专利名称：脊柱和上颈部脉冲治疗设备的制作方法
技术领域：
本发明包括出于通过创建预定、精确和可重复操作，最小化对病人的潜在伤害，以及同时最大化对病人的治疗效率的整体观点而设计的脊柱和上颈部脉冲治疗设备。治疗的一般模式是将线性和旋转脉冲传输到病人身体。这些脉冲由设计为集成系统的元件的换能器部件产生。
背景技术：
Sweat公布的U.S.专利No.4,461,286描述了由触发器操作的扣诊设备。其能经推力销传送单脉冲，其中，将脉冲力存储在弹簧中。弹簧和推力销容纳在手持设备中。手持设备在位置和方向方面由医师手动地放置。病人身体上触点的位置和推力的方向均是脊柱和上颈部脉冲治疗设备的重要要素。
尽管Sweat提供传输到身体的脉冲的一些控制度和可重复性，它具有几个缺点。脉冲力由保持在弹簧内的能量而定，如由扬氏模数所定义，以及这将在诸如弹簧的机械设备中随时间漂移。Evans发布的U.S.专利No.4,841,955使用螺线管以及提出提高脉冲力中的精度和可重复性的装置。在这些手持设备(HDDs)中，推力的精确角度由手动确定，从而可能不准确或不可重复。最后，Sweat和Evans均只能输送单脉冲以及不提供关于方向对准的反馈。
Wing发布的U.S.专利No.4,549,535描述了与螺线管结合使用电机生成多个脉冲。脉冲宽度、频率和振幅被控制，但使用电机和螺线管产生一些不精确。在Wing中描述的一般波形f(t)具有方波形状，具有不定占空比，即脉冲时间和静止持续时间的比。该设备是手持的，并且未解决方向对准。
Elliott发布的U.S.专利No.5,618,315描述了在线性方向中输送多个冲击，以及施加旋转力。由单独的手持设备(HHD)执行传输，其向用户提供关于方向对准的可视反馈。HDD由单独的控制器设备管理，包括用于输入脉冲频率和模式、脉冲能量和HDD方向对准角的用户界面。
在Elliott中公开的脉冲波形具体定义为方波。这具有一个以上的缺点。首先，在脊柱和上颈部治疗中，不期望将突变力施加到身体的敏感部位，诸如脊椎骨。另外，最佳方波具有无限频率分量以及不可能实际产生。尝试产生方波的电子和机械系统将被驱动到它们的性能极限，在逐渐衰减振铃后，在脉冲的上升沿和下降沿产生具有过冲的波形，如在图4的下半部分中所看到的。过冲和振铃是高频伪像，视为在所需应用中是不期望的。如果充分地过滤方波以便去除这些伪像和产生更平滑波形，那么按照定义，它不再是方波。
方波的突变特性和在此所述的高频伪像在将脉冲设备应用于脊柱和上颈部治疗中被看作缺点。
Elliott还具有其他缺点。手持设备(HHD)根据设备定位，向医师提供一些可视反馈。由相对于垂直的两个角度或由两个方向矢量定义要传输到病人的脉冲的方向。这些是到单独的、固定控制器单元上的系统的输入，在治疗期间可以不在医师的直接视野中。一组发光二极管(LEDs)位于HHD的顶部上的十字线图案中，在设备的当前角度上向用户提供可视反馈。手动地完成设备定位和方向对准。当实现与当前方向矢量的匹配时，中央LED发光。此时，医师手动地下压触发器来开始脉冲传输。
具有该配置的问题是微妙但重大的。即使设备仅仅适度重，在使用它几小时后，医师可能在精神和身体上变得疲乏。治疗的开始由可视反馈和触发器的手动下压而定。如果设备移出对准，没有自动防故障机制。可视反馈是光集，而不是方向矢量集，在控制器上可以或可以不是正确地预置，并且通常在医师的视野外。
由Elliott提示的选择，通过将HHD安装在固定台上，可以克服这些问题中的一些。安装脉冲设备将降低用户的疲乏，以及也可以降低操作期间未对准的概率，但将不会完全地消除未对准的可能性。Elliott的脉冲设备具有刚性探针并且探针头与人体的敏感部位接触。将探针头放在固定位置中产生新的问题。因为病人处在床上的固定位置中，病人的突然运动会致使其由于与探针头接触而受伤。因此，由创建固定位置时引入的其他安全问题抵消得益于HHD安装在固定台上的安全好处。
如所概述的，Elliott在其使用中具有一些对于精度的考虑，但未采用自动防故障方法。没有努力来消除在操作期间所有人为误差的潜在源。另外，作为脉冲波形的方波的规格是有问题的，如上所述。
