JP6363081B2 - 圧力を調整するためのシステム、方法及び装置 - Google Patents

Description

関連出願
本発明は、米国特許法第１１９条（ｅ）の下、２０１２年９月１４日に出願された「圧力を調整するためのシステム、方法及び装置（ＳＹＳＴＥＭ，ＭＥＴＨＯＤ，ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＲＥＧＵＬＡＴＩＮＧ ＰＲＥＳＳＵＲＥ）」という名称の米国仮特許出願第６１／７０１，３９４号明細書の利益を主張する。同出願の内容はあらゆる目的において参照によって本明細書に組み込まれる。

本発明は、概して、圧力調整に関する。更に特定の実施形態においては、本発明は、減圧治療のための圧力調整に関する。

臨床試験及び診療は、組織部位近傍の圧力を低下させると当該組織部位における新しい組織の成長を増加及び加速させることができることを示している。この現象の適用は多数あるが、特に創傷の治療に有利であることが証明されている。外傷、手術又は別の原因であるかの創傷の原因を問わず、創傷の適切な治療が転帰に重要となる。減圧による創傷の治療は、一般に、「減圧治療」と呼ばれるが、同様に、例えば「負圧創傷治療」及び「真空治療」を含む他の名称で知られている場合もある。減圧治療は、上皮及び皮下組織の移動、血流の改善及び創傷部位における組織の微小変形を含むいくつかの利点を提供し得る。これら利点はともに、肉芽組織の発達を高めるとともに治癒時間を短縮することができる。

減圧治療の臨床的利点は周知であるが、減圧治療のコスト及び複雑さがその適用の制約要因となる可能性があり、減圧システム、構成要素及びプロセスの開発及び運用は製造業者、医療提供者及び患者にとって引き続き大きな課題となっている。

以下、圧力を調整するためのシステム、方法及び装置の例証的な実施形態を記載する。１つのそのような例証的実施形態は、包帯剤と、供給チャンバと、制御チャンバと、充填チャンバと、を含んでもよい減圧処置システムとして記載され得る。供給チャンバは供給内腔を介して包帯剤に流体的に結合され得る。制御チャンバはフィードバック内腔を介して包帯剤に流体的に結合され得る。充填チャンバはポートを介して供給チャンバに流体的に結合され得る。制御チャンバ内の調整弁は、ポートを介した流体連通を、制御チャンバ内の制御圧力と治療圧力との間の差に基づき制御する。

別の例証的実施形態は、治療的圧力などの圧力を調整する方法に関する。１つのそのような方法は、組織部位近傍の密閉された環境内にマニホルドを配置するステップと、供給内腔を介してマニホルドを供給チャンバに流体的に結合するステップと、制御内腔を介してマニホルドを制御チャンバに流体的に結合するステップと、を含んでもよい。供給チャンバは、また、充填チャンバに流体的に結合されてもよく、充填チャンバ内の充填圧力は治療圧力未満に低下させることができる。供給チャンバと充填チャンバとの間の流体連通は制御チャンバ内の制御圧力と治療圧力との間の差に基づき調整され得る。調整された供給圧力は供給チャンバからマニホルドに送達され得る。

更に別の例証的実施形態は、圧力を調整するための装置に関する。一形態においては、このような装置は、供給チャンバと、制御チャンバと、充填チャンバと、を含んでもよい。供給チャンバは、供給内腔への結合のために適応させた供給ポートを有してもよく、制御チャンバは、フィードバック内腔への結合のために適応させた制御ポートを有してもよい。充填チャンバは、充填ポートを介して供給チャンバに流体的に結合され得る。制御チャンバ内の調整弁は充填ポートを介した流体連通を制御チャンバ内の圧力と目標圧力との間の差に基づき制御するように動作し得る。

圧力を調整するための装置の別の例証的実施形態は、端部壁及び側壁を有する下部ハウジングを含んでもよい。下部ハウジングの端部壁に対向する第１ピストンは下部ハウジングの側壁に係合して下部ハウジング内の充填チャンバを画定してもよい。第１ピストン内の隔壁は下部ボウルを上部ボウルから分離し得る。充填ばねは第１ピストンと下部ハウジングの端部壁とに係合してもよい。第１ピストンを通る充填ポートは、充填チャンバと、隔壁及び下部ボウルによって画定される供給チャンバとの間に流体連通を提供することができる。上部ハウジングは床及び側壁を有してもよく、上部ハウジングの側壁は下部ハウジングの側壁に結合され得る。制御チャンバは上部ボウル及び上部ハウジングの床によって全般的に画定されてもよい。上部ボウルに対向する第２ピストンは下部ハウジングの側壁に係合してもよく、第２ピストンは制御チャンバを周囲圧力領域と制御圧力領域とに分割することができる。弁体は隔壁内のアパーチャを通じて供給チャンバ内に延びてもよく、弁体は、第２ピストンに結合された第１端部と、供給チャンバ内の充填ポートに隣接して配置された第２端部と、を有する。調整ばねは充填ポートと第２ピストンとの間において弁体に係合し得る。多チャネルポートは上部ハウジングを通じて外部に露出することができ、多チャネルポートは、供給チャンバに流体的に結合されている供給ポートと、制御チャンバの制御圧力領域に流体的に結合されている制御ポートと、を提供することができる。多チャネルポートは多内腔チューブと結合され得る。

以下の図面及び詳細な説明を参照すると他の特徴及び利点が明らかになろう。

図１は、本明細書による、治療的圧力を調整することができる減圧治療システムの実施形態例の機能ブロック図である。 図２Ａは、減圧治療システム内の調整器の実施形態例の概略断面図である。 図２Ｂは、減圧治療システム内の調整器の実施形態例の概略断面図である。 図３Ａは、減圧治療システム内のピストン駆動式ポンプの実施形態例の断面図である。 図３Ｂは、減圧治療システム内のピストン駆動式ポンプの実施形態例の断面図である。 図４Ａは、減圧治療システムの実施形態例の斜視図である。 図４Ｂは、線４ー４に沿って切った図４Ａの減圧治療システムの実施形態例の部分断面図である。 図５は、減圧治療システムのいくつかの実施形態と組み合わせてもよい真空ポンプの斜視図である。 図６は、図５に示される真空ポンプの正面図である。 図７は、図５の真空ポンプの分解組立側部斜視図である。 図８は、図５の真空ポンプの分解組立後部斜視図である。 図９は、９−９において切った図６の真空ポンプの断面側面図である。 図１０は、図５の真空ポンプのピストンの上後部斜視図である。 図１１は、図１０のピストンの下後部斜視図である。 図１２は、図５の真空ポンプのシールの上後部斜視図である。 図１３は、図１２のシールの下後部斜視図である。 図１４は、図５の真空ポンプの第２バレルの上後部斜視図である。 図１５は、図１４の第２バレルの下後部斜視図である。 図１６は、図５の真空ポンプの断面側面図である。 図１７は、図１６の真空ポンプの拡大断面図である。 図１８は、図１７の真空ポンプの拡大断面図である。

圧力の調整に関連する新規且つ有用なシステム、方法及び装置を添付の特許請求の範囲において説明する。システム、方法及び装置を作製及び使用する目的、利点及び好適な態様は以下の詳細な説明を添付の図面とともに参照することにより最良に理解され得る。本記載は請求される対象を当業者が作製及び使用することを可能にする情報を提供するが、当技術分野において既知の特定の細部を省略する可能性がある。更に、「又は」などの用語を使用した種々の代替物の記載は文脈により明確に必要とされない限りは相互排他性を必ずしも必要とするわけではない。請求される対象は、また、詳細が具体的に記載されない代替的実施形態、変形形態及び均等物を含み得る。したがって、以下の詳細な説明は例証であり、限定の意味で捉えるべきではない。

本明細書中において、実施形態例は、また、減圧治療用途という状況で記載され得るが、その特徴及び利点の多くは他の使用環境及び産業に容易に適用可能である。種々の要素間の空間的関係、又は種々の要素の空間的配向に対する空間的関係は添付の図面に示すように記載され得る。概して、そのような関係又は配向は、減圧治療を受ける姿勢の患者に合致する又は相対的な基準系をとる。しかしながら、当業者には理解されるべきであるように、この基準系は厳格な規定というよりもむしろ単なる説明的便法である。

図１は、本明細書による、治療的圧力を調整することができる減圧治療システム１００の実施形態例の簡易機能ブロック図である。示されるように、減圧治療システム１００は、減圧源１０４に流体的に結合されている包帯剤１０２を含んでもよい。調整器１０６などの調整器又は制御器もまた包帯剤１０２及び減圧源１０４に流体的に結合されてもよい。包帯剤１０２は、全般的に、ドレープ１０８などのドレープ及び圧力分配マニホルド１１０などのマニホルドを含む。減圧治療システム１００は、また、包帯剤１０２及び減圧源１０４に結合されている容器１１２などの流体容器を含んでもよい。

