KR20110009688A - 조절된 압력 기능을 갖춘 수동식 감압 펌프 - Google Patents

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Abstract

수동식 감압 펌프는: 실질적으로 실린더형인 벽 및 폐쇄단을 구비하는 제 1 배럴; 제 1 배럴 내에 이동가능하게 배치되모, 제 1 배럴의 폐쇄단과 피스톤 사이에 충전 챔버가 정의되는 피스톤; 충전 챔버의 용적을 증가시키는 방향으로 피스톤을 편향시키도록 피스톤과 결합되어 동작하는 피스톤 스프링; 제 1 배럴 내에 배치되며, 실과 피스톤 사이에 조절 챔버가 정의되는 실; 충전 챔버와 조절 챔버 간에 유체 교환을 제공하는 조절기 통로; 감압 펌프가 사용자에 의해 수동으로 구동되는 경우 피스톤을 압축 상태로 이동시키도록 피스톤과 결합되어 동작하는 제 2 배럴; 및 충전 챔버와 조절 챔버 간의 유체 교환을 선택적으로 허용하거나 방지하도록 조절기 통로와 결합되어 동작하는 밸브 바디를 포함한다.

Description

조절된 압력 기능을 갖춘 수동식 감압 펌프{MANUALLY-ACTUATED REDUCED PRESSURE PUMP HAVING REGULATED PRESSURE CAPABILITIES}

본원은 2008년 5월 2일에 출원된 미국 가출원번호 61/050,145을 기초로 우선권을 주장하며, 이는 여기에서 참조로 도입된다.

본 발명은 일반적으로 감압 처리 시스템에 관한 것으로, 구체적으로, 조직 부위에 조절된 압력을 제공하는 기능을 갖춘 수동식 감압 처리 시스템에 관한 것이다.

임상 연구 및 실무는, 조직 부위에 인접하여 감압을 제공하는 것이 조직 부위에서 새로운 조직의 성장을 증가시키고 가속화하는 것을 밝혀왔다. 이러한 현상의 응용은 수없이 이루어졌으나, 감압의 일 특정 응용은 상처를 치료하도록 발달되었다. 이러한 치료(의료계에서는 "음압 상처 치료법", "음압 치료법" 또는 "진공 치료법"으로 자주 불려짐)는 많은 장점들을 제공하며, 상기 장점들은 상피 조직 및 피하 조직의 이동, 혈류의 개선 및 상처 부위에서 조직의 미소-변형을 포함한다. 이러한 장점은 함께 새살 조직의 성장 증가 및 보다 빠른 치유 시간을 유발한다. 일반적으로, 감압은 다공성 패드 또는 다른 매니폴드 장치를 통해 조직에 적용된다. 다공성 패드는 감압을 조직에 분배할 수 있고 조직으로부터 인출된 유체를 채널링하는 셀 또는 구멍을 포함한다. 다공성 패드는 치료를 용이하게 하는 다른 컴포넌트를 구비한 드레싱에 도입될 수 있다.

본 발명은 조직 부위에 조절된 압력을 제공하는 기능을 갖춘 수동식 감압 처리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

종래의 감압 시스템에 의해 제기되는 문제점은 여기에 기술되는 예시적인 실시예의 시스템 및 방법에 의해 해결된다. 일 예시적인 실시예에서, 수동식 감압 펌프는 실질적으로 실린더형인 벽 및 폐쇄단을 구비하는 제 1 배럴을 포함한다. 피스톤은 제 1 배럴 내에 이동가능하게 배치되고, 충전 챔버는 제 1 배럴의 폐쇄단과 피스톤 사이에 정의된다. 피스톤 스프링은 피스톤과 결합되어 동작하여, 충전 챔버의 용적을 증가시킬 수 있는 방향으로 피스톤을 편향시킨다. 실(seal)은 제 1 배럴 내에 배치되고, 조절 챔버는 실과 피스톤 사이에 정의된다. 조절기 통로는 충전 챔버와 조절 챔버 사이에 유체 교환을 제공한다. 제 2 배럴은 피스톤과 결합되어 동작하여, 감압 펌프가 사용자에 의해 수동으로 구동되는 경우, 피스톤을 압축 상태을 향해 이동시킨다. 밸브 바디는 조절기 통로와 결합되어 동작하여, 충전 챔버와 조절 챔버 간의 유체 교환을 선택적으로 허용하거나 방지한다.

다른 실시예에서, 감압 치료 장치는, 팽창 상태과 압축 상태 사이에서 이동가능한 피스톤 챔버 내에 배치된 피스톤과 폐쇄단을 구비하는 피스톤 챔버를 포함한다. 충전 챔버는 피스톤과 폐쇄단 사이에 배치되고, 충전 챔버는, 피스톤이 압축 상태에 있는 경우 제 1 용적을 갖고, 피스톤이 팽창 상태에 있는 경우 제 2 용적을 갖는다. 제 1 용적은 제 2 용적보다 더 작다. 편향 부재는 피스톤을 팽창 상태을 향해 편향시키도록 제공된다. 밸브 부재는, 피스톤이 압축 상태을 향해 이동함에 따라 유체가 충전 챔버로부터 배출되도록 하고, 피스톤이 팽창 상태을 향해 이동함에 따라 유체가 충전 챔버로 유입되는 것을 방지한다. 감압 치료 장치는, 조절 챔버와, 조절 챔버 및 충전 챔버 간에 유체 교환을 허용하는 통로를 더 포함한다. 조절기 부재는 충전 챔버와 조절 챔버 간의 통로를 통해 유체 교환을 조절하도록 제공된다.

다른 실시예에서, 감압 치료 장치는, 대기압보다 낮은 제 1 압력을 저장하는 충전 챔버 및 대기압보다 낮은 제 2 압력을 저장하는 조절 챔버를 포함한다. 제 1 압력은 제 2 압력보다 낮다. 도관은 조절 챔버와 충전 챔버 간의 유체 교환을 제공한다. 조절기 부재는 도관과 결합되어 동작하여, 제 2 압력이 요구 치료 압력(desired therapy pressure)보다 낮거나 같은 경우 도관을 통한 유체 교환을 방지하고, 제 2 압력이 요구 치료 압력을 초과하는 경우 도관을 통한 유체 교환을 허용한다.

여전히 다른 실시예에서, 감압 치료 시스템은 조직 부위에 배치되도록 구성된 매니폴드 및 조직 부위와 유체를 교환하여 요구 치료 압력을 조직 부위로 전달하는 조절 챔버를 포함한다. 충전 챔버는 요구 치료 압력보다 낮은 충전 압력을 저장하도록 구성된다. 통로는 조절 챔버와 충전 챔버 간의 유체 교환을 제공한다. 밸브 바디는 통로와 결합되어 동작하여, 조절 챔버 내의 압력이 요구 치료 압력보다 낮거나 같은 경우 통로를 통한 유체 교환을 실질적으로 감소시키고, 조절 챔버 내의 압력이 요구 치료 압력을 초과하는 경우 통로를 통한 유체 교환을 허용한다.

아직 다른 실시예에서, 조직 부위에 감압 치료를 제공하는 방법은 충전 챔버 내에 충전 압력을 저장하는 단계를 포함한다. 요구 치료 압력은 조절 챔버로부터 조직 부위로 전달된다. 조절 챔버 내의 압력이 요구 치료 압력을 초과하는 경우, 조절 챔버 내의 압력은 충전 챔버와 조절 챔버 간의 유체 교환을 허용함으로써 감소된다.

예시적인 실시예의 다른 목적, 특징 및 장점은 도면 및 이어지는 발명의 상세한 설명을 참조로 하여 분명해질 것이다.

