CN105377320A - 用于减压治疗系统的使用罐共振的流体体积测量 - Google Patents

Abstract

一种伤口流体收集系统包括一个罐，该罐被适配成从一个组织部位收集体液。该罐包括一个声换能器，该声换能器被适配并且定位成使声穿透该罐内的一个腔体，该腔体由该罐的壁和该罐内收集的体液限定。可以基于来自该声穿透的一个产生的接收信号计算共振频率。该共振频率可以表明该罐内的该腔体的体积。该罐的已知体积与该腔体的计算体积之间的差值提供该罐内收集的体液的体积。

Description

用于减压治疗系统的使用罐共振的流体体积测量

相关申请

本发明根据35USC§119(e)要求2013年7月18日提交的题目为“用于减压治疗系统的使用罐共振的流体体积测量(FLUIDVOLUMEMEASUREMENTUSINGCANISTERRESONANCEFORREDUCEDPRESSURETHERAPYSYSTEMS)”的美国临时专利申请序列号61/847,754的申请的权益，出于所有目的，将该临时专利申请通过引用结合在此。

发明领域

本发明总体上涉及组织治疗系统并且具体地涉及用于收集伤口流体的系统和方法。

发明背景

临床研究和实践已经示出在一个组织部位附近提供减压增加并且加速在该组织部位处的新组织的生长。此现象的应用是许多的，但是减压的应用已经在治疗伤口上是特别成功的。此治疗(在医学界经常被称为“负压伤口治疗”、“减压治疗”或“真空治疗”)提供了多个益处，包括更快的愈合和增加的肉芽组织形成。典型地，通过一个多孔垫或其他歧管装置对组织施加减压。该多孔垫含有孔隙或孔，这些孔隙或孔能够将减压分配到该组织并且引导从该组织渗出的流体。该多孔垫经常结合到一种敷料中，该敷料具有促进治疗的其他组分。通过减压经由该歧管装置移出由该伤口表达的流体并且将其通过将该歧管装置连接到罐的一个管输送。该罐收集从该伤口移出的流体。当该罐装满从该伤口移出的流体时，可以倒空并且替换该罐。当该罐变得满时，向操作员发出警报可能是有用的。

概述

在一个示意性实施例中，提供了一种用于收集体液的减压治疗系统。该减压治疗系统包括一个罐，该罐具有壁并且该罐在内部具有体积。该罐还包括一个入口和一个出口，该入口被适配成与一种布置在组织部位处的敷料处于流体连通，该出口被适配成与一个减压源处于流体连通。该减压源促进体液从该组织部位移动进该罐中。在该罐内的腔体由该罐的壁以及该罐内的体液的表面限定。该减压治疗系统进一步包括一个声换能器，该声换能器被适配成沿着声穿透轴以在第一与第二频率之间的多个频率使声穿透该罐的腔体。该声换能器还被适配成接收产生自该声穿透的回音输出信号。该减压治疗系统进一步包括一个处理器，该处理器与该声换能器处于数据连通，其中该处理器被适配成确定一个共振频率，其中该共振频率与该腔体的体积有关。

在一个示意性实施例中，提供了一种评估在流体收集装置中的体液体积的方法。该流体收集装置包括一个罐，该罐具有壁，该壁与该体液表面限定在该罐内的腔体。该方法进一步包括用一个声换能器使声穿透该腔体、检测所产生的回音输出信号、分析这些所产生的回音输出信号、基于所产生的回音输出信号中的一个或多个计算该腔体的体积、并且通过从该罐的已知体积中减去该腔体的计算体积来计算该罐内收集的体液的体积。该声穿透步骤还可以包括在一个频率范围内使声穿透并且该第一计算步骤可以包括确定该腔体的共振频率。

