一种防刺手的锐器智能回收装置设计科普介绍.pdf

DCIENCE&TECHINOLOGYVISION科技视界一种防刺手的锐器智能回收装置设计科普介绍区沈旋杜欣娜成成秀梅徐杨陈颖2*（1.江苏医药职业学院基础医学部，江苏盐城224005;2.南京中医药大学医学院教学实验中心，江苏南京2 10 0 2 3)摘要：锐器盒在切断感染途径，保护易感人群以及预防疾病感染等方面发挥重要作用。文章科普介绍一种新型的医用锐器盒回收装置的设计和使用方法。本设计针对输液针头回收时，将以往的医护人员借助剪刀分离针头和输液器的方式进行整合设置。通过分离组件既能对针头自动夹持，又能对接触注射针头进行自动切断，从而直接减少医护人员在针头回收过程中造成的针刺安全隐患，同时也能够提高医护人员的工作效率。关键词：锐器盒；防刺手；智能回收装置；设计前言锐器盒是临床上最常使用的收纳盒，主要用于针头、刀片、缝合针等利器的回收装置。有研究表明：一是在输液器与输液针头分离的过程中，二是在分抹或者整理的过程中，因锐器盒没有科学地执行3/4关闭，导致针头的溢出，给护理工作人员造成不可避免的安全隐患。尤其是感染科以及疫情发生条件下，也加重了护理工作者的职业暴露和职业风险 2-3。美国疾病控制和预防中心的评定表明：6 2%8 8%的锐器伤害是可以预防的。合理有效科学的锐器盒的发明，可以有效地保障职业安全，防止交叉感染 4-5。临床上许多医护工作者都对锐器盒进行改良和优化，但仍然存在一些不足。目前，临床上使用的锐器盒仍是以护士二次分离针头等为主，针对以上情况，我们设计了一款新型防刺手锐器智能回收装置，科普介绍如下。一、设计与制作（一）设计思路锐器盒是一种医用收纳盒，为防止病毒或传染病借由血液传播，需要使用锐器盒对注射针头和输液针头进行单独回收处理，现有的锐器盒结构简单，不具备夹持功能，在针对注射针头进行回收时，需医护人员手持注射针头部位并从注射器上拔下再放入锐器盒内，在手持注射针头的过程中易发生刺伤，安全性能较低；现有的锐器盒还不具备切断功能，在针对输液针头进行回收时，需医护人员借助剪刀将输液针头从输液管上分离，由于剪刀与锐器盒分体设置，剪刀常置于其他位置，在使用时不能及时拿取；为此，我们提出一种防刺手的锐器智能回收装置。通过分离组件既能够对注射针头进行自动夹持，又能够对输液针头进行自动切断，不仅降低了医作者简介：沈旋，江苏宿迁人，博士研究生，讲师，研究方向为脂肪肝、糖尿病等。杜欣娜，达斡尔，内蒙古，博士研究生，讲师，研究方向为乳腺癌。成秀梅，江苏盐城人，硕士研究生，副教授，研究方向为肿瘤发病机制。徐杨，江苏连云港人，硕士研究生，助理实验师，研究方向为蚊煤病。通信作者：陈颖，江苏沭阳人，硕士研究生，实验师，研究方向为神经退行性病变。70科技视罗|Science&Technology VisionNEWTECHNOLOGYAPPLICATION新技术应用护人员的劳动强度，还避免医护人员直接接触注射针头和输液针头造成安全隐患，同时，优化注射针头的夹持速度，避免不同规格的针头在回收过程中造成的安全隐患，来解决上述问题。(二)材料锐器盒整体外观采用耐穿刺的医用硬塑料制成。电动装置使用低功耗、低噪声、轻便的减速电机。刀片采用不锈钢材料。（三）组件设计包括收纳组件，收纳组件上设置有挡盖组件和分离组件（见图1），挡盖组件用于遮挡收纳组件内部的注射针头和输液针头，且挡盖组件设置于收纳组件的顶部（见图2）；其中，分离组件（见图3图8）用于夹持注射针头和切割输液针头，且分离组件设置于挡盖组件的内部；具体组成部分如下。（1）收纳组件：10 1一回收筒；10 2 一吸盘。（2）挡盖组件：2 0 1一筒盖；2 0 2 一凸环；2 0 3一挡板；204一支板；2 0 5一连接柱；2 0 6 一放置口；2 0 7 一上套环；208一下套环；2 0 9 一第一扇形挡盖；2 10 一第二扇形挡盖；211一凸条；2 12 一环形滑槽。（3）分离组件：30 1一固定夹条；30 2 一活动夹条；303一第一连接板；30 4一第二连接板；30 5一山状导向架；30 6 一第一弧形槽；30 7 一橡胶凸起；30 8 一第二弧形槽；30 9 活动板；310 切割刀片；311一切割槽；312 T形槽；313T形条；314偏心轮；315口形限位套；316通孔；317 滑块；318 弹簧；319 减速电机；320圆盘；32 1第一凸柱；32 2 第二凸柱；32 3一活动环；32 4一连接杆。