KR102611362B1 - 비침습적 환자 모니터의 내수 커넥터 - Google Patents

비침습적 환자 모니터의 내수 커넥터 Download PDF

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야시르 카멜 압둘-하피즈
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Abstract

내수 커넥터들을 위한 시스템 및 방법이 제공된다. 수 커넥터는 암 커넥터와 맞물렸을 때 밀봉을 형성하는 리브 또는 구배각을 포함한다. 수 커넥터는 열가소성 엘라스토머를 포함하거나 이로 구성되는 오버몰드를 포함한다. 수 또는 암 커넥터는 폴리프로필렌 등의 열가소성 폴리머를 포함하거나 이로 구성될 수 있다. 암 커넥터는 암 커넥터의 개별 포켓들에 끼워지는 스프링 접점들을 포함한다.

Description

비침습적 환자 모니터의 내수 커넥터
우선권 출원들의 참고 포함
본원은 2017년 8월 15일자로 출원된 "비침습적 환자 모니터의 내수 커넥터(Water Resistant Connector for Noninvasive Patient Monitor)"라는 명칭의 미국특허가출원 제62/545,884호와, 2017년 8월 15일자로 출원된 "비침습적 환자 모니터의 내수 커넥터(Water Resistant Connector for Noninvasive Patient Monitor)"라는 명칭의 미국특허가출원 제62/545,877호에 대한 우선권을 주장하는 바, 이들은 그 전체로서 이 명세서에 참고로 포함되어 있다.
흔히 에너지가 매질을 투과(transmit)하도록 하거거나 이로부터 반사되도록 하여, 매질의 특성을 판단한다. 예를 들어 의료 분야에서는, 환자의 신체로부터 물질을 추출하는 대신, 빛 또는 음향 에너지를 환자의 신체에 입사되도록 하고 투과된(또는 반사된) 에너지를 측정하여 이 에너지가 통과된 물질에 대한 정보를 판단할 수 있다. 이러한 방식의 비침습적(non-invasive) 측정은 환자를 더 안락하게 하면서, 혈관성(invasive) 측정 기법보다 더 신속하게 수행할 수 있다.
생체 기능(bodily function)의 비침습적 생리적 모니터링(physiological monitoring)이 종종 요구된다. 예를 들어, 수술중 또는 다른 병원 방문시, 혈압과 인체에 가용 산소 공급, 또는 혈중 산소 농도(blood oxygen saturation) 등이 종종 모니터링된다. 이들과 같은 측정은 흔히 비침습적 기법으로 수행되는데, 예를 들어 손가락, 또는 귓불, 발, 또는 이마 등의 인체의 일부를 투과한(또는 반사된) 빛의 입사광에 대한 비율로 평가가 이뤄진다.
내구적(durable) 또는 일회용(disposable) 센서들이 이러한 생리적 측정에 흔히 사용된다. 이 센서들은 커넥터를 가지고 있으며, 이 커넥터에 의해 기기(instrument)로 부터, 또는 기기의 케이블로 부터 분리될 수 있다.
이하에서 본 개시내용의 특정 양태들, 장점들 및 신규한 특징들을 요약한다. 그러한 양태들, 장점들 또는 그 특징들이 본 발명의 임의의 특정 실시예에서 모두 구현될 필요는 없으며, 당업자라면 본 개시내용으로부터 그러한 양태들, 장점들 또는 특징들의 무수한 조합을 인식할 수 있을 것으로 이해되어야 한다.
하나의 실시예는 하나 이상의 비침습적 생리적 센서들을 환자 모니터에 접속(interface)시키도록 구성된 내수 의료기기 케이블 조립체를 포함하는데, 이 케이블 조립체는: 생리적 센서에 연결되도록 구성된 케이블로, 환자로부터 생리적 신호들을 취득하도록 구성된 복수의 도선(conductor)들을 포함하는 케이블과; 및 케이블에 부착되며 케이블을 환자 모니터에 접속(couple)시켜 생리적 센서로부터의 생리적 신호들을 환자 모니터로 전송하도록 구성된 수 커넥터(male connector)를 구비하고, 이 수 커넥터가: 경질 프레임(rigid frame)과; 이 경질 프레임 내에 위치하여 케이블 내의 도선들과 연결되는 회로기판과; 회로 기판 상에 위치하는 복수의 전기 접점들로, 수 커넥터가 암 커넥터(female connector)에 삽입되었을 때 환자 모니터의 대응 암 커넥터 내의 복수의 제2 전기 접점들과 접촉하도록 작동되는 복수의 전기 접점들과; 경질 프레임의 일부와 회로 기판의 일부를 덮지만 복수의 전기 접점들은 덮지 않도록 구성된 연질(pliable) 오버몰드(덧씌우기 성형물); overmold)로, 수 커넥터가 환자 모니터의 암 커넥터로부터 분리되었을 때 복수의 전기 접점들이 외기에 노출(open to air)되는 오버몰드와; 및 연질 오버몰드 상에 위치하는 돌출 리브(raised rib)로, 연질 몰드를 외주에서(circumferentially) 둘러싸고 수 커넥터가 암 커넥터에 삽입되었을 때 암 커넥터와 밀봉을 형성하도록 구성되어, 수 커넥터가 암 커넥터에 삽입되었을 때 수 커넥터의 복수의 전기 접점이 더 이상 외기에 노출되지 않도록 함으로써 수 커넥터와 암 커넥터 사이에 내수 밀봉(water-resistant seal)이 형성되는 돌출 리브를 구비한다.
하나의 실시예는 하나 이상의 비침습적 생리적 센서들을 환자 모니터에 접속시키도록 구성된 내수 의료기기 케이블 조립체를 포함하는데, 이 케이블 조립체는: 생리적 센서에 연결되도록 구성된 케이블로, 환자로부터의 생리적 신호들을 취득하도록 구성된 복수의 도선들을 포함하는 케이블과; 및 케이블에 부착되고 이 케이블을 환자 모니터에 접속시켜 생리적 신호들을 환자 모니터로 전송하도록 구성된 수 커넥터를 구비하고, 이 수 커넥터가: 경질 프레임과; 이 경질 프레임 내에 위치하여 케이블 내의 도선들과 연결되는 회로기판과; 회로 기판 상에 위치하는 복수의 전기 접점들로, 수 커넥터가 암 커넥터에 삽입되었을 때 환자 모니터의 대응 암 커넥터 내의 복수의 제2 전기 접점들과 접촉하도록 작동되는 복수의 전기 접점들과; 및 경질 프레임의 일부와 회로 기판의 일부를 덮지만 복수의 전기 접점들은 덮지 않도록 구성된 연질 오버몰드로, 수 커넥터가 환자 모니터의 암 커넥터로부터 분리되었을 때 복수의 전기 접점들이 외기에 노출되고, 수 커넥터가 암 커넥터에 삽입되었을 때 연질 오버몰드가 암 커넥터와 밀봉을 형성하도록 구성되어, 수 커넥터가 암 커넥터에 삽입되었을 때 수 커넥터의 복수의 전기 접점이 더 이상 외기에 노출되지 않도록 함으로써 수 커넥터와 암 커넥터 사이에 내수 밀봉이 형성되는 오버몰드를 구비한다.
일부 실시예들에서, 앞 문단의 내수 의료기기 케이블 조립체는 특징(features)들의 조합 또는 하부 조합(sub combination)을 포함할 수 있다. 수 커넥터는 연질 오버몰드 상에 위치한 돌출 리브를 포함할 수 있고, 돌출 리브는 연질 오버몰드를 외주에서 둘러싼다.
하나의 실시예는 케이블 조립체를 구비하는데, 이 케이블 조립체는: 복수의 도선들을 포함하는 케이블과; 및 케이블에 부착되는 수 커넥터를 구비하고, 이 수 커넥터가: 경질 프레임과; 이 경질 프레임 내에 위치하여 케이블 내의 도선들과 연결되는 회로기판과; 회로 기판 상에 위치하는 복수의 전기 접점들로, 수 커넥터가 암 커넥터에 삽입되었을 때 대응 암 커넥터 내의 복수의 제2 전기 접점들과 접촉하도록 작동되는 복수의 전기 접점들과; 경질 프레임의 일부와 회로 기판의 일부를 덮지만 복수의 전기 접점들은 덮지 않도록 구성된 연질 오버몰드로, 수 커넥터가 암 커넥터로부터 분리되었을 때 복수의 전기 접점들이 외기에 노출되는 오버몰드와; 및 연질 오버몰드 상에 위치하는 돌출 리브로, 연질 몰드를 외주에서 둘러싸고 수 커넥터가 암 커넥터에 삽입되었을 때 암 커넥터와 밀봉을 형성하도록 구성되어, 수 커넥터가 암 커넥터에 삽입되었을 때 수 커넥터의 복수의 전기 접점이 더 이상 외기에 노출되지 않도록 함으로써 수 커넥터와 암 커넥터 사이에 내수 밀봉이 형성되는 돌출 리브를 구비한다.
일부 실시예들에서, 앞 문단들의 내수 의료기기 케이블 조립체 또는 케이블 조립체는 그 특징들의 조합 또는 하부 조합을 포함할 수 있다. 돌출 리브는 연질 오버몰드의 일부가 될 수 있다. 돌출 리브는 열가소성(thermoplastic) 엘라스토머(elastomer)를 포함할 수 있다. 연질 오버몰드는 열가소성 엘라스토머를 포함할 수 있다. 돌출 리브의 폭은 약 0.762 밀리미터(0.03 인치) 내지 약 0.8128 밀리미터(0.032 인치)가 될 수 있다. 돌출 리브의 높이는 약 0.254 밀리미터(0.01 인치) 내지 약 0.508 밀리미터(0.02 인치)가 될 수 있다. 연질 오버몰드는 제1 부분과 제2 부분을 더 포함할 수 있는데, 제1 부분은 복수의 전기 접점들과 제2 부분 사이에 위치할 수 있고, 제2 부분은 케이블에 인접할 수 있는데, 제1 부분의 근위단(proximal end)의 제1 폭은 제1 부분의 원위단(distal end)의 제2 폭보다 더 좁을 수 있다. 제1 폭은 (약) 2.03 센티미터(0.8 인치) 내지 약 2.06 센티미터(0.81 인치)이고, 제2 폭은 약 2.06 센티미터(0.811 인치) 내지 약 2.08 센티미터(0.82 인치)가 될 수 있다. 내수 의료기기 케이블 조립체 또는 케이블 조립체는 케이블의 일부를 덮도록 구성된 내부 덮개(inner covering)을 구비할 수 있는데, 내부 덮개는 경질 프레임에 인접할 수 있고 경질 프레임과 케이블의 원위단 사이에 위치할 수 있는데, 이 내부 덮개는 또한 경질 프레임의 원위단과 케이블의 근위단을 밀봉하도록 구성되고, 연질 오버몰드가 또한 내부 덮개를 덮도록 구성된다. 내부 덮개는 또한 열가소성 폴리머를 포함할 수 있다. 이 열가소성 폴리머는 폴리프로필렌을 포함할 수 있다.
하나의 실시예는 다음을 포함하는 환자 모니터를 포함하는데, 이 환자 모니터는: 생리적 신호들을 처리하여 측정값들을 취득하도록 구성된 하드웨어 프로세서와; 측정값들 중의 적어도 일부를 표시하도록 구성된 디스플레이와; 및 생리적 센서로부터 생리적 신호들을 수신하도록 구성된 암 커넥터로, 또한 생리적 센서를 환자 모니터에 접속시키도록 구성된 암 커넥터를 구비하고, 이 암 커넥터가: 복수의 포켓(pocket)들을 포함하는 경질 프레임과; 경질 프레임 내에 위치하여 생리적 신호들을 하드웨어 프로세서로 전송하도록 구성된 회로기판과; 회로기판 상에 위치하는 복수의 전기 접점들로, 복수의 전기 접점들의 각 접점이 복수의 포켓들의 각 포켓 내에 위치하는 복수의 전기 접점들로: 수 커넥터가 암 커넥터에 삽입되고 수 커넥터가 생리적 센서에 접속되었을 때 대응 수 커넥터의 제2 전기 접점들과 접촉하며, 수 커넥터가 암 커넥터에 삽입되지 않았을 때 부분적으로 외기에 노출되도록 작동되는 복수의 전기 접점들과; 복수의 전기 접점들을 외주에서 둘러싸 복수의 전기 접점 둘레에 내수 밀봉을 형성하도록 구성된 경질 몰드(rigid mold)와; 수 커넥터를 수용하도록 구성되는 근위 개구(proximal opening)와; 및 수 커넥터를 수용하도록 구성되는 원위 개구(distal opening)로, 원위 개구의 제1 높이가 근위 개구의 제2 높이보다 더 작은 원위 개구를 구비한다.
일부 실시예들에서, 앞 문단의 환자 모니터는 그 특징들의 조합 또는 하부 조합을 포함할 수 있다. 원위 개구의 제1 높이는 약 0.74 센티미터(0.29 인치) 내지 약 0.76 센티미터(0.3 인치)이고, 근위 개구의 제2 높이는 약 0.16 센티미터(0.063 인치) 내지 0.18 센티미터(0.07 인치)가 될 수 있다.
하나의 실시예는 다음을 포함하는 환자 모니터를 포함하는데, 이 환자 모니터는: 생리적 신호들을 처리하여 측정값들을 취득하도록 구성된 하드웨어 프로세서와; 측정값들 중의 적어도 일부를 표시하도록 구성된 디스플레이와; 및 생리적 센서로부터 생리적 신호들을 수신하도록 구성된 암 커넥터로, 또한 생리적 센서를 환자 모니터에 접속시키도록 구성된 암 커넥터를 구비하고, 이 암 커넥터가: 복수의 포켓들을 포함하는 경질 프레임과; 경질 프레임 내에 위치하여 생리적 신호들을 하드웨어 프로세서로 전송하도록 구성된 회로기판과; 회로기판 상에 위치하는 복수의 전기 접점들로, 복수의 전기 접점들의 각 접점이 복수의 포켓들의 각 포켓 내에 위치하는 복수의 전기 접점들로: 수 커넥터가 암 커넥터에 삽입되고 수 커넥터가 생리적 센서에 접속되었을 때 대응 수 커넥터의 제2 전기 접점들과 접촉하며, 수 커넥터가 암 커넥터에 삽입되지 않았을 때 부분적으로 외기에 노출되도록 작동되는 복수의 전기 접점들과; 복수의 전기 접점들을 외주에서 둘러싸 복수의 전기 접점 둘레에 내수 밀봉을 형성하도록 구성된 경질 몰드와; 및 수 커넥터의 삽입부(detent)와 맞물리도록 구성된 삽입부 홀더를 구비한다.
