JP2018506330A - 減圧治療を施すためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書で開示されている実施形態は、減圧で創傷を手当するシステムおよび方法に関係する。本明細書で使用されているように、−XmmHgなどの減圧または陰圧レベルは、通常の環境大気圧に関する圧力レベルを表し、この環境大気圧は、760mmHg(または1atm、29.93inHg、101.325kPa、14.696psiなど)に対応し得る。したがって、−XmmHgの陰圧値は、760mmHgよりXmmHg低い絶対圧力、言い換えると、(760−X)mmHgの絶対圧力を反映する。それに加えて、XmmHgより「少ない」または「小さい」陰圧は、大気圧に近い圧力に対応する(たとえば、−40mmHgは−60mmHgより少ない)。−XmmHgより「多い」または「大きい」陰圧は、大気圧から遠い圧力に対応する(たとえば、−80mmHgは−60mmHgより多い)。いくつかの実施形態において、局所環境大気圧は、基準点として使用され、そのような局所大気圧は、必ずしも、たとえば、760mmHgでなくてもよい。
図1は、創傷被覆120によって封止される創腔110内に留置された創傷充填材130を備える陰圧または減圧創傷医療(またはTNP)システム100の一実施形態を示している。創傷充填材130は、創傷被覆120と組み合わせて、創傷被覆材と称され得る。単一または多重内腔管または導管140は、減圧を供給するように構成されているポンプアセンブリ150とともに創傷被覆120に接続される。創傷被覆120は、創腔110と流体的に連通することができる。本明細書で開示されているシステムの実施形態において、図1に示されている実施形態と同様に、ポンプアセンブリは、キャニスターレスポンプアセンブリであってよい(つまり、浸出液が創傷被覆材内に回収されるか、または別の場所に回収のため管140を介して移送される)。しかし、本明細書で開示されているポンプアセンブリの実施形態はどれも、キャニスターを備えるか、または支持するように構成され得る。それに加えて、本明細書で開示されているシステムの実施形態では、ポンプアセンブリの実施形態はどれも、被覆材によって、または被覆材に隣接して装着されるか、または支持され得る。創傷充填材130は、親水性または疎水性発泡体、ガーゼ、膨張袋、などの好適なタイプのものであってよい。創傷充填材130は、実質的に空洞を充填するように創腔110に形状適合可能であるものとしてよい。創傷被覆120は、創腔110の上に実質的に流体不浸透性のシールを提供することができる。創傷被覆120は、頂部側と底部側とを有するものとしてよく、底部側は創腔110と接着して(または他の好適な方法で)シールを形成する。導管140もしくは内腔または本明細書で開示されている他の導管もしくは内腔は、ポリウレタン、PVC、ナイロン、ポリエチレン、シリコーン、または他の好適な材料から形成され得る。
図2Aは、いくつかの実施形態によるポンプアセンブリ150などのポンプアセンブリ230およびキャニスター220の正面図200Aを示す。図示されているように、ポンプアセンブリ230とキャニスター220とは接続されて、それにより、デバイスを形成する。ポンプアセンブリ230は、アラームを指示するように構成された視覚的インジケータ202およびTNPシステムのステータスを指示するように構成された視覚的インジケータ204などの、1つ以上のインジケータを備える。インジケータ202および204は、システムの様々な動作および/または故障状態を、患者もしくは医療従事者などの、使用者に警告するように構成されるものとしてよく、これは通常または適切な動作状態、ポンプ故障、ポンプに供給される電力、または停電を使用者に警告すること、創傷被覆または流路内の漏出、吸引閉塞、または他の類似のもしくは適当な状態もしくはこれらの組合せの検出を含む。ポンプアセンブリ230は、追加のインジケータを備えることができる。ポンプアセンブリは、単一のインジケータまたは複数のインジケータを使用することができる。視覚的、聴覚的、触覚的なインジケータなどの好適なインジケータが使用され得る。