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超声探头手柄

文献发布时间:2023-06-19 13:46:35


超声探头手柄

技术领域

本公开总体上涉及超声探头的结构,尤其涉及使用超声焊接和密封剂(例如室温硫化硅橡胶(RTV))的组合连接超声探头手柄的部分。

背景技术

诊断和治疗性医疗装置的手柄已经被研发而具有用于在医疗环境中使用的特定要求。例如,超声探头要求手柄符合较高的外观和人体工程学标准。这些手柄还被要求是完全可消毒的,因为它们在医疗环境中与患者一起使用。由于这些特定要求,一些超声探头的专用手柄已经被研发了很多年。然而,超声探头手柄的特定要求带来了制造方面的挑战,例如由于外观或人体工程学故障造成的高废品率和高总体成本。尤其是,超声探头手柄的可靠性测试已经显示出在接合线(也被称为接缝或分界线)处连接手柄部分的过程中存在问题,这影响了手柄的整体强度,且是外观或人体工程学故障的常见来源。

目前生产超声探头手柄的系统和方法还不足以充分地改善接合线的故障,或者强加了额外的不期望的制造工艺或可靠性复杂化。例如,在使用室温硫化硅橡胶(RTV)作为间隙填充物的手柄中已经观察到接合线故障,特别是在超移动的、密封的换能器中。虽然增加环氧树脂接合的肋部可以有助于改善超声探头手柄的接合线强度,但它仅可适用于手柄的离散位置处,而且与额外的制造工艺复杂性和制造时间相关联。此外,物理连接或熔合技术可造成故障的额外挑战,例如对敏感的电子装置或区域的损害。

发明内容

本公开提供了用于连接医疗装置手柄的部分的方法,以及相关联的装置和系统。医疗装置手柄可以是由两个或更多个部分形成的超声探头手柄,例如分别包括舌状件特征和凹槽特征的凸部分和凹部分。这些部分可以使用密封剂沿接合线连接。在一些实施例中,在使用超声焊接技术连接它们之前,将密封剂(如RTV)施加到一个或多个部分上。当这些部分被连接时,密封剂可以被从焊接部位移位,从而提供附加的密封机制。本文所述的技术进步包括一种具有改进的外观和人体工程学特性的超声探头手柄。用户,如临床医生,认为超声探头的外观和人体工程学特性是质量的指标。因此,外观和人体工程学特性的改进导致更高质量的超声探头。通过减少废品率,超声探头手柄也可以比目前的方法更有效地制造。

本文提供了一种形成超声探头的方法,该方法可包括:将密封材料施加于凹槽中,该凹槽被形成在被配置成待由用户的手抓握的外壳的凹部分的边缘中的凹槽中;将从外壳的凸部分的边缘延伸的能量引导部与凹部分的凹槽对齐;使用超声焊接将凸部分和凹部分联接,其中该联接包括:将凸部分的能量引导部驱动到凹部分的凹槽中;将能量引导部的一部分与凹部分的凹槽的一部分熔合;以及使用被从凹槽移位的密封材料来密封通过联接凸部分和凹部分形成的接缝。

在一些实施例中,凸部分和凹部分包括塑料材料。密封材料可以包括室温硫化硅橡胶(RTV)。在一些实施例中,联接步骤还包括将RTV从凹槽移出,使得一层RTV被设置在被联接的凸部分和凹部分的内表面和外表面上。该方法可包括从被联接的凸部分和凹部分的外表面移除被移位的RTV的一部分。在一些实施例中,在联接步骤之后,一部分RTV被设置在能量引导部和凹槽的相对的壁之间的空间内。能量引导部可包括渐缩的远侧部分。该方法可包括将能量引导部的渐缩的远侧部分熔合到凹槽的底部部分。

本文还提供了一种超声探头,其可包括:被配置成待由用户的手抓握的外壳,该外壳包括:凸部分,其包括弧形上部分和下边缘,其中能量引导部从下边缘延伸出来;以及凹部分,其包括弧形下部分和上边缘,其中在上边缘中形成凹槽,其中能量引导部和凹槽被焊接在一起并形成接缝,使得凸部分和凹部分一起形成外壳;密封材料,其被设置在被焊接的能量引导部和凹槽周围,以在接缝周围形成密封;以及换能器,其被联接到外壳且被配置成获得超声数据。

