CN107205717B - 听诊器隔膜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种听诊器隔膜，该听诊器隔膜包括圆盘状物和边缘。该边缘包括从边缘的内圆周延伸的多个特征部。
Description
技术领域
本发明整体涉及听诊器领域。具体地，本发明涉及具有一系列特征部的听诊器隔膜。
背景技术
使用听诊器对患者的完整诊断通常需要医师监测例如与心脏相关联的低频声音和高频声音。相对于心脏，医师在监测低频声音和高频声音之间交替尤为重要，使得医师在听到下一次心跳之前不会失去对先前听到的心跳的印象。在没有可调技术益处的情况下，临床医生将需要翻转胸件来听额外的声音。当前在大多数听诊器上使用的隔膜包括两个件(隔膜和边缘)。这些件可被制造为两个单独的件或制造为单个一体的件。边缘被用于将隔膜保持在胸件上。
发明内容
在一个实施方案中，本发明为包括圆盘状物和边缘的听诊器隔膜。边缘包括从边缘的内圆周延伸的多个特征部。
在另一个实施方案中，本发明为包括圆盘状物和边缘的听诊器隔膜。边缘包括具有第一端部和第二端部的壁；从壁的第一端部基本上垂直地延伸的唇缘；从壁的第二端部基本上垂直地延伸的桥接件；从桥接件延伸的叉状件，其中叉状件包括内凸缘和外凸缘；以及从内凸缘延伸的多个特征部。
附图说明
这些图并未按比例绘制，并且仅旨在为了进行示意性的说明。
图1为使用根据本发明的隔膜的听诊器的示意图。
图2为图1的听诊器的胸件的放大、分解局部截面图。
图3A为示出处于外部位置中的本发明的隔膜的组装胸件的截面图。
图3B为示出处于内部位置中的本发明的隔膜的组装胸件的截面图。
图4A为本发明的隔膜的第一实施方案的透视图。
图4B为本发明的隔膜的第二实施方案的透视图。
图5A为图4A中示出的本发明的隔膜的第一实施方案的一部分的放大图。
图5B为图4B中示出的本发明的隔膜的第二实施方案的一部分的放大图。
图5C为本发明的隔膜的第三实施方案的一部分的放大图。
具体实施方式
本发明为待与听诊器一起使用的隔膜。在一个实施方案中，听诊器为可调听诊器。隔膜包括圆盘状物和边缘。边缘包括从边缘的内圆周延伸的多个特征部，该边缘围绕圆盘状物的下面。多个特征部增加对圆盘状物的支撑并且提供均一的部件。另外，包括具有多个特征部的边缘的隔膜允许制造缺陷数减少的隔膜。
如在本说明书和权利要求书中所用，隔膜的“声学刚度”指代如受隔膜材料本身的机械刚度、隔膜的厚度、隔膜的形状、隔膜的直径以及隔膜附接到听诊器头的方式所影响的隔膜的机械刚度。短语“隔膜的平面”是指隔膜(圆盘状物)的大体平坦的表面。
如在本说明书和权利要求书中所用，短语“悬浮式隔膜”指代具有如下所述的至少悬浮构件的隔膜。隔膜和悬浮构件与如下所述的固定装置操作关联。例如，悬浮式隔膜可根据授予帕卡德(Packard)的美国专利4,440,258的教导内容来构造(该专利的全部内容以引用的方式并入本文)。
首先参考图1，听诊器10包括胸件12，胸件12由用于制造听诊器胸件的常规材料形成，例如金属诸如不锈钢和铝、金属复合物、塑料以及木材。胸件12附接到诸如美国专利4,200,169中所述的常规头戴式耳机，该头戴式耳机包括细长的柔性管材14，细长的柔性管材14分成达到耳塞18的柔性管材16。柔性管材14的下端被适配成联接到胸件12上的常规杆配件。联接可利用如美国专利4,770,270中所教导的分度止动装置(该专利的全部内容以引用的方式明确并入本文)。用于听诊器的双耳管可根据授予帕卡德等人的美国专利5,111,904；5,380,182和5,324,471的教导内容来制备(这些专利中的每个专利以引用的方式并入本文)。
耳塞18的大小和形状被设定成接合使用者耳朵的表面。耳塞18可包括任何合适的耳塞。在一个实施方案中，耳塞18包括美国专利4,852,684；4,913,259和5,449,865中所公开的柔软耳塞(全部内容以引用的方式并入本文)。
