вакуумная система для закрытия ран с обеспечением нагревания и охлаждения

Формула изобретения

1. Устройство для содействия заживлению ран у млекопитающих, содержащее источник отрицательного давления, тампон для размещения в ране млекопитающего, материал для герметизации введенного тампона и для поддержания пониженного давления в ране, средство для сообщения через текучую среду между источником отрицательного давления и пористым тампоном и нагревающий элемент для активного нагревания указанного пористого тампона, при этом указанный нагревающий элемент содержит по меньшей мере два листка свариваемого материала, имеющих множество отверстий и неподвижно соединенных так, что отверстия образуют множество каналов для текучей среды.

2. Устройство по п.1, далее содержащее охлаждающий элемент для активного охлаждения указанного тампона последовательно после нагревания указанного тампона.

3. Устройство по п.1, в котором нагревающий элемент находится в контакте с указанным тампоном.

4. Устройство по п.2, в котором указанный охлаждающий элемент содержит по меньшей мере два листка, имеющих множество отверстий и неподвижно соединенных так, что указанные отверстия образуют множество каналов для текучей среды.

5. Устройство по п.1 или 4, далее содержащее источник теплой или холодной текучей среды для циркуляции через указанные каналы для текучей среды.

6. Устройство для содействия заживлению ран у млекопитающего, содержащее источник отрицательного давления, тампон для размещения в ране млекопитающего, покрытие для поддержания пониженного давления в ране, средство для сообщения через текучую среду между указанным источником отрицательного давления и указанным пористым тампоном, охлаждающий элемент для активного охлаждения указанного пористого тампона, при этом указанный охлаждающий элемент содержит по меньшей мере два листка свариваемого материала, имеющих множество отверстий и неподвижно соединенных так, что указанные отверстия образуют множество каналов для текучей среды.

7. Устройство по п.6, далее содержащее нагревающий элемент для активного нагревания указанного пористого тампона последовательно после охлаждения указанного тампона.

8. Устройство по п.6, в котором указанное покрытие размещено между указанным пористым тампоном и указанным охлаждающим элементом.

9. Устройство по п.7, в котором указанный нагревающий элемент содержит по меньшей мере два листка, имеющих множество отверстий, неподвижно соединенных так, что указанные отверстия образуют множество каналов для текучей среды.

10. Устройство по п.6 или 7, далее содержащее источник теплой или холодной текучей среды для циркуляции через указанные каналы для текучей среды.

11. Устройство для содействия заживлению раны у млекопитающего, содержащее источник отрицательного давления, тампон для размещения в ране млекопитающего, покрытие для поддержания пониженного давления в указанной ране, средство для сообщения через текучую среду между указанным источником отрицательного давления и указанным пористым тампоном и нагревающую и охлаждающую накладку для воздействия метаболической функции в указанной ране и размещенную вблизи указанного тампона, при этом указанная нагревающая и охлаждающая накладка содержит по меньшей мере два листка свариваемого материала, имеющих множество отверстий и неподвижно соединена так, что указанные отверстия образуют множество каналов для текучей среды.

12. Устройство по п.11, далее содержащее источник теплой или холодной среды для циркуляции через указанные каналы для текучей среды.

Описание изобретения к патенту

Родственная заявка

Эта заявка испрашивает приоритет предварительной заявки на патент США под серийным № 60/127596, озаглавленной “ВАКУУМНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ЗАКРЫТИЯ РАН С ОБЕСПЕЧЕНИЕМ НАГРЕВАНИЯ И ОХЛАЖДЕНИЯ”, поданной 2 апреля 1999 г. В качестве этой ссылки сюда включено полное описание предварительной заявки на патент США под серийным № 60/127596, включая чертежи.

Область техники

Настоящее изобретение относится к заживлению ран. Более конкретно, настоящее изобретение относится к вакуумному закрытию (ВЗ) ран, в котором локализованное нагревание или охлаждение используются для ускорения или замедления метаболической функции воспалительной системы для содействия заживлению раны.

Предшествующий уровень техники

Закрытие ран связано с направленной внутрь миграцией эпителиальной и подкожной тканей, прилегающих к ране. Этой миграции обычно способствует воспалительный процесс, посредством чего возрастает кровоток и активируются различные функциональные типы клеток. Из-за воспалительного процесса кровоток через поврежденные или разорванные сосуды прекращается окклюзией на уровне капилляров, после чего могут начаться процессы очищения и репарации. К сожалению, этот процесс затруднен, когда рана имеет большие размеры или стала инфицированной. В таких ранах зона стаза (т.е. зона, в которой локализованный отек ткани ограничивает поток крови к тканям) образуется около поверхности раны.

