[0001] 相关申请的交叉引用

[0002] 本申请要求于2013年3月14日提交的标题为“用于具有可渗透层的膜开关的装置、系统和方法”(“Devices,Systems and Methods for a Membrane Switch with Permeable Layer”)的申请序列号第61/782,131号的优先权，该申请的全部内容通过引用合并于此。

[0003] 本公开总体上涉及与膜开关有关的装置和系统。更具体地，提供一种膜开关，其可暴露于包括真空处理的灭菌处理，而不损害开关。

[0004] 总体上，本发明的各种实施例包括改进的膜开关。如技术人员将会容易认识到，膜开关是公知的。因此，已知的膜开关可被描述为“其中至少一个触点是在柔性衬底上或由其构成的瞬时开关装置”。

[0005] 已知的膜开关通常具有4层或更多层，但可具有更多或更少的层。膜开关的顶层是用户和机器之间的接口。其他的关键层是印刷电路。这也可以是由铜和聚酰亚胺材料制成的柔性电路。尽管可通过诸如键盘壳体之类的其他机械装置来将便宜的设计保持在一起，但是，这些层通常使用压敏粘合剂被组装。可通过印刷短路垫或通过站立在腿上的金属圆顶进行两条迹线之间的接触。

[0006] 在某些实施例中，膜开关可被背光照明。存在用于背光照明膜开关的三种标准方法。

[0007] 第一选项是使用发光二极管(LED)来进行背光照明。但是，LED产生亮斑并不适合对面板的整个背光照明，而作为指示灯。LED可被表面安装到电路层或者被置于单独的LED层上。

[0008] 第二选项是光纤。在典型的设计中，两层或更多层的编织光纤布被用来形成矩形发光区域。然后脱落一端的纤维被捆扎成圆形套圈并耦合到一个或多个LED光源。远程的光源提供10000至100000小时的寿命。光纤不受极端湿度(0％至100％)或温度(-40℃至+85℃)的影响。

[0009] 第三标准选项是使用场致发光(EL)灯。它们相对于光纤价格低廉，并提供额外的设计灵活性。从EL灯发出的光的颜色可根据使用的荧光体而变化。一些常见的颜色是蓝色/绿色和黄色/绿色、白色、蓝色和橙色。EL灯根据荧光体的质量而具有约3000至8000小时的半衰期。一旦它们达到了其半衰期，亮度就开始快速地变暗。如果灯在延长的时期内工作，则EL灯由此不是一个好的选择。变暗或闪烁可能会使灯的寿命加倍。

[0010] 如本文所说明的，层状膜开关的应用有很多，包括，但当然不限于，斑块旋切术系统。

[0011] 层状膜开关的已知的应用包括微波炉面板、空调控制面板、TV遥控器等。可通过对顶PET层压花或嵌入金属弹片、聚酯圆顶或形成图形层来提供键的触觉反馈。

[0012] 膜开关的好处包括易于清洁、密封能力及其不引人注目的形象(low profile)。膜开关可与其它控制系统(例如，触摸屏，键盘，照明设备)一起使用，并且，它们也可以象移动设备和计算机中的膜键盘和开关面板一样复杂。

[0013] 但是，已知的膜开关在需要真空处理的某些处理(例如，灭菌等)中易受伤害。已知例如真空处理的过程中产生的力损害层状膜开关。另外，将已知的膜开关暴露于流体是导致损害膜开关的问题。这些易损性限制可实施层状薄膜开关的应用。

[0014] 可合并膜开关的一种环境包括，但不限于，斑块旋切术(rotational atherectomy)。已经开发各种技术和仪器用于去除或修复动脉和类似身体通道中的组织。这些技术和仪器的常见目标是去除病人的动脉中的粥样硬化斑块。动脉粥样硬化的特征是在病人的血管的内膜层(内皮下)中的脂肪沉积(动脉粥样化)的积聚。很多时候随着时间的推移，最初沉积成相对较软的富含胆固醇的动脉粥样硬化材料硬化成钙化粥样硬化斑块。这种动脉粥样限制了血液的流动，因此通常被称为狭窄病变或狭窄，阻塞材料被称为狭窄物质。如果不进行治疗，这种狭窄物可引起心绞痛、高血压、心肌梗死、中风等。

