指套连接器的制作方法

本发明的实施例涉及一种用于血压测量系统的指套连接器，该血压测量系统包括利用体积夹持的指套。

背景技术：

体积夹持是一种用于无创地测量血压的技术，其中压力被施加到受试者的手指，使得静脉流被完全阻挡并且动脉压可以被随时间变化的压力平衡以保持恒定的动脉体积。在正确安装和校准的系统中，所施加的随时间变化的压力等于手指中的动脉血压。所施加的随时间变化的压力可被测量以提供患者动脉血压的读数。

这可以通过布置在患者手指周围的指套来实现。指套可以包括红外光源、红外传感器和可膨胀气囊。红外光可以被发送穿过其中存在手指动脉的手指。红外传感器拾取红外光并且由传感器记录的红外光的量可以与动脉直径成反比并且指示动脉中的压力。

在指套实施方式中，通过使指套中的气囊膨胀，将压力施加在手指动脉上。如果压力足够高，它将会压缩动脉并且由传感器记录的光量将会增加。可膨胀气囊中压缩动脉所需的压力量取决于血压。通过控制可膨胀气囊的压力以使得手指动脉的直径保持恒定，由于可膨胀气囊中的压力与血压直接相关，因此可以非常精确地监测血压。

在典型的现今指套的实施方式中，体积夹持系统与指套一起使用。体积夹持系统通常包括压力产生系统和调节系统，该调节系统包括：用于测量动脉体积的闭环反馈系统中的泵、阀门和压力传感器。为了精确地测量血压，该反馈环路提供足够的压力产生与释放能力以匹配受试者血压的压力振荡。

在当前的实施方式中，压力产生与调节系统远离被夹持的手指定位。包含用于动脉体积测量的气压管线和电连接件的电缆将压力产生与调节系统连接到向手指施加压力的指套。指套与患者手指之间的物理相互作用对于实现正确安装和校准的系统是至关重要的，使得指套中的压力等于患者动脉中的压力(例如，使得透壁压降可忽略不计)。通过电缆施加在指套上的机械力可以影响指套与患者手指之间的配合和相互作用，从而干扰精确连续的血压测量。

技术实现要素：

本发明的实施例可以涉及一种用于血压测量系统的连接器，该血压测量系统包括压力产生与调节系统以及指套，其中该连接器包括：第一半部分，其气动连接且电连接到压力产生与调节系统；以及第二半部分，其固定地附连到指套，其中第一半部分和第二半部分在两个或更多个取向上可连接，并且其中当第一半部和第二半部连接时，压力产生与调节系统以及指套气动连接且电连接。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的血压测量设备的示例的图。

图2a、图2b和图2c是示出示例指套连接器对的图。

图3a和图3b是示出在两个不同取向上连接的示例指套连接器对的图。

图4a、图4b、图4c和图4d是示出在四个不同取向上连接的示例指套连接器对的图。

图5a和图5b是示出指套连接器对的另一实施例的图，其中指套连接器对的第一半部分相对于指套连接器对的第二半部分连续可旋转。

具体实施方式

本发明的实施例可以涉及一种用于血压测量系统的连接器，该血压测量系统包括压力产生与调节系统以及指套，其中该连接器包括：第一半部分，其气动连接且电连接到压力产生与调节系统；以及第二半部分，其固定地附连到指套，其中第一半部分和第二半部分在两个或更多个取向上可连接，并且其中当第一半部和第二半部连接时，压力产生与调节系统以及指套气动连接且电连接。

参考图1，将描述血压测量设备102的示例。根据本发明的实施例的指套连接器122可以与血压测量设备102一起使用。如图1所示，血压测量设备102可以包括具有可附连到患者手指的合适结构的指套104以及可附连到患者身体(例如，患者的手)的血压测量控制器120。血压测量设备102可以进一步连接到患者监测设备130，并且在一些实施例中连接到泵134。进一步地，指套104可以包括通常用于指套的气囊(未示出)和led-pd对(pair)(未示出)。

