CN117731861A - 乳汁挤取装置及用于操作其的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及乳汁挤取装置及用于操作其的方法。装置包括乳头围封壁，其用于与乳房的包括乳头区域接合以在乳头围封壁与乳房的包括乳头区域之间限定腔室，在该腔室中可提供负压。装置包括用于产生次声的次声源。次声源包括可移动构件，可移动构件的运动产生次声。可移动构件具有面向腔室并与其流体连通的第一侧以及与第一侧相对的第二侧。流体连接件设置在腔室与第二侧之间。流体连接件可在腔室与可移动构件的第二侧之间提供压力均衡，使得可移动构件的第一侧和第二侧两者都经受负压。流体连接件被配置为在可移动构件的运动期间控制腔室与可移动构件的第二侧之间的流体连通，且因此流体连接件协助控制乳房所经受的由可移动构件的运动引起的变化压力。

Description

乳汁挤取装置及用于操作其的方法

技术领域

本发明涉及乳汁挤取装置。

背景技术

对于婴儿来说，最好的营养来源是母乳喂养的妈妈所给予的人乳。世界卫生组织建议母乳喂养至少一年，优选更长时间。然而，母亲常常仅在几周或几个月之后就返回工作了。为了给她们的婴儿提供最好的营养，妈妈们使用吸乳器来挤取乳汁。所挤取的乳汁能够被储存起来并在稍后阶段和/或由其他人给予婴儿。

通常，吸乳器具有两种操作模式，即刺激模式和抽取模式。在刺激模式期间，通过较高频率的抽吸(约2Hz)来刺激发生排乳反射。一旦乳汁从乳房中出来，则建议切换到抽取模式，在该抽取模式下，采用较低频率(通常为约1Hz)和较高强度的抽吸，以更有效地进行乳汁抽取。

最近，可穿戴式吸乳器成为一种趋势。这些装置通常具有较小的尺寸规格并且能够装配在用户的胸罩中。

额外地，存在被动式乳汁收集器，其能够被放置在乳房上并常常允许用户施加静态负压来将装置保持就位并帮助抽取乳汁。意在当进行母乳喂养时使用这些收集器以从未母乳喂养的乳房中收集乳汁。由婴儿提供的刺激在两个乳房上产生排乳反射，并且简单的被动式真空常常就足以抽取(一些)乳汁。

WO 2022/132565是关于允许提高乳汁体积流量和/或提高抽吸效率的吸乳器。各种装置和技术被用来引入更加多样化的一组振动模式，这些振动模式以本领域状态在当前无法实现的方式使得用户能够定制振动的性能和/或使得振动能够存在或不存在。这会涉及在吸乳器循环(或“波形”)期间将振动施加到乳房，以针对给定的循环速度和吸力水平来提高所挤取乳汁的体积流量。

WO 2022/132565涉及一种用于吸乳器的漏斗，所述漏斗包括：漏斗本体，其被配置为将乳房接收在其中；以及弹性元件，其布置在漏斗本体中以与乳房的乳头接触并且被配置为对乳头施加运动，特别地通过交替地使弹性元件变形以及释放弹性元件来施加蠕动运动，其中，弹性元件以其第一端在漏斗本体的颈部处或附近连接到漏斗本体。

发明内容

本发明由权利要求书定义。

根据按照本发明的方面的示例，提供了一种用于从哺乳类乳房挤取乳汁的装置，该装置包括：乳头围封壁，其用于与乳房的包括乳头区域接合，以在乳头围封壁与乳房的包括乳头区域之间限定腔室，在该腔室中可提供负压；用于产生次声的次声源，该次声源包括可移动构件，该可移动构件的运动产生次声，该可移动构件具有面向腔室并与其流体连通的第一侧以及与第一侧相对的第二侧，该第二侧是在腔室外部；以及在腔室与第二侧之间的流体连接件，该流体连接件被配置为在可移动构件的运动期间控制腔室与第二侧之间的流体连通。

流体连接件可在腔室与可移动构件的第二侧之间提供压力均衡，使得可移动构件的第一侧和第二侧两者都经受负压，例如，由可连接到腔室的负压发生器的操作引起的降低压力。

这可减少对可移动构件的运动的与负压相关的干扰。

尽管如此，流体连接件仍被配置为在可移动构件的运动(例如，往复式运动)期间控制腔室与可移动构件的第二侧之间的流体连通，以便与次声源一起控制乳房所经受的变化压力。

因此，次声源(例如，电声换能器)改变腔室中的压力，以便向乳房提供机械刺激。

在一些实施例中，流体连接件包括通道或呈通道的形式，该通道将腔室流体连接到可移动构件的第二侧。

在此类实施例中，对腔室与可移动构件的第二侧之间的流体连通的控制可至少部分地由通道的尺寸确定。

换言之，可选择通道的尺寸，使得可移动构件的运动(例如，往复式运动)引起待由乳房所经受的变化压力。

例如，可以调整通道的尺寸，使得压力变化的频率(例如，0.5至20Hz)受到通道的阻止，从而使得乳房经受该压力变化，并且在腔室与可移动构件的第二侧之间传递<0.5Hz的频率。

