專利名稱：使用一次即可丟棄的保護罩的制作方法
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及了應(yīng)用在醫(yī)療器械中的一次性的保護罩。更特別地，本發(fā)明涉及了應(yīng)用在光譜成像設(shè)備中的一次性的保護罩。
2.相關(guān)技術(shù)診斷健康問題的一個重要方面是能夠分析和化驗患者的組織和血液。對患者的組織和血液進行非侵襲性分析，好處在于它不會因為化驗過程本身導(dǎo)致患者受到傷害的高風險。比如，典型地，非侵襲性分析避免了穿刺身體局部或改變身體機能，如血流量、傳染水平、生命指征等。
典型地，使用一臺光譜成像儀器對患者的組織和血液進行非侵襲性分析。這種光譜成像儀器包含一個帶一個偏振光源的探測器。該探測器用來對所關(guān)心的區(qū)域內(nèi)部和所關(guān)心的區(qū)域表面下方投影出一個光照圖。該類型的光譜成像儀器可用來測量和化驗。比如，可使用光譜成像儀器測量血色素水平來輔助診斷貧血癥和其它涉及紅血球數(shù)目異常的疾病。光譜成像儀器還可用來單獨分析所關(guān)心區(qū)域的圖像。例如，該儀器可用來獲得組織的圖像，由專家去分析。專家可使用這些圖像來確定特定區(qū)域內(nèi)癌細胞的存在。
使用一臺光譜成像儀器對各種患者進行探測需要使用探測蓋。該蓋子，或探測罩，必須不能妨礙或干擾探測器投影出的光照圖。為避免干擾光照圖，在罩子末端有一個透光的窗口。該窗口據(jù)說具有低的重折射率。窗口的低重折射率保證了探測器的光學(xué)特性基本上不會受罩子影響。
使用罩子非常重要。典型地，同一臺光譜成像儀器被多個患者使用。罩子降低了將傳染病從一個病人傳播到下一個病人的可能性。如果不使用罩子，探測器可能從一個患者處接觸了一些危險的病毒和其它傳染性的物質(zhì)并將它們傳播給另外一個患者。為此，罩子要被制成一次性使用的就顯得很重要。另外，重要的是，同一個罩子不可以由一個以上患者使用，以避免患者感染和光學(xué)性能下降，對分析造成不利的影響。除了傳播疾病的危險之外，錯誤地基于另外一個患者的血液或組織作出的不精確的結(jié)果可能會危險地導(dǎo)致錯誤的診斷結(jié)論。
雖然傳統(tǒng)的探測罩也可制成一次性的，但是儀器的使用者必須記得每用一次后切實地拋棄傳統(tǒng)的罩子。在一天繁忙的化驗過程中，即使最為細心的使用者都可能犯忘記丟棄探測罩的錯誤。在任意一天中，這樣的錯誤即使發(fā)生一次，所有用舊罩子進行化驗的患者都會冒受到極大傷害的風險。同樣關(guān)鍵的是，任意一種防止多次使用的機構(gòu)要能防止罩子的任何零件或碎片從罩子上去除或脫離，從而造成丟失的危險或疏忽中進入病人體內(nèi)。
因此，需要一個一次性的探測蓋，它容易安裝和拆卸并不能夠被意外地重新使用。
發(fā)明概述本發(fā)明是一種用來覆蓋光譜成像儀器上的探測器的一次性的保護罩。罩子防止探測器與患者的組織直接接觸。罩子中空且延伸覆蓋探測器，罩子有一個開口端和一個封閉端。一個光學(xué)上透明的表面位于封閉端。這允許光線從探測器中通過罩子封閉端以最小光學(xué)畸變傳播。在開口端，罩子包括一些與探測器相互作用的元件，以保證罩子不會被使用一次以上。在一些實施方式中，這些元件在電氣特性上相互作用，以保證罩子只能使用一次即丟棄。在其它一些實施方式中，這是通過機械的相互作用達到的。在其它另外一些實施方式中，用電氣和機械相互作用的結(jié)合來保證罩子只能使用一次。
發(fā)明特征和優(yōu)點本發(fā)明的探測罩有利地避免了與使用傳統(tǒng)的探測罩相關(guān)的嚴重的健康和污染危險。與使用傳統(tǒng)的探測罩時依賴于沒有人為錯誤不同，本發(fā)明包括一些元件來保證使用一次即可丟棄。本發(fā)明不允許一個光譜成像儀器在探測器上使用已用過的罩子時可以操作。本發(fā)明探測罩上的元件在電氣特性上、機械特性上或兩種特性上與探測器相互作用，以保證僅僅在使用新罩子時才可以操作探測器。
附圖簡要說明附在此處的這些附圖是說明書的一部分，闡明了本發(fā)明，結(jié)合說明書，它們進一步解釋了發(fā)明的原理，使相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員能夠制造和使用本發(fā)明。圖中，用相同的數(shù)字標記表明相同的或者功能上相似的元件。另外，數(shù)字標記的最左邊數(shù)字表明了該數(shù)字標記第一次出現(xiàn)的圖。