СОСТАВНОЙ МОДУЛЬ ДЛЯ СИСТЕМЫ ЛЕЧЕНИЯ ПОНИЖЕННЫМ ДАВЛЕНИЕМ
COMPOUND MODULUS FOR LOW-PRESSURE THERAPY SYSTEM

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Область Изобретения
Настоящее изобретение относится в целом к системам лечения ткани и, в особенности, к составному модулю для системы лечения пониженным давлением.
2. Описание Уровня Техники
Клинические исследования и практика показали, что приложение пониженного давления вблизи участка ткани увеличивает и ускоряет рост новой ткани на этом участке ткани. Применения этого явления многочисленны, но приложение пониженного давления было особенно успешным в лечении ран. Это лечение (часто упоминаемое в медицинском сообществе как «терапия раны отрицательным давлением», «терапия пониженным давлением» или «вакуумная терапия») обеспечивает много преимуществ, включая более быстрое заживление и увеличенное образование гранулированной ткани. Как правило, пониженное давление прикладывают к ткани через пористую подушку или другой коллекторный узел. Пористая подушка содержит ячейки или поры, которые способны к распределению пониженного давления к ткани и к каналированию жидкостей, которые оттягиваются из ткани. Пористая подушка часто включается в раневую повязку, которая имеет другие компоненты, облегчающие лечение.
Тогда как существующие системы лечения пониженным давлением имеют широкий коммерческий и медицинский успех, было бы выгодно расширить функциональные возможности этих систем, чтобы обеспечить более обстоятельную схему лечения.
Таким образом, существует потребность в расширенной системе лечения пониженным давлением, которая позволяет составным модулям быть объединенными с расширенной системой лечения пониженным давлением и другими модулями, чтобы обеспечить дополнительные особенности лечения и варианты.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ограничения обычных систем лечения пониженным давлением смягчены с помощью систем и способов, выполненных в соответствии с настоящим изобретением. Составной модуль для системы лечения пониженным давлением, выполненный с возможностью соединения, предусмотрен в соответствии с принципами настоящего изобретения. Модуль в целом содержит кожух, имеющий ободок, утопленную концевую поверхность и выступ. На утопленной концевой поверхности установлен крепежный узел, содержащий раздвижной первый фиксатор и раздвижной второй фиксатор. Как первый фиксатор, так и второй фиксатор содержат крепежную пластину, которая выполнена по существу заподлицо с ободком, когда первый фиксатор и второй фиксатор не раздвинуты. Через крепежный узел и утопленную концевую поверхность проходит первое отверстие, а через выступ проходит второе отверстие. Модуль также в целом содержит систему управления, расположенную в кожухе. Система управления имеет контроллер для осуществления коммуникации, такой как контроллер локальной сети контроллеров, коммуникационные клеммы, присоединенные к контроллеру для осуществления коммуникации и выступающие из первого отверстия, и коммуникационный порт, соединенный с контроллером для осуществления коммуникации и открытый для доступа через второе отверстие.
Также в соответствии с принципами настоящего изобретения, предусмотрена расширяемая система лечения пониженным давлением. Система содержит систему управления, имеющую контроллер для управления лечением и контроллер для осуществления коммуникации, такой как контроллер локальной сети контроллеров, коммуникационный порт, соединенный с контроллером для осуществления коммуникации, и источник пониженного давления, соединенный с контроллером для управления лечением. Магистральный узел находится в проточном сообщении с источником пониженного давления. Выполненный с возможностью снятия составной модуль присоединен к системе управления через коммуникационный порт.
Также в соответствии с принципами настоящего изобретения, предусмотрен составной модуль для системы лечения пониженным давлением, содержащий кожух, процессор, расположенный внутри кожуха, средство соединения процессора с внешней системой управления, средство соединения кожуха с внешним блоком управления и средство соединения кожуха со вторым составным модулем.
