JP2009519787A - Management and display of medical devices - Google Patents
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Abstract
少なくとも１つのハンドル（１２０）、医療デバイス（１１０）を形成するため、ハンドルへ解放可能に接続可能な１回使用装置（１３０）、及びその電池電源を再充電するため、少なくとも１つのハンドルを受容するように構成される充電モジュール（１５０）、を備える医療デバイスシステム（１００）が開示される。ハンドルはその一端に形成され、装置の補完的１回使用接続装置（１３３）により受容されるように構成される接続部（１２３）を有する密封された細長いケーシング（１２１）を有する。ケーシングは電池電源（２２３６）、その一端に設置され、ハンドルへ接続されると、光を少なくとも器具へ照射するように構成される白色ＬＥＤランプ（２５３２）、及びハンドルの動きを検出すると、白色ＬＥＤランプを点灯及び消灯させるように構成される少なくとも１つの移動感知スイッチ回路（２２１８）を取り囲む。
【選択図】図４At least one handle (120), a single use device (130) releasably connectable to the handle to form a medical device (110), and at least one handle to recharge its battery power Disclosed is a medical device system (100) comprising a charging module (150) configured to do so. The handle has a sealed elongate casing (121) formed at one end thereof and having a connection (123) configured to be received by the complementary single use connection device (133) of the device. The casing is installed at one end of the battery power supply (2236), and when connected to the handle, a white LED lamp (2532) configured to irradiate at least light to the instrument, and a white LED when detecting movement of the handle Surrounding at least one movement sensing switch circuit (2218) configured to turn the lamp on and off.
[Selection] Figure 4
Description
この発明は医療装置、特に殺菌の容易さを許容しつつ、便利な操作に適した装置に関する。 The present invention relates to a medical device, and more particularly to a device suitable for convenient operation while allowing easy sterilization.
喉頭鏡は、患者の咽喉へ挿入する構造の弓形ブレードへ解放可能に接続できる細長いハンドルを備える医療器具である。このようなデバイスは患者への挿管に役立つ。ブレードはハンドルに対し上向きにブレードを廻すことにより、ハンドルに接続される。ハンドルは中空で、ブレードの遠心端を照明するため、光源に電源を供給する電池を含む。光源は従来ブレードに配置される白熱ランプである。 A laryngoscope is a medical instrument with an elongated handle that can be releasably connected to an arcuate blade configured to be inserted into a patient's throat. Such a device is useful for intubation of a patient. The blade is connected to the handle by turning the blade upward relative to the handle. The handle is hollow and contains a battery that powers the light source to illuminate the distal end of the blade. The light source is a conventional incandescent lamp disposed on the blade.
歴史的に、ハンドルとブレードは、患者の気道を開けるのに必要な剛性を備えるため、金属から形成されてきた。従って、これらの既知喉頭鏡は高い資本コストを有し、従ってそれらの耐用年数中、何回も殺菌され、かつ再使用されてきた。一般的洗浄方法は、それ自身費用のかかる加圧殺菌方法である。 Historically, handles and blades have been formed from metal to provide the rigidity necessary to open a patient's airway. Thus, these known laryngoscopes have a high capital cost and thus have been sterilized and reused many times during their lifetime. The general cleaning method is an expensive autoclaving method itself.
近年、喉頭鏡の洗浄と殺菌の妥当性についての関心が高まってきた。金属喉頭鏡のハンドルは、それらがしばしばギザギザを有し、これにより殺菌を妨げる細菌や他の汚染物に対する多くの場所を提供するので、洗浄は特に困難であることが注目される。この問題に対処する試みで、いくらかの使い捨てブレード式喉頭鏡が開発されてきた。しかし、既知の使い捨てブレード式喉頭鏡は、ブレードをハンドルに係合させるため、ブレードをハンドルに対して上方向へ回転することにおいて、古い完全再使用可能な金属喉頭鏡に関して、同一接続システムを維持してきた。使い捨てブレードがこのようにハンドルに接続される場合、ブレード先端はしばしばハンドルに接触し、従ってハンドル上に存在する汚染物はブレードの方へ移転し、その後患者へ移転する。 In recent years, there has been increasing interest in the validity of laryngoscope cleaning and sterilization. It is noted that metal laryngoscope handles are particularly difficult to clean because they often have jagged edges, thereby providing many places for bacteria and other contaminants that hinder sterilization. In an attempt to address this problem, several disposable blade laryngoscopes have been developed. However, known disposable blade laryngoscopes maintain the same connection system with respect to old fully reusable metal laryngoscopes by rotating the blades upward relative to the handle to engage the blade with the handle I have done it. When a disposable blade is thus connected to the handle, the blade tip often contacts the handle, so that contaminants present on the handle are transferred towards the blade and then transferred to the patient.
既知の使い捨てブレードの別の問題は、それらがしばしばそれらの偶然の再使用を防止する手段を欠くことである。ブレードの再使用を防止する手段が備えられる場合、手にしたブレードは使用済みのブレードであることを認識し、このためユーザに不満や時間遅れを起こさせることが、ユーザがブレードをハンドルに何回か接続しようとした後に、しばしば明らかになることである。認識されるように、このような不満や遅れは、喉頭鏡が必要とされる多くの場合に、重大な問題となる Another problem with known disposable blades is that they often lack a means to prevent their accidental reuse. If means are provided to prevent reuse of the blade, it will recognize that the blade you have obtained is a used blade, which can cause the user to be dissatisfied and time lag. This is often revealed after trying to connect several times. As will be appreciated, such dissatisfaction and delays are a serious problem in many cases where a laryngoscope is required.
従来の咽頭鏡は、２つが結合した場合、ランプが点灯するようにハンドルとブレード間の結合の一部として形成される電気接続を有する。咽頭鏡が、大手術中のような、長期間患者に挿入される状況では、電池は急速に消耗する。患者に挿管されている間に、ハンドルとブレードを切り離すことにより、ランプを消灯することは危険である。ある場合は、結合に関係なく、ＯＮ／ＯＦＦ操作ができる回転スイッチをハンドルの手元側に形成する。しかし、このようなスイッチは殺菌を困難にする汚れに接近することになる。 A conventional laryngoscope has an electrical connection formed as part of the coupling between the handle and the blade so that when the two are coupled, the lamp is lit. In situations where the laryngoscope is inserted into the patient for an extended period of time, such as during a major operation, the battery will quickly drain. It is dangerous to turn off the lamp by disconnecting the handle and blade while being intubated by the patient. In some cases, a rotary switch that can be turned ON / OFF regardless of the coupling is formed on the handle side. However, such a switch will approach dirt that makes sterilization difficult.
この発明の目的は、従来技術デバイスの１つ以上の問題をほぼ克服、又は少なくとも緩和すること、又は有効な代案を提供することである。 It is an object of the present invention to substantially overcome or at least mitigate one or more problems of prior art devices or to provide an effective alternative.
この開示の一態様によると、器具の操作を可能にするため、以下の装置を収容する密封ケーシングを備え、器具に接続可能なハンドルが提供される：
電池電源；
ハンドルへ接続される場合、少なくとも器具へ電磁放射を行うように構成された出力装置；及び
前記ハンドルの動きを検出すると、出力装置をＯＮ／ＯＦＦするように構成された少なくとも１つの移動感知スイッチ回路。
According to one aspect of the present disclosure, a handle is provided that includes a sealed casing that houses the following devices and is connectable to the instrument to allow operation of the instrument:
Battery power supply;
An output device configured to provide at least electromagnetic radiation to the instrument when connected to the handle; and at least one movement sensing switch circuit configured to turn the output device on / off upon detection of movement of the handle .
この開示の一態様によると、以下を備える医療デバイスシステムが提供される：
少なくとも１つのハンドル；
医療デバイスを形成するため、ハンドルに解放可能に接続可能な１回使用器具；及び
その電池電源を再充電するため、少なくとも１つの前記ハンドルを受容するのに適した受電モジュール；
According to one aspect of this disclosure, a medical device system is provided comprising:
At least one handle;
A single use instrument releasably connectable to the handle to form a medical device; and a power receiving module suitable for receiving at least one said handle to recharge its battery power;
ここで前記ハンドルはその一端に形成され、器具の補完的１回使用式接続装置により受容されるのに適した接続部を有する、密封された細長い、以下からなるケースを備える：
前記電池電源；
前記一端に設置され、ハンドルに接続されると、光を少なくとも器具へ照射するように構成された白色ＬＥＤランプ；及び
前記ハンドルの移動を検出すると、白色ＬＥＤランプをＯＮ／ＯＦＦするように構成される少なくとも１つの移動感知スイッチ回路。
Wherein the handle comprises a sealed elongated case formed at one end and having a connection suitable for being received by a complementary single use connection device of the instrument:
The battery power source;
A white LED lamp installed at the one end and connected to the handle to irradiate at least light to the instrument; and configured to turn on / off the white LED lamp upon detecting movement of the handle. At least one movement sensing switch circuit.
この開示の一態様によると、ランプ、電池電源、及びランプ点灯を駆動するためのパルス幅変調ドライバ。 According to one aspect of this disclosure, a pulse width modulation driver for driving a lamp, battery power, and lamp lighting.
他の多くの態様も開示される。 Many other aspects are also disclosed.
