CN117679627A - 主动脉内球囊供压装置、主动脉内球囊反搏系统及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的主动脉内球囊供压装置、主动脉内球囊反搏系统及其驱动方法，涉及医疗设备，包括正压罐、负压罐、正压泵和负压泵。正压泵的排气端与正压罐连接，正压泵的进气端选择性地与负压罐或外界环境连接；负压泵的进气端与负压罐连接，负压泵的排气端选择性地与正压罐或外界环境连接。通过正压泵和负压泵分别向正压罐和负压罐内充压，为球囊导管单元中球囊的提供所需压力，以降低气泵负载和转速。在任一泵体损坏时，通过另一泵体同时与正压罐和负压罐连接，避免单一气泵损坏停机，影响患者治疗，以缓解现有技术中气泵转速较高、噪音较大、持续作业易损坏而影响患者休息和治疗的技术问题，实现主动脉内球囊供压装置稳定且底噪的运行。

Description

主动脉内球囊供压装置、主动脉内球囊反搏系统及其驱动 方法

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，具体而言，涉及一种主动脉内球囊供压装置、主动脉内球囊反搏系统及其驱动方法。

背景技术

随着经社会的进步，人民经济卫生条件不断提高，冠心病等心血管疾病已成为影响国人生命健康的首要疾病。主动脉内球囊反搏技术于1968年首次应用于临床。目前已广泛应用于高危冠脉介入受试者的循环支持。主动脉内球囊反搏系统是在动脉内放置一条特制的球囊导管，通过电子与气源系统控制，令球囊在心脏舒张期充气、收缩期排气，使得主动脉内舒张压升高，收缩压下降，从而达到增加冠状动脉供血和减轻心脏后负荷的目的。

目前，主动脉内球囊反搏系统多采用单一气泵同时提供正负压气体驱动控制结构的方法，即泵的排气口用于提供正压气体，泵的进气口用于提供负压气体，进而达到给球囊充放气，实现增加冠状动脉供血和减轻心脏后负荷的目的。

但是，由于气泵需要同时兼顾提供正压和提供负压，也就导致气泵所需要的负载和转速较高，导致噪音较大，影响患者休息；同时单一气泵连续工作，易导致气泵损坏，影响患者治疗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种主动脉内球囊供压装置、主动脉内球囊反搏系统及其驱动方法，以缓解现有技术中单一气泵兼顾提供正压和负压，导致气泵转速较高、噪音较大、持续作业易损坏而影响患者休息和治疗的技术问题。

本发明提供了一种主动脉内球囊供压装置，用于为球囊导管单元提供压力，包括：

正压罐，所述正压罐与所述球囊导管单元连接；

负压罐，所述负压罐与所述球囊导管单元连接，并与所述正压罐并联；

正压泵，所述正压泵的排气端与所述正压罐连接；

负压泵，所述负压泵的进气端与所述负压罐连接。

进一步地，所述正压泵的进气端选择性地与所述负压罐或外界环境连接，所述负压泵的排气端选择性地与所述正压罐或外界环境连接。

进一步地，所述主动脉内球囊供压装置还包括总气路、正压支路和负压支路；

所述总气路的一端与所述球囊导管单元连接，所述正压支路和所述负压支路并联与所述总气路的一端，所述正压支路与所述正压罐连接，所述负压支路与所述负压罐连接，所述正压支路上设置有正压阀，以选择性连通所述正压罐和所述球囊导管单元，所述负压支路上设置有负压阀，以选择性连通所述负压罐和所述球囊导管单元。

进一步地，所述主动脉内球囊供压装置还包括安全阀，所述安全阀设置于所述总气路上，以选择性地排出所述总气路内气体。

进一步地，所述主动脉内球囊供压装置还包括排气阀，所述排气阀设置于所述总气路上，以使所述总气路选择性地与外界环境连通。

进一步地，所述主动脉内球囊供压装置还包括第一压力传感器，所述第一压力传感器设置于所述总气路，以监测所述总气路的气压值。

进一步地，所述主动脉内球囊供压装置还包括稳压支路；

所述稳压支路的一端与所述正压罐连接，所述稳压支路的另一端与外界环境连接，所述稳压支路上设置有稳压阀，以选择性地开启或关闭所述稳压支路；

和/或，所述稳压支路的一端与所述负压罐连接，所述稳压支路的另一端与外界环境连接，所述稳压支路上设置有稳压阀，以选择性地开启或关闭所述稳压支路。

本发明的第二方面，还提供了一种主动脉内球囊反搏系统，包括球囊导管单元、安全盘、氦气单元和上述的主动脉内球囊供压装置；

所述氦气单元与所述球囊导管单元连通以向所述球囊导管单元提供氦气，所述球囊导管单元的一端设置有球囊，所述球囊能够设置入患者主动脉中，所述球囊导管单元的另一端与所述安全盘的一侧连接，所述安全盘的另一侧与所述主动脉内球囊供压装置连接，以向所述球囊导管单元传递压力。

进一步地，所述安全盘内设置有第一隔膜，以在所述安全盘内分隔成第一空腔和第二空腔，所述第一空腔与所述球囊导管单元连通，所述第二空腔与所述主动脉内球囊供压装置连通，所述第一隔膜随所受压力靠近或远离所述主动脉内球囊供压装置。

进一步地，所述主动脉内球囊反搏系统还包括第二压力传感器，所述第二压力传感器设置于所述安全盘与所述球囊导管单元之间，以监测所述球囊导管单元的气压值。

进一步地，所述氦气单元包括氦气气路、气缸和氦气补充组件；

所述氦气气路的一端与所述球囊导管单元连通，所述气缸选择性地与所述氦气气路的另一端或所述氦气补充组件连通。

进一步地，所述氦气单元还包括氦气阀门，所述氦气阀门设置于所述氦气气路以选择性地开启或关闭所述氦气气路。

进一步地，所述氦气补组件包括氦气瓶、第一气阻、减气阀和空气连通阀；

所述空气连通阀的一端与所述氦气气路连接，所述空气连通阀的另一端选择地与外界环境连接或与所述第一气阻的一端连接，所述氦气瓶与所述减气阀依次与所述第一气阻的另一端串联，所述氦气瓶用于向所述氦气气路提供氦气。