20321022011011202201图2锐器盒仰视图202204303307209301319320324图3锐器盒筒盖内视图20120633092032113022112062302309 310307209图4锐器筒盖俯视图2022032072101011023212306301209204206211209208204102205图1锐器盒正视图图5锁锐器盒挡盖组件Science&TechnologyVision|科技视零71DCIENCE&TECHINOLOGY VISION科技视界319305204320323321324309315308311图6 铁锐器盒分离组件315309317-318307302306图7 铁锐器盒右固定夹条313-314315307302306图8 锐器盒左固定夹条（四）工作原理本文中防刺手的锐器智能回收装置在减速电机319 上设置摄像装置采集注射针头的图像数据，通过针头长度和尖锐度之间的关系，确定能够适配不同规格针头的转322304302316动速度，进而由控制装置控制减速电机319 的转动。通303307306301313310310309312过该方式在自动化操作的同时，保证操作的安全性。另外，在凸环2 0 2 的内壁面安装有金属探测器，在筒盖2 0 1上设有红外传感器、控制开关以及分别与金属探测器、红外传感器、控制开关和减速电机319 电性连接的单片机，单片机用于接收金属探测器反馈的探测信息，以及红外传感器反馈的感应信息，以及用于接收控制开关输入的控制指令，以及根据控制指令、探测信息和感应信息控制减速电机319 工作。二、使用方法通过凸条打开第一扇形挡盖，将输液管的输液针头从对应的放置口置于凸环的内腔，且使得输液针头的连接端置于固定夹条上第二弧形槽的内腔，启动减速电机。同时在减速电机上设置摄像装置采集注射针头的图像数据，通过针头长度和尖锐度之间的关系，确定能够适配不同规格针头的转动速度，进而由控制装置控制减速电机的转动。具体如下：在凸环2 0 2 的内壁面安装有金属探测器，在筒盖2 0 1上设有红外传感器、控制开关以及分别与金属探测器、红外传感器、控制开关和减速电机319 电性连接的单片机，单片机用于接收金属探测器反馈的探测信息，以及红外传感器反馈的感应信息，以及用于接收控制开关输入的控制指令，以及根据控制指令、探测信息和感应信息控制减速电机319 工作。在实际应用时，减速电机的输出轴最终带动活动夹条和活动板朝固定夹条的方向移动，即可利用固定夹条和活动板对输液针头的连接端夹持固定，并通过切割刀片进行切断作业，再通过减速电机的输出轴带动活动夹条和活动板朝圆盘的方向移动，使得输液针头掉至回收筒的内腔进行收集。注射器针头的回收：通过凸条2 11打开第二扇形挡盖210，将注射器的注射针头从对应的放置口2 0 6 置于凸环202的内腔，且使得注射针头的连接端置于固定夹条30 1上第一弧形槽30 6 的内腔，启动减速电机319，减速电机319的输出轴最终带动活动夹条30 2 朝固定夹条30 1的方向移动，即可利用固定夹条30 1和活动夹条30 2 将注射针头的连接端夹持固定，此时医护人员只需向上用力拔动注射器，即可将注射器与注射针头分离，再通过减速电机319 的输出轴带动活动夹条30 2 朝圆盘32 0 的方向移动，使得注射针头掉至回收筒10 1的内腔进行收集，在注射针头的整个分离过程中，医护人员无须接触注射针头部分，有效避免医护人员手部被刺伤；。输液管针头的回收：通过凸条2 11打开第一扇形挡盖209，将输液管的输液针头从对应的放置口2 0 6 置于凸环72科技视罗|Science&Technology VisionNEWTECHNOLOGYAPPLICATION新技术应用202的内腔，且使得输液针头的连接端置于固定夹条30 1上第二弧形槽30 8 的内腔，启动减速电机319，减速电机319的输出轴最终带动活动夹条30 2 和活动板30 9 朝固定夹条30 1的方向移动，即可利用固定夹条30 1和活动夹条30 2 对输液针头的连接端夹持固定，并通过切割刀片310进行切断作业，再通过减速电机319 的输出轴带动活动夹条30 2 和活动板30 9 朝圆盘32 0 的方向移动，使得输液针头掉至回收筒10 1的内腔进行收集，在输液针头的整个切断过程中，医护人员无须借助外界工具，有效提高切断效率。三、优点（一）设计简便设计简单、易于操作、安全系数相对较高。可视化操作通过图像观察分离组件既能够对注射针头进行自动夹持，又能够对输液针头进行自动切断。