CN219941405U - 一种体外循环辅助装置、体外循环装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种体外循环辅助装置、体外循环装置，涉及医疗设备领域，以解决相关灌注装备中无法产生一定波形搏动灌注的技术问题。该体外循环辅助装置包括供气装置、两个密闭的工作腔以及分别位于每个工作腔的弹性囊体，每个弹性囊体具有供液体通过的囊腔；每个工作腔通过管路与供气装置连接，每个工作腔与供气装置之间的管路上设有至少一个第一电磁阀，至少一个第一电磁阀用于切换供气装置与每个工作腔之间的通断；每个工作腔与供气装置之间的管路上还设有至少一个压力调节装置，至少一个压力调节装置用于控制相应弹性囊体的伸缩。本实用新型的体外循环辅助装置通过调节气体压力，控制相应弹性囊体的伸缩，进而产生特定波形的脉搏波。

Description

一种体外循环辅助装置、体外循环装置

技术领域

本实用新型涉及医疗设备领域，尤其涉及一种体外循环辅助装置、体外循环装置。

背景技术

体外循环(cardiopulmonary bypass，CPB)是心内直视手术中重要和必须的辅助手段，经较长时间转流后将会对组织脏器造成一定的损伤。体外循环的灌注模式可分为平流灌注(non-pulsatileperfusion，NPP)和搏动灌注(pulsatileperfusion，PP)。平流灌注是无振幅或低振幅的血流灌注模式，而搏动灌注则模拟机体的自然血流，使灌注的血液有一定的波动。

相关技术中，医疗灌注设备多采用平流灌注或通过控制灌注血流的速度来制造一些简单的搏动波形。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种体外循环辅助装置、体外循环装置，以解决相关灌注装备中无法产生一定波形搏动灌注的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

第一方面，本实用新型实施例提供一种体外循环辅助装置，所述辅助装置包括供气装置、两个密闭的工作腔以及分别位于每个所述工作腔的弹性囊体，每个所述弹性囊体具有供液体通过的囊腔；

每个所述工作腔通过管路与所述供气装置连接，每个所述工作腔与所述供气装置之间的管路上设有至少一个第一电磁阀，所述至少一个第一电磁阀用于切换所述供气装置与每个所述工作腔之间的通断；

每个所述工作腔与所述供气装置之间的管路上还设有至少一个压力调节装置，所述至少一个压力调节装置用于控制相应所述弹性囊体的伸缩。

根据本实用新型的至少一个实施方式，每个所述弹性囊体具有与所述囊腔连通的进口和出口，每个所述弹性囊体的进口用于连通至供液设备，每个所述弹性囊体的出口用于连通至体内。

根据本实用新型的至少一个实施方式，沿着所述液体的流向，每个所述弹性囊体的进口之前、每个所述弹性囊体的出口之后均设置第一单向装置，每个所述第一单向装置用于防止液体逆流。

根据本实用新型的至少一个实施方式，所述辅助装置还包括涡旋发生器，所述涡旋发生器与每个所述弹性囊体的出口连通，所述涡旋发生器用于将来自相应所述弹性囊体的液体调整到预设速度并输送至体内。

