具有降低的泵噪声的移动式负压伤口治疗装置的制作方法

1.本发明涉及一种移动式负压伤口治疗(negative pressure wound therapy,npwt)装置，以及包括这种npwt装置的npwt系统。


背景技术：

2.负压伤口治疗(npwt)是通过使用负压泵向伤口施加负压(即，低于大气压的压力)来促进例如手术、急性和慢性伤口的愈合的技术。npwt技术可以减少外界对伤口的干扰，并且用于将过量的流体从伤口部位输送出去。通常，到目前为止，npwt技术主要应用于医院环境。然而，近期的产品开发使得能够在家庭环境中使用该技术。
3.为了使用户更容易且更舒适地受益于npwt，已经开发了移动式npwt装置。对于这种真正移动式的npwt装置，它需要是紧凑性和轻便性。对小而轻的npwt装置的这种需求使得保持由移动式npwt装置发出的声音对于移动式npwt装置的用户来说足够不引人注目具有挑战性。


技术实现要素：

4.本发明的一个目的是提供一种改进的移动式npwt装置，特别是一种更静音的移动式npwt装置。
5.因此，根据本发明，提供了一种移动式负压伤口治疗(npwt)装置，包括：待与伤口部位流体流动连接的入口；与入口流体流动连接以用于从伤口部位收集液体的罐；泵，泵具有泵壳体，泵壳体具有泵入口和泵出口，泵入口与罐流体流动连接以用于在罐中建立负压，泵出口用于输出通过泵输送的空气；至少部分地包围泵的弹性护套，弹性护套被构造成限定出流动通道，流动通道具有第一端和与第一端间隔开的第二端，第一端被布置成接收通过泵出口输出的空气，第二端用于使通过泵出口输出的空气穿过所述流动通道后排出；控制单元，用于控制移动式npwt装置的运行；用于向移动式npwt装置供电的电池装置；以及外壳，外壳至少包围泵、弹性护套、控制单元和电池装置。
6.本发明基于如下的认识，特别是对于包括在伤口部位具有连续受控的空气泄漏的npwt系统中的移动npwt装置而言，来自泵的噪声是影响用户便利性和舒适性的最重要因素之一。本发明人还认识到，传统的消音器或消声器对于在移动式npwt装置中使用来说体积太大，并且可以通过用弹性护套至少部分地包围泵壳体来实现良好的消音，该弹性护套被构造成限定出用于由泵输出的空气的流动通道。
7.这种弹性护套可以提供对由泵振动引起的噪声和由来自泵出口的气流携带的声学噪声进行抑制的双重功能。除了使用本身已知的消声器原理通过确定流动通道的尺寸来实现抑制之外，弹性护套的材料也吸收声能并有助于声音抑制。
8.在各种实施例中，弹性护套可以被构造成使得流动通道至少部分地由弹性护套和泵壳体一起限定出。这些实施例可提供更紧凑的方案并有利于制造弹性护套。
9.有利地，弹性护套的内部被构造成具有与泵壳体接触的第一表面部分和与泵壳体
间隔开的第二表面部分，第二表面部分与泵壳体一起限定出流动通道。
10.此外，根据各种实施例，流动通道的最小横截面积可以小于泵出口的横截面积。因此，可以提供通过泵出口输出的空气压力的受控降低，这降低了噪音的强度。流动通道的至少一部分可以表现出逐渐增加的横截面积。
11.流动通道可以从流动通道的第一端到流动通道的第二端延伸至少5mm。甚至更优选地，流动通道可以延伸至少10mm，这将进一步降低对流动通道横截面积的公差要求，有利于弹性护套的生产。
12.流动通道可以沿非直线路径(优选地，曲折路径)从流动通道的第一端延伸到流动通道的第二端。非直线的构造可以通过流动通道提供改进的、更渐进的压力降低。
13.根据不同的实施例，流动通道可具有：与流动通道的第一端邻近的、具有第一最大横截面积的第一通道部分；与流动通道的第二端邻近的、具有第二最大横截面积的第二通道部分；和位于第一通道部分和第二通道部分之间的第三通道部分，第三通道部分具有大于第一横截面积和第二横截面积的最大横截面积。在这些实施例中，由泵输出的压缩空气的膨胀可以被控制为发生在由弹性护套限定的空间内，这使得弹性护套能够变形以吸收由压缩空气携带的能量，进一步有助于抑制来自泵的噪音。
