CN107708777A - 控制可更换工具端的使用 - Google Patents

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CN107708777A CN201680036948.XA CN201680036948A CN107708777A CN 107708777 A CN107708777 A CN 107708777A CN 201680036948 A CN201680036948 A CN 201680036948A CN 107708777 A CN107708777 A CN 107708777A
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Abstract

一种使身体组织振动的设备,以减少治疗程序中身体组织经受的疼痛。该设备包括框架和能连接至框架的尖端件,该框架可以被启动以产生振动。电磁阅读器连接至框架,并包括用于发送和接收电磁辐射的天线。电磁标签连接至可拆卸尖端件,并且还具有用于发送和接收电磁辐射以与电磁阅读器天线通信的天线。当可拆卸尖端件连接至框架时,天线彼此靠近地布置,由此电磁标签可以向电磁阅读器传输信息。

Description

控制可更换工具端的使用
相关申请的交叉引用
本申请与下述申请相关:
2004年9月20日提交的美国专利申请60/661,497;
2005年8月12日提交的美国专利申请60/707,754;
2005年9月19日提交的PCT申请PCT/US05/33769;
2009年3月27日提交的美国专利申请61/163,945;
2009年11月29日提交的PCT申请PCT/US09/66033;
2010年3月26日提交的PCT申请PCT/US10/28858;
2011年7月11日提交的美国专利申请13/179,674,现为美国专利8,668,664;
2011年9月6日提交的美国专利申请13/225,782,现为美国专利8,662,95;
2011年10月5日提交的美国专利申请13/253,572;
2012年9月5日提交的PCT申请PCT/US12/53744;
2011年9月6日提交的美国专利申请61/531,264;
2012年9月6日提交的PCT申请PCT/US12/53943;
2013年11月27日提交的美国专利申请61/909,544;
2014年11月26日提交的PCT申请PCT/US14/67587;
2015年5月1日提交的美国专利申请62/155,769;
2015年7月20日提交的美国专利申请14/803,535;以及
2015年8月24日提交的美国专利申请62/208,860,
在此,所有这些申请的内容都通过引用而整体并入本文中。
本公开的领域
本公开涉及一种用于控制可更换工具端的使用且特别地用于防止不规范或过度使用工具端的系统和方法。
本公开的背景
在注射液体诸如麻醉剂、疫苗或其他具有医疗功效的液体时,用于减缓疼痛的程序包括:(a)在患者的位于注射部位处的皮肤或肌肉上放置非常凉的材料,(b)对注射部位处的皮肤或肌肉进行局部处理,以暂时使皮肤或肌肉麻木,或者(c)在执行注射的同时快速地用手按摩注射部位处的皮肤或组织。
发明内容
根据本公开的一种实施方案,一种用于使身体组织振动的设备,包括:框架;定位在框架中的可启动的振动源;可拆卸尖端件,该可拆卸尖端件能连接至框架并且具有远端,当尖端件连接至框架时,该尖端件连接至振动源,从而在振动源启动时使远端振动;电磁阅读器,该电磁阅读器定位在框架中且包括第一天线,该第一天线被配置成接收电磁辐射;以及电磁标签,该电磁标签附接至可拆卸尖端件并包括第二天线,该第二天线被配置成发送电磁辐射以与电磁阅读器天线通信,在可拆卸尖端件连接至框架时,第一天线和第二天线以第一天线与尖端件的内部空间重叠的方式彼此靠近地布置,电磁标签由此被配置成将信息传输到电磁阅读器。在一些实施方案中,仅在第一天线与尖端件的内部空间重叠或者第一天线和第二天线相距小于8mm的距离时,电磁阅读器的第一天线才从电磁标签接收信息。
在各种实施方案中,设备还包括通信地连接至电磁阅读器的处理器,处理器被配置成执行存储在非暂时性介质上的软件,该软件被配置成存储并处理由电磁阅读器提供的从电磁标签中获得的信息;处理信息包括下述中的至少一种:(a)在独特的可拆卸尖端件连接至框架的情况下,振动源已被启动的次数的计数;(b)在独特的可拆卸尖端件连接至框架的情况下,振动源已被启动的时间量;(c)在阅读器与标签之间已发起通信的次数;(d)在阅读器与标签之间已传输数据的次数;以及(e)散列函数,其中,分析由标签发送的独特值以确定标签的真实性。
在其他实施方案中,当尖端件连接至框架时,第一天线与第二天线至少部分地重叠;使用NFC协议进行通信;电磁标签是无源型标签;当尖端件连接至框架时,第一天线伸入到尖端件的内部空间中;第二天线连接至尖端件的内部表面;使用ISO/IEC 14443A协议进行通信;尖端件的远端包括在其间形成空间的至少两个相对侧,该空间的尺寸被设计成允许所施加的医疗设备与身体组织接触;以及/或者设备还包括灯,该灯被配置成当振动源启动时照射在尖端件的远端方向上。
在另外的实施方案中,设备还包括:电机;凸轮,该凸轮连接至电机;光源;以及光管,该光管连接至光源以将光从光源传输走,该光管连接至凸轮以将振动传输到尖端件的远端;电池;线圈,该线圈连接至电池,该线圈被配置成感应地接收电磁能以对电池进行充电;电磁标签包括电子部件以存储独特标识该标签的数据,该标签被配置成根据来自电磁阅读器的阅读请求传输所存储的数据;部件被配置成存储从电磁阅读器接收的数据;该数据为下述中的至少一种:(a)在独特的可拆卸尖端件连接至框架的情况下,振动源已被启动的次数的计数;(b)在独特的可拆卸尖端件连接至框架的情况下,振动源已被启动的时间量;(c)在阅读器与标签之间已发起通信的次数;(d)在阅读器与标签之间已传输数据的次数;以及(e)由标签传输的、能被分析以确定标签的真实性的独特值。
在其另一实施方案中,处理信息包括当下述条件中的至少一个满足时阻止振动源的启动:(a)在独特的可拆卸尖端件连接至框架的情况下,振动源已启动的次数的计数值超过了预定阈值;或者(b)在独特的可拆卸尖端件连接至框架的情况下,振动源已启动的时间量超过了预定阈值。
在其又一实施方案中,电磁标签包括电子部件以存储包括能用于验证标签真实性的代码的数据。
根据本公开的另一实施方案,一种用于治疗性地使身体组织振动的端件,该端件能连接至框架,该框架具有可启动的振动源、电磁阅读器和阅读器天线。该端件包括:可拆卸尖端件,该可拆卸尖端件能释放地连接至框架并具有远端,在尖端件连接至框架时,尖端件连接至振动源,从而在振动源启动时使远端振动,尖端件具有供阅读器天线插入的开口;以及电磁标签,该电磁标签连接至可拆卸尖端件并包括有标签天线,该标签天线被配置为接收和发送电磁辐射以与阅读器天线通信,当可拆卸尖端件连接至框架时,尖端件和阅读器天线彼此靠近地布置,电磁标签由此被配置成将信息传输到电磁阅读器。标签包括数据存储器,该数据存储器包括能由标签传输到阅读器的、能被分析以确定标签的真实性的独特值。
在本公开的又一实施方案中,一种使身体组织振动的方法包括:将可拆卸尖端件连接至手持式框架,该尖端件具有远端,当尖端件连接至框架时,尖端件连接至振动源,从而在振动源启动时使远端振动;启动电磁阅读器,所述电磁阅读器在所述框架内并包括第一天线,所述第一天线被配置成使用NFC协议发送和接收电磁辐射以阅读电磁标签,所述电磁标签连接至所述可拆卸尖端件并且包括第二天线,所述第二天线被配置成接收和发送电磁辐射以与所述电磁阅读器的天线通信,当所述可拆卸尖端件连接至所述框架时,所述第一天线伸入到所述可拆卸尖端件中,所述第一天线和所述第二天线由此彼此靠近地布置,所述电磁标签由此被配置成向所述电磁阅读器传输信息。
附图说明
结合附图考虑时,通过参照以下详细描述将更容易领会对本公开的更完整的理解及其伴随的优点和特征,在附图中:
图1是示出了本公开的装置的实施方案的分解图;
图2按透视法示出了LED和电气联锁开关的细节;
图3按透视法示出了在仪器端部上的可拆卸尖端件或一次性尖端件;
图4按透视法示出了可拆卸尖端件和仪器端部;
图5按透视法示出了与仪器端部上的可拆卸尖端件相对的光传输杆;
图6按透视法示出了仪器端部;
图7按透视法示出了仪器端部的旋转视图;
图8按透视法示出了仪器的喷嘴;
图9按透视法示出了仪器的顶视图;
图10按透视法示出了局部分解视图,其中示出了将电池盖去除的仪器;