根据本实用新型的至少一个实施方式，沿着所述液体的流向，所述涡旋发生器之前设置有第二单向装置，所述第二单向装置用于防止进入所述涡旋发生器的液体逆流。

根据本实用新型的至少一个实施方式，第一单向装置、所述第二单向装置均包括单向阀或单向活瓣。

根据本实用新型的至少一个实施方式，每个所述工作腔均设有供气体排出的第二电磁阀，每个所述第二电磁阀用于控制相应所述弹性囊体的舒张。

根据本实用新型的至少一个实施方式，所述辅助装置还包括控制器以及用于采集脉搏波的信号采集装置，所述信号采集装置、所述压力调节装置均与所述控制器通信连接；

所述控制器用于根据所述信号采集装置采集的脉搏波控制所述压力调节装置，以使相应所述弹性囊体产生与所述脉搏波相匹配的液体波形。

根据本实用新型的至少一个实施方式，两个所述工作腔的尺寸相同；

两个所述弹性囊体的尺寸相同。

根据本实用新型的至少一个实施方式，所述囊腔的内壁具有肝素处理的预制层。

本实用新型示例性实施例中提供的一个或多个技术方案中，至少可实现如下有益效果之一。

(1)本实用新型示例性的实施例中的体外循环辅助装置，在两个密闭的工作腔中分别设置弹性囊体，其中囊体具有囊腔以供液体通过。通过在囊体外侧的工作腔通入可调节的气体，使得囊体收缩或舒张，可以模拟特定波形的脉搏波。具体地，通过调节设在工作腔与供气装置之间管路上的压力调节装置，调节进入工作腔的压力大小，从而控制相应工作腔内弹性囊体的伸缩，进而产生一定波形的脉搏波。

(2)通过在各个工作腔与供气装置之间的管路上设置第一电磁阀，通过第一电磁阀可以控制进入或阻断工作腔中的气体，两个工作腔交替的通气，使得两个弹性囊体交替工作，从而保持具有一定波形的脉搏波的连续性，无中断。

第二方面，本实用新型还提供一种体外循环装置，所述体外循环装置包括人工心肺机以及第一方面所述的辅助装置，其中，每个所述弹性囊体的进口与所述人工心肺机连通。

所述体外循环装置相对于现有技术所具有的优势与第一方面提供的体外循环辅助装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

附图示出了本实用新型的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本实用新型的原理，其中包括了这些附图以提供对本实用新型的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是根据本实用新型的实施方式的体外循环辅助装置结构示意图。

图2是根据本实用新型另一实施方式的体外循环辅助装置结构示意图。

附图标记：10a、第一工作腔；10b、第二工作腔；20a、第一弹性囊体；20b、第二弹性囊体；30、压力调节装置；40、涡旋发生器；51a、进口单向活瓣；51b、出口单向活瓣；52、第二单向活瓣；60a、A电磁阀、60b、B电磁阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

体外循环的灌注模式中，相对于平流灌注，搏动灌注可提高红细胞运动速度，显著提升包括脑、心、肝脏、胰腺、肾脏、胃肠道系统在内的人体主要器官的血液流动，这对于改善微循环，增加组织、脏器血供氧，降低内毒素水平，避免全身炎症反应综合征(systemicinflammatory response syndrome，SIRS)的发生，降低少儿和成人的术后死亡率十分有益。同时，搏动灌注还可以改善术后器官的恢复。

相关技术中，由于一些技术问题目前的医疗灌注设备多采用平流灌注或制造简单的搏动波形灌注。

实施例1

本实用新型示例性实施例提供的体外循环辅助装置，可以通过控制弹性气囊的压力变化，从而对囊腔中的液体产生特定波形的搏动以使的灌注更符合人体所需。

图1示出了本实用新型示例性实施例的体外循环辅助装置结构示意图，如图1所示，体外循环辅助装置包括供气装置、两个密闭的工作腔以及分别位于每个工作腔的弹性囊体，每个弹性囊体具有供液体通过的囊腔；每个工作腔通过管路与供气装置连接，每个工作腔与供气装置之间的管路上设有至少一个第一电磁阀，至少一个第一电磁阀用于切换供气装置与每个工作腔之间的通断；每个工作腔与供气装置之间的管路上还设有至少一个压力调节装置30，至少一个压力调节装置30用于控制相应弹性囊体的伸缩。上述供气装置可以为高压气源、或者气体泵送装置。

