CN102921055B - 用于在医疗装置上施加预定脉动压力的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于向医疗装置施加预定脉动压力的设备，包括：抽取装置（2），其被设计为从高压连续流流体源抽取流体；转换装置（3），其被设计为将所述流体转换成低压脉动流流体；至少一个施加装置（105），其用于将所述流体以低压脉动流施加到所述医疗装置；以及，用于除去所述流体的装置（104）。

Description

用于在医疗装置上施加预定脉动压力的设备

本申请是国际申请日为2009年5月25日、于2010年12月27日进入中国国家阶段的名称为“用于在医疗装置上施加预定脉动压力的设备”的发明专利申请200980124620.3的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于在医疗装置上施加预定脉动压力的设备。

在本说明书的下文中，术语“医疗装置”应被理解为指的是管子、导管、套件或任何其他医疗装置。

背景技术

概念上，心血管系统是加压闭合液压回路，该回路内部排列有内皮细胞。这些内皮细胞的功能由心脏搏动来调节，所述心脏搏动引起血管中压力变化，从而引起对所述细胞进行剪切和刺激。这些切向剪应力对于维持内皮功能是必要的，所述内皮功能包括：通过一氧化氮合成（NOS）的脉管张力、血液凝结、炎症响应、免疫、动脉粥样硬化、血管再生以及细胞死。内皮功能非常重要，因为它控制着胚胎形成、形态形成、器官形成，并保持身体健康。

对该回路的任何干涉，诸如疾病或外科手术，导致内皮机能障碍，可能存在严重的后果。

在循环辅助领域，目前使用多种脉动设备。这些脉动设备包括，例如：外部加强反搏（EECP）设备、左心室辅助装置（LVAD）、主动脉内气囊反搏泵（IABP），等等。

然而，为了形成该脉动功能，目前可用的脉动设备需要配备有综合计算机系统、心电图、心肺监测器、警报器等等的控制台。然而，所有这些控制台都非常昂贵、非常笨重，且需要受过适宜训练的护理人员、工程师和技术员以正确运转。

发明内容

因而，本发明提出，通过一种新颖的用于在医疗装置上施加预定脉动压力的设备来简化现有设备。

所述用于在医疗装置上施加预定脉动压力的设备包括：

-抽取装置，其适用于从高压连续流流体源抽取流体；

-转换装置，其适用于将所述流体转换成低压脉动流流体；

-至少一个施加装置，其用于将所述流体以低压脉动流施加在所述医疗装置上；以及

-用于排放所述流体的装置。

所述设备具有的优点在于：比现有控制台简单得多且尺寸小得多。从而它在生产和运作方面成本较低。

本发明的设备提供的优点在于：通过单个高压连续流流体源形成施加在医疗装置上的脉动。该流体源可以是在任何医疗装备室找到的流体源，例如加压气体或液体筒。

本发明的设备可以适用于各种类型的医疗装置，不论它们尺寸如何，尤其是现有医疗装置。

例如，该医疗装置可以是气囊导管，则该施加装置连接到将本发明的设备连接到该导管气囊的流体连接端口。来自本发明的设备的流体以脉动方式循环到该气囊，这产生了脉动的膨胀/收缩运动，从而形成了脉动的导管。

在本发明的一个实施方案中，本发明的设备还包括封装体，所述封装体：

-适用于暂时附接到该高压连续流流体源，以抽取确定的流体体积；

-附接到该抽取装置，使得能够抽取在该封装体中所含的确定的流体体积；以及

-附接到该排放装置，以形成闭合的流体回路。

该封装体的存在使得有可能抽取确定体积的高压流体。一旦已经抽取了该体积的流体，就可以去除该封装体——从而本发明的设备——与该流体源之间的附接。然后，本发明的设备成为了独立的设备。

该封装体到该抽取装置以及到该排放装置的附接可以可选地是永久的。

由于该排放装置连接到所述封装体，所以本发明的设备具有闭合的流体回路。因此没有流体损失。本发明的设备可以以便携方式运作，只要抽取的体积足以供应整个封装体-转换装置-施加装置-排放装置回路。

在本发明的一个实施方案中，本发明的设备还包括一个中空体，该中空体具有两端，并且从该中空体的外围到中心具有外壁、中空腔以及柔性膜，该柔性膜限定一条接合两端的、适用于插入医疗装置的贯穿通道，所述施加装置穿过所述外壁通向该中空腔，且适用于将脉动压力施加在该柔性膜上，并且该排放装置由该中空腔开始并且穿过所述外壁。

在运作中，将该医疗装置插入该贯穿通道，且将该流体以低压脉动流经由该中空腔施加在该柔性膜上。该柔性膜承受传递到该医疗装置的压缩/扩张运动。从而该医疗装置是脉动装置。

