TWI806452B - 氣溶膠吸除裝置及其口掛件 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種氣溶膠吸除裝置及其口掛件，其中該口掛件兩端分別形成有一開口與一接口，在與該開口相鄰的其中一側邊又形成有一側口，該側口、該開口與該接口於該口掛件內部相通，在該側口周圍朝向該口掛件外側方向延伸有一脣壁，該脣壁上朝向遠離該開口的方向延伸有一掛舌，該掛舌與該口掛件之間形成有一掛槽，該掛舌係可從側邊置入於口腔內，讓嘴唇側邊伸入該掛槽中，使得該口掛件得以懸掛在腮部。

Description

氣溶膠吸除裝置及其口掛件

本發明是有關一種氣溶膠吸除裝置及其口掛件，該口掛件係適於懸掛在患者嘴角，並銜接該吸除裝置以利於將患者口腔的氣溶膠從口中吸除，避免散播於空氣中，以確保醫療環境的衛生。

新冠肺炎(Coronavirus disease 2019,COVID-19)肆虐全球，截至目前為止，已造成五百多萬人死亡。縱使有多種疫苗問世，對於變種病毒的控制仍然有限。針對新冠肺炎的飛沫感染途徑，目前最有效的控制方法還是配戴口罩與常洗手。然而，在牙科的診療過程，患者並無法配戴口罩，診療過程中常會產生懸浮於空氣中的微粒液體，也稱為氣溶膠，帶有病毒的氣溶膠會導致其他患者與醫護人員處於高染疫風險中。

請參閱第1圖，為了解決上述問題，目前主要還是利用高容量吸除器1(high-volume evacuator)移除診療過程產生的氣溶膠，以減少染疫機率。高容量吸除器主要使用一個罩體11靠近患者的嘴巴，利用強力馬達將氣溶膠吸除，雖然有不錯的吸除效果，但因造價昂貴，而且體積龐大，會壓縮診間內有限的空間，顯然無法在每個診間都安排一台，導致在疫情期間，牙科患者的就醫資源不足，也無法足夠保護所有患者及醫護人員的安全。

本發明提供一種氣溶膠吸除裝置及其口掛件，氣溶膠吸除裝置係至少包含一口掛件、一與該口掛件相固接的接管，以及一與該接管相固接的抽取設備。該口掛件兩端分別形成有一開口與一接口，在與該開口相鄰的其中一側邊又形成有一側口，該側口、該開口與該接口於該口掛件內部相通，在該側口周圍朝向該口掛件外側方向延伸有一脣壁，該脣壁上朝向遠離該開口的方向延伸有一掛舌，該掛舌與該口掛件之間形成有一掛槽，該掛舌係可從側邊置入於口腔內，讓嘴唇側邊伸入該掛槽中，使得該口掛件得以懸掛在患者單邊腮部。

於一較佳實施例中，該口掛件係設計為漏斗狀，該開口係形成於較寬大的一端，該接口則係形成於較窄小的一端。

於一較佳實施例中，該口掛件的寬度係寬於該掛舌的寬度。

於一較佳實施例中，該口掛件的寬度：該掛舌的寬度係為2.5：2至3：2。

於一較佳實施例中，該掛舌係具有一預定面積，且呈扁平狀。

於一較佳實施例中，該掛舌的寬度係寬於該側口的寬度，使得該掛舌在靠近該側口處的外圍突出有一凸緣。

於一較佳實施例中，該掛舌末端至該開口的距離：該掛舌末端至該側口的距離係為3：1.5至3：2。

於一較佳實施例中，掛舌末端至該側口的距離：掛槽的槽距比例係為1.5：1。

於一較佳實施例中，該口掛件係以金屬或耐高溫、耐高壓之塑膠 所製成。

本發明之口掛件可藉由掛槽卡住單側嘴角而懸掛在患者單邊腮部，並對準單一側邊口腔，在牙科治療(包含但不限於洗牙)時，能靠近並精準移除治療區域產生的氣溶膠，且不會阻礙牙科醫師的視線或施行治療的空間。該口掛件可與牙科治療儀的高速抽吸管相接，節省診內空間，移除效果不俗，且造價非常便宜。

