专利名称：可按人体测量学膨胀的棉塞的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及棉塞，更具体而言，涉及响应于体液的吸收在阴道腔中膨胀的棉塞
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背景技术：
在雌性胎盘哺乳动物特别是人类中，阴道是弹性肌肉腔，其从体内的子宫延伸到体外的阴门。子宫的狭窄的下部颈部形成了子宫颈。通往阴道的入口称为阴道口，其位于阴门的后端。尽管存在宽范围的解剖结构变化，从阴道口到子宫颈的阴道腔平均长度为大约3 到5英寸。阴道口具有相对小的直径，阴道的底部三分之二即使比阴道口大的话，也仅仅是稍大。在底部三分之二部分中的横向(一侧到另一侧)宽度通常稍大于前后宽度，该前后宽度特别小。阴道在其最靠近子宫颈的上端三分之一部分处最宽。形成阴道的腔的壁的弹性允许其根据需要伸展。当阴道处于放松状态时，其壁通常彼此折叠，但是可以通过最小的压力稍稍打开。从生物学角度，阴道提供了流体在月经周期的行经期离开身体的路径。月经周期是女性与生殖生育力有关的生理变化的重复周期。月经周期的行经期涉及子宫内膜的脱落。在该脱落期间，组织和血液从子宫流出。在现代文明中，一次性吸收装置用于捕获和吸收在行经期过程中流出的物质，特别是血液。这些装置包括外用卫生巾或者尿布和内用装置，例如棉塞。也已知有其他装置， 例如体内放置的月经杯，但是目前没有广泛使用。棉塞通常包括吸收性材料例如人造纤维、棉花、它们的结合和/或其他纤维形式的材料的无纺网状物。这些网状物通常堆叠，使得其界面区域结合在一起。堆叠和结合的网状物然后被折叠、打褶和/或卷绕成接近所需的几何形状，通常为基本上圆柱形。将带的第一端结合在网状物中，然后压缩成最终形状。所述带用作在棉塞的使用寿命结束之后从阴道抽出棉塞的装置。盖料可以定位在压缩的吸收性材料上，以保持圆柱形和/或在插入和移除棉塞期间提供增加的舒适性。棉塞任何任选地插入纸板或者塑料施放装置中，并且包装。当插入阴道并且膨胀时，这种传统的棉塞通常足以适应大多数女性的月经流模式的差异。但是，女性的解剖结构的差别通常导致不能最佳地适应阴道形状。当棉塞不适应阴道形状时，增加了体液从子宫颈围绕棉塞流到阴道口的可能性。许多传统的棉塞基本上适应阴道的形状。但是，这种棉塞的形状在体液与材料接触之前已经确定和获得。基于前面的描述，本发明的目的在于提供一种棉塞，其在与体液接触时膨胀，以更加接近阴道形状，从而防止或者至少最小化体液从阴道漏出的可能性。
发明内容
在一个方面，本发明提供一种棉塞，所述棉塞具有吸收性材料块和位于其一端的抽出带。该棉塞初始具有圆柱形形状。在使用过程中与月经或者其他体液接触时，棉塞膨胀，以采取接近插入有所述棉塞的阴道的形状的几何结构。该膨胀很大程度来自于用于形成棉塞的材料的密度分布。优选地，棉塞膨胀以形成沙漏形构件，其提供与阴道壁合适的接触。沙漏形状的顶部吸收大部分月经或者其他体液，而中间部分和接近阴道口的底部也接触阴道腔的壁，以吸收可能从顶部绕过的任何月经或者其他流体。在另一方面，本发明提供一种可按人体测量学(anthroprometrically)膨胀的棉塞，其具有吸收性材料块，该吸收性材料块由具有第一密度的第一端、具有第二密度的第二端、以及在所述第一端和所述第二端中间的部分限定。该中间部分具有不同于第一密度和第二密度中的至少一个的第三密度。密度的差异允许材料块在与体液接触时以不同速率膨胀，由此允许棉塞适应阴道腔的形状。该棉塞还具有用于从阴道腔抽出棉塞的装置(例如带)。该吸收性材料块是圆柱形的。在又一方面，本发明提供一种制造可膨胀的棉塞的方法。该方法包括步骤提供至少一个吸收性材料；将带连接到吸收性材料上；以及将该吸收性材料压缩成最终圆柱形， 使得在压缩的吸收性材料的长度上实现密度梯度。