包括凈化吸入系統(tǒng)的空氣的紫外線燈的醫(yī)療/手術(shù)用個人防護系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明總的來說涉及為使用者提供針對醫(yī)療/手術(shù)環(huán)境的防護的個人防護系統(tǒng)。 更具體地，該個人防護系統(tǒng)包括具有集成紫外線燈的通風(fēng)組件。紫外線燈使得來自進入氣 流的潛在病原體失去活性。
【背景技術(shù)】
[0002] 個人防護系統(tǒng)用于手術(shù)操作中，提供手術(shù)人員與患者之間的無菌屏障。個人 防護系統(tǒng)的示例可見于發(fā)明人的受讓人的如下專利：2010年6月15日授權(quán)的專利號為 7, 735, 156的美國專利，2010年7月13日授權(quán)的專利號為7, 752, 682的美國專利以及2102 年8月7日授權(quán)的專利號為8, 234, 722的美國專利，這些專利中的每一個均通過引用方式 合并于本文中。
[0003] 上述標(biāo)識的專利披露了包含頭盔的個人防護系統(tǒng)，該頭盔支撐寬外袍或兜帽。該 組件由醫(yī)療/手術(shù)人員佩戴以建立無菌屏障。寬外袍或兜帽包括透明的面罩。頭盔包括通 風(fēng)單元，該通風(fēng)單元包括風(fēng)扇。通風(fēng)單元通過寬外袍或兜帽吸入空氣，從而圍繞佩戴者循環(huán) 空氣。
[0004] 循環(huán)空氣減少了俘獲在寬外袍/兜帽內(nèi)的熱量以及在寬外袍/兜帽下方積聚的二 氧化碳。因為寬外袍/兜帽的過濾部分明顯地限制氣流進入風(fēng)扇，所以使用比實際需要更 高容量的風(fēng)扇。較大容量的風(fēng)扇也伴隨著在運轉(zhuǎn)期間的不利的高水平噪聲，這些噪聲煩擾 使用者且使使用者分心。
[0005] 此外，因為諸如手術(shù)室的醫(yī)療/手術(shù)設(shè)施內(nèi)的空氣包含了不希望的微生物和病原 體，所以期望在醫(yī)療人員呼吸空氣之前消除盡可能多的微生物。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)的個人防護系統(tǒng)在提供手術(shù)人員與周圍環(huán)境之間的無菌屏障方面做了 合理的努力。然而，存在一些與其使用相關(guān)的局限性。蓋住佩戴者的寬外袍/兜帽阻擋了 聲波。這意味著，佩戴該系統(tǒng)的個人不得不大聲講話或大聲喊叫以便被聽得到。當(dāng)被罩住 的個人正試圖與手術(shù)室環(huán)境中類似穿著的另一個人溝通時，情況更是如此。
[0007] -些個人防護系統(tǒng)已經(jīng)將無線收發(fā)機或無線電合并到頭盔中以允許醫(yī)療人員之 間溝通。使用無線收發(fā)機對于個人防護系統(tǒng)而言增加了相當(dāng)大的成本和復(fù)雜度。此外，在 毗鄰的手術(shù)設(shè)施中有多個使用者的醫(yī)院設(shè)置中，無線收發(fā)機之間的串?dāng)_和電磁干擾是擔(dān)心 的問題。
[0008] 個人防護系統(tǒng)還可以用于對之前使用的弄污的手術(shù)器械和工具進行清潔、消毒和 殺菌的殺菌處理部門（Sro)。個人防護系統(tǒng)保護操作者免于弄污的手術(shù)器械上所包含的生 物危險。手術(shù)器械和工具在醫(yī)療操作中使用之后被送到sro進行殺菌消毒。在sro中，操作 者手動地清洗和清潔器械，然后將它們裝載到殺菌器中以便加熱和暴露于化學(xué)殺菌劑。重 要的是工作在SPD中的人員能夠可視地檢測附著到手術(shù)器械上的體組織或醫(yī)療廢物的任 何碎肩和碎片，從而在清潔過程中去除污染物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明涉及個人防護系統(tǒng)，其為使用者提供對外部環(huán)境的防護。個人防護系統(tǒng)包 括佩戴在使用者頭部上的頭盔。該頭盔具有頭帶，該頭帶布置在佩戴者面部上方。兜帽布 置在頭盔上方。兜帽具有透明的面罩和過濾器，該面罩位于頭帶的前方，該過濾器用于過濾 從外部環(huán)境進入過濾器的空氣。緊固組件與頭盔集成在一起以保持兜帽，在頭盔上包含面 罩。通風(fēng)組件與頭盔集成。通風(fēng)組件具有風(fēng)扇和與風(fēng)扇連接以傳送空氣的導(dǎo)管。該導(dǎo)管具 有入口部分和出口部分，空氣經(jīng)由入口部分吸入，空氣經(jīng)由出口部分排出。紫外光組件與通 風(fēng)組件耦合。紫外光組件定位成將紫外光發(fā)射到導(dǎo)管中，從而通過導(dǎo)管吸入的空氣暴露于 紫外光。紫外光允許使用對氣流限制小的過濾器。
