DE69831660T2

DE69831660T2 - Intrinsische Pumpe für vakuumabdichtende Protektoren von Verbänden

Info

Publication number: DE69831660T2
Application number: DE69831660T
Authority: DE
Inventors: Frederick W. George
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-04-17
Filing date: 1998-03-31
Publication date: 2006-06-22
Anticipated expiration: 2018-04-01
Also published as: EP0975289A1; EP0975289A4; WO1998046174A1; ATE304829T1; AU6946398A; DE69831660D1; US5865772A; EP0975289B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Abdeckungen für Heilprotektoren auf dem medizinischen Gebiet und insbesondere bezieht sie sich auf vakuumabdichtende Protektoren für die Abdeckung von Gipsverbänden, Bandagen und anderen Verbänden an einem Patienten.
2. Beschreibung des Standes der Technik
US-Patent 4,768,501 für ein Verfahren zur wasserdichten Abdichtung von Gipsverbänden und Verbänden, das für den Erfinder der vorliegenden Erfindung erteilt wurde, offenbart und beansprucht Verfahren zur wasserdichten Abdichtung eines Gipsverbandes oder eines Verbandes an einem Patienten unter Verwendung einer wasser- und luftundurchlässigen, flexiblen Membran durch Erzeugen eines Vakuums neben dem Abschnitt der Membran, die über dem Gipsverband oder Verband liegt als auch von Teilen der Haut des Patienten, die entlang der Umfangskante des Gipsverband oder Verbandes liegt. Das Vakuum wird entweder durch die Verwendung eines Rohrs mit einem Ende, das durch den Übergangsbereich zwischen der Membran und der Haut eingesetzt ist, wobei das andere Ende mit einer Vakuumquelle verbunden ist, oder in einer anderen Ausführungsform durch ein Luftventil in der Membran eingerichtet, das mit der Vakuumquelle verbunden ist.
Bei Heilprotektoren der beschriebenen Art nach dem Stand der Technik wurde eine orale Evakuierung von Luft aus dem Übergangsbereich der Membrane verwendet, in dem der Patient oder ein auf dem Gebiet des Gesundheitswesens Tätiger Luft durch das distale Ende des Rohres saugt. Während dieses Verfahren den Vorteil der Ein fachheit hat, fühlen sich manche Patienten leicht übel oder angeekelt darüber, Luft aus ihrem verletzten Bereich zu inhalieren, insbesondere nach einigen Wochen, ohne ihn zu baden. Ergänzend ist die Inhalation von Luft durch einen Vinylschlauch aus einem Gummiheilprotektor von fragwürdiger Sterilität von Anfang an, und dies ist insbesondere der Fall, nachdem der Gipsverband- oder Verbandprotektor für einige Wochen in Verwendung war.
Es gibt einen wachsenden Markt für Heilprotektoren in der Hospitalpflege, der häuslichen Ruhe-Pflege, der häuslichen Pflege und der physischen Therapie, in dem die Person, die den Heilprotektor anwendet und evakuiert, nicht der Patient, sondern vielmehr ein auf dem Gebiet des Gesundheitswesens Tätiger oder eine andere Person ist. In diesen Fällen würde es die Person nicht wünschenswert finden, Luft aus verletzten Bereichen zu inhalieren, insbesondere wenn die Verletzung statt nur ein einfacher Bruch in einem Gipsverband zu sein, ein Sepsisproblem hat. Zum Beispiel könnte die Verletzung ein offenes, infiziertes Geschwür sein oder der Heilprotektor könnte das untere Abdomen und den Leistenbereich abdecken. Auch unter diesen Bedingungen sollte nicht einmal der Patient Luft aus infizierten Bereichen direkt in die Lungen inhalieren. Deshalb sind aus antiseptischen Gründen diese Verfahren nach dem Stand der Technik zu Erzeugung des Vakuums in derartigen Heilprotektoren unerwünscht. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens nach dem Stand der Technik besteht darin, dass der Gesundheits-Leistungserbringer häufig nicht den Aufwand aufbringen kann, von Patient zu Patient zu gehen, um wiederholt einen derartigen Heilprotektor zu evakuieren. Wenn die Anwender schwache oder geriatrische Patienten sind, sind sie häufig so schwach, dass sie nicht die Kraft zum Inhalieren haben, um die Heilprotektoren zu evakuieren.
Bei Heilprotektoren nach dem Stand der Technik ist es schwierig, die Vakuumquelle zu betreiben, um ein konsistentes „Ziel"-Level an Vakuum zu erhalten, das angemessen ist, um die wasserdichte Abdichtung über dem Protektor aufrechtzuerhalten, ohne übermäßig und unsicher zu sein.
Daher wurde das Bedürfnis für einen Heilprotektor der beschriebenen Art erkannt, der den vorgenannten und weiteren Beschränkungen und Nachteilen der Heilprotek toren nach dem Stand der Technik begegnet. Es wurde bisher keine geeignete und attraktive Lösung für diese Probleme zur Verfügung gestellt.
US-A-2795245 offenbart eine Pumpe mit einem flexiblen Ballon und einem Flusskontrollmechanismus, der Einlass- und Auslassventile aufweist, die mit den jeweiligen Rohr- oder Leitungsabschnitten verbunden sind.
