JP2014000423A - リザーバ制御付減圧治療システム - Google Patents

Abstract

【課題】リザーバが満杯／閉塞状態であるときを判定するよう動作可能である減圧治療システムの制御方法及び装置を提供する。
【解決手段】医療目的のために減圧を所望の部位に送達し、流体を受ける減圧システム２００は流体を入れられる内部空間２３０を有するリザーバ２２４を含み、減圧送達管２２２は減圧を所望の部位に送達するために内部空間に流体連通して配置され、ソース導管２３６および圧力センサ管２４２は内部空間と流体連通して配置され、圧力センサ２４６は圧力センサ管と流体連通して配置され、減圧源２４８はソース導管と流体連通して配置されている。減圧制御ユニット２６０は圧力センサおよび減圧源と関連付けられており、圧力センサからの圧力データと減圧源からの供給データとを受け取り、リザーバが満杯／閉塞状態であるときを判定するよう動作可能である。
【選択図】図２−１

Description

[関連出願の相互参照]
本発明は、２００８年８月８日に出願された米国特許仮出願番号第６１／０８７，３７７号「Ａ Ｒｅｄｕｃｅｄ−Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ」なる名称の出願の利益を主張するものであり、すべての目的により本書に組み込まれる。

本発明は、一般に医療システムおよび装置に関し、より具体的には、リザーバ制御付減圧治療システムに関する。

創傷の治療は問題となることが多い。感染のおそれを最小限にし、望ましくは、創傷の安定化を助けるために、適切なケアが必要となる。一般に適切なケアは創傷を清潔かつ乾燥した状態に保つことを必要とする。創傷からの浸出液は、場合によっては取り除かれ、創傷から離れて保たれる。

近年では、減圧は創傷治療を補助し、浸出液を含む流体を取り除くよう用いられてきた。多くの場合、創傷上または創傷内に配置され、減圧源と流体接続される発泡パッドを含む負圧装置を用いて減圧がかけられる。一般に減圧源は、減圧の発泡パッドへの送達が始まると、流体を発泡パッドを介して取り除き、管を介してキャニスタのような流体リザーバへと送る真空ポンプを含む。リザーバは治療システムの動作から取り除かれた流体を集めて保持する。リザーバが取り除かれた流体で満杯になると、リザーバを空にしてシステムに再び接続するか、あるいは交換する。リザーバが満杯であることを患者に知らせる必要性があった。

減圧治療システムおよび患者にリザーバが満杯であることを知らせるシステムの態様についての欠点が、様々な例示的な実施形態に示され、本発明の記載により克服される。例示的な実施形態によると、患者の組織部位を治療する減圧治療システムは、組織部位の近傍に配置するマニホルド部材と、マニホルド部材と患者の上に流体シールを提供するオーバドレープと、オーバドレープに減圧を送達する減圧サブシステムとを含む。減圧サブシステムは、流体を含むよう動作可能な内部空間を有するリザーバと、オーバドレープに減圧を送達するために内部空間と流体連通する減圧送達管と、内部空間と流体連通するソース導管と、内部空間と流体連通する圧力センサ管と、圧力センサ管と流体連通する圧力センサとを有する。減圧サブシステムはさらに、ソース導管と流体連通し、減圧をソース導管に送達するよう動作可能な減圧源と、圧力センサと減圧源とに付随する減圧制御ユニットとを含む。減圧制御ユニットは圧力センサから圧力データと減圧源から供給データとを受け取り、リザーバが満杯／閉塞状態があるときを判定する。

別の例示的な実施形態によると、減圧を提供し、かつ流体を受ける減圧システムは、流体を含むよう動作可能な内部空間と、減圧を送達する内部空間と流体連通する減圧送達管と、内部空間と流体連通するソース導管と、内部空間と流体連通する圧力センサ管とを含む。減圧システムはさらに、圧力センサ管と流体連通する圧力センサと、ソース導管と流体連通し、かつこのソース導管に減圧を送達するよう動作可能な減圧源とを含む。減圧システムはまた、圧力センサからの圧力データと減圧源からの供給データとを受け取り、リザーバが満杯／閉塞状態であるときを判定するよう動作可能な圧力センサと減圧源とに関する減圧制御ユニットを含む。

別の例示的な実施形態によると、減圧システムは、内部空間と、減圧を送達する減圧源とを形成するリザーバハウジングとを含む。減圧源はリザーバの内部空間と流体接続し、減圧を内部空間に送達するよう動作可能である。減圧源は制御信号に応答する。減圧システムはさらに、減圧の供給率を測定し、供給率を示す信号Ｉを発生させるよう動作可能な供給センサと、内部空間と流体接続する圧力センサ管と、圧力センサ管と流体連通する圧力センサとを含む。圧力センサは圧力センサ近傍の圧力センサ管で圧力レベルを示す信号Ｐを発生させるよう動作可能である。減圧システムはさらに、圧力センサに接続する減圧制御ユニットと、圧力センサと、減圧源とを含む。減圧制御ユニットは、供給センサから信号Ｉと圧力センサからの信号Ｐとを受け取り、制御信号を減圧源に適合させ、リザーバが満杯のとき所望の圧力をリザーバに提供し、閉鎖するよう動作可能である。

別の例示的な実施形態によると、減圧治療システムで患者を治療する際に用いられる、リザーバが満杯の状態を検出する方法は、減圧治療システムと流体連通する減圧を生成するステップと、減圧を組織部位にかけるステップと、組織部位からの流体をリザーバに集めるステップと、リザーバ内の減圧を監視するステップとを含む。方法はさらに、リザーバ内の圧力が所定期間、選択された絶対値より低下すると、減圧をかけることを終了させるステップを含む。リザーバは、リザーバと流体接続する圧力センサ管と、リザーバと流体接続する供給管とを有する。リザーバ内の圧力を監視するステップは圧力センサ管内の圧力を監視するステップを含む。

