一種用于醫(yī)療器械的手持式雙波段半導(dǎo)體激光滅菌系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于激光滅菌技術(shù)，具體是指一種基于紫外與紅外雙波段的用于醫(yī)療器械除菌的手持便攜式半導(dǎo)體激光滅菌系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代急救醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展，危重病患者綜合診治方法越來(lái)越多，救治成功率也在不斷提高。然而，隨著抗生素的廣泛應(yīng)用和耐藥菌株的不斷出現(xiàn)，醫(yī)院感染已成為醫(yī)學(xué)界關(guān)注的重要問(wèn)題。由于重癥監(jiān)護(hù)病房(intensive care uni, t I⑶)收治的患者存在病情重、接受有創(chuàng)搶救措施多等特點(diǎn)，使其醫(yī)院感染的患病率較普通病房高3~18倍，接近50%ο根據(jù)2014年最新統(tǒng)計(jì)資料，醫(yī)院內(nèi)各大科室重癥監(jiān)護(hù)室，特別是神經(jīng)外科重癥監(jiān)護(hù)室、ICU病房等危急重癥患者集中的加護(hù)病房，由于院內(nèi)感染即入院后新發(fā)生、在醫(yī)院內(nèi)接觸病原體導(dǎo)致的感染成為院內(nèi)感染，導(dǎo)致的嚴(yán)重呼吸道感染成為導(dǎo)致患者病情惡化甚至死亡的重要原因之一。
[0003]綜合創(chuàng)傷救治和重癥監(jiān)護(hù)治療感染高發(fā)的情況，可以發(fā)現(xiàn)兩者間存在著以下幾個(gè)方面的共性:一是患者大多接受了醫(yī)源性有創(chuàng)治療如手術(shù)、氣管切開等；二是均在同一相對(duì)密閉空間內(nèi)同時(shí)治療多名傷員、病員；三是兩種情況下傷病員感染率均高于一般情況，感染往往導(dǎo)致惡性后果。
[0004]而解決以上兩種重要情況下的抗感染困境，首先要控制好醫(yī)療器械的病原體傳播。目前常規(guī)采用的辦法主要有醫(yī)療器械的高溫高壓滅菌、化學(xué)藥劑的消毒、紫外熒光的照射等綜合措施。但是，在緊急條件下，傷員救治時(shí)間緊、工作量大、條件有限，往往因?yàn)闇缇O(shè)備龐大沉重，化學(xué)藥劑攜帶數(shù)量有限，且以上所述方法均需要較長(zhǎng)時(shí)間才能起效，達(dá)不到消毒滅菌要求。在醫(yī)院重癥監(jiān)護(hù)病房，加上人員、病員流轉(zhuǎn)頻繁，醫(yī)療器具消毒依賴現(xiàn)有方法，主要是紫外光照和空氣過(guò)濾，難以維持較高的無(wú)菌狀態(tài)，院內(nèi)感染難以消除。
[0005]激光在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用研宄近年來(lái)逐漸興起。激光滅菌技術(shù)較普通光學(xué)滅菌技術(shù)的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)被醫(yī)療產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域受到了重視，但目前的激光滅菌技術(shù)主要采用CO2激光，紅外激光效率低、體積龐大、不易光纖傳輸、操作不便且波長(zhǎng)單一，滅菌效率不高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于醫(yī)療器械的手持式雙波段半導(dǎo)體激光滅菌系統(tǒng)，克服現(xiàn)有常用物理化學(xué)滅菌和消毒技術(shù)滅菌不徹底、速度慢、效率低、設(shè)備龐大沉重的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)多波段激光對(duì)醫(yī)療器械表面大范圍的自動(dòng)化高效滅菌。
[0007]本實(shí)用新型的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0008]一種用于醫(yī)療器械的手持式雙波段半導(dǎo)體激光滅菌系統(tǒng)，包括紅外半導(dǎo)體激光器、紫外半導(dǎo)體激光器、光纖準(zhǔn)直器、以及固定兩個(gè)光纖準(zhǔn)直器的手持裝置；其中
[0009]紅外半導(dǎo)體激光器:產(chǎn)生紅外波段激光，作為紅外激光光源；
[0010]紫外半導(dǎo)體激光器:產(chǎn)生紫外波段激光，作為紫外激光光源；
[0011]光纖準(zhǔn)直器:用于將紅外半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的紅外波段激光、紫外半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的紫外波段激光進(jìn)行光纖耦合并準(zhǔn)直輸出；
[0012]手持裝置:用于操作人員手持操作對(duì)被滅菌的醫(yī)療器材進(jìn)行滅菌。
