包括净化吸入系统的空气的紫外线灯的医疗/手术用个人防护系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明总的来说涉及为使用者提供针对医疗/手术环境的防护的个人防护系统。 更具体地，该个人防护系统包括具有集成紫外线灯的通风组件。紫外线灯使得来自进入气 流的潜在病原体失去活性。
【背景技术】
[0002] 个人防护系统用于手术操作中，提供手术人员与患者之间的无菌屏障。个人 防护系统的示例可见于发明人的受让人的如下专利：2010年6月15日授权的专利号为 7, 735, 156的美国专利，2010年7月13日授权的专利号为7, 752, 682的美国专利以及2102 年8月7日授权的专利号为8, 234, 722的美国专利，这些专利中的每一个均通过引用方式 合并于本文中。
[0003] 上述标识的专利披露了包含头盔的个人防护系统，该头盔支撑宽外袍或兜帽。该 组件由医疗/手术人员佩戴以建立无菌屏障。宽外袍或兜帽包括透明的面罩。头盔包括通 风单元，该通风单元包括风扇。通风单元通过宽外袍或兜帽吸入空气，从而围绕佩戴者循环 空气。
[0004] 循环空气减少了俘获在宽外袍/兜帽内的热量以及在宽外袍/兜帽下方积聚的二 氧化碳。因为宽外袍/兜帽的过滤部分明显地限制气流进入风扇，所以使用比实际需要更 高容量的风扇。较大容量的风扇也伴随着在运转期间的不利的高水平噪声，这些噪声烦扰 使用者且使使用者分心。
[0005] 此外，因为诸如手术室的医疗/手术设施内的空气包含了不希望的微生物和病原 体，所以期望在医疗人员呼吸空气之前消除尽可能多的微生物。
[0006] 现有技术的个人防护系统在提供手术人员与周围环境之间的无菌屏障方面做了 合理的努力。然而，存在一些与其使用相关的局限性。盖住佩戴者的宽外袍/兜帽阻挡了 声波。这意味着，佩戴该系统的个人不得不大声讲话或大声喊叫以便被听得到。当被罩住 的个人正试图与手术室环境中类似穿着的另一个人沟通时，情况更是如此。
[0007] -些个人防护系统已经将无线收发机或无线电合并到头盔中以允许医疗人员之 间沟通。使用无线收发机对于个人防护系统而言增加了相当大的成本和复杂度。此外，在 毗邻的手术设施中有多个使用者的医院设置中，无线收发机之间的串扰和电磁干扰是担心 的问题。
[0008] 个人防护系统还可以用于对之前使用的弄污的手术器械和工具进行清洁、消毒和 杀菌的杀菌处理部门（Sro)。个人防护系统保护操作者免于弄污的手术器械上所包含的生 物危险。手术器械和工具在医疗操作中使用之后被送到sro进行杀菌消毒。在sro中，操作 者手动地清洗和清洁器械，然后将它们装载到杀菌器中以便加热和暴露于化学杀菌剂。重 要的是工作在SPD中的人员能够可视地检测附着到手术器械上的体组织或医疗废物的任 何碎肩和碎片，从而在清洁过程中去除污染物。
【发明内容】
[0009] 本发明涉及个人防护系统，其为使用者提供对外部环境的防护。个人防护系统包 括佩戴在使用者头部上的头盔。该头盔具有头带，该头带布置在佩戴者面部上方。兜帽布 置在头盔上方。兜帽具有透明的面罩和过滤器，该面罩位于头带的前方，该过滤器用于过滤 从外部环境进入过滤器的空气。紧固组件与头盔集成在一起以保持兜帽，在头盔上包含面 罩。通风组件与头盔集成。通风组件具有风扇和与风扇连接以传送空气的导管。该导管具 有入口部分和出口部分，空气经由入口部分吸入，空气经由出口部分排出。紫外光组件与通 风组件耦合。紫外光组件定位成将紫外光发射到导管中，从而通过导管吸入的空气暴露于 紫外光。紫外光允许使用对气流限制小的过滤器。
[0010] 兜帽包括一个或多个开口，其尺寸适于接收安装到开口上的传声插件。传声插件 由比形成兜帽的其余部分的材料具有更大的声音穿透性的材料制成。
[0011] 本发明的一些形式包括检验光组件。该检验光组件包括紫外光源且安装到头盔 上。紫外光源定位成朝向面罩的内表面，使得来自紫外光源的紫外光透过面罩。面罩包括 紫外线阻挡透镜，其防止在面罩之外的紫外光透过面罩。
【附图说明】
[0012] 本发明特别参考权利要求进行说明。可通过结合附图的以下详细说明来理解本发 明的上述的以及其他的特征和优点，在附图中：
[0013] 图1是根据本发明的一个实施例的个人防护系统的总体立体图，兜帽披挂在头盔 上方；
[0014] 图2是图1的头盔的前视立体图；
[0015] 图3是图1的头盔的后视立体图；
[0016] 图4是图1的头盔的局部分解视图；
[0017] 图5是图1的头盔的另一局部分解视图；
[0018] 图6是下外壳和印刷电路板的放大分解视图；
[0019] 图7是图1的头盔的剖视图；
[0020] 图8是示出气流路径的头盔的放大剖视图；
[0021] 图9是示出到风扇和灯的电力回路的电气框图；
[0022] 图10是根据本发明的一个实施例的面罩的后视图，兜帽外翻，示出了传声插件；
[0023] 图11是兜帽的前视图；
[0024] 图12是兜帽的左侧视图；
[0025] 图13是对于在制作兜帽时使用的多种材料而言插入损耗对频率的曲线图；
