用来穿过绷带给某个部位灭菌或消毒的方法和装置 优先权要求
这份申请要求在此通过引证被并入的2001年6月15日申请地以“用来给插管和入口部位消毒的方法和装置”为题的美国专利临时申请第60/298,790号、2001年6月25日申请的以“用来给插管和入口部位消毒的方法和装置”为题的美国专利临时申请第60/300,803号、2001年8月31日申请的以“用来给伤口部位消毒的方法和装置”为题的美国专利临时申请第60/316,744号和2001年10月31日申请的以“用来给有敷料的插管入口部位消毒的方法和装置”为题的美国专利临时申请第60/334,722号的申请日期的在35U.S.C.119(e)之下的利益。
本发明的技术领域
本发明一般地涉及灭菌或消毒的系统和方法的领域。
本发明的现有技术
感染是在康复护理环境中主要关心的问题。细菌和其它可能有害的微生物在它们在中通过创伤、插管入口部位和身体上的其它开口进入身体并借此避开身体天生的防御系统的时候能产生感染。在入院时往往没有的感染是康复护理环境中的发病率、死亡率和额外费用的重要来源。
插管是常见的微生物进入身体的导管，其通常在插入身体之前灭菌。此外，皮肤上被刺穿或将被刺穿的区域通常是用杀菌剂或有杀菌力的化学药品处理的。如同插管入口部位和/或伤口的居高不下的感染率所证实的那样，显然目前用来给这些区域灭菌的技术是不充分的。
尽管紫外辐射在某些应用中已被用于物体的消毒的灭菌，但是紫外光历来就与皮肤癌、晒斑和其它有害的皮肤效应相关联。常识和经验促使人们不将皮肤暴露在紫外线下。
本发明的概述
本发明的一个实施方案涉及给患者身上绷带下面的区域灭菌或消毒的方法。该方法包括使紫外光穿过绷带施于该区域的行为。
本发明的另一个实施方案涉及用来给患者的某个组织区域灭菌或消毒的装置。该装置包括发射紫外光的灯和适合至少透射一些该灯发射的紫外光的绷带。绷带至少覆盖着一部分组织区域。
本发明进一步的实施方案涉及包括确定至少一部分绷带对紫外光的透射性和选择将穿过至少一部分绷带施加的紫外光的强度等行为的方法。本发明的另一个实施方案涉及包括能透射紫外光的薄膜和与该薄膜联结用来指示薄膜在紫外光中的曝光量的变色材料的绷带。
本发明进一步的实施方案涉及穿过患者的皮肤插在入口部位与插管一起使用的装置。该装置包括有用来夹持导管并将插管与入口部位附近患者的皮肤隔开的导管的部件，其中该部件是这样定位和设计的，以致该部件有助于在皮肤和至少附着在该部件的一部分上的绷带之间形成不透气的密封。
本发明的另一个实施方案指向穿过患者的皮肤插在入口部位与插管一起使用的装置。该装置包括有用来夹持插管并将其与入口部位附近患者的皮肤隔开的导管的部件，其中该部件是这样定位和设计的，以致该部件有助于在皮肤和至少附着在该部件的一部分上的绷带之间形成不透光的密封。本发明进一步的实施方案指向使用能透射紫外线的绷带的方法。该方法包括将绷带施加在患者的皮肤上和使紫外光穿过绷带施于皮肤的行为。
本发明进一步的实施方案指向使用能透射紫外线的绷带的方法。该方法包括将绷带施加在患者的皮肤上和使紫外光穿过绷带施于皮肤的行为。
附图简要说明
图1图解说明用光源给皮肤或组织的某个区域灭菌或消毒的方法；
图2图解说明用光源给插管入口部位灭菌或消毒的方法；
图3和4A-4E图解说明瞬时灭菌/消毒装置；
图5A-5C图解说明连续处理的灭菌/消毒装置；
图6A-6B图解说明与灭菌/消毒装置一起使用的光线导引部件；
图7A-7C图解说明与图3和4A-4E的瞬时灭菌/消毒装置一起使用的图6A-6B的光线导引部件；
图8图解说明能透射紫外线的绷带的第一实施方案；
图9A-9B图解说明能透射紫外线的绷带的另一个实施方案；
图10A-10C图解说明能透射紫外线的绷带的进一步的实施方案；
图11A-11B图解说明能透射紫外线的绷带的另一个实施方案；
图12图解说明与能透射紫外线的绷带一起使用的图3和4A-4E的瞬时灭菌/消毒装置；
图13图解说明与能透射紫外线的绷带一起使用的图5A-5C的连续处理的灭菌/消毒装置；
图14A-14C图解说明与图6A-6B的光线导引部件和能透射紫外线的绷带一起使用的图3和4A-4E的瞬时灭菌/消毒装置；
图15图解说明偶联到图3和4A-4E的瞬时灭菌/消毒装置上的自动灭菌附件；
图16图解说明在图3和4A-4E的瞬时灭菌/消毒装置中使用的可仿效的电路的方框图；而
图17图解说明在图3和4A-4E的瞬时灭菌/消毒装置中使用的可仿效的电路的示意图。
本发明的详细描述
如同前面提到的那样，紫外光对皮肤可能有害。因此，许多人预防发生曝晒。因为其感觉到的危险性，紫外光尚未被考虑用于皮肤(包括受伤的皮肤和健康的皮肤)或插管入口部位的灭菌或消毒。
考虑到上述内容，本发明的一个方面指向使用紫外(UV)光给患者的某个组织区域和/或插管入口部位灭菌或消毒的方法和装置。被灭菌或消毒的组织区域可以包括未破裂的皮肤，例如将做外科切口的区域，或破了的皮肤，例如创伤部位或插管入口部位。在给插管入口部位灭菌或消毒的情况下，插管邻近入口部位的部分也可以被灭菌。本发明的另一方面指向使用透过绷带的紫外光给患者的某个组织区域和/或插管入口部位灭菌或消毒的方法和装置。
人们应该领会到在本文中一般地使用术语“灭菌”和“消毒”的时候，所描述的方法和装置可以用来实现所需要的灭菌或消毒水平(例如，低的或高的)。灭菌或消毒可以通过杀死微生物、使微生物不活动(即，使微生物变成不能繁殖的)或两者的任何组合实现。人们应该进一步领会到依照本发明，被灭菌或消毒的组织区域或插管入口部位既能是人的，也可能是动物的。
组织和/或插入的插管的灭菌或消毒
图1图解说明依照本发明的一个实施方案使用能灭菌或消毒的光线给患者的某个皮肤或组织区域灭菌或消毒的方法。能灭菌或消毒的光线是由光源7发射的并且照射在伤口1和/或周围的组织5上。组织5包括皮肤3和皮肤(3)表面下的组织。当皮肤3大幅度地衰减灭菌或消毒光线的时候，一些光线可能透入皮肤3下面的组织，例如，皮肤3上暴露的毛孔。反射镜9配置在光源7附近，帮助光源7发出的光线指向伤口1和周围的皮肤3。虽然反射镜9被展示成配置在光源7的上方，但是它也可能位于光源7的任何一侧，或者可能被完全除去。此外，依照本发明，在光源7周围的附加的反射镜可能被包括在内。
