JP2004534595A - 真空度変化率の制御 - Google Patents

Abstract

外傷治療装置（１０）は、患者の外傷（２２）を覆う真空包帯（２８）と、真空包帯（２８）に連結される真空源（１１０）と、真空源１１０を作動させて包帯（２８）を介して外傷２２に負圧を制御して加えるコントローラ２０とを有する。コントローラ（２０）は外傷２２に加えられる負圧の変化率を制限するようにプログラムされる。介護者は負圧設定値の一つまたは一つ以上を変更することができ、外傷治療装置（１０）のコントローラ（２０）は負圧の変化率を制御して患者の不快感を軽減する。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は積極的外傷治療装置（aggressive wound therapy devices）に関し、特には真空外傷治療装置に関する。さらに特に、本発明は真空外傷治療装置が加える真空を制御することに関する。
【背景技術】
【０００２】
看護婦または医師などの医療専門家は、様々な大きさ、形状、および重さの表面外傷を負った患者を日常的に治療している。受動的外傷治療（passive wound therapy）とは対照的な積極的外傷治療は環境を調節することを利用して、積極的に治癒を促進させる。外傷に接する局所雰囲気（topical atmosphere）を制御することで治癒の進行を高めることができることは知られている。高圧療法（hyperbaric therapy）、熱療法（thermal therapy）、および負圧療法を含むいくつかの積極的な外傷治療の方策が知られている。
【０００３】
負圧療法では、外傷は周囲の空気圧より低い空気圧にさらされる。外傷に負圧或いは真空を加えることで、外傷から汚れや細菌を含む滲出物を引き出して更に治癒を促進する。一部の外傷用医薬材料には装置が装着されており、その装置は包帯を介して外傷に真空を加えて滲出物を引き出して治癒を促進する。しかし、開放創（慢性傷）に加えられる負圧レベルが急激に変化すると、患者に不快感を与えることが知られている。
【０００４】
また、外傷の治癒を促進するために外傷治療包帯を使用することも周知である。真空包帯とは、外傷の周りを密閉するような蓋を有し、その下で真空が外傷の表面に作用する包帯である。外傷の表面に加えられる真空は慢性傷の治癒を促進する。典型的には、外傷から滲出物を吸い上げるように吸引管が設けられて、その吸引管は蓋の下を真空状態にするのに使用してもよい。もし蓋が、よく見られるように、患者にはより快適な、可塑性の蓋である場合、蓋の下に多孔パッキングを設けて真空となる空間を設けてもよい。さらに、外傷治療装置内のヒーターが治癒を促進することが知られている。下記の米国特許では真空治療または加熱治療、あるいは真空および加熱治療の包帯および装置というものを規定している。米国特許番号６，０９５，９９２号、６，０８０，１８９号、６，０７１，３０４号、５，６４５，０８１号、５，６３６，６４３号、５，３５８，４９４号、５，２９８，０１５号、４，９６９，８８０号、４，６５５，７５４号、４，５６９，６７４号、４，３８２，４４１号、および４，１１２，９４７号である。これら全ての参考文献は本明細書に援用され、その様な外傷の真空または加熱治療の性格の開示を目的とする。
【０００５】
例えば米国特許５，６４５，０８１号に示されるように（以下、特許‘０８１という）、組織損傷を治療する方法は外傷に負圧を加えることで提供される。負圧は十分な時間および規模で加えられて組織移動を促進して外傷の閉鎖を促進する。特許’０８１の図１では、外傷を覆う連続気泡ポリエステルフォームセクション（open cell polyester foam section）と、一端がフォームセクションに挿入されて他端が真空ポンプに取り付けられた可塑性の中空管と、フォームセクションの上に重なる粘着シートと、外傷を囲む皮膚に付着して吸引ポンプが作動すると真空を作ることができるシールを作るチューブ類とを開示している。特許‘０８１は、負圧を０．１から０．９９気圧（atmospheres）で使用することが更に教示され、その空気圧は概して連続的であり、空気圧は外傷の包帯を代えるときだけ軽減するようにできる。また、特許‘０８１では、空気圧を、適用および非適用の交互する周期で、周期的に適用することを教示している。好ましい実施例では、空気圧を５分周期で加えたり加えなかったりする。
【０００６】
本出願の出願人と同じ出願人の下記仮出願も、特に本明細書に援用される。それらは、１９９９年８月５日に出願した外傷治療装置という名称の米国出願０９／３６９，１１３号、２０００年１１月２９日に出願した外傷の真空療法および洗浄包帯という名称の米国出願０９／７２５，３５２号（２００２年５月３０日公開の公開番号ＵＳ−２００２−００６５４９４−Ａ１）、および２０００年１１月２９日に出願した外傷治療装置という名称の米国出願０９／７２５，６６６号である。
【０００７】
様々な従来技術文献は、真空包帯、または慢性傷の表面へ真空を加えることの意義を教示している。真空療法の効果を立証しているいくつかのロシア語文献も存在する。そのような従来技術文献の例では、それぞれ治癒を促進するために外傷に真空を加えて用いることを論じている。それらは、「軟組織の化膿症および化膿外傷の治療における真空療法（Vacuum therapy in the treatment of acute suppurative diseases of soft tissues and suppurative wound）」、Davydovら、Vestn. Khir.、１９８８年９月（「１９８８年９月論文」）、「外傷の進行における真空治療の効果の病原性の機構（Pathenogenic mechanism of the effect of vacuum therapy on the course of the wound process）」、Davydovら、Khirurigiia、１９９０年６月（「１９９０年６月論文」）、および「化膿性授乳乳腺炎の治療における真空療法（Vacuum therapy in the treatment of suppurative lactation mastitis）」、Davydovら、Vestn. Khir.、１９８６年１１月（「１９８６年１１月論文」）である。
【０００８】
ロシア語の論文では、外傷のドレナージと治癒のための真空治療の使用とを区別しており、真空療法のほうが従来の切開ドレナージ法より外傷をより早く洗浄できより早く解毒できると報告している。１９８６年１１月の論文では真空療法プロトコルを、手術中に０．８〜１．０気圧で２０分間、その後真空で０．１〜０．１５気圧の１．５から３時間の治療を一日二回としている。これらのロシア語論文は負圧の使用が治癒を促進することを教示している。ロシア語の論文は、この真空方法を用いて外傷の微生物の数を減らすことをさらに教示している。１９９０年６月の論文は、真空療法が著しい抗菌作用を提供することを教示している。１９９０年６月の論文は、外傷の周りの領域へ血液の流入が増大して、それにより炎症の局所に達する白血球の数が増大することを記載している。更には、ロシア語の論文は真空療法を用いた局所的血液循環の向上を教示している。１９８８年９月の論文は、外傷領域への血流の流入の向上により、修復過程が強化されることを教示している。１９９０年６月の論文は、真空治療が、血漿、組織間液、およびリンパ液の外傷への可動化を促進することを教示している。１９９０年６月の論文は、真空療法で治療した外傷では、結合組織の細胞および非細胞要素（cellular and non-cellular elements）が二倍速く現れることを報告している。その後の論文や特許では真空療法で得られる利益をさらに発展させている。従って、従来技術は真空包帯の利益および価値を教示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本明細書に開示される装置は外傷に加えられる負圧の変化率を制限する。介護者は負圧値を変化させることができて、装置は負圧の変化率を制御して患者の不快感を軽減させる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
従って、例示する実施例は、負圧源、可変流オリフィス、圧力変換器、真空包帯、コントローラ、および介護者インターフェースを設ける。介護者インターフェースは、介護者が負圧設定値を選択できるように構成される。介護者は、介護者インターフェースを通して、外傷に加えられる負圧の所望の値或いは設定値を入力する。コントローラは圧力変換器を監視して、その値を設定値と比較する。この比較に基づいて、コントローラは可変流オリフィスを調整する。介護者が新しい設定値を入力すると、コントローラは、圧力変換器が監視する負圧の許容変化率を生成するために、可変流オリフィスへの入力を制限する。
【００１１】
更に、例示する実施例は負圧源に作動可能に結合している廃棄物キャニスターを備える。キャニスターは包帯に結合され、キャニスターに真空が加えられると、包帯にも真空が印加される。いくつかの実施例では、廃棄物キャニスターは使い捨ての廃棄物キャニスターである。
【００１２】
例示する実施例は、複数の弁、キャニスター、および真空ポンプを更に設ける。各弁は、真空ポンプの一つを関連する廃棄物キャニスターに接続する。コントローラは各弁を調整して、関連する各キャニスターの真空レベルを規定する。複数の真空調整器も設けられて、それぞれ、各弁に結合される。各調整器は最高真空レベルを規定するように構成される。各調整器は、関連するポンプの一つにさらに空気を供給する空気取り入れ口を備える。複数の変換器が設けられる。各変換器は、真空を測定すべく各弁と関連する廃棄物キャニスターとの間に結合される。
【００１３】
本発明の更なる特徴や利益は、現在理解されている本発明の最良の実施形態を例示する下記の詳細な説明を考慮することで当業者には明らかになるだろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
＝＝＝図面の詳細な説明＝＝＝
図１および図２には真空変化率コントローラ２０を使用する外傷治療装置１０の実施例が示されている。この実施例では、真空変化率コントローラ２０を、外傷洗浄サブシステムおよび外傷排気サブシステム（wound evacuation subsystems）を有する外傷治療装置１０と共に使用する。コントローラ２０を使用するように改良される適当な外傷治療装置は、特に２０００年１１月２９日に出願された米国特許出願０９／７２５，６６６号、２０００年１１月２９日に出願された米国特許出願０９／７２５，３５２号（２００２年５月３０日に公開されている米国公開番号ＵＳ−２００２−００６５４９４−Ａ１）に開示され、これらの開示はすでに本開示に援用されている。
【００１５】
外傷治療装置１０は中央ユニットハウジング１２を備え、ハウジング１２の両側には外傷治療システム１４、１６が取り付けられる。ユーザーインターフェース１８が各治療システム１４、１６の間に配置して示されている。中央ユニットハウジング１２は携帯ユニットとして構成されており、介護者は装置１０を患者２６がいるどの位置へでも移動でき外傷および複数の外傷２２の付近へ移動できる。ハウジング１２は、介護者がハウジングを移動するのを補助するようにハンドル部分２４を有して示されている。図１は、患者２６の脚に取り付けられた包帯２８に結合している外傷治療システム１４をも示す。排気管３２（evacuation tube）は、包帯２８およびシステム１４の両方に結合されている。更に、シリンジ３６から延在するルーアロックポート（Luer-Lok port）３４に結合している供給管３０（dispensing tube）が示されており、それは外傷２２の洗浄または投薬、あるいはその両方を可能にする。シリンジ３６は液体、典型的には食塩水で満たされて、その液体は管３０を介して包帯２８の中へ出されて、最終的には包帯２８の下にある外傷２２に注がれる。外傷２２の滲出物は、包帯２８から排気管３２を介して吸い上げられて廃棄物キャニスター３８内に収集される。キャニスター３８は満杯になり次第廃棄されて、新しいキャニスターで替えることができると考えられる。
【００１６】
装置１０はハウジング１２のシステム１４の反対側にある第二システム１６を備える。この構成により、二つの外傷が個別の包帯２８、２９で同時に治療されることができるにもかかわらず、一つのハウジング１２に配置された一つのコントローラ２０に制御される。システム１６の一部としての第二包帯２９は、供給管４０および排気管４２に結合されて、システム１４について記載されたように同じ機能を実施する（図２を参照）。ユーザーインターフェース１８が設けられ、介護者は、コントローラ２０が用いる設定値およびモード情報を提供することができ、システム１４、１６の一つおよび両方を制御して、シリンジ３６、２３６の一つおよび両方から液体を供給して、包帯２８、２９の一つあるいは両方を排気することができる。各外傷治療システム１４、１６は互いに独立して作動するため、介護者が適当な、異なる治療レベルを各々の外傷２２に提供できる柔軟性をもつことを可能にすると考えられる。ハウジング１２にあるユーザーインターフェース１８に対してシステムを配置することにより、介護者はシステム１４、１６と容易にやり取りすることができる。二つのシステム１４、１６が図示されているが、本開示の教示は単一のシステム或いは複数のシステムに適用できることを当業者は理解するだろう。
【００１７】
装置１０の可搬性により、患者２６がどの位置にいても、介護者は装置を治療の用意のために患者２６付近に配置することができる。装置１０を治療に用意するには、介護者は管３０を包帯２８および廃棄物キャニスター３８に結合して、一つの外傷を治療する。そして介護者は管４２を包帯２９および廃棄物キャニスター３９に結合して、二つ目の外傷を治療する（図２を参照）。介護者は、ユーザーインターフェース１８を用いて、外傷から滲出物を吸引して患者２６を治療できる。
【００１８】
図２は、外傷装置１０が作動する方法を示す。コントローラ２０がハウジング１２に設けられる。図示するように、コントローラ２０は装置１０を制御する電子制御ユニットである。コントローラ２０は、ライン４４、４６をそれぞれ介して、ユーザーインターフェース１８からユーザー入力を受信してフィードバックをユーザーインターフェース１８に提供する。コントローラ２０はシステム１４、１６の両方からの情報を処理して、各システム１４、１６に適切で独立した入力を提供すると考えられる。コントローラ２０は全ての種々のセンサーの状態も監視して、弁およびモータ用の入力を提供して、詳細に後述するように、負圧の値および負圧の変化率を制御する。図示するように、ユーザーインターフェース１８は、従来のグラフィック液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）およびメンブレンスイッチパネルで構成される。