沿着棉塞的长度限定的密度梯度允许其在与体液接触时按人体测量学膨胀成插入有该棉塞的阴道腔的形状。尽管棉塞对阴道腔的形状适应性允许吸收流体同时最小化漏出到阴道口，但是几个其他优点也是显而易见的。首先，这种构造提供了对使用者最佳的舒适性。尤其，由于棉塞膨胀以接触阴道壁，其在径向施加压力，由此允许棉塞固定地保持在阴道腔中。这为用户提供了改进的舒适性，特别是用户在生理上很活跃的情况下。其次，棉塞的圆柱形状相对经济且容易制造。工具装置和制造过程，特别是与将棉塞材料压缩成预膨胀形状有关的那些工具装置和制造过程，可以在设计上是简单的。第三，由于本发明的棉塞初始是圆柱形而不是弯曲或者蛇形的，仅仅需要最小的力来从传统的棉塞施放器(通常是纸板或者塑料的)弹出这些棉塞。因此，本发明的棉塞可以与现有施放器一起使用，不需要新的工具或者设计考虑。从下面对优选实施方式的描述，本领域技术人员将清楚地了解本发明的这些和其他优点。
图1是本发明的棉塞的示意图。图2是处于膨胀状态的图1的棉塞的示意图。图3是示意图，示出了第一卷绕网状物，第二网状物围绕第一网状物的端部被卷绕，以形成本发明棉塞的吸收性材料块。图4是示意图，示出了交替尺寸的网状物层，其用于随后卷绕，形成本发明的棉塞的吸收性材料块。图5是本发明的棉塞的透视图。图6是曲线图，其示出了本发明的棉塞的各个部分如何在使用期间变化，以按人体测量学适应阴道腔的形状。图7A是阴道中的棉塞的MRI扫描。图7B是阴道中的棉塞的MRI扫描。
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图7C是阴道中的棉塞的MRI扫描。图8是本发明的锥形棉塞的透视图。图9是本发明的蜿蜒形棉塞的透视图。
具体实施例方式如图1和2所示，本发明的棉塞总体上用附图标记10表示，在下文称为棉塞10。 棉塞10包括合适材料的吸收块12。插入端16位于吸收块12的一端，抽出端18位于吸收块12的相对端。移除带20结合到吸收块12中，靠近抽出端18。吸收块12可以或者可以不套在盖套14中，该盖套14能够允许月经或者其他体液流过。如果包括盖套14，则移除带 20可以系在其上，靠近抽出端18。在其初始形式中(图1)，棉塞10是圆柱形的。在使用过程中，棉塞10响应于月经或者其他体液的吸收膨胀成人体测量学的几何形状(图幻，以便接近插入棉塞的阴道腔的形状。这里使用的术语“按人体测量学”表示在与流体接触时可膨胀以适应边界限定的区域。具体参照图1，吸收块12由吸收性材料限定。该吸收性材料通常是人造纤维、纤维素材料，例如棉或者纸，或者上述材料的结合，但是其他材料也落入本发明的范围。在一种实施方式中，该吸收性材料由一个或者多个网状物M限定。这些网状物M是编织的材料线。替代地，网状物对可以是开口泡沫塑料或者海绵。然而，本发明不限于编织的材料线、 泡沫材料或者海绵，可以采用其他形式的材料，例如毡或者其他非绞合的材料。网状物M布置成使得靠近最终棉塞10的插入端16的大约三分之一的吸收块12 具有初始预定密度。网状物M还被布置成使得靠近最终棉塞10的抽出端18的大约三分之一的吸收块12也具有初始预定密。这两个密度可以相同或者可以不同，它们基于吸收性材料的每单位体积的质量、所采用的网状物的至少一个具体几何形状、构造棉塞10的方法、为了使得吸收块12形成为圆柱形而对吸收块12的压力施加、压力施加的方向和持续时间、以及环境温度。在图3所示的一个实施方式中，通过将不同尺寸的网状物料结合成大致初始的圆柱形来布置吸收块12。通过将第一网状物2 卷绕成基本上对应于棉塞10的长度L的圆柱形，并且将端部网状物24b围绕卷绕的第一网状物2 的端部卷绕，来结合网状物。