光源7可以是发射能够能灭菌或消毒的光线的任何光源。例如，光源7可以是诸如汞蒸汽灯、氙闪光灯、连续的弧光灯、UV发光二极管(LED)、UV激光器或任何其它固态或非固态的UV发光器件之类的紫外(UV)光源。灯可以发射光谱范围狭窄(例如，线光谱)的光线或光谱范围宽广的光线。光谱范围宽广的光线可以包括诸如UVA、UVB和UVC之类的光线，即伴有电磁波谱的另一部分的光线的紫外光。例如，来自光源7的紫外线和看见光两者的发射可以提高光源的效率，因为不同的微生物对光线的敏感性是随着光的波长改变的。人们应该领会到虽然在此描述和图解说明的是单一的光源7，但是可以使用一个或多个光源。
光线可以是由光源7在一次或多次闪光中产生的。如果产生多次闪光，这些闪光可以是按可能发生的特定的间隔(例如，每天一次或多次)施加的。闪光灯或其它间断发光的灯可以用来在一次或多次闪光中产生光线。灯可以是用来灭菌或消毒的高强度光源，在这种情况下灭菌剂量可以是在不足几分钟或几秒钟的时间内施加的。一次闪光的能量可能足以将灭菌或消毒的剂量(大于10mJ/cm2的UVC)交付给所有将被灭菌或消毒的表面。
光线可以作为在某个时间周期内的连续辐射由光源7产生。为了产生连续辐射，可以采用能够在某个时间周期内不断地发射能灭菌或消毒的光线的强度较低的光源。光源7发射的光线的强度可以为了在对紫外光的敏感性不同的皮肤上使用而进行调整。例如，如果消毒方法的灭菌是在可能更适合较低强度的婴儿的身上完成的，那么光源7发射的光线可以被控制在较低的强度下。
伤口1可以是损伤、切口、擦伤或患者遭受的疼痛。作为替代，创伤1可以是由医护人员完成的切口或穿刺。依照本发明，上述方法也可以适用于未破裂的皮肤。例如，使用能灭菌或消毒的光线给患者的皮肤3和/或组织5灭菌的方法可以用来在刺穿皮肤的医学步骤之前给刺穿部位的皮肤灭菌或消毒。因此，结合图1描述的方法可以供医护人员在刺穿皮肤的医学步骤之前或之后使用。该方法也可以在皮肤意外地破裂之后被消费者或医护人员用来处理皮肤。
图2图解说明使用能灭菌或消毒的光线给患者身上安装的插管和/或周围的皮肤灭菌的方法。能灭菌或消毒的光线是由光源7发射的，指向插管15的入口部位11和/或邻近入口部位11的插管本身。入口部位11包括在皮肤3上插管穿过的开口。入口部位11还可以包括开口周围的皮肤3和组织5。反射镜9可以具有结合图1描述的任何一种结构。此外，光源7可以具有结合图1描述的任何一种结构，而且可以按所描述的任何一种模式操作。
如图2所示，插管15包括多通接头13和接头14。在患者身体外面的多通接头13可以是任何将两个或多个管腔(每个都有单独的管道系统)合并成一个多腔管的交汇点。接头14可以是用来使插管15与插管的外部设备(例如，容纳静脉内的流体的袋子)连接和分离的机械装置。人们应该领会到用图2图解说明的插管仅仅是可以依照本发明灭菌或消毒的插管的一个例子。如同本文描述的那样，插管可以包括任何允许流体或机械装置通过它进入或离开身体的导管。例如，标准的注射针、采血针、插管，套针鞘、插管器或分流器都可以被看作插管。刺穿皮肤的装置可以看作插管。例如，心脏导管、内视镜或腹腔镜都可以被看作是插管。插管可能不需要穿过皮肤上的开口；代之以插管穿过天然的开口，后者是采用Foley导管或其它泌尿导管的情况。在上述情况下，插管穿过身体对微生物的天然屏障，因此使它变得易受感染。
瞬时的灭菌或消毒
图3和4A-4E依照本发明的一个实施方案图解说明适合产生一次或多次闪光的瞬时灭菌/消毒装置16a。如图3所示，外壳17将闪烁光源7a和反射镜9围住。配置在闪烁光源7a附近的反射镜9使闪烁光源7a发出的光线以某个角度范围反射，借此使皮肤在插管15下面的阴影减至最小。
闪烁光源7a和反射镜9可以非必选地用在装置底部的开口26中的能透射紫外线的窗户或屏障(未示出)保护。窗户可以是用石英、熔凝的硅石、能透射紫外线的玻璃或屏障、或金属或其它材料的多孔板制成的。在一些应用中，限制所发射的UVA、UVB、可见光、红外线和/或UVC光谱中的某些部分的数量是符合需要的，例如为了在敏感的皮肤上或易受晒斑或局部过热影响的婴儿身上使用。在这种情况下，为了吸收或阻挡不想要的波长，可以将滤光片与窗户或光源外壳合并。作为替代，可以使用分色镜，它让不想要的波长通过，而不是反射它们。窗户或镜子还可以包括有纹理的表面或其它漫射机制，以改变光线的出射角并借此减少阴影。
光密封件19配置在瞬时灭菌/消毒装置16a上的开口26周围。当光密封件19压在患者身上或物体上的时候，它形成实质上不透光的舱室，以容纳闪烁光源7a发出的光线和防止使用者或附近的其它人受伤或不适。因此，闪烁光源7a发出的光线实质上被限制在外壳17和患者身上用光密封件19包围的区域之中。这个区域可以包括皮肤3或组织5的某个区域和插管15靠近入口部位11的区域。
光密封件19可以是用柔性材料制成的。例如，光密封件19可以是用诸如氯丁橡胶、天然橡皮、硅橡胶或热塑弹性体(TPE)之类旋绕的和/或发泡的不透明的弹性体材料制成的。柔性材料的使用允许在瞬时灭菌/消毒装置16a的光密封件19放在不规则形状的表面上时形成实质上不透光的舱室。例如，光密封件19可以顺应身体、绷带、带子或插管及其零部件的形状。在图3中，光密封件19的一部分顺应插管15的多通接头13的形状。光密封件19的顺应性还允许将瞬时灭菌/消毒装置16a放在插管15上进行灭菌/消毒，无需在接头14处将插管15与插管外部设备分离。然而，插管外部设备可以在接头14处分离，以允许在灭菌或消毒期间将插管15的多通接头13和接头14装在瞬时灭菌/消毒装置16a下面，在光密封件19的边界之内。
瞬时灭菌/消毒装置16a可以被用来在插入插管15之前给入口部位11灭菌或消毒，以防止在插管的插入期间将微生物从皮肤3传送到组织5，或者可以被用在插管15处于适当的位置时。瞬时灭菌/消毒装置16a还可以在刺穿入口部位11的皮肤3之前使用。例如，在切开入口部位11的皮肤3之前，瞬时灭菌/消毒装置16a可以用来补充或取代用化学灭菌剂或消毒剂对皮肤3进行的化学处理。用来灭菌或消毒的化学药品可以包括诸如酒精，碘酒或betadine之类灭菌或抗菌的化学药品。
