CN113331911A - 控制抽吸压力的流体抽吸设备、医疗设备及血管抽吸方法 - Google Patents

控制抽吸压力的流体抽吸设备、医疗设备及血管抽吸方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种控制抽吸压力的流体抽吸设备、医疗设备及血管抽吸方法，抽吸泵连接所述抽吸管路，用于提供脉冲压力来抽吸流体；流体流速、压力或流量传感器设置于所述抽吸泵中、所述抽吸管路中或者所述抽吸泵与所述抽吸管路之间流体流经的任意位置，流体流速、压力或流量传感器与所述抽吸泵的控制器电连接；其中，根据所述流体流速、压力或流量传感器检测到的结果得到所述抽吸管路中的阻力；在检测到阻力增加超过预设值的状态下，增加所述抽吸泵的抽吸效率。本发明能够在抽吸过程中能连续实时测量管路阻力及其变化，控制最佳抽吸压力，提高抽吸效率和减少失血量，提高抽吸安全性。

Description

控制抽吸压力的流体抽吸设备、医疗设备及血管抽吸方法
技术领域
本发明涉及医疗设备领域，具体地，涉及一种控制抽吸压力的流体抽吸设备、医疗设备及血管抽吸方法。
背景技术
血栓是临床常见疾病。血栓的主要危害是1)血栓堵塞血管腔，造成远端血液回流受阻；2)血栓脱落进而导致肺栓塞，脑栓塞和心肌埂塞等严重危害。血栓抽吸术是在负压的状态下，将导管送到血栓处直接将血栓吸入导管中，取出血栓的方法。导管介入方法进行血栓抽吸的优势是(1)微创性。高危栓塞患者病情危重，往往难以耐受传统的开放手术，相对来说，介入治疗通过局部麻醉下完成导管抽吸操作，创伤小，恢复快；(2)迅速有效性。
目前血栓抽吸技术发展集中在以下几个方面：
1.抽吸导管及整体系统组成–抽吸导管整体系统由一个导引或带球囊导引导管，输送导管和抽吸导管，抽吸泵，血栓斑块收集器和血栓斑块碎片器组成(US2019/0216476A1–Penumbar Inc.)
2.抽吸导管带有对血栓斑块预先处理的功能-在抽吸导管前端设有金属搅丝(CN201410670082)或刀片(US 2019/0142452A1–Penumbar Inc.)将血栓斑块碎片化，以便抽吸。
3.抽吸导管具有抽吸和冲洗二通道，控制箱与导管二通道链接，完成同步控制下的抽吸和冲洗(US 10944944B2–Boston Scientific Scimed Inc.)；进而防止抽吸通道被赌塞，和需要抽出导管清除血栓斑块和再插入导管的过程。
抽吸系统的导管内阻力是变量，随着血栓的相对位置、形状等变化，目前对于血栓持续性抽吸时，尚无有效连续实时测量管内阻力及其变化的方法。没有相关实时监测阻力和阻力变化的技术时，抽吸压力只能靠有经验的操作人员酌情控制，很难提高抽吸效率，降低失血量，并存在安全隐患。如一个6F抽吸导管，当抽吸力在60ml/min.时，抽吸造成的失血量则可达30ml/min。在肺栓塞抽吸手术过程中，若是失血量超过300-350ml，抽吸手术只能停止；也有临床报道失血量上升引起血红蛋白浓度的降低,使抽吸手术临床不良事件发生率呈升高趋势,低于正常提示预后不良,是急性肺动脉栓塞患者近期病死率的危险因素。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种控制抽吸压力的流体抽吸设备、医疗设备及血管抽吸方法。
根据本发明提供的一种控制抽吸压力的流体抽吸设备，包括：抽吸泵、抽吸管路以及流体流速、压力或流量传感器；
所述抽吸泵连接所述抽吸管路，用于提供脉冲压力来抽吸流体；
所述流体流速、压力或流量传感器设置于所述抽吸泵中、所述抽吸管路中或者所述抽吸泵与所述抽吸管路之间流体流经的任意位置，所述流体流速、压力或流量传感器与所述抽吸泵的控制器电连接，所述流体流速、压力或流量传感器的数量为一个或者多个；