（喉頭鏡システム） (Laryngoscope system)
この発明の少なくとも１つの実施例が、付属図面を参照して例のみにより記述されるだろう。図１〜３は、ハンドル１２０の電池充電モジュール１５０を始め、再使用可能なハンドルデバイス１２０を使い捨て可能なブレード器具１３０へ結合することにより形成される喉頭鏡１１０を内蔵する喉頭鏡システム１００を示す。好ましくは、システム１００は２つのハンドル１２０を含み、少なくとも１つのハンドル１２０の再充電を可能にする一方、もう１つのハンドル１２０をブレード１３０へ結合して使用される。
At least one embodiment of the invention will now be described by way of example only with reference to the accompanying drawings. 1-3 illustrate a
図１は、図３に示す動作構成を示すため、その間にスナップ式係合を備えるため、ブレード１３０への少なくとも長さ方向の挿入により、そしてまたハンドル１２０の長さ方向軸の周りの回転により結合される。スナップ式係合は、好ましくはハンドル１２０の長さ方向軸の周りの更なる回転により解除される１つである。更なる回転は逆回転か、又はハンドル１２０とブレード１３０間の結合を形成したのと同一方向の回転である。更なる回転は好ましくはブレード１３０内に使用できない結合要素を作り、ハンドル１２０の使用されたブレード１３０への再結合を妨げ、使用されたブレード１３０を廃棄することを要求する一方、各場合に新ブレード１３０で繰り返し使用されることを可能にする。そのようなことで、これにより患者間の交差感染を妨げることが望まれるブレードの一回使用構成を可能にする。
FIG. 1 shows the operational configuration shown in FIG. 3 so as to provide a snap-fit between them, by at least longitudinal insertion into the
図２は１つ又は２つのハンドル１２０が再充電、及び使用しない場合の再充電と保管のため、充電モジュール１５０の夫々のコンセント１５２と１５４へ挿入可能であることを示す。このコンセントはハンドル１２０の結合部１２３（図４参照）を簡単に挿入することにより受け入れるような形状である。ハンドル１２０は重力でコンセント内に納まり、係合を固定し、又は留める必要なく、直ちに挿入及び除去ができる。
（喉頭鏡ブレー）
FIG. 2 shows that one or two
(Laryngoscope blade)
図４はブレード１３０の１つの形状をより詳細に示す。ブレード１３０は、患者の咽喉への挿入を容易にするため、一般に弓状延長部１３２を含むように見える。延長部１３２は延長部１３２へほぼ直角に配置される円筒部１３１で統一的に、又は一体的に形成される。ブレード１３０は、円筒部１３１にある円筒状近接端４０６から少なくとも延長部１３２の中まで伸びる、欧州特許公報ＮｏＥＰ１、４３３、４１３Ａ２で開示される種類の内部ライトパイプ１３４で形成される。ブレード１３０は、好ましくは光のような電磁放射を伝導及び拡散の両方を行う鋳造プラスチック材料から製造する。光パイプ１３４は、好ましくは内部で反射し、パイプ１３４へ向けられる光を延長部１３２へ効率的に伝送し、これにより光が分散により患者の咽喉へ照射される。
FIG. 4 shows one shape of the
ブレード１３０は、上記の方法で、結合部１３３とハンドル１２０の結合部１２３（以下で論じる）の間の相互係合を介して、ブレード１３０のハンドル１２０への接続を促進するため、円筒部１３１の近接端４０６に構成される、一般的に円筒状、管状結合部１３３を含む。
The
ブレード１３０は、その機能を以下で述べる、パイプ１３４に隣接して形成又は設置される自己終端の金属線閉コイル１３６を含む。好ましくは、検出コイルと称するコイル１３６は１（図４に示すように）と約１５０の間の巻き数を有し、そして好ましくは結合部１３３の一部として形成され、その結合部は円筒部１３１の近接端４０６の一部として鋳造される補助空洞へ挿入可能である。
（喉頭鏡ハンドル）
(Laryngoscope handle)
尚、図４を参照して、ハンドル１２０は上記のような長手方向軸４００を画定するため、一般に円筒状で細長い形状である。ハンドル１２０は、周辺管状結合部１２３、及び遠心端４０２へ伸びる円筒状本体部１２２を画定するため、遠心端４０４近辺で半径方向に内側へ階段状のケーシング１２１により形成される。
Referring to FIG. 4, the
ハンドル１２０は中空であり、プリント回路基板（ＰＣＢ）の片側に取り付けられた電子回路網１２５を保持するため、内部取り付け枠（表示なし）を含む。ＰＣＢ１２４の反対側は電池２２３６を保持する。ＰＣＢ１２４は表示器１２７へ接続され、そして接続線１２６を介して、各感知コイル２２０６、及びランプ２５３２へ接続される。ランプ２５３２は、好ましくは高輝度白色発行ダイオード（ＬＥＤ）により形成される。レンズ２８０２は、ハンドル１２０がブレード１３０へ結合される場合、ランプ２５３２により放射される光を光パイプ１３４へ集束させるため、遠心端４０４に配置される。コイル２２０６は結合部１２３内へ設置され、ハンドル１２０とブレード１３０が接続される場合、後に記述するように、その接続と、好ましくはブレード１３０へ加えられる過剰な物理的圧力を感知するように、コイル１３６と密着して磁気的に結合されるように動作する。検出コイル１３６は、好ましくは図３と４から認識されるように、ハンドル１２０とブレード１３０が結合される場合、ほぼ最大電磁結合を提供するように、感知コイル２２０６とほぼ同軸に配置され、そしてこれとほぼ同一平面になるように、ブレード１３０内に設置される。
（充電モジュール）
The
(Charging module)
図５は図１及び２で見られる充電モジュール１５０の回路２０００の概略ブロック図表示を示す。回路２０００は、電源スイッチ２０１２の配置を介して、同調回路２０４０へ選択的に接続できる正電源２０２８と負電源２０２４を提供する電源２００４へ接続される主電源入力２００２から電力を導く。
FIG. 5 shows a schematic block diagram representation of the
電源スイッチ２０１２は、電源スイッチ２０２１へ制御出力２０３２を提供するパルス幅変調器２０１０へ制御信号２０３０を出力する位相振幅制御回路２００８を内蔵する電力発振器２００６の一部を形成する。電源スイッチ２０１２は正電源２０２８又は負電源２０２４のいずれかへ同調回路を交互に接続するように動作する。同調回路２０４０は、図示のように第１同調キャパシタ２０１４、第１コイル２０１６、第２コイル２０１８及び第２同調キャパシタ２０２０からなる一連の装置を内蔵する。別の構成ではキャパシタ２０１４と２０２０の内の１つだけが使用に必要である（１／２キャパシタンス値の）。フィードバックサンプル信号２０２２が第２コイル２０１８と第２同調キャパシタ２０２０の間の接続から導かれ、そして位相・振幅制御回路２００８へフィードバック制御を提供する。
The power switch 2012 forms part of a
図１と２から見られる、充電モジュール１５０は２つのコンセント１５２と１５４を含み、これにより図２に示すように、各コンセントに１つずつ、２つの喉頭鏡ハンドル１２０を受けることができる。この結果、充電モジュール１５０はハンドル０、１つ、又は２つを充電することができ、これによりこれらの変動を許容するように動作できなければならない。この点で、コイル２０１６と２０１８の各々は、各コンセント１５２と１５４に対応する夫々の空芯分割変圧器の夫々の一次巻き線を形成する。各分割変圧器の他の部分は対応するコンセントへ挿入される場合、対応するハンドル１２０のコイル２２０６により形成される。コイル２０１６と２０１８は直列に接続され、コイル２０１６と２０１８間の磁界が打ち消そうとするように反対極性に接続され、これが医療環境に重要な他のデバイスとの干渉を最小化することに役立つ。
1 and 2, the
キャパシタ２０２０の電圧を監視するフィードバック信号２０２２は、同調回路２０４０のコイル２０１６、２０１８を通る電流を監視し、そしてパルス幅変調器２０１０が充電モジュール１５０へ挿入されるハンドル１２０の数に基づく電源印加を可能にする。
A
充電回路２０００は、好ましくは２７.５kHzで作動し、この周波数は、より高い周波数（スキン効果）でのコイル電力損失、切替え損失、ハンドルコイル２２０６への十分な結合、及びハンドル１２０の感知動作（後で記述）を含む変動要件を満足するように経験的に選択される。回路２０００は、フィードバック電圧２０２２を感知することにより、コイル２０１６と２０１８の電流をほぼ一定に保つことにより作動する。１つ又は２つのハンドルが充電されることにより負荷をかけられる場合、電圧２０２２は同一であるが、追加負荷は少量だけ共振周波数を上昇させる。回路２０００は充電電流を提供する電流源のように作動し、ハンドル内の電池が利用可能な充電電流を受け入れる。これは１つ又は２つのハンドルが存在するかにより、そしてハンドル１２０内の制御回路（後に述べる）に必要とする電力により変動する。半波整流は、切れた電池（即ち０V）が、もう１つの半サイクルから導かれる補助電圧（後述する）を妨げないように、充電電流のために使用される。
The
図６は充電モジュール回路２０００のより詳細な概略表示を示す。見られるように、電源入力２００２は、変圧器２１０４へ電源電圧を入力する前に回線フィルタ２０１２へ供給される。回線フィルタ２０１２は電源入力２００２へ接続される充電器からの干渉信号を防ぎ、そして充電器に対する障害を防止するため、電源入力２００２上の過渡信号を吸収する。変圧器２１０４は２つの二次巻線を有し、その１つは比較的高電圧（約６０ＶＤＣ）を高電圧出力２０２８とアース接続２０２４へ提供するため主整流器とフィルタ装置２１０６へ供給される。変圧器２１０４の二次出力は低い電圧を補助整流器と、電源発信器２００６と回路２０００の残りの構成部品を形成する電子回路へ比較的低い電圧（例えば約１０ＶＤＣ）を供給する出力２１１０を提供する補助整流器２１０８へ提供される。図６に示す大部分の回路への出力２１１０の接続は、明確化のため省略されている。特に、検出器と制御増幅器２１１８への入力として基準電圧を出力する基準電圧調整器２１１２へ低い電圧電源２１１０が入力される。三角波発生器２１１６は同調回路２０４０からフィードバック制御信号２０２２を受信し、そして基準電圧２２１２を使用し、三角波出力２１２０を提供する。三角波２１２０はパルス幅変調器２０１０の入力へ提供される。パルス幅変調器２０１０の更なる入力は、検出器と制御増幅器２１１８から導かれ、その入力はフィードバック信号２０２２から供給される。
FIG. 6 shows a more detailed schematic representation of the