該掛舌寬度小於該口掛件，因此方便挪動該口掛件與患者口腔內的懸掛處，利於移動換位置，且該掛舌可採扁平狀，可被穩固的支撐於口腔內，亦能提高患者舒適度。同時，在醫師治療視野不足時，口掛件還可以一邊拉開嘴角一邊吸除氣溶膠，減少在口內操作的器械數，提高醫師的治療方便度及患者的舒適度。

該口掛件之材質可使用金屬或耐高溫高壓塑膠，係屬平滑表面，易於清潔，便於消毒多次重複利用。

1:高容量吸除器

11:罩體

2:口掛件

21:開口

22:接口

23:側口

24:脣壁

25:掛舌

251:凸緣

26:掛槽

3:接管

4:抽取設備

41:高速吸管

42:吸唾管

43:洗牙機

6:便攜噴霧器

7:空氣粒子偵測器

8:氣溶膠採樣器

81:Falcon管

82:Eppendorf管

83:濾紙

L1:口掛件的寬度

L2:掛舌的寬度

L3:側口的寬度

L4:掛舌末端至該開口的距離

L5:掛舌末端至該側口的距離

L6:掛槽的槽距

[第1圖]係習用高容量吸除器結構示意圖。

[第2圖]係本發明氣溶膠吸除裝置之結構立體示意圖。

[第3圖]係本發明氣溶膠吸除裝置之口掛件的結構剖面示意圖。

[第4圖]係本發明氣溶膠吸除裝置實施吸除示意圖。

[第5圖]係本發明氣溶膠吸除裝置之口掛件的結構平面示意圖。

[第6A圖]係本發明氣溶膠吸除裝置之實驗情境中空氣粒子偵測器設置在工 作檯面之示意圖。

[第6B圖]係本發明氣溶膠吸除裝置之實驗情境中所使用的氣溶膠採樣器示意圖，其係掛設在醫護人員頸部。

[第7圖]係本發明氣溶膠吸除裝置之實驗流程示意圖及懸浮粒子數相對時間的變化，橘線為直徑10微米粒子(PM10)、藍線為直徑2.5微米粒子(PM2.5)、灰線為直徑1微米粒子(PM1)之分布狀況。

[第8A圖]係本發明實驗中氣溶膠採樣器之小懸浮粒子(1~4μm)之懸浮粒子數減少率長條圖。

[第8B圖]係本發明實驗中氣溶膠採樣器之大懸浮粒子(4~10μm)之懸浮粒子數減少率長條圖。

有關於本發明其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

如本文所用，冠詞「一」、「一個」以及「任何」是指一個或多於一個(即至少一個)物品的文法。例如，「一元件」意指一個元件或多於一個元件。

本文所使用的「約」、「大約」或「近乎」一詞實質上代表所述之數值或範圍位於20%以內，較佳為於10%以內，以及更佳者為於5%以內。於文中所提供之數字化的量為近似值，意旨若術語「約」、「大約」或「近乎」沒有被使用時亦可被推得。

如本文所用，描述結構組合關係的「固設」或「接設」之用語， 泛指多個結構在組合後不會輕易的分離或掉落，可以是固定連接，也可以是可拆式的連接、一體成型地連接、機械連接、電連接，或是直接的物理相連，亦也可以通過中間媒介間接相連，例如：使用螺紋、卡榫、扣具、釘子、黏著劑或高週波任一方式結合者。

如本文所用，描述結構組合關係的「相通」之用語，泛指多個孔洞、通道或不同的空間透過打孔或接管等方式相互貫通，使得物質得以在貫通的兩個空間內移動或流通者。

如本文所用，描述結構組合關係的「凸設」、「凹設」、「形成」或「延伸」之用語，泛指其中一個結構或多個結構在製造時結合成同一個本體，或是同一個本體上由於不同位置、形狀與功能所產生的對應結構者。

如本文所用，描述結構位置的「內側」、「內部」之用語，係指靠近結構本體的中心位置，或使用上非外露的位置；「向內」之用語，係指朝向靠近結構本體的中心位置，或朝向使用上非外露的位置；「外側」、「外部」之用語，係指遠離結構本體的中心位置，或使用上外露的位置；「向外」之用語，係指朝向遠離結構本體的中心位置，或朝向使用上外露的位置。

