JP2024512258A

JP2024512258A - 液体および排出物収集システム

Info

Publication number: JP2024512258A
Application number: JP2023550273A
Authority: JP
Inventors: ジャレットミラー; サマンサルドルフ
Original assignee: ベビーエイションインク．
Priority date: 2021-02-20
Filing date: 2022-02-18
Publication date: 2024-03-19
Also published as: WO2022178321A1; US20220265463A1; EP4294269A1; CN117062567A; CA3208863A1; AU2022223774A1

Abstract

液体を収集するための液体排出物収集システムは、圧力チューブと、液体チューブと、圧力源と、液体容器と、液体収集器を備える。圧力チューブは第１端と第２端を有し、液体チューブは第１端と第２端を有する。圧力チューブの第１端と液体チューブの第１端は圧力源に流体接続され、圧力チューブの第２端と液体チューブの第２端は液体収集器に流体接続される。液体容器は、液体収集器の下流側の液体チューブに流体接続される。液体は圧力源を通過しない。【選択図】図１

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２１年２月２０日に出願された仮特許出願６３／１５１，６６０号の利益を主張するものであり、この出願は参照により本明細書に組み込まれる。
（連邦支援研究に関する記述）
該当しない。
（付録）
該当しない。

本発明は、生体組織（living tissue）への取り付けに適した流体収集システムに関する。

より詳細には、本発明は、尿を除去して貯蔵するためのポンプ構成を有し、尿の貯蔵およびポンプの位置が排出領域（排泄領域）から離れている膀胱緩和システム（bladder relief systems）に関する。さらに、このシステムは、尿がポンプまたはポンプハウジングを通過することなく、尿を除去して貯蔵する漏れ防止システム（leak-proof system）を提供する。

従来技術の膀胱緩和システムは、米国特許第６，７０６，０２７号、第６，９１８，８９９号、第７，０１８，３６６号、第７，１３１，９６４号、第７，１３５，０１２号および第７，１４１，０４３号に開示されている。これらの装置は全て、尿を捕らえて流し込むためにユーザの体に固定されたパッドまたはカップと、収集器からポンプまで延びるチューブと、ポンプに接続された、尿を保管するための容器と（場合によっては２番目のチューブ）を使用している。これらは全て、尿を移動させるためにポンプを使用しており、これらの文献の全てで、尿はポンプを通して送られるため、ポンプを洗浄および消毒（sanitize）する必要がある。本発明の膀胱緩和システムは、尿がポンプを通過しない尿収集システムを提供する。

本発明は、圧力源またはポンプと、電源と、男性または女性の生体構造（anatomy）のための収集インターフェースと、尿容器と、尿を受け取るためのポンプおよび尿容器に取り付けられ、ポンプ設定と尿量に関するデータの受信および処理のためのマイクロプロセッサとを備える、液体収集および膀胱緩和システムに関する。

本発明の膀胱緩和システムは、尿を収集するためのものである。膀胱緩和システムは、圧力チューブと、尿チューブ（urine tubing）と、圧力源またはポンプと、尿容器と、尿収集器とを備える。本発明はさらに、軟質プラスチックまたはシリコーンポリマーで作られ、且つ、外陰部に対して漏れ防止シールを形成するように構成された、改良された女性用インターフェースに関する。圧力チューブは第１端および第２端を有し、尿チューブは第１端および第２端を有する。圧力チューブの第１端および尿チューブの第１端はポンプに流体接続（流体的に接続；fluidly connected）され、圧力チューブの第２端および尿チューブの第２端は尿収集器に流体接続される。尿容器は尿収集器とポンプの間の尿チューブに流体接続され、尿はポンプを通過しない。

本発明はさらに、尿または他の体液（other bodily liquids）を収集するための膀胱緩和システムを使用する方法を含む。膀胱緩和システムは、圧力チューブと、液体チューブと、圧力源と、液体容器と、液体収集器を備える。圧力チューブは第１端と第２端を有し、液体チューブは第１端と第２端を有する。圧力チューブの第１端と液体チューブの第１端は、圧力源に流体接続される。圧力チューブの第２端と液体チューブの第２端は、液体収集器に流体接続される。液体容器は、液体収集器と圧力源との間の液体チューブに流体接続され、液体は圧力源を通過しない。この方法は、液体収集器を使用者に適用すること、液体を液体収集器内に収集すること、圧力源を使用して空気を圧力チューブに押し込んで正圧を作り出すことを含む。正圧によって液体が液体収集器から液体チューブに移動し、液体が液体チューブから液体容器に移動し、液体が液体容器に収集される。

