СИСТЕМЫ ТЕРАПИИ ПОНИЖЕННОГО ДАВЛЕНИЯ, СОДЕРЖАЩИЕ СРЕДСТВА УПРАВЛЕНИЯ РЕЗЕРВУАРОМ
LOW PRESSURE THERAPEUTIC SYSTEMS COMPRISING RESERVOIR CONTROLS

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] Приоритет настоящего изобретения, в соответствии со статьей 35, §119(е) Свода Законов США, заявляется по дате подачи Предварительной Заявки на Патент США №61/087377, озаглавленной "Система терапии пониженного давления, содержащая средства управления резервуаром", поданной 8 августа 2008 года, все содержание которой для всех целей включено в настоящий документ посредством ссылки.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0002] Изобретение относится к медицинским терапевтическим системам и устройствам и, в частности, к системам терапии пониженным давлением, содержащим средства управления резервуаром.
[0003] Терапия ран порой является проблематичной. Правильный уход требуется для сведения к минимуму возможности заражения и, предпочтительно, чтобы содействовать стабилизации раны. Правильный уход обычно включает поддержание раны чистой и сухой. Экссудаты из раны часто удаляются и содержатся вдали от раны.
[0004] В последнее время для терапии ран и удаления текучих сред, в том числе экссудата, использовалось пониженное давление. Во многих случаях пониженное давление прикладывается с помощью устройства отрицательного давления, которое содержит подушку из вспененного материала, предназначенную для наложения на рану или в рану, и проточно соединенную с источником пониженного давления. Источник пониженного давления обычно использует вакуумный насос, который при активации доставляет пониженное давление к подушке из вспененного материала, так что текучая среда удаляется из раны через указанную подушку и транспортируется через трубку в резервуар для текучей среды, такой как контейнер. Резервуар собирает и удерживает текучую среду, удаленную из цикла работы терапевтической системы. Когда резервуар заполнен удаленной текучей средой, его очищают и вновь устанавливают обратно к системе или заменяют. Предпринимались попытки предупреждать пациента, когда резервуар заполнен.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0005] Недостатки некоторых аспектов систем терапии пониженного давления и систем оповещения пациента, когда резервуар заполнен, решаются настоящим изобретением, как показано и описано в различных иллюстративных вариантах выполнения, приведенных в этом документе. В соответствии с иллюстративным вариантом выполнения терапевтическая система пониженного давления для терапии участка ткани на пациенте содержит магистральный элемент, размещаемый вблизи участка ткани, хирургическую салфетку, предназначенную для создания гидравлического уплотнения поверх магистрального элемента и пациента, и подсистему пониженного давления, предназначенную для доставки пониженного давления к хирургической салфетке. Подсистема пониженного давления содержит резервуар, имеющий внутреннее пространство, предназначенное для размещения текучей среды, трубопровод доставки пониженного давления, проточно сообщающийся с внутренним пространством и предназначенный для доставки пониженного давления к хирургической салфетке, трубопровод источника, проточно сообщающийся с внутренним пространством, трубопровод датчика давления, проточно сообщающийся с внутренним пространством, и датчик давления, проточно сообщающийся с трубопроводом датчика давления. Подсистема пониженного давления дополнительно содержит источник пониженного давления, проточно сообщающийся с трубопроводом источника и выполненный с возможностью доставки пониженного давления к трубопроводу источника, и узел управления пониженным давлением, связанный с датчиком давления и источником пониженного давления. Узел управления пониженным давлением выполнен с возможностью получения данных по давлению от датчика давления и данных по расходу от источника пониженного давления и определения, когда выполняется условие того, что резервуар полон/имеется блокировка.
[0006] В соответствии с другим иллюстративным вариантом выполнения система пониженного давления для обеспечения пониженного давления и для получения текучих сред содержит резервуар с внутренним пространством, предназначенным для размещения текучих сред, трубопровод доставки пониженного давления, проточно сообщающийся с внутренним пространством и предназначенный для доставки пониженного давления, трубопровод источника, проточно сообщающийся с внутренним пространством, и трубопровод датчика давления, проточно сообщающийся с внутренним пространством. Система пониженного давления дополнительно содержит датчик давления, проточно сообщающийся с трубопроводом датчика давления, и источник пониженного давления, проточно сообщающийся с трубопроводом источника и выполненный с возможностью доставки пониженного давления к трубопроводу источника. Система пониженного давления также содержит узел управления пониженным давлением, связанный с датчиком давления, и источник пониженного давления, выполненный с возможностью получения данных по давлению от датчика давления и данных по расходу от источника пониженного давления, и определения, когда выполняется условие того, что резервуар полон/имеется блокировка.
[0007] В соответствии с другим иллюстративным вариантом выполнения система пониженного давления содержит кожух резервуара, который образует внутреннее пространство, и источник пониженного давления для доставки пониженного давления. Источник пониженного давления проточно соединен с внутренним пространством резервуара и выполнен с возможностью доставки пониженного давления в указанное внутреннее пространство. Источник пониженного давления выполнен с возможностью отклика на управляющий сигнал. Система пониженного давления также содержит датчик расхода, предназначенный для измерения скорости подачи пониженного давления и выполненный с возможностью создания сигнала "I", указывающего на скорость подачи, трубопровод датчика давления, проточно соединенный с внутренним пространством, и датчик давления, проточно сообщающийся с трубопроводом датчика давления. Датчик давления выполнен с возможностью создания сигнала "Р", указывающего на уровень давления в трубопроводе датчика давления вблизи датчика давления. Система пониженного давления дополнительно содержит узел управления пониженным давлением, соединенный с датчиком расхода, датчиком давления и источником пониженного давления. Узел управления пониженным давлением выполнен с возможностью получения сигнала "I" от датчика расхода и сигнала "Р" от датчика давления, и регулирования управляющего сигнала, чтобы источник пониженного давления обеспечивал необходимое давление в резервуаре и выключался, когда резервуар заполнен.