参考图2、图3A和图3B中所示的一个实施方案，胸件12为包括第一声音收集面20和第二声音收集面22的双面胸件。应当注意，尽管相对于双面胸件讨论本发明的隔膜，但在没有限制本发明的范围的情况下隔膜还可与单面胸件一起使用。在一个实施方案中，听诊器10在使用胸件12的第一面20或第二面22的同时提供声音的调谐。第一声音收集面20的大小和形状被设定成从成人患者收集声音。第二声音收集面22的大小和形状被设定成对儿科患者或瘦小患者提供足够的表面接触。第二声音收集面22也基本上小于第一声音收集面以更容易接近遥远或难以触及的位置。
第一声音收集面20具有第一凹陷部24，第一凹陷部24具有最内部的中心部分26、外部边缘部分28、以及与中心部分26连通的声学通道30、32。第一隔膜34还位于第一声音收集面20上。第一隔膜34包括边缘36和定位在边缘36内的圆盘状物38，其在一起具有周边边缘部分和覆盖第一凹陷部24的至少一部分上的预定表面轮廓。如图3A和图3B中所示，第一隔膜34可移动地连接到第一凹陷部24的外部边缘部分28或与第一凹陷部24的外部边缘部分28“可操作地联合”。
第一隔膜34被定位在胸件12上，使得在基本上垂直于第一隔膜34的平面的方向上第一隔膜34可以在以下两者之间移动：1)第一隔膜34偏置的正常外部位置和2)更紧密相邻第一凹陷部24的中心部分的内部位置。在基本上不改变第一隔膜34的表面轮廓或横向张力的情况下实现这种移动。
第一固定装置40位于胸件12的第一声音收集面20上。第一固定装置40位于第一凹陷部24内。与第一凹陷部24的中心部分一起，第一固定装置40在第一凹陷部24内形成浅凹陷部。固定装置40的大小和形状被设定成被第一隔膜34接触。在图3B中，正是第一隔膜34接触固定装置40。当第一隔膜34处于内部位置时，固定装置40固定第一隔膜34。
当第一隔膜34处于外部位置以及外部位置和内部位置之间时，胸件12的第一声音收集面20将使低频(低音)声音穿过并且逐渐衰减具有更高频率的声音。当第一隔膜34处于内部位置时，第一隔膜34的声学刚度将明显高于当第一隔膜34处于外部位置时它的声学刚度，使得胸件12的第一声音收集面20将衰减或阻断低频声音而保留有更高频率声音未改变。使用中，医师将简单地改变施加在胸件12上的手动压力以便在外部位置和内部位置之间切换。在一个实施方案中，低音衰减的水平在约3至约21dB的范围内变化。
第二声音收集面22被适配成包括第二悬浮式隔膜。第二声音收集面22具有类似于用于描述第一声音收集面20的元件的参考字符的许多参考字符，除了添加参考字符“B”。第二声音收集面22具有第二凹陷部24B，第二凹陷部24B具有最内部的中心部分26B、外部边缘部分28B、以及与中心部分26B连通的声学通道30、32’。第二声音收集面22具有第二隔膜34B，第二隔膜34B包括边缘36B和定位在边缘36B内的圆盘状物38B，其在一起具有周边边缘部分和覆盖在第二凹陷部24B的至少一部分的预定表面轮廓。第二隔膜34B可移动地与第二凹陷部24B的外部边缘部分28B相关联。
第二固定装置40B位于胸件12的第二声音收集面22上。第二固定装置40B位于第二凹陷部24B内。与第二凹陷部24B的中心部分26B一起，第二固定装置40B在第二凹陷部24B内形成浅凹陷部。第二固定装置40B的大小和形状被设定成被第二隔膜34B接触。当第二隔膜34B处于内部位置时，第二固定装置40B固定第二隔膜34B。
当第二隔膜34B处于外部位置以及外部位置和内部位置之间时，胸件12的第二声音收集面22将使低频声音穿过并且逐渐衰减具有更高频率的声音。当第二隔膜34B处于内部位置时，第二隔膜34B的声学刚度将明显高于它的第一声学刚度，使得胸件12的第二声音收集面22将衰减或阻断低频声音而保留更高频率声音未改变。在一个实施方案中，低音衰减的水平在约3至约21dB的范围内变化。
第一声音收集面20的大小和形状与第二声音收集面22的大小和形状不同。
