CN107106741A - 负压伤口治疗装置和操作该装置的方法 - Google Patents

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Abstract

所公开的实施例涉及用于伤口治疗的装置和方法。在某些实施例中，负压伤口治疗装置包括一个或多个指示器，其构造成以一定模式照亮，以传送泵组件和/或敷料的状态中的至少一个。所述模式被配置成使得包括至少一个摄像机的电子设备能够捕获所述一个或多个指示器的照明模式，并且确定与该照明模式相对应的状态。在一些实施例中，负压伤口治疗装置通过能量发生器来供能，所述能量发生器具有构造成与患者的皮肤表面接触的第一侧以及构造成暴露于大气的第二侧，并且所述能量发生器被构造成利用所述皮肤表面和大气之间的温差来产生电能，以为所述装置供能。在一些实施例中，负压伤口治疗装置通过能量采集器来供能，其利用射频频谱来为负压伤口治疗装置的一个或多个部件供能。在某些实施例中，负压伤口治疗装置包括一个或多个RF能量采集器以为泵组件供能。

Description

负压伤口治疗装置和操作该装置的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年12月29日提交的美国临时申请号62/097,273和2015年6月8日提交的美国临时申请号62/172,704的权益，二者的全部内容在此通过引用结合于本文中。
技术领域
本文所公开的实施例或布置结构涉及用于利用局部负压治疗来敷裹和治疗伤口的方法和装置。例如但不限于，本文所公开的任何实施例涉及利用由泵套件提供的减压来治疗伤口。作为另一个非限制性示例，本文所公开的任何实施例涉及用于控制和监测TNP***的操作的装置和方法。
背景技术
已知用于帮助人或动物的愈合过程的许多不同类型的伤口敷料。这些不同类型的伤口敷料包括许多不同类型的材料和层，例如，诸如纱布垫和/或泡沫垫之类的衬垫。有时称为真空辅助闭合、负压伤口治疗或减压伤口治疗的局部负压（“TNP”）治疗被广泛地认为是用于改善伤口的愈合速度的有益机制。这种治疗适用于范围广泛的伤口，例如切口伤口、开放伤口和腹部伤口等。
TNP治疗通过减少组织水肿，促进血液流动，刺激肉芽组织的形成，去除多余渗出物来帮助伤口的闭合和愈合，并可减少细菌负荷，并且因此，降低伤口感染的可能性。此外，TNP治疗允许更少的伤口外部干扰，并促进更快愈合。
发明内容
本公开的实施例涉及用于伤口治疗的装置和方法。本文所述的一些伤口治疗装置包括用于向伤口提供负压的泵***。伤口治疗装置还可以包括可与本文所述的泵组件结合使用的伤口敷料，以及用于将该伤口敷料连接到泵组件的连接器。
在一些方面，一种用于负压伤口治疗中的装置包括：构造成放置在伤口之上的敷料；泵组件，其包括负压源和一个或多个指示器；以及电源，其包括与泵组件电连通的能量发生器（或能量采集器）。所述能量发生器具有构造成与患者的皮肤表面接触的第一侧以及构造成暴露于大气的第二侧，并且所述能量采集器被构造成利用所述皮肤表面和大气之间的温差来产生电能。
除本文所述的其他特征之外，前面段落的装置还可以包括在本段中描述的以下特征的任何组合。所述电源可以提供操作泵组件的功率。所述电源可以提供操作所述敷料的部件的功率，所述部件包括传感器、蓝牙和/或Wi-Fi通信装置中的至少一者。能量采集器可以包括量子阱能量采集器。能量采集器能够被嵌入所述敷料内、结合到所述敷料中或定位在所述敷料上。能量采集器的尺寸可以为大约1cm2至大约6cm2。电源可以产生大约5-200mW的功率。为了利用在该范围的下端上产生功率的电源，可以使用电容器***来临时储存能量一两分钟，以便允许回转泵的持续运行。所述电源和所述负压源可位于所述敷料内。所述电源可以包括多个能量发生器。敷料组件、泵组件和电源可以被构造成由患者穿戴。
在一些实施例中，一种用于负压伤口治疗中的装置包括泵组件，该泵组件包括：负压源；构造成与敷料组件连通的端口；以及一个或多个指示器，其构造成以一定模式照亮，以传送泵组件和/或敷料的状态中的至少一个。所述模式被配置成使得包括至少一个摄像机的电子设备能够捕获所述一个或多个指示器的照明模式，并且确定与所述一个或多个指示器的照明模式相对应的状态。
除本文所述的其他特征之外，前面段落的装置还可以包括在本段中描述的以下特征的任何组合。所述一个或多个指示器可以包括不同颜色的LED。所述一个或多个指示器可以被配置成在不同颜色之间闪烁。所述不同颜色可以包括红色和绿色。所述电子设备可以包括智能电话或平板电脑。所述一个或多个指示器可以包括四个指示器。所述一个或多个指示器可以一次将四比特的数据传输到电子设备。所述一个或多个指示器可以被配置成以大约40bit/秒至大约1Kbit/秒的速率来传输信息。
在某些方面，一种操作用于负压伤口治疗中的装置的方法包括：由泵组件提供负压伤口治疗，所述泵组件流体连接到位于伤口之上的敷料；以及通过位于所述泵组件的外表面上的一个或多个指示器的照明模式，来传送所述泵组件和所述敷料中的至少一个的状态。该方法还介绍了将所述状态传送到具有至少一个摄像机的电子设备，以利用所述至少一个摄像机来捕获所述一个或多个指示器的照明，并且确定与所述一个或多个指示器的照明模式相对应的相关联状态。
在某些方面，一种负压伤口治疗装置包括：泵组件，其包括负压源，所述负压源构造成流体连接到敷料，所述敷料构造成放置在伤口之上；以及电源，其包括与泵组件电连通的能量采集器。该能量采集器可以被构造成接收射频（RF）信号，并且由所接收的RF信号中的至少一些产生功率。
除本文所述的其他特征之外，前面段落的装置还可以包括在本段中描述的以下特征的任何组合。所述电源可以提供操作泵组件的功率。所述泵组件和所述电源可以被至少部分地嵌入到所述敷料中。所述电源可以提供操作所述敷料的一个或多个部件的功率，所述敷料的所述一个或多个部件可以包括传感器或通信设备中的至少一者。能量采集器能够被嵌入所述敷料内、结合到所述敷料中或定位在所述敷料上。RF信号可以包括有意广播的RF信号。RF信号可以包括环境RF信号。所述电源和所述负压源可位于所述敷料内。敷料、泵组件和电源可以被构造成由患者穿戴。
在一些实施例中，一种操作负压伤口治疗装置的方法包括：由泵组件提供负压伤口治疗，所述泵组件流体连接到位于伤口之上的敷料；以及利用电源来操作所述泵组件，所述电源包括与所述泵组件电连通的能量采集器，其中，所述能量采集器被构造成接收射频（RF）信号，并且使用所接收的RF信号中的至少一些来产生功率。
除本文所述的其他特征之外，前面段落的方法还可以包括在本段中描述的以下特征的任何组合。所述电源可以提供操作泵组件的功率。所述方法还可以包括利用所述电源来操作所述敷料的部件，所述敷料的所述部件包括传感器或通信设备中的至少一者。能量采集器能够被嵌入所述敷料内、结合到所述敷料中或定位在所述敷料上。RF信号可以包括有意广播的RF信号。RF信号可以包括环境RF信号。所述电源和所述负压源可位于所述敷料内。敷料组件、泵组件和电源可以被构造成由患者穿戴。
在本申请中公开的任何布置结构或实施例的任何特征、部件或细节，包括但不限于任何泵实施例（例如，任何音圈泵实施例）和下面公开的任何负压伤口治疗实施例，都可以与本文所公开的任何布置结构或实施例的任何其他特征、部件或细节可互换地组合，以形成新的布置结构和实施例。
附图说明
现在将在下文中参照附图仅通过示例的方式来描述本公开的实施例，附图中：
图1是具有外壳体的泵***的一个实施例的前向透视图，该外壳体具有附接到其的安装部件。
图2是图1的泵***的前视图。
图3是指示器的布置结构的一个实施例。
图4A-F图示了传送与泵***相对应的状态的一个或多个指示器以及状态信息到电子设备的输送。
图5是附接到伤口敷料的泵***的实施例的顶视图。
图6是图1的外壳体的前向透视图，其中该外壳体的前部被去除以露出电路板和泵组件的实施例。
图7是图6的电路板的前视图。
图8是图6的电路板的后视图。
图9是泵***的一个实施例的示意图。
图10是泵***的另一个实施例的示意图。
图11是根据一个实施例的能量采集器的电路图。
图12是根据另一个实施例的能量采集器的电路图。
图13是根据另一个实施例的能量采集器的电路图。
具体实施方式
本文所公开的实施例涉及利用减压来治疗伤口的装置和方法，包括泵和伤口敷料的部件和装置。如果存在，则包括伤口覆盖和填充材料的装置和部件在本文中有时统称为敷料。
将会理解的是，贯穿本说明书对伤口进行引用。应当理解的是，术语“伤口”应当被广义地解释，并且涵盖开放和闭合的伤口，在所述伤口中皮肤被撕裂、切割或刺破，或者在那里，外伤在患者的皮肤上引起挫伤或任何其他表皮损伤或者其他状况或缺陷，或者所述伤口以其他方式受益于减压治疗。因此，伤口被广义地定义为可能或可能不产生流体的组织的任何受损区域。这样的伤口的示例包括但不限于急性伤口、慢性伤口、手术切口和其他切口、亚急性和开裂伤口、创伤性伤口、皮瓣和皮肤移植物、撕裂、擦伤、挫伤、烧伤、糖尿病性溃疡、压力性溃疡、造口、手术伤口、创伤和静脉溃疡等。在本文所公开的一些实施例中，本文描述的TNP***的部件可特别适用于渗出少量伤口渗出物的切口伤口。
