JP6392744B2 - 複数の同時活性化チャンバーを有する圧縮療法装置 - Google Patents

Description

本出願書類は２０１２月３月１２日出願の米国仮出願第６１／６０９，４９３号の利益を請求するものであり、この参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

静脈機能不全およびリンパ浮腫などの疾患では、心臓から遠位にある体部の体液が貯留する可能性が高い。四肢の表在静脈が下肢の深部静脈に注ぐときに、静脈機能不全になる可能性がある。通常、腓腹筋の収縮がポンプとして作用し、血液を出力血管である膝窩静脈に移動する。筋肉衰弱、全体的な心室サイズの縮小、弁閉鎖不全症、および／または出力障害の結果、このポンプ作用が不全になる可能性がある。これらの各状態から、患部が静脈うっ滞および高血圧状態になる可能性がある。リンパの流れが遮断されたことによる浮腫であるリンパ浮腫は、体中の組織から体液を廃液するリンパ管が遮断された、リンパ管閉塞によって起こることがある。これは、がん手術、一般手術、腫瘍、放射線治療、外傷、および先天奇形のためであることが最も多い。リンパ浮腫は、現在治療がない慢性疾患である。

液体貯留は痛みを伴い、治療を行わないと体力を消耗する可能性がある。体液貯留は酸素運搬を抑制し、創傷治癒に干渉し、感染を支援する媒体となり、または未治療のままであると四肢欠損となる可能性もある。

圧縮ポンプは、蓄積した体液を移動することで、静脈機能不全の治療に用いられることが多い。そのようなポンプは、典型的には、（四肢または胴などの）患部に取り付け、多数の個別膨張式セルを含むスリーブまたはブーツなどの器具にチューブから空気を流すことのできる空気圧縮装置を含む。また、そのようなポンプは、前記セルを膨張、収縮するように適応させた空気圧式構成要素、および前記空気圧式構成要素を制御する制御回路を含むことができる。治療回路には典型的に、遠位から近位の順にあらかじめ設定された圧力まで前記セルを連続的に膨張させる工程が関与し、この後、前記セルはすべて一斉に収縮される。

そのような圧縮装置は、リンパ浮腫、および静脈うっ滞性潰瘍、軟部組織損傷、および末梢動脈障害を含む他の病状の治療に利用することができ、深部静脈血栓の予防は、そのような圧縮装置を利用することで改善することができる。しかし、リンパ浮腫に有用な治療プロトコールは他の病状に適していないこともある。様々な治療プロトコールを支援する空気圧縮装置を実装し、制御するための改良されたシステムおよび方法が望まれる。
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、以下のものがある（国際出願日以降国際段階で引用された文献及び他国に国内移行した際に引用された文献を含む）。
（先行技術文献）
（特許文献）
（特許文献１） 米国特許出願公開第２００６／０１６１０８１号明細書
（特許文献２） 米国特許出願公開第２００８／０２８１２４０号明細書
（特許文献３） 米国特許第６，７３６，７８７号明細書
（特許文献４） 米国特許第４，４２４，８０６号明細書

本方法、システム、および材料について説明する前に、記載された特定の方法、システム、および材料は変化する可能性があるため、本開示はこれらに限定されるものではないことは理解されるものとする。説明に用いられる専門用語は、特定の見解または実施形態のみを説明する目的であり、その範囲を制限する意図はないことも理解されるものとする。

本明細書および添付の請求項に用いるとおり、内容ではっきりそうでないことを示していない限り、単数形の「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は複数の言及も含むことにも注意する必要がある。従って、例えば、「ａ ｖａｌｖｅ（バルブ）」の言及は、1若しくはそれ以上のバルブおよび当業者に周知のその同等物などの言及である。他に定義のない限り、本明細書で用いたすべての技術および科学用語は、当業者に一般的に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書に説明したものと同様またはそれに相当するすべての方法、材料、および装置は、実施形態を実行または検討するために用いることができるが、好適な方法、材料、および装置が今回報告される。本明細書に記載されたすべての出版物は、参照によって組み込まれる。本明細書中に、本明細書に説明される実施形態が、先願発明に基づき、そのような開示に先行する権利はないことの承認として解釈される事項はない。

本開示の目的で、バルブまたはバルブシステムを指す場合の「開く」という用語は、前記バルブの第一端と接続した構造が、前記バルブの第二端と接続した構造と流体接続しているバルブまたはバルブ系の状態として定義することができる。

本開示の目的で、バルブまたはバルブシステムを指す場合の「閉じる」という用語は、前記バルブの第一端と接続した構造が、前記バルブの第二端と接続した構造と流体接続していないバルブまたはバルブシステムの状態として定義することができる。

一実施形態において、空気圧縮システムは、ソース出力による加圧流体ソース、シンク入力による加圧流体シンク、１若しくはそれ以上の前記ソース出力と前記シンク入力を流体接続する少なくとも１つの連結管、複数のバルブ（各々のバルブがセル側と連結管側を有する）、１若しくはそれ以上セルセンサー（各々のセルセンサーが少なくとも１つの複数バルブのセル側と接続している）、および前記セルセンサーおよびバルブ各々を接続することができるコンピューター装置を含むことができる。前記バルブ各々の連結管側は１若しくはそれ以上の連結管と流体接続していてもよい。さらに、各バルブは、前記バルブのセル側が前記ソース出力と流体接続している第１の状態、前記バルブのセル側が前記シンク入力と流体接続している第２の状態、および前記バルブのセル側が前記ソース出力またはシンク入力のいずれかと流体接続していない第３の状態の３つの状態のうち１つをとることができる。また、非一時的コンピューター可読記憶媒体が、入力装置および出力装置とともに前記コンピューター装置と接続していてもよい。前記コンピューター可読記憶媒体には、実行したときに、コンピューター装置に前記入力装置から１若しくはそれ以上の治療プロトコールと関連した入力情報を受信させ、１若しくはそれ以上治療プロトコールの少なくとも一部に基づき、一定期間、前記バルブの少なくとも２つを前記第１の状態とし、少なくとも１つの前記セルセンサーから前記データと関連した出力情報を前記出力装置に移行する、１若しくはそれ以上のプログラミング命令を含めてもよい。前記１若しくはそれ以上の治療プロトコールには１若しくはそれ以上のバルブ活性化時間を含めてもよく、各バルブ活性化時間は少なくとも２つのバルブを活性化させる。

一実施形態において、治療用圧縮システムは、多数の膨張式セルを有する圧縮スリーブ（各々のセルはセル入力装置を有する）、および実質的に上記に開示されている空気圧縮システム（各バルブのセル側は前記膨張式セルの１つの入力装置と流体接続してもよい）を含むことができる。

一実施形態では、治療用圧縮システムにより提供される治療プロトコールが、少なくとも２つの膨張式セルを膨張させる工程、前記少なくとも２つのセルの膨張を停止させる工程、およびこれらの各セル内に液体を保持する工程、および少なくとも２つのセルを収縮させる工程を含む。前記治療用圧縮システムは、複数のセルを有する圧縮スリーブ（各セルは、膨張、収縮または液体を保持するように構成されている）、および前記圧縮スリーブのセルと流体接続した空気圧縮システムを含んでもよい。

本明細書で説明される実施形態の態様、特徴、利益、および利点は、以下の場合に、以下の説明、添付の請求項、添付の図に関して明らかとなる：
図１ａ、ｂは、本開示に係る空気圧縮装置の実施形態を図示している。 図２ａ〜ｄは、本開示に係る空気圧縮装置で使用されるセルの様々な実施形態を図示している。 図３は、本開示に係るプログラム命令を含む、または実行するために利用できるハードウェアの実施形態に関するブロック図である。 図４〜９は、本開示に係る治療プロトコールの様々な実施形態を図示している。

図１ａ、ｂは、空気圧縮装置の実施形態を示している。図１ａに示すとおり、前記空気圧縮装置は１若しくはそれ以上の圧縮ポンプ１０５、充填バルブ１２０、真空ソース１１０、排出バルブ１３０、トランスデューサー１１５、コントローラー１４５、および１２５ａ−Ｎなどの複数のセルバルブを含むことができる。前記圧縮ポンプ１０５は、制限なく、空気、窒素、または水を含む加圧流体のソースとして利用することができる。前記充填バルブ１２０は、圧力ポンプの出力により前記圧縮ポンプ１０５と流体接続し、前記加圧流体を受け取ることができる。膨張期間中は、前記充填バルブ１２０が開き、前記圧縮ポンプ１０５の出力を共通ノードまたは連結管１４０に接続することができる。収縮期間中は、排出バルブ１３０が開き、前記共通連結管１４０を例えば真空ソース１１０に接続し、前記セルを減圧することができる。また、排出バルブ１３０は大気１３５に接続することができる。前記真空ソースおよび／または大気は加圧流体のシンクとすることができることは理解される。真空または大気への１若しくはそれ以上の入力が提供されてもよい。典型的には、充填バルブ１２０と排出バルブ１３０は同時に開くことはできない。しかし、前記圧縮装置の利用方法の一部は、前記充填バルブと排出バルブを一緒に開くことで利益が得られることがある。図１ａは、真空ソース１１０または前記大気１３５に接続できる単一の排出バルブ１３０を図示しているが、前記連結管１４０から真空ソース１１０に接続するために１つの排出バルブを使用しつつ、前記連結管１４０から大気１３５に接続するために第２の排出バルブを使用してもよいことは理解される。充填バルブ１２０と排出バルブ１３０は手動操作しても、コントローラー１４５により自動操作してもよい。追加の充填および／または排出バルブは前記連結管１４０により接続してもよい。前記セルバルブ１２５ａ−Ｎ各々は、第一端で前記共通連結管１４０、第二端で対応するセルにそれぞれ接続することができる。また、圧力センサーまたは流速センサーなど、１若しくはそれ以上のセンサーを前記バルブのセル側に取り付けてもよい。各セルバルブ１２５ａ−Ｎを用い、前記対応するセルを前記共通連結管１４０に選択的に（開いた構成で）接続または（閉じた構成で）切断することができる。また、セルバルブ１２５ａ−Ｎは手動操作しても、コントローラー１４５により自動操作してもよい。