在一些实施例中，流体连接件被配置为作为流体频率相依性阻抗元件操作，该流体频率相依性阻抗元件被配置为选择性地限制腔室与可移动构件的第二侧之间的流体通路，其由可移动构件的运动所引起的频率下的压力变化驱动。因此，流体频率相依性阻抗元件可使得乳房能够经受由可移动构件的运动引起的压力变化。

此类频率相依性阻抗元件可由于包括在流体连接件中或限定流体连接件的通道中的频率相依性热粘性损耗来进行操作。

在此类实施例中，由可移动构件的运动引起的压力变化的频率可高于由负压发生器的操作造成的压力变化的频率。

在一些实施例中，装置包括另外的腔室，其中可移动构件的第二侧面向该第二腔室并与其流体连通。

在此类实施例中，通道和另外的腔室可将腔室流体连接到可移动构件的第二侧，其中流体连接件被配置为与另外的腔室的体积一起作为声学滤波器操作，该声学滤波器选择性地阻止由可移动构件的运动引起的压力变化的频率从腔室传递到另外的腔室。因此，声学滤波器可使得乳房能够经受由可移动构件的运动引起的压力变化。

在此类实施例中，由可移动构件的运动引起的压力变化的频率可高于由负压发生器的操作造成的压力变化的频率。

因此，声学滤波器可以是低通滤波器，其允许由负压发生器提供的较低频率压力变化在腔室与另外的腔室之间传递，但阻止由可移动构件的运动引起的压力变化的较高频率从腔室传递到另外的腔室。

通道的长度L和面积A可通过使用众所周知的由f＝c/(2*pi)*sqrt(A/(V*L))定义的亥姆霍兹共振频率f来确定，其中c为声速，且V为另外的腔室的体积。

亥姆霍兹共振器协助避免在次声源的可移动构件的每一侧上的处于反相的压力波在腔室中汇合且彼此抵消，并且进一步协助最小化降低压力(例如，静态真空)对可移动构件(例如，换能器隔膜/膜)的中立位置的影响。

通道内部的空气可充当质量块，并且另外的腔室的体积内部的空气可充当弹簧，从而形成质量块-弹簧系统。在高于该质量块-弹簧系统的共振频率下，空气可由于其惯性而无法通过通道，而在较低频率下，惯性可以是相对低的，并且空气可以通过通道。

因此，流体连接件可充当低通滤波器。

对亥姆霍兹频率的最佳选择可与乳房要经受的、由可移动构件的运动引起的压力变化的最低频率一致。

严格来说，以上情况可适用于没有阻尼的理想系统。

在实践中，考虑到体积V和长度L，通道可以是相对窄的，例如具有大约十分之一毫米的直径。

此类窄通道可具有高的热粘性损耗量(与直径^4成比例)，从而导致共振频率显著较低(例如，高达约50倍)，且因此可充当更有效的低通滤波器。

作为非限制性的图示性示例/理想情况，另外的腔室的体积V为35mL，通道的长度L为5mm且直径d为0.4mm，从而给出约20Hz的亥姆霍兹共振频率。当将粘性损耗考虑在内时，共振频率降低到约0.5Hz，这在本上下文中是现实可行的共振频率。

