KR20040039301A - 진공을 이용한 조직치료시스템 - Google Patents

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Abstract

조직의 치료를 촉진하기 위한 시스템(10)은, 창강(wound cavity, 創腔)을 밀폐시키기 위하여, 창강(12)내에 위치하는 다공성 패드(11)와 상기 패드위에 고정되는 기체밀폐성 드레싱(13)을 구비한다. 도관(16)의 근위단(16a, proximal end)은 상기 드레싱(13)에 연결될 수 있다. 상기 도관(16)의 원위단(16b, distal end)은 부압소스(14)에 연결될 수 있으며, 이 부압소스는 휴대용 하우징 도는 벽형흡인기(wall suction)내에 수용된 전기펌프일 수 있다. 용기(18)는 부압이 적용되는 동안 상처부위(12)로부터 흡인된 삼출액을 보유하기 위하여 상기 도관(16)을 따라 배치된다. 1차소수성필터(20)는 용기의 컨디션을 탐지하기 위하여 상기 용기의 개구에 위치한다. 2차소수성필터(22)는 상기 1차필터(20)와 상기 부압소스(14)의 사이에 배치되어 상처부위로부터 배출된 삼출액에 의하여 상기 시스템의 교체할 수 없는 부분의 오염을 방지한다. 악취필터(23)는, 악취증기를 감소시키는 것을 보조하도록, 상기 1차소수성필터(20)와 2차소수성필터(22) 사이에 위치한다. 고정수단(34)은 상기 휴대용 하우징(32)이 침대레일이나 정맥주사액지지폴과 같은 정치물체에 고정되도록 하기 위하여 제공된다. 시간에 따라 압력을 자동적으로 변동시키는 수단은 개방된 상처의 치료를 더욱 강화하고 촉진하기 위하여 제공된다. 펌프의 구동주파수를 변화시키기 위한 수단과 휴대용 전원을 조종하기 위한 수단은 배터리의수명을 증가시키고 환자의 이동성을 개선하기 위하여 제공된다.

Description

진공을 이용한 조직치료시스템{Vacuum assisted tissue treatment system}
텍사스주 샌 안토니오의 키네틱컨셉회사(Kinetic Concepts, Inc)와 상업적으로 이용된 V.A.C.®제품라인에 의하여, 개방된 상처의 진공유도치료(vacuum induced healing)는 최근에 대중화되었다. 상기 진공유도 치료프로세스는, 자미에로우스키(Zamierowski)에게 허여되어 1990. 11. 13. 자로 발행된 미국특허 제4,969,880호, 그 계속출원 및 일부계속출원으로 특허되어 1992. 3. 31. 자로 발행된 미국특허 제5,100,396호, 1993. 11. 16.자로 발행된 5,261,893호 및 1996. 6. 18. 자로 발행된 미국특허 제5,527,293호에 설명되어 있으며, 이들 특허에 공개된 사항을 참조함으로써 여기에 통합된다. 더욱이, 상기 진공유도치료프로세스의 개선사항과 수정사항은, 2000. 6. 6.자로 자미에로우스키에게 허여된 미국특허 제6,071,267호 및 1997. 6. 10 자와 1997. 7. 8. 자로 아르겐타(Argenta) 등에게 각각 허여된 미국특허 제5,636,643호와 제5,645,081호에 역시 설명되어 있으며, 이들 특허에 공개된 사항은 여기에 모두 진술된 것과 같이 참조함으로써 통합된다. 추가적 개선사항들은 1998. 5. 13.자로 헌트(Hunt)등에게 허여된 미국특허 제6,142,982호에 역시 설명되어 있다.
실제로, 게이지부압(negative gauge pressure)을 상처에 적용하는 것은 출원인 또는 그 부모들에 의하여 "진공을 이용한 봉합(Vacuum Assisted Closure)"(또는 "V.A.C.®") 치료라는 명칭하에 상업화되었고, 초과유체(excess fluid)를 제거하는 동시에 상처를 기계적으로 위축시키는 것과 관련되어 있다. 이러한 방식으로, V.A.C.®치료는, 인체의 자연적 염증반응(inflammatory process)을 증대시키면서도, 적절한 정맥환류(靜脈還流, venous return)를 위해 필요한 혈관구조가 결여되어 있는 상태에서의 혈류(血流)의 증가에 기인한 부종(浮腫, edema)의 생성과 같은 공지된 많은 내인부작용(intrinsic side effect)을 완화시킨다. 그 결과, V.A.C.®치료는, 상처봉합의 촉진과, 이전에 치료가 매우 어려운 것으로 간주되던 많은 상처들을 치료하는데 획기적 성공을 거두었다.
시간에 따른 압력의 주파수변화는 물론 상처에 부압이 걸렸을 때의 주파수는 상처치료율(rate of wound healing)에 직접적 영향을 미친다. 현행 진공을 이용한 치료장치에 의하여 제공되지 않은 시간에 따른 압력변화는, 상처치료율을 매우 증가시키는 것으로 생각된다. 유사하게, 육체활동(physical activity)의 증가는 종종 혈관순환(vascular circulation)의 증가를 동반하고, 이는 다시 상처부위에 혈류의 증가를 유도하기 때문에, 환자가 상처치료를 받기 위한 정상활동(normalactivity)으로의 급속한 복귀도 역시 상처치료율을 높일 수 있다. 정상활동으로 복귀하는데 있어서의 하나의 장애는 배터리수명이 한정적이라는 것이며, 이것은 진공을 이용한 상처치료시스템을 유지하기 위하여 요구되는 전기동력으로 인한 것이다. 더욱이, 상처부위가 감염되지 않았는지를 확인하기 위하여 상처부위를 자주 진단하는 것이 요구된다. 그러나, 정상활동으로의 급속한 복귀는, 진공을 이용한 치료를 행하는 동안에 용기로부터 상처삼출액(渗出液)이 의도하지 않게 누출되는 것 또는 상기 상처삼출액이 펌프장치로 유입되는 것을 방지하기 위하여 반드시 요구되는 예방조치를 배제하여서는 않된다.