[0026] 图14是包含活性炭的过滤器部分的剖视图；
[0027] 图15是根据本发明的一个实施例的个人防护系统的总体立体图，兜帽披挂在头 盔上方，头盔具有附接的检验光组件；
[0028] 图16是图15的头盔的前视立体图，检验光组件处于分解状态；
[0029] 图17是图15的头盔的前视立体图，检验光组件处于组装状态；
[0030] 图18是包含紫外光发射二极管的灯壳体的前视平面图；
[0031] 图19是根据本发明的一个实施例的图15的面罩的后视图，兜帽外翻，示出面罩透 镜系统；
[0032] 图20A是图19的面罩透镜系统的后视图；
[0033] 图20B是UV透射透镜的后视立体图；
[0034] 图20C是UV阻挡透镜的后视立体图；以及
[0035] 图21是对于在面罩透镜系统中使用的多种透镜材料而言光透射百分比对波长的 曲线图。
【具体实施方式】
[0036] I.概述
[0037] 参考图1，图示出个人防护系统50。个人防护系统50包括佩戴在使用者头部上的 头部单元、头盔组件或头盔100以及兜帽（hood) 400,兜帽具有集成的面罩500,面罩披挂在 头盔上方。系统50在佩戴者与外部环境之间建立了无菌屏障。个人防护系统50可用于许 多医疗环境，但是特别适合用于手术中保护患者免受手术操作期间污染以及保护医疗专业 人员免于暴露于空中传播的污染物和体液。
[0038] 兜帽400具有朝向远侧的前部412和朝向近侧的后部414。"远侧"，应当理解为表 示朝向个人防护系统50的佩戴者所朝向的手术部位。"近侧"，表示背离个人防护系统50的 佩戴者所朝向的手术部位。面罩500安装到朝向远侧的前部412中。
[0039] II.紫外光定位在气流路径中的头盔
[0040] 图2-8图示出头盔100。头盔100通常由2010年6月15日授权的申请人的受让人 的美国专利7, 735, 156和2012年10月9日授权的申请人的受让人的美国专利8, 282, 234 中所示的头部单元和头盔改造而成，这些专利的全部内容明确地通过引用方式合并于本文 中。
[0041] 这些文献中的头部单元或头盔与本发明的头盔100之间的主要区别在于，为头盔 100增加了紫外光组件300。否则，这些参考文献中披露的头部单元或头盔适用于本发明的 个人防护系统50。
[0042] 头盔100包括支撑结构128。支撑结构128包括用于将头盔100安装到使用者头 上的可调头带130。大致U型的颏杆132从头带130向下悬垂以限定面部开口 134。颏杆 132保持兜帽400远离佩戴者的面部。
[0043] 通风组件150与支撑结构128耦合。通风组件150包括朝向佩戴者的下外壳200、 背离佩戴者的上外壳250、进气盖280和风扇211。下外壳200附接到支撑结构128上。上 外壳250附接到下外壳200上。上外壳250与下外壳200间隔开以在上外壳和下外壳之间 限定至少一个气流通道192。外壳200和250由丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS)、聚丙烯或其他 塑料材料制成。
[0044] 下外壳200形成有多个内部特征。下外壳200具有前端202、后端203、凸形外下 表面204和凹形内表面205。周向侧壁206远离内表面205的外边缘向上延伸。半圆形的 卷形壳体壁207由下外壳200形成且从内表面205向上大致垂直地延伸。内表面205和卷 形壳体壁207限定了风扇空腔208。印刷电路板空腔210限定在内表面205、下外壳200的 前端202和卷形壳体壁207的部分之间。
[0045] 风扇211包括风扇电动机212和风扇叶片214。风扇电动机212附接到卷形壳体 壁207内的内表面205上。风扇叶片214与风扇电动机212耦合且布置在风扇空腔208中， 略微与卷形壳体壁207间隔开且被卷形壳体壁207围绕。风扇电动机212与风扇电动机连 接器215电连接，风扇电动机连接器215又附接到风扇电动机电缆216。风扇电动机电缆 216连接到头盔外电缆217。头盔外电缆217能够与诸如电池的外部电源连接。风扇电动 机212的旋转引起风扇叶片214的类似旋转，从而形成进入个人防护系统50的气流。
[0046] 四个安装柱218由下外壳200形成且背离内表面205大致垂直地延伸。两个柱 218定位在前端202,两个柱218定位在后端203。安装柱218接纳紧固件219。诸如自攻 螺钉的紧固件219将上外壳250保持到柱218和下外壳200上。三个支撑臂220由下外壳 200形成且背离内表面205大致垂直地延伸。
[0047] 上外壳250具有前端252、后端253、凹形下表面254和凸形外表面255。周向侧壁 256远离表面254的外边缘向下延伸。风扇开口 258限定在上外壳250中且定位在风扇叶 片214上方。四个孔259限定在上外壳250中。两个孔259朝向前端252定位，其他两个 孔259朝向端部253定位。紧固件219延伸贯通孔259且由柱218接收，使得上外壳250 保持到下外壳200上。
[0048] 凸起部分260由上外壳25