进一步地，所述气缸上设置有余量检测器，以检测气缸内的氦气量。

进一步地，所述主动脉内球囊反搏系统还包括血液检测支路，所述血液检测支路与所述球囊导管单元连通，所述血液检测支路上设置有血液检测器，所述血液检测器用于检测是否有血液进入所述球囊导管单元。

进一步地，所述主动脉内球囊反搏系统还包括血液检测阀，所述血液检测阀的一端与所述血液检测支路连通，所述血液检测阀的另一端与所述负压罐连通。

进一步地，所述主动脉内球囊反搏系统还包括干燥管，所述干燥管的一端与所述安全盘连通，所述干燥管的另一端与所述球囊导管单元连通，所述干燥管用于降低所述干燥管中气体的含水量。

进一步地，所述主动脉内球囊反搏系统还包括干燥支路，所述干燥支路的一端与所述球囊导管单元连通，所述干燥支路的另一端连通干燥盘，所述干燥盘内设置有能够随气压变化而变化大小的容纳空间，所述干燥支路上设置有干燥管，所述干燥管用于降低所述干燥管中气体的含水量。

进一步地，所述主动脉内球囊反搏系统还包括干燥外管，所述干燥外管套设于所述干燥管，所述干燥外管与所述正压罐连通。

进一步地，所述主动脉内球囊反搏系统还包括附加泵，所述附加泵的进气端与所述负压罐连接，所述附加泵的排气端与所述正压罐连接。

进一步地，所述主动脉内球囊反搏系统还包括：

备用泵一，所述备用泵一的排气端与所述正压罐连接，所述备用泵一的进气端选择性地与所述负压罐或外界环境连接；

备用泵二，所述备用泵二的进气端与所述负压罐连接，所述备用泵二的排气端选择性地与所述正压罐或外界环境连接。

本发明的第三方面，还提供了一种主动脉内球囊反搏系统驱动方法，用于使用上述的主动脉内球囊反搏系统，所述主动脉内球囊反搏系统驱动方法包括：

步骤1：将气缸与氦气补充组件连通，通过所述氦气补充组件向气缸内充满氦气；

步骤2：将所述气缸与球囊导管组件连通，开启负压阀，开启氦气阀门，使氦气被吸入第一空腔中；

步骤3：关闭所述氦气阀门，往复开启正压阀和所述负压阀，以对球囊进行往复充放气。

进一步地，所述主动脉内球囊反搏系统驱动方法还包括：

在将所述气缸与所述球囊导管组件连通之前，打开空气连通阀，使氦气气路内气压与外界环境一致。

进一步地，所述主动脉内球囊反搏系统驱动方法还包括：

当第一压力传感器检测到主气路的正压力值高于预设值时，将负压泵的排气端与正压罐连通；当第一压力传感器检测到主气路的负压力值低于预设值时，将正压泵的进气端与负压罐连通。

进一步地，所述主动脉内球囊反搏系统驱动方法还包括：

当检测到患者心率超过预设值时，在开启所述负压阀的同时开启排气阀，在关闭所述负压阀的同时关闭所述排气阀。

进一步地，所述主动脉内球囊反搏系统驱动方法还包括：

当往复开启所述正压阀或所述负压阀，以对所述球囊进行往复充放气时，每间隔预设时间，在开启所述负压阀的同时开启血液检测阀，在关闭所述负压阀的同时关闭所述血液检测阀。

有益效果：

本发明的主动脉内球囊供压装置，用于为球囊导管单元提供压力，包括正压罐、负压罐、正压泵和负压泵。正压罐与球囊导管单元连接；负压罐与球囊导管单元连接，并与负压罐并联；正压泵的排气端与正压罐连接，正压泵的进气端选择性地与负压罐或外界环境连接；负压泵的进气端与负压罐连接，负压泵的排气端选择性地与正压罐或外界环境连接。通过正压泵和负压泵分别向正压罐和负压罐内充压，为球囊导管单元中球囊的提供所需压力，增加充放气效率，增加对心输出量，提高反搏压，增加冠脉灌注，进而提高临床使用效果；同时降低了气泵负载和转速，进而降低设备噪音，也降低了主动脉内球囊供压装置的整体功耗，延长了待机时间；同时在任一损坏时，通过另一泵体同时与正压罐和负压罐连接，提高了主动脉内球囊供压装置的反搏系统的安全性，控制逻辑简单，保证了主动脉内球囊供压装置的控制可靠性，避免单一气泵损坏停机，影响患者治疗，以缓解现有技术中单一气泵兼顾提供正压和负压，导致气泵转速较高、噪音较大、持续作业易损坏而影响患者休息和治疗的技术问题，实现主动脉内球囊供压装置稳定且底噪的运行。

本发明提供的主动脉内球囊反搏系统，包括球囊导管单元、安全盘、氦气单元和上述的主动脉内球囊供压装置，与现有技术相比具有上述主动脉内球囊供压装置的所有优势，此处不再赘述。

本发明提供了主动脉内球囊反搏系统驱动方法，通过往复开启正压阀和负压阀，以使正压罐和负压罐能够交替和安全盘连接，以使安全盘中的隔膜随气压往复运动，将氦气压入或吸出球囊中，实现正压泵和负压泵共同为球囊导管单元中球囊的提供所需压力，达到降低气泵负载和转速，进而降低设备噪音、延长泵体使用寿命的技术效果，解决了现有技术中单一气泵兼顾提供正压和负压，导致气泵转速较高、噪音较大、持续作业易损坏而影响患者休息和治疗的技术问题，实现主动脉内球囊供压装置稳定且底噪的运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的主动脉内球囊反搏系统的整体结构图。