本発明はさらに、皮膚または皮膜（membranes）のような生体組織などの表面への取り付けに適した体液または排出物収集システムを含む。この液体を収集するためのシステムは、空気チューブと、液体チューブと、圧力源と、分離チャンバ（separating chamber）と、液体容器と、液体収集器を備える。分離チャンバは、空気ポート（air port）、液体出口（liquid output）および液体入口（liquid input）を有する。空気チューブは第１端と第２端を有し、液体チューブは第１端と第２端を有する。空気チューブの第１端は圧力源に流体接続され、空気チューブの第２端は分離チャンバの空気取入口に流体接続される。液体チューブの第１端は液体収集器に接続され、液体チューブの第２端は分離チャンバの液体入口に接続される。液体収集器は表面をシール（密閉）する。液体容器は、分離チャンバの液体出口に流体接続される。圧力源は、液体チューブ内の液体を移動させるために、正圧もしくは負圧、または正圧と負圧の両方を生成することに使用可能である。液体は圧力源を通過しない。

本発明が適用可能な更なる領域は、以下に示される詳細な説明から明らかになるであろう。詳細な説明および特定の実施例は、本発明の好ましい実施形態を示しているが、例示のみを目的とするものであり、本発明の範囲を限定するものではないことを理解されたい。

本発明は、詳細な説明および添付の図面からより完全に理解されるであろう。

本発明の液体収集システムの第１実施形態の概略図である。本発明の液体収集システムの第２実施形態の概略図である。

好ましい実施形態の以下の説明は、本質的に単なる例示であり、本発明、その適用、または使用を限定することを決して意図するものではない。

図１には、膀胱救済システム１００の第１実施形態が示されている。このものでは、液体が尿である。このシステムは、電源１３０およびコントローラ１２８に取り付けられた加圧空気タンク（pressurized air tank）１５０のような空気圧ポンプまたは圧力源を有する。ポンプ１５０には、正圧システムおよび／または負圧システムが流体的に取り付けられている。正圧システムは、ポンプ１５０の出力および圧力チューブ２００に流体接続された電子制御ソレノイドバルブ（electronically controlled solenoid valve）１６０で構成される。負圧システムは、ポンプ１５０の吸引ポートおよび液体チューブ２３０に流体接続された電子制御ソレノイドバルブ１７０から構成される。追加の実施形態では、ポンプ、コントローラおよび電源を、空気カートリッジ圧力源（air cartridge pressure source）および空気圧レギュレータ（pneumatic regulator）に置き換えることができる。さらに追加の実施形態では、真空システムは、代替の圧力源から負圧を生成するベンチュリ真空発生器（venturi vacuum generator）で構成することができる。圧力チューブ２００の第１端２０１は、正圧システムに流体的に取り付けられている。液体チューブ２３０の第１端２３１は、負圧システムに流体的に取り付けられる。圧力チューブの第２端２０２は、体装着用液体収集器（on-body liquid collector）２１０の第１のポート２１１に流体的に取り付けられている。液体チューブ２３０の第２端２３２は、体装着用液体収集器２１０の第２のポート２１２に流体的に取り付けられている。任意選択で、チューブ端２０２，２３２をコネクタを介してポート２１１，２１２に取り外し可能に接続することで、部品の取り外しおよび洗浄を容易にすることができる。任意選択で、コネクタシステム２９０は、圧力チューブ２００および液体チューブ２３０が飛行士用フライトスーツ（aviator flight suit）などの衣服（clothing garment）を通過するための追加の解放可能機構（additional releasable mechanism）を提供する。任意選択で、逆止弁２１６が液体収集器２１０への液体の逆流を阻止する。逆止弁は、液体収集器内、液体収集器と液体チューブの間、または液体チューブの一部として配置できる。第１端２３１と第２端２３２との間には、インライン取り付けデバイス２４０を備えた液体容器２５０がある。任意選択で、液体容器２５０と負圧バルブ１７０との間には、自己密封式の液体およびバクテリアフィルタ２８５がある。液体はポンプ１５０を通過しない。任意選択で、液体容器２５０は、液体の保管を容易にするために、液体をゲル形態に変換するゲル化剤２５１を含んでもよい。ゲル化剤は、場合により、液体と接触すると放出されるように水溶性パウチ（water-soluble pouch）に保管されてもよい。

