CN216091378U - 一种微创胸内心脏按压装置 - Google Patents
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Abstract
一种微创胸内心脏按压装置，包括装置主体、气囊和气体输送管路，其特征在于：装置主体呈与胸骨反向适形的短剑状，由主体前部和主体后部组成，主体前部逐渐收窄形成尖端，主体前部设有可膨胀的气囊，气囊内部空间与气体输送管路相连，主体后部设有便于施力的把持结构；使用时，主体前部进入人体胸骨下方和心包之间的组织间隙，气体经由气体输送管路进出气囊，使气囊周期性膨胀挤压心室。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种微创胸内心脏按压装置，属于医疗器械技术领域。
背景技术
目前，临床上用于心脏复苏的设备一般为胸外心脏按压，外力通过皮肤作用于胸骨，使胸骨向下位移4-5cm周期性按压心脏，按压时极易出现肋骨骨折，且胸骨形变接触到心脏的区域面积较小，挤压心脏的作用较小；众多的胸肋骨骨折患者则无法进行胸外心脏按压操作；而对于一些胸部外伤心跳骤停或胸外心脏按压无效的患者，临床急诊抢救还需要胸内心脏按压，即将手伸入胸腔，扪到心脏，判明是停跳、心搏无力或心室颤动时，先做心包外心脏按压，随后放入开胸器牵开胸腔，在膈神经前纵行剪开心包，改行心包内心脏按压；这种胸内心脏按压术不仅效率低下、不能持续长时间按压，而且按压创口大、按压力度不均匀，复苏效果差。
针对上述缺陷，现有技术也出现了一些能够模拟人手按压心脏的胸内心脏按压装置，以便提升效率，提高安全性；专利号为US6193680B1的美国专利公开了一种经食道进行胸内心脏按压的装置，装置包括柔性且具有足够长度的管道，管道顶部设有可膨胀的气囊，管道尾部可以连接气泵，工作时，将管道顶部的气囊通过食道置于心脏和椎骨之间，利用管道尾部连接的气泵周期性向气囊充气、放气，达到持续性稳定性进行胸内心脏按压的目的；但是经食道进行胸内心脏按压的方法具有较大缺陷，首先食道管内径较小、气囊膨胀范围有限，食道壁自身收缩也会产生对抗气囊膨胀的反向力，显著分散气囊按压心脏时的压力，使气囊按压效能下降，而且经食道进行胸内心脏按压没有明确体表标志，如果不借助于影像学指导，气囊很难精确到达心室位置，而只有气囊垂直作用于心室才能有效将血液输出，最大程度达到胸内按压心脏的目的。
为最大程度的发挥胸内心脏按压装置的效用，稳定、持续的按压心室，降低胸内心脏按压对人体产生的额外伤害，急需开发出一种特殊设计的微创胸内心脏按压装置，切实保障患者安全。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种微创胸内心脏按压装置，包括装置主体、气囊和气体输送管路，装置主体呈与胸骨反向适形的短剑状，可选用金属材料、合成树脂等加工或模塑制作，由主体前部和主体后部组成，主体前部逐渐收窄形成尖端，主体前部设有可膨胀的气囊，气囊可由医用硅橡胶等弹性材料制成，呈膜片状或袋状与主体前部表面密封连接，气囊内部空间与气体输送管路相连，主体后部设有便于施力的把持结构；使用时，将装置主体前部尖端置入剑突下皮肤切口，主体前部进入人体胸骨下方和心包之间的组织间隙，一边将人体组织钝剥离一边向前推进，最终使主体前部完全或大部分进入胸骨下方组织间隙，连接好气体动力单元，气体通过气体输送管路进出气囊内部空间，使气囊周期性膨胀挤压心室，使心室内的血液泵入动脉。
所述反向适形是指呈短剑状的装置主体进入人体后，与胸骨上宽下窄的形状相反。
所述主体前部逐渐收窄形成尖端，尖端可为钝尖也可为锐尖，以便主体前部进入人体时，将人体组织钝剥离。
为了使用时易于施力，主体后部便于施力的把持结构为向上延伸的手柄。
为了判断装置进入人体的长度，装置主体外表面设有可判断主体前部进入人体的长度的标记，标记可以是刻度线也可以是明显的凸起和或凹陷。
为了使主体前部在人体组织内推进时降低阻力，减小损伤，装置主体前部中心镂空，气囊全部或部分覆盖镂空区域，局部厚度显著下降。