AUFGABEN UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine grundsätzliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung, wie sie in Anspruch 1 definiert ist, eine Kombination einer intrinsischen Pumpe und eines Heilprotektors der Art bereitzustellen, die eine flexible Umhüllung anwendet, die sich um einen Gipsverband, eine Bandage oder ein Verband herumlegt und ihn abdichtet, in dem ein Vakuum in einen Übergangsbereich neben der Hülle etabliert wird.
Eine weitere Aufgabe ist ein Verfahren zur Herstellung eines Vakuums in einem Heilprotektor der Art bereitzustellen, der eine flexible Hülle anwendet, die um einen Gipsverband, eine Bandage oder einen Verband herumgelegt ist und ihn abdichtet, in dem ein Vakuum in ein Übergangsbereich neben der Hülle etabliert wird.
Eine weitere Aufgabe ist es, ein Verfahren zur Anzeige entweder eines normalen oder anormalen Vakuumlevels relativ zu einem Zielvakuumlevel in einem Heilprotektor zur Verfügung zu stellen, der eine flexible Hülle anwendet, die um einen Gipsverband, eine Bandage oder einen Verband herumgelegt ist und ihn oder sie abdichtet, in dem ein Vakuum in einem Übergangsbereich neben der Hülle etabliert wird.
Die Erfindung umfasst zusammengefasst eine Kombination aus einer intrinsischen Pumpe und einem Heilprotektor und einem Betriebsverfahren für einen vakuumabdichtenden Heilprotektor zur Verwendung mit medizinischen Gipsverbänden, Bandagen oder Verbänden. Die Pumpe weist einen Ballon mit einer elastischen Wandung auf, die eine Pumpenkammer umschließt. Die Pumpenkammer ist durch einen Flusskontrollmechnismus verbunden, um Luft aus dem Übergangsbereich zwischen der Hülle des Protektors und den darunterliegenden Abschnitten des Gipsverbandes der Bandage oder des Verbandes abzupumpen. Die Elastizität der Pumpenwandung ist ausreichend, um es ihr zu ermöglichen, sich aus einem ausgewölbten Zustand zu einem zusammengefallenen Zustand zu deformieren, wenn ein nach innen gerichteter Druck auf den Ballon wie zum Beispiel durch manuelles Zusammendrücken aufgebracht wird. Dies pumpt Luft von der Kammer durch den Flusssteuermechanismus nach außen in die Umgebungsatmosphäre. Die Wandung hat ein elastische Gedächtnis, das einen elastischen Druck produziert, der ausreichend ist, um die Wand nach außen zu ihrem ausgewölbten Zustand zum Expandieren zu zwingen, um Luft aus dem Übergangsbereich durch den Flusssteuermechanismus in die Pumpenkammer zu pumpen. In dem Verfahren kann die Form der Wand entweder als kollabiert zum Anzeigen eines normalen Zielvakuumlevels innerhalb eines Übergangsbereichs oder als ausgewölbt zum Anzeigen eines anormalen Vakuumlevels detektiert werden. Der Flusskontrollmechanismus umfasst Rückschlagventile mit Ventilelementen, die montiert sind, um frei zwischen einer offenen Position oder einer Verschlussposition als Antwort auf Kräfte zu schwimmen, die durch den Fluidfluss produziert werden, der auf die Ventilelemente einwirkt.
Die vorgenannten und weitere Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich, in der mehrere Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben sind.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Pumpe in Verbindung mit einem Heilprotektor gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt, die im Gebrauch an einem Fußverband einer verletzten Person gezeigt ist.
2 ist eine schematische Seitenansicht, die die Kombination aus Pumpe und Heilprotektor von 1 darstellt.
3 ist eine perspektivische, vergrößerte Ansicht, die den Ballon darstellt, der einen Teil der Kombination bildet, die in den 1 und 2 gezeigt ist.
4 ist ein vergrößerter Längsschnitte entlang Linie 4-4 von 2.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
In den Zeichnungen stellen 1 und 2 grundsätzlich bei 10 eine Kombination aus Pumpe 12 und Heilprotektor 14 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dar.
Heilprotektoren können vorteilhafterweise in Übereinstimmung mit der Offenbarung von US-Patent 4,768,501 hergestellt werden. Protektor 14 umfasst oder besteht aus einer flexiblen Hülle 16, vorzugsweise aus einer wasser- und luftundurchlässigen, flexiblen Membran in einer Größe und Form gebildet, die geeignet ist, um den gewünschten Gipsverband, die gewünschte Bandage oder den gewünschten Verband am Arm, Fuß oder anderen Anhängsel einer Peron abzudecken. 1 zeigt den Protektor in Verwendung an einer typischen Fuß-Unterbeinschiene oder -gipsverband 18. Die Hülle kann aus einem geeigneten Elastomer hergestellt werden, wie irgendeiner der natürlichen oder synthetischen Elastomere, die in Patent 4,768,501 offenbart sind. Die Filmstärke kann in Abhängigkeit der Art des verwendeten Materials variiert werden, wie auch in jenem Patent beschrieben. In der dargestellten Ausführungsform, die zur Verwendung beim Schutz eines Gipsverbandes an einem Fuß oder unteren Bein 20 einer Person gezeigt ist, weist die Hülle einen rohrförmigen Mantel mit einem geschlossenen distalen Ende 22 und einem offenen proximalen Ende 24 auf. Auch in dieser Ausführungsform kann das Material, das den Umhüllungsabschnitt bildet, der über der Pumpe 12 liegt, visuell durch den Patienten oder den Gesundheitspflegeversorger beobachtet werden, wie weiter unten näher erklärt wird. Wenn gewünscht, kann der Abschnitt der Hülle, der eine oder beide Seiten der Pumpte abdeckt, transluzent sein, während alle oder ein Teil der verbleibenden Umhüllungsabschnitte opak sind, wie zum Beispiel durch Abdecken jener Abschnitte mit einer Beschichtung aus opaker Farbe oder dergleichen.