概して、減圧治療システム１００の構成要素は直接的に結合されても間接的に結合されてもよい。例えば、減圧源１０４は調整器１０６に直接結合されてもよく、調整器１０６を介して包帯剤１０２に間接的に結合されもよい。構成要素は互いに流体的に結合され、構成要素間において流体（すなわち液体及び／又は気体）を移送するための経路を提供してもよい。いくつかの実施形態では、構成要素は例えばチューブと流体的に結合されてもよい。「チューブ」は、本明細書で使用する場合、２つの端部間において流体を運ぶように適合された１つ又は複数の内腔を有するチューブ、パイプ、ホース、導管又は他の構造を広く意味する。一般に、チューブは、ある程度の可撓性を有する長尺状の円筒状構造であるが、その幾何学的形状及び剛性は様々であってもよい。いくつかの実施形態では、構成要素は、付加的に又は代替的に、物理的近接によって、１つの構造に一体化されるか同じ材料片から形成されて結合されてもよい。いくつかの状況においては、結合には、また、機械的結合、熱的結合、電気的結合又は化学的結合（化学結合などの）を含んでもよい。

動作時、圧力分配マニホルド１１０は、組織部位内に、組織部位上に、組織部位に、又はそうでなければ組織部位に近接して配置されてもよい。ドレープ１０８を圧力分配マニホルド１１０上に配置し、当該組織部位に近接する組織を密閉してもよい。当該組織部位に近接する組織は、多くの場合、組織部位周辺の無傷の表皮である。したがって、包帯剤１０２は、外部環境から実質的に隔離された、組織部位に近接する密閉された治療環境を提供することができ、減圧源１０４は密閉された治療環境内の圧力を低下させることができる。密閉された治療環境内において圧力分配マニホルド１１０を介して均一に適用される減圧は、組織部位における巨視的ひずみ及び微視的ひずみを誘発することができ、且つ滲出物及び他の流体を組織部位から除去することができる。滲出物及び他の流体は容器１１２内に回収され、且つ適切に廃棄され得る。

密閉された治療環境内などの別の構成要素又は位置の圧力を低下するために減圧源を使用する流体力学は数学的に複雑となり得る。しかしながら、減圧治療に適用可能な流体力学の基本原理は概して当業者に公知であり、本明細書中において圧力低下のプロセスは、例えば減圧を「送達する（ｄｅｌｉｖｅｒｉｎｇ）」、「分配する（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｎｇ）」、又は「発生させる（ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ）」と説明的に記載され得る。

概して、滲出物及び他の流体はより低い圧力の方に流体路に沿って流れる。この向きは概して、本明細書中における減圧治療システムの種々の特徴及び構成要素を記載する目的のために想定される。したがって、用語「下流側」は、通常、流体路の、減圧源に相対的に近い方を意味し、対照的に、用語「上流側」は、減圧源から相対的に遠い方を意味する。同様に、そのような基準系において、特定の特徴を流体「入口」又は「出口」の観点から記載すると便利となり得る。しかしながら、いくつかの用途においては、流体路は、また、例えば、陽圧源の交換によって反転されてもよく、この説明的慣習は限定的慣習と解釈されるべきではない。

本文脈における用語「組織部位」は、組織上又は組織内の創傷又は異常を広く意味し、これには、骨組織、脂肪組織、筋組織、神経組織、皮膚組織、血管組織、結合組織、軟骨、腱又は靭帯を含むが、これらに限定されない。創傷には、例えば、慢性創傷、急性創傷、外傷性創傷、亜急性創傷及び裂開性創傷、中間層熱傷、（糖尿病性潰瘍、圧迫潰瘍又は静脈機能不全性潰瘍などの）潰瘍、フラップ及びグラフトを含んでもよい。用語「組織部位」は、また、必ずしも創傷や異常のない組織の領域であり、代わりに更なる組織の成長を付加又は促進することが望ましい領域を意味してもよい。例えば、減圧は特定の組織領域において採取して別の組織位置に移植してもよい追加の組織を成長させるために使用してもよい。

「減圧」は、概して、包帯剤１０２によって提供される密閉された治療環境の外部における局所環境の周囲圧力などの局所周囲圧力よりも低い圧力を意味する。多くの場合、局所周囲圧力は、また、患者の近傍の大気圧としてもよい。あるいは、この圧力は当該組織部位の組織に関連する静水圧よりも低くてもよい。特に指示のない限り、本明細書中に記載される圧力値はゲージ圧である。同様に、減圧の増加への言及は、通常、絶対圧力の減少を意味し、減圧の減少は、通常、絶対圧力の増加を意味する。

減圧源１０４などの減圧源は、減圧された空気のリザーバであっても、例えば、真空ポンプ、吸引ポンプ、多くの医療施設で利用可能な壁吸気口、又はマイクロポンプなどの密閉容積内の圧力を低減されることができる手動又は電動デバイスであってもよい。減圧源は、減圧治療を更に容易にするセンサ、処理ユニット、警報表示器、メモリ、データベース、ソフトウェア、表示デバイス又はユーザインターフェースなどの他の構成要素内に収容されても、それらとともに使用されてもよい。組織部位に適用される減圧の量及び性質は治療要件に応じて異なってもよいが、圧力は、通常、−５ｍｍＨｇ（−６６７Ｐａ）〜−５００ｍｍＨｇ（−６６．７ｋＰａ）の範囲である。一般的な治療的範囲は、−７５ｍｍＨｇ（−９．９ｋＰａ）〜−３００ｍｍＨｇ（−３９．９ｋＰａ）である。

圧力分配マニホルド１１０は、概して、組織部位に接触するように適合され得る。圧力分配マニホルド１１０は組織部位に一部接触しても完全に接触してもよい。例えば、組織部位が創傷の場合、圧力分配マニホルド１１０は創傷を一部又は完全に充填しても、創傷上に配置されてもよい。圧力分配マニホルド１１０は多くの形態をとってもよく、且つ実施される治療の種類又は組織部位の性質及び大きさなどの種々の要因に応じ、多くのサイズ、形状又は厚さであってもよい。例えば、圧力分配マニホルド１１０のサイズ及び形状は深く不規則な形状の組織部位の外形に適合させてもよい。

より一般には、マニホルドは、組織部位に減圧を分配するように適合された、又は組織部位から流体を除去するように適合された、又はその両方に適合された物質又は構造である。しかし、いくつかの実施形態では、例えば、流体路が反転されるか、二次流体路が設けられる場合、マニホルドは、また、流体の組織部位への送達を促進してもよい。マニホルドは、マニホルド周囲の組織部位に提供される、及びマニホルド周囲の組織部位から除去される流体を分配する流路又は経路を含んでもよい。１つの例証的な実施形態においては、流路又は経路は組織部位に提供される又は組織部位から除去される流体の分配を向上するため相互連結されてもよい。例えば、セル発泡体、連続気泡発泡体、多孔質組織採取物及びガーゼ又はフェルトマットなどの他の多孔質材料は流路を形成するように配置された構造部材を全般的に含む。液体、ゲル及び他の発泡体は、また、流路を含んでも、流路を含むように硬化されてもよい。

１つの例証的な実施形態においては、圧力分配マニホルド１１０は、組織部位に減圧を均一に（又は準均一に）分配するように適合された相互連結気泡又は細孔を有する多孔質発泡体材料であってもよい。発泡体材料は疎水性又は親水性のいずれかであってもよい。１つの非限定的例においては、圧力分配マニホルド１１０は、Ｓａｎ Ａｎｔｏｎｉｏ，Ｔｅｘａｓ所在のＫｉｎｅｔｉｃ Ｃｏｎｃｅｐｔｓ，Ｉｎｃ．から入手可能なＧｒａｎｕＦｏａｍ（登録商標）包帯剤などの連続気泡の網状ウレタンフォームであってもよい。

圧力分配マニホルド１１０を親水性材料から作製してもよい実施形態などのいくつかの実施形態では、圧力分配マニホルド１１０は、組織部位に減圧を分配し続けながら組織部位から流体を吸い取ってもよい。圧力分配マニホルド１１０の吸取特性は、毛細管流又は他の吸取メカニズムにより組織部位から流体を引き出してもよい。親水性発泡体の一例は、Ｓａｎ Ａｎｔｏｎｉｏ，Ｔｅｘａｓ所在のＫｉｎｅｔｉｃ Ｃｏｎｃｅｐｔｓ，Ｉｎｃ．から入手可能なＶ．Ａ．Ｃ．ＷｈｉｔｅＦｏａｍ（登録商標）包帯剤などのポリビニルアルコール連続気泡発泡体である。他の親水性発泡体には、ポリエーテルから作製されるものを含んでもよい。親水性特性を示しうる他の発泡体には、親水性を提供するように処理されるかコーティングされた疎水性発泡体を含む。

密閉された治療環境内の圧力が減少すると、圧力分配マニホルド１１０は、組織部位の肉芽形成を更に促進してもよい。例えば、圧力分配マニホルド１１０の表面の一部又は全部は、圧力分配マニホルド１１０を介して減圧が提供された場合に組織部位の微視的ひずみ及び応カを引き起こしうる、平坦でない、粗い又はぎざぎざの外形を有してもよい。

一実施形態例においては、圧力分配マニホルド１１０は生吸収性材料で構成されてもよい。好適な生吸収性材料は、ポリ乳酸（ＰＬＡ）とポリグリコール酸（ＰＧＡ）との高分子ブレンドを含んでもよいが、これに限定されない。高分子ブレンドは、また、ポリカーボネート、ポリフマレート及びカプララクトンを含んでもよいが、これらに限定されない。圧力分配マニホルド１１０は、更に、新しい細胞成長のための足場として機能させてもよく、そうでなければ、細胞成長を促進するため足場材料を圧力分配マニホルド１１０とともに使用してもよい。概して、足場材料は、細胞の成長又は組織の形成を強化又は促進するために使用される、細胞成長のための鋳型を提供する３次元多孔質構造などの物質又は構造であってもよい。足場材料の例示としては、リン酸カルシウム、コラーゲン、ＰＬＡ／ＰＧＡ、珊瑚由来の水酸化アパタイト、炭酸塩又は加工同種移植片材料が挙げられる。

