KR101508434B1

KR101508434B1 - 압박 장치 펌핑

Info

Publication number: KR101508434B1
Application number: KR20130115126A
Authority: KR
Inventors: 매니쉬 데쉬판데; 아나즈 말히; 다니엘 허턴
Original assignee: 코비디엔 엘피
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2015-04-07
Also published as: KR20140042730A; EP2712599B1; JP2014069070A; US20140094727A1; EP2712599A1; CN103705992B; IL227903B; JP5864494B2; CA2823493A1; CN103705992A; CA2823493C; AU2013216656A1; AU2013216656B2

Abstract

압박 장치로서가 착용자의 팔다리 상에 위치될 수 있고, 팔다리에 대한 압박 처치를 제공하기 위한 팽창가능한 브래더를 포함하는 압박 의류를 포함한다. 펌프 조립체가 압박 의류에 의해서 지지된다. 펌프 조립체가 가압 유체 전달을 위해서 브래더와 유체 소통된다. 펌프 조립체가 적어도 제 1 및 제 2 펌프들을 포함한다. 통로가 팽창가능한 브래더와의 유체 소통을 위해서 제 1 및 제 2 펌프들의 각각과 연결된다.

Description

압박 장치 펌핑{COMPRESSION DEVICE PUMPING}

본원 발명은 전반적으로 압박 장치들에 관한 것으로서, 특히 압박 장치로 그리고 압박 장치로부터 유체를 펌핑하는 것에 관한 것이다.

일련의 압박 사이클들을 통해서 압박 처치(treatment)를 팔다리에 적용함으로써, 순환을 개선하기 위해서 그리고 환자의 팔다리에 혈전이 형성되는 것을 최소화하기 위해서, 간헐 공압식 압박(intermittent pneumatic compression; IPC) 장치들이 이용된다. 환자의 팔다리에 착용될 수 있는 압박 의류(garment)는, 그러한 압박 의류가 착용되고 그러한 의류 내의 하나 이상의 브래더들이 팽창될 때, 팔다리에 압박을 적용하도록 배치된 하나 이상의 팽창가능한 브래더들을 포함한다. 일부 압박 장치들은 의류 내의 브래더로 가압된 유체를 전달하기 위해서 솔레노이드 밸브들을 이용하는 펌프들을 포함한다. 격막(diaphragm) 펌프들은 전기 모터 및 회전 운동을 격막의 왕복 운동으로 변환하기 위한 다른 연관된 기계적 메커니즘들을 필요로 한다. 이러한 펌프 타입들이 압박 장치들을 위해서 사용되는 하나의 이유는, 일반적으로 그들의 비교적 큰 유량(1 psi의 배압에서 약 3-5 slpm)이 통상적인 압박 의류의 유체 유동 수요들을 충족시키기에 충분하기 때문이다.

단일 펌프가 압박 의류로부터 분리된 제어기 내에 가장 일반적으로 장착된다. 전형적으로, 제어기는 침대 또는 환자 옆의 다른 지지부 상에 장착되고 그리고 튜빙이 압박 공기를 제어기로부터 의류로 이송한다. 튜빙은 최소한 불편한 것이 될 수 있고 그리고 또한 튜빙이 꼬이거나 환자의 아래에 깔리는 경우에 압박 장치가 완전한 기능을 하지 못하게 할 수 있다.
1999년 3월 2일자로 공개되고 발명의 명칭이 순차적 압박 장치 제어기(Sequential Compression Device Controller)인 미국 특허 제5,876,359호에는 순차적으로 압박 장치를 제어하는 제어기가 개시되어 있다.

제 1 양태에서, 일반적으로, 압박 장치가 착용자의 팔다리 상에 위치될 수 있고 그리고 팔다리에 대한 압박 처치를 제공하기 위한 팽창가능한 브래더를 포함하는 압박 의류를 포함할 수 있을 것이다. 펌프 조립체는 압박 의류에 의해서 지지될 수 있을 것이다. 펌프 조립체가 가압 유체 전달을 위해서 브래더와 유체 소통될 수 있을 것이다. 펌프 조립체가 적어도 제 1 및 제 2 펌프들을 포함할 수 있을 것이다. 통로(passaging)가 팽창가능한 브래더와의 유체 소통을 위해서 제 1 및 제 2 펌프들의 각각과 연결될 수 있을 것이다.

상기 제 1 양태에서, 펌프들이 병렬 구성 및 직렬 구성 중 적어도 하나로 서로에 대해서 배관될(plumbed) 수 있을 것이다.

