CN113017752A - 一种基于异型弹性卷簧的抽拉式止血结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于异型弹性卷簧的抽拉式止血结构，包括止血材料外敷膜、异型弹性卷簧和可推出支撑柱，异型弹性卷簧为多个结构相同的基本单元组成，分布在可推出支撑柱外壁上，异型弹性卷簧的基本单元沿轴向呈层状分布，每层上的异型弹性卷簧呈周向均布，相邻层间的异型弹性卷簧呈交错式布局；初始状态，异型弹性卷簧一端固定在可推出支撑柱上，另一端固定在触发机构上；止血材料外敷膜连接在异型弹性卷簧上；可推出支撑柱为中空结构，初始状态，触发机构置于可推出支撑柱中。本发明可以实现高效、快速止血，挽救战场上受伤士兵的性命。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于异型弹性卷簧的抽拉式止血结构，属于战场止血技术领域。
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不能满足贯穿伤止血的急救要求。美国俄勒网州的医疗技术公司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
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种基于异型弹性卷簧的抽拉式止血结构，将止血材料外敷膜粘贴在异型弹性卷簧最外圈，使用前压缩异型弹性卷簧以储存能量，使用时通过触发机构释放异型弹性卷簧所储存的能量，使得整个结构展开，并根据伤口形状和大小发生相应的展开自适应，实现快速填充止血，可以实现高效、快速止血，挽救战场上受伤士兵的性命。
本发明解决技术的方案是：
一种基于异型弹性卷簧的抽拉式止血结构，包括止血材料外敷膜、异型弹性卷簧和可推出支撑柱，
异型弹性卷簧为多个结构相同的基本单元组成，分布在可推出支撑柱外壁上，
异型弹性卷簧的基本单元沿轴向呈层状分布，每层上的异型弹性卷簧呈周向均布，相邻层间的异型弹性卷簧呈交错式布局；初始状态，异型弹性卷簧一端固定在可推出支撑柱上，另一端固定在触发机构上；止血材料外敷膜连接在异型弹性卷簧上；
可推出支撑柱为中空结构，初始状态，触发机构置于可推出支撑柱中；
止血时，止血材料外敷膜、异型弹性卷簧和可推出支撑柱置于伤口中，触发机构向外抽拉，解除对异型弹性卷簧一端的限位，异型弹性卷簧弹起，通过弹簧力带动止血材料外敷膜与伤口壁接触，实现伤口止血。
进一步的，异型弹性卷簧压缩时共面，最大伸长量为7-9cm。
进一步的，可推出支撑柱的直径为2-3cm。
进一步的，异型弹性卷簧的伸长量可自适应伤口形状。
进一步的，止血材料外敷膜两头直径小于中部直径。
进一步的，每层异型弹性卷簧有n个，2≤n≤4。
进一步的，异型弹性卷簧最大伸长量不小于伤口最大宽度。
进一步的，相邻两层排布的距离最近的两个异型弹性卷簧角度为θ，30°≤θ≤60°，θ为相邻两层异型弹性卷簧展开结构中卷簧根部轴线和支撑柱轴线所形成平面的夹角。
进一步的，可推出支撑柱前端附有球型扩孔头，能够减小阻力以放入止血装置。
一种止血方法，在人体组织伤口处，将基于异型弹性卷簧的抽拉式止血结构打入伤口内；
向外抽拉触发机构，解除对异型弹性卷簧一端的限位，异型弹性卷簧弹起，沿径向展开的异型弹性卷簧带动止血材料外敷膜展开，并且由异型弹性卷簧产生对人体组织的挤压力；
根据贯穿伤产生的空腔大小，异型弹性卷簧展开结构带动止血材料外敷膜形成与空腔一致的形状，从而顶住出血点，止血材料外敷膜贴合创面，实现止血功能。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