貯蔵容器への液体の流れは、システム内の差圧によって促進されることが理解される。正圧システムを使用して圧力チューブに圧力を加えて液体を液体チューブの下に押し出したり、負圧システムを使用して液体チューブに吸引を加えて液体を液体チューブの下に引き込んだり、または、正圧と負圧の両方を使用して液体を押したり引いたりするなど、同じ流れをもたらす異なる実施形態があることが理解される。

任意選択で、圧力チューブ２００および液体チューブ２３０は、コネクタ２７０および２８０を夫々有することができる。これにより、液体収集器２１０および液体容器２５０を、装置の残りの部分から取り外して洗浄することができる。好ましい実施形態では、装置１００の接続されていない残りの部分は、便宜上、ポンプハウジング（図示せず）内に封入される。ユーザは、ポンプハウジングの外側の制御装置で構成され得るユーザインターフェース１２２を介してシステムと相互作用（interact）することができる。追加の実施形態では、ユーザインターフェースは、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＬｏｗＥｎｅｒｇｙを使用するなど、無線実装を介して通信するリモートデバイス上のアプリケーションで構成することができる。

任意選択で、容器内の液体の量を測定する液体レベルセンサ（liquid level sensor）２５５、またはユーザが着用する水分補給センサ（hydration sensor）２５８などのセンサをコントローラに接続して、様々なパラメータを記録することもできる。収集した液体の様々な特性を測定する追加のセンサを接続することもできる。これらのセンサはコントローラに直接接続することもリモートで接続することもできる。

操作方法

ポンプ１５０が作動され、任意選択の正圧システムが圧力チューブ２００に正の空気圧を加えると、圧力チューブ２００が液体収集器２１０に空気圧を加える。液体が捕捉されると、正の空気圧によって液体が液体収集器から液体チューブ２３０内に液体容器２５０に向かって移動する。排尿が完了すると、これにより、液体収集器とユーザに亘って乾燥空気（drying air）の流れが生じる。

任意選択の負圧システムは、負圧バルブ１７０を介して液体チューブに負の空気圧（negative air pressure）を提供し、液体容器２５０および液体チューブ２３０に負の空気圧を加える。液体は、液体収集器から液体チューブ２３０を介して液体容器２５０に引き出される。液体はポンプに入り込まない。

液体収集器２１０は、男性用インターフェース（male interface）または女性用インターフェース（female interface）であり得る。女性用インターフェースは、外陰部（vulva）の表面と密封して接合し、吸引力を外陰部領域に伝えると共に、液体の流れを外陰部から液体チューブおよび液体収集容器に導く。女性用インターフェースは、外陰部全体を対象とするより大きなサイズであってもよく、または尿道を直接対象とするより小さなサイズであってもよい。同様に、男性用インターフェースは、陰茎の基部に対してシール（密閉）し、吸引力を陰茎領域に伝える。インターフェースは、柔らかいシリコンゴムまたはプラスチックポリマーから成り、快適かつしっかりとフィットするように設計されている。

本発明の膀胱緩和システムは、ユーザのスマートフォンまたは他のデジタルデバイス上のアプリによって、またはフロントパネルディスプレイによって無線で制御でき、液体の流れの検出時に自動的に制御または開始することができる。さらに、ポンプシステムは、所定の期間内に生成される液体の量の詳細を取得し、さまざまなセンサによって取得された他のパラメータを記録することができる。このデータは、保存、分析、検索して表示するために、アプリからインターネットクラウドサービスにアップロードされる。このアプリは、生成された液体の期間、頻度、量を追跡することもできる。

膀胱緩和システム１００は、ユーザによって入力されるカスタム設定を有することができる。ユーザに役立つオプションのプリセットが提供される。本発明の膀胱緩和システムは、収集容器と、ある長さのチューブによって液体収集器に流体的にかつ遠隔的に接続されたポンプとを有する。好ましい実施形態では、衣服および下着が、液体収集器およびチューブを覆うと共に係合する。これにより、ユーザの衣服の下に着用できる目立たないシステムが提供される。