【００１９】
電源４８は、電力をコントローラ２０およびハウジング１２内の全ての付随システム（attendant systems）に提供する。電源４８は、従来の外部壁コンセント電源（図示しない）、あるいは電池パック電源（図示しない）、あるいはその両方の変形であり得る（例えば、電池パック電源を有する壁コンセント電源）。図示するように、電源４８は医療級電源（medical grade power supply）であり、約６５ワットの出力および約１２ＶＤＣの電圧を提供する。電源４８は、米国あるいはヨーロッパで装置１０を使用する場合、１２０Ｖ／６０Ｈｚあるいは２２０〜２４０Ｖ／５０Ｈｚ用に構成され得ると考えられる。図示するように、電池電源は外部電源には接続しないで、装置に電力を約６０分作動する電力を提供する。また電池は、充電可能で、装置が外部壁コンセントに結合されているときにはエネルギーを蓄えられると考えられる。
【００２０】
体位センサー５０（attitude sensor）は、ライン５２を介してコントローラ２０と連結して設けられている。図示するように、体位センサー５０はコントローラ２０にフィードバックを提供する傾斜スイッチ（tilt switch）である。図示するようにスイッチが閉位置にあるときにはコントローラ２０は作動し続けるが、スイッチが開くと、コントローラ２０はシステム１４、１６を停止してしまう。例えば、センサー５０は、ハウジング１２が所定の量あるいはそれ以上、例えばどの方向でも垂直から４５°傾斜すると、システム１４、１６を使用できないようにする。
【００２１】
コントローラ２０、ユーザーインターフェース１８、電源４８６、および体位センサー５０は、システム１４、１６の両方に全て共通していて、全て一緒に作動すると考えられる。各システム１４、１６は液体供給サブシステム６２、６４および真空排気サブシステム６６、６８を更に備える。液体供給サブシステム６２はプランジャーを有するシリンジ３６を備える。図示するように、シリンジ３６はルーアロックポート３４を用いる標準の６０ｍｌ医療シリンジである。プランジャーは従来のプランジャーであり、シリンジ３６に延在してルーアロックポート３４を通して液体を供給する。図示するように、シリンジ駆動モータ７２は、シリンジ駆動装置７４（syringe drive）に回転エネルギーを提供するように構成された１２ＶＤＣブラシレス電気モータあるいはステッパーモータである。信号がコントローラ２０からライン７６を介してシリンジ駆動モータ７２に送信されると、モータ７２はトルクおよび角速度を、図示するようにパワースクリューである、シリンジ駆動装置７４に加える。パワースクリューはシリンジ駆動モータ７２の回転動作を並進運動に変換する。駆動装置は、プランジャーインターフェース７８を一軸心に沿った動作に限定するガイドを有する。図示する実施例では、シリンジ駆動装置７２はプランジャーインターフェース７８を約５．２５インチ（１３．３ｃｍ）移動させて、シリンジ２４内に収容された液体を排除する。更には、システムとして、シリンジ駆動モータ７２およびシリンジ駆動装置７４は、プランジャーインターフェース７８に毎秒１．４５インチ（３．７センチ）の速度で２７ポンドの直線の力を加える。シリンジ３６から流出する液体により生じる最終的な力は、図示するように外傷２２に４−ＰＳＩＧから６−ＰＳＩＧの正圧を生じる。
【００２２】
シリンジホームセンサー８４はプランジャーインターフェース７８から情報を受信して、シリンジ捕捉機構８８（syringe capture mechanism）がホーム位置に到着するとコントローラ２０にフィードバックを提供する。シリンジフル移動範囲センサー８６（syringe full travel sensor）は、プランジャーインターフェース７８がフル移動に達したことを感知するとシリンジ３６内が完全に排除されたと確定する。センサー８６が作動した後、シリンジ３６が取り外されると、コントローラ２０はプランジャーインターフェース７８をホーム位置にリセットする。
【００２３】
介護者がシリンジ３６を装置１０に設置すると、シリンジ捕捉機構８８はシリンジ３６を所定の位置に保持する。捕捉機構８８は、シリンジ３６が空のときに装置１０から介護者が取り外しできるようにも構成されている。捕捉機構８８はシリンジセンサー９０を更に備えて、シリンジ３６が適当に捕捉機構８８に保持されているときライン９２を介してコントローラ２０にフィードバックを提供する。コントローラ２０は、シリンジ３６が適当に捕捉機構８８に保持されているとセンサー９０が検知しない場合、システム１４が作動しないようにする。
【００２４】
コネクター９４、９６は供給管３０の両端に設けられる。コネクター９４、９６の一つあるいは両方は閉じているときにはシリンジ３６から包帯２８への流れを妨げる。そのようなコネクター９４、９６は、包帯２８を取り外したりあるいは装置１０を停止したりしないでも、患者２６を装置１０から離すことができる。
【００２５】
手動式ポート９８も付属管１００（auxiliary tube）により供給管３０に取り付けられる。ポート９８は介護者がシステムに供給容器を装着して液体を包帯２８内へ手動で供給することを可能にする。しかしながら、ポート９８はシリンジが取り付けられていないときは締めるように構成され、密閉システムを維持する。
【００２６】
シリンジおよび駆動装置は、外傷を洗浄するための液体供給源および駆動装置を提供する一方法として図示される。シリンジ以外の容器も、外傷の表面に向かって洗浄液を放出するように駆動装置に作動されてもよい。例えば、任意の種類の液体容器が駆動装置機構に絞られるか体積が減らされて液体が放出される。また容器が上昇位置に保持されてもよく洗浄用液体に圧力水頭を提供する。
【００２７】
コネクター９４、９６と類似しているコネクター１０４、１０６は排気管３２の両端に設けられる。一つ或いは両方のコネクター１０４、１０６は閉じていると、包帯２８から廃棄物キャニスター３８までの流れを妨げる。そのようなコネクター１０４、１０６は、包帯２８を取り外さなくてもあるいは装置１０を停止しなくても、患者２６を装置１０から離すことができる。
【００２８】
廃棄物キャニスター３８が装置１０に適当に設置されると、廃棄物キャニスターセンサー１１６、１１８が連動する。このため、キャニスター３８が装置１０に適当に設置されていない場合、装置１０が作動することを阻止する。図２に示すように、センサー１１６、１１８の両方はライン１２０、１２２を介してコントローラ２０にフィードバックを提供して、キャニスター３８が装置１０に適当に設置されていることを介護者が確認できる。
【００２９】
図示する実施例では、廃棄物キャニスター３８はハウジング１２の側部分５８に「カチッとはまる」ような使い捨てユニットである（図１を参照）。図示するように、キャニスター３８は液体の監視ができる窓（図示しない）を含む。図示するように、キャニスター３８の液体容量は約５００ｍｌである。
【００３０】
廃棄物キャニスター３８が例示される実施例では、排気管３２および真空ポンプ１１０の両方と連結している疎水性フィルター１０８を更に含む。そのようなフィルター１０８は、空気は通るが、液体は通らないように構成されている。従って、液体がキャニスター３８に吸い込まれるにつれて、液体は廃棄物キャニスター３８に入れられて、真空はフィルター１０８およびポンプ１１０を介して持続する。図示するように、フィルター１０８は、キャニスター３８の後方壁４０７に固定されている０．２ミクロン疎水性細菌フィルター（hydrophobic bacteria filter）である。疎水性フィルター１０８は、液体レベルが「満杯」レベルを超えるとキャニスター３８への真空供給を遮断するキャニスター満杯機構１１４あるいは弁としても作用する。疎水性フィルター１０８は液体を通すのを阻止するため、液体がフィルター１０８を覆うと、真空も通らないように阻止される。図示するように、システム内に少しも真空がないときはシステムが停止することになる。
【００３１】
真空ポンプ１１０はキャニスター３８を通じて存在する負圧を作る。負圧を監視して制御するため、真空圧力変換器１２４を含むいくつかの装置内に真空が存在している。変換器１２４はキャニスター３８から延在しているライン１２８に結合されている。変換器１２４はキャニスター３８にある負圧を測定する。変換器１２４はライン１２８を介してコントローラ２０にフィードバックを提供する。コントローラ２０は、変換器１２４からの測定値と、コントローラ２０にユーザーインターフェース１８を介して入力した介護者規定あるいは設定値の値とを比較して負圧を監視する。
【００３２】
比例弁１３０は、ライン１２６に接続されて、それを介して負圧があり、フローオリフィス１３２を構成する（図５を参照）。図示するように、比例弁１３０はソレノイド制御されている。フローオリフィス１３２は選択的に拡張あるいは収縮して、その結果サブシステム６６を介して負圧レベルを制御する。特に、コントローラ２０は、変換器１２４のフィードバックから測定される真空圧レベルに基づき、そのレベルを介護者規定のレベルと比較して、比例弁１３０に信号を入力する。オリフィス１３２は必要に応じて拡張あるいは収縮して、適当なレベルの負圧を生成する。図示するように、比例弁１３０はコントローラ２０から信号を受信しないときは完全に収縮または閉じて、コントローラ２０からの適当な信号が加えられると例示の最高毎分２リットルの２５０ｍｍＨｇ（４．８３−ＰＳＩＧ）の真空を可能にするように拡張または開く。ソレノイド制御弁１３０の図示する例は、Parker Hannifin CorporationのPneutronics部門（ニューハンプシャー州ホリス（Hollis, New Hampshire））から入手可能な一連の標準的な通常閉鎖している比例ソレノイド弁であり、部品番号はＶＳＯＮＣ−＿−＿−＿＿−＿＿であり、それぞれモデル番号、本体シリーズ、エラストマー材、コイル抵抗、電気的インターフェース（electrical interference）、および空気式インターフェースなどの英数字記号で空欄を埋める。当業者は、本開示の範囲内では他の制御可能な弁を使用できると理解するだろう。また本開示の範囲内でシステムの他の部品も制御して、真空包帯２８および真空包帯２８内の圧力変化率を調節してもよい。
【００３３】
真空調節器１３４が、ポンプ１１０の機械リミット制御として、比例弁１３０およびポンプ１１０の間でライン１２６に設けられる。調節器１３４はシステムにある負圧の最高レベルを機械的に確立する。従って、真空ポンプ１１０は物理的に包帯２８から最高圧力以上の真空を吸引できない。図示するように、最高の負圧あるいは真空は２５０ｍｍＨｇ（４．８３−ＰＳＩＧ）である。更には、比例弁１３０が、コントローラ２０からの信号に従い、最高負圧レベルより低い負圧を生じさせると、調節器１３４に結合しているポート１３６は開き、ポンプ１１０がより多く空気を吸引できポンプ１１０を介して十分な流量を維持して損傷を来さないようにする。第一空気濾過器１３７は、ポート１３６およびポンプ１１０の間で、ポート１３６と例示のように関連され、空気がポンプ１１０に到達する前に空気から微粒子を濾過する。図示するように、フィルター１３７は、２５ミクロンの濾過率を有するグラスマイクロファイバーで作られる。第二フィルター１３９はポンプ１１０およびアウトレット１４１と関連している。フィルター１３９はポンプ１１０から排気される空気の排気マフラーとして作用する。
【００３４】
真空ポンプ１１０は、例示するように、毎分２リットルの２５０ｍｍＨｇ（４．８３−ＰＳＩＧ）の真空を流すダイヤフラム圧縮機である。図示するように、真空ポンプ１１０は単一の１２ＶＤＣブラシレスモータ１３８の端部に取り付けられてポンプを駆動する。しかしながら、ポンプ１１０は、所望の負圧をシステム１４中に通すことができれば、他の任意の構成で、任意の方法で取り付けることができる。またハウジング１２の外部の真空ポンプも制御システムの一部を成してもよいと考えられる。例えば、多くの医療施設は患者を治療する付近に真空ポートを有し、それらはシステム真空（吸引）ポンプとしてそれぞれ作用する。従って、ハウジング１２内のポンプ１１０は適当な大きさであり、そしてそれは制御システムに真空源を提供する施設の真空ポンプに接続される。
【００３５】
ポート１３６、フィルター１３７、１３９、電気モータ１３８、真空ポンプ１１０、および真空調節器１３４は全てサウンドチェンバー１４０に収容されると考えられる。図示するように、サウンドチェンバー１４０の内部は、例えば、３Ｍ社の減衰フォイル番号２５２５のような減衰フォイルで裏張りされる。サウンドチェンバー１４０はこれらの部品が生成する振動エネルギーを減衰して、また発生する熱の放散を補助する。
【００３６】
前述の通り、コントローラ２０、ユーザーインターフェース１８、および電源４８は、液体供給および真空排気サブシステム６２、６４、および６６、６８の両方と共通して、作動する。第二の独立作動可能なサブシステム６４、６８の組を提供することで、介護者が単一の装置１０を使用して二つの外傷を治療することを可能にする。従って、図２に示す第二液体供給および排気サブシステム６４、６８は、サブシステム６２、６６に関して記載しているのと同一部品を構成しており、対応する数字が付される。例えば、サブシステム１４２のシリンジモータ駆動装置７２はサブシステム６４ではシリンジモータ駆動装置１７２と認識され、サブシステム６６の真空ポンプ１１０はサブシステム６８の真空ポンプ２１０と認識される。
【００３７】
真空１１０は廃棄物キャニスター３８および包帯１４を介して負圧を加える。そして外傷２２から管３２を介してキャニスター３８へ液体および滲出物を吸引する。図２に関連して説明される疎水性フィルター１０８は、廃棄物キャニスター３８を介して真空を通すことができるにもかかわらず、液体が漏れて液体がポンプ１１０に付着することを防ぐ。
【００３８】
