CN102440894B - 具有基线压力的加压衣装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有基线压力的加压衣装置。加压衣装置包括加压衣和增压器。增压器间歇性地对加压衣上的治疗内胆进行增压，并保持治疗内胆中的基线压力，以将治疗内胆保持在相对于在其上穿用加压衣的身体部分上的目标加压区域的位置。响应于感测到的物理特性来调整基线压力。

Description

具有基线压力的加压衣装置
技术领域
本发明总体上涉及加压衣装置，更特别地涉及一种具有基线压力的加压衣装置。
背景技术
对于总体上不能活动的患者和相类似的人的主要担忧是形成血块的病状，诸如深静脉血栓形成(DVT)和外周性水肿。这样的患者和人包括经历外科手术、麻木、长时间卧床休养等的那些人。这些凝血状况通常发生在下肢和/或骨盆的深静脉中。诸如髂骨、股骨、腿弯部、胫骨的这些静脉将缺氧血返回到心脏。例如，当由于疾病、受伤或者不活动而导致这些静脉中的血液循环受阻时，存在血液积聚或集中的趋势。静止的一摊血可导致血块的形成，血块可干扰心血管循环。最严重地，血块的碎块可挣脱束缚并迁移。肺栓塞可由可能阻塞肺主动脉的碎块形成，它可威胁生命。本发明还可应用于诸如淋巴性水肿的其它病状的诊治。
常规的血管加压系统包括流体连接至控制器的加压衣，所述控制器用于循环地给加压衣充气。加压衣的循环充气增强了血液循环，并降低了DVT的可能性。导管系统将加压衣与控制器连接。更新型的血管加压衣具有便携式控制器，这些便携式控制器小得多，甚至可安装在加压衣上，以使得患者可自由地四处走动，而不必首先拆卸加压衣或者将加压衣与控制器断开。当患者静止不动或者活动时，可能要穿上这些新型的加压衣，并且由于便于使用，这些新型的加压衣可增强患者的顺从性(patient compliance)。
用于将间歇性加压疗法应用于身体部分(比如，肢体，诸如腿)的主动式加压衣具有许多应用，包括DVT预防、水肿的防止和帮助 伤口愈合。这样的加压衣的性能对加压衣保持其初始的贴合性或紧密性的能力以及可充气的内胆保持它们围绕身体部分的原始位置的能力敏感。当在活动期间和活动之后(诸如，步行、坐、站和翻身)使用加压衣时，这可能会非常困难。所述衣趋向于围绕身体部分松开，或者沿着身体部分向下滑落，从而使得可充气的内胆与对应的身体部分没有对准，这可导致无效的加压疗法和/或不舒适。本发明针对保持所述衣在身体部分上的期望的贴合性和将可充气的内胆保持在关于身体部分上的目标加压区域的位置，以改进所应用的加压疗法。
发明内容
本发明的一个方面针对一种包括加压衣的加压衣装置，所述加压衣包括可充气的治疗内胆。加压衣可被选择性地定位在身体部分上，以使治疗内胆覆盖身体部分上的目标加压区域。加压衣装置还包括增压器，所述增压器能够可操作地连接至治疗内胆，用于通过增大治疗内胆内的气压来选择性地对治疗内胆进行增压，以将治疗加压疗法提供给身体部分上的目标加压区域。增压器包括传感器，用于感测并产生表示选自一组特性的至少一个物理特性的信号，所述一组特性包括身体部分的方位、身体部分的运动、身体部分的加速度、以及加压衣相对于目标加压区域的运动。增压器还包括可操作地连接至传感器的控制器。控制器执行加压方案(regimen)，所述加压方案包括用于将间歇性加压疗法提供给加压区域的相继的加压周期。加压周期各包括充气阶段和排气阶段，在充气阶段期间，控制器将增压的气体引向治疗内胆，在排气阶段期间，控制器使得气体能够从治疗内胆排出。控制器保持治疗内胆中的基线压力，以将治疗内胆保持在关于目标加压区域的位置。控制器响应于从传感器接收的表示所述物理特性的信号来调整基线压力。