图2为本发明提供的主动脉内球囊供压装置中安全盘的结构示意图。

图3为本发明提供的主动脉内球囊反搏系统中血液检测支路的结构示意图。

图4为本发明提供的主动脉内球囊反搏系统中干燥外管的结构示意图。

图5为本发明提供的主动脉内球囊反搏系统中干燥管设置于总气路时的结构示意图。

图6为本发明提供的主动脉内球囊反搏系统中干燥支路的结构示意图。

图7为本发明提供的主动脉内球囊反搏系统中设有附加泵的示意图。

图8为本发明提供的主动脉内球囊反搏系统中设有备用泵及备用阀的示意图。

图标：

100、正压罐；110、正压泵；120、正压支路；121、正压阀；130、稳压支路；131、稳压阀；

200、负压罐；210、负压泵；220、负压支路；221、负压阀；

300、球囊导管单元；310、总气路；320、安全阀；330、排气阀；340、第一压力传感器；

400、安全盘；410、第一隔膜；420、第一空腔；430、第二空腔；440、第二压力传感器；

500、氦气单元；510、氦气气路；511、氦气阀门；520、气缸；521、余量检测器；530、氦气补充组件；531、氦气瓶；532、减气阀；533、第一气阻；534、空气连通阀；

600、血液检测支路；610、血液检测器；6260、血液检测阀；

700、干燥支路；710、干燥管；720、干燥盘；730、干燥外管；

800、附加泵；

900、备用泵一；901、备用阀一；910、备用泵二；911、备用阀二。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

如图1所示，本发明提供了一种主动脉内球囊供压装置，用于为球囊导管单元300提供压力，包括正压罐100、负压罐200、正压泵110和负压泵210。正压罐100与球囊导管单元300连接；负压罐200与球囊导管单元300连接，并与正压罐100并联；正压泵110的排气端与正压罐100连接，正压泵110的进气端选择性地与负压罐200或外界环境连接；负压泵210的进气端与负压罐200连接，负压泵210的排气端选择性地与正压罐100或外界环境连接。

即，本发明提供的主动脉内球囊供压装置，通过正压泵110和负压泵210分别向正压罐100和负压罐200内充压，为球囊导管单元300中球囊的提供所需压力，以降低气泵负载和转速，进而降低设备噪音；同时在任一损坏时，通过另一泵体同时与正压罐100和负压罐200连接，避免单一气泵损坏停机，影响患者治疗，以缓解现有技术中单一气泵兼顾提供正压和负压，导致气泵转速较高、噪音较大、持续作业易损坏而影响患者休息和治疗的技术问题，实现主动脉内球囊供压装置稳定且底噪的运行。

具体地，正压罐100和负压罐200均通过气管与球囊导管单元300连接，并将正压罐100和负压罐200上的气管连通，实现正压罐100和负压罐200相对于球囊导管单元300的并联。正压泵110的排气端通过气管与正压罐100连接，而正压泵110的进气端则设置有第一三通阀，第一三通阀的另外两个支路分别通过气管与负压罐200或外界环境连接，由此通过调整三通阀就可以实现正压泵110的进气端与正压罐100或外界环境连接。而负压泵210的进气端通过气管与负压罐200连接，而负压泵210的排气端则设置有第二三通阀，第二三通阀的另外两个支路分别通过气管与负压罐200或外界环境连接，由此通过调整三通阀就可以实现负压泵210的排气端与正压罐100或外界环境连接。

进一步地，主动脉内球囊供压装置还包括总气路310、正压支路120和负压支路220；总气路310的一端与球囊导管单元300连接，正压支路120和负压支路220并联与总气路310的一端，正压支路120与正压罐100连接，负压支路220与负压罐200连接，正压支路120上设置有正压阀121，以选择性连通正压罐100和球囊导管单元300，负压支路220上设置有负压阀221，以选择性连通负压罐200和球囊导管单元300。

具体地，总气路310由塑料气管搭建而成，其一端通过连接件与球囊导管单元300连接，正压支路120和负压支路220设置为与总气路310相同的塑料气管并与正压支路120和负压支路220一体成型。正压阀121具体设置为第一电磁阀，负压阀221具体设置第二电磁阀，以方便通过远程控制实现正压阀121或负压阀221的开关。当正压阀121打开，负压阀221关闭时，正压罐100与球囊导管单元300连通；当负压阀221打开，正压阀121关闭时，负压罐200与球囊导管单元300连通。由此就可以通过控制正压阀121和负压阀221的开关来实现正压罐100和负压罐200与球囊导管单元300的交替连通，进而为球囊导管单元300中球囊的提供所需压力。

进一步地，主动脉内球囊供压装置还包括第一压力传感器340，第一压力传感器340设置于总气路310，以监测总气路310的气压值。

具体地，第一压力传感器340与总气路310连通，用于监测总气路310的气压值。当第一压力传感器340监测到总气路310内正压力低于预设值时，即为正压泵110出现故障；当第一压力传感器340监测到总气路310内负压力高于预设值时，即为负压泵210出现故障。由此，通过第一压力器对总气路310内气压的监测，就可以判断正压泵110或负压泵210是否出现异常，进而及时将正压泵110或负压泵210与负压罐200或正压罐100连通，保证主动脉内球囊供压装置不会因单一泵体损坏而故障停机，影响患者治疗。

优选地，主动脉内球囊供压装置还包括安全阀320，安全阀320设置于总气路310上，以选择性地排出总气路310内气体。

具体地，安全阀320具体设置为第三电磁阀，安全阀320的一端与总气路310连通，安全阀320的另一端与外界环境连接。当安全阀320开启时，总气路310内的气体就会从安全阀320排出，以排出球囊的压力，避免设备断电后球囊内有气体堵塞血管。

