專利名稱：高效外部反博裝置及其控制方法
本申請(qǐng)是2000年11月10提交的序列號(hào)為No.09/710,692的專利申請(qǐng)的部分繼續(xù)申請(qǐng)。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種外部反博裝置及其控制方法，并且更具體地，涉及這樣一種具有改善的效率和實(shí)用性的外部反博裝置及其控制方法。
外部反博是一種用于輔助和增加患者血液循環(huán)的非侵害性、無(wú)損傷的裝置。外部反博利用與患者心臟循環(huán)有關(guān)的患者的生理信號(hào)(例如，心電圖描記器(ECG)、血壓、血流量)，從而調(diào)整圍繞患者的小腿、大腿上部和/或大腿下部包括臀部下部纏繞的一組有壓力的橡皮箍袖帶的充氣和放氣時(shí)間。橡皮箍袖帶充氣產(chǎn)生反向的動(dòng)脈壓力波，與此同時(shí)，在心舒張期開(kāi)始時(shí)推動(dòng)靜脈血從四肢返回到達(dá)心臟。結(jié)果心舒張期的中樞主動(dòng)脈壓力增大并且靜脈血回流增加。橡皮箍袖帶的快速、瞬時(shí)的放氣形成心收縮期的無(wú)負(fù)荷和心臟工作負(fù)荷的減少。最終的結(jié)果是當(dāng)心臟處于對(duì)血液流動(dòng)具有最小程度阻力的放松狀態(tài)時(shí)，在心舒張期流入冠狀動(dòng)脈的灌注壓力增大；在橡皮箍袖帶放氣的過(guò)程中由于“吸抽效應(yīng)”而導(dǎo)致心收縮期壓力的減?。灰约坝捎谠龃蟮撵o脈血回流和減小的心收縮期壓力而導(dǎo)致心臟輸出的增大。
在通常的工作條件下，在心收縮期的過(guò)程中當(dāng)心臟收縮和噴射血液時(shí)，主動(dòng)脈和冠狀動(dòng)脈的灌注壓力增大。還應(yīng)當(dāng)注意到心臟的負(fù)荷與心收縮期壓力成比例。但是，在心收縮期的過(guò)程中，相對(duì)于冠狀動(dòng)脈流量的阻抗還由于心肌的收縮力而明顯地增大，因此限制了冠狀動(dòng)脈血流量。另外，在心舒張期的過(guò)程中，心肌處于放松狀態(tài)，并且相對(duì)于冠狀動(dòng)脈流量的阻抗明顯地降低。因此，盡管心舒張期的灌注壓力比心收縮期壓力低很多，但是心舒張期間的冠狀動(dòng)脈血流量占總流量的大約百分之八十。
外部反博裝置的傳統(tǒng)的目的是使得心收縮期壓力最小和心舒張期壓力最大。這些目的合并起來(lái)在于改善能量需要與供給之間的比率。例如，在患者患有冠狀動(dòng)脈疾病的情況中，提供給心臟的能量是受到限制的。通過(guò)增大冠狀動(dòng)脈血流量以及由此增大提供給心臟的能量，外部反博裝置能夠?yàn)檫@些患者實(shí)現(xiàn)改善的心臟功能。
在治療期間，患者躺在工作臺(tái)上。電學(xué)控制的充氣和放氣閥與多對(duì)可充氣裝置連接，通常是可以調(diào)整的橡皮箍袖帶，這些橡皮箍袖帶緊緊地但是舒服地纏繞在患者的小腿、大腿下部和/或大腿上部包括臀部下部周?chē)?。橡皮箍袖帶的設(shè)計(jì)允許以相對(duì)較低的氣壓(200-350毫米汞柱)為動(dòng)脈和靜脈脈管系統(tǒng)提供明顯的壓力。
采用耳垂脈波、指尖脈波或太陽(yáng)穴脈波作為定時(shí)信號(hào)，從而給出作用外部壓力的適當(dāng)時(shí)間，使得由外部壓力在動(dòng)脈中產(chǎn)生的脈沖恰好在主動(dòng)脈瓣膜閉合時(shí)到達(dá)主動(dòng)脈的根部。因此，動(dòng)脈脈波劃分成心收縮期和心舒張期。但是，耳垂脈波、指尖脈波或太陽(yáng)穴脈波不可能影響來(lái)自大的動(dòng)脈例如主動(dòng)脈的真實(shí)脈波。
根據(jù)本發(fā)明，為了確定所有可充氣裝置的適當(dāng)?shù)姆艢鈺r(shí)間應(yīng)當(dāng)考慮兩個(gè)因素(1)在下一個(gè)心收縮期之前釋放所有外部壓力，從而產(chǎn)生最大的心收縮期負(fù)荷，即心收縮期壓力的最大縮減量；(2)保持充氣只要盡可能地完全利用心舒張期的整個(gè)期間，從而產(chǎn)生可能的最長(zhǎng)的心舒張期增長(zhǎng)量，即由于外部壓力的作用的心舒張期壓力的增大。有效的反博裝置的一個(gè)衡量標(biāo)準(zhǔn)是使得心收縮期壓力最小化的能力，并且同時(shí)使得位于心舒張期波形下的面積與位于心收縮期波形下的面積的比值最大化。這一考慮因素可以用來(lái)提供用于確定最佳放氣時(shí)間的指導(dǎo)原則。
另外，各種現(xiàn)存的外部反博裝置僅僅測(cè)量患者的心電圖描記器信號(hào)從而防止出現(xiàn)心律不齊。由于在心舒張期的過(guò)程中反博裝置在四肢上作用壓力，這增加了心舒張期中的動(dòng)脈壓力并且使得其高于心收縮期壓力，人體的血流量動(dòng)力學(xué)和生理學(xué)參數(shù)改變。這些變化中的一部分是有益的。
根據(jù)本發(fā)明的外部反博裝置通常包括多個(gè)可充氣裝置，用來(lái)接受患者的下肢部分；與多個(gè)可充氣裝置交換的壓縮流體源；和將壓縮流體源與充氣裝置相互連接的流體分配組件。該流體分配組件包括將每個(gè)充氣裝置與壓縮流體源相互連接的可選擇操作的充氣/放氣閥。該流體分配組件將來(lái)自壓縮流體源的壓縮流體分配給充氣/放氣閥，并且操作每個(gè)充氣/放氣閥依次對(duì)每個(gè)充氣裝置進(jìn)行充氣和放氣。每個(gè)充氣/放氣閥具有與壓縮流體處于流體交換的入口，與某一個(gè)充氣裝置處于流體交換的充氣/放氣口，和與大氣處于流體交換的放氣排氣口。該放氣排氣口是常開(kāi)的，使得一旦功率損耗則向外部反博裝置排放壓縮流體。