[0008] В соответствии с другим иллюстративным вариантом выполнения способ определения статуса заполнения резервуара для использования при терапии пациента с помощью терапевтической системы пониженного давления включает следующие этапы: генерацию пониженного давления в проточном сообщении с терапевтической системой пониженного давления, приложение пониженного давления к участку ткани, сбор текучей среды с участка ткани в резервуар и осуществление контроля за давлением внутри резервуара. Способ дополнительно включает прекращение приложения пониженного давления, когда давление в резервуаре опускается ниже выбранного абсолютного значения в течение определенного интервала времени. Резервуар содержит трубопровод датчика давления, проточно сообщающийся с резервуаром, и трубопровод подачи, проточно сообщающийся с резервуаром. Этап осуществления контроля за давлением в резервуаре включает осуществление контроля за давлением в трубопроводе датчика давления.
[0009] В соответствии с другим иллюстративным вариантом выполнения способ изготовления системы пониженного давления включает этапы формирования резервуара с внутренним пространством, предназначенным для размещения текучих сред, и проточного соединения трубопровода доставки пониженного давления и внутреннего пространства. Трубопровод доставки пониженного давления предназначен для доставки пониженного давления к участку доставки. Способ изготовления также включает проточное соединение трубопровода источника с внутренним пространством, проточное соединение трубопровода датчика давления с внутренним пространством и проточное соединение датчика давления с трубопроводом датчика давления. Способ также может включать использование источника пониженного давления, выполненного с возможностью отклика на управляющий сигнал, соединение источника пониженного давления с трубопроводом источника, а также использование узла управления пониженным давлением. Узел управления пониженным давлением выполнен с возможностью получения данных по давлению от датчика давления и данных по расходу от источника пониженного давления, и определения, когда выполняется условие того, что резервуар полон/имеется блокировка.
[0010] Другие признаки и преимущества иллюстративных вариантов выполнения станут более очевидны со ссылкой на приведенные ниже чертежи и подробное описание.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0011] Более полное понимание настоящего изобретения может быть получено путем ссылки на следующее подробное описание, взятое совместно с прилагаемыми чертежами, на которых:
[0012] Фиг.1 представляет собой схематичный вид в аксонометрии иллюстративного варианта выполнения терапевтической системы пониженного давления, содержащей средства управления резервуаром, с частью, изображенной в разрезе;
[0013] Фиг.2А представляет собой схематичную блок-схему с частью, изображенной в разрезе, одного иллюстративного варианта выполнения терапевтической системы пониженного давления, содержащей средства управления резервуаром;
[0014] Фиг.2В и 2С представляют собой схематичные виды сбоку в разрезе части системы пониженного давления, изображенной на Фиг.2;
[0015] Фиг.3 представляет собой типичный график, показывающий иллюстративные эксплуатационные параметры терапевтической системы пониженного давления, в соответствии с одним иллюстративным вариантом выполнения;
[0016] Фиг.4 представляет собой схематичную блок-схему иллюстративного варианта выполнения узла управления пониженным давлением,
[0017] Фиг.5 представляет собой иллюстративную блок-схему одного из возможных подходов к логике, задействованной в узле управления пониженным давлением, в одном иллюстративном варианте выполнения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ВЫПОЛНЕНИЯ
[0018] В последующем подробном описании иллюстративных вариантов выполнения ссылка сделана на сопровождающие чертежи, которые являются частью этого описания, в котором посредством иллюстраций показаны конкретные предпочтительные варианты выполнения, в которых изобретение может быть осуществлено на практике. Эти варианты выполнения описаны достаточно подробно, чтобы обеспечить возможность специалистам осуществить изобретение на практике, при этом должно быть понятно, что могут быть использованы другие варианты выполнения и что могут быть выполнены логические, конструктивные, механические, электрические и химические изменения, не отступая от сущности и объема изобретения. Чтобы избежать подробностей, не нужных для того, чтобы обеспечить возможность специалистам в этом уровне техники осуществлять на практике варианты выполнения, описанные в этом документе, в описании может быть опущена конкретная информация, известная специалистам в этом уровне техники. Последующее подробное описание, поэтому, не должно пониматься в ограничивающем смысле, и объем иллюстративных вариантов выполнения определяется только приложенной формулой изобретения.
[0019] На Фиг.1 представлен иллюстративный вариант выполнения терапевтической системы 100 пониженного давления для терапии участка 106 ткани, например раны 104. Участок 106 ткани может представлять собой телесную ткань любого человека, животного или другого организма, в том числе костную ткань, жировую ткань, мышечную ткань, кожную ткань, сосудистую ткань, соединительную ткань, хрящи, сухожилия, связки или любую другую ткань. Если не указано иное, используемый в этом документе термин "или" не требует взаимной исключительности. Рана 104 может иметь многочисленные возможные формы и величины, но в этом иллюстративном примере показана в виде линейной раны, полученной, например, в результате хирургического вмешательства, через эпидермис 108, дерму 110 и во внутрь части подкожной ткани 112. В этом примере терапевтическая система 100 показана наложенной на верхнюю часть эпидермиса 108 и поверх раны 104, но следует понимать, что терапевтическая система 100 может использоваться с открытой раной и может быть размещена, в частности, под эпидермисом в поверхности раны. Терапевтическая система 100 может содержать магистральный элемент 114, подсистему 116 уплотнения и подсистему 126 пониженного давления. Система 100 может быть изготовлена с относительно меньшими затратами, чем обычные системы, достигать большей механической надежности и действовать в нескольких ориентациях без ложных срабатываний.