[0015] 斑块旋切手术已成为去除这种狭窄物质的一种常见技术。最频繁地使用这种手术来开启冠状动脉中的钙化病变的开口。最通常，不单独使用斑块旋切手术，而是在其之后进行气囊血管成形手术，非常频繁的是，在该气囊血管成形手术之后放置支架，以帮助保持打开的动脉的通畅性。对于非钙化病变，最通常，单独使用气囊血管成形术来打开动脉，通常放置支架来保持打开的动脉的通畅性。但是，研究显示了，经历了气囊血管成形术并具有支架置于动脉中的患者中的显著百分比经历支架再狭窄(即，支架的阻塞)，最经常，作为瘢痕组织在支架内过度生长的结果，支架再狭窄随着时间的流逝而发展成。在这种情况下，斑块切除手术是优选的手术，以从支架(气囊血管成形术不是在支架内非常有效)去除多余的瘢痕组织，从而恢复动脉的通畅性。

[0016] 已经开发了用于试图去除狭窄物质的几种斑块旋切装置。在诸如美国专利第4,990,134号(Auth)中示出的一种装置中，被涂有磨料研磨材料(例如，金刚石颗粒)的磨钻被承载在柔性驱动轴的远端处。磨钻在它被推进穿过狭窄物的同时高速转动(通常，例如，在约150000至190000每分钟转数的范围内)。但是，由于磨钻正去除狭窄组织，所以它阻塞血液流动。一旦磨钻被推进穿过狭窄物，动脉就将被打开至等于或只稍微大于磨钻的最大外直径的直径。通常，必须利用一种尺寸以上的磨钻来将动脉打开至期望的直径。

[0017] 美国专利第5,314,438号(Shturman)公开了具有驱动轴的另一种斑块切除术装置，该驱动轴的一部分具有加大的直径，该加大表面中的至少一段被磨料材料覆盖，以限定驱动轴的磨料段。在以高速旋转时，磨料段能够从动脉去除狭窄组织。虽然此斑块切除装置相比于Auth装置由于其灵活性而具有某些优点，但是它也能够只将动脉打开至约等于驱动轴的加大的研磨表面的直径的直径，因为该装置实质上没有偏心。

[0018] 美国专利第6,494,890号(Shturman)公开了一种具有带加大的偏心部分的驱动轴的已知的斑块切除术装置，其中，该加大的部分的至少一段被磨料材料覆盖。在以高速旋转时，磨料段能够从动脉去除狭窄组织。部分地由于在高速操作期间的轨道转动运动，该装置能够将动脉打开至大于加大的偏心部分的静止直径的直径。由于加大的偏心部分包括未被绑在一起的驱动轴线，所以驱动轴的加大的偏心部分可在放置于狭窄物内期间或在高速操作期间弯曲。该弯曲允许在高速操作期间的更大的直径开口，但是，在实际研磨的动脉的直径上也可以提供比期望的更少的控制。另外，某些狭窄组织可能会完全阻塞通道，以至于Shturman装置不能放置在其中。由于Shturman要求驱动轴的加大的偏心部分置于狭窄组织内以实现研磨，所以它在防止加大的偏心部分进入狭窄物的情况中将不太有效。美国专利第6,494,890号的公开通过引用全部合并于此。

[0019] 美国专利第5,681,336号(Clement)提供了一种已知的偏心的组织去除磨钻，该磨钻具有通过合适的粘结材料被固定到其外表面的一部分的磨料颗粒的涂层。但是，该结构是有限的，因为Clement在第三栏第53至55行解释，“非对称磨钻以比用高速研磨装置使用的速度低的速度转动以补偿热或不平衡”。也就是说，给定固体磨钻的大小和质量，不可能以斑块切除手术期间使用的高速(即，20000至200000每分钟转数)转动该磨钻。实质上，质心从驱动轴的转动轴偏移将导致形成显著的离心力，从而在动脉壁上施加太大的压力并产生太多的热和过大的颗粒。

