脊柱和上頸部脈衝治療設備的製作方法
2023-05-10 19:51:51 1
專利名稱：脊柱和上頸部脈衝治療設備的製作方法
技術領域：
本發明包括出於通過創建預定、精確和可重複操作，最小化對病人的潛在傷害，以及同時最大化對病人的治療效率的整體觀點而設計的脊柱和上頸部脈衝治療設備。治療的一般模式是將線性和旋轉脈衝傳輸到病人身體。這些脈衝由設計為集成系統的元件的換能器部件產生。
背景技術：
Sweat公布的U.S.專利No.4,461,286描述了由觸發器操作的扣診設備。其能經推力銷傳送單脈衝，其中，將脈衝力存儲在彈簧中。彈簧和推力銷容納在手持設備中。手持設備在位置和方向方面由醫師手動地放置。病人身體上觸點的位置和推力的方向均是脊柱和上頸部脈衝治療設備的重要要素。
儘管Sweat提供傳輸到身體的脈衝的一些控制度和可重複性，它具有幾個缺點。脈衝力由保持在彈簧內的能量而定，如由揚氏模數所定義，以及這將在諸如彈簧的機械設備中隨時間漂移。Evans發布的U.S.專利No.4,841,955使用螺線管以及提出提高脈衝力中的精度和可重複性的裝置。在這些手持設備(HDDs)中，推力的精確角度由手動確定，從而可能不準確或不可重複。最後，Sweat和Evans均只能輸送單脈衝以及不提供關於方向對準的反饋。
Wing發布的U.S.專利No.4,549,535描述了與螺線管結合使用電機生成多個脈衝。脈衝寬度、頻率和振幅被控制，但使用電機和螺線管產生一些不精確。在Wing中描述的一般波形f(t)具有方波形狀，具有不定佔空比，即脈衝時間和靜止持續時間的比。該設備是手持的，並且未解決方向對準。
Elliott發布的U.S.專利No.5,618,315描述了在線性方向中輸送多個衝擊，以及施加旋轉力。由單獨的手持設備(HHD)執行傳輸，其向用戶提供關於方向對準的可視反饋。HDD由單獨的控制器設備管理，包括用於輸入脈衝頻率和模式、脈衝能量和HDD方向對準角的用戶界面。
在Elliott中公開的脈衝波形具體定義為方波。這具有一個以上的缺點。首先，在脊柱和上頸部治療中，不期望將突變力施加到身體的敏感部位，諸如脊椎骨。另外，最佳方波具有無限頻率分量以及不可能實際產生。嘗試產生方波的電子和機械系統將被驅動到它們的性能極限，在逐漸衰減振鈴後，在脈衝的上升沿和下降沿產生具有過衝的波形，如在圖4的下半部分中所看到的。過衝和振鈴是高頻偽像，視為在所需應用中是不期望的。如果充分地過濾方波以便去除這些偽像和產生更平滑波形，那麼按照定義，它不再是方波。
方波的突變特性和在此所述的高頻偽像在將脈衝設備應用於脊柱和上頸部治療中被看作缺點。
Elliott還具有其他缺點。手持設備(HHD)根據設備定位，向醫師提供一些可視反饋。由相對於垂直的兩個角度或由兩個方向矢量定義要傳輸到病人的脈衝的方向。這些是到單獨的、固定控制器單元上的系統的輸入，在治療期間可以不在醫師的直接視野中。一組發光二極體(LEDs)位於HHD的頂部上的十字線圖案中，在設備的當前角度上向用戶提供可視反饋。手動地完成設備定位和方向對準。當實現與當前方向矢量的匹配時，中央LED發光。此時，醫師手動地下壓觸發器來開始脈衝傳輸。
具有該配置的問題是微妙但重大的。即使設備僅僅適度重，在使用它幾小時後，醫師可能在精神和身體上變得疲乏。治療的開始由可視反饋和觸發器的手動下壓而定。如果設備移出對準，沒有自動防故障機制。可視反饋是光集，而不是方向矢量集，在控制器上可以或可以不是正確地預置，並且通常在醫師的視野外。
由Elliott提示的選擇，通過將HHD安裝在固定臺上，可以克服這些問題中的一些。安裝脈衝設備將降低用戶的疲乏，以及也可以降低操作期間未對準的概率，但將不會完全地消除未對準的可能性。Elliott的脈衝設備具有剛性探針並且探針頭與人體的敏感部位接觸。將探針頭放在固定位置中產生新的問題。因為病人處在床上的固定位置中，病人的突然運動會致使其由於與探針頭接觸而受傷。因此，由創建固定位置時引入的其他安全問題抵消得益於HHD安裝在固定臺上的安全好處。