상기 제 1 양태에서, 밸브가 상기 제 1 및 제 2 펌프들의 각각과 유체 소통할 수 있을 것이다. 밸브는, 제 1 및 제 2 펌프들을 서로 병렬로 유체 소통하도록 선택적으로 연결하기 위해서 그리고 제 1 및 제 2 펌프들을 서로 직렬로 유체 소통하도록 선택적으로 연결하기 위해서, 동작될 수 있을 것이다.

상기 제 1 양태에서, 제어기가 압박 의류에 의해서 지지될 수 있을 것이고, 상기 제어기는 상기 밸브를 제어한다.

상기 제 1 양태에서, 제어기는, 팽창가능한 브래더 내의 압력이 미리 결정된 문턱값과 같거나 그 미만일 때 상기 제 1 및 제 2 펌프들을 병렬로 유체적으로 연결하도록, 그리고 상기 팽창가능한 브래더 내의 압력이 미리 결정된 문턱값을 초과할 때 상기 제 1 및 제 2 펌프들을 직렬로 유체적으로 연결하도록 구성될 수 있을 것이다.

상기 제 1 양태에서, 펌프 조립체가 상기 제 1 펌프와 병렬로 유체 소통하는 제 3 펌프를 더 포함할 수 있을 것이다. 밸브는, 제 1 및 제 3 펌프들을 제 2 펌프와 직렬로 유체 소통하게 선택적으로 유체 연결하도록, 그리고 제 1 및 제 3 펌프들을 제 1 펌프와 병렬로 유체 소통하게 선택적으로 연결하도록 구성될 수 있을 것이다.

상기 제 1 양태에서, 제어기가 밸브를 제어할 수 있을 것이다.

상기 제 1 양태에서, 상기 제 1 및 제 2 펌프들 각각이 유입구 매니폴드 및 배출구 매니폴드를 형성하는 하우징을 포함할 수 있을 것이다. 니플(nipple)이 상기 유입구 매니폴드 및 배출구 매니폴드 중 하나로부터 돌출할 수 있을 것이다. 제 1 포트가 유입구 매니폴드와 소통할 수 있고 그리고 제 2 포트가 배출구 매니폴드와 소통할 수 있을 것이다. 제 1 펌프의 니플이 제 2 펌프의 제 1 포트 내에 그리고 제 2 펌프의 제 2 포트 내에 선택적인 밀봉 수용하도록 구성될 수 있을 것이다.

상기 제 1 양태에서, 상기 제 1 및 제 2 펌프들이 각각 압전형 펌프들일 수 있을 것이다.

제 2 양태에서, 가압 유체를 압박 의류로 전달하기 위한 방법이 일반적으로, 착용자의 신체의 일부를 압박하기 위한 압박 사이클 중에 압박 의류로 가압 유체를 전달하기 위한 제 1 구성에서 압박 사이클 중에 펌프 조립체의 적어도 2개의 펌프들을 동작시키는 단계를 포함한다. 압박 사이클 중에, 적어도 2개의 펌프들이, 압박 의류로 가압 유체를 공급하기 위해 제 1 배열(arrangement)과 상이한 제 2 배열로 배열되도록, 제 1 배열이 변화될 수 있을 것이다.

상기 제 2 양태에서, 제 1 구성에서는, 적어도 2개의 펌프들이 직렬 및 병렬 중 하나로 배열될 수 있을 것이고, 제 2 구성에서는, 적어도 2개의 펌프들이 직렬 및 병렬 중 다른 하나로 배열될 수 있을 것이다.

상기 제 2 양태에서, 압박 의류 내의 압력이 미리 결정된 문턱값과 같거나 그 미만일 때 상기 펌프들을 병렬로 동작시키고, 그리고 상기 압력이 미리 결정된 문턱값을 초과할 때 상기 펌프들을 직렬로 동작시킨다.

상기 제 2 양태에서, 상기 미리 결정된 문턱값이 약 60 mmHg 일 수 있을 것이다.

상기 제 2 양태에서, 제 1 구성에서는, 적어도 2개의 펌프들을 동작시키는 것이, 밸브를 하나의 위치로 이동시키는 것을 포함할 수 있을 것이고, 제 2 구성에서는, 적어도 2개의 펌프들을 동작시키는 것이, 상기 밸브를 상기 하나의 위치와 상이한 다른 위치로 이동시키는 것을 포함할 수 있을 것이다.

상기 제 2 양태에서, 제 1 구성에서는, 상기 펌프 조립체의 2개의 펌프들이 병렬로 배열될 수 있고, 제 2 구성에서는, 2개의 펌프들이 제 3 펌프와 유체 소통하게 배치될 수 있을 것이며, 그에 따라 상기 병렬의 2개의 펌프들이 제 3 펌프와 직렬로 배열된다.