Dungan发布的U.S.专利No.6,228,042与Elliott的设备类似之处在于它能传输多个30Hz的脉冲。Dungan的设计继续依赖于像螺线管或电机的部件，并且也是手持设备。Dungan未包含关于设备对准的反馈，为此，该设计被看作比Elliott的低效。
Tucek发布的U.S.专利No.6,602,211也不考虑方向对准。它使用可变频控制器以及通过发送到电绕组的信号施加脉冲，其在行为上是模拟的以及有些不精确。当温度上升高于所允许的设定值时，其主要特征是操作型断开。后一特征对用在人体附近的医疗仪器很重要。
在此所述的所有设备均是手持设备(HHDs)，通常在将脉冲传输到人体用于脊柱和上颈部治疗方面缺省精度。Elliott可能是这些中最好的，因为它提供有关设备方向的一些可视反馈。然而，操作没有自动防故障。Elliott还建议将设备安装在固定台上，以便降低操作者疲乏或方向不准确，但还没有考虑防止病人不受这种固定设备伤害的实际装置。
最后，在此所述的没有一个设备将自动和数据验证视为它们的设计的整体部分。没有复杂的数据验证，难以确保安全、可靠和一致的仪器性能，而这些在脊柱和上颈部脉冲治疗中是非常需要的。
发明内容
脊柱和上颈部脉冲治疗设备包括安装在脉冲传输机构，或设备头的上面的控制器，该设备头反过来安装在附着到固定台的可移动电枢上。设备头可以被旋转或倾斜并在三维方向上自由定位。在设备头的底部，有可折叠探针或杆，用来传输变动频率或强度的正弦波形。脉冲波形能沿着探针的线性轴和在旋转方向中传输。由于设备头固定在位置中，可折叠杆向病人提供必要的安全要素。
重要地，脊柱和上颈部脉冲治疗设备具有内置数据验证，以致操作不开始直到实现设备头的正确对准为止。这优越于正确对准依赖于可视反馈机构的人为识别以及可在任何时间触发操作的情形。通过使用数字控制器和精确音圈致动器，而不是具有可变输出行为的部件，诸如螺线管，进一步提高精度。所传输的线性力是正弦的，以及不具有方波的过冲、反射或谐波特性，因此，是将力应用于按摩疗法调整的优良手段。
可选地，可以以自动方式，将脉冲控制参数从远程计算机数据源传送到设备。根据病人x射线的检查由医师确定方向矢量。通过图形输入板，可以将数据输入到计算机系统中，其中该图形输入板用来数字化输入数据以及用来计算方向矢量。这种自动化进一步增加整个系统的使用方便，以及有助于治疗方案的精度、一致性和可靠性。
通过结合附图所做的优选实施例的例子给出下述详细描述，从此详细描述中另外的特性和优点将是显而易见的，其中图1是关于正在治疗的病人所示的整个台、电枢和设备头以及用来确定自动治疗参数的远程计算机的侧视图；图1A是图1的装置的俯视图；图2是设备头的正视图，其包含具有本地用户接口(interface)的控制器、换能器和探针，其中，探针将脉冲施加到病人身体上；图2A是包含在图2中的探针中的安全联接器的侧视图；图3是设备头的侧视图；图4是正弦与方波波形的比较；图5是具有线性增加频率的正弦波形；图6是在转变点处的线性频率斜坡和波形；图7是角度或方向在三维中对准的图；图8是实际对准和预定治疗方向的比较；以及图9是采用脊柱和上颈部脉冲治疗设备的治疗过程的流程图。
具体实施例方式
设备安装和设备头部件如图1所示，稳定台10支撑臂或电枢部件16，其反过来支撑脉冲治疗设备头28。由套管19可滑动地装入臂16。台10能通过受操作者控制的大的可伸缩活塞或线性致动器12，升高或降低臂16。臂16在具有三个自由度的复合接头称为台联接器14处，安装在台的电枢12的顶部。台联接器14允许臂16在水平面中旋转，产生偏航角(横摆角)。这由什么产生？换能器头能在该方向中倾斜，但臂不能。最后，台联接器14允许臂16偏离水平面，产生侧倾角。机械臂16在套管19中相对于台10前后滑动。释放锁21允许臂16在套管19内旋转。当相对于套管19旋转臂16时，臂16中的凹槽以及套管19的内部圆柱面中的偏置滚珠轴承使得臂16面临必须使滚珠轴承移出臂16中的凹槽的阻力。核心(yolk)18具有两个臂状部件，其沿设备头28弯曲并通过设备头28上的任一侧上的双枢转点附着到设备头28。由臂16支撑核心18。最好在图1A的装置的俯视图中看核心18。在设备头28的一端上的枢转点20附近，具有手动锁定机构17。设备头28的顶部上的触摸屏26显示用于设备定位和控制的用户界面。