如所概述的，Elliott在其使用中具有一些對於精度的考慮，但未採用自動防故障方法。沒有努力來消除在操作期間所有人為誤差的潛在源。另外，作為脈衝波形的方波的規格是有問題的，如上所述。
Dungan發布的U.S.專利No.6,228,042與Elliott的設備類似之處在於它能傳輸多個30Hz的脈衝。Dungan的設計繼續依賴於像螺線管或電機的部件，並且也是手持設備。Dungan未包含關於設備對準的反饋，為此，該設計被看作比Elliott的低效。
Tucek發布的U.S.專利No.6,602,211也不考慮方向對準。它使用可變頻控制器以及通過發送到電繞組的信號施加脈衝，其在行為上是模擬的以及有些不精確。當溫度上升高於所允許的設定值時，其主要特徵是操作型斷開。後一特徵對用在人體附近的醫療儀器很重要。
在此所述的所有設備均是手持設備(HHDs)，通常在將脈衝傳輸到人體用於脊柱和上頸部治療方面預設精度。Elliott可能是這些中最好的，因為它提供有關設備方向的一些可視反饋。然而，操作沒有自動防故障。Elliott還建議將設備安裝在固定臺上，以便降低操作者疲乏或方向不準確，但還沒有考慮防止病人不受這種固定設備傷害的實際裝置。
最後，在此所述的沒有一個設備將自動和數據驗證視為它們的設計的整體部分。沒有複雜的數據驗證，難以確保安全、可靠和一致的儀器性能，而這些在脊柱和上頸部脈衝治療中是非常需要的。
發明內容
脊柱和上頸部脈衝治療設備包括安裝在脈衝傳輸機構，或設備頭的上面的控制器，該設備頭反過來安裝在附著到固定臺的可移動電樞上。設備頭可以被旋轉或傾斜並在三維方向上自由定位。在設備頭的底部，有可摺疊探針或杆，用來傳輸變動頻率或強度的正弦波形。脈衝波形能沿著探針的線性軸和在旋轉方向中傳輸。由於設備頭固定在位置中，可摺疊杆向病人提供必要的安全要素。
重要地，脊柱和上頸部脈衝治療設備具有內置數據驗證，以致操作不開始直到實現設備頭的正確對準為止。這優越於正確對準依賴於可視反饋機構的人為識別以及可在任何時間觸發操作的情形。通過使用數字控制器和精確音圈致動器，而不是具有可變輸出行為的部件，諸如螺線管，進一步提高精度。所傳輸的線性力是正弦的，以及不具有方波的過衝、反射或諧波特性，因此，是將力應用於按摩療法調整的優良手段。
可選地，可以以自動方式，將脈衝控制參數從遠程計算機數據源傳送到設備。根據病人x射線的檢查由醫師確定方向矢量。通過圖形輸入板，可以將數據輸入到計算機系統中，其中該圖形輸入板用來數位化輸入數據以及用來計算方向矢量。這種自動化進一步增加整個系統的使用方便，以及有助於治療方案的精度、一致性和可靠性。
通過結合附圖所做的優選實施例的例子給出下述詳細描述，從此詳細描述中另外的特性和優點將是顯而易見的，其中圖1是關於正在治療的病人所示的整個臺、電樞和設備頭以及用來確定自動治療參數的遠程計算機的側視圖；圖1A是圖1的裝置的俯視圖；圖2是設備頭的正視圖，其包含具有本地用戶接口(interface)的控制器、換能器和探針，其中，探針將脈衝施加到病人身體上；圖2A是包含在圖2中的探針中的安全聯接器的側視圖；圖3是設備頭的側視圖；圖4是正弦與方波波形的比較；圖5是具有線性增加頻率的正弦波形；圖6是在轉變點處的線性頻率斜坡和波形；圖7是角度或方向在三維中對準的圖；圖8是實際對準和預定治療方向的比較；以及圖9是採用脊柱和上頸部脈衝治療設備的治療過程的流程圖。
具體實施例方式
設備安裝和設備頭部件如圖1所示，穩定臺10支撐臂或電樞部件16，其反過來支撐脈衝治療設備頭28。由套管19可滑動地裝入臂16。臺10能通過受操作者控制的大的可伸縮活塞或線性致動器12，升高或降低臂16。臂16在具有三個自由度的複合接頭稱為臺聯接器14處，安裝在臺的電樞12的頂部。臺聯接器14允許臂16在水平面中旋轉，產生偏航角(橫擺角)。這由什麼產生？換能器頭能在該方向中傾斜，但臂不能。最後，臺聯接器14允許臂16偏離水平面，產生側傾角。機械臂16在套管19中相對於臺10前後滑動。釋放鎖21允許臂16在套管19內旋轉。當相對於套管19旋轉臂16時，臂16中的凹槽以及套管19的內部圓柱面中的偏置滾珠軸承使得臂16面臨必須使滾珠軸承移出臂16中的凹槽的阻力。核心(yolk)18具有兩個臂狀部件，其沿設備頭28彎曲並通過設備頭28上的任一側上的雙樞轉點附著到設備頭28。由臂16支撐核心18。最好在圖1A的裝置的俯視圖中看核心18。在設備頭28的一端上的樞轉點20附近，具有手動鎖定機構17。設備頭28的頂部上的觸控螢幕26顯示用於設備定位和控制的用戶界面。
