СИСТЕМА ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ЭКССУДАТА И ИЗОЛЯЦИИ РАН
SYSTEM OF REMOVING EXUDATE AND INSULATION FROM WOUNDS

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Приоритет данной заявки заявляется по предварительной заявке США №2004-80358, которая подана 6 декабря 2005 года и описание которой полностью включено в данный документ посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Данное изобретение относится к терапии ран. Более конкретно, данное изобретение относится к системе для терапии ран, в которой используется отрицательное давление для удаления экссудата раны и повязка, которая помещается на рану и изолирует ее, причем повязка должна оставаться на ране продолжительный период времени.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Последние длительные военные действия вооруженных сил США как в Афганистане, так и в Ираке, отличались сравнительно низким уровнем летальных исходов по сравнению с другими конфликтами, в которые были вовлечены вооруженные силы США, например такими, как военные действия во Вьетнаме. Причина такого сравнительно низкого уровня летальных исходов обусловлена значительными усовершенствованиями, которые были использованы в защитном бронежилете и в медицинском обслуживании. Значительные усовершенствования были выполнены в отношении процедур и способов, связанных со стабилизацией состояния и удалением раненного личного состава с поля боя к средствам возможного проведения медицинского обслуживания персоналом на соответствующем оборудовании. Несмотря на значительное уменьшение гибели людей, имелось соответствующее увеличение в количестве раненых военнослужащих. Как и во многих военных ситуациях, частым ранением для участвующих в наземных военных операциях является глубокая травматическая рана. Многие раны от травм, полученных в военных действиях, неизбежно загрязняются и могут быть серьезно инфицированы вследствие длительного контакта с землей на поле боя или вследствие длительных периодов отсутствия лечения. Медики, работающие в полевых условиях, обучены способу промывания и/или очищения глубоких ран, а затем закрытия раны некоторым типом повязки для ран. Повязка для ран выполняет несколько функций. Повязка часто содержит присыпку, мазь или бальзам, которые могут уничтожать некоторые из токсичных бактерий, попавших в рану. Во-вторых, повязка закрывает рану и способствует предотвращению попадания дополнительных токсичных бактерий. В-третьих, данная повязка уменьшает возможность перекрестного загрязнения от других ран на теле пациента. В-четвертых, данная повязка поглощает текучие среды или выделяемый раной экссудат.
Однако при наличии больших и глубоких ран возникает несколько проблем, связанных с их лечением. Из-за возможной протяженности маршрутов медицинской эвакуации, составляющей несколько тысяч километров, раненые военнослужащие могут несколько дней пребывать в процессе медицинской эвакуации. При нахождении раненого персонала в транспорте, как правило, не имеется возможности обеспечить тот тип лечения ран, который может быть обеспечен в госпитале. Марлевая повязка может не обладать достаточной способностью к удержанию текучей среды для соответствующего поглощения всего экссудата из некоторых ран и может переполниться экссудатом. В процессе медицинской эвакуации и транспортировки самолетом или наземными/водными транспортными средствами может быть нелегко выполнить замену пропитанных повязок на свежие повязки. Обычным размещением в медицинском транспорте/эвакуационном транспортном средстве является расположение носилок с пациентами по три или четыре по высоте, часто напротив стенки или переборки. Подобное расположение носилок может ограничить доступ к экссудативным ранам пациентов на таких носилках, так что медицинский персонал часто не может быстро обслужить повязки или любое другое средство, используемое для защиты ран.