可折叠探针30从设备头28凸出以及其终端34用来将脉冲传输到病人身体32上的预定触点35。触点35可以是顶椎或寰椎、耳后，如图1中所示。病人32躺在床44上以及期望触点35在固定位置中。上述设备头28安装方案的许多部件和自由度结合允许在三维(3D)中的任何方向，定位设备头28的线性轴36和可折叠探针30，同时使探针端34的末端保持在3D中的期望固定位置。为了治疗，该固定位置是病人32上的触点35。
在治疗时，探针的线性轴在3D中的任何选择角度36中，以及在优选实施例中该角度相对于垂直方向8计算。在下文说明角度控制。
在图1上，还示出了远程计算机40，其可以在任何位置中，以及不必在治疗区附近。通过外围的图形输入板42，使来自x射线和覆盖图或其他图的病人数据数字化并输入到远程计算机。在远程计算机40中对原始数据进行计算以及得出操作参数。通过任何数据通信链路38，诸如串行数据链路或无线链路，将这些参数发送到脊柱和上颈部脉冲治疗设备。链路类型没有限制。
参考图2，设备头28包括屏蔽罩62或外壳，设计成符合EMI标准。从图2的视图删除电源。设备头28的主要部件是控制器22部分、换能器24部分，以及可折叠探针30。控制器部分包括触摸屏26，其显示用户界面以及电子母板70(见图3)。换能器24部分包括语音致动器、步进电机和将它们连接到可折叠探针30的其他部件。线性音圈致动器52附着在可折叠探针30轴的顶部以及用来沿可折叠探针30线性轴传输正弦脉冲波形。大齿轮54沿可折叠探针30的纵向扩展轴将其保持在位置上。大齿轮54可在轴向上移动，允许简单线性运动，但刚性扭转。在其一侧具有与大齿轮54啮合的锯齿面的柔性带56由旋转步进电机驱动，使得柔性带56按精确角度旋转以便在与病人接触的时间期间，将所需旋转运动量输送到可折叠探针30。结合带的运动采用传感器来限制探针能移动的角度。由步进电机提供恒定扭矩。音圈致动器是精密音频部件，以及很容易买到。
图3示例说明电子设备所需的设备头的另外的部件。在右边示出了可选择冷却风扇72并且在左边示出了大散热片76和电源74。大散热片76连接到换能器框架60以便耗散换能器热量以及连接到电源74，设备中的另一热源。散热片为铝以及对其大小来说相对轻，但重量不是主要问题，因为设备头安装在固定台上。散热片的尺寸允许良好散热，其是医疗设备所关心的问题。在顶部示出了由触摸屏26和电子母板70组成的控制器22。在不同设备实施例中部件可以出现在交替位置，尽管屏蔽外壳62总是在外部。可折叠探针30将总是具备具有测量方向的线性轴以及大部分沿换能器24部件的中心线接近地放置。
安全联接器沿探针30线性轴包含安全联接器64，如图2所示。安全联接器64是用于病人安全的重要部件，因为病人触点和探针端34均在空间中的固定位置。安全联接器允许探针在线性轴上施加的适度力下，折叠达一英寸，然而，力必须超出正常治疗力。探针上的安全联接器称为“可折叠探针”。在图2A中更详细地示出安全联接器64。探针由两个单独的部件组成，即在安全联接器64的顶部的外套管79，以及装配在安全联接器套管79内的下探针管30。探针管30在套管79中的运动范围66为约一英寸，并足以避免由于病人的突然运动而导致的伤害。运动范围66由在图2中均可见的导向销78和槽装置控制。由将三个钢珠67向着探针管壁按压的0型环77，控制使探针30折叠所需的力度。三个钢珠67相对于彼此成120度，如图2A右侧上的o-型环的水平截面图中所示。在正常操作期间，三个钢珠67沿产生稳定接触的探针管30壁，压入三个球形凹口65中，以便套管79和探针管30协同地移动。足够的力将允许三个钢珠67扩展0型环77以便球弹出凹口65。然后，探针管30向上折叠到安全联接器套管79中，该安全联接器套管79包含检测折叠位置和对机器断电的霍尔效应传感器的。通过继续拉探针端34直到球咬合到位，手动地复位探针管30。作为另外的安全特性，只要已经折叠探针管30，不能将臂12进一步降低到台10中。另外，折叠探针管30关掉机器。
