防止深静脉血栓的装置的制作方法

专利名称：防止深静脉血栓的装置的制作方法
技术领域：
本申请涉及一种用于增强流经主体肢体的血流的装置。特别地，本申 请涉及用于防止深静脉血栓的装置。
背景技术：
深静脉血栓(DVT)的特征在于在体内任何的深静脉中，几乎全部 在小腿或大腿的静脉中，产生凝块。DVT是大的发病源，DVT最常见的严 重的并发症为肺栓塞，即血液凝块阻挡了从静脉壁输送到肺的通畅并阻塞 了动脉。
下列因素能促进血液凝块在静脉中的形成.-.1. 增强的血液凝结(例如妇女服用雌激素)；
2. 血液中增强的凝固因子；
3. 静脉壁的损伤(例如腿损伤)，即释放凝固因子并且化学级联引起凝 块形成；以及
4. 如在其中重力导致流经静脉的血流减少的依赖肢体中发生的血液停 滞。公知的由于停滞在腿中最常形成血液凝块。
循环系统使用不同的机制在体内循环血液。心脏将血液泵入动脉系统 并且该系统将血液分流到身体的各部分。在心脏上方，在将血液返回心脏 的过程中重力发挥作用，而在心脏下方，肌肉收縮压缩静脉令血液向心脏 移动。静脉的定向阀保证了血流的方向性。小的肌肉群在每次腿肌肉收縮 时移动少量血液，这是重要的，因为静脉壁较薄并且具有弹性，静脉中过 多的血液会导致静脉扩张，受到损伤并且致使定向阀失效。
在长期的肌肉静止期间(例如当飞机、汽车、公交车或火车旅行时， 受限于轮椅上时，或当长期卧床时)，由于人腿内的静脉血流运动可能较小 或没有，增加了形成于人体内的血凝的风险。除了停滞之外，随着血液持 续集聚在腿静脉内，定向阀可能泄漏，静脉可能扩展并受到损害，从而释 放同样会引起凝块形成的凝固因子。用于防止DVT的压縮套管是公知的。然而，尽管这种套管可降低血凝 块形成的风险，套管通常具有不能将风险降到可接受水平的缺点。特别地， 那些在任何给定时间压缩大区域肌肉并因而挤压大容积血液通过静脉的套
管可能具有以下缺点
1. 在套管压縮期间，血液可能被挤回到套管下方的静脉中，从而增加 了套管下方静脉中的停滞，并进一步导致套管下方静脉的扩张。如果位于 套管下方的静脉已经包含太多血液时，该问题由于长时间、大区域的套管 压縮而恶化。
2. 压缩之后套管释放，并且当先前被压縮的肌肉中的空静脉从套管下 方再装满血液，没有血液推动套管上方的静脉中的血液，并且套管上方的 静脉中的血液呈现停滞直到套管再次被压縮。
3. 如果套管上方的静脉有任何的收縮，诸如位于就座的人大腿中的静 脉，随后大容积的血液可扩张并损害那些静脉。
概括而言， 一些已知的压縮套管具有在肌肉压縮期间加重套管下方的 停滞的缺点，在套管释放时其导致套管上方的停滞，且可扩张静脉壁并致 使静脉的定向阀失效，从而增加血凝块形成的风险。这对于那些具有一连 串可充气室且其连续压縮腿区域的套管同样如此，因为包围大区域肌肉的 室直到所有的室都已充气才会放气。

发明内容
因此本发明的目的是提供用于加强经过主体的肢体的血流的装置以减 小或克服上述的至少一个缺点，或向公众提供有用或经济的选择。
通过下面结合的附图的描述，本发明的其它目的和优点将变得明显， 其中作为说明和举例，公开了本发明的优选实施例。
依照本发明的第一主要方面，提供了用于加强经过主体的肢体的血流 的装置，所述装置包括可环绕主体肢体延伸的压縮套管并具有多个沿着套 管依次布置的压缩器，其中在使用中，压縮器依次压縮肢体，以将肢体中 的血液从套管的一端移动到另一端，并且当一个所述压縮器开始压縮肢体 时，序列中在其之前的压縮器已经压縮肢体，而序列中再在其之前的压缩 器停止压縮肢体。依照本发明的第二主要方面，提供了用具有压縮套管的装置来加强经 过主体的肢体的血流的方法，所述方法包括以下步骤
(1) 环绕主体的肢体延伸压縮套管，其中所述套管具有多个沿着套管 依次布置的压縮器；并且
(2) 允许压縮器依次压缩肢体，以将肢体中的血液从套管的一端移动 到另一端，其中当一个所述压縮器开始压縮肢体时，序列中在其之前的压 縮器已经压縮肢体，而序列中再在其之前的压縮器停止压縮肢体。
主体可以是人或其他类型的哺乳动物。优选地，该装置用于移动流经 人手臂或腿的血液。
套管可以具有任何适合的大小、形状及结构。优选地，套管可环绕人 的小腿肌肉、大腿或足部延伸。套管可具有任何适合数目的压縮器。套管 可只具有3个压縮器，但优选地套管具有至少5个压縮器并且更优选地具 有6个压缩器。
如所提到的，压縮器依次压縮，以将肢体内的血液从套管的一端移动 到另外一端。优选地，其包括以下步骤
(1) 第一压縮器压縮肢体从而静脉血液不能流过，并且因此第一压縮 器下方的血液被移动到第二压縮器下；
(2) 第二压縮器压縮肢体从而静脉血液不能流过，并且因此在其下方 的血液被移动到第三压縮器下；
(3) 第三压縮器压縮肢体从而静脉血液不能流过，并且因此在其下方 的血液被移动到第四压縮器下，且第一压縮器减早从而血液能流经其下方；
(4) 第四压縮器压縮肢体从而静脉血液不能流过，并且因此在其下方 的血液被移动到第五压縮器下，且第二压縮器减压从而血液能流经其下方；
(5) 第五压縮器压縮肢体从而静脉血液不能流过，并且因此在其下方 的血液被移动到第六压縮器下，且第三压縮器减压从而血液能流经其下方；
(6) 第六压縮器压縮肢体从而静脉血液不能流过，并且因此在其下方 的血液被进一步移动到肢体，且第四压縮器减压从而血液能流经其下方；
(7) 第一压縮器压縮肢体从而静脉血液不能流过，并且因此在其下方 的血液被移动到第二压縮器下，且第五压縮器减压从而血液能流经其下方；
(8) 第二压縮器压縮肢体从而静脉血液不能流过，并且因此在其下方的血液被移动到第三压縮器下，且第六压縮器减压从而血液能流经其下方;
(9) 第三压縮器压縮肢体从而静脉血液不能流过，并且因此在其下方 的血液被移动到第四压縮器下，且第一压縮器减压从而血液能流经其下方; 以及
(10) 不限定地重复步骤(4)至(9)
这样，压縮器以波形运动压缩及减压，只允许在每个已压縮肢体的压 縮器上方或下方短期停滞，并允许血液充满邻近较低的已压縮肢体的压縮 器同时较高的压縮器将血液向心脏移动。