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式中的一個光譜成像儀器的高層框圖；圖2表示了一種實施方式，它包括磁性材料以保證罩子只能使用一次；圖2A圖示了根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式中的一個調(diào)焦部件；圖3是一種方法的流程圖，該方法保證圖2中的罩子只能使用一次；圖4A、4B和4C是一種實施方式的多個視圖，其中罩子與探測器在機械特性上配合，以保證罩子只能使用一次；圖5是一種方法的流程圖，該方法保證圖4A到4C中的罩子只能使用一次；圖6A、6B和6C是一種實施方式的多個視圖，其中罩子與探測器在機械特性上和電氣特性上配合，以保證罩子只能使用一次；圖7是一種方法的流程圖，該方法保證圖6中的罩子只能使用一次；圖8圖示了一種實施方式，它包括導(dǎo)電墨水以保證罩子只能使用一次；圖9是一種方法的流程圖，該方法保證圖8中的罩子只能使用一次；圖10A和10B分別是一種實施方式的端視圖和側(cè)視圖，它包括拉平部分以保證罩子只能使用一次；圖11A、11B和11C圖示了一種實施方式，它包括指狀部分以保證罩子只能使用一次；圖12圖示了一種實施方式，它包括兩個環(huán)以保證罩子只能使用一次；圖13是一種方法的流程圖，它保證圖12中的罩子只能使用一次；
圖14A和14B分別是一種實施方式的壓縮圖和展開圖，它包括一個可拉伸的罩體。
最佳實施方式詳述圖1是一個光譜成像儀器100的高層框圖。光譜成像儀器100包括一個控制電子線路單元110、一個探測器120和一個罩子130。光譜成像儀器100，最好是，但不一定是，在授權(quán)公開的美國專利No.5,983,120，1999年11月9日公開，以Warren Groner和Richard G.Nadeau的名義，題目為“用于反射成像分析的方法和儀器”(在下文中被引用為 120專利’)或者授權(quán)公開的美國專利No.6,104,939，2000年8月15日公開，以WarrenGroner和Richard G.Nadeau的名義，題目為“用于反射成像分析的方法和儀器”(在下文中被引用為939專利’)中描述的類型。
根據(jù)本發(fā)明，罩子130包括一個位于罩子130開口端部分的不可重復(fù)使用的元件132。不可重復(fù)使用的元件132與探測器120配合，允許罩子130能夠有效地安裝到探測器120上僅僅一次?？刂齐娮泳€路單元110可以為任意市場上買得到的微處理器及相關(guān)外圍電路?？刂齐娮泳€路單元110還可以為用來控制光譜成像儀器100操作的任意適當?shù)膶Ｓ眉呻娐?ASIC)?？刂齐娮泳€路單元110能夠安裝到探測器120上?？刂齐娮泳€路單元110還能夠安裝到光譜成像儀器100內(nèi)部其它適當位置。不可重復(fù)使用的元件132能將有關(guān)罩子130的狀態(tài)信息電子地傳送到控制電子線路單元110。如果確定罩子130已經(jīng)使用過的話，該信息可用來禁止探測器120的可操作性。不可重復(fù)使用的元件132還能夠與探測器120在機械特性上配合，防止罩子130被一次以上地有效安裝。對相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，很明顯光譜成像儀器100還包括許多其它部件，包括一個外殼、一個用來照明所關(guān)心的區(qū)域的光源等。為方便描述發(fā)明的特征，這些元件沒有顯示。
圖2表示了本發(fā)明的一種實施方式，其中不可重復(fù)使用的元件132包括磁性材料220。圖2中還表示出罩子130的封閉端部分210、罩子130的開口端部分230和探測器體240。封閉端部分210包括一個透光的表面部分212，它允許光線以最小光學(xué)畸變傳播。在一種最佳實施方式中，可通過調(diào)節(jié)透光的表面部分212的下述特性透射率、平面度、偏振畸變和眩眼度來降低光學(xué)畸變。安裝了罩子130的光譜成像儀器100測量出的光強與不帶罩子130的光譜成像儀器100測量出的光強的比值為透射率。通過透光的表面部分212的透射率應(yīng)該等于或大于500納米(nm)到600納米的90％。
透光的表面部分212的光學(xué)平面度在635nm進行干涉測量時應(yīng)該等于或小于六個條紋。比如，如果罩子130的直徑約為五毫米(mm)，則在五毫米直徑表面差異中，光學(xué)平面度應(yīng)該小于兩微米，這里假定通過表面橫斷面的反射來進行干涉測量光學(xué)平面度。
通過測量偏振度(DOP)變化、線偏振度(DOLP)變化和圓偏振度(DOCP)變化來考慮由于罩子130的偏振畸變。這三個參數(shù)識別了在通過罩子130的偏振光的通道上的線偏振純度的降低。在一個最佳實施方式中的635納米處，DOP和DOLP都不能超過兩個百分點，DOCP不能超過六個百分點。
眩眼度參數(shù)建立在罩子眩眼量和罩子眩眼率的基礎(chǔ)上。為確定罩子眩眼量，必須測量“光源暗度”。光源暗度指當帶光源的探測器120放置在暗箱或室中時的檢測器光強度。光源暗度可在安裝好罩子130時測量，標記為Iidc。光源暗度還可在沒有罩子130時測量，標記為Iid。Iidc和Iid之間的差別表示了罩子眩眼量。較佳地，罩子眩眼量不要超過75。理想地，Iidc和Iid都應(yīng)該等于Id，這表示了當探測器120的光源關(guān)閉時的檢測器暗度或零度。然而，由于在Iid情況下存在探測器120內(nèi)部的內(nèi)部光反射和光散射，在Iidc情況下存在從罩子130來的附加的光反射和散射，這些強度總是大于檢測器零度。
