CN109009302B - 一种止血装置的控制装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种止血装置的控制装置及其控制方法，属于医疗器械技术领域；现有技术中肢体结合部创伤不易止血，本申请采用控制方法具体包括以下步骤：步骤S10所述止血装置插入伤口，步骤S20所述止血装置加压止血和固定；在自适应压力调节系统的控制下，以伤道填充和加压膨胀方式，实现肢体结合部贯穿伤或盲道伤的阻断性止血和快速凝血。

Description

一种止血装置的控制装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种止血装置的控制装置及其控制方法。

背景技术

目前，肢体结合部血管分布丰富，且血管粗、压力高，被枪弹击中、硬物扎入或刺穿后极易造成动脉血管壁的损伤或断裂，从而引起伤员的快速失血。该部位失血出血速度快、血流压力高，其构造结构又限制了加压包扎和止血带阻断等常规止血手段的使用，是造成失血性死亡的主要原因之一。目前现有技术中缺乏针对上述肢体部位的贯穿伤或盲道伤的阻断性止血和快速凝血的解决方案。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种止血装置的控制装置，其特征在于：所述止血装置包括储气模块、所述控制装置以及气囊；

所述控制装置包括控制盒、压力传感器、电磁阀、快接插头；

所述控制盒包括微处理器和供电电路，固定于所述电磁阀上方；

所述压力传感器置于气室内，检测所述气囊内压力变化；

所述电磁阀一端通过所述快接头与所述储气模块相连，另一端与所述气囊的气体管路相连。

优选的，所述控制盒还包括检测电路、驱动电路、电源。

优选的，所述控制盒的面板上设置有启动开关、状态指示灯和蜂鸣报警器。

根据本发明的另一个方面，提供了一种基于上述控制装置的控制方法，其特征在于：所述方法具体包括以下步骤：

步骤S10所述止血装置插入伤口；

步骤S20所述止血装置加压止血和固定。

优选的，所述步骤S20包括以下步骤：

步骤S21、系统自检；

步骤S22、充气加压控制；

步骤S23、压力释放控制。

优选的，步骤S21系统自检包括检测压力传感器是否正常、气源是否打开、继电器开关是否正常和电池电压是否正常，同时依次点亮各个状态指示灯。

优选的，步骤S22充气加压控制中控制模块内的微处理器定时采样压力传感器实时检测的压力膨胀止血气囊内压力数值，分析压力变化，所述处理器还采用带通滤波算法滤除干扰。

优选的，步骤S22充气加压控制中当所述气囊内血流脉动压降至很小或消失时，此时所述微处理器控制对所述气囊继续加压，所述气囊的压力在此压力基础上再增加6.64kpa压力，充气加压止血过程结束。

优选的，所述控制模块在判断达到凝血时间后，在保证已形成创面血栓不脱落的前提下，分时段减小所述气囊压力，逐渐恢复周围组织的供血；同时设定压力释放下限值，当压力传感器检测到压力波动或止血气囊内压力达到预置下线时，停止放气并维持至清创操作。

优选的，所述下限值设定为12kpa。

与现有技术方案相比，本发明至少具有以下有益效果：

(1)该装置利用一次性储气瓶和膨胀式止血气囊，在自适应压力调节系统的控制下，以伤道填充和加压膨胀方式，实现肢体结合部贯穿伤或盲道伤的阻断性止血和快速凝血。在完成伤道快速止血后，压力调节系统可检测血流搏动，自动降低止血气囊的充盈压力，从而在保证止血效果的前提下，逐步恢复周围未损伤组织的供血，避免因长时间缺血造成未损伤组织的局部坏死。同时，在后期伤口清创和修复过程中，通过对止血气囊快速放气，实现止血装置快速从伤道中抽离，从而减少止血残留物，简化清创流程。

(2)该装置不仅适用于肢体结合部贯穿伤和盲道伤的快速止血，还可应用于人体其他部位贯穿伤和盲道伤的快速填充性止血，进而提高血管损伤所引起快速失血的现场救治成功率。

附图说明

图1是本发明嵌入式有源急救止血装置的示意图；

图2是本发明嵌入式有源急救止血装置插入状态结构示意图；

图3-1是本发明控制模块的外观视角示意图；

图3-2是本发明控制模块的剖切视角示意图；

图4是控制盒的示意图；

图5是本发明嵌入式有源急救止血装置加压止血和固定状态示意图；

图6是控制模块控制原理图；

图7是控制模块控制流程图。

附图中附图标记如下：10-储气模块，20-控制模块，30-伸缩式止血气囊，21-气体快接插头，22-控制盒，23-微型电磁阀，24-气囊支杆通气口，25-压力传感器通气口，26-压力传感器，221-启动开关，222-异常报警指示灯，223-加压完成指示灯，224-气瓶未移除指示灯，225-蜂鸣器。