Другие предметы, признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидными со ссылками на чертежи и детализированного описания, которые следуют.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 представляет собой схематическую диаграмму системы лечения пониженным давлением в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения;
Фиг.2 представляет собой блок-схему иллюстративной системы управления блока управления пониженным давлением в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения;
Фиг.3 иллюстрирует вид спереди в аксонометрии одного варианта выполнения блока управления, который вмещает систему управления, изображенную на Фиг.2;
Фиг.4 иллюстрирует увеличенный вид в частичном разрезе блока управления, аналогичного блоку управления, изображенному на Фиг.3, с разрезом, выполненным вдоль линии 4-4;
Фиг.5 иллюстрирует увеличенный вид в частичном разрезе блока управления, аналогичного блоку управления, изображенному на Фиг.3, с разрезом, выполненным вдоль линии 5-5;
Фиг.6 иллюстрирует вид в аксонометрии первого конца составного модуля в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения;
Фиг.7 иллюстрирует вид в аксонометрии второго конца составного модуля, изображенного на Фиг.6;
Фиг.8 иллюстрирует вид в аксонометрии первого конца составного модуля, изображенного на Фиг.6 с выдвинутыми фиксаторами;
Фиг.9 иллюстрирует вид в аксонометрии второго конца составного модуля, изображенного на Фиг.6 с выдвинутыми фиксаторами; и
Фиг.10 иллюстрирует увеличенный вид в аксонометрии коммуникационных клемм составного модуля, изображенного на Фиг.6.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ВЫПОЛНЕНИЯ
В следующем подробном описании предпочтительных вариантов выполнения ссылка сделана на сопровождающие чертежи, которые являются частью этого описания, и в котором посредством иллюстрации показаны конкретные предпочтительные варианты выполнения, в которых может быть осуществлено изобретение. Эти варианты выполнения описаны в достаточных деталях, чтобы позволить специалистам осуществлять изобретение на практике, при этом подразумевается, что другие варианты выполнения также могут быть использованы, и что логические структурные, механические и электрические изменения могут быть выполнены, не отступая от сущности или объема изобретения. Чтобы избежать деталей, излишних для специалистов, чтобы осуществить изобретение на практике, в описании может быть опущена определенная информация, известная специалистам. Следующее детальное описание не должно, поэтому, трактоваться в ограничивающем смысле, при этом объем настоящего изобретения определяется только приложенной формулой изобретения.
В контексте этого описания термин «пониженное давление» в целом относится к давлению, меньшему, чем давление окружающей среды на участке ткани, который подвергается лечению. В большинстве случаев это пониженное давление будет меньше, чем атмосферное давление, в котором расположен пациент. Хотя термины «вакуум» и «отрицательное давление» могут быть использованы, чтобы описывать давление, приложенное к участку ткани, фактическое давление, приложенное к участку ткани, может быть значительно меньше, чем давление, обычно приписываемое полному вакууму. В соответствии с этой спецификацией увеличение пониженного давления или вакуумного давления относится к относительному уменьшению абсолютного давления, тогда как уменьшение пониженного давления или вакуумного давления относится к относительному увеличению абсолютного давления.
Фиг.1 представляет собой схематическую диаграмму системы 100 лечения пониженным давлением в соответствии с настоящим изобретением. Система 100 лечения пониженным давлением содержит раневую повязку 110, которая обычно содержит магистральный узел, который приложен к участку 120 ткани для лечения или помещен внутри него. Раневая повязка 110 проточно соединена с источником 120 пониженного давления трубопроводом 130. В конкретных вариантах выполнения источник 120 пониженного давления может быть объединен с блоком 140 управления пониженным давлением, как описано ниже, а система 100 может также содержать контейнер 150 для сбора жидкости и других негазообразных эксудатов, извлеченных из участка ткани.
