通过模拟其对静脉血回流血液动力特性的作用辅助选择压迫矫形器设备制造技术

技术编号:2829944 阅读:535 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术的设备包括:用于生成由矫形器施加于肢体表面的压力值的装置(14、16);数字模拟装置(10),用于模拟压迫对静脉血回流的血液动力特性的作用,从而提供在代表患者腿部静脉网的数字模型的多个点上血液流和/或静脉管内压力的值;以及用于提交这些值的装置(26)。这些以加权定向图的形式显示,该加权定向图包含多条互连弧,每条弧被赋予血液流和/或静脉管内压力的相应值。压力值可基于肢体的形态特性(20)与矫形器的尺寸和流变性特性(22)由模拟软件提供。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过模拟其对静脉血回流血液动力特性的作用辅助选择压迫矫形器设备本专利技术涉及一种有助于选择约束矫形器、并使其适应要安装该矫形器的肢体 的形态的设备。更精确地,它涉及供下肢使用的压迫矫形器(compression orthosis),诸如长筒袜、紧身袜裤或短袜。所追求的效果是从踝关节起达到一治疗程度的约束/压迫,该约束/压迫渐减或 不渐减。Fullana JM等人在VASA2005 34的静脉血回流模拟器研究外部压迫对静 脉血血液动力特性的影响的有效工具一大腿压迫后的首要结果(The Venous Return Simulator: An Effective Tool for Investigating the Effects of External Compression on the Venous Hemodynamics — First Results after Thigh Compression )描述了一种用于模拟静脉血回流的数学工具,该数学工具对解构成多个区段(各自代 表一脉管部分)的腿的下部的静脉网进行建模。该数学模型基于描述下肢静脉网的生理学和解剖学数据。 一旦该网的分布状 况已基于这些数据进行了定义,该模型考虑到各脉管之间基于其直径、其弹性以及 它们互连的方式产生的相互作用来对每一段估算在其中循环的血液的流速和压力。该网中流速和压力的分布用以下边界条件计算,包括输入端处从足部区域和各个 微循环起始源开始的血液流速;由总股静脉构成的输出点处的压力状况;以及与可 能施加于肢体上的外部压迫相关的参数。对于通过置于大腿中部的气动套管施加的可变约束压力,前述论文包含由数 学模型提供的结果与另外对临床试验框架内的患者群进行的测量之间的比较。该比 较显示在由套管施加的宽泛范围压力值上结果的极佳一致。但是,该数学模型并不致力于估算在使用通常开给特别患有慢性静脉功能不 全的患者的诸如长统袜或紧身袜裤的矫形器的实际情形中可期望的疗效。就这些论文而言,所追求的约束/压迫通过矫形器的弹性材料一通常是提供所 追求疗效的极紧纹理的网状织物 一 获得。因此,矫形器的网格和细丝、以及各网格行的选定尺寸被定义为在腿的各个高度施加各种预定压迫,例如在踝关节的高度、在小腿开始处、在小腿肚的高度、 在胭窝处等, 一直到在连裤袜或紧身袜裤情形中大腿的顶部。对于一给定高度,网 格行和讳纱沿着肢体的轮廓施加弹性恢复力,该力在肢体表面局部地产生所需约束 力。压力是提供令人满意疗效的要素。因而,不当压力分布会在某些区域局部地 产生对肢体的过大或相反不足的约束(压力分布是描述由矫形器在肢体的给定 高度施加的平均压力的特征)。压力分布目前是基于例如称为Hohenstein模型的木质腿模型来估算的,该 模型与实体形态不相对应,这具体是因为这些木质腿模型在横截面上展现圆形轮廓 线,从而导致对于给定高度可在整个该轮廓线上施加均匀的压力(根据拉普拉斯定 律,在轮廓线一点上局部产生的压力与轮廓线在此点上的曲率半径成反比,从而对 于固定曲率,压力在该轮廓线的所有点上均相同)。另一方面,在患者的肢体上, 对于非圆形的轮廓线压力不再以均匀方式施加,从而当前使用的模型仅给出了实际 施加于肢体任一点的压力的相对模糊思路,因此也仅给出了基于这种压力可期望的 对静脉血回流的实际疗效的相对模糊思路。迄今为止,只可能在临床试验的框架内估算矫形器的实际疗效,包括通过配 备有适当仪器体积描记器、回波描记硬件等的开业医师对患者作检査。本专利技术的目标之一是提出一种能够估算给定约束对静脉血回流的效果从而定 义最佳压力分布的设备。由此本专利技术使得更佳地制定临床研究的目标并减少临床研 究数量成为可能。基于由此发现的最优分布,特定矫形器可从现有范围中选择,或可定制以根 据患者的形态特征来进行测量。本专利技术还以提出一种可被用作通过模拟给定约束对典型患者群的静脉血回流 的作用来开发新范围矫形器的工具的设备为目的。然后矫形器的设计者将能够基于该模拟的结果搜索提供最佳疗效的分布,且 压力分布与现有范围的分布不同,并且可能更复杂。为了解决这些问题并减轻当前技术的限制,本专利技术实际上提出了不再将前述 Fullana等人的论文中所述的数学模型用于理论目的而是用于定义压力分布,从而 具体允许从现有范围中选择适当的矫形器;定义制成要对给定患者进行测量的矫 形器的制造参数;或者设计新型展现与市场上现有产品不同的压力分布的矫形器。