其中，根据所述流体流速、压力或流量传感器检测到的结果得到所述抽吸管路中的阻力；
在检测到阻力增加超过预设值的状态下，增加所述抽吸泵的抽吸效率。
优选地，所述抽吸泵具有可调的恒定基线压力P0，并能够在所述恒定基线压力P0的基础上叠加压力变化量为dP的脉冲压力，所述脉冲压力的频率、幅度和波形可调；
在恒定基线压力P0的状态下，流体的流量为Q0，t时刻的阻力R0(t)＝P0(t)/Q0(t)；
在恒定基线压力P0叠加压力变化量dP的情况下，流量的变化量为dQ，t时刻的阻力R(t)＝dP(t)/dQ(t)。
优选地，所述流体流速传感器包括：加热器、第一温度传感器和第二温度传感器；
所述第一温度传感器与所述第二温度传感器之间具有预设距离D，所述加热器设置于所述第一温度传感器处或设置于所述第一温度传感器的远离所述第二温度传感器的一侧；
所述加热器通过加热待测流体的温度，使待测流体产生温度脉冲，供所述第一温度传感器与所述第二温度传感器检测，得到所述第一温度传感器与所述第二温度传感器检测到所述温度脉冲的时间间隔T；
流体的流速V＝D/T，流体的流量Q＝VA，A为所述流体流速传感器所在位置的横截面积。
优选地，所述第一温度传感器与所述第二温度传感器均为半导体传感器。
优选地，所述流体流速传感器被包装呈片状结构。
根据本发明提供的种医疗设备，包括所述的控制抽吸压力的流体抽吸设备。
优选地，所述医疗设备包括血管介入器械，所述流体流速、压力或流量传感器设置于所述抽吸管路中，或者设置于所述血管介入器械的储液罐接口处或内置于所述抽吸泵中。
优选地，所述血管介入器械包括：引导丝、球囊导管、造影导管或导引导管。
根据本发明提供的一种控制抽吸压力的血管抽吸方法，采用权利要求1所述的控制抽吸量的流体抽吸设备对血管进行抽吸，在检测到阻力增加超过预设值的状态下，增加所述抽吸泵的抽吸效率，在检测到抽吸的流量大于预设值的情况下停止抽吸或进行提醒。
优选地，所述抽吸泵具有可调的恒定基线压力P0，并能够在所述恒定基线压力P0的基础上叠加压力变化量为dP的脉冲压力，所述脉冲压力的频率、幅度和波形可调；
在恒定基线压力P0的状态下，流体的流量为Q0，t时刻的阻力R0(t)＝P0(t)/Q0(t)；
在恒定基线压力P0叠加压力变化量dP的情况下，流量的变化量为dQ，t时刻的阻力R(t)＝dP(t)/dQ(t)。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明能够在抽吸过程中能连续实时测量管路阻力及其变化，控制最佳抽吸压力，提高抽吸效率和减少失血量，提高抽吸安全性。另外，本发明还有利于(1)根据人体血管内抽吸时的实情，优化抽吸效率，不依赖有经验的操作人员；(2)抽吸设备和器械简单可靠；(3)在使用抽吸泵内置传感器时，抽吸导管中无需连接电源，避免电源产生热引起的凝血顾虑及其它影响安全的因素。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明流体流速传感器的工作原理图；
图2为血液抽吸设备的结构示意图；
图3为本发明实施例测量管路流量、抽吸压力的变化示意图；
图4为本发明的工作原理图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明提供的一种控制抽吸压力的流体抽吸设备，包括：抽吸泵、抽吸管路以及流体流速、压力或流量传感器。抽吸泵连接抽吸管路，用于提供脉冲压力来抽吸流体。流体流速、压力或流量传感器设置于抽吸泵中、抽吸管路中或者抽吸泵与抽吸管路之间流体流经的任意位置，与所述抽吸泵的控制器电连接，根据流体流速、压力或流量传感器检测到的结果得到抽吸管路中的阻力。
