CN104473714A - 血管外冷却-亚低温治疗控制系统及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种血管外冷却-亚低温治疗控制系统及其应用。该控制系统包括超级低温槽、热交换控制系统和血滤机，热交换控制系统分别与超级低温槽、血滤机连接；所述热交换控制系统包括依次形成闭合循环回路的三腔导管、动脉端、血泵、动脉壶、热交换管圈、静脉壶和静脉端；动脉端与所述血滤机连接，热交换管圈设置于恒温槽内，三腔导管设置于应用对象体内。本发明在血管外设置热交换控制系统和超级低温槽，使血管内的血液与低温槽内的水进行热交换，达到调节中枢系统高危患者或低体温患者核心体温的目的。与传统降温方式比较，本发明的降温更迅速，短时间内即可达目标体温，治疗中操作较少，更符合临床治疗要求。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种血管外冷却-亚低温治疗控制系统及其应用。
背景技术
亚低温治疗是指通过可控的降低患者核心温度以保护器官免受损伤影响的方法。研究发现，亚低温对脑血流有调节作用、降低脑氧代谢率和改善细胞能量代谢、减少兴奋性氨基酸的释放、减少氧自由基的生成、减少细胞内钙超载，减少神经元坏死和凋亡、促进细胞间信号传导的恢复、减少脑梗死的面积、减轻脑水肿和降低颅内压等。另外，亚低温并不增加对其它组织器官的损害。亚低温治疗作为一种脑保护方法已经用于多种脑损伤疾病中，并且逐渐发现在其他器官损伤时也可能具有一定的保护作用。
调查发现，美国有61％急救机构采用亚低温治疗法。自90年代国际上首次证实了亚低温能显著降低实验性颅脑损伤动物的死残率以来，国内外有条件的医院已将亚低温治疗方法列为重型颅脑损伤病人的常规治疗。亚低温疗法具有显著的效果，但目前常用的降温方法在临床使用过程中遇到了许多问题。
目前最常用的亚低温治疗方法多为体表降温方法，如通过冰毯、酒精擦浴、冰袋和循环冷空气处理等。这些亚低温诱导方法虽然能达到目标温度，但其操作过程繁琐、诱导过程较长，需要3～8小时甚至更长时间才能达到目标温度。上述降温方法在维持和控制目标温度方面也存在较大困难，容易出现温度波动范围较大等情况。体表降温方法的平均诱导低温达到33度的时间为3.5小时，并伴随有局部降温过度的现象。而血管内灌注降温方法则是通过快速输注大量冷却液体来达到降低核心体温的目的；该方法快速有效，但对患者的心、肺和肾功能会构成巨大挑战，温度的调节和维持也较为繁杂，其临床应用受到很大限制，也制约着亚低温治疗的普及。
发明内容
本发明的首要目的在于克服现有技术中存在的缺点与不足，提供一种血管外冷却-亚低温治疗控制系统。
本发明的另一目的在于提供所述的血管外冷却-亚低温治疗控制系统的应用。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种血管外冷却-亚低温治疗控制系统，包括超级低温槽、热交换控制系统和血滤机，热交换控制系统分别与超级低温槽、血滤机连接。
所述超级低温槽包括恒温槽、恒温槽控制器、自动恒温控制系统、制冷压缩机、加热螺圈、温度传感器和循环水泵，所述自动恒温控制系统分别与恒温槽控制器、制冷压缩机、加热螺圈、温度传感器连接，所述制冷压缩机、加热螺圈和循环水泵设置于恒温槽内，恒温槽与所述热交换控制系统连接。恒温槽是温度控制的核心区域，血液在此处与外界进行热量交换；循环水泵持续工作，保证恒温槽内的水温分布均匀。
所述热交换控制系统包括依次形成闭合循环回路的三腔导管、动脉端(输出)、血泵、动脉壶、热交换管圈、静脉壶和静脉端(输入)；动脉端与所述血滤机连接，热交换管圈设置于恒温槽内，三腔导管设置于应用对象体内。
所述热交换管圈优选为单管多圈缠绕而成的管圈；热交换管圈因其单位体积内表面积大大增加，有利于热量交换。
优选的，所述三腔导管包括3个独立的管腔，保证导管内输出血与输入血不发生混合。
血滤机可以设置血滤模式，在不进行血液净化治疗的情况下选择CVVH模式即可。
所述血滤机与动脉端之间设置有流速控制器；优选的，所述血滤机上设置有流速控制器，流速控制器与动脉端连接；流速控制器主要用来控制血液的流动速度；血流速率依血泵的运转速度而定，根据应用对象的有效循环血量及降温或复温速度而进行调节，一般为100-150ml/h。
优选的，所述动脉壶和热交换管圈之间设置有灌流器、透析器、分离器和吸附器中的至少一种。