在一些实施例中,凸部分和凹部分包括塑料材料。密封材料可包括室温硫化硅橡胶(RTV)。RTV可以被设置在接缝的内表面上。RTV可以被设置在接缝的外表面上。RTV可以被设置在能量引导部和凹槽的相对的壁之间的空间内。外壳可包括位于外壳的远端处的第一开口和位于外壳的近端处的第二开口。接缝可以在第一开口和第二开口之间沿外壳的长度延伸。

根据以下详细描述,本公开的其他方面、特征和优点将变得明显。

附图说明

将参考附图描述本公开的例示说明性实施例,其中:

图1是根据本公开的实施例的超声成像系统的示意图。

图2是根据本公开的实施例的超声探头手柄的透视图。

图3是根据本公开的实施例的超声探头手柄的凸部分的透视图。

图4A是根据本公开的实施例的超声探头手柄的凸部分的前视图。

图4B是根据本公开的实施例的超声探头手柄的凸部分的侧视图。

图5是根据本公开的实施例的超声探头手柄的凸部分的俯视图。

图6是根据本公开的实施例的沿图5中的截面线6-6截取的超声探头手柄的凸部分的剖视图。

图7是根据本公开的实施例的图6中的超声探头手柄的凸部分的部分7的放大剖视图。

图8是根据本公开的实施例的超声探头手柄的凹部分的透视图。

图9A是根据本公开的实施例的超声探头手柄的凹部分的前视图。

图9B是根据本公开的实施例的超声探头手柄的凹部分的侧视图。

图10是根据本公开的实施例的超声探头手柄的凹部分的俯视图。

图11是根据本公开的实施例的沿图10中的截面线11-11截取的超声探头手柄的凹部分的剖视图。

图12是根据本公开的实施例的图11中的超声探头手柄的凹部分的部分12的放大剖视图。

图13是根据本公开的方面的形成超声探头手柄的方法的流程图。

图14A是根据本公开的方面的用于将密封剂施加到超声探头手柄的一部分的步骤的透视图。

图14B是根据本公开的方面的用于将密封剂施加到超声探头手柄的一部分的步骤的放大剖视图。

图15A是根据本公开的方面的用于对齐超声探头手柄的部分的步骤的透视图。

图15B是根据本公开的方面的用于对齐超声探头手柄的部分的步骤的放大剖视图。

图16A是根据本公开的方面的用于对齐超声探头手柄的部分的步骤的剖视图。

图16B是根据本公开的方面的用于对齐超声探头手柄的部分的步骤的放大剖视图。

图17A是根据本公开的方面的能量引导部的剖视图。

图17B是根据本公开的方面的与凹槽连接的能量引导部的剖视图。

图17C是根据本公开的方面的被连接的能量引导部和凹槽的剖视图。

图18A是根据本公开的方面的在连接之后的超声探头手柄的部分的剖视图。

图18B是根据本公开的方面的在连接之后的超声探头手柄的部分的放大剖视图。

图19A是根据本公开的方面的在连接之后的超声探头手柄的部分的剖视图。

图19B是根据本公开的方面的在连接之后的超声探头手柄的部分的放大剖视图。

图20是示出根据本公开的实施例的连接超声探头手柄的部分的不同方法的接合强度的图。

具体实施方式

出于促进对本公开的原理理解的目的,现在将参考附图中示出的实施例,且将使用具体语言来描述所述实施例。尽管如此,应当理解的是,并不打算限制本公开的范围。如本公开涉及的技术领域内的技术人员通常可想到的,对所述装置、系统和方法的任何变更和进一步修改以及本公开原理的任何其它应用均完全被设想到且包含在本公开内。例如,虽然医疗装置手柄作为超声探头手柄来论述,但应理解的是,并不打算局限于这种应用。具体而言,已全部设想到关于一个实施例描述的特征、部件和/或步骤可与关于本公开的其他实施例描述的特征、部件和/或步骤相组合。然而,出于简洁的目的,这些组合的许多重复将不再单独描述。

图1是根据本公开的方面的超声成像系统100的示意性视图。超声成像系统100可包括成像装置102、处理系统106和显示器108。成像系统100可被用于提供身体解剖结构的非侵入式成像。这种成像可以包括2D或3D的B模式超声成像和彩色血流图。例如,成像装置102是超声探头,其被配置成对患者体内的解剖结构进行可视化,而探头被定位于患者身体之外。在一些实施例中,超声成像系统100是多普勒超声成像系统。在一些情况下,系统100可以包括附加元件和/或可以在没有图1中示出的一个或多个元件的情况下实施。