其中，流体流速传感器检测路径中流体的流速V；其中，流体的流量Q＝VA，A为流体流速传感器所在位置的横截面积；在t时刻，抽吸管路中的阻力R(t)＝P/Q，P为抽吸泵的抽吸压力；在检测到阻力增加超过预设值的状态下，增加抽吸泵的抽吸效率。
如图1所示，流体流速传感器包括：加热器2、第一温度传感器1和第二温度传感器3，为了便于安装，加热器2、第一温度传感器1和第二温度传感器3设置于同一基板4上。第一温度传感器1与第二温度传感器3之间具有预设距离D，加热器2设置于第一温度传感器1处或设置于第一温度传感器1的远离第二温度传感器3的一侧。
流体流速传感器的工作原理如下：
加热器2通过加热待测流体的温度，使待测流体产生温度脉冲，供第一温度传感器1与第二温度传感器3检测，由于加热器2设置于第一温度传感器1处或设置于第一温度传感器1的远离第二温度传感器3的一侧，因此第一温度传感器1会比第二温度传感器3更早的检测到温度脉冲，即得到第一温度传感器1与第二温度传感器3检测到温度脉冲的时间间隔T。
从而得到：
待测流体的流速V＝D/T，待测流体的流量Q＝VA，A为流体流速传感器所在位置的横截面积。
抽吸泵具有可调的恒定基线压力P0，并能够在恒定基线压力P0的基础上叠加压力变化量为dP的脉冲压力，所述脉冲压力的频率、幅度和波形可调。恒定基线压力P0和变化量dP均为负压。在恒定基线压力P0的状态下，流体的流量为Q0，t时刻的阻力R0(t)＝P0(t)/Q0(t)；在恒定基线压力P0叠加压力变化量dP的情况下，流量的变化量为dQ，t时刻的阻力R(t)＝dP(t)/dQ(t)。在恒定基线压力下，血栓处于静态，通过脉冲压力来吸动血栓。
本发明的第一温度传感器与第二温度传感器均为半导体传感器，如MEMS传感器。同时，流体流速传感器被包装呈片状结构，以便于安装在检测设备的表面或嵌入管路内部。
本发明提供一种血液抽吸设备，通过流体流速传感器获取血液的流速和流量。这里提到血液抽吸设备，比如血管介入器械。血管介入器械包括：引导丝、球囊导管、造影导管或导引导管，从而在血栓抽吸手术中，检测血液的抽吸流速和流量。如图2、3中的虚线框所示，流体流速传感器可以设置于抽吸泵8内、血液抽吸设备的抽吸管路5内部，也可以设置于抽吸管路5后端，也可以设置于抽吸后用于储液的储液罐7入口处、出口处以及抽吸泵中，如图4中所示的S1至S5五个位置，这五个位置可以全部设置传感器，也可以只设置一个，本发明对此不作限制。例如在S5位置设置一个传感器即可实现功能，且由于S5位置的空间较大，可以使用较为常规的传感器。在非抽吸管路5中使用时，抽吸管路中无需连接电源，避免电源产生热引起的凝血顾虑及其它影响安全的因素。在血管抽吸过程中，需要始终保持抽吸压力低于血管内压力，且抽吸压力为负压。
图2所示，还可以设置显示器6，流体流速传感器通过有线或无线的方式将获取的流速、流量信息发送至显示器进行显示，用以实时报告患者在介入抽吸中的状态。
该血液抽吸设备可以用于抽吸血栓，实现测量血管或腔体内的血液流速、流量以及阻力，以便对血栓抽吸过程中的失血量进行实时控制，降低失血量上升引起血红蛋白浓度的降低,降低抽吸手术临床不良事件发生率。
实施例2
本发明提供的一种控制抽吸压力的血管抽吸方法，采用所述的控制抽吸量的流体抽吸设备对血管进行抽吸，在检测到阻力增加超过预设值的状态下，增加所述抽吸泵的抽吸效率，在检测到抽吸的流量大于预设值的情况下停止抽吸或进行提醒。
抽吸泵具有可调的恒定基线压力P0，并能够在所述恒定基线压力P0的基础上叠加压力变化量为dP的脉冲压力，所述脉冲压力频率、幅度可调；
在恒定基线压力P0的状态下，流体的流量为Q0，t时刻的阻力R0(t)＝P0(t)/Q0(t)；
