高效能体外反搏系统与使用该系统的方法技术方案

本发明专利技术提供了一种高效能体外反搏系统与使用该系统的方法，涉及一种体外反搏系统，及使用该系统促进血液循环及改善心血管疾病的方法。本发明专利技术的体外反搏系统包含一螺旋形压力气囊，用以调节大腿内主动脉血管及主静脉血管的血流。该螺旋形压力气囊具高效能，以降低本发明专利技术体外反搏系统的成本、重量及尺寸。

【技术实现步骤摘要】
高效能体外反搏系统与使用该系统的方法
本专利技术关于高效能体外反搏系统及与使用该系统的方法。具体而言，该专利技术包含一或多个气囊，其利用使用者大腿主动脉血管及主静脉血管的螺旋形状以达高效能。
技术介绍
体外反搏系统为经临床证实，该系统利用于患者腿上使用气囊调节血液动力学，能有效治疗包括心绞痛、急性心肌梗塞、郁血性心脏衰竭及缺血性疾病等多种疾病的系统。而神经医学及泌尿科医学领域正发展其他应用方式。然而，目前的体外反搏系统价格昂贵、体积庞大、重量重且不易搬动，原因之一为驱动该系统需要高功率空气压缩机。因此，仅医院和诊所足以购买并固定放置，导致病患接受体外反搏系统病患使用体外反搏系统时，需在不同机构间来回。气囊设计可实质影响体外反搏系统的效能，包括机体尺寸及电能消耗。本专利技术揭露基于新式螺旋形压力气囊的一高效能体外反搏系统，该螺旋形压力气囊利用大腿内主动脉血管及主静脉血管环绕大腿骨的螺旋形状，使主动脉血管及主静脉血管紧贴大腿骨，并有效调节血液流动。因此，动脉血管会承受螺旋形压力气囊的作用力及大腿骨的反作用力，以充分利用所施加的压力。本专利技术于螺旋形压力气囊一端安装一附属气囊，以进一步于动脉血管受压后将血流推送至预期方向，并使用经特殊设计的气囊外套包覆气囊，以确保充气后能有效的将高气压传送至动脉血管。本专利技术揭露整组气体管线回路及相应控制方法，以使高效能体外反搏系统顺利运作。本专利技术藉新式螺旋形压力气囊提供的效能实质降低空气压缩机的电能消耗，藉以降低本专利技术体外反搏系统的成本、尺寸及重量，便于一般人添购于居家使用。
技术实现思路
本专利技术关于一高效能体外反搏系统装置，其包含一气囊系统，该气囊系统包含一或多个螺旋形压力气囊及一或多个附属气囊，其中各螺旋形压力气囊黏附于使用者大腿上时，会随顺大腿骨上的主动脉血管及主静脉血管形成螺旋形，当该螺旋形压力气囊充气后，于主动脉血管及/或主静脉血管施加有效压力并紧贴大腿骨，以调节主动脉血管及主静脉血管中的血流；一阀及流体系统与气囊系统相连，其中该阀及流体系统被配置为可使该螺旋形压力气囊及附属气囊充气或排气；及一控制系统，其包含一处理单元及一或多个血氧光容积作用图(PPG)感测器及一或多个心电图(ECG)感测器，其中PPG及ECG感测器与使用者相连，以搜集源于使用者的PPG及ECG信号，且其中该控制系统与该阀及流体系统电性相连以控制该阀及流体系统，并基于感测器所测得的信号使该气囊系统中的气囊充气或排气。在一具体实施例中，该螺旋形压力气囊的尺寸由使用者的骨骼(anatomy)结构决定，使得螺旋形压力气囊可随顺使用者大腿的主动脉血管及主静脉血管。在另一具体实施例中，该螺旋形压力气囊的长度L以公分为单位，并定义为“使用者身高/3.2-b”，其中b介于15公分至30公分之间，该螺旋形压力气囊的顶部宽度及底部宽度各约14公分，螺旋角度约55°。在又一具体实施例中，阀及流体系统的功率小于约1500瓦。在一具体实施例中，该螺旋形压力气囊的长度L不超过50公分，W1及W2不超过25公分，面积不超过1250平方公分。在另一具体实施例中，该螺旋形压力气囊中的压力在完全充气时不超过350mmHg。在另一具体实施例中，该螺旋形压力气囊中的压力在完全充气时不低于约150mmHg。在又一具体实施例中，该螺旋形压力气囊顶部宽度W1与底部宽度W2的比例为约1:1至2:1。在一具体实施例中，该螺旋形压力气囊的螺旋角度介于约30°与75°之间。在另一具体实施例中，该附属气囊位于该螺旋形压力气囊的下端，且覆盖该螺旋形压力气囊。在又一具体实施例中，该附属气囊位于该螺旋形压力气囊的下端，但不覆盖该螺旋形压力气囊。在一具体实施例中，该附属气囊位于该螺旋形压力气囊的上端，且覆盖该螺旋形压力气囊。在另一具体实施例中，该附属气囊位于该螺旋形压力气囊的上端，但不覆盖该螺旋形压力气囊。在又一具体实施例中，该附属气囊及该螺旋形压力气囊皆位于同一气囊外套中。本专利技术亦关于一种使用本专利技术体外反搏系统以提供体外反搏的方法，其包含：a.检测使用者心搏RPeak、b.于该RPeak后置入约10ms至250ms的延迟、c.使该附属气囊充气、d.置入约20ms至100ms的延迟、e.使该螺旋形压力气囊充气以提供约200ms至600ms的使用体外反搏系统的有效时间、f.使该附属气囊及螺旋形压力气囊大约同时排气等步骤，g.并重复步骤a-f以提供一使用体外反搏系统的有效时间。附图说明图1绘示使用者大腿主动脉血管及主静脉血管的螺旋几何形状，及本专利技术10的螺旋形压力气囊的一具体实施例。图2为本专利技术的一高阶方块图。图3为本专利技术的螺旋形压力气囊外套105及附属气囊外套160的一具体实施例的详细图示。图4a及图4b绘示位置本专利技术的螺旋形压力气囊外套105及附属气囊外套160两种可能的不同方式。图4c及图4d绘示当本专利技术的螺旋形压力气囊110及附属气囊170皆位于同一气囊外套中时，两种可能的不同方式。图5a及图5b绘示本专利技术10的体外反搏装置的充气及排气循环，其相关于该附属气囊170位于该螺旋形压力气囊110下端时的心搏周期及血流。图6a及图6b绘示本专利技术10的体外反搏装置的充气及排气循环，其相关于该附属气囊170位于该螺旋形压力气囊110上端时的心搏周期及血流。图7为一方块图，其绘示本专利技术体外反搏控制系统200的一具体实施例。图8为一方块图，其绘示本专利技术体外反搏控制系统200及阀及流体系统300的一具体实施例。图9图为一方块图，其绘示本专利技术阀及流体系统300的一具体实施例。图10图为一流程图，其绘示使用本专利技术10体外反搏装置的方法的一具体实施例。图11为PPG及ECG图的一合并图，其绘示螺旋形压力气囊110及附属气囊170充气及排气的过程，其中前述图表的时间皆调为一致，以绘示使用本专利技术10体外反搏装置的使用方法的一具体实施例。图12a及图12b为表示使用者使用本专利技术10体外反搏装置使用体外反搏系统前与使用体外反搏系统期间的PPG及ECG信号的一范例。图13绘示本专利技术10体外反搏装置中的体外反搏控制系统200及阀及流体系统300的一范例具体实施例。附图标记：10体外反搏装置100体外反搏气囊外套系统105螺旋形压力气囊外套110螺旋形压力气囊112宽W1114宽W2116长度L118螺旋角度120气囊外套固定件160附属气囊外套170附属气囊180宽度W185长度L200体外反搏控制系统210体外反搏控制系统单元220、230、240心搏感测器220PPG感测器220a手指感测器220b、220c脚趾感测器230ECG感测器230a右胸感测器230b左胸感测器230c腿部感测器240连续式血压感测器250互动显示单元260电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效能体外反搏系统，其特征在于，包含：/n一气囊系统，包含一或多个螺旋形压力气囊及一或多个附属气囊，其中各螺旋形压力气囊黏附于使用者大腿上时，会随顺大腿骨上的主动脉血管及主静脉血管形成螺旋形，当该螺旋形压力气囊充气后，于主动脉血管及/或主静脉血管施加有效压力并紧贴于大腿骨上，以调节主动脉血管及主静脉血管中的血流；/n一阀及流体系统与该气囊系统相连，其中该阀及流体系统被配置为可使该螺旋形压力气囊及附属气囊充气或排气；及/n一控制系统，包含一处理单元及一或多个光容积作用图PPG感测器及一或多个心电图ECG感测器，其中PPG及ECG感测器与使用者相连，以搜集源于使用者的PPG及ECG信号，且其中该控制系统与该阀及流体系统电性相连以控制该阀及流体系统，并基于感测器所测得的信号对使气囊系统中的气囊充气或排气，且其中该附属气囊系位于该螺旋形压力气囊的上端或下端，并且早于该螺旋形压力气囊前充气，以引导血流流向预期的方向。/n