可摺疊探針30從設備頭28凸出以及其終端34用來將脈衝傳輸到病人身體32上的預定觸點35。觸點35可以是頂椎或寰椎、耳後，如圖1中所示。病人32躺在床44上以及期望觸點35在固定位置中。上述設備頭28安裝方案的許多部件和自由度結合允許在三維(3D)中的任何方向，定位設備頭28的線性軸36和可摺疊探針30，同時使探針端34的末端保持在3D中的期望固定位置。為了治療，該固定位置是病人32上的觸點35。
在治療時，探針的線性軸在3D中的任何選擇角度36中，以及在優選實施例中該角度相對於垂直方向8計算。在下文說明角度控制。
在圖1上，還示出了遠程計算機40，其可以在任何位置中，以及不必在治療區附近。通過外圍的圖形輸入板42，使來自x射線和覆蓋圖或其他圖的病人數據數位化並輸入到遠程計算機。在遠程計算機40中對原始數據進行計算以及得出操作參數。通過任何數據通信鏈路38，諸如串行數據鏈路或無線鏈路，將這些參數發送到脊柱和上頸部脈衝治療設備。鏈路類型沒有限制。
參考圖2，設備頭28包括屏蔽罩62或外殼，設計成符合EMI標準。從圖2的視圖刪除電源。設備頭28的主要部件是控制器22部分、換能器24部分，以及可摺疊探針30。控制器部分包括觸控螢幕26，其顯示用戶界面以及電子母板70(見圖3)。換能器24部分包括語音致動器、步進電機和將它們連接到可摺疊探針30的其他部件。線性音圈致動器52附著在可摺疊探針30軸的頂部以及用來沿可摺疊探針30線性軸傳輸正弦脈衝波形。大齒輪54沿可摺疊探針30的縱向擴展軸將其保持在位置上。大齒輪54可在軸向上移動，允許簡單線性運動，但剛性扭轉。在其一側具有與大齒輪54嚙合的鋸齒面的柔性帶56由旋轉步進電機驅動，使得柔性帶56按精確角度旋轉以便在與病人接觸的時間期間，將所需旋轉運動量輸送到可摺疊探針30。結合帶的運動採用傳感器來限制探針能移動的角度。由步進電機提供恆定扭矩。音圈致動器是精密音頻部件，以及很容易買到。
圖3示例說明電子設備所需的設備頭的另外的部件。在右邊示出了可選擇冷卻風扇72並且在左邊示出了大散熱片76和電源74。大散熱片76連接到換能器框架60以便耗散換能器熱量以及連接到電源74，設備中的另一熱源。散熱片為鋁以及對其大小來說相對輕，但重量不是主要問題，因為設備頭安裝在固定臺上。散熱片的尺寸允許良好散熱，其是醫療設備所關心的問題。在頂部示出了由觸控螢幕26和電子母板70組成的控制器22。在不同設備實施例中部件可以出現在交替位置，儘管屏蔽外殼62總是在外部。可摺疊探針30將總是具備具有測量方向的線性軸以及大部分沿換能器24部件的中心線接近地放置。
安全聯接器沿探針30線性軸包含安全聯接器64，如圖2所示。安全聯接器64是用於病人安全的重要部件，因為病人觸點和探針端34均在空間中的固定位置。安全聯接器允許探針在線性軸上施加的適度力下，摺疊達一英寸，然而，力必須超出正常治療力。探針上的安全聯接器稱為「可摺疊探針」。在圖2A中更詳細地示出安全聯接器64。探針由兩個單獨的部件組成，即在安全聯接器64的頂部的外套管79，以及裝配在安全聯接器套管79內的下探針管30。探針管30在套管79中的運動範圍66為約一英寸，並足以避免由於病人的突然運動而導致的傷害。運動範圍66由在圖2中均可見的導向銷78和槽裝置控制。由將三個鋼珠67向著探針管壁按壓的0型環77，控制使探針30摺疊所需的力度。三個鋼珠67相對於彼此成120度，如圖2A右側上的o-型環的水平截面圖中所示。在正常操作期間，三個鋼珠67沿產生穩定接觸的探針管30壁，壓入三個球形凹口65中，以便套管79和探針管30協同地移動。足夠的力將允許三個鋼珠67擴展0型環77以便球彈出凹口65。然後，探針管30向上摺疊到安全聯接器套管79中，該安全聯接器套管79包含檢測摺疊位置和對機器斷電的霍爾效應傳感器的。通過繼續拉探針端34直到球咬合到位，手動地復位探針管30。作為另外的安全特性，只要已經摺疊探針管30，不能將臂12進一步降低到臺10中。另外，摺疊探針管30關掉機器。
