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TWI872185B - 醫療裝置及用於製造醫療裝置的方法 - Google Patents

醫療裝置及用於製造醫療裝置的方法 Download PDF

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TWI872185B
TWI872185B TW110100873A TW110100873A TWI872185B TW I872185 B TWI872185 B TW I872185B TW 110100873 A TW110100873 A TW 110100873A TW 110100873 A TW110100873 A TW 110100873A TW I872185 B TWI872185 B TW I872185B
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medical device
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TW110100873A
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TW202133808A (zh
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史蒂芬 克馬克
羅伯特 莫斯里
大衛 後爾
威廉恩 奧柏格
提莫喜 索德
艾倫 鮑德溫
Original Assignee
美商菲歐普提斯公司
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Publication date
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Abstract

血氧測定裝置包括感應式偵測器。當血氧測定裝置密封於護套中且護套的閂鎖是在上鎖位置時,感應式偵測器感應地偵測該閂鎖。血氧計裝置使用從偵測器所接收之閂鎖是在上鎖位置的第一資訊以允許裝置做血氧測量。血氧計裝置使用從偵測器所接收之閂鎖不在上鎖位置的第二資訊以允許裝置在裝置的顯示器上顯示護套不是密封的訊息。顯示的訊息指示使用者須關閉護套蓋子。關閉的蓋子避免護套中的汙染物在裝置和護套的使用期間抵達病人組織。

Description

醫療裝置及用於製造醫療裝置的方法
本發明大致關於光學系統,其監視有關組織中之氧位準的參數。更特定而言,本發明關於光學探針(例如緊湊的手持式血氧計)和用於光學探針的護套,護套在使用期間屏蔽光學探針免於汙染物且將有關汙染物防護的狀態資訊通訊給光學探針,如此則光學探針是可再使用的。
血氧計是醫療裝置,其為了多樣的目的而用於測量人類和活體中之組織的氧飽和度。舉例而言,血氧計係用於:醫院和其他醫療設施中的醫療和診斷目的(譬如外科的手術室、監視病人的恢復室、救護車或其他行動監視[譬如缺氧症]);在運動場館的運動和體育目的(譬如專業運動員監視);個人的私人或居家監視(譬如一般健康監視或個人馬拉松訓練);以及獸醫目的(譬如動物監視)。
尤其,評估病人在區域和局部位準二者的氧飽和度是重要的,因為它指示出病人的健康狀態。因此,血氧計時常用於臨床設定,例如在手術和恢復期間,此時可以懷疑病人的組織氧合狀態是不穩定的。舉例而言,在手術期間,血氧計應能夠在各式各樣的非理想條件下快速達到正確的氧飽和度測量。
脈搏式血氧計和組織血氧計是以不同原理來操作的二種血氧計。脈搏式血氧計需要脈搏以便發揮功能。脈搏式血氧計典型而言測量由於脈動之動脈血液所造成的吸光度。相對來看,組織血氧計不需脈搏以便發揮功能,並且可以用於做出已經與供血斷開之組織皮瓣的氧飽和度測量。
人類組織舉例來說包括各式各樣的吸光分子。此種發色團包括氧合血紅蛋白、去氧血紅蛋白、黑色素、水、脂質和細胞色素。對於許多可見光和近紅外光譜範圍而言,氧合和去氧血紅蛋白一般而言是組織中的主要發色團。氧合和去氧血紅蛋白在特定之光波長的光吸收有顯著的差異。組織血氧計可以利用這些吸光差異而測量人類組織中的氧位準。
儘管既有的血氧計很成功,但仍持續想要改善血氧計,舉例而言:改善血氧計的再使用;減少或消除使用期間的汙染;改善遠距通訊;改善測量正確度;減少測量時間;透過再使用來降低成本;減少尺寸、重量或形式因素;減少電力消耗;以及為了其他原因,以及這些的 任何組合。
因而,有需要改善組織血氧測定裝置和在使用期間屏蔽血氧測定裝置的方法以便再使用裝置。
具體態樣關於緊湊的手持式血氧計和護套,護套在使用期間容罩且屏蔽手持式血氧計免於病人接觸和汙染物,並且屏蔽病人免於手持式血氧計上的汙染物。因為手持式血氧計位在護套中且無法汙染病人組織,所以手持式血氧計可以再使用。
於實施例,裝置包括頂殼,其包括從頂殼之外部可見的顯示器。裝置的底殼包括印刷電路板、形成在印刷電路板上的處理器、耦合於處理器的探針尖端、第一壁。第一壁包括前側表面、後側表面、從前側表面延伸至後側表面的開口。印刷電路板耦合於第一壁的前側表面。印刷電路板包括複數個電觸點,其位在後側表面上且耦合於處理器。印刷電路板之後側表面上的電觸點透過底殼之第一壁中所形成的開口而可見。第一壁的後側表面包括第一升起件,其從第一壁的後側表面所延伸,該第一升起件包括側壁,第一升起件的至少部分側壁與第一壁的後側表面之間的角度小於平角。
耦合於裝置之可拆卸的電池耦合於升起件的側壁。因為升起件之側壁的角度小於平角,所以在側壁方向上施加於電池頂部的力可以轉移該力至裝置。該力當施 加於護套中的電池頂部時可以迫使裝置進入護套中,並且可以迫使裝置的探針面接觸護套的感應器窗。因此,探針面和感應器窗將在使用裝置和護套之時維持接觸,即使裝置和護套顛倒亦然。
於實施例,護套包括頂部和本體,其中頂部開啟以提供可以將手持式血氧計置入護套之本體中的開口。護套的頂部可以關閉至本體上,並且頂部的關閉可以由手持式血氧計中的電路來核驗。電路可以監視連接於護套的頂部之閂鎖的位置。電路可以決定何時閂鎖解鎖以及頂部開啟且不密封關閉至本體。而且,電路可以決定何時閂鎖上鎖以及頂部關閉且密封於本體。
於實施例,護套將護套狀態資訊通訊給手持式血氧計以核驗護套是有效的護套,其允許與手持式血氧計組合來操作。具有已知且信賴之架構的有效護套則有利於手持式血氧計的再使用,因為血氧計已知是在血氧計的使用期間維持無汙染物。護套和手持式血氧計之間的通訊可以使用近場通訊(near-field communication,NFC)裝置和NFC通訊協定、或其他電路類型和其他通訊協定而是無線的。
護套可以包括窗,其允許來自手持式血氧計的光在血氧計的使用期間穿過窗。第一窗可以靠近手持式血氧計的顯示器,如此則顯示器可以在使用期間由使用者觀看。第二窗可以靠近手持式血氧計的探針面,如此則血氧計可以發射光到組織中且收集從組織反射之後的光,如 此則可以對組織做血氧測量。窗是密封於護套且保持手持式血氧計在使用期間免於被汙染。
手持式血氧計的實施完全是自含的,而不需要經由電線或無線地連接至分開的系統單元以做血氧測量。血氧測定裝置的來源和偵測器配置於具有多樣之來源與偵測器配對距離的配置,其允許在緊湊的探針中有穩健校正、自我修正和空間解析的光譜儀。也可能有其他的來源與偵測器配置。
於實施例,手持式血氧計是組織血氧計,其可以測量氧飽和度而不需脈搏或心跳。本發明的組織血氧計可應用於醫療和手術的許多區域,包括整形手術。組織血氧計可以做出組織當中無脈搏的氧飽和度測量;此種組織舉例而言可能已經與身體分離或部分分離(譬如皮瓣)且將移植至身體的另一處。組織血氧計也可以做出組織當中有微弱脈搏的氧飽和度測量,例如當中的灌注是相對為低的。
在考慮以下詳述和伴隨圖式時,本發明的其他目的、特徵、優點將變得明顯,而全篇圖中相同的參考標示代表相同的特徵。
101:系統單元
103:外殼
105:感應器探針電子器材
108:探針尖端
112:有線連接
117:護套窗
205:護套
207:鉸鏈
210:密封
215:蓋子
216:閂鎖
216a:圓弧端
216b:圓弧角
216c:末端
216d:彎曲
216e:舌部
216f:延伸
217:第一護套窗
218:第二護套窗
219:射頻通訊裝置
220:本體
235:唇部
301:系統單元
301a:頂表面
303:匯流排
304:處理器
307:顯示器
308:前緣
309:揚聲器
312:揮發性記憶體
315:非揮發性記憶體
319:人類介面裝置(HID)
322:輸入輸出(I/O)介面
326:網路介面
328:閂鎖偵測器
330:溫度感應器
331:訊號發射器
332:加速度計
333:訊號偵測器
336:連接器
338:探針尖端
342:第一通訊鏈路
343:通訊鏈路
344:第二通訊鏈路
345:通訊鏈路
346:感應器探針
351:電源區塊
351a:側表面
351b:側表面
351c:角度
351d:頂表面
351c:斜面
353:交流(AC)對直流(DC)轉換器
354:DC輸出
356:電池單元
357:DC輸出
359:充電器電路
360:訊號偵測器
401:系統單元
501:系統單元
603:外殼
607:記憶體
609:定時電路
612:介面
614:磁石
617:電池監視器
619:電壓調節器電路
620:電力埠
622:資料埠
651:電源區塊
705:外殼
710:外框
725a,725b:來源開口
730a~730h:偵測器開口
900:升起件
905:穴袋
920:角度
925:角度
930:角度
935:角度
950:長度
955:長度
960:長度
970:表面
975:表面
980:表面
1005:外殼
1010:發光二極體(LED)印刷電路板(PCB)
1015:第一帶狀纜線
1020:第一光纖夾具
1025:第二光纖夾具