Pumpe 12 umfasst einen elastischen Quetschballon 26 in der Form eines hohlen abgeplatteten Sphäroid mit einem grundsätzlich elliptischen Längsschnitt und einem kreisförmigen Querschnitt, wie in 3 und 4 gezeigt. Der Ballon hat eine Außen wand 28, die eine Pumpenkammer 30 umschließt, wobei die gegenüberliegenden Enden der Wandung in einem jeweiligen Einlassende 32 und Auslassende 34 zusammenkommen, die grundsätzlich in ihrer Form rohrförmig sind.
Wie in Patent 4,768,501 offenbart, wird am Übergangsbereich zwischen der Hülle und der äußeren Oberfläche des Gipsverbandes (oder je nachdem einer Bandage oder eines Verbandes) als auch über die Abschnitte der Haut des Benutzers entlang der Öffnung, die durch die Hülle hindurchtritt, ein Vakuum gebildet, wenn Luft neben der Umhüllung abgezogen wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel liegt der Manschettenabschnitt 36 des Protektors (1), der sich über das obere Ende des Gipsverbandes erstreckt, über und umgibt ein ringförmiges Hautband über der Wade des Benutzers. Dies schafft ein Übergangsbereich neben der Hülle, von dem Luft durch Betätigung der Pumpe abgezogen wird, um ein Vakuum zu erzeugen. Der atmosphärische Druck auf dem Bereich der Hülle über dem Vakuum in dem Übergangsbereich zwingt die Hülle in einen hermetischen, abdichtenden Kontakt mit der Haut und auch in einen eng geschlossenen Sitz mit dem Verband als auch der äußeren Oberfläche des Ballons 12.
Ballonauslassende 34 wird durch eine Klemmhülse 38 durch eine schmale Öffnung 40 in einem Umfangsabschnitt 42 nahe des oberen Endes der Hülle montiert. Der Abschnitt der Hülle um die Öffnung wird an der äußeren Oberfläche der Klemmhülse angeklebt, um eine hermetische Dichtung vorzusehen. In der gezeigten Anwendung für einen Einsatz am Bein und/oder Fuß eines Benutzers wird der Ballon vorzugsweise nahe dem oberen Ende der Hülle montiert, um es dem Benutzer zu ermöglichen, bequem den Ballon zu erreichen und zu bedienen.
Ein Flusssteuermechanismus 44 ist zum Etablieren eines ersten Pfades für den Fluss an Fluid, das in der darstellten Ausführungsform Luft ist, von innerhalb des Übergangsbereiches durch ein Balloneinlassende 32 in Pumpenkammer 30 vorgesehen, während ein Fluidfluss durch den Ballonauslass 34 in die Pumpenkammer blockiert wird. Dieser Mechanismus weist ein Einlassrückschlagventil 46 auf, das innerhalb der rohrförmigen inneren Oberfläche eines Einlassendes 32 montiert ist, und ein Auslassrückschlagventil 48, das innerhalb der rohrförmigen inneren Oberflä che eines Auslassendes 34 montiert ist. 4 zeigt Konstruktionsdetails des Einlassrückschlagventils 46, das einen zylinderförmigen Körper 50 mit einem Hohlraum 52 umfasst, der durch Öffnung 54 dem Übergangsbereich neben der Hülle ausgesetzt ist. Diese Öffnung 54 bildet einen Ventilsitz. Der Hohlraum ist auch der Pumpenkammer durch eine Öffnung 56 ausgesetzt, die an dem gegenüberliegenden Ende des Körpers gebildet ist. Ein scheibenförmiges Ventilelement 58 ist montiert, um als Antwort auf Fluiddruck zur axialen Bewegung innerhalb des Hohlraumes zwischen einer offenen Stellung, die axial von dem Ventilsitz (in 4 nach links) beabstandet ist, und einer geschlossenen Stellung in verschließender Beziehung gegen den Ventilsitz zu schwimmen, der durch Öffnung 54 gebildet ist. Die Grenze des Weges des Ventilelementes in seiner offenen Stellung wird durch ein Stoppelement 60 bestimmt, das auf der Innenseite des Hohlraumes montiert ist. Wenn das Ventilelement aus seiner Verschlussposition wegbewegt ist, wird es Luft ermöglicht entlang des ersten Pfades vom Übergangsbereich durch die den Ventilsitz bildende Öffnung, damit entlang des äußeren Umfanges des Ventilelementes, dann entlang der Länge des Hohlraumes 52 und dann durch Öffnung 56 und in die Pumpenkammer zu strömen. Dieser Betriebsmodus des Ventilelementes stellt sich als Antwort auf eine nach außen gerichtete Expansion der Ballonwandung von einem zusammengefallenen Zustand hin zu dem ausgewölbten Zustand ein, der in 3 und 4 gezeigt ist. Diese nach außen gerichtete Expansion verringert den Innendruck innerhalb der Pumpenkammer, der anfangs beginnt Luft in beide Enden des Ballons zu saugen. Die anfängliche Strömung von Luft durch Auslassende 34 schließt das Auslassrückschlagventil 48 in der unten beschriebenen Weise, so dass eine weitere Expansion der Wandung weiter dazu führt, Luft aus dem Übergangsbereich durch das geöffnete Einlassrückschlagventil 46 abzuziehen, bis die elastischen Druckkräfte, die auf den Ballon einwirken, ausgeglichen sind, ebenfalls in der unten beschriebenen Weise.
