便携式振荡压缩系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明一般地涉及用于改善血液循环的装置。更具体地，本发明涉及一种便携式体外反搏装置。
【背景技术】
[0002]已开发出临床体外反搏治疗法(ECP)，用以改善人心血管系统(在医疗保健专业人员的操作控制下)。临床ECP系统的体积是非常大的、不是非常便携的并且也是价格过高的难以在家庭中使用，而该系统零售为数千美元。即使这种系统买得起，但其庞大的尺寸使得在家庭环境中的使用变得非常困难。
[0003]在过去的三十年间，在患有严重冠状动脉疾病(CAD)的患者中，体外反搏(ECP)已作为主动身体锻炼的非侵入性替代方法而被引入。若干前瞻性临床试验已证实了明确的治疗益处，包括临床状态和运动能力的改善以及生活质量的改善。在ECP期间，主动脉和冠状动脉内的平均和舒张期血流量和血压增加，同时收缩压下降。这种血流量的增加导致动脉系统中的剪切应力增加，从而也提示冠状动脉床中剪切应力的改善。ECP缓解心绞痛的机制包括:外周动脉和冠状动脉内皮功能的改善、心室功能的改善、类似于体育锻炼的有利外周效果、以及侧支动脉的复原和增殖。后者的方法(被称为动脉生成)最初地可利用物理力来引发:在狭窄血流量存在下，并且因而使经过先前存在的吻合动脉腔的内皮剪切应力增加。剪切应力是动脉生成的主要引发机制。临床研究已证明在侧支形成与体育活动之间存在明确的正相关。良好形成的冠状动脉侧支系统使发生心肌梗塞情况下的心肌病损最小化，并且降低长期的心脏病死亡率。然而，仅三分之一的患有CAD和残留狭窄或栓塞的患者具有充分的侧支循环网状物。因此，ECP是侧支生长的非侵入性刺激的一个有吸引力的治疗选择。
[0004]在临床ECP治疗方案中，患者必须经历达35个一小时治疗期的治疗，通常被安排在5天工作周中，达七周时间。该疗程会是严格缜密的并且对患者的安排有要求。如果患者错过了治疗期，会对治疗有不利影响。
[0005]目前可获得的仅有的ECP系统属于临床类型，并且一些系统已获得FDA批准。这些系统，虽然宣扬它们具有便携性，但仍然体积庞大的并且在实际操作中不是非常可移动的。这些系统通常包括定制的躺倚床和控制手推车，该控制手推车包括显示器、输入装置以及空气和真空供给部件。为患者提供在斜躺在床上进行治疗时所戴着的若干空气囊体(或套囊)。用一系列软管和监测患者心跳及空气囊体性能的传感器导线将这些囊体连接到控制手推车。
[0006]因此，对于在适合于允许进行更灵活治疗选择的无监督使用的水平下提供与ECP系统类似治疗的便携式振荡压缩系统存在着需求，所述便携式振荡压缩系统可以用于治疗或改善各种患者，并且可以为使用者提供对其心血管系统的改善的测量，以便缓解疼痛、改善循环和生活质量。
【附图说明】
[0007]当结合附图考虑时通过参考下文的详细说明，将容易地理解本发明的其它优点，在附图中:
图1是本发明的便携式振荡压缩系统的侧视图；
图2是本发明的便携式振荡压缩系统的分解侧视图；
图3A和图3B是本发明的便携式振荡压缩系统的剖视图；图3A是主视图且图3B是后视图；
图4是本发明的便携式振荡压缩系统的由软管连接的过滤器、空气压缩机、储罐、空气压力调节模块、阀体组件的分解侧视图；
图5是本发明的便携式振荡压缩系统的空气压力调节模块的分解视图；
图6是本发明的便携式振荡压缩系统的阀体组件的分解视图；
图7是如图5中所示VBA的剖视图；
图8是如图5中所示VBA的剖视图，其中用箭头示出在套囊排气模式期间在舒张期结束时经过VBA的空气流动；
图9是如图5中所示VBA的剖视图，其中用箭头表示在治疗结束时当把系统排放到大气时经过VBA的空气流动；
图10是本发明的便携式振荡压缩系统的小腿套囊和软管的俯视图；
图11是本发明的便携式振荡压缩系统的大腿套囊和软管的俯视图；
图12是本发明的便携式振荡压缩系统的臀部套囊和软管的俯视图；以及图13A和图13B是带导线的电极(图13A)和指尖型脉搏血氧定量计(图13B)的侧视图。
[0008]
【发明内容】