상기 제 2 양태에서, 상기 압박 의류 내의 압력이 약 50 mmHg 미만일 때 상기 펌프들을 제 1 구성으로 동작시키고, 그리고 상기 압박 의류 내의 압력이 약 50 mmHg 초과일 때 상기 펌프들을 제 2 구성으로 동작시킨다.

제 3 양태에서, 압박 장치에서 사용하기 위한 모듈형 펌프 조립체가 유입구 매니폴드 및 배출구 매니폴드를 형성하는 하우징을 포함하는 제 1 모듈형 펌프를 일반적으로 포함할 수 있을 것이다. 펌핑 유닛이 유입구 매니폴드로부터 유체를 수용하기 위해서 그리고 배출구 매니폴드 내로 유체를 배출하기 위해서 배치될 수 있을 것이다. 니플이 유입구 매니폴드 및 배출구 매니폴드 중 하나로부터 돌출할 수 있을 것이다. 제 1 포트가 유입구 매니폴드와 소통할 수 있고 그리고 제 2 포트가 배출구 매니폴드와 소통할 수 있을 것이다. 제 2 모듈형 펌프가 유입구 매니폴드 및 배출구 매니폴드를 형성하는 하우징을 포함할 수 있을 것이다. 펌핑 유닛이 유입구 매니폴드로부터 유체를 수용하도록 그리고 배출구 매니폴드 내로 유체를 배출하도록 배치될 수 있을 것이다. 니플이 유입구 매니폴드 및 배출구 매니폴드 중 하나로부터 돌출할 수 있을 것이다. 제 1 포트가 유입구 매니폴드와 소통할 수 있을 것이고 그리고 제 2 포트가 배출구 매니폴드와 소통할 수 있을 것이다. 제 1 펌프의 니플이 제 2 펌프의 제 1 포트 내에 또는 제 2 펌프의 제 2 포트 내에 선택적인 밀봉 수용하도록 구성될 수 있을 것이다. 제 2 펌프의 니플이 제 1 펌프의 제 1 포트 내에 또는 제 1 펌프의 제 2 포트 내에 선택적인 밀봉 수용하도록 구성될 수 있을 것이다.

상기 제 3 양태에서, 제 1 펌프가 그러한 제 1 펌프의 제 1 및 제 2 포트들 중 하나 내에 위치된 밸브를 포함할 수 있을 것이고 그리고 제 2 펌프가 상기 제 2 펌프의 제 1 및 제 2 포트들 중 하나 내에 위치된 밸브를 포함할 수 있을 것이다.

상기 제 3 양태에서, 제 2 펌프의 밸브가 제 2 펌프의 제 2 포트 내에 배치될 수 있을 것이다. 제 1 펌프의 니플을 제 2 펌프의 제 2 포트 내로 삽입할 때, 제 2 펌프의 밸브를 개방하도록 제 1 펌프의 니플이 구성될 수 있을 것이고, 제 1 펌프의 배출구 매니폴드를 제 2 펌프의 배출구 매니폴드와 유체 소통하게 배치한다.

다른 목적들 및 특징들은 상세한 설명 및 도면들로부터, 그리고 청구항들로부터 명확해질 수 있을 것이다.

도 1은 압박 장치의 블록도이다.
도 2는 도 1의 압박 장치의 모듈형 펌프의 개략도이다.
도 3a는 직렬의 2개의 모듈형 펌프들을 포함하는 모듈형 펌프 조립체의 개략도이다.
도 3b는 병렬의 2개의 모듈형 펌프들을 포함하는 모듈형 펌프 조립체의 개략도이다.
도 4는 모듈형 펌프의 비-평면적(out-of-plane) 구성의 개략도이다.
도 5는 압력 범위에 걸친 여러 가지 펌프 조립체들의 유량을 도시한 그래프이다.
도 6a 내지 6e는 상이한 펌프 배열들의 개략도들이다.
도 7은 압력 범위에 걸친 여러 가지 펌프 조립체들의 유량을 도시한 그래프이다.
도 8a는 펌프들과 유체 소통하는 3 방향 밸브를 포함하는 2-펌프 조립체의 개략도이다.
도 8b는 펌프들과 소통하는 3 방향 밸브를 포함하는 3-펌프 조립체의 개략도이다.
도면들 전체를 통해서, 상응하는 참조 문자들은 상응하는 부분들을 나타낸다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 압박 장치(11)가 착용자의 팔다리에 반복적이고, 순차적인 압박 치료(therapy)를 적용한다. 압박 장치(11)는 착용자의 다리 또는 다른 팔다리 주위를 둘러싸도록 크기 및 형상이 결정되는 의류(13)를 포함한다. 펌프 조립체(15)는, 가스(예를 들어, 공기)를 브래더 내로 도입함으로써 의류의 브래더(19)를 선택적으로 가압하기 위해서 도관(17)을 통해 의류(13)에 유체적으로 연결된다. 제어기(21)는 의류(13)의 가압을 제어하기 위해서 펌프 조립체(15)에 작동적으로 연결된 프로세서(23)를 포함한다. 압력 센서(25)가 프로세서(23)에 작동적으로 연결되고 그리고 브래더 내의 압력을 측정하기 위해서 도관(17)을 통해서 브래더(19)로 커플링된다. 비록 하나의 브래더(19)가 도시되어 있지만, 의류(13)가 둘 이상의 브래더들을 가질 수 있을 것이다. 또한, 도관(17) 및 제어기(21)가 의류(13) 내로 통합되는 것으로 도시되어 있지만, 제어기 및/또는 튜빙이 의류 및 브래더로부터 분리될 수 있을 것이다.