図２に示すように、液体収集システム５００の第２の実施形態は、当該システムの液体処理部分（liquid handling portion）を備え、この液体処理部分は、液体収集器と、少なくとも１つの分離チャンバと、液体容器を有する。収集システムは、当該システムの空気処理部分（air handling portion）も備え、この空気処理部分は、ポンプまたは圧力源と、圧力ソレノイドバルブと、空気マニホールド（air manifolds）を有する。液体収集システムは、空気処理部分からの圧力を使用して液体を除去するが、液体がシ空気処理部分やポンプを通過することはない。少なくとも１つの分離チャンバは、少なくとも１つの空気ポートと、液体出力と、液体入力を有する。好ましい実施形態では、２つの分離チャンバがあり、夫々が２つの空気ポートを有する。分離チャンバは、疎水性フィルタを使用して液体をシステムの空気処理部分から隔離し、液体がシステムの空気処理部分に流れるのを防ぐ。分離チャンバは、変動する圧力に耐える硬い側面を有する構造になっており、崩壊することはない。液体容器には負圧がかからないため、分離チャンバは、負圧に崩壊することなく耐えられない軟らかい側面を有する液体容器の使用を許容する。少なくとも１つの分離チャンバは、満たされることと空にされることが繰り返され、これにより、水性流体が液体収集器から液体容器に移動する。より好ましい実施形態では、２つ以上の分離チャンバがあり、１つのチャンバが満たされると、第２のチャンバは空になる。この２つの分離チャンバシステムは、１つの分離チャンバを備えたシステムと比べて、水性流体のより速いポンピングを提供する。液体は、液体収集インターフェースから分離チャンバに移動し、分離チャンバから液体収集システムの液体容器に移動する。

図２において、液体収集システムは、電源（図示せず）およびコントローラ（図示せず）に取り付けられた空気圧ポンプまたは加圧空気タンク５５０などの圧力源を備える。ポンプ５５０には、正圧システムおよび／または負圧システムが流体的に取り付けられる。正圧システムと負圧システムの両方が連携して動作する様子が示されている。これがハイブリッドシステムである。

正圧システムは、ポンプ５５０の出力および正圧チューブ６００に流体接続された電子制御正圧ソレノイドバルブ５６０から構成される。正圧チューブは、正圧バルブをマニホールド６２０に接続する。マニホールドは、疎水性フィルタ６３５に取り付けられた空気ポート６３６において分離チャンバ６３０に流体接続されている。分離チャンバは、少なくとも１つの疎水性フィルタ６３５を有する。疎水性フィルタ６３５は、ガスを通過させるが、水性液体（尿など）を通過させない。好ましい疎水性フィルタは、１ミクロンのＰＴＦＥフィルタである。液体は、液体出口６３４で正圧分離チャンバから出る。液体出口は、液体容器５５１に流体接続されている。任意選択で、液体出口と液体容器との間に逆止弁６３８があり、分離チャンバが液体容器よりも低い圧力にある場合などに液体の逆流を防止する。

負圧システムは、ポンプ５５０の吸引ポートおよび負圧チューブ６６０に流体接続された電子制御負圧ソレノイドバルブ５７０から構成される。負圧チューブは、負圧バルブをマニホールド６２０に接続する。マニホールドは、疎水性フィルタ６３５に接続された空気ポート６３６において分離チャンバ６３０に流体接続されている。任意選択で、真空リリーフ弁７００が、ポンプ吸引ポートに流体接続される。真空リリーフ弁７００は、システムが液体によって内部で遮断された場合に補給空気を提供するように構成される。

システムは、負圧ソレノイドバルブ５７０を使用して、一定期間、圧力源５５０の吸引ポートを分離チャンバ６３０に接続することによって動作する。いくつかの実施形態では、これは約２秒となるように構成される。この間、チャンバから空気が除去され、チャンバが負圧になる。空気および同調する液体（any entrained liquid）は、液体チューブ５３０を介して収集インターフェース５１０から収集チャンバ６３０に向かって引き込まれる。この間、正圧ソレノイドバルブ５６０は、ポンプを大気中に排気するように構成される。この期間の後、システムは、負圧バルブ５７０を使用してポンプ吸引を大気に導くと共に、正圧弁５６０を使用してポンプ排気を分離チャンバに導くことによって、分離チャンバ６３０への空気流を逆転させるように構成される。この逆流の期間中に、チャンバは正圧になり、液体が液体出口ポート６３４から液体収集器５５１に向かって流出する。