进一步地，主动脉内球囊供压装置还包括排气阀330，排气阀330设置于总气路310上，以使总气路310选择性地与外界环境连通。

具体地，排气阀330具体设置为第四三通阀，排气阀330的一端与总支路连通，排气阀330的另一端与外界环境连接。排气阀330在负压阀221打开负压支路220与总气路310连通时打开，以辅助排出球囊端的压力，确保球囊收缩的及时性。在排气阀330与外界环境的连通端还安装有消音器，以降低排气阀330运行时的噪音。

进一步地，主动脉内球囊供压装置还包括稳压支路130；稳压支路130的一端与正压罐100连接，稳压支路130的另一端与外界环境连接，稳压支路130上设置有稳压阀131，以选择性地开启或关闭稳压支路130；和/或，稳压支路130的一端与负压罐200连接，稳压支路130的另一端与外界环境连接，稳压支路130上设置有稳压阀131，以选择性地开启或关闭稳压支路130。

具体地，稳压阀131具体设置为第五电磁阀，串联在稳压支路130上，稳压支路130通过连接件与正压罐100连接。由于气泵多为脉冲气流，为保证正压罐100持续维持稳定的压力，为球囊充气提供动力，需要保证正压罐100的压力稳定在9.5－10psi。当正压罐100的压力大于该范围时，就可以打开稳压阀131，使正压罐100与外界环境连通，缓慢降低自身压力。稳压阀131上也可以设置消音器，以降低排气阀330运行时的噪音。在本申请的其他实施例中，也可以在负压罐200上设置相同结构的稳压支路130，以使负压罐200内的压力保持在－9.5－10psi之间。

本发明的第二方面，还提供了一种主动脉内球囊反搏系统，包括球囊导管单元300、安全盘400、氦气单元500和上述的主动脉内球囊供压装置；氦气单元500与球囊导管单元300连通以向球囊导管单元300提供氦气，球囊导管单元300的一端设置有球囊，球囊能够设置入患者主动脉中，球囊导管单元300的另一端与安全盘400的一侧连接，安全盘400的另一侧与主动脉内球囊供压装置连接，以向球囊导管单元300传递压力。

具体地，球囊导管单元300设置有导管，导管的一端与球囊连接，导管的另一端与安全盘400的一侧连通。氦气单元500与导管连通，以向球囊导管单元300内的球囊充入氦气。主动脉内球囊供压装置与安全盘400的另一侧连通，通过主动脉内球囊供压装置改变安全盘400一侧的气压，使安全盘400发生形变，将氦气循环抽入或挤出安全盘400中，以此实现球囊的膨胀或收缩，进而实现增加冠状动脉供血和减轻心脏后负荷的目的。

如图1和图2所示，安全盘400内设置有第一隔膜410，以在安全盘400内分隔成第一空腔420和第二空腔430，第一空腔420与球囊导管单元300连通，第二空腔430与主动脉内球囊供压装置连通，第一隔膜410随所受压力靠近或远离主动脉内球囊供压装置。

具体地，在安全盘400内设置有球形或橄榄形的容纳空间，隔膜具体可以设置为由橡胶等柔性材料制成的薄膜。隔膜整体呈半球形设置在容纳空间的中部，并与安全盘400一体成型设置。由此就通过隔膜将容纳空间分隔成第一空腔420和第二空腔430。第一空腔420与球囊导管单元300连通，第二空腔430与主动脉内球囊供压装置中的导管连通。当负压泵210与主气路连通，安全盘400第一空腔420侧的气压大于安全盘400第二空腔430侧的气压，使隔膜向第二空腔430运动，远离主动脉内球囊供压装置，并将从球囊氦气吸入第一空腔420内；当正压泵110与主气路连通，安全盘400第二空腔430侧的气压大于安全盘400第一空腔420侧的气压，使隔膜向第一空腔420运动，靠近主动脉内球囊供压装置，并将氦气挤出第一空腔420并进入球囊，进而实现了球囊膨胀或收缩。而无论正压泵110或负压泵210的气压如何变化，球囊膨胀或收缩的极限均为第一空腔420的体积决定，由此就避免了球囊收到过大的气压而过度膨胀，导致患者出现危险，提高了主动脉内球囊反博系统的安全性。

进一步地，氦气单元500包括氦气气路510、气缸520和氦气补充组件530；氦气气路510的一端与球囊导管单元300连通，气缸520选择性地与氦气气路510的另一端或氦气补充组件530连通。

具体地，氦气气路510具体设置为塑料导管，其一端球囊导管单元300的导管连通。在氦气单元500中设置有第三三通阀，第三三通阀的总通路与气缸520连通，第三三通阀的两个支通路分别与氦气气路510和氦气补充组件530连接。当氦气补充组件530将气缸520内充满氦气后，就可以向氦气气路510与气缸520连通，通过气缸520为反搏过程提供氦气。

优选地，气缸520上设置有余量检测器521，以检测气缸520内的氦气量。

具体地，余量检测其设置为两个位置开关，分别设置在气缸520的顶部和底部，当气缸520顶部的位置开关检测到氦气时，即为气缸520充满氦气。当气缸520底部的位置开关检测到氦气时，即为气缸520排空氦气。由此，就可以使使用者观察气缸520内氦气存量，以及时向气缸520内补充氦气。

进一步地，氦气补组件包括氦气瓶531、第一气阻533、减气阀532和空气连通阀534；空气连通阀534的一端与氦气气路510连接，空气连通阀534的另一端选择地与外界环境连接或与第一气阻533的一端连接，氦气瓶531与减气阀532依次与第一气阻533的另一端串联，氦气瓶531用于向氦气气路510提供氦气。

具体地，氦气瓶531上通过塑料气管与减压阀和气阻串联连通，通过减压阀和气阻的稳定，使氦气瓶531的气压保持在1.5－2psi范围内。而空气连通阀534具体设置为第四三通阀，其总通路与第三连通阀的支通路通过塑料气管连通，其支通路分别与气阻和外界环境连通。由此就可以通过第三连通阀使气缸520与外界环境连通，来降低被氦气瓶531充满氦气后的过高气压，进而避免气缸520向球囊输送氦气时的气压偏高而造成球囊或导管损伤。