本发明总体上提供一种便携式振荡压缩系统。该系统可以包括:空气压缩机、储罐、空气压力调节模块、阀体组件、软管、可充气套囊、控制器、电源和壳体。空气压缩机吸入空气并将其压缩至预定压力，之后将其储存在储罐中。储罐储存来自空气压缩机的压缩空气，直到系统需要该压缩空气。储罐也连接到空气压力调节模块。该空气压力调节模块允许空气压缩机以恒定的速度进行操作，从而为储罐提供恒定的空气压力。当通过系统从储罐移除压缩空气时，空气压力调节模块调整储罐中的压缩空气，排放高于预定压力的空气。阀体组件连接到储罐。阀体组件从储罐吸入压缩空气，并且当由系统指导时分配压缩空气。软管接纳来自阀体组件的压缩空气。软管连接到包括囊体且可以被固定到患者的可充气套囊。通过来自阀体组件的压缩空气给可充气套囊充气，并且在通过阀体组件停止压缩空气时将可充气套囊放气。系统控制器包括软件，用于处理和操作系统，其包括检测患者心脏的电信号和患者的血氧水平。控制器也操纵阀体组件，指导套囊的充气和放气。控制器还包括计算机和输入/输出装置。电源为系统部件供电。所有的系统部件位于系统壳体周围，系统壳体可以包括用于便携性和移动性的轮。
【具体实施方式】
[0009]本文中所描述的系统和方法并非将它们的应用局限于在描述中所陈述和附图中示出的各部件的结构和布置的细节。本发明可以具有其它实施例并且以各种方式实施或执行。另外，本文中所使用的词语和术语是为了描述的目的，而不应被看作是限制性的。本文中所使用的“包括(including)”、“包括(comprising)”/'具有(having)”、“包含(containing)”、“涉及(involving)”及其变型意图是包括在其后所列出的项目、其等同方案以及附加的项目，以及排他地由在其后所列出项目所组成的替代实施例。
[0010]本发明一般地提供一种用于为患者提供体外反搏治疗的便携式振荡压缩系统。最通常地，本发明的系统10包括:壳体框架12和板14、16、18、20、22、24，空气压缩机32，储罐34，空气压力调节模块42(APAM)，阀体组件44，控制装置48，电源49，软管150、170、190，及可充气套囊 160、162、180、182、200。
[0011]本文中使用的术语“振荡(oscillat1n)”或“振荡(oscillating)”是用于描述重复发生事件或周期性事件，即，以时间间隔发生的事件。本发明的便携式振荡压缩系统10利用输送至处于本领域技术人员已知的构造中被固定在患者四肢周围的可充气套囊160、162、180、182、200的压缩空气，为患者的四肢提供振荡压缩。振荡压缩与患者心跳协作地发生，因此术语“体外反搏”以本领域技术人员已知的方式发生，如“【背景技术】”中所论述的。当心脏从身体其它部分汲取血液时，在心跳舒张期部分开始时，给套囊160、162、180、182、200充气。在舒张期结束时，刚好在心跳的心缩期部分之前，当心脏把血液向外推向身体的其它部分时，将套囊160、162、180、182、200放气。
[0012]本文中使用的术语“心电图”或“ECG”表示对一段时间内心脏电活动的经胸廓解释的记录，如由附接到皮肤表面且通过导线222连通到系统10的电极220所检测的。ECG测量心脏的导电率。ECG捕获由于心脏组织的极化和去极化所产生的电脉冲，并且将电脉冲转换成波形。然后，利用该波形来测量心跳的速度和规律性以及关于心脏的其它信息。
[0013]本文中所使用的术语“软管”旨在包括软管或者其它类似的管道。这些软管是用于输送压缩空气。这些软管可以由可以承受压力的材料形成，这种材料对于本领域技术人员是已知的。材料的一些示例包括聚合物、复合材料或合金。
[0014]本文中所使用的术语“心缩期”和“舒张期”分别是指利用心脏的收缩收集血液以及在心脏收缩之后用血液将心脏再注满时的时间段。本发明的便携式振荡压缩系统利用来自患者的ECG来确定何时对被固定在患者四肢周围的套囊160、162、180、182、200进行充气和放气。当正在用血液将心脏再注满时，套囊160、162、180、182、200的充气是在舒张期的起始时开始。经充气的套囊160、162、180、182、200挤压患者的四肢，将血液朝向心脏推动。在舒张期的结束时，在心缩期开始之前释放压力。
[0015]更具体地，本发明的系统10是用于供向患者提供体外反搏治疗使用的便携式振荡压缩系统。系统10包括壳体框架12，该壳体框架12的尺寸被设计成足以容纳系统10的所有部