CN1215881C - 内窥镜清洗消毒装置 - Google Patents

Abstract

一种内窥镜清洗消毒装置，包括电子控制设备、微波发生器、同轴电缆牵引部件、液流子系统、消毒筒，其特征在于还包括紫外光杀菌灯阵列部件，内辐射专用天线，内辐射消毒源，烘干子系统，本发明是在计算机、电子部件控制下，对安放于消毒筒内的内镜进行清水清洗、紫外光、微波消毒的，由于本消毒方法不使用药剂，因此不存在腐蚀和毒副作用问题，运行成本大大降低。在消毒过程中对内镜完全无腐蚀损伤，并完全排除了对人体可能产生的毒副作用。

Description

内窥镜清洗消毒装置

                     技术领域

本发明涉及一种医用器械消毒装置，特别涉及一种内窥镜清洗消毒装置。

                     背景技术

从2001年全国医疗器械展览会上(也有国外若干知名厂家如日本奥林巴斯、德国西门子等参加)可以看到，对内窥镜清洗消毒装置的研制工作已开始起步，国内外已有“胃镜清洗消毒装置”展示，它们都是利用电子、计算机控制液流泵工作，采用清水、药物清洗消毒的。其化学药物多为戊二醛[CHO-(CH2)₃-CHO]，但戊二醛的消毒问题、特别是杀灭乙肝病毒，科学界尚有争议，且戊二醛的药理作用缓慢，并伴有致癌、致畸、致突变，致过敏等付作用，对内镜也存在腐蚀，其机器成本亦高，因此这类机器未得到临床普及推广应用，国内尚有利用洗必泰，季铵盐类化学药物消毒的，但效果较差，也有用酸化水消毒的，但酸化水只能现作现用，难于贮存，而其酸化水的生产又需大量资金，因此也限制了它的临床使用，在此基础上，国内尚有超声雾化消毒机，用于内镜消毒，它的主要原理与上述原理无区别(还是利用清水清洗，戊二醛消毒)但是在设备上增加了超声雾化器，使复方戊二醛变成直径0.2-1μm的药雾，然后用风机将雾滴吹至插入管外表及取活检管内实现消毒的，它照样未克服上述原理上的缺点。根据卫生部门要求，新研制的消毒设备要不仅对插入管、取活检管进行消毒，还应对镜体进行全面消毒，从这类消毒器采用的方法及结构看来，很难作到这一点.

罗志坚等人发明的专利号为01237475.X、发明名称为纤维内窥镜消毒装置的中国专利，在原理上是采用清水冲洗(适酶浸洗)消毒液(主要是万福金安等氯离子络合物)协同微波消毒的，但这类药物随温度升高容易分解，在微波协同消毒的条件下，因局部温度升高药物分解，所以药理作用不够明显。在清水或药液冷却条件下，特别是微波采用内外双重辐射消毒——内辐射采用开口同轴电缆插入取活检管消毒，外辐射采用矩形波导对主管外表消毒，也达到了较好效果，但外辐射部分由于波导尺寸规定，使机器体积太大，且镜体与波导接头处会出现消毒死区，消毒后外表面又缺乏烘干，因而临床使用带来问题，且内辐射部分未设置专用辐射天线，开放式的同轴电缆辐射效率低，再由于卫生部门的新要求，要对手持镜体整个部分消毒，但镜体部分为金属材料，因此再用微波加药物消毒就产生致命困难，当前寻求新的方法又成为热点。

                       发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种新的内窥镜清洗消毒装置，它克服了上述现有技术中镜体手持金属部份不能消毒且残存消毒死区，消毒效能低，微波辐射源寿命低以及不能即时烘干内镜外表的各种缺陷。

