(57)【要約】  患者の組織部位を治療するシステム及び方法は、減圧圧力を患者の組織部位に適用することを含み得る。電気は、患者により生成される温度レベルの感知に応答して発電し得る。発電された電気は、減圧圧力を患者の組織部位に適用する際に使用するために収集し得る。一実施形態では、発電された電気は、再充電可能な電池に収集し得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧圧力を使用して患者の組織部位を治療するシステムにおいて、
前記組織部位に減圧圧力を生成するように構成されるポンプと、
第１の温度レベルと第２の温度レベルとの温度差を感知することに応答して電気を発電するように構成される熱電発電器であって、前記第１の温度レベルが前記患者により生成され、前記発電される電気が、前記減圧圧力の供給に利用されるシステムに供給される、熱電発電器と、
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、減圧圧力を前記組織部位に供給する電動装置をさらに備え、前記電動装置が前記ポンプを含み、前記熱電発電器からの前記電気が、前記ポンプへの少なくとも部分的な給電に利用されることを特徴とするシステム。
【請求項３】
請求項１に記載のシステムにおいて、減圧圧力を前記組織部位に供給する電動装置をさらに備え、前記電動装置は前記ポンプ及び再充電可能な電源を含み、前記熱電発電器からの前記電気は、前記電源の再充電に利用されることを特徴とするシステム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のシステムにおいて、前記熱電発電器の第１の側が、前記患者の組織に接触するように構成されることを特徴とするシステム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のシステムにおいて、前記第２の温度レベルが冷却剤源により提供されることを特徴とするシステム。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のシステムにおいて、前記第２の温度が、前記組織部位からの滲出液により提供されることを特徴とするシステム。
【請求項７】
請求項６に記載のシステムにおいて、前記滲出液が、発熱反応が発生するように試薬と反応することを特徴とするシステム。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のシステムにおいて、前記組織部位に封止空間を生み出すドレープをさらに備え、前記熱電発電器は少なくとも部分的に前記ドレープ上に配置されることを特徴とするシステム。
【請求項９】
請求項８に記載のシステムにおいて、前記熱電発電器が、前記ドレープ上に位置決めされた少なくとも１つの熱電発電器シートを含むことを特徴とするシステム。
【請求項１０】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のシステムにおいて、創被覆部材をさらに備え、前記熱電発電器は前記創被覆部材に配置されることを特徴とするシステム。
【請求項１１】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のシステムにおいて、前記熱電発電器がチューブ形に構成されて、前記組織部位からの滲出液の管を提供し、前記管の内面が前記第１の温度レベルを感知し、前記管の外面が前記第２の温度レベルを感知することを特徴とするシステム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のシステムにおいて、前記発電発電器が、使い捨てコアをさらに備え、前記熱電発電器を滲出液から保護することを特徴とするシステム。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載のシステムにおいて、人体部分に巻かれるように構成されるバンドをさらに備え、前記バンドが、前記バンドに前記熱電発電器を取り付けるように構成されることを特徴とするシステム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のシステムにおいて、前記バンドは、前記バンドに前記ポンプを取り付け、前記組織部位に減圧圧力を提供するようにさらに構成されることを特徴とするシステム。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載のシステムにおいて、前記熱電発電器が半導体熱電発電器であることを特徴とするシステム。
