一种聚焦式超声清创冲洗头的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种聚焦式超声清创冲洗头，包括换能器、聚焦器、流体腔和出水端口；所述聚焦器的一端通过匹配层与换能器相连接，另一端与流体腔相连，出水端口设置于流体腔的前端，通过螺纹旋拧的方式相连接；所述换能器，将接收到的电信号转换为超声波；所述聚焦器，可实现超声波束的聚焦，其聚焦点即是出水点，使得射出的水流获得最大的超声能量，在被清洗创口表面产生空化作用和雾化作用从而达到最佳的清洗效果。本发明提供的聚焦式超声清创冲洗头雾化效果佳，可以对缝隙处的细菌高效清洗，从而降低感染率，促进伤口更好的愈合。
【专利说明】一种聚焦式超声清创冲洗头
【技术领域】
[0001]本发明实施例涉及医疗器械设备领域，更具体地说，涉及一种聚焦式超声清创冲洗头。
【背景技术】
[0002]超声清洗是利用超声波在液体中产生的空化效应以及高速振动和剪切效应来清洗创口，这种“无刷清洗”的主要特点是速度快、效果好、容易实现对凹凸型等复杂结构创口进行深层清洗，对缝隙处的细菌有高效清洗的效果，从而降低伤口处的细菌数目和种类，降低感染率，减少并发症，在医用清创领域有广泛的应用前景。
[0003]目前的超声清洗设备以变幅杆式为主，利用超声波振动原理进行清洗，这种清洗方式声能密度高，声能利用率高，但是存在只能间歇运行、声波辐照表面积小、能量效率较低且雾化效果差的缺点。此外，传统的超声清创设备多数需要伤口侵泡于清洗液中或是喷射流的形式，局限性大，在医用清创行业并不能得到广泛应用。这时，为满足高清洁品质、深层清洗杀菌的要求，就需要一种能量集中、雾化效果极佳、可针对特殊创口进行定位高效清洗的设备。
【发明内容】
[0004]为解决上述缺点与局限，满足医用清创的需求，本发明提供了一种聚焦式超声清创冲洗头，通过前端设置气体过滤波器过滤流体中的空气气泡，使得空化作用产生的气泡为真空核群泡，增强空化效应，达到最佳清洗效果；通过设置聚焦器，具体为凹面声透镜，达到超声束聚焦的效果，清洗时能量聚集到创口，从而导致灭活患者伤口中细菌的效率大大提高，有效的满足了医疗行业对创口高效清洗的需求。
[0005]为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案:
[0006]一种聚焦式超声清创冲洗头，
[0007]包括:换能器、聚焦器、流体腔、出水端口。
[0008]所述聚焦器的一端通过匹配层与所述换能器相连，所述聚焦器的另一端与所述流体腔相连接；所述流体腔的前端与所述出水端口相连，其中出水点位于出水端口内。
[0009]所述换能器与所述聚焦器通过匹配层相连接，所述换能器将接收到的电能转换为超声波，传递给所述聚焦器，所述聚焦器将所述超声波束聚焦至所述聚焦点区域的某一点上，所述变幅杆将接收到的超声波束的机械能的机械振幅放大，能量集中在所述聚焦点辐射区域内一点，作用于流体，使得射出的流体获得最大的超声能量后通过所述出水端口射出，在被清洗创口表面产生空化作用和高频振动作用从而达到清洗效果；本实施例中，所述流体为无气水，增强空化效应。
[0010]优选地，所述的清创冲洗头还包括进水管道，设置于超声清创设备的尾部中心位置，通过所述换能器、聚焦器的中心孔接入所述流体腔。
[0011]优选地，所述换能器具体为压电振子，容置于所述超声清创冲洗头的后侧，固定于所述设备内壁上。
[0012]进一步优选地，所述压电振子可以为凹面压电振子，代替所述聚焦器，直接连接在流体腔的一端。
[0013]优选地，所述聚焦器具体为凹面声透镜，设置于所述换能器前端，通过所述匹配层固定在换能器上。
[0014]进一步优选地，聚焦器还可以为电子聚焦器件。
[0015]优选地，所述的流体腔前端设置了所述的出水端口。
[0016]进一步优选地，所述的出水端口可以为多种几何形状和尺度的喷嘴。
[0017]优选地，所述聚能器所选的凹面声透镜中心部位的厚度取λ /2可有最大透射率。
[0018]优选地，所述进水管道前端可以设置气体过滤器。
[0019]优选地，所述超声清创冲洗头的出水端口还可以放置于水槽中，清洗元件、器械。
[0020]本发明所提供的聚焦式超声清创系统，利用超声波对流体腔内的流体进行处理，通过聚焦器的聚焦作用实现声压、振动速度和声强都在出水点达到最大，使得射出的柱状流体获得最大的超声能量，达到极佳的空化效应和雾化效应，从而导致伤口中的细菌存活率大大减少，可以满足医用清创对清洗质量的需求，并可以通过采用无气水增强空化效应和雾化效果，达到更高的清创标准，并且可以扩展到其他清洗领域。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]下面结合附图对本发明作详细说明。
