CN110522503A - 低温导管和低温控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种低温导管和低温控制系统，低温导管包括导管本体(10)，导管本体(10)内形成有并行的第一管道(11)、第二管道(12)、回流管道(13)，导管本体(10)的一端形成有吸热腔(14)，第一管道(11)、第二管道(12)以及回流管道(13)均与吸热腔(14)连通；第一管道(11)用于输送第一反应液，第二管道(12)用于输送第二反应液，第一反应液和第二反应液在吸热腔(14)混合后经回流管道(13)回流，第一反应液和第二反应液混合后能够发生吸热反应。由于只有在第一反应液和第二反应液混合后才能发生吸热反应，所以该低温导管只在导管的吸热腔产生低温区域；从而减少了对血管壁的刺激，降低了血管痉挛发生的可能。

Description

低温导管和低温控制系统

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种低温导管和低温控制系统。

背景技术

急性缺血性脑卒中是一种常见病，其致残率和死亡率高。2015年，发表于新英格兰医学杂志的多项大型临床研究结果证实，对于大血管闭塞导致的急性缺血性卒中患者，血管内治疗优于单纯药物治疗。然而，由于血管内治疗适应症严格等限制，临床上实际能接受血管再通治疗的患者比例非常有限。此外，数据表明，即使接受有效的血管再通治疗，患者术后90天功能独立的比例不足50％，且死亡率仍高达15％左右。导致这种现象的原因与血管再通后的再灌注损伤有关，其可能引起脑水肿甚至脑出血的发生，危害患者的生命安全。

亚低温治疗是一种强效的神经保护方式。其可通过降低脑代谢、抑制炎症反应发生及细胞凋亡以及保护血脑屏障等机制发挥神经保护作用。因此，我们提出将血管内治疗技术和亚低温神经保护相结合的理念，以提高血管内治疗效果、减轻再灌注损伤，从而使卒中患者获益。

现有的技术主要有：通过低温导管的方式实现血管内低温，目前主要通过灌注低温冷却液的方式实施。主要技术为：从人体股动脉插入血管内介入导管，介入导管内部通入4℃左右的低温灌注液，通过导管将灌注液导入脑梗死区域的动脉内，从而达到降温的目的。

从上述的现有技术来看，提高降温效果的技术主要有两种：低温溶液灌注技术和热球囊换热技术，两者对降温都有各自的缺点，具体如下：

(1)由于所用导管隔热性能较差，两种技术都不可避免的增加了脑血管以外与导管接触段血管的降温风险，增加了不需要降温的血管受冷痉挛等并发症的风险。所以本专利提出一种基于吸热反应的温度流量自响应可控式亚低温治疗用导管，此方法的优点在于当导管从股动脉插入至颈动脉，吸热反应只发生在导管头部，其余区域无持续外部施加降温，可保持导管温度与血管壁温度相近。

(2)相较于多热球囊换热技术，热球囊换热低温导管往往导管直径较大(因为包覆着多个球囊)从而导致导管直径过大，这样插管位置受限只能插入大动脉血管，进一步导致降温初始点距离脑梗死区域过远，这样低温血流易被中和从而达不到降温效果。本专利省略热球囊技术，既减少了加工难度，也可以使得导管头部实现尺寸较小，从而可以伸入较细的血管中，提高降温效果。

(3)脑组织对温度变化非常敏感，低温可使脑细胞的氧需量降低，维持脑氧供需平衡，起到脑保护作用，是脑复苏综合治疗的重要组成部分。体温每降低l℃可使代谢率下降5％～6％。因此实现脑梗死区域的精准降温意义重大。然而目前低温导管虽然可以实现局部降温目的，但对于目标区域的温度无法实现精准控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种低温导管和低温控制系统，以解决背景技术中的至少一个技术问题。

为了实现上述目的，本发明首先提供一种低温导管，包括导管本体，所述导管本体内形成有并行的第一管道、第二管道、回流管道，所述导管本体的一端形成有吸热腔，所述第一管道、第二管道以及回流管道均与所述吸热腔连通；

所述第一管道用于输送第一反应液，所述第二管道用于输送第二反应液，所述第一反应液和所述第二反应液在所述吸热腔混合后经所述回流管道回流，所述第一反应液和所述第二反应液混合后能够发生吸热反应。

可选地，所述第一管道和所述第二管道内分别设置有用于防止倒流的第一单向流动单元和第二单向流动单元。

可选地，所述第一单向流动单元的通道内壁形成有多个具有弹性的第一瓣膜，多个所述第一瓣膜的边缘向所在通道的中心延伸并挤压在一起，多个所述第一瓣膜的延伸方向与所在通道的流通方向倾斜；