如图1所示，第一工作腔10a、第二工作腔10b均为密闭的空间，其中，在第一工作腔10a中设置第一弹性囊体20a，在第二工作腔10b中设置第二弹性囊体20b。第一工作腔10a、第二工作腔10b分别通过管路与供气装置连通，在管路上设置压力调节装置30，压力调节装置30可以控制进入第一工作腔10a或第二工作腔10b的气体压力，从而控制第一弹性囊体20a或者第二弹性囊体20b进行收缩或舒张。进而对第一弹性囊体20a或者第二弹性囊体20b囊腔内的液体施加压力，从而使得液体灌注产生特定的波形。应理解，上述压力调节装置30的数量可以为一个，如图1所示将压力调节装置30设置在两个工作腔共用的管路上。压力调节装置30的数量也可以为两个，一个压力调节装置30设置在与第一工作腔10a与供气装置连通的单独支路，另一个压力调节装置30设置在与第二工作腔10b与供气装置连通的单独支路上。

如图1所示，本实用新型示例性实施例提供的体外循环辅助装置还包括至少一个第一电磁阀，第一电磁阀用于切换供气装置与每个工作腔之间的通断。第一电磁阀的数量可以为1个，例如在两个工作腔与供气装置之间共用的管路上采用两位三通电磁阀，用于控制两个工作腔中气体的通断。

示例性地，第一电磁阀的数量可以为2个，如图1所示，其中A电磁阀60a设在第一工作腔10a与供气装置连通的单独支路上，其单独控制第一工作腔10a中气体的通断，B电磁阀60b设在第二工作腔10b与供气装置连通的单独支路上，其单独控制第二工作腔10b中气体的通断。应理解，上述第一工作腔10a中通气时，第二工作腔10b则断开气路。

实际应用中，供气装置产生气体，A电磁阀60a打开，气体通过管路进入第一工作腔10a，此时第一弹性囊体20a处于舒张状态，由于第一工作腔10a的密闭，气体压力会施压于第一弹性囊体20a上，第一弹性囊体20a的囊腔受到压缩，囊腔中的液体就会被泵出第一弹性囊体20a。通过调节压力调节装置30，压力的增加迫使第一弹性囊体20a产生压缩，另一方面结合供气装置可以进行放气过程，使得进入第一工作腔10a的气体压力减小，通过周期性地增加或减小进入第一工作腔10a中的气体压力，从而使得经过囊腔的液体产生一定的搏动波形，进而进行搏动灌注。当第一弹性囊体20a处于被完全压缩状态，则关闭A电磁阀60a，打开B电磁阀60b，气体进入第二工作腔10b，对第二弹性囊体20b做功，从而接续第一弹性囊体20a产生一定的搏动波形，如此往复交替，就会产生连续的所需的周期波形。

示例性地，为了将处于完全压缩状态的第一弹性囊体20a或者第二弹性囊体20b恢复到舒张状态，在相应的第一工作腔10a、第二工作腔10b上均设置有第二电磁阀，通过打开第二电磁阀进行放气减少腔体中的压力，使得第一弹性囊体20a或者第二弹性囊体20b恢复以便进行下一搏动循环。

本实用新型示例性实施例提供的体外循环装置中，第一弹性囊体20a具有与其囊腔连通的进口以及出口，其中，进口用于与供液设备连通，出口用于连通至体内；类似地，第二弹性囊体20b也具有与其囊腔连通的进口以及出口，其中，进口用于与供液设备连通，出口用于连通至体内。供液设备会提供连续的液体供应，通过第一弹性囊体20a以及第二弹性囊体20b的交替工作，可以使得供液设备提供的液体以一定搏动波形的液体源源不断地灌注至患者体内。该种体外循环装置可以使得仅具有平流灌注的供液设备提供特定波形的搏动液体，可以避免全身炎症反应综合征。

为了防止进入第一弹性囊体20a或者第二弹性囊体20b囊腔的液体，在囊腔收缩的过程中发生逆流，分别在第一弹性囊体20a的进口、第二弹性囊体20b的进口处均设置第一单向装置，该第一单向装置可以为单向阀或单向活瓣，例如第一单向装置为进口单向活瓣51a。类似地，分别在第一弹性囊体20a的出口、第二弹性囊体20b的出口处也设置单向装置，例如单向装置为出口单向活瓣51b。这在患者体外循环灌注过程中至关重要，若发生逆流则严重危及生命安全。