도 1은 예시적인 실시예에 따른 감압 치료 시스템의 사시도를 도시하며, 감압 치료 시스템은 조직 부위에 배치된 드레싱에 감압을 전달하도록 구성된 감압 펌프를 구비한다.
도 2는 도 1의 드레싱의 2-2에 대한 단면 전면도를 도시한다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 감압 치료 장치의 개략도를 도시하며, 감압 치료 장치는 충전 챔버, 조절 챔버 및 조절기 부재를 구비하며, 조절기 부재는 개방 위치로 도시된다.
도 4는 도 3의 감압 치료 장치의 개략도를 도시하며, 조절기 부재는 폐쇄 위치로 도시된다.
도 5는 충전 챔버를 감압으로 충전하기 위해 도 3의 감압 치료 장치를 사용하기 위한 피스톤-구동 장치의 개략도를 도시하며, 피스톤-구동 장치는 압축 상태에 도시된 피스톤을 구비한다.
도 6은 피스톤이 팽창 상태에 도시된 도 5의 피스톤-구동 장치의 개략도를 도시한다.
도 7은 예시적인 실시예에 따른 감압 치료 장치의 측면 개략도를 도시한다.
도 8은 도 7의 감압 치료 장치의 전면도를 도시한다.
도 9는 도 7의 감압 치료 장치의 분해된 측면 개략도를 도시한다.
도 10은 도 7의 감압 치료 장치의 분해된 후방 사시도를 도시한다.
도 11은 도 8의 감압 치료 장치의 11-11에 대한 단면 측면도를 도시하며, 감압 치료 장치는 팽창 상태에 도시된다.
도 12는 도 7의 감압 치료 장치의 상부-후방 사시도를 도시한다.
도 13은 도 12의 피스톤의 하부-후방 사시도를 도시한다.
도 14는 도 7의 감압 치료 장치의 실의 상부-후방 사시도를 도시한다.
도 15는 도 14의 실의 하부-후방 사시도를 도시한다.
도 16은 도 7의 감압 치료 장치의 제 2 배럴의 상부-후방 사시도를 도시한다.
도 17은 도 16의 제 2 배럴의 하부-후방 사시도를 도시한다.
도 18은 도 7의 감압 치료 장치의 단면 측면도를 도시하며, 감압 치료 장치는 압축 상태에 도시된다.
도 19는 도 18의 감압 치료 장치의 확대된 단면도를 도시하며, 감압 치료 장치는 폐쇄 상태에 도시된 밸브 바디를 구비한다.
도 20은 개방 상태에 도시된 밸브 바디를 구비한 도 19의 감압 치료 장치의 확대된 단면도를 도시한다.
도 20a는 도 20과 유사한, 예시적인 실시예에 따른 감압 치료 장치의 확대된 단면도를 도시한다.
도 21은 예시적인 실시예에 따른 감압 치료 장치의 사시도를 도시한다.
도 22는 도 21의 감압 치료 장치의 22-22에 대한 단면 측면도를 도시한다.
도 23은 감압 치료 장치의 시간에 대한 조절 챔버 압력의 그래프를 도시한다.

이어지는 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명에서, 그 일부를 형성하는 첨부된 도면이 참조되며, 이는 본 발명이 구현될 수 있는 특정한 바람직한 실시예의 설명으로서 도시된다. 이 실시예는 통상의 기술자가 본 발명을 구현할 수 있도록 상세한 설명이 충분히 기술되며, 다른 실시예가 이용될 수 있고 논리적, 구조적, 기계적, 전기적 그리고 화학적 변경이 본 발명의 사상 또는 범위로부터 벗어나지 않은 채 수행될 수 있다. 통상의 기술자가 본 발명을 구현할 수 있도록 하는데 필수적이지 않은 설명을 피하기 위해, 통상의 기술자에게 알려진 특정 정보에 대한 설명은 생략될 수 있다. 따라서, 이어지는 상세한 설명은 제한적으로 해석되지 않고, 본 발명의 범위는 오직 첨부된 청구범위에 의해서만 정의된다.

여기에서 사용되는 용어 "감압(reduced pressure)"은 일반적으로 치료 대상이 되는 조직 부위에서의 주변 압력보다 더 낮은 압력을 의미한다. 대부분의 경우, 이러한 감압은 환자가 위치하는 장소에서의 대기압보다 더 작을 것이다. 대안적으로, 감압은 조직 부위에서의 조직에 관련된 유체정역학적 압력보다 더 낮을 수 있다. 비록 용어 "진공" 및 "음압"이 조직 부위에 가해지는 압력을 기술하도록 사용될 수 있을지라도, 조직 부위에 작용되는 실제 압력 감소는 일반적으로 완전한 진공과 관련된 압력 감소보다 매우 낮을 수 있다. 감압은 조직 부위의 영역에서 유체의 흐름을 초기 생성할 수 있다. 조직 부위 주변의 유체정역학적 압력이 요구되는 감압에 접근함에 따라, 흐름이 진정될 수 있으며, 그리고 나서 감압이 유지된다. 그 외 지시하지 않은 경우, 여기에 기술된 압력 값은 게이지 압력이다. 유사하게, 감압의 증가에 대한 참조는 일반적으로 절대 압력의 감소를 의미하며, 동시에 감압의 감소는 일반적으로 절대 압력의 증가를 의미한다.

여기에 사용되는 용어 "조직 부위(tissue site)"는 임의의 조직에 위치하거나 그 안에 위치한 상처 또는 결함을 의미하며, 상기 조직은 골 조직, 지방 조직, 근육 조직, 신경 조직, 피부 조직, 혈관 조직, 연결 조직, 연골, 힘줄 또는 인대를 포함하지만 이에 제한되지는 않는다. 용어 "조직 부위"는 상처가 나거나 결함이 있지 않은 임의의 조직 영역을 더 의미할 수 있지만, 그 대신 추가적이 조직의 성장을 더하거나 촉진시키도록 요구되는 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 감압 조직 치료는, 채취되어 다른 조직 부위에 이식될 수 있는 추가적인 조직을 성장시키도록 특정 조직 영역에서 사용될 수 있다.

감압 치료 시스템은 주로, 감압을 적용하지 않고서는 치료를 쉽게 허용할 수 없는 다른 심각한 상처 뿐만 아니라, 급성 또는 만성 치료를 받고 있는 환자의 크고 삼출물이 많이 흐르는 상처에 적용된다. 부피가 더 작고 보다 적은 삼출물을 생성하는 덜 심각한 상처는 일반적으로 감압 치료 대신 고급 드레싱을 사용하여 치료되어 왔다. 그러나, 상처 치료에 대한 개선은 작고 덜 심각한 상처에도 감압 치료를 사용함으로써 달성될 수 있다.

현재, 감압 치료의 사용은, 시스템 컴포넌트를 모니터링하고 교체하도록 요구되는 인력, 치료를 감독하는 숙련된 의료진에 대한 요구조건 및 치료 비용으로 인해 덜 심각한 상처에 대해서는 실행 가능하거나 알맞은 옵션으로 고려되지 않는다. 예를 들어, 현재의 감압 치료 시스템은 전문화된 지식을 거의 갖추지 않거나 없는 사람의 능력이 이러한 치료를 자신이나 다른 사람에게 수행하는 것을 제한한다. 또한, 현재의 감압 치료 시스템의 사이즈는, 치료 시스템 및 치료가 적용될 사람 둘 모두의 이동성을 악화시킨다. 예를 들어, 현재의 감압 치료 시스템은 조직 부위로부터의 삼출물 또는 다른 액체를 저장하는 별개의 캐니스터의 사용을 요구한다. 또한, 현재의 감압 치료 시스템은 일반적으로 각각의 치료 후 페기가능하지 않으며, 치료에 사용되는 감압을 적용하기 위해 전기적 컴포넌트 또는 다른 전동 장치를 요구한다.

감압 치료가 일반적으로 병원 또는 관리-치료 세팅에 제공되지만, 이러한 종래의 세팅 밖의 다른 환자 및 보행 환자에 대해 감압 치료를 제공하는 것이 유리할 수 있는 많은 상황들이 존재한다. 종래의 감압 치료 시스템은 치료 도중 환자가 상대적으로 정적인 상태를 유지하도록 요구하는 전동식 감압 펌프를 포함한다. 사이즈가 작고 수동으로 구동될 수 있으며, 필요한 경우 치료를 받는 환자에 의해 재구동될 수 있는 휴대용 펌프에 대한 수요가 존재한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 예시적인 실시예에 따른 감압 치료 시스템(100)은 환자의 조직 부위(108)에 배치된 감압 드레싱(104)을 포함한다. 감압 드레싱(104)은 도관(112)에 의해 감압원(110)에 유체를 교환하도록 연결된다. 도관(112)은 배관 어댑터(116)를 통해 감압 드레싱(104)과 유체를 교환할 수 있다. 도 1에 도시된 실시예에서, 감압원(110)은 여기에 기술된 조절 압력 펌프와 같은 수동식 펌프이다. 다른 실시예에서, 감압원(110)은 압력 조절 기능을 포함할 수 있지만, 초기에는 전기 모터에 의해 구동된 감압 또는 진공 펌프에 의해 선택된 감압으로 충전되거나 재충전될 수 있다. 여전히 다른 실시예에서, 감압원(110)은 병원 및 다른 의료기관에서 사용가능한 벽형 흡인 포트에 의해 선택된 감압으로 충전될 수 있다.

감압원(110)은 감압 치료 유닛(미도시) 내에 구비되거나 그와 함께 사용될 수 있으며, 조직 부위(108)에 대한 감압 치료의 적용을 보다 용이하게 하는 센서, 처리 유닛, 알람 지시기, 메모리, 데이터베이스, 소프트웨어, 디스플레이 유닛 및 사용자 인터페이스를 포함할 수도 있다. 일 예로, 센서 또는 스위치(미도시)는 감압원(110) 또는 그 근처에 배치되어 감압원(110)에 의해 생성된 감압을 결정할 수 있다. 센서는 감압원(110)에 의해 전달되는 감압을 모니터링하고 제어하는 처리 유닛과 통신할 수 있다. 감압 드레싱(104) 및 조직 부위(108)에 대한 감압의 전달은 조직 부위로부터 삼출물의 배출을 유지함으로써 새로운 조직의 성장을 조장하여, 조직 부위를 둘러싼 조직으로의 혈류를 증가시키고 조직 부위에 미세 압력을 생성한다.