또 다른 한계는 종래의 고정주파수 진동펌프(fixed frequency oscillating pump)를 사용하는 것과 관련된다. 이러한 한계들은, 상처부위에 적절한 부압을 유지하기 위해 요구되는 펌프의 규격 및/또는 상기 진동펌프들을 운전하기 위하여 요구되는 동력으로 인한 배터리수명의 감소에 기인한 것이다. 당해 기술에서 알려진 바와 같이, 진동펌프들은 일반적으로 제한된 운전조건을 고려하여 디자인된 것이다. 예컨대, 고정주파수(fixed frequency)에서 저압유동율(low pressure flow rate)을 최대화하기 위한 것이다. 일반적으로, 계획된 운전조건에 따라, 많은 구성요소들의 질량 및/또는 경도는 변경되어 펌프의 공진주파수(resonant frequency)를 변화시킨다. 상기 펌프에 걸리는 압력이 증가된다면, 상기 진동펌프의 다이아프램(diaphragm)에 걸리는 배압(back pressure)에 의하여 상기 시스템의 경도는 증가된다. 상기 펌프의 공진주파수가 변화되면, 고정구동주파수(fixed frequency drive)는 상기 펌프를 최적의 주파수에서 구동하지 못한다. 그 결과, 유동율은 급격히 하락하고, 높은 압력에서 공기를 구동하기 위한 펌프의 능력은 제한된다. 따라서, 고정주파수 진동펌프를 이용할 때에는, 보다 고압에서 증가된 유동율을 제공하려면, 저압에서 유동율을 희생하거나 또는 펌프의 사이즈를 더욱 크게할 것이 요구된다.
상술한 이유들로 인하여, 시간에 따른 자동압력변화가 가능한 진공을 이용한 상처치료시스템이 필요하다. 더욱이, 환자에게 이동성을 보장하면서도 삼출액 누출이나 펌프의 오염의 위험이 감소된 보다 효율적인 진공을 이용한 상처치료시스템이 필요하다.
결국, 본 발명의 목적은, 시간에 따라 압력이 변화함에 의하여 세포성장촉진을 증대시키기 위한 수단을 제공하는 진공을 이용한 상처치료시스템을 제공하는 것이다.
또 다른 목적은, 현재의 전원을 교체하지 않고 연장운전이 가능한 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상처부위를 훼손하거나 상기 용기를 제거할 필요없이, 상처부위로부터 배출된 유체들을 샘플링하기 위한 위생적이며 비용절감이 되는 수단을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 작동을 위한 편리한 배치가 가능하면서도, 상기 장치에 교란가능성이 감소되도록, 대상물에 고정될 수 있는 진공을 이용한 상처치료장치를 제공하는 것이다.
전체적으로 본 발명은 조직치료시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 개방된 상처(open wound)의 치료를 보조하는 진공을 이용한 치료시스템에 관한 것이다.
본 발명의 각각의 특징들과 장점들은 바람직한 실시예의 도면들을 참조하여 이하 설명되며, 이들은 본 발명을 예시하지만 한정하기 위한 것은 아니며, 여기서 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따라 활용되는 조직치료시스템의 개략적 블럭다이아그램이다.
도 2a는 본 발명에 따라 활용되는 유체샘플링포트의 사시도이다.
도 2b는 본 발명에 따라 활용되는 유체샘플링포트의 대체 실시예의 사시도이다.
도 3a는 본 발명에 따라 활용되는 펌프하우징의 뒷부분에 대한 사시도이다.
도 3b는 본 발명에 따라 활용되는 펌프하우징의 앞부분에 대한 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따라 활용되는 전원조종시스템을 실행하는데 있어서 바람직한 스텝을 보여주는 플로우챠트이다.
도 5는 본 발명에 따라 활용되는 펄스치료(pulse therapy)를 실행하는데 있어서 바람직한 스텝을 보여주는 플로우챠트이다.
상기한 목적에 따라, 일반적으로 본 발명은 상처부위에 실제로 삽입되는 다공성패드와 상처부위에서의 상기 패드를 밀폐하기 위한 상처드레이프(wound drape)를 구비한다. 튜브의 원위단(distal end)은 상처부위에 부압을 제공하기 위하여 드레싱(dressing)에 연결되어 있다. 유체샘플링포트(fluid sampling port)는 상처부위로부터 튜브를 거쳐 배출된 상처유체를 샘플링하기 위하여 상기 튜브에 제공된다. 부압소스(source of negative pressure)는 상기 튜브의 근위단(prximal end)과 연결되어 있다. 수집용기(collection canister)는, 부압이 적용되는 동안 상처로부터 제거된 유체를 모으기 위하여 상기 튜브에 분리가능하게 연결되어 있다. 1차필터는 상기 용기의 개구(opening)에 설치되어 있으며, 2차필터는 상기 용기와 상기 부압소스 사이에 위치하여 있다. 부압소스는 교류 또는 직류에 의하여 전원공급될 수 있지만, 직류전원에 의할 때, 동력조종장치(power management device)와 이에 관련된 동력조종 프로토콜(protocol)은 통합되어 배터리의 수명을 최대화시킨다. 클램핑구조는 침대레일, 폴(pole), 정맥주사액(intravenous fluid)용기를 매달아 놓는데 사용되는 것과 같은 정치물체에 고정시키기 위한 것이다.
