CN115177431A - 一种用于低温治疗设备中降温和过滤血栓的球囊 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于低温治疗设备中降温和过滤血栓的球囊，所述球囊通过动脉插管放置到患者升主动脉或主动脉弓位置；所述球囊由合成中空纤维丝编制而成，所述球囊的结构采用柱状球囊和螺旋状球囊；本发明的优点在于：通过体外的低温控制系统精确控制球囊内冷却液的温度，血液与球囊外壁接触后发生热交换，从而将人体核心温度降至33℃‑36℃并维持48‑72小时。

Description

一种用于低温治疗设备中降温和过滤血栓的球囊
技术领域
本发明涉及一种医疗装置，具体地说是一种用于低温治疗设备中降温和过滤血栓的球囊，属于医疗领域。
背景技术
亚低温治疗作为一种有效的中枢神经保护方法已应用于重症颅脑损伤、心脏手术及心肺复苏（CPR）后患者的治疗中，其目的是最大限度地降低脑损伤造成的神经系统受损并改善心脏骤停后的神经功能恢复。近年来众多的临床研究证实，亚低温治疗方法已经在美国心脏协会的心肺复苏和血管急救指南 (American Heart Association guidelinefor CPR and ECC) 和美国神经外科协会的脑外伤指南(American Association ofNeurological Surgeons.Guidelines for the management of severe traumatic brainjury) 中被列为推荐方法。治疗性亚低温能够影响细胞凋亡的机制并抑制炎症因子的产生，可以有效改善脑功能预后，具有显著的脑保护作用。亚低温治疗的原理是利用具有中枢神经系统抑制作用的药物，使患者进入睡眠状态，再配合物理降温减少脑耗氧量和能量代谢，从而降低颅脑损伤患者的颅内压，最终降低各种形式颅脑损伤的致死、致残率。血管内低温脑治疗是将一个血管介入温控器械置入人体主要动、静脉中并通过一个体外的低温保护系统精确控制血管内温控球囊中的冷却液温度，将人体核心温度降至33℃-36℃（根据患者情况而定）并维持48-72小时。然而，该技术存在以下问题：1、降温效率低，无法在短时间内降低患者核心体温；2、不能将患者体内的温度控制在平稳的水平，且温度控制不精确；3、不能有效控制设备降温及复温的速率；4、无法准确反馈患者的核心体温等数据；5、经临床对照统计，采用“表面”冷却方法的患者有着更高的神经系统预后不良的概率，以及更多的副作用（寒颤发生率远高于血管内降温）。
血管内灌注降温是一种目前较为新颖的亚低温治疗技术，它通过向人体的颈内动脉灌注低温盐水来达到脑局部降温保护的效果。然而，该技术存在以下问题：1、冰盐水灌注只有单纯的降温作用，无法起到心源性卒中的预防效果；2、冰盐水动脉灌注会稀释血液并加大患者心脏负担；3、使用场景有较多限制，无法在患者循环系统功能无法正常工作时进行。
发明内容
为了解决上述问题，本发明设计了一种用于低温治疗设备中降温和过滤血栓的球囊，通过体外的低温控制系统精确控制球囊内冷却液的温度，血液与球囊外壁接触后发生热交换，从而将人体核心温度降至33℃-36℃并维持48-72小时。
本发明的技术方案为：
一种用于低温治疗设备中降温和过滤血栓的球囊，所述球囊通过动脉插管放置到患者升主动脉、主动脉弓等位置；所述球囊的主要功能是与血液发生热交换并增加与血液的接触面积，使通过大脑的血液降低到一定温度，从而将患者脑温降低到一定温度并保持稳定。
所述球囊由合成中空纤维丝编制而成，球囊有较大的与血液接触的表面设计，所述球囊的结构采用柱状球囊和螺旋状球囊等，柱状球囊结构可有效扩大球囊与血液的接触面积从而提高降温效率，螺旋状球囊结构可提高血液的通过率，从而减少球囊体积造成的血管内血流量降低。所述柱状球囊为一个胶囊状柱体外侧缠绕合金丝笼状约束球囊，形状类似糖葫芦状，合金丝会使胶囊状球囊外表面形成倾角从而扩大与血液的接触面积，所述球囊直径约 2.5 - 6.0 mm，根据实际需求改变球囊半径，使动静脉中的血液沿着柱状或螺旋状球囊外表面迅速通过，通过球囊中的冷却液使血液降温，球囊不影响血流通过血管。