压縮器可以是任何尺寸、形状和结构。优选地，每个压縮器完全或几 乎完全环绕肢体延伸。压縮器可以是，例如，平行延伸的可充气及排气的 室，或可以收紧及释放的止血带。
套管可具有围绕压縮器的外壳。该外壳可以是任何适合尺寸、形状和 结构。优选地，外壳包括诸如棉布的纤维。在这个方面套管可类似于血压 计。外壳可以任何方式固定在肢体周围。例如，外壳可以是具有一个或多 个钩和环型固定件的带子(例如Velcro⑧)、夹子或彼此配对的揿扣。
套管可进一步包括一个安置在外壳和肢体之间的保护层，出于卫生的 目的，人使用后可将其移除并处理。保护层可与外壳可分离地连接。例如， 保护层可使用胶水轻微地与外壳连接。备选地，保护层可只在当肢体和外 壳之间被压縮的使用期间才安置在套上。
保护层可包含任何适合的一种或多种材料。优选地，保护层包含塑料 背面的可吸收薄片其中薄片的吸收面与肢体接触并可吸收肢体上的汗，词 时塑料背面阻止汗接触外壳。
套管还可包括牢固的衬背套管(即层)用于确保压縮器的压縮力主要 地施加在肢体上。衬背套管可邻近围绕肢体的压縮器的外表面延伸。优选 地，衬背套管沿着压縮器的外表面在外壳内延伸。
衬背套管可以是任何适合的尺寸、形状和结构。衬背套管可由任何适 合的一种或多种材料制成。衬背套管可以是整体结构或可包括两个或多个 可连接部件。优选地，衬背套管由硬橡胶或塑料材料制成。这种衬背套管 可具有一定程度的柔性但确保压缩器的压縮力主要施加在肢体上。
在本发明的第一个形式中，压縮器为可充气的室。这些室可以是任何合适的结构。例如，橡胶球囊或塑料袋可被热封以形成室。橡胶球囊或塑 料袋可被外壳松散地围绕。备选地，室可包括连接到外壳的不连续的球囊。 优选地，套管端部的室比中间的室窄并容纳较少的流体(即具有较小的容积)。
每个室可具有压力释放阀用于防止室的过分充气。压力释放阀优选地
当室压力达到施加在肢体上超过约35mmHg水平时打开。
该装置可包括流体输送系统用于输送流体到每个室。可通过流体以预 定的速率将室充气到预定的压力。可使用任何适合的充气速率和压力。例 如，室的充气速率可以是在l-30秒的范围内，但优选为约5秒。已充气的 室的压力可以例如在静脉压到约40mmHg的范围内，但优选地在约 35mmHg以下。已充气的室的压力可以被调整。己充气的室优选地低于动 脉压以减少缺血的风险。每个室可充气任意适合的一段时间。例如，每个 室可充气l-30秒。每个室用于充气的该时间段可调整。室优选地相对较小 从而该装置相对紧凑，并且从而室可相对较快地充气和排气。
可以脉动方式将流体泵入每个室以提高室下方的血流活动并减少停滞。
优选地，流体输送系统包括泵，以及在泵和室之间延伸用于将流体输 送到每个室的歧管。尽管可使用任何适合类型的流体(如空气、水、油)， 流体优选地为空气。泵可以是脉动泵或非脉动泵，以产生脉动气流或非脉 动气流。
优选地，流体输送系统包括用于依次使每个室充气和排气的阀组件。 可使用任何适合类型的阀组件。这样的组件可具有用于使每个室充气和排 气的压力激活、时间激活和/或电子激活的阀。组件还可包括压力释放阀及 用于产生脉冲流体流的阀。
在本发明的一个实施例中，阀组件为旋转阀，由此在每个旋转阀的旋 转周期内气体依次输送到每个室并从每个室流动。计时器和驱动器可操作 地与该旋转阀相连。
在本发明的另一个实施例中，阀组件包括多个三通阀以使所述室充气 和排气，其中在第一个阀设置处，气体从泵流通到特定室，在第二个阀设 置处，室被封闭从而其保持充气，在第三个阀设置处，室内的空气流到大
10气中从而室排气。计时器和驱动器可操作地与每个三通阀相连。
泵可从套管上分离或安装到套管上。泵可以任何适合的方式安装到套 管上。如果安装到套管上，泵的震动可震动肌肉及静脉以减小凝块形成的 风险。单个泵可将空气输送到一个或多个套管。
该装置还可包括微处理器、控制面板和电或压力传感器以监控及调节 气体输送系统和套管部分。
在本发明的第二种形式中，压縮器为可选择性地被收紧以压缩肢体的 止血带。止血带可以是任何适合的结构。例如，每个止血带可以是环绕肢 体延伸的绳、线和/或柔性的带。优选地，每个止血带在外壳的通道内延伸。
止血带可以任何适合的方式被收紧或释放。在本发明的一个实施例中， 该装置可包括凸轮和凸轮从动件，以依次收紧和释放止血带。将在下面更 详细描述的本发明的另一个实施例中，该装置可包括链传动及杠杆组件用 于依次收紧及释放止血带。这种组件可包括连接到每个止血带一端的各自 的杠杆，每个止血带的另一端可固定于外壳的远端，并且每个杠杆可在止 血带收紧位置和止血带释放位置之间移动。
该组件可包括环绕一对链轮驱动链条的电机。链条的选择链节的横向 延伸可将杠杆移动到收紧部分并将杠杆保持在此部位直到链节不再与杠杆 接合。
该装置可包括用于容纳链传动和杠杆组件的壳体。该壳体可以为任何 适合尺寸、形状和结构。链传动可连接到壳体上，每个杠杆可枢轴地连接 到壳体，并且每个止血带可延伸通过壳体中的各自开口。外壳的近端可固 定到壳体上而外壳的远端可与壳体可拆卸地连接。
可以任何适合的方式对电机供能，例如，使用电池或通过与主电源连接。
该装置还可包括用于监控和控制止血带的微处理器、控制面板和电或 压力传感器。
在本发明的另一个实施例中，该装置可包括用于依次收紧和释放止血 带的齿轮系统。这种系统可包括齿轮传动链从而传动链的每个齿轮单独地 连接到止血带的一端，每个止血带的另一端可固定到外壳的远端，并且每 个齿轮可在止血带收紧位置和止血带释放位置之间旋转。齿轮传动链可包括任何适合数目的齿轮。齿轮优选地为正齿轮。齿轮 优选地为相同的直径并围绕在同一个平面上彼此平行延伸的轴旋转。
每个止血带可以任何适合方式连接到齿轮传动链的一个齿轮上。优选 地，从每个齿轮的表面上延伸出凸出物，并且每个止血带固定到该凸出物。 该凸出物可邻近于齿轮外围布置。
该系统可包括用于驱动齿轮传动链的电机，该电机可包括与齿轮传动 链的齿轮啮合的驱动齿轮。
该装置可包括用于容纳齿轮系统的壳体。该壳体可以为任何适合尺寸、 形状和结构。齿轮传动链的轴和电机可连接到壳体上，并且每个止血带可 在壳体中环绕一个或多个导向件延伸并通过壳体中的开口。外壳的近端可 固定到壳体上而外壳的远端可与壳体可拆卸地连接。