감압 드레싱(104)은 조직 부위(108)에 배치되도록 구성된 분배 매니폴드(120) 및 조직 부위(108) 주변에서 감압 드레싱(104)을 밀봉하는 밀봉층(122)을 포함한다. 커버(124) 또는 드레이프는 분배 매니폴드(120) 및 밀봉층 위에 배치되어 조직 부위에서 커버(125) 아래에 감압을 유지시킨다. 커버(124)는 조직 부위의 경계를 넘어 연장될 수 있고 커버(124) 상에 접착제 또는 결합제를 포함하여, 커버를 조직 부위 근처의 조직에 고정시킬 수 있다. 일 실시예에서, 커버(124)에 배치된 접착제는 밀봉층(122) 대신 사용될 수 있으나, 밀봉층(122)은 커버(124)의 접착제와 함께 사용되어 조직 부위(108)에서의 커버(124)의 밀봉을 개선시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 밀봉층(122)은 커버(124) 상에 배치된 접착제 대신 사용될 수 있다.

감압 드레싱(104)의 분배 매니폴드(120)는 조직 부위(108)에 접촉하도록 구성된다. 분배 매니폴드(120)는 감압 드레싱(104)에 의해 치료되는 조직 부위(108)에 부분적으로 또는 완전히 접촉될 수 있다. 조직 부위(108)가 상처인 경우, 분배 매니폴드(120)는 부분적으로 또는 완전히 상처를 채울 수 있다.

분배 매니폴드(120)는 수행되는 치료의 타입 또는 조직 부위(108)의 성질 및 사이즈와 같은 다양한 요인들에 의존하여 임의의 사이즈, 형상 또는 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 분배 매니폴드(120)의 사이즈 및 형상은 조직 부위(108)의 특정 부분을 덮거나 조직 부위(108)를 채우거나 또는 부분적으로 채우도록 사용자에 의해 맞춤제작될 수 있다. 비록 도 3에 도시된 분배 매니폴드(120)가 사각형 형상이지만, 분배 매니폴드(120)는 원형, 타원형, 다각형, 불규칙한 형상 또는 임의의 다른 형상일 수 있다

일 예시적인 실시예에서, 분배 매니폴드(120)는, 분배 매니폴드(120)가 조직 부위(108)와 접촉하거나 그 근처에 있을 경우, 조직 부위(108)에 감압을 분배하는 발포 물질이다. 발포 물질은 소수성 또는 친수성일 수 있다. 일 비제한적인 실시예에서, 분배 매니폴드(120)는 오픈-셀, 텍사스, 샌 안토니오의 Kinetic Concepts, Inc.에서 제조되어 사용가능한 GranuFoam® 드레싱과 같은 망형 폴리우레탄 폼이다.

분배 매니폴드(120)가 친수성 물질로 제조되는 예에서, 또한 분배 매니폴드(120)는 조직 부위(108)로부터 유체를 흡수하도록(wick) 기능하는 동시에, 매니폴드로서 조직 부위(108)에 감압을 지속적으로 제공한다. 분배 매니폴드(120)의 흡수 성질은 모세관 흐름 또는 다른 흡수 메커니즘에 의해 조직 부위(108)로부터 유체를 배출시킨다. 친수성 폼(foam)의 예로, 폴리비닐 알콜, 텍사스, 샌 안토니오의 Kinetic Concepts, Inc.가 제조하여 사용가능한 V.A.C. WhiteFoam® 드레싱과 같은 오픈-셀 폼이 있다. 다른 친수성 폼은 폴리에테르로 제조된 것을 포함할 수 있다. 친수성 특징을 나타낼 수 있는 다른 폼은 친수성을 제공하도록 처리되거나 코팅된 소수성 폼을 포함한다.

분배 매니폴드(120)는, 감압이 감압 드레싱(104)을 통해 적용되는 경우, 조직 부위(108)에서 새살이 돋아나는 것을 더 촉진시킬 수 있다. 예를 들어, 분배 매니폴드(120)의 표면 중 일부 또는 전부는, 감압이 분배 매니폴드(120)를 통해 적용되는 경우, 조직 부위(108)에 미세 압력 및 응력을 유발하는 울퉁불퉁하거나, 거칠거나, 들쭉날쭉한 프로파일을 가질 수 있다. 이러한 미세 압력 및 응료ㄱ은 새로운 조직의 성장을 증가시키는 것으로 밝혀졌다.

일 실시예에서, 분배 매니폴드(120)는 감압 드레싱(104)의 사용 후 환자의 몸으로부터 제거될 필요가 없는 생체흡수성 물질로 구성될 수 있다. 적절한 생체흡수성 물질은, PLA(polylactic acid) 및 PGA(polyglycolic acid)의 중합체 혼합(polymeric blend)을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 중합체 혼합은 폴리카보네이트(polycarbonates), 폴리푸마레이트(polyfumarates) 및 카프라락톤(capralactones)을 포함할 수도 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 분배 매니폴드(120)는 새로운 세포 성장용 스캐폴드로 더 기능할 수 있거나, 스캐폴드 물질은 세포 성장을 촉진하기 위해 분배 매니폴드(120)과 함께 사용될 수 있다. 스캐폴드는 세포 성장 또는 조직 형성을 향상시키거나 촉진시키기 위해 사용되는 물질 또는 구조물, 예컨대 세포 성장을 위한 형판을 제공하는 3차원 다공성 구조물이다. 스캐폴드 물질의 예시적인 예는 인산칼슘, 콜라겐, PLA/PGA, 산호 하이드록시 아파타이트(coral hydroxy apatites), 탄산염 또는 처리된 동종 이식편(allograft) 물질을 포함한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 감압 처리 장치(150), 감압 펌프 또는 감압원이 개략적으로 도시되고, 이는 통로(156) 또는 도관에 의해 조절 챔버(158)로 유체를 교환하도록 연결되는 충전 챔버(154)를 포함한다. 조절기 부재(162)는 통로(156)와 결합되어 동작하여 충전 챔버(154)와 조절 챔버(158) 간의 유체 교환을 허용하거나 방지한다. 도 3 및 도 4에 도시된 실시예에서, 조절기 부재(162)는 조절 챔버(158) 내에 배치되는 피스톤(164)을 포함한다. 조절기 부재(162)는 조절기 스프링(166)을 더 포함하여, 도 3에 도시된 바와 같이 피스톤(164)을 개방 상태을 향해 편향시킨다. 개방 상태에서, 피스톤(164)은 통로(156)를 통한 유체 교환을 허용한다. 폐쇄 상태(도 4에 도시됨)에서, 피스톤(164)은 통로(156)를 통한 유체 교환을 방지하거나 적어도 상당히 감소시킨다.

전술한 바와 같이, 충전 챔버(154)는 통로(156)에 의해 조절 챔버(158)에 유체를 교환하도록 연결된다. 충전 챔버(154)는 충전 챔버(154)에 감압을 도입하기 위한 주입구(170)를 포함할 수 있거나, 후술되는 바와 같이, 충전 챔버(154)는 피스톤 구동 또는 다른 장치와 결합되어 동작하여 충전 챔버(154)를 감압으로 충전시킬 수 있다. 충전 챔버(154)는 수동으로 구동되거나 또는 대안적으로 전기 또는 다른 수단에 의해 구동되는 장치로부터 감압을 받기에 적합하도록 구성된다.

조절 챔버(158)는 도관(172)에 의해 드레싱(174)에 유체를 교환하도록 연결된다. 일 실시예에서, 도관(172) 및 드레싱(174)은 도관(112) 및 드레싱(104)과 유사할 수 있다. 감압 치료가 드레싱(174) 및 조직 부위에 적용되는 경우, 요구 치료 압력과 거의 같은 감압을 드레싱(174)으로 전달하도록 요구된다. 이를 위해, 충전 챔버(154)는 대기압보다 낮은 제 1 압력을 저장한다. 조절 챔버(158)는 또한 대기압보다 낮은 제 2 압력을 저장한다. 충전 챔버(154)에 저장된 제 1 압력은 조에 저장된 제 2 압력보다 더 낮다.

