可旋转电气连接器 |
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| 申请号 | CN201480024245.6 | 申请日 | 2014-04-29 | 公开(公告)号 | CN105191018B | 公开(公告)日 | 2017-10-27 |
| 申请人 | 史密斯医疗ASD公司; | 发明人 | 迈克尔·韦尔施; 格兰特·亚当姆斯; | ||||
| 摘要 | 可旋转电气连接器可包括具有底面的 基座 座体；可旋转地与基座座体相卡合的顶部座体和多个径向地排列于基座座体内的 接触 垫。各接触垫具有顶面与底面。多个 信号 插针分别与多个接触垫相关联，且各信号插针相应地从相关联接触垫的底面以及基座座体的底面向外突出。具有顶面与底面的中央接地垫位于基座座体内。接地插针从中央接地垫的底面以及基座座体的底面向外突出。多个导体径向排列于顶部座体内。这些导体分别对应基座座体内的多个接触垫。各导体具有：(i)能与各接触垫的顶面可旋转地相接触的底面，以及(ii)从顶部座体向外突出的顶面。接地导体设置于顶部座体内的中央部位，且被多个导体环绕。接地导体具有与基座座体内中央接地垫的顶面可旋转地相接触的底面，以及从顶部座体向外突起的顶面。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种可旋转电气连接器，其包括： |
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| 说明书全文 | 可旋转电气连接器技术领域背景技术[0002] 在包括所谓的“注射泵”以及“便携式输液泵”的医疗输注设备的技术领域中，其中代表的预充式药物注射器或者贮液器是由微处理器机械性地驱动或者控制，其以一个被控制的速率将规定好的药剂或者液体的用量或者剂量通过流体连接于注射器或者贮液器的输注线输送给患者。通过注射泵以及便携式输液泵的方式输送给患者的药剂或者液体包括但不限定于：治疗药物；营养物；药剂，例如抗生素、血凝药物、镇痛剂以及其他流体之类的药物。该设备可以利用例如静脉内地、皮下地、动脉或者硬膜外等多样路径中的任意路径将药剂或者液体导入到患者的体内。 [0003] 注射泵以及相关部件的例子公开在题为“Infusion Pump with Bar Code Input to Computer”的美国专利第4,978,335号、题为“Syringe Pump Rapid Occlusion Detection System”的美国专利第8,182,461号以及题为“Updating Syringe Profiles for a Syringe Pump”的美国专利第8,209,060号中。正如本发明的全文中所使用的那样，术语“注射泵”意指一般关于运行在注射器上，控制性地将液体从其内部压出的的任意设备。便携式输液泵以及相关部件的例子公开在题为“Drug Pump Systems and Methods”的美国专利第7,654,976号、题为“Ambulatory Medical Device with Electrical Isolation from Connected Peripheral Device”的美国专利第8,030,891号、题为“Two Piece Medication Cassette Closure Apparatus and Method”的美国专利第7,967,773号、题为“Guided User Help System for an Ambulatory Infusion device”的美国专利申请第2011/0133946号以及题为“Advanced Step Therapy Delivery for an Ambulatory Infusion Pump and system”的美国专利申请第2011/0137239号。正如本发明的全文中所使用的那样，术语“便携式输液泵”意指一般关于运行在贮液器上，控制性地将液体从其内部压出或者调整一定流量的液体输送给患者的任意设备。 [0004] 在例如注射泵以及便携式输液泵之类的医疗输注设备的使用中，其在特定的环境中提供手段来限制患者们对设备的直接控制是理想的或者是必要的。当例如患者正在接受药剂来止痛时，以及主治医或者专业医护人员允许患者在不超出限度的情况下，控制以多少频率执行，且以多少流量从输注设备输送止痛药剂时，这种功能是理想的。