專利名稱：清洗組織的設(shè)備及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及對(duì)活體組織的處理，尤其是涉及對(duì)暴露的活體組織的清洗。
本發(fā)明的背景清洗活體組織，如在外科手術(shù)中清洗人體或動(dòng)物的組織，要求從組織上清除固體污染物，如纖維，塵土，沙粒，諸如此類，以及有機(jī)物，如膿，脂肪等等。有機(jī)物相比于無(wú)機(jī)物對(duì)組織的附著強(qiáng)得多，因此更難清除。因此，盡管無(wú)機(jī)物可以通過(guò)液體流清除，卻常常無(wú)法用這種方法清除某些有機(jī)物。特別難清洗的，也是最成問(wèn)題的，是那些尺寸小于組織表面形成的流體的層厚的污染顆粒，所述的流體層的特點(diǎn)是有一定的流動(dòng)速度，該速度在靠近流層表面時(shí)急劇減小，在表面為零。
那些位于邊界層的最小的顆粒，具有足夠的拖曳阻力，使得它們可以穩(wěn)固在流體層的表面，即使流體有很高的速度，也不被沖走，為了試圖解決這個(gè)問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)中人們提出了幾種利用脈沖式清洗流的裝置，例如，USP4350158和4982730中所公開(kāi)的那些。這些脈沖式清洗流體裝置的工作原理是提供一種邊界層的厚度被減小的液體流，以便清洗掉那些小顆粒。但是，這些設(shè)備通常結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，要使用大量的液體，而相對(duì)于非脈沖式裝置僅僅有很小的改進(jìn)。
本發(fā)明的技術(shù)方案的概括本發(fā)明試圖克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，而提供一種清洗活體組織，例如在外科手術(shù)過(guò)程中清洗人體或動(dòng)物體的組織的方法及設(shè)備。
更具體地說(shuō)，本發(fā)明試圖提供一種在組織表面以使用消毒液體，并且能夠清除哪怕是很小的污染物的清洗方法和設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)組織比現(xiàn)有技術(shù)更為有效的清洗。
還有，這種清洗使用相對(duì)較少量的液體，因此，不僅比已知的方法更為有效率和減少浪費(fèi)，而且使用起來(lái)更為方便和清潔。
本發(fā)明還有一個(gè)特點(diǎn)是對(duì)被清洗的組織具有治療作用。
因此，相應(yīng)于本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例，本發(fā)明提供一種使用液體和氣體作為工作流體清洗活體組織的設(shè)備，包括用于容納消毒液體的容器；流體輸送頭，帶有一個(gè)液體入口、一個(gè)氣體入口、流體輸出設(shè)備以及位于氣體和液體入口以及流體輸出設(shè)備之間的閥門設(shè)備，用來(lái)選擇性地使液體和氣體流分別從入口進(jìn)入流體輸出設(shè)備；液體導(dǎo)管設(shè)備，延展于容器內(nèi)的一個(gè)液體入口和液體出口之間，該液體出口與輸送頭的液體入口相連；氣體導(dǎo)管設(shè)備，延展于一個(gè)氣體入口和一個(gè)氣體出口之間，其中，氣體入口與壓縮氣體源相連，氣體出口與輸送頭的氣體入口相連，并且所述的氣體導(dǎo)管設(shè)備通過(guò)中間級(jí)的出口與容器相連；還有用來(lái)選擇性地使經(jīng)消毒的液體源暴露于壓縮氣體流的設(shè)備，該壓縮氣體流從氣體入口進(jìn)入氣體出口，再進(jìn)入流體輸送頭的氣體入口，從而使經(jīng)消毒的液體沿液體導(dǎo)管設(shè)備流動(dòng)，從入口到出口，再進(jìn)入流體輸送頭的液體入口，其中，流體輸出設(shè)備包括一個(gè)氣-液混合裝置，用來(lái)接收氣體和液體流，并將它們混合成一種氣-液混合流，可以通過(guò)操作，使之以消毒液滴懸浮在高速氣體流中的方式通過(guò)流體出口從設(shè)備噴出。