図４には、ハウジング１２の側面５８の開口に配置される廃棄物キャニスター３８の断面図が示される。管３２は、キャニスター３８の前壁４０５にある凹部４０２に結合されている逆止め弁アッセンブリ４００に接続される。逆止め弁アッセンブリ４００は、包帯２８からの液体および滲出物がキャニスター３８に入りキャニスター３８内の保持空間４０４に付着することを可能にするにも関わらず、空間４０４にすでにある液体が弁４００から排出することを防ぐ。従って、管３２が弁４００から外れているとき、逆止め弁４００は液体が漏れることを防ぐ。更に、液体が少しも漏れずにキャニスター３８を廃棄することができる。疎水性フィルター１０８はキャニスター３８の後方壁４０７に配置される。液体凝固剤が空間４０４に設けられて滲出物の流動性を低下させる。これは安全対策であり、キャニスター３８（あるいは３９）が開けられたり壊れたりしたときに液体がはねたり流れ出したりする可能性を減らす。
【００３９】
キャニスター３８内のフィルター１０８は、空間４０４に設けられた入口４１と、コネクター４１６に結合される出口４１２とを有して示され、出口とコネクターの間に疎水性材料４１４の仕切り（barrier）が設けられている。前述の通り、疎水性材料は真空が入口４１０および出口４１２を介して通すことができるにもかかわらず、液体を通すことを防ぐ。疎水性フィルター１０８は逆止め弁４００と同様に、キャニスター３８がハウジング１２から取り外されたとき、液体が通ることを防ぐ。フィルター１０８の出口４１２はコネクター４１６と連絡している。コネクター４１６は、キャニスターが開口に配置されると出口４１２を収容して密閉するような構成である。コネクター４１６はライン１２６と連絡して、最終的にポンプ１１０と連絡している。
【００４０】
図示する実施例では、疎水性フィルター１０８は、液体レベルが参照符号４２０で示す「満杯（full）」レベルを越えると、キャニスター３８への真空源を遮断するキャニスター満杯機構１１４としても作用する。参照番号４２２で示すように、液体レベルが入口４１０の下である場合、液体は弁４００を介して空間４０４へと入り続ける。液体レベル４２０が入口４１０の上である場合、液体は空気ブロックとして作用する。液体はフィルター１０８を通ることができず、液体レベルが入口４１０の上であるため、空気も通ることができない。この結果ライン１２６を介して劇的な圧力低下（真空度の増加）が起こる。前述の通り、真空圧力変換器１２４はライン１２６に結合されてキャニスター３８を通る負圧を測定する。そのような劇的な圧力低下が起こると、変換器１２４はそのようなデータをコントローラ２０へライン１２８を介して提供する。するとコントローラ２０は、満杯のキャニスターが空或いはある程度液体が入っているキャニスターに置き換えられるまでシステムを停止すると理解する。
【００４１】
図示する真空包帯２８は外傷２２の周りに保護環境を設けるように設計されている。図示するように、そのような包帯は取り換えることもなく７日間まで持つ。包帯２８は、管３０、３２のそれぞれと連絡する包帯２８の主要部にあるリンスおよびドレーンオリフィス（図示しない）を含む。そのようなオリフィスは図示するように直径０．０７０インチ（０．１８ｃｍ）である。真空排気サブシステム６６は包帯と協力して外傷２２の表面から液体および滲出物を吸引して、それらを廃棄物キャニスター３８内に収集する。
【００４２】
包帯１４の例は、２０００年１１月２９日に出願した「外傷の真空治療および洗浄包帯」という名称の米国特許出願０９／７２５３５２号；２００２年５月１３日に出願した「外傷の真空治療および洗浄包帯」という名称の米国特許出願１０／１４４，５０４号に示し記載され、その開示は全て本明細書に援用されている。この制御システムは、他の包帯とも使用できると更に考えられており、別個の洗浄および真空ポートを有する包帯も含まれる。そのような包帯は、１９９９年８月５日に出願した「外傷治療装置」という名称の米国特許出願０９／３６９，１１３号（本開示と同譲渡人および関連譲渡人に譲渡されている）に記載され、その全ての開示は本明細書に援用されている。外傷治療装置１０および他の実施例の詳細は、２００２年５月３１日に出願した「外傷治療装置」という名称の米国特許出願１０／１５９，５８３号に記載され、その全ての開示は本明細書に援用されている。
【００４３】
図示するように、介護者は前述の手段によりシステム１４を駆動して、外傷２２から包帯部材２８のチャネルおよび開口、パッキンおよびフィルム、スプリッター管および排気管３２を介して滲出物を吸引して、キャニスター３８に入れる。ポンプ１１０で作る外傷２２に加える負圧は、介護者が決定したある期間加えることができる。吸引期間のあと、介護者は負圧を停めてもよい。
【００４４】
装置１０は可搬性のある、簡単に使用できる局所的システムで、保護／閉鎖環境を提供することを意図して、標準的な外傷治療を施すことを促進する特徴を有する。装置１０は、独立して制御される二つの外傷の治療をする。装置１０が外傷２２に負圧を加えて、介護者は負圧レベルを設定することができる。図示するように、負圧は２５ｍｍＨｇから２２５ｍｍＨｇの間で、１０ｍｍＨｇ刻みで変わる。介護者は、連続的、間欠的（プロフィル）、および負圧なしの負圧モードから選択できる。装置１０は様々なときに種々な真空レベルを提供するように設定されてもよいと理解される。装置１０は負圧変化率を制御して、患者の不快感を軽減する。装置１０は、設定された期間は負圧治療を休止する能力を備えてもよい。システムは、可聴式アラームを設けてもよく、介護者に真空治療の周期のリセットおよび開始を通知する。
【００４５】
装置１０は閉鎖外傷治癒環境を提供することを意図する。装置１０は、積極的な外傷治癒のドレナージおよび洗浄を提供する積極的治療ユニットを提供する。例えば、装置は褥瘡性潰瘍（ステージＩＩからステージＩＶ）、外科的排出外傷（surgical draining wounds）、および脚の潰瘍に使用されることを意図する。
【００４６】
本明細書に開示するコントローラ２０は、患者２６の外傷２２に負圧を提供する真空治療装置の機能を調整する。負圧レベルは、介護者が介護者インターフェース１８を用いて２５ｍｍＨｇから２２５ｍｍＨｇの範囲で１０ｍｍＨｇ刻みで設定できる。コントローラ２０は、比例積分微分（proportional integral derivative）（「ＰＩＤ」）３０２制御アルゴリズム、およびパルス幅変調（pulse width modulation）（「ＰＷＭ」）３０４を実施して、包帯２８に加えられる負圧を設定値レベルに調節する。
【００４７】
介護者は、介護者インターフェース１８を用いて連続的、負圧なし、および間欠的（プロフィル）モードを選択できる。連続的モードでは、介護者はシステムが提供する範囲から所望の負圧値を選択する。負圧変化率を制御することで所望の負圧値や設定値に達する。設定値に達すると、設定値とほぼ同等の負圧が中断されるまで外傷２２に加えられる。名称の通り、負圧無しモードでは、外傷２２に負圧は全く加えられない。プロフィルモードでは、コントローラ２０は外傷箇所２２に加えられる負圧を介護者が選択した二つの負圧値で周期的に調整する。
【００４８】
図示するように、第二負圧値はプロフィルモードでは第一負圧値より小さく、２５ｍｍＨｇと第一介護者負圧値より１０ｍｍＨｇ少ない値との間である。第一介護者規定負圧値が３５ｍｍＨｇと２２５ｍｍＨｇとの間において１０ｍｍＨｇ刻みで変わるとき、第一および第二介護者規定負圧値の差は１０ｍｍＨｇ刻みで設定される。図示するように、プロフィルモードでは、第一介護者規定負圧値で１０分間作動して、第二介護者規定負圧値で３分間作動する。
【００４９】
任意のモードの開始あるいは中止の間、およびプロフィルモードの周期の間の移行の間、コントローラ２０は外傷２２に加えられる負圧変化率を調整して負圧を徐々に増加および低下させる。従って、このように外傷２２に加えられる負圧変化率は制御される。
【００５０】
真空サブシステム６６は外傷包帯２８に加えられる負圧を調整する。圧力は、マイクロプロセッサー３２０の制御の下にある比例弁１３０で調整される。比例弁１３０は、流量を制限することで圧力を制御する。マイクロプロセッサー３２０は、ＰＷＭ信号３０６を比例弁１３０のソレノイドに加えて弁の位置を制御する。ＰＷＭ信号３０６は、弁を速く開閉するようにソレノイドを誘導して、ヒステリシスおよび開期間の時間の平均化により、平均的な位置または収縮に近づける。
【００５１】
真空圧力変換器１２４はマイクロプロセッサー３２０にフィードバックを提供する。変換器１２４の出力は増幅されて濾過されてポンプ振動などの高周波音が除去される。その結果の電圧は外傷真空圧に比例する。電圧は１２ビットアナログディジタル変換器（「ＡＤＣ」）３１０に変換されて、１００Ｈｚで抽出される。
【００５２】
マイクロプロセッサー３２０はＰＩＤ制御アルゴリズム３０２を実施して、設定値圧力に達するまで、ＰＷＭ信号３０６のデューティサイクルを比例弁１３０のソレノイドに適合させる。ＰＷＭ駆動信号のＰＩＤ制御を用いて制御されるシステムの立ち上がり（または立ち下がり）時間は、制御されているパラメータの変化率をいくらか制御する側面を本質的に含む。この本質的な制御はＰＩＤコントローラ３０２が実施する比例積分微分ゲインに依存する。しかしながら、開示するコントローラは、制御信号をマイクロコントローラー３２０に実装されるフィルター３０８で濾過して、負圧変化率を更に制限および制御して負圧変化率が所望値を越えないのを保証する。従って、外傷２２に加わる実際の負圧は、変換器信号に指示されるように、設定値にゆっくりと上げられるか下げられる。
【００５３】
図示する実施例では、真空治療装置１０は、真空源１１０、真空包帯２８、調整器、圧力変換器１２４、設定値回路３１２、およびコントローラ２０を含む。真空源１１０は真空包帯２８にラインを介して連結している。図示するように圧力変換器１２４は、真空包帯２８が取り付けられている外傷２２の上の空気圧を感知するように配置されている。圧力変換器１２４は、外傷２２付近の空気圧を表示する圧力信号を提供する。設定値回路３１２は、外傷２２の上の所望の空気圧を表示する設定値信号を提供する。設定値回路３１２はグラフィカルユーザーインターフェース１８に組み込まれる。コントローラ２０は、設定値回路３１２、圧力変換器１２４、および調整器１３０に結合している。コントローラ２０は、設定値信号および圧力信号に応じて、調整器１３０を制御して外傷２２付近の空気圧を調整する。
【００５４】
前述の通り、図示するように、コントローラ２２は調整器１３０を制御して、外傷２２付近の空気圧を所望の圧力と同等、またはほぼ同等とする。調整器１３０はコントローラ２０に制御され、外傷２２付近の空気圧変化率を所望の範囲内とする。このように、外傷２２付近の空気圧は、所望の空気圧に達するまで、制御されて調整される。外傷２２付近の空気圧変化率を制限することで、真空外傷治療を受けている患者２６の不快感を軽減できる。
【００５５】
コントローラ２０は、制御アルゴリズムを実施するようにプログラムされているマイクロプロセッサー３２０に実装され、ＰＩＤコントローラ３０２、フィルター３０８、およびＰＷＭ信号発生器３０４を実装する。マイクロプロセッサー３２０に常駐するプログラムは別のアルゴリズムも実行する。ソフトウェアはフォアグラウンドタスクとバックグラウンドタスクで構成される。フォアグラウンドタスクは、割込みハンドラーで１０ｍｓｅｃ毎行われる。真空の制御は完全にフォアグラウンドで実行され、画面表示およびＢＩＴなどの他の事項はバックグラウンドで実行される。
【００５６】
図示するように、マイクロプロセッサー３２０は内部タイマーを有する６８３３２マイクロコントローラーである。１０ｍｓｅｃ毎に６８３３２内部タイマーが終わると、ＡＤＣ３１０がセットアップされアナログ入力値を読み出す。全て読み出した後、別の割り込みが生じてソフトウェアに知らせる。この割り込みハンドラーはＡＤＣ３１０の値を受け取り、それをメモリー計数およびオフセットを用いて圧力に変換する。メモリー計数およびオフセットはゼロ圧力の検量値（開始時に読み出す）および２２５ｍｍＨｇの工場記録検量値を用いて計算される。
【００５７】
ユーザーが設定する所望の圧力およびＡＤＣ３１０から読み取る圧力が、制御ループへの入力を提供する。しかしながら、所望の圧力はユーザー規定値に直ちには対応しない。その代わり、圧力はゆっくりと傾斜して、患者に不快感を起こすかもしれない突然の変化を回避する。所望の圧力は、圧力を設定してから経過した時間を測定して計算され、圧力変化が毎秒７．５ｍｍＨｇ以上ではないようなデルタ値を計算する。例えば、もしゼロ秒での圧力がゼロｍｍＨｇであり設定値圧力が１２５ｍｍＨｇである場合、所望の圧力は１秒後に７．５ｍｍＨｇ、２秒後に１５ｍｍＨｇなどとなる。所望の圧力は制御ループの繰り返し毎、すなわち１０ｍｓｅｃ毎に再度計算され、繰り返し毎に所望の圧力が０．０７５ｍｍＨｇずつ増加する。
【００５８】
比例弁１３０の設定は、マイクロコントローラー３２０からＴＰＵピン出力の５ｋＨｚの方形波のデューティサイクルを調整することで制御される。１０ｍｓｅｃ毎調整される設定は、比例弁１３０のために実験的に導出されたオフセット（真空が作動を始める箇所）と、比例項および積分項との結果である。
【００５９】
比例項は、比例ゲイン（実験的に導出、現在２に設定）を誤差信号に乗じた結果であり、誤差信号とは所望圧力から圧力測定（pressure read）を減算したものである。
【００６０】
積分項は、積分ゲイン（実験的に導出、現在０．５に設定）と、制御ループの全繰り返しにわたり維持される誤差信号の和（running sum）とを乗じた結果である。積分項は、比例弁１３０が最高設定で圧力がまだ低い場合、または最低比例弁設定であり圧力がまだ高い場合は、アップデートされない。この結果、積分項が、圧力を目標値より極端に超えさせることを防ぐことができる。圧力がゼロになると、積分項はリセットされる。
【００６１】
ソフトウェアは微分項も含めてセットアップされているが、ゲインは実験的に０と選択されて、制御ループには影響はない。本開示の教示では、ＰＩＤ制御アルゴリズムの実施のために適当なゲイン定数の測定に使用可能な任意の種々の方法を実施して、その方法は恐らく微分ゲインの値を提供する。
【００６２】
数学的には、説明した制御アルゴリズムは下記のように表わされる。
圧力が０ｍｍＨｇのとき、スタートアップでcal loをadc310値と読み取る
圧力が２２５ｍｍＨｇのとき、cal hiが工場でadc３１０値に設定
cal レンジ＝cal hi-cal lo
圧力測定＝（（adc-cal loの生入力）＊２２５）／cal レンジ
デルタt＝（ユーザー、プロフィルモード、アラームなどに起因する）圧力変化後の経過タイマーティック
