CN107970073A - 用于医疗应用的无源无线踏脚板 - Google Patents

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Abstract

在本发明中，提供了一种供结合医疗装置或系统使用，以便操作医疗装置或系统的各种功能的控制装置，其不要求有线连接或内部功率源用于控制装置的操作。在某些实施例中，控制装置能够采取在没有电子器件的情况下，在没有印刷电路板(PCB)的情况下，在没有无线模块的情况下，并且在没有电池的情况下形成的踏脚板形式。在此配置中，控制装置被形成以便在操作中是完全无源的，因此消除关于使用有线连接和无线传送模块连接到医疗装置和系统的控制装置的问题。

Description

用于医疗应用的无源无线踏脚板
技术领域
本发明一般涉及用于医疗装置和系统的控制，并且更具体地说，涉及供在控制医疗装置或系统中使用的踏脚板。
在医疗程序中，医生经常必需操作与由医生在执行的医疗程序关联的医疗装置或系统。然而，在许多情况下，医生的手忙于保持用来执行程序的器械。因此，必需为医生提供对于能够在医生不必使用其手的情况下操作的医疗装置或系统的控制。
用于此目的的控制的一个示例是踏脚板。踏板可操作地连接到医疗装置或系统，并且能够由医生按压以便激活装置或系统的一个或多个功能，而医生不必松开其对在医疗程序的执行中利用的器械的保持。
在此问题的某些现有技术解决方案中，踏脚板经由直接有线连接而连接到医疗装置或系统。在踏板与装置或系统之间延伸的导线或电缆使由医生对踏脚板的激活能够直接传送到装置供在装置的激活中使用。此外，电缆能够用作踏脚板的功率源，使踏板能够由其通过电缆附接到的医疗装置或系统供电。然而，使用电缆将踏板连接到装置或系统必定能够造成关于电缆被不注意地断开或被损坏，使得电缆和踏脚板不起作用的问题。
其它备选解决方案包含无线连接踏脚板到医疗装置或系统。为此，采用诸如除了别的以外的红外、Bluetooth®或Zigbee®的标准无线协议的任何数量的无线模块能够定位在踏脚板内并且可操作地连接到适合的电子器件，其全部由设置在踏脚板内的功率源或电池供电。在此配置中，由于踏脚板也能够相对于与其无线通信的医疗装置或系统定位在各种位置处，避免了涉及电缆的任何问题。然而，在无线配置中，问题仍存在。更具体地说，由于通过在踏板与医疗装置或系统之间无线通信的使用而提供的增大的操作范围，增大了通过踏板对装置或系统的不注意的激活的可能性。而且，关于用来为无线踏脚板供电的能力，功率源/电池必须定期充电和/或更换以确保踏脚板的适当运转。由于充电和/或更换必须由踏脚板的最终用户进行，并且最终用户必须检查电池的状态以确定它是否要求更换，因此，充电或更换对于最终用户是个问题。也存在来自电池的短路或泄露的可能性，并且一旦由最终用户更换电池，必须对其进行适当处理。关于电池的所有这些问题有助于根据踏脚板的无线连接配置的使用的服务成本中的显著增大。
相应地，期望开发一种供与医疗装置或系统结合使用，能够有效地与医疗装置或系统进行通信但不具有现有技术踏脚板配置的缺陷的踏脚板。
发明内容
存在对于供结合医疗装置或系统使用，以便操作医疗装置或系统的各种功能的控制装置的需要或希望，控制装置不要求有线连接或内部功率源用于控制装置的操作。在某些实施例中，控制装置能够采取在没有电子器件的情况下，在没有印刷电路板(PCB)的情况下，在没有无线模块的情况下，并且在没有电池的情况下形成的踏脚板形式。在此配置中，控制装置被形成以便在操作中是完全无源的，因此消除关于使用有线连接和无线传送模块连接到医疗装置和系统的控制装置的问题。
