CN204307066U - 用于对肢体施加压力的自动化的便携式移动性系统 - Google Patents

Abstract

一种用于对肢体施加压力的自动化的便携式移动性系统，其包括便携式移动性手持流体源单元、用于传送由流体源单元产生的流体的导管、以及与导管相连并用于包封肢体的套筒。套筒包含一个以上的可单独充气的腔室，各个腔室被细分成两个以上纵向延伸的沿肢体轴向布置的连通隔室。通过便携式流体源单元对隔室大体上同时充气和放气。

Description

用于对肢体施加压力的自动化的便携式移动性系统

技术领域

本发明涉及用于向患者的肢体施加压缩压力的系统，特别涉及小型化和自动化的便携式移动性系统。

背景技术

已知的是，各种传统的加压设备可向患者的肢体施加压缩压力。这类设备用于辅助各种医学指征(medical indication)，这些医学指征主要为血管病变、深静脉血栓(DVT)的预防、水肿的降低以及伤口的愈合。现有技术的设备通常被划分成两个主要环节：1)医院环节，其中它们主要用于易于患上DVT的高风险患者的DVT预防，以及2)家庭环节，其中它们主要用于治疗严重的淋巴水肿。

虽然在治疗上述临床适应症方面表现出高的临床疗效，但现有技术的设备共同具有下面的缺点。首先，它们使用传统的主电源(壁装电源插座)，并由此在治疗期间对患者带来了绝对的限制。泵单元(5-15磅)较为沉重，使得其难以操纵并放置在患者附近。泵单元较大，且因而特别是在医院里产生了储藏问题，在医院里一些单元通常被安置在专门的储藏室当中。套筒大且笨拙，并且因而限制了被其环绕的肢体的运动，并且造成不美观。此外，在使用多腔室时，需要使用多根导管(一般每个腔室配备一根导管)，这使得整个系统更加笨重并且更难操控。所有的上述缺点使得患者以及治疗人员(主要是护士)难以适从，这造成设备只能用于对上述医学指征的最严重情况的治疗。

由于所有的现有技术的设备的套筒都采用同样基本形状的可充气气囊，所以现有技术的设备需要做得较大，并且需要使用传统的插座以用于电源。为了给套筒充气并及时地(每腔室需要0.25-10秒)产生期望的压力， 这些设备使用了大量的流体(通常是空气)。因此，这些设备需要大型高电流源的压缩机，这迫使这些设备连接到插座以用于电源。同样地，现有技术的设备还需要例如电磁阀、空气管道等之类的大型部件。

如根据本领域的领头企业的现有专利可知，行业已经长期认识到对小型的移动性/便携式美感设备的需求。尤其在考虑到将泵单元与患者病床相连接，以及所有其他前面讨论过的缺点的情况下，诸如美国专利第5795312、5626556、4945905、5354260号以及欧洲专利EP0861652等考虑使用较少的空气对套筒充气以及更容易的操作。

在这个方向上迈出的一步是足泵的引入。尽管如此，由于科学家和工程师们重点关注泵的改进(泵的流速以及功耗等)，而不关注泵送空气的使用的改善(如在申请人的相关美国专利申请中所描述，泵送空气的使用能够使用现有技术的设备所需空气体积的约1/10，以同样及时的方式实现相同的压力以及相同的治疗目标)，在本发明之前，没有在套筒/泵单元的大小、电源或使用期间的移动性方面取得重大突破。小型化的移动性便携式设备将实现现有技术的设备无法完成的下列要求。首先，在不中断治疗的同时使患者具有移动的自由。目前，在医院里，除非中断治疗，否则患者在其手术后连续5天被连接到现有技术的设备，从而不能离开病床，例如，每当患者需要使用洗手间或四处走动时，护士不得不赶来使患者与设备脱离开，并且之后将患者重新连接到设备。在治疗期间，现有技术的设备的家庭用户(主要是患上急性淋巴水肿的患者)不得不将自己限制在某个场所，并且他们的基本移动，诸如使用洗手间、开门之类，会受到限制。其次，本发明的设备容易使用和操作。目前，对于出院患者，由于现有技术的设备的上述缺点(大小、重量以及移动性)使得他们几乎不能在家自己使用(尤其对于老年人群来说)，所以虽然他们仍有患DVT的高风险，他们出院后停止使用设备进行治疗。医院中的护士对于需要连接及断开绝大多数设备所使用的许多导管并且在储藏室和患者的病床之间来回地搬运和放置这些设备而感到烦扰。每当有新患者到来时，或在操作期间设备出现故障时，再或者在患者短时间从其病床离开时，都需要完成这些耗时的操作。第三，本发明将消除储藏问题。在使用传统设备时，主要在医院中需要储藏室，需要将一些泵单元与套筒储藏到储藏室中。第四，本发明的设备允许用户 (主要是家庭用户)在治疗期间能够参与社会活动。传统的设备造成很大的不美观，并由此限制了家庭用户的社会活动。