本发明的另一方面针对一种将加压疗法应用于人的身体部分的目标加压区域上的方法。所述方法包括用具有可充气的治疗内胆的加压衣覆盖身体部分的目标加压区域。所述方法还包括：重复地将增压的气体引向治疗内胆，并从治疗内胆排出气体，以将间歇性加压疗法提 供给目标加压区域。所述方法还包括感测选自一组特性的至少一个特性，所述一组特性包括身体部分的方位、身体部分的运动、身体部分的加速度、以及加压衣相对于目标加压区域的运动。在治疗内胆中保持基线压力，以将治疗内胆保持在关于目标加压区域的位置。响应于从传感器接收的表示所述物理特性的信号来调整基线压力。
以下，其它的目的和特征将作为部分变得清楚并且被按照部分地指出。
附图说明
图1是按打开的展开配置显示的本发明的加压衣装置的示意性平面图；
图2是包裹在腿上的加压衣装置在直立方位上的示意性侧透视图；
图3是包裹在腿上的装置在大体上水平方位上的示意性侧视图；和
图4是包裹在腿上的装置在倾斜方位上的示意性侧视图。
在整个附图中，对应的指代字符指示对应的部分。
具体实施方式
参照附图，具体地参照图1-4，用于将加压疗法应用于穿用者的身体部分的加压衣装置总体上用标号20指示。如以下将详细说明的，加压衣装置20可被用于对诸如肢体(比如，腿或手臂)的身体部分间歇性地或循环地进行加压。本文描述了且在整个附图中显示的身体部分是总体上用L指定的腿。
加压衣装置20包括总体上用22指示的加压衣和总体上用24指示的增压器。加压衣22包括三个治疗内胆26A-26C。如以下更详细描述的，增压器24间歇性地对内胆26A-26C进行增压以将加压疗法给予身体部分L上，并保持内胆26A-26C中的基线压力以将内胆维持在关于身体部分的位置。增压器24例如通过用于给内胆充气的导 管30(图1)可操作地连接至内胆26A-26C。示出的增压器24安装在加压衣22上。在美国专利申请12/241,670和12/241,936中更详细地公开了一种可替换实施例，在该可替换实施例中，增压器可拆卸地安装在加压衣上，并可操作地连接至加压衣上的内胆，这两个专利申请被转让给Tyco Healthcare Group LP，并通过引用并入它们的全部内容。例如增压器24不被配置为安装在加压衣22上的其它实施例在本发明的范围内。
如图2所示，加压衣22可被选择性地定位在身体部分L上，以使得治疗内胆26A-26C覆盖或叠置于身体部分上的各个目标加压区域TA-TC。目标加压区域TA-TC可以是身体部分L的期望在其上给予加压疗法的任何部分。例如，腿上的目标加压区域通常可包括腿L的后侧或者其特定部分，诸如小腿或大腿的后部。腿L的后侧包括静脉从其穿过的小腿肌肉和大腿肌肉，对小腿肌肉和大腿肌肉的加压增强血液在这些静脉中的流动。可使用其它目标加压区域，诸如腿的更大的部分。
示出的加压衣22具有“大腿长度”尺寸，即，加压衣大体上从脚踝延伸到大腿。如图2所示，治疗内胆26A-26C被定位在加压衣22上，以大体上叠置于腿L(更具体地，分别地，脚踝、小腿和大腿)的后侧。三个治疗内胆26A-26C沿着腿L按顺序布置。加压衣的其它尺寸和形状(比如，大体上从脚踝延伸到膝盖下方的“膝长度”)或者具有不同配置的治疗内胆(比如，一个、两个或更多个治疗内胆)也被预想为在本发明的范围内。
可通过下述方式将加压衣22按自保持配置放置在腿L上，即，将治疗内胆26A-26C定位在期望的目标加压区域TA-TC上方，并围绕腿包裹加压衣，以使得加压衣的相对侧22L、22R(图1)彼此重叠。可取的是总体上紧密或紧身的贴合性，以使得治疗内胆26A-26C的增压引起对身体部分L的加压。示出的加压衣22包括加压衣的每侧22L、22R上的、便于加压衣收紧和固定的对应翼22A、22B。通过拉伸并重叠加压衣的相对侧22L、22R使加压衣22围绕腿L收 紧。可用紧固件40使加压衣22围绕腿L固定。例如，示出的实施例中的紧固件40包括翼22B上的粘扣织物部分(也指定为40)，用于紧固到加压衣的外表面22C(图2)上的环织物。具有其它保持配置的加压衣在本发明的范围内，所述其它保持配置能够将治疗内胆相对于目标加压区域选择性地定位放置在身体部分上。
