一種電動氣壓止血帶的製作方法
2023-05-18 19:37:06
專利名稱：一種電動氣壓止血帶的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電動氣壓止血帶，適用於外科手術和靜脈內局部麻醉術中的止血操作，具體為用於阻斷動脈血流進入肢體某一部位。
背景技術：
在外科手術和靜脈內局部麻醉術中，通常要使用電動氣壓止血帶系統阻斷進入肢體的某一部位的動脈血流，從而使得能夠提供一個乾燥且無血的手術視野，以方便外科手術。現有技術中的一種典型的電動氣壓止血帶系統包括在所需肢體部位縛扎的可充氣的止血帶袖帶，止血帶控制儀器，連接止血帶袖帶和儀器的氣路連接管。現有技術中的某些電動氣壓止血帶系統中，止血帶袖帶包括可充氣部分，所述的可充氣部分通過氣路連接管和止血帶控制儀器相連。所述的止血帶控制儀器包括壓力調節裝置，用於為了有助於外科手術，當止血帶袖帶被縛扎到具體肢體位置時，在一段適當的時間內，在可充氣的止血帶袖帶中維持一個壓力。現有技術中公開的這種類型的止血帶系統有邁克愛文的美國專利4469099，美國專利4479494，美國專利M39477以及邁克愛文和傑默生的美國專利5556415和美國專利5855589。發表的醫學文獻指出，在手術過程中，阻斷動脈血流流經止血帶袖帶的縛扎部位的止血壓力越低則越安全。這些研究顯示，較高的止血帶壓力將導致較高的患者的止血帶損傷風險。因此，在手術中使用止血帶時，醫護人員普遍以他們的經驗判斷尋求他們認為足夠安全的最低止血壓力。在醫學文獻中，一個普遍的共識是，最理想的止血壓力的設置，是基於肢體阻斷壓力(Limb Occlusion I^ressure (LOP))。肢體阻斷壓力的定義是在特定的時間，特定的患者的特定肢體位置，使用特定的止血帶袖帶，能阻斷動脈血流流入肢體末梢的最小的壓力。在當前的出版物中，基於肢體阻斷壓力的止血壓力設置指南是在所測得的肢體阻斷壓力的數值上加上一個額外的常數，以應付手術過程中的患者生理變化和其他因數。通過探測肢體止血帶袖帶遠端的動脈波動的變化，醫護人員可以手動地測量肢體阻斷壓力。在肢體遠端，可以通過手摸診脈、使用壓力傳感器、都卜勒血流探測法、光電容積脈搏波描計法等來測量動脈波動的變化，以動脈波動消失為動脈阻斷標誌。通過探測動脈波動的變化，將動脈波動視為動脈血液流動標記的方法來手動測量肢體阻斷壓力從而確定止血壓力的技術手段如下
操作者將止血帶的壓力從零開始慢慢上升，同時檢測止血帶遠端肢體上的動脈波動， 一直到動脈波動消失。此時的止血帶袖帶壓力為上升測量模式的肢體阻斷壓力值。另一種手動方式是操作者將壓力先打到足夠高的壓力，然後將止血帶袖帶的壓力慢慢下降，同時檢測止血帶遠端肢體上的動脈波動，一直到動脈波動消失。此時的止血帶袖帶壓力為下降測量模式的肢體阻斷壓力值(L0P)。對於這種手工測量模式，即使在最佳的條件下，對於一個培訓過的，有經驗的和發揮穩定的操作者來說，使用精確和靈敏的探測血流搏動的設備，能精確地測量肢體阻斷壓力值，其測量過程所需消耗的時間和工作量，在具體手術時也是值得考慮的。在現有技術的一些止血帶系統中，有具備自動測量肢體阻斷壓力功能(LOP)的類型。具備自動測量功能(LOP)的止血帶系統有美國專利討39477、美國專利5556415和美國專利 7479154B2。