可以任何适合的方式对电机供能，例如，使用电池或通过与主电源连接。
该装置还可包括用于监控和控制止血带的微处理器、控制面板和旋转 开关，及电或压力传感器。
在本发明的第三个形式中，压縮器为止血带，其响应于电流的应用而 收紧(收縮)以压縮肢体。该止血带可以为任何适合的结构。每个止血带
可以是，例如，其上穿有陶瓷珠的线。适合的线，例如，为以商标Flexinol 销售的线。优选地，每个止血带在外壳的通道内延伸。
该装置可包括主控制模块和电连接到每个止血带的副微控制器，用以 调节流到每个止血带的电流。可使用任何适合类型的控制模块和微控制器。
该装置可包括与每个止血带相关联的传感器，用以传感止血带的收紧 度。可使用任何适合类型的传感器。优选地，将应变式传感器连接到每个 止血带的一端并且应变式传感器向微控制器提供反馈。
该装置优选地相对较小并且为便携的从而当使用者佩戴该装置时能走动。
该装置可包括多个压縮套管用以压縮不同的肢体，或用以压縮同一肢 体的不同部位。例如，该装置可包括用于压縮腿的小腿肌肉或大腿的套管， 及用于压縮腿的足部的另一个套管。


为了更全面的理解本发明并应用到实际，现参考附图描述优选实施例， 其中
图1描绘了依照本发明的一个实施例用于将血液移动通过人肢体的装
置；
图2为图1描绘的装置的一部分的部分详细透视图； 图3示出了依照本发明的另一个实施例用于将血液移动通过人肢体的 装置；
图4详细示出了环绕人腿放置的图1或图3所示装置的可充气的压縮 套管；
图5详细示出了依照本发明的另一个实施例用于将血液移动通过人肢 体的装置；
图6为图5所示装置的截面图7为依照本发明的另一个实施例用于将血液移动通过人肢体的装置 的部分的透视图8为图7所示装置的部分的平面视图； 图9为用于图7所示装置的电路图10为当图7的装置正常使用时装置的齿轮和相关联的止血带的归一 化力随时间变化的绘图。
图11描绘了依照本发明的另一个实施例用于将血液移动通过人肢体的 装置的一部分；
图12描绘了依照本发明的另一个实施例用于将血液移动通过人肢体的 装置，其中显示了装置连接在人腿上；
图13为图12描绘的装置的一部分的部分详细透视图； 图14为图13所示装置的横剖面图15为用于依照本发明的一个实施例用于将血液移动通过人肢体的装 置的旋转阀的部分分解图16为用于依照本发明的一个实施例用于将血液移动通过人肢体的装 置的另一个旋转阀的分解图17描绘了用于依照本发明的另 一个实施例用于将血液移动通过人肢体的装置的另一旋转阀；
图18为依照本发明的另一个实施例用于将血液移动通过人肢体的装置
的一部分的电路原理图19为描绘了图18图解的装置的螺线管操作的时序图20图解了依照本发明的另 一个实施例用于将血液移动通过人肢体的
装置；
图21详细示出了环绕人腿放置的图20所示装置的可充气的压縮套管; 图22图解了依照本发明的另一个实施例用于将血液移动通过人肢体的 装置；
图23详细示出了环绕人腿放置的图22所示装置的可充气的压縮套管； 图24图解了当装置的套管环绕人腿安置时依照本发明的另一个实施例
用于将血液移动通过人肢体的装置；
图25图解了依照本发明的另一个实施例用于将血液移动通过人肢体的
装置；且
图26图解了依照本发明的另一个实施例用于将血液移动通过人肢体的 装置。
具体实施例方式
图中，相同的附图标记代表相同的特征。
图1示出了用于加强通过人下肢的静脉血流的装置40。该装置40包括 环绕人腿可延伸的可充气压縮套管41 (在图4中最清楚)及用于将空气输 送到套管41的空气输送系统42。套管41类似于血压计。
套管41具有6个沿着套管41彼此相邻布置的可充气室43-48。如图4 所示，室43-48为细长的并且环绕肢体延伸。由密封的橡胶球囊49提供室 43-48。室43和48比室44-47窄并且含有较少的气体。(然而室43和48 并非必须要比室44-47窄)。每个室43-48具有压力释放阀50，其当室43-48 的压力超过约35mmHg时打开。压力释放阀50阻止室43-48过分被充气。
室41具有包围球囊49的纤维外壳51。外壳51的Velcro⑧带52使外 壳51稳固地环绕肢体。
保护层53布置在外壳51和腿之间，出于卫生目的，人使用后可将其移除并处理。在图4中示出了保护层53。保护层53具有用于吸收腿上的汗 的吸收表面，及阻止汗接触外壳51的塑料背面。保护层53减少了经常清 洁外壳51的需要。
如果需要，可使用不同尺寸的套管41用于不同体型的人。用于体型较 小的人的套管通常为100mm宽，它们具有6个室，室43和48每个宽10mm， 且室44-47每个宽20mm。用于体型中等的人的套管通常为140mm宽，它 们具有6个室，室43和48每个宽20mm，且室44-47每个宽25mm。用于 体型较大的人的套管通常为180-220mm宽，它们具有6个室，室43和48 每个宽20mm，且室44-47每个宽35-45mm。
显示于图1中的流体输送系统42包括气泵54、脉冲阀55、旋转阀56、 在泵54和脉冲阀55之间延伸的软管57、在脉冲阀55和旋转阀56之间延 伸的软管58，及在旋转阀56和室43-48间延伸的软管59-64。脉冲阀55 确保气体以脉动方式泵入室43-48中。
旋转阀56确保室43-48依次被充气及排气。在图2中示出了旋转阀56 的一些细节。旋转阀56具有位于壳体66内并可相对于壳体66旋转的圆柱 状空气分配器65。壳体66的一端以气密方式连接到每个软管59-64，而壳 体66的另一端以气密方式连接到软管58。旋转阀56可操作地连接到驱动 器和计时器(未示出)，且分配器65通过驱动器旋转。
分配器65具有完全穿透其中的通道67用于使空气在泵54和软管59-64 之间流通。分配器65同样具有用于将软管59-64和室43-48中的空气排到 大气中的通道68。软管59-64环形安置于通道67和68下方从而当分配器 65旋转时，在任何给定的时间空气从泵54仅流通到软管59-64和室43-48 中一个，并且在任何给定的时间空气仅从软管59-64和室43-48中一个排出。