更通常地，通道的直径d可以是0.05至0.9mm，和/或通道的长度可以是1至10mm。

替代地或附加地，由可移动构件的运动引起的压力变化的频率可等于或大于0.5Hz，诸如0.5Hz至20Hz。

替代地或附加地，由负压发生器的操作造成的压力变化的频率可小于0.5Hz。

在一些实施例中，装置包括用于将负压发生器连接到腔室和另外的腔室的三通联接构件。

此类三通联接构件可协助在腔室与可移动构件的第二侧之间提供压力均衡，使得可移动构件的第一侧和第二侧两者都经受由负压发生器的操作引起的降低压力。

在至少一些实施例中，次声源包括附接到可移动构件的活塞，其中该活塞的运动引起可移动构件的运动(例如，往复式运动)。

应注意，尽管包括了流体连接件，但腔室中的负压的变化仍会引起次声源的活塞的起始位置发生偏移。

因此，可以基于腔室中的负压调整活塞的起始位置。

以这种方式，可调整活塞以补偿在乳汁挤取期间真空水平的变化。例如，在次声源是电声换能器的情况下，可施加直流电流，以去除由负压的变化引起的起始位置偏移。

在一些实施例中，装置包括透气性覆盖物以用于限制从乳房到可移动构件(例如，到可移动构件的第一侧和/或第二侧)的液体通路。

透气性覆盖物可协助保护次声源免于被腔室中所挤取的乳汁损坏。

可以构想任何合适类型的透气性覆盖物，诸如由Gore-制成的透气性覆盖物。

在一些实施例中，乳房所经受的、由可移动构件的运动(例如，往复式运动)引起的变化压力包括压力波形。此类压力波形可协助机械地刺激乳房，且因此促进从乳房挤取乳汁。

可构想任何合适形状的压力波形。在一些实施例中，压力波形是锯齿波形、正弦波形或方波形。

在一些实施例中，压力波形是用户可选的。因此，用户可以选择被认为在促进从乳房中挤取乳汁方面对他们最有效的任何一个压力波形。

在此类实施例中，用户界面可被配置为准许用户选择压力波形，例如锯齿波形、正弦波形或方波形，其中次声源是可控制的以提供用户选择的压力波形。

在一些实施例中，装置包括用于选择性地将所挤取的乳汁从腔室释放到乳汁收集体积中的阀。

由于可期望腔室的体积保持尽可能小以便促进经由次声源的可移动构件的运动对乳房进行机械刺激，因此所挤取的乳汁可相对快速地填充腔室。阀可相应地有益地准许将所挤取的乳汁从腔室释放到乳汁收集体积(例如，大于腔室的体积的乳汁收集体积)。

在一些实施例中，次声源布置成在所挤取的乳汁经由阀释放到乳汁收集体积时暂停可移动构件的运动(例如，往复式运动)。

例如，次声源可布置成响应于阀打开以将所挤取的乳汁释放到乳汁收集体积而暂停可移动构件的运动(例如，往复式运动)，以及响应于阀闭合以停止将所挤取的乳汁释放到乳汁收集体积而恢复可移动构件的运动。

例如，控制系统(例如，包括在装置中或与装置分开提供但与次声源通信)可基于控制系统接收到指示阀被打开的输入来控制次声源暂停可移动构件的运动。

在乳汁挤取期间，腔室的体积变得逐渐充满乳汁，且因此腔室的空体积减小。这可能导致腔室内部的声压较高。

在一些实施例中，装置包括布置成感测腔室中的声压的声学传感器。

声学传感器可包括或是麦克风。

通过声学传感器感测(例如，监测)声压，可以估计腔室中所挤取的乳汁的量。

在其中装置包括阀和声学传感器的实施例中，阀可被配置为基于感测到的声压(例如，根据感测到的声压指示腔室的体积填充到给定程度)来将所挤取的乳汁释放到乳汁收集体积。

控制器(例如，包括在装置中或与装置分开提供但与阀通信)可基于感测到的声压来控制阀将所挤取的乳汁释放到乳汁收集体积。

根据另一个方面，提供了一种操作适合于从哺乳类乳房中挤取乳汁的装置的方法，该装置包括：乳头围封壁，其用于与乳房的包括乳头区域接合以在乳头围封壁与乳房的包括乳头区域之间限定腔室；用于产生次声的次声源，该次声源具有可移动构件，该可移动构件包括面向腔室并与其流体连通的第一侧以及在腔室外部并与第一侧相对的第二侧；以及在腔室与第二侧之间的流体连接件，该方法包括：降低腔室中的压力；以及引起可移动构件的运动产生次声，流体连接件在可移动构件的运动期间控制腔室与可移动构件的第二侧之间的流体连通。

该方法可以是操作根据本文中所描述的实施例中的任一者的装置的方法。

操作装置的方法可包括从非人类哺乳类乳房中挤取乳汁。

在其中操作装置的方法包括挤取乳汁的实施例中，乳汁挤取可以是非治疗性乳汁挤取。

进一步提供了一种计算机程序，其包括计算机程序代码，该计算机程序代码被配置为当该计算机程序在一个或多个处理器上运行时引起该一个或多个处理器来实施操作根据本文中所描述的实施例的装置的方法，该一个或多个处理器被配置为来控制根据本文中所描述的实施例中的任一者的装置的次声源。

在一些实施例中，该一个或多个处理器可进一步被配置为控制负压发生器，该负压发生器布置来提供腔室中的负压。

本发明的这些和其他方面将从下文中所描述的(多个)实施例中显而易见并参考(多个)实施例得到阐明。

附图说明

为了更好地理解本发明，并且为了更清楚地示出如何使本发明生效，现在将仅通过示例的方式参考附图，在附图中：

图1示意性地描绘了用于从哺乳类乳房挤取乳汁的装置；

图2示意性地描绘了用于从哺乳类乳房挤取乳汁的另外的装置；

图3示意性地描绘了用于从哺乳类乳房挤取乳汁的又另外的装置；

图4提供了透视图，该透视图示出用于从哺乳类乳房挤取乳汁的装置原型；

图5提供了针对具有体积为28mL的腔室的装置所模拟的声压、位移和功率与次声频率的关系图表；以及

图6提供了针对具有体积为14mL的腔室的装置所模拟的声压、位移和功率与次声频率的关系图表。

具体实施方式

将参考附图来描述本发明。

应理解，详细描述和具体示例虽然指示了设备、系统和方法的示例性实施例，但它们仅旨在用于图示的目的，而并不旨在限制本发明的范围。本发明的设备、系统和方法的这些及其他特征、方面和优点将从以下描述、所附权利要求书和附图中变得被更好地理解。应理解，附图仅仅是示意性的，且并未按比例绘制。还应理解，贯穿附图使用相同的附图标记来指示相同或类似的部分。