(R)
(R)
[0020] В одном иллюстративном варианте выполнения магистральный элемент 114 изготовлен из пористого и проницаемого вспененного материала, в частности ячеистого пенополиуретана или пенополиэфира с открытыми ячейками, что обеспечивает возможность хорошей проницаемости для текучих сред раны, когда он находится при пониженном давлении. Одним из таких используемых вспененных материалов является VAC Granufoam Dressing материал, который изготавливается компанией Kinetic Concepts, Inc (KCI) в Сан-Антонио, штат Техас, США. Любой материал или комбинация материалов могут использоваться для магистрального материала при условии, что магистральный материал выполнен с возможностью распределения пониженного давления. Термин "магистраль", как используется в этом документе, в целом относится к веществу или структуре, которые предусмотрены для оказания помощи в приложении пониженного давления к участку ткани, подачи текучих сред к участку ткани или удаления текучих сред от участка ткани. Магистраль обычно имеет множество проточных каналов или путей, которые соединены между собой для улучшения распределения текучих сред, доставленных к участку ткани и удаленных от участка ткани вокруг магистрали. Проточные каналы могут быть соединены между собой. Примеры магистралей могут включать, без ограничения, устройства, которые имеют структурные элементы, расположенные для формирования проточных каналов, вспененный материал, такой как вспененный материал с открытыми ячейками, пористые пробы ткани, жидкости, гели и вспененный материал, которые имеют проточные каналы или проточные каналы образуются в них после затвердевания. Магистральный материал может представлять собой также комбинацию или слои материалов. Например, первый магистральный слой из гидрофильного вспененного материала может быть расположен рядом с магистральным вторым слоем из гидрофобного вспененного материала для формирования магистрального элемента 114.
(R)
(R)
(R)
(R)
[0021] Ячеистые поры материала Granufoam, размер которых находится в диапазоне от 400 до 600 микрон, являются полезными для осуществления функции магистрали, но также могут быть использованы и другие материалы. В некоторых ситуациях может быть желательным материал с более высокой плотностью (меньшим размером пор), чем материал Granufoam. Магистральный элемент 114 также может представлять собой ячеистый вспененный материал, который затем свойлачивают до толщины около одной трети (1/3) от первоначальной толщины вспененного материала. Среди многих возможных подушечных материалов могут использоваться следующие: материал Granufoam или Foamex технический вспененный материал (www.foamex.com). В некоторых случаях может потребоваться добавить ионное серебро во вспененный материал в процессе микросцепления, или добавить другие вещества в магистральный элемент, такие как антимикробные агенты. Магистральный элемент 114 может представлять собой био-рассасывающийся или био-инертный материал, или анизотропный материал.
[0022] Подсистема 116 уплотнения содержит верхнюю хирургическую салфетку 118, или хирургическую салфетку. Верхняя хирургическая салфетка 118 покрывает магистральный элемент 114 и проходит за периферический край 121 магистрального элемента 114 с формированием продолжения 120 хирургической салфетки. Продолжение 120 хирургической салфетки может герметично закрывать эпидермис 108 пациента уплотнительным устройством 122, таким как чувствительный к давлению клей 124. Уплотнительное устройство 122 может иметь различные формы, такие как клейкая уплотнительная лента или хирургическая лента или полоса; двусторонняя хирургическая лента, клейкое вещество 124; паста; гидроколлоид; гидрогель или другие уплотнительные устройства. Если используется лента, то она может быть выполнена из того же самого материала, что и верхняя хирургическая салфетка 118 с предварительно нанесенным на нее чувствительным к давлению клейким веществом. Чувствительное к давлению клейкое вещество 124 может быть нанесено на вторую, обращенную к пациенту сторону продолжения 120 хирургической салфетки. Чувствительное к давлению клейкое вещество 124 обеспечивает по существу гидравлическое уплотнение между хирургической салфеткой 118 и эпидермисом 108 пациента. Термин "гидравлическое уплотнение" или "уплотнение" обозначает уплотнение, способное удерживать пониженное давление на требуемом участке, учитывая конкретную используемую подсистему пониженного давления. До крепления салфетки 118 к пациенту, клейкое вещество 124 может иметь покрывающие его съемные полосы.
(R)
[0023] Верхняя хирургическая салфетка 118 может представлять собой эластомерный материал, который обеспечивает гидравлическое уплотнение. Уплотнительный элемент может, например, быть непроницаемым или полупроницаемым эластомерным материалом. Термин "эластомерный" означает имеющий свойства эластомера и относится в целом к полимерному материалу, у которого есть свойства, подобные свойствам каучука. Более конкретно, большинство эластомеров имеют коэффициент удлинения больше чем 100% и значительное количество упругости. Упругость материала обозначает способность материала восстановиться от упругой деформации Примеры эластомеров могут включать, но не ограничены этим, натуральный каучук, полиизопрен, бутадиен-стирольный каучук, хлоропреновый каучук, полибутадиен, нитрильный каучук, бутиловый каучук, этилен-пропиленовый каучук, этилен-пропилен-диен мономер, хлорсульфонатный полиэтилен, полисульфидный каучук, полиуретан, пленка EVA, со-полиэфир и кремнийорганические соединения. Конкретные примеры материалов уплотнительного элемента включают кремнийорганическую хирургическую салфетку, хирургическую салфетку ЗМ Tegaderm, акриловый материал хирургической салфетки, такой как один из поставляемых компанией Avery Dennison, или материал хирургической салфетки для разрезов.