在一个实施例中，血压测量设备102可以包括压力测量控制器120，该压力测量控制器120包括：小型内部泵、小型内部阀、压力传感器和控制电路。在该实施例中，控制电路可以被配置为：基于测量从指套104的led-pd对接收的充满信号，控制由内部泵施加到指套104的气囊的气动压力以复制患者的血压。进一步地，控制电路可以被配置为：控制内部阀的打开以释放来自气囊的气动压力；或者内部阀可能只是一个不受控制的孔口。指套连接器122将通过管123从血压测量控制器120接收的气动压力传递到指套104的气囊。另外，控制电路可以被配置为：基于来自压力传感器的输入，通过监测气囊的压力来测量患者的血压，该输入应该与患者的血压相同并且可以在患者监测设备130上显示患者的血压。

在另一个实施例中，可以使用常规的压力产生与调节系统，其中泵134远离患者身体定位。在该实施例中，血压测量控制器120通过管136接收来自远程泵134的气动压力，并且将气动压力通过管123并通过指套连接器122传递到指套104的气囊。血压测量设备控制器120也可以(例如，利用可控阀)控制施加到指套104的气动压力以及其他功能。在该示例中，基于测量从指套104的led-pd对接收的充满信号并且通过监测气囊的压力来测量患者的血压，由泵134施加到指套104的气囊上的气动压力复制患者的血压，该气动压力可以由远程计算设备和/或血压测量控制器120和/或患者监测设备130自身来控制，其中患者监测设备130还可以显示患者的血压。

应该理解，与指套连接器122有关的本发明的实施例可以如前所述与具有小型内部泵和控制电路的血压测量控制器120一起使用，或者与常规压力产生与调节系统一起使用，所述常规压力产生与调节系统包括远程泵134和远程处理或其任何组合。进一步地，应该理解，在一些实施例中，根本不使用血压测量控制器120，并且仅存在从管123到包括远程压力调节系统的远程泵134的指套连接器122的连接，并且用于压力产生与调节系统、数据处理和显示的所有处理都由远程计算设备执行。下面将参照具有内部小型泵和控制电路的血压测量控制器120更详细地描述包括指套104和血压测量控制器120的血压测量设备102的操作，但是应当理解，可以以与包括远程泵134和远程处理的常规压力产生与调节系统类似的方式利用指套连接器122。

继续该示例，如图1所示，患者的手可以放置在扶手112的表面110上，以便用血压测量设备102测量患者的血压。血压测量设备102的血压测量控制器120可以通过指套连接器122耦接到指套104的气囊，以便向气囊提供气动压力以用于血压测量。血压测量控制器120可以通过电力/数据电缆132耦接到患者监测设备130。而且，在一个实施例中，如前所述在远程实施方式中，血压测量控制器120可以通过管136耦接到远程泵134以接收指套104的气囊的气动压力。患者监测设备130可以是可对包括血压的患者的生理读数/数据以及任何其他合适的生理患者读数进行读取、收集、处理、显示等的任何类型的医疗电子设备。因此，电力/数据电缆132可以将数据传输到患者监测设备130和传输来自患者监测设备130的数据，并且也可以从患者监测设备130向血压测量控制器120和指套104提供电力。

在一个实施例中，可以将心脏基准传感器(hrs)放置在患者心脏水平附近并通过hrs连接器连接到血压测量设备102的血压测量控制器120，以允许补偿在血压测量值的计算中由于指套104与心脏水平之间的高度差引起的潜在误差。

如图1中可见，在一个示例中，指套104可以附连到患者的手指，并且血压测量控制器120可以通过缠绕在患者手腕周围的附连手环(bracelet)121附连在患者的手上。然而，应该认识到，由于血压测量控制器120的小尺寸，可以利用各种各样的附连配置。例如，可以将血压测量控制器120放置在患者的手指(例如，与指套104相同的手指或一个或多个不同的手指)、手、手腕、手臂或其他位置上，使得其以便利的方式安装或局部放置在指套104上。作为一个具体示例，血压测量控制器120可以被夹到患者其他的一对手指(例如，利用附连手环或简单地为尼龙搭扣带(velcro-strip))。附连手环121可以是金属、塑料、尼龙搭扣等。

