CN117396154A - 用于在体外循环期间支持生物医学设备的装备及相关系统 - Google Patents
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Abstract
用于支持生物医学设备的装备(1)包括：支撑框架(2)；与所述支撑框架相关联的用于支撑第一生物医学设备(O)的第一支撑装置(3)；与所述支撑框架(2)相关联的用于支撑第二生物医学设备(P)的第二支撑装置(4)，所述第二生物医学设备(P)为磁力驱动离心泵类型，设置有至少一个转子元件和用于致动所述转子元件旋转的电机装置；一个或多个电气连接器(6)，能够连接到电气用户点；至少一个控制和指令单元(9)，可操作地连接到所述连接器(6)，并且配置为处理来自所述连接器(6)的数据；可充电式供电装置(10)，与所述支撑框架(2)相关联并且至少与所述控制和指令单元(9)电气连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于在体外循环期间支持生物医学设备的装备，特别是用于支持氧合器和相关的泵送单元。
背景技术
众所周知，在某些外科手术中，患者的心脏功能会暂时停止，体外血液循环是用所谓的“心肺”机来完成的。
心肺机提供了许多设备，包括过滤设备(也称为“静脉储器”)，适于过滤来自患者的输入血液；热交换器，适于调节从过滤设备流出的血液的温度；以及氧合器，适于向将被反馈回患者体内的血液提供适当氧气供应。具体地说，来自患者的输入血液通过相关的泵送单元被送至氧合器中，该泵送单元通常包括牵引式或磁悬浮式的离心泵，即设置有转子元件和定子元件，该转子元件适于由于其旋转而将输入血液送向氧合器，该定子元件适于控制转子元件旋转。
在体外循环期间，需要监测和控制一组参数，包括转子元件的转数和送到氧合器的血液流速。
适当地，在体外循环期间使用支持氧合器和泵送单元的装备，并且该装备设置有处理单元以控制和装备上述参数。
这种装备通常用于医院和医院外的环境，因为体外循环也应用于紧急情况下，例如路边救援，在此期间需要在动态环境中以灵活的方式充分支持各种设备。
然而，用于支持生物医学设备的已知类型的装备，特别是用于支持氧合器和相关泵送单元的已知类型的装备具有一些缺点。
特别是在医院外的紧急情况下，患者处于急救车难以到达的地方，需要在动态环境下以灵活的方式充分地支持各种设备，而现有装备无法容易地和实际地支持并移动氧合器和相关的泵送单元。
事实上，这些已知类型的装备需要外部电源，例如主电源或不间断电源，因此，不适用于医护人员需要携带有效医疗干预所需的装备徒步到达患者身边的情况。
此外，这些已知类型的装备都很笨重，因此医护人员难以徒手携带。
发明内容
本发明的主要目的是设计一种装备，该装备在医院环境中和医院外的紧急情况下，在对患者进行体外循环期间，能够实用地和功能性地支持氧合器和相关的泵送单元。
在此目标内，本发明的一个目的是设计一种装备，该装备也易于由医护人员手动搬运，从而能够在急救车难以到达患者身边的紧急情况下使用。
另一个目的是设计一种装备，该装备可以与应用于生物医学设备的用于监测过程参数的传感器或外部辅助装备安全且容易地连接。
本发明的另一个目的是设计一种用于支持生物医学设备的装备，该装备以一种简单、合理、易于使用和具有成本效益的解决方案克服现有技术的上述缺点。
前述目的通过根据权利要求1所述的用于支持生物医学设备的装备来实现。
附图说明
通过对一种用于支持生物医学设备的装备的优选但非排他性实施例的描述，本发明的其它特征和优点将变得更加明显，实施例以指示性但非限制性的示例方式在附图中示出，其中：
图1是根据本发明的一种用于支持生物医学设备的装备的轴测图；
图2是图1中支持生物医学设备的装备的第一轴测图；
图3是图2中装备的第二轴测图；
图4是图2中装备的部分分解图；