本发明不限于卷绕网状物，因为其他结合材料的方式(例如折叠、胶接等)也落入本发明的范围。此外，本发明不限于使用两个或者更多网状物，因为一个网状物可以卷绕或者折叠网状物来形成大致初始圆柱形。在图4所示的另一种实施方式中，通过卷绕多个不同尺寸的网状物材料来结合网状物。尤其，多个基本上对应于最终的棉塞的长度L的第一网状物2 与纵向尺寸更短的多个第二网状物24b交织，网状物并且选择性地靠近最终棉塞10的插入端16和抽出端18放置。本发明不限于不同尺寸的网状物的结合，因为也可以采用不同形状和重量的网状物来形成本发明的棉塞。在任何实施方式中，网状物可以通过采用合适的精梳或者梳理装置来精梳或者梳理来生产，以产生无纺纤维的粗糙物(matte)。该粗糙物中的纤维可以例如通过梳理装置沿着特定的方向定向，并且对齐。替代地，纤维可以随机布置。通过改变吸收纤维相对于非吸收纤维的数量、分布和定向，粗糙物的密度可以被调节。纤维可以使用各种技术结合在一起。例如，纤维可以在针缝(needlelacking)方法中采用倒刺针来结合；纤维可以采用粘接剂、水分散性的粘合剂等以化学方式结合，纤维可以采用高温来热结合，或者纤维可以采用水刺技术用高压水射流结合。不管使用采用哪种技术，在特定技术过程中可以调节粗糙物的密度。结合通常防止纤维在女性的阴道中脱落。替代地，粗糙物中的纤维可以不结合，可以采用第二无纺材料网状物作为覆盖物，以防止未结合的纤维脱落。一旦粗糙物最终形成，从其切去一部分材料，卷成棉塞的大致形状，切成适于具体吸收范围所需的尺寸。可以采用机械手段卷绕材料，其中材料在其自身上缠绕，或者可以采用折叠杆折叠成所需形状(例如“W”形等)。通常，在卷绕或者折叠之后，棉塞被压缩成自保持的圆柱形。除了压缩力之外，可以调节温度和水分含量来提供所需的圆柱形。棉塞的密度也可以通过施加不同压力量的压缩力来调节。一旦形成圆柱形，棉塞可以与棉塞施放器结合。现在参照图5，一旦网状物卷绕成接近初始圆柱形状的吸收块12，它们被压缩成基本上均勻的最终圆柱几何形状。吸收块12的压缩基本上在一个或者多个径向发生，以便限定棉塞10的侧面。压缩也可以在一个或者两个轴向发生，以限定棉塞10的端部。在任何情况下，采用合适的工具来限定棉塞10的表面。在压缩吸收块12之前，其顶部三分之一部分30比中间三分之一部分32具有更大的初始质量和体积的吸收材料。当吸收块12被压缩时(图5示出了压缩后的棉塞10)，顶部三分之一部分30和中间三分之一部分32具有相同的最终体积的吸收材料，但是顶部三分之一部分的吸收材料被更紧密地压缩。顶部三分之一部分30因此比中间三分之一部分 32密度更大。底部三分之一部分34也比中间三分之一部分32具有更大的初始质量和体积的吸收材料，当与中间三分之一部分32压缩成相同的最终体积时，底部三分之一部分34比中间三分之一部分32密度更大。尽管本公开涉及将吸收块的部分分成“三份”，但是应当理解，“三份”的每一个不需要具有相同的尺寸。吸收材料的压缩也影响吸收能力，即吸收的流体的体积，和吸收率，即月经或者其他体液被棉塞吸收的速度。两者均影响棉塞10在使用期间吸收月经或者其他体液时的膨胀特性。在压缩之后，其中顶部三分之一部分30和底部三分之一部分34被压缩以横截面几何形状上与中间三分之一部分32对应，密度沿着棉塞10的长度变化，以产生纵向密度梯度 <。该纵向密度梯度<使得棉塞的不同部分能够以不同的速率吸收流体并且以不同的速率膨胀。尤其，密度更大的顶部三分之一部分30比中间三分之一部分32具有更大的潜在孔隙率，因此能够膨胀成比中间三分之一部分32更大的体积。也包含更紧密压缩并且因此密度更大的吸收材料的底部三分之一部分34以与顶部三分之一部分30类似的方式膨胀。在用于顶部三分之一部分30和底部三分之一部分34的网状物与用于第一网状物 (图4中的Ma)的材料不同的实施方式中，在卷绕的网状物的中心沿着轴线A限定芯40。 在这种实施方式中，在棉塞10的外表面附近的密度可以不同，由此产生径向密度梯度dK。在这种实施方式中，径向密度梯度(^可以在沿着轴线A的各个点不同，特别是在中间三分之一部分32。可以采用压缩工具或者卷边工具来沿着棉塞10的长度在各个点压缩或者卷边