瞬时灭菌/消毒装置16a可以包含与光密封件19偶联的安全互锁执行机构21，以避免在装置16a尚未适当地定位时意外地激活闪烁光源7a。安全互锁执行机构21在一个或多个位置(例如，6个，如图4C所示)检测光密封件19的压缩，以证实在允许触发闪烁光源7a之前光密封件19顶在表面上。替代的或附加的安全互锁可以被包括在内，以保证仅仅在外壳17的内部实质上没有光线时才触发闪烁光源7a，从而表明外壳17的内部和外部之间的光密封实质上时完整的。外壳17中的光探测器(未示出)可以用来探测外壳17中有无光线。
如同先前指出的那样，瞬时灭菌/消毒装置16a适合产生闪光。为了产生闪光，光源7a可以是氙闪光灯，而且可以与石英、熔凝硅石或对紫外线透明的玻璃的包壳一起制成，以使闪光中紫外光的输出达到最大值。为了产生最大的UVC光线，就小型闪光装置而言，闪烁光源7a可以用高电流密度(例如，3,000到6,000安培/cm2)和短闪光时间(例如，不足200微秒)驱动。闪烁光源7a产生足以灭菌或消毒的闪光所需要的能量是由被照明区域的大小、灭菌光线的最小剂量、照明的均匀性和闪烁光源7a的光谱决定的。例如，用UV玻璃制成的用来照明25平方厘米(大约4平方英寸)的闪烁光源产生大约20mJ/cm2的UVC能通量密度和大约20焦耳的总闪光输入能量。闪烁光源7a也可能产生UVA、UVB、红外线和可见光。
瞬时灭菌/消毒装置16a包括封装在外壳17里面的电路板29。电路板29可以包括储存闪烁光源7a用来产生闪光的电荷的电容器31和给电容器充电和控制充电和闪光的电路。电路板29还与电源和防止在不适当的时候意外触发的安全互锁电路耦合。给电容器充电和触发闪光所需要的电路可以与在工业界众所周知的用在典型的照相闪光装置中的电路相同。可以被包括在电路板29上的电路的一个例子将结合图16和图17予以讨论。
外壳17包括启动给电容器31充电的电源开关23。电源开关23可以是为了给电容器31充电而控制给电路板29供电的简单地开关电源的开关或按钮。电源开关23与电源耦合，后者在图4A、4B和4E中是作为电池33展示的。电池的优势在于允许瞬时灭菌/消毒装置16a变成便携的和手持的。此外，就典型的灭菌/消毒装置而言功率需求是这样的，以致使用一组电池可以完成数百次灭菌/消毒操作。然而，来自AC电源的外部电力也可以使用。外壳17还包括在有安全互锁执行机构存在的时候激活它时用来控制闪烁光源7a的激活的触发开关27。电源开关23和/或触发开关27可以用手操纵(例如，通过按压一个按钮)，也可以与光密封件19中的一个或多个执行机构21耦合，以便在压下光密封件19时触发。包括电源开关23和触发开关27提高了瞬时灭菌/消毒装置16a的安全性并且减少了它的功耗。然而，电源开关23和触发开关27可以随意省去一个，因为它们对于装置的操作并非是必不可少的。
为了改变闪烁光源7a产生的紫外光的强度，紫外线剂量控制机制也可以被包括在内。例如，为了对穿过下面将结合图12予以讨论的绷带施加紫外光进行补偿，或者为了考虑患者皮肤的敏感性，紫外光的强度可以改变。紫外线剂量控制可以是连续可变的，或者是可按开关决定的不连续的等级变化的。灭菌光线的输出是通过改变电容器31的充电电压来改变储存在电容器31中的能量或通过将一个或多个电容器接入电路来改变总电容量实施控制的。
在外壳17的外表面上可以包括准备好的指示器25，例如发光二极管(LED)，以便在电容器31的充电完成的时候并因此在闪烁光源7a可以产生闪光的时候提醒操作员。第二指示器(未示出)，或指示器25的变色或闪烁，可以被包括在内，以便提醒操作员安全互锁执行机构21已被激活并因此瞬时灭菌/消毒装置16a可以操作。第三指示器(未示出)，或其它指示器的颜色变化或闪烁，可以用来指示成功的闪光已发生。
上述的瞬时灭菌/消毒装置16a仅仅是使用一次或多次闪光给插管、插管入口部位、伤口和/或某个皮肤区域灭菌或消毒的示范装置。熟悉这项技术的人将毫不迟疑地看到关于上述的瞬时灭菌/消毒装置16a的物理结构、电子电路和控制的许多可能的变化，这些变化倾向于落在本发明的范围之内。
连续处理的灭菌或消毒
图5A-5C依照本发明的一个实施方案图解说明适合在某个时间周期里产生连续辐射的连续处理的灭菌/消毒装置16b。连续处理的灭菌/消毒装置16b在与瞬时灭菌/消毒装置16a相同的原则上操作，不同之处在光线是由连续光源7b在比较长的时间周期里以比较低的强度产生的。
如图5A所示，连续处理的灭菌/消毒装置16b这样操作，即通过将装置放置在入口部位11附近的插管15上，以致它照射入口部位11和周围的皮肤3和/或组织5，以及靠近入口部位11的一部分插管15。连续处理的灭菌/消毒装置16b在这个位置保持一段时间，该时间足以提供灭菌或消毒剂量的紫外光。灭菌可以是完全连续的，也可以是间歇的并且在需要时按有规则的时间间隔间隔重复。
为了方便，连续处理的灭菌/消毒装置16b可以包括用来将装置绑缚到将被灭菌/消毒的部位或该部位附近的某个位置的机制，虽然装置可能手持的。例如，可以使用粘胶带或有诸如钩-环式搭扣(即，Velcro)之类搭扣的带子。有搭扣的带子可以围绕着身体的某个部分绕一圈或固定到已附着在身体上的绷带之类的东西上。外壳17可以包括用于这种带子的容器或固定点。作为替代，粘胶带、带子或另一种附着机制可以用来使连续处理的灭菌/消毒装置16b附着到插管15上。由于光密封对于连续处理的灭菌/消毒装置16b并非是至关重要的，绑缚装置的主要优势在于将装置保持在适合灭菌或消毒的位置上。
如果带子或绷带被用在入口部位11上，它们可以在灭菌或消毒之前被拆除。如果使用能透射紫外线的带子和绷带，它们可以保留在原地，而灭菌/消毒装置放在它们上面，如同将结合图13讨论的那样。连续处理的灭菌/消毒装置16b是为了考虑到在不将插管与外部线路分离的情况下在插管15上使用而设计的。作为替代，外部的插管线路可以被断开，以允许插管15的多通接头13和接头14安装在连续处理的灭菌/消毒装置16b下面。
如图所示，连续处理的灭菌/消毒装置16b的外壳17将连续光源7b和反射镜9围住，并且与电线35连接。反射镜9将来自连续光源7b的光线反射到将被灭菌或消毒的表面和物体上。反射镜9还起这样引导光线使之从许多角度照射表面和物体的作用，借此将阴影减到最小和提供更均匀的照明。