前記トランスデューサー１１５は、前記共通連結管１４０に接続し、その圧力をモニターするために使用することができる。前記コントローラー１４５は、前記トランスデューサー１１５または前記セルバルブに取り付けられた他のセンサーが検出した圧力に関する情報を受信することができる。少なくとも受信した圧力情報に基づき、前記コントローラー１４５は、前記充填バルブ１２０、前記排出バルブ１３０、および／または１若しくはそれ以上の前記セルバルブ１２５ａ−Ｎを開くかまたは閉じるかを決定することができる。

一実施形態において、図１ａに図示されるとおり、前記トランスデューサー１１５はそれと関連した伝達関数を有することができ、前記共通連結管１４０でモニターされる入力圧力を決定するために使用される。例えば、Ｍｏｔｏｒｏｌａ製ＭＰＸ５０５０トランスデューサーの伝達関数は、ＶＯ＝ＶＳ＊（０．０１８＊Ｐ＋０．０４）＋オフセット誤差とすることができ、ＶＯは出力電圧、ＶＳは供給電圧（例えば、訳５ボルトとすることができる）、ＰはｋＰａで測定した入力圧力、オフセット誤差はトランスデューサーのプロセス、電圧、温度に依存する静電圧である。前記圧力の解を求め、オフセット誤差および０．０４ＶＳの項を足すと、以下の等式が得られる。

式（１）は１ｋＰａから７．５ｍｍＨｇに変換することでｍｍＨｇで表すことができる。その結果、式は以下のようになる。

前記トランスデューサー１１５を較正し、出力電圧に基づき圧力を決定してもよい。最初に、前記セルバルブ１２５ａ−Ｎをすべて閉じ、前記排出バルブ１３０から前記共通連結管１４０を前記大気１３５に排出することで、Ｖ_{ｏｆｆｓｅｔ}を決定することができる。前記トランスデューサーが大気圧未満の場合、前記トランスデューサー１１５と接続しているか、または統合することのできるアナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器で決定した値を読み取ってもよい。Ａ／Ｄ変換器から出力された値はオフセット値（ＯＦＦＳＥＴ）とすることができる。１２ビットのＡ／Ｄ変換器では、ＯＦＦＳＥＴが０〜４０９５の間である。

ソース電圧のスケールに対応するスケール値（ＳＣＡＬＥ）も決定することができる。例えば、精密なレジスタの１／２分周回路（ｄｉｖｉｄｅ−ｂｙ−ｔｗｏ ｃｉｒｃｕｉｔ）を使用し、ＶＳを２で割ってもよい。前記Ａ／Ｄ変換器は前記ＶＳ／２の入力値を基にすると、出力ＳＣＡＬＥであってもよい。１２ビットのＡ／Ｄ変換器では、ＳＣＡＬＥが０〜４０９５の間である。

式（２）でＯＦＦＳＥＴとＳＣＡＬＥを置き換えると、以下の式が得られる。

そのため、前記トランスデューサー１１５のオフセット誤差およびスケール誤差および前記トランスデューサーのソース電圧の誤差は、前記ＯＦＦＳＥＴ値とＳＣＡＬＥ値を（例えば電源を入れた状態で）一度測定すると説明することができる。

当業者に明らかなとおり、異なる伝達関数を有する可能性がある別のトランスデューサーも、本開示の範囲内で使用することができる。また、当業者は、本開示の内容に基づき、トランスデューサーを較正する別の方法を実行することができることを認識するだろう。

さらなる実施形態が図１ｂに示される。この実施形態では、充填連結管１４１を前記充填バルブ１２０および圧縮ポンプ１０５と接続してもよい。別の排出連結管１４２を真空ソース１１０および排出バルブ１３０と接続してもよい。セルバルブ１２５ａ−Ｎは、前記充填連結管１４１および排出連結管１４２の双方と接続してもよい。本実施形態のセルバルブ１２５ａ−Ｎは、「開くから充填」、「開くから排出」、「閉じる」の３方向の機能を有してもよいことは理解される。別の実施形態では、各セルが前記充填連結管１４１に接続する第１バルブおよび前記排出連結管１４２に接続する第２バルブを有することができる。図１ｂの二重連結管に関する実施形態では、トランスデューサー１１５または前記充填連結管１４１と直接接続された別のシャントバルブ（図示せず）を用い、上述の方法で、大気に対して充填連結管１４１と接続したトランスデューサー１１５を較正してもよい。前記較正プロセス中、充填バルブ１２０とセルバルブ１２５ａ−Ｎは閉じておいてもよいことは理解される。また、排出連結管１４２はそれ自体のトランスデューサー１１５’と接続し、前記排出連結管内の圧力をモニターすることができる。トランスデューサー１１５’は、図１ａのトランスデューサー１１５について上述した方法と同様に大気に対して較正してもよい。トランスデューサー１１５および１１５’は、コントローラー１４５にセンサーデータも提供することができる。

さらに、各バルブ１２５ａ−Ｎは、それぞれのセルと直線に接続した流量センサー１５０ａ−Ｎと流体接続してもよい。各流量センサー１５０ａ−Ｎは、バルブ１２５ａ−Ｎまたは膨張式セルと接続してもよい。流量センサー１５０ａ−Ｎは、コントローラー１４５にセンサーデータも提供することができる。例えば、流量センサー１５０ａ−Ｎは、それぞれのバルブ１２５ａ−Ｎが完全に開いていることをモニターするために利用できる。バルブが閉じているか、そうでない場合は妨害されている場合は、バルブを通る流量がコントローラー１４５で決定された、予想流量プロフィールと一致しない可能性もある。流量センサーは前記コントローラーに、接続したバルブの欠陥を示すデータを提供することができる。次に、前記コントローラーをプログラミングし、バルブ流量の欠陥状態をユーザーに知らせることができる。さらに、前記流量センサーを使用し、セルの充填／排出時間を正確に決定することができる。前記流量センサーのデータに基づき、セルの充填／排出時間をコントローラー１４５により調節し、充填または排出段階に必要な時間を制御してもよい。特定の治療プロトコールを開発する臨床医は、この後、前記プロトコールの一部として、充填または排出時間をプログラムすることができる。そのような時間に基づくプログラミングは、臨床医が流速および流量の代わりに利用しやすい。さらに、セルの容積および前記流量センサーの充填速度により、前記コントローラー１４５が圧力セルに組み込んだスリーブまたはブーツで四肢の有無を検出することができ、前記コントローラーは前記四肢の容積およびサイズを計算することができる。一実施形態において、四肢または足のサイズ測定は、適合性をモニタリングするため、前記コントローラーによって使用されてもよい。別の実施形態では、様々な四肢のサイズにさらに適合する圧縮装置を作成するアルゴリズムに、入力情報としてそのようなデータを利用してもよい。

さらに、圧力センサー１５５ａ−Ｎを各セルと接続し、操作中のセル内流圧を測定することができる。代わりに、各圧力センサー１５５ａ−Ｎをそれぞれのセルバルブ１２５ａ−Ｎと接続してもよい。また、前記圧力センサー１５５ａ−Ｎはコントローラー１４５にデータを提供し、前記コントローラーが前記圧縮装置の運転を制御できるようにしてもよい。それぞれのセルと接続した圧力センサー１５５ａ−Ｎは、前記セルの加圧または減圧プロフィールを直接指示することができる。コントローラー１４５は、事前にプログラムされたセルの圧力プロフィールと、個々のセルの圧力を比較することができる。セルが予想圧力を維持することができない場合、漏出の状態を判定してもよい。次に、前記コントローラー１４５をプログラミングし、漏出状態をユーザーに知らせることができる。

図１ａは、前記バルブ１２５ａ−Ｎとそれぞれのセル間にある流量または圧力センサーを使用しているところを明確に図示している訳ではないが、流量センサー、圧力センサー、またはその両タイプのセンサーを別の実施形態に含めることができることは理解される。同様に、図１ｂは、そのようなセンサーを使用しているところを図示しているが、他の実施形態では、いずれか一タイプまたは両タイプのセンサーが使用されないもあることは理解されるものとする。

制限なく、用量センサー、膨張センサー、および追加のセンサーを含め、さらなる特徴が前記セルと関連してもよい。図２ａ〜ｄは、空気圧縮装置と併用可能な膨張式セルに関する多数の実施形態を図示している。一実施形態において、図２ａに図示されるとおり、膨張式セル２１０ａをそのセルバルブ２２５ａと流体接続させてもよい。セルバルブ２２５ａは図１ａのとおり、連結管１４０と流体接続してもよく、または図１ｂのとおり、充填連結管１４１および排出連結管１４２双方と流体接続してもよい。