所述球囊在工作时通过导管置入人体股动脉或下腔静脉等位置，直到将球囊滤网装置送入人体升主动脉中，所述导管长约120 -150 cm，导管主要负责冷却液输送与球囊和滤网的展开等功能，由高分子材质制成，采用嵌套设计，导管内部放置导丝，导丝可通过导管体外端的牵拉活动使血栓过滤网、球囊展开关闭，医护人员通过操作体外部分的导管远端导丝可控制过滤网与球囊展开与关闭，从而便于装置的置入与取出，属于本领域技术人员的惯用技术操作。
所述球囊可通过镍钛合金支架支撑，所述支架设置在球囊的远心端。所述支架在体外较低温度情况下为收起状态，所述支架可在主动脉内依靠血管内温度改变形态，支架展开后支撑在血管壁可将球囊固定在升主动脉远心端，从而使球囊装置固定。
所述球囊内部设有分别负责冷却液体的流入和流出的液体通路，球囊内部的冷却液由体外的输送装置负责输送。冷却液主要采用生理盐水等液体，输送装置为一个设置在体外的循环水箱及循环水泵设备。
所述球囊位于导管的远端，球囊内的低温冷却液不与血液发生接触，只进行热交换，对其周围血管中的血液进行降温，降温后的血液通过颈动脉流入大脑从而使患者的脑温降低，达到低温脑保护效果。
所述球囊带有一个血栓过滤网配合使用，如可采用一体式配合和分体式等配合。
滤网和球囊可以根据实际需求采用多种配合方式，应用场景广泛，在低温滤网打开后最大直径与动脉内壁接触固定，防止血栓通过心脏和动脉进入到脑血管中，起到血栓过滤的作用。
所述血栓过滤网由弹性丝编制而成，采用密集编织设计，孔径约0.5mm-0.05mm，过滤通过主动脉弓的血栓进入颈动脉，预防心源性卒中。滤网在工作时可呈漏斗状，滤网展开最大直径与主动脉弓接触。工作时将球囊导管通过导管置入人体升主动脉，再通过导丝等装置使滤网展开并固定在球囊近心端，使滤网直径最大部分与主动脉弓贴合，防止血栓通过主动脉弓。
分体式结构是滤网和球囊分别工作，主动脉瓣后安放漏斗样滤网装置, 漏斗部位呈斜坡样, 光滑过渡, 避免出现棱角，漏斗尖端可连接一滤网兜，工作时使用导丝等装置打开，其最大直径将主动脉完全覆盖，拦截并收集血栓，取装置时可将血栓一并取出。
一体化结构的滤网内部是水囊，滤网包裹在水囊外部，滤网最大直径和主动脉接触，能起到固定作用，是当水囊打开时，由水囊往外的张开力顶开附着在外的滤网到一定程度，滤网以最大面积打开并和主动脉接触。当回收时，水囊变扁的过程中，到一定程度时滤网自动回收贴合到水囊表面。如不需要使用滤网，拆除滤网则可单独使用球囊降温。
本发明除了降低血液温度外可过滤血栓，预防心源性卒中。在心脏骤停、脑卒中等场景下，将低温球囊滤网装置通过体外温度控制系统降温并通过导管置入到人体动脉内，起到低温脑保护的效果。
本发明通过一个血管介入导管将球囊从人体股动脉置入，直到将球囊送入人体升主动脉、右侧颈总动脉等血管中，并通过体外的低温控制系统精确控制球囊内冷却液的温度，血液与球囊外壁接触后发生热交换，从而将人体核心温度降至33℃-36℃并维持48-72小时。球囊外配合有可起到心源性卒中的预防作用的血栓过滤网，可阻拦部分从心血管中流出的血栓通过主动脉弓和两侧颈总动脉。
本发明的优点在于：
1、采用血管内介入装置，降温深度大、降温效率高，能够在短时间内降低患者的核心温度；
2、通过体外的温控设备控制球囊内液体流量和温度，实现患者体温精确控制；
3、球囊外安装有血栓过滤装置，起到心源性卒中预防作用；