另外的安全特性是由病人操作的停機開關(deadman switch)33，以便在任何誤操作的情況下，停止機器。
換能器和波形特性脊柱和上頸部脈衝治療設備內的換能器24設計也致力於相比在已知設備中更高的精度和更好的操作一致性。音圈致動器52和58用於線性和旋轉運動，允許更高精度。為在操作溫度範圍上的穩定性選擇這些部件，以及可以在製造時校準。位移傳感器和精密時鐘(晶體振蕩器)可以用來監視性能以及執行動態調整，如控制器22所指示，以確保維持校準。
正弦波形用於線性和旋轉脈衝。在圖4的上半部分中示出了典型的正弦波80。與在下文的突變和不良方波82相比，注意到該曲線的平滑性。平滑正弦波形被認為對按摩療法應用具有優勢。用於生成模擬波形，以及特別是正弦波形80的公認工業技術稱為脈衝寬度調製(PWM)。使用PWM和低通濾波器產生模擬波形是公知的以及良好文件證明的。許多公司製造和出售包含波形表並提供模擬波形生成的詳細說明的控制器或微處理器。實際低通濾波器電路及它們的特性包括在該文獻中。簡單地說，高頻數字輸出使其的佔空比被修改以反映模擬數據值，如正弦波上的點。然後，該PWM脈衝通過低通濾波器。結果信號具有所需模擬波形，而不使用數模轉換器(DAC)。在本發明中追求低脈衝頻率，以及由電阻器和電容器組成的簡單一級低通濾波器足以獲得正弦波80。
可以由多個頻率導出複雜波形，以及僅通過音圈致動器的性能特性這些波形是有限的。精密音頻音圈52和58通常將在20Hz至40KHz的範圍中操作，如立體聲裝置所需要的，以及在那個範圍中的複雜波形可在ICID中產生和實現。波形的振幅還由醫師選擇，並表示在治療期間，待輸送的脈衝能量。為安全目的，設置最大振幅96和高端頻率。目前，後者設置在200Hz。
為本發明所選擇的正弦波形作為時間的函數在頻率上線性地增加，如圖5和6所示。因為其音頻特性，該波形稱為線性調頻脈衝。在本發明的優選實施例中，線性調頻脈衝在50Hz 90處以一個周期開始，其後為51Hz92、52Hz93等等直到99Hz 98和100Hz 100的周期。那時，頻率復位到50Hz以及過程再次開始。結果是作為時間函數的線性頻率斜坡，如圖6所示。通過75Hz的平均頻率，每0.67秒將發生復位。所輸送的脈衝數由醫師所設定的脈衝持續時間而定。在開始治療前計算和已知。圖6中的頻率斜坡表現出大的間斷性102，但這在施加到病人的實際脈衝波形上不出現。右邊的斷開圖描述間斷性102僅是在從100Hz至50Hz的轉變中，在零交叉附近的正弦波的斜率的小的變化。
扼要重述，使用控制器和PWM方法允許產生小於音圈致動器的40KHz範圍的任何複雜波形。用於本發明的優選實施例的所選波形是線性頻率斜坡或線性調頻脈衝，如圖5和6所示，從50Hz到100Hz循環。在本發明中將不執行方波。平滑正弦波形，如具有逐漸增加頻率的波形，被視作用於按摩療法的理想脈衝波形。
通過齒輪步進電機還生成旋轉脈衝。典型地，旋轉角將較小，但這不受步進電機限制，而是受包含在旋轉齒輪系統中的限制開關限制。與病人接觸的探針端具有不平滑表面，以便施加旋轉力。不規則探針端將具有條形，或十字準線或多個小的凸起。不規則表面將具有平滑邊緣，如病人舒服所需要的。
對準角和數據驗證測量3D中的方向的裝置如圖7所示。探針的線性軸36相對於垂直方向48，其對應於傳統SD笛卡兒坐標系統的Z軸。。當垂直直角48時，所示傳統的笛卡兒X和Y軸位於水平面104中。相對於所選X、Y和Z坐標系統，已知病人床44的方向，以及所有脊柱和上頸部脈衝治療設備部件的零位置和方向。因此，通過在水平面104中與垂直所乘的角度α106和與X軸所成的旋轉角β108唯一地定義線性軸36的角度方向。