壓縮流體源包括壓縮機(jī)和功率突增裝置。一旦該裝置突然發(fā)動(dòng)，功率突增裝置以可變的頻率將電源從110/120VAC50/60Hz轉(zhuǎn)換為三相的220VAC提供給壓縮機(jī)。該功率突增裝置還在大約三到五秒的周期內(nèi)將電源增大到預(yù)先選擇的最大功率水平。
在根據(jù)本發(fā)明的外部反博裝置中，提供一種治療臺(tái)，在治療的過(guò)程中患者位于其上。該治療臺(tái)包括主體部分和連接部分，后者可以相對(duì)于主體部分有選擇地調(diào)整為多個(gè)有一定角度的位置。該治療臺(tái)還包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)的升降組件，能夠有選擇地將治療臺(tái)升高和降落到多個(gè)不同的升降位置。該治療臺(tái)還包括多個(gè)輪子，允許治療臺(tái)能夠有選擇地在多個(gè)位置之間移動(dòng)。
該治療臺(tái)還包括安裝到治療臺(tái)上并且能夠隨其移動(dòng)的充氣/放氣閥。該充氣/放氣閥有選擇地對(duì)可系在患者身上的充氣裝置充氣和放氣。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的外部反博裝置的框圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的外部反博裝置的框圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的外部反博裝置的框圖。
圖4A和4B是根據(jù)本發(fā)明的流體分配組件部分的局部示意圖，分別表示與半導(dǎo)體冷卻裝置和空調(diào)冷卻蒸發(fā)器連接的流體管道。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的外部反博裝置的簡(jiǎn)圖。
圖6是圖5中的外部反博裝置的流體流動(dòng)的圖形表示。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的外部反博裝置流體流動(dòng)的另一個(gè)流量圖。
圖8是圖5至圖7中的外部反博裝置的控制圖。
圖9A和9B是本發(fā)明的充氣的橡皮箍袖帶裝置的充氣和放氣的圖形表示，與患者的ECG的相關(guān)部分協(xié)同工作。
圖10是表示在圖5至圖9的外部反博裝置的工作過(guò)程中患者的ECG、閥門(mén)打開(kāi)信號(hào)和可充氣橡皮箍袖帶裝置的充氣壓力波形之間關(guān)系的圖表表示。
圖11A和圖11B是可能的充氣時(shí)間提前和滯后與可能的放氣時(shí)間提前和滯后的圖形表示。
圖12至圖18表示在根據(jù)本發(fā)明的外部反博裝置中使用的充氣/放氣閥的一個(gè)示例。
圖19至圖22表示在根據(jù)本發(fā)明的外部反博裝置中使用的壓力調(diào)節(jié)組件。
圖23是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的框圖，用來(lái)監(jiān)視和記錄利用根據(jù)本發(fā)明的外部反博裝置對(duì)患者進(jìn)行的治療過(guò)程。
圖24是用于改善本發(fā)明的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的治療控制顯示屏的一個(gè)示例。
圖25是用于改善本發(fā)明的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主菜單控制顯示屏的一個(gè)示例。
圖26是用于改善本發(fā)明的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的患者信息顯示屏的一個(gè)示例。
圖27是用于改善本發(fā)明的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)信息顯示屏的一個(gè)示例圖28是根據(jù)本發(fā)明的外部反博裝置的充氣/放氣閥的初始化定時(shí)邏輯的圖形表示。
圖29是根據(jù)本發(fā)明的外部反博裝置的充氣/放氣閥的定時(shí)和可充氣裝置中的空氣壓力波形的圖形表示。
優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)說(shuō)明下面參照所附附圖給出本發(fā)明的多種和僅僅是示例性的實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)承認(rèn)本發(fā)明的原理等效地適用于其他實(shí)施例和應(yīng)用。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的外部反博裝置的第一個(gè)實(shí)施例的框圖，其中控制器10控制空氣壓縮機(jī)20和一組電磁閥24。壓縮機(jī)可以是旋葉、活塞、隔膜或鼓風(fēng)機(jī)類型。一種合適的壓縮機(jī)是在美國(guó)專利No.5,554,103中描述的旋渦型壓縮機(jī)，在此通過(guò)引用通常指定并且合并進(jìn)來(lái)，其實(shí)質(zhì)上由彼此之間具有非常窄間隙的兩個(gè)旋渦池構(gòu)成；其中一個(gè)旋渦池適合于以非常高的速度(3,000rpm)旋轉(zhuǎn)而另一個(gè)旋渦池保持靜止。兩個(gè)旋渦池的緊握作用放射狀地朝向中心向內(nèi)壓縮空氣，并且壓縮后的空氣從中心軸傳出來(lái)。