将会理解的是，本公开的实施例一般适用于在局部负压（“TNP”）治疗***中使用。简言之，负压伤口治疗通过减少组织水肿，促进血液流动和颗粒组织形成和/或去除多余的渗出物而有助于许多形式的“难愈合”伤口的闭合和愈合，并且能够减少细菌负荷（并且因此，降低感染风险）。此外，这种治疗允许较少地干扰伤口，从而导致更快速的愈合。TNP治疗***还能够通过去除流体并且通过帮助稳定处于封闭部的附近（apposed）位置的组织来辅助外科闭合的伤口的愈合。TNP治疗的另一个有益用途可以在移植物和皮瓣中找到，其中，去除过量流体是重要的，并且需要移植物与组织紧密接近以便确保组织活力。
如本文所用的，例如–X mmHg的减压或负压水平表示低于标准大气压的压力水平，所述标准大气压对应于760 mmHg（或1 atm、29.93 inHg、101.325 kPa、14.696 psi等）。因此，–X mmHg的负压值反映了低于760 mmHg X mmHg的绝对压力，或者换言之，反映了（760–X）mmHg的绝对压力。此外，“小于”或“少于”X mmHg的负压对应于更接近大气压力的压力（例如，–40 mmHg小于–60 mmHg）。“多于”或“大于”–X mmHg的负压对应于更远离大气压力的压力（例如，–80 mmHg多于–60 mmHg）。
本公开的一些实施例的操作负压范围可以在大约-20mmHg和大约-200mmHg之间、大约-50mmHg和大约-150mmHg之间、大约-70mmHg和大约-90mmHg之间、这些范围内的任何子范围或者根据需要的任何其他范围。在一些实施例中，根据需要，可以使用多达-70mmHg、多达-80mmHg、多达-90mmHg、多达-100mmHg、多达-110mmHg或多达任何其他压力的操作负压范围。关于泵***的操作的其他细节在美国公开号2011/0282309、2013/0110058和2013/0331823以及国际专利公开号WO 2013/171585中阐述，并且这些公开的所有实施例、构造、细节和说明在此通过引用整体地结合于本文中，如同构成本公开的一部分。
本文所公开的任何实施例可以包括泵和/或泵和敷料的套件。然而，本公开的泵的装置和实施例不限于与敷料一起使用或用于伤口治疗。本文所公开的任何泵实施例可以独立于本文所公开的敷料部件来使用。此外，本文所公开的任何泵实施例可以用于或可以适用于除负压伤口治疗之外的其他目的。因此，本文所公开的任何泵实施例可以用于或可以适用于在任何***或应用中移动流体（气体和/或液体）。
本文所述的泵***实施例可具有紧凑的小尺寸。在本文所公开的一些实施例中，泵***的泵组件可具有处于大约26mm至大约27mm的范围中或者处于大约22mm或更小到大约28mm之间的直径（例如，等效直径）或侧向尺寸。在本文所公开的一些实施例中，泵组件可以具有大约8mm或者从大约6mm至大约10mm的厚度或高度。例如但不限于，在一些实施例中，泵组件可具有大约6.26立方厘米或者从大约5.0立方厘米或更小至大约7.0立方厘米的体积。在一些实施例中，泵的壳体可以具有大约60.0mm或者来自大约40.0mm和大约80.0mm之间的侧向尺寸，以及大约15.0mm或者来自大约10.0mm和大约20.0mm之间的高度。所述泵***可以是可制造的任何小型化的尺寸，并且总功率输出和效率满足在伤口治疗之内或之外的期望应用的所需要求。如本文所使用的，效率可以被定义为（流体动力（fluid power）输出）/（电功率输入）。
所述泵***可以低成本生产并且可以以高效率操作，从而使它有益于便携式、用完即可丢弃和/或单次使用的应用。该泵可以可选地被用在超便携式单次使用的负压伤口治疗（NPWT）设备中。在一些实施例中，泵***可以依靠小的主电池运行10天，而不需要更换电池或充电。在一些实施例中，泵***可以依靠大约2000mAh的3V电池运行长达10天（例如，其中泵在大约20%的时间工作）。在一些实施例中，泵***可以通过并联连接的两个1.5伏特、2500-3000mAh的电池来供能。在一些实施例中，泵***可以依靠小的主电池运行一周，而无需更换电池或充电，该小的主电池例如在3V下具有3000mAh的总容量的一个或多个电池，这对应于9Wh或32.4kJ（并联的2 x 1.5V 3000mAh电池构成3V 3000mAh）。在一些实施例中，所公开的泵实施例可以与罐或不与罐一起使用，该罐用于收集来自伤口的渗出物或流体。
负压伤口治疗***
图1-2图示了具有外壳体102和安装部件104的泵***100的实施例的多个视图。如图示实施例中所示，泵***100可以包括用于包含和/或支撑泵***100的部件的外壳体102。外壳体102可由一个或多个部分形成，例如，如图1中所示的前部102a和后部102b，这些部分可以被可移除地附接以形成外壳体102。
在一些实施例中，泵***100可以包括安装部件104，其可被设计成有利地允许将泵***100安装在另一个物体上，例如但不限于用户的身体。例如，如图示实施例中所示，安装部件104可以包括夹子（未示出），其设计成将安装部件104保持在用户的外衣上，例如保持在用户的口袋、小袋、皮带、袋盖或其他上。该夹子可以与安装部件104的基部108一体地形成，使得夹子可以通过用于形成夹子的材料的弹性来提供夹持力。在一些实施例中，夹子可以是与基部108分离的部件，并且可以包括偏置部件，例如螺旋弹簧、弯曲弹簧等，以提供夹持力来将夹子保持在用户的身体上。在一些实施例中，夹持力可以足够低，以使用户可以从夹持位置打开壳体，但足够强，使得它将保持绕口袋、袋盖或其他材料夹持。
在一些实施例中，安装部件104可以被可移除地附接到外壳体102，使得泵***100可以与或者不与安装部件104一起使用。如果用户决定放弃使用安装部件104，则这可以有益地减小泵***100的整体外形。此外，如果用户决定这样做，则这可以有利地允许用户更容易地用另一个安装部件来替换一个安装部件。如图示实施例中所示，安装部件104可以包括一个或多个保持特征。在一些实施例中，该保持特征可以是例如螺钉、螺母、螺栓、卡扣配合连接器之类的机械紧固件。
继续参照图1-2的泵***100，外壳体102可以包括接口112，该接口112可被设计成向用户提供信息（例如，关于泵***100的操作状态的信息）。在一些实施例中，接口112可以包括例如图标114之类的一个或多个指示器，其可以向用户报告泵***100的一个或多个操作和/或故障状况。例如，这些指示器可以包括用于向用户报告如下各项的图标，即：正常或适当的操作状况、泵故障、断电、电池的状况或电压水平、伤口敷料和/或罐的状况或容量、检测到在敷料内或在敷料和泵组件之间的流体流路内的泄漏、抽吸阻塞或者任何其他类似或合适的状况或它们的组合。图3中图示了接口112'的一组示例性的图标114'，其从左到右可以包括：“OK”指示器，其可以指示泵***100的正常操作；“泄漏”指示器，其可以指示在泵***100或附接到泵***100的部件中存在泄漏；“敷料满”指示器，其可以指示伤口敷料达到或接近容量；以及“电量极低（battery critical）”指示器，其可以指示电池处于或接近临界水平。此外，指示器可以是具有或不具有指示符号的颜色或光指示器，以指示状况或向用户提供信息。例如，灯或照明部件可以一次一个地、同时或以特定模式来照明，以指示状况或向用户或***提供信息。
在所示实施例中，一个或多个指示器114可以被直接印制在外壳体102的接口112上。在一些实施例中，指示器114中的一个或多个可以被设置在附接到外壳体102的一部分的标签上。当***中存在与该指示器相对应的状态时，指示器114中的一个或多个可以被照明（或激活）。如下面将进一步详细论述的，例如LED之类的一个或多个照明部件可以位于外壳体102内，以照明指示器114。为了使用外壳体102内的照明部件来增强指示器的照明，外壳体102的处于一个或多个指示器114附近和/或下方的部分在厚度上可以减小，以增加处于指示器114附近和/或下方的外壳体102的半透明度。在一些实施例中，外壳体102的处于一个或多个指示器114附近和/或下方的部分可由透明材料制成。有利的是，由于在外壳体102中没有形成开口来为所述一个或多个指示器114提供照明，因此消除或至少显著地减少了指示器114周围泄漏的可能性。
信息的传送
在一些实施例中，如图4A-F中所示，指示器414可以与电子设备416通信，以向用户提供与泵***有关的状态和/或其他信息。指示器414可以类似于参照图1-3来描述的指示器114。泵***还包括允许与敷料组件（未示出）通信的端口418。这些指示器还可以照明，以传送与敷料组件有关的状态和/或其他信息。然而，如图4A-F中所示，状态或状况和/或信息可以通过指示器414照明的图案或序列在接口412上传送。可以通过使一个或多个LED的组合闪烁来传送状态。