在一个实施方案中，固定装置40和40B包括加工到胸件12的金属中的脊状件(参见图3A和图3B)。适合于在本发明的听诊器头中采用的其它固定装置包括O形环、模制脊状件以及插入件(例如，塑料插入件)。例如，加工的脊状件40B可具有约1.053英寸的内径、约0.016英寸(0.41毫米)的深度半径以及0.015英寸(0.38毫米)的宽度。
隔膜34和34B充分地覆盖它们各自的凹陷部24和24B以提供隔膜与固定装置40和40B的接触。隔膜34和34B的边缘36和36B以及圆盘状物38和38B可包含本领域中已知为合适用作隔膜的任何材料。合适的材料的示例包括硅氧烷、聚氨基甲酸酯、聚合物树脂材料、塑料诸如聚酯、玻璃纤维增强塑料和聚苯乙烯以及金属诸如不锈钢。在边缘36、36B的最厚截面处测量的隔膜34和34B的合适厚度为约0.08至0.31英寸(2.03至7.87毫米)。特别合适的隔膜包括通常可从位于明尼苏达州圣保罗市(St.Paul,MN)的Innovize公司获得的0.110英寸厚(2.79毫米厚)的环氧树脂-玻璃纤维层合体。尽管附图将隔膜34和34B描绘为圆形，但在不脱离本发明所意图的范围的情况下隔膜可采取任何形状。例如，隔膜可具有椭圆形或泪滴形状。
胸件12对低频声音和高频声音的反应受若干参数影响。隔膜的厚度影响反应，并且上文已讨论了隔膜的合适厚度。而且，第一凹陷部和第二凹陷部的相对尺寸影响反应。已发现以下尺寸为凹陷部24B的合适尺寸：凹陷部24B具有约1.32英寸(3.35厘米)的直径、约0.196英寸(4.98毫米)的如图3A和图3B中所见的主半径、约0.22英寸(5.6毫米)的初始主深度以及约0.235英寸(5.97毫米)的次级深度。信道32'具有约0.125英寸(3.175毫米)的直径。
可设想隔膜的声学刚度可通过使悬浮构件与固定装置接触来合适地增加。
现转向图4A和图5A以及图4B和图5B，将更详细地描述本发明的隔膜100和100B的分别地第一实施方案和第二实施方案。图4A示出隔膜100的第一实施方案的透视图，并且图5A示出隔膜100的第一实施方案的一部分的放大图。图4B示出隔膜100B的第二实施方案的透视图，并且图5B示出隔膜100B的第二实施方案的一部分的放大图。隔膜100B的第二实施方案具有类似于用于描述隔膜100的第一实施方案的元件的参考字符的许多参考字符，除了添加参考字符“B”。另外元件功能类似。如上所提到，隔膜100、100B包括圆盘状物102、102B以及边缘104、104B。在一个实施方案中，圆盘状物102、102B以及边缘104、104B由不同材料制成，但在制造时可为一体件。在另一个实施方案中，圆盘状物102、102B以及边缘104、104B由相同材料制成。
圆盘状物102、102B可由本领域中已知为合适用作隔膜圆盘状物的任何材料形成。合适的材料的示例包括塑料诸如聚酯、玻璃纤维增强塑料、聚碳酸酯、碳纤维复合物、聚苯乙烯以及金属诸如不锈钢。圆盘状物102、102B的合适厚度为约0.005至约0.020英寸(127至508微米)并且具体地约0.010至约0.012英寸(254至305微米)。在一个实施方案中，圆盘状物102、102B为0.010英寸厚(254微米厚)的环氧树脂-玻璃纤维层合体。
在图4A和图5A中所示的隔膜100的第一实施方案中，圆盘状物102包括沿着圆盘状物102的周边的多个开孔106。开孔106在模制和长期使用隔膜100期间帮助将圆盘状物102维持到边缘104。在一体模制过程中，圆盘状物102被放置于隔膜边缘模头工具(例如注塑模具)中。然后将用于边缘的材料围绕隔膜圆盘状物的边缘熔融模制(例如注塑模制)，以形成包括边缘的一体单个件隔膜。
尽管图4A和图5A将圆盘状物102示为具有多个开孔106，但在不脱离本发明所意图的范围的情况下，圆盘状物102可包括沿着圆盘状物102的周边的任何数量的开孔106(包括仅一个)。在图4B和图5B中示出的第二实施方案中，隔膜100B在圆盘状物102B中不包括任何开孔。