实施例2

如图2所示，本实用新型示例性实施例的体外循环辅助装置还包括涡旋发生器40，涡旋发生器40与每个弹性囊体的出口连通，涡旋发生器40用于将来自相应弹性囊体的液体调整到预设速度并输送至体内。

实际应用中，涡旋发生器40设置在每个弹性囊体与患者身体之间的管路上，其可以通过调节液体的流速，控制进入体内的瞬间液体流量，过大或过小的液体流速均会对人体造成危害。涡旋发生器40与第一弹性囊体20a、第二弹性囊体20b之间的管路可以为三通型的管路，也即Y字形的管路，从第一弹性囊体20a、第二弹性囊体20b连通出来的两个支路共同与主路连通，主路的另一端则与涡旋发生器40连接。基于此，为了防止进入涡旋发生器40内的液体发生逆流，在涡旋发生器40之前设置有第二单向装置，第二单向装置用于防止进入涡旋发生器40的液体逆流。该第二单向装置可以为单向活瓣或者单向阀，例如可以为第二单向活瓣52。第二单向活瓣52设置在Y字形管路的主路上，以防止发生逆流，危害患者身体健康。

在一可选的实施方式中，本实用新型示例性实施例中提供的体外循环装置可以根据实际需求按照固定波形的方式进行周期搏动。

实施例3

本实用新型示例性实施例中提供的体外循环装置也可以根据患者自身的脉搏波的波形进行搏动。

例如，体外循环辅助装置还包括控制器以及用于采集脉搏波的信号采集装置，信号采集装置、压力调节装置30均与控制器通信连接；控制器用于根据信号采集装置采集的脉搏波控制压力调节装置30，以使相应弹性囊体产生与脉搏波相匹配的液体波形。控制器根据患者脉搏波从而控制压力调节装置30，调整进入相应工作腔中气体的压力，进而压迫相应的弹性囊体产生舒张或收缩，促使相应囊腔中的液体形成与患者脉搏波相匹配的波形，从而抑制患者的炎症反应。此处的控制器可以采用常用的控制电路进行控制，例如使用中间继电器、时间继电器等调节压力调节装置30的压力大小以及持续时间等。

为了保证体外循环辅助装置产生稳定的、连续的脉搏波的波形，第一弹性囊体20a、第二弹性囊体20b应采用相同的尺寸，例如相同的外形以及相同的囊腔，采用相同的材质制作而成。相应地，第一工作腔10a、第二工作腔10b也应采用相同的尺寸。

可以理解的是，上述第一弹性囊体20a、第二弹性囊体20b均应采用生物相容性材料制备而成，对于直接与血液接触的囊腔内壁应预先使用肝素进行处理。此外，第一弹性囊体20a、第二弹性囊体20b均应为一次性医用耗材，每例患者均应使用全新的弹性囊体，以避免交叉感染。

实施例4

本实用新型示例性实施例还提供一种体外循环装置，体外循环装置包括人工心肺机以及第一方面提供的辅助装置，其中，每个弹性囊体的进口与人工心肺机连通。

实际应用中，静脉血液在经过人工心肺机的氧合和加速后，由体外循环输出泵管进入体外循环辅助装置，血流经过相应进口单向活瓣51a交替进入第一弹性囊体20a、第二弹性囊体20b的囊腔中，然后通过压力调节装置30以及A电磁阀60a、B电磁阀60b的配合，产生连续的且具有一定波形的脉搏波，进而经过涡旋发生器40调整到合适的速度，接入患者的血管中。