另外的安全特性是由病人操作的停机开关(deadman switch)33，以便在任何误操作的情况下，停止机器。
换能器和波形特性脊柱和上颈部脉冲治疗设备内的换能器24设计也致力于相比在已知设备中更高的精度和更好的操作一致性。音圈致动器52和58用于线性和旋转运动，允许更高精度。为在操作温度范围上的稳定性选择这些部件，以及可以在制造时校准。位移传感器和精密时钟(晶体振荡器)可以用来监视性能以及执行动态调整，如控制器22所指示，以确保维持校准。
正弦波形用于线性和旋转脉冲。在图4的上半部分中示出了典型的正弦波80。与在下文的突变和不良方波82相比，注意到该曲线的平滑性。平滑正弦波形被认为对按摩疗法应用具有优势。用于生成模拟波形，以及特别是正弦波形80的公认工业技术称为脉冲宽度调制(PWM)。使用PWM和低通滤波器产生模拟波形是公知的以及良好文件证明的。许多公司制造和出售包含波形表并提供模拟波形生成的详细说明的控制器或微处理器。实际低通滤波器电路及它们的特性包括在该文献中。简单地说，高频数字输出使其的占空比被修改以反映模拟数据值，如正弦波上的点。然后，该PWM脉冲通过低通滤波器。结果信号具有所需模拟波形，而不使用数模转换器(DAC)。在本发明中追求低脉冲频率，以及由电阻器和电容器组成的简单一级低通滤波器足以获得正弦波80。
可以由多个频率导出复杂波形，以及仅通过音圈致动器的性能特性这些波形是有限的。精密音频音圈52和58通常将在20Hz至40KHz的范围中操作，如立体声装置所需要的，以及在那个范围中的复杂波形可在ICID中产生和实现。波形的振幅还由医师选择，并表示在治疗期间，待输送的脉冲能量。为安全目的，设置最大振幅96和高端频率。目前，后者设置在200Hz。
为本发明所选择的正弦波形作为时间的函数在频率上线性地增加，如图5和6所示。因为其音频特性，该波形称为线性调频脉冲。在本发明的优选实施例中，线性调频脉冲在50Hz 90处以一个周期开始，其后为51Hz92、52Hz93等等直到99Hz 98和100Hz 100的周期。那时，频率复位到50Hz以及过程再次开始。结果是作为时间函数的线性频率斜坡，如图6所示。通过75Hz的平均频率，每0.67秒将发生复位。所输送的脉冲数由医师所设定的脉冲持续时间而定。在开始治疗前计算和已知。图6中的频率斜坡表现出大的间断性102，但这在施加到病人的实际脉冲波形上不出现。右边的断开图描述间断性102仅是在从100Hz至50Hz的转变中，在零交叉附近的正弦波的斜率的小的变化。
扼要重述，使用控制器和PWM方法允许产生小于音圈致动器的40KHz范围的任何复杂波形。用于本发明的优选实施例的所选波形是线性频率斜坡或线性调频脉冲，如图5和6所示，从50Hz到100Hz循环。在本发明中将不执行方波。平滑正弦波形，如具有逐渐增加频率的波形，被视作用于按摩疗法的理想脉冲波形。
通过齿轮步进电机还生成旋转脉冲。典型地，旋转角将较小，但这不受步进电机限制，而是受包含在旋转齿轮系统中的限制开关限制。与病人接触的探针端具有不平滑表面，以便施加旋转力。不规则探针端将具有条形，或十字准线或多个小的凸起。不规则表面将具有平滑边缘，如病人舒服所需要的。
对准角和数据验证测量3D中的方向的装置如图7所示。探针的线性轴36相对于垂直方向48，其对应于传统SD笛卡儿坐标系统的Z轴。。当垂直直角48时，所示传统的笛卡儿X和Y轴位于水平面104中。相对于所选X、Y和Z坐标系统，已知病人床44的方向，以及所有脊柱和上颈部脉冲治疗设备部件的零位置和方向。因此，通过在水平面104中与垂直所乘的角度α106和与X轴所成的旋转角β108唯一地定义线性轴36的角度方向。