[0013]本實(shí)用新型通過(guò)采用現(xiàn)有的設(shè)備組合形成新的獨(dú)立系統(tǒng)，用于醫(yī)療器械的滅菌消毒，本實(shí)用新型采用多波段的紅外半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生紅外波段激光，紫外半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生紫外波段激光，產(chǎn)生的紅外波段激光束和紫外波段激光束通過(guò)光纖準(zhǔn)直器準(zhǔn)直輸出，通過(guò)手持裝置將紅外波段激光和紫外波段激光照射在被滅菌的醫(yī)療器械表面，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的照射作用，可以完全消除醫(yī)療器械表面的細(xì)菌，本實(shí)用新型的系統(tǒng)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，它包含有更多波段的激光，可以增加殺滅細(xì)菌的效率，使得不同波段的激光殺滅有針對(duì)性的細(xì)菌，而且，功率和電光轉(zhuǎn)換效率高，體積小，重量輕，光纖可以彎曲和偏折，可靠性強(qiáng)，使用靈活方便且壽命長(zhǎng)；通過(guò)手持裝置對(duì)醫(yī)療器械及相關(guān)物體表面進(jìn)行全方位的掃描，可以對(duì)醫(yī)療器械進(jìn)行多角度、合理時(shí)間的殺滅，可以在多種模式和場(chǎng)合下得到應(yīng)用，能夠在醫(yī)療與重癥監(jiān)護(hù)感染防治領(lǐng)域，為減少致死致殘率，盡快恢復(fù)健康作出重要貢獻(xiàn)；采用雙波段強(qiáng)激光滅菌的方式，同時(shí)整合利用紅外激光加熱效應(yīng)強(qiáng)、紫外激光蛋白分子電離破壞效應(yīng)強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，滅菌速度快、徹底、效率高；本系統(tǒng)便攜可重復(fù)使用，不接觸人體，亦不對(duì)人體產(chǎn)生明顯的直接或間接的影響，便于實(shí)現(xiàn)。
[0014]所述的紅外半導(dǎo)體激光器輸出功率為0~50W，輸出波長(zhǎng)為808nm~980nm，功率波動(dòng)〈2% p-p,中心波長(zhǎng)偏差<±3nm，光譜寬度<3nm。
[0015]所述紫外半導(dǎo)體激光器輸出功率為0~150mW，輸出波長(zhǎng)為375nm，功率波動(dòng)〈1%P-P,中心波長(zhǎng)偏差<±3nm，光譜寬度<3nm。
[0016]所述光纖準(zhǔn)直器輸出光束的發(fā)散角<18mrad。
[0017]所述光纖準(zhǔn)直器包括一個(gè)筒體，筒體的一端通過(guò)端蓋安裝有球面透鏡，另一端安裝有接口管，接口管與筒體之間安裝有一個(gè)傾斜墊圈，接口管內(nèi)部安裝有一個(gè)內(nèi)部中空的金屬套圈，接口管的外部套裝有一個(gè)外套管通過(guò)一個(gè)變徑管固定光纖，光纖的末端通過(guò)同軸連接件與金屬套圈同軸固定連接。變徑管將光纖的末端進(jìn)行固定并增加其直徑，便于手的操作和其它零部件的安裝，變徑管通過(guò)外套管固定在接口管外側(cè)，變徑管的內(nèi)部為變徑空腔，在接口管內(nèi)安裝有一個(gè)金屬套圈，金屬套圈的內(nèi)部中空作為光路的通道，通過(guò)與該通道同軸的同軸連接件將光纖的末端固定，使得光纖的輸出軸線與金屬套圈的軸線位于同一直線，從而將光纖的輸出光路送入到筒體，采用在接口管與筒體之間安裝傾斜墊圈的方式，使得筒體的軸線與金屬套圈的軸線之間形成夾角，激光的射入角與球面透鏡的光心之間存在一定的夾角，可以使得激光發(fā)散，形成大面積的掃描區(qū)域，從而擴(kuò)大掃描的半徑。
[0018]所述的同軸連接件與光纖連接的端面沿其軸線內(nèi)凹形成錐形面。通過(guò)將同軸連接件的端面設(shè)置成內(nèi)凹的錐形面結(jié)構(gòu)，在安裝的時(shí)候，可以對(duì)光纖起到引導(dǎo)作用，使得光纖與金屬套圈自動(dòng)對(duì)心，提高了對(duì)心的速度，降低了安裝難度。
[0019]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0020]I本實(shí)用新型一種用于醫(yī)療器械的手持式雙波段半導(dǎo)體激光滅菌系統(tǒng)，通過(guò)手持裝置對(duì)醫(yī)療器械及相關(guān)物體表面進(jìn)行全方位的掃描，可以對(duì)醫(yī)療器械進(jìn)行多角度、合理時(shí)間的殺滅，可以在多種模式和場(chǎng)合下得到應(yīng)用，能夠在醫(yī)療與重癥監(jiān)護(hù)感染防治領(lǐng)域，為減少致死致殘率，盡快恢復(fù)健康作出重要貢獻(xiàn)；采用雙波段強(qiáng)激光滅菌的方式，同時(shí)整合利用紅外激光加熱效應(yīng)強(qiáng)、紫外激光蛋白分子電離破壞效應(yīng)強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，滅菌速度快、徹底、效率高；本系統(tǒng)便攜可重復(fù)使用，不接觸人體，亦不對(duì)人體產(chǎn)生明顯的直接或間接的影響，便于實(shí)現(xiàn)；
[0021]2本實(shí)用新型一種用于醫(yī)療器械的手持式雙波段半導(dǎo)體激光滅菌系統(tǒng)，在接口管內(nèi)安裝有一個(gè)金屬套圈，金屬套圈的內(nèi)部中空作為光路的通道，通過(guò)與該通道同軸的同軸連接件將光纖的末端固定，使得光纖的輸出軸線與金屬套圈的軸線位于同一直線，從而將光纖的輸出光路送入到筒體，采用在接口管與筒體之間安裝傾斜墊圈的方式，使得筒體的軸線與金屬套圈的軸線之間形成夾角，激光的射入角與球面透鏡的光心之間存在一定的夾角，可以使得激光發(fā)散，形成大面積的掃描區(qū)域，從而擴(kuò)大掃描的半徑；
[0022]3本實(shí)用新型一種用于醫(yī)療器械的手持式雙波段半導(dǎo)體激光滅菌系統(tǒng)，通過(guò)將同軸連接件的端面設(shè)置成內(nèi)凹的錐形面結(jié)構(gòu)，在安裝的時(shí)候，可以對(duì)光纖起到引導(dǎo)作用，使得光纖與金屬套圈自動(dòng)