検出器と制御増幅器２１１８は、回路２１１８への設定制御２１３２により電力発信器２００６の電圧出力を設定するフィードバック信号のためのエンベロープ型検出器装置を内蔵する。これを使用して三角波２１２０に対するパルス幅変調器２０１０の感度を調節する。パルス幅変調信号２０３２は、これにより形成され、スイッチ駆動回路２１２６へ一対の出力を生成する非重複ゲート駆動回路２１２４へ提供され、これは夫々ＭＯＳＦＥＴスイッチ２１２８と２１３０へ夫々のゲート入力を供給する2つの出力２１３２、２１３４を有する。非重複ゲート駆動回路２１２４は、ＭＯＳＦＥＴスイッチ２１２８と２１３０のいずれも同時にＯＮにならず、これにより高電圧電源２０２８の過負荷を回避し、スイッチ２１２８と２１３０の損傷を回避する。スイッチ駆動２１２６への出力２０３４からの局所フィードバックはＭＯＳＦＥＴスイッチ２１２８のプッシュプル動作を可能にする。
Detector and
回路２００６は同調回路２０４０の共振周波数により制御される“線形”発振器として動作する。図示された回路装置は、正のフィードバックが効果的に継続することを保証することにより、そして大きなループゲインにより、発振が基本的発振器原理により立ち上がることを保証することにより必然的に開始する。一旦発振が開始すると、フィードバック（２１１８を介した）の大きさがそのレベルを安定させるフィードバック電圧２０２２は制御増幅器２１１８によりフィルタされ、ＰＷＭ動作を維持するのに十分にリップルを減少させ、そして安定化のため位相シフトを制御する。
図示の装置で、ハンドルが充電モジュール１５０へ挿入されていない場合、フィードバック信号２０２２は比較的高く、従って変調器２０１０からのパルス出力幅を狭め、これによりＭＯＳＦＥＴスイッチ２１２８と２１３０を駆動する。同調回路２０４０への負荷が増加すると、１つ以上のハンドル１２０及び最大充電を必要とするそれらのハンドルの挿入を介して、フィードバック回路はこれによりＭＯＳＦＥＴスイッチ２１２８、２１３０への駆動を増加させる。
（ハンドル回路）
In the illustrated apparatus, when the handle is not inserted into the
(Handle circuit)
図７は喉頭鏡１１０の電子的動作を提供するため、各ハンドル１２０へ内蔵される回路２２００の概略ブロック図表示を示す。図７から見られるように、回路２２００は図４の記述で上で述べたように、同調キャパシタ２２０４とコイル２２０６の並列配置を内蔵する同調回路２２０２を含む。好適実施における同調回路２２０２は、充電器周波数ではなく、記述する主として力センサ回路を最適化するため、約４０ｋＨｚの周波数へ同調される。充電時は、同調キャパシタ２２０４は負の半サイクルは充電し、電流が電池２２３６へ流れ込む場合の正の半サイクルでは放電するので充電電流を増加させる。
FIG. 7 shows a schematic block diagram representation of a
同調回路２２０２は、回路２２００の３部の各々への共通出力を表示する出力２２０８を提供する。それらは充電中の動作のための補助電力回路２２２２、充電整流器とスイッチ２２２０へ供給される出力２２１２、及びブレード感知と保護回路２２１６へ提供される出力２２１０への出力２２１４を含む。
回路２２００の様々な構成要素は、最後に再充電可能な電池２２３６の再充電及び、白いＬＥＤ２５３２と、白いランプＬＥＤ２５３２を照明するのに使用されるランプドライバ２２２８の動作管理、及び多くのＬＥＤ表示器２２２６に提供される。ＬＥＤの制御は制御回路２２５０を介して行われる。
The various components of the
最初に、ハンドル１２０を充電モジュール１５０へ挿入すると、同調回路２２０２はコイル２０１６、２０１８から誘導される起電力に応答し、そして最初に再充電可能電池２２３６の再充電動作中の消費のため電源電圧２２４６を提供する補助電力回路２２２２に電圧を加える。この消費は出力電圧２２３４を再充電可能電池２２３６へ提供するため、充電整流器とスイッチ２２２０を起動するため、制御回路２２５０の出力２２４４を介して提供される制御信号の発生を含む。再充電可能電池２２３６は、制御回路２２５０への温度制御信号２２４２を形成する電池温度センサ２２４０へ入力される温度出力２２３８を有する。
Initially, when the
揺動と転倒スイッチ２２１８の配置は、ハンドル１２０のみが使用される低電力“トーチ”モードと、ハンドル１２０がブレード１３０へ結合される高電力喉頭鏡モードの両方でＬＥＤランプ２５３２の動作用制御回路２２５０へ入力を提供する。
The arrangement of the swing and
ブレード感知・保護回路２２１６は、最初に充電中（＞３０Ｖピーク）に存在する高電圧が検出回路を破損から防止するように動作する。又これらの回路はハンドル１２０のブレード１３０への結合を感知するように動作し、使用中ブレード１３０上へのたわみを感知するようにも動作する。たわみは同調回路２２０２を介して感知され、喉頭鏡１１０のユーザからの反応を誘導するように、ＬＥＤ表示器２２５２を介して、警報信号を動作させるように動作する。回路２２１６は、ハンドル１２０が充電器１５０へ挿入されていない場合、ハンドル１２０の充電回路がコイル２２０６に負荷をかけることも防ぐ。
（ハンドル電力供給と充電）
Blade sensing and
(Handle power supply and charging)
図８へ戻って、同調回路２２０２からの第１出力２２１４は絶縁キャパシタ２３０４を介して補助電源モジュール２２２２へ供給される、コイル２２０６から受信した電圧は平滑キャパシタ２３０８と、電圧調整器２３１０へ電圧を限定した電源を提供する整流器と制御器２３０６へ提供され、その出力２２４６は、回路２２００へ補助電圧２２４６を提供する。従って、補助電圧２２４６はハンドル１２０が充電モジュール１５０へ挿入される場合のみ印加され、充電信号はそれにより形成される空芯分割変圧器を介して受信される。図８に見られるような補助電圧２２４６は、電池２２３６の充電動作に対し、図８の下部に表示するように各回路へ補助電圧を提供する。明瞭化のため、全ての接続が図で示されているわけではない。図示のように第１接続は細粒充電パルス発生器２３２０であり、これは比較器２３２４へ一連のパルスを提供し、これは次に出力２２４４を切替え、ＭＯＳＦＥＴ２３１４のゲートへ出力２２４４を提供する。ＭＯＳＦＥＴ２３１４がＯＮになると、整流ダイオード２３１２を介して、コイル出力２２１２から電池電源ライン２２３４への接続が可能となる。従ってコイルからの電圧出力が回路に対して正であり、電池電圧を上回る場合、充電電流は次に電池２２３６へ流れ込む。
Returning to FIG. 8, the
電池２２３６は、好ましくは、４つのニッケル金属ハイドライド（Ｎｉ、ＭＨ）セルの一連の接続により形成され、それが合計で８００ｍＡｈｒの貯蔵容量を提供する。これは約８時間のブレードランプの使用、及び公称４時間の“急速”充電を可能にする。温度変換器２２４０（例えば、ＩＣ型温度センサ、熱電対）はＮｉＭＨセルの１つのケースと熱的接触で取り付けられ、これにより電池セル２２３６の温度を検出するように構成される。変換器２２４０は、充電動作中、高温が電池２２３６上に感知されると、比較器２３２４の切替えを調節するように動作可能な温度制限回路２３１６へ温度出力２２４２を提供する。典型的回路で、電池線２３２４上の充電電圧の目標は６．１Ｖであり、５．４Ｖ公称動作電圧と“放電”値として約４Ｖになる。
The
図８の電池充電回路は、補助電圧２２４６（明瞭化のため図示せず）を介して電源供給され、そして急速充電制御信号を充電ゲート回路２３２２へ提供するため、電池電圧２２３４を感知する負傾斜検出及び時間制限回路２３１８も含む。充電ゲート回路２３２２は、温度制限回路２３１６のゲート出力と共に、ＭＯＳＦＥＴスイッチ２３１４の動作を制御するため、ゲート信号２３３０を比較器２３１４の反転入力へ提供する。
The battery charging circuit of FIG. 8 is powered via an auxiliary voltage 2246 (not shown for clarity) and a negative slope that senses the
回路２３１６と２３１８は、好ましくはＭＣ３３４０のような電池急速充電制御器を使用して実施され、そして感知された電池電圧が低い場合、電池２２３６の急速充電を提供し、温度制限がオーバする場合、又は電池電圧がその所望公称レベルへ到達する場合、電池の細流充電を提供するように、適切に構成される。充電制御回路により発生する制御信号が、各々が緑色ＬＥＤ２３３４と橙色ＬＥＤ２３３６へ結合する２つの出力２２５２ａを提供する充電表示論理回路２３３２へ提供される。急速充電動作中、橙色ＬＥＤ２３３６が点灯し、充電回路が細流充電モードに切替ると、橙色ＬＥＤ２３３６が消灯し、緑色ＬＥＤ２３３４が点灯する。
（ブレード検出と保護）
(Blade detection and protection)
図９は図７のブレード感知・保護回路２２１６の詳細概略図を示す。回路２２１６は、喉頭鏡操作中、ブレード１３０へ結合される場合、動作する。上記から分かるように、このような動作中は、電池充電電圧は同調回路２２０２へ供給されず、同調回路２２０２が図９の回路により形成されるフィードバック発振器出力を表示する接続２２１０へ結合される負荷を形成する。この点で、図９は、電池電圧２２３４を半分に分割し、これにより発振用基準電圧を形成する電圧分割器２４０２により、その非反転入力が供給される比較器２４０４を示す。２つの抵抗器とキャパシタから形成されるＴ‐回路２４０６は、比較器２４０４を発振させるため、その反転入力へ比較器２４０４周りの同調局部フィードバックを提供する。比較器２４０４の出力は短形波をＭＯＳＦＥＴトランジスタスイッチ２４１０のゲートへ提供し、これにより絶縁ダイオード２４１２を介して電池電圧をＰＮＰトランジスタ２４１８のエッミッタへ供給するため、可変抵抗器２４１４と固定抵抗器２４１６から形成される直列抵抗器回路へ選択的に供給することができる。トランジスタ２４１８のコレクタは接続２２１０を介して同調回路２２０２へ結合され、ＲＣ直列回路２４０４を介して、比較器２４０４の反転入力へ結合される。トランジスタ２４１８のベースはＲＣ並列回路２４２２を介してグランドへ結合され、そして更なるＰＮＰトランジスタ２４２０のベースへも結合される。
FIG. 9 shows a detailed schematic diagram of the blade sensing and
図９の回路のこの部分の累積的効果は、同調回路２２０２がその一部を形成し、そして発振器の発振周波数を本質的に制御する発振器を形成することである。図９の回路は同調回路２２０２へ接続される場合、発振するだろう。
The cumulative effect of this part of the circuit of FIG. 9 is that the
ハンドル１２０のブレード１３０への挿入により、同調回路２２０２は結合装置１３３で形成される金属線１３６の検出コイルと相互作用を行うだろう。相互作用はコイル１３６と２２０６間の磁気結合による。コイル１３６は、コイル２２０６に電流が流れる場合、ハンドルコイル２２０６上に追加の電磁負荷を提供する。コイル１３６の直列抵抗器は、ハンドル１２０内のコイル２２０６を使用して形成される一次回路へ反射する所望負荷を与え、これによりハンドル１２０が、第１にブレード１３０の存在を、そして望ましくは使用中ブレード１３０へ加えられる力の大きさも検出することを可能にするため、特定巻き数を設定することにより調節される。相互作用は、ブレードコイル１３６によりハンドルコイル２２０６上へ設置される負荷を検出することにより各例で検出される。