通过实现所有的上述需求，新的加压系统将不仅适用于与伤口的愈合、水肿的减轻、血管病变以及DVT的预防等相关的严重医学指征的情况，也适用于轻症情况。到目前为止，对于轻症情况来说，仅有的替代方案是使用弹性袜，相比于气动加压系统，该弹性袜在临床上是低级形式的疗法。

发明内容

本发明提供一种用于对肢体施加压力的自动化的便携式移动性系统，其包括：套筒，所述套筒包括可充气的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和所述第二腔室中的任何一个包括至少三个腔室内隔室；所述腔室内隔室是连通的，各个所述隔室沿纵轴伸长，而且各个所述隔室在被放气时大体上为矩形且在被充气时大体上为圆柱形，所述隔室的所述纵轴大体上与所述肢体的主轴对准，所述第一腔室与所述第二腔室在纵向上彼此相邻并且相对于所述肢体的所述主轴同轴地排列，所述第一腔室与所述第二腔室可被间歇地充气以向所述肢体施加压力，其中，每个所述可充气腔室包括耐用的柔性材料的内壳和外壳；所述内壳和所述外壳被结合在一起以形成周边腔室结合件，所述周边结合件界定出所述可充气腔室的外边界以及所述可充气腔室之间的边界，所述内壳与所述外壳进一步被结合在一起以形成隔室结合件，所述隔室结合件界定出所述腔室内隔室之间的边界，其中，所述周边腔室结合件包括大体上横向延伸的上周边腔室结合件和下周边腔室结合件以及大体上纵向延伸的左周边腔室结合件与右周边腔室结合件，并且其中，所述隔室结合件在所述上周边腔室结合件与所述下周边腔室结合件之间部分地延伸，其中，所述隔室结合件包括穿孔以允许所述腔室内的所述腔室内隔室之间的气流连通，所述第一腔室被充气时，所述第一腔室在圆周上收缩，所述第二腔室被充气时，所述第二腔室在圆周上收缩，所述第一腔室以及所述第二腔室不连通，使得所述第一腔室以及所述第二腔室可被单独地充气，所述第一腔室和所述第二腔室的所述腔室内隔室互相交错；连接装置，其用于横向地连接最外侧的所述腔室内的所述腔室内隔室以便形成套筒，在所述腔室被放气后，所述套筒具有Nπr的周长，并且 在所述腔室被充气后，所述套筒具有2Nr的周长，从而提供圆周上的收缩，其中，N是所述腔室内的所述腔室内隔室的数目，并且，r是充气后的各个所述腔室内隔室的横截面的半径；以及便携式手持泵单元，其用于通过导管对所述套筒的一个以上的所述腔室进行间歇性充气，所述泵单元包括用于确定对所述腔室充气和放气的序列的控制单元。