具体地看图5A和图5B，边缘104、104B包括具有第一端部110、110B和第二端部112、112B的壁108、108B；从壁108、108B的第一端部110、110B基本上垂直地延伸的唇缘114、114B；从壁108、108B的第二端部112、112B基本上垂直地延伸的桥接件116、116B；以及从桥接件116、116B延伸的叉状件118、118B。
壁108、108B具有圆形或环形的构造并且起到将隔膜100、100B维持在胸件12上的作用。壁108、108B具有内侧120、120B和相对的外侧122、122B、患者面向边缘124、124B以及相对的胸件面向边缘126、126B。壁108、108B必须足够厚以具有保持在胸件12上的足够刚度。如果壁108、108B太厚，隔膜100、100B可能在施加少量压力时脱离胸件12(图1)。例如，如果壁太厚，当胸件在衣服上刮擦时，诸如当医疗服务人员从口袋移除胸件时，隔膜可能无意地脱离胸件。壁108、108B的高度在决定胸件12之上的圆盘状物102、102B的高度方面很重要，壁108、108B的高度继而影响胸件12的可调性。
唇缘114、114B从胸件面向边缘126、126B处的壁108、108B的第一端部110、110B处的内侧120、120B延伸，并且起到将隔膜100、100B固定到胸件12的作用。当组装时，胸件12被插入在边缘104、104B的唇缘114、114B和叉状件118、118B之间。唇缘114、114B必须足够紧地保持隔膜100、100B以保持在胸件12上，但不能太紧使得隔膜100、110B不能移除(如果期望例如用于清洗)。
桥接件116、116B从患者面向边缘124、124B处的壁108、108B的第二端部112、112B的内侧120、120B延伸。桥接件116、116B并且具体地桥接件高度和厚度允许隔膜100、100B具有足够的柔性以移动和实现良好声学。桥接件高度需要尽可能的薄，同时使正常使用期间边缘104、104B破坏的风险最小化。桥接件宽度应该在胸件外径接触表面和圆盘状物之间尽可能的长，同时仍允许模制期间填充。
叉状件118、118B从桥接件116、116B延伸并且起到将圆盘状物102、102B固定在边缘104、104B内的作用，并且包括内凸缘128、128B和基本上垂直于内凸缘128、128B的外凸缘130、130B。圆盘状物102、102B被定位在内凸缘128、128B和外凸缘130、130B之间，其中它维持在边缘104、104B之间。叉状件凸缘128、128B和130、130B需要足够厚以允许在模制过程期间圆盘状物102、102B的两侧上的填充。
如在图5A和图5B中可见，内凸缘128、128B包括多个特征部132、132B。在一个实施方案中，特征部132、132B基本上等距地彼此间隔开并且可形成沿着边缘104、104B的整个内部圆周的图案。在另一个实施方案中，特征部132、132B被围绕边缘104、104B的内圆周随机地定位。在不脱离本发明所意图的范围的情况下，边缘104、104B可包括任何数量的特征部132、132B。在一个实施方案中，内凸缘128、128B包括至少两个特征部132、132B并且具体地至少三个特征部132、132B。在一个实施方案中，如果画出假想线LI来创建从所有点处的桥接件等距离延伸的内凸缘128、128B的内圆周以形成桥接件116、116B和假想线LI之间的区域A，本发明的特征部132、132B将占区域A的约5％-约95％、具体地区域A的约15％-约85％、并且更具体地区域A的约25％-约75％。
特征部132、132B从足以将圆盘状物102、102B保持到边缘104、104B的距离处的桥接件116、166B延伸。在一个实施方案中，特征部132、132B从桥接件116、116B延伸约0.02英寸(.051毫米)-约0.15英寸(3.81毫米)。
特征部132、132B可通过本领域中已知的任何方法来制造。尽管图4A和图5A以及图4B和图5B将特征部132、132B描绘为具有齿形，但在不脱离本发明所意图的范围的情况下特征部132、132B可采取任何形状。例如，特征部132、132B可为圆形、三角形、锥形、椭圆形或任何其它形状。另外，可组合使用形状不同的特征部，并且在具体隔膜上并非需要全部为相同的。
