用于导管的抑菌装置以及抑菌导管的制作方法

本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种用于导管的抑菌装置以及抑菌导管。

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，但是由于需要长期滞留在人体内，因此容易滋生细菌。这些细菌在初始阶段以游离态的形式存在，而当其附着在特定物体表面后便会逐渐相互黏连并形成结构复杂的菌膜，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。经研究发现，菌膜形成以后，通常需要增加成百上千倍剂量的抗生素药物才能达到抵抗游离细菌相同的效果。据统计，超过80％的细菌感染与菌膜有关，其中超过65％与长时间置留人体的医疗装置有关。可见，医用导管引发的细菌感染已经成为临床院内感染的重要问题，其不仅会导致患者住院时间延长、医疗费用增加，而且还会导致病发率和病死率的上升。

目前，常用的导管抑菌方式主要包括在导管表面涂覆含有银离子或抗菌药物的涂层、光动力抗菌法或振动抗菌法。其中，含有银离子或抗菌药物涂层的导管受到药物释放速率的限制，不仅很难杀灭菌膜微菌，而且还可能导致患者银离子中毒。光动力抗菌法通过利用特定波长的光照射光敏剂，以使光敏剂活化来杀灭病菌。但是，这种方法仅适用于气管导管等光源可以到达的导管。振动抗菌法具有无损、非化学、低廉、便携等特征，可以深入人体组织，具有很好的应用前景。但是，现有的导管振动装置存在非常大的振动衰减，振动传播距离很短，进而导致抑菌效果大大降低。

技术实现要素：

本实用新型要解决的是现有技术中导管振动装置的振动衰减过大、振动传播距离短、抑菌效果差的技术问题。

为解决上述问题，本实用新型提供了一种用于导管的抑菌装置，该装置包括控制器、壳体以及设置在所述壳体内的振动元件和振幅放大结构；所述壳体的侧壁上横向贯穿开设有用于穿设导管的通孔，所述振幅放大结构的第一端用于抵设于所述导管、第二端与所述振动元件连接；所述控制器与所述振动元件电连接，所述振幅放大结构用于将所述振动元件产生的振动的振幅进行放大。

其中，所述控制器设置在所述壳体的外侧，所述控制器包括人机交互屏幕、数据存储匹配模块、控制模块、振荡器、调制器和放大器；所述人机交互屏幕通过所述数据存储匹配模块与所述控制模块的输入端电连接，所述控制模块的输出端分别与所述振荡器和所述调制器的输入端电连接，所述振荡器和所述调制器的输出端通过所述放大器与所述振动元件电连接。

其中，所述振幅放大结构的第一端设有第一耦合垫片，所述第一耦合垫片朝向所述导管的一侧设有与所述导管的形状相适应的曲面。

其中，所述壳体内还设有低弹性模量衬垫，所述低弹性模量衬垫位于所述振动元件与所述壳体之间。

其中，所述低弹性模量衬垫由泡沫板制成。

其中，所述振动元件为电陶瓷激振器或磁致伸缩激振器。

其中，所述振幅放大结构为回转体，所述振幅放大结构第一端的横截面积小于其第二端的横截面积，所述振幅放大结构的母线包括直线和/或函数曲线。

其中，所述壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体的内壁上设有内螺纹，所述下壳体的外壁上设有与所述内螺纹配合连接的外螺纹；所述下壳体的侧壁上设有两个相对设置的缺口、以与所述上壳体共同围设形成所述通孔。