在恒定基线压力P0叠加压力变化量dP的情况下，流量的变化量为dQ，t时刻的阻力R(t)＝dP(t)/dQ(t)。
如图3所示是采用本发明在一次试验中采集到的抽吸压力与检测到的流量的变化示意图。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种控制抽吸压力的流体抽吸设备，其特征在于，包括：抽吸泵、抽吸管路以及流体流速、压力或流量传感器；
所述抽吸泵连接所述抽吸管路，用于提供脉冲压力来抽吸流体；
所述流体流速、压力或流量传感器设置于所述抽吸泵中、所述抽吸管路中或者所述抽吸泵与所述抽吸管路之间流体流经的任意位置，所述流体流速、压力或流量传感器与所述抽吸泵的控制器电连接，所述流体流速、压力或流量传感器的数量为一个或者多个；
其中，根据所述流体流速、压力或流量传感器检测到的结果得到所述抽吸管路中的阻力；
在检测到阻力增加超过预设值的状态下，增加所述抽吸泵的抽吸效率。
2.根据权利要求1所述的控制抽吸压力的流体抽吸设备，其特征在于，所述抽吸泵具有可调的恒定基线压力P0，并能够在所述恒定基线压力P0的基础上叠加压力变化量为dP的脉冲压力，所述脉冲压力的频率、幅度和波形可调；
在恒定基线压力P0的状态下，流体的流量为Q0，t时刻的阻力R 0(t)＝P0(t)/Q0(t)；
在恒定基线压力P0叠加压力变化量dP的情况下，流量的变化量为dQ，t时刻的阻力R(t)＝dP(t)/dQ(t)。
3.根据权利要求1所述的控制抽吸压力的流体抽吸设备，其特征在于，所述流体流速传感器包括：加热器、第一温度传感器和第二温度传感器；
所述第一温度传感器与所述第二温度传感器之间具有预设距离D，所述加热器设置于所述第一温度传感器处或设置于所述第一温度传感器的远离所述第二温度传感器的一侧；
所述加热器通过加热待测流体的温度，使待测流体产生温度脉冲，供所述第一温度传感器与所述第二温度传感器检测，得到所述第一温度传感器与所述第二温度传感器检测到所述温度脉冲的时间间隔T；
流体的流速V＝D/T，流体的流量Q＝VA，A为所述流体流速传感器所在位置的横截面积。
4.根据权利要求3所述的控制抽吸压力的流体抽吸设备，其特征在于，所述第一温度传感器与所述第二温度传感器均为半导体传感器。
5.根据权利要求1所述的控制抽吸压力的流体抽吸设备，其特征在于，所述流体流速传感器被包装呈片状结构。
6.一种医疗设备，其特征在于，包括权利要求1所述的控制抽吸压力的流体抽吸设备。
7.根据权利要求6所述的医疗设备，其特征在于，所述医疗设备包括血管介入器械，所述流体流速、压力或流量传感器设置于所述抽吸管路中，或者设置于所述血管介入器械的储液罐接口处或内置于所述抽吸泵中。
8.根据权利要求7所述的医疗设备，其特征在于，所述血管介入器械包括：引导丝、球囊导管、造影导管或导引导管。
9.一种控制抽吸压力的血管抽吸方法，其特征在于，采用权利要求1所述的控制抽吸量的流体抽吸设备对血管进行抽吸，在检测到阻力增加超过预设值的状态下，增加所述抽吸泵的抽吸效率，在检测到抽吸的流量大于预设值的情况下停止抽吸或进行提醒。
10.根据权利要求9所述的控制抽吸压力的血管抽吸方法，其特征在于，所述抽吸泵具有可调的恒定基线压力P0，并能够在所述恒定基线压力P0的基础上叠加压力变化量为dP的脉冲压力，所述脉冲压力的频率、幅度和波形可调；
在恒定基线压力P0的状态下，流体的流量为Q0，t时刻的阻力R 0(t)＝P0(t)/Q0(t)；
在恒定基线压力P0叠加压力变化量dP的情况下，流量的变化量为dQ，t时刻的阻力R(t)＝dP(t)/dQ(t)。
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