另外，按照本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例，氣體流以第一高的壓力從閥門設(shè)備出來(lái)，進(jìn)入氣-液混合裝置，操作混合裝置使得經(jīng)過(guò)的氣體流形成一個(gè)壓降，使流體出口流出的氣-液流的壓力成為第二高，其中第一高壓力至少是第二高壓力的兩倍，這樣，就在從流體出口流出的氣-液流中產(chǎn)生了一個(gè)沖擊波，并將流出的流體中的液體部分霧化成微滴，從而形成懸浮在流體的氣體部分中的霧氣(mist)。
還有，相應(yīng)于本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例，流體輸出設(shè)備還包括對(duì)被清洗的組織施用抽吸力的設(shè)備。
還有，相應(yīng)于本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例，流體輸出設(shè)備還包括一個(gè)內(nèi)噴管，用來(lái)提供消毒液的流出，并且，該噴管包括一個(gè)后部，其結(jié)構(gòu)和設(shè)置與內(nèi)噴管相吻合，以便在其間形成氣體流的通道；一個(gè)腰部，由后部逐漸縮小而形成；一個(gè)前部，形成了一個(gè)開(kāi)口，并且向腰部逐漸縮小，其中，通道的形狀使之在通向噴管的前部時(shí)加劇縮窄，以便使從通道經(jīng)過(guò)的氣體流被加速到聲速以上，并且，其中，前部在通向開(kāi)口時(shí)加寬，使得被加速的氣體流膨脹，從而經(jīng)歷一個(gè)壓降，至次大氣壓，這樣，當(dāng)噴管開(kāi)口被移近被污染顆粒沾污的組織時(shí)，污染顆粒被暴露在次大氣壓下，進(jìn)而從組織上松脫下來(lái)。
最好是，從流體出口的下游，流出的氣-液流具有接近聲速的速度。
還有，相應(yīng)于本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例，氣體導(dǎo)管設(shè)備的氣體入口接向一個(gè)壓縮氧氣源，并且流出的流體是懸浮在高速的氧氣流中的消毒液霧氣輸出流。
與本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例相應(yīng)，還提供了一種清洗活體組織的方法，包括將消毒液體源暴露于壓縮氣流，從而使之被氣壓泵入流體輸送頭中；將壓縮氣體供入流體輸送頭；使供應(yīng)到輸送頭的氣體和液體相混合，以提供一種懸浮在高速氣體流中的消毒液霧氣形成的氣-液輸出流；并且將活體組織暴露在氣-液流之下，從而將污染物清除。
另外，相應(yīng)于本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例，供應(yīng)壓縮氣體的步驟包括以第一高的壓力供應(yīng)氣體，并且混合步驟包括在氣體流中造成一個(gè)壓降，從而使氣-液流的壓力為第二高，其中第一高壓力至少是第二高壓力的兩倍，以便在氣-液流中產(chǎn)生一個(gè)沖擊波，并將流體的液體部分霧化成微小的液滴，從而形成懸浮在流體的氣體部分中的霧氣。
還有，按照本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例，清洗方法還包括，在混合步驟之前，提供氣體流；造成氣體輸出流的膨脹，從而產(chǎn)生其壓降至次大氣壓力，進(jìn)而提供一個(gè)抽吸力；并且提供與膨脹的氣體流相結(jié)合的液體流。
再相應(yīng)于另一個(gè)最佳實(shí)施例，提供了一種清洗和愈合受損傷的活體組織的方法，包括將消毒液體源暴露在壓縮氧氣流中，從而使其被泵入到流體輸送頭中；將壓縮氧氣供給流體輸送頭；使供應(yīng)到輸送頭的氧氣和液體相混合，以提供懸浮在高速氧氣流中的消毒液霧氣形成的氧氣-液體流；并且將受損傷的活體組織暴露在氧氣-液體流之下，從而將污染物清除，防止其干燥，并促使其愈合。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明結(jié)合附圖和下面的描述，可以更容易地理解本發(fā)明