图2中的软管59-64和通道67、 68被定向成使得室43被充气而室47 被排气，并且室44-46和48被密封。如果通道67旋转60度直到定位在软 管60的上方，室44将开始充气，室48将排气且室43将保持充气和密封。 随着分配器65的每次完整旋转，室43-48以波形运动依次从套管41的一 端到另一端充气和排气从而将静脉血液从套管41的一端移动到另一端。每 5秒通道67在软管59-64间移动，每30秒经历一次完整旋转。
图3示出与图1中相似的装置70，但其具有不同的空气输送系统71。替代旋转阀56，系统71具有一系列可操作地连接到每个软管59-64的三通 阀72。阀72依次被操作。计时器和驱动器(未示出)在三种设置间移动每 个阀72。在第一种设置下，空气从泵54流通到特定室43-48,在第二种设 置下，室43-48被封闭从而其保持充气，而在第三种设置下，室43-48内的 气体流到大气中且室43-48排气。每个阀72在每种设置下保持5秒钟。
在使用中，套管41环绕人腿的小腿肌肉固定。泵20通过座或基底支 撑。空气输送系统42、 71可容易地从套管41上分离或当装置40、 70的用 户需要离开某位置时空气输送系统42、 71的各部分可容易地彼此分离。
泵54在至少35mmHg的压力下泵送空气，脉冲泵55产生脉动气流。 旋转阀56或三通阀72输送空气到特定室43-48并从特定室43-48放出空气。 充气/排气序列如下
(1) 室43充气从而静脉血不能流过该室且因此室43下方的血液移动 到室44下方；
(2) 室44充气从而静脉血不能流过该室且因此室44下方的血液移动 到室45下方；
(3) 室45充气从而静脉血不能流过该室且室45下方的血液移动到室 46下方，室43排气从而血液可流到室43的下方；
(4) 室46充气从而静脉血不能流过该室且室46下方的血液移动到室 47下方；室44排气从而血液可流到室44的下方；
(5) 室47充气从而静脉血不能流过该室且室47下方的血液移动到室 48下方；室45排气从而血液可流到室45的下方；
(6) 室48充气从而静脉血不能流过该室且室48下方的血液进一步上 移到肢体，室46排气从而血液可流到室46的下方；
(7) 室43再次充气从而静脉血不能流过该室且因此室43下方的血液 移动到室44下方，室47排气从而血液可流到室47的下方；
(8) 室44充气从而静脉血不能流过该室且因此室44下方的血液移动 到室45下方，室48排气从而血液可流到室48的下方；
(9) 室45充气从而静脉血不能流过该室且因此室45下方的血液移动 到室46下方，室43排气从而血液可流到室43的下方；及
(10) 不限定地重复步骤(4)至(9)，这样，血液被移到腿中。装置40、 70可用于阻止DVT，用于飞机、火车、公交车或汽车旅行 的人，或长时间就坐的人，或诸如瘫痪者或者老人的不能使用他们腿的人， 或患有包括肿胀脚踝、静脉曲张的腿病或静脉中的定向阀失效的人。
套管41将小腿肌肉中的血液挤出并将少量血以几乎连续的方式定向移 动通过静脉以减少套管41上方和下方的停滞。由于在任何给定时间点至多 只有两个室43-48被充气，只有IO秒的停滞且血液填充可出现在所有未充 气的室43-48下方。另外，空气可以脉动方式泵入室43-48以搅动充气室下 方的血液并进一步减少停滞和潜在的血凝块的形成。由于血流总是为一个 方向，可忽略或没有定向阀的损伤和静脉扩张。
装置40、 70不依靠完整、健康的静脉定向阀工作因为套管41的波形 运动推动血液持续上升。装置40、 70可确保在缺少功能性的定向阀的人中 作用接近最好。
图5、 6示出了依照本发明的另一实施例用于加强流过人肢体的静脉血 流的装置80。该装置80包括套管81、壳体82和链传动及杠杆组件83。
套管81具有纤维外壳84和五个在外壳84内延伸的止血带85。如图5 所示，每个止血带85在外壳84的各自通道86内延伸。
止血带85为环绕肢体延伸的绳索。每个止血带85的一端87在外壳84 的远端88固定到外壳84上。
尽管在图中没有显示，在外壳84和腿之间布置保护层，出于卫生目的， 人使用后可将其移除并处理。
壳体82为矩形并容纳链传动及杠杆组件83。外壳84的近端89固定到 壳体82上而外壳84的远端88可拆卸地连接到壳体82上。
组件83包括连接到每个止血带85 —端的杠杆90 (其中只有一部分被 标记)。当在平面上观察时每个杠杆90为弓形。每个杠杆90的一端通过销 91的方式销接到壳体82上，并且每个杠杆90相对于壳体82可枢轴转动。 每个杠杆90的另一端连接于止血带85。每个杠杆90在止血带收紧位置和 止血带释放位置之间可枢轴转动。每个止血带85延伸通过壳体82中的各 自的开口 (没有标记)。
组件83还包括电机和变速箱92，彼此分开的一对链轮93、 94及环绕 链轮93、 94延伸的链条95。链条95上选择链节的侧部凸出物96 (其中仅有一部分在图6中标记)啮合杠杆90并使杠杆90枢轴转动到收紧位置。 当侧部凸出物96脱离杠杆90时杠杆90移回到释放位置。壳体82的架子 97与每个杠杆90的枢轴销91平行延伸并确保杠杆90在被侧部凸出物96 啮合时将枢轴转动，而不是链条95屈曲。
在使用中，套管81环绕人腿的小腿肌肉固定。壳体82具有通/断开关 及用于连接主电源的电插座(未示出)。当对电机92施加电压时，链条95 逆时针转动。每个杠杆90被具有侧部凸出物96的链节啮合时将枢轴转动 并收紧止血带85。侧部凸出物96沿着链条95隔开从而止血带85以波形方 式收紧(压縮)及释放(减压)腿。
图7-9示出了依照本发明的另一实施例用于加强流过人肢体的静脉血 流的装置100。现参考图7，装置100包括套管101 (与套管81非常相似)、 壳体(仅示出其底盘102)及齿轮传动系统103。壳体为矩形并容纳齿轮传 动系统103。
齿轮传动系统103包括具有五个啮合的正齿轮105-109的齿轮传动链 104及用于驱动齿轮传动链104的电机110。电机110具有与齿轮105啮合 的驱动齿轮lll。每个齿轮105-109的直径相同。每个齿轮105-109具有一 个从底盘102延伸出的轴(未标记)且这些轴在同一平面上彼此平行地延 伸。凸出物112 (最好参见图8)从每个齿轮105-109的表面垂直延伸。间 隔件113在电机110和底盘102之间延伸。电机110由12伏的电池114供 电(如图9所示)。