任意選択で、システムは、１つまたは複数の追加の分離チャンバ６４０を備えるように構成され得る。分離チャンバ６４０は、対応するフィルタ６４５と、空気ポート６４６と、液体ポート６４２，６４４と、逆止弁６４８を備える。このような実施形態では、負圧ソレノイドバルブ５７０および正圧ソレノイドバルブ５６０は、大気中に排気する代わりに、追加のマニホールド６１０を介して追加の分離チャンバ６４０に接続される。この構成では、空気を大気中に排出する代わりに、第１の分離チャンバ６３０から除去される空気によって追加の分離チャンバが正圧化されるため、システムの効率が向上する。逆流もまた同様に、より効率化される。さらなる利点は、液体収集インターフェース５１０からの空気流が、パルス的ではなく、より連続的であることである。

分離チャンバの数は１個から１０個程度である。好ましい実施形態では、分離チャンバの数は２個から４個程度である。

液体収集インターフェース５１０は、液体入口６３２において分離チャンバに流体接続されている。任意選択で、液体収集インターフェースと分離チャンバとの間には、高流量条件中の容積を調節するための液体サージ容器（liquid surge container）６７０がある。さらに任意選択で、分離チャンバ６３０が液体収集インターフェース５１０よりも高い圧力にある場合などに、液体収集インターフェースと分離チャンバとの間に逆止弁６３８を配置して、液体の液体収集器への逆流を防止することができる。

任意選択で、液体収集インターフェースは、過剰な吸引および不快感を防止するために真空リリーフ弁（vacuum relief valve）６８０を有する。リリーフ弁は、ユーザに適用される最大吸引レベル（maximum suction level）を確立するように構成されている。任意選択で、液体貯蔵容器は、液体によって運ばれるガスを排出し、液体容器の過剰な加圧を防止するためのリリーフフィルタまたはバルブ６９０を有する。

上記実施形態は、本発明の原理および当業者へのその実際の適用を最もよく説明するために選択され、説明された。本発明の範囲から逸脱することなく、対応する図を参照して上述したように、例示的な実施形態に対して様々な修正を行うことができるので、前述の説明に含まれ、添付の図面に示されるすべての事項は、限定ではなく例示として解釈されるものとする。したがって、本発明の範囲及び対象は、上述の例示的な実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、本明細書に添付された以下の特許請求の範囲及びそれらの均等物によってのみ定義されるべきである。

