CN1399525A - 使用一次即可丢弃的保护罩 - Google Patents

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Abstract

一次性的保护罩(130)保护一个在一台光谱成像仪器中的探测器(120)，使它免予直接与患者的组织接触。一个透光的表面(212)，允许光线以最小的光学畸变从探测器穿过罩子(130)的封闭端(210)传播。在罩子(130)的开口端(213)处是一些部件(132)，它们与探测器(120)相互配合，保证罩子不能被使用一次以上。这些部件能利用电特性相互作用来保证罩子使用一次即可丢弃。也可单独使用机械相互作用的部件(1202、1204)或者将它们与这些电特性相互作用的部件结合使用，确保罩子只能使用一次。

Description

使用一次即可丢弃的保护罩
                        发明背景
1.发明领域
本发明涉及了应用在医疗器械中的一次性的保护罩。更特别地，本发明涉及了应用在光谱成像设备中的一次性的保护罩。
2.相关技术
诊断健康问题的一个重要方面是能够分析和化验患者的组织和血液。对患者的组织和血液进行非侵袭性分析，好处在于它不会因为化验过程本身导致患者受到伤害的高风险。比如，典型地，非侵袭性分析避免了穿刺身体局部或改变身体机能，如血流量、传染水平、生命指征等。
典型地，使用一台光谱成像仪器对患者的组织和血液进行非侵袭性分析。这种光谱成像仪器包含一个带一个偏振光源的探测器。该探测器用来对所关心的区域内部和所关心的区域表面下方投影出一个光照图。该类型的光谱成像仪器可用来测量和化验。比如，可使用光谱成像仪器测量血色素水平来辅助诊断贫血症和其它涉及红血球数目异常的疾病。光谱成像仪器还可用来单独分析所关心区域的图像。例如，该仪器可用来获得组织的图像，由专家去分析。专家可使用这些图像来确定特定区域内癌细胞的存在。
使用一台光谱成像仪器对各种患者进行探测需要使用探测盖。该盖子，或探测罩，必须不能妨碍或干扰探测器投影出的光照图。为避免干扰光照图，在罩子末端有一个透光的窗口。该窗口据说具有低的重折射率。窗口的低重折射率保证了探测器的光学特性基本上不会受罩子影响。
使用罩子非常重要。典型地，同一台光谱成像仪器被多个患者使用。罩子降低了将传染病从一个病人传播到下一个病人的可能性。如果不使用罩子，探测器可能从一个患者处接触了一些危险的病毒和其它传染性的物质并将它们传播给另外一个患者。为此，罩子要被制成一次性使用的就显得很重要。另外，重要的是，同一个罩子不可以由一个以上患者使用，以避免患者感染和光学性能下降，对分析造成不利的影响。除了传播疾病的危险之外，错误地基于另外一个患者的血液或组织作出的不精确的结果可能会危险地导致错误的诊断结论。
虽然传统的探测罩也可制成一次性的，但是仪器的使用者必须记得每用一次后切实地抛弃传统的罩子。在一天繁忙的化验过程中，即使最为细心的使用者都可能犯忘记丢弃探测罩的错误。在任意一天中，这样的错误即使发生一次，所有用旧罩子进行化验的患者都会冒受到极大伤害的风险。同样关键的是，任意一种防止多次使用的机构要能防止罩子的任何零件或碎片从罩子上去除或脱离，从而造成丢失的危险或疏忽中进入病人体内。
因此，需要一个一次性的探测盖，它容易安装和拆卸并不能够被意外地重新使用。
                       发明概述
本发明是一种用来覆盖光谱成像仪器上的探测器的一次性的保护罩。罩子防止探测器与患者的组织直接接触。罩子中空且延伸覆盖探测器，罩子有一个开口端和一个封闭端。一个光学上透明的表面位于封闭端。这允许光线从探测器中通过罩子封闭端以最小光学畸变传播。在开口端，罩子包括一些与探测器相互作用的元件，以保证罩子不会被使用一次以上。在一些实施方式中，这些元件在电气特性上相互作用，以保证罩子只能使用一次即丢弃。在其它一些实施方式中，这是通过机械的相互作用达到的。在其它另外一些实施方式中，用电气和机械相互作用的结合来保证罩子只能使用一次。
                    发明特征和优点
本发明的探测罩有利地避免了与使用传统的探测罩相关的严重的健康和污染危险。与使用传统的探测罩时依赖于没有人为错误不同，本发明包括一些元件来保证使用一次即可丢弃。本发明不允许一个光谱成像仪器在探测器上使用已用过的罩子时可以操作。本发明探测罩上的元件在电气特性上、机械特性上或两种特性上与探测器相互作用，以保证仅仅在使用新罩子时才可以操作探测器。
