TWI413518B - 控制單元總成 - Google Patents

Description

控制單元總成

本發明關於一種用於一醫療裝置之控制單元總成且特別是一種氣動式醫療裝置，例如一種用於一肢體之壓縮裝置。較特別的是，本發明關於一種用於一可攜式壓縮裝置之控制單元總成，其適用於腿部靜脈腫、水腫、深度靜脈血栓及血管病變。

許多醫療裝置吾人已知其需以流體將一或多個隔室膨脹至一所需之壓力，例如用於施加壓力之壓縮裝置，或壓力卸載裝置，例如用於使壓力點均勻之氣墊或墊褥。壓縮裝置已知用於將壓縮性壓力施加於一病患之肢體。這些類型之裝置主要用於協助預防深度靜脈血栓(DVT)、血管病變及減輕水腫。先前技術裝置適用於醫院設置，其有利於對發生此狀況之高危險群患者作DVT預防。US 5117812、US 5022387與US 5263473(Kendall公司所有)、US 6231532(Tyco國際公司所有)、US 6440093(McEwen等人所有)及US 6463934(Aircast公司所有)皆揭露該等裝置。

壓縮性治療被用於腿部靜脈腫之治療上。該治療有賴於壓縮達成減輕水腫及改善血液經由靜脈系統回流。由此而減少供給至肢體之血液之停留時間及造成組織崩潰之肢體內抗凝狀況之嚴重性。

肢體之壓縮可以藉由一氣動或液壓式壓縮裝置達成。

WO 2004/084790揭露某一類型之可攜式壓縮裝置。"可攜式"意指穿戴上該壓縮裝置之使用者走動較為自由。WO 2004/084790之裝置包含一或多個流體可膨脹式反褶片，其含有一或多個配置用於裝設在一腿或一臂上之隔室。該裝置容許該等隔室內之壓力調整取決於所需之壓力構型。由套筒或反褶片內隔室施加之壓力係由一泵與多數個閥維持，泵與閥則由一自動控制單元操作，其偵測出整個裝置之各隔室內之壓力下降或上昇。當過量或不足之壓力由一設於隔室內之感測器偵測到時，該控制單元即激勵該泵以回復到所需之壓力。

在先前技術之該壓縮裝置中，該控制單元為一分離之組件，其典型上未整合於該壓縮裝置且為遠距操作。通常是位於使用者腰帶、放入一口袋內或帶在手上，對於使用者並不方便。

由於一控制單元大致包括一泵、電子電路、用於將該控制單元連接至該壓縮裝置之導管、閥、一電源、等等，所以控制單元常常很龐大。亦即，習知控制單元既大且重。因此，該單元在該裝置內之定位並不實際，因為將習知控制單元接附於壓縮裝置之一外表面時會造成過重負擔而損及使用者之機動性。整合式定位亦不必要，因為大部分習知裝置是用在醫院設置，在此處病患之機動性並非主要擔心事項。若控制單元定位在該裝置上，重量即落在該裝置之接附點，導致該壓縮裝置上之一重量失衡。再者，從壓縮裝置之一外表面延伸出之一大型控制單元容易碰撞，且當使用者行動且未裝設於衣物下時其可能斷裂。

將該控制單元之尺寸減小乃有其障礙。泵與膨脹室之間之導管以往皆設於外部，且有絆倒或纏結之虞。在一般醫院裝置中之該等組件之耗電量會使電池過大而無法由裝置本身攜載，而且可能會過大而無法裝設於衣物下。

上述缺點可能造成病患低順應性及限制用途。因此吾人尋求一種小型化而成為一裝置之整合部分的控制單元，且其內部組件充分迷你化，以利於不影響到該控制單元或該醫療裝置之性能。

根據本發明之一第一態樣，其提供一種用於一醫療裝置之控制單元，其中該控制單元包含一泵、一導管及用於控制流體從該泵流過該導管之控制構件，其特徵在該導管係一位於該控制單元內之硬質內部通道。

本發明之控制單元優點為由於該導管係呈硬質，故可達成該控制單元與一構成該醫療裝置一部分之對接單元之間之可卸離式連接。其亦可使該控制單元與該醫療裝置上之對接單元之間無外部導管。依此，該控制單元可以穩固地裝卸於該醫療裝置。