下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示；嵌入式有源急救止血装置由储气模块10、控制模块20和伸缩式止血气囊30等三部分构成。

储气模块10与控制模块20通过气体快接插头和快接插座相连，便于拆卸。控制模块20控制气路电磁阀，对伸缩式止血气囊30充气、加压，并实现伸缩式止血气囊30充气时的压力保护和止血后的阶梯式降压。伸缩式止血气囊30以两级嵌套抽拉式支杆作为支撑，在气体压力推动下扩展和延伸，以适应不同形状和大小的伤道；伸缩式止血气囊30采用高弹性硅胶囊体，外层覆盖止血材料，气囊膨胀后压迫止血材料与伤道出血组织充分接触，达到伤道内加压止血和局部凝血的目的。

止血气囊的支杆采用医用不锈钢材料，在保证插入时支撑强度前提下，尽量减少支杆直径，便于急救止血时伸缩式止血气囊插入伤道。在制造过程中，为保证气囊与支杆之间的气密性，采用热压胶合方式将气囊与支撑杆外表面连接固定。

止血气囊30的采用医用硅橡胶材料，气囊表面在内部气体压力的作用下，可向外膨胀延伸，从而与伤道内的血管相接，达到加压止血的目的。在使用时，考虑到止血气囊的上端和下端常常位于伤道的出口或入口处，如果气囊表面的膨胀系数相同，在伤道的出口或入口处的气囊将可能会从伤道中膨胀出来，其后果是止血气囊30将无法充气到预期的止血压力，造成止血失败，同时膨出气囊也不便于伤口的外部包扎。

因此在进行气囊膨胀系数设计时，在气囊上端处，气囊与固定式支杆采用热压胶合的连接方式形成连接部，在气囊下端处，气囊与可延伸支撑杆采用热压胶合的连接方式形成连接部；在位于气囊上端和下端上下1-2cm区域范围内，其材料的弹性系数为中间区域的2倍，从而在保证伤道内气囊加压适形膨胀的前提下，方式气囊从伤道入口或出口膨出，达到预期加压止血效果。

止血气囊内压力在大于人体血管收缩且能够与出血血管充分接触式时，理论上可将血管出血点封堵。但过高的压力或持续时间过长，将会对周边组织产生损伤，甚至会产生组织撕裂或坏死，从而造成二次损伤。因此在进行止血气囊设计时，需在气囊表面附着止血药物或材料，在压迫止血的同时，在血管出血点处进行凝血，产生局部血栓，从而利用血栓封堵出血点，进而可适当降低止血气囊内压力值，降低二次损伤的发生。

因止血气囊在进行止血时，气囊充气后表面积可能扩大几倍到十几倍不等，如采用粉状或固态止血药物或材料，并不能保证在膨胀后的气囊表面均匀分布，局部位置达不到凝血效果。为此，在多次试验的基础上，拟选用多态壳聚糖止血材料。该止血材料在23℃以下为液态，大于23℃时为胶体状态。

因此在止血气囊加工制作时，保持生产环境温度为23℃以下，将多态壳聚糖止血材料灌装至止血气囊和水溶性保护膜之间，在止血气囊处于存储态时，可保证液态的壳聚糖止血材料均匀压缩在止血气囊和水溶性保护膜之间。在进行止血时，止血气囊插入的止血部位大量出血，温度至少高于35℃，此时多态壳聚糖止血材料成胶体状态，由于其与止血气囊表面的粘附作用，会随着气囊表面的膨胀而拉伸，故在止血气囊任意表面均有止血材料分布，从而保证了止血气囊的凝血效果。

控制模块结构布局如图3-1，3-2所示：控制模块包括微处理器、压力传感器26、电磁阀23、快接插头21、供电模块和气体管路。控制盒22内集成微处理器控制电路和供电电路，固定于微型电磁阀23上方。电磁阀23采用微型低功耗元件，阀体一端通过快接头21与储气模块相连，另一端与气囊抽拉式支杆气体管路相连。压力传感器26置于抽拉式支杆的独立气室内，实时检测气囊内压力变化。

控制盒22内包括微处理器、检测电路、驱动电路、供电转换电路和电池，控制盒面板上固定启动开关221、状态指示灯和蜂鸣器225，控制盒22面板布局图如图4所示。启动开关221用于开启止血装置的有源控制系统；异常报警指示灯222点亮时，指示控制模块开机自检失败或在规定时间内气囊充气压力未达到预定值，同时蜂鸣器225产生声音提示；加压完成指示灯亮时，提示气囊充气加压过程已结束，可关闭流量调节阀并移除气瓶；气瓶未移除指示灯224点亮时，指示气瓶未在预置时间内移除，同时蜂鸣器225产生声音提示。

