用于数字耳镜的一次性窥器
阅读说明：本技术 用于数字耳镜的一次性窥器 (Disposable speculum for digital otoscope ) 是由 詹姆斯·贝尔比 格雷格·雷贝拉 阿齐塔·哈姆达尼 帕特里克·阿耶列 托马斯·哈奇森四世 拉 于 2020-02-12 设计创作，主要内容包括：一种用于耳镜的一次性窥器,该一次性窥器提供了护套,该护套适于覆盖长型的耳镜探针并提供向内延伸的突片,所述突片适于在窥器插到耳镜上时向外弯曲以接合耳镜的对应凹槽。向内延伸的突片提供窥器与长型的耳镜探针沿着插入轴线的精确对准以保护探针的长度。(A disposable speculum for an otoscope provides a sheath adapted to cover an elongated otoscope probe and provide inwardly extending tabs adapted to flex outwardly to engage corresponding grooves of the otoscope when the speculum is inserted over the otoscope. Inwardly extending tabs provide precise alignment of the speculum with the elongated otoscope probe along the insertion axis to protect the length of the probe.)
发明背景
本发明涉及一种用于耳镜的窥器，尤其涉及一种下述的窥器，该窥器可插入耳道中并围绕沿着窥器的轴线延伸的耳镜的电子摄像头以检索耳道的图像。
耳镜是允许医护专业人员检查耳道和鼓膜(耳鼓)的医疗装置。简单的耳镜提供有空心漏斗形窥器，窥器的较小的端部插入耳道中。窥器的漏斗形状的目的是提供通向鼓膜的视觉路径并帮助控制窥器的插入深度。窥器还在耳镜与患者之间提供干净的屏障。
现代耳镜包括从包含的电池供电的灯沿着窥器轴线引导的内部照明源，并且可以提供支撑在耳朵外部并与窥器的轴线对准的放大镜以提供正被查看的耳朵结构的放大图像。窥器可以理想地是一次性的并且通常包括由短螺旋槽提供的螺纹附接部，该螺纹附接部附接在耳镜的接收部分上。
最近，耳镜已经将数字摄像头与显示器直接结合在耳镜上以查看摄像头图像。在归属于本申请人的美国专利9,326,668、美国专利公开2016/0374546、美国专利公开2018/0125345中可以找到这些耳镜的示例，这些专利中的每一个专利通过引用并入本文。在这种耳镜中，数码摄像头可以定位在插入耳朵中的探针的末端处。
发明内容
本发明人已经认识到，用于将一次性窥器附接至耳镜的常规螺旋凹槽螺纹对于数字耳镜来说可能不是最佳的，在数字耳镜中，窥器的轴向稍端必须精确地定位以保护摄像头而不过度限制其视场。在精确的旋转位置和扭矩阻力很重要的情况下，螺纹系统的螺旋接合也可能妨碍附接至窥器的探针或工具的使用。
本发明提供一种用于耳镜的一次性窥器，该窥器提供适于覆盖长型的耳镜探针并设置有向内延伸的突片的护套，所述突片适于在窥器被插入到耳镜上时向外弯曲以可释放地接合耳镜的对应凹槽。
具体地，于是，在一个实施方式中，本发明提供了一种用于耳镜的一次性窥器，该窥器包括漏斗形护套，该护套具有被定尺寸为在其中沿轴线接收耳镜的长型的圆柱形探针元件的中心孔并且具有远端端部和近端端部，该远端端部被定尺寸为配装在耳道内，该近端端部提供径向向内延伸的齿，该齿能够向外弯曲，以允许向内延伸的齿通过齿的向外运动而可释放地接合耳镜的长型的探针元件的对应凹槽。