基於X射線、身體檢查、其他輸入和可考慮的臨床實驗，由醫師確定期望治療角度。醫師將記錄和跟蹤在許多病人和許多情形下選擇治療角度的效果。以正確的治療角度施加線性脈衝以便獲得一致性結果很重要。
本發明包括提高可靠性的「數據驗證」。通過任何通用角度測量設備，以微秒間隔，以近實時測量可摺疊探針的線性軸的實際角度36。例如，加速度計測量相對於垂直線的角度方向。如圖8所示，探針的線性軸的實際角度36與如由醫師所定義的本治療角度110相比。在設備將開始輸送脈衝前，測量線性軸角36和預定治療角110必須彼此非常接近。由設備製造商設置最大角度差112，並且醫師可使用較高精度選項。當達到正確角度方向時，使用鎖定機制。如果鎖故障以及喪失角度對準，該設備將立即停止操作(在微秒內)。
該方法完全消除有效治療的人為誤差。在安裝中仍然必須小心以及在下文中將進一步描述自動安裝改進方法。當探針軸36的角度沒有相對於預置治療角度110不對準時，本發明通過阻止操作來克服先前設備的缺點。
數據驗證具有許多要素。另外的控制強加在該設備上。在本發明中，自動地控制脈衝的持續時間或待輸送的脈衝數。操作不依賴於人員下壓和釋放觸發器這樣的缺少精度和可重複性的方法。數據驗證還適合選擇脈衝能量或強度。最大脈衝能量或正弦波振幅內置在換能器中，以及能通過醫師降低。預定最大旋轉角。這是用於本發明的控制的最小集合。
基於醫師的經驗，數據驗證的另外的要素可以包含在脊柱和上頸部脈衝治療設備中。例如，經驗可以表示某些頻率在某些情況中具有最佳結果。數據參數輸入的擴展名(extension)，以及相關數據驗證在所期望的設備的實施例內。
控制器和用戶界面脊柱和上頸部脈衝治療設備主要由觸控螢幕26輸入面板和電子母板70組成。控制器通常將包括微處理器和各種輸入和輸出接口。作為觸控螢幕26的替代方案，用戶輸入板可以實現為顯示器和輸入部件的任何方便組合，諸如常規的LCD顯示器和鍵盤，或提供友好用戶界面(UI)的任何其他顯示器和輸入機構。脊柱和上頸部脈衝治療設備的控制器和輸入裝置的不同特性包括安裝在設備頭上或附近，如圖2所示，以及友好UI。通過將控制器22布置到換能器24附近，本發明確保能使醫師的注意力集中在設備區上。優選該設計來將脈衝換能器與其控制器分開，通過系統的這兩個部件間的一些位移，可以出現將醫師的注意力分散到系統的不同區的情形，從而出現操作誤差。
在圖1A中的設備頭28的頂部，示出了經由觸控螢幕26的用戶友好界面。該用戶界面是菜單驅動的。顯示給醫師的功能具有邏輯順序，以便允許相對容易地排練(walk through)脊柱和上頸部脈衝治療設備操作安裝。在治療方案內，適當地允許預設參數設定。將顯示最終治療參數設定值。變化可以應用於設定上。不需要按照順序來調整設定值。接著論述設備安裝的其他手段，諸如自動數據參數輸入。
自動數據輸入自動數據輸入是脊柱和上頸部脈衝治療設備的可選但集成部分。圖形輸入板42用來從X射線和覆蓋圖或其他圖捕捉信息。數位化該輸入，允許由計算機算法操作該數據。有經驗的按摩療法醫師已經定義產生正確預定治療角110所需的計算。這與在三維中的脈衝探針的線性軸的實際角度36匹配。然後，添加定義頻率和能量的其他治療參數，諸如線性和旋轉脈衝參數以便充分地定義用於特定病人的脊柱和上頸部脈衝治療。
組織所有治療數據參數，以便由脊柱和上頸部脈衝治療設備22解釋它們。通過任何標準通信鏈路38，諸如串行鏈路，或通用串行總線(USB)埠，或無線數據鏈路，將數據參數從遠程計算機傳送到脊柱和上頸部脈衝治療設備，並且通信手段不受限制。
自動數據輸入具有幾個優點。首先，數位化來自圖形輸入板42的數據比手動地計算和從圖輸入數字更方便。只要數據是數字形式就能利用算法操作。在計算機40上可以歸檔數據，表示許多病人和治療情形。能將這些歷史數據和數據圖應用於新的情形以便提高治療方案的效率。只要已經定義治療參數，可以將它們與其他數據自動地進行比較，以及由有經驗的醫師檢查。此後，以精確和一致性方式，由脊柱和上頸部脈衝治療設備施加治療參數，提供治療方案的整體置信度。