加压衣22可以以本领域已知的各种方式来构造。在一种构造中，加压衣22由大体上柔性的、流体不可透过的材料(例如PVC)的相对的内片材和外片材形成，这些片材被沿着内胆紧密结合线紧密结合在一起，以形成内胆26A-26C。可替换地，内胆26A-26C可被分别形成和安装在加压衣22上。
增压器24通过下述方式对内胆26A-26C间歇性地进行增压，即，将气体引入到内胆中，增大内胆中的气压，以将治疗加压疗法提供给腿L上的目标加压区域TA-TC。增压器24包括用于对气体进行增压或加压的装置24A(比如，电池供电的泵)和用于根据需要将增压的气体引向内胆26A-26C的控制器24B。控制器24B可包括微处理器和合适的阀门(未显示)。
控制器24B可被编程为执行各种加压方案。例如，控制器24B可执行加压方案，所述加压方案包括用于将间歇性加压疗法提供给目标加压区域TA-TC的相继的加压周期。加压周期各包括充气阶段和排气阶段。相继的加压周期可分开一时间段。控制器24B在加压周期之间(即，在第一充气周期的排气阶段与第二充气周期的充气阶段之间)保持内胆26A-26C中的基线压力，以将内胆保持在相对于目标加压区域TA-TC的位置。
在充气阶段期间，控制器24B将增压的气体引向内胆26A-26C，以在每个内胆中达到治疗压力。在每个内胆中，治疗压力可以相同或者不同。控制器24B可将增压的气体引向内胆26A-26C，以按顺序(比如，脚踝到大腿)对内胆进行增压，以蠕动性地增强体液的流动。控制器24B可被配置和编程为执行各种其它的充气阶段，所有这些充气阶段都在本发明的范围内。
在排气阶段期间，控制器使得气体可从治疗内胆26A-26C排出。内胆26A-26C可同时、按顺序或者按另一种次序排气。例如，排气阶段通过下述方式启动，即，打开增压器24上的阀门，以使得气体可从内胆26A-26C排到大气。当阀门关闭时，排气阶段结束。控制器24B通过下述方式维持内胆26A-26C中的基线压力，即，在内胆中保持一定的压力同时关闭阀门。在内胆26A-26C中保持基线压力，直到下一个充气阶段开始为止。在内胆26A-26C中的每个中，基线压力可以是相同的(比如，大约6mmHg)。可替换地，在每个内胆26A-26C中，基线压力可以是不同的。例如，在脚踝内胆26A中，基线压力可以是大约8mmHg，在小腿内胆26B中，基线压力可以是大约6mmHg，在大腿内胆26C中，基线压力可以是大约4mmHg。
内胆26A-26C中的基线压力为加压衣22提供结构支承。相对于加压衣的总体柔性性质，基线压力为加压衣22提供刚度。例如，基线压力可为加压衣22提供足够的刚度，以使当穿用者站立时加压衣“保持”在腿上(即，不自己“掉落”)。然而，期望防止基线压力超过支承内胆26A-26C大体上顺从身体部分L的运动的压力。换句话讲，基线压力不阻碍腿L的一般运动，诸如在膝盖处弯曲。基线压力使加压衣22的内表面保持与腿L接触，以提供用于阻止加压衣在腿上滑行的摩擦力。内胆26A-26C可被配置为朝向腿L向内膨胀，以填充腿与加压衣之间的空间，以形成更紧密的贴合性。更紧密的贴合性增大加压衣22与腿L之间的摩擦力。