[0024] Подсистема 126 пониженного давления содержит источник 128 пониженного давления, который может иметь различные формы. Источник 128 пониженного давления обеспечивает пониженное давление в качестве части терапевтической системы 100 пониженного давления. Источник 128 пониженного давления может представлять собой любое устройство для подачи пониженного давления, такое как вакуумный насос, всасывающий стенной источник или другой источник. Хотя объем и характер пониженного давления на участке ткани, как правило, варьируются, в зависимости от применения, пониженное давление, как правило, имеет величину от -5 мм рт.ст. до -500 мм рт.ст. и, более типично, в диапазоне от -100 мм рт.ст. до -300 мм рт.ст.
[0025] Используемое в данном документе выражение «пониженное давление», как правило, относится к давлению, которое меньше давления окружающей среды на участке 106 ткани, которая подвергается терапии. В большинстве случаев значение этого пониженного давления будет меньше атмосферного давления, при котором находится пациент. В качестве альтернативы, пониженное давление может быть меньше гидростатического давления на участке ткани. Пониженное давление может сначала создавать поток текучей среды в магистральном элементе 114, трубопроводе 148 пониженного давления, и вблизи участка 106 ткани. По мере того как гидростатическое давление вокруг участка 106 ткани приближается к требуемому пониженному давлению, поток может ослабевать и пониженное давление может поддерживаться на постоянном уровне. Если не указано иное, давления, упомянутые в данном документе, являются манометрическими давлениями. Доставляемое пониженное давление может быть постоянным или изменяющимся (по определенному закону или случайным) и может доставляться непрерывно или с перерывами. Несмотря на то что для описания давления, подаваемого к участку ткани, можно использовать выражения «вакуум» и «отрицательное давление», фактическое давление, прикладываемое к участку ткани, может быть значительно меньше, чем давление, относящееся обычно к полному вакууму. В соответствии с использованием в этом документе, увеличение пониженного давления или давления вакуума обычно означает относительное понижение абсолютного давления.
[0026] В иллюстративном варианте выполнения, изображенном на Фиг.1, источник 128 пониженного давления показан имеющим область 131 резервуара, или контейнерную область, с окнами 138, обеспечивающими визуальную индикацию уровня жидкости в резервуаре 150. Размещенный мембранный фильтр, такой как гидрофобный или олеофобный фильтр, может быть вставлен между трубопроводом доставки пониженного давления, или трубопроводом 148, и источником 128 пониженного давления.
[0027] Источник 128 пониженного давления имеет дисплей 130, который может содержать световую сигнализацию или информационный индикатор 132, индикатор аккумулятора или индикатор 134, лампочку или индикатор 136 того, что резервуар полон/заблокирован. Источник 128 пониженного давления может также содержать выключатель 140 питания и громкоговоритель 142 для обеспечения звукового сигнала. В некоторых вариантах выполнения может быть предусмотрена клавиатура для ввода требуемого давления или другой информации. Как описано ниже, подсистема 126 пониженного давления содержит узел управления пониженным давлением, аналогичный узлу управления пониженным давлением, показанному на Фиг.2.
(R)
[0028] Пониженное давление, создаваемое источником 128 пониженного давления, доставляется через трубопровод 148 доставки пониженного давления к интерфейсу 144 пониженного давления, который может представлять собой угловой патрубок 146. В одном иллюстративном варианте выполнения порт 146 представляет собой патрубок TRAC технологии, изготовляемый компанией Kinetic Concepts, Inc, из Сан-Антонио, штат Техас, США. Интерфейс 144 пониженного давления обеспечивает возможность доставки пониженного давления к подсистеме 116 уплотнения и использования его во внутренней части подсистемы 116 уплотнения. В этом иллюстративном варианте выполнения угловой патрубок 146 проходит через хирургическую салфетку 118 и входит в магистральный элемент 114.
[0029] В процессе работы терапевтическая система 100 пониженного давления применяется для терапии участка 106 ткани, например раны 104, путем размещения магистрального элемента 114 вблизи раны 104, обеспечения гидравлического уплотнения поверх магистрального элемента 114 и части эпидермиса 108 с помощью подсистемы 116 уплотнения, крепления подсистемы 126 пониженного давления и активации подсистемы 126 пониженного давления. Подсистема 126 пониженного давления обеспечивает пониженное давление к магистральному элементу 114, который распределяет пониженное давление на участке 106 раны, а также потенциально обеспечивает другие полезные эффекты, такие как закрывающую силу в некоторых применениях при использовании закрывающей подушки повязки. Подсистема 126 пониженного давления может быть использована с применением, касающимся раны, как показано на чертежах, при этом подсистема 126 пониженного давления может также использоваться с чрескожным применением, таким как приложение пониженного давления к кости, ткани или другому участку раны. Терапевтическая система 100 при использовании будет продолжать прикладывать пониженное давление, пока резервуар или контейнер 150 источника 128 пониженного давления не заполнится. Поскольку предпочтительно свести к минимуму перерывы в терапии, состояние резервуара 150 может визуально контролироваться через окна 138, но предпочтительно иметь автоматическое предупреждение пациента подсистемой 126 пониженного давления, когда резервуар 150 заполнен или когда произошла блокировка, так что пониженное давление больше не доставляется. Также может быть предпочтительным выключать источник 128 пониженного давления, когда резервуар 150 заполнен или заблокирован.