На всех этапах медицинской эвакуации требуется обеспечивать обработку экссудата ран и изоляцию ран, когда рана помещена в закрытую защитную среду. Кроме того, требуется удалять и изолировать экссудат ран так, чтобы экссудат раны, который является опасным с биологической точки зрения материалом, мог быть собран и должным образом удален. Подобное удаление и изоляция экссудата раны будет уменьшать перекрестное загрязнение, уменьшать риск инфекции и способствовать эффективной терапии раны во время транспортировки раненых солдат. Необходимо обеспечить систему, настолько компактную, чтобы ее можно было легко переносить, и которая не зависит от любого внешнего источника энергии для обеспечения ее работы. Наконец, необходимо обеспечить систему, сертифицированную для воздушных перевозок военным ведомством США, не принадлежащую к основным средствам, являющуюся системой одноразового использования.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Проблемы, присущие современным системам и способам изоляции раны, устраняются системами и способами, предложенными в данном изобретении. Система для удаления экссудата и изоляции раны в соответствии с одним вариантом выполнения данного изобретения содержит пористую повязку, контейнер, проточно сообщающийся с пористой повязкой, и первый клапан, расположенный между пористой повязкой и контейнером. Первый клапан может быть установлен в открытое положение для обеспечения прохождения текучей среды и в закрытое положение для предотвращения прохождения текучей среды между пористой повязкой и контейнером. К данному контейнеру проточно присоединен утилизационный трубопровод, в котором функционально установлен второй клапан. Второй клапан может быть установлен в открытом положении для обеспечения прохождения текучей среды и в закрытом положении для предотвращения прохождения текучей среды через утилизационный трубопровод. С контейнером проточно соединен насос, который может обеспечивать вытягивание экссудата раны из пористой повязки в контейнер, когда первый клапан открыт, а второй клапан закрыт. Данный насос дополнительно может обеспечивать вытеснение экссудата раны из контейнера в утилизационный трубопровод, когда первый клапан закрыт, а второй клапан открыт.
Заявленное устройство может дополнительно содержать одноразовый резервуар, который может быть присоединен к утилизационному трубопроводу для обеспечения сбора экссудата раны из контейнера, когда первый клапан закрыт, а второй клапан открыт.
В соответствии с еще одним вариантом выполнения данного изобретения устройство для лечения раны содержит средство перевязки раны, средство вытягивания экссудата из раны в контейнер, средство изоляции раны и средство вытеснения экссудата из контейнера.
В соответствии с другим вариантом выполнения данного изобретения устройство для стаза и изоляции раны содержит повязку из сетчатого пеноматериала с открытыми порами, средний размер которых составляет приблизительно менее 200 мкм. Для покрытия повязки из пеноматериала и раны предусмотрена салфетка. С повязкой из пеноматериала проточно соединен насос для обеспечения вытягивания экссудата из раны при давлении, составляющем приблизительно менее 125 мм рт. ст., для поддержания дренажа раны и контроля увлажнения раны, но со сведением при этом к минимуму врастания ткани внутрь повязки из пеноматериала.
В соответствии с еще одним вариантом выполнения данного изобретения предлагается способ обеспечения стаза и изоляции раны. Данный способ включает размещение повязки из сетчатого пеноматериала с открытыми порами смежно с раной, причем повязка из пеноматериала имеет средний размер пор приблизительно менее 200 мкм. Поверх повязки из пеноматериала и раны располагают салфетку, при этом к повязке из пеноматериала прикладывают отрицательное давление, составляющее приблизительно менее 100 мм рт. ст.
Другие цели, свойства и преимущества данного изобретения будут очевидны из последующего подробного описания со ссылкой на чертежи.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 представляет собой иллюстрацию одного варианта выполнения предложенной компактной системы для удаления экссудата из раны и изоляции раны;
фиг.2 показывает блок-схему системы для удаления экссудата из раны и изоляции раны в соответствии с фиг.1; и
фиг.3 показывает блок-схему другого варианта системы для удаления экссудата из раны и изоляции раны, в которой клапан приводится в действие путем поворота контейнера.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ВЫПОЛНЕНИЯ В последующем подробном описании предпочтительного варианта выполнения сделаны ссылки на сопроводительные чертежи, которые являются частью этого описания и в которых посредством иллюстрации показаны конкретные предпочтительные варианты выполнения данного изобретения с возможностью их применения на практике. Эти варианты выполнения описаны достаточно подробно, чтобы специалисты данной области техники могли применить его на практике. Следует понимать, что могут быть использованы другие варианты выполнения, при этом возможно внесение логических структурных, механических, электрических и химических изменений без отклонения от сущности или объема правовой охраны данного изобретения. Для того чтобы избежать детализации, ненужной для возможности выполнения специалистами на практике данного изобретения, в данном описании может быть опущена некоторая информация, уже известная специалистам данной области техники. Таким образом, последующее подробное описание не должно пониматься в ограничительном смысле, а объем правовой охраны данного изобретения определен только в прилагаемой формуле изобретения.