デルタp＝（７．５ｍｍＨｇ＊デルタt）／秒毎１００ティック
所望の圧力＝圧力設定＋／−デルタｐ（＋／−は圧力が増加されているか低下されているかによる）
所望圧力は圧力設定を越えないように抑制される
誤差信号＝所望圧力−測定圧力
比例項＝比例ゲイン＊誤差信号
比例弁１３０が最高設定であり圧力がまだ低すぎる場合、あるいは比例弁１３０がその最低設定であり圧力がまだ高い場合、積分和をスキップする、さもなければ、
積分和＝積分和＋誤差信号
積分項＝積分ゲイン＊積分和
比例弁出力値＝スタートアップオフセット＋比例項＋積分項
下記には、ＰＩＤ制御アルゴリズム３０２およびフィルター３０８を実装して圧力調整を制御するＣプログラム言語の例示的なコンピュータープログラムを示す。
【００６３】

【００６４】
図示する外傷治療装置１０が上記プログラムを実行すると、患者の外傷に加えられる負圧変化率が制御される。コンピュータープログラムの入力パラメータには、圧力が加えられる外傷の所望圧力および認識コードを含む。当業者はコンピュータープログラムの適当な作動には、圧力変換器１２４が測定した最新のデジタル変換した圧力の測定値が記憶されてある記録箇所へのアクセスが必要であることを理解するだろう。
【００６５】
まず、コンピュータープログラムは、正当な外傷が圧力を加える外傷として特定されているかを確認する。もし適当な外傷が特定されていない場合、その機能は妥当でない外傷が特定されたと述べた誤差メッセージをユーザーインターフェースに送る。もし適当な外傷が特定されると、所望圧力から最新の圧力測定値を用いて圧力誤差信号を計算する。次にその機能は所望の圧力が到達可能であるかを決定する、すなわち、最高可能圧力にすでに達していて所望圧力よりまだ低い場合、或いは最低可能圧力に達していて現在の圧力が所望圧力よりまだ高い場合である。もしこのどちらかの状態が存在する場合、ＰＩＤコントローラ３０２の積分項はアップデートされない。もしこのどちらの状態も存在しない場合、現在の誤差項を、積分項が最後にリセットされてからの誤差項の累積和に加算して、積分項をアップデートする。ＰＩＤコントローラ３０２の微分項は、圧力誤差の最後の値を、圧力誤差の現在の値から減算して、計算する。圧力誤差の現在の値は圧力誤差の最後の値として記憶されて次のループで使用される。
【００６６】
最後に、ＰＩＤ制御３０２は、パルス幅変調器のデューティサイクルのフィルターされていない出力値を提供するように実行される。所望圧力がゼロである場合、パルス幅変調器３０４のデューティサイクルの濾過されてない出力値はゼロに設定される。さもなければ、パルス幅変調器３０４のデューティサイクルのフィルターされていない出力値は、最後の出力値と、誤差信号と比例ゲインの積、積分値と積分ゲインの積、および微分値と微分ゲインの積、の和に設定される。フィルターされていない出力値はフィルターされて、ＰＷＭの出力が最高可能圧力変化より大きい圧力変化をどの方向にも誘導しないことを確実にする。
【００６７】
下記の詳細の記述では、特定の回路タイプおよび供給元を有しているいくつかの集積回路および他の部品が特定される。多くの場合、これらの特に特定された回路型および供給元の端子名およびピン番号が言及される。しかしこれは特定された回路のみが、記載された機能を実施する同じ或いは他の任意の源から使用可能な回路であると意味するわけではない。他の回路も、記載の機能を実施する同じ或いは他の供給元から典型的に使用可能である。そのような他の回路の端子名およびピン番号は、本明細書に特定される特定の回路に表示されるものと同じであっても同じでなくてもよい。
【００６８】
図６を参照すると、圧力変換器１２４の圧力センサー回路が示されている。前述のとおり、装置１０は二つの異なる廃棄物収集キャニスター３８、３９の圧力を感知する二つの平行するシステム回路を有する。従って、キャニスター３８、３９の一つの圧力を感知することに関連している、下記の回路の記載は特に言及がなければ両方のキャニスターに適用可能である。圧力変換器１２４は例示のようにＳｅｎｓｙｎのSDX05G2-A圧力変換器であるが、MotorolaのMPX5050GVP集積タイプ圧力センサーなどの他の圧力変換器も使用できる。
【００６９】
圧力変換器１２４の供給電圧端子、ピン５、は、例示するＭＩＣ５２００低ドロップアウト調整器、の電圧調整器７００の出力端子の対に結合されている。電圧調整器７００の出力端子は差動増幅器７０２、例えばBurr-BrownのＩＮＡ１２２Ｕ低電力計測増幅器、のＶ＋端子に結合されている。圧力変換器１２４のピン５は１１マイクロファラド（μＦ）の容量を介してアースに接続される。圧力変換器１２４のピン２もアースに接続される。圧力変換器１２４の出力ピン１は変換器７０２の反転入力端子（−）に結合される。圧力変換器１２４の圧力ピン３は増幅器７０２の非反転入力端子（non-inverting input terminal）（＋）に結合されている。
【００７０】
変換器７０２のＶ−およびＲｅｆ端子はアースに接続される。１．２４キロオーム（Ｋｏｈｍ）ゲイン調整抵抗器は変換器７０２のＲＧ端子に結合している。変換器７０２の出力端子、ピン６、は１００キロオーム抵抗器を介してＶＡＣ１ラインに結合している。ＶＡＣ１ラインは０．２２μＦコンデンサーを介してアースに接続される。電圧調整器７００のグラウンド端子（GrouND terminal）はアースに接続される。電圧調整器７００の入力およびエネイブル端子は＋１２Ｖに結合している。
【００７１】
図７Ａ〜７Ｂを参照すると、VAC1ラインは二つのアナログデジタル変換器（Ａ／Ｄ）７０４、７０６のそれぞれの入力端子、Ａ１、に結合している。ＡＤ変換器７０４、７０６は例示のTexas InstrumentsのTLC 2543ＡＤ変換器である。圧力変換器２２９のVAC2ラインはＡＤ変換器７０４、７０６のそれぞれのＡ０入力端子に結合している。各ＡＤ変換器７０４、７０６のGrouND端子および-REFerence端子はアースに接続される。システムのVoltageREFerence1ラインはＡＤ変換器７０４、７０６の両方の+REFerence端子に結合している。システムのVREF1ラインは、約１０μＦのキャパシタンスおよび４．１ボルトのツェナーダイオードを介してアースに接続している。システムのVREF1ラインは８２５オーム抵抗器を介してシステムのA5Vラインにも結合している。
【００７２】
ＡＤ７０４、７０６の両方の電圧供給端子ＶＣＣは、それぞれ１０μＦのキャパシタンスを介して、システムの5VCCラインに結合されて、アースに接続している。システムのV-BATTeryライン、I-BATTeryライン、MONitor3.3ライン、V-PIEZOライン、T-BATTeryライン、MONitor12ライン、MONitor5ライン、MONitor3.3ライン、I-MOTOR-1Aライン、I-MOTOR-1Bライン、I-MOTOR-2Aライン、I-MOTOR-2Bラインは、ＡＤ変換器７０４の端子Ａ４、ＡＤ変換器７０４のＡ５、ＡＤ変換器７０４のＡ６、ＡＤ変換器７０４のＡ７、ＡＤ変換器７０４のＡ８、ＡＤ変換器７０６のＡ４、ＡＤ変換器７０６のＡ５、ＡＤ変換器７０６のＡ６、ＡＤ変換器７０６のＡ７、ＡＤ変換器７０６のＡ８、ＡＤ変換器７０６のＡ９、ＡＤ変換器７０６のＡ１０のそれぞれに結合される。
【００７３】
システムのV-BATTラインは、０．１μＦコンデンサーおよび１００キロオーム抵抗器から構成される並列ＲＣネットワークを介してアースに接続される。V-BATTラインは４０２キロオーム抵抗器を介してシステムのBATTery+ラインにも結合している。システムのT-BATTラインは０．１μＦコンデンサーを介してアースに接続され、４０２キロオーム抵抗器を介してシステムのBATTERY-THERMALラインに結合している。システムのMON12ラインは０．１μＦコンデンサーおよび１０キロオーム抵抗器の並列組合せを介してアースに接続される。MON12ラインは、システムの+12Voltラインに３０．１キロオーム抵抗器を介して結合している。
【００７４】
システムのMON5ラインは、０．１μＦコンデンサーおよび１０キロオーム抵抗器の並列ＲＣネットワークを介してアースに接続される。MON5ラインは、１０キロオーム抵抗器を介してシステムの５ＶＣＣラインにも結合している。システムのMON3.3ラインは、０．１μＦコンデンサーを介してアースに接続され、１００キロオーム抵抗器を介してシステムの３．３VCCラインにも結合している。シリアルクロックラインはＡＤ変換器７０４、７０６両方のInputOututCLocK端子に結合している。システムのMasterInSlaveOutラインはＡＤ変換器７０４、７０６両方のDataINput 端子に結合している。
【００７５】
システムのnotAnalogtoDigitalConverterChipSelect0およびnotAnalogtoDigitalConverterChipSelect1ラインはＡＤ変換器７０４、７０６それぞれのnotChipSselect端子に結合している。システムのnotADCCS0およびnotADCCS1ラインはそれぞれ個別に、１００オーム抵抗器および１００ｐＦコンデンサーの直列接続（serial combination）を介して、地面に結合している。ＡＤ変換器７０４のDataOutput端子はnon-inverting バッファー増幅器、図示するFairchildの74 VHC125カッドバッファー（quad buffer）７０８の四分の一、の入力端子１Ａに結合している。カッドバッファー７０８のbuffer 1notOutputenable端子はシステムのnotADS-CS0ラインに結合している。
【００７６】
ＡＤ変換器７０６のDataOUTput端子は、バッファー７０８の非反転バッファー増幅器の入力端子２Ａに結合している。カッドバッファー７０８のbuffer 2notOutputEnable端子はシステムのnotADC-CS1ラインに結合している。これらのバッファーの出力端子、カッドバッファー７０８のピン３および６は、システムのMasterInSlaveOutラインに結合している。システムのGG-DataInputラインはカッドバッファー７０８の別のバッファーの入力端子、ピン１２に結合している。３Ｖに変換されるGG-DIはこのバッファーの出力端子、ピン１１に現れる。このバッファーのnotOutputEnable端子は、１キロオーム抵抗器を介してアースに接続される。最後のバッファーの入力端子３Ａおよび3notOutputEnableはアースに接続される。
【００７７】
図８Ａ〜８Ｅを参照すると、コントローラ２０はマイクロプロセッサー（μＰ）３２０を含み、それは図示のようにＭｏｔｏｒｏｌａのMC68LK332QPμＰである。μＰ３２０のnonInterruptReQuest4、nonInterruptReQuest5、nonInterruptReQuest6、およびnonInterruptReQuest7端子は、システムのGG-DI-3V、GG-DO、GG-CLK、およびnonNMIラインにそれぞれ結合している。μＰ３２０のTP0、TP1、TP6、TP7、およびTP10端子は、システムのVALVE2、VALVE1、STEP2、STEP1、およびClocK-TESTラインにそれぞれ結合している。３２．７６８キロヘルツ（ＫＨｚ）クロック回路は、μＰ３２０のeXTernALおよびEXTernAL端子に結合している。この回路は３２．７６８ＫＨｚのクリスタルを含み、その一端はEXTAL端子に結合してもう一端は３３２キロオーム抵抗器を介してXTAL端子に結合している。クリスタルの両端子は別個の１２ピコ-ファラド（ｐＦ）コンデンサーを介してアースに接続される。XTALおよびEXTAL端子は１０メガオーム（Ｍｏｈｍ）抵抗器を介してアースに接続される。
【００７８】
μＰ３２０のXFCおよびVDDSYN端子は並列回路を介して結合され、その一つの足は直列の１８．２キロオーム抵抗器および０．１μＦコンデンサーを含み、もう一つの足は０．０１μＦコンデンサーを含む。端子VDDSYNは、０．１μＦコンデンサー、０．０１μＦコンデンサー、および０．１μＦコンデンサーの並列した組合せでアースにも接続される。端子VDDSYNは、１００オーム抵抗器を介して＋３．３VCCに結合している。
【００７９】
システムのCLKOUT、MISO、MOSI、およびSCKラインは、μＰ３２０のCLKOUT、MISO、MOSI、およびSCKラインにそれぞれ結合している。システムのnotADC-CS0およびnotADC-CS1ラインは、μＰ３２０のnotPeripheralChipSelect0/notSlaveSelectおよびnotPeripheralChipSelect1端子のそれぞれに結合している。μＰ３２０のnotPeripheralChipSelect3端子は、例えばMicrochip Technologyの２５ＬＣ３２０タイプ４キロビット（Ｋ）×８ビット電気消去可能プログラマブル読出し専用メモリーなどの、電気消去可能プログラマブル読出し専用メモリー（ＥＥＰＲＯＭ）モジュール７２０の、notChipSelect端子に結合される。
【００８０】
ＥＥＰＲＯＭ７２０のNotWriteProtectおよびnotHOLD端子はシステムのnotEE_WPラインに結合している。ＥＥＰＲＯＭ７２０のSerialdataInputおよびSerialdataOutput端子は、システムのMOSIおよびMISOラインにそれぞれ結合している。ＥＥＰＲＯＭ７２０のVCC端子は、システムの３．３VCCラインおよび０．１μＦコンデンサーを介してアースに接続している。ＥＥＰＲＯＭ７２０のVSS端子もアースに接続している。ＥＥＰＲＯＭ７２０のSCK端子はシステムのSCKラインに結合している。
【００８１】
システムのTransmitData(TXD)およびReceiveData（ＲＸＤ）ラインは、μＰ３２０のTXDおよびRXD端子のそれぞれに結合している。
μＰ３２０のnotInstructionPIPEline/DevelopmentSerialOut, notInstructionFETCH/DevelopmentSerialIn,notBreaKPoinT/DevelopmentSerialCLocK,TSTIME/ThreeStateControl, FREEZE/QUOtientouT,およびnotHALT端子は、システムのnotIPIPE/DSO, IFETCH/DSI, notBKPT/DSCLK, TSC, FREEZEおよびnotHALTラインのそれぞれに結合している。μＰ３２０のnotRESET端子はシステムのnotRESETラインに結合しておよび手動リセットジャンパーを介してアースに接続している。