[0030] Со ссылкой теперь в первую очередь на Фиг.2 представлен иллюстративный вариант выполнения системы 200 пониженного давления, который может быть использован в качестве подсистемы 126 пониженного давления терапевтической системы 100, показанной на Фиг.1. Пониженное давление обеспечивается системой 200 и, в конечном итоге, доставляется трубопроводом 222 доставки пониженного давления для медицинских целей к участку доставки, например интерфейсу 144 пониженного давления и участку 106 ткани, изображенным на Фиг.1. Система 200 содержит резервуар 224, выполненный с кожухом 226, который ограничивает внутреннее пространство 230. Резервуар 224 может представлять собой любое устройство для удержания текучих сред, такое как контейнер, мешок, непроницаемую оболочку и т.д. Вблизи верхней части 228 (для ориентации, показанной с узлом, расположенным параллельно гравитационному полю) в кожухе 226 резервуара может быть выполнено некоторое количество портов. Например, порт 232 трубопровода доставки, порт 234 источника и порт 240 датчика могут быть выполнены в кожухе 226 резервуара. Трубопровод 222 доставки пониженного давления граничит с портом 232 трубопровода доставки пониженного давления так, что трубопровод 222 доставки пониженного давления может быть помещен в проточное сообщение или проточно соединен с внутренним пространством 230. Трубопровод 236 источника граничит с портом 234 источника с обеспечением возможности проточного сообщения или проточного соединения трубопровода 236 источника с внутренним пространством 230. Аналогично, трубопровод 242 датчика давления взаимодействует с портом 240 датчика с обеспечением возможности размещения трубопровода 242 датчика давления в сообщении или проточном соединении с внутренним пространством 230. Хотя порт 240 датчика показан несколько ниже порта 234 источника, следует отметить, что эти порты 234, 240 в других вариантах выполнения могут быть расположены на одном и том же уровне по вертикали.
[0031] Трубопровод 222 доставки пониженного давления доставляет пониженное давление в медицинских целях и получает текучую среду, такую как экссудат, которая поступает во внутреннее пространство 230. На трубопроводах 222, 236 и 242 может потребоваться разместить некоторое количество фильтров, например гидрофобные фильтры или фильтры, поглощающие запахи. Например, показано, что трубопровод 236 источника содержит первый фильтр 238, а трубопровод 242 датчика давления содержит второй фильтр 244. Хотя фильтры 238 и 244 показаны как отдельные узлы следует понимать, что каждый из узлов фильтра может содержать большое количество фильтров.
[0032] Трубопровод 242 датчика давления обеспечивает проточное сообщение из внутреннего пространства 230 к датчику 246 давления. Датчик 246 давления может представлять собой любое устройство (или устройства), которое выполнено с возможностью измерения давления в трубопроводе 242 датчика давления и создания сигнала отклика, который может быть аналоговым или цифровым, и доставки сигнала посредством коммуникационного трубопровода 247 к узлу 270 управления пониженным давлением. В альтернативном варианте выполнения датчик давления 246 может либо представлять собой, либо содержать пневматический регулятор, который подключен к источнику пониженного давления, например вакуумному насосу 248, регулируемому всасывающему стенному источнику, механическому устройству или другому устройству пониженного давления.
[0033] Трубопровод 236 источника находится в проточном сообщении с внутренним пространством 230, а также в проточном сообщении с источником пониженного давления, например вакуумным насосом 248. Вакуумный насос 248 работает с созданием пониженного давления, которое поступает в трубопровод 236 источника. В иллюстративном варианте выполнения вакуумный насос 248 электрически запитан, как показано, от первой линии 252 электропередачи. Первая линия 252 электропередачи электрически соединена с источником 250 питания насоса. Источник 250 питания насоса может представлять собой аккумуляторный источник или удовлетворяющее требованиям питание из другого источника. Часть первой линии 252 электропередачи может содержать датчик 254 мощности и узел 256 управления током. Датчик 254 мощности может представлять собой любое устройство, которое используется для определения количества энергии, поступающей к вакуумному насосу 248. Например, датчик 254 мощности может представлять собой датчик тока, выполненный с возможностью получения сигнала тока или сигнала I данных по расходу. В целом, может быть получен сигнал данных по расходу, который предоставляет информацию о скорости подачи или предпринимаемой подачи пониженного давления. В одном из иллюстративных вариантов выполнения сигнал данных по расходу может быть током, подаваемым на вакуумный насос. В другом иллюстративном варианте выполнения сигнал данных по расходу может быть сигналом, указывающим на открытие клапана на регулируемом узле всасывающего стенного источника. Будь то сигнал тока, другие данные мощности, или данные по расходу, создаваемые датчиком 254 мощности или другим датчиком, который измеряет сигнал, коррелируемый со скоростью подачи, результирующий сигнал I доставляется посредством коммуникационного трубопровода 255 в узел 260 управления пониженным давлением.