提供了用于从哺乳类乳房挤取乳汁的装置。该装置包括乳头围封壁，该乳头围封壁用于与乳房的包括乳头区域接合以在乳头围封壁与乳房的包括乳头区域之间限定腔室，在该腔室中可提供负压。例如，该腔室可连接到负压发生器以用于降低腔室中的压力。负压可有助于从乳房中挤取乳汁，和/或可有助于保持乳头围封壁与包括乳头区域之间的接合。该装置包括用于产生次声的次声源。该次声源包括可移动构件，该可移动构件的运动产生次声。该可移动构件具有面向腔室并与其流体连通的第一侧以及与该第一侧相对的第二侧。该第二侧是在腔室外部。流体连接件设置在腔室与第二侧之间。该流体连接件可在腔室与可移动构件的第二侧之间提供压力均衡，使得可移动构件的第一侧和第二侧两者都经受负压。尽管如此，流体连接件被配置为在可移动构件的运动期间控制腔室与可移动构件的第二侧之间的流体连通，且因此该流体连接件有助于控制(例如，增强)乳房所经受的由可移动构件的运动引起的变化压力。

换言之，可移动构件的移动与流体连接件相结合，使得乳房能够经受变化压力。

图1示出了用于从哺乳类乳房102中挤取乳汁的装置100。该装置100包括乳头围封壁104，该乳头围封壁用于与乳房102的包括乳头区域106接合。因此，当乳头围封壁104与乳房102的包括乳头区域106接合时，在乳头围封壁104与乳房102的包括乳头区域106之间限定腔室108。

在使用装置100进行乳汁提取期间，腔室108接收来自乳头110的乳汁。

在至少一些实施例中，乳头围封壁104包括乳罩或呈乳罩的形式。此类乳罩例如可以是漏斗形的。此类漏斗形的乳罩可协助乳头围封壁104与乳房102的包括乳头区域106接合。

在腔室108中可提供负压。

例如，腔室108可连接到负压发生器(不可见)以用于降低腔室108中的压力。

替代地，可通过以下步骤来提供此类负压：在将乳头围封壁104接合到包括乳头区域106之前挤压乳头围封壁104的至少一部分，并且在接合之后释放受挤压的乳头围封壁104，使得在腔室108中提供静态负压。

更通常地，腔室108中所提供的负压压力可协助从乳房102中挤取乳汁，和/或可协助保持乳头围封壁104与包括乳头区域106之间的接合。

乳头围封壁104可以由任何合适的材料形成，前提是乳头围封壁104能够与包括乳头区域106接合并且使得能够在腔室108中提供负压，例如通过由负压发生器降低腔室108中的压力。

在一些实施例中，乳头围封壁104由弹性体材料(诸如，硅橡胶)形成。此类材料可协助乳头围封壁104与包括乳头区域106接合，其方式为在腔室108中的压力被降低时使得进入到该腔室中的空气减少到最低限度。

在至少一些实施例中，负压发生器布置成将静态负压施加到腔室108。

换言之，负压发生器可被配置为在腔室108中产生恒定真空。

此类静态负压可协助从乳房102中挤取乳汁，和/或可协助保持乳头围封壁104与包括乳头区域106之间的接合。

在此类实施例中，装置100能够被视为被动式乳汁收集器。

例如，可采用呈此类被动式乳汁收集器形式的装置100来从一个乳房102收集乳汁，同时另一个乳房(不可见)被用来对婴儿进行母乳喂养或正经受使用吸乳器进行的抽吸(换言之，主动式抽吸)。

由于主动式抽吸所提供的刺激能够在所有乳房(例如，两个)乳房上产生排乳反射，因此静态负压(例如，由负压发生器产生)可足以从与乳头围封壁104接合的乳房102中抽取至少一些乳汁。

在一些实施例中，负压发生器被配置为在腔室108中提供比大气压力低至少80mBar的压力(例如，静态压力)。

此类负压(换言之，低于大气压力的压力)可协助从乳房102中抽取乳汁。

负压发生器的设计没有特别限制。在一些实施例中，负压发生器是手动泵，其包括用户可操作的致动器，当腔室108连接到手动泵时，该致动器可由用户移动以降低腔室108中的压力。替代地，负压发生器是动力泵(例如，可由一个或多个电池和/或干线电源供电的动力泵)，其被配置为当腔室108连接到动力泵时降低腔室108中的压力。