【技术特征摘要】
20200220 US 62/979,3721.一种高效能体外反搏系统，其特征在于，包含：
一气囊系统，包含一或多个螺旋形压力气囊及一或多个附属气囊，其中各螺旋形压力气囊黏附于使用者大腿上时，会随顺大腿骨上的主动脉血管及主静脉血管形成螺旋形，当该螺旋形压力气囊充气后，于主动脉血管及/或主静脉血管施加有效压力并紧贴于大腿骨上，以调节主动脉血管及主静脉血管中的血流；
一阀及流体系统与该气囊系统相连，其中该阀及流体系统被配置为可使该螺旋形压力气囊及附属气囊充气或排气；及
一控制系统，包含一处理单元及一或多个光容积作用图PPG感测器及一或多个心电图ECG感测器，其中PPG及ECG感测器与使用者相连，以搜集源于使用者的PPG及ECG信号，且其中该控制系统与该阀及流体系统电性相连以控制该阀及流体系统，并基于感测器所测得的信号对使气囊系统中的气囊充气或排气，且其中该附属气囊系位于该螺旋形压力气囊的上端或下端，并且早于该螺旋形压力气囊前充气，以引导血流流向预期的方向。


2.如权利要求1所述的高效能体外反搏系统，其特征在于，该螺旋形压力气囊的尺寸由使用者的骨骼结构决定，使得该螺旋形压力气囊可随顺使用者大腿的主动脉血管及主静脉血管。


3.如权利要求1所述的高效能体外反搏系统，其特征在于，该螺旋形压力气囊的长度L以公分为单位，并定义为：使用者身高/3.2-b，其中b介于15公分至30公分之间，该螺旋形压力气囊的顶部宽度W1及底部宽度W2各约为14公分，螺旋角度约55°。


4.如权利要求3所述的高效能体外反搏系统，其特征在于，该螺旋形压力气囊的长度L不超过约50公分，W1及W2不超过约25公分，面积不超过约1250平方公分。


5.如权利要求1所述的高效能体外反搏系统，其特征在于，该阀及流体系统的功率小于约1500瓦。


6.如权利要求1所述的高...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨富量，钟昌贵，
申请(专利权)人：中央研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71