Без достаточного кровотока эпителиальные и подкожные ткани, окружающие рану, не только получают уменьшенное количество кислорода и питательных веществ, но также менее способны успешно бороться с бактериальной инфекцией и, таким образом, менее способны закрыть рану естественным путем. До недавнего времени при лечении таких ран использовали швы или скобки. Хотя такие методики механического закрытия ран еще широко используются и часто эффективны, они имеют основной недостаток, заключающийся в том, что они создают напряжение в ткани кожи, прилегающей к ране. В частности, растягивающая сила, требуемая для закрытия с использованием швов или скобок, вызывает очень высокое локализованное напряжение в точке введения шовной нити или скобки. Это напряжение обычно приводит к разрыву ткани в точках введения, что в конечном счете может вызвать расхождение краев раны и дополнительную потерю ткани.

Кроме того, некоторые раны вследствие инфекции отвердевают и воспаляются до такой степени, что закрытие наложением скобок или швов невыполнимо. Раны, репарация которых невозможна с использованием наложения швов или скобок, в целом требуют продолжительной госпитализации с ее сопутствующей высокой стоимостью и обширными хирургическими процедурами, такими как трансплантаты окружающих тканей. Примеры ран, которые нелегко лечить наложением скобок или швов, включают большие, глубокие, открытые раны; язвы при пролежнях; язвы в результате хронического остеомиелита и ожоги частичной глубины, которые в последующем прогрессируют в глубокие ожоги с поражением всей толщины кожи.

Для устранения этих и других недостатков механических устройств для закрытия ран были разработаны способы и устройства дренирования ран подачей постоянного отрицательного давления. Было обнаружено, что такое отрицательное давление при подаче на достаточную площадь раны способствует миграции в направлении раны эпителиальных и подкожных тканей. На практике подача на рану отрицательного давления, обычно именуемая лечением вакуумным закрытием (ВЗ) ран, обычно включает в себя сокращение раны, подобное механическому, с одновременным удалением избыточной текучей среды. Таким образом, лечение ВЗ усиливает естественный воспалительный процесс организма, в то же самое время облегчая множество известных присущих ему побочных эффектов, таких как образование отека, вызванного возросшим кровотоком при отсутствии необходимой сосудистой структуры для соответствующего венозного возврата.

Хотя лечение ВЗ было высоко успешным в плане содействия закрытию ран, заживляя многие раны, которые ранее считались в значительной степени неизлечимыми, остаются некоторые проблемы. Ввиду того, что воспалительный процесс очень необычен для каждого отдельного пациента, даже добавление лечения ВЗ не приводит к достаточно быстрой реакции для адекватного заживления некоторых ран, особенно во время стадий окклюзии, первоначальной очистки и репарации. Поэтому главной задачей настоящего изобретения является предоставление способа и устройства, с помощью которых известные виды лечения ВЗ усовершенствуются посредством регулируемого ускорения воспалительного процесса.

Кроме того, возможно, что у различных пациентов соответствующим образом инициированная воспалительная реакция может зайти слишком далеко, приводя к отеку и боли. Поэтому другой основной задачей настоящего изобретения является предоставление способа и устройства, посредством которых известные способы лечения ВЗ усовершенствуются с помощью регулируемого замедления воспалительной реакции.

Еще одной задачей настоящего изобретения является обеспечение ускоренного заживления раны и обеспечения равномерного теплового (охлаждающего) воздействия на рану.

Описание изобретения

В соответствии с указанными выше задачами настоящее изобретение - способ и устройство для регулируемого ускорения и/или замедления воспалительной реакции организма - в целом, содержит пенный тампон для введения по существу в раневой участок, нагревающую и охлаждающую накладку для наложения на раневой участок и материал для покрытия раны для герметизации введенного пенного тампона и нагревающей и охлаждающей накладки в раневом участке. В соответствии с изобретением, пенный тампон сообщается через текучую среду с источником вакуума для содействия дренажу текучей среды, в то время как теплая или холодная текучая среда циркулирует через нагревающую или охлаждающую накладку соответственно для регулируемого ускорения или замедления метаболической функциональной части воспалительной реакции организма.