圖1為本發(fā)明的氣-液設(shè)備的總體示意圖；圖2A為圖1中所見(jiàn)到的容器的放大的部分剖視圖；圖2B為圖2A中的容器的分配蓋放大的沿B-B線的剖視圖；圖3A是使用時(shí)圖1中所見(jiàn)到的流體輸送頭的詳細(xì)的剖視圖；圖3B是在打開(kāi)位置時(shí)，閥門機(jī)構(gòu)的部分的放大的詳細(xì)示意圖；圖3C是在關(guān)閉位置時(shí)，閥門機(jī)構(gòu)的部分的放大的詳細(xì)示意圖；圖4是相應(yīng)于本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的流體輸送頭的部分側(cè)視圖，圖中有一個(gè)噴管部分，其結(jié)構(gòu)使之在附近產(chǎn)生一個(gè)有抽吸作用的壓力；并且圖5是圖4中所見(jiàn)到的流體輸送頭的噴管的放大的剖視圖，用以說(shuō)明抽吸作用的壓力的形成。
最佳實(shí)施例的詳細(xì)描述參照?qǐng)D1，本發(fā)明提供了一種設(shè)備，標(biāo)號(hào)為10，該設(shè)備使用液體和氣體作為工作流體來(lái)清洗活體組織，如在外科手術(shù)中，清洗人體或動(dòng)物體的組織。從下面的描述中可以看出，本設(shè)備的特征在于可以高效率地從活體組織中清除污染顆粒，包括那些采用原先已知的方法無(wú)法清除掉的很小的顆粒。還有，本設(shè)備使用相對(duì)來(lái)說(shuō)較少量的液體，因此，當(dāng)用來(lái)清洗組織，和用來(lái)防止外科手術(shù)過(guò)程中組織變干燥時(shí)，不會(huì)在操作部位產(chǎn)生大量積聚的液體。而且，使用的氧氣本身就具有治療效果，這一點(diǎn)是眾所周知的。另外，因?yàn)槭褂醚鯕庾鳛闅怏w源，使得本設(shè)備不僅在手術(shù)室有用，而且在任何帶有標(biāo)準(zhǔn)的氧氣供應(yīng)出口的醫(yī)院設(shè)施中都可以使用。
設(shè)備10包括一個(gè)容器12，用來(lái)儲(chǔ)存消毒液體，如任一種適合的鹽溶液，如用于沖洗的0.9％的氯化鈉溶液，以及包括一個(gè)流體輸送頭14。再參照?qǐng)D3A，輸送頭14帶有一個(gè)液體入口16，一個(gè)氣體入口18，和流體輸出設(shè)備20，通過(guò)該設(shè)備可以提供一種接近聲速的氣體和液體的霧氣。正是使用這種霧氣輸出來(lái)進(jìn)行下面所描述的清洗。
例如，容器12可以由一個(gè)五路的分配蓋22來(lái)密封，通過(guò)螺釘(未示出)固定在該容器上，或采用嵌合式或其他合適的方式耦合?，F(xiàn)在再參照?qǐng)D2A和2B，分配蓋22帶有一個(gè)氣體入口24，第一和第二氣體出口，分別標(biāo)記為26和28(圖1和2B)，一個(gè)液體入口30和一個(gè)液體出口32。
第一氣體導(dǎo)管34帶有一個(gè)入口端36，該端最好是采用可拆卸的方式，通過(guò)一個(gè)氧氣塞38，與氧氣出口40耦合，這部分形成一種連接結(jié)構(gòu)，例如“Silberman 2000”型的氧氣連接器件，這是廣為人知的，在以色列和全世界范圍的很多醫(yī)院都可以找到，并且在這些地方，該連接器件是與一個(gè)中央高壓氧氣源相連接。最好是，該氧氣源帶有一個(gè)基本均勻的，無(wú)波動(dòng)的氣壓頭，壓強(qiáng)大約為3個(gè)大氣壓。第一氣體導(dǎo)管34還帶有一個(gè)出口端42，通過(guò)一個(gè)合適的螺栓式或嵌合式的耦合器44，與氣體入口24相連。第二氣體導(dǎo)管，標(biāo)記為46，帶有一個(gè)氣體入口端48和一個(gè)出口端50。入口端48通過(guò)一個(gè)與44相似的耦合器52，與第一氣體出口26相連，并且出口端50通過(guò)與44相似的耦合器54，與二級(jí)氣體導(dǎo)管19的入口18′相連，如圖3A所示，該二級(jí)導(dǎo)管19與輸送頭14的氣體入口18相耦合。
