部工作的连接器系统的部分剖视图；
图9B是根据说明性实施例的连接器系统的部分剖视图，示出了具有机械联动装置的内部工作；
图9C是根据说明性实施例的连接器系统的部分剖视图，示出了具有连接构造的机械联动装置的内部工作；
图10是根据说明性实施例的具有用于数据收集、通信和控制的远程监测系统的灭菌系统的部分剖视图，示出了内部工作的示意图；
图11A是根据说明性实施例的具有分束器的端盖的示意图；
图11B是根据说明性实施例的具有端盖的灭菌器系统的示意图，端盖具有分束器和外部光源；
图12A-I是根据说明性实施例的用于能量传输状态指示器的光致变色颜料的化学图；以及
图13是根据说明性实施例的包括具有一个或更多个光敏指示器的端盖的灭菌系统的示意图。
具体实施方式
光耦合端盖可用于医疗装置，其连接器端口进入内部空间或腔。作为非限制性示例，用于连接器端口的连接器可以是如ISO 594标准所述的鲁尔接头。该示例性鲁尔接头可以是具有外螺纹的母型接头(通常称为“鲁尔锁”连接器)。该连接器可以用作用于将诸如水、血液、血浆、营养物、盐水等的流体输送到医疗装置内的空间或腔中或从中输出的端口。作为非限制性示例，该医疗装置可以是具有空间或腔的管或导管，该空间或腔是管或导管的管腔。
端盖可以具有适合于牢固地连接到装置的连接器端口的配合特征。端盖可以在装置端口和外部环境之间形成物理屏障或密封。同时，端盖可以具有光学透明或部分透明的特征和表面，使得期望波段(作为非限制性示例，UV-C)的光可以通过端盖透射到端口的管腔和装置的内部空间或腔中，例如如果医疗装置是管或导管，则为管或导管的管腔。端盖可以称为插头或光学插头，因为它可以插入接收端口并形成物理屏障或密封，防止流体或固体等材料通过端口，但同时可以允许预定波长的光(例如UV-C、或UV-A或UV-B)通过端口。
端盖可以称为盖，因为它可以具有保持特征，例如螺纹(如螺丝螺纹)或一个或多个闩锁，或其他机构或特征以提供保持力以将盖固定到配合端口。由于端盖可以将来自外部光源的光耦合到单独的装置或物体的内部空间中，因此它可以被描述为光耦合，并且可以称为光耦合盖，或光耦合插头，或光耦合端盖等。
盖可具有一个或多个内螺纹部分以附接到相应配合连接器的一个或多个螺纹部分。作为非限制性示例，可以对应于盖的配合连接器可以是具有外螺纹的母鲁尔锁。
图1A是根据说明性实施例的消毒端盖的透视图。消毒端盖100也可以称为盖、端盖、光耦合盖、插头或光学插头。图1B是根据说明性实施例的沿图1A的截面线1B-1B截取的盖的截面图。转到图1A和1B，端盖100可以具有外罩110和内部连接器接口120。内部连接器接口可以是公锥形接头。外罩110和内部连接器接口120可以单独或组合形成用于与单独的主体或装置或物体上的互补连接器配合的连接器。由外罩110和/或内部连接器接口120单独或组合形成的连接器可以是由ISO 594或其他标准定义的鲁尔型连接器，或其他类型的连接器。内部连接器接口可以是鲁尔接头的锥形公部的尺寸和形状。外罩110可以保护内部连接器接口120。外罩110可以是适合于允许用户操作和操纵端盖100的结构。外罩110可以具有外表面112和内表面114。外表面112可以适合于由用户操作以操纵端盖110。外表面112可以是有纹理的和/或具有各种特征，例如滚花、胎面、腔或脊等，以便于用户操作。内表面114可以具有附接特征116，例如螺丝螺纹，用于牢固地附接到单独的主体、装置或物体上的配合连接器。内部连接器接口120可具有外表面122。外表面122可成形为符合标准，诸如ISO594(鲁尔接头标准)或其他标准。内部连接器接口120可具有前部124。端盖可具有可位于内部连接器接口120的前部124处的光学器件130。光学器件130可由例如玻璃、塑料、熔融硅石、蓝宝石或其他材料等的固体材料制成。光学器件130可以是透镜、透镜阵列、窗口或其他类型的光学器件。在各种实施例中，内部连接器接口可以包括前部124处的开放空间。内部连接器接口120可以具有内腔126，其可以是截头圆锥形、圆柱形、方形或其他形状，并且可以延伸到端盖100的背面侧，以孔128终止。内腔126可以填充有光学材料，例如塑料、熔融硅石、蓝宝石、玻璃或其他类型的光学材料。填充内腔126的材料可以用作光学器件，例如光导、光管或光均化棒。内腔126可以是中空的。内腔126可具有光学器件130，例如透镜、或窗口、或透镜阵列，或嵌入或安装在其中的其他光学器件。
在各种实施例中，端盖可以是光耦合端盖，因为它可以用作如上所述的盖，同时可以用作窗口,允许光穿过盖并进入医疗装置上的连接器。因此，它可以允许光从外部光源通过连接器端口耦合到内部空间或腔中。
在各种实施例中，端盖可以符合ISO 594鲁尔锁公接头形状。端盖可以使用注塑成型工艺制造。盖可以由塑料树脂例如环烯烃共聚物(cyclic olefin copolymer，COC)制成。示例性COC树脂TOPAS 8007X10可以使显著百分比(40-70％)的UV-C/UV-B光(260-280纳米)透射通过端盖。此外，熔融硅石或熔融石英光学器件130可以插入内部连接器接口120的远端，以进一步提高透射光的强度，因为熔融硅石/石英可以透射在260至280纳米的范围内的接近90％的入射光。光学器件130可以是圆盘或适合嵌入到可以由塑料制成的鲁尔部分中的其他形状。光学器件130可以是0.5mm厚，或1mm厚，或其他合适的厚度，以确保机械强度并在管腔(例如，导管管腔)和外部环境之间提供物理屏障或密封。内部连接器接口120的内部可以是实心的，或者是填充有空气或诸如水的流体的中空腔。如果是流体，则流体可以用作液体光管并且可以在另一端用第二熔融硅石窗口或其他材料密封。中空腔可以包含由诸如熔融硅石的材料制成的实心光管。中空腔的内壁可以涂有反射材料，例如铝或在适合应用的期望波长范围内具有反射属性的另一种材料。反射涂层可以将来自外部光源的光传送通过盖并进入盖可以附接至的配合端口的内部空间或腔。
中空腔可以接收来自兼容装置或来自独立光源的光源。接收到的光源可以非常靠近或紧靠内部连接器接口的尖端定位，这可以增加通过光学器件发射到光学器件另一侧的空间或腔或表面的光的强度。作为非限制性示例，盖可以连接到中心静脉导管的连接器端口，并且来自盖的内腔内的光源的光可以穿过端盖的尖端，端盖可以包括光学器件130。光可以穿过导管连接器端口的管腔并穿过导管管腔，并且光可以“撞击”导管连接器端口的内表面和导管管腔的内表面。接收到的光源可以定位在距离鲁尔接头的尖端大约0.5mm到大约10.0mm的范围内。接收的光源可以定位在距离鲁尔接头的尖端大约0.5mm和大约1.0cm之间，大约1.0mm和大约1.5mm之间，大约1.5mm和大约2.0mm之间，大约2.0mm和大约2.5mm之间，大约2.5mm和大约3.0mm之间，大约3.0mm和大约3.5mm之间，大约3.5mm和大约4.0mm之间，大约4.0mm和大约4.5mm之间，大约4.5mm和大约5.0mm之间，大约5.0mm和大约5.5mm之间，大约5.5mm和大约6.0mm之间、大约6.0mm和大约6.5mm之间、大约6.5mm和大约7.0mm之间、大约7.0mm和大约7.5mm之间、大约7.5mm和大约8.0mm之间、大约8.0mm和大约8.5mm之间、大约8.5mm和大约9.0mm之间，大约9.0mm和9.5mm之间，以及大约9.5mm和10.0mm之间。
