本发明专利技术公开了一种可折叠气囊与交错式弹性板混合止血结构及止血装置，其中止血结构由止血材料外敷膜和混合自适应结构组成。混合自适应结构由气囊、充气装置和自适应弹性板展开结构组成。气囊的上端与充气装置密闭连结。自适应弹性板展开结构由弹性板和支撑杆组成。弹性板固定在支撑杆上，每层有两个弹性板，各层弹性板按照一定的角度差排布，弹性板的几何线性为渐开线，止血材料外敷膜粘贴固定在气囊的外侧。使用时将混合止血结构注射到伤口当中，打开充气装置对气囊充气使其膨胀，从而驱动止血材料外敷膜和伤口创面相接触，弹性板释放弹性势能沿径向扩展为气囊提供支撑，当压力满足伤口按压止血条件后停止充气，从而实现止血功能。
【技术实现步骤摘要】
可折叠气囊与交错式弹性板混合止血结构及止血装置
本专利技术涉及一种贯穿伤止血结构，特别是一种自适应混合止血结构及注射式混合止血装置。
技术介绍
现有战场贯穿伤止血治疗主要采用压迫止血、灼烧止血、油脂和纱布填充止血等方法，这些常规止血方法由于战时条件或救治效果的限制还远远不能满足贯穿伤止血的急救要求，因此急需研发一种新的止血方法和装置以填补空白。美国俄勒冈州的医疗技术公司RevMedx研制了一款类似注射器的医疗装置，名为“XStat”，内装微型药棉，能够改变军医治疗枪伤和弹片伤的方式。使用时，军医将几十个药丸形微型药棉注入伤口，药棉经过壳聚糖处理。壳聚糖能够凝结血液并对抗感染。在几秒钟内，药棉便可膨胀十倍，闭合伤口和止血。但是这种依靠吸血膨胀止血的方式对于战场大出血的伤者是非常危险的，而且材料膨胀后其强度变弱，难以对伤口创面提供持续的挤压力，其功能还有待进一步完善。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足，设计一种具有形状和压力自适应性的贯穿伤止血结构。为此本专利技术将止血材料外敷膜粘贴在混合自适应结构的表面，通过弹性板释放弹性势能和充气装置对气囊充气使其展开，并根据伤口几何形状发生相应的变形实现形状自适应，根据血压及人体组织弹性释放相应的弹性应变能实现压力自适应，驱动止血材料外敷膜使其贴合伤口创面，实现快速填充、凝血、止血，挽救战斗中受伤士兵的生命。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种混合止血结构，包括止血材料外敷膜，其特征在于，还包括一混合自适应结构；所述混合自适应结构由气囊、充气装置和自适应弹性板展开结构组成，所述混合自适应结构由气囊、充气装置和自适应弹性板展开结构组成，所述充气装置连接在所述气囊上端并可向所述气囊内充入或抽出气体，所述自适应弹性板展开结构位于所述气囊内；所述自适应弹性板展开结构由弹性板和支撑杆组成；所述弹性板呈层状分布，每层所述弹性板有n片，其中，1≤n≤2，各层弹性板按照一定的角度差θ排布，π/3≤θ≤π/2；所述弹性板的内端固定在所述支撑杆上；所述止血材料外敷膜固定在气囊的外面。所述气囊具有较大弹性模量，可以约束弹性板使其收缩，包裹在所述弹性板的外端无须与其连接，上部与充气装置密闭连接，下部粘贴固定在支撑杆上，止血材料外敷膜粘贴固定在气囊的外面。气囊可以抑制弹性板的展开，方便了止血结构的注射和取出。所述充气装置可以根据血压来控制气囊内的气体压强。所述弹性板的几何线型为渐开线，渐开线的基圆半径为R。与圆弧相比，渐开线结构在收缩状态时可以提供更大的反作用力，而且作用范围较广；相比直线，产生的反作用较为均匀，开展和收缩过程的运动路径较为明确，可以保证止血材料的在均匀压力下的形状，与伤口可以进行自适应配合。每层布置一或两片弹性板，可以降低或避免同层弹性板之间的干扰，减小弹性止血结构的收缩半径，提高其收缩率。所述支撑杆由剪式铰单元和弹性元件组成。