14.在根据本发明的移动式npwt中，控制单元可以被配置成获取指示电池装置的电源电压的测量值，并且基于所获取的测量值，将提供给泵的电压朝向低于电源电压的恒定平均电压进行控制。
15.已经发现，除了声音衰减，使移动式npwt对用户来说更不显眼的一个因素是所发出的声音的一致性或不变性。所发出的具有变化频率的声音可能比具有基本恒定频率的声音更明显。
16.npwt装置可以包括压力传感器，该压力传感器被布置成感测罐中的压力。在npwt的这种实施例中，应当注意，压力传感器不需要被布置成直接感测罐中的压力，但是压力传感器可以被布置成感测npwt装置中另一位置处的压力，其中，所感测的压力指示罐中的压力。此外，压力传感器可以感测另一特性，例如力或偏转，基于该特性可以推断压力的变化。
17.根据本发明实施例的移动式npwt装置可以包括在负压伤口治疗(npwt)系统中，该系统还包括用于建立负压的腔室以及管，该腔室待布置在伤口部位，该腔室具有出口，该管流动地连接腔室的出口和npwt装置的入口。
18.总的来说，本发明因此涉及一种移动式负压伤口治疗(npwt)装置，包括：入口；与入口流体流动连接的罐；泵，具有泵壳体，泵壳体具有泵入口和泵出口，泵入口与罐流体流动连接以用于在罐中建立负压，泵出口用于输出通过泵输送的空气；至少部分地包围泵的弹性护套，弹性护套被构造成限定出流动通道，流动通道具有第一端和与第一端间隔开的第二端，第一端布置成接收通过泵出口输出的空气，第二端用于使通过泵出口输出的空气穿过流动通道后排出；控制单元，该控制单元用于控制移动式npwt装置的运行；用于向移动式npwt装置供电的电池装置；以及外壳，外壳至少包围泵、弹性护套、控制单元和电池装置。
附图说明
19.现在将参照示出本发明的示例性实施例的附图更详细地描述本发明的这些和其它方面，在附图中：
20.图1是根据本发明实施例的示例性移动式npwt系统的图示；
21.图2是根据本发明示例性实施例的npwt装置的侧视图，具有部分移除的外壳壁以示出泵和弹性护套；
22.图3是包括在图2中的npwt装置中的泵和弹性护套的示例的透视图；以及
23.图4a至图4b示意性地示出了用于泵和弹性护套的示例配置的、穿过泵和由弹性护套限定的流动通道的空气流。
具体实施方式
24.下文将参照附图更全面地描述本公开，在附图中示出了本公开的当前优选实施例。然而，本公开可以以许多不同的形式来体现，并且不应被解释为限于本文所述的实施例；相反，提供这些实施例是为了彻底和完整，并将本公开的范围完全传达给本领域技术人员。相同的附图标记通篇指代相同的元件。
25.现在转至附图，并且特别是转至图1，概念性地示出了负压伤口治疗(npwt)系统1，该负压伤口治疗系统包括根据本发明的示例性实施例的移动式npwt装置3。npwt系统1还包括布置在伤口部位的具有腔室6的伤口覆盖物5。包括腔室6的伤口覆盖物5适于例如在用户的皮肤处、或在用户的伤口处或围绕用户的伤口产生由伤口表面9局部限定的密封空间7。如图1示意性所示，腔室6具有入口8和出口10。使用管11将腔室6的出口10与移动式npwt装置3流动连接，腔室6的入口8通过过滤器(在图1中不可见)与环境(用户周围的空气)流动连接，以使空气连续泄漏到腔室6中。管11可以是由弹性和/或聚合材料制成的任何合适的柔性管。
26.如图1示意性所示，npwt装置3包括负压泵13，该负压泵适于在负压泵13被控制成运行时建立负压。负压泵13可以是任何类型的泵，该泵具有生物相容性并维持或获得足够的和治疗性的负压水平。优选地，所要达到的负压水平可以在介于约-20mmhg到约-300mmhg之间的范围内。在本公开的一个可能的实施例中，可以使用介于约-80mmhg到约-140mmhg之间的负压范围。在本发明的一个可能的实施例中，负压泵13是隔膜式或蠕动式的泵。