7棉塞10，由此使得径向密度梯度dK沿着棉塞在各个点不同。不管棉塞10是否包括径向密度梯度(^，网状物的几何形状，构造棉塞的具体方法、 压力的施加、压力施加方向(径向和/或轴向)、压力施加的持续时间、以及温度是确定棉塞吸收月经或者其他体液的能力的所有因素。总的来说，这些因素用来限定棉塞10的密度分布。一旦吸收块12被压缩成其所需的圆柱形，则如果需要，可以将盖套定位在其上。回到图2，示出了棉塞10在使用期间的人体测量学几何形状。当月经或者其他体液进入棉塞10时，改变了棉塞的密度分布。尤其，当吸收月经和其他体液时，在棉塞10的整个材料上的孔的数量、孔径和孔径分布的变化导致棉塞本身的毛细压力的变化。毛细压力的这些变化显著影响流体的吸收，即通过使得棉塞10膨胀成人体测量学的几何形状。特别由于沿着棉塞10的长度的密度差异，吸收块12的人体测量学的膨胀导致棉塞膨胀成阴道的形状。优选地，棉塞10膨胀形成沙漏形的物体，即在棉塞最靠近子宫颈的插入端16更宽，在阴道狭窄的中间段更窄，在阴道口附近的抽出端18稍微变宽。当棉塞10如上所述构造时，膨胀迅速发生。沙漏形状从流体初始流动发生，并且持续直到棉塞10从阴道移除。棉塞10在使用中的实际优选的人体测量学几何形状和密度分布取决于多种因素。因此，这里描述的棉塞10的具体实施方式
不限于所示的实施方式。在使用过程中会影响制造的棉塞10的人体测量学的几何形状及其密度分布的因素包括但不限于，插入棉塞的具体阴道的几何形状、用于构造棉塞的材料的吸收性、改进漏出保护例如旁路保护的需要、以及插入、穿戴和移除期间舒适性的需要。因此，最佳几何形状和密度的精确量化参数可以改变。更具体而言，可以基于棉塞10用于例如年轻女性、年长女性、已生育女性或者有活力的女性，精确量化参数可以变化。现在参照图6，密度分布的曲线图50示出了棉塞的各个部分如何在使用期间变化以按人体测量学适应阴道腔的形状。如线52所示，棉塞的顶部三分之一在吸收流体期间直径增加大约3%到大约200%，优选大约30%到大约40%。线M示出了棉塞的中间三分之一的直径如何减小。该直径的减小是由于“颈缩”造成的，其可以通过相邻区域的膨胀使得由于孔径、分布和密度的变化从中间三分之一拉出材料所导致，或者通过一开始在中间三分之一部分定位更少的纤维由此导致更少的膨胀所导致。但是，尽管显示为中间三分之一部分直径减小，本发明不限于此，中间三分之一部分可以直径稍微增加或者不变。线56示出了棉塞的底部三分之一直径如何增加大约3%到大约200%，优选大约10%到大约20%。 棉塞的最明显的膨胀优选位于顶部三分之一部分，以便限制流体围绕顶部三分之一部分绕道到达底部。但是，本发明不限于此，因为顶部三分之一部分可以与底部三分之一部分可以膨胀基本上相同的量。所有的前述百分比是体积/体积百分比(每棉塞的总体积的一种液体组分的体积)。参照图7A到7C，示出了三个不同女性体内的棉塞的轴向截面图。在图7A、7B、7C 中，体内棉塞分别示出为82、84和86。构造相似的每个棉塞的膨胀特性根据插入棉塞的阴道的形状而不同。在使用过程中，棉塞82 —定程度上变平并且适应阴道的横向尺寸。另一方面，棉塞84由于插入该棉塞的女性阴道的形状而基本上保持圆形截面。此外，棉塞86由于插入该棉塞的女性阴道的形状而接近椭圆截面几何形状。这些形状变化由各种相互关联的因素影响，即，吸收量和速率、棉塞相对于流血源放置在阴道中的位置、子宫颈口、阴道肌
