Средства обеспечения отрицательного давления

Средства обеспечения отрицательного давления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к устройству и способу обеспечения отрицательного давления в области раны. В частности, но не исключительно, изобретение относится к устройству с емкостью отрицательного давления с возможностью непрерывной или периодической «подпитки» прикладываемого отрицательного давления, что позволяет поддерживать отрицательное давление, прикладываемое к области раны, в заданных пределах в течение относительно длительного времени без приведения в действие механизированного источника отрицательного давления. Изобретение относится также к устройству и способу для избирательного создания жидкостной связи. В частности, но не исключительно, изобретение относится к устройству соединения двух полостей с отрицательным давлением, выполненному с возможностью регулировки передачи отрицательного давления между двумя полостями.

Средства создания отрицательного давления на поверхности кожи уже много веков используются для лечения животных и человека. Так, хорошо известным приемом является применение медицинских банок (то есть прикладывание к телу отверстия жесткого сосуда с горячим воздухом). Другими механическими средствами, используемыми для создания вакуума на поверхности тканей, являются пружинно-поршневые шприцы и чашечные присоски. Как и медицинские банки, в прошлом такие средства отличались слишком короткой продолжительностью терапевтического воздействия. Другими словами, была ограничена длительность приложения отрицательного давления по месту применения.

Чтобы обеспечить более длительное приложение контролируемого отрицательного давления, были разработаны механизированные системы, содержащие источник вакуума, например насос того или иного типа, и в настоящее время для лечения ран используются многочисленные варианты таких систем. При этом многие системы мало приспособлены для скрытого использования пациентом вследствие больших размеров, а также зачастую значительной массы и создаваемого ими шума.

Кроме того, такие системы зависят от постоянного подключения пациента к источнику вакуума. Отсоединение от источника вакуума на непродолжительное время возможно, но такие периоды приходится минимизировать, поскольку при длительном отключении возрастает риск нарушения повязки и загрязнения раны (в том числе бактериями).

Пациенты с относительно менее тяжелыми ранами, которым не требуется непрерывная госпитализация, однако пошла бы на пользу продолжительная ЛОД-терапия (лечение локальным отрицательным давлением), могли бы проходить лечение дома или на работе при наличии портативного и простого в обслуживании устройства для ЛОД-терапии. В документе GB-A-2307180, включаемом в настоящее описание посредством ссылки, описано портативный прибор для ЛОД-терапии, который пациент может носить на ремне или поясе с возможностью приложения к области раны отрицательного давления. Однако для поддержания отрицательного давления в области раны такое портативное ЛОД-устройство по-прежнему требует непрерывного соединения области раны с механизированным вакуумным источником.

Для поддержания отрицательного давления в области раны работает вакуумный генератор, обычно насос, с периодичностью, определяемой поступлением текучей среды (экссудата или газа) в систему в процессе работы. Скорость поступления текучей среды может достигать уровня, при котором начинается непредсказуемое срабатывание насоса каждые несколько минут или несколько десятков минут. Механизированный вакуумный источник, или насос, создает шум, вибрацию и выделяет тепло.

Нерегулярная работа насоса и связанных с ним клапанов создает уровень шума и вибрации, который может быть и трудно различим на рабочем месте (офис, больница), однако слишком заметен в домашних условиях, особенно при попытке уснуть. Уровень шума на рабочем месте (в том числе шум от кондиционеров и другого электронного оборудования) часто выше 50 дБ, а дома в ночное время часто не выше 20 дБ.

Уровни шума и вибрации в результате непредсказуемой и нерегулярной работы механизированного насоса в существующих системах терапии отрицательным давлением зачастую неприемлем для домашнего использования и оказывает негативное воздействие на качество жизни пациента.

Для достижения заданного устойчивого уровня давления могут использоваться регуляторы давления, управляющие передачей давления между входом и выходом. Так, существуют случаи медицинского применения, когда требуется приложить отрицательное давление к месту на теле пациента, однако уровень отрицательного давления, создаваемого вакуумным насосом, является слишком высоким, и для регулировки отрицательного давления, прикладываемого к области воздействия, может использоваться регулятор.

В международной патентной заявке WO 96/11031 описаны способ и устройство дренирования закрытой раны с помощью давления ниже атмосферного. Описан регулирующий клапан для управления давлением ниже атмосферного, или отрицательным давлением, воздействующим на закрытую рану. Регулирующий клапан является управляемым, что позволяет пользователю устанавливать желаемое отрицательное давление.