根据本发明的一个实施方案，所述泵单元由电池驱动。

根据本发明的一个实施方案，所述泵单元包括可充电电池。

根据本发明的一个实施方案，所述泵单元包含空气压缩机。

根据本发明的一个实施方案，所述导管包括用于输送流体到所述套筒的单管。

根据本发明的一个实施方案，所述导管包括用于向所述控制单元指示充气和放气序列的装置。

根据本发明的一个实施方案，所述套筒包括至少一个自操作式阀。

根据本发明的实施例，提供一种改进的用于对患者的肢体施加压力的系统。该系统引入了小型化的、由电池驱动的(可充电)移动性泵单元，该泵单元具有如小型收音机般的大小及重量，并与用于肢体的可充气套筒相连接。由于使用小型可充电电池，该系统能够不依赖固定电源工作。在连接到传统插座时，该系统也可以操作，当连接到插座的情况下，在工作时或在任何其他时间，该系统将自动充电。

该系统设有能够在工作时随身携带的泵单元，所述泵单元连接有富有美感的柔性可充气套筒，例如在架设的情况下，套筒能够被容易地隐藏起来。套筒具有多个腔室，所述多个腔室沿套筒从肢体的远端部到近端部纵向地排列。各个腔室被细分成两个以上的纵向延伸的连通隔室，所述隔室大体上同时被充气与放气。该系统具有用于在周期性加压循环期间对腔室间歇地充气的装置，以及将腔室间歇地连接到排气口的装置。

在本发明的一个方面，泵单元可以选择地作为脚泵、小腿泵或者同时作为脚泵以及小腿泵进行操作。在另一方面，自操作式泄压阀以及止回阀的组合能够用于套筒腔室的充气与放气，并且在泵单元与套筒之间仅使用 一根空气导管，由此实现泵单元的额外的紧凑性以及较低的功耗。在另一方面，当系统被连接到传统的电源插座时，可以将充电电池作为旁路，仅在需要时充电，由此扩展了预期寿命。在另一方面，为了使每个腔室充气所需的时间加快，泵单元可以使用蓄电池。

相应地，本发明提供用于对肢体施加压缩压力的系统，在该系统中，泵单元具有小尺寸、轻量、移动性并能够不依赖电源插座工作，其采用置于被治疗的肢体上的小型的柔性可充气套筒，由此使治疗的人能够自由活动。系统的便携性使患者容易操作，并放置在患者附近，并且在治疗期间不打扰患者或周围的人。

在本发明的另一方面，无论套筒中的腔室数量如何，从泵单元到套筒仅仅使用一根导管，从而极大地简化了到套筒的连接，并且改善了由于通常使用多根导管而使行动受限的患者的适从性。这种结构能减小泵单元的大小，降低泵单元的电流消耗，并允许较长时间的独立工作。此外，该系统可以在泵单元与连接到套筒的导管之间使用连接器，尤其是当治疗一个以上肢体以及当不对称治疗时，从而能够决定所需的治疗，由此消除选择错误治疗的风险。

附图说明

图1示出了在患者腿上使用的根据本发明的按摩套筒的示意图；

图2是示出了以较大比例绘制的安装在患者腿上的根据本发明的按摩套筒的示意图；

图3是根据本发明的配备有控制单元的按摩套筒的局部立体图；

图4A以及4B分别是处于放气状态以及充气状态的腔室的横截面图；

图5是根据本发明的气动压力系统的框图；

图6是与图5的泵单元的更多细节相对应的泵单元的原理框图；

图7是在根据本发明的两个三隔室式腔室的情况下用于控制单元的编程控制参数的表格；

图8A-8E示出了根据本发明的系统的示例性操作的流程图；

图9是根据本发明的气动压力系统的另一实施例的框图；

图10是与图9的泵单元的更多细节相对应的泵单元的原理框图；以及

图11是根据本发明的示例性连接器组件的简化功能框图。

具体实施方式

在下文中，将针对在个人的腿上的使用来说明本发明的实施例。然而，应当理解，本发明也适用于任何肢体，例如手臂、脚、一部分的腿、手臂或脚，并且可以同时用于两个以上的肢体。