Insertion of the
第１に、ブレード１３０の存在の検出のため、電力消費における量変化だけが引き起こされる。
First, because of the detection of the presence of the
その小さな巻き線１３６の検出は同調回路２２０２の特性インピーダンスを少し変化させるように動作し、これは次に比較器２４０４を使用して形成される図９の発振回路上に、これにより形成される負荷を調節する。そのようなことで、同調回路２２０２上に印加される発振信号はコイル１３６により形成される追加負荷が増加するに伴い、振幅を消失する。ブレード１３０内にコイル１３６により形成される追加負荷は、約４０ＫＨｚの中心周波数で、同調コイル２２０６の並列共振インピーダンスを僅かに減少させる。しかし回路２２１６の残りにより検出されるものは、一般に電力に比例する振幅の減少である。
The detection of the small winding 136 operates to slightly change the characteristic impedance of the
ハンドルコイル２２０６は抵抗器２４１６と２４１４の有効（抵抗性）インピーダンス電圧分割器と、ＭＯＳＦＥＴ２４１０の無視できるインピーダンスで形成する。ダイオード２４１２は、充電サイクル中、発振器を保護するように備えられ、そしてそのインピーダンスは、ブレード感知動作中は無視される。トランジスタ２４１８は、キャパシタ２４２２を充電する負のピークコレクタ電圧で飽和する自己バイアス発振器として動作する。トランジスタ２４２０は発振を変形するためのレベル移動及び温度補正、及び重要なことには発振振幅を負荷抵抗器２４２４へ提供する。２つの更なる比較器２４２８と２４３０の配置を使用して、センサ発振器から論理信号を導く。第１に、抵抗分割器回路２４２６の直列接続は、各々が比較器２４２８と２４３０の非反転入力へ供給される多くの基準電圧を提供する。感知動作中、保護ダイオード２４１２のいかなる影響も補償する回路２４２６がダイオード２４２５を介して提供される。抵抗器２４３２とキャパシタ２４３４により形成されるフィルタ回路は、次に比較器２４２８と２４３０の各々の反転入力へフィルタした電圧を提供する。フィルタは、発振の大きさとその出力にほぼ比例する大きさの、より滑らか（ほぼ発振しない）電圧信号へ発振周波数を変換するように動作する。比較器２４２８は、ブレード１３０の結合の中で形成されるコイル２２０６のコイル１３６との直接相互作用から生じる“ブレード”出力２２２４を提供するため、ハンドル１２０の喉頭鏡ブレード１３０への挿入を検出するため、そのフィルタ電圧を比較的高い基準電圧と比較する。図４のブレード１３０の固定コイル１３６を使用して、ハンドル１２０とブレード１３０間の結合の検出だけを提供する。
The
喉頭鏡１１０の挿入、または他の使用中、ブレード１３０へ加えられる力を更に検出したい場合、表面上は電力のより大きな消費を検出するため、より精巧な電力消費装置が必要である。回路２２１６は、ブレード１３０へ加えられる圧力の結果として、発振電圧における変化へより高感度を提供するため、分割器２４２６の低基準電圧へ結合される比較器２４３０を使用して、この付加的消費を検出する。分割器２４２６により設定される所定の大きさを超えて消費される電力への応答は比較器２４３０から“力”出力２２３０を提供する。
If it is desired to further detect the force applied to the
図２９Ａ〜２９Ｃは結合検出と力検出の両方のために構成されるブレード１６０の別の装置を示す。図２９Ａは、今述べたようなことを除き、多くの点でブレード１３０に類似のブレード１６０を示す。ブレード１６０は、ブレード延長部１３２の上部外面上に配置される力スイッチ部へ２つのリード１６２と１６３により電気的に結合される多巻きコイル１３６ａを含む。図２９Ｂは、ブレード１６０の１つの実施例の電気回路図を示し、ここではスイッチ部１６１は通常“開”であり、“閉”の場合、抵抗器１６４を介してコイル１３６ａにより形成される回路を閉じ、これによりそのインピーダンス及びこれによるハンドコイル２２０６とのその磁気結合の程度を変化させるように動作することが見られる。並列抵抗器１６８を使用して、信頼できる動作を可能にし、動作はコイル１３６ａの巻き線抵抗器にほぼ依存しないことを保証するため、スイッチ１６１により見られるように、コイル１３６ａのインピーダンスを調整する。抵抗器１６４と１６８の大きさは、所望の電気負荷効果を達成するように、０〜５ｋΩの間で変動する。スイッチ１６１が“開”の間、ブレード１６０とハンドル１２０の間の結合の検出は、コイル１３６ａと抵抗器１６８の負荷インピーダンスによる負荷における、比較的僅かであるが、にも拘らず検出可能な増加により達成される。スイッチ１６１が閉じると、抵抗器１６４は更にインピーダンスに並列する（下げる）。一般に、抵抗器１６４は抵抗器１６８のそれより低い値を有する。例えば抵抗器１６８は５ｋΩの値を有する一方、抵抗器１６４は１００Ωの値を有する。スイッチ１６１の構造は図２９Ｃに示され、ここではスイッチ１６１が延長部１３２の上部外面に接着される金属化層１６７から形成される。絶縁メッシュ１６６は次に金属層１６７と伝導ポリマ層１６５に挟まれる。接続１６２と１６３は、夫々ポリマ層１６５と金属層１６７へ接続される。使用しない場合、又は力が加わらない場合、絶縁メッシュ１６６は、その間の電気接続を防止するため、層１６５と１６７の間の分離を維持する。例えば、挿入中ブレード１６０を飲み込む患者により、又は咽喉の壁へ不適切に押し付けられるブレードにより、過剰な力が加えられる場合、層１６５の部分がメッシュ１６６を通過し、金属層１６７と接触し、これによりスイッチ１６１を電気的に閉じるように、層１６５がメッシュ１０６に対して力を加える。これが発生するとコイル１３６ａは、抵抗器１６４を介して閉じられ、ハンドルコイル２２０６上への負荷を増加させるより大きな磁気負荷が形成される。
FIGS. 29A-29C show another device of
図３０は、延長部１３２と円筒部１３１は別々に製造され、そして例えばエポキシ接着又は超音波溶接により結合される更なるブレード１７０を示す。ブレード１７０で、延長部は鋳造され、結合部１３３と長手方向に並べられ、その周りにコイル１３６ｂが形成される円筒状ポスト１７２を形成する。この装置で使用されるコイル１３６ｂは結合と力の検出の両方に使用される。結合検出に対しては、その長手方向の位置決め、及び挿入時、ハンドルコイル２２０６が存在する場所に近接する観点で、前のように検出される磁気結合が形成される。その結合は、コイル２２０６と１３６ｂを共に設置することから生じる空芯変圧器の定常電力“消費”を確立する。力が延長部１３２へ加えられると、延長部１３２と円筒部１３１間の比較的弾性的な動きが起こり、コイル１３６ｂに隣接する図３０に２つの矢印で図示するポスト１７２の僅かな物理的変位を起こす。その僅かな変位は、コイル１３６ｂを長手方向軸から動かし、そしてコイル２２０６と１３６ｂ間の磁気結合量を変化させるように動作し、これにより負荷を変化させる。一般にその変化は結合の減少となり、これにより負荷の減少となる。このように負荷におけるこの減少は“力”に対する負荷増加を検出するように動作する、図９に示すそれに類似の回路を使用して、検出することができる。この構成で、円筒部１３１（及びハンドル１２０）と延長部１３２間の弾性的機械結合のたわみは力検出に十分な磁気結合を著しく変化させる。
FIG. 30 shows a
図３２Ａは延長部１３２に依存するポスト１７２も有する更なるブレード１８０を示す。この構成で、２つの機械接触スイッチ１８２と１８４は、ホスト１７２に隣接する円筒部１３１内に配置され、巻き線１３６ａを内蔵する回路に平行に配線される。従ってこの構成は図２９と３０の組み合わせのようなものを表示する。再度図３２Ａで、円筒部１３１と延長部１３２間の弾性結合により、ポスト１７２は過剰な力がブレード１８０へ加えられた場合に移動する。その動きが十分大きいと、ポストは接触スイッチ１８２、１８４の１つと係合し、これが次に以前のようにハンドル１２０とブレード１８０間の磁気結合上の負荷を変化させるように動作する。この構成の電気回路を図３２Ｂに示し、ここではスイッチ１８２と１８４は、各々が負荷の変化により必要な“力”表示を提供するように並列に接続される。コイル１３６ａとスイッチ１８２、１８４間の電気的配線接続は、明確化のため図３２Ａには表示していない。
FIG. 32A shows a
ブレード１３０、１６０、１７０及び１８０の使用は簡単な“結合”検出ブレードと、喉頭鏡が結合と過剰な力の両方を検出できる更なるブレードを形成する能力を与える。このブレードは教育環境に最適である一方、結合ブレードはより安価で熟練者により、かつ大容量の場所（例えば手術室）での使用により適している。
（ランプドライバ）
The use of
(Lamp driver)
図１０に戻って、“ランプ”入力２５０２は制御回路２２５０（図１１を参照して後に記述）から誘導され、図７のモジュール２２２８の一部を形成する白色ＬＥＤランプ２５３２を動作させるように使用される。ランプ入力２５０２は、図９のブレード信号２２２４が発生する場合に発生し、そしてランプ信号２５０２が発生すると、電池電圧２２３４をフラッシング発振器２５０８への入力を表示する電源供給線２５０６へ結合するように動作する電源スイッチ２５０４へ供給される。電源供給線２５０６は、電圧をその入力として図９に示す回路から誘導される力信号２２３０を受信するＭＯＳＦＥＴトランジスタ２５１４へ供給される。更なるＭＯＳＦＥＴトランジスタ２５１６は、更なるＭＯＳＦＥＴ２５３４のゲートとＬＥＤドライバ回路２５１０へ加えられるその出力制御のため、フラッシング発振器２５０８をＯＮにするため、トランジスタ２５１４のドレイン上の電圧を検出する。ＭＯＳＦＥＴ２５１４のドレインは、ＭＯＳＦＥＴ２５３４と結合し、さらなるＭＯＳＦＥＴ２５１８のゲートを供給し、定電流シンク回路２５３０の制御を表示する制御信号２２４８を形成する。
Returning to FIG. 10, the “Lamp”
論理電源調整器２５２２は電池電圧２２３４で動作し、制御回路２２５０の動作に対し、調整された更なる低電圧を供給する。特に、論理電圧２５２４は、抵抗器２５２６と２５２８により形成される分割回路へ供給され、その間の接続が定電流シンク２５３０への制御信号２２４８を形成する。定電流シンク２５３０は、２つのモードの内の１つでその調整動作のため白色ＬＥＤ２５３２に電流シンクを提供する。
The
この点で、ハンドル１２０と、そして特に白色ＬＥＤ２５３２は、ハンドル１２０がブレード１３０から分離された場合は、“トーチ”（１／２電力）モードで、そしてハンドル１２０がブレード１３０へ結合された場合は、喉頭鏡モード（高出力）でのいずれかで動作する。各々の場合、ランプ信号２５０２が発生する。
In this regard, the