可替代地，血压测量控制器120可以不放置在患者身体上，而是可以放置或安装在靠近指套104处。例如，血压测量控制器120可以被夹持或附连到扶手112(例如，放置在夹具上或用尼龙搭扣固定)在指套104附近或者可以简单地从指套104脱开并且可以不附连到任何东西。通过将血压测量控制器120从病人身体上去除，可以释放至病人的动脉和静脉的通道。此外，应该理解，图1中所示的血压测量控制器120的大致矩形形状仅仅是设计实施方式，并且可以使用任何合适的形状。应该进一步理解，由于血压测量控制器120的小尺寸，可以利用多种附连配置，并且这些仅仅是示例。

应该理解，根据本发明的实施例的指套连接器122可以用于将指套104连接到本文描述的血压测量控制器120或任何其他类型的压力产生与调节系统，诸如远离患者身体定位的常规压力产生与调节系统(例如，远离患者定位的泵134)。可以使用的包括但不限于血压测量控制器120的任何类型的压力产生与调节系统可以被简单地描述为压力产生与调节系统。作为另一个示例，在一些实施例中，可以根本不存在血压测量控制器120，并且被远程控制的远程泵134可以经由管136和管123直接连接到指套连接器122和指套104以向指套104提供气动压力。

参考图2a至图2c，其示出了图示说明示例指套连接器122的图。如已经描述的，指套连接器122可以耦接到指套104。指套104可以包括合适的柔性圆形结构以将囊状物105缠绕在患者的手指周围并且绕着患者手指对准led-pd对(未示出)，并且可以具有延伸的夹持区段153(例如，在内部的尼龙搭扣)以夹持到指套104的外部区段(例如外部区段上的尼龙搭扣)，从而将指套104牢固地附连到患者的手指。如图2a和图2b所示，指套连接器122可以附连到指套104的顶部部分。

指套连接器122可以包括电缆部分123、连接部分125和指套连接器对(122a和122b)。顶部指套连接器122a壳体可以是近似圆形形状并具有两个相对的突起部129，以便于用户对底部指套连接器122b的处理、放置、附连和旋转，并且底部指套连接器122b可以近似为方形，并且顶部指套连接器122a和底部指套连接器122b配合在一起，如下文所描述。连接部分125将指套连接器对122a和122b连接到电缆部分123。如前所述，电缆部分123可以包括用于气动压力的管段，并且特别地可以包括适当的气动管段127以向指套104的气囊105提供气动压力，并且包括合适的电连接(例如，电线(未示出))以将从指套104的led-pd对接收的充满信号传输到适当的计算设备。

如前所述，指套连接器对122可以包括两个半部：第一半部122a，其经由气动管段127(用于传输气动压力)以及电缆部分123的电线(用于传输和接收电信号)连接到压力产生与调节系统；以及第二半部122b，其在方形安装板160上固定地附连到指套104。如图2a至图2c所见，指套连接器122a的顶部第一半部具有敞开的内部以及大致方形的底部区段，该底部区段在安装板160的外部区段的连接之处接触外部区段。进一步地，如将要描述的，指套连接器122a的顶部第一半部的内部部分以提供各种各样的可能取向的方式围绕近似方形的安装区段170，如将在下文中更详细描述的。而且，第一半部122a可以包括u形印刷电路板部分131，用于安装电连接器插脚182并连接到电缆部分123中的电线。

当第一顶半部122a和第二底半部122b正确连接时，电连接和气动连接被布置在指套连接器对122的每个半部内，使得当指套连接器对122的第一半部122a和第二半部122b正确连接时，在压力产生与调节系统与指套104之间建立适当的电连接和气动连接。

作为示例，压力产生与调节系统与指套104之间的正确建立的电连接可以包括压力产生与调节系统的电路与指套104的电路(例如，led-pd对)之间的合适的功率、数据和控制信号连接。

在一个实施例中，为了实现合适的电连接，指套连接器对122的第二半部122b可以包括位于安装区段170内的多个电连接器垫180，其中安装区段170包括用于电连接器垫180的合适的印刷电路板部分。电连接器垫组180的数量可以与可能的连接器取向的数量相称，使得在第二半部122b中存在一组电连接器垫180，当将两个半部以任何可能的取向连接时，该组电连接器垫180与第一半部122a中的电连接器插脚182适当接触，如下文所描述。当然，在不偏离本公开的范围的情况下，也可以利用除了垫插脚连接之外的其他类型的电连接。当以特定取向正确连接时，来自指套104的led-pd对的数据可以通过连接器垫180和连接器插脚182通过电缆部分123的导线传输到压力产生与调节系统进行处理。