在图1中，所示的患者在其腿上穿戴本发明的按摩套筒1的同时进行她的日常工作。在图1中，剪去患者的裤腿以露出套筒。然而，实际上，套筒保持隐藏而不被看见，并且即使在腔室被间歇地充气时的操作期间，套筒也不引人注意。套筒1具有由耐用的柔性材料组成的内表面和外表面，并沿其长度被划分成多个腔室2，并且每个腔室通过图1中的被统一标示成4的单独的管子连接到控制单元3。套筒的例如位于膝部以及踝关节5周围的那些部分可以是不可充气的弹性材料。

由图2以及图3可见，各腔室具有流体入口孔6，入口孔6连接有来自控制单元3的软管4。控制单元3包含压缩机，该压缩机能够将周围空气压缩并经由软管4将其泵送到套筒中的所选择的一个以上的腔室。控制单元3对所选择的腔室允许充气和放气的时间-空间规则，例如，用于产生套筒的蠕动收缩从而迫使肢体内的流体流向肢体近端的规则，或用于加强肢体内的静脉血流动的规则。如图2与图3所示，通过使按摩套筒中的相邻腔室的隔室互相交错来加强蠕动波的连续性。

根据本发明，腔室被细分成多个纵向延伸的隔室7。例如通过沿各隔室的边界将按摩套筒的内壳与外壳熔接在一起来形成各个隔室。给定腔室中的隔室由于相邻隔室之间的接缝中的孔眼8而是连通的，使得腔室中的所有隔室实质上同时被充气或放气。各隔室在被充气时实质上呈现出圆柱体形状，该圆柱体形状的轴线平行于肢体的轴线。

图4A示出了放气的腔室的横截面，并且图4B示出了充气后的同一横截面。腔室被划分成例如十个相同的隔室，显然，可采用任何其他数目的隔室。如果N是给定腔室中的隔室数目，并且r是充气的隔室的半径，那么由图4B可以看出，穿过充气隔室中心的周边10的长度是2Nr，然而，放气的腔室的周长9'为Nπr。因此，充气后的周边的部分减小为：

$\frac{\mathrm{N\πr}-2\mathrm{Nr}}{\mathrm{\πNr}}=1-\frac{2}{\mathrm{\π}}=0.36---\left(1\right)$

充气的腔室的内周边9″的长度将小于2Nr，使得充气后的内周边的部分减小大于0.36。

选择N与r，使得πNr(放气的腔室的周边)对应于在腔室的内腔内所容纳的肢体部分的原周边。充气后的腔室的周边的部分减小(0.36)引起腔室的收缩，并通过该收缩按照上述等式(1)且与N和r无关地将压力施加到肢体。因此，通过将N选择成充分大，并将r选择成相应地小，可以获得套筒，使其充气的外周边大体上不大于肢体的原外周边。这与上面所描述的现有技术的设备形成对比，为了实现与本发明所产生的加压相同的压力，必须具有比肢体的原周边大36％的周边。

现在，假定L是腔室的长度，并且被容纳于腔室内的肢体的原周边C＝Nπr，由图4容易理解，被容纳于放气的腔室的肢体的原体积为：  $V_D=\mathrm{\π}{\left(\frac{C}{2\mathrm{\π}}\right)}^{2}L.$

被容纳于充气的腔室内的肢体的最终体积小于

对腔室充气使腔室内容纳的肢体体积减小约59％。这代表从肢体挤出的流体体积，或代表由套筒完成的工作成果。这通过将腔室的隔室充气成总体积 $V_T={\mathrm{N\πr}}^{2}L=\mathrm{N\π}{\left(\frac{C}{\mathrm{N\π}}\right)}^{2}L=\frac{C^{2}L}{\mathrm{N\π}}$ 来实现。

与此相比，为了通过现有技术的方法获得相同的肢体体积的减小，需要将腔室充气到最终体积 $V_F=\mathrm{\π}\{{\left(\frac{1.36C}{2\mathrm{\π}}\right)}^2-{\left(\frac{0.64C}{2\mathrm{\π}}\right)}^2\}L=\frac{C^{2}L}{2.8\mathrm{\π}}.$