图5是包括图2中装备的用于支持生物医学设备的系统的轴测图。
具体实施方式
具体地，参考这些附图，附图标记1全局上表示一种用于支持生物医学设备的装备。
装备1包括支撑框架2、第一生物医学设备O的第一支撑装置3和第二生物医学设备P的第二支撑装置4，其中，第一支撑装置3和第二支撑装置4与支撑框架2相关联。
更具体地说，第一生物医学设备O是氧合器类型的，适于向将被反馈回患者体内的血液提供适当的氧气供应，并从血液本身中去除二氧化碳。
适当地，第一支撑装置3包括用于容纳氧合器O的第一座3a。更详细地说，第一座3a的形状使得通过互锁来容纳氧合器O，并具有至少一个适于支撑氧合器本身的邻接表面3b。
优选地，第一支撑装置3以可拆卸的方式与支撑框架2相关联。
根据本发明，第二生物医学设备P是磁力驱动离心泵类型的，其设置有至少一个转子元件和用于致动该转子元件旋转的电机装置(转子元件和电机装置在图中未详细示出)。有利的是，第二支撑装置4包括至少一个容纳主体5，该容纳主体5与支撑框架2相关联并适于支撑离心泵P。
转子元件包含在图中用字母C标识的空心主体内。更具体地，电机装置包括容纳主体D，在容纳主体D内插入定子元件，定子元件适于产生磁场以使得转子元件围绕相关轴线X旋转而没有接触。控制转子元件旋转的方法，尽管没有被本发明覆盖，却是本领域的工程师所广泛熟知的。
具体地说，定子元件包括多个绕组，这些绕组旨在被电流穿过以形成一个或多个磁场，该磁场适于与转子元件相互作用以提升转子元件并使其围绕相关轴线X旋转。
更详细地说，容纳主体5限定了第二外壳座5a，该第二外壳座5a旨在接收离心泵P的电机装置。然后，离心泵P的电机装置被容纳在第二座5a内，并且转子元件以可拆卸的方式连接到电机装置。具体地说，容纳主体D被插入第二座5a内，并且空心主体C以可拆卸的方式与容纳主体D相关联。电机装置可以与容纳主体5锁定在一起。
支撑框架2或容纳主体5中的至少一个包括一个或多个电气连接器6，其可以连接到电气用户点。
优选地，支撑框架2和容纳主体5都包括一个或多个电气连接器6。
有利地，连接器6从包括以下各项的组中选择：可连接到外部电源的至少第一连接器6a、可连接到流量传感器的至少第二连接器6b、可连接到压力传感器的至少第三连接器6c、USB端口类型的至少第四连接器6d、可连接到外部处理单元的至少第五连接器6e。优选地，装备1包括以上列出的每种类型的至少一个连接器6a、6b、6c、6d、6e。
在附图所示的优选实施例中，容纳主体5包括在使用中面向外的至少一个外表面7a，以及与外表面相对并面向支撑框架2的侧面的至少一个内表面7b。多个连接器6布置在内表面7b上。
更具体地说，布置在内表面7b上的连接器6基本上彼此垂直对齐。
适当地，容纳主体5包括至少一个侧表面7c，该侧表面7c邻近内表面7b并横向于内表面7b布置，其中，侧表面7c远离外表面7a延伸，即朝向支撑框架2延伸，以限定凹部。
容纳主体5的这种特殊形状可以保护布置在内表面7b上的连接器6免受意外撞击，并且最小化侧面整体尺寸。
优选地，容纳主体5包括两个内表面7b，两个内表面7b相对于正中面布置在彼此相对的两侧上。
从图中可以看出，内表面7b彼此共面。
在附图所示的实施例中，容纳主体5包括至少一个配合面7d，该配合面7d与支撑框架2相关联，并且与内表面7b错开。内表面7b位于配合面7d和外表面7a之间。
更具体地说，容纳主体5还具有在使用时面朝上的上表面7e，第二座5a形成在该上表面7e上。
根据本发明，装备1还包括至少一个控制和指令单元9，其可操作地连接到所述连接器6并配置为处理来自连接器本身的数据，以及与支撑框架2相关联并电气连接到控制和指令单元9的可充电式供电装置10。特别是，供电装置10也与容纳在第二座5a内的电机装置电气连接。控制和指令单元9设置有微处理器。
有利的是，控制和指令单元9布置在容纳主体5的内部。