В соответствии с предпочтительным вариантом реализации настоящего изобретения, к ранее известному лечению ВЗ добавляется обеспечение возможности нагревания и охлаждения для регуляции локальной метаболической функциональной части воспалительной реакции организма. С помощью локализованного нагревания в комбинации с обычным в других аспектах лечением ВЗ общая воспалительная реакция может быть синергично ускорена для того, чтобы вызвать быструю капиллярную окклюзию и более раннее начало стадий очищения и репарации. Аналогичным образом, в случае, если лечащий врач определит, что воспалительная реакция была излишне активирована, может быть обеспечено локализованное охлаждение в комбинации с лечением ВЗ для замедления воспалительной реакции организма без жертв для регуляции отека и других аспектов, в остальном обеспечиваемых лечением ВЗ.

В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения нагревающая и охлаждающая накладка включает в себя гибкий и передающий колебания давления водный слой, в целом содержащий два листка свариваемого ВЧ материала. Два листка накладки свариваются вместе с помощью ВЧ сварки в виде “вафли”, в которой между множеством каналов образовано множество отверстий. Отверстия обеспечивают возможность просачивания влаги из кожи пациента, в то время как каналы обеспечивают возможность посредством трубки подачи и дренирующей трубки циркуляции через накладку по требованию теплой или холодной воды для ее нагревания или охлаждения.

Хотя нагревающая и охлаждающая накладка может помещаться внутри или снаружи материала для покрытия раны во время этапа нагревания настоящего изобретения, решающее значение имеет то, чтобы нагревающая и охлаждающая накладка могла помещаться внутри материала для покрытия раны во время этапа охлаждения в соответствии с настоящим изобретением. Таким образом можно минимизировать образование на внутренней поверхности материала для покрытия раны конденсата, который может вызвать ослабление силы склеивания клея материала для покрытия раны и в конечном итоге привести к потере вакуума в раневом участке. В частности, помещение нагревающей и охлаждающей накладки внутрь под материал для покрытия раны ограничивает содержание окружающей влаги до того количества, которое существует и генерируется внутри границ раневого участка, и которое минимизируется этапом отсоса лечения ВЗ.

Ввиду того, что этап охлаждения настоящего изобретения должен осуществляться таким образом, а клиницист может указать на необходимость охлаждения в любое время после начала лечения ВЗ, предпочтительный способ настоящего изобретения включает в себя размещение нагревающей и охлаждающей накладки под материал для покрытия раны вплотную к пенному тампону и раневому участку независимо от того, что первоначально показано, нагревание или охлаждение. После размещения тампона материал для покрытия раны плотно прилипает вокруг трубки подачи и дренажной трубки для предотвращения утечки вакуума.

Наконец, многие другие признаки, задачи и преимущества настоящего изобретения будут очевидны для специалистов в соответствующих областях, особенно в свете представленных выше обсуждений, следующих чертежей, иллюстративного подробного описания и прилагаемой к нему формулы изобретения.

Краткое описание чертежей

Хотя диапазон настоящего изобретения гораздо шире, чем любой конкретный вариант реализации, подробное описание предпочтительного варианта реализации следует вместе с иллюстративными фигурами, в которых одинаковые обозначающие цифры относятся к одинаковым компонентам, и на которых:

фиг.1 показывает вид в перспективе с частичным срезом предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения, наложенного на раневой участок у млекопитающего, и

фиг.2 показывает вид в плане сверху в разрезе нагревающей и охлаждающей накладки изобретения по фиг.1.

Лучший способ реализации изобретения

Хотя специалисты в данной области легко определят множество альтернативных вариантов реализации, особенно в свете представленных здесь иллюстраций, данное подробное описание является иллюстративным для предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения - вакуумной системы для закрытия ран с обеспечением нагревания и охлаждения, диапазон которой ограничен только прилагаемой формулой изобретения.

Со ссылкой на фигуры настоящее изобретение 10 показано, как содержащее в целом пенный тампон 11 для введения по существу в раневой участок 12, нагревающую и охлаждающую накладку 13 для наложения на раневой участок 12 и материал 14 для покрытия раны для герметизации вложенного пенного тампона 11 и нагревающей и охлаждающей накладки 13 в раневом участке 12. В соответствии с изобретением, пенный тампон 11 сообщается через текучую среду с вакуумным источником для содействия дренажу текучей среды, в то время как теплая или холодная текучая среда циркулирует через нагревающую и охлаждающую накладку 13 соответственно для регулируемого ускорения или замедления метаболической функциональной части воспалительной реакции организма.

В соответствии с предпочтительным вариантом реализации настоящего изобретения, тампон 11, материал 14 для покрытия раны и вакуумный источник выполнены, как известно из предшествующего уровня техники, каждый из которых подробно описан в патенте США 5149331. Полное описание патента США 5149331, включая формулу изобретения и чертежи, включено сюда в качестве ссылки.