喉頭鏡（高出力）モードで使用中の場合、そして図１０での入力を提供する力信号２２３０が論理的低レベルにある（即ちブレード１３０に過剰力が加わっていない）と仮定すると、このような場合はＭＯＳＦＥＴ２５１４はＯＦＦとなる。この効果は、ＭＯＳＦＥＴ２５１８はそのゲートが電源２５０６のそれに接近する比較的高電圧に上昇することである。これにより各ＭＯＳＦＥＴ２５１６と２５１８はＯＮになる。ＭＯＳＦＥＴ２５１６はフラッシング発振器２５０８をＯＦＦにし、これによりＬＥＤドライバ２５１０を介して赤色ＬＥＤ２５１２の動作を防止するため、またＯＮになる。さらに、ＭＯＳＦＥＴ２５１８は抵抗２５２０を介して、定電流シンク２２３０の制御信号２２４８に影響する。その結果、ＭＯＳＦＥＴがＯＮになると、制御信号２２４８はシンク２５３０を介して、そしてこれにより白色ＬＥＤ２５３２を介して所定電流になるように低下する。これにより白色２５３２の高出力が得られる。
When in use in the laryngoscope (high power) mode and assuming that the
トーチモードで使用中は、ハンドル１２０はブレード１３０へ結合されず、その結果、図９のブレード感知保護回路はブレード信号２２２４、又は力信号２２３０のいずれかを提供するように動作しない。同様に、図１０の入力を提供する力信号２２３０は、ＭＯＳＦＥＴ２５１４をＯＦＦにする論理的低レベルにある。図１１の制御回路は、図１０の回路へ提供される“トーチ”信号２５５０を出力する。信号２５５０は、抵抗器２５５４を介して電流制御電圧２２４８へ結合する更なるＭＯＳＦＥＴ２５５２のゲートへ提供される。トーチ信号２５５０がＯＮの場合、ＭＯＳＦＥＴ２５５２はＯＮとなり、次に抵抗器２５２６を介してより多くの電流を引き出し、これにより制御電圧２２４８を低下させる。抵抗器２５５４の適切な選定により、制御電圧２２４８を、電流シンク２５３０により引き出される電流を低下させるのに十分な値に低下させ、これにより白色ＬＥＤ２５３２の照明出力を、ＭＯＳＦＥＴ２５１８のみＯＮの場合の照明出力の約半分の値に低下させる。
When used in torch mode, the
高出力喉頭鏡モードに戻って、力入力２２３０上の電圧も、ＭＯＳＦＥＴ２５１４をＯＮにし、そしてフラッシング発振器２５０８をＯＮにするＭＯＳＦＥＴ２５１６をＯＦＦにするように動作する。これは、次にＬＥＤドライバ２５１０を駆動し、赤色ＬＥＤ２５１２をＯＮとＯＦＦで点滅させ、これにより過剰力が加わっていることを視覚警報信号として使用者に提供する。ＭＯＳＦＥＴ２５３４もＯＮとＯＦＦに動作する。ＭＯＳＦＥＴ２５３４のドレイン接続は直接制御電圧２２４８へ接続されるので、ＯＮになるＭＯＳＦＥＴ２５３４は、制御電圧２２４８をショートさせ事実上０Ｖとし、これにより電流シンク２５３０をＯＦＦにし、白色ＬＥＤ２５３２をＯＦＦにするように動作する。フラッシング発振器の動作は、これにより恐らく患者の咽喉内の過剰な力の更なる視覚的表示を提供する白色ＬＥＤ２５３２からの白色光出力を調整する。フラッシングの間、ピーク光出力は変動する。
（スイッチ制御）
Returning to the high power laryngoscope mode, the voltage on the
(Switch control)
図１１は、揺動及び転倒スイッチ２２１８、ブレード入力２２２４、補助電圧２２４６から入力を受信し、ランプ出力２５０２及びトーチ出力２５５０へ提供する制御回路２２５０の残りを示す。見られるように、揺動スイッチ２６０６は切替え入力をデバウンス回路２６０６へ提供する。揺動スイッチ２６０６は、例えばＣｏｍｕｓ国際グループ社の一部である欧州Ａｓｓｅｍ Ｔｅｃｈで発売される適切な装置である。スイッチ２６０６は、名目上一方向で軸方向に加速して一瞬に接触する。スイッチ２６０６は、接触からの分離を保持するため、粗製加速度計と考えられる小型ボールベアリングとバネを使用する。例えば水銀スイッチ、又は欧州Ａｓｓｅｍ Ｔｅｃｈで発売の乾式接触装置により形成される転倒スイッチ２６０４も、入力を対応するデバウンス回路２６０８へ提供する。デバウンス回路２６０６と２６０８の各々は切換えインターフェース論理回路２６１０へ出力する。更に、転倒デバウンス回路２６０８の出力は転倒入力をランプ駆動デコーダ２６２０へ提供する。
FIG. 11 shows the remainder of the
動作において、ハンドル１２０を単に振り、例えばテーブル上で水平位置からハンドル１２０を持ち上げることにより、又は約９０度ハンドル１２０を傾斜させることにより、ハンドルがブレード１３０へ接続させているかどうかにより、揺動と転倒スイッチ２２１８はハンドル１２０の使用者がランプ２５３２をＯＮ、ＯＦＦすることを可能にする。傾斜は長手方向軸４００と、又は側方傾斜と一致する。側方傾斜は、例えばブレード１３０が患者の咽喉内に設置され、患者の頭部が操作中、側方ヘ揺れる間に発生する。スイッチ２２１８はＰＣＢ１２４上に形成されるので、これらはハンドル１２０のケース１２１内に密封され、そしてそれら自身は汚染の危険を示さない。
In operation, depending on whether the handle is connected to the
インターフェースロジック２６１０も補助電圧２２４６とブレード信号２２２４を受信し、多くの信号を、カウンタ２６１８と共にタイマ２６１２を形成するＤフリップフロップ２６１４へ出力する。リップルカウンタ２６１８はフィードバック入力を切換えインターフェースロジックへ提供し、そしてこれらの装置は“Ｍ”入力をデコーダ２６２０へ集中的に提供する。補助電圧２２４６は“充電”入力をデコーダ２６２０へ提供し、ブレード信号２２２４は対応する“ブレード”入力をデコーダ２６２０へ提供する。デコーダ２６２０は最初に、ランプ動作をＯＦＦにし、これにより充電動作中、ランプ信号２５０２をＯＦＦにし、更にトーチ動作中、及びブレード１３０が接続時、ランプ２５３２の動作をＯＦＦにするように動作する。デコーダ２６２０はランプ信号２５０２とトーチ信号２５５０を出力する。白色ＬＥＤ２５３２の動作も図１２を参照して述べたように、Ｍ入力を介してタイマ２６１２により制御される。
Interface logic 2610 also receives
図１２は、充電中及びブレード１３０がそれに接続された喉頭鏡動作中、ハンドル１２０の動作を制御するため、制御回路２２５０の動作方法２７００のフローチャートを示す。方法２７００は、特に図１１の制御回路により行われる論理を示す。図１２の“ランプ”への言及、及び以下の記述は白色ＬＥＤ２５３２により好ましくは形成される喉頭鏡ランプに関する参考である。
FIG. 12 shows a flowchart of a method of
方法２７００は、思考に役立つ公称開始入口点２７０２を有する。第１動作ステップ２７０４で、もし補助電圧２２４６が存在すると、充電動作を明瞭に意図し、ステップ２７０６はランプをＯＦＦにし、ステップ２７０８は電池電圧をチェックする。もし電池電電圧が“低”であれば、充電を必要とし、ステップ２７１０は電池２２３６の温度が低いかをチェックする。もしそうであれば、橙色ＬＥＤ２３３６はステップ２７１２でＯＮになり、ハンドル１２０は急速充電モード２７１４へ入り、その時間中に電池２２３６が充電される。充電は、ステップ２７０４で補助電圧２２４６が検出される限り継続する。電池電圧がステップ２７０８で検出されるように、その適切な公称電圧に達すると、電池充電器は細流充電モード２７１６へ戻り、橙色ＬＥＤ２３３６が消灯し、そして緑色ＬＥＤ２３３４はステップ２７１８でＯＮになる。同様に、もし高温をステップ２７１０で充電動作中に検出すると、充電器はステップ２７１６で細流充電モードへ戻る。
The
もし、ステップ２７０４で、補助電圧２２４６が感知されなかった場合、ステップ２７２０はブレード信号２２２４が感知されたかどうかを検出する。もしブレードが感知されなかった場合、これは例えばハンドル１２０がトーチ用として保持されているか、又は例えばテーブル上に置かれているのと同じである。ステップ２７２２は、次に揺動スイッチ２６０２が動作しているかどうかを検出する。もしそうでなければ、ステップ２７２４は転倒スイッチ２６０４が動作しているかどうかを検出する。もしそうでなければ、更なる動作は起こらない。もしスイッチ２６０２、２６０４のいずれかがステップ２７２２又はステップ２７２４で動作しているならば、ランプ（白色ＬＥＤ）２５３２は、図１０を参照して上で論じたように、その半出力モード動作でステップ２７２６でＯＮになる。その時、タイマ２６１２はリセットされ、５分間タイマが開始する。喉頭鏡ハンドル１２０は次にＬＥＤ２５３２から照射される白色光がレンズ２８０２を通過し、トーチとして使用される。ステップ２７３０はタイマ２６１２が時間切れになっているかどうかをチェックする。もしそうであれば、ランプ２５３２はステップ２７３２でＯＦＦになり、制御は開始２７０２へ戻る。もしタイマ２６１２が時間切れでなければ、ステップ２７３４は次に揺動スイッチが動作しているかどうかをテストし、そしてステップ２７３６は揺動スイッチ２６０４が動作しているかどうかをテストする。もしそれらのスイッチ２６０２、２６０４のいずれかが動作していれば、ランプ２５３２はステップ２７３２で再度ＯＦＦになる。もしそうでなければ、方法２７００は、タイマ２６１２が時間切れであるかどうかを決定するため、ステップ２７３０へ戻る。その結果、これはトーチモード動作で、ハンドルの動作を制御する。
If in
ブレードがステップ２７２０で感知される場合、ランプ２５３２はステップ２７３８で全出力に切替わる。ステップ２７４０は、次に１０分間にタイマ２６１２をリセット・スタートする。これは、それが医師に、患者内で喉頭鏡１１０を適切に設置するため、いくらかの時間を取らせる場合の喉頭鏡動作に等価である。ステップ２７４２は、次にブレード１３０が感知されているかどうかをテストする。もしブレード１３０が除去されたならば、ランプはステップ２７３２でＯＦＦになる。次にステップ２７４４は、タイマ２６１２が時間切れかどうかをテストする。もしそうであれば、ランプ２５３２はステップ２７５２でＯＦＦになる。ステップ２７５４は、次に転倒スイッチ２６０４が動作しているかどうかをテストする。もしそうであれば、制御は、次にステップ２７２０へ戻り、ここでもしブレード１３０が再度感知されれば、ランプ２５３２は、次にステップ２７３８でＯＮになり、そしてその手順はそれにより継続する。もし転倒スイッチがステップ２７５４で動作していない場合、制御は、ランプ２５３２がＯＦＦに保たれるステップ２７５２へ戻る。この動作モードの結果、喉頭鏡は、ランプＯＮで患者体内に適切に設置され、ある延長期間、手術中の場合、時にはそうであるように、患者体内に留まる。その期間中、ランプは５分後、ＯＦＦとなり、それにより電池電力を保存する。もし何時でもランプをＯＮにしたい場合、転倒スイッチを、患者の頭部を傾斜させることにより、ハンドルを転倒させることで動作させるだけでよい。このようにランプは次にＯＮにして、必要に応じ更なる検査そして／又は再配置を可能にする。
If the blade is sensed at step 2720, the