其中，所述振动元件和所述振幅放大结构均设置在所述下壳体中，所述上壳体内设有弹性件，所述弹性件的第一端与所述上壳体的内壁连接、第二端用于抵设于所述导管。

其中，所述弹性件第二端上设有第二耦合垫片，所述第二耦合垫片朝向所述导管的一侧设有与所述导管的形状相适应的曲面。

为解决上述问题，本实用新型还提供了一种抑菌导管，该抑菌导管包括导管以及上述所述的用于导管的抑菌装置。

本实用新型结构简单、抑菌效果好，通过在振动元件与导管之间设置振幅放大结构，就可利用振幅放大结构放大振动元件产生的振动的振幅，进而不仅导管自身的振幅会随之增大，而且振动的传播距离也会增大，从而浮游细菌便无法附着在导管的内壁上，进而也就无法形成细菌生物膜，从而便能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1中的一种用于导管的抑菌装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例1中的一种用于导管的抑菌装置的爆炸示意图；

图3是本实用新型实施例1中振幅放大结构的结构示意图；

图4是本实用新型实施例1中控制器的控制原理图。

附图标记：

1、导管；2、壳体；2-1、上壳体；2-2、下壳体；3、控制器；

4、振动元件；5、振幅放大结构；6、第一耦合垫片；

7、低弹性模量衬垫；8、弹性件；9、第二耦合垫片。

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“顶”、“底”、“内”、“外”、“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。

实施例1

结合图1和图2所示，本实用新型实施例提供了一种用于导管的抑菌装置，该装置包括控制器3、壳体2以及设置在壳体2内的振动元件4和振幅放大结构5；壳体2的侧壁上横向贯穿开设有用于穿设导管1的通孔，振幅放大结构5的第一端用于抵设于导管1、第二端与振动元件4连接，控制器3与振动元件4电连接，振幅放大结构5用于将振动元件4产生的振动的振幅进行放大。其中，振动元件4可以但不限于是电陶瓷激振器或磁致伸缩激振器。

使用时：首先将导管1的顶端穿过通孔后插入患者体内，由于导管1通常为软管，因此振幅放大结构5的第一端恰好能抵设在位于壳体2内的导管1上；接着，通过控制器3控制振动元件4启动。由此，振动元件4振动时，振动元件4的振动能量就可通过振幅放大结构5放大后传递至导管1，导管1的管壁便会随之一起振动。

可见，该装置结构简单、抑菌效果好，通过在振动元件4与导管1之间设置振幅放大结构5，就可利用振幅放大结构5放大振动元件4产生的振动的振幅，进而不仅导管1自身的振幅会随之增大，而且振动的传播距离也会增大，从而浮游细菌便无法附着在导管1的内壁上，进而也就无法形成细菌生物膜，从而便能从根源上有效预防细菌生物膜的形成。

优选地，振幅放大结构5可为回转体，振幅放大结构5第一端的横截面积小于其第二端的横截面积，振幅放大结构5的母线包括直线和/或函数曲线。其中，该函数曲线可为指数曲线、悬链线、高斯曲线、傅里叶曲线和余弦曲线中的任一种。例如，当振幅放大结构5的母线仅包括直线时：如图3(a)所示，振幅放大结构5为圆锥形结构，也就是说，振幅放大结构5的外径自第二端至第一端逐渐减小。当然，振幅放大结构5除了可以是圆锥形结构以外，还可以是阶梯型结构，具体地，如图3(b)所示，振幅放大结构5包括第一等径段以及与第一等径段连接的第二等径段，第一等径段的外径大于第二等径段的外径。由于，在相同振动能量作用下，截面积越小振幅越大，而振幅放大结构5第二端的截面积大于其第一端的截面积，因此振动从振幅放大结构5的第二端向第一端传递的过程中，振动的振幅会逐渐增大。

进一步地，再结合图4所示，控制器3设置在壳体2的外侧，控制器3包括人机交互屏幕、数据存储匹配模块、控制模块、振荡器、调制器和放大器；人机交互屏幕通过数据存储匹配模块与控制模块的输入端电连接，控制模块的输出端分别与振荡器和调制器的输入端电连接，振荡器和调制器的输出端通过放大器与振动元件4电连接。

