CN112638438B - 用于吸乳器的振动波形 - Google Patents

Abstract

一种用于促进从女性乳房进行乳汁提取的方法可以包括：将吸乳器系统的乳房接触部分施加到乳房；启动吸乳器系统以执行多个乳房泵吸循环；以及在乳房泵吸循环中的每一个的至少一部分期间，使用振动装置将振动施加到乳房。振动发生装置可以是吸乳器系统的部件、吸乳器系统上的附加附接件或与吸乳器系统协同工作的单独部件。

Description

用于吸乳器的振动波形

相关申请的交叉引用

本申请于2019年9月6日提交PCT国际专利申请，并要求于2018年9月6日提交的美国临时专利申请第62/727,909号的优先权，其公开内容通过引用整体结合于此。

技术领域

本申请涉及用于促进母乳的采集的装置、系统和方法。

背景技术

母乳喂养是用于在生命第一年内向新生儿提供营养的推荐方法。然而，许多母亲在分娩后很快返回工作，具有母乳喂养其新生儿的困难，或者出于其他原因具有母乳喂养的挑战。因此，许多母亲依靠吸乳来汲取她们的母乳，并使用奶瓶喂养她们的新生儿。由于母亲可能需要一天泵8次来维持其乳汁供应和/或防止乳房肿胀，因此重要的是每次吸乳期间尽可能高效-即，在最短的时间内从乳房排出尽可能多的乳汁。

吸乳器通过在短时间段内在乳房上施加抽吸来操作，在该时间段期间少量乳汁被汲取。吸乳器随后释放抽吸，并重复开启抽吸/关闭抽吸的循环，直到乳房变空为止。在一个开启抽吸/关闭抽吸的周期期间施加到乳房的真空量(称为波形)由吸乳器通过调节施加到内部真空马达和螺线管的电压和/或电流以模拟婴儿吃母乳来进行控制。典型的吸乳器在试图最大化泵的效率时允许母亲调节循环速度和抽吸量。然而，调节吸乳器以便高效工作仍然具有挑战性。

因此，理想的是具有有效工作以防止乳房肿胀的吸乳器。理想情况下，这种吸乳器会在短时间内从乳房尽可能多地排空乳汁。另外，这种吸乳器理想情况下针对各个女性的具体需求容易进行调节。这些目标中的至少一些由以下公开内容来解决。

发明内容

本申请描述了一种改进的吸乳器装置和方法，其允许增加乳汁体积流量和/或增加泵效率。该装置和方法涉及在吸乳器循环(或“波形”)期间向乳房施加振动，以针对给定的循环速度和抽吸水平增加汲取的乳汁的体积流量。根据本公开的增加有振动的吸乳器波形在本文中通常被称为“振动波形”。与通过简单地调节吸乳器的循环速度和/或抽吸水平将发生的那样相比，振动波形有助于吸乳器更完全地和/或在更短的时间内从乳房中排空乳汁。产生振动波形也可以减少排乳的时间，该反射导致母乳释放。在任何给定的泵吸方法示例中，可以施加振动波形，并且还可以调节泵的循环速度和/或抽吸水平。可选地，振动波形可以在不对循环速度或抽吸水平进行任何调节的情况下被施加(并且具有有利的结果)。

在各种实施例中，作为泵循环的一部分，在真空被降低、保持和/或释放时，吸乳器通过抽吸图案中的小振荡向乳房施加振动。振动可以促进排乳的改进，并减小乳汁在乳腺管的内壁上的剪切应力，从而有助于增加从乳腺管流出的乳汁的体积流量。当抽吸以快速循环的方式被增加和减少时，振动感最明显。

可以使用多种装置和方法在吸乳器系统中生成振动波形。在一些实施例中，振动装置被添加到吸乳器装置。可选地，吸乳器装置的一个或多个部件可以被改变或调节以引起振动。在其他实施例中，可以使用单独的装置来生成振动。这些类型的实施例的示例包括但不限于：调制吸乳器装置的真空泵、调制吸乳器装置的螺线管、或者将振动马达、压电元件、扬声器、震动元件添加在泵马达壳体或泵的底部上、马达或轴上的偏心旋转配重件、或者活塞壳体的壁中的允许隔膜前后“颤振”的齿部。振动源可以被置入到泵、凸缘或外部装置中。

在本公开的一个方面中，一种用于促进从女性乳房进行乳汁提取的方法可以包括：将吸乳器系统的乳房接触部分施加到乳房；启动所述吸乳器系统，以执行多个乳房泵吸循环；以及在所述乳房泵吸循环中的每一个的至少一部分期间，使用振动装置将振动施加到所述乳房。在一些实施例中，所述乳房泵吸循环中的每一个都可以包括增加真空段和减少真空段，在所述增加真空段期间，施加到所述乳房的真空作用力的量增加，在所述减少真空段期间，施加到所述乳房的真空作用力的量减少。

可选地，乳房泵吸循环中的每一个都可以进一步包括至少一个真空保持段，在该真空保持段期间，施加到乳房的真空作用力的量保持恒定。例如，真空保持段可以是在增加真空段之后出现的最大真空作用力保持段，在所述最大真空作用力保持段期间，真空作用力的量以最大真空作用力保持恒定，或者所述真空作用力保持段可以是在减少真空段之后出现的最小真空作用力保持段，在所述最小真空作用力保持段期间，真空作用力的量以最小真空作用力保持恒定。振动可以施加到乳房泵吸循环的任何段(或多个段)，包括真空增加段、减少真空段和/或真空保持段(一个或多个)。在一些实施例中，振动可以在每个循环的整个长度期间被施加到乳房。

