用于通过滞环控制来改善便携式负压疗法的电池寿命的系统和方法技术方案

一种系统包括：用于维持伤口处的负压的负压源，所述负压源包括泵和电动马达；以及用于感测伤口部位压力(WP)的压力传感器。所述系统进一步包括联接至所述第一压力传感器和所述电动马达的系统控制器。所述系统控制器通过至少部分地基于所述泵与所述伤口部位之间的由所述系统控制器确定的流体流量(FR)而对所述电动马达施加来自电池电源的电力，来将伤口部位压力(WP)维持在滞环带内。所述滞环带包括最大伤口部位压力(WPMax)和最小伤口部位压力(WPMin)。

System and method for improving battery life of portable negative pressure therapy by hysteresis control

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于通过滞环控制来改善便携式负压疗法的电池寿命的系统和方法相关申请本申请根据35USC§119(e)要求于2017年3月6日提交的名称为“用于通过滞环控制来改善便携式负压疗法的电池寿命的系统和方法(SystemAndMethodForImprovingBatteryLifeOfPortableNegative-PressureTherapyThroughHysteresisControl)”的美国临时专利申请序列号62/467,683的权益，所述专利出于所有目的通过援引并入本文。
本专利技术总体上涉及用于通过滞环控制来改善电池供电式装置的电池寿命的系统和方法。此类电池供电式装置包括但不限于负压伤口疗法系统。
技术介绍
临床研究和实践已表明，降低组织部位附近的压力可以增进并加速组织部位处的新组织生长。这种现象的应用很多，但已经证明在系统被配置用于从伤口部位移除流体和感染性物质的情况下这特别有利于治疗伤口。不论伤口病因是外伤、手术或者其他的原因，对伤口部位的适当护理对结果很重要。利用减压治疗伤口或其他组织通常可以称为“负压疗法”，但是也以其他名称为人所知，例如包括“负压伤口疗法”、“减压疗法”、“真空疗法”、以及“真空辅助封闭”。负压疗法可以提供许多益处，包括上皮组织和皮下组织的迁移、改善的血流、以及伤口部位处的组织的微变形。这些益处可以共同提高肉芽组织的发育并且减少愈合时间。虽然负压伤口疗法的临床益处是众所周知的，但是在治疗生命周期(可以是7天或更长时间)上提供负压伤口疗法越来越多地用小型便携式抛弃式疗法装置来执行，这些装置由电池供电而不是连接至电源插座。由于这些小型便携式疗法装置通常是抛弃式的，并且典型地使用不可再充电电池以避免增加抛弃式单元的成本、或者避免要求定期对电池充电而给使用者带来负担，因此这些装置的设计具有挑战性。由于许多应用中的限制因素不是它们的泵在具有不完美密封的治疗敷料的情况下更难以运行的能力，而是在这些条件下它们的电池容量有限。因此需要一种替代方案：要求使用者在敷料施加期间获得更好的密封，要求更好地适应使用者并因此更容易与之获得密封的新敷料，要求装置具有更高容量的电池或使用者更换电池或对其再充电。所需要的是一种系统级途径，用于以不会给使用者带来不适当的负担的合理成本来降低治疗生命周期上的功耗。
技术实现思路
虽然本专利技术总体上可以用于改善电池供电式装置的电池寿命，但是本文的描述和实例主要集中于负压伤口疗法系统。本领域技术人员应理解的是，本文的描述和实例不旨在将本专利技术仅局限于负压伤口疗法装置。本文披露了用于在负压疗法环境中在低泄漏状况和高泄漏状况下维持负压的新的且有用的系统、设备和方法。还提供了多个展示性实施例以使得本领域技术人员能够制造和使用所要求保护的主题。可能需要恰当地控制由减压治疗系统提供给组织部位(比如，切口或伤口)的减压，以提高减压治疗的有效性。减压治疗系统可以包括用于提供减压的泵、邻近伤口布置的伤口敷料、以及盖布，所述盖布覆盖这两者以提供密封环境，以用于从泵向密封环境提供减压治疗。