如图7所示，套管101具有纤维外壳115和五个在外壳115内延伸的 止血带116-120。每个止血带116-120在外壳115的各自通道中延伸。止血 带116-120环绕肢体延伸。每个止血带116-120包括其一端固定到凸出物 112上的绳索121和从绳索121延伸的柔性带122。每个止血带116-120的 另一端在外壳115的远端(未示出)固定到外壳115上。外壳115的近端 123固定到包括底盘102的壳体，而外壳115的远端(未示出)可拆卸地连 接到壳体。每个绳索121延伸通过底盘102中的槽124并位于导轨125上。 一对支架126从底盘102延伸并保持导轨125临近槽124。
随着每个齿轮105-109绕其轴的旋转，取决于凸出物112相对于轴的 位置，止血带116-120被收紧或者释放。图10示出了装置100的齿轮和相关止血带的归一化力(F/Fmax)随时间(秒)变化的图。
图9为装置100的电路图。该图示出电、源114、通/断开关127、电机 110、晶体管128、 二极管129、两个电阻器130、旋转开关131。在正常使 用中，通/断开关127闭合，旋转开关131位于"关"的位置并且电机110 使齿轮传动链104运转。
在使用装置100将血液移动通过肢体之前，每个止血带116-120必须 首先环绕肢体适当地收紧。为此，装置100包括旋转开关131、永磁体 132-136和簧片开关137-141。每个齿轮105-109具有一个永磁体132-136 而电路具有由磁体132-136激活的簧片开关137-141。当齿轮105转到使磁 体132接近簧片开关137时，开关137关闭并且电机IIO缺电。同样的， 当齿轮106转到使磁体133接近簧片开关138时，开关138关闭并且电机 110停止驱动齿轮传动链104。这同样发生在磁体134和开关139、磁体135 和开关140、以及磁体136和开关141。
为了调整每个止血带116-120的张力，套管101首先环绕人肢体延伸。 旋转开关131转到图9中标记为"1"的位置，齿轮105由电机110转动直 到磁体132关闭簧片开关137，同时电机110不再供能且止血带120向肢体 施加最大的张力。如果需要，通过改变环绕肢体的套管101的张紧度来调 整止血带120施加的张力。依次地，对齿轮106而言通过转动旋转开关131 到位置"2"而重复该过程，对齿轮107而言通过转动旋转开关131到位置 "3"而重复该过程，对齿轮108而言通过转动旋转开关131到位置"4" 来重复该过程，以及对齿轮109而言通过转动旋转开关131到位置"5"来 重复该过程。
调整每个止血带116-120的张力后，旋转开关131转到"关"的位置， 通/断开关127闭合，齿轮105-109旋转并且止血带116-120以波形方式收 紧(压縮)及释放(减压)肢体。
图ll示出了依照本发明的另一实施例用于加强流过人肢体的静脉血流 装置150的一部分。装置150包括六个止血带151 (其中仅示出4个)、与 每个止血带151关联的应变传感器152、副微控制器153以及通过副微控制 器153与每个传感器152电性相连的主控制模块154。
每个止血带151包括其上穿有陶瓷珠156的Flexinol"^肌肉线155。应
19变传感器152连接到线155的一端。VelcroTM带157在线155的另一端和应 变传感器152之间延伸。由于包括两个成对部分，带157可调整长度。
使用时，止血带151通过带157紧固地环绕人肢体。主控制模块154， 通过副微控制器153，用于依次施加电流到每个止血带151从而将静脉血移 动通过肢体朝向心脏。当电流移动通过止血带151时，止血带151收缩并 由此环绕肢体收紧。没有电流时，止血带151环绕肢体释放。止血带151 的紧度的反馈提供给副微控制器153。
图12至14示出了用于加强流过人下肢161的静脉血流的另一种装置 160。该装置160包括套管162和五个沿着套管162依次布置的可充气的室 163-167。如图12所示，室163-167为细长的并环绕腿161延伸。
套管162具有围绕室163-167的外壳168。套管162同样包括硬橡胶或 塑料制的衬背套管169用以确保室163-167的压力主要施加在腿161上。 衬背套管169在套168中沿着环绕腿161的室163-167延伸。衬背套管169 具有一些柔性以确保室163-167的压力主要施加在腿161上。
装置160可具有用于描述一个或多个在此公开的本发明的其他实施例 的附加特征。
图15描述了可用于替换图1所示的流体输送系统42的旋转阀56的旋 转阀170。旋转阀170包括圆柱形的由塑料制成的第一端部件171。多个圆 柱形凸出物172从第一端部件171的一端延伸。喷嘴173从第一端部件171 的一侧延伸。通道174从第一端部件171的所述凸出物172从其上延伸的 同一端延伸穿过喷嘴173。
包括内螺纹176的中空圆柱形轴部件175相对于第一端部件171固定 并与其同中心。
由TeflonW制成的圆形内部垫圈177置于第一端部件171的所述凸出 物172从其上延伸的同一端。所述内部垫圈177与第一端部件171和轴部 件175同中心。轴部件175延伸穿过内部垫圈177，且内部垫圈177包括多 个开口，其每一个接受各自的凸出物172从而抑制垫圈177相对于第一端 部件171及轴部件175旋转。
由Teflon 制成的圆形外部垫圈178同样置于第一端部件171的所述 凸出物172从其上延伸的同一端。外部垫圈178与第一端部件171和轴部件175同心。外部垫圈178包括多个开口，其每一个接受各自的凸出物172 从而抑制垫圈178相对于第一端部件171及轴部件175旋转。
内部垫圈177和外部垫圈178被围绕轴部件175的间隙179彼此隔开。 通道174的开口位于内部垫圈177和外部垫圈178之间。