本发明乃是采用以下技术方案来实现上述目的。根据本发明的内窥镜清洗消毒装置，主要包括：

·电子控制设备E：主要由主板，显示器，触摸屏、扩展口、接口、模拟开关、数模变换等组成，为本发明清洗消毒装置的控制中枢；

·微波发生器M：产生要求频段的微波信号，对病源实施辐射；

·同轴电缆牵引部件S：控制内辐射消毒同轴天线的往复运动；

·液流子系统H：用清水清洗主管外表和取活检管内表，并提供液流监测；

·消毒筒：安放内窥镜和实施清洗消毒的部件，镜体消毒空间，内窥镜清洗消毒平台，主要包括；

消毒筒筒体1：镜体消毒空间，内窥镜清洗消毒平台；

支座2：支撑内镜；

排气管3：排热气、臭氧等；

内镜4：清洗消毒对象，安放于消毒筒中，并将主管插入消毒管(15)内；

取活检管冲洗止水阀5：在清洗时，天线未插入，关闭此阀以止水流，使液流不返流出来；

同轴电缆7：传输微波到天线；

漏水排水管8：微波消毒时，同轴电缆导管中漏过的水流排出；

取活检管电磁阀9：开关冲洗用水和微波消毒时散热用水；

取活检管上水管10：取活检管上水，冲洗取活检管，以及微波消毒时上水散热；

出水管13：排清洗液；

出水管调节阀14：调节出水管流量；

出水管电磁阀15：开关排出冲洗后的液流；

消毒管19：为透紫外光石英玻璃制作，并使清洗水流呈连续流状态；

入水管电磁阀20：开关清洗用水；

自来水入水管21：清洗用水上水管；

夹具22：固定内镜；

其特征在于还包括：

·紫外光杀菌灯11阵列部件A，由多个紫外光组成阵列，产生与消毒筒镜体表面与内镜主管相适应的光场，安装在消毒筒1内周边的紫外光反射罩12上，由主板通过SSR进行控制；

·内辐射专用同轴天线6。一般由内径为ax，外径为bx的(1/4)λ特征阻抗Z＝50Ω的同轴线组成，使得振荡器向其负载端看的阻抗接近同轴线的特征阻抗(纯阻)，使同轴线的电压驻波系数满足工程要求；

·烘干子系统D：由热风发生器18，(产生烘干热风，并以一定风压将热风输往消毒管)温度传感器17，(烘干热风温度采样，以使温度保持在40——50℃左右，)热风进风调节阀16，(调节风量)组成，烘干内镜外表，满足保持和提高清洗消毒效果的临床要求；

以上几个子系统电子控制设备E，微波发生器M，同轴电缆牵引部件S，安装在消毒柜中外，其余，液流子系统H大部分，烘干子系统

D，紫外光阵列部件A都安装在消毒筒内。

本发明还提供了一种清洗消毒内窥镜的物理方法，其特征包括如下步骤：

a0-a6为总控流程，其中a0框是初始化程序，它把各部件设为初态(3种消毒方法初态都要设)；

a，b框是将消毒内镜正确装入消毒筒内，若未装好，程序不往下执行；

c，d框是按程序打开出水阀15，并把调节阀开到某一位置，关好止水阀5；

e，f框是按程序开上水管阀20和9，使自来水开始对主管、取活检管冲洗，并调节冲洗流量使水稳定，水流呈连续流状态

g，h框产生紫外光场，作到边冲洗，边消毒，延时时间为冲洗时间；

i，j，k框是关闭上水阀20，只从取活检管进水冲洗取活检管；

l，m，n框是先打开止水阀5，使天线进入取活检管进行微波消毒，延时为微波消毒时间；

o框是关闭微波发生器，并使天线回到原位；

p，q，r，s框是关闭取活检管阀，排干水后用一定温度的热风对镜表

烘干；

t框为烘干时间控制，延时为烘干时间，并打印日志；

(B)是回到主程序标识；与现有技术相比，本发明的内窥镜清洗消毒装置具有以下主要优点：

采用紫外线外辐射消毒，完全可以在安装工艺上消除紫外线直线传播可能产生的消毒死角。现有技术中采用的微波外辐射消毒法，不仅由于矩形波导内一般处于驻波状态而显然存在消毒死区，而且由于矩形波导和微波发生器之间没设置阻抗匹配器，同轴传输线中的电压驻波比高，致使消毒效果低，微波发生器寿命短；而且内镜和波导结合部分为防止微波泄漏，连接紧密，不能消毒，存在固有消毒死区，内镜手持金属部分也不能用微波消毒，所有这些缺点全部得到克服，又由于本物理消毒方法不使用药剂，因此不存在腐蚀和毒副作用问题，并运行成本大大降低；

内辐射消毒天线采用真正含意上的内辐射专用同轴天线6，微波发生器输出增强，消毒效果增强，降低了对微波发生的功率要求，同时还提高了微波发生器的寿命，使整个系统的成本下降；