如本文所用，描述結構位置的「遠離」之用語，係指二個目標結構之間較遠距離的位置；「靠近」或「相鄰」之用語，係指二個目標結構之間較近距離的位置。

如本文所用，描述結構輪廓比例或尺寸的「寬度」、「厚度」或「距離」之用語，係指單一標的的最大直線寬度或厚度，或二個目標位置之間的最大直線距離。

請參閱第2圖，係為本發明氣溶膠吸除裝置主要實施例之示意 圖，如圖中所示，至少包含一用於懸掛在牙科患者口腔的口掛件2、一與該口掛件2相固接的接管3，以及一與該接管3相固接的抽取設備4。抽取設備4可以為牙科治療儀，市面上的牙科治療儀通常包含高速吸管(high-power suction)41、吸唾管(saliva ejector)42、洗牙機43以及抽吸管路系統。高速吸管41及吸唾管42可以將治療時的廢液抽離患者的口腔並由抽吸管路系統排出。本發明實施例之口掛件2與抽取設備4連接時可以用於移除牙科治療時的飛沫或氣溶膠。接管3可以為高速吸管41的公規接頭。

請參閱第2、3圖，該口掛件2係設計為扁的漏斗狀，在較寬大的一端形成有一開口21，在較窄小的一端則形成有一接口22，該接口22上係固接該接管3，在與該開口21相鄰的其中一側邊又形成有一側口23，因此，該側口23、該開口21、該接口22與該接管3依序於該口掛件2內部相通。

請參閱第2、3圖，在該側口23周圍朝向該口掛件2外側方向延伸有一脣壁24，該脣壁24上朝向遠離該開口21的方向延伸有一掛舌25，由於該脣壁24係連接於該掛舌25與該口掛件2之間，因而使該掛舌25與該口掛件2之間形成有一掛槽26。

使用本實施例在進行氣溶膠吸除時，請參閱第2~4圖，該掛舌25係可從嘴唇側邊置入於口腔內，讓嘴唇側邊伸入該掛槽26中，使得該口掛件2得以懸掛在腮部，當該抽取設備4啟動時，口腔中的氣溶膠便可從該側口23被吸入，並一路經由該開口21、該接口22與該接管3，終而被吸入至該抽取設備4，以完成所述氣溶膠吸除之功效。

在本實施例中，請參閱第2圖，該口掛件2可以是金屬材質製成，亦可以適用耐高溫、耐高壓之塑膠所製成，且通過上述之材料可以一體的成型。 耐高溫及耐高壓之塑膠包含但不限於聚丙烯(Polypropylene,PP)、聚乳酸(Polylactic Acid,PLA)及聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)。金屬材質包含但不限於不銹鋼、鈷合金、鈦合金、形狀記憶合金、貴金屬合金等。

請參閱第5圖，在設計上，為了能讓該掛舌25被穩固的懸掛於嘴角，該掛舌25具有下列特點：

1、該口掛件的寬度L1係較寬於該掛舌的寬度L2，其比例L1：L2約為2.5：2至3：2，例如2.5：2、2.6：2、2.7：2、2.8：2、2.9：2、3：2，其中3：2之比例適合大人使用、2.5：2之比例則適合小孩使用。尺寸上，該口掛件的寬度L1係設為3cm~6cm(其包括3cm、3.5cm、4cm、4.5cm、5cm、5.5cm、6cm)，該掛舌的寬度L2係設為2cm~4cm(其包括2cm、2.5cm、3cm、3.5cm、4cm)，使得該掛舌25整體面積較小於該口掛件2，因此，當該掛舌25在口腔中時，可更方便的移動操作該口掛件2的位置。

2、該掛舌的寬度L2係略寬於該側口的寬度L3，使得該掛舌25在靠近該側口23處的外圍略為突出有一凸緣251，因此，當該掛舌25在口腔中時，該凸緣251可勾付在嘴角上，懸掛更為牢固。

3、該掛舌25係具有一預定面積(相當於該掛舌的寬度L2乘以掛舌末端至該側口的距離L5)，且呈扁平狀，其比例掛舌末端至該開口的距離L4：掛舌末端至該側口的距離L5約為3：1.5至3：2，例如3：1.5、3：1.6、3：1.7、3：1.8、3：1.9、3：2。尺寸上，掛舌末端至該開口的距離L4係設為4cm~6cm(其包括4cm、4.5cm、5cm、5.5cm、6cm)，掛舌末端至該側口的距離L5係設為2cm~4cm(其包括2cm、2.5cm、3cm、 3.5cm、4cm)，使得該掛舌25具有足以深入口腔內並提通穩固的支撐效果。