ステップ２７０４で１０分タイマの動作中であれば、転倒スイッチはステップ２７０６で動作し、次にランプがＯＦＦになる。もしそうでなければ、ステップ２７４８は過剰力がブレードに加えられているかどうかを検出する。もしそうであれば、ステップ２７５０は、次に赤色ＬＥＤ２５１２と白色ＬＥＤランプ２５３２を点滅する。制御は次にタイマ動作中、ステップ２７４２へ戻る。
If the 10 minute timer is operating in
その方法で記述した装置はマイクロコントローラ装置を使用して、実施することができることは、図１２で認識されるだろう。この点で、図７の制御回路２２５０は図７で示し、そして上で記述した他の回路からの様々な入力を検出するように動作する適切にプログラムされるマイクロコントローラにより置換してもよい。マイクロコントローラを使用して、例えば電池充電制御装置のソフトウェア版を実施し、ここでは電池電圧と電池温度センサはＡ／Ｄ変換器へ提供され、充電動作中、電池電圧と電池温度の直接測定を可能にするマイクロコントローラの一部を形成する。
It will be recognized in FIG. 12 that the device described in that way can be implemented using a microcontroller device. In this regard, the
図１３Ａは、ほぼ円筒状で電池２２３６と、上記の電子回路を囲むハンドル１２０の外観を示す。ハンドル１２０のケース１２１はＬＥＤ表示器２２２６（２５１２、２３３６、２３３４）の各々と動作可能なように関連する表示窓２８０４を含む端部キャップ２８０２により近接端４０２で閉止する。側面図の図１３Ａと端部キャップ２８０２の端面図である図１３Ｂとから見られるように、表示窓２８０４は隅の周りに伸び、これによりＬＥＤ表示器２２２６の多方向表示を提供するような形状である。
FIG. 13A shows the exterior of a
表示窓２８０４の詳細は図１４Ａに見られ、ここでは窓はほぼ透明なプラスチック材料から鋳造され、そしてそれは端部キャップ２８０４の端部上に形成される９０度の角度の周りに伸びる固いブロック部２９０４を内蔵し、そしてＬＥＤ２５１２、２３３６及び２３３４の設置用ソケット２９０２を含む。ソケット２９０２へのＬＥＤの設置は図１４Ｂに見られる。このように窓２８０４と赤色ＬＥＤ２５１２、橙色ＬＥＤ２３３６、及び緑色ＬＥＤ２３３４の装置により形成されるＬＥＤ表示器２２２６は、赤色、橙色及び緑色視覚表示の各々が窓２８０４を通して表示可能であるように、表示器２２２６の“信号灯”統一装置を提供する。従って喉頭鏡１１０として使用されている場合、窓はハンドル１２０の充電状態、又はブレード１３０に対する圧力の過剰供給のいずれかに関する明確な表示を使用者へ提供することができる。橙色ＬＥＤ２３３６は黄色ＬＥＤによって置換してもよい。更に図には表示されないが、可聴警報を赤色ＬＥＤ２５１２の代わりに、またはそれに加えて使用してよい。可聴警報の実施における１つの困難は音の放射を著しく減少させるケーシング密封であり、これにより、有益な音響レベルに対する電力消費を増加させる。更に、挿管揺動中、窓を内蔵するハンドル１２０の接近端は直ちに開業医の視線上にあり、従って赤色ＬＥＤ２５１２は非常に見やすい。
Details of the
図１３Ａも端部キャップ２８０４から、その遠心端４０４で関連するハンドル１２０の動作部を図示する。注目すべきは、遠心端は、白色ＬＥＤ２５３２から照射する光をブレード１３０内に形成される光学装置１３５上へ集束するように配置されるレンズ２８０２を内蔵する。白色ＬＥＤ２５３２はハンドル１２０内、好ましくはレンズ２８０２を焦点に設置されることが図１４Ａから認識されるだろう。
FIG. 13A also illustrates the working portion of the
図１３Ａに図示し、透視で図７の同調回路２２０２のコイル２２０６を、又示す。このコイル２２０６は充電器モジュール１５０内のコイル２０１６／２０１８の両方と、ブレード１３０再使用防止結合装置から形成されるコイル１３６と相互作用するように構成される。ハンドル１２０は、レバースイッチなどのような使用者の物理的に操作可能な、又は動作可能な開口部を内蔵しない密封装置である。ブレード１３０は使い捨てで、ハンドル１２０から取り外し可能である観点で、ハンドル１２０の汚染は伝統的に喉頭鏡ハンドル程激しくないようである。殺菌は費用のかかる損傷する可能性のある高圧蒸気殺菌法の必要なく、洗浄により実施される。
（更なる実施）
Also shown in FIG. 13A is a
(Further implementation)
図１９はハンドル１２０の別の電子的構成３４００を示す。装置３４００は、この特定実施で、ＤＳＰＩＣ３０Ｆ３０１１マイクロコントローラのような、デジタル信号処理装置により形成されるマイクロコントローラ３４０２の周りに集中する。このようなデバイスは、ＰＷＭ制御モジュールとＡ／Ｄ変換器と共に、非常に多くのプログラマブル入出力ポートを特徴とする。マイクロコントローラ３４０２の使用は、記述するように回路の他の部分における簡略化の実施を可能にする。しかし、図１９では、参照番号が別の装置に対応して先に記述されたそれらに対して使用される場合、同一要素が使用され、それに対して同一記述が適用されることが観察される。更に、図１９でマイクロコントローラ３４０２への全ての接続が示されているわけではない。明確化のため省略されるそれらの接続は発振器及びクロック入力を含み、その使用は不使用入出力ポートを始め、当業者にはよく理解されるだろう。
FIG. 19 shows another
図７の先の装置に関し、図１９の回路３４００は、ブレードセンサ回路３４０４、補助電源３４０６、及び電池スイッチ３４０８の各々へ結合される感知コイル２２０６を含む。
With respect to the previous device of FIG. 7, the
最初に、図１７を参照して、補助電源３４０６が、抵抗器３２１２を介してバイアスされ、そしてダーリントン構成トランジスタ３２０８を介して、電流を平滑キャパシタへ通過させるチェナダイオード３２１２により形成される簡単なレギュレータを供給するダイオード３２０２と３２０６の電圧逓倍構成へコイル２２０６を結合するキャパシタ３２０２を含む。これは電池母線ＶＢＴＹを介して、電池２２３６から電力を誘導する更なる（ショットキー）ダイオード３２１８と並列に配置される（ショットキー）ダイオード３２１６を始め、電池スイッチ３４０８へ供給される電圧ＶＣＣを提供する。図示の配置で、ショットキーダイオードは簡便な寸法及びパッケージのため、及び電池とレギュレータ間の電圧低下を減少させるため使用された。２つのダイオード３２１６と３２１８の共通カソード接続は供給電圧を平滑キャパシタ３２３６と、その出力電圧が抵抗器３２２２、３２２６、キャパシタ３２２４、及び可変抵抗器３２２８により形成される調節回路により調節可能な、低電流電圧レギュレータ３２２０へ提供される。レギュレータ３２２０は電圧出力ＶＣＣを平滑キャパシタ３２３０へ提供し、これは次にアナログ電源電圧ＶＡＮを提供するため、抵抗器３２３２とキャパシタ３２３４から形成される抵抗器‐キャパシタフィルタにより更に平滑される。アナログ電源電圧ＶＡＮを使用して、マイクロコントローラ３４０２内のＡ／Ｄ変換器へ電力を供給する。
First, referring to FIG. 17, a simple regulator formed by a
電池スイッチ３４０８は図１６で見られ、ＶＤＤ、ＶＣＣ、及びコイル２２０６の各々から電源入力を誘導する。電池スイッチ３４０８はマイクロコントローラ３４０２のデジタル出力ＲＤ１から切替え入力を受信する。出力ＲＤ１はアクティブ・ローで、これを使用して、切替えトランジスタ３１０４をＯＦＦにし、次に一次切替えトランジスタ３１１２をＯＮにし、コイル２２０６からダイオード３１１０を介して、電流を流すことを可能にし、これにより電池２２３６を充電する。
A
図１９へ戻って、電池電圧が充電動作中、絶えず監視されることを可能にし、そして電池が充分放電（約４Ｖで）する前にハンドルを停止させるため、マイクロコントローラ３４０２のアナログ入力ＲＢ２を提供する抵抗分割器とフィルタを内蔵する電池電圧検出回路３４１２が電池母線ＶＢＴＹへ結合される。主リセット回路３４１０がマイクロコントローラ３４０２のＶＤＤ線とＭＣＬＲ入力の間を結合する。
Returning to FIG. 19, the analog input RB2 of the
図１９に見られるように、信号灯ＬＥＤ２５１２、２３３６及び２３３４の各々は、ドライバトランジスタ３４１４の列の対応する１つへのマイクロコントローラ３４０２の夫々の出力ＲＥ０、ＲＥ１及びＲＥ２が供給される。従って、出力ＲＥ０〜ＲＥ２の各々を有効にすることにより、対応するＬＥＤが点灯する。この実施例で、赤色ＬＥＤ２５１２は２つの役割りを有する。第１に、図１０の装置におけるように、赤色ＬＥＤは過剰力がブレードに加えられる場合に、点滅により点灯する。更にマイクロコントローラの実施例において、赤色ＬＥＤ２５１２は、電池容量は更に２０分の動作のような、有効期間中、全点灯（１５０ｍＡドレイン）が維持できない場合、あるレベルへ低下する場合も点灯する。このような期間は多くの要因に基づき非常に変動し得る。そのようなことで、“信号灯”は、面倒な充電及び使用中、電池の状態を表示するように完全に動作する。白色ＬＥＤ２５３２図１５に見られるように、ランプドライバ３４１６で駆動され、マイクロコントローラ３４０２の２つの出力ＲＤ０とＲＥ５により駆動される。特に、ランプドライバ３４１６の入力を供給する出力ＲＤ０は、その信号のマーク／スペース比率を変化させることにより、白色ＬＥＤ２５３２の出力電力を直接変化させることができるパルス幅変調（ＰＷＭ）信号である。従って、この機能は白色ＬＥＤから供給される広範囲の照明温度、特に喉頭鏡としての使用中は全出力照明モードで、及び上記例のようなトーチとしての使用中は半出力モードを可能にする。ＲD０からのＰＷＭ信号は、平滑キャパシタ３００６と共に、抵抗器３００２と３００４から形成される抵抗分割器へ供給される。これは平滑された電圧値を演算増幅器３００８の非反転入力へ供給するため、ＰＷＭを平滑化する。オペアンプ３００８の出力は抵抗器３０１４と３０１６、及びキャパシタ３０１２から形成される抵抗器‐キャパシタ回路を介して、オペアンプ３００８の安定化のため、トランジスタ３０２０と電流感知抵抗器３０１８へ結合される。演算増幅器３００８の動作、及び抵抗器３０１４によりオペアンプ３００８の反転入力へ提供される負のフィードバックの結果として、分割器３００２／３００４からの平滑電圧出力に比例する電流をランプ（白色ＬＥＤ）２５３２を通して引き出す定電流源が形成される。
As seen in FIG. 19, each of the
演算増幅器３００８は、ランプが使用されず、これにより電力の保存を助ける場合、演算増幅器の動作を停止するように使用される入力ＲＥ５も有する。
The
