（一）项目背景

安瓿瓶作为广泛使用的药物存储容器，其开启过程的安全性尤为重要。传统的手工掰断或使用简易工具开启安瓿瓶的方法，存在较大的安全隐患，如手部划伤、玻璃碎片飞溅以及药液污染等，这些问题可能会导致医疗事故的发生，也可能影响药物的有效性，进而威胁患者的健康。在国际上，安瓿瓶开启技术已取得一定的进展，主要集中在安全性和操作便捷性的提升，但尚未广泛解决玻璃碎片的收集问题。欧洲的一些研发团队已经开始尝试集成小型吸尘系统来收集开瓶时产生的碎片，但这些技术大多仍处于实验室研究阶段。安瓿瓶开启装置的研究国内起步较晚，多数现有设备仍依赖传统的手动开启方式，安全性和便捷性不足。虽然部分制药厂和医疗器械公司尝试引进国外技术，但由于成本和市场接受度的问题，普及率不高。因此，迫切需要一种更安全、更高效的解决方案来解决这些问题。项目面对上诉问题，理性分析市场需求开发一种集安全、便携和消毒功能于一体的智能安瓿瓶安全开启与消毒装置，以提高医疗操作的精确性和减少交叉感染的风险。

（二）研究内容

1.机械设计与开发：

（1）设计一种精确的机械切割系统，能够适应不同型号和尺寸的安瓿瓶，确保每次切割都能沿准确的路径进行，最大限度减少玻璃碎片的产生。切割刀片的结构如图1所示，在使用过程中，小型机械手夹紧玻璃安瓿瓶体并且适应不同大小的安瓿瓶，位于装置中心的切割刀片进行安瓿瓶瓶口切割。

图1-切割刀片与小型机械手结构图

（2）开发一个集成的玻璃碎片收集容器，最大限度自动收集切割过程中产生的碎片和尘埃，确保操作环境的清洁和操作者的安全。解决市场上目前存在的安瓿瓶开启后,安瓿瓶玻璃碎片飞溅所引起的问题以及开启装置的便捷性。

2.紫外线消毒系统的集成：

集成一套紫外线消毒模块，能够在开瓶前后自动启动，通过足够的紫外线照射，确保消毒过程达到医疗级标准的无菌要求。设计紫外线灯的自动伸缩机制，确保消毒覆盖全部需要处理的区域，同时在不使用时收纳紫外线灯，以避免对操作者的健康造成潜在风险。在传统消毒方法中大幅度的将消毒液和消毒棉更换过程繁琐，旋转消毒后也不利于对标记点的识别。本开启装置具有的紫外线消毒功能可解决目前市场上所存在的这一问题。

3.人机交互界面的优化：

开发简洁直观的用户界面，使操作人员能够轻松选择不同的操作模式，包括不同类型安瓿瓶的开启、消毒时间和强度的调整等。集成触摸屏和声控操作功能，提供多种操作选择，以适应不同的医疗环境和操作人员的偏好，如图2所示。

图2-安瓿瓶安全开启与消毒装置结构图

4.测试与优化：

本开启装置进行广泛的功能测试，评估其切割精度、碎片收集效率以及消毒能力。根据测试结果进行设备的迭代优化，确保设备在实际医疗环境中的可靠性和效能。其瓶口切割如图3所示。

5.安全性与效能评估：

（1）进行综合的安全评估，包括机械安全测试和紫外线安全性评价，确保设备符合所有相关医疗设备标准和法规要求。

（2）与医疗机构合作，进行临床试验，验证设备在现实医疗环境中的实际应用效果和安全性，收集医护人员和患者的反馈以进一步改进产品。

通过上述综合研究，我们期望“安瓿瓶安全开启与消毒装置”能够成为医疗操作中不可或缺的设备，大幅度提高安全性和效率，同时符合医疗行业对卫生和消毒的高标准。

图3-夹持时瓶口切割与瓶口切割示意图

（三）项目研究进度

（四）预期成果

1.完成详细的产品设计图。

2.撰写研究报告1-2篇。

3.发表论文1-2篇。

项目组主要成员：

郭艺敏：医学院，本科护理学2205，课题负责人，擅长创新研究，负责课题总体设计与实施，协调课题进展。

段佳悦：医学院，本科护理学2205，负责安全性实验、效能评估。

冯兰：医学院，本科护理学2205，负责人机交互界面搭建。

王慎峂：工学院，本科智能制造工程2201，负责项目测试与技术研发。

刘毅：工学院，本科机械设计制造及其自动化2203，负责图纸、3D绘制建模。