CN211674600U - 一种手术烟雾捕获装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种手术烟雾捕获装置，包括：无刷电机、固定架和筒状外壳，以及置于所述外壳内的控制器、高效过滤器和中效过滤器；所述外壳一端设有进风口另一端设有出风口，所述进风口处由镂空结构的进风挡板封堵，所述出风口处设有所述无刷电机；所述高效过滤器和中效过滤器设置于所述进风挡板和所述无刷电机之间；所述控制器包括电机控制模块，所述电机模块控制所述无刷电机运转；所述手术烟雾捕获装置通过所述固定架进行安装固定。本实用新型的有益效果为：捕捉手术过程中产生的各种手术烟雾，避免医生、护士、麻醉师等医务人员暴露在手术烟雾中，为医务人员的手术室工作提供健康的环境，增进手术室工作人员身心健康。

Description

一种手术烟雾捕获装置

技术领域

本实用新型属于手术辅助器械领域，具体涉及一种手术烟雾捕获装置。

背景技术

随着医疗技术的发展，电外科设备、激光刀、超声手术刀等工具在手术中广泛使用，使得现代医学工作更加便捷有效，但同时手术过程中产生的手术烟雾也给广大医务人员带来了严重的健康隐患。

手术烟雾是指手术过程中产生的气态物质，也被称为气溶胶，灼烟，透热羽流等，是在外科手术过程中由高频电灼刀，激光刀，超声手术刀，高速钻头、锯片、器械毛边破坏和汽化组织蛋白和脂肪形成的。手术烟雾不仅妨碍了手术人员的视线，而且会向空气中释放有毒、有害物质。会造成手术室人员产生头痛、眼睛和粘膜发炎等症状，同时也可能对人体健康产生长期潜在的危害。美国国家职业安全与健康研究院、美国国家标准化组织等权威机构，已证实手术烟雾对人体健康的潜在危害。

然而，大多数外科医生、护士、手术室工作人员和管理人员都忽略手术烟雾的健康危害。美国职业安全与保健管理总署估计，每年约有5万人暴露在手术烟雾中，包括外科医生、护士、麻醉师等。有鉴于此，急需一种装置来捕获手术烟雾，以确保医务人员和患者的健康安全，为医务人员的手术室工作提供健康的环境，增进手术室工作人员身心健康。