ドレープ１０８は密封部材の一例である。密封部材は、治療環境と、局所外部環境との間などの２つの環境又は構成要素間に流体シールを提供することができる材料で構成してもよい。密封部材は、例えば、所与の減圧源に対し、組織部位の減圧を維持するのに適切なシールを提供できる不透過性又は半透過性のエラストマー材料であってもよい。半透過性の材料については、透過性は概して所望の減圧が維持され得るよう十分に低くすべきである。無傷の表皮、ガスケット又は別の密封部材などの取付表面に密封部材を取り付けるために取付デバイスを使用してもよい。取付デバイスは多くの形態をとってもよい。例えば、取付デバイスは、密封部材の周囲、一部又は全体に及ぶ医療的に許容可能な感圧接着剤であってもよい。取付デバイスの他の実施形態例には、両面テープ、糊、ハイドロコロイド、ヒドロゲル、シリコーンゲル、オルガノゲル又はアクリル系接着剤を含んでもよい。

容器１１２は、容器、キャニスタ、パウチ、又は組織部位から取り除かれた滲出物及び他の流体を処理するために使用され得る他の貯蔵構成要素の代表例である。多くの環境においては、流体の採取、貯蔵及び廃棄のために剛性容器が好適又は必要とされてもよい。他の環境においては、流体は剛性容器による貯蔵なしで適切に廃棄されてもよく、再使用可能容器は減圧治療関連の廃棄物及びコストを低減することができる。

概して、減圧治療はあらゆる重症度の創傷に有益となり得るが、減圧治療システムのコスト及び複雑さから、多くの場合、急性又は慢性治療を受けている患者の、非常に滲出性の大きな創傷、及び減圧の適用なしではすぐに治癒しにくい他の重傷への減圧治療の適用は制限される。例えば、従来の減圧治療システムの複雑さは、専門知識がほとんどない者が減圧治療を施す能力を制限する可能性がある。また、多くの減圧治療システムのサイズにより可動性が損なわれる可能性がある。また、多くの減圧治療システムは毎回の治療後に念入りな洗浄が必要であり、且つ治療のための減圧の供給に電気的構成要素又は他の動力式デバイスが必要となる場合がある。いくつかの減圧治療システムでは圧力を低下するための純粋に機械的な方法を備えるが、このようなシステムは減圧レベルの適切な制御を提供することができていない。

減圧治療システム１００は治療的圧力の機械的調整を提供することによりこれら欠点及びその他を克服することができる。１つの実施形態例においては、減圧治療システム１００は圧力を低下させるために手動作動式ハンドポンプを含んでもよい。バルブにより、圧力を機械的に事前決定された目標圧力まで調整することができ、且つこの圧力を、組織部位に近接する密閉された治療環境に供給内腔を介して供給することができる。フィードバック内腔はポンプ内のバルブに流体的に連結され得る。フィードバック内腔によって伝送される圧力は、組織部位に送達される圧力を制御するバルブの動作を制御することができる。したがって、このような減圧治療システム１００の一実施形態は、包帯剤又は貯蔵システム内において発生する可能性のある閉塞を供給圧力の更なる低減により相殺することを含め、密閉された治療環境内の圧力を正確に制御することができる。

図２Ａ〜２Ｂは、調整器１０６などの、圧力を調整するための装置の実施形態例の簡易概略断面図である。この実施形態例においては、調整器１０６は、充填チャンバ２０２と、供給チャンバ２０４と、制御チャンバ２０６と、を有するハウジング２００を含みうる。充填チャンバ２０２は、導管、通路、又は充填ポート２０５などのポートを介して供給チャンバ２０６に流体的に結合されてもよい。ポート２０８は制御チャンバ２０６と周囲圧力源との間に流体連通を提供することができる。充填チャンバ２０２は、また、減圧源１０４などの減圧源に流体的に結合され得るポート２１０などのポートを含んでもよい。充填チャンバ２０２は、手動で作動され得るか、あるいは、電気的又は他の手段によって動力が供給され得るデバイスから減圧を受容するように適合してもよい。

供給ポート２１２は供給チャンバ２０４を図１の包帯剤１０２などの包帯剤に流体的に連結してもよく、制御ポート２１４は制御チャンバ２０６を包帯剤に流体的に結合してもよい。例えば、一実施形態においては、供給内腔２１６ａなどの第１内腔が供給ポート２１２及び供給チャンバ２０４を包帯剤に流体的に連結してもよく、フィードバック内腔２１６ｂなどの第２内腔が制御ポート２１４及び制御チャンバ２０６を包帯剤に流体的に結合してもよい。いくつかの実施形態では、第１内腔及び第２内腔はチューブ２１８などの１つの多内腔チューブ内に配置されてもよい。他の実施形態においては、包帯剤を供給ポート２１２及び制御ポート２１４に結合するために１つより多いチューブを使用してもよい。

調整弁２２０を充填ポート２０５と作動的に組み合わせ、充填チャンバ２０２と供給チャンバ２０４との間の流体連通を調整することができる。いくつかの実施形態では、調整弁２２０はピストン、弁体及び弾性部材を含んでもよい。ピストンは、例えば図２Ａ〜２Ｂにピストン２２２として示される可撓性又は可動バリアとされうる。弁体は、例えば、ピストンに結合されているか、隣接しているか、当接しているか、そうでなければ係合しており、ピストンとともに動くことができる第１端部を有する略剛構造とされうる。弁体の第２端部は、全般的に、充填ポート２０５に係合する及び／又は密閉するようなサイズ及び形状に作製され得る。図２Ａ〜２Ｂの弁体はステム２２４として示される。示されるように、ステム２２４は隔壁を貫通して供給チャンバ２０４内に進入してもよい。図２Ａ〜２Ｂに調整ばね２２６として示される弾性部材は、例えば、ばね、ゴム又は他の弾性構造とすることができ、これらは概してピストン２２２と充填ポート２０５との間に配置されている。図２Ａ〜２Ｂでは、例えば、調整ばね２２６は制御チャンバ２０６内に配置され得るが、他の実施形態では供給チャンバ２０４内に配置されてもよい。この実施形態の調整ばね２２６はコイルばねとすることができ、例えばステム２２４と同軸である。この調整ばね２２６は制御チャンバ２０６内の周囲圧力２２８に抗してピストン２２２を付勢する。

いくつかの実施形態では、ハウジング２００は２つの構成要素から形成してもよい。例えば、ハウジング２００は図２Ａ〜２Ｂに示されるように下部ハウジング２００ａと上部ハウジング２００ｂとから形成してもよい。この例における下部ハウジング２００ａ及び上部ハウジング２００ｂはそれぞれ、端部壁と、端部壁に隣接する側壁と、端部壁に対向する開端部と、を含む。一方を他方に挿入して実質的に閉じた内部を提供する構造を形成できるように、下部ハウジング２００ａ又は上部ハウジング２００ｂのいずれかは他方の内寸よりも小さい外寸を有してもよい。いくつかの実施形態では、下部ハウジング２００ａと上部ハウジング２００ｂとを係合し、それらの間に相対運動を可能としてもよい。更に特定の実施形態においては、下部ハウジング２００ａ及び上部ハウジング２００ｂはそれぞれ円筒状の側壁及び丸みのある端部壁を有してもよい。

充填チャンバ２０２は、ハウジング２００の端部壁、ハウジング２００の側壁（単数）又は側壁（複数）、及びチャンバ壁２０７ａなどのハウジング２００内の隔壁などの、ハウジング２００の隣接する壁によって全般的に画定されてもよい。供給チャンバ２０４は、また、ハウジング２００内の隣接する壁によって全般的に画定されてもよい。例えば、図２Ａ〜２Ｂの供給チャンバ２０４はチャンバ壁２０７ａ、ハウジング２００の側壁（単数）又は側壁（複数）、及びチャンバ壁２０７ｂなどの別の隔壁によって全般的に画定され得る。制御チャンバ２０６は同様に、例えば、チャンバ壁２０７ｂ、ハウジング２００の側壁（単数）又は側壁（複数）、及びハウジング２００の別の端部壁によって画定されるチャンバとして記載され得る。したがって、この実施形態例においては、充填チャンバ２０２と供給チャンバ２０４は共通の壁（すなわちチャンバ壁２０７ａ）を有してもよく、供給チャンバ２０４と制御チャンバ２０６は共通の壁（すなわちチャンバ壁２０７ｂ）を有してもよく、充填チャンバ２０２と供給チャンバ２０４は充填ポート２０５以外において互いに流体的に分離され得る。充填チャンバ２０２及び供給チャンバ２０４は周囲環境から流体的に分離され得る。また、制御チャンバ２０６は充填チャンバ２０２及び供給チャンバ２０４から流体的に分離され得る。