适当地，至少一个显示器11也布置在上表面7e，该显示器11适于以图形方式显示由控制和指令单元9处理的数量。
优选地，支撑框架2内部是中空的，并且可充电电池类型的供电装置10布置在支撑框架本身的内部。
更具体地说，供电装置10布置在第一支撑装置3处。
装备1还包括图中未详细示出的一种或多种电气连接电缆类型的电气互连装置，用于将供电装置10至少与控制和指令单元9电气互连，其中这种互连装置至少部分地容纳在支撑框架本身内部。互连装置还可以适于将供电装置10与离心泵P的电机装置相连。
更详细地说，支撑框架2包括至少一个支撑表面2a和至少一个锚定表面2b。至少一个支撑表面2a与第一支撑装置3相关联，至少一个锚定表面2b与支撑表面2a相对。供电装置10位于支撑表面2a和锚定表面2b之间。
在图4所示的优选实施例中，支撑框架2包括管状结构13和覆盖管状结构13的外壳14。更详细地说，管状结构13由金属材料制成，外壳14由弹性材料制成，例如整体聚氨酯，其通过包覆成型应用于管状结构13上。在该实施例中，供电装置10与管状结构13相关联，并包含在外壳14内。
在替代实施例中，支撑框架2由复合材料制成，例如树脂浸渍碳纤维类型。
适当地，至少一些电气连接器6被限定在锚定表面2b上。
有利的是，装备1还包括无线传输装置，该无线传输装置可操作地与控制和指令单元9相连，并适于将由后者处理的数据传输到智能手机、平板电脑或计算机类型的远程显示单元。
在附图所示的实施例中，支撑框架2包括连接到容纳主体5的连接装置2c。
更具体地说，连接装置2c包括至少一对管状元件，该至少一对管状元件直接与容纳主体5的配合面7d相关联。适于将供电装置10和电机装置电气连接至控制和指令单元9的互连装置容纳在至少一个管状元件2c内。
有利的是，支撑框架2设置有锚定装置12，该锚定装置12可以与承重主体21相关联。更具体地说，锚定装置12包括固定元件12a和可移动元件12b，可移动元件12b可以移动靠近固定元件12a以接合承重主体21，或远离固定元件12a以释放承重主体21。
更具体地说，锚定装置12与支撑框架2的锚定表面2b相关联。
本发明还涉及一种用于支持生物医学设备的系统20，如图4所示，该系统20包括承重主体21、至少一个附加连接器以及至少一个处理单元22。至少一个附加连接器可连接到至少一个适于测量静脉血氧饱和度的传感器，至少一个处理单元22与承重主体21相关联并可操作地连接到附加连接器和显示器23。处理单元22配置为处理来自附加连接器的数据，并将它们以图形形式显示在显示器23上。
根据本发明，系统20还包括装备1，其中支撑框架2与承重主体21相关联，并且包括将第五连接器6e连接至处理单元22的电气连接装置(图中未示出)，以便可操作地将控制和指令单元9连接到处理单元22。处理单元22配置为在显示器23上以图形形式显示由控制和指令单元9处理的数据。
更详细地说，支撑框架2通过锚定装置12与承重主体21相关联。
有利的是，装备1包括与承重主体21相关联的电力供应单元，该电力供应单元通过前述电气连接装置可操作地与电机装置以及控制和指令单元9相连。
本发明的操作如下。
氧合器O和离心泵P最初安装在装备1上。更具体地说，氧合器O与第一支撑装置3相关联，例如通过互锁将其插入第一座3a内，并且离心泵P与第二支撑装置4相关联，例如将电机装置插入第二座5a内。
接下来，流量传感器连接到第二连接器6b，压力传感器连接到第三连接器6c。氧合器O和离心泵P也相互连接，并与应用于患者的体外循环回路相连。
然后，装备1准备好运行。
具体而言，在体外循环期间，供电装置10向控制和指令单元9以及电机装置供电，从而能够实现装备1的自主运行并确保体外循环的正确进行。
在运行期间，控制和指令单元9接收并处理通过连接器6从传感器接收到的信号，并在显示器11上提供其图形表示。