但是，输注设备通常具有超过了普通患者的训练或者经验范畴的操作复杂性，以及为了预防过量用药及保证患者安全，对于止痛药剂之类的被控制的物品具有严格的用量和频率规定限定。因此，为了止痛药剂能以这种“自我管理”的方式由患者所操纵以及供应给患者，在输液设备中采用已为人所知的“远程剂量线”作为附件是理想的。远程剂量线通常包括手持式控制器、以及从控制器开始延伸且终止于电气连接器的具有导电性、电绝缘性的传导线或者电缆，该电气连接器配置为与输注设备的电气连接端口相连接。远程剂量线通常特意设计得相当便利操作：该手持式控制器通常只具有一个被清晰标志的按钮，其便于患者压摁，且从人工环境学的角度出发设计为适合于不够灵活、行动不便、力量较小或者视力不佳的患者的使用。远程剂量线通常也会通过使用发亮的或者闪烁的发光二极管(LED)，或者通过使用例如蜂鸣器或者震动手持式控制器之类的信号手段或者例如这些信号手段的任意组合，结合医疗输注设备上装载的软件或者应用于医疗输注设备的软件，来提示患者下一个剂量在什么时候是“可执行的”或者是“非可执行的”。 [0005] 电气连接器，其位于与手持式控制器相对的远程剂量线的端部，通常具有多个插针，其插在输注设备的电气连接端口上的相应的插座上。当连接器上的插针插在输注设备的电气连接端口上的插座上时，其在远程剂量线以及输注设备之间提供电源以及信号传输性能。相应地当例如患者压摁远程剂量线的手持式控制器上的按钮来获得理想的止痛药剂的剂量的时候，由控制器内部的电路所响应产生的指令信号通过该剂量线以及连接器传送到输注设备。接着指令信号由输注设备进行处理来用于决定例如传送所要求的止痛药剂给患者是否安全。 [0006] 不幸的是，使用现有的电气连接器将远程剂量线与输注设备相连接存在问题。当插针被插入到输注设备的插座上时，现有的电气连接器会受到可能损害其结构整体性的外力。例如，当连接器连接到输液设备上的电气连接端口上时，患者可能通过试图扭转或者旋转该连接器而发生误操作；当例如连接器被无意碰撞时或者当患者带着设备移动时，瞬间与例如墙壁之类的静止物体接触时，连接器上的插针也受到旋转力或者其他的有害的力或者负荷的支配。不论误操作或者外力等特殊例子，这些电气连接器以及从其中延伸的电线，试图保持静止，且不相对于输注设备扭转。因此，这些扭转运动或者旋转力可能导致插针的折断或者在远程剂量线以及输注设备上产生其他的故障。 [0007] 因此，提供带有远程剂量线的可旋转电气连接器是有用的、有利的，当该连接器连接于输注设备上的电气连接端口时，其将不受到扭转力或者旋转力的负面影响。 发明内容[0008] 本发明描述应用于例如医疗输注设备中，具有新颖性和创造性的可旋转电气连接器。 [0009] 一种可旋转电气连接器，其包括：基座座体，其具有底面；顶部座体，其可旋转地与所述基座座体相卡合；以及多个接触垫，其径向地排列于所述基座座体内部，各个所述接触垫具有顶面与底面。多个信号插针分别与所述多个接触垫相关联，并且各个所述信号插针相应地从相关联的接触垫的所述底面以及所述基座座体的底面向外突出。顶面与底面的中央接地垫位于所述基座座体的内部。接地插针从所述中央接地垫的底面以及所述基座座体的底面向外突出。多个导体，其径向地排列于所述顶部座体内部。所述导体分别对应于所述基座座体内部的多个接触垫。各个所述导体具有：(i)底面，其能够与各个所述接触垫的顶面可旋转地相接触，以及(ii)顶面，其从所述顶部座体向外突出。接地导体设置于所述顶部座体内部的中央部位，且被所述多个导体所环绕。所述接地导体具有底面，该底面能够与位于所述基座座体上的中央接地垫的顶面可旋转地相接触，以及顶面，该顶面从所述顶部座体向外突起。 [0010] 一种医用输液设备，其包括前述的可旋转电气连接器。远程剂量线连接于所述可旋转电气连接器的所述多个导体与接地导体。输液泵具有电气连接端口,其中所述可旋转电气连接器的多个信号插针以及接地插针连接于所述输液泵的电气连接端口。 [0011] 前述的可旋转电气连接器，其特征在于所述顶部座体以及所述多个导体相对于所述基座座体以及所述多个信号插针旋转；且具有微控制器，其根据所述顶部座体相对于多个导体中电气连接于所述接地导体的一个导体的旋转来重新映射所述插针的位置。前述的可旋转电气连接器，其进一步的特征在于所述多个信号插针可去除地联结于输液设备。 [0012] 在另一个实施例中，一种可旋转电气连接器包括：基座座体，其具有底面；顶部座体，其可旋转地与所述基座座体相卡合；以及多个接触垫，其径向地排列于所述基座座体内部，各个所述接触垫具有顶面与底面。多个信号插针分别与所述多个接触垫相关联；并且各个所述信号插针，其相应地从相关联接触垫的所述底面以及所述基座座体的底面向外突出。