图11按透视法示出了一次性尖端件或可拆卸尖端件上的开槽;
图12按透视法示出了局部分解视图,其中示出了从仪器的喷嘴上移除的尖端件;
图13按透视法示出了喷嘴的后端;
图14按透视法示出了可拆卸尖端件;
图15按透视法以局部分解视图示出了在非使用期间的、位于充电基座中待充电的本公开的仪器,;
图16按透视法示出了仪器的柄部和喷嘴;
图17按透视法示出了从后面看到的一次性尖端件;
图18是按透视法示出了电机与光杆的安装和耦接的局部视图;
图19以局部分解视图示出了柄部、电机以及示出光口的光杆和尖端件的耦接;
图20是按透视法示出了在光杆的内端上的耦接构件的分解视图细节的视图;以及
图21和图22分别以截面图和透视图示出了本公开的一种实施方案的细节,示出了在用于医疗和牙科程序的方法中使用的仪器形式的仪器和单次使用型或一次性尖端件形式的物品,所述改进有助于减轻或最小化组织和皮肤穿刺过程期间诸如通过将诸如特别是麻醉剂的液体注入患者的牙龈、皮肤和其他组织来给药的疼痛;
图23是附接至电机以引发振动的凸轮的透视图;
图24至图26以透视图和侧视图示出了振动的尖端件构件;
图27和图28以侧视图示出了尖端件套筒;
图29A至图29M以透视图示出了用于图24至图26中所示的尖端件构件的不同尖端件形状;
图30示出了在仪器上安装的使得牙医或医生能够在不影响其无菌状态的情况下使用该仪器的塑料包套;
图31是新型仪器的透视图,其中具有安装在其上的一次性尖端件;
图32是示出了本公开的具有一次性尖端件的装置的一种实施方案的分解图;
图33以分解图示出了可拆卸尖端件或一次性尖端件如何安装在仪器的端部上;
图34以不同的透视分解图示出了仪器的主要部件;
图35以分解剖视图示出了仪器的柄部套筒、尖端件套筒和塑料尖端件;
图36以剖视图示出了图7的组装视图的后部,其中该组装视图示出了仪器的光杆的位置;
图37以剖视图示出了在仪器的柄部套筒上安装的一次性尖端件的组装视图;
图38是示出了尖端件套筒的透视图;
图39是示出了柄部套筒的透视图;
图40以分解透视图示出了安装至仪器套筒的尖端件;
图41是类似的分解透视图,示出了刚好在安装于仪器套筒上之前的尖端件;
图42是组装透视图,示出了安装在仪器套筒上的尖端件。
图43是本公开的尖端件与阅读器之间的通信示意图;
图44是本公开的阅读器天线的图;
图45是本公开的仪器端部的分解透视图,其中,移除了尖端件和喷嘴,并示出了标签和阅读器天线;
图46是本公开的仪器内的标签和阅读器天线的侧视布置,其中,喷嘴和尖端件不可见;
图47是安装在仪器内并连接至包括电磁阅读器和处理器的电子电路板的阅读器天线的透视图;
图48是描述了用于操作本公开的仪器的流程控制的实施方案的流程图;
图49是本公开的仪器的透视图;
图50描绘了图49的仪器,其中移除了盖子;
图51描绘了本公开的可替代的可替换尖端件,其中包括V形远端;
图52描绘了图51的连接至本公开的设备的、应用于患者的身体部位的尖端件;
图53描绘了图51的尖端件的前视图;
图54描绘了图51的尖端件的侧视图;
图55描绘了图51的尖端件的侧视图,其中尖端件被更改为具有可替代的臂角,并且示出了具有可分离远端和基部的可替代的非单一尖端件;
图56描绘了形成闭合环的可替代远端;
图57描绘了具有形成分开环的臂的可替代远端;以及
图58示出了图56的用于在刺血程序之前和刺血程序期间对身体部位施加振动的远端。
具体实施方式
根据需要,本文公开了详细的实施方案;然而,要理解,所公开的实施方案仅仅是示例,并且下面描述的系统和方法可以以各种形式来实施。因此,本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的,而仅仅作为用于权利要求的基础以及作为用于教导本领域技术人员按照实际上任何适当的详细结构和功能对本主题进行多方面利用的代表性基础。此外,本文使用的术语和短语并非旨在是限制性的,而是提供可理解的概念描述。
本文使用的术语“一(a)”或“一(an)”被限定为一个或不止一个。本文使用的术语“多个”被限定为两个或不止两个。本文使用的术语“另一个”被限定为至少第二个或更多。本文使用的术语“包括(including)”和“具有”被限定为包括(comprising)(即,开放式语言)。本文使用的术语“耦接”被限定为“连接”,但不一定是直接连接,也不一定是机械连接。
本公开减轻了患者在注射例如麻醉剂、血清、维生素、疫苗或其他具有医疗功效的液体时的疼痛。可以在医疗、兽医学或牙科程序期间容易且低成本地使用本公开,以便在穿刺患者的皮肤或肌肉时几乎完全或基本上消除注射所伴随的疼痛。本公开克服了现有技术的繁琐、费时的方面,包括提供更具有功效的效果、经常将疼痛降低到可接受的水平。本公开还减少了例如使用刺血针或皮下注射针和注射器从患者抽取出体液时的疼痛。
本公开减轻了患者在注射例如麻醉剂、血清、维生素、疫苗或其他具有医疗功效的液体时的疼痛。可以在医疗、兽医学或牙科程序期间容易且低成本地使用本公开,以便在穿刺患者的皮肤或肌肉时几乎完全或基本上消除注射所伴随的疼痛。本公开还减轻了由于皮肤对皮下基础组织的任何干扰而导致的疼痛,例如伴随着与从身体移除流体相关的皮肤穿刺的疼痛。示例包括减轻了在取出血液进行葡萄糖测试或其他血液分析时的疼痛;在与皮肤治疗诸如痤疮或水疱相关的穿刺期间的疼痛;以及在其他流体抽取例如静脉切开术、穿刺术、吸引术或滑液抽取期间的疼痛。
本公开提供了一种一次性尖端件和一种手持式装置,该手持式装置在一种实施方案中具有仪器的形式,用于使皮肤或组织区域振动。在所并入的申请中描述了本公开的方面。在各种实施方案中,振动端部在紧邻注射部位或疼痛接触部位处接触至少两个皮肤区域或组织区域或者圆形皮肤区域或组织区域,并且在发生疼痛行为时这样做。疼痛可以由在注射部位处将例如液体麻醉剂、血清、维生素、疫苗或其他具有医疗或牙科功效的物质注射到皮肤或组织中而引起。通常,牙医感兴趣的区域可能是整个口腔粘膜区域和基础骨骼,而医生感兴趣的区域是整个身体和基础骨骼。本公开适用于这两种从业者,可应用到身体的任何区域。对于牙医而言,典型的注射程序可能涉及在牙科程序期间向患者的牙龈或其他组织内注射利多卡因。
本公开的方法在于在利用针或类似仪器于人体或动物体上的预选注射部位处注射液体的同时使靠近该预选注射部位的人或动物的组织振动。当振动传输到身体组织的圆形或其他形状的区域时,该振动可以是有效的,上述圆形或其他形状的区域可以包括在注射部位处的皮肤下方的且特别是在注射部位的相对侧上的骨骼。
在本公开的各种实施方案中,要防止仪器的端件诸如振动尖端件的再使用,以避免患者之间的交叉感染。在一种实施方案中,尖端件在移除时被破坏。在另一种实施方案中,在尖端件上的电子标签与仪器本体内的电子电路之间建立电磁通信。以这种方式,可以监控尖端件的使用计数和有效性,并且当尖端件在一段时间或预定次数的使用之后应当被替换时,可以禁止仪器启动,其中尖端件的一段时间或预定次数的使用指示了在病患之间的可能的重复使用。
本文公开的实施方案是一种用于减轻与注射相关的疼痛的工具。然而,应理解,除了注射之外,本公开还适用于应用于任何身体组织的其他疼痛诱导程序,这种程序包括烧灼、施加激光、施加化学物质或者插入缝合线、夹子或钉。此外,应理解,本公开可以用于控制任何工具尖端件的使用,无论是用于牙科、普通内科的工具尖端件,还是在工业应用中的工具尖端件,例如研磨机或钻孔机工具尖端件或其他端部执行器。
参照图1,振动工具的一种实施方案被示出为总体上被指定成用于执行本公开的功能的仪器10,如将在下文中所解释的。具体而言,仪器10是手持式装置,其包括管状的主框架、本体或柄部(handle,手柄)12,该柄部以电池盖14作为通过螺纹以互补配合的方式旋拧到柄部12的开口端上的端封头。柄部12由硬质塑料或其他足够刚性的材料构成,并且部分地接收底架(chassis)22,底架的敞露部分由电池盖14覆盖。一个或多个可充电电池14A(在图50中可见)位于底架的电池仓16中。感应线圈18安装在底架的端部上并定位在电池盖14中,以通过常规方式耦接至充电设备。外部电源可以通过导线连接至仪器10,以便为内部电池充电、在没有电池的情况下为设备供电、或者在电池充电时为设备供电。