別の実施形態では、図２ｂに図示されるとおり、セル２１０ｂがセルバルブ２２５ｂを有し、図１ａの連結管１４０、または図１ｂの連結管１４１および１２４と流体接続していてもよい。さらに、セル２１０ｂは大気に換気することができるシャントバルブ２１５を有してもよい。例えば、バルブ２１５は、セルがバルブ１２５および／または排出バルブ１３０により排出することができない場合の緊急放出バルブとして利用してもよい。バルブ２１５は手動操作しても、コントローラー１４５による制御下、自動操作してもよい。

図２ｃに図示されるとおり、セル２１０ｃはセルバルブ２２５ｃを有し、また、前記セル材料と接続した歪みゲージ２２０を有していてもよい。歪みゲージ２２０は前記セルに接着またはそうでなければ貼ってあり、または前記セルの一部として製造されていてもよく、前記セル内表面または外表面と接続していてもよい。前記歪みゲージ２２０を使用し、膨張または収縮している場合の前記セル材料の歪みを測定し、それによって前記セル内の流体量を測定することができる。１つの歪みゲージ２２０が図示されているだけであるが、複数の歪みゲージが各セルと接続し、治療サイクル中のセルの容積または形状の変化に関する正確なデータを提供できることは理解される。

別の実施形態では、図２ｄに図示されるとおり、セル２１０ｄがバルブ２２５ｄと流体接続し、前記セルが前記充填および／または排出連結管に流体接続できるようにしてもよい。セル２１０ｄには、治療サイクル中のセルの形状または容積の変化を検出するために利用可能なプレチスモグラフセンサー２３０が取り付けられていてもよい。複数のプレチスモグラフセンサーが各セルと接続し、データ収集が改善してもよい。

歪みゲージ２２０およびプレチスモグラフセンサー２３０はコントローラー１４５とデータ接続し、これによって前記コントローラーにコントロールフィードバック点を提供してもよい。歪みゲージ２２０およびプレチスモグラフセンサー２３０は図２に図示されているが、これらはセルの形状および／または容積の変化を決定することができるセンサーシステムの非限定的な例であることは理解される。

前記空気圧縮装置は、様々な治療プロトコールを提供するように操作することができる。治療プロトコールは、患者に接触している間、１若しくはそれ以上のセルが膨張（充填）および収縮（排出）する特定順序の操作として定義することができる。治療プロトコールには、非限定的な例として、活性化されるセルの規則正しい順序リスト、各セルの膨張または収縮圧力閾値、セルの膨張または収縮時間、および逐次的セル活性化間の段階または時間のずれを含んでもよい。１つの非限定的な例として、前記治療プロトコールにおいて、複数のセルが実質的に同時に膨張してもよい。別の非限定的な実施形態において、前記治療プロトコールでは、複数のセルが規則正しい順序で膨張してもよい。セルの規則正しい順序は、経時的なセルの膨張順序であることは理解される。１つの非限定的な実施例において、前記連続的に膨張されたセルは、前記圧縮スリーブで物理的に接触していてもよい。別の非限定的な実施例において、前記連続的に膨張したセルは物理的に接触しておらず、前記圧縮スリーブの物理的に離散した部分に配置されてもよい。さらなる非限定的な実施例において、前記治療プロトコールでは、複数のセルが実質的に同時に膨張を停止してもよい。さらなる非限定的な実施例において、前記治療プロトコールでは、複数のセルが規則正しい順序で膨張を停止してもよい。治療プロトコールの一部の非限定的な実施例において、複数のセル各々がほぼ同じセル圧で流体を保持してもよい。治療プロトコールの一部の非限定的な実施例において、複数のセル各々が異なるセル圧で流体を保持してもよい。前記治療プロトコールのさらなる非限定的な実施例には、複数のセルの実質的に同時の収縮が含まれてもよい。前記治療プロトコールのさらなる非限定的な実施例には、複数のセルの規則正しい順序での収縮が含まれてもよい。セルの順序付けられた順番は、経時的なセルの収縮順序であることは理解される。１つの非限定的な実施例において、前記連続的に収縮されたセルは、前記圧縮スリーブで物理的に接触していてもよい。別の非限定的な実施例において、前記連続的に収縮したセルは物理的に接触しておらず、前記圧縮スリーブの物理的に離散した部分に配置されてもよい。治療プロトコールのまだ別の非限定的な実施例において、少なくともある期間内にセルの１つが膨張し、第２のセルが収縮してもよい。１つの非限定的な実施例において、１若しくはそれ以上のセルが収縮しているとき、同時に１若しくはそれ以上のセルが膨張してもよい。別の非限定的な実施例において、１若しくはそれ以上の第１のセルが膨張を開始し、前記１若しくはそれ以上の第１のセルが膨張を開始した後に１若しくはそれ以上の第２のセルが収縮を開始してもよい。別の非限定的な実施例において、１若しくはそれ以上の第１のセルが収縮を開始し、前記１若しくはそれ以上の第１のセルが収縮を開始した後に１若しくはそれ以上の第２のセルが膨張を開始してもよい。

治療プロトコール開始前に初期化の順序が行われてもよい。初期化の順序の一実施例では、充填バルブ１２０が閉じることで、圧縮ポンプ１０５が連結管（１４０または１４１）から分離し、排出バルブ１３０は大気１３５に開いてもよい。次に前記セルバルブ１２５ａ−Ｎが開くことで、各セルが共通連結管１４０または排出連結管１４２と流体接続し、これにより前記セルすべてが大気に換気することができるようになってもよい。代わりに、排出バルブ１３０が真空ソース１１０に開き、前記セルが迅速に排出されてもよい。前記コントローラー１４５は、（共通連結管構成の）トランスデューサー１１５または（二重連結管構成の）トランスデューサー１１５’から受信した情報を基に、最小圧力閾値に達したか否かを決定してもよい。前記コントローラー１４５は、セルの特殊圧力センサー１５５ａ−Ｎからセンサーデータを受信することができる。一実施形態では、最低圧力閾値に達したら、前記コントローラー１４５が排出バルブ１３０に操作コマンドを送り、排出バルブ１３０を閉じる。別の実施形態では、前記コントローラー１４５が前記セルバルブ１２５ａ−Ｎに操作コマンドを提供し、前記セルバルブ１２５ａ−Ｎが閉じる。まだ別の実施形態では、前記コントローラーが治療プロトコールを開始してもよい。初期化の順序は、前記セルが患者に接触している間、セルを患者に貼る前、またはプロトコールが完了した後に行われてもよいことは理解される。

プロトコールには、１若しくはそれ以上のセル充填相を組み込むことができる。そのような充填相の非限定的な実施例として、以下の操作順序が行われてもよい。１若しくはそれ以上のセルバルブ１２５ａ−Ｎは前記充填バルブ１２０と一緒に開き、それによって１若しくはそれ以上のセルを前記圧縮ポンプ１０５と流体接続させてもよい。共通連結管１４０を組み込んだ一実施形態では、１若しくはそれ以上の前記セルバルブ１２５ａ−Ｎを前記共通連結管に開くことができる。独立した充填連結管１４１および排出連結管１４２を有する一実施形態では、前記セルを開いて前記充填連結管１４１のみと接続するように、１若しくはそれ以上の前記セルバルブ１２５ａ−Ｎを構成してもよい。一実施形態において、患者の遠位に貼ったセルに接続される、１２５ａなどのセルバルブは、それよりも多くの近位セルに接続したセルバルブを連結管に対して閉じている間、前記充填連結管１４１または共通連結管１４０に開く、または開いたままとし、膨張させることができる。開いたセルバルブ（例えば、１２５ａ）に接続したセル（例えば、セルＡ）は、前記圧縮ポンプ１０５からの加圧流体に接続した結果、膨張することができる。前記セル圧力は、前記トランスデューサー１１５を介した前記コントローラー１４５、特にこのセルと接続した圧力センサー１５５ａ、またはその両方によりモニターしてもよい。

一実施形態において、前記トランスデューサー１１５により感知される圧力は、特定セルのセル圧力とは異なっていてもよい。例えば、圧力低下は前記トランスデューサー１１５とセルとの間で起こってもよい。したがって、前記コントローラー１４５を観察台に近づけ、前記トランスデューサー１１５が感知する圧力が、前記セルに対応する前記セルバルブ１２５ａ−Ｎを閉じるのに適切となる閾値を決定してもよい。

充填相に関する別の実施形態では、１２５ａなどの開いたセルバルブを調節し、対応するセルの充填速度を制御してもよい。開いたセルバルブは、時間および／または圧力に基づき、調節してもよい。例えば、時間に基づいて調節されるセルバルブは、前記セルが膨張するとき、第１の期間に開き、第２の期間に閉じてもよい。代わりに、圧力に基づき調節されるセルバルブは、前記セル圧力が上昇している間開き、膨張サイクル中は閉じてもよい。前記圧力上昇は、前記セルバルブを開く前の初期セル圧力、および前記セルバルブが開いているときのセル圧力を測定することで決定できる。前記初期セル圧力と膨張時のセル圧力の差が実質的に特定の値に等しい場合、前記セルバルブは閉じることができる。前記セルバルブが調節されるデューティサイクルはいかなる値であってもよく、ユーザーまたは臨床医が特別にプログラムしてもよい。前記コントローラー１４５は、前記セルバルブが開く、および閉じる時間を決定することができる。圧力に基づく調節では、１若しくはそれ以上のトランスデューサー１１５またはセル特異的圧力センサー１５５が前記コントローラー１４５に圧力データを提供し、調節時に前記セルバルブを開くおよび／または閉じる時間の決定を支援することができる。