在工作的過(guò)程中，壓縮機(jī)20工作從而產(chǎn)生高壓氣體例如高壓空氣，其經(jīng)過(guò)冷卻裝置21送入到正壓蓄壓器22中。蓄壓器22上設(shè)有壓力限制閥23，使得蓄壓器22的內(nèi)部壓力保持恒定。對(duì)于本發(fā)明的這一變形，通過(guò)由控制器10產(chǎn)生的充氣和放氣驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制電磁閥24的打開(kāi)和關(guān)閉。這組電磁閥24可以包括對(duì)應(yīng)于可充氣裝置25的數(shù)量的多個(gè)高低液位、三方式循環(huán)的電磁閥。在控制系統(tǒng)的控制下，當(dāng)閥門(mén)處于高低液位中的第一個(gè)位置時(shí)，其對(duì)可充氣裝置充氣；當(dāng)它處于高低液位中的第二個(gè)位置時(shí)，對(duì)可充氣裝置放氣。依照本發(fā)明可以使用包括下面要討論的內(nèi)容的其他閥門(mén)組件。每個(gè)可充氣裝置25包括由橡皮箍袖帶纏繞的氣球或氣泡，或者可以是單一的結(jié)構(gòu)?？沙錃庋b置25可以包括緊密地纏繞在下肢部分周?chē)南鹌す啃鋷?，其中可充氣裝置25位于橡皮箍袖帶與身體之間。當(dāng)壓縮氣體注射到可充氣裝置25內(nèi)時(shí)，由于其材料的彈性和可伸展性，橡皮箍袖帶將同樣向外膨脹和延伸。在美國(guó)專利No.5,554,103中顯示和描述了合適的橡皮箍袖帶和氣球裝置，這里通過(guò)引用合并進(jìn)來(lái)。也可以采用更多或更少的可充氣裝置25，但這里為了簡(jiǎn)明顯示了三個(gè)的情況。例如，可以采用更多的裝置從而改善安裝，并且因此改善反博裝置的效果。
圖2表示根據(jù)本發(fā)明的另一種外部反博裝置。在該變型中，由控制器10產(chǎn)生的控制信號(hào)向壓縮機(jī)20提供信號(hào)，從而將氣體在受到冷卻裝置的冷卻之后壓縮到正壓蓄壓器22中。壓力限制閥門(mén)23設(shè)在正壓蓄壓器上從而保持其內(nèi)部壓力恒定。與壓縮機(jī)20的入口連接的負(fù)壓蓄壓器26是負(fù)壓源。通過(guò)根據(jù)檢測(cè)的結(jié)果發(fā)出充氣和放氣控制信號(hào)，控制系統(tǒng)10控制一組電磁閥24的打開(kāi)和關(guān)閉。當(dāng)一組電磁閥24處于第一位置時(shí)，它們對(duì)可充氣裝置25充氣，當(dāng)它們處于第二位置時(shí)，它們對(duì)可充氣裝置25放氣。由可充氣裝置排出的氣體通過(guò)一組電磁閥24排出到負(fù)壓蓄壓器26中，并且然后返回到壓縮機(jī)20。由于在氣體循環(huán)的過(guò)程中可能存在泄漏，這將會(huì)影響從壓縮機(jī)20輸出的氣體量，設(shè)有壓力限制閥門(mén)27用來(lái)調(diào)整負(fù)壓蓄壓器26中的負(fù)壓。當(dāng)負(fù)壓達(dá)到一定的數(shù)值時(shí)，壓力限制閥門(mén)27打開(kāi)從而向負(fù)壓蓄壓器26中注射一定量的氣體。
圖3表示根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)外部反博裝置，其中控制器10產(chǎn)生控制信號(hào)并且壓縮機(jī)20工作從而產(chǎn)生兩部分壓縮氣體，一部分壓縮氣體發(fā)送給正壓蓄壓器29，與此同時(shí)另一部分經(jīng)過(guò)冷卻裝置21和節(jié)流閥28發(fā)送給正壓蓄壓器22。壓力限制閥23可以工作用來(lái)調(diào)整蓄壓器22內(nèi)的壓力。附圖標(biāo)記30表示高低液位-五方式循環(huán)的電磁閥或著兩個(gè)高低液位-三方式循環(huán)的電磁閥，31表示單方向的節(jié)流閥，35表示圓筒形氣體分配裝置或氣缸，37是隔膜以及36是活塞。當(dāng)控制器10發(fā)出充氣驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，電磁閥30打開(kāi)到高低液位中的第一位置，并且氣體流經(jīng)過(guò)電磁閥30和節(jié)流閥調(diào)節(jié)器31從蓄壓器29導(dǎo)入到氣缸的部分I中，從而將活塞從第一位置推向氣缸35的第二端。通過(guò)活塞36和氣缸35形成空間部分III并且始終與蓄壓器22連通?？沙錃庋b置25的排氣孔依次位于氣缸35中，隨著活塞36朝向氣缸35的第二端移動(dòng)順序地對(duì)可充氣裝置25充氣。當(dāng)控制器10發(fā)出放氣信號(hào)時(shí)，電磁閥30移動(dòng)到它的第二位置，并且蓄壓器29中的氣體經(jīng)過(guò)電磁閥30進(jìn)入到氣缸35的部分II中，從而推動(dòng)活塞36返回到氣缸35的第一端。在此時(shí)，部分I中的氣體通過(guò)電磁閥30排出，并且可充氣裝置25中的氣體排放到負(fù)壓蓄壓器26中。為了放氣的速度，電磁閥34與此同時(shí)也打開(kāi)并且由可充氣裝置25排出的氣體同時(shí)排放到負(fù)壓蓄壓器26、33中。通過(guò)壓縮機(jī)32的入口部分將負(fù)壓蓄壓器33保持在負(fù)壓。排放出的氣體還通過(guò)壓縮機(jī)32的出口部分發(fā)送到蓄壓器22。