Фиг.1 представляет собой иллюстрацию одного варианта выполнения предложенной компактной системы 100 для удаления экссудата из раны и изоляции раны с автономным источником питания. Как показано на фиг.1, система 100 предназначена для сбора и удаления экссудата раны через повязку, которая может оставаться на ране и быть вполне эффективной в течение времени, превышающего обычные интервалы замены повязки, а также на протяжении процесса полной медицинской эвакуации. Соответственно, предлагаемая система 100 выполняет защиту раненого человека и обслуживающего персонала, который ухаживает за ним, а также других, кто находится поблизости.
Система 100 для удаления экссудата из раны и изоляции раны имеет повязку и покрытие 110 поверх раны, которое вытягивает экссудат из раны и перемещает экссудат к системе 120 сбора экссудата путем приложения разрежения, или отрицательного давления. При использовании обычных систем, обеспечивающих отрицательное давление, распределение отрицательного давления у участка раны используется для содействия росту новой ткани. Система 100 для удаления экссудата из раны и изоляции раны предпочтительно используется для изоляции, защиты и обеспечения стаза в участке раны до момента прибытия пациента к медицинскому оборудованию, на котором рана может быть обработана надлежащим образом. Таким образом, система 100 выполнена для обеспечения соответствующего дренажа раны и возможности контроля над увлажнением с одновременным сведением к минимуму врастания новой ткани в повязку.
Фиг.2 показывает блок-схему системы 100 в соответствии с вариантом выполнения данного изобретения. Как показано на фиг.2, для создания защитной среды поверх раны используется пористая повязка 1.0. Повязка 1.0 предпочтительно выполнена из сетчатого пеноматериала с открытыми порами. Как вариант, данная повязка может быть выполнена из других материалов, подходящих для распределения давления по ране. Например, сплошное полотно из материала (например, полотно из силикона), имеющее выступы на одной стороне, может обеспечить распределение давления на ране через протоки, образованные между выступами. Вместо выступов или в дополнение к ним, могут быть выполнены небольшие отверстия в полотне материала для возможности распределения давления. Какой бы тип повязки не использовался, повязка 1.0 должна обладать способностью распределять отрицательное давление для обеспечения соответствующего вытягивания экссудата из раны. В то время как система 100 не предназначена для поддержания роста грануляционной ткани, исследования показали, что грануляция ран, подвергшихся воздействию отрицательного давления, может происходить уже за 48 часов. Для содействия возможному удалению и замене повязок контактная поверхность повязки 1.0, входящая в контакт с раной, решена так, чтобы свести к минимуму рост ткани, хорошо облегчая тем самым контакт с раной в обычных интервалах времени замены повязки, составляющих более 48-72 часов.
Когда используется повязка из пеноматериала, данная повязка 1.0 имеет поры, размер которых допускает прохождение экссудата из раны в трубку 1.2, но сводит к минимуму врастание ткани в поры. Средний размер пор обычно составляет около 40-200 мкм, и предпочтительно около 100 мкм. Размеры пор повязки 1.0 обычно меньше размера пор повязок, способствующих заживлению ран. Пористая повязка 1.0 также может обладать противомикробными свойствами. В одном варианте выполнения данная повязка может быть покрыта или пропитана противомикробным реагентом, например серебром.
Для изоляции раны и возможности приложения отрицательного давления к ране 1.0 через трубку 1.2 поверх повязки 1.0 помещена салфетка 1.1. В одном варианте выполнения трубка 1.2 представляет собой трубку из пластика. Повязка 1.0, салфетка 1.1 и трубка 1.2 могут быть размещены в небольшом легком наборе, который может поставляться и легко использоваться военно-медицинскими подразделениями, работающими на передовой.