하나의 실시예는 다음을 포함하는 환자 모니터를 포함하는데, 이 환자 모니터는: 생리적 신호들을 처리하여 측정값들을 취득하도록 구성된 하드웨어 프로세서와; 측정값들 중의 적어도 일부를 표시하도록 구성된 디스플레이와; 및 생리적 센서로부터 생리적 신호들을 수신하도록 구성된 암 커넥터로, 또한 생리적 센서를 환자 모니터에 접속시키도록 구성된 암 커넥터를 구비하고, 이 암 커넥터가: 복수의 포켓들을 포함하는 경질 프레임과; 경질 프레임 내에 위치하여 생리적 신호들을 하드웨어 프로세서로 전송하도록 구성된 회로기판과; 회로기판 상에 위치하는 복수의 전기 접점들로, 복수의 전기 접점들의 각 접점이 복수의 포켓들의 각 포켓 내에 위치하는 복수의 전기 접점들로: 수 커넥터가 암 커넥터에 삽입되고, 수 커넥터가 생리적 센서에 접속되었을 때 대응 수 커넥터의 제2 전기 접점들과 접촉하며, 수 커넥터가 암 커넥터에 삽입되지 않았을 때 부분적으로 외기에 노출되도록 작동되는 복수의 전기 접점들과; 복수의 전기 접점들을 외주에서 둘러싸 복수의 전기 접점 둘레에 내수 밀봉을 형성하도록 구성된 경질 몰드를 구비한다.
하나의 실시예는 하나 이상의 비침습적 생리적 센서에 접속되도록 구성된 환자 모니터 커넥터를 구비하는데, 이 환자 모니터 커넥터는: 복수의 포켓들을 포함하는 경질 프레임과; 이 경질 프레임 내에 위치하여 케이블 내의 도선들과 연결되는 회로기판과; 회로 기판 상에 위치하는 복수의 전기 접점들로, 복수의 전기접점들의 각 전기 접점이 복수의 포켓들의 각 포켓 내에 위치하는 복수의 전기 접점들로: 수 커넥터가 암 커넥터에 삽입되고 수 커넥터가 생리적 센서에 접속되었을 때 대응 암 커넥터 내의 복수의 제2 전기 접점들과 접촉하도록 작동되고, 수 커넥터가 암 커넥터에 삽입되지 않았을 때 부분적으로 외기에 노출되며; 및 복수의 전기 접점들을 외주에서 둘러싸 복수의 전기 접점 둘레에 밀봉을 형성하도록 구성되는 경질 몰드(rigid mold)를 구비한다.
하나의 실시예는 암 커넥터를 구비하는데, 이 암 커넥터는: 복수의 포켓들을 포함하는 경질 프레임과; 이 경질 프레임 내에 위치하는 회로기판과; 회로 기판 상에 위치하는 복수의 전기 접점들로, 복수의 전기접점들의 각 전기 접점이 복수의 포켓들의 각 포켓 내에 위치하는 복수의 전기 접점들로: 수 커넥터가 암 커넥터에 삽입되었을 때 대응 암 커넥터 내의 복수의 제2 전기 접점들과 접촉하도록 작동되고, 수 커넥터가 암 커넥터에 삽입되지 않았을 때 부분적으로 외기에 노출되며; 및 복수의 전기 접점들을 외주에서 둘러싸 복수의 전기 접점 둘레에 밀봉을 형성하도록 구성되는 경질 몰드를 구비한다.
일부 실시예들에서, 앞 문단들의 환자 모니터 또는 암 커넥터들은 그 특징들의 조합 또는 하부 조합을 포함할 수 있다. 암 커넥터는 또한 수 커넥터를 수용할 수 있는 원위 개구를 더 포함할 수 있는데, 원위 개구의 제1 높이는 약 0.74 센티미터(0.29 인치) 내지 약 0.76 센티미터(0.3 인치)이고, 근위 개구의 제2 높이는 약 0.16 센티미터(0.063 인치) 내지 0.18 센티미터(0.07 인치)가 될 수 있다. 복수의 전기 접점들의 제1 접점은 스프링 접점을 포함할 수 있다. 암 커넥터는 또한 수 커넥터의 삽입부와 맞물리는 삽입부 홀더를 더 포함할 수 있다. 이 삽입부 홀더는 포켓을 포함할 수 있다. 경질 모드는 또한 열가소성 폴리머를 더 포함할 수 있다, 이 열가소성 폴리머는 폴리프로필렌을 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 환자 모니터링 시스템의 커넥터들을 도시하는 블록도.
도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 커넥터의 조립 방법을 보이는 흐름도.
도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 커넥터 조립의 다른 방법을 보이는 흐름도.
도 4a-4f는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 수 커넥터의 사시도, 상면도, 저면도, 및 정면도.
도 5a-5e는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 수 커넥터 구성부품들의 분해상면도, 상면도, 측면도들.
도 6a-6c는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 회로의 상면도, 측면도, 및 저면도.
도 7a-7f는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 케이블 조립체의 상면도, 측면도, 및 배면도들.
도 8a-8s는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 암 커넥터의 분해사시도, 상면도, 저면도, 측면도, 배면도, 사시도, 및 단면도들.
도 9a-9f는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 추가적인 암 커넥터의 구성부품들과 다른 암 커넥터의 분해사시도, 정면도, 상면도, 배면도, 및 단면도들.
도 10a 및 10b는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 수 커넥터와 환자 모니터의 암 커넥터의 상면도 및 사시도들.
도 11a-11d는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 환자 모니터의 다른 암 커넥터의 상면도, 사시도, 및 정면도들.
도 12a 및 12b는 본 발명의 일부 실시예들에 따른, 다른 환자 모니터의 암 커넥터에 연결된 수 커넥터의 정면도 및 사시도들.
도 13은 환자 모니터, 커넥터, 및 센서들을 포함하는 환자 모니터링 시스템의 작동 환경을 보이는 블록도.
I. 커넥터 개론(Connector Introduction)
내수(water resistant) 커넥터(connector)는 하나 이상의 상황들에서 유용할 수 있다. 응급구조사(emergency medical technician; EMT) 등의 임상의(clinician)는 응급 상황에 대응하여 비침습적(noninvasive) 생리적 센서(physiological sensor)와 환자 모니터(patient monitor) 등 하나 이상의 전자 의료기기를 사용할 수 있다. 이는 야외나 우중이 될 수 있는데, 그러면 전자 의료기기가 젖을 수 있다. EMT는 또한 화재에도 대응할 수 있는데, 그 현장에는 주변에 물이 있어서, EMT가 전자 의료기기를 물웅덩이에 떨어뜨리거나 전자 의료기기가 호스의 물을 뒤집어쓸 수도 있다. 병원 또는 의원의 환경이라면, 직원이 세정하고, 닦아내거나 또는 전자 의료기기에 이소프로필알코올 등의 세정 용액을 분사할 수 있다. 내수 커넥터를 사용하면, 임상의는 기기가 젖어 전자 기기가 단락(shorting)되거나 작동하지 않는 것에 대한 염려를 하지 않아도 된다. 이에 따라, 내수 커넥터는 응급 또는 의료 상황에서 전자 의료기기의 신뢰성을 향상시켜 인명의 구조를 지원할 수 있다.
이 명세서에는 내수가 되는 커넥터의 실시예들이 개시된다. 커넥터는 다른 커넥터와 맞물렸을 때 밀봉(seal)을 형성하는 리브(rib)를 포함한다. 커넥터는 다른 커넥터와 맞물렸을 때 밀봉을 형성하는 구배각(draft angle)을 포함할 수 있다. 일부 커넥터 실시예들은 몰드(mold; 성형물)를 포함할 수 있다. 일부 커넥터 실시예들은 유용하기로 밀봉 및/또는 내수성(water resistance)을 향상시키는 열가소성 엘라스토머(thermoplastic elastomer; TPE)를 포함하거나 및/또는 이로 구성될 수 있는 오버몰드(overmold; 덧씌우기 성형물)를 포함할 수 있다. 일부 몰드들은 유용하기로 밀봉 및/또는 내수성을 향상시킬 수 있는 폴리프로필렌 등의 열가소성 폴리머를 포함하거나 및/또는 이로 구성될 수 있다. 일부 커넥터 실시예들은 개별 포켓(pocket) 내에 끼워져(fit) 열가소성 폴리머 등의 밀봉 재질과 조합되었을 때 내수 장벽(water resistance barrier)을 형성할 수 있는 스프링 접점(spring contact)들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 이 명세서에 설명된 내수 특징부(feature)들은 전기적 단락을 저감 및/또는 방지할 수 있다.
일부 실시예들에서, 내수 커넥터는 맥박 산소측정 기기(pulse oximetry device) 및/또는 음향 호흡 모니터(acoustic respiration monitor)를 사용하는 시스템 등의 생리적 모니터링 시스템(physiological monitoring system)들과 함께 사용될 수 있다. 맥박 산소측정은 순환 혈액의 산소 상태를 측정하는 비침습적 과정을 제공하여 외과 병동(surgical ward), 집중치료 유닛(intensive care unit), 신생아 유닛(neonatal unit), 일반 병동(general ward), 자택 요양(home care), 체력 단련(physical training), 의원(clinic), 및 응급 의료 상환 등의 광범위한 의료분야에 사용될 수 있다. 맥박 산소측정 시스템은 일반적으로 환자에 적용되는 생리적 센서와, 모니터와, 및 센서와 모니터를 연결하는 커넥터를 포함한다. 센서는 손가락 등의 조직 부위(tissue site)에 부착되는 광방출기(light emitter)와 광검출기(detector)를 가진다. 케이블은 모니터로부터 광방출기 구동 신호를 전송할 수 있고, 그러면 광방출기는 구동 신호에 응답하여 조직 부위에 광을 전송한다. 광검출기는 조직 부위를 흐르는 박동성 혈류(pulsatile blood)로 감쇠(attenuation)된 다음의 방출 광에 응답한다. 광검출기는 광검출기 신호를 모니터로 출력한다. 모니터는 광검출기 신호를 처리하여 산소 포화도(oxygen saturation)(SpO2) 및 맥박수 등의 생리적 파라미터들의 수치적 판독치(numerical readout)를 제공한다. 강화된 산소측정 시스템은 또한, 혈액성분의 농도(multitude)와 산소 포화도 및 맥박수에 추가하여 약간의 예를 들면 일산화탄소헤모글로빈(carboxyhemoglobin; HbCO), 메트헤모글로빈(methemoglobin; HbMet), 총 헤마토크리트(total Hematocrit; Hct), 총 헤모글로빈(Hbt), 산소 농도, 글루코오스 농도, 혈압, 심전도(electrocardiogram) 데이터, 체온, 호흡률, 및/또는 음향 호흡률(acoustic respiration rate; RRa®) 등의 관련 파라미터들의 측정을 포함하는 강화된 측정 능력을 제공하는 복수의 파라미터 모니터와 복수의 파장(wavelength) 모니터를 포함할 수 있다. SpO2에 추가하여 HbCO, HbMet, Hct, 및/또는 Hbt 등의 측정 파라미터들을 측정할 수 있는 진보된 생리적 모니터 및 다중 파장 광학 센서는 적어도, 2006년 3월 1일 다중 파장 센서 광방출기(Multiple Wavelength Sensor Emitters)라는 명칭의 미국특허출원 제11/367,013호로 출원되어 지금 특허 등록된 미국특허 제7,764,982호와, 2006년 3월 1일 비침습적 다중 파라미터 환자 모니터(Noninvasive Multi-Parameter Patient Monitor)라는 명칭의 미국특허출원 제11/366,208호로 출원되어 현재 특허 등록된 미국특허 제8,130,105호에 기재되어 있는데, 이들은 그 전체로서 이 명세서에 참고로 포함된다. 또한 다른 파라미터들 중에서도 SpO2, 맥박수, 말초관류 지수(perfusion index; PI), 신호품질(signal quality; SiQ), 맥박 가변성 지수(pulse variability index; PVI), HbCO 및/또는 HbMet들을 측정할 수 있는, Rainbow™ 접착 및 재사용 가능한 센서와 RAD-57™ 및 Radical-7™ 등의 비침습적 혈류 파라미터 모니터와 광학 센서는 미국 캘리포니아 어빈의 마시모 회사(Masimo Corp. of Irvine, CA)에서 판매하고 있다.
이 명세서에 사용된 "내수(water resistant)"라는 용어는 그 원래의 의미를 가지는 것에 추가하여 물 및/또는 다른 액체의 침투에 저항하는 능력을 지칭한다. 일부 실시예들에서, 내수성이 액체 침투의 완전한 방지를 요구하지 않고, 대신 어느 정도의 내수성 또는 유한한 시간 길이 동안의 완전한 내수를 요구한다. 내수성은 잉그레스 보호 등급(Ingress Protection code) 등의 등급으로 규정될 수 있다. 예시적인 내수성 표준은 IPX6, IPX7, 및 IP67을 포함할 수 있다. IPX6은 적어도 3분 동안의 임의 방향으로의 강력한 제트 등의 12.5 밀리미터 물의 분사(분당 100 리터)에 대한 보호를 지칭한다. IPX7은 적어도 30분 동안의 1 미터 깊이까지의 물 담금(submersion)에 대한 보호를 지칭한다. IP67은 먼지의 접촉에 대한 보호(6)와 IPX7은 적어도 30분 동안의 1 미터 깊이까지의 물 담금에 대한 보호(7)를 지칭한다. 이 명세서에 기재된 일부 실시예들은 IPX6, IPX7, 및/또는 IP67 표준들을 충족할 수 있다. 내수성, 잉그레스 보호, 및/또는 그 표준에 대한 상세는 IEC 60529, "외피로 제공되는 보호의 정도(Degrees of Protection Provided by Enclosures)(IP 등급; IP Codes)" (국제전기표준회의(International Electrotechnical Commission), ed. 2.1, 2001)에서 찾아볼 수 있는데, 이는 이 명세서에 그 전체로서 참고로 포함된다.
편의상, "근위(proximal)" 및 "원위(distal)"이라는 용어들은 이 명세서에서 수 커넥터와 암 커넥터 간의 삽입점(insertion point)에 대한 구조를 기술하는 데 사용된다. "원위(distal)"이라는 용어는 제1 커넥터와 제2 커넥터의 가장 깊은 삽입점으로부터 (수이건 암이건) 더 먼 제1 커넥터의 부분을 지칭한다. "근위(proximal)"이라는 용어는 제1 커넥터와 제2 커넥터의 가장 깊은 삽입점으로부터 (수이건 암이건) 더 가까운 제1 커넥터의 부분을 지칭한다.
II. 커넥터 개관(Connector Overview)
도 1은 환자 모니터링 시스템(patient monitoring system)의 일부로서의 커넥터 환경(connector environment; 100)을 도시한다. 커넥터 환경(100)은 센서(130)와, 모니터(160)와, 및 케이블(140)을 포함할 수 있다. 케이블(140)은 센서(130)와 모니터(160)를 상호 연결할 수 있다. 제1 케이블 조립체는 케이블(140)과, 모니터(160)의 암 커넥터(120)를 연결하는 수 커넥터(male connector; 110)를 포함할 수 있는데, 이는 유용하기로 내수 연결을 가능하게 한다. 수 커넥터(110)는 케이블(140)에 부착될 수 있다.