病人治療流程圖脊柱和上頸部脈衝治療設備的治療應用如圖9中操作的流程圖進行描述。在步驟120，開始病人檢查和會診。在步驟122，獲取預處理X射線，以及使用身體上的卡規(caliper)得到骨盆/肩膀不均和腿長度差異的靜態測量。在圖形輸入板上標記感興趣的數據點，諸如相對於頭骨和頸椎的頸部傾斜、頭傾斜和寰椎位置。在步驟124，將數位化數據點從圖形輸入板傳送到計算機。使用定製的脊柱和上頸部脈衝治療軟體，在三維中實施X射線分析。在步驟126，由脊柱和上頸部脈衝治療軟體和數據檔案，導出用於設備操作的數據參數，包括(a)--線性脈衝頻率和持續時間，(b)--線性脈衝角度，(c)--線性脈衝力，以及(d)--旋轉角。在步驟128，手動地經觸控螢幕或自動地經串行數據通信鏈路，將數據參數傳送到脊柱和上頸部脈衝治療軟體。在步驟130，在脊柱和上頸部脈衝治療軟體中驗證脈衝參數，包括最大脈衝力、頻率和持續時間。在觸控螢幕26上顯示設置。在步驟132，測試所測量的線性脈衝角度方向是否與預定治療角度方向非常一致。預定所容許的差值。如果未實現正確對準，那麼該系統進入步驟134。如果對準可接受，那麼系統進入步驟136。在步驟134，調整探針線性軸的角度以便嘗試實現正確對準。然後，系統返回到步驟132。在步驟136，只要實現角度對準，固定或鎖定探針的線性軸的角度，以及鎖定探針端的位置。然後，允許脊柱和上頸部脈衝治療換能器開始操作。如果角度對準喪失，操作將停止。在治療期間，步驟132和134中的計算一直進行。在步驟138，後脊柱和上頸部脈衝治療包括使用身體卡規(caliper)測量療法對骨盆/肩膀不均和腿長度差異的影響。在步驟140，在查看和建議後，根據需要安排病人下一次預約的時間。在步驟142，在5周後，實施治療後X射線分析，以便確定治療的進度和效率。
因此，儘管已經參考示例性實施例描述了本發明，該描述不打算在限制意義上解釋。示例性實施例的各種改進，以及本發明的其他實施例在參考該描述後對本領域的技術人員來說將是顯而易見的。因此，附加權利要求意圖將覆蓋落在本發明的真正範圍內的任何這些改進或實施例。
權利要求書(按照條約第19條的修改)1.一種脊柱和上頸部脈衝治療設備，包括(a)工作檯，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並相對於所述垂直定向臂可在軸向上移動，其可繞其自己的軸旋轉，以及可繞所述垂直定向臂的軸樞軸轉動；以及(c)脊柱和上頸部脈衝治療設備，其耦合到所述水平延伸臂的遠端，以及通過其到所述水平延伸臂的連接可繞軸樞軸轉動，所述脊柱和上頸部脈衝治療設備具有從其下端延伸的探針，以及所述脊柱和上頸部脈衝治療設備用來在線性和旋轉方向上操作以驅動所述探針，顯示裝置，其用於輸入探針對準信息和用於顯示探針何時與病人對準。
2.如權利要求1所述的脊柱和上頸部脈衝治療設備，其中，所述探針在遇到預定力值的阻力時可摺疊。
3.如權利要求2所述的脊柱和上頸部脈衝治療設備，其中，所述探針具有可在外套管內滑動的內套管，所述內套管通過在與所述外套管相關的所述內套管上施加閾值力後釋放的偏置摩擦聯接器，，保持在相對於所述外套管的延伸位置中。
4.如權利要求3所述的脊柱和上頸部脈衝治療設備，其中，所述偏置摩擦聯接器包括緊靠所述探針管壁中的凹口偏置的多個滾珠。
5.如權利要求1所述的脊柱和上頸部脈衝治療設備，其中，所述顯示器是安裝在所述脊柱和上頸部脈衝治療設備的頂部上的觸控螢幕。
6.如權利要求1所述的脊柱和上頸部脈衝治療設備，其包括微處理器，該微處理器被編程來識別正確對準以及僅當實現正確對準時允許操作開始。
7.如權利要求1所述的脊柱和上頸部脈衝治療設備，包括線性音圈致動器，其安裝到所述探針，並可操作來沿探針線性軸傳送正弦脈衝波形。
8.如權利要求1所述的脊柱和上頸部脈衝治療設備，包括第二音圈致動器，其安裝到所述探針，並可操作來將旋轉正弦脈衝波形傳送到所述探針。