指示器的照明可以通过远程设备来检测，并且光或照明模式（或图案）可以将与特定状况相关联的数据传输到远程设备或者传输与泵***或敷料组件有关的信息。这种与远程设备的通信可以是在光源和例如摄像机之类的远程光学检测器之间的无线通信。此外，在一些实施例中，指示器可以是听觉的、触觉的等，并且由此，可以通过可听见的声音、通过触摸等来传达状态和/或信息。在某些实施例中，可以使用多于一种类型的指示器，例如视觉的、听觉的、触觉的等。在一些实施例中，通过指示器传送并通过远程设备读取的状况或信息可以包括来自泵的大量数据的输送和/或泵的操作的更广泛的统计数据的数据记录。例如，在一些实施例中，通过远程设备读取的指示器的照明可以在泵的使用或非使用期期间传送泵的状态和泵的操作。所传送的状况或信息可以包括与泵的运行时间、记录（例如，负压水平、提供治疗的持续时间等）、错误状况（例如，操作中断等）、操作负压范围、电源状态、敷料状态等有关的信息。
与敷料或泵***有关的状况或信息可被传送或输送到计算机或电子设备416。电子设备416可以解释或读取指示器414或指示器414的组合的照明，以向用户提供关于敷料***的信息。如图4A-F中所示，接口412可以包括一个或多个指示器414，当***中存在与该指示器414相对应的状态时，该一个或多个指示器414可以被照明或激活。指示器414可以一次一个地、同时或以一定模式来照明。照明或指示器414照明的模式可以通过电子设备416来读取，该电子设备416例如智能电话、平板电脑、笔记本电脑或者任何其他合适的便携式或固定电子设备。指示器414所显示的图案可以通过电子设备416来读取，并且可以将与敷料或泵***的状况有关的信息输送给用户或计算机以进行存储供以后使用。
指示器414可以是多种颜色和一种颜色的指示器414，并且一种颜色可以表示与指示器414的另一种颜色被照亮时不同的信息。例如，处于接口上第一位置的一个指示器414a可以以恒定的红色或绿色照亮，或者可以在信息被输送到远程电子设备的整个时间段期间在红色、绿色或无颜色之间闪烁，如图4B中所示。此外，类似于第一位置的指示器414a，第二、第三和第四位置的指示器414b、414c和414d分别可以以恒定的红色或绿色照亮，或者可以在信息被输送的整个时间段期间在红色、绿色或无颜色之间闪烁。例如，图4C图示了当所有其他位置的指示器414a、414c和414d都未被照亮时照亮的第二位置的指示器414b，并且图4D图示了当所有其他指示器414a、414b和414c都未被照亮时照亮的第四位置的指示器414d。图4E和图4F示出了同时照亮的多个位置的指示器414。在一些实施例中，接口可以使用多于或少于4个指示器来产生模式或者传送状态和/或信息。所有四个指示器414的恒定颜色、颜色变化或颜色变化的模式可以传送关于***的不同信息。为了通过照亮指示器414a、414b、414c和414d来输送或解码接口上所示的与***相关的信息，可以使用远程检测设备或电子设备416。
在一些实施例中，电子设备可以具有预装载以提供对照明模式的必要解码或读取的软件。所述电子设备可以包括用于向***提供照亮的指示器的图像的摄像机（未示出）。指示器的图像和照明的模式可以被解码模式的软件利用，以传送与敷料或泵***相关的状况或信息。摄像机可以通过视频或通过定期连续拍摄的多个静止图像来捕获图像。例如，临床医生或医疗专业人员可以定位电子设备416，使得摄像机面向伤口敷料装置的前部。在一些实施例中，小型固定装置可以与电子设备和敷料或泵***一起使用，以将摄像机定位在适当的位置处来捕获信息。该固定装置可以由纸板、塑料或能够提供适当支撑的其他材料制成。
可由临床医生访问预装载在电子设备416上的应用程序或软件。临床医生强制敷料和泵***上的指示器414进入到数据传输模式中。使用如图4A-F中的接口412上所示的四个指示器414，指示器414可以一次传输4比特数据。如图4B、4E和4F中所示，接口412可以使用与照亮的指示器414a-414d相对应的二进制码来传送信息。例如，如图4B中所示，指示器414a被照亮（或激活），而指示器414b、414c和414d未被照亮。该照明模式可以对应于二进制序列0b1000，其被传送到设备416。作为另一个示例，如图4E中所示，指示器414a、414c和414d被照亮，而指示器414c未被照亮。该照明模式可以对应于二进制序列0b1011，其被传送到设备416。作为又一个示例，如图4F中所示，指示器414a、414b和414d被照亮，而指示器414c未被照亮。该照明模式可以对应于二进制序列0b1101，其被传送到设备416。所传送的二进制序列可以与状态和/或其他信息相关联。
电子设备416可以使用所接收的数据来向临床医生提供泵***和/或敷料的操作的概要。例如，电子设备可以确定过滤器是否已被堵塞、敷料的密封程度如何、或者泵是否已被移除很长的时间段、所提供的治疗的持续时间和类型、遇到的任何错误、错误状况等。基于所传送的关于***的状态或信息，可以对泵***或敷料采取补救措施。这样的措施可以包括敷料改变、电源改变、泵输出变更和/或可以响应于所获得的指示状态或信息对敷料作出以进行校正和/或改变的任何其他修改。
在一些实施例中，例如智能电话或平板电脑之类的电子设备可以具有捕获小于或等于大约40bit/s至大于或等于大约1Kbit/s的能力。例如，电子设备可以捕获大约4bit/s至大约8bit/s，大约8bit/s至大约20bit/s，大约20bit/s至大约40bit/s，大约40bit/s至大约100bit/s，大约100bit/s至大约300bit/s，大约300bit/s至大约600bit/s，大约600bit/s至大约800bit/s，大约800bit/s至大约1Kbit/s，或者快于大约1Kbit/s。在一些实施例中，电子设备可以以40bit/s来捕获数据。利用上述方法来下载与治疗的概要相关的基本数据可只需几秒钟。
参照图1-2和图4A-F中所示的泵***100，泵***100可以包括例如按钮116之类的一个或多个用户输入特征，该用户输入特征设计成接收来自用户的输入，用于控制泵***100的操作。在所示实施例中，存在单个按钮，其可被用于激活和停用泵***100和/或控制泵***100的其他操作参数。例如，在一些实施例中，按钮116可以被用于激活泵***100，暂停泵***100，使例如指示器114之类的指示器清零，和/或被用于控制泵***100的操作的任何其他合适的目的（例如，通过顺序地按压按钮116）。该按钮可以是可位于壳体的外、前表面上的推式按钮。在其他实施例中，可以在泵***100上设置多个输入特征（例如，多个按钮）。此外，按钮可被用于强制泵***进入到数据传输模式中，用于将数据传送到参照图4A-F来描述的电子设备416。通过按住按钮116几秒钟或通过按压按钮116几次，用户可以使接口进入到数据传输模式中。
负压伤口治疗***的附加实施例
在一些实施例中，按钮116可被设计成消除或至少减少按钮116周围的泄漏的可能性。在一些实施例中，按钮116的周边部分可以被放置成与外壳体102的周围唇缘成过盈配合。在一些实施例中，按钮116的整体或部分可以由可变形材料形成，该可变形材料能够在抵靠例如橡胶、硅或任何其他合适的材料的表面邻接时形成相对气密的密封。
在一些实施例中，泵***100可以包括用于将管或导管连接到泵***100的连接器302。例如，如图5中所示，连接器302可以被用于将泵***100连接到敷料950。如图示实施例中所示，敷料950可以包括用于接收导管954的端部的端口952。在一些实施例中，导管954可以被直接连接到泵***100的连接器302。在例如图5中所示的实施例之类的一些实施例中，可以使用中间导管956，并且其可以经由例如快速释放连接器958、960之类的连接器来附接到导管954。
图6图示了泵***100的一个实施例的透视图，其中，部分的外壳体102被移除以露出电路板200、进气歧管300和例如泵组件400之类的负压源的实施例。
控制板200可以被设计成控制例如泵组件400之类的泵***100的功能。例如印刷电路板组件（PCBA）之类的控制板200可被设计成机械地支撑并且电连接泵***100的各电气/电子部件。例如，在一些实施例中，控制板200可以将一个或多个电池和/或其他电源202连接到泵组件400，以提供动力来操作泵组件400。在一些实施例中，控制板200可以包括压力监测器204。压力监测器204可以通过控制板200来支撑，并且可被设计成监测流体流路中的压力水平。控制板200结合压力监测器204可被设计成保护泵组件400不超过预定的阈值压力和/或可被设计成维持伤口处的目标压力。
如果压力读数达到预定值，则电路板200可被设计成切断到泵组件400的供能，并且被设计成当压力水平落到低于预定值或者可高于或低于第一预定值的第二预定值时恢复。此外，控制板200可以被编程为防止这种过压（over-pressurization）。