수 커넥터(110)의 특징부(feature)들은 내수성을 향상시킬 수 있다. 수 커넥터(110)는 암 커넥터(120)와 맞물렸을 때 밀봉을 형성하는 리브(rib)를 포함할 수 있다. 수 커넥터(110)는 암 커넥터(120)와 맞물렸을 때 밀봉을 형성하는 구배각(draft angle)을 포함할 수 있다. 수 커넥터(110)는 열가소성 엘라스토머를 포함하거나 및/또는 이로 구성된 오버몰드를 포함할 수 있다. 수 커넥터(110)에 관한 추가적 상세들은 도 4a-4f 및 5a-5e에 관련하여 후술한다.
암 커넥터(120)의 특징부들은 내수성을 향상시킬 수 있다. 암 커넥터(120)는 암 커넥터(120)의 개별 포켓들에 끼워진 스프링 접점들을 포함할 수 있다. 암 커넥터(120)는 폴리프로필렌 등의 열가소성 폴리머를 포함하거나 및/또는 이로 구성된 몰드를 포함할 수 있다. 개별 포켓들에 끼워진 스프링 접점은 몰드와 조합될 때 모니터(160)로의 물의 진입을 방지하는 내수 장벽을 형성할 수 있다. 암 커넥터(120)에 대한 추가적 상세들은 도 8a-8s 및 9a-9f에 관련하여 후술한다.
일부 실시예들에서, 제1 케이블 조립체는 하나 이상의 비침습적 생리적 센서들을 환자 모니터에 접속(interface)시킬 수 있다. 센서(130)는 생리적 센서이고 모니터(160)는 환자 모니터가 될 수 있다. 이에 따라 케이블(140)은 생리적 센서(130)와 상호 연결된다. 케이블(140)은 환자로부터 생리적 신호들을 취득하는 한 세트(set)의 도선(conductor)들을 포함할 수 있다. 케이블(140)에 부착된 수 커넥터(110)는 케이블(140)을 모니터(130)와 접속(couple)시켜 생리적 센서(130)로부터의 생리적 신호들을 환자 모니터(160)에 전송한다.
일부 실시들에서, 수 커넥터(110) 및/또는 암 커넥터(120)는 다른 방식의 센서들 및 센서 구조들과 연결될(accept) 수 있다. 도시된 바와 같이, 수 커넥터는 DCI, DCIP, 또는 DCI-미니 등의 커넥터 직결 센서(direct connector sensor)에 접속될 수 있다. 수 커넥터(110) 및/또는 암 커넥터(120)는 SpO2 센서와 연결될 수 있다. 다른 실시예들에서, 수 커넥터(110) 및/또는 암 커넥터(120)는 3, 8, 16, 또는 그 이상 또는 다른 수의 파장 센서 등의 다중 파장 센서와 연결될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 수 커넥터(110) 및/또는 암 커넥터(120)는 SpO2 센서와 다중 파장 센서 모두에 연결될 수 있다. 다른 센서 방식 및/또는 구조들은 도 13을 참조하는 등 이하에 더 상세히 후술한다.
일부 실시예들에서, 케이블(140)은 복수의 센서들에 연결될 수 있다. 예를 들어 케이블(140)은 이중(dual) 케이블(도시 안 됨)이다. 이중 케이블은 2중 채널을 가질 수 있다. 예시적 이중 케이블은 도 7d-7f에 관련하여 도시 및 후술된다. 제1 센서 및 제2 센서가 이중 케이블에 연결될 수 있다. 제1 및 제2 센서의 각각은 그 자체의 각 케이블 및 커넥터를 가질 수 있다. 이에 따라, 2중 케이블의 제1 채널은 제1 센서와 호환되고 2중 케이블의 제2 채널은 제2 센서와 호환될 수 있다. 예시적인 제1 센서는 SpO2 센서이다. 예시적 제2 센서는 음향 모니터링 센서(acoustic monitoring sensor)이다. 추가적 센서들은 도 13을 참조하는 등 이하에 더 상세히 후술한다.
III. 수 커넥터(Male Connectors)
도 4a-4f는 커넥터(400)를 도시한다. 이 커넥터(400)는 도 1에 관련하여 전술한 수 커넥터(110)의 예이다. 도 4a에서, 커넥터(400)는 리브(rib; 404)와 제1 삽입부(406)를 포함할 수 있다 커넥터(400)는 케이블(440)에 부착될 수 있다. 본 명세서에 설명된 바와 같이, 암 커넥터에 커넥터(400)를 삽입하면 리브(404)가 암 커넥터의 표면과 접촉하여 포지티브 간섭(positive interference) 및/또는 밀봉을 형성할 수 있으며, 이는 내수성(water resistance)에 유리한 결과를 갖는다. 리브(404)는 각각 도 8l 및 9b의 커넥터(820 및/또는 920) 등의 암 커넥터의 내벽과 접촉할 수 있다. 리브(404)는 암 커넥터에 삽입되었을 때 노출되지 않을 수 있는데, 이에 대해서는 도 12a 및 12b에 관련하여 후술한다.
하나의 실시예에서 리브(404)는 돌출(raised)된다. 리브(404)는 커넥터(400)의 적어도 일부 또는 전체 외주(circumference)를 외주방향으로 둘러싸는 돌출부(protrusion)가 될 수 있다. 커넥터(400)의 일부를 둘러싸는 경우에는, 돌출부가 동일한(consistent) 폭과 높이 등 대략 동일한 크기들 가질 수 있다. 이에 따라 돌출부는 커넥터(400)의 일부를 둘러싸는 돌출 링(protruding ring)에 해당할 수 있다. 또한 리브(404)의 굴곡된 외형은 대략 대칭일 수 있다. 리브(404)에 대한 추가적 상세들은 도 4e에 관련하여 후술한다.
일부 실시예들에서, 커넥터(400)의 외부 재질은 케이블(440) 후방의 지점(402)에서 시작하여 리브(404)를 포함하지만 노출면(419)을 제외하고 연질(pliable)일 수 있다. 케이블(440) 후방의 점(402)에서 시작하여 리브(404)를 포함하는 케이블(400)의 외부 재질은 오버몰드가 될 수 있다, 이 오버몰드는 열가소성 엘라스토머를 포함하거나 및/또는 이로 구성될 수 있다. 가능하기로 열가소성 엘라스토머를 포함하거나 및/또는 이로 구성되는 리브(404)는 여전히 내수 밀봉을 형성할 수 있으면서도 리브(404)의 제조 공정상의 분산(variance)을 허용하는 추가적인 이점을 제공할 수 있다. 제조 공정에서 리브(404)가 제조 사양보다 더 높아질 수 있다. 그러면 더 큰 삽입력이 필요하지만; 삽입시 더 높은 리브(404)에 의해 내수 밀봉이 여전히 형성되므로 커넥터의 기능에는 악영향을 미치지 않을 수 있다. 역으로 리브(404)가 제조 사양보다 약간 낮으면, 삽입력은 감소하지만 커넥터(400)는 어느 정도의 내수성을 유지할 수 있다. 다른 실시예들에서는, 케이블(440) 후방의 점(402)에서 시작하여 리브(404)까지의 외부 재질은 경질(rigid)이고 리브(404)의 재질은 연질일 수 있다.
제1 삽입부(406)는 제1 세트의 접점(contact; 408a)들 등의 하나 이상의 접점들과 근위단(proximal end; 410)을 포함할 수 있다. 제1 세트의 접점(408a) 등의 예시적 접점들은 전기 접점들 및/또는 접점 패드(contact pad)들이다. 일부 실시예들에서, 제1 세트의 전기 접점(408a)들은 회로기판 상에 위치하여 수 커넥터가 암 커넥터에 삽입되었을 때 환자 모니터의 대응 암 커넥터의 다른 세트의 전기 접점들과 접촉하도록 작동될 수 있다. 제2 세트의 접점들은 제1 삽입부(406)의 저면 측 상에 위치할 수 있는데, 이는 도 4c에 관련하여 후술한다. 커넥터(400)는 제1 세트의 접점(408a)에 대해 10개의 접점 패드들 및 제2 세트의 접점들에 대해 10개의 접점 패드들과 같이 20개의 접점 패드들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서는 모든 접점 패드들이 전기적으로 활성화되고 다른 실시예들에서는 접점 패드들의 부분집합(subset)만이 활성화되어 센서 신호들과 통신할 수 있다. 8 또는 9개의 접점 패드들이 활성화될 수 있다. 일부 접점들은 생리적 모니터링 센서들에 대한 데이터를 전송할 수 있는데, 이 센서들은 SpO2 센서 및 또는 음향 호흡 센서를 포함할 수 있다. 예시적 접점들은 광방출기, 양극, 음극, 쉴드(shield) 등을 이에 제한되지 않고 포함하거나 및/또는 전기적 소거 가능한 프로그래밍 가능한 판독 전용 메모리(electrically erasable programmable read-only memory; EEPROM) 데이터, 체온 데이터, 및/또는 서미스터(thermistor) 데이터에 사용될 수 있다.
근위단(410)은 쐐기형일 수 있다. 일부 실시예들에서, 쐐기형 근위단(410)은 이 명세서에 기재된 바와 같이 암 커넥터의 스프링 접점들을 벌리는 데 필요한 삽입력을 저감시킨다는 유리한 점이 있다. 근위단(410)의 다른 형태는 굴곡형, 사각형, 또는 정점(apex)에서 더 좁고 기부(base)에서 더 넓은 형상을 이에 제한되지 않고 포함할 수 있다.
도 4b는 커넥터(400)의 상면을 도시한다, 일부 실시예들에서, (예를 들어 리브와 제1 삽입부(406) 사이 등) 모서리 점(412, 413)들에서의 커넥터(400)으 부분은 약 2.06 센티미터(0.81 인치)가 될 수 있는 폭 측정치(414)를 가진다. 폭 측정치(414)는 약 2.03 센티미터(0.8 인치) 내지 약 2.06 센티미터(0.81 인치)가 될 수 있다. 다른 실시예들에서 폭 측정치(414)는 약 2.01 센티미터(0.79 인치) 내지 약 2.08 센티미터(0.82 인치)가 될 수 있다. 또 다른 실시예들에서 폭 측정치(414)는 약 2.01 센티미터(0.79 인치) 내지 약 2.29 센티미터(0.9 인치)가 될 수 있다.
커넥터(400)는 구배각(draft angle)을 포함할 수 있다. 커넥터(400)는 오버몰드의 제1 부분과 제2 부분을 포함할 수 있다. 오버몰드의 제1 부분은 접점(408a)들과 오버몰드의 제2 부분 사이이다. 오버몰드의 제2 부분은 케이블(440)에 인접한다. 오버몰드의 제1 부분은 접점(408a)들 전방의 점(415, 416, 417, 및 418)들을 포함하여 그 내부의 영역에 해당하고 및/또는 오버몰드의 제2 부분은 케이블(440)에 인접한 점(402, 417, 418, 및 432)들을 포함하여 그 내부의 영역에 해당한다. 제1 부분의 근위단(점 415 및 416)의 폭은 제1 부분의 원위단(점 417 및 418)의 폭보다 더 좁을 수 있다. 접점(408a)들 전방의 점(415, 416, 417, 및 418)들에 해당하는 제1 부분은 테이퍼를 가질(tapered) 수 있다.
일부 실시예들에서, 제1 부분의 근위단(점 415 및 416)의 폭은 약 2.03 센티미터(0.8 인치)이고 제1 부분의 원위단(점 417 및 418)의 폭은 약 2.08 센티미터(0.819 인치)가 될 수 있다. 제1 부분의 근위단(점 415 및 416)의 폭은 약 2.03 센티미터(0.8 인치) 내지 약 2.06 센티미터(0.81 인치)이고 제1 부분의 원위단(점 417 및 418)의 폭은 약 2.06 센티미터(0.811 인치) 내지 약 2.08 센티미터(0.82 인치)가 될 수 있다. 다른 실시예들에서, 제1 부분의 근위단(점 415 및 416)의 폭은 약 1.98 센티미터(0.78 인치) 내지 약 2.06 센티미터(0.81 인치)이고 제1 부분의 원위단(점 417 및 418)의 폭은 약 2.06 센티미터(0.811 인치) 내지 약 2.10 센티미터(0.825 인치)가 될 수 있다.
제1 부분의 원위단(점 417 및 418)의 폭에 대한 제1 부분의 근위단(점 415 및 416)의 폭의 비율은 약 97.68/100이 될 수 있다. 제1 부분의 원위단(점 417 및 418)의 폭은 제1 부분의 근위단(점 415 및 416)의 폭의 97.68%이다. 제1 부분의 원위단(점 417 및 418)의 폭은 제1 부분의 근위단(점 415 및 416)의 폭의 약 97% 내지 약 98%가 될 수 있다. 다른 실시예들에서, 제1 부분의 원위단(점 417 및 418)의 폭은 제1 부분의 근위단(점 415 및 416)의 폭의 약 96% 내지 약 99%가 될 수 있다.
일부 실시예들에서, 제1 부분의 근위단과 원위단(점 415 및 417 및/또는 점 416 및 418) 간의 구배각(draft angle)은 약 1.43도가 될 수 있다. 제1 부분의 근위단과 원위단(점 415 및 417 및/또는 점 416 및 418) 간의 구배각은 약 1.4도 내지 약 1.46도가 될 수 있다. 다른 실시예들에서, 제1 부분의 근위단과 원위단(점 415 및 417 및/또는 점 416 및 418) 간의 구배각은 약 1.33도 내지 약 1.53도가 될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 제1 부분의 근위단과 원위단(점 415 및 417 및/또는 점 416 및 418) 간의 구배각은 약 1도 내지 약 2도가 될 수 있다.
도 4c는 커넥터(400)의 저면을 도시한다. 커넥터(400)의 저면은 제2 세트의 접점(408b)들을 포함할 수 있다. 제2 세트의 접점(408b)들은 10개의 접점 패드들 등의 접점 패드들을 포함할 수 있는데, 이는 제1 세트의 접점(408a)들과 유사하다. 일부 실시예들에서, 케이블과 접점(408b)들 사이의 지점 402 및 420에서의 커넥터(400)의 부분은 약 4.52 센티미터(1.78 인치) 및/또는 약 4.62 센티미터(1.82 인치)인 길이측정치일 수 있다. 길이 측정치(421)는 약 4.52 센티미터(1.78 인치) 내지 약 4.62 센티미터(1.82 인치)가 될 수 있다. 다른 실시예에서, 길이 측정치(421)는 약 4.50 센티미터(1.77 인치) 내지 약 4.55 센티미터(1.79 인치)가 될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 길이 측정치(421)는 약 4.60 센티미터(1.81 인치) 내지 약 4.65 센티미터(1.83 인치)가 될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 길이 측정치(421)는 약 1.40 센티미터(0.55 인치) 내지 약 5.08 센티미터(2 인치)가 될 수 있다. 일부 실시예들에서, 커넥터(400)의 저면 상의 노출면(419)은 노출된 근위단(422)과 동일한 재질일 수 있다. 이 노출된 표면 및/또는 부분들은 도 5a의 프레임에 대응한다. 커넥터(400) 상부의 노출면은 노출면(419)와 유사할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 세트의 접점(408a)들 및/또는 제2 세트의 접점(408b)들은 유용하기로 접점(408a 및/또는 408b)들이 암 커넥터에 삽입되기까지는 전력을 공급받지(energized) 않는다. 삽입 후에야 접점(408a 및/또는 408b)들에 전력이 공급되므로, 인체에 전기를 전송하거나 쇼크를 겪지 않고 환자나 임상의가 노출된 접점(408a 및/또는 408b)들에 안전하게 접촉할 수 있다.