在放氣階段的過(guò)程中，在這樣一個(gè)實(shí)施例中，如果受壓縮的可充氣裝置25簡(jiǎn)單地排放到大氣中，可充氣裝置的排氣可能不徹底，有殘余氣體擠壓在由可充氣裝置包圍的組織塊上，減少了人體內(nèi)用來(lái)接收由心臟注射的血液的最需要的脈管空間。這可能降低外部反博裝置卸除心收縮期血壓和減小心臟負(fù)荷的能力。負(fù)壓蓄壓器26、33的添加用來(lái)更快速地排出可充氣裝置25中的壓縮氣體，從而保證在下肢上完全不存在壓力，使得在心舒張期間已經(jīng)預(yù)先受到壓縮并且排空的脈管系統(tǒng)能夠用來(lái)作為吸力源，從而幫助心臟噴射血液和卸除心收縮期的血壓。另外，負(fù)壓蓄壓器26、33確保電磁閥30、34的平滑工作和防止排出到大氣中的大量壓縮氣體的泄漏。該閉合的氣體系統(tǒng)還減少由于電磁閥的打開(kāi)和關(guān)閉以及空氣從該系統(tǒng)中溢出的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的噪音。但是，應(yīng)當(dāng)注意到，這種負(fù)壓蓄壓器在本發(fā)明的每個(gè)變形、實(shí)施例或應(yīng)用中可能不是必需的。
另外，在外部反博裝置的正常工作的過(guò)程中，在充氣階段中經(jīng)常有一些壓縮空氣從可充氣裝置25中泄漏。為了補(bǔ)償該泄漏并且確保存在足夠的空氣提供給壓縮機(jī)20，從而產(chǎn)生在5-15psi范圍內(nèi)的空氣壓力，可能需要泄漏補(bǔ)償，例如真空限制閥、真空泵或壓縮機(jī)或者它們的組合的應(yīng)用。泄漏補(bǔ)償裝置的一個(gè)例子是與負(fù)壓蓄壓器26連接的真空限制閥27，設(shè)定為大約負(fù)100毫米汞柱。當(dāng)負(fù)壓蓄壓器小于大約100毫米汞柱時(shí)，真空限制閥27打開(kāi)并且空氣被吸入到蓄壓器26中，從而向壓縮機(jī)20的入口提供更多的空氣。
如圖3中所示，本發(fā)明的一個(gè)變形包括圓筒形氣體分配系統(tǒng)35，其包括注射型系統(tǒng)用來(lái)將活塞在一個(gè)方向中推動(dòng)，從而為可充氣裝置25提供連續(xù)的充氣，同時(shí)可充氣裝置25最大限度地遠(yuǎn)離第一次充氣的心臟。可充氣裝置的開(kāi)口位于氣缸的兩側(cè)，與左和右腿以及臀部連接?？沙錃庋b置的數(shù)量可以是每一側(cè)上有2至8個(gè)或者更多，但也可以使用更多或更少。如圖3中所示隨著活塞36從左向右運(yùn)動(dòng)，通過(guò)將遠(yuǎn)離心臟的可充氣裝置25與緊鄰活塞36的氣缸部分連接來(lái)實(shí)現(xiàn)。該氣體分配系統(tǒng)利用壓縮空氣使得活塞36沿著氣缸35前后移動(dòng)，產(chǎn)生一個(gè)安靜的操作而不需要更多的功率。電磁閥30是相對(duì)于氣缸35的部分II常開(kāi)的閥門(mén)，從而在沒(méi)有電源的情況下將部分II與正壓蓄壓器29連接，在圖3中將活塞36移動(dòng)到左側(cè)，將所有可充氣裝置25暴露給負(fù)壓蓄壓器26，從而對(duì)所有可充氣裝置25放氣并且降低對(duì)患者產(chǎn)生損傷的可能性。
當(dāng)空氣受到壓縮時(shí)，將產(chǎn)生熱量。在外部反博裝置中，根據(jù)壓縮機(jī)的環(huán)境和效率，大約25立方英尺的空氣壓縮為5-15psi壓力，產(chǎn)生具有高達(dá)70-90攝氏度溫度的氣體。當(dāng)具有如此高溫度的壓縮氣體送入到可充氣裝置25時(shí)，該裝置25與患者的皮膚保持緊密地接觸，可能對(duì)皮膚產(chǎn)生擦傷或灼傷，或者至少對(duì)患者產(chǎn)生不舒服的感覺(jué)。因此，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，最好是對(duì)該壓縮空氣進(jìn)行冷卻。通常，任何冷卻裝置都可以在本發(fā)明中使用，包括暴露給大氣的長(zhǎng)螺旋管或者將壓縮裝置與正壓蓄壓器連接的金屬管，通過(guò)運(yùn)載加熱后的氣體的金屬螺旋管吹入空氣，例如在汽車(chē)的散熱器或空調(diào)中使用的冷卻水，循環(huán)該冷卻水。
圖4A和4B中所示的另一個(gè)冷卻的例子是根據(jù)本發(fā)明的外部反博裝置的流體分配組件的局部簡(jiǎn)視圖，表示與冷卻裝置連接的氣體管道39。管道39可以伴有風(fēng)扇38和/或熱隔離材料40，如圖4A中所示，其中冷卻裝置21包括半導(dǎo)體類型的熱隔離材料40。在圖4B中，冷卻裝置是蒸發(fā)器，即流體冷卻管道系統(tǒng)。或者，如圖2中所示，冷卻裝置21可以是風(fēng)扇。可以使用任何其他合適的冷卻機(jī)構(gòu)。
從圖5開(kāi)始，給出并解釋根據(jù)本發(fā)明的外部反博裝置的另一個(gè)實(shí)施例。該外部反博裝置201包括三個(gè)部分組件，也就是說(shuō)，控制操縱臺(tái)組件202、治療臺(tái)組件204和充氣/放氣組件206。控制操縱臺(tái)組件202固定在輪子214上具有從一個(gè)位置向另一個(gè)位置移動(dòng)的靈活性，并且類似地治療臺(tái)組件204固定在輪子216上具有從一個(gè)位置到另一個(gè)位置的靈活性。作為在這里使用的術(shù)語(yǔ)“輪子”包括小腳輪、滾輪、軌道類型的皮帶、或者其他可以鎖定或不能鎖定的輪子類型的裝置，構(gòu)造成允許這些元件用輪子從一個(gè)位置行走到另一個(gè)位置，并且然后為了保持在所需的位置或地點(diǎn)而被鎖定?？刂撇倏v臺(tái)組件202通常包括用戶界面裝置，例如計(jì)算機(jī)監(jiān)視器或觸摸屏220等，和柜子或盒子222，以下描述的各種部件都位于并且容納在其中。