1030:第一光纖
1035:第二光纖
1040:第三光纖夾具
1045:第四光纖夾具
1050:第一PCB
1060:第二PCB
1065:第二帶狀纜線
1091:頂殼
1092:底殼
1093:PCB
1305:護套
1320:本體下部
1325:本體上部
1330:黏著劑
1400:O形環凹陷
1405:O形環
1420:隆脊
1425:隆脊
1440:O形環凹陷
1460:穴袋
1465:襯墊
1470:第一閂鎖凹陷
1475:第二閂鎖凹陷
1476:凹陷壁
1477:閂鎖結構
1900:置入方向
A:初始高度
B:內高度
C:寬度
D:開口直徑
E:高度
F:直徑
G:距離
H:最終外面高度
[圖1]顯示系統單元的方塊圖,其用於測量病人組織的多樣血氧測定參數。
[圖2]顯示容罩於護套中之系統單元的方塊 圖。
[圖3]顯示實施例中之系統單元的方塊圖。
[圖4]顯示實施例中之系統單元的方塊圖。
[圖5]顯示實施例中之系統單元的方塊圖。
[圖6]顯示實施例中的系統單元之電源區塊的圖解。
[圖7]顯示系統單元和電源區塊的立體圖。
[圖8]顯示系統單元的側視圖。
[圖9A]顯示系統單元的末端圖。
[圖9B]顯示系統單元的側視圖,而電池未附接於系統單元。
[圖9C]顯示系統單元的後視圖,而電池未附接於系統單元。
[圖9D]顯示系統單元圖,而系統單元的頂殼與系統單元的底殼分開。
[圖10A~圖10D]顯示用於形成探針尖端的探針面和形成系統單元的外殼之完工外框的多個步驟。
[圖11]是實施例中之系統單元在護套中的方塊圖。
[圖12]是實施例中之系統單元在護套中的方塊圖。
[圖13]顯示實施例中之護套的前視圖。
[圖14]顯示實施例中之護套的立體圖。
[圖15]顯示實施例中之閂鎖的立體圖。
[圖16]顯示實施例中之護套上部的截面圖,並且顯示蓋子和本體之間的圖,其中O形環凹陷於護套之本體的O形環凹陷中。
[圖17]顯示實施例中之護套的立體圖。
[圖18]顯示實施例中之護套、系統單元、電源區塊的立體圖。
[圖19]顯示實施例中之護套、系統單元、電源區塊的立體圖,而護套的蓋子開啟。
[圖20]顯示實施例中之護套、系統單元、電源區塊的立體圖,而護套的蓋子關閉在護套的基部上。
光譜儀已經用於動物和人類主題中之多樣生理性質的非侵入性測量。時常利用可見光(譬如紅光、綠光或二者)和近紅外光的光譜儀,因為生理組織在這些光譜範圍中具有相對為低的散射。人類組織舉例而言包括很多吸光發色團,例如氧合血紅蛋白、去氧血紅蛋白、黑色素、水、脂質、細胞色素。對於許多可見光和近紅外光譜範圍,血紅蛋白是組織中的主要發色團,並且經由光吸收而貢獻出人類組織的顏色。於可見光和近紅外光範圍,氧合和去氧血紅蛋白具有顯著不同的吸收特徵。據此,已經應用可見光和近紅外光譜儀以利用這些不同吸收特徵來測量生理介質中的氧位準,例如組織血紅蛋白氧飽和度(有時稱為氧飽和度)和總血紅蛋白濃度。
針對可見光和近紅外光譜儀已經發展出多樣技術,例如時間解析式光譜儀(time-resolved spectroscopy,TRS)、例如相調變光譜儀(phase modulation spectroscopy,PMS)的頻域技術及連續波光譜儀(continuous wave spectroscopy,CWS)。於生理介質的均質且半無限模型,已經使用TRS和PMS二者以藉由使用光子擴散近似、蒙地卡羅(Monte Carlo)模型或其他技術而獲得生理介質的吸收係數和縮減散射係數。從在多個波長的吸收係數,可以決定氧合和去氧血紅蛋白的濃度,並且從這些濃度可以計算組織氧飽和度。
空間解析式光譜儀(spatially-resolved spectroscopy,SRS)是一種可見光和近紅外光譜儀,其允許獨立於組織散射而決定組織吸收,藉此允許做發色團濃度(例如氧合和去氧血紅蛋白)的絕對測量。更特定而言,SRS儀器可能透過光源而發射光到組織中,並且在定位離光源有不同距離的二或更多個偵測器來收集發散地反射光。
替代選擇而言,SRS儀器可能從定位在離一或更多個偵測器有不同距離的二或更多個光源來發射光。光散射回到偵測器則是由組織之折射率的相對改變所造成,其包括來自例如粒線體之較大結構的米氏(Mie)散射(主要的組織散射是粒線體造成的結果)和來自例如細胞內囊泡之較小結構的瑞利(Rayleigh)散射。光的吸收是與組織的發色團交互作用所引起。
從反射度(亦即回收的光強度),其以與光源的距離(譬如光偵測器的多個離散距離)為函數來回收,則SRS儀器可以將組織在單一波長的吸收係數和散射係數加以量化。
多個波長的光然後可以用於SRS以決定氧合和去氧血紅蛋白濃度,因而決定探測組織之體積裡的氧飽和度。進一步而言,一或多個光源的波長和(多個)光源相對於單一或多個偵測器的相對位置則允許針對預定組織深度來做組織血氧測量。於具體態樣,一或更多個光源和一或更多個偵測器來源可能發射且偵測光,如此則可能針對一或更多個預定的組織深度來做血氧測量。
例如SRS之可見光和近紅外光譜儀是有用的一個領域是組織皮瓣手術,其中組織皮瓣為了重建手術而從病人身上的一位置移動到另一位置。可見光和近紅外光譜儀技術可以用於測量組織皮瓣中的氧飽和度,如此則組織皮瓣的存活性可以在手術中和在手術後決定。採用可見光和近紅外光SRS的內操作型組織皮瓣血氧測定探針應能夠在各式各樣的非理想條件下快速達到正確的氧飽和度測量。
調適用於SRS和其他光譜儀的血氧測定探針可以接觸可以汙染探針的組織、其他表面、流體(液體和氣體二者)或其他元件。接觸組織的血氧測定探針舉例而言可以被組織、組織上的細菌、組織上的病毒、組織流體、組織上的碎屑、靠近組織的環境、這些物質中的任一 者、其他物質或這些物質的任何組合所汙染。護套可以屏蔽血氧測定探針免於汙染物,但護套的功效可以因多種方式而折損。可以折損護套而允許血氧測定探針被汙染的方式可以是已知和未知的。舉例而言,容罩血氧測定裝置的護套可能開啟且允許汙染物接觸血氧測定探針。護套開口可能相對為小且不能由眼腈檢視所偵測,並且小開口可能允許汙染物進入護套且接觸血氧測定探針。若護套已經先用過且先前的使用是未知的,則可以折損護套的功效。若護套是由未知來源所提供且護套的殺菌和衛生是未知的,則也可以折損護套的功效。若護套是由未知來源所提供,則護套的內側或外側表面或二者可以被汙染。若不知護套先前用過且護套被再使用,則護套上來自初次使用的汙染物可以在護套的後續使用期間散布。護套和護套中的血氧測定探針可能以各式各樣的其他方式而被汙染。可能排除了在汙染後再使用血氧測定探針,或者因為血氧測定探針的衛生和殺菌成本而可能增加再使用的成本。本發明的血氧測定探針和護套係針對改善衛生、殺菌或此二者。
圖1顯示用於測量病人組織之多樣參數的系統單元101。系統單元101有時稱為耐用的系統單元,因為單元是可再使用的,例如當單元是與防護性護套組合使用時。系統單元所測量的組織參數可能包括氧飽和位準(相對氧飽和度、絕對氧飽和度或二者)、總血紅蛋白濃度、氧合血紅蛋白濃度、去氧血紅蛋白濃度、血液流動、脈搏率、從組織反射之光的訊號位準、組織的黑色素濃度、組 織質地的均質性、其他組織參數、或參數的任何組合。系統單元包括外殼103、感應器探針電子器材105、探針尖端108(其經由有線連接112而連接於感應器探針電子器材)。連接112可能是電連接、光學連接或別的有線連接而包括任意數目的線(譬如一、二、三、四、五、六或更多條電線或光纖),或是這些或其他類型連接的任何組合。於其他實施例,連接112可能是無線連接,例如經由射頻(radio frequency,RF)或紅外線(infrared,IR)連接。
典型而言,系統單元的使用是在想做組織參數測量之處將探針尖端放置成接觸或很靠近組織(譬如皮膚、內部器官或其他組織)。系統單元使輸入訊號由探針尖端發射至組織(譬如人類組織)中。可能有多個輸入訊號,並且這些訊號可能具有變化或不同波長的電磁輻射。輸入訊號被發送至組織中且從組織反射、被組織吸收、或穿透組織。
然後,在穿透組織或從組織反射之後,訊號在探針尖端接收。此接收訊號是由感應器探針電子器材所接收和分析。基於接收訊號,感應器探針電子器材決定組織的多樣參數,例如氧飽和位準、總血紅蛋白濃度、氧合血紅蛋白濃度、去氧血紅蛋白濃度、血液流動、脈搏、從組織反射之光的訊號位準、組織的黑色素濃度、或其他組織參數。這些參數中的一者或任何組合可以顯示在系統單元的顯示螢幕上。
於實施例,系統單元是組織血氧計,其可以 測量氧飽和度和血紅蛋白濃度,而不需脈搏或心跳。本發明的組織血氧計可應用於許多醫學領域、手術(包括整形手術和脊椎手術)、手術後、運動員監視和其他用途。組織血氧計可以在無脈搏處做組織的氧飽和度和血紅蛋白濃度測量,例如組織已經與身體分離(譬如組織皮瓣)且將移植至身體的另一處。
本發明的諸方面也可應用於脈搏式血氧計。相對於組織血氧計來看,脈搏式血氧計需要脈搏以便發揮功能。脈搏式血氧計典型而言測量由於搏動之動脈血液所造成的吸光度。
用於測量氧飽和度之系統和技術有多樣實施例,例如美國專利第6,516,209、6,587,703、6,597,931、6,735,458、6,801,648、7,247,142號所討論。這些專利併入以為參考。
圖2顯示容罩於護套205中的系統單元101。護套包括蓋子215和本體220(其可能經由密封210而密封於蓋子)。蓋子可能可與本體分離或者可能例如經由鉸鏈而連接於本體。鉸鏈可能允許蓋子旋轉以將蓋子密封於本體。護套可能是拋棄式護套或可再使用的護套。舉例而言,系統單元和護套可能隨著病人從手術(譬如使用)過渡到手術後的組織監視(譬如再使用)。
蓋子開啟後,系統單元可能插入護套中,並且之後蓋子可能密封於本體以將系統單元容罩和密封於護套中。系統單元然後可能用於在護套所提供的密封環境中 做組織參數測量。護套可以防護系統單元免於接觸護套所接觸的元件,例如組織、組織流體、生物劑(譬如細菌、病毒、病原性蛋白顆粒、致熱原)、碎屑和其他汙染物。當蓋子開啟且打破密封時,系統單元可能從護套移除。因為系統單元是由本體、蓋子、密封而密封至護套中,所以系統單元可以維持成相對乾淨、衛生或無菌以供再使用。