この例の調整弁２２０は、ピストン２２２の周縁が制御チャンバ２０６の側壁（単数）又は側壁（複数）に当接又は係合した状態で一部制御チャンバ２０６内に、及び一部供給チャンバ２０４内に配置され得る。ピストン２２２と制御チャンバ２０６の壁との間の境界面もまた流体シールを提供してもよく、制御チャンバ２０６を周囲圧力２２８の領域と制御圧力２３０の領域とに分割する。しかしながら、調整弁２２０は、また、流体シールを維持しながら制御チャンバ２０６内を往復運動してもよい。例えば、調整弁２２０は、更に、ピストン２２２と制御チャンバ２０６の側壁との間に配置された可撓性Ｏリングを含んでもよく、Ｏリングは調整弁２２０が制御チャンバ２０６内を往復運動できるように潤滑されてもよい。

動作時、供給チャンバ２０４内の圧力は離れたチャンバ、環境又は他の位置に供給ポート２１２を介して分配され得る。例えば、供給チャンバ２０４内の圧力は、減圧治療システム１００に関連する密閉された治療環境などの被制御環境に分配されてもよい。制御チャンバ２０６内の制御圧力２３０は制御ポート２１４を介して離れた位置の圧力と均一にされ得る。減圧治療用途においては、制御圧力２３０は周囲圧力２２８よりも低くすべきであり、結果的に調整弁２２０に圧力差が生じる。更なる記載を簡略化するため、ピストン２２２の両側の圧力差から生じる、調整弁２２０にかかる力は「差力」と呼ばれ得る。調整ばね２２６は、また、全般的に、調整弁２２０に力を作用する。予想動作範囲内において、調整ばね２２６の力は、調整ばね２２６のばね定数と調整ばね２２６の端部の変位量Ｘ（すなわち平衡状態からの変位量）とに正比例する。したがって、制御圧力２３０が周囲圧力２２８よりも低ければ、ピストン２２２にかかる差力が調整ばね２２６を圧縮する傾向にあり、結果的に、調整ばね２２６の力が差力に抗する。差力と調整ばね２２６の力とを合計して調整弁２２０に作用する正味の力を求めることができる。正味の力は制御チャンバ２０６内において調整弁２２０を例えば充填ポート２０５と整列した中心軸線２３１に沿って往復動的に動かすことができる。

正味の力が充填ポート２０５を閉じる位置に調整弁２２０を動かし得る前に制御圧力２３０を（目標圧力などの）閾値未満に低下しなければならないため、調整ばね２２６を選択、調節、変更、調整又はそうでなければ較正してもよい。いくつかの実施形態では、例えば、ピストン２２２がハウジング２００内において回転し、調整ばね２２６の圧縮を調節してもよい。図２Ａ〜２Ｂに示される実施形態においては、ピストン２２２は上部ハウジング２００ｂのスリーブ２３４強固に嵌合され得るボス２３２を含み、ステム２２４はねじ状であっても、ボス２３２に係合するねじ状部分を有してもよい。ステム２２４はキー状の特徴によりハウジング２００と半径方向に係止されてもよい。このような実施形態においては、ピストン２２２と上部ハウジング２３４は全般的に半径方向に係止され、調整ばね２２６の圧縮は上部ハウジング２００ｂを回転することによって調節されてもよく、これにより、ピストン２２２をステム２２４に対して回転させることができる。調整ばね２２６の圧縮の変化により、調整弁２２０に作用する調整ばね２２６の力の変化、故に、調整弁２２０を作動するのに必要な制御圧力２３０の閾値の変化を生じさせる。多くの用途において、この制御圧力２３０の閾値は、概して、減圧治療のために定められた目標圧力に相関すべきであり、本明細書中においては「治療圧力」又は「治療的圧力」と呼ばれ得る。したがって、いくつかの実施形態では、治療圧力は上部ハウジング２００ｂを回転することによって調節されてもよい。また更に特定の実施形態においては、上部ハウジング２００ｂは治療圧力の種々のレベルを示すように較正されてもよい。

したがって、充填チャンバ２０２は充填されてもよく、治療環境内の圧力は治療圧力と制御圧力２３０との間の差に基づき、調整ばね２２６の力と差力（すなわち、ピストン２２２の片側の制御圧力２３０に対するピストン２２２の逆側の周囲圧力２２８）とを平衡させることにより制御されてもよい。減圧治療用途においては、充填チャンバ２０２は治療圧力よりも低い圧力まで充填されてもよい。一実施形態においては、例えば、所望の治療圧力は約−１２５ｍｍＨｇであってもよく、充填チャンバ２０２内の圧力は約−１５０ｍｍＨｇの圧力まで低下させてもよい。

調整弁２２０が特定の治療圧力に較正され、制御圧力２３０が治療圧力よりも高い場合、調整ばね２２６の力は差力を超えるべきであり、正味の力で調整弁２２０を作動し、調整弁２２０を開位置（図２Ｂを参照）に移動させるべきである。開位置では、ステム２２４が充填ポート２０５から係脱する（すなわち開く）。充填チャンバ２０２と供給チャンバ２０４との間の圧力は開いた充填ポート２０５を介して均一化し得る。充填チャンバ２０２内の圧力と供給チャンバ２０４内の圧力が均一化し続けるため、供給チャンバ２０４内の圧力は低下し続ける。供給チャンバ２０４と治療環境との間の流体路内に完全な閉塞がない限りは、治療環境内の圧力もまた低下し、供給内腔２１６ａを介して供給チャンバ２０４内の圧力と均一化する。また、治療環境と制御チャンバ２０６との間の流体路内に完全な閉塞がない限りは、制御圧力２３０もまた低下し、フィードバック内腔２１６ｂを介して治療環境内の圧力と均一化する。制御圧力２３０が低下して治療圧力に近づくにつれて、差力はそれが調整ばね２２６の力を超えてステム２２４を充填ポート２０５に係合させる（すなわち閉じる）まで増加する。これにより、図２Ａに示されるように、充填チャンバ２０２と供給チャンバ２０４との間の、充填ポート２０５を介した流体連通を実質的に低減又は防止することができる。しかし、制御圧力２３０が治療圧力よりも低くなるか実質的に等しくなるまで充填ポート２０５は概して開いたままである。有利には、特に供給チャンバ２０４と被制御環境との間の流体路内の圧力降下及び部分的閉塞を補償するため、調整弁２２０は充填ポート２０５を開いたままにすることができる。これは被制御環境内の圧力がフィードバック内腔２１６ｂによって直接測定され得るからである。

図３Ａ〜３Ｂを参照すると、ピストン駆動式ポンプ３００の実施形態例の断面図が示される。ピストン駆動式ポンプ３００は、例えば、充填チャンバ２０２などのチャンバのために減圧を生成してもよい。ピストン駆動式ポンプ３００は、概して、ピストン３０２と、ピストンばね３０４と、ハウジング３０６と、を含む。ピストン３０２は、シリンダ３０８などの、ハウジング３０６のキャビティ内に配置され得る。真空室３１０などの、シリンダ３０８の密閉部分はピストン３０２とシリンダ３０８の対向端部との間に配置されてもよい。示されるように、真空室３１０をシリンダ３０８の残り部分から流体的に密閉するため、シール３１２をシリンダ３０８内に配置してもよい。ハウジング３０６内のポート３１４は流体が真空室３１０から流出することを可能にしてもよい。例えば、流体が真空室３１０と充填チャンバ２０２との間を流れることを可能にするため、ポート３１４はポート２１０に流体的に結合されてもよい。いくつかの実施形態では、ポート３１４とポート２１０は同じポートであってもよい。

真空室３１０からの一方向の流出を可能にするため逆止弁を使用してもよい。例えば、Ｏリングによりピストン３０２をシリンダ３０８の側壁に対して密閉してもよく、ピストン３０２内のボール逆止弁により流体がピストン３０２内のポートを通じて真空室３１０から流出することを可能にしてもよい。図３Ａ〜３Ｂに示される実施形態などの他の実施形態においては、真空室３１０を流体的に密閉するため可撓性シール３１２をシリンダ３０８内に配置してもよい。圧縮行程における圧力により圧力差が形成される。この圧力差はシール３１２を曲げることができ、且つ流体が真空室３１０からシリンダ３０８の壁に沿って流出することを可能にする。膨張行程において、又は圧縮行程において圧力が解放されるとシール３１２は曲がって密閉位置に戻る。

ピストン３０２はシリンダ３０８内を、圧縮位置（図３Ａに示されるような）と膨張位置（図３Ｂに示されるような）との間において往復運動できる。ピストンばね３０４などの弾性部材をピストン３０２と作動的に組み合わせ、ピストン３０２を膨張位置に向かって付勢することができる。例えば、ピストンばね３０４の第１端部はシリンダ３０８の第１端部に当接しても、そうでなければ係合してもよく、ピストンばね３０４の第２端部は、直接的に又はシール３１２を介して間接的（図３Ａ〜３Ｂに示されるように）にピストンばね３０４に当接しても、そうでなければ係合してもよい。

動作時、ポート３１４は充填チャンバ２０２などの充填チャンバに流体的に結合してもよい。充填チャンバ内の圧力を低下させるため、ピストン３０２は圧縮位置に移動することができ、これにより真空室３１０の容積を減少させる。シール３１２は圧縮行程中に真空室３１０内の流体が出ることを可能にする。ピストン３０２を圧縮位置に移動したのち、ピストンばね３０４はシール３１２に力をかける。この力はピストン３０２を膨張位置に戻そうとするものであり、これにより真空室３１０の容積が増加する。真空室３１０の容積が増加するにつれて、シール３１２は流体が真空室３１０に入ることを妨げ、これにより真空室３１０内の圧力は低下する。真空室３１０と充填チャンバとの間の圧力はポート３１４を通じて均一化することができ、これにより充填チャンバ内の減圧が生じる。ピストン３０２が膨張位置に移動したのち、充填チャンバの再充填のためピストン３０２を圧縮位置に再度移動してもよい。