                      附图简要说明
附在此处的这些附图是说明书的一部分，阐明了本发明，结合说明书，它们进一步解释了发明的原理，使相关领域技术人员能够制造和使用本发明。图中，用相同的数字标记表明相同的或者功能上相似的元件。另外，数字标记的最左边数字表明了该数字标记第一次出现的图。
图1是根据本发明的一种实施方式中的一个光谱成像仪器的高层框图；
图2表示了一种实施方式，它包括磁性材料以保证罩子只能使用一次；
图2A图示了根据本发明的一种实施方式中的一个调焦部件；
图3是一种方法的流程图，该方法保证图2中的罩子只能使用一次；
图4A、4B和4C是一种实施方式的多个视图，其中罩子与探测器在机械特性上配合，以保证罩子只能使用一次；
图5是一种方法的流程图，该方法保证图4A到4C中的罩子只能使用一次；
图6A、6B和6C是一种实施方式的多个视图，其中罩子与探测器在机械特性上和电气特性上配合，以保证罩子只能使用一次；
图7是一种方法的流程图，该方法保证图6中的罩子只能使用一次；
图8图示了一种实施方式，它包括导电墨水以保证罩子只能使用一次；
图9是一种方法的流程图，该方法保证图8中的罩子只能使用一次；
图10A和10B分别是一种实施方式的端视图和侧视图，它包括拉平部分以保证罩子只能使用一次；
图11A、11B和11C图示了一种实施方式，它包括指状部分以保证罩子只能使用一次；
图12图示了一种实施方式，它包括两个环以保证罩子只能使用一次；
图13是一种方法的流程图，它保证图12中的罩子只能使用一次；
图14A和14B分别是一种实施方式的压缩图和展开图，它包括一个可拉伸的罩体。
                     最佳实施方式详述
图1是一个光谱成像仪器100的高层框图。光谱成像仪器100包括一个控制电子线路单元110、一个探测器120和一个罩子130。光谱成像仪器100，最好是，但不一定是，在授权公开的美国专利No.5,983,120，1999年11月9日公开，以Warren Groner和Richard G.Nadeau的名义，题目为“用于反射成像分析的方法和仪器”(在下文中被引用为  120专利’)或者授权公开的美国专利No.6,104,939，2000年8月15日公开，以WarrenGroner和Richard G.Nadeau的名义，题目为“用于反射成像分析的方法和仪器”(在下文中被引用为939专利’)中描述的类型。
根据本发明，罩子130包括一个位于罩子130开口端部分的不可重复使用的元件132。不可重复使用的元件132与探测器120配合，允许罩子130能够有效地安装到探测器120上仅仅一次。控制电子线路单元110可以为任意市场上买得到的微处理器及相关外围电路。控制电子线路单元110还可以为用来控制光谱成像仪器100操作的任意适当的专用集成电路(ASIC)。控制电子线路单元110能够安装到探测器120上。控制电子线路单元110还能够安装到光谱成像仪器100内部其它适当位置。不可重复使用的元件132能将有关罩子130的状态信息电子地传送到控制电子线路单元110。如果确定罩子130已经使用过的话，该信息可用来禁止探测器120的可操作性。不可重复使用的元件132还能够与探测器120在机械特性上配合，防止罩子130被一次以上地有效安装。对相关技术领域的技术人员而言，很明显光谱成像仪器100还包括许多其它部件，包括一个外壳、一个用来照明所关心的区域的光源等。为方便描述发明的特征，这些元件没有显示。
图2表示了本发明的一种实施方式，其中不可重复使用的元件132包括磁性材料220。图2中还表示出罩子130的封闭端部分210、罩子130的开口端部分230和探测器体240。封闭端部分210包括一个透光的表面部分212，它允许光线以最小光学畸变传播。在一种最佳实施方式中，可通过调节透光的表面部分212的下述特性：透射率、平面度、偏振畸变和眩眼度来降低光学畸变。安装了罩子130的光谱成像仪器100测量出的光强与不带罩子130的光谱成像仪器100测量出的光强的比值为透射率。通过透光的表面部分212的透射率应该等于或大于500纳米(nm)到600纳米的90％。
透光的表面部分212的光学平面度在635nm进行干涉测量时应该等于或小于六个条纹。比如，如果罩子130的直径约为五毫米(mm)，则在五毫米直径表面差异中，光学平面度应该小于两微米，这里假定通过表面横断面的反射来进行干涉测量光学平面度。