図１８に戻って、この装置のブレードセンサユニット３４０４は、先に記述した装置のそれより本質的に簡単であり、そして以下のように動作する。キャパシタ３３０２はコイル２２０６と並列に配置され、これにより抵抗器３３０４と直列に配置される同調回路を形成する。保護ダイオード３３１４は電流源から誘導される電流を抵抗器３３０４へ結合させる。電流源はＶＤＤ線からの抵抗器３３０８を介して供給されるトランジスタ３３１２と平滑キャパシタ３３０６により形成される。更なる抵抗器３３１０はトランジスタ３３１２に“ＯＦＦ”バイアスをかけるため、アナログ電源電圧ＶＡＮとトランジスタ３３１２のゲートの間を結合する。このように、マイクロコントローラ３４０２から出力される、アクティブ・ロー制御入力ＲＥ４は、トランジスタ３３１２をＯＮに切替え、これにより電圧をダイオード３３１４へ供給し、これにより抵抗器３３０４を介して、コイル２２０６とキャパシタ３３０２により形成される同調回路へ電圧を供給するため、ブレード感知ユニット３４０４により使用される。そのようなことで、抵抗器３３０４の値は同調回路２２０６／３３０２を通過する電流の大きさを確立する。
Returning to FIG. 18, the
最初に、ダイオード３３１４、抵抗器３３０４を通って、コイル２２０６とキャパシタ３３０２により形成される同調回路へ電流を流すことを可能にするトランジスタ３３１２をＯＮにする入力ＲＥ４がＯＮになる（アクティブ・ローになる）。キャパシタ３３０２は最初に放電するので、キャパシタ３３０２の電圧が定常ＤＣ電圧に安定するような時間迄、キャパシタ３３０２の電圧は上昇し、そして少しのく変動要素さえ含む。この上昇は、変動なく時刻０〜ｔ１の間、図３１で抵抗器３３０４の電圧プロットで見られる。ｔ１〜ｔ２間の定常状態期間の後、入力ＲＥ４はトランジスタ３３１２をＯＦＦに切替える時刻ｔ２（論理的“高”値）でＯＦＦになる。電圧は、キャパシタ３３０２が次にコイル２２０６へ放電を開始するにつれて急速に低下する。これが、時刻ｔ１〜ｔ３の間、図３１に図示するように同調回路を大きさが減少しながら変動させ、そして発振させる。変動し減少する大きさの信号は抵抗器３３１６を介して電圧フォロワ増幅器３３２２により感知され、マイクロコントローラ３４０２のアナログ入力ＲＢ０へ提供される。マイクロコントローラ３４０２は、次にその大きさを決定するため、減衰する発振信号を検査する。変動する大きさは、例えばブレード１３０又はブレード１６０、１７０又は１８０内のコイル１３６へ電磁的に結合される場合、同調回路２２０６／３３０２上に加えられる負荷の大きさに応じて変動するだろう（より迅速に減衰する）。電圧フォロワ３３２２は、使用しない場合、そのデバイスを停止するために使用される更なる入力ＲＥ４を含む。
Initially, input RE4 is turned on (active low), which turns on
図２０〜２８は、図１９の回路を使用してハンドル１２０を動作するため、マイクロコントローラ３４０２で実行される制御プログラムを表示する様々な状態図及びフローチャートを示す。一般に、制御プログラムは１００ｍｓｅｃ毎に１回走り、これにより使用しない場合、電池電力を保存するように構成される。プログラム全体は一般に実施される特定タスクにより、約２〜３ｍｓｅｃの間走る。
FIGS. 20-28 show various state diagrams and flowcharts displaying a control program executed by the
図２０は“開始”位置へ進む状態１におけるマイクロコントローラ３４０２のリセットを表示する状態プログラムを示す。もし充電電圧が検出されると、図２１で見られるように状態２へ入る。充電電圧が除去される場合、図２１にも見られるように、状態３から開始位置へも戻る。もし、充電電圧が存在しなければ、白色ランプ２５３２はＯＦＦ、“ランプＯＦＦ”と見なされる。その後の揺動感知により“トーチタイマ”が動作する。これが指定期間トーチモードでランプをＯＮにする。もしブレードが感知されると、ランプは全出力モードでＯＮ、“ランプＯＮ”になる。更に、過剰力が検出されると、ランプは点滅し“点滅ＯＮ”となる。ブレードが感知され、ランプが点灯した後、喉頭鏡１１０の転倒により、ブレードタイマが終了し、これによりランプを消灯する。これは、例えば喉頭鏡が患者の気道へ挿入されたままであるが、照明を必要としない場合、長い動作中の場合である。図２０で、ブレードタイマとトーチタイマに対する時間値は、好ましくは夫々４及び５分である。点滅速度は１００ｍｓｅｃである。これらの期間の各々はプログラムでき、最も望ましくは図２５に関して論じるように、主ループ時間の整数倍である。
FIG. 20 shows a state program that displays a reset of the
図２１は充電電圧が存在する場合、電池充電が開始し、その時刻に電池電圧が温度と共にチェックされる場合の電池充電ルーチンを示す。充電電圧が存在した場合は何時でも、回路は停止し、図２０の状態３へ戻る。一旦電池温度と電圧が範囲内に入ると、初期充電が開始する。電池充電は、次に電池電圧と温度の監視が継続する２つの階段を経由して進行する。電池電圧の低下が開始し、温度が上昇し始める時、電池は充電完了と見なされ、充電器は細流充電モードへ入る。
FIG. 21 shows a battery charging routine in the case where the charging voltage is present and the battery charging starts and the battery voltage is checked together with the temperature at that time. Whenever there is a charge voltage, the circuit stops and returns to
図２２はマイクロコントローラ３４０２で使用されるようなあらゆる状態に対する一般的なフローチャートを示す。この形体のサブルーチンをあらゆる型の物理的状態、及びその状態に必要な試験方法へ適用することができる。例えば点滅速度を図２２のコードの動作速度により設置するように、１００ｍｓｅｃ毎に、これに入る。
FIG. 22 shows a general flow chart for every state as used in the
図２３はブレード感知に対する手順３８００のフローチャートを示す。ステップ３８０２において、制御ポートを初期化し、そしてステップ３８０６でマイクロコントローラ３４０２内のＡ／Ｄ変換器を初期化する。データ列も次にステップ３８１０において初期化し、そしてステップ３８１０において、マイクロコントローラ３４０２内のＡ／Ｄ変換器はポートＲＢ０（図１８と１９）でゼロレベルを測定する。これは参照目的のために実施される。この段階で、コイル２２０６の電流は、次に上記のように、ポートＲＥ４を介して、トランジスタ３３１２をＯＮにすることにより流れる。一旦回路を通る電流が安定すると、ステップ３８１４で最大パルスレベルを表示するＲＢ０の値を測定する。ステップ３８１６で、ＤＥ４をＯＦＦにすることにより電流がＯＦＦになり、次に同調回路を振動させ、その電圧出力は次にステップ３８１８でＰＢ０を介して測定される。一旦波形が安定すると、Ａ／Ｄ制御はステップ３８２０で終了し、手順３８００はステップ３８２２で終了する。
FIG. 23 shows a flowchart of a
図２４は、ステップ３８１８で実施されるようなブレード感知ユニット３４０４からのＰＢ０上の波形出力を測定するため、マイクロコントローラ３４０２内で実施される手順３９００を示す。手順３９００は開始ステップ３９０２と第１ループリターン３９０４を有する。最初に、Ａ／Ｄ変換器がステップ３９０６でＯＮになり、それが次にステップ３９０８でサンプリングを開始する。典型的サンプル点を図３０に示し、サンプリングは２００Ｋサンプル／秒より速い速度で、好ましくは３００Ｋサンプル／秒で起こる。Ａ／Ｄ割り込みの試験がステップ３９１２で行われ、そしてそのような割り込みがなければ、制御はステップ３９０８と３９１２間のループノード３９１０へ戻り、サンプリングが継続する。割り込みが発生し、ステップ３９１２で検出される場合、割り込みは、次にステップ３９１４で消去され、第１バッファのステータスはステップ３９１６でテストされる。もし第１バッファが有効メモリを有するならば、サンプルはステップ３９１８で様々なＡＤＣバッファ０〜７へ設置される。そのバッファの第１シリーズが満杯である場合、ステップ３９１６はステップ３９２０でメモリをＡＤＣ８〜１５へ振り向け、次に使用する。一旦１６サンプルが測定から得られると、制御はノード３９２２を介してステップ３９２４へ戻り、ここでＡＤＣバッファからのデータはデータ列へコピーされる。ステップ３９２６は測定が終了したかどうかをテストする。ステップ３９２６で終了していれば、ＡＤＣはステップ３９２８でＯＦＦになり、測定手順３９００はステップ３９３０で終了する。
FIG. 24 shows a
ゼロの測定値（ステップ３８１０）、定常状態パルスレベル（ステップ３８１４）、及び測定振動値（ステップ３８２０／３９００）を使用して、列のデータは次に振動波形の大きさを決定するため、例えば内挿により分析される。特定の試みは、サンプルの絶対値を集計し、平均を決定する波形の全波型流を含む。マイクロコントローラ３４０２は図１９の前の装置の“ブレード”と“力”信号の等価を決定するため、接続のない閾値力と接続するため、その測定電力を予め記録された値と比較できる。
Using the measured value of zero (step 3810), steady state pulse level (step 3814), and measured vibration value (
図２５は回路３４００の主動作ループ用フローチャートを示す。最初にスリープモード用タイマ時計が動作し、時計の動きの時間が感知される迄、ループを走る。この段階で主ループに埋め込まれた状態機械が図２０の全状態の機械の様々な段階の各々を実行する。全ての状態が処理されると、次にタイミングモードが開始される。主ループは、これにより主ループサイクルのカウンタにより実行される、様々なタイマに便利な期間となる１００ｍｓｅｃ毎に繰り返される。図２５に完全を期してＵＡＲＴのみを示し、これは通常の動作では使用されない。
FIG. 25 shows a flowchart for the main operation loop of the
図２６は、トーチとブレードタイミング遅れの状態フローチャートを示す。最初に、状態に入ったかどうかのテストを決定し、もしそうであれば、タイマをリセットする。タイマは次にカウントを自動的に開始する。もしタイマが時間切れならば、次の状態が次に処理される。もしタイマがまだ時間切れでなければ、制御フローは次の状態へ戻る。 FIG. 26 shows a state flowchart of the torch and blade timing delay. First, determine if the state has been entered, and if so, reset the timer. The timer then automatically starts counting. If the timer expires, the next state is processed next. If the timer has not expired, control flow returns to the next state.