ピストン駆動式ポンプ３００は手動で作動しても、例えば、電気式、油圧式又は空気式アクチュエータにより作動してもよい。本明細書中に記載される充填チャンバの全てにおいては、圧力は手動式又は電動式手段によって低下させてもよい。いくつかの実施形態では、例えば、充填チャンバ２０２は、電気モータにより駆動する減圧ポンプ又は真空ポンプによって、選択した減圧まで初期充填されても再充填されてもよい。別の例証的実施形態においては、充填チャンバ２０２内の圧力を選択した圧力まで低下させるため壁吸引ユニット（病院及び他の医療施設において一般的に利用可能なものなど）を使用してもよい。

図４Ａは、減圧治療システム１００の例証的実施形態の斜視図である。この実施形態例においては、減圧源は、手動で動作してもよい真空ポンプ４０２である。包帯剤１０２が組織部位４０４に配置されてもよく、組織部位４０４の周囲を密閉するのに適応させたドレープ１０８を含む。包帯剤１０２はチューブ４０６を介して真空ポンプ４０２に流体的に結合してもよい。チューブ４０６は多内腔チューブであってもよい。チューブ４０６は、示されるようなアダプタ４０８又は包帯剤１０２の１つ又は複数のアパーチャを介して包帯剤１０２と流体的に連通してもよい。

図４Ｂは、線４−４に沿って切った図４Ａの減圧治療システム１００の実施形態例の部分断面図であり、特定実施形態に関連し得る更なる詳細を示す。このような実施形態においては、包帯剤１０２は圧力分配マニホルド１１０とシーラント４１０とを含んでもよい。動作時、圧力分配マニホルド１１０は組織部位４０４内に、組織部位４０４上に、組織部位４０４に、又はそうでなければ組織部位４０４に近接して配置してもよく、シーラント４１０はドレープ１０８又は組織部位４０４を取り囲む表皮に適用してもよく、ドレープ１０８は圧力分配マニホルド１１０上に配置してもよい。ドレープ１０８と組織部位４０４を取り囲む表皮（好ましくは無傷の表皮）との間に密閉層を提供するためシーラント４１０を作動しても係合してもよい。したがって、ドレープ１０８は、圧力分配マニホルド１１０及び組織部位４０４を、圧力が制御されてもよい密閉された治療環境内に密封する。

図５は、いくつかの実施形態に関連し得る更なる詳細を示す真空ポンプ４０２の斜視図である。図６は、図５に示される真空ポンプ４０２の実施形態の正面図である。これら例証的な実施形態においては、真空ポンプ４０２は、概して、第１バレル５１５及び第２バレル５１９を含む。第１バレル５１５及び第２バレル５１９は実質的に円筒状の形状を有するものとして示されるが、バレルはデバイスの動作を可能にする他の形状とすることもできる。第１バレル５１５は外部バレルであってもよく、外部バレルは、内部バレルであってもよい第２バレル５１９の外寸よりも大きな内寸を有する。

図５〜９を参照すると、第１バレル５１５は、閉端部と、隣接する側壁と、閉端部の逆側の開端部と、を含んでもよい。シリンダ５２３などのキャビティは全般的に側壁によって画定されてもよい。シリンダ５２３は第２バレル５１９を第１バレル５１５の開端部から摺動的に受容してもよく、第２バレル５１９は伸張位置と圧縮位置との間において可動され得る。真空ポンプ４０２は、更に、バレルリング５２９と、ピストン５３１と呼ばれる２つのピストンと、シール５３５と、を含んでもよい。バレルリング５２９は第１バレル５１５の開端部に配置し第２バレル５１９に外接させてもよい。バレルリング５２９は、第１バレル５１５の開端部にある、第１バレル５１５と第２バレル５１９との間の大きな間隙を取り除くことができる。ピストン５３１及びシール５３５は第１バレル５１５のシリンダ５２３内に摺動的に受容されてもよい。両ピストン５３１及びシール５３５は第２バレル５１９と、第１バレル５１５の閉端部との間にあるシリンダ５２３内に配置され得る。シール５３５は第２バレル５１９とピストン５３１との間に配置されている。

特に図９を参照すると、第１バレル５１５は、第１バレル５１５の閉端部から第１バレル５１５の開端部に向かって延びる突出部５３９を含んでもよい。充填ばね５４３などの弾性部材が第１バレル５１５内に配置され得る。突出部５３９は充填ばね５４３の一端を受容することができ、これによりシリンダ５２３内における充填ばね５４３の横移動を低減することができる。充填ばね５４３の反対端はピストン５３１に接して受容され得る。充填ばね５４３はピストン５３１、シール５３５及び第２バレル５１９を膨張位置に向かって付勢することができる。

再度図７〜９を参照し、また図１０及び図１１も参照すると、この実施形態例のピストン５３１は、全般的に、外床５５３によって結合された外壁５４７及び内壁５５１を含む。円環部５５５を外壁５４７と内壁５５１との間に配置してもよく、複数の半径方向支持体５５９を円環部５５５内の外壁５４７と内壁５５１との間に配置することができる。半径方向支持体５５９はピストン５３１に追加の剛性を提供することができる一方で、円環部を含まない単壁ピストンと比較してピストン５３１の重量を低減する。しかしながら、単壁ピストン、二重壁ピストン又は他の変形形態は種々の用途に好適であってもよい。

複数のガイド５６３をピストン５３１に配置することができ、一実施形態においては、ガイド５６３の１つを各半径方向支持体５５９に配置してもよい。ガイド５６３は、ピストン５３１を、シール５３５及び第２バレル５１９に対して揃えることができる。ガイド５６３は、更に、ピストン５３１を第２バレル５１９に摩擦嵌合により固定するよう機能しうる。

示される実施形態においては、ピストン５３１は、内壁５５１と、隔壁５６９と、内床５７１と、によって画定される下部ボウル５６７を更に含む。ピストン５３１は、また、内壁５５１と隔壁５６９とによって全般的に画定される上部ボウル５６８を含んでもよい。下部ボウル５６７と上部ボウル５６８は隔壁５６９の逆側に配置されている。一実施形態においては、内床５７１は２層であっても多層であってもよいが、その代わり、内床５７１は単層及び／又は実質的に平坦であってもよい。内床５７１は、また、内床５７１下方に、充填ばね５４３の端部（図９及び図１１を参照）を受容するための凹部５７３が画定されるように配置されてもよい。充填ポート５７５は内床５７１を通過してもよい。弁座５７９の、弁体との選択的係合によって、充填ポート５７５を介した流体連通を選択的に制御できるように、下部ボウル５６７内の、充填ポート５７５近辺に弁座５７９を配置してもよい。

ピストン５３１の円環部５５５にウェル５８３も配置してもよく、チャネル５８７はウェル５８３と下部ボウル５６７とを流体的に連結することができる。チャネル５８７はウェル５８３と下部ボウル５６７との間の流体連通を可能にすることができる。

再度図７〜９を参照し、また、図１２及び図１３も参照すると、シール５３５は、スカート部分５９５により範囲を定められた中心部分５９１を含んでもよい。真空ポンプ４０２が組み立てられる際にピストン５３１のガイド５６３を受容するための複数の案内アパーチャ５９９を中心部分５９１に配置することができる。連通アパーチャ６０１などの多チャネルアパーチャを同様に中心部分５９１に配置してもよく、一実施形態においては、連通アパーチャ６０１は、シール５３５の中心から、中心から案内アパーチャ５９９の距離に等しい距離に位置し得る。連通アパーチャ６０１はシール５３５の中心部分５９１による流体連通を可能とし得る。

シール５３５のスカート部分５９５は中心部分５９１の縁端から軸方向に延在する。図９に示されるように、スカート部分５９５は第１バレル５１５の内部表面６０５と係合してシール５３５を越えた一方向の流体連通を可能にすることができる。換言すると、流体の流れがシール５３５の、ピストン５３１が配置された側からシール５３５の逆側に向かって誘導される場合、シール５３５のスカート部分５９５は流体がスカート部分５９５を越えて流れることを可能にできる。スカート部分５９５は、しかしながら、反対方向の流体の流れを実質的に妨げる。シール５３５のスカート部分５９５はスカート部分５９５を越える流体連通を効果的に制御するが、この機能を実施するため、例えば逆止弁などのバルブ部材又は他のバルブを代わりに使用することができる。

より詳細には図９及び図１３に示されるように、弁体６０３はシール５３５の中心部分５９１に結合されても、当接しても、そうでなければ係合してもよい。多くの種類、形状及びサイズの弁体を使用してもよいが、この例証的実施形態の弁体６０３は略円錐形とすることができ、その頂点６０９はピストン５３１の弁座５７９に密閉的に係合するように適合されている。この例では弁体６０３はシール５３５の一体部品として示されるが、別法として、弁体６０３は、弁座５７９に係合するように設けられた、シール５３５とは別個の構成要素であってもよい。