通过测量偏振度(DOP)变化、线偏振度(DOLP)变化和圆偏振度(DOCP)变化来考虑由于罩子130的偏振畸变。这三个参数识别了在通过罩子130的偏振光的通道上的线偏振纯度的降低。在一个最佳实施方式中的635纳米处，DOP和DOLP都不能超过两个百分点，DOCP不能超过六个百分点。
眩眼度参数建立在罩子眩眼量和罩子眩眼率的基础上。为确定罩子眩眼量，必须测量“光源暗度”。光源暗度指当带光源的探测器120放置在暗箱或室中时的检测器光强度。光源暗度可在安装好罩子130时测量，标记为Iidc。光源暗度还可在没有罩子130时测量，标记为Iid。Iidc和Iid之间的差别表示了罩子眩眼量。较佳地，罩子眩眼量不要超过75。理想地，Iidc和Iid都应该等于Id，这表示了当探测器120的光源关闭时的检测器暗度或零度。然而，由于在Iid情况下存在探测器120内部的内部光反射和光散射，在Iidc情况下存在从罩子130来的附加的光反射和散射，这些强度总是大于检测器零度。
罩子眩眼率计量为由于罩子130的存在而产生的附加光眩眼度与由于探测器120的存在而产生的光眩眼度的比率，或者为[Iidc-Iid]/[Iid-Id]。较佳地，罩子眩眼率不要超过5。
在一种实施方式中，罩子130，包括封闭端部分210和开口端部分230二者，可在一片透明塑料上形成。一些材料，如丙烯腈系纤维，、聚碳酸脂、纯聚酯、纯丙烯腈，纯聚氯乙烯，环状烯烃聚合物或者其它透明塑料材料都可用于该目的。具有在350纳米和700纳米之间至少90％透光度的重折射率低的透明塑料材料也可用。
在另外一种实施方式中，罩子130可在两片中形成。在这种实施方式中，探测器体240由塑料材料或橡胶改性聚合物形成。而透光的表面部分212由一片透明塑料材料形成。在一种实施方式中，透光的表面部分212是一块防反射的涂层玻璃。
罩子130也可以包括一个防护罩(未示出)，它保护光谱成像仪器100免受体液或其它污染物污染。在本发明的一种实施方式中，防护罩(未示出)可以为连接在罩子130上的一片单独的塑料。在另一种实施方式中，防护罩可以为用来形成罩子130的同一片塑料。
图2A是本发明的一个调焦部件的分解图。更加特别的是，根据本发明的一种实施方式，图2A图示了一个调焦机构250和罩子130、探测器120之间的关系。如图所示，调焦机构250套在探测器120的物镜上并附着在一个底座上，该底座上包括有一个步进电机260和一个编码器264。如上所述，罩子130套在探测器120上达到有效安装。位于罩子130底部的是一个或多个用于将罩子130附着在光谱成像仪器100上的固定机构205，该固定机构205可以为一个锁扣锁键、一个与螺纹区域相配的Luer锁或者类似物。固定机构205(图2A显示为固定机构205)附着在固定区域270上。固定区域270(例如插销、螺纹和类似物)调整罩子130使得透光的表面部分212与探测器120的物镜孔(未示出)同心。固定区域270是调焦机构250中用来将罩子130或探测器120移向或移离患者的部分。整个调焦部件(即调焦机构250、步进电机260和编码器264)位于光谱成像仪器100的内部。
在一种最佳实施方式中，调焦机构250构造成相对探测器120横过罩子130的形状。将探测器120保持在一个固定的位置，调焦机构250向内和向外移动罩子130，以调整光谱成像仪器100所抓取的光学图像的焦距。调焦机构250在一个闭环控制系统中使用步进电机260和编码器264将罩子130定位到指定范围的任意深度。如所述，调焦机构250与固定罩子130的固定机构205结合在一起。操作中，步进电机260旋转一个直齿圆柱齿轮，该齿轮通过一个导螺杆装置沿着探测器120的光轴平移固定机构205。同时，该直齿圆柱齿轮转动编码器264的轴使罩子130精确定位。在一种实施方式中，调焦机构250移动的步距小于或等于三微米。
调焦机构250还起到将双折射角降到最小的作用。反向移动范围是指向内部移动的距离。该反向移动范围应该足够保证罩子130的封闭端部分210与探测器120接触。调焦机构250具有汇报罩子130相对探测器120位置的能力。因此，光谱成像仪器100的操作员能够测量封闭端部分210与探测器120之间的距离，也能指令光谱成像仪器100将罩子130定位到一个指定距离。
