带有薄膜支撑结构的鼓膜体温计探头盖的制作方法

专利名称：带有薄膜支撑结构的鼓膜体温计探头盖的制作方法
技术领域：
本发明总的涉及生物医学体温计领域，更具体地说，涉及一种鼓膜体温计的探头盖。
背景技术：
如公知的，医用体温计一般用来帮助预防、诊断和治疗人类和其它动物的疾病、身体上的小毛病等。医生、护士、父母、看护人员等利用体温计来测量对象的体温，用于检测发烧、监测对象的体温等。为了有效使用，需要对象体温的精确读数，并且该读数应当来自对象身体的内部或者核心温度。若干用于测量对象的体温的体温计装置是公知的，诸如例如玻璃体温计、电子体温计、耳式体温计(鼓膜体温计)。
然而，玻璃体温计在测量时是非常慢的，典型地需要几分钟来确定体温，这会使对象感到不舒服，并且在得到小孩或者病人的体温时可能会非常的麻烦。而且，玻璃体温计容易产生误差并且典型地只能精确到度。
与玻璃体温计相比，电子体温计具有较短的测量时间并且提高了精度。然而，电子体温计仍然典型地需要大约三十(30)秒的时间来获得精确的读数。由于体温计装置必须插入对象的嘴、直肠或者腋窝里，也会使对象感到不舒服。
医学界通常认为鼓膜体温计在获取对象的体温上是有优势的。鼓膜体温计提供了迅速并且精确的核心温度的读数，同时克服了与其它类型体温计相关的缺点。鼓膜体温计通过检测来自外耳道内的鼓膜(耳膜)的红外辐射来测量温度。鼓膜的温度精确地体现了身体的核心温度。而且，以这种方式来测量对象的体温只需要几秒钟。
在操作中，准备好鼓膜体温计以便使用并将探头盖安装在从体温计末端部分延伸的检测探头上。探头盖在对象和体温计间提供卫生屏障。医务人员或者其他看护人员将装有探头盖的探头的一部分插入对象的外耳道内，以检测来自鼓膜的红外辐射。从鼓膜发出的红外光穿过探头盖的窗口，通过波导管引导至检测探头。窗口的基本特征是对红外辐射基本透明，从而允许来自鼓膜的红外辐射穿过探头盖到达体温计的热检测探头。尽管开放的窗口适于进行温度测量，但是具有与远红外范围辐射波长相似厚度的薄膜(例如塑料薄膜)典型地将窗口覆盖，以提供卫生屏障。
医务人员按下按钮或者类似的装置使体温计进行温度测量。微电子设备处理来自热传感器的电信号，在几秒钟或者更短的时间内确定耳膜的温度并给出温度测量值。将探头拿离耳道然后丢弃探头盖。每次体温计用于新的对象时使用新的探头盖。
公知的鼓膜体温计典型地包括探头，探头包含诸如热电堆、热电式热传感器等的热传感器。例如，参见美国专利6179785、6186959和5820264。这些类型的热传感器对耳膜的辐射热能是特别灵敏的。检测探头检测由耳膜所发射的红外辐射的精度直接与鼓膜体温计的整体精度、可重复性和可用性相关。检测探头必须对耳膜发出的低能级红外辐射灵敏，同时提供高水平的精度、可重复性以及抗热扰性。
现有的鼓膜体温计所使用的是会对温度读数精度产生不利影响的探头盖。探头盖的探头盖窗口典型地与探头相接触。因此，探头的末端会被由窗口传递的传导热量加热从而产生不利影响，该窗口由于接近对象而被加热。这会造成检测探头探测到从探头加热的末端或者其它不希望的热源发射的辐射，它们会产生导致不精确的温度测量的热噪声。而且，现有的探头盖设计还有其它的缺点，诸如探头具有差的保持特性以及在插入耳道时对象的不适感。另外，红外辐射所穿过的该窗口在测量过程中可能会被扭曲。这样的扭曲可能是由制造的不稳定性和/或探头插入探头盖或探头插入耳道过程中探头盖的变形造成的。
因此，理想的是用一种用于鼓膜体温计的探头盖来克服现有技术的缺陷和缺点，该探头盖例如通过减小传递到探头的传导热量和或减小由覆盖窗口的薄膜屏障的扭曲造成的误差来改善了温度测量的精度和可靠性。而且这样的探头盖理想的是对对象来说是舒适的。进一步地，如果探头盖设计为便于将多个探头盖堆叠(例如嵌套)从而方便储存则更加理想。
发明概述 本发明的用于鼓膜体温计探头的探头盖的一个实施方式具有大致管状的主体。主体在邻近端具有用于容纳体温计探头的开口，在主体的末端具有窗口。薄膜支撑件从主体末端朝向主体的纵轴向内径向延伸。薄膜支撑件具有环绕纵轴周向地延伸并且限定窗口周界的内侧边。薄膜至少部分地由薄膜支撑件支撑，并且覆盖窗口。多个端肋间隔分开并绕主体末端内侧圆周布置。每个端肋设置成用以接合体温计探头的末端并且防止体温计探头接触薄膜。至少一些端肋与薄膜支撑件会聚。探头盖对于穿过窗口的红外辐射是基本透明的。窗口的周界在窗口平面内基本上没有拐角。