一実施形態においては、シール５３５及び弁体６０３の双方は例えば医療グレードシリコーンなどのエラストマー材料から作製され得る。シール５３５及び弁体６０３を構成する、形成する又はそうでなければ作製するために多くの様々な材料を使用してもよいが、可撓性材料はスカート部分５９５の、内部表面６０５との密閉特性、及び弁体６０３の、弁座５７９との密閉特性を向上することができる。

特に図９を参照すると、弁体６０３を充填ポート５７５から離れる方に付勢するための調整ばね６０７がシール５３５と充填ポート５７５との間に配置され得る。例えば、調整ばね６０７の一端をピストン５３１の下部ボウル５６７内の弁座５７９の周囲に同心円状に配置してもよく、その一方で、調整ばね６０７の別の端部は弁体６０３の肩部と係合してもよい。調整ばね６０７は全般的に調整弁６０４を開位置に向かって付勢する。この開位置では、充填ポート５７５を通じた流体連通を可能にするため弁体６０３はポート５７５及び弁座５７９から係脱されてもよい。一実施形態例においては、シール５３５（図１８を参照）の可撓性のためシール５３５の中心部分５９１のみが動く。別の実施形態においては、調整ばね６０７はシール５３５全体を動かしてもよい。

再度図７〜９を参照し、また、図１４及び図１５を参照すると、第２バレル５１９の実施形態例は、第１ハウジング部分６１１及び第２ハウジング部分６１５を含む。第１ハウジング部分６１１はアパーチャ６２３を有する外部ケーシング６１９を含みうる。アパーチャ６２３は例えば第１ハウジング部分６１１の開端部近辺に配置されてもよい。床６２７は、第１ハウジング部分６１１の、開端部と逆側の端部において外部ケーシング６１９と一体的に形成されても、そうでなければ連結されてもよい。アパーチャ６３１は床６２７の中心に配置してもよい。ボス６３３は第１ハウジング部分６１１と一体とすることも連結させることもできる。ボス６３３は供給ポート５２７を含んでもよく、アパーチャ６２３を通じてチューブが供給ポート５２７と流体的に連結することを可能にするため供給ポート５２７はアパーチャ６２３と物理的に揃えることができる。ボス６３３の一実施形態は、供給ポート５２７を第１ハウジング部分６１１内に配置された流体チャネル６３５に結合することができ、且つ制御ポート５２８を流体チャネル６３６に結合することができる９０度の流体取付具である。流体チャネル６３５及び流体チャネル６３６は、例えば、外部ケーシング６１９の材料と同じ又は類似の材料から形成された剛性導管であってもよく、代替的実施形態においては、流体チャネル６３５及び流体チャネル６３６は可撓性多内腔導管内の内腔であってもよい。

特に図１５を参照すると、第１ハウジング部分６１１の床６２７に複数の案内アパーチャ６３７が配置され得る。例えば床６２７を通じた流体連通を可能にするため、連通アパーチャ６３８などの多チャネルアパーチャも第１ハウジング部分６１１に配置されてもよい。例えば、連通アパーチャ６３８を連通アパーチャ６０１と揃えるため、案内アパーチャ６３７はピストン５３１のガイド５６３を受容することができる。１つの例証的な実施形態においては、連通アパーチャ６３８の第１チャネルもまた流体チャネル６３５と揃えられてもよく、第２チャネルは例えば流体チャネル６３６と揃えられてもよい。ガイド５６３と案内アパーチャ６３７との間の摩擦嵌合もまた、ピストン５３１と第２バレル５１９の相対的位置の固定を補助することができる。しかしながら、ピストン５３１と第２バレル５１９とが別の手段によって固定されてもよいことは直ちに明らかとなろう。

第２ハウジング部分６１５は、ガイド６４３と一体化されるか、そうでなければ連結されたエンドキャップ６３９を含んでもよい。共に、エンドキャップ６３９とガイド６４３は第１ハウジング部分６１１の外部ケーシング６１９に摺動的に係合し、（種々のアパーチャ及び通路以外は）実質的に閉じた第２バレル５１９を形成してもよい。第２バレル５１９はより少数の構成要素で構成してもよいが、第１ハウジング部分６１１と第２ハウジング部分６１５があることにより、第２バレル５１９内におけるより簡単なアクセス及び真空ポンプ４０２のより簡単な組み立てを可能にすることができる。

特定の実施形態例においては、エンドキャップ６３９からシャフト６４７が延在してもよく、且つエンドキャップ６３９の逆側に係合端部６４９を含み得る。第２バレル５１９が組み立てられると、シャフト６４７は第２バレル５１９の長手方向の軸線と実質的に同軸であってもよく、且つ第１ハウジング部分６１１の床６２７にあるアパーチャ６３１内に延在してもよい。ばね６５１などの弾性部材を、ばね６５１の一端が第１ハウジング部分６１１の床６２７に支持され、ばね６５１の別の端部がシャフト６４７又は第２ハウジング部分６１５の別の部分に支持されるように第２バレル５１９内に配置してもよい。ばね６５１はシャフト６４７及び第２ハウジング部分６１５の他の部分を係脱位置（図９のシャフト６４７の位置を参照）に向かって付勢することができる。係脱位置では、シャフト６４７の係合端部６４９はシール５３５又は弁体６０３に支持されない。第１ハウジング部分６１１と第２ハウジング部分６１５との間の摺動関係及び係合により、（ばね６５１の付勢力に抗して）第２ハウジング部分６１５に力を作用し、第２ハウジング部分６１５を係合位置に移動させることが可能になる。係合位置では、シャフト６４７の係合端部６４９は弁体６０３（図１６を参照）上方のシール５３５に支持され得る。これにより弁体６０３を弁座５７９に押し付け、それによって、充填ポート５７５を通じた流体連通を実質的に低減するか妨げる。

例えば、真空ポンプ４０２が図９に示されるように組み立てられる場合、充填チャンバ６５５は、ピストン５３１と第１バレル５１５の閉端部との間にある、シリンダ５２３の密閉部分によって全般的に画定され得る。供給チャンバ６５９はピストン５３１の下部ボウル５６７内の、隔壁５６９下方に全般的に画定されてもよい。制御チャンバ６６１はピストン５３１の上部ボウル５６８と、第１ハウジング６１１の床６２７との間に全般的に画定され得る。シール５３５は少なくとも部分的に制御チャンバ６６１内に配置され、制御チャンバ６６１を制御圧力６６２の領域と周囲圧力６６３の領域とに分割することができる。充填ポート５７５などのポートは充填チャンバ６５５と供給チャンバ６５９との間の流体連通を弁体６０３の位置に応じて可能にすることができる。供給チャンバ６５９は流体チャネル５８７を通じてピストン５３１のウェル５８３と流体的に連通することができ、制御チャンバ６６１はチャネル５８９を通じて流体チャネル６３６と流体的に連通してもよい。ウェル５８３はシール５３５の連通アパーチャ６０１及び第１ハウジング部分６１１の連通アパーチャ６３８と揃えられ得る。これにより、ウェル５８３と、流体チャネル６３５と、第２バレル５１９の供給ポート５２７との間の流体連通を可能にすることができる。

この例では充填ポート５７５はピストン５３１内に配置されるものとして示されるが、その代わりに、充填ポート５７５は第１バレル５１５の壁内に経路を定められ得る。充填ポート５７５はチャンバ間の流体連通を可能にするのに好適な任意の導管又は通路とされ得る。

動作時、真空ポンプ４０２は減圧処置システム１００の構成要素に類似する減圧処置システムの他の構成要素とともに使用され得る。真空ポンプ４０２の供給ポート５２７は、組織部位に流体的に連結されてもよい、例えば、送達チューブ又は他の導管に連結されるように適合され得る。流体容器は真空ポンプ４０２に組み込むことができるが、いくつかの実施形態では、真空ポンプ４０２は内部チャンバ内に創傷滲出物又は他の流体を採取することを目的としなくてもよい。特定の実施形態においては、真空ポンプ４０２は、低滲出性の創傷に使用してもよく、流体を採取するために外部キャニスタ又は吸収性包帯剤などの別の採取システムを使用してもよい。

図９及び図１６を参照すると、真空ポンプ４０２の膨張位置（図９を参照）及び圧縮位置（図１６を参照）が示される。初期状態においては、真空ポンプ４０２は膨張位置にあり、減圧が「充填されて」いなくてもよい。真空ポンプ４０２を充填するため、真空ポンプ４０２が圧縮位置に配置されるように第２バレル５１９を第１バレル５１５内に手動で押し込むことができる。第２バレル５１９が第１バレル５１５内に押し込まれ、第１バレル５１５の閉端部に向かって移動するにつれて、第２バレル５１９に作用する力はシール５３５及びピストン５３１に全般的に伝達され得る。第２バレル５１９、シール５３５及びピストン５３１の、圧縮位置への動きにより充填チャンバ６５５の容積が減少する。充填チャンバ６５５の容積が減少するにつれて充填チャンバ６５５内の圧力が増加してシール５３５が曲がり、充填チャンバ６５５内の空気及び他の気体がスカート部分６９５を越えて出ることが可能となる。