优选的，所述动脉壶和静脉壶均为塑料容器；动脉壶和静脉壶可以去除管道中的空气，避免了在治疗过程中空气进入应用对象体内的可能性，保证治疗安全性。
优选的，所述温度传感器设置于应用对象的肛门内；温度传感器可以将探测到的体内核心温度反馈于自动恒温控制系统，然后通过调节制冷压缩机和加热螺圈调节恒温槽内的水温。自动恒温控制系统可精确控制水温至小数点后两位(0.01摄氏度)，使应用对象的核心温度始终保持在温度控制范围内(32.00-34.00摄氏度)。
优选的，所述血滤机内设置有压力及进气报警系统；报警系统启动时亚低温治疗自动暂停，可以避免在治疗过程中管路打折或堵塞，也可避免在治疗过程中空气进入体内。
上述部件中的管路部件均为塑料管道，均为一次性使用材料。
所述恒温槽控制器可以进行温度控制范围设定；亚低温治疗的温度控制范围优选为32.00-34.00摄氏度。
所述血管外冷却-亚低温治疗控制系统可应用于颅脑损伤、高热或体温不稳定的患者的治疗中。
所述高热包括中枢性高热或感染所致的高热。
进行亚低温治疗前，将三腔导管置入应用对象的左或右颈内静脉，采用无菌生理盐水充分预冲管路并排除管路内的空气，往恒温槽内注入适量的水。启动治疗时，打开动脉端和静脉端，应用对象的血液依次经过三腔导管、动脉端、血泵、动脉壶、热交换管圈、静脉壶和静脉端，最终通过三腔导管回到应用对象体内，血液始终在此闭合回路中流动；三腔导管包含3个独立的管腔，保证导管内输出血与输入血不发生混合。将温度传感器置于应用对象的肛门内，探测体内核心温度反馈于自动恒温控制系统，该系统通过调节制冷压缩机和加热螺圈调节恒温槽内的水温，使应用对象的核心温度始终保持在32.00-34.00摄氏度。流速控制器的流速设置为100-150ml/h；恒温槽控制器的温度控制范围设置为32.00-34.00摄氏度。血滤机可以设置血滤模式，在不进行血液净化治疗的情况下选择CVVH模式即可。需要使用血液净化治疗时，选择相应模式。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：本发明通过在血管外设置热交换控制系统和超级低温槽，使血管内的血液与低温槽内的水快速进行热交换，从而达到为中枢系统高危患者或低体温患者进行核心体温调节的目的，能够实现在血管外冷却的亚低温治疗。与传统降温方式比较，虽然本发明的起始操作较为复杂，对操作人员技能要求较高，但降温更为迅速，短时间内即可达目标体温，治疗过程中操作较少，更符合临床治疗要求。
附图说明
图1为实施例1的血管外冷却-亚低温治疗控制系统的结构示意图；
其中：1-应用对象、2-三腔导管、3-动脉端(输出)、4-血泵、5-动脉壶、6-恒温槽、7-热交换管圈、8-静脉壶、9-静脉端(输入)、10-血滤机、11-流速控制器、12-恒温槽控制器、13-自动恒温控制系统、14-制冷压缩机、15-加热螺圈、16-温度传感器、17-循环水泵。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
一种血管外冷却-亚低温治疗控制系统，包括超级低温槽、热交换控制系统和血滤机，热交换控制系统分别与超级低温槽、血滤机连接；
超级低温槽包括恒温槽6、恒温槽控制器12、自动恒温控制系统13、制冷压缩机14、加热螺圈15、温度传感器16和循环水泵17，所述自动恒温控制系统13分别与恒温槽控制器12、制冷压缩机14、加热螺圈15、温度传感器16连接，所述制冷压缩机14、加热螺圈15和循环水泵17设置于恒温槽6内，恒温槽6与所述热交换控制系统连接。恒温槽6是温度控制的核心区域，血液在此处与外界进行热量交换；循环水泵持续工作，保证恒温槽内的水温分布均匀。
热交换控制系统包括依次形成闭合循环回路的三腔导管2、动脉端(输出)3、血泵4、动脉壶5、热交换管圈7、静脉壶8和静脉端(输入)9；动脉端3与所述血滤机10连接，热交换管圈7设置于恒温槽6内，三腔导管2设置于应用对象1体内。
热交换管圈7为单管多圈缠绕而成的管圈；热交换管圈因其单位体积内表面积大大增加，有利于热量交换。
三腔导管2包括3个独立的管腔，保证导管内输出血与输入血不发生混合。
血滤机10可以设置血滤模式，在不进行血液净化治疗的情况下选择CVVH模式即可。
血滤机10与动脉端3之间设置有流速控制器11；流速控制器11主要用来控制血液的流动速度；血流速率依血泵4的运转速度而定，根据应用对象1的有效循环血量及降温或复温速度而进行调节，一般为100-150ml/h。