因此，本发明的至少一个实施方式的特征在于提供一种附接机构，该附接机构有助于窥器的轴向稍端的精确的旋转定位和轴向延伸以保护在其中的轴向延伸的摄像头。与诸如在窥器包括刮刀工具的情况下旋转位置可能很重要的螺旋型窥器相比，附接机构上的卡扣提供了旋转定位的直观感觉。
在齿的侧方设置有轴向槽口，以使近端端部的保持齿的部分能够向外弯曲。
因此，本发明的至少一个实施方式的特征在于提供一种接合机构，该接合机构在附接期间无需使窥器旋转。
齿可以具有面向远端端部的正面，并且这些正面垂直于轴线向内延伸或随着齿沿着正面向内行进而朝向远端端部倾斜。
因此，本发明的至少一个实施方式的特征在于提供下述的齿，即，所述齿在齿接合对应的凹槽之后抵抗轴向移位。
三个齿可以围绕轴线以120°等距间隔开。
因此，本发明的至少一个实施方式的特征在于提供一种附接机构，该附接机构更好地抵抗跨插入轴线和垂直于探针轴线的二维扭转。
齿的在周向上相反的端部可提供至少一个随着齿沿着齿径向向内行进而向内倾斜的壁。
因此，本发明的至少一个实施方式的特征在于，齿与耳镜的凹槽的倾斜壁之间的接触压力在窥器被旋转以释放和处置时减小。
近端端部可提供圆形边沿并且轴向槽口延伸穿过该边沿。
因此，本发明的至少一个实施方式的特征在于利用简单的注射模制技术提供齿的良好向外弯曲性。
近端端部可包括邻接并支撑圆柱形探针元件的圆筒形部分。窥器除了圆筒形部分之外还可包括渐缩部分。
因此，本发明的至少一个实施方式的特征在于最大化摄像头支撑同时减小插入内耳所需的稍端宽度。
窥器还可包括与齿旋转地对准的径向向外延伸的翅片。
因此，本发明的至少一个实施方式的特征是将旋转力直接施加在齿的上方以改进在窥器旋转期间齿的释放并且提供与窥器壁的厚度无关的受控的弯曲刚度。
护套可以是热塑性材料。
因此，本发明的至少一个实施方式的特征是提供一种窥器，其易于制造并且因此可以廉价地一次性使用以提高安全性。
护套可以是吸光的。
因此，本发明的至少一个实施方式的特征在于防止可能影响摄像头图像的不希望的泄露到护套中的光泄漏。
护套还可以包括耳镜壳体，该耳镜壳体适于由医护专业人员的手支撑，壳体处于患者外耳附近的检查位置，其中，长型的圆柱形探针元件具有由壳体支撑的近端端部使得长型的圆柱形探针元件的远端端部可以沿着轴线延伸到耳道中；以及由长型的圆柱形探针元件的远端端部支撑的耳镜电子摄像头，以用于在长型的圆柱形探针元件的远端端部定位在外耳的耳道中时观察耳道。
因此，本发明的至少一个实施方式的特征是将窥器安装在希望将摄像头稍端延伸到耳道中的耳镜上。
对应凹槽可以围绕轴线以120°径向间隔开。
因此，本发明的至少一个实施方式的特征是通过窥器的轻微(小于四分之一圈)旋转使齿与凹槽对准。
对应凹槽可以包括斜坡表面。
因此，本发明的至少一个实施方式的特征是允许通过旋转窥器然后沿着轴线分离窥器和耳镜来使窥器脱离。
对应凹槽可以包括前垂直面。
因此，本发明的至少一个实施方式的特征是提供齿抵靠凹槽的前面的抵接部以防止窥器移位。
护套的远端端部与长型的探针元件的远端端部之间的距离可以是大约1mm到2mm。
因此，本发明的至少一个实施方式的特征是提供窥器在易损坏的轴向延伸摄像头上延伸的固定轴向对准。
在替代性实施方式中，本发明提供了使用用于耳镜的一次性窥器的方法，该方法包括以下步骤：提供漏斗形护套，该漏斗形护套具有中心孔、远端端部和近端端部，该中心孔被定尺寸为在其中沿着轴线接收耳镜的长型的圆柱形探针元件，该远端端部被定尺寸为配装在耳道内，近端端部提供径向向内延伸的齿，该齿能够向外弯曲，以允许向内延伸的齿通过所述齿的向外运动而可释放地接合耳镜的长型的探针元件的对应凹槽；并将护套插入耳道中。