在一些实施例中,成像装置102被设定尺寸和成形、在结构上被布置成和/或以其他方式被配置成被放置在受试者的解剖结构上或附近,以执行超声成像操作。成像装置102可以被定位在患者的身体之外。在一些实施例中,装置102被定位成接近患者的身体和/或与患者的身体接触。例如,成像装置102可被直接放置在受试者的身体上和/或邻近受试者的身体放置。例如,成像装置102可以在获得成像数据时与受试者的身体直接接触。在一些实施例中,装置102包括一个或多个成像元件,这些元件可以被直接放置在受试者的身体上或邻近受试者的身体放置。在其他实施例中,成像装置的外壳被放置成与受试者的身体直接接触,使得成像元件与受试者的身体相邻。成像装置102的操作者可以使成像装置的远侧部分与患者的身体接触,使得解剖结构以弹性方式被压缩。超声图像中显示的解剖结构的视图取决于成像装置102的位置和取向。为了获得解剖结构的成像数据,成像装置102可以由临床医生手动地和/或由操作者自动地进行适当的定位,使得换能器124发射超声波并接收来自解剖结构的适当部分的超声回波。受试者可以是人类患者或动物。成像装置102可以是便携式的,且可以适合由用户在医疗环境中使用。例如,成像装置102可以是多普勒超声成像探头。

成像装置102被配置成获得与患者的任何合适的解剖结构相关联的超声成像数据。例如,装置102可被用于检查任何数量的解剖位置和组织类型,包括但不限于:器官,其包括肝脏、心脏、肾脏、胆囊、胰腺、肺;管道;肠;神经系统结构,其包括大脑、硬脑膜囊、脊髓和周围神经;尿路;以及心脏的血管、血液、腔室或其他部分内的瓣膜,和/或身体的其他系统。解剖结构可以是血管,如患者血管系统的动脉或静脉,包括心脏脉管系统、外周脉管系统、神经脉管系统、肾脉管系统和/或身体内部的任何其他合适的管腔。除了自然结构之外,成像装置102还可被用于检查人造结构,例如但不限于心脏瓣膜、支架、分流器、过滤器和其他装置。

成像装置102可以包括在结构上被布置成、被设定尺寸和成形、和/或以其他方式被配置成由用户手持抓握的外壳或手柄110。手柄110可被配置成围绕和保护成像装置102的各种部件,例如电子电路121和换能器阵列124。手柄110可以包括内部结构,例如用于固定各种部件的空间框架。例如,换能器阵列可以被放置在手柄110的远侧部分处,而线缆132的远侧部分处的连接器130可以被定位在手柄110的近侧部分处。在一些实施例中,手柄110包括两个或更多个部分,这些部分在制造过程中被连接在一起。例如,如图2所示,手柄110可以包括凸部分202和凹部分204,它们在接缝或接合线206处连接。在其他实施例中,手柄110可以包括被连接在一起的不同数量的部件,例如三个、四个或五个部件。

阵列124的换能器元件被配置成发射超声信号并接收与发射的超声信号相对应的超声回波信号。超声回波信号可由成像装置102中的电子电路121和/或处理系统106处理。换能器阵列124可以是成像组件的一部分,包括声学透镜和在换能器阵列124的发射侧的匹配材料,以及在换能器阵列124的背侧的声学背衬材料。换能器阵列124可以包括任何数量的换能器元件。例如,该阵列可以包括在1个声学元件和1000个声学元件之间的值,包括诸如2个声学元件、4个声学元件、声学元件、64个声学元件、128个声学元件、500个声学元件、812个声学元件的值、和/或更大或更小的其他值。在一些情况下,阵列的换能器元件可以以任何合适的构造布置,例如线性阵列、平面阵列、弧形阵列、曲线阵列、圆周阵列、环形阵列、相控阵列、矩阵阵列、一维(1D)阵列、1.x维阵列(例如,1.5D阵列)或二维(2D)阵列。换能器元件的阵列(例如,一行或多行、一列或多列、和/或一个或多个取向)可以被统一地或独立地控制和激活。阵列可以被配置成获得患者解剖结构的一维、二维和/或三维图像。超声换能器元件可以包括压电/压阻元件、压电式微机械超声换能器(PMUT)元件、电容式微机械超声换能器(CMUT)元件和/或任何其他合适类型的超声换能器元件。