因此，当本发明的腔室中隔室的数目为至少3个时，腔室必须充气的体积小于现有技术的设备的体积。此外，通过将N选择成充分大，可以通过将腔室充气成任意小的总体积来实现肢体体积的59％的减小。例如，当N＝30时，充气腔室的总体积小于现有技术设备充气腔室体积的十分之一。 这使得能够使用比现有技术的套筒使用的压缩机小得多的压缩机，从而通过本发明允许患者在治疗时能够移动。

注意，根据本发明的诸如图1以及图2中的套筒1或仅覆盖一部分肢体的更小套筒之类的套筒可以用于固定肢体中的骨折的骨头。

图5是包含有泵单元51和可充气的套筒52的压力系统50的框图，泵单元51采用了诸如传统的壁式电源插座之类的电源/充电器单元55。套筒具有多个沿套筒纵向排列的腔室53。泵单元与套筒通过导管54连接。套筒被放置在肢体上，并通过泵单元以某个期望的循环方式从其远端部到其近端部进行充气，从而在肢体上产生了期望的压力循环。应理解，系统可以包括至少一个或更多个柔性套筒52，套筒52具有单个或多个可充气的腔室53并且适于与待治疗的身体部分相接触。套筒的最佳选择是只需小的体积变化便能施加所需要的压力。

图6是与图5的泵单元51的更多细节相对应的泵单元60的原理框图。应理解，粗的互连线代表气动连接，而细的互连线代表电连接。泵单元60包括独立的能量源，例如无需与主电源插座的固定连接就能实现气动设备操作的充电电池组67。可以将电池作为旁路，并且与此同时，可以通过充电器55将电池连接到主电源并对电池充电，于是设备能够长时间工作(见图5)。

通过电池或主插座对诸如压缩机64之类的压缩空气源供电，并通过气动导管54将压缩空气源连接到套筒52。控制单元68用于接收来自于操作者以及来自压力传感器62，63的输入。控制单元用于读取并控制压缩机64的操作，并用于控制套筒53的循环式充气与放气。控制单元也控制螺线管阀66与释压阀61的操作，以能够实现多段式套筒的腔室53的连续充气与放气，其中，螺线管阀66与释压阀61接收流体并通过歧管65将流体分配到不同腔室53。

通过将诸如压缩机64以及螺线管阀66之类的小型化部件与小型配件一起使用，能够在使操作单元保持小尺寸与轻重量的同时，将用于实现气动设备的操作的功耗变小。通过使用具有小充气体积的套筒53，改善了操作单元的效果，从而获得更好的临床操作和效果。

现在，将说明本发明的系统的操作。气动设备对身体的腿或臂施加周期性连续压力。通过以预定的时序对套筒52的各腔室53充气与放气，向身体的治疗部分施加周期性连续压力。当充气时，多腔室分段式套筒52将环绕腿的待治疗部分。在套筒被充气后，局部压力被施加到套筒与身体之间的接触区域。

可基于软件的控制单元68用于控制压缩机64以及螺线管阀66的操作。根据临床应用，可以对控制单元进行编程，以实现任何期望的充气与放气序列及时序(包括延迟间隔)。例如，在两个具有三腔室的套筒(六个螺线管阀)的情况下，可以对控制器进行编程，以使其根据图7所示的用于控制单元的参数表格进行操作。

可独立地改变表格中的各个时间间隔(T1、T2、…、T7)。可以由患者或治疗人员控制治疗的压力水平。图8A至图8E的流程图示出根据本发明的系统的示例性操作的示例，这些图说明了系统的自检和错误检测处理以及正常操作。

在图8A中，操作开始于电源复位(冷复位或热复位)801。系统初始化机内测试(BIT)过程以检查显示器、蜂鸣器及压力传感器(802，803，804)。如果发现在这个阶段传感器被激活，那么系统(在终止过程((806)以及(837-840)中)保持。如果BIT正确地结束，那么系统将用于防止系统锁定的看门狗计时器(WDT)复位(805)，打开(显示器上的)开启标志，并进入等待模式，其中在等待模式中，系统等待程序(治疗)的选择。

等待过程开始于检查按键的步骤(805A)。如果按键未被按下，则系统使显示器上的程序标志闪烁(807)。如果超过1分钟还没有任何按键被按下(808)，则系统进入错误1模式((809)以及(841-845))。从该操作模式返回的唯一方式是重启系统。