所述第二单向流动单元的通道内壁形成有多个具有弹性的第二瓣膜，多个所述第二瓣膜的边缘向所在通道的中心延伸并挤压在一起，多个所述第二瓣膜的延伸方向与所在通道的流通方向倾斜。

可选地，所述导管本体的横截面为圆形，所述第一管道和所述第二管道的横截面均为梭形，所述回流管道为所述第一管道和所述第二管道之间的缝隙。

可选地，所述导管本体的横截面为圆形，所述第一管道、第二管道以及回流管道的横截面均为圆形。

本发明另一方面提供一种低温控制系统，包括：本发明提供的低温导管，与所述第一管道连通的第一反应液注入系统，与所述第二管道连通的第二反应液注入系统，以及与所述回流管道连通的混合液回收系统。

可选地，还包括：总控系统和温度监测装置，所述温度监测装置用于监测所述吸热腔内的温度，所述第一反应液注入系统、第二反应液注入系统以及温度监测装置均与所述总控系统电连接，所述总控系统能够根据所述温度监测装置的监测数据控制所述第一反应液注入系统和所述第二反应液注入系统的注入流量。

可选地，还包括：流量监测装置，所述总控系统与所述流量监测装置电连接，所述流量监测装置用于监测所述第一反应液注入系统和所述第二反应液注入系统的注入流量，并将检测数据反馈至所述总控系统。

可选地，还包括：压力监测装置，所述总控系统与所述压力监测装置电连接，所述压力监测装置用于监测所述第一管道、所述第二管道以及所述回流管道内的压力，并将检测数据反馈至所述总控系统，所述总控系统能够在检测结果达到设定阈值时切断所述第一反应液注入系统和所述第二反应液注入系统。

可选地，所述第一反应液注入系统用于注入甘油氯化铵悬浮液，所述第二反应液注入系统用于注入水。

本发明提供的低温导管，由于只有在第一反应液和第二反应液混合后才能发生吸热反应，所以该低温导管只在导管的吸热腔产生低温区域；从而减少了对血管壁的刺激，降低了血管痉挛发生的可能。。

附图说明

图1是本发明实施方式中低温导管的整体示意图；

图2是本发明实施例一中低温导管的立体示意图；

图3是图2中低温导管的横截面示意图；

图4是图3中低温导管沿A-A方向的截面示意图；

图5是本发明实施例二中低温导管的立体示意图；

图6是图5中低温导管的横截面示意图；

图7是图6中低温导管沿B-B方向的截面示意图；

图8是本发明实施方式中低温控制系统的原理图。

附图标记：

10-导管本体；11-第一管道；111-第一单向流动单元；112-第一瓣膜；12-第二管道；121-第二单向流动单元；122-第二瓣膜；

13-回流管道；14-吸热腔；

20-第一反应液注入系统；

30-第二反应液注入系统；

40-混合液回收系统；

50-总控系统；

61-温度监测装置；62-流量监测装置；63-压力监测装置。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施方式所涉及的技术为亚低温脑保护中的低温导管设计，其目的是在脑梗死区域形成局部有效低温环境，使脑梗死处的组织温度降至30～35℃的亚低温范围，从而达到亚低温治疗的温度要求。

实施例一

图1示出的是本实施方式中低温导管的整体示意图；结合参阅图2-图4(图2-图4隐藏了低温导管进口端的部分结构)，本实施例提供一种低温导管，包括导管本体10，所述导管本体10内形成有并行的第一管道11、第二管道12、回流管道13，所述导管本体10的一端形成有吸热腔14，所述第一管道11、第二管道12以及回流管道13均与所述吸热腔14连通；所述第一管道11用于输送第一反应液，所述第二管道12用于输送第二反应液，所述第一反应液和所述第二反应液在所述吸热腔14混合后经所述回流管道13回流。其中，第一反应液和第二反应液混合后能够发生吸热的化学反应，从而在吸热腔14位置形成低温环境。较佳地，吸热腔14的外壁具有较好的传热性能。使用时，该低温导管从人体股动脉插入至颈动脉或脑梗死区，第一反应液和第二反应液分别从第一管道11和第二管道12注入，到达吸热腔14后发生吸热反应，从而提高低温环境，而且可通过控制第一反应液和第二反应液的流量大小调整吸热腔14位置的环境温度，并可实现持续降温。第一反应液和第二反应液完全和血液隔绝，所以整个过程非常安全。