优选地，氦气单元500还包括氦气阀门511，氦气阀门511设置于氦气气路510以选择性地开启或关闭氦气气路510。

具体地，氦气阀门511具体设置为第六电磁阀，氦气阀门511的两端分别与氦气气路510的塑料气管连接，以通过氦气阀门511的打开或关闭，开启或关闭氦气气路510。由此，就可以在氦气瓶531向气缸520输送氦气时，断开球囊导管组件与气缸520的连接，避免球囊在心脏收缩期膨胀，对患者产生不良影响。

进一步地，主动脉内球囊反搏系统还包括第二压力传感器440，第二压力传感器440设置于安全盘400与球囊导管单元300之间，以监测球囊导管单元300的气压值。

具体地，第二压力传感器440通过塑料气管与球囊导管单元300的导管连通。第二压力传感器440能够监测球囊内的气压值，通过观测球囊气压值的波动曲线，就可以判断球囊是否存在破损，及时提醒使用者进行处理。

如图1和图3所示，主动脉内球囊反搏系统还包括血液检测支路600，血液检测支路600与球囊导管单元300连通，血液检测支路600上设置有血液检测器610，血液检测器610用于检测是否有血液进入球囊导管单元300。

具体地，血液检测支路600设置为塑料气管与球囊导管单元300的导管连通。血液检测器610可以设置为颜色传感器或超声传感器，设置在血压检测支路上。当球囊破裂时，血液会被吸入球囊，通过血液检测支路600与血液检测接触。由此，就可以通过血液检测器610及时发现球囊破裂，提醒医护人员及时处理。

优选地，主动脉内球囊反搏系统还包括血液检测阀620，血液检测阀620的一端与血液检测支路600连通，血液检测阀620的另一端与负压罐200连通。

具体地，血液检测阀620的与负压罐200通过气管连通，当球囊破裂时，血液会在负压罐200负压作用下，被快速抽至血液检测单元通路，进而被血液传感器监测到。由此就可以使血液检测器610更加迅速地发现球囊破裂，提醒医护人员及时处理。而当血液传感器监测到血液后，血液检测阀620就迅速断开，以免患者血液被吸入负压罐200中，对患者或设备造成损害。

如图1、图4、图5和图6所示，主动脉内球囊反搏系统还包括干燥管710，干燥管710的一端与安全盘400连通，干燥管710的另一端与球囊导管单元300连通，干燥管710用于降低干燥管710中气体的含水量。

具体地，干燥管710具体由NafionTM(全氟－3，6－二环氧－4－甲基－7辛烯磺酸和四氟乙烯)的聚合物制成，是半透明的塑料。NafionTM具有良好的疏水性，能够干燥管710中氦气的水蒸气排出。干燥管710的一端与安全盘400连通，干燥管710的另一端与球囊导管单元300连通，以除去球囊内中的水蒸气，避免水蒸气导致导致球囊充放气速度变慢。

在本申请的其他实施例中，主动脉内球囊反搏系统还包括干燥支路700，干燥支路700的一端与球囊导管单元300连通，干燥支路700的另一端连通干燥盘720，干燥盘720内设置有能够随气压变化而变化大小的容纳空间，干燥支路700上设置有干燥管710，干燥管710用于降低干燥管710中气体的含水量。

具体地，干燥支路700具体设置为塑料气管，干燥管710串联在干燥支路700上，干燥支路700的一端与球囊导管单元300连通，干燥支路700的另一端连通干燥盘720。干燥盘720内具备中空腔室，中空腔室中部设置有与安全盘400内隔膜相同的隔膜结构，以将中空腔室分隔呈对内腔室和对外腔室，对内腔室和干燥支路700连通，对外腔室和外界环境连通。球囊充气时，部分氦气会经干燥支路700进入对内腔室，而球囊放气时，氦气则会被从对内腔室内吸出。由此，通过设置干燥盘720，以增多氦气流经干燥盘720的量，进而提高对氦气干燥处理的效率。

在本申请的其他实施例中，主动脉内球囊反搏系统还包括干燥外管730，干燥外管730套设于干燥管710，干燥外管730与正压罐100连通。

具体地，干燥外管730有硬质塑料制成，套设于干燥管710外侧，并在干燥管710外侧和干燥外管730内形成气流通路。而干燥外管730与正压罐100连通，球囊充气时，氦气流经干燥管710，正压罐100的气体产生的气流会吹扫干燥管710外侧，提高干燥管710外气体流速，进而提高水蒸气排出的效率。

在本申请的其他实施例中，主动脉内球囊反搏系统还包括附加泵800，如图7所示，附加泵800的进气端与负压罐200连接，附加泵800的排气端与正压罐100连接。在一种情况下，附加泵800平时处于停止的状态，当系统中的正压泵110与负压泵210同时出现故障时，附加泵800启动，进而分别为正压罐100和负压罐200内充压，由此避免正压泵110与负压泵210同时故障时停机。在另一种情况下，附加泵800平时处于停止的状态，当系统中的正压泵110或负压泵210任一出现故障，且第二三通阀与第一三通阀任一也出现故障时(即正压泵110与第二三通阀同时出现故障，或负压泵210与第一三通阀同时出现故障)，此时正压泵110与负压泵210中未出现故障的气泵无法同时连接正压罐100和负压罐200，因此，由附加泵800启动分别为正压罐100和负压罐200内充压，而未出现故障的正压泵110或负压泵210则停止。在又一种情况下，当某些场景有更高的充放气效率需求时，可以同步启动附加泵800，与正压泵110及负压泵210同时工作。具体的，附加泵800可以采用无油涡旋压缩机、无油涡旋真空泵等结构。