Фиг.2 представляет собой блок-схему иллюстративной системы 200 управления из блока 140 управления пониженным давлением. Система 200 управления содержит контроллер 202 для управления лечением и контроллер 204 графического пользовательского интерфейса (GUI). Контроллер 202 для управления лечением может содержать один или большее количество процессоров 206, которые выполняют программу 208. Процессор(ы) 206 может находиться в коммуникации с памятью 210 и устройством 212 ввода/вывода (I/O). Программа 208 может быть выполнена с возможностью управления большим числом различных операций системы 100, такими как лечение ткани, осуществление контроля за датчиками, генерация предупредительных сигналов и осуществление коммуникации с системами и устройствами, внешними по отношению к блоку 140 управления, совместно с устройством 212 ввода/вывода и контроллером 204 GUI. Следует понимать, что программа 208 может быть также предназначена для выполнения различных и/или других функций.
Устройство 212 ввода/вывода может обеспечить коммуникацию системы 200 управления, например, с внешними модулями, системами и сетями. В одном варианте выполнения устройство 212 ввода/вывода может работать совместно с контроллером локальной сети контроллеров (CAN) или модифицированным CAN, как описано далее. Процессор 206 может затем выполнять программу, чтобы получать и обрабатывать данные CAN, получаемые через устройство 212 ввода/вывода.
Устройство 214 хранения, такое как дисковод или носитель данных, может находиться в коммуникации с контроллером 202 для управления лечением. Базы 216a-216n данных (все вместе 216) могут быть использованы, чтобы сохранять данные о лечении или другую информацию. Базы данных могут быть выполнены как реляционные базы данных или другие типы баз данных. Другая информация, такая как программа, может также храниться в устройстве 214 хранения.
Контроллер 204 GUI может содержать один или большее количество процессоров 218, которые выполняют программу 220. Программа 220 может быть выполнена, чтобы создавать графический пользовательский интерфейс, с которым оператор, пациент, техник или другой пользователь могут взаимодействовать, чтобы управлять системой 100. Процессор 218 может находиться в коммуникации с памятью 222, устройством 224 ввода/вывода, и драйвером 226 дисплея. Память 222 может сохранять текущие параметры, связанные с отображением GUI. Например, если GUI используется для отображения конкретного скриншота, то этот скриншот может быть сохранен в памяти 222. Устройство 224 ввода/вывода может быть использовано, чтобы взаимодействовать с контроллером 202 для управления лечением и другими устройствами.
Узел 228 дисплея и сенсорного экрана может быть соединен с контроллером 204 GUI и использоваться для отображения GUI, созданного контроллером 204 GUI. Экран 228 позволяет оператору просто касаться экрана пальцем или пером, как это известно из уровня техники, чтобы общаться с GUI. Путем выполнения сенсорного экрана можно избежать включения клавиатуры или кнопочной панели. Однако следует понимать, что внешняя клавиатура или кнопочная панель могут быть использованы в соответствии с принципами настоящего изобретения. Инвертор 230 лампы подсветки может быть соединен с контроллером 204 GUI и узлом 228 экрана. В качестве альтернативы, инвертор 230 лампы подсветки может быть включен в узел 228 экрана. При работе инвертор лампы подсветки может позволить узлу 228 экрана быть инвертированным для различных условий окружающего освещения. Например, пользователь системы 100 может лечить пациента ночью и использовать инвертор 230 лампы подсветки, чтобы выборочно включать лампу подсветки узла 228 экрана так, чтобы он или она могли видеть GUI лучше. В качестве альтернативы, инвертор лампы подсветки может использоваться, чтобы выключать свет на узле 228 экрана ночью, чтобы позволить пациенту спать в более темной окружающей среде.
В коммуникации с контроллером 204 GUI может находиться громкоговоритель 232. Громкоговоритель может быть использован для обеспечения звукового оповещения пользователя, когда требуется выполнить какое-либо действие или когда сработало состояние сигнализации.