如果程序按键被按下，系统去抖动0.5秒并接着再次检查按键(810)。如果在去抖动时间之后没有按键被按下，那么系统返回到等待过程的开始。如果去抖动时间之后按键被按下，那么系统打开(显示器上的)所选择的程序标志(812)，并且在0.25秒的延迟之后(813)，复位WDT，并开始序列过程(815)。

现在参照图8B，在该过程的第一阶段，读取电路板上的程序组(Dip开关)(816)。注意，该开关对用户隐藏。在此时，所请求的治疗程序已被清楚地定义，并且系统开始加载数据(817)。可以从两个不同的源加载数据，一个源为预加载序列，其是系统用于控制处理器的内容的一部分。第二个源是套筒本身，其配备有专用连接器以及内部存储器，该套筒能够支持专门的治疗(即插即用过程)(提供有该过程的详细数据)(864-868)。在加载序列之后，WDT被再次复位，并且数据被输入到循环计数器(如先前提供的那样，其保持序列数据)(818)。

通过将数据移入到泵和阀来开始序列，并且序列在检查压力传感器之前持续短时间的延迟(820)。系统一直等待(820-821)，直到该延迟结束。之后，系统检查传感器(823)。如果在最大可用时间之前传感器都没有正确地做出反应(823、824、822)，那么存储序列步骤错误(825)。稍后将对这些错误进行分析(830-836)。如果传感器在时间窗口内正确地做出响应，那么存储非错误标志(826)。系统转移到错误分析过程(827和830)。如果系统返回(没有保持足够的错误)，那么循环步进计数器增加(828、829)并且开始下一步骤(819)。

在图8C中，通过将最后计算的错误标志存储在24位寄存器(831)来开始错误分析过程(830)。对寄存器中的错误数目进行计数(832)，并且如果该数目超过2，即，在24个步骤中有3个错误，那么系统开始保持过程(835，836)。保持过程通过关闭显示器上的开启标志而开始，并且打开错误标志，并接着进入终止过程(837-840)。

如果错误数目未超过2，那么系统初始化WDT并返回到步骤(827)，然后继续。终止过程如下所述。通过操作蜂鸣器，终止程序开始于步骤(837)，并且在再次操作蜂鸣器之前等待10秒(839，840)。

在图8D中，说明了错误1过程。错误1模式开始于步骤(841)，操作蜂鸣器3次，并等待1分钟(843)，并且如果从开始(841)计算的时间未超过10分钟(844)，那么其重复蜂鸣过程。如果已超过10分钟，那么系统进入终止过程(845和837)。

通过复位WDT计数器并将WDT计数器再次编程成1秒间隔，WDT 过程开始于步骤(846)。如果在该时间间隔(847)内没有WDT初始化脉冲到达(848)，那么WDT将复位整个系统(850)。

电池检查过程(855-859)是独立于软件之外操作的硬件机制。外部电源检查过程(860至863)是独立于软件之外操作的硬件机制。

参照图8E，示出了内部/外部序列加载过程。系统的这种独特功能既能够使用泵单元处理器(内部)中的预加载治疗序列又能够从设置在套筒连接器内的电子单元(外部)接收新的治疗参数。除空气管道之外，套筒的与系统连接的连接器还包括电子存储器和/或处理设备，它们的存在与否是通过系统检测的。通过检测这类设备，能够使系统从套筒存储器加载序列数据，而不是从作为处理器的一部分的预加载存储器加载。这通常被称作“即插即用”(plug and play)机制。过程开始于步骤(864)，接着，系统检查智能套筒是否存在(865)。如果存在一个智能套筒，则从智能套筒加载序列(867)。如果未检测到智能套筒，那么加载预加载的序列(866)。结束加载系统，从而使程序返回到下一步骤817。

