CN102961171A - 血流定量限制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种血流定量限制装置，所述血流定量限制装置包括血流探测装置、血流限制装置和控制系统，所述血流探测装置和血流限制装置分别与所述控制系统连接。所述血流探测装置为超声多普勒探头，所述血流限制装置为内充流体的弹性环形囊，超声多普勒探头和弹性环形囊内的流体流量由控制系统控制。采用本发明血流定量限制装置，可定量化、精准化限制脏器的血流，在保证外科手术失血量最小的同时，实现对脏器功能的最小影响。

Description

血流定量限制装置

技术领域

本发明涉及医疗技术领域，尤其涉及一种对血管系统的血流量进行定量限制的装置。

背景技术

现代肝脏外科手术中，限制入肝、出肝血流，减少术中出血，已经成为肝切除术的基础。但目前国内外的文献，在肝切除手术最为重要技术之一的肝脏血流限制的方法中，无论是最为经典、应用最广泛的肝蒂血流阻断法，还是全肝血流阻断法、半肝血流阻断法、保留动脉血供的半肝入肝血流阻断法、保留肝动脉间断阻断门静脉的肝血流阻断方法、经Glisson鞘系统分区域入肝血流阻断法、肝段血流阻断法等方法，其重点主要集中于阻断肝脏血管种类（门静脉、肝动脉、肝静脉），或者阻断血流的部位（主干、肝叶、肝段血流），或者阻断时间（持续、间断、交替），而对于目标血管的限制仅有“完全开放”、“完全阻断”两种。完全阻断时，肝脏手术出血较少，但是肝功能受到影响；完全开放时，肝脏血供丰富，出血量很大，术中、术后并发症多；短暂夹闭后开放，一方面由于夹闭时间短暂，影响手术进程，另一方面对肝脏产生“缺血-再灌注”损伤。因此，肝脏外科临床医学期待能够定量化控制肝脏血流，进而达到在保证肝脏手术失血量最小的同时，实现对肝脏功能的最小影响。

目前，超声多普勒技术在监测血管内血液流速、流量方面已经非常成熟，并且广泛应用于临床心血管系统相关指标的检测。同时，调节血管夹夹闭来阻断动静脉血流已经广泛应用于各种动物实验及临床手术（涉及血管）中。因此，希望能够结合现有技术提供一种定量化、精准化限制脏器血流的装置，保障手术的安全。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种在外科手术中能够定量化、精准化限制脏器血流的血流定量限制装置，其能够在保证外科手术失血量最小的同时，实现对脏器功能的最小影响。

（二）技术方案

为达上述目的，本发明的血流定量限制装置包括血流探测装置、血流限制装置和控制系统，所述血流探测装置和血流限制装置分别与所述控制系统连接。

所述血流限制装置包括弹性环形囊10和充流体装置9，所述弹性环形囊通过“Y”字型胶管与充流体装置连接，所述弹性环形囊10带有开口，且开口处设有扣合装置，所述充流体装置9内流体的流量由所述控制系统2控制。

所述弹性环形囊10由医用橡胶材料制作，且所述弹性环形囊10外围部分的医用橡胶材料的弹性系数大于所述弹性环形囊10内环部分的医用橡胶材料的弹性系数。

所述血流探测装置为超声多普勒探头，所述超声多普勒探头包括探头支座11、“V”字型臂3和一块金属反射板5，所述“V”字型臂3通过第一连杆12与所述探头支座11连接，所述“V”字型臂3的“V”字型开口内侧对称设有两个超声发射接收面8，所述金属反射板5与所述超声发射接收面8的对称轴垂直，且位于所述“V”字型臂3的“V”字型开口一侧，固定于金属反射板5的第二连杆6与探头支座11连接。

所述“V”字型臂3通过穿过所述探头支座11的第一连杆12与调节电机4连接，所述“V”字型臂3可通过调节电机4带动沿着第一连杆12的轴向移动，所述金属反射板5到“V”字型臂3之间的距离，由所述控制系统2控制调节电机4进行调节。