发明内容

为了解决现有技术存在的手术烟雾无法去除，影响医务人员和患者的健康安全问题，本实用新型实施例提供以下技术方案：

本实用新型的提供一种手术烟雾捕获装置，包括：无刷电机、固定架和筒状外壳，以及置于所述外壳内的控制器、高效过滤器和中效过滤器；

所述外壳一端设有进风口另一端设有出风口，所述进风口处由镂空结构的进风挡板封堵，所述出风口处设有所述无刷电机；

所述高效过滤器和中效过滤器设置于所述进风挡板和所述无刷电机之间；

所述控制器包括电机控制模块，所述电机控制模块控制所述无刷电机运转；

所述手术烟雾捕获装置通过所述固定架进行安装固定。

进一步地，还包括显示装置，所述显示装置固定在所述固定架上。

进一步地，所述外壳呈喇叭形状结构，所述进风口设在喇叭口处，所述出风口设在喇叭尾部。

进一步地，所述显示装置包括不少于一个数码管显示模块。

进一步地，所述固定架和所述外壳之间通过万向杆连接。

进一步地，所述外壳内还设有蜂鸣器，在所述中效过滤器和所述高效过滤器到达使用寿命时，所述控制器控制所述蜂鸣器报警。

进一步地，还包括与所述控制器连接的第一烟雾传感器和第二烟雾传感器，

所述第一烟雾传感设置在进风口处；

所述第二烟雾传感设置在出风口处；

所述控制器在接收所述第一烟雾传感器和第二烟雾传感器发送的烟雾信息，并通过所述显示装置显示所述烟雾信息。

进一步地，所述控制器还包括主控制模块，以及和所述主控制模块电连接的电源模块、电机控制模块、蜂鸣器模块、检测模块和数码管显示模块。

进一步地，所述主控制模块的主控芯片为HT66F2360，其供电电压为5V，其PB1、PB2、PB3、PB4连接4个控制开关S1、S2、S3、S4；

所述S1为开关机键；

所述S2为风速加速键；

所述S3为风速减速键；

所述S4为自动模式键。

进一步地，还包括无线通讯模块，所述控制器通过所述无线通讯模块与智能终端进行通讯。

本实用新型实施例提供的一种手术烟雾捕获装置，由进风挡板、外壳、中效过滤器、高效过滤器、固定架、无刷电机、显示装置、操作按键等组成。整个手术烟雾捕捉装置可以通过固定架固定在手术床的上方，操作模块封装在固定架上，医务人员可以通过操作按键来操作手术烟雾捕捉装置，并把风速、PM2.5值显示在显示界面上。进风需要的负压由无刷电机产生，固定在整个装置的最上方，进风设有进风挡板，中间设有中效过滤器和高效过滤器，用于滤除手术烟雾的各种颗粒。本申请具有以下有益效果：在患者接受手术过程中，本申请所提供的手术烟雾捕获装置用于捕捉手术过程中产生的各种手术烟雾，避免医生、护士、麻醉师等医务人员暴露在手术烟雾中，为医务人员的手术室工作提供健康的环境，增进手术室工作人员身心健康。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一个实施例提供的一种手术烟雾捕获装置结构示意图。

图2是本申请另一个实施例提供的一种手术烟雾捕获装置系统框图。

图3是本申请另一个实施例提供的一种手术烟雾捕获装置的电源模块电路图。

图4是本申请另一个实施例提供的一种手术烟雾捕获装置的主控制模块电路图。

图5是本申请另一个实施例提供的一种手术烟雾捕获装置的电机控制模块电路图。

图6是本申请另一个实施例提供的一种手术烟雾捕获装置的进风口烟雾检测电路图。

图7是本申请另一个实施例提供的一种手术烟雾捕获装置的出风口烟雾检测电路图。

图8是本申请另一个实施例提供的一种手术烟雾捕获装置的数码管显示模块电路图。

图9是本申请另一个实施例提供的一种手术烟雾捕获装置的LED 指示电路电路图。

图10是本申请另一个实施例提供的一种手术烟雾捕获装置的蜂鸣器模块电路图。

附图标记

1-无刷电机；2-固定架；3-显示装置；4-操作按键；5-高效过滤器；6-中效过滤器；7-外壳；8-进风挡板；9-进风口；10-主控制模块；11-电源模块；12-检测模块；13-电机控制模块；14-按键模块； 15-数码管显示模块；16-蜂鸣器模块。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

随着医疗技术的发展，电外科设备、激光刀、超声手术刀等工具在手术中广泛使用，使得现代医学工作更加便捷有效，但同时手术过程中产生的手术烟雾也给广大医务人员带来了严重的健康隐患，有鉴于此，本申请提供一种装置来捕获手术烟雾，其结构新颖，使用简单，以确保医务人员和患者的健康安全，能够为医务人员的手术室工作提供健康的环境，增进手术室工作人员身心健康。