基于X射线、身体检查、其他输入和可考虑的临床实验，由医师确定期望治疗角度。医师将记录和跟踪在许多病人和许多情形下选择治疗角度的效果。以正确的治疗角度施加线性脉冲以便获得一致性结果很重要。
本发明包括提高可靠性的“数据验证”。通过任何通用角度测量设备，以微秒间隔，以近实时测量可折叠探针的线性轴的实际角度36。例如，加速度计测量相对于垂直线的角度方向。如图8所示，探针的线性轴的实际角度36与如由医师所定义的本治疗角度110相比。在设备将开始输送脉冲前，测量线性轴角36和预定治疗角110必须彼此非常接近。由设备制造商设置最大角度差112，并且医师可使用较高精度选项。当达到正确角度方向时，使用锁定机制。如果锁故障以及丧失角度对准，该设备将立即停止操作(在微秒内)。
该方法完全消除有效治疗的人为误差。在安装中仍然必须小心以及在下文中将进一步描述自动安装改进方法。当探针轴36的角度没有相对于预置治疗角度110不对准时，本发明通过阻止操作来克服先前设备的缺点。
数据验证具有许多要素。另外的控制强加在该设备上。在本发明中，自动地控制脉冲的持续时间或待输送的脉冲数。操作不依赖于人员下压和释放触发器这样的缺少精度和可重复性的方法。数据验证还适合选择脉冲能量或强度。最大脉冲能量或正弦波振幅内置在换能器中，以及能通过医师降低。预定最大旋转角。这是用于本发明的控制的最小集合。
基于医师的经验，数据验证的另外的要素可以包含在脊柱和上颈部脉冲治疗设备中。例如，经验可以表示某些频率在某些情况中具有最佳结果。数据参数输入的扩展名(extension)，以及相关数据验证在所期望的设备的实施例内。
控制器和用户界面脊柱和上颈部脉冲治疗设备主要由触摸屏26输入面板和电子母板70组成。控制器通常将包括微处理器和各种输入和输出接口。作为触摸屏26的替代方案，用户输入板可以实现为显示器和输入部件的任何方便组合，诸如常规的LCD显示器和键盘，或提供友好用户界面(UI)的任何其他显示器和输入机构。脊柱和上颈部脉冲治疗设备的控制器和输入装置的不同特性包括安装在设备头上或附近，如图2所示，以及友好UI。通过将控制器22布置到换能器24附近，本发明确保能使医师的注意力集中在设备区上。优选该设计来将脉冲换能器与其控制器分开，通过系统的这两个部件间的一些位移，可以出现将医师的注意力分散到系统的不同区的情形，从而出现操作误差。
在图1A中的设备头28的顶部，示出了经由触摸屏26的用户友好界面。该用户界面是菜单驱动的。显示给医师的功能具有逻辑顺序，以便允许相对容易地排练(walk through)脊柱和上颈部脉冲治疗设备操作安装。在治疗方案内，适当地允许缺省参数设定。将显示最终治疗参数设定值。变化可以应用于设定上。不需要按照顺序来调整设定值。接着论述设备安装的其他手段，诸如自动数据参数输入。
自动数据输入自动数据输入是脊柱和上颈部脉冲治疗设备的可选但集成部分。图形输入板42用来从X射线和覆盖图或其他图捕捉信息。数字化该输入，允许由计算机算法操作该数据。有经验的按摩疗法医师已经定义产生正确预定治疗角110所需的计算。这与在三维中的脉冲探针的线性轴的实际角度36匹配。然后，添加定义频率和能量的其他治疗参数，诸如线性和旋转脉冲参数以便充分地定义用于特定病人的脊柱和上颈部脉冲治疗。
组织所有治疗数据参数，以便由脊柱和上颈部脉冲治疗设备22解释它们。通过任何标准通信链路38，诸如串行链路，或通用串行总线(USB)端口，或无线数据链路，将数据参数从远程计算机传送到脊柱和上颈部脉冲治疗设备，并且通信手段不受限制。
自动数据输入具有几个优点。首先，数字化来自图形输入板42的数据比手动地计算和从图输入数字更方便。只要数据是数字形式就能利用算法操作。在计算机40上可以归档数据，表示许多病人和治疗情形。能将这些历史数据和数据图应用于新的情形以便提高治疗方案的效率。只要已经定义治疗参数，可以将它们与其他数据自动地进行比较，以及由有经验的医师检查。此后，以精确和一致性方式，由脊柱和上颈部脉冲治疗设备施加治疗参数，提供治疗方案的整体置信度。
