自助式咽试子核酸采样装置及自主核酸采样的方法与流程

本发明属于医疗设备技术领域，特别是涉及一种自助式咽试子核酸采样装置，以及利用该装置进行自助式核酸采样的方法。

背景技术：

随着新冠肺炎的蔓延，全球越来越多的民众被病毒感染，核酸检测是唯一一种确定是否感染新冠的标准，基于目前无症状感染者越来越多，全民核酸检测势在必行。

咽拭子核酸检测，是目前确诊新型冠状病毒感染的主要检测途径。这个操作需要护士使用一根长试棒对患者的咽后壁进行采集样本，在采取样本过程中，由于刺激采样者(定义为被采样人员)，容易导致采样者咳嗽、打喷嚏而使飞沫形成气溶胶，而气溶胶是新型冠状病毒感染的重要传播途径之一；另外，部分采样者由于喉咙受到刺激，会引起呕吐，最新的研究显示(大便中检测到新冠病毒)，呕吐物可能也是潜在的感染源。

因此，民众前往医院接受专业的医疗采样，到医院去由护士进行咽拭子核酸检测，不但造成人员聚集导致存在病情扩散风险，而且增加了工作人员被感染的风险，同时，由于采样的人员众多，需要投入大量的医务人员，增加了院方的人员及国家的经济压力。

为防止医务人员的感染，目前对医务人员采用的防护措施为穿戴口罩、防护服、护目镜或护目面罩等防护装置，又或者是采用授权公告号cn210472180u，名称为《一种用于咽试子采集的保护装置》所公开的防护装置:在采样工作人员和采样者之间竖起一个透明屏障，在不影响视线及操作的情况下，采样工作人员双手穿过透明屏障上设置的两个波纹管对采样者进行采样操作。

上述，或类似装置可以在一定程度上保障采样工作人员的安全，减少医患之间的交叉感染，但是依然不能做到完全的医患隔绝，并且还是需要院方投入大量的人力、物力来进行一线的高危工作，给院方增加人员及国家的经济压力的同时，也给广大的医务工作者增加了巨大的精神压力。

技术实现要素：

本发明针对目前咽试子核酸采样需要由采样医务人员人工采样而存在高危风险的问题，提供一种自助式咽试子核酸采样装置，采样动作由采样者自己完成，减少了医患之间的交叉感染。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种自助式咽试子核酸采样装置，包括张口器和手持工具两部分，

所述张口器为扁平的筒状体，其内腔的一端设有挡板，所述挡板将张口器内腔分隔为口腔内部分和口腔外部分，挡板上开设有至少一个咽试子导向孔；

所述手持工具包括手持本体及本体顶部的端盖，所述手持本体为扁平的筒状体，其为空腔体结构，顶部设有至少一个开口，咽试子固定座顶部置于所述手持本体顶部的开口内，咽试子固定座下部连接至转动机构，转动机构电连接至pcb及电池，底盖将所述咽试子固定座、转动机构、pcb及电池密封于所述手持本体的空腔体内；

咽试子尾端插装于咽试子固定座内，其前端穿过所述张口器上的咽试子导向孔伸入口腔内部与咽后壁接触，并在所述咽试子固定座及转动机构的作用下转动，刮拭咽后壁完成采样动作，采样完成后，所述端盖固定于手持本体顶部，将采样完成的咽试子密封隔离。

实现本发明目的的技术方案还进一步的包括，所述咽试子固定座包括旋转管及弹性夹头，旋转管为圆环体形，其底部与所述转动机构固定相连，弹性夹头外径小于旋转管环体内径，其底部插装于旋转管内，顶部置于所述手持本体顶部的开口内，所述咽试子尾端插装于弹性夹头顶部的开口内。

实现本发明目的的技术方案还进一步的包括，所述转动机构包括电连接至pcb及电池的电机、主动轮以及从动轮，

所述主动轮套装固定于电机的轴上，从动轮与所述主动轮相啮合，旋转管套装固定于所述从动轮内。

本发明进一步的技术方案还包括，所述张口器的挡板上设有朝向口腔外侧凸出的开关柱，手持本体顶部对应设有按键开关，所述按键开关电连接至pcb及电池，当所述手持本体顶部的咽试子穿过张口器上的咽试子导向孔伸入口腔内部时，开关柱触发按键开关使得电机转动，通过转动机构及咽试子固定座的传动，使得所述咽试子转动刮拭咽后壁完成采样动作。

更进一步的，所述张口器的挡板上设有摄像头导向孔，手持本体顶部对应设有摄像头，所述摄像头电连接至pcb及电池，对咽试子采样的过程进行拍摄，并通过pcb上的wifi或gsm模块将视频上传至云端服务器或电脑主机。