В медицинских целях такой регулятор нельзя использовать многократно, поскольку есть вероятность загрязнения жидкой средой, отведенной из раны, то есть регулятор является одноразовым. Известные регулирующие клапаны, например из WO 96/11031, являются довольно сложными, и списание такого регулятора после однократного использования может быть сопряжено со значительными расходами.

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы по меньшей мере частично устранить упомянутые выше недостатки уровня техники.

Задача некоторых вариантов осуществления изобретения заключается в создании устройства, обеспечивающего подачу отрицательного давления в область раны в течение длительного периода без необходимости приведения в действие механизированного источника отрицательного давления. Это позволит не создавать помех для сна пользователя.

Задача некоторых вариантов осуществления изобретения заключается в создании системы, в которой устранена зависимость работы механизированного источника отрицательного давления от заданного для области раны уровня гистерезиса.

Задача некоторых вариантов осуществления изобретения заключается в создании устройства для надежного регулирования передачей отрицательного давления между входом и выходом, имеющего несложную конструкцию и невысокую стоимость.

Согласно настоящему изобретению, предлагается устройство обеспечения отрицательного давления в области раны, содержащее:

откачивающий насос для создания отрицательного давления;

емкость отрицательного давления;

клапанный элемент для избирательного обеспечения жидкостной связи между указанной емкостью и областью раны, когда отрицательное давление в указанной емкости превышает пороговое значение отрицательного давления, и обеспечения тем самым заданного отрицательного давления в области раны;

причем в ответ на снижение давления в указанной емкости до порогового значения отрицательного давления предусмотрено приведение в действие откачивающего насоса с целью восстановления в указанной емкости начального отрицательного давления.

В варианте осуществления указанное устройство также может содержать дополнительный клапанный элемент, подсоединенный между емкостью отрицательного давления и откачивающим насосом и выполненный с возможностью соединения откачивающего насоса с емкостью отрицательного давления при снижении давления в указанной емкости до порогового значения отрицательного давления.

В варианте осуществления указанное устройство также может содержать датчик давления для измерения отрицательного давления в емкости отрицательного давления.

В варианте осуществления указанное устройство также может содержать контроллер, выполненный с возможностью управления откачивающим насосом так, чтобы обеспечивать начальное отрицательное давление в емкости отрицательного давления в зависимости от давления на датчике давления.

В варианте осуществления емкость отрицательного давления образует камеру сбора текучей среды для сбора раневого экссудата, отводимого из области раны.

В варианте осуществления емкость отрицательного давления образует вакуумную камеру, объем которой более чем вдвое превышает объем полости раны при приложении к полости раны заданного отрицательного давления.

В варианте осуществления разность давлений представляет собой разность между давлением на внешнюю поверхность по меньшей мере одной боковой стенки пропускающего элемента и давлением на внутреннюю поверхность по меньшей мере одной боковой стенки при этом давление на внешнюю поверхность указанной по меньшей мере одного боковой стенки пропускающего элемента представляет собой атмосферное давление, при этом указанная разность давлений представляет собой разность между атмосферным давлением и давлением, меньшим, чем атмосферное давление.

В варианте осуществления обеспечено сближение боковых стенок друг с другом в закрытое положение, когда разность давлений превышает пороговое значение разности давлений.

В варианте осуществления указанное устройство может также содержать:

входной элемент для удержания боковых стенок на расстоянии друг от друга в открытом положении на первом конце пропускающего элемента;

выходной элемент для удержания боковых стенок на расстоянии друг от друга в открытом положении на втором конце пропускающего элемента.

В варианте осуществления разность давлений представляет собой разность между давлением на внешней поверхности по меньшей мере одного боковой стенки пропускающего элемента и либо давлением на входном элементе, либо давлением на выходном элементе.

В варианте осуществления обеспечено сближение боковых стенок друг с другом в закрытое положение, когда разность давлений превышает пороговое значение разности давлений, причем пороговое значение разности давлений зависит от расстояния между входным и выходным элементами.

В варианте осуществления пропускающий элемент соединен с первой областью отрицательного давления на первом конце пропускающего элемента и со второй областью отрицательного давления на втором конце пропускающего элемента, причем отрицательное давление во второй области превышает отрицательное давление в первой области; при этом посредством жидкостной связи обеспечена передача отрицательного давления из второй области в первую область при нахождении боковых стенок в указанном открытом положении; при этом, когда отрицательные давления в первой и второй областях превышают пороговое значение отрицательного давления, обеспечено перемещение боковых стенок в указанное закрытое положение.

