肢體加壓設備的製作方法

2023-05-07 08:03:46 2

專利名稱：肢體加壓設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種肢體加壓設備，並且尤其涉及一種用於腿上的設備。該設備尤其適合用於治療腿部靜脈曲張性潰瘍的加壓療法。
已知各種加壓設備用於對患者肢體施加壓力。這些類型的設備用於主要協助阻止深靜脈血栓(DVT)、血管疾病和減少水腫。現有技術設備適於用於醫院環境中，其中它們主要用於針對具有發展DVT的高風險的患者阻止DVT。US5117812、US5022387和US5263473(Kendall公司)、US6231532(Tyco國際有限公司)、US6440093(McEwen等人)和US6463934(Aircast公司)公開了這種設備。
加壓療法用於治療腿部靜脈曲張性潰瘍。該治療依靠加壓實現減少水腫並且經由靜脈系統改善血液回歸。這依次減少了供應到下肢的血液的滯留時間和會導致組織損壞的下肢缺血性症狀的嚴重性。
可以通過氣壓設備實現對肢體的加壓。已知設備通過一個厚套囊(cuff)或多個套囊對肢體施加壓力，所述套囊影響患者移動性並且對於許多患者而言在美學觀點上不可接受。提供壓力的泵大型且沉重，並且通過許多導管對套囊提供流體。這些特徵使已知設備不適於家庭使用。據信，在加壓手術後的立刻運用有利於阻止DVT，並且現有的氣壓設備由於它們的尺寸和重量不適合，在施加治療時將患者限制在他們的床上。
然而，氣壓設備的確具有優點。它們提供了有效的治療，非膨脹時，可膨脹套囊或多個套囊易於施加到患者腿部，並且壓力更易於控制和監視。同樣，它們不受半徑的影響，其中壓力水平取決於肢體的外圍，從而在髁骨和脛骨產生高壓力，其中繃帶下的半徑減小，並且在低壓下產生低壓點，諸如圍繞髁骨的那些點。半徑影響是有鬆緊性的繃帶和網狀支持物的基本限制。
氣壓設備的確具有這樣的問題，即，套囊的形狀和結構會導致套囊膨脹時的壓力變化。這是不合需要的，因為，為了治療最有效，治療的全部區域需要接受壓力。最需要得是，壓力分布應當儘可能均勻。授予Barak的US6494852中描述了所謂可攜式和移動的設備。該設備仍包括可膨脹套筒，多個氣囊(cell)沿著套筒從其遠端部分到其近端部分軸向布置。氣囊具有簡單的、袋裝結構，當其膨脹時，呈現圓柱形橫截面形狀。我們已經發現，當膨脹時，這種形狀導致在肢體上的壓力高點和低點。
因而，需要一種套囊，其在沿著肢體的治療區域中提供均勻的壓力分布，當膨脹時其具有高低壓的最小袋(pocket)。
現在，我們已經發明了一種設備，用於對患者肢體施加壓縮壓力，其通過提供一種易於施加到肢體、小型的、輕便的並且對肢體提供均勻壓力的設備，而緩解了上述問題。本發明的第一方面提供了一種用於肢體的加壓設備，包括適於圍繞肢體的套筒，該套筒包括無彈性層；以及氣囊，其通過由一個或多個側壁將內部部分連接到外部部分構建而成，從而氣囊具有盒狀結構，當氣囊膨脹時，內壁適於順應肢體的形狀以對肢體提供均勻壓力。
我們已經發現，這種設備具有對肢體施加均勻壓力的優點。
優選地，該設備還包括連接到套筒的管道，用於將流體遞送到套筒；以及連接到管道的控制器，其產生並控制設備中流體的流動。