【請求項１６】
患者の組織部位を治療するシステムにおいて、
前記組織部位に減圧圧力を生成するように構成されるポンプと、
第１の温度レベルと第２の温度レベルとの温度差を感知することに応答して電気を発電するように構成される熱電発電器であって、前記第１の温度レベルが前記患者により生成され、前記第２の温度レベルが冷却剤源により生成され、前記発電される電気が前記ポンプへの給電に使用される、熱電発電器と、
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項１７】
請求項１６に記載のシステムにおいて、前記ポンプの近傍に、前記熱電気発電器と電気的に通信する電源をさらに備え、前記電源が、前記ポンプの給電に使用される発電電気を受け取るように構成されることを特徴とするシステム。
【請求項１８】
請求項１７に記載のシステムにおいて、前記電源は再充電可能な電池であることを特徴とするシステム。
【請求項１９】
請求項１６に記載のシステムにおいて、前記ポンプがマイクロポンプであることを特徴とするシステム。
【請求項２０】
請求項１６に記載のシステムにおいて、前記熱電発電器が、前記熱電発電器の第１の側で前記患者の組織に接触するように構成されることを特徴とするシステム。
【請求項２１】
請求項１６に記載のシステムにおいて、前記熱電発電器がチューブ形に構成され、前記チューブ形の内面が「暖かい」表面として構成され、滲出液が前記患者から前記熱電発電器を通過できるようにし、それにより、前記熱電発電器に電気を発電させることを特徴とするシステム。
【請求項２２】
請求項１６に記載のシステムにおいて、前記熱電発電器がドレープに接続されることを特徴とするシステム。
【請求項２３】
請求項２２に記載のシステムにおいて、前記熱電発電器は、前記ドレープ上に別個に位置決めされた複数のセクションを含むことを特徴とするシステム。
【請求項２４】
請求項２２に記載のシステムにおいて、前記熱電発電器が前記ドレープに一時的に接続されることを特徴とするシステム。
【請求項２５】
請求項１６に記載のシステムにおいて、人体部分に巻かれるように構成されるバンドをさらに備え、前記バンドが、前記バンドに前記熱電発電器を取り付けるように構成されることを特徴とするシステム。
【請求項２６】
請求項２５に記載のシステムにおいて、前記バンドは、前記バンドに前記ポンプを取り付けるようにさらに構成されることを特徴とするシステム。
【請求項２７】
請求項１６に記載のシステムにおいて、前記熱電発電器が半導体熱電発電器であることを特徴とするシステム。
【請求項２８】
患者の組織部位を治療する方法において、
減圧圧力を患者の組織部位に適用するステップと、
前記患者により生成される温度レベルの感知に応答して電気を発電するステップと、
前記患者の前記組織部位への減圧圧力の適用に使用するために、前記発電された電気を収集するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２９】
請求項２８に記載の方法において、
前記発電された電気を収集するステップが、前記発電された電気を、前記患者の前記組織部位近傍の電源に収集するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項３０】
請求項２９に記載の方法において、前記発電された電気を電源に収集するステップが、前記発電された電気を再充電可能な電池に収集するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項３１】
請求項２８に記載の方法において、前記発電するステップが、熱電発電器を前記患者の組織に接触させるステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項３２】
請求項３１に記載の方法において、前記熱電発電器を、前記組織部位を覆うドレープと前記患者の組織との間に位置決めするステップをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項３３】