8肉施加的压力的量以及阴道的具体形状。根据前面描述，实际的棉塞设计和几何形状(例如密度分布、初始棉塞形状等)提示，设计和几何形状的变化会影响膨胀特性。因此这些数据支持如下事实本发明的棉塞在使用中膨胀成大致沙漏形状，如图2所示。如图8所示，棉塞110可以制造成具有接近高脚杯或者锥体的人体测量学几何形状。在这种装置中，顶部三分之一部分130响应于月经或者其他体液的吸收明显膨胀，以适应阴道的形状。中间三分之一部分132可以经历颈缩、基本上保持其原始直径、或者直径稍微增加(如图所示)。底部三分之一部分134也可以经历颈缩或者基本上保持其原始直径。如图9所示，棉塞210可以制造成具有接近蛇形的人体测量学几何形状。在接近该蛇形时，棉塞210在使用过程中与流体接触时膨胀，以具有S形构造，以适应具有基本上相应形状(前到后)的阴道腔。在棉塞210中，中间三分之一部分232比顶部三分之一部分230或者底部三分之一部分234的直径稍小。但是，棉塞210的材料(例如卷绕的或者折叠的网状物)可以定位成使得在吸收流体时，顶部三分之一部分230和底部三分之一部分234相对于中间三分之一部分232沿着相反方向拉动，如箭头245所示。替代地，或者除此之外，由于棉塞210的材料通常具有能够使得棉塞“回复”其原来形状的“记忆”功能，可以通过用于制造棉塞的工艺来获得S形构造。尽管已经针对具体实施方式
描述和示出了本发明，但是，本领域技术人员应当理解，可以进行各种变化，可以用等同物来替代其元件，而不会背离本发明的范围。此外，可以进行修改来使得具体的情况或者材料适应于本发明的教导，而不会偏离其基本范围。因此， 本发明不限于这里详细描述的具体实施方式
，本发明而是包括落入所附权利要求书范围的所有实施方式。
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权利要求
1.一种棉塞，包括吸收性材料块，其具有基本上圆柱形的几何形状； 位于所述吸收性材料块的一端的插入端； 位于所述吸收性材料块的相对端的抽出端； 从所述抽出端延伸的抽出带；所述吸收性材料块具有一密度梯度，所述密度梯度允许在流体施加到所述吸收性材料块时所述吸收性材料块的不同部分按人体测量学膨胀，由此允许所述吸收性材料块膨胀成插入有所述棉塞的阴道腔的形状。
2.根据权利要求1所述的棉塞，其中，所述插入端处的顶部三分之一部分的密度大于位于所述插入端和所述抽出端的中间的中间三分之一部分的密度。
3.根据权利要求1所述的棉塞，其中，所述抽出端处的底部三分之一部分的密度大于位于所述插入端和所述抽出端的中间的中间三分之一部分的密度。
4.根据权利要求1所述的棉塞，其中，所述吸收性材料块包括至少一个吸收性材料的网状物。
5.根据权利要求1所述的棉塞，其中，所述吸收性材料块包括 第一网状物；位于所述插入端的第二吸收性材料的网状物；以及位于所述抽出端的第三吸收性材料的网状物。
6.根据权利要求5所述的棉塞，其中，所述第一网状物，以及所述第二吸收性材料的网状物和所述第三吸收性材料的网状物的每个限定相应的径向密度梯度。
7.根据权利要求5所述的棉塞，其中，所述第一网状物、所述第二网状物和所述第三网状物的至少一个卷绕或者折叠在一起。
8.根据权利要求1所述的棉塞，其中，所述吸收性材料块具有纵向密度梯度。
9.根据权利要求1所述的棉塞，还包括定位在所述吸收性材料块上的盖套。
10.一种可按人体测量学膨胀的棉塞，包括 吸收性材料块，所述吸收性材料块包括具有第一密度的第一端； 具有第二密度的第二端；以及在所述第一端和所述第二端中间的部分，所述部分具有不同于所述第一密度和所述第二密度中的至少一个的第三密度；以及用于从插入有所述棉塞的阴道中抽出所述棉塞的装置，所述用于抽出的装置连接到所述吸收性材料块上；其中，所述吸收性材料块的形状是圆柱形的；并且所述吸收性材料块的至少所述第一端在与流体接触时可膨胀。