除非另外指明，如在此使用的，“或”不要求互斥性。参考附图和以下的详细说明，这些示意性实施例的其他目的、特征以及优点将变得明显。

附图简要说明

图1描绘了根据一个示意性实施例的减压治疗系统的截面图，该减压治疗系统具有流体收集系统、罐、以及治疗单元。

图2描绘了根据一个示意性实施例的图1的罐的容器的透视图。

图3描绘了根据一个示意性实施例的图1的罐的容器的透视图；并且

图4描绘了一种计算图1的减压治疗系统中的体液的体积的方法。

示意性实施例的详细说明

在以下若干示意性实施例的详细说明中，参考附图，这些附图形成本文的一部分，并且在附图中以说明方式示出了能够实践本发明的多个具体实施例。充分详细地描述这些实施例以使得本领域的技术人员能够实践本发明，并且应理解的是，可以利用其他实施例，并且可以做出逻辑结构、机械、电、和化学变化而不偏离本发明的精神或范围。此外，使用术语如“或”的多个替代方案的描述不一定要求互斥性，除非上下文清楚地要求，并且提及“一个/一种”项目总体上是指那些项目中的一个或多个。为了避免对使本领域的技术人员能够实践在此描述的实施例来说并不必要的细节，本说明书可能省略了本领域的技术人员已知的某些信息。因此，下面的详细说明不是在限制性意义上进行的，且这些示意性实施例的范围仅通过所附权利要求界定。

在减压治疗应用的背景下在此还可以描述示例实施例，但是许多特征和优点可容易地适用于其他环境和工业。在不同元件之间的空间关系或者对于不同元件的空间取向可以如这些附图中描绘的来描述。一般而言，这样的关系或取向假定一个参考系，该参考系与能够接受减压治疗的患者一致或者是相对于该患者。然而，正如本领域的技术人员应当认识到的，此参考系仅仅是描述性权宜之计，而不是严格规定。

如在此使用的，术语“减压”通常是指小于正经受治疗的组织部位处的环境压力的压力。在大部分情况下，此减压将是小于患者所在处的大气压。可替代地，该减压可以是小于与该组织部位处的组织相关联的液体静压。尽管术语“真空”和“负压”可以用于描述施加到该组织部位上的压力，但是施加到该组织部位上的实际减压可以是显著地小于通常与绝对真空相关联的减压。减压可以初始地在组织部位的区域内产生流体流动。当组织部位周围的流体静压接近期望的减压时，流动可以减退，且然后保持该减压。除非另外说明，否则本文中说明的压力值是表压。类似地，提及减压的增加典型地指的是绝对压力的降低，而减压的降低典型地指的是绝对压力的增加。

如在此使用的，术语“组织部位”指的是位于任何组织上或任何组织内的创伤或缺损，包括但不限于，骨组织、脂肪组织、肌肉组织、神经组织、皮组织、血管组织、结缔组织、软骨、肌腱或韧带。术语“组织部位”还可以指的是不一定是创伤或缺损的任何组织的区域，而是在其中期望增加或促进另外的组织的生长的区域。例如，减压组织治疗可以用于某些组织区域中，以生长可以被收获和移植至另一组织位置的另外的组织。

参照图1，根据一个示意性实施例，一个减压治疗系统10包括用于将减压治疗施加给患者的流体收集系统101、用于提供减压的治疗单元102、以及流体地联接在流体收集系统101与治疗单元102之间的罐103。罐103包括一个容器104，该容器具有一个用于提供进入容器104的流体连通的入口105和一个用于提供从容器104出来的流体连通的出口106。入口105流体地联接到流体收集系统101用于提供减压到流体收集系统101并且接收来自患者的体液。出口106被适配成连接到治疗单元102的减压端口107以便从减压源108(可以包含在治疗单元102内)提供减压到流体收集系统101。过滤器109可以布置为贴近出口106或在该出口内。过滤器109可以是疏水性过滤器以便帮助减少体液到减压源108的迁移。容器104可以是基本上矩形形状的，包括侧壁120，这些侧壁在一端被上壁121封闭并且在相对端被下壁122封闭，所有这些壁统称为容器104的“壁”。入口105和出口106优选地布置在上壁121内、或在贴近上壁121的侧壁120内，这样使得二者在操作期间都定位在相对于下壁122的较高高度处。

容器104可以由液体不可渗透的材料如像热塑性材料(如聚碳酸酯或丙烯酸或聚碳酸酯和丙烯酸的组合)构成以便容纳从患者收集的渗出物或体液。容器104可以具有足够大的体积以便适应来自患者的渗出物和体液的收集，体液的水平面或表面125随着容器104从空态填充到收集这样的流体之后的满态而上升。容器104的侧壁120和上壁121限定气体空间在容纳于容器104内的体液的表面125之上的空隙或126。达到这样的程度以致罐103的取向可以在操作期间变化，在保持基本上平行于水平线的同时，体液的表面125的位置也将相对于容器104的壁变化。