如图8所示，在本申请的其他实施例中，主动脉内球囊反搏系统还包括一套备用单元，备用单元包括备用泵一900和备用泵二910，备用泵一900的排气端与正压罐100连接，备用泵一900的进气端设置有备用阀一901，备用阀一901的另外两个支路分别通过气管与负压罐200或外界环境连接，由此通过调整备用阀一901实现备用泵一900的进气端选择性地与负压罐200或外界环境连接，备用泵二910的进气端与负压罐200连接，备用泵二910的排气端设置有备用阀二911，备用阀二911的另外两个支路分别通过气管与正压罐100或外界环境连接，由此通过调整备用阀二911实现备用泵二910的排气端选择性地与正压罐100或外界环境连接。在一种情况下，备用单元平时停止，当正压泵110和负压泵210同时出现故障时，备用单元启动，备用泵一900代替正压泵110工作，备用阀一901代替第一三通阀工作，备用泵二910代替负压泵210工作，备用阀二911代替第二三通阀工作。在另一种情况下，备用单元平时停止，当正压泵110和第二三通阀同时出现故障时，此时备用泵一900启动，代替正压泵110工作；或当负压泵210和第一三通阀同时出现故障时，此时备用泵二910启动，代替负压泵210工作。在又一种情况下，当正压泵110或负压泵210任一出现故障时，可以选择未故障的泵体同时连接正压罐100和负压罐200兼顾提供正压负压，也可以选择由备用单元对应故障泵体的备用泵启动来代替故障泵体工作(即，正压泵110故障则备用泵一900启动，负压泵210故障则备用泵二910启动)。在又一种情况下，当某些场景有更高的充放气效率需求时，可以同步启动备用单元，与正压泵110及负压泵210同时工作。

应当理解的是，为更进一步的提高可靠性避免单一故障导致停机，理论上可以设计多套冗余备用单元，而不是仅限于本实施例中所披露的双泵、三泵、四泵系统。

本发明的第三方面，还提供了一种主动脉内球囊反搏系统驱动方法，用于使用上述的主动脉内球囊反搏系统，主动脉内球囊反搏系统驱动方法包括：

步骤1：将气缸520与氦气补充组件530连通，通过氦气补充组件530向气缸520内充满氦气；

步骤2：将气缸520与球囊导管组件连通，开启负压阀221，开启氦气阀门511，使氦气被吸入第一空腔420中；

步骤3：关闭氦气阀门511，往复开启正压阀121或负压阀221，以对球囊进行往复充放气。

即，本发明提供了主动脉内球囊反搏系统驱动方法，通过往复开启正压阀121和负压阀221，以使正压罐100和负压罐200能够交替和安全盘400连接，以使安全盘400中的隔膜随气压往复运动，将氦气压入或吸出球囊中，实现正压泵110和负压泵210共同为球囊导管单元300中球囊的提供所需压力，达到降低气泵负载和转速，进而降低设备噪音、延长泵体使用寿命的技术效果，解决了现有技术中单一气泵兼顾提供正压和负压，导致气泵转速较高、噪音较大、持续作业易损坏而影响患者休息和治疗的技术问题，实现主动脉内球囊供压装置稳定且底噪的运行。

具体地，首先调整第三三通阀和空气连通阀534，使将气缸520与氦气瓶531连通，通过氦气瓶531向气缸520内充满氦气。随后，调整第三三通阀，打开氦气阀门511，使气缸520与球囊导管组件连通，开启负压阀221，开启氦气阀门511，使氦气被吸入第一空腔420中。当气缸520上余量检测器521检测到氦气排空后，关闭氦气阀门511。往复开启正压阀121或负压阀221，通过安全盘400内隔膜的运动，对球囊进行充放气，使球囊在心脏舒张期充气、收缩期排气，主动脉内舒张压升高，收缩压下降，从而达到增加冠状动脉供血和减轻心脏后负荷的目的。

进一步地，主动脉内球囊反搏系统驱动方法还包括：在将气缸520与球囊导管组件连通之前，打开空气连通阀534，使氦气气路510内气压与外界环境一致。

具体地，当气缸520上余量检测器521检测到氦气充满后，调整空气连通阀534，使气缸520和氦气气路510与外界环境连通，来降低被氦气瓶531充满氦气后的过高气压，进而避免气缸520向球囊输送氦气时的气压偏高而造成球囊或导管损伤。

进一步地，主动脉内球囊反搏系统驱动方法还包括：当第一压力传感器340检测到主气路的正压力值高于预设值时，将负压泵210的排气端与正压罐100连通。当第一压力传感器340检测到主气路的负压力值低于预设值时，将正压泵110的进气端与负压罐200连通。

具体地，当第一压力传感器340监测到总气路310内正压力低于预设值时，即为正压泵110出现故障，就调整第二三通阀，使负压泵210的排气端与正压连接，代替正压泵110为正压罐100提供气体；当第一压力传感器340监测到总气路310内负压力高于预设值时，即为负压泵210出现故障，就调整第一三通阀使正压泵110的进气端与负压罐200连接，从负压罐200中抽出气体。由此，通过第一压力器对总气路310内气压的监测，就可以判断正压泵110或负压泵210是否出现异常，进而及时将正压泵110或负压泵210与负压罐200或正压罐100连通，保证主动脉内球囊供压装置不会因单一泵体损坏而故障停机，影响患者治疗。

进一步地，主动脉内球囊反搏系统驱动方法还包括：当检测到患者心率超过预设值时，在开启负压阀221的同时开启排气阀330，在关闭负压阀221的同时关闭排气阀330。

具体地，监测到患者心率大于120bpm时，使排气阀330与负压阀221同时开启和关闭，以辅助排出球囊端的压力，确保球囊收缩的及时性。排气阀330也可以在负压阀221工作若干个周期随负压阀221开启一次。排气阀330开启的频率应依据主动脉内球囊反搏系统使用的实际情况设置，本申请不做过多限制。