剪式铰单元由两根杆件在中心通过销轴铰接连接；所述弹性板的内端固定在销轴上；所述相邻剪式铰单元的杆件通过连接铰连接，弹性元件两端分别连接在相邻剪式铰单元的连接铰上。通过弹性元件储存和释放弹性势能使剪式铰单元折叠和伸展，从而可以缩小止血结构的体积，提高止血装置的储存能力。一种注射式混合止血装置，包括注射器以及位于注射器内的止血结构，其特征在于：所述止血结构包括止血材料外敷膜和一混合自适应结构；所述混合自适应结构由气囊、充气装置和自适应弹性板展开结构组成，所述混合自适应结构由气囊、充气装置和自适应弹性板展开结构组成，所述充气装置连接在所述气囊上端并可向所述气囊内充入或抽出气体，所述自适应弹性板展开结构位于所述气囊内；所述自适应弹性板展开结构由弹性板和支撑杆组成；所述弹性板呈层状分布，每层所述弹性板有n片，其中，1≤n≤2，各层弹性板按照一定的角度差θ排布，π/3≤θ≤π/2；所述弹性板的内端固定在所述支撑杆上；所述止血材料外敷膜固定在气囊的外面。通过混合自适应结构外包止血材料外敷膜，依靠弹性板释放弹性应变能径向展开和气囊充气膨胀使止血材料外敷膜与伤口创面相接触并起到按压作用，实现止血凝血。所述注射器前端存在扩孔刀片，在伤口较小时，切割伤口以放入止血装置。通过混合自适应结构外包止血材料外敷膜，依靠弹性板释放弹性应变能径向展开和气囊充气膨胀使止血材料外敷膜与伤口创面相接触并起到按压作用，实现止血凝血。通过弹性板释放弹性应变能和调节气囊内部压力配合止血材料外敷膜的柔韧性，可实现对贯穿伤伤口的几何自适应性，能够根据伤口的形状实现自适应填充。通过充气装置可以根据血压及人体组织弹性调节气囊压强与其平衡，从而满足不同的伤口止血压力需求，具有压力自适应性。通过弹性元件释放弹性势能驱动支撑杆沿轴向展开，从而保证了止血结构具有足够的支撑面积。通过气囊可以抑制弹性板的展开，方便止血结构的注射和取出；气囊充气膨胀后，弹性板展开为其提供支撑，提高气囊的支撑能力，二者具有互补功能。当完全止血后，通过调节气囊内空气压强，可减小对伤口的压力，使伤口组织再次过血以防伤口附近组织坏死。所述的混合止血结构的使用方案为：混合止血结构存在初始收缩状态、正常使用状态和自由展开状态。所述的初始收缩状态下，混合止血结构储存于注射器中；所述的正常使用状态下，混合自适应结构根据伤口形状发生相应变形，使止血材料外敷膜紧贴伤口表面；所述的自由展开状态下，自适应弹性板展开结构受到气囊的约束。使用前混合止血结构储存于注射器中。使用时将混合止血结构注射到伤口中，当伤口较小时，先通过注射器前端的扩孔刀片切割伤口，然后再将止血结构注入伤口，支撑杆弹性元件释放弹性势能，沿轴向展开，打开充气装置对气囊充气使其膨胀从而驱动止血材料外敷膜和伤口创面相接触，弹性板释放弹性势能，沿径向扩展为气囊提供支撑，充气装置自带有压力检测功能，当压力满足伤口按压止血条件后停止充气并保持气囊内压强，从而实现止血功能，并适时调节气囊压强以保护伤口附近组织。达到止血效果后，释放气囊内气体，混合自适应结构收缩，将混合止血结构从伤口中取出，其恢复至自由展开状态。附图说明图1为注射式混合止血装置示意图；图2为止血材料外敷膜初始折叠状态图；图3为止血材料外敷膜使用时状态图；图4为混合自适应结构图；图5为自适应弹性板展开结构图；图6为弹性板构造图；图7为支撑杆结构图；图8为支撑杆剪式铰单元图；图9为相邻支撑杆剪式铰单元连接图；图10为混合止血结构初始收缩状态图；图11为混合止血结构正常使用状态图；图12为混合止血结构自由展开状态图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。如图1所示，注射式弹性板止血装置由注射器1、止血材料外敷膜2和混合自适应结构3组成。