光学器件130可以在注塑成型时作为插入物嵌入端盖中，或者可以在端盖注塑成型后插入。如果在端盖形成之后插入，光学器件130可以通过摩擦力保持在适当位置，或者可以通过粘合剂或其他类型的化学或物理结合保持在适当位置，或者可以通过这些方法和/或其他方法的组合保持在适当位置。
光学器件可以在其圆周上刻有凹槽、凹痕或其他特征，以允许其更牢固地保持在组件的塑料部分内。光学器件130的一个或更多个圆周边缘可以被粗糙化或修饰以有助于将光学器件130密封和保持在诸如端盖等的另一个主体内。边缘修饰可以涉及化学修饰以改变材料属性(例如，作为非限制性示例，疏水性或亲水性)，或者它可以涉及添加机械特征，例如，作为非限制性示例，突出特征或凹陷特征。
图2A是根据说明性实施例的内部连接器接口的部分剖视图，示出了内部连接器接口的内部。内部连接器接口可以是公锥形接头。内部连接器接口120可以具有主体220，主体220可以是截头圆锥形状。主体220可符合标准连接器规范，例如ISO 594(鲁尔接头)，或是符合另一标准连接器规范的其他形状、或符合专有或定制规范的任意形状。内部连接器接口主体220可以具有截头圆锥形状，例如符合ISO 594/ISO 80369标准的鲁尔连接器，但是适合与其他类型的连接器连接的其他形状也是可能的。内部连接器接口主体220可以具有外表面122和内表面224。内部连接器接口主体220可以由可注塑成型的塑料材料或其他材料制成。作为非限制性示例，主体可以由环烯烃聚合物(cyclic olefin polymer，COP)或共聚物(COC)制成，或者可以由诸如氟化乙烯丙烯(fluorinated ethylenepropylene，FEP)、乙烯四氟乙烯(ethylene tetrafluoroethylene，ETFE)，或聚偏二氟乙烯(polyvinylidenefluoride，PVDF)等的氟聚合物制成，因为这些材料对紫外光具有透射属性。作为进一步的非限制性示例，主体220可以由聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)或丙烯酸制成。内部连接器接口120可以具有光学器件130。光学器件130可以具有外表面212和内表面214。光学元件130可以由合适的光学材料制成，用于对预定波长的光进行传输或成形或传输和成形两者。作为非限制性示例，光可以是紫外光、可见光或红外光。作为进一步的非限制性示例，光可以是波长范围为250-290nm的紫外光。作为非限制性示例，光学器件130可以由诸如玻璃、熔融硅石、蓝宝石或其他光学材料等的光学材料制成。光学元件130可以是窗口、透镜、透镜阵列、光管或其他光学部件。内部连接器接口120可以具有中空腔126。光学元件130可以是安装在主体220内的单独零件，或者它可以由与主体220相同的材料制成并集成到主体220中。在利用单独光学器件130的各种实施例中，光学器件可以插入成型或包覆成型到主体220中，或使用在光学元件130周围形成主体220的另一种制造工艺安装。在各种实施例中，光学元件130可以在主体220已经制成之后安装在主体220中。光学元件130可以使用粘合剂、或化学结合、或焊接、或摩擦、或集成到端盖主体中的保持特征或通过其他保持方法附接、固定或安装在主体220内。
在各种实施例中，光学器件130可以由与主体相同的材料制成并集成到主体220中，并且光学元件130可以在制造主体期间形成为主体220的特征。作为非限制性示例，光学器件130和主体220可以在塑料注塑成型工艺或其他成型工艺、或诸如研磨或切割等的减法工艺、或其他制造工艺中由模具形成为单个连续件。在图2A所示的实施例中，光学元件130被描绘为位于主体220的一端，然而，在各种实施例中，光学部件可以位于任何任意位置。内部连接器接口主体外表面122、或内表面224、或光学元件外表面212、或光学元件内表面214、或外表面和内表面122、224、212和214的任何组合可以具有适用于紫外光或其他波长光的光传输的表面光洁度。122、224、212和/或214的表面光洁度可被设计用于特定光学质量，诸如低反射、低扩散、低折射、高透射或任何其他光学特性。在各种实施例中，表面可以具有大约80-20的划痕-麻点。在各种实施例中，表面可以具有大约40-20的划痕-麻点。在各种实施例中，表面可以具有大约20-10的划痕-麻点。在各种实施例中，表面可以具有大约10-5的划痕-麻点。在各种实施例中，表面光洁度可以低于100埃RMS。在各种实施例中，表面光洁度可以低于50埃RMS。在各种实施例中，表面光洁度可以低于20埃RMS。在各种实施例中，表面光洁度可以低于5埃RMS。在各种实施例中，内部连接器接口和/或光学器件中的一些或全部可以具有可以为大约1.4-4.0的折射率，类似于一般的光学玻璃。在各种实施例中，内部连接器接口和/或光学器件中的一些或全部可以具有可以为大约1.4的折射率。在各种实施例中，内部连接器接口和/或光学器件中的一些或全部可以具有可以为大约1.52的折射率，例如586nm的NBK7光学玻璃。在各种实施例中，内部连接器接口和/或光学器件中的一些或全部可以具有可以为大约1.8的折射率。在各种实施例中，内部连接器接口和/或光学器件中的一些或全部可以具有可以为大约1.83的折射率，例如265nm的蓝宝石。在各种实施例中，内部连接器接口和/或光学器件中的一些或全部可以具有可以为大约4.0的折射率。在各种实施例中，内部连接器接口和/或光学器件中的一些或全部可以具有大约25-60的阿贝数(Abbe number)。在各种实施例中，内部连接器接口和/或光学器件的一些或全部可以具有大于55的阿贝数。在各种实施例中，内部连接器接口和/或光学器件的一些或全部可以具有大约64.17的阿贝数，例如NBK7光学玻璃。在各种实施例中，内部连接器接口和/或光学器件中的一些或全部可以具有大约72.24的阿贝数，例如蓝宝石。
图2B是根据另一个说明性实施例的盖的部分剖视图，示出了插入的光源。在一个实施例中，外部光源240可以插入到盖100的内部中空腔126中。盖100可以具有盖主体200，该盖主体200可以包括外罩110和内部连接器接口120。盖主体200可以由刚性或半刚性材料制成，并且所述材料可以具有适合于光传输的光学属性。盖主体200可以具有外表面112和附接特征116，附接特征116可以是内螺纹。附接特征116可以附接到配合连接器上的互补外螺纹或突片特征。作为非限制性示例，附接特征116可以是可符合诸如ISO 594或ISO 80369等的连接器标准或其他标准的内螺纹。光学器件130可以与盖主体200一体。在该实施例中，光源240可以插入盖主体200的内部中空腔126中。光源240可以具有主体244和光学部件242，光学部件242可以是透镜、透镜阵列或窗口。作为非限制性示例，光源240可以是发光二极管(light-emitting diode，LED)。光源240可以安装在平台250上。光源平台250可以提供物理平台来安装和支撑光源240，并且它还可以提供电气连接以向光源240以及从光源240递送电力(电流)和其他控制和通信信号。作为非限制性示例，光源平台250可以是印刷电路板(printed circuit board，PCB)。平台250可以附接到杆260。杆260可以是圆形或矩形杆，或者它可以是其他形状。杆260可以具有一个或更多个内部空间，该内部空间可以包含可以形成各种机构、传感器或其他部件的电气部件、电子设备或机械元件。作为进一步的非限制性示例，杆260可以在其内部空间中具有电线，电线可以将电流携载到光源平台250或光源240或两者。