원치 않는 유착이 방지되도록 세포성장이 촉진되어야 하는 영역과 접촉되어 있는 오픈셀(open cell)들을 상대적으로 적게 구비하지만, 배액(排液)과 부압치료가 약화되지 않고 지속되도록 충분히 많은 오픈셀들을 구비하는, 폼(foam)으로 이루어진 패드는, 당해 기술분야에서 알려진 바와 같이, 유체배액을 촉진하기 위하여, 진공소스(vacuum source)와 유체연통되도록 배치된다. 본 발명의 다공성 패드는 폴리비닐알콜폼(polyvinyl alcohol foam)으로 이루어져 있다. 상처치료를 위한외과용 드레이프 및 석션헤드(Surgical Drape and Suction Heads for Wound Treatment)"로 명명되었으며, 그 개시사항은 모두 여기에 통합되어 있는 국제출원 WO 99/13793에 설명된 바와 같이, 상기 유체연통(fluid communication)은 드레싱에 튜브를 연결시킴으로써 수립된다.
상기 패드의 배치 후, 진공이 누설되는 것을 방지하도록 밀폐가 행해진다. 이러한 밀폐는 드레이프를 상처위에 배치시킴으로써 제공되며, 상기 드레이프는 상처부위 주변의 건강한 피부에 부착되어, 상처의 밀폐를 유지한다.
도관 또는 튜브는 상기 폼패드와 연결되어 유체연통되도록 배치되며, 그 원위단부는 진공소스와 함께 유체연통된 유체배액용기(fluid drainage canister)와 연결되어 있다. 일정한 또는 간헐적인 부압치료는 종래기술에서 설명된 바와 같이 수행된다. 그 대신, 세포성장을 더욱 촉진하기 위하여 상기 부압은 시간에 따라 변동하며, 이는 치료과정을 단축시킨다. 상처에 유도된 부압은 변화하는 목표압력과 일치되도록 조정되며, 이 목표압력은 최대목표압력과 최소목표압력 사이에서 변동한다.
본 발명에 따라 이용되는 가변용적펌프(vaiable displacement pump)의 유동율은 상기 펌프의 구동주파수(drive frequency)를 변동시킴으로써 압력범위를 넘어 최대화된다. 그 압력에서의 최적 구동주파수를 결정하기 위히여, 주기적으로 또는 연속적으로 상기 펌프에 걸리는 압력을 모니터하는 시스템에 의하여, 상기 최적구동주파수는 끊임없이 조정된다. 펌프의 사이즈나 중량을 증가시키지 않았지만, 펌프의 성능은 종래기술에서 활용되었던 가변용적펌프보다 개선되었다. 이와 비슷하게, 전형적인 가변용적펌프의 펌프성능은 보다 작은 펌프에 의하여 달성될 수 있으며, 이 작은 펌프는 모든 시스템의 크기와 중량을 줄일 수 있게 함으로써 환자의 사용과 휴대의 용이성이 개선된다. 때때로 용적형펌프 (positive displacement pump)로 간주되는 고정용적펌프(fixed displacement pump)와 같은 대체부압소스도 사용될 수 있다.
본 발명이 직류하에서 전원을 공급받을때, 전원조종시스템은 배터리수명을 최대화할 수 있다. 상기 전원조종시스템은 소정 간격후에 단말기(display terminal) 또는 터치스크린 액정표시장치 콘트롤패널(touch screen liquid crystal display(LCD) control panel)쪽으로의 후광(back light)을 해제시키는 것을 포함한다. 모터를 작동시키기에 충분한 목표동력이 설정되기 전까지, 상기 전원조종시스템은 전기동력이 전기모터에 도달되는 것을 방지할 때, 배터리의 수명은 연장된다. 이러한 경우에, 종래기술에서 알려진 바와 같이 전기펌프를 구동시킴으로써, 상기 모터는 부압을 제공하는데 이용된다.
상술한 것들은 본 발명의 몇 개의 보다 바람직한 대상들을 개설한 것이다. 이러한 대상들은 본 발명의 몇몇 현저한 특징들과 적용예의 단지 예시에 한정되는 것이다. 공개된 발명을 다른 방식으로 적용함으로써 또는 설명된 발명을 개조함으로써, 많은 다른 유익한 결과들이 획득될 수 있다. 따라서, 다른 대상물들 및 본발명의 보다 충분한 이해는 이하의 발명의 상세한 설명을 참조하여 이루어질 것이며, 이는 바람직한 실시예를 포함한다.
당해 기술분야의 통상의 지식의 가진 자가 많은 대체 실시예들을 용이하게 인식할 수 있을지라도, 특히 여기에 제공되는 예시라는 견지에서, 이 상세한 설명은 본 발명의 바람직한 실시예의 표본이며, 본 발명의 범위는 이 문서에 기재되어 있는 청구범위에 의해서만 제한된다.
본 발명은 진공을 이용한 조직의 치료촉진시스템이다.