도 4d는 커넥터(400)의 측면을 도시한다. 커넥터(400)의 제1 삽입부(406)는 걸림부(detent; 425a)를 포함할 수 있다. 이 걸림부(425a)는 암 커넥터의 일부와 맞물릴 수 있다. 걸림부(425a)는 암 커넥터에 삽입되어 있는 동안 커넥터(400)를 제자리에 유지(hold)하는 고정 기구(securing mechanism)를 제공한다는 유리한 점이 있다. 이에 따라, 걸립부(425a)가 맞물리면 커넥터(400)가 암 커넥터로부터 의도하지 않게 분리될 가능성이 저감될 수 있다. 걸림부(425a)는 커넥터(400)가 암 커넥터에 적절히 삽입 완료되었을 때 사용자에게 (스냅(snap) 감각의 피드백 등) 양의 피드백을 제공할 수 있다는 유리한 점도 있다. 커넥터(400)의 영역(450)은 리브(404)를 포함하는데, 이는 도 4e에 관련하여 후술한다.
다른 실시예들에서는, 도 4d에 도시된 것 이외의 다른 걸림 기구가 사용될 수도 있다. 추가적인 걸림부 및/또는 걸림 기구의 예는 다른 걸쇠(catch), 핀, 및/또는 스프링 작동 볼(ball) 등의 스프링 작동 장치 등을 포함한다.
도 4e는 커넥터(400)의 확대 측면을 도시한다. 도 4e의 영역(450)은 도 4d의 영역(450)에 대응할 수 있다. 확대 측면도는 커넥터(400)의 리브(404)를 보인다. 리브(404)는 커넥터(400)의 일부를 둘러싸는 링에 해당할 수 있다. 도시된 바와 같이, 리브(404)는 둥근(rounded) 외형을 가지는데, 이는 대략 대칭이 될 수 있다.
리브(404)는 대략 일정한(consistent) 폭과 높이 등 대략 동일한 크기들을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 리브(404)의 폭(454)은 약 0.762 밀리미터(0.03 인치) 내지 약 0.8128 밀리미터(0.032 인치) 및/또는 리브(404)의 높이(452)는 약 0.254 밀리미터(0.01 인치) 내지 약 0.508 밀리미터(0.02 인치)가 될 수 있다. 리브(404)의 높이(452)는 약 0.254 밀리미터(0.01 인치) 내지 약 0.762 밀리미터(0.03 인치)가 될 수 있다. 다른 실시예들에서, 리브(404)의 높이(452)는 약 0.254 밀리미터(0.01 인치) 내지 약 1.016 밀리미터(0.04 인치)가 될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 리브(404)의 높이(452)는 약 0.254 밀리미터(0.01 인치) 내지 약 1.27 밀리미터(0.05 인치)가 될 수 있다. 리브(404)의 폭(454)은 약 0.762 밀리미터(0.03 인치) 내지 약 1.016 밀리미터(0.04 인치)가 될 수 있다. 다른 실시예들에서, 리브(404)의 폭(454)은 약 0.762 밀리미터(0.03 인치) 내지 약 0.8128 밀리미터(0.032 인치)가 될 수 있다.
도 4f는 커넥터(400)의 정면을 도시한다. 커넥터(400)는 삽입부(425a, 425b)를 포함할 수 있다. 도 4f에서, 커넥터(400)의 정면도는 걸림부(425a, 425b)들을 도시한다. 도 4d에 관련하여 전술한 바와 같이, 걸림부(425a)는 암 커넥터의 일부와 맞물린다, 걸림부(425b)는 걸림부(425a)와 유사하며 암 커넥터의 다른 부분에 맞물릴 수 있다. 일부 실시예들에서, 하부 및 상부 점(426, 428)에서의 커넥터(400)의 부분은 높이 측정치(430)를 가질 수 있는데, 이는 약 1.12 센티미터(0.44 인치)가 될 수 있다. 높이 측정치(430)는 약 1.12 센티미터(0.44 인치) 내지 약 1.14 센티미터(0.45 인치)가 될 수 있다. 다른 실시예들에서, 높이 측정치(430)는 약 1.02 센티미터(0.4 인치) 내지 약 1.07 센티미터(0.42 인치)가 될 수 있다. 높이 측정치(430)는 약 1.02 센티미터(0.4 인치) 내지 약 1.12 센티미터(0.44 인치)가 될 수 있다. 높이 측정치(430)는 약 1.02 센티미터(0.4 인치) 내지 약 1.27 센티미터(0.5 인치)가 될 수 있다. 많은 측정치들이 이 명세서에 기재되지만, 각 측정치는 예이며, 구성부품들의 다른 크기들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 이 명세서의 구성부품들 중의 어느 것의 축척(scale)은 유사한 비율을 가지면서 축소 또는 확대될 수 있다. 또는 이 명세서에 기재된 구성부품들의 부분집합은 다른 크기를 가지도록 할 수 있다.
도 4a-4f에 도시된 바와 같은 일부 실시예들에서, 커넥터(400)의 오버몰드는 프레임의 일부와 회로기판의 일부를 덮을 수 있지만 전기 접점(408a, 408b)들을 덮어서는 안 된다. 커넥터(400)가 환자 모니터의 암 커넥터로부터 분리 되었을 때 전기 접점(408a, 408b)들은 외기에 노출(open to air)될 수 있다. 리브(4)가 돌출되어 커넥터(400)의 오버몰드 상에 위치할 수 있다. 이 리브(404)는 커넥터(400)의 오버몰드의 일부일 수 있다. 도 4a-4f에 도시된 바와 같이, 리브는 오버몰드를 원주방향으로 둘러쌀 수 있다. 커넥터(400)가 암 커넥터에 삽입되었을 때 리브(404)는 암 커넥터와 밀봉을 형성할 수 있는데, 그러면 커넥터(400)와 암 커넥터 간에 내수 밀봉이 형성되므로 커넥터(400)의 전기 접점(408a, 408b)들은 더 이상 외기에 노출되지 않는다.
일부 실시예들에서, 커넥터(400)는 내수성을 지닌 유용한 것이다. 오버몰드, 몰딩(molding), 구배각, 및/또는 리브(404)가 물이 젖는 응급 상황 동안 내수성을 제공한다. 커넥터(400)는 포지티브 간섭(positive interference) 및/또는 밀봉을 형성하는 기기의 암 커넥터에 삽입될 수 있다. 연결된 커넥터(400)와 기기가 물웅덩이에 떨어지더라도 커넥터(400)의 내수성 특징부들 때문에 회로가 단락(short)되지 않을 것이다. 연결된 커넥터(400)가 물웅덩이에 떨어지거나 물이 분사되더라도, 커넥터(400)의 내수성 특징부들은 임상의가 커넥터(400)를 흔들거나 및/또는 불어 물을 제거할 수 있게 한다. 이에 따라 임상의는 이전에 물로 덮여있던 커넥터(400)를 회로 단락 없이 암 커넥터에 삽입할 수 있게 된다.
일부 커넥터 실시예들은 커넥터(400)와 다를 수 있다. 도 4a-4f의 커넥터(400)와 달리, 일부 커넥터 실시예들은 리브를 포함하지 않지만 구배각, 몰드, 및/또는 오버몰드 등의 다른 특징부들에 의해 일부 또는 전부의 내수성 기능을 여전히 제공할 수 있다. 오버몰드는 수 커넥터가 암 커넥터에 삽입되었을 때 암 커넥터와 내수 밀봉을 형성하도록 구성될 수 있다. 수 커넥터가 암 커넥터에 삽입되었을 때, 수 커넥터의 전기 접점들은 더 이상 외기에 노출되지 않음으로써 수 커넥터와 암 커넥터 사이에 내수 밀봉이 형성될 수 있다. 수 커넥터가 암 커넥터에 삽입될 때, (수 커넥터의) 오버몰드와 암 커넥터 간의 마찰 등의, 포지티브 저항(positive resistance)이 내수 밀봉을 형성할 수 있다. 수 커넥터의 구배각은 수 커넥터가 암 커넥터에 삽입될 때 밀봉을 형성하는 포지티브 저항을 형성할 수 있다. 수 커넥터의 몰드 및/또는 오버몰드는 그 시공(application) 동안 낮은 점성을 가지며 내수 밀봉을 형성할 수 있도록 흘러 공간을 채울 수 있다. 일부 실시예들에서, 수 커넥터의 하나 이상의 접점들이 덮인다. 수 커넥터의 접점들 상의 덮개(cover)는 수 커넥터가 암 커넥터에 접촉할 때 미끄러져 나오거나 퇴출(retract)될 수 있다. 일부 실시예들에서, 오버몰드를 가지는 수 커넥터에 추가적 또는 대체적으로, 수 커넥터는 하나 이상의 접점들을 덮는 슬릿(slit)을 가지는 실리콘 시트(silicone sheet)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 수 커넥터가 암 커넥터에 삽입될 때, 전기 접점들이 실리콘 시트의 슬릿을 통해 밀고 나올 수 있다. 이에 따라, 덮인 접점들 및/또는 실리콘 시트를 가지는 수 커넥터가 내수가 될 수 있다.
이에 추가적 또는 대체적으로, 일부 커넥터 실시예들은 다른 접점들, 다른 수의 접점들, 및/또는 다른 삽입부(406)를 가진다. 일부 커넥터 실시예들은 커넥터의 하부 및/또는 상부에 노출면(419) 등의 노출면을 가지지 않는다.
도 5a-5e는 커넥터 조립체를 도시한다. 도 5a-5e의 커넥터 구성부품들은 도 4a-4f에 관련하여 전술한 커넥터(400)의 예시적 구성부품들이다. 도 5a-5f는 도 2에 관련하여 후술할 방법(200)의 하나 이상의 블록 등의 커넥터 조립 공정의 단계들을 더 도시하고 있다.
도 5a에서, 부분적 커넥터 조립체(500)의 상면 분해도는 케이블(502)과, 회로(504)와, 프레임(506)과, 및 쉴드(shield; 508)를 포함할 수 있다. 회로(504)는 회로(504)의 원위부(distal portion)의 개구(opening; 509)를 포함할 수 있다. 케이블(502)은 회로(504)의 개구(509)에 부착될 수 있다. 케이블(502)은 도선 가닥(strand)들(도시 안 됨)을 포함할 수 있다. 케이블(502)은 회로(504)의 개구(509)를 통해 루프를 형성하는(looped) 섬유 재질 및/또는 가닥들(도시 안 됨)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 루프는 회로(504)에 꼭 맞게 당겨져 매듭될(knotted) 수 있다. 접착제, 즉 한 방울(drop)의 접착제가 섬유 재질이 회로에 연결되는 케이블(502)과 회로(504) 간의 연결부에 도포될 수 있다.
케이블(502)에 부착될 수 있는, 회로(504)를 포함하는 회로 조립체는 프레임(506)에 삽입될 수 있다. 일부 실시예들에서, 프레임(506)은 경질이다. 프레임(506)은 폴리카보네이트 및/또는 혼합 폴리카보네이트(polycarbonate blend) 등의 플라스틱을 포함하거나 및/또는 이로 구성될 수 있다. 접착제 한 방울(bead) 등의 접착제가 회로(504)를 프레임(506)에 연결하는 프레임(506)의 모서리 점(510)에 도포될 수 있다. 접착제 방울은 프레임(506)의 근위부(proximal portion)가 회로(504)의 근위단에 접촉하는 모서리 점(510)에 도포될 수 있다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 회로기판(504)은 프레임(506) 내에 위치하여 케이블(502)의 도선들과 연결될 수 있다.
도 5b는 쉴드(508)를 프레임 조립체(514)에 부착하는, 커넥터 조립체 조립 공정의 단계를 도시한다. 쉴드(508)는 구리를 포함하거나 및/또는 이로 구성될 수 있다. 쉴드(508)는 유용하기로 전자기 간섭을 저감시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 케이블 가닥들(도시 안 됨)은 회로(504) 및/또는 쉴드(508)에 연결될 수 있다. 제1 세트의 케이블 가닥들은 회로(504)에 납땜될 수 있고, 제2 세트의 케이블 가닥들은 쉴드(508)에 납땜될 수 있다(도시 안 됨). 한 방울의 접착제가 회로(504)와 프레임 조립체(514) 간의 모서리 점(511a, 511b)들의 각각에 도포될 수 있다. 도 5c는 프레임 조립체(514)에 부착된 쉴드(508)의 측면을 도시한다.
도 5d는 덮개를 시공(apply)하는, 커넥터 조립 공정의 다른 단계를 도시한다. 몰드 등의 내부 덮개(inner covering; 516)가 프레임 조립체(514)에 시공될 수 있다. 내부 덮개(516)는 폴리프로필렌 등의 열가소성 폴리머를 포함하거나 및/또는 이로 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 내부 몰드 등의 내부 덮개(516)는 그 시공 동안 낮은 점성을 가지며 프레임 조립체(514)의 공간들을 잘 채우도록 흐를 수 있는데, 이는 유용하기로 밀봉 및/또는 내수성을 향상시킨다. 이에 따라, 내부 덮개(516)는 프레임(506)의 원위단과 케이블(502)의 근위단을 밀봉할 수 있다. 내부 덮개(516)는 케이블(502)과 프레임(506) 및/또는 프레임 조립체(514) 간에 위치할 수 있다. 내부 덮개(516)는 케이블(502)의 일부를 덮을 수 있다. 내부 덮개(516)는 프레임(506)에 인접할 수 있다. 내부 덮개(516)는 프레임(506)과, 케이블(502)의 원위단 사이에 위치할 수 있다. 공정의 후속 단계에서, 오버몰드가 내부 덮개(516) 및/또는 커넥터의 다른 구성부품들을 덮을 수 있는데, 이는 추가적인 내수성을 제공할 수 있다. 도 4a-4f의 커넥터(400)는 오버몰드를 가지는 완전한 커넥터를 도시한다. 도 5e는 프레임 조립체(514)에 부착된 내부 덮개(516)의 측면을 도시한다.
도 6a-6c는 회로를 도시한다. 회로(600)는 도 5a에 관련하여 전술한 회로(504)의 예이다. 도 6a에는, 회로(600)의 상면이 도시되었다. 회로(600)는 개구(opening; 609)와 제1 세트의 접점(608a)들을 포함할 수 있다 예시적 회로는 인쇄회로기판(printed circuit board; PCB) 등의 회로기판이다. 회로(600)는 다중의 층들을 포함할 수 있다.