根據本發明之一第二態樣，其提供一種用於一醫療裝置之控制單元總成，其中該總成包含一控制單元及一對接單元，該對接單元係位於該醫療裝置內，其中該控制單元包含一泵、一導管及用於控制流體從該泵流過該導管之控制構件，及該對接單元包含一可卸離之流體轉移連接器，用於將該導管連接於該裝置之一可膨脹室。

較佳為該對接單元亦包含一隔板，且該連接器為一較無彈性之插頭與插座型連接器。該連接器較佳為間形成一氣密且容許該控制單元重複接附及移除。該等連接器之數量及配置可通應於該裝置內之隔室數。

含硬質連接器之隔板之設置可容許該控制單元直接插入該裝置內，且容許其移除及重複插入。此可克服該控制單元總成遠距定位之必要性。取而代之的是，泵將空氣或流體從一外源抽取到該等導管內，及到隔板之硬質流體轉移連接器而進入該壓縮裝置之隔室。

硬質連接器用於穩固地固持於該控制單元總成，同時容許該控制單元穩固地卸離於該壓縮裝置。為了協助控制單元固接於該裝置，可設置另一壓接式固持構件，其作用於一彈性偏壓且可藉由按壓該控制單元上之一按鈕而釋放。

該對接單元及可卸式流體連接器之設置具有之優點在於該控制單元可移除，因而可重複使用。此係因為典型上該控制單元總成製造上所費不貲。設計成一分離式單元，其即可有多年之使用壽命且可在裝置之間與病患之間轉移。針對病患之成本效益性治療，該控制單元在每一名病患後之循環使用是有必要的，而非拋棄。對比之下，使內表面與病患皮膚接觸之醫療裝置則典型上為單次使用，且用後即丟棄，不再為特定病患所需。總之，壓縮裝置典型上有一不超過6個月之使用壽命。因此，該控制單元總成方便從醫療裝置移除及在另一醫療裝置上替換即較為有利。

本發明進一步提供該控制單元內之導管較佳為硬質內部通道，其全部以一歧管形式設於該控制單元內。

"歧管"一詞係指流體轉移導管形成該控制單元之硬質材料內之一通道迷宮。該等導管末端較佳為連接器，以適合連接於該控制單元總成與壓縮裝置之其他組件。歧管取代泵與裝置之間之複數管件，且使該控制單元小到足以被容納在該對接單元內。該對接單元較佳為該裝置之外輪廓內之一口袋。

本發明進一步提供該控制單元較佳為進一步包含複數個位於該泵與各該導管之間之閥，該複數個閥配置成一分級式結構。

"等級式或分級式閥樹狀結構"一詞係指閥根據其在流體流動方向中與泵之接近度而排列成級。最接近於泵之閥將流體導引至另外一或多級之閥。依此，該控制單元內用於控制複數個可膨脹室所需之閥數即減少。

分級式閥配置方式之設置係藉由閥數及其所佔用空間與電力消耗之減少而提供該控制單元之尺寸減小。此容許該控制單元總成接近定位於一壓縮裝置之一外套筒上或內。當斷續地設置於壓縮裝置之一外套筒內時，該控制單元之外緣在使用期間不致於碰撞或受損，因而提昇病患安全性、病患生命品質及該控制單元壽命。再者，改善病患順應性亦因為此一斷續式隱藏單元而可以想見。

該閥總成之分級式閥樹狀結構有利地提供一在壓縮裝置內選擇性改變個別隔室之空氣或流體壓力之構件，且不需要同時激勵所有閥。再者，該分級式閥樹狀結構減少了達成壓力變化所需之閥數。該樹狀結構即因需要較少閥而容許該控制單元之尺寸減小。因此，此配置方式適應於可攜式電源，例如一電池。該等閥較佳為阻流閥，因為其可進一步減少該裝置內之電力消耗。

進一步根據本發明所示，其提供一種用於一肢體上之壓縮裝置，包含一根據本發明之第一及第二態樣之控制單元總成。

較佳地，本發明之其中一態樣之一或多個可卸離式流體轉移連接器適用於與該控制單元內及該壓縮裝置內之空氣或流體轉移導管。較佳地，此可藉由該控制單元總成上之公連接器管與該壓縮裝置上之一母連接器孔結合、或該控制單元總成上之一母連接器孔與該壓縮裝置上之一公連接器管結合而達成。