이하 특히 도 1을 참조하며, 이 도 1에는 본 발명에 따라 작동되는 시스템의 기본 구성요소들이 도시되어 있다. 본 발명(10)은, 상처부위(12)에 삽입하기 위한 폼패드(11, foam pad) 및 상기 상처부위(12)에서의 폼패드(11)를 밀폐하기 위한 상처 드페이프(13, wound drape)를 구비한다. 상기 폼패드(11)는 폴리비닐알콜(PVA)오픈셀폴리머재(open cell polymer material) 또는 상처의 치료에 이용될 정도의 충분한 포어(pore)사이즈를 가지는 다른 유사재료로 이루어져 있다. 포어밀도(pore density)는 직선인치(linear inch)당 38개의 포어들 이상이 있는 것이 바람직하다. 포어밀도는 직선인치당 포어들이 40개에서 50개 사이인 것이 더욱 바람직하다. 포어밀도는 직선인치당 45개의 포어들로 된 것이 가장 바람직하다. 이러한 포어밀도에서는 포어사이즈가 대략 400마이크론이 된다.
당해 기술분야에서 알려진 크리스탈 바이올렛(crtstal violet), 메틸렌블루(methylene blue) 등과 같은 지시약(indicating agent)을 첨가하여, 박테리아가 존재할 때, 상기 폼(11)의 색채를 변경시킨다. 이와 같이, 사용자나 의료제공자는 상처부위(12)가 감염되었는지를 용이하게 확인할 수 있다. 상기 상처부위(12)와 용기(18, canister)사이의 도관(conduit)상에 상기 지시약이 위치되는 것이 고려될 수 있다. 이러한 배치(미도시)에서, 부압(negative pressure)이 걸리는 동안 박테리아에 감염된 상처 삼출액(exudate,渗出液)이 상기 상처부위(12)에서 도관(16)을 거쳐 인출되면 거의 즉각적으로 색이 변경되므로, 상기 상처부위(12)의 박테리아감염은 상처기저부(wound bed)를 훼손하지 않으면서도 용이하게 확인될 수 있다.
상기 폼패드(11)에 정균제(bacteriostatic agent,靜菌劑)가 코팅된 것을 고려할 수 있다. 이러한 정균제를 첨가하는 것은 상처부위(12)에 존재하는 박테리아의 밀도를 제한하거나 줄이는데 도움이 된다. 상기 정균제는, 무균봉합처리(sterile package procesing)하는 동안과 같이 상처부위에 삽입되기 전에, 상기 폼패드(11)에 코팅되거나 결합될 수 있다. 대체적으로, 상기 정균제는 상기 상처부위(12)에 삽입된 후에 상기 폼패드(11)내로 주입될 수 있다.
상기 상처부위에 삽입되고 상기 상처드레이프(13)로 밀폐시킨 후, 상기 폼패드(11)는, 당해 기술분야의 통상의 지식들 가진자에게 공지된 것과 같이, 유체의 배액과 상처치료를 촉진하기 위하여, 진공소스(vacumm source)와 유체연통되도록 배치된다. 상기 진공소스(14)는 휴대용 전동펌프 또는 의료설비에서 통상적으로 제공되는 벽형흡인기(wall suction)가 될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 폼패드(11), 상처드레이프(13) 및 진공소스(14)는, 약간 개량된 부분을 제외하고는, 종래기술에서 알려진 바와 같이 실시되고 있다.
상기 폼패드(11)는, 석션(suction)하는 동안 상처유체(wound fluid)의 효율적 투과를 위하여, 망상(妄想,reticulated)의, 오플셀 폴리우레탄 폼(open-cell polyurethane foam) 또는 오플셀 폴레에테르 폼(open cellpolyetherfoam)으로 구성된다. 상기 패드(11)는, 플라스틱 또는 이와 유사한 재료로 된 도관(16)을 경유하여, 용기(18) 및 진공소스(14)와 유체연통되도록 배치되는 것이 바람직하다. 상처삼출액이 상기 진공소스(14)를 오염시키는 것을 방지하기 위하여, 1차 소수성 멤브레인필터(20, hydrophobic membrane filter)는 상기 용기(18)와 진공소스(14)의 사이에 삽입된다. 상기 1차필터(20)는 상기 용기(canister)용 충전센서(fill-sensor)로도 이용될 수 있다. 유체가 상기 1차필터(20)에 접촉되면, 신호가 상기 진공소스(14)에 보내지며, 진공소스는 페쇠(shut down)된다. 상기 상처드레이프(13)는, 상기 상처부위(12)를 밀폐하기 위하여, 적어도 주변이 감압점착제(pressure sensitive adhesive)로 싸여 있는 탄성소재를 구비하는 것이 바람직하며, 이리하여 상기 상처부위(12)에 진공밀폐가 유지된다. 상기 도관(16)은, 상기 드레이프(13)에 부착될 수 있는 부가물(appendage)에 의하여, 상기 폼(11)과 유체연통되도록 배치될 수 있다.