因为连续处理的灭菌/消毒装置16b的总功率需求倾向于比瞬时灭菌/消毒装置16a高，所以使用经由电线35透射的AC电力给装置供电是优选的，虽然在一些应用中电池可能是适当的。为了在使用电池的时候将装置的尺寸和重量减到最小，将电池定位在用动力线连接的遥控位置是优选的，但不是必要的。诸如ON/OFF开关之类操作员控制和用于定时器的控制优选足够小和足够轻的，以便装在外壳17中，虽然它们可以远远地位于电线的另一端。此外，在图5A-5C的例子中，连续处理的灭菌/消毒装置16b包括底座36，而不是柔性的光密封件，因为瞬时灭菌/消毒装置16a所产生的光线强度较低，不作为主要关心的安全问题出现，虽然为了将眼睛对紫外光的曝光量减到最小，预防可能仍然是适当的。
因为较低强度的能灭菌或消毒的光线对于前面讨论的连续处理的灭菌/消毒装置16b是需要的，所以连续光源7b可以是标准的杀菌汞蒸汽灯。这些灯所产生的能量大部分在大约253.7纳米的波长下，在UVC灭菌波段的中央。采用汞蒸汽灯，连续处理的灭菌/消毒装置16b可能需要几分钟或更长的时间完成灭菌或消毒。汞蒸汽灯将产生少量的在UVC波段之外的UV波长的能量和在可见光谱中的能量。这些灯所产生的UVA和UVB光的强度是低的并且在定期灭菌或低水平的长期连续灭菌所需要的剂量水平下对附近的其它人通常没有危险。
如果在皮肤3处紫外光的强度足够低，连续光源7b可以长期(例如，数小时或数天)照射，而且对皮肤3没有损害。普遍可得的汞蒸汽灯通常产生与连续操作不相容的强度，除非为了降低发射光的强度，照明水平是用滤光片衰减过的或对连续光源7b的电驱动是受控的。减少光的输出强度可以是通过交替地开关连续光源7b完成的。交替开关可以是在低频率(例如，采用几秒或几分钟的周期)或高频率(例如，采用不足一秒的周期)下完成的。交替的开和关也可以是按照低忙闲度(少于50％)或高忙闲度(大于50％)完成的。将电力切换到连续光源7b可以是用熟悉这项技术的人众所周知的电子线路、机械式定时器或机电设备完成的。
作为替代，灭菌或消毒操作可以每天完成一次或者每天完成几次，而且连续光源7b可以被接通足够长的时间，该时间足以对每个例证完成完全的灭菌或消毒操作。每次操作的计时可以用标准的定时器或者光敏元件来完成，后者将测量曝光量并且在达到预期的剂量时关闭连续光源7b。连续处理的灭菌/消毒装置16b也可以由操作员用手开关。
紫外线剂量控制可以被包括在连续处理的灭菌/消毒装置16b中，以便补偿将结合图13讨论的穿过绷带施加的紫外光，或考虑患者的皮肤敏感性。紫外线剂量控制可以是连续可变的或是按照开关决定的不连续的等级变化的。如同前面讨论过的那样，能灭菌的光线输出是通过改变连续光源7b的发射的光线的强度、连续光源7b的忙闲度或每次灭菌或消毒的总工作时间实施控制的。
用诸如石英、熔凝硅石或透射紫外线的玻璃之类的材料制成的透射紫外线的窗户(未示出)可以装在开口26上，以便在允许光线到达目标表面的同时保护连续光源7b。窗户可能包括滤光片，以改变发出的光线的光谱。这可以导致效率更高的光谱和/或损伤较小的光线。窗户还可能包括有纹理的表面或其它的漫射机制，以改变发出的光线的出射角和借此减少目标的阴影。
用于连续处理的灭菌/消毒装置16b的连续光源7b的驱动电路被包括在外壳17中。该电路在本文中未被展示，因为它通常与用于标准的可见的荧光灯的电路相同而且对于熟悉这项技术的人是众所周知的。
上述的连续处理的灭菌/消毒装置16b仅仅是使用连续施加的辐射给插管、插管入口部位、伤口或某个皮肤区域灭菌或消毒的示范装置。熟悉这项技术的人将毫不迟疑地看到关于上述的连续处理的灭菌/消毒装置16b的物理结构、电子电路和控制的许多可能的变化，这些变化倾向于落在本发明的范围之内。例如，连续光源7可以用在提供必需的剂量的时段上需要许多脉冲的脉冲光源代替。连续光源7可以用连同紫外光一起提供其它波长的光线的广谱光源代替。滤光片或二向色性镜可以被并入连续处理的灭菌/消毒装置16b，以便通过减少有害波长的光线的强度来改变输出光线的光谱。
使用光线引导部件的灭菌或消毒
就靠近入口部位11的插管15的完全灭菌而言，它在靠近入口部位11的插管15上所有的点都暴露在适当剂量的灭菌光线之中是符合要求的。此外，为了阻止微生物在入口部位11进入身体，给它入口部位11和周围的皮肤3灭菌或消毒是符合要求的。一些插管部件的形状在插管对着皮肤放置的情况下使光线难以到达靠近入口部位11的插管15和皮肤3的表面的所有的点。插管可能形成潜在地形成阴影的区域，该区域将接收比其它区域少的光线。如果灭菌光线的总剂量足够高，阴影的影响可以减轻。然而，较高的剂量需要更强有力的紫外光源和/或更长的暴露时间，这可能对皮肤造成比预期的曝光量大的UV曝光量。因此，在本发明的一个实施方案中，插管的各个部件具有减少阴影的形状和/或包括反射或折射光线将光线引导到在其它情况下可能部份地或全部形成阴影的区域的部件。
再一次参照图2，插管15被展示用光源7照明。如图所示，皮肤3在那部分插管15下面的区域38由于被插管15遮蔽通常未暴露在来自光源7的光线之下。反射镜9使光源7发射的光线从许多不同的角度接近目标表面和物体。因此，一些光线将到达被部份地遮蔽的区域38，但照射区域38的光线的总强度将少于周围区域。附加的反射镜或漫射器可以用来进一步增加照射区域38的光线的强度。
图6B图解说明为了将光线引导到被部份遮蔽的区域38以提供更均匀的光线分布插管部件应该具有怎样的形状的例子。在这个例子中，在光线引导部件41上包括反射表面37，以便将来自光源7的光线反射到被部份遮蔽的区域38。光线引导部件41可以是图6B所示的插管15的多通接头，也可以是结合图7A描述的附加部件。因此，光线引导部件41可以是插管15上已存在的部分，或添加到插管15上的部件。如图6A和6B所示，反射表面37可以是倾斜的和/或镜式的。虽然展示的是弯曲的镜子，但是一个或多个平面镜或诸如用透射紫外线的材料制成的圆柱形透镜之类的折射光学器件也可以用来将来自光源7的光线引导到插管15下面的区域38。
短小的突出部39可以在光线引导部件41两侧提供，以便提供一种用来将光线引导部件41绑缚到患者身上的机制。例如，短小的突出部可以使用缝合线或粘合剂固定到组织5上。如图7A、7B和7C所示，光线引导部件41的上表面可以呈平滑的拱形，以便在采用瞬时灭菌/消毒装置16a时提供较好的光密封。
