CN103637776B - 用于医疗温度计的具有匹配特征件的探针盖 - Google Patents

Abstract

一种用于医疗温度计的探针盖，所述探针盖具有匹配特征件以防止它与不兼容的温度计一起使用。探针盖的机械式匹配特征件包括弯折部、台阶或一系列孔或缺口中的至少一个，所述弯折部、台阶或一系列孔或缺口分别与在相兼容温度计的前端上形成的隆起部、凹陷部或一系列销匹配。当被应用于相兼容的温度计时，机械式匹配特征件允许探针盖完全坐置在探针上并被探针保持，由此将温度计设置在供使用的条件下。可选地，探针盖的光电式匹配特征件包括反射层以供与相兼容温度计的光电探测电路一起使用。当被应用于相兼容的温度计时，光电探测电路探测反射层并将相兼容温度计设置在工作状态以供使用。

Description

用于医疗温度计的具有匹配特征件的探针盖

本申请是申请号为200980153128.9的专利申请的分案申请，原申请的申请日为2009年12月24日，发明名称为“用于医疗温度计的具有匹配特征件的探针盖”。

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)（美国法典第35条119款第（e）项）要求于2008年12月29日提交的、名称为“Matching Probe Cover forInfrared Thermometer（用于红外温度计的匹配探针盖）”的美国临时申请No.61/203,641的优先权，该申请据此整体结合在这里作为参考。

技术领域

本发明总体上涉及温度计，更具体地涉及采用一次性的或可重复使用的探针盖的医疗温度计。

背景技术

人类或动物的温度可借助热传导或热辐射测量。在从前的情况下，温度传感探针可放置在患者的体腔内或皮肤表面上以获得密切接触以供传导地接收热能，该热能指示出所测患者的身体部位的表面温度。在后来的情况下，由适当的非接触式传感器可探测出自然散发的在中和远红外光谱范围内的电磁辐射，该非接触式传感器的输出信号指示出所测患者的身体部位（例如接近鼓膜处）的表面温度。传感器、电子电路和其它部件的组合形成了红外（IR）温度计，该红外温度计是一种光电仪器。

很多接触式或非接触式的医疗温度计采用卫生探针盖，所述探针盖包封住探针并防止患者的交叉感染和探针变脏。在接触式探针盖中，热能（热量）借助热传导传输。因此，对探针盖的要求必须与探针盖材质的热传导特性相符。在很多专利中描述了用于这种接触式温度计的各种常规盖子，例如在授予Kluge的美国专利No.4,159,766中，该专利在此整体结合作为参考。

为了借助IR辐射测量物体的表面温度，IR温度计的探针对准感兴趣的区域。例如，为了测量鼓膜和周围组织的温度，探针被放入耳道。在插入之前，探针盖通常装在探针上以包封住探针的否则会与耳道组织进行接触的部分。

在图1a和图1b中示出了典型的现有技术中的红外温度计70。该温度计70包括前端77，红外探针72例如以适合探针72在耳道内放置的取向从所述前端77突出。探针盖71被定位以放置在探针72上以消除探针72和耳道组织之间的任何直接接触。设置电源按钮76以对温度计70的电路供电。设置启动按钮78以接通电路从而执行温度测量，以及设置显示器75以例如指示温度计70的当前情况或状态和/或当前温度测量的结果。探针盖探测器73设置在探针72的基座附近以探测探针盖71是否已被放置在探针72上，并可例如与电路相互作用以允许仅当探测到装有探针盖71时温度计70才工作。在温度测量完成之后，探针盖顶出装置/排出器74相对于探针72抬升温度计70的前端77从而使探针盖71从探针72退出。

探针盖71不仅被要求提供卫生保护以防止探针被耳垢和其它脏的生物混合物污染，而且必须拥有其它特性以便借助探测相关的IR信号进行精确的温度测量。这种特性例如包括探针盖在感兴趣的光谱范围内的良好透光性、低的光射线方向失真性、紧密的制造公差、在安装至探针上的期间内光学特性的稳定性、长期稳定性，等等。由授予Howe等人的美国专利No.5,088,834和授予Fraden等人的美国专利No.5,163,418例证了用于IR温度计的合适探针盖，所述专利的每一个都在此整体结合作为参考。大多数现有技术中的探针盖都制成为围绕温度计探针的纵向轴线。