根据各种实施例，所施加的振动可以具有在0Hz和10MHz之间的频率。更理想地，在一些实施例中，振动可以具有5Hz至10Hz的频率。根据各种实施例，振动可以以一图案被施加，所述图案例如但不限于阶梯图案、波浪形图案或振荡图案。

在一些实施例中，在乳房中生成振动的振动装置是吸乳器系统的一部分。可选地，振动装置可以是单独的装置，所述单独的装置不直接连接到吸乳器系统并以与吸乳器系统的乳房接触部分分离的方式接触乳房。例如，施加振动可以涉及启动作为振动装置的一部分的马达和/或螺线管。在一些实施例中，施加振动可以涉及经由吸乳器系统施加额外的真空作用力和释放额外的真空作用力。例如，施加和释放额外的真空作用力可以涉及在相反的方向上驱动空气经过单向阀中的一个或多个孔，所述单向阀是吸乳器系统一部分。

在一些实施例中，施加振动的步骤由吸乳器系统的控制单元启动。可选地或另外，施加振动可以由吸乳器系统的用户启动。可选地，该方法还可以包括调节振动的施加。在各种实施例中，调节可以由吸乳器系统的控制单元和/或由用户来执行。

在本公开的另一方面中，一种用于促进从女性乳房进行乳汁提取的装置可以包括壳体和振动发生装置，该振动发生装置与壳体联接，以用于在乳房中产生振动，从而促进从乳房进行乳汁提取。该装置可以附接到吸乳器装置或结合到吸乳器装置中。可选地，该装置可以是与吸乳器装置一起使用的单独的装置。

在一些实施例中，振动发生装置可以是马达。在一些实施例中，该装置被配置成在远离吸乳器装置的位置处直接接触乳房。这种装置可以进一步包括粘合表面，所述粘合表面位于壳体上，以用于将壳体临时附接到乳房。该装置还可以可选地包括无线模块，所述无线模块位于壳体中，以用于将信号发送给吸乳器系统和/或从吸乳器系统接收信号。

在本公开的另一方面中，一种用于促进从女性乳房进行乳汁提取的系统可以包括吸乳器装置和振动发生装置。吸乳器装置包括乳房接触部分、具有真空源的控制单元、和连接器，所述连接器用于将真空作用力从控制单元的真空源传递到乳房接触部分。振动发生装置与吸乳器装置联接，以用于在乳房中产生振动，从而促进从乳房进行乳汁提取。

在一些实施例中，振动发生装置附接到乳房接触部分。在一些实施例中，振动发生装置是控制单元的一部分。在一些实施例中，振动发生装置与吸乳器装置物理分离，并经由有线通信或无线通信与吸乳器装置通信。不同类型的振动发生装置包括但不限于马达、步进马达、螺线管、具有至少一个孔的单向阀、活塞、配重部分和控制单元中的软件程序，所述软件程序包含用于开启和关闭真空作用力的指令。在一些实施例中，系统可以进一步包括控制器，所述控制器用于允许系统的用户调节振动的至少一个参数。

控制单元可以包括多个不同的部件，例如至少一个马达、至少一个螺线管、以及电子设备，所述电子设备被配置为控制马达和螺线管。一些实施例可以包括用于将真空作用力提供给乳房接触部分的第一马达、和用于驱动空气进入到乳房接触部分中以生成振动的第二马达。在该示例中，第二马达是振动发生装置。一些实施例可以包括与第二马达联接的柔性球状物，其中第二马达挤压和释放柔性球状物，以将空气推入到乳房接触部分中和将空气从乳房接触部分推出。

下面将参考附图更详细地描述这些和其他方面和实施例。

附图说明

图1是目前可用的电动吸乳器系统的立体图；

图2是根据一个实施例的示出了通过沿着抽吸诱导吸乳器曲线的一部分调制抽吸波形经由吸乳器施加的振动的时间与压力图；

图3是根据可选实施例的示出了通过沿着抽吸诱导吸乳器曲线的全部调制抽吸波形经由吸乳器施加的振动的时间与压力图；

图4是根据一个实施例的示出了通过沿着抽吸诱发吸乳器曲线(除了在真空方面在最低点处的静止保持状态)调制抽吸波形经由吸乳器施加的振动、没有振动或振荡效应的时间与压力图；

图5是根据一个实施例的示出了具有短阶梯脉冲的阶梯振动刺激图案的吸乳器抽吸曲线的时间与压力图；

图6是根据一个实施例的示出了具有交替和/或独立调制的波周期的吸乳器抽吸曲线的时间与压力图，其中一个周期包括振荡效应，而另一个周期不包括振荡效应；

图7是根据一个实施例的示出了包括压力下降、压力的阶梯式增加和附加循环的吸乳器抽吸曲线的时间与压力图，且在波形曲线段中的至少一部分上具有振动效应；

图8A至图8D是根据一个实施例的描述示例性振动波形的时间与压力图，所述示例性振动波形中的每一个都包括在波上升段、波下降段和/或波保持段(一个或多个)的多个部分期间的振动段和平滑段；