图7A、7B和7C图解说明与瞬时灭菌/消毒装置16a一起使用的光线指示部件41。人们应该领会到虽然图解说明的是瞬时灭菌/消毒装置16a，但是诸如连续处理的灭菌/消毒装置16b之类其它的灭菌/消毒装置也可以在这个实施方案中被交替地使用。在一些插管安装中，多通接头13未被放置在足够靠近入口部位11的位置，如果反射表面37附着在多通接头13上，反射表面37就不能实现预期的将光线引导到区域38上的功能。因此，在这个实施方案中，光线引导部件41与多通接头13是分开的。光线引导部件14可以附着到插管15的管子12上并且可以沿着管子12移动，以致在安装插管15之后，它可以被放置在靠近入口部位11的位置。此外，光线引导部件41可以有粘合剂，以致光线引导部件41一旦在皮肤3上定位就可以将它就地固定。优选的是，光线引导部件41将插管15的管子12保持在略微在皮肤3的表面上方的位置，以允许灭菌光线到达管子12下方的皮肤。图7A、7B和7C展示插管15穿过光线引导部件41上的孔40，但是作为替代该部件可以有容纳插管15的管子12的凹槽。光线引导部件41可以是用塑料、弹性体或光致变色的塑料或弹性体模塑成形的。作为替代，光线引导部件41可以包括暴露在紫外光之中时变色的添加剂。变色作用可以使操作员确认目标部位已暴露在紫外光之中。
光线引导部件41可以不包括反射表面37。在这种情况下，光线引导部件41仍然可以保持插管15的管子12离开皮肤3，以允许灭菌光线到达区域38。如果来自瞬时灭菌/消毒装置16a的光线的分散性足够高，被部份遮蔽的区域38可以在不使用特殊的反射表面的情况下从该装置接收足够的灭菌光线。如上所述，没有反射表面37的光线引导部件41可以包括指示暴露在紫外光之下的光致变色指示器。
灭菌/消毒装置16a和16b是为了在与标准的插管和目前通用的安装技术一起使用时具有有益的效果而设计的。然而，插管的物理结构和外部的插管部件的定位的变更可以提高使用的简易性和灭菌/消毒装置16的效能。这些变更包括增加或改变外部的插管部件的形状，将阴影减到最小和/或增强灭菌/消毒装置的光密封，或添加指示暴露在紫外光之下的变色材料。
能透射紫外线的绷带
先前描述的灭菌/消毒装置也是为了在赤裸的皮肤上使用时具有有益的效果而设计的，如果为了暴露在灭菌光线之下绷带被暂时拆除，它们也可以与传统的绷带一起使用。然而，依照本发明的实施方案，本文描述的用于灭菌或消毒的方法可以在被灭菌/消毒的区域上就地用能透射紫外线的绷带实现。术语“绷带”倾向于包括任何裹伤巾、医用带子、衬垫、纱布、薄膜、药膏、伤口上的涂剂覆盖层或这些特征的任何组合。
透射能灭菌或消毒的光线的绷带可以通过选择适当的材料和结构构成。例如，当制造如一个瘦的电影时候，通常被看作对UVC光线不透明的材料在被加工成薄膜的时候可以透射百分比相当大的UVC光线。例如，聚乙烯(一种用于医学应用的普通材料)的厚度为0.002英寸(0.05毫米)的薄膜透射高达80％的来自氙闪光灯的波长在220到310纳米范围的灭菌光线。即使厚度高达0.01英寸(0.25毫米)的薄膜也可以透射超过50％的灭菌光线。包括结构薄膜和粘合剂的总厚度为0.006英寸(0.15毫米)的粘胶带可以透射大于60％的灭菌光线。典型的八层厚的医用纱布衬垫透射大约30％的灭菌光线。
与插管一起使用的医用绷带往往仅由一层有粘合剂层的视觉上透明的带子组成。现在使用的许多视觉上透明的薄膜是对于波长比310纳米短的光线几乎是不透明的而且不适合紫外光的透射。然而，为了增强紫外线的透射，绷带可以用特殊的材料按适当的厚度加工。例如，如同在美国专利第4,595,001号中描述的那样，用厚度大约为0.001英寸(0.025毫米)的亲水的聚氨酯片材加工而成的并且有厚度大约为0.001英寸(0.025毫米)的丙烯酸基粘合剂薄膜的绷带可以透射大于50％的灭菌光线。这种透射性对于穿过绷带灭菌消毒是可接受的。与灭菌/消毒装置一起使用的绷带可以是为了对紫外光具有已知的和受控的透射性而制造的。因此，灭菌/消毒装置的光输出可以被调整，以便将正确剂量的灭菌光线交付给将被灭菌或消毒的皮肤和插管部件。
图8图解说明为了与本文描述的灭菌/消毒装置一起使用而设计绷带51的第一种结构。如图所示，绷带51有与绷带51的薄膜55的周边部分结合的粘合剂53。粘合剂53可以衰减紫外光，因此减少到达皮肤的光线数量。为了使这种衰减减到最小，粘合剂53在图8的绷带51上有选择地涂布，以致放在插管的入口部位上面的那部分薄膜55没有粘合剂53。粘合剂53围绕着绷带51的周边部分形成阻挡微生物的密封。由于施于绷带的紫外光可以通过绷带51上不包含粘合剂53的区域57，所以粘合剂53透射紫外线的特性并非是至关重要的而且不需要在制造过程中予以控制。
本文描述的所有的绷带都可以通过有利于它们与灭菌/消毒装置一起使用的附加的特征得到提高。在一个例子中，衰减辐射热的材料可以被添加到绷带51的薄膜55中，以衰减UV光源产生的任何热辐射。在另一个例子中，诸如光致变色的或发荧光的墨水或染料之类的变色材料可以被添加到绷带51的粘合剂53或薄膜55中。变色材料可以在暴露在紫外光中时改变颜色或发光。作为替代，变色材料可以在暴露在来自光谱的另一个部分的光线中时改变颜色或发光。如果紫外光与来自光谱的另一个部分的光线的比例是已知的，那么起因于来自光谱的另一个部分的光线的变色仍然可以提供暴露在紫外光下的指示。
因为变色材料可以吸收一些施加的紫外光并因此减少紫外线透射，变色材料可以在需要时仅仅被包括在绷带51的一个或多个部分中。例如，变色材料可以被不连续地(例如，按照某种图案)应用于粘合剂53或薄膜55。图案可以是允许紫外光给变色材料之间的区域灭菌或消毒的线、点或其它小图形的阵列。作为替代，为了不干扰紫外光的应用，变色材料可以是沿着绷带51的边缘施加的。在另一个替代方案中，对于比灭菌/消毒装置的比照明区域大的绷带，少量的变色材料可以被添加到整个绷带上。虽然将变色材料添加到整个绷带上可能少量地减少绷带51的UV透射性，但是只要知道绷带的总透射性和相应地调整光输出，绷带将透射足够数量的紫外光。