在各种实施例中，杆260可以可操作地连接到线性致动器270，线性致动器270可在中空内腔126内沿箭头272的方向来回移动光源。线性致动器可以定位在杆外，或者可以部分或全部在杆260内。线性致动器可以包括在杆260的内部空间内或杆260外的齿轮、带、电磁体或其他机构，以产生线性运动。
图3A是根据说明性实施例的盖的内部连接器接口的部分剖视图，示出了插入的光传送器。内部连接器接口120可以具有主体220，主体220可以是截头圆锥形状。主体220可以符合标准连接器规范，例如ISO 594(鲁尔接头)，或是符合另一标准连接器规范的其他形状、或符合专有或定制规范的任意形状。内部连接器接口主体220可以具有截头圆锥形状，但其他形状也可以适合用于与各种类型的连接器连接。内部连接器接口主体220可以具有外表面122和内表面224。内部连接器接口主体220可以由可注塑成型的塑料材料或其他材料制成。作为非限制性示例，主体可以由环烯烃聚合物(COP)或共聚物(COC)制成，或者可以由诸如氟化乙烯丙烯(FEP)、乙烯四氟乙烯(ETFE)、或聚偏二氟乙烯(PVDF)等的氟聚合物制成，因为这些材料对紫外光具有透射属性。作为进一步的非限制性示例，主体220可以由PMMA或丙烯酸制成。内部连接器接口120可以具有光学器件130。光学器件130可以具有外表面212和内表面214。光学元件130可以由合适的光学材料制成，用于对预定波长的光(诸如紫外光、可见光或红外光)进行传输或成形或传输和成形两者。作为进一步的非限制性示例，光学器件130可以由诸如玻璃、熔融硅石、蓝宝石或其他光学材料等的光学材料制成。光学元件130可以是窗口、透镜、透镜阵列、光管或其他光学部件。内部连接器接口120可以具有中空腔126。光学器件130可以是安装在主体220内的单独零件，或者它可以由与主体220相同的材料制成并集成到主体220中。在利用单独光学器件130的各种实施例中，光学器件可以插入成型或包覆成型到主体220中，或使用在光学器件130周围形成主体220的另一种制造工艺安装。在各种实施例中，光学器件130可以在主体已经制成之后安装在主体220中。光学器件130可以使用粘合剂、或化学结合、或焊接、或摩擦、或集成到端盖主体中的保持特征或通过其他保持方法附接、固定或安装在主体220内。
在图3A中，光学元件130被描绘为位于主体220的一端，然而，在各种实施例中，光学部件可以位于任何任意位置。内部连接器接口主体外表面122、或内表面224、或光学元件外表面212、或内表面214、或外表面和内表面122、224、212和214的任何组合可以具有适用于紫外光或其他波长光的光学传输的表面光洁度。122、224、212和214的表面光洁度可被设计用于特定光学质量，诸如低反射、低扩散、低折射、高透射或任何其他光学特性。在各种实施例中，表面可以具有大约80-20的划痕-麻点。在各种实施例中，表面可以具有大约40-20的划痕-麻点。在各种实施例中，表面可以具有大约20-10的划痕-麻点。在各种实施例中，表面可以具有大约10-5的划痕-麻点。在各种实施例中，表面光洁度可以低于100埃RMS。在各种实施例中，表面光洁度可以低于50埃RMS。在各种实施例中，表面光洁度可以低于20埃RMS。在各种实施例中，表面光洁度可以低于5埃RMS。在各种实施例中，内部连接器接口和/或光学器件中的一些或全部可以具有可以为大约1.4-4.0的折射率，类似于一般的光学玻璃。在各种实施例中，内部连接器接口和/或光学器件中的一些或全部可以具有可以为大约1.4的折射率。在各种实施例中，内部连接器接口和/或光学器件中的一些或全部可以具有可以为大约1.52的折射率，例如586nm的NBK7光学玻璃。在各种实施例中，内部连接器接口和/或光学器件中的一些或全部可以具有可以为大约1.8的折射率。在各种实施例中，内部连接器接口和/或光学器件中的一些或全部可以具有可以为大约1.83的折射率，例如265nm的蓝宝石。在各种实施例中，内部连接器接口和/或光学器件中的一些或全部可以具有可以为大约4.0的折射率。在各种实施例中，内部连接器接口和/或光学器件中的一些或全部可以具有大约25-60的阿贝数。在各种实施例中，内部连接器接口和/或光学器件的一些或全部可以具有大于55的阿贝数。在各种实施例中，内部连接器接口和/或光学器件的一些或全部可以具有大约64.17的阿贝数，例如NBK7光学玻璃。在各种实施例中，内部连接器接口和/或光学器件中的一些或全部可以具有大约72.24的阿贝数，例如蓝宝石。
端盖可以具有光传送器340，光传送器340具有端表面342和侧表面344。光传送器340可以是透镜、光管、窗口、光源或其他类型的光学部件。光传送器可以将来自外部光源的光传送到内部连接器接口120内的中空腔126中。线性致动器可以使光管340在各种位置(包括完全插入位置350和部分插入位置352、354和356)之间移动。在各种实施例中，光传送器340可以静态定位在中空腔126内，或者它可以在系统运行时动态调整，以改变光通过主体220、或通过光学器件130或通过主体和光学器件两者发射到医疗装置中的方式。可以选择光传送器远端的位置以影响有多少配合的母接头暴露于离开光管的光。作为非限制性示例，如果光传送器是光管，则光可以仅通过端表面342发射，因此中空腔内的端表面位置将确定光从中空腔126内辐射出的原点。离开光管的光锥将与鲁尔接头的较大部分相交，光管离公鲁尔接头的远侧尖端较远。光传送器340可以由适合于传输预定波长的光(例如紫外光、可见光或红外光)的材料制成。作为非限制性示例，光传送器340可以由熔融硅石、蓝宝石、玻璃或其他材料制成。
图3B是根据说明性实施例的盖的内部连接器接口的部分剖视图，示出了光线通过光传送器传输的内部工作。盖可以具有光传送器340，该光传送器可以在固定位置固定到端盖，或者可以在端盖内具有可调节位置。在各种实施例中，光传送器340可以是可移除的或者可以固定地附接到端盖。内部连接器接口的内腔126可具有内肩332，当光传送器340处于完全插入位置时，光传送器340可抵靠内肩332。内腔126内的内肩332的位置可以确定完全插入位置。