11.根据权利要求10所述的可按人体测量学膨胀的棉塞，其中，所述吸收性材料块的所述第一端包括所述材料的第一网状物，并且所述吸收性材料块的所述第二端包括所述材料的第二网状物。
12.根据权利要求11所述的可按人体测量学膨胀的棉塞，其中，所述材料的第一网状物围绕所述材料的芯卷绕或者折叠，并且所述材料的第二网状物围绕所述材料的芯卷绕或者折叠。
13.根据权利要求11所述的可按人体测量学膨胀的棉塞，其中，所述材料的第一网状物与所述在第一端和第二端中间的部分的材料交织，并且所述材料的第二网状物与所述在第一端和第二端中间的部分的所述材料交织。
14.根据权利要求10所述的可按人体测量学膨胀的棉塞，其中，所述第一端、所述第二端和所述在第一端和第二端中间的部分被压缩成所述圆柱形。
15.根据权利要求10所述的可按人体测量学膨胀的棉塞，其中，所述吸收性材料块选自人造纤维、纤维素材料以及它们的结合。
16.根据权利要求10所述的可按人体测量学膨胀的棉塞，其中，所述第一端在与所述流体接触时直径增加大约3%到大约200%。
17.根据权利要求10所述的可按人体测量学膨胀的棉塞，其中，所述第一端在与所述流体接触时直径增加大约30%到大约40%。
18.根据权利要求10所述的可按人体测量学膨胀的棉塞，其中，所述在第一端和第二端中间的部分在与所述流体接触时直径减小。
19.根据权利要求10所述的可按人体测量学膨胀的棉塞，其中，所述第二端在与所述流体接触时直径增加大约3%到大约200%。
20.根据权利要求10所述的可按人体测量学膨胀的棉塞，其中，所述第二端在与所述流体接触时直径增加大约10%到大约20%。
21.一种制造可膨胀的棉塞的方法，所述方法包括步骤提供至少一个吸收性材料；将带连接到所述吸收性材料上；以及将所述至少一个吸收性材料压缩成最终的圆柱形，使得在压缩的吸收性材料的长度上实现密度梯度；以及其中，所述棉塞在所述吸收性材料与流体接触时可按人体测量学膨胀成插入有所述棉塞的阴道的形状。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述提供至少一个吸收性材料的步骤包括将至少一个网状物卷绕成大致圆柱形的步骤。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述将至少一个网状物卷绕成大致圆柱形的步骤包括交织至少两个网状物的步骤。
24.根据权利要求21所述的方法，其中，所述提供至少一个吸收性材料的步骤包括将至少一个网状物折叠成大致圆柱形的步骤。
25.根据权利要求21所述的方法，其中，所述压缩所述至少一个吸收性材料的步骤包括沿着径向和纵向的至少一个压缩所述吸收性材料。
全文摘要
一种棉塞，具有吸收性材料块和位于其一端的抽出带。在使用中，棉塞膨胀，以采取接近插入有所述棉塞的阴道的形状的几何结构。一种可按人体测量学膨胀的棉塞，具有吸收性材料块，该吸收性材料块由具有第一密度的第一端、具有第二密度的第二端、以及在所述第一端和所述第二端中间的部分限定。该材料在与体液接触时以不同速率膨胀，由此允许棉塞适应阴道的形状。一种制造可膨胀的棉塞的方法，包括步骤提供吸收性材料；将带连接到吸收性材料上；以及将该材料压缩成圆柱形，使得在压缩的材料的长度上实现密度梯度。
文档编号A61F13/22GK102164567SQ200880101828
公开日2011年8月24日 申请日期2008年7月15日 优先权日2007年8月3日
发明者基思·埃杰特, 夏侬·塔伯特, 小尤金·杜尔迪, 罗伯特·乔根森 申请人:普拉泰克斯产品有限公司