一种用于医疗器械的手持式双波段半导体激光灭菌系统技术方案

本发明专利技术公布了一种用于医疗器械的手持式双波段半导体激光灭菌系统，包括红外半导体激光器、紫外半导体激光器、光纤准直器、以及通过光纤与光纤准直器连接的手持装置，操作人员手持操作对被灭菌的医疗器材进行灭菌。本发明专利技术通过手持装置对医疗器械及相关物体表面进行全方位的扫描，可以对医疗器械进行多角度、合理时间的杀灭，可以在多种模式和场合下得到应用，能够在医疗与重症监护感染防治领域，为减少致死致残率，尽快恢复健康作出重要贡献；采用双波段强激光灭菌的方式，同时整合利用红外激光加热效应强、紫外激光蛋白分子电离破坏效应强的优势，灭菌速度快、彻底、效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种用于医疗器械的手持式双波段半导体激光灭菌系统
本专利技术属于激光灭菌技术，具体是指一种基于紫外与红外双波段的用于医疗器械除菌的手持便携式半导体激光灭菌系统。
技术介绍
随着现代急救医学的不断发展,危重病患者综合诊治方法越来越多,救治成功率也在不断提高。然而,随着抗生素的广泛应用和耐药菌株的不断出现,医院感染已成为医学界关注的重要问题。由于重症监护病房(intensivecareuni,tICU)收治的患者存在病情重、接受有创抢救措施多等特点,使其医院感染的患病率较普通病房高3~18倍,接近50%。根据2014年最新统计资料，医院内各大科室重症监护室，特别是神经外科重症监护室、ICU病房等危急重症患者集中的加护病房，由于院内感染即入院后新发生、在医院内接触病原体导致的感染成为院内感染，导致的严重呼吸道感染成为导致患者病情恶化甚至死亡的重要原因之一。综合创伤救治和重症监护治疗感染高发的情况，可以发现两者间存在着以下几个方面的共性：一是患者大多接受了医源性有创治疗如手术、气管切开等；二是均在同一相对密闭空间内同时治疗多名伤员、病员；三是两种情况下伤病员感染率均高于一般情况，感染往往导致恶性后果。而解决以上两种重要情况下的抗感染困境，首先要控制好医疗器械的病原体传播。目前常规采用的办法主要有医疗器械的高温高压灭菌、化学药剂的消毒、紫外荧光的照射等综合措施。但是，在紧急条件下，伤员救治时间紧、工作量大、条件有限，往往因为灭菌设备庞大沉重，化学药剂携带数量有限，且以上所述方法均需要较长时间才能起效，达不到消毒灭菌要求。在医院重症监护病房，加上人员、病员流转频繁，医疗器具消毒依赖现有方法，主要是紫外光照和空气过滤，难以维持较高的无菌状态，院内感染难以消除。激光在医学中的应用研究近年来逐渐兴起。激光灭菌技术较普通光学灭菌技术的优势已经被医疗产品研发领域受到了重视，但目前的激光灭菌技术主要采用CO2激光，红外激光效率低、体积庞大、不易光纤传输、操作不便且波长单一，灭菌效率不高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于医疗器械的手持式双波段半导体激光灭菌系统，克服现有常用物理化学灭菌和消毒技术灭菌不彻底、速度慢、效率低、设备庞大沉重的问题，实现多波段激光对医疗器械表面大范围的自动化高效灭菌。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种用于医疗器械的手持式双波段半导体激光灭菌系统，包括红外半导体激光器、紫外半导体激光器、光纤准直器、以及固定两个光纤准直器的手持装置；其中红外半导体激光器：产生红外波段激光，作为红外激光光源；紫外半导体激光器：产生紫外波段激光，作为紫外激光光源；光纤准直器：用于将红外半导体激光器产生的红外波段激光、紫外半导体激光器产生的紫外波段激光进行光纤耦合并准直输出；手持装置：用于操作人员手持操作对被灭菌的医疗器材进行灭菌。本专利技术通过采用现有的设备组合形成新的独立系统，用于医疗器械的灭菌消毒，本专利技术采用多波段的红外半导体激光器产生红外波段激光，紫外半导体激光器产生紫外波段激光，产生的红外波段激光束和紫外波段激光束通过光纤准直器准直输出，通过手持装置将红外波段激光和紫外波段激光照射在被灭菌的医疗器械表面，经过一定时间的照射作用，可以完全消除医疗器械表面的细菌，本专利技术的系统相对于现有技术而言，它包含有更多波段的激光，可以增加杀灭细菌的效率，使得不同波段的激光杀灭有针对性的细菌，而且，功率和电光转换效率高，体积小，重量轻，光纤可以弯曲和偏折，可靠性强，使用灵活方便且寿命长；通过手持装置对医疗器械及相关物体表面进行全方位的扫描，可以对医疗器械进行多角度、合理时间的杀灭，可以在多种模式和场合下得到应用，能够在医疗与重症监护感染防治领域，为减少致死致残率，尽快恢复健康作出重要贡献；采用双波段强激光灭菌的方式，同时整合利用红外激光加热效应强、紫外激光蛋白分子电离破坏效应强的优势，灭菌速度快、彻底、效率高；本系统便携可重复使用，不接触人体，亦不对人体产生明显的直接或间接的影响，便于实现。所述的红外半导体激光器输出功率为0~50W，输出波长为808nm~980nm，功率波动<2%p-p，中心波长偏差<±3nm，光谱宽度<3nm。