CN209033285U - 一种智能抗菌导尿装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及医疗器械技术领域，提供了一种智能抗菌导尿装置，该装置包括控制器、距离检测单元、导尿管以及用于夹持在导尿管上的夹持单元，夹持单元的夹持面上设有振动单元，距离检测单元用于获取导尿管的端部与夹持单元之间的距离值，距离检测单元和振动单元均与控制器电连接，控制器用于根据距离检测单元获取的距离值调节振动单元的输出功率。本实用新型结构简单、操作便捷，通过利用距离检测单元实时检测导尿管的端部与夹持单元之间的距离值，就可实现对振动单元的输出功率的精确控制，保证导尿管端部易感染区域的声能密度始终处于指定范围，从而浮游细菌在易感染区域的附着率就会大幅度降低，进而也就无法形成细菌生物膜。

Description

一种智能抗菌导尿装置

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种智能抗菌导尿装置。

背景技术

随着医疗技术的进步，越来越多的治疗手段需要借助体内留置医疗器械。例如，气管导管、动静脉导管、胃管、腹膜透析管、导尿管等医用导管。这些医用导管虽然解决了很多临床难题，但是由于其需要长期滞留在人体内，因此容易滋生细菌，进而引发顽固的、难以用一般抗生素清除的细菌生物膜感染。

其中，导尿管相关性尿路感染(Catheter-associated urinary tractinfection，以下简称CAUTI)是最常见的医用植入导管感染，其为患者留置导尿管后，或者拔除导尿管48h内发生的泌尿系统感染。全球每年超过1亿例患者罹患CAUTI，占医院获得性感染的40％。CAUTI不仅会因其高发病率带来相应的经济损失，而且还可导致严重的后遗症。因此，CAUTI的治疗和监测已经成为医院护理的重要项目之一。

目前，医院通常采用以下方法来预防CAUTI：一、化学方法，即通过改变导管的类型和表面性质来防止细菌生物膜的形成。其中，最早的抗生素涂层导管就是将导管浸泡在含有抗生素的有机溶剂中，使其表面上蒸发溶解的药物。虽然这种方法在短期内是有效的，但是由于药物的释放情况不受控制，因此容易导致导管局部的药物浓度过高，进而损害细胞。另一种方式是采用具有纳米银抗菌涂层的导管，该方式对革兰氏阴性细菌、革兰氏阳性菌和白色念珠菌的生物膜的形成有明显的抑制作用，但是其潜在问题是由于长期使用会导致的银中毒的发生。二、物理方法，即通过机械振动阻止细菌贴附，进而抑制细菌生物膜的形成。目前市场上比较成熟的机械抗菌方法是将振动源夹持在导尿管的表面，利用振动源激发表面声波来抑制细菌生物膜的形成。据研究表明只有导尿管表面的声能密度在合适的密度范围内才能预防生物膜的形成，而导尿管端部易感染区域的声能密度会随着振动源的远离而衰减。实际操作中，导尿管的规格种类繁多，并且由于随着患者的性别、身高以及年龄的不同，导尿管伸入膀胱的长度不同，进而振动源的实际夹持位置会不同。因此，当振动源的夹持位置改变时，导尿管端部易感染区域的声能密度有可能衰减出指定范围，进而无法达到良好的抗菌效果。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种智能抗菌导尿装置、以保证导尿管端部易感染区域的声能密度始终处于指定范围。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种智能抗菌导尿装置，该装置包括控制器、距离检测单元、导尿管以及用于夹持在导尿管上的夹持单元，所述夹持单元的夹持面上设有振动单元，所述距离检测单元用于获取所述导尿管的端部与所述夹持单元之间的距离值，所述距离检测单元和所述振动单元均与所述控制器电连接，所述控制器用于根据所述距离检测单元获取的距离值调节所述振动单元的输出功率。

其中，所述距离检测单元包括反射件、激光发射器和激光接收器，所述反射件临近所述导尿管的出口端设置，所述激光发射器和所述激光接收器均设置在所述夹持单元的夹持面上；所述夹持单元朝向所述反射件的一端设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和所述反射件位于所述激光发射器的发射光路上，所述第二通孔和所述激光接收器位于所述反射件的反射光路上。

其中，所述反射件的数量为多个，多个所述反射件沿所述导尿管的周向平行且间隔设置。

其中，所述激光发射器与所述振动单元相对设置。

其中，所述振动单元包括压电片。

其中，所述压电片包括压电陶瓷片和铜基板，所述压电陶瓷片通过所述铜基板与所述夹持单元连接。

其中，所述夹持单元包括第一夹持板和第二夹持板，所述第一夹持板的第一侧与所述第二夹持板的第一侧铰接，所述第一夹持板的第二侧设有卡块，所述第二夹持板的第二侧设有与所述卡块配合的卡槽。