護套也可以防護病人的組織免於接觸護套裡之系統單元上的元件。護套可以避免病人組織接觸或可在系統單元上的細菌、病毒,病原性蛋白顆粒、致熱原、其他汙染物、或這些汙染物中的任一者,使之免於穿過護套密封而接觸病人組織。
圖3顯示實施例中之系統單元301的方塊圖。系統單元包括處理器304、顯示器307、揚聲器309、訊號發射器331、訊號偵測器333、揮發性記憶體312、非揮發性記憶體315、人類介面裝置(human interface device,HID)319、輸入輸出(I/O)介面322、網路介面326、閂鎖偵測器328、溫度感應器330、加速度計332。這些組件容罩在外殼103裡。系統的不同實施例可能以任何組合或架構而包括任意數目的所述組件,並且也可能包括其他未顯示的組件。
組件經由匯流排303而連結在一起,匯流排303代表系統單元的系統匯流排架構。雖然圖3顯示一匯流排連接於系統單元的每個組件,但匯流排303是示範連結系統單元組件的任何互連方案。舉例而言,一或更多個匯 流排次系統可以使系統單元的一或更多個組件互連。附帶而言,匯流排次系統可能透過一或更多個埠來使組件互連,例如音訊埠(譬如2.5毫米或3.5毫米的音訊插口埠)、通用串列匯流排(universal serial bus,USB)埠或其他埠。系統單元的組件也可能經由直接連接而連接於處理器,例如透過印刷電路板(printed circuit board,PCB)的直接連接。
於實施例,系統單元301包括感應器探針346。感應器探針包括探針尖端338和連接器336。探針尖端經由第一通訊鏈路342和第二通訊鏈路344而連接於連接器。第一通訊鏈路342可能包括電線、一組電線(譬如帶狀纜線)、波導(譬如光纖纜線)、一組波導(譬如一組光纖纜線)、無線通訊鏈路、或這些類型鏈路的任何組合。第二通訊鏈路可能包括電線、一組電線(譬如帶狀纜線)、波導(譬如光纖纜線)、一組波導(譬如一組光纖纜線)、無線通訊鏈路、或這些類型鏈路的任何組合。第一通訊鏈路、第二通訊鏈路或二者的電線或成組電線可以包括在印刷電路板上的一或更多條電跡線。
連接器將探針尖端、電線、波導或這些元件的任何組合連接(譬如可移除地連接)至系統單元的訊號發射器和訊號偵測器。舉例而言,通訊鏈路343可能將訊號發射器連接至連接器,並且通訊鏈路345可能將訊號偵測器連接至連接器。每個通訊鏈路343和345可能包括電線、一組電線(譬如帶狀纜線)、一波導、一組波導、無線通訊 鏈路、或這些鏈路的任何組合。每個通訊鏈路也可以包括在印刷電路板上的一或更多條電跡線。舉例而言,連接器可能包括安裝在PCB上的一或更多個連接器。通訊鏈路342、344或這些鏈路中的任一者可能是帶狀纜線,其連接於探針尖端且連接於PCB上所安裝的連接器。於此實施例,通訊鏈路343和345可以是PCB上的電跡線,其連結至單一發射器、訊號偵測器或二者。於此實施例,訊號發射器和訊號偵測器可能是電發射器和偵測器,其控制探針尖端中的光發射器、光偵測器或二者。
於實施例,若探針尖端可與系統單元301分離,則連接器336可能具有鎖定特徵,例如插入連接器,其可能扭轉或旋入以鎖定。若如此,則連接器更穩穩地固持於系統單元,並且在它可以移除前將須使之解鎖。此將有助於避免從系統單元意外移除探針尖端。
連接器也可能具有第一插鍵特徵,如此則連接器僅可以採取一或更多個特定指向而插入系統單元的連接器插座中。此將確保做出適當的連接。
連接器也可能具有第二插鍵特徵,其提供所附接的探針類型(譬如來自許多不同類型探針中的探針)的指示給系統單元。系統單元可能調適成針對多個不同類型的探針來做測量。當探針插入系統單元時,系統使用第二插鍵特徵來決定連接於系統單元之探針的類型。然後系統單元可以針對特定探針類型來進行適當的功能、使用適當的演算法、或另外做操作上的調整。
於實施例,訊號發射器331包括一或更多個光源,其發射在一或更多個特定波長的光。於特定實施例,光源發射五或更多個波長的光(譬如730奈米、760奈米、810奈米、845奈米、895奈米)。其他實施例的光源發射其他波長的光,包括更短和更長波長的光。訊號發射器可能包括一或更多個雷射二極體或一或更多個發光二極體(light emitting diode,LED)。
於實施例,訊號發射器331是發射電訊號至一或更多個光源的發射器,而光源可能基於接收的電訊號來發射光。於某些實施例,訊號發射器包括一或更多個光源和連接於光源的電訊號發射器。
於實施例,訊號偵測器333包括一或更多個光偵測器,其能夠偵測訊號發射器所產生和發射之波長的光。於另一實施例,訊號偵測器333是電訊號偵測器,其偵測一或更多個光偵測器所產生的電訊號。於另一實施例,訊號偵測器包括一或更多個光偵測器和連接於光偵測器的一或更多個電偵測器。
於實施例,HID 319是調適成允許使用者輸入命令至系統單元中的裝置。HID可能包括一或更多個按鈕、一或更多個滑動器裝置、一或更多個加速度計、電腦滑鼠、鍵盤、觸控介面裝置(譬如顯示器307的觸控介面)、語音介面裝置、或別的HID。
於HID是加速度計且系統單元是手持式單元的實施例,加速度計可能偵測系統單元可能因使用者移動 所造成之系統單元的移動(譬如姿勢)。移動可能包括左移、右移、前移、後移、上移、下移、一或更多個旋轉移動(譬如繞著一或更多個旋轉軸,例如x軸、y軸、z軸或別的軸)、這些移動的任何組合、或其他移動。
加速度計所偵測之多樣移動的資訊可能發送至處理器以控制系統單元的一或更多個系統。舉例而言,往上移動(譬如舉升移動)可能發送至處理器以用於將系統單元開機。替代選擇而言,若系統單元放下來且保持未移動達一段預定時間,則處理器可能將缺乏加速度計所偵測的移動解讀成待命模式訊號,並且可能將系統單元置於待命功率模式(功率比系統單元可以做血氧測量之正常操作模式低的模式),或解讀成關機訊號且可能關閉系統單元。
當系統單元開機時,加速度計所偵測且發送至處理器的左移或右移資訊可能是由處理器所使用以控制系統單元。舉例而言,系統單元的左或右移動可能是由處理器所使用以改變顯示在顯示器上的選單項目。舉例而言,處理器可能使用左移資訊以將顯示器上的選單項目往左捲動(譬如將第一選單項目從顯示器上往左捲掉以在顯示器上顯示第二選單項目)。處理器可能使用系統單元的右移資訊以將選單項目往右捲動(譬如將第一選單項目從顯示器上往右捲掉,並且在顯示器上顯示第二選單項目)。
HID和處理器可能調適成偵測和使用多樣的 移動以啟動顯示在顯示器上的選單項目。舉例而言,可能偵測到上移或下移的資訊而用於啟動顯示在顯示器上的選單項目。舉例而言,若使用者準備做血氧計測量且選單選項顯示要做血氧計測量,則當探針尖端放置成接觸組織時,系統單元的快速往下移動可能就開始測量。
HID可能包括一或更多個加速度計以偵測多樣方向的運動(譬如線性、旋轉或二者)。加速度計可以包括一或更多個電容式微機電系統(micro-electro-mechanical system,MEMS)裝置、一或更多個壓阻裝置、一或更多個壓電裝置、或這些裝置的任何組合。
於具體態樣,加速度計332調適成偵測關聯於系統單元所經歷的衝擊而是相對為高的G力加速。衝擊可能來自系統撞到東西、系統單元掉落(譬如系統單元掉在桌子或地板上)或其他衝擊事件。於實施例,若加速度計指示處理器已發生衝擊事件,則處理器可以採取多個動作。舉例而言,處理器可以關掉系統單元。處理器可以在顯示器上顯示一或更多個訊息。訊息可能指示系統單元應再校正。訊息可能指示應檢查系統單元和護套之間的接觸。加速度計可能包括一或更多個電容式微機電系統(MEMS)裝置、一或更多個壓阻裝置、一或更多個壓電裝置、或這些裝置的任何組合。
於實施例,閂鎖偵測器328調適成偵測護套的閂鎖是否上鎖或解鎖。若閂鎖上鎖,則系統單元是容罩且封閉於護套中。於此架構,以系統單元容罩且封閉於護 套中來說,系統單元可能不被接觸護套之外側表面的材料所汙染。若閂鎖解鎖且系統單元是在護套中,則系統單元或可受到接觸護套之外側表面的材料所汙染。亦即將護套之蓋子密封於護套本體的密封可能被開封(亦即開啟),並且汙染可能從護套外面通到系統單元所在的護套裡面。
於實施例,閂鎖的至少第一部分是金屬。閂鎖的其他部分可能是金屬或其他材料,例如塑膠材料。當閂鎖上鎖時,閂鎖的第一部分離開閂鎖偵測器達第一距離;當閂鎖解鎖時,閂鎖的第一部分離開閂鎖偵測器達第二距離。第一距離小於第二距離。
於實施例,閂鎖偵測器包括電感器,其可以感應地耦合於閂鎖的第一部分。電感器可以用直流電或交流電來驅動,因此偵測閂鎖的第一部分何時移動朝向閂鎖偵測器或離開閂鎖偵測器。閂鎖偵測器可以校正成致使閂鎖偵測器可以偵測閂鎖何時移動成離開閂鎖偵測器達第一距離或離開閂鎖偵測器超過第一距離。閂鎖偵測器可以包括類比對數位轉換器、數位訊號處理器(digital signal processor,DSP)或二者,其數位化且分析流動經過電感器的電流。這些電路中的一或二者可以將數位化資訊通訊給處理器,其可以決定閂鎖是否為開啟或關閉。處理器可以顯示訊息在顯示器上以指示閂鎖是否開啟或關閉、護套的密封是否為密封或開封、警告潛在的汙染、或關聯於閂鎖開啟或關閉的其他訊息。
於具體態樣,閂鎖偵測器是電容式偵測器, 其可以電容耦合於閂鎖。電容式偵測器可以偵測閂鎖是在上鎖位置而離電容式偵測器達第一距離,以及偵測閂鎖移動離開上鎖位置和第一距離。
非揮發性記憶體315可能包括快閃(FLASH)記憶體、其他非揮發性固態儲存器(譬如USB快閃碟)、電池備援的揮發性記憶體、磁帶儲存器、讀取器、其他類似的媒體、及這些的組合。於某些實施例,非揮發性記憶體包括大容量碟機、磁碟、光碟、磁光碟、固定碟、硬碟、唯讀式CD(CD-ROM)、可錄式CD、DVD、可錄式DVD(譬如DVD-R、DVD+R、DVD-RW、DVD+RW、HD-DVD、或藍光碟[Blu-ray Disc])。揮發性記憶體可能包括隨機存取記憶體(random access memory,RAM)。