別の例示的な実施形態によると、減圧システムを製造する方法は、流体を含むよう動作可能な内部空間を有するリザーバを形成し、減圧送達管を内部空間と流体接続するリザーバを形成するステップを含む。減圧送達管は、減圧を送達部位に送達するためのものである。製造方法はさらに、ソース導管を内部空間に流体接続させるステップと、圧力センサ管を内部空間に流体接続させるステップと、圧力センサを圧力センサ管に流体接続させるステップとを含む。方法はまた、制御信号に応答する減圧源を提供するステップと、減圧源を減圧管に接続するステップと、減圧制御ユニットを提供するステップとを含む。減圧制御ユニットは圧力センサから圧力データと減圧源から供給データとを受け取り、リザーバが満杯／閉塞状態があるときを判定するよう動作可能である。

例示的な実施形態のその他の特徴および利点は、以下の図面および詳細な説明を参照することにより明らかなるであろう。

本発明のシステム、方法、および装置より完全な理解は、添付図面と併用して、以下の詳細な説明を参照することにより得ることができる。
図１は、リザーバ制御付減圧治療システムの例示的な実施形態の概略斜視図であり、一部が断面で示されている。 図２Ａは、リザーバ制御付減圧治療システムの一例示的な実施形態の一部断面を有する概略図である。図２Ｂおよび図２Ｃは、図２Ａの減圧システムの一部の概略正面断面図である。 図３は、一例示的な実施形態による減圧治療システムの例示的な動作パラメータを示す代表的なグラフである。 図４は、減圧制御ユニットの例示的な実施形態の概略図である。 図５は、一例示的な実施形態における減圧制御ユニットに論理的に組み込まれる、一潜在的なアプローチの例示的なフローチャートである。

以下の例示的な実施形態の詳細な説明においては、その一部を構成する添付図面に対して参照がなされ、この図面においては、本発明が実施される具体的な実施形態が例示を目的に示されている。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施できる程度に十分詳細に記載されており、また、その他の実施形態が利用可能であるとともに、本発明の趣旨および範囲を逸脱しない範囲で、論理構造的、機械的、電気的および化学的な変更が可能であることを理解されたい。本発明を当業者が実施可能とするのに必要のない細部説明を避けるために、当業者に既知の一部の情報を説明から省略する場合がある。したがって、以下の詳細な説明は、限定の意味で捉えるべきではなく、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ定義される。

図１を参照すると、例えば、創傷１０４のような組織部位１０６を治療する減圧治療システム１００の例示的な実施形態が示されている。組織部位１０６は骨組織、脂肪組織、筋組織、皮膚組織、維管束組織、結合組織、軟骨組織、腱組織、靭帯組織、または他の組織を含む任意の人、動物、または他の生物体の身体組織であってもよい。他に記載がない限り、本明細書に使用されるように、「ｏｒ（または）」は相互排他性を要求するものではない。創傷１０４は多くの潜在的な形状や大きさでありうるが、この例示的な例においては、表皮１０８、真皮１１０を通り、皮下組織１１２の一部に達する、外科処置から生じるような線形創傷として示される。この例において、減圧治療システム１００は表皮１０８の上面および創傷１０４の上に適用して示されるが、減圧治療システム１００が開放創に使用され、創床においては主に表皮下に配置されうることを理解されたい。減圧治療システム１００は、マニホルド部材１１４と、シーリングサブシステム１１６と、減圧サブシステム１２６とを含んでもよい。減圧治療システム１００は、従来のシステムより比較的低コストで製作し、より大きな機械的信頼度を達成し、間違い警報なしで複数の配向に操作することができる。

一例示的な実施形態において、マニホルド部材１１４は、多孔性および透過性の発泡体状材料から形成され、より具体的には、減圧がかけられる間、創傷流体を良好に透過させる網状の連続気泡ポリウレタンまたはポリエーテル発泡体から形成される。使用されるこのような発泡体材料は、Ｓａｎ Ａｎｔｏｎｉｏ，ＴｅｘａｓのＫｉｎｅｔｉｃ Ｃｏｎｃｅｐｔｓ Ｉｎｃ．（ＫＣＩ）から入手できるＶＡＣ（登録商標）Ｇｒａｎｕｆｏａｍ（登録商標）Ｄｒｅｓｓｉｎｇである。任意の材料または材料の組み合わせをマニホルド材に用いることができ、マニホルド材が減圧を分配するよう動作可能であることを規定する。用語「ｍａｎｉｆｏｌｄ（マニホルド）」は本明細書で使用されているように、一般に組織部位に減圧をかけ、組織部位に流体を送達し、あるいは組織部位から流体を取り除くのを補助するために設けられる物質または構造のことをいう。マニホルドは一般に、その周囲の組織領域に提供される流体およびその組織から取り除かれる流体を分配する複数の流路または経路を含む。複数の流路は相互接続されてもよい。マニホルドの例としては、流路を含むまたは流路を含むように保持する、例えば、多孔性発泡体、連続気泡発泡体、多孔質組織収集体、液体、ゲルおよび発泡体のような、流路を形成するように配列された構造要素を有する装置が含まれるが、それらに限定されるものではない。マニホルド材は材料の組み合わせまたは層であってもよい。例えば、親水性発泡体の第１のマニホルド層は、マニホルド部材１１４を形成する疎水性発泡体の第２のマニホルド層に隣接して配置されてもよい。