[0022]图1为本发明实施例提供的聚焦式超声清创冲洗头的结构示意图；
[0023]图2为本发明采用的无气水系统的原理框图。
[0024]其中，1、换能器，2、聚焦器，3、流体腔，4、出水端口，5、气体过滤器，6、匹配层，7、电源线，8、创口，51、出水管道，51进水管道，53、进水端口，Α、出水点，R、其曲率半径，F、焦距。
【具体实施方式】
[0025]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0026]图1为本发明实施例提供的聚焦式超声清创冲洗头的结构示意图；图2为本发明实施例采用的无气水系统的原理框图。
[0027]如图1所示，超声清创冲洗头包括:换能器1、聚焦器2、流体腔3、出水端口 4。
[0028]聚焦器2的一端通过匹配层6与换能器I相连接，另一端与流体腔3相连，流体腔3的前端设置出水端口 4，通过螺纹旋拧的方式相连接，出水端口 4包含出水点Α，出水点A设置在聚焦器2的焦点上。
[0029]进水端口 53设置于所述超声冲洗头尾部的中心位置，所述流体通过进水端口 53流经换能器I中空圆心、聚焦器2中空圆心至流体腔3中，经过超声波处理后，从出水端口4射出，作用于创口 8或其他被清洗物品，产生空化作用和雾化作用从而达到清洗效果；本实施例中,所述流体为普通水。
[0030]作为一种优化方式，本发明选用聚焦器2具体为凹面的声反射镜，当镜面曲率和声源离镜面距离适当时，既具有聚焦作用，且声透镜中心部位的厚度取λ/2可有最大透射率。
[0031]本发明的换能器I具体为压电振子，可以为凹面压电振子，代替聚焦器2所选用的凹面声透镜，此时焦距F =其曲率半径R。
[0032]出水端口 4通过螺纹旋拧的方式连接在流体腔3的前端，可以更换为其他几何形状和尺度的喷嘴，也可以放置于水槽中清洗元器件。
[0033]对清洗比较困难的创口，流体选用无气水，无气水系统如图2所示，该部分主要包括气体过滤器5及进水管道52、出水管道51，普通水经过进水管道52进入气体过滤器5中，经过气体过滤器5中形成无气水，经由出水管道51流出，连接到超声清创喷洗头的进水端口 53，流入所述超声清创冲洗头内。
[0034]在普通清洗应用中，自来水管道可直接与进水端口 53相连，应用于手术元件、医用镜头等器械的清洗。
[0035]本发明的超声清创系统工作过程简述如下:流体从进水端口 53流入流体腔3内，与此同时电源线7的连接为换能器I提供电源输入，换能器I将电信号转换成超声机械波，经过聚焦器2的聚焦作用将超声波的能量集中于出水点Α，经过出水端口 4射出柱状流体作用于创口 8，进行清洗。
[0036]本领域的技术人员根据本领域的公知常识，结合以上对本发明的聚焦式超声清创冲洗头的说明即可以实现本发明。
[0037]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替代、改进等，均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。
【权利要求】
1.一种聚焦式超声清创冲洗头，其特征在于，所述清洗头包括:换能器(1)、聚焦器(2)、流体腔(3)和出水端口⑷； 所述聚焦器(2)的一端通过匹配层￠)与所述换能器(1)相连，所述聚焦器(2)的另一端与所述流体腔(3)相连接；所述流体腔(3)的前端与所述出水端口(4)相连。
2.根据权利要求1所述的冲洗头，其特征在于，所述的换能器(1)具体为压电振子，通过匹配层(6)连接在聚焦器(2)上。
3.根据权利要求1所述的冲洗头，其特征在于，所述的聚焦器(2)具体为电子聚焦器件或声透镜。
4.根据权利要求3所述的冲洗头，其特征在于，本实施例中所述的聚焦器(2)采用凹面的声反射镜，连接在所述匹配层(6)上。
5.根据权利要求1所述的冲洗头，其特征在于，所述清洗头还包括附件设备:气体过滤器(5);所述气体过滤器(5)设置于所述进水端口(53)前端。
【文档编号】B08B3/12GK104258484SQ201410551668
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月17日 优先权日:2014年10月17日
【发明者】田学隆, 张颖慧, 吴凡 申请人:重庆大学