모듈형 펌프 조립체(15)가 둘 이상의 모듈형 펌프들(31)을 포함할 수 있을 것이고, 그러한 모듈형 펌프들 중 하나가 도 2에 개략적으로 도시되어 있다. 모듈형 펌프가 유입구 매니폴드(35)까지 연장되는 제 1 포트(33), 상기 유입구 매니폴드와 유체 소통하는 펌핑 유닛(37), 상기 펌핑 유닛과 유체 소통하는 배출구 매니폴드(39), 그리고 니플(41)을 포함하는 배출구를 포함한다. 제 2 포트(43)가 배출구 니플(41)에 대향하는 단부 상에서 배출구 매니폴드(39) 내에 위치된다. 이하에서 보다 구체적으로 설명하는 바와 같이, 유체가 제 2 포트(43)를 통해서 배출구 매니폴드를 빠져나가는(또는 유입되는) 것을 방지하기 위해서, 밸브(45)가 배출구 매니폴드(39) 내에 배치될 수 있다. 모듈형 펌프(31)가, 약 1 psi의 배압하에서 약 1 slpm의 유동을 가능하게 할 수 있는, 압전 펌프와 같은, 마이크로 펌프일 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 모듈형 펌프(31)가 다른 타입의 마이크로펌프(예를 들어, 격막, 기어, 피스톤, 연동형(peristaltic), 전기삼투형(electroosmotic), 전기수력형(electrohydrodynamic), 자기형 등)이 될 수 있다. 또한, 모듈형 펌프(31)가 마이크로펌프가 아닌 펌프 타입이 될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 펌프들이 모듈형으로서 도시되어 있지만(예를 들어, 도 3a 내지 도 4), 비-모듈형 펌프들이 이용될 수 있을 것이고, 그에 따라 펌프들이 고정된(fixed) 배열로 함께 배관될 수 있을 것이다.

통상적인 압박 장치들은 전형적으로 1 psi 배압에서 약 3-5 slpm로 유동시킬 수 있는 격막 펌프들을 이용한다. 그러나, 이러한 범위에서 동작할 수 없는 단일 모듈 펌프는 통상적인 압박 장치의 압력 요건들을 충분히 충족시킬 수 없을 것이다. 이러한 압력 요건들을 충족시키기 위해서, 복수의 모듈형 펌프들이 조합되어 스케일가능한(scalable) 및/또는 증분적인(incremental) 방식으로 펌프들의 전체적인 유량을 동적으로(dynamically) 증가시킨다. 모듈형 펌프(31)가 다양한 방식들로 조합될 수 있다. 예를 들어, 제 1 펌프(P1)의 배출구 니플(41)이 제 2 펌프(P2)의 제 1 포트(33)에 연결되도록(도 3a 및 6a), 펌프들(31)이 직렬로 조합될 수 있다. 다른 예로서, 제 1 펌프의 배출구 니플(41)이 제 2 펌프의 제 2 포트(43)에 연결되도록(도 3b 및 6b), 펌프들(31)이 병렬로 조합될 수 있다. 제 2 펌프(P2)의 밸브(45)는, 펌프들이 직렬로 연결될 때, 제 2 포트(43)로부터 유체가 빠져나가는 것을 방지한다. 밸브는, 니플(41)의 삽입이 공압 소통을 위해서 밸브를 개방하도록 하는 슬릿들을 가지는 탄성 중합체(elastomeric)(예를 들어, 실리콘) 격막을 가질 수 있다. 펌프 디자인의 구조적 및 작동적 한계에 따라서, 임의 수의 펌프들이 직렬 및/또는 병렬로 조합될 수 있다. 매니폴드들이 "평면적(in-plane)"(즉, 펌프의 유입구 및 배출구가 동일한 방향으로 연장한다)이 되도록, 펌프들이 도시되어 있다. 그러나, 주어진 펌프의 매니폴드들이 비-평면적이 되도록, 펌프들이 구성될 수 있을 것이다. 비-평면적 구성에서, 펌프(31)의 배출구(41)가, 예를 들어, 유입구(33)에 대해서 직교하도록 전환(turn)될 수 있다(도 4). 다른 예들에서, 배출구(41)가 90 도 이외의 다른 각도로 유입구(33)에 대해서 배치될 수 있다. 이러한 비-평면적 구성은, 예를 들어, 펌프들의 조합을 보다 용이하게 만들 수 있고 그리고 보다 콤팩트한 펌프 조립체를 제공할 수 있다.