본 발명의 바람직한 방법에 따르면, 2차소수성필터(22)는 상기 1차필터(20)와 진공소스(14) 사이에 삽입된다. 상기 1차필터가 상기 용기(18)의 충전센서로도 이용될 때, 상기 2차필터를 부가하는 것은 이점이 된다. 이러한 상황에서, 상기 2차필터(22)는 상기 상처삼출액이 상기 진공소스(14)를 오염시키는 것을 방지하므로, 상기 1차필터(20)는 충전센서로서 작용할 수 있다. 이렇게 안전장치와 제어(또는 제한)장치로 작용을 분리하는 것은 각 장치가 독립적으로 실행되는 것을 가능하게 한다. 석탄필터 등의 악취증기필터(23, odor vapor filter)는, 상기 삼처삼출액에 존재하는 악취증기(malodorous vapor)의 생성을 방지하도록, 상기 1차필터(20)와 2차필터(22)사이에 삽입될 수 있다. 대체 실시예(미도시)에서, 상기 악취증기필터(23)는 상기 2차소수성필터(23)와 진공소스(14)사이에 배치될 수 있다. 본 시스템으로부터 악취증기가 이탈되는 것을 더욱 줄이기 위하여, 2차악취필터(15)는 상기 진공소스(14)와 외부배출포트(25) 사이에 삽입된다. 상기 필터들(20,22) 중 적어도 하나가 일상 사용하는 동안 오염될 수 있으므로, 상기 필터들(20, 22)에 의하여 방취될 수 있는 오염원들에 본 시스템이 노출되는 것을 줄이기 위하여, 다른 실시예에서는 필터들(20,22)이 자동적으로 배치되는 것을 보장하도록 1차필터(20)와 2차필터(22)가 상기 용기(18)의 필수구성요소로서 통합되어 있다.
유체를 샘플링하기 위한 수단도 상기 도관(16)으로부터 재밀폐가능한 접근포트(resealable access port)를 제공하는 것으로써 활용될 수 있다. 상기 포트(24)는 상기 도관(16)의 원위단부(16a)와 상기도관(16)의 근위단부 사이에 위치한다. 도 2a와 도 2b에 더욱 상세히 나타난 바와 같이, 상기 포트(24)는 상기 상처부위(12)로부터 흡인된 유체를 샘풀링할 수 있도록 활용된다. 상기 포트(24)가 부가물로서 상기 도관(16)으로부터 뻗어나온 것처럼 나타나 있지만, 동일높이로 설치된 포트(미도시, flush mounted port)도 동등한 목적을 위하여 사용될 수 있음은 물론이다. 상기 포트(24)는 재밀폐 가능한멤브레인(26, resealable membrane)을 포함하며, 이 재밀폐 가능한멤브레인이 피하주사기(hypodermic needle) 등에 의하여 찔러지면(puncture) 밀폐가 유지된다. 이렇게 찔러 넣어진 후에 당해 기술분야에 알려진 다양한 고무재료가 밀폐를 유지하기 위하여 활용될 수 있다.
본 발명을 이용하여 상처유체(wound fluid)를 샘플링하는 과정은, 피하주사기 또는 주사기(syringe) 등과 같은 유체샘플채취기(28, fluid sampler)로 상기 멤브레인(26)을 뚫는 것을 포함한다. 상기 도관(16)의 내측 루멘(30, inner lumen)을통해 흐르고 있는 상처유체와 접촉할 때 까지, 상기 샘플채취기(28)는 상기 멤브레인(26)을 거쳐 상기 포트(24)까지 삽입된다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 헌트(HUnt)에 의하여 1998. 5. 13자로 발행된 미국특허 제6,142,982호 및 이 특허의 참조(reference)로서 그 특허에 완전히 진술된 것 처럼 거기에 통합되어 상세히 설명되어 있는 바와 같이, 상기 내측 루멘(30)은 하나 이상의 외측루멘들(31, outer lumens)에 의하여 둘러싸일 수 있다. 상기 외측루멘들(31)은 상기상처부위(12)에서의 압력변화를 감지하기 위한 압력탐지도관(pressure detection conduit)으로서 이용된다. 대체 실시예(미도시)에서는, 상기 내측루멘(30)이 상기 압력탐지도관으로 작용하는 반면, 상기 외측루멘 또는 외측루멘들(31)은 부압도관(negative pressure conduit)으로서 작용한다. 본 발명에서, 상기 외측루멘들(31)에 의하여 수행될 수 있는 압력탐지를 간섭하지 않기 위하여, 상기 유체샘플링포트(24)는 상기 내측루멘(30)하고만 연결되어 있다. 다른 대체 실시예(미도시)에서, 상기 유체샘플링포트(24)는 상기 외측루멘들(31)과 연결되어 있다.
상기 진공소스(14)는, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 하우징(32)내에 수용된 휴대용 펌프로 구성되어 있다. 사용자가 상기 하우징(32)을 용이하게 붙잡고 이동시킬 수 있도록, 핸들(33)은 상기 하우징(32)에 형성되거나 부가될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 하우징(32)을 정치물체, 예컨대 정맥주사액(intravenous fluid)지지 폴에 고정시키기 위한 수단이 클램프(34)의 형태로 제공된다. 당해 기술분야에 알려진 G클램프(G-clamp)일 수 있는 상기 클램프(34)는 철회가능하므로, 사용되지 않을 때에는 상기 하우징(32)의 오목부(recess)내의 보관위치에 있게 된다. 상기 클램프(34)가 보관위치로부터 90도 각도로 꺽여서 상기 하우징(32)으로부터 외측으로 뻗어지도록 하는 힌지구조(38)가 제공된다. 대체 실시예(미도시)에서는 상기 클램프(34)가 보관위치로부터 180도 각도로 꺽여져 위치하게 할 수 있다. 상기 힌지구조(38)는 상기 클램프(340가 완전히 뻗어지게 되면 그 위치에서 고정되어, 상기 하우징(34)은 상기 클램프(34)에 의하여 매달려 있게 된다. 고정장치(40), 예컨대 나사볼트가 상기 클램프(42)의 구멍(42, aperture)을 통해 관통되어, 상기 클램프(34)는 다양한 두께를 가지는 다양한 정치물체에 적절히 고정될 수 있다.
