一種聚焦式超聲清創衝洗頭的製作方法
2023-12-07 08:58:51
一種聚焦式超聲清創衝洗頭的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種聚焦式超聲清創衝洗頭，包括換能器、聚焦器、流體腔和出水埠；所述聚焦器的一端通過匹配層與換能器相連接，另一端與流體腔相連，出水埠設置於流體腔的前端，通過螺紋旋擰的方式相連接；所述換能器，將接收到的電信號轉換為超聲波；所述聚焦器，可實現超聲波束的聚焦，其聚焦點即是出水點，使得射出的水流獲得最大的超聲能量，在被清洗創口表面產生空化作用和霧化作用從而達到最佳的清洗效果。本發明提供的聚焦式超聲清創衝洗頭霧化效果佳，可以對縫隙處的細菌高效清洗，從而降低感染率，促進傷口更好的癒合。
【專利說明】一種聚焦式超聲清創衝洗頭
【技術領域】
[0001]本發明實施例涉及醫療器械設備領域，更具體地說，涉及一種聚焦式超聲清創衝洗頭。
【背景技術】
[0002]超聲清洗是利用超聲波在液體中產生的空化效應以及高速振動和剪切效應來清洗創口，這種「無刷清洗」的主要特點是速度快、效果好、容易實現對凹凸型等複雜結構創口進行深層清洗，對縫隙處的細菌有高效清洗的效果，從而降低傷口處的細菌數目和種類，降低感染率，減少併發症，在醫用清創領域有廣泛的應用前景。
[0003]目前的超聲清洗設備以變幅杆式為主，利用超聲波振動原理進行清洗，這種清洗方式聲能密度高，聲能利用率高，但是存在只能間歇運行、聲波輻照表面積小、能量效率較低且霧化效果差的缺點。此外，傳統的超聲清創設備多數需要傷口侵泡於清洗液中或是噴射流的形式，局限性大，在醫用清創行業並不能得到廣泛應用。這時，為滿足高清潔品質、深層清洗殺菌的要求，就需要一種能量集中、霧化效果極佳、可針對特殊創口進行定位高效清洗的設備。
【發明內容】
[0004]為解決上述缺點與局限，滿足醫用清創的需求，本發明提供了一種聚焦式超聲清創衝洗頭，通過前端設置氣體過濾波器過濾流體中的空氣氣泡，使得空化作用產生的氣泡為真空核群泡，增強空化效應，達到最佳清洗效果；通過設置聚焦器，具體為凹面聲透鏡，達到超聲束聚焦的效果，清洗時能量聚集到創口，從而導致滅活患者傷口中細菌的效率大大提高，有效的滿足了醫療行業對創口高效清洗的需求。
[0005]為達到上述目的，本發明採用如下的技術方案:
[0006]一種聚焦式超聲清創衝洗頭，
[0007]包括:換能器、聚焦器、流體腔、出水埠。
[0008]所述聚焦器的一端通過匹配層與所述換能器相連，所述聚焦器的另一端與所述流體腔相連接；所述流體腔的前端與所述出水埠相連，其中出水點位於出水埠內。
[0009]所述換能器與所述聚焦器通過匹配層相連接，所述換能器將接收到的電能轉換為超聲波，傳遞給所述聚焦器，所述聚焦器將所述超聲波束聚焦至所述聚焦點區域的某一點上，所述變幅杆將接收到的超聲波束的機械能的機械振幅放大，能量集中在所述聚焦點輻射區域內一點，作用於流體，使得射出的流體獲得最大的超聲能量後通過所述出水埠射出，在被清洗創口表面產生空化作用和高頻振動作用從而達到清洗效果；本實施例中，所述流體為無氣水，增強空化效應。
[0010]優選地，所述的清創衝洗頭還包括進水管道，設置於超聲清創設備的尾部中心位置，通過所述換能器、聚焦器的中心孔接入所述流體腔。
[0011]優選地，所述換能器具體為壓電振子，容置於所述超聲清創衝洗頭的後側，固定於所述設備內壁上。
[0012]進一步優選地，所述壓電振子可以為凹面壓電振子，代替所述聚焦器，直接連接在流體腔的一端。
[0013]優選地，所述聚焦器具體為凹面聲透鏡，設置於所述換能器前端，通過所述匹配層固定在換能器上。
[0014]進一步優選地，聚焦器還可以為電子聚焦器件。
[0015]優選地，所述的流體腔前端設置了所述的出水埠。
[0016]進一步優選地，所述的出水埠可以為多種幾何形狀和尺度的噴嘴。
[0017]優選地，所述聚能器所選的凹面聲透鏡中心部位的厚度取λ /2可有最大透射率。
[0018]優選地，所述進水管道前端可以設置氣體過濾器。
[0019]優選地，所述超聲清創衝洗頭的出水埠還可以放置於水槽中，清洗元件、器械。
[0020]本發明所提供的聚焦式超聲清創系統，利用超聲波對流體腔內的流體進行處理，通過聚焦器的聚焦作用實現聲壓、振動速度和聲強都在出水點達到最大，使得射出的柱狀流體獲得最大的超聲能量，達到極佳的空化效應和霧化效應，從而導致傷口中的細菌存活率大大減少，可以滿足醫用清創對清洗質量的需求，並可以通過採用無氣水增強空化效應和霧化效果，達到更高的清創標準，並且可以擴展到其他清洗領域。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]下面結合附圖對本發明作詳細說明。