도 6b는 회로(600)의 측면을 도시한다. 회로(600)는 제1 및/또는 상부 층(602)과, 제2 및/또는 중간 층(604)과, 및 제3 및/또는 하부 층(606)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 회로(600)는 분리된 회로기판들과 반대로 단일한 다층 조립체이며, 이에 따라 회로(600)는 유용하기로 콤팩트(compact)하고 공간 효율적이다. 커넥터의 조립 공정 동안, 회로(600)는 커넥터 조립체의 프레임에 미끄러져 들어갈 수 있다. 회로(600)는 하나 이상의 접지면(ground plane)들을 가질 수 있다. 상부 층(602)과 하부 층(606) 내 및/또는 간에 접지면이 존재할 수 있다. 도 6c를 보면, 회로(600)의 저면이 도시되어 있다. 회로(600)는 개구(609)와 제2 세트의 접점(608b)을 포함할 수 있다.
도 7a-7c는 케이블 조립체를 도시한다. 도 7a에서, 케이블 조립체(700)의 상면도는 제1 커넥터(702)와, 케이블(704)과, 및 제2 커넥터(706)를 포함할 수 있다. 제1 커넥터(700)는 도 1에 관련하여 전술한 수 커넥터(110) 및/또는 도 4a-4f에 관련하여 전술한 수 커넥터(400)의 예이다. 제2 커넥터(706)는 생리적 모니터링 센서 등의 센서에 연결될 수 있다. 도 7b를 보면, 케이블 조립체(700)의 측면이 도시되어 있다. 도 7c를 보면, 케이블 조립체(700)의 배면이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 제2 커넥터(706)는 마시모 사(Masimo Corp)로부터의 상용으로 구득 가능한 환자 케이블로의 M15 커넥터에 해당 또는 이와 유사하다. 일부 실시예들에서, 케이블 조립체(700)는 도 7a-7c에 도시된 것과 다른 제2 커넥터를 포함한다.
도 7d-7f는 다른 케이블 조립체를 도시한다. 도 7d에서, 케이블 조립체(750)의 상면도는 제1 커넥터(752)와, 이중 케이블(dual cable; 754)과, 제2 커넥터(756)와, 및 제3 커넥터(758)를 포함할 수 있다. 이중 케이블(754)은 이중 채널들을 가질 수 있다. 제1 커넥터(752)는 도 1에 관련하여 전술한 수 커넥터(110) 및/또는 도 4a-4f에 관련하여 전술한 수 커넥터(400)의 예이다. 제2 커넥터(756)는 도 7a-7c에 관련하여 전술한 제2 커넥터(706)와 동일 또는 유사할 수 있다. 이에 따라 제2 커넥터(756)는 생리적 모니터링 센서 등의 센서에 연결될 수 있다. 제3 커넥터(758)는 생리적 모니터링 센서 등의 다른 센서에 연결될 수 있다. 도 7e를 보면, 케이블 조립체(750)의 측면이 도시되어 있다. 도 7f를 보면, 케이블 조립체(750)의 배면이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 제2 커넥터(756)는 마시모 사로부터의 상용으로 구득 가능한 환자 케이블로의 M15 커넥터에 해당 또는 이와 유사하다. 도시된 바와 같이, 제3 커넥터(758)는 제2 커넥터(756)와 다를 수 있다. 일부 실시예들에서, 제3 커넥터(758)는 마시모 사로부터 상용으로 구득 가능한 케이블로의 rainbow Acoustic Monitoring®(RAM™) 등의 음향 모니터링 커넥터에 해당할 수 있다. 다른 실시예들에서, 케이블 조립체(750)는 도 7d-7f에 도시된 것들과 다른 제2 및/또는 제3 커넥터들을 포함할 수 있다.
IV.암 커넥터(Female Connectors)
도 8a-8b에는, 커넥터 조립체의 분해면이 도시되어 있다. 도 8a에는, 커넥터 조립체(800)의 상면 분해사시도가 도시되어 있다. 커넥터 조립체(800)는 프레임(801)과, 하나 이상의 기판(board; 802a, 802b)들과, 커넥터 헤더(connector header; 806)와, 하나 이상의 정전기 방전 핀(electrostatic discharge pin; 808a, 808b)들과, 몰드(810)와, 및 쉴드(812)를 포함할 수 있다. 프레임(801)은 폴리카보네이트 및/또는 혼합 폴리카보네이트 등의 플라스틱을 포함하거나 및/또는 이로 구성될 수 있다. 프레임(801)은 캡(cap; 814a)을 포함할 수 있다. 기판(802a, 802b)들은 각각 하나 이상의 접점(804a, 804b)들을 포함할 수 있다. 접점(804a, 804b)들은 스프링 접점을 포함 및/또는 스프링 접점이 될 수 있다. 기판(802b)은 기판(802b)이 접지 핀(ground pin)을 포함하지 않는 점에서 기판(802a)과 다를 수 있다. 몰드(810)는 폴리프로필렌 등의 열가소성 폴리머를 포함하거나 및/또는 이로 구성될 수 있다. 쉴드(812)는 구리를 포함하거나 및/또는 이로 구성될 수 있다. 도 8b를 보면, 커넥터 조립체(800)의 하부 분해사시도가 도시되어 있다.
도 8c-8e에는, 프레임(801)의 도면들이 도시되어 있다. 도 8c는 프레임(801)의 상면을 도시한다. 프레임(801)은 제1 세트의 하나 이상의 개구(816a)들을 포함할 수 있다. 도 8d는 프레임(801)의 저면을 도시한다. 도 8e는 프레임(801)의 측면을 도시한다. 프레임(801)은 하나 이상의 인입홈(recess; 819)과 하나 이상의 걸림부 홀더(detent holder; 818)를 포함할 수 있다. 걸림부 홀더(818)는 개구를 포함하거나 및/또는 개구가 될 수 있다.
도 8f 및 8g에는, 기판(802a)의 도면들이 도시되어 있다. 도 8f는 하나 이상의 접점(804a)들을 포함할 수 있는 보드(802a)의 하면을 도시한다. 도 8g는 기판(802a)의 측면을 도시한다. 접점(804a)들은 전기(접점)일 수 있다. 하나 이상의 접점(804a)들이 탄성 스프링을 제공하는 형태가 될 수 있다. 이에 따라, 수 커넥터의 접점 패드가 접점(804a)에 맞물렸을 때 접점(804a)이 압축되고, 접점 패드가 분리되면 접점(804a)이 도 8g에 도시된 바와 같은 그 맞물리지 않은 형태로 복귀할 수 있다.
도 8h-8l들은 다른 커넥터(820)를 도시한다. 커넥터(820)는 도 1에 관련하여 전술한 암 커넥터(120)의 예이다. 커넥터(820)는 도 8a 및 8b에 관련하여 전술한 커넥터 조립체(800)의 분해되지 않은 예이다. 도 8h에는 커넥터(820)의 측면이 도시되어 있다. 일부 실시예들에서, 상부 및 하부 점(821, 822)에서의 커넥터(820)의 일부는 높이 측정치(823)를 가지는데, 이는 약 0.91 센티미터(0.36 인치)가 될 수 있다. 높이 측정치(823)는 약 0.89 센티미터(0.35 인치) 내지 약 0.91 센티미터(0.36 인치)가 될 수 있다. 다른 실시예들에서 높이 측정치(823)는 약 0.89 센티미터(0.35 인치) 내지 약 0.94 센티미터(0.37 인치)가 될 수 있다. 또 다른 실시예에서 높이 측정치(823)는 약 0.89 센티미터(0.35 인치) 내지 약 1.02 센티미터(0.4 인치)가 될 수 있다.
도 8i를 보면, 커넥터(820)의 정면이 도시되어 있다. 이 커넥터(820)는 원위 개구의 상부 및 하부 점(826, 827)들과 근위 개구의 다른 상부 및 하부 점(824, 825)들을 포함할 수 있다. 원위 개구와 근위 개구는 수 커넥터를 수납할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상부 및 하부 점(826, 827)들에서의 원위 개구의 높이는 약 0.74 센티미터(0.29 인치) 내지 약 0.76 센티미터(0.3 인치), 및/또는 상부 및 하부 점(824, 825)에서의 근위 개구의 높이는 약 0.16 센티미터(0.063 인치) 내지 약 0.18 센티미터(0.07 인치)가 될 수 있다. 다른 실시예들에서, 상부 및 하부 점(826, 827)들에서의 원위 개구의 높이는 약 0.74 센티미터(0.29 인치) 내지 약 0.79 센티미터(0.31 인치), 및/또는 상부 및 하부 점(824, 825)에서의 근위 개구의 높이는 약 0.15 센티미터(0.06 인치) 내지 약 0.18 센티미터(0.07 인치)가 될 수 있다. 상부 및 하부 점(824, 825)에서의 근위 개구의 높이는 약 0.15 센티미터(0.06 인치) 내지 약 0.19 센티미터(0.075 인치)가 될 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 상부 및 하부 점(826, 827)들에서의 제1 원위 개구의 높이는 약 0.74 센티미터(0.29 인치) 내지 약 0.84 센티미터(0.33 인치), 및/또는 상부 및 하부 점(824, 825)에서의 근위 개구의 높이는 약 0.15 센티미터(0.06 인치) 내지 약 0.20 센티미터(0.08 인치)가 될 수 있다. 다른 상부 및 하부 점(824, 825)에서의 근위 개구는 접점(804a, 804b)들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서 상부 및 하부 점(826, 827)에서의 원위 개구의 크기 및/또는 상부 및 하부 점(824, 825)에서의 근위 개구의 크기는 접점(804, 825)들의 의도하지 않은 터치(touching)를 방지할 수 있는 유리한 점이 있다. 아동 등의 사람은 원위 및/또는 근위 개구의 크기 때문에 손가락으로 접점(804a, 804b)를 터치할 수 없을 것이다.
도 8j를 보면, 커넥터(820)의 상면이 도시되어 있다. 일부 실시예들에서, 근위 및 원위 점(828, 829)들에서의 커넥터(820)의 부분은 약 0.65 인치일 수 있는 길이 측정치(830)을 가진다. 이 길이 측정치(830)는 약 1.65 센티미터(0.65 인치) 내지 약 1.91 센티미터(0.75 인치)가 될 수 있다. 다른 실시예들에서, 길이 측정치(830)는 약 1.65 센티미터(0.65 인치) 내지 약 2.16 센티미터(0.85 인치)가 될 수 있다. 근위 및 원위 점(831, 832)들에서의 커넥터(820)의 부분은 약 1.91 센티미터(0.75 인치)일 수 있는 길이 측정치(833)을 가진다. 이 길이 측정치(833)은 약 1.91 센티미터(0.75 인치) 내지 약 2.16 센티미터(0.85 인치)가 될 수 있다. 다른 실시예들에서, 길이 측정치(830)는 약 1.91 센티미터(0.75 인치) 내지 약 2.41 센티미터(0.95 인치)가 될 수 있다. 도 8k에는 커넥터(820)의 배면이 도시되어 있다.
도 8l을 보면, 커넥터(820)의 단면이 도시되어 있다. 도 8i에 관련하여 전술한 커넥터(820)의 구성요소들 및/또는 크기들은 도 8l의 커넥터(820)의 구성요소들 및/또는 크기들과 유사할 수 있다. 커넥터(820)는 원위 개구의 상부 및 하부 점(826, 827)들과 근위 개구의 다른 상부 및 하부 점(824, 825)들을 포함할 수 있다. 다른 상부 및 하부 점(824, 825)들에서의 근위 개구는 접점(804a, 804b)들을 포함할 수 있다. 도 4a의 수 커넥터(400) 등의 수 커넥터의 리브가 암 커넥터(820)의 상부 및 하부 점(826, 827)들에서 시작되는 표면 벽에 접촉할 수 있다.
일부 커넥터 실시예들은 커넥터(820)와 다를 수 있다. 도 8h-8l의 커넥터(820)와 달리, 일부 실시예들은 슬릿을 가지는 실리콘 시트 등 접점들까지 개구를 덮는 덮개(covering)를 포함한다. 개구 상의 덮개는 연질(pliable)일 수 있다. 수 커넥터가 암 커넥터에 삽입될 때, 덮개가 부분적으로 또는 전체적으로 이동하여 수 커넥터 둘레에 밀봉을 형성할 수 있다.
도 8m-8s는 도 3에 관련하여 후술할 방법(300)의 하나 이상의 블록 등의 다른 커넥터 조립 방법의 단계들을 더 도시한다. 도 8m을 보면, 프레임(801)의 분해사시도가 도시되어 있다 프레임은 하나 이상의 걸림부 홀더(818)와, 하나 이상의 인입홈(819)과, 하나 이상의 캡(814a, 814b)들을 포함할 수 있다. 걸림부 홀더(818)는 프레임(801)의 개구가 될 수 있다. 접착제가 프레임(801)의 인입홈(819)에 도포될 수 있다. 인입홈(819)은 프레임(801)의 삽입부 홀더를 덮는 캡(814a)과 맞물릴 수 있다. 캡(814a)을 프레임(801)에 부착하면 결과적으로 걸림부 홀더(818)가 포켓을 형성하게 되는데, 이것이 수 커넥터의 걸림부와 맞물릴 수 있다. 도 8n을 보면, 하나 이상의 캡(814a, 814b)들이 프레임에 연결될 수 있다.
도 8o를 보면, 프레임(801)과 다른 구성부품들의 분해사시도가 도시되어 있다. 프레임(801)은 하나 이상의 접점(804a)을 끼울(fit) 수 있는 하나 이상의 개구(816a)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 접점(816a, 816b)들은 각각 하나 이상의 기판(804a, 804b)들에 부착될 수 있다. 도 8p를 보면, 프레임(801)과 다른 구성부품들의 배면 분해사시도가 도시된다. 도 8o 및 8p에서, 하나 이상의 기판(802a, 802b)들은 하나 이상의 핀(830a, 830b)들로 커넥터 헤더(806)에 부착될 수 있다. 커넥터 헤더(806)의 하나 이상의 핀(830a, 830b)들은 각각 하나 이상의 기판(802a, 802b)의 하나 이상의 개구(832a, 833b)들에 끼워진다.
도 8q를 보면, 커넥터 조립체의 부분 분해사시도가 도시된다. 몰드(810)이 커넥터 조립체(840)에 시공(apply)될 수 있다. 커넥터 조립체(840)에 대한 몰드(810)의 예시적 시공은 사출성형(injection molding) 기법을 포함한다. 몰드(810)는 폴리프로필렌 등의 열가소성 폴리머를 포함하거나 및/또는 이로 구성될 수 있다. 열가소성 폴리머 등의 몰드 재질은 시공 동안 낮은 점성을 가지고 흘러 공간들을 잘 채울 수 있는데, 이는 유용하기로 비용 효율적인 방식으로 밀봉 및/또는 내수성을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 몰드(810) 및/또는 접점들을 가지는 포켓들(도시 안 됨)을 구비하는 커넥터 조립체(840)는 내수 장벽을 형성할 수 있다. 물이 접점들을 가지는 개구(842)로 진입하더라도 몰드(810) 및/또는 포켓들은 커넥터를 가지는 기기로 진입하는 것이 방지되고 개구가 컵처럼 거동한다. 이에 따라, 물이 개구(842)로 진입하더라도, 커넥터 조립체(840)의 내수 특징부들은 임상의가 흔들거나 및/또는 커넥터 조립체(840) 내를 불음으로써 물을 제거할 수 있게 하고 물이 기기 내로 진입하지 못할 것이다. 그러면 임상의는 회로 단락의 발생 없이 커넥터 조립체(840)에 수 커넥터를 삽입할 수 있다.