一閂件可用於將公與母組件定位，以利於將該控制單元固接。較佳地，該閂件可以輕易釋放，使該控制單元總成例如可以藉由推按該壓縮裝置外部上之一按鈕而從該壓縮裝置移除。

任意數量之硬質空氣或流體轉移連接器皆可使用。惟，較佳為設有四或五個連接器，且此取決於該壓縮裝置之需求。若該等空氣或流體轉移連接器包含一硬質塑膠材料尤佳，其可整合成該隔板之一部分。其例如可在該對接單元或該隔板之製造期間利用射出成型技術達成。

本發明之第一及第二態樣之控制單元總成可包含另一(增壓器)可攜式電池，以作為一電源。其可以是一可再充電式鎳鎘、鎳金屬氫化物或鋰離子電池。

較佳地，該控制單元係以一滑動式壓接而接附於該隔板，以結合於該等連接器與該閂件。

較佳地，該壓縮裝置具有一外表面，其設有一口袋以容置且固持該控制單元總成。該對接單元係位於該口袋內，且可以方便地呈一隔板形式。

該壓縮裝置可包含許多個可膨脹室，其取決於一病患之個人需求且適用於一臂部或一腿部。在一較佳實施例中，該裝置適用於一病患之膝蓋以下，且包含三個位於膝蓋與腳踝之間區域內之可膨脹室，及二個位於腳跟與腳區域內之可膨脹室。

在又一態樣中，本發明提供一種用於一醫療裝置之控制單元總成，其中該總成包含一控制單元及一對接單元，該對接單元係位於該醫療裝置內，其中該控制單元包含一泵、一導管及用於控制流體從該泵流過該導管之控制構件，及該對接單元包含一可卸離之空氣入口連接器，用於提供空氣至該泵，該連接器備有一過濾器。

依此方式，泵之空氣入口備有一過濾器，其設於該總成之裝置側上。此意指當該裝置已到達其使用壽命之末期且更換時，該控制單元間接地備有一新的過濾器。若該過濾器設置於該控制單元內，其在該控制單元之壽命期間且未該單元未使用時不必更換。此外，過濾器在該總成之裝置側上之設置意指該控制單元及其電路之污染有限。若該過濾器設置於該控制單元內，則在該裝置之操作期間未過濾之空氣會至少盡該過濾器所能地被抽入該控制單元內。由於該過濾器設置於該控制單元外，僅有濾淨之空氣被抽入該控制單元內。此優點在於該控制單元之可靠性提昇。

在圖1中，根據本發明之一實施例之一種控制單元總成及壓縮裝置被揭示為穿戴在一病患之腿上。該裝置包含一套筒2，其具有一連接至一腳部反褶片6之腿部反褶片4。該裝置亦包含一控制單元總成8，其包含一控制單元10。控制單元10體型小且當從套筒2移除時其可用手握持。控制單元10係電池供電式且可再充電，因此當接附或卸離於套筒2時，其可再充電。圖1亦揭示設置於套筒2上且用於容納控制單元10之口袋12，及該總成之小型化。該控制單元總成係沿著該裝置之輪廓，且將該總成整合於該裝置。

圖2係俯視該裝置且該控制單元移除後之立體圖，揭示口袋12之內部及隔板14。該控制單元可滑動地結合於該口袋內且由一閂鎖構件固持於定位。圖1揭示一定位於該裝置之該口袋上之釋放鈕22，當其被按壓時可將該控制單元從該口袋釋放。

圖3係控制單元10從該總成移除後且仰視該單元之立體圖，揭示連接器16用於與該隔板之硬質連接器結合。

圖4係為了說明而從該裝置移除後之隔板14之立體圖，揭示硬質連接器18用於與該控制單元之連接器16結合。圖4揭示控制單元10滑動而結合於隔板14。當控制單元10滑入該隔板內時，其開始壓縮二彈簧20，該等彈簧用於將控制單元10及隔板14彈壓分開。控制單元10之進一步滑動則導致連接器16、18以流體密封式結合及導致該控制單元結合於一閂件，該閂件抵制彈簧20而將控制單元10固持於口袋12內。控制單元10係藉由按壓鈕22而從口袋12釋放(如圖1)，其輪廓線可見於套筒2上。彈簧20接著使該總成彈開，且控制單元10可從該裝置移除。彈簧20係一設於該隔板內之葉片彈簧形式，其同樣可將該總成之組件彈壓分開。

圖4亦揭示空氣過濾器24設置於隔板14之空氣入口/出口連接器上。由於該過濾器設置於隔板14上，因此當該控制單元用於一新裝置時，其自然亦被更換。此可減少該控制單元之服務需求。