探头盖的另一个实施方式具有大致管状的主体。主体在邻近端具有用于容纳体温计探头的开口，在主体的末端具有窗口。主体限定了大致从邻近端延伸到主体末端的内侧圆周表面。薄膜支撑件从主体末端朝向其纵轴向内径向延伸。薄膜支撑件具有环绕纵轴周向地延伸并且限定窗口周界的内侧边。薄膜至少部分地由薄膜支撑件支撑，并且覆盖窗口。探头盖设置为在薄膜与容纳在开口中的体温计探头末端之间保持有间隙。间隙具有延伸进位于主体内侧圆周表面和体温计探头侧面之间区域的延伸部分。探头盖对于穿过窗口的红外辐射是基本透明的。窗口的周界在窗口平面内基本上没有拐角。
探头盖的再一个实施方式具有大致管状的主体。主体在邻近端具有用于容纳体温计探头的开口，在大致与邻近端相对的主体末端具有窗口。薄膜支撑件从主体末端朝向其纵轴向内径向延伸。薄膜支撑件具有环绕纵轴周向地延伸并且限定窗口周界的内侧边。薄膜支撑件在主体末端限定了基本为平面的朝向末端的表面。薄膜连接到薄膜支撑件的至少一部分朝向末端的平面表面上，并且覆盖窗口。为了通过窗口传送电磁辐射，薄膜对于电磁辐射是基本透明的。
本发明的探头盖的另外一个实施方式具有大致管状的主体。主体在末端具有窗口并且在邻近端具有用于容纳体温计探头的开口，该探头具有电磁辐射传感器，当探头容纳在管状主体中时电磁辐射传感器具有穿过窗口的圆锥形全视野。薄膜支撑件从主体末端朝向其纵轴向内径向延伸。薄膜支撑件具有环绕纵轴周向地延伸并且限定窗口周界的内侧边。薄膜至少部分地由薄膜支撑件支撑，并且覆盖窗口。为了通过窗口传送电磁辐射，薄膜对于电磁辐射是基本透明的。确定薄膜支撑件的尺寸和形状，以使得探头容纳在管状主体时，限定窗口周界的薄膜支撑件内侧边位于紧密靠近电磁辐射传感器的视野的位置。
其它的目的和特征部分地是显而易见的，并且部分地将在下文中指出。


图1和2是本发明探头盖的一个实施方式的从不同有利位置所看到的透视图； 图3是安装在鼓膜体温计上的探头盖的透视图； 图4是通过探头盖的一对相对端肋中每一个的平面中的探头盖的截面图； 图5是图4中所示剖视探头盖一部分的放大图； 图6是图4中所示剖视探头盖包含其末端的一部分的放大透视图； 图7是延伸通过探头盖内侧面上的一个凸起和探头盖外侧相对侧上的一对凹痕的平面中的探头盖截面图； 图8是剖视探头盖一部分的放大图，显示了图7中所指示的细节区域中的切开的凸起； 图9是剖视探头盖一部分的放大图，包含有图7中所指示的细节区域中的一个凹痕； 图10是探头盖安装在鼓膜体温计上时的截面图； 图10A是图10中所示剖视探头盖和体温计末端的局部放大图； 图11是剖视探头盖一部分的放大图，显示了图10中所指示的细节区域； 图12和13是本发明探头盖的另一个实施方式的从两个不同有利位置所看到的透视图； 图14是图12和13中所示探头盖的、通过一对相对端肋的平面所构成的截面图； 图15是显示了图12-14中所示剖视探头盖末端的放大透视图； 图16是图12-15中所示探头盖安装在体温计探头上时的截面图； 图16A是图16中所示剖视探头盖和体温计末端的局部放大图； 图17是本发明的探头盖另一个实施方式的透视图； 图18是图17中所示探头盖的、通过一时相对端肋每一个的平面所构成的截面图； 图19是图18中所示剖视探头盖一部分的放大图，其中容纳有体温计探头，显示了图18中所指示的细节区域中的一个端肋和薄膜支撑件的一部分； 图20是本发明探头盖的再一个实施方式的透视图； 图21是图20中所示探头盖的、通过一时相对端肋每一个的平面所构成的截面图；以及 图22是显示了图21中所示一部分剖视探头盖的末端的放大透视图。
在全部的附图中，相当的附图标记指示相当的部件。
具体实施例方式所公开的探头盖及使用方法的示例实施方式将关于测量体温的医用体温计进行讨论，尤其是关于与鼓膜体温计一起使用的减少从探头盖到鼓膜体温计探头的有害热量传递的探头盖进行讨论。本发明的一些实施方式可以限制从探头盖到鼓膜体温计探头的热量传递；减轻与用于提供卫生屏障的薄膜隔膜的扭曲变形相关联的问题；增强体温测量过程中对象的舒适感；预防细菌和疾病的传播；和/或方便了针对疾病、身体上的小毛病或类似问题的预防、诊断和/或治疗的卫生保健业务。本发明的一些实施方式方便了探头盖的可靠和可重复的制造，尤其是当涉及红外透明薄膜与探头盖端部间的连接时。