图1为本申请一个实施例提供的一种手术烟雾捕获装置结构示意图；

图2是本申请另一个实施例提供的一种手术烟雾捕获装置系统框图；

图3是本申请另一个实施例提供的一种手术烟雾捕获装置的电源模块电路图；

图4是本申请另一个实施例提供的一种手术烟雾捕获装置的主控制模块电路图；

图5是本申请另一个实施例提供的一种手术烟雾捕获装置的电机控制模块电路图；

图6是本申请另一个实施例提供的一种手术烟雾捕获装置的进风口烟雾检测电路图；

图7是本申请另一个实施例提供的一种手术烟雾捕获装置的出风口烟雾检测电路图；

图8是本申请另一个实施例提供的一种手术烟雾捕获装置的数码管显示模块电路图；

图9是本申请另一个实施例提供的一种手术烟雾捕获装置的LED 指示电路电路图；

图10是本申请另一个实施例提供的一种手术烟雾捕获装置的蜂鸣器模块电路图。

如图1所示，一种手术烟雾捕获装置的结构示意图，包括：无刷电机、固定架2和筒状外壳7，以及置于外壳7内的控制器、高效过滤器5和中效过滤器6；

筒状外壳7一端设有进风口9另一端设有出风口，进风口9处由镂空结构的进风挡板8封堵，出风口处设有无刷电机1；

高效过滤器5和中效过滤器6设置于进风挡板8和无刷电机1之间；

控制器包括电机控制模块13，电机模块控制无刷电机1运转；

手术烟雾捕获装置通过固定架2进行安装固定。

在一个实施例中，在使用过程中，先将整个手术烟雾捕捉装置安装好，具体的，可以通过固定架2把整个手术烟雾捕获装置固定在手术床的上方，如图1所示，操作模块封装在固定架2上，操作模块与控制器连接，操作模块设有多个操作按键，医务人员可以通过操作按键4来操作手术烟雾捕捉装置，通过操作按键4设置电机的风速、 PM2.5报警值，在整个装置的最上端设置有无刷电机1，进风需要的负压由无刷电机1产生，通过电机模块控制无刷电机1运转；手术烟雾在进风负压的作用下由进风挡板8上的进风口9进入外壳7内部。

外壳7内设置有中效过滤器6和高效过滤器5，其中中效过滤器 6设置在高效过滤器5的前端，以减少高效空气过滤器的负荷，延长其使用寿命；高效过滤器5主要用于捕集0.5um以下的颗粒灰尘及各种悬浮物；目前市面上的高效过滤器5主要分为：有隔板高效过滤器、无隔板高效过滤器、V-BED高效滤网以及耐高温高效过滤器。本实施例所提供的手术烟雾捕捉装置在高效过滤器5的选型上不做限时，用户可以根据使用环境按照需求进行选择或定制。

本实施例所提供的一种手术烟雾捕获装置，包括无刷电机、固定架和筒状外壳，以及置于外壳内的控制器、高效过滤器和中效过滤器；具有以下有益效果：其结构新颖，使用简单，能够有效避免医务人员和患者受手术烟雾的侵害，为医务人员的手术室工作提供健康的环境，增进手术室工作人员身心健康。

在另一个实施例中，本申请所提供的手术烟雾捕捉装置还包括显示装置3，显示装置3固定在固定架2上，显示装置3包括不少于一个数码管显示模块15，本实施例中设置两个数码管，其中第一数码管采用DPY_CC_5数码管模块，用于显示电机转速的数码管模块；第二数码管采用DPY_CC_3数码管模块，用于显示空气PM2.5数值的数码管模块。在实际使用中，可以根据使用环境的需求配置数码管的数量以及显示内容。

本装置还包括第一烟雾传感器和第二烟雾传感器，第一烟雾传感设置在进风口9处，用于检测进风口9处的烟雾的浓度；第二烟雾传感设置在出风口处，用于检测出风口处的烟雾的浓度，控制器在接收第一烟雾传感器和第二烟雾传感器发送的烟雾信息，并通过显示装置显示烟雾信息。医护人员通过观察烟雾信息的数值，根据医疗环境的需求来调整手术烟雾捕获装置。

本实施例所提供的一种手术烟雾捕获装置，包括显示装置；具有以下有益效果：能够通过显示装置查看电机转速以及空气PM2.5数值，方便医护人员根据环境调整操作按键4，从而提高工作环境的空气质量，为医务人员的手术室工作提供健康的环境，增进手术室工作人员身心健康。

在另一个实施例中，如图2所示，本申请所提供的手术烟雾捕捉装置中，其中控制器还包括主控制模块10，以及和主控制模块10电连接的电源模块11、电机控制模块13、蜂鸣器模块16、检测模块12、按键模块14和数码管显示模块15。

电源模块11采用特定设计的电源电路，其电路图如图3所示，将供电电压由市电变压整流输出+18V给负压气泵供电，再通过电源管理芯片HT7465输出稳定的+5V，给各芯片供电，最后再通过+3.3V 稳压芯片HT7333输出+3.3V，作为输入电压给检测电路使用。

电机控制模块13用于控制无刷电机1，其电路图如图5所示，无刷电机1使用寿命长，空载转速可达31000rpm，即电机在不带负载的情况下的转速为31000转每分钟，可以满足整个净化装置产生负压的要求。根据医务人员的临床需求通过按键控制输出的脉宽，进而控制负压电机的转速。本申请所提供的手术烟雾捕获装置还设定有自动模式，当通过操作按键4选择自动模式时，负压电机根据检测的风速来自动调节转速。

如图1所示，本实施例所提供的手术烟雾捕获装置，外壳7呈喇叭形状结构，进风口9设在喇叭口处，出风口设在喇叭尾部。外壳7 内还设有蜂鸣器，其电路图如图10所示，在中效过滤器6和高效过滤器5到达使用寿命时，控制器控制蜂鸣器报警。