由于增设了烘干子系统D，内镜外表即时烘干满足保持和提高清洗消毒效果的临床要求；

                    附图说明

以下将结合附图对本发明的优选实施例作说明性的但非限制性的说明，本发明的这些和其它的特征和优点将显而易见。

图1是按本发明的内窥镜清洗消毒装置的方块图。

图2是按本发明的内窥镜清洗消毒装置的电子控制设备的方块图。

图3是按本发明和内窥镜清洗消毒装置总的流程图。

图4是按本发明的内窥镜清洗消毒装置物理消毒法自动方式的一种流程图。

图5是按本发明的内窥镜清洗消毒装置在装上内镜后消毒筒的示意结构图。

图6是按本发明的内窥镜清洗消毒装置的内辐射专用同轴天线的结构图。

                     具体实施方式

图1是按本发明优选实施例的内窥镜清洗消毒装置的方块图，说明本发明的装置的主要组成和功能。

·电子控制设备(主板)E：由单片机，等各种电子芯片、元件所组成的一块控制板，它是全系统的控制中心，系统部件在它的控制下按一定方式有序运行。

·液流子系统H：由管路调节阀，电磁阀，液位指示等组成，电子控制设备分别控制调节阀，电磁阀的状态而达到控制清洗及消毒内镜液流流量的目的，液位指示是指示消毒管中液体的表面位置并将此信号取入主板，从而主板再对调节阀调节，使液面达到稳定状态，从而保证液流的连续性。

为了对内镜，外壁和取活检管外壁进行清洗消毒，系统分为两路，一路是往消毒管中送液体，另一路是从取活检管口送入液体，两路都设电磁阀，以开关液流，冲洗后的液流汇合于出水管，并通过出水调节阀进行流量调节排放，化学消毒就是采用这套性能优越的子系统完成的。

·传感器SE17：主要是温度传感器，监测烘干热源温度，并用此温度去控制热风阀16以保持温度在40-50℃之间；

·微波发生器M：它由磁控管，倍压整流电路，自耦调压器等组成，主板通过采样电路，可得出当前磁控管阳极电流，从而对自耦变压器进行调节，使达到用户设定的阳极电流最佳状态；

·烘干子系统D：当清洗消毒完成后由主板起动，烘干子系统产生热风，并保持温度在40-50℃之间，从而对内镜进行烘干，其空气来源于消毒筒内，烘干过程中尚有臭氧再消毒；

·同轴电缆牵引设备S：同轴电缆端部的天线插入取活检管中辐射微波，并通过同轴电缆的牵引而运动以达到微波辐射场的推进、返回、往复运动，这一切必须要求同轴电缆在步进电机带动下，向前推进或向后牵回，于是必须有一套“卷缆”“放缆”机构，这机构在主板控制下必须准确地使电缆从首部到终点(或从终点返回首部)运动起来，因此本牵引设备应由步进电机、各型滚轮组合，支架、行程开关等组成。由于同轴电缆端部的天线辐射与冷却液流在活检管中流动会同时发生，所以在取活检管液流进入口及电缆插入口上，还配有专用连接头以防液流体沿电缆漏入其它部份；

·紫外光阵列部件A：它由多个紫外光管(11)构成的阵列，产生与消毒镜体表面与内镜主管相适应的光场，

它由主板通过SSR进行控制；

图2是按本发明优选实施例的内窥镜清洗消毒装置电子控制设备的方块图，说明其主要组成：

单片机：采用市面上常用的8位机比如8031系列，8098系列等都可以。

RTC：实时钟(带E2PROM存贮器)用于系统特性设置记录及给出消毒日志中的精确时间。

模拟开关：进行单片机、显示器接口P1，打印机输出数据的连接变换。

触摸屏：通过接口P2将触摸屏数据读入单片机。

扩展口：本系统是一个I/O多输入，多输出系统，一般单片机不仅I/O口数目不能满足需要。而且驱动能力也不够，所以需要进行I/O扩展，并提高驱动能力以带动外部受控部件。

模数变换：模拟量变数字量，使单片机能根据模拟量的大小去控制系统其它部件，本系统主要变换量是温度量、直流电流量。温度量是在烘干过程中使用，直流电流量是用来调节微波输出功率的。