Ｇｒａｎｕｆｏａｍ（登録商標）材料の網状の孔は、約４００ミクロンから６００ミクロンまでの範囲にあって、マニホルド機能を達成するのに有用であるが、その他の材料を使用することも可能である。Ｇｒａｎｕｆｏａｍ（登録商標）材より高い、または低い密度（より小さな孔径）を有する材料が望ましい場合もある。マニホルド部材１１４は、後でフェルト状とされて、元の厚さの約１／３の厚さになる網状の発泡体であってもよい。多くの可能性のある材料の中で、Ｇｒａｎｕｆｏａｍ（登録商標）材またはＦｏａｍｅｘ（登録商標）技術発泡体（ｗｗｗ．ｆｏａｍｅｘ．ｃｏｍ）を使用することができる。場合によっては、マイクロボンディングのプロセスにおいて発泡体にイオン性銀を加えるか、あるいは抗菌物質のようなその他の物質をマニホルド部材に加えることが望ましい場合もある。マニホルド部材１１４は生体吸収性材料であってもよいし、生体不活性材料であってもよいし、異方性材料であってもよい。

シーリングサブシステム１１６はオーバドレープ１１８またはドレープを含む。オーバドレープ１１８はマニホルド部材１１４を覆い、かつマニホルド部材１１４の周縁部１２１を過ぎて延在しドレープ伸長部１２０を形成する。ドレープ伸長部１２０は感圧性接着剤１２４のようなシーリング装置１２２によって患者の表皮１０８を密閉してもよい。シーリング装置１２２は接着性シーリングテープ、ドレープテープ、あるいはストリップ；両面ドレープテープ、接着剤１２４、糊、親水コロイド、ヒドロゲル、または他のシーリング装置といった多くの形態をとることができる。テープが用いられる場合、予め感圧性接着剤が塗られたオーバドレープ１１８と同じ材料から形成されてもよい。感圧性接着剤１２４は第２の患者に面する側のドレープ伸長部１２０に適用されてもよい。感圧接着剤１２４はオーバドレープ１１８と患者の表皮１０８との間に実質的に流体シールを設ける。「流体シール」または「シール」とは関連する特定の減圧サブシステムが与えられる所望の部位で減圧を保持するのに必要なシールを意味するものである。オーバドレープ１１８が患者に固定される前に感圧接着剤１２４は接着剤１２４を覆う除去可能なストリップを備えるようにしてもよい。

オーバドレープ１１８は流体シールを提供するエラストマ材であってもよい。シーリング部材は、例えば、不透過性または半透過性の弾性材料であってもよい。「Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｉｃ（エラストマの）」は、エラストマの性質を有することを意味し、一般に、ゴムのような性質を有するポリマ材のことをいう。より具体的には、ほとんどのエラストマは１００％より高い伸び率および非常に高い弾性を有する。材料の弾性とは弾性変形から回復する材料の能力のことをいう。エラストマの例には、天然ゴム、ポリイソプレン、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ポリブタジエン、ニトリルゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンモノマー、クロロスルホン化ポリエチレン、多硫化ゴム、ポリウレタン、ＥＶＡフィルム、コポリエステルおよびシリコーンが含まれるがそれらに限定される訳ではない。シーリング部材の材料の具体的な例はシリコーンドレープ、３Ｍ社のＴｅｇａｄｅｒｍ（登録商標）ドレープ、Ａｖｅｒｙ Ｄｅｎｎｉｓｏｎから入手できるアクリルドレープ、または切創ドレープ材料を含む。

減圧サブシステム１２６は減圧源１２８を含むが、様々な形態を取ることができる。減圧源１２８は減圧治療システム１００の一部として減圧を提供する。減圧源１２８は真空ポンプ、壁面吸い込みまたはその他の供給源のような、減圧を供給するための任意の装置とすることができる。組織部位にかけられる減圧の量と性質は、一般に用途に応じて変わるものとなるが、通常減圧は−５ｍｍＨｇ乃至−５００ｍｍＨｇ、より一般的には−１００ｍｍＨｇ乃至−３００ｍｍＨｇであろう。

本明細書で使用されているように「ｒｅｄｕｃｅｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ（減圧）」は、一般に治療を受ける組織部位１０６の周囲圧力未満の圧力のことをいう。多くの場合、この減圧は患者がいる位置の大気圧未満となるであろう。若しくは、減圧は組織部位における静水圧未満であってもよい。減圧はまず、マニホルド部材１１４、減圧管１４８、および組織部位１０６に近接して流体の流れを生じさせることができる。組織部位１０６周辺の静水圧が所望の減圧に近づくと、流体は沈静し減圧が維持される。特に記載がなければ、本明細書で述べる圧力の値はゲージ圧である。送達される減圧は一定であっても、あるいは（パターン化されたまたはランダムな）変化を生じるものであってもよく、また、連続的または間欠的にかけられるものであってもよい。「真空」および「負圧」といった用語が組織部位にかけられる圧力を説明するのに使用されるかもしれないが、組織部位にかけられる実際の圧力は完全真空に通常付随する圧力よりも大きくなることがある。本明細書における使用と一致するように、減圧または真空圧の増大は一般に絶対圧の相対的な低下のことをいう。

図１の例示的な実施形態において、減圧源１２８はリザーバ部分１３１またはキャニスタ部分を有して示され、キャニスタ部分はリザーバ１５０内の流体のレベルの視覚的な表示を与える窓１３８を有する。疎水性または疎油性フィルタのような挿入ろ過膜が減圧送達管または管１４８および減圧源１２８間に挿入されてもよい。

減圧減１２８はディスプレイ１３０を有し、アラームライトまたは情報インジケータ１３２、バッテリライトまたはインジケータ１３４、リザーバ満杯／閉鎖ライトまたはインジケータ１３６を含んでもよい。減圧源１２８はまた電源スイッチ１４０および警報アラームを提供するスピーカ１４２を含んでもよい。いくつかの実施形態において、所望の圧力または他の情報を入力するためのキーパッドが提供されてもよい。さらに以下に記載されるように、減圧サブシステム１２６は図２Ａの減圧制御ユニット２６０と同じような減圧制御ユニットを含む。