4、懸掛時，為了穩固，掛槽的槽距L6不得過於寬大，但掛槽的槽距L6太過窄小也會導致患者嘴角的擠壓，因而造成不適，故比例設計上也有所考究，其比例掛舌末端至該側口的距離L5：掛槽的槽距L6係為1.5：1。這使得懸掛時該掛槽26在勾掛於患者嘴角時可具有最舒適且牢固的效果。

為了確認本發明實施例之氣溶膠吸除裝置及口掛件的吸除效率是否能取代昔知的高容量吸除器，使用高容量吸除器(HENG BO HB-60，台灣)以及牙科治療儀(TAKARA BELMONT，日本)與口掛件吸除氣溶膠進行下列實驗，其中口掛件之L1：L2：L4：L5：L6=3：2：3：1.5：1。如第6A圖示意實驗時的環境設備情境，先以粒徑為0.1μm至5μm的螢光粒子(Glo Germ，美國)模擬新冠病毒(0.1μm)及其他口內病原體，將粒子溶於去離子水(濃度1μg/μl)後，利用裝置於假體口中的便攜噴霧器6(PocketAir^TM，台灣)包裹並施放上述螢光粒子以產生尺寸約1μm至10μm的氣溶膠，以模擬牙科患者在進行牙科治療時(例如洗牙)所產生的氣溶膠、飛沫或懸浮粒子。

在患者躺椅的醫師工作檯面上(離患者頭部30公分以內)擺放一台空氣粒子偵測器7(AirVisual Pro，美國加州)，測量患者口腔散出後未被吸除的懸浮粒子數，懸浮粒子包含粒徑小於10微米的粒子(PM10)、粒徑小於2.5微米的粒子(PM2.5)以及粒徑小於1微米的粒子(PM1)。

如第6B圖示意實驗時的環境設備情境，在醫師身上攜帶氣溶膠採樣器8(TE-BC251，美國)，主動進氣式空氣樣本採樣機係設定每分鐘吸入3.5公升的空氣，模擬醫護人員於洗牙過程中的呼吸量，藉以評估洗牙過程中醫師 鼻腔吸入的懸浮粒子量。氣溶膠採樣器包含15毫升的Falcon管81及2毫升的Eppendorf管82以及濾紙83。大粒徑的氣溶膠(4-10μm)會被收集在Falcon管81，中等粒徑的氣溶膠(1-4μm)會被收集在Eppendorf管82，更小粒徑的氣溶膠則會被吸附在濾紙83上。含螢光的大粒徑氣溶膠及中等粒徑氣溶膠收集後，懸置在1毫升的去離子水以供流式細胞儀進行分析。以去離子水做為負控制組(negative control)，以濃度1μg/μl的螢光粒子介質為正控制組(positive control)，使用Attune V4流式細胞儀(Thermo Fisher，美國)以波長405nm的雷射激發螢光訊號進行定量分析。

第7圖顯示實驗流程及量測到的懸浮粒子數(縱軸)，打開便攜噴霧器施放螢光粒子10分鐘，以模擬在洗牙的情境下，先不使用任何吸除裝置(A區)，可以看到空氣粒子偵測器量測到的三個尺寸的懸浮粒子數目變化。接著使用本發明實施例的口掛件接上牙科治療儀上的高速抽吸管(B區)，將口掛件懸掛在靠近便攜噴霧器處，打開便攜噴霧器施放螢光粒子模擬洗牙10分鐘，可以觀察到相較於不使用任何吸除裝置，懸浮粒子數目有明顯的減少。最後再測試使用習知的高容量吸除器(C區)，對準假體便攜噴霧器區域，打開便攜噴霧器施放螢光粒子模擬洗牙10分鐘，偵測懸浮粒子數，可以觀察到相較於不使用任何吸除裝置，懸浮粒子數目有明顯的減少。