9.如權利要求1所述的脊柱和上頸部脈衝治療設備，包括耦合到所述脊柱和上頸部脈衝治療設備的外部計算機，所述外部計算機用於輸入與人體的特徵的卡規測量有關的數位化數據點，以及將這些數據點從所述外部計算機傳送到所述脊柱和上頸部脈衝治療設備。
10.一種脊柱和上頸部脈衝治療設備，包括(a)工作檯，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並相對於所述垂直定向臂可在軸向中移動，其可繞其自己的軸旋轉，以及可繞所述垂直定向臂的軸樞軸轉動；以及(c)脊柱和上頸部脈衝治療設備和控制器，其耦合到所述水平延伸臂的遠端，以及通過其到所述水平延伸臂的連接可繞軸樞軸轉動，所述脊柱和上頸部脈衝治療設備具有從其下端延伸的探針，以及操作的所述脊柱和上頸部脈衝治療設備用來在線性和旋轉方向上驅動所述探針，顯示裝置，其用於輸入探針對準信息和用於顯示探針何時與病人對準。
11.如權利要求10所述的脊柱和上頸部脈衝治療設備，其中，所述探針在遇到預定力值的阻力時可摺疊。
12.如權利要求10所述的脊柱和上頸部脈衝治療設備，其中，所述探針具有內管和外套管，所述外套管具有緊靠所述內管壁中的凹口偏置的多個滾珠。
13.如權利要求10所述的脊柱和上頸部脈衝治療設備，其中，所述顯示器是安裝在所述脊柱和上頸部脈衝治療設備的頂部上的觸控螢幕。
14.如權利要求10所述的脊柱和上頸部脈衝治療設備，包括微處理器，其可編程來識別正確對準以及僅當實現正確對準時允許開始操作。
15.如權利要求10所述的脊柱和上頸部脈衝治療設備，包括線性音圈致動器，其安裝到所述探針，並操作來沿探針線性軸傳送正弦脈衝波形。
16.如權利要求10所述的脊柱和上頸部脈衝治療設備，包括第二音圈致動器，其安裝到所述探針，並操作用來將旋轉正弦脈衝波形傳送到所述探針。
17.如權利要求10所述的脊柱和上頸部脈衝治療設備，包括耦合到所述脊柱和上頸部脈衝治療設備的外部計算機，所述外部計算機用於輸入與人體的特徵的卡規測量有關的數位化數據點，以及將這些數據點從所述外部計算機傳送到所述脊柱和上頸部脈衝治療設備。
18.一種脊柱和上頸部脈衝治療設備，包括(a)脊柱和上頸部脈衝治療設備具有由此設備伸出的探針，所述探針用來從控制器接收信號，並安裝在所述脊柱和上頸部脈衝治療設備上，當所述探針與病人對準時，使所述探針軸向和旋轉地移動；以及在所述脊柱和上頸部脈衝治療設備的外表面上的顯示器，用來從所述控制器接收信號並顯示對準；耦合到所述探針的換能器，其操作用來賦予所述探針線性和旋轉運動；以及(b)工作檯，其可由支撐面支撐以及具有可耦合到具有多個自由度的所述脈衝控制器以及顯示設備的耦合端，，該工作檯允許所述脈衝控制器和顯示設備在多個方向中移動以便使所述探針與所述脈衝控制器和顯示設備附近的床上的病人對準。
權利要求
1.一種脊柱和上頸部脈衝治療設備，包括(a)工作檯，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，並相對於所述垂直定向臂可在軸向上移動，可繞其自己的軸旋轉，以及可繞所述垂直定向臂的軸樞軸轉動；以及(c)脊柱和上頸部脈衝治療設備，其耦合到所述水平延伸臂的遠端，以及通過其到所述水平延伸臂的連接可繞軸樞軸轉動，所述脊柱和上頸部脈衝治療設備具有從其下端延伸的探針，並且所述脊柱和上頸部脈衝治療設備用來在線性和旋轉方向中操作來驅動所述探針，顯示裝置，其用於輸入探針對準信息和用於顯示探針何時與病人對準。
2.如權利要求1所述的脊柱和上頸部脈衝治療設備，其中，所述探針在遇到預定力值的阻力時可摺疊。
3.如權利要求2所述的脊柱和上頸部脈衝治療設備，其中，所述探針具有可在外套管內滑動的內套管，所述內套管通過在將閾值力應用於所述與所述外套管相關的內套管後，可釋放的偏置摩擦聯接器，保持在相對於所述外套管的延伸位置中。
4.如權利要求3所述的脊柱和上頸部脈衝治療設備，其中，所述偏置摩擦聯接器包括緊靠所述探針管壁中的凹口偏置的多個滾珠。
5.如權利要求1所述的脊柱和上頸部脈衝治療設備，其中，所述顯示器是安裝在所述脊柱和上頸部脈衝治療設備的頂部上的觸控螢幕。