減圧源１２８によって生じた減圧は、減圧送達管１４８を通り、ひじ継手ポート１４６でもよい減圧接続器１４４に送達される。一例示的な実施形態において、このポート１４６はテキサス州サンアントニオ所在のＫｉｎｅｔｉｃ Ｃｏｎｃｅｐｔｓ，Ｉｎｃ．（ＫＣＩ）から入手できるＴＲＡＣ（登録商標）技術ポート１４６である。減圧接続器１４４は減圧がシーリングサブシステム１１６に送達され、シーリングサブシステム１１６内での達成が可能となる。この例示的な実施形態において、ひじ継手ポート１４６はオーバドレープ１１８を通りマニホルド部材１１４内に延在する。

運転中、減圧治療システム１００はマニホルド部材１１４を創傷１０４に近接して配置することにより、シーリングサブシステム１１６を用いてマニホルド部材１１４および表皮１０８の一部の上に流体シールを提供することにより、減圧サブシステム１２６を取り付けて減圧サブシステム１２６を動作させることにより、例えば、創傷１０４などの組織部位１０６を治療するのに適用される。閉じる医療用クッションが用いられる際、いくつかの応用において閉じる力のような他の有利な効果を潜在的に提供するだけでなく、減圧サブシステム１２６は減圧をマニホルド部材１１４に送達し、マニホルド部材は減圧を創傷部位１０６に分配する。減圧サブシステム１２６は、図示するような創傷アプリケーションとともに用いられてもよいし、減圧サブシステム１２６はまた、減圧を骨、組織、または他の創傷部位に適用するような経皮的なアプリケーションとともにも用いられてもよい。減圧治療システム１００の利用において、減圧治療システム１００は減圧源１２８のリザーバまたはキャニスタ１５０が満杯になるまで減圧をかけ続ける。治療における任意の中断を最小限にし、リザーバ１５０の状態が窓１３８を通して視覚的に監視され、リザーバ１５０が満杯か、あるいは減圧がもはや送達されないような閉塞が起こると、減圧サブシステム１２６は自動的に患者に知らせる。リザーバ１５０が満杯または閉塞されると、減圧源１２８を停止することが望まれる。

ここで図２Ａを参照すると、図１の減圧治療システム１００の減圧サブシステム１２６として用いることができる減圧システム２００の例示的な実施形態が示される。減圧システム２００により減圧が提供され、例えば、図１の減圧接続器１４４や組織部位１０６等の送達部位への医療目的のために減圧送達管２２２により最終的に送達される。減圧システム２００は内部空間２３０を規定するリザーバハウジング２２６で形成されるリザーバ２２４を含む。リザーバ２２４はキャニスタ、バッグ、不浸透性の外包などの流体を保持するための任意の装置であってもよい。（例えば重力の場に平行に配置している装置を用いて示される配向用の）上部２２８に近接して、いくつかのポートがリザーバハウジング２２６を通して形成されてもよい。例えば、送達管ポート２３２、ソースポート２３４、およびセンサポート２４０はリザーバハウジング２２６を通して形成されてもよい。減圧送達管２２２は、減圧送達管２２２が内部空間２３０と流体連通して、または流体接続して配置されるよう減圧送達管ポート２３２と接続している。ソース導管２３６はソースポート２３４と接続し、ソース導管２３６が内部空間２３０と流体連通または流体接続できるようにする。同様に、圧力センサ管２４２はセンサポート２４０と接続し、圧力センサ管２４２が内部空間２３０と流体連通または流体接続できるようにする。センサポート２４０が以下のソースポート２３４にわずかに示されているが、これらのポート２３４、２４０は他の実施形態と同じ垂直面にあってもよいことに注目されたい。

減圧送達管２２２は医療目的のために減圧を送達し、内部空間２３０内に入る滲出液のような流体を受ける。例えば、疎水性フィルタまたは臭気フィルタのようないくつかのフィルタは、導管２２２、２３６、および２４２に望まれる場合がある。例えば、ソース導管２３６には第１のフィルタユニット２３８が示され、圧力センサ管２４２には第２のフィルタユニット２４４が示される。フィルタユニット２３８および２４４が単一のユニットとして示されているが、複数のフィルタが各フィルタユニットを形成してもよいことを理解されたい。

圧力センサ管２４２により内部空間２３０から圧力センサ２４６への流体連通を設ける。圧力センサ２４６は圧力センサ管２４２内の圧力を読み取り、アナログまたはデジタルの応答信号を生成させ、伝達管２４７により減圧制御ユニット２６０に信号を送信できる任意の装置であってもよい。代替的な実施例において圧力センサ２４６は、例えば、真空ポンプ２４８、調整された壁面吸込み、機械的装置、または他の減圧装置などの減圧源に接続される空気調整器を含んでもよい。

ソース導管２３６は内部空間２３０と流体連通しており、かつ例えば、真空ポンプ２４８などの減圧源と流体連通している。真空ポンプ２４８はソース導管２３６に導入される減圧を生じさせるよう機能する。例示的な実施形態において、真空ポンプ２４８は第１の電力線２５２によって示されるように電気的に駆動される。第１の動力線２５２はポンプ電源２５０に電気的に接続される。ポンプ電源２５０はバッテリ供給であってもよいし、別の源からの条件電力であってもよい。第１の電力線２５２の一部は電力センサ２５４および電流制御ユニット２５６であってもよい。電力センサ２５４は真空ポンプ２４８に供給される電力量を判定するのに用いられる。例えば、電力センサ２５４は電流信号を生成しデータ信号Ｉを供給するのに動作可能である。さらに一般的には供給データ信号は送達率に関する情報を提供し減圧を送達するよう試みる。一例示的な実施形態において、供給データ信号は真空ポンプに供給される電流であってもよい。別の例示的な実施形態において、供給データ信号は調整された壁吸込みユニットに弁開口を示す信号であってもよい。供給率に関する信号を測定するパワーセンサ２５４または他のセンサにより生成された電流信号、他の電源データ、または供給データであれ、結果の信号Ｉが伝達導管２５５により減圧制御ユニット２６０に送信される。