【００８２】
μＰ３２０のnotRESET端子は、図示するＩＤＣ１０コネクターの、共通のリボンケーブルコネクター７１０のピン７と、８２５オーム抵抗器を介してシステムの３．３VCCラインと、接合ダイオードおよび１キロオーム抵抗器の直列接続を介してデータラインＤ３と、およびＮチャネルエンハンスメントモード電界効果トランジスター（ＦＥＴ）のドレーン端子と、にも結合している。ＦＥＴの供給端子はアースに接続され、ゲート端子はマイクロプロセッサー監視回路７０８、図示するMAX824TELK集積μＰ監視回路、のReSeT端子に、１キロオーム抵抗器を介して結合している。
【００８３】
μＰ監視回路７０８の電力供給、VCCおよびGrouND端子はシステムの３．３VCCラインおよびアースにそれぞれ接続される。μＰ監視回路７０８のWatchDogInput端子はシステムのnotWatchDogSTRoBeラインに１０キロオーム抵抗器を介して結合され、ジャンパーを介してシステムのCLocKOUTラインに結合している。
【００８４】
μＰ３２０のnotBusERRor端子はコネクター７１０のピン２に結合している。コネクター７１０のピン１、ピン３および５、ピン９、ピン４、ピン６、ピン８、およびピン１０はシステムのnotDS、アース、３．３ＶＣＣ、notBKPT/DSCLK,FREEZE,notIFETCH/DSIおよびnotIPIPE/DSOラインそれぞれに結合している。μＰ３２０のアドレス端子、Ａ０〜Ａ１９はシステムのアドレスバスラインＡ０−Ａ１９にそれぞれ結合している。μＰ３２０のデータ端子Ｄ０〜Ｄ１５はシステムのデータバスラインＤ０〜Ｄ１５にそれぞれ結合している。
【００８５】
μＰ３２０のAddress21/ChipSelect8,Address22/ChipSelect9, Address23/ChipSelect10端子は、システムのnotSTEPPERS, notSWitchSENSORS,およびCONTROL1ラインにそれぞれ結合している。notChipSelectBOOT, notBusRequest/notChipSelect0,notBusGrant/ChipSelect1,およびBusGrantACKnowledge/ChipSelect2は、システムのnotBOOT, notDATA, notRAM, notRAMLラインにそれぞれ結合している。μＰ３２０のFunctionCode0/notChipSelect3, FunctionCode1/notChipSelect4, FunctionCode2/notChipSelect5端子は、システムのnotLCD, notSWitchPANEL,およびnotLEDSラインにそれぞれ結合している。
【００８６】
μＰ３２０のRead/Write端子は、ヘックス（Hex）シュミットインバーター、図示するようにFairchildの７４ＶＨＣ１４ヘックス・シュミットインバーター、の入力に結合している。ヘックス・シュミットインバーターの出力は第一オアゲートの第一入力、図示するように７４ＶＨＣ３２カッド２入力オアゲート、に結合している。第一オアゲートの第二入力端子はμＰ３２０のnotDataStrobe端子に結合され、オアゲートの出力端子はシステムのnotReaDラインに結合している。μＰ３２０のＲ／ＷおよびＤＳ端子は第二２入力オアゲートの二つの入力端子にも結合している。第二オアゲートの出力端子はシステムのnotWRiteラインに結合している。μＰ３２０のPortE6/SIZe0, notDataSizeACKnowledge0, notDataSizeACKnowledge1, notAutoVECtor,およびMODeCLocK端子は、システムのnotWatchDogSTRoBe, notDSACK0, notDSACK1, notAVEC,およびMODCLKラインのそれぞれに結合している。μＰ３２０のVoltageSTandBy端子はアースに接続している。
【００８７】
コントローラ２０は四つのメモリーモジュールを含み、その一つはブートブロックフラッシュメモリーモジュール７１２、図示するＩｎｔｅｌのTE28F800B3B3ボルトアドバンストブートブロックフラッシュメモリである。ブートブロックフラッシュメモリモジュール７１２のデータ端子Ｄ０−Ｄ１５は、システムのデータバスラインＤ０−Ｄ１５にそれぞれ結合している。メモリーモジュール７１２のアドレス端子、Ａ０−Ａ１８は、システムのアドレスバスラインＡ１−Ａ１９にそれぞれ結合している。更に、Ａ０−Ａ１９ラインはそれぞれ２２オーム抵抗器および１００ｐＦコンデンサーの直列な組合せを介してアースに接続している。メモリーモジュール７１２の電圧供給端子、VCCQおよびVoltageProgram/erasePowerはシステムの３．３VCCラインに結合している。メモリーモジュール７１２のnotResetdeepPowerdown, notChipEnable, notOutputEnable, notWriteEnable端子は、システムのnotRESET, notBOOT, notRD,およびnotWRラインにそれぞれ結合している。モジュール７１２のnotWriteProtect端子は、１０キロオーム抵抗器を介してアースに接続され、ジャンパーを介してシステムの３．３ＶＣＣラインに結合している。
【００８８】
コントローラ２０に含まれる別のメモリーモジュールは、フラッシュプログラマブル消去可能読出し専用メモリー（ＰＥＲＯＭ）モジュール７１４、図示するAtmelのAT29LV256ＰＥＲＯＭである。ＰＥＲＯＭモジュール７１４のデータ端子Ｄ０−Ｄ１７は、システムのデータバスラインＤ８−Ｄ１５にそれぞれ結合している。ＰＥＲＯＭモジュール７１４のデータ端子Ｄ０−Ｄ１７は、システムのデータバスラインＤ８−Ｄ１５にそれぞれ結合している。メモリーモジュール７１４のアドレス端子、Ａ０−Ａ１４は、システムのアドレスバスラインＡ０−Ａ１４にそれぞれ結合している。メモリーモジュール７１４のnotOutputEnable, notChipEnable,およびVCC端子は、システムのnotRD, notDATAおよび３．３VCCラインそれぞれに結合している。モジュール７１４のVotageProgram/erasePower端子は、選択可能なジャンパーを介してシステムの３．３VCC或いはnotWRのどちらかに結合している。
【００８９】
コントローラ２０は二つの２５６Ｋのスタティックランダムアクセス記憶装置モジュール７１６，７１８、図示する二つのISSIのIS62LV2568ALL ２５６Ｋ ８ビットスタティックＲＡＭ、を含む。ＲＡＭモジュール７１６，７１８のデータ端子Ｄ０−Ｄ７はシステムのデータバスラインＤ０〜Ｄ７，Ｄ８〜Ｄ１５それぞれに結合している。ＲＡＭモジュール７１６のアドレス端子Ａ０〜Ａ１７は、システムのアドレスバスラインＡ１〜Ａ１８にそれぞれ結合している。ＲＡＭモジュール７１８のアドレス端子Ａ０〜Ａ１６は、システムのアドレスバスラインＡ１−Ａ１７のそれぞれに結合している。ＲＡＭモジュール７１８のアドレス端子Ａ１７は、システムのアドレスバスラインＡ１８或いはＡ０のどちらかに、選択可能ジャンパーを介して結合している。
【００９０】
ＲＡＭモジュール７１６、７１８のChipEnable2,OutputEnable,およびRead/Write端子は、システムの３．３VCCライン、notRD、およびnotWRラインにそれぞれ結合している。ＲＡＭモジュール７１６，７１８のChipEnable1端子は、システムのnotRRRAMLおよびnotRAMラインにそれぞれ結合している。システムのnotRD, notDATA, notWR, notRAM,およびnotRAMLラインはそれぞれ、１００オーム抵抗器および１００ｐＦコンデンサーの各直列な組合せを介してアースに接続している。
【００９１】
図９Ａ〜図９Ｄを参照すると、ユーザーインターフェース１８は各システム１４、１６用の制御を含む。これらの制御の一つのみを説明して、特に記載が無い限り他の制御も同一であると理解される。メンブレンスイッチパネルのスイッチ或いはボタンはシステムのnotHOME-KEY, notUPARROW, notDowNARROW, notBACK, notENTER, notFLUSH, notPAUSEおよびnotSILENCEラインのそれぞれに、一組のフィルターアレイ７２２の各１００ｐＦ／１００オームフィルターを介して結合され、一つ目のフィルターアレイ７２２はnotHOME-KEY, notUPARROW, notDNARROW,およびnotBACKラインと関連させて、二つ目のフィルターアレイ７２２はnotENTER, notFLUSH, notPAUSE,およびnotSILENCEラインと関連させられる。これらのラインは各３．３キロオームプルアップ抵抗器（pull-up resistor）を介して＋３．３供給電圧に結合している。これらのラインは、Fairchildの７４ＶＨＣ２４４オクタルバッファー７２４の各入力端子１Ａ１，１Ａ２，１Ａ３，１Ａ４，２Ａ１，２Ａ２，２Ａ３および２Ａ４にも結合している。バッファー７２４の各出力端子１Ｙ１，１Ｙ２，１Ｙ３，１Ｙ４，２Ｙ１，２Ｙ２，２Ｙ３，および２Ｙ４はシステムのＤ０−Ｄ７ラインにそれぞれ結合している。別のシステム１４、１６の各出力端子は、システムのＤ８〜Ｄ１５ラインに結合している。
【００９２】
特定の表示器およびパネル照明は二つのシステム１４，１６において共通しており、電力表示器、電池表示器、および消音表示器（silence indicator）、およびバックライトなどが含まれる。電源スイッチは、約１０ＭＨｚに調整されたフィルターを介してシステムのnotPOWER LEDラインに結合されて、notPOWER LEDラインは直列の３１６オーム抵抗器を介してトランジスターのコレクター、例えばAllegro MicrosystemsのULN2003 ダーリントンアレイ７２６のダーリントン結合トランジスター（Darlington-coupled pair）の出力端子ＩＣに結合している。システムのnotBATTERY LEDラインは約１０ＭＨｚに調整されたフィルターを介して直列３１６オーム抵抗器に結合して、３１６オーム抵抗器は例えばアレイ７２６の端子２Ｃに結合している。システムのnotSILENCE LEDラインは約１０ＭＨｚに調整されたフィルターを介して直列３１６オーム抵抗器に結合して、３１６オーム抵抗器は、例えばアレイ７２６の端子３Ｃに結合している。システムのnotBacKLIGHTラインは、例えばアレイ７２６の端子４Ｃに結合している。
【００９３】
システムの＋５Ｖ 5VCCは表示器ＬＥＤ７２８、７３０，７３２、７３４の陽極に結合している。ＬＥＤ７２８，７３０，７３４の陰極は各直列３１６オーム抵抗器を介してアレイ７２６の関連する端子５Ｃ、６Ｃおよび７Ｃに結合している。ＬＥＤ７３４の陰極は３１６オーム抵抗器を介してアースに接続している。
【００９４】
システムのＤ０〜Ｄ７ラインは各フリップフロップの入力端子、例えばFairchildの７４ＶＨＣ２７３オクタルＤ型フリップフロップ７３６の入力端子Ｄ０−Ｄ７それぞれ、に結合している。各フリップフロップの出力端子、例えばフリップフロップ７３６の端子Ｑ０−Ｑ６は、各トランジスターのベース、例えばダーリントンアレイ７２６の入力トランジスターのベースなどに結合している。フリップフロップ７３６のCLocKおよびnotMasterReset端子は、システムのnotLEDSおよびnotRESETラインのそれぞれに結合している。フリップフロップ７３６のCLK端子は１００オーム抵抗器および１００ｐＦコンデンサーの直列接続を介してアースにも接続している。フリップフロップ７３６のＶＣＣ端子は３．３ＶＣＣに結合して、０．１μＦコンデンサーを介してアースに接続している。
【００９５】
図１０Ａ〜図１０Ｆを参照すると、ユーザーインターフェース１８は、システム情報を介護者へ表示しておよび介護者から情報を取得するためのＬＣＤインターフェースを含む。第一オクタルトライステート（3-state）バッファーアレイ７３８、例えば、トライステート出力のFairchildの74HCT244オクタルバッファー／ラインドライバー、および第二オクタルトライステートバッファーアレイ７４０、例えば、トライステート出力のFairchildの74VHC244オクタルバッファー／ラインドライバー、が並列に作動して、ＬＣＤから入力および出力情報をシステムデータバスへ転送する。
【００９６】
バッファーアレイ７３８の入力端子Ａ１−Ａ８およびバッファーアレイ７４０の出力端子Ｙ１〜Ｙ８は、システムのアドレスバスラインＤ８〜Ｄ１５にそれぞれ結合している。バッファーアレイ７３８の出力端子Ｙ１〜Ｙ８およびバッファーアレイ７４０の入力端子Ａ１−Ａ８は、システムのLCD-D0, LDC-D1, LCD-D2, LCD-D3, LCD-D4, LCD-D5, LCD-D6,およびLCD-D7ラインにそれぞれ結合している。システムのLCD-D0からLCD-D7ラインは、フィルターアレイ７４２の対の各１００ｐＦ／１００オームフィルターを介してＬＣＤコネクター７４４のピン６〜１３に結合している。
【００９７】
バッファーアレイ７３８、７４０のVCCおよびGrouND端子はシステムの３．３VCCラインおよびアースにそれぞれ接続している。更に、バッファーアレイ７３８、７４０のVCC端子は各０．１μＦコンデンサーを介してアースに接続している。システムのnotLCDおよびnotWRラインは２−入力オアゲートの入力に結合され、２−入力オアゲートの出力はアレイバッファー７３８のnot1OutputEnableおよびnot2OutputEnable端子に結合している。同様に、システムのnotLCDおよびnotRDラインは２−入力オアゲートの入力に結合され、２−入力オアゲートの出力はアレイバッファー７４０のnot1OutputEnableおよびnot2OutputEnable端子に結合している。
【００９８】
システムのnotLCDラインはＤ型フリップフロップ７４６、図示するようにFairchildの74HCT74 Dual Ｄ型フリッププロップ、の入力端子Ｄにも結合される。システムのCLKOUTラインはフリップフロップ７４６のClocK端子に結合して、１００オーム抵抗器および１００ｐＦコンデンサーの直列な組合せを介してアースに接続している。フリップフロップ７４６のGRounDおよびVCC端子は、アースに接続してシステムの5VCCラインにそれぞれ結合している。フリップフロップ７４６のCLeaRおよびPReset端子は、それぞれの１キロオーム抵抗器を介してシステムのVCCおよび5VCCラインにそれぞれ結合している。