治療臺(tái)組件204通常包括位于連接部分226和水平部分228上的上表面205，其中連接部分226是受到鉸接的或者與水平部分228樞軸相互連接的，用來(lái)相對(duì)于水平部分228調(diào)整(或者是手動(dòng)的或者是動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的方式)多個(gè)成角度的位置。在這點(diǎn)上，應(yīng)當(dāng)注意到連接部分226相對(duì)于水平部分228的成角度的位置最好限制為角230，它是位于水平上的30度角。因此，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的升降組件224和治療臺(tái)組件204的連接部分226的方式，接受治療的患者能夠很容易地定位或固定在上表面205上，升降到一個(gè)理想的治療高度，并且通過(guò)相對(duì)于水平主體部分228調(diào)整連接部分226。在這一點(diǎn)上，應(yīng)當(dāng)注意到電機(jī)驅(qū)動(dòng)的升降組件224最好包括限制開(kāi)關(guān)或其他限制裝置(圖中沒(méi)有示出)，其限制治療臺(tái)的水平主體部分228的頂或上表面的升降位于距離地板或者距離治療臺(tái)組件204所位于的其他表面為24英寸至36英寸的高度之間。
圖6和圖7是外部反博裝置201的壓縮氣體流動(dòng)設(shè)置的示意圖或圖形表示，該外部反博裝置201通常包括控制操縱臺(tái)202、治療臺(tái)204和充氣/放氣組件206?？刂撇倏v臺(tái)202最好包括空氣入口/過(guò)濾組件232，消音器233(其可以位于壓縮機(jī)234之前或之后(如圖6和7中所示的相反情況))，儲(chǔ)氣罐236，壓力傳感器238，壓力釋放閥240和壓力調(diào)整器242。壓力傳感器238最好是壓力變換器，但是可以是任何壓力或溫度傳感裝置。如圖7中所示，還可以包括溫度傳感器239。
采用軟管連接組件244將上面描述的部件與那些固定在或者伴隨在治療臺(tái)組件204上的部件快速地連接和斷開(kāi)。如圖7中所示，這種治療臺(tái)組件部分包括閥門(mén)多支管246、多個(gè)充氣/放氣閥248、250和252，每個(gè)分別具有附屬的壓力轉(zhuǎn)換器/傳感器254、256和258。設(shè)有連接/斷開(kāi)組件260，用來(lái)將充氣/放氣組件206中的充氣/放氣閥248、250和252與各自相應(yīng)的附屬可充氣裝置208、210和212快速而容易地連接和斷開(kāi)。
圖8簡(jiǎn)要地表示外部反博裝置201的各個(gè)部件之間的電學(xué)/邏輯/控制連接?？刂撇倏v臺(tái)組件202包括電源裝置264，用來(lái)通過(guò)電源開(kāi)關(guān)面板213、變壓器215和電源模塊266(其包括電源轉(zhuǎn)換器和速增組件)向計(jì)算機(jī)組件219以及壓縮機(jī)234提供電力，該計(jì)算機(jī)組件219包括CPU和用戶界面監(jiān)視器220，以及諸如鍵盤(pán)和觸摸屏等其他輸入設(shè)備。電源模塊266以可變的頻率將電源從110/120VAC50/60Hz轉(zhuǎn)換為三相220VAC提供給壓縮機(jī)，并在最好是大約3至5秒鐘的周期上將該電源增大到預(yù)先選擇的最大功率值。在開(kāi)始對(duì)患者進(jìn)行外部反博治療時(shí)，電源需要給三組充氣/放氣閥248、250、252提供電能，以及向計(jì)算機(jī)219、用戶界面監(jiān)視器220以及與外部反博裝置201有關(guān)的其他電子裝置提供總線所需要的電能。這可能導(dǎo)致電源猛增到或者甚至超過(guò)30安培。該能量需求對(duì)于絕大多數(shù)正常的盒裝電源系統(tǒng)來(lái)講太高。因此，電源模塊266包括可變的頻率驅(qū)動(dòng)晶體管反相器(例如，Mitsubishi Model FR-E520-1.5K)，從而在上面提到的大約3至5秒鐘的優(yōu)選周期上緩慢地增大提供給壓縮機(jī)234的電能。電源模塊266轉(zhuǎn)換110/220VAC 50/60Hz線路輸入并且將其轉(zhuǎn)換為三相220VAC和具有從0Hz開(kāi)始直到預(yù)定頻率(例如，72Hz)的可變頻率。因此，壓縮機(jī)234的工作與輸入線路的頻率無(wú)關(guān)，并且不存在啟動(dòng)壓縮機(jī)234所需要的突然的電源猛增。
考慮到與用戶的人性化，系統(tǒng)201的各種相關(guān)功能已經(jīng)歸類從而便于簡(jiǎn)單和邏輯操作。所有與患者有關(guān)的輸入(患者ECG、指紋體積描記術(shù)、患者呼叫按鈕等)位于一個(gè)位置上，也就是位于與治療臺(tái)組件204相關(guān)的患者輸入面板209上。輸出例如打印機(jī)輸出、患者信號(hào)輸出和服務(wù)信號(hào)輸出等也歸類在一個(gè)位置上，優(yōu)選地作為控制操縱臺(tái)202上的輸出模塊211的一部分。為了調(diào)整裝置201的性能，操作者的輸入全部位于用戶界面監(jiān)視器220的觸摸顯示屏上，并且包括充氣/放氣定時(shí)、所作用的壓力的幅值和下面討論的其他重要數(shù)據(jù)，包括患者的ECG顯示、充氣/放氣定時(shí)的圖形表示、用于監(jiān)視適當(dāng)?shù)亩〞r(shí)調(diào)整和其他操作因素的體積描記圖(耳垂、指尖、顳颥等)。還可以設(shè)有鍵盤(pán)217。所有輸入和輸出最好通過(guò)信號(hào)模塊219交換。