在一些实施例中，装置100包括负压发生器。

因此，负压发生器可方便地与装置100一起提供(例如，供应)给用户。

替代地，装置100可不与负压发生器一起提供(例如，供应)给用户。在此类实施例中，例如，装置100可以是可连接到用户已经拥有的负压发生器的。

图1中所示的装置100进一步包括用于产生次声的次声源112。次声源112包括可移动构件114(例如，呈隔膜的形式)，该可移动构件被配置来移动以产生次声。

例如，可移动构件114可以以往复方式移动以产生次声。

由次声源112产生的次声的应用可协助刺激乳房102，且因此促进从乳房102中挤取乳汁。

因此，次声源112(例如，电声换能器112)改变腔室108中的压力，以便向乳房102提供机械刺激。

如图1中所示，可移动构件114包括面向腔室108并与其流体连通的第一侧114A以及与该第一侧相对的第二侧114B，其中第二侧114B是在腔室108外部。

与腔室108流体连通的第一侧114A能够被视为意指第一侧114A声学地耦接到腔室108。

在至少一些实施例中，次声源112被配置为使得可移动构件114的运动(例如，往复运动)处于在3至20Hz的范围内的频率。

该频率范围内的次声已被发现能有效刺激乳房102以促进从乳房102中挤取乳汁。

可以使得可移动构件114以任何合适的方式移动。在一些实施例中，可移动构件114可联接到被包括在次声源112中的活塞(不可见)，其中该活塞的往复式运动引起可移动构件114相应地以往复方式移动。

在一些实施例中，次声源112包括布置来驱动活塞的线性马达。

在一些实施例中，次声源112是电声换能器，其包括呈线圈形式的活塞，其在由磁体(例如，永久磁体)产生的磁场中可轴向移位。在此类实施例中，可移动构件114(例如，隔膜)的往复式运动是由附接有可移动构件114的线圈的电感驱动式往复运动提供的。

在一些实施例中，次声源112包括扬声器或呈扬声器的形式。

当在腔室中提供负压(例如，由负压发生器提供)并且该负压与次声源112结合使用时，腔室108中所提供的负压会在实施次声源112以促进从乳房102中挤取乳汁方面存在挑战。这可能是由于负压(例如，静态真空)在次声源的活塞上施加力而使其从其起始位置发生偏移。特别是当腔室108中的压力比大气压力低80mBar或更多时，施加在活塞上的力可能太大以至于不准许可移动构件114(例如，隔膜)的恰当致动。

由于此原因，在图2中所示的实施例中，流体连接件116设置在腔室108与可移动构件114的第二侧114B之间。

流体连接件116可在腔室108与可移动构件114的第二侧114B之间提供压力均衡，使得可移动构件114的第一侧114A和第二侧114B两者都经受负压，例如，由负压发生器的操作引起的降低压力。这可减少对可移动构件114的运动的与负压相关的干扰。

在此类实施例中，尽管如此，流体连接件116被配置为在可移动构件114的运动(例如，往复式运动)期间控制腔室108与可移动构件114的第二侧114B之间的流体连通。

因此，流体连接件116协助控制(例如，增强)乳房102所经受的、由可移动构件114的运动引起的变化压力。

换言之，尽管流体连接件116引起可移动构件114的第一侧114A和第二侧114B两者都经受负压，但是次声源112仍可改变腔室108中的压力，以便向乳房102提供机械刺激。

在一些实施例(诸如，图2中所示的实施例)中，流体连接件116包括通道或呈通道的形式，其将腔室108流体连接到可移动构件114的第二侧114B。

在此类实施例中，对腔室108与可移动构件114的第二侧114B之间的流体连通的控制可至少部分地由通道的尺寸确定。

换言之，可选择通道的尺寸，使得可移动构件114的运动引起待由乳房102所经受的变化压力。

例如，可以调整通道的尺寸，使得压力变化的频率(例如，0.5至20Hz)受到通道的阻止，从而使得乳房102经受压力变化，并且在腔室108与可移动构件114的第二侧114B之间传递<0.5Hz的频率。

在一些实施例中，流体连接件116被配置为作为流体频率相依性阻抗元件操作，其被配置来选择性地限制腔室108与可移动构件114的第二侧114B之间的流体通路，其由可移动构件114的运动所引起的频率下的压力变化驱动。因此，流体频率相依性阻抗元件可使得乳房102能够经受由可移动构件114的运动引起的压力变化。

此类频率相依性阻抗元件可由于包括在流体连接件116中或限定该流体连接件的通道中的频率相依性热粘性损耗来进行操作。

在此类实施例中，由可移动构件114的运动引起的压力变化的频率可高于由负压发生器的操作造成的压力变化的频率。

在一些实施例(诸如，图2中所示的实施例)中，装置100包括另外的腔室118，其中可移动构件114的第二侧114B面向该第二腔室118并与其流体连通。

在此类实施例中，通道和另外的腔室118可将腔室108流体连接到可移动构件114的第二侧114B。

可以以任何合适的方式限定另外的腔室118。在一些实施例(诸如，图2中所示的实施例)中，装置100包括次声源壳体120，该次声源壳体邻接乳头围封壁104并围绕次声源112延伸。在此类实施例中，另外的腔室118可由次声源壳体120和乳头围封壁104的外部部分界定。

在其中装置100包括另外的腔室118的实施例中，流体连接件116可被配置为与另外的腔室118的体积一起作为声学滤波器操作，该声学滤波器选择性地阻止由可移动构件114的运动引起的压力变化的频率从腔室108传递到另外的腔室118。因此，声学滤波器可使得乳房102能够经受由可移动构件114的运动引起的压力变化。