如同前面讨论过的那样，变色材料可以被添加到粘合剂53中。例如，为了使没有粘合剂的区域57变得更明显并因此更容易定位，变色材料可以被包括在粘合剂53中。为了更容易定位，不同于变色材料的另一种添加剂可以作为替代品被包括在内。为了指出灭菌/消毒操作已成功地进行，变色材料也可以被包括在粘合剂53中。
另外，如同前面讨论过的那样，变色材料可以被添加到薄膜55中。例如，为了指出绷带51暴露在紫外光之中的区域或水平，变色材料也可以被包括在或印到绷带51的薄膜55之上。在另一个例子中，变色材料可以按照某种意味深长的图案被包括在或印到绷带51的薄膜55之上，以便传达信息。如图8所示，变色材料可以被印刷成图形58、或其它文字或图标、或条形码60。为了将附加信息或指令提供给使用者或指出产品的制造商，变色材料也可以被印上去。
时间常数长的(即，色反应缓慢的)变色材料也可以被添加到绷带51的薄膜55中。变色材料的松弛时间常数可以是为了与来自灭菌/消毒装置的数次紫外光照射之间的预期时间相匹配而选定的。例如，暴露在某种紫外光剂量之下时，变色材料可以改变，以与背景颜色相匹配，从而变色材料变得几乎看不见。当变色材料变回到它的最初颜色时，该材料变成更清晰可见的。当使用者能够察觉变色材料或由该材料形成的图案的时候，使用者可以确定再次施加紫外光是适当的。作为替代，光学检测装置(例如，光敏元件)可以被包括在灭菌/消毒装置中，以检测变色材料的图案或色调，在这种情况下被检测的色调可以包括变色材料的颜色、亮度、饱和度或有无颜色。例如，变色材料的图案可以形成能用光学检测装置检测的条形码60。灭菌/消毒装置可以是为了仅仅在条形码或其它图案或色调可读时才操作而被设计。
灭菌/消毒装置可以包括检测它究竟被用在赤裸的皮肤还是用在绷带上的传感器。检测材料的一种途径是通过完成表面的两个或多个接触点的电连接并且测量在点与点之间的阻抗来测量其表面的电导率。人类的皮肤通常将有小于几兆欧的阻抗，然而用于绷带的材料通常将高数百倍。导电率也可以使用电容耦合和和测量接触点之间的耦合的交流电输出信号进行测量。如果一个灭菌/消毒装置发现它被应用于赤裸的皮肤，其光源的输出水平可以被调整到适合赤裸皮肤的水平。
绷带检测特征可以被单独使用，也可以与对不同的绷带进行自动检测和调整光源输出的特征结合起来使用。例如，如果装置检测到有绷带存在，光敏元件或其它传感器可以被激活，以检测出现在绷带上的代码。举例来说，该代码可以是印在绷带边缘上的条形码。条形码可以指出绷带对紫外光的透射特性，以致灭菌/消毒装置可以相应地调整它的输出。有这个特征的灭菌/消毒装置可能需要适当地放在利于正确使用的位置进行操作。灭菌/消毒装置可以包括一些操作员指示器，以便告知操作员何时装置被适当地放置而且可以读代码。这些指示器也可以是为了告知操作员将选定什么强度或是否需要穿过绷带实施不止一次适当的灭菌或消毒。这个特征可以与用于条形码的长时间常数的变色材料结合，以避免比需要的更频繁地施加紫外光。
包括衬垫的绷带(像市场上在商标“Band-Aid”之下出售的那些和在专业医学中使用的比较大的品种)也可以以允许供灭菌/消毒装置使用的充份透射灭菌光线的方式构成。衬垫提供更大的柔性，它导致更舒适的绷带和对身体更好的粘附性。衬垫可以用发泡的聚乙烯或类似的对紫外光有非常大的透射性的材料制成。为了对紫外光有最好透射性，材料将没有外加的着色剂，而且将是清澈的或呈乳白色。然而，与可见光相比不大大降低紫外光透射率的着色剂也可以使用。
图9A和9B图解说明为了供本文描述的灭菌/消毒装置使用而设计的绷带的另一种结构。在这种结构中，绷带51有与绷带的薄膜55结合的衬垫59和与衬垫59结合的衬垫衬里61。衬垫59和衬垫衬里61都能充份透射紫外光。薄膜55上的粘合剂在厚度方面也优选是能充份透射紫外光的。多种粘合剂能满足这种条件，包括一些现在用于医用绷带和裹伤巾的粘合剂。衬垫衬里61上的粘合剂将衬垫59保持在适当的位置并且将薄膜55粘附到使用者的皮肤上。
为了充份地透射紫外光，衬垫59应该用能适当地透射紫外线的材料按适当的厚度制作。典型的预制绷带的衬垫是在0.02英寸(0.5毫米)到0.06英寸(1.5毫米)的厚度范围中，而且是用医用的纱布或(毛毡状的)无纺布加工而成的。如图9B所示，一些绷带在衬垫上包括打孔的聚合物片状衬里。
如果没有着色剂被用在薄膜中(作为典型情况)，则透射紫外线的绷带可以用传统的材料制作。例如，衬垫可以是用大约0.04英寸(1毫米)厚的8层医用纱布制作的，而衬垫衬里可以是用0.002英寸(0.05毫米)厚的聚乙烯片制作的。在可仿效的绷带中，有粘合剂的薄膜可以有75％的灭菌光线透射率，衬垫可以有30％的灭菌光线透射率，而衬里可以有大约80％的灭菌光线的透射率。这将导致灭菌光线的总透射率大约为18％。虽然更高的灭菌光线的透射率是令人向往的，但是结合本文描述的灭菌消毒方法使用这种结构的绷带仍然是可能的。穿过绷带给皮肤表面灭菌或消毒将需要总剂量大约为赤裸皮肤所需剂量5.5倍的灭菌/消毒光线。
用于上述绷带的可仿效的替代方案是用发泡聚乙烯衬垫代替纱布衬垫。厚度为0.04英寸(1毫米)的发泡聚乙烯衬垫可以有70％的灭菌光线透射率。发泡衬垫将聚合物表面呈现给伤口，所以不需要衬垫衬里。按这种结构制作的绷带有大约50％的灭菌光线总透射率，仅仅需要两倍于赤裸皮肤所需要的灭菌光线强度。这种结构具有需要较少的来自灭菌/消毒装置的能量的优势，虽然可能存在某些医学上的理由说明为什么有织物衬垫的结构是优选的。两种结构都可以与适当设计的灭菌/消毒装置一起使用。
图10A、10B和10C图解说明为了与本文所描述的灭菌/消毒装置一起使用而设计的绷带的进一步的结构。在这种结构中，薄膜55用来代替图9B所示结构的衬垫衬里61。如果希望液体流入衬垫，薄膜55可以在衬垫59的位置打孔。衬垫59是用可拆装的连接63附着到薄膜55上的。连接物可以是粘合型扣件或被统称为“Velcro”的钩-环式扣件。衬垫59可以被完全拆除或折叠到一边。因此，来自灭菌/消毒装置的紫外光可以不穿过衬垫到达使用者的皮肤59。由于在这种结构中衬垫59的紫外线透射特性不是至关重要的，所以衬垫厚度和材料可以依据医学上的考虑决定。因此，厚的纱布衬垫是可能的。此外，在这种结构中，当衬垫完全或部份脱离薄膜55的时候，衬垫59的下面可以被灭菌或消毒。因此，衬垫59在使用期间可以被灭菌或消毒，以形成无菌表面。