由黄铜制成的圆柱形空气分配器180置于内部垫圈177和外部垫圈178 的顶端，分配器180的同心的圆形开口 181接受轴部件175。多个圆周间隔 的齿182环绕分配器180的周边延伸。多个圆柱形凸出物183从分配器180 的一端延伸。同样，偏心圆形开口 184延伸穿过分配器180。开口 184在分 配器180中的这种定位使开口 184定位在路径179的上方。
间隙179与靠着垫圈177、 178放置的第一端部件171的端部及分配器 180的端部一起确定了围绕轴部件175的通道。空气能通过喷嘴173中的通 道174流进该通道，并能通过分配器180中的开口 184流出该通道。
由Teflon 制成的大致圆形的垫圈185置于分配器180的凸出物183 从其上延伸的端部。垫圈185包括多个圆形开口 186，其每一个接受分配器 180的凸出物183从而抑制垫圈185相对于分配器180旋转。垫圈185还包 括分别覆盖分配器180的开口 181和开口 184的圆形开口 187和圆形开口 188。垫圈185中的弓形开口 189部分围绕开口 187。同样，垫圈185中的 开口 190从弓形开口 189延伸到垫圈185的周边。
圆柱形第二端部件191的下端置于垫圈185的顶端。该第二端部件191 包括覆盖垫圈185中开口 187的圆形开口 192。该第二端部件191的下端包 括五个圆周间隔的圆柱形凹口 193。多个喷嘴194-198从第二端部件191的 侧面径向延伸。每个喷嘴194-198通过各自的通道199与各自的圆柱形凹 口 193接合从而空气在通过凹口 193进入喷嘴194-198后能通过喷嘴 194-198流出第二端部件191。
分配器180和垫圈185能绕轴部件175并相对于第一端部件171 、垫圈 177、 178和第二端部件191旋转。
开口 189、 190与靠着垫圈185安置的第二端部件191的端部和分配器 180的端部一起确定了一通道，该通道部分围绕开口 187并具有将阀170 中的空气排到大气中的外部开口。通过喷嘴194-198流入凹口 193的空气 能进入通道并当分配器180旋转使凹口 193覆盖开口 189时被排到大气中。第一端部件171、分配器180、第二端部件191、垫圈177、 178及185 相对于彼此被螺栓200紧固，该螺栓200插入垫圈201并旋入带内螺纹的 轴部件175中。拧紧螺栓200从而在垫圈177、 178、 185和第一端部件171、 分配器180及第二端部件191之间形成气密或充分气密的密封。
如前所述，装置40的旋转阀56可由旋转阀170代替。阀170的每个 喷嘴194-198将需要以气密的方式连接到装置40的各自软管59-64，且喷 嘴173将需要以气密的方式连接到喷嘴173。分配器180将啮合诸如蜗轮或 减速齿轮的驱动齿轮，所述驱动齿轮由装置40的驱动器驱动从而分配器 180和垫圈185可相对于第一端部件171、垫圈177、 178、第二端部件191 旋转。喷嘴194-198连接到软管59-64，且开口 189、 190构造为使装置40 在使用时，装置40的室43-48能充气并依次压縮肢体以将肢体里的血液从 套管41的一端移动到另一端。随着室43-48开始充气并压縮肢体，序列中 在其之前的室43-48已充气并已压縮肢体，序列中再在其之前的室43-48 排气并停止压縮肢体。
图16描绘了另一种旋转阀210，其可用于替换图1所示的流体输送系 统42的旋转阀56。旋转阀210除了其不包括垫圈177、 178、 185之外都与 旋转阀170相同，这是因为旋转阀210的分配器180由TeflonTM制成而不 是黄铜。同样，旋转阀210的第一端部件171不具有凸出物172。另夕卜，旋 转阀210的分配器180包括凹口211、 212，其以与旋转阀170的垫圈185 的开口189、 190相似的方式运行。此外，旋转阀210的第一端部件171具 有凹口 213，其以与旋转阀170的间隙179相似的方式运行。旋转阀210 以与旋转阀170相似的方式运行。
图17描绘了旋转阀220,其同样可用于替换图1所示的流体输送系统 42的旋转阀56。旋转阀220除了其喷嘴194-198从旋转阀220的第二端部 件191的上端延伸之外都与旋转阀210相似。同样，第二端部件191具有 侧壁221，其环绕分配器180及旋转阀220的第一端部件171的周边延伸。 侧壁221包括允许驱动齿轮223驱动旋转阀220的分配器180的开口 222。 侧壁221同样包括小开口 224，旋转阀220的喷嘴173穿过该小开口延伸。 旋转阀220和驱动齿轮223固定到第一底部件225，第一底部件225自身固 定到第二底部件226。旋转阀220同样以与旋转阀170相似的方式运行图is描绘了与图3中描绘的装置70相似的装置的用于控制五个三通 阀及气泵电机231的控制器230，该装置具有五个可充气的室而不是装置 70的六个可充气的室。每个三通阀具有各自的用于控制阀操作的螺线管 232。控制器230包括5V直流电压调节器233，其由12V直流未调节电源 供电。压力传感器231连接到调节器233的输出端。压力传感器231的输 出端连接到同样与调节器233相连的差动放大器235的输入端。差动放大 器235的输出端和调节器233的输出端连接到比较器236的输入端。参考 设定值电路237的输出端连接到比较器236的输入端。比较器236的输出 端和调节器233的输出端连接到微控制器238的输入端。晶体时基电路239 连接到微控制器238的输入端。微控制器238的输出端连接到达林顿晶体 管阵列驱动器240的输入端。 一系列相连的开关241和二极管242与螺线 管232并联连接。螺线管232连接到12V直流未调节电源，开关241连接 到12V直流电池。
控制器230适于通过螺线管232控制三通阀从而获得从三通阀的可变 及时序气动输出，其依次控制该控制器230所属装置的可充气室的充气。