그 대신에, 상기 고정장치(40)는 스프링작용 볼트나 핀으로 이루어 질 수 있으며, 이들은 다양한 단면두께를 가지는 정맥주사액지지폴과 같은 다양한 대상에 맞게 자동적으로 조정될 수 있다.
본 발명이 전원으로서 직류를 사용할 때 배터리 수명을 극대화하기 위하여, 본 발명은 상기 진공소스(14)에 제공된는 전원을 조종할 수도 있다. 보다 바람직한 실시예에서, 도 4a의 플로우챠트에 나타난 바와 같이, 모터제어(44)는 실제압력이 목표압력(46)에 비하여 작거나 동일한지를 판단한다. 가령 상기 실제압력이 목표압력보다 작으면, 목표압력에 도달하기 위하여 요구되는 임시의 모터구동력이 계산된다(48). 가령 목표압력에 도달하기 위하여 요구되는 임시의 모터구동력이 실속력(49,stall power, 失速力)보다 크거나 같다면 상기 실속모터구동력은 상기 모터(50)에 실제로 적용된다. 가령, 실제 압력이 상기 목표압력보다 크다면, 상기 임시의 모터구동력은 감소될 것이며, 상기 실속력을 극복하기 위하여 부가적 힘이 필요한지에 대한 판단이 행해지게 된다(52). 가령 상기 임시동력이 상기 실속력을 극복하기 위하여 부적절하다고 판단된다면, 상기 임시동력은 상기 모터에 제공되지 않을 것이다(54). 가령 상기 임시동력이 상기 실속력을 극복하기에 적합하다면, 상기 임시동력은 상기 모터에 실제로 적용될 것이다(50). 상기 모터제어(44)는 폐루프시스템(closed loop system)으로서 기능하여, 실제 압력이 소정의 목표압력에 대하여 지속적으로 측정된다. 이러한 시스템의 장점은, V.A.C 치료법을 위한 특정 목표압력을 유지할 필요가 없을 때 동력이 상기 모터에 제공되는 것을 방지할 수 있다는 데에 있다. 따라서, 불필요할 때 상기 모터에 동력을 쓸모없이 공급할 필요가 없기 때문에, 배터리 수명이 연장된다.
도 4b의 플로우챠트에 도시된 바와 같이, 본 발명(10)의 시각디스플레이부(19, visual display)의 후광(backlight)을 자동적으로 해제시키기 위하여 컴퓨터 프로세서에서의 통합 소프트웨어 프로그램과 같은 수단을 제공함으로써, 배터리수명은 더욱 연장된다. 사용자가 요구되는 목표압력 또는 치료의 지속시간과 같은 정보를 입력하면(55), 도 3b에 도시된 시각 디스플레이부(19)의 후광이 활성화된다(57). 또한 사용자의 입력(55)은 상기 시각 디스플레이부(19)를 간단하게 터치하는 것이 될 수 있으며, 이 디스플레이(19)는 당해 기술분야에서 알려진 터치활성스크린(touch activated screen) 또는 감압스크린(pressure sensitive screen)이 될 수 있다. 알람의 작동은(55) 상기 디스플레이부(19)의 후광을 활성화시킬수도 있다. 상기 상처부위(12)로부터 공기누설이 탐지되면, 알람이 자동적으로 작동된다. 이러한 누설은 상기 상처부위(12)에서 탐지되는 압력의 감소에 의하여 지적된다. 소정의 시간간격이 경과했는지에 대한 판단이 내려질 때까지, 상기 후광은 활성화되어 남아있다(58). 가령 상기 시간간격이 경과되지 않았으면, 상기 후광은 활성화되어 남아 있게 된다(57). 상기 시간간격이 경과되었으면, 사용자가 추가적 정보를 입력하거나 또는 알람이 울리는 등(55)의 시간까지 상기 후광은 자동적으로 꺼져있다(59).
다시 돌아가서 도 1을 참조하면, 본 발명에 따라 사용되는 상기 펌프(14)가 진동펌프(oscilating pump)일 때, 배터리수명은 다양한 주파수의 펌프구동시스템(80)에 의하여 더욱 연장된다. 상기 펌프구동시스템(80)은 압력센서(82), 제어시스템(84) 및 다양한 주파수의 구동회로(86)로 이루어져 있다. 바람직한 실시예에서, 상기 압력센서(82)는 상기 펌프에 걸리는 압력을 측정하며, 이것은 상기 제어시스템(84)에 전달된다. 상기 제어시스템(84)은 상기 압력센서(82)에 의하여 측정되어 전달된 압력이 주어져 있는 상기 펌프(14)의 최적 구동주파수를 판단한다. 상기 펌프(14)의 최적구동주파수는 상기 제어시스템(80)에 의하여 반복적으로 또는 지속적으로 판단될 수 있다. 상기 제어시스템(84)에 의하여 결정된 최적주파수에서 상기 펌프를 구동시키도록, 상기 제어시스템(84)은 다양한 주파수의 구동회로(86)를 조정한다.
