用于为无菌包装的装置无线供电或与之通信的系统和方法制造方法及图纸

本文公开了系统和方法，该系统和方法可允许为无菌包装的电子装置无线供电和/或与之通信，而无需将电子装置从其无菌封装件中移除，并且同时保持电子装置的无菌性。在一些实施方案中，具有功率发射器的基站例如使用感应、电容或超声耦合将功率无线传输到电子装置的功率接收器。基站或另一个外部装置还可用于无线编程或询问电子装置。本发明专利技术还公开了用于与所述系统和方法一起使用的电池充电电路和切换电路。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于为无菌包装的装置无线供电或与之通信的系统和方法
本文公开了用于为无菌包装的装置无线供电或与之通信的系统和方法。
技术介绍
在外科或其它医学规程中使用电子装置越来越常见。电子装置可在此情况中提供多种有益效果，但也可带来某些挑战。例如，由内部电池供电的电子装置通常需要在使用之前对电池进行充电。然而，在装置正置于搁架上等待在手术中被使用时，电池可部分或完全消耗。在医学规程期间对电池进行充电可不期望地引入延迟并且破坏手术的流程。还难以在保持电子装置的无菌性时对电子装置的电池进行充电。通过向电子装置配备较高容量电池来最小化该问题的尝试导致更大和/或更重的电子装置。更大的装置通常是不期望的，因为在手术期间操纵装置的可用空间可受到限制。类似地，更重的装置通常是不期望的，因为所添加重量可促使外科医生疲劳或降低精细控制装置的运动和定位的能力。以另一个示例的方式，一些电子装置需要编程有患者特定或手术特定的数据或指令。在使用之前对装置进行编程的步骤可延长医学规程或破坏手术的流程。编程步骤可进一步消耗电池，从而加剧上述问题。另外，在无菌电子装置的情况下，难以在保持其无菌性时对装置进行编程。又如，一旦电子装置经消毒且/或包装在无菌容器中，一般就不能在不打开无菌封装件的情况下对电子装置进行测试、校准、识别等。
技术实现思路
本文公开了系统和方法，该系统和方法可允许为无菌包装的电子装置无线供电和/或与之通信，而无需将电子装置从其无菌封装件中移除，并且同时保持电子装置的无菌性。在一些实施方案中，具有功率发射器的基站例如使用感应、电容或超声耦合将功率无线传输到电子装置的功率接收器。基站或另一个外部装置还可用于无线编程或询问电子装置。本专利技术还公开了用于与所述系统和方法一起使用的电池充电电路和切换电路。在一些实施方案中，外科方法包括将外科电子装置的功率接收器与基站的功率发射器对准；将功率从功率发射器穿过在其中设置电子装置的无菌容器无线传输到功率接收器；在接收到无线功率时，自动发起与基站的通信；以及将医疗数据从基站无线传送到电子装置。外科电子装置可包括器械和植入物中的至少一者。对准功率接收器可包括使在基站上形成的图形标记与在无菌容器上形成的对应图形标记对准。使功率接收器与功率发射器对准可包括将无菌容器定位在限定于基站中的凹槽中。无菌容器可被配置成将功率接收器保持在相对于无菌容器的固定位置中。无菌容器可包括在其中设置电子装置的内泡罩包装，在其中设置内泡罩包装的外泡罩包装，以及在其中设置外泡罩包装的外盒体。该方法可包括在装置准备使用时切换到电池功率。当从无菌容器中移除电子装置时，所述切换可自动发生。医疗数据可包括患者特定数据、手术计划、外科校正信息和装置校准信息中的至少一者。该方法可包括将装置数据从电子装置传送到基站。装置数据可包括装置识别信息、装置诊断信息和装置充电水平信息中的至少一者。传输功率可有效地对电子装置的电池进行充电。传输功率可包括驱动基站的超声换能器以产生在电子装置的超声换能器处接收的超声波。传输功率可包括在功率发射器的初级线圈和功率接收器的次级线圈之间产生磁场。传输功率可包括在功率发射器的电极和功率接收器的电极之间产生电场。功率发射器可包括光源并且传输功率可包括将来自光源的光引导穿过无菌容器，到达电子装置的光伏电池单元。该方法可包括在所述传输和传送步骤之后，打开无菌容器并且在外科手术中使用电子装置。