用于不同信号输入的多功能线缆的制作方法
【专利说明】
[0001] 要求优先权
[0002] 本申请要求2013年3月14日提交的标题为"Multifunction Cable for Use With Different Signal Inputs"的美国专利申请第13/830, 239号的优先权。
技术领域
[0003] 本公开的实施例涉及在提供不同输出的传感器与被配置为接收、处理和显示与不 同输出中的每一个相对应的信息的监控器之间的连接。更具体地，本公开的实施例涉及一 种多功能线缆，其被配置为接收来自传感器的不同输入并确定存在不同输入中的哪一个并 将确定的输入转换为可被监控器使用的信号。
【背景技术】
[0004] 传统地，使用分娩力计（以下称为"toco"）、子宫内压力导管（以下称为"IUPC"） 形式的传感器或者两种类型的传感器来监控子宫收缩形式的由分娩妇女所表现出的物理 参数。理想地，期望在分娩婴儿之前监控收缩的幅度、频率和持续时间。还使用其他类型的 传感器监控其他物理参数。
[0005] 传统toco采用在刚性环（称为"保护环"）内支持的变形测量机构。当施加子宫收 缩的力时，这种toco显示出非常低的柔度（例如，偏转），其不能够提供关于收缩强度的数 据，并且当被特定的病人生理机能（诸如具有较多腹脂或薄子宫的病人）使用时容易受到 人为因素的影响。此外，这种传统toco比较重、非一次性且价格昂贵（每一个toco在300 至500美金的水平）、修理昂贵且专用于特定厂商的监控器。此外，即使通过适当的清洁过 程，这种toco也会存在病人之间的交叉感染的风险。
[0006] 目前，已开发出了低成本、质量轻、一次性的所谓"气动"toco,气动toco宣称即使 没有改进传统保护环、应变测量toco的性能也具有传统保护环、应变测量toco的性能。在 10美金（$ 10)的成本下，气动toco生成闭合内部空气容积内的压差形式的输出，其随着 作用于弹性膜的子宫收缩而变化并且通过位于与闭合空气容积连通的可再用线缆的远端 处的压力换能器来感应并转换为电信号。这种气动toco及其操作在2012年8月16日公 开的代表发明人Hari Eswarn、Curtis L. Lowry和James D. Wilson的阿肯色大学的董事会 申请的国际PCT公开第W0 2012/108950中进行了描述。
[0007] 已经由犹他州Murray的临床创新有限责任公司开发并且市场化了的商业极度成 功、低成本、一次性的子宫内压力导管的KOALA?子宫内压力导管（IUPC)。KOALA? IUPC采 用闭合空气容积来经由感应闭合空气容积内的压差的可再用线缆组件的远端处的压力换 能器来测量子宫收缩的频率、持续时间和强度。KOALA? IUPC及其操作都在转让给本公开 的受让人的美国专利5, 951，497、5, 984, 879和6, 231，524中进行了描述。KOALA? IUPC的 商业成功达到了几乎整个美国的每个医院都采用以及在欧洲也被广泛使用的程度。
[0008] 使用闭合空气容积的其他感应设备包括由犹他州Murray的临床创新有限责任公 司开发并市场化的LATITUDE?食道导管和肛门直肠导管。
[0009] 采用闭合空气容积的尿动力导管在商业上可用来自特拉华州威明顿的T-D0C有 限责任公司的T-D0G?充气导管。通过位于可再用线缆的远端处的压力换能器来感应闭合 空气容积内的压差。在转让给本公开的受让人的美国专利6, 447, 462中描述了 T-D0G?导 管及其操作。
[0010] 如发明人在本文中所意识到的那样，期望能够采用单个可再用线缆来向监控器提 供来自不同一次性传感器的输入。然而，诸如闭合空气容积传感器之类的传感器（其在传 感器自身内不使用电路）在多用途线缆的开发中存在挑战。
【发明内容】
[0011] 在本公开的一个实施例中，一种线缆组件包括电路、切换元件以及用于与传感器 的输出连接进行接合的输入连接，线缆组件的电路被配置为对具有公共输出连接结构的至 少两个不同传感器的不同输出进行接受并提供对应于所接受传感器输出的信号，并且切换 元件被配置为选择性地使电路在提供对应于所接受输出的信号之前来对至少两个不同传 感器中的至少一个的所接受输出进行处理。
[0012] 在另一实施例中，一种传感器包括：传感器元件；输出连接，其与传感器元件通 信；以及启动元件，其接近输出连接，并被构造为使得与包括电路的线缆的协作的输入连接 相关联的切换元件响应于输出连接与输入连接的接合而改变切换元件的操作模式，以使得 线缆的电路对与传感器元件的输出相对应的电信号进行处理并提供对应于输出的处理后 的电信号。