一個(gè)液體導(dǎo)管56帶有一個(gè)入口端58，該入口端通過(guò)一個(gè)與44相似的耦合器59，與分配蓋22的液體出口32相連，并且，還有一個(gè)出口端60，通過(guò)一個(gè)合適的與44相似的耦合器62，與二級(jí)液體導(dǎo)管17的入口16′相連，如圖3A所示，該二級(jí)導(dǎo)管17與輸送頭14的液體入口16相耦合。
還有一段管子，標(biāo)記為66(圖1和2A)，與分配蓋22的液體入口端30相連，并且?guī)в幸粋€(gè)自由端68，伸向容器12的底部，形成一個(gè)液體入口70。
如圖2A和2B所示，分配蓋22的結(jié)構(gòu)使得氣體入口24與第一和第二氣體出口26和28相連，因而有利于從第一氣體導(dǎo)管34(圖1)出來(lái)的氣體流，通過(guò)分配蓋22，進(jìn)入第二氣體導(dǎo)管46(圖1)，這樣還有利于壓縮氣體通過(guò)第二氣體出口28，進(jìn)入容器12。正如我們所見(jiàn)到的，盡管通過(guò)分配蓋22的氣體流和液體流是保持分離的，但液體入口30和液體出口32也是互相連接的。
更佳的方式是，當(dāng)允許氣體流通過(guò)第一和第二氣體導(dǎo)管34和46時(shí)，通過(guò)合理調(diào)節(jié)輸送頭14(如下所述)的手動(dòng)桿72，一部分壓縮氣體通過(guò)第二氣體出口28進(jìn)入容器12，因而使容器中的液體被壓縮。這種壓強(qiáng)的增加，再加上容器內(nèi)部和輸送頭14的輸出設(shè)備20之間存在壓差，造成部分液體流從容器溢出，流入管子66的液體入口70，并且進(jìn)入液體導(dǎo)管56。從下面對(duì)圖3A-3C的描述可知，流體輸出設(shè)備20的下游的壓強(qiáng)為大氣壓，因而提供一個(gè)所需的壓降，并且使得所述的液體溢出能夠發(fā)生。更好是，桿72通過(guò)任何適當(dāng)?shù)难b置(未示出)相關(guān)聯(lián)，使之可以同時(shí)操作。
再參照?qǐng)D3A,3B和3C，圖中，流體輸送頭14(圖3A)及其閥門機(jī)構(gòu)(圖3B和3C)被詳細(xì)示出。如上所述，輸送頭14有一個(gè)液體入口16，一個(gè)氣體入口18及流體輸出設(shè)備20，通過(guò)該設(shè)備，以接近聲速的速度將氣體和液體的噴霧輸送出來(lái)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可知，下面結(jié)合圖3A-3C所描述的僅僅是流體輸送頭14的一個(gè)實(shí)施例，還可以根據(jù)本發(fā)明的原理，使用其他合適類型的連接結(jié)構(gòu)和閥門。
流體輸送頭14包括一套閥門組件，標(biāo)記為79，以有利于液體和氣體的通過(guò)，如下所述，液體和氣體分別是從液體入口16和氣體入口18，進(jìn)入一個(gè)氣體和液體的混合噴管108。閥門79包括一個(gè)閥體80，其后部形成液體入口16和氣體入口18。閥體80還包括橫向設(shè)置的液體和氣體閥門腔，分別標(biāo)記為82和84，并且彼此分離，但通過(guò)第一液體供應(yīng)孔86和第一氣體供應(yīng)孔88分別與入口16和18相連。閥門腔82和84還分別通過(guò)第二液體供應(yīng)孔90和第二氣體供應(yīng)孔92，與標(biāo)記為94的閥體80的前部相連。
閥體前部94形成一個(gè)內(nèi)凹槽96及環(huán)繞在其外部的外凹槽98，內(nèi)凹槽96與第二液體供應(yīng)孔90相通，外凹槽98與第二氣體供應(yīng)孔92相通。內(nèi)噴管100位于內(nèi)凹槽96內(nèi)，以便與第二液體供應(yīng)孔90相接，內(nèi)噴管100的前端為一個(gè)狹小的開(kāi)口102，通過(guò)該開(kāi)口，噴射出狹窄的液體流。一個(gè)圓柱體狀的氣-液混合器108安裝在外凹槽98內(nèi)，與內(nèi)噴管100同心。