在此类实施例中，由可移动构件114的运动引起的压力变化的频率可高于由负压发生器的操作造成的压力变化的频率。

因此，声学滤波器可以是低通滤波器，其允许由负压发生器提供的较低频率压力变化在腔室108与另外的腔室118之间传递，但阻止由可移动构件114的运动引起的压力变化的较高频率从腔室108传递到另外的腔室118。

通道的长度L和面积A可通过使用众所周知的由f＝c/(2*pi)*sqrt(A/(V*L))定义的亥姆霍兹共振频率f来确定，其中c为声速，且V为另外的腔室118的体积。

亥姆霍兹共振器协助避免在次声源112的可移动构件114的每一侧上的处于反相的压力波在腔室108中汇合且彼此抵消，并且进一步协助最小化降低压力(例如，静态真空)对可移动构件114(例如，换能器隔膜/膜)的中立位置的影响。

通道内部的空气可充当质量块，并且另外的腔室118的体积内部的空气可充当弹簧，从而形成质量块-弹簧系统。在高于该质量块-弹簧系统的共振频率下，空气可由于其惯性而无法通过该通道，而在较低频率下，惯性可以是相对低的，并且空气能够通过该通道。

因此，流体连接件116可充当低通滤波器。

对亥姆霍兹频率的最佳选择可与乳房102要经受的、由可移动构件114的运动引起的压力变化的最低频率一致。

严格来说，以上情况可适用于没有阻尼的理想系统。

在实践中，考虑到体积V和长度L，通道可以是相对窄的，例如具有大约十分之一毫米的直径。

此类窄通道可具有高的热粘性损耗量(与直径^4成比例)，从而导致共振频率显著降低(例如，高达约50倍)，且因此可充当更有效的低通滤波器。

作为非限制性的图示性示例/理想情况，另外的腔室118的体积V为35mL，通道的长度L为5mm且直径d为0.4mm，从而给出约20Hz的亥姆霍兹共振频率。当将粘性损耗考虑在内时，共振频率降低到约0.5Hz，这在本上下文中是现实可行的共振频率。

更通常地，通道的直径d可以是0.05至0.9mm，和/或通道的长度可以是1至10mm。

在一些实施例中，由可移动构件114的运动引起的压力变化的频率等于或大于0.5Hz，诸如0.5Hz至20Hz。

替代地或附加地，由负压发生器的操作造成的压力变化的频率可小于0.5Hz。

应注意，尽管包括了流体连接件116，但腔室108中的负压的变化仍会引起次声源112的活塞的起始位置发生偏移。

在一些实施例中，次声源112被配置为基于腔室108中的负压来调整活塞的起始位置。

以这种方式，可调整活塞以补偿在乳汁挤取期间真空水平的变化。例如，在次声源112是电声换能器112的情况下，可施加直流电流，以去除由负压中的变化引起的起始位置的偏移。

例如，一个或多个传感器可布置来感测腔室108中由负压发生器的操作引起的负压压力(例如，静态负压)，并且次声源112可被配置来基于感测到的负压来调整活塞的起始位置。

在一些实施例中，乳房102所经受的、由可移动构件114的运动引起的变化压力包括压力波形。此类压力波形可协助机械地刺激乳房102，且因此促进从乳房102中挤取乳汁。

可构想任何合适形状的压力波形。在一些实施例中，压力波形是锯齿波形、正弦波形或方波形。

在一些实施例中，压力波形是用户可选的。因此，用户能够选择被认为在促进从乳房102中挤取乳汁方面对他们最有效的任何一个压力波形。

在此类实施例中，用户界面(不可见)可被配置为准许用户选择压力波形，例如锯齿波形、正弦波形或方波形，其中次声源112是可控制的以提供用户选择的压力波形。

在一些实施例中，装置100包括透气性覆盖物(不可见)以用于限制从乳房102到可移动构件114(例如，到可移动构件114的第一侧114A和/或第二侧114B)的液体通路。

透气性覆盖物可协助保护次声源112免于被腔室108中所挤取的乳汁损坏。

可以构想任何合适类型的透气性覆盖物，诸如由Gore-制成的透气性覆盖物。

在一些实施例(诸如，图3中所示的实施例)中，装置100包括用于选择性地将所挤取的乳汁从腔室108释放到乳汁收集体积(不可见)中的阀122。

由于可期望腔室108的体积保持尽可能小以便促进经由次声源112的可移动构件114的运动对乳房102进行机械刺激，因此所挤取的乳汁可相对快速地填充腔室108。阀122可相应地有益地准许将所挤取的乳汁从腔室108释放到乳汁收集体积(例如，大于腔室108的体积的乳汁收集体积)。