도 8r 및 8s를 보면, 커넥터 조립체의 추가적 도면들이 도시되어 있다. 도 8r에서, 쉴드(812)가 커넥터 조립체(840)에 부착될 수 있다. 쉴드(812)는 구리를 포함하거나 및/또는 이로 구성될 수 있다. 도 8s에서, 접지 핀(805)이 쉴드(812) 내의 슬릿 내에 위치할 수 있다. 하나 이상의 정전기 방전 핀(808a)이 절첩(fold)되어 쉴드(812)에 접촉할 수 있다. 하나 이상의 정전기 방전 핀(808a, 808b)들 및/또는 접지 핀(805)은 황동(brass)을 포함하거나 및/또는 이로 구성될 수 있다. 하나 이상의 정전기 방전 핀들 및/또는 접지 핀 등의 하나 이상의 핀(808a, 808b, 및 805)들은 쉴드(812)에 납땜될 수 있다.
일부 실시예들에서, 암 커넥터는 생리적 센서로부터 생리적 신호들을 수신할 수 있다. 도 8h-8l의 암 커넥터(820)는 또한 생리적 센서를 도 1 및/또는 13에 관련하여 전술한 및/또는 후술할 환자 모니터에 접속시킨다. 암 커넥터(820)는 프레임을 포함할 수 있다. 예시적 프레임은 도 8a-8e 및/또는 8m-8p의 프레임(801)인데, 이들은 경질일 수 있다. 프레임(801)은 도 8c 및 8d에 관련하여 도시 및 전술한 한 세트의 개구 및/또는 포켓(816a. 816b)을 포함할 수 있다. 회로가 프레임 내에 위치할 수 있다. 예시적 회로는 도 8a, 8b, 8f, 8g, 8i, 8o, 및/또는 8p의 회로기판(802a)이다. 이 회로기판(802a)은 생리적 신호들을 환자 모니터의 하드웨어 프로세서도 전송할 수 있다. 한 세트의 접점들이 회로기판 상에 위치할 수 있다. 예시적 접점들은 도 8f 및/또는 8g의 전기 접점(804a)이다. 각 전기 접점(804a)들은 도 8o에 관련하여 도시 및 전술한 바와 같이 프레임(801)의 각 포켓(816a)들 내에 위치한다. 전기 접점(804a)들은 수 커넥터가 암 커넥터 내에 삽입될 때, 대응 수 커넥터의 대응 제2 전기 접점들에 접촉되는데, 여기서 수 커넥터는 생리적 센서에 접속될 수 있다. 도 8i에 도시된 바와 같이, 전기 접점(804a)들은 수 커넥터가 암 커넥터(820)에 삽입되지 않았을 때는 부분적으로 외기에 노출된다. 도 8q 및/또는 8r에 관련하여 도시 및 전술한 바와 같이, 몰드(810)는 전기 접점들 및/또는 회로를 원주 방향으로 둘러쌀 수 있다. 몰드(810)는 경질일 수 있다. 이에 따라 일부 실시예들에 따르면, 몰드(810)는 유용하기로 전기 접점 둘레에 내수 밀봉을 형성하든가 및/또는 암 커넥터가 설치된 환자 모니터 등의 기기로의 물의 진입을 방지할 수 있다.
도 9a-9f는 다른 커넥터 조립체 및/또는 커넥터를 도시한다. 도 9a-9f의 커넥터 조립체(900) 및/또는 커넥터(920)는 도 8a-8s의 커넥터 조립체(800) 및/또는 커넥터(820)와 유사할 수 있다. 도 9a를 보면, 커넥터 조립체(900)는 프레임(901)과, 하나 이상이 기판(902a, 902b)들과, 커넥터 헤더(906)와, 하나 이상의 정전기 방전 핀(908a, 908b)들과, 몰드(910)와, 및 쉴드(912)를 포함할 수 있다. 기판(902a, 902b)은 각각 하나 이상의 접점(904a, 904b)들을 포함할 수 있다. 기판(802a)은 접지 핀(905)을 포함할 수 있다.
도 9b-9f에는 다른 커넥터(920)가 도시된다. 커넥터(920)는 도 1에 관련하여 전술한 암 커넥터(120)의 예이다. 도 9b를 보면, 커넥터(920)의 정면이 도시되어 있다. 커넥터(920)는 원위 개구의 상부 및 하부 점(926, 927)들과 근위 개구의 다른 상부 및 하부 점(924, 925)들을 포함할 수 있다. 원위 개구 및 근위 개구는 수 커넥터를 수납할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상부 및 하부 점(926, 927)들에서의 원위 개구의 높이는 약 0.80 센티미터(0.315 인치) 내지 약 0.81 센티미터(0.32 인치)이고 및/또는 다른 상부 및 하부 점(924, 925)들에서의 근위 개구의 높이는 약 0.16 센티미터(0.063 인치) 내지 약 0.18 센티미터(0.07 인치)이다. 다른 실시예들에서, 상부 및 하부 점(926, 927)들에서의 원위 개구의 높이는 약 0.74 센티미터(0.29 인치) 내지 약 0.81 센티미터(0.32 인치)이고 및/또는 다른 상부 및 하부 점(924, 925)들에서의 근위 개구의 높이는 약 0.15 센티미터(0.06 인치) 내지 약 0.18 센티미터(0.07 인치)이다. 상부 및 하부 점(924, 925)들에서의 근위 개구의 높이는 약 0.15 센티미터(0.06 인치) 내지 약 0.19 센티미터(0.075 인치)이다. 또 다른 실시예들에서, 상부 및 하부 점(926, 927)들에서의 원위 개구의 높이는 약 0.74 센티미터(0.29 인치) 내지 약 0.84 센티미터(0.33 인치)이고 및/또는 다른 상부 및 하부 점(924, 925)들에서의 근위 개구의 높이는 약 0.15 센티미터(0.06 인치) 내지 약 0.20 센티미터(0.08 인치)이다. 다른 상부 및 하부 점(924, 925)들에서의 근위 개구는 접점(904a, 904b)들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상부 및 하부 점(926, 927)들에서의 원위 개구의 크기 및/또는 다른 상부 및 하부 점(924, 925)들에서의 근위 개구의 크기는, 손가락의 터치 등에 의한, 의도하지 않게 접점(904a, 904b)을 터치하는 것을 방지할 수 있다. 도 9c에는 커넥터(920)의 상면이 도시되어 있다. 도 9d에는 커넥터(920)의 측면이 도시되어 있다. 도 9e에는 커넥터(920)의 배면이 도시되어 있다
도 9f 보면, 커넥터(920)의 단면이 도시되어 있다. 도 9b에 관련하여 도시 및 전술한 커넥터(920)의 구성요소들 및/또는 크기들이 도 9f의 커넥터(920)의 구성요소들 및/또는 크기들과 유사할 수 있다. 커넥터(920)는 원위 개구에 상부 및 하부 점(926, 927)들과 근위 개구에 다른 상부 및 하부 점(924, 925)들을 포함할 수 있다. 다른 상부 및 하부 점(924, 925)들에서의 근위 개구는 접점(904a, 904b)들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 모서리 점(928, 929)들에서의 커넥터(920)의 부분은 약 1.27 센티미터(0.5 인치)가 될 수 있는 길이 측정치(930)를 가질 수 있다. 길이 측정치(930)는 약 1.27 센티미터(0.5 인치) 내지 약 1.40 센티미터(0.55 인치)가 될 수 있다. 다른 실시예들에서, 길이 측정치(930)는 약 1.27 센티미터(0.5 인치) 내지 약 1.52 센티미터(0.6 인치)가 될 수 있다. 다른 모서리 점(929, 931)에서의 커넥터(920)의 부분은 약 0.91 센티미터(0.36 인치)가 될 수 있는 길이 측정치(932)을 가진다. 길이 측정치(932)은 약 0.91 센티미터(0.36 인치) 내지 약 0.94 센티미터(0.37 인치)가 될 수 있다. 다른 실시예들에서, 길이 측정치(932)은 약 0.91 센티미터(0.36 인치) 내지 약 0.97 센티미터(0.38 인치)가 될 수 있다. 일부 실시예들에서, 커넥터(920)의 단면은 도 8l의 커넥터(820)의 단면과 유사하다.
V. 커넥터 조립 공정(Connector Assembly Processes)
도 2를 보면. 커넥터 조립 공정(200)이 도시되어 있다. 공정(200)은 커넥터를 조립하는 예시적 접근방법들을 제공한다. 실시예에 따라 방법(200)이 더 적거나 추가적인 블록들을 포함하거나 및/또는 블록들이 도시된 것과 다른 순서로 수행될 수 있다.
블록 202에서, 케이블이 회로에 부착된다. 케이블은 도선 가닥들을 포함할 수 있다, 회로는 회로의 원위부에 개구를 포함할 수 있다. 케이블은 회로의 개구를 통해 루프를 형성할 수 있다. 일부 실시예들에서, 케이블은 함성섬유 또는 파라-아라미드 합성섬유 등의 섬유 재질을 포함할 수 있는데, 이는 회로의 개구를 통해 루프를 형성할 수 있다. 루프는 회로에 꼭 맞게 당겨져 매듭지을 수 있다(knotted). 시아노아크릴레이트(cyanoacrylate) 접착제 등의 접착제가 섬유 재질이 회로에 연결되는 곳 등 케이블과 회로의 연결부에 도포될 수 있다. 접착제의 예시적 양은 한 방울이다. 케이블의 회로 부착에 대한 추가적 상세들은 도 5a에 관련하여 전술하였다.
블록 204에서, 회로 조립체가 프레임에 삽입될 수 있다. 프레임은 폴리카보네이트 및/또는 혼합 폴리카보네이트 등의 플라스틱을 포함하거나 및/또는 이로 구성될 수 있다. 시아노아크릴레이트 접착제 등의 접착제가 회로를 프레임에 연결하는 데 도포될 수 있다. 접착제의 예시적 양은 몇 방울(beads or drops)이다. 한 방울(bead)의 접착제가 회로의 근위단에 접촉하는 프레임의 근위부에 도포될 수 있다. 한 방울(drop)의 접착제가 회로와 프레임의 모서리들에 도포될 수 있는데, 이는 회로의 프레임 삽입 후에 도포될 수 있다. 회로 조립체의 프레임 삽입에 대한 추가적 상세들은 도 5a 및/또는 5b에 관련하여 전술하였다.
블록 206에서, 쉴드가 프레임 조립체에 부착될 수 있다. 쉴드는 구리를 포함하거나 및/또는 이로 구성된다. 쉴드는 유용하기로 전자기 간섭을 저감시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 케이블 가닥들은 회로 및/또는 쉴드에 연결될 수 있다. 제1 세트의 케이블 가닥들은 회로에 납땜되고 제2 세트의 케이블 가닥들은 쉴드에 납땜된다. 쉴드의 프레임 조립체 부착에 대한 추가적 상세들은 도 5b 및/또는 5c에 관련하여 전술하였다.
블록 208에서, 내부 덮개가 커넥터 조립체에 부착될 수 있다. 예시적 내부 덮개는 폴리프로필렌 등의 열가소성 폴리머를 포함하거나 및/또는 이로 구성될 수 있는 내부 몰드이다. 일부 실시예들에서, 내부 몰드는 시공 동안 낮은 점성을 가져 흐름으로써 공간들을 잘 채울 수 있는데, 이는 유용하기로 밀봉 및/또는 내수성을 향상시킬 수 있다. 열가소성 폴리머 또는 다른 재질을 포함할 수 있는 내부 몰드는 또한 유용하기로 밀봉을 제공하는 비용 효율적인 수단이 될 수 있다. 내부 몰드 성형(inner molding) 공정은 유용하기로 내수성 케이블을 생산하는 일관된 제조 공정이 될 수 있다. 사출성형 기법이 내부 몰드를 형성하는 데 적용될 수 있는데, 이는 폴리프로필렌 등의 열가소성 폴리머를 포함하거나 이로 구성될 수 있다. 내부 덮개의 부착에 대한 추가적 상세들은 도 5d 및/또는 5e에 관련하여 상술하였다.
블록 210에서, 오버몰드가 커넥터 조립체에 시공될 수 있다 예시적 오버몰드 재질은 열가소성 엘라스토머이다. 오버몰드는 유용하기로 내수성을 제공한다. 오버몰드를 형성하는데 사출성형 기법이 사용될 수 있는데, 오버몰드는 열가소성 엘라스토머를 포함하거나 이로 구성될 수 있다. 오버몰드는 또한 유용하기로 밀봉을 제공하는 비용 효율적인 수단이 될 수 있다. 오버몰드 공정은 내수 케이블 조립체들을 생산하는 일관된 제조 공정이 될 수 있다. 오버몰드는 리브를 포함할 수 있다, 리브의 제조 공정은 리브 높이의 변동들을 허용(tolerate)할 수 있다는 점에서 유용하다. 리브가 열가소성 엘라스토머를 포함하거나 이로 구성될 수 있으므로, 제조 공정 동안 약간 더 높이 형성된 리브는 약간 더 큰 삽입력을 요구하겠지만; 더 높은 리브도 여전히 수납 소켓에 삽입 가능하여 내수 밀봉을 형성할 수 있다. 오버몰드는 커넥터가 다른 커넥터에 삽입되었을 때 포지티브 간섭을 개선시키거나 및/또는 내수 밀봉을 형성하는 구배각을 가지고 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 오버몰드는 리브와 구배각 모두를 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 오버몰드는 리브 또는 구배각 중의 하나를 포함할 수 있다. 예시적 오버몰드에 대한 추가적 상세들은 도 4a-4f에 관련하여 전술하였다.
도 3을 보면, 다른 커넥터 조립 공정(300)이 도시되어 있다. 공정(300)은 커넥터가 조립될 수 있는 추가적인 예시적 접근방법들을 제공한다. 실시예들에 따라, 방법(300)은 더 적거나 추가적인 블록들을 포함하거나 및/또는 도시된 것과 다른 순서로 블록들이 수행될 수도 있다. 방법(300)의 하나 이상의 블록들은 도 2의 방법(200)의 하나 이상의 블록들과 유사할 수 있다.