罩子眩眼率計量為由于罩子130的存在而產(chǎn)生的附加光眩眼度與由于探測器120的存在而產(chǎn)生的光眩眼度的比率，或者為[Iidc-Iid]/[Iid-Id]。較佳地，罩子眩眼率不要超過5。
在一種實施方式中，罩子130，包括封閉端部分210和開口端部分230二者，可在一片透明塑料上形成。一些材料，如丙烯腈系纖維，、聚碳酸脂、純聚酯、純丙烯腈，純聚氯乙烯，環(huán)狀烯烴聚合物或者其它透明塑料材料都可用于該目的。具有在350納米和700納米之間至少90％透光度的重折射率低的透明塑料材料也可用。
在另外一種實施方式中，罩子130可在兩片中形成。在這種實施方式中，探測器體240由塑料材料或橡膠改性聚合物形成。而透光的表面部分212由一片透明塑料材料形成。在一種實施方式中，透光的表面部分212是一塊防反射的涂層玻璃。
罩子130也可以包括一個防護罩(未示出)，它保護光譜成像儀器100免受體液或其它污染物污染。在本發(fā)明的一種實施方式中，防護罩(未示出)可以為連接在罩子130上的一片單獨的塑料。在另一種實施方式中，防護罩可以為用來形成罩子130的同一片塑料。
圖2A是本發(fā)明的一個調(diào)焦部件的分解圖。更加特別的是，根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，圖2A圖示了一個調(diào)焦機構(gòu)250和罩子130、探測器120之間的關(guān)系。如圖所示，調(diào)焦機構(gòu)250套在探測器120的物鏡上并附著在一個底座上，該底座上包括有一個步進電機260和一個編碼器264。如上所述，罩子130套在探測器120上達到有效安裝。位于罩子130底部的是一個或多個用于將罩子130附著在光譜成像儀器100上的固定機構(gòu)205，該固定機構(gòu)205可以為一個鎖扣鎖鍵、一個與螺紋區(qū)域相配的Luer鎖或者類似物。固定機構(gòu)205(圖2A顯示為固定機構(gòu)205)附著在固定區(qū)域270上。固定區(qū)域270(例如插銷、螺紋和類似物)調(diào)整罩子130使得透光的表面部分212與探測器120的物鏡孔(未示出)同心。固定區(qū)域270是調(diào)焦機構(gòu)250中用來將罩子130或探測器120移向或移離患者的部分。整個調(diào)焦部件(即調(diào)焦機構(gòu)250、步進電機260和編碼器264)位于光譜成像儀器100的內(nèi)部。
在一種最佳實施方式中，調(diào)焦機構(gòu)250構(gòu)造成相對探測器120橫過罩子130的形狀。將探測器120保持在一個固定的位置，調(diào)焦機構(gòu)250向內(nèi)和向外移動罩子130，以調(diào)整光譜成像儀器100所抓取的光學(xué)圖像的焦距。調(diào)焦機構(gòu)250在一個閉環(huán)控制系統(tǒng)中使用步進電機260和編碼器264將罩子130定位到指定范圍的任意深度。如所述，調(diào)焦機構(gòu)250與固定罩子130的固定機構(gòu)205結(jié)合在一起。操作中，步進電機260旋轉(zhuǎn)一個直齒圓柱齒輪，該齒輪通過一個導(dǎo)螺桿裝置沿著探測器120的光軸平移固定機構(gòu)205。同時，該直齒圓柱齒輪轉(zhuǎn)動編碼器264的軸使罩子130精確定位。在一種實施方式中，調(diào)焦機構(gòu)250移動的步距小于或等于三微米。
調(diào)焦機構(gòu)250還起到將雙折射角降到最小的作用。反向移動范圍是指向內(nèi)部移動的距離。該反向移動范圍應(yīng)該足夠保證罩子130的封閉端部分210與探測器120接觸。調(diào)焦機構(gòu)250具有匯報罩子130相對探測器120位置的能力。因此，光譜成像儀器100的操作員能夠測量封閉端部分210與探測器120之間的距離，也能指令光譜成像儀器100將罩子130定位到一個指定距離。
如圖2所述，在一種實施方式中，不可重復(fù)使用的元件132包括磁性材料220。典型地，磁性材料220由如鐵氧體、金屬玻璃或其它顯示磁致伸縮特性的材料組成。在一種實施方式中，磁性材料220位于經(jīng)探測器120傳播的光線的光徑中開口端部分230處。磁性材料220還可嵌入到制造罩子130的材料內(nèi)部。磁性材料220還可緊固在罩子130的表面。磁性材料220能夠變得敏感或不敏感。這提供了一種轉(zhuǎn)導(dǎo)能力使得磁性材料220的敏感或不敏感狀態(tài)分別代表罩子已使用過或未曾使用過的狀態(tài)。表示磁性材料220狀態(tài)的這些信號被送到光譜成像儀器100。光譜成像儀器100可包括一個傳感器(未示出)去檢測磁性材料220的磁極性，磁傳感器，如線圈、差分放大器和其它電路系統(tǒng)可用于該目的。磁極性被傳遞到控制電子線路單元110。典型地，控制電子線路單元110使用系統(tǒng)軟件來處理這些信息?？刂齐娮泳€路單元110確定罩子狀態(tài)是否使用過。如果罩子狀態(tài)被確認為未曾使用過，那么將允許探測器120工作。如果罩子狀態(tài)被確認為已使用過，那么將禁止探測器120工作。在那種情況下，探測器120不能再用來測量。光譜成像儀器100能夠向其用戶顯示或另外表明罩子狀態(tài)。