4 zeigt Details des Auslassrückschlagventils 48. Dieses Rückschlagventil ist in der Konstruktion ähnlich zum Einlassrückschlagventil und weist einen zylindrischen Körper 62 mit einem Hohlraum 64 auf, der einen Teil des zweiten Pfades für den Durchfluss von Luft von der Pumpenkammer durch den Ballonausgang bildet. Der Körper wird mit einer Öffnung 66 gebildet, die der Ventilsitz ist. Ein Ventilelement 68 wird innerhalb des Hohlraumes für eine axiale schwimmende Bewegung als Antwort auf das Fluid montiert. Das Ventilelement in seiner Verschlussstellung wird in eine verschließende Beziehung mit Öffnung 66 bewegt und in seiner Offenstellung ist das Ventilelement axial von der Öffnung (in 4 nach links) beabstandet. Ein im Hohlraum montierter Stop 70 begrenzt den Umfang der Bewegung des Ventilelements in seiner Offenstellung. Wenn Ballonwandung 28 in Richtung auf ihren ausgewölbten Zustand expandiert, um Luftdruck innerhalb der Pumpenkammer zu verringern, beginnt anfangs Luft eine nach innen gerichtete Bewegung durch den Hohlraum, was damit Auslassventilelement 68 in seine Verschlussstellung bewegt und es verbleibt in dieser Stellung, bis der Luftdruck in der Pumpenkammer wieder Umgebungsluftdruck übersteigt.
Wenn der Benutzer den Ballon zusammendrückt, verformt der auf Wandung 28 aufgebrachte Druck ihn von der ausgewölbten Form in Richtung auf eine zusammengefallene Form. Dies erhöht Luftdruck innerhalb der Pumpenkammer, so dass die Luft nach außen von der Kammer 30 durch sowohl das Einlass- als auch das Auslassende zu strömen beginnt. Die anfängliche Luftströmung durch Einlassende 32 zwingt Betätigungselement 58 in seine Verschlussstellung gegen den Ventilsitz und gleichzeitig bewegt der Luftdurchfluss durch das Auslassende Ventilelement 68 in seine Offenstellung. Dies schafft einen zweiten Pfad für den Luftstrom von der Pumpenkammer durch den Ballonauslass zum Ablassen der Umhüllung und in die Umgebungsatmosphäre.
Material und Stärke der Ballonwandung sind so gewählt, dass die Wand eine Elastizität hat, die ausreichend ist, um sich als Antwort auf einen angewandten Druck von einer ausgewölbten Form in Richtung auf eine zusammengefallene Form zu deformieren, und die auch ein ausreichendes elastisches Gedächtnis hat, um eine nach außen gerichtete Rückstellkraft aufzubringen, die einen elastischen Druck erzeugt, der ausreichend ist, um die Wand von dem zusammengefallenen Zustand in Richtung auf den ausgewölbten Zustand zu expandieren. Der Begriff „angewandter Druck", wie er hier verwendet wir, bedeutet die Kraft je Flächeneinheit, die manuell wie durch Zusammendrücken oder Quetschen oder mechanisch auf der äußeren Oberfläche des Ballons aufgebracht wird, um dafür zu sorgen, dass sich die Wand in die zusammengefallene oder kollabierte Form verformt. Der Begriff „elastischer Druck", wie er hier verwendet wird, bedeutet die elastische Rückstellkraft je Flächeneinheit auf der Wand, die durch ein elastisches Gedächtnis im Material der Wand erzeugt wird, die die Wandung dazu zwingt, nach außen zu expandieren. Die Begriffe „Vakuumdruck" oder „Vakuumlevel" bedeuten den absoluten Druck, so dass der Begriff „steigern im Vakuumlevel" ein Verringern im absoluten Druck innerhalb entweder der Pumpenkammer oder des Übergangsbereichs bedeutet, während der Begriff „verringern im Vakuumlevel" ein Steigern im absoluten Druck bedeutet. Der Begriff „Übergangsbereich" bedeutet den Raum oder Bereich neben der Hülle, die den Gipsverband, die Bandage oder den Verband und den benachbarten Abschnitt der Haut eines Benutzers überdeckt, mit dem der überlagernde Abschnitt der Hülle eine hermetische Abdichtung erzeugt, wenn ein Vakuum neben oder unter Hülle erzeugt wird.