通常，设计用于医疗温度计的现有技术中的探针盖包括沿着探针纵向轴线y布置的三个部分（例如见图2a）：

1）近端或“基座”部分102，其设置用于由温度计探针或温度计外壳的前端对盖进行物理保持。近端部分102可包含偏置部3以供与探针的保持装置相互作用。该偏置部3沿着大体正交于纵向轴线y的横向轴线x布置。边沿7可以是或可以不是近端部分102的一部分。近端部分102具有开口105，在装探针盖期间探针通过该开口105插入。替代偏置部3或除了偏置部3以外，近端部分102可具有在探针上方的滑合座，由此利用摩擦力作为保持力（例如见图2e），

2）中间或“本体”部分101，其设置用于包封探针的侧面。中间部分101包括刚性或柔韧壁1。中间部分101可以预制，或可在安装探针盖期间通过拉伸壁1以匹配探针长度而形成，以及

3）远端或“末端”部分100，其设置用于包封IR温度计的探针的光学端或接触式温度计的传感部分。该部分100包含可使IR辐射充分透过（用于IR温度计）或有热传导性（用于接触式温度计）的膜2。该膜2可包括高分子膜（用于IR温度计，厚度范围为从少至0.0005英寸到多至0.005英寸）。IR辐射在进入探针之前穿透膜2，在所述探针处IR辐射被IR传感器探测到。在功效上，探针盖的膜2起光学过滤器的作用，并经常可选地被称为“透镜过滤器”。

用于制作探针盖的典型材料为聚乙烯、聚丙烯、以及聚乙烯和聚丙烯的共聚物。图2a示出一种现有技术中的整体式探针盖（如同例如由美国专利No.5,088,834所教导的），该探针盖被制成为单一构件。图2b示出两件式探针盖（如由美国专利No.4,662,360、No.5,293,862和No.5,179,936所教导的，每一专利都授予O′Hara等人并在此整体结合作为参考），其中膜6被焊接至截头圆锥形本体4上。在图2b所示的探针盖中，设置底环5作为近端部分的一部分以用于将探针盖附接至探针。探针盖通常具有遵循绕纵向轴线y的旋转体的形状。

探针盖可通过各种机构附接至探针或IR温度计外壳。图2c再次示出偏置部3，该偏置部3是探针盖的壁1在近端部分102内的延伸。当探针盖被安装至探针8时偏置部3与乳头状突起（nipple）12接合，该乳头状突起12是IR温度计的探针8的一部分。乳头状突起12沿着横向轴线x布置。

另一已知的将探针盖附接至探针的方法示于图2d。图2d示出由颈部11支撑的钩子10（同样示于图2b）。颈部11是环5的延伸。当探针盖被安装至探针9上时，钩子10与探针盖9的保持裙部49接合。钩子10的保持部分40沿着横向轴线x布置。可选地，图2e示出安装在探针9上的探针盖4，该探针盖4包括保持环5，该保持环5使探针盖4能够通过沿横向轴线x施加至探针盖4上的摩擦力而被保持。

在图2a至图2e所示的现有技术的探针盖中，探针盖本体沿着纵向轴线y形成并具有沿横向轴线x形成的保持元件。

已知的现有技术的探针盖尽管具有各种形状和保持的方法，但常常可以在不同类型的温度计之间互换。这是不希望的，并会例如导致膜2的类型（材质、厚度和形状）和温度计刻度之间的错误匹配并结果导致温度测量的过高误差。对一种特定的温度计仅采用一种正确的（匹配的）探针盖是重要的。但是，普通匹配技术例如在探针盖上贴上标识码一般不足以防止使用错误的探针盖。由此，需要一种更直接的方法以防止在温度计上使用不相关的探针盖。