[0013] 在又一实施例中，一种系统包括监控器和线缆，线缆包括：电路；输入连接，其用 于接合传感器的输出连接；以及切换元件，其与输入连接相关联，切换元件被配置为选择性 地使线缆的电路对被配置为提供被电路接受的不同输出的至少两个不同传感器中的至少 一个的输出进行处理，并且向监控器提供对应于所接受传感器输出的信号输出。
[0014] 在又一实施例中，一种使用传感器的方法包括：将被配置为提供输出的传感器连 接至操作性地耦接至监控器的线缆；向线缆提供传感器输出；将传感器输出转换为可被监 控器使用的对应电信号，并且通过线缆将对应于传感器输出的电信号传输至监控器；将传 感器与线缆断开；将另一个传感器连接至线缆，另一个传感器被配置为提供与所述传感器 的输出不同的输出；向线缆提供不同的传感器输出；将不同的传感器输出转换为对应的不 同电信号；将不同电信号处理成为可被监控器使用的形式；以及将处理后的不同电信号传 输至监控器。
【附图说明】
[0015] 图1是根据本公开的线缆、连接至线缆的监控器以及具有不同输出且被配置为操 作性地与线缆耦接的两个传感器的实施例的示意图；
[0016] 图2A至图2E分别是包括根据本公开的切换元件和协作启动元件并且适合与线缆 和传感器一起使用的不同切换机构的示意图；
[0017] 图3包括了线缆的输入部的分解透视图，该线缆包括根据本公开实施例的输入连 接和所选电路；
[0018] 图4A和图4B分别包括图3的线缆的输出部的侧视图和关于图3的线缆的输出部 的线缆轴旋转90度的侧视图；
[0019] 图5包括用于传感器的输出连接的实施例的侧视截面图，输出连接被配置为与图 3的输入连接接合；
[0020] 图5A是当与图5所示的输出连接一起使用时被配置为与本公开的实施例一起使 用的传感器的侧视图；
[0021] 图5B是当与被配置为与图3的输入连接接合的输出连接一起使用时被配置为与 本公开的实施例一起使用的另一传感器的侧视截面图；
[0022] 图6包括与图3的输入连接接合的图5的输出连接的侧视截面图；
[0023]图7是与图3的线缆实施例一起使用的电路的示意图；以及
[0024]图8是可与图3的线缆实施例一起使用的另一电路的示意图。
【具体实施方式】
[0025] 本文所呈现的说明不是任何具体传感器设备或多功能线缆的实际示图，而仅仅是 用于描述本公开的实施例的理想表示。
[0026] 如本文所使用的，术语"线缆"和"线缆组件"表示并包括但限于被配置有用于接 收传感器的输出、处理输出并提供信号给监控器（包括处理器和任选的显示器）使用的任 何设备或装置，并且不限于传统的、加长线缆结构或者任何特定的物理结构。在一些实施例 中，线缆可以包括具有壳体的连接器，其包括电路以及配置有至传感器输出并用于直接连 接至监控器的连接。
[0027] 如本文所使用的，当提到电信号时，术语"处理"表示并包括通过接收装置（诸如， 包括处理器和任选的显示器在内的监控器）改变电信号的特性以能够对其进行使用。电信 号的处理的一个非限制性实例是信号的放大。
[0028] 在一些实施例中并参照图1，线缆组件10包括输入壳体12,其包括输入插座14形 式的输入连接、具有接近输入插座14的至少两种操作模式的切换元件16以及操作性地耦 接至切换元件16并被配置为用于将传感器输出转换为可被监控器50 (例如，被配置为监控 子宫收缩的监控器）使用的电信号的电路18,其中线缆组件10直接或通过如图所示的加长 多导体路径P操作性地耦接至监控器50。线缆组件10的近端88可包括用于附接至监控器 50的电连接器90。输入插座14被配置为接收传感器30a的凸形连接器32a形式的输出连 接，凸形输出连接器32a通过一段管34与传感器30a通信。在一个实施例中，当凸形输出 连接器32a与输入壳体12的输入插座14接合时，传感器30a的输出包括传感器30a和管 34内包含的闭合空气容积内的压力差。
[0029] 在这种实施例中，电路18包括与输入插座14通信的压力换能器20,用于感应闭 合空气容积内的压差，并且电路18还包括用于将来自压力换能器20的电信号（其对应于 由传感器30a和另一传感器30b (每一个都提供不同的压力输出）中的至少一个所检测的 压差）处理为可被监控器50使用的电信号的部件（例如，图7的电路150或图8的电路 150A，下文对它们进行详细描述）。换句话说，电路18可以不处理来自压力换能器20的电 信号（其对应于来自传感器30a和30b中的一个的输出），如果这种信号适合于仅被传输至 监控器的话，但是可以处理来自传感器30a和30b中的另一个的电信号来使得该信号适合