所述紫外半导体激光器输出功率为0~150mW，输出波长为375nm，功率波动<1%p-p，中心波长偏差<±3nm，光谱宽度<3nm。所述光纤准直器输出光束的发散角<18mrad。所述光纤准直器包括一个筒体，筒体的一端通过端盖安装有球面透镜，另一端安装有接口管，接口管与筒体之间安装有一个倾斜垫圈，接口管内部安装有一个内部中空的金属套圈，接口管的外部套装有一个外套管通过一个变径管固定光纤，光纤的末端通过同轴连接件与金属套圈同轴固定连接。变径管将光纤的末端进行固定并增加其直径，便于手的操作和其它零部件的安装，变径管通过外套管固定在接口管外侧，变径管的内部为变径空腔，在接口管内安装有一个金属套圈，金属套圈的内部中空作为光路的通道，通过与该通道同轴的同轴连接件将光纤的末端固定，使得光纤的输出轴线与金属套圈的轴线位于同一直线，从而将光纤的输出光路送入到筒体，采用在接口管与筒体之间安装倾斜垫圈的方式，使得筒体的轴线与金属套圈的轴线之间形成夹角，激光的射入角与球面透镜的光心之间存在一定的夹角，可以使得激光发散，形成大面积的扫描区域，从而扩大扫描的半径。所述的同轴连接件与光纤连接的端面沿其轴线内凹形成锥形面。通过将同轴连接件的端面设置成内凹的锥形面结构，在安装的时候，可以对光纤起到引导作用，使得光纤与金属套圈自动对心，提高了对心的速度，降低了安装难度。本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：1本专利技术一种用于医疗器械的手持式双波段半导体激光灭菌系统，通过手持装置对医疗器械及相关物体表面进行全方位的扫描，可以对医疗器械进行多角度、合理时间的杀灭，可以在多种模式和场合下得到应用，能够在医疗与重症监护感染防治领域，为减少致死致残率，尽快恢复健康作出重要贡献；采用双波段强激光灭菌的方式，同时整合利用红外激光加热效应强、紫外激光蛋白分子电离破坏效应强的优势，灭菌速度快、彻底、效率高；本系统便携可重复使用，不接触人体，亦不对人体产生明显的直接或间接的影响，便于实现；2本专利技术一种用于医疗器械的手持式双波段半导体激光灭菌系统，在接口管内安装有一个金属套圈，金属套圈的内部中空作为光路的通道，通过与该通道同轴的同轴连接件将光纤的末端固定，使得光纤的输出轴线与金属套圈的轴线位于同一直线，从而将光纤的输出光路送入到筒体，采用在接口管与筒体之间安装倾斜垫圈的方式，使得筒体的轴线与金属套圈的轴线之间形成夹角，激光的射入角与球面透镜的光心之间存在一定的夹角，可以使得激光发散，形成大面积的扫描区域，从而扩大扫描的半径；3本专利技术一种用于医疗器械的手持式双波段半导体激光灭菌系统，通过将同轴连接件的端面设置成内凹的锥形面结构，在安装的时候，可以对光纤起到引导作用，使得光纤与金属套圈自动对心，提高了对心的速度，降低了安装难度。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术原理框图；图2为本专利技术光纤准直器的半剖的结构示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于医疗器械的手持式双波段半导体激光灭菌系统，其特征在于：包括红外半导体激光器（10）、紫外半导体激光器（11）、光纤准直器（12）、以及固定两个光纤准直器（12）的手持装置（13）；其中红外半导体激光器（10）：产生红外波段激光，作为红外激光光源；紫外半导体激光器（11）：产生紫外波段激光，作为紫外激光光源；光纤准直器（12）：用于将红外半导体激光器（10）产生的红外波段激光、紫外半导体激光器（11）产生的紫外波段激光进行光纤耦合并准直输出；手持装置（13）：用于操作人员手持操作对被灭菌的医疗器材进行灭菌。

【技术特征摘要】
1.一种用于医疗器械的手持式双波段半导体激光灭菌系统，其特征在于：包括红外半导体激光器（10）、紫外半导体激光器（11）、光纤准直器（12）、以及固定两个光纤准直器（12）的手持装置（13）；其中红外半导体激光器（10）：产生红外波段激光，作为红外激光光源；紫外半导体激光器（11）：产生紫外波段激光，作为紫外激光光源；光纤准直器（12）：用于将红外半导体激光器（10）产生的红外波段激光、紫外半导体激光器（11）产生的紫外波段激光进行光纤耦合并准直输出；手持装置（13）：用于操作人员手持操作对被灭菌的医疗器材进行灭菌；所述光纤准直器（12）包括一个筒体（14），筒体（14）的一端通过端盖（1）安装有球面透镜（9），另一端安装有接口管（3），接口管（3）与筒体（14）之间安装有一个倾斜垫圈（2），接口管（3）内部安装有一个内部中空的金属套圈（4），接口管（3）的外部套装有一个外套管（6）通过一个变径管（7）固定光纤（8），光纤（8）的末...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄智蒙，陈图南，刘仓理，李剑峰，张大勇，冯华，赵剑衡，鲜继淑，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院流体物理研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51