发明内容

本发明的目的在于一种探针盖，所述探针盖通过在探针盖的近端部分上形成匹配元件来促进与温度计探针的正确使用，所述匹配元件用于与温度计前端靠近探针处的对应元件匹配。匹配元件具有与温度计探针上的对应元件互补的特征（例如，互补或联锁的形状），当探针盖被安装至探针上时所述特征形成“钥匙-锁”副。非对应元件的错误匹配使得不可能将探针盖可靠定位在探针上和/或操作温度计。该匹配的方法可用于任何类型的具有探针盖的医疗温度计（例如包括IR和接触式温度计）。

附图说明

本发明的前述和其它特征将从下文的详细描述和示出本发明例证性实施例的附图中更易显现，其中：

图1a和图1b分别示出现有技术中红外温度计的前透视图和后透视图；

图2a和图2b分别示出现有技术中整体式探针盖和现有技术中两件式盖；

图2c和图2d分别示出现有技术中具有偏置部和钩子保持机构的探针盖的局部视图；

图2e示出现有技术中具有用于保持的摩擦环的探针盖；

图3提供了根据本发明的一实施例的整体式探针盖的侧向剖视图；

图4a是根据本发明的另一实施例的探针盖的局部视图；

图4b是根据本发明的又一实施例的探针盖的局部视图；

图5a示出根据本发明的另一实施例的探针盖的前正视图；

图5b和5c分别示出根据本发明的又一实施例的探针和探针盖的侧向剖视图以及探针的前正视图；

图6示出根据本发明的另一实施例的探针盖的局部剖视图；

图7示出根据本发明的另一实施例的探针盖的前正视图；

图8示出根据本发明的又一实施例的探针盖的前正视图；

图9示出根据本发明的另一实施例的探针盖的前正视图；

图10a和图10b分别示出根据本发明的又一实施例的探针盖的侧向剖视图和前正视图；

图11a示出根据本发明的另一实施例的探针盖的前正视图；

图11b示出穿过图11a所示探针盖边沿的一部分的剖视图；

图12示出根据本发明的另一实施例的探针盖的侧视图；

图13示出根据本发明的另一实施例的探针盖的侧向剖视图；以及

图14示出根据本发明的又一实施例的探针盖的局部剖视图。

在附图中采用类似标号表示探针盖的类似部件。

具体实施方式

用于红外（IR）温度计的探针盖是一种在仪器和患者之间形成屏障的卫生封套。为了说明本发明的原理，描述和示出了几个应用于红外温度计的探针盖，所述红外温度计用于测量人类或动物耳道内的温度。但是本发明同样适用于用在各种其它情况中的探针盖，例如包括从人类的体腔或表面进行传导性温度测量的接触式医疗温度计，和用于确定动物温度的兽医温度计。

在当前所述的例子中，探针盖的远端部分被设计用于覆盖探针外壳的窗口，IR能量通过所述窗口被接收以测量温度。用于探针盖的远端部分（即用于它的“光学部分”）的材料优选地选自一组聚合物，所述聚合物在3μm至15μm之间的光谱范围内具有显著透明度。合适的聚合物的例子包括聚乙烯、聚丙烯以及聚乙烯和聚丙烯的共聚物。通常，盖的光学部分的厚度优选地为大约20微米。这一厚度提供了可接受的IR传输特性，以及可接受的机械强度。如同例如在图3中所示的，探针盖的本体1、2围绕纵向轴线y基本对称。

当被安装至探针上时，探针盖可由本领域中已知的许多方法之一保持，上文已描述了所述许多方法中的一些。根据本发明的探针盖的一个优选实施例包括中间部分和远端部分，所述中间部分和远端部分与前述现有技术中的部分没有本质不同。应注意本发明原则上的目的在于在探针盖的近端部分内提供额外的特征件（结构，feature）以将探针盖精确匹配至对应的温度计。