在本文所描述的绷带中使用的材料和/或着色剂可以这样选择和定位，以致灭菌光线通过绷带的衰减对于绷带的各个部分是相似的。这允许紫外光的灭菌剂量被施加到绷带上，不存在绷带下面有一些皮肤剂量过大可能对皮肤造成伤害的情况。例如，为了实现灭菌光线的均匀衰减，绷带51中不覆盖衬垫59的那部分薄膜55可以为了提供比覆盖衬垫59的薄膜55大的灭菌光线衰减而制作的，以便补偿衬垫59的额外衰减。薄膜对光线的衰减可以通过用吸收、阻挡或反射灭菌光线的彩墨或染料印刷薄膜55而受到控制。作为替代，粘合剂将正常地提供对灭菌光线的衰减，而它的厚度和/或组成可能是受控的，所以衰减与衬垫的衰减相匹配。如果衬垫与伤口灭菌器/消毒器具的照射面积一样大或大于它，那么在衬垫范围之外的粘胶带的紫外线透射特性可能是无关的。
由于用紫外光照射皮肤的副作用之一是晒黑，所以通过削薄边缘制作使晒斑变得较不明显的绷带可能是符合要求的。这可以被通过评定绷带朝被照明区域的边缘连续降低数值的紫外线透射率的等级来完成。这将引起任何有渐进的边缘的晒黑，而不是可能更引人注目和更令人不快的形状边缘。在带子或绷带中的塑料薄膜还可能包括某种添加剂，该添加剂将有选择地吸收或阻挡一些波长的光线的透射，以便改变到达皮肤的光线的光谱，滤掉有害的或不想要的波长。这种滤光片也可以减少晒黑效果。
本文描述的绷带可以供许多医护人员和消费者在不同的医护应用中使用。图11A和11B图解说明为供本文描述的灭菌/消毒装置使用而设计的绷带的另一种结构。这种结构的绷带通常是在专业应用中使用的比较大的绷带。绷带51包括有实质上正方形的衬垫59附着在它上面的实质上正方形的薄膜55。这种结构具有保证可以在绷带51的完整的周边部分上形成可以全面阻挡外部微生物感染的气密密封的优势。有这种性质的绷带可以按适合医学专业使用、消费者使用和兽医专业使用的各种不同的尺寸和形状制造。插管和皮肤的某些区域可以在缠上绷带之前和/或之后定期地用所述的灭菌/消毒装置之一和这种绷带由医护人员或消费者就地进行灭菌或消毒。
使用能透射紫外线的绷带进行灭菌或消毒
图12图解说明与透射紫外线的绷带51一起使用的图3-4所示的瞬时灭菌/消毒装置16a。为了说明的目的，绷带51被展示成覆盖着伤口1。然而，绷带51可以作为替代或补充覆盖插管、插管入口部位或健康的皮肤。图13图解说明与绷带51一起使用的图5A、5B和5C所示的连续处理灭菌/消毒装置16b。同样，尽管绷带51被展示成覆盖着伤口1，但是它可以作为替代或补充覆盖插管、插管入口部位或健康的皮肤。
图12和13的绷带51可以包括本文描述的任何特征或材料，而且不限于所描述的任何特定结构。如同讨论过的那样，灭菌/消毒装置16a和16b可以以与绷带51的紫外线透射性相匹配的强度产生紫外光。灭菌/消毒装置16a和16b产生的光线强度是可以借助装置上的按钮、开关或其它机构改变的。绷带51的紫外线透射性可以由使用者测定或可以在诸如绷带之类的东西本身上指示。绷带51上的指示可能是可用灭菌/消毒装置16a和16b里面的光敏元件之类的传感器检测的。加在绷带51下面的变色材料可以指示紫外光的吸收，并因此指示绷带51的透射性。
虽然并非必不可少，但是绷带51可以形成防止绷带部位污染的密封。例如，绷带可以用诸如细菌和病毒之类的微生物不能穿过的连续薄膜制成。现有的市场上买得到的绷带可能有透射紫外线的性质，虽然它们不倾向于被用在使用紫外光的灭菌或消毒操作中。因此，市场上买得到的绷带的这种附属性质使它们适合与所描述的灭菌/消毒装置16a和16b一起使用。
优选的是为了获得一致的结果使用受控的绷带。紫外线透射特性受控的绷带可以在对所用的材料和厚度实施附加的质量控制的情况下使用传统的制造方法制作。如同先前讨论过的那样，添加剂可以被用在与灭菌/消毒装置16a和16b一起使用的绷带的薄膜、衬垫或粘合剂之上或之中，以控制紫外线透过率或阻挡有害的或不需要的波长的光线。
使用光线引导部件和绷带的灭菌或消毒
图14A、14B和14C图解说明光线引导部件41和图7A、7B和7C的瞬时灭菌/消毒装置16a与绷带51一起使用。人们应该领会到：尽管图解说明的是瞬时灭菌/消毒装置16a，但是诸如连续处理的灭菌/消毒装置16b之类的其它的灭菌/消毒装置都可以作为替代被用在这个实施方案中。在与绷带51一起使用时，光线引导部件41可以与插管15的管子12和绷带51一起形成气密密封，以防止空气携带的外界微生物污染入口部位11。光线引导部件41可以通过在插管15上提供绷带51易于附着的平滑的凸形弯曲表面(如图14C所示)帮助形成气密密封。没有光线引导部件41，绷带51在皮肤3和插管15的管子12的下表面之间形成完整的密封是困难的。
图14B图解说明薄膜55被局部涂上一层粘合剂53的绷带51。薄膜55在插管入口11上方的区域57没有被涂上一层粘合剂53。没有粘合剂53的区域57被用来固定插管15，同时借助紫外光穿过绷带51的透射提供给入口部位11和周围的区域灭菌或消毒的能力。在图14B的例子中，没有粘合剂53的区域57足够大，足以允许紫外光给入口部位11周围的区域灭菌或消毒和允许紫外光到达光线引导部件41以保证在插管15的管子12下面有适当的照明。粘合剂53与皮肤3和光线引导部件41一起形成密封，以保护入口部位11使之免受来自外界微生物的感染。
人们应该领会到：依照本发明，粘合剂53不需要以被图解说明的方式涂到图14B的绷带51。例如，不包含粘合剂53的区域57可以更大或小、或呈不同的形状。此外，区域57可以被全部忽略，以致粘合剂53是连续地、间断地、成行地、成点地或按照任何其它类型的图案涂布的。
为了形成完整的气密密封，光线引导部件41被设计成具有与插管15的管子12密切接触。这可以用各种不同的途径实现，例如，用弹性体这样模塑成形光线引导部件41以致它与管子12形成紧配合、在光线引导部件41上形成至少有一部分被铰接的或分开的块填充的凹槽、使用有插入的弹性体密封件的刚性光线引导部件41、利用插管15的弹性体性质来密封刚性的光线引导部件41、或围绕着插管15的管子12添加粘合剂材料形成密封。
光线引导部件41的反射表面37可以是分开的附属部件，或者它可以与光线引导部件41成为一个整体。光线引导部件41的光线引导功能可以与光线引导部件41的光密封和/或空气密封的功能分开，而且可以使用一个或多个分开的部件。人们应该领会到尽管已描述了许多实现光线引导、光密封和空气密封诸如功能的示范结构，但是熟悉这项技术的人将毫不迟疑地看出各种不同的其它结构可以在各式各样的组合中实现这些功能。