減圧制御ユニット２６０は回路または減圧システム２００内で機能を制御するマイクロプロセッサを含む。減圧制御ユニット２６０は伝達管２４７から圧力信号Ｐと、例えば、パワーセンサ２５４などのセンサに接続される伝達管２５５から、例えば、信号Ｉなどの供給データとを受け取る。減圧制御ユニット２６０はリザーバ２２４の内部空間２３０が実質的に満杯か、あるいは導管２２２、２３６、２４２が閉鎖されているかどうかを判定する。減圧制御ユニット２６０が、内部空間２３０が満杯か、あるいは導管が閉鎖されているかを判定すると、減圧制御ユニット２６０は警報信号を表示ユニット２０４に提供するのみならず、警報をスピーカ２１６にも送ることもできる。減圧制御ユニット２６０はまた、伝達管２６１によって電流制御ユニット２５６に送信されるポンプ制御信号ＰＣを生じさせたり、真空ポンプ２４８への電力を増大させたり減少させたり、あるいは真空ポンプ２４８を停止させたりすることができる。同様に、異なる減圧源が用いられる場合、制御信号は減圧源を調整するよう用いられてもよい。代替的な実施形態において、内部空間２３０内に捕捉される流体の粘度を予測し、かつ用いられる時間間隔のような、リザーバが満杯であるときを判定するためのパラメータを調整するのに用いられる温度入力のような、減圧制御ユニット２６０への他の入力またはデータを提供することが望ましいかもしれない。

図２Ａ、２Ｂ、２Ｃを参照すると、運転中に減圧システム２００が作動し、閉塞していない導管２２２、２３６、２４２と空の内部空間２３０とが示されている。減圧が内部空間２３０に送達され、減圧送達管２２２および所望の部位に伝達される。図２Ａは最初の状態を空のリザーバ２２４で示す。例えば、患者の組織部位の治療のために減圧が送達されると、通常様々な流体が減圧送達管２２２を通して受けられ、流体を集める内部空間２３０に送達される。図２Ｂは内部空間２３０の底部に集まる流体２５８を示す。減圧制御ユニット２６０は真空ポンプ２４８を作動し続け、圧力センサ２４６は一般に内部空間２３０内の圧力に対応する圧力センサ管２４２内を経た圧力を監視し続ける。減圧が所望の範囲内または少なくとも閾値より大きいことを判定するよう監視される。しかしながら、センサポート２４０が流体２５８に覆われるといった、流体２５８が内部空間２３０を満たすか、あるいは実質的に満たす場合、流体２５８の圧縮不能な性質は、内部空間２３０と流体連通する圧力センサ２４６が減圧（絶対圧力の上昇）を経験する。残りの空隙空間２５９が示される。

一例示的な実施形態において、減圧制御ユニット２６０が増大した電力または待機時間の経過にもかかわらず、内部空間２３０内の所望の減圧が所望の減圧レベルより下まわると、減圧制御ユニット２６０は真空ポンプ２４８を停止させるためにアラーム信号またはポンプ制御信号を電流制御ユニット２５６に送信する。減圧制御ユニット２６０は導管２２２、２３６、２４２のうちの１つが閉塞しているため、内部空間２３０内の減圧（より低い絶対圧力）を増大させることができると、減圧制御ユニット２６０は停止したり、警報を送ったりすることができる。減圧制御ユニット２６０をどのように動作させたらよいかのさらなる例を図３および４に示す。

図３を参照すると、圧力および電力に関して、図２Ａ−図２Ｃの減圧治療システム２００の減圧制御ユニット２６０に用いられる演算パラメータを示す。この例示的な実施形態において電力は電流によって表される。図は横座標軸３０２と縦座標軸３０４とを有する。横座標軸３０２は減圧治療システム２００における真空ポンプ２４８に提供される電力の相対測定を示す。縦座標軸３０４は圧力センサ２４６によって測定される圧力を示し、これはリザーバ２２４の内部空間２３０に送達される減圧に相当する。

図２Ａおよび図３を参照すると、減圧システム２００が作動する前に、減圧システム２００は図３において減圧（ゲージ圧）や電力の存在しない第１の点３０６で示されてもよい。真空ポンプ２４８は一旦作動すると、減圧が選択されたレベルＡを越えるまで運転し、その後電源が切れる。選択されたレベルＡは予め設定されてもよいし、ユーザまたはヘルスケア提供者によって入力されてもよい。このように真空ポンプ２４８が一時的に停止する前に、減圧が第２の点３０８で示されてもよい。第２の点３０８は減圧が選択された閾値レベルＡを越え、真空ポンプ２４８が横座標軸の正電流測定のため作動していることを示す。この時、減圧制御ユニット２６０はポンプ制御信号ＰＣを電流制御ユニット２５６に送るような方法で真空ポンプ２４８に停止を知らせることができる。真空ポンプ２４８は圧力センサ２４６が、減圧が閾値レベルＡまたは他の設定レベルより低くなったと判定するまで停止したままである。この時、真空ポンプ２４８は圧力センサ２４４により測定される圧力を再び蓄えるようもう一度作動させるが、これは再びレベルＡを越える一般に内部空間２３０内の圧力によるものである。