在又一个实施方案中，本发明的设备还包括如上文所限定的封装体以及如上文所限定的中空体。

在本发明的一个实施方案中，所述转换装置是活塞-弹簧及隔间系统。

与隔间关联的该活塞-弹簧组件是一个相对简单的系统，用于将连续高压流体源转换成有节律的低压流体脉动（见下文）。

在一个实施方案中，所述转换装置被机电地控制。

机电控制器的存在使得操作者能够控制活塞-弹簧的运作，从而选择期望的脉动频率和压力。

在一个实施方案中，本发明的设备还包括监测及警报装置。这些监测及警报装置使得有可能，例如，检测任何流体泄漏、测量患者血液中的氧含量或患者的心率，以及在危险时触发警报和/或停止来自该设备的脉动。

在一个特定实施方案中，该机电控制器和/或该监测及警报装置通过建立，例如，适用于操作者后续查询的数据库，来记录事件日志。

附图说明

通过参照附图将更清楚地理解本发明，在附图中：

-图1是用于施加脉动压力的本发明第一实施方案的示意图；

-图2是本发明第二实施方案的示意图，其中该设备包括封装体；以及

-图3是本发明第三实施方案的示意图，其中该设备包括中空体。

在图中，相同的参考数字（个位和十位）指的是各图之间相应的结构，通过百位数来区分各个不同的实施方案。

在图中，流体循环用箭头表示。

具体实施方式

图1以纵截面示意性地表示了本发明的设备101。该设备被示意性地表示为具有总体上长的形状，从一端到另一端相继包括：抽取装置2；转换装置3；流体排放装置104，其在该实施方案中将流体排放到本发明的设备之外；以及施加装置105。

抽取装置2和施加装置105通常但不必然地被高压缆（其将该抽取装置连接到流体源）和低压缆（其将该施加装置连接到医疗装置）延伸。

抽取装置2的形式可以是具有两端的管子（在图1中具有大致梯形的形状）。抽取装置2的第一端6适用于经由高压缆或直接地紧密附接到气体筒，或紧密附接到沿着医疗装备室的墙壁布置的气源。抽取装置2的第二端7附接至转换装置3。

抽取装置2和转换装置3可以是一体的。

在图1的实施方案中，转换装置3包括一组件，该组件包括插入管子10（其位于具有两个入口的隔间11的两侧）的：活塞8A（高压活塞，位于该隔间的内侧）和8B（低压活塞，位于该隔间的外侧），以及弹簧9A（高压弹簧，其是拉伸的弹簧）和9B（低压弹簧，其是压缩的弹簧）。在运作中，活塞8A和8B规律地开启或关闭隔间11的入口。管子10的一端附接至抽取装置2，另一端在该图中由施加装置105组成。转换装置3可以被机电地控制（在图1中未示出控制器）。

排放装置104位于管子10的由施加装置105构成的那端的一部分上。该排放装置104可以，例如，是单向阀。

在运作中，如果本发明的设备101是与气囊医疗装置一起使用的，则施加装置105（其在该实施方案中是管子10的一端）经由可选的低压缆连接到流体连接端口（未示出），转而连接到该医疗装置气囊。抽取装置2经由可选的高压缆附接到高压连续流流体源，例如集气筒（在此未示出）。该流体源可以具有0.5-30巴（bar）的压力。可能的运作如下：通过朝隔间11的内侧推回高压活塞8A，从该连续流高压流体源抽取的高压流体进入隔间11。继而，当隔间11内侧的压力变得等于该高压流体时，以与该连续流体流相反方向作用的高压弹簧9A朝隔间11的外侧拉活塞8A，从而密封隔间11。在隔间11的另一侧，隔间11与管子10内部的压力差朝隔间11的外侧推回低压活塞8B。流体从隔间11出来流向管子10，该流体比隔间11的压力低。由于隔间11中的压力下降，低压弹簧9B朝隔间11推回低压活塞8B。从而建立了低压流体脉动。虽然已描述了运作次序，但应理解，该活塞-弹簧-隔间系统处于持续的平衡状态，并且规律地建立导向施加装置105的低压流体脉动。

在一个优选实施方案中，该活塞-弹簧-隔间系统与机电控制器联接。以此方式，根据操作者向该机电控制器提供的信息，每次脉动的脉动频率和压力可以通过在所述控制器上对相应数据编程而进行选择。例如，脉动率可以是10-300拍每分钟。该脉动率也可以被设置为患者的心率。

在气囊医疗装置的情况下，流体以脉动方式从施加装置105，经由流体连接装置，循环到医疗装置气囊以被排放装置排放。该气囊的后续膨胀/收缩在该医疗装置上产生脉动压力。

图1示出了单个施加装置105。然而，本发明的设备可以具有一个或多个施加装置。例如，当医疗装置是一个套件时，它可以被设想为，在底部具有第一施加装置（具有第一脉动频率和压力），在腰部具有第二施加装置（具有第二脉动频率和压力），以及在顶部具有第三施加装置（具有第三脉动频率和压力）。

图2示出了本发明的第二实施方案，其与图1中的实施方案的区别在于，本发明的设备201具有封装体12，并且排放装置204连接到所述封装体12。

封装体12被示意性地示为立方体形式，该立方体在相对两侧具有两个隆起物12A和12B，所述隆起物示意性地表示该封装体的入口。至少，端12B是适合处于密封或开放状态的入口。第一隆起物12A附接至抽取装置2的端6，第二隆起物12B适合附接至高压连续流流体源。