期望根据需要将基线压力调整为将内胆26A-26C保持在关于目标加压区域TA-TC的位置。在延长时间段(比如，两个相继的充气周期之间的延长时间段或者几个相继的充气周期之间的延长时间段)内保持内胆26A-26C中的高的基线压力可引起穿用者的不舒适。例如，延长时间段可包括仅两个相继的充气周期之间的时间或者几个相继的充气周期之间的时间。这样的不舒适可由引起皮肤刺激的压力或者在延长曝露之后变为不舒适的腿L上的压力引起。而且，由基线 压力引起的紧密的贴合性可阻碍加压衣与腿L之间的空气循环，从而引起身体热量的保留和可能的汗水积累。因此，期望在各种情况下调整基线压力。例如，在需要的情形下可保持或者甚至增大基线压力，当基线压力总体上不是必要的时，可降低或者不保持基线压力。
为了便利于基线压力的调整，增压器24包括一个或多个传感器48，所述一个或多个传感器48可操作地连接至控制器24B。传感器48感测与基线压力的调整相关的物理特性。例如，传感器48可适于感测身体部分L的方位、身体部分的运动、身体部分的加速度、或者加压衣22相对于一个或多个目标加压区域TA-TC的运动。以下对这样的特性进行更详细的说明。传感器48产生指示这样的特性的信号。这些信号被传送到控制器24B。控制器24B至少部分根据从传感器48接收的信号来调整基线压力。示出的传感器48设在增压器24上，但是传感器48可与增压器分离，并可分离地安装在加压衣22上或者被设置在穿用者上的别处。可使用各种类型的传感器48。例如，可使用基于电容性、压阻、压电、霍尔效应、磁致伸缩、谐振梁(resonant beam)或者其它技术的加速计和其它传感器。
在图3中，在大体上水平的方位上显示腿L。在这样的方位中，基线压力可以大体上为最小或者零。图3中的腿L的方位表示当穿用者躺在床上时腿的可能的方位。在这种方位中，作为最小的或者为零的基线压力可足以保持加压衣22在腿L上的期望贴合性或者保持治疗内胆26A-26C关于目标加压区域TA-TC的期望位置。如果穿用者例如要在床上翻身或者改变他们的腿L的方位，则增大的基线压力可理想地阻止治疗内胆26A-26C相对于目标加压区域TA-TC移动。
图2和4显示可能期望保持内胆26A-26C中的增大的基线压力的腿L的方位。控制器24B可基于感测的肢体方位来增大基线压力。例如，控制器24B可响应于从传感器48接收的、指出身体部分L的方位超过阈值方位或者在预定的方位范围之外的信号来增大基线压力。当腿的纵轴E-E相对于水平面为至少30度(比如，图4中的 角度A)时，可增大基线压力。可使用其它阈值方位，诸如相对于水平面的40、50、60、70或80度。可替换地，当腿的纵轴E-E在预定的方位范围(诸如相对于水平面的0度～30度、0度～40度、0度～50度、0度～60度、0度～70度、或0度～80度)外时，可增大基线压力。而且，当传感器48指出腿L大体上直立(比如，如图2所示)时，可增大基线压力，当腿横卧(比如，如图3所示)时，可降低基线压力。可通过使用加速计作为传感器48来确定身体部分L的倾角。使用用于识别由于由控制器24B所测量和估计的倾角所导致的加速度的软件或硬件来对来自加速计48的信号进行滤波。传感器48还可被用于感测腿L的角度配置(即，在膝盖处弯曲)，在这种情况下，两个传感器48可能是必要的。例如，第一传感器可被定位为与大腿部分相邻，第二传感器可被定位为与脚踝部分相邻，可对这两个传感器的邻域进行监测，以确定角度(未显示)。当腿L的方位接近水平时，或者在腿对于预定的时间量保持大体上水平之后，可降低基线压力。