處理器可能包括微控制器、微處理器、特用積體電路(application specific integrated circuit,ASIC)、可程式化邏輯(譬如場可程式化閘陣列)、或這些電路的任何組合。處理器可能包括多個處理器或多核處理器,其可能允許做資訊的平行處理。
於實施例,系統單元是分散系統的一部分。於分散系統,單獨的系統連接於網路且視需要而可用於將資源借給網路中的另一系統。舉例而言,單一系統單元可能用於收集來自在不同位置之很多感應器探針的結果。
本發明的諸方面可能包括軟體可執行的碼、韌體(譬如唯讀記憶體[read only memory,ROM]晶片中所儲存的碼)或二者。軟體可執行的碼或韌體可能實施用於 做組織之氧飽和度測量的演算法。軟體可執行的碼或韌體可能包括實施使用者介面的碼,藉此則使用者使用系統、顯示結果在顯示器上、選擇或指定影響系統操作的參數、或執行演算法和計算以產生結果。
進一步而言,本發明之電腦實施的或電腦可執行的版本可能使用、儲存於或關聯於電腦可讀取的媒體來實施。電腦可讀取的媒體可能包括任何媒體,其參與提供指令給一或更多個處理器來執行。此種媒體可能採取許多形式,包括但不限於非揮發性、揮發性、傳輸性媒體。非揮發性媒體舉例而言包括快閃記憶體、光碟或磁碟。揮發性媒體包括靜態或動態記憶體,例如快取記憶體或RAM。傳輸媒體包括同軸纜線、銅線、光纖線、配置於匯流排中的線。傳輸媒體也可以採取電磁、射頻、聲波或光波的形式,例如在無線電波和紅外線資料通訊期間所產生者。
舉例而言,本發明之軟體的二元、機器可執行的版本可能儲存或駐留於RAM或快取記憶體中或在大容量儲存裝置上。本發明之軟體的來源碼也可能儲存或駐留於大容量儲存裝置上(譬如硬碟、磁碟、磁帶或CD-ROM)。以進一步範例來說,本發明的碼可能經由電線、無線電波、或透過網路(例如網際網路)來發送。韌體可能儲存於系統的ROM中。
電腦軟體產品可能是以多樣之適合的程式語言中的任一者所寫,例如C、C++、C#、Pascal、Fortran 、Perl、MATLAB(來自MathWorks,www.mathworks.com)、SAS、SPSS、JavaScript、AJAX和Java。電腦軟體產品可能是具有資料輸入和資料顯示模組的獨立應用程式。替代選擇而言,電腦軟體產品可能是可能示例成分散物件的多類產品。電腦軟體產品也可能是組件版軟體(例如來自Sun MicroSystem的Java Beans)或企業版Java Beans(來自Sun MicroSystem的EJB)。
用於系統的作業系統可能是Microsoft Windows®家族中的某一作業系統(譬如Windows XP、Windows XP 64位元版、Windows Vista、Windows CE、Windows 7、Windows 8、Windows 10、Windows Mobile)、Linux、HP-UX、UNIX、Solaris、Mac OS X、Alpha OS、AIX、IRIX32、或IRIX64。Microsoft Windows是Microsoft公司的商標。可能使用其他的作業系統,包括客製且專有的作業系統。
再者,系統可能連接於網路且可能使用此網路而與其他系統通訊。網路尤其可能是內網、外網或網際網路。網路可能是有線網路(譬如使用銅)、電話網路、封包網路、光學網路(譬如使用光纖)、無線網路、或這些的任何組合。舉例而言,資料和其他資訊可能在電腦和本發明系統的組件(或步驟)之間流通,而使用例如Wi-Fi協定(IEEE標準802.11、802.11a、802.11b、802.11e、802.11g、802.11i、802.11n,僅舉幾例)的無線網路。舉例而言,來自系統的訊號可能至少部分是無線轉移至組件、 其他系統或電腦。
於具體態樣,透過在電腦工作站系統或別的裝置(譬如膝上型電腦、智慧型電話或個人數位助理)上所執行的網路瀏覽器或其他介面,使用者經由例如網際網路的網路來存取本發明的系統單元。使用者將能夠觀看系統單元所正收集的資料。存取可能是透過全球資訊網(World Wide Web,WWW)。網路瀏覽器則用於下載呈多樣形式的網頁或其他內容,包括HTML、XML、文字、PDF、PostScript,並且可能用於上傳資訊至系統的其他部分。網路瀏覽器可能使用環球資源識別符(uniform resource identifier,URL)來識別網路上的資源且使用超文字傳輸協定(hypertext transfer protocol,HTTP)而在網路上傳輸檔案。
圖4顯示實施例中之系統單元401的方塊圖。系統單元401類似於系統單元301,但差別在於訊號偵測器360位在探針尖端338。電線或一組電線(譬如帶狀纜線)可能將訊號偵測器連接至匯流排和處理器。舉例而言,連接於訊號偵測器的帶狀纜線也可能連接於安裝了處理器和其他電路之PCB上所安裝的連接器或插座。訊號偵測器可能位在探針尖端的探針面。訊號發射器可能光學地位在探針尖端之探針面的後面。
圖5顯示實施例中之系統單元501的方塊圖。系統單元501類似於系統單元301和401,但差別在於訊號發射器331和訊號偵測器360位在探針尖端338。電線或多 條電線(譬如一或更多條帶狀纜線)可能將訊號發射器、訊號偵測器或二者連接至匯流排和處理器。第一帶狀纜線可能將訊號發射器連接至匯流排和處理器,並且第二帶狀纜線可能將訊號偵測器連接至匯流排和處理器。舉例而言,連接於訊號發射器的第一帶狀纜線也可能連接於安裝了處理器和其他電路之PCB上所安裝的連接器或插座,並且連接於訊號偵測器的第二帶狀纜線也可能連接於PCB上所安裝的連接器或插座。訊號偵測器可能位在探針尖端的探針面。訊號發射器可能光學地位在探針尖端之探針面的後面。
於實施例,連接器336包括鎖定特徵,例如插入連接器,其插入連接埠中然後扭轉或旋入以鎖定。若如此,則連接器更穩穩地固持於系統單元,並且在它可以移除前將須要使之解鎖。此將有助於避免意外移除探針。
於實施例,連接器336包括一或更多個PCB,其連接於一或更多條電線(譬如帶狀纜線),後者則連接至訊號發射器、訊號偵測器或二者。舉例而言,第一帶狀纜線可能連接至第一PCB,其連接至訊號發射器。第二帶狀纜線可能連接至第二PCB,其連接至訊號偵測器。
電源區塊351顯示系統單元的電源區塊,其具有交流電(AC)和電池電力選項二者。於實施例,系統包括AC對直流(DC)轉換器353,例如全波式整流器。轉換器從牆壁插座取得AC電力、將AC電力轉換成DC電力、DC輸出連接(箭號354所指)至系統單元需要電力的組件。
於實施例,系統是由電池操作。電池單元(battery cell)356的DC輸出連接(箭號357所指)至系統單元需要電力的組件。電池可能經由充電器電路359而是可充電的,充電器電路359則從AC對DC轉換器接收DC電力。AC對DC轉換器和充電器電路可能組合成單一電路。於實施例,電池經由磁性充電或感應充電而是可充電的。
於實施例,電源區塊351是電池模組,其包括對系統單元之組件供電的一或更多個電池。電池可能是可充電式或可拋棄式電池。該電源區塊可能不包括AC對DC轉換器。電源區塊351可能是與系統單元整合或可與系統單元分離的電源區塊。
圖6顯示電源區塊651,其為實施例中的電源區塊。電源區塊651類似於電源區塊351,但可能包括電池監視器617、電壓調節器電路619、記憶體607、定時電路609、介面612(其包括電力埠620和資料埠622)、磁石614、其他電路、或這些電路的任何組合。
電池監視器617可能連接於電池單元356且可能監視電池單元的容量。舉例而言,電池監視器可能決定目前的充電狀態,例如可能總電量的百分比。電池監視器可能決定電池單元的電荷容量。電荷容量可能是相較於電池單元當是新的時之電荷容量的電荷容量百分比。電池監視器可能決定電池的最大功率傳遞能力。
電池單元可能是可拋棄式電池單元,例如鹼性電池單元;或是可充電式電池單元,例如鎳金屬氫化 物、鋰電池單元(譬如Li/FeS2尺寸AA、AAA、N、CR123、18650或其他)、鋰聚合物、或其他類型的單元。電力組可能包括四個電池單元,其為輸出1.5伏特的AA尺寸單元。四個電池可能串聯以輸出6伏特,或者可能串並聯以輸出3伏特。
電壓調節器電路619可能連接在電池單元和電池介面612的電力埠之間。電壓調節器電路調節從電池所輸出的電壓以輸出近似恆定的電壓。電壓調節器電路也可能包括DC對DC轉換器,其將從電池單元所輸出的第一電壓轉換成異於第一電壓的第二電壓。
定時電路是決定電池已經使用之時間長度量的電路。時間量的資訊可能儲存於記憶體,並且當處理器對記憶體要求該資訊時可能經由資料埠而轉移至處理器。於實施例,系統單元的處理器可以寫入耐用之電力區塊的記憶體以更新電力區塊的多樣資訊,例如電力區塊的韌體、電力區塊已使用的時間量、用於電力區塊的更新識別資訊(譬如加密識別符)、或其他資訊。
於具體態樣,記憶體也可能儲存識別出電源區塊的加密識別符。處理器可能調適成經由電源區塊的資料埠而擷取加密識別符。系統單元的處理器或另一解密電路可能將加密識別符解密,並且在解密之後基於識別符而可能識別出電源區塊。識別符可能識別出電源區塊的製造商,或者可能識別出關於電源區塊的其他資訊,例如製造日期、電池單元類型、電池單元電壓、經過的使用時間、 或這些項目的任何組合。於實施例,若識別符不是系統單元所知的識別符,則處理器將不允許系統單元以該電源區塊來操作。亦即系統單元將不以未知製造商所製造的電源區塊來操作。允許系統單元以已知(譬如授權)的電源區塊來操作,則系統單元確認電源區塊所提供的電力是在系統單元的操作規格裡。因而,系統單元的電路、訊號發射器、訊號偵測器及其他元件將在預定的參數裡操作,並且將不在預定的參數外操作。而且,使用來自已知製造商的已知電池提供的是系統單元將操作達已知一段時間,致使系統單元將不在醫療程序期間(例如手術)耗盡電池電力。根據預定參數來操作系統單元,則有利於系統單元做出正確且可靠的血氧測量。