Унифицированный интерфейс дисплея (UDI) 234 может быть использован в соответствии с принципами настоящего изобретения. UDI 234 может быть использован в качестве цифрового видеоинтерфейса, чтобы помочь с представлением видеоинформации. Кроме того, может быть предусмотрено некоторое количество коммуникационных портов 236, чтобы позволить пользователю соединять внешние устройства с системой 200 управления. Например, входные порты 236 могут включать CAN порт 236а, чтобы обеспечить системе управления 200 возможность взаимодействовать с другими системами лечения, порт 236b карты памяти, чтобы позволить пользователю передавать данные от одного устройства к другому, порт универсальной последовательной шины (USB), чтобы позволить оператору соединять устройства, такие как принтеры, с системой 200 управления, и порт 236а ассоциации по инфракрасной технологии передачи данных (IrDA), чтобы позволить пользователю подсоединять другие устройства, выполненные с портом IrDA, к системе. Следует понимать, что в соответствии с принципами настоящего изобретения могут быть использованы другие коммуникационные порты, доступные в настоящее время или которые будут доступны в будущем. Например, может быть предусмотрен коммуникационный порт для соединения с локальной или глобальной сетью, чтобы позволить пользователю соединить систему 200 управления с сетью.
Локальная сеть контроллеров представляет собой коммуникационную шину, которая была первоначально разработана для автомобильной промышленности в начале 1980-х. Протокол CAN приобрел статус международного стандарта в 1993 под номером ISO11898-1 и включает канал передачи данных семиуровневой эталонной модели IOS/OSI. Протокол CAN, который теперь доступен от большого количества производителей полупроводниковых приборов в форме аппаратных средств, оказывает две коммуникационные услуги: (i) посылка сообщения (передача порций данных) и (ii) запрос сообщения (удаленный запрос на передачу, RTR). Все другие услуги, такие как сообщение об ошибках и автоматическая повторная передача ошибочных порций данных, являются прозрачными для пользователя, что означает, что протокол CAN автоматически выполняет эти услуги без необходимости конкретного программирования.
CAN контроллер сопоставим с принтером или печатающим устройством. Язык, грамматика и словарь задаются для конкретного применения. CAN обеспечивает иерархию с несколькими управляющими устройствами, которая позволяет построить интеллектуальную и дублирующую систему. Использование CAN вместе с системой лечения ткани позволяет дополнительным составным модулям, как отмечено далее в этом описании, работать совместно с системой. Составные модули могут работать как узлы, причем каждый узел на CAN получает сообщения и определяет значимость этого сообщения. Достоверность данных соблюдается, поскольку все устройства в системе получают ту же самую информацию. CAN также обеспечивает сложные механизмы обнаружения ошибок и повторную передачу неправильных сообщений.
В одном варианте выполнения язык, грамматика и словарь могут быть настроены для системы так, чтобы только те устройства, у которых есть тот же самый язык, грамматика и словарь, могли общаться с системой. Работая с настроенной таким образом или со специализированной системой, может поддерживаться управление качеством модулей и устройств, которые взаимодействуют с системой.
Все еще со ссылкой на Фиг.2, при работе коммуникационные порты 236 могут быть использованы, чтобы позволить пользователям импортировать или экспортировать данные в систему 200 управления и из нее. Например, по коммуникационному порту 236 может быть передана информация о пациенте, информация о лечении, а также изображения, связанные с ранами пациента. Другая информация, включая обновления программного обеспечения, также может быть передана по одному или большему количеству коммуникационных портов 236.
Ионно-литиевый (Li-Ion) аккумулятор 238 и гнездо 240 литания постоянным током могут быть подсоединены к терапевтическому контроллеру 202. Внешний адаптер (не показан) может быть соединен со стенной розеткой (не показана), чтобы преобразовать мощность переменного тока в мощность постоянного тока для того, чтобы запитывать постоянным током контроллер 202 для осуществления лечения, а также другие электрические элементы системы 200 управления. Если происходит сбой во внешнем питании, то система 200 управления питается от ионно-литиевого (Li-Ion) аккумулятора 238. В качестве альтернативы, используется ли система 200 управления в месте расположения без питания или она используется в расчете на питание от аккумулятора, ионно-литиевый (Li-Ion) аккумулятор 238 должен обеспечивать питание для системы 200 управления.