图9描绘了根据一个实施例的时间与压力曲线和示例性马达和螺线管控制信号曲线，示出了控制信号对来自吸乳器抽吸波形的振荡压力降低曲线的调制效果；

图10A是示出根据一个实施例的具有阶梯式振动图案的真空波形的曲线图；

图10B是示出根据可选实施例的具有振荡增加和减少振动图案的真空波形的曲线图；

图11示出了根据各种实施例的吸乳器装置的PCB、泵马达和螺线管，所述PCB、所述泵马达和所述螺线管中的一个或多个可以用于驱动吸乳器波形和波形效应的活动；

图12是根据一个实施例的吸乳器凸缘和容器的侧视图，其中振动马达与吸乳器凸缘联接；

图13是根据一个实施例的吸乳器系统的立体图，该吸乳器系统包括吸乳器凸缘和单独的振动马达，该振动马达被设计成由使用者握持以机械振动乳房；

图14是根据一个实施例的具有移动膜和偏心马达的吸乳器凸缘的侧视图；

图15A是根据一个实施例的用于向吸乳器提供振动波形的真空马达装置的侧视图；

图15B是图15A的马达装置的单向阀的隔膜的俯视图，所述单向阀包括多个孔，并且阀的阀瓣被移除以示出隔膜；

图15C是图15B的隔膜的俯视图，其中阀的阀瓣覆盖在隔膜上并包括切口部分以暴露隔膜的一部分和孔中的一个；

图16A和图16B是示出吸乳器系统的常规真空马达的操作的侧视图；

图17是根据一个实施例的图15A的真空马达的侧视图，其中示出了马达在系统中生成振动的操作；

图18是根据一个实施例的包括用于生成振动波形的单独的马达的吸乳器系统的示意图；以及

图19是根据一个实施例的吸乳器系统的示意图，所述吸乳器系统包括马达挤压以增加系统中的压力的球状物。

具体实施方式

参考图1，示出了当前可用的电动吸乳器系统10的一个示例。在该示例中，系统10包括乳房接触部分12和控制单元22。乳房接触部分12通常包括：两个漏斗14(或“护罩”)，所述漏斗用于直接接触并部分地佩戴在妇女的乳房上；两个乳汁收集容器18，所述乳汁收集容器连接到漏斗14；两个鸭嘴阀20(或“膜”)，所述鸭嘴阀在使用时位于乳房接触部分12内部；以及管连接器16，所述管连接器用于连接漏斗14与控制单元22。控制单元22通常包括几个主要部件，所有这些部件都位于控制单元22的壳体内，并且因此在图1中不可见。例如，控制单元22通常容纳：真空马达，该真空马达用于生成真空(或“抽吸”)力，该真空(或“抽吸”)力通过管连接器16被传送到漏斗14；螺线管，该螺线管有助于从系统10释放真空压力；以及电子设备，该电子设备用于驱动系统10。

本领域技术人员有时使用不同的术语来指代吸乳器系统10的各个部分。例如，乳房接触部分可以被称为“乳汁提取装置”或“可丢弃部分”，漏斗14通常被称为“乳房护罩”，而控制单元有时被简称为“泵”。本申请将典型地使用如上刚刚描述的术语，但是这些术语在某些情况下可能与本领域中常用的其他术语同义。因此，用于描述吸乳器系统或装置的已知部件的术语的选择不应被解释为限制本发明的由权利要求限定的范围。

如背景技术部分所提及那样，当前可用的电动吸乳器系统(诸如图1的系统10)通过在泵吸过程期间反复地向乳房施加真空作用力并释放真空作用力来操作。真空的每次施加和每次释放在本文中被称为一个“循环”，其中每个循环都在开始施加真空作用力时开始，并正好在再次开始施加真空之前结束。通过操作吸乳器在压力与时间的曲线图上产生的图案在本文中可以被称为“泵吸波形”。

作为当前可用的吸乳器的常规功能的一部分，当前可用的吸乳器不会在乳房中振动或产生振动。相反，当前可用的吸乳器提供平稳、无振动的抽吸和释放循环。总体上，本文所述的方法使用一个或多个机构以将振动增加到吸乳器循环的至少一部分，以便增强吸乳器的功能，并因此有助于从乳房进行乳汁提取。本申请有时将增加有振动的泵吸波形称为“振动波形”。换句话说，“振动波形”可以指增加有振动的任何乳房泵吸波形。

当前的吸乳器允许改变吸乳器的循环速度和抽吸压力。从牛顿流体经历层流流动的近似推导出的Hagen-Poiseuille流体动力学方程如下：ΔP＝(8μLQ)/(πR⁴)，其中ΔP＝压差(在乳腺管中)，L是(乳腺管的)长度，m＝(乳汁的)动态粘度，Q＝体积流量，以及R＝(乳腺管的)半径。当前的吸乳器仅通过调节抽吸压力来实现ΔP。乳汁和初乳可以近似为牛顿流体，并且乳腺管管道的半径的尺寸也可以使我们能够合理地确定几乎所遇到的全部流动状态由层流流动段组成。因此，从剪应力方程τ＝-μ*(dv/dr)推导出的Hagen-Poiseuille方程应该代表合理的近似，其中μ＝粘度，v＝流体的速度，r＝管内沿着半径的位置。因此，吸乳器的循环速度影响吸乳器在一分钟内操作多少个抽吸和释放循环，但不影响循环期间的体积流量。