調節は、特定のプロトコールについて前記セル圧力の上昇が速くなりすぎないように行ってもよい。例えば、リンパ浮腫患者は、セルがゆっくりと膨張および収縮することが必要なプロトコールにより治療してもよい。また、動脈性の患者では、急速な膨張および収縮サイクルが可能なプロトコールが必要となることもある。さらに、セルのサイズは様々であってもよい。例えば、小児用にデザインされた装置のセルは成人用にデザインされた装置のセルよりも小さくてもよい。ただし、前記圧縮ポンプ１０５の流速は比較的固定される可能性がある。そのため、セルの膨張が適切な速度で行われるように調節を利用してもよい。

代わりの実施形態では、１２５ａなどのセルバルブに可変開口部が含まれ、これは、対応するセルの圧力上昇速度を制限するために使用できる。１５０ａなどの流量センサーは、前記セルに入る流体の流速をモニターすることができる。前記流量センサーのデータがコントローラー１４５に提供され、前記コントローラーが前記セルバルブの開口部を調節できるようにしてもよい。別の実施形態では、１２５ａなどのセルバルブに一方向弁を組み込むことができる。例えば、バルブ１２５ａが開き、セルＡが共通連結管１４０または充填連結管１４１により充填される場合、バルブ１２５ｂが開き、セルＢが加圧され、バルブ１２５ｂが開いて最初にセルＢが排出されるときに、バルブ１２５ａに組み込まれた一方向弁がセルＡの一時的な減圧を防ぐ。別の代わりの実施形態では、様々な流速で操作する圧縮ポンプ１０５を使用することができる。また、圧力を調節するさらなる方法を行うこともでき、そのような方法は、本開示に基づき当業者に明らかである。

治療プロトコールの一部として、前記セルが適切な圧力閾値に達したら、前記コントローラー１４５は前記セルに対応するセルバルブ１２５ａを閉じることができる。

プロトコールには、１若しくはそれ以上のセル排出相を組み込むことができる。そのような排出相の非限定的な実施例として、以下の操作順序が行われてもよい。１若しくはそれ以上のセルバルブ１２５ａ−Ｎは前記排出バルブ１３０と一緒に開くことで、１若しくはそれ以上のセルを前記真空ソース１１０、または大気１３５と流体接続させることができる。共通連結管１４０を組み込んだ一実施形態では、１若しくはそれ以上の前記セルバルブ１２５ａ−Ｎを前記共通連結管に開くことができる。独立した充填連結管１４１および排出連結管１４２を有する一実施形態では、前記セルを開いて前記排出連結管１４２のみと接続するように、１若しくはそれ以上の前記セルバルブ１２５ａ−Ｎを構成してもよい。一実施形態において、患者の遠位に貼ったセルに接続される、１２５ａなどのセルバルブは、さらに近位セルに接続したセルバルブを連結管に対して閉じている間、前記排出連結管１４１または共通連結管１４０に開く、または開いたままとし、収縮させることができる。開いたセルバルブ（例えば、１２５ａ）に接続したセル（例えば、セルＡ）は、前記真空ソース１１０または大気１３５に接続した結果、収縮することができる。前記セル圧力は、共通連結管の構成ではトランスデューサー１１５、または独立した連結管の構成ではトランスデューサー１１５’を介した前記コントローラー１４５、特にこのセルと接続した圧力センサー１５５ａ、またはその両方によりモニターしてもよい。

一実施形態において、前記トランスデューサー１１５またはトランスデューサー１１５’により感知される圧力は、特定セルのセル圧力とは異なっていてもよい。例えば、圧力低下は前記トランスデューサー１１５（または１１５’）とセルとの間で起こる。したがって、前記コントローラー１４５を観察台に近づけ、前記トランスデューサー１１５（または１１５’）が感知する圧力が、前記セルに対応する前記セルバルブ１２５ａ−Ｎを閉じるのに適切となる閾値を決定してもよい。

排出相に関する別の実施形態では、１２５ａなどの開いたセルバルブを調節し、対応するセルの排出速度を制御してもよい。開いたセルバルブは、時間および／または圧力に基づき、調節してもよい。例えば、時間に基づいて調節されるセルバルブは、前記セルが収縮するとき、第１の期間に開き、第２の期間に閉じてもよい。代わりに、圧力に基づき調節されるセルバルブは、前記セル圧力が低下している間開き、排出サイクル中は閉じてもよい。前記圧力低下は、前記セルバルブを開く前の初期セル圧力、および前記セルバルブが開いているときに収縮するセル圧力を測定することで決定できる。初期セル圧力と前記セル圧力の差が実質的に特定の値に等しい場合、前記セルバルブは閉じることができる。前記セルバルブが調節されるデューティサイクルはいかなる値であってもよく、ユーザーまたは臨床医が特別にプログラムしてもよい。前記コントローラー１４５は、前記セルバルブが開き、閉じる時間を決定することができる。圧力に基づく調節では、１若しくはそれ以上のトランスデューサー１１５、１１５’、またはセル特異的圧力センサー１５５が前記コントローラー１４５に圧力データを提供し、調節時に前記セルバルブを開くおよび／または閉じる時間の決定を支援することができる。

調節は、前記セル圧力が急速に低下しすぎないように行ってもよく、逆の勾配をかけることができる。典型的な圧力勾配では近位のセルよりも遠位のセルで圧力が高くなるが、逆の勾配では、遠位のセルよりも近位のセルで圧力が高くなる。逆の勾配では、望ましくないと考えられることが多いが、一部の治療プロトコールでは利用できることもある。さらに、セルのサイズは様々であってもよい。例えば、小児用にデザインされた装置のセルは成人用にデザインされた装置のセルよりも小さくてもよい。しかし、前記真空ソース１１０は比較的流速が固定されており、大気１３５への換気は制御されない受動的排出のために起こる。そのため、セルの収縮が適切な速度で行われるように調節を利用してもよい。

別の実施形態では、１２５ａなどのセルバルブに可変開口部が含まれ、これは、対応するセルの圧力低下速度を制限するために使用できる。１５０ａなどの流量センサーは、前記セルに入る流体の流速をモニターすることができる。前記流量センサーのデータがコントローラー１４５に提供され、前記コントローラーが前記セルバルブの開口部を調節できるようにしてもよい。別の実施形態では、１２５ａなどのセルバルブに一方向弁を組み込むことができる。例えば、バルブ１２５ａが開き、セルＡが排出連結管１４２により排出される場合、バルブ１２５ｂが開き、セルＢが排出され、バルブ１２５ｂがすでに加圧されているセルＢに開くときに、バルブ１２５ａに組み込まれた一方向弁がセルＡの一時的な再加圧を防ぐ。別の代わりの実施形態では、様々な流速で操作する真空ソース１１０を使用することができる。また、圧力を調節するさらなる方法を行うこともでき、そのような方法は、本開示に基づき当業者に明らかである。

治療プロトコールの一部として、前記セルが適切な圧力閾値に達したら、前記コントローラー１４５は前記セルに対応するセルバルブ１２５ａを閉じることができる。

治療プロトコールは、様々なセル膨張および収縮段階の順序から構成できることは理解される。セルは特定の順に膨張および収縮することができ、複数のセルが同期して、または交互に膨張または収縮してもよい。前記セルは、特定の時間、特定の膨張または収縮圧力で維持されてもよい。さらに、特定のプロトコールが時間をずらして繰り返されてもよい。代わりに、最初のプロトコールに第２の異なるプロトコールが続いてもよい。

プロトコールの一実施形態において、複数のセルバルブ１２５ａ−Ｎを同時に開き、複数のセル各々を同時に膨張させてもよい。各セルの圧力が対応する閾値を上回ると、前記コントローラー１４５は前記セルのセルバルブ１２５ａ−Ｎを閉じることができる。前記セルすべての圧力閾値は同一であっても異なっていてもよい。例えば、ある患者の遠位にあるセルの圧力閾値は、より近位にあるセルよりも高くてもよい。その結果、遠位点のより高い圧力から、近位点のより低い圧力まで、セルごとに圧力勾配が発生してもよい。この後、前記セルがすべて周囲圧力に達するまで、同時に収縮してもよい。代わりに、特定のセルのみを収縮させてもよい。

プロトコールの別の実施形態では、前記セルが収縮するときに、前記セルバルブ１２５ａ−Ｎが同時に開かず、交互に開いてもよい。前記共通連結管の構成に基づく実施形態では、充填バルブ１２０が閉じ、排出バルブ１３０が前記真空ソース１１０または大気１３５へ開いてもよい。１２５ａなどの最初のセルバルブを開き、対応するセルの圧力を放出してもよい。短時間が経過した後、１２５ｂなどの第２のセルバルブが開き、前記対応するセルの圧力を放出してもよい。連続したセル間のそのような収縮遅延時間は、約１秒以上となってもよい。代わりの非限定的な実施例において、前記コントローラー１４５は、圧力センサー１５５ａまたは１５５ｂなどの対応するセルセンサーからのデータを受信する前記コントローラーの反応を受け、１２５ａまたは１２５ｂなどのセルバルブに前記対応するセルの圧力を放出させることができる。前記コントローラー１４５はセルの圧力を放出させることができ、前記センサーデータは最大圧力などの治療プロトコールで規定された閾値を達成する。前記プロセスは各セルバルブ１２５ａ−Ｎが開くまで繰り返すことができる。