参阅图4，所述第一管道11和所述第二管道12内分别设置有用于防止倒流的第一单向流动单元111和第二单向流动单元121。

具体地：所述第一单向流动单元111的通道内壁形成有多个具有弹性的第一瓣膜112，多个所述第一瓣膜112的边缘向所在通道的中心延伸并挤压在一起，多个所述第一瓣膜112的延伸方向与所在通道的流通方向倾斜；第二单向流动单元121的结构与第一单向流动单元111结构相同，所述第二单向流动单元121的通道内壁形成有多个具有弹性的第二瓣膜122，多个所述第二瓣膜122的边缘向所在通道的中心延伸并挤压在一起，多个所述第二瓣膜122的延伸方向与所在通道的流通方向倾斜。每个第一单向流动单元111内的第一瓣膜112可允许反应液单向流动，第一瓣膜112类似于血管瓣膜，起到单向流动的作用，从而防止反应液体倒流。当然，对于反应液的防倒流结构并不限于这一种结构，本领域技术人员还可以结合现有的单向阀的结构，并将单向阀结构应用到本方案中，具体实现方式在此不予赘述。

在本实施例中，结合图3，所述导管本体10的横截面为圆形，所述第一管道11和所述第二管道12的横截面均为梭形，所述回流管道13为所述第一管道11和所述第二管道12之间的缝隙。这种结构可以充分利用导管本体10的结构，保证回流的通畅性，减轻低温导管的重量。

实施例二

结合图5-图7(图5-图7隐藏了低温导管进口端的部分结构)，本实施例提供一种低温导管，与实施例一不同的是第一管道11、第二管道12以及回流管道13的结构形状。具体地：所述导管本体10的横截面为圆形，所述第一管道11、第二管道12以及回流管道13的横截面均为圆形。

对于各个管道的具体形状还可以有多种，在此不予一一赘述。需要说明的是图2-图7所示的低温导管的各个视图仅为示意性的，低温导管的实际长度应根据实际的要求进行设计。图中所示的长度并不代表低温导管的实际长度，图1为低温导管的整体示意图，低温导管进口端可以设置一些便于与外界连接的接口，具体如图1所示，当然实际的接口并不限于图1所示的情况，本领域技术人员可以根据设计要求有针对性的做出调整；进一步，低温导管的实际状态是可以弯曲的，在使用时可以不像图1所示低温导管那么笔直。

参阅图8，基于上述低温导管，本实施方式还提供一种低温控制系统，包括：本实施方式提供的低温导管，还包括与所述第一管道11连通的第一反应液注入系统20，与所述第二管道12连通的第二反应液注入系统30，以及与所述回流管道13连通的混合液回收系统40。第一反应液注入系统20和第二反应液注入系统30可采用电机泵与反应液池结合的方式。混合液回收系统40可设置电机泵，也可以不设置电机泵。

为了更好地控制反应液的流量，低温控制系统还包括：总控系统50和温度监测装置61，所述温度监测装置61用于监测所述吸热腔14内的温度，所述第一反应液注入系统20、第二反应液注入系统30以及温度监测装置61均与所述总控系统50电连接，所述总控系统50能够根据所述温度监测装置61的监测数据控制所述第一反应液注入系统20和所述第二反应液注入系统30的注入流量。其中，温度监测装置61中的温度传感器可以设置在吸热腔14内。通过这种方案，可以实现吸热腔14的环境温度的精准调控，可实现从37℃降至20℃～35℃任意可控。若需要进一步降低温度，只需增加第一反应液注入系统20和第二反应液注入系统30的注入流量即可。

进一步，低温控制系统还包括：流量监测装置62，所述总控系统50与所述流量监测装置62电连接，所述流量监测装置62用于监测所述第一反应液注入系统20和所述第二反应液注入系统30的注入流量，并将检测数据反馈至所述总控系统50。流量监测装置62可获取实际的流量参数，便于总控系统50的调控。当然，若不设置流量监测装置62，总控系统50也能够仅通过增大或减小流量来实现温度的调控，只不过控制过程相对复杂而已。

进一步，低温控制系统还包括：压力监测装置63，所述总控系统50与所述压力监测装置63电连接，所述压力监测装置63用于监测所述第一管道11、所述第二管道12以及所述回流管道13内的压力，并将检测数据反馈至所述总控系统50，所述总控系统50能够在检测结果达到设定阈值时切断所述第一反应液注入系统20和所述第二反应液注入系统30。其中，压力监测装置63中的压力传感器可以设置在各个管道内壁上。通过设置压力监测装置63，可有效地起到应急保护的作用，避免第一管道11、第二管道12以及回流管道13内压力过大。