在一些实施例中，控制板200可包括指示灯、音响警报器和/或这些特征的组合。例如，在一些实施例中，控制板200可以包括形式为一个或多个LED 206的指示灯。如上面结合图1-2所论述的，该一个或多个LED 206可被用于照亮外壳体102上的接口112的一个或多个指示器114。在一些实施例中，每个LED 206可对应于一个或多个指示器114。在一些实施例中，控制板200可以具有一个或多个特征208（例如，压敏开关），以从控制按钮116接收输入。
在本文所公开的任何实施例中，控制板200可以是柔性电路板和/或可以具有一个或多个柔性部件。柔性电路板一般是利用具有或不具有柔性覆盖层的柔性基材料的印刷电路和部件的图案化布置结构。这些柔性电子组件可以使用用于刚性印刷电路板的相同部件来制造，但是允许板在其应用期间符合期望的形状（挠曲）。按照它们最简单的形式，柔性电路是由允许在最终产品内非平面定位的材料制成的PCB。典型的材料是基于聚酰亚胺的，并且可以归于例如Kapton（DuPont）之类的商品名称。此外，本文所公开的任何控制板或控制器都可具有层压到单个封装件中的柔性和刚性基板的组合。
图7-8是图示了泵***100在外壳体102内的布线的各种视图。如图示实施例中所示，泵***100可以包括用于将电路板200连接到例如电池202之类的电源的端子210。电路板200可以经由附接到电路板200的连接器212的电导管604将电力从电源按路线传送到线圈600。在一些实施例中，电导管604可以是柔性印刷电路（FPC）以便于组装。在一些实施例中，电导管604可以被直接连接到线圈600。例如，对应于正端子和负端子的FPC的端部可以例如通过焊接和/或通过粘合剂来附接到线圈600的端部或端子。此外，泵组件的控制板可以具有一个或多个保险丝，以防止过功率状况或浪涌功率（surge power）状况。
图9图示了泵***1000的一个实施例的示意图。在一些实施例中，泵***1000可以具有本文所公开或通过引用结合于本文中的任何其他泵***实施例的任何相同或相似的部件、特征、材料、尺寸、构造和其他细节，包括上述泵***100的实施例。在一些实施例中，泵***1000可以是小型化和便携式的，但是也可以使用较大的常规便携式或非便携式（例如，墙吸入式）泵。
如图示实施例中所示，泵***1000可以包括开关或按钮1002、一个或多个指示器1004以及控制板1006。所述按钮1002和/或所述一个或多个指示器1004可以与控制板1006电连通。如下面进一步详细解释的，在一些实施例中，按钮1002可被用于控制泵***1000的操作的任何合适的目的。例如，按钮1002可被用于激活泵***1000，暂停泵***1000，使***指示器1004清零和/或被用于控制泵***1000的操作的任何其他合适的目的。按钮1002可以是任何类型的开关或按钮，例如触摸板、触摸屏、键盘等。在一些实施例中，按钮1002可以是按压式按钮（press button）。例如，按钮1002可以类似于泵***100的按钮116。
在一些实施例中，所述一个或多个指示器1004可以指示泵***1000的一个或多个操作和/或故障状况。在一些实施例中，所述一个或多个指示器1004中的每一个可以提供关于不同操作和/或故障状况的指示。例如，激活（例如，点亮）的指示器1004可以表示正常操作。例如敷料指示器的另一个指示器1004可以提供关于在***中存在泄漏的指示。例如，激活（例如，点亮）的敷料指示器可以表示泄漏。例如敷料容量指示器的另一个指示器1004可以提供关于敷料的剩余流体容量的指示。例如，激活（例如，点亮）的敷料容量指示器可以表示敷料达到或接近容量。例如电池指示器之类的另一指示器1004可以提供关于例如电池之类的电源的剩余容量或寿命的指示。例如，激活（例如，点亮）的电池指示器可以表示低容量。在一些实施例中，指示器1004可以表示泵***1000的上述操作和/或故障状况和/或其他操作和/或故障状况的组合。
继续参照图9中所示的泵***1000的实施例，在一些实施例中，所述一个或多个指示器1004可以是图标。例如，所述一个或多个指示器1004可以类似于泵***1004的图标114，并且可以通过例如泵***100的LED 206之类的照明源来激活（例如，点亮）。在一些实施例中，所述一个或多个指示器1004可以具有不同的颜色、两种不同的颜色（例如，两个指示器可以共享相同的颜色）或相同的颜色。尽管泵***1000可以包括四个图标和推式工作/暂停按钮，但也可以替代性地使用指示器、警报器和开关的其他构造、位置和类型。在一些实施例中，泵***1000可以包括配置成向用户发信号传递各种操作状况的视觉、听觉、触觉和其他类型的指示器或警报器。这样的状况包括***开启/关闭、待机、暂停、正常操作、敷料问题、泄漏、错误等。指示器可以包括扬声器、显示器、光源等和/或它们的组合。
如图示实施例中所示，泵***1000可以通过例如电池供能单池（battery powercell）之类的电源1008来供能。泵***1000还可以包括：负压源1010，例如具有通过电动机1014来提供动力的泵1012的泵组件；以及压力传感器1016，例如泵***100的压力监测器204等。在一些实施例中，泵***1000可以包括将泵***1000连接到伤口敷料的入口1018。例如，在一些实施例中，入口1018可以是用于将入口1018连接到与伤口敷料流体连通的导管的连接器。该连接器可以类似于泵***100的连接器302。泵1012可以被连接到出口1020。在一些实施例中，出口1020可将空气排放到大气。在一些实施例中，过滤器（未示出）可以介于出口和大气之间。该过滤器可以在空气排放到大气之前提供对空气的过滤。在一些实施例中，该过滤器可以是细菌过滤器，气味过滤器等或它们的任何组合。在一些实施例中，例如噪声抑制部件之类的阻尼部件（未示出）可以介于出口和大气之间。该阻尼部件可以降低在操作期间泵***1000所产生的噪声。
在一些实施例中，泵***1000可以包括处于伤口敷料和泵1012的入口之间的流动通道中的阀（未示出），例如单向阀等。当泵1012未激活时，该阀可以帮助维持负压水平。在一些实施例中，该阀可以帮助避免泄漏。该阀还可以帮助防止从伤口吸取或移除的流体和/或渗出物进入泵***1000。
图10图示了根据实施例的泵***1100的电气部件示意图。在一些实施例中，泵***1100可以具有本文所公开或通过引用结合于本文中的任何其他泵***实施例的任何相同或相似的部件、特征、材料、尺寸、构造和其他细节，包括上述泵***100、1000的实施例。泵***1100可以包括一个或多个按钮1102、一个或多个指示器1104、一个或多个压力传感器1106、电源1108、负压源1109和/或模块1110。在一些实施例中，所述一个或多个按钮1102、一个或多个指示器1104、一个或多个压力传感器1106、电源1108和/或负压源1109可以类似于泵***1000的按钮1002、指示器1004、压力传感器1016、电源1008和/或负压源1010。可以是控制板（例如，PCBA）的模块1110可以包括输入/输出（I/O）模块1112、控制器1114和存储器1116。在一些实施例中，模块1110可以包括附加的电气/电子部件，例如一个或多个保险丝。控制器1114可以是微控制器、处理器、微处理器等或它们的任何组合。例如，控制器1114可以是来自ST Microelectronics的STM8L MCU系列类型，例如STM8L151K6U6TR等，或者来自Freescale的MC9S08QE4/8系列类型，例如MC9S08QE4CWJ等。优选地，控制器1114是低功率或超低功率设备，但也可以替代性地使用其他类型的设备。在一些实施例中，控制器1114可以被配置成操作负压源1109（例如，基于所述一个或多个压力传感器1106所感测到的压力）和指示器1104。存储器1116可以包括一个或多个易失性和/或非易失性存储器模块，例如只读存储器（ROM）、一次写入多次读取存储器（WORM）、随机存取存储器（例如，SRAM、DRAM、SDRAM、DDR等）、固态存储器、闪速存储器、磁阻随机存取存储器（MRAM）、磁存储器等或者它们的任何组合中的一个或多个。存储器1116可以被配置成存储程序代码或指令（通过控制器执行）、***参数、操作数据、用户数据等或它们的任何组合。
用于向负压伤口治疗***供能的能量采集
泵***1100可以通过电源或发电机1108来供能，该电源或发电机1108可以包括一个或多个一次性或可充电的电池、来自干线（mains）的电力或如本文所述的其他实施例。电源或发电机1108可以在***1100内部或外部。
替代性地，泵***1100可通过例如能量发生器（或能量采集器）之类的不同于电池的电源1108来供能。泵***1100可以利用能量采集器作为电源1108来保持充电。能量采集器可以与患者的皮肤接触，并且可以利用患者的皮肤和大气之间的温差来产生能量，以为泵***以及其他部件供能。
