具有血液氧合控制的血液回路系统技术方案

一种用于控制血氧饱和度的血液回路系统包括导管回路、泵、流动池、物质源、曝气室、收集室和氧探头。所述泵联接到所述导管回路并且被定位成使血液循环通过所述导管回路。所述流动池被定位成测量循环通过所述导管回路的所述血液的特征。所述物质源包括气体。所述曝气室联接到所述导管回路并且与所述物质源进行流体连通，以使所述气体能够与所述血液结合。所述收集室与所述曝气室进行流体连通并且被定位成收纳所述血液。所述氧探头被定位成测量所述血液中的氧的量。述血液中的氧的量。述血液中的氧的量。

【技术实现步骤摘要】
具有血液氧合控制的血液回路系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年6月29日提交的美国临时专利申请序列第63/045,470号的优先权，其全部内容在此通过引入并入本文中。


[0003]本专利技术技术大体上涉及身体组织的灌注和氧合水平的量化领域。

技术介绍

[0004]在手术环境中，需要量化组织氧的饱和度，以确定用于横切和吻合的最佳灌注部位。可使用钉合器或缝合线实现手术吻合，以防止体液渗漏。高吻合渗漏率与较长的住院时间和较低的患者生活质量相关联。泄漏的原因可能是多方面的，但通常包括缺少灌注。灌注将氧(对伤口愈合重要的营养物)携带到整个身体的组织。良好的灌注组织
‑
并且因此充分氧合的组织
‑
与更好的愈合预后相关联。