该电子装置可包括被配置成感测电子装置的位置或取向的传感器。该方法可包括用全波整流器对在功率接收器处接收的AC信号进行整流，并且将该信号施加到与电子装置的电池并联接线的电子装置的电容器，以对电池进行充电。该方法可包括在执行外科手术之后将在外科手术期间采集的测量或其它数据从电子装置无线传送到基站。在一些实施方案中，系统包括：电子装置，该电子装置具有无线功率接收器和被配置成检测电子装置的位置或取向的传感器；无菌容器，其中电子装置被设置，使得无菌装置完全被无菌容器围绕；以及具有无线功率发射器的基站，该无线功率发射器被配置成将功率穿过无菌容器传输，到达电子装置的无线功率接收器。电子装置可包括器械和植入物中的至少一者。无菌容器可包含图形标记，该图形图标相对于功率接收器定位，使得当无菌容器的图形标记与基站的图形标记对准时，功率接收器与功率发射器对准。基站可包含凹槽，该凹槽相对于功率发射器定位，使得当无菌容器被安置在凹槽中时，功率发射器与功率接收器对准。无菌容器可被配置成将功率接收器保持在相对于无菌容器的固定位置中。无菌容器可包括在其中设置电子装置的内泡罩包装，在其中设置内泡罩包装的外泡罩包装，以及在其中设置外泡罩包装的外盒体。该电子装置可包含被配置成在其中电子装置由功率接收器供电的第一操作模式和在其中电子装置由内部电池供电的第二操作模式之间进行切换的开关。开关可被配置成在电子装置从无菌容器移除时自动从第一操作模式切换到第二操作模式。基站可包含通信接口，该通信接口被配置成将医疗数据无线传输到电子装置的通信接口，该医疗数据包括患者特定数据、手术计划、外科校正信息和装置校准信息中的至少一者。电子装置可包含通信接口，该通信接口被配置成将装置数据无线发送到基站的通信接口，该装置数据包括装置识别信息、装置诊断信息和装置充电水平信息中的至少一者。功率发射器可包括超声换能器，该超声换能器被配置成产生在功率接收器的超声换能器处接收的超声波，以将功率从基站无线传输到电子装置。功率发射器可包括初级线圈，该初级线圈被配置成在该初级线圈和功率接收器的次级线圈之间产生磁场，以将功率从基站无线传输到电子装置。功率发射器可包括电极，该电极被配置成在该电极和功率接收器的电极之间产生电场，以将功率从基站无线传输到电子装置。功率接收器可包括全波整流器，该全波整流器对在功率接收器处接收的AC信号进行整流，并且将该信号施加到与电子装置的电池并联接线的电子装置的电容器，以对电池进行充电。本专利技术还提供如所要求保护的系统和方法。附图说明通过结合附图的下述详细说明将更全面地理解本专利技术，其中：图1是用于为电子装置无线供电或与之通信的系统的截面侧视图；图2为以打开构型示出的电子装置的无菌封装件的透视图；图3为用于电子装置的基站和无菌封装件的顶视图；图4为电子装置和基站的示意性框图；图5为感应无线功率系统的示意性电路图；图6为电容无线功率系统的示意性电路图；图7为超声无线功率系统的示意性电路图；图8为电池充电电路的示意性电路图；图9为处于第一构型的切换电路的示意性电路图；并且图10为处于第二构型的图9的切换电路的示意性电路图。具体实施方式本文公开了系统和方法，该系统和方法可允许为无菌包装的电子装置无线供电且/或与之通信，而无需将电子装置从其无菌封装件中移除，并且同时保持电子装置的无菌性。在一些实施方案中，具有功率发射器的基站例如使用感应、电容或超声耦合将功率无线传输到电子装置的功率接收器。基站或另一个外部装置还可用于无线编程或询问电子装置。本专利技术还公开了用于与所述系统和方法一起使用的电池充电电路和切换电路。现在将描述某些示例性实施方案，以得到对本文所公开的系统和方法的结构、功能、制造和使用的原理的全面理解。这些实施方案的一个或多个示例已在附图中示出。