如图2所述，在一种实施方式中，不可重复使用的元件132包括磁性材料220。典型地，磁性材料220由如铁氧体、金属玻璃或其它显示磁致伸缩特性的材料组成。在一种实施方式中，磁性材料220位于经探测器120传播的光线的光径中开口端部分230处。磁性材料220还可嵌入到制造罩子130的材料内部。磁性材料220还可紧固在罩子130的表面。磁性材料220能够变得敏感或不敏感。这提供了一种转导能力使得磁性材料220的敏感或不敏感状态分别代表罩子已使用过或未曾使用过的状态。表示磁性材料220状态的这些信号被送到光谱成像仪器100。光谱成像仪器100可包括一个传感器(未示出)去检测磁性材料220的磁极性，磁传感器，如线圈、差分放大器和其它电路系统可用于该目的。磁极性被传递到控制电子线路单元110。典型地，控制电子线路单元110使用系统软件来处理这些信息。控制电子线路单元110确定罩子状态是否使用过。如果罩子状态被确认为未曾使用过，那么将允许探测器120工作。如果罩子状态被确认为已使用过，那么将禁止探测器120工作。在那种情况下，探测器120不能再用来测量。光谱成像仪器100能够向其用户显示或另外表明罩子状态。
图3图示了本发明一种实施方式的总体操作流程。更加特别地，流程图300显示了图2中的实施方式的一个总体操作流程例，以保证罩子130只能使用一次。图3从步骤301开始并直接到达步骤310。在步骤310中，给光谱成像仪器100上电。上电序列使用系统软件和控制电子线路单元110来完成。一些传统的初始化处理系统的方法，也称为启动方法，可用于此目的。
在步骤320中，光谱成像仪器100确定罩子130是否已放置在探测器120上，此确定过程通过远程或机械检测来实现。如果确认罩子设有放置在探测器120上，那么在步骤330中禁止操作探测器。
在步骤340中，探测传感器(未示出)感应磁性材料220的极性。在步骤350中，系统软件处理此信息来确定罩子130是否已被使用过。如果确认罩子130已被使用过，那么控制信号会到达步骤330，此时将禁止操作探测器。如果确认罩子130未曾被使用过，那么在步骤360中允许操作探测器。
在步骤370中，周期性确定当前探测器测量序列是否完成。如果确认当前探测器测量序列已经完成，那么在步骤380中，罩子状态被设置为“已使用过”。探测传感器(未示出)将一个电磁脉冲传递到磁性材料220，这将使得磁性材料220不敏感。在步骤330中，探测器操作被禁止并保持禁止状态直到将一块未曾使用过的罩子放置到探测器上。然后流程图300的控制流终止，如步骤390表明。
图4A到4C图示了本发明的另外一种实施方式，其中不可重复使用的元件132在机械特性上与探测器120配合，以阻止罩子130被多次有效安装。图4A显示了此实施方式下罩子130的三维空间图。罩子130包括一个可移动臂410、一个槽口部分416和一个锁扣锁键420。可移动臂410有一个固定部分412。可移动臂410还可以有至少一个凹槽部分414A和414B。图4B和4C是顶视图，图示了不可重复使用的元件132在机械特性上如何与探测器120配合。图4B显示了在罩子130插入到位置前不可重复使用的元件132与探测器120的相对关系。适应于这种实施方式使用的探测器120有一扇单向枢轴门450、一个挤压销460和一个锁扣470，用于将罩子130紧固到探测器120上。当罩子130被推动放置到探测器120上时，挤压销460移动可移动臂410，并强制固定部分412锁合到槽口部分416内部。挤压销460从探测器120表面向外凸出。挤压销460能够被塑形，以防止臂410在挤压时被剪切。例如，为此目的，销460可塑为圆形或者另外恰当塑形。部分414A和414B用作铰链，使得臂410的角度移动容易。固定部分412从罩子130表面向外凸出。固定部分412可为圆形或者另外塑形。固定部分412必须塑形为适合槽口部分416的形状。
图4C显示了在槽口部分416内锁合到位的固定部分412。这发生在单向枢轴门450后方。由于单向枢轴门450仅仅单向摆动，因此它允许移除罩子130。一旦罩子130被移除，由于固定部分412(如果锁合到槽口部分416内部的话)将被禁止通过门450，因此该罩子130将不能被再次使用。而且，由于固定部分412被禁止通过门450，因此该固定部分412将同样禁止锁扣470抓住锁键420。此外，臂410模制成一种角度使得它只能在一个方向弯曲。从槽口部分416中移除固定部分412将损坏臂410。从而，罩子130设计构造成了能够防止多次有效安装到探测器120上。