进一步地，主动脉内球囊反搏系统驱动方法还包括：当往复开启正压阀121或负压阀221，以对球囊进行往复充放气时，每间隔预设时间，在开启负压阀221的同时开启血液检测阀620，在关闭负压阀221的同时关闭血液检测阀620。

具体地，血液检测阀620一般处于常闭状态，设置每间隔预设时间一段时间。间隔预设时间可以设置一小时、一天或一周，依据主动脉内球囊反搏系统使用的实际情况设置，本申请不做过多限制。而开启时长则可以设置成一次球囊充放气周期，以及时发现球囊破裂，提醒医护人员及时处理。

进一步的，相比于现有技术的单一气泵方案，限定在同等功耗和噪音下，单一气泵在8psi压力下提供流量18－22slpm，－8pasi压力下提供流量2－3slpm，而采用本发明的方案，8psi下提供流量23－26slpm，－8psi压力下提供流量3.5－5slpm，充放气效率高于单一气泵，在增加对心输出量、提高反搏压、增加冠脉灌注的临床效果上均由于现有技术的单一气泵方案。相比于现有技术中单一气泵的大噪音，本方案可以将噪音降到40dB以下，能显著降低系统使用过程中噪声对患者的影响。相比于现有技术中单一气泵运行时高达150W的功耗，本方案的正压泵110和负压泵210功耗低至30W+30W，对于无外接电源的使用场景(如转运等场景)，能够有更小的功耗，更长的待机时间。

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：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部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实施例技术方案的范围。

Claims (26)

1.一种主动脉内球囊供压装置，用于为球囊导管单元(300)提供压力，其特征在于，包括：

正压罐(100)，所述正压罐(100)与所述球囊导管单元(300)连接；

负压罐(200)，所述负压罐(200)与所述球囊导管单元(300)连接，并与所述正压罐(100)并联；

正压泵(110)，所述正压泵(110)的排气端与所述正压罐(100)连接；

负压泵(210)，所述负压泵(210)的进气端与所述负压罐(200)连接。

2.根据权利要求1所述的主动脉内球囊供压装置，其特征在于，所述正压泵(110)的进气端选择性地与所述负压罐(200)或外界环境连接，所述负压泵(210)的排气端选择性地与所述正压罐(100)或外界环境连接。

3.根据权利要求2所述的主动脉内球囊供压装置，其特征在于，所述主动脉内球囊供压装置还包括总气路(310)、正压支路(120)和负压支路(220)；

所述总气路(310)的一端与所述球囊导管单元(300)连接，所述正压支路(120)和所述负压支路(220)并联与所述总气路(310)的一端，所述正压支路(120)与所述正压罐(100)连接，所述负压支路(220)与所述负压罐(200)连接，所述正压支路(120)上设置有正压阀(121)，以选择性连通所述正压罐(100)和所述球囊导管单元(300)，所述负压支路(220)上设置有负压阀(221)，以选择性连通所述负压罐(200)和所述球囊导管单元(300)。

4.根据权利要求3所述的主动脉内球囊供压装置，其特征在于，所述主动脉内球囊供压装置还包括安全阀(320)，所述安全阀(320)设置于所述总气路(310)上，以选择性地排出所述总气路(310)内气体。

5.根据权利要求3所述的主动脉内球囊供压装置，其特征在于，所述主动脉内球囊供压装置还包括排气阀(330)，所述排气阀(330)设置于所述总气路(310)上，以使所述总气路(310)选择性地与外界环境连通。

6.根据权利要求3所述的主动脉内球囊供压装置，其特征在于，所述主动脉内球囊供压装置还包括第一压力传感器(340)，所述第一压力传感器(340)设置于所述总气路(310)，以监测所述总气路(310)的气压值。

7.根据权利要求1－6任一项所述的主动脉内球囊供压装置，其特征在于，所述主动脉内球囊供压装置还包括稳压支路(130)；

所述稳压支路(130)的一端与所述正压罐(100)连接，所述稳压支路(130)的另一端与外界环境连接，所述稳压支路(130)上设置有稳压阀(131)，以选择性地开启或关闭所述稳压支路(130)；

和/或，所述稳压支路(130)的一端与所述负压罐(200)连接，所述稳压支路(130)的另一端与外界环境连接，所述稳压支路(130)上设置有稳压阀(131)，以选择性地开启或关闭所述稳压支路(130)。

8.一种主动脉内球囊反搏系统，其特征在于，包括球囊导管单元(300)、安全盘(400)、氦气单元(500)和如权利要求1－7任一项所述的主动脉内球囊供压装置；

所述氦气单元(500)与所述球囊导管单元(300)连通以向所述球囊导管单元(300)提供氦气，所述球囊导管单元(300)的一端设置有球囊，所述球囊能够设置入患者主动脉中，所述球囊导管单元(300)的另一端与所述安全盘(400)的一侧连接，所述安全盘(400)的另一侧与所述主动脉内球囊供压装置连接，以向所述球囊导管单元(300)传递压力。

9.根据权利要求8所述的主动脉内球囊反搏系统，其特征在于，所述安全盘(400)内设置有第一隔膜(410)，以在所述安全盘(400)内分隔成第一空腔(420)和第二空腔(430)，所述第一空腔(420)与所述球囊导管单元(300)连通，所述第二空腔(430)与所述主动脉内球囊供压装置连通，所述第一隔膜(410)随所受压力靠近或远离所述主动脉内球囊供压装置。

10.根据权利要求8所述的主动脉内球囊反搏系统，其特征在于，所述主动脉内球囊反搏系统还包括第二压力传感器(440)，所述第二压力传感器(440)设置于所述安全盘(400)与所述球囊导管单元(300)之间，以监测所述球囊导管单元(300)的气压值。