在日常存储状态时，止血气囊30封装于无菌包装袋内。包装袋采用聚乙烯材料，按照无菌物品消毒规范要求，止血气囊经环氧乙烷或γ射线消毒后，按密封于无菌包装袋内，经消毒后的止血气囊30无菌有效期为3年。

在使用前，伸缩式止血气囊30处于收拢状态。其中，可延伸支撑杆收拢于固定式支撑杆，止血气囊以折叠方式收至与支撑杆同长度。止血气囊保护膜与可延伸支撑杆顶部连接，形成前端为锥形的柱状结构，便于使用时伸缩式止血气囊顺利插入伤道。

为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：

实施例1

在使用本发明的嵌入式有源急救止血装置实施救援时，具体采用如下步骤：

步骤S10止血装置插入伤口，具体如下：

装置插入状态结构示意图如图2所示。在进行现场贯穿伤止血时，首先撕开无菌包装袋并将装置取出，将储气模块10沿气体接头轴向旋转180°，手动旋开储气模块流量调节阀，单手握住储气罐，将伸缩式止血气囊30沿伤道快速插入，即可进行充气加压。对于贯穿伤伤道，应确认伸缩式止血气囊完全插入；对于盲道伤伤道，应确认气囊抽拉式支杆已插到伤道最里端。

步骤S20止血装置加压止血和固定，具体如下：

止血装置加压止血和固定状态结构示意图如图5所示。伸缩式止血气囊30插入伤道后，按压控制模块20的启动开关221，系统在完成自检后，自动打开气道电磁阀23，对气囊30充气加压。当气囊30压力达到预定值并稳定后，控制模块“充气完成”指示灯亮223，此时将储气模块10流量调节阀关闭，按压流量调节阀气道上的分离按钮，将储气模块10卸下。使用纱布块敷盖外露伤口，使用三角巾包裹伤道和止血装置，并固定于肢体结合部40。

实施例2

该实施例与上述实施例中相同的步骤就不再重复，本实施例仅仅介绍某些变化或更加具体的步骤。

当本发明的嵌入式有源急救止血装置插入伤口后，控制模块控制止血装置加压膨胀止血，控制原理如下：

如图6所示，示出了嵌入式有源急救止血装置的控制原理。嵌入式有源急救止血装置在微处理器的控制下，利用微型压力传感器实时检测气囊压力，通过控制气路电磁阀通断，控制储气瓶对气囊加压充气和气囊放气，实现伤道内气囊扩张，产生压迫式止血，并在形成稳定血栓后，阶梯性降低气囊压力，从而达到贯穿伤或盲道伤智能止血的目的。

控制模块20的系统控制可分为系统自检、充气加压控制和压力释放控制等三个阶段，具体控制步骤如下：

步骤S21系统自检

在止血气囊插入伤道且流量调节阀打开后，单手按压启动开关，控制模块进入系统自检过程。系统自检包括检测压力传感器是否正常、气源是否打开、继电器开关是否正常和电池电压是否正常，同时依次点亮各个状态指示灯。若以上部件功能出现异常，异常报警指示灯点亮时，指示控制模块开机自检失败，同时蜂鸣器产生声音报警提示。

步骤S22充气加压控制

在系统完成自检后，微处理器打开电磁阀，储气罐内高压气体通过流量调节阀，进入膨胀止血气囊，开始气囊充盈。在气囊充盈过程中，气囊扩张并展开止血材料，与伤道组织或血管加压贴合，同时支撑延伸杆在压力作用下，自适应伸展至伤道最前端。

(1)压力脉动检测滤波算法设计

控制模块内的微处理器定时采样压力传感器实时检测的压力膨胀止血气囊内压力数值，分析压力变化。由于包扎、肢体活动等也会造成气囊内压力的扰动，但其与血流脉动频率相差较大，因此可采用带通滤波算法滤除干扰。

(2)充气压力监测与控制

当气囊内压力达到一定数值后，如果伤道内有出血或周围损伤组织有血流流动，则脉搏搏动经膨胀止血气囊外表传递，由压力传感器检出。微处理器检测到存在压力脉动，控制电磁阀开通，继续向膨胀止血气囊内供气，压迫气囊外层的止血材料与伤道紧密接触。如气囊压力足以阻断伤道内的血管出血，气囊内血流脉动压将会降至很小或消失，此时微处理器控制继电器继续开通，气囊压力在此压力基础上再增加6.64kpa压力，充气加压止血过程结束。