这些特定的目的和优点可能适用于落入权利要求范围内的仅一些实施方式，因此不限定本发明的范围。
附图说明
图1是根据本发明构造的沿着插入轴线插到耳镜上的一次性窥器的侧视图；
图2是图1的一次性窥器的外部的立体图，其提供了呈现向圆筒形管渐缩的弯曲颈圈的护套；
图3是图2的一次性窥器的内部的立体图，示出了随着弯曲颈圈向外弯曲的多个齿；
图4是沿着沿图1的线4-4的竖向平面穿过图1的窥器和组装的耳镜的截面图；
图5是类似于图4的放大截面图，示出了被接收到耳镜的凹槽中的具有基本上垂直的侧壁的齿；以及
图6是沿着沿图4的线6-6的竖向平面的放大截面图，该竖向平面垂直于耳镜的插入轴线，并示出了被接收到耳镜的凹槽中的具有至少一个倾斜的侧壁的齿。
具体实施方式
首先参照图1，本发明的可移除窥器10可以提供保护护套12，该保护护套12配装在耳镜16的沿着在耳镜16被使用时与耳道对准的插入轴线20延伸的圆柱形探针14上。耳镜16可以在其探针远端稍端17上支撑面向前的电子摄像头18，该电子摄像头18用于在沿着窥器轴线22定向的视场中获取多像素、三色图像。适用于本发明的耳镜16在美国专利9,326,668、美国专利公开2016/0374546和美国专利公开2018/0125345中描述了，这些专利中的每一者都通过参引并入本文。
如下文进一步描述的，可移除窥器10通过保护护套12与支撑圆柱形探针14和电子摄像头18的耳镜16之间的卡扣锁接合附接至耳镜16。
现在参照图2，可移除窥器10的保护护套12可以是具有中心孔的中空喇叭形式，中心孔沿着窥器轴线22延伸并被外护套12包围。外护套12以120度的旋转角度大致径向对称，并且随着护套12从窥器远端稍端11向上张开到附接至耳镜16的圆形近端外沿13，外翻量沿着窥器轴线22逐渐增大。外护套12的外径可以从窥器远端稍端11的大约2-3mm逐渐增加到近端外沿13的大约18-19mm，或者逐渐增加其最小直径的6到10倍。
外护套12可由非弹性热塑性塑料通过注射成型构造成。保护护套12的刚性材料允许窥器10容易地滑过圆柱形探针14而无例如在材料是弹性体的情况下的可能预期的阻力。保护护套12的刚性材料还用于支撑和保护相对易于损坏的圆柱形探针14和电子摄像头18。窥器10可以是不透明的并且可以是吸光的，颜色为诸如黑色，以最小化泄露到护套12中的光泄漏。
保护护套12的延伸到耳道中的远端部分33可以提供长型管34，该长型管34具有沿着窥器轴线22延伸的中心孔，该中心孔的内径在垂直于窥器轴线22的平面中测量为大约2-3mm并且小于3mm并且理想地小于2.3mm。旨在使管34被定尺寸为外径小于耳道，以使其可以舒适地插入耳道中，例如，大约2-3mm并小于3mm并且理想地小于2.4mm。管34的外径可以最小化以允许管34插入到较小尺寸的耳道中，例如直径可能小到3至4mm的幼儿和婴儿的耳道。管34的长度可以大约为8-12mm并且至少为8mm以允许保护护套12延伸通过较小的障碍物，诸如通常存在的耳垢，但允许保持的电子摄像头18的通道靠近耳鼓以允许对耳朵的耳鼓进行成像。
在某些实施方式中，管34可以是圆筒形的，具有与圆柱形探针14的外径紧密匹配的恒定内径以获得良好的支撑，尽管管34也可以在该长度上略微渐缩，例如，朝向变窄的窥器远端稍端11渐缩。
管34在窥器远端稍端11处开口，以允许沿着窥器轴线22暴露所保持的电子摄像头18。窥器远端稍端11可以支撑探针或工具，例如辅助去除耳垢的勺31。勺31沿着轴线22从窥器远端稍端11延伸，并且朝向轴线22向上凹入。