为了确定体液的表面125的位置可以在容器104内变化的程度，一个取向检测装置110可以用于检测罐103的横滚和俯仰的位置。取向检测装置110可以是例如一个运动检测装置、加速计或陀螺仪。罐103还可以包括传感器，这些传感器进一步改进减压治疗系统10的效率。在一个实例中，一个湿度传感器(未示出)可以被布置在罐103内以便确定罐102内的湿度。在另一个实例中，一个温度传感器(未示出)可以被布置在罐102内以便确定罐103内的温度。

流体收集系统101包括一种伤口敷料111，该伤口敷料经由一个导管或管112流体地联接到罐103的入口105，该导管或管含有至少一个用于传输流体(气态和液态二者)的管腔。伤口敷料111被适配成位于贴近组织部位113。伤口敷料111可以包括被适配成流体地联接到管112的一个管连接件114、以及流体地联接到管连接件114的一个分配歧管115。伤口敷料111可以进一步包括一个盖布116，该盖布被适配成覆盖分配歧管115用于提供组织部位113上的基本上气密密封。分配歧管115可以是生物可吸收的或生物惰性材料，该材料能够以不同的期望水平分配减压。盖布116可以包括一个粘合密封件119，该粘合密封件不仅维持减压在不同的水平，而且还保持伤口敷料111在组织部位113上的适当的位置。在一个实施例中，分配歧管115可以是一种开孔、网状泡沫，该泡沫包括例如一种聚氨酯材料(例如GranuFoam，德克萨斯州，圣安东尼奥市，凯希特许有限公司(KineticConcepts,SanAntonio,Texas))。伤口敷料111将减压递送到组织部位111以便提供治疗性处理给组织部位111并且从组织部位111除去渗出物和体液。施加的减压可以促使体液从流体收集系统101到罐102。

治疗单元102可以包括减压源108、处理单元117和换能器接口118。减压源108可以经由减压端口107流体地联接到罐103的出口106用于提供减压到罐103。减压源108可以是一个减压泵或真空泵，该泵由一个发动机或压电装置驱动，如像在美国专利8,371,829中描述的超声泵，该专利通过引用结合在此。在另一个实施例中，减压源108可以是一个手动致动的泵如一个可压缩的波纹管泵。在还另一个实施例中，减压源108可以是一个壁式抽吸端口，具有或不具有一个单独的压力调节器。

治疗单元102还可以含有传感器、警报指示器、存储装置、数据库、软件、显示单元、或用户接口(进一步促进减压治疗到组织部位的应用)。在一个实例中，一个压力传感器(未示出)可以被布置在减压源108处或其附近以确定由减压源108产生的源压力。该压力传感器可以与处理单元117通信，该处理单元监测并控制由减压源108递送的减压。罐103的湿度传感器、温度传感器、或取向检测装置110也可以与处理单元117通信。

仍参考图1，一个第一声换能器131可以附连到容器104的侧壁120之一的一个第一声窗141上并且电力地耦合到换能器接口118上。第一声窗141包括一种声音上透明或穿透性材料，如像一种刚性材料如聚碳酸酯或丙烯酸。应当理解的是第一声窗141可以是侧壁121的一个组成部分或是布置在侧壁121的开口内的一个单独的材料件。将第一声换能器131被定向为用声波充满气体空间126，这些声波沿着基本上垂直于第一声换能器131的表面的轴传播，即，第一声换能器131沿着基本上垂直于第一声换能器131的表面的声穿透轴使声穿透气体空间126。来自第一声换能器131的声波被容器104的相对壁反射以便从该声穿透产生一种第一回声声波。第一声换能器131被适配成接收产生自该声穿透的第一回声声波并且提供一个第一回声输出信号到对应于该第一回声声波的换能器接口118。

如果罐103被设计成在操作期间是基本上是静止的，仅一个如上所述的声换能器可能是必要的以便通过沿着单一轴使声波穿透来确定容器104内的体液的高度。然而，如果罐103被设计成是一个便携式治疗单元的一部分，其中容器104围绕多个轴俯仰和横滚，这样使得体液的表面125在容器104内四处移动，那么一个多轴声穿透系统可能是期望的。