優選地，控制器包括微處理器控制系統和泵。更優選地，該設備包括管道中的或者位於設備中的至少一個壓力傳感器，該傳感器提供了由於控制器使套筒膨脹而使肢體承受的壓力的讀數。
該套筒優選包括一個或多個可獨立膨脹的套囊。這些套囊包括由外部部分和內部部分形成的一個或多個氣囊。優選地，內部部分是彈性的，並由壁或者角撐板(gusset)連接到外部部分。在氣囊膨脹時，壁允許內部部分使其自身遠離外部部分以呈現接觸肢體的連續或基本連續表面。在氣囊彼此相鄰放置時，壁可以基本上鄰接，從而建立低壓的最小區域。因而，氣囊在膨脹時具有基本上為盒狀的結構。
可以用多種方式構建氣囊。內部部分優選是與套筒共面的層，其可以通過側壁固定到套筒以形成一個或多個封閉氣囊。在內部部分是連續層之處，側壁可以用於將連續層分成大量相鄰的封閉氣囊。作為選擇，內部部分和側壁可以是由單一薄片形成的空間，然後將其固定到套管。
作為選擇，氣囊可以通過由側壁將內部部分連接到外部部分構建而成，然後該外部部分連接到套筒。在這種結構中，外部部分和內部部分可以由相同材料的層製成，它們由側壁連接在一起。這種類型的三層組件具有超越上述的兩層組件的優點，即氣囊的內部部分和外部部分可以是相同的材料，這使得氣囊更可能是氣密性的並且密封可靠。由於套筒不是氣囊的外部部分，套筒不需要由氣密性材料形成，可以由例如織布製成。該三層組件還意味著，用於將氣囊部分連接在一起的焊接點在套筒外表面上不可見，並且氣囊不需要在其整個表面上連接到套筒上。這意味著可以使套筒成形為更完全地適配肢體的形狀。
優選地，套筒不引人注意並且不連續。這允許患者使用裝置的同時穿著普通衣物和鞋子。無彈性套筒指引氣囊朝向患者腿部膨脹。該無彈性套筒指引彈性內部部分朝向肢體並且允許氣囊在膨脹時順應肢體的外形。優選地，氣囊適於在身體上部分膨脹時對肢體施加所需壓力。這允許氣囊的彈性內部部分緊密順應肢體。
優選地，套筒包括腿部套囊和足部套囊，兩者均是不引人注意並且不連續的。更優選地，該腿部和足部套囊在解剖學上成形為向腿或足的那些對血流有重大影響的部分提供壓力。這提供了減小設備總尺寸、從而套囊外形的優點。根據套囊的形狀，還可以減小對肢體的多骨區域加壓造成的不舒適。
優選地，套筒包括兩個套囊，每個套囊優選的包括至少一個氣囊。無彈性套筒優選由兩種或多種材料的複合板(bonded laminate)或者由牢固地連接在一起的兩種或多種單獨的材料形成。例如，套筒可以由聚氨酯作為襯背的尼龍形成。本發明的上下文中的無彈性意味著，在正常操作壓力下使用時，套筒不變形。例如，套筒優選具有150和300MPa之間、更優選200到250MPa的楊氏模量(Young’s Modulus)。氣囊的順應性部分相對較薄、較柔軟，並且優選具有彈性特性以允許緊密順應肢體的輪廓。本發明上下文中的順應性意味著，氣囊的內部部分能夠採用肢體的輪廓。其可以由單一層或者由適於粘合或焊接以形成氣密性結構的兩種或多種材料的層板而形成。優選地，氣囊材料是聚氨酯或pvc。優選地，氣囊材料具有15到35MPa、更優選20到30MPa的楊氏模量。在該設備的特定實施例中，每個氣囊纏繞在下肢周圍，但是包含在腿部套囊中。
現在將參考隨附附圖描述本發明的優選實施例，其中