根据本发明的一个示范非限制性方面，控制装置能够采取踏脚板的形式，该踏脚板包含适应于停留在表面上的下部和枢轴地固定到下部以便相对于下部可活动的上部。踏脚板包含设置在踏脚板上部或下部上的射频识别(RFID)装置或标签。RFID标签是无源的因为它响应于由标签从设置在医疗装置或系统上的读取器天线接收的电磁场而操作，踏脚板与该医疗装置或系统一起利用。RFID标签设置在与金属片或涂层相邻的踏脚板上，金属片或涂层起用于RFID标签的屏蔽的作用，以在踏脚板处在失活位置中时阻止来自读取器天线的电磁场到达标签。然而，在踏脚板的上部被用户例如通过对踏脚板的上部施加压力来移动时，金属屏蔽从RFID标签移位，从而使电磁场能够由RFID标签接收。这为无源RFID标签供电，并且使标签能够发送由读取器天线接收的信号。因此，在由天线接收来自标签的信号时，天线能够将信号引导到医疗装置或系统，该信号能够启动与来自RFID标签的信号关联的医疗装置或系统的功能或动作。为了停止功能的操作，用户能够从踏脚板去除压力，由此允许金属屏蔽重新定位在直接与RFID标签相邻的屏蔽位置中。此外，在RFID通信范围被限制在几米时，RFID标签的使用使由具有增大的通信范围的其它无线通信造成的系统功能的不注意的操作的风险无效。
根据本发明的一个示范非限制性实施例，用于操作医疗系统的功能的控制装置包含下部、可活动连接到下部的上部和适应于以无线方式与设置在下部或上部中的一个上的医疗装置进行通信的识别装置，其中控制装置不包含功率源。
根据本发明的另一示范非限制性实施例，医疗系统包含成像系统、可操作地连接到成像系统的识别装置读取器和包含可以可操作地连接到识别装置读取器以操作成像系统的功能的识别装置的控制装置，其中控制装置是完全无源的。
根据本发明的一个示范非限制性实施例还有的另外方面，在医疗程序期间控制医疗系统的功能的操作的方法包含下列步骤：提供医疗系统，其包括成像系统、可操作地连接到成像系统的识别装置读取器和包含可以可操作地连接到识别装置读取器以操作成像系统的功能的识别装置的控制装置，其中控制装置是完全无源的；对来自识别装置读取器的信号不屏蔽识别装置；在读取器处接收来自识别装置的操作控制信号；以及响应于控制信号而控制医疗系统的功能的操作。
应理解，上面的简要描述被提供以便以简化形式引入在详细描述中进一步描述的概念的选择。它不意味着识别要求保护的主题的关键或本质特征，要求保护的主题的范围由详细描述后的权利要求书独特地限定。此外，要求保护的主题不限于解决上面或本公开的任何部分中注意的任何缺点的实现。
本发明提供一组技术方案,如下:
1. 一种用于操作医疗系统的功能的控制装置，所述控制装置包括：
- 下部；
- 可活动连接到所述下部的上部；以及
- 识别装置，适应于以无线方式与设置在所述下部或上部中的一个上的医疗装置进行通信，其中所述控制装置不包含功率源。
2. 如技术方案1所述的控制装置，其中所述控制装置不包含电子组件或无线传送模块。
3. 如技术方案1所述的控制装置，其中所述识别装置是无源识别装置。
4. 如技术方案3所述的控制装置，其中所述无源识别装置是无源RFID标签。
5. 如技术方案1所述的控制装置，还包括设置在所述下部或所述上部中的一个上的至少一个屏蔽构件。
6. 如技术方案5所述的控制装置，其中所述至少一个屏蔽构件是所述上部。
7. 如技术方案5所述的控制装置，其中所述至少一个屏蔽构件是设置在所述下部上的金属片。
8. 如技术方案1所述的控制装置，其中所述金属片设置在位于与所述识别装置选择性对齐的所述下部上的支座上。
9. 如技术方案1所述的控制装置，还包括设置在所述上部或下部中的一个上的多个识别装置。
10. 如技术方案1所述的控制装置，其中所述上部枢轴地连接到所述下部。
11. 一种医疗系统，包括：
- 成像系统；
- 可操作地连接到所述成像系统的识别装置读取器；以及
- 控制装置，包含识别装置,所述识别装置可以可操作地连接到所述识别装置读取器以操作所述成像系统的功能，其中所述控制装置是完全无源的。
12. 如技术方案11所述的医疗系统，其中所述控制装置不包含功率源、印刷电路板或无线通信模块。
13. 如技术方案11所述的医疗系统，其中所述识别装置是无源RFID标签。
14. 如技术方案11所述的医疗系统，其中所述控制装置在所述识别装置周围形成屏蔽外壳。
15. 如技术方案14所述的医疗系统，其中所述屏蔽外壳是选择性地可操作的以将所述识别装置暴露于来自所述识别装置读取器的信号。
16. 如技术方案11所述的医疗系统，还包括在所述控制装置上的多个识别装置，每个识别装置选择性地暴露以操作所述成像系统的特定功能。