图5图示了本发明一种实施方式的总体操作流程。更加特别地，流程图500显示了图4A到4C所示实施方式的一个总体操作流程例。更加特别地，流程图500是一种方法，它保证图4A到4C中实施的罩子130只能有效安装一次。图5从步骤501开始并直接到达步骤510。在步骤510中，将罩子130放置到探测器120上。在步骤515中，如果固定部分412已经固定到槽口部分416中，那么控制到达步骤570，在那里将禁止操作探测器。在步骤520中，将罩子130移动通过探测器120上的单向枢轴门450。在步骤530中，将可移动臂410转动。在步骤540中，将固定部分412移动到槽口部分416中。这将导致固定部分412结合在槽口部分416中，与单向枢轴门450成一条直线。在步骤550中，锁扣住罩子130将它紧固在探测器120上。在步骤555中探测器120用来实现检测或测量序列。检测或测量完成后，在步骤560中，解开罩子130。仍然在槽口部分416中的固定部分412通过单向枢轴门450向外回移，将罩子130从探测器120上移除。接着流程图500的控制流终止，如步骤580表明。
图6A到6C图示了本发明的一种实施方式的顶视图，其中不可重复使用的元件132在机械特性上和电气特性上与探测器120配合，防止罩子120被多次有效安装。图6A显示了罩子130的开口端230，其包括一个锁扣锁键630、一个可移动臂610、一个位于可移动臂610上的固定部分612和一个塑形成允许固定部分612定位在其内的槽口部分620。例如，固定部分可以为三角楔形的，槽口部分620也可以制成三角形形状。其它适当的成对形状也可用于固定部分612和槽口部分620。门640、臂610、固定部分612和槽口部分620可位于开口端230的左边或者右边。图6A还显示了与此实施方式相配合的适合的探测器120。包括在探测器120和室650内部的是一个移位楔块660和一扇单向枢轴门640。
图6B显示了罩子130在有效安装到探测器120并锁住锁键630时的情况。锁键630从罩子130的外表面凸出。图6B显示了探测器120上的一个开关670和罩子130上的一根线680。线680将开关670连接到槽口部分620上。线680可以为任何适当的导电线。定位开关670使得它不妨碍探测器120的光学测量特性。当罩子130初始移向移位楔块660时，门640并不禁止固定部分612的移动。
如图6A所示，移动臂610初始具有一足够的角度，使得固定部分612与门640不成一条直线。当移动固定部分612超出门640后，臂610与移位楔块660接触。这导致臂610转动直到固定部分612定位在槽口部分620中。当固定部分612定位在槽口部分620中时，固定部分612接触线680。这将解开开关670，发信号通知控制电子线路单元110一个新罩子130已经放置到探测器120上。结果允许探测器120操作。
图6C显示了罩子130从探测器120部分弹出后的情况。当罩子130从图6B所示位置移动到图6C所示位置时，固定部分612保持定位在槽口部分620中。在弹出罩子130的过程中，固定部分612挤压单向枢轴门640。这将导致门640绕枢轴向外转动，允许罩子130到达图6C所示的位置。当固定部分612定位在槽口部分620中时，同一罩子130将被防止再次有效安装。如果把罩子130朝回推到探测器120上，那么固定部分612将挤压单向枢轴门640。门640不会向内转动。那种情况下，门640将阻止有效安装罩子130。此外，臂610以一种角度模制，从而使得它只能在一个方向弯曲。从槽口部分620中移除固定部分612将损坏臂610。如果臂610折断了或者固定部分612从臂610上折断了，那么罩子130将能够移出门640并被锁键630锁合住。然而，如果没有固定部分612，开关670将不能解开。没有固定部分612，控制电子线路单元110将不能得到信号去允许操作探测器120。
图7图示了本发明一种实施方式的总体操作流程。更加特别地，流程图700显示了图6A-6C所示实施方式的一个总体操作流程例。更加特别地，流程图700是一种方法，它保证图6A-6C中实施的罩子130只能有效安装一次。
