CN102107028A - 一种机械水蛭装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机械水蛭装置，该装置包括：吸附头(100)，包括壳体(130)以及位于该壳体(130)上的第一开口(110)和第二开口(120)；抗凝剂供应开关(200)，与所述第一开口(110)相连，用于将抗凝剂提供至所述壳体(130)所界定的腔体内；负压泵(300)，该负压泵(300)的抽气端与所述第二开口(120)相连，用于在所述壳体(130)所界定的腔体内形成负压区；气压传感器(400)，用于检测所述负压区的气体压力；以及控制器(500)，与所述抗凝剂供应开关(200)、负压泵(300)以及气压传感器(400)电连接，用于根据预定气体压力和所述气压传感器(400)检测的气体压力，分别控制所述负压泵(300)以及所述抗凝剂供应开关(200)的开启和关闭。该机械水蛭装置具有安全、有效、成本价廉、相对简单易用并且容易为患者及医生接受的功效。

Description

一种机械水蛭装置

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，并且尤其涉及一种机械水蛭装置。

背景技术

在皮瓣、再植断指(肢)、游离移植组织再造等手术术后，经常会出现微循环回流障碍，该障碍会导致患病组织，缺血缺氧，最终造成组织坏死。此种微循环障碍往往与吻合口并无直接关系，难以通过显微外科操作技术对其进行有效干预，然而水蛭疗法对此类微循环回流障碍的疗效却非常显著，该疗法利用活体水蛭吸食移植区域内缺氧的血液，同时释放抗凝物质，使血液能够不断外流而不凝固，并使含氧丰富的血液不断流入患处，由此可明显改善患处的血液循环。该疗法目前已成为救治静脉淤血并发症的一种标准疗法。

然而，使用活体水蛭存在以下缺陷：

(1)活体水蛭会造成患者精神上的恐惧和逆反心理；

(2)活体水蛭在吸血过程中释放的物质除有效抗凝物质外还含有其它物质，这些物质带有抗原性，可造成部分患者出现过敏及毒性反应；

(3)活体水蛭吸血过程不能人为控制，具有四处游走的习性，通常不按临床需要来吸血，且吸血效率较低下；

(4)活体水蛭增加了患者感染的可能性；

(5)活体水蛭培养成本较高，疗程用量较大，相对昂贵；以及

(6)活体水蛭的个体差异难以人为控制，其应用规范性不能保障。

发明内容

为克服现有技术中采用活体水蛭的上述缺陷，本发明特提供一种安全、有效、成本价廉、相对简单易用并且容易为患者及医生接受的新型装置。

本发明提供的机械水蛭装置包括：吸附头，包括壳体以及位于该壳体上的第一开口和第二开口；抗凝剂供应开关，与所述第一开口相连，用于将抗凝剂提供至所述壳体所界定的腔体内；负压泵，该负压泵的抽气端与所述第二开口相连，用于在所述壳体所界定的腔体内形成负压区；气压传感器，用于检测所述负压区的气体压力；以及控制器，与所述抗凝剂供应开关、负压泵以及气压传感器电连接，用于根据预定气体压力和所述气压传感器检测的气体压力，分别控制所述负压泵以及所述抗凝剂供应开关的开启和关闭。

在使用本发明提供的机械水蛭装置时，可将吸附头附于患病组织表面，利用吸附头配合负压泵，在患病组织表面形成负压区，抽取患病组织的血液，从而促进患病组织的血液循环，改善显微外科术后患病组织的微循环障碍。另外，在抽取患病组织的血液的过程，可通过抗凝剂供应开关控制向患病组织的抗凝剂供应，以防止血液凝固，保证血液抽取顺利进行。本发明提供的机械水蛭装置可取代活体水蛭执行水蛭疗法，克服了现有技术中利用活体水蛭所存在的缺陷，具有安全、有效、成本价廉、相对简单易用并且容易为患者及医生接受的功效。