請求項２８に記載の方法において、発電するステップが、前記患者の滲出流体を熱電発電器に通すステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項３４】
組織治療装置を製造する方法において、
前記組織治療装置に電源を提供するステップと、
電動装置に前記電源を提供するステップであって、前記電動装置は流体をポンピングするように構成される、ステップと、
電動装置を前記電源に電気的に接続するステップと、
患者により生成される温度レベル及び別の温度レベルの感知に応答して電気を発電するように構成される発電器を、前記電源に電気的に接続するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３５】
請求項３４に記載の方法において、電源を提供するステップが、再充電可能な電池を提供するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項３６】
請求項３４に記載の方法において、前記発電器を、前記患者の組織部位の封止に使用されるドレープに機械的に接続して、前記電動装置が減圧圧力を前記組織部位に適用できるようにするステップをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項３７】
請求項３４に記載の方法において、前記電動装置、前記電源、前記発電器を、前記患者の人体部分に巻かれ、前記発電器を前記患者の前記人体部分に接触させるように構成されるバンドに機械的に接続するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項３８】
請求項３４に記載の方法において、前記発電器を電気的に接続するステップが、半導体熱電発電器を電気的に接続するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項３９】
請求項３４に記載の方法において、前記患者からの滲出流体を化学物質に適用して、発熱反応を生じさせることにより、患者により生成される前記温度レベルを増大させるステップをさらに含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２０１０年８月６日に出願された米国仮特許出願第６１／３７１，４９６号明細書の優先権の利益を主張するものであり、この仮特許出願を参照により本明細書に援用する。
【背景技術】
【０００２】
減圧圧力を患者の創傷等の組織部位の治療に提供する組織治療システムの技術が、近年、大幅に向上した。ポンプ、創被覆材、及びドレープの設計はすべて、品質、小型化、及び／又は効率の点で向上した。組織治療システム及び構成要素の上記側面は向上したが、組織治療システムのポンプに給電する電源技術はわずかに向上したにすぎない。最新のポンプ設計は消費電力低減の点で向上したにもかかわらず、可搬性組織治療システム及び非可搬性組織治療システムの制限要因は、電力供給期間及び消費電力全般である。
【発明の概要】
【０００３】
組織治療システムの電力供給問題に対処するに当たり、本発明の原理は、温度差の感知に応答して発電する熱電発電器（ＴＥＧ）等の発電器の使用を提供し、ある温度レベルが、組織治療により治療中の患者により生成され、別の温度レベルが、周囲温度又は氷嚢等の別の冷却剤源により提供される。発電器により発電される電気は、再充電可能な電池等の電源を充電することにより、組織治療システムの給電に使用することができ、それにより、自由に利用可能な以前は失われていたエネルギーを捕捉する。発電器は、創被覆材及び組織治療システム設計に適合するように様々な方法で構成し得る。
【０００４】
患者の組織部位を治療するシステムの一実施形態は、創被覆材、ドレープ、ポンプ、及び熱電発電器を含み得る。ドレープは、上記創被覆材及び組織部位を覆い、組織部位の周囲組織との封止を形成するように構成し得る。ポンプは、減圧圧力を組織部位に生成するように構成し得る。熱電発電器は、上記熱電発電器が第１の温度レベルと第２の温度レベルとの温度差を感知することに応答して電気を発電するように構成し得、第１の温度レベルは患者により生成し得、第２の温度レベルは冷却剤源により生成し得る。熱電発電器から発電された電気は、ポンプの給電に使用し得る。冷却剤源は、患者が配置された部屋の周囲温度であり得る。ポンプはディスクポンプであり得、ディスクポンプはマイクロポンプの形態である。
【０００５】