由上可知，本实用新型示例性实施例中提供的一个或多个技术方案，通过压力调节装置调节进入每个工作腔内气体的压力大小以及持续时间，再由两个第一电磁阀交替导通将供气装置中的气体轮流导入到两个工作腔中，利用高压气体的压力变化使得相应工作腔内的弹性囊体交替收缩或舒张，从而产生连续的血液波形。通过在每个弹性囊体的出口、入口、以及涡旋发生器入口处设置单向活瓣，控制血液流向，防止血液逆流，使得体外循环装置更加安全可靠。通过设置涡旋发生器，调节血液的流速，使得进入患者血管的血液量不会瞬间剧烈发生变化，保证患者的健康安全。基于此，使用本实用新型实施例提供的体外循环辅助装置，产生所需的脉搏波，使原来仅具有平流灌注的人工心肺机实现特定波形的搏动灌注。充分利用了目前普通的医疗灌注设备，使其无需进行改造升级，即可实现搏动灌注，节省了换装新设备的巨大成本。同时，本实用新型实施例提供的体外循环辅助装置制作成本低，安全、简便且可靠、高效。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本实用新型，而并非是对本实用新型的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本实用新型的范围内。

Claims (10)

1.一种体外循环辅助装置，其特征在于，所述辅助装置包括供气装置、两个密闭的工作腔以及分别位于每个所述工作腔的弹性囊体，每个所述弹性囊体具有供液体通过的囊腔；

每个所述工作腔通过管路与所述供气装置连接，每个所述工作腔与所述供气装置之间的管路上设有至少一个第一电磁阀，所述至少一个第一电磁阀用于切换所述供气装置与每个所述工作腔之间的通断；

每个所述工作腔与所述供气装置之间的管路上还设有至少一个压力调节装置，所述至少一个压力调节装置用于控制相应所述弹性囊体的伸缩。

2.根据权利要求1所述的辅助装置，其特征在于，每个所述弹性囊体具有与所述囊腔连通的进口和出口，每个所述弹性囊体的进口用于连通至供液设备，每个所述弹性囊体的出口用于连通至体内。

3.根据权利要求2所述的辅助装置，其特征在于，沿着所述液体的流向，每个所述弹性囊体的进口之前、每个所述弹性囊体的出口之后均设置第一单向装置，每个所述第一单向装置用于防止液体逆流。

4.根据权利要求1-3任一项所述的辅助装置，其特征在于，所述辅助装置还包括涡旋发生器，所述涡旋发生器与每个所述弹性囊体的出口连通，所述涡旋发生器用于将来自相应所述弹性囊体的液体调整到预设速度并输送至体内。

5.根据权利要求4所述的辅助装置，其特征在于，沿着所述液体的流向，所述涡旋发生器之前设置有第二单向装置，所述第二单向装置用于防止进入所述涡旋发生器的液体逆流。

6.根据权利要求5所述的辅助装置，其特征在于，第一单向装置、所述第二单向装置均包括单向阀或单向活瓣。

7.根据权利要求1-3任一项所述的辅助装置，其特征在于，每个所述工作腔均设有供气体排出的第二电磁阀，每个所述第二电磁阀用于控制相应所述弹性囊体的舒张。

8.根据权利要求7所述的辅助装置，其特征在于，所述辅助装置还包括控制器以及用于采集脉搏波的信号采集装置，所述信号采集装置、所述压力调节装置均与所述控制器通信连接；

所述控制器用于根据所述信号采集装置采集的脉搏波控制所述压力调节装置，以使相应所述弹性囊体产生与所述脉搏波相匹配的液体波形。

9.根据权利要求7所述的辅助装置，其特征在于，两个所述工作腔的尺寸相同；

两个所述弹性囊体的尺寸相同；和/或，

所述囊腔的内壁具有肝素处理的预制层。

10.一种体外循环装置，其特征在于，所述体外循环装置包括人工心肺机以及权利要求1-9任一项所述的辅助装置，其中，每个所述弹性囊体的进口与所述人工心肺机连通。