保护护套12的近端部分36可以采用漏斗37的形式，该漏斗37具有从管34向外张开的中心孔，并延伸到与耳镜16联接的逐渐张开的一体模制的颈圈38。漏斗37的在垂直于窥器轴线22的平面中测量的远端端部的直径可以是大约2-3mm，并且漏斗37的从漏斗37的远端端部沿着窥器轴线22延伸至少12mm的近端端部的直径可以是9-10mm。漏斗37可以以相对于窥器轴线22成大约15-20度和相对于窥器轴线22成大约18度朝向保护护套12的一体模制的颈圈38向外张开。与窄管34相比，漏斗37的增加的直径可以帮助控制窥器10的插入深度，使得近端部分36可以仅部分地延伸到耳道21中，以防止远端管34过深地延伸到耳道21中，延伸过深会有损坏或刺破耳鼓的风险。
漏斗37向外扩展到逐渐张开的一体模制的颈圈38，该颈圈38可接合在耳镜16的头部24上以固定在其上。颈圈38可以采用类似的圆锥形形状，在非弯曲状态下以相对于窥器轴线22成大约40-45度以及以相对于窥器轴线22成大约45度朝向保护护套12的近端端部向外张开，从而提供用于接收耳镜16的头部24的更大直径的孔。颈圈38的在垂直于窥器轴线22的平面中测量的远端端部的直径可以是大约9-10mm，颈圈38的从颈圈38的远端端部沿着窥器轴线22延伸至少3mm的近端端部的直径可以是18-19mm。
保护护套12的近端部分36可以提供由轴向槽口46形成的弯曲部段40，这些轴向槽口46沿窥器轴线22延伸并将近端部分36分成悬臂部段，这些悬臂部段可以在近端部分36的近端边沿13处远离和/或朝向窥器轴线22向外和/或向内变形约0.1-0.5mm、且至少0.1mm的距离。纵向延伸的槽口46可以是大约0.5-1mm宽且至少0.5mm宽，并且可以延伸穿过近端边沿13朝向远端部分34至少8mm的长度，或保护护套12的长度的至少三分之一。
在一个实施方式中，颈圈38可以包括三个等距间隔的槽口46，这些槽口46围绕近端部分36的窥器轴线22定位成相隔大约120度，并形成三个悬臂部段40a、40b、40c，所述三个悬臂部段40a、40b、40c在远端端部处由保护护套12支撑，在近端边沿13处由槽口46在左侧和右侧上分开以允许部段40a、40b、40c远离和/或朝向窥器轴线22向外和/或向内弯曲。部段40a、40b、40c中的每一个部段均可以独立地弯曲，然而，在部段40a、40b、40c上相等的向外/向内力通常会导致每个部段40a、40b、40c的基本相等的向外/向内弯曲。
保护护套12的近端部分36的外表面49可支撑从保护护套12延伸的至少一个向外突出的翅片50。所述至少一个向外突出的翅片50可大体上跨越于漏斗37与颈圈38之间以形成大体三角形的突片，以用于由医护专业人员用手指扭转保护护套12而无需额外的工具。在一个实施方式中，近端部分36可承载三个等距间隔开的翅片50，这些翅片50围绕窥器轴线22间隔开大约120度并且大致径向居中在上述三个等距间隔开的槽口46之间。
参照图3，近端部分36的内表面51可支撑至少一个径向向内突出的齿52，该齿52与完全安装的耳镜16的插入的头部24接合。齿52可呈从内表面51朝向窥器轴线22延伸的椭圆形、长圆形或矩形突出部的形状并具有大致圆形的外边缘，以允许齿52滑动或滚动过渡到耳镜16的对应凹槽58中或从其中滑动或滚动出。齿52可以是至少1mm宽、3mm长和0.1mm深。齿52可定向成使得齿52的最长尺寸沿保护护套12的周部延伸而齿52的最短尺寸沿着窥器轴线22延伸。