如果供电装置10在使用过程中放电，外部电源可以连接到第一连接器6a，以确保供电装置以及控制和指令单元9的运行。
一旦患者被带到救援车辆或医院环境中，装备1可以通过第一连接器6a连接到外部电源，或者可以通过将其支撑框架2与承重主体21相关联，并通过第五连接器6e将处理单元22连接到控制和指令单元9，来将装备1放置在系统20内部。以这种方式，由控制和指令单元9处理的数据被传送到处理单元22，处理单元22在附接到承重主体21的显示器23上提供其图形表示。
由于处理单元22与控制和指令单元9之间的连接，为处理单元22供电的供电单元也为装备1的电机装置以及控制和指令单元9供电。
在实际情况中，已经确定所述发明实现了预期的目的，并且特别要强调的事实是，本发明所涵盖的装备即使在没有固定的供电线路可用、并且其中医护人员必须独立地到达待抢救的患者身边的紧急情况下也能够切实、有效地实施体外循环。
实际上，由于与支撑框架相关联的可充电式供电装置的存在，根据本发明的装备能够自主地运行体外血液循环回路，同时，医护人员能够轻松地用手携带该装备。
同样，电气连接器在容纳主体上的位置可以容易地连接到外部用户点，同时最小化整体尺寸，以便获得紧凑的解决方案，从而降低了连接到连接器本身的电缆在使用装备时可能被意外碰撞的风险。
此外，本发明所涵盖的装备能够集成到用于支持生物医学设备的系统中，该系统配备有自主处理单元，使得其也可以在医院环境中使用。
Claims (20)
1.用于支持生物医学设备的装备(1)，其特征在于，所述装备(1)包括：
支撑框架(2)；
用于支撑第一生物医学设备(O)的第一支撑装置(3)，所述第一支撑装置(3)与所述支撑框架相关联；
用于支撑第二生物医学设备(P)的第二支撑装置(4)，所述第二支撑装置(4)与所述支撑框架(2)相关联，所述第二生物医学设备(P)为磁力驱动离心泵类型，设置有至少一个转子元件和用于致动所述转子元件旋转的电机装置；
一个或多个电气连接器(6)，所述一个或多个电气连接器(6)连接到电气用户点；
至少一个控制和指令单元(9)，所述至少一个控制和指令单元(9)可操作地连接到所述连接器(6)，并且配置为处理来自所述连接器(6)的数据；
可充电式供电装置(10)，所述可充电式供电装置(10)与所述支撑框架(2)相关联并且至少与所述控制和指令单元(9)电气连接。
2.根据权利要求1所述的装备(1)，其特征在于，所述支撑框架(2)内部是中空的，并且所述供电装置(10)布置在所述支撑框架(2)的内部。
3.根据权利要求1或2所述的装备(1)，其特征在于，所述供电装置(10)布置在所述第一支撑装置(3)处。
4.根据前述权利要求中的一项或多项所述的装备(1)，其特征在于，所述装备(1)包括电气互连装置，所述电气互连装置用于将所述供电装置(10)至少与所述控制和指令单元(9)电气互连，并且所述互连装置至少部分地容纳在所述支撑框架(2)内。
5.根据前述权利要求中的一项或多项所述的装备(1)，其特征在于，所述支撑框架(2)包括至少一个支撑表面(2a)和至少一个锚定表面(2b)，所述至少一个支撑表面(2a)与所述第一支撑装置(3)相关联，所述至少一个锚定表面(2b)与所述支撑表面(2a)相对，并且所述供电装置(10)位于所述支撑表面(2a)和所述锚定表面(2b)之间。
6.根据前述权利要求中的一项或多项所述的装备(1)，其特征在于，所述第二支撑装置(4)包括至少一个容纳主体(5)，所述至少一个容纳主体(5)与所述支撑框架(2)相关联并且限定用于容纳至少所述电机装置的第二座(5a)，所述供电装置(10)与所述电机装置电气连接。
7.根据权利要求6所述的装备(1)，其特征在于，所述支撑框架(2)包括连接到所述容纳主体(5)的连接装置(2c)，其中，所述连接装置(2c)包括至少一对管状元件，并且所述电气互连装置容纳在所述管状元件中的至少一个内。
