CN109044459B - 水平剪式铰止血结构及注射式水平剪式铰止血装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水平剪式铰止血结构及注射式水平剪式铰止血装置，其中水平剪式铰止血结构包括止血材料外敷膜和一自适应水平剪式铰展开结构，所述自适应水平剪式铰展开结构由剪式铰结构单元和支撑杆组成，剪式铰结构单元固定在支撑杆上；所述剪式铰结构单元呈层状分布；所述剪式铰结构单元由剪式铰单元和弹性元件组成；所止血材料外敷膜固定在剪式铰结构单元的外端。使用时将止血结构注入伤口，弹性元件释放弹性势能，自适应水平剪式铰展开结构沿径向扩展，驱动止血材料外敷膜使其贴合创面，从而实现快速止血功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种贯穿伤止血结构，特别是一种自适应水平剪式铰止血结构及注射式水平剪式铰止血装置。
背景技术
现有战场贯穿伤止血治疗主要采用压迫止血、灼烧止血、油脂和纱布填充止血等方法，这些常规止血方法由于战时条件或救治效果的限制还远远不能满足贯穿伤止血的急救要求，因此急需研发一种新的止血方法和装置以填补空白。美国俄勒冈州的医疗技术公司RevMedx研制了一款类似注射器的医疗装置，名为“XStat”，内装微型药棉，能够改变军医治疗枪伤和弹片伤的方式。使用时，军医将几十个药丸形微型药棉注入伤口，药棉经过壳聚糖处理。壳聚糖能够凝结血液并对抗感染。在几秒钟内，药棉便可膨胀十倍，闭合伤口和止血。但是这种依靠吸血膨胀止血的方式对于战场大出血的伤者是非常危险的，而且材料膨胀后其强度变弱，难以对伤口创面提供持续的挤压力，其功能还有待进一步完善。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足，设计一种具有形状和压力自适应性的贯穿伤止血结构。为此本发明将止血材料外敷膜包裹于自适应水平剪式铰展开结构的表面，使用前压缩剪式铰结构单元使其储存能量，使用时通过剪式铰结构单元释放弹性势能使其展开，并根据伤口几何形状发生相应的变形实现形状自适应，根据血压及人体组织弹性充入相应的气体实现压力自适应，驱动止血材料外敷膜使其贴合伤口创面，实现快速填充、凝血、止血，挽救战斗中受伤士兵的生命。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种水平剪式铰止血结构，包括止血材料外敷膜，其特征在于：还包括一自适应水平剪式铰展开结构，所述自适应水平剪式铰展开结构由剪式铰结构单元和支撑杆组成，剪式铰结构单元固定在支撑杆上；所述剪式铰结构单元呈层状分布；所述剪式铰结构单元由剪式铰单元和弹性元件组成；所止血材料外敷膜固定在剪式铰结构单元的外端。
所述支撑杆由弹性模量较大的弹性材料制成，通过储存和释放弹性势能实现支撑杆的收缩和展开，提高了止血结构的储存能力。
所述剪式铰单元由两根杆件中心铰接而成；所述相邻剪式铰单元的杆件通过铰接连接；所述弹性元件两端分别连接在所述相邻剪式铰单元的连接铰上。弹性元件在外力作用下储存弹性势能，可以通过释放弹性势能驱动展开剪式铰结构单元。
所述止血材料外敷膜粘贴固定在所述剪式铰结构单元的外端。
一种注射式水平剪式铰止血装置，包括注射器以及位于注射器内的剪式铰止血结构，其特征在于：所述止血结构包括止血材料外敷膜和一自适应水平剪式铰展开结构，所述自适应水平剪式铰展开结构由剪式铰结构单元和支撑杆组成，剪式铰结构单元固定在支撑杆上；所述剪式铰结构单元呈层状分布；所述剪式铰结构单元由剪式铰单元和弹性元件组成；所止血材料外敷膜固定在剪式铰结构单元的外端。
所述注射器前端存在扩孔刀片，在伤口较小时，切割伤口以放入止血装置。
通过自适应水平剪式铰展开结构外包止血材料外敷膜，依靠弹性元件释放弹性势能可以使止血材料外敷膜与伤口创面相接触并起到按压作用，实现止血凝血。
通过弹性元件释放弹性势能配合止血材料外敷膜的柔韧性，可实现对贯穿伤伤口的几何自适应性，能够根据伤口的形状实现自适应填充。
弹性元件可根据血压释放相应的弹性势能与其平衡，从而满足不同的伤口止血压力需求，具有压力自适应性。
通过支撑杆释放弹性势能驱动自适应水平剪式铰结构沿轴向展开，从而保证了止血结构具有足够的支撑面积。
所述水平剪式铰止血结构的使用方案为：水平剪式铰止血结构存在自由展开状态、正常使用状态和初始收缩状态。所述的自由展开状态下，自适应水平剪式铰展开结构弹性势能为零；所述的正常使用状态下，自适应水平剪式铰展开结构根据伤口形状发生相应变形，驱动止血材料外敷膜紧贴伤口表面；所述的初始收缩状态下，水平剪式铰止血结构储存于注射器中。生产过程即由自由展开状态向初始收缩状态转化，将止血材料外敷膜粘贴固定在自适应水平剪式铰展开结构的外侧，共同储存于注射器中，支撑杆和弹性元件储存弹性势能。使用过程即由初始收缩状态向正常使用状态转化，通过注射装置将水平剪式铰止血结构注射到伤口中，当伤口较小时，先通过注射器前端的扩孔刀片切割伤口，然后再将止血结构注入伤口，支撑杆释放弹性势能驱动自适应水平剪式铰展开结构沿轴向扩展；弹性元件释放弹性势能使自适应水平剪式铰展开结构沿径向扩展，并根据所处的伤口形状和受到的压力发生相应的变形，驱动止血材料外敷膜使其贴合创面，从而实现快速止血功能。取出过程即由正常使用状态向自由展开状态转化，将剪式铰止血结构从伤口中取出，其自动恢复至零势能状态。