一例示的な実施形態において、ソース導管２３６は部分的に閉塞し始め、真空ポンプ２４８によって供給される減圧の前の使用レベルは（圧力センサ２４４によって圧力センサ管２４２内で測定されるような）、内部空間２３０の減圧が閾値レベルＡを越えることができないかもしれない。リザーバ、またはキャニスタ２２４が満杯かつ閉鎖されることを判定する前に、真空ポンプ２４８の電力レベルは、一時減圧制御ユニット２６０によって増大するかもしれない。真空ポンプの電力レベルは、フルパワーレベルまたはグラフの参照ラインＢによって示されるような選択されたレベルまで進む。一例において、このように減圧制御ユニット２６０は圧力センサ２４６での圧力が圧力レベルＡより下であり、減圧が増大していないと判定できる。次いで、フルパワーまたは最大電力設定Ｂが、減圧システム２００が第３の点３１０によりグラフに示される真空ポンプ２４８に適用されてもよい。主問題が部分的な閉鎖が十分に反応しないようにするということだとすると、増大したフルパワーレベルでの真空ポンプ２４８は第４の点３１２に動き、これは閾値圧力レベルＡより下であり、真空ポンプ２４８は圧力が再びレベルＡより低下するまで閉鎖される。ソース導管２３６の閉塞が、圧力が所定時間後にレベルＡより低下しない場合、アラームが表示されて真空ポンプ２４８が停止する。図２Ｃに示されるように、圧縮できない流体２５８はセンサポート２４０を覆い、真空ポンプ２４８に増大した電力はリザーバ２２４の空隙空間２５９に残っている圧力を低下させる結果となるが、減圧は増大せず圧力センサ２４６によって測定された圧力はレベルＡを越えない。従って、システム２００および具体的には真空ポンプ２４８は停止し、フルリザーバ／閉塞表示を示す。

ここで図４を参照すると、減圧制御ユニット４６０の例示的な実施形態が示される。この減圧治療ユニット４６０はハウジングユニット４６２を含み、図２Ａ−図２Ｃのシステム２００のような減圧システムを制御するための様々な構成部材を含む。減圧制御ユニット４６０は入力装置からのいくつかの異なる入力信号を受ける。減圧制御ユニット４６０は第１の入力４６４で示され、この例示においては、圧力センサ管における圧力センサによって測定されるようなリザーバの内部空間内の圧力を示す圧力信号Ｐである。第１の入力４６４に供給される圧力信号がまだデジタル化されていない場合、第１のアナログからデジタルへの変換器４６６は、圧力信号を受け、デジタル信号に変換することを含んでもよい。第２の入力４６８が含まれてもよい。この例において、第２の入力４６８は、例えば、電力データを示す信号、具体的には信号Ｉを表す供給信号である。前述のとおり、供給信号Ｉがまだデジタル化された形態ではない場合、第２のアナログからデジタルへの変換器４７０は信号をデジタル形式に変換することを含む。

同様に、第３の入力信号４７２が示され、他の信号が減圧制御ユニット４６０に提供されてもよいことを表す。例えば、第３の入力信号４７２はリザーバ内の流体内で温度を表す温度信号であってもよい。流体の温度は流体の粘度に影響を及ぼすかもしれず、次いで減圧システム内の反応の待機期間のようなパラメータに影響を及ぼすかもしれない。代表的な第３の入力信号４７２がまだデジタル形式でないなら、別のアナログからデジタルへの変換器４７４を含んでもよい。

（必要ならば変換された）入力信号４６４、４６８、４７２に受けられた信号は、バッファメモリ４７６に送信されてもよいし、メモリユニット４７８に供給されるか、マイクロプロセッサ４８２に直接送信されてもよい。入力データの記録を保持することが望ましく、圧力が増大したり減少したりするような異なる判定を可能にする。記憶装置４７８はまた、減圧源が停止している間、圧力変化が延長期間を越えて起こらなかったどうかを判定するのに用いられてもよい。この場合、減圧制御ユニット４６０が、例えば、図２Ａの減圧送達管２２２のような減圧送達管を閉塞してもよい警告灯を提供することが望ましい。

図５に関して説明されるように、マイクロプロセッサ４８２は真空ポンプが電力が増大するとき、停止するとき、あるいは警告信号や他の信号が生成されるとき、いくつかの異なる判定を実行するよう操作可能である。マイクロプロセッサ４８２はいくつかの出力を有する。第１の出力４８４は真空ポンプを制御するよう供給可能なポンプ制御信号である。例えば、ポンプ制御信号４８４は図２Ａの電流制御ユニット２５６に供給され、電力を真空ポンプ２４８に調節したり、あるいは真空ポンプ２４８を停止させたりするよう供給できる。他の減圧源を有する実施形態において、制御信号は供給率を調整するよう用いられてもよい。マイクロプロセッサ４８２はまた、第２の出力４８６を提供してもよく、これは警報信号であってもよい。この警報信号は、例えば、図１のスピーカ１４２を作動させてもよい。第３の出力４８８は、例えば、図１のライト１３２またはインジケータ１３６のようなディスプレイ上の状態ライトを提供するような他の特徴を制御することができる代表的な出力信号である。電源４９０は電力を減圧制御ユニット４６０内の様々な構成要素に供給し、バッテリであってもよいし、他の源からの条件電力であってもよい。

図４の減圧制御ユニット４６０のような、マイクロプロセッサを利用する制御ユニットのために、例えば、マイクロプロセッサ４８２のようなマイクロプロセッサが、例えば、バッファメモリ４７６またはメモリユニット４７８のような記憶装置に関して用いられるよう設計され、入力信号４６４、４６８を用いたり、例えば、信号４８４、４８６、４８８などの適切な出力信号を生じさせる際に、いくつかの異なる操作を実行する。