제 2 압력이 요구 치료 압력보다 낮거나 같은 경우, 피스톤 상의 반작용력은 피스톤(164) 상의 조절기 스프링(166)에 의해 가해지는 편향력을 극복할 수 있다. 피스톤 상의 반작용력은 피스톤(164)의 반대쪽 측면에 걸친 차압(pressure differential)의 결과이다. 피스톤(164)의 제 1 측(176)에서, 감압 치료 장치(150)를 둘러싸는 대기압(예컨대, 대기의 압력)은 피스톤(164)에 작용한다. 피스톤(164)의 제 2 측(178)에서, 조절 챔버(158) 내의 제 2 압력은 피스톤에 작용한다. 제 2 압력이 대기압보다 낮으므로, 반작용력은 조절기 스프링(166)의 편향력에 대항하여 피스톤(164)의 제 1 측(176)에 작용한다. 조절 챔버(158) 내의 제 2 압력이 요구 치료 압력보다 낮거나 같은 경우, 피스톤(164)은 폐쇄 상태으로 이동하고 그 상태로 유지된다.

조절 챔버(158) 내의 제 2 압력이 드레싱(174) 또는 감압 치료 장치(150) 내의 유체 누설로 인하여 요구 치료 압력을 넘어 상승하는(즉, 초과하는) 경우, 피스톤(164)은 조절기 스프링(166)에 의해 개방 상태으로 다시 편향된다. 개방 상태에서는, 충전 챔버(154)와 조절 챔버(158) 간에 유체 교환이 허용된다. 충전 챔버(154) 내의 제 1 압력이 조절 챔버(158) 내의 제 2 압력보다 낮으므로, 조절 챔버(158) 내의 제 2 압력은 요구 치료 압력에 도달할 때까지, 즉 피스톤(164)이 다시 폐쇄 상태으로 이동할 때까지 감소한다.

일 실시예에서, 충전 챔버(154)에 저장되는 제 1 압력은 약 -150 mm Hg이고, 요구 치료 압력은 약 -125 mm Hg이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 피스톤-구동 장치(180)는 충전 챔버(154)와 유사한 충전 챔버(182)를 충전하기 위해 제공된다. 피스톤-구동 장치(180)는 충전 챔버(182) 내에 배치되는 피스톤(184)을 포함한다. 이러한 피스톤(184)은 압축 상태(도 5 참조)과 팽창 상태(도 6 참조) 간의 왕복 운동을 가능하게 한다. 피스톤 스프링(188) 또는 다른 편향 부재는 피스톤(184)을 팽창 상태을 향해 편향시키도록 피스톤(184) 내에서 결합되어 동작한다.

충전 챔버(182)를 충전하기 위해, 피스톤(184)은 압축 상태으로 이동된다. 실(190) 또는 다른 밸브 부재는, 충전 챔버(182)의 용적이 감소함에 따라 충전 챔버(182) 내의 유체가 충전 챔버(182)를 빠져나가도록 한다. 피스톤(184)을 압축 상태으로 이동시킨 후, 피스톤 스프링(188)은 피스톤(184)을 팽창 상태으로 복귀시키도록 시도한다. 충전 챔버(182)의 용적이 증가함에 따라, 실(190)은 유체가 실(190)을 지나 충전 챔버(182)로 유입되는 것을 방지하며, 이는 충전 챔버(182) 내에서 압력 감소를 유발한다. 피스톤(184)이 팽창 상태으로 완전히 이동한 후, 피스톤(184)은 다시 압축 상태으로 이동하여 충전 챔버(182)를 감압으로 재충전시킬 수 있다.

피스톤-구동 장치(180)는 피스톤(184)을 압축시키는 사용자에 의해 수동으로 구동될 수 있다. 대안적으로, 피스톤(184)은 전기, 유압, 또는 공압식 액추에이터에 의해 구동될 수 있다. 여기에 기술된 충전 챔버 모두의 경우, 감압이 수동 또는 전동 수단에 의해 충전 챔버로 공급될 수 있음이 확인된다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 감압 치료 장치, 또는 예시적인 실시예에 따른 감압원(211)은 제 1, 또는 외측 배럴(215) 및 제 2, 또는 내측 배럴(219)을 구비하는 수동식 펌프이다. 제 1 배럴(215)은 폐쇄단 및 개방단을 구비한 통로(2232)(도 9 참조)를 포함한다. 통로(223)는 실질적으로 실린더형 벽에 의해 정의될 수 있다. 통로(223)는 제 1 배럴(215)의 개방단을 통해 제 2 배럴(219)을 슬라이드 식으로 수용하고, 제 2 배럴(219)은 팽창 상태과 압축 상태 사이에서 이동가능하다. 제 1 및 제 2 배럴이 실질적으로 실린더 형상을 갖도록 설명되지만, 배럴의 형상은 장치의 동작을 허용하는 임의의 다른 형상일 수 있다.

팽창 상태에서, 감압원(211)은 방출되고, 감압을 능동적으로 전달하거나 공급하지 않는다. 압축 상태에서, 감압원(211)은 꾹 다물어지거나 충전되고, 감압원(211)은 감압을 전달할 수 있다. 배출 포트(227)는 제 2 배럴(219) 상에 제공되고, 전달 관 또는 전달 관(135)과 유사할 수 있는 다른 도관과 유체를 교환하도록 구성되어, 감압원(211)에 의해 생성된 감압은 조직 부위로 전달될 수 있다.

도 9 내지 도 11을 참조하면, 감압원(211)은 배럴 링(229), 피스톤(231) 및 실(235)을 더 포함한다. 배럴 링(229)은 제 1 배럴(215)의 개방단에 배치되어 제 2 배럴(219)의 둘레를 정의한다. 배럴 링(229)은 제 1 배럴(215)의 개방 단에서 제 1 배럴(215)과 제 2 배럴(219) 사이의 큰 간격을 제거한다. 감압원(211)이 조립되면, 피스톤(231) 및 실(235)이 제 1 배럴(215)의 통로(223) 내에 슬라이드 식으로 수용된다. 피스톤(231) 및 실(235) 둘 모두는 제 2 배럴(219)과 제 1 배럴(215)의 폐쇄단 사이의 통로(223)에 배치되고, 실(235)은 제 2 배럴(219)과 피스톤(231) 사이에 배치된다.

도 11을 보다 구체적으로 참조하면, 제 1 배럴(215)은 제 1 배럴(215)의 폐쇄단으로부터 통로(223)로 연장되는 돌출부(239)를 포함한다. 피스톤 스프링(243) 또는 다른 편향 부재는 통로(223) 내에 배치되고, 돌출부(239)에 의해 피스톤 스프링(243)의 일 단부에 수용된다. 돌출부(239)는 통로(223) 내에서 피스톤 스프링(243)의 횡방향 이동을 감소시킨다. 피스톤 스프링(243)의 타단부는 피스톤(231)에 대향하여 수용된다. 피스톤 스프링(243)은 피스톤(231), 실(235) 및 제 2 배럴(219)을 팽창 상태으로 편향시킨다.

도 9 내지 도 11을 다시 참조하지만, 또한 도 12 및 도 13을 참조하면, 피스톤(231)은 외측 플로어(253)에 의해 결합된 외측 벽(247) 및 내측 벽(251)을 포함한다. 고리(255)는 외측 벽(247)과 내측 벽(251) 사이에 정의되고, 복수의 방사상 지지부들(259)은 고리(255) 내에서 외측 벽(247)과 내측 벽(251) 사이에 배치된다. 방사상 지지부(259)는 피스톤(231)에 추가적인 강성을 제공하지만, 방사상 지지부(259)의 사이즈 및 공간 뿐만 아니라 고리(255)의 존재 역시, 고리를 포함하지 않은 단일-벽의 피스톤과 비교하여 피스톤(231)의 중량을 감소시킨다. 그러나, 임의의 피스톤 설계가 여기에 기술된 감압원에 적합할 것임이 분명할 것이다.

복수의 가이드들(263)은 피스톤(231) 상에 배치되고, 일 실시예에서, 가이드들(263) 중 어느 하나는 각각의 방사상 지지부(259) 상에 배치된다. 여기에 보다 상세하게 기술되는 바와 같이, 가이드(263)는 실(235) 및 제 2 배럴(219)에 대하여 피스톤(231)을 정렬시키도록 기능한다. 가이드(263)는 마찰 결합에 의해 제 2 배럴(219)에 피스톤(231)을 고정시키도록 더 기능한다.

피스톤(231)은 내부 벽(251) 및 내측 플로어(271)에 의해 정의되는 내측 보울(267)을 더 포함한다. 일 실시예에서, 내측 플로어(271)는 도 11에 도시된 바와 같이 두 단계 또는 다 단계로 구성될 수 있으나, 내측 플로어(271)는 단일 단계 및/또는 실질적으로 평면으로 구성될 수도 있다. 내측 플로어(271)는, 피스톤 스프링(243)의 단부를 수용하기 위해 리세스(273)를 내측 플로어(271) 아래에 정의하도록 배치될 수 있다(도 11 및 도 13 참조). 조절기 통로(275)는 내측 플로어(271)를 통해 지나간다. 밸브 시트(279)는 조절기 통로(275)에 인접하여 내측 보울(267)에 배치되어, 조절기 통로(275)를 통한 유체 교환이 밸브 바디를 구비한 밸브 시트(279)의 선택적인 결합에 의해 선택적으로 제어될 수 있다(도 15를 참조로 보다 상세하게 기술됨).