이제 도 5를 참조하면, 단일 모듈형 펌프 및 여러 가지 직렬 및 병렬 펌프 조합들에 대한 실험적으로 결정된 유량 대 압력의 비교가 도시되어 있다. 일반적으로, 펌프들을 직렬로 조합하는 것은, 펌프들의 작동 범위를 증대시키나(즉, 펌프들이 단일 펌프보다 더 높은 배압에서 작동될 것이다), 최대 유량을 증가시키지는 않는다. 그러나, 단일 펌프와 동일한 유량에서, 직렬의 조합된 펌프들로부터의 유량이 높은 배압에서 감소되지 않으며, 그에 따라 큰 유량이 경계들 사이의 범위에 걸쳐 획득될 수 있을 것이다. 펌프들을 병렬로 조합하는 것은, 단일 펌프에 대비할 때, 펌프 조립체 작동의 전체 압력 범위를 증가시키지 않으나, 낮은 배압들에서 최대 유동 출력을 증가시킨다. 도 5에 도시된 바와 같이, 최대 출력은, 단일 펌프에 대비할 때, 병렬로 조합된 펌프들에서 거의 2배가 되고, 그리고 최대 작동 배압까지 그 범위 내의 각각의 압력에서 높게 유지된다. 그에 따라, 일반적으로, 펌프 조립체를 병렬로 동작시키는 것은 낮은 압력들에서 펌프 조립체의 공압 출력을 증가시키는 한편, 높은 배압들에서는 펌프 조립체를 직렬로 동작시키는 것이 보다 유리하다.

전술한 바와 같이, 펌프 조립체(15)가 전술한 직렬 및 병렬 배열들의 2-펌프 이외의 구성들을 가질 수 있다. 예를 들어, 펌프 조립체(15)가 여러 가지 직렬 및 병렬 구성들로 배열된 3개 이상의 펌프들을 포함할 수 있을 것이다. 도 6c는 제 1 펌프(P1), 제 2 펌프(P2), 및 제 3 펌프(P3)를 포함하는 3-펌프 회로를 도시한다. 제 1 펌프(P1)가 펌프(P2)와 직렬이 된다. 이어서, 직렬 펌프들(P1, P2)이 펌프(P3)와 병렬로 배열된다. 도 5는, 이러한 구성이, 펌프 조립체의 전체 작업 범위에 걸쳐, 2-펌프 구성들 및 단일 펌프에 대비하여 증대된 유동 용량을 제공한다는 것을 보여준다.

도 6d는 서로 병렬인 2개의 펌프들(P1, P2)을 포함하는 3-펌프 회로를 도시한다. 2개 펌프들의 출력 매니폴드가 제 3 펌프(P3)와 직렬이다.

도 6e는, 서로 병렬인 제 2 펌프(P2) 및 제 3 펌프(P3)의 유입구 매니폴드와 직렬인 제 1 펌프(P1)를 포함하는 3-펌프 회로를 도시한다.

도 7은 0-200 mmHg의 압력 범위에 걸친 도 6a, 6b, 및 6d에 도시된 펌프 회로들의 실험적으로 결정된 유량을 도시한다. 또한, 도 7은 다양한 작동 구성들(오프, 12V, 18V, 25V)의 제 3 펌프(P3)와 함께, 도 6d에 도시된 펌프 회로에 대한 유동 프로파일들을 도시한다. 도 7에 도시된 결과들은, 장치 내의 유체 압력에 따라서, 유동 출력을 최대화하기 위해서 상이한 펌프 배열들을 이용하는 것이 바람직할 수 있다는 것을 나타낸다.