在下面的讨论中，术语“邻近的”(proximal)指在正常使用时更靠近医务人员的结构部分，而术语“末端的”(distal)指在正常使用时离医务人员较远的部分。如这里使用的，术语“对象”(subject)指的是其体温被测量的人类患者或者其它动物。术语“医务人员”(practitioner)指的是使用鼓膜体温计来测量对象体温的医生、护士、父母或者其他的看护人员，并可以包含帮助人员。
可丢弃的探头盖的组成部分由适于使用鼓膜体温计测量装置经鼓膜来测量体温的材料制成。这些材料可以包括例如塑料材料，诸如例如聚丙烯、聚乙烯等。所使用的材料可以改变，取决于特定的温度测量应用和/或医务人员的偏爱。例如，探头盖的主体可以由高密度聚乙烯(HDPE)制成。
探头盖具有窗口部分或者薄膜，其可以由对红外辐射基本透明而对湿气、耳垢、细菌等不透过的材料制成。例如，薄膜可以由低密度聚乙烯(LDPE)制成并可以具有0.0005到0.001英寸范围的厚度，尽管可以设想使用其它的范围。薄膜可以是半刚性或者柔性的，并且可以与探头盖的其余部分形成一个整体或者通过例如热焊接、冲压等方法与探头盖其余部分连接为一体。然而本领域的技术人员会了解，其它适合装配和制造探头盖的材料和制作方法是适当的并且没有脱离本发明的范围。
现在将更详细地描述附图中所示本发明的一些实施方式。首先参考图1-11，图示了本发明探头盖的一个实施方式，该探头盖总的以标记20来指示。探头盖20限定了纵轴X并且具有大致为管状的主体22，其以锥形结构由邻近端24延伸到末端26。这种设计增强了温度测量过程中对象(没有示出)的舒适感。在不脱离本发明范围的情况下，探头盖可以大致是圆柱形的、截头圆锥体的或者其它锥形或曲线形，以便于插入对象的耳部。邻近端24限定了开口28，其被设置用来接纳在鼓膜体温计32末端的热检测探头34，如图3和10中所示。热检测探头34被设置用来探测由对象的鼓膜发射的红外能量。鼓膜体温计32可以包含波导管，以便于检测鼓膜的热能。
薄膜36覆盖在主体22末端26的窗口。薄膜36对红外辐射是基本透明的，设置来便于热检测探头34对红外辐射的检测。例如，薄膜36可以是基本垂直于主体22的纵轴X，以允许红外辐射大致在纵轴X的方向上穿过探头盖20到达热检测探头34。薄膜36优选地是对耳垢、湿气和细菌不透过的，这样可以预防疾病的传播。
如图4-7所示，末端26包含一个或更多端肋38(例如，如图中所示的多个端肋)，它们环绕管状主体22的内圆周表面40布置。端肋38具有沿着管状主体22的内圆周表面40向邻近端延伸的纵向部分46。纵向部分46以厚度a(图5)突出，以长度b沿内表面40延伸。端肋38还具有沿薄膜36的横向表面51(即大致垂直于纵轴X)突出的横向部分50。选择尺寸a、b、c和d，以便于端肋38和热检测探头34的支撑和接合，并且限制如这里所述的从探头盖到探头的热传导。
例如在本发明的一个实施方式中，尺寸a在大约0.002英寸到大约0.005英寸之间(例如大约0.003英寸)；尺寸b在大约0.035英寸到大约0.100英寸之间(例如大约0.083英寸)；尺寸c在大约0.010英寸到大约0.030英寸之间(例如大约0.017英寸)；以及尺寸d在大约0.007英寸到大约0.020英寸之间(例如大约0.013英寸)。本领域技术人员应当了解，前述的尺寸只是示例，这些尺寸可以相当大的变化，尤其是考虑到探头盖经常设计来与特定的鼓膜体温计一起使用、以及鼓膜体温计的尺寸和形状具有很大的差异。设计用来与相同的鼓膜体温计一起使用的探头盖的尺寸也可以发生显著变化，而没有脱离本发明的范围。本领域技术人员也可以在这里的描述中发现关于确定探头盖尺寸的指引。
在安装上探头盖时，端肋38的横向部分50接合热检测探头34，以防止热检测探头34接触到薄膜36。在这点而言，端肋38的横向部分50是隔离物，使热检测探头34间隔离开薄膜36。横向部分50的尺寸c(图5)提供了保持热检测探头34和薄膜36间的空气/流体间隙或空腔55(图10和10A)所需的深度。在一个实施方式中，尺寸c选择为使位于体温计探头34的末端的空气间隙55的厚度在大约0.005英寸到大约0.025英寸之间(例如大约0.017英寸厚)。类似地，端肋38的纵向部分46接合热检测探头34，以防止热检测探头接触到主体22的内圆周表面40。这样，热检侧探头34末端与探头盖之间的绝热空气间隙55在探头和端肋38之间沿着热检测探头的侧面向邻近端延伸。以这种方式限制热检测探头34末端和探头盖20之间的接触，减小了探头盖和热检测探头之间有害热传递的机会，从而允许实施更精确的温度测量。