图7从步骤701开始并直接到达步骤710。在步骤710中，将罩子130放置到探测器120上。探测器120此时还不允许操作。在步骤720中，如果固定部分612已经在槽口部分620中，那么罩子130不能被有效安装。固定部分612将挤压单向枢轴门640。在那种情况下，控制到达步骤730，在那里探测器120保持不能状态，用户可在步骤710中将另一个罩子130放置到探测器120上。如果固定部分612还不在槽口部分620中，那么在步骤740中，门640将移过固定部分612。在步骤750中，固定部分612已经清除门640之后，移位楔块660将挤压可移动臂610。除非此前可移动臂610已经折断，否则这种情况将发生。在步骤760中，假定可移动臂610没有折断，固定部分612移动到槽口部分620中。锁扣锁键630已经被锁合住，并且罩子130被紧固在探测器120上。当固定部分612定位在槽口部分620中时，固定部分612与线680接触。这将在步骤770中解开开关670，发信号通知控制电子线路单元110一个未曾用过的罩子130在探测器120上。在步骤780中，探测器120用来实现检测或测量序列。检测或测量完成后，在步骤790中，解开罩子130并移除。这将通过固定部分612挤压门640完成。由于门640绕枢轴向外转动，则可以移除罩子130。在步骤770中，如果没有发现一个未曾用过的罩子，那么控制到达步骤730，探测器120被禁止。接着流程图700的控制流终止，如步骤795表明。
图8图示了本发明的一种实施方式，其中不可重复使用的元件132包括导电墨水810，探测器120包括一个螺管820。当罩子130的开口端部分230移动通过螺管820时，光谱成像仪器100中的一个传感器(未示出)探测电感的变化。电感变化将被用信号传到控制电子线路单元110，表明一个新罩子130已经放置到探测器120上。可选择地，也可以探测电容的变化。控制电子线路单元110向螺管820发送一个脉冲，从而在导电墨水810中感应出一个电流。此电流幅度足够大，从而加热导电墨水810直至它断路。如果将罩子130与墨水810在断路状态下安装，控制电子线路单元110将禁止操作探测器120。
图9图示了本发明一种实施方式的总体操作流程。更加特别地，流程图900显示了图8所示实施方式的一个总体操作流程例。更加特别地，流程图900是一种方法，它保证图8中实施的罩子130只能有效安装一次。
图9从步骤901开始并直接到达步骤910。在步骤910中，将罩子130和导电墨水810放置到探测器120上。在步骤920中，罩子130的开口端部分230移动通过螺管820。在步骤930中，确定导电墨水810是否已经断路。如果导电墨水810已经断路，那么在步骤940中禁止操作探测器。在那种情况下，控制电子线路单元110将不允许使用光谱成像仪器100进行任何测量。如果导电墨水810还没有断路，那么控制到达步骤950，那里探测器120用来进行检测或测量。检测或测量后，在步骤960中导电墨水被感应，在步骤970中导电墨水810被加热直至它断路。在步骤940中禁止操作探测器，并且如果罩子130与断路的导电墨水安装到探测器120上，将不能使用光谱成像仪器100进行检测或测量。接着流程图900的控制流终止，如步骤980表明。
图10A和10B图示了本发明的一种实施方式，它包括一个带有从其上切割而成的拉平端部件1012的拉平环1010和许多弹簧调整片1020。这些弹簧调整片1020适合穿过切口1014并从罩子130上向外伸出。当罩子130安装到探测器120上并紧紧锁合在位置上时，端部件1012向外拉平，并且弹簧调整片1020伸展开切口1014，释放闭锁1016移动到它形成的位置。当罩子130解开并从探测器120弹出后，这些弹簧调整片1020向下落。然而，闭锁1016将维持在它的自由位置，阻止罩子130被再次插入到探测器120上。利用这种方式，罩子130被损坏性的改变了，不能再次使用。
图11A、11B和11C图示了本发明的一种实施方式，其中罩子130由第一部分1102和第二部分1104组成。第一部分1102有许多细长的狭槽1130。第二部分1104有一个位于罩子130边的弹性凹环1110，以及一个可在第一部分1102上滑动的管部件1106。管部件1106包括许多从其上切割形成的指状部件1120。这些指状部件1120适合于穿过细长的狭槽1130将第一部分1102固定到第二部分1104上。当罩子130安装并锁合在探测器120上时，探测器120移动这些指状部件1120。当罩子130从探测器120上弹出时，这些指状部件1120维持在一个位置上，该位置阻碍罩子130被再次安装到探测器120上。