泵***1108可以在与敷料组件一起使用期间由患者穿戴。泵***1108可以穿戴在患者的手腕、腰带、手臂、腿部上，或者被夹到任何患者的衣服。患者所穿戴的泵***可以被定位成允许该泵***与患者的皮肤接触。在一些实施例中，本文所述的泵***1108可以是位于远离所施用的伤口敷料的位置处的伤口敷料外部的泵。在一些实施例中，本文所述的泵***1108和/或其他电子部件可以被定位在位于患者的伤口之上的伤口敷料上，与该伤口敷料相邻或整合在该伤口敷料内。例如泵***1100之类的身体穿戴的电气设备具有受它们的电池限制的寿命。通常，设备的很大一部分由其电池组成。已考虑了替代性电源，例如能量采集等。尽管能量采集是可能的，但是已发现这些部件体积庞大或具有非常低的功率输出。一些医疗设备使用大型能量采集器来使例如医疗警报发射器之类的设备中保持充电。这些可以是移动通过磁场以产生能量并且具有非常低的功率和效率的物理重量（physical weight）。***式、感应式充电或可充电的电池也是可能的，但需要用户操作并且不方便。更换电池同样如此。能量采集的持续操作还减轻了许多可用性工程问题和用户错误。
使用小尺寸的能量采集器作为电源1108消除了这些问题，并且潜在地为设备提供无限的操作持续时间。采集器的尺寸和重量将通过峰值功率需求而非容量需求来限定，并且因此，理想地适合于长持续时间期间的低电流或中电流应用。因此，量子阱（Quantumwell）能量采集已被确定为用于能量产生的方法。
泵和敷料***可以通过电源1108来供能，该电源1108利用采集来自患者或可穿戴设备的用户的能量。电源可以包括能量采集器，其包括与患者的皮肤表面接触的第一表面或第一侧以及与大气接触的第二表面或第二侧。泵和敷料***可以被穿戴或定位在患者的身体上，以允许将能量采集器定位成与患者的皮肤接触。可以使用例如量子阱、量子点或其他装置之类的硅芯片采集器作为能量采集器，以使用患者的皮肤和大气之间的温差来为电气设备供能。
采集器可以包括用于将电子约束在“阱”中的掺杂的硅基质，当电子的量子能态由于来自热源的热输入而增加时，它们从阱中逃逸。一旦电子离开“阱”，它就通过将热发射到散热器（冷却散热器）而落回到较低的量子能态。然而，由于基质，电子无法落回到阱中。因此，阱相对于基质是正电荷的区域，并且新的电子被吸入到阱的“底部”中。该过程重复，从而产生电流。该阱作为用于电子的单向阀，并且能量仅能够被量子中的电子吸收的事实以与作用在工艺流体上的活塞或隔膜类似的方式起作用。
采集器包括当在使用中时与患者的皮肤接触的热侧，以及与大气接触的冷侧。采集器可以被连接到敷料和泵***，并在敷料或泵的部位处附接到患者的皮肤。在其他实施例中，采集器是远离敷料或泵单元的单独实体。远程采集器可以通过尾部或脐带缆（umbilical）连接到敷料和泵***，该尾部或脐带缆可以被放置在身体上更舒适的位置和/或将产生更高温差的位置。采集器可被卡到或粘附到皮肤上或者结合到袜子、皮带、带子等中。
在一些实施例中，电源可以包括与敷料和泵***相连的大约1cm2至6cm2的采集器，该采集器具有与患者的皮肤接触的热侧，以及与大气接触的冷侧。在一些实施例中，采集器可以产生大约5-200mW（例如，大约6-200mW）的功率到敷料，从而为同样在敷料内的DRUMNPWT泵供能。在一些实施例中，采集器可以产生大约100-200mW的功率到敷料，从而为同样在敷料内的DRUM NPWT泵（或者任何其他合适的泵，例如蠕动泵、音圈泵、压电泵等）供能。在一些实施例中，采集器可以产生大约100-200mW的功率到敷料，从而为敷料内的超声振荡器的网格供能。一个或多个小的元件或采集器可以被结合到敷料或泵***中，该元件或采集器具有与患者的皮肤接触的热侧，以及对大气的冷侧，该元件或采集器作为能量采集器和功率电气元件，例如传感器、蓝牙或Wi-Fi通信装置。此外，电源可以被用于为敷料的多个方面供能，例如智能敷料的特征。用于智能敷料或其他部件的电源可以类似于所述用于与可穿戴式泵***一起使用的电源。在其他实施例中，能量采集器可以被结合到为生理效应而产生电位以触发神经的装置中，例如为增加血流量通过张紧肌肉而产生压缩等效（compression-equivalence）等。这可以进一步刺激伤口区域内的愈合过程。
采集器与泵或敷料***之间的电连接可以是通过包括电线的物理电连接。在其他实施例中，该电连接可以是无线连接，例如感应阵列（inductive array）等。机械连接可以通过多种方法中的任何一种形成，例如硅树脂粘合剂或磁性连接。
与可被***利用的相比，采集器可以产生更多的能量。在一些实施例中，采集器还可以包括超级电容器或其他中间电荷储集器（charge sink），其用于储存来自采集器的电荷，以在较低的占空比下允许更大的功率输出。例如，30mW的设备可以通过6mW的采集器以20%的占空比来供能。采集器可以被定位在敷料或泵上，结合到敷料或泵中或者嵌入敷料或泵内。在一些实施例中，采集器的冷侧被热耦接到敷料或设备，以便在设备未利用采集器的全额定功率的情况下作为散热器。在其他实施例中，采集器被结合到可穿戴设备的外表面中，其中，热侧与因其上入射的光而发热的板接触，并且冷侧对大气或患者。因其上入射的光而发热的板可以由感光材料或具有良好导热性的其他材料制成。替代性地，热源板在皮肤内或皮下植入。这可以包括采集器形式为穿孔（piercing）或结合到针（stiches）上的实施例。
如果储存的能量释放过快（例如短路，或在锂电池的情况下，暴露于水），则电池或其他储能装置可能会产生危险。这种危险随着能量容量的上升而增加。替代性地，如本文所述的能量采集器是功率限制和自限制的。这些特征使得能量采集器作为身体穿戴式设备显著降低了危险。对于符合IEC60601标准的设备，这可能是特别重要的。
容量的开放性质意味着“浪费”的过程，例如通过感应阵列的电力传输不会那么严重地削减能量预算。在一些实施例中，这样的***将允许在采集器和受电设备之间不存在物理电接触，并且可以允许重新使用采集器和/或便利回收方法。
此外，锂电池的空运受到锂的质量限制。电池也具有特定的处置要求，而制造和更换则利用通常不可持续并具有波动的价格的材料和资源。上述采集器将没有类似的限制。采集器的开放式操作提供经济效益和环境效益二者。
量子点能量采集器已成功测试，但比量子阱采集器制作更复杂。在本文所述的敷料或泵***中使用不需要附加的效率。所述***中所需要的水平允许这种较不复杂的技术仅使用皮肤的表面和大气、甚至衣服下的气氛之间的温差来为许多类型的装置供能。
用于向负压伤口治疗***供能的射频（RF）采集
此外，例如NPWT泵和智能敷料之类的可穿戴设备可通过其他设备或方法来供能。如本文所论述的这些方法和设备可以消除电池的限制。电池可以由于例如重量、尺寸、低寿命以及遵守限制有害物质（RoHS）和关于化学品的注册、评估、许可和限制法案 （REACH）之类的法规而产生可用性。
身体穿戴的电气设备具有受它们的电池限制的寿命。通常，设备的很大一部分由其电池组成。一些能量采集装置可能体积庞大或可具有非常低的功率输出。也可以使用***式或感应式充电或可充电的电池，但它们可能需要用户操作并且不方便。更换电池同样如此。因此，本文所述的采集装置的持续操作可以减轻许多可用性工程问题和用户错误。
使用这种小尺寸的能量采集器消除了这些问题，并且可能潜在地给予设备无限的操作持续时间。在一些实施例中，采集器的尺寸和重量可由峰值功率需求而非容量需求来限定。因此，如本文所述的采集装置可以理想地适用于长持续时间期间的低/中电流应用。
如果储存的能量释放过快（例如短路，或在锂电池的情况下，暴露于水），则电池或其他储能装置可能会产生危险。这种危险可能随着能量容量的上升而增加。如本文所述的采集装置可以不具有储存的能量，除非使用电容器或电池作为备用储存器。即使在这种情况下，储存能量需求也将远小于简单的电池的能量需求，并且能量储存室可以被完全地密封以防止水进入。因此，对身体穿戴设备而言，危险可以显著降低；特别是对于符合IEC60601的设备。
锂电池的空运可能受到锂的质量限制。本文所述的采集装置可以没有此限制。电池也具有特定的处置要求，而制造和更换则利用通常不可持续并具有波动的价格的材料和资源。采集装置的开放式操作可以具有经济效益和环境效益二者。
在一些实施例中，射频（RF）能量采集装置可被用于为负压治疗***和/或敷料的部件供能。晶体收音机（crystal radio）可不需要电池或电源。相反，晶体收音机可以利用RF信号来为例如小耳机或其他扬声器之类的设备供能。射频可以包括在大约3kHz到大约300GHz的范围中的振荡速率。该范围对应于无线电波和承载无线电信号的交流电的频率。类似于晶体无线电接收器，可以使用一个或多个无线电天线（aerial）、换能器和/或天线（antenna）来拾取和利用RF功率。此外，整流天线（也称为“硅整流二极管天线”）可被用于采集能量。整流天线可被用于从用于发射功率（beamed power）用途的微波中得到直流（DC）功率。整流天线是用于将微波能量转换成直流电的特殊类型的天线。整流天线可被用作无线功率传输***以通过无线电波来传输功率。也就是说，可以使用整流天线来产生功率以向***和/或敷料的各部件供能。