进一步的，装置主体前部和主体后部交界处设有孔洞式敷料，敷料的皮肤接触区域用于覆盖装置主体前部进入人体时形成的创面，装置局部套设于敷料的孔洞内。
一种气体动力单元的设计方案是，位于主体后部的气体输送管路设有后端连接口，用于和气体动力单元连通；所述气体动力单元可为受压后靠自身弹力复原的囊体，也可为周期性的电动气体输送及抽吸单元。
另一种气体动力单元的设计方案是，气体动力单元邻近主体后部的把持结构，其内部空间和气体输送管路连通；所述气体动力单元可为挤压后靠自身弹性复原和或借助回弹助力部件复原的囊体。
为了使囊体状的气体动力单元快速复原，气体动力单元上设有与外部环境连通的开口；所述开口设置在易于被操作者手指封堵的前方，确保按压时不会漏气，同时松开时使气体动力单元内部气体与大气接通助力其快速复原。
进一步的，气体动力单元内部设有回弹助力部件，按压时手指将回弹助力部件压缩，松开时回弹助力部件助力气体动力单元快速复原。
为了判断囊体状的气体动力单元是否按压到位，主体后部设有指示气体动力单元形变程度的触发单元，可以声和或光形式进行判断。
为了能快速消除心室颤动，装置主体前部下表面设有两个除颤电极，主体后部设有除颤按键，除颤电极可以直接作用于心包效果更为可靠，相比皮肤除颤200焦耳左右功率大幅降低，且可多次除颤几乎无副作用。
为及时判断心脏复苏情况，主体前部下表面设有两个接触心包组织的心电采集触点，主体后部设有心电图显示屏。
进一步的，装置主体后部的气体输送管路内或邻近处设有可提高气体温度的加热单元，能够根据临床救治情况将温暖的气体输入气囊内部空间，从而间接加热心脏，改善心肌活性。
为了提高救治率，用于使气囊充盈膨胀的气体可为氦气分压占比不低于50％，氦气粘度较氮气低、流动性强，可使气囊快速充盈及复原，临床救治效率更高。
另一种方案是，主体前部与尖端相连部分为中空的管状部，气囊包裹在管状部外侧且气囊两端与管状部密封连接，管状部内部管状空间构成气体输送管路的一部分，管状部连接气囊的区域设有与气囊内部空间连通的气囊开口；使用时气囊上方触及胸骨下表面无法向上膨胀，气囊只能向下方和周边膨胀从而挤压胸骨下方的心脏，此方案气囊周边结构更为小巧，更容易进入胸骨下方，对人体软组织伤害更小。
由于心脏位于胸骨左下方，胸骨下的气囊最佳膨胀方向应该朝向胸骨左下方，另一种优化方案是，主体前部的气囊为膜片状，左下区域的平均厚度小于其它区域，气囊邻近主体前部尖端及靠右侧的部分壁厚大于邻近主体后部及靠左侧的部分，气囊膨胀时易于偏向左下方，从而更好的挤压心室，输出更多血液；或者主体前部内缘呈C型为限位缘，即主体前部右侧、上侧区域连续，左下区域缺损，气囊膨胀时由于限位缘的阻隔作用而易于偏向左下方，从而更好的挤压心室。
为了降低成本，使装置主体后部能够重复使用，主体前部与主体后部为可拆卸的连接；主体前部独立包装且经过可靠灭菌，为一次性使用；主体前部内部的气体进气口与主体后部内部的气体出气口密封对接。
当遇到胸骨和或肋骨骨折的患者时，可用手在体外按压骨折处皮肤，避免气囊膨胀时加重骨折相关损伤，此种操作方法可使本发明不降低心脏复苏效果。
本实用新型的有益效果在于：装置主体前部具有尖端，可以从皮肤微小创口置入胸骨下方，周期性膨胀气囊精准挤压心脏，并能有效除颤及心电监测，最大程度的促使心脏复苏。
附图说明
并不局限本实用新型的附图如下：
图1A：体外心脏按压的水平面剖面图
图1B：实施例1立体示意图
图1C：实施例1剖面示意图
图1D：实施例1气囊未充分膨胀示意图
图1E：实施例1气囊充分膨胀示意图
图1F：实施例1装置进入人体示意图
图1G：实施例1气囊未按压心脏剖面示意图
图1H：实施例1气囊按压心脏剖面示意图
图1I：实施例1心脏未处于按压状态的水平面剖面图
图1J：实施例1心脏处于按压状态的水平面剖面图
图2A：实施例2立体示意图
图2B：实施例2另一角度的立体示意图
图2C：实施例2气囊未膨胀的剖面示意图
图2D：实施例2气囊膨胀的剖面示意图
图3A：实施例3立体示意图
图3B：实施例3剖面示意图