输入数字量：主要指一些开关量的输入，这些量往往反应系统状态，可直接读入单片机。

图5按本发明优选实施例的内窥镜清洗消毒装置消毒筒在装上内镜后的示意结构图，它主要包括：

1消毒筒筒体：内镜镜体消毒的空间，内镜清洗消毒平台；

2支座：支撑内镜；

3排气管：排热气、臭氧等；

4内镜：清洗、消毒对象；

5取活检管冲洗止水阀：在清洗时天线未插入，关闭此阀以止水流；

6天线：辐射微波；

7同轴电缆：传输微波；

8漏水排水管：微波消毒时，同轴电缆导管中漏过的水流排出，

9取活检管上水电磁阀：开关冲洗用水和微波消毒时散热用水；

10取活检管上水管：取活检管上水，冲洗取活检管，以及微波消毒时上水散热；

11紫外杀菌灯：多个紫外光管组成阵列，产生与消毒相适应的光场，进行内镜外表消毒；

12紫外光反射罩：增强紫外光消毒效果；

13出水管：排清洗液；

14出水管调节阀：调节出水管流量；

15出水管电磁阀：开关排出冲洗后的液流；

16热风进风调节阀：调节风量；

17温度传感器：烘干热风温度采样，以使温度保持在40-50℃左右；

18热风发生器：产生烘干热风，并以一定风压将热风输往消毒管；

19消毒管：为透紫外光石英玻璃制作，并使清洗水流呈连续流状态；

20入水管电磁阀：开关清洗用水；

21自来水入水管：清洗用水上水管；

22夹具：固定内镜；

图3是按本发明优选实施例的内窥镜清洗消毒装置的物理消毒流程图，本流程划出了主控流程和全自动消毒流程中的一种。

主控流程：机器上电后：

a0初始化：把系统上所有设备，设置为初态(3种消毒方法初态都要设)，并将RTC中E2PROM优化数据读入计算机；

a1显示提示页面：提示用户把内镜正确放入消毒筒内，把夹具夹好，这时屏幕在这种状态下闪烁；

a2任意键打入；这是一个页面改变控制键，当在触摸屏上触摸某处则页面改变为菜单，并进入a3框；

显示，菜单上一般来说有以下内容：

全自动

人工手动

a4是菜单选择，当在触摸屏上触摸“全自动”则进入全自动处理流程，如图4；

若触摸“人工手动”，则又出现下列人工手动菜单，则按a5命令分项处理，其分项命令如下：

清水冲洗消毒	微波取活检管消毒	暂停
			紫外光场消毒	烘干	结束

微波+紫外光场消毒

打印

当用户触摸页面所需要区域，发出相应“人工手动”命令，执行相应程序；

图4是全自动物理消毒过程中的一种

a，b框：必须放上内镜，且消毒筒筒盖盖上，才能进入消毒控制框；

c框：开出水阀15，和关止水阀5，以防上水水流从同轴电缆处渗透入电器部份来：

d框：开上水阀20，和取活检管上水阀9，使内外壁有冲洗水流出现；

e，f框：调节出水阀使水位不至溢出，也不至太低并保持稳定；

g框：打开紫外光开关阵列，产生紫外光场对内镜外表消毒；

h框：为外表消毒延迟时间；

i，j，k框：当外表消毒后，关闭上水阀20但取活检管阀9没关因此还要重新调节水位，使调到另一种稳流态；

l，m，n框：打开止水阀5起动牵引系统，打开微波发生器，并延时，使天线在取活检中运动，并进行微波辐射消毒，

由于阀9未关，水位稳定，所以微波辐射产生的热量被水带走，不会产生局部高温，而沿止水阀渗透的液流又从排水阀8排走；

o框：取活检管消毒完毕之后，将天线又回初始位置，为下一次的消毒作好准备；

p框：关取活检管上水阀9把消毒管的水放干为烘干作准备；

q，r，s，t框：进行烘干，并打印日志，然后程序又进入下一轮消毒状态；

以上是一种全自动清洗状态的一种，但并不排除有其它更好的消毒程序组合，在此不一一赘述。

图6是按本发明实施示例的内窥镜清洗消毒装置物理消毒方法中使用内辐射专用同轴天线结构图，

同轴天线乃是由内径为aX，外径为bX的(1/4)λ同轴线组成，在同轴电缆端部拨去同轴电缆外层绝缘和拨去电缆外层导电金属层，只留下芯线及芯线绝缘层并按(1/4)λ左右一段芯线作为辐射体，辐射体端部用相应绝缘材料密封芯线并作成光滑园头状，使天线在取活检管内运动时阻力最小，且不损伤取活检管。