В варианте осуществления указанное устройство также может содержать жесткий кожух, окружающий по меньшей мере часть пропускающего элемента.

Согласно настоящему изобретению, предлагается также способ обеспечения отрицательного давления в области раны, который содержит следующие этапы:

при отрицательном давлении в емкости отрицательного давления, превышающем пороговое значение отрицательного давления, посредством клапанного элемента избирательно обеспечивают жидкостную связь между емкостью отрицательного давления и областью раны с целью обеспечения заданного отрицательного давления в области раны;

в качестве ответной реакции на снижение отрицательного давления в указанной емкости до порогового значения отрицательного давления, посредством откачивающего насоса восстанавливают в указанной емкости начальное отрицательное давление.

Согласно настоящему изобретению, предлагается также способ ограничения времени работы откачивающего насоса для обеспечения отрицательного давления в области раны, который содержит следующие этапы:

посредством откачивающего насоса обеспечивают начальное отрицательное давление в емкости отрицательного давления; избирательно обеспечивают жидкостную связь между указанной емкостью и областью раны для поддержания в области раны заданного отрицательного давления,

причем откачивающий насос работает только, когда отрицательное давление в емкости отрицательного давления снижается до порогового значения отрицательного давления.

Согласно настоящему изобретению, предлагается также устройство избирательного обеспечения жидкостной связи, содержащее:

пропускающий элемент с противолежащими боковыми стенками, устанавливаемыми в открытое положение, в котором боковые стенки находятся на расстоянии друг от друга, образуя между собой канал пропускания, и в закрытое положение, в котором боковые стенки примыкают друг к другу, закрывая канал пропускания; причем боковые стенки выполнены упругими, и их перемещение в указанное открытое положение с каналом пропускания, обеспечивающим жидкостную связь, или в указанное закрытое положение является ответной реакцией на разность давлений на боковых стенках.

Согласно настоящему изобретению, предлагается также способ избирательного обеспечения жидкостной связи между первой и второй областями отрицательного давления, в котором:

между первой областью отрицательного давления и второй областью отрицательного давления подсоединяют пропускающий элемент, имеющий противолежащие боковые стенки, устанавливаемые в открытое положение, в котором боковые стенки находятся на расстоянии друг от друга, и в закрытое положение, в котором боковые стенки примыкают друг к другу с целью закрытия канала пропускания, причем боковые стенки выполнены упругими;

используют разность давлений для воздействия на упругие боковые стенки, перемещая упругие боковые стенки между указанным открытым положением, в котором канал пропускания обеспечивает жидкостную связь между первой и второй областями отрицательного давления, и указанным закрытым положением в качестве ответной реакции на разность давлений.

В варианте осуществления в указанном способе дополнительно обеспечивают наличие входного элемента для удержания боковых стенок на расстоянии друг от друга в открытом положении на первом конце канала пропускания, и обеспечивают наличие выходного элемента для удержания боковых стенок на расстоянии друг от друга в открытом положении на втором конце канала пропускания.

В варианте осуществления в указанном способе задают расстояние между входным элементом и выходным элементом, задавая тем самым пороговое значение давления.

В варианте осуществления обеспечение разности давлений предусматривает также, что ко второй области отрицательного давления прикладывают отрицательное давление, передаваемое к первой области отрицательного давления по каналу пропускания, причем отрицательное давление во второй области отрицательного давления превышает отрицательное давление в первой области отрицательного давления;

при этом обеспечивают сближение боковых стенок друг с другом с целью прерывания жидкостной связи, если отрицательные давления в первой и второй областях отрицательного давления превышают пороговое значение давления.

Согласно настоящему изобретению предлагается также способ изготовления пропускающего элемента для избирательного обеспечения жидкостной связи, в котором:

на первую поверхность первой боковой стенки накладывают маскирующую полоску, задающую область пропускания;

поверх первой поверхности первой боковой стенки и маскирующей полоски формируют вторую боковую стенку так, что на участках первой поверхности, где маскирующая полоска отсутствует, первая и вторая боковые стенки скреплены друг с другом;

извлекают маскирующую полоску из пространства между первой и второй боковыми стенками, причем первая и вторая боковые стенки образуют указанный пропускающий элемент.