附图说明

图1为本发明的机械水蛭装置的结构框图；

图2a为本发明的机械水蛭装置中吸附头的结构示意图；

图2b为本发明的机械水蛭装置的吸附头中棉滚的结构示意图；

图2c为本发明的机械水蛭装置中吸附头的俯视图；

图3为本发明的机械水蛭装置的一种实施方式的结构示意图；

图4为本发明的机械水蛭装置的另一种实施方式的结构示意图；以及

图5为本发明的机械水蛭装置的电路图。

具体实施方式

为了让本发明的上述和其它目的、特征及优点能更明显，下文特举本发明实施方式，并配合所附图示，作详细说明如下。

图1为本发明提供的机械水蛭装置的结构框图，图中虚线表示信号连接线，实线表示实体管路。如图1所示，本发明提供了一种机械水蛭装置，该装置包括：吸附头100，包括壳体130以及位于该壳体130上的第一开口110和第二开口120；抗凝剂供应开关200，与所述第一开口110相连，用于将抗凝剂提供至所述壳体130所界定的腔体内；负压泵300，该负压泵300的抽气端与所述第二开口120相连，用于在所述壳体130所界定的腔体内形成负压区；气压传感器400，用于检测所述负压区的气体压力；以及控制器500，与所述抗凝剂供应开关200、负压泵300以及气压传感器400电连接，用于根据预定气体压力和所述气压传感器400检测的气体压力，分别控制所述负压泵300以及所述抗凝剂供应开关200的开启和关闭。

图2a示出了本发明的机械水蛭装置中吸附头100的结构示意图。如图2a所示，所述吸附头100可包括壳体130、电动机140、传动杆150以及棉滚160，所述壳体130上具有所述第一开口110和第二开口120；所述棉滚150位于所述壳体130所限定的腔体内，该棉滚150可被浸有经第一开口110流入的抗凝剂；所述电动机140位于所述壳体130的外表面，且该电动机140的输出轴通过所述传动杆150而与所述棉滚160传动连接，用于驱动所述棉滚160在壳体130内旋转，以将抗凝剂涂敷在患病组织的表面。在此，根据棉滚160与传动杆150的连接方式不同，所述电动机140可驱动所述棉滚160自转，或者以传动杆150为中心，在患病组织表面旋转(类似于指针在钟表表盘上的旋转)。优选地，所述棉滚160以传动杆150为中心，在患病组织表面旋转。与棉滚160自转相比，该旋转方式可扩大棉滚160与患病组织表面的接触面积，具有更好的抗凝剂涂敷功效。

所述棉滚160可包括轴体以及附于该轴体外表面的柔性织物，该柔性织物与患病组织的表面摩擦较小，抗凝剂可藉由该柔性织物而被涂敷在患病组织的表面。优选地，如图2b所示，所述棉滚160可包括轴心161、可绕该轴心旋转的棍体162以及附于该棍体外表面的柔性织物163，从而所述抗凝剂可在棍体162滚动(此时，该滚动包括了棉滚160自转以及以传动杆150为中心，在患病组织表面旋转)时藉由柔性织物163而被涂敷在患病组织的表面，由此可进一步减小所述柔性织物163与患病组织的表面之间的摩擦，减轻对患者的痛苦，另外也可达到对组织局部按摩，促进微循环并增强局部抗凝效果的功效。所述柔性织物163可选用软毛、纤维、棉质材料制成。所述棉滚160可为多个，例如可为三个，且该三个棉滚位于同一平面上且彼此之间呈120度的夹角连接在所述传动杆150上(如图2c所示)。

优选地，所述吸附头100还可包括隔板170，该隔板170位于所述壳体130所限定的腔体内，且处于所述第一开口110与棉滚160之间，该隔板上均匀分布有多个孔，从而可使抗凝剂均匀渗透至所述棉滚160上，并经由该棉滚160均匀涂敷在患病组织表面上。