本领域技术人员将理解，本文具体描述并在附本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外科方法，包括：将外科电子装置的功率接收器与基站的功率发射器对准；将功率从所述功率发射器穿过在其中设置所述电子装置的无菌容器无线传输到所述功率接收器；在接收到无线功率时，自动发起与所述基站的通信；以及将医疗数据从所述基站无线传送到所述电子装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.30 US 14/9838281.一种外科方法，包括：将外科电子装置的功率接收器与基站的功率发射器对准；将功率从所述功率发射器穿过在其中设置所述电子装置的无菌容器无线传输到所述功率接收器；在接收到无线功率时，自动发起与所述基站的通信；以及将医疗数据从所述基站无线传送到所述电子装置。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述外科电子装置包括器械和植入物中的至少一者。3.根据权利要求1所述的方法，其中对准所述功率接收器包括使在所述基站上形成的图形标记与在所述无菌容器上形成的对应图形标记对准。4.根据权利要求1所述的方法，其中使所述功率接收器与所述功率发射器对准包括将所述无菌容器定位在限定于所述基站中的凹槽中。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述无菌容器被配置成将所述功率接收器保持在相对于所述无菌容器的固定位置中。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述无菌容器包括在其中设置所述电子装置的内泡罩包装、在其中设置所述内泡罩包装的外泡罩包装，以及在其中设置所述外泡罩包装的外盒体。7.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述装置准备使用时切换到电池功率。8.根据权利要求7所述的方法，其中当从所述无菌容器移除所述电子装置时，所述切换自动发生。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述医疗数据包括患者特定数据、手术计划、外科校正信息和装置校准信息中的至少一者。10.根据权利要求1所述的方法，还包括将装置数据从所述电子装置传送到所述基站。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述装置数据包括装置识别信息、装置诊断信息和装置充电水平信息中的至少一者。12.根据权利要求1所述的方法，其中传输所述功率有效地对所述电子装置的电池进行充电。13.根据权利要求1所述的方法，其中传输所述功率包括驱动所述基站的超声换能器以产生在所述电子装置的超声换能器处接收的超声波。14.根据权利要求1所述的方法，其中传输所述功率包括在所述功率发射器的初级线圈和所述功率接收器的次级线圈之间产生磁场。15.根据权利要求1所述的方法，其中传输所述功率包括在所述功率发射器的电极和所述功率接收器的电极之间产生电场。16.根据权利要求1所述的方法，其中所述功率发射器包括光源，并且其中传输所述功率包括将来自所述光源的光引导穿过所述无菌容器，到达所述电子装置的光伏电池单元。17.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述传输和传送步骤之后，打开所述无菌容器并在外科手术中使用所述电子装置。18.根据权利要求1所述的方法，其中所述电子装置包括被配置成感测所述电子装置的位置或取向的传感器。19.根据权利要求1所述的方法，还包括用全波整流器对在所述功率接收器处接收的AC信号进行整流，并且将所述信号施加到与所述电子装置的电池并联接线的所述电子装置的电容器，以对所述电池进行充电。20.根据权利要求1所述的方法，还包括在执行所述外科手术之后将在所述外科手术期间采集的测量或其它数据从所述电子装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：M奥尼尔，S古普塔，M贺尔，
申请(专利权)人：德普伊新特斯产品公司，
类型：发明
国别省市：美国,US