在另一个示例性实施例中，一个第二声换能器132可以附连到容器104的侧壁120之一的一个第二声窗142上并且电力地耦合到换能器接口118上。然而，第二声窗142是在侧壁120之一中，该侧壁基本上正交于侧壁120的包括第一声窗141的那个部分。第二声窗142也包括一种声音上透明或穿透性材料，如像一种刚性材料如聚碳酸酯或丙烯酸。应当理解的是第二声窗142可以是侧壁120的一个组成部分或是布置在侧壁120的开口内的一个单独的材料件。第二声换能器132被定向为沿着声穿透轴(基本上垂直于第二声换能器132的表面)使声穿透气体空间126。来自第二声换能器132的声波被容器104的相对壁反射以便从该声穿透产生一种第二回声声波。第二声换能器132被适配成接收产生自该声穿透的第二回声声波并且提供一个第二回声输出信号到对应于该第二回声声波的换能器接口118。第一声换能器131和第二声换能器132被定向为沿着分开的声穿透轴(基本上彼此正交)使声穿透气体空间126。分别来自第一和第二声换能器131、132的第一和第二回声输出信号提供关于四处移动的便携式容器104的俯仰和横滚位置的有用信息。

在又另一个示例性实施例中，一个第三声换能器133可以附连到容器104的上壁121的一个第三声窗143上并且电力地耦合到换能器接口118上。因此，第三声窗143基本上正交于包含第一声窗141和第二声窗142的侧壁120。第三声窗143也包括一种声音上透明或穿透性材料，如像一种刚性材料如聚碳酸酯或丙烯酸。应当理解的是第三声窗143可以是上壁121的一个组成部分或是布置在上壁121的开口内的一个单独的材料件。第三声换能器133被定向为沿着声穿透轴(基本上垂直于第三声换能器133的表面)使声穿透气体空间126。来自第三声换能器133的声波总体上被体液的表面125反射以便从该声穿透产生一种第三回声声波。第三声换能器133被适配成接收产生自该声穿透的第二回声声波并且提供一个第三回声输出信号到对应于该第三回声声波的换能器接口118。第一声换能器131、第二声换能器132和第三声换能器133各自被定向为沿着分开的声穿透轴(基本上彼此正交)使声穿透气体空间126。

声换能器131、132、133产生在约50Hz与约20,000Hz之间的声波并且响应于在容器104内的反射接收回声声波用于提供回声输出信号到换能器接口118，如以上所描述的。通过非限制性实例，声换能器131、132、133可以是扩音器如Brüel&型号41801/2英寸实验室扩音器。换能器接口118与处理单元117处于电通信并且被配置成交替地提供一个控制信号到声换能器131、132、133，其中该控制信号顺序地激活声换能器131、132、133以便产生在以上指明的范围内的特定频率的声波。这些回声输出信号取决于与容器104的物理特性和尺寸、气体空间126的可变体积(ΔV)、以及容器104内的体液的表面125有关的一个或多个变量。例如，气体空间126具有共振频率(具有衰减率)和对应于该共振频率的在该声穿透信号与该回声输出信号之间的相移。

处理单元117被配置并且编程为基于由声换能器131、132、133提供给换能器接口118的回声输出信号，计算气体空间126的共振频率连同对应的衰减率以及相移。此计算可以是公式的或基于存储在数据库(未示出)中的经验数据，这些数据库与治疗单元102的处理单元117有关。如果容器104的取向在操作期间改变，引起体液的表面125改变其位置，这样使得体液覆盖位于侧壁120内的声换能器131、132中的一个或多个，那么没有被体液覆盖的剩余的声换能器可以用于确定气体空间126的共振频率。

参考图2，通过一个示意性实例，容器104可以包括与一个圆柱形部分202连通的一个球形部分201，该圆柱形部分在球形部分201的远侧的端处封闭，球形部分201具有体积V并且圆柱形部分202具有长度L和截面面积A。第一声换能器131被定向为通过圆柱形部分202的封闭端使声穿透气体空间126。第一声换能器131以第一频率f(1)被激活，同时由换能器接口118施加的功率通过处理单元117监控。第一频率f(1)然后增加到第二频率f(2)，同时处理单元117继续监控由换能器接口118施加的功率。该第一频率与该第二频率之间的最低频率f(对应于驱动第一声换能器131所需要的功率的下降)被确定为是气体空间126的共振频率f，该频率可以由以下方程(方程1)表示：