於實施例,非揮發性記憶體315儲存一或更多個識別符,其用於系統單元所可能操作的一或更多個電源區塊。處理器可能比較電力組之已經解密的識別符與擷取自非揮發性記憶體的一或更多個識別符,以決定是否將允許電源區塊由系統單元來操作。若電源區塊不被授權用於系統單元,則處理器可能使訊息顯示在顯示器上而指示出電源區塊不被授權用於系統單元。若電源區塊被授權由系統單元來操作,則系統單元可能操作以做血氧測量,而不在顯示器上顯示關於電源區塊之真實性或非真實性的資訊。
於實施例,電源區塊的記憶體儲存指示符,其指示電池先前是否已經用過。指示符可能是電源區塊已 操作之時間量的時間資訊。儲存於記憶體中的非零使用時間是電源區塊先前已經用過的指示符。替代選擇而言,指示符可能是電源區塊已經連接且提供電力給系統單元的識別符。舉例而言,系統單元的非揮發性記憶體可能儲存系統單元的識別符。系統單元的處理器可能將系統單元的系統識別符轉移至電源區塊以供儲存於電源區塊的記憶體中。
當電源區塊附接於系統單元時,系統單元的處理器可能詢問電源區塊的記憶體以擷取可能儲存於電源區塊之記憶體中的任何系統識別符。於實施例,若擷取自電源區塊之記憶體的系統識別符異於從電源區塊記憶體擷取系統單元之系統單元的系統識別符,則系統單元將不用電源區塊來操作。實施例嘗試確保電源區塊是完全充電的且可以用於醫療程序(譬如手術)的持續期間,而電源區塊不耗盡儲存的能量。確保在醫療程序期間使用電源區塊之前尚未用過電源區塊,則提供的是電源區塊將不在程序期間耗盡電力且使病人的風險最小。亦即若程序期間所用的系統單元不耗盡電力且當需要時可以用於病人監視,則降低了病人風險。
於實施例,當電源區塊附接於系統單元時,系統單元的處理器可能詢問電源區塊的記憶體以擷取電源區塊已操作之時間量的時間資訊。於實施例,若系統單元基於時間資訊而決定先前已用過電源區塊,則系統單元將不用該電源區塊來操作。類似於就在上面所述的具體態 樣,確保在醫療程序期間使用電源區塊之前尚未用過電源區塊,則提供的是電源區塊將不在程序期間耗盡電力且使病人的風險最小。
電源區塊可能包括一或更多個磁石614,其配置成例如方形、矩形或別的排列。系統單元也可能具有一或更多個磁石或一或更多個金屬板(譬如鐵磁性板),其配置成與電源區塊中之磁石排列呈互補的排列。當電源區塊放置成接觸系統單元時,電源區塊的磁石可能吸引系統單元的磁石或金屬板。當正在使用系統單元時,磁石或板之間的磁性吸引可能將電源區塊固持就位。
電源區塊可能包括一或更多個板(譬如鐵磁性板),其配置成例如方形、矩形或別的排列。系統單元可能包括一或更多個磁石,其配置成互補的排列。當電源區塊放置成接觸系統單元時,系統單元的磁石可能磁性吸引電源區塊的金屬板。當正在使用系統單元時,磁石和板之間的磁性吸引可能將電源區塊固持就位。
於實施例,電源區塊的電力埠包括至少二電觸點(譬如電力觸點和接地觸點),並且資料埠包括至少二電觸點(譬如資料線和與電力埠分享的接地觸點)。電觸點配置成例如列、方形、矩形或別的排列。系統單元包括電力埠,其包括至少二電觸點(譬如電力觸點和接地觸點);並且包括資料埠,其包括至少二電觸點(譬如資料線和與電力埠分享的接地觸點)。電觸點的配置則與電源區塊的電觸點互補。
當電源區塊放置成接觸系統單元時,磁石之間或磁石和金屬板之間的磁性吸引迫使系統單元中之電力埠的電觸點(電力觸點)接觸電源區塊之電力埠的電觸點(電力觸點)。而且,磁性吸引迫使系統單元中之資料埠的電觸點(資料觸點)接觸電源區塊之資料埠的電觸點(資料觸點)。如此,則電力可以從電源區塊轉移至系統單元以供電給系統單元的電路和其他元件,並且資料可以在電源區塊和系統單元之間轉移。
圖7顯示實施例中的系統單元301和耦合於系統單元之電源區塊351的立體圖。系統單元的顯示器307位在系統單元的第一端,並且探針尖端338位在系統單元的第二端,其中第一和第二端是單元的近端和遠端。系統單元的外殼從第一端漸縮至第二端。所述電路元件容罩於系統單元的外殼705中。
當護套的第二窗接觸組織時,護套的第一窗和系統單元的顯示器背對組織以易於觀看顯示器。於使用之系統單元無護套的實施例,當系統單元的探針面接觸組織時,顯示器背對組織以易於觀看顯示器。
圖8顯示實施例中之系統單元301的側視圖。系統單元的外殼705包括外框710,其容罩部分的探針尖端。外框包括開口,其暴露探針尖端的探針面。
側視圖顯示從側視圖來看之系統單元的顯示器和從側視圖來看的系統單元之探針尖端的探針面之間的角度。角度可能是從約25度到約37度。於實施例,角度是 約33度。當探針面面對病人組織(例如從護套裡面)或接觸病人組織(例如當無護套來使用系統單元)且指向近似平行於水平表面(例如手術臺、輪床、地面或別的水平特徵)時,顯示器指向上以易於由手中握持護套或系統單元的使用者來觀看。舉例而言,當護套的背部或系統單元的背部在食指和拇指之間而握靠著膚蹼(亦即虎口)時,顯示器指向上以易於由握持護套或系統單元的使用者來觀看。
附帶而言,當護套或系統單元在食指和拇指之間而握靠著膚蹼(亦即虎口)時,系統單元之電池的質心是在使用者的手上方。質心在使用者的手上方,則裡面有系統單元的護套係相對容易以精細靈巧地操控跨越病人組織,如此則第二窗可以輕易放置於組織的標靶位置上,而第二窗在標靶位置上有相對均勻的壓力且不疲勞,如此則當系統單元正在做血氧測量時,在第二窗和組織之間維持均勻接觸和均勻壓力。亦即系統單元和護套的角度幾何型態和質心有利於系統單元做出可靠的血氧測量。
圖9A顯示實施例中的系統單元之第二端的末端圖。顯示的是外框710的末端,而探針面715在外框的開口中。探針面可能包括開口板720,其包括多個來源開口(舉例而言為來源開口725a和725b)且包括多個偵測器開口730a~730h。每個來源開口可能包括在來源結構中,其可能以任何組合而包括光源,例如一或更多條光纖、雷射二極體、LED、開口板的一或更多個部分、或在探針尖端的其他結構。每個偵測器開口可能包括在偵測器結構中,其 可能以任何組合而包括光偵測器,例如一或更多條光纖、光偵測器、開口板的一或更多個部分、或在探針尖端的其他結構。
圖9B~圖9C顯示系統單元的側視圖和後視圖,而電池未附接於系統單元。系統單元的底表面包括多個升起件900(譬如四個升起件)。升起件可能具有相對於系統單元之底表面而傾斜的側壁。升起件的側壁與系統單元的底表面之間的角度935可能是從約90度到約150度。於實施例,角度可能是從約100度到約110度。於實施例,角度可能是從約105度到約110度。於實施例,角度可能是從約107度到約108度。於實施例,角度可能是從約106度到約107度。於實施例,角度可能是從約108度到約109度。於實施例,角度可能是從約105度到約106度。於實施例,角度不是銳角。
升起件可能包括磁石,其磁性耦合於對應位在電池外殼中的金屬片或磁石。升起件可能包括金屬片,其磁性耦合於對應位在電池外殼中的磁石。電池外殼的底表面可能具有對應定位的穴袋,其接收升起件。穴袋可能具有傾斜側壁,其當電池連接於系統單元時接觸升起件的側壁。
於實施例,系統單元的後側包括多個表面,其具有相對於彼此的多個角度指向。舉例而言,表面970和表面975相對於彼此的角度是角度920。角度920可能是從約90度到約150度。於實施例,角度可能是從約130度到 約140度。於實施例,角度可能是從約135度到約140度。於實施例,角度可能是從約137度到約138度。於實施例,角度可能是從約136度到約137度。於實施例,角度可能是從約138度到約139度。於實施例,角度可能是從約135度到約136度。於實施例,角度不是180度(亦即平角)或大於180度(亦即折返角)。
電源區塊351(電池)包括側表面351a和351b(圖8),其當電池附接於系統單元時分別連接於系統單元的側表面970和975。電池的角度351c近似等於系統單元的角度920。於實施例,當系統單元置入護套205中(如圖20所示)而護套的蓋子215關閉至護套的底部220(譬如本體)上時,襯墊1465在朝向護套窗218的方向上將力置於電池外殼的頂表面上、系統單元的頂表面上、或二者上。因此,襯墊所放置的力轉移到系統單元之探針尖端的探針面而到護套窗218的內表面。該力允許探針面和護套窗的內表面在系統單元正用於做血氧測量之時保持接觸。該力是足夠而致使當護套指向上時(譬如相對於地球往下的重力而往上),探針面和護套窗的內表面將不失去接觸。
於實施例,當來自襯墊的力施加於電池外殼的頂表面351d,電池將施加在電池上的力轉移至系統單元。電池可以將來自電池之表面351b所施加的力轉移至系統單元的表面975。因為角度351c和角度920不是平角或折返角,所以力便轉移。進一步而言,當電池中之穴袋的一或更多個斜面351e連接於系統單元之升起件900或穴袋905 (圖9C)的對應斜面,電池可以經由這些表面而將力轉移至系統單元。於實施例,穴袋905是開口,其暴露形成在系統單元的PCB 1093之後側上的電觸點(圖9C~圖9D)。PCB 1093的前側顯示於圖9D,並且PCB的後側面向護套之底殼1092的上後壁。電觸點可以包括電池觸點,電池藉此將電流轉移至系統單元;並且可以包括資料觸點,電池和系統單元可以藉此轉移資料(例如電池的加密識別符)。於實施例,電池接觸包括二電觸點,亦即電力觸點和接地觸點。資料觸點包括資訊觸點且與電觸點分享接地觸點。
於實施例,當護套和電池具有平角或折返角920和351c,來自電池組而在升起件900從斜面351e供應至系統單元的力是足夠探針面和內表面接觸來使用。有了表面975和351b之間與升起件900和斜面351e之間的力量組合,則跨越探針面和內表面所施加的力可能要比僅由升起件900和斜面351e所供應的力相對而言更為均勻。均勻的壓力允許在探針面和內表面之間介面的折射率更均勻,並且允許來自系統單元的光從探針面均勻地發送穿過護套窗218到病人的組織,而允許有更正確的血氧測量。