【００９９】
フリップフロップ７４６の出力端子、Ｑ、およびシステムのnotLCDラインは2-inputアンドゲートの入力に結合している。notLCDラインは１００オーム抵抗器および１００ｐＦコンデンサーの直列接続を介してアースにも接続している。アンドゲートの出力はシステムのnotDeLaY-LCDラインに結合している。システムのnotWR,notRD,A0,notDLY-LCD,およびnotRESETラインは、オクタルバッファーアレイ７４８、図示するトライステート出力のFairchildの74HCT244オクタルバッファー、の各入力端子Ａ１〜Ａ５に結合している。
【０１００】
バッファーアレイ７４８の入力Ａ６−Ａ８は、各々の１００キロオーム抵抗器を介して接地される。バッファーアレイ７４８のnot1OutputEnable,not2OutputEnable,およびGrounD端子は、接地される。バッファーアレイ７４８の電圧端子（voltage terminal）、VCC、はシステムの5VCCラインに結合して、０．１μＦコンデンサーを介して接地される。バッファーアレイ７４８の出力端子、Ｙ１〜Ｙ５、はシステムのnotLCD-WRITE,notLCD-READ,LCD-A,notLCD-ChipSelect,およびnotLCD-RESETラインに結合され、それらはそれぞれの１００ｐＦ／１００オームフィルター（例えば、約１０ＭＨｚで調整されたフィルター）を介してコネクター７４４のピン３、２、４、５、および１のそれぞれに結合される。四つのフィルターはフィルターアレイ７４３に含まれる。
【０１０１】
コネクター７４４にはコントラスト調整のための接続が含まれる。コントラスト調整の電力は、逆相チャージポンプ（inverting charge pump）７５０、例えば調整可能なMaximのMAX868タイプ２×逆相チャージポンプ、により提供される。ポンプ７５０のnotSHutDoWnおよびvoltageINput端子は、システムの5VCCラインに結合している。ポンプ７５０のPowerGrouNDおよびanalogGrouND端子は、システムのアースに接地される。別個の０．１μＦコンデンサーが、ポンプ７５０の浮遊コンデンサー２＋とコンデンサー２−端子と、コンデンサー１＋とコンデンサー１−端子との間に結合される。ポンプ７５０のＣ１＋端子は、０．１μＦコンデンサーを介して第一整流ダイオードの陽極および第二整流ダイオードの陰極に結合している。
【０１０２】
第一ダイオードの陰極は、ポンプ７５０のOUTput端子に結合して、０．１μＦコンデンサーを介してアースに結合している。第二ダイオードの陽極は、１．０μＦコンデンサーを介してアースに、１０キロオーム抵抗ポット（resistor pot）の第一端子に、および３７４キロオーム抵抗を介してポンプ７５０のFeedBack端子に結合している。ポンプ７５０のＦＢ端子は、１００キロオーム抵抗器を介してシステムの5VCCラインにも結合している。第二端子の１０キロオームポットはアースに直接接続される。１０キロオームポットの第一端子および掃引端子（sweep terminal）は、コネクター７４４のピン１６，１７に約１０ＭＨｚに調整された別個のフィルターを介してそれぞれ結合している。
【０１０３】
図１１Ａ〜図１１Ｃを参照すると、システム１４、１６は別個のシリンジ駆動モータ７２、１７２の制御をそれぞれ含む。これらの制御の一つのみが説明されるが、特に記載が無い限り、他と概して同様であると理解される。システムのnotSTEPPERSラインはオクタルＤ型フリップフロップ７５２、図示するようにFairchildの74VHC273 オクタルＤ型フリップフロップ、のClocK端子に結合している。フリップフロップ７５２のVCC,GrounD,およびMasterReset端子は、システムの３．３VCCライン、ground、systemnotRESET端子にそれぞれ結合している。更に、フリップフロップ７５２のVCC端子は０．１μＦコンデンサーを介してアースに接続される。
【０１０４】
フリップフロップの入力端子、Ｄ０−Ｄ７、はシステムのデータバスＤ０〜Ｄ７にそれぞれ結合している。フリップフロップ７５２の出力端子Ｑ０，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，およびＱ５は、例えばＳＧＳ−ＴｈｏｍｓｏｎのL297ステッパー電動機コントローラ、のステッパー電動機コントローラ７５４のDIRection,HALF/notFULL,notRESET,CONTROL,およびENABLE端子のそれぞれに結合している。コントローラ７５４のVCC, GrounD,およびSTEP端子は、システムの5VCC, ground,およびSTEP2ラインにそれぞれ結合している。更に、コントローラ７５４のVCC端子は、０．１μＦコンデンサーを介してアースに接続される。コントローラ７５４のOSCillator端子は、３，３００ｐＦコンデンサーを介してアースに接続して、２２．１キロオーム抵抗器を介してシステムの5VCCラインに接続している。
【０１０５】
駆動モータ７２と関連しているコントローラ７５４のSYNChronize端子は、駆動モータ７１２のコントローラ回路に結合している。コントローラ７５４のVoltageREFerence端子は、０．１μＦコンデンサーを介してアースに接続して、および１キロオーム抵抗ポットのワイパーに結合している。この１キロオーム抵抗ポットの第一端子はシステムの5VCCラインに結合して、第二端子はシステムのアースに接続している。コントローラ７５４のmotorphaseA,motorphaseB,およびnotINHibit1端子は、図示するSGS-Thomson L6203 DMOS全波駆動回路（Full Bridge Driver）の第一全波駆動回路７５６のINPUT1,INPUT2,およびENABLE端子に結合している。コントローラ７５４のmotorphaseC,motorphaseD,およびnotINHibit2端子は、第二全波駆動回路７５８のINPUT1,INPUT2,およびENABLE端子に結合している。コントローラ７５４のSENSe1およびSENSe2端子は、駆動回路７５６、７５８のSENSe端子のそれぞれに、各２２．１キロオーム抵抗器を介して結合している。コントローラ７５４のSENSe1およびSENSe2端子は各１００ｐＦコンデンサーを介してアースに接続している。
【０１０６】
駆動回路７５６、７５８のVoltageREFerence端子は、各０．２２μＦコンデンサーを介してアースに接続している。駆動回路７５６、７５８のVoltageSupply端子はシステムのMOTOR-POWERラインに、それぞれの０．１μＦコンデンサーを介してアースに、それぞれの０．１μＦコンデンサーを介してシステムのMOTOR-GNDラインに結合している。システムのMOTOR-GNDラインは、２２μＦコンデンサーを介してシステムのMOTOR-POWERラインに、および各０．１オーム抵抗器を介して駆動回路７５６、７５８のSENSe端子にも結合している。駆動回路７５６、７５８のSENSe端子は、各４０２キロオーム抵抗器を介して、システムのI-MOTOR-1AおよびI-MOTOR-1Bラインにそれぞれ結合している。システムのI-MOTOR-1AおよびI-MOTOR-1Bラインは、各０．２２μＦコンデンサーを介してアースにも接続している。
【０１０７】
駆動回路７５６，７５８のOUTput1端子は、各０．０１５μＦコンデンサーを介して、駆動回路７５６，７６８のBOOT1端子に結合している。同様に、駆動回路７５６，７５８のOUTput2端子は、各０．０１５μＦコンデンサーを介して、駆動回路７５６，７６８のBOOT1端子にそれぞれ結合している。駆動回路７５６，７５８のOUT1端子は、それぞれの１０オーム抵抗器および０．０２２μＦコンデンサーの直列接続を介して、駆動回路７５６，７５８のOUT2端子にも結合している。駆動回路７５６のOUT1およびOUT2端子および駆動回路７５８のOUT1およびOUT2端子は、洗浄駆動回路コネクター７６０（flush drive connector）のピン１−４それぞれと、図示するHarris SP723電子保護アレイの、電子保護アレイ７６２のINput3, INput4, INput5,およびINput6端子それぞれに結合している。保護アレイ７６２のVoltage+およびVoltage-端子は、システムのMOTOR-POWERおよびMOTOR-GNDラインにそれぞれ結合している。
【０１０８】
図１２Ａ〜図１２Ｅを参照すると、外傷治療装置１０の電力コントローラが示される。電力コントローラは、８ビットＣＭＯＳマイクロコントローラー７６４、図示のMicrochipのPIC16C622ＥＰＲＯＭベース８ビットＣＭＯＳマイクロコントローラー、を含む。４メガヘルツ（ＭＨｚ）のクロック回路がマイクロコントローラー７６４のOSCillator1/CLocKINおよびOSCillator2/CLocKOUT端子に結合している。この回路は、マイクロコントローラー７６４のOSC1/CLKINおよびOSC2/CLKOUT端子に結合している４ＭＨｚのクリスタルを含む。OSC1/CLKINおよびOSC2/CLKOUT端子は、各２２ｐＦコンデンサーを介してアースにも接続している。マイクロコントローラー７６４のRportA0/ANaloginput0およびRportA1/ANaloginput1端子は、２２．１キロオーム抵抗器および０．０１μＦコンデンサーの並列組合せをそれぞれ介してアースに接続している。RA0/AN0およびRA1/AN1端子は、別個の１００キロオーム抵抗器をそれぞれ介して、システムのPSおよび+12ラインに結合している。
【０１０９】
マイクロコントローラー７６４のRportA4/TOCK1,VDD,およびVSS端子は、システムのPWR-DNライン、システムのPPIC-VDDライン、およびアースにそれぞれ接続している。RportB0/INTerrupt端子は１０キロオーム抵抗器を介してアースに結合している。残りのＢポート端子、RB1-RB7、およびnotMasterCLeaR端子は、システムのPWR-SRC,PS-EN,BATT-EN,GG-DI,GG-DD,GG-CLK,BP-DQ,およびPPIC-VDDラインにそれぞれ、各１０キロオーム抵抗器を介して結合している。システムのPPIC-VDDラインは、１．０μＦコンデンサーを介してアースにも接続されて、ＭｉｃｒｅｌのMIC5200低ドロップアウト調整器などのリニアー電圧調整器７６６の出力端子、ピン１およびピン２に結合している。
【０１１０】
調整器７６６の入力端子のピン７および８と、ENable端子は２２μＦコンデンサーを介してアースに接続して、第一および第二ダイオード整流器（rectifier diode）の陰極端子に結合している。更に、調整器７６６のＥＮ端子は０．１μＦコンデンサーを介してアースに接続している。第一整流ダイオードの陽極はシステムの+12Vラインに結合している。第二整流ダイオードの陽極は、ＯＮ／ＯＦＦスイッチコネクタ７６８のピン１と、マイクロコントローラー７６４のRB0/INT端子に３０．１キロオーム抵抗器を介して結合している。スイッチコネクタ７６８のピン３は第一および第二整流ダイオードの陰極に接続している。第一整流ダイオードの陽極は第三整流ダイオードの陰極に結合して、第三整流ダイオードの陽極はシステムのＰＳラインに結合している、第二整流ダイオードの陽極は３．６ボルトツェナーダイオードの陽極に結合している。３．６ボルトツェナーダイオードの陽極はシステムのBATT+ラインに結合している。
【０１１１】
システムのPS-ENおよびBATT-ENラインはディスクリート増幅器回路７７０，７７２に結合している。ここではPS-EN増幅器回路７７０のみを説明して、特に記載が無い限り、BATT-EN増幅器回路７７２も概して同様であると理解される。システムのＰＳ−ＥＮラインは、１０キロオーム抵抗器および３．５７キロオーム抵抗器の直列接続から成る分圧器回路に結合している。例えばMMBT6427LT1ダーリントントランジスター、のダーリントントランジスターのベースは、分圧器回路の中央タップに結合している。ダーリントントランジスターのコレクターはアースに接続している。ダーリントントランジスターのエミッターはHEXFET MOSFET、図示するようにIRF4905 HEXFETPowerMOSFET、のゲートに１キロオーム抵抗器を介して結合している。
【０１１２】
HEXFET MOSFETのソース端子（source terminal）は、１０キロオーム抵抗器を介してMOSFETのゲート端子に結合して、ショットキーバリア整流ダイオードの陽極に結合している。ショットキーダイオードの陰極は、増幅器回路７７０においてシステムのＰＳラインに結合して、増幅器回路７７２においてシステムのBATT+ラインに結合している。回路７７０ではPSラインはシステムのBF-PSラインに７アンプフューズを介して結合している。BF-PSラインは電力入力コネクター（power entry connector）のピン１に結合している。電力入力コネクターのピン２は、０．１μＦコンデンサーを介してピン１に結合して、システムのMOTOR-GNDライン、およびアースに結合している。回路７７２では７アンプフューズおよび電力入力コネクターは省略される。
【０１１３】
増幅器回路７７０、７７２のHEXFET MOSFETのドレーン端子は、システムのMOTOR-POWERおよび+12Vラインに結合している。システムの+12Vラインは、２２μＦコンデンサーを介してアースに接続して、ショットキー障壁ダイオードの陽極に結合している。ショットキーダイオードの陰極は１，５００μＦコンデンサーを介してアースに接続して、１２Ｖから５Ｖバック調整器７７４のVoltageIN端子、図示するようにLinear TechnologyのLT1076-8逓降（Step-Down）スイッチングレギュレータ、に結合している。調整器７７４のGrouND端子はシステムのアースに接続している。調整器７４４の基準電圧、Vc、端子は１０キロオーム抵抗器および０．０３３μＦコンデンサーで成る直列ＲＣネットワークを介してアースに接続している。
【０１１４】