附图说明
图1为注射式水平剪式铰止血装置示意图；
图2为止血材料外敷膜初始折叠状态图；
图3为止血材料外敷膜使用时状态图；
图4为自适应水平剪式铰展开结构图；
图5为剪式铰结构单元图；
图6为剪式铰单元图；
图7为相邻剪式铰单元连接图；
图8为水平剪式铰止血结构初始收缩状态图；
图9为水平剪式铰止血结构正常使用状态图；
图10为水平剪式铰止血结构自由展开状态图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1所示，注射式剪式铰止血装置由注射器1、止血材料外敷膜2和自适应水平剪式铰展开结构3组成。注射器1前端存在扩孔刀片9，在伤口较小时，切割伤口以放入止血装置。图2、图3所示分别为止血材料外敷膜2的初始折叠状态和使用时状态，止血材料外敷膜2其具有一定的柔韧性，可遇血(水)膨胀。如图4所示，自适应水平剪式铰展开结构3由剪式铰结构单元4和支撑杆5组成，剪式铰结构单元4呈层状分布，并固定在支撑杆5上。止血材料外敷膜粘贴固定在剪式铰结构单元4的外端。支撑杆5由弹性模量较大的弹性材料制成，通过储存和释放弹性势能实现支撑杆的收缩和展开，提高了止血结构的储存能力。如图5所示，剪式铰结构单元4由剪式铰单元6和弹性元件7组成，弹性元件7在外力作用下储存弹性势能，可以通过释放弹性势能驱动展开剪式铰结构单元。如图6所示，剪式铰单元6由四根杆件8依次首尾铰接而成，与弹性元件7共同实现剪式铰单元的扩展和收缩功能。如图7所示，相邻剪式铰单元6的直杆8通过铰接连接，弹性元件7两端分别连接在相邻剪式铰单元的连接铰上。
水平剪式铰止血结构的生产使用过程如下所述：将止血材料外敷膜粘贴固定在自适应水平剪式铰展开结构的外侧共同储存于注射器中，支撑杆5、弹性元件7储存弹性势能，此时水平剪式铰止血结构处于初始收缩状态(如图8所示)。使用时将水平剪式铰止血结构注射到伤口中，当伤口较小时，先通过注射器前端的扩孔刀片切割伤口，然后再将止血结构注入伤口，水平剪式铰止血结构分别沿轴向和径向展开，便转换为如图9所示的水平剪式铰止血结构正常使用状态，支撑杆5释放弹性势能使自适应水平剪式铰展开结构沿轴向扩展；弹性元件7根据所处的伤口形状和受到人体组织10的压力释放相应的弹性应变能，自适应水平剪式铰展开结构沿径向扩展，驱动止血材料外敷膜2使其贴合创面，从而实现快速止血功能，同时也能满足形状和压力自适应要求。达到止血效果后将水平剪式铰止血结构从伤口中取出，水平剪式铰止血结构解除约束后自动恢复到如图10所示的水平剪式铰止血结构自由展开状态，以上三种状态的转化就代表一次使用全过程。
Claims (4)
1.一种水平剪式铰止血结构，包括止血材料外敷膜（2），其特征在于：还包括一自适应水平剪式铰展开结构（3），所述自适应水平剪式铰展开结构（3）由剪式铰结构单元（4）和支撑杆（5）组成，剪式铰结构单元（4）固定在支撑杆（5）上；所述剪式铰结构单元（4）呈层状分布；所述剪式铰结构单元（4）由剪式铰单元（6）和弹性元件（7）组成；所止血材料外敷膜（2）固定在剪式铰结构单元（4）的外端；所述支撑杆（5）由弹性模量较大的弹性材料制成，通过储存和释放弹性势能实现支撑杆的收缩和展开；所述剪式铰单元（6）由两根杆件（8）中心铰接而成；相邻所述剪式铰单元（6）的杆件（8）通过铰接连接；所述弹性元件（7）两端分别连接在相邻所述剪式铰单元（6）的连接铰上。
2.根据权利要求1所述的水平剪式铰止血结构，其特征在于：所述止血材料外敷膜粘贴固定在所述剪式铰结构单元（4）的外端。
3.一种注射式水平剪式铰止血装置，包括注射器以及位于注射器内的剪式铰止血结构，其特征在于：所述止血结构包括止血材料外敷膜（2）和一自适应水平剪式铰展开结构（3），所述自适应水平剪式铰展开结构（3）由剪式铰结构单元（4）和支撑杆（5）组成，剪式铰结构单元（4）固定在支撑杆（5）上；所述剪式铰结构单元（4）呈层状分布；所述剪式铰结构单元（4）由剪式铰单元（6）和弹性元件（7）组成；所止血材料外敷膜（2）固定在剪式铰结构单元（4）的外端；所述剪式铰单元（6）由两根杆件（8）中心铰接而成；相邻所述剪式铰单元（6）的杆件（8）通过铰接连接；所述弹性元件（7）两端分别连接在相邻所述剪式铰单元（6）的连接铰上。
4.根据权利要求3所述的注射式水平剪式铰止血装置，其特征在于：所述注射器（1）前端存在扩孔刀片（9），在伤口较小时，切割伤口以放入止血装置。
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