多个导体径向地排列于所述顶部座体内部。所述导体分别对应于位于所述基座座体内部的多个接触垫。各个所述导体具有：(i)底面，其能够与各个所述接触垫的顶面可旋转地接触，以及(ii)顶面，其从所述顶部座体向外突出。所述多个导体中所选的一对导体相互电气连接，从而在其余的多个导体中生成旋转索引。 [0013] 一种医用输液设备可包括：前述的可旋转电气连接器。远程剂量线连接于所述可旋转电气连接器的多个导体。输液泵具有电气连接端口，所述可旋转电气连接器的多个信号插针连接于所述输液泵的电气连接端口。 [0014] 前述的另一实施例的可旋转电气连接器，其特征在于所述顶部座体以及所述多个导体相对于所述基座座体以及所述多个信号插针旋转；且具有微控制器，其根据所述顶部座体相对于多个导体中相互电气连接从而生成所述旋转索引的所选定的一对导体的旋转来重新映射所述插针的位置。前述的可旋转电气连接器，其进一步的特征在于所述多个信号插针可去除地联结于输液设备。附图说明 [0015] 可旋转电气连接器仅仅是举例说明，其并不限定于附图的范围内： [0016] 图1是表示装设有连接于输液设备的手持式控制器的现有技术的远程剂量线的一个例子的示意图。 [0017] 图1A表示是如图1所示的远程剂量线和输注设备的对接连接器的主视图。 [0018] 图2是表示可旋转电气连接器的一个例子的示意图。 [0019] 图2A是表示如图2所示的可旋转电气连接器一个例子的仰视图。 [0020] 图2B是表示处于初始旋转状态的图2的可旋转电气连接器的一个例子的示意图。 [0021] 图2C是表示处于进一步旋转状态的图2及图2B的可旋转电气连接器的一个例子的示意图。 [0022] 图2D是表示在图2B至图2C中发生旋转后的图2的可旋转电气连接器的一个例子的示意图。 [0023] 图3是表示图2至图2D的可旋转电气连接器的运行状态的一个例子的表。 具体实施方式[0024] 本发明的实施例中所详细描述的可旋转电气连接器提供了远程剂量线与医疗输注设备的相连接。当连接器连接于输注设备中的电气连接端口时，连接器倾向于不易受扭转力或者旋转力的负面影响。这种功能可以有利地提供在由本发明的例子中所描述的带有相关微控制器软件的较为紧凑、鲁棒性好、容易安装的电气连接器。 [0025] 参照图1及图1A，其说明的是现有技术的远程剂量线C的一个例子。远程剂量线C具有手持式控制器H，该手持式控制器H连接于例如便携式泵P之类的输液设备。特别是，所图示的剂量线C通过导电性、电绝缘性的传导线或者电缆1来电气连接于泵P，该传导线或者电缆的末端带有装设有插针12(如图1A可见)的传统电气连接器10。连接器10，卡合在泵的电气连接端口14上，该电气连接端口带有与连接器10的插针12对应的插槽16(如图1A可见)。如图所示，由于施加于连接器10上的任意扭转力或者旋转力将意图剪切留在端口14的插槽 16中的一个以上插针12，使其变形或者使其断裂，所以在这种连接器的使用中，前述问题是显而易见的。 [0026] 参照图2，其说明的是可旋转电气连接器200的一个实施例的例子。在连接器200的例子中，基座座体205具有底面210。顶部座体220可旋转地与基座座体205相接合。多个接触垫214排列在基座座体205内部的径向方向上。连接器200的这个例子包括5个接触垫214，其中4个在图2中是可见的。各个接触垫214具有顶面216，顶面216具有限定出中央浅槽的对称斜面，且各个垫214也具有底面218。如图2及图2A所示，多个信号插针212A-E独立地与接触垫214相关联，其中，各个信号插针212A-E相应地从相关接触垫214的底面218以及基座座体205的底面210向外突出。连接器200的这个例子包括6个信号插针212A-E以及即将进一步说明的接地插针212G。如图2所示，中央接地垫214C也收纳于基座座体205内部，其具有顶面和底面。如图2及图2A所示，接地插针212G从中央接地垫214C的底面以及基座座体205的底面 210向外突出。多个导体231-235排列于顶部座体220内部的径向方向上，且独立地对应于接触垫214，其中，其在特定的时间位于基座座体205内部的所对应的接触垫214上。各个导体 231-235具有底面，其可旋转地与各个接触垫214的顶面216相接触。各个导体231-235也具有顶面，其从顶部座体220向外突出。最后在连接器200中，接地导体236设置于顶部座体220内部的中央部位，且由导体231-235所环绕。