混合器108有一個(gè)前端，標(biāo)記為110，該前端向前伸展至一個(gè)開(kāi)口112，并如所見(jiàn)到的那樣，開(kāi)口112大致上與內(nèi)噴管100的噴孔102同軸?；旌锨?08的這種結(jié)構(gòu)可以使得輸送頭14中輸送的氣體與從前部的噴管開(kāi)口112噴出的液體流在中央會(huì)合。因此，當(dāng)液體流與氣流互相會(huì)合時(shí)，他們?cè)诨旌锨?08的前端110混合成單個(gè)的氣體和液體流。
閥門腔82,84每個(gè)都包含一套閥門機(jī)構(gòu)，其典型結(jié)構(gòu)如下所述。因?yàn)檫@些典型的閥門機(jī)構(gòu)是彼此完全相同的，都被標(biāo)作120，并且兩套閥門機(jī)構(gòu)的公共部件也用類似的標(biāo)號(hào)標(biāo)出。每個(gè)閥門機(jī)構(gòu)120帶有一個(gè)圓柱座122，其中，安裝有內(nèi)閥盤124。
現(xiàn)在再參照?qǐng)D3B和3C，如圖所示，在本實(shí)施例中，閥盤124帶有一個(gè)大致為錐狀的，向外逐漸變細(xì)的閥門開(kāi)口126，其中設(shè)有一個(gè)圓錐體狀閥門元件128。閥門元件128在沒(méi)有反向力存在的情況下，如圖3C所示，通過(guò)有彈性力的機(jī)構(gòu)130，如一個(gè)彈簧，維持在開(kāi)口126之內(nèi)，處于一個(gè)可縮回的密封的位置。每個(gè)手控桿72(圖1和3A)上帶有一個(gè)橫向延伸的螺紋孔134(圖3A)。如圖3A所示，螺釘元件136伸過(guò)通孔134延伸，在加寬末端138齊平。一個(gè)螺母140與末端138相連，并且相對(duì)于螺釘元件136的縱軸142可以自由旋轉(zhuǎn)。螺母140位于一個(gè)活塞狀的箱144內(nèi)，144可以沿座122上的朝內(nèi)的軌道146做向內(nèi)的軸向運(yùn)動(dòng)。
在如圖3C所示的位置，閥門開(kāi)口126被閥門元件128關(guān)閉?？梢酝ㄟ^(guò)操作，使桿72向預(yù)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，以產(chǎn)生螺釘136的向內(nèi)的線性移動(dòng)。因?yàn)槁菽?40可以繞軸142自由旋轉(zhuǎn)，它并不會(huì)繼續(xù)任何旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，僅僅會(huì)被螺釘136壓迫而向內(nèi)運(yùn)動(dòng)。這種向內(nèi)運(yùn)動(dòng)使得箱144沿軌道146相應(yīng)向內(nèi)移動(dòng)，并作用于閥門元件128的后部148，使之向內(nèi)壓。如圖3B的箭頭149所示，使得閥門開(kāi)口126部分被打開(kāi)，并使得氣體或液體通過(guò)。
閥門盤124在后部帶有多個(gè)第一徑向孔150，與閥門座122的內(nèi)部相接。閥門座122有一個(gè)或更多的第二徑向孔152，與凹槽154的外表面相接。
凹槽154及第二液體和氣體供應(yīng)孔90和92的結(jié)構(gòu)使得閥門開(kāi)口126打開(kāi)后，液體和氣體流可以分別沿閥門開(kāi)口126，閥門盤124的第一徑向孔150，閥門座122的第二徑向孔152，凹槽154，供應(yīng)孔90或92所確定的路徑流動(dòng)。