所述吸附头100的壳体130可由硅橡胶、丁苯橡胶、聚氨酯橡胶、环氧树脂、酚醛树脂以及硅胶等中的至少一者制成，优选为硅胶材料制成，硅胶材料耐腐蚀性强、污染小且对组织损伤小，适于医学使用。

所述吸附头100的壳体130的截面可为圆形形状，且直径可为2-5cm。当然，吸附头100的形状以及尺寸并不限于此，对于表面积较大的患病组织，所述吸附头100可具有更大的尺寸，而且其形状亦可根据患病组织的表面形状来进行调整。当然，所述吸附头100可为多个，以满足表面积较大的患病组织的需要。需要说明的是，在使用多个吸附头100时，该多个吸附头100可共用一抗凝剂供应开关200、负压泵300以及控制器500，亦可针对每个吸附头100单独配备抗凝剂供应开关200、负压泵300以及控制器500。

其中，所述抗凝剂供应开关200可为微流体泵。所述机械水蛭装置可还包括容器，该容器可盛有抗凝剂(例如，肝素、水蛭素、柠檬酸钠、氟化钾等)，该容器与所述微流体泵相连通，微粒体泵的输出端与吸附头100的第一开口110相连。控制器500可控制该微流体泵将容器中所盛的抗凝剂供应至患病组织表面。

优选地，如图3所示，所述抗凝剂供应开关200可为控制阀。所述机械水蛭装置可还包括容器210，该容器210可盛有抗凝剂。在使用时，可将盛有抗凝剂的容器210置于所述吸附头100的第一开口110的上方，将该容器210与所述吸附头100的第一开口110通过管路(该管路优选由硅胶材料制成)相连，并将所述控制阀置于该管路中。所述容器210内的抗凝剂可因重力而流入吸附头100的第一开口110，所述控制器500可通过控制所述控制阀的导通和断开来控制所述抗凝剂的供应，由此相比于使用微流泵的情形，可节省成本。所述控制阀可为任何能够控制流体流动的阀门，优选为夹管阀，该夹管阀夹位于抗凝剂供给管路的外部，可采用夹断抗凝剂供给管路的方式来控制抗凝剂的供给，从而保证抗凝剂无污染，而且方便更换抗凝剂供给管路。

鉴于负压泵真空度及抽气流量的综合考虑，所述负压泵300的抽气流量不能很小，所述负压泵300可选用标称抽气流量为5L/S的负压泵。优选地，所述负压泵300可为FAA6003型抽气打气两用泵，该泵具有无污染传出、免维护的优点，而且可以24小时连续运转。当然，本发明并不限于此，任何可实现气体抽取的装置均适用于本发明。

为了防止负压泵300启动而导致患病组织的负压区气压急剧变化，优选地，本发明提供的机械水蛭装置还可包括压力缓冲容器600，该压力缓冲容器600连接在所述负压泵300的抽气端与所述吸附头100的第二开口120之间，该压力缓冲容器600可防止负压区气压急剧变化，而且还可收集从吸附头100处的血液以及抗凝剂。

其中，所述气压传感器400可为能够测量气体压力的任何传感器，该气压传感器400可置于所述吸附头100的壳体130所限定的腔体内，以测量该腔体内的气体压力，由此得到负压区的气体压力。在机械水蛭装置包括压力缓冲容器600的情况下，所述气压传感器400并不需要位于所述吸附头100的壳体130所限定的腔体内，可直接测量压力缓冲容器600内的气体压力，从而可间接得出所述负压区的气体压力(因为压力缓冲容器600与所述负压区是相连通的，故两者内的气体压力相同)。优选地，所述气压传感器400为4-20mA电流型传感器，该传感器在信号传输过程中抗干扰能力极强，从而保证了恶劣环境下所检测的气体压力的准确性。