在本申请中描述的装置、系统和方法通过施加振动以减小沿着乳房乳腺管(或“导管”)的给定半径的剪切应力τ来增强吸乳器功能，使得乳腺管中的更多体积将以更高的速度移动。当其他参数固定时，施加的振动增加了Q(体积流量)，并且所述施加的振动还可以刺激乳房以诱发放乳，并进一步增加乳房乳腺管的沿临界流量限制点的径向尺寸R。由振动导致的μ的减少也可以通过下面的公式来解释，F＝μA(υ/y)。通过振动，流体和乳腺管的壁之间的摩擦减小，从而减小了保持流动速度所需的力的量。此外，或者作为单独的影响，振动可能会刺激放乳，这会增加每个乳腺管的横截面积。回到Hagen-Poiseuille流体动力学方程，在给定固定的ΔP的情况下，μ必须减小并且Q必须增大，以平衡方程。在假定相同压力梯度的情况下，放乳会引起半径增加和Q的相应增加。

本文描述的装置、系统和方法使用振荡振动图案，以通过一个或多个机械路径在泵吸期间引起来自乳房的乳汁流的增加。在各种示例和实施例中，装置、系统和方法可以产生具有任何合适的图案、尺寸、形状、定时等的振动(或振动波形)。例如，在任何给定的实施例中，振动或振荡的频率范围可以从低至仅高于0Hz高至10MHz。可能存在理想的舒适振动频率范围以获得舒适和妇女感受到振动的能力，例如所述振动频率范围可以在大约5Hz到大约10Hz的范围内。可选地，在一些实施例中，约2Hz至约20Hz的较宽范围可能是理想的。一般而言，如果振动频率太高，妇女就感觉不到振动。另一方面，超声波范围内的高频振动在某些情况下可能是有用的，例如疏通乳腺管和缓解乳腺炎。

正如可以施加任何合适类型的振动一样，根据各种实施例，可以使用任何合适的装置来产生振动，所述装置的示例在下文被描述。因此，该申请不应被解释为限于任何特定类型或图案的振动或用于诱发振动的任何特定装置。

如前所述，本申请描述了通过振动乳腺管以增加乳汁的体积流量来帮助增强母乳泵吸的装置、系统和方法。典型的吸乳器包括真空马达和螺线管。在每个泵吸周期期间，启动真空马达，从而在乳房处产生压力，并且因此帮助汲取乳汁。在循环结束时，通过打开螺线管来释放压力，以使吸乳器凸缘中的压力正常化。然后重复该循环。“重复”简单地是指只要吸乳器被启动，多个循环就连续运行。在某些情况下，相同的循环(即具有相同波形的循环)可以一遍又一遍地被重复。在其他实施例中，循环可以不同。例如，两个不同的循环可以交替进行。或者循环波形可以随时间而变化。或者根据内置算法，循环波形可以是可调节的或具有随时间的自动变化。因此，在任何给定的实施例中，循环可以重复或随时间变化。

在根据本公开的吸乳器的一个实施例中，为了生成振动波形，吸乳器使用对到真空马达的控制信号的脉宽调制来快速启动和关闭马达。真空马达可以由h桥驱动，以通过使得马达的极性交替来循环产生真空和释放真空。在一些实施例中，吸乳器可以包括一个以上的真空泵。一个真空泵提供非振动波形，而另一真空泵通过增加和/或减少压力来提供振动效应。

在另一实施例中，用于在吸乳器循环中诱发振动波形的方法可以涉及在真空开启的同时调制螺线管。吸乳器可以包括一个以上的螺线管。被选择以提供快速释放时间的一个螺线管可以用于释放真空。被选择为具有缓慢释放时间的另一个螺线管可以用于提供振动波形。

在其他实施例中，振动波形可以通过真空泵的设计以机械方式生成。例如，在基于多n活塞的真空泵中，m个活塞(其中m＜n)可以不连接或连接到释放阀，这将生成步进式振动压力曲线。在基于多n活塞的真空泵中，活塞可以不对称地对准，以提供振动波形。可选地或另外，活塞真空泵内的阀可以被有意地设计成“可泄漏的”，以提供真空的部分释放，从而产生更显著的振动效应。其他机械改变可以包括设计释放阀，该释放阀自动地快速打开和关闭以产生振动。振动也可以由挤压和释放与真空泵成一直线的球状物或囊状物的马达产生。

在各种实施例中，振动可以在吸乳器装置的凸缘或瓶组件上生成。可以被结合到吸乳器装置中以在凸缘或瓶组件上生成振动的机构包括但不限于线性或旋转振动马达、压电晶体、形状记忆合金、扬声器和磁体。例如，一个吸乳器装置可以包括直接被定位在凸缘上的马达。马达可以包括附接到马达轴以在凸缘中产生振动的偏移配重，所述振动被传递到乳房并最终被传递到乳腺管。