Приложенное к повязке 1.0 отрицательное давление является достаточно сильным для того, чтобы непрерывно вытягивать экссудат из раны через трубку 1.2. В отличие от систем отрицательного давления, которые используются для содействия росту грануляционной ткани в ране, основной целью системы 100 является изоляция ран с их вмещением и удаление экссудата. Тогда как отрицательное давление, приложенное к ране через повязку 1.0, может быть отрегулировано в зависимости от размера раны и пористости повязки 1.0, предпочтительно, чтобы давление, приложенное к ране, составляло приблизительно менее 125 мм рт. ст. Это конкретное давление обычно считается минимальным давлением, при котором происходит ускорение роста новой ткани в ране, следовательно, желательно, чтобы используемое давление было ниже данного значения для обеспечения сведения к минимуму роста новой ткани. Более предпочтительно давление, приложенное к ране через повязку, должно составлять около 25-75 мм рт. ст.
Обратимся снова к фиг.2, на которой показан обратный клапан 2, предотвращающий противоток экссудата в рану. Открывающийся при надавливании клапан 3 в составе трубопровода, проточно сообщающийся с обратным клапаном 2, расположен ниже по потоку от раны. За клапаном 3 расположен проточно сообщающийся с ним несъемный контейнер 8, содержимое которого может сливаться. В одном варианте выполнения контейнер 8 выполнен с возможностью слива его содержимого и изготовлен из жесткого материала. Со сливным отверстием 15 контейнера 8 проточно соединен утилизационный трубопровод 14, на котором расположен клапан 4, проточно сообщающийся с контейнером 8. Оба клапана 3, 4 выборочно могут быть установлены или в открытое или в закрытое положение, чтобы обеспечить прохождение текучей среды через клапан 3, 4, или препятствовать ему. Предпочтительно установка клапана 3 в открытое положение приводит к установке клапана 4 в закрытое положение. Аналогично, установка клапана 3 в закрытое положение приводит к установке клапана 4 в открытое положение. К обоим клапанам 3, 4 может быть функционально присоединен барабанный кулачок 5 для механического согласования их одновременной установки.
Поскольку система 100 может быть размещена на ране в течение продолжительных периодов времени при транспортировке пациента, то желательно обеспечивать дренирование контейнера 8, при этом остальная часть системы 100 остается на месте. Клапаны 3, 4 предусмотрены для возможности дренажа контейнера 8 при его заполнении или по желанию персонала, ухаживающего за раненым больным. Во время приложения отрицательного давления к ране клапан 3 открывают для обеспечения проточного сообщения между повязкой 1.0 и контейнером 8. В такой конфигурации клапан 4 закрывают для предотвращения дренажа контейнера 8. Для дренажа контейнера 8 клапан 3 закрывают, а клапан 4 открывают. Закрытие клапана 3 предотвращает приложение отрицательного давления к ране, в то время как открытие клапана 4 обеспечивает дренаж экссудата, находящегося в контейнере 8, через утилизационный трубопровод 14. Как вариант, к утилизационному трубопроводу 14 для сбора экссудата, дренированного из контейнера 8, может быть присоединен одноразовый резервуар 7. Одноразовый резервуар 7 может представлять собой упругий сообщающийся с атмосферой одноразовый пакет. При заполнении одноразового резервуара 7 он может быть удален и заменен пустым резервуаром.
Приложение отрицательного давления к повязке 1.0 через контейнер выполняется насосом 11, который проточно присоединен к данному контейнеру. В одном варианте выполнения насос 11 является вакуумным/нагнетательным насосом на батареях. Как вариант, управление насосом 11 может выполняться вручную, или он может быть любым другим насосом, подходящим для создания предлагаемых в данном документе давлений. По мере приложения к повязке 1.0 отрицательного давления, создаваемого насосом 11, через контейнер 8 экссудат вытягивается из раны и осаждается в контейнере 8. Этот процесс выполняется, когда клапан 3 находится в открытом положении, а клапан 4 - в закрытом положении.