大多数场所中的环境频谱可以具有来自多种源（例如，Wi-Fi、电信***、无线电波、光等）的大量能量。在一些实施例中，低功率设备可以利用环境能量来操作而无需专用源。此外，如果使用小型能量储存装置，则该储存装置可以允许以较低的占空比将较高的功率输送到设备。具有较高平均功耗的设备可以使用专用的基站，其传输RF功率以辅助充电。例如，专用的基站可以利用标准设备（例如，Wi-Fi路由器）或为中等接近度能量传输设计的特定输电站（例如，设计用于以大约10英尺或更小的范围充电并在大约5小时或更短的时间中传送相当于一天的能量的床边充电器）。这种基站可以利用定向功率发射来最小化浪费。
在一些实施例中，一个或多个无线电天线、换能器和/或天线可以被构建在敷料内、定位于敷料内和/或定位于敷料之上或与之相邻，负压伤口治疗***可以被嵌入到该敷料中。该一个或多个无线电天线、换能器和/或天线可被用于拾取和利用来自环境状况和/或来自例如专用基站之类的有意产生的源的RF功率。在一些实施例中，与晶体收音机不同，采集装置可以尝试在每个频率上采集或产生能量，而不是如晶体收音机在一个频率上改善（honing），并且由此，增加了它们的能量采集能力。在其他实施例中，采集装置可以被配置成仅在一个频率或频率的子集上采集能量。
在各实施例中，作为常规电池的替代方案和/或除常规电池之外，可以使用采集装置。采集装置可以被结合到敷料中和/或整合到负压伤口治疗***的另一部件中。在一些实施例中，构建在敷料内的一个或多个无线电天线、换能器和/或天线可被用于拾取和利用RF功率。可以配备采集装置来拾取和利用来自周围环境状况的功率。在一些实施例中，可以配备采集装置来拾取和利用来自有意产生的源的功率。在一些实施例中，采集装置可拾取和利用来自周围环境状况以及来自有意产生的源的能量和功率。在一些实施例中，采集器装置可以采集预先存在的能量或特定产生的充电站能量，例如家庭宽带路由器等。采集器装置可以拾取或利用环境RF信号功率，例如其上已广播信号的频谱上的RF信号功率，如家庭路由器和手机信号电平。采集器装置可以拾取或利用有意广播的RF信号。在一些实施例中，这些有意广播的RF信号可以在非调节频谱（non-regulated spectrum）上。
在一些实施例中，更高的频率可以允许设备使用较小的天线。天线可以被连线到敷料中或被放置在敷料的一部分上。在一些实施例中，可以使用较长的天线。较长的天线将允许使用较低的频率。将天线定位在敷料上或连线通过敷料允许将较长的天线结合到敷料或例如泵之类的负压伤口治疗部件中。在一些实施例中，例如，较长的天线可以容易地连线穿过敷料并被用于允许检测和利用较低的频率。在一些实施例中，可以在使用多个天线的情况下以较高的频率产生更多的功率。在一些实施例中，可以在使用多个小天线的情况下以较高的频率产生更多的功率。在一些实施例中，单独的较低频无线电信号（短波无线电）可足以使设备保持无限期地运行。
图11图示了可用于利用RF能量和负压治疗***的功率部件的电路1200的一个实施例。如图11中所示的电路可以被定位或放置在负压伤口治疗***的壳体内。电路1200图示了采集或提供交流电（AC）的电路的实施例。天线1可以被编织到敷料中，该敷料位于表面上或设备内，或者以其他方式附接到如本文所述的负压治疗***。可变电容器2和可变电感器3被用于将电路调谐到特定的频率或频率的集合。该***还包括二极管4和电阻器5，该电阻器5被连接到二极管4和接地。采集的功率可以表现为通过电阻器5的交流电。泵和其他电路可以被连接到电阻器5。例如，压电元件6可以被连接到电阻器5。压电元件6被耦接到隔膜7，该隔膜7利用一个或多个单向阀8产生扫掠体积（swept volume）。然后，通过气动部分7、8的空气运动被用于产生低于环境的压力。在其他实施例中，可以使用不同的真空泵，例如隔膜泵、音圈泵等。可以使用例如合适的整流器来从采集的交流电中获得直流电。
在一些实施例中，可以使用两个或更多个天线来利用能量并向负压治疗***的部件提供能量。在一些实施例中，两个相同的天线阵列可以被安装成分开大约一半波长，以捕获最大的电位差。波峰可以通过第一阵列捕获，并且波谷（through）可以通过第二阵列捕获。这种布置结构可以提供最大的捕获功率，而不需要地面（或接地）连接，而是替代地使用虚接地。
图12图示了电路1300的实施例，其在某些方面类似于图11中所示的电路1200。与电路1200不同，图12的电路1300包括大线圈11而不是图11的天线1。线圈11可以由大约20米的22 awg（美国线规）线制成。也可以使用其他长度和线规来形成线圈11。线圈11可以与可变电容器2和二极管4一起使用。采集的功率可以表现为通过线圈11的交流电。类似于图11，压电元件6可以跨线圈11连接并且被耦接到隔膜7，该隔膜7利用一个或多个单向阀8产生扫掠体积。然后，通过气动部分7、8的空气运动被用于产生低于环境的压力。与电路1200不同，电路1300不需要用于操作的接地连接。
在一些实施例中，电路可以具有多个（例如，背对背）天线阵列。例如，图13图示了具有成对天线1的电路1400，该天线1可以是直的或线圈。成对天线1围绕（例如，对称于）电路1400的中心处的虚接地（或地面）9来布置。***的两个半部可以作为镜像，从而允许***在没有接地（或地面）的情况下工作。如果天线1是线圈，则它们可以被连接在一起。如果天线未连接到彼此，它们应处于物理对置。电路1400所采集的交流电出现通过电阻器5。
在一些实施例中，一个或多个无线电天线、换能器和/或天线可以被定位在敷料上和/或结合到敷料中和/或构建在敷料内。替代地或附加地，在一些实施例中，一个或多个无线电天线、换能器和/或天线可以被定位在负压伤口治疗设备（例如，负压伤口治疗泵等）的表面上和/或结合到该表面中。在一些实施例中，可用于产生负压伤口治疗的驱动信号可以利用多个天线、电感和电容元件，其可被用于在天线之间产生驻电波，以直接触发压电和/或其他电活性材料，以便引起机械泵送动作。
在某些实施例中，所述一个或多个无线电天线、换能器和/或天线可以被编织到敷料或设备的表面中，在敷料或设备的表面内分层和/或定位在敷料或设备的表面上。所述一个或多个无线电天线、换能器和/或天线可以被结合到设备和/或敷料中，其中，相关联的电感和电容元件将电路调谐到一个或多个频率。此外，在一些实施例中，可以利用变压器来增加采集的功率信号的电位。所述一个或多个无线电天线、换能器和/或天线可以在相位上配对和/或反相配对以模拟地电位。在一些实施例中，产生的信号可被用于产生负压伤口治疗。在一些实施例中，用于负压伤口治疗的泵可以是如本文所述的任何泵或任何其他合适的泵。该泵可以利用音圈换能器，该泵可以是蠕动泵和/或压电泵。在一些实施例中，采集的功率信号可以被用于为除泵之外的敷料和/或负压治疗***设备的其他部件供能，包括但不限于传感器部件（其可位于伤口附近或伤口内）、控制器或控制单元和/或计算机。
在一些实施例中，通过采集装置拾取或利用的RF功率可被用于操作敷料中的其他元件。例如，该功率可被用于操作敷料中的感测元件。在一些实施例中，采集器可以为远程传感器供能。在一些实施例中，通过采集器供能的远程传感器可包括压力、温度、pH、湿度传感器和/或结合到负压治疗***中的其他传感器。在一些实施例中，远程传感器可以与控制器无线通信。在一些实施例中，远程传感器可以与远程计算机无线通信。在一些实施例中，控制器可以与远程计算机无线通信。在一些实施例中，负压治疗***的远程传感器、控制器、远程计算机和/或其他部件可以通过结合到负压治疗设备的敷料、管道、泵和/或其他部件中的电线来通信。在一些实施例中，由采集装置利用的功率可被用于操作敷料中的通信元件。
在一些实施例中，为了保持负压治疗***运行而采集或产生的能量的水平可以是低的，例如大约几兆瓦。负压伤口治疗***可以在24小时的时间段内具有大约40mW的连续平均最大功耗（draw）。由充电装置传输的功率可以取决于耦接的效率。在一些实施例中，充电装置可以在8小时的时间段内传输大约100mW至大约120mW之间的功率，并且在1小时至3小时的时间段内传输大约1W至大约3W之间的功率。在一些实施例中，该设备可以在超过3小时的时间段内传输大约1W至大约3W的功率。这可以解释在广播和接收期间的效率损失。
在一些实施例中，负压伤口治疗***可以使用传输的功率作为AC信号。例如，所有不期望的频率可被短路到接地。AC信号功率可以范围从100-200mW。在一些实施例中，可以在通过合适的整流器整流之后使用DC信号。在一些实施例中，当功率以较低的频率传输时，使用DC信号来为负压伤口治疗***供能可能比使用AC信号要高效。在一些实施例中，例如当以范围在GHz的一个或多个频率来传输功率时（例如，当使用手机频谱时），使用AC信号来向负压伤口治疗***供能可能更高效。