17. 如技术方案16所述的医疗系统，其中所述多个识别装置设置在多个控制装置上，所述控制装置相互结合操作以提供控制所述成像系统的所述特定功能的操作的冗余。
18. 一种在医疗程序期间控制医疗系统的功能的操作的方法，所述方法包括下列步骤：
- 提供医疗系统，其包括成像系统、可操作地连接到所述成像系统的识别装置读取器和包含可以可操作地连接到所述识别装置读取器以操作所述成像系统的功能的识别装置的控制装置，其中所述控制装置是完全无源的；
- 对来自所述识别装置读取器的信号不屏蔽所述识别装置；
- 在所述读取器处接收来自所述识别装置的操作控制信号；以及
- 响应于所述控制信号而控制所述医疗系统的功能的操作。
19. 如技术方案18所述的方法，其中所述控制装置在所述识别装置周围形成屏蔽外壳，并且其中不屏蔽所述识别装置的步骤包括打开所述屏蔽外壳。
20. 如技术方案19所述的方法，其中所述控制装置包含下部和可活动连接到所述下部的上部，并且其中不屏蔽所述识别装置的所述步骤包括相对于所述下部，移动所述上部。
附图说明
图形图示了当前考虑的执行本公开的最佳模式。在图形中：
图1是根据本发明的一个示范非限制性实施例的包含控制装置的医疗成像装置和/或系统的示意表示。
图2是根据本发明的示范非限制性实施例的在非使用配置中的控制装置的等距视图。
图3是在使用配置中的图2的控制装置的等距视图。
图4是图2的控制装置的等距分解图。
图5是根据本发明的另一示范非限制性实施例的控制模块的等距分解图。
图6是根据本发明还有的另一示范非限制性实施例的控制模块的等距视图。
具体实施方式
在下面的详细描述中，参照了形成其一部分的图形，并且图形中通过说明示出了可实施的特定实施例。这些实施例以充分细节描述，以便使本领域的技术人员能够实施实施例，并且要理解，在不脱离实施例的范围的情况下，可利用其它实施例，并且可进行逻辑、机械、电气和其它变化。因此，下面的详细描述不要以限制的意义来进行。
参照图1，在图示的示范非限制性实施例中，诸如乳房摄影或血管成像系统的医疗成像系统10可操作地连接到射频识别(RFID)读取器12。读取器12也经由电缆14或其它适合的连接器可操作地连接到天线15，该天线将读取器12可操作地连接到系统10。读取器12另外包含微处理器控制单元(MCU)16，其配置成响应于由通过系统10供电或者能够独立供电的天线15发射的查询/供电信号64而接收来自关联RFID标签20的操作控制信号18。MCU 16能够解释经由读取器12从标签20接收的信号18，并且能够确定将通过响应于信号18而激活的系统10的功能。此信息从MCU 16中继到系统10以便按照预期操作系统10的功能。
现在参照图1-4，在图示的示范和非限制性实施例中，RFID标签20设置在控制装置22上。控制装置22能够采取多种形式，并且在图示的实施例中形成为踏脚板24。踏脚板24包含下部26，其由诸如塑料或非金属的非传导材料的刚性材料形成，并且具有底部表面28、从底部表面向上延伸的一对相对端壁30及在端壁30之间并且与端壁30连接的从底部表面28向上延伸的一对侧壁32。侧壁32各包含在侧壁32的中点36处在其中形成的枢轴孔34。此外，每个侧壁32形成有从中点36到每个端壁30向下延伸,从而将中点36放置在侧壁32的最高点处的倾斜区段(sloped section)37。
踏脚板24也包含上部38，其类似于下部26，由诸如塑料或非金属的非传导材料的刚性材料形成，并且包含上表面40、从上表面40向下延伸的一对端壁42及从端壁42向下延伸并且连接在端壁42之间的一对侧壁44。侧壁44还包含位于侧壁44的中点48处的枢轴开口46。上部38的周边50比下部26的周边52稍大，使得上部38的端壁42和侧壁44能够定位在下部26的对应端壁32和侧壁34外。在此位置中，枢轴孔34与枢轴开口46对齐，并且能够接收通过其的枢销54以将上部38固定到下部26。此外，在相互固定时，侧壁34的倾斜区段37允许上部38在中点36的任一侧上的成角度的位置之间绕枢销54移动，如图2和图3所示。