进一步地，在压力产生与调节系统与指套104之间正确建立的气动连接使得压力产生与调节系统的泵能够向指套104的气囊105提供气动压力。

在一个实施例中，来自第一半部122a的来自电缆部分123的气动管段127的气动压力可以连接到与指套104的气囊105连接的第二半部122b的管162。该连接可以由l形连接器管161实现，该l形连接器管161通过合适的可旋转安装设备184(例如可旋转密封件)可旋转地耦接到管162。以此方式，当两个半部122a和122b以可能取向中的任何取向连接时，可以通过手指连接器对122由压力产生系统提供气动压力给指套104的气囊105，这将在下文中描述。

如将要描述的，在不同的实施例中，指套连接器对122的第一半部122a和第二半部122b可以以各种不同的取向(例如，两个或更多个可能的取向)连接。例如，第一半部122a和第二半部122b可以以两个取向(例如90度)、四个取向(例如45度)、六个取向(60度)或任意数量的不同取向连接。而且，在一个实施例中，一旦第一半部122a和第二半部122b连接或配合在一起，则第一半部122a可以在平面内相对于固定的第二半部122b连续旋转。

另外参考图3a和图3b，图表300a、图表300b示出了以两个不同取向(例如90度)连接的示例指套连接器对122。图3a示出了以向后取向连接的指套连接器对122的第一半部122a和第二半部(包含于其中)。图3b示出了以向前取向连接的指套连接器对122的第一半部122a和第二半部(包含于其中)。

另外参考图4a、图4b、图4c和图4d，图表400a、图表400b、图表400c、图表400d示出了以四个不同取向(例如45度)连接的示例指套连接器对122。图4a示出了以向左取向连接的指套连接器对122的第一半部122a和第二半部(包含于其中)。图4b示出了以向右取向连接的指套连接器对122的第一半部122a和第二半部(包含于其中)。图4c示出了以向后取向连接的指套连接器对122的第一半部122a和第二半部(包含于其中)。图4d示出了以向前取向连接的指套连接器对122的第一半部122a和第二半部(包含于其中)。

再次参考图2a至图2c，将描述实现图3至图4的不同取向的各种实施方式以及其他实施方式。

在一个实施例中，指套连接器对122的第一顶半部122a和第二底半部122b可以以两个或更多个离散的可能取向连接，诸如图3至图4中所示的那些取向。为了实现这一点，可以利用机械键和磁性特征件。特别地，指套连接器对122的第一半部122a可以相对于指套连接器对122的固定的第二半部122b旋转和定位，以有利于连接器半部的正确对准，并且可以附连到固定的第二半部122b，以便与压力产生与调节系统建立合适的电连接和气动连接。

在一个实施例中，可以实施与磁性特征件结合的键控特征件以实现四个可能的取向。在该实施例中，指套连接器对122的第一顶半部122a和第二底半部122b连接或配合在一起。指套连接器122a的第一顶半部具有敞开的内部和与安装板160的外部区段接触的近似方形的底部区段，其中安装板160可以由磁性材料形成。进一步地，指套连接器122a的顶部第一半部包括大致位于指套连接器122a的顶部第一半部的拐角处的四对近似圆柱形的磁体183。指套连接器122b的第二底半部具有包括成角度的拐角172的大致方形的安装区段170。

因此，作为示例，用户可以以四个先前描述的取向中的一个取向(例如，图3至图4)将第一顶半部122a与第二底半部122b对准，以将它们连接在一起。在该连接操作中，指套连接器的顶半部122a的内部部分围绕固定底半部122b的安装区段170，使得在顶半部122a的拐角处的圆柱形磁体183与底半部122b的成角度拐角172匹配并邻接，从而在四个不同取向位置中的一个取向位置中正确地对准和连接。通过这种方式提供了键控特征件。进一步地，圆柱形磁体183邻接安装板160并且磁性地连接到安装板160的磁性材料，使得第一半部和第二半部彼此磁性附连(例如，提供更可靠的连接)。应该认识到，这只是一个示例，并且可能有各种各样的取向，诸如：两个(90度)、六个(60度)，八个(45度)等；这取决于设计考虑。