图3所示的探针盖是具有膜2的整体式IR探针盖，所述膜2邻近于IR温度计的探针8的IR窗口51。探针盖的侧壁1包封探针8的侧部。探针盖的圆形偏置部3咬合/卡扣在探针8的乳头状突起12上，由此确保当探针盖被安装至探针8上时保持住探针盖。优选地，两个或多个乳头状突起12相对地设置在探针8的侧部上。如图3中所示，乳头状突起12和偏置部3沿着垂直于纵向轴线y的横向轴线x布置。

在图3所示探针盖的近端或基座部分内，设置有边沿7并在大体平行于横向轴线x的方向上布置。边沿7包括沿平行于纵向轴线y的方向向上延伸的预制弯折部（褶皱，fold）25。弯折部25可围绕纵向轴线y连续地形成，或可断为两段或更多段。IR温度计的前端17包含至少一个销23，所述销23在探针盖被安装并坐置/坐靠于探针上时进入弯折部25。优选地，两个或多个销（23和22）设置在IR温度计前端17上以进入弯折部25。如果销22和23与弯折部25不匹配（例如，如果探针盖并不是用于与IR温度计一起使用），则（在弯折部25与销23及22的形状和位置之间的）错误匹配防止了探针盖足够深地坐置在待坐置的探针8上。结果，偏置部3无法与乳头状突起12接合，而探针盖不能有效地保持以供在探针8上使用。

对于销22和23可选地，一匹配隆起部29可形成为IR温度计前端17的一部分（例如见图4a）。为了探针盖在探针8上的可靠坐置以使得乳头状突起12与探针盖偏置部3接合，隆起部29必须具有与弯折部25互补的形状。弯折部25和对应的销22和23，或隆起部29大体沿着匹配轴线y′布置，所述匹配轴线y′大体平行于纵向轴线y并正交于横向轴线x。对于特定的探针盖，具有过宽的或定心于距纵向轴线y错误距离D2处的隆起部29会防止该探针盖被保持在探针上。

弯折部25仅是根据本发明的机械式匹配特征件的一个适当例子。另一例子是设置在边沿7上的倾斜部61（例如见图4b），连同设置在温度计前端17上的互补凹陷部62。倾斜部61实质上是大体沿着匹配轴线y′形成的半个弯折部，所述匹配轴线y′平行于纵向轴线y并正交于横向轴线x。在该半弯折部设置中，边沿7从匹配轴线y′侧向/横向向外延伸而不是如同图4a所示的弯折部25那样形成弯折部的另一半。

可选地，一个倾斜部和一个弯折部（或若干个倾斜部和弯折部）的组合也可用在探针盖中并与温度计上的对应互补特征件匹配。

在本发明的每个上述实施例中，匹配特征件例如示于图3、图4a和图4b中的弯折部25和倾斜部61（沿匹配轴线y′形成）以及在探针上形成的它们的对应匹配特征件22、23和29布置成离纵向轴线y的距离远于保持特征件例如偏置部3和乳头状突起12（例如分别见相应的距离D2和D1）。

在IR温度计上的匹配特征件还可与探针盖顶出装置合作。例如，在完成温度测量之后，探针盖可通过将乳头状突起12从偏置部3处脱离接合（例如见图5b）而从探针上被卸下（退去）。可通过简单的手动拉出探针盖来实现脱离。可选地，可由作为温度计一部分的顶出装置协助脱离接合。

图5a描绘了沿纵向轴线y所见的温度计的前端17的前正视图。没有安装探针盖。图5a示出断为两个区段29a和29b的隆起部29。在这些区段之间，布置有两个顶出装置50a和50b。顶出装置通常隐藏在前端17的表面之下，并具有与隆起部29的形状和/或位置不匹配的形状（例如比其更宽）和/或位置。

例如通过沿轴线y′向上移动顶出装置50a和50b有助于退除探针盖。由于顶出装置50a、50b与区段29a、29b的形状不匹配，所以当顶出装置50a、50b被操作时不会完全进入探针盖的弯折部25，并会因此在平行于轴线y的方向上产生向上推动探针盖的效果。IR温度计可包括一个或多个顶出装置。每个顶出装置优选地布置于邻近IR温度计的乳头状突起12之一处。