4、 副作用对比全身低温治疗方法和低温灌注治疗方法较少，一定程度避免和减少全身低温和冰盐水带来的副作用。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明实施例分体式结构的一种用于低温治疗设备中降温和过滤血栓的球囊的结构示意图（柱状球囊）；
图2为本发明实施例分体式结构的一种用于低温治疗设备中降温和过滤血栓的球囊的结构示意图（柱状球囊）；
1-球囊、2-循环管路（细管）、3-导丝、4-血栓过滤网（滤网）、5-支架。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1-2所示，一种用于低温治疗设备中降温和过滤血栓的球囊，所述球囊通过动脉插管放置到患者升主动脉、主动脉弓等位置。所述球囊的主要功能是与血液发生热交换并增加与血液的接触面积，使通过大脑的血液降低到一定温度，从而将患者脑温降低到一定温度并保持稳定。
所述球囊由合成中空纤维丝编制而成，球囊有较大的与血液接触的表面设计，所述球囊的结构采用柱状球囊（该结构可有效扩大球囊与血液的接触面积从而提高降温效率）和螺旋状球囊（该结构可提高血液的通过率，从而减少球囊体积造成的血管内血流量降低）等，形状类似糖葫芦状和螺旋状，柱状球囊为一个胶囊状柱体外侧缠绕合金丝笼状约束球囊，合金丝会使胶囊状球囊外表面形成倾角从而扩大与血液的接触面积，所述球囊直径约 2.5 - 6.0 mm，根据实际需求改变球囊半径，使动静脉中的血液沿着柱状或螺旋状球囊外表面迅速通过，通过球囊中的冷却液使血液降温，球囊不影响血流通过血管。
所述球囊通过动脉插管将介入装置置入人体股动脉（或下腔静脉等）位置，直到将球囊滤网装置送入人体升主动脉中，所述导管长约120 -150 cm，导管主要负责冷却液输送与球囊和滤网的展开等功能，由高分子材质制成，采用嵌套设计，导管内部放置导丝，导丝可通过导管体外端的牵拉活动使血栓过滤网、球囊展开关闭，医护人员通过操作体外部分的导管远端导丝可控制过滤网与球囊展开与关闭，从而便于装置的置入与取出，属于本领域技术人员的惯用技术操作。
所述球囊可通过镍钛合金支架支撑，所述支架设置在球囊的远心端（距球囊5-10mm）。所述支架在体外较低温度情况下为收起状态，所述支架可在主动脉内依靠血管内温度改变形态（形状记忆合金可在一定温度时改变形态），支架展开后支撑在血管壁可将球囊固定在升主动脉远心端，从而使球囊装置固定。
所述球囊内部设有分别负责冷却液体的流入和流出的液体通路，球囊内部的冷却液由体外的输送装置负责输送。冷却液主要采用生理盐水等液体，输送装置为一个设置在体外的循环水箱及循环水泵设备。
所述球囊位于导管的远端，球囊内的低温冷却液不与血液发生接触，只进行热交换，对其周围血管中的血液进行降温，降温后的血液通过颈动脉流入大脑从而使患者的脑温降低，达到低温脑保护效果。
所述球囊带有一个血栓过滤网配合使用，如可采用一体式配合和分体式等配合。
滤网和球囊可以根据实际需求采用多种配合方式，应用场景广泛，在低温滤网打开后最大直径与动脉内壁接触固定，防止血栓通过心脏和动脉进入到脑血管中，起到血栓过滤的作用。
所述血栓过滤网由弹性丝编制而成，采用密集编织设计，孔径约0.5mm-0.05mm（可按需求调整），过滤通过主动脉弓的血栓进入颈动脉，预防心源性卒中。滤网在工作时可呈漏斗状，滤网展开最大直径与主动脉弓接触。工作时将球囊导管通过导管置入人体升主动脉（同上），再通过导丝等装置使滤网展开并固定在球囊近心端，使滤网直径最大部分（约30mm-40mm）与主动脉弓贴合，防止血栓通过主动脉弓。
分体式结构是滤网和球囊分别工作，主动脉瓣后安放漏斗样滤网装置, 漏斗部位呈斜坡样, 光滑过渡, 避免出现棱角，漏斗尖端可连接一滤网兜，工作时使用导丝等装置打开，其最大直径将主动脉完全覆盖，拦截并收集血栓，取装置时可将血栓一并取出。