所有上述控制和特征構(gòu)造和計(jì)算為用來(lái)向患者的下肢提供連續(xù)的加壓，在作用有可充氣裝置208的最遠(yuǎn)端處開(kāi)始，接下來(lái)是放置有可充氣裝置210的中間部分，并且通過(guò)位于患者大腿頂部或臀現(xiàn)場(chǎng)置的可充氣裝置212結(jié)束加壓。在圖9A和9B中以圖表形式顯示了該順序，其中如圖9B中所示，在接近ECG循環(huán)的末端處出現(xiàn)所有的壓力排放給可充氣裝置208、210和212。在圖10中也圖形表示了這種關(guān)系，其并列給出了ECG信號(hào)277、閥門(mén)打開(kāi)信號(hào)283和可充氣的橡皮箍袖帶裝置壓力波形285。如圖11A和11B中所示，通過(guò)控制器充氣時(shí)間可以在特定的最小值和最大值之間提前或滯后。
圖12至18表示一個(gè)示例的充氣/放氣閥248，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為它可以作為充氣/放氣閥250和252的典型形式。充氣/放氣閥248(以及250和252)最好是可旋轉(zhuǎn)工作的蝴蝶形閥門(mén)，其可以是通過(guò)位于主體部分288的相對(duì)末端上的相應(yīng)控制器289由壓縮空氣推動(dòng)地或者在優(yōu)選實(shí)施例中電學(xué)作用地變成銳角，從而控制可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子290。固定到轉(zhuǎn)子290上的是蝴蝶閥門(mén)元件292、294，用來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉壓縮氣體或壓縮空氣入口295和充氣/放氣口296，它與相應(yīng)的或關(guān)聯(lián)的可充氣的橡皮箍袖帶裝置208、210或者212連接，其中蝴蝶閥門(mén)元件294可以旋轉(zhuǎn)變成銳角從而打開(kāi)和關(guān)閉位于充氣/放氣口296與放氣排氣端口297之間的流體交換。為了向可充氣裝置208、210和212提供適當(dāng)?shù)某錃夂头艢舛〞r(shí)以及順序的操作，通過(guò)這里描述的控制系統(tǒng)分別操作和控制快速反應(yīng)的控制器290。蝴蝶閥門(mén)元件292、294和它們相關(guān)的轉(zhuǎn)子290最好是在打開(kāi)和關(guān)閉位置之間通過(guò)大約60度的最大旋轉(zhuǎn)角度之間是可旋轉(zhuǎn)的。更大或更小的旋轉(zhuǎn)角度位于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
經(jīng)過(guò)每個(gè)蝴蝶閥門(mén)開(kāi)口位于入口端295與充氣/放氣端296之間的充氣通道比位于充氣/放氣口296與放氣排氣端口297之間的放氣通道限制得更嚴(yán)格，為了使得可充氣裝置208、210、212的放氣速率與充氣速率相同，在放氣一側(cè)的限制大約比充氣一側(cè)的大大約20％至30％，由于這樣一個(gè)事實(shí)當(dāng)與充氣端口296和放氣排氣端口297之間的壓力梯度相比較時(shí)，充氣使得在位于入口295與充氣/放氣口296之間的壓縮氣體具有更高的壓力梯度。
通過(guò)旋轉(zhuǎn)螺線管利用15伏DC連續(xù)電源或者27伏DC、50毫秒脈沖、回落到15伏保持電壓沿著它們的相關(guān)轉(zhuǎn)子290驅(qū)動(dòng)蝴蝶閥門(mén)元件292、294。該低功耗不僅對(duì)于降低整體電源需要而且對(duì)于降低熱輸出都很重要。
為了安全和快速反應(yīng)的目的，放氣蝴蝶閥門(mén)元件294通常是打開(kāi)的(例如處于電源關(guān)斷狀態(tài))而充氣蝴蝶閥門(mén)元件292通常閉合。因此，在電源損耗的情況下，充氣閥門(mén)元件292將閉合而放氣閥門(mén)元件294將打開(kāi)，從而允許來(lái)自可充氣的橡皮箍袖帶的空氣放氣和排出至大氣壓力。
每個(gè)蝴蝶閥門(mén)元件292和294能夠打開(kāi)從大約50毫秒至300毫秒，并且最好打開(kāi)從100毫秒至200毫秒，從而允許在心舒張期進(jìn)行的過(guò)程中壓縮空氣從上面提到的蓄壓器接納到可充氣裝置中。如上所述，為了準(zhǔn)確地對(duì)應(yīng)患者的心率，充氣閥的定時(shí)和打開(kāi)次數(shù)是可變的，但最好是不少于大約100毫秒的持續(xù)時(shí)間。在心舒張期的末期，放氣蝴蝶閥門(mén)元件294打開(kāi)(即使沒(méi)有電源)大約50至300毫秒的周期并且最好是120至220毫秒。希望使得放氣蝴蝶閥門(mén)元件294的打開(kāi)持續(xù)時(shí)間根據(jù)心率是可以變化的，但是在正常的操作中一次打開(kāi)時(shí)間不少于大約120毫秒。如上面討論的，應(yīng)當(dāng)注意到應(yīng)當(dāng)能夠使用三方式循環(huán)閥門(mén)。但是，如果使用這種三方式循環(huán)閥門(mén)，重要的是要防止當(dāng)從充氣端口轉(zhuǎn)換到放氣端口或者反之亦然時(shí)出現(xiàn)的交叉溢出泄漏。