웰(283)은 피스톤(231)의 고리(255)에 배치되고, 채널(287)은 웰(283)과 내측 보울(267) 사이에 유체를 교환하도록 연결된다. 채널(287)은 웰(283)과 내측 보율(267) 간의 유체 교환을 허용한다.

여전히 도 9 내지 도 11을 참조하지만, 또한 도 14 및 도 15를 참조하면, 실(235)은 스커트부(295)에 의해 둘레가 정의되는 중앙부(291)를 포함한다. 복수의 안내 구멍들(299)이 중앙부(291)에 배치되어, 감압원(211)이 조립되는 경우 피스톤(231)의 가이드(263)를 수용한다. 교환 구멍(301)이 유사하게 중앙부(291)에 배치되고, 일 실시예에서, 교환 구멍(301)은 안내 구멍(299)과 같이 실의 중앙으로부터 동일 간격만큼 방사상으로 이격된다. 교환 구멍(301)은 실(235)의 중앙부(291)를 통해 유체 교환을 허용하고, 조립 시 피스톤(231)의 웰(283)을 사용하여 유체 교환을 허용한다.

실(235)의 스커트부(295)는 중앙부(291)로부터 축방향 및 반경방향으로 바깥쪽으로 연장된다. 도 11에 도시된 바와 같이, 방사상 바깥 방향으로 연장되는 스커트부(295)는 제 1 배럴(215)의 내측면(305)과 결합하여, 실(235)을 지나는 단방향 유체 교환을 허용한다. 다른 말로, 피스톤(231)이 실(235)의 타측을 향해 배치되어 있는 실(235)의 측면으로부터 유체 흐름이 흐르는 경우, 실(235)의 스커트부(295)는, 유체가 스커트부(295)를 지나 흐르도록 한다. 그러나, 스커트부(295)는 실질적으로 반대 방향으로의 유체의 흐름을 방지한다. 실의 스커트부가 스커트부(295)를 지나는 유체 교환을 효과적으로 제어하지만, 밸브 부재, 예컨대 체크 밸브 또는 다른 밸브가 그 대신에 이러한 기능을 수행하도록 사용될 수 있다.

도 11 및 도 15에 보다 상세하게 도시된 바와 같이, 밸브 바디(303)는 실(235)의 중앙부(291) 상에 배치된다. 많은 타입, 형상 및 사이즈의 밸브 바디가 사용될 수 있지만, 밸브 바디(303)는 피스톤(231)의 밸브 시트(279)와 밀봉하여 결합되도록 구성되는, 정점(309)을 가진 콘 형상일 수 있다. 밸브 바디(303)가 실(235)과 일체형으로 도시되지만, 대안적으로 밸브 바디(303)는 밸브 시트(279)와 결합되도록 제공되는, 실(235)과 분리된 컴포넌트일 수 있다.

일 실시예에서, 실(235) 및 밸브 바디(303) 둘 모두는 의료용 실리콘을 포함할 수 있는 탄성중합체(elastomeric) 물질로 만들어지지만, 이에 제한되지는 않는다. 많은 다른 물질들이 실(235) 및 밸브 바디(303)를 구성하거나, 형성하거나 그렇지 않으면 생성하도록 사용될 수 있지만, 내측면(305)을 가진 스커트부(295)와 밸브 시트(279)를 가진 밸브 바디(303)의 밀봉 성질을 개선하도록 연성 물질이 사용되는 것이 바람직하다.

보다 구체적으로 도 11을 참조하면, 조절기 스프링(307)은 밸브 바디(303)를 피스톤(231) 및 밸브 시트(279)로부터 멀리 편향시키도록 제공된다. 조절기 스프링(307)의 일 단부는 피스톤(231)의 내측 보울(267) 내의 밸브 시트(279) 주변에서 동심원적으로 배치될 수 있으며, 조절기 스프링(307)의 다른 단부는 밸브 바디(303) 주변에 배치될 수 있다. 조절기 스프링(307)에 의해 제공되는 편향력은 밸브 바디(303)를, 유체 교환이 조절기 통로(275)를 통해 허용되는 개방 상태로 가압한다. 일 실시예에서, 스프링(307)이 개방 상태로 밸브 바디(303)를 편향시키는 경우, 실의 연성으로 인해 실(235)의 중심부(291)만이 위로 이동한다(도 20 참조). 다른 실시예에서, 스프링(307)의 편향력은 실(235) 전체를 도 20a에 도시된 바와 같이 개방 상태로 이동시킬 수 있다.

도 9 내지 도 11을 다시 참조하지만, 또한 도 16 및 도 17을 참조하면, 제 2 배럴(219)은 제 1 하우징부(311) 및 제 2 하우징부(315)를 포함한다. 제 1 하우징부(311)는 제 1 하우징부(311)의 개방단에 인접하여 배치된 구멍(323)을 구비한 외측 셸(319)을 포함한다. 플로어(327)는 개방단과 마주보는 제 1 하우징부(311)의 단부 상에서 외측 셸(319)과 일체로 형성되거나 그렇지 않으면 이에 연결된다. 통로(311)는 플로어(327) 내에서 중앙에 배치될 수 있다. 보스(333)는 제 1 하우징부(311)과 일체로 형성되거나 그에 연결된다. 보스(333)는 배출 포트(227)를 포함하며, 상기 배출 포트는 구멍(323)과 물리적으로 정렬되어 전달 관이 배출 포트(227)와 유체를 교환할 수 있도록 한다. 일 실시예에서, 보스(323)는 배출 포트(227)가 제 1 하우징부(311) 내에 배치된 도관(335)과 유체를 교환하도록 하는 90도 유체 맞춤을 갖는다. 도관(335)은 외측 셀과 동일하거나 유사한 물질로 형성된 경식 도관이거나, 다른 실시예에서, 도관(335)은 연성일 수 있다.

보다 구체적으로 도 17을 참조하면, 복수의 안내 구멍들(337)은 제 1 하우징부(311)의 플로어(327) 내에 배치된다. 감압원(211)이 조립되는 경우, 앙ㄴ내 구멍(337)은 피스톤(231)의 가이드(263)를 수용하여 제 2 배럴(219)이 피스톤(231)과 정렬된 상태를 보장한다. 가이드(263)와 안내 구멍(337) 간의 마찰 결합은 피스톤(231)과 제 2 배럴(219)의 상대적인 위치를 고정시키도록 도와준다. 하지만, 피스톤(231) 및 제 2 배럴(219)이 다른 수단에 의해 고정될 수 있음은 쉽게 명백해질 것이다. 교환 구멍(338)은 또한 플로어(327)에 배치되어 플로어(327)를 통한 도관 과의 유체 교환을 허용한다.

제 2 하우징부(315)는 가이드(343)와 일체로 형성되거나 그렇지 않으면 그에 연결된 단부 캡(339)을 포함할 수 있다. 이와 함께, 단부 캡(339) 및 가이드(343)는 제 1 하우징부(311)의 외측 셸(319)과 슬라이드 식으로 결합하여 실질적으로 제 2 배럴(219)을 형성한다(다양한 구멍 및 통로를 예외로 함). 제 2 배럴(219)이 보다 적은 수의 컴포넌트로 구성될 수 있지만, 제 1 하우징부(311) 및 제 2 하우징부(315)의 구비는 제 2 배럴(219) 내에서 보다 용이한 액세스를 허용하고, 또한 감압원(211)의 보다 용이한 조립을 허용한다. 제 1 하우징부(311) 및 제 2 하우징부(315)의 슬라이딩 결합에 관한 추가적인 장점은 이하 보다 상세하게 설명된다.

샤프트(347)는 단부 캡(339)으로부터 연장되고, 단부 캡(339)과 마주보는 결합 단부를 포함한다. 제 2 배럴(219)이 조립되는 경우, 샤프트는 제 2 배럴(219)의 길이방향 축과 실질적으로 동축을 이루고, 제 1 하우징부(311)의 플로어(327) 내의 통로(331)을 통해 연장된다. 스프링(351)은 제 2 배럴(219) 내에 배치되어, 스프링(351)의 일 단부는 제 1 하우징부(311)의 플로어(327)에 유지되고, 스프링(351)의 다른 단부는 제 2 하우징부(315)의 샤프트(347) 또는 다른 부분에 유지된다. 스프링(351)은 샤프트(347) 및 제 2 하우징부(315)의 다른 부분을 분리 상태로 편향시키며(도 11에 도시된 샤프트(347)의 상태 참조), 상기 분리 상태는 샤프트(347)의 결합 단부(349)가 실(235) 또는 밸브 바디(303)에 유지되지 않는 상태이다. 제 1 및 제 2 하우징부(311, 315) 간의 슬라이딩 관계 및 결합은 사용자가 (스프링(351)의 편향력에 대항하여) 제 2 하우징부에 힘을 작용하도록 하여, 제 2 하우징부(315)를 결합 상태로 이동시킨다. 결합 상태에서, 샤프트(347)의 결합 단부(345)는 밸브 바디(303) 위의 실(235)에 유지되며(도 18 참조), 이는 밸브 시트(279)에 대항하여 밸브 바디(303)에 힘을 작용하여, 조절기 통로(275)를 통한 유체 교환을 방지한다.