圖3圖示了本發(fā)明一種實施方式的總體操作流程。更加特別地，流程圖300顯示了圖2中的實施方式的一個總體操作流程例，以保證罩子130只能使用一次。圖3從步驟301開始并直接到達步驟310。在步驟310中，給光譜成像儀器100上電。上電序列使用系統(tǒng)軟件和控制電子線路單元110來完成。一些傳統(tǒng)的初始化處理系統(tǒng)的方法，也稱為啟動方法，可用于此目的。
在步驟320中，光譜成像儀器100確定罩子130是否已放置在探測器120上，此確定過程通過遠程或機械檢測來實現(xiàn)。如果確認罩子設(shè)有放置在探測器120上，那么在步驟330中禁止操作探測器。
在步驟340中，探測傳感器(未示出)感應(yīng)磁性材料220的極性。在步驟350中，系統(tǒng)軟件處理此信息來確定罩子130是否已被使用過。如果確認罩子130已被使用過，那么控制信號會到達步驟330，此時將禁止操作探測器。如果確認罩子130未曾被使用過，那么在步驟360中允許操作探測器。
在步驟370中，周期性確定當前探測器測量序列是否完成。如果確認當前探測器測量序列已經(jīng)完成，那么在步驟380中，罩子狀態(tài)被設(shè)置為“已使用過”。探測傳感器(未示出)將一個電磁脈沖傳遞到磁性材料220，這將使得磁性材料220不敏感。在步驟330中，探測器操作被禁止并保持禁止狀態(tài)直到將一塊未曾使用過的罩子放置到探測器上。然后流程圖300的控制流終止，如步驟390表明。
圖4A到4C圖示了本發(fā)明的另外一種實施方式，其中不可重復(fù)使用的元件132在機械特性上與探測器120配合，以阻止罩子130被多次有效安裝。圖4A顯示了此實施方式下罩子130的三維空間圖。罩子130包括一個可移動臂410、一個槽口部分416和一個鎖扣鎖鍵420?？梢苿颖?10有一個固定部分412。可移動臂410還可以有至少一個凹槽部分414A和414B。圖4B和4C是頂視圖，圖示了不可重復(fù)使用的元件132在機械特性上如何與探測器120配合。圖4B顯示了在罩子130插入到位置前不可重復(fù)使用的元件132與探測器120的相對關(guān)系。適應(yīng)于這種實施方式使用的探測器120有一扇單向樞軸門450、一個擠壓銷460和一個鎖扣470，用于將罩子130緊固到探測器120上。當罩子130被推動放置到探測器120上時，擠壓銷460移動可移動臂410，并強制固定部分412鎖合到槽口部分416內(nèi)部。擠壓銷460從探測器120表面向外凸出。擠壓銷460能夠被塑形，以防止臂410在擠壓時被剪切。例如，為此目的，銷460可塑為圓形或者另外恰當塑形。部分414A和414B用作鉸鏈，使得臂410的角度移動容易。固定部分412從罩子130表面向外凸出。固定部分412可為圓形或者另外塑形。固定部分412必須塑形為適合槽口部分416的形狀。
圖4C顯示了在槽口部分416內(nèi)鎖合到位的固定部分412。這發(fā)生在單向樞軸門450后方。由于單向樞軸門450僅僅單向擺動，因此它允許移除罩子130。一旦罩子130被移除，由于固定部分412(如果鎖合到槽口部分416內(nèi)部的話)將被禁止通過門450，因此該罩子130將不能被再次使用。而且，由于固定部分412被禁止通過門450，因此該固定部分412將同樣禁止鎖扣470抓住鎖鍵420。此外，臂410模制成一種角度使得它只能在一個方向彎曲。從槽口部分416中移除固定部分412將損壞臂410。從而，罩子130設(shè)計構(gòu)造成了能夠防止多次有效安裝到探測器120上。
圖5圖示了本發(fā)明一種實施方式的總體操作流程。更加特別地，流程圖500顯示了圖4A到4C所示實施方式的一個總體操作流程例。更加特別地，流程圖500是一種方法，它保證圖4A到4C中實施的罩子130只能有效安裝一次。圖5從步驟501開始并直接到達步驟510。在步驟510中，將罩子130放置到探測器120上。在步驟515中，如果固定部分412已經(jīng)固定到槽口部分416中，那么控制到達步驟570，在那里將禁止操作探測器。在步驟520中，將罩子130移動通過探測器120上的單向樞軸門450。在步驟530中，將可移動臂410轉(zhuǎn)動。在步驟540中，將固定部分412移動到槽口部分416中。這將導(dǎo)致固定部分412結(jié)合在槽口部分416中，與單向樞軸門450成一條直線。在步驟550中，鎖扣住罩子130將它緊固在探測器120上。在步驟555中探測器120用來實現(xiàn)檢測或測量序列。檢測或測量完成后，在步驟560中，解開罩子130。仍然在槽口部分416中的固定部分412通過單向樞軸門450向外回移，將罩子130從探測器120上移除。接著流程圖500的控制流終止，如步驟580表明。