病人治疗流程图脊柱和上颈部脉冲治疗设备的治疗应用如图9中操作的流程图进行描述。在步骤120，开始病人检查和会诊。在步骤122，获取预处理X射线，以及使用身体上的卡规(caliper)得到骨盆/肩膀不均和腿长度差异的静态测量。在图形输入板上标记感兴趣的数据点，诸如相对于头骨和颈椎的颈部倾斜、头倾斜和寰椎位置。在步骤124，将数字化数据点从图形输入板传送到计算机。使用定制的脊柱和上颈部脉冲治疗软件，在三维中实施X射线分析。在步骤126，由脊柱和上颈部脉冲治疗软件和数据档案，导出用于设备操作的数据参数，包括(a)--线性脉冲频率和持续时间，(b)--线性脉冲角度，(c)--线性脉冲力，以及(d)--旋转角。在步骤128，手动地经触摸屏或自动地经串行数据通信链路，将数据参数传送到脊柱和上颈部脉冲治疗软件。在步骤130，在脊柱和上颈部脉冲治疗软件中验证脉冲参数，包括最大脉冲力、频率和持续时间。在触摸屏26上显示设置。在步骤132，测试所测量的线性脉冲角度方向是否与预定治疗角度方向非常一致。预定所容许的差值。如果未实现正确对准，那么该系统进入步骤134。如果对准可接受，那么系统进入步骤136。在步骤134，调整探针线性轴的角度以便尝试实现正确对准。然后，系统返回到步骤132。在步骤136，只要实现角度对准，固定或锁定探针的线性轴的角度，以及锁定探针端的位置。然后，允许脊柱和上颈部脉冲治疗换能器开始操作。如果角度对准丧失，操作将停止。在治疗期间，步骤132和134中的计算一直进行。在步骤138，后脊柱和上颈部脉冲治疗包括使用身体卡规(caliper)测量疗法对骨盆/肩膀不均和腿长度差异的影响。在步骤140，在查看和建议后，根据需要安排病人下一次预约的时间。在步骤142，在5周后，实施治疗后X射线分析，以便确定治疗的进度和效率。
因此，尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，该描述不打算在限制意义上解释。示例性实施例的各种改进，以及本发明的其他实施例在参考该描述后对本领域的技术人员来说将是显而易见的。因此，附加权利要求意图将覆盖落在本发明的真正范围内的任何这些改进或实施例。
权利要求书(按照条约第19条的修改)1.一种脊柱和上颈部脉冲治疗设备，包括(a)工作台，其具有其上端能升高和降低的垂直定向臂；(b)水平定向臂，其耦合到所述垂直定向臂并相对于所述垂直定向臂可在轴向上移动，其可绕其自己的轴旋转，以及可绕所述垂直定向臂的轴枢轴转动；以及(c)脊柱和上颈部脉冲治疗设备，其耦合到所述水平延伸臂的远端，以及通过其到所述水平延伸臂的连接可绕轴枢轴转动，所述脊柱和上颈部脉冲治疗设备具有从其下端延伸的探针，以及所述脊柱和上颈部脉冲治疗设备用来在线性和旋转方向上操作以驱动所述探针，显示装置，其用于输入探针对准信息和用于显示探针何时与病人对准。
2.如权利要求1所述的脊柱和上颈部脉冲治疗设备，其中，所述探针在遇到预定力值的阻力时可折叠。
3.如权利要求2所述的脊柱和上颈部脉冲治疗设备，其中，所述探针具有可在外套管内滑动的内套管，所述内套管通过在与所述外套管相关的所述内套管上施加阈值力后释放的偏置摩擦联接器，，保持在相对于所述外套管的延伸位置中。
4.如权利要求3所述的脊柱和上颈部脉冲治疗设备，其中，所述偏置摩擦联接器包括紧靠所述探针管壁中的凹口偏置的多个滚珠。
5.如权利要求1所述的脊柱和上颈部脉冲治疗设备，其中，所述显示器是安装在所述脊柱和上颈部脉冲治疗设备的顶部上的触摸屏。
6.如权利要求1所述的脊柱和上颈部脉冲治疗设备，其包括微处理器，该微处理器被编程来识别正确对准以及仅当实现正确对准时允许操作开始。
7.如权利要求1所述的脊柱和上颈部脉冲治疗设备，包括线性音圈致动器，其安装到所述探针，并可操作来沿探针线性轴传送正弦脉冲波形。
8.如权利要求1所述的脊柱和上颈部脉冲治疗设备，包括第二音圈致动器，其安装到所述探针，并可操作来将旋转正弦脉冲波形传送到所述探针。