於實施例,襯墊具有第一彈性,護套的蓋子具有第二彈性,並且護套的本體具有第三彈性。第一彈性比第二彈性和第三彈性大。第一彈性可能是在蕭氏硬度計的OO硬度計尺度,並且第二和第三彈性可能是在蕭氏硬度計的D硬度計尺度。OO尺度是用於較軟的材料,而D尺度是用於較硬的材料。襯墊可能具有OO尺度中從約OO45 到約OO55的蕭氏硬度。蓋子可能具有約D80的蕭氏硬度。本體可能具有約90的硬度。
發泡物可能是新平橡膠、聚乙烯、交聯的聚乙烯、聚胺甲酸乙酯、網狀聚胺甲酸乙酯、三聚氰胺或別種發泡物。
護套的蓋子是塑膠材料。材料可以是聚碳酸酯、壓克力、聚對酞酸乙二酯(PET)、聚對酞酸乙二醇酯(PETG)、聚酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)或其他塑膠材料。聚碳酸酯舉例而言是可能製成蓋子的材料,因為該材料容易成形、可以是透明的、可以輕易拋光、可以用各式各樣的殺菌技術和材料來殺菌(例如氧化乙烯[EtO]、暴露於照射[γ和電子束二者]、蒸氣高溫殺菌、異丙醇暴露、及其他技術和材料)。
護套的本體是塑膠材料。材料可以是聚碳酸酯、壓克力、聚對酞酸乙二酯(PET)、PETG、聚酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)或其他塑膠材料。ABS舉例而言是可能製成本體的材料,因為該材料容易成形且可以用各式各樣的殺菌技術和材料來殺菌(例如氧化乙烯[EtO]、暴露於照射[γ和電子束二者]、蒸氣高溫殺菌、異丙醇暴露、及其他技術和材料)。於實施例,護套的本體是金屬。於實施例,護套的本體是陶瓷。
因為發泡物比蓋子和本體更有彈性,所以發泡物可以壓縮,並且發泡物對系統單元所施加的力(譬如當蓋子關閉時,圖20)是具有相對低彈簧常數的彈力。因 為蓋子和本體具有低彈性,所以當蓋子關閉而發泡物施力給系統單元時,蓋子和本體不變形。蓋子或本體的變形或可允許護套洩漏,這是不想要的。因此,用於蓋子和本體的材料係選擇成具有所述彈性(譬如低於發泡物),如此則當系統單元是在護套中且蓋子關閉時這些元件不變形。
於具體態樣,襯墊可以是線性彈簧,其行為係根據虎克定律(Hooke’s law),有時稱為虎克彈性定律。例如線性彈簧之彈簧的力則如下:F=-kx (1)
虎克定律是一種近似,其描述彈簧的延伸是直接正比於對它添加的負荷,只要此負荷不超過彈性極限即可。在一定應力或力以上(其可能稱為彈性材料的彈性極限或降伏強度),固體(譬如彈簧)可能不可逆地變形而展現塑性。一般而言,本案討論施加於襯墊以壓縮襯墊的力將是在襯墊的彈性範圍內(非塑性範圍)。於其他實施例,力將超過襯墊的彈性範圍。
於實施例,閂鎖是金屬,並且施加彈力以維持蓋子關閉至本體,因此當蓋子關閉且閂鎖上鎖時與襯墊串聯而施加彈力至系統單元。閂鎖的彈簧常數可能高於襯墊的彈簧常數。
於實施例,襯墊定位得要比護套的前緣308或閂鎖216更靠近護套的鉸鏈207。當蓋子關閉且上鎖時,蓋子的前緣、閂鎖、其他部分則允許相對為大的力矩施加至蓋子,如此則襯墊施加至系統單元上的力是機械槓桿 式。機械槓桿(亦即機械利益)允許襯墊施加至系統單元的力(因此由探針面施加至護套窗之內表面的力)是足夠使得探針面和內表面接觸且在使用期間不失去接觸。
力相對於一點的力矩或扭力是:m=Fd (2)
其中F是施加在離該點有距離d的力。於實施例,距離d是支距或槓桿臂的長度。
如熟於此技術者所將體認,例如彈簧常數、蓋子和鉸鏈之槓桿臂的長度、彈簧數目、彈簧的排列(譬如並聯彈簧和串聯彈簧)等變數和這些變數的組合可加以變化以在系統單元的護套窗218之內表面上的探針面產生所欲的壓力,如此則探針面和內表面接觸,致使在做血氧測量之護套和系統單元的使用期間它們不失去接觸。因此,血氧測量可以是可靠的。
可能影響第一彈簧(譬如襯墊)和第二彈簧(譬如閂鎖)之彈簧常數的因素包括:彈簧的尺度(例如彈簧的長度、寬度或厚度)、彈簧的形狀或截面形狀(其可以影響慣性矩)、製成彈簧的材料(譬如塑膠或金屬)、或這些的組合。
實施例可能包括二或更多個串聯彈簧(譬如彈簧末端對末端的連結)、二或更多個並聯彈簧(譬如彈簧並排)、或串聯彈簧和並聯彈簧的組合。對於並聯彈簧來說,組合的等效彈簧常數是每個獨立彈簧之彈簧常數的總和。對於串聯彈簧來說,要找出組合的等效彈簧常數,則 將每個獨立彈簧的彈簧常數的倒數加起來再取總和的倒數。
圖9D顯示系統單元圖,而系統單元的頂殼1091與系統單元的底殼1092分開。此圖顯示PCB 1093,上面安裝了系統單元的多樣電路,例如處理器304、揮發性記憶體312、非揮發性記憶體315、人類介面裝置(HID)319、輸入輸出(I/O)介面322、網路介面326、加速度計332。
探針尖端338附接於底殼的下部。探針尖端可能藉由機械固定器、黏著劑(譬如膠,例如環氧樹脂膠)、別的裝置、或這些特徵的任何組合而連接於底殼。探針尖端包括二個外殼1005(反射器圓頂)、LED PCB 1010、第一光纖夾具1020、第二光纖夾具1025、第三光纖夾具1040、第四光纖夾具1045、第一光纖1030、第二光纖1035、第一PCB 1050、第二PCB 1060、第一帶狀纜線1015、第二帶狀纜線1065。於實施例,電線(譬如帶狀纜線)將位在頂殼1091中的顯示器耦合到連接於底殼的PCB 1093。PCB 1093可能從底殼的後側表面升高,如此則當上和下殼連接以形成系統單元時,PCB是在上殼的內部空間中。
於實施例,頂殼和底殼是以黏著劑(例如膠帶)來耦合。膠帶可能是極強結(very high bond,VHB)帶,例如明尼蘇達州Saint Paul的3M公司所製造的VHB帶。VHB帶提供密封,在海平面之標準大氣壓力下的流體 無法穿透。於實施例,顯示器是以VHB帶而黏著於上殼。
於實施例,表面975和表面980之間的角度925是從約60度到約80度的銳角。於實施例,角度925是從約70度到約80度。於實施例,角度925是從約70度到約75度。於實施例,角度925是約70度。於實施例,角度925是約71度。於實施例,角度925是約72度。於實施例,角度925是約73度。於實施例,角度925是約74度。於實施例,角度925是約75度。
於實施例,表面970和表面980之間的角度930是從約55度到約75度的銳角。於實施例,角度925是從約60度到約70度。於實施例,角度925是從約60度到約65度。於實施例,角度925是約60度。於實施例,角度925是約61度。於實施例,角度925是約62度。於實施例,角度925是約63度。於實施例,角度925是約64度。於實施例,角度925是約65度。
於實施例,從表面970沿著來自表面970之垂直線而到外表面的外殼長度950要比從表面970沿著來自表面970之垂直線而到外表面的外殼長度955長。於實施例,線960的長度是外殼從表面970之最長的橫向長度。
圖10A~圖10D顯示用於形成探針尖端338的探針面715和形成系統單元301的外殼1005之完工外框710的多個步驟。圖10A顯示外殼1005的外框710在初始高度A,其中高度A是從外殼的外側表面到外框的頂部。高度A可能是從約3.5毫米到約4毫米。於特定實施例,高度A是 約3.75毫米。外框的內高度B是從外殼的內表面到外框的頂部。高度B可能是從約4.5毫米到約5.5毫米。於特定實施例,高度B是約5.05毫米。外框的開口直徑D可能是從約8毫米到約10毫米。於特定實施例,外框的開口直徑可能是約9.1毫米。外框在外框末端的寬度C可能是約1.0毫米到約2.0毫米。寬度C可能沿著外框的圓周而變化。於特定實施例,外框的寬度C是約1.5毫米。
圖10B顯示外殼和外框,而部分的探針尖端338是在外殼和外框中。所示的部分探針尖端包括第一電路板、第二電路板、升起件、光二極體、開口板、連接於第二電路板的帶狀纜線。帶狀纜線可以傳送用於來源和偵測器的電訊號,並且可能傳送來自位置相鄰於來源之一或更多個溫度感應器的溫度資訊。第一和第二電路板可能包括耦合的電跡線。第二電路板可能是玻璃纖維電路板(譬如FR4),其包括連接於第一電路板之電跡線的電跡線。第一電路板的電跡線可能沿著第一電路板的外表面而從第二電路板往上延伸。第一和第二電路板可能藉由機械固定器、塑膠焊接、黏著劑(譬如環氧樹脂)、別的材料、或這些材料的任何組合而連接。第一電路板可能具有約6毫米到約8毫米的直徑F。於特定實施例,第一電路板的直徑F是約7毫米。第一電路板可能具有約3毫米到約4毫米的高度E。於特定實施例,第一電路板的高度E是約3.5毫米。
第一電路板的側面和外框的內側壁之間的距離G可能是約0.5毫米到約1.5毫米。於特定具體態樣,第 一電路板的側面和外框的內側壁之間的距離可能是約1.05毫米。
升起件可能連接於第一電路板和開口板二者,並且可能將第一電路板和開口板分開達預定高度。光二極體可能安裝在第一電路板的頂表面上且連接於第一電路板的電跡線。開口板可能包括用於每個光二極體的開口,光二極體則安裝在第一電路板的第一表面上,並且二極體可能各自在開口裡。
在圖10B所示的部分探針尖端置入外框的開口中之後,環氧樹脂流動至開口中,如圖10C所示。環氧樹脂可能沿著第一電路板的側面而流動至開口板的開口中,並且可能流動至第二電路板且在第二電路板的側面周圍。
在環氧樹脂固化之後,環氧樹脂和外框的部分側面可能被移除(譬如向下拋光)至最終高度,如圖10D所示。外框的最終外面高度H可能是約2.0毫米到約3毫米。於特定實施例,外框的最終外面高度H是約2.58毫米。於實施例,當外框被薄化且環氧樹脂被移除時,部分的開口板也可能被薄化(譬如拋光得較薄)。
於實施例,環氧樹脂被向下拋光,使得一層環氧樹脂覆蓋開口板的表面。於實施例,環氧樹脂被向下拋光到開口板的開口裡面之光偵測器的頂部表面。於另一實施例,在拋光之後,環氧樹脂薄層維持於光偵測器的頂部上。