患者の組織部位を治療する一方法は、減圧圧力を患者の組織部位に適用することを含み得る。電気は、患者により生成される温度レベルの感知に応答して電気を発電し得る。発電された電気は、患者の組織部位に減圧圧力を適用する際に使用するために収集し得る。一実施形態では、発電された電気は再充電可能な電池に収集し得る。
【０００６】
組織治療装置を製造する一方法は、電源を提供するステップと、電動装置を電源に電気的に接続するステップと、患者により生成される温度レベル及び別の温度源からの別の温度レベルの感知に応答して発電するように構成された発電器を、電源に電気的に接続するステップと、を含み得る。一実施形態では、発電器に電気的に接続するステップは、複数の発電器を電源と直列接続するステップを含み得る。
【０００７】
本発明の例示的な実施形態について、参照により本明細書に援用される添付図面の図を参照して以下に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、従来の機械的な熱電発電器の例示的な電子回路モデルの図である。
【図２】図２は、例示的な半導体熱電発電器の概略である。
【図３】図３は、患者の組織部位を覆う際に使用されるドレープと、組織治療システムの電源を充電する際に使用される熱電発電器と、を含む例示的な組織治療システムの図である。
【図４】図４は、患者の組織部位を治療する別の例示的な組織治療システム及びドレープの図である。
【図５Ａ】図５Ａは、患者の腕の組織部位を治療する際に使用されるバンドと組み合わせられた例示的な組織治療システムを装着した患者の図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、バンドと一体化された組織治療システム及び熱電発電器が構成された例示的なバンドの図である。
【図６】図６は、患者の組織部位を治療するように構成された組織治療システムの電源に給電する電気を発電する際に使用される例示的な熱電発電器の図である。
【図７】図７は、患者の滲出流体を通し、滲出流体の温度に応答して発電するチューブ管として動作するように構成された熱電発電器の図である。
【図８】図８は、熱電発電器を有する組織治療システムを製造する例示的なプロセスの流れ図である。
【図９】図９は、患者の組織部位を治療する例示的なプロセスのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、従来の機械的な熱電発電器の例示的な回路図モデル１００の概略である。熱電発電器は、温度差を電気に直接変換するプロセスであるゼーベック効果の原理に基づいて発電する。熱電発電器により感知された温度差は、電圧又は電流を生み出す。温度差は、２つの異なる金属により、又は半導体設計（図２参照）の場合には半導体により感知し得、導体が完全なループを形成する場合、温度差により、導体に連続して電流が流れる。ゼーベック効果は、長年、熱電対を形成するために使用されてきた。いくつかの熱電対は、直列接続された場合、熱電対列と呼ばれ、個々の各熱電対にわたって誘導される電圧が小さいため、出力電圧を増大させるために構築される。電気モデル１００は、２つの温度レベルＴ１及びＴ２を含んで示される。示されるように、金属Ａ及びＢを使用して電気ループを形成し、電圧を生成し得る。電圧は、以下の式：Ｖ＝（ＳＢ−ＳＡ）（Ｔ２−Ｔ１）により提供されるように、ゼーベック係数及び温度差を使用することにより計算し得、式中、ＳＡ及びＳＢは、温度の関数としての金属Ａ及びＢのゼーベック係数又は熱電力であり、Ｔ１及びＴ２は、金属ＡとＢとの２つの接合部の温度である。
【００１０】
図２に関して、例示的な熱電発電器２００の概略は、図１に示されるように異なる金属を使用するのではなく、温度差の感知から発電するより効果的で効率的な方法を提供する半導体熱電発電器を表す。示されるように、患者の皮膚又は組織等の熱源２０２を第１の温度レベルとして使用し得、周囲温度、氷嚢、又は他の温度若しくは冷却剤源により提供される温度レベル等の第２の温度レベルを感知する冷たい側２０４が、熱源２０２との温度差を提供し、熱電発電器２００による発電に使用し得る。熱源２０２と冷たい側２０４との間に、熱伝導材料２０６及び２０８は半導体材料２１０及び２１２をはさみ得、半導体材料２１０及び２１２はｎ型半導体材料及びｐ型半導体材料のそれぞれを含み得る。動作に際して、熱源２０２は、ｎ型素子内の電子を冷たい側２０４に向けて駆動し、したがって、回路を通る電流を生み出す。ｐ型素子内の正孔は電流の方向に流れ、それにより、電流を負荷２１４への給電に使用できるようにし、したがって、熱エネルギーを電気エネルギーに変換する。一実施形態では、負荷２１４は、電源又は電源の充電に使用される部分（例えば、電子回路）であり得る。一実施形態では、電源は再充電可能な電池であり得、任意選択的に、当分野で理解されるように、電気を受け取り、再充電可能な電池の再充電に使用される電子回路を含み得る。熱電発電器２００の構成が例示的なものであり、熱源２０２及び冷たい側２０４の位置の変更等の代替の構成理解されたい。