다양한 주파수의 펌프구동시스템(80)을 사용하여 상기 펌프(14)의 압력을 최대화 할 수 있다. 샘플 진동펌프들의 테스트에서, 단지 30% 정도로 구동주파수를변화시킴으로써 얻어지는 최대 압력은 두배가 되었다. 부가적으로, 상기 시스템(80)은 늘어난 주파수범위를 넘어서 유동율을 최대화한다. 그 결과, 상기 펌프(14)의 성능은, 펌프의 크기나 무게를 증가시키지 않으면서도, 현재의 고정된 주파수의 구동시스템펌프보다 상당히 개선되었다. 결국, 배터리수명은 더욱 연장되었고, 이렇게 하여 사용자는 고정된 구동원에 구속되지 않으므로 더욱 큰 이동성을 부여받는다.
대체적으로, 종래의 고정된 주파수의 구동시스템펌프들과 비슷한 성능을 보다 작은 펌프에 의하여 달성할 수 있다. 그 결과, 상기 유닛의 휴대성의 개선으로 인하여 환자의 이동성이 개선되었다.
바람직한 실시예에서는, 도 5의 플로우챠트에 도시된 바와 같이, 시간에 따라 압력을 변동시킴으로써 세포성장촉진(stimulation of cellular growth)을 증대시킬수도 있다. 진공소스 또는 펌프의 기능을 제어하기 위한 컴퓨터 프로세싱 유닛에 연결되어 활용되는 일련의 소프트웨어 프로그램의 알고리즘을 통하여, 이러한 압력의 변동은 달성된다. 사용자, 예컨대 의료제공자가 상기 펌프(60)의 맥동모드(pulsing mode)를 작동시킬 때, 상기 프로그램은 초기화된다. 상기 사용자는 그 후 목표압력최대값(target pressure maximum peak value)과 목표압력최저값(target pressure minimum peak value)을 설정한다(62). 상기 프로그램은 그 후 압력을 "증가"방향으로 초기화한다(63). 상기 소프트웨어는 그 후 소프트웨어 제어 루프(loop)로 들어간다. 이러한 제어 루프에서 상기 소프트웨어는 우선 상기 압력이 증가하고 있는지를 판단한다(64).
가령 실제 압력이 테스트에서 증가하고 있다면(64), 그 후 가변목표압력(variable target pressure)이 여전히 최고목표압력보다 작은지에 대하여 판단한다(70). 상기 가변목표압력이 여전히 최고목표압력보다 작다면, 상기 소프트웨어는 이후 실제 압력이 상승목표압력(ascending target pressure)과 동일한지(올라갔는지)를 판단한다(66). 가령 실제 압력이 상기 상승목표압력에 도달했다면, 상기 소프트웨어는 가변목표압력을 한 간격(interval) 증가시킨다. 그렇지 않으면, 실제 압력이 상기 상승목표압력과 동일해질 때 이러한 동작을 멈추게 된다. 상기 가변목표압력이 블럭70의 테스트에서 상기 최고목표압력에 도달했다면, 상기 소프트웨어는 상기 압력을 "하강"방향으로 설정하고(69), 상기 가변목표압력은 이 변동사이클(oscillatory cycle)에서 아래방향으로 이동하기 시작한다.
상기 간격은 mmHg 또는 어떤 다른 보통의 압력계측단위로 측정될 수 있다. 상기 간격의 크기는 사용자의 선호에 따라 대략 1mmHg 내지 10mmHg의 범위인 것이 바람직하다.
가령 상기 실제압력이 테스트에서 하강하고 있다면(64), 그 후 상기 가변목표압력이 여전히 상기 최저목표압력보다 큰지에 대한 판단이 행해진다. 상기 가변목표압력이 여전히 상기 최저목표압력보다 크다면, 상기 소프트웨어는 그 후 상기 실제 압력이 하강목표압력에 도달했는지(하강했는지)를 판단한다(76). 가령 상기 실제압력이 상기 하강목표압력과 동일하게 되었다면, 상기 소프트웨어는 상기 가변목표압력을 한간격 하강시킨다(72). 그렇지 않으면, 상기 실제압력이 상기 하강목표압력과 동일해질 때, 이러한 동작을 멈추게 된다. 가령, 상기 가변목표압력이블럭74의 테스트에서 상기 최저목표압력에 도달했다면, 상기 소프트웨어는 압력을 "상승"방향으로 설정하고(73), 상기 가변목표압력은 그 진동사이클의 윗방향으로 이동하기 시작한다. 이러한 변동프로세스(oscillatory process)는 사용자가 상기 맥동모드(pulsing mode)를 해제할 때까지 지속된다.
본 발명은 여기서 특정 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었지만, 이 실시예들은 단지 예로서 제공된 것이며 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하의 청구범위에 의해서만 확정된다.