由于取活检管内介质环境复杂，因此无线阻抗与电缆特征阻抗只能从工程要求上匹配，使VWSR满足使用要求，从而提高效率，延长磁控管寿命，一般而言可以在样机上进行天线长度试验，监测磁控管阳极电流从而达到较好的阻抗匹配。

在图6中：

ANT1是天线端部绝缘光滑园头；

ANT2是辐射体金属芯；

ANT3是辐射体表面绝缘层；

ANT4是同轴电缆；

要指出的是，以上对本发明的详细描述仅是说明性的而非限制性的，本专业技术人员可据此作出多种修改，变化或等效但不偏离以下权利要求的精神和范围。

Claims (9)

1、一种内窥镜清洗消毒装置包括：

·电子控制设备(E)控制本发明清洗消毒的运行，

·微波发生器(M)产生要求频段的信号，对病源实施辐射，

·同轴电缆牵引部件(S)控制内辐射消毒同轴天线的往复运动，

·液流子系统(H)，用清水清洗主管外表和取活检管内表，

·消毒筒(1)为内窥镜清洗消毒平台，

其特征在于还包括：

·紫外光杀菌灯(11)阵列部件(A)，外辐射消毒源，实施主管外表消毒，

·内辐射专用同轴天线(6)，内辐射消毒沅，实施取活检管内表消毒，

·烘干子系统(D)烘干内镜外表，满足临床清洗消毒规范。

2、根据权利要求1的内窥镜清洗消毒装置，其特征在于所说电子控制设备(E)主要由单片机，显示器，触摸屏，扩展口，接口等组成。

3、根据权利要求1的内窥镜清洗消毒装置，其特征在于所说微波发生器由磁控管，可调高压电源等组成。

4、根据权利要求1的内窥镜清洗消毒装置，其特征在于所说同轴电缆牵引部件(S)由步进电机，机械传动，行程控制等部件组成。

5、根据权利要求1的内窥镜清洗消毒装置，其特征在于液流系统(H)由液位指示器，调节阀，管路组成。

6、根据权利要求1的内窥镜清洗消毒装置，其特征在于所说紫外光杀菌灯(11)产生与消毒相适应的光场阵列部件(A)，由多个紫外光管组成阵列，安装在消毒筒(1)内周边的紫外光反射罩(12)上。

7、根据权利要求1的内窥镜清洗消毒装置，其特征在于所说内辐射专用同轴天线(6)由(1/4)λ匹配线组成，其中λ＝12.24CM，使同轴传输线的驻波比(VSWR)满足工程要求。

8、根据权利要求1的内窥清洗消毒装置，其特征在于所说烘干子系数由热风发生器(18)温度传感器SE(17)，热风进风调节阀(16)组成，以一定风压将热风输往消毒管，调节风量，使温度在40-50℃左右。

9、根据权利要求1的内窥镜清洗消毒装置，其中所说消毒筒(1)还包括：

·消毒筒筒体(1)：镜体消毒的空间，内镜清洗消毒平台

·支座(2)：支撑内镜

·排气管(3)：排热气、臭氧等

·取活检管冲洗止水阀(5)：在清洗时天线未插入，关闭此阀以止水流

·同轴电缆(7)：传输微波到天线

·漏水排水管(8)：微波消毒时，同轴电缆导管中漏过的水流排出

·取活检管上水电磁阀(9)：开关冲洗用水和微波消毒时散热用水

·取活检管上水管(10)：取活检管上水，冲洗取活检管，以及微波消毒时上水散热

·出水管(13)：排清洗液

·出水管调节阀(14)：调节出水管流量

·出水管电磁阀(15)：开关排出冲洗后的液流热风发生器，产生烘干热风，并以一定风压将热风输往消毒管

·消毒管(19)：为透紫外光石英玻璃制作，并使清洗水流呈连续流状态

·入水管电磁阀(20)：开关清洗用水

·自来水入水管(21)：清洗用水上水管

·夹具(22)：固定内镜

其特征在于还包括：

·紫外光杀菌灯(11)等所组成的阵列部件(A)

·烘干子系统(D)

·内辐射专用同轴天线(6)

所说内辐射专用同轴电缆天线由(1/4)λ匹配线组成，使同轴传输线的驻波比VSWR满足工程要求

·内镜(4)：清洗消毒对象，安放于消毒筒内，并将主管插入消毒管(15)内

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