本专利技术的设备是包括诸如在Fullana等人的论文中所公开装置的设备,即用于数字模拟约束对静脉血回流的血液动力特性的作用、能在代表肢体的小腿肚静脉网 的数字模型的多个点上传递血液流速和/或静脉压的值的装置,以及能呈现由这些 数字模拟装置确定的血液流速和/或静脉压的值的装置。在本专利技术的一方式特征中,该设备进一步包括以下装置用于产生能由矫形 器在相应多个预定点上施加在肢体表面的约束压力值,并将由此产生的值作为输入 应用于所述数字模拟装置。用于产生约束压力值的装置可以是测量装置,包括用于测量由矫形器在传感 器位置上施加于肢体表面的压力的一组传感器。它们还可以是计算装置,包括用于建立表示肢体的形态特征的第一数据文 件的装置;用于建立表示矫形器的尺寸和流变性特征的第二数据文件的装置;以及 能基于第一和第二文件的数据确定所述约束压力值的约束压力映射计算装置。这样的装置由例如WO-A-2004/095342 (对应于FR-A-2 852 421 )公开,并且 还在2004年9月9-11日于法国Lyons召开的法国脉管医学Da Vasculis大会回忆 录第10-11页发表,但是在本申请的优先权日之前从未设想过将这些装置与一种数 学工具相组合,以通过如本专利技术所提出的将计算装置所生成的数据作为输入参数应 用于静脉网模型来模拟静脉血回流,以便直接估计基于实际矫形器可期望的对静脉 血回流的疗效。在一有利实施例中,数字模拟装置可接收姿势参数作为输入,并且根据该姿 势参数选择或调节静脉网的数字模型。较佳地,用于呈现血液流速和/或静脉管内压力的值的装置包括用于显示加权 定向图的装置,加权定向图包括各自表示小腿肚静脉网的脉管段的多条互连弧,该 显示装置使定向图的每条弧与数字模拟装置所计算的血液流速和/或静脉管内压力 的相应值相关联,例如向每条定向图的弧局部应用表示血液流速和/或静脉管内压 力的相应值的彩色编码。该显示装置具体地可产生定向图的平面表示、和/或重叠 的定向图和肢体表面的三维表示。现在将参照附图描述本专利技术设备的一示例性实现。附图说明图1 一般地示出本专利技术设备所采用的允许选择约束矫形器和/或按患者肢体的形态进行调节的各种装置。图2示出有可能以图形形式显示血液流速和压力值的数字模拟结果的方法。 在图1中,标号10指例如基于在以上Fullana等人的论文中所述的数学模型实现用于模拟静脉血回流的一个软件的功能块。该软件基于临床资料12参数化,从而可能根据与想要更特别关注的特定病理 学相对应的临床图片(例如扩张孖肌血管)使定义腿下部的静脉网的分布状况成为 可能,该分布状况对应于代表患者群的典型模型。用于模拟静脉血回流的软件在多个点上、特别是数个不同高度接收约束压力 数据(即有关施加在肢体表面的压力)作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备,有助于由弹性或非弹性材料制成的压迫矫形器类约束矫形器的选择,及其对要安装所述矫形器的肢体的形态的适应,所述设备包括:    -装置(10),用于数字模拟约束对静脉血回流的血液动力学的作用,能传送代表肢体的小腿肚静脉网的数字模型的多个点上血液流速和/或静脉管内压力的值,以及    -装置(26),用于提交由所述数字模拟装置确定的所述血液流速和/或静脉管内压力的值,    所述设备的特征在于,它进一步包括装置(14、16),用于:    .生成能由所述矫形器在相应多个预定点上施加于肢体表面的约束压力值,以及    .将由此生成的值作为输入应用于所述数字模拟装置(10)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】FR 2005-2-16 05 015691.一种设备,有助于由弹性或非弹性材料制成的压迫矫形器类约束矫形器的选择,及其对要安装所述矫形器的肢体的形态的适应,所述设备包括-装置(10),用于数字模拟约束对静脉血回流的血液动力学的作用,能传送代表肢体的小腿肚静脉网的数字模型的多个点上血液流速和/或静脉管内压力的值,以及-装置(26),用于提交由所述数字模拟装置确定的所述血液流速和/或静脉管内压力的值,所述设备的特征在于,它进一步包括装置(14、16),用于·生成能由所述矫形器在相应多个预定点上施加于肢体表面的约束压力值,以及·将由此生成的值作为输入应用于所述数字模拟装置(10)。2. 如权利要求l所述的设备,其特征在于,所述用于生成约束压力值的装 置(14)包括一组传感器,用于测量由所述矫形器在传感器位置上施加于肢体 表面的压力。3. 如权利要求l所述的设备,其特征在于,所述用于生成约束压力值的装 置(16)包括一用于建立表示肢体(20)的形态特征的第一数据文件的装置; 一用于建立表示矫形器(22)的...

【专利技术属性】
技术研发人员:A高伯特
申请(专利权)人:伊诺托拉实验室
类型:发明
国别省市:FR[法国]

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