9.如权利要求1所述的脊柱和上颈部脉冲治疗设备，包括耦合到所述脊柱和上颈部脉冲治疗设备的外部计算机，所述外部计算机用于输入与人体的特征的卡规测量有关的数字化数据点，以及将这些数据点从所述外部计算机传送到所述脊柱和上颈部脉冲治疗设备。
10.一种脊柱和上颈部脉冲治疗设备，包括(a)工作台，其具有其上端能升高和降低的垂直定向臂；(b)水平定向臂，其耦合到所述垂直定向臂并相对于所述垂直定向臂可在轴向中移动，其可绕其自己的轴旋转，以及可绕所述垂直定向臂的轴枢轴转动；以及(c)脊柱和上颈部脉冲治疗设备和控制器，其耦合到所述水平延伸臂的远端，以及通过其到所述水平延伸臂的连接可绕轴枢轴转动，所述脊柱和上颈部脉冲治疗设备具有从其下端延伸的探针，以及操作的所述脊柱和上颈部脉冲治疗设备用来在线性和旋转方向上驱动所述探针，显示装置，其用于输入探针对准信息和用于显示探针何时与病人对准。
11.如权利要求10所述的脊柱和上颈部脉冲治疗设备，其中，所述探针在遇到预定力值的阻力时可折叠。
12.如权利要求10所述的脊柱和上颈部脉冲治疗设备，其中，所述探针具有内管和外套管，所述外套管具有紧靠所述内管壁中的凹口偏置的多个滚珠。
13.如权利要求10所述的脊柱和上颈部脉冲治疗设备，其中，所述显示器是安装在所述脊柱和上颈部脉冲治疗设备的顶部上的触摸屏。
14.如权利要求10所述的脊柱和上颈部脉冲治疗设备，包括微处理器，其可编程来识别正确对准以及仅当实现正确对准时允许开始操作。
15.如权利要求10所述的脊柱和上颈部脉冲治疗设备，包括线性音圈致动器，其安装到所述探针，并操作来沿探针线性轴传送正弦脉冲波形。
16.如权利要求10所述的脊柱和上颈部脉冲治疗设备，包括第二音圈致动器，其安装到所述探针，并操作用来将旋转正弦脉冲波形传送到所述探针。
17.如权利要求10所述的脊柱和上颈部脉冲治疗设备，包括耦合到所述脊柱和上颈部脉冲治疗设备的外部计算机，所述外部计算机用于输入与人体的特征的卡规测量有关的数字化数据点，以及将这些数据点从所述外部计算机传送到所述脊柱和上颈部脉冲治疗设备。
18.一种脊柱和上颈部脉冲治疗设备，包括(a)脊柱和上颈部脉冲治疗设备具有由此设备伸出的探针，所述探针用来从控制器接收信号，并安装在所述脊柱和上颈部脉冲治疗设备上，当所述探针与病人对准时，使所述探针轴向和旋转地移动；以及在所述脊柱和上颈部脉冲治疗设备的外表面上的显示器，用来从所述控制器接收信号并显示对准；耦合到所述探针的换能器，其操作用来赋予所述探针线性和旋转运动；以及(b)工作台，其可由支撑面支撑以及具有可耦合到具有多个自由度的所述脉冲控制器以及显示设备的耦合端，，该工作台允许所述脉冲控制器和显示设备在多个方向中移动以便使所述探针与所述脉冲控制器和显示设备附近的床上的病人对准。
权利要求
1.一种脊柱和上颈部脉冲治疗设备，包括(a)工作台，其具有其上端能升高和降低的垂直定向臂；(b)水平定向臂，其耦合到所述垂直定向臂，并相对于所述垂直定向臂可在轴向上移动，可绕其自己的轴旋转，以及可绕所述垂直定向臂的轴枢轴转动；以及(c)脊柱和上颈部脉冲治疗设备，其耦合到所述水平延伸臂的远端，以及通过其到所述水平延伸臂的连接可绕轴枢轴转动，所述脊柱和上颈部脉冲治疗设备具有从其下端延伸的探针，并且所述脊柱和上颈部脉冲治疗设备用来在线性和旋转方向中操作来驱动所述探针，显示装置，其用于输入探针对准信息和用于显示探针何时与病人对准。
2.如权利要求1所述的脊柱和上颈部脉冲治疗设备，其中，所述探针在遇到预定力值的阻力时可折叠。
3.如权利要求2所述的脊柱和上颈部脉冲治疗设备，其中，所述探针具有可在外套管内滑动的内套管，所述内套管通过在将阈值力应用于所述与所述外套管相关的内套管后，可释放的偏置摩擦联接器，保持在相对于所述外套管的延伸位置中。
4.如权利要求3所述的脊柱和上颈部脉冲治疗设备，其中，所述偏置摩擦联接器包括紧靠所述探针管壁中的凹口偏置的多个滚珠。
5.如权利要求1所述的脊柱和上颈部脉冲治疗设备，其中，所述显示器是安装在所述脊柱和上颈部脉冲治疗设备的顶部上的触摸屏。