Die Natur des Materials der Ballonwandung und die Wandstärke sind, genommen mit der Gesamtgröße und Konfiguration des Ballons, so gewählt, dass die Wandeigenschaften in Übereinstimmung mit der folgenden Formel sind: EP (Ballon) > AtmP – VacP (Pumpenkammer) (Gleichung 1) wobei EP (Ballon) der elastische Druck in der Ballonwandung resultierend von ihrem elastischen Gedächtnis ist, und
Atme der atmosphärische Druck ist, und
VacP (Pumpenkammer) der absolute Druck des Vakuums in der Pumpenkammer ist. Gleichung 1 gibt die Beziehung des Drucks wieder, wenn der Ballon nach außen von der zusammengefallenen Form expandiert. P (aufgebracht) + Atme > EP (Ballon) + VacP (Pumpenkammer) (Gleichung 2) wobei P (aufgebracht) der aufgebrachte Druck auf die Ballonwandung resultierend vom manuellen Zusammenquetschen ist. Gleichung 2 gibt die Beziehung des Drucks wieder, wenn der Ballon zusammengedrückt wird und ausgehend vom ausgewölbten Zustand sich nach innen verformt.
Bei jedem Pumpzyklus setzt die Quetschphase Luft innerhalb der Pumpenkammer gegenüber der Atmosphäre frei, während eine Strömung in den Balloneinlass blockiert ist. Während der Lösungsphase ist der Pumpeneinlass geöffnet, so dass VacP (Ziel) = VaP (Pumpenkammer (Gleichung 3) wobei VacP (Ziel) das gewünschte Vakuumlevel innerhalb des Übergangsbereich ist, der dahingehend bestimmt ist, dass er angemessen ist, um die wasserdichte Abdichtung für den Gipsverband, die Bandage oder den Verband resultierend auf atmosphärischen Druck aufrechtzuerhalten, in dem die flexible Hülle über den darunterliegenden Bereichen der Haut des Benutzers als auch des Gipsverbandes der Bandage oder des Verbandes zusammengedrückt wird. Vorzugsweise bewegt sich das Zielvakuum im Bereich von 90 mm Hg bis 380 mm Hg.
Der Ballon wird mit ausreichender Häufigkeit zusammengedrückt, um das Drucklevel innerhalb des Übergangsbereichs auf das gewünschte Zielvakuum herunterzubringen, welche Bedingung eintritt, wenn EP (Ballon) = Atme – VacP (Ziel) (Gleichung 4)
Wenn der Druckausgleich der Gleichung 4 besteht, bleibt der Ballon üblicherweise in seiner zusammengefallenen Form auf dem Zielvakuumlevel, das sowohl in der Pumpenkammer als auch im Übergangsbereich besteht. Der Benutzer kann leicht feststellen, wenn das Zielvakuum erreicht ist, indem er beobachtet, wenn der Ballon nicht zu seiner ausgewölbten Form nach dem Zusammendrücken zurückkehrt. Der Ballon erzeugt inhärent einen Sicherheitsfaktor, indem es nicht möglich ist, den Pumpvorgang fortzusetzen, wenn er bei der Zielvakuumbedingung zusammengefallen bleibt. Damit wird dem Problem einer versehentlichen Steigerung des Vakuumlevels bis zu einer unsicheren Kondition begegnet. Ergänzend muss der Benutzer nicht abschätzen oder herumraten, wann ein ausreichendes Vakuumlevel für eine wasserdichte Abdichtung erreicht ist, da er oder sie ein Zusammendrücken des Ballons nicht fortsetzen kann, wenn er zusammenfällt. Wenn das Zielvakuumlevel erreicht wird, stellt die Pumpe physikalisch ihre Arbeit ein.
Die Erfindung stellt eine einfache Methodik für den Benutzer oder einen Gesundheitspflegeversorger dar, um leicht die Existenz eines entweder normalen oder anormalen Vakuumlevels im Übergangsbereich relativ zum Zielvakuum zu bestimmen. Der normale Zustand ist, wenn das Ziellevel erreicht ist, und in diesem Fall sich die flexible Hülle durch atmosphärischen Druck über dem zusammengefalteten Quetschballon „angeschmiegt" hat. Dies ermöglicht es dem Benutzer, entweder taktil den Ballon zu fühlen, um seine Form zu bestimmen, oder die Form durch visuelle Beobachtung des niedergelassenen Abschnitts der Hülle über dem Ballon zu detektieren. Ergänzend kann die Hülle aus translucentem Material über dem Ballon hergestellt werden, um dessen Beobachtung zu verbessern.
In der abgeflachten Form hält das elastische Gedächtnis der Ballonwandung eine beständige Kraft gemäß Gleichung 4 in Gleichgewicht mit der Differenz zwischen atmosphärischem Druck und dem Vakuumlevel innerhalb der Pumpenkammer und dem Übergangsbereich aufrecht. Dies begegnet dem Problem einer Luftleckage in Auslassrückschlagventil 48 durch konstantes Aufrechterhalten von VacP (Pumpenkammer) kleiner als Atme, so dass die Differenz im Druck auf schwimmendem Ventilelement 68 eine konstante Kraft schafft, die es gegen Ventilsitz 66 zieht. Diese Funktion würde nicht durch Hülle 16 alleine durchgeführt werden, da die Flexibilität ihrer dünnwandigen Konstruktion nicht die wesentliche beständige Saugkraft aufrechterhalten würde. Dieser Aspekt der Erfindung beim Aufrechterhalten einer beständigen Kraft, die das Auslassventil geschlossen hält, ist von Bedeutung, da jede Leckage von entweder Luft oder Wasser, das durch das Auslassventil eintritt, dafür sorgen würde, dass das Vakuum innerhalb des Heilprotektors verloren geht, was seinerseits dafür sorgen würde, dass die Dichtung um die Haut des Benutzers verloren geht. Die Hülle des Protektors würde dann schlaft werden und dadurch nicht ihrem beabsichtigten Zweck dienen.