(1)本发明的异型弹性卷簧的母线为螺旋线在半径为R的柱面上的投影, 与普通的弹性卷簧相比，异型弹性卷簧在收缩状态时使得整个结构具有更小的包络体积，而且展开后最外圈和止血材料外敷膜相切，可以保证止血材料和伤口之间的压力分布更加均允；异型弹性卷簧本身所产生的弹性力和伤口对异型弹性卷簧的力相平衡，实现展开后结构和伤口形状的自适应功能；
(2)本发明通过自适应弹性板展开结构外包止血材料外敷膜，依靠弹性板释放弹性应变能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；
(3)本发明通过弹性板释放弹性应变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；
(4)本发明弹性板可以根据血压及人体组织弹性释放相应的应变能与其平衡，从而满足不同的伤口止血压力需求，具有压力自适应性；
(5)本发明通过抽拉式触发杆的直拉式触发作用，使得整个触发过程更加简单，提高了整个装置的稳定性和可操作性；
(6)本发明通过弹性元件释放弹性势能驱动支撑筒沿轴向展开，从而保证了止血结构具有足够的支撑面积。
附图说明
图1为本发明基于异型弹性卷簧的抽拉式止血结构示意图1；
图2为本发明整体异型弹性卷簧展开结构收缩时示意图；
图3为本发明整体异型弹性卷簧展开结构展开时示意图；
图4为本发明止血材料外敷膜折叠时状态图；
图5为本发明止血材料外敷膜使用时状态图；
图6为本发明卷簧支撑柱结构示意图；
图7为本发明卷簧支撑柱上的异型孔示意图；
图8为本发明异型弹性卷簧展开结构图；
图9为本发明异型弹性卷簧收缩结构图；
图10为本发明抽拉式触发杆示意图；
图11为本发明基于异型弹性卷簧的抽拉式止血结构示意图2。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步阐述。
本发明公开了一种基于异型弹性卷簧的止血结构，如图1-11所示，包括止血材料外敷膜1、触发机构2、异型弹性卷簧3和可推出支撑柱4，
异型弹性卷簧3为多个结构相同的基本单元组成，分布在可推出支撑柱4 外壁上，
异型弹性卷簧3的基本单元沿轴向呈层状分布，每层上的异型弹性卷簧3 呈周向均布，相邻层间的异型弹性卷簧3呈交错式布局；初始状态，异型弹性卷簧3一端固定在可推出支撑柱4上，另一端固定在触发机构2上；止血材料外敷膜1连接在异型弹性卷簧3上；
可推出支撑柱4为中空结构，初始状态，触发机构2置于可推出支撑柱4 中；
止血时，止血材料外敷膜1、异型弹性卷簧3和可推出支撑柱4置于伤口中，触发机构2向外抽拉，解除对异型弹性卷簧3一端的限位，异型弹性卷簧 3弹起，通过弹簧力带动止血材料外敷膜1与伤口壁接触，实现伤口止血。
该结构由止血材料外敷膜和异型弹性卷簧结构组成。异型弹性卷簧结构由异型弹性卷簧和支撑筒组成。异型弹性卷簧固定在支撑柱上，每层有n个异型弹性卷簧，各层异型弹性卷簧结构按照一定的角度差θ排布，异型弹性卷簧的母线为螺旋线在半径为R的柱面上的投影，其中螺旋线的螺距为P，基圆为r。止血材料外敷膜粘贴固定在异型弹性卷簧的外圈。使用时将整个装置先打入伤口，之后抽出抽拉式触发杆，此时异型弹性卷簧释放弹性势能沿径向扩展，驱动止血材料外敷膜贴合创面，从而实现快速止血功能。
本发明每层异型弹性卷簧结构基本单元上异型弹性卷簧3有n个，各层异型弹性卷簧结构基本单元上弹性板的片数和位置不同，并交错分布，异型弹性卷簧3的最外圈粘贴固定在止血材料外敷膜4上。每层异型弹性卷簧结构基本单元上异型弹性卷簧3有n个，3≤n≤8，各层异型弹性卷簧结构在周向均匀排布。
所述异型弹性卷簧3的母线为螺旋线在半径为R的柱面上的投影，其中螺旋线的螺距为P，基圆为r。