[0020] 通常斑块切除术装置利用从驱动轴的远端向远侧延伸的导线来辅助职业医生引导该装置通过患者的脉管并到达期望的位置，以便去除斑块或脂肪组织堆积物。导线无论是新线还是更换线都必须被载入斑块切除术装置，使得职业医生可从斑块切除术装置的近端控制它。公开用于将管状构件载入装置的方法和装置的现有参考文献包括：美国专利第3,370,150号(Nordgren)；美国专利第4,851,694号(Rague)；美国专利第5,540,649号(Bonnell)；美国专利第5,779,623号(Bonnell)；美国专利第6,828,523号(Gysi)；美国专利公开第2004/0254566号(Plicchi)；美国专利公开第2006/0161043号(Neumann)；美国专利公开第2007/0299305号(Murakami)；以及美国专利公开第2009/0326449号(Wang)，所有这些参考文献通过引用合并于此。这些现有技术的公开内容通常在相关部分中教导使用机动辊实现管状构件的双向轴向平移的装置和系统，其中，所述辊之一被加载弹簧(向着相反的辊子偏置)，以增加与管状构件的配合和接触。另外，通过引用合并于此的美国专利公开第2010/0234873号(Nagano)公开了一种用于驱动具有灵活性的线性体的驱动装置，其中，被施加以只在轴向方向上驱动线性体的力和被施加到弹簧的压力由控制单元确定和调整。通过引用合并于此的美国专利公开第2012/0232476号(Bhat)公开了一种具有用于使管状构件转向的两个径向相反地布置的驱动轮的转向系统，驱动轮具有在驱动轮的轮旋转轴周围分布的多个棍子。通过引用合并于此的美国专利第7,955,252号(Suzuki)公开了一种处理工具插入收缩和旋转装置，该装置具有设置在处置工具和一对辊之间的保持构件。通过引用合并于此的美国专利第6,786,727号(Irion)公开了一种具有固定齿轮布置的保持装置，该固定齿轮布置具有锥齿轮以施加固定的压力到仪器上。通过引用合并于此的美国专利公开第2012/0071821号(Yu)公开了一种用于通过在相反的线性方向上致动旋转构件以产生旋转运动并在相反的旋转方向上致动旋转构件以产生线性运动来操纵细长构件的装置和方法。

[0021] 因此，在本领域中通常需要一种层状膜开关，该层状膜开关还包括气体可渗透但液体不可渗透的聚合物。这种聚合物解决当前层状膜开关所经历的若干恼人的问题。更具体地，斑块旋切装置和系统需要还包括气体可渗透但液体不可渗透的聚合物的层状膜开关。此外，本发明解决了这些需要。

[0022] 本系统在各种实施例中总体上是针对膜开关。更具体地，提供一种膜开关，其可暴露于包括真空处理的灭菌处理，而不损害开关。因此，本发明的膜开关包括气体可渗透但液体不可渗透的膜层。在各种实施例中，膜开关可用于斑块旋切术系统中。但是，本发明的膜开关具有除了斑块旋切术之外的广泛的应用。附图说明

[0023] 图1示出本发明的一个实施例的分解图。

[0024] 虽然本发明适合进行各种修改和可替换的形式，但是，其细节在附图中以示例的方式示出并在本文中被详细地描述。但是，应该理解，不应当将本发明限制为所描述的特定实施例。相反，本发明要覆盖落入在本发明的精神和范围内的所有的修改、等同物和替换物。

[0025] 本发明提供一种还包括气体可渗透但液体不可渗透的膜层的层状膜开关。该膜层可包括聚合物，并且，解决当前层状膜开关所经历的若干恼人的问题。

[0026] 首先，本发明允许具有气体可渗透但液体不可渗透的膜层的层状膜开关暴露于产生将会以其他方式损害已知的层状膜开关的力的诸如灭菌和/或真空处理之类的处理。

[0027] 第二，本发明允许具有气体可渗透但液体不可渗透的膜层的层状膜开关暴露于液体。这种暴露损害当前已知的层状膜开关。

[0028] 第三，本发明允许气体渗透层状膜开关。

[0029] 此外，将气体可渗透但液体不可渗透的膜层添加到层状膜开关使得本发明允许均衡内部开关压力与开关之外的外部压力，同时抵制内部开关膜材料和部件暴露于破坏性流体。