其中，所述控制器500可控制所述负压泵300开启，并在所述气压传感器400所检测的气体压力到达所述预定气体压力之后，控制所述负压泵300关闭，并在该负压泵300关闭第一预定时间段之后，再次控制该负压泵300开启。重复该控制过程，可实现患病组织表面的气体压力在预定负压与释压之间不断切换，避免了长期形成负压而导致局部组织出现缺血性循环障碍。所述预定气体压力和第一预定时间段可根据实际需要进行设定，例如预定气体压力可为80-100mmHg，第一预定时间段可为3分钟。

在对所述负压泵300进行控制的同时，所述控制器500还控制所述抗凝剂供应开关200在所述负压泵300关闭期间(即，所述第一预定时间段期间)，向所述吸附头100的第一开口110供应抗凝剂，从而可防止患病组织处的血液凝固。优选地，所述控制器500控制可所述抗凝剂供应开关200在所述负压泵300关闭期间以及自所述负压泵300开启后的第二预定段期间，向所述吸附头100的第一开口110供应抗凝剂，藉此可在用所述负压泵300形成负压期间将抗凝剂供应至患病组织表面，供应至患病组织表面的抗凝剂可由所述负压泵300所形成的负压被进一步经由第二开口120吸入压力缓冲容器600，从而实现对患病组织的冲洗。其中，所述第二预定时间段可根据实际需要来设定，例如可为5分钟。

所述控制器500还可与所述吸附头100上的电动机140电连接，以对该电动机140进行控制，例如可控制电动机140在机械水蛭装置上电之后进行转动，还可控制电动机140在负荷泵300关闭期间转动。当然，所述电动机140也可不受所述控制器500控制，而是在电路接通之后一直转动。

优选地，如图4所示，本发明的机械水蛭装置还可包括用户接口700，该用户接口700与所述控制器500电连接，用于接收用户的参数设定，并将所设定的气体压力发送至所述控制器500。所设定的参数可包括预定气体压力、第一预定时间段以及第二预定时间段中的一者或多者。优选地，所述用户接口700还可从所述控制器500读取气压传感器400所检测的气体压力，并将该气体压力显示给用户，用户可藉此了解机械水蛭装置的工作状态。所述用户接口700可为实现人机交互的各种装置，例如可为键盘、鼠标、显示屏等。

图5示出了本发明提供的机械水蛭装置的电路图。如图4所示，所述控制器500可采用单片机(微芯公司的PIC16F877A)，用于通过引脚2接收气压传感器400所检测的气体压力，并分别通过引脚15和引脚16来控制所述负压泵300和夹管阀。

下面介绍本发明提供的机械水蛭装置具体使用过程。

(1)将吸附头罩于患病组织的表面，并通过用户接口设定预定气体压力、第一预定时间段和第二预定时间段。

(2)控制器开启负压泵，并在气压传感器所检测的气体压力达到预定气体压力之后，关闭负压泵，导通夹管阀，释放所形成的负压，并使得抗凝剂流入吸附头的第一开口，防止血液凝结。

(3)在负压泵关闭第一预定时间段之后，控制器开启负压泵，此时可利用负压泵所形成的负压配合抗凝剂实现对患病组织表面的清洗。

(4)在所述负压泵开启经历第二预定时间段之后，断开夹管阀。

可以循环执行上述步骤(2)、(3)和(4)，可对活体水蛭的血液吸食过程进行仿真，不断吸取患病组织的血液，促进该组织的血液循环，防止出现微循环回流障碍。

总体而言，本发明可具有以下优点：

(1)吸附头可实现抗凝剂的均匀涂敷，可防止出现因血液凝固而导致堵塞。

(2)吸附头的特殊设计可以对组织局部按摩，促进微循环并增强局部抗凝效果。

(3)可灵活地设定吸附负压，满足不同患病组织对负压的需求；

(4)可根据不同患者需要进行个体化设置，调节负压吸引和负压释放时间，实现脉冲释压，这样可以有效避免因长时间负压造成局部缺血；

(5)所述吸附头以及元件之间的连接导管均可一次性使用，避免患者交叉感染。

虽然本发明已由前述优选实施方式加以描述，但所述内容并非用以限定本发明，任何本发明所属技术领域中的普通技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可对本发明作出各种更动与修改。因此，本发明的保护范围当由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种机械水蛭装置，该装置包括：