压力传感器234不断地感觉装置的可充气室内部的压力。室内压力的 参考设定值可使用参考设定值电路237在0-300mmHg内调整。传感器234 的室压力信号输出和参考设定值电路237的设定值信号输出在电桥电路(未 描绘)中进行比较，桥电路的输出用于控制泵电机231。
控制器230同样具有十六位双旋转开关243，其连接到微控制器238 的输入端。在装置一次循环期间装置的每个可充气室充气的时间周期可通 过转动旋转开关243从十六个不同的时间周期中选择。在装置的单一循环 期间从第一可充气室充气幵始到第五个可充气室排气的总时间周期可在25 秒到约75秒之间变化。
微控制器238被编程以控制三通阀操作及泵电机231操作的序列和时 间。微控制器238通过达林顿晶体管阵列驱动器240驱动电机231和螺线 管232。
图19描绘了控制信号的时序，其为在装置的一次循环中通过达林顿晶 体管阵列驱动器240到螺线管232的输出。可以看出每个螺线管232在前 一个螺线管232己被打开5秒后被打开，且每个螺线管232保持打开10秒。
23图20描绘了依照本发明另一实施例的用于加强经过人肢体的静脉血流 的装置250。装置250与图5、 6中描绘的装置80及图7-10中描绘的装置 100相似之处在于其包括多个延伸穿过套管252并可依次被包含在壳体253 中的机构收紧和释放以及通过张力线254固定在止血带251上的的止血带 251。套管252的第一端255固定到壳体253。通过将套管252穿过壳体253 的一个开口插入壳体253中，将套管252的第二端256从同一开口拉出壳 体253从而套管252环绕位于壳体253中的杆257延伸，然后用固定在套 管252上的VelcroW钩环紧固件258将套管252已被拉出壳体253的部分 固定到套管252的另一部分，因而将套管252的第二端256相对于壳体253 固定。套管252可通过改变被拉出壳体253的套管252的量而被收紧及释 放。
参考图21，示出装置250固定到人腿259的小腿。装置250通过套管 252捆在腿259上从而壳体253位于腿259的胫骨上方并且套管252环绕腿 259的小腿肌肉延伸。套管252环绕腿259收紧从而装置250稳定地保持就 位。
图22描绘了依照本发明另一实施例的用于加强经过人肢体的静脉血流 的装置260。装置260与图1和2描绘的装置40及图3中描绘的装置70 相似之处在于其包括多个定位在套管261中的可充气的室并且可充气室可 通过气泵和空气输送系统依次进行充气和放气，所述气泵和空气输送系统 包含在壳体262内，壳体262固定在套管261上从而套管261越过壳体262 的后侧延伸。套管261的第一端263固定到长孔264。套管261的第二端 265插入穿过孔264且通过固定在套管261上的Vdcr()W钩环紧固件266 固定到套管261的没有插入穿过孔264的部分。套管261可通过改变被拉 出孔264的套管261的量而被收紧及释放。
参考图23，示出装置260固定到人腿267的小腿。装置260通过套管 261捆在腿267上从而壳体262位于腿267的胫骨上方并且套管261环绕腿 267的小腿肌肉延伸。套管261环绕腿267收紧从而装置260稳定地保持在 适当位置。
图24描绘了依照本发明另一实施例的用于加强经过人肢体的静脉血流 的装置270。装置270与图22和23中描绘的装置260相似，其包括多个定位在套管271中的可充气的室并且所述室可通过气泵和空气输送系统依次 进行充气和放气，所述气泵和空气输送系统包含在壳体272内，壳体272 固定在套管271上从而套管271越过壳体272的后侧延伸。套管271的第 一端273固定到细长孔274。套管271的第二端275插入穿过孔274并通过 固定在套管271上的Velcn)TM钩环紧固件(未示出)固定到套管271的未 插入穿过孔274的部分。装置270和装置260的一个区别在于装置270的 孔274更靠近壳体272定位。示出的装置270固定在人腿276的小腿上。 装置270以与装置260捆在腿276相似的方式捆到腿276上。
图25描绘了依照本发明另一实施例的用于加强经过人肢体的静脉血流 的装置2S0。装置280适于捆在人脚281上并包括具有多个止血带或可充气 室的套管282，所述止血带或可充气室被示出的相对于套管282固定的壳体 283中的控制器来操作。止血带和可充气的室以与前述实施例的止血带和可 充气的室相似的方式操作从而依次压縮脚281以改善经过脚281和其相关 的腿的静脉血流。
图26描绘了依照本发明另一实施例的用于加强经过人肢体的静M:血流 的装置290。装置290包括环绕人下肢292的小腿捆绑的第一套管291，以 及环绕人脚294捆绑的第二套管293。套管291、 293与前述实施例的套管 相似之处在于它们包括多个可被壳体295中的控制器操作以依次压縮脚 294和腿292的诸如止血带或可充气室的压縮器。第一套管291和第二套管 293的压縮器的操作由控制器调整从而第二套管293中压縮器对脚294的压 縮先于第一套管291中的压縮器对小腿的压縮。装置290尤其适合用于当 人处于诸如躺在医院病床上的稳定状态。第二套管293有助于移动血液通 过脚294并向上到第一套管291，同时第一套管291用于将血液进一步移动 到人腿292。
贯穿说明书和权利要求，除非上下文另外要求，术语"包括"或"包 括"的变体将理解为适用包含设定的整数或整数范围但不排除其它整数或 整数范围。
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本领域技术人员对在此描述的本发明进行改变和修改显然是受欢迎的而不脱离其精神和范围。对本领域技术人员来说显然的改变和修改被认为 落入前述本发明的范围内。
应当清楚地理解，如果在此参考的现有技术公开，其参考不构成承认 该公开形成澳大利亚或任何其他国家的本领域普通公知常识的部分。
权利要求
1. 一种用于加强流经主体肢体的血流的装置，所述装置包括可环绕主 体肢体延伸的压縮套管并具有多个沿着套管依次布置的压缩器，其中使用 时压縮器依次压縮肢体以将肢体内的血液从套管的一端移动到另一端，当 一个所述压縮器开始压縮肢体时，序列中在其之前的压縮器己压縮肢体， 而序列中再在其之前的压缩器停止压缩肢体。