简要地转向图5和图6，每个齿52可以具有面向保护护套12的远端端部的正面53，该正面53如图所示地基本上垂直于窥器轴线22(轴线22’平行于轴线22延伸)，或者也可以在齿沿着正面53向内移动时朝向窥器轴线22倾斜，因此被定向为抵接凹槽58的前壁以防止齿52在向前的方向上从凹槽58移除。如图所示，齿52的背面54可以基本上垂直于窥器轴线22，或者可以在齿沿着正面53向外移动时朝向窥器轴线22倾斜，并且因此定向为抵接凹槽58的后壁，以防止齿52在向后的方向上从凹槽58移除。齿52的侧面55、56可以在齿沿着正面53向内移动时远离窥器轴线22倾斜，如图所示，但是也可以在齿沿着正面53向内移动时朝向窥器轴线22倾斜，或者可以基本上垂直于窥器轴线22，并且因此被定向为帮助齿52沿着凹槽58的斜坡移动。在一个实施方式中，每个部段40a、40b、40c的内表面51可以支撑单个齿52。齿52可在每个部段40a、40b、40c内大体居中地位于三个等距隔开的槽口46之间，并朝向漏斗37的近端端部定位。齿52可与向外延伸的翅片50旋转地对准。
现在参照图1和图4，可移除窥器10可以在耳镜16上滑动，耳镜16通常提供具有由可拆卸的抓握部分72支撑的头部24的壳体。抓握部分72以常规耳镜所具有的从医护专业人员的手大致向上延伸到头部24的抓握部分72的方式被定尺寸成由医护专业人员的手抓握。
耳镜16的头部24可以采取圆锥形的形状，该圆锥形渐缩至由支撑截头锥形安装凸台74的圆形稍端限定的前端部。耳镜16的头部24的截头锥形安装凸台74的远端端部77支撑圆柱形探针14的延伸部，该圆柱形探针14具有由头部24支撑的近端端部78和沿着耳道21的轴线20延伸的远端端部或稍端17。圆柱形探针14可以延伸大约8-10mm且至少8mm的长度，以允许在探针远端稍端17处的面向前的电子摄像头18到达耳道21内的期望深度。圆柱形探针14的远端稍端17支撑电子摄像头18，电子摄像头18用于观察耳道21内部并与显示来自电子摄像头18的耳镜图像的电子显示器通信，并且沿着轴线20定位在圆柱形探针14的远端稍端17处并且如本领域中所理解的沿着轴线20居中。电子摄像头18可以例如是独立的电荷耦合器件(CCD)摄像头，诸如市售的，提供例如1.4mm对角线的测量面积和62,500像素。
截头锥形安装凸台74的外沿可以在其中并与可移除窥器10的齿52对应地设置凹槽58。耳镜16的凹槽58可以是大致矩形的孔，所述孔大约1mm至2mm宽、3mm至4mm长、0.1mm至0.5mm深。在一个实施方式中，圆柱形安装凸台74可以支撑绕轴线20隔开大约120度的三个等距间隔开的凹槽58，由此矩形的最大尺寸沿着圆柱形安装凸台74的周部延伸并且矩形的最短尺寸沿着轴线20延伸。
现在参照图5，矩形凹槽58可以分别提供基本上垂直的前侧壁80和后侧壁82(相对于平行于轴线20的轴线20’)，从而防止齿52沿着轴线20在前后方向上从凹槽58移除。以这种方式，可移除窥器10不能容易地被医护专业人员移除并且一旦安装就固定到耳镜16。
现在参照图6，矩形凹槽58可提供侧向侧壁84、86，由此侧壁84、86中的至少一个侧壁成角度以提供斜坡，齿52可在该斜坡中滑动或沿着该成角度的侧壁84、86行进，并在可移除窥器10沿顺时针或逆时针方向中的至少一个方向旋转时，变得与凹槽58脱离接合。侧壁84、86中的至少一个侧壁的角度可以相对于垂直至少成45度并且至少成45度。应当理解，侧向侧壁84、86中的一个或两个侧向侧壁可以成角度以提供齿52的退出斜坡。在一个实施方式中，一个侧向侧壁84成角度，而相对的侧壁86基本上垂直于凹槽58的底部延伸。在这方面，沿一个方向(朝向倾斜侧壁84)的扭转运动将允许从耳镜16的头部24移除可移除窥器10，而沿相反方向的扭转运动将被大体垂直的侧壁86阻止。在替代性实施方式中，两个侧向侧壁84、86都成角度，使得沿顺时针或逆时针方向的扭转都将允许可移除窥器10从耳镜16的头部24移除。