$f=\frac{v}{2\mathrm{\π}}\sqrt{\frac{A}{V\·L}}$

其中v是声速。在此实例中，气体空间126的球形部分的体积可以从共振频率f由下式计算：

$V={\left(\frac{v}{2\mathrm{\π}f}\right)}^2\·\frac{A}{L}$

说明气体空间126的球形部分的体积V与共振频率f的平方成反比。容器104还可以包括与一个圆柱形部分连通的一个球形部分，该球形部分具有一个由边缘203限定的开口。因为容器104的球形部分通向大气，气体空间126的体积V实质上是无限的，这样使得气体空间126将不具有共振频率，根据以上方程1。

现在参考图3，在另一个示意性实例中，容器104可以在所有三个投影中是基本上矩形的，具有L、W和H的尺寸。声换能器131、132、133被定向为沿着基本上彼此正交的声穿透轴使声穿透气体空间126，每个声穿透轴基本上平行于矩形容器104的一个边。处理单元117和换能器接口118被配置成基于每个轴的基本固定的波长，w，计算气体空间126的体积。在操作中，通过一个示意性实例，第一声换能器131以一个第一频率被激活，同时由换能器接口118施加的功率通过处理单元117监控。激活第一声换能器131所用的频率然后增加到第二频率，同时处理单元117继续监控由换能器接口118施加的功率。该第一频率与该第二频率之间的最低频率(对应于驱动第一声换能器131所需要的功率的下降)被确定为是基本频率f，该频率对应于沿着那个轴的基本固定波长，λ。该基本固定波长，λ，是沿着第一声穿透轴的长度尺寸，L，的两倍的倒数，该波长的第一半将该波长的第二半反射回去。鉴于基本频率，f，等于声速v除以基本固定波长，λ，

f＝v/λ

着第一声穿透轴的第一尺寸，L，由下式给出

L＝v/2f。

在操作中，对于沿着第二和第三轴的第二和第三尺寸，H和W，用第二和第三声换能器132、133沿着第二和第三声穿透轴将此过程重复。处理单元117然后计算气体空间126的体积，作为L、H和W的乘积。

在又另一个示意性实例中，容器104可以在所有三个投影中基本上是矩形的，具有尺寸L、H和W。第一声换能器131被定向为使声穿透容器104。在操作中，通过一个示意性实例，第一声换能器131以一个初始频率被激活，同时由换能器接口118施加的功率通过处理单元117监控。激活第一声换能器131所用的频率然后增加到最终的频率，同时处理单元117继续监控由换能器接口118施加的功率。该初始频率与该最终频率之间的第一最低频率(对应于驱动第一声换能器131所需要的功率的下降)被确定为是第一模态频率f1，该频率对应于第一模态波长，λ1。该初始频率与该最终频率之间的第二最低频率(对应于驱动第一声换能器121a所需要的功率的下降)被确定为是第二模态频率f2，该频率对应于第二模态波长，λ2。类似地确定随后的模态频率和模态波长。

在又另一个示意性实例中，第一声换能器131被配置成在一个频率范围内使声穿透该气体空间126以便确定一系列谐波，从这些谐波计算气体空间126的体积。处理单元117连同换能器接口118被配置成对于三个尺寸中的每一个，基于一组谐波，x，根据以下计算腔体119的体积

$f_x=\frac{v}{2}\sqrt{{\left(\frac{i}{L}\right)}^2+{\left(\frac{i}{W}\right)}^2+{\left(\frac{k}{H}\right)}^2}$

其中v是声速并且i、j和k是沿着每个轴的模态的阶数。在此实例中，容器104在每个投影中基本上是矩形的并且该容器的尺寸被确定为使得没有边尺寸大于另一个边尺寸的多倍。通过一个示意性实例，该容器可以具有沿着这三个轴的四、五、以及六英寸的边尺寸，因为五和六都没有大于四的偶数倍。从第一声换能器121a检测到的渐进地更高次谐波对应于声穿透的气体空间126的渐进地更小的尺寸。以此方式，检测到的前三个谐波将对应于沿着每个轴的第一模态，其中其他两个轴的模态是零。在操作中，发现的最低谐波频率对应于在第一尺寸中的一的阶数以及在第二和第三尺寸中的零，从所提供的方程中去除这些数量。已知谐波的频率、声速、以及阶数，计算该尺寸的大小。然后发现的下一个最低谐波频率对应于在该第二尺寸中的一的阶数以及在该第一和第三尺寸中的零，从所提供的方程中消除这些数量。以一种类似的方式进行该第二尺寸的大小的计算。最后，发现的第三最低谐波频率对应于在该第三尺寸中的一的阶数以及在该第一和第二尺寸中的零的阶数，从所提供的方程中去除这些数量。以一种类似的方式进行该第三尺寸的大小的计算。当计算出第一、第二、以及第三尺寸中的每一个时，确定这三个尺寸的乘积，对应于气体空间126的体积。