换能器阵列124的超声换能器元件与电子电路121通信(例如,电联接到)。电子电路121可以是任何合适的无源或有源电子部件,包括集成电路(IC),用于控制与控制换能器阵列124以获得超声成像数据相关联的一个或多个方面。例如,电子电路可以包括一个或多个换能器控制逻辑芯片。电子电路可以包括一个或多个专用集成电路(ASIC)。在一些实施例中,一个或多个IC可以包括微波束形成器(μBF)。在其他实施例中,一个或多个IC包括多路复用器电路(MUX)。在一些情况下,电子电路121可以包括处理器、存储器、陀螺仪和/或加速度计。

装置102可以通过连接线缆132与计算机或处理系统106通信。例如,连接线缆132的导体可以与电子电路121和/或换能器阵列124连通。连接线缆132可以通过位于装置102的近侧部分上的连接器130被连接到装置102。连接线缆132可以是任何类型的有线连接,例如USB或以太网线缆。在其他实施例中,装置102通过无线连接与处理系统106和/或显示器108连接。在这种情况下,装置102可以包括一个或多个无线传输装置,如天线。该一个或多个天线可以被设置在装置102的远侧部分或近侧部分处。

处理系统106被配置成执行一个或多个处理步骤以生成超声图像并输出超声图像以便由显示器108显示。一个或多个图像处理步骤由处理系统106和/或成像装置102的处理器完成。处理系统106和/或成像装置102可以包括一个或多个与存储器通信的处理器。处理器可以是被配置成执行本文所述的操作的专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、其他硬件装置、固件装置或其任何组合。在一些实施例中,存储器是随机存取存储器(RAM)。在其他实施例中,存储器是缓存存储器(例如,处理器的缓存存储器)、磁阻式RAM(MRAM)、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存、固态存储装置、硬盘驱动器、其他形式的易失性和非易失性存储器,或不同类型存储器的组合。在一些实施方案中,存储器可包括非暂时性计算机可读介质。存储器可以存储指令。指令可包括当由处理器执行时致使处理器执行本文中结合本公开的实施例参考处理器描述的操作的指令。

系统100可以被布设在医疗环境中,例如操作室、导管实验室、手术室、急诊室等。装置102可以被布设成与患者相邻或与患者接触。处理系统106可以被设置在患者的附近,例如,与患者在同一个房间。处理系统106可以远离患者,例如在不同的房间或不同的建筑物内。医疗环境可用于执行任何数量的医学成像操作,如多普勒超声成像、血管造影、荧光透视、计算机断层扫描(CT)、磁共振成像(MRI)、血管内超声(IVUS)、虚拟组织学(VH)、前视IVUS(FL-IVUS)、血管内光声(IVPA)成像、血流分数储备(FFR)测定、冠状动脉血流储备(CFR)测定、光学相干断层扫描(OCT)、心内超声心动图(ICE)、前视ICE(FLICE)、血管内触诊、经食道超声(TEE)和其他医学成像模态,或其组合。

成像装置102和显示器108可以直接或间接地与处理系统106通信联接。这些元件可以通过诸如标准铜线链路或光纤链路的有线连接和/或通过使用IEEE 802.11Wi-Fi标准、超宽带(UWB)标准、无线FireWire、无线USB或另一种高速无线网络标准的无线连接与处理系统106通信联接。处理系统106可以与一个或多个数据网络通信联接,例如,基于TCP/IP的局域网(LAN)。在其他实施例中,可以利用不同的协议,如同步光网络(SONET)。在某些情况下,处理系统106可以与广域网(WAN)通信联接。处理系统106可以利用网络连接来访问各种资源。例如,处理系统106可以通过网络连接与医学数字成像和通信(DICOM)系统、图片存档和通信系统(PACS)和/或医院信息系统通信。

图2示出了医疗装置手柄200,其包括沿接缝或接合线206被连接在一起的凸部分202和凹部分204。为了便于参考,凸部分202和凹部分204以这种方式被提及,然而,部分202、204可以以其他方式来区分,如第一部分和第二部分、上部分和下部分等。在一些实施例中,凸部分202和凹部分204被配置成以舌状件和凹槽类型的连接方式被连接在一起。尤其是,凸部分202可以包括延伸部、凸起或能量引导部,而凹部分204可包括凹槽、凹部或开口。然而,部分202、204可以用其他方式连接,例如将两部分202、204上的基本相似的表面连接的粘合剂。此外,尽管手柄200被示为由尺寸相对相等的两个部分202、204形成,但应理解的是,具有不同尺寸的其他数量的部分(即三个、四个或五个部分)可以用来形成手柄200。部分202、204可以由塑料或聚合物材料形成。例如,部分202,204可以包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚砜(PSU)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。在一些实施例中,该材料可以包括玻璃纤维。