在一些实施例中，换能器可以被用于以天线调谐频率的1/x的频率来产生电信号，其中x可整除0.5（例如，0.5、1、1.5、2、2.5等），在10%的误差内（例如，x = 0.45-0.55、0.95-1.05等）。这可以通过具有固定频率的振荡器来实现，该振荡器由来自驱动电路的脉冲驱动。
在一些实施例中，采集器可以通过使用合适的整流器来产生直流电。然后，所产生的直流电可以被***的操作元件使用，例如泵、CPU或控制器、传感器以及其他元件。替代地或附加地，可以使用直流电来对例如一个或多个电容器之类的能量储存装置充电。在一些实施例中，能量储存装置可以被用作直接能量充电器或充电站。在一些实施例中，采集装置可以对可充电电池充电。所传输的功率可能与电池充电的速率有关。
在一些实施例中，采集装置可以包括一个或多个感测元件，其可以识别可用于利用能量的频率。例如，当采集装置感测从其获得功率的多个频率时，采集装置可以扫描从中采集能量的最佳位置。在一些实施例中，所述一个或多个感测元件可被用于识别可从其采集最高功率的一个或多个频率。在一些实施例中，存在于任何地方的单个频率可被用于给予足够的功率以扫描另外的一个或多个频率来采集功率。
在一些实施例中，设备还可以具有一个或多个计算元件（例如一个或多个控制器），以识别最强的频谱边界，以从可获得的环境RF信号中采集最高功率。在一些实施例中，采集器可以最初从固定的频率采集以产生驱动所述一个或多个计算元件的功率。然后，所述一个或多个计算元件可以识别另一频谱并调谐次级天线或阵列来从该频谱采集能量，以最大化用于主要设备功能的可用电荷。
在一些实施例中，天线可以被调谐到以下频率中的一个或多个，即：大约698-894MHz、大约1.392-1.395GHz、大约1.432-1.435GHz、大约1.710-1.755GHz、大约1.850-1.910GHz、大约1.930-1.990GHz、大约2.110-2.155GHz、大约2.4-2.496GHz、大约2.496GHz-2.690GHz、大约3.657-3.693GHz、大约4.915-5.825GHz以及大约5.850-5.925GHz。这些频谱可以对应于非常密集的频谱，例如世界各国的WiFi和手机范围（2G、3G、4G）。也就是说，在一些实施例中，设备可以利用浪费的载波信号而不是实际的广播数据用于充电。
在一些实施例中，天线可被调谐到大约58-62GHz，并且能量的一部分可以被用于将信号发送回到源以识别波束传播路径。此建议的范围可以用于超高速Wi-Fi（由于具有非常小的波长（例如，c/60 GHz = ~5毫米）而非常密集并且可能不会绕过障碍物的高GHz信号）。用于确定波束传播路径的方法可被用于锁定在传输源上。例如，天线可以移动，例如旋转。在一些实施例中，可以在印刷电路板或另一基板上印制小天线（例如，毫米或亚毫米级天线）。在一些实施例中，可以使用半波长或四分之一波长的谐振器天线来拾取传输。
在一些实施例中，采集装置可以利用超级电容器、电池和/或其他中间电荷储集器来储存来自采集装置的电荷，以允许以较低的占空比来实现更大的功率输出。在一些实施例中，为了运行或再充装敷料的明确目的，可以通过充电装置或充电站产生特定信号。在一些实施例中，设备可以包括热能采集器***或光反应***，以支持***的发电能力。在一些实施例中，光反应***可以是UV、可见光或IR频率范围。
在各种实施例中，可以使用指示器和/或警报器来识别***接近其低能量操作阈值和/或***在何处包括如本文所述的电荷储存器以及何时储存电荷低。在一些实施例中，敷料的包装可以被设计成特别地为放置在敷料中的设备屏蔽一个或多个操作频率。例如，可以使用金属或金属涂覆的RF屏蔽封装来为设备屏蔽大气中的元素。一旦将设备从包装移除，设备就可以被启动。也就是说，将设备暴露于RF波可以指示或引起激活，这可能启动例如操作定时器之类的定时器。在一些实施例中，定时器***可被用作无菌检查（sterilitycheck）。例如，当设备暴露于RF波时，定时器计时超出表示失去无菌性的阈值的时间。在替代方案中，可以使用化学方法来确定暴露于大气，以检查是否失去无菌性。
在一些实施例中，打开包装启动或激活***。这可以在有或没有延迟的情况下执行。在一些实施例中，设备在打开之后暴露于RF启动操作定时器。操作定时器可以识别设备是否已在特定时间内使用。操作定时器还可以操作一个或多个指示器，其识别由于过度使用、污染风险和/或无菌性丧失而不应使用该设备。在一些实施例中，操作定时器可以通过但不限于感应感测与皮肤的接触、成功产生负表压等来识别设备是否在特定时间内尚未被使用。在一些实施例中，可以使用操作定时器来识别或确定设备的使用寿命终止。例如，当操作定时器达到1天、3天、4天、10天、30天或任何其他合适的持续时间时，可以停用设备。
在一些实施例中，充电站可以使用来自设备的反馈来将能量输出引向设备。来自设备的反馈可以是来自对象的视线或反弹。例如，最初充电站可以全方位地发送或扫描方向以识别负压伤口治疗***的最佳路径。然后，充电站可以沿所识别的方向引导其输出。在一些实施例中，这可以通过将能量引导到指向期望的方向的阵列和/或通过移动发射天线来实现。在一些实施例中，充电站可以跟踪接收器的移动。在一些实施例中，充电站可以具有识别***，其在传输大量功率之前识别到接收器处于范围中。在一些实施例中，可以使用具有最小功率需求的较低级功率模式（例如，类似于蓝牙4.0的功率模式），直到接收器处于范围中。一旦接收器处于范围中，就可以传输更高的功率电平。
本文所述的采集装置的操作在方式上与晶体收音机不同，该方式有益于使用采集装置作为伤口敷料和负压***的电源。例如，晶体收音机利用RF采集来产生噪声信号。晶体收音机的一个问题是选择性低和音质差。在一些实施例中，为了从周围RF环境采集最大量的功率，可以将更宽的频带用于采集装置。当尝试再现信号时，晶体收音机仅在AM带宽上操作。然而，在一些实施例中，对于采集装置，载波频率可以是主要的采集模式。在这样的实施例中，可以使用FM（和/或更高频率）信号来产生操作功能，特别是在如本文所述使用整流天线的情况下。RF采集的公开实施例可以与低功率泵和/或感测***相结合。
其他实施例
虽然已描述了某些实施例，但这些实施例仅作为示例给出，并且不意在限制保护范围。实际上，本文所描述的新颖的方法和***可以按照多种其他形式来实施。此外，在本文所描述的方法和***的形式上可以作出各种省略、替换和改变，而不脱离本公开的精神。所附权利要求及其等同物意在覆盖将落入本公开的范围和精神内的这些形式或修改。因此，本公开的范围仅通过参考所附权利要求来限定。
本领域技术人员将理解的是，在一些实施例中，在所示和/或所公开的过程中采取的实际步骤可不同于附图中所示的那些步骤。根据实施例，可以去除上述的某些步骤，也可以添加其他步骤。例如，在所公开的过程中采取的实际步骤和/或步骤顺序可能与图中所示不同。根据实施例，可以去除上述的某些步骤，也可以添加其他步骤。例如，附图中所示的各种部件可以被实现为处理器、控制器、ASIC、FPGA和/或专用硬件上的软件和/或固件。诸如处理器、ASIC、FPGA之类的硬件部件可以包括逻辑电路。此外，上面公开的具体实施例的特征和属性可以按照不同的方式来组合，以形成附加的实施例，所有这些实施例都落入本公开的范围内。
结合特定的方面、实施例或示例来描述的特征、材料、特性或群组将被理解为适用于在此部分或本说明书的其他地方描述的任何其他方面、实施例或示例，除非与之不相容。在本说明书（包括任何所附权利要求、摘要和附图）中公开的所有特征，和/或如此公开的任何方法或过程的所有步骤可以按照任何组合来结合，除了其中这些特征和/或步骤中的至少一些相互排斥的组合。保护不限于任何前述实施例的细节。保护延伸到在本说明书（包括任何所附权利要求、摘要和附图）中公开的特征中的任何新颖的一个特征或任何新颖的组合，或延伸到如此公开的任何方法或过程的任何新颖的一个步骤或任何新颖的步骤组合。
此外，在单独的实施方式的背景下在本公开中描述的某些特征也可以在单个实施方式中组合地实施。相反，在单实施方式的背景下描述的各种特征也能够在多个实施方式中分别地实施或按照任何合适的子组合来实施。此外，尽管以上可将特征描述为以特定组合起作用，但在某些情况下，可以从组合中切除来自要求保护的组合中的一个或多个特征，并且该组合可作为子组合或子组合的变型要求保护。
此外，虽然可以以特定顺序在附图中描绘或在说明书中描述操作，但这些操作不需要以所示的特定顺序或按顺序执行，或者执行所有操作，以实现期望的结果。未描绘或描述的其他操作可以结合在示例性方法和过程中。例如，可以在任何所述操作之前、之后、同时或之间执行一个或多个附加的操作。此外，可以在其他实施方式中重新排列或重排序操作。本领域技术人员将理解的是，在一些实施例中，在所示和/或所公开的过程中采取的实际步骤可不同于附图中所示的那些步骤。根据实施例，可以去除上述的某些步骤，也可以添加其他步骤。此外，上面公开的具体实施例的特征和属性可以按照不同的方式来组合，以形成附加的实施例，所有这些实施例都落入本公开的范围内。而且，上述实施方式中的各种***部件的分离不应被理解为在所有实施方式中需要这样的分离，并且应当理解的是，所描述的部件和***一般可以在单个产品中整合在一起或者封装成多个产品。