在這些專利中，利用光電容積標記術原理，以此為血流探測傳感器，在肢體遠端來探測血液流動。通過以上所述的探測原理，自動執行以上所述的手動方式的技術手段，系統自動測量得到肢體阻斷壓力值(L0P)，通過加上一個壓力常數，構成一個「推薦止血壓力值」以供醫護人員參考。例如在美國專利7479154B2專利中，邁克愛文和傑默生描述了一種自動測量肢體阻斷壓力(LOP)的止血帶系統，該專利的技術不會導致在肢體阻斷壓力的測量過程中帶來二次損傷，測量過程中有相對高的測量成功率，和相對快速的測量時間使得測量過程本身不會破壞或者延誤手術室內的其他正常工作，所測得的壓力精度足夠滿足醫護人員的要求被用於理想地設置止血帶壓力以有利於手術過程。但利用光電容積標記術原理來進行肢體阻斷壓力(LOP)的測量，存在以下一些問題1、必須存在一個光電血液流動傳感器，且該探測血液流動的傳感器必須位於止血帶肢體遠端，由於止血帶袖帶下的血流傳播到遠端有一個時間差，袖帶止血壓力和止血檢測不同步的這個時間差會影響測量精度。2、在肢體阻斷壓力測量過程中，如果靜脈回流已阻斷，動脈血流未阻斷，血液將淤積。在測量期間的殘留血液體積的增加，將在光體積描記法中，導致平均血液信號有顯著變化。這樣的明顯變化將導致合理的動脈波動探測困難或者變得不可探測，可造成測量時間的延長或測量的不成功。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種結構設計合理、能自動進行肢體阻斷壓力測量和止血參考壓力確定、止血效果好、止血壓力恰當、能有效檢測止血環套的綑紮位置是否有效的電動氣壓止血帶。本發明解決上述技術問題所採用的技術方案是該電動氣壓止血帶，主要由以下部件組成
可以充脹的止血環套，該止血環套縛扎於生命體的止血部位； 壓力傳感裝置，用於獲取止血環套中的壓力信號； 加壓裝置，用於對止血環套進行加壓； 減壓裝置，用於對止血環套進行減壓；
壓力調節裝置，用於控制加壓裝置和減壓裝置以調節止血環套的壓力； 靜壓力濾波裝置，用於從壓力傳感裝置中獲取的壓力信號中產生靜壓力信號； 動脈脈動濾波裝置，用於從壓力傳感裝置中獲取的壓力信號中產生動脈脈動信號； 肢體阻斷壓力測定裝置，用於測定肢體阻斷壓力； 止血參考壓力確定裝置，用於確定止血參考壓力。作為優選，本發明所述的肢體阻斷壓力測定裝置，通過控制壓力調節裝置，當探測到的所述動脈脈動信號幅度小於一個預先確定的閾值時，測定此時的止血環套內的壓力值為肢體阻斷壓力。作為優選，本發明所述的肢體阻斷壓力測定裝置，通過控制壓力調節裝置，當探測到的所述動脈脈動信號幅度最大時，根據此時的止血環套內的壓力值，以預定的函數關係計算肢體阻斷壓力。作為優選，本發明所述的肢體阻斷壓力測定裝置包括一個血壓測定裝置，根據血壓測定裝置所測定的血壓，以預定的函數關係計算肢體阻斷壓力。作為優選，本發明所述的止血參考壓力確定裝置，根據肢體阻斷壓力，以預定的函數關係確定止血參考壓力。作為優選，本發明所述的氣壓止血帶還設置有輸入裝置，用於輸入用戶控制信息。作為優選，本發明所述的止血參考壓力確定裝置，可以由用戶通過輸入裝置來確定止血參考壓力。作為優選，本發明所述的氣壓止血帶還設置有報警裝置，當肢體阻斷壓力測量過程中，如果沒有探測到動脈脈動，產生一個明顯可察覺的報警指示。本發明同已有的技術相比，具有以下優點和特點1、能判斷測量不成功是否由於止血環套沒有正確壓迫到動脈，從而可以提醒操作者進行重新縛扎。2、測量原理決定，測量期間，止血帶遠端肢體內的血液殘留及其累積，對測量無影響。3、測量時間短，能夠自動化進行，為手術爭取時間。4、能判斷止血帶下的血液流動。如果沒有判斷到血液的流動，就可以判斷出不可止血。5、設備簡單可靠。