如上所述，一旦第一顶半部122a和第二底半部122b连接在一起，就可以通过第一半部122a的电连接器插脚182接触指套的第二半部122b的安装区段170的电连接器垫180来实现合适的电连接。电连接器垫组180的数量可以与可能的连接器取向的数量相称，使得在第二半部122b中存在一组电连接器垫180，当两个半部以可能的取向中的任何一个取向连接时，该组电连接器垫180与第一半部122a中的电连接器插脚182进行适当接触。如图2a至图2c所见，提供了足够的电连接器垫180用于与电连接器插脚182连接，以提供用于两个或四个不同取向(例如，图3至图4)的电连接。以此方式，可以在压力产生与调节系统与指套104之间正确地建立电连接，并且这些电连接可以包括压力产生与调节系统的电路与指套104(例如，led-pd对)的电路之间的合适的功率、数据和控制信号连接。

进一步地，当第一顶半部122a与第二底半部122b配合时，来自第一半部122a的电缆部分123的气动管段127的气动压力可以通过l形连接器管161连接到与气囊105连接的第二半部122b的管162，该l形连接器管161通过合适的可旋转安装设备184(例如可旋转密封件)可旋转地耦接到管162。以此方式，当两个半部122a和122b以可能的取向中的任何一个取向连接时，可以通过指套连接器122由压力产生系统将气动压力提供给指套104的气囊105。特别地，可以以先前描述的取向中的任何取向(例如，两个或四个不同取向(例如，图3至图4))向指套104的气囊105提供气动压力。

而且，可以利用各种其他不同类型的电连接方法。例如，在一个实施例中，可以利用开关电路以基于两个半部连接的取向来重新配置第一半部122a和/或第二半部122b中的电连接器，从而确保正确的电连接。

进一步地，在另一个实施例中，当连接时，指套连接器122的第一半部122a可以相对于指套连接器的第二半部122b在平面中旋转。在该实施例中，第二半部122b的电连接器垫可以成形为同心环以适应与第一半部122a的电连接器插脚的电连接。

另外参考图5a至图5b，将描述另一实施例，其中当连接时指套连接器122的第一半部122a可以相对于指套连接器的第二半部122b在平面内旋转。在该实施例中，第二半部122b的电连接器垫可以成形为同心环200以适应与第一半部122a的电连接器插脚202的电连接。

在该实施例中，当连接时，指套连接器122的第一半部122a可以相对于指套连接器的第二半部122b在平面内旋转，使得任何取向位置可以由用户选择。特别地，指套连接器对122的第一半部122a可以相对于指套连接器对122的固定的第二半部122b定位，以有利于连接器半部在任何取向位置的正确对准，并且可以附连到固定的第二半部122b，以便与压力产生与调节系统建立合适的电连接和气动连接。

类似于先前描述的实施例，指套连接器122a的顶部第一半部具有近似圆形的开放内部和接触安装板210的外部区段的大致方形形状的底部区段，其中安装板210可以由磁性材料形成并且近似为圆形。进一步地，指套连接器122a的顶部第一半部包括大致位于指套连接器122a的顶部第一半部的拐角处的四对近似圆柱形的磁体212。指套连接器122b的第二底半部具有近似圆形的安装区段215。作为示例，使用者可以将第一顶半部122a与第二底半部122b对准，以在任何取向位置将它们连接在一起。在该连接操作中，指套连接器的顶半部122a的内部部分围绕固定底半部122b的安装区段215，并且在顶半部122a的拐角处的圆柱形磁体212邻接圆形安装区段215和安装板210两者并且磁性地连接到安装板210的磁性材料，使得第一半部和第二半部彼此磁性附连(例如，提供更稳固的连接)。进一步地，这允许指套连接器的第一半部122a和第二半部122b以用户选择的任何取向连接。