手柄200可以类似于图1中论述的手柄110被设定尺寸和成形。手柄200可以包括在远端210处的开口(即,用于传感器组件)和在近端209处的开口(即,用于数据接口,例如连接器或电线,诸如连接器130和/或线缆132)。在示例性实施例中,接缝或接合线206在手柄200的两侧纵向地延伸,沿着手柄200的长度从近端209延伸到远端210。手柄200可以被设定尺寸和成形以便由用户抓握并在医疗环境中使用。手柄200的凸部分202和凹部分204可以借助于超声焊接穿过一部分密封剂(如室温硫化硅橡胶(RTV))在接合线206处被连接在一起,如参考图14A-19B更详细地讨论的。在其他实施例中,使用其他类型的密封剂,包括固化前的环氧树脂。尤其是,手柄200可以通过在凸部分202和凹部分204中的一个或两个上引入密封剂,并使用连接机制(如超声焊接)穿过密封剂来连接部分202、204而形成。超声焊接可包括将凸部分202和凹部分204放在一起,并以超声速度使部分202、204共振,从而使部分202、204彼此熔合,以形成牢固的气密密封。实验表明,超声焊接在制造过程中是理想的,可以允许在不损坏内部电子装置的情况下进行焊接。然而,尽管超声焊接可以在靠近手柄200的壁的中心的位置提供气密密封,但焊接部位以外的区域可能保持不熔合,从而为生物污染物或碎屑提供了潜在的储存处。因此,在焊接过程中可以引入密封剂,如RTV,从而填充焊接部位以外的区域,以及填充接合线206内的潜在的污染物储存处。也可以使用其他联接机制,如激光焊接。

由于超声焊接不会因RTV的存在而受到明显阻碍,所产生的焊接界面的强度也不会因RTV而明显减弱,因此以这种方式应用RTV可以产生适合医疗应用的密封的接合线206。尤其是,在焊接过程中发生的凸部分202和凹部分204之间的塌陷间隙可以使RTV朝向焊接部位的两侧移位,从而填充接合线206内的任何缺陷。所产生的界面可以沿着整个连接界面表现出高强度、连续的气密密封,与焊接部位外侧的密封的接合线206平行。以这种方式使用RTV可以产生理想的外观和人体工程学特性,这是其他类型的接合线206不可能实现的。

图3示出了凸部分202的透视图。在一些实施例中,凸部分202包括弧形区域211和从弧形区域211延伸出来的壁213,以形成外壳的一部分。凸部分202可以包括边缘212(例如,在凸部分202的相对两侧的第一边缘和相反的第二边缘),这些边缘可以包括用于将凸部分202的边缘212与凹部分204的边缘222连接起来的特征。这些特征可以是用于对齐和连接部分202、204的舌状件和凹槽类型的特征。尤其是,凸部分202可以包括从边缘212延伸出来的能量引导部215(即舌状件),该能量引导部被配置成配合在凹部分204的凹槽225内。凸部分202的弧形区域211可以被称为向下延伸到位于下部分处的边缘212的上部分,然而,可以使用不同的术语来说明这些特征的相对位置。

图4A示出了凸部分202的前视图,示出了从壁213的边缘212延伸出来的能量引导部215,壁213从弧形部分211延伸出来。在一些实施例中,能量引导部215仅围绕凸部分202的一部分延伸,使得在凸部分202中形成开口,例如在近端209和远端210处。例如,能量引导部215可以包括第一能量引导部和相对的第二能量引导部。图4B示出了凸部分202的侧视图。

图5示出了凸部分202的俯视图。在一些实施例中,凸部分202可包括位于外部边缘上的凹口217。该凹口可利于用户抓握。图5还示出了能量引导部215可以沿着边缘212的中心部分延伸。能量引导部215可以围绕边缘212的相对部分延伸。在一些实施例中,边缘212和能量引导部215相对于凸部分202的纵向轴线A基本上对称。边缘212和能量引导部215可以包括平缓的弧形表面,以方便用户舒适地手持抓握。