驱动凸轮26的电机24容纳在柄部12中。参见图23,凸轮26包括膛孔(以球座26a的形式),其轴线从电机驱动轴线偏移约0.010英寸至约0.025英寸,例如偏移约0.020英寸是有效的。通过凸轮26和从动件100引发的振动经由聚碳酸酯光杆30传输到聚碳酸酯尖端件框架50,并且将在尖端件框架50的两个分叉的支腿(leg,分支、腿状件)42的自由端处产生振幅约为0.5mm(0.020英寸)的振动。应理解,聚碳酸酯可以用任何其他具有足够刚性和透光能力的材料代替。还应理解,可以提供产生振动的替代方式,包括例如往复机构、机电致动器、以及声学或其他振动转换器、或者已知的或此后开发的其他类型。
在振动期间,光杆30围绕在喷嘴34的端部处的弹性安装件——其在一实施方案中通过弹性O形环实现——枢转,该弹性安装件可以相对于喷嘴34保持光杆30,使得光杆能自由地振动。容纳有电气和电子电路28的PCB板20安装在底架22上。经由电路28连接电池,以便按照通过引用并入本文的一个或多个在先申请中所描述的方式来控制电机24。当电机24被驱动时,由凸轮26产生的振动经由耦接配件和凸轮从动件耦接至聚碳酸酯光杆30。
柄部12的前端具有固定至底架和柄部的适配器32。喷嘴34固定至适配器32。光杆30接收在喷嘴34中,并且在该喷嘴前端处与该喷嘴弹性地耦接。喷嘴34接收端件,该端件在本实施方案中是由三种部件组成的一次性尖端件,所述三种部件即为:可拆卸地且刚性地安装在光杆30的端部上以传输振动的前部可振动尖端件50,该尖端件50具有在各种构造中的位于其前端处的分叉部;用于可拆卸地且刚性地安装在喷嘴34上的尖端件套筒62;以及将尖端件50和套筒62保持在一起并使得尖端件50能够相对于套筒62自由地振动的包覆模(overmold)52。如图2所示,LED 36安装至PCB 20,该LED被布置为在光杆30的振动期间将光传输到光杆30中。
另外,从PCB 20向前突出的是电气联锁部(electrical interlock,电气联锁装置)43,该电气联锁部向前延伸并由两个弹簧电极45组成,这两个弹簧电极通常被偏置为分离开以在它们之间留出少许空间。在将两个电极45放在一起时,它们实现了用于驱动电机24的电路。在该电路中还具有总开关46,该总开关控制用于该单元的总体功率,并且与弹性安装在柄部12中的按钮48(见图9)结合。
图3、图4和图5示出了安装在喷嘴34上的一次性尖端件40的各个细节。如所示出的,一次性尖端件40的前端是包覆有塑料部52的框架50,由于该框架将靠近包围注射部位的组织放置,因此有利地该塑料部是弹性的或带有柔软涂层(finish)的。或者,该框架可以完全由塑料或其他合适的生物相容性材料模塑。
在分叉的两个支腿42之间具有悬臂式的延伸光管54,该延伸光管从与框架的分叉的基部58接合的孔56起延伸并止于透镜60。如图24至图28所示,该延伸光管可以被去除。包覆模52将尖端件框架50保持到尖端件40的由环形本体62(尖端件套筒)组成的其余部分,该环形本体在其后端止于凸缘64,该凸缘被加固有棱状部(rib,肋条件)66。包覆模使得框架50能够相对于套筒62自由地振动。
光杆30的前端适配在喷嘴34内,该喷嘴具有由被接收在凹槽68内的楔形件35保持的O形环,以使光杆30在喷嘴34内居中,光杆30从喷嘴的前端突出并以紧密接合的方式被接收在经模塑包覆的分叉部(尖端件框架50)的后端内,以将振动从光杆30施加给尖端件框架50。光杆30与孔56对准,以将光传输穿过孔56、并且可选地穿过管54、穿过透镜60到达注射部位上。
在图5中,光管30被示为具有靠近其前端的周向槽68(以接收弹性衬垫、O形环)以及位于其另一端的耦接装配构件70。光管30具有朝向其后面的弯曲部72,该弯曲部侧向地偏离轴线,以便光管与LED 36对准。如图4所示,分叉的包覆模52具有水平凹槽74,以便在口中使用时收集唾液。同样在图3中,分叉部可以具有用于相同用途的向下延伸的凹槽或凹部(reveal)76。唾液的移除是困难的,而这有助于防止尖端件的再使用。
图6、图7、图8和图12示出了一种用于明确防止一次性尖端件40二次使用的方法。在这方面,还参见图16和图17。电气联锁部43被显示在喷嘴34的位于切口80处的表面上,其中,以一个电极放置在另一个电极之上且在两者之间留有少许空间的方式放置两个电极45。斜面82形成在切口区域80附近,并且斜面82与切口80之间的过渡部分是竖直的(90度)平坦表面84。一次性尖端件40的套筒62设置在其带有易折断的棱状部86的内表面上,如下所述,该棱状部与斜面82、联锁部43和平坦表面84共同协作。
通过将尖端件40放置在喷嘴34上、使尖端件40就位并且使尖端件40旋转1/4圈来将一次性尖端件40安装至喷嘴。这两个部件的方位和对准是这样的:棱状部压在斜面82上,顺着平坦表面84向下移动到电气联锁部43上,迫使两个电极45在一起以实现仪器10的驱动和振动。在要移除尖端件40时,使尖端件反向旋转1/4圈,在此旋转期间,易折断的棱状部86将碰撞竖直表面84,并且随着尖端件继续完成从喷嘴34脱离所需的1/4圈的旋转而折断。由此,在将尖端件40移除后,该尖端件将不再能重新放置在喷嘴34上并使电气联锁部43运行。
图8还示出了喷嘴34的后端具有带有开口92的凸缘90,以能够附接至底架22和柄部12。如图6所示,盖环88覆盖喷嘴34的凸缘。
图9示出了装配有总开关46的设备或仪器,该总开关安装在位于弹性安装的按钮48下方的柄部12上。图10示出了移走的电池盖14和暴露出的电池仓16。电池仓是底架22的一部分。图11是与图10相似的视图,但是示出了设备或仪器的前端,并且展示了一次性尖端件40与光杆30和喷嘴34的关系。周向棱状部96和凹槽98在喷嘴34上沿径向相对地形成,并且与尖端件40的内表面上的互补的周向凹槽98和棱状部96(见图12)协作,以按卡口(bayonet)装配的方式将尖端件锁定在喷嘴上。
图13示出了喷嘴34的后端,装配构件70从这里附接至光杆30的端部并保持具有球端100的突出桩部(projecting stub),该球端作为凸轮从动件用于与凸轮26接触并随该凸轮运动(细节参见图23),以将凸轮的振动运动施加给光杆30。如前所述,光杆30的底部与LED 36对准。虽然可以采用连续脉冲,但是已经发现脉冲振动序列更为有效。导通约1秒、然后关断1/10秒的脉冲序列足以使振动发生而绝不会使尖端件的振动下降到零。按这种方式,设备或仪器约每秒产生脉冲,以重复刺激区域中的神经。在不受任何理论束缚的情况下,似乎通过如上所述的那样循环或产生脉冲,大脑并不会习惯于或熟习于振动,因此振动保持有效。可以使用脉冲或循环的其他模式和持续时间,如从业者通过观察所确定的最佳模式和持续时间,以降低不同病患或病患人群对于振动的熟习性。为此,对控制脉冲的电子器件进行变更以包含用于产生脉冲并获得如所述的预期导通/关断占空比的必要装置。电机使用110伏交流电(110Hz频率)激励。该频率可以在约100Hz至约300Hz之间变化。在叉状部(prong)或分叉部(fork)42的自由端处的振动可以在约0.1mm至约1.0mm之间变化。脉冲占空比约为0.908Hz(循环时间=约1.1秒,脉冲间隔(pulse off)约0.1秒。如果期望避免振动的显著减小,循环的关断部分有利地不大于约0.5秒。
图14按透视法立体地示出了该设备的分叉端并且示出了轮廓。本质上,为了获得更多的照射在组织的注射区域上的光,包覆有模塑的尖端件在其于叉状部42处向下弯曲(104)之前直线延伸(102)。该设备展现出了增强的振幅并轻敲所接触的组织,使得振动刺激更深地渗透到牙科患者的口腔粘膜中,从而刺激位于组织内部深处的神经受体,例如A-β神经受体。此外,在尖端件40周围以全方位360度的方式发出振动,主要是从尖端件的三个位置发出,具体地是从分叉部42的每个自由端以及从桨状部或牵开部(分叉部或叉状部的尖端之间的区域)发出,并且与尖端件套筒62接合,这有时可以刺激靠在其上的嘴唇或面颊或骨骼。
增强的振动不限于仅在两个分叉的叉状部42之间。图29a至图29m中示出了替代的尖端件自由端形状。图29a示出了弯曲的分叉部,图29b示出了弯曲的环状件,图29c示出了弯曲的扁平U形件,图29d示出弯曲的扁平圆形件,图29e示出了弯曲的环状件,图29f示出了具有V形凹槽的弯曲的扁平件,图29g示出了弯曲的扁平板,图29h示出了向上弯曲的板状件,图29i示出了弯曲且扁平的心形件,图29j示出弯曲且扁平的圆形板状件,图29k示出具有顶部凹槽的朝下的构件,图29l示出了具有末端球状部的朝下的杆状件,图29m示出了向上弯曲的圆形环状件。
因此,在各种实施方案中,尖端件40的远端包括至少两个相对侧,在所述至少两个相对侧之间具有空间,由此可以将针或其他医疗设备施加到位于上述相对侧之间的身体组织上。在不受特定理论束缚的情况下,据信这提高了对位于施加有医疗设备的潜在疼痛部位附近的神经施加振动从而减轻疼痛的可能性。