探头盖20的尺寸确定为与热检测探头34形成干涉配合。尤其是，当安装上探头盖时端肋38的纵向部分46接合热检测探头34时，热检测探头使端肋38轻微地变形，迫使它们在主体22的末端彼此互相之间轻微地展开。端肋38在主体末端的伸展传递到薄膜36，从而拉伸薄膜并且使其径向绷紧。这种拉伸减少了薄膜36的扭曲变形(例如起皱)，为改进温度测量的精度提供了可能。
管状主体22具有外圆周表面42，其包括贴近末端26的弧形表面44。弧形表面44向着纵轴X向内弯曲，从而增强探头盖20插入对象耳道的舒适感和便利性。弧形表面44向内弯曲的程度可以变化，以配合特定应用的需要或者配合特定的偏爱。此外在不脱离本发明范围的情况下，除了弧形表面也可以使用斜切或者锥形的形状。
如图4和7所示，主体22限定了一个或更多纵肋52(例如，如图中所示的多个纵肋)，它们从内圆周表面40突出并且在邻近端方向上与主体末端26和端肋38分隔开。纵肋52以厚度e(图7)突出内圆周表面40，以长度f沿内圆周表面40延伸。例如，尺寸e可以在大约0.015英寸到大约0.040英寸之间，尺寸f可以在大约0.10英寸到大约0.30英寸之间。每一个纵肋52限定有横向面57，其设置用来在探头盖20安装上时接合热检测探头34的肩部。尺寸e和f选择为使纵肋52和其横向面57便于将探头盖20可释放地保持在热检测探头34上。纵肋52的横向面57可以用作探头盖弹出结构的推力面。
如图7所示，主体22限定了一个或多个内凸起54(例如，如图中所示的多个凸起)，其从主体22的内圆周表面40突出并且在邻近端方向上与主体末端26分隔开。图中所示的内凸起54以间隔相互隔开，具有宽度为g(图4)和高度为h(图8)的椭圆形状。宽度g大于高度h。内凸起54具有径向的弯曲，其以厚度i(图8)突出内圆周表面40以便由探头34中形成的环形槽34a(图10)容纳。当探头盖20安装在体温计探头34上时，凸起54位于槽34a内、防止探头盖20在纵轴X方向上相对于探头的移动。类似于端肋38和纵肋52，内凸起54帮助保持热检测探头34和管状主体22之间分离的空气间隙55，从而减少不希望存在的、由于与探头盖20的接触造成的对热检测探头34的加热。尺寸g、h和i可以根据需要被调整，以配合任何特定体温计的环形槽的尺寸和形状。主体22在其外圆周表面42内还限定了一个或多个凹痕56(图9)，它们在邻近端方向上与主体的末端26分隔开。
探头盖20包括布置在贴近主体邻近端24的凸缘58(参见图1)。凸缘58环绕主体22邻近端24的圆周延伸，提供了探头盖20安装在鼓膜体温计32上的强度和稳定性。
在使用中，探头盖20安装在热检测探头34上(如图10和10A中所示)，通过端肋38与热检测探头的接合所保持的空气间隙55，薄膜36不与热检测探头直接接合。类似地，通过内凸起54、及在纵肋52邻近端方向的内圆周表面40与热检测探头侧面的接合，空气间隙55在端肋38之间的空间中沿着热检测探头34的侧面延伸并且保持从端肋38之间的空间向邻近端延伸。探头盖20与热检测探头34之间有限的接触以及作为绝热层的空气间隙55减少了不希望存在的从探头盖到探头34的热传导，从而降低了读数的失真和热噪声干扰。从而，探头盖20便于实施更加精确的温度测量。
为了测量对象(没有示出)的体温，医务人员(没有示出)轻轻向后拉对象的耳朵使耳道伸直，从而热检测探头34可以接收直接来自鼓膜的红外辐射。由医务人员操作鼓膜体温计32，从而使得安装在热检测探头34上的探头盖20的一部分可以顺利地并且舒适地插入对象的外耳道内。正确放置热检测探头34，以检测来自鼓膜的、指示对象体温的红外辐射。从鼓膜发射的红外光穿过薄膜36到达热检测探头34。
鼓膜体温计32被制造成重复使用，但探头盖20是用后丢弃的。因此在一次使用后，探头盖20被丢弃，进而可以在热检测探头34上安装另一个探头盖。这样，探头盖20为热检测探头34提供了卫生屏障，以减少细菌和疾病的传播。可以预想到鼓膜体温计32和探头盖20的其它使用方法，诸如例如更替的定位、定向方式等，而没有脱离本发明的范围。
参考图12-16来描述探头盖的另一个实施方式，总的以标记20a来指示。参考图17-19来描述探头盖的另外一个实施方式，总的以标记20b来指示。参考图20-22来描述探头盖的再一个实施方式，总的以标记20c来指示。虽然探头盖20a、20b和20c的实际没计在某些方面与上面描述的探头盖20的实施方式是不同的，但除非特别指出，制造探头盖20a、20b和20c所使用的材料和制造工艺可以与探头盖20的基本上相同。进一步地，除非特别指出，探头盖20a、20b和20c可以通过与探头盖20大体上相同的方式来进行操作。在可能的情况下，用来描述探头盖20a、20b和20c的部件所使用的参考编号基于描述探头盖20的相似部件所使用的参考编号，分别在其后附加字母“a”、“b”和“c”。