於實施例,開口板是在耐用的外殼1005之開口中,而不在外框中。於實施例,部分的第一電路板是在耐用的外殼1005之開口中,而不在外框中。於實施例,第一電路板不在耐用的外殼1005之開口中。環氧樹脂和外框順著耐用的外殼之外表面拋光,使得探針尖端的探針面與外表面齊平。在拋光之後,當開口板位在耐用的外殼之開口中時,一層環氧樹脂是在開口板上方。
圖11是實施例中在護套205中之系統單元301的額外方塊圖。方塊圖顯示護套、系統單元、包括於這些裝置中之元件的一般結構。包括於裝置中的元件可以定位在替代選擇性位置、指向、或此二者。護套包括密封210、蓋子215、本體部分220、閂鎖216、第一護套窗217、第二護套窗218、射頻通訊裝置219(例如NFC標籤)。護套可能包括鉸鏈,其將蓋子樞轉式耦合於本體部分且允許蓋子開啟和關閉。蓋子和護套都可以由相對為剛性的塑膠材料所形成。
如上所述,閂鎖將關閉的蓋子上鎖且密封住密封。閂鎖也從關閉位置釋放蓋子且允許將密封開封。當閂鎖關閉時,系統單元的閂鎖偵測器328(譬如耦合於處理器的電感器或電容式偵測器及類比對數位轉換器)定位成最靠近閂鎖(亦即離開閂鎖偵測器達第一距離),如此則閂鎖偵測器可以偵測何時閂鎖上鎖、蓋子關閉、密封被密封。閂鎖偵測器可以偵測何時閂鎖開啟且移動離開第一距離。
於實施例,閂鎖的第一部分剛性連接於蓋子,並且閂鎖的第二部分以懸臂架構而從蓋子延伸。第一和第二部分是閂鎖的相反部分。閂鎖能夠彎曲以將該閂鎖上鎖於護套的本體且能夠彎曲以從本體解鎖閂鎖。閂鎖可以是鋼,例如彈簧鋼,其允許閂鎖的第二部分(譬如懸臂部分)彎曲以從本體將閂鎖上鎖和解鎖。
於實施例,閂鎖的第一部分剛性連接於本體,並且閂鎖的第二部分以懸臂架構而從蓋子延伸。閂鎖能夠彎曲以將閂鎖上鎖於護套的蓋子且從蓋子解鎖閂鎖。
閂鎖可以經由蓋子鉸鏈而樞轉式連接於蓋子。蓋子樞轉式連接於蓋子,則閂鎖可以旋轉朝向護套本體和離開護套本體,以將閂鎖上鎖於本體和從本體解鎖閂鎖。於另一實施例,閂鎖樞轉式連接於護套本體,並且可以旋轉朝向蓋子和離開蓋子,以閂鎖於蓋子和從蓋子解鎖。
於實施例,第一窗217位在護套的蓋子中。當護套的蓋子關閉時,第一窗定位在系統單元的顯示器307(譬如有機LED顯示器)上。第一窗可以是透明的,如此則當護套的蓋子關閉時,顯示在顯示器上的資訊對使用者而言是可見且可辨別的。第一窗可以是塑膠材料或玻璃。第一窗可以經由黏著劑(例如環氧樹脂)、O形環、焊接、熱炮烙(若二材料都是塑膠)、或別的密封材料而密封於蓋子。密封可以避免汙染物(譬如病人組織、病人流體或其他碎屑)穿過密封而汙染系統單元。護套窗可能是方 形窗或矩形窗,其近似匹配顯示器307的尺寸和形狀。
第二窗218可以是在護套之第一窗的相反端。當系統單元是在護套中時,第二窗可以接觸探針尖端的探針面。第二窗可以具有相對平坦的表面,其接觸拋光的探針面,如此則當第二窗和探針面接觸時,相對為少的空氣陷於第二窗和探針面之間。於實施例,第二窗的內表面(譬如在護套的本體裡)可以具有黏著劑,其可以黏於系統單元的探針面。
於實施例,系統單元的I/O介面322包括NFC讀寫器。NFC讀寫器可以供電給護套的NFC標籤219,如此則NFC讀寫器可以與NFC標籤通訊。於某些實施例,NFC標籤是由NFC標籤的電池做電池供電。於實施例,NFC標籤是唯讀NFC標籤,其中系統單元的NFC讀寫器可以從NFC標籤讀取資訊。於實施例,NFC標籤可以由NFC讀寫器讀取和寫入。
於實施例,NFC標籤包括記憶體(譬如非揮發性記憶體、隨機存取記憶體或二者),其可以儲存用於護套的識別符、儲存指示護套是否先前已經用過或未用過的指示符、其他資訊、或此資訊的任何組合。用於護套的識別符可以是先前儲存於記憶體中之未加密的識別符或加密的識別符。識別符對於護套而言可以是獨有的,或者識別符可以用於多個護套。識別符可以將護套識別成特殊類型的護套,例如可再使用的護套或不可再使用的護套。識別符可以由製造商儲存於NFC標籤的記憶體中。
圖12是實施例中在護套1305中之系統單元301的方塊圖。護套1305類似於護套205,但差別在於護套的本體下部1320是相對剛性的塑膠材料,並且護套的本體上部1325是相對可撓的塑膠材料。亦即本體上部之材料所具有可撓性高於本體下部。本體上和下部可能由黏著劑1330、音波焊接、或別的結合材料而耦合,其在本體部分之間形成密封。密封是對病人組織、病人體液及其他汙染物的阻障。本體上部的頂部可以密封,如此則系統單元可以密封於護套中,而當單元密封於護套中時,病人組織、病人體液及其他汙染物無法抵達系統單元。
圖13顯示實施例中之護套205的前視圖。圖13顯示護套的蓋子215關閉靠著護套的本體220,而閂鎖是在靠著本體的上鎖位置。蓋子可能是由第一塑膠材料所形成,其可以是透明的(譬如蓋子的窗)、半透明的(譬如蓋子附接於窗的部分)、不透明的、或這些性質的任何組合。本體可能是由第二塑膠所形成,其可以是透明的、半透明的、不透明的、或這些性質的任何組合。本體的第二窗可能經由黏著劑(譬如環氧樹脂)、塑膠焊接、或其他固定器而附接於本體。第二窗可能在第二窗附接於本體之處與本體形成密封,汙染物無法穿過密封以經由密封來汙染護套中的系統單元。
於實施例,護套的蓋子是塑膠材料。材料可以是聚碳酸酯、壓克力、聚對酞酸乙二酯(PET)、聚對酞酸乙二醇酯(PETG)、聚酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、 或其他塑膠材料。聚碳酸酯舉例而言是可能製成蓋子的材料,因為該材料容易成形、可以是透明的、可以用各式各樣的殺菌技術和材料來殺菌(例如氧化乙烯[EtO]、暴露於照射[γ和電子束二者]、蒸氣高溫殺菌、異丙醇暴露、及其他技術和材料)。
於實施例,護套的本體是塑膠材料。材料可以是聚碳酸酯、壓克力、聚對酞酸乙二酯(PET)、PETG、聚酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、或其他塑膠材料。ABS舉例而言是可能製成本體的材料,因為該材料容易成形且可以用各式各樣的殺菌技術和材料來殺菌(例如氧化乙烯[EtO]、暴露於照射[γ和電子束二者]、蒸氣高溫殺菌、異丙醇暴露、及其他技術和材料)。
在護套底部之護套的第二窗是塑膠材料或玻璃材料。於實施例,第二窗是塑膠材料。材料可以是聚碳酸酯、壓克力、聚對酞酸乙二酯(PET)、PETG、澄清的聚酯、澄清的丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、或其他透明的塑膠材料。PET舉例而言是可能製成第二窗的材料,因為該材料容易成形、可以做得光學地平坦、可以是透明的、可以相對為強而又很薄、可以用各式各樣的殺菌技術和材料來殺菌(例如氧化乙烯[EtO]、暴露於照射[γ和電子束二者]、蒸氣高溫殺菌、異丙醇暴露、其他技術和材料)。玻璃可以是氧化矽、硼矽酸鹽玻璃、光學玻璃或其他類型的玻璃(例如其他類型的硬玻璃)。
圖14顯示實施例中之護套205的立體圖。蓋 子215顯示是在相對於本體220的開啟位置,此時系統單元可以插入護套中或從護套移除。連接蓋子和本體的鉸鏈可以是在護套的後側上。本體可以包括在本體之頂部上的O形環凹陷1400。O形環1405顯示是在凹陷中。蓋子也可以包括在蓋子之底部上的O形環凹陷1440。O形環具有從1毫米到約10毫米的直徑。於實施例,O形環具有5毫米的直徑。當蓋子關閉靠著本體時,本體和蓋子的O形環凹陷可以接觸O形環。O形環可以形成密封,其將蓋子密封於本體,如此則汙染物無法進入蓋子和本體之間的密封。
O形環是可變形的塑膠類材料。於實施例,O形環是醫療級矽氧樹脂橡膠。O形環的蕭氏(Shore)硬度值可能是從約8A到約22A。於實施例,O形環的蕭氏硬度值是15±5A。蕭氏硬度計值是基於無單元的尺度,其範圍從0到100。傳統指示的蕭氏「A」硬度計典型而言用於較軟的材料,其範圍夠廣而涵蓋可撓的橡膠到幾乎無可撓性的半剛性塑膠。相對來看,蕭氏「D」硬度計典型而言用於較硬的材料,例如硬橡膠、半剛性塑膠和硬塑膠。形成O形環之材料的可變形特性則有利於隆脊1420和1425能夠當O形環壓縮時在O形環中形成溝槽,而允許系統單元生物密封於護套中。於實施例,形成了氣密的密封。O形環可能是半透明或澄清的矽氧樹脂橡膠,如此則O形環的顏色在使用期間不轉變。
閂鎖可以具有在閂鎖末端的圓弧端216a和圓弧角216b。閂鎖的末端、角、邊緣可以相對為平滑。當使 用護套和系統單元時,平滑表面將不撕扯外科手套。
圖15顯示實施例中之閂鎖216的立體圖。閂鎖大致呈「S」形。閂鎖相對於閂鎖之圓弧端216a而位在遠端的末端216c具有多個延伸216f(譬如三個三角形延伸或鋸齒形延伸),其沿著閂鎖的側面而延伸。閂鎖的末端部分和延伸則配接至蓋子的穴袋1460中。延伸深入蓋子之穴袋的相反側以將閂鎖固持在穴袋中。
護套的本體包括第一閂鎖凹陷1470和第二閂鎖凹陷1475。當閂鎖上鎖於本體時,閂鎖的彎曲216d定位於第一閂鎖凹陷中,並且閂鎖的舌部216e定位於第二閂鎖凹陷中。閂鎖216的末端延伸離開本體,如此則使用者可以接合閂鎖的這部分以從上鎖狀態來開啟閂鎖。
於實施例,本體包括凹陷壁1476,其部分包圍第一和第二閂鎖凹陷二者。唇部235之相鄰於第一和第二凹陷的部分可能是第一和第二凹陷閂鎖的壁。壁1476可能具有漸縮形狀,其在尖端具有第一高度而漸縮至在壁之遠端的第二高度,壁之遠端是遠離唇部與凹陷壁附接的部分。壁的第一高度可能是約1毫米到約15毫米。壁的第二高度可能是約0.5毫米到約10毫米。壁的漸縮則形成第二閂鎖凹陷,其具有相同或類似於凹陷壁的漸縮形狀。第二凹陷在相鄰於唇部處可以比在凹陷壁的遠端處更深。
壁可能具有在壁遠端的圓弧形。壁遠端和唇部之間的壁部分可能相對為直。壁之面對第一和第二閂鎖凹陷的內表面所可能具有的形狀互補於當閂鎖上鎖於本體 時閂鎖在側壁中之部分的形狀。壁避免或抑制閂鎖勾到使用者的衣物、使用者的手指、或其他可以接觸閂鎖側面而開啟閂鎖的物體。