所述触发机构2前端存在半球形扩孔装置，能够减小止血装置放入的阻力并起到导向作用。
通过异型弹性卷簧结构外包止血材料外敷膜，依靠弹性板释放弹性应变能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。
通过异型弹性卷簧释放弹性应变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。
异型弹性卷簧可以根据血压及人体组织弹性释放相应的应变能与其平衡，从而满足不同的伤口止血压力需求，具有压力自适应性。
通过异型弹性卷簧释放弹性势能驱动支撑筒沿轴向展开，从而保证了止血结构具有足够的支撑面积。
使用方案如下：在人体组织伤口处，由将基于异型弹性卷簧止血结构打入伤口内，触发机构2向外抽拉，解除对异型弹性卷簧3一端的限位，，使异型弹性卷簧所储存的弹性势能释放，异型弹性卷簧缓慢展开，沿径向展开的异型弹性卷簧带动止血材料外敷膜展开为较大体积，并且由异型弹性卷簧产生对人体组织的挤压力；根据贯穿伤的空腔大小，交错式异型弹性卷簧展开结构带动止血材料外敷膜形成与空腔一致的形状，从而顶住出血点，止血材料外敷膜贴合创面，实现止血功能。
优选方案为：在注射器内时，止血外敷膜直径为10cm～12cm，高为13cm～ 15cm，异型弹性卷簧的直径0.5mm～1mm，展开高度为50mm～75cm，螺距为2mm～10mm，圈数为5～9圈，异型弹性卷簧的数量为4×(8-12)个，支撑柱单元长度优选为13～15cm。
进一步的优选方案为：止血外敷膜优选直径为12cm，且高为15cm，异型弹性卷簧的直径0.5mm，单个卷簧展开高度为60mm，螺距为3mm，圈数为7 圈，异型弹性卷簧总数为36个，支撑筒单元长度15cm、外径20mm，优选适用于伤口最大包络(当伤口为不规则形状时，最大包络为伤口的外切圆)直径 10cm的贯穿伤，止血效果最佳。
伤口最大包络直径10cm以上的贯穿伤可以通过调整异型弹性卷簧的螺距和基圆大小和材料实现。
本发明采用弹性展开结构，可快速膨胀填充贯穿伤伤口，与现有灼烧止血、油脂和纱布填充止血等方法相比，具有快速填充止血的效果。本发明的展开结构具有几何形状自适应特性，配合止血材料吸血膨胀特性，对伤口压力均匀，伤口创面贴合性好。
本发明通过异型弹性卷簧释放弹性应变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。本发明异型弹性卷簧可以根据血压及人体组织弹性释放相应的应变能与其平衡，从而满足不同的伤口止血压力需求，具有压力自适应性。本发明通过异型弹性卷簧释放弹性势能驱动轴向展开，从而保证了止血结构具有足够的支撑面积。
本发明的异型弹性卷簧的母线为螺旋线在半径为R的柱面上的投影,与普通的弹性卷簧相比，异型弹性卷簧在收缩状态时使得整个结构具有更小的包络体积，而且展开后最外圈和止血材料外敷膜相切，可以保证止血材料和伤口之间的压力分布更加均允；异型弹性卷簧本身所产生的弹性力和伤口对异型弹性卷簧的力相平衡，实现展开后结构和伤口形状的自适应功能；
本发明通过自适应弹性板展开结构外包止血材料外敷膜，依靠弹性板释放弹性应变能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；
本发明通过弹性板释放弹性应变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；
本发明弹性板可以根据血压及人体组织弹性释放相应的应变能与其平衡，从而满足不同的伤口止血压力需求，具有压力自适应性；