В варианте осуществления указанный способ дополнительно предусматривает следующие этапы:

между первой и второй боковыми стенками на первом конце пропускающего элемента вставляют входной элемент с открытым поперечным сечением;

между первой и второй боковыми стенками на втором конце пропускающего элемента вставляют выходной элемент с открытым поперечным сечением.

В варианте осуществления указанный способ дополнительно предусматривает этап, на котором положение входного и выходного элементов регулируют с целью управления уровнем давления на входном элементе, при котором происходит закрытие пропускающего элемента.

Согласно другому аспекту изобретения, предлагается способ ограничения времени работы откачивающего насоса для обеспечения отрицательного давления в области раны, в котором:

посредством откачивающего насоса обеспечивают начальное отрицательное давление в емкости отрицательного давления;

избирательно обеспечивают жидкостную связь между указанной емкостью и областью раны для поддержания в области раны заданного отрицательного давления,

причем откачивающий насос работает только тогда, когда отрицательное давление в емкости отрицательного давления снижается до порогового значения отрицательного давления;

при этом избирательное обеспечение жидкостной связи предусматривает, что:

между первой областью отрицательного давления и второй областью отрицательного давления подсоединяют пропускающий элемент, имеющий противолежащие боковые стенки, устанавливаемые в открытое положение, в котором боковые стенки находятся на расстоянии друг от друга, и в закрытое положение, в котором боковые стенки примыкают друг к другу с целью закрытия канала пропускания, причем боковые стенки выполнены упругими;

используют разность давлений, действующую на упругие боковые стенки, для перемещения упругих боковых стенок между указанным открытым положением, в котором канал пропускания обеспечивает жидкостную связь между первой и второй областями отрицательного давления, и указанным закрытым положением в качестве ответной реакции на разность давлений.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предлагается способ обеспечения отрицательного давления в области раны, в котором:

при отрицательном давлении в емкости отрицательного давления, превышающем пороговое значение отрицательного давления, посредством клапанного элемента избирательно обеспечивают жидкостную связь между емкостью отрицательного давления и областью раны с целью обеспечения заданного отрицательного давления в области раны;

в ответ на снижение отрицательного давления в указанной емкости до порогового значения отрицательного давления, посредством откачивающего насоса восстанавливают в указанной емкости начальное отрицательное давление,

при этом избирательное обеспечение жидкостной связи предусматривает, что:

между первой областью отрицательного давления и второй областью отрицательного давления подсоединяют указанный клапанный элемент, причем клапанный элемент содержит противолежащие боковые стенки, устанавливаемые в открытое положение, в котором боковые стенки находятся на расстоянии друг от друга, и в закрытое положение, в котором боковые стенки примыкают друг к другу с целью закрытия канала пропускания, причем боковые стенки выполнены упругими;

используют разность давлений, действующую на упругие боковые стенки, для перемещения упругих боковых стенок между указанным открытым положением, в котором канал пропускания обеспечивает жидкостную связь между первой и второй областями отрицательного давления, и указанным закрытым положением в качестве ответной реакции на разность давлений.

Некоторыми вариантами способа предусмотрено также, что:

поверх раны или области раны накладывают раневую повязку, образующую поверх раны или области раны по существу непроницаемое для текучей среды уплотнение; и

соединяют с раневой повязкой емкость отрицательного давления.

В некоторых вариантах обеспечение заданного отрицательного давления в области раны посредством емкости отрицательного давления может достигаться без приведения в действие механизированного источника отрицательного давления, запуска откачивающего насоса, запуска двигателя, перемещения мембраны или диафрагмы или других подобных средств.

В некоторых вариантах перемещение упругих боковых стенок предусматривает также, что упругие боковые стенки перемещают между частично открытым положением и закрытым положением.

В некоторых вариантах обеспечение разности давлений предусматривает также, что:

ко второй области отрицательного давления прикладывают отрицательное давление, передаваемое к первой области отрицательного давления посредством пропускающего или клапанного элемента, причем отрицательное давление во второй области отрицательного давления превышает отрицательное давление в первой области отрицательного давления;

при этом обеспечивают сближение боковых стенок друг с другом с целью прерывания жидкостной связи, если отрицательные давления в первой и второй областях отрицательного давления превышают второе значение порогового давления.

В некоторых вариантах первая область отрицательного давления содержит область раны, а вторая область отрицательного давления содержит емкость отрицательного давления.