於實施例,第一閂鎖凹陷形成於閂鎖結構1477中,其延伸至第二凹陷中。閂鎖結構1477可能包括多個支柱,其連接於唇部235和第二閂鎖凹陷的底表面。每個支柱包括凹陷,其合起來形成第一閂鎖凹陷。當閂鎖關閉時,閂鎖的邊緣216d可以定位於(亦即接合)第一閂鎖凹陷。第一閂鎖凹陷將邊緣216d固持於此閂鎖凹陷中以維持閂鎖關閉,並且如此維持護套的蓋子關閉靠著護套的O形環和本體。閂鎖結構1477和第一閂鎖凹陷是在第二閂鎖凹陷裡。於實施例,閂鎖結構1477不連接於閂鎖壁。於另一實施例,閂鎖結構連接於閂鎖壁。
圖16顯示實施例中之護套上部的截面圖,並且顯示蓋子和本體之間的圖,其中O形環凹陷於護套之本體的O形環凹陷中。本體包括隆脊1420,其在本體之O形環凹陷1400中的本體周圍延伸。隆脊是在O形環凹陷的底部區域。蓋子包括隆脊1425,其在蓋子之O形環凹陷1440中的蓋子周圍延伸。每個隆脊可以呈半圓形或別的形狀。每個隆脊可能具有約0.25毫米到約3毫米的高度。於實施例,每個隆脊的高度是約0.5毫米。
當蓋子關閉靠著本體且閂鎖上鎖時,O形環1405壓縮在隆脊之間。當蓋子關閉時,隆脊頂部之間的線可能近似延伸穿過O形環之截面的中心。O形環可以具有 約0.5毫米到約10毫米的直徑。壓縮O形環的隆脊則生成密封,其密封護套且將系統單元密封於護套裡。
O形環是可變形的塑膠類材料。於實施例,O形環是醫療級矽氧樹脂橡膠。O形環的蕭氏(Shore)硬度值可能是從約8A到約22A。於實施例,O形環的蕭氏硬度值是15±5A。蕭氏硬度計值是基於無單元的尺度,其範圍從0到100。傳統指示的蕭氏「A」硬度計典型而言用於較軟的材料,其範圍夠廣而涵蓋可撓的橡膠到幾乎無可撓性的半剛性塑膠。相對來看,蕭氏「D」硬度計典型而言用於較硬的材料,例如硬橡膠、半剛性塑膠和硬塑膠。形成O形環之材料的可變形特性則有利於隆脊1420和1425能夠當O形環壓縮時在O形環中形成溝槽,而允許系統單元生物密封於護套中。於實施例,形成了氣密的密封。O形環可能是半透明或澄清的矽氧樹脂橡膠,如此則O形環的顏色在使用期間不轉變。
圖17顯示實施例中之護套205的立體圖。蓋子顯示在相對於本體的開啟位置,此時系統單元可以插入護套中或從護套移除。該圖顯示在護套本體之底部的第二護套窗218。第二護套窗從末端來看可能大致是圓的。於特定實施例,第二護套窗是圓形。第二護套窗的上和下表面可能近似平行。
於實施例,鉸鏈式蓋子的窗217是透明的,而蓋子的其他部分不是透明的。於實施例,鉸鏈式蓋子是透明的。於圖17所示的實施例,蓋子的特徵是以虛線來顯 示,其中部分的蓋子不是透明的。於蓋子是透明的實施例,透過蓋子的透明材料而可看見虛線所示的特徵。
圖18顯示實施例中之護套、系統單元、電源區塊的立體圖。護套顯示成護套蓋子開啟,並且系統單元是在護套本體的開口上方。當電源區塊放置於系統單元上時,系統單元和電源區塊可能如箭號1900所指而置入護套中。蓋子然後可能關閉,並且系統單元和電源區塊密封於護套中準備使用。
圖19顯示實施例中之護套、系統單元、電源區塊的立體圖。護套顯示成護套蓋子開啟、閂鎖未上鎖、並且附接了電源區塊的系統單元是在護套中。O形環1405顯示成定位於O形環凹陷1400中。當蓋子關閉時,O形環是由頂部和底部隆脊1420、1425夾在O形環凹陷中。當蓋子開啟而系統單元之探針尖端的探針面接觸護套的第二窗時,系統單元的顯示器是在護套的本體外面,如所示。
圖20顯示實施例中之護套、系統單元、電源區塊的立體圖。護套顯示成護套蓋子關閉、閂鎖上鎖、並且附接了電源區塊的系統單元是在護套中。蓋子和本體的隆脊接觸且夾住O形環以將系統單元密封於護套中。系統單元的顯示器可透過護套之蓋子的第一窗而看見。顯示在系統單元之顯示器上的資訊(譬如文字、圖形或二者)對於透過蓋子之第二窗觀看的使用者來說是可見的。當系統準備要使用時,顯示器和窗二者位在近處,而探針面和第二窗位在遠處。第二窗接觸組織時,顯示器背對組織,如此 則使用者可以透過第一窗而看見顯示器。
顯示器具有左右對稱。而且顯示器的左側351a和右側351b之間的角度近似匹配護套本體之開口的左和右側之間的角度(圖19)。角度是從約5度到約45度。角度是關鍵特徵,其允許系統單元單向且完全地置於護套中。於實施例,顯示器和護套本體的開口沒有前後對稱(譬如對於最靠近鉸鏈和閂鎖的側面之間的護套而言)。於實施例,鉸鏈式蓋子的窗217是透明的,而蓋子的其他部分不是透明的。於實施例,系統單元和護套的一或更多個表面包括機械插鍵特徵(譬如槽縫和凸耳),其允許系統單元僅有一指向來置於護套中。
於實施例,顯示在顯示器上之資訊的指向是讓文字或其他資訊配置成從左到右閱讀(譬如從側面315a到側面351b),其中文字是直立的,而文字的頂部(譬如字母的頂部)最靠近側面315c,並且文字的底部(譬如字母的底部)最靠近側面351d。鉸鏈式蓋子是透明的。於圖20所示的實施例,蓋子中的特徵在蓋子不是透明的部分則是以虛線來顯示。於蓋子是透明的實施例,可以透過蓋子的透明材料而看見虛線所示的特徵。
已經為了示範和敘述而提出本發明的說明書。它不意欲為窮盡的或將本發明限制於所述的精確形式,並且鑒於上面教導而可能有許多修改和變化。選擇和描述了具體態樣以便最能解釋本發明的原理及其實際應用。本說明書將能使熟於此技術的其他人士以適於特殊用 途之多樣的具體態樣和多樣的修改來最佳利用和實行本發明。本發明的範圍是由以下請求項所界定。
301:系統單元
307:顯示器
338:探針尖端
351:電源區塊
705:外殼

Claims (15)

  1. 一種醫療裝置,其包括:頂殼,其包括從該頂殼之外部可見的顯示器;以及底殼,其包括印刷電路板、形成在該印刷電路板上的處理器、耦合於該處理器的探針尖端、第一壁,其中該第一壁包括前側表面、後側表面、從該前側表面延伸至該後側表面的開口,該印刷電路板耦合於該第一壁的該前側表面,該印刷電路板包括位在其後側表面上且耦合於該處理器之第一複數個電觸點,該印刷電路板的該後側表面上的該第一複數個電觸點透過該底殼之該第一壁中所形成的該開口而可見,該第一壁的該後側表面包括第一升起件,其從該第一壁的該後側表面所延伸,該第一升起件包括側壁,該第一升起件之至少部分的該側壁與該第一壁的該後側表面之間的角度小於平角。
  2. 如請求項1的醫療裝置,其中該第一壁的該後側表面包括第二升起件,其從該第一壁的該後側表面所延伸,該第二升起件包括側壁,該第二升起件之至少部分的該側壁與該第一壁的該後側表面之間的角度小於平角。
  3. 如請求項2的醫療裝置,其中該第一壁的該後側表面包括第三升起件,其從該第一壁的該後側表面所延伸,該第三升起件包括側壁,該第三升起件之至少部 分的該側壁與該第一壁的該後側表面之間的角度小於平角。
  4. 如請求項3的醫療裝置,其中部分的該第一、第二、第三升起件的該側壁面向相同方向。
  5. 如請求項4的醫療裝置,其中該顯示器位在該醫療裝置的近端,該探針尖端遠離該近端而在該醫療裝置的遠端,並且該方向是離開該遠端。
  6. 如請求項1的醫療裝置,其中該醫療裝置包括可拆卸的電池,其耦合於該第一壁的該後側表面,該電池包括側壁和形成於該側壁中的第一穴袋,其中該電池的該側壁面對該底殼之該第一壁的該後側表面,該第一升起件至少部分位在該第一穴袋中,該第一穴袋包括側壁,其耦合於該第一升起件的部分的該側壁。
  7. 如請求項6的醫療裝置,其中該電池包括第二複數個電觸點,該第一複數個電觸點和該第二複數個電觸點耦合。
  8. 如請求項7的醫療裝置,其中該第二複數個電觸點包括被連接於該第一複數個電觸點的電力觸點之電力觸點和被連接於該第一複數個電觸點的資料觸點之資料觸點。
  9. 一種醫療裝置,其包括:頂殼,其包括從該頂殼之外部可見的顯示器;以及底殼,其包括印刷電路板、形成在該印刷電路板上的處理器、耦合於該處理器的探針尖端、第一後壁、耦合於 該第一後壁的第二後壁,其中該第一後壁包括前側表面、後側表面、從該前側表面延伸至該後側表面的開口,該印刷電路板耦合於該第一後壁的該前側表面,該印刷電路板包括位在其後側表面上且耦合於該處理器之複數個電觸點,該印刷電路板的該後側表面上的該複數個電觸點透過該底殼之該第一後壁中所形成的該開口而可見,以及該第一後壁的該後側表面與該第二後壁的後側表面之間的角度小於平角。
  10. 如請求項9的醫療裝置,其中該第一後壁的該後側表面包括第一升起件,其從該第一後壁的該後側表面所延伸,該第一升起件包括側壁,該第一升起件之至少部分的該側壁與該第一後壁的該後側表面之間的角度小於平角。
  11. 如請求項10的醫療裝置,其中該第一後壁的該後側表面包括第二升起件,其從該第一後壁的該後側表面所延伸,該第二升起件包括側壁,該第二升起件之至少部分的該側壁與該第一後壁的該後側表面之間的角度小於平角。
  12. 如請求項11的醫療裝置,其中該第一升起件和該第二升起件的部分的該側壁面向相同方向。
  13. 一種用於製造醫療裝置的方法,其包括:形成用於該醫療裝置的外殼,該醫療裝置是血氧計裝 置;在該外殼的側壁上形成用於該外殼的外框,其中該側壁包括第一開口,該外框包括對齊於該第一開口的第二開口,並且該外框從該外殼的該側壁達第一高度;將開口板定位於該外框的該第二開口中;將至少部分的印刷電路板(PCB)定位於該外框的該第二開口中和該側壁的該第一開口中,其中該印刷電路板耦合於該第二開口裡的該開口板,並且複數個偵測器位在該第二開口裡之該印刷電路板的第一表面上;使環氧樹脂流動於該開口板上且穿過該開口板中所形成的開口而到該偵測器和該印刷電路板;以及拋光該環氧樹脂和外框以形成該血氧計裝置的探針面。
  14. 如請求項13的用於製造醫療裝置的方法,其中該探針面與該外殼之該側壁的表面齊平。
  15. 如請求項13的用於製造醫療裝置的方法,其中該探針面是在該外殼之該側壁的表面上方。
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