[0030] 包括膜开关的本发明的各种实施例可被合并到如在通过引用合并于此的标题为“偏心的斑块旋切术装置”(“ECCENTRIC ROTATIONAL ATHERECTOMY DEVICE”)的美国专利第6,494,890号中大体上描述的斑块旋切术系统的控制电子器件中。另外，以下共同拥有的专利或专利申请的公开通过引用全部合并于此：标题为“斑块旋切术装置”(“ROTATIONAL ATHERECTOMY DEVICE”)的美国专利第6,295,712号；标题为“用于斑块切除术装置的偏心的驱动轴及其制造方法”(“ECCENTRIC DRIVE SHAFT FOR ATHERECTOMY DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURE”)的美国专利第6,132,444号；标题为“用于斑块切除术装置的偏心的驱动轴和制造方法”(“ECCENTRIC DRIVE SHAFT FOR ATHERECTOMY DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURE”)的美国专利第6,638,288号；标题为“用于斑块旋切术的磨料驱动轴装置”(“ABRASIVE DRIVE SHAFT DEVICE FOR ROTATIONAL ATHERECTOMY”)的美国专利第5,314,438号；标题为“斑块旋切术装置”(“ROTATIONAL ATHERECTOMY DEVICE”)的美国专利第6,217,595号；标题为“斑块切除术装置”(“ATHERECTOMY DEVICE”)的美国专利第5,554,163号；标题为“具有磨料冠的冠状动脉旋磨术装置”(“ROTATIONAL ANGIOPLASTY DEVICE WITH ABRASIVE CROWN”)的美国专利第7,507,245号；标题为“具有可径向膨胀的原动机耦接的斑块旋切术装置”(“ROTATIONAL ATHERECTOMY DEVICE WITH RADIALLY EXPANDABLE PRIME MOVER COUPLING”)的美国专利第6,129,734号；标题为“用于高速斑块旋切术装置的偏心的研磨头”(“ECCENTRIC ABRADING HEAD FOR HIGH-SPEED ROTATIONAL ATHERECTOMY DEVICES”)的美国专利第8,597,313号；标题为“用于打开闭塞病变的系统、设备和方法”(“SYSTEM,APPARATUS AND METHOD FOR OPENING AN OCCLUDED LESION”)的美国专利第8,439,937号；标题为“用于高速斑块旋切术装置的偏心的研磨元件”(“ECCENTRIC ABRADING ELEMENT FOR HIGH-SPEED ROTATIONAL ATHERECTOMY DEVICES”)的美国专利公开第2009/0299392号；标题为“用于具有横向移位的质心的斑块旋切装置的多材料研磨头”(“MULTI-MATERIAL ABRADING HEAD FOR ATHERECTOMY DEVICES HAVING LATERALLY DISPLACED CENTER OF MASS”)的美国专利公开第2010/0198239号；标题为“具有预弯曲的驱动轴的斑块旋切术装置”(“ROTATIONAL ATHERECTOMY DEVICE WITH PRE-CURVED DRIVE SHAFT”)的美国专利公开第2010/0036402号；标题为“用于高速斑块旋切术装置的偏心的研磨和切割头”(“ECCENTRIC ABRADING AND CUTTING HEAD FOR HIGH-SPEED ROTATIONAL ATHERECTOMY DEVICES”)的美国专利公开第2009/0299391号；标题为“用于高速斑块旋切术装置的偏心的研磨和切割头”(“ECCENTRIC ABRADING AND CUTTING HEAD FOR HIGH-SPEED ROTATIONAL ATHERECTOMY DEVICES”)的美国专利公开第2010/0100110号；标题为“斑块旋切磨料冠”(“ROTATIONAL ATHERECTOMY ABRASIVE CROWN”)的美国外观设计专利第D610258号；标题为“斑块旋切磨料冠”(“ROTATIONAL ATHERECTOMY ABRASIVE CROWN”)的美国外观设计专利第D6107102号；标题为“用于斑块旋切术装置的双向可膨胀头”(“BIDIRECTIONAL EXPANDABLE HEAD FOR ROTATIONAL ATHERECTOMY DEVICE”)的美国专利公开第2009/0306689号；标题为“斑块旋切术分段的研磨头和提高研磨效率的方法”(“ROTATIONAL ATHERECTOMY SEGMENTED ABRADING HEAD AND METHOD TO IMPROVE ABRADING EFFICIENCY”)的美国专利公开第2010/0211088号；标题为“具有电动马达的斑块旋切术装置”(“ROTATIONAL ATHERECTOMY DEVICE WITH ELECTRIC MOTOR”)的美国专利公开第2013/0018398号；以及标题为“轨道斑块切除术装置导线设计”(“ORBITAL ATHERECTOMY DEVICE GUIDE WIRE DESIGN”)的美国专利第7,666,202号。
通过本发明可设想到，本发明的实施例中的一个或多个的特征可与本文中描述的斑块切除装置的实施例的一个或多个特征组合；具体地，本发明的膜开关可被合并到在上面的参考文献中描述的斑块旋切术系统的手柄电子器件和控制系统中。