如上所述，氣體為壓縮氣體，以平均壓強(qiáng)2-3大氣壓供應(yīng)。因?yàn)樵诹黧w通過(guò)輸送頭14時(shí)可能有一個(gè)最小輸送頭損耗，輸送頭14的結(jié)構(gòu)使得該損耗減至最小，并且確保直至混合噴霧通過(guò)混合腔108的開(kāi)口112進(jìn)入大氣這一點(diǎn)時(shí)，流體的壓強(qiáng)保持在2個(gè)大氣壓以上。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可知，當(dāng)混合流體進(jìn)入大氣時(shí)，有一個(gè)瞬時(shí)的壓降，從2個(gè)或更多的大氣壓降至1個(gè)大氣壓。這種幅度的突然的壓降使得在進(jìn)入大氣這一點(diǎn)的混合噴霧的速度接近聲速，即，大約為330米/秒，并且在噴霧中產(chǎn)生一個(gè)沖擊波。該沖擊波的作用是使得混合流體中的液體成分被霧化成微小的水滴，這樣，就獲得一種在氣體流中懸浮有霧氣的速度接近聲速的噴射流。
發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)輸送頭14接近被清洗的組織時(shí)，一般是相距10厘米以上，微小的液滴沖擊到組織及其上面的污染物上，從而將污染物強(qiáng)制地從組織上移開(kāi)，進(jìn)而完成對(duì)組織的清除。
用這種方式，即，通過(guò)微小的液滴使污染物濕潤(rùn)，可以使污染物的空氣阻力顯著增加，這樣，混合噴射流對(duì)其的沖擊，可以使它們從組織表面分離開(kāi)，并被噴射流帶走。增加污染顆粒的空氣阻力一方面是靠液滴的濕潤(rùn)作用，另一方面還要求組織表面沒(méi)有邊界穩(wěn)定的液體流層。因此，如果污染物都不被邊界穩(wěn)定的液體流層所保護(hù)，那么，都處于暴露狀態(tài)，從而可以被氣-液噴射流所清除掉。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4，圖中示出了一個(gè)流體輸送頭，標(biāo)記為200，再參照?qǐng)D5，圖中詳細(xì)示出了流體輸送頭200的噴管202，其結(jié)構(gòu)屬于本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。輸送頭200與輸送頭14相似，在上面已結(jié)合圖1和圖3A進(jìn)行了描述，因此，在此除了輸送頭200和輸送頭14的差別之外，不再進(jìn)行描述。因此，輸送頭200中，那些在圖1或圖3A中可以看到的，并且結(jié)構(gòu)相似的部件，在圖5中用相似的標(biāo)記標(biāo)出，但在標(biāo)號(hào)上增加一個(gè)(′)。
再參照?qǐng)D5，輸送頭200的特征在于帶有一個(gè)噴管，標(biāo)記為202，組合在一個(gè)一體化的結(jié)構(gòu)中，該結(jié)構(gòu)的后部為氣-液混合部分204，前部為抽吸部分206。噴管202大致上是一個(gè)沙漏的結(jié)構(gòu)，因此，其后部204和前部206逐漸縮小至一個(gè)狹窄的腰部或過(guò)渡部分208。內(nèi)噴管100′的形狀僅僅使其能通過(guò)過(guò)渡部分208并且?guī)в幸粋€(gè)相應(yīng)的，略微變窄的腰部210，可以看到，當(dāng)其伸入抽吸部分206時(shí)，其直徑增加。
如箭頭212所示，當(dāng)氣流以超出大氣壓的壓強(qiáng)進(jìn)入由內(nèi)噴管100′和噴管202所確定的環(huán)形通道214時(shí)被加速，從逐漸變小的通道的入口216時(shí)的次聲速，到通道的中途位置218時(shí)的聲速，再到219位置時(shí)的超聲速，這時(shí)，由于內(nèi)噴管100′的前邊緣220所形成的梯度，通道的縮小趨勢(shì)被突然中斷。當(dāng)氣體流從過(guò)渡區(qū)域208進(jìn)入加寬的前噴管部分206時(shí)，迅速膨脹。由此產(chǎn)生的膨脹波經(jīng)過(guò)顯著的壓降，至少減到大氣壓以下，從而沿前噴管206的內(nèi)表面222產(chǎn)生一個(gè)圓錐體狀的稀薄氣體區(qū)域221。