再次参照图1、图4和图5所示，可通过将窥器10沿着插入轴线20在圆柱形探针16上向后滑动而将可移除窥器10插到圆柱形探针16上，由此管34的中心孔保持圆柱形探针14，该圆柱形探针14在其稍端17处携带面向前的电子摄像头18。可移除窥器10的部段40a、40b、40c可以向外弯曲以在头部24插入窥器10中时容纳头部24。窥器10沿着轴线20被插入直到颈圈38在可移除窥器10的凸台74上延伸。在沿着轴线20插入时如果齿52与凹槽58对准，则窥器10可能不需要被旋转，但在一些情况下可能需要稍微旋转(小于四分之一圈)直到齿52与凹槽58对准并且可移除窥器10卡入到位。
一旦安装，可移除窥器10的窥器远端稍端11的轴向位置被设置为使得圆柱形探针14的远端稍端17可在可移除窥器10的远端稍端11之前终止。在一个实施方式中，圆柱形探针14的远端稍端17与可移除窥器10的远端稍端11之间的距离可以是大约1-2mm，或者小于2mm。圆柱形探针14的远端稍端17与可移除窥器10的远端稍端11之间的距离可以被设置为最小化电子摄像头18的致盲内反射和变窄的视野，同时仍然保护易损坏的电子摄像头18免受污染和损坏。
再次参考图6，可移除窥器10的大约四分之一圈扭转使齿52沿着倾斜侧壁84、86之一滑动，同时可移除窥器10的部段40a、40b、40c向外弯曲(至少0.1mm)以适应齿52的向外运动。一旦齿52从凹槽58移位，可移除窥器10的沿着轴线20的向前运动允许可移除窥器10与耳镜16的头部24分离。
如一般理解的，人类患者的外耳包括提供声音收集结构的耳廓。耳廓围绕通向并终止于鼓膜或耳鼓的耳道21。普通成年人的耳道21的长度约为25mm，耳道21的平均直径约为7mm。一般婴儿的耳道21的长度约为5，耳道21的平均直径约为3-4mm。
某些术语在本文中仅用于参考目的，因此不旨在进行限制。例如，诸如“上”、“下”、“上方”和“下方”之类的术语是指所参考的附图中的方向。诸如“正向”、“背向”、“后”、“底”和“侧”等术语描述了组件的各部分在一致但任意的参考框架内的取向，该取向通过参考描述正在讨论的组件的相关图纸和文本而被清晰化。此类术语可包括上文具体提及的词、其派生词以及类似含义的词。类似地，术语“第一”、“第二”和其他此类涉及结构的数字术语并不暗示顺序或次序，除非上下文明确指出。
当介绍本公开和示例性实施方式的要素或特征时，冠词“一”、“一种”、“该”和“所述”旨在表示存在一个或多个这样的要素或特征。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在是开放性的，并且意味着除了特别指出的那些之外，可能存在附加的要素或特征。还应理解，除非被明确标识为执行顺序，否则不应将本文描述的方法步骤、过程和操作解释为必然要求它们以所讨论或图示的特定顺序执行。还应当理解，可以采用附加的或替代的步骤。
特别地，本发明不限于本文中包含的实施方式和图示，并且权利要求应当被理解为包括落入本发明的权利要求的范围内的包括实施方式的部分和不同实施方式的要素的组合的那些实施方式的改型形式。本文所述的所有公开，包括专利和非专利公开，均以其全部内容通过引用整体并入本文。