調整器７４４のVoltageSWitchおよびFeedBack/SENSE端子は、１００マイクロヘンリー（μＨ）インダクターを介して互いに結合している。調整器７４４のVsw端子は、ショットキー障壁ダイオードの陽極にも結合している。このショットキーダイオードの陰極はアースに接続している。調整器７４４のFB/SENSE端子はシステムの5VCCラインに結合して、１８００μＦコンデンサーを介してアースに接続している。システムの5VCCラインは１０μＦコンデンサーを介してアースに接続して、高電流（high-current）電圧調整器７７６、例えばMicrelのMIC29150-3.3BU 大電流低ドロップアウト調整器（High-Current Low-Dropout Regulator）、のINput端子に結合している。調整器７７６のGrouND端子はアースに接続している。調整器７７６のOUTput端子は、システムの3.3VCCラインに結合して、約１１μＦのキャパシタンスを介してアースに接続している。
【０１１５】
図１３Ａ〜図１３Ｄを参照すると、外傷治療装置１０の電池充電システムが示される。電池充電システムは高速充電コントローラ７７８（fast charge controller）、図示するUnitrode BQ2004H高速充電ＩＣ、を含む。コントローラ７７８のBATteryvoltage端子は、１００キロオーム抵抗器および０．１μＦコンデンサーから成る並列ＲＣネットワークを介して、アースに接続している。BATT端子は、４０２キロオーム抵抗器を介してシステムのBATT+ラインにも接続している。コントローラ７７８のTemperatureCutOff端子は、１０キロオーム抵抗器および０．１μＦコンデンサーから成る並列Ｒ−Ｃネットワークを介して、アースに接続している。TCO端子は、３２．４キロオーム抵抗器を介してシステムの+5CHGラインにも結合している。
【０１１６】
コントローラ７７８のTemperatureSense端子は、０．１μＦコンデンサーを介してアースに接続して、１００キロオーム抵抗器を介してシステムのBATT-THERMラインに結合している。BATT-THERMラインは３．５７キロオーム抵抗器を介してアースに接続して、４．８７キロオーム抵抗器を介してシステムの+5CHGラインに結合している。コントローラ７７８のLED1端子は、システムのDONEラインと、８４５オーム抵抗器を介してＬＥＤ７８０の陽極に結合している。ＬＥＤ７８０の陰極はアースに接続している。
【０１１７】
コントローラ７７８のSeNSeおよびシステムグランド（VSS）端子はアースにも接続している。コントローラ７７８のLED2端子はシステムのFAST-CHGラインに結合している。コントローラ７７８の充電電流制御、MOD、端子は、４．８７キロオーム抵抗器を介してシステムのnotDISABLE-CHGラインに結合して、５．１ボルトツェナーダイオードの陽極に結合している。５．１ボルトツェナーダイオードの陰極はアースに接続している。コントローラ７７８のvoltage supply（VCC）、VoltageSELect、DisplaySELect、およびnotDischargeCoMmanD端子はそれぞれシステムの+5CHGラインに結合している。
【０１１８】
コントローラ７７８のTimerMode1端子は、１キロオーム抵抗器を介してシステムの+5CHGラインに結合している。TM1端子は、アースに接続するか、選択可能なジャンパーを介してシステムの+5CHGラインに直接結合してもよい。コントローラ７７８のTimerMode2端子はシステムのSHORT-CHG-HOLDOFFラインに結合している。TM2端子は、アースに直接接続するか、選択可能なジャンパーを介してシステムの+5CHGラインに結合してもよい。
【０１１９】
システムの+5CHGラインは、電圧調整器７８２、図示するようなＭｉｃｒｅｌのMIC5200-5.0BM 低ドロップアウト調整器、のOUTput端子、ピン１および２、に結合して、１．０μＦコンデンサーを介して調整器７８２のGrouND端子に結合している。調整器７８２のGND端子はアースに接続している。調整器７８２の入力端子、ピン７および８と、ENable端子とは、１．０μＦコンデンサーを介して調整器７８２のGND端子に結合している。
【０１２０】
調整器７８２のＩＮおよびＥＮ端子は、第一および第二整流ダイオードの陰極にも結合している。第一整流ダイオードの陽極はシステムの+12Vラインに結合している。第二整流ダイオードの陽極はスイッチングレギュレータ７８４、図示するようなLinear TechnologyのLT1171高効率（High Efficiency）スイッチングレギュレータ、のVoltageInput端子に結合して、４７０μＦコンデンサーを介してアースに接続して、３アンペアフューズを介してシステムのBF-PSラインに結合して、１０キロオーム抵抗器を介してコントローラ７７８のnotINH端子に結合している。
【０１２１】
調整器７８４の作動電圧端子（Vc）は、１キロオーム抵抗器および１μＦコンデンサーの直列接続（series combination）を介してアースに接続している。調整器７８４のGrouND端子もアースに接続している。調整器７８４のVinおよびVoltageSWitch端子は１００μＨインダクターを介して互いに結合している。調整器７８４のVSW端子は、ショットキー障壁整流ダイオード（Schottky barrier rectifier diode）の陽極にも結合している。このショットキーダイオードの陰極はシステムのVBOOSTラインに結合して、３９０μＦコンデンサーを介してアースに結合して、１６．２キロオーム抵抗器を介して調整器７８４のFeedBack端子に結合している。調整器７８４のFeedBack端子は、１．２４キロオーム抵抗器を介してアースにも接続している。
【０１２２】
システムのVBOOSTラインは、０．１μＦコンデンサーを介してアースに接続して、高電流電圧調整器７８６、MicrelのMIC29302B高電流低ドロップアウト調整器など、のINput端子に結合している。調整器７８６のON/OFFおよびGrouND端子は、システムのnotDISABLE-CHGラインおよびアースにそれぞれ結合している。調整器７８６のOUTput端子は１０μＦコンデンサーを介してアースに接続して、ショットキーダイオードの陽極に結合している。このショットキーダイオードの陰極はシステムの+BATTラインに結合している。
【０１２３】
調整器７８６のOUTおよびADJust端子は、３２．４キロオーム抵抗器および１．０μＦコンデンサーから成る直列ＲＣネットワークを介して結合している。調整器７８６のＡＤＪ端子は、２００キロオーム抵抗器を介してアースにも結合して、第一整流ダイオードの陰極にも結合している。この第一整流ダイオードの陽極は第二整流ダイオードの陰極および調整器７８４のFB端子に結合している。この第二整流ダイオードの陽極は、演算増幅器７８８、図示するようなNational SemiconductorのLMC6482 CMOS Dual Rail-to-Rail入力出力演算増幅器、の出力端子、ピン１と、４１２キロオーム抵抗器を介して増幅器７８８の反転入力（−）（inverting input）に結合している。
【０１２４】
増幅器７８８の反転入力端子は、４９．９キロオーム抵抗器を介してアースに接続している。増幅器７８８の正の圧力端子、ピン５、および負の圧力端子、ピン４は、システムの+5CHGおよび-5CHGラインにそれぞれ結合している。増幅器７８８の非反転端子（＋）（non-inverting）は、９５．５キロオーム抵抗器を介して、演算増幅器７９２、図示するNational SemiconductorのLMC6482 CMOS Dual Rail-to-Rail入力出力演算増幅器の非反転入力（＋）、に結合している。増幅器７９２の非反転端子は、２００キロオーム抵抗器を介してシステムの+5CHGラインにも結合して、０．１μＦコンデンサーを介してアースにも接続している。
【０１２５】
増幅器７９２の非反転入力端子（−）は、２００キロオーム抵抗器を介してアースに接続している。増幅器７９２の反転および出力端子は、１６９キロオーム抵抗器を介して結合している。増幅器７９２の出力端子は、１．０キロオーム抵抗器を介してシステムの-BATTラインにも結合している。増幅器７９２の正の供給電圧、V+、および負の供給電圧、V-、端子は、システムの+5CHGおよび-5CHGラインにそれぞれ結合して、各０．１μＦコンデンサーを介してアースに接続される。
【０１２６】
増幅器７８８の非反転入力端子は、計測増幅器７９０、Burr-BrownのINA128U低電力計測増幅器など、の出力端子にも結合している。増幅器７９０のREFerence端子はアースに接続している。増幅器７９０の正の供給電力および負の供給電力端子は、システムの+5CHGおよび-5CHGラインにそれぞれ結合して、０．１μＦコンデンサーを介してアースにも接続している。７．１５キロオームゲイン調整抵抗器は、増幅器７９０のRG端子間に結合される。
【０１２７】
増幅器７９０の非反転入力端子（＋）はシステムのBATT-およびBATT-SENSEラインに結合している。増幅器７９０の反転端子（−）はアースおよびシステムのMOTOR-GNDラインに接続している。増幅器７９０の非反転入力端子（＋）および反転端子（−）は０．０２５オーム抵抗器を介して結合される。
【０１２８】
システムのBATT-TERMラインは、３．５７キロオーム抵抗器を介してアースに結合して、４．８７キロオーム抵抗器を介してシステムの+5CHGラインに結合して、電池コネクター７９６のピン３に結合している。システムのBATT+ラインは、７アンペアフューズを介してコネクター７９６のピン１に結合している。システムのBATT-ラインは、コネクター７９６のピン２に結合している。コネクター７９６のピン４はアースに接続している。
【０１２９】
図１４を参照すると、電池充電システムは電池充電モニター７９４、例えば外部充電制御ありのUnitrode BQ2014 ガスゲージＩＣ、も含む。モニター７９４のSEG2/PROG2, SEG3/PROG3, SEG4/PROG4,およびSEG5/PROG5端子は、それぞれの１００キロオーム抵抗器を介してアースに接続している。モニター７９４のDONE端子は、システムのDONEラインおよび２００キロオーム抵抗器を介してアースに接続している。モニター７９４のグランド端子、VSS、はアースに接続している。モニター７９４のVSS端子は、約１．１μＦのキャパシタンスを介して、モニター７９４の供給端子、VCC、にも結合している。モニター７９４のVCCおよびDISCTL端子に１０キロオーム抵抗器が結合している。
【０１３０】
モニター７９４のVCC端子は５．１ボルトのツェナーダイオードの陰極にも結合して、１０キロオーム抵抗器を介してシステムのBATT+ラインにも結合している。この５．１ツェナーダイオードの陰極はアースに接続している。モニター７９４のDisplayInputOutput端子は、第一整流ダイオードの陽極および第二整流ダイオードの陰極に結合している。この第一整流ダイオードの陰極はシステムのBATT+ラインに結合している。第二整流ダイオードの陽極はアースに接続している。モニター７９４のDIO端子は、１キロオーム抵抗器を介してシステムのBP-DQラインに結合している。システムのBP-DQラインは、１００キロオーム抵抗器を介してシステムのPPIC-VDDラインに更に結合している。
【０１３１】
モニター７９４のBATTerySENSe端子は、６８１キロオーム抵抗器を介してシステムのBATT+ラインに結合して、０．１μＦコンデンサーおよび６６．５キロオーム抵抗器の平行連結（parallel combination）を介してアースに接続している。モニター７９４のSENSE端子は、０．１μＦコンデンサーを介してアースに接続して、１００キロオーム抵抗器を介してシステムのBATT-SENSEラインに結合している。
【０１３２】
図１５Ａ〜図１５Ｄを参照すると、データバスラインＤ０〜Ｄ７は、オクタル三状態バッファー８２０、例えばトライステート出力のあるFairchildの74VHC244オクタルバッファー／ライン駆動装置、の出力端子、１Ｙ１−１Ｙ４および２Ｙ１−２Ｙ４、のそれぞれに結合している。バッファー８２０のnot1OutputEnableおよびnot2OutputEnable端子は、システムのnotSWSENSORSラインに結合している。供給電力端子、VCC、は、システムの3.3VCCラインに結合して、０．１μＦコンデンサーを介してアースに接続している。バッファー８２０の入力端子、１Ａ１−１Ａ４、は、システムのnotSYRINGE2, notHOME2, notEND2, およびnotWASTE2にそれぞれ結合している。バッファー８２０の入力端子２Ａ２−２Ａ４は、システムのnotSYRINGE1, notHOME1,およびnotEND1ラインにそれぞれ結合している。バッファー８２０の入力端子１Ａ１〜１Ａ４および２Ａ２〜２Ａ４は、それぞれの各４７５オーム抵抗器を介してシステムの5VCCラインに結合している。
【０１３３】
データバスラインＤ８−Ｄ１５は、オクタルトライステートバッファー８２２、例えばトライステート出力のあるFairchildの74VHC244オクタルバッファー／ライン駆動装置、の出力端子、１Ｙ１−１Ｙ４および２Ｙ１―２Ｙ４にそれぞれ結合している。バッファー８２２のnot1OutputEnableおよびnot2OutputEnable端子は、システムのnotSWSENSORSラインに結合して、１００オーム抵抗器および１００ｐＦコンデンサーからなるＲ−Ｃ直列ネットワークを介してアースに接続している。供給電力端子、VCC、は、システムの3.3VCCラインに結合して、０．１μＦコンデンサーを介してアースに接続している。
【０１３４】
バッファー８２２の入力端子１Ａ１、１Ａ４、２Ａ１、２Ａ３、および２Ａ４は、システムのnotWASTE1, PWR-ON, PWR-SRC, FAST-CHG,およびCHG-DONEラインにそれぞれ結合している。バッファー８２２の入力端子１Ａ２および１Ａ３は、各１．０キロオーム抵抗器を介してアースに接続している。バッファー８２２の入力端子２Ａ２は、傾斜スイッチを介してアースにも結合している。入力端子１Ａ１、１Ａ４、および２Ａ２は、それぞれ４７５オーム抵抗器を介してシステム5VCCラインに結合している。
【０１３５】