インジケータ202は、キャニスターが満杯であること、電力低下、導管140の切断、創傷シール120内でシールが破れていることなどのアラーム状態を信号で伝達するように構成され得る。インジケータ202は、赤色の点滅光を表示して使用者の注意を引くように構成され得る。インジケータ204は、治療送達がokである、漏出が検出されたなどのTNPシステムのステータスを信号で伝達するように構成され得る。インジケータ204は、緑色、黄色などの1つ以上の異なる色の光を表示するように構成され得る。たとえば、緑色の光は、TNPシステムが適切に動作しているときに発光し、黄色の光は、警告を指示するために発光するものとしてよい。
図3は、いくつかの実施形態による、ポンプアセンブリ230などの、ポンプアセンブリの電気部品概略図300である。電気部品は、ユーザ入力を受け入れ、出力を使用者に送り、ポンプアセンブリおよびTNPシステムを操作し、ネットワーク接続を提供するなどを行うように動作し得る。電気部品は、1つ以上のプリント基板(PCB)上に実装され得る。図示されているように、ポンプアセンブリは、複数のプロセッサを備え得る。複数のプロセッサを利用して様々なタスクを異なるプロセッサに割り振るか、または割り当てると都合がよい場合がある。第1のプロセッサは、ユーザ活動に関与し、第2のプロセッサは、ポンプを制御することに関与し得る。このようにして、より高いレベルの反応性(より高いリスクレベルに対応する)を必要とし得る、ポンプを制御する活動は、専用プロセッサにオフロードされ、それによって、ユーザとのインタラクティブなやり取りがあることで完了に時間がかかる可能性のある、ユーザインターフェースタスクによって中断されなくなる。
図4は、いくつかの実施形態による、ポンプ制御プロセッサ370などの、ポンプ制御プロセッサの例示的なコンポーネントの電気部品概略図400である。コンポーネントは、ポンプ制御プロセッサの一部であり得るが、コンポーネントのうちの1つ以上は、他の実施形態ではポンプ制御プロセッサから分離していてもよい。ポンプ制御プロセッサのコンポーネントは、ポンプアセンブリ230などの、ポンプアセンブリの圧力センサーによって提供される圧力信号をサンプリングするために使用され得る。圧力センサーは、ポンプアセンブリの入口252などの入口(またはキャニスター接続部)内の、またはその近くの圧力を感知して、圧力信号を生成することができる。この圧力センサーは、キャニスター内の(またはキャニスターレスシステム内の被覆材の中またはその近くの)圧力を測定することができる。さらに、コンポーネントは、圧力信号のサンプリングの文脈において説明され得るが、1つ以上の他の信号(たとえば、モーター電圧または電流信号)は、同様に、または他の実施形態におけるコンポーネントを使用して類似のもしくは同じタイミングに従ってサンプリングされ得る。
filteredSample=[averager=([(averager-(averager>>iirBitShift))+rawSample]>>iirBitShift)]
ただし、rawSampleは出力バッファ416から取り出されたデジタル値であり、iirBitShiftは一定の重み係数であり、averagerは中間フィルタ結果を保持するために使用される変数であり、filteredSampleはフィルタ420の出力値とすることができる。フィルタ420は、フィルタバッファ430に、フィルタリング演算からフィルタリングされたデジタル値を記憶することができる。フィルタ420は、たとえば、サンプラー412と同じ周波数で動作することができ、それにより、フィルタ420は、各デジタル値に対するフィルタリングされた値を同じ周波数でフィルタバッファ430に提供する。
・ 測定された圧力が、高真空警告閾値を超える場合、ISUMは、0に設定され得る。
・ PTERMが、100を超える場合、ISUMは、0に設定され、PIDOUTは、100に設定され得る。
・ 圧力設定点と測定された圧力との間の差が、負である場合、ISUMは、ISUMとこの差よりも大きい値との和に設定され得る。
・ ISUMが、0未満である場合、ISUMは、0に設定され、PIDOUTは、PTERMに設定されるものとしてよく、これは圧力解放の期間の後に長いPID再始動遅延を防ぐことができる。