圖6A到6C圖示了本發(fā)明的一種實施方式的頂視圖，其中不可重復(fù)使用的元件132在機械特性上和電氣特性上與探測器120配合，防止罩子120被多次有效安裝。圖6A顯示了罩子130的開口端230，其包括一個鎖扣鎖鍵630、一個可移動臂610、一個位于可移動臂610上的固定部分612和一個塑形成允許固定部分612定位在其內(nèi)的槽口部分620。例如，固定部分可以為三角楔形的，槽口部分620也可以制成三角形形狀。其它適當?shù)某蓪π螤钜部捎糜诠潭ú糠?12和槽口部分620。門640、臂610、固定部分612和槽口部分620可位于開口端230的左邊或者右邊。圖6A還顯示了與此實施方式相配合的適合的探測器120。包括在探測器120和室650內(nèi)部的是一個移位楔塊660和一扇單向樞軸門640。
圖6B顯示了罩子130在有效安裝到探測器120并鎖住鎖鍵630時的情況。鎖鍵630從罩子130的外表面凸出。圖6B顯示了探測器120上的一個開關(guān)670和罩子130上的一根線680。線680將開關(guān)670連接到槽口部分620上。線680可以為任何適當?shù)膶?dǎo)電線。定位開關(guān)670使得它不妨礙探測器120的光學(xué)測量特性。當罩子130初始移向移位楔塊660時，門640并不禁止固定部分612的移動。
如圖6A所示，移動臂610初始具有一足夠的角度，使得固定部分612與門640不成一條直線。當移動固定部分612超出門640后，臂610與移位楔塊660接觸。這導(dǎo)致臂610轉(zhuǎn)動直到固定部分612定位在槽口部分620中。當固定部分612定位在槽口部分620中時，固定部分612接觸線680。這將解開開關(guān)670，發(fā)信號通知控制電子線路單元110一個新罩子130已經(jīng)放置到探測器120上。結(jié)果允許探測器120操作。
圖6C顯示了罩子130從探測器120部分彈出后的情況。當罩子130從圖6B所示位置移動到圖6C所示位置時，固定部分612保持定位在槽口部分620中。在彈出罩子130的過程中，固定部分612擠壓單向樞軸門640。這將導(dǎo)致門640繞樞軸向外轉(zhuǎn)動，允許罩子130到達圖6C所示的位置。當固定部分612定位在槽口部分620中時，同一罩子130將被防止再次有效安裝。如果把罩子130朝回推到探測器120上，那么固定部分612將擠壓單向樞軸門640。門640不會向內(nèi)轉(zhuǎn)動。那種情況下，門640將阻止有效安裝罩子130。此外，臂610以一種角度模制，從而使得它只能在一個方向彎曲。從槽口部分620中移除固定部分612將損壞臂610。如果臂610折斷了或者固定部分612從臂610上折斷了，那么罩子130將能夠移出門640并被鎖鍵630鎖合住。然而，如果沒有固定部分612，開關(guān)670將不能解開。沒有固定部分612，控制電子線路單元110將不能得到信號去允許操作探測器120。
圖7圖示了本發(fā)明一種實施方式的總體操作流程。更加特別地，流程圖700顯示了圖6A-6C所示實施方式的一個總體操作流程例。更加特別地，流程圖700是一種方法，它保證圖6A-6C中實施的罩子130只能有效安裝一次。
圖7從步驟701開始并直接到達步驟710。在步驟710中，將罩子130放置到探測器120上。探測器120此時還不允許操作。在步驟720中，如果固定部分612已經(jīng)在槽口部分620中，那么罩子130不能被有效安裝。固定部分612將擠壓單向樞軸門640。在那種情況下，控制到達步驟730，在那里探測器120保持不能狀態(tài)，用戶可在步驟710中將另一個罩子130放置到探測器120上。如果固定部分612還不在槽口部分620中，那么在步驟740中，門640將移過固定部分612。在步驟750中，固定部分612已經(jīng)清除門640之后，移位楔塊660將擠壓可移動臂610。除非此前可移動臂610已經(jīng)折斷，否則這種情況將發(fā)生。在步驟760中，假定可移動臂610沒有折斷，固定部分612移動到槽口部分620中。鎖扣鎖鍵630已經(jīng)被鎖合住，并且罩子130被緊固在探測器120上。當固定部分612定位在槽口部分620中時，固定部分612與線680接觸。這將在步驟770中解開開關(guān)670，發(fā)信號通知控制電子線路單元110一個未曾用過的罩子130在探測器120上。在步驟780中，探測器120用來實現(xiàn)檢測或測量序列。檢測或測量完成后，在步驟790中，解開罩子130并移除。這將通過固定部分612擠壓門640完成。由于門640繞樞軸向外轉(zhuǎn)動，則可以移除罩子130。在步驟770中，如果沒有發(fā)現(xiàn)一個未曾用過的罩子，那么控制到達步驟730，探測器120被禁止。接著流程圖700的控制流終止，如步驟795表明。