参考图12-16，探头盖20a包括管状主体22a，其限定有纵轴X并且以锥形结构由邻近端24a延伸到末端26a。邻近端24a限定了开口28a，其设置用来容纳鼓膜体温计32的末端30，诸如例如热检测探头34。图中所示的特定锥形结构被认为对于多数对象来说在插入耳道时是舒适的，但管状主体可以具有不同的锥形结构，通常是圆柱形的或者截头圆锥体的，而没有脱离本发明的范围。环绕管状主体22a的内圆周表面40a在主体末端26a布置有一个或多个端肋38a(例如，如图中所示的多个端肋)。
图12-16所示的探头盖20a与前面描述的探头盖20之间的一个区别为，在管状主体22的末端26a紧固有对红外辐射基本透明的可热收缩薄膜36a。相比于探头盖20的设计，探头盖20a设计为在开口28a中容纳体温计探头34时，基本上避免对薄膜36a的拉伸。而是在探头的形成过程中，在将薄膜插入成型到探头20a末端26a之后，通过对探头盖20a进行使薄膜36a收缩的热处理，使薄膜36a绷紧。薄膜36a在热处理中的收缩吸收了薄膜的松弛，使薄膜基本上没有起皱和其它的变形，这些变形是从体温计性能的角度需要关注的。
以与上面描述的端肋38对探头盖20基本相同的做法，端肋38a配置来接合热检测探头34并使其间隔离开薄膜36a。从而，端肋38a在体温计探头34末端和薄膜36a之间保持了绝热空气间隙55a(图16)。空气间隙55a同样在端肋38a的纵向部分46a之间向邻近端延伸。然而与探头盖20相比，在端肋38a的纵向部分46a和体温计探头34之间有足够的空隙，从而端肋38a不需要为了适应体温计探头而展开。虽然对探头盖20a进行配置，以使得薄膜36a基本上不扩展，但是应当了解，在不脱离本发明范围的情况下允许将探头盖设置为在容纳探头34时热收缩薄膜有一定的拉伸，只要拉伸量在可接受的限度水平内。
在主体22a的末端26a布置有薄膜支撑件45a。薄膜支撑件45a的用途是防止薄膜36a和薄膜与主体22末端的接触点之间边界上的应力集中在热收缩处理过程中在薄膜36a中的积累。例如，探头盖20的端肋38突出进入窗口(参见图6最佳)，致使窗口的周界具有拐入窗口平面的拐角。换句话说，可能绕过端肋38所限定的拐角，同时始终保持在窗口平面内。如果对探头盖20的薄膜36施以热收缩处理，端肋38的拐角使薄膜中产生不受欢迎的应力集中，造成薄膜容易撕裂。在端肋38处的应力集中还引起薄膜36发生扭曲(例如起皱)，干扰温度测量的精确性。探头盖20a的薄膜支撑件45a具有朝向末端的薄膜支撑表面53a(图15)。在图中所示的实施方式中，薄膜支撑表面53a大致垂直于纵轴X。端肋38a的末端可以会聚并且与薄膜支撑表面53a共面，如图14和15所示，在这种情况下端肋的特点是可以为薄膜支撑表面的一部分。另一方面，在不脱离本发明范围的情况下薄膜支撑件可以是独立于端肋的。在一些实施方式中，薄膜支撑件45a和管状主体22a、端肋38a整体形成为一件材料。
薄膜支撑表面53a在主体22a末端26a环绕纵轴X在周向延伸。薄膜36a紧固于薄膜支撑表面53a(图16A)。例如，薄膜36a可以在多个点紧固于薄膜支撑表面53a(例如，以基本连续的一圈连接点)。值得注意的是，薄膜支撑表面53a尤其是其内侧边53a’基本上没有出现拐入窗口平面的拐角和锐弯。薄膜支撑表面53a内侧边53a’中拐角和锐弯的缺失使热收缩处理过程中薄膜36a更加的平衡地拉紧。这有利于防止薄膜36a的起皱和撕裂。相反，上面所描述的探头盖20中的薄膜36紧固于端肋38向内突出部分50的大致为矩形的末端表面。突出部分50具有拐角，这会使薄膜36产生应力集中从而造成薄膜起皱或者撕裂，尤其是在对薄膜施以热收缩处理的情况下。