为了本公开的目的，本文描述了某些方面、优点和新颖特征。根据任何特定实施例，不一定都可以实现所有这些优点。因此，例如，本领域技术人员将认识到，本公开可以以实现本文教导的一个优点或一组优点的方式来实施或执行，而不一定实现如本文可教导或建议的其他优点。
条件语言，例如“可”、“可以”、“能够”或“可能”等，除非另有明确说明或在所使用的上下文中以其他方式理解，一般意在表达某些实施例包括而其他实施例不包括某些特征、元件和/或步骤。因此，这种条件语言一般不意在暗示特征、元件和/或步骤以任何方式对于一个或多个实施例是必需的，或者一个或多个实施例必然包括用于在有或者没有用户输入或提示的情况下决定这些特征、元件和/或步骤是否被包括在任何具体实施例中或者在任何具体实施例中执行的逻辑。
除非另有明确说明，否则例如用语“X、Y和Z中的至少一个”之类的结合性语言也与上下文一起被理解为一般用于表达项目、术语等可以是X、Y或Z。因此，这种结合性语言一般不意在暗示某些实施例需要存在X中的至少一个、Y中的至少一个以及Z中的至少一个。
本文所使用的程度语言，例如本文所用的术语“大约”、“约”、“一般”和“基本上”表示接近仍然执行期望功能或达到期望结果的所述值、量或特性的值、量或特性。例如，术语“大约”、“约”、“一般”和“基本上”可以表示与所述量相差小于10%以内、小于5%以内、小于1%以内、小于0.1%以内以及小于0.01%以内的量。
本公开的范围不意在受本部分或本说明书中其他地方的优选实施例的具体公开限制，并且可以由本部分或本说明书中其他地方所呈现或未来呈现的权利要求来限定。权利要求的语言应基于权利要求中所用的语言广泛地解释，而不限于本说明书中或在本申请的审查期间描述的示例，这些示例应被解释为非排他性的。

Claims (36)

1.一种用于负压伤口治疗中的装置，包括：
构造成放置在伤口之上的敷料；
泵组件，其包括：
构造成流体连接到所述敷料的负压源；以及
一个或多个指示器；以及
电源，其包括与所述泵组件电连通的能量发生器，其中，所述能量发生器具有第一侧和第二侧，所述第一侧构造成与患者的皮肤表面接触，所述第二侧构造成暴露于大气，并且能量采集器被构造成利用所述皮肤表面和大气之间的温差来产生电能。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电源提供操作所述泵组件的功率。
3.如权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，所述电源提供操作所述敷料的部件的功率，所述部件包括传感器、蓝牙和/或Wi-Fi通信装置中的至少一者。
4.如权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述能量采集器包括量子阱能量采集器。
5.如权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述能量采集器被嵌入所述敷料内、结合到所述敷料中或定位在所述敷料上。
6.如权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述能量采集器的尺寸为大约1cm2至大约6cm2。
7.如权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述电源产生大约5-200mW的功率。
8.如权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述电源和所述负压源位于所述敷料内。
9.如权利要求1至8中任一项所述的装置，其特征在于，所述电源包括多个能量发生器。
10.如权利要求1至9中任一项所述的装置，其特征在于，敷料组件、所述泵组件和所述电源被构造成由患者穿戴。
11.一种用于负压伤口治疗中的装置，包括：
泵组件，其包括：
负压源；
构造成与敷料连通的端口，所述敷料构造成放置在伤口之上；以及
一个或多个指示器，其构造成以一定模式照亮，以传送所述泵组件和/或所述敷料的状态中的至少一个，从而使包括至少一个摄像机的电子设备能够捕获所述一个或多个指示器的照明模式，并且确定与所述一个或多个指示器的照明模式相对应的状态。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述一个或多个指示器包括不同颜色的LED。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述一个或多个指示器被配置成在所述不同颜色之间闪烁。
14.如权利要求11至13中任一项所述的装置，其特征在于，所述不同颜色包括红色和绿色。
15.如权利要求11至14中任一项所述的装置，其特征在于，所述电子设备包括智能电话或平板电脑。
16.如权利要求11至15中任一项所述的装置，其特征在于，所述一个或多个指示器包括四个指示器。
17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述一个或多个指示器一次将四比特的数据传输到所述电子设备。
18.如权利要求11至17中任一项所述的装置，其特征在于，所述一个或多个指示器的照明模式被配置成以大约40bit/秒至大约1Kbit/秒的速率来传送所述泵组件和/或所述敷料的状态中的所述至少一个。
19. 一种操作用于负压伤口治疗中的装置的方法，包括：
由泵组件提供负压伤口治疗，所述泵组件流体连接到位于伤口之上的敷料；以及
通过位于所述泵组件的外表面上的一个或多个指示器的照明模式，来传送所述泵组件和所述敷料中的至少一个的状态，从而使具有至少一个摄像机的电子设备能够利用所述至少一个摄像机来捕获所述一个或多个指示器的照明，并且确定与所述一个或多个指示器的照明模式相对应的相关联状态。
20. 一种负压伤口治疗装置，包括：
泵组件，所述泵组件包括负压源，所述负压源构造成流体连接到敷料，所述敷料构造成放置在伤口之上；以及
电源，其包括与所述泵组件电连通的能量采集器，其中，所述能量采集器被构造成接收射频（RF）信号，并且由所接收的RF信号中的至少一些产生功率。
21.如权利要求20所述的装置，其特征在于，所述电源提供操作所述泵组件的功率。
22.如权利要求20至21中任一项所述的装置，其特征在于，所述泵组件和所述电源被至少部分地嵌入到所述敷料中。
23.如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述电源提供操作所述敷料的一个或多个部件的功率，所述敷料的所述一个或多个部件包括传感器或通信设备中的至少一者。
24.如权利要求20至23中任一项所述的装置，其特征在于，所述能量采集器被嵌入所述敷料内、结合到所述敷料中或定位在所述敷料上。
25.如权利要求20至24中任一项所述的装置，其特征在于，所述RF信号包括有意广播的RF信号。
26.如权利要求20至25中任一项所述的装置，其特征在于，所述RF信号包括环境RF信号。
27.如权利要求20至26中任一项所述的装置，其特征在于，所述电源和所述负压源位于所述敷料内。
28.如权利要求20至27中任一项所述的装置，其特征在于，所述敷料、所述泵组件和所述电源被构造成由患者穿戴。
29. 一种操作负压伤口治疗装置的方法，包括：
由泵组件提供负压伤口治疗，所述泵组件流体连接到位于伤口之上的敷料；以及
利用电源来操作所述泵组件，所述电源包括与所述泵组件电连通的能量采集器，其中，所述能量采集器被构造成接收射频（RF）信号，并且使用所接收的RF信号中的至少一些来产生功率。
30.如权利要求29所述的方法，其特征在于，所述电源提供操作所述泵组件的功率。
31.如权利要求29至30中任一项所述的方法，还包括利用所述电源来操作所述敷料的部件，所述敷料的所述部件包括传感器或通信设备中的至少一者。
32.如权利要求29至31中任一项所述的方法，其特征在于，所述能量采集器被嵌入所述敷料内、结合到所述敷料中或定位在所述敷料上。
33.如权利要求29至32中任一项所述的方法，其特征在于，所述RF信号包括有意广播的RF信号。
34.如权利要求29至33中任一项所述的方法，其特征在于，所述RF信号包括环境RF信号。
35.如权利要求29至34中任一项所述的方法，其特征在于，所述电源和所述负压源位于所述敷料内。
36.如权利要求29至35中任一项所述的方法，其特征在于，敷料组件、所述泵组件和所述电源被构造成由患者穿戴。
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