光传送器340可以传送光线350通过光传送器并且使光线350从光传送器发射出。光线可以从光传送器射入和通过内部连接器接口120。光线350可以穿过光学器件130，并且光线可以穿过内部连接器接口主体220并离开外表面122。发射的光线可以穿过内部连接器接口120(包括光学器件130)，使得光线照射到医疗装置上的各种表面，该医疗装置可以包括导管和/或连接器。
光线可以是适合应用的任何预定波长。作为非限制性示例，光线可以是紫外光。作为进一步的非限制性示例，光线可以是UV-C或UV-B范围内的紫外光。作为进一步的非限制性示例，光线可以具有在255-300nm范围内的波长。光线350可以在有或没有侧表面344的内反射的情况下传输通过光传送器340，并从端表面342射出。光线可从端表面342以不同角度射出，并可传输通过内部连接器接口主体120和/或光学器件130。在各种实施例中，光传送器340可以是光管，光管可以通过全内反射的物理机制以大角度传输光线。然后光线可以从端表面342射出并穿过主体120。
图4是根据说明性实施例的具有保持特征的光学器件的部分剖视图。光学器件130可以是透镜、窗口、光管或其他光学元件。光学器件130可以具有外表面212、内表面214和圆周表面404。光可以穿过光学元件130，通过内表面214进入光学器件并通过外表面212射出。内表面214和外表面212可以是光学界面，其可以折射、反射、衍射、扩散穿过光学元件130的光或以其他方式修改或控制其路径。
光学元件130可以具有一个或更多个保持器402。作为非限制性示例，保持器402可以是一个或更多个脊、孔、凹槽、盲孔或突起、或其他类型的特征，其可以固定到另一个物体上的互补特征中，诸如内部连接器接口主体。在各种实施例中，保持器402可以是围绕光学器件130的全部或一部分的凹槽，并且内部连接器接口主体可以具有可以嵌入凹槽内的相应脊。内部连接器接口主体的相应脊可以填充凹槽并固定光学器件。
光学元件130可以由诸如塑料、玻璃、熔融硅石、蓝宝石、环烯烃聚合物或共聚物、FEP、ETFE、PMMA、丙烯酸或其他适用于特定应用的材料等的材料制成。作为非限制性示例，光学器件130可以由适合于传输预定波长的光(例如紫外光、可见光或红外光)的材料制成。作为进一步的非限制性示例，光学元件130可以由UV级熔融硅石制成并且用于传输UV-C和UV-B范围(例如大约255nm到300nm)内的光。
图5是根据说明性实施例的具有用以将消毒盖固定到医疗装置的固定点的消毒盖的侧视图。消毒盖100可具有外罩110、内部连接器接口(部分以虚线示出)和一个或更多个固定点502。固定点502可用于使用单独物体(诸如医疗装置)上的互补接收特征将盖100牢固地连接到该单独物体。固定点502可以允许消毒盖100可选择地连接到单独物体(可以是医疗装置)以及从单独物体断开。作为非限制性示例，固定点502可以是突片或钩子或其他特征。固定点可以对应于用于连接到医疗装置的各种标准，包括鲁尔标准。在各种实施例中，固定点502可以是突出特征，并且医疗装置上的互补接收特征可以是凹痕、压痕或其他凹陷特征。在各种实施例中，固定点502可以是凹痕、压痕或其他凹陷特征，并且医疗装置上的互补接收特征可以是突出特征。在各种实施例中，固定点502可以在某些条件下(例如，作为非限制性示例，在连接受到过大张力、或压缩或其他力的情况下)安全地从互补接收特征断开。
图6A是根据说明性实施例的光学器件的俯视图，以及图6B是根据说明性实施例的光学器件的侧视图。光学器件130可以是平坦的圆盘窗口。光学器件130可以由各种材料(包括TOPAS COC 8007X10)制成。由TOPAS COC8007X10制成的2毫米厚的光学器件在260nm处可具有约35％的透射率，1毫米厚的光学器件可具有约59％的透射率，2/3毫米厚的光学器件可具有约70.47％的透射率，而3/4mm厚的光学器件在260nm处可具有约67.46％的透射率。
较薄的光学器件对于增加的透射率可能是理想的，而包括外罩和内部连接器接口的消毒盖可以受益于具有增加的壁厚，增加的壁厚可以导致增加的结构强度。然而，具有可变壁厚会增加注塑成型的难度，因此可能需要对较薄光学器件和盖的较厚结构部分分别进行成型。盖的结构部分可以包括内部连接器接口和外罩。在结构部分和光学器件分别成型后，可以使用物理或化学粘合剂、激光焊接操作、超声波焊接操作或一些其他操作将它们组装在一起，以将光学器件附接到消毒盖的主体上。盖可以具有可以暴露以进行热结合的各种结合缝。可以直接加热结合缝，以免盖的其他部分变形。结合缝可以设计在光路之外，因此不会干扰光通过光路的传输(即，结合缝或接合部的光学特性不会通过折射、反射、衍射等改变穿过端盖光路的光的路径)。
图6C是根据说明性实施例的结合在一起的盖和单独光学器件的部分剖视图，示出了内部区域。消毒盖600可以具有两个或更多个非一体的、单独的部件，所述部件可以包括光学器件130、以及消毒盖的结构部分，消毒盖的结构部分包括外罩110和内部连接器接口120。光学器件30可以在盖600的外部，并且可以与端盖600具有共同的暴露边缘。然后可以以针对性(即，局部)方式加热光学器件的共同暴露边缘和端盖的其余部分，使得光学器件和端盖的部分熔化并变为融态且熔融在一起。融态边缘可以被动地或通过主动散热来冷却，使得其凝固并且两个单独的零件在缝602处熔融在一起。
包括内部连接器接口120和外罩110的端盖主体和光学器件130可以使用各种化学或物理粘合剂、超声波焊接、热结合或各种其他结合在缝602处接合。光学器件130和端盖主体可以分开但由相同类型的基材制成。作为非限制性示例，基材可以是塑料，例如环烯烃聚合物(COP)或环烯烃共聚物(COC)。如果光学器件130和端盖主体由相同类型的基材制成，则它们可以使用热结合技术熔融在一起。光学器件130与端盖主体接合处的缝602可以有针对性地加热，使得光学器件130和端盖主体的某些部分熔化，并变为融态，且熔融在一起，而其他部分则不受热影响。然后，缝602可以被动地或通过主动散热来冷却，使得其凝固。如果光学器件130如图6D和6E所示位于端盖内部，也可以使用这种热熔融技术或方法。
图6D是根据说明性实施例的从端盖后部观察的端视图，示出了内部连接器接口内的结合到内部连接器接口的内表面的光学器件，并且图6E是根据说明性实施例的沿图6D的截面线6E-6E截取的图6D的内部连接器接口内的光学器件的截面图。光学器件130可以在内部连接器接口120的内侧壁612和光学器件130之间的缝604处结合在端盖主体的内部连接器接口120内。
特别设想，单独的光学器件和端盖主体之间的一个或更多个接合部可以位于端盖内或端盖外部的任何任意位置，只要该接合部被构造为满足机械结合强度要求、或流体密封或空气密封要求、或光学要求、或上述针对端盖和光学器件的特定应用要求的任意组合。
图7A是根据说明性实施例的具有光电中断器传感系统的外部光源的示意图。在各种实施例中，外部光源700可以与端盖结合使用。端盖和外部光源可以包括可以一起工作以检测端盖是否牢固地连接到医疗装置的连接器端口以及端盖是否牢固地连接到外部光源的特征。作为非限制性示例，外部光源700可以包括初级UV杀菌光发射器710和光电中断器系统720。初级光发射器710可以发射光，光可以传播到外部光源之外，通过消毒端盖712，并进入医疗装置714以对医疗装置进行灭菌。