在其中将单独薄膜连接到探头盖主体上的这种探头盖的制造中，希望在主体仍然是热的情况下(例如经过注射成型)将薄膜紧固于主体，以便于薄膜与主体的结合。薄膜支撑件45的另一个优点是有助于减小当薄膜36a仍是热的情况下连接到主体22a时产生的扭曲。端肋38a(类似于上面描述的探头盖20的端肋38)由于其相对较大的质量因而比主体22a的其它部分能够更长时间地保存热量。因此在与薄膜接触时，相对来说更热的端肋38a可以使薄膜36a产生局部收缩。虽然不如端肋38a温度高，薄膜支撑表面53a的部分在端肋间延伸并且温度高于大气。与前面所描述的探头盖20中薄膜36遇到的温度梯度相比，这减小了在深头盖20a的制造过程中薄膜36a所经历的温度梯度，从而减小了薄膜局部收缩引起的扭曲所造成的影响。通过使薄膜易于和主体22a形成密封以及通过将窗口的周界向内移动并且与薄膜受局部收缩影响最大的部分分离，薄膜支撑表面53a相对较大的表面积以及其没有拐角的内侧边53a’也减小了薄膜36a中出现的任何局部收缩所造成的影响。
例如像在图15中最佳所示的，探头盖20a的薄膜支撑件45a是在主体22a末端26a处、沿着主体22a的内圆周表面40a延伸、处于端肋38a的末端之间且与其共同延伸的环。应当了解，在不脱离本发明范围的情况下所述的环可以具有圆形以外的各种各样的形状。薄膜支撑件45a向内朝向纵轴X延伸的距离与端肋38a相同。从而，薄膜支撑件45a的内侧边53a’是平滑且连续的。薄膜支撑件45a的内侧边53a’也基本上不存在向外弯曲的部分。此外，薄膜支撑件45a的内侧边53a’基本上不存在向内(例如朝向纵轴X)伸出的突出部分。在图16和16A所示的实施方式中，薄膜支撑件的环具有比端肋38a向内突出部分的深度c小的轴向厚度L，从而允许绝热空气间隙55a在端肋38的向内突出部分50a之间延伸。因此，探头盖20a促进了稳定并且准确的温度测量。在一个实施方式中，尺寸L在大约0.002英寸到大约0.008英寸之间(例如大约0.005英寸)。尺寸L和尺寸c之差优选地在大约0.007英寸到大约0.015英寸之间(例如大约0.012英寸)。
图12-16所示的探头盖20a和前面所述的探头盖20的另一个区别是探头盖20a具有一个连续的环状肩部152a，而不是环绕探头盖20内圆周表面40沿周向间隔开的多个纵肋52。环状肩部152a具有面向邻近端的支撑架157a且环状肩部152a从支撑架向末端方向渐缩以融合入主体22a的内圆周表面40a。环状肩部152a的面向邻近端的支撑架157a可以用作探头盖弹出结构的推力面。
现在参考图17-19和其中所示的探头盖20b的实施方式，应当说明除了在其末端26b之外，探头盖20b基本上和探头盖20a是相同的。探头盖20b包括在管状主体20b末端26a的弧形表面44b；十分类似于前面所述的探头盖20、20a。然而，薄膜支撑件45b平滑地融合到弧形表面44b，而没有边沿或者其它边界来标志从管状主体22b的外圆周表面42b到薄膜支撑件45b的薄膜支撑表面53b的转变。此外，薄膜36b是和薄膜36a基本相似的热收缩薄膜，其紧固并延伸到探头盖20b末端的弧形表面44b上。薄膜36b向外延伸到弧形表面44b上并紧固其上，为主体22b和薄膜36b之间获得更大的连接强度提供了更多的表面积。还减小了(例如在制造过程中切割薄膜时)形成于薄膜36b周界中的破裂或撕裂向内扩散足够远以致于允许污染物穿过薄膜进入探头盖20b、或者其它干扰探头盖正常功能的情况出现的可能性。
沿着弧形表面44b的壁厚可以随着弧形表面向末端26b延伸而逐渐减小，从而从该末端靠邻近端方向的较厚壁转变到用于薄膜支撑件45b的较薄壁，如图中所示。这允许绝热空气间隙55b在端肋38b向内突出部分50b之间延伸。
在其它方面，薄膜支撑件45b和上面描述的薄膜支撑件45a基本上是相同的。尤其是，薄膜支撑件45b的内侧边53b’和探头盖20a中薄膜支撑件45a的内侧边53a’基本上是相同的，并且以基本上相同的方式减小薄膜36b热收缩时的应力集中以及与之相关的问题。
现在参考图20-22和其中所示的探头盖20c的实施方式，应当说明除了特别指出的之外，探头盖20c基本上与图13-16所示的探头盖20a相同。探头盖20c和探头盖20a的一个区别最好从图22和15的比较中看出。首先参考图15，薄膜支撑件45a的内侧边53a’与端肋38a的向内突出部分50a的内表面齐平。与此相反，图22所示的薄膜支撑件45c的内侧边53c’比端肋38c向内延伸地更远。例如薄膜支撑件45c可以设置为具有大致为平面的朝向末端的薄膜支撑表面53c，其宽度m在大约0.007英寸到大约0.020英寸之间(例如大约0.017英寸)。这为薄膜36c到薄膜支撑件45c的连接提供了更大的表面积。例如，薄膜支撑件45c的朝向末端的薄膜支撑表面53c的面积在大约0.01平方英寸到大约0.02平方英寸之间。在一个实施方式中，朝向末端的薄膜支撑表面53c的面积至少是由薄膜支撑件45c内侧边53c’所限定的窗口总面积的大约百分之20。通常，在所有的实施方式中朝向末端的表面越大，为薄膜提供的结合面积越大。这个特征也降低了探头盖成型过程中可能出现的质量缺陷发生的可能性。尤其是在脱模时，存在薄膜在边缘发生撕裂或者针孔扩展的可能。虽然在制造过程中这些仍会发生，但是它们造成探头盖质量受到损害的机会减小了，因为薄膜支撑件为结合提供增大了的表面积。