图15示出了用于在使用之间存储设备或仪器的简单底座。电池盖14的后端设置有棱状部110。设备的后端插入支架114的工具槽112中,该支架具有向下延伸以与棱状部110配合的、用于定位目的的凹部120。支架114可以具有竖直支撑件116,该竖直支撑件止于弯曲的托架118以接收并保持该设备或仪器10的前部。或者,仪器可以通过仪器的一端与工具槽112之间的配合来支撑。该支架设置有连接至电源的装置,以便以本领域公知的方式通过感应对设备10中的电池进行充电。例如,可以替代使用插头电缆来为110V或220V的仪器供电,其中,较高电压的电力可以在被传递到仪器中之前转换成较低的电压,和/或可以转换成直流电,或者可以在仪器内进行转换。
图18、图19和图20示出了设备或仪器10的结构和功能的细节。图18中示出的是安装至底架22的电机24,其中,电机轴连接至凸轮26并驱动该凸轮。固定至光杆30的附接装配构件70被示出为带有突出桩部,该突出桩部带有接收在凸轮26内的球端100。光杆30被示出为带有弯曲部72,以使其轴线横向偏移,使得光杆的端部与LED 36对准。
电气联锁部被示出为向前延伸。具有开关46的按钮48被示为与底架22和位于底架上的PCB并置。示出了螺钉或螺栓130并且该螺钉或螺栓将喷嘴34连接至底架22。图19增添了图18中示出的插入到柄部12和分叉构件42中的、与光杆30的端部成并置关系的组件的细节。图20是分解视图,更详细地示出了上述关系。
附接装配件70由环形构件140构成,该环形构件优选可旋转地捕获并保持带有球端100的突出桩部。通过将构件140夹紧至杆30的带子142来将该构件保持在光杆30的端部上。
柄部12内还可以容纳有装有录音的音乐记录器/播放器,该录音通过安置在柄部内的穿孔后方的扬声器播放。可以设置被合适地连接以打开/关闭记录器/播放器的开关。
如在并入的参考文献中所示出的,该设备或仪器10可以以在实施注射时有利于转移孩子注意力的方式与玩具160组合。针对孩子,适当设计一次性尖端件的尺寸,并且适当减弱振动。例如,玩具160是手指玩偶,诸如内部中空并且后部敞开的拇指动物。玩具可以安装在仪器10的充电端上。在完成该程序时,可以取下玩具160,并将玩具给孩子以帮助使孩子平静。任何合适的玩具诸如玩偶、消防车等都可以用于该目的,只要这种玩具可以以可分离的方式连接至仪器10。
在图21至图22和图24至图28中示出了单次使用型尖端件或一次性尖端件的一种实施方案。如图所示,通常由200表示的制品或单次使用型尖端件通过由聚碳酸酯构成的细长型尖端件套筒202、由透明聚碳酸酯构成的细长型叉状尖端件构件204以及由橡胶或热塑性弹性体构成的包覆模206组成。单次使用型尖端件200安装在喷嘴34上,光管30进一步从喷嘴延伸出去。将尖端件套筒202接收至喷嘴34上,后端210通过由在外围上延伸的弧形棱状部96组成的卡口接头可拆卸地连接至喷嘴34,该弧形棱状部与狭槽98协作,可以在图12中看到该狭槽,并且在其相关描述中对该狭槽进行进一步说明。尖端件套筒安装至喷嘴34,以在尖端件套筒的端部与仪器的表面之间留下少许间隙201,如在图21中可以看到的。尖端件套筒202在其后端具有凸缘205,并且该尖端件套筒通过棱状部203加强。尖端件套筒202在其内表面上设置有纵向延伸的易碎棱状部86,该易碎棱状部与喷嘴34上的斜面82协作以使联锁部43闭合,见图12、图16和图17以及上文的相关描述。
分叉的尖端件构件204由具有侧壁222和底壁224的透明杯状部212组成,该底壁从外部看为圆形以形成透镜214。一对叉状部216与杯状部212的侧壁一体形成。叉状部216向前且向下地、间隔开地延伸,并止于自由端218。叉状部的纵向轴线相对于尖端件套筒202的纵向轴线的角度约为55度。两个叉状部216之间的靠近其自由端218的空间220限定了预选注射部位。从光管30的端部发出的光通常由透镜214引导成朝向注射部位。杯状部212的侧壁222的内侧是渐缩的,从而以紧密的方式与光管30的端部接合。如在图18至图20中可以看到的,由安装在仪器10中的电机通过偏心凸轮26可旋转地驱动光管30。
光管30在喷嘴34中通过由棱状部232和喷嘴34的前端约束的O形环230被保持成靠近前端,这就允许光管30自由地振动。O形环220可以塞入形成在喷嘴34的端部处的内表面中的D形凹槽内。包覆模206是硬度为例如约40A——但是可以在约30A至约50A之间变化——的橡胶或热塑性弹性体。包覆模206从叉状部216的自由端218延伸到尖端件套筒202的前端240并延伸超过尖端件套筒的前端,包覆模的部分206a覆盖尖端件套筒202的端部。尖端件套筒202的前端240在其外表面上开槽以提供交替的外围凹槽242以及用作强力夹持表面的棱状部244。包覆模部分206a覆盖并填充槽和棱状部。
尖端件套筒202与分叉的尖端件构件204略微间隔开,并且它们之间的环形空间填充有包覆模部分206b。该间隔将构件204与套筒202隔离,并且使分叉的尖端件构件204能够相对于套筒202自由地振动。包覆模206覆盖分叉的或叉状的尖端件构件204的除了杯状部212的透镜214以外的外表面。叉状部216的整个表面被包覆模206覆盖。叉状部216的自由端218处的包覆模206较厚,并且形成有球状部252。在叉状部16的约一半长度处从点254开始直到杯状部212的包覆模206在叉状部216的内侧上被制得较宽,如附图标号266所示,以便提供可以帮助皮肤或组织回缩的表面256。这些表面256中的每一个都设置有纵向延伸的凹槽258,以帮助移除可能存在的唾液或其他液体。另外,尖端件构件设置有一个或多个孔270,有利地是并不是通孔,上述孔具有毛细管大小的膛孔,使得在使用期间唾液或其他体液将被吸入到膛孔内并被捕获在其中。另外,这应阻止了试图对已使用过的、可能不再有效的尖端件的再消毒。
图30示出了如何围绕仪器放置塑料套筒或包套,以保护其无菌性并避免在使用期间受到污染。塑料套筒或包套中具有冲压形成的孔,因此该塑料套筒或包套能够配合在喷嘴34上,并且一次性尖端件可以如所述的安装在喷嘴34上。为此,在一次性尖端件的后面的凸缘与仪器的正面稍稍隔开,以提供用于将塑料套筒或包套容纳在仪器与尖端件中间的狭槽201,如图21所示。
如果设备或仪器要用于医疗应用,即,要应用于除嘴以外的某一身体部位,那么与上文所述的牙科应用相反的是,一次性尖端件可以向上弯曲180度,而且尖端件构件204的支腿216或其他尖端件构件外形部可以不被将尖端件构件的杯状部与尖端件套筒的棱状端桥接并保持在一起的包覆模260所覆盖,如图29中的每个附图所示。对于本领域技术人员而言应明了的是,根据以上描述,本公开可以用于需要皮肤或肌肉穿刺的各种程序中。其他这种程序包括治疗性接种,包括给患者药物注射或抽血或输液以及其他潜在的疼痛程序。这种程序可以在身体的任何部位诸如臂、腿、臀部、躯干等上进行。
此外,根据本公开,可以在仪器的主体中安装噪声发生器,使得振动伴随有将分散注意力的噪声。在另一种实施方案中,噪声发生器消除了振动的噪声。
尖端件振动并具有自由端,该自由端由用于在组织和基础骨骼中引发振动的外形部所表征,由此该自由端可以邻近人或动物的预选注射部位放置并且当进行注射时在所述预选注射部位处的组织和基础骨骼被振动。即使在注射完成后振动仍然继续,以便对组织进行按摩,使得注射的液体分散到组织中并防止组织膨胀和组织的肿胀,这是疼痛的根源。优选地,后续振动通过注射人员在组织上施加更大的压力来执行,以实现更好的按摩。
如果所施加的压力足以使组织下面的骨骼发声,则后续振动是最有效的。本领域的普通牙科医生在对诸如牙龈的组织施加压力时能够有所感觉,而且医生的仪器会有效地触及并良好地接触或撞击基础骨骼。在感觉到这种骨骼接触时,保持压力至少1到约30秒或者直到再也观察不到任何组织膨胀为止。
本公开内容提供了一种用于在通过注射液体诸如麻醉剂而进行的给药期间使疼痛最小化的仪器,该仪器包括:主体;单次使用型可拆卸尖端件,在一些实施方案中该尖端件为以独特的方式安装在主体上的悬臂,以便防止尖端件的再利用:以及安装在主体中的振动单元,振动单元在启动时致使尖端件振动。振动式尖端件可以形成分叉的、在其间限定有空间的两个间隔开的突出部,由此间隔开的突出部可以靠近例如人体或动物体上的预选注射部位放置,例如放置在预选注射部位的相对侧上,并且可以在注射的同时使预选注射部位处的组织进行振动,以便减轻疼痛感。