【００１１】
図３に関して、例示的な組織治療システム３００の図が、組織治療システム３００により治療中の患者の組織部位を覆うように構成されたドレープ３０２を含んで示される。一実施形態では、組織治療システムは、１つ又は複数の熱電発電器３０４ａ〜３０４ｂ（まとめて３０４）を含み得、熱電発電器３０４を使用して、患者の組織の温度レベルと、例えば、部屋の周囲温度等の別の温度レベルとの温度差を感知することにより発電する。熱電発電器３０４は、患者の皮膚に接触して配置されて、熱源で動作する表面を含んで示され、熱源で動作する間、皮膚に接触して配置される表面とは逆の表面を冷たい側として使用して温度差を生み出し、熱電発電器３０４に発電させ得る。
【００１２】
組織治療システム３００はポンプユニット３０６を含むこともでき、ポンプユニット３０６は、示されるように、マイクロポンプ又はディスクポンプであり、これらのポンプは、当分野で理解されるように、動作して、減圧圧力を組織部位に提供する。組織部位での減圧圧力は、当分野で理解されるように、組織成長の生成に役立ち、組織の治癒を向上させ、又は刺激する。制御ユニット３０７に、ポンプユニット３０６を制御して駆動し、減圧圧力を組織部位に生成する処理ユニット又は他の制御電子装置（図示せず）を構成し得る。熱電発電器３０４は、熱電発電器３０４により発電された電気を制御ユニット３０７に伝える導電体３０８ａ及び３０８ｂ（まとめて３０８）に電気的に結合し得る。制御ユニット３０７は、電力を制御ユニット３０７及びポンプユニット３０６に提供するために使用し得る１つ又は複数の電源３１０ａ及び３１０ｂ（まとめて３１０）を含み得る。一実施形態では、制御ユニット３０７は、電源３１０の一部として、又は電源３１０とは別個に、収集された電気を電源３１０に組み合わせることにより（例えば、電子加算器を使用することにより）、或いは動作中及び／又は使用されていない間に電源３１０を充電して、熱電発電器３０４により収集された電気を少なくとも部分的に利用する回路（図示せず）を含み得る。一実施形態では、電源３１０は再充電可能な電池である。別の実施形態では、電源３１０は容量性素子である。本発明の原理を、ポンプユニット３０６等の給電される装置を利用する任意の組織治療システムに適用し得ることを理解されたい。
【００１３】
示されるように、熱電発電器３０４、ポンプユニット３０６、及び制御ユニット３０７は、ドレープ３０２の境界内に位置決めするのに十分に小さく構成し得る。或いは、熱電発電器３０４、ポンプユニット３０６、及び制御ユニット３０７の構成は、ドレープの上に位置決めし得る。そのようなドレープ外構成では、金属導体の表面等の熱伝導体がドレープを通って延びて、患者の皮膚に接触してもよく、又は代替として、ドレープ上に存在して、熱電発電器の熱源側でドレープを通る熱が何であれ、その熱を集めてもよい。本発明の原理により、熱電発電器をドレープ３０２に（すなわち、ドレープの下、上、一体、又は近傍）位置決めし得る他の構成を利用してもよい。広範囲の構成、剛性、又は可撓性の熱伝導体を本発明の原理に従って利用し得ることを理解されたい。一実施形態では、ドレープは、ポンプユニット３０６との空密ある状態で、ポンプユニット３０６が、少なくとも部分をドレープ３０２を通して延ばせるようにし、それにより、患者の組織部位で封止された場合、空気等の流体をドレープ３０２の下から排出し得る。ポンプユニット３０６がドレープ３０２上に位置決めされる別の実施形態では、ドレープ３０２を通して、流入弁開口部を開口部（図示せず）に位置合わせし、ドレープ３０２及び患者により形成されるポケットから流体を引き出す。滲出流体がポンプユニット３０６に入る可能性を低減又はなくすために、疎水性フィルタを弁の前に位置決めして、滲出液がポンプユニット３０６に入らないようにする。追加の説明が、２０１０年６月２８日に出願された同時係属中の米国特許出願第１２／８２４，６０４号明細書に見出し得、この特許出願を参照により本明細書に援用する。