本发明进一步的技术内容还包括采用上述自助式咽试子核酸采样装置进行自助核酸采样的方法，所述方法包括的流程为：

a、待采样者将张口器放入口中；

b、将端盖从手持本体上拔除，将咽试子插入手持本体顶部的弹性夹头的开口内；

c、握住手持本体将咽试子通过张口器上的咽试子导向孔插入咽后壁，当手持本体触碰到张口器时，张口器上的开关柱触动手持本体的按键开关，pcb输出一定时间的脉冲电流给电机，电机转动使得咽试子同步转动刮拭咽后壁，电机转动预定时间后自动停止，自助采样完成；

d、向外拔出手持本体，并将端盖固定于手持本体顶部，将采样完成的咽试子密封隔离并存放至指定的回收地点。

本发明的有益效果包括：、

1、本发明利用张口器及导向孔的设计，对咽试子插入时起到导向和定位作用，引导咽试子准确到达取样部位，降低采样的操作难度，使得普通人群即可自助操作；

2、本发明在手持本体上设置的摄像头可对采样过程进行全程拍摄，并无线上传至云端服务器或电脑主机，由后台人员或ai人工智能对采样的过程进行审核确认，避免了医患直接接触所存在的交叉感染风险，并大大降低了医务人员的工作强度；

3、本发明采用转动机构带动咽试子在口腔内壁旋转采样，完成人工采样时的刮拭动作，使得采样的标本更加真实有效，提高普通人群自助操作的成功率；

4、本发明在弹性夹头底部与旋转管腔体内壁底部之间设有弹簧，当咽试子插入并抵达咽后壁时，咽试子在弹簧力的作用下可以伸缩，不会对用户咽部造成伤害；

5、张口器与手持本体上对应设置的开关柱与按键开关可使得手持本体内的转动机构、摄像头、无线模块等电气化部件自动激活工作，根据pcb输出的脉冲电流时间自动停止工作完成采样，这样保证了采样位置、采样力度、采样旋转动作同步且精准，避免了手动操作带来的误差。

附图说明

图1为本发明所述张口器立体结构图；

图2为本发明所述张口器侧视结构图；

图3为本发明所述张口器主视结构图；

图4为本发明所述手持工具立体结构图；

图5为本发明所述手持工具剖视结构图；

图6为本发明所述手持本体分解结构图；

图7为本发明所述手持本体与咽试子连接结构图；

图8为图7的剖视结构图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明所述一种自助式咽试子核酸采样装置，包括张口器1和手持工具2两部分，所述张口器1为一次性使用，其放置于待采样者口中，待采样者操作手持工具进行自主采样。

如图1至图3所示，所述张口器1为扁平的筒状体，其内腔的一端设有挡板16，所述挡板16将张口器1内腔分隔为口腔内部分和口腔外部分，挡板16上开设有至少一个咽试子导向孔14。采用此种结构设计，不但可以避免待采样者口腔大面积的暴露于外，增加感染的风险，而且采用导向孔的结构进行导向和定位作用，避免咽试子插入口腔内部太深而损伤口腔内壁，并且可以引导咽试子准确到达采样部位，降低采样的操作难度。本发明所采用的实施例为左右两侧分别开设咽试子导向孔14，同步采样两个标本分别进行检测，以提高检测的效率及准确性。

所述张口器1口腔内部分的筒状体下部设有压舌片10，当张口器1插入待采样者口腔中时，所述压舌片10位于舌头上部，以防止待采样者舌头上翘导致的采样错误。

所述张口器1外壁设有唇挡边11，所述唇挡边11将张口器1外壁分隔为口腔内部分和口腔外部分，且所述张口器1口腔外部分的外壁为外扩式的喇叭形开口，以便于手持本体2可以更准确的对位插入，并确保咽试子伸入口腔的深度准确，也确保用户操作时不会伤及咽部。

所述张口器1口腔内部分的外壁上设有咬合齿12，所述咬合齿12为弧形，与牙齿的形状相吻合，使得咬合的位置更准确，以实现对所述张口器1进行限位的目的。

如图4-图8所示，所述手持工具2包括手持本体221及本体顶部的端盖220，所述手持本体221为扁平的筒状体，其为空腔体结构，顶部设有至少一个开口，咽试子固定座顶部置于所述手持本体221顶部的开口内，咽试子固定座下部连接至转动机构，转动机构电连接至pcb及电池21，底盖222将所述咽试子固定座、转动机构、pcb及电池21密封于所述手持本体221的空腔体内；