當(dāng)被加速的液體流從噴管開(kāi)口102′進(jìn)入超聲速的氣體流時(shí)，由于經(jīng)歷了急劇的壓降，其過(guò)程與上面的結(jié)合圖1-3C所描述的基本相似，液體流被變成微小的霧狀液滴，然后沖入氣體流中，從而形成混合氣-液霧氣流。
當(dāng)將流體輸送頭200移近被各種污染物沾污的組織224時(shí)，如在3-8毫米的距離內(nèi)，這些污染顆粒就被暴露在所述的噴管腔中的次大氣壓下。當(dāng)將噴管移近被清洗的組織時(shí)，除了上面結(jié)合圖1-3C所描述的微小液滴的沖擊以外，污染顆粒還暴露在抽吸力下，這也有助于使污染顆粒從組織上松脫下來(lái)，然后被氣-液霧氣流帶走。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可知，本發(fā)明的范圍并不局限于上面所具體表示和描述的內(nèi)容。更準(zhǔn)確的是，本發(fā)明的范圍僅僅由下面的權(quán)利要求所限定。
權(quán)利要求
1．一種使用液體和氣體作為工作流體來(lái)清洗活體組織的設(shè)備，其特征在于，包括有用于容納消毒液體的容器；流體輸送頭，帶有液體入口、氣體入口、流體輸出裝置以及位于氣體和液體入口以及流體輸出裝置之間的閥門裝置，用來(lái)選擇性地使液體和氣體流分別從所述的入口進(jìn)入流體輸出裝置；液體導(dǎo)管裝置，延展于所述的容器內(nèi)的一個(gè)液體入口和液體出口之間，該液體出口與輸送頭的液體入口相連；氣體導(dǎo)管裝置，延展于一個(gè)氣體入口和一個(gè)氣體出口之間，其中，氣體入口與壓縮氣體源相連，并且所述的氣體出口與輸送頭的氣體入口相連，并且所述的氣體導(dǎo)管裝置通過(guò)中間的出口與所述的容器相連；還有用來(lái)選擇性地使所述的消毒液體源暴露于壓縮氣體流的裝置，其中，該壓縮氣體流從所述的氣體入口進(jìn)入氣體出口，再進(jìn)入流體輸送頭的氣體入口，從而使消毒液體沿液體導(dǎo)管裝置流動(dòng)，從入口到出口，再進(jìn)入流體輸送頭的液體入口，其中，所述的流體輸出裝置包括一個(gè)噴管，用來(lái)接收氣體和液體流，并將它們混合成一種氣-液混合流，可以通過(guò)操作，使之以消毒液霧氣懸浮在高速氣體流中的形式通過(guò)流體出口從所述的設(shè)備噴射出來(lái)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，氣體流以第一高的壓力從所述的閥門裝置出來(lái)，進(jìn)入氣-液混合裝置，通過(guò)操作，混合裝置使得經(jīng)過(guò)的氣體流被造成一個(gè)壓降，因而流體出口流出的氣-液流的壓強(qiáng)成為第二高，其中，所述的第一高壓力至少是第二高壓力的兩倍，這樣，就在從流體出口流出的氣-液流中產(chǎn)生了一個(gè)沖擊波，并將流出的流體中的液體部分霧化成微滴，從而懸浮在流體的氣體部分中。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述的流體出口的下游，流出的氣-液流具有接近聲速的速度。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述的氣體導(dǎo)管裝置的氣體入口與一個(gè)壓縮氧氣源相連，并且所述的流體是懸浮在高速的氧氣流中的消毒液霧氣。
5．根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，流體輸出裝置還包括對(duì)被清洗的組織施用抽吸力的設(shè)備。