所述血流限制装置位于所述超声多普勒探头的近心端，且距所述超声多普勒探头的距离为1厘米以上。

所述控制系统2与人机界面1相连。

优选的，所述血流定量限制装置还包括计时及报警调节系统，所述计时及报警调节系统与控制系统2相连，通过在所述人机界面1上增加的计时及报警调节按钮对所述超声多普勒探头和所述血流限制装置进行操作。

所述计时及报警调节按钮包括倒计时秒表、报警灯、取消报警按钮、预设流量设置框、预设时间设置框和预设警戒设置框。

（三）有益效果

本发明采用上述技术方案提供的装置，可通过定量化、精准化限制脏器的血流，在保证外科手术失血量最小的同时，实现对脏器功能的最小影响。由于手术存在个体差异，本发明能够在人机界面上动态显示手术过程中目标血流量的变化。手术医师可通过术前预案，预设夹闭时间、预设夹闭程度及报警。在手术实际过程中，本发明自动给予手术医师报警提示，保证手术安全进行。采用本发明可以发现外科手术过程中的最佳血流限制方案和血流限制比例，进而尽可能减少术中失血，尽可能延长脏器缺血耐受时间，达到最大限度保护脏器功能的目的。

附图说明

图1是本发明血流定量限制装置的原理图；

图2是本发明超声多普勒探头的结构图；

图3是本发明不含活动连杆的超声多普勒探头的结构图；

图4是本发明超声多普勒探头的左视图；

图5是本发明活动连杆的结构图；

图6是本发明血流定量限制装置的控制系统结构图；

图7是本发明人机界面的示意图。

图中，1：人机界面；2：控制系统；3：“V”字型臂；4：调节电机；5：金属反射板；6：第二连杆；7：血管；8：超声发射接收面；9：充流体装置；10：弹性环形囊；11：探头支座；12：第一连杆；13：活动连杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的血流定量限制装置作进一步详细说明。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中点”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1所示，本发明的血流定量限制装置包括血流探测装置、血流限制装置和控制系统2，所述血流探测装置和血流限制装置分别与所述控制系统2连接。

所述血流限制装置包括弹性环形囊10和充流体装置9，所述弹性环形囊10通过“Y”字型胶管与充流体装置9连接，所述弹性环形囊10带有开口，且开口处设有扣合装置，所述弹性环形囊10使用医用橡胶材料制作，且所述弹性环形囊10外围部分的医用橡胶材料的弹性系数大于所述弹性环形囊10内环部分的医用橡胶材料的弹性系数，所述充流体装置9内流体流量由所述控制系统2控制。所述医用橡胶材料优选为硅胶。所述流体为液体或气体。

所述弹性环形囊10开放时为“C”字形以容纳血管7，闭合时为“O”字形对血管7进行全方位夹闭。因所述弹性环形囊10外围部分的医用橡胶材料的弹性系数大于所述弹性环形囊10内环部分的医用橡胶材料的弹性系数，给所述弹性环形囊10内充满液体或气体时，所述弹性环形囊10向内膨胀，而减小弹性环形囊10内径，进而达到夹闭血管7，限制血流的目的。

如图2至图5所示，所述血流探测装置为超声多普勒探头，所述超声多普勒探头包括探头支座11、“V”字型臂3和一块金属反射板5，所述“V”字型臂3通过第一连杆12与所述探头支座11连接，所述“V”字型臂3的“V”字型开口内侧对称设有两个超声发射接收面8，所述金属反射板5与所述超声发射接收面8的对称轴垂直，且位于所述“V”字型臂3的“V”字型开口一侧，固定于金属反射板5的第二连杆6与探头支座11连接。

所述金属反射板5到“V”字型臂3之间的距离可调，所述两个超声发射接收面8的中心与金属反射板5的中心构成以两个超声发射接收面8的中心连线为底边的等腰三角形，以尽可能保证探测精度。所述“V”字型臂3通过穿过所述探头支座11的第一连杆12与调节电机4连接，所述“V”字型臂3可通过调节电机4带动沿着第一连杆12的轴向移动。所述金属反射板5到“V”字型臂3之间的距离由所述控制系统2控制调节电机4进行调节，以保证“V”字型臂3与金属反射板5之间的空间可以适应不同管径的血管7，并确保“V”字型臂3、金属反射板5与血管7的无压力接触。优选的，所述调节电机4为微型电机。所述控制系统2在调整金属反射板5到“V”字型臂3之间的距离的同时，将通过数控系统，修正多普勒计算公式，以显示血流量的实时监测值。