블록 302에서, 프레임이 조립될 수 있다. 프레임은 폴리카보네이트 및/또는 혼합 폴리카보네이트 등의 플라스틱을 포함하거나 및/또는 이로 구성될 수 있다. 프레임은 하나 이상의 삽입부 홀더들과 하나 이상의 캡들을 포함할 수 있다. 걸림부 홀더는 프레임 내의 개구일 수 있는데, 이는 또한 캡과 조합되었을 때 포켓이 될 수 있다. 제1 커넥터의 걸림부가, 해제될 때까지 이동을 방지하는 제2 커넥터의 걸림부 홀더에 맞물린다. 이 걸림부 시스템은 유용하기로 제1 커넥터가 제2 커넥터에 삽입 및/또는 분리될 때 사용자에게 포지티브 피드백을 제공할 수 있다. 하나 이상의 캡들이 프레임에 연결될 수 있다. 시아노아크릴레이트 접착제 등의 접착제가, 인입홈이 프레임의 삽입부 홀더를 덮는 캡이 맞물릴 수 있는 프레임의 인입홈에 도포될 수 있다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 캡들로 덮이는 하나 이상의 걸림부 홀더를 가지는 프레임을 설계하는 것은 걸림부 홀더를 가지는 프레임을 형성하는 효율적인 방법이다. 다른 실시예들에서, 프레임은 캡을 가지지 않고, 프레임 내부에 걸림부 홀더인 절개부(cutout)를 가지도록 형성된다. 프레임의 조립에 대한 추가적인 상세들은 도 8m및/또는 8n에 관련하여 전술하였다.
블록 304에서, 하나 이상의 접점들이 프레임 조립체에 부착된다. 프레임은 하나 이상의 접점들을 끼울 수 있는 하나 이상의 개구들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 개구들은 유용하기로 커넥터의 내수성을 향상시킬 수 있다, 하나 이상의 접점들은 하나 이상의 기판들에 부착될 수 있다. 하나 이상의 기판들은 하나 이상의 핀들로 커넥터 헤더에 부착될 수 있다. 커넥터 헤더의 하나 이상의 핀들은 하나 이상의 기판들의 하나 이상의 개구들에 끼워질 수 있다. 접점의 프레임 조립체 부착에 대한 추가적 상세들은 도 8o 및/또는 도 8p에 관련하여 전술하였다.
블록 306에서, 하나 이상의 정전기 방전 핀들이 프레임 조립체에 부착될 수 있다. 정전기 방전 핀은 프레임의 개구부에 삽입될 수 있다. 어떤 실시들에서, 하나 이상의 방전 핀들은 프레임 내에 자리한 뒤 다듬어진다(trim).
블록 308에서, 몰드가 커넥터 조립체에 시공될 수 있다. 예시적 몰드 재질은 폴리프로필렌 등의 열가소성 폴리머이다. 열가소성 폴리머 등의 몰드 재질은 시공 동안 낮은 점성을 가져 흐름으로써 공간들을 잘 채울 수 있는데, 이는 유용하기로 비용 효율적인 방식으로 밀봉 및/또는 내수성을 향상시킬 수 있다. 사출성형 기법이 몰드를 형성하는 데 적용될 수 있는데, 몰드는 폴리프로필렌 등의 열가소성 폴리머를 포함하거나 및/또는 이로 구성될 수 있다. 이에 따라, 몰드 및/또는 접점을 가지는 포켓들을 구비하는 커넥터 조립체는 내수 장벽을 형성할 수 있다. 물이 접점들을 가지는 개구로 진입하더라도 몰드 및/또는 포켓들이 커넥터를 가지는 기기에 진입하지 않도록 방지하여 개구가 컵처럼 거동한다. 이에 따라 몰드 및/또는 포켓들은 전기 단락을 방지 및/또는 저감시킬 수 있다. 커넥터 조립체의 몰드 시공에 관한 추가적인 상세들은 도 8q에 관련하여 전술하였다.
블록 310에서, 쉴드가 커넥터 조립체에 부착될 수 있다. 예시적 쉴드는 구리 쉴드이다. 쉴드는 유용하기로 전자기 간섭을 저감시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 접지 핀이 쉴드 내의 슬릿에 위치할 수 있다, 하나 이상의 정전기 방전 핀들이 절첩되어 쉴드에 접촉될 수 있다. 하나 이상의 정전기 방전 핀들 및/또는 접지 핀 등의 하나 이상의 핀들은 쉴드에 납땜될 수 있다. 그 부착에 대한 추가적 상세들은 도 8r 및/또는 8s에 관련하여 전술하였다.
VI. 커넥터들과 기기들(Connectors and Devices)
도 10a 및 10b는 수 및 암 커넥터들과 환자 모니터들을 도시한다. 도 10a를 보면, 커넥터 환경(1000)은 제1 케이블 조립체와 환자 모니터(1060a)를 포함할 수 있다. 제1 케이블 조립체는 케이블(1040)과 수 커넥터(1010)를 포함할 수 있다. 수 커넥터(1010)는 도 4a-4f와 관련하여 전술한 커넥터(400)와 유사할 수 있다. 환자 모니터(1060a)는 암 커넥터(1020a)와 디스플레이(1050a)를 포함할 수 있다. 암 커넥터(1020a)는 도 8h-8k에 관련하여 전술한 커넥터(820)와 유사할 수 있다. 수 커넥터(1010)는 암 커넥터(1020a)에 삽입될 수 있다. 도 10b를 보면, 커넥터 환경(1080)이 도시되어 있는데, 이는 도 10a의 커넥터 환경(1000)과 유사할 수 있다. 그러나 환자 모니터(1060B)가 도 10a의 환자 모니터(1060a)와 다를 수 있다, 환자 모니터(1060b)는 다른 암 커넥터(1020b)를 포함할 수 있다. 이 암 커넥터(1020b)는 도 9b-9f에 관련하여 전술한 커넥터(920)와 유사할 수 있다.
일부 실시예들에서, 도 10a 및 10b의 케이블 조립체는 하나 이상의 비침습적 생리적 센서를 환자 모니터(1060a, 1060b)에 접속시킬 수 있다. 수 커넥터(1010)는 케이블(1040)에 부착되어 케이블(1040)을 환자 모니터(1060a 및/또는 1060b)에 접속시킴으로써 생리적 센서로부터의 생리적 신호를 환자 모니터(1060a 및/또는 1060b)로 전송하도록 한다. 환자 모니터(1060a 및/또는 1060b)는 생리적 신호들을 처리하여 하나 이상의 측정값들을 취득할 수 있다. 환자 모니터(1060a, 1060b)의 디스플레이(1050a, 1050b)들은 각각 이 측정값들의 적어도 일부를 표시할 수 있다.
도 11a-11d는 암 커넥터와 환자 모니터의 도면들을 도시한다. 도 11a에는 환자 모니터(1100)의 상면이 도시되었다. 이 환자 모니터(1100)는 도 10a의 환자 모니터(1060a)와 유사할 수 있다. 환자 모니터(1100)는 암 커넥터(1120)와 디스플레이(1150)를 포함할 수 있다. 환자 모니터(1120)는 도 8h-8k에 관련하여 전술한 커넥터(820)에 유사할 수 있다. 도 11b를 보면, 환자 모니터(1100)의 상면 사시도가 도시되어 있다. 도 11c를 보면, 환자 모니터(1100)의 하면 사시도가 도시되어 있다. 도 11d를 보면, 환자 모니터(1100)의 정면이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 환자 모니터(1100)는 암 커넥터(1120)를 포함할 수 있다. 암 커넥터(1120)는 하나 이상의 접점(1104a, 1104b)들을 포함할 수 있다.
도 12a-12b는 환자 모니터의 암 커넥터와 맞물리는 수 커넥터의 도면들이다. 도 12a를 보면, 수 커넥터(1210)는 암 커넥터(1220)에 맞물릴 수 있다, 수 커넥터(1210)는 케이블(1240)에 부착될 수 있다. 수 커넥터(1210)는 도 4a-4f에 관련하여 전술한 커넥터(400)와 유사할 수 있다. 환자 모니터(1200)는 암 커넥터(1220)를 포함할 수 있다. 암 커넥터(1220)는 도 9b-9f에 관련하여 전술한 커넥터(920)에 유사할 수 있다. 도 12b를 보면, 환자 모니터(1200)의 암 커넥터(1220)와 맞물린 수 커넥터(1210)의 사시도가 도시되어 있다.
도 12a-12b에서, 수 커넥터(1210)는 암 커넥터(1220)에 삽입될 수 있다. 일부 실시예들에서, 수 커넥터(1210)는 원위 점(1202)로부터 근위 점(1205)까지 이를 포함하는 오버몰드를 포함할 수 있다. 이 오버몰드는 연질 및/또는 내수가 될 수 있다. 수 커넥터(1210)는 도시된 바와 같이 수 커넥터(1210)가 암 커넥터(1220)에 삽입되었을 때 암 커넥터(1220)와 밀봉을 형성하는 리브(도시 안 됨)를 포함할 수 있다. 이 리브는 오버몰드를 원주방향으로 둘러쌀 수 있다. 도시된 바와 같이, 수 커넥터(1210)가 암 커넥터(1220)에 삽입될 때, 수 커넥터(1210)의 리브는 암 커넥터(1220)의 외부 모서리를 지나 삽입될 수 있다. 수 커넥터(1210)가 암 커넥터(1220)에 삽입되면, 수 커넥터(1210)의 접점들(도시 안 됨)은 더 이상 외기에 노출되지 않아, 수 커넥터(1210)와 암 커넥터(1220) 사이에 내수 밀봉이 형성된다.
일부 실시예들에서, 수 커넥터(1210)와 케이블(1240)을 포함하는 내수 의료기기 케이블 조립체는 하나 이상의 비침습적 생리적 센서들을 환자 모니터(1200)와 접속시킬 수 있다. 케이블(1240)은 생리적 센서에 연결될 수 있다. 하나 이상의 도선들을 포함할 수 있는 케이블(1240)은 환자로부터 생리적 신호들을 취득할 수 있다. 수 커넥터(1210)는 케이블(1240)에 부착되어 케이블(1240)을 환자 모니터(1200)에 접속시킴으로써 생리적 센서로부터의 하나 이상의 생리적 신호들을 환자 모니터(1200)로 전송하도록 할 수 있다.
도 13은 환자 모니터 및/또는 연산 장치(160)의 예시적 구성요소들을 보이는 블록도이다. 환자 모니터(160)는 하드웨어 프로세서(1302)와, 데이터 저장장치(1304)와, 메모리 장치(1306)와, 버스(bus; 1308)와, 디스플레이(1312)와, 및 하나 이상의 입출력장치(1314)들을 포함할 수 있다. 프로세서(1302)는 또한 예를 들어 디지털 신호 프로세서 및 마이크로프로세서, 복수의 마이크로프로세서들, 디지털 신호 프로세서와 연계되는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 다른 어떤 이러한 구성 등의 연산 장치들의 조합으로 구현될 수도 있다. 프로세서(1302)는 무엇보다도 이 명세서에 기재된 대로 하나 이상의 생리적 신호들을 처리하여 하나 이상의 측정값을 취득하는 등 데이터를 처리하고 명령을 실행하여 하나 이상의 기능들을 수행하도록 구성될 수 있다, 데이터 저장장치(1304)는 자기디스크, 광학디스크, 또는 플래시드라이브 등을 포함할 수 있으며 버스(1308)에 제공 및 접속되어 정보와 명령들을 저장한다. 메모리(1306)는 임의접근메모리(random access memory; RAM), 판독전용메모리(read-only memory; ROM) 등을 제한 없이 포함하는 하나 이상의 메모리 장치를 포함할 수 있다. 환자 모니터(160)는 버스(1308)를 통해 LCD 디스플레이 또는 터치스크린 등의 디스플레이(1312)에 접속되어 임상의 등의 사용자에게 정보를 화상 표시할 수 있다. 환자 모니터(160)는 버스(1308)를 통해 하나 이상의 입출력장치(1314)에 접속될 수 있다. 입력 장치(1314)는 키보드, 마우스, 디지털 펜, 마이크, 터치스크린, 몸짓 인식 시스템(gesture recognition system), 음성 인식 시스템, (눈, 손, 머리, 또는 인체 추적 데이터 및/또는 위치 등을 포착하는) 화상처리 장치(imaging device), 게임패드, 가속도계, 또는 자이로스코프 등을 제한 없이 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 하드웨어 프로세서 및/또는 디지털 신호 프로세서(1302)는 생리적 신호들을 생리적 파라미터들의 표현 및/또는 측정값으로 처리할 수 있다. 이 신호들은 예를 들어 10분, 30분, 또는 1시간 등의 시간 주기에 걸쳐 각 생리적 파라미터를 다중의 판독값(reading)들로 처리될 수 있다. 생리적 신호들을 처리하여 측정값을 취득하는 것에 관한 추가적인 상세들은 적어도, 2006년 3월 1일 미국특허출원 제11/366,208호로 출원되어 현재 미국특허 제8,130,105호로 등록된 비침습적 다중 파라미터 환자 모니터(Noninvasive Multi-Parameter Patient Monitor)와, 2009년 9월 15일 미국특허출원 제12/559,815호로 출원되어 현재 미국특허 제8,911,377호로 등록된 다중 파라미터 그래픽 디스플레이를 포함하는 환자 모니터(Patient Monitor Including Multi-Parameter Graphical Display)들에 기재되어 있으며, 이들은 그 전체로서 이 명세서에 참고로 포함되어 있다.
일부 실시예들에서, 하나 이상의 케이블 조립체들이 하나 이상의 센서(1318, 1320, 1322, 1324, 및/또는 1330)들을 환자 모니터(160)에 접속시킬 수 있다. 하나 이상의 센서(1318, 1320, 1322, 1324, 및/또는 1330)들은 케이블을 통해 수 커넥터(110)에 연결될 수 있다. 수 커넥터(110)가 암 커넥터(120)에 맞물리면, 하나 이상의 센서(1318, 1320, 1322, 1324, 및/또는 1330)들로부터 하나 이상의 생리적 신호들이 취득되어 환자 모니터(160)로 전송될 수 있다.
체온 센서(1318)는 심부 온도(body core temperature) 등 환자의 체온에 관련된 하나 이상의 생리적 신호들을 포착할 수 있다. 프로세서(1302)는 하나 이상의 생리적 신호들을 처리하여 환자의 심부 온도를 측정할 수 있는데, 이는 환자의 상태를 모니터링 및 관리하는 데 임상의들이 사용하는 바이탈 사인(vital sign)이다. 체온 센서(1318)는 하나 이상의 점들에서 서로 접촉하는 두 다른 도체들을 가지는 온도 측정 장치인 열전쌍(thermocouple)을 포함할 수 있다. 두 다른 도체들에 의해 온도차(temperature differential)가 나타날(experienced) 수 있다. 열전쌍은 접촉점이 기준온도와 다를 때 전압을 산출할 수 있다. 열전쌍은 자체 전원(self-powered)이므로 작동에 외부 전원을 요구하지 않을 것이다. 일부 실시예들에서. 체온 센서(1318)는 서미스터(thermistor)를 포함할 수 있다. 서미스터는 그 저항값이 온도에 따라 변하는 레지스터의 일종이다. 서미스터는 전형적으로 제한된 온도 범위 내에서 높은 정도의 정확성을 제공한다.