감압원(211)이 조립되는 경우, 도 11에 도시된 바와 같이, 충전 챔버(355)는 피스톤(231) 아래에서 제 1 배럴(215) 내에 정의된다. 조절 챔버(359)는 실(235) 아래에서 피스톤(231)의 내측 보울(267) 내에 정의된다. 조절기 통로(275)는 밸브 바디(303)의 위치에 따라 충전 챔버(355)와 조절 챔버(359) 간의 선택적인 유체 교환을 허용한다. 조절 챔버(359)는 채널(287)을 통하여 피스톤(231)의 웰(283)과 유체를 교환한다. 웰(283)은 실(235)의 교환 구멍(301) 및 제 1 하우징부(311)의 교환 구멍(338)과 정렬되며, 교환 구멍(338)은 웰(283), 도관(335) 및 제 2 배럴(219)의 배출 포트(227) 간의 유체 교환을 허용한다.

조절기 통로(275)는 피스톤(231) 내에 배치되는 것으로 도시되지만, 그 대신 조절기 통로(275)는 제 1 배럴(215)의 벽을 통해 경로가 형성될 수 있다. 조절기 통로(275)는 챔버 간의 유체 교환을 허용하기에 적합한 임의의 도관일 수 있다.

동작 시, 감압원(211)은 감압 치료 시스템(100)의 컴포넌트(도 1 참조)와 유사한 감압 치료 시스템의 다른 컴포넌트와 함께 사용될 수 있다. 감압원(211)의 배출 포트(227)는, 전달 관 또는 조직 부위에 유체를 교환하도록 연결된 다른 도관에 연결되도록 구성된다. 일 실시예에서, 유체 캐니스터가 감압원(211)에 일체로 형성될 수 있지만, 감압원(211)은 임의의 내부 챔버 내에 상처 삼출물 또는 다른 유체를 수집하도록 의도되지 않는다. 일 실시예에서, 감압원(211)은 삼출물이 적게 배출되는 상처에 사용될 수 있거나, 또는 외부 캐니스터 또는 흡수성 드레싱과 같은 대안적인 수집 시스템이 유체를 수집하기 위해 사용될 수 있다.

도 11 및 도 18을 참조하면, 감압원(211)의 팽창 상태(도 11 참조) 및 압축 상태(도 18 참조)가 도시된다. 팽창 상태에서, 감압원(211)은 "충전"되어 있지 않으며, 따라서 감압을 배출 포트(227)로 전달할 수 없다. 감압원(211)을 준비시키기 위해, 제 2 배럴(219)은 사용자에 의해 수동으로 제 1 배럴(215)로 압축되어, 감압원(211)은 압축 상태에 위치된다. 사용자에 의해 제 2 배럴(219)로 작용된 힘은 피스톤 스프링(243)에 의해 제공되는 편향력보다 더 커야 한다. 제 2 배럴(219)이 제 1 배럴(215) 내에서 압축되고 제 1 배럴(215)의 폐쇄단을 향해 이동함에 따라, 사용자에 의해 제 2 배럴(219)에 작용되는 힘은 또한 실(235) 및 피스톤(231)으로 전달된다. 제 2 배럴(219), 실(235) 및 피스톤(231)의 압축 상태로의 이동은 충전 챔버(355)의 용적을 감소시킨다. 충전 챔버(355)의 용적이 줄어듬에 따라, 충전 챔버(355) 내의 압력은 상승하지만, 충전 챔버(355) 내의 공기 및 다른 기체는, 충전 챔버(355) 내의 증가된 압력으로 인해 실(235)의 스커트부(295)를 지나 빠져나올 수 있게 된다.

사용자가 제 2 배럴(219)에 작용된 압축력을 해제하는 경우, 피스톤(231) 상의 피스톤 스프링(243)에 의해 작용되는 편향력은 피스톤(231), 실(235) 및 제 2 배럴(219)을 팽창 상태로 이동시킨다. 이러한 이동이 발생함에 따라, 충전 챔버(355)의 용적은 증가한다. 실(235)의 스커트부(295)가 오직 단방향성 흐름만을 허용하므로, 공기 및 다른 기체가 스커트부(295)를 지나 충전 챔버(355)로 유입되는 것이 허용되지 않는다. 그 결과, 용적이 증가함에 따라 압력 감소(즉, 감압의 생성)가 발생한다. 충전 챔버(355) 내에 생성된 감압의 양은 피스톤 스프링(243)의 스프링 상수 및 실(235)의 온전함에 의존한다. 일 실시예에서, 조직 부위로 제공될 감압의 양보다 더 큰 감압(즉, 보다 낮은 절대 압력)이 생성되는 것이 요구된다. 예를 들어, 조직 부위로 125 mmHg의 감압을 제공하는 것이 요구되는 경우, 충전 챔버(355)가 150 mmHg의 감압으로 충전되는 것이 요구될 수 있다.

조절 챔버(359)는 배출 포트(227) 및 조직 부위로 전달되는 요구 치료 압력을 생성하도록 사용된다. 충전 챔버(355) 내의 감압이 조절 챔버(359) 내의 감압보다 더 크고, 조절 챔버(359) 내의 감압이 요구 치료 압력보다 더 낮은 경우, 실(235)에 대한 윗방향 힘(조절 챔버(359) 내의 증가된 절대 압력 및 조절기 스프링(307)의 편향력에 의해 작용됨, 이들 둘 모두는 실(235)에 대해 아래 방향으로 작용되는 대기압에 대항함)은 밸브 바디(303)를 개방 상태로 이동시켜(도 20 참조), 충전 챔버(355)와 조절 챔버(359) 간의 유체 교환을 허용한다. 실(235) 위에서 대기압에 대해 균형을 유지하는 조절 챔버(359) 내의 감압이 조절기 스프링(307)의 편향력에 대응하기에 충분하게 되고 밸브 바디를 폐쇄 상태(도 19 참조)로 이동시킬 때까지, 충전 챔버(355)는 조절 챔버(359)를 감압으로 지속적으로 충전시킨다(즉, 조절 챔버(359) 내의 절대 압력은 지속적으로 감소함). 조절 챔버(359)가 요구되는 치료 압력으로 충전되는 경우, 이러한 압력은 전술한 바와 같이 배출 포트로 전달될 수 있다.

감압원(211)이 치료를 위해 전달관 및 조직 부위에 초기에 연결되는 경우, 제 1 배럴(215) 내의 제 2 배럴(219)을 다수 번 압축하는 것이 필요할 수 있을 것이다. 각각의 압축 행정이 완료됨에 따라, 관 및 조직 부위의 압력이 요구 치료 압력에 접근하기 시작할 때까지, 충전 챔버(355) 내에 생성된 감압은 공기 및 임의의 다른 기체를 전달 관 및 조직 부위로부터 끌어올 것이다.

감압원(211)이 하나 또는 그 이상의 압축에 의해 준비됨에 따라, 충전 챔버(355) 밖으로 밀려나가는 공기 및 다른 양의 방향으로 가압되는(positively-pressurized) 기체가 실(235)의 스커트부(295)를 지나 밀려나고 조절 챔버(359)로 밀려나지 않는 것이 중요하다. 조절 챔버(359)를 향하는 양의 방향으로 가압된 기체의 흐름은 전달 관 및 조직 부위로 전달될 수 있으며, 이는 조직 부위로 적용되는 감압에 대응할 것이다. 양의 방향으로 가압된 기체가 조절 챔버(359)로 유입되는 것을 방지하기 위해, 샤프트(347)는 실(235) 및 밸브 바디(303)와 결합하도록 제공된다. 제 2 배럴(219)이 제 1 배럴(215) 내에서 압축됨에 따라, 제 2 하우징부(315)는 제 1 하우징부(311)에 대하여 이동하여, 샤프트(347)는 밸브 바디(303)를 폐쇄 상태로 유지하는 밸브 바디(303)에 힘을 가한다. 샤프트(347)가 감압원(211)의 전체 압축 또는 충전 행정 도중 결합된 상태를 유지하므로, 충전 챔버(355) 내의 공기는 실(235)을 지나 환기되고 조절 챔버(359)로는 환기되지 않는다.