調節を利用するプロトコールに関する実施形態では、複数のセルバルブ１２５ａ−Ｎを同時に調節することができる。特定の時間で、調節スケジュールに従い、１若しくはそれ以上のセルバルブを開くおよび／または閉じることができる。例えば、５０％のデューティサイクルを有する時間基準の調節スキームでは、いかなる時点でも、前記セルバルブ１２５ａ−Ｎの半数を開き、前記セルバルブの半数を閉じることができる。

図３は、コントローラー１４５のプログラム命令を含む、または実行するために利用できるハードウェアの実施形態に関するブロック図である。以下に説明するハードウェアの一部またはすべてを前記コントローラー１４５に組み込むことができる。図３を参照すると、バス３２８は、前記ハードウェアの他の図示された要素を相互連結する主な情報ハイウェイとして機能してもよい。ＣＰＵ ３０２または他のコンピューター装置は前記システムの中央処理装置であり、プログラムを実行するために必要な決算および論理演算を行う。リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）３１８は静的記憶装置の一実施形態であり、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３２０は動的記憶装置の一実施形態である。

コントローラー３０４は、１若しくはそれ以上の選択的ディスク・ドライブ３０８でシステムバス３２８に接続する。これらのディスク・ドライブには、例えば、外付けまたは内蔵ＤＶＤドライブ、ＣＤ ＲＯＭドライブ、またはハードドライブを含むことができる。そのようなドライブは、非一時的コンピューター可読保存装置としても使用できる。

プログラム命令は前記ＲＯＭ ３１８および／または前記ＲＡＭ ３２０に保存することができる。選択的に、プログラム命令は、コンパクトディスクまたはデジタルディスクまたは他の記録媒体、通信信号または搬送波などとして、コンピューター可読媒体に保存することができる。そのようなプログラム命令には、最初から組み込まれている治療プロトコールのライブラリを含んでもよい。そのようなプログラム命令の非限定的な実施例では、前記コントローラーに１若しくはそれ以上の治療プロトコールと関連した入力情報を受信させる、１若しくはそれ以上の治療プロトコールの少なくとも一部に基づき、一定期間、複数のバルブのうち少なくとも２つを第１の状態とする、少なくとも１つのセルセンサーからセルセンサーデータを受信する、および出力装置に少なくとも１つのセルセンサーのデータと関連した出力情報を移行してもよい。さらなる命令では、少なくとも２つのバルブ各々と操作可能な接続をしている少なくとも１つのセルセンサーから受信したデータの少なくとも一部に基づき、一定期間、前記コンピューター装置の複数のバルブのうち少なくとも２つを、第１の状態および第３の状態のいずれか一方にすることができる。さらなる命令では、前記コンピューター装置の複数のバルブのうち少なくとも２つを、実質的に同時に、または規則正しい順序で、第１の状態とすることができる。さらなる命令では、前記コンピューター装置の複数のバルブのうち少なくとも２つを、実質的に同時にまたは規則正しい順序で、第３の状態とすることができる。様々な命令により、例えば前記バルブと接続した圧力または流量センサーのセンサーデータを受信し、および前記治療プロトコールに含まれるとおり、そのデータと適切な閾値とを比較してもよい。同様の命令により、前記値のいずれかを前記センサーデータ値に基づき考えられるセル状態のいずれか、および前記治療プロトコールの閾値としてもよい。

選択的なディスプレイインターフェース３２２は、音声、グラフィック、または英数字の形式で、前記バス３２８の情報をディスプレイ３２４に表示させることができる。外部装置との通信は、様々なＣＯＭポート３２６を用いて行ってもよい。例えば、前記充填バルブ１２０、排出バルブ１３０、および／または前記セルバルブ１２５ａ−Ｎとの通信は、１若しくはそれ以上のＣＯＭポート３２６を介して行われてもよい。また、コントローラー１４５は、ＣＯＭポート３２６からバルブ１２０、１３０、および１２５ａ−Ｎに命令データを提供し、それぞれの操作を管理してもよい。

また、上記に開示された要素に加え、前記ハードウェアには、キーボード３１４などの入力装置、またはマウス、リモートコントロール、ポインティング・デバイス、および／またはジョイスティックなどの他の入力装置３１６からデータを受信することのできるインターフェース３１２を含めることができる。そのような入力装置により、ユーザーは、前記コントローラーによって管理された上記プロトコールのライブラリから、事前にプログラムされた治療プロトコールを選択する、事前にプログラムされたプロトコールにパラメーターを入力する、または前記コントローラーに新しい治療プロトコールを入力することができる。さらに、トランスデューサー１１５および１１５’、圧力センサー１５５ａ−Ｎ、流量センサー１５０ａ−Ｎ、および歪みゲージ２２０および／またはプレチスモグラフセンサー２３０など、前記セルの形状または容積の変化に関するデータを通信するセンサーが、インターフェース３１５を介してバス３２８にセンサーの入力情報３１５を通信してもよい。

一実施形態において、前記コントローラー１４５は、各セルに特異的な設定を保存および／または決定してもよい。例えば、前記コントローラー１４５は、各セルについて、１若しくはそれ以上の圧力閾値を決定することができる。さらに、前記コントローラー１４５は、前記システムの要件を実行することにより、前記空気圧縮装置が不適切に使用されるのを防ぐことができる。例えば、前記コントローラー１４５は、治療プロトコールにおいて、遠位セルが近位セルよりも高い圧力閾値が必要となるようにプログラムしてもよい。前記コントローラーは、上記の圧力閾値要件と一致しない、ユーザーインターフェースを介してユーザーから受信した命令を無効にすることができる。一実施形態において、１若しくはそれ以上のセルの圧力閾値を調節し、圧力閾値の制約を満たすようにしてもよい。

さらなる実施形態では、コントローラー１４５が圧縮装置のユーザーに、前記ユーザーがその制御をプログラムすることができるインターフェースを提供し、患者に様々な治療プロトコールを提供できるようにしてもよい。前記インターフェースは、フラットパネル・ディスプレイなどのコントロールディスプレイに表示させてもよい。ユーザーはマウス、キーボード、またはタッチペンなどの入力装置を使用し、特定の治療プロトコールを定義するデータを提供してもよい。前記コントローラーは、今後使用するため、記憶装置またはディスク装置に前記プロトコールを記録してもよい。前記コントローラーに関する一実施形態では、特定の患者について選択すべき、すでに保存されている治療プロトコールのリストをユーザーに提示してもよい。別の実施形態では、ユーザーが必要に応じて患者の治療プロトコールを定義してもよい。別の実施形態では、ユーザーが保存されたプロトコールを選択し、それを修正してもよい。そのようなプログラミングは、様々な方法のいずれかによって達成できることは理解される。１つの非限定的な実施例では、治療専門家または他の医療専門家がキーボードからコマンドおよび／またはパラメーターを入力してもよい。別の非限定的な実施例では、前記治療専門家または他の医療専門家がマウスまたはタッチスクリーンを使用し、メニューから１若しくはそれ以上の事前にプログラムされた治療プロトコールまたはパラメーターを選択してもよい。さらに別の非限定的な実施例では、前記治療専門家または他の医療専門家が、治療プロトコールの「初期状態」を示したグラフィカル・インターフェースの助けを借り、プロトコールをプログラムしてもよい。前記ユーザーは、セル、バルブ、センサーなどを示した一連のグラフィックの初期状態を選択することで治療プロトコールを定義し、これらを関連付けることで完全なプロトコールを形成してもよい。１つの非限定的な実施例として、治療プロトコールの最終的なグラフィック表示は、フローチャート作成段階、セル膨張順序、セル膨張／収縮間隔、セル圧力保持パラメーター、および／または流体の流速または圧力閾値として、出力装置に提示されてもよい。

プロトコールの保存に加え、前記コントローラー１４５は、特定の治療セッションで取得したセンサーの測定値を記録してもよい。センサーの測定値には、これに制限されるものではないが、セル圧力、セル容積、セル膨張データ、および／または空気または真空空気流量値を含んでもよい。また、前記コントローラーは、治療セッション中に測定された、血圧または血液酸素飽和度などの患者に関するデータ、および前記セッションの日時を記録してもよい。前記コントローラーは、前記ユーザーが入力した治療記録を記録してもよい。

図３に図示されていないが、コントローラー１４５には、携帯電話、ｉＰａｄ、ローカルエリア・ネットワーク・デバイス、および広域ネットワーク・デバイスなどのネットワークまたはワイヤレスデバイスと接続する様々な通信インターフェースを含んでもよい。そのような通信インターフェースでは、前記コントローラーによって臨床医が遠隔モニターし、性能データまたは患者の遵守データを入手することができる。そのような通信インターフェースでは、遠隔にいる臨床医が前記コントローラーをプログラムすることもできる。１つの非限定的な実施例として、医師または技術者が前記コントローラーに新しい治療プロトコールをプログラムすることができる。代わりに、前記医療提供者は事前にプログラムされた治療プロトコールのパラメーターデータを送信する、または前記コントローラーで事前にプログラムされた治療プロトコールを選択してもよい。一実施形態では、携帯電話が、ユーザーが使いやすいプログラミングインターフェースを提示し、再プログラミングしやすくするアプリケーションを有してもよい。代わりに、遠隔コンピューターが、プログラミング、データ評価、および／または解析用のウェブ対応ディスプレイを表示してもよい。