动脉壶5和静脉壶8均为塑料容器；动脉壶和静脉壶可以去除管道中的空气，避免了在治疗过程中空气进入应用对象1体内的可能性，保证治疗安全性。
温度传感器16设置于应用对象的肛门内；温度传感器可以将探测到的体内核心温度反馈于自动恒温控制系统，然后通过调节制冷压缩机和加热螺圈调节恒温槽内的水温。自动恒温控制系统可精确控制水温至小数点后两位(0.01摄氏度)，使应用对象的核心温度始终保持在温度控制范围内(32.00-34.00摄氏度)。
血滤机10内设置有压力及进气报警系统；报警系统启动时亚低温治疗自动暂停，可以避免在治疗过程中管路打折或堵塞，也可避免在治疗过程中空气进入体内。
上述部件中的管路部件均为塑料管道，均为一次性使用材料。
恒温槽控制器12可以进行温度控制范围设定；亚低温治疗的温度控制范围优选为32.00-34.00摄氏度。
血管外冷却-亚低温治疗控制系统可应用于颅脑损伤、高热或体温不稳定的患者的治疗中；所述高热包括中枢性高热或感染所致的高热。
进行亚低温治疗前，将三腔导管置入应用对象的左或右颈内静脉，采用无菌生理盐水充分预冲管路并排除管路内的空气，往恒温槽内注入适量的水。启动治疗时，打开动脉端和静脉端，应用对象的血液依次经过三腔导管、动脉端、血泵、动脉壶、热交换管圈、静脉壶和静脉端，最终通过三腔导管回到应用对象体内，血液始终在此闭合回路中流动；三腔导管包含3个独立的管腔，保证导管内输出血与输入血不发生混合。将温度传感器置于应用对象的肛门内，探测体内核心温度反馈于自动恒温控制系统，该系统通过调节制冷压缩机和加热螺圈调节恒温槽内的水温，使应用对象的核心温度始终保持在32.00-34.00摄氏度。流速控制器的流速设置为100-150ml/h；恒温槽控制器的温度控制范围设置为32.00-34.00摄氏度。血滤机可以设置血滤模式，在不进行血液净化治疗的情况下选择CVVH模式即可。需要使用血液净化治疗时，选择相应模式。
实施例2
运用实施例1的血管外冷却-亚低温治疗控制系统对5只正常犬(体温38-39度)及5只脓毒症所致高热犬(体温40-42度)进行血管外降温，并观察疗效。
三腔导管在超声引导下置于犬右颈内静脉，亚低温治疗时间持续72小时，目标温度范围均为32-34度，血流速设置150ml/h。试验结果表明，5只正常犬及5只脓毒症所致高热犬体温在1-1.5小时内均可降至32-34度，于治疗时间段内维持效果稳定，体温均位于目标温度范围内且波动幅度较小。与传统降温方式比较，虽然这种血管外降温方式起始操作复杂，对操作人员技能要求较高，但降温更为迅速，短时间内可达目标体温，治疗过程中操作较少，更符合临床治疗要求。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种血管外冷却-亚低温治疗控制系统，包括超级低温槽、热交换控制系统和血滤机，热交换控制系统分别与超级低温槽、血滤机连接；其特征在于，所述超级低温槽包括恒温槽、恒温槽控制器、自动恒温控制系统、制冷压缩机、加热螺圈、温度传感器和循环水泵，所述自动恒温控制系统分别与恒温槽控制器、制冷压缩机、加热螺圈、温度传感器连接，所述制冷压缩机、加热螺圈和循环水泵设置于恒温槽内，恒温槽与所述热交换控制系统连接；所述热交换控制系统包括依次形成闭合循环回路的三腔导管、动脉端、血泵、动脉壶、热交换管圈、静脉壶和静脉端；动脉端与所述血滤机连接，热交换管圈设置于恒温槽内，三腔导管设置于应用对象体内。
2.根据权利要求1所述的血管外冷却-亚低温治疗控制系统，其特征在于，所述血滤机与动脉端之间设置有流速控制器。
3.根据权利要求1所述的血管外冷却-亚低温治疗控制系统，其特征在于，所述热交换管圈为单管多圈缠绕而成的管圈。
4.根据权利要求1所述的血管外冷却-亚低温治疗控制系统，其特征在于，所述三腔导管包括3个独立的管腔。
5.根据权利要求1所述的血管外冷却-亚低温治疗控制系统，其特征在于，所述动脉壶和热交换管圈之间设置有灌流器、透析器、分离器和吸附器中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的血管外冷却-亚低温治疗控制系统，其特征在于，所述血滤机内设置有压力及进气报警系统。
7.权利要求1-6任一项所述的血管外冷却-亚低温治疗控制系统应用于颅脑损伤、高热或体温不稳定的患者的治疗中。
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