与此相反，由于考虑到(在本领域是常见的)探头盖20a可能部分阻挡体温计探头34中IR传感器(没有示出)大致圆锥形的视野，图15所示的薄膜支撑件45a朝向纵轴X没有延伸地太远，相反，在图20-22所示的实施方式中，发明人将薄膜支撑件45c向内延伸地足够远，使得限定窗口周界的薄膜支撑件45c内侧边53c’紧密靠近IR传感器(更广泛地，电磁辐射传感器)视野。
例如参考图22，探头34(图22中没有示出)IR传感器视野外围边界和薄膜36c的交线以虚线61c来指示。由于薄膜支撑件45c内侧边53c’设置为更加向内延伸且侵犯了(没有进入)IR传感器的视野，在薄膜支撑件45c内侧边53c’和窗口中IR传感器视野之间的环形空隙(图22上标记为63c)相对较小。例如，环形空隙63c优选地具有小于大约0.050英寸的宽度n。环形空隙63c优选地具有小于窗口面积大约百分之60的面积。在一个实施方式中，环形空隙具有小于窗口面积大约百分之51的面积，在一个实施方式中环形空隙的面积为窗口面积的大约百分之9。
探头盖20c和这里所详细描述的其它探头盖20、20a和20b以基本上相同的方式操作。然而，由于从薄膜的边沿需要扩散更长的距离才能到达窗口，因此在制造过程中切割薄膜时在薄膜36c中所造成的任何破裂、撕裂或其它损伤更不太可能扩散进入窗口或者以其它方式干扰温度测量。
本领域技术人员应当明了，上面描述的实施方式是本发明的例子，并且探头盖的设计在本发明范围内具有相当大的修改余地。尤其是，可以为几乎任何现有鼓膜体温计来修改探头盖的尺寸、形状、和/或构造以实现本发明的优点。同样，在不脱离本发明范围的情况下，可以不同于这里所描述以及图中所示的尺寸、形状和构造对探头盖的主体、弧形表面、窗口、端肋、薄膜支撑件、和/或其它部件的尺寸、形状、和/或构造进行修改，以适应各种各样的对型式、舒适度、和/或其它设计标准的偏爱。
相应地应当了解，可以对这里公开的实施方式进行各种各样的修改。因此，上述说明不应被解释为限定，而只是各种实施方式的举例。本领域技术人员可以预见在所附权利要求的范围和精神内的其它修改。
权利要求
1.一种用于鼓膜体温计探头的探头盖，所述的探头盖包括大致为管状的主体，其具有纵轴、位于主体邻近端的用于容纳体温计探头的开口、和位于大致与所述邻近端相对的主体末端的窗口；薄膜支撑件，其从所述主体末端朝向所述纵轴径向向内延伸，并具有环绕所述纵轴周向地延伸并且限定所述窗口的周界的内侧边；薄膜，其至少部分地由薄膜支撑件支撑并且覆盖窗口；和多个端肋，其间隔分开并绕主体末端内侧圆周布置，每个端肋设置用来接合体温计探头的末端并且防止体温计探头接触到薄膜，至少一些端肋与薄膜支撑件会聚，探头盖对于穿过窗口的红外辐射是基本透明的，并且窗口的周界在窗口平面内基本上没有拐角。
2.如权利要求1所述的探头盖，其中薄膜支撑件的内侧边基本上没有向外弯曲的部分。
3.如权利要求1所述的探头盖，其中窗口的周界基本上没有突出进入窗口的部分。
4.如权利要求3所述的探头盖，其中窗口的周界是大致平滑和连续的。
5.如权利要求4所述的探头盖，其中窗口的周界基本上是圆形的。
6.如权利要求1所述的探头盖，其中薄膜支撑件和主体形成为一件式材料。
7.如权利要求6所述的探头盖，其中端肋和主体形成为一件式材料。
8.如权利要求1所述的探头盖，其中每个端肋包括沿薄膜支撑件的表面朝向所述纵轴径向向内延伸的突出部分。
9.如权利要求8所述的探头盖，其中端肋的突出部分朝向纵轴延伸不超过薄膜支撑件的内侧边。
10.如权利要求8所述的探头盖，其中薄膜支撑件的内侧边朝向纵轴延伸超过突出部分。
11.如权利要求1所述的探头盖，其中主体具有贴近末端的弧形表面，薄膜紧固于该弧形表面上。
12.如权利要求1所述的探头盖，其中薄膜支撑件限定了在主体末端的基本上为平面、朝向末端的表面，该表面具有至少为窗口总面积的大约百分之20的大致环形区域。