咽试子3尾端插装于咽试子固定座内，其前端穿过所述张口器上的咽试子导向孔14伸入口腔内部与咽后壁接触，并在所述咽试子固定座及转动机构的作用下转动，刮拭咽后壁完成采样动作，采样完成后，所述端盖220固定于手持本体221顶部，将采样完成的咽试子3密封隔离。

所述咽试子固定座包括旋转管27及弹性夹头28，旋转管27为圆环体形，其底部与所述转动机构固定相连，弹性夹头28外径小于旋转管27环体内径，其底部插装于旋转管27内，顶部置于所述手持本体221顶部的开口内，所述咽试子3尾端插装于弹性夹头28顶部的开口内。所述弹性夹头28底部与旋转管27腔体内壁底部之间设有弹簧26。当咽试子插入并抵达咽后壁时，咽试子在弹簧力的作用下可以伸缩，不会对用户咽部造成伤害。

所述转动机构包括电连接至pcb及电池的电机、主动轮以及从动轮，

所述主动轮23套装固定于电机22的轴上，从动轮24与所述主动轮23相啮合，旋转管27套装固定于所述从动轮24内。

所述张口器1的挡板16上设有朝向口腔外侧凸出的开关柱15，手持本体221顶部对应设有按键开关25，所述按键开关25电连接至pcb及电池21。当所述手持本体221顶部的咽试子3穿过张口器上的咽试子导向孔14伸入口腔内部时，开关柱15触发按键开关25使得电机22转动，当电机22转动时，固定于其电机轴上的主动轮23同步转动，与主动轮23相啮合的第一从动轮24a和第二从动轮24b同步转动，使得第一旋转管27a和第二旋转管27b一同转动，分别固定于第一弹性夹头28a和第二弹性夹头28b上的两只咽试子3a、3b在咽后壁旋转采样，完成人工采样时的刮拭动作，使得采样的标本更加真实有效。pcb输出给电机的脉冲电流使得电机转动预定时间后自动停止，自助采样完成，避免了手动操作带来的污染，且更加节能环保。

所述张口器1的挡板16上设有摄像头导向孔13，手持本体221顶部对应设有摄像头29，所述摄像头29电连接至pcb及电池21，对咽试子采样的过程进行拍摄，并上传至云端服务器或电脑主机，由后台人员或ai人工智能对采样的过程进行审核确认，避免了医患直接接触所存在的交叉感染风险，大大降低了医务人员的工作强度。

所述端盖220通过扣合或螺纹拧合的方式固定于手持本体221顶部，其高度大于所述咽试子3的高度，应保障其内壁顶部和侧部均不与咽试子3顶部的采样装置相接触，并且将标本与外部环境密封隔离，以防标本受到污染导致误诊。

本发明进一步的技术内容还包括一种采用上述自助式咽试子核酸采样装置进行自助核酸采样的方法，所述方法包括的流程为：

a、待采样者将张口器放入口中；

b、将端盖从手持本体上拔除，将咽试子插入手持本体顶部的弹性夹头的开口内；

c、握住手持本体将咽试子通过张口器上的咽试子导向孔插入咽后壁，当手持本体触碰到张口器时，张口器上的开关柱触动手持本体的按键开关，pcb输出一定时间的脉冲电流给电机，电机转动使得咽试子同步转动刮拭咽后壁，电机转动预定时间后自动停止，自助采样完成；

d、向外拔出手持本体，并将端盖固定于手持本体顶部，将采样完成的咽试子密封隔离并存放至指定的回收地点。

上述步骤c中，还包括开关柱触动手持本体的按键开关，pcb启动摄像头工作，摄像头透过张口器的挡板上设置的摄像头导向孔，对咽试子采样的过程进行拍摄，并通过pcb上的wifi或gsm模块将视频上传至云端服务器或电脑主机，由后台人员或ai人工智能对采样的过程进行审核确认。

本发明所述的自助式咽试子核酸采样装置，可与自助型售卖机搭配使用，放置于如机场、车站、口岸，商场、学校、医院等场所。采样者在售卖机通过读取身份证、输入电话号码等信息进行实名确认并扫码支付后，即可从售卖机的取货口获得具有唯一识别码(如条形码、二维码)的采样装置，所述识别码与采样者的身份信息相对应，且由售卖机对上述信息进行存储。采样完成后，采样者再通过售卖机的回收口将采样的标本存放至售卖机，售卖机对信息进行存档记录，并在机器内部进行冷藏存放，等待工作人员对采样的标本进行集中回收检测。上述模式可有效的对采样者进行分流，使他们可以就近完成采样，而无需聚集至医院，有效提高了检测效率，避免了人员聚集导致的交叉感染，且降低了院方医务人员的工作压力，具有良好的经济及社会效益。