辅助光源的光电中断器系统720可以包括辅助光发射器722和光电传感器724。辅助光发射器722与初级UV杀菌光发射器710相比可以发射不同的波长，或者它可以发射相同的波长。作为非限制性示例，辅助光发射器722可以是在700-1,000,000nm波长范围内的红外光发射器，或者它可以是在400-700nm范围内的可见光发射器，或者它可以是100-400nm范围内的紫外光发射器。作为非限制性示例，辅助发射器722可以是LED并且光电传感器724可以是光电二极管。来自辅助光发射器722的光可以沿着辅助光发射器722和光电传感器724之间的光路726，只有当端盖牢固地连接到外部光源和目标医疗装置两者时，光路才可能中断。外部光源700可以包括系统控制器728，系统控制器728可以操作地连接到光电中断器系统720并且可以操作地连接到初级光发射器710。系统控制器728可以检测到中断，并且系统控制器728可以使用这个信息作为阻止或允许初级杀菌光发射器710开启的信号。如果作为非限制性示例，初级杀菌光发射器710可以发射可能对人体组织具有潜在有害影响的波长，则这可以是安全特征。
图7B是根据说明性实施例的具有光阻断器的光电中断器传感系统的示意图。端盖或端盖组件可以具有可以改变内部或外部光路726的光传输属性的光阻断器730。作为非限制性示例，光阻断器730可以阻断光，然而，在各种实施例中，光阻断器730还可以降低光路726的透射率，或增加光路726的吸收，或增加光路726的衰减，或增加光路726的反射率。光阻断器可以被启用或禁用，或者可以在连续范围内逐渐改变或调整。可以根据端盖是否连接到医疗装置或消毒UV光发射器或两者来控制光阻断器730。
端盖或可以具有可改变端盖轮廓的机械联动装置。作为非限制性示例，机械联动装置可包括光阻断器，例如钉、轴、柱或其他可升高且可从端盖外表面突出的此类特征。当端盖连接到辅助光源或医疗装置或两者时，机械联动装置可以使光阻断器从端盖的表面升起。光阻断器可以被启用或禁用，或者可以在一个连续的范围内逐渐改变或调整。可以通过端盖相对于外部光源或医疗装置的连接状态来控制光阻断器的启用或禁用或逐渐调整。作为非限制性示例，如果端盖连接到外部光源，则可以启用光阻断器。作为进一步的非限制性示例，如果端盖连接到外部光源和医疗装置，则可以启用光阻断器。作为进一步的非限制性示例，如果端盖连接到外部光源，光阻断器可以被禁用，并且如果端盖没有连接到外部光源，光阻断器可以被启用。
转到图7A和7B，可改变内部光路或外部光路726的光传输属性的端盖的光阻断器730可以与外部光源700一起工作以检测端盖相对于外部光源/或医疗装置的连接状态。作为非限制性示例，外部光源700可以具有辅助光发射器722和光电传感器724，在辅助光发射器722和光电传感器724之间具有光路726。端盖的光阻断器730可以干扰光路726。在第一未阻断状态，如图7A所示，端盖未完全处于消毒位置，并且光阻断器不阻断光路。在第二阻断状态下，如图7B所示，端盖连接到医疗装置，导致光阻断器730阻断光路726。光电中断器系统720可以基于由光电传感器724接收的信号的强度来检测端盖是否连接到医疗装置。以这种方式，端盖的光阻断器可以改变光电中断器系统的光路的光传输属性，以触发光电中断器系统并指示端盖连接到医疗装置。在各种实施例中，端盖可由端盖主体、光传输器以及可用弹簧加载的机械联动装置组成，如下文更全面地解释。
图7C是根据说明性实施例的具有光传输器的光电中断器传感系统的示意图。光电中断器系统可以包括光发射器722、光检测器724以及一个或更多个光传输器740和742。光传输器740和742可以是端盖的一部分。图7D是根据说明性实施例的具有光传输器和光阻断器的光电中断器传感系统的示意图。光阻断器730可以阻断光路726，从而指示端盖就位。光电中断器系统720可以检测在发射器722和光电传感器724之间是否存在光阻断器730，并且光电中断器系统720可以在光阻断器730阻断光路726时输出允许照亮初级光发射器的信号。信号可以由系统控制器728检测，作为非限制性示例，系统控制器728可以是微控制器或其他电子系统。系统控制器728可以控制初级光发射器710，并且可以使用来自光电中断器系统720的信号来确定初级光发射器710是否可以被打开。在各种实施例中，光传输器740和742可以设计成使得它们不被光电中断器系统720检测到，并且光电中断器仅检测光阻断器的存在。在各种实施例中，光传输器可以被光电中断器系统检测到，从而指示端盖牢固地连接到外部光源700。
图7E是根据说明性实施例的光电检测器系统的示意图，光电检测器系统具有位于盖的后部的光源和位于盖的侧面的光电传感器。如下面结合图8C更全面地解释，光发射器722可以定位在盖的后部，并且一个或更多个光电检测器724可以定位在盖的侧面。在各种实施例中，盖可以用作光阻断器730，或者盖可以包括单独的光阻断部件，其可以是光阻断器730。
图7F是根据说明性实施例的图7E的光电检测器系统的示意图，其中盖被移除并且光照射光电检测器。如图7F所示，当系统中没有盖时，来自光发射器722的光会照射到光电传感器724。当来自光发射器722的光照射到光电传感器724时，可以防止系统使用高强度灭菌光，如下文结合图8C更全面地解释。
从辅助发射器722发射的光可以是连续的、脉冲的或以其他方式随时间变化的，以允许更复杂的传感算法拒绝环境光并“锁定”仅由辅助光发射器722发射的光。以这种方式，可以使光电中断器系统720和系统控制器728对来自周围或环境光的干扰不敏感。
图8A是根据示例性实施例的灭菌系统的部分剖视图，示出了内部工作，其中端盖附接到外部光源和医疗装置。灭菌系统802可以具有端盖810和外部光源830。灭菌系统802的端盖810可以连接到单独物体(诸如医疗装置，其可以通过系统802消毒或灭菌)的连接器820。作为非限制性示例，连接器820可以是具有符合诸如ISO 594等标准或其他标准或专有设计的母鲁尔接头的导管毂。外部光源830可以具有外壳832，一个或更多个初级消毒光发射器710，一个或更多个辅助光发射器722，一个或更多个光传输器740、742，一个或更多个光电传感器724，以及一个或更多个消毒光通道838。
端盖810可以具有连接器接口以与要消毒的单独物体(诸如医疗装置)的连接器820互补。端盖810可以具有内螺纹814以牢固地附接到连接器820上的互补螺纹。作为非限制性示例，端盖连接器接口和螺纹814可以符合诸如ISO594等标准、其他标准或专有设计。
端盖810可以具有光学器件812。光学器件可以是窗口、或透镜、或透镜阵列、或光管、或光均化器、其他类型的光学器件。端盖810和光学器件812可以由适合于根据需要传输或阻断某些波长或波长范围的光学材料制成。作为非限制性示例，端盖810和光学器件812可以由塑料制成，例如环烯烃聚合物(COP)或共聚物(COC)、FEP、ETFE、PMMA或其他塑料。作为进一步的非限制性示例，端盖810和光学器件812可以由玻璃、或熔融硅石、或蓝宝石或其他材料制成。端盖810和光学器件812可以由相同材料或不同材料制成。光学器件812可以是端盖810的集成部件，或者可以是与端盖810分开制造然后附接到端盖的单独部件。端盖810和光学器件812可以使用诸如注塑成型、热成型、切割、铣削、研磨、3D打印或其他制造技术或技术组合等的制造技术来制造。端盖810和光学器件812可以使用相同的制造技术或其组合、或者不同的技术或其组合来制造。