Как было описано выше, контейнер 8 может дренироваться посредством установки клапана 3 в закрытое положение, а клапана 4 - в открытое положение. В то время как процедуре дренажа может способствовать гравитационная сила, экссудат раны может быть, как вариант, вытеснен из контейнера 8 в утилизационный трубопровод 14 насосом 11. Для облегчения принудительного дренажа контейнера 8 между контейнером 8 и впускным отверстием насоса 11 проточно присоединен трехходовой клапан 9. Клапан 9 выборочно может быть установлен между активным положением и положением, в котором он сообщается с атмосферой. В активном положении клапан 9 обеспечивает проточное сообщение между контейнером и впускным отверстием насоса 11. В положении сообщения с атмосферой впускное отверстие насоса 11 открыто наружу. Между контейнером 8 и выпускным отверстием насоса 11 проточно присоединен другой трехходовой клапан 10. Клапан 10 выборочно может быть установлен между активным положением и положением, в котором он сообщается с атмосферой. В активном положении клапан 10 обеспечивает проточное сообщение между контейнером и выпускным отверстием насоса 11. В положении сообщения с атмосферой выпускное отверстие насоса 11 открыто наружу. Установка клапанов 9, 10 взаимосвязана так, что установка клапана 9 в активное положение приводит к установке клапана 10 в положение сообщения с атмосферой. Аналогично, установка клапана 9 в положение сообщения с атмосферой приводит к установке клапана 10 в активное положение.
Когда клапан 9 установлен в активное положение, а клапан 10 установлен в положение сообщения с атмосферой, насос 11 обеспечивает вытягивание экссудата раны из повязки 1.0 в контейнер 8. При такой конфигурации, обеспечивающей отрицательное давление, клапан 3 установлен в открытое положение, а клапан 4 установлен в закрытое положении. Когда клапан 9 установлен в положение сообщения с атмосферой, а клапан 10 установлен в активное положение, насос 11 обеспечивает положительное давление, приложенное к контейнеру 8 для вытеснения из него экссудата в утилизационный трубопровод 14. При такой конфигурации, обеспечивающей положительное давление, клапан 3 установлен в закрытое положение, а клапан 4 установлен в открытое положение.
Кроме того, с контейнером 8 может быть проточно соединен гидрофобный фильтр 8.1 для предотвращения прохождения текучей среды в трубку, прикрепленную к насосу 11 и клапанам 9 и 10.
В одном варианте выполнения с контейнером 8 может быть функционально связан датчик для выявления заполнения контейнера 8 экссудатом раны. Данный датчик может быть функционально соединен к клапанами 3, 4, 9, 10 для автоматической регулировки работы системы 100, обеспечивающей переход от системы отрицательного давления к системе положительного давления так, что экссудат перемещается из контейнера 8 к одноразовому резервуару 7, когда контейнер 8 заполнен.
Данная система может дополнительно содержать аварийную сигнализацию, которая извещает либо звуковым, либо визуальным сигналом о ненадлежащей работе данной системы. Аварийная сигнализация конструктивно решена так, чтобы исключить создание ложных сигналов в ответ на типичные состояния пациента, которые могут возникнуть в процессе медицинской эвакуации. Однако некоторые случаи, которые могут быть выявлены аварийной сигнализацией, включают, но не ограничиваются этим, случаи выявления утечки, засорения, заполнения контейнера, случаи низкого давления, высокого давления и случаи разрядки батареи.
Данная система может также содержать датчики выявления кровотечения для предотвращения обескровливания или удаления обильных или опасных количеств крови из пациента.
Как показано на фиг.3, клапан, направляющий поток экссудата, может приводиться в активное состояние вручную поворотом контейнера 8.
Из вышеизложенного с очевидностью следует, что предлагаемое изобретение обладает значительными преимуществами. Несмотря на то, что данное изобретение показано лишь в нескольких вариантах, оно не ограничивается этим, а допускается внесение различных изменений и модификаций без отклонения от сущности данного изобретения.