其中，还包括与所述控制器电连接的尺寸检测单元，所述尺寸检测单元用于获取所述导尿管的直径。

其中，所述尺寸检测单元包括压力传感器，所述压力传感器设置在所述夹持单元的夹持面上。

其中，所述压力传感器与所述振动单元相对设置。

本实用新型结构简单、操作便捷，通过利用距离检测单元实时检测导尿管的端部与所述夹持单元之间的距离值，就可实现对振动单元的输出功率的精确控制，保证导尿管端部易感染区域的声能密度始终处于指定范围，从而浮游细菌在导尿管端部的易感染区域的附着率就会大幅度降低，进而也就无法形成细菌生物膜，从根源上有效预防细菌生物膜的形成。

附图说明

图1是本实用新型实施例中的一种智能抗菌导尿装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中的第一夹持板的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中的第二夹持板的结构示意图。

附图标记：

1、导尿管；2、控制器；3、夹持单元；3-1、第一夹持板；

3-2、第二夹持板；4、反射件；5、压电片；6、激光发射器；

7、压力传感器；8、易感染区域；9、激光接收器。

具体实施方式

为使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实用新型中的附图，对实用新型中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的传感器或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在实用新型中的具体含义。

如图1至图3所示，本实用新型实施例提供了一种智能抗菌导尿装置，该装置包括控制器2、距离检测单元、导尿管1以及用于夹持在导尿管1上的夹持单元3，夹持单元3的夹持面上设有振动单元，距离检测单元用于获取导尿管1的端部与夹持单元3之间的距离值，距离检测单元和振动单元均与控制器2电连接，控制器2用于根据距离检测单元获取的距离值调节振动单元的输出功率。

使用时，首先将导尿管1的上部通过患者的尿道插入膀胱中，然后将夹持单元3夹持在导尿管1的指定位置处。由此，距离检测单元将实时获取的导尿管1的端部与夹持单元3之间的距离值发送给控制器2后，控制器2便可根据该距离值调节振动单元的输出功率，从而就可保证导尿管1端部的易感染区域8的声能密度始终处于指定范围，进而浮游细菌在导尿管端部的易感染区域8的附着率就会大幅度降低，细菌生物膜也就无法形成，从而就可从根源上有效预防细菌生物膜的形成。另外，为了便于控制器2快速调节振动单元的输出功率，可先将夹持单元3夹持在导尿管1的不同位置，通过前期的生物实验，获取夹持单元3在各个位置处振动单元的最佳输出功率，即导尿管1端部易感染区域8处于最佳声能密度时振动单元的输出功率；然后将以夹持单元3在导尿管1的夹持位置为自变量、以振动单元的输出功率为因变量的数据表格存储在控制器2中。实际使用时，控制器2根据导尿管1的夹持位置即距离检测单元获取的距离值，便可快速从该数据表格中查找出此时振动单元对应的最佳输出功率。

优选地，距离检测单元包括反射件4、激光发射器6和激光接收器9，反射件4临近导尿管1的出口端设置，激光发射器6和激光接收器9均设置在夹持单元3的夹持面上；夹持单元3朝向反射件4的一端设有第一通孔和第二通孔，第一通孔和反射件4位于激光发射器6的发射光路上，第二通孔和激光接收器9位于反射件4的反射光路上，也就是说，激光发射器6用于向反射件4发射激光，激光接收器9用于接收激光发射器6发出的并经过反射件4反射后的激光。由此，激光发射器6发射的激光可直接穿过第一通孔照射到反射件4上，由于第二通孔和激光接收器9均位于反射件4的反射光路上，因此激光发射器6发射的激光经过反射件4反射后，又可直接穿过第二通孔照射到激光接收器9上，激光接收器9接收到激光后，便向控制器输出电信号即夹持单元3与导尿管1的出口端之间的距离值L1，控制器从导尿管1的总长度L中减去L1就可得到导尿管1端部易感染区域8与夹持单元3之间的距离值L2。

需要说明的是，距离检测单元除了可以是反射件4、激光发射器6和激光接收器9的组合结构以外，还可以是红外发射器和红外接收器，其中，红外发射器设置在夹持单元3的夹持面上，红外接收器临近导尿管1的出口端设置，夹持单元3朝向红外接收器的一端设有通孔，且通孔位于红外发射器的发射光路上。由此，红外发射器发射的红外线可直接穿过该通孔照射到红外接收器上，红外接收器接收到红外线后，便向控制器2输出电信号。

优选地，为了避免导尿管1发生弯曲时，反射件4偏离激光发射器6的发射光路而无法接收到激光，因此可将反射件4设置为多个，多个反射件4沿导尿管1的周向平行且间隔设置，也就是说，所有的反射件4与激光发射器6之间的距离相等。由此，当指定的反射件4偏离激光发射器6的发射光路时，与其相邻的反射件4便可及时接收该激光发射器6发出的激光。

进一步地，为了减小夹持单元3的尺寸，激光发射器6与振动单元相对设置，也就是说，激光发射器6与振动单元分别设置在夹持单元3的两个夹持面上。

优选地，振动单元包括压电片5。其中，压电片5包括压电陶瓷片和铜基板，压电陶瓷片通过铜基板与夹持单元3连接。其中，压电陶瓷片可由直径为30mm、共振频率为10KHz的压电陶瓷制成。由于，振动单元设置在夹持单元3的夹持面上，因此当夹持单元3夹持在导尿管1上后，压电陶瓷片会紧贴在导尿管1上，通入交流电后压电陶瓷片因压电效应而产生振动，进而与其紧贴的导尿管1随之振动，浮游细菌便无法附着在导尿管1的内壁上，从而也就无法形成细菌生物膜。