第２バレル５１９に作用する圧縮力が除去された場合、充填ばね５４３によってピストン５３１に作用される付勢力が、ピストン５３１、シール５３５及び第２バレル５１９を、膨張位置に向かって移動させる。この動きが生じると充填チャンバ６５５の容積は増加する。シール５３５のスカート部分５９５は一方向の流れのみを可能にするため、空気及び他の気体がスカート部分５９５を越えて充填チャンバ６５５に入ることは可能とされない。容積が増加するにつれて充填チャンバ６５５内に圧力の低下（すなわち減圧の発生）が生じる。充填チャンバ６５５内の減圧は、概して、充填チャンバ６５５の大きさ、ピストン５３１の可動域、充填ばね５４３の特性、及びシール５３５の完全性に依存する。したがって、これらパラメータを調整することによって充填チャンバ６５５の圧力限界を制御してもよい。いくつかの実施形態では、例えば、ピストン５３１の可動域は、全行程（すなわち圧縮及び膨張）により充填チャンバ６５５内の圧力が所定の治療圧力未満に低下するように較正してもよい。例えば、所定の治療圧力が−１２５ｍｍＨｇの場合、充填チャンバ６５５内の圧力を−１５０ｍｍＨｇに低下するような範囲を選択してもよい。

真空ポンプ４０２の実施形態例においては、調整弁６０４は、シール５３５と、弁体６０３と、調整ばね６０７と、を含む。調整弁６０４の動作は主としてシール５３５に作用する２つの力によって制御され得る。この力の１つは制御圧力６６２と周囲圧力６６３との間の圧力差により生じるものである。圧力差から生じる力は、再度、「差力」と呼ばれ得る。調整ばね６０７は、また、全般的に、調整弁６０４に別の力を作用する。予想動作範囲内において、調整ばね６０７の力は、調整ばね６０７のばね定数と、調整ばね６０７の端部の、平衡状態からの変位量とに正比例する。調整ばね６０７によって作用される力は、全般的に、変位の方向と正反対である。したがって、制御圧力６６２が周囲圧力６６３よりも低ければ、差力は調整ばね６０７を圧縮する傾向にあり、圧縮位置にある調整ばね６０７の力は差力に抗する。差力と調整ばね６０７の力とを合計して調整弁６０４に作用する正味の力を求めることができる。

調整弁６０４は差力及び調整ばね６０７の力を用いて、供給ポート５２７及び組織部位に適用される包帯剤に送達され得る治療圧力を調整することができる。いくつかの実施形態では、調整ばね６０７は所定の治療に基づき調整してもよい。例えば、ばね定数を所定の治療圧力に基づき選択してもよく、調整ばね６０７の圧縮を所定の治療圧力に基づき調整してもよい。１つの例証的実施形態においては、例えば、第２バレル５１９が回転して調整ばね６０７の圧縮を変化することができるように、第１バレル５１５及び第２バレル５１９はねじ状であってもよい。調整ばね６０７の圧縮の変化により弁体６０３に作用する調整ばね６０７の力が変化するため、調整弁６０７を駆動するのに必要な圧力差もまた変化し得る。

したがって、調整ばね６０７が特定の治療圧力に較正され、制御チャンバ６６１内の制御圧力６６２が治療圧力よりも高い場合、調整ばね６０７の力は差力を超えるべきであり、調整弁６０４を開位置（図１８を参照）に移動すべきである。開位置では、弁体６０３が弁座５７９から係脱する。弁体６０３が弁座５７９から係脱する場合、充填チャンバ６５５と供給チャンバ６５９との間の圧力は充填ポート５７５を介して均一化し得る。充填チャンバ６５５内の圧力と供給チャンバ６５９内の圧力が均一化し続けるため、供給チャンバ６５９内の圧力は低下し続ける。供給チャンバ６５９と包帯剤との間の流体路内に完全な閉塞がない限りは、供給チャンバ６５９内の圧力と包帯剤内の圧力が供給ポート５２７を介して均一化するにつれて包帯剤内の圧力も低下する。同様に、差力の増加を生じさせる、包帯剤と制御チャンバ６６１との間の流体路内における完全な閉塞がない限りは、制御ポート５２８を介して制御圧力６６２が包帯剤内の圧力と均一化するにつれて制御圧力６６２も低下する。したがって、制御圧力６６２が治療圧力未満まで低下する場合、弁体６０３が弁座５７９に係合し、充填ポート５７５を閉じるように、差力は調整ばね６０７の力を超えて、調整弁６０４を閉位置（図１７を参照）に移動する。

初めに真空ポンプ４０２が治療のため送達チューブ及び組織部位に連結される際、第２バレル５１９を第１バレル５１５内に１回を超えて押し込む必要がある場合がある。各圧縮行程が完了すると、チューブ内及び組織部位の圧力が所望の治療圧力に接近し始めるまで空気及び他の気体を送達チューブ及び組織部位から抜いてもよい。

第２バレル５１９が第１バレル５１５内に押し込まれる場合、シャフト６４７が弁体６０３に力（この力は弁体６０３を閉位置に保持し、（充填チャンバ６５５からの気体などの）能動的に加圧された気体が供給チャンバ６５９に入ることを防ぐ）を作用するように、第２ハウジング部分６１５を第１ハウジング部分６１１に対して動かすことができる。真空ポンプ４０２の全充填行程の間シャフト６４７は係合したままであるため、充填チャンバ６５５内の空気を、シール５３５を越えて排出することができ、且つ供給チャンバ６５９内に入れることはない。

真空ポンプ４０２のいくつかの実施形態では、第１バレル５１５、第２バレル５１９、ピストン５３１、シール５３５及び他の構成要素は円筒状であってもよいが、構成要素の大きさ及び／又は形状は変更してもよい。加えて、弁体６０３が弁座５７９の下に配置されるように弁座５７９と弁体６０３の相対的位置を反転してもよい。

顕著な利点を有するシステム、方法及び装置を記載したことは前述から明らかであろう。いくつかの形態のみにおいて示したが、示したシステム、方法及び装置に対し、以下の特許請求の範囲内に包含される種々の変化、変更及び使用の適用が可能である。

Claims (29)