图12图示了本发明的一种实施方式，其中在罩子130的开口端部分230处设置有两个环。一个保护环1202永久固定在罩子130上。一个分离环1204通过一些小转子(未示出)连接到罩子130上，当分离环1204以最小的力接触时，这些小转子将分离。当罩子130安装到探测器120上时，分离环1204从罩子130表面脱离连接，一个开关(未示出)在探测器120上被触发通知控制电子线路单元110已有一个新罩子。一个锁键1220从开口端部分230的表面伸出，其允许将罩子130固定到探测器120或光谱成像仪器100上。
分离环1204从这些转子(未示出)脱离连接之前，它局部环绕罩子130成C形。锁键1220位于适当的位置防止分离环1204完全环绕罩子130。如图12所示，锁键1220位于开口端部分230附近并向封闭端部分210延伸。在一个最佳实施方式中，锁键1220最接近开口端部分230部分的宽度比锁键1220在开口端部分230部分末端的宽度要小。当分离环1204脱离连接后，分离环1204滑向保护环1202。一旦分离环1204清除锁键1220，分离环1204将收缩回到其形成位置，完全或更加封闭地环绕罩子130，从而使得能够阻止分离环1204滑过锁键1220。这样，锁键1220将使分离环1204不被从罩子130上移开。此特征的一个优点是它消除了操作室或类似医疗环境下的大量的各种各样的部件。然而，对相关领域的技术人员显而易见的是，可对罩子130作其它结构上的改变以防止分离环1204从罩子130上被移开。
锁键1220将罩子130固定到探测器120上之后，将接触保护环1202，从而触发第二个开关(未示出)通知控制电子线路单元110允许操作探测器120。在一种实施方式下，光谱成像仪器100也包括一个光学传感器(未示出)，它能够扫描罩子130的表面。当光学传感器(未示出)发现分离环1204已经与保护环1202接触后，光学传感器(未示出)将激活第二个开关(未示出)或者通知控制电子线路单元110允许操作探测器120。
在另一种实施方式下，当罩子130固定到探测器120上时，光学传感器(未示出)扫描罩子130的表面。这种实施方式下，一旦锁键1220固定到探测器120或光谱成像仪器100上，罩子130上的一个标记区域(未示出)将与光学传感器(未示出)对齐。光学传感器(未示出)将读取标记区域(未示出)并通知控制电子线路单元110允许操作探测器120。
在另一种实施方式下，第二个开关(未示出)可位于锁键1220紧固到探测器120或光谱成像仪器100上的锁扣或区域(未示出)处。这样，当锁键1220接触并被固定到探测器120或光谱成像仪器100上时，能够激活第二个开关(未示出)。
在上述所有关于图12的实施方式中，操作过程中如果罩子130随后变得不稳固，控制电子线路单元110将能禁止操作探测器120。因而，只要罩子130牢固地安装，第二个开关(未示出)或者光学传感器(未示出)将持续向控制电子线路单元110发送信号。更加地，如果分离环1204已脱离，将不能再次安装罩子130，从而不能激活第一个开关(未示出)。
图13图示了本发明一种实施方式的总体操作流程。更加特别地，流程图1300显示了图12所示实施方式的一个总体操作流程例。更加特别地，流程图1300是一种方法，它保证图12中实施的罩子130只能有效安装一次。
图13从步骤1301开始并直接到达步骤1310。在步骤1310中，将罩子130放置到探测器120上。在步骤1312中，控制电子线路单元110检测分离环1204存在与否。如图12相关描述，当探测器120与分离环1204接触时，分离环1204从罩子130上脱离连接。在步骤1314中，当这种情况发生时，在探测器120上激活第一个开关(未示出)。如果分离环1204不存在，控制流1300直接到达步骤1328且没有激活第一个开关(未示出)。在步骤1328中，这种情况下，控制电子线路单元110阻止操作探测器120，控制流程1300在步骤1350终止。
如果在步骤1312中检测到分离环1204，在步骤1314中激活第一个开关(未示出)，那么在步骤1316中控制电子线路单元110检测保护环1202的存在性。如图12相关描述，当探测器120与保护环1202接触时，检测到保护环1202。在步骤1318中，当此发生时，在探测器120上激活第二个开关(未示出)，通知控制电子线路单元110。如果未检测到保护环1202，控制流程1300直接到达步骤1328。