因为多通接头13和/或光线引导部件41的下面未暴露在光线之下，所以它未曾在适当的位置被灭菌。然而，重复地给这个区域灭菌并非是必要的，因为在多通接头13和/或光线引导部件41之下的皮肤是完整无缺的并且提供对微生物适当的屏障。在入口部位11附近的皮肤3和插管15的管子12需要定期地灭菌/消毒，以阻止微生物在入口部位11进入身体。如果入口部位11周围的区域被定期地灭菌或消毒，而且没有未消过毒的物体或空气与这个区域接触，则身体将得到保护，免受通过入口部位11进入的感染。
灭菌/消毒装置的灭菌或消毒
本文描述的灭菌/消毒装置可以在专业医护环境中被用于多个患者。灭菌/消毒装置本身可能变成在患者之间传输微生物的带菌者。具体地说，未正常地暴露在紫外光之中的光密封件19的底面48可能与患者、插管或绷带接触。
图15图解说明用于瞬时灭菌/消毒装置16a的自我灭菌附件42的示范实施方案。自我灭菌附件42包括可以将瞬时灭菌/消毒装置16a放入其中的外壳43。配置在外壳43的内部边缘上的光密封件47在瞬时灭菌/消毒装置16a放在外壳43内时与装置一起形成密封。光密封件47可以是柔顺的，并且在瞬时灭菌/消毒装置16a正在使用时实质上阻止光线从外壳43中逸出。自我灭菌附件42包括在外壳43底部的短立柱45。短立柱45可以是能透射紫外线的，以允许给在光密封件19上接触短立柱的区域灭菌或消毒。当瞬时灭菌/消毒装置16a的光密封件19接触和/或按压短立柱19的时候，瞬时灭菌/消毒装置16a的光密封件19中的安全互锁执行机构被激活。激活作用可以使瞬时灭菌/消毒装置16a进入“待机模式”，允许操作员引发(例如，通过按动装置上的触发开关)光源7产生光线。作为替代，激活执行机构可以自动地引起瞬时灭菌/消毒装置16a发射光线。
外壳43包括一个或多个反射表面49。反射表面49将光线引向光密封件19的底面48、装置16a的底面和/或装置16a的外壳17的外侧。反射表面49可以是用铝、镜子或另一种反射紫外光的表面形成的。当瞬时灭菌/消毒装置16a发光的时候，反射表面49引导光线朝装置反射，以引起对其表面的灭菌或消毒。当外壳43内通常没有可能因较高的曝光量而受到损害的物体存在的时候，不止一次的闪烁或剂量可用于增加紫外光的剂量，以保证完全的灭菌。
人们应该领会到虽然展示的是瞬时灭菌/消毒装置16a，但是自我灭菌器可以与本文描述的任何灭菌/消毒装置一起使用。此外，虽然自我灭菌附件42被展示成灭菌/消毒装置的附件，但是作为替代它可以是与其成为一个整体。虽然短立柱45被展示和描述成激活执行机构，但是许多替代结构可以用来完成同样的功能(例如，光探测器、机械杠杆、磁场探测器或压力传感器)。
瞬时灭菌/消毒装置的电气配置
依照本发明的实施方案，与瞬时灭菌/消毒装置16a的闪光灯相关联的电路可以用图16a所示的电路65实现。依照上述的任何实施方案，电路65都可以在灭菌/消毒装置中使用。电路65使用包含储存必要的能量给闪光灯67供电的电容器的高压电源69。电源71可以是AC线或电池，虽然供电电压可以低于200V或高于1000V，但是它通常供应在200V到1000V的范围内的电压，取决于所用的闪光灯的特性。细长的小型闪光灯通常用的200V到500V的电压操作；小型短弧闪光灯可能需要1000V以上的电压。电压是根据闪光灯规格(每次闪光所需要的总能量和所需要的最大闪光电流)选定的。对于相同的能量，较高的电压将提供较高的闪光电流，从而导致闪光输出在紫外光谱中有较大的百分比。每次闪光的能量都是用式1确定的：
E＝1/2CV2 [1]其中E是每次闪光的能量(焦耳)，C是储能电容器的电容值(法拉第)，而V是电压(伏特)。就灭菌器/消毒器具的应用而言，选定的电压应该尽可能高，以便闪光灯产生最大数量的紫外光。然后，选定电容器的电容值，以便提供每次闪光所需要的能量。凭借闪光完成灭菌/消毒所需要的能量是由被照明区域的大小、所需要的最小灭菌光线剂量、照明的均匀性和闪光灯67的光谱决定的。例如，用来照明25平方厘米(大约4平方英寸)的用UV玻璃制成的闪光灯以大约20焦耳的总闪光输入能量产生大约20mJ/cm2的UVC能量密度。
灭菌器/消毒器具的电路还包括类似于照相机闪光灯的触发线路的闪光灯触发器73。为了启动闪光，闪光灯触发器提供非常高的电压脉冲，通常在4kV到15kV范围内，取决于闪光灯的规格。依照灭菌器/消毒器具的一个实施方案，电荷存储电容器每当装置被供电的时候就被连续不断地充电到适当的电压。当灭菌/消毒装置16a形成的光密封不完整的时候，安全互锁开关75可以阻止闪光灯67的触发。因此，闪光灯触发器73可以在触发开关和安全互锁开关75都被激活的时候被启动。作为替代，触发开关(例如，按钮)或安全互锁开关75(例如，机械执行机构)可以单独启动闪光灯触发器73。
图17展示有用来激活闪光灯67的触发电路的典型的电池供电的氙闪光灯驱动电路的一个例子。这种类型的电路被普遍地用在照相机闪光装置中。为了简单，这张电路图不展示AC电源或用户指示器的细节。功率晶体管77及其相关的元件形成通常在15到20kHz的范围内的低压振荡器。来自高压变压器79的电流通过高压二极管81给储能电容器83充电到驱动闪光灯67的电压。电阻85给触发电容器87充电到闪光灯的电压。当双向击穿二极管92和安全互锁开关93都被接通的时候，触发电容器87通过触发变压器89放电，对闪光灯67上的触发电极91产生非常高的电压脉冲。这引起闪光灯67使用储存在储能电容器83中的能量闪光。
人们应该领会到上述的电路仅仅打算图解说明可能的实现，许多这样的电路都是可能的而且是在技术上已知的。例如，技术上存在许多适合应用于本文描述的灭菌器/消毒器具用来驱动闪光灯的电路。因此，本发明在这个方面是不受限制的。
尽管已经详细地描述了本发明的一些实施方案，但是各种不同的修正和改进对于熟悉这项技术的人将毫不迟疑地发生。这样的修正和改进倾向于落在本发明的精神和范围之内。因此，前面的描述仅仅是举例说明，不倾向于作为限制。本发明只受权利要求书及其等价文件定义的条款的限制。