11.根据权利要求8所述的主动脉内球囊反搏系统，其特征在于，所述氦气单元(500)包括氦气气路(510)、气缸(520)和氦气补充组件(530)；

所述氦气气路(510)的一端与所述球囊导管单元(300)连通，所述气缸(520)选择性地与所述氦气气路(510)的另一端或所述氦气补充组件(530)连通。

12.根据权利要求11所述的主动脉内球囊反搏系统，其特征在于，所述氦气单元(500)还包括氦气阀门(511)，所述氦气阀门(511)设置于所述氦气气路(510)以选择性地开启或关闭所述氦气气路(510)。

13.根据权利要求11所述的主动脉内球囊反搏系统，其特征在于，所述氦气补组件包括氦气瓶(531)、第一气阻(533)、减气阀(532)和空气连通阀(534)；

所述空气连通阀(534)的一端与所述氦气气路(510)连接，所述空气连通阀(534)的另一端选择地与外界环境连接或与所述第一气阻(533)的一端连接，所述氦气瓶(531)与所述减气阀(532)依次与所述第一气阻(533)的另一端串联，所述氦气瓶(531)用于向所述氦气气路(510)提供氦气。

14.根据权利要求11所述的主动脉内球囊反搏系统，其特征在于，所述气缸(520)上设置有余量检测器(521)，以检测气缸(520)内的氦气量。

15.根据权利要求8－14任一项所述的主动脉内球囊反搏系统，其特征在于，所述主动脉内球囊反搏系统还包括血液检测支路(600)，所述血液检测支路(600)与所述球囊导管单元(300)连通，所述血液检测支路(600)上设置有血液检测器(610)，所述血液检测器(610)用于检测是否有血液进入所述球囊导管单元(300)。

16.根据权利要求15所述的主动脉内球囊反搏系统，其特征在于，所述主动脉内球囊反搏系统还包括血液检测阀(620)，所述血液检测阀(620)的一端与所述血液检测支路(600)连通，所述血液检测阀(620)的另一端与所述负压罐(200)连通。

17.根据权利要求8－14任一项所述的主动脉内球囊反搏系统，其特征在于，所述主动脉内球囊反搏系统还包括干燥管(710)，所述干燥管(710)的一端与所述安全盘(400)连通，所述干燥管(710)的另一端与所述球囊导管单元(300)连通，所述干燥管(710)用于降低所述干燥管(710)中气体的含水量。

18.根据权利要求8－14任一项所述的主动脉内球囊反搏系统，其特征在于，所述主动脉内球囊反搏系统还包括干燥支路(700)，所述干燥支路(700)的一端与所述球囊导管单元(300)连通，所述干燥支路(700)的另一端连通干燥盘(720)，所述干燥盘(720)内设置有能够随气压变化而变化大小的容纳空间，所述干燥支路(700)上设置有干燥管(710)，所述干燥管(710)用于降低所述干燥管(710)中气体的含水量。

19.根据权利要求18所述的主动脉内球囊反搏系统，其特征在于，所述主动脉内球囊反搏系统还包括干燥外管(730)，所述干燥外管(730)套设于所述干燥管(710)，所述干燥外管(730)与所述正压罐(100)连通。

20.根据权利要求8所述的主动脉内球囊反搏系统，其特征在于，所述主动脉内球囊反搏系统还包括附加泵(800)，所述附加泵(800)的进气端与所述负压罐(200)连接，所述附加泵(800)的排气端与所述正压罐(100)连接。

21.根据权利要求8所述的主动脉内球囊反搏系统，其特征在于，所述主动脉内球囊反搏系统还包括：

备用泵一(900)，所述备用泵一(900)的排气端与所述正压罐(100)连接，所述备用泵一(900)的进气端选择性地与所述负压罐(200)或外界环境连接；

备用泵二(910)，所述备用泵二(910)的进气端与所述负压罐(200)连接，所述备用泵二(910)的排气端选择性地与所述正压罐(100)或外界环境连接。

22.一种主动脉内球囊反搏系统驱动方法，用于使用如权利要求8－21任一项所述的主动脉内球囊反搏系统，其特征在于，所述主动脉内球囊反搏系统驱动方法包括：

步骤1：将气缸(520)与氦气补充组件(530)连通，通过所述氦气补充组件(530)向气缸(520)内充满氦气；

步骤2：将所述气缸(520)与球囊导管组件连通，开启负压阀(221)，开启氦气阀门(511)，使氦气被吸入第一空腔(420)中；

步骤3：关闭所述氦气阀门(511)，往复开启正压阀(121)和所述负压阀(221)，以对球囊进行往复充放气。

23.根据权利要求22所述的主动脉内球囊反搏系统驱动方法，其特征在于，所述主动脉内球囊反搏系统驱动方法还包括：

在将所述气缸(520)与所述球囊导管组件连通之前，打开空气连通阀(534)，使氦气气路(510)内气压与外界环境一致。

24.根据权利要求23所述的主动脉内球囊反搏系统驱动方法，其特征在于，所述主动脉内球囊反搏系统驱动方法还包括：

当第一压力传感器(340)检测到主气路的正压力值高于预设值时，将负压泵(210)的排气端与正压罐(100)连通；当第一压力传感器(340)检测到主气路的负压力值低于预设值时，将正压泵(110)的进气端与负压罐(200)连通。

25.根据权利要求23所述的主动脉内球囊反搏系统驱动方法，其特征在于，所述主动脉内球囊反搏系统驱动方法还包括：

当检测到患者心率超过预设值时，在开启所述负压阀(221)的同时开启排气阀(330)，在关闭所述负压阀(221)的同时关闭所述排气阀(330)。

26.根据权利要求23所述的主动脉内球囊反搏系统驱动方法，其特征在于，所述主动脉内球囊反搏系统驱动方法还包括：

当往复开启所述正压阀(121)或所述负压阀(221)，以对所述球囊进行往复充放气时，每间隔预设时间，在开启所述负压阀(221)的同时开启血液检测阀(620)，在关闭所述负压阀(221)的同时关闭所述血液检测阀(620)。