本发明通过抽拉式触发杆的直拉式触发作用，使得整个触发过程更加简单，提高了整个装置的稳定性和可操作性；
本发明通过弹性元件释放弹性势能驱动支撑筒沿轴向展开，从而保证了止血结构具有足够的支撑面积。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于异型弹性卷簧的抽拉式止血结构，其特征在于，包括止血材料外敷膜(1)、触发机构(2)、异型弹性卷簧(3)和可推出支撑柱(4)，
异型弹性卷簧(3)为多个结构相同的基本单元组成，分布在可推出支撑柱(4)外壁上，
异型弹性卷簧(3)的基本单元沿轴向呈层状分布，每层上的异型弹性卷簧(3)呈周向均布，相邻层间的异型弹性卷簧(3)呈交错式布局；初始状态，异型弹性卷簧(3)一端固定在可推出支撑柱(4)上，另一端固定在触发机构(2)上；止血材料外敷膜(1)连接在异型弹性卷簧(3)上；
可推出支撑柱(4)为中空结构，初始状态，触发机构(2)置于可推出支撑柱(4)中；
止血时，止血材料外敷膜(1)、异型弹性卷簧(3)和可推出支撑柱(4)置于伤口中，触发机构(2)向外抽拉，解除对异型弹性卷簧(3)一端的限位，异型弹性卷簧(3)弹起，通过弹簧力带动止血材料外敷膜(1)与伤口壁接触，实现伤口止血。
2.根据权利要求1所述的一种基于异型弹性卷簧的抽拉式止血结构，其特征在于，异型弹性卷簧(3)压缩时共面，最大伸长量为7-9cm。
3.根据权利要求1所述的一种基于异型弹性卷簧的抽拉式止血结构，其特征在于，可推出支撑柱(4)的直径为2-3cm。
4.根据权利要求1所述的一种基于异型弹性卷簧的抽拉式止血结构，其特征在于，异型弹性卷簧(3)的伸长量可自适应伤口形状。
5.根据权利要求1所述的一种基于异型弹性卷簧的抽拉式止血结构，其特征在于，止血材料外敷膜(1)两头直径小于中部直径。
6.根据权利要求1所述的一种基于异型弹性卷簧的抽拉式止血结构，其特征在于，每层异型弹性卷簧(3)有n个，2≤n≤4。
7.根据权利要求1所述的一种基于异型弹性卷簧的抽拉式止血结构，其特征在于，异型弹性卷簧(3)最大伸长量不小于伤口最大宽度。
8.根据权利要求1所述的一种基于异型弹性卷簧的抽拉式止血结构，其特征在于，相邻两层排布的距离最近的两个异型弹性卷簧(3)角度为θ，30°≤θ≤60°，θ为相邻两层异型弹性卷簧展开结构中卷簧根部轴线和支撑柱轴线所形成平面的夹角。
9.根据权利要求1所述的一种基于异型弹性卷簧的抽拉式止血结构，其特征在于，可推出支撑柱(4)前端附有球型扩孔头，能够减小阻力以放入止血装置。
10.一种止血方法，其特征在于，
在人体组织伤口处，将权利要求1～9之一所述的基于异型弹性卷簧的抽拉式止血结构打入伤口内；
向外抽拉触发机构(2)，解除对异型弹性卷簧一端的限位，异型弹性卷簧弹起，沿径向展开的异型弹性卷簧带动止血材料外敷膜展开，并且由异型弹性卷簧产生对人体组织的挤压力；
根据贯穿伤产生的空腔大小，异型弹性卷簧展开结构带动止血材料外敷膜形成与空腔一致的形状，从而顶住出血点，止血材料外敷膜贴合创面，实现止血功能。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116999248A (zh) * | 2023-08-04 | 2023-11-07 | 中国人民解放军军事科学院军事医学研究院 | 一种单手自弹射止血装置及方法 |
| CN116999248B (zh) * | 2023-08-04 | 2024-01-30 | 中国人民解放军军事科学院军事医学研究院 | 一种单手自弹射止血装置及方法 |
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