技术实现思路

[0005]组织氧合通常通过两个主要度量来定量：外周毛细血管血氧饱和度(SpO2)和组织毛细血管床氧饱和度(StO2)(例如组织肌肉氧饱和度)。SpO2使用近红外光谱或脉搏血氧仪测量。StO2类似于SpO2脉搏血氧仪，因为它依赖于氧合和脱氧血红蛋白(Hb)的差异吸收特性来确定血液中氧合Hb与总Hb的比率，报告为饱和度百分比。与测量动脉血中氧饱和度的脉搏血氧仪不同，StO2测量组织毛细血管床中的氧饱和度，并且大约80％的信号来自循环的静脉侧。由于StO2不含脉动流量，因此它是评估组织毛细血管流量的更好度量。通过使用血红蛋白(Hb)的光学特性，所述特性根据氧合状态改变吸收，因此光传感器可预测毛细血管中氧合Hb的百分比，给出吻合的灌注指示。这可用光谱仪来完成，但是相关的费用可能是过高的。
[0006]因此，需要一种用户直观的低成本腹腔镜装置，以客观地量化灌注以检测最佳切除部位，并在手术后评估灌注。由组织氧饱和度光学传感器或灌注传感器进行的量化可帮助确定优选的切除部位。为了评估血液灌注，可采用一种用于测量组织氧饱和度(StO2)的装置来排除低灌注部位。尽管可使用体内模型，但是体内模型缺乏控制血氧饱和度的能力，由于噪声而引入过多的数据，限制可收集的样本数量，并且具有明显的分散。
[0007]本公开的技术大体涉及使用离体血液回路系统来维持和测量血液的特性，如氧合水平。
[0008]根据一个方面，本公开提供用于控制血氧饱和度的血液回路系统。血液回路系统包括导管回路、泵、流动池、物质源、曝气室、收集室和氧探头。泵联接到导管回路并且被定位成使血液循环通过导管回路。流动池被定位成测量循环通过导管回路的血液的特征。物质源包括气体。曝气室联接到导管回路并且与物质源进行流体连通，以使气体能够与血液结合。收集室与曝气室进行流体连通并且被定位成收纳血液。氧探头被定位成测量血液中
的氧的量。
[0009]在各方面，流动池可被配置成对曝气的血液进行光学测量。
[0010]在各方面，血液回路系统可包括被配置成测量收集室中血液温度的温度计和用于加热收集室中的血液的加热器。
[0011]在又另一个方面，血液回路系统可包括与物质源、氧探头、流动池或其组合进行电连通的计算装置。计算装置可被配置成基于从流动池或氧探头中的一种或两种接收的信号控制血液中血氧饱和度的量。
[0012]在其它方面，泵可为蠕动泵，其被配置成使血液连续地循环通过流动池。
[0013]在各方面，血液回路系统还可包括被配置成搅拌血液的混合器。
[0014]在另外的方面，混合器可被配置成从约零转/分钟至约六十转/分钟搅拌血液。
[0015]在各方面，混合器可包括磁力搅拌器。
[0016]在另一个方面，曝气室可定位在比收集室更高的高度处
[0017]在又其它方面，气体可包括与血液结合以使血液曝气的氧气和/或氮气。
[0018]根据一个方面，本公开提供用于控制血氧饱和度的方法。方法包括将血液泵送通过导管回路，用连接到导管回路的流动池测量血液的特征，在联接到导管回路的曝气室内将氧气和氮气供应到血液，将血液收纳在收集室中，和用氧探头测量血液中的氧的量。
[0019]在另外的方面，方法可包括用流动池光学测量血液的氧饱和度。
[0020]在各方面，方法可包括用温度计测量血液的温度。
[0021]在另一个方面，方法可包括用被定位成加热收集室内的血液的加热器维持血液的预定温度。
[0022]在另外的方面，方法可包括使氧探头和流动池与计算装置进行电连通。
[0023]在其它方面，方法可包括用蠕动泵使血液连续循环通过导管回路。
[0024]在各方面，方法可包括用安置在收集室中的混合器搅拌血液。方法可包括以约零转/分钟至约六十转/分钟的速率用混合器搅拌血液。
[0025]在另外的方面，方法可包括将曝气室维持在比收集室更高的高度下。
[0026]在一个方面，方法可包括用与收集室相邻定位的加热器加热血液。
[0027]本公开的一个或多个方面的细节在附图和以下描述中阐述。根据说明书和附图以及权利要求书，本公开中所描述的技术的其它特征、目的和优点将显而易见。
附图说明
[0028]当参考附图阅读本公开的各个方面的描述时，本公开的目的和特征对于所属领域的普通技术人员将变得显而易见，在附图中：
[0029]图1为氧合和脱氧血红蛋白的图；
[0030]图2为根据本公开的各方面的具有血液氧合控制的血液回路系统的透视图；
[0031]图3A和3B为根据本公开的各方面的另一种血液回路系统的透视图；
[0032]图3C为根据本公开的各方面在图3A和3B的血液回路系统中示出的氧合器的截面视图；
[0033]图4为根据本公开的各方面用于维持和测量血液样本的特征的方法的流程图；
[0034]图5为根据本公开的各方面的氧合和脱氧血红蛋白的摩尔消光系数的图；
[0035]图6为根据本公开的各方面不同水平的氧合血液的吸光度响应的图；
[0036]图7为根据本公开的各方面脱氧血液的吸光度响应的图；和
[0037]图8为根据本公开的各方面，比较血液样本的预测和实际的StO2水平的高斯回归算法的图。
[0038]在下文参考附图更详细地描述本公开的各个方面的另外的细节和方面。
具体实施方式
[0039]本公开涉及具有控制离体模型中血氧饱和度的能力的血液回路装置系统。
[0040]参考附图详细地描述了本公开的方面，其中相同的附图标记指代若干视图中的每一个的相同或对应元素。
[0041]尽管将根据特定方面来描述本公开，但是对于此领域技术人员而言将显而易见的是，在不脱离本公开的精神的情况下，可进行各种修改、重新布置和替换。
[0042]出于促进对本公开原理的理解的目的，现在将参考附图中说明的示例性方面，并且将使用特定语言来描述它们。尽管如此，应理解，并非由此意在对本公开的范围进行限制。在本公开的范围内将考虑对本文中说明的本公开特征的任何变化和进一步修改，以及如本文中说本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于控制血氧饱和度的血液回路系统，所述血液回路系统包含：导管回路；泵，其联接到所述导管回路并且被定位成使血液循环通过所述导管回路；流动池，其被定位成测量循环通过所述导管回路的所述血液的特征；物质源，其包括气体；曝气室，其联接到所述导管回路并且与所述物质源进行流体连通，以使所述气体能够与所述血液结合；收集室，其与所述曝气室进行流体连通并且被定位成收纳所述血液；和氧探头，其被定位成测量所述血液中的氧的量。2.根据权利要求1所述的血液回路系统，其中所述流动池被配置成对曝气的血液进行光学测量。3.根据权利要求1所述的血液回路系统，其还包含被配置成测量所述收集室中的所述血液的温度的温度计和用于加热所述收集室中的所述血液的加热器。4.根据权利要求1所述的血液回路系统，其还包含与所述物质源、所述氧探头、所述流动池或其组合进行电连通的计算装置，所述计算装置被配置成基于从所述流动池或所述氧探头中的至少一个接收的信号控制所述血液中血氧饱和度的量。5.根据权利要求1所述的血液回路系统，其中所述泵为蠕动泵，其被配置成使所述血液连续循环通过所述流动池。6.根据权利要求1所述的血液回路系统，其还包含被配置成搅拌所述血液的混合器。7.根据权利要求6所述的血液回路系统，其中所述混合器被配置成从约零转/分钟至约六十转/分钟搅拌所述血液。8.根据权利要求1所述的血液回路系统，其中所述混合器包括磁力搅拌器。9.根据权利要求1所述的血液...

【专利技术属性】
技术研发人员：马修，
申请(专利权)人：柯惠LP公司，
类型：发明
国别省市：