减压治疗系统的部件中可能发生泄漏和堵塞，比如在盖布与组织部位之间的泄漏，这可能需要被检测到以调节由泵提供的压力从而维持有效的治疗。用于控制减压治疗系统、即伤口部位压力控制带的方法类型可以取决于压力泄漏或堵塞的程度、和/或压力泄漏或堵塞的变化率而变化。因此，最适合高泄漏速率的伤口部位压力控制带可以与最适合低泄漏速率的伤口部位压力控制带不同。例如，本文描述了系统控制器和控制方法，其包括窄滞环控制带和宽滞环控制带两者以及基于负压治疗系统中的部件的泄漏水平而在这两者之间切换的算法。所述系统控制器和控制方法可以在高泄漏状况下选择宽滞环控制带，以节省电池电力并且减小泵的噪音。更确切地，系统控制器可以包括继电器式控制器，并且继电器式控制器可以较频繁地操作来在高泄漏状况下维持窄滞环控制带(这减小了电池电力并将患者暴露于泵的频繁嗡嗡声中)，同时电动马达控制器可以较不频繁地操作以维持宽滞环控制带(由于不需要频繁地开启而节省了电池电力并且对患者的刺激较小)。在一个实施例中，一种系统包括：用于维持伤口部位处的负压的负压源，所述负压源包括泵和电动马达；以及用于感测伤口部位压力(WP)的传感器。所述系统可以进一步包括联接至所述第一压力传感器和所述电动马达的系统控制器。所述系统控制器可以通过至少部分地基于所述泵与所述伤口部位之间的由所述系统控制器确定的流体流量(FR)而对所述电动马达施加来自电池电源的电力，来将伤口部位压力(WP)维持在滞环带内。所述滞环带可以包括最大伤口部位压力(WPMax)和最小伤口部位压力(WPMin)。在另一个示例性实施例中，一种用于刺激伤口部位处的组织愈合的系统包括：歧管，所述歧管被配置用于定位在伤口部位处并且适于被盖布覆盖以围绕所述伤口部位形成密封从而维持伤口部位处的负压。所述系统可以进一步包括负压源，并且所述负压源可以包括泵和电动马达，所述电动马达响应于来自电源的电力施加而驱动所述泵，并且所述泵可以适于产生泵压力(PP)并且可以适于流体地联接至多孔垫以向所述伤口部位施加负压。所述系统可以进一步包括第一压力传感器，并且所述压力传感器可以具有用于感测伤口部位压力(WP)的输入端、和用于提供指示所述伤口部位压力(WP)的伤口部位压力信号的输出端。所述系统可以进一步包括系统控制器，所述系统控制器电联接至所述第一压力传感器的输出端和所述电动马达，以控制所述伤口部位处的伤口部位压力(WP)，所述系统控制器可以进一步包括继电器式控制器，并且所述继电器式控制器可以被配置用于将所述伤口部位压力(WP)与滞环控制带进行比较、并且可以将所述伤口部位压力(WP)维持在所述滞环控制带内。所述滞环控制带可以进一步包括最大伤口部位压力(WPMax)和最小伤口部位压力(WPMin)，并且所述最大伤口部位压力(WPMax)和最小伤口部位压力(WPMin)可以至少部分地基于所述泵与所述多孔垫之间的、可以由所述系统控制器确定的流体流量(FR)。可以包含以下特征中的一个或多个特征。该系统还可以是由原电池供电的便携式系统，并且原电池可以是不可再充电的锂电池；替代性地，所述便携式系统可以由二次电池供电，并且二次电池可以是可再充电的锂离子电池。泵可以是隔膜泵，并且电动马达可以是直流(DC)马达，并且对DC马达施加的电力可以通过改变对DC马达施加的电压、或改变DC马达所汲取的电流而变化。系统控制器可以被配置用于通过对DC马达施加的电压的时间变化率或所述DC马达所汲取的电流的时间变化率来确定流量(FR)，并且进一步被配置用于在流量(FR)小于指示系统内的低泄漏状况的第一目标流量(TFR1)时选择窄滞环控制带、并且在流量(FR)大于指示系统内的高泄漏状况的第二目标流量(TFR2)时选择宽滞环控制带。第一目标流量(TFR1)可以小于第二目标流量(TFR2)或基本上等于第二目标流量(TFR2)。