ここで図５を参照すると、制御ユニットを用いてもよい潜在的な論理や操作の一例示的な実施形態が示される。操作はステップ５０２から始まり、判定ステップ５０４に進み、ここでは質問がなされる：圧力センサ管では、圧力センサからの減圧は閾値よりも大きいか？（圧力センサ管における減圧は一般に、圧力センサ管が流体接続されるリザーバにおいて同じである。）言い換えると、負のゲージ圧の絶対値は閾値よりも大きいか？図３を参照すると、質問は圧点が閾値ラインＡよりも低いかどうかである。答えが肯定的ならば、圧力の増大は必要なくシステムを待機させることができる。従って、再び判定ステップ５０４に戻る前に、システムがある一定の期間、ステップ５０６にフローが戻る。この期間、その他が予めプログラムされていてもよいし、ヘルスケア提供者またはユーザによって入力されてもよい。

判定ステップ５０４への応答が否定的であると、さらなる減圧が必要となり真空ポンプはステップ５０８で作動する。次いで真空ポンプまたは減圧源はシステムが判定ステップ５１２に進む前にステップ５１０である期間作動できる。このステップでは以下の質問がなされる：減圧は増大しているか？言い換えると、リザーバで減圧の絶対値は増大しているか−つまりより大きな数字となっているか？もしそうなら、システムは判定ステップ５１４に進み、ここではまた減圧は閾値よりも大きい。もし答えが肯定的ならば、システムはステップ５１６へと進み、ポンプまたは減圧が停止する。この場合、システムはステップ５１８で閉塞や満杯ではないことを示す信号を更新し、経路５２０に沿って判定ステップ５０４まで進む。

判定ステップ５１４への応答が否定的ならば、システムは再び判定ステップ５１２に戻る前にステップ５２２で所定期間待機できる。これはループを形成し、このループは閾値に達し、減圧がこれ以上増大しないところまで続けることができる。減圧が増大しなくなると、判定ステップ５１２での答えは否定的であり、システムは判定ステップ５２４に進む。判定ステップ５２４はポンプがフルパワー（最大減圧での減圧源）であるかどうかを問う。もし答えが否定的ならば、ポンプへの電力はステップ５２６で増大し、もし答えが肯定的ならば、タイマーがステップ５２８で起動する。次いでステップ５３０に達し、判定ステップ５３０は質問をする：減圧は増大しているか？もし答えが肯定的ならば、分析は経路５３２に沿って判定ステップ５１４に続く。この答えが否定的ならばプロセスは判定ステップ５３４へと続く。判定ステップ５３４は、５２８でタイマが最大タイマ値に達したかを聞く。もしタイマが達していないと、さらなる時間がステップ５３６でとられる。タイマがタイムアウトとなると、リザーバ（キャニスタ）が満杯／閉塞を示す信号が送られるステップ５３８に進む。さらに、警報信号がステップ５４０に送られてもよい。真空ポンプまたは減圧源が、次いでステップ５４２で停止する。このプロセスはステップ５４４で終了する。リザーバが満杯と見なされるか、あるいは閉塞があるとき、リザーバ（キャニスタ）満杯／閉塞信号が与えられる。どちらかの場合、システムはリザーバに減圧を蓄えることができず、リザーバ満杯／閉塞状態となる。この論理は、制御ユニットがプログラムされうる多くの方法のうちの唯一ものである。

本発明とその利点は、図に示す非限定的な実施例の文脈において開示されているが、様々な変更、交換、置換、及び代替を、特許請求の範囲に規定した発明の範囲から外れることなく行うことができると解するべきである。いずれかの実施例に関連して述べた特徴は、他の実施例にも適用できることは自明である。

Claims (23)