圖8圖示了本發(fā)明的一種實施方式，其中不可重復(fù)使用的元件132包括導(dǎo)電墨水810，探測器120包括一個螺管820。當罩子130的開口端部分230移動通過螺管820時，光譜成像儀器100中的一個傳感器(未示出)探測電感的變化。電感變化將被用信號傳到控制電子線路單元110，表明一個新罩子130已經(jīng)放置到探測器120上?？蛇x擇地，也可以探測電容的變化。控制電子線路單元110向螺管820發(fā)送一個脈沖，從而在導(dǎo)電墨水810中感應(yīng)出一個電流。此電流幅度足夠大，從而加熱導(dǎo)電墨水810直至它斷路。如果將罩子130與墨水810在斷路狀態(tài)下安裝，控制電子線路單元110將禁止操作探測器120。
圖9圖示了本發(fā)明一種實施方式的總體操作流程。更加特別地，流程圖900顯示了圖8所示實施方式的一個總體操作流程例。更加特別地，流程圖900是一種方法，它保證圖8中實施的罩子130只能有效安裝一次。
圖9從步驟901開始并直接到達步驟910。在步驟910中，將罩子130和導(dǎo)電墨水810放置到探測器120上。在步驟920中，罩子130的開口端部分230移動通過螺管820。在步驟930中，確定導(dǎo)電墨水810是否已經(jīng)斷路。如果導(dǎo)電墨水810已經(jīng)斷路，那么在步驟940中禁止操作探測器。在那種情況下，控制電子線路單元110將不允許使用光譜成像儀器100進行任何測量。如果導(dǎo)電墨水810還沒有斷路，那么控制到達步驟950，那里探測器120用來進行檢測或測量。檢測或測量后，在步驟960中導(dǎo)電墨水被感應(yīng)，在步驟970中導(dǎo)電墨水810被加熱直至它斷路。在步驟940中禁止操作探測器，并且如果罩子130與斷路的導(dǎo)電墨水安裝到探測器120上，將不能使用光譜成像儀器100進行檢測或測量。接著流程圖900的控制流終止，如步驟980表明。
圖10A和10B圖示了本發(fā)明的一種實施方式，它包括一個帶有從其上切割而成的拉平端部件1012的拉平環(huán)1010和許多彈簧調(diào)整片1020。這些彈簧調(diào)整片1020適合穿過切口1014并從罩子130上向外伸出。當罩子130安裝到探測器120上并緊緊鎖合在位置上時，端部件1012向外拉平，并且彈簧調(diào)整片1020伸展開切口1014，釋放閉鎖1016移動到它形成的位置。當罩子130解開并從探測器120彈出后，這些彈簧調(diào)整片1020向下落。然而，閉鎖1016將維持在它的自由位置，阻止罩子130被再次插入到探測器120上。利用這種方式，罩子130被損壞性的改變了，不能再次使用。
圖11A、11B和11C圖示了本發(fā)明的一種實施方式，其中罩子130由第一部分1102和第二部分1104組成。第一部分1102有許多細長的狹槽1130。第二部分1104有一個位于罩子130邊的彈性凹環(huán)1110，以及一個可在第一部分1102上滑動的管部件1106。管部件1106包括許多從其上切割形成的指狀部件1120。這些指狀部件1120適合于穿過細長的狹槽1130將第一部分1102固定到第二部分1104上。當罩子130安裝并鎖合在探測器120上時，探測器120移動這些指狀部件1120。當罩子130從探測器120上彈出時，這些指狀部件1120維持在一個位置上，該位置阻礙罩子130被再次安裝到探測器120上。
圖12圖示了本發(fā)明的一種實施方式，其中在罩子130的開口端部分230處設(shè)置有兩個環(huán)。一個保護環(huán)1202永久固定在罩子130上。一個分離環(huán)1204通過一些小轉(zhuǎn)子(未示出)連接到罩子130上，當分離環(huán)1204以最小的力接觸時，這些小轉(zhuǎn)子將分離。當罩子130安裝到探測器120上時，分離環(huán)1204從罩子130表面脫離連接，一個開關(guān)(未示出)在探測器120上被觸發(fā)通知控制電子線路單元110已有一個新罩子。一個鎖鍵1220從開口端部分230的表面伸出，其允許將罩子130固定到探測器120或光譜成像儀器100上。
分離環(huán)1204從這些轉(zhuǎn)子(未示出)脫離連接之前，它局部環(huán)繞罩子130成C形。鎖鍵1220位于適當?shù)奈恢梅乐狗蛛x環(huán)1204完全環(huán)繞罩子130。如圖12所示，鎖鍵1220位于開口端部分230附近并向封閉端部分210延伸。在一個最佳實施方式中，鎖鍵1220最接近開口端部分230部分的寬度比鎖鍵1220在開口端部分230部分末端的寬度要小。當分離環(huán)1204脫離連接后，分離環(huán)1204滑向保護環(huán)1202。一旦分離環(huán)1204清除鎖鍵1220，分離環(huán)1204將收縮回到其形成位置，完全或更加封閉地環(huán)繞罩子130，從而使得能夠阻止分離環(huán)1204滑過鎖鍵1220。這樣，鎖鍵1220將使分離環(huán)1204不被從罩子130上移開。此特征的一個優(yōu)點是它消除了操作室或類似醫(yī)療環(huán)境下的大量的各種各樣的部件。然而，對相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是，可對罩子130作其它結(jié)構(gòu)上的改變以防止分離環(huán)1204從罩子130上被移開。