В некоторых вариантах первая область отрицательного давления содержит емкость отрицательного давления, а вторая область отрицательного давления содержит область раны.

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения позволяют устранить зависимость узкого гистерезиса от приведения в действие механизированного источника отрицательного давления при приложении отрицательного давления в области раны. Это обеспечивает возможность удерживать узкий гистерезис прикладываемого отрицательного давления без необходимости постоянного или очень частого приведения в действие насоса.

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения позволяют получить преимущество, которое заключается в возможности удерживать отрицательное давление, прикладываемое к области раны, в пределах гистерезиса в течение длительного времени бесшумной работы, когда механизированный источник отрицательного давления не приведен в действие.

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения позволяют получить преимущество, которое заключается в простоте и дешевизне одноразового клапанного элемента, применимого для регулирования передачи отрицательного давления в зависимости от заданного значения порогового давления.

Ниже приводится описание примерных вариантов осуществления изобретения со ссылками на сопроводительные чертежи, где:

фиг. 1 изображает известное из уровня техники устройство для приложения отрицательного давления к области раны;

фиг. 2 изображает устройство с вакуумной емкостью для приложения отрицательного давления к области раны;

фиг. 3 изображает изменение уровней отрицательного давления в процессе работы устройства с фиг. 2;

фиг. 4 изображает клапанный элемент;

фиг. 5 изображает поперечные сечения клапанного элемента в процессе работы;

фиг. 6 изображает график рабочих давлений в двух полостях, соединенных клапанным элементом;

фиг. 7 изображает способ изготовления пропускающего элемента;

фиг. 8 изображает сборку клапанного элемента;

фиг. 9 изображает поперечные сечения клапанного элемента при различных установочных зазорах;

фиг. 10 изображает устройство для приложения отрицательного давления к области раны, содержащее клапанный элемент;

фиг. 11-12 изображают процесс изготовления деформируемого трубчатого клапана, при этом на фиг. 11 изображена трубка до деформации;

фиг. 13 изображает альтернативный процесс изготовления сокращаемого трубчатого клапана;

фиг. 14, 15, 16, 17 и 18 изображают изготовление конкретного варианта деформируемого трубчатого клапана.

На чертежах сходные номера позиций обозначают сходные элементы.

На фиг. 1 представлено известное из уровня техники устройство для лечения ран отрицательным давлением, используемое применительно к области 10 раны. В углубление раны вкладывают прокладочный материал 12, затем на поверхности кожи вокруг области 10 раны плотно закрепляют салфетку 14, образуя непроницаемое для текучей среды герметичное уплотнение по периметру полости раны. К углублению раны посредством трубки 16 присоединен источник отрицательного давления, например насос 20. Между насосом 20 и полостью раны подсоединен бачок 18 для сбора текучей среды, в котором собирается экссудат, отводимый из области 10 раны. Использование прокладочного материала 12, такого как пена, марля или другой подобный материал, является опциональным и в некоторых случаях, в зависимости от ситуации, без него можно обойтись.

Хотя ниже описаны варианты осуществления изобретения применительно к полости раны, образованной под салфеткой в области раны, следует понимать, что некоторые варианты могут использоваться для поддержания отрицательного давления в полости раны, которая представляет собой жесткую или частично жесткую камеру, например чашку, помещенную поверх области раны.

Во время работы насос 20 создает отрицательное давление в бачке 18 для сбора текучей среды и в полости раны, прикладывая тем самым заданное отрицательное давление к области 10 раны. С течением времени образуются небольшие каналы нарушения герметичности, по которым текучая среда просачивается в полость раны. Просачивание текучей среды, такой как раневый экссудат или газ (например, воздух из окружающей среды) в полость раны приводит к постепенной потере отрицательного давления в области раны, то есть давление становится не столь отрицательным. Когда в результате такой потери давление достигнет определенного уровня, приводится в действие насос 20 для подпитки заданного отрицательного давления в области 10 раны.

Пауза между приведениями насоса в действие определяется как скоростью поступления текучей среды, так и уровнем гистерезиса вакуума, заданного системой управления насосом. Специалистам понятно, что система управления с гистерезисом 10% представляет собой систему, в которой сначала достигается уровень вакуума V, затем происходит спад первоначального уровня до 90% перед его восстановлением посредством источника вакуума. Длительность пауз прямо пропорциональна проценту гистерезиса, допускаемому в системе. В системе с гистерезисом 100% восстановление вакуума будет происходить в 100 раз реже, чем в системе с гистерезисом 1%. В общем случае в известных системах гистерезис минимизирован до величины менее 10% от заданного уровня вакуума, поскольку считается, что именно это значение обеспечивает достижение терапевтического эффекта.