請參閱圖5及6，控制單元10具有流體流動導管40、42、44、46、48，該等導管末端設有連接器C1、C2、C3及C4及一空氣入口/出口C5。當一隔室欲膨脹時，空氣即在一處理器(圖中未示)之指示下利用泵與閥V4及V5之操作而經過導管48吸入。該處理器指示配置於空氣入口C5與導管40、42、44、46之間之閥V3、V1及V2，以致使任意時刻下僅有一導管操作。從圖5可以看出閥V3將流體導引來/往於空氣入口/出口C5至往/來於閥V1或V2，再依序將通往連接器C1或C2、或C3或C4之流體路徑選擇性開啟或關閉。該等閥較佳為阻流閥。

一感測器S1(如圖6)位於控制單元10之連接器C1與閥V1之間之導管40內。同樣地，感測器S2、S3及S4分別位於導管42、44、46內。感測器S1至S4皆係由一處理器控制之流體壓力感測器，且配置用於提供一由該裝置內之各別隔室所施加之壓力讀數。S5獨立地監視該裝置之流體流動系統內之壓力。

圖6亦揭示空氣歧管50與其通道迷宮，其係從該泵供給空氣至連接器C1至C5各者。空氣歧管50可將習知裝置在一遠端控制單元與該裝置之連接器之間所需之外部管件取代。

2．．．套筒

4．．．腿部反褶片

6．．．腳部反褶片

8．．．控制單元總成

10．．．控制單元

12．．．口袋

14．．．隔板

16．．．連接器

18．．．硬質連接器

20．．．彈簧

22．．．釋放鈕

24．．．空氣過濾器

40、42、44、46、48．．．流體流動導管

50．．．空氣歧管

本發明之較佳實施例係參考附圖而說明，其中：圖1揭示本發明之控制單元總成與一可動式壓縮裝置整合而被穿戴在一病患肢體上時之立體圖；圖2揭示一隔板用於容置一控制單元以形成本發明總成時之立體圖；圖3揭示本發明之控制單元一端之立體圖，其揭示在使用時與該隔板連接器結合之連接器；圖4揭示該總成之隔板與控制單元從該壓縮裝置移除後之立體圖，以揭示該等連接器與用於將該總成彈開而供該控制單元卸離之彈簧之匯合；圖5揭示本發明之總成之一概略空氣流動邏輯圖；及圖6揭示圖1之總成之控制單元內部之示意圖，其揭示空氣歧管。

2．．．套筒

4．．．腿部反褶片

6．．．腳部反褶片

8．．．控制單元總成

10．．．控制單元

12．．．口袋

22．．．釋放鈕

Claims (30)