[0034] Узел 260 управления пониженным давлением содержит схемы или микропроцессор, который управляет операциями в системе 200 пониженного давления. Узел 260 управления пониженным давлением получает сигнал давления Р от коммуникационного трубопровода 247 и данные по расходу, например сигнал I, от коммуникационного трубопровода 255, который соединен с датчиком, например датчиком 254 мощности. Узел 260 управления пониженным давлением определяет, по существу заполнено ли внутреннее пространство 230 резервуара 224 или заблокирован ли трубопровод 222, 236, 242. Если устройство 260 управления пониженным давлением определяет, что внутреннее пространство 230 заполнено или трубопроводы заблокированы, узел 260 управления пониженным давлением может послать сигнал тревоги громкоговорителю 216, а также подать сигнал тревоги дисплею 204. Узел 260 управления пониженным давлением может также создавать сигнал управления насосами ПК, который доставляется по коммуникационному трубопроводу 261 к узлу 256 управления током и может быть использован для увеличения мощности, подаваемой вакуумному насосу 248 или для снижения скорости или остановки вакуумного насоса 248. Аналогично, если используются различные источники пониженного давления, то управляющий сигнал может быть использован для регулировки источника пониженного давления. В альтернативных вариантах выполнения может быть предпочтительным обеспечить другие вводы или данные к устройству 260 управления пониженным давлением, такие как вводимая температура, которая может быть использована для прогнозирования вязкости текучей среды, захваченной во внутреннем пространстве 230, и для дальнейшей корректировки параметров для определения того, когда резервуар заполнен, такой как используемый интервал времени.
[0035] Со ссылкой теперь в первую очередь на Фиг.2А, 2В, 2С, при работе система 200 пониженного давления изначально активирована и имеет разблокированные трубопроводы 222, 236, 242 и пустое внутреннее пространство 230. Пониженное давление доставляется во внутреннее пространство 230 и передается в трубопровод 222 доставки пониженного давления и к требуемому участку. Фиг.2А показывает это начальное состояние с пустым резервуаром 224. Когда пониженное давление подается для терапии участка ткани, например раны на пациенте, различные текучие среды, как правило, поступают через трубопровод 222 доставки пониженного давления и доставляются во внутреннее пространство 230, где текучая среда собирается. Фиг.2В показывает текучую среду 258, собранную в нижней части внутреннего пространства 230. Узел 260 управления пониженным давлением продолжает управлять вакуумным насосом 248, а датчик 246 давления продолжает отслеживать давление, имеющееся в трубопроводе 242 датчика давления, что обычно соответствует давлению во внутреннем пространстве 230. Пониженное давление контролируют, чтобы определить, что давление находится в пределах требуемого диапазона или по меньшей мере выше порогового значения. Однако, когда текучая среда 258 заполняет или в значительной степени заполняет внутреннее пространство 230, так что порт 240 датчика покрывается текучей средой 258, несжимаемый характер текучей среды 258 приводит к тому, что датчик 246 давления, который находится в проточном сообщении с внутренним пространством 230, будет испытывать уменьшение пониженного давления (рост абсолютного давления). Показано оставшееся пустое пространство 259.
[0036] В одном иллюстративном варианте выполнения, если устройство 260 управления пониженным давлением определяет, что, несмотря на повышенную мощность или прохождения время ожидания, требуемое пониженное давление во внутреннем пространстве 230 ниже требуемого уровня пониженного давления, то устройство 260 управления пониженным давлением посылает сигнал тревоги или посылает сигнал управления насосом узлу 256 управления током, чтобы остановить вакуумный насос 248. Узел 260 управления пониженным давлением может выключиться или послать сигнал, если устройство 260 управления пониженным давлением не в состоянии увеличить пониженное давление (ниже абсолютного давления) во внутреннем пространстве 230 из-за блокировки в одном из трубопроводов 222, 236, 242. Дополнительные примеры того, как устройство 260 управления пониженным давлением 260 может функционировать, показаны со ссылкой на Фиг.3 и 4.
[0037] Со ссылкой теперь в первую очередь на Фиг.3 показан схематический график, изображающий эксплуатационные параметры, которые могут быть использованы устройством 260 управления пониженным давлением в системе 200, изображенной на Фиг.2А-2С, в отношении давления и мощности. Мощность показана током в этом иллюстративном варианте выполнения. График имеет ось абсцисс 302 и оси ординат 304. Ось абсцисс 302 показывает относительное измерение мощности, обеспечиваемой вакуумным насосом 248 в системе 200 пониженного давления. Ось ординат 304 показывает давление, измеряемое датчиком 246 давления и в целом соответствующее пониженному давлению, доставляемому во внутреннее пространство 230 резервуара 224.
[0038] Со ссылкой на Фиг.2 и на Фиг.3, непосредственно перед активацией системы 200 пониженного давления, она может быть представлена на графике на Фиг.3 в первой точке 306 - отсутствует пониженное давление (манометрическое давление) и нет никакой силы. После активации вакуумный насос 248 работает до тех пор, пока пониженное давление не превысит выбранный уровень А, а затем выключается. Выбранный уровень может быть заранее задан или может быть введен пользователем или медработником. Таким образом, перед тем, как вакуумный насос 248 временно отключается, пониженное давление может быть представлено второй точкой 308. Вторая точка 308 показывает, что пониженном давлении в настоящее время превысило выбранное пороговое значение, и показывает, что вакуумный насос 248 в настоящее время функционирует из-за измерения положительного тока на оси абсцисс. В это время узел 260 управления пониженным давлением может дать команду вакуумному насосу 248 выключиться, например, путем отправки сигнала управления насосом ПК к узлу 256 управления током. Вакуумный насос 248 может оставаться выключенным, пока датчик 246 давления не определит, что пониженное давление понизилось ниже порогового значения А или иного другого установленного уровня. В это время вакуумный насос 248 будет вновь включен, чтобы вновь восстановить давление, измеряемое датчиком 244 давления, которое обычно соответствует давлению во внутреннем пространстве 230, чтобы еще раз превысить пороговое значение А.