27.负压泵13被流体流动地连接到罐15，罐15也形成npwt装置3的一部分。罐15可以由例如模制塑料等形成，并且可能是npwt装置3的可拆卸部件。优选地，罐15是至少部分透明/半透明的，以允许观察罐15的内部，以帮助用户确定罐15的剩余容量。
28.入口端口17形成在罐15处，以使得能够连接到管11。入口端口17也可以形成在npwt装置3的其它位置，然而仍然流体地连接到罐15。入口端口17和管11之间的连接是密封连接，因此确保了在npwt装置3的正常运行期间、在入口端口17处不会形成泄漏。优选地，管11通过常规方式可释放地连接到入口端口17，该常规方式包括摩擦配合、卡口联接、卡扣配合、倒钩连接等。入口端口17可以由与形成罐15相同的材料和/或在形成罐15的同时模制/形成。可以在罐15和负压泵13之间形成类似的密封连接(例如使用凸缘隔绝件/“o形圈”)。
29.npwt装置3还包括用于为npwt装置3供电的电池19。优选地，电池19可以是可再充电类型的电池，但是可替代地，该电池可以是一次性的。可结合本公开的一些实施例使用特定适配的电池组。
30.npwt装置3还包括用于控制移动式npwt装置3的操作的控制单元21、布置成感测罐15中的压力的至少一个压力传感器23、以及用于提供用户反馈和/或警报的扬声器24。
31.控制单元21由电池19供电并耦接到泵13、压力传感器23和扬声器24，该控制单元21可以包括微处理器、微控制器、可编程数字信号处理器或另一可编程器件。控制单元21还可以或替代地包括专用集成电路、可编程门阵列或可编程阵列逻辑、可编程逻辑器件或数字信号处理器。在控制单元21包括诸如上述微处理器、微控制器或可编程数字信号处理器的可编程器件的情况下，处理器还可以包括控制可编程器件的操作的计算机可执行代码。
32.在npwt装置3的使用期间，伤口覆盖物5被布置在用户的伤口部位，以形成密封空间7。管11被设置成将伤口覆盖物5中的腔室6的出口10流体地连接到npwt装置3的入口端口17。为了开始治疗，移动式npwt装置3然后可以例如由用户通过按下开始/暂停按钮(图1中未示出)来激活。响应于开始治疗处理的该请求，控制单元21可以控制负压泵13运行。当负压泵运行时，负压泵13将开始通过罐15、入口端口17、管11和由伤口覆盖物5中的腔室6形成的密封空间7抽出空气。因此，密封空间7内将产生负压。在伤口部位处已经形成液体的情况下，由于由腔室6的入口8提供了连续有限的泄露，来自伤口部位的该液体可以至少部分地从伤口部位被“抽吸”，穿过管11、入口端口17并进入到罐6中。从伤口抽吸并收集在罐中的液体(有时是指渗出物)的量将取决于所处理的伤口的类型以及所使用的伤口敷料的类型。例如，在使用吸收性敷料的情况下，液体可以被吸收并收集在罐和伤口敷料中，而如果使用没有吸收能力或具有很低的吸收能力的敷料，则来自伤口部位的大部分或全部液体可以被收集在罐中。合适的过滤器构件(图1未示出)可以被布置在罐15和负压泵13之间，以确保没有液体能够从罐15流到负压泵13。
33.图2是根据本发明的示例性实施例的npwt装置3的侧视图。如以上参照图1所提及的，npwt装置3包括泵13。为了抑制噪声，npwt装置3还包括弹性护套25，该弹性护套至少部分地包围泵13。下面将参照图3和图4a至图4b更详细地描述弹性护套25的示例性构造以及弹性护套与泵13的关系。
34.首先转至图3，图3是图2中的npwt装置3所包括的泵13和弹性护套25的示例的透视图，泵13具有泵壳体27，该泵壳体27具有泵入口29和泵出口31。如图2示意性所示，泵入口29与罐15流体流动连接，以在罐15中建立负压。通过泵13输送的空气通过泵出口31输出。
35.如图3所示，弹性护套25至少部分地包围泵13，并被构造成限定出流动通道33，该流动通道33在图3中部分可见。
36.在图3和图4a至图4b的示例性构造中，泵壳体27具有基本平坦的外壁，并且流动通道33由弹性护套25和泵壳体27一起限定出。