一体化结构的滤网内部是水囊，滤网包裹在水囊外部，滤网最大直径和主动脉接触，能起到固定作用，是当水囊打开时，由水囊往外的张开力顶开附着在外的滤网到一定程度，滤网以最大面积打开并和主动脉接触。当回收时，水囊变扁的过程中，到一定程度时滤网自动回收贴合到水囊表面。如不需要使用滤网，拆除滤网则可单独使用球囊降温。
本发明除了降低血液温度外可过滤血栓，预防心源性卒中。在心脏骤停、脑卒中等场景下，将低温球囊滤网装置通过体外温度控制系统降温并通过导管置入到人体动脉内，起到低温脑保护的效果。

Claims (10)

1.一种用于低温治疗设备中降温和过滤血栓的球囊，其特征在于：所述球囊通过动脉插管放置到患者升主动脉或主动脉弓位置；所述球囊由合成中空纤维丝编制而成，所述球囊的结构采用柱状球囊和螺旋状球囊。
2.根据权利要求1所述的一种用于低温治疗设备中降温和过滤血栓的球囊，其特征在于：所述球囊在工作时将导管和球囊滤网装置置入人体股动脉或下腔静脉位置，直到将球囊滤网装置送入人体升主动脉中，所述导管长约120 -150 cm，所述导管由高分子材质制成，采用嵌套设计，内部放置导丝，所述导丝通过导管体外端的牵拉活动使血栓过滤网、球囊展开关闭。
3.根据权利要求1所述的一种用于低温治疗设备中降温和过滤血栓的球囊，其特征在于：所述球囊通过镍钛合金支架支撑，所述支架设置在所述球囊的远心端。
4.根据权利要求3所述的一种用于低温治疗设备中降温和过滤血栓的球囊，其特征在于：所述支架在体外较低温度情况下为收起状态，所述支架在主动脉内依靠血管内温度改变形态，展开后支撑在血管壁将球囊固定在升主动脉远心端，使球囊装置固定。
5.根据权利要求1所述的一种用于低温治疗设备中降温和过滤血栓的球囊，其特征在于：所述球囊内部设有分别负责冷却液体的流入和流出的液体通路，所述球囊内部的冷却液由体外的输送装置负责输送。
6.根据权利要求5所述的一种用于低温治疗设备中降温和过滤血栓的球囊，其特征在于：所述球囊位于导管的远端，所述球囊内的低温冷却液不与血液发生接触，只进行热交换，对其周围血管中的血液进行降温，降温后的血液通过颈动脉流入大脑从而使患者的脑温降低。
7.根据权利要求1所述的一种用于低温治疗设备中降温和过滤血栓的球囊，其特征在于：所述球囊带有一个血栓过滤网即滤网，采用一体式配合或分体式配合。
8.根据权利要求7所述的一种用于低温治疗设备中降温和过滤血栓的球囊，其特征在于：所述血栓过滤网由弹性丝编制而成，孔径约0.5mm-0.05mm，过滤通过主动脉弓的血栓进入颈动脉，预防心源性卒中。
9.根据权利要求7所述的一种用于低温治疗设备中降温和过滤血栓的球囊，其特征在于：所述血栓过滤网在工作时呈漏斗状，展开最大直径与主动脉弓接触；工作时将球囊导管通过导管置入人体升主动脉，再通过导丝使滤网展开并固定在球囊近心端，使滤网直径最大部分与主动脉弓贴合，防止血栓通过主动脉弓。
10.根据权利要求7所述的一种用于低温治疗设备中降温和过滤血栓的球囊，其特征在于：所述分体式结构是滤网和球囊分别工作，主动脉瓣后安放漏斗样滤网装置, 漏斗部位呈斜坡样, 光滑过渡, 避免出现棱角，漏斗尖端连接一滤网兜，工作时使用导丝打开，最大直径将主动脉完全覆盖，拦截并收集血栓，取装置时将血栓一并取出；
所述一体化结构的滤网内部是水囊，滤网包裹在水囊外部，滤网最大直径和主动脉接触，当水囊打开时，由水囊往外的张开力顶开附着在外的滤网到一定程度，滤网以最大面积打开并和主动脉接触；当回收时，水囊变扁的过程中，到一定程度时滤网自动回收贴合到水囊表面。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116742552A (zh) * 2023-08-08 2023-09-12 江苏合昀电子科技股份有限公司 一种自动降温灭火的接线盒及其工作方法

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