鎖鍵1220將罩子130固定到探測器120上之后，將接觸保護環(huán)1202，從而觸發(fā)第二個開關(guān)(未示出)通知控制電子線路單元110允許操作探測器120。在一種實施方式下，光譜成像儀器100也包括一個光學(xué)傳感器(未示出)，它能夠掃描罩子130的表面。當光學(xué)傳感器(未示出)發(fā)現(xiàn)分離環(huán)1204已經(jīng)與保護環(huán)1202接觸后，光學(xué)傳感器(未示出)將激活第二個開關(guān)(未示出)或者通知控制電子線路單元110允許操作探測器120。
在另一種實施方式下，當罩子130固定到探測器120上時，光學(xué)傳感器(未示出)掃描罩子130的表面。這種實施方式下，一旦鎖鍵1220固定到探測器120或光譜成像儀器100上，罩子130上的一個標記區(qū)域(未示出)將與光學(xué)傳感器(未示出)對齊。光學(xué)傳感器(未示出)將讀取標記區(qū)域(未示出)并通知控制電子線路單元110允許操作探測器120。
在另一種實施方式下，第二個開關(guān)(未示出)可位于鎖鍵1220緊固到探測器120或光譜成像儀器100上的鎖扣或區(qū)域(未示出)處。這樣，當鎖鍵1220接觸并被固定到探測器120或光譜成像儀器100上時，能夠激活第二個開關(guān)(未示出)。
在上述所有關(guān)于圖12的實施方式中，操作過程中如果罩子130隨后變得不穩(wěn)固，控制電子線路單元110將能禁止操作探測器120。因而，只要罩子130牢固地安裝，第二個開關(guān)(未示出)或者光學(xué)傳感器(未示出)將持續(xù)向控制電子線路單元110發(fā)送信號。更加地，如果分離環(huán)1204已脫離，將不能再次安裝罩子130，從而不能激活第一個開關(guān)(未示出)。
圖13圖示了本發(fā)明一種實施方式的總體操作流程。更加特別地，流程圖1300顯示了圖12所示實施方式的一個總體操作流程例。更加特別地，流程圖1300是一種方法，它保證圖12中實施的罩子130只能有效安裝一次。
圖13從步驟1301開始并直接到達步驟1310。在步驟1310中，將罩子130放置到探測器120上。在步驟1312中，控制電子線路單元110檢測分離環(huán)1204存在與否。如圖12相關(guān)描述，當探測器120與分離環(huán)1204接觸時，分離環(huán)1204從罩子130上脫離連接。在步驟1314中，當這種情況發(fā)生時，在探測器120上激活第一個開關(guān)(未示出)。如果分離環(huán)1204不存在，控制流1300直接到達步驟1328且沒有激活第一個開關(guān)(未示出)。在步驟1328中，這種情況下，控制電子線路單元110阻止操作探測器120，控制流程1300在步驟1350終止。
如果在步驟1312中檢測到分離環(huán)1204，在步驟1314中激活第一個開關(guān)(未示出)，那么在步驟1316中控制電子線路單元110檢測保護環(huán)1202的存在性。如圖12相關(guān)描述，當探測器120與保護環(huán)1202接觸時，檢測到保護環(huán)1202。在步驟1318中，當此發(fā)生時，在探測器120上激活第二個開關(guān)(未示出)，通知控制電子線路單元110。如果未檢測到保護環(huán)1202，控制流程1300直接到達步驟1328。
如果檢測到保護環(huán)1202并激活了第二個開關(guān)(未示出)，那么在步驟1320中，探測器120用來實現(xiàn)測量或檢測。完成測量或檢測后，必須將罩子130從探測器120上移除。在步驟1322中，控制電子線路單元110檢測罩子130的存在性。如果罩子130沒有被移除，控制流程1300到達步驟1328，在那里將禁止探測器120進一步的操作。如果罩子130已經(jīng)被移除，測量或檢測結(jié)果將在步驟1324中顯示。此后控制流程1300到達步驟1328來禁止探測器120。接著流程1300終止，如步驟1350表明。
圖14A和14B圖示了本發(fā)明的一種實施方式，其中罩子130由可拉伸膜或硅基材料構(gòu)成。罩子130的封閉端部分210和開口端部分230可由同一可拉伸材料或者其它透明塑性材料制造，如圖2相關(guān)所描述。圖14B圖示了罩子130的一個視圖，那里罩子130被拉伸開覆蓋探測器120。圖14A圖示了罩子130被展開到其全長前的另一個視圖。