圖1為本發明的結構示意圖。圖2為本發明的控制裝置的基本控制功能的示意圖。圖3為當圖2中所示的壓力調節裝置連續降低環套壓力的壓力控制模式下，檢測到的動脈脈動波形的變化曲線圖。圖4為當圖2中所示的環套壓力調節裝置階梯提高環套壓力的壓力控制模式下， 檢測到的動脈脈動波形的變化曲線圖
圖5是代表作為圖2中所示的基本控制功能的肢體止血參考壓力測定程序的流程圖。圖6是另一代表作為圖2中所示的基本控制功能的肢體止血參考壓力測定程序的流程圖。圖7是再一代表作為圖2中所示的基本控制功能的肢體止血參考壓力測定程序的流程圖。標號說明止血環套管子10、患者肢體11、止血環套12、壓力傳感裝置13、加壓裝置14、減壓裝置15、靜壓力濾波裝置16、動脈脈動濾波裝置17、控制器18、報警裝置19、輸入裝置20、顯示裝置21、壓力調節裝置30、肢體阻斷壓力測定裝置31、止血參考壓力確定裝置32。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明做進一步的詳細說明，以下實施例是對本發明的解釋而本發明並不局限於以下實施例。它是為了解釋本發明的原理及其應用和實際使用而選擇和加以說明的，從而使其他的領域內一般技術人員能夠利用本發明。實施例1
在圖1中，電動氣壓止血帶包括一個止血環套12、壓力傳感裝置13、靜壓力濾波裝置 16、動脈脈動濾波裝置17、控制器18和加壓裝置14及減壓裝置15。止血環套12縛扎在患者肢體11的某個特定部位，通過止血環套管子10和壓力傳感裝置13、加壓裝置14、減壓裝置15連接。加壓裝置14可以是氣泵，接受壓力調節裝置30 的控制信號對止血環套12提供的增壓空氣。減壓裝置15可以是一個或一組電磁閥，接受壓力調節裝置30的控制信號，從止血環套12排放該增壓空氣，從而控制止血環套12中的空氣壓力。如圖1、2所示，壓力傳感裝置13檢測止血環套12中的空氣壓力，並向靜壓力濾波裝置16和動脈脈動濾波裝置17提供一個代表被測空氣壓力的壓力信號SP。靜壓力濾波裝置16包括一個低通濾波器，該低通濾波器從壓力信號SP中提取一個代表被測空氣壓力的靜分量即止血環套12的壓緊壓力(此後稱為環套壓力PC)的環套壓力信號SC。動脈脈動濾波裝置17包括一個帶通濾波器，該帶通濾波器從壓力信號SP中提取一個代表作為被測空氣壓力的具有特定頻率的震蕩分量的動脈脈動信號SM。因為該動脈脈波指示止血環套12的壓力的震蕩，所以動脈脈動濾波裝置17起一個動脈脈動檢測裝置的作用。壓力傳感裝置13檢測止血環套12中的空氣壓力所提供的代表被測空氣壓力的壓力信號SP，可以是模擬信號，也可以是數位訊號。當SP為模擬信號時，靜壓力濾波裝置16 和動脈脈動濾波裝置17為模擬電路，其所提取的環套壓力信號SC和動脈脈動信號需經過 A/D轉換。當SP為數位訊號時，靜壓力濾波裝置16和動脈脈動濾波裝置17為相應的數字