在一些实施例中，乳汁收集体积被包括在装置100中。替代地，可将乳汁收集体积与装置100分开提供(例如，供应)给用户。

在一些实施例中，次声源112布置成在所挤取的乳汁经由阀122释放到乳汁收集体积时暂停可移动构件114的运动。

例如，次声源112可布置成响应于阀122打开以将所挤取的乳汁释放到乳汁收集体积而暂停可移动构件114的运动，以及响应于阀122闭合以停止将所挤取的乳汁释放到乳汁收集体积而恢复可移动构件114的运动。

换言之，在阀122的打开期间，由次声源112提供的机械刺激暂时停止，但在释放所挤取的乳汁之后，阀122闭合并且机械刺激再次继续。

在乳汁挤取期间，腔室108的体积变得逐渐充满乳汁，且因此腔室108的空体积减小。这可能导致腔室108内部的声压较高。

在一些实施例中，装置100包括布置成感测腔室108中的声压的声学传感器(不可见)。

声学传感器可包括或是麦克风。

通过声学传感器感测(例如，监测)声压，能够估计腔室108中所挤取乳汁的量。

在其中装置100包括阀122和声学传感器的实施例中，阀122可被配置为基于感测到的声压(例如，根据感测到的声压指示腔室108的体积填充到给定程度)来将所挤取的乳汁释放到乳汁收集体积。

当感测到的声压指示腔室108的体积接近满时，例如，可打开阀122以将所挤取的乳汁释放到乳汁收集体积。

图4提供了透视图，该透视图示出用于从哺乳类乳房挤取乳汁的装置100的原型。装置100可具有如图2中所描绘的内部设计。虽然图4中并未示出乳房102，但在图4中仍表示了被限定在乳头围封壁104(例如，漏斗)与乳房102的包括乳头区域106在乳头围封壁104接合至其时将所处的位置之间的腔室108的位置。

在一些实施例(诸如，图4中所示的实施例)中，装置100包括连接点124，在该连接点处，装置100可连接到负压发生器(不可见)，例如经由在装置100与负压发生器之间延伸的管。

在一些实施例中，装置100包括用于将负压发生器连接到腔室108和另外的腔室118的三通联接构件(不可见)。

在现有的吸乳器中，抽取期间的压力变化的幅度通常为大约5000Pa。使用中的电声模拟工具箱进行模拟，以便验证可使用现成的部件利用根据本公开的装置100来实现此类幅度。

图5提供了针对具有体积为28mL的腔室108以及从飞利浦台式扬声器系统获得的40mm次声源112的装置100所模拟的声压、位移和功率与次声频率的关系图表。

这些图表中的每一个中的竖线指示1Hz。从这些图表中显而易见的是，扬声器需要大约4.5W和相对适中的0.7mm位移才能实现4400Pa的幅度。

图5中还显而易见的是，次声源112的共振频率处于大约120Hz。

图6提供了针对装置100所模拟的声压、位移和功率与次声频率的关系图表，除了腔室108具有14mL而不是28mL的体积之外，该装置与被用于图5中的模拟(这些模拟的数据在图5中以图表的方式呈现)的装置相同。在保持输入功率恒定处于4.5W的情况下，所得幅度从4300Pa增加到4800Pa，而所需的活塞位移从0.7减小到小于0.4。而且，由于腔室108的体积更小，共振频率转变到200Hz。

本公开还提供了操作适合于从哺乳类乳房中挤取乳汁的装置的方法，其中该装置包括：乳头围封壁，其用于与乳房的包括乳头区域接合以在乳头围封壁与乳房的包括乳头区域之间限定腔室；用于产生次声的次声源，该次声源具有可移动构件，该可移动构件包括面向腔室并与其流体连通的第一侧以及在腔室外部并与第一侧相对的第二侧；以及在腔室与第二侧之间的流体连接件。

该方法可以是根据本文中所描述的实施例中的任一者来操作装置100的方法。

该方法包括：降低腔室中的压力，例如通过控制负压发生器降低腔室中的压力；以及引起可移动构件的运动。

流体连接件在可移动构件的运动期间控制腔室与可移动构件的第二侧之间的流体连通。

本公开进一步提供了一种计算机程序，其包括计算机程序代码，该计算机程序代码被配置为当计算机程序在一个或多个处理器上运行时引起该一个或多个处理器实施操作装置100的方法，该一个或多个处理器被配置来控制根据本文中所描述的实施例中的任一者的装置100的次声源112。

在一些实施例中，该一个或多个处理器可进一步被配置为控制负压发生器，该负压发生器布置来提供腔室108中的负压。

通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时，可以理解和实现所公开的实施例的变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元素或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除复数。

由处理器实施的功能可由单个处理器或由多个单独的处理单元实施，这些处理单元可一起被认为构成“处理器”。在一些情况下，此类处理单元可彼此远离并以有线或无线方式彼此通信。

在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施的仅有事实并不指示不能有利地使用这些措施的组合。

计算机程序可存储/分布在合适的介质(诸如，与其他硬件一起供应或作为其一部分供应的光学存储介质或固态介质)上，但也可以以其他形式分布，诸如经由互联网或者其他有线或无线通信系统。