如果检测到保护环1202并激活了第二个开关(未示出)，那么在步骤1320中，探测器120用来实现测量或检测。完成测量或检测后，必须将罩子130从探测器120上移除。在步骤1322中，控制电子线路单元110检测罩子130的存在性。如果罩子130没有被移除，控制流程1300到达步骤1328，在那里将禁止探测器120进一步的操作。如果罩子130已经被移除，测量或检测结果将在步骤1324中显示。此后控制流程1300到达步骤1328来禁止探测器120。接着流程1300终止，如步骤1350表明。
图14A和14B图示了本发明的一种实施方式，其中罩子130由可拉伸膜或硅基材料构成。罩子130的封闭端部分210和开口端部分230可由同一可拉伸材料或者其它透明塑性材料制造，如图2相关所描述。图14B图示了罩子130的一个视图，那里罩子130被拉伸开覆盖探测器120。图14A图示了罩子130被展开到其全长前的另一个视图。
本发明(例如光谱成像仪器100、控制电子线路单元110、不可重复使用的元件132、探测器120、或者它的任何部件)可使用硬件、软件或其组合实现，可在一个或多个计算机系统或者其它程序系统中实现。这些实现对相关领域技术人员而言是显而易见的。
虽然本发明的各种实施方式在上面已得到描述，应该明白的是它们只是作为例子阐述，并不是给定了限制范围。对相关领域技术人员而言，显而易见的是，在不背离发明精神和范围的情况下，在形式和细节方面可作各种各样的变化。因而，本发明不应被限制在任意上述示范性的实施例中。

Claims (9)

1.一个应用于光谱成像仪器中覆盖一个探测器的使用一次即可丢弃的保护罩，包括：
一个具有一开口端部分和一封闭端部分的细长的中空部件，
其中，所述部件在探测器的至少一端部分上可移除丢弃，以保护探测器使其在操作过程中避免与物体直接接触，
其中，所述封闭端部分包括一个透光的表面部分，允许光线以最小的光学畸变穿过传播，
其中，操作探测器期间，通过所述透光的表面部分可投影出一个光照图，用于照亮所关心的区域内的物体；以及
设置在所述开口端部分的防止多次使用的装置，该装置与探测器相配合使罩子仅能够一次有效地被安装到探测器上。
2.如权利要求1中的使用一次即可丢弃的保护罩，其中，所述防止多次使用的装置包括：
一个环绕罩子的分离环，当罩子被安装到探测器上时，所述分离环能够从罩子表面脱离连接，从而激活位于探测器上的第一个开关，向在光谱成像仪器内的控制单元发送第一个信号以表明存在一个未使用过的罩子，其中，所述控制单元在收到所述第一个信号时允许操作探测器。
3.如权利要求2中的使用一次即可丢弃的保护罩，其中，所述防止多次使用的装置进一步包括：
一个与所述分离环平行设置的保护环，所述分离环能够滑向所述保护环。
4.如权利要求3中的使用一次即可丢弃的保护罩，其中，所述保护环被置于适当位置来激活位于探测器上的第二个开关，如果罩子牢固地安装在探测器上，则该第二个开关向所述控制单元发送第二个信号，其中，所述控制单元在收到所述第一个信号和所述第二个信号时允许操作探测器。
5.如权利要求4中的使用一次即可丢弃的保护罩，其中，所述保护环被置于适当位置来激活所述第二个开关，只要罩子牢固地安装了，该第二个开关将持续发送所述第二个信号，其中，如果所述第二个开关停止发送所述第二个信号，则所述控制单元禁止操作探测器。
6.如权利要求2中的使用一次即可丢弃的保护罩，其中，所述光谱成像仪器包括一个光学扫描器，只要罩子牢固地安装在探测器上，该光学扫描器可操作用来扫描罩子的表面，并持续向所述控制单元发送所述第二个信号，其中，所述控制单元在收到所述第一个信号和所述第二个信号时允许操作探测器，如果所述光学扫描器停止发送所述第二个信号则禁止操作探测器。
7.如权利要求2中的使用一次即可丢弃的保护罩，其中，所述防止多次使用的装置进一步包括：
一个保护所述分离环使其避免被从罩子上移除的机构。
8.如权利要求1中的使用一次即可丢弃的保护罩，进一步包括：
一个设置在所述开口端部分的固定机构，其中，所述固定机构可移除地附着在光谱成像仪器上。
9.如权利要求8中的使用一次即可丢弃的保护罩，其中，所述固定机构可移除地附着在光谱成像仪器的调焦机构上，所述调焦机构可操作用来相对于探测器移动罩子。
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