[0039] В одном иллюстративном варианте выполнения, если трубопровод 236 источника начинает испытывать частичную блокировку, ранее используемый уровень пониженного давления, поставляемый вакуумным насосом 248, может быть не в состоянии вызвать пониженное давление во внутреннем пространстве 230 (измеряемый в трубопроводе 242 датчика давления посредством датчика 244 давления) превышает пороговый уровень А. Прежде чем сделать вывод, что резервуар, или контейнер, 224 является полным и может выключиться, уровень мощности вакуумного насоса 248 может на время сначала быть увеличен узлом 260 управления пониженным давлением. Уровень мощности вакуумного насоса может быть увеличен вплоть до уровня полной мощности или выбранного уровня, как показано на графике эталонной линией В. Таким образом, в один из примеров узел 260 управления пониженным давлением может определять, что давление в датчике 246 давления ниже уровня А давления, и пониженное давление не увеличивается. Затем полная мощность или установка В максимальной мощности может быть приложена к вакуумному насосу 248, так что система 200 пониженного давления может быть представлена на графике третьей точкой 310. Если частичная блокировка является основной проблемой, которая в противном случае удерживает давление от отклика в полной мере, вакуумный насос 248 с увеличенным уровнем полной мощности может быть в состоянии переместиться к четвертой точке 312, которая находится за пределами порогового уровня давления, при этом вакуумный насос 248 будет выключен, пока давление снова не упадет ниже уровня А. Если блокировка трубопровода 236 источника такова, что даже полная мощность по истечении определенного времени не переместит давление за пределы уровня А, подается сигнал тревоги, и вакуумный насос 248 выключается. Отметим, что, как показано на Фиг.2С, когда несжимаемая текучая среда 258 покрывает порт 240 датчика, повышенная мощность, подаваемая к вакуумному насосу 248, приводит к снижению давления в оставшемся пустом пространстве 259 резервуара 224, но не будет увеличивать пониженное давление и, следовательно, не будет приводить к тому, что давление, измеряемое датчиком 246 давления, будет выходить за уровень А. Таким образом, система 200, в частности вакуумный насос 248, будет выключена и выдаст индикацию полного резервуара/блокировки.
[0040] Со ссылкой теперь в первую очередь на Фиг.4 представлен иллюстративный вариант выполнения узла 460 управления пониженным давлением. Узел 460 содержит кожух 462, который содержит различные элементы для управления системой пониженного давления, такой как система 200, изображенная на Фиг.2А-2С. Узел 460 может получать различные входные сигналы от устройств ввода. Узел 460 показан с первым входом 464, который в этом иллюстративном примере является сигналом давления Р, указывающим на давление во внутреннем пространстве резервуара, которое измеряется датчиком давления в трубопроводе датчика давления. Если сигнал давления, подаваемый на первый вход 464, еще не оцифрован, то может быть включен первый аналого-цифровой преобразователь 466 для приема и преобразования сигнала давления в цифровой сигнал. Может быть включен второй вход 468. На этом чертеже второй вход 468 представляет собой сигнал расхода, например сигнал, указывающий на данные мощности насоса, в частности может представлять собой сигнал I. Как и раньше, если сигнал расхода I еще не в цифровой форме, то второй аналого-цифровой преобразователь 470 может быть добавлен для преобразования сигнала в цифровой формат.
[0041] Аналогично, показан третий входной сигнал 472, который является просто типичным сигналом для других сигналов, которые могут быть предусмотрены для узла 460 управления пониженным давлением. Например, третий входной сигнал 472 может представлять собой температурный сигнал, который отражает температуру в текучей среде в резервуаре. Температура текучей среды может влиять на вязкость текучей среды и, в свою очередь, может повлиять на такие параметры, как интервал времени для ожидания на отклики в системе пониженного давления. Если типичный третий входной сигнал 472 еще не имеет цифровую форму, может быть добавлен еще один аналого-цифровой преобразователь 474.
[0042] Сигналы, полученные во входных сигналах 464, 468, 472 (и преобразованные при необходимости), могут быть доставлены к буферной памяти 476 и либо доставляются в блок памяти 478, либо доставляются в микропроцессор 482. Может быть предпочтительным сохранять записи входных данных, чтобы обеспечивать возможность различных определений, например, повышается или понижается давление или нет. Блок 478 памяти может также использоваться для определения, не наблюдалось ли изменение давления в течение длительного периода времени, пока источник пониженного давления выключен. В этом случае может быть предпочтительным, чтобы узел 460 выдавал предупреждающий световой сигнал о том, что трубопровод доставки пониженного давления, например трубопровод 222, изображенный на Фиг.2А, может быть заблокирован.