・ PTERMとITERMとの和が、100を超える場合、PIDOUTは、100に設定され、ISUMは、和が100を超える量に比例するなどの形で低減され得る。
プロセス800は、上に示されている修正のすべてを含み得るが、いくつかの実施形態において、プロセス800は、その代わりに、それらの修正のうちの1つ以上の修正を含み、それらの修正のうちの1つ以上の他の修正を含み得ないか、または異なる修正を含み得る。
本明細書で提示されている閾値、制限、持続時間などの値は、絶対的であることを意図されておらず、したがって、近似的であってよい。それに加えて、本明細書で提示されている閾値、制限、持続時間などは、自動的に、またはユーザによって、のいずれかで、固定されるか、または可変であるものとしてよい。さらに、本明細書で使用されているように、基準値に関して、超える、より大きい、より小さいなどの相対的な用語は、基準値に等しいことも包含することを意図されている。たとえば、正である基準値を超えることは、基準値以上であることを包含し得る。それに加えて、本明細書で使用されているように、基準値に関して、超える、より大きい、より小さいなどの相対的な用語は、基準値に関して、より下、より小さい、より大きいなどの、開示されている関係の逆も包含することを意図されている。
110 創腔
120 創傷被覆
130 創傷充填材
140 単一または多重内腔管または導管
150 ポンプアセンブリ
202 視覚的インジケータ
204 視覚的インジケータ
206 ディスプレイまたは画面
208 陥凹部
210 把持部分
212 キーもしくはボタン
212a、212b、212c ボタン
214 把持部分
216 窓
218 配管流路
220 キャニスター
221 キャニスターラッチ
222 ラッチ陥凹部
224 空気出口
226 ストラップ装着具
230 ポンプアセンブリ
230 装置
232 スピーカーポート
234 フィルタアクセスドア
236 把持部分
238 被覆
239 電源ジャック
242 把持部分
244 足部
246 チューブマウントリリーフ
248 キックスタンド
249 穴
252 入口
256 USBアクセスドア
310 コントローラ
310 プロセッサ
320 入出力(I/O)モジュール
330 通信プロセッサ
340 アンテナ
350 メモリモジュール
360 拡張モジュール
370 ポンプ制御プロセッサ
380 プロセッサ
390 陰圧ポンプ
400 電気部品概略図
410 アナログ/デジタル(A/D)プロセッサ
412 サンプラーモジュールまたはサンプラー
414 A/Dコンバータ
416 出力バッファ
420 フィルタ
430 フィルタバッファ
440 ストレージプロセッサ
450 尺度バッファ
500 プロセス
602 圧力曲線
604、606 領域
608 圧力設定点
700 プロセス
800 プロセス
900A グラフ
900B グラフ
1000A グラフ
1000B グラフ
Claims (22)
- 陰圧治療を創傷に施すための装置であって、
創傷被覆材と流体的に連通するように構成されている陰圧源を備えるハウジングであって、前記陰圧源は少なくとも1つの弁を備える、ハウジングと、
前記創傷被覆材と前記陰圧源とを流体的に接続するように構成されている流体流路内の圧力を測定するように構成されている圧力センサーと、
駆動信号を使用して前記陰圧源を操作するように構成されているコントローラであって、前記コントローラは、
前記圧力センサーによって測定された前記圧力に基づき圧力測定値を決定し、前記決定は、前記陰圧源の動作と同期して実行され、
少なくとも前記決定された圧力に基づき前記駆動信号を生成するようにさらに構成されているコントローラとを備える装置。 - 前記コントローラは、前記少なくとも1つの弁の開動作および/または閉動作と同期して前記圧力を決定するように構成される請求項1に記載の装置。
- 前記圧力センサーによって測定される圧力は、前記少なくとも1つの弁の前記開動作および/または閉動作によって生じる圧力過渡現象による1つ以上の成分を含み、前記成分の1つ以上は、前記圧力測定値の前記決定から実質的に除外される請求項2に記載の装置。