Магистральный контроллер 240 может быть соединен с контроллером 202 для осуществления лечения, использован для управления различными устройствами раневой повязки 110 и может получать информацию обратной связи от датчиков, расположенных на раневой повязке 110. Магистральный контроллер 240 может осуществлять коммуникацию с контроллером 202 для осуществления лечения при выполнении лечения. Магистральный контроллер 240 может содержать аналоговую и цифровую схему (не показаны) для того, чтобы осуществлять коммуникацию с различными устройствами на раневой повязке 110. В одном варианте выполнения магистральный контроллер 240 может содержать один или большее количество цифроаналоговых (ЦАП) и аналого-цифровых (АЦП) преобразователей (не показаны), чтобы обеспечить передачу цифровых и аналоговых сигналов между различными устройствами (например, датчиками) на раневой повязке 110. Кроме того, один или большее количество усилителей (не показаны) также могут быть включены в магистральный контроллер 240.
Как показано, некоторое количество преобразователей (т.е. датчиков) и устройств могут также быть соединены с магистральным контроллером 240. Источник пониженного давления, такой как вакуумный насос 242, может быть соединен с магистральным контроллером 240. Клапан 244 и клапан 246 насоса могут быть также соединены с магистральным контроллером 240 и использованы для управления воздухом, перемещаемым внутри магистрального узла. К магистральному контроллеру 240 может также быть присоединено некоторое количество датчиков, включая датчик 248 потока, датчик 250 атмосферного давления, датчик 252 давления обратной связи и датчик 254 давления насоса. Эти датчики могут быть традиционными датчиками потока воздуха и давления, которые известны в уровне техники. Кнопка СИД 256 высвобождения контейнера может также быть соединена с магистральным контроллером 240.
При работе магистральный контроллер 240 может передавать сигналы между контроллером 202 для осуществления лечения и устройствами, присоединенными к раневой повязке 110. При передачи сигналов магистральный контроллер 240 может модифицировать сигналы, преобразовывая сигналы между аналоговыми и цифровыми сигналами, усиливать сигналы и усиливать сигналы управления вакуумным насосом 242 и клапанами 244 и 246. В одном варианте выполнения магистральный контроллер 240 содержит процессор (не показан) для выполнения локальной обработки сигналов и управления, чтобы разгрузить часть обработки сигналов, и управлять процессором 206 контроллера 202 для осуществления лечения.
Фиг.3 представляет собой вид спереди в аксонометрии одного варианта выполнения блока 300 управления, который вмещает систему управления 200. Как изображено на Фиг.3, блок 300 управления содержит кожух 305, имеющий фланец 310 и выступ 315. Выступ 315 имеет концевую поверхность 320, первую кромку 325 и вторую кромку 330. Вторая кромка в целом расположена на концевой поверхности 320 по существу напротив первой кромки 325. Кожух 305, проиллюстрированный на Фиг.3, представляет собой овальный цилиндр, но также является приемлемой любая геометрическая конфигурация, которая обеспечивает достаточную внутреннюю вместимость для системы 200 управления и источника 120 пониженного давления. Выступ 315 имеет отверстие 335, через которое CAN порт 236а открыт для доступа снаружи концевой поверхности 320.
Фиг.4 представляет собой увеличенный частичный вид поперечного сечения блока управления, подобного блоку 300 управления, выполненного по линии 4-4. В частности, Фиг.4 иллюстрирует часть кожуха 405, имеющего фланец 410 и выступ 415. Выступ 415 имеет концевую поверхность 420, первую кромку 425 и вторую кромку 430. Вторая кромка в целом расположена на концевой поверхности 420 по существу напротив первой кромки 425. Отверстие 435 проходит от наружной части концевой поверхности 420 к внутренней части кожуха 405.
Фиг.5 представляет собой увеличенный частичный вид поперечного сечения блока управления, подобного блоку 300 управления, выполненного по линии 5-5. В частности, Фиг.5 иллюстрирует часть кожуха 505, имеющего фланец 510 и выступ 515 с концевой поверхностью 520.
В любом из вариантов выполнения блока управления кожух может быть изготовлен в виде отдельных компонентов и впоследствии собран, или же может быть изготовлен как цельный узел.