系统控制器可以被配置用于确定电池电荷水平(BCL)，并且进一步被配置用于在电池电荷水平(BCL)小于指示系统内的低电池电荷水平的第一目标电池电荷水平(TCL1)时，选择宽滞环控制带；并且在电池电荷水平(BCL)大于指示系统内的高电池电荷水平的第二目标电池电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，包括：负压源，所述负压源包括泵和电动马达，所述电动马达响应于来自电源的电力施加而驱动所述泵，所述泵适于产生泵压力(PP)；第一压力传感器，所述第一压力传感器用于感测伤口部位处的压力(WP)并且被配置用于输出指示所述伤口部位压力(WP)的伤口部位压力信号；以及用于管理所述伤口部位压力(WP)的系统控制器，所述系统控制器联接至所述电动马达、并且被配置用于将所述伤口部位压力(WP)与滞环控制带进行比较；其中，所述滞环控制带包括最大伤口部位压力(WPMax)和最小伤口部位压力(WPMin)，其中，所述系统控制器被配置用于将所述伤口部位压力(WP)维持在所述滞环控制带内，其中，所述最大伤口部位压力(WPMax)和所述最小伤口部位压力(WPMin)是至少部分地基于所述泵与所述伤口部位之间的流体流量(FR)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.06 US 62/467,6831.一种系统，包括：负压源，所述负压源包括泵和电动马达，所述电动马达响应于来自电源的电力施加而驱动所述泵，所述泵适于产生泵压力(PP)；第一压力传感器，所述第一压力传感器用于感测伤口部位处的压力(WP)并且被配置用于输出指示所述伤口部位压力(WP)的伤口部位压力信号；以及用于管理所述伤口部位压力(WP)的系统控制器，所述系统控制器联接至所述电动马达、并且被配置用于将所述伤口部位压力(WP)与滞环控制带进行比较；其中，所述滞环控制带包括最大伤口部位压力(WPMax)和最小伤口部位压力(WPMin)，其中，所述系统控制器被配置用于将所述伤口部位压力(WP)维持在所述滞环控制带内，其中，所述最大伤口部位压力(WPMax)和所述最小伤口部位压力(WPMin)是至少部分地基于所述泵与所述伤口部位之间的流体流量(FR)。2.如权利要求1所述的系统，其中，所述系统控制器包括继电器式控制器，所述继电器式控制器适于在所述伤口部位压力(WP)大于所述最大伤口部位压力(WPMax)时减小所述伤口部位处的负压、并且在所述该伤口部位压力(WP)小于所述最小伤口部位压力(WPMin)时增大所述伤口部位处的负压。3.如权利要求1所述的系统，进一步包括第二压力传感器，所述第二压力传感器具有用于感测泵压力(PP)的输入端、和将指示所述泵压力(PP)的泵压力信号提供给所述系统控制器的输出端。4.如权利要求1所述的系统，其中，所述系统控制器包括继电器式控制器，所述继电器式控制器适于通过在所述伤口部位压力(WP)大于最大伤口部位压力(WPMax)时减少对所述电动马达施加的电力、并且在伤口部位压力(WP)小于最小伤口部位压力(WPMin)时增加对所述电动马达施加的电力，来控制所述伤口部位处的负压。5.如权利要求1所述的系统，其中，所述泵是隔膜泵。6.如权利要求1所述的系统，其中，所述电动马达是DC马达。7.如权利要求1所述的系统，其中，对所述电动马达施加的电力通过改变对所述电动马达施加的电压而变化。8.如权利要求7所述的系统，其中，所述系统控制器进一步被配置用于通过确定对所述电动马达施加的电压的时间变化率来确定所述流量(FR)。9.如权利要求1所述的系统，其中，对所述电动马达施加的电力通过改变所述电动马达汲取的电流而变化。10.如权利要求9所述的系统，其中，所述系统控制器进一步被配置用于通过确定所述电动马达汲取的电流的时间变化率来确定流量(FR)。11.如权利要求1所述的系统，其中，所述系统控制器进一步被配置用于在所述流量(FR)小于指示所述系统内的低泄漏状况的第一目标流量(TFR1)时选择窄滞环控制带。12.