可选地，顶出装置可构造成用于双重目的：提供一种匹配特征件以保持探针盖，也提供退出特征件。例如，如图5b所示，当顶出装置50d和50e部分地缩回时（即，当仅部分50c在前端17的上表面上方伸出时），顶出装置50d和50e可作为隆起部以供与图3所示的探针盖弯折部25匹配。当部分地缩回时，部分50c提供正好足够的高度以与弯折部25匹配，并允许探针盖111充分地向下滑动以使偏置部3和乳头状突起12接合。但是，当如图5b所示沿方向112完全伸出时，顶出装置50d、50e将向外推动探针盖111并使偏置部3与乳头状突起12脱离接合。优选地，至少两个顶出装置50d、50e分别靠近两个乳头状突起定位，形成两对乳头状突起-顶出装置副/对。每一对优选地沿探针8的侧部相对布置。每个顶出装置沿平行于纵向轴线y的轴线y′布置。图5c示出探针8的前正视图，该图进一步示出顶出装置50d、50e的定位。

图6示出根据本发明的探针盖，该探针盖包括在边沿7上的向外的弯折部26，其用于与在温度计的前端17内形成的凹陷部27匹配。在边沿7上的弯折部26沿着平行于纵向轴线y的轴线y′向下延伸。

在探针盖的近端部分和温度计的对应前端17或探针8上可形成多种其它形状和机械匹配装置。例如，如图7和图8所示，环形边沿19可由切口38修整或削减并在环形边沿19周界上的两点之间形成弦状或线性区段，以实现相对于销14的匹配或间隙，所述销14从温度计前端17处突出。可根据需要添加任何数量的额外切口以用于特定的设计。例如，图8示出的探针盖具有围绕边沿19等距制成的三个切口18。切口38和18制成为与一个或多个销14或布置在温度计前端17上的其它互补特征件的位置匹配。

本发明的另一实施例示于图9。在这个实施例中，在探针盖的边沿7内沿平行于纵向轴线y的匹配轴线y′形成有一个或多个孔20。在具有至少两个孔20的实施例中，匹配销13和14布置在前端17上以与孔20的尺寸和位置匹配。例如，销13和14从纵向轴线y的侧向距离以及销13和14之间参照纵向轴线y的角度关系是通过当探针盖坐置在探针上时孔20在探针盖的边沿7内的定位而匹配的。

作为孔20的可替代方案，圆锥形或类似形状的延伸部21可如图10a和图10b所示在边沿7上形成。对于整体式探针盖，延伸部可优选地通过利用热成形技术而形成。在这种情况下，在前端17上形成的匹配销22、23包括圆锥形或类似形状的特征件22a、23a以供有效地匹配圆锥形或类似形状的延伸部21。

具有另一机械匹配特征件的本发明另一实施例示于图11a。在图11a中，边沿7具有花瓣状物15，所述花瓣状物15由围绕边沿7的周界间隔开的缺口（空隙）16形成。在温度计前端17上的一个或多个匹配销（例如销13和14）允许探针盖沿纵向轴线y安装。在本发明的这一实施例中，销13和14定位成同时进入花瓣状物之间的空隙16以形成“钥匙-锁”装置。锁定装置在图11b中更详细地示出。

在示于图12的本发明的另一实施例中，两件式探针盖55具有在底环5内形成为半椭圆形切口41的匹配特征件，当探针盖被安装并坐置时所述切口41与前端17的对应半椭圆形指状物42匹配。任何数量的其它互补形状可以可选地用于切口和对应的指状物。切口41沿平行于纵向轴线y的轴线y′设置。

所有上述的匹配特征件都是机械类的。在本发明的另一实施例中，利用光电设备在探针和探针盖之间设置非机械式匹配特征件。例如如图13所示，探针盖的边沿7设有反射层30，所述反射层30形成在边沿7的朝向温度计本体31的下表面上。层30可例如包括焊接、粘接、喷涂或以其它方式沉积在边沿7下表面上的铝箔。可选地，反射层30可以是选定颜色的着色层。