现在查看图3和图4，踏脚板22的下部26另外包含设置在侧壁32之间并且与一个端壁30相邻的底部表面28上的支座56，使得支座56定位到中点36的一侧。支座56支承在其上的金属片和涂层58。
在上部38上，RFID标签20设置在侧壁44之间并且与一个端壁42相邻的上表面40上，以便使标签20与位于支座56上的金属片58对齐地定位。RFID标签20是无源RFID标签20，使得标签20不包含任何电子器件、印刷电路板(PCB)、无线模块或电池。无源RFID标签20形成有射频(RF)天线60，其中可在由天线60接收的信号的频率的特定范围内操作的小的无动力芯片62连接于此。在由天线60接收从天线15发送的那个频率范围内的查询/供电信号64时，天线60形成磁场，从其中芯片62能够获得功率以便经由返回操作控制信号18发送关于标签20的信息和在芯片62上编码的要操作的成像系统10的功能。
在控制装置22的操作中，踏脚板24最初放置在执行程序的医生容易到达内的医疗装置或系统10周围的区域内。踏脚板24最初被配置，使得上部38枢转以将RFID标签20定位成直接与在下部26的支座56上设置的金属片58相邻和/或与其接触。金属片58和标签20固定到的下部26和上部38的部分根据法拉第笼原理，充当用于标签20的屏蔽/屏蔽构件，防止源于读取器12的信号到达标签20。例如通过加重于上部38，或者在上部38与下部26之间提供适合的偏斜构件（未示出），上部38能够被偏斜以保持在其中标签20由金属片58屏蔽的配置中。在此配置中，由标签20不接收源于天线15的查询/供电信号，因为标签20被由上部38、下部26和/或金属片58提供或形成的屏蔽外壳屏蔽，并且由读取器12未接收来自标签20的对应信号18以便操作系统10的选择的功能。
在医生预期激活(active)由控制装置22控制的系统10的功能时，医生能够相对于下部26按压或枢转上部38，以将标签20从金属片58移开，使标签20暴露于来自天线15的查询/供电信号64或对于其不屏蔽标签20。信号64由无源标签20接收，并且给其上的芯片62通电并且使芯片62将对应操作信号18发送到读取器12。由读取器12接收的操作信号18由MCU16用来如由医生预期的那样操作系统10的关联功能。取决于被控制的系统10的特定功能，通过按压并且松开踏脚板24的上部38，通过按压并且保持上部38在被按压位置中，或者通过以预确定的模式按压上部38以提供被控制的系统10的功能的预期的激活或操作模式，医生能够操作控制装置22。
在附加的非限制性示范实施例中，控制装置22能够利用其它方法用于屏蔽标签20，例如通过在控制装置22致动时从金属封入卷(metal enclosing roll)展开标签20，或者通过在控制装置22致动时例如通过按压踏脚板24的上部38，将标签22移出金属外壳（未示出）。
除直接控制系统10的功能外，控制装置22的致动在备选非限制性示范实施例中还能够用作用于医疗装置10的开关。例如，在按压踏脚板24时，标签20向来自读取器12的信号64的暴露促使标签20发射要由读取器12接收的信号18。此信号18能够由读取器12用来向系统10指示用于系统10的开关（未示出）的状态，例如是否将开关视为被激活。因此，控制装置22能够用作在系统10上用于系统10的某个功能的开关的远程激活，而无论系统10是否具有用于该特定功能的实际开关。另外，通过具有与控制装置22关联的两个开关（未示出），能够实现冗余。由于两个开关的状态将与将由读取器12感测的标签id信号18一起发送，因此，此功能得以实现。因此，仅在两个开关均被激活，并且信号18由读取器12接收时，系统10才将激活功能。在备选实施例中，两个单独开关/控制装置22的状态和与每个开关/控制装置22关联的标签20上的标签数据18一起嵌入。对使读取器12读取开关状态，应暴露和读取标签20。此实施例可适用于具有和没有金属屏蔽58的两种系统10。如果开关22上没有金属屏蔽58，则标签20将连续不断地暴露，但系统10将不执行要求的操作，直至除非两个开关22均被按压，即，两个标签20同时被暴露或覆盖。在此实施例中，主要的问题是使用两个开关22以避免在利用单个开关/控制装置22的情况下能够造成的单故障状况。