如权利要求11所述的系统，其中，所述系统控制器进一步被配置用于在所述流量(FR)大于指示所述系统内的高泄漏状况的第二目标流量(TFR2)时选择宽滞环控制带。13.如权利要求12所述的系统，其中，所述系统控制器进一步被配置用于在所述系统处于低泄漏状况时替代性地选择所述窄滞环控制带、或者在所述系统处于高泄露状况时选择所述宽滞环控制带。14.如权利要求12所述的系统，其中，所述第一目标流量(TFR1)小于所述第二目标流量(TFR2)。15.如权利要求12所述的系统，其中，所述第一目标流量(TFR1)基本上等于所述第二目标流量(TFR2)。16.如权利要求1所述的系统，其中，所述电源是电池，其中，所述用于刺激所述伤口部位处的组织愈合的系统是便携式系统，并且所述便携式系统由所述电池供电。17.如权利要求16所述的系统，其中，所述电池是原电池，其中，所述原电池是不可再充电的锂电池。18.如权利要求16所述的系统，其中，所述电池是二次电池，其中，所述二次电池是可再充电的锂离子电池。19.如权利要求16所述的系统，其中，所述系统控制器进一步被配置用于确定电池电荷水平(BCL)。20.如权利要求19所述的系统，其中，所述系统控制器进一步被配置用于在所述电池电荷水平(BCL)小于指示所述系统内的低电池电荷水平的第一目标电池电荷水平(TCL1)时，选择宽滞环控制带。21.如权利要求20所述的系统，其中，所述系统控制器进一步被配置用于在所述电池电荷水平(BCL)大于指示该系统内的高电池电荷水平的第二目标电池电荷水平(TCL2)时，选择窄滞环控制带。22.如权利要求21所述的系统，其中，所述第一目标电池电荷水平(TCL1)小于所述第二目标电池电荷水平(TCL2)。23.如权利要求21所述的系统，其中，所述第一目标电池电荷水平(TCL1)基本上等于所述第二目标电池电荷水平(TCL2)。24.如权利要求21所述的系统，其中，所述系统控制器进一步被配置用于在所述系统内的电池电荷水平高时替代性地选择所述窄滞环控制带、或者在所述系统内的电荷水平低时选择所述宽滞环控制带。25.一种用于刺激伤口部位处的组织愈合的系统，包括：歧管，所述歧管被配置用于定位在伤口部位处并且适于被盖布覆盖以围绕所述伤口部位形成密封从而维持伤口部位处的负压；负压源，所述负压源包括泵和电动马达，所述电动马达响应于来自电源的电力施加而驱动所述泵，所述泵适于产生泵压力(PP)并且进一步适于流体地联接至多孔垫以向所述伤口部位施加负压；第一压力传感器，所述第一压力传感器具有用于感测伤口部位压力(WP)的输入端、和用于提供指示所述伤口部位压力(WP)的伤口部位压力信号的输出端；以及系统控制器，所述系统控制器电联接至所述第一压力传感器的输出端和所述电动马达，以控制所述伤口部位处的伤口部位压力(WP)，其中，所述系统控制器将所述伤口部位压力(WP)与滞环控制带进行比较，其中，所述滞环控制带包括最大伤口部位压力(WPMax)和最小伤口部位压力(WPMin)，其中，所述最大伤口部位压力(WPMax)和所述最小伤口部位压力(WPMin)是至少部分地基于所述泵与所述多孔垫之间的、由所述系统控制器确定的流体流量(FR)，其中，所述系统控制器在所述伤口部位处的伤口部位压力(WP)大于所述最大伤口部位压力(WPMax)时减小所述伤口部位处的负压、并且在所述伤口部位压力(WP)小于所述最小伤口部位压力(WPMin)时增大所述伤口部位处的负压。26.如权利要求25所述的系统，进一步包括第二压力传感器，所述第二压力传感器具有用于感测泵压力(PP)的输入端、和用于将指示所述泵压力(PP)的泵压力信号提供给所述系统控制器的输出端。...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德·丹尼尔·约翰·库特哈德，克里斯多佛·布赖恩·洛克，
申请(专利权)人：凯希特许有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US