Um die oben genannten Eigenschaften für den Ballon bereitzustellen, kann das Material und die Stärke der Wandung in Übereinstimmung mit dem gewünschten Zielvakuum gewählt werden. Die Wandstärke kann in dem Bereich von 1/8'' bis 1/4'' variieren und das Wandungsmaterial kann ein geeigneter, natürlicher oder synthetischer Elastomer mit einem Young'schen Elastizitätsmodul sein, der mit dem von natürlichem Latexgummi vergleichbar ist. Ein für diesen Zweck geeignetes Material schließt natürliches Rohlatexgummi ein, das von Guthrie Latex USA erhältlich ist, das in den Quetschballon der Erfindung in der folgenden Formulierung fabriziert wird: Rohlatex; Kaliumhydroxid; Surfactant; Schwefel; Heptan Basis; Methyl Zimate, ein Markenprodukt von R.F. Vanderbilt; Zinkoxid; Calciumcarbonat; Titandioxid; und Farbpigment. Der Young'sche Elastizitätsmodul für den resultierenden Quetschbal-Ion ist 1.200 psi bei 300 % Dehnung. Die Zugkraft beträgt 3000 psi minimal und die prozentuale Dehnung beträgt 700 % wenigstens (bei Bruch). Andere Wandmaterialien können mit variierenden elastischen Eigenschaften ausgewählt werden, um das gewünschte Zielvakuum bereitzustellen und die Wandstärke kann auch in Übereinstimmung mit dem gewünschten Zielvakuum variiert werden.
Ein Beispiel der Erfindung ist die Verwendung von natürlichem Latexgummi mit einer Elastizität, die in Kombination mit einer Wandstärke von 1/4'' einen elastischen Druck EP (Ballon) von 460 mm Hg (8.878 Ib/in²) erzeugt. Angenommen, dass der atmosphärische Druck 760 mm Hg ist, wäre unter Verwendung von Gleichung 4 das Zielvakuum VacP (Ziel) 300 mm Hg. Daher muss beim Start des Pumpzyklus der Betrag an aufgebrachtem Druck, um mit dem Zusammenquetschen des Ballons zu beginnen, wie in Gleichung 2 gezeigt, größer als 460 mm Hg (8.878 Ib/in²) sein. Angenommen, dass nach einigen Quetschbewegungen des Ballons, es einen Anstieg im Vakuumlevel der Pumpenkammer auf zum Beispiel 500 mm Hg gibt, zeigt Gleichung 1, dass der Betrag des rückstellenden Drucks, der den Ballon von seinem zusammengefallenen Zustand aufwölbt, gleich 460 mm Hg minus – (760 mm Hg – 500 mm Hg) = 200 mm Hg (3.86 Ib/in²) ist. Wenn das Vakuumlevel weiter auf 300 mm Hg Ziellevel ansteigt, gibt es gemäß Gleichung 4 nicht länger eine Druckdifferenz, da der elastische Druck des Ballons gleich dem atmosphärischen Druck weniger dem Vakuumlevel in der Pumpenkammer ist, so dass der Ballon in seinem zusammengefallenen Zustand bleibt.
Aus dem Vorhergehenden ist ersichtlich, dass der Anmelder eine neue und verbesserte Kombination von Pumpe und vakuumabdichtenden Highprotektor bereitstellt. Die Pumpe kann leicht von einem Benutzer oder einem auf dem Gebiet des Gesundheitswesens Tätigen betrieben werden, in dem nur wiederholte Male der Ballon gequetscht wird. Die Pumpe erlaubt, dass das Vakuumlevel nur zu dem vorbestimmten konsistenten Ziellevel angehoben wird, das angemessen ist, um die wasserdichte Abdichtung im Protektor aufrechtzuerhalten, ohne dass das Vakuum übermäßig und unsicher ist. Die Pumpe hört automatisch auf zu arbeiten und bleibt in einer abgeflachten Form, wenn das Zielvakuum erhalten wird, was die normale Bedingung ist. Die Form des Ballons kann entweder taktil oder visuell detektiert werden, um eine Anzeige entweder eines normalen oder anormalen Vakuumlevels relativ zum Zielvakuum vorzusehen. Die Pumpe hält eine beständige Saugkraft aufrecht, wenn sie im normalen Zustand flach gedrückt ist, wobei dadurch das Auslassrückschlagventil an einer Leckage gehindert wird, was seinerseits dem Problem eines Vakuumverlustes innerhalb des Protektor begegnet.
Als ein Ergebnis des intrinsischen Designs, in dem die Pumpe innerhalb der Hülle des Protektors montiert wird, „schmiegt sich" die Hülle an die Pumpe unter Vakuum an und hält sie fest an ihrem Platz. Dies ermöglicht es dem Benutzer, sich in Aktivitäten wie Schwimmen oder einem Laufen auf einer untergetauchten Tretmühle bei Wassertherapie zu betätigen, ohne dass die Pumpe sich herumbewegt und die Aktivität beeinträchtigt. Die Pumpe ist auch geschützt vor Schaden oder vor einem Wegziehen durch ein Hängenbleiben an anderen Objekten. Die intrinsische Befestigung der Pumpe begegnet auch dem Problem, dass sie verloren geht oder verlegt wird, wie im Fall einer abnehmbaren Pumpe.