图4A：实施例4一种方案的立体示意图
图4B：实施例4一种方案的剖面示意图
图4C：实施例4另一种方案的立体示意图
图5A：实施例5主体前部与主体后部连为一体示意图
图5B：实施例5一个角度的分离状态示意图
图5C：实施例5另一个角度的分离状态示意图
具体实施方式：
实施例1：
如图1A所示现有临床通过体外心脏按压进行心脏复苏操作的水平面剖面图，此时的心脏 H为压缩状态，手臂通过手掌施力于胸骨B，胸骨B下行位移数厘米压迫心包P挤压右心室 RV、左心室LV，被动输出血液，而右心房RA等同步受压，手臂力量需克服胸骨B、肋骨R等组织结构的阻力，最终用胸骨B的较小形变压迫心脏，用力过大易于发生肋骨R骨折并刺伤心包P、纵膈等并发症，用力过小则无可靠形变，复苏效果极差，临床救治成功率极低。
为提高心脏按压效果，消除肋骨R骨折等并发症，图1B-1E示出一种微创胸内心脏按压装置包括装置主体1、气囊2和气体输送管路3，装置主体1呈与胸骨B反向适形的短剑状，可选用金属材料、合成树脂等加工或模塑制作，由主体前部11和主体后部12组成，主体前部11逐渐收窄形成尖端111，主体前部11设有可膨胀的气囊2，气囊2可由医用硅橡胶等弹性材料制成，呈膜片状或袋状与主体前部11表面密封连接，本例中气体输送管路是直接设置在主体内的通路，气囊内部空间20与气体输送管路3相连，主体后部12设有便于施力的把持结构121，把持结构121为向上延伸的手柄121a，位于主体后部12的气体输送管路3设有后端连接口31，用于和气体动力单元4连通；图1C剖面示出气囊2未膨胀状态，此时气体动力单元4的出气口41与气体输送管路3的后端连接口31未接通，图1D-1E示出人手作用于气体动力单元4，气囊2逐渐膨胀；使用时，如图1F-1H所示，将孔洞式敷料116敷盖在皮肤切口K周边的皮肤S上，装置主体前部尖端111置入剑突下皮肤切口K，敷料的皮肤接触区域1161用于覆盖装置主体前部11进入人体时形成的创面，把持手柄121a向前用力，主体前部11进入人体胸骨下方和心包之间的组织间隙，一边将人体组织钝剥离一边向前推进，最终使主体前部11完全或大部分进入胸骨B下方组织间隙，连接好气体动力单元4并挤压，其内部空间40的气体通过气体输送管路3进入气囊内部空间20，驱动气囊2膨胀，在心包P 外压迫左心室LV、右心室RV，随即放开气体动力单元4，气囊内部空间20内的气体回流至气体动力单元内部空间40，左心室LV、右心室RV舒张，反复操作使气囊2周期性膨胀挤压心室；本发明气囊2的膨胀压力直接作用于心脏H，效力远高于体外心脏按压且无相应并发症风险；图1I为装置位于心脏H上方气囊2未膨胀的人体水平面剖面图，图1J为气囊2膨胀心脏H处于按压状态的人体水平面剖面图；本实施例中的气体动力单元4为一可受压后靠自身弹力复原的囊体4a，也可为一外接周期性的电动气体输送及抽吸单元(图略)与装置的气体输送管路3连接以代替人力。
实施例2：
如图2A-2D所示，与实施例1不同的是，装置主体前部11中心镂空，气囊2全部或部分覆盖镂空区域110，局部厚度显著下降，从而大大降低主体前部11进入胸骨B(图略)下方人体软组织时的阻力，本实施例示出气囊2全部覆盖镂空区域110的情况；气囊2膨胀挤压心脏H(图略)时，气囊2上方触及胸骨B(图略)下表面无法向上膨胀，气囊2只能向下方和周边膨胀从而挤压胸骨B(图略)下方的心脏H(图略)，囊体状的气体动力单元4位于主体后部12向上延伸的手柄121a上并与手柄121a结合为一体把持手柄的同时手指可以按压一体式囊体4b，其内部空间40和气体输送管路3连通；为了判断一体式囊体4b是否按压到位，主体后部12设有指示气体动力单元4形变程度的触发单元122(见图2C)；为了使一体式囊体4b按压后能够快速复原，一体式囊体4b上设有与外部环境连通的开口42，具体设置在易于被操作者手指封堵的前方，确保按压一体式囊体4b时不会漏气，同时松开时使一体式囊体4b内部空间40的气体与大气接通助力一体式囊体4b快速复原；进一步的，气体动力单元4内部设有回弹助力部件43为弹簧，本例中弹簧位于一体式囊体4b内，一端与手柄121a 