可以使振动继续以便对组织进行按摩,从而将注入的液体分散到组织中,并防止或减少组织的膨胀和肿胀。后续振动可以通过注射人员在组织上施加更大的压力来执行,以实现更好的按摩。如果所施加的压力足以使组织下面的骨骼发声,则后续振动是最有效的。
本领域的普通牙科医生在对组织诸如牙龈施加压力时能够有所感觉,并且医生的仪器会触及牙龈或良好地接触或撞击基础骨骼。在感觉到组织或骨骼接触时,可以保持压力至少1秒到90秒。注射部位的区域由仪器以独特的方式照亮。此外,通过根据期望的占空比——例如导通约1秒并关断约1/10秒——使振动发生来获得性能。
参照附图,在下面更详细地描述的制品具有单次使用型尖端件或一次性尖端件的形式,这种尖端件包括尖端件套筒和分叉式尖端件构件,该尖端件套筒由硬质塑料诸如聚碳酸酯构成,以用于通过可拆卸连接诸如卡口式连接安装在仪器的前部上,该分叉式尖端件构件也由硬质塑料构成。这些部件可以通过具有预选硬度的橡胶包覆膜或热塑性弹性体包覆模以稍微间隔的关系保持在一起。分叉式尖端件构件具有形成在其基部上的塑料杯状部,该基部安装在从仪器前面伸出的振动光管上。形成在杯状部的一端上的透镜使来自光管的光照射到注射部位上。分叉式尖端件构件的叉状部向前延伸并以约55度的角度向下弯曲。O形环将光管保持在仪器的前部的中心,同时允许光管自由地振动。
可拆卸尖端件包括可以用作牵开器的表面,并且控制开关可以设置在主体上,以用于振动单元的导通/关断控制。另外,尖端件可以包括与仪器本体协作的元件,使得当被放置在本体上时,上述元件启动开关或触点以使得仪器能够启动。在一种实施方案中,在通过本文所述的必要操作移除尖端件时,橡胶包覆膜或热塑性弹性体包覆模被充分撕开,使得尖端件的再利用变得不可能。如以前的仪器一样,仪器可以在主体中包括音乐播放器,以便通过扬声器播放音乐。此外,主体可以包括作为用于驱动振动单元的电源的可充电电池。又此外,可以在主体上设置光源,该光源指向限定在间隔开的突出部之间的空间,以照亮正被注射的区域,从而提供更好的可视性。
根据本公开,一种使用该仪器的方法包括以下述独特的方式使人或动物的组织振动,这种独特的方式为在利用针或类似仪器于预选注射部位处注射液体的同时使振动保持新鲜有效并靠近预选注射部位。可以使振动继续,以便施加更大的压力来按摩注射部位,从而使注射的液体分散以及将液体散布到周围组织中。
本公开的仪器包括:具有前端的主体;自由地安装在本体中以便进行振动的且从该前端突出去的光传输杆或光管;由尖端件套筒和尖端件构件组成的尖端件,该尖端件套筒可移除地安装在主体的前端上该尖端件构件可以成叉状以限定前向分叉部,该前向分叉部可以被对准成靠近人或动物的预选注射部位,该尖端件可移除地安装在光管上。
尖端件套筒和叉状尖端件构件由弹性包覆模覆盖并保持在一起,该弹性包覆模允许来自光杆的光照射注射部位。振动单元安装在主体中并且与光杆耦接,使得光杆在启动时将振动经由光杆施加给叉状尖端件构件。该仪器可以包括用于控制振动单元的导通-关断占空比的装置;该占空比可以是导通约1秒,关断约1/10秒。叉状尖端件构件可以包括至少一个表面作为牵开器。尖端件套筒和主体可以包括相互协作的构件,以防止尖端件的重复使用。光杆可以由聚碳酸酯构成,并且光杆由在前端处的O形环保持,以便自由地进行振动。
可以在主体中包括音乐播放器,以便通过扬声器播放音乐。
在一种实施方案中,叉状尖端件构件包括杯状部和一对一体形成的纵向延伸叉状部,其中,该叉状部的包覆模具有较宽部分以提供至少一个牵开表面,并且在下侧上具有用于收集唾液的凹槽。因此,确保一次性尖端件不重复使用是非常重要的。至少一个纵向凹槽可以形成在包覆模的较宽部分中。在一种实施方案中,在叉状部的端部处的包覆模是球状的。尖端件套筒的前端可以限定交替的凹槽和棱状部,并且包覆模可以填充凹槽和棱状部中的锚定件。
在本公开的替代实施方案中,参照图31至图42,在图31中总体上示出了仪器10A。在该实施方案中,相似的附图标记执行与本文其他实施方案所描述的相同的功能。
参照图32,柄部12的前端设置有4个凹入的螺栓安装件32。柄部套筒34在其后端具有凸缘35,该凸缘设置有4个螺栓开口37以接收螺栓39,从而在凹入的位置处将柄部套筒34固定至柄部12。盖环41套到柄部12中以封闭开口并覆盖螺栓39。光杆30穿过柄部套筒34并从其向外伸出。O形环29在柄部套筒34的前端附近与柄部套筒的内表面弹性地接合。柄部套筒34的前端具有从敞开的前端退后设置的低凸缘43。
现在将更详细地描述一次性尖端件40的每个部件。塑料尖端件50由杯状部51构成,该杯状部的封闭端限定透镜53。两个弯曲的凸出部或支腿55以夹围透镜53的方式从杯状部51的侧面延伸出来,且向前延伸并止于圆形的自由端57。杯状部51在其向后的一侧上具有切口59和向后延伸的两个舌状部、突片或阳性棱状部(positive rib)61,其中,在切口59的每一侧上各有一个舌状部、突片或阳性棱状部。与切口59在直径方向上相对的是小切口63。杆30进入杯状部51内并牢固且刚性地与杯状部51接合,并且杆30的前端与透镜53紧密并置。
如在图35中可以看到的,尖端件套筒62由管构成,该管在其前端处具有脊65以及在该脊后面的凹槽67。尖端件套筒62在其后端上直径成圆锥形地增加并止于凸缘69。邻近尖端件套筒的后端处,在尖端件套筒62的外壳中形成有矩形贯穿开口71。在开口71的前侧上,尖端件套筒62的内侧于73处变厚以形成大致与开口71的周向宽度相等的扁平搁板75。在开口71的后侧上,尖端件套筒的内侧变厚以形成同样大致与开口71的周向宽度相等的向内延伸的板77。板77具有以其最大程度形成的V型缺口79,在图38中可见。加强棱状部78位于尖端件套筒62的外部上,且从圆锥形部分延伸到凸缘69。
包覆模52是中空的,并且前部具有配合在纵向延伸的支腿55上的两个纵向延伸的臂81。臂的自由端止于扩增的末端球状部82。包覆模52由硬度优选地为约40A——但可以从约30A变化至约50A——的橡胶或热塑性弹性体构成。包覆模的部分91配合在杯状部51上并且具有孔83,该孔配合在透镜53周围以让光透过。两个臂81在下侧具有一系列横向延伸的、纵向间隔开的凹槽85,所述凹槽由突出的细丝限定,以捕获唾液,由此将不会试图重复利用这种一次性尖端件。包覆模52的两个臂81可以是光滑的或者具有许多如图7所示的棱状形式的细丝,或者自包覆模臂81的表面突出的任意形状的细丝阵列,以便在使用时对组织提供更大的刺激。中间部87在包覆模52的两个臂81上横向扩增以共同形成牵开面89,从而帮助压离或牵开组织。包覆模52的后部92具有变细的部分93,该部分在后面与末端部95成一体,该末端部在构造上与尖端件套筒62的前端互补,以配合在凹槽67中的脊65上并且位于该脊后面,从而将包覆模52固定至尖端件套筒62并保持其与尖端件50间隔开。
柄部套筒34是纵向延伸的管并且在其前端处具有周向上径向向内的凸缘101,该凸缘以与锥形凸出部或齿状部103的任一侧间隔开地方式终止,该锥形凸出部或齿状部与套筒34的前端平齐地轴向或纵向向前延伸,以限定凹部154,具体参见图40至图42。齿状部103稍稍延伸到套筒34中,形成后肩部152。在柄部套筒34的前端处形成的周向凸缘101用作在前侧用以保持O形环29的约束件。O形环29还穿到齿状部103的肩部152后面并支承在其上,因而也被齿状部103限制在前侧上。这些元件一起将光杆30在前侧保持在柄部套筒34的前端内的的适当位置。在后侧上,光杆上的突出部16被弓形的径向向内的突出部150限制,所述突出部中的一个在图10至图12中可见。此外,在图40至图42中可以看到,凹部154形成在齿状部103的位于周向凸缘101的终止端与齿状部103之间的任一侧上。凹部154约为1mm至2mm深。如所述的,仅O形环29与柄部尖端件34的内周面接合。在O形环29用作枢轴的情况下,杆30亦完全自由地振动。
柄部套筒34在其后端处的直径大于前端与后端之间的过渡圆锥部111的直径。后端止于具有螺栓开口37的凸缘35。凸缘35的间隔式前部是圆锥部111的具有固定直径的表面部分127。弓形脊113被形成为从比部分127直径更大的点125起周向延伸约60度到90度并止于点121处。脊113由于其右侧上的切口115而变窄(如图39中所示)并且具有弧形凹口(dip)117以使螺栓能够穿过直到螺钉或螺栓开口37。由于表面127具有固定的直径,所以脊113在其后侧限定了凹槽119,并且低棱状部123在凹槽119中纵向延伸到切口115的后面。