可选地，可以使用外部装置生成振动。这种装置可以被放置或穿戴在乳房上，并且可以通过任何合适的机构(一个或多个)产生振动。

所生成的振动的频率和振幅可以变化，以便诱发或维持排乳，通过降低身体的感觉阈值使排乳更容易发生，和/或通过降低流体的剪切应力和/或流体对导管的摩擦系数使乳汁振动以使乳汁更容易流动。为了节省电池功率，所生成的振动可以具有低频率和低振幅。可选地，可以使用频率和振幅的任何组合。

在本申请中描述的用于在吸乳器中生成振动波形的任何特征或部件可以与任何合适的动力或非动力吸乳器装置一起使用或结合到所述动力或非动力吸乳器装置中。除了调节吸乳器的循环速度和/或抽吸水平之外(或作为其替代性方案)，振动波形可以用作用于控制泵吸设备的第三方法。在各种实施例中，振动波形可以由用户和/或由被置入到装置中的反馈控制机构来调谐。振动波形可以有助于改变波形内或乳房组织上的振动水平，使得抽吸、真空和振动的变量可以由用户手动或通过自动或自适应学习计算机算法独立控制，以支持乳汁输出的优化。

现在参考图2至图10B，根据各种示例和实施例，许多不同的振动波形形状、类型、图案、尺寸等可以被生成并在吸乳器装置中使用，以增强从乳房进行的乳汁提取。图2至图10B示出了这种振动波形的示例。后面的附图描绘了可以用于生成振动波形的装置的示例。总体上，除非特别说明，本文所述的任何振动诱发装置可以用于生成具有任何波形或其他特性的振动。因此，本申请的范围不应限于使用任何特定的振动装置或任何特定的振动波形。

图2是示出振动波形100的一个实施例的时间与压力曲线图，该振动波形可以使用本文描述的方法和装置在吸乳器中生成。振动波形100的每个完整循环105包括增加真空段101(或“压力降低段”)、真空保持段102、真空释放段103(或“使压力标准化段”或“排气段”)以及最终保持段104(或“被标准化的压力保持段”)。在该实施例中，振动波形100的振动在真空段101、真空保持段102和最终保持段104期间被施加，但没有在真空释放段103期间被施加。被标准化的压力保持段104的振荡效应可以在被标准化的压力下发生，略高于被标准化的压力，或者最优选地低于被标准化的压力，例如，轻微真空，以帮助将乳房保持在吸乳器的凸缘内的正确抽吸位置。波形100可以以相同的图案或不同的图案重复任意数量的循环105。根据各种实施例，波形100的图案可以自动、手动或以两种方式改变。例如，图案可以由用户通过改变吸乳器装置的设置来手动调节。可选地或另外，图案可以由吸乳器装置的控制单元自动调节，该控制单元可以通过可调的或反应性的学习交互经由计算机软件来指导。

如上所述，当前可用的吸乳器系统通常允许用户调节(或自动调节)系统的循环速度和抽吸压力。参考图2的波形100，调节循环速度将沿着曲线图的水平“时间”轴改变每个循环105的“宽度”。较快的循环速度等于较高的频率，而较低的循环速度等于较低的频率。调节抽吸压力将会改变曲线的沿曲线图的竖直“压力”轴的“高度”或“深度”。根据本文所述的各种实施例，除了调节循环速度和/或抽吸压力之外，或者作为调节循环速度和/或抽吸压力的替代性方案，吸乳器系统的用户和/或控制单元可以调节振动。振动调节可以包括：例如打开或关闭振动，使振动在波形100的不同部分发生，和/或改变每个振动的图案或深度/强度。在一些实施例中，例如，吸乳器系统可以包括一个或多个转盘、开关、按钮、滑快等，以用于进行调节。一些实施例可以包括单独的控制器，诸如远程控制单元或下载在智能电话、平板电脑等上的计算机应用。一般而言，任何给定的实施例可以允许用户以任何合适的组合来调节或控制振动、循环速度和/或抽吸压力。

现在参考图3，示出了用于与吸乳器装置一起使用的振动波形200的另一个实施例。在该实施例中，波形200包括增加真空段201、真空保持段202、减缓真空释放段203和处于或接近被标准化的压力的重启段204，该波形可以包含振动图案。在该实施例中，振动被施加在波形200的整个循环205中，尽管在重启段204期间的振动是可选的。根据各种实施例，段201、202、203、204可以以这些图案或振动、抽吸、阶梯等其他图案的任何配置重复。本文公开的振动图案也可以在彼此之间互换，使得吸乳器装置的用户可以在装置的一个操作时段内经历多种不同类型的图案。

图4示出了用于与吸乳器一起使用的振动波形300的另一个实施例。在该实施例中，波形300的每个循环305都包括增加真空段301、保持真空段302、减缓振动真空释放段303和近标准化压力段304。在该实施例中，振动在除保持真空段302之外的所有段期间被施加，该保持真空段是没有振动的。对于该波形300，标准化压力段304是可选的，这意味着在一些实施例中，一个循环305可以以振动真空释放段303结束，并且下一个循环可以立即以增加真空段301开始。

图5描绘了用于吸乳器抽吸曲线的振动波形400的另一个实施例。在该实施例中，波形400的每个循环405都包括真空段401、最大真空段402、真空释放段403和结束循环段404。真空段401具有施加有振动的阶梯图案。最大真空段402可以包括保持时段，在该保持时段期间保持真空，但是这种时段是可选的。