检测模块12，包括进风口烟雾检测模块，其电路图如图6所示，和出风口烟雾检测模块，其电路图如图7所示。

数码管显示模块15包括用于显示电机转速的数码管模块以及用于显示空气PM2.5数值的数码管模块。

进一步优选地，主控制模块10的主控芯片为HT66F2360，其电路图如图4所示，其供电电压为5V，其PB1、PB2、PB3、PB4连接4 个按键模块14的控制开关S1、S2、S3、S4；

S1为开关机键；

S2为风速加速键；

S3为风速减速键；

S4为自动模式键。

系统LED指示电路如图9所示，医务人员可以通过LED灯是否点亮来判断设置的模式是否起作用。

医务人员根据临床需求，操作S1、S2、S3、S4按键，以达到开关机、风速加减以及自动模式的选择的目的。

本实施例所提供的一种手术烟雾捕获装置，包括控制器的，其中控制器还包括主控制模块，以及和主控制模块电连接的电源模块、电机控制模块、蜂鸣器模块、检测模块和数码管显示模块；具有以下有益效果：控制模块对与其相连接的各模块进行控制，医护人员能够通过操作按键来控制手术烟雾捕获装置，其操作简单，易于使用。

在另一个实施例中，本申请所提供的一种手术烟雾捕获装置还包括无线通讯模块，用于与智能终端连接。其中智能终端可以是手机、电脑、ipad等，医护人员可以通过智能终端来操控手术烟雾捕获装置，包括控制电机的转速，开关机、风速加减以及自动模式选择。

进一步优选地，还包括万向杆，固定架2和外壳7之间通过万向杆连接。手术烟雾捕获装置能够利用万向杆进行360度旋转，这样就可以捕获各个方向的手术烟雾，使得手术烟雾清楚的更彻底。

本实施例所提供的一种手术烟雾捕获装置，包括无线通讯模块，以及万向杆；具有以下有益效果：医护人员可以通过智能终端来操控手术烟雾捕获装置，包括控制电机的转速，开关机、风速加减以及自动模式选择，更加方便了医护人员在手术过程中使用本装置，同时，本装置包括的万向杆，能够使得手术烟雾捕获装置捕获各个方向的手术烟雾，手术烟雾捕捉更彻底，为医务人员的手术室工作提供健康的环境，增进手术室工作人员身心健康。

为了便于理解，下面对整个手术烟雾捕获装置进行简要的说明。

一种手术烟雾捕捉装置，由进风挡板、固定外壳、中效过滤器、高效过滤器、固定架、无刷电机、显示界面、操作按键等组成。整个手术烟雾捕捉装置可以通过固定架把整个净化装置固定在手术床的上方，操作模块封装在固定架上，医务人员可以通过操作按键来操作手术烟雾捕捉装置，并把风速、PM值显示在显示界面上。进风需要的负压有无刷电机产生，固定在整个装置的最上方，进风设有进风挡板，中间设有中效过滤器和高效过滤器，用于滤除手术烟雾的各种颗粒。

上述手术烟雾捕捉装置的主控制部分由电源电路、主控制电路、电机控制电路、蜂鸣器电路、进风口烟雾检测电路和出风口烟雾检测电路、显示电路等组成。

上述手术烟雾捕捉装置的主控制部分采用的主控制芯片为 HT66F2360，其供电电压为5V，其PB1、PB2、PB3、PB4连接4个控制开关，其中S1位开关机键、S2为风速+键、S3为风速-键、S4为自动模式键，为防止按键抖动，每个按键都连接一个上拉电阻。

上述手术烟雾捕捉装置的无刷电机采用特定设计的电源电路，供电电压由市电变压整流输出+18V给负压气泵供电，再通过电源管理芯片HT7465输出稳定的+5V，给各芯片供电，最后再通过+3.3V稳压芯片HT7333输出+3.3V，作为输入电压给检测电路使用。

上述手术烟雾捕捉装置的电机采用无刷电机，使用寿命长，空载转速可达31000rpm，可以满足整个净化装置产生负压的要求。 HT66F2360的PC4脚输出的电机PWM控制信号到电机的2脚，根据医务人员的临床需求通过按键控制输出PWM的脉宽，进而控制负压电机的转速。该净化装置设定有自动模式，当HT66F2360的PC6脚输出低电平时，Q10导通，此时负压电机根据检测的风速来自动调节转速。 HT66F2360的PD0脚通过R71、R69连接电机的1脚，用于检测电机的转速。