37.特别地，如在图4a中可以最好地看到的，弹性护套25的内表面构造成具有与泵壳体27接触的第一表面部分35和与泵壳体27间隔开的第二表面部分37。第二表面部分37与壳体27一起限定出流动通道33。
38.除了示出由弹性护套25限定的流动通道33的示例性构造之外，图4a至图4b示意性地示出了当泵13运行时通过泵13和流动通道33的空气流。图4a示出了空气流的第一部分，空气流的第一部分从罐15的出口经由泵13的出口31流到流动通道33的第一端39，图4b示出了空气流的第二部分，空气流的第二部分从流动通道33的第一端39流到流动通道33的第二端41。
39.首先参照图4a，泵13在运行时按照图4a中方框箭头的指示，将空气从罐15的出口(图4a中未示出)吸入到泵13的入口29，以如上所述地在罐15中建立负压。使用许多本身已
知的空气输送机构之一通过泵13输送空气，并且通过泵出口31输出空气。连接到泵出口31的弹性护套25包括大体圆顶形的储存器43，该储存器用于接收和重新引导通过泵出口31输出的空气。如图4a示意性所示，储存器43流体流动地连接到流动通道33的第一端39。
40.现在转至图4b，可以看到流动通道33如何沿着非直线路径延伸，以将从泵出口31输出的空气从流动通道33的第一端39引导到第二端41。对于各种类型的合适的泵13，例如隔膜泵，空气不是以稳定流的形式在泵出口31输出，而是以加压空气的爆发形式输出。沿着流动通道33，空气首先被逐渐减压，然后被收集以允许作为更稳定的流从流动通道33的第二端41流出。试验表明，这使得用户所感知的泵噪声显著降低。
41.为了实现这一点，流动通道33可以具有：与流动通道33的第一端39邻近的、具有第一最大横截面积的第一通道部分45；与流动通道33的第二端41邻近的、具有第二最大横截面积的第二通道部分47，以及位于第一通道部分45和第二通道部分47之间的第三通道部分49。第三通道部分的最大横截面积大于第一通道部分45的第一最大横截面积和第二通道部分47的第二最大横截面积。此外，有利的是，第一通道部分的横截面积可以随着到流动通道33的第一端39的距离的增加而逐渐增加，并且第二通道部分47的横截面积可以随着到流动通道33的第二端41的距离的减少而逐渐减少。
42.流动通道33可以从第一端39到第二端41延伸至少5毫米，并且将流动通道33设计成使其从第一端39到第二端41延伸至少10毫米可能是有益的。随着流动通道33的长度越长，对流动通道33的横截面积(宽度和深度)的公差要求就越宽松，因此生产越简单，性能越均匀。
43.用于弹性护套的合适材料的示例可以包括聚氨酯、epdm和硅橡胶。
44.应当注意，流动通道33的许多其他构造是可能的。例如，流动通道可以在弹性护套25的一个或多个壁内延伸。除了图4b中所示的示例性路线之外的其他路线也是可能的，并且取决于各种因素，例如泵的种类、通过流动通道33的预期空气流量以及npwt装置3的一般配置等，这些其他路线可能是有益的。
45.已经发现，除了声音衰减，使移动式npwt对用户来说更不显眼的一个因素是所发出声音的一致性或不变性。所发出的具有变化频率的声音可能比具有基本恒定频率的声音更明显。
46.当电池19放电时，电池电压逐渐降低。用电池电压直接给泵13供电将导致泵13发出的声音的频率相应变化。
47.为了消除或至少减少由泵13发出的声音的频率的这种变化，控制单元21可以被配置成获取指示电池19的电源电压的测量值，并且基于所获取的测量值，将提供给泵13的电压控制成低于电源电压的恒定平均电压。
48.这可以有利地使用本身已知的脉冲宽度调制或本领域已知的其他合适技术来实现。
49.在权利要求中，“包括”一词不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一”(a)或“一个”(an)不排除多个。在相互不同的从属权利要求中引用了某些措施这一事实本身不表明这些措施的组合不能被用来发挥优势。