[0010] 兜帽包括一個或多個開口，其尺寸適于接收安裝到開口上的傳聲插件。傳聲插件 由比形成兜帽的其余部分的材料具有更大的聲音穿透性的材料制成。
[0011] 本發(fā)明的一些形式包括檢驗光組件。該檢驗光組件包括紫外光源且安裝到頭盔 上。紫外光源定位成朝向面罩的內(nèi)表面，使得來自紫外光源的紫外光透過面罩。面罩包括 紫外線阻擋透鏡，其防止在面罩之外的紫外光透過面罩。
【附圖說明】
[0012] 本發(fā)明特別參考權(quán)利要求進行說明。可通過結(jié)合附圖的以下詳細說明來理解本發(fā) 明的上述的以及其他的特征和優(yōu)點，在附圖中：
[0013] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的個人防護系統(tǒng)的總體立體圖，兜帽披掛在頭盔 上方；
[0014] 圖2是圖1的頭盔的前視立體圖；
[0015] 圖3是圖1的頭盔的后視立體圖；
[0016] 圖4是圖1的頭盔的局部分解視圖；
[0017] 圖5是圖1的頭盔的另一局部分解視圖；
[0018] 圖6是下外殼和印刷電路板的放大分解視圖；
[0019] 圖7是圖1的頭盔的剖視圖；
[0020] 圖8是示出氣流路徑的頭盔的放大剖視圖；
[0021] 圖9是示出到風(fēng)扇和燈的電力回路的電氣框圖；
[0022] 圖10是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的面罩的后視圖，兜帽外翻，示出了傳聲插件；
[0023] 圖11是兜帽的前視圖；
[0024] 圖12是兜帽的左側(cè)視圖；
[0025] 圖13是對于在制作兜帽時使用的多種材料而言插入損耗對頻率的曲線圖；
[0026] 圖14是包含活性炭的過濾器部分的剖視圖；
[0027] 圖15是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的個人防護系統(tǒng)的總體立體圖，兜帽披掛在頭 盔上方，頭盔具有附接的檢驗光組件；
[0028] 圖16是圖15的頭盔的前視立體圖，檢驗光組件處于分解狀態(tài)；
[0029] 圖17是圖15的頭盔的前視立體圖，檢驗光組件處于組裝狀態(tài)；
[0030] 圖18是包含紫外光發(fā)射二極管的燈殼體的前視平面圖；
[0031] 圖19是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的圖15的面罩的后視圖，兜帽外翻，示出面罩透 鏡系統(tǒng)；
[0032] 圖20A是圖19的面罩透鏡系統(tǒng)的后視圖；
[0033] 圖20B是UV透射透鏡的后視立體圖；
[0034] 圖20C是UV阻擋透鏡的后視立體圖；以及
[0035] 圖21是對于在面罩透鏡系統(tǒng)中使用的多種透鏡材料而言光透射百分比對波長的 曲線圖。
【具體實施方式】
[0036] I.概述
[0037] 參考圖1，圖示出個人防護系統(tǒng)50。個人防護系統(tǒng)50包括佩戴在使用者頭部上的 頭部單元、頭盔組件或頭盔100以及兜帽（hood) 400,兜帽具有集成的面罩500,面罩披掛在 頭盔上方。系統(tǒng)50在佩戴者與外部環(huán)境之間建立了無菌屏障。個人防護系統(tǒng)50可用于許 多醫(yī)療環(huán)境，但是特別適合用于手術(shù)中保護患者免受手術(shù)操作期間污染以及保護醫(yī)療專業(yè) 人員免于暴露于空中傳播的污染物和體液。