Таким образом, в устройстве с фиг. 1 насос 20 работает для восстановления заданного отрицательного давления в зависимости от заданного для системы уровня гистерезиса. Это приводит к постоянным срабатываниям насоса для поддержания заданного отрицательного давления в области 10 раны.

Насос для создания емкости высокого вакуума может представлять собой механический или ручной насос. Преимущество использования емкости высокого вакуума состоит в увеличении интервала между подпитками отрицательного давления, что уменьшает неудобство для пользователя.

Как поясняется ниже, в некоторых вариантах изобретения устранена зависимость работы насоса для создания отрицательного давления от заданного для системы уровня гистерезиса, что позволяет поддерживать заданное отрицательное давление в пределах гистерезиса в течение продолжительного времени, когда насос не приведен в действие.

Это достигается за счет наличия емкости высокого вакуума или емкости отрицательного давления, которая подсоединена между насосом и областью раны, и которая позволяет сохранять отрицательное давление, превосходящее, то есть имеющее более отрицательное значение относительно заданного отрицательного давления для области раны. Емкость представляет собой средство сохранения вакуума, требующего периодического восстановления через более длительные временные интервалы по сравнению с восстановлением уровня вакуума в области раны.

Емкость высокого вакуума соединена с областью раны через клапан регулировки вакуума, который открывается, когда отрицательное давление в области раны падает до предварительно заданного минимального значения, и закрывается при восстановлении в области раны начального отрицательного давления посредством емкости высокого вакуума.

На фиг. 2 представлено устройство, содержащее емкость высокого вакуума для лечения ран отрицательным давлением, используемое применительно к области 21 раны. Аналогично устройству с фиг. 1, в углублении раны можно разместить прокладочный материал 23, например пену, марлю или аналогичный, после чего на поверхности кожи вокруг области 21 раны можно плотно закрепить салфетку 27, образующую непроницаемое для текучей среды герметичное уплотнение по периметру полости раны.

Источник вакуума, например насос, 29 соединен с емкостью 22 отрицательного давления через клапан 26 подпитки, что позволяет вакуумному источнику 29 разрежать систему до заданного уровня вакуума. Вакуумная емкость 22 и область 21 раны соединены через клапан 24 емкости, который обеспечивает избирательное соединение емкости 22 с областью 21 раны, восстанавливая отрицательное давление в области раны. К емкости 22 отрицательного давления присоединен датчик 28 давления, подающий измеренное значение давления на управляющее устройство 25. Управляющее устройство 25 соединено с насосом 29, которому управляющее устройство 25 подает управляющие сигналы. На практике все указанные элементы могут заключаться в одном корпусе, как принято в настоящее время.

При необходимости полость раны можно соединить с клапаном 24 емкости через камеру для сбора текучей среды (не показана). На выходе такой камеры можно разместить фильтр, препятствующий вытеканию жидкости из бачка. Это позволит избежать нарушения работы клапана емкости из-за раневого экссудата, который может содержать твердые частицы. В альтернативном варианте функцию бачка для сбора текучей среды может выполнять вакуумная емкость 22.

В процессе работы над обрабатываемой областью образуют полость раны, к которой подсоединяют источник 29 вакуума. Емкость 22 высокого вакуума, а также клапан 24 емкости и клапан 26 подпитки размещены между источником 29 вакуума и областью 21 раны. При запуске вакуумного насоса 29 в системе происходит разрежение до значения, заданного для области 21 раны (например, на 80-125 мм рт.ст. ниже давления окружающей атмосферы). Клапан 24 емкости, отделяющий область 21 раны от вакуумной емкости 22, закрывается при достижении заданного значения отрицательного давления, и насос 29 продолжает разрежать оставшуюся часть системы. Насос 29 продолжает работать до получения в вакуумной емкости 22 заданного уровня отрицательного давления (например, на 200-800 мм рт.ст. ниже давления окружающей атмосферы).

Когда показания датчика 28 давления демонстрируют, что достигнут заданный уровень отрицательного давления, управляющее устройство отключает насос 29. Управляющее устройство 25 продолжает отслеживать уровень давления в емкости 22 отрицательного давления, и, когда уровень давления в емкости 22 отрицательного давления падает до порогового значения, происходит включение насоса, который продолжает работать до тех пор, пока не будет восстановлен заданный уровень отрицательного давления в вакуумной емкости 22.