在图8A所示的实施例中，连接器820可以通过阻断辅助光发射器722和光电传感器724之间的光路来用作光阻断器。当连接器820未连接到系统中时，可以存在从一个或更多个辅助光发射器722到一个或更多个光电传感器724的清晰光路；当连接器820连接时，光路被阻断或中断。一个或更多个光电传感器724可以基于光路的状态输出数字或模拟信号，并且系统控制器单元可以接收信号并使用信号来基于信号的状态改变系统的功能。作为非限制性示例，系统控制器可以是微控制器、微处理器或其他类型的数字电子系统。作为进一步的非限制性示例，系统控制器可以改变系统的功能以防止用户在光路未被阻断时打开消毒光源。
一个或更多个初级消毒光发射器710可以发射一个或更多个波长或波长范围的光。一个或更多个初级消毒光发射器710可以通过一个或更多个消毒光通道838将消毒光发射通过光学器件812到端盖810中。作为非限制性示例，一个或更多个初级消毒光发射器710可以是LED，氙弧灯、汞灯、激光器、激光二极管或其他类型的光源。作为非限制性示例，一个或更多个消毒光通道838可以是窗口、透镜、透镜阵列、光管、光均化器或其他类型的光学部件或不同光学部件的组合。消毒光可以穿过端盖810，并进入要灭菌的单独物体或装置的连接器820和其他部分。
一个或更多个辅助光发射器722可以发射一个或更多个波长或波长范围的光。来自一个或更多个辅助光发射器722的光可以穿过一个或更多个发射器光传输器740并且可以行进通过终止于一个或更多个光电传感器724处的光路，该光路可以包括一个或更多个检测器光传输器742。一个或更多个光电传感器可以接收一个或更多个波长或波长范围并对其敏感。作为非限制性示例，一个或更多个辅助光发射器722可以是LED、白炽灯泡、弧灯、激光器或其他类型的发射器。作为非限制性示例，一个或更多个光电传感器724可以是光电二极管、光电晶体管或其他类型的光电检测器。
图8B是根据说明性实施例的灭菌系统的部分剖视图，示出了内部工作，其中多个消毒光源从不同位置且以不同角度发射光。灭菌系统840可以具有三个初级消毒光发射器710和三个消毒光通道838；初级消毒光发射器710和消毒光通道838可以围绕端盖810和连接器820。初级消毒光发射器710可以从多个角度和方向将消毒光发射到端盖810和连接器820上。消毒光可透射通过端盖810以对连接器820的外表面进行消毒。
图8C是根据说明性实施例的灭菌系统的部分剖视图，示出了内部工作，求中光发射器用作初级消毒光发射器和辅助光发射器。图8C是具有组合光发射器862的消毒或灭菌系统860的实施例，该组合光发射器可以是初级消毒光发射器和辅助发射器两者。灭菌系统860可以具有一个或更多个光电传感器724，其可以检测来自组合光发射器的光。在各种实施例中，组合光发射器862可以以第一光强度(其可以是降低的强度)发射第一光，并且如果光电传感器724没有检测到第一光，则组合光发射器可以将光强度增加到第二光强度的第二光。在各种实施例中，组合光发射器862可以以全强度的光开始，并且如果光电传感器724检测到来自光发射器的光高于预定的光强阈值，则系统可以关闭光发射器862的电源，并且可以提供错误信息。在各种实施例中，系统可以在光电传感器724检测到来自光发射器的光高于预定阈值之后锁定预定时间段。
图9A是根据说明性实施例的示出了内部工作的连接器系统的部分剖视图。连接器系统900可以包括端盖910以及连接装置(例如医疗装置)的连接器920。作为非限制性示例，端盖910可以包括公鲁尔锁，或符合具有内螺纹的公鲁尔锁标准的至少一部分的其他部件。连接器920的至少一部分可以进入端盖910的接合区域930。当连接器920连接到端盖910时，连接器920的至少一部分可以进入接合区域930，并且当连接器920与端盖910断开时，连接器920的至少一部分可以离开接合区域930。
图9B是根据说明性实施例的连接器系统的部分剖视图，示出了具有机械联动装置的内部工作。在各种实施例中，机械联动装置可以是开关。机械联动装置可以被固定在端盖内，以便它可以自由移动但不会掉出或与端盖分离。端盖910可以具有机械联动装置940，该机械联动装置940可以响应于连接器920的存在而改变位置。机械联动装置940可以包括致动器942、弹簧944和曲拐946。
图9C是根据说明性实施例的连接器系统的部分剖视图，示出了具有连接构造的机械联动装置的内部工作。转到图9A和9C，当连接器920进入接合区域930时，连接器920可致动致动器942，并且曲拐946可响应于致动经由弹簧920改变位置。在各种实施例中，曲拐946可以改变光路的光传输属性。在各种实施例中，曲拐946可以改变端盖的内部或外部机械轮廓。尽管为了清楚起见，连接器920已从图9C中省略，但应该清楚的是，连接器可以导致曲拐946的位置从图9B中所示的第一位置改变到图9C所示的第二位置。
图10是根据说明性实施例的具有用于数据收集、通信和控制的远程监测系统的灭菌系统的部分剖视图，示出了内部工作的示意图。灭菌系统1000可以包括端盖1010、灭菌器1020、可以进行灭菌的医疗装置1050、以及用于数据收集、通信和控制的远程监测系统1060。
如上所述，灭菌器1020可以是外部光源。灭菌器1020可以具有容纳内部部件的壳体1022。灭菌器1020可具有初级消毒光发射器1024、消毒光通道1026、一个或更多个温度监测器(温度计)1028、一个或更多个电流监测器(安培计)1030、一个或更多个电压监测器(伏特计)1032、光源控制器1034、一个或更多个辐射功率监测器1036、用于固定端盖的附接特征1038、或以上的任何组合。灭菌器可以具有电源1040，该电源可以是诸如电池的内部电源，或者可以从诸如外部电池或其他电气连接的外部源提供电力。
医疗装置1050可以是导管系统。医疗装置1050可以具有母耦合件1052(例如母鲁尔接头)、以及具有导管管腔1056的导管1054。消毒光可以由灭菌器1020发射，并且可以穿过端盖1010到达母耦合件1052和导管1054。消毒光可以照亮母耦合件1052和导管管腔1056的内表面。
远程监测系统1060可以具有通信网络1062、处理器1064和数据库(database，db)1066。数据连接1070可以与远程监测系统1060共享来自灭菌器1020的数据1068。数据1068可以在光源控制器1024和远程监测系统1040之间单向或双向共享。数据1068可以包括从灭菌器收集的关于灭菌器的状况和性能的系统状况信息。远程监测系统1040可以维护灭菌器的状况，并且可以维护系统状况信息的记录。系统状况信息可以由传感器测量(作为非限制性示例，温度监测器1028、电流监测器1030、电压监测器1032、辐射功率监测器1036等)并且可以由光源控制器1034接收。光源控制器1034可以与远程监测系统共享数据。光源控制器1034还可以监测输入数据，并且可以识别潜在问题，例如劣化或不理想的操作条件，包括由于磨损和老化、环境温度或电力储备耗尽而导致的光源强度降低。然后，光源控制器1034可以通过基于传感器测量值调节光源强度、曝光持续时间或两者以补偿劣化或不理想的操作条件，来实现自修复解决方案。