信號處理裝置。控制器18主要由一臺微型計算機提供，包括一個中央處理器、一個只讀存儲器 (ROM)、一個隨機存取存儲器(RAM) 、A/D轉換模塊和I/O (輸入/輸出)口，而中央處理器按照預先存儲在只讀存儲器中的程序同時利用隨機存取存儲器的數據存儲功能來處理信號。中央處理器從I/O 口向加壓裝置14和減壓裝置15輸出驅動信號，從而控制其各自的操作，並由此控制止血環套12的空氣壓力。此外，中央處理器處理提供給控制器18 的各種壓力信號，從而可以測定止血環套12的血壓BP、計算肢體阻斷壓力LOP和環套止血參考壓力T P。中央處理器也響應於輸入裝置20提供給控制器18的控制信號，進行各種控制，並控制顯示裝置21來顯示各種壓力以及時間等信息。圖2是用於說明控制器18的基本控制功能的示意圖。壓力調節裝置30在止血參考壓力測定過程中，按照肢體阻斷壓力測定裝置31提供的指令信號並根據由靜壓力濾波電路16提供的環套壓力信號SC，利用壓力調節裝置30來控制連接於其上的加壓裝置14 和減壓裝置15，從而按照原先內置的方式改變環套壓力PC。如下所述為可能的預先內置的方式的一種示例首先，壓力調節裝置30將環套壓力PC迅速升高到一個規定的目標壓力 PCO (如280mmHg)，並隨後以約4mmHg /秒的速率緩慢地降低環套壓力PC。肢體阻斷壓力測定裝置31根據由動脈脈動濾波裝置17和靜壓力濾波裝置16分別提供的環套壓力信號SC和動脈脈波信號SM來測定環套壓力PC的變化和動脈脈波的接連心搏同步脈波的各自幅度的變化，當環套壓力PC由壓力調節裝置30控制而變化時，如上所述，環套壓力PC緩慢降低，肢體阻斷壓力測定機構31可以包括一個血壓測定裝置，按照熟知的示波算法測定患者肢體11的應用止血環套12的血壓值即收縮血壓BPsys、平均血壓 BPmean和舒張血壓BPdia。在肢體阻斷壓力測定裝置31測定血壓值後，提供血壓值比如收縮血壓BPsys， 按照預先確定的函數關係計算確定肢體阻斷壓力LOP，比如LOP=收縮血壓BPsys。止血參考壓力確定裝置32，在肢體阻斷壓力的基礎上，按照預先確定的函數關係確定止血參考壓力TP比如TP=L0P+50mmHg。然後壓力調節裝置30將環套壓力PC釋放到大氣壓。如下所述為另一個可能的預先內置的方式的一種示例首先，壓力調節裝置30 將環套壓力PC升高到一個預先確定的閾值1 (如70mmHg)，然後測量記錄動脈脈波信號SM 的幅度，如果動脈脈波信號SM的幅度大於一個預先確定的閾值2，則將環套壓力上升一個增量(如IOmmHg),然後再測量記錄動脈脈波信號SM的幅度。當動脈脈波信號SM的幅度小於預先確定的閾值2時，確定此時的環套壓力信號SC所代表的環套壓力PC為肢體阻斷壓力 LOP。如下所述為第3個可能的預先內置的方式的一種示例首先，壓力調節裝置30將環套壓力PC升高到一個預先確定的閾值3 (如400mmHg)，然後測量記錄動脈脈波信號SM 的幅度，並按一個增量(如10 mmHg)降低環套壓力PC，測量記錄動脈脈波信號SM的幅度。 當動脈脈波信號SM的幅度被判斷為最大值時，確定此時的環套壓力信號SC所代表的環套壓力PC，並在對此環套壓力按預定的函數關係進行運算，確定為肢體阻斷壓力L0P。比如 LOP=PC+120 mmHg.