如果权利要求或描述中使用了术语“适于”，则应注意术语“适于”旨在等同于术语“配置为”。如果权利要求或描述中使用了术语“布置”，则应注意术语“布置”旨在等同于术语“系统”，且反之亦然。

权利要求中的任何附图标记都不应被解释为限制范围。

Claims (15)

1.一种用于从哺乳类乳房(102)挤取乳汁的装置(100)，所述装置包括：

乳头围封壁(104)，用于与所述乳房的包括乳头区域(106)接合，以在所述乳头围封壁与所述乳房的所述包括乳头区域之间限定腔室(108)，在所述腔室中能够提供负压；

用于产生次声的次声源(112)，所述次声源包括可移动构件(114)，所述可移动构件的运动产生次声，所述可移动构件具有面向所述腔室并与所述腔室流体连通的第一侧(114A)以及与所述第一侧相对的第二侧(114B)，所述第二侧是在所述腔室外部，

其特征在于，用于挤取乳汁的所述装置(100)进一步包括：

在所述腔室与所述第二侧之间的流体连接件(116)，所述流体连接件被配置为在所述可移动构件的运动期间控制所述腔室与所述第二侧之间的流体连通。

2.根据权利要求1所述的装置(100)，其中，所述流体连接件(116)包括通道，所述通道将所述腔室(108)流体连接到所述可移动构件(114)的所述第二侧(114B)，对所述腔室与所述第二侧之间的所述流体连通的所述控制至少部分地由所述通道的尺寸确定。

3.根据权利要求2所述的装置(100)，其包括另外的腔室(118)，所述可移动构件(114)的所述第二侧(114B)面向所述第二腔室并与所述第二腔室流体连通，其中，所述通道和所述另外的腔室将所述腔室(108)流体连接到所述第二侧。

4.根据权利要求3所述的装置(100)，其包括用于将负压发生器连接到所述腔室(108)和所述另外的腔室(118)的三通联接构件。

5.根据权利要求3或权利要求4所述的装置(100)，其中，所述通道被配置为与所述另外的腔室(118)的体积一起作为声学滤波器操作，所述声学滤波器选择性地阻止由所述可移动构件(114)的所述运动引起的压力变化的频率从所述腔室(108)传递到所述另外的腔室，由此使得所述乳房(102)能够经受所述压力变化。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置(100)，其中，所述流体连接件(116)被配置为作为流体频率相依性阻抗元件操作，所述流体频率相依性阻抗元件被配置为选择性地限制所述腔室(108)与所述可移动构件(114)的所述第二侧(114B)之间的流体通路，其由所述可移动构件的所述运动所引起的频率下的压力变化驱动，由此使得所述乳房(102)能够经受所述压力变化。

7.根据权利要求5或权利要求6所述的装置(100)，其中，由所述可移动构件(114)的所述运动引起的压力变化的所述频率等于或大于0.5Hz。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置(100)，其中，所述次声源(112)被配置成使得所述可移动构件(114)的所述运动处于在3至20Hz的范围内的频率。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置(100)，其包括透气性覆盖物以用于限制从所述乳房(102)到所述可移动构件(114)的液体通路，所述透气性覆盖物布置成覆盖所述可移动构件的所述第一侧(114A)和/或所述第二侧(114B)。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的装置(100)，其中，所述次声源(112)包括附接到所述可移动构件(114)的活塞，所述活塞的运动引起所述可移动构件的所述运动，并且其中，能够基于所述腔室(108)中的所述负压调整所述活塞的起始位置。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的装置(100)，其中，所述可移动构件(114)的所述运动提供压力波形，所述压力波形是用户可选的。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的装置(100)，其包括用于选择性地将所挤取的乳汁从所述腔室(108)释放到乳汁收集体积的阀(122)。

13.根据权利要求12所述的装置(100)，其中，所述次声源(112)布置成由控制系统控制为在所挤取的乳汁经由所述阀被释放到所述乳汁收集体积时暂停所述可移动构件(114)的所述运动。

14.根据权利要求12或权利要求13所述的装置(100)，其包括布置成感测所述腔室(108)中的声压的声学传感器，其中，所述阀(122)布置成由控制器控制成基于所述感测到的声压来将所挤取的乳汁释放到所述乳汁收集体积。

15.一种操作适合于从哺乳类乳房(102)中挤取乳汁的装置(100)的方法，所述装置包括：乳头围封壁(104)，用于与所述乳房的包括乳头区域(106)接合以在所述乳头围封壁与所述乳房的所述包括乳头区域之间限定腔室(108)；用于产生次声的次声源(112)，所述次声源具有可移动构件(114)，所述可移动构件包括面向所述腔室并与所述腔室流体连通的第一侧(114A)以及在所述腔室外部并与所述第一侧相对的第二侧(114B)；以及在所述腔室与所述第二侧之间的流体连接件(116)，所述方法包括：

降低所述腔室中的压力；以及

引起所述可移动构件的运动以产生次声，所述流体连接件在所述可移动构件的所述运动期间控制所述腔室与所述可移动构件的所述第二侧之间的流体连通。