在又另一个示例性实例中，在第一、第二、或第三声换能器131、132、133中的任一个被激活的时候，通过处理单元117进行检查以便确定该声换能器是否使声穿透气体空间126或体液，换言之，该声换能器是否低于体液的表面125。通过举例，鉴于水中的声速大于空气中的声速的四倍，对于第一声换能器131，基本频率，f1，相比于比将对于具有已知体积的罐预期的将大四倍以上。将该基本频率，f1，与一个阈值相比，并且如果处理单元117确定第一声换能器131没有使声穿透气体空间126，处理单元117和换能器接口118用第二声换能器132以及(如果适当)第三声换能器133重复该过程。当声换能器131、132、133中的任一个被确定为使声穿透体液而不是气体空间126时，来自那个声换能器的数据不用于体积计算。

根据一个示意性实施例进一步提供了一种用于评估罐内的体液的体积的方法。该方法包括401在该罐内产生减压以便从组织部位抽取体液到该罐中。该罐包括用于容纳该体液的壁和一个由该壁和该体液表面限定的腔体并且该罐包括一个第一声换能器，该第一声换能器被定向为使声穿透该腔体并且接收一个第一回声输出信号。该罐可以包括一种取向检测装置。该方法进一步包括402用该第一声换能器沿着一个第一轴使声穿透该腔体，403接收一个产生的第一回声输出信号，404分析该产生的第一回声输出信号，405基于该产生的第一回声输出信号计算该腔体的体积，以及406计算该罐内的体液的体积，该罐的体积与该腔体的体积的差值是该罐内的体液的体积。

在一个示意性实施例中，该腔体的体积的计算进一步包括评估来自该取向检测装置的信号，评估回声输出信号、取向检测装置信号、以及已经凭经验确定的对应腔体体积的数据库，以及将产生的回声输出信号和取向检测装置信号与对应的凭经验确定的腔体体积匹配。在另一个示意性实施例中，该腔体的体积的计算进一步包括以下步骤：将该腔体的计算体积与该罐的已知体积进行比较并且如果该腔体体积被确定为大于该罐体积，作为错误的而拒绝腔体体积的计算。

在另一个示意性实施例中，该方法包括用该第一声换能器使声穿透该腔体、接收产生的回声输出信号、并且比较开始声穿透与接受产生的回声输出信号之间的第一时间差值，该第一时间差值与沿着该轴的长度成比例。该方法进一步包括分别用一个第二和一个第三声换能器沿着一个第二和第三轴使声穿透该腔体，并且以一种类似的方式，接收一个第二和第三回声输出信号，确定该声穿透与接受第二回声输出信号和第三回声输出信号之间的第二和第三时间差值，该第二和第三时间差值与沿着相应的轴的长度成比例。该方法进一步包括使用这三个时间差值中的一个或多个来确定腔体体积。该方法可以进一步包括用一个取向检测装置确定腔体的取向并且基于该腔体的取向选择这三个时间差值中的一个或多个用于腔体体积计算。

根据另一个示意性实施例提供了一种用于评估罐内的体液的收集速率的方法。该方法包括在该罐内产生减压以便从组织部位抽取体液到该罐中。该罐包括用于容纳该体液的壁和一个由该壁和该体液表面限定的腔体并且该罐包括一个声换能器，该声换能器被定向为使声穿透该腔体并且接收一个回声输出信号。该罐可以包括一种取向检测装置。该方法进一步包括用声换能器使声穿透该腔体，接收一个产生的回声输出信号，分析该产生的回声输出信号，基于该产生的回声输出信号计算该腔体的第一体积，在一段时间周期之后重复先前的步骤计算该腔体的第二体积，并且比较该第一体积与该第二体积。在一个示意性实施例中，该腔体的体积的计算进一步包括评估来自该取向检测装置的信号，评估产生的回声输出信号、取向检测装置信号、以及已经凭经验确定的对应腔体体积的数据库。该方法进一步包括当计算的体液收集速率超过一个阀值时，提供警报。