圖1是在肢體上設備套筒的透視圖2是固定在肢體上的現有技術套筒的橫截面視圖，其中套筒處於膨脹狀態；圖3是示出膨脹時在相鄰氣囊之間產生的縫隙的現有技術套筒的橫截面視圖；圖4是示出設備處於膨脹狀態的固定在肢體上的本發明設備的橫截面視圖；圖5是氣囊具有壁或角撐板結構的橫截面視圖；圖6至9是氣囊結構的備選實施例的橫截面視圖；圖10是示出氣囊內部部分及其布置的套筒的平面圖；圖11是示出用於圖3的設備、沿著肢體的壓力分布的曲線圖；以及圖12是示出用於圖7的設備、沿著肢體的壓力分布的曲線圖。
圖1中示出了本發明的加壓設備。該設備包括具有連接到足部套囊6的腿部套囊4的套筒2。該套筒2可以通過管道(未示出)連接到控制器。可在患者的腿部和套筒2之間穿戴有例如襪子的填充底層而使用該設備。該襪子的存在是吸收來自患者腿部的所有溼氣，而不施加明顯的壓力。套筒2由無彈性材料形成，具有內部表面16和外部表面18。腿部套囊分割成三個氣囊8、10、12，是通過將氣囊的內部部分粘合到套筒2上而形成的。在備選實施例中，氣囊包括連接到外部部分的內部部分，氣囊的外部部分連接到套筒。
如從圖1中可見，患者通過將腿部套囊4和足部套囊6纏繞在腿部或足部並將之固定而穿上套筒。然後，將腿部套囊4和足部套囊6膨脹而對肢體施加壓力。
圖2示出了固定到肢體22上的現有技術套筒20的橫截面視圖，其中套筒20處於膨脹狀態。套筒20是簡單的袋裝結構，其在膨脹時採用圓柱形橫截面。如在圖2中可見，膨脹時套筒不順應肢體的輪廓。圖4示出了本發明中套筒2的橫截面視圖。如在圖4中可見，膨脹時氣囊8的順應性內部部分與肢體22的輪廓一致。
圖3示出了現有技術套筒的橫截面視圖，該套筒具有簡單的袋狀氣囊以及當氣囊膨脹時在這些氣囊之間產生的縫隙24。圖5示出了包括氣囊8，10的套筒2的橫截面視圖，其中氣囊具有膨脹時呈現盒狀結構的側壁26。這種結構意味著，膨脹時，氣囊壁可以鄰接靠近圖3中所見的縫隙。
圖6示出了本發明的氣囊8的橫截面視圖，其中氣囊8的內部部分30通過側壁26的獨立部分連接到套筒壁16，所述側壁26焊接到內部部分和套筒以形成盒狀結構。
圖7示出了套筒的氣囊結構的備選實施例，其中氣囊的內部部分30通過獨立壁26連接到套筒16的內壁，而內部部分30是連續薄片。氣囊8、10的外部部分32在氣囊邊緣(未示出)連接到套筒內部表面。
圖8示出了套筒的氣囊結構的備選實施例，其中通過對一個平板材料進行真空成形，而使內部部分30和側壁26預先成形為開放式盒子的結構，然後再將它們粘結或焊接到外壁16。
圖9示出了套筒的氣囊結構的備選實施例，其中通過對單一薄片進行真空成形，使內部部分30和側壁26預先成形為升放式盒子的結構，而切割，在鄰接到焊接處留多餘材料以形成袋狀結構。然後，預成形的開放式盒子被焊接或粘結到外壁18。
圖10示出了本發明套筒的備選實施例，其中套筒2包括三個鄰接的氣囊8、10、12。氣囊的外部邊緣28不裝配側壁，但是氣囊的內部邊緣裝配有側壁26。
現在將通過下面的非限制性實例說明本發明。