现在参考图6，示出了用于吸乳器的振动波形500的另一个实施例。该实施例包括两种类型的波形循环：第一循环类型511和第二循环类型512。第一循环类型511包括具有微振荡振动的增加真空段501、保持真空段502、真空释放段503和结束段504，所有这些段都没有振动。第二循环类型512包括增加真空段505、保持真空段506和真空释放段507，所有这些段都没有振动。振动波形500的这些循环511、512可以以用户期望的任何顺序执行。图6的实施例在单个波形500中包括两种不同类型的循环511、512，但是其他实施例可以包括两种以上不同类型的循环、不同循环的不同图案、两个或更多个循环曲线之间的振荡等。在各种实施例中，在不脱离本公开的范围的情况下，本文描述的波形形状、图案、类型和/或尺寸中的任一个可以以任何组合和数量与任何其他波形形状、图案、类型和/或尺寸组合(无论是否在本文中描述)。

图7描绘了用于吸乳器抽吸曲线的振动波形600的另一个实施例，其中每个循环607都包括真空增加段601、真空保持段602、第一真空释放或排气段603、部分降低真空保持段604、第二真空释放或排气段605和循环结束段606(在该阶段压力接近环境正常)。振动在除第一真空释放段603和第二真空释放段605之外的全部段被施加。波形600的该实施例的变化可以包括更多或更少的保持段、真空增加段和/或真空减少段的不同组合。另外，在可选的实施例中，在真空增加段601中使用的相同的细长阶梯式振动图案可以施加于真空释放段603、605中的一个或两个中，以更缓慢地将真空降低到一个或多个限值，从而促进排乳的刺激和/或母乳和/或初乳的刺激或产生。

图8A至图8D示出了具有不同段的振荡和/或振动效应的吸乳器抽吸波形曲线的四个不同实施例。图8A示出了在循环的真空侧具有对增加的振动效应的波形710。图8B示出了在最大真空段内具有振动效应的波形720。图8C示出了在排气到近似被标准化压力段期间和紧接在其后具有振动效应的波形730。图8D示出了在排气到近似被标准化压力段时具有振动效应的波形740，所述近似被标准化压力段包括如果需要的话将压力增加到略高于泵操作的当前大气压力。这些效应可以由吸乳器装置的控制单元内(或与吸乳器装置分离)的微处理器控制，该微处理器可以调谐一个或多个马达和/或一个或多个螺线管的效应，以调节吸乳器的不同段的效应，从而在对乳房进行泵吸的同时产生期望的效应。

图9包括与马达控制信号开启/关闭曲线810和螺线管控制信号开启/关闭曲线820平行的时间与压力曲线800。在各种实施例中，吸乳器的马达和/或螺线管可以由用户调谐/调节，以产生用于泵吸的期望振动和真空波形800。马达(一个或多个)和/或螺线管(一个或多个)用于产生振动和/或控制波形效应的这种效应和/或动作可以附加地或可选地由吸乳器的用软件编程的控制单元来调节，以促进如用户所期望那样和/或如通过传感器或来自用户的反馈通知控制单元那样在不同的时间形成特定的波形。

图10A和图10B是示出振动波形的两个不同实施例的曲线图。在图10A中，振动波形1301具有阶梯图案。用于生成这种图案的一种方法是重复地快速打开和关闭吸乳器。这可以通过例如使用步进马达或DC马达来实现。当吸乳器打开时，真空增加。当吸乳器关闭时，保持真空。

在图10B中，振动波形1302具有由真空的反复振荡增加和减少产生的波浪形图案。用于生成这种类型的波浪形图案化的波形的一种方法是通过使n活塞真空马达内的单独的真空马达或m个活塞(其中m≥1且m≤n)增加和/或降低系统内的真空。生成这种图案的另一方法是通过使用螺线管进行的真空的受控的部分释放。

图11示出了可以包括在吸乳器装置或系统中并可以以各种组合用于提供振动波形的三个部件。这些部件可以包括印刷电路板(PCB)901(或其他类似的电子部件)、马达902和螺线管903。吸乳器的各种实施例可以包括多个PCB 901、多个马达902和/或多个螺线管903，并且每次提到这些部件中的任何一个时，不再重复这个事实。PCB 901可以与马达902和/或螺线管903一起工作，以向吸乳器循环提供振动，如上所述。在可选的实施例中，其他类型的压力排气装置可以与泵马达、压力调节阀和/或其他部件结合以被动的方式、电动方式或机械方式被致动，以在抽吸诱发曲线内产生期望的波形。

图12是根据一个实施例的吸乳器装置1000的侧视图。该图和下面的几个图将吸乳器系统的乳房接触部分称为“吸乳器装置”。未示出的是控制单元(或“泵”)和用于将吸乳器装置与控制单元连接的管。如前所述，用于吸乳器系统的各种部件的特定术语不应被解释为限制性的。

在该实施例中，吸乳器装置1000包括真空端口1001、压力调整隔膜1004、用于乳汁或初乳的收集容器1003、振动装置1002和具有用于接受乳房的开口1006的漏斗1005。振动装置1002是附接到漏斗1005的近端部分的小振动诱发马达。在可选的实施例中，振动装置1002可以附接到吸乳器装置1000的不同部分，诸如但不限于凸缘、收集容器1003或隔膜1004。在图示的实施例中，振动装置1002直接使漏斗1005振动，该漏斗将振动传导到被接纳在开口1006中的乳房组织中。振动装置1002可以生成以上描述的各种类型和图案的振动波形或任何其他合适的振动中的任何一个。