在充气加压过程中，系统自动控制气囊内压力值不超过37.2kpa，以防止气囊压力过高，引起伤道局部组织撕裂，造成二次伤害。

同时，系统自动监测充气持续时间，如果在预定时间内气囊的压力未达到设定值，则可判断出现故障，如气路漏气、气囊破裂等，控制模块产生声、光报警并停止程序运行，此时需要更换新的止血装置。

步骤S23、压力释放控制

控制模块的压力传感器定期检测止血气囊内的压力波动，在判断达到凝血时间后，在保证已形成创面血栓不脱落的前提下，分时段减小气囊压力，逐渐恢复周围组织的供血。同时设定压力释放下限值，当压力传感器检测到压力波动或止血气囊内压力达到预置下线时，停止放气并维持至清创操作。

实施例3

如图7所示，本实施例给出了一个具体的软件控制流程图。

当本发明的嵌入式有源急救止血装置插入伤口后，控制模块进行系统控制；首先系统开机自检，系统自检包括检测压力传感器是否正常、气源是否打开、继电器开关是否正常和电池电压是否正常，同时依次点亮各个状态指示灯。若以上部件功能出现异常，异常报警指示灯点亮时，指示控制模块开机自检失败，同时蜂鸣器产生声音报警提示；如果产生报警提示，需要人为的解决产生报警的原因，然后再次开机，再次自检直至通过为止。

在系统完成自检后，微处理器打开电磁阀，储气罐内冷却液体由于温度升高而气化，高压气体通过流量调节阀，进入膨胀止血气囊，开始充盈气囊，同时开始计时充气时间；此后压力传感器不间断测量气囊内的压力，如果气囊内的压力始终无法达到预先设定的22.6kpa，并且充气时间超过预先设定的1分钟，那么系统产生报警提示；此时需要人为的解决产生报警的原因。

当气囊内的压力达到预先设定的22.6kpa时，关闭通气阀门同时进行止血时间的计时；当止血时间达到预先设定的10分钟，移开储气模块，并规律间隔的打开气囊的通气阀门，每次降低5mm汞柱的压力，直至压力传感器检测到伤者的脉搏跳动，然后关闭通气阀并维持至清创操作；如果压力传感器经过始终无法检测到伤者的脉搏跳动，并且压力传感器检测到的压力值低于12kpa时，控制器也需关闭通气阀并维持至清创操作。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (6)

1.一种肢体部位贯穿伤或盲道伤止血装置的控制装置，其特征在于：所述止血装置包括储气模块、所述控制装置以及气囊，所述气囊为伸缩式止血气囊，该伸缩式止血气囊以两级嵌套抽拉式支杆作为支撑，在气体压力推动下扩展和延伸，以适应不同形状和大小的伤道；

所述控制装置包括控制盒、压力传感器、电磁阀、快接插头；

所述控制盒包括微处理器和供电电路，固定于所述电磁阀上方；

所述压力传感器置于该抽拉式支杆的独立气室内，实时检测所述气囊内压力变化；

所述电磁阀一端通过所述快接插头与所述储气模块相连，另一端与所述气囊的气体管路相连；

其中，所述控制装置用于监测和控制气囊的充气压力，当气囊内压力达到一定数值后，如果伤道内有出血或周围损伤组织有血流流动，则脉搏搏动经气囊外表传递，由压力传感器检出，微处理器检测到存在压力脉动，控制电磁阀开通，继续向气囊内供气，压迫气囊外层的止血材料与伤道紧密接触，当气囊内血流脉动压降至很小或消失时微处理器控制电磁阀继续开通，气囊压力在此压力基础上再增加6.64kpa压力，充气加压止血过程结束；

所述控制装置还用于控制气囊的压力释放，压力传感器定期检测气囊内的压力波动，在判断达到凝血时间后，在保证已形成创面血栓不脱落的前提下，分时段减小气囊压力，逐渐恢复周围组织的供血；同时设定压力释放下限值，当压力传感器检测到压力波动或气囊内压力达到预置下限时，停止放气并维持至清创操作；在后期伤口清创和修复过程中，控制装置用于控制气囊快速放气，实现止血装置快速从伤道中抽离。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于：所述控制盒还包括检测电路、驱动电路和电源。

3.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于：所述控制盒的面板上设置有启动开关、状态指示灯和蜂鸣报警器。

4.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于：微处理器定时采样压力传感器实时检测的压力膨胀止血气囊内压力数值，分析压力变化，所述微处理器还采用带通滤波算法滤除干扰。

5.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于：在充气加压过程中，所述控制装置用于自动控制气囊内压力值不超过37 .2kpa。

6.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于：所述下限值设定为12 kpa。