正如所描述的那样，接地导体236仅仅意图绕着其自身的纵向轴旋转，所以是在空间上静止的；但是接地导体236具有底面，其可旋转地与在基座座体205上的中央接地垫214C的顶面电气接触。接地导体236也具有顶面，其从顶部座体220向外突出。在这个例子中，导体233“共接”(或接地)于接地导体236，正如进一步所说明的那样，其将起到“索引”的作用。在图2及图2B-D中，在导体233与导体236之间的这种共同的接地关系是通过用线连接这两导体的顶面来表示的。正如进一步说明的那样，在与远程剂量线和输注系统一起运行过程中，各个导体231-236具有一个定义好的功能。 [0027] 虽然没有示出，在连接器200的例子中，导体231-235可以理解为“弹簧加载的”或者是与弹簧类型的元件相卡合，或者是他们内在地或内部地装设有弹簧或具有弹性性能，这样将允许它们在图中轻微地纵向移动或者移位。正如进一步描述的那样，当顶部座体220及基座座体205相对于彼此被扭转或者旋转时，各个导体231-235的这种垂直方向的弹性作用允许接触垫214的顶面216上的浅槽进行顺时针或逆时针运动，从而正如所示那样与其他导体进行正向卡合。应了解到接触垫214的顶面216上的前述对称斜面－其限定出这里所描述的中央浅槽－形成了定位槽(detent)或“点停定位(click stop positioning)”，以在座体205及座体220之间发生旋转之后，相对于接触垫214移到新的位置时，确定及确保各个导体231-235的正向卡合。也可以了解和理解在可旋转电连接器200的这个例子中，接地插针212G、中央接地垫214C、接地导体236以及索引导体233共同连接到地。当座体220或者座体 205相对彼此旋转的时候，索引导体233周向环绕着接地插针212G、中央接地垫214C以及接地导体236的公共的、纵向或者垂直方向的轴旋转。 [0028] 如图2-2D所示，在这个例子中，虽然没有示意出，但是可以理解为导体231-235以及接地导体236可以是“硬式”电线连接或者可以是永久性地电气连接在前述远程剂量线的手持式控制器延伸出的导电性、电绝缘性的传导线或者电线中的相应的连接器中。虽然没有示意出，在图2-2D以及相应的图3的例子中，可以理解为插针212A-E以及插针G可以插入前述输液设备的电气连接端口中的相应的插槽中。也正如前述那样，在与远程剂量线以及输液设备共同运行中，各个导体231-236具有一个自定义的、专属的功能。例如，在例如图2-2D所示的六－导体设备中，导体231作为一个常开开关；导体232给手持式控制器中的蓝色LED供电；导体233作为一个常闭开关或者作为前述的索引；导体234给远程剂量线供电；导体235给手持式控制器中的红色LED供电；并且导体236与前述的索引导体233接地。 [0029] 在例如现有的连接器之类的非旋转设备中，插针通常是与导体对齐的，且事实上常常是直接地、物理地与导体相连接，或者插针，在其自身的剂量线中，仅仅是“硬式电线连接”于相应的电线。然而，在通过例子所描述的或者是从中所可以想象到的可旋转连接器中，插针212并非只具备一种功能(除了如前所述的保持接地的中央接地插针212G)；也就是，当座体205及座体220相对彼此扭转或者旋转时，导体231-235根据座体205及座体220旋转时的周向距离，进入到留置在特定垫214的顶面216上的中央槽内。图3是一个表格，其用于说明应用于医疗输注设备的连接器200的运行状态。 [0030] 图3表示插针212A-E的状态的顺序，图2，图2B，图2C以及图2D中的连接器200的顶部座体220显示为相对于基座座体205发生逆时针旋转。在这个例子的可旋转电气连接器200的使用中，虽然没有具体地示意出，导体231-236电气联结于或者连接于远程剂量线，并且信号插针212A-E连同接地插针212G可去除地联结于输液设备的相配插槽座相接合。当座体220相对于基座座体205逆时针旋转一个满格位置时，在输注设备中(未示意出)的微控制器以及相应的软件记录了索引导体233的电气连接通过其相应的垫214从插针212C变化到插针212D。因此，正因这个索引的关系，通过软件及微控制器，插针212A-E可以如图3所示般被重新映射位置。例如，在参照图2的图3中，插针212B示为(通过相应的垫214)与导体232相关联，其用于远程剂量线的手持式控制器中的“蓝色LED电源”。如图2B-D所示的相对于基座座体205，座体220逆时针旋转一个满格位置时，导体232(其用于如前述的“蓝色LED电源”)变得与插针212B脱离电气连接，而代之为通过相应的垫214与插针212C电气连接的状态。