如圖19和20中所表示的，示例的壓力調(diào)節(jié)器組件242是成比例控制的壓力釋放閥門(mén)，最好是為上面討論的儲(chǔ)氣罐236提供大約1至大約10psi的調(diào)整范圍。一旦外部反博裝置201開(kāi)始工作，壓力調(diào)節(jié)腔502向大氣排放。當(dāng)壓縮機(jī)出現(xiàn)并且開(kāi)始對(duì)儲(chǔ)氣罐236施加壓力時(shí)，壓力調(diào)節(jié)器組件242的控制或負(fù)荷閥門(mén)504對(duì)排放端口506保持開(kāi)放，為使得儲(chǔ)氣罐壓力最小化提供準(zhǔn)備。進(jìn)入壓力控制腔的流體流量受到負(fù)荷閥門(mén)504的控制。當(dāng)對(duì)負(fù)荷閥門(mén)504施加電壓時(shí)，受到壓縮的流體將通過(guò)與壓力調(diào)節(jié)腔502連接的通道508流入到壓力控制腔510中。如圖23中所示，壓力控制腔510和壓力調(diào)節(jié)腔502通過(guò)一對(duì)隔膜518分開(kāi)。只要壓力調(diào)節(jié)腔502中的壓力低于壓力控制腔510中的壓力，沒(méi)有流體通過(guò)壓力排放端口506泄漏。當(dāng)達(dá)到控制器選擇的壓力時(shí)，負(fù)荷閥門(mén)504關(guān)閉，壓力繼續(xù)在蓄壓器中增大并且壓力調(diào)節(jié)腔502將逆著彈簧514的偏壓推動(dòng)蓄壓器控制活塞512，打開(kāi)排放端口506并且將增大的壓力泄露給大氣。當(dāng)壓力降落到控制器選擇的壓力時(shí)，即，壓力控制腔510中的壓力時(shí)，蓄壓器控制活塞512將運(yùn)動(dòng)回到氣缸516中，關(guān)閉壓力排放端口506。當(dāng)控制器準(zhǔn)備降低所選擇的壓力時(shí)，排出閥518打開(kāi)，流體從壓力控制腔510中泄漏，降低它的壓力，并且蓄壓器控制活塞512將再逆著彈簧514的偏壓移動(dòng)，通過(guò)排放端口506將壓力調(diào)節(jié)腔502暴露給大氣，并且由此降低壓力調(diào)節(jié)腔502中的壓力。排出閥518通過(guò)端口522向大氣打開(kāi)。圖24表示類似的實(shí)施例，主要的區(qū)別在于單個(gè)隔膜520將控制腔510和壓力調(diào)節(jié)腔502分開(kāi)。
當(dāng)旋轉(zhuǎn)螺線管充氣/放氣閥打開(kāi)時(shí)，在儲(chǔ)氣罐236中出現(xiàn)壓力的突然降低。由圓頂形隔膜傳感到該突然的降低并且立即向下移動(dòng)從而關(guān)閉伺服排出閥門(mén)。壓力調(diào)節(jié)腔502馬上壓力增加，使得負(fù)荷閥門(mén)504閉合，從而使得壓縮機(jī)234能夠彌補(bǔ)儲(chǔ)氣罐壓力突然地降低到所希望的預(yù)設(shè)值之下。如果隨后的可充氣橡皮箍袖帶裝置的工作引起儲(chǔ)氣罐壓力中的降低，負(fù)荷閥門(mén)504保持閉合使得儲(chǔ)氣罐壓力能夠在最短的可能時(shí)間內(nèi)恢復(fù)到所希望的預(yù)設(shè)壓力值。當(dāng)可充氣橡皮箍袖帶裝置208、210和212放氣時(shí)，儲(chǔ)氣罐壓力由于壓縮機(jī)恒定地向儲(chǔ)氣罐提供壓縮氣體這一事實(shí)而快速地恢復(fù)。當(dāng)達(dá)到所希望的儲(chǔ)氣罐壓力設(shè)定點(diǎn)時(shí)，傳感該增大的儲(chǔ)氣罐壓力，向上移動(dòng)，因此打開(kāi)壓力排放端口并且將壓力調(diào)節(jié)腔的壓力降低到一個(gè)數(shù)值，該值使得負(fù)荷閥門(mén)在將儲(chǔ)氣罐壓力維持在所希望的預(yù)設(shè)值處的位置保持打開(kāi)，并且向消聲器和排放系統(tǒng)排放壓縮機(jī)流體。
每個(gè)圓頂形控制螺線管最好在24伏DC 0.6瓦特處工作?？鬃詈镁哂?.031英寸的直徑，并且負(fù)荷和排出閥是兩方式循環(huán)的高低液位的螺線管，其中排出閥最好是三方式循環(huán)高低液位的螺線管。負(fù)荷閥門(mén)最好是兩方式循環(huán)的常閉螺線管，利用24伏DC來(lái)增加圓頂?shù)膲毫?。排放閥門(mén)是兩方式循環(huán)的常閉螺線管，利用24伏DC來(lái)降低圓頂?shù)膲毫?。電力不足?dǎo)致排放端口打開(kāi)并且釋放圓頂?shù)膲毫?，其?duì)應(yīng)地釋放儲(chǔ)氣罐的壓力。
在使用中，控制器可以利用數(shù)字或模擬裝置調(diào)節(jié)作用給患者的外部反博治療壓力的幅值，最好如圖22中所示。該輸出或者是數(shù)字電壓信號(hào)或者是與所選壓力成比例的電壓。當(dāng)控制器開(kāi)始對(duì)患者的治療時(shí)，激活壓縮流體源即壓縮機(jī)234，通過(guò)受到計(jì)算機(jī)219控制的例如電磁閥或伺服或相稱的閥門(mén)等閥發(fā)送壓縮后的流體。計(jì)算機(jī)219將來(lái)自蓄壓器中的壓力轉(zhuǎn)換器的輸出(模擬形式的并且利用模-數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式)與控制器選擇的治療壓力進(jìn)行對(duì)比，并且然后控制閥門(mén)將壓縮流體導(dǎo)入到蓄壓器中，從而將蓄壓器中的壓力增大到控制器選擇的數(shù)值或者將壓縮流體排放到大氣中。當(dāng)充氣閥門(mén)打開(kāi)時(shí)，蓄壓器中的壓力降低并且計(jì)算機(jī)219使得該閥門(mén)相對(duì)于大氣關(guān)閉，并且將壓縮流體導(dǎo)入到蓄壓器中從而將其壓力保持在或接近于控制器選擇的數(shù)值。計(jì)算機(jī)219還提供衰減裝置，因此蓄壓器中的壓力不會(huì)迅速擺蕩地失控到高或低壓力處，而是將蓄壓器中的壓力保持在控制器選擇的數(shù)值或者設(shè)定數(shù)值10-20毫米汞柱之內(nèi)。