注射器1前端存在扩孔刀片13，在伤口较小时，切割伤口以放入止血装置。图2、图3所示分别为止血材料外敷膜2的初始折叠状态和使用时状态，止血材料外敷膜2其具有一定的柔韧性，可遇血(水)膨胀。如图4所示，混合自适应结构3由气囊4、充气装置5和自适应弹性板展开结构6组成，充气装置5在所述气囊4上端密闭连接并可向所述气囊内充入或抽出气体，所述自适应弹性板展开结构6位于所述气囊4内，气囊4具有较大弹性模量，可以约束自适应弹性板展开结构6使其收缩，止血材料外敷膜粘贴固定在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可折叠气囊与交错式弹性板混合止血结构，包括止血材料外敷膜(2)，其特征在于，还包括一混合自适应结构(3)；所述混合自适应结构(3)由气囊(4)、充气装置(5)和自适应弹性板展开结构(6)组成，所述充气装置(5)连接在所述气囊(4)上端并可向所述气囊内充入或抽出气体，所述自适应弹性板展开结构(6)位于所述气囊(4)内；所述自适应弹性板展开结构(6)由弹性板(7)和支撑杆(8)组成；所述弹性板(7)呈层状分布，每层所述弹性板(7)有n片，其中，1≤n≤2，各层弹性板(7)按照一定的角度差θ排布，π/3≤θ≤π/2；所述弹性板(7)的内端固定在所述支撑杆(8)上；所述止血材料外敷膜(2)固定在气囊(4)的外面；所述支撑杆(8)由剪式铰单元(9)和弹性元件(10)组成；剪式铰单元(9)由两根杆件(11)在中心通过销轴(12)铰接连接；所述弹性板(7)的内端固定在销轴(12)上；所述相邻剪式铰单元的杆件(11)通过连接铰连接，弹性元件(10)两端分别连接在相邻剪式铰单元(9)的连接铰上。
【技术特征摘要】
1.一种可折叠气囊与交错式弹性板混合止血结构，包括止血材料外敷膜(2)，其特征在于，还包括一混合自适应结构(3)；所述混合自适应结构(3)由气囊(4)、充气装置(5)和自适应弹性板展开结构(6)组成，所述充气装置(5)连接在所述气囊(4)上端并可向所述气囊内充入或抽出气体，所述自适应弹性板展开结构(6)位于所述气囊(4)内；所述自适应弹性板展开结构(6)由弹性板(7)和支撑杆(8)组成；所述弹性板(7)呈层状分布，每层所述弹性板(7)有n片，其中，1≤n≤2，各层弹性板(7)按照一定的角度差θ排布，π/3≤θ≤π/2；所述弹性板(7)的内端固定在所述支撑杆(8)上；所述止血材料外敷膜(2)固定在气囊(4)的外面；所述支撑杆(8)由剪式铰单元(9)和弹性元件(10)组成；剪式铰单元(9)由两根杆件(11)在中心通过销轴(12)铰接连接；所述弹性板(7)的内端固定在销轴(12)上；所述相邻剪式铰单元的杆件(11)通过连接铰连接，弹性元件(10)两端分别连接在相邻剪式铰单元(9)的连接铰上。2.根据权利要求1所述的混合止血结构，其特征在于：所述气囊(4)具有较大弹性模量，包裹在弹性板的外端无须与其连接，上部与充气装置密闭连接，下部粘贴固定在支撑杆上，所述止血材料外敷膜粘贴固定在所述气囊(4)的外面。3.根据权利要求1所述的混合止血结构，其特征在于：所述充气装置(5)根据血压来控制气囊内的气体压强。4.根据权利要求1所述的混合止血结构，其特征在于：所述弹性板(7)的几何线型为渐开线。5.一种注射式混合止血装置，...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡建国，张骞，冯健，杨海龙，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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