在所述探头支座11上活动安装有活动连杆13，所述活动连杆13与第二连杆6分别置于所述“V”字型臂3两侧，所述活动连杆13上端面向水平一侧延伸形成倒L型结构并在延伸部分拉伸出与探头支座11匹配的圆筒，所述活动连杆13通过所述圆筒部分套于探头支座11上。本发明在使用时，先将所述活动连杆13朝远离金属反射板5的方向移动，待血管7放置于金属反射板5与“V”字型臂3之间后，将所述活动连杆13朝接近金属反射板5的方向移动，直到所述活动连杆13接触到金属反射板5，使活动连杆13不随着“V”字型臂3移动。

所述血流限制装置位于所超声多普勒探头的近心端，且距所述超声多普勒探头的距离为1厘米以上，而非直接固定安装于超声多普勒探头近心端的“V”字型臂3上。在压缩血管7的时候，血管7的管腔截面积将发生改变，将不可避免地产生湍流，对探测精度产生影响。血流限制装置与超声多普勒探头保持适当距离，将能够保证探测的准确性。充流体装置9的动力部分和调节电机4，通过控制系统2连接在一起。在操作注液体或气体加压的时候，血管7管腔变小，而脱离接触金属反射板5，超声信号消失。通过控制系统2，促使“V”字型臂3随血管7“回缩”，保证“V”字型臂3随着血管7管腔的缩小同时移动，而能够无压力接触于血管7外壁，保证探测精度。

超声多普勒探头工作原理是：超声多普勒信号同时从安装于超声多普勒探头的“V”字型臂3上的超声发射接收面8发出，“V”字型臂3对侧存在一个可调节的金属反射板5，血管7位于“V”字型臂3和金属反射板5之间。以一侧信号为例，信号由一“V”字型臂3的超声发射接收面8发出后，经血管7血流，打在血管7另一侧的金属反射板5上，经反射再次经过血管7，由对侧“V”字型臂3上的超声发射接收面8接收。两个超声发射接收面8共同发出、接收信号，根据多普勒效应，即反射频率与发射频率之间将产生偏移即多普勒频移Δf，由下式给出：

Δf＝2vf₀cosθ/C

式中，v为红血球的运动速度，f₀为超声多普勒探头发生超声信号的频率，θ为超声波发射和接收之间所成角度，C为超声波的速度。由公式可以看出，与血流速度成正比，若检出Δf就可求得v。双侧信号传输至超声机，经过常规检测，测得待测血管7内血流量。

所述控制系统2与人机界面1相连。血流限制装置完成阻断，超声探头完成血流量探测，收集的超声数据将通过数据线传输至超声仪器主机，并通过人机界面1直接显示在该血流限制状态下的血流量。

同时，本发明专门匹配人机界面1，在本实施例中为小型液晶数据显示器，通过超声仪器主机的数据传输线，将上述数据传输至所述人机界面1上。

如图7所示，数据显示分为三部分：血流量的绝对值、血流量的最大值和血流限制程度即血流阻断的百分比（以未阻断状态下，金属反射板5同血管7无压力接触时测得的血流量为100%）。所述人机界面1上安装调节钮，连接由控制系统2控制的充流体装置9。通过调节调节钮对血管7加压或者减压，并实时显示血流量值和受控后血流量百分比，达到对血管7的数字化限流，实现对血流量的可控性监测。

所述血流定量限制装置还包括计时及报警调节系统，所述计时及报警调节系统与控制系统2相连，通过在所述人机界面1上增加的计时及报警调节按钮对所述超声多普勒探头和所述血流限制装置进行操作。所述计时及报警调节按钮包括倒计时秒表、报警灯、取消报警按钮、预设流量设置框、预设时间设置框和预设警戒设置框。