[0022]圖1為本發明實施例提供的聚焦式超聲清創衝洗頭的結構示意圖；
[0023]圖2為本發明採用的無氣水系統的原理框圖。
[0024]其中，1、換能器，2、聚焦器，3、流體腔，4、出水埠，5、氣體過濾器，6、匹配層，7、電源線，8、創口，51、出水管道，51進水管道，53、進水埠，Α、出水點，R、其曲率半徑，F、焦距。
【具體實施方式】
[0025]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
[0026]圖1為本發明實施例提供的聚焦式超聲清創衝洗頭的結構示意圖；圖2為本發明實施例採用的無氣水系統的原理框圖。
[0027]如圖1所示，超聲清創衝洗頭包括:換能器1、聚焦器2、流體腔3、出水埠 4。
[0028]聚焦器2的一端通過匹配層6與換能器I相連接，另一端與流體腔3相連，流體腔3的前端設置出水埠 4，通過螺紋旋擰的方式相連接，出水埠 4包含出水點Α，出水點A設置在聚焦器2的焦點上。
[0029]進水埠 53設置於所述超聲衝洗頭尾部的中心位置，所述流體通過進水埠 53流經換能器I中空圓心、聚焦器2中空圓心至流體腔3中，經過超聲波處理後，從出水埠4射出，作用於創口 8或其他被清洗物品，產生空化作用和霧化作用從而達到清洗效果；本實施例中,所述流體為普通水。
[0030]作為一種優化方式，本發明選用聚焦器2具體為凹面的聲反射鏡，當鏡面曲率和聲源離鏡面距離適當時，既具有聚焦作用，且聲透鏡中心部位的厚度取λ/2可有最大透射率。
[0031]本發明的換能器I具體為壓電振子，可以為凹面壓電振子，代替聚焦器2所選用的凹面聲透鏡，此時焦距F =其曲率半徑R。
[0032]出水埠 4通過螺紋旋擰的方式連接在流體腔3的前端，可以更換為其他幾何形狀和尺度的噴嘴，也可以放置於水槽中清洗元器件。
[0033]對清洗比較困難的創口，流體選用無氣水，無氣水系統如圖2所示，該部分主要包括氣體過濾器5及進水管道52、出水管道51，普通水經過進水管道52進入氣體過濾器5中，經過氣體過濾器5中形成無氣水，經由出水管道51流出，連接到超聲清創噴洗頭的進水埠 53，流入所述超聲清創衝洗頭內。
[0034]在普通清洗應用中，自來水管道可直接與進水埠 53相連，應用於手術元件、醫用鏡頭等器械的清洗。
[0035]本發明的超聲清創系統工作過程簡述如下:流體從進水埠 53流入流體腔3內，與此同時電源線7的連接為換能器I提供電源輸入，換能器I將電信號轉換成超聲機械波，經過聚焦器2的聚焦作用將超聲波的能量集中於出水點Α，經過出水埠 4射出柱狀流體作用於創口 8，進行清洗。
[0036]本領域的技術人員根據本領域的公知常識，結合以上對本發明的聚焦式超聲清創衝洗頭的說明即可以實現本發明。
[0037]以上所述僅為本發明的較佳實施例，並非用來限定本發明的實施範圍，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替代、改進等，均應涵蓋在本發明權利要求的保護範圍當中。
【權利要求】
1.一種聚焦式超聲清創衝洗頭，其特徵在於，所述清洗頭包括:換能器(1)、聚焦器(2)、流體腔(3)和出水埠⑷； 所述聚焦器(2)的一端通過匹配層￠)與所述換能器(1)相連，所述聚焦器(2)的另一端與所述流體腔(3)相連接；所述流體腔(3)的前端與所述出水埠(4)相連。
2.根據權利要求1所述的衝洗頭，其特徵在於，所述的換能器(1)具體為壓電振子，通過匹配層(6)連接在聚焦器(2)上。
3.根據權利要求1所述的衝洗頭，其特徵在於，所述的聚焦器(2)具體為電子聚焦器件或聲透鏡。
4.根據權利要求3所述的衝洗頭，其特徵在於，本實施例中所述的聚焦器(2)採用凹面的聲反射鏡，連接在所述匹配層(6)上。
5.根據權利要求1所述的衝洗頭，其特徵在於，所述清洗頭還包括附件設備:氣體過濾器(5);所述氣體過濾器(5)設置於所述進水埠(53)前端。
【文檔編號】B08B3/12GK104258484SQ201410551668
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月17日 優先權日:2014年10月17日
【發明者】田學隆, 張穎慧, 吳凡 申請人:重慶大學