개시된 구성들의 가변적인 유체 유동 능력들의 장점을 취하기 위해서, 개시된 구성들 사이에서 스위칭될 수 있는 펌프 조립체를 구성할 수 있을 것이다. 예를 들어, 펌프(P2)와 직렬 또는 병렬로 펌프(P1)를 선택적으로 배치하기 위해서, 밸브(51)(도 8a)가 제 1 펌프(P1)와 제 2 펌프(P2) 사이에서 유체 소통되게 배치될 수 있다. 밸브(51)는, 펌프(P1)의 배출구가 펌프(P2)의 유입구에 유체적으로 연결되는(직렬) 제 1 위치로, 또는 펌프(P1)의 배출구가 제 2 유입구를 통해서 펌프(P2)의 배출구에 유체적으로 연결되는(병렬) 제 2 위치로 스위칭될 수 있다. 도시된 실시예에서, 밸브(51)가 3-방향/3-위치 압전 밸브이다. 체크 밸브(52)는, 펌프(P1)가 펌프(P2)와 직렬일 때, 펌프(P1)의 공압 출력이 외부 분위기로 손실되는 것을 방지한다.

도 7을 참조하면, 2-펌프 병렬 구성의 성능이 2-펌프 직렬 구성 미만으로 저하되는 압력 레벨을 전이 지점(TP2)이 나타낸다는 것을 확인할 수 있을 것이다.

또한, 밸브(51)는 도 6b 및 6d에 도시된 배열들 사이에서의 스위칭을 위해서 이용될 수 있다(도 8b 참조). 도 8b에 도시된 펌프 조립체 구성에서, 제 1 펌프(P1) 및 제 2 펌프(P2)가 병렬로 배열되고 그리고 밸브(51)가 펌프(P1) 및 펌프(P2)의 배출구와 제 3 펌프(P3) 사이에 배치된다. 밸브(51)는, 펌프(P1)와 펌프(P2)의 배출구가 배출구 통로(53)에 유체적으로 연결되어 펌프(P3)를 우회하며 그에 따라 펌프 조립체가 도 6b에 도시된 2-펌프 병렬 구성으로 배열되는, 제 1 위치로 스위칭될 수 있다. 이러한 구성은, P3가 오프 위치로 전환되는 것을 전제로 한다. 만약 P3가 턴온된다면, 3개의 펌프들(P1, P2, P3)이 모두 병렬로 배열될 것이다. 또한, 밸브(51)는, 펌프(P1)와 펌프(P2)의 배출구가 펌프(P3)의 유입구에 유체적으로 연결되어, 펌프(P3)를 펌프(P1) 및 펌프(P2)와 직렬로 배치하고 그리고 도 6d에 도시된 펌프 조립체를 생성하는, 제 2 위치로 스위칭될 수 있다.

도 7을 참조하면, 도 6b의 2-펌프 병렬 구성의 성능이 도 6d의 구성 미만으로 저하되는 압력 레벨을 전이 지점(TP1)이 나타낸다는 것을 확인할 수 있을 것이다. 그에 따라, 압박 장치(11)의 작동 중에, 압력 변환기로부터의 피드백을 기초로 전체 압력 범위에 걸쳐 유동 출력을 최적화하기 위해서, 다양한 펌프 배열들 사이에서 펌프 조립체(15)를 스위칭하도록, 프로세서(23)가 작동할 수 있다. 다시 도 8b의 배열을 참조하면, 압박 처치가 개시되고(브래더 압력 = 0) 그리고 유체가 브래더(19) 내로 펌핑됨에 따라, 프로세서(23)가 밸브(51)를 제 1 위치로 스위칭할 수 있고, 그에 따라 0 mmHg로부터 압력이 증가할 때 장치(11)가 최적 유동 용량에서 작동하도록(도 7) 펌프들(P1, P2)을 병렬로 배치하고 펌프(P3)를 우회시킬 수 있다. 브래더(19) 내의 압력이 미리 결정된 문턱값(예를 들어, 약 50 mmHg)을 초과하였다는 것을 압력 센서(25)가 측정한 것으로 프로세서(23)가 판정하면, 프로세서(23)는 밸브(51)를 제 2 위치로 스위칭할 수 있고, 그에 따라 보다 큰 압력 범위에서의 보다 우수한 성능을 위해서 펌프들(P1 및 P2)을 펌프(P3)와 직렬로 배치할 수 있다. 요약하면, 브래더(19) 내의 압력이 약 0 내지 약 50 mmHg인 경우의 장치(11)의 작동(또는 새로운 사이클의 개시)은, 프로세서(23)로 하여금 펌프 조립체(15)를 도 6b에 도시된 2-펌프 병렬 구성으로 스위칭하게 하고, 그리고 브래더(19) 내의 압력이 약 50 mmHg를 초과하는 경우의 장치의 작동은, 프로세서(23)로 하여금 펌프 조립체를 도 6d에 도시된 3-펌프 병렬/직렬 구성으로 스위칭하게 하게 한다. 이러한 것이 도 8b에 도시된 밸브(51)의 작동에 의해서 달성될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 결과적으로, 이러한 펌프 조립체에 대한 전체 압박 사이클 중에 유동 출력이 최적화된다.