在一个具体的实施例中，所述第一反应液注入系统20用于注入甘油氯化铵悬浮液，所述第二反应液注入系统30用于注入水。甘油氯化铵悬浮液和水混合后能够吸收大量的热，从而起到降温的目的。对于第一反应液和第二反应液的选择，本领域技术人员可遵循安全、环保的原则进行选择。

甘油氯化铵悬浮液和水的温度可控制在37℃，从而不会因为低温对血管壁产生痉挛副反应。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种低温导管，其特征在于，包括导管本体(10)，所述导管本体(10)内形成有并行的第一管道(11)、第二管道(12)、回流管道(13)，所述导管本体(10)的一端形成有吸热腔(14)，所述第一管道(11)、第二管道(12)以及回流管道(13)均与所述吸热腔(14)连通；

所述第一管道(11)用于输送第一反应液，所述第二管道(12)用于输送第二反应液，所述第一反应液和所述第二反应液在所述吸热腔(14)混合后经所述回流管道(13)回流，所述第一反应液和所述第二反应液混合后能够发生吸热反应。

2.根据权利要求1所述的低温导管，其特征在于，所述第一管道(11)和所述第二管道(12)内分别设置有用于防止倒流的第一单向流动单元(111)和第二单向流动单元(121)。

3.根据权利要求2所述的低温导管，其特征在于，所述第一单向流动单元(111)的通道内壁形成有多个具有弹性的第一瓣膜(112)，多个所述第一瓣膜(112)的边缘向所在通道的中心延伸并挤压在一起，多个所述第一瓣膜(112)的延伸方向与所在通道的流通方向倾斜；

所述第二单向流动单元(121)的通道内壁形成有多个具有弹性的第二瓣膜(122)，多个所述第二瓣膜(122)的边缘向所在通道的中心延伸并挤压在一起，多个所述第二瓣膜(122)的延伸方向与所在通道的流通方向倾斜。

4.根据权利要求1所述的低温导管，其特征在于，所述导管本体(10)的横截面为圆形，所述第一管道(11)和所述第二管道(12)的横截面均为梭形，所述回流管道(13)为所述第一管道(11)和所述第二管道(12)之间的缝隙。

5.根据权利要求1所述的低温导管，其特征在于，所述导管本体(10)的横截面为圆形，所述第一管道(11)、第二管道(12)以及回流管道(13)的横截面均为圆形。

6.一种低温控制系统，其特征在于，包括：如权利要求1-5任意一项所述的低温导管、与所述第一管道(11)连通的第一反应液注入系统(20)、与所述第二管道(12)连通的第二反应液注入系统(30)以及与所述回流管道(13)连通的混合液回收系统(40)。

7.根据权利要求6所述的低温控制系统，其特征在于，还包括：总控系统(50)和温度监测装置(61)，所述温度监测装置(61)用于监测所述吸热腔(14)内的温度，所述第一反应液注入系统(20)、第二反应液注入系统(30)以及温度监测装置(61)均与所述总控系统(50)电连接，所述总控系统(50)能够根据所述温度监测装置(61)的监测数据控制所述第一反应液注入系统(20)和所述第二反应液注入系统(30)的注入流量。

8.根据权利要求7所述的低温控制系统，其特征在于，还包括：流量监测装置(62)，所述总控系统(50)与所述流量监测装置(62)电连接，所述流量监测装置(62)用于监测所述第一反应液注入系统(20)和所述第二反应液注入系统(30)的注入流量，并将检测数据反馈至所述总控系统(50)。

9.根据权利要求8所述的低温控制系统，其特征在于，还包括：压力监测装置(63)，所述总控系统(50)与所述压力监测装置(63)电连接，所述压力监测装置(63)用于监测所述第一管道(11)、所述第二管道(12)以及所述回流管道(13)内的压力，并将检测数据反馈至所述总控系统(50)，所述总控系统(50)能够在检测结果达到设定阈值时切断所述第一反应液注入系统(20)和所述第二反应液注入系统(30)。

10.根据权利要求6所述的低温控制系统，其特征在于，所述第一反应液注入系统(20)用于注入甘油氯化铵悬浮液，所述第二反应液注入系统(30)用于注入水。