可以通过引入自操作式泄压阀来替代受控操作螺线管阀来实现本发明的便携式移动性气动压力系统的额外的小型化以及机械简化。图9示出了本发明的便携式气动压力系统90的另一实施例。系统包括泵单元91以及至少一个可充气的套筒92，可充气的套筒92具有单个或多个适于与待治疗的身体部分相接触的可充气腔室93。

设置有例如是可充电电池的独立能量源，其无需与主电源插座的固定连接而实现气动操作。可以将电池作为旁路，并且与此同时将电池连接到主电源而可以对电池充电，于是设备能够更长时间地工作。

图10是与图9的泵单元91的更多细节相对应的泵单元100的原理框图。应理解，粗的互连线代表气动连接，而细的互连线代表电连接。泵单元100包括独立的能量源，例如使气动设备无需固定连接到主电源插座而能够工作的充电电池组107。可以将电池作为旁路，并且与此同时将电池连接到主电源而可以对电池充电，于是设备能够长时间工作。

通过电池或主电源对诸如压缩机104之类的压缩空气源供电，并通过用于对腔室93充气和放气的单个气动导管94将压缩空气源连接到套筒 92。本实施例中的压缩机能够实现反向流动，从而对套筒的腔室放气。能够使用旋转式压缩机，或者借助由控制单元108操作或驱动的作为螺线管的阀来实现反向的放气流动。可选地，能够使用气动操作的常开阀。当压缩机被供电时，使用压缩机的压力使阀保持关闭，并且当压缩机停止时，阀将自己打开。

控制单元108用于接收操作者的命令并控制压缩机的操作，以控制套筒的周期性充气与放气。在本实施例中，使用自操作式泄压阀95来替代螺线管阀，每个腔室配备一个泄压阀。压缩机直接连接到第一腔室。各个腔室经由泄压阀连接到下一腔室以便调节压力并维持压力梯度。用包含止回阀96的导管部分将各泄压阀(除最后一个以外)作为旁路以允许对腔室放气。最后一个泄压阀向大气开放，从而限制腔室中的最大压力。

控制单元108控制压缩机104的操作以对第一腔室93充气。第一腔室中的压力产生，并且当其变得高于第一泄压阀95的打开压力时，开始对第二腔室充气。当第二腔室中的压力达到第二泄压阀的爆破压力时，对第三腔室充气。以相同方式继续该充气过程，直到完成最后一个腔室充气。当最后的腔室中的压力冲破最后的泄压阀，空气将流出到大气中，从而防止在套筒内产生不受控的压力。当压缩机的操作间隔终止时，控制器切断压缩机的电源并且使所有的腔室同时放气。

通过用自操作式泄压阀代替受控的螺线管阀，根据本发明的系统将更小、更轻、(由于降低了功耗而)具有更长时间的独立操作，并且将更具成本效益。因为泄压阀是自操作式的，并且控制器不再控制腔室的充气序列，所以操作灵活性将有所降低。

通过将一个以上的套筒连接到泵单元，本发明的自动的便携式移动性气动压力系统能够治疗一个以上的身体部分。有时，由于医疗原因，对身体的治疗不对称，即，对左小腿和右脚施加治疗，并且每个套筒需要不同的治疗。用于不同治疗的套筒在外观上彼此不同，这是因为它们被设计成在不同身体部分上操作。它们的腔室和连接导管的数量也可以不同。泵单元具有按照合适的医学治疗循环来操作每个套筒的能力。

泵单元能够识别治疗的组合而无需向操作者请求信息。操作者将选择 正确的套筒，并将它们连接到泵单元。这足够使系统识别所需要的治疗循环，并且防止通过选择不适于所固定的套筒的治疗而引起的不匹配输入的可能性，反之亦然。

泵单元内的控制单元将通过读取套筒连接器的编码来读取所需治疗的有关输入信息。当开始任何新的治疗循环时，控制单元将通过快速识别连接的套筒的类型来开始治疗，并且应用合适的操作循环。套筒连接器的编码可以通过行业内的机械或机电部件作出。也可以根据套筒的预计治疗将需要的治疗参数存储在套筒的连接器上。在系统的启动阶段，数据将通过行业技术被传输到泵单元，并且治疗循环将适合于所选择的套筒。治疗师将能够将套筒的参数编程为适合于患者的治疗。