Die Pumpe nach der Erfindung kann auch vollständig mit einer Hand des Benutzers betätigt werden. Dies ist eine Notwendigkeit in dem Fall, in dem der Heilprotektor an einer der oberen Extremitäten, wie einem Arm oder einer Hand verwendet wird. In solch einem Fall wäre der andere Arm und die andere Hand zugänglich, um die Pumpe zu betreiben, um das Vakuum zu schaffen. Die Erfindung stellt einen Heilprotektor mit einer intrinsisch montierten Pumpe zur Verfügung, die für eine Einzel- Patienten-Verwendung verfügbar ist. Dies verhindert jegliche Kreuzkontamination einer Infektion von Patient zu Patient. Das Design der Kombination Pumpe und Heilprotektor ist so, dass sie ökonomisch entsorgt werden kann.
Während die vorausgehenden Ausführungsformen derzeit als bevorzugt betrachtet werden, versteht es sich, dass zahllose Variationen und Modifikationen durch Fachleute hieran gemacht werden können.

Claims

Kombination aus einer intrinsischen Pumpe (12) und einem Heilprotektor (14) für die Anwendung mit medizinischen Gipsverbänden, Bandagen oder Verbänden (18) mit einer flexiblen wasserdichten Hülle (16), die groß genug ist, dass sie um den Gipsverband, die Bandage oder den Verband herumgelegt werden kann als Reaktion auf ein Vakuum, das für die Kombination bei Gebrauch in einem Übergangsbereich neben der Hülle und zwischen der Hülle und der Haut, dem Gipsverband, der Bandage oder dem Verband, die vom Anwender getragen wird, aufgebaut werden soll, einer Pumpe, gehalten von der Hülle und mit einem Ballon (26), wobei der Ballon einen Einlass (32) und einen Auslass (34) hat und der Ballon weiterhin eine Wand (28) aufweist, die eine Pumpenkammer (30) einschließt, wobei die Wand eine Elastizität hat, die ausreicht, um eine Einwärtsverformung der Wand von einer aufgeblähten Form zu einer zusammengefallenen Form als Reaktion auf einen Druck zu ermöglichen, der von Kräften, die einwärts gegen die Wand gerichtet sind, ausgeübt wird, verursacht dadurch, dass der Ballon von einem Benutzer zusammengedrückt wird, wobei die Wand weiterhin ein elastisches Gedächtnis aufweist, das verursacht, dass die Wand auswärts gerichtete Kräfte aufbaut, die einen elastischen Druck erzeugen, der ausreicht, um die Wand auswärts zu expandieren zu zwingen von der zusammengefallenen Form zu der aufgeblähten Form, und einen Flusssteuennechanismus (44) zum Schaffen eines Balloneinlasses in die Pumpenkammer, während der Fluidstrom durch den Ballonauslass in die Pumpenkammer als Reaktion auf die Expansion der Wand zu der aufgeblähten Form blockiert wird, wobei der Flusssteuermechanismus weiterhin einen zweiten Pfad für den Fluidstrom von der Pumpenkammer durch den Ballonauslass herstellt zum Ablassen außerhalb der Hülle als Reaktion auf die besagte Verformung der Wand zu der zusammengefallenen Form, während der besagte Fluidstrom durch den Balloneinlass in die Pumpenkammer blockiert wird.
Kombination aus einer intrinsische Pumpe und einem Heilprotektor nach Anspruch 1, wobei der Ballon (26) in dem besagten Zwischengebiet angeordnet wird.
Kombination aus einer intrinsische Pumpe und einem Heilprotektor nach Anspruch 1 oder 2, wobei das besagte elastische Gedächtnis ausreicht, um den von der Ballonwand erzeugten elastischen Druck gleich der Differenz zwischen dem Druck einer Atmosphäre und einem gewünschten Zielvakuum, das innerhalb des Übergangsbereichs aufrechterhalten werden soll, aufzubauen.
Kombination aus einer intrinsische Pumpe und einem Heilprotektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Flusssteuermechanismus (44) ein im Auslass montiertes Auslass-Rückschlagventil (48) umfasst, wobei das Auslass-Rückschlagventil einen Körper mit einem Hohlraum (64), der einen Teil des zweiten Pfades bildet, einen Ventilsitz in der Pumpenkammer und ein Ventilelement (68) aufweist, das beweglich zwischen einer geöffneten Position und einer geschlossenen Position angeordnet ist, wobei das Ventilelement in der geöffneten Position mit ausreichendem Abstand vom Ventilsitz entfernt ist, um dem Fluid entlang dem zweiten Pfad von der Pumpenkammer über den Ventilsitz und durch den Ballonauslass ein Strömen zu ermöglichen.
Kombination aus einer intrinsische Pumpe und einem Heilprotektor nach Anspruch 4, wobei das Ventilelement (68) so angeordnet ist, dass es zwischen der geöffneten Position und der geschlossenen Position schwimmen kann als Reaktion auf Kräfte, die von dem Fluid durch Wirkung auf das Ventilelement ausgeübt werden.