现在参考图13，在另一实施例中，吸乳器系统1100可以包括吸乳器装置1101和单独的振动装置1102。同样，未示出抽吸源(即具有马达(一个或多个)、电力线等的吸乳器容纳机构)，但是抽吸源可以作为系统1100的一部分被包括。吸乳器装置1101包括真空端口1103、漏斗1104和收集容器1109以及其他部件。单独的振动装置1102可以包括用于产生振动的小马达，并且所述振动装置可以由用户保持抵靠在乳房上或者临时附接(例如，粘合剂)到乳房。振动装置1102可以包括一个或多个信号发送器1105、接收器和/或收发器，所述信号发送器1105、接收器和/或收发器通过有线或无线连接(诸如WIFI 1106和/或蓝牙1107)与吸乳器控制单元(未示出)通信。虽然不是必需的，但是这种通信可以与振动装置1102和/或吸乳器装置1101中的传感器相结合，以为微控制器提供反馈，从而调节吸乳器波形中的压力的致动和/或由振动装置1102产生的振动水平。在一些实施例中，该反馈回路可以预先设置到吸乳器系统1100中。

图14是根据另一个实施例的吸乳器装置1200的侧视图。在该实施例中，装置1200包括典型吸乳器装置的所有特征，诸如收集容器1203、漏斗1205、抽吸端口1207等。此外，装置1200包括附接到收集容器1203的顶部或盖部分的偏心马达1202。偏心马达1202生成振动，该振动使设置在漏斗1205中的膜1201振动，从而导致真空波形中的真空(振动)的振荡增加和减少。偏心马达1202可以通过无线或有线技术与吸乳器控制单元通信。根据各种实施例，偏心马达1202可以作为吸乳器装置1200的一部分被附接，或者可以是可以由用户附接的单独件。

现在参考图15A，示出了用于吸乳器系统的真空马达装置1400的一个实施例。在该实施例中，真空马达装置1400包括连接到轴的DC马达1401，该轴使连接到隔膜1402的活塞1410移动。在活塞1410的向下循环中，活塞1410向下拉动隔膜1402，并且因此通过第一单向阀1403将空气从连接到乳房的凸缘中抽出，从而在乳房上产生真空。在活塞1410的向上循环中，活塞1410通过第二单向阀1404将空气推到外部，因此完成吸乳器循环。在n＝1的n活塞吸乳器系统中，如图15A的装置1400所示，这将产生阶梯状振动波形1301，诸如图10A所示的阶梯状振动波形。

现在参考图15B和图15C，为了产生诸如图10B中的波形1302的振荡波形，必须从真空马达装置1400释放一些真空作用力。实现此的一种方式是使空气在相反的方向上经过第一单向阀1403。在一个实施例中，第一单向阀1403可以包括隔膜1405，如图15B的俯视图所示。隔膜1405包括允许空气经过的多个孔1406或孔口。(可以包括任何合适数量的孔1406。)。如图15C所示，第一单向阀1403的阀瓣1047可以包括切口部分或其他形式的开口，以暴露隔膜1405的一部分和孔1406中的一个或多个，这将允许空气在相反的方向上经过阀1403。在相反的方向上流过第一单向阀1403的空气将导致振荡波形，这是因为在活塞1410的上升循环期间，空气中的一些返回到凸缘，从而导致真空的略微降低。第一单向阀1403的这种修改可以扩展到n活塞真空马达中的n＞1。

现在参考图16A和图16B，示出了吸乳器系统的现有技术真空马达装置1450的操作。如图16A所示，装置1450的马达1451驱动活塞1460在隔膜1452上下拉，该隔膜通过第一单向阀1454将空气(向下箭头)抽入到装置1450中。空气的这种移动在吸乳器系统的乳房接触部分中产生真空作用力。在16B中，马达1451然后向上驱动活塞1460，从而向上推动隔膜1452，并通过第二单向阀1453将空气(向上箭头)推出装置1450。这种被推出的空气从系统的乳房接触部分释放真空作用力。

图17示出了与现有技术装置1450相比，图15A至图15C的相同真空马达装置1400的操作。在图17的装置1400中，当马达1401驱动活塞1410向上以推动隔膜1402向上时，空气通过第二单向阀1403被推出装置1400(向上的粗箭头)，并且空气还通过第一单向阀1404的隔膜中的孔1406(或多个孔)被推出装置1400(向上的细箭头)。通过孔(一个或多个)1406逸出的空气导致系统中的振动。在可选的实施例中，一个或多个孔可以放置在吸乳器的除隔膜之外的部分中，诸如放置在塑料组件的部分中。