返回到图4A和图5A，当圆盘状物102包括开孔106时，特征部132必须至少从桥接件116延伸到圆盘状物102的开孔106。在一个实施方案中，因为边缘104对圆盘状物102可以不具有良好的附着品质，但特征部132提供穿过圆盘状物102的机械粘结。这结同围绕圆盘状物102的外径的多个开孔106来实现。开孔106和特征部132上的间距为使得无论圆盘状物102径向放置于边缘104中的何处，两个开孔106的至少一个或部分与特征部132排成行。这在图4A和图5A中可见。开孔106和特征部132的对齐允许如上所述的穿过特征部132中的每个特征部的机械粘结。
在一些实施方案中，开孔不需要在圆盘状物中。这个实施方案例如在图4B和图5B中示出。
图5C示出本发明的隔膜100C的第三实施方案的一部分的放大图。隔膜100C的第三实施方案具有类似于用于描述隔膜100的第一实施方案的元件的参考字符的许多参考字符，除了添加参考字符“C”。另外元件功能类似。在图4A和图5A以及图4B和图5B中示出和描述的实施方案中，特征部132、132B单独地从桥接件116、116B延伸。在图5C中示出的实施方案中，内凸缘128C包括多个孔洞200，其中特征部132C形成在孔洞200中的每个孔洞之间。尽管图5C将孔洞200描绘为具有正方形形状，但在不脱离本发明所意图的范围的情况下，孔洞200可为任何形状，诸如圆形、三角形或不规则形状。在一个实施方案中，多个孔洞200可围绕圆盘状物102的周边为彼此等距离的。在其它实施方案中，多个孔洞200可彼此随机地间隔。在一个实施方案中，特征部132C占内凸缘128C的约5％-约95％、具体地内凸缘128C的约15％-约85％、并且更具体地内凸缘128C的约25％-约75％。隔膜100C的第三实施方案中的特征部132C与图4A和图5A中示出的隔膜100的第一实施方案的特征部132功能类似。因此，当圆盘状物102包括开孔106时，开孔106和特征部132C上的间距应该使得无论圆盘状物102径向放置于边缘104C中的何处，两个开孔106的至少一个或部分与特征部132C排成行。
当组装到胸件上时，隔膜必须具有足够柔性以允许隔膜容易地定位在胸件上并且从胸件移除，并且足够稳固以确保隔膜不会无意地脱离胸件。在一个实施方案中，边缘具有约40-约110、具体地约70-约90、并且更具体地约75-85的肖氏A型硬度计硬度。
尽管已参考优选的实施方案描述了本发明，但本领域技术人员将认识到，在不脱离本发明的实质和范围的情况下可作出形式和细节上的改变。
Claims (8)
1.一种听诊器隔膜，所述听诊器隔膜包括：
圆盘状物；和
边缘，其中所述边缘包括：
壁，所述壁具有第一端部和第二端部；
唇缘，所述唇缘从所述壁的所述第一端部基本上垂直地延伸；
桥接件，所述桥接件从所述壁的所述第二端部基本上垂直地延伸；
叉状件，所述叉状件从所述桥接件延伸，其中所述叉状件包括内凸缘和外凸缘；和
多个特征部，所述多个特征部从所述内凸缘延伸。
2.根据权利要求1所述的听诊器隔膜，其中所述多个特征部围绕所述内凸缘基本上等距地间隔开。
3.根据权利要求1所述的听诊器隔膜，所述听诊器隔膜包括至少三个特征部。
4.根据权利要求1所述的听诊器隔膜，其中所述圆盘状物具有围绕所述圆盘状物的表面的外周边的多个开孔。
5.根据权利要求4所述的听诊器隔膜，其中所述多个开孔与所述多个特征部偏置。
6.根据权利要求1所述的听诊器隔膜，其中所述特征部具有0.5毫米-3.8毫米的长度。
7.根据权利要求1所述的听诊器隔膜，其中所述特征部由从所述内凸缘切出的孔洞形成。
8.根据权利要求7所述的听诊器隔膜，其中所述特征部占所述内凸缘的5％-95％。
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