6．根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，流體輸出裝置還包括一個(gè)內(nèi)噴管，用來(lái)提供消毒液的流出，并且，該噴管包括一個(gè)后部，其結(jié)構(gòu)和設(shè)置與內(nèi)噴管相吻合，以便在其間形成氣體流的通道；一個(gè)腰部，由后部逐漸縮小而形成；一個(gè)前部，形成了一個(gè)開(kāi)口，并且向腰部逐漸縮小，其中，通道的形狀使之在通向噴管的前部時(shí)加劇縮窄，以便使從通道經(jīng)過(guò)的氣體流被加速到聲速以上，并且，其中，前部在通向開(kāi)口時(shí)加寬，使得被加速的氣體流膨脹，從而經(jīng)歷一個(gè)壓降，至次大氣壓力，這樣，當(dāng)噴管開(kāi)口被移近被污染顆粒沾污的組織時(shí)，污染顆粒被暴露在次大氣壓力下，進(jìn)而從組織上松脫下來(lái)。
7．根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述的輸送頭的結(jié)構(gòu)可以使操作者持在一個(gè)手中。
8．一種清洗活體組織的方法，其特征在于，包括以下步驟將消毒液體源暴露在壓縮氣體之下，從而使之被氣壓泵入流體輸送頭中；將壓縮氣體供入流體輸送頭；使輸送到輸送頭的氣體和液體互相混合，從而提供一種以消毒液霧氣懸浮在高速氣流中為組成形式的氣-液流；并且將活體組織暴露在氣-液流之下，從而將污染物消除并使活體組織濕潤(rùn)。
9．根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，供應(yīng)壓縮空氣的步驟包括以第一高壓力供應(yīng)氣體；并且所述的混合步驟包括使氣體流中產(chǎn)生一個(gè)壓降，從而使氣-液流的壓力成為第二高，其中，第一高壓力至少是所述的第二高壓力的兩部，進(jìn)而在氣-液流中產(chǎn)生一個(gè)沖擊波，并將流體中的液體部分霧化成微小的液滴，懸浮在流體的氣體部分中，這樣，就可以提供一種以消毒液霧氣懸浮在高速氣流中為組成形式的氣-液流。
10．根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在所述的混合步驟之前，還包括以下步驟提供氣體流；造成氣體流膨脹，從而使壓力減至次大氣壓力，從而提供一個(gè)抽吸力，并且連同所述的膨脹的氣體流，提供一個(gè)流體流。
11．根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述的氣一液流具有接近聲速的速度。
12．根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，壓縮氣體是氧氣。
13．一種清洗及加速愈合受損傷的活體組織的方法，其特征在于，包括以下步驟將消毒液體源暴露在壓縮氧氣之下，從而使之被泵入流體輸送頭中并將壓縮氧氣供入流體輸送頭；將壓縮氧氣供應(yīng)到流體輸送頭中；將氧氣和輸送到輸送頭中的流體相混合，從而提供一個(gè)以微小的消毒液霧氣懸浮在高速氧氣流中為組成形式的氧氣-液體流；并且將受損傷的組織暴露在氧氣-液體流之下，從而將污染物清除并加速其愈合。
14．根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述的供應(yīng)壓縮氧氣的步驟包括以第一高壓力供應(yīng)氧氣；并且所述的混合步驟包括在氧氣流中產(chǎn)生一個(gè)壓降，從而使氧氣-液體流的壓力成為第二高，其中，所述的第一高壓力至少是所述的第二高壓力的兩倍，進(jìn)而在氣-液流中產(chǎn)生一個(gè)沖擊波，并將流體中的液體部分霧化成微小的液滴，從而懸浮在流體的氧氣部分中。
全文摘要
本發(fā)明是一種使用液體和氣體作為工作流體清洗活體組織的設(shè)備，包括容納消毒液體的容器；流體輸送頭；液體導(dǎo)管設(shè)備；氣體導(dǎo)管設(shè)備；以及用來(lái)選擇性地使消毒液體源暴露于進(jìn)入流體輸送頭的壓縮氣體流的設(shè)備，從而將消毒液體沿液體導(dǎo)管設(shè)備泵入流體輸送頭。
文檔編號(hào)A61M35/00GK1228030SQ97196151
公開(kāi)日1999年9月8日 申請(qǐng)日期1997年1月22日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月5日
發(fā)明者邁克爾·塔維格 申請(qǐng)人:塔維技術(shù)有限公司