1. 減圧治療システムの制御方法であって、
   リザーバ内の減圧に関連する圧力信号を監視するステップと、
   減圧の供給率に関連する供給信号を受信するステップと、
   前記圧力信号および前記供給信号に基づいて、リザーバの満杯状態または閉塞状態が存在するか否かを判定するステップと、
   前記リザーバの満杯状態または閉塞状態が存在する場合に、減圧の供給を終了するステップとを備えることを特徴とする方法。
2. 請求項１に記載の方法において、
   前記減圧が真空ポンプにより供給されることを特徴とする方法。
3. 請求項１に記載の方法において、
   前記閉塞状態が存在するか否かを判定するステップが、前記圧力信号が、特定期間、選択された絶対値未満に減少し、かつ前記圧力信号が、供給信号の増加とともに、絶対値が上昇しないかどうかを判定するステップを含むことを特徴とする方法。
4. 減圧システムの製造方法であって、
   流体を収容できる内部空間を有するリザーバを形成するステップと、
   減圧送達管を前記内部空間に流体接続するステップと、
   ソース導管を前記内部空間に流体接続するステップと、
   圧力センサを前記内部空間に流体接続するステップと、
   制御信号に応答する減圧源を提供するステップと、
   前記減圧源を前記ソース導管および電力線に接続するステップと、
   減圧の供給率に関連する供給データを測定するように構成された電力センサを、前記電力線の一部に接続するステップと、
   前記圧力センサからの圧力データと前記電力センサからの供給データとを受け取り、前記圧力データと前記供給データに基づいて、閉塞状態が存在するときを判定するよう動作可能である減圧制御ユニットを提供するステップと、
   前記圧力センサ、前記電力センサおよび前記減圧源に前記減圧制御ユニットを結び付けるステップとを含むことを特徴とする方法。
5. 請求項４に記載の減圧システムの製造方法において、
   減圧制御ユニットを提供するステップがさらに、制御ユニットを提供するステップを含み、当該制御ユニットが、
   マイクロプロセッサと、
   前記マイクロプロセッサに関連付けられた記憶装置と、
   前記マイクロプロセッサに関連付けられた複数の入力装置であって、前記圧力データと前記供給データとを受け取り、前記圧力データと前記供給データとを利用可能な形式で、前記マイクロプロセッサに引き渡す複数の入力装置と、
   前記マイクロプロセッサに関連付けられた出力装置であって、前記マイクロプロセッサからの制御信号を受け取り、前記制御信号を前記減圧源を制御するのに利用可能とする出力装置とを具え、
   前記マイクロプロセッサと前記記憶装置とは、前記圧力データによって示される圧力値の絶対値が選択された圧力値よりも大きいかどうかを判定し、そうでない場合に、前記減圧源を作動させるように動作可能であり、さらに、前記減圧源が所定期間より長い間、前記圧力データによって示される前記圧力値の絶対値を増加させることができない場合、前記制御信号を用いて前記減圧源を停止させ、アラーム信号を送るよう動作可能であることを特徴とする方法。
6. 請求項４に記載の減圧システムの製造方法において、
   圧力センサを流体接続するステップが、前記リザーバの上部近くに前記圧力センサを流体接続するステップを含むことを特徴とする方法。
7. 請求項４に記載の減圧システムの製造方法において、
   圧力センサを流体接続するステップが、前記リザーバの上部近くに前記圧力センサを流体接続するステップを含み、ソース導管を前記内部空間に流体接続するステップが、前記ソース導管を前記リザーバの上部近くに接続するステップを含むことを特徴とする方法。
8. 減圧治療システムの制御方法であって、
   リザーバに圧力センサを接続するステップと、
   減圧源に供給センサを接続するステップと、
   前記リザーバ内の減圧に関連する圧力信号を、前記圧力センサから受信するステップと、
   前記リザーバへの減圧の供給率に関連する供給信号を、前記供給センサから受信するステップと、
   前記圧力信号および前記供給信号に基づいて、前記減圧治療システムのための制御信号を生成するステップとを備えることを特徴とする方法。
9. 請求項８に記載の方法において、
   制御信号を生成するステップが、前記圧力信号および前記供給信号に基づいて、閉塞状態が存在するか否かを判定するステップを含むことを特徴とする方法。
10. 請求項８に記載の方法において、
    閉塞状態が存在する場合に、前記制御信号が前記供給率を増加させることを特徴とする方法。
11. 請求項９に記載の方法において、
    前記閉塞状態が、部分的な閉塞状態であることを特徴とする方法。
12. 請求項９に記載の方法において、
    前記閉塞状態が、キャニスタが満杯の状態であることを特徴とする方法。
13. 請求項８に記載の方法において、
    前記供給信号が、前記減圧源に供給される電力と相関していることを特徴とする方法。
14. 請求項８に記載の方法において、
    前記供給信号が、前記減圧源に供給される電流と相関していることを特徴とする方法。
15. 請求項８に記載の方法において、
    前記供給信号が、弁開口を示していることを特徴とする方法。
16. 請求項８に記載の方法において、
    閉塞状態が存在する場合に、アラーム信号を生成するステップをさらに備えることを特徴とする方法。
17. 請求項８に記載の方法において、
    前記制御信号を生成するステップが、
    前記圧力信号および前記供給信号に基づいて、閉塞状態が存在するか否かを判定するステップと、
    前記閉塞状態が部分的な閉塞状態である場合に、前記供給率を上昇させるステップとを含むことを特徴とする方法。
18. 請求項８に記載の方法において、
    前記制御信号を生成するステップが、
    前記圧力信号および前記供給信号に基づいて、前記リザーバが満杯状態であるか否かを判定するステップと、
    前記リザーバが満杯状態である場合に、前記減圧源を停止させるステップとを含むことを特徴とする方法。
19. 請求項８に記載の方法において、
    前記制御信号を生成するステップが、所望の圧力を前記リザーバに与えて、前記リザーバが満杯である場合に、前記減圧源を停止させるステップを含むことを特徴とする方法。
20. 請求項８に記載の方法において、
    前記制御信号を生成するステップが、
    前記圧力信号および前記供給信号に基づいて、閉塞状態が存在するか否かを判定するステップと、
    前記閉塞状態が、部分的閉塞状態またはリザーバの満杯状態であるかを判定するステップと、
    前記閉塞状態が部分的な閉塞状態である場合に、前記供給率を上昇させるステップと、
    前記リザーバが満杯状態である場合に、前記減圧源を停止させるステップとを含むことを特徴とする方法。
21. 圧力センサ、供給センサおよび減圧源に接続されるように構成された減圧制御ユニットであって、
    前記圧力センサから圧力データを、前記供給センサから供給データをそれぞれ受信し、リザーバの満杯状態または閉塞状態が存在するときを判定し、リザーバの満杯状態または閉塞状態が存在するときに前記減圧源を停止させるように動作可能であることを特徴とする減圧制御ユニット。
22. マイクロプロセッサを有する減圧制御ユニットであって、
    前記マイクロプロセッサが、
    リザーバ内の減圧に関連する圧力信号を監視するステップと、
    減圧の供給率に関連する供給信号を受信するステップと、
    前記圧力信号および前記供給信号に基づいて、リザーバの満杯状態または閉塞状態が存在するか否かを判定するステップと、
    前記リザーバの満杯状態または閉塞状態が存在する場合に、減圧の供給を終了するステップと、
    を実行するように構成されていることを特徴とする減圧制御ユニット。
23. 請求項２２に記載の減圧制御ユニットにおいて、
    前記閉塞状態が存在するか否かを判定するステップが、前記圧力信号が、特定期間、選択された絶対値未満に減少し、かつ前記圧力信号が、供給信号の増加とともに、絶対値が上昇しないかどうかを判定するステップを含むことを特徴とする減圧制御ユニット。
    

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