在肢體阻斷壓力測定過程中，可以在特定步驟進行動脈脈動信號SM有無的判斷，當出現無動脈脈動信號SM時，控制器18通過報警裝置19產生一個可察覺的報警指示。以供操作者注意是否存在止血環套放置位置錯誤等情況，以避免氣壓止血帶的可能的使用危險。
圖3是表示當圖2中所示的環套壓力調節機構30連續降低環套壓力的壓力控制模式下，檢測到的動脈脈波波形的變化曲線圖。圖4是表示當圖2中所示的環套壓力調節機構30階梯提高環套壓力的壓力變化模式下，檢測到的動脈脈波波形變化曲線圖。圖5、圖6、圖7是代表作為圖2中所示的控制器18的基本控制功能的一部分的肢體止血參考壓力確定程序的流程圖。控制器18在步驟Sl通過輸入裝置20得到啟動測量按鍵的指令後，在步驟S2，控制加壓裝置14和減壓裝置15，從而迅速增大環套壓力PC。 在步驟S3，控制器18判斷環套壓力PC是否到達一個規定的目標壓力PCO (如^OmmHg)。 環套壓力PC到達目標壓力PCO後，在步驟S4，控制器18開始控制環套壓力PC以約4mmHg /秒的速率緩慢地降低。隨後，在步驟S5處，控制器18讀入由靜壓力濾波裝置16提供的環套壓力信號SC 和由動脈脈動濾波裝置17提供的動脈脈波信號SM。隨後，在步驟S6處，控制器18執行血壓測定程序。具體地說，控制器22中的肢體壓力阻斷測定裝置中內含的血壓測定裝置，根據在S5處讀入的環套壓力信號SC和動脈脈波信號SM來測定環套壓力PC的各個值和動脈脈波的相關的心搏同步脈搏的各個幅度， 按照熟知的示波血壓測定算法，來測定肢體的血壓值即收縮血壓BPsys、平均血壓BRiiean 和舒張血壓BPdia。在步驟S7處，控制器18判斷是否已經完成測定所有血壓值。如果作出負的判斷， 那麼控制回到步驟S5處，從而繼續讀入環套壓力信號SC和動脈脈波信號SM,並繼續執行血壓測定程序。如果在步驟S7處作出正的判斷，那麼控制進到步驟S8。在步驟S8處，控制器18中的肢體阻斷壓力測定裝置31和止血參考壓力確定裝置 32根據預先確定的以血壓值為自變量的函數關係來計算肢體阻斷壓力LOP和止血壓力TP。 比如，直接以收縮血壓BPsys作為肢體阻斷壓力L0P，即LOP=Bf3sys,在LOP的基礎上直接加一個常量(比如50mmHg)作為肢體止血壓力值TP，即TP=LOPiSOmmHg=BI3Sys+50mmHg。也可以通過對其他血壓值(如平均血壓BRiiean和舒張血壓BPdia)通過某種函數關係來計算計算肢體阻斷壓力 LOP 和止血壓力 TP。比如 L0P=BPmean+30mmHg，TP=L0P+50mmHg=BPmean+3 0mmHg+50mmHg 等等。隨後，在步驟S9處，控制器18控制顯示裝置21來顯示肢體阻斷壓力LOP或者肢體止血壓力TP以供操作者參考。操作者可以通過輸入裝置20對肢體止血壓力TP進行修改，也可以直接採用肢體止血壓力TP進行隨後的止血帶外科應用。在步驟S10，測量結束後，控制器18將環套壓力PC釋放到大氣壓，由此結束對肢體止血壓力的測定，可以通過止血帶其他參數的設定，比如止血帶使用時間，來啟動氣壓止血帶的外科應用。此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其配方、工藝所取名稱等可以不同。凡依本發明專利構思所述的構造、特徵及原理所做的等效或簡單變化，均包括於本發明專利的保護範圍內。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，只要不偏離本發明的結構或者超越本權利要求書所定義的範圍，均應屬於本發明的保護範圍。