제 1 배럴(215), 제 2 배럴(219), 피스톤(231) 및 실(235)을 포함하는 감압원(211)이 여기에서 실린더 형으로 기술되었으나, 이들 컴포넌트 모두가 임의의 사이즈 또는 형태일 수 있음이 쉽게 명확해질 것이다. 추가적으로, 밸브 시트(279) 및 밸브 바디(303)의 상대적인 위치는 역으로 구성되어, 밸브 바디(303)가 밸브 시트(279) 아래에 배치될 수 있다.

도 21 및 도 22를 참조하면, 감압 치료 시스템(511)은 조직 부위(517)에 배치된 드레싱(515)으로 감압을 전달하는 감압 치료 장치(513)를 포함한다. 감압 치료 장치는 제 1 신축성 주머니(521) 및 제 2 신축성 주머니(523)를 포함한다. 신축성 주머니(521, 523)는 탄성중합체 물질, 예컨대 실리콘 폴리머, 고무 또는 다른 탄성 중합계 물질로 제조된다. 제 1 신축성 주머니(521)는 편향 부재(529)에 배치된 압축성 챔버(527)를포함한다. 제 2 신축성 주머니(523)는 편향 부재(537)에 배치된 충전 챔버(535)를 포함한다. 편향 부재(529, 537)는, 챔버(527, 535)의 붕괴를 저지하는 편향력을 제공하는 임의의 장치일 수 있다. 일 실시예에서, 편향 부재(529, 537)는, 챔버(527, 535) 내 또는 그를 통한 유체의 흐름을 허용하지만, 감압 치료 장치(513)를 둘러싼 대기압보다 낮은 압력에 챔버가 노출되는 경우에는 붕괴를 저지하는 다공성 폼일 수 있다.

제 1 신축성 주머니(521)는, 제 1 신축성 주머니(521)가 사용자에 의해 압축되는 경우, 압축성 챔버(527)로부터 공기의 배출을 허용하는 일방향 밸브(541)를 포함한다. 압축성 챔버(527) 내의 편향 부재(529)가 제 1 신축성 주머니(521)를 다시 팽창 상태로 이동시키도록 시도함에 따라, 일방향 밸브(541)는 유체가 일방향 밸브(541)를 통해 압축성 챔버(527)로 유입되는 것을 방지하거나 실질적으로 감소시킨다. 그 대신, 유체는 제 1 신축성 주머니(521)와 제 2 신축성 주머니(523) 사이에 배치된 일방향 밸브(551)를 통해 압축성 챔버(527)로 유입된다. 이러한 유체는 충전 챔버(535)로부터 압축성 챔버(527)로 이동되어 충전 챔버(535) 내에 감압을 생성한다. 제 1 신축성 주머니(521)는 압축되고 다수 번 팽창하도록 허용되어 충전 챔버(535) 내에 요구되는 양의 감압을 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 충전 챔버(535) 내의 편향 부재(537)는 압축성 챔버(527) 내에 배치된 편향 부재(529)보다 더 붕괴에 저항하는 다공성 폼이다. 이러한 구성은 충전 챔버(535)가 붕괴에 저항할 수 있도록 하여, 보다 큰 감압이 충전 챔버(535)에 저장될 수 있도록 한다.

충전 챔버(535)는 드레싱(515)과 유체를 교환하도록 배치되어 감압을 조직 부위(517)로 전달한다. 조절기 부재(561)는 충전 챔버(535)와 조직 부위(517) 사이에 배치되어, 충전 챔버(535)에 의해 조직 부위(517)로 전달되는 압력을 조절한다. 조절기 부재(561)는 여기에 기술된 다른 조절기와 유사할 수 있거나, 또는 압력을 조절할 수 있는 임의의 다른 타입의 조절기 또는 장치일 수 있다. 일 실시예에서, 충전 챔버(535) 내의 압력이 대기압보다 더 낮고, 조직 부위(517)로 전달될 요구 치료 압력보다 더 낮게 형성되는 것이 요구된다. 조절기 부재(561)는, 조직 부위(517)로 전달되는 압력이 요구 치료 압력 아래로 감소하지 않도록 보장한다. 조직(517)으로 공급되는 압력이 요구 치료 압력을 초과하기 시작하는 경우(즉, 더 많은 감압이 필요한 경우), 조절기는 충전 챔버(535)와 조직 부위(517) 간의 유체 교환을 허용하도록 개방한다.

도 21 및 도 22에 도시된 실시예에서, 감압 치료 장치는 여기에 기술된 다른 실시예와 일부 사항에서 유사한 충전 챔버를 구비하는 것으로 기술되었다. 이러한 특정 실시예에서는 잘 정의된 조절 챔버가 기술되지는 않았지만, 조절 챔버는 조절된 압력이 유지되는 드레싱(515) 내에 구비되거나, 또는 조절기 부재(561)를 드레싱(515)에 연결시켜 유체를 교환하는 유체 도관 내에 구비된다.

도 23을 참조하면, 여기에 기술된 조절 챔버와 같은 조절 챔버 내에서 시간에 걸친 압력의 변화를 도시하는 그래프가 제공된다. 조절 챔버를 재충전시키는 충전 챔버의 기능은, 감압원의 동작 도중 조절 챔버 내의 압력이 요구 치료 압력으로부터 거의 변화하지 않도록 한다.

전술한 바로부터, 충분한 장점을 가진 발명이 제공되었음이 명백할 것이다. 본 발명이 오직 일부의 형태로만 도시되었지만, 본 발명은 이에 제한되지 않고 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않은 채 다양한 변경 및 변형이 허용될 수 있다.

150: 감압원 154: 충전 챔버
156: 통로 158: 조절 챔버
162: 조절기 부재 164: 피스톤
166: 조절기 스프링

Claims (32)