8.根据前述权利要求中的一项或多项所述的装备(1)，其特征在于，所述支撑框架(2)包括管状结构(13)和外壳(14)，所述管状结构(13)由金属材料制成，所述外壳(14)由弹性材料制成，所述外壳(14)包覆所述管状结构(13)。
9.根据权利要求1至7中的一项或多项所述的装备(1)，其特征在于，所述支撑框架(2)由树脂浸渍碳纤维制成。
10.根据前述权利要求中的一项或多项所述的装备(1)，其特征在于，所述控制和指令单元(9)布置在所述容纳主体(5)的内部。
11.根据前述权利要求中的一项或多项所述的装备(1)，其特征在于，所述连接器(6)从包括以下各项的组中选择：可连接到外部电源的至少第一连接器(6a)、可连接到流量传感器的至少第二连接器(6b)、可连接到压力传感器的至少第三连接器(6c)、USB端口类型的至少第四连接器(6d)，可连接到外部处理单元的至少第五连接器(6e)。
12.根据前述权利要求中的一项或多项所述的装备(1)，其特征在于，所述连接器(6)与所述支撑框架(2)或所述容纳主体(5)中的至少一个相关联。
13.根据前述权利要求中的一项或多项所述的装备(1)，其特征在于，至少一些所述电气连接器(6)被限定在所述锚定表面(2b)上。
14.根据前述权利要求中的一项或多项所述的装备(1)，其特征在于，所述容纳主体(5)包括至少一个外表面(7a)和至少一个内表面(7b)，，并且包括多个限定在所述内表面(7b)上的所述电气连接器(6)，所述至少一个外表面(7a)在使用中面向外，所述至少一个内表面(7b)与所述外表面(7a)相对并且在使用中面向所述支撑框架(2)。
15.根据权利要求14所述的装备(1)，其特征在于，限定在所述内表面(7b)上的所述电气连接器(6)布置成彼此垂直对齐。
16.根据权利要求14或15所述的装备(1)，其特征在于，所述容纳主体(5)包括至少一个侧表面(7c)，所述侧表面(7c)邻近所述内表面(7b)并横向于所述内表面(7b)布置，其中，所述侧表面(7c)远离所述外表面(7a)延伸以限定凹部。
17.根据权利要求14至16中的一项或多项所述的装备(1)，其特征在于，所述装备(1)包括两个所述内表面(7b)，两个所述内表面(7b)相对于所述容纳主体(5)的正中面布置在相对的两侧上。
18.根据前述权利要求中的一项或多项所述的装备(1)，其特征在于，所述容纳主体(5)包括至少一个配合面(7d)，所述至少一个配合面(7d)与所述支撑框架(2)相关联，并且所述内表面(7b)位于所述配合面(7d)和所述外表面(7a)之间。
19.根据前述权利要求中的一项或多项所述的装备(1)，其特征在于，所述支撑框架(2)包括锚定装置(12)，所述锚定装置(12)可连接到承重主体(21)。
20.用于在体外循环期间支持生物医学设备的系统(20)，包括：
承重主体(21)；
至少一个附加连接器，所述至少一个附加连接器可连接到静脉饱和度传感器；
至少一个处理单元(22)，所述至少一个处理单元(22)与所述承重主体(21)相关联并可操作地连接到所述附加连接器和显示器(23)，所述处理单元(22)配置为处理来自所述至少一个附加连接器的数据，并在所述显示器(23)上图形化地显示所述数据；
其特征在于，所述系统(20)包括至少一个根据权利要求1至19中的一项或多项所述的装备(1)，其中，所述支撑框架(2)与所述承重主体(21)相关联，
并且所述系统(20)包括将所述第五连接器(6e)连接至所述处理单元(22)的电气连接装置，以便可操作地将所述控制和指令单元(9)连接到所述处理单元(22)，所述处理单元(22)配置为在所述显示器(23)上图形化地显示由所述控制和指令单元(9)处理的数据。
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