Claims (36)

  1. 다공성 패드;
    기체밀폐성 드레싱;
    도관의 원위단을 상기 드레싱을 통해 연결하기 위한 수단;
    상기 도관의 근위단에 분리가능하게 연결된 용기;
    상처부위에 부압을 걸기 위한 수단;
    상기 용기와 상기 부압을 걸기 위한 수단 사이에 위치하는 1차필터; 및
    상기 1차필터와 상기 부압을 걸기 위한 수단 사이에 위치하는 2차필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 조직치료촉진시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 1차필터 및 상기 2차필터는 상기 용기의 개구에 통합되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상처유체를 샘플링하기 위한 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 시스템을 정지물체에 고정시키기 위한 수단을 더 구비한 것을 특징으로하는 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 상처부위에 부압을 걸리게 하는 수단은 휴대용 하우징내에 수용되어 있는 전기펌프인 것을 특징으로 하는 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전기펌프에 동력을 제공하는 전원을 조종하기 위한 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 다공성 패드는 오픈셀폴리머를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 전원을 조종하기 위한 수단은 디스플레이부쪽으로의 후광을 소정 간격후에 해제시키는 것을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 시스템.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 전원을 조종하기 위한 수단은, 모터를 작동시키기에 충분한 동력이 생성되기 전까지, 전기동력이 전기모터에 도달되는 것을 방지하는 것을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 도관은, 배액도관과 압력탐지도관을 형성하게 하는 길이방향 파티션을 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    복수의 상기 탐지도관들은 상기 배액도관 주위에 배열된 것을 특징으로 하는 시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    유체를 샘플링하기 위한 수단은, 상기 배액도관에 대한 재밀폐 가능한 접근포트를구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  13. 다공성 패드;
    기체밀폐성 드레싱;
    배액튜브의 원위단을 상기 드레싱을 통해 연결하기 위한 수단;
    상기 배액튜브의 근위단에 분리가능하게 연결되어 있는 용기;
    상처부위에 부압이 걸리게 하기 위한 완비된 펌프장치; 및
    상기 완비된 펌프장치의 전원을 조종하기 위한 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 조직치료촉진시스템.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 전원을 조종하기 위한 수단은 디스플레이부쪽으로의 후광을 소정 간격후에 해제시키는 것을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 전원을 조종하기 위한 수단은, 모터를 작동시키기에 충분한 동력이 생성되기 전에는, 전기동력이 전기모터에 도달되는 것을 방지하는 것을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 시스템.
  16. 제10항에 있어서,
    상처유체를 샘플링하기 위한 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 시스템.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 시스템을 정지물체에 고정시키기 위한 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 시스템.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 다공성 패드는 폴리비닐알콜폼으로 이루어진 것을 특징으로 하는 시스템.
  19. 다공성 패드;
    기체밀폐성 드레싱;
    상처부위에 부압을 걸기 위한 수단;
    상기 부압을 걸기 위한 수단에 분리가능하게 연결되어 있는 용기;
    상기 용기와 상기 부압을 걸기 위한 수단을 수용하기 위한 하우징; 및
    상기 하우징을 상기 정지물체에 고정시키기 위한 수단을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 조직치료촉진시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 상처부위에 부압을 걸기위한 수단은 전기펌프로 이루어진 것을 특징으로 하는 시스템.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 전기펌프는 휴대용 동력유닛에 의하여 제공되는 전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 전원은 전원조종수단에 의하여 조종되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 전원을 조종하는 수단은 소정간격후에 상기 하우징상의 디스플레이부쪽으로의 후광을 해제시키는 것을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 시스템.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 전원조종수단은, 모터를 작동시키기에 충분한 동력이 생성되기 전까지, 상기 전기모터에 전기동력이 도달되는 것을 방지하는 것을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 시스템.
    상기 전원조종수단은 소정 간격후에 상기 하우징상의 디스플레이부쪽으로의 후광을 해제시키는 것을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 시스템.
  25. 제19항에 있어서,
    상기 다공성패드는 폴리비닐날콜폼을 포함하여 이루어 진 것을 특징으로 하는 시스템.
  26. 제19항에 있어서,
    상기 상처부위에 부압을 걸리게 하는 수단은, 근위단과 원위단을 구비하며, 상기 근위단은 상기 용기에 분리가능하게 연결되며, 상기 원위단은 상기 상처부위와 유체연통되도록한 것을 특징으로 하는 시스템.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 도관은 배액도관과 압력탐지도관을 형성케하는 길이방향 파티션들을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 시스템.
  28. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 상기 탐지도관은 상기 배액도관의 주변에 배치된 것을 특징으로 하는 시스템.
  29. 제26항에 있어서,
    상처유체를 샘플링하기 위한 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 시스템.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 상처유체를 샘플링하기 위한 수단은 재밀폐가능한 접근포트를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 시스템.
  31. 다공성패드;
    밀폐 드레싱;
    상처부위에 부압을 걸리게 하는수단 및
    시간간격에 따라 상기 부압을 변동시키기 위한 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 조직치료촉진시스템.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 부압을 변동시키기 위한 수단은 실제 압력을 가변목표압력과 일치시키는 것을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 시스템
  33. 제32항에 있어서,
    상기 가변목표압력은 최대목표압력과 최저목표압력 사이에서 변동되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  34. 다공성 패드;
    기체밀폐성 드레싱;
    상처부위에 부압을 걸기 위한 진동펌프; 및
    압력범위에 따른 펌프유동율을 최대화하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 조직치료촉진시스템.
  35. 제34항에 있어서,
    펌프유동율을 최대화하는 수단은 구동주파수를 변동시키는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  36. 제35항에 있어서,
    상기 구동주파수를 변동시키는 수단은:
    상기 펌프에 걸리는 압력을 측정하기 위한 압력센서;
    상기 압력센서에 의하여 탐지된 압력에 대하여 상기 펌프의 최적구동주파수를 결정하는 제어시스템; 및
    상기 최적구동주파수에서 상기 펌프를 구동시키기 위한 가변주파수구동회로를 구비한 것을 특징으로 하는 시스템.
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