控制器24B还可基于感测到的加压衣22相对于目标加压区域TA-TC的移动来调整基线压力。例如，传感器48可适于感测加压衣22的纵向的或者围绕腿L周向的运动。这样的传感器48可被定位在加压衣的内表面(未显示)上，以感测沿着腿L的表面的移动。响应于感测到的加压衣22相对于目标加压区域TA-TC的移动，可调整内胆26A-26C中的一个或多个中的基线压力。例如，如果感测到脚踝内胆26A相对于腿L的移动，则可仅在脚踝内胆中、多个内胆26A-26C或者所有内胆中增大基线压力。而且，可以使用两个传感器48，例如一个用在加压衣上，一个用在穿用者上的别处，并可相对于彼此监测传感器的位置。这样的布置可被用于监测在膝盖处弯曲的形式的运动。
控制器24B还可根据感测到的肢体移动或加速度来调整基线压力。由于在腿移动期间加压衣会趋向于在腿上滑行或滑动，所以当穿用者在床上移动或者活动时，加压衣22在腿L上具有良好贴合性的 需求增大。控制器24B可响应于从传感器48接收的、指出身体部分L的运动或加速度超过运动或加速度的阈值量或者在预定的加速度范围之外的信号来增大基线压力。例如，当传感器48指出肢体L移动超过预定的最小量时，可增大基线压力。而且，当传感器48指出穿用者正在活动时，可增大基线压力。例如，传感器48可以是加速计，控制器24B可被编程为通过“计步”来确定穿用者什么时候在步行，在“计步”中，每次纵轴加速度的斜率的变化发生时，控制器24B就识别一步。可替换地，GPS跟踪器48可被用于感测移动和基于移动来触发基线压力的增大。其它类型的传感器可被用于检测运动和加速度。可立即或者在不再感测到移动或加速度的预定时间量之后降低基线压力。
如这里所使用的，“基线压力”共同表示内胆26A-26C中的每个中保持的基线压力。“基线压力”的指代不必是对单个形式的基线压力的指代。如上所述，在每个内胆26A-26C中，基线压力可以是不同的。例如，远侧内胆中的基线压力可以比近侧内胆中的基线压力大。而且，在任何给定的时间段期间，可在内胆26A-26C中的一个或多个中保持基线压力，而在这些内胆中的其它内胆中不保持基线压力。另外，对基线压力的调整的指代是指内胆26A-26C中的一个或多个中的基线压力被调整。控制器24B可独立地调整内胆26A-26C中的每个中的基线压力。基于感测到的物理特性，内胆26A-26C中的一个或多个中的基线压力可被调整相同的量或不同的量。调整基线压力可表示增大内胆26A-26C之一中的基线压力，同时降低内胆中的其它内胆中的基线压力。可递增地调整基线压力。例如，可以对于相对于水平面的方位的改变的每个递增量(比如，每10度)、对于移动的幅度或速度的递增的改变(比如，每秒每0.1米)或者对于加速度的递增的改变，将基线压力增加0.5mmHg或1mmHg。
可持续地或者周期性地调整内胆26A-26C中的一个或多个中的基线压力。例如，可响应于从传感器48接收的信号来实时调整基线压力。在这样的情况下，可通过根据需要在两个相继的加压周期之间 增大和降低基线压力来在这两个加压周期之间的时间段期间持续地调整基线压力。控制器可在加压周期的任何部分期间或者在加压周期之间确定是否调整基线压力。可替换地，可在加压方案期间周期性地调整基线压力。例如，可以在每个加压周期期间的预定时间、每隔一个加压周期、在加压周期之间、或者以一些其它周期速率确定内胆26A-26C中的每个中要被保持的基线压力。
在使用周期中，加压衣装置20被放置在诸如腿L的身体部分上，治疗内胆26A-26C覆盖或叠置于期望的目标加压区域TA-TC。增压器24间歇性地对治疗内胆26A-26C进行增压，以给予加压疗法。控制器24B重复地将增压的气体引向内胆26A-26C，并从内胆排出气体，以在目标加压区域上提供间歇性加压疗法。增压器24保持内胆26A-26C中的基线压力，以将内胆保持在关于目标加压区域TA-TC的位置。如以上概述的那样，响应于来自传感器48的表示物理特性的信号来调整基线压力。