计时及报警调节系统的操作分为以下四种情况：

预设状态：在手术前讨论及准备阶段，手术医师对手术对象的脏器功能会进行精准评估，判断脏器缺血耐受时间，预设目标血管血流限制程度和时间以及目标血管警戒血流限制程度和时间，并开始倒计时；

警戒状态：如果达到预设时间手术尚未结束，计时及报警调节系统则首先发出短暂的报警（5秒），然后通过反馈系统，自动调整血流限制装置将血流量调至血流限制警戒值，并开始血流限制警戒时间倒计时；

危险报警状态：如果到达血流限制警戒倒计时间节点，手术尚未结束，则进入危险报警状态，开始长时间不间断报警；

报警消除：手术医师可根据手术中具体情况，随时调整预设值和警戒值，从而消除报警。如果处于警戒状态，手术医师按一下“取消报警”按钮，报警则即刻解除；如果处于危险报警状态，在手术医师没有调整预设值和警戒值的时候，手术医师按一下“取消报警”按钮，报警仅为临时解除状态并消音，但是人机界面“闪屏”状态持续存在，1分钟后恢复持续报警提示音以提示手术医师。

所述血流定量限制装置还包括外围设备，如电源线、电源开关等。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴。

Claims (9)

1.一种血流定量限制装置，其特征在于：所述血流定量限制装置包括血流探测装置、血流限制装置和控制系统（2），所述血流探测装置和血流限制装置分别与所述控制系统（2）连接。

2.根据权利要求1所述的血流定量限制装置，其特征在于：所述血流限制装置包括弹性环形囊（10）和充流体装置（9），所述弹性环形囊通过“Y”字型胶管与充流体装置连接，所述弹性环形囊（10）带有开口，且开口处设有扣合装置，所述充流体装置（9）内流体的流量由所述控制系统（2）控制。

3.根据权利要求2所述的血流定量限制装置，其特征在于：所述弹性环形囊（10）由医用橡胶材料制作，且所述弹性环形囊（10）外围部分的医用橡胶材料的弹性系数大于所述弹性环形囊（10）内环部分的医用橡胶材料的弹性系数。

4.根据权利要求1-3任一项所述的血流定量限制装置，其特征在于：所述血流探测装置为超声多普勒探头，所述超声多普勒探头包括探头支座（11）、“V”字型臂（3）和一块金属反射板（5），所述“V”字型臂（3）通过第一连杆（12）与所述探头支座（11）连接，所述“V”字型臂（3）的“V”字型开口内侧对称设有两个超声发射接收面（8），所述金属反射板（5）与所述超声发射接收面（8）的对称轴垂直，且位于所述“V”字型臂（3）的“V”字型开口一侧，固定于金属反射板（5）的第二连杆（6）与探头支座（12）连接。

5.根据权利要求4所述的血流定量限制装置，其特征在于：所述“V”字型臂（3）通过穿过所述探头支座（12）的第一连杆（11）与调节电机（4）连接，所述“V”字型臂（3）可通过调节电机（4）带动沿着第一连杆（11）的轴向移动，所述金属反射板（5）到“V”字型臂（3）之间的距离，由所述控制系统（2）控制调节电机（4）进行调节。

6.根据权利要求5所述的血流定量限制装置，其特征在于：所述血流限制装置位于所述超声多普勒探头的近心端，且距所述超声多普勒探头的距离为1厘米以上。

7.根据权利要求6所述的血流定量限制装置，其特征在于：所述控制系统（2）与人机界面（1）相连。

8.根据权利要求7所述的血流定量限制装置，其特征在于：所述血流定量限制装置还包括计时及报警调节系统，所述计时及报警调节系统与控制系统（2）相连，通过在所述人机界面（1）上增加的计时及报警调节按钮对所述超声多普勒探头和所述血流限制装置进行操作。

9.根据权利要求8所述的血流定量限制装置，其特征在于：所述计时及报警调节按钮包括倒计时秒表、报警灯、取消报警按钮、预设流量设置框、预设时间设置框和预设警戒设置框。

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