远程监测系统可以监测装置的健康和福利。监测可以包括光源已使用多少小时、光源已使用多少次、电池已充电多少次、电池已完全放电多少次、电池已完全充电多少次等。远程监测系统可以监测装置的使用情况，并可以通知用户装置每天、每周、总共使用多少次等。远程监测系统可以监测装置的使用情况，并可以在装置需要维护时通知用户。远程监测系统可以在特定单元正在报告任何性能问题时通知用户。远程监测系统可以报告合规性问题。合规性问题可以包括装置是否被正确使用以及/或者装置是否被使用了整个时间段。远程监测系统可以监测装置正在使用的输入电压和/或电流，以及/或者可以监测光强度，因为较低的电压或电流会限制装置递送的总光能。远程监测系统可以通知用户装置是否具有足够的电压或电流，以及/或者装置是否正在递送足够的能量。
图11A是根据说明性实施例的具有分束器的端盖的示意图。端盖1100可以具有端盖主体1112和一个或更多个分束器1114。作为非限制性示例，分束器可以通过光学折射或反射或其他方式工作，并且可以是分束器、光束采样器、透镜、透镜阵列或其他光学器件。一个或更多个光源1120可以发射光1122，该光1122可以入射在端盖1110上并穿过端盖1110。一个或更多个分束器1114可以嵌入端盖1110内并且可以重定向入射光1122的全部或一部分。来自光源1120的光可以入射在分束器1114上，并且可以被分成重定向部分1124和未重定向或透射部分1126。入射光可以是初级消毒光束的一部分，并且光束的重定向部分可用于测量递送到目标的总光能或用于其他目的。入射光1122的未重定向或透射部分1126可以通过端盖透射到目标1140以对目标进行灭菌。目标1140可以是诸如导管的医疗装置。入射光1122的重定向部分1124可以通过端盖透射到一个或更多个传感器1130。一个或更多个传感器1130可以接收重定向光1124并且可以通过电信号将关于光特性的信息传输到其他装置或部件。作为非限制性示例，一个或更多个传感器1130可以是光电二极管、光电晶体管、光谱仪、光功率计或其他类型的光传感器。传感器1130可以在输出信号中输出关于接收到的光的信息。该信息可以包括接收到的光的光强度、辐射功率、辐射通量、波长、光谱通量、光谱功率、偏振状态或其他特性。输出信号可以由控制器或处理器接收，并且控制器或处理器可以被编程以根据包含在接收信号中的信息来调整各种功能。调整各种功能可以包括增加或减少LED的电压或电流。调整各种功能可以包括增加或减少LED启用的时间。
由一个或更多个光源发射的光1122可以是单个波长，或多个波长、或一个连续波长光谱、或多个连续波长光谱、或它们的任何组合。作为非限制性示例，光可以在250-400nm的范围内。作为进一步的非限制性示例，光1122可以在250-280nm的波长范围内。作为进一步的非限制性示例，光可以是265nm。作为进一步的非限制性示例，光可以是280nm。光可以是偏振的或非偏振的。
图11B是根据说明性实施例的具有端盖的灭菌器系统的示意图，端盖具有分束器和外部光源。灭菌器系统1100可以包括可发射光1122的一个或更多个光源1120。发射的光可以入射到端盖1110上并且可以行进通过端盖的主体1112。盖可以包括一个或更多个分束器1114，该一个或更多个分束器可以重定向入射光1122的全部或部分。入射光1122的未重定向或透射部分1126可以通过端盖1110透射到目标1150。作为非限制性示例，目标1150可以是医疗装置，例如导管。目标1150可以具有连接器1152和主体1158。作为非限制性示例，连接器1152可以是鲁尔锁连接器并且可以符合诸如ISO 594等的连接器标准或其他标准，或者符合专有设计。作为进一步的非限制性示例，连接器1152可以是母鲁尔锁连接器。连接器1152可以具有安全附接特征1156，该安全附接特征1156可以附接到端盖1110的相应附接特征1116。作为非限制性示例，安全附接特征1156和1116可以是螺纹，并且作为进一步的非限制性示例，可以是符合ISO594标准的螺纹。目标装置可以具有内部连接器壁1154和内部主体壁1151。透射光1126可以照射目标装置1150的全部或部分，包括内壁1151和1154。目标装置1151的壁对于光1126可以是不透明的，使得没有光或只有很小一部分光透射通过装置的壁。
重定向光1124可以通过端盖1110透射到一个或更多个传感器1130。传感器1130可以接收重定向光1124并且可以通过信号1132将关于重定向光1124的信息传输到一个或更多个处理器1160。作为非限制性示例，信息可以包括强度、或辐射通量、或辐射功率、或辐照度、或波长、或光谱功率、或其他特性。作为非限制性示例，一个或更多个传感器1130可以是光功率传感器、光电二极管、光电晶体管、光谱仪或其他类型的传感器、或它们的任何组合。一个或更多个光源1120、一个或更多个传感器1130和一个或更多个处理单元1160可以是可以包含在壳体1172内的灭菌器1170的一部分。
端盖可以具有一个或更多个特征，其可以向用户指示在已传输通过端盖整体、或特定位置、或特定表面、或多个特定位置或表面的特定波长、或多个波长、或波长范围、或多个波长范围处的光能量。
端盖或端盖组件可以具有指示器1118，该指示器1118可以基于在已传输通过盖整体、或特定位置、或特定表面、或多个位置或表面的特定波长、多个波长、波长范围或多个波长范围处的光能量来改变状态。光能传输状态指示器1118可以基于可根据接收到的光能的瞬时量或累积量而改变状态的材料、物质、部件或装置。作为非限制性示例，可响应于吸收的光能而改变颜色的材料(例如笼状染料或光致变色颜料或其他材料或物质)可以以整体方式或在特定位置或多个位置嵌入端盖或端盖组件中，其可以根据染料吸收的紫外光能量来改变颜色。在该非限制性示例中，笼状染料的颜色可以向用户指示经由端盖或端盖组件施用于目标位置的UV光剂量是否足以杀死微生物。作为进一步的非限制性示例，颜色变化可以是可逆的或不可逆的。作为进一步的非限制性实例，光致变色颜料可以是螺吡喃或其他光致变色颜料。