已对本发明进行了详细描述，将清楚的是，可在不脱离所附权利要求中所限定的本发明范围的情况下进行修改和变更。
当介绍本发明的元件或者本发明的优选实施例时，“某”和“所述”意在表示存在元件中的一个或多个。术语“包含”、“包括”和“具有”意图作为开放式的表述，表示可能存在除了列出的元素之外的另外的元素。
鉴于以上，将看到实现了本发明的几个目的，并获得了其它有利的结果。
由于在不脱离本发明的范围的情况下可对以上构造和方法进行各种改变，所以意图在于以上描述中所包含的和显示在附图中的所有内容都应该被解释为是示例性的，而不是限制性的。

Claims (10)

1.一种加压衣装置，包括：
加压衣，所述加压衣包括可充气的治疗内胆，所述加压衣可被选择性地定位在身体部分上，以使治疗内胆覆盖身体部分上的目标加压区域；和
增压器，所述增压器能够可操作地连接至治疗内胆，用于通过增大治疗内胆内的气压来选择性对治疗内胆进行增压，以将治疗加压疗法提供给身体部分上的目标加压区域，所述增压器包括：
传感器，用于感测并产生表示选自特性组的至少一个物理特性的信号，所述特性组包括身体部分的方位、身体部分的运动、身体部分的加速度、以及加压衣相对于目标加压区域的运动；和
控制器，所述控制器可操作地连接至传感器，所述控制器执行加压方案，所述加压方案包括用于将间歇性加压疗法提供给加压区域的相继的加压周期，所述加压周期各包括充气阶段和排气阶段，在充气阶段期间，所述控制器将增压的气体引向治疗内胆，在排气阶段期间，所述控制器使得气体可从治疗内胆排出，所述控制器在相继的加压周期之间保持治疗内胆中的基线压力，以将治疗内胆保持在关于目标加压区域的位置，所述控制器响应于从传感器接收的表示所述物理特性的信号来调整基线压力。
2.根据权利要求1所述的加压衣装置，其中，所述控制器在所述加压方案期间周期性地调整基线压力。
3.根据权利要求1所述的加压衣装置，其中，所述控制器响应于从传感器接收的、指出身体部分的方位处在预定的方位范围之外的信号来增大基线压力。
4.根据权利要求1所述的加压衣装置，其中，所述控制器响应于从传感器接收的、指出身体部分的运动超过阈值运动量的信号来增大基线压力。
5.根据权利要求1所述的加压衣装置，其中，所述控制器响应于从传感器接收的、表示身体部分的方位是横卧的信号来降低基线压力。
6.一种系统，包括：
具有可充气的治疗内胆的加压衣；
用于重复地将增压的气体引向治疗内胆和从所述治疗内胆排出气体，以将间歇性加压疗法提供给目标加压区域的装置；
用于感测选自特性组的至少一个特性的装置，所述特性组包括身体部分的方位、身体部分的运动、身体部分的加速度、以及加压衣相对于目标加压区域的运动；
用于保持间歇性加压疗法之间的治疗内胆中的基线压力，以将所述治疗内胆保持在关于目标加压区域的位置的装置；和
用于响应于从传感器接收的表示所述特性的信号来调整基线压力的装置。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述调整基线压力的装置包括用于在加压方案期间周期性地调整基线压力的装置。
8.根据权利要求6所述的系统，其中，所述用于调整基线压力的装置包括用于响应于所感测的指出人正在活动的身体部分的运动来增大基线压力的装置。
9.根据权利要求6所述的系统，其中，所述用于调整基线压力的装置包括用于响应于感测到身体部分的方位在预定的方位范围之外来增大基线压力的装置。
10.根据权利要求6所述的系统，其中，所述用于调整基线压力的装置包括用于响应于感测到身体部分是横卧的而降低基线压力的装置。
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