根据另一个示意性实施例提供了一种评估罐内的收集的体液的粘度的方法。该方法包括在该罐内产生减压以便从组织部位抽取体液到该罐中。该罐包括用于容纳该体液的壁和一个由该壁和该体液表面限定的腔体。该罐包括一个声换能器，该声换能器被定向为用一个声穿透信号使声穿透该腔体并且接收一个回声输出信号。该罐可以包括一种取向检测装置。该方法进一步包括用声换能器通过以下方式使声穿透该腔体：将功率提供给该声换能器、接收一个产生的回声输出信号、分析该产生的回声输出信号、并且计算该罐内的体液的粘度。

在另一个示意性实施例中，该计算步骤进一步包括计算该产生的回声输出信号的衰减速率。在又另一个示意性实施例中，该声穿透步骤进一步包括以在一个第一频率与一个第二频率之间的多个频率驱动该声换能器。该计算步骤进一步包括对于该多个频率中的每一个计算声穿透信号与产生的回声输出信号之间的相位角。在还另一个示意性实施例中，该声穿透步骤进一步包括监控通过该换能器接口提供给该声换能器的功率水平并且调整该功率水平以便实现恒定的振动振幅并且该分析步骤进一步包括分析所实现的功率水平。

如在此所描述的，罐102主要用于收集来自组织部位113的渗出物。来自小百分比的患者的渗出物具有独特的化学和物理特性。当流体进入罐时，这些特性促进气泡形成且起泡沫，并且该流体可能包含能够粘附到许多疏水过滤膜的蛋白质，从而形成一种残余物。当该残余物累积在一种疏水性过滤器的表面上时，它可能损害过滤器性能和气流。这种堵塞可能在仅收集了罐的容量的一部分之后发生，从而需要过早处置该罐并且增加操作成本。在恶劣条件下，该过滤器可能变得完全地闭塞，这使得系统不能给予预期的治疗。在极端情况下，闭塞可能导致过滤膜的完全失效，从而令使流体与空气分离的基本要求失败，并且允许下游部件的污染。

根据另一个示意性实施例提供了一种从罐中去除体液的残余物的方法。该罐包括用于容纳该体液的壁和一个由该壁和该体液表面限定的腔体。该罐包括一个入口和一个出口，该出口包括一个过滤器。该罐进一步包括一个声换能器，该声换能器被定向为使声穿透该腔体并且接收一个回声输出信号。该方法包括用该声换能器以在一个第一频率与一个第二频率之间的多个频率使声穿透该腔体，其中在该罐的壁上和过滤器上建立一种表面声波。

将理解的是，在此所述的示意性实施例可以与任何类型、形状或尺寸的减压治疗系统以及类似地任何类型、形状或尺寸的罐一起使用。从前述内容应该明显的是提供了一种具有显著优势的发明。虽然本发明仅以其形式中的一些示出，但是本发明并不仅限于此，而是在不偏离本发明的精神的情况下易于进行多种变化和修改。

Claims (15)

1.一种用于使用减压从组织部位收集体液的减压治疗系统，该减压治疗系统包括：

一个减压源；

一种敷料，该敷料被适配成布置为贴近该组织部位并且与该组织部位处于流体连通；

一个罐，该罐具有侧壁、一个入口和一个出口，这些侧壁被一个下壁和一个上壁封闭用于从该组织部位收集体液，该入口被适配成与该敷料处于流体连通，该出口布置在该上壁内、在贴近该上壁的这些侧壁之上并且被适配成与该减压源处于流体连通，其中该体液具有一个表面，该表面随着在收集该体液时该罐从空态填充到满态而上升，以便限定该罐内的该表面之上的气体空间；

一个第一声换能器，该第一声换能器声音地耦合到该罐的这些侧壁之一上，被配置成以预定的声频率沿着一个第一声穿透轴使声穿透该罐的气体空间，并且被适配成响应于在该气体空间内反射的声波以这些预定的频率产生回声输出信号，所述第一声换能器被适配成以在一个第一频率与一个第二频率之间的多个频率使声穿透；以及