图11是用于根据本发明的相关套筒1105的连接器组件1100的示例性实施例的简化功能框图。组件1100包括能够检测并发射电信号的电子存储器和/或控制处理器单元1102。当被连接到泵单元并且对泵单元电源复位后，可作为套筒的导管的一部分的处理器单元接收直流电源，并发送回用于启动通信过程的识别信号。治疗数据将被加载到泵单元。本操作的第二阶段是使用机电安全锁定机构1103锁定套筒的封套。出于安全原因而进行本操作，以在正常操作期间防止未预期的封套松脱。

另一特征在于压力传感器阵列1104测量各压力线1106的端部处的压力。在本阶段收集的数据经由处理器单元1102被传送到泵单元中的处理器，以便评估系统的状态。套筒1105具有数个可由泵单元独立充气的腔室。根据期望的治疗，套筒中的腔室数目可以变化。

尽管针对本发明的多个优选的实施例说明和描述了本发明，然而在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以对本发明的形式和细节作出各种修改、省略和添加。

Claims (7)

1.一种用于对肢体施加压力的自动化的便携式移动性系统，其包括：

套筒，所述套筒包括可充气的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和所述第二腔室中的任何一个包括至少三个腔室内隔室；所述腔室内隔室是连通的，各个所述隔室沿纵轴伸长，而且各个所述隔室在被放气时大体上为矩形且在被充气时大体上为圆柱形，所述隔室的所述纵轴大体上与所述肢体的主轴对准，所述第一腔室与所述第二腔室在纵向上彼此相邻并且相对于所述肢体的所述主轴同轴地排列，所述第一腔室与所述第二腔室可被间歇地充气以向所述肢体施加压力，其中，每个所述可充气腔室包括耐用的柔性材料的内壳和外壳；所述内壳和所述外壳被结合在一起以形成周边腔室结合件，所述周边结合件界定出所述可充气腔室的外边界以及所述可充气腔室之间的边界，所述内壳与所述外壳进一步被结合在一起以形成隔室结合件，所述隔室结合件界定出所述腔室内隔室之间的边界，其中，所述周边腔室结合件包括大体上横向延伸的上周边腔室结合件和下周边腔室结合件以及大体上纵向延伸的左周边腔室结合件与右周边腔室结合件，并且其中，所述隔室结合件在所述上周边腔室结合件与所述下周边腔室结合件之间部分地延伸，其中，所述隔室结合件包括穿孔以允许所述腔室内的所述腔室内隔室之间的气流连通，所述第一腔室被充气时，所述第一腔室在圆周上收缩，所述第二腔室被充气时，所述第二腔室在圆周上收缩，所述第一腔室以及所述第二腔室不连通，使得所述第一腔室以及所述第二腔室可被单独地充气，所述第一腔室和所述第二腔室的所述腔室内隔室互相交错；

连接装置，其用于横向地连接最外侧的所述腔室内的所述腔室内隔室以便形成套筒，在所述腔室被放气后，所述套筒具有Nπr的周长，并且在所述腔室被充气后，所述套筒具有2Nr的周长，从而提供圆周上的收缩，其中，N是所述腔室内的所述腔室内隔室的数目，并且，r是充气后的各个所述腔室内隔室的横截面的半径；以及

便携式手持泵单元，其用于通过导管对所述套筒的一个以上的所述腔室进行间歇性充气，所述泵单元包括用于确定对所述腔室充气和放气的序列的控制单元。

2.如权利要求1所述的系统，其中，所述泵单元由电池驱动。

3.如权利要求2所述的系统，其中，所述泵单元包括可充电电池。

4.如权利要求1所述的系统，其中，所述泵单元包含空气压缩机。

5.如权利要求1所述的系统，其中，所述导管包括用于输送流体到所述套筒的单管。

6.如权利要求1所述的系统，其中，所述导管包括用于向所述控制单元指示充气和放气序列的装置。

7.如权利要求1所述的系统，其中，所述套筒包括至少一个自操作式阀。