2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述套管还包括用于确 保压縮器的压縮力主要施加在肢体上的牢固的衬背套管。
3. 根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述衬背套管邻近压縮 器的外表面并环绕肢体延伸。
4. 根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述衬背套管由硬质材 料制成。
5. 根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述衬背套管由柔性材 料制成。
6. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述套管还包括至少围 绕压縮器的外壳。
7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述套管还包括位于外 壳和肢体间的保护层。
8. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述保护层可拆卸地连 接到外壳。
9. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述保护层包括加有塑料衬背的吸收薄片。
10. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压縮器为可充气的室。
11. 根据权利要求10所述的装置，其特征在于，各个室临近套管的每个端部布置，并且至少一个室位于临近套管端部布置的室之间，其中临近 套管端部布置的室比其他的室窄且具有较小的体积。
12. 根据权利要求10所述的装置， 防止室过分充气的压力释放阀。
13. 根据权利要求10所述的装置， 输送流体到每个室的流体输送系统。
14. 根据权利要求13所述的装置， 述室充气的压力可调整。
15. 根据权利要求13所述的装置， 充气的时间周期可调整。
16. 根据权利要求13所述的装置， 动方式对所述室充气。
17. 根据权利要求13所述的装置， 括泵，以及在泵和室之间延伸的歧管。
18. 根据权利要求17所述的装置，
19. 根据权利要求13所述的装置，其特征在于，每个所述室具有用于其特征在于，所述装置还包括用于其特征在于，由流体输送系统对所其特征在于，由流体输送系统对室其特征在于，由流体输送系统以脉其特征在于，所述流体输送系统包其特征在于，所述泵为脉动泵。 其特征在于，所述流体输送系统包括用于依次对每个室充气和排气的阀组件。
20. 根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述阀组件包括旋转阀。
21. 根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述阀组件包括多个 用于对室充气和排气的三通阀。
22. 根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述泵装配在套管上。
23. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压縮器为止血带。
24. 根据权利要求23所述的装置，其特征在于，所述装置还包括用于 收紧及释放止血带的链传动及杠杆组件。
25. 根据权利要求24所述的装置，其特征在于，所述链传动及杠杆组 件包括一对链轮、环绕链轮延伸的链条、及用于驱动环绕链轮的链条的电 机。
26. 根据权利要求25所述的装置，其特征在于，所述链条包括多个链 节，其中链条的选择链节包括用于将杠杆移动到止血带收紧位置并将杠杆 保持在止血带收紧位置的横向延伸部。
27. 根据权利要求23所述的装置，其特征在于，所述装置包括用于收 紧和释放止血带的齿轮系统。
28. 根据权利要求27所述的装置，其特征在于，所述齿轮系统包括齿 轮传动链，其中齿轮传动链的每个齿轮与各自止血带的一端单独相连，并 且其中每个止血带的另一端相对于外壳固定，并且其中每个齿轮可在止血 带收紧位置和止血带释放位置之间旋转。
29. 根据权利要求23所述的装置，其特征在于，所述止血带为适于当 电流经过止血带时收紧和压縮肢体的导电体。
30. 根据权利要求29所述的装置，其特征在于，所述止血带包括其上 穿有陶瓷珠的线。
31. 根据权利要求29所述的装置，其特征在于，所述装置还包括用于 调节止血带中电流的主控制模块和副微控制器。
32. 根据权利要求31所述的装置，其特征在于，所述装置包括用于感 测止血带的收紧度和用于提供反馈给微控制器的传感器。
33. 根据权利要求32所述的装置，其特征在于，所述传感器为应变式 传感器。
34. —种用具有压縮套管的装置来加强流经主体肢体的血流的方法，所 述方法包括以下步骤(1) 环绕主体的肢体延伸压縮套管，其中所述套管具有多个沿着套管 依次布置的压縮器；并且(2) 使压縮器依次压縮肢体，以将肢体中的血液从套管的一端移动到 另一端，其中当一个所述压縮器开始压縮肢体时，序列中在其之前的压縮 器己经压縮肢体，而序列中再在其之前的压縮器停止压缩肢体。
全文摘要
本发明涉及一种用于加强流经主体肢体的血流的装置(40)，所述装置包括可环绕主体肢体延伸的压缩套管(41)并具有多个沿着套管(41)依次布置的压缩器(43-48)。使用中，压缩器(43-48)依次压缩肢体以将肢体内的血液从套管(41)的一端移动到另一端。特别地，当一个所述压缩器(43-48)开始压缩肢体时，序列中在其之前的压缩器(43-48)压缩肢体，而序列中再在其之前的压缩器(43-48)停止压缩肢体。
文档编号A61H23/02GK101312703SQ200680043822
公开日2008年11月26日 申请日期2006年8月11日 优先权日2005年9月23日
发明者G·A·雷恩, W·贝内特, W·迈尔 申请人:血管增强技术财产有限公司