尖端件套筒62、柄部套筒34和柄部12中的每一个都具有用以显示部件如何对准的标记。柄部12具有在其前端上的指向前的箭头131,该箭头与用于导通和关断电源的控制按钮132对准。柄部套筒34具有紧随凸缘35后面的、指向前的箭头133。一次性尖端件40具有在尖端件套筒62上的、向后指向的箭头135,使得当一次性尖端件40被纵向地推到柄部套筒上时,齿状部103将插入或凸入塑料尖端件50的切口59中,但与塑料尖端件50和光杆30二者都具有间隙,使得尖端件50通过光杆30的振动不会以任何方式受到影响。此外,阳性棱状部61的后端将被接收并定位在柄部套筒34的凹部154中,但与柄部套筒34和齿状部103都具有间隙,使得尖端件50的振动不会以任何方式受到影响。尖端件50的阳性棱状部61和柄部套筒34的凹部154是互补的并且它们之间的间隙至少约为0.5mm。具体参见图40至图42。
随着一次性尖端件40在线性纵向方向上被推到柄部套筒34上,在73处的形成了扁平搁板75的变厚区使得向内延伸的板77在切口115处压住脊113并向后进入凹槽119中,此时扁平搁板75落到表面127上,矩形通孔71在切口115处横跨脊113,并且板77落到棱状部123上,同时V型缺口93与棱状部123接合。此时,杆30被接收并定位在一次性尖端件40的尖端件50的杯状部51中,该杆锁定到柄部套筒34上并且不能轴向推离。在柄部套筒34的前端处的齿状部103被接收并定位在切口59中,该齿状部与周围具有至少约0.5mm的合适间隙,从而不存在任何与振动有关的干扰。此外,在切口59的任一侧上的刚性棱纹部61的后端被接收在凹部154中直到足够的深度,以便能够在出现相对于柄部套筒34和尖端件50的任何相对旋转运动的情况下实现与柄部套筒34的辅助接合。齿状部103和阳性棱状部61的后端二者用于保持柄部套筒34和尖端件50免于相对旋转。同时,齿状部103和阳性棱状部61将在同一径向圆柱体中并置,该径向圆柱体与仪器、柄部套筒34以及杯状部50的切口和突片61的纵向轴线共轴。
为了将一次性尖端件40从柄部套筒34上取下,必须使尖端件套筒62相对于柄部套筒34从邻近点125朝向终止点121旋转,直到板77通过该点121,此时,通过纵向地向前推动可以取下一次性尖端件40。然而,在尖端件套筒62与柄部套筒34的相对旋转运动期间,塑料尖端件50将快速地与齿状部103接合,或者通过切口59的侧壁或者通过突片或刚性棱纹部61或者通过两者快速地与该齿状部接合,然后使尖端件50保持固定并免于旋转。尖端件套筒62仍将能够相对于柄部套筒34旋转,因此可以将其移除,并且在移除的过程中,随着尖端件套筒62旋转,将产生扭力并且该扭力将被施加到包覆模52上,而且所施加的扭力将迅速地超过包覆模52在变细部分93处的弹性极限,而包覆模52的变细部分93将经受超过约60度到90度或以上的严重撕裂或撕碎,从而有效地破坏其使用性和/或其再利用的能力。在从套筒34拆下一次性尖端件40期间,在用于保持尖端件50固定的齿状部103发生任何故障的情况下,尖端件50的处于凹部154中的阳性棱状部61的后端可以作为备用。在拆下一次性尖端件40期间,位于凹部154中的阳性棱状部61的后端也将防止尖端件50相对于柄部套筒34的任何旋转,从而确保撕裂或撕碎包覆模52的变细部分93。
在本公开的实施方案中,包覆模206不会被撕裂。更具体地,在某些应用中,例如在血液采样或注射期间减少疼痛的家庭使用中,可以降低重复使用的风险,并且如本文另外提供的,例如参考图45至图55所示和所述的,有限的重复使用是能够接受的。此外,在一些应用中,可能期望在仍然能够限制重复使用取下的尖端件的同时,可以替换尖端件40B,以便例如针对不同的应用或患者而使用例如不同形状或尺寸的尖端件40B。在这些实施方案中,可以省去妨碍无损去除的元件。
例如,在图12的实施方案中,去除竖直表面84,并且棱纹部86可以可逆地与电极45接合。类似地,在图32的实施方案中,可以省去齿状部103和棱状部61,以允许远端尖端件50与尖端件套筒62一起旋转,并与之一起被去除而不撕裂包覆模206。在这些实施方案中,可以完全省去包覆模206,并且尖端件50可以以允许尖端件50按其他实施方案中提供的方式振动的任何方式连接至尖端件套筒62。例如,可以使用柔性套筒来连接尖端件50和尖端件套筒62。然而,应理解,包覆模206还可以提供其他益处,包括易于清洁和更吸引人的外观。
在省去了包覆模206的实施方案中,远端尖端件50必须连接至图51至图57中的基部剩余部分40或基部44。在一种实施方案中,将远端尖端件50与尖端件套筒40一起模制。在另一种实施方案中,远端尖端件50能够从基部44去除,如图55中所示。该实施方案中,例如,在图51至图55中示出了尖端件40B。可以形成狭窄且较薄的模制区域93A,以能够实现远端尖端件50相对于基部44的更大振动,但这并不是在所有应用中都是必需的。尖端件40B特别地可以被制造成具有包覆模206和齿状部103,同时组合RFID使用控制方面,或者尖端件40B可以被制造成不具有包覆模206,如本文所述。
如所描述的,附接到光杆30的端部的装配构件31包括具有球端100的突出桩部,该球端作为凸轮从动件用于与凸轮26接触并随该凸轮运动,以将凸轮26的振动施加给光杆30。如前所述,光杆30的端部与LED 36对准。如前面其他地方所述,虽然可以采用连续脉冲,但是已经发现脉冲振动序列更为有效。导通约1秒、然后关断约1/10秒的脉冲序列足以使振动发生而绝不会使尖端件的振动下降到零。按这种方式,设备或仪器约每秒产生脉冲,以重复刺激区域中的神经。为此,对控制脉冲的电子器件进行变更以包含用于产生脉冲并获得如所述的预期导通/关断占空比的必要装置。电机使用110伏交流电(50Hz至300Hz频率)供电。该频率可以从约50Hz变化到约300Hz,优选地是从约140Hz变化到160Hz。叉状部或分叉部42的自由端处的振动可以从约0.1mm变化到约1.0mm,在一种实施方案中有利地是从0.65mm变化到1.0mm,其中,占空比为约1.05秒,即脉冲导通约1秒且关断约0.05秒。振幅可以从约0.1mm变化到约1.0mm,其中优选的范围是从约0.65mm到约1.0mm。根据患者的生理情况,更大或更小的幅度可能比指定幅度更有效。
新型仪器10A展现了增强的振幅并且会轻敲所接触的组织,从而例如使振动刺激更深地渗透到牙科患者的口腔粘膜中,以刺激位于组织深处的神经受体(例如A-β神经受体),由此刺激位于组织深处的感觉神经受体产生动作电位,该动作电位将感觉信息经由有髓鞘的A-β传入神经纤维轴突传送到大脑。
此外,振动围绕一次性尖端件40以全方位360度的方式发出,主要从尖端件的三个位置发出,即,从向下弯曲的臂的每个自由端以及从桨状部或牵开部87发出。与尖端件套筒62的接合有时会刺激靠在其上的嘴唇或面颊或骨骼。增强的振动不限于仅在向下弯曲的臂的端部处的区域。WO/2010/111611中示出了替代的尖端件自由端形状。
塑料套筒或包套可以置于仪器周围以保护其无菌性并避免在使用期间受到污染。塑料套筒或包套中具有冲压形成的孔,因此它能够配合在柄部套筒34上,并且一次性尖端件40可以如所述的安装在柄部套筒34上。为此,在一次性尖端件40的后面处的凸缘与仪器的正面稍稍隔开,以提供用于将塑料套筒或包套容纳在仪器与尖端件之间的狭槽。
如果设备或仪器要用于医疗应用,即,要应用于除嘴以外的身体某一部位,那么与上文所述的牙科应用相反的是,一次性尖端件40可以向上弯曲180度,而且尖端件构件50的支腿或其他尖端件构件外形部可以被将尖端件构件的杯状部与尖端件套筒的棱状端桥接并保持在一起的包覆模260覆盖或者不被该包覆模覆盖。
当由仪器10、10A提供的振动被传输到注射部位处的圆柱形体积的组织和基础骨骼且特别地传输到注射部位的相对侧上或者注射部位的周围时,这种振动是最为有效的。
现在参照图43至图45,与柄部12相关联的电磁射频发射器/接收器或阅读器300和与一次性尖端件40B相关联的射频标签370通信。尽管本公开可以使用各种标签类型,但是如本文进一步描述的,标签370包括天线374,并且典型地包括简单的处理器372。为了减少部件需求,并将一次性尖端件40B保持在低成本,标签370为无源型是有利的,标签从所接收的波信号中接收对于标签而言足以使用天线374发送信息的能量。因此,对于无源标签而言,不需要在尖端件40B内设置连接至标签370的能量源。相反,有源标签370将包括能量源,诸如电池(未示出)。