【００１４】
様々なドレープ構成が予期される。示されるように、ドレープに、ドレープ３０２の表面に沿って延びる導体を構成し得る。導体３０８は、ドレープ３０２の上、下、又はドレープ３０２を通して位置決めし得る。一実施形態では、導体はドレープ３０２にプリントされる。熱電発電器３０４は、ドレープ３０２に固定して取り付けてもよく、着脱可能に取り付けてもよい。固定して取り付けられる場合、熱電発電器３０４は使い捨てであってもよく、ドレープ３０２の使用が完了した場合、ドレープ３０２及び熱電発電器３０４は、他の生物医学廃棄物と共に廃棄される。着脱可能に取り付けられる場合、熱電発電器３０４は、洗浄可能であり、同じ又は他の患者への再利用するために滅菌可能なように形成される。熱電発電器３０４では、着脱可能であり、ドレープ３０２にコネクタ（図示せず）を構成し得、コネクタに、熱電発電器３０４を取り付けて、導体３０８を介して電力をポンプユニット３０６に提供し得る。コネクタは、熱電発電器３０４を取り付けて、ドレープ３０２に固定し、生成された電気を送るスナップ、クリップ、又は他の導電性コネクタであり得る。ポンプユニット３０６も、熱電発電器３０４と同じ又は同様にして、ドレープ３０２に固定して、又は一時的に取り付け得る。
【００１５】
図４に関して、例示的な組織治療システム４００は、ドレープ４０２に取り付けるか、又は塗布し得る熱電発電器膜シート４０４ａ及び４０４ｂ（まとめて４０４）を有するドレープ４０２を含み得る。２枚の膜シート４０４として示されるが、他の数の膜シートを利用してもよい。膜シート４０４は単層又は多層のシートであり得、熱伝導可能な金属材料又は他の材料であり得る。膜シート４０４は、図１及び図２に関して説明したように、発電可能な追加の材料及び／又は電気構成要素を有し得る。膜シート４０４は、ドレープ４０２の皮膚側表面に接着するか、又は他の様式で取り付け得る。組織治療システム４００は、当分野で理解されるように、組織部位の組織成長を促進するために、組織部位に減圧圧力の生成に使用されるポンプユニット４０６及び制御ユニット４０７も含み得る。導体線４０８ａ及び４０８ｂ（まとめて４０８）を提供して、電気を熱電発電器膜シート４０４ａ及び４０４ｂから制御ユニット４０７に運んで、図３に関して説明したように、電気又は電力を電源４１０ａ及び４１０ｂに提供する際に使用し得る。電源４１０ａ及び４１０ｂが、同じ又は異なる回路を使用して再充電される１つの電源又は複数の電源であってもよく、電源を直列に動作させるように導体線４０８を構成し得ることを理解されたい。
【００１６】
図５Ａに関して、バンド５００ａの図が、患者５０２の腕に巻かれて示される。バンド５００ａは、患者５０２の組織部位を治療する減圧圧力を生成するために使用される組織治療システム５０４が構成されてさらに示される。バンド５００ａには、組織部位又はその近傍での患者の腕の温度を感知し、患者の腕の組織と第２の温度レベルとの温度差に応答して発電する熱電発電器（図示せず）を構成し得、第２の温度レベルは、周囲温度又は任意の他の温度レベル（例えば、熱電発電器に接触する氷嚢）であり得る。組織部位に近いか、又は局所的であることは、組織部位が存在する人体部分（例えば、腕、脚、腹部等）にあることを含み得る。任意の人体部分に巻かれるようにバンド５００ａを構成し得ることを理解されたい。バンド５００ａを代替として、患者に巻かれるのとは対照的に、患者に粘着する接着剤を有するバンデージのように構成し得、それにより、患者の胴部への取り付けをより容易にできることをさらに理解されたい。
【００１７】
図５Ｂに関して、例示的なバンド５００ｂの図が、組織治療システム５０４と、バンド５００ｂに取り付けられた熱電発電器５０６ａ〜５０６ｄ（まとめて５０６）及び導体５０８ａ〜５０８ｃ（まとめて５０８）とを含んで示される。導体５０８は、直列又は並列になった熱電発電器５０６により生成された電気を組織治療システム５０４に伝えるために利用される。組織治療システム５０４は、組織治療システム５０４への給電に使用される電源（図示せず）を含み得、導体５０８を通して熱電発電器５０６から電気を受け取ることに応答して、電源を充電する。バンド５００ｂの開口部５１０は、組織治療システム５０４を受けるように構成し得る。