图12A-I是根据说明性实施例的用于能量传输状态指示器的光致变色颜料的化学图。这些光致变色颜料在暴露于灭菌光时会改变颜色。颜料可以设计成需要一定量的光能来改变颜色，并且在它们接受预定量的光能之前不会改变颜色。这样，用户可以知道当颜料改变颜色时，已经施加了足够剂量的光来对医疗装置进行灭菌。颜料可以被设计，以使它们被调谐以响应特定波长或多个波长、或波长范围、或多个波长范围。颜料可用于指示已施加足够剂量的光以使颜料发生变化，并且可校准使颜料发生变化所需的剂量以指示已施加足够剂量的光以对医疗装置进行灭菌。用户可以看到颜色发生了变化，从而可以知道已经施加了足够的光进行灭菌。图12A描绘了螺吡喃向部花青的可逆转化。右图的螺吡喃在暴露于足够的光能下时可以转化为左图的部花青，在光能降低的情况下又可以转化回螺吡喃。图12B-D描绘了示例性螺吡喃。图12B描述了示例性螺吡喃8-甲氧基-1',3',3'-三甲基-6-硝基螺[苯并吡喃-2,2'-吲哚](PubChem CID99765)。图12C描绘了示例性螺吡喃1',3',3'-三甲基-1',3'-二氢螺[苯并[f]苯并吡喃-3,2'-吲哚](PubChem CID 2728827)。图12D描绘了示例性螺吡喃1,3,3-三甲基-6'-(哌啶-1-基)螺[二氢吲哚-2,3'-萘并[2,1-b][1,4]恶嗪](PubChem CID5125966)。图12E-I描绘了示例性二芳基乙烯，其可以指示暴露于特定预选的波长或多个波长或波长范围的光。图12E描绘了示例性二芳基乙烯2,3-双(2,4,5-三甲基-3-噻吩基)马来酸酐(PubChem CID 11382417)。图12F描绘了示例性二芳基乙烯2,3-双(2,4,5-三甲基-3-噻吩基)马来酰亚胺(PubChem CID 22023748)。图12G描绘了示例性二芳基乙烯顺-1,2-二氰基-1,2-双(2,4,5-三甲基-3-噻吩基)乙烯(PubChem CID 44630141)。图12H描绘了示例性二芳基乙烯1,2-双(2,4-二甲基-5-苯基-3-噻吩基)-3,3,4,4,5,5-六氟-1-环戊烯(PubChem CID 10721339)。图12I描绘了示例性二芳基乙烯1,2-双[2-甲基苯并[b]噻吩-3-基]-3,3,4,4,5,5-六氟-1-环戊烯(PubChem CID 11408746)。
图13是根据说明性实施例的包括具有一个或更多个光敏指示器的端盖的灭菌系统的示意图。灭菌系统可以包括一个或更多个光发射器1320。光1322的灭菌部分可以穿过端盖1310并入射到医疗装置1330上，并且光1324的检测部分可以入射到端盖1310的一个或更多个光敏指示器1118上。作为非限制性示例，光敏指示器1118可以是光致变色物质，例如螺吡喃、或二芳基乙烯、或其他类型的光致变色物质。在各种实施例中，光敏指示器1118可以包括不可逆光反应物质。在各种实施例中，光敏指示器1118可以是光电二极管、或光电晶体管、或光功率传感器、或其他类型的电子传感器。如果光敏指示器1118是光致变色或不可逆光反应化学物质，它可以并入或嵌入到端盖主体1316的材料中。在各种实施例中，端盖主体材料可以是注塑成型塑料，并且螺吡喃光致变色物质可以与材料混合或嵌入材料中。如果光敏指示器1118是电子传感器，它们可以嵌入端盖主体1316内并且可以传输包含关于接收到的光的信息的信号。
光1322的灭菌部分可以通过端盖1310传输到目标1330。目标1330可以是医疗装置。目标1330可以具有一个或更多个附接特征1332。附接特征1332可以牢固地附接到端盖1310的相应附接特征1314。光1322的灭菌部分可以照射目标1330的全部或部分。目标1330可以具有内部空间1334和内部侧壁1336，内部空间1334和内部侧壁1336可以由光1322的灭菌部分灭菌。
前面已经详细描述了本发明的说明性实施例。在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种修改和添加。上述各个实施例中的每一个的特征可以适当地与其他描述的实施例的特征组合，以便在相关联的新实施例中提供多种特征组合。此外，虽然前面描述了本发明的设备和方法的多个单独的实施例，但是这里所描述的内容仅仅说明本发明的原理的应用。作为非限制性示例，灭菌器单元可以具有被设计用于与配合鲁尔接头的端盖接合的壳体，或者灭菌器单元可以具有被设计成与各种其他装置接合或以其他方式对其灭菌的壳体，这些装置可以包括牙刷、隐形眼镜或可从灭菌中受益的其他物品。本文所述的各种特征可以组合和/或重新排列。作为非限制性示例，光耦合端盖可以具有光敏部分以及可以改变内部或外部光路的光传输属性的机械特征。光耦合端盖可以在前部具有光学器件并且可以具有能够使端盖牢固地连接到单独物体的一个或多个固定特征。光耦合端盖可以具有热结合到光学器件的主体，并且可以在光电中断器传感系统中起作用。此外，如本文所用，术语“过程”和/或“处理器”应广义地理解为包括各种基于电子硬件和/或软件的功能和部件(并且可以替代地称为功能“模块”或“元件”)。此外，所描绘的过程或处理器可以与其他过程和/或处理器组合或分成各种子过程或子处理器。这样的子过程和/或子处理器可以根据这里的实施例进行各种组合。同样地，明确设想本文中的任何功能、过程和/或处理器可以使用电子硬件、由程序指令的非暂时性计算机可读介质组成的软件或硬件和软件的组合来实现。此外，如本文所使用的各种方向和布置术语，例如“垂直”、“水平”、“上”、“下”、“底部”、“顶部”、“侧面”、“前”、“后”、“左”、“右”等仅用作相对约定，而不用作相对于固定坐标空间(例如重力的作用方向)的绝对方向/布置。此外，在针对给定测量、值或特性使用术语“基本上”或“大约”的情况下，它是指在正常操作范围内以实现期望结果、但包括由于固有不准确性和系统允许容差范围内的误差(例如1-5％)引起的一些可变性的量。因此，该描述仅作为示例，而不是限制本发明的范围。
Claims (11)
1.一种灭菌器盖，包括：
外罩；
内部连接器接口；以及
所述内部连接器接口内的光学器件。
2.根据权利要求1所述的灭菌器盖，其中，所述内部连接器接口限定了中空的内腔。
3.根据权利要求1所述的灭菌器盖，其中，所述外罩和所述内部连接器接口适于与医疗装置互连。
4.根据权利要求3所述的灭菌器盖，其中，所述医疗装置包括鲁尔接头，并且所述外罩适于接合并相对锁定所述鲁尔接头。
5.根据权利要求3所述的灭菌器盖，还包括一个或更多个光敏指示器，所述一个或更多个光敏指示器接收来自灭菌系统的入射在所述医疗装置上的光。
6.根据权利要求5所述的灭菌器盖，其中，所述一个或更多个光敏指示器包括光致变色物质和不可逆光反应物质、光电二极管、光电晶体管或光功率传感器。
7.根据权利要求6所述的灭菌器盖，其中，光致变色或不可逆光反应化学物质被并入或嵌入到所述灭菌器盖的材料中。
8.根据权利要求1所述的灭菌器盖，其中，所述光学器件可操作地连接到分束器，所述分束器将穿过所述光学器件的光分开。
9.根据权利要求1所述的灭菌器盖，还包括：一个或更多个传感器，所述一个或更多个传感器适于接收来自所述光学器件的重定向光并将关于所述重定向光的信息传输到一个或更多个处理器。
10.根据权利要求9所述的灭菌器盖，其中，所述信息包括强度、或辐射通量、或辐射功率、或辐照度、或波长和光谱功率中的至少一个。
11.根据权利要求1所述的灭菌器盖，还包括光电中断器系统，所述光电中断器系统检测所述接口何时与医疗装置互连。
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