다른 예로서, 밸브(51)가 펌프(P1)와 펌프(P2) 사이에 위치되는 도 8a에 도시된 구성을 펌프 조립체가 가진다면, 압박 처치가 개시되고(압력 = 0) 그리고 유체가 브래더(19) 내로 펌핑됨에 따라, 프로세서는 밸브(51)를 제 2 위치로 스위칭하여 펌프들(P1, P2)을 병렬로 배치할 수 있고, 그에 따라 압력이 0 mmHg로부터 증가할 때 최적의 (큰) 유동 용량에서 장치(11)가 작동할 수 있게 된다(도 7). 압박 처치가 계속됨에 따라, 압력 센서(25)가 브래더(19) 내의 압력을 모니터링한다. 미리 결정된 문턱값(예를 들어, 60 mmHg)을 초과하는 브래더(19) 내의 압력을 압력 센서(25)가 측정한 것으로 프로세서(23)가 판정하면, 프로세서(23)는 밸브(51)를 제 1 위치로 스위칭하여 펌프들(P1, P2)을 직렬로 배치할 수 있다. 변환은 도 7에서 TP2로 표지된 지점에서 대략적으로 발생된다. 그에 따라, 브래더(19) 내의 압력이 약 0 내지 약 60 mmHg인 경우의 (또는 새로운 사이클의 개시시의) 장치(11)의 동작은, 프로세서(23)로 하여금 펌프 조립체(15)를 병렬 구성(도 6b)으로 스위칭하게 하고, 그리고 브래더 내의 압력이 약 60 mmHg를 초과하는 경우의 장치의 작동은, 펌프 조립체를 직렬 배열(도 6a)로 스위칭하도록 프로세서로 신호를 보낸다. 변환은 도 7의 전이 지점 2(TP2)으로 식별되는 곳에서 대략적으로 발생된다. 도 6b와 도 6a 사이의 구성의 변경이 도 8a에 도시된 밸브(51)의 작동에 의해서 달성될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 결과적으로, 유동 배출이 전체 압박 사이클 중에 최적화된다. 펌프들의 구성을 제어 또는 셋팅할 수 있는 다른 가능한 방식들이 부가적으로 또는 대안적으로 이용될 수 있을 것이다. 도 7에서, 서로 병렬인 2개의 펌프들을 제 3 펌프와 직렬로 조합하여 이용하는 것에 대한 4개의 결과들을 도시하였다. 이러한 4개의 결과들 간의 차이는 제 3 펌프의 작동 강도(즉, 0V, 12V, 18V 또는 25V)이다.

이러한 개시 내용의 범위로부터 벗어나지 않고도, 변경들 및 변형들이 가능하다는 것이 분명할 것이다.

이러한 개시 내용에서 요소들을 도입할 때, 관사들("a", "an", "the"), 및 "상기"("said)" 는 하나 이상의 요소들이 존재한다는 것을 의미하도록 의도된 것이다. "포함하는(comprising)", "가지는(including)", 및 "구비하는(having)"이라는 용어는 포괄적인 것으로 의도된 것이고, 그리고 나열된 요소들 이외의 부가적인 요소들이 존재할 수 있다는 것을 의미한다.

전술한 내용을 고려할 때, 몇몇 목적들이 달성되고 그리고 다른 바람직한 결과들이 얻어진다는 것을 확인할 수 있을 것이다.

개시 내용의 범위로부터 벗어나지 않고도, 여러 가지 변경들이 상기 구성들 및 방법들에서 이루어질 수 있음에 따라, 상기 설명에 포함된 그리고 첨부 도면들에 도시된 모든 내용이 예시적인 것으로 해석되어야 할 것이고 그리고 제한적인 의미로 해석되지 않아야 할 것이다.