將上述空氣粒子偵測器量測到的三種尺寸的懸浮粒子數目以及懸浮粒子降低百分比列於表1，懸浮粒子降低率的算法=[(無吸除裝置之懸浮粒子數目-比較態樣之懸浮粒子數目)/無吸除裝置之懸浮粒子數目]x 100%。表1可見經過吸除都可以降低粒子數一半以上，而使用本發明實施例的吸除裝置可以較使用習知的高容量吸除器在各種尺寸的懸浮粒子都可以再提升懸浮粒子降低率，特別是PM1的懸浮粒子，差距達到14%。顯示本發明實施例的吸除裝置及口掛件不但吸除率較佳，更是造價便宜且不占空間。

如第8A圖及第B圖所示，依照上述實驗方法，將氣溶膠採樣器收集的小粒子(1~4μm)與大粒子(4~10μm)兩種尺寸螢光粒子之螢光訊號進行分析，計算懸浮粒子量並繪製成圖表。由流式螢光粒子分析四次重複樣本，並以one-way ANOVA分析(NS：not significance,***p<0.001,****p<0.0001)。結果顯示本發明實施例的氣溶膠吸除裝置及其口掛件能顯著減少模擬牙科患者產生之小粒子(1~4微米)氣溶膠與大粒子(4~10微米)氣溶膠，且於小粒子氣溶膠移除效果上較昔知的高容量吸除器顯著較佳。由此結果可知，各種尺寸的螢光粒子之懸浮粒子數在本發明實施例的態樣中大幅降低，綜合三種尺寸的結果一併統計可以得到本發明實施例的態樣較高容量吸除器的態樣有顯著較低的懸浮粒子數量(p<0.0001)，顯示本發明實施例的氣溶膠吸除裝置及其口掛件的移除效率可以取代昔知的高容量吸除器。

上述之實施例揭露，僅是本發明部分較佳的實施例選擇，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此一技術領域具有通常知識者，在瞭解本發明前述的技術特徵及實施例，並在不脫離本發明之精神和範圍內所做的均等變化或 潤飾，仍屬本發明涵蓋之範圍，而本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之請求項所界定者為準。

2:口掛件

21:開口

22:接口

23:側口

24:脣壁

25:掛舌

251:凸緣

26:掛槽

3:接管

4:抽取設備

41:高速吸管

42:吸唾管

43:洗牙機

Claims (10)

1. 一種用於氣溶膠吸除裝置之口掛件，係至少包含： 一口掛件，該口掛件兩端分別形成有一開口與一接口，在與該開口相鄰的其中一側邊又形成有一側口，該側口、該開口與該接口於該口掛件內部相通，在該側口周圍朝向該口掛件外側方向延伸有一脣壁，該脣壁上朝向遠離該開口的方向延伸有一掛舌，該掛舌與該口掛件之間形成有一掛槽，該掛舌係可從側邊置入於口腔內，讓嘴唇側邊伸入該掛槽中，使得該口掛件得以懸掛在腮部。
2. 如請求項1之用於氣溶膠吸除裝置之口掛件，其中該口掛件係設計為漏斗狀，該開口係形成於較寬大的一端，該接口則係形成於較窄小的一端。
3. 如請求項1之用於氣溶膠吸除裝置之口掛件，其中該口掛件的寬度係寬於該掛舌的寬度。
4. 如請求項1之用於氣溶膠吸除裝置之口掛件，其中該掛舌係具有一預定面積，且呈扁平狀。
5. 如請求項4之用於氣溶膠吸除裝置之口掛件，其中該掛舌的寬度係寬於該側口的寬度，使得該掛舌在靠近該側口處的外圍突出有一凸緣。
6. 如請求項3之用於氣溶膠吸除裝置之口掛件，其中該口掛件的寬度：該掛舌的寬度比例係為2.5：2至3：2。
7. 如請求項1之用於氣溶膠吸除裝置之口掛件，其中該掛舌末端至該開口的距離：該掛舌末端至該側口的距離比例係為3：1.5至3：2。
8. 如請求項7之用於氣溶膠吸除裝置之口掛件，其中掛舌末端至該側口的距離：掛槽的槽距比例係為1.5：1。
9. 如請求項1至8中任一項之用於氣溶膠吸除裝置之口掛件，其中該口掛件係以金屬或耐高溫、耐高壓之塑膠所製成。
10. 一種氣溶膠吸除裝置，係至少包含如請求項1 之口掛件、一與該口掛件相固接的接管，以及一與該接管相固接的抽取設備。

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