Фиг.6 представляет собой вид в аксонометрии первого конца варианта выполнения составного модуля 600. Составной модуль 600 может содержать разнообразное оборудование, которое является полезным в лечении ткани, включая, без ограничений, видеокамеру для наблюдения за раной, циклическое/следующего поколения устройство растяжения кожи, устройство определения габаритных размеров и выполнения картографии контура раны, устройство контроля pH фактора поверхности раны, устройство контроля за разогревом/климатом раны, устройство контроля за влажностью раны и за температурой, устройство электрической стимуляции, ультрафиолетовой терапии, и устройство, выполняющее измерения, отображающие процесс заживления раны, с помощью маркера. Составной модуль 600 обычно содержит систему управления, подобную системе 200 управления, описанной выше. В частности, составной модуль 600 содержит CAN контроллер (не показан) и CAN порт (см. Фиг.7). Составной модуль 600 также содержит CAN штекер 610, который выступает через отверстие 615, и взаимодействует с CAN портом 236а системы 200 управления. Как показано на Фиг.6, составной модуль 600 содержит кожух 620, имеющий ободок 625, утопленную концевую поверхность 630 и пазы 632. Составной модуль 600 также содержит крепежный узел 635, установленный на утопленной концевой поверхности 630. Крепежный узел 635 содержит первый фиксатор 640 и второй фиксатор 645, которые расположены внутри пазов 632. Как первый фиксатор, так и второй фиксатор имеют крепежную пластину 650, которая выполнена по существу заподлицо с ободком 625 в конструкции, изображенной на Фиг.6. Крепежные пластины 650 выполнены так, чтобы накладываться на кромки на других модулях или на блоке управления, таких как кромки 425 и 430, изображенные на Фиг.4.
Фиг.7 представляет собой вид в аксонометрии второго конца составного модуля 600, изображенного на Фиг.6. Этот вид в аксонометрии иллюстрирует конструкцию, которая по существу подобна конструкции блока 300 управления, описанного выше в отношении Фиг.3-5 так, чтобы дополнительные составные модули могли быть соединены в цепочку или в ряд, когда это необходимо для расширения функциональных возможностей системы лечения пониженным давлением. В частности, составной модуль 600 имеет наружную поверхность 620, имеющую фланец 705 и выступ 710, прикрепленный к фланцу, и концевую поверхность 715. Выступ 710 дополнительно содержит первую кромку 720 и вторую кромку 725, которая в целом расположена напротив первой кромки 720, и отверстие 730, через которое к CAN порту может быть обеспечен доступ снаружи концевой поверхности 715.
Со ссылкой для иллюстрации на Фиг.8, первый фиксатор 630 и второй фиксатор 635 могут быть раздвинуты для установки составного модуля 600 на блок управления или на другой составной модуль. В дополнительных вариантах выполнения первый фиксатор 630, второй фиксатор 635, или оба фиксатора могут поворачиваться вокруг оси так, что выдвигается только крепежная пластина фиксатора. Раздвижение крепежного узла 625 позволяет крепежным пластинам 650 быть помещенными на кромки на другом составном модуле или блоке управления, а затем захлопнуться на выступе, чтобы зафиксировать составной модуль 600.
Фиг.9 иллюстрирует второй конец составного модуля 600, изображенный на Фиг.7, с выдвинутым первым фиксатором 630.
Фиг.10 представляет собой увеличенный вид в аксонометрии варианта выполнения CAN штекера 610. В этом варианте выполнения CAN штекер 610 состоит из большого количества штырьковых соединителей, которые совмещаются с соответствующими соединителями розетки в CAN порту. Каждый штырьковый соединитель может быть соединен проводом, как это требуется, с системой управления внутри составного модуля.
Из предшествующего описания должно быть очевидно, что было описано изобретение, имеющее существенные преимущества. Хотя изобретение было показано только в нескольких из его возможных форм, оно не ограничено этими формами и может быть подвержено различным изменениям и модификациям, не отступая от сущности изобретения.