Claims

압박 장치로서:
착용자의 팔다리 상에 위치될 수 있고, 팔다리에 대한 압박 처치를 제공하기 위한 팽창가능한 브래더를 포함하는 압박 의류;
상기 압박 의류에 의해서 지지되는 펌프 조립체로서, 상기 펌프 조립체가 가압 유체 전달을 위해서 상기 브래더와 유체 소통되고, 상기 펌프 조립체가 적어도 제 1 및 제 2 펌프들을 포함하는, 펌프 조립체; 및
상기 팽창가능한 브래더와의 유체 소통을 위해서 상기 제 1 및 제 2 펌프들의 각각과 연결되는 통로를 포함하는, 압박 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 펌프들이 병렬 구성 및 직렬 구성 중 적어도 하나로 서로에 대해서 배관되는, 압박 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 펌프들의 각각과 유체 소통하는 밸브를 더 포함하고, 상기 밸브는, 제 1 및 제 2 펌프들을 서로 병렬로 유체 소통하도록 선택적으로 연결하기 위해서 그리고 제 1 및 제 2 펌프들을 서로 직렬로 유체 소통하도록 선택적으로 연결하기 위해서, 동작될 수 있는, 압박 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 압박 의류에 의해서 지지되는 제어기를 더 포함하고, 상기 제어기가 상기 밸브를 제어하는, 압박 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제어기가, 상기 팽창가능한 브래더 내의 압력이 미리 결정된 문턱값과 같거나 그 미만일 때 상기 제 1 및 제 2 펌프들을 병렬로 유체적으로 연결하도록, 그리고 상기 팽창가능한 브래더 내의 압력이 미리 결정된 문턱값을 초과할 때 상기 제 1 및 제 2 펌프들을 직렬로 유체적으로 연결하도록 구성되는, 압박 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 펌프 조립체가 상기 제 1 펌프와 병렬로 유체 소통하는 제 3 펌프를 더 포함하고, 상기 밸브는, 상기 제 1 및 제 3 펌프들을 제 2 펌프와 직렬로 유체 소통하게 선택적으로 유체 연결하도록, 그리고 제 1 및 제 3 펌프들을 제 1 펌프와 병렬로 유체 소통하게 선택적으로 연결하도록 구성되는, 압박 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 밸브를 제어하기 위한 제어기를 더 포함하는, 압박 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 펌프들 각각은, 유입구 매니폴드 및 배출구 매니폴드를 형성하는 하우징, 상기 유입구 매니폴드 및 배출구 매니폴드 중 하나로부터 돌출하는 니플, 그리고 상기 유입구 매니폴드와 소통하는 제 1 포트 및 상기 배출구 매니폴드와 소통하는 제 2 포트를 포함하고, 상기 제 1 펌프의 니플이 상기 제 2 펌프의 제 1 포트 내에 그리고 상기 제 2 펌프의 제 2 포트 내에 선택적인 밀봉 수용하도록 구성되는, 압박 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 펌프들이 각각 압전형 펌프들인, 압박 장치.
가압 유체를 압박 의류로 전달하기 위한 방법으로서:
착용자의 신체의 일부를 압박하기 위한 압박 사이클 중에 압박 의류로 가압 유체를 전달하기 위한 제 1 구성에서 압박 사이클 중에 펌프 조립체의 적어도 2개의 펌프들을 동작시키는 단계; 및
상기 압박 사이클 중에, 압박 의류로 가압 유체를 공급하기 위해서, 적어도 2개의 펌프들이, 제 1 배열과 상이한 제 2 배열로 배열되도록, 제 1 배열을 변화시키는 단계를 포함하는, 가압 유체를 압박 의류로 전달하기 위한 방법.
제 10 항에 있어서,
제 1 구성에서는, 적어도 2개의 펌프들이 직렬 및 병렬 중 하나로 배열되고, 제 2 구성에서는, 적어도 2개의 펌프들이 직렬 및 병렬 중 다른 하나로 배열되는, 가압 유체를 압박 의류로 전달하기 위한 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 압박 의류 내의 압력이 미리 결정된 문턱값과 같거나 그 미만일 때 상기 펌프들을 병렬로 동작시키고, 그리고 상기 압력이 미리 결정된 문턱값을 초과할 때 상기 펌프들을 직렬로 동작시키는 단계를 더 포함하는, 가압 유체를 압박 의류로 전달하기 위한 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 미리 결정된 문턱값이 60 mmHg 인, 가압 유체를 압박 의류로 전달하기 위한 방법.
제 10 항에 있어서,
제 1 구성으로 적어도 2개의 펌프들을 동작시키는 단계가, 밸브를 하나의 위치로 이동시키는 단계를 포함하고, 제 2 구성으로 적어도 2개의 펌프들을 동작시키는 단계가, 상기 밸브를 상기 하나의 위치와 상이한 다른 위치로 이동시키는 단계를 포함하는, 가압 유체를 압박 의류로 전달하기 위한 방법.
제 10 항에 있어서,
제 1 구성에서는, 상기 펌프 조립체의 2개의 펌프들이 병렬로 배열되고, 제 2 구성에서는, 상기 병렬의 2개의 펌프들이 제 3 펌프와 직렬로 배열되도록 상기 2개의 펌프들이 제 3 펌프와 유체 소통하게 배치되는, 가압 유체를 압박 의류로 전달하기 위한 방법.