操作人员无须手工剪刀剪切，采用电动模式，安装可自动切割刀片。操作人员只需要将相关医疗器械放人切割槽，按下操作按钮，即可完成切割工作。提高工作效率，降低安全隐患。（二）优化结构针对不同规格的针头回收，对注射针头的夹持速度进行设计。进一步提高了操作的安全性。（三）卫生性好医疗废物管理条例中“医疗废物应该按照类别放置于防渗漏、防锐器穿透的专用包装物或者密闭的容器内”的要求 6，采用图像可视化操作，可观察到锐器在桶内放置情况，当利器满3/4时可及时进行封口处理，避免泄露。四、缺点内部结构较为复杂，产业化成本高，一定程度上制约了该锐器盒的广泛使用。五、结语针刺伤是医护人员发生感染的重要原因，也是职业危害的重要因素，很多时候如不加以防范，严重者将危及生命 7-8。安全有效的锐器装置的发明和使用，可以较大程度上避免医护工作者尤其是护理人员在从事医疗过程中针刺伤的发生。近些年来针对锐器盒使用过程中出现的问题，广大护理工作者也积极献策献计投身到改良、发明以及制作过程中来。目前虽然社会上各医院锐器盒装置也各有不同，但使用传统的锐器盒装置居多。本发明提供一种新型防刺手的锐器智能回收装置，通过分离组件既能够对注射针头进行自动夹持，又能够对输液针头进行自动切断，不仅降低了医护人员的劳动强度，还避免医护人员直接接触注射针头和输液针头造成安全隐患。同时，优化注射针头的夹持速度，避免不同规格的针头在回收过程中造成的安全隐患，来解决上述问题。但是由于条件有限，目前只申请了发明专利，还未制成实物投人临床使用，具体操作复杂程度和使用效果还无法取得一定的评价效果。后期我们也将在此方面进行一些研究，争取使这种新型的锐器盒早日投入医疗使用的进程中来，为广大医疗实践服务，不断提高医疗服务效率。参考文献1展瑞汶，沈娴，翁超，等.新型利器盒的设计与降低针刺伤发生率的干预效果评价探析 J.中国设备工程，2 0 2 3，517（3）：16-18.2吕春容，赵霞，邬晓丽，等.利器盒固定架对艾滋病病房针刺伤防护的效果 J.现代临床医学，2 0 2 0，46（4）：2 8 5-2 8 7.3黄璐璐，尹世玉，朱娟，等.疫情期间发热门诊护理人员预防针刺伤的安全实践 J.基层医学论坛，2 0 2 0，2 4（30）：4314-4316.4 BREWER JD,ELSTON DM,VIDIMOS AT,etal.Managingsharps injuries and other occupational exposures to HlV,HBV,and HCV in the dermatology officeJ.Am AcadDermatol,2017,77（5）：9 46-9 51.5 GRIMMOND T,BYLUND S,ANGLEA C,etal.Sharpsinjury reduction using a sharps container with enhancedengineering:a 28 hospital nonrandomized intervention andcohort studyJJ.Infect Control.2010,38（10）:7 9 9-8 0 5.6詹利雅，朱美丽，马红丽，等.一种电动利器盒的设计与应用 J.中国乡村医药，2 0 2 1，2 8（17）：31-32.7 YONEZAWA Y,YAHARA K,MIURA M,etal.Risk factorsfor and circumstances of needlestick and sharps injuries ofdoctors in operating rooms:A study focusing on surgeriesusing general anesthesia at Kurume University Hospital,JapanJ.Infect Chemother,2015,21（12):8 37-8 41.8 BEVAN V,BLAKE P,RADWAN RN,etal.Sharps andneedlestick injuries within the operating room:Risk proneprocedures and prevalence meta-analysislJl.PerioperPract，2 0 2 3（4）：17 50 458 9 2 2 110 38 10.Science&Technology Vision|科技视界73