음향 호흡 센서(1320)는 심박수, 호흡수, 코골이, 기침, 숨 막힘(choking), 쌕쌕거림(wheezing), 또는 (예를 들어 무호흡 사건 등의) 호흡 장애를 제한 없이 포함하는 여러 가지 생리적 파라미터들 및/또는 상태들을 나타내는 (예를 들어 환자의 흉부 등) 환자의 신체로부터의 진동 운동에 관련된 하나 이상의 생리적 신호들을 포착할 수 있다. 음향 호흡 센서에 관한 추가적 상세들은 2009년 12월 21일 미국특허 제12/643939호로 출원되어 현재 미국특허 제8,771,204호로 등록된 대리인 문서번호 MCAN.030A의 음향 센서 조립체(Acoustic Sensor Assembly)에 기재되어 있는데, 이는 그 전체로서 이 명세서에 참고로 포함된다.
심전도(electrocardiogram; ECG) 센서(1322)는 심장 활동에 관련된 하나 이상의 생리적 신호들을 포착할 수 있다. 프로세서(1302)는 하나 이상의 생리적 신호들을 처리하여 환자의 심장 활동을 측정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 프로세서(1302)는 ECG 신호를 처리하여 서맥(bradycardia), 빈박성 부정맥(tachyarrhythmia), 또는 심실세동(ventricular fibrillation) 등의 부정맥(arrhythmia)들을 검출할 수 있다.
산소측정법 센서(oximetry sensor; 1324)는 맥박 산소에 관련된 하나 이사의 생리적 신호들을 포착할 수 있다. 프로세서(1302)는 하나 이상의 생리적 신호들을 처리하여 환자의 맥박 산소를 측정하는데, 이는 사람의 산소 공급의 지표인 동맥혈의 산소 포화도 수준을 측정하는 널리 인정된 비침습적 과정이다. 예시적 산소 측정 센서(1324)(들)는 (예를 들어 손가락, 귓불, 및/또는 콧구멍 등) 환자의 신체의 일부에 집혀진(clipped) 광학 센서를 포함한다. 프로세서(1302)는 신호들을 처리하여 감지되는 인체의 부분 내를 흐르는 맥박성 동맥혈 내의 산소화된 헤모글로빈의 상대적 용적을 측정할 수 있는데. 이는 산소 포화도(SpO2), 맥박수, 맥파 파형(plethysmograph waveform), 말초관류 지수(perfusion index; PI), 맥박 가변성 지수(pulse variability index; PVi®), 메트헤모글로빈(MetHb), 일산화탄소헤모글로빈(CoHb), 전체 헤모글로빈(tHb), 및/또는 글루코스의 측정들을 포함한다.
체온 센서(1318), 음향 호흡 센서(1320), ECG 센서(1322), 및 산소측정 센서(1324)들은 예시적 센서들이다. 다른 생리적 센서(1330)들이 커넥터(110, 120)를 통해 생리적 신호들을 환자 모니터(160)에 전송할 수 있다.
VII. 추가적 실시예들과 용어(Additional Embodiments and Terminology)
본 발명은 의료 기기 및/또는 환자 모니터링 상황에서의 커넥터의 예를 설명하는 것이나, 이에 사용되는 장치 시스템 및 방법은 특정 상황과는 무관한 것일 수 있으며, 따라서 본 발명은 임의의 커넥터 환경에서 사용될 수 있는 것이다. 또한, 본 발명이 예시적 커넥터들의 이점을 내수성을 포함하는 것으로 논의했지만, 이 명세서에 기재된 기기, 장치, 시스템, 및/또는 방법들은 반드시 내수성이어야 하는 것이 아니고 이 명세서에 기재된 바와 같은 다른 이점들도 가질 수 있다.
이 명세서에 사용된 특히, "할 수 있다"("can," "might," "may"), "예를 들어"("e.g.," "for example,") 등의 표현은, 달리 구체적으로 기재되지 않은 한 사용된 문맥 내에서 이해되어야 하며, 일반적으로 다른 실시예들은 포함하지 않는 반면, 어떤 실시예가 포함하는 어떤 특징(부), 요소, 또는 상태를 전달하고자 의도한 것이다. 이에 따라 이러한 표현은 하나 이상의 실시예들에 어떤 식으로건 요구되는 특징(부), 요소, 또는 상태들을 일반적으로 의미하고자 의도한 것이 아니다.
"X, Y, 또는 Z 중의 적어도 하나(at least one of X, Y, or Z)"라는 문구 등의 이접 표현(disjunctive language)은, 달리 기재되지 않는 한, 한 항목, 조건 등을 일반적으로 표현하는 문맥과 달리 X, Y, Z 또는 그 임의의 조합(예를 들어 X, Y 및/또는 Z)의 어느 것을 표현하는 것으로 이해되어야 할 것이다 이러한 이접 표현은 일반적으로 어떤 실시예들이 X 중의 적어도 하나와, Y 중의 적어도 하나와, Z 중의 적어도 하나가 각각 존재해야 한다는 것을 의미하고자 의도한 것이 아니며 그래서는 안 된다. 이에 따라 "또는(or)"라는 용어가 포괄적인 의미(및 배타적이 아닌 의미)로 사용되어, 예를 들어 요소들의 목록을 연결하는 데 사용되는데, "또는(or)"라는 용어는 목록 내의 하나, 일부 또는 전부의 요소들을 의미한다. 또한 이 명세서에 사용된 "각각(each)"이라는 용어는 그 원래의 의미를 가지는 것에 추가하여, "각각(each)"이라는 용어가 적용되는 요소들의 집합의 임의의 부분집합을 의미할 수 있다.
이 명세서에 사용된 "하나" 라는 용어는 배타적 해석이 아니라 포괄적 해석이 이뤄져야 할 것이다, 예를 들어 달리 구체적으로 지적되지 않은 한, "하나" 라는 용어는 "정확히 하나(exactly one)" 또는 "유일한 하나(one and only one)"를 의미하는 것으로 해석되어서는 안 되며, 그 대신 "하나" 라는 용어는 청구항 또는 명세서의 어디에 사용되건, 그리고 청구항 또는 명세서의 어디에건 "적어도 하나(at least one)," "하나 이상(one or more)," 또는 "복수의(a plurality)" 등의 수량사(quantifier)들의 사용에 무관하게 "하나 이상(one or more)" 또는 "적어도 하나(at least one)"를 의미하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
"구비하는(comprising)," "포함하는(including)," "가지는(having)" 등의 용어들은 동의어이며, 비제한 방식(open-ended fashion)으로 포괄적으로 사용되어, 추가적인 요소, 특징, 행위, 작동 등을 배제하지 않는다.
이상의 상세한 설명이 다양한 실시예들에 적용된 신규한 특징들을 도시하고 설명하고 지적하였지만, 예시된 장치와 알고리즘의 형태와 상세들에 대한 다양한 생략, 대체, 변경들이 본 발명의 요체를 벗어나지 않고도 가능함을 이해해야 할 것이다. 알 수 있다시피, 일부 특징들은 다른 것들과 별도로 사용 또는 구현될 수 있으므로 이 명세서에 기재된 어떤 실시예들은 이 명세서에 규정된 모든 특징과 이점들을 제공하지 않는 형태로도 구현될 수 있다.

Claims (41)

  1. 하나 이상의 비침습적 생리적 센서를 환자 모니터와 접속시키도록 구성된 내수 의료기기 케이블 조립체로, 상기 케이블 조립체가:
    상기 생리적 센서에 연결되도록 구성된 케이블로, 환자로부터 생리적 신호들을 취득하도록 구성된 복수의 도선들을 구비하는 상기 케이블; 및
    상기 케이블에 부착되며, 상기 케이블을 한 환자 모니터에 접속시켜 상기 생리적 센서로부터의 상기 생리적 신호들을 상기 환자 모니터로 전송하도록 구성된 수 커넥터를 구비하고, 상기 수 커넥터가:
    경질 프레임과;
    상기 경질 프레임 내에 위치하고 상기 케이블의 상기 도선들에 연결되는 회로기판과;
    상기 회로기판 상에 위치하는 복수의 전기 접점들로, 상기 수 커넥터가 암 커넥터에 삽입되었을 때 상기 환자 모니터의 상기 대응 암 커넥터의 제2 전기 접점들에 접촉하도록 작동하는 복수의 전기 접점들과;
    상기 경질 프레임의 일부와 상기 회로기판의 일부를 덮지만 상기 복수의 전기 접점들은 덮지 않는 연질 오버몰드로, 상기 수 커넥터가 상기 환자 모니터의 상기 암 커넥터로부터 분리되었을 때 상기 복수의 전기 접점들이 외기에 노출되는 연질 오버몰드와;
    상기 연질 오버몰드 상에 위치하는 돌출 리브로, 상기 돌출 리브가 상기 연질 오버몰드를 원주방향으로 둘러싸고, 상기 수 커넥터가 상기 암 커넥터에 삽입되었을 때 상기 복수의 전기 접점들이 더 이상 외기에 노출되지 않아 상기 수 커넥터와 상기 암 커넥터 사이에 내수 밀봉이 형성되는 돌출 리브;와
    상기 케이블의 부분을 덮도록 구성된 내부 덮개로, 상기 경질 프레임에 인접하고, 상기 경질 프레임과 상기 케이블의 원위단 사이에 위치하며, 또한 상기 경질 프레임의 원위단과 상기 케이블의 근위단을 밀봉하도록 구성된 내부 덮개; 및
    상기 경질 프레임의 적어도 일부를 둘러싸는 쉴드로, 상기 연질의 오버몰드에 의해, 상기 내부 덮개와 함께 덮혀지도록 구성된 쉴드;를 구비하는 내수 의료기기 케이블 조립체.
  2. 청구항 1에서,
    상기 돌출 리브가 상기 연질 오버몰드의 일부인 내수 의료기기 케이블 조립체.
  3. 청구항 1에서,
    돌출 리브가 열가소성 엘라스토머를 포함하는 내수 의료기기 케이블 조립체.
  4. 청구항 1에서,
    상기 연질 오버몰드가 열가소성 엘라스토머를 포함하는 내수 의료기기 케이블 조립체.
  5. 청구항 1에서,
    상기 돌출 리브의 폭이 0.762 밀리미터 내지 0.8128 밀리미터인 내수 의료기기 케이블 조립체.
  6. 청구항 1에서,
    상기 돌출 리브의 높이가 0.254 밀리미터 내지 0.508 밀리미터인 내수 의료기기 케이블 조립체.
  7. 청구항 1에서,
    상기 연질 오버몰드가 제1부와 제2 부를 더 구비하고, 상기 제1부는 상기 복수의 전기 접점들과 상기 제2부 사이에 위치하고, 상기 제2부는 상기 케이블에 인접하며, 상기 제1부의 근위단의 제1폭이 상기 제1부의 원위단의 제2폭보다 더 좁은 내수 의료기기 케이블 조립체.
  8. 청구항 7에서,
    상기 제1폭이 2.03 센티미터 내지 2.06 센티미터이고, 상기 제2폭이 2.06 센티미터 내지 2.08 센티미터인 내수 의료기기 케이블 조립체.
  9. 청구항 1에서,
    상기 내부 덮개가 또한 열가소성 폴리머를 더 포함하는 내수 의료기기 케이블 조립체.
  10. 청구항 9에서,
    상기 열가소성 폴리머가 폴리프로필렌을 포함하는 내수 의료기기 케이블 조립체.
  11. 하나 이상의 비침습적 생리적 센서를 환자 모니터와 접속시키도록 구성된 내수 의료기기 케이블 조립체로, 상기 케이블 조립체가:
    상기 생리적 센서에 연결되도록 구성된 케이블로, 환자로부터 생리적 신호들을 취득하도록 구성된 복수의 도선들을 구비하는 상기 케이블; 및
    상기 케이블에 부착되며, 상기 케이블을 한 환자 모니터에 접속시켜 상기 생리적 센서로부터의 상기 생리적 신호들을 상기 환자 모니터로 전송하도록 구성된 수 커넥터를 구비하고, 상기 수 커넥터가:
    경질 프레임과;
    상기 경질 프레임 내에 위치하고 상기 케이블의 상기 도선들에 연결되는 회로기판과;
    상기 회로기판 상에 위치하는 복수의 전기 접점들로, 상기 수 커넥터가 암 커넥터에 삽입되었을 때 상기 환자 모니터의 상기 대응 암 커넥터의 제2 전기 접점들에 접촉하도록 작동하는 복수의 전기 접점들과;
    상기 경질 프레임의 일부와 상기 회로기판의 일부를 덮지만 상기 복수의 전기 접점들은 덮지 않도록 구성된 연질 오버몰드와;
    상기 케이블의 부분을 덮도록 구성된 내부 덮개로, 상기 경질 프레임에 인접하고, 상기 경질 프레임과 상기 케이블의 원위단 사이에 위치하며, 또한 상기 경질 프레임의 원위단과 상기 케이블의 근위단을 밀봉하도록 구성된 내부 덮개; 및
    상기 경질 프레임의 적어도 일부를 둘러싸는 쉴드로, 상기 연질의 오버몰드에 의해, 상기 내부 덮개와 함께 덮혀지도록 구성된 쉴드;
    를 구비하고.
    상기 수 커넥터가 상기 환자 모니터의 상기 암 커넥터로부터 분리되었을 때 상기 복수의 전기 접점들이 외기에 노출되고, 그리고
    상기 연질 오버몰드가 또한, 상기 수 커넥터가 상기 암 커넥터에 삽입되었을 때 상기 수 커넥터와 상기 암 커넥터 사이에 내수 밀봉이 형성되어 상기 복수의 전기 접점들이 더 이상 외기에 노출되지 않게 하도록 구성된,
    내수 의료기기 케이블 조립체.
  12. 청구항 11에서,
    상기 수 커넥터가 상기 연질 오버몰드 상에 위치하는 돌출 리브를 더 구비하고, 상기 돌출 리브가 상기 연질 오버몰드를 원주방향으로 둘러싸는 내수 의료기기 케이블 조립체.
  13. 청구항 12에서,
    상기 돌출 리브의 폭이 0.762 밀리미터 내지 0.8128 밀리미터인 내수 의료기기 케이블 조립체.
  14. 청구항 12에서,
    상기 돌출 리브의 높이가 0.254 밀리미터 내지 0.508 밀리미터인 내수 의료기기 케이블 조립체.
  15. 청구항 11에서,
    상기 연질 오버몰드가 열가소성 엘라스토머를 포함하는 내수 의료기기 케이블 조립체.
  16. 청구항 11에서,
    상기 연질 오버몰드가 제1부와 제2 부를 더 구비하고, 상기 제1부는 상기 복수의 전기 접점들과 상기 제2부 사이에 위치하고, 상기 제2부는 상기 케이블에 인접하며, 상기 제1부의 근위단의 제1폭이 상기 제1부의 원위단의 제2폭보다 더 좁은 내수 의료기기 케이블 조립체.
  17. 청구항 16에서,
    상기 제1폭이 2.03 센티미터 내지 2.06 센티미터이고, 상기 제2폭이 2.06 센티미터 내지 2.08 센티미터인 내수 의료기기 케이블 조립체.
  18. 청구항 11에서,
    상기 내부 덮개가 열가소성 폴리머를 더 포함하는 내수 의료기기 케이블 조립체.
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