由此，出厂前，可预先在数据存储匹配模块中存储多种导管参数以及与导管参数一一对应的最佳振动参数，其中，导管参数包括导管1的长度、内径、壁厚、材质等参数，振动参数包括振动频率和振幅。使用时，医务工作者或患者通过人机交互屏幕输入导管参数后，人机交互屏幕就会将接收到的导管参数发送给数据存储匹配模块，数据匹配模块通过搜索对比其预存的数据就可找出该导管参数对应的最佳振动参数，数据匹配模块将该最佳振动参数发送给控制模块后，控制模块便可通过振荡器、调制器、放大器将最佳振动参数转换为相应的电信号，振动元件4接收到该电信号后就会以最佳的频率和振幅振动。

优选地，考虑到管状结构与平面通常为线接触，接触面积较小，因此，为了增大振幅放大结构5与导管1的接触面积，提高振动能量的传递效率，振幅放大结构5的第一端可设置第一耦合垫片6，即振幅放大结构5的第一端通过第一耦合垫片6抵紧导管1；其中，第一耦合垫片6朝向导管1的一侧设有与导管1的形状相适应的曲面，也就是说，第一耦合垫片6的整个表面会紧贴位于壳体2内的导管1。

优选地，壳体2内还设有低弹性模量衬垫7，低弹性模量衬垫7位于振动元件4与壳体2之间。由于，低弹性模量衬垫7的阻碍，振动元件4振动时，振动能量基本无法通过低弹性模量衬垫7传递至壳体2，因此基于能量守恒，振动元件4原本传递给壳体2的那部分能量基本都传递给了振幅放大结构5。可见，通过设置低弹性模量衬垫7，就可显著减小振动能量传递过程中的损耗。其中，低弹性模量衬垫7可由泡沫板制成。需要说明的是，低弹性模量衬垫7的材质除了可以是泡沫板以外，也可采用其他能够阻碍振动传递的低弹性模量材料。

优选地，壳体2包括上壳体2-1和下壳体2-2，上壳体2-1的内壁上设有内螺纹，下壳体2-2的外壁上设有与内螺纹配合连接的外螺纹；下壳体2-2的侧壁上设有两个相对设置的缺口、以与上壳体2-1共同围设形成通孔。使用时，可先将导管1搭设在下壳体2-2两侧的缺口上，然后将上壳体2-1盖设在下壳体2-2上，并逐渐旋紧上壳体2-1，直至上、下壳体围设成的通孔即缺口未被上壳体2-1遮挡的那部分刚好能容纳导管1即可。

进一步地，为了避免上壳体2-1旋入过多而导致通孔面积过小，上壳体2-1内设有弹性件8，弹性件8的第一端与上壳体2-1的内壁连接、第二端用于抵设于导管1，振动元件4和振幅放大结构5均设置在下壳体2-2中。其中，弹性件8可为弹簧。由于，在旋紧上壳体2-1的过程中，随着上、下壳体2-2逐渐靠近，弹性件8对上壳体2-1施加的向上的弹力也会随之增大。因此，当上壳体2-1旋入指定深度以后，在弹性件8的弹力作用下，上壳体2-1便难以继续靠近下壳体2-2，从而也就避免了上壳体2-1旋入过多而导致导管1变形阻塞。

进一步地，为了增大弹性件8与导管1的接触面积，弹性件8的第二端设有第二耦合垫片9，第二耦合垫片9朝向导管1的一侧设有与导管1的形状相适应的曲面。可见，第一耦合垫片6和第二耦合垫片9分别位于导管1的两侧，由于第一耦合垫片6和第二耦合垫片9的整个表面均紧贴导管1的外壁，因此在第一耦合垫片6和第二耦合垫片9的约束下，导管1不会发生移位可始终位于弹性件8和振动元件4之间。

实施例2

本实用新型还提供了一种抑菌导管，该抑菌导管包括导管1以及上述所述的用于导管的抑菌装置。其中，导管1可以但不限于是导尿管、胃导管、心血管导管或肺导管。

本实施例中用于导管的抑菌装置的结构与原理与实施例1相同，本实施例不再赘述。

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。