雖然本發明已以實施例公開如上，但其並非用以限定本發明的保護範圍，任何熟悉該項技術的技術人員，在不脫離本發明的構思和範圍內所作的更動與潤飾，均應屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種電動氣壓止血帶，其特徵是主要由以下部件組成可以充脹的止血環套(12)，該止血環套(12)縛扎於生命體的止血部位； 壓力傳感裝置(13)，用於獲取止血環套(12)中的壓力信號； 加壓裝置(14)，用於對止血環套(12)進行加壓； 減壓裝置(15 )，用於對止血環套(12 )進行減壓；壓力調節裝置(30)，用於控制加壓裝置(14)和減壓裝置(15)以調節止血環套(12)的壓力；靜壓力濾波裝置(16)，用於從壓力傳感裝置(13)中獲取的壓力信號中產生靜壓力信號；動脈脈動濾波裝置(17)，用於從壓力傳感裝置(13)中獲取的壓力信號中產生動脈脈動信號；肢體阻斷壓力測定裝置(31)，用於測定肢體阻斷壓力； 止血參考壓力確定裝置(32)，用於確定止血參考壓力。
2.根據權利要求1所述的電動氣壓止血帶，其特徵是所述的肢體阻斷壓力測定裝置(31)，通過控制壓力調節裝置(30)，當探測到的所述動脈脈動信號幅度小於一個預先確定的閾值時，測定此時的止血環套(12)內的壓力值為肢體阻斷壓力。
3.根據權利要求1所述的電動氣壓止血帶，其特徵是所述的肢體阻斷壓力測定裝置(31)，通過控制壓力調節裝置(30)，當探測到的所述動脈脈動信號幅度最大時，根據此時的止血環套(12)內的壓力值，以預定的函數關係計算肢體阻斷壓力。
4.根據權利要求1所述的電動氣壓止血帶，其特徵是所述的肢體阻斷壓力測定裝置(31)包括一個血壓測定裝置，根據血壓測定裝置所測定的血壓，以預定的函數關係計算肢體阻斷壓力。
5.根據權利要求1所述的電動氣壓止血帶，其特徵是所述的止血參考壓力確定裝置 (32)，根據肢體阻斷壓力，以預定的函數關係確定止血參考壓力。
6.根據權利要求1所述的電動氣壓止血帶，其特徵是還設置有輸入裝置(20)，用於輸入用戶控制信息。
7.根據權利要求6所述的電動氣壓止血帶，其特徵是所述的止血參考壓力確定裝置 (32)，可以由用戶通過輸入裝置(20)來確定止血參考壓力。
8.根據權利要求1所述的電動氣壓止血帶，其特徵是還設置有報警裝置(19)，當肢體阻斷壓力測量過程中，如果沒有探測到動脈脈動，產生一個明顯可察覺的報警指示。
全文摘要
本發明涉及一種電動氣壓止血帶，適用於外科手術和靜脈內局部麻醉術中的止血操作。該電動氣壓止血帶，包括止血環套、止血環套管子、泵管、泵、壓力控制閥，止血環套綁紮在生命體的止血部位，泵通過壓力控制閥給止血環套的收緊和放鬆提供動力，壓力傳感器用來測量止血環套壓力，測量止血環套壓力中的壓緊壓力的靜壓力濾波電路、測量止血環套壓力中的動脈脈波的動脈脈波檢測電路分別與壓力傳感器相連，靜壓力A/D轉換器、動脈脈波A/D轉換器分別將靜壓力濾波電路、動脈脈波檢測電路中檢測到的信號轉換後傳輸給電子控制裝置，電子控制裝置控制泵的啟動和關閉，電子控制裝置控制壓力控制閥的開啟和關閉。
文檔編號A61B5/022GK102178554SQ20111009812
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月19日 優先權日2011年4月19日
發明者張銘, 蔣國純 申請人:杭州邁迪克儀器有限公司