考えられる多数の治療プロトコール例が図４〜９に図解されている。

連続的な勾配プロトコールの一実施形態が図４に図示されており、セルＡ〜Ｅは脚などの四肢に遠位から近位に配置することができる。まず、図４ａでは、すべてのセルＡ〜Ｅを収縮させる。次に、各セルを規則正しい順序で、膨張サイクルの設定圧力まで膨張してもよい。そのため、セルＡは図４ｂのように６０ｍｍＨｇなどの最初の圧力まで膨張させ、セルＢは図４ｃで第２の圧力（例えば、５０ｍｍＨｇ）まで膨張させ、セルＣは続いて４０ｍｍＨｇなどのより低い圧力まで膨張させ（図４ｄ）、セルＤ（３０ｍｍＨｇまで、図４ｅ）、セルＥ（２０ｍｍＨｇまで、図４ｆ）と続けてもよい。次のセルは前のセルが膨張した直後に膨張を開始してもよく、または前のセルが膨張してから次のセルが膨張を開始するまで位相遅延があってもよいことは理解される。前記膨張順序では、各セルの位相遅延が同じであっても、異なるセルがそれと関連する異なる位相遅延を有していてもよい。前記治療プロトコールには、そのパラメーターの一部にそのような位相遅延の情報を含んでいてもよい。全セルが膨張した後、図４ｇに図示するとおり、セルが同時に収縮してもよい。前記プロトコールは、膨張サイクル間に休止期間を設け、必要に応じて繰り返してもよい。前記セル圧力はサイクルごとに基本的に再利用してもよい。代わりに、あるサイクルでは、セルＡ〜Ｅをそれぞれ７０、６０、５０、４０、および３０ｍｍＨｇなど、異なる圧力勾配に膨張させてもよい。各セルの最終膨張圧力は残りのセルすべてと異なっていてもよく、またはすべてのセルが基本的に同じ圧力に達してもよいことは理解される。

連続的な膨張サイクルに関する別の実施形態は図５に図示されている。図５ａは、図４ｆに図示するとおり、勾配膨張プロトコール後のセルの膨張状態を示している。その後、すべてのセルの圧力はある程度減少し、各セルで得られたセル圧力は、プロトコール開始時より低くなってもよいが、すべてのセルが図５ｂのようにある圧力を保持してもよい。その後、すべてのセルが前記プロトコール開始時の初期状態（図５ｇ）に再加圧されるまで、各セルを連続的に再加圧してもよい（図５ｃ〜５ｆ）。セルは同時に収縮しても規則正しい順序で収縮してもよい。連続的に収縮した場合、次のセルは前のセルが収縮した直後に収縮を開始してもよく、または前のセルが収縮してから次のセルが収縮を開始するまで位相遅延があってもよいことは理解される。収縮順序では、各セルの位相遅延が同じであっても、異なるセルがそれと関連する異なる位相遅延を有していてもよい。前記治療プロトコールには、そのパラメーターの一部にそのような位相遅延の情報を含んでいてもよい。

図６は、急速なトグルプロトコールに関する別の実施形態を図示している。最初に、すべてのセルを図６ａのとおり収縮してもよい。その後、セルＡがある圧力まで膨張を開始してもよい（図６ｂ）。セルＡは膨張を続けるが、セルＢはセルＡが圧力閾値に達した後、膨張を開始してもよい（図６ｃ）。図６ｄに図示するとおり、セルＡはある最終値まで加圧を続けてもよい。一方、セルＢがある圧力閾値を過ぎると、セルＣは膨張を開始することができる。前記順序は継続することができ（図６ｅ〜６ｇ）、セルは前のセルが特定の圧力閾値まで膨張すると膨張を開始する。すべてのセルの閾値は基本的に同じであってもよいことは理解される。代わりに、１若しくはそれ以上のセルは異なる閾値を有していてもよい。一実施形態では、前記閾値が圧縮療法装置を操作する治療専門家によってプログラムされてもよい。別の実施形態では、前記圧縮療法を受けるユーザーまたは患者が前記閾値をプログラムしてもよい。さらに、図６は、前記セルすべての最終圧力が事実上同一であることを示しているが、前記セルの最終圧力は図４ｆに示す圧力勾配を形成していてもよいことは理解される。

図７は、さらに別の治療プロトコールを示している。このプロトコールでは、偶数のセルが利用されてもよい。前記プロトコールが開始されると、すべてのセルが収縮状態となってもよい（図７ａ）。その後、セルＡおよびＤなど１組のセルが、最終圧力に達するまで、同時に膨張してもよい（図７ｂ）。次のセルＢおよびＥが、最終圧力に達するまで膨張してもよい（図７ｃ）。その後、最終セルＤおよびＦが膨張してもよい（図７ｄ）。セルＢおよびＥは、セルＡおよびＤが膨張を終える前に膨張を開始してもよく、同時に、セルＣおよびＦは、セルＢおよびＲが最終圧力に達する前に膨張サイクルを開始してもよいことは理解される。前記プロトコール終了後（図７ｄ）、すべてのセルは同時に、または必要に応じて何らかの他の順序で収縮してもよい。

治療プロトコールの別の例では、図８が「ミルキング」プロトコールと呼ばれる操作を図示している。図８ａ〜８ｅは、図４ｂ〜４ｆに図示されるプロトコールと同様の勾配膨張プロトコールを図示している。図４ｇに示すようにすべてのセルを収縮する代わりに、前記プロトコールでは、セルＡ、Ｂ、およびＣがその圧力を保持し、一方、セルＤおよびＥのみはより低い圧力まで部分的に収縮してもよい（図８ｆ）。その後、順に、セルＤ（図８ｇ）およびＥ（図８ｈ）がそれまでの圧力に再膨張してもよい（図８ｈ）。次に、前記プロトコールでは、図８ｆ〜ｈに図示する工程を繰り返してもよい。

治療プロトコールに関するさらに別の実施例では、前記セルが「波」のように膨張してもよい（図９）。１つの簡単なプロトコールでは、前記セルはある圧力まで部分的に膨張してもよい（図９ａ）。すべてのセルはほぼ同じ圧力を有していると説明されるが、前記セルは図８ｅに図示するとおり、最初に勾配に膨張してもよいことは理解される。その後、図９ｂ〜９ｆの順に従い、セルＡ（遠位）からセルＥ（近位）の一度に１つのセルの圧力が上昇してもよい。図９に図示するプロトコールは一度に膨張する１つのセルを図示しているが、より効率的な治療には、より近位の１セルが膨張し、その間、隣接するより遠位のセルが膨張する工程、および前記近位のセルが完全に膨張した後、遠位の隣接するセルが収縮する工程が含まれてもよいことは理解される。一例として、セルＡが完全に膨張した後（図９ｂ）、セルＢが膨張してもよい。その後、セルＢが膨張した後、セルＡが前の圧力まで収縮し、図９ｄに図示する状態となってもよい。

図４〜９に図示するプロトコールは、考えられる収縮／膨張プロトコールの数例を示していることは理解される。他のプロトコールには、数の差があり、膨張および収縮の順序は様々であるセルが含まれてもよい。

より複雑な治療プロトコールには、膨張または収縮前後および／またはその間の前記個々のセルから前記コントローラー１４５へのフィードバックを含んでもよい。非限定的な一実施例では、前記コントローラー１４５が膨張または収縮停止後のセルの圧力をモニターし、前記セルが（膨張または収縮せずに）状態を維持する間、セル圧力が維持されることを確実にしてもよい。そのため、第１のセルと接続した圧力センサー１５５ａで測定される圧力は、隣接するセルの膨張によりもたらされた前記組織に対する効果のため、変化してもよい。前記コントローラー１４５は、その接続バルブ１２５ａを活性化することで前記第１セルの圧力変化に反応し、前記第１のセルの圧力を望みの値に調節してもよい。

別のプロトコールでは、前記コントローラー１４５が患者の経時的な病歴と関連した記録を保持または利用することができる。そのような病歴データを前記コントローラー１４５または医療専門家が利用し、プロトコールを修正して患者の状態の変化を明らかにすることができる。１つの非限定的な実施例では、患者の記録に記録されているとおり、長期的な患者の状態が経時的な改善を示している場合、前記コントローラー１４５が患者の通常の治療プロトコールを変更してもよい。代わりに、患者が改善していない場合に、前記コントローラー１４５がその有効性を改善する試みとして、患者のプロトコールを変更してもよい。また、前記コントローラー１４５によるプロトコール変更の推奨に従い、そのような長期的な状態の情報を医療提供者に提示してもよい。前記医療提供者は前記コントローラー１４５による推奨を承認してもよく、またはさらに修正を行ってもよい。

１つの非限定的な実施例では、前記空気圧縮装置が携帯型であってもよい。一実施形態では、前記空気圧縮装置に、ユーザーが前記コントローラー１４５と情報をやりとりできる、ユーザーインターフェースを含んでもよい。例えば、前記ユーザーインターフェースには、ディスプレイ、およびキーパッド、キーボード、マウス、トラックボール、光源および光センサー、および／またはタッチスクリーンインターフェースなどの１若しくはそれ以上の入力装置を含んでもよい。前記１若しくはそれ以上の入力装置を使用して前記コントローラー１４５に情報を提供してもよく、コントローラー１４５は前記充填バルブ１２０、排出バルブ１３０、および／または記セルバルブ１２５ａ−Ｎをコントロールする方法を決定するために情報を利用することができる。