相抵，一端连接于一体式囊体4b前部，按压时手指将弹簧压缩，松开时弹簧助力一体式囊体 4b快速复原；为了能快速消除心室颤动，装置主体前部11下表面设有两个除颤电极114，主体后部12向上延伸的手柄121a上设有除颤按键123，因为除颤电极114可以直接作用于心包P效果更为可靠，相比皮肤除颤200焦耳左右功率大幅降低，且可多次除颤几乎无副作用 (见图2B)；为及时判断心脏复苏情况，主体前部11下表面设有两个接触心包组织的心电采集触点115(见图2B)，主体后部12设有心电图显示屏124；使用时，将主体前部11完全或大部分推入胸骨B(图略)下方组织间隙，用手指封堵一体式囊体4b前部与外部环境连通的开口42并进行按压，直到触发单元122发出声和或光指示，松开手指使一体式囊体4b 快速复原，反复操作使气囊2周期性膨胀挤压心室；本实施例中装置主体后部12的气体输送管路3内或邻近处设有可将提高气体温度的加热单元5(见图2C)，能够根据临床救治情况将温暖的气体输入气囊内部空间20，从而间接加热心脏，改善心肌活性；图2D示出一体式囊体4b被手指(图略)压扁气囊2被充盈的状态；本实施例还设计了气体换向阀结构，换向阀手柄126位于水平位置时，对外气体接口127被封闭，可实施上述操作(见图2A)；而当换向阀手柄126位于垂直位置时，对外气体接口127开通，可外接符合心脏按压频率要求的气动辅助设备，此时气动辅助设备输出的气体经由对外气体接口127进入气体输送管路3使气囊2充盈；为了判断装置进入人体的长度，本实施例可在装置主体外表面设置判断主体前部进入人体的长度的标记M，本实施例中标记M为刻度线，使用时，装置通过胸骨B、肋骨R (图略)相关体表标记作为导向指导装置主体1进入人体，结合装置主体1外表面的标记M 精准判断主体前部11进入人体的长度，或通过影像学提示判断主体前部11进入人体的位置；本实施例中使气囊2充盈膨胀的气体可为氦气分压占比不低于50％，氦气粘度较氮气低、流动性强，可使气囊2快速充盈及复原，临床救治效率更高。
实施例3：
如图3A、3B所示，与实施例2不同的是主体前部11与尖端111相连部分为中空的管状部112，气囊2包裹在管状部112外侧且气囊2两端与管状部112密封连接，管状部112内部管状空间1121构成气体输送管路3的一部分，管状部112连接气囊2的区域设有与气囊内部空间20连通的气囊开口21；使用时如图3B，一体式囊体4b内部空间40内的气体经由气体输送管路3、气囊开口21进入气囊内部空间20使气囊2周期性膨胀挤压心室，由于气囊2 上方触及胸骨B(图略)下表面无法向上膨胀，气囊2只能向下方和周边膨胀从而挤压胸骨B (图略)下方的心脏H(图略)，此实施例使得气囊2周边结构更为小巧，更容易进入胸骨B (图略)下方，对人体软组织伤害更小。
实施例4：
由于心脏位于胸骨左下方，胸骨下的气囊2最佳膨胀方向应该朝向胸骨左下方，如图 4A-4B所示，与前述实施例不同的是主体前部11的气囊2为膜片状，左下区域的平均厚度小于其它区域，如剖视图4B显示，气囊2邻近主体前部11尖端111及靠右侧的部分壁厚大于邻近主体后部12及靠左侧的部分，气囊2膨胀时易于偏向左下方，从而更好的挤压心室，输出更多血液；与本实施例思路类似的另一种方案是，如图4C所示，主体前部11内缘呈C型为限位缘113，即主体前部11右侧、上侧区域连续，左下区域缺损，气囊2膨胀时由于限位缘113的阻隔作用而易于偏向左下方，从而更好的挤压心室。
实施例5：
如图5A-5C所示，为了降低成本，使装置主体后部12能够重复使用，主体前部11与主体后部12为可拆卸的连接；主体前部11独立包装且经过可靠灭菌，为一次性使用；主体前部11内部的气体进气口11a与主体后部12内部的气体出气口12a密封对接，使用时，按压一体式囊体4b使气体通过气体输送管路3完全进入气囊内部空间20，气囊2周期性膨胀挤压心室；如图5A所示，主体前部11与主体后部12通过锁接结构连为一体，此时锁接按钮 11b弹起，按压锁接按钮11b可使主体前部11与主体后部12分离，如图5B，锁接结构的锁舌等构件图略。