阅读器300包括阅读器天线302、阅读器集成电路(IC)304和阅读器CPU 306。阅读器IC 304用于执行所选择的通信协议,例如以13.56MHz工作的ISO/IEC 14443A,即近场通信(Near Field Communication,NFC)协议,或者任何其他已知的或以后开发的且适合于本公开的短程、低成本和复杂度以及低功率要求的协议。因此,近场协议是有利的。阅读器IC304可以具有例如TEXAS INSTRUMENTS部件TRF7970ARHBR的形式,其使用串行外设接口总线(SPI)来传送数据,但是也可以使用其他接口。应理解,可以使用其他类型的电子处理器或CPU。
可以使用更长距离的协议,但是可能潜在地增加阅读未被安装到仪器10的标签370的可能性。然而,在一种实施方案中,例如使用较长距离的协议诸如RFID,并且可以通过包括干扰、屏蔽、基于时间的协议、阅读先前写入的内容或任何其他已知的或以后开发的方法的各种手段中的任何一种来区分标签。
非接触式通信技术是有利的,因为在添加尖端件40B时不必手动建立电连接。由于仪器10用于包括健康环境在内的各种环境中,所以仪器10的表面光滑且易于清洁是很重要的,而且要使表面免于捕获污染物诸如电触点。另外,可以更可靠地建立非接触式连接。
标签370被配置成或选择成与所选择的阅读器IC的类型和所使用的协议兼容。标签370可以具有其中的天线引线310为可见的透明基板,或者便于印刷可见标记的白色或其他颜色的基板。在一种实施方案中,标签370是18mm×12mm,但也可以是其他尺寸,只要其可以定位在尖端件40B件内或该尖端件上,并且可以进一步定向成当尖端件40B安装在柄部12上时靠近阅读器天线302。在一种实施方案中,标签370的范围为5mm至8mm,但是可以使用更长或更短的范围。一种合适的标签示例是NXP NTAG 213IC。该标签被配置为支持能用于检测欺诈标签或其他滥用行为的安全功能。
安全功能可以包括在标签370内存储能用于验证标签的真实性的一个或多个代码。真实性可能指的是在未经尖端件的原始制造商授权的情况下该尖端件不得被复制。例如,验证可以包括处理标签中存储的一个或多个代码,其中该一个或多个代码可以被处理成产生只有原始尖端件的制造商才知晓的结果。上述处理可以由可能包括阅读器CPU 306的阅读器300执行,或者由仪器10B内的另一个电子处理器或CPU执行,或者可以由不与仪器10相关联的外部处理器处理。在另一种实施方案中,标签370保存有其已经响应阅读请求的次数或者与NFC设备交互的次数的计数。另外地或可替代地,阅读器300或标签40B可以存储振动已被施加到尖端件40B的次数,或者可以保存振动已被施加到尖端件40B的总时间量的计数。可以由仪器40B内的处理器执行散列标签算法,其中对标签370内的RFID可读代码或经编码的数字进行分析以确定相关联的尖端件40B是否真实。
选择阅读器CPU 306来处理从阅读器300接收的数据,包括例如分析数据以确定尖端件40B已被使用的次数或尖端件40B的使用时间,并且确定尖端件40B是否已被篡改。在一种实施方案中,例如,在满足以下任一条件时,CPU 306可以认定尖端件40B为“使用过”:仪器10B已经开启6次;或仪器10B已经“导通”超过4分45秒的累计时间。标准可以根据更多或更少的使用、或者更长或更短的累积“导通”时间、或者适合于预期用途或期望用途的任何其他参数而改变。
图48示出了仪器10B的操作的一个示例实施方案。在阅读器CPU 306和/或仪器10B内的另一电子处理器或CPU上运行的软件执行以下步骤。建立阅读器300与标签370之间的通信(400),确定是否存在尖端件40B(402),以及尖端件是否已被使用超过了预定次数(406)。还可以评估其他标准,并且如果所有参数都是能够接受的,则可以终止通信(408),并且可以操作仪器10B(410)。在运行期间,记录振动被启动的次数(412),如果这是待监控的运行参数的话。在使用已经结束并且仪器10B被关断时,可以重新开始通信(414),并且可以将所捕获的数据写入(416)以存储在标签370内。在一些实施方案中,将写入的数据加密。如果已经满足或超过使用标准(418),则写入到标签370的信息可以包括指示“使用过”状态的数据(420),其中,一旦读到该属性,则仪器10B将不会在后续使用中使用该特定的尖端件。在可替代的实施方案中,关于使用的数据可以写入到仪器10B内的数据存储器中,或者可以传送到仪器10B外部的计算设备。
一种篡改尖端件40B的形式可以包括创建标签370的副本并替换尖端件40B内的标签370。然而,如本文其他地方所述,并且由于标签370设置在尖端件40B的内部,所以仪器10B可以包括在被移除时撕裂尖端件40B的特征部件,由此防止替换标签370。另外,标签架构可以包括能够实现标签的认证的数据,该数据不可读或不可解密。例如,可将独特值存储到每个标签370中,其可以由仪器10B内的处理器分析以确定标签370是否可靠。另外,具有天线374的标签370可以永久地附接至尖端件40B,由此如果试图移除标签370,则尖端件40B和天线374中的任一者或两者都会被损坏得无法再使用。
阅读器CPU 306还可以被配置为通过无线通信启动灯(图47,404)、声音装置、显示屏幕或另一设备中的任一个或全部来向仪器10的用户传达状态。另外,阅读器CPU 306执行被配置成用于实现通信协议的软件,例如NFC协议。在一种示例性实施方案中,阅读器CPU306包括TEXASINSTRUMENTS MSP430F5152IRSBR。
参考图44至图47,当尖端件40B安装在仪器10上时,阅读器天线302被构造成在尖端件40B内延伸,以便与标签天线374紧密且重叠地接近。安装板340连接至底架22和/或电机24,以定位在柄部12的越过电路板20的外围端部处。安装板340形成用于喷嘴34的附接点,并且另外提供用于阅读器天线302的加强背板342。
进一步参照图44至图47,阅读器天线302具有变窄的连接器部分308,该连接器部分形成有直角并包括细长部分。当安装在仪器10B内时,连接器部分308穿过安装板340中的狭槽344,然后弯曲以延伸到电路板20并与该电路板形成电接触。喷嘴34定位在阅读器天线302和光杆30上方,以向这些部件提供防止机械损伤的保护,同时形成用于尖端件40B的引导点和附接点。在一种示例性实施方案中,阅读器天线302的天线导线部分的尺寸在10mm×15mm与12mm×18mm之间,但应理解,可以使用实质上更小或更大的各种尺寸,这取决于尖端件40B内的空间、所使用的通信协议以及仪器10B的预期应用。
图49至图50描绘了包括本公开的可替代外壳12A的设备10B,该可替代外壳具有电池盖部分14A。
根据本公开,为了减小标签370和阅读器天线302的尺寸,当尖端件40B安装在喷嘴34上时,并且于使用期间,天线部分地或完全地重叠。在一种实施方案中,标签的平面表面间隔开6mm至8mm,但是基于可用空间、发送和接收的信号的强度以及所使用的频率,可以使用实质上更近或更远的距离。
参照图51至图55,示出了一种不包括包覆模206的尖端件40B的实施方案,然而本文描述的其他实施方案可以用在所示的包括设备10和10B的应用中。更具体地,框架尖端件或远端尖端件50包括形成V形的两个纵向延伸臂81。这种形状使得可以将任何较窄的身体部位——包括例如肌腱、脚趾、拇指、肌肉、耳朵、鼻子、脸颊、舌头或其他嘴部分、眉骨或手指500——插入到V形部的臂81之间直到在身体部位的相对侧上接触。以这种方式,并且如可以在图52中看到的,远端尖端件50的单个大小可以容纳一定范围大小的部位。另外,远端尖端件50可以以各种大小和形状设置。
此外,如图54和图55所示,臂81可以相对于柄部12以不同的角度布置。该角度可以被选择为使得当臂81被施加到身体上时柄部12定位在距离身体的舒适距离处。在将特定身体部位定位在臂81内时,可以进一步选择该角度以便有助于在握持柄部12时的从业者或患者的舒适姿势。在图54的示例中,示出了60度的角度,在图55中,示出了45度的角度。应理解,该角度可以是任何角度。图55进一步示出了尖端件40B可以被制造成可分离的部件,但是应理解,尖端件40B也可以被制造为包括基部44和尖端件50的整体部件。
一旦远端尖端件50接触预期会感到疼痛或不适的身体部位,就可以如本文所述的开始并继续振动。如本文所述,该振动可以处于一频率范围中的任一频率处,或者在一频率范围内,而且可以程序化实现或提供特定的频率或频率范围,这样特定的频率或频率范围对特定的身体部位和/或具有例如与皮肤厚度或敏感度有关的特定特征的身体部位显示出了最佳功效。如在此进一步描述的,振动可以是脉冲式的或不连续的。