本發(fā)明(例如光譜成像儀器100、控制電子線路單元110、不可重復(fù)使用的元件132、探測器120、或者它的任何部件)可使用硬件、軟件或其組合實現(xiàn)，可在一個或多個計算機系統(tǒng)或者其它程序系統(tǒng)中實現(xiàn)。這些實現(xiàn)對相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。
雖然本發(fā)明的各種實施方式在上面已得到描述，應(yīng)該明白的是它們只是作為例子闡述，并不是給定了限制范圍。對相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯而易見的是，在不背離發(fā)明精神和范圍的情況下，在形式和細節(jié)方面可作各種各樣的變化。因而，本發(fā)明不應(yīng)被限制在任意上述示范性的實施例中。
權(quán)利要求
1.一個應(yīng)用于光譜成像儀器中覆蓋一個探測器的使用一次即可丟棄的保護罩，包括一個具有一開口端部分和一封閉端部分的細長的中空部件，其中，所述部件在探測器的至少一端部分上可移除丟棄，以保護探測器使其在操作過程中避免與物體直接接觸，其中，所述封閉端部分包括一個透光的表面部分，允許光線以最小的光學(xué)畸變穿過傳播，其中，操作探測器期間，通過所述透光的表面部分可投影出一個光照圖，用于照亮所關(guān)心的區(qū)域內(nèi)的物體；以及設(shè)置在所述開口端部分的防止多次使用的裝置，該裝置與探測器相配合使罩子僅能夠一次有效地被安裝到探測器上。
2.如權(quán)利要求1中的使用一次即可丟棄的保護罩，其中，所述防止多次使用的裝置包括一個環(huán)繞罩子的分離環(huán)，當罩子被安裝到探測器上時，所述分離環(huán)能夠從罩子表面脫離連接，從而激活位于探測器上的第一個開關(guān)，向在光譜成像儀器內(nèi)的控制單元發(fā)送第一個信號以表明存在一個未使用過的罩子，其中，所述控制單元在收到所述第一個信號時允許操作探測器。
3.如權(quán)利要求2中的使用一次即可丟棄的保護罩，其中，所述防止多次使用的裝置進一步包括一個與所述分離環(huán)平行設(shè)置的保護環(huán)，所述分離環(huán)能夠滑向所述保護環(huán)。
4.如權(quán)利要求3中的使用一次即可丟棄的保護罩，其中，所述保護環(huán)被置于適當位置來激活位于探測器上的第二個開關(guān)，如果罩子牢固地安裝在探測器上，則該第二個開關(guān)向所述控制單元發(fā)送第二個信號，其中，所述控制單元在收到所述第一個信號和所述第二個信號時允許操作探測器。
5.如權(quán)利要求4中的使用一次即可丟棄的保護罩，其中，所述保護環(huán)被置于適當位置來激活所述第二個開關(guān)，只要罩子牢固地安裝了，該第二個開關(guān)將持續(xù)發(fā)送所述第二個信號，其中，如果所述第二個開關(guān)停止發(fā)送所述第二個信號，則所述控制單元禁止操作探測器。
6.如權(quán)利要求2中的使用一次即可丟棄的保護罩，其中，所述光譜成像儀器包括一個光學(xué)掃描器，只要罩子牢固地安裝在探測器上，該光學(xué)掃描器可操作用來掃描罩子的表面，并持續(xù)向所述控制單元發(fā)送所述第二個信號，其中，所述控制單元在收到所述第一個信號和所述第二個信號時允許操作探測器，如果所述光學(xué)掃描器停止發(fā)送所述第二個信號則禁止操作探測器。
7.如權(quán)利要求2中的使用一次即可丟棄的保護罩，其中，所述防止多次使用的裝置進一步包括一個保護所述分離環(huán)使其避免被從罩子上移除的機構(gòu)。
8.如權(quán)利要求1中的使用一次即可丟棄的保護罩，進一步包括一個設(shè)置在所述開口端部分的固定機構(gòu)，其中，所述固定機構(gòu)可移除地附著在光譜成像儀器上。
9.如權(quán)利要求8中的使用一次即可丟棄的保護罩，其中，所述固定機構(gòu)可移除地附著在光譜成像儀器的調(diào)焦機構(gòu)上，所述調(diào)焦機構(gòu)可操作用來相對于探測器移動罩子。
全文摘要
一次性的保護罩(130)保護一個在一臺光譜成像儀器中的探測器(120)，使它免予直接與患者的組織接觸。一個透光的表面(212)，允許光線以最小的光學(xué)畸變從探測器穿過罩子(130)的封閉端(210)傳播。在罩子(130)的開口端(213)處是一些部件(132)，它們與探測器(120)相互配合，保證罩子不能被使用一次以上。這些部件能利用電特性相互作用來保證罩子使用一次即可丟棄。也可單獨使用機械相互作用的部件(1202、1204)或者將它們與這些電特性相互作用的部件結(jié)合使用，確保罩子只能使用一次。
文檔編號A61B5/00GK1399525SQ00816036
公開日2003年2月26日 申請日期2000年9月25日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月24日
發(fā)明者小理查德·G·納多, 埃內(nèi)爾·O·辛普森 申請人:斯托邁奇克公司