优选地，夹持单元3包括第一夹持板3-1和第二夹持板3-2，第一夹持板3-1的第一侧与第二夹持板3-2的第一侧铰接，第一夹持板3-1的第二侧设有卡块，第二夹持板3-2的第二侧设有与卡块配合的卡槽。使用时，将导尿管1放置在第一夹持板3-1和第二夹持板3-2之间后，合上第一夹持板3-1和第二夹持板3-2使卡块插入卡槽中，夹持单元3就可固定在导尿管1上。

由于，导尿管1的粗细对与声能密度的衰减速率也有一定影响，因此为了进一步提高控制器2对振动单元输出功率的调节精度，该装置还包括与控制器2电连接的尺寸检测单元，尺寸检测单元用于获取导尿管1的直径。由此，可预先选用不同直径的导尿管1，将夹持单元3依次夹持到各个导尿管1的不同位置上，通过前期的生物实验，获取夹持单元3在每个导尿管1的各个位置处时，振动单元的最佳输出功率，即导尿管1端部易感染区域8处于最佳声能密度时振动单元的输出功率；最后，将以导尿管1的直径和夹持单元3在导尿管1的夹持位置为自变量、以振动单元的输出功率为因变量的数据表格存储在控制器2中。实际使用时，根据导尿管1的直径以及导尿管1的夹持位置，控制器2便可快速从该数据表格中查找出振动单元对应的最佳输出功率。

进一步地，尺寸检测单元包括压力传感器7，压力传感器7设置在夹持单元3的夹持面上。由于，导尿管1的直径不同时，夹持单元3与导尿管1之间相互作用力的大小也会不同，即导尿管1与夹持单元3之间作用力的大小，随着导尿管1直径的增大而增大。因此，通过在夹持单元3的夹持面上设置压力检测单元，在夹持单元3夹持在导尿管1上后，紧贴在导尿管1上的压力传感器7就可将检测到的压力值即导尿管1对夹持单元3作用力的大小发送给控制器2，控制器2根据该压力值就可判断出导尿管1的直径大小，进而就可根据预先存储在控制器2中的数据表格即以导尿管1的直径和夹持单元3在导尿管1的夹持位置为自变量、以振动单元的输出功率为因变量的表格来调节振动单元的输出功率。

优选地，压力传感器7与振动单元相对设置、以减小夹持单元3的尺寸。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种智能抗菌导尿装置，其特征在于，包括控制器、距离检测单元、导尿管以及用于夹持在导尿管上的夹持单元，所述夹持单元的夹持面上设有振动单元，所述距离检测单元用于获取所述导尿管的端部与所述夹持单元之间的距离值，所述距离检测单元和所述振动单元均与所述控制器电连接，所述控制器用于根据所述距离检测单元获取的距离值调节所述振动单元的输出功率。

2.根据权利要求1所述的智能抗菌导尿装置，其特征在于，所述距离检测单元包括反射件、激光发射器和激光接收器，所述反射件临近所述导尿管的出口端设置，所述激光发射器和所述激光接收器均设置在所述夹持单元的夹持面上；所述夹持单元朝向所述反射件的一端设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔和所述反射件位于所述激光发射器的发射光路上，所述第二通孔和所述激光接收器位于所述反射件的反射光路上。

3.根据权利要求2所述的智能抗菌导尿装置，其特征在于，所述反射件的数量为多个，多个所述反射件沿所述导尿管的周向平行且间隔设置。

4.根据权利要求2所述的智能抗菌导尿装置，其特征在于，所述激光发射器与所述振动单元相对设置。

5.根据权利要求1所述的智能抗菌导尿装置，其特征在于，所述振动单元包括压电片。

6.根据权利要求5所述的智能抗菌导尿装置，其特征在于，所述压电片包括压电陶瓷片和铜基板，所述压电陶瓷片通过所述铜基板与所述夹持单元连接。

7.根据权利要求1所述的智能抗菌导尿装置，其特征在于，所述夹持单元包括第一夹持板和第二夹持板，所述第一夹持板的第一侧与所述第二夹持板的第一侧铰接，所述第一夹持板的第二侧设有卡块，所述第二夹持板的第二侧设有与所述卡块配合的卡槽。

8.根据权利要求1至7任一项所述的智能抗菌导尿装置，其特征在于，还包括与所述控制器电连接的尺寸检测单元，所述尺寸检测单元用于获取所述导尿管的直径。

9.根据权利要求8所述的智能抗菌导尿装置，其特征在于，所述尺寸检测单元包括压力传感器，所述压力传感器设置在所述夹持单元的夹持面上。

10.根据权利要求9所述的智能抗菌导尿装置，其特征在于，所述压力传感器与所述振动单元相对设置。