图6是沿图5中所示的线6截取的凸部分202的剖视图。凸部分202的轮廓示出了弧形部分211,其与壁213以连续的形状延伸。在一些实施例中,壁213的厚度可以在靠近边缘212的位置增加。这可以增加手柄200的结构强度。

图7是图6中所示的凸部分202的一部分7的放大视图。如该剖视图所示,能量引导部215可从边缘212的表面连续地延伸。在一些实施例中,能量引导部215可以包括内表面215a、外表面215b和延伸部分215c。在一些实施例中,内表面215a和外表面215b基本上是平面,并相对于边缘212沿横向方向延伸。内表面215a和外表面215b可以包括在延伸部分215c处连接的弧形部分,其可以成为一个点。在一些实施例中,能量引导部215被配置成与凹部分204的凹槽连接或联接,如图17A-17C所示。

图8示出了医疗装置手柄200的凹部分204的透视图。在一些实施例中,凹部分204包括弧形区域221和从弧形区域221延伸出来的壁223,以形成外壳的一部分。与凸部分202类似,凹部分204包括边缘222,其可包括用于将凸部分202的边缘212与凹部分204的边缘222连接的特征。尤其是,凹部分204可以包括在边缘222内的开口或凹槽225,该凹槽被配置成与凸部分202的能量引导部215相联接。凹部分204的弧形区域221可以被称为向上延伸到位于下部分处的边缘222的下部分,然而,可以使用不同的术语来说明这些特征的相对位置。

图9A示出了凹部分204的前视图,示出了从弧形部分221延伸出来到达边缘222的壁223。在一些实施例中,边缘222沿单一平面延伸。与凸部分202类似,边缘222和其中的凹槽225可以只围绕凹部分204的一部分延伸,使得在凹部分204中形成开口,例如在远端和近端处。图9B示出了凹部分204的侧视图。

图10示出了凹部分204的俯视图。在一些实施例中,凹部分204可以包括位于外边缘上的凹口227。凹口227可以利于用户抓握。如图8所示,凹槽225可以从边缘222的中心部分延伸出。凹槽225可以围绕边缘222的相对部分延伸。在一些实施例中,边缘222和凹槽225相对于凹部分204的纵向轴线A基本上对称。与凸部分202的边缘212类似,凹部分204的边缘222可以包括平缓的弧形表面,以利于用户舒适地手持抓握。

图11是沿图10所示的线11截取的凹部分204的剖视图。凹部分204的轮廓示出了弧形部分221,其与壁223一起延伸以形成连续的形状。在一些实施例中,壁223的厚度可以在靠近边缘222的位置增加。这可以增加手柄200的结构强度。还可以看到凹槽225的形状。

图12是如图11中所示的凹部分204的一部分12的放大视图。如该剖视图中所示,凹槽225可以凹入边缘222内。边缘222可以包括一个或多个表面,如内表面222a和外表面222b。在一些实施例中,内表面222a有顶部水平面,其低于外表面222b的顶部水平面。这种差异可以用高度H表示,如图所示。如图18A和18B所示,当凸部分202和凹部分204连接在一起时,这可能有利于密封剂230流向手柄200的内表面。在其他实施例中,边缘222包括单一水平高度的表面。如图12的示例所示,凹槽225可以形成在边缘222的中心部分中。在一些实施例中,凹槽225具有基本上矩形的轮廓,具有基本竖直的内壁225a、基本上竖直的外壁225b(可与内壁225a平行)以及在内壁225a和外壁225b之间延伸的水平的笔直或弧形的底部225c。在其他实施例中,凹槽225具有不同的形状,例如具有两个或更多个表面的弧形或多边形的轮廓。如图17A-17C所示,凸部分202的能量引导部215可以与凹槽225连接。

图13示出了例示说明通过将两个或更多个部分连接在一起而形成医疗装置手柄的示例性方法1300的流程图。方法1300的步骤参考图14A-19B示出。在步骤1302处,方法1300可包括将一层密封剂230施加到医疗装置手柄200的凹部分204的凹槽225。如图14A和14B所示,密封剂230(如RTV)可被施加到凹槽225。在一些实施例中,密封剂230被施加成线或道(bead),使其填充凹槽225,甚至延伸出凹槽225,从而使密封剂230上升到凹部分204的边缘222之上。