同じ又は同様にして、バンド５００ｂは開口部（図示せず）を含み得、開口部を通して、熱電発電器が位置決めされ、開口部により、熱電発電器の片側を患者の組織（例えば、皮膚）に直接、又は間接的に（例えば、発泡体、ガーゼ、メッシュ、又は任意の他の材料を介して）接触させ、別の側を周囲温度又は他の異なる温度源（例えば、氷嚢）に露出させることができる。或いは、熱電発電器をバンド５００ｂのポケット内に位置決めして、温度差を感知して、発電できるようにする。組織治療システム５０４は代替として、バンド５００ｂに固定して取り付け得、熱電発電器５０６も同様にバンド５００ｂに固定して取り付け得る。或いは、熱電発電器５０６及び組織治療システム５０４は、スナップ（図示せず）等の導電性コネクタを介してバンド５００ｂに一時的に取り付け得、導電性コネクタは導体５０８と電気通信して、熱電発電器５０６と組織治療システム５０４との間に電流を提供して、本明細書に記載のように、電池又は他の充電によりポンプに給電する際に使用し得る。熱電発電器５０６をバンド５００ｂに固定するために、他の機械的な締め付け機構を利用してもよい。
【００１８】
図６に関して、例示的な組織部位６００の図が、上に発泡体創被覆材等の創傷被覆部材６０４が配置された患者の組織６０２を含んで示され、熱電発電器６０６は創被覆部材６０４上に配置される。この実施形態では、創被覆部材６０４は、組織６０２から滲出液を収集し、それにより、熱を熱電発電器６０６に伝えるように動作する。ドレープが含まれる場合、ドレープは熱電発電器６０６の上又は下に配置し得る。ドレープが熱電発電器６０６の下に配置される場合、熱電発電器６０６との空密封止に提供される通気口を提供して、例えば、真空ポンプの使用により組織６０２での減圧圧力を達成し、創傷被覆部材６０４と熱電発電器６０６とを直接熱接触させ得る。熱電発電器６０６は患者の組織６００に直接接触しないが、発泡体創被覆材６０４及び創傷被覆部材６０４に吸収された滲出流体は、患者により生成された熱を熱電発電器６０６の「暖かい」側６０８に伝える熱伝導要素として動作可能である。熱電発電器６０６は、部屋又は他の温度源の周囲温度を感知する「冷たい」側６１０も含み得る。図２に関して説明したように、熱電発電器６０６の暖かい側６０８と冷たい側６１０との温度差を感知することにより発電するために、半導体材料６１２を提供し得る。熱電発電器６０６を発泡体６０４上に配置することにより、組織治療システムは、組織部位の近傍に配置される場合よりも小型になり得るが、その理由は、組織部位の近傍にあることにより、組織治療システムの部分である熱電発電器６０６が、発泡体６０４上に配置される場合よりも大きな水平エリアを有することになるためである。組織部位の近傍にあることは、ドレープで覆って治療中の組織部位（例えば、創傷）からの周囲組織に配置されることを意味する。
【００１９】
代替の実施形態では、収集される滲出流体を、発熱反応を生み出して、熱電発電器６０６の熱源を提供する鉄塩又は銅塩等の１つ又は複数の化学物質に適用し得る。滲出流体の適用は単純に、化学物質を有する容器に滲出流体を加えることを含み得る。一実施形態では、滲出流体を化学物質と機械的に混合し得る。一実施形態では、発熱反応は、図６に示されるように、容器（図示せず）内又は一直線で実行し得る。一直線になることは熱電発電器が滲出流体の流路に位置決めされることを意味し、図６に示されるように、組織部位の上に位置決めされることを含み得る。一実施形態では、熱電発電器は、チューブ形又は任意の他の形状の構成等の、一直線流路又は一直線管を形成する特定の形状に形成し得、滲出流体は、滲出流体が熱電発電器と相互作用する機会を有するように、一直線流路又は一直線管を通って流れる。熱電発電器がチューブ形であるか、又はチューブ内に嵌まるように構成される場合、熱電発電器は、外部部材が動作して、冷却剤源に接触し、それにより、温度差を生み出すように、内部部材として位置決めし得る。熱電発電器が化学物質等の試薬を使用する場合、発泡体、メッシュ、又は他の多孔性材料内に配置される等の様々な構造を利用して、滲出液を滲出液流路に沿って試薬に接触させ得る。容器内にあることは、滲出流体の収集容器内に固定して、又は固定されずに位置決めされることを含み得る。滲出流体を化学物質と一体化する様々な異なる容器及び一直線構成を利用して、本発明の原理により、熱電発電器を利用する発電に使用される熱を生成し得ることを理解されたい。