接着图3所示的，软件将重新映射插针212A-E的位置从而使得插针212C与“蓝色LED电源”相关联。 [0031] 应该理解为座体220相对于座体205的任意顺时针或者逆时针的旋转将导致，相对于索引导体以及索引导体变为与之电气连接的插针，对插针进行重映射，因此在远程剂量线以及输液设备之间提供一个旋转的电气连接。 [0032] 也应该了解及理解前述的例子的实施例的类型、元件、尺寸、制造过程以及其他的特定值和参数可以替换为所期望的其他值，或者也可以添加其他附件到其中。例如，便携式的输注泵包括装设有远程剂量线的“ VIP便携式输注系统”，其中，其可以从Smiths Medical ASD,Inc公司购入。远程剂量线有利地包括例如前述的连接器200的可旋转电气连接器。 [0033] 不考虑特殊的实施例，应该了解及理解为可旋转电气连接器的实施例–由本发明中例子所公开的或者从中可以想象到的–其特征在于：顶部座体以及多个导体相对于基座座体以及多个信号插针旋转；且具有微控制器，其根据顶部座体相对于电气连接于所述接地导体的多个导体中的其中一个导体的旋转，来重新映射所述插针的位置。 [0034] 进一步，不考虑特殊的实施例，应该了解及理解为可旋转电气连接器的实施例–由本发明中例子所公开的或者从中可以想象到的–其特征在于：多个信号插针可去除地联结于输液设备。 [0035] 也应该理解为在另一个实施例中，虽然在图中没有示出，所述多个导体中所选的一对导体在其余的多个导体中相互电气连接从而生成可旋转索引。因此，在这个实施例中，接地垫、接地插针以及接地导体可以省略。 [0036] 尽管参照附图及说明书已经具体示出和说明了可旋转电气连接器，然而应该理解为其它的修改是可能的；所有修改旨在落入本文所描述的具有新颖性、创造性的设备的实质及范围中。因此，各种各样的技术特征的构造及设计可以根据特殊实施例进行修改或改进。例如，图1A示出了7-插针的排列，然而，图2-2C示出了6-插针的排列；但是任意数量的插针可以装设在由本发明中例子所公开的或者从中可以想象到的可旋转电气连接器中。进一步，例如，在导体以及接触垫之间的定位槽或者“点停定”的设定可以在特殊的实施例中忽略。 [0037] 不考虑特殊的元件或者运行的模式，应该理解为本发明中例子所公开的或者从中可以想象到的可旋转电气连接器提供了远程剂量线与医疗输注设备的联结，而不受前述的扭转力或者旋转力的负面影响。也应该理解为，如前所述，连接器具有较为紧凑的，鲁棒性好，且方便安装设备的优点。 [0038] 也应该理解为，本发明中例子所公开的或者从中可以想象到的可旋转电气连接器可以在例如远程剂量线以及输注泵等设备之间有利地提供了相当简易及使用方便的连接，这是由于当与现有的电气连接器的使用相比较的时候，这种机械性的“钥匙”连接是毫无关系的。正因如此，这些具有新颖性、创造性的可旋转电气连接器应用于例如黑暗的或者光线微弱的病房或者装设在不在视野范围内的泵上是特别有利的。 [0039] 进一步要了解及理解的是本发明中例子所公开的或者从中可以想象到的可旋转电气连接器，可以有利地在远程剂量线以及输注泵之外的设备之间提供了连接。例如，在特别的实施例中，这些可旋转电气连接器可以适合于串行通信端口(例如，定制USB，RS-232/485，或者Ethernet等等)或者用于任一功能的“组合端口”。 [0040] 此外，也应该理解为本发明中例子所公开的或者从中可以想象到的可旋转电气连接器，可以有利地避免水银(Hg)或者其它潜在的危险物质的使用，因此可以是“通过无铅认证”(例如，遵守由欧盟立法制定的“限制有害成分使用”的规定)。此外，本发明中例子所公开的或者从中可以想象到的可旋转电气连接器可使用于真空中，且与例如传统的、可能使用例如水银(Hg)之类的电气传导性物质的“导电环”连接器相比，更不易受震动以及外力影响。。 [0041] 更进一步理解为图纸的尺寸以及比例可以选择为清楚地示出实施例的详细。因此，在一些实施例中，各种特征之间的间距或者方位可以是可变的，且这些看上去与所示的不同。在任何情况下，尺寸以及比例在可旋转电气连接器的各种实施例之间可明显地发生改变。 [0042] 此外，通常可以理解为任何适宜的替代可以用于提供例如本发明中例子所公开的或者从中可以想象到的具有新颖性、创造性的可旋转电气连接器。 [0043] 最后，本发明中例子所公开的或者从中可以想象到的可旋转电气连接器的各种前述元件的组成，尺寸以及强度只不过是一种设计，其取决于所期望的使用用途。 |
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