[0043] Микропроцессор 482 выполнен с возможностью выполнения ряда различных определений, касающихся того, когда мощность вакуумного насоса должна быть увеличена, вакуумный насос должен быть выключен или когда должен быть создан сигнал тревоги или другие сигналы, как будет объяснено в связи с Фиг.5. Микропроцессор 482 имеет ряд выходов. Первый выход 484 представляет собой сигнал управления насосом, который может быть доставлен для управления вакуумным насосом. Например, сигнал 484 управления насосом может быть доставлен к узлу 256 управления током, показанному на Фиг.2А, для регулировки мощности, подаваемой к вакуумному насосу 248 или для выключения вакуумного насоса 248. В вариантах выполнения с другими источниками пониженного давления, сигнал управления может быть использован для регулировки скорости подачи. Микропроцессор 482 также может обеспечивать второй выход 486, который может представлять собой сигнал тревоги. Сигнал тревоги может активировать звуковой сигнал, например громкоговоритель 142, показанный на Фиг.1. Третий выход 488 является типичным выходным сигналом, который может управлять другими функциями, такими как обеспечение светового сигнала состояния на дисплее, например лампочки или индикатора 132 или 136 на Фиг.1. Источник 490 питания подает питание к различным компонентам в узле 460 управления пониженным давлением и может представлять собой аккумулятор или может быть удовлетворяющим требованиям питанием из другого источника.
[0044] Для блоков управления, которые используют микропроцессор, такой как блок 460 управления пониженным давлением, изображенный на Фиг.4, микропроцессор, например микропроцессор 482, может быть предназначен для использования совместно с устройством памяти, например буферной памятью 476 или блоком 478 памяти, проведения различных операций в использовании входных сигналов 464, 468 и создания соответствующих выходных сигналов, например сигналов 484, 486, 488.
[0045] На Фиг.5 представлен один иллюстративный пример возможной логики или операции, который может быть использован с узлом управления. Операцию начинают на этапе 502 и переходят к этапу 504 принятия решения, на котором задают вопрос: больше ли пониженное давление от датчика давления в трубопроводе датчик давления, чем пороговое значение? (Пониженное давление в трубопроводе датчика давления обычно такое же, как и в резервуаре, с которым проточно соединен трубопровод датчика давления). Другими словами, больше ли абсолютная величина отрицательного манометрического давления, чем пороговое значение? Со ссылкой на Фиг.3 задают вопрос, ниже ли точка давления линии А порогового значения. Если ответ утвердительный, то увеличение пониженного давления не является необходимым и система может войти в режим ожидания. Соответственно, поток переходит к этапу 506, где система ожидает в течение определенного интервала времени, прежде чем снова вернуться к этапу 504 принятия решения. Этот интервал времени и другие параметры могут быть заранее запрограммированы или могут быть введены врачом или пользователем.
[0046] Если ответ на этап 504 принятия решения отрицательный, то требуется дополнительное пониженное давление и вакуумный насос включают на этапе 508. Затем обеспечивается возможность работы вакуумного насоса или источника пониженного давления в течение определенного интервала времени на этапе 510, перед тем как система переходит к этапу 512 принятия решения, где задают следующий вопрос: повышается ли пониженное давление? Другими словами, увеличивается ли абсолютная величина пониженного давления в резервуаре - становится большим числом? Если да, то система переходит к этапу 514 принятия решения, на котором снова спрашивается, больше ли пониженное давление порогового значения. Если ответ утвердительный, то система переходит к этапу 516 и насос или источник пониженного давления выключают. В этом случае система будет обновлять сигнал, указывающий на то, что нет никакой блокировки/не заполнен, на этапе 518, и возвращается вдоль пути 520, чтобы вернуться к этапу 504 принятия решения.
[0047] Если ответ на этап 514 принятия решения отрицательный, то система может ожидать в течение указанного промежутка времени на этапе 522, перед тем как снова вернуться к этапу 512 принятия решения. Это формирует петлю, и петля может продолжаться до тех пор, пока не будет достигнуто пороговое значение или пока пониженное давление не станет снова расти. Если давление больше не растет, ответ на этапе 512 принятия решения отрицательный, и система переходит к этапу 524 принятия решения. На этапе 524 принятия решения спрашивают, работает ли насос на полной мощности или нет (или источник пониженного давления находится при максимальном пониженном давлении). Если ответ отрицательный, то мощность насоса увеличивают на шаге 526, а если положительный, то таймер запускают на этапе 528. Затем достигают этапа 530 принятия решения и на этапе 530 принятия решения задают вопрос: увеличивается ли пониженное давление? Если ответ утвердительный, то анализ продолжают по пути 532 к этапу 514 принятия решения. Если ответ отрицательный, то процесс продолжают к этапу 534 принятия решения. На этапе 534 принятия решения спрашивают, достиг ли таймер 528 максимального значения таймера. Если таймер не достиг максимального значения таймера, дополнительное время добавляют на этапе 536. Если таймер достиг максимального значения таймера, то время выполнения процесса истекло и процесс переходит к этапу 538, на котором посылают сигнал, указывающий на заполнение/блокировку резервуара (контейнера). Кроме того, сигнал тревоги может быть послан на этапе 540. Вакуумный насос или источник пониженного давления может быть выключен на этапе 542. Процесс заканчивают на этапе 544. Следует иметь в виду, что сигнал заполнения/блокировки резервуара (контейнера) подается, когда либо резервуар считается заполненным, либо когда имеется блокировка. В любом случае система не в состоянии восстановить давление в резервуаре и состояние заполнения/блокировки резервуара все еще существует. Эта логика является лишь одним из многих способов, которыми блок управления может быть запрограммирован.
[0048] Несмотря на то, что изобретение и его преимущества были раскрыты в контексте определенных иллюстративных не ограничивающих вариантов выполнения, следует понимать, что могут быть выполнены различные изменения, замены, перестановки и вариации без отхода от объема изобретения, как оно определено в формуле изобретения. Следует иметь в виду, что любой признак, который описан в связи с каким-либо одним вариантом выполнения, также может быть применим к любому другому варианту выполнения.