【００２０】
図７に関して、管、この場合、チューブ管の形状で構成される熱電発電器７００の図が示される。熱電発電器７００は、冷たい面７０４で囲まれた暖かいコア７０２を有し得る。暖かいコア７０２と冷たい面７０４との間で、図２に関して説明したように、適宜ドープされた半導体材料７０６を利用して、冷たい面７０４により感知される周囲温度又は他の温度よりも暖かい滲出流体７０８又は創傷流体により発電し得る。一実施形態では、使い捨て燃料コア７１０を使用して、患者による汚染から暖かいコア７０２を保護し得る。使い捨て燃料コア７１０は、滲出流体７０８の温度レベルを暖かいコア７０２で感知し、それにより、温度差を提供し、熱電発電器に発電させ、減圧圧力を組織部位に生成する際に組織治療システムにより使用できるようにする熱係数を有し得る。示されていないが、熱電発電器７００は、管を介して減圧圧力を組織部位に送り、流体を組織部位から除去するポンプを使用する組織治療システムに電気的に取り付け得る。熱電発電器７００により生成された電気エネルギーは、組織治療システムの消費電力を低減し得る。
【００２１】
図８に関して、組織治療システムを製造する例示的なプロセス８００のフローチャートが示される。プロセス８００はステップ８０２において開始され、電源が提供される。電源は、再充電可能な電池、コンデンサ等のエネルギー貯蔵ユニット、又は当分野で理解されるように、壁コンセントから送られる電力を変換するＡＣ／ＤＣ変換器を含む任意の他の電源を含み得る。ステップ８０４において、ポンプを電源に電気的に接続し得る。ポンプを使用するよりもむしろ、患者の組織の治療に使用される任意の電動装置を利用してもよいことを理解されたい。ステップ８０６において、部分的に患者により生成される温度差の感知に応答して発電するように構成された発電器を電源に電気的に接続し得る。発電器を電源に電気的に接続することにより、発電器により発電された電気を使用して、能動的な動作中に追加の電力を電源に提供し、又は組織治療システムが動作している間に電源を充電するか、若しくは非動作中に電源を充電し得る。本明細書では、減圧圧力を提供する際に使用される電気を発電するものとして説明されるが、発電された電気をクロック、計算ユニット、電子ディスプレイ、及び／又は他の電子構成要素等のポンプ以外の構成要素への給電に使用してもよく、そうではない場合にはその他の構成要素の給電に使用される追加の電力がポンプに提供されるため、それでもやはり減圧圧力の適用に使用されるとみなされることを理解されたい。
【００２２】
図９に関して、患者の組織部位を治療する組織治療システムの例示的なプロセス９００のフローチャートが示される。ステップ９０２において、減圧圧力を患者の組織部位に適用し得る。減圧圧力を組織部位に適用するに当たり、ポンプを利用して、当分野で理解されるように、ドレープで覆われた組織部位での圧力を低減し得る。ステップ９０４において、部分的に患者により生成される温度差の感知に応答して、発電し得る。一実施形態では、患者の皮膚又は熱を提供する他の組織を熱電発電器で感知して、患者の組織の温度レベルと、周囲の室温、氷嚢、又は他の冷却剤源等の他の温度又は冷却剤源との温度差を形成し得る。ステップ９０６において、発電された電気を、減圧圧力を患者の組織部位に適用する際に使用するために収集し得る。収集された電気は、再充電可能な電池又はコンデンサ等の電源に収集し、患者の組織部位の圧力の低減に使用中の、マイクロポンプ等のポンプの給電に使用し得る。
【００２３】
上で詳述した説明は、本発明を実施する少数の実施形態の説明であり、範囲の限定を意図しない。詳細に説明した分野以外の分野で本発明を実施するために使用される方法及び変形を当業者は即座に考案しよう。例えば、熱電発電器を減圧圧力組織治療システムに適用するのはなく、組織又は他の代替の治療システムが熱電発電器を利用して、システムの給電に使用される電気を発電してもよい。以下の特許請求の範囲は、開示された本発明のいくつかの実施形態を特に具体的に記載する。いくつかの独立した実施形態を説明したが、任意の実施形態の任意の特徴は、任意の他の実施形態の特徴と組み合わせてもよく、又は交換してもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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