一旦第一顶半部122a和第二底半部122b连接在一起，则适当的电连接可以通过u形印刷电路板部分131(其连接到电缆部分123中的电线)的电连接器插脚202接触指套104的第二半部122b的安装区段215的电同心连接器垫环200来实现。以此方式，可以在压力产生与调节系统与指套104之间正确地建立电连接，并且这些电连接可以包括压力产生与调节系统的电路与指套104(例如，led-pd对)的电路之间的合适的功率、数据和控制信号连接。进一步地，当第一顶半部122a与第二底半部122b配合时，来自第一半部122a的电缆部分123的气动管区段127的气动压力可以通过l形连接器管161连接到第二半部122b的管162，该第二半部122b的管162如前所述连接到气囊。气动连接以与先前描述的实施例相同的方式发生，使得当两个半部122a和122b以可能的可旋转取向中的任何取向连接时，可以通过指套连接器122由压力产生系统向指套104的气囊提供气动压力。因此，在该实施例中，当连接时，指套连接器122的第一半部122a可以相对于指套连接器的第二半部122b在平面中旋转，使得任何取向位置可以由用户选择。

应该认识到，附加于或代替先前描述的机构，可以利用各种不同类型的机构以保持指套连接器122的第一半部122a和第二半部122b之间的物理连接。例如，这些机构可以包括：其他类型的磁性保持机构、卡扣机构、旋接机构、压配合机构、凸轮闩锁或任何其他合适的机构。因此，也可以利用各种其他机构(诸如合适的机械、磁性或机电机构)以促进各种不同类型的取向和适当的对准。

应该理解，指套和患者手指之间的物理相互作用对于实现正确安装和校准的系统是至关重要的，使得指套中的压力等于患者动脉中的压力(例如，使得透壁压降可以忽略不计)。通过电缆施加在指套上的机械力可以影响指套与患者手指之间的配合和相互作用，从而干扰精确、连续的血压测量。

根据前面描述的本发明的实施例，通过利用多种类型的连接器取向，提供了很大程度的灵活性，从而以减小施加在患者手指上的力的方式来配置电缆。非常需要这种类型的灵活性以适应手术期间以及在重症监护室(icu)、急诊室(er)和其他位置的患者体位和支撑设备位置的变化。

应该理解，先前描述的本发明的各方面可以结合由处理器、电路、控制器、控制电路等执行指令来实现。作为示例，根据先前描述的本发明的实施例，控制电路可以在程序、算法、例程或指令执行的控制下操作以执行方法或过程。例如，此类程序可以用固件或软件(例如存储在存储器和/或其他位置中)来实施，并且可以由处理器、控制电路和/或其他电路来实施，这些术语可以可互换地利用。进一步地，应该理解，术语“处理器”、“微处理器”、“电路”、“控制电路”、“电路板”、“控制器”、“微控制器”等是指能够执行可用于执行本发明的实施例的逻辑、命令、指令、软件、固件、功能等的任何类型的逻辑或电路。

结合本文公开的实施例描述的各种说明性逻辑块、处理器、模块和电路可以用设计成执行本文所述功能的通用处理器、专用处理器、电路、微控制器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其他可编程逻辑设备、分立门或晶体管逻辑、分立硬件组件或其任何组合来实施或执行。处理器可以是微处理器或任何常规处理器、控制器、微控制器、电路或状态机。处理器还可以实施为计算设备的组合，例如，dsp和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与dsp内核的结合或者任何其他此类配置。

结合本文所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块/固件或其任何组合。软件模块可以驻留在ram存储器、闪存、rom存储器、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom或本领域已知的任何其他形式的存储介质中。示范性存储介质耦接到处理器，使得处理器可以从存储介质读取信息并且将信息写入到存储介质。在替代方案中，存储介质可以集成到处理器中。

提供所公开实施例的先前描述以使得本领域技术人员能够制作或使用本发明。对于本领域技术人员来说，对这些实施例的各种修改将是显而易见的，并且在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以将本文中定义的一般原理应用于其他实施例。因此，本发明并非旨在限于本文所示的实施例，而是应被赋予与本文中所公开的原理和新颖特征一致的最广范围。