一个处理器，该处理器与该第一声换能器处于电通信，并且被适配成提供输入信号给该第一声换能器用于以在一个第一频率与一个第二频率之间的预定的声频率使声穿透该气体空间并且然后用于接收来自该第一声换能器的这些回声输出信号以便确定对应于该气体空间体积的在其间的一个第一谐波频率。

2.如权利要求1所述的系统，进一步包括一个第二声换能器，该第二声换能器被定向为沿着一个第二声穿透轴使声穿透所述罐的所述内部并且被定向为接收一个第二回声输出信号，所述第二声换能器被适配成以在所述第一频率与所述第二频率之间的所述多个频率使声穿透，所述第二声换能器与所述处理器处于数据通信，并且所述处理器被适配成基于所述第二回声输出信号确定一个第二谐波频率，由此所述第二谐波频率与所述腔体的所述体积相关。

3.如权利要求0所述的装置，进一步包括一个第三声换能器，该第三声换能器被定向为沿着一个第三声穿透轴使声穿透所述罐的所述内部并且被定向为接收一个第三回声输出信号，所述第三声换能器被适配成以在所述第一频率与所述第二频率之间的所述多个频率使声穿透，所述第三声换能器与所述处理器处于数据通信，并且所述处理器被适配成基于所述第二回声输出信号确定一个第三谐波频率，由此所述第三谐波频率与所述腔体的所述体积相关。

4.如权利要求1至3中任一项所述的装置，其中所述第一频率是约50Hz并且所述第二频率是约20KHz。

5.如权利要求2所述的装置，其中所述第一声穿透轴和所述第二声穿透轴是相互正交的。

6.如权利要求3所述的装置，其中所述第三声穿透轴、所述第二声穿透轴、和所述第一声穿透轴是相互正交的。

7.一种评估在流体收集装置中的体液体积的方法，该方法包括：

在所述流体收集装置中收集所述体液，所述流体收集装置包括一个罐，该罐具有壁、体积、以及由所述壁和在所述罐内的所述体液的表面限定的腔体；

用一个声换能器使声穿透所述腔体；

检测一个产生的回声输出信号；

分析所述产生的回声输出信号；

基于所述一个或多个回声输出信号计算所述腔体的体积；并且

基于所述罐的所述体积与所述腔体的所述体积的差值计算在所述罐内的所述体液的所述体积。

8.如权利要求7所述的评估方法，其中该声穿透步骤包括产生一个信号，该信号包括一系列的声频率。

9.如权利要求8所述的评估方法，其中该分析步骤包括确定该腔体的共振频率。

10.如权利要求7所述的评估方法，其中该分析步骤包括测量声穿透与检测所述一个或多个产生的回声输出信号之间的一个或多个时间差值。

11.一种评估在流体收集装置中的体液体积的方法，该方法包括：

在所述流体收集装置中收集所述体液，所述流体收集装置包括一个罐，该罐具有壁、体积、以及由所述壁和在所述罐内的所述体液的表面限定的腔体；

用一个声换能器使声穿透所述腔体；

检测一个产生的回声输出信号；

基于所述产生的回声输出信号计算所述腔体的共振频率；

确定所述腔体的取向；

基于所述取向和所述共振频率从一个数据库中选择腔体体积；

基于所述罐的所述体积与所述腔体的所述体积的差值计算在所述罐内的所述体液的所述体积。

12.如权利要求10所述的评估方法，其中该分析步骤进一步包括确定所述腔体的取向并且基于所述腔体的取向选择所述一个或多个时间差值之一。

13.一种评估在流体收集装置中的体液粘度的方法，该方法包括：

在一个流体收集装置中收集体液，该流体收集装置包括一个罐以及一个由该罐限定的腔体；

用一个声换能器使声穿透该腔体；

检测一个或多个产生的回声输出信号；

分析一个或多个产生的回声输出信号；

基于该一个或多个回声输出信号计算在该流体收集装置中的体液的粘度。

14.如权利要求13所述的评估方法，其中该分析步骤包括确定所述一个或多个产生的回声输出信号的衰减率。

15.一种从罐中去除体液的残余物的方法，该方法包括：

在一个流体收集装置中收集体液，该流体收集装置包括一个罐以及一个由该罐限定的腔体；

用一个声换能器以在一个第一频率与一个第二频率之间的一个频率范围使声穿透该腔体，其中用该罐建立一种表面声波。