Как подробно описано в упомянутом патенте, тампон 11 имеет хорошую проницаемость раневых текучих сред в условиях отсоса. Также как подробно описано, что тампон 11 предпочтительно сообщается через текучую среду с вакуумным источником. Наконец, также подробно описан материал 14 для покрытия раны, который предпочтительно содержит эластомерный материал, по меньшей мере по периферии покрытый склеивающим при надавливании акриловым клеем для герметизирующего наложения поверх раневого участка 12.

В соответствии с предпочтительным вариантом реализации настоящего изобретения, компоненты, которые описаны в предшествующем уровне техники, в целом применяются, как известно в данной области, за исключением того, что для регулирования локальной метаболической функции как части воспалительной реакции добавлено обеспечение нагревания и охлаждения настоящего изобретения. С помощью локализованного нагревания в комбинации с обычным по другим аспектам ВЗ лечением общая воспалительная реакция может быть синергично ускорена для того, чтобы вызвать быструю капиллярную окклюзию и более раннее начало стадий очищения и репарации. Аналогичным образом, в случае, если лечащий врач определит, что воспалительная реакция была излишне активирована, может быть обеспечено локализованное охлаждение в комбинации с лечением ВЗ для замедления воспалительной реакции организма без ущерба для регуляции отека и других аспектов, в остальном обеспечиваемых лечением ВЗ.

В предпочтительном варианте реализации настоящего изобретения нагревающая и охлаждающая накладка 13 включает в себя гибкий и передающий колебания давления водный слой 16, в целом включающий два листка 17, 18 свариваемого ВЧ материала. Два листка 17, 18 накладки свариваются вместе с помощью ВЧ сварки в виде “вафли”, в которой между множеством каналов 20 образовано множество отверстий 19. Отверстия 19 обеспечивают возможность просачивания влаги из кожи 21 пациента, в то время как каналы 20 обеспечивают возможность посредством трубки подачи 22 и дренирующей трубки 23 циркуляции через накладку 13 по требованию теплой или холодной воды для ее нагревания или охлаждения.

Хотя нагревающая и охлаждающая накладка 13 может помещаться внутри или снаружи материала 14 для покрытия раны во время этапа нагревания настоящего изобретения, решающее значение имеет то, чтобы нагревающая и охлаждающая накладка 13 могла помещаться внутри под материалом 14 для покрытия раны во время этапа охлаждения настоящего изобретения. Таким образом можно минимизировать образование на внутренней поверхности материала 14 для покрытия раны конденсата, который может вызвать ослабление силы склеивания клея материала для покрытия раны и в конечном итоге привести к потере вакуума в раневом участке 12. В частности, помещение нагревающей и охлаждающей накладки 13 внутрь под материал 14 для покрытия раны ограничивает содержание окружающей влаги до того количества, которое существует и генерируется внутри границ раневого участка 12, и которое минимизируется этапом отсоса лечения ВЗ.

Ввиду того, что этап охлаждения настоящего изобретения должен осуществляться таким образом, а клиницист может указать на необходимость охлаждения в любое время после начала лечения ВЗ, предпочтительный способ настоящего изобретения включает в себя размещение нагревающей и охлаждающей накладки 13 под материал 14 для покрытия раны вплотную к пенному тампону 11 и раневому участку 12, независимо от того, что первоначально показано, нагревание или охлаждение. После размещения накладки 13 материал 14 для покрытия раны плотно прилипает вокруг трубки подачи 22 и дренажной трубки 23 для предотвращения утечки вакуума.

Хотя предшествующее описание является иллюстративным для предпочтительного варианта реализации настоящего изобретения, специалистам в соответствующих областях будут понятны многие варианты, изменения, модификации, замены и им подобные действия, которые можно легко произвести, особенно в свете данного описания, сопровождающих чертежей и прилагаемой формулы изобретения. Например, специалистам в данной области будет понятно, что нагревающая и охлаждающая накладка 13 может конструироваться в широком разнообразии форм, размеров и внутренних структур. Такой альтернативный вариант реализации включает в себя интеграцию нагревающей и охлаждающей накладки 13 и многослойный вариант материала 14 для покрытия раны. В любом случае ввиду того, что диапазон настоящего изобретения гораздо шире, чем любой конкретный вариант реализации, предшествующее подробное описание не должно рассматриваться как ограничение настоящего изобретения, которое ограничено только прилагаемой к нему формулой изобретения.

Промышленная применимость

Настоящее изобретение применимо в областях, связанных с заживлением ран.