本開示は、本願に説明された特定の実施形態について制限されず、これらは様々な態様を図示するものとして意図される。当業者に明らかなとおり、その精神および範囲から離れずに多くの修正および変形形態が可能である。前述の説明から、本明細書に列挙された方法および装置に加え、本開示の範囲内で機能的に同等の方法および装置が当業者に明らかとなるであろう。そのような修正および変形形態は、添付の請求項の範囲内となることが意図される。そのような請求項に権限が付与される同等物の全範囲の他、本開示は添付の請求項の条項によってのみ制限される。本発明は特定の方法、試薬、化合物、組成物、または生物系に制限されることはなく、当然変更できることは理解されるものとする。また、本明細書で使用される専門用語は、特定の実施形態のみを説明する目的で、制限する意図はないことも理解されるものとする。

本明細書における実質的な複数形および／または単数形の使用については、内容および／または出願に適切な場合、当業者は複数から単数および／または単数から複数に変換できる。明確にするため、本明細書では、様々な単数／複数の置換を明示的に示すことができる。

一般に、本明細書で使用される用語は、特に添付の請求項（例えば、添付の請求項の主文）では、「公になっている」用語として意図されることは、当業者に理解される（例えば、「含む〜」の用語は「これに限定されるものではないが、〜を含む〜」と解釈され、「有する」の用語は「少なくとも有する」と解釈され、「含む」の用語は「これに限定されるものではないが、〜を含む」と解釈されるなど）。さらに、特定数の紹介された請求項の記述が意図される場合、そのような意図がないという記述がなければ、そのような意図は請求項に明確に列挙されることが、当業者に理解される。例えば、理解を助けるため、以下の添付の請求項には、請求項の記述を紹介する「少なくとも１つ」および「１若しくはそれ以上」という前置きの表現の使用が含まれることがある。しかし、そのような表現の使用は、同じ請求項に「１若しくはそれ以上」または「少なくとも１つ」という前置きの表現および「ａ」または「ａｎ」などの不定冠詞が含まれる場合でも（例えば、「ａ」および／または「ａｎ」は「少なくとも１つ」または「１若しくはそれ以上」を意味するものと解釈すべきではない）、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」による請求項の記述の導入が、そのような導入された請求項の記述をそのような記述のみを含む実施形態に制限することを暗示するものと解釈すべきではなく、請求項の記述を導入するために使用される定冠詞の使用についても同じことが当てはまる。さらに、特定数の紹介された請求項の記述が明確に列挙されている場合でも、当業者は、そのような記述が少なくとも列挙された数を意味するとものと解釈すべきであることは理解するだろう（例えば、他の修飾語がない「２つの記述」というそのままの記述は、少なくとも２つの記述、または２若しくはそれ以上の記述を意味する）。さらに、「Ａ、Ｂ、およびＣなどの少なくとも１つ」の慣例的な類似語が使用される場合、一般に、そのような解釈は、当業者がその慣例について理解する意味で意図される（例えば、「Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つを有するシステム」は、これに限定されるものではないが、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡおよびＢ、ＡおよびＣ、ＢおよびＣ、および／またはＡ、Ｂ、およびＣなどを有するシステムを含む）。「Ａ、Ｂ、またはＣなどの少なくとも１つ」の慣例的な類似語が使用される場合、一般に、そのような解釈は、当業者がその慣例について理解する意味で意図される（例えば、「Ａ、Ｂ、またはＣの少なくとも１つを有するシステム」は、これに限定されるものではないが、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡおよびＢ、ＡおよびＣ、ＢおよびＣ、および／またはＡ、Ｂ、およびＣなどを有するシステムを含む）。さらに、２若しくはそれ以上の別の用語を示す事実上すべての離接語および／または表現は、説明、請求項、または図にあるかに関わらず、その用語の中の１つ、その用語の中のいずれか、または両方の用語を含む可能性があると意図されることは、当業者に理解される。例えば、「ＡまたはＢ」の表現は、「Ａ」または「Ｂ」または「ＡおよびＢ」の可能性が含まれることは理解される。

また、当業者に理解されるとおり、「まで」、「少なくとも」などのすべての言語は、列挙された数字を含み、上述のとおり、後で部分的な範囲に分類することができる範囲を指す。最後に、当業者に理解されるとおり、範囲には個々の数各々を含む。そのため、例えば、１〜３個のセルを有する群は、１、２、または３個のセルを有する群を指す。同様に、１〜５個のセルを有する群は、１、２、３、４、または５個などのセルを有する群を指す。

上述および他の特徴および機能のいくつか、またはその代替形態は、多くの他の異なる系または応用に組み合わせることができる。本明細書の現在予見または予測できない様々な代替形態、修正形態、変形形態、または改善形態が後で当業者により作成されてもよく、それぞれも開示された実施形態に含まれることが意図される。

Claims (36)

1. 流圧生成装置と圧力センサーを使用して治療用圧縮装置の膨張セルを膨張及び収縮するための膨張及び収縮バルブを有する治療用空気圧縮システムであって、
   ソース出力と流体接続する加圧流体のソースと、
   シンク入力と流体接続する加圧流体のシンクと、
   前記ソース出力および前記シンク入力の１若しくはそれ以上と流体接続するように構成された共通の連結管、または充填連結管及び別の排出連結管と、
   複数のバルブであって、各バルブがセル側および連結管側を有し、前記複数のバルブ各々の前記連結管側が少なくとも１つの連結管と流体接続し、前記バルブの前記セル側が前記ソース出力と流体接続しているときに前記複数のバルブ各々が第１の状態にあり、前記バルブの前記セル側が前記シンク入力と流体接続しているときに前記複数のバルブ各々が第２の状態にあり、前記バルブの前記セル側が前記ソース出力または前記シンク入力のいずれとも流体接続していないときに前記複数のバルブ各々が第３の状態にある、複数のバルブと、
   複数のセルセンサーであって、各セルセンサーが前記複数のバルブの少なくとも１つの前記セル側と操作可能に接続している、複数のセルセンサーと、
   前記複数のセルセンサー各々および前記複数のバルブ各々と操作可能に接続しているコンピューター装置と、
   前記コンピューター装置と操作可能に接続している非一時的コンピューター可読保存媒体と、
   前記コンピューター装置と操作可能に接続している入力装置と、
   前記コンピューター装置と操作可能に接続している出力装置と、
   を有し、
   前記コンピューター可読保存媒体は、１若しくはそれ以上のプログラミング命令を含むものであり、実行したときに、前記コンピューター装置に、
   前記入力装置から治療プロトコール関連の入力情報を受信させ、
   前記治療プロトコールに少なくとも部分的に基づいて、一定期間、前記複数のバルブの少なくとも２つを前記第１の状態にさせ、
   少なくとも１つのセルセンサーからセルセンサーデータを受信させ、
   前記少なくとも１つのセルセンサーから前記出力装置に、前記データに関連する出力情報を電送させ、
   