Таким образом, в вакуумной емкости 22 обеспечен высокий уровень отрицательного давления, которое затем используется для восстановления отрицательного давления в области 21 раны без необходимости приведения в действие насоса 29. Полость раны избирательно соединена с вакуумной емкостью 22 посредством клапана 24 емкости, что позволят поддерживать отрицательное давление в области раны в определенных пределах согласно заданному уровню гистерезиса. Работа насоса 29 требуется лишь тогда, когда уровень отрицательного давления в вакуумной емкости падает ниже определенной порогового значения.

Пороговое значение отрицательного давления может, например, равняться заданному отрицательному давлению в области 21 раны. Если давление в вакуумной емкости 22 снижается до заданного отрицательного давления, уже невозможно восстановить давление в области раны до заданного уровня за счет соединения полости раны с вакуумной емкостью 22, поэтому отрицательное давление в емкости 22 необходимо восстановить, используя насос 29.

В альтернативном варианте алгоритм работы управляющего устройства 25 может предусматривать следующее: если величина измеренного давления в емкости меньше -2V (исходя из приблизительного равенства объемов емкости и полости раны), то клапан 26 открывается в следующий раз, когда давление в полости раны падает до предварительно заданной величины, например OV или подобной.

Следует понимать, что объем и уровень вакуума емкости 22 высокого вакуума, степень и уровень вакуума полости раны над областью 21 раны, а также уровень гистерезиса клапана 26 емкости непосредственно связаны с относительным периодом восстановления в емкости 22 высокого вакуума.

Для понимания влияния соотношения между относительными объемами емкости высокого вакуума и полости раны на периодичность восстановления емкости высокого вакуума, рассмотрим систему с вакуумной емкостью, объем которой равен объему полости раны и с гистерезисом 100% в полости контакта с раной. Пусть начальное значение вакуума в вакуумной емкости равно -5V, а значение вакуума в полости контакта с раной равно -1V. При поступлении текучей среды вакуум в полости контакта с раной падает до атмосферного давления (0V). Открывается соединительный клапан 24 емкости, и емкость 22 высокого вакуума обеспечивает восстановление вакуума в полости раны до -1V, причем в емкости 22 остается вакуум -4V. При продолжении проникновения текучей среды процесс повторяется, и в вакуумной емкости 22 остается -3V, -2V и, наконец, -1V. В этот момент уже невозможно еще раз восстановить отрицательное давление в области раны до уровня -1V за счет соединения области раны с вакуумной емкостью 22, и необходимо восстановить отрицательное давление в вакуумной емкости 22. Наличие в устройстве емкости 22 высокого вакуума, имеющей объем, равный объему полости раны, но в пять раз более высокий вакуум, в пять раз увеличивает паузу между восстановлениями емкости высокого вакуума по сравнению с аналогичной системой без емкости высокого вакуума.

На фиг. 3 представлены графики давления 30 в вакуумной емкости и давления 36 в области раны для описанного выше примера. Первоначальное давление 30 в емкости отрицательного давления равно -5V, а первоначальное давление 36 в области раны равно -1V. Давление в области раны медленно понижается из-за поступления текучей среды, достигая в результате атмосферного давления. В этот момент открывается клапан 24 емкости и происходит восстановление отрицательного давления в области раны за счет использования отрицательного давления вакуумной емкости 22. Это можно видеть по падению отрицательного давления 32 в емкости отрицательного давления. Цикл повторяется еще три раза, пока давление в емкости отрицательного давления не достигнет -1V. Когда отрицательное давление в области раны в следующий раз падает до атмосферного, в вакуумной емкости 22 уже не хватает отрицательного давления для восстановления отрицательного давления в области раны, поэтому приводят в действие насос 20 с целью восстановления отрицательного давления в емкости отрицательного давления, в результате чего в емкости отрицательного давления повышается давление 34.

Если в той же системе емкость высокого вакуума будет иметь объем вдвое больше объема полости раны, то по сравнению с описанным выше примером пауза увеличится вдвое.

Соотношение длительности пауз в устройстве с фиг. 1, T_current при объеме L_W полости контакта с раной и начальном уровне V_W вакуума, и в устройстве с фиг. 2, T_resv, где помимо тех же элементов имеется емкость высокого в