1. ドレッシングと、
   供給内腔を介して前記ドレッシングに流体的に結合された供給チャンバと、
   フィードバック内腔を介して前記ドレッシングに流体的に結合された制御チャンバと、
   ポートを介して前記供給チャンバに流体的に結合された充填チャンバと、
   前記制御チャンバ内の調整弁であって、前記制御チャンバ内を往復運動し、前記ポートを介した流体連通を前記制御チャンバ内の制御圧力と治療圧力との間の差に基づき制御するように作動可能な調整弁と、
   を含むことを特徴とする減圧処置システム。
2. 請求項１に記載の減圧処置システムにおいて、前記充填チャンバに流体的に結合されている減圧源を更に含むことを特徴とする減圧処置システム。
3. 請求項１又は２に記載の減圧処置システムにおいて、前記充填チャンバ内の第１圧力が前記供給チャンバ内の第２圧力よりも低いことを特徴とする減圧処置システム。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載の減圧処置システムにおいて、前記充填チャンバ内の第１圧力が前記供給チャンバ内の第２圧力よりも低く、前記供給チャンバ内の前記第２圧力が周囲圧力よりも低いことを特徴とする減圧処置システム。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載の減圧処置システムにおいて、前記調整弁が、ピストンと、周囲圧力に対して前記制御チャンバ内で前記ピストンを付勢するように適合された弾性部材と、を含むことを特徴とする減圧処置システム。
6. 請求項１又は２乃至４の何れか一項に記載の減圧処置システムにおいて、
   前記制御チャンバが周囲圧力の領域と制御圧力の領域とに分割されており、
   前記フィードバック内腔が前記制御圧力の領域に流体的に結合されており、
   前記調整弁が、ピストンと、前記ピストンを前記周囲圧力に抗して付勢するように適合された弾性部材と、を含むことを特徴とする減圧処置システム。
7. 請求項１又は２乃至４の何れか一項に記載の減圧処置システムにおいて、
   ピストンが周囲圧力を前記制御圧力の領域から分割し、
   前記フィードバック内腔が前記制御圧力の領域に流体的に結合されており、
   弾性部材が前記制御チャンバ内に配置され、且つ前記ピストンに係合する
   ことを特徴とする減圧処置システム。
8. 請求項１乃至７の何れか一項に記載の減圧治療システムにおいて、前記供給内腔及び前記フィードバック内腔が前記ドレッシングに流体的に結合されている単一チューブ内に配置されていることを特徴とする減圧治療システム。
9. 請求項１又は２乃至７の何れか一項に記載の減圧処置システムにおいて、
   前記供給内腔及び前記フィードバック内腔が、前記ドレッシングに流体的に結合されている単一チューブ内に配置されており、
   前記供給内腔が前記供給チャンバ内の第１ポートに流体的に結合されており、
   前記フィードバック内腔が前記制御チャンバ内の第２ポートに流体的に結合されている
   ことを特徴とする減圧処置システム。
10. 請求項１乃至９の何れか一項に記載の減圧処置システムにおいて、
    前記充填チャンバが閉端部に対向するピストンを含み、
    弾性部材が前記ピストンに動作的に係合し、
    前記ピストンが前記供給チャンバの壁を画定し、
    前記ポートが前記ピストン内の通路である
    ことを特徴とする減圧処置システム。
11. 請求項１乃至１０の何れか一項に記載の減圧処置システムにおいて、前記制御圧力が前記フィードバック内腔を通じて測定されることを特徴とする減圧処置システム。
12. 請求項１乃至１１の何れか一項に記載の減圧処置システムにおいて、前記調整弁が前記治療圧力に較正された弾性部材を含むことを特徴とする減圧処置システム。
13. 請求項１に記載の減圧処置システムにおいて、
    ピストンが前記制御チャンバ内の前記制御圧力から周囲圧力を分割し、
    弾性部材が前記制御チャンバ内に配置され、且つ前記ピストンに係合し、前記周囲圧力に抗して前記ピストンを付勢し、
    前記供給内腔及び前記フィードバック内腔が、前記ドレッシングに流体的に結合されている単一チューブ内に配置されており、
    前記供給内腔が前記供給チャンバ内の第１ポートに流体的に結合されており、
    前記フィードバック内腔が前記制御チャンバ内の第２ポートを介して前記制御圧力に流体的に結合されており、
    前記充填チャンバ内の第１圧力が前記供給チャンバ内の第２圧力よりも低く、
    前記供給チャンバ内の前記第２圧力が前記周囲圧力よりも低い
    ことを特徴とする減圧処置システム。
14. 供給内腔への結合のために適応させた供給ポートを有する供給チャンバと、
    フィードバック内腔への結合のために適応させた制御ポートを有する制御チャンバと、
    充填ポートを介して前記供給チャンバに流体的に結合されている充填チャンバと、
    前記制御チャンバ内の調整弁であって、前記充填ポートを介した流体連通を前記制御チャンバ内の制御圧力と目標圧力との間の差に基づき制御するため、前記制御チャンバ内において動くように作動可能な調整弁と、
    を含むことを特徴とする装置。
15. 請求項１４に記載の装置において、前記調整弁が、ピストンと、前記ピストンを前記制御チャンバ内の周囲圧力に抗して付勢するように適合された弾性部材と、を含むことを特徴とする装置。
16. 請求項１４に記載の装置において、
    前記制御チャンバが周囲圧力の領域と制御圧力の領域とに分割されており、
    前記制御ポートが前記制御圧力の領域に流体的に結合されており、
    前記調整弁が、ピストンと、前記ピストンを前記周囲圧力に抗して付勢するように適合された弾性部材と、
    を含むことを特徴とする装置。
17. 請求項１４に記載の装置において、
    ピストンが周囲圧力を前記制御チャンバ内の制御圧力の領域から分割し、
    前記制御ポートが前記制御圧力の領域に流体的に結合されており、
    弾性部材が前記制御チャンバ内に配置され、且つ前記ピストンに係合する
    ことを特徴とする装置。
18. 請求項１４に記載の装置において、
    前記調整弁が、
    ピストンと、
    前記ピストンに結合されている弁体であって、前記弁体が前記ピストンとともに可動であり、且つ前記充填ポートに係合するように適合された端部を有する弁体と、
    前記弁体に結合され、前記ピストンを前記制御チャンバ内の周囲圧力に抗して付勢する弾性部材と、
    を含むことを特徴とする装置。
19. 請求項１４に記載の装置において、
    前記調整弁が、
    ピストンと、
    第１端部及び第２端部を含む弁体であって、前記第１端部が前記ピストンに結合されており、前記弁体が前記供給チャンバ内に延在し、前記第２端部が前記充填ポートに係合するように適合された弁体と、
    前記弁体に結合され、前記ピストンを前記制御チャンバ内の周囲圧力に抗して付勢する弾性部材と、
    を含むことを特徴とする装置。
20. 請求項１４に記載の装置において、
    前記調整弁が、
    ピストンと、
    第１端部及び第２端部を含む弁体であって、前記第１端部が前記ピストンに結合されており、前記弁体が前記供給チャンバ内に延在し、前記第２端部が前記充填ポートに係合するように適合されている弁体と、
    前記弁体と同軸であり、前記ピストンに係合して前記ピストンを前記制御チャンバ内の周囲圧力に抗して付勢するコイルばねと、
    を含むことを特徴とする装置。
21. 請求項１４に記載の装置において、
    前記調整弁が、
    ピストンと、
    第１端部及び第２端部を含む弁体であって、前記第１端部が前記ピストンに結合されており、前記弁体が前記供給チャンバ内に延在し、前記第２端部が前記充填ポートに係合するように適合された弁体と、
    前記弁体と同軸であり、前記弁体に係合して前記ピストンを前記制御チャンバ内の周囲圧力に抗して付勢するコイルばねと、
    を含むことを特徴とする装置。
22. 請求項１４に記載の装置において、
    前記調整弁が、
    ピストンと、
    前記ピストンにねじ式に取り付けられた弁体であって、前記弁体が前記ピストンとともに可動であり、前記充填ポートに係合するように適合された端部を有する弁体と、
    前記弁体に結合され、前記ピストンを前記制御チャンバ内の周囲圧力に抗して付勢する弾性部材と、を含み、
    前記弾性部材が、前記ピストンを前記弁体に対して回転させることによって前記目標圧力に較正されてもよいことを特徴とする装置。
23. 請求項１４又は１５乃至２２の何れか一項に記載の装置において、
    前記充填チャンバが前記充填ポート以外は前記供給チャンバから流体的に分離されており、
    前記充填チャンバが周囲圧力から流体的に分離されており、
    前記供給チャンバが周囲圧力から流体的に分離されており、
    前記制御チャンバが前記充填チャンバ及び前記供給チャンバから流体的に分離されている
    ことを特徴とする装置。
24. 請求項１４に記載の装置において、
    前記充填チャンバが閉端部に対向するピストンを含み、
    弾性部材が前記ピストンに動作的に係合し、
    前記ピストンが前記供給チャンバの壁を画定し、
    前記充填ポートが前記ピストン内の通路である、
    ことを特徴とする装置。
25. 請求項１４又は１５乃至２４の何れか一項に記載の装置において、
    前記制御ポート及び前記供給ポートが多内腔チューブに係合するように適合されていることを特徴とする装置。
26. 端部壁及び側壁を有する下部ハウジングと、
    前記下部ハウジングの前記端部壁に対向し、且つ前記下部ハウジングの前記側壁に係合して前記下部ハウジング内の充填チャンバを画定する第１ピストンであって、前記第１ピストンが下部ボウルを上部ボウルから隔てる隔壁を含む、第１ピストンと、
    前記第１ピストンと前記下部ハウジングの前記端部壁とに係合する充填ばねと、
    前記第１ピストン内の充填ポートと、
    前記隔壁及び前記下部ボウルによって画定される供給チャンバと、
    床及び側壁を有する上部ハウジングであって、前記上部ハウジングの前記側壁が前記下部ハウジングの前記側壁に結合されている、上部ハウジングと、
    前記上部ボウルと前記上部ハウジングの前記床とによって画定される制御チャンバと、
    前記上部ボウルに対向し、且つ前記下部ハウジングの前記側壁に係合する第２ピストンであって、前記第２ピストンが前記制御チャンバを周囲圧力領域と制御圧力領域とに分割する第２ピストンと、
    前記隔壁内のアパーチャを通じて前記供給チャンバ内に延びる弁体であって、前記弁体が前記第２ピストンに結合された第１端部及び前記充填ポートに隣接して配置された第２端部を有する弁体と、
    前記充填ポートと前記第２ピストンとの間において前記弁体に係合する調整ばねと、
    前記上部ハウジングを通じて外部に露出する多チャネルポートであって、前記多チャネルポートが、前記供給チャンバに流体的に結合されている供給ポートと、前記制御チャンバの前記制御圧力領域に流体的に結合されている制御ポートと、を含む多チャネルポートと、
    を含み、
    前記多チャネルポートを多内腔チューブとの結合のために適応させたことを特徴とする装置。
27. 閉端部と、開端部と、隣接する側壁と、を含み、シリンダを画定する第１バレルと、
    前記シリンダ内に摺動的に受容されたピストンと、
    前記第１バレルの前記前記開端部内に摺動的に受容された第２バレルと、
    前記ピストンと前記第１バレルの前記閉端部との間の前記シリンダの密閉部分によって画定される充填チャンバと、
    前記ピストン内の供給チャンバと、
    前記ピストンと前記第２バレルとの間の制御チャンバと、
    前記ピストンと前記第２バレルとの間の前記シリンダ内に摺動的に受容されたシールであって、前記シールが前記制御チャンバを制御圧力の領域と周囲圧力の領域とに分割するシールと、
    前記ピストン内に配置され、前記充填チャンバと前記供給チャンバとの間の流体連通を可能にする充填ポートと、
    前記シールにかかる差力によって作動され、前記充填ポートを介した前記供給チャンバと前記制御チャンバとの間の流体連通を調整するように適合された調整弁と、
    を含むことを特徴とする真空ポンプ。
28. 請求項２７に記載の真空ポンプにおいて、
    前記ピストンが第１のボウルを第２ボウルから隔てる隔壁を含み、
    前記供給チャンバが前記隔壁及び前記下部ボウルによって画定され、
    前記制御チャンバが前記上部ボウル及び前記第２バレルの床によって画定される
    ことを特徴とする真空ポンプ。
29. 請求項１に記載の減圧処置システムにおいて、前記調整弁が、
    ピストンと、
    前記ピストンに連結された弁体であって、前記ピストンとともに移動して前記ポートに係合することが可能な弁体と、
    前記弁体に連結された弾性部材であって、周囲圧力に対して前記制御チャンバ内で前記ピストンを付勢するよう構成された弾性部材と、を含むことを特徴とする減圧処置システム。

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