6.如权利要求1所述的脊柱和上颈部脉冲治疗设备，其中包括微处理器，其被编程来识别正确对准以及仅当实现正确对准时允许开始操作。
7.如权利要求1所述的脊柱和上颈部脉冲治疗设备，包括安装到所述探针上的线性音圈致动器，用来沿探针线性轴传送正弦脉冲波形。
8.如权利要求1所述的脊柱和上颈部脉冲治疗设备，包括第二音圈致动器，其安装到所述探针，并操作来将旋转正弦脉冲波形传送到所述探针。
9.如权利要求1所述的脊柱和上颈部脉冲治疗设备，包括耦合到所述脊柱和上颈部脉冲治疗设备的外部计算机，所述外部计算机用于输入与人体特征的卡规测量有关的数字化数据点，以及将这些数据点从所述外部计算机传送到所述脊柱和上颈部脉冲治疗设备。
10.一种脊柱和上颈部脉冲治疗设备，包括(a)工作台，其具有其上端能升高和降低的垂直定向臂的；(b)水平定向臂，其耦合到所述垂直定向臂并相对于所述垂直定向臂可在轴向上移动，可绕其自己的轴旋转，以及可绕所述垂直定向臂的轴枢轴转动；以及(c)脊柱和上颈部脉冲治疗设备和控制器，其耦合到所述水平延伸臂的远端，以及通过其到所述水平延伸臂的连接可绕轴枢轴转动，所述脊柱和上颈部脉冲治疗设备具有从其下端延伸的探针，以及所述脊柱和上颈部脉冲治疗设备用来在线性和旋转方向中驱动所述探针，显示装置，其用于输入探针对准信息和用于显示探针何时与病人对准。
11.如权利要求10所述的脊柱和上颈部脉冲治疗设备，其中，所述探针在遇到预定力值的阻力时可折叠。
12.如权利要求10所述的脊柱和上颈部脉冲治疗设备，其中，所述探针具有内管和外套管，所述外套管具有紧靠所述内管壁中的凹口偏置的多个滚珠。
13.如权利要求10所述的脊柱和上颈部脉冲治疗设备，其中，所述显示器是安装在所述脊柱和上颈部脉冲治疗设备的顶部上的触摸屏。
14.如权利要求10所述的脊柱和上颈部脉冲治疗设备，其包括微处理器，其编程来识别正确对准以及仅当实现正确对准时允许开始操作。
15.如权利要求10所述的脊柱和上颈部脉冲治疗设备，包括线性音圈致动器，其安装到所述探针，并操作来沿探针线性轴传送正弦脉冲波形。
16.如权利要求10所述的脊柱和上颈部脉冲治疗设备，包括第二音圈致动器，其安装到所述探针的，并操作来将旋转正弦脉冲波形传送到所述探针。
17.如权利要求10所述的脊柱和上颈部脉冲治疗设备，包括耦合到所述脊柱和上颈部脉冲治疗设备的外部计算机，所述外部计算机用于输入与人体的特征的卡规测量有关的数字化数据点，以及将这些数据点从所述外部计算机传送到所述脊柱和上颈部脉冲治疗设备。
18.一种脊柱和上颈部脉冲治疗设备，包括(a)脊柱和上颈部脉冲治疗设备具有由此伸出的探针，所述探针操作用来从控制器接收信号并安装在所述脊柱和上颈部脉冲治疗设备上，当所述探针与病人对准时，使所述探针轴向和旋转地移动，以及在所述脊柱和上颈部脉冲治疗设备的外表面上的显示器，其操作来从所述控制器接收信号，以及换能器，其耦合到所述探针，并操作来赋予所述探针线性和旋转运动；以及(b)工作台，其可由支撑面支撑，并具有可耦合到具有多个自由度的所述脉冲控制器以及显示设备的耦合端，允许所述脉冲控制器和显示设备在多个方向中移动，以便使所述探针与所述脉冲控制器和显示设备附近的床上的病人对准。
全文摘要
本发明是一种脊柱和上颈部脉冲治疗设备和控制器，输送线性方向中的多个可变频率的脉冲和可变力，以及旋转力，用于病人治疗。已知的按摩疗法脉冲设备均是手持设备。比较起来，该脊柱和上颈部脉冲治疗设备安装在固定台和电枢上，允许三维中的可靠定位和方向对准。固定安装也提供使用方便。包含安全联接器以避免在固定安装情况下，治疗的过大力导致的伤害。平滑正弦波形是用于脉冲输送的优选波形以及在装置中数字地产生正弦波。使用数据验证来确保在设备启动前正确的方向对准。在脊柱和上颈部脉冲治疗设计中考虑了治疗方案中的病人安全和一致性。
文档编号A61H23/02GK1937988SQ200580009776
公开日2007年3月28日 申请日期2005年3月8日 优先权日2004年3月26日
发明者阿斯拉姆·坎, 彼得·威舍特 申请人:阿斯拉姆·坎