1. 一種用於一醫療裝置之控制單元，其中該醫療裝置包含一用於一肢體之壓縮裝置，其中該壓縮裝置包含一具有一或多個可膨脹室之套筒，其中一對接單元包含一流體轉移連接器，並位於該壓縮裝置之該套筒上，其中該控制單元包含：一泵；一導管；及用於控制流體從該泵流過該導管之控制構件，其特徵在該導管包含一位於該控制單元內之硬質內部通道，其末端為一連接器，以經構形與該對接單元之該流體轉移連接器結合，其中該控制單元經構形被位於該壓縮裝置之該套筒上的該對接單元所容納。
2. 如請求項1之控制單元，其中該控制單元內之導管末端為一連接器，其可與該對接單元上之該流體轉移連接器結合，以形成一流體密封。
3. 如前述請求項1之控制單元，其中該控制單元包含至少二導管，及一閥係位於該泵與各該導管之間。
4. 如請求項1之控制單元，其中該硬質導管形成該控制單元內之一空氣歧管。
5. 如請求項1之控制單元，其中該控制單元進一步包含複數個位於該泵與該等導管之間之閥，該複數個閥配置成一分級式結構。
6. 如請求項5之控制單元，其中該分級式閥結構包含一透 過該泵而連接於一外部流體源之第一級阻流閥，該閥在阻流時開啟於一第一位置，以容許流體流至一第二級阻流閥而將流體導流於二導管之間，該第一級阻流閥在阻流時開啟於一第二位置，以容許流體流至另一第二級阻流閥而將流體導流於另二導管之間。
7. 如請求項6之控制單元，其中各該阻流閥係位於該控制單元之該歧管內。
8. 如請求項6或7之控制單元，其中該閥結構內之一第二級閥之開啟容許流體在該裝置內之一第一可膨脹室與一第二可膨脹室之間轉移。
9. 如請求項1之控制單元，其包含一作為電源之可攜式電池。
10. 如請求項5或6之控制單元，其中一壓力感測器係位於各該導管與其阻流閥之間。
11. 如請求項1之控制單元，其中該控制構件包含一處理器。
12. 一種用於一醫療裝置之控制單元總成，其中該醫療裝置包含一用於一肢體之壓縮裝置，其中該壓縮裝置包含一具有一或多個可膨脹室之套筒，其中該總成包含：一控制單元；及一對接單元，該對接單元係位於該壓縮裝置之該套筒上，其中該控制單元包含一泵、一具有一位於該控制單元內且末端為一連接器之硬質內部通道的導管及用於控制流體從該泵流過該導管之控制構件，及其中該對接單 元包含一流體轉移連接器，其可卸離地連接至該控制單元之該連接器以將該控制單元之該導管連接於該裝置之一可膨脹室。
13. 如前述請求項12之控制單元總成，其中該控制單元包含至少二導管，及一閥係位於該泵與各該導管之間。
14. 如請求項12之控制單元總成，其中該硬質導管形成該控制單元內之一空氣歧管。
15. 如請求項12之控制單元總成，其中該控制單元進一步包含複數個位於該泵與該等導管之間之閥，該複數個閥配置成一分級式結構。
16. 如請求項15之控制單元總成，其中該分級式閥結構包含一透過該泵而連接於一外部流體源之第一級阻流閥，該閥在阻流時開啟於一第一位置，以容許流體流至一第二級阻流閥而將流體導流於二導管之間，該第一級阻流閥在阻流時開啟於一第二位置，以容許流體流至另一第二級阻流閥而將流體導流於另二導管之間。
17. 如請求項16之控制單元總成，其中各該阻流閥係位於該控制單元之該歧管內。
18. 如請求項16或17之控制單元總成，其中該閥結構內之一第二級閥之開啟容許流體在該裝置內之一第一可膨脹室與一第二可膨脹室之間轉移。
19. 如請求項12之控制單元總成，其包含一作為電源之可攜式電池。
20. 如請求項15或16之控制單元總成，其中一壓力感測器係 位於各該導管與其阻流閥之間。
21. 如請求項12之控制單元總成，其中該控制構件包含一處理器。
22. 如請求項12之控制單元總成，其中該對接單元包含一用於攜載該等流體轉移連接器之隔板，且該控制單元滑動而與該隔板連接，以利在該對接單元之該等流體轉移連接器與該控制單元之該等連接器之間形成一流體密封。
23. 如請求項12之控制單元總成，其中該對接單元係位於一設在該套筒之一外表面上的口袋內，該口袋容置該控制單元。
24. 如請求項12之控制單元總成，其中該裝置適用於一病患之膝蓋以下，且其包含三個位於膝蓋與腳踝之間區域內之可膨脹室，及二個位於腳跟與腳區域內之可膨脹室。
25. 如請求項12之控制單元總成，其中該醫療裝置包含至少二個可膨脹室，各室連接於該對接單元之一流體轉移連接器，由此而與一連接器結合，該連接器末端為該控制單元內之一導管。
26. 如請求項12之控制單元總成，其中該控制單元在與該對接單元組合時係整合於該裝置之外輪廓。
27. 一種用於一醫療裝置之控制單元總成，其中該醫療裝置包含一用於一肢體之壓縮裝置，其中該壓縮裝置包含一具有一或多個可膨脹室之套筒，其中該總成包含：一控制單元；及一對接單元，該對接單元係位於該壓縮裝置之該套筒 上，其中該控制單元包含一泵、至少一末端為至少一連接器之導管及用於控制空氣從該泵流過該導管之控制構件，及其中該對接單元包含一流體轉移連接器及一空氣入口連接器，該流體轉移連接器可卸離地連接至該控制單元之一連接器以將該控制單元之該導管連接至該裝置之一可膨脹室，而該空氣入口連接器係可卸離地連接至該控制單元之一連接器，並提供空氣至該泵，該空氣入口連接器備有一過濾器。
28. 如請求項27之控制單元總成，其中該對接單元包含該空氣入口連接器以外之多數個連接器，該等連接器可卸離地連接於該控制單元內之多數個導管。
29. 如請求項27或28之控制單元總成，其中該等連接器將該等導管連接於該裝置之可膨脹室。
30. 如請求項27之控制單元總成，其中該控制構件包含一處理器。