6.如權利要求1所述的脊柱和上頸部脈衝治療設備，其中包括微處理器，其被編程來識別正確對準以及僅當實現正確對準時允許開始操作。
7.如權利要求1所述的脊柱和上頸部脈衝治療設備，包括安裝到所述探針上的線性音圈致動器，用來沿探針線性軸傳送正弦脈衝波形。
8.如權利要求1所述的脊柱和上頸部脈衝治療設備，包括第二音圈致動器，其安裝到所述探針，並操作來將旋轉正弦脈衝波形傳送到所述探針。
9.如權利要求1所述的脊柱和上頸部脈衝治療設備，包括耦合到所述脊柱和上頸部脈衝治療設備的外部計算機，所述外部計算機用於輸入與人體特徵的卡規測量有關的數位化數據點，以及將這些數據點從所述外部計算機傳送到所述脊柱和上頸部脈衝治療設備。
10.一種脊柱和上頸部脈衝治療設備，包括(a)工作檯，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並相對於所述垂直定向臂可在軸向上移動，可繞其自己的軸旋轉，以及可繞所述垂直定向臂的軸樞軸轉動；以及(c)脊柱和上頸部脈衝治療設備和控制器，其耦合到所述水平延伸臂的遠端，以及通過其到所述水平延伸臂的連接可繞軸樞軸轉動，所述脊柱和上頸部脈衝治療設備具有從其下端延伸的探針，以及所述脊柱和上頸部脈衝治療設備用來在線性和旋轉方向中驅動所述探針，顯示裝置，其用於輸入探針對準信息和用於顯示探針何時與病人對準。
11.如權利要求10所述的脊柱和上頸部脈衝治療設備，其中，所述探針在遇到預定力值的阻力時可摺疊。
12.如權利要求10所述的脊柱和上頸部脈衝治療設備，其中，所述探針具有內管和外套管，所述外套管具有緊靠所述內管壁中的凹口偏置的多個滾珠。
13.如權利要求10所述的脊柱和上頸部脈衝治療設備，其中，所述顯示器是安裝在所述脊柱和上頸部脈衝治療設備的頂部上的觸控螢幕。
14.如權利要求10所述的脊柱和上頸部脈衝治療設備，其包括微處理器，其編程來識別正確對準以及僅當實現正確對準時允許開始操作。
15.如權利要求10所述的脊柱和上頸部脈衝治療設備，包括線性音圈致動器，其安裝到所述探針，並操作來沿探針線性軸傳送正弦脈衝波形。
16.如權利要求10所述的脊柱和上頸部脈衝治療設備，包括第二音圈致動器，其安裝到所述探針的，並操作來將旋轉正弦脈衝波形傳送到所述探針。
17.如權利要求10所述的脊柱和上頸部脈衝治療設備，包括耦合到所述脊柱和上頸部脈衝治療設備的外部計算機，所述外部計算機用於輸入與人體的特徵的卡規測量有關的數位化數據點，以及將這些數據點從所述外部計算機傳送到所述脊柱和上頸部脈衝治療設備。
18.一種脊柱和上頸部脈衝治療設備，包括(a)脊柱和上頸部脈衝治療設備具有由此伸出的探針，所述探針操作用來從控制器接收信號並安裝在所述脊柱和上頸部脈衝治療設備上，當所述探針與病人對準時，使所述探針軸向和旋轉地移動，以及在所述脊柱和上頸部脈衝治療設備的外表面上的顯示器，其操作來從所述控制器接收信號，以及換能器，其耦合到所述探針，並操作來賦予所述探針線性和旋轉運動；以及(b)工作檯，其可由支撐面支撐，並具有可耦合到具有多個自由度的所述脈衝控制器以及顯示設備的耦合端，允許所述脈衝控制器和顯示設備在多個方向中移動，以便使所述探針與所述脈衝控制器和顯示設備附近的床上的病人對準。
全文摘要
本發明是一種脊柱和上頸部脈衝治療設備和控制器，輸送線性方向中的多個可變頻率的脈衝和可變力，以及旋轉力，用於病人治療。已知的按摩療法脈衝設備均是手持設備。比較起來，該脊柱和上頸部脈衝治療設備安裝在固定臺和電樞上，允許三維中的可靠定位和方向對準。固定安裝也提供使用方便。包含安全聯接器以避免在固定安裝情況下，治療的過大力導致的傷害。平滑正弦波形是用於脈衝輸送的優選波形以及在裝置中數字地產生正弦波。使用數據驗證來確保在設備啟動前正確的方向對準。在脊柱和上頸部脈衝治療設計中考慮了治療方案中的病人安全和一致性。
文檔編號A61H23/02GK1937988SQ200580009776
公開日2007年3月28日 申請日期2005年3月8日 優先權日2004年3月26日
發明者阿斯拉姆·坎, 彼得·威舍特 申請人:阿斯拉姆·坎