   前記治療プロトコールは１若しくはそれ以上のバルブ活性化時間を有し、前記バルブ活性化時間の各々は前記複数のバルブの少なくとも２つを活性化させるものであり、
   前記治療プロトコールは、さらに、１若しくはそれ以上のセルセンサーデータ閾値を有し、前記コンピューター可読保存媒体は、さらに、実行したときに、前記コンピューター装置に、前記複数のバルブの少なくとも２つを、前記１若しくはそれ以上のセルセンサーデータ閾値及び前記複数のバルブの少なくとも２つのバルブの各々と動作可能に接続している少なくとも１つのセルセンサーから受信したデータに少なくとも部分的に基づいて、一定期間、第３の状態にさせる、１若しくはそれ以上のプログラミング命令を有するものであり、これにより各セルを可変に膨張、収縮、または流体を保持するように制御可能にするものであり、
   治療用空気圧縮システムはさらに
   複数の膨張セルを有する圧縮スリーブまたはブーツであって、各膨張セルがセル入力装置を有する、圧縮スリーブまたはブーツを有し、
   前記複数のバルブ各々の前記セル側が前記複数の膨張セルの１つのセル入力装置と流体接続することを特徴とする、空気圧縮システム。
2. 請求項１記載の治療用空気圧縮システムにおいて、前記加圧流体のソ―スは圧縮ポンプを有するものである治療用空気圧縮システム。
3. 請求項１記載の治療用空気圧縮システムにおいて、前記加圧流体のシンクは、１若しくはそれ以上の真空ポンプおよび大気に換気される導管を有するものである治療用空気圧縮システム。
4. 請求項１記載の治療用空気圧縮システムにおいて、前記複数のセルセンサーは１若しくはそれ以上の圧力センサーおよび流量センサーを有するものである治療用空気圧縮システム。
5. 請求項１記載の治療用空気圧縮システムにおいて、実行したときに、前記コンピューター装置が前記複数のバルブの少なくとも２つを前記第１の状態とする前記１若しくはそれ以上のプログラミング命令は、実行したときに、前記コンピューター装置が前記複数のバルブの少なくとも２つを実質的に同時に前記第１の状態とする１若しくはそれ以上のプログラミング命令を有するものである治療用空気圧縮システム。
6. 請求項１記載の治療用空気圧縮システムにおいて、実行したときに、前記コンピューター装置が前記複数のバルブの少なくとも２つを前記第１の状態とする前記１若しくはそれ以上のプログラミング命令は、実行したときに、前記コンピューター装置が前記複数のバルブの少なくとも２つをバルブの規則正しい順序で前記第１の状態とする１若しくはそれ以上のプログラミング命令を有するものである治療用空気圧縮システム。
7. 請求項６記載の治療用空気圧縮システムにおいて、前記バルブの規則正しい順序は、連続するバルブ間で少なくとも１つの位相遅延時間を有するものである治療用空気圧縮システム。
8. 請求項６記載の治療用空気圧縮システムにおいて、前記治療プロトコールは前記規則正しい順序を有するものである治療用空気圧縮システム。
9. 請求項１記載の治療用空気圧縮システムにおいて、前記１若しくはそれ以上のプログラミング命令は、さらに、実行したときに、前記コンピューター装置が前記複数のバルブの少なくとも２つを前記第３の状態とする１若しくはそれ以上のプログラミング命令を有するものである治療用空気圧縮システム。
10. 請求項９記載の治療用空気圧縮システムにおいて、実行したときに、前記コンピューター装置が前記複数のバルブの少なくとも２つを前記第３の状態とする前記１若しくはそれ以上のプログラミング命令は、実行したときに、前記コンピューター装置が前記複数のバルブの少なくとも２つを実質的に同時に前記第３の状態とする１若しくはそれ以上のプログラミング命令を有するものである治療用空気圧縮システム。
11. 請求項９記載の治療用空気圧縮システムにおいて、実行したときに、前記コンピューター装置が前記複数のバルブの少なくとも２つを前記第３の状態とする前記１若しくはそれ以上のプログラミング命令は、実行したときに、前記コンピューター装置が前記複数のバルブの少なくとも２つをバルブの規則正しい順序で前記第３の状態とする１若しくはそれ以上のプログラミング命令を有するものである治療用空気圧縮システム。
12. 請求項１１記載の治療用空気圧縮システムにおいて、前記バルブの規則正しい順序は、連続するバルブ間で少なくとも１つの第３の状態の遅延時間を有するものである治療用空気圧縮システム。
13. 請求項９記載の治療用空気圧縮システムにおいて、前記治療プロトコールは前記規則正しい順序を有するものである治療用空気圧縮システム。
14. 請求項９記載の治療用空気圧縮システムにおいて、実行したときに、前記コンピューター装置が前記複数のバルブの少なくとも２つを前記第３の状態とする前記１若しくはそれ以上のプログラミング命令は、前記複数のバルブの少なくとも２つ各々と操作可能に接続している前記少なくとも１つのセルセンサーからセンサーデータを受信した後、実行したときに、前記コンピューター装置が前記複数のバルブの少なくとも２つを前記第３の状態とする１若しくはそれ以上のプログラミング命令を有し、
    前記少なくとも１つのセンサーデータは、第１のセルセンサーデータ閾値と実質的に同等の値を有するものである治療用空気圧縮システム。
15. 請求項１４記載の治療用空気圧縮システムにおいて、前記第１のセルセンサーデータ閾値が圧力値を有するものである治療用空気圧縮システム。
16. 請求項１４記載の治療用空気圧縮システムにおいて、
    前記複数のバルブの少なくとも２つのうち最初のバルブと操作可能に接続している少なくとも１つのセルセンサーから受信した前記センサーデータが、前記第１のセルセンサーデータ閾値と実質的に同等の値を有し、
    前記複数のバルブの少なくとも２つのうち第２のバルブと操作可能に接続している少なくとも１つのセルセンサーから受信した前記センサーデータが、前記第１のセルセンサーデータ閾値と実質的に同等の値を有するものである治療用空気圧縮システム。
17. 請求項１４記載の治療用空気圧縮システムにおいて、
    前記複数のバルブの少なくとも２つのうち最初のバルブと操作可能に接続している少なくとも１つのセルセンサーから受信した前記センサーデータが、前記第１のセルセンサーデータ閾値と実質的に同等の値を有し、
    前記複数のバルブの少なくとも２つのうち第２のバルブと操作可能に接続している少なくとも１つのセルセンサーから受信した前記センサーデータが、前記第２のセルセンサーデータ閾値と実質的に同等の値を有するものである治療用空気圧縮システム。
18. 請求項１記載の治療用空気圧縮システムにおいて、前記コンピューター可読保存媒体が１若しくはそれ以上の治療プロトコールと関連する情報を有しているものである治療用空気圧縮システム。
19. 請求項１記載の治療用空気圧縮システムにおいて、前記１若しくはそれ以上の連結管が、充填バルブを介したソース出力および排出バルブを介したシンク入力と流体接続するように構成された単一の連結管を有するものである治療用空気圧縮システム。
20. 請求項１記載の治療用圧縮システムにおいて、前記複数の膨張セル各々が１若しくはそれ以上のセル装置を有するものである治療用圧縮システム。
21. 請求項１記載の治療用圧縮システムにおいて、前記１若しくはそれ以上のセル装置が、１若しくはそれ以上のシャントバルブ、歪みゲージ、プレチスモグラフセンサー、圧力センサー、および変形センサーを有するものである治療用圧縮システム。
22. 請求項１記載の治療用圧縮システムにおいて、前記１若しくはそれ以上のセル装置が、前記コンピューター装置と操作可能に接続しているものである治療用圧縮システム。
23. 請求項１記載の空気圧縮システムにおいて、前記１若しくはそれ以上のプログラミング命令は、さらに、前記複数のバルブの少なくとも２つの各々と操作可能に接続している少なくとも１つのセル装置からデータを受信した後、実行したときに、前記コンピューター装置が前記複数のバルブの少なくとも２つを第３の状態とし、
    前記少なくとも１つの装置データは、第１のセル装置データ閾値と実質的に同等の値を有するものである空気圧縮システム。
24. 請求項２３記載の空気圧縮システムにおいて、前記第１のセル装置データ閾値が圧力値を有するものである空気圧縮システム。
25. 請求項２３記載の空気圧縮システムにおいて、
    前記複数のバルブの少なくとも２つのうち最初のバルブと流体接続をしているセルの少なくとも１つのセル装置から受信した前記装置データが、前記第１のセル装置データ閾値と実質的に同等の値を有し、
    前記複数のバルブの少なくとも２つのうち第２のバルブと流体接続をしているセルの少なくとも１つのセル装置から受信した前記装置データが、前記第１のセル装置データ閾値と実質的に同等の値を有するものである空気圧縮システム。
26. 請求項２３記載の空気圧縮システムにおいて、
    前記複数のバルブの少なくとも２つのうち最初のバルブと流体接続をしているセルの少なくとも１つのセル装置から受信した前記装置データが、前記第１のセル装置データ閾値と実質的に同等の値を有し、
    前記複数のバルブの少なくとも２つのうち第２のバルブと流体接続をしているセルの少なくとも１つのセル装置から受信した前記装置データが、前記第２のセル装置データ閾値と実質的に同等の値を有するものである空気圧縮システム。
27. 請求項１記載の治療用圧縮システムを制御する方法であって、
    前記複数のバルブの少なくとも２つを前記第１の状態にする工程と、
    前記複数のバルブの少なくとも２つを前記第１の状態から前記第３の状態にする工程と、
    前記複数のバルブの少なくとも２つを前記第２の状態にする工程と
    を有する方法。
28. 請求項２７記載の制御方法において、前記複数のバルブの少なくとも２つを前記第１の状態にする工程は、前記複数のバルブの少なくとも２つを実質的に同時に前記第１の状態にする工程を有するものである方法。
29. 請求項２７記載の制御方法において、前記複数のバルブの少なくとも２つを前記第１の状態にする工程は、前記複数のバルブの少なくとも２つを規則正しい順序で前記第１の状態にする工程を有するものである方法。
30. 請求項２７記載の制御方法において、前記複数のバルブの少なくとも２つを前記第１の状態から前記第３の状態にする工程は、前記複数のバルブの少なくとも２つを実質的に同時に前記第３の状態にする工程を有するものである方法。
31. 請求項２７記載の制御方法において、前記複数のバルブの少なくとも２つを前記第１の状態から前記第３の状態にする工程は、前記複数のバルブの少なくとも２つを規則正しい順序で前記第３の状態にする工程を有するものである方法。
32. 請求項２７記載の制御方法において、前記複数のセルの少なくとも２つの各々が、第一のセル圧力で流体を保持するように前記複数のバルブの少なくとも２つの各々を制御するものである方法。
33. 請求項２７記載の制御方法において、前記少なくとも２つのセルのうち最初のセルが第１のセル圧力で流体を保持し、前記少なくとも２つのセルのうち第２のセルが第２のセル圧力で流体を保持するように前記複数のバルブの少なくとも２つの各々を制御するものである方法。
34. 請求項２７記載の制御方法において、前記複数のバルブの少なくとも２つを前記第２の状態にする工程は、前記複数のバルブの少なくとも２つを実質的に同時に前記第２の状態にする工程を有するものである方法。
35. 請求項２７記載の制御方法において、前記複数のバルブの少なくとも２つを前記第２の状態にする工程は、前記複数のバルブの少なくとも２つを規則正しい順序で前記第２の状態にする工程を有するものである方法。
36. 請求項２７記載の制御方法であって、さらに、一定期間内に、前記複数のバルブの少なくとも２つのうち少なくとも最初のバルブを前記第１の状態にする工程と、前記複数のバルブの少なくとも２つのうち少なくとも第２のバルブを前記第２の状態にする工程とを有するものである方法。

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