[0031] 图1示出本发明的示例性实施例100的分解图，其中，箭头指示组装之后的相邻层的粘附。因此，从顶层110到底层180提供以下层(如图所示)，如技术人员将容易理解的那样，用粘合剂或等同物将每一层附于最邻近的层(多个层)上。

[0032] 图形覆盖层110，该图形覆盖层被图示为最顶层。

[0033] 图形安装层120，该图形安装层被附于图形覆盖层110，并且还包括两个致动器切口(actuator cutout)122。

[0034] 圆顶保持层130，该圆顶保持层被附于图形安装层120。因此，图形安装层120被有效地夹于相邻的图形覆盖层110和相邻的圆顶保持层130之间。

[0035] 圆顶垫片(Spacer)140，如图所示，两个圆顶垫片140，被附于尾部填充层150，尾部填充层150还包括两个圆顶垫片切口152，其中每一个圆顶垫片140与一个圆顶垫片切口152对准，并且，其中尾部填充层150被附于圆顶保持层130。

[0036] 可致动的电路层160，包括如技术人员已知的所需的可致动的开关电路系统，其中圆顶垫片切口152和圆顶垫片140与可致动的电路系统对准，电路层160被附于尾部填充层150。

[0037] 气体可渗透但液体不可渗透的膜层170，被附于相邻的电路层160和相邻的安装粘合层180。因此，如图所示，电路层160被夹于尾部填充层150和气体可渗透但液体不可渗透的膜层170之间。

[0038] 安装粘合层180，被附于相邻的气体可渗透但液体不可渗透的膜层170。因此，气体可渗透但液体不可渗透的膜层170被夹于相邻的安装粘合层180和相邻的电路层160之间。

[0039] 如图所示，示例性的组装的膜开关100由此包括：

[0040] 图形覆盖层110；

[0041] 图形安装层120，该图形安装层被设置在图形覆盖层110的下面并附于该图形覆盖层；

[0042] 圆顶保持层130，该圆顶保持层被设置在图形安装层120的下面并附于该图形安装层；

[0043] 尾部填充层150，该尾部填充层被设置在圆顶保持层130的下面并附于该圆顶保持层；

[0044] 可致动的电路层160，该可致动的电路层被设置在尾部填充层150的下面并附于该尾部填充层；

[0045] 气体可渗透但液体不可渗透的膜层170，该气体可渗透但液体不可渗透的膜层被设置在可致动的电路层160的下面并附于该电路层；以及

[0046] 安装粘合层180，该安装粘合层被设置在气体可渗透但液体不可渗透的膜层170的下面并附于该膜层。

[0047] 技术人员将容易认识到示例性膜开关100的替换布置，其包括：改变气体可渗透但液体不可渗透的膜层170在示例性开关100内的位置，以及在示例性开关100内提供一个以上的气体可渗透但液体不可渗透的膜层170。每一个这样的替换方案都在本发明的范围内。

[0048] 转到气体可渗透但液体不可渗透的膜层170，用于膜层170的材料必须表现出不仅液体不可渗透而且气体可渗透的特性。发泡塑料薄膜可表现出这两种特性，其通常具有小于2毫米的厚度，同时，发泡塑料薄膜还包括微细孔，这些微细孔足够小以允许气体从中通过但不允许液体分子(例如，但不限于，水分子)从中通过。一些示例性发泡塑料薄膜包括发泡的聚氨酯薄膜、聚四氟乙烯(PTFE)、聚丙烯和聚乙烯。其它材料可容易地展示自己给本领域技术人员，每一种这样的气体可渗透但液体不可渗透的材料都在本发明的范围内。

[0049] 本发明不应当被认为局限于上述的特定示例，而应当被理解为覆盖本发明的所有方面。本发明所属领域的技术人员在阅读本说明书时将会容易想到本发明可适用的各种修改、等同处理以及多种结构。