如图13所示，温度计本体31承载有共同形成光耦合器的光发射器32和光探测器33。当安装上具有反射层30的探针盖时，探测器33构造成接收由光发射器32传输并由层30反射的光束34。探测器33将以变动的电信号作出响应，由此用信号通知IR温度计内的探测电路：已正确安装合适的探针盖。若探测器33没有探测到反射，或探测到具有错误亮度或不匹配的光谱特征（颜色）的反射，则探测电路优选地确定没有安装合适的探针盖，并将防止在IR温度计内启动温度测量。

若反射层30以特定的颜色着色，则发射器32的颜色应当大体相同以允许所发射光的正确反射。例如，如果发射器32产生绿光而反射器30也是绿色，则将会有对所发射光的反射并随后被探测器33探测到。但是，如果发射器32产生绿光而反射器30的选定颜色为红色，则会有很少量的绿光被反射向探测器33而设备会显示错误匹配，即，没有采用正确的探针盖。探测器33的光谱响应应当与发射器32的光谱响应匹配。

可选地，如图14所示，反射层35可沉积在边沿7的与下侧相对的一侧上。在本发明的这个实施例中，光束34将在前往探测器33的途中穿透边沿7。这不会改变光耦合器32、33和探测电路的操作，假设探针盖的边沿7为适当透明的。

已经参考本发明的优选实施例具体地示出和说明了本发明，但是本文所述领域的技术人员应当理解的是，可对所披露的实施例进行各种形式上和细节上的变动而不会偏离本发明的精神和范围。例如，对于具有机械式匹配特征件的实施例，图10所示的实施例可修改为在探针盖的边沿内设置销特征件同时在温度计前端的表面内设置圆锥形或类似形状的延伸部。此外，对于具有非机械式匹配特征件的实施例，反射器和光学电路可分别由电气部件（例如薄膜电阻器）和用于测量该电气部件的选定特征（例如选定的电阻）的电路来替代。

因此，本发明仅由权利要求书和其等同方案的范围限定。

Claims (4)

1.一种用于温度计的探针盖，所述温度计包括沿纵向轴线从外壳延伸的探针、光发射器和光探测器，所述光发射器可操作以向一表面发出光能，所述光探测器可操作以探测由所述表面反射的光能，所述探针盖包括：

末端部分，所述末端部分构造用于覆盖所述探针的远端；

基座部分，所述基座部分构造用于将所述探针盖保持在所述探针的近端；以及

本体部分，所述本体部分设置在所述末端部分和所述基座部分之间，其中：

所述末端部分、所述本体部分和所述基座部分在沿着所述探针盖的纵向轴线的方向上依次布置，并且，

所述基座部分包括反射层，所述反射层构造成向所述光探测器反射由所述光发射器发出的光能。

2.根据权利要求1所述的探针盖，其特征在于，所述反射层包括金属箔。

3.一种温度计，包括：

外壳；

探针，所述探针沿纵向轴线从所述外壳延伸，所述探针构造成用于接收指示温度的热能；以及

用于覆盖所述探针的探针盖，

所述探针盖包括：

末端部分，所述末端部分构造用于覆盖所述探针的远端；

基座部分，所述基座部分构造用于将所述探针盖保持在所述探针的近端，所述基座部分包括远离所述纵向轴线侧向延伸的边沿；以及

本体部分，所述本体部分设置在所述末端部分和所述基座部分之间，其中：

所述末端部分、所述本体部分和所述基座部分在沿着所述纵向轴线的方向上依次布置，

所述基座部分还包括至少一个突出物，所述突出物远离所述纵向轴线侧向延伸用以接合所述探针的定位元件，从而沿所述纵向轴线将所述探针盖定位在坐置位置处，

所述边沿还包括反射层，并且

其中：

所述温度计还包括光发射器和光探测器，并且

所述光发射器可操作以向所述反射层发出光能，所述光探测器可操作以探测由所述反射层反射的光能。

4.根据权利要求3所述的温度计，其特征在于，

所述温度计还包括探测电路用以确定所探测到的光能是否满足预定标准。