上述手术烟雾捕捉装置采用的烟雾传感器为PMS7003。

上述手术烟雾捕捉装置通过数码管显示模块显示医务人员设定的电机转速和净化空气PM2.5数值，其电路如图8所示，电机转速显示采用DPY_CC_5数码管模块，PM2.5数值显示采用DPY_CC_3数码管模块，两个数码管模块的SEGA、SEGB、SEGC、SEGD、SEGE、SEGF、SEGG、SEGDP脚连接主控制芯片的PE4、PE3、PE2、PA4、PA3、PA5、 PB7、PB6脚，DPY_CC_5数码管模块的K1、K2、K3、K4、K5脚连接主控制芯片的PF0、PF1、PF2、PF3、PF4脚，DPY_CC_3数码管模块连接主控制芯片的PF5、PC0、PC1脚。

上述手术烟雾捕捉装置在控制负压风速上设有自动模式和手动模式，当选择自动模式时，相应的指示灯D27亮，选择手动模式时，根据医务人员选择风速档位，相应的指示灯亮。整个系统的开关机指示灯为D19，当系统中的高效过滤器和中效过滤器寿命时间到时，指示灯D26亮，用以提示医学工程技术人员及时更换。

上述手术烟雾捕捉装置设有蜂鸣器报警电路，用于系统出错、中效过滤器和高效过滤器寿命等状况时提醒医务人员及时处理故障。其电路图如图10，当检测到中效过滤器和高效过滤器寿命时，HT66F2360 的PE1输出高电平，开关管Q15导通，蜂鸣器报警，图中D2、R98组成稳压电路用于保护蜂鸣器。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种手术烟雾捕获装置，其特征在于，包括：无刷电机、固定架和筒状外壳，以及置于所述外壳内的控制器、高效过滤器和中效过滤器；

所述外壳一端设有进风口另一端设有出风口，所述进风口处由镂空结构的进风挡板封堵，所述出风口处设有所述无刷电机；

所述高效过滤器和中效过滤器设置于所述进风挡板和所述无刷电机之间；

所述控制器包括电机控制模块，所述电机控制模块控制所述无刷电机运转；

所述手术烟雾捕获装置通过所述固定架进行安装固定。

2.根据权利要求1所述的手术烟雾捕获装置，其特征在于，还包括显示装置，所述显示装置固定在所述固定架上。

3.根据权利要求1所述的手术烟雾捕获装置，其特征在于，所述外壳呈喇叭形状结构，所述进风口设在喇叭口处，所述出风口设在喇叭尾部。

4.根据权利要求2所述的手术烟雾捕获装置，其特征在于，所述显示装置包括不少于一个数码管显示模块。

5.根据权利要求1所述的手术烟雾捕获装置，其特征在于，所述固定架和所述外壳之间通过万向杆连接。

6.根据权利要求1所述的手术烟雾捕获装置，其特征在于，所述外壳内还设有蜂鸣器，在所述中效过滤器和所述高效过滤器到达使用寿命时，所述控制器控制所述蜂鸣器报警。

7.根据权利要求2所述的手术烟雾捕获装置，其特征在于，还包括与所述控制器连接的第一烟雾传感器和第二烟雾传感器，

所述第一烟雾传感设置在进风口处；

所述第二烟雾传感设置在出风口处；

所述控制器在接收所述第一烟雾传感器和第二烟雾传感器发送的烟雾信息，并通过所述显示装置显示所述烟雾信息。

8.根据权利要求1所述的手术烟雾捕获装置，其特征在于，所述控制器还包括主控制模块，以及和所述主控制模块电连接的电源模块、电机控制模块、蜂鸣器模块、检测模块和数码管显示模块。

9.根据权利要求8所述的手术烟雾捕获装置，其特征在于，所述主控制模块的主控芯片为HT66F2360，其供电电压为5V，其PB1、PB2、PB3、PB4连接4个控制开关S1、S2、S3、S4；

所述S1为开关机键；

所述S2为风速加速键；

所述S3为风速减速键；

所述S4为自动模式键。

10.根据权利要求1所述的手术烟雾捕获装置，其特征在于，还包括无线通讯模块，所述控制器通过所述无线通讯模块与智能终端进行通讯。

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