Claims (17)
1.一种微创胸内心脏按压装置，包括装置主体(1)、气囊(2)和气体输送管路(3)，其特征在于：装置主体(1)呈与胸骨反向适形的短剑状，由主体前部(11)和主体后部(12)组成，主体前部(11)逐渐收窄形成尖端(111)，主体前部(11)设有可膨胀的气囊(2)，气囊内部空间(20)与气体输送管路(3)相连，主体后部(12)设有便于施力的把持结构(121)；使用时，主体前部(11)进入人体胸骨下方和心包之间的组织间隙，气体经由气体输送管路(3)进出气囊(2)，使气囊(2)周期性膨胀挤压心室。
2.根据权利要求1所述的一种微创胸内心脏按压装置，其特征在于：主体后部(12)便于施力的把持结构(121)为向上延伸的手柄(121a)。
3.根据权利要求1所述的一种微创胸内心脏按压装置，其特征在于：装置主体(1)外表面设有可判断主体前部(11)进入人体的长度的标记(M)。
4.根据权利要求1所述的一种微创胸内心脏按压装置，其特征在于：位于主体后部(12)的气体输送管路(3)设有后端连接口(31)，用于和气体动力单元(4)连通。
5.根据权利要求1所述的一种微创胸内心脏按压装置，其特征在于：气体动力单元(4)邻近主体后部(12)的把持结构(121)，其内部空间(40)和气体输送管路(3)连通。
6.根据权利要求5所述的一种微创胸内心脏按压装置，其特征在于：气体动力单元(4)为挤压后可靠自身弹性复原和或借助回弹助力部件(43)复原的一体式囊体(4b)。
7.根据权利要求6所述的一种微创胸内心脏按压装置，其特征在于：囊体状的气体动力单元(4)设有与外部环境连通的开口(42)。
8.根据权利要求6所述的一种微创胸内心脏按压装置，其特征在于：主体后部(12)设有指示囊体状的气体动力单元(4)形变程度的触发单元(122)，触发后以声和或光形式提示使用者是否按压到位。
9.根据权利要求1所述的一种微创胸内心脏按压装置，其特征在于：主体前部(11)中心镂空，气囊(2)全部或部分覆盖镂空区域(110)。
10.根据权利要求1所述的一种微创胸内心脏按压装置，其特征在于：主体前部(11)与尖端(111)相连部分为中空的管状部(112)，气囊(2)密封连接在管状部(112)外侧，管状部(112)内部管状空间(1121)构成气体输送管路(3)的一部分，并设有与气囊内部空间(20)连通的气囊开口(21)。
11.根据权利要求1所述的一种微创胸内心脏按压装置，其特征在于：主体前部(11)的气囊(2)为膜片状，左下区域的平均厚度小于其它区域或在主体前部(11)右侧、上侧区域设置限位缘(113)，使气囊(2)膨胀时易于偏向左下，从而更好的挤压左心室。
12.根据权利要求1所述的一种微创胸内心脏按压装置，其特征在于：主体前部(11)与主体后部(12)为可拆卸的连接。
13.根据权利要求1所述的一种微创胸内心脏按压装置，其特征在于：主体前部(11)下表面设有两个除颤电极(114)，主体后部(12)设有除颤按键(123)。
14.根据权利要求1所述的一种微创胸内心脏按压装置，其特征在于：主体前部(11)下表面设有接触心包组织的心电采集触点(115)，主体后部(12)设有心电图显示屏(124)。
15.根据权利要求1所述的一种微创胸内心脏按压装置，其特征在于：装置主体(1)上设有可提高气体温度的加热单元(5)。
16.根据权利要求1所述的一种微创胸内心脏按压装置，其特征在于：用于使气囊(2)充盈膨胀的气体中氦气分压占比不低于50％。
17.根据权利要求1所述的一种微创胸内心脏按压装置，其特征在于：装置主体前部(11)和主体后部(12)交界处设有孔洞式敷料(116)，敷料的皮肤接触区域(1161)用于覆盖装置主体前部(11)进入人体时形成的创面，装置局部套设于敷料的孔洞内。
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