吸附头(100)，包括壳体(130)以及位于该壳体(130)上的第一开口(110)和第二开口(120)；

抗凝剂供应开关(200)，与所述第一开口(110)相连，用于将抗凝剂提供至所述壳体(130)所界定的腔体内；

负压泵(300)，该负压泵(300)的抽气端与所述第二开口(120)相连，用于在至所述壳体(130)所界定的腔体内形成负压区；

气压传感器(400)，用于检测所述负压区的气体压力；以及

控制器(500)，与所述抗凝剂供应开关(200)、负压泵(300)以及气压传感器(400)电连接，用于根据预定气体压力和所述气压传感器(400)检测的气体压力，分别控制所述负压泵(300)以及所述抗凝剂供应开关(200)的开启和关闭。

2.根据权利要求1所述的机械水蛭装置，其中，所述吸附头(100)包括电动机(140)、传动杆(150)以及棉滚(160)，

所述棉滚(160)位于所述壳体(130)所限定的腔体内；

所述电动机(140)的输出轴通过所述传动杆(150)而与所述棉滚(160)传动连接，用于驱动所述棉滚(160)在壳体(130)内旋转。

3.根据权利要求2所述的机械水蛭装置，其中，所述吸附头(100)还包括隔板(170)，该隔板(170)位于所述壳体(130)所限定的腔体内，且处于所述第一开口(110)与棉滚(160)之间，该隔板(170)上均匀分布有多个孔。

4.根据权利要求1所述的机械水蛭装置，其中，所述机械水蛭装置还包括压力缓冲容器(600)，该压力缓冲容器(600)连接在所述负压泵(300)的抽气端与所述吸附头(100)的第二开口(120)之间。

5.根据权利要求4所述的机械水蛭装置，其中，所述气压传感器(400)检测所述压力缓冲容器(600)内的气体压力作为所述负压区的气体压力。

6.根据权利要求1所述的机械水蛭装置，其中，所述抗凝剂供应开关(200)为夹管阀，所述机械水蛭装置还包括容器(210)，所述容器(210)通过管路而与所述吸附头(100)的第一开口(110)相连通，所述夹管阀位于所述容器(210)与所述吸附头(100)的第一开口(110)之间的管路上，且与控制器(500)电连接。

7.根据权利要求1所述的机械水蛭装置，其中，所述控制器(500)控制所述负压泵(300)开启，并循环以下操作：在所述气压传感器(400)所检测的气体压力到达所述预定气体压力之后，控制所述负压泵(300)关闭，并在该负压泵(300)关闭第一预定时间段之后，再次控制该负压泵(300)开启；

所述控制器(500)控制所述抗凝剂供应开关(200)在所述负压泵(300)关闭期间，向所述吸附头(100)的第一开口(110)供应抗凝剂。

8.根据权利要求7所述的机械水蛭装置，其中，所述控制器(500)控制所述抗凝剂供应开关(200)在所述负压泵(300)关闭期间以及自所述负压泵(300)开启后的第二预定段期间，向所述吸附头(100)的第一开口(110)供应抗凝剂。

9.根据权利要求1所述的机械水蛭装置，其中，所述机械水蛭装置还包括用户接口(700)，该用户接口(700)与所述控制器(500)电连接，用于接收用户对所述预定气体压力的设定，并将所设定的气体压力发送至所述控制器(500)。

10.根据权利要求9所述的机械水蛭装置，其中，所述用户接口(700)还从所述控制器(500)读取气压传感器(400)所检测的气体压力，并将显示该气体压力。

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