在该实施方案中，设备201经由封装体12在端12B处附接至高压连续流流体源。在运作中，端12B是开放的，并且确定的流体体积从该流体源被抽取并通过对端12B进行密封而封装在封装体12中。继而所述封装体12与该流体源脱离。从而设备201成为独立的。

为了完成该设备201的独立性，排放装置204连接到所述封装体12，从而建立闭合的流体回路（显然，压缩装置应被设想为推动流体从低压排放装置进入高压封装体12）。

在运作中，如果本发明的设备201是与气囊医疗装置一起使用的，则该活塞-弹簧-隔间系统以低压脉动流从封装体12分配流体。流体脉动轨迹描述起来就是，流体经由施加装置205和流体连接端口循环以充胀该医疗装置气囊。继而该流体脉动回到排放装置204（在该排放装置处，流体脉动通过压缩被输送至封装体12），同时另一个脉动离开施加装置205到达医疗装置气囊。

图3示出了本发明的第三实施方案，其与图1中的实施方案的区别在于，本发明的设备301包括附接至所述施加装置305的中空体13。所述中空体13（其优选地是具有圆形横截面的圆柱体）具有外壁14以及两端15和16。所述中空体13含有柔性膜17，该柔性膜也是圆柱体，连接到这两端15和16，并限定了贯穿通道18。在外壁14和柔性膜17之间形成了中空腔19。

该实施方案在无气囊的医疗装置——例如管子——上形成了脉动运动，如下文解释的。

由于所述中空体13的存在，施加装置305没有连接到流体连接端口，而是穿过外壁14通向中空腔19，排放装置304由中空腔19开始并且穿过外壁14。例如，排放装置304可以与施加装置305处于径向对立位置。

当设备301不运作时，贯穿通道18可以由一个杆占据，并且密封贯穿通道18的盖子可以位于每一端15、16。当该设备不运作时，该杆和这些盖子的存在排除了在用于施加脉动压力的该设备中存在任何空间。从而没有任何污染物可以污染本发明的设备。

在运作中，从设备301上除去杆和盖子。代替该杆，插入的是医疗装置，并且流体源（未示出）被打开。

来自转换装置3的低压脉动流流体经由施加装置305循环到中空腔19。于是设想了两个实施方案。

在第一个实施方案中，进入中空腔19的低压流体的脉动在柔性膜17的某点处施加压力，所述压力被传递到该医疗装置。继而该流体分布在中空腔19中，并且该医疗装置不再受到压力。排放装置304则仅用于从该设备排出流体。对每一次脉动重复该运作，从而获得了经受脉动压缩/扩张运动的医疗装置。

在第二个实施方案中，低压流体脉动具有的流体体积大于所述中空腔19的容量，这使柔性膜17受压抵靠该医疗装置。继而排放装置304打开，并且从中空腔19排出多余的流体，柔性膜17不再受压抵靠该医疗装置的壁。对每一次脉动重复该运作，从而又获得了经受脉动压缩/扩张运动的医疗装置。

本发明不限于所描述和示出的实施方案。例如，在转换装置中，可以设想用止回阀系统代替活塞-弹簧系统。类似地，本发明的设备的一个实施方案可以将封装体12与中空体13联合起来。

Claims (6)

1.用于在医疗装置上施加预定脉动压力的设备，其特征在于，该设备包括：

-一个抽取装置，其适用于从高压连续流流体源抽取高压流体；

-一个转换装置，其适用于将该高压流体持续地转换成低压脉动流流体；

-至少一个施加装置，其用于将该低压脉动流流体施加在所述医疗装置上；以及

-一个用于排放该低压脉动流流体的排放装置；

该设备还包括一个封装体，所述封装体：

-适用于暂时附接到该高压连续流流体源，以抽取一个确定的流体体积；

-附接到该抽取装置，使得能够抽取包含在该封装体中的确定的流体体积；以及

-附接到该排放装置，以形成闭合的流体回路。

2.根据权利要求1的用于在医疗装置上施加预定脉动压力的设备，其特征在于，该设备还包括一个中空体，该中空体具有两端，以及从该中空体的外围到中心具有外壁、中空腔和柔性膜，该柔性膜限定了一条连接两端的、适用于插入医疗装置的贯穿通道，所述施加装置穿过所述外壁通向该中空腔，且适用于在该柔性膜上施加脉动压力，并且该排放装置由中空腔开始并且也穿过所述外壁。

3.根据权利要求1的用于在医疗装置上施加预定脉动压力的设备，其特征在于，所述转换装置是活塞-弹簧及隔间系统。

4.根据权利要求1的用于在医疗装置上施加预定脉动压力的设备，其特征在于，该转换装置被机电地控制。

5.根据权利要求1的用于在医疗装置上施加预定脉动压力的设备，其特征在于，该设备还包括监测及警报装置。

6.根据权利要求1的用于在医疗装置上施加预定脉动压力的设备，其特征在于，该转换装置是止回阀系统。