範例1相似於圖1中所示的設備的兩個相鄰氣囊，受到有限元分析(finite elementanalysis)以模擬使用這種設備時肢體承受的壓力分布。該分析假設諸如圖3中所使用的氣囊結構而執行，並且與諸如圖7中所用的具有側壁的氣囊結構相比。該分析使用Abacus UK Ltd軟體版本6.41執行。圖11示出對圖3的設備產生的分布圖，其中氣囊具有簡單的袋裝結構。壓力分布不均勻，示出了每個氣囊邊緣的峰快速跌落到氣囊之間大面積的零壓力。該壓力在每個氣囊的中心也較低。與之形成對照，圖12中所示的圖7中設備的壓力分布更均勻，其具有跨越氣囊寬度的均勻壓力和氣囊之間的僅有小面積的零壓力。這些圖示出了本發明的優點，其中可膨脹套筒包括無彈性外壁和分割成套囊的順應性內壁，其當膨脹時符合肢體的形狀以對肢體提供均勻壓力。
權利要求
1.一種用於肢體的加壓設備，包括套筒，適於圍繞肢體，該套筒包括無彈性層，以及氣囊，通過由一個或多個側壁將內部部分連接到外部部分構建而成，從而氣囊具有盒狀結構，當氣囊膨脹時，內部部分適於順應肢體的形狀以對肢體提供均勻壓力。
2.如權利要求1所要求的用於肢體的加壓設備，其特徵在於套筒分割成兩個或多個套囊，每個套囊包括至少一個氣囊。
3.如權利要求1或權利要求2所要求的用於肢體的加壓設備，其特徵在於，該設備還包括連接到套筒的管道，用於將流體遞送到套筒；以及連接到管道的控制器，其產生並控制設備中流體的流動。
4.如前述任意一個權利要求所要求的用於肢體的加壓設備，其特徵在於當設備膨脹時相鄰氣囊的側壁鄰接。
5.如前述任意一個權利要求所要求的用於肢體的加壓設備，其特徵在於使用時無彈性套筒不變形。
6.如前述任意一個權利要求所要求的用於肢體的加壓設備，其特徵在於氣囊的內部部分是彈性的，並且在膨脹時能夠採用肢體的輪廓。
7.如前述任意一個權利要求所要求的用於肢體的加壓設備，其特徵在於氣囊的外部部分是套筒。
8.如權利要求1至6任意之一所要求的用於肢體的加壓設備，其特徵在於氣囊的外部部分由彈性材料製成。
9.如權利要求8所要求的用於肢體的加壓設備，其特徵在於該設備包括至少三個共平面層、套筒、氣囊的內部部分和氣囊的外部部分。
10.如權利要求8或權利要求9所要求的用於肢體的加壓設備，其特徵在於氣囊的外部部分固定到套管。
11.如前述任意一個權利要求所要求的用於肢體的加壓設備，其特徵在於氣囊僅在那些鄰接相鄰氣囊的氣囊部分上裝配有側壁。
12.如前述任意一個權利要求所要求的用於肢體的加壓設備，其特徵在於相鄰氣囊的內部部分是通過側壁連接到外部部分的連續表面。
13.一種用於肢體的加壓設備，包括套筒，適於圍繞肢體，該套筒包括無彈性層，以及氣囊，通過由一個或多個側壁將內部部分連接到外部部分構建而成，從而氣囊具有盒狀結構，其允許當氣囊膨脹時，內部部分呈現接觸肢體的連續表面。
14.氣囊在製造用於治療或阻止腿部靜脈曲張性潰瘍的加壓設備中的應用，所述氣囊通過由一個或多個側壁將內部部分連接到外部部分構建而成，從而氣囊具有盒狀結構。
全文摘要
本發明涉及一種用於肢體的加壓設備，其包括適於圍繞肢體的套筒，該套筒包括無彈性層和氣囊，氣囊通過由一個或多個側壁將內部部分連接到外部部分構建而成，從而氣囊具有盒狀結構，該內部部分適於當氣囊膨脹時順應肢體的形狀而對肢體提供均勻壓力。
文檔編號A61H23/04GK101043866SQ200580035924
公開日2007年9月26日 申請日期2005年10月21日 優先權日2004年10月21日
發明者P·G·林南, I·S·特拉邦, A·費爾南德斯, A·L·博斯特倫, P·L·漢森, M·S·米爾扎 申請人:布里斯托-邁爾斯斯奎布公司