図１９、２７及び２８で見られるように、揺動及び転倒スイッチ２６０２と２６０４は、各々夫々入力ＲＢ４とＲＢ５へ直接入力する。図２７と２８は、先に記述した装置のデバウンス機能を効果的に達成するため、それらの入力の各々を処理するために使用される。図２７に見られるように、スイッチを初期化し、タイマをリセットする状態に入る。これは次にスイッチの動作テストを行う。もし、スイッチが時間切れであれば、スイッチは次に一定時間遅れの後、待機する。もしスイッチが動作すれば、次の状態が次に動作する。もしスイッチの動作が待機期間中に発生しないならば、ルーチンは次の状態へ戻る。
As can be seen in FIGS. 19, 27 and 28, the swing and overturn
図２８は、割り込みベクトルを受信する場合、割り込みはクリアされ次にＯＦＦにする揺動スイッチ用割り込みサービスルーチンを示す。夫々のスイッチフラグは次に設定され、割り込みから戻る。従って図２７と２８の装置で、図１９の装置におけるスイッチ２６０２と２６０４の各々が、適切なフラグ動作時に設定され、効果的にデバウンスする。
FIG. 28 shows an interrupt service routine for a swing switch that is cleared and then turned off when an interrupt vector is received. Each switch flag is then set and returns from the interrupt. Thus, in the device of FIGS. 27 and 28, each of the
図１９の装置は、要素数と回路の複雑さでの削減を始め、プログラミングのより高いレベルを介しての全体制御の点で、図７〜１２で先に述べたそれらの代案を提供する。機能性もブレードセンサの簡略化、電池管理と白色ランプ出力の全プログラム制御に対するソフトウェアルーチンを実行する能力により改良されている。 The apparatus of FIG. 19 provides those alternatives previously described in FIGS. 7-12 in terms of overall control through higher levels of programming, starting with a reduction in element count and circuit complexity. Functionality is also improved by the ability to execute software routines for blade sensor simplification, battery management and full program control of white lamp output.
上記は本発明の多くの実施例のみ記述したので、修正はこの発明の範囲からはなれることなく、それに対して実施される。 Since the above describes only a number of embodiments of the present invention, modifications can be made thereto without departing from the scope of the present invention.
例えば、記述した実施例は喉頭鏡に関する一方、同一原理は他のデバイスへ適用でき、医療デバイスだけではない。例えばブレード１３０は体内の検査又は装置の検査で役立つ内視鏡で置換できる。記述した装置は、医療分野のような、ハンドルへ結合される装置の使用が望まれる場合、著しい有効性を有する。別の用途は、癌などの治療のため、電磁放射を患者の体内へ運ぶための医療波誘導の使用においてである。
For example, while the described embodiment relates to a laryngoscope, the same principles can be applied to other devices, not just medical devices. For example, the
100：喉頭鏡システム
110：喉頭鏡
120：ハンドル
121：ケーシング
122：円筒状本体部
123：結合部
124：ＰＣＢ
125：電子回路
126：接続線
127：表示器
130、160、170、180：ブレード
131：円筒部
132：延長部
133：結合部
134：光パイプ
135：光学装置
136、136ａ、136ｂ：コイル
150：充電器モジュール
152、154：コンセント
161、182、184：スイッチ
162、163：リード
164：抵抗器
165：層
166：絶縁メッシュ
167：金属層
168：抵抗器
172：ポスト
200：回路
400：長手方向軸
402：遠心端
404：近接端
406：円筒部近接端
100: Laryngoscope system
110: Laryngoscope
120: Handle
121: Casing
122: Cylindrical body
123: Joint
124: PCB
125: Electronic circuit
126: Connection line
127: Display
130, 160, 170, 180: Blade
131: Cylindrical part
132: Extension
133: Joint
134: Light pipe
135: Optical device
136, 136a, 136b: Coil
150: Charger module
152, 154: Outlet
161, 182, 184: Switch
162, 163: Lead
164: Resistor
165: layer
166: Insulation mesh
167: Metal layer
168: Resistor
172: Post
200: Circuit
400: Longitudinal axis
402: Centrifugal end
404: Proximity end
406: Cylindrical proximity end
Claims (23)
電池電源；
前記ハンドルへ接続される場合、少なくとも前記器具へ電磁放射を行うように構成される出力装置；及び
前記ハンドルの移動を検出すると、前記出力装置を動作または非動作させるように構成される少なくとも１つの移動感知スイッチ回路；
を取り囲む密封ケーシングを備えるデバイス。 A handle connectable to the instrument to allow operation of the instrument, the device comprising:
Battery power supply;
An output device configured to provide at least electromagnetic radiation to the instrument when connected to the handle; and at least one configured to activate or deactivate the output device upon detection of movement of the handle Movement sensing switch circuit;
A device comprising a sealed casing surrounding the device.
前記電池電源を充電するための充電信号を受信する充電装置；
前記ハンドルと前記器具の間の接続を検出するための、そして使用の場合、前記器具の動作パラメータを感知するための感知・検出回路；および
前記ケーシングに形成され、そして充電状態と前記動作パラメータの表示を提供するように構成される統一表示器装置；を備えるハンドル。 A charging device according to any one of the preceding claims, further receiving a charging signal for charging the battery power source;
A sensing and detecting circuit for detecting a connection between the handle and the instrument and, in use, for sensing an operating parameter of the instrument; and formed in the casing; and for the state of charge and the operating parameter A handle comprising a unified indicator device configured to provide an indication.
少なくとも１つのハンドル；
前記医療デバイスを形成するため前記ハンドルへ解放可能に接続可能な１回使用の器具；及び
その電池電源を再充電するため、少なくとも１つの前記ハンドルを受容するように構成される充電モジュール；
を備えるシステムで：
前記ハンドルはその１端部に形成される接続部を有し、そして前記器具の補完的１回使用の接続装置により受容されるように構成される密閉された細長いケーシングを備えるハンドルで、前記ケーシングは：
前記電池電源；
前記一端に設置され、そして前記ハンドルへ接続される場合、少なくとも前記器具へ光を照射するように構成される白色ＬＥＤ；及び
前記ハンドルの移動を検出すると、前記白色ＬＥＤランプを動作及び非動作させるように構成される少なくとも１つの移動感知スイッチ回路；
を取り囲むケーシング。 A medical device system:
At least one handle;
A single use instrument releasably connectable to the handle to form the medical device; and a charging module configured to receive at least one of the handle to recharge its battery power;
In a system with:
The handle has a connection formed at one end thereof and a handle comprising a sealed elongate casing configured to be received by a complementary single use connection device of the instrument, the casing Is:
The battery power source;
A white LED configured to illuminate at least the instrument when installed at the one end and connected to the handle; and, upon detection of movement of the handle, activates and deactivates the white LED lamp At least one movement sensing switch circuit configured as follows:
Surrounding casing.
前記器具の接続装置と関連する（第３）空芯コイル；
の各々へ磁気的に結合するように構成される（第１）空芯コイル巻き線を取り囲むことを特徴とする請求項１２に記載のハンドル。 The casing is further disposed adjacent to the connection and is a (second) air core coil associated with an outlet formed in the charging module, the outlet receiving at least the connection of the handle. An outlet that allows the charging module to induce a charging current in the first coil; and a (third) air-core coil associated with the appliance connection device;
13. A handle according to claim 12, surrounding a (first) air-core coil winding configured to be magnetically coupled to each of the two.
前記誘導充電電流を整流し、前記電池電源を充電するための前記第１コイルへ接続される充電回路；
前記第１コイルへ接続され、そして前記ハンドルと前記器具の間の接続を検出するため、そして前記第１と第３コイルの磁気結合により形成される同調回路の同調周波数の修正を介して、前記器具へ適用される過剰力を検出するように構成される検出・感知回路；
前記スイッチ回路、検出・感知回路及び前記充電回路を相互接続し、および
少なくとも充電中、前記白色ＬＥＤランプを非動作にし；
前記ハンドルが前記器具へ接続されない場合、前記スイッチ回路の動作により第１出力モードで前記白色ＬＥＤランプを動作、及び非動作させ；
前記ハンドルが前記器具へ接続されない間、第２出力コードで前記白色ＬＥＤを作動及び非動作させる
ように動作可能な制御回路、を更に取り囲むことを特徴とする請求項１３または１４に記載のシステム。 The casing further includes:
A charging circuit connected to the first coil for rectifying the inductive charging current and charging the battery power supply;
Connected to the first coil and for detecting a connection between the handle and the instrument, and through modification of the tuning frequency of a tuning circuit formed by magnetic coupling of the first and third coils A detection and sensing circuit configured to detect excess force applied to the instrument;
Interconnecting the switch circuit, detection and sensing circuit and the charging circuit and deactivating the white LED lamp at least during charging;
When the handle is not connected to the instrument, the white LED lamp is activated and deactivated in a first output mode by operation of the switch circuit;
15. A system according to claim 13 or 14, further comprising a control circuit operable to activate and deactivate the white LED with a second output cord while the handle is not connected to the instrument.
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