Verfahren zum Erzeugen und Aufrechterhalten eines Vakuums in einem Heilprotektor (14) des Typs für die Anwendung mit medizinischen Gipsverbänden, Bandagen oder Verbänden (18), bei denen eine flexible Hülle (16) herumgelegt wird und den Gipsverband, die Bandage oder den Verband versiegelt als Reaktion auf das Vakuum, das in einem Übergangsbereich neben der Hülle und zwischen der Hülle und der Haut, dem Gipsverband, der Bandage oder dem Verband, die ein Anwender trägt, aufgebaut wird, wobei das Verfahren die Schritte des Zurverfügungstellens einer Kombination aus einer intrinsische Pumpe und einem Heilprotektor nach Anspruch 1 und insbesondere die Schritte des Bereitstellens eines Ballons (26) umfasst, der eine elastische Wand (28) aufweist, die eine erste Form definiert, bei der die Wand aufgebläht ist und eine Kammer (30) umschließt, die ein Fluid enthält, des Ausübens einer einwärts gerichteten Kraft gegen die Außenseite der Wand, um die Wand von der ersten Form in eine zweite Form zu deformieren, bei der die Kammer zusammengefallen ist, des Ablassens wenigstens ein Teil des Gases aus der zusammengefallenen Kammer in die Umgebungsatmosphäre, die den Protektor umgibt, während die Fluidverbindung zwischen der Kammer und dem Übergangsbereich abgeschlossen wird, des Anwendens einer auswärts gerichtete Kraft von innen auf die Wand, um die Wand in Richtung auf die erste Form zu zwingen, und Expandierens der Wand von der zweiten Form zu der ersten Form als Reaktion auf die elastischen Kräfte, die die Kräfte übersteigen, die einwärts auf die Wand wirken, und des Pumpens von Fluid von dem Übergangsbereich in die zusammengefallene Kammer als Reaktion auf die Expansion der Wand, während die Fluidverbindung zwischen der Kammer und der Umgebungsatmosphäre abgesperrt wird, wobei das von dem Übergangsbereich abgepumpte Fluid zu einer Zunahme des Unterdrucklevels innerhalb des Übergangsbereichs führt.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Fluid Luft ist.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Schritt des Anwendens einwärts gerichteter Kräfte ausgeführt wird durch manuelles Zusammendrücken des Ballons (26), das ausreichend ist, um manuelle Zusammendrückkräfte auf die Wand (28) zu schaffen, die kombiniert mit dem Atmosphärendruck gleich den einwärts gerichteten Kräften sind.
Verfahren zur Anzeige entweder eines normalen oder abnormalen Vakuumpegels relativ zu einem Zielvakuumpegel in einem Heilprotektor (14) des Typs für die Anwendung mit medizinischen Gipsverbänden, Bandagen oder Verbänden (18), bei denen eine flexible Hülle (16) herumgelegt wird und den Gipsverband, die Bandage oder den Verband versiegelt als Reaktion auf das Vakuum, das in einem Übergangsbereich neben der Hülle und zwischen der Hülle und der Haut, dem Gipsverband, der Bandage oder dem Verband, die ein Anwender trägt, aufgebaut wird, wobei die Hülle einen Ballon (26) umfasst, der eine elastische Wand (28) aufweist, die eine Kammer (30) einschließt, die ein Fluid enthält, wobei die Hülle weiterhin einen Ventilmechanismus (44) aufweist, der normalerweise das Auswärtswölben der Wand ermöglicht, um Fluid aus dem Übergangsbereich in die Kammer zu pumpen, um das Vakuum zu erzeugen, und der weiterhin normalerweise das Einwärts-Zusammenfallen der Wand ermöglicht, um Fluid aus der Pumpenkammer in die Umgebungsatmosphäre zu pumpen, wobei das Verfahren den Schritt des Zurverfügungstellens einer Kombination aus einer intrinsische Pumpe und einem Heilprotektor nach Anspruch 1 und insbesondere die Schritte des Ausübens auswärts gerichteter elastischer Kräfte von innerhalb der Wand umfasst, um die Wand auswärts zu zwingen, wobei die Resultierende der elastischen Kräfte kleiner ist als die atmosphärischen Kräfte, die einwärts auf die Wand wirken minus die internen Fluiddrücke, die in der Kammer auswärts gerichtet wirken, wobei durch die Wand in eine zusammengefallene Form gezwungen wird, bei der der Zielvakuumpegel im Übergangsbereich aufgebaut wird, eines Ermöglichens der Wand, von der zusammengefallenen Form zu expandieren als Reaktion darauf, dass die elastischen Kräfte von innerhalb der Wand größer sind als die atmosphärischen Kräfte, die einwärts auf die Wand wirken, minus die internen Fluiddrücke, die in der Kammer auswärts gerichtet wirken, wodurch die Wand in eine aufgeblähte Form gezwungen wird, und eines Erkennens der Form der Wand als entweder zusammengefallen, um den normalen Pegel des Vakuums anzuzeigen, oder als aufgebläht, um den besagten anormalen Pegel des Vakuums anzuzeigen.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Ballon (26) innerhalb der Schutzhülle (16) ist und ein Teil der Hülle, der den Ballon wenigstens teilweise bedeckt, lichtdurchlässig ist und der Schritt des Erkennens der Form der Wand (28) ein Beobachten der Form der Wand durch den lichtdurchlässigen Teil der Hülle umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Ballon (26) sich innerhalb der Schutzhülle (16) befindet und der Schritt des Erkennens der Form der Wand (28) ein taktiles Erfassen der Form der Wand durch die Hülle hindurch umfasst.