  1. 수동식 감압 펌프에 있어서,
    실질적으로 실린더형인 벽 및 폐쇄단을 구비하는 제 1 배럴;
    상기 제 1 배럴 내에서 이동가능하게 배치되고, 상기 제 1 배럴의 상기 폐쇄단과 피스톤 사이에 충전 챔버가 정의되는 피스톤;
    상기 충전 챔버의 용적을 증가시키는 방향으로 상기 피스톤을 편향시키도록 상기 피스톤과 결합되어 동작하는 피스톤 스프링;
    상기 제 1 배럴 내에 배치되고, 실(seal)과 상기 피스톤 사이에 조절 챔버가 정의되는 실;
    상기 충전 챔버와 상기 조절 챔버 간에 유체 교환을 제공하는 조절기 통로;
    상기 감압 펌프가 사용자에 의해 수동으로 구동되는 경우, 상기 피스톤을 압축 상태로 이동시키도록 상기 피스톤과 결합되어 동작하는 제 2 배럴; 및
    상기 충전 챔버와 상기 조절 챔버 간의 유체 교환을 선택적으로 허용하거나 방지하도록 상기 조절기 통로와 결합되어 동작하는 밸브 바디를 포함하는 수동식 감압 펌프.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 밸브 바디를 개방 상태로 편향시키도록 상기 밸브 바디와 결합되어 동작하는 조절기 스프링을 더 포함하는 수동식 감압 펌프.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 밸브 바디는 상기 실의 중심부 상에 배치되는 수동식 감압 펌프.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 실은 탄성중합체 물질인 수동식 감압 펌프.
  5. 제 1항에 있어서,
    개방 상태를 향해 상기 밸브 바디 상에 편향력을 작용하도록 상기 밸브 바디와 결합되어 동작하고, 상기 개방 상태의 밸브 바디는 상기 조절기 통로를 통한 유체 교환을 허용하는 조절기 스프링을 더 포함하며,
    상기 밸브 바디 상의 편향력은 상기 조절 챔버 내의 압력에 의해 대응되며,
    상기 조절 챔버 내의 압력이 요구 치료 압력보다 낮거나 같은 경우, 상기 밸브 바디는 폐쇄 상태에 위치되고,
    상기 조절 챔버 내의 압력이 상기 요구 치료 압력보다 높은 경우, 상기 밸브 바디는 상기 개방 상태에 위치되는 수동식 감압 펌프.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 충전 챔버는 제 1 압력을 저장하고,
    상기 조절 챔버는 제 2 압력을 저장하고,
    상기 제 1 압력은 상기 제 2 압력보다 더 낮고,
    상기 제 1 압력 및 상기 제 2 압력은 대기압보다 더 낮은 수동식 감압 펌프.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 압력은 약 -150 mmHg이고,
    상기 제 2 압력은 약 -125 mmHg인 수동식 감압 펌프.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 조절기 통로는 상기 피스톤을 통과하는 수동식 감압 펌프.
  9. 제 1항에 있어서,
    개방 상태를 향해 상기 밸브 바디 상에 편향력을 작용하도록 상기 밸브 바디와 결합되어 동작하고, 상기 개방 상태의 밸브 바디는 상기 조절기 통로를 통한 유체 교환을 허용하는 조절기 스프링을 더 포함하며,
    상기 충전 챔버는 대기압보다 더 낮은 제 1 압력을 저장하며,
    상기 조절 챔버는 상기 대기압보다 더 낮은 제 2 압력을 저장하고, 상기 제 1 압력은 상기 제 2 압력보다 더 낮으며,
    상기 밸브 바디 상의 편향력은 상기 조절 챔버 내의 상기 제 2 압력에 의해 대응되며,
    상기 제 2 압력이 요구 치료 압력보다 더 낮거나 같은 경우, 상기 밸브 바디는 폐쇄 상태에 위치되며,
    상기 제 2 압력이 상기 요구 치료 압력보다 더 높은 경우, 상기 밸브 바디는 상기 개방 상태에 위치되는 수동식 감압 펌프.
  10. 폐쇄단을 구비한 피스톤 챔버;
    상기 피스톤 챔버 내에 배치되고, 팽창 상태와 압축 상태 사이에서 이동가능한 피스톤;
    상기 피스톤과 상기 폐쇄단 사이에 배치되고, 상기 피스톤이 상기 압축 상태에 있는 경우 제 1 용적을 갖고, 상기 피스톤이 상기 팽창 상태에 있는 경우 제 2 용적을 갖고, 상기 제 1 용적은 상기 제 2 용적보다 더 작은 충전 챔버;
    상기 피스톤을 상기 팽창 상태로 편향시키는 편향 부재;
    상기 피스톤이 상기 압축 상태로 이동함에 따라 유체가 상기 충전 챔버로부터 배출되도록 하고, 상기 피스톤이 상기 팽창 상태로 이동함에 따라 유체가 상기 충전 챔버로 유입되는 것을 방지하는 밸브 부재;
    조절 챔버;
    상기 조절 챔버와 상기 충전 챔버 간에 유체 교환을 허용하는 통로; 및
    상기 충전 챔버와 상기 조절 챔버 간의 상기 통로를 통한 유체 교환을 조절하는 조절기 부재를 포함하는 감압 치료 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 조절 챔버 내의 압력이 요구 치료 압력보다 낮거나 같은 경우, 상기 조절기 부재는 상기 통로를 통한 유체 교환을 방지하도록 상기 통로를 폐쇄하고,
    상기 조절 챔버 내의 압력이 상기 요구 치료 압력보다 높은 경우, 상기 조절기 부재는 상기 통로를 통한 유체 교환을 허용하도록 상기 통로를 개방시키는 감압 치료 장치.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 밸브 부재는 상기 충전 챔버로의 단방향성 유체 흐름을 허용하는 실인 감압 치료 장치.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 조절기 부재는:
    상기 통로에 인접하여 배치되는 밸브 시트; 및
    상기 통로를 통한 유체 교환을 실질적으로 감소시키도록 상기 밸브 시트와 결합할 수 있는 밸브 바디를 더 포함하는 감압 치료 장치.
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 충전 챔버는 제 1 압력을 저장하고,
    상기 조절 챔버는 제 2 압력을 저장하고,
    상기 제 1 압력은 상기 제 2 압력보다 더 낮고,
    상기 제 1 압력 및 상기 제 2 압력은 대기압보다 더 낮은 감압 치료 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제 1 압력은 약 -150 mmHg이고,
    상기 제 2 압력은 약 -125 mmHg인 감압 치료 장치.
  16. 제 10항에 있어서,
    상기 충전 챔버는 대기압보다 더 낮은 제 1 압력을 저장하고,
    상기 조절 챔버는 상기 대기압보다 더 낮은 제 2 압력을 저장하고, 상기 제 1 압력은 상기 제 2 압력보다 더 낮으며,
    상기 조절 챔버 내의 제 2 압력이 요구 치료 압력보다 더 낮거나 같은 경우, 상기 조절기 부재는 상기 통로를 통한 유체 교환을 방지하도록 상기 통로를 폐쇄하고,
    상기 제 2 압력이 상기 요구 치료 압력보다 높은 경우, 상기 조절기 부재는 상기 통로를 통한 유체 교환을 허용하도록 상기 통로를 개방시키는 감압 치료 장치.
  17. 제 10항에 있어서,
    상기 편향 부재는 피스톤 스프링인 감압 치료 장치.
  18. 대기압보다 더 낮은 제 1 압력을 저장하는 충전 챔버;
    상기 대기압보다 더 낮은 제 2 압력을 저장하고, 상기 제 1 압력은 상기 제 2 압력보다 더 낮은 조절 챔버;
    상기 조절 챔버와 상기 충전 챔버 간에 유체 교환을 제공하는 도관; 및
    상기 제 2 압력이 요구 치료 압력보다 더 낮거나 같은 경우 상기 도관을 통한 유체 교환을 방지하고, 상기 제 2 압력이 상기 요구 치료 압력을 초과하는 경우 상기 도관을 통한 유체 교환을 허용하도록, 상기 도관과 결합되어 동작하는 조절기 부재를 포함하는 감압 치료 장치.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 충전 챔버로 감압을 전달하는 전기 펌프를 더 포함하는 감압 치료 장치.
  20. 제 18항에 있어서,
    상기 충전 챔버로 감압을 전달하는 수동식 펌프를 더 포함하는 감압 치료 장치.
  21. 제 18항에 있어서,
    상기 조절기 부재는:
    상기 도관에 인접하여 배치되는 밸브 시트; 및
    상기 도관을 통한 유체 교환을 실질적으로 감소시키도록 상기 밸브 시트와 결합할 수 있는 밸브 바디를 더 포함하는 감압 치료 장치.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 도관을 통한 유체 교환을 허용하는 개방 상태로 상기 밸브 바디를 가압하도록 상기 밸브 바디와 결합되어 동작하는 스프링을 더 포함하는 감압 치료 장치.
  23. 제 18항에 있어서,
    상기 제 1 압력은 약 -150 mmHg이고,
    상기 제 2 압력은 약 -125 mmHg인 감압 치료 장치.
  24. 조직 부위에 배치되도록 구성된 매니폴드;
    상기 조직 부위로 요구 치료 압력을 전달하도록 상기 조직 부위와 유체를 교환하는 조절 챔버;
    상기 요구 치료 압력보다 더 낮은 충전 압력을 저장하도록 구성된 충전 챔버;
    상기 조절 챔버와 상기 충전 챔버 간에 유체 교환을 제공하는 통로; 및
    상기 조절 챔버 내의 압력이 상기 요구 치료 압력보다 더 낮거나 같은 경우 상기 통로를 통한 유체 교환을 실질적으로 감소시키고, 상기 조절 챔버 내의 압력이 상기 요구 치료 압력을 초과하는 경우 상기 통로를 통한 유체 교환을 허용하도록, 상기 통로와 결합되어 동작하는 밸브 바디를 포함하는 감압 치료 시스템.
  25. 제 24항에 있어서,
    상기 요구 치료 압력은 약 -125 mmHg이고,
    상기 충전 압력은 약 -150 mmHg인 감압 치료 시스템.
  26. 제 24항에 있어서,
    상기 충전 챔버로 상기 충전 압력을 전달하는 전기 펌프를 더 포함하는 감압 치료 시스템.
  27. 제 24항에 있어서,
    상기 충전 챔버로 상기 충전 압력을 전달하는 수동식 펌프를 더 포함하는 감압 치료 시스템.
  28. 제 24항에 있어서,
    상기 밸브 바디는 상기 통로에 인접한 밸브 시트와 결합하도록 구성되어, 상기 통로를 통한 유체 교환을 실질적으로 감소시키는 감압 치료 시스템.
  29. 제 24항에 있어서,
    상기 밸브 바디를 개방 상태로 가압하도록 상기 밸브 바디와 결합되어 동작하는 스프링을 더 포함하고, 상기 개방 상태의 밸브 바디는 상기 통로를 통한 유체 교환을 허용하는 감압 치료 시스템.
  30. 조직 부위에 감압 치료를 제공하는 방법에 있어서,
    충전 챔버 내에 충전 압력을 저장하는 단계;
    조절 챔버로부터 상기 조직 부위로 요구 치료 압력을 전달하는 단계; 및
    상기 조절 챔버 내의 압력이 상기 요구 치료 압력을 초과하는 경우, 상기 충전 챔버와 상기 조절 챔버 간의 유체 교환을 허용함으로써 상기 조절 챔버 내의 압력을 감소시키는 단계를 포함하는 감압 치료 제공 방법.
  31. 제 9항에 있어서,
    상기 충전 챔버와 상기 조절 챔버 간의 유체 교환을 방지하도록 상기 충전 챔버와 상기 조절 챔버 사이의 도관을 선택적으로 차단하는 단계를 더 포함하는 감압 치료 제공 방법.
  32. 제 9항에 있어서,
    상기 충전 챔버의 용적을 수동으로 감소시키고 그리고 나서 상기 충전 챔버의 용적이 팽창하도록 함으로써, 상기 충전 챔버를 충전하는 단계를 더 포함하는 감압 치료 제공 방법.
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