Claims

尿または他の体液を収集するための液体収集システムであって、
圧力チューブと、液体チューブと、圧力源と、液体容器と、液体収集器を備え、
前記圧力チューブは第１端と第２端を有し、前記液体チューブは第１端と第２端を有し、
前記圧力チューブの前記第１端と前記液体チューブの前記第１端は、前記圧力源に流体接続され、
前記圧力チューブの前記第２端と前記液体チューブの前記第２端は、前記液体収集器に流体接続され、
前記液体容器は、前記液体収集器と前記圧力源との間の前記液体チューブに流体接続され、
前記圧力源は、前記液体チューブ内の液体を移動させるために、正圧もしくは負圧、または正圧と負圧の両方を生成することに使用可能であり、
前記液体は前記圧力源を通過しない、液体収集システム。
前記圧力源はポンプである、請求項１に記載の液体収集システム。
前記液体収集器は、男性用インターフェースまたは女性用インターフェースからなる群から選択される、請求項１に記載の液体収集システム。
前記圧力チューブおよび前記液体チューブは１つのチューブであり、前記圧力源は前記負圧を提供する、請求項３に記載の液体収集システム。
前記液体チューブの前記第１端は前記液体収集器に接続され、前記圧力源は前記正圧を提供する、請求項３に記載の液体収集システム。
液体収集システムであって、
空気チューブと、液体チューブと、圧力源と、少なくとも１つの分離チャンバと、液体容器と、液体収集器を備え、
液体は表面からの液体であり、
少なくとも１つの前記分離チャンバは、空気ポート、液体出口および液体入口を有し、
前記空気チューブは第１端と第２端を有し、前記液体チューブは第１端と第２端を有し、
前記空気チューブの前記第１端は、前記圧力源に流体接続され、
前記空気チューブの前記第２端は、前記分離チャンバの前記空気入口に流体接続され、
前記液体チューブの前記第１端は、前記液体収集器に接続され、
前記液体チューブの前記第２端は、前記分離チャンバの前記液体入口に接続され、
少なくとも１つの前記分離チャンバは、液体から空気を分離し、
前記液体収集器は、前記表面に対してシールし、
前記液体容器は、少なくとも１つの前記分離チャンバの前記液体出口に流体接続され、
前記圧力源は、前記液体チューブ内の流体を前記液体収集器から前記液体容器に移動させるために、正圧もしくは負圧、または正圧と負圧の両方を生成することに使用可能であり、
前記液体は前記圧力源を通過しない、液体収集システム。
少なくとも１つの前記分離チャンバが、硬い側面を有するチャンバを備え、
少なくとも１つの前記分離チャンバの前記空気出口は、少なくとも１つの疎水性フィルタを備え、前記疎水性フィルタにより空気がフィルタ除去される、請求項６に記載の液体収集システム。
前記液体収集システムは、正圧と負圧の両方を有するハイブリッドシステムである、請求項７に記載の液体収集システム。
液体収集システムであって、
空気チューブと、液体チューブと、圧力源と、少なくとも１つの分離チャンバと、液体容器と、液体収集器を備え、
液体は人または動物の体からの液体であり、
少なくとも１つの前記分離チャンバは、空気ポート、液体出口および液体入口を有し、
少なくとも１つの前記分離チャンバは、硬い側面を有するチャンバを備え、
少なくとも１つの前記分離チャンバの前記空気ポートは、少なくとも１つの疎水性フィルタを備え、前記疎水性フィルタにより空気がフィルタ除去され、
前記空気チューブは第１端と第２端を有し、前記液体チューブは第１端と第２端を有し、
前記空気チューブの前記第１端は、前記圧力源に流体接続され、
前記空気チューブの前記第２端は、少なくとも１つの前記分離チャンバの前記空気取入口に流体接続され、
前記液体チューブの前記第１端は、前記液体収集器に接続され、
前記液体チューブの前記第２端は、少なくとも１つの前記分離チャンバの前記液体入口に接続され、
少なくとも１つの前記分離チャンバは、液体から空気を分離し、
前記液体収集器は、前記体に対してシールし、
前記液体容器は、少なくとも１つの前記分離チャンバの前記液体出口に流体接続され、
前記圧力源は、前記液体チューブ内の流体を前記液体収集器から前記液体容器に移動させるために、正圧もしくは負圧、または正圧と負圧の両方を生成することに使用可能であり、
前記液体は前記圧力源を通過しない、液体収集システム。
前記液体収集システムは、正圧と負圧の両方を有するハイブリッドシステムである、請求項９に記載の液体収集システム。
前記圧力源はポンプである、請求項１０に記載の液体収集システム。
前記液体は尿であり、前記液体収集器は、男性用インターフェースまたは女性用インターフェースからなる群から選択される、請求項１１に記載の液体収集システム。
前記液体容器は、軟らかい側面を有する容器である、請求項１２に記載の液体収集システム。
前記液体容器は、軟らかい側面を有する容器である、請求項８に記載の液体収集システム。
前記液体容器は、軟らかい側面を有する容器である、請求項６に記載の液体収集システム。
少なくとも１つの前記分離チャンバは、１個から１０個程度の分離チャンバを含む、請求項６に記載の液体収集システム。
少なくとも１つの前記分離チャンバは、１個から１０個程度の分離チャンバを含む、請求項９に記載の液体収集システム。
少なくとも１つの前記分離チャンバは、２個から４個程度の分離チャンバを含む、請求項１６に記載の液体収集システム。
少なくとも１つの前記分離チャンバは、２個から４個程度の分離チャンバを含む、請求項１７に記載の液体収集システム。
前記液体は尿であり、前記液体収集器は、男性用インターフェースまたは女性用インターフェースからなる群から選択される、請求項１に記載の液体収集システム。