13.一种用于鼓膜体温计探头的探头盖，所述的探头盖包括大致为管状的主体，其具有纵轴、位于主体邻近端的用于容纳体温计探头的开口、和位于大致与所述邻近端相对的主体末端的窗口，主体限定了大致从邻近端延伸到末端的内侧圆周表面；薄膜支撑件，其从所述主体末端朝向所述纵轴径向向内延伸，并具有环绕所述纵轴周向地延伸并且限定所述窗口的周界的内侧边；和薄膜，至少部分地由薄膜支撑件支撑并且覆盖窗口，探头盖设置为在薄膜和容纳在开口中的体温计探头的末端之间保持有间隙，所述间隙具有延伸进入所述主体内侧圆周表面和体温计探头的侧面之间空间的延伸部分，探头盖对于穿过窗口的红外辐射是基本透明的，窗口的周界在窗口平面内基本上没有拐角。
14.如权利要求13所述的并且与开口中容纳的体温计探头结合的探头盖。
15.如权利要求14所述的探头盖，其中薄膜支撑件的所述内侧边基本上没有向外弯曲的部分。
16.如权利要求15所述的探头盖，其中窗口的周界基本上没有突出进入窗口的部分。
17.如权利要求16所述的探头盖，其中窗口的周界是大致平滑和连续的。
18.如权利要求17所述的探头盖，其中窗口的周界基本上是圆形的。
19.如权利要求13所述的探头盖，其中薄膜支撑件和主体形成为一件式材料。
20.如权利要求19所述的探头盖，其中端肋和主体形成为一件式材料。
21.如权利要求13所述的探头盖，进一步包括多个端肋，每个端肋沿薄膜支撑件的表面朝向所述纵轴径向向内突出。
22.如权利要求21所述的探头盖，其中端肋朝向纵轴延伸不超过薄膜支撑件的内侧边。
23.如权利要求22所述的探头盖，其中每个端肋具有和薄膜支撑件的内侧边齐平的内侧边。
24.如权利要求13所述的探头盖，其中主体包括贴近末端的弧形表面，薄膜紧固于该弧形表面。
25.如权利要求13所述的探头盖，其中薄膜支撑件限定了在主体末端的基本上为平面、朝向末端的表面，该表面具有至少为窗口总面积的大约百分之20的大致环形区域。
26.一种用于鼓膜体温计探头的探头盖，所述的探头盖包括大致为管状的主体，其具有纵轴、位于主体邻近端的用于容纳体温计探头的开口、和位于大致与所述邻近端相对的主体末端的窗口；薄膜支撑件，其从所述主体末端朝向所述纵轴径向向内延伸，并具有环绕所述纵轴周向地延伸并且限定所述窗口的周界的内侧边，薄膜支撑件限定了在主体末端的基本上为平面、朝向末端的表面；和薄膜，其连接到薄膜支撑件朝向末端的平面表面的至少一部分并且覆盖窗口，薄膜对于电磁辐射是基本透明的以便于通过窗口传送电磁辐射。
27.如权利要求26所述的探头盖，其中薄膜支撑件限定了至少为窗口总面积的大约百分之20的平面环形区域。
28.一种用于鼓膜体温计探头的探头盖，所述的探头盖包括大致为管状的主体，其具有纵轴、位于主体末端的窗口、和位于大致与所述末端相对的主体邻近端的用于容纳体温计探头的开口，该探头具有电磁辐射传感器，当探头容纳在管状主体中时电磁辐射传感器具有穿过窗口的圆锥形全视野；薄膜支撑件，其从所述主体末端朝向所述纵轴径向向内延伸，并具有环绕所述纵轴周向地延伸并且限定所述窗口的周界的内侧边；和薄膜，其至少部分地由薄膜支撑件支撑并且覆盖窗口，薄膜对于电磁辐射是基本透明的以便于通过窗口传送电磁辐射，并且薄膜支撑件的尺寸和形状适于使得当管状主体容纳探头时限定窗口周界的薄膜支撑件内侧边位于紧密靠近电磁辐射传感器的视野的位置。
29.如权利要求28所述的探头盖，其中薄膜支撑件的内侧边设置为使得内侧边和窗口中电磁辐射传感器视野之间的环形空隙具有小于或等于窗口面积百分之60的面积。
全文摘要
一种用于鼓膜体温计探头的探头盖包括大致为管状的主体，该主体具有容纳体温计探头的开口和位于主体末端的红外透明窗口。在一个实施方式中，薄膜支撑件从主体末端向内径向延伸，支撑覆盖在窗口上的红外透明薄膜。薄膜支撑件具有内侧边，其基本上没有拐入窗口平面的拐角。多个端肋间隔分开并围绕主体末端内侧圆周布置，以接合体温计探头的末端并且形成绝热间隙以防止体温计探头接触到薄膜。绝热间隙同样朝邻近端方向延伸进入端肋之间的空间，从而减少体温计探头和探头盖内侧圆周表面的热接触。
文档编号A61B5/01GK1981697SQ20061006397
公开日2007年6月20日 申请日期2006年11月23日 优先权日2005年11月23日
发明者C·沃克, K·C·迈耶, W·许斯勒, D·R·斯威舍 申请人:舍伍德服务股份公司