现在参考图18，在可选的实施例中，吸乳器系统1500可以包括第一真空马达1501、第二真空马达1502、螺线管和凸缘组件1504，所有这些部件都通过管1506或其他合适的连接器连接。第一真空马达1501提供用于驱动吸乳器系统1500并向凸缘组件1504提供抽吸的主要真空源。第二真空马达1502生成用于振动波形的振动，并且可以连接到系统1500，使得第二真空马达1502的输入端口和输出端口连接到封闭系统1500。例如，在第二真空马达是n＝1的活塞真空马达的实施例中，马达1502在第一阶段期间抽真空，并在第二阶段期间释放捕获的空气。由于释放的空气返回到封闭系统1500中，因此空气将在凸缘组件1504中引起振动，从而提供振动波形，诸如图10B中示出的波形1302。在可选的实施例中，用户可以简单地连接输入端口，这将产生阶梯状曲线。

参考图19，示出了吸乳器系统1600的另一个实施例。该实施例包括真空马达1601、柔性球状物1602、外部马达1603、螺线管1604和凸缘组件1605。真空马达1601提供用于驱动吸乳器系统1600并向凸缘组件1605提供抽吸的主要真空源。外部马达1603附接到柔性球状物1602(橡胶球状物或类似材料)，并且两者一起工作以生成振动波形。首先，外部马达挤压球状物1602以将空气排入系统1600中。排出的空气降低了凸缘组件1605中的整体真空。当外部马达1603减缓并允许球状物1602膨胀时，空气被抽回到阀中，从而增加系统1600中的整体真空。因此，提供了振动波形。

尽管该具体实施方式已经阐述了某些实施例和示例，但是本发明延伸超出了具体公开的实施例，扩展到本发明的可选实施例和/或用途及其修改和等同物。因此，本发明的范围不应该由上述特定公开的实施例所限制。

Claims (15)

1.一种用于促进从女性乳房进行乳汁提取的方法，所述方法包括：

将吸乳器系统的乳房接触部分施加到乳房；

启动所述吸乳器系统，以执行多个乳房泵吸循环，其中所述乳房泵吸循环中的每一个都包括增加真空段和减少真空段，在所述增加真空段期间，施加到所述乳房的真空作用力的量增加，在所述减少真空段期间，施加到所述乳房的真空作用力的量减少；以及

在所述乳房泵吸循环中的每一个的至少一部分期间，使用振动装置将振动施加到所述乳房，

其中，所述乳房泵吸循环包括抽吸图案，

其中在所述乳房泵吸循环中的每一个的至少一部分期间，通过所述吸乳器系统的真空马达装置的单向阀将空气从所述吸乳器系统的连接到乳房的凸缘抽出，从而在乳房上产生真空，并且施加振动包括通过利用所述单向阀的隔膜向所述抽吸图案施加振荡来向所述乳房施加振动，所述真空马达装置经由连接器连接到所述乳房接触部分，

其中施加振荡包括允许空气流动通过所述隔膜中的一个或多个孔。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述乳房泵吸循环中的每一个进一步包括至少一个真空保持段，在所述至少一个真空保持段期间，施加到所述乳房的真空作用力的量保持恒定。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述至少一个真空保持段包括最大真空作用力保持段或最小真空作用力保持段中的至少一个，

其中所述最大真空作用力保持段在所述增加真空段之后出现，在所述最大真空作用力保持段期间，所述真空作用力的量以最大真空作用力保持恒定；

其中所述最小真空作用力保持段在所述减少真空段之后出现，在所述最小真空作用力保持段期间，所述真空作用力的量以最小真空作用力保持恒定。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述振动在所述增加真空段、所述减少真空段或所述至少一个真空保持段中的至少一个期间被施加到所述乳房。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，在所述增加真空段或所述减少真空段中的至少一个期间，所述振动被施加到所述抽吸图案。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述振动在每个循环的整个长度期间被施加到所述乳房。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述振动在每个循环的整个长度期间被施加到所述抽吸图案。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，施加的所述振动具有5Hz至10Hz的频率。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述振动以选自由阶梯状图案、波浪形图案和振荡图案构成的组的图案被施加。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括：

调节所述振动的施加。

11.根据权利要求1所述的方法，还包括：

通过调节施加到所述抽吸图案的振荡调节施加到所述乳房的振动。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，相对于空气流动通过所述单向阀的主方向，空气被允许在相反的方向上流动通过所述一个或多个孔。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，在相反的方向上流动的空气减小由所述吸乳器系统施加到所述乳房的抽吸力的量。

14.一种用于促进从女性乳房进行乳汁提取的吸乳器系统，所述吸乳器系统包括：

乳房接触部分；

用于向所述乳房接触部分施加真空的真空马达装置，所述真空马达装置包括：

第一单向阀和第二单向阀；

马达；和

活塞，其中连接至所述马达的轴使所述活塞移动，所述活塞通过所述第一单向阀将空气从所述吸乳器系统的连接到乳房的凸缘中抽出，从而在乳房上产生真空，并且所述活塞通过所述第二单向阀将空气推到外部，

其中至少一个孔口位于所述第一单向阀的隔膜中，所述孔口通过允许空气流入到所述乳房接触部分中而在所述吸乳器系统中引起振动，从而在乳房泵吸循环的一部分期间引起所述乳房接触部分中的压力增加；和

控制器，所述控制器与所述真空马达装置联接以控制所述真空马达装置的一个或多个参数。

15.根据权利要求14所述的吸乳器系统，其中，所述第一单向阀还包括具有开口的阀瓣，所述开口暴露所述隔膜的所述至少一个孔口所在的部分。