[0038] 兜帽400具有朝向遠側(cè)的前部412和朝向近側(cè)的后部414。"遠側(cè)"，應(yīng)當(dāng)理解為表 示朝向個人防護系統(tǒng)50的佩戴者所朝向的手術(shù)部位。"近側(cè)"，表示背離個人防護系統(tǒng)50的 佩戴者所朝向的手術(shù)部位。面罩500安裝到朝向遠側(cè)的前部412中。
[0039] II.紫外光定位在氣流路徑中的頭盔
[0040] 圖2-8圖示出頭盔100。頭盔100通常由2010年6月15日授權(quán)的申請人的受讓人 的美國專利7, 735, 156和2012年10月9日授權(quán)的申請人的受讓人的美國專利8, 282, 234 中所示的頭部單元和頭盔改造而成，這些專利的全部內(nèi)容明確地通過引用方式合并于本文 中。
[0041] 這些文獻中的頭部單元或頭盔與本發(fā)明的頭盔100之間的主要區(qū)別在于，為頭盔 100增加了紫外光組件300。否則，這些參考文獻中披露的頭部單元或頭盔適用于本發(fā)明的 個人防護系統(tǒng)50。
[0042] 頭盔100包括支撐結(jié)構(gòu)128。支撐結(jié)構(gòu)128包括用于將頭盔100安裝到使用者頭 上的可調(diào)頭帶130。大致U型的頦桿132從頭帶130向下懸垂以限定面部開口 134。頦桿 132保持兜帽400遠離佩戴者的面部。
[0043] 通風(fēng)組件150與支撐結(jié)構(gòu)128耦合。通風(fēng)組件150包括朝向佩戴者的下外殼200、 背離佩戴者的上外殼250、進氣蓋280和風(fēng)扇211。下外殼200附接到支撐結(jié)構(gòu)128上。上 外殼250附接到下外殼200上。上外殼250與下外殼200間隔開以在上外殼和下外殼之間 限定至少一個氣流通道192。外殼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] 下外殼200形成有多個內(nèi)部特征。下外殼200具有前端202、后端203、凸形外下 表面204和凹形內(nèi)表面205。周向側(cè)壁206遠離內(nèi)表面205的外邊緣向上延伸。半圓形的 卷形殼體壁207由下外殼200形成且從內(nèi)表面205向上大致垂直地延伸。內(nèi)表面205和卷 形殼體壁207限定了風(fēng)扇空腔208。印刷電路板空腔210限定在內(nèi)表面205、下外殼200的 前端202和卷形殼體壁207的部分之間。
[0045] 風(fēng)扇211包括風(fēng)扇電動機212和風(fēng)扇葉片214。風(fēng)扇電動機212附接到卷形殼體 壁207內(nèi)的內(nèi)表面205上。風(fēng)扇葉片214與風(fēng)扇電動機212耦合且布置在風(fēng)扇空腔208中， 略微與卷形殼體壁207間隔開且被卷形殼體壁207圍繞。風(fēng)扇電動機212與風(fēng)扇電動機連 接器215電連接，風(fēng)扇電動機連接器215又附接到風(fēng)扇電動機電纜216。風(fēng)扇電動機電纜 216連接到頭盔外電纜217。頭盔外電纜217能夠與諸如電池的外部電源連接。風(fēng)扇電動 機212的旋轉(zhuǎn)引起風(fēng)扇葉片214的類似旋轉(zhuǎn)，從而形成進入個人防護系統(tǒng)50的氣流。
[0046] 四個安裝柱218由下外殼200形成且背離內(nèi)表面205大致垂直地延伸。兩個柱 218定位在前端202,兩個柱218定位在后端203。安裝柱218接納緊固件219。諸如自攻 螺釘?shù)木o固件219將上外殼250保持到柱218和下外殼200上。三個支撐臂220由下外殼 200形成且背離內(nèi)表面205大致垂直地延伸。
[0047] 上外殼250具有前端252、后端253、凹形下表面254和凸形外表面255。周向側(cè)壁 256遠離表面254的外邊緣向下延伸。風(fēng)扇開口 258限定在上外殼250中且定位在風(fēng)扇葉 片214上方。四個孔259限定在上外殼250中。兩個孔259朝向前端252定位，其他兩個 孔259朝向端部253定位。緊固件219延伸貫通孔259且由柱218接收，使得上外殼250 保持到下外殼200上。
[0048] 凸起部分260由上外殼25