在步骤1304处,方法1300可以包括将医疗装置手柄200的凸部分202与凹部分204对齐。如图15A和15B所示,凸部分202和凹部分204的对齐可以包括对齐诸如壁213、223的特征。凸部分202的能量引导部215可以与凹部分205的凹槽225对齐,以准备将凸部分202连接到凹部分204上。一旦对齐,能量引导部215就被置于凹槽225内,从而使密封剂230的一部分移位,如图16A和16B中所示。如图18A、18B、19A和19B所示,随着凸部分202和凹部分204被连接,密封剂230被进一步移位。

在步骤1306处,方法1300可以包括连接手柄200的凸部分202和凹部分204,使得密封剂230被从凹槽225移位,如图17A-18B中所示。该步骤1306可包括将凸部分202和凹部分204压在一起并将其联接,例如通过超声焊接。如图17A所示,能量引导部215的延伸部分215c可以具有第一宽度302。在一些实施例中,能量引导部215与凹槽225的底部表面225c连接,使得能量引导部215的延伸部分215c被加热、熔化并与凹槽225的底部表面225c熔合,如图17B所示。能量引导部215和凹槽225的焊接可以产生能量引导部干涉304,并在能量引导部215和凹槽225之间留下竖直间隙306和侧向间隙308。如图17C所示,在连接能量引导部215和凹槽225之后,被连接的凹槽235可具有第二宽度310和第一深度312,壁223的厚度314也被示出。

图18A和18B示出了在连接凸部分202和凹部分204之后密封剂230的位移。在一些实施例中,在移位之后,密封剂230被移位到手柄200的外表面上的第一位置242(例如在壁213和223之外)、手柄200的内表面上的第二位置244、能量引导部215的内表面215a与凹槽225的内壁225a之间的第一空间246(例如,具有相当于图17B所示的侧向间隙308的宽度)、能量引导部215的外壁215b与凹槽225的外壁225b之间的第二空间248(例如,具有相当于图17B所示的侧向间隙308的宽度),以及凸部分202的边缘212与凹部分204的边缘222的第一表面222a之间的第三空间250(例如,具有相当于图12所示边缘的表面222a、222b之间的高度H的高度)。在一些实施例中,第一空间246、第二空间248和第三空间250中的密封剂230为凸部分202和凹部分204之间的接合增加了强度,并且可以帮助密封接合线206,例如防止液体进入。

在步骤1306处,方法1300可以包括从医疗装置手柄200的外表面移除密封剂230。如在图18B和19B的比较中所看到的,在图19B中,位于手柄200的壁213和223之外的第一位置242处的密封剂230已经被移除。在一些实施例中,密封剂230的一小部分可以留在接合线206的外部,以帮助密封。被移位的密封剂230也可以保留在第二位置244和第一空间246、第二空间248和第三空间250中的一个或多个中。

在步骤1310处,方法1300还可包括允许密封剂230完全固化。该步骤1310可包括允许RTV完全干燥和固化。

图20示出了用于联接手柄200的部分的不同方法的接合强度的比较结果400。比较结果400是基于各种联接方法的实验样本产生的。组410示出了在没有RTV的情况下通过使用舌状件和凹槽焊接连接而联接的手柄200的接合强度,且具有约为1000N至约1600N的峰值拉伸载荷。组420示出了在具有RTV的情况下通过使用舌状件和凹槽焊接连接而联接的手柄200的接合强度,且具有约为580N至约850N的峰值拉伸载荷。组430示出了在具有RTV(无焊接)的情况下通过使用舌状件和凹槽连接而联接的手柄200的接合强度,且具有约为210N至250N的峰值拉伸载荷。所以,具有RTV的焊接界面已经显示出与没有焊接的RTV界面强约2.8倍。尽管RTV的存在使焊接界面的强度降低了约0.4倍,但RTV的加入大大改善了手柄200的外观和人体工程学因素。

本领域的技术人员还将认识到,上文所述的装置、系统和方法可用各种方式来修改。因此,本领域的技术人员将认识到,本公开涵盖的实施例并不限于上述的特定示例性实施例。就此而言,尽管已显示和描述了示例性实施例,但各种修改、更改和替换也在前述公开中被设想到。应当理解,可在不背离本公开的范围的情况下对上文做出此类变化。因此,应当广义地并且以与本公开相一致的方式理解所附的权利要求。

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