- 前記圧力過渡現象は、前記少なくとも1つの弁によって定期的に引き起こされる請求項3に記載の装置。
- 前記コントローラは、前記少なくとも1つの弁が開きおよび/または閉じる頻度を超える頻度で前記測定値をサンプリングすることによって前記少なくとも1つの弁の前記開動作および/または閉動作と同期して前記圧力測定値を決定するように構成される請求項2に記載の装置。
- 前記サンプル頻度は、前記少なくとも1つの弁が開き、および/または閉じる前記頻度に比例する請求項5に記載の装置。
- 前記コントローラは、前記少なくとも1つの弁が第1の位置にあるときに取得される前記測定値のうちの1つ以上に基づき且つ前記少なくとも1つの弁が第2の位置にあるときに取得される前記測定値のうちの1つ以上に基づかずに、前記陰圧源の動作と同期して前記圧力測定値を決定する、ように構成される請求項1に記載の装置。
- 前記陰圧源は、モーターを有する真空ポンプを備え、前記コントローラは、少なくとも前記モーターの速度に基づき前記陰圧源の前記動作と同期して前記圧力測定値を決定するように構成される請求項1に記載の装置。
- 前記モーターの前記速度を測定し、前記モーターの前記測定された速度を示す信号を生成するように構成されているタコメータをさらに備え、前記コントローラは、前記タコメータから受信された前記信号に基づき前記陰圧源の前記動作と同期して前記圧力測定値を決定するように構成される請求項8に記載の装置。
- 前記コントローラは、前記速度信号の立ち上がりエッジに応答して、および前記速度信号の立ち下がりエッジに応答して前記陰圧源の前記動作と同期して前記圧力測定値を決定するように構成される請求項9に記載の装置。
- 前記コントローラは、前記陰圧源から受信された信号に基づき前記陰圧源の前記動作と同期して前記圧力測定値を決定するように構成される請求項1に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの弁は、入口弁と出口弁とを備える請求項1に記載の装置。
- 前記コントローラは、前記圧力センサーから取得された複数の測定値にローパスフィルタを適用することによって前記陰圧源の前記動作と同期して前記圧力測定値を決定するように構成される請求項1に記載の装置。
- 前記コントローラは、前記陰圧源の活動が活動閾値よりも低くなったと決定したことに応答して前記陰圧源の前記動作と非同期に前記圧力測定値を決定するようにさらに構成される請求項1に記載の装置。
- 前記コントローラは、パルス幅変調(PWM)を使用して前記陰圧源を制御し、少なくとも圧力設定点と前記決定された圧力との間の差に基づき比例積分微分(PID)演算を使用して前記駆動信号を生成するように構成される請求項1に記載の装置。
- 前記コントローラは、前記決定された圧力が第1の閾値を超えたと決定したことに応答して0%デューティサイクルを有する前記駆動信号を生成するように構成される請求項15に記載の装置。
- 前記コントローラは、前記PID演算の比例項が第1の閾値を超えたと決定したことに応答して100%デューティサイクルを有する前記駆動信号を生成するように構成される請求項15に記載の装置。
- 前記コントローラは、前記PID演算の比例項と前記PID演算の積分項との和が第1の閾値を超えたと決定したことに応答して100%デューティサイクルを有する前記駆動信号を生成するように構成される請求項15に記載の装置。
- 前記コントローラは、累積誤差が0未満であると決定したことに応答して前記PID演算の積分項を0に、前記PID演算の前記累積誤差を0に設定するように構成される請求項15に記載の装置。
- 前記コントローラは、前記PID演算の累積誤差を、前記差が負であると決定したことに応答して前記累積誤差と前記差との和よりも大きくなるように設定するように構成される請求項15に記載の装置。
- 前記コントローラは、前記圧力センサーによって測定された前記圧力をサンプリングすることによって前記圧力測定値を決定するように構成される請求項1に記載の装置。
- 請求項1から21のいずれか一項に記載の装置を操作する方法。
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