现在查看图5，在另一图示的非限制性示范实施例中，图示控制装置22’，其中，上部38’包含位于上表面40’上的一对标签20’，其中对应的一对支座56’和金属片58’位于下部26’的底部表面28’上。在此控制装置22’中，一个标签20’始终在暴露的位置中，使得读取器12将接收来自标签20’中的一个的信号18，不顾上部38’的位置。采用系统10的选择的功能的操作，识别一个标签20’，而采用选择的系统功能的非操作，识别另一标签20’。因此，在按压/操作踏板24的上部38以暴露对应于功能的操作的标签20’时，同时屏蔽对应于那个功能的非操作的标签20’。以这种方式，控制装置22在装置22’的操作中提供冗余，以在其中标签20'均不发射或均发射由读取器12接收的信号的情况下，避免系统功能的不必要激活，例如在下表中示出通过标签20’的感测图示的操作状况，其中，1指示标签20’由读取器12感测到，并且0指示标签20’未由读取器12感测到：
现在参照图6，在另一图示的非限制性示范实施例中，控制装置122能够包含安装到多个支承168的中央平台166。标签170设置在平台166的上表面172和下表面174上。屏蔽构件177与可活动面板176上的上表面172和下表面174相邻设置，可活动面板176通过支架178相互互连，支架178设置在支承168之间并且在支承168的周边的外侧。支架178使支承屏蔽构件177的面板176能够相对于平台166与在面板176之间接合的偏斜构件（未示出）的偏斜相互结合移动以使屏蔽构件177向下表面174偏斜,因此暴露位于上表面172上的标签170,其能够是与系统功能的非操作关联的标签170。因此，在用户相对于偏斜构件的偏斜对上面板176施加力时，面板176和对应下屏蔽构件177从下表面174移位，从而暴露在其上的标签170，而上面板176和对应屏蔽构件177同时覆盖和屏蔽在上表面172上的标签170。以这样的方式，在下表面174上的标签170被暴露并且传送对应于关联系统功能的操作的信号18。在备选的并且非限制性示范实施例中，能够预留标签170和屏蔽构件177的位置，其中屏蔽构件177设置在平台166的上表面172和下表面174上，并且标签170与可活动面板176上的上表面172和/或下表面174相邻定位。
此书面描述使用包含最佳模式的示例公开了本发明，并且也使本领域技术人员能够实施本发明，包含制作和使用任何装置或系统并执行任何结合的方法。本发明的可取得专利范围由权利要求书定义，并且可包含本领域技术人员想到的其它示例。如果这类其他示例具有没有不同于权利要求书的文字语言的结构元件，或者如果它们包含具有与权利要求书的文字语言的无实质差异的等效结构元件，则它们意图处于权利要求书的范围之内。

Claims (10)

1.一种用于操作医疗系统的功能的控制装置，所述控制装置包括：
- 下部；
- 可活动连接到所述下部的上部；以及
- 识别装置，适应于以无线方式与设置在所述下部或上部中的一个上的医疗装置进行通信，其中所述控制装置不包含功率源。
2.如权利要求1所述的控制装置，其中所述控制装置不包含电子组件或无线传送模块。
3.如权利要求1所述的控制装置，其中所述识别装置是无源识别装置。
4.如权利要求3所述的控制装置，其中所述无源识别装置是无源RFID标签。
5.如权利要求1所述的控制装置，还包括设置在所述下部或所述上部中的一个上的至少一个屏蔽构件。
6.如权利要求5所述的控制装置，其中所述至少一个屏蔽构件是所述上部。
7.如权利要求5所述的控制装置，其中所述至少一个屏蔽构件是设置在所述下部上的金属片。
8.如权利要求1所述的控制装置，其中所述金属片设置在位于与所述识别装置选择性对齐的所述下部上的支座上。
9.如权利要求1所述的控制装置，还包括设置在所述上部或下部中的一个上的多个识别装置。
10.如权利要求1所述的控制装置，其中所述上部枢轴地连接到所述下部。
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