在不受任何特定理论束缚的情况下,由于与振动臂81所接触的皮肤靠近的神经被刺激,因此使与疼痛或不适相关联的神经传导得以减弱。此时,臂81之间的或与之相邻的皮肤可能被刺破、磨损、用化学物质或药剂处理或以其他方式干扰,从而产生疼痛或不适。振动可以在经过一段时间之后停止,借此通常预期充分消除最初高水平的疼痛或不适。
参照图56,可以看出,远端尖端件50A设置有横向臂81A,该横向臂在臂81之间形成闭合环。以这种方式,插入的身体部位诸如图58中的手指500可以在疼痛或不适部位周围的多个点处被接触。此外,可以使用环来保持身体部位与振动接触,这对于害怕的或易于移动的患者而言是有帮助的。如图57所示,横向臂81A也可以设置有间隙,这可以使臂81A能够适于容纳较大的身体部位,或者在相对侧更弹性地接触身体部位。
在图58中,仪器10B被示出为施加到手指500上,其中该手指即将用刺血针510穿刺,以便获得用于治疗应用诸如葡萄糖监测的血液样本。可以看出,手指500被插入在远端尖端件50A内,然而也可以使用本公开的能够容纳手指的任何其他尖端件。在该示例中,手指500被压入V形部的窄部分中以增加与远端尖端件50A的接触,从而更好地将振动传送到手指500的皮肤。以本文其他地方描述的间隔和频率向手指施加振动,从而在减少不适和疼痛的情况下对手指进行穿刺,之后可以终止振动,然后将手指500从远端尖端件50A移除。
所引用的所有参考文献都通过引用而整体明确地并入本文。本领域技术人员将理解,本公开不限于以上已经特别示出和描述的内容。另外,除非提到与上述相反的,否则应当注意的是,所有附图都不是按比例绘制的。本公开有许多不同的特征,并且预期这些特征可以一起使用或分开使用。因此,本公开不应限于特征的任何特定组合或本公开的特定应用。此外,应理解,本公开所属领域的技术人员可以想到在本公开的精神和范围内的变化和修改。因此,本领域技术人员根据本文阐述的公开内容而易于获得的所有在本公开的范围和精神内的适宜修改都将作为本公开的其他实施方案而被包括在内。

Claims (21)

1.一种用于使身体组织振动的设备,包括:
框架;
定位在所述框架中的能启动的振动源;
可拆卸尖端件,所述可拆卸尖端件能连接至所述框架并且具有远端,当所述尖端件连接至所述框架时,所述尖端件连接至所述振动源,从而在所述振动源启动时使所述远端振动;
电磁阅读器,所述电磁阅读器定位在所述框架中并包括第一天线,所述第一天线被配置成接收电磁辐射;以及
电磁标签,所述电磁标签附接至所述可拆卸尖端件并且包括第二天线,所述第二天线被配置成发送电磁辐射以与所述第一天线通信,当所述可拆卸尖端件连接至所述框架时,所述第一天线和所述第二天线以所述第一天线与所述尖端件的内部空间重叠的方式彼此靠近地布置,所述电磁标签由此被配置成向所述电磁阅读器传输信息,
其中,仅在所述第一天线与所述尖端件的内部空间重叠或者所述第一天线和所述第二天线相距小于8mm的距离时,所述电磁阅读器的所述第一天线从所述电磁标签接收信息。
2.根据权利要求1所述的设备,还包括通信地连接至所述电磁阅读器的处理器,所述处理器被配置成执行存储在非暂时性介质上的软件,所述软件被配置成存储并处理由所述电磁阅读器提供的从所述电磁标签获得的信息。
3.根据权利要求2所述的设备,其中,处理的信息包括下述中的至少一种:
(a)在独特的可拆卸尖端件连接至所述框架的情况下,所述振动源已启动的次数的计数值;
(b)在独特的可拆卸尖端件连接至所述框架的情况下,所述振动源已启动的时间量;
(c)在所述阅读器与所述标签之间已发起通信的次数;
(d)在所述阅读器与所述标签之间已传输数据的次数;以及
(e)散列函数,其中,对由所述标签发送的独特值进行分析以确定所述标签的真实性。
4.根据权利要求1所述的设备,其中,当所述尖端件连接至所述框架时,所述第一天线与所述第二天线至少部分地重叠。
5.根据权利要求1所述的设备,其中,所述通信是使用NFC协议进行的。
6.根据权利要求1所述的设备,其中,所述电磁标签是无源型标签。
7.根据权利要求1所述的设备,其中,当所述尖端件连接至所述框架时,所述第一天线伸入到所述尖端件的内部空间中。
8.根据权利要求1所述的设备,其中,所述第二天线连接至所述尖端件的内部表面。
9.根据权利要求1所述的设备,其中,所述通信是使用ISO/IEC 14443A协议进行的。
10.根据权利要求1所述的设备,其中,所述尖端件的远端包括至少两个相对侧,在所述相对侧之间形成有一空间,所述空间的大小被设置成允许施加的医疗设备与所述身体组织接触。
11.根据权利要求1所述的设备,还包括灯,所述灯被配置成当所述振动源被启动时照射在所述尖端件的所述远端的方向上。
12.根据权利要求1所述的设备,还包括:
电机;
凸轮,所述凸轮连接至所述电机;
光源;以及
光管,所述光管连接至所述光源以从所述光源传输光,所述光管连接至所述凸轮以将振动传输到所述尖端件的远端。
13.根据权利要求1所述的设备,还包括:
电池;
线圈,所述线圈连接至所述电池,所述线圈被配置成感应地接收电磁能以对所述电池进行充电。
14.根据权利要求1所述的设备,其中,所述电磁标签包括电子部件以存储独特地标识所述标签的数据,所述标签被配置成根据来自所述电磁阅读器的阅读请求传输所存储的数据。
15.根据权利要求14所述的设备,其中,所述部件被配置成存储从所述电磁阅读器接收的数据。
16.根据权利要求15所述的设备,其中,所述数据是下述中的至少一种:
(a)在独特的可拆卸尖端件连接至所述框架的情况下,所述振动源已启动的次数的计数值;
(b)在独特的可拆卸尖端件连接至所述框架的情况下,所述振动源已启动的时间量;
(c)在所述阅读器与所述标签之间已发起通信的次数;
(d)在所述阅读器与所述标签之间已传输数据的次数;以及
(e)由所述标签传输的、能被分析以确定所述标签的真实性的独特值。
17.根据权利要求1所述的设备,其中,处理信息包括当下述条件中的至少一个满足时阻止所述振动源的启动:
(a)在独特的可拆卸尖端件连接至所述框架的情况下,所述振动源已启动的次数的计数值超过了预定阈值;或者
(b)在独特的可拆卸尖端件连接至所述框架的情况下,所述振动源已启动的时间量超过了预定阈值。
18.根据权利要求1所述的设备,其中,所述电磁标签包括电子部件,以存储包括能用于验证所述标签的真实性的代码的数据。
19.根据权利要求1所述的设备,其中,所述可拆卸尖端件包括基部,所述基部通过附接至所述基部和所述远端二者的柔性套筒连接至所述远端,所述设备还包括:
连接器,所述连接器形成在所述框架与所述基部之间,所述连接器需要所述基部与所述框架之间相对旋转以使所述可拆卸尖端件连接和断开连接;
耦接件,所述耦接件形成在所述远端与所述框架之间,以在所述基部连接至所述框架时使所述远端相对于所述框架旋转地附接,由此在所述可拆卸尖端件被旋转以与所述框架断开连接时,所述远端通过所述耦接件相对于所述基部旋转地附接,从而使所述柔性套筒被撕裂。
20.一种用于治疗性地使身体组织振动的端件,所述端件能连接至框架,所述框架具有能启动的振动源、电磁阅读器和阅读器天线,所述端件包括:
可拆卸尖端件,所述可拆卸尖端件能释放地连接至所述框架并具有远端,当所述尖端件连接至所述框架时,所述尖端件连接至所述振动源,从而在所述振动源启动时使所述远端振动,所述尖端件具有供所述阅读器天线插入的开口;以及
电磁标签,所述电磁标签连接至所述可拆卸尖端件并且包括标签天线,所述标签天线被配置成使用NFC协议接收和发送电磁辐射以与所述阅读器天线通信,当所述可拆卸尖端件连接至所述框架时,所述尖端件和阅读器天线彼此靠近地布置,所述电磁标签由此被配置成向所述电磁阅读器传输信息;
所述标签包括数据存储器,所述数据存储器包括能由所述标签传输到所述阅读器且能被分析以确定所述标签的真实性的独特值。
21.一种使身体组织振动的方法,包括:
将可拆卸尖端件连接至手持式框架,所述尖端件具有远端,当所述尖端件连接至所述框架时,所述尖端件连接至振动源,从而在所述振动源启动时使所述远端振动;以及
启动电磁阅读器,所述电磁阅读器在所述框架内并包括第一天线,所述第一天线被配置成使用NFC协议发送和接收电磁辐射以阅读电磁标签,所述电磁标签连接至所述可拆卸尖端件并且包括第二天线,所述第二天线被配置成接收和发送电磁辐射以与所述电磁阅读器的天线通信,当所述可拆卸尖端件连接至所述框架时,所述第一天线伸入到所述可拆卸尖端件中,所述第一天线和所述第二天线由此彼此靠近地布置,所述电磁标签由此被配置成向所述电磁阅读器传输信息。
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