システムのnotHOME2およびnotEND2ラインは、フィルターアレイ８２４の各１０ＭＨｚフィルターを介して、フラッシュセンサーコネクターのピン２および６にそれぞれ結合している。コネクター８２６のピン２および６は、電子保護アレイ８３４、図示するESDおよび過電圧保護用のHarrisのSP723電子保護アレイ、のINput3およびINput1端子に結合している。システムのnotSYRINGE2およびnotWASTE2ラインは、フィルターアレイ８２４の各１０ＭＨｚフィルターを介して、ドレナージおよびシリンジセンサーコネクター８２８のピン１およびピン５にそれぞれ結合している。コネクター８２８のピン１およびピン５は、保護アレイ８３４のINput5およびINput6端子にそれぞれ結合している。
【０１３６】
システムのnotHOME1およびnotEND1ラインは、フィルターアレイ８２４の各１０ＭＨｚフィルターを介して洗浄センサーコネクター（flush sensor connector）８３０のピン２およびピン６に結合している。コネクター８３０のピン２およびピン６は、電子保護アレイ８３６、図示するようなESDおよび過電圧保護用のＨａｒｒｉｓのSP723電子保護アレイ、のINput3およびINput1端子それぞれに結合している。システムのnotSYRINGE1およびnotWASTE1ラインは、フィルターアレイ８２４の各１０ＭＨｚフィルターを介して、ドレナージおよびシリンジセンサーコネクター８３２のピン１およびピン５にそれぞれ結合している。コネクター８３２のピン１およびピン５は、保護アレイ８３６のINput6およびINput5端子それぞれに結合している。
【０１３７】
保護アレイ８３４、８３６のINput4端子は、コネクター８２６、８３０のピン１にそれぞれ結合して、フィルターアレイ８２４の各１，０００ｐＦフィルターを介してシステムの5VCCに結合している。保護アレイ８３４，８３６の供給電圧ピン、V+、およびグランドピンground pins、V-、はシステムの5VCCラインおよびアースにそれぞれ結合している。コネクター８２６、８３０のピン３および７はアースに接続している。コネクター８２６、８３０のピン５は、保護アレイ８３４、８３６のINput2端子にそれぞれ結合して、フィルターアレイ８２４のそれぞれの１、０００ｐＦフィルターを介して5VCCラインに結合している。コネクター８２８、８３２のピン２および６はアースに接続している。
【０１３８】
図１６を参照すると、システム１４、１６はそれぞれ比例弁および真空ポンプを含む。一つの弁コネクター回路および一つの真空ポンプコネクター回路のみ説明するが、特に記載が無い限り、上記の他の物は概して同一であると理解される。システムのMOTOR-GNDラインは１．０μＦコンデンサーを介して、システムの＋１２Ｖラインと、ｐチャネルエンハンスメントモードMOSFET８００、図示するようにTEMICのSI9407ｐチャネルエンハンスメントモードMOSFET、のソース端子と、１０．０キロオーム抵抗器を介してMOSFET８００のゲートとに結合している。システムのVALVE1ラインは、１０．０キロオーム抵抗器を介してダーリントントランジスターのベースに結合している。このダーリントントランジスターのコレクター端子は１キロオーム抵抗器を介してMOSFET８００のゲートに結合して、エミッター端子はアースに接続している。MOSFET８００のドレーンは、１，０００ｐＦフィルター８０４を介して比例弁コネクター８０２のピン１に結合している。システムのMOTOR-GNDラインはコネクター８０２のピン２に結合して、整流ダイオードの陽極に結合している。この整流ダイオードの陰極はコネクター８０２のピン１に結合している。MOTOR-GNDラインはフィルター８０４にも結合している。
【０１３９】
システムのMOTOR-GNDラインは１．０μＦコンデンサーを介してシステムの+12Vラインと、ｐ−チャネルエンハンスメントモードMOSFET８０６、図示するようなTEMIC SI9407ｐ−チャネルエンハンスメントモードMOSFET、のソース端子と、１０．０キロオーム抵抗器を介してMOSFET８０６のゲートとに結合している。図１６に示すように、システムのVACPUMP1ラインは、１０．０キロオーム抵抗器を介してダーリントントランジスターのベースに結合している。このダーリントントランジスターのコレクター端子は、１キロオーム抵抗器を介してMOSFET８０６のゲートに結合して、エミッター端子はアースに接続している。MOSFET８０６ドレーンは、１，０００ｐＦコンデンサーフィルター８１０を介して真空ポンプコネクター８０８のピン１に結合している。システムのMOTOR-GNDラインは、コネクター８０８のピン２と、整流ダイオードの陽極と結合している。この整流ダイオードの陰極はコネクター８０８のピン１に結合している。MOTOR-GNDラインはフィルター８１０にも結合している。
【０１４０】
ここで図１７を参照すると、システムの＋５ＣＨＧラインは１．０μＦコンデンサーを介してアースと接続して、電圧インバーター７９８、図示するようなMAXIMのMAX８７０スイッチキャパシター電圧インバーター、のINput端子と、に結合している。インバーター７９８のOUTput端子は、１．０μＦコンデンサーを介してアースに接続して、システムの−５ＣＨＧラインに結合している。インバーター７９８の内部発振器コンデンサー１（internal oscillator capacitor）およびコンデンサー２端子は１．０μＦコンデンサーを介して結合される。インバーター７９８のGrouND端子はアースに接続している。
【０１４１】
システムのＴＸＤラインはＲＳ−２３２トランシーバー８１２、図１７に示すようなMAXIMのMAX232E +5V RS-232トランシーバー、のTransmitter1-INput端子に結合している。システムのＲＸＤラインはトランシーバー８１２のReciever1OUTputに結合している。トランシーバー８１２のTransmitter2-INputおよびGrouND端子はアースに接続している。トランシーバー８１２の陽電荷ポンプコンデンサー１＋およびコンデンサー１−端子は０．１μＦコンデンサーを介して結合される。トランシーバー８１２の陰電荷ポンプコンデンサー２＋およびコンデンサー２−端子は０．１μＦコンデンサーを介して結合される。トランシーバー８１２の供給電力端子、ＶＣＣ、はシステムの３．３ＶＣＣラインに結合して、０．１μＦコンデンサーを介してアースに結合される。電荷ポンプ電圧端子、Ｖ＋およびＶ−、はシステムの３．３ＶＣＣラインおよびアースそれぞれに、各０．１μＦコンデンサーを介して接続している。トランシーバー８１２のTransmitter1-OUTputおよびReceiver1OUTput端子はコネクター８１６のピン１およびピン２それぞれに、フィルターアレイ８１４の１，０００ｐＦフィルターを介して結合している。コネクター８１６のピン３はアースに接続している。
【０１４２】
システムのデータバスラインＤ８−Ｄ１５は、オクタルＤ型フリップフロップ８１８、図１７に示すようなFairchildの74VHC273オクタルＤ型フリップフロップ、のData0-Data7入力端子にそれぞれ結合している。フリップフロップ８１８のデータ出力端子Ｑ０−Ｑ３はシステムのVACPUMP2、VACPUMP1、ALARM-LO、およびALARM-HIラインそれぞれに結合している。フリップフロップ８１８の供給電圧端子、ＶＣＣ、はシステムの３．３ＶＣＣラインおよび０．１μＦコンデンサーを介してアースに接続している。フリップフロップ８１８のnotMasterResetおよびCLocK端子は、システムのCONTROL1およびnotRESETラインそれぞれに結合している。フリップフロップ８１８のCLK端子は、１００オーム抵抗器および１００ｐＦコンデンサーから成るＲ−Ｃ直列ネットワークを介してアースに接続している。
【０１４３】
図１７に示すように、システムのV-PIEZOラインは、１００キロオーム抵抗器を介してアースに接続して、４０２キロオーム抵抗器を介してピエゾホーンのＡ端子に結合している。ピエゾホーンのＢ端子はシステムの＋１２Ｖラインに結合している。ピエゾホーンのＡ端子は、１．６９キロオーム抵抗器および１．１３キロオーム抵抗器それぞれを介して、第一および第二ダーリントントランジスターのコレクターにも結合している。第一および第二ダーリントントランジスターのエミッターはアースに接続している。第一および第二ダーリントントランジスターのベースは、それぞれ１０キロオーム抵抗器を介して、システムのALARM-LOおよびALARM-HIラインに接続している。
【０１４４】
ある好適な実施例を参照しながら真空外傷治療装置および外傷に真空外傷治療を施す方法を詳細に説明したが、下記の請求の範囲で記載および規定されるように、装置および方法の変更または改良は本発明の範囲および精神の範囲内である。
【０１４５】
例示する装置は、制限をしない例としてあげられる添付の図面を参照しながら説明される。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】図１は、患者に装着している包帯に結合している外傷治療装置の斜視図である。
【図２】図２は、図１の外傷治療装置のブロック図である。
【図３】図３は、図１の外傷治療装置の真空排気サブシステムの概略ブロック図である。
【図４】図４は、図１の真空排気サブシステムのブロック図であり、コントローラを図４に示すより詳細に示している。
【図５】図５は、図１のライン５−５に沿った外傷治療装置の廃棄物キャニスターの断面図である。
【図６】図６は、外傷治療装置のコントローラの電気回路の実現化を図示している。
【図７】図７Ａ、図７Ｂは、外傷治療装置のコントローラの電気回路の実現化を図示している。
【図８】図８Ａ−図８Ｅは、外傷治療装置のコントローラの電気回路の実現化を図示している。
【図９】図９Ａ−図９Ｄは、外傷治療装置のコントローラの電気回路の実現化を図示している。
【図１０】図１０Ａ−図１０Ｆは、外傷治療装置のコントローラの電気回路の実現化を図示している。
【図１１】図１１Ａ−図１１Ｃは、外傷治療装置のコントローラの電気回路の実現化を図示している。
【図１２】図１２Ａ−図１２Ｅは、外傷治療装置のコントローラの電気回路の実現化を図示している。
【図１３】図１３Ａ−図１３Ｄは、外傷治療装置のコントローラの電気回路の実現化を図示している。
【図１４】図１４は、外傷治療装置のコントローラの電気回路の実現化を図示している。
【図１５】図１５Ａ−図１５Ｄは、外傷治療装置のコントローラの電気回路の実現化を図示している。
【図１６】図１６は、外傷治療装置のコントローラの電気回路の実現化を図示している。
【図１７】図１７は、外傷治療装置のコントローラの電気回路の実現化を図示している。

Claims (16)

1. 外傷に負圧を加える真空外傷治療装置であって、前記真空外傷治療装置は、
   外傷と流体を流通させるように構成されている真空包帯と、
   前記外傷のところに負圧が現れるように前記真空包帯と流体を流通させるように連結される真空源と、
   前記外傷のところに現れる負圧の変化率を制御するコントローラとを備える。
2. 請求項１に記載の装置であって、
   前記コントローラに電気的に接続され、前記真空源および前記真空包帯の間に流体流通可能に連結される電気作動弁を更に備える。
3. 請求項２に記載の装置であって、
   前記コントローラは変調信号を発生する。
4. 請求項２に記載の装置であって、
   前記外傷と流体流通可能に接続され、前記コントローラと電気的に接続されている圧力変換器を更に備える。
5. 請求項４に記載の装置であって、
   前記コントローラはＰＩＤ制御アルゴリズムを実行する。
6. 請求項５に記載の装置であって、
   前記コントローラは、ＰＩＤ制御アルゴリズムが生成する制御信号を範囲内に制限するフィルターを実装する。
7. 真空源に流体流通可能に接続されている真空包帯を介して患者の外傷に加えられる負圧を調整するコントローラであって、前記コントローラは、
   圧力調整信号に応じて、前記真空包帯および前記真空源により外傷に加えられる負圧を調整するように構成されている調整器と、
   外傷のところの負圧を検知して、その外傷のところの負圧を指示する圧力信号を出力するように配置されている圧力変換器と、
   外傷のところに所望される負圧を指示する設定値信号を出力するように構成される設定値回路と、
   前記圧力変換器、前記設定値回路、および前記調整器に電気的に接続している制御回路とを備え、
   前記制御回路は、前記外傷の負圧の変化率を制限しつつ、その外傷の負圧を所望の負圧に調整するために、前記圧力信号および設定値信号に応じて圧力調整信号を生成する。
8. 請求項７に記載の装置であって、
   前記設定値回路は介護者により手動で調整可能である。
9. 請求項７に記載の装置であって、
   前記調整器は、前記包帯および前記真空源に流体流通可能に接続して、前記制御回路に電気的に接続している電気作動弁を備える。
10. 請求項９に記載の装置であって、
    前記弁は比例弁である。
11. 請求項１０に記載の装置であって、
    前記制御回路は、前記弁を制御するための変調信号を生成する。
12. 外傷に真空外傷治療を提供する方法であって、前記方法は
    その外傷と流体流通可能に接続している真空包帯を設け、
    前記真空包帯を介して外傷にかかる空気圧を調整して、
    その外傷のところの空気圧の変化率を制御するステップを備える。
13. 請求項１２に記載の方法であって、
    前記外傷のところの空気圧を測定するステップを更に備える。
14. 請求項１３に記載の方法であって、前記方法は
    前記外傷のところに所望の空気圧を与えるステップを更に備え、
    前記制御ステップには、測定した空気圧が所望の空気圧に近づくまで外傷のところにかかる空気圧を調整することを含む。
15. 請求項１２に記載の方法であって、前記方法は、
    前記真空包帯と流体流通可能に接続する真空源を設けるステップを更に備える。
16. 開いた外傷の上方の空間に真空を加えて、外傷の治癒速度を高める方法であって、前記方法は、
    前記空間で達成されるべき所定の真空圧力レベルを規定し、
    真空源から前記空間を吸引し、その吸引は比例弁を介してなされ、
    真空を所定圧力まで増加させるべく、その比例弁を増分ステップで制御する。

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