圖23表示計(jì)算機(jī)系統(tǒng)318，用來(lái)監(jiān)視和記錄接受本發(fā)明的外部反博裝置治療的患者的治療過(guò)程。如前面所述，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)318用來(lái)控制外部反博裝置的工作。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)219還可以用來(lái)監(jiān)視和記錄與患者的治療有關(guān)的信息。
更具體地，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)318包括患者數(shù)據(jù)庫(kù)320，用來(lái)存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)患者的人口統(tǒng)計(jì)學(xué)信息；患者治療數(shù)據(jù)庫(kù)324，用來(lái)存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)患者治療信息；現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)324，用來(lái)存儲(chǔ)有關(guān)患者治療現(xiàn)場(chǎng)的信息；和計(jì)算機(jī)219。為了解釋的目的，計(jì)算機(jī)219是具有相關(guān)的用戶界面220例如觸摸屏和鍵盤(pán)的個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)。在這種情況中，在與個(gè)人計(jì)算機(jī)有關(guān)的存儲(chǔ)裝置(例如，內(nèi)部硬盤(pán)驅(qū)動(dòng))中限定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。更具體地，用于患者數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以包括患者的身份證明例如數(shù)字；患者姓名；患者住址；患者的病史，包括醫(yī)生姓名、疾病歷史和急診接觸信息；圖像數(shù)據(jù)，例如磁共振圖像、X射線圖像、CAT掃描圖像等等；血液動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)，例如血壓和波形形式和數(shù)據(jù)形式的血流量信息；和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)結(jié)果?；颊咧委煍?shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以包括患者身份證明；治療時(shí)間，例如充氣時(shí)間、放氣時(shí)間和累積的治療時(shí)間；ECG數(shù)據(jù)(波形形式的和數(shù)據(jù)格式的)；體積描記圖數(shù)據(jù)；作用的壓力數(shù)據(jù)(對(duì)于特定的治療階段和累積的)；ECG電極位置；和ECG電極類型。現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以包括現(xiàn)場(chǎng)身份證明，例如數(shù)量、現(xiàn)場(chǎng)名稱；現(xiàn)場(chǎng)地址；醫(yī)生姓名；裝置操作者姓名或ID；外部反博裝置的類型；和外部反博系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
如在下面詳細(xì)提到和描述的，用戶界面220最好是容易監(jiān)視患者治療狀態(tài)、治療參數(shù)和其他相關(guān)數(shù)據(jù)的觸摸屏，并且提供調(diào)整控制操作的能力。如圖24中所示，用戶界面220或觸摸顯示屏包括位于顯示屏的左上角部分的患者數(shù)據(jù)，其與患者數(shù)據(jù)庫(kù)相連接從而允許操作者為每個(gè)新患者創(chuàng)建患者文件，并且允許該系統(tǒng)或裝置201為了患者的適當(dāng)?shù)挠盟巹┝慷櫪鄯e的治療時(shí)間。
利用位于顯示屏的頂排上的三個(gè)按鈕能夠很容易地實(shí)現(xiàn)操作的開(kāi)始和結(jié)束，也就是用于開(kāi)始和繼續(xù)治療的開(kāi)始按鈕336；備用按鈕338，能夠用來(lái)將外部反博裝置201放置在“保持”位置上，無(wú)論何時(shí)患者需要休息、使用洗手間或者其他暫時(shí)中斷治療，并且然后當(dāng)患者返回來(lái)完成治療過(guò)程時(shí)繼續(xù)；和退出按鈕340，用來(lái)停止治療。當(dāng)選擇備用按鈕時(shí)，治療定時(shí)功能不再繼續(xù)，并且允許對(duì)總治療時(shí)間保持跟蹤。退出按鈕340用來(lái)為特定患者停止治療過(guò)程并且在患者數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄該占用的治療時(shí)間，以備在未來(lái)的治療過(guò)程中使用。
ECG顯示包括疊加在ECG信號(hào)342上或附近的定時(shí)標(biāo)記352和滾條350，用來(lái)便于識(shí)別充氣和放氣定時(shí)，通過(guò)圖形化的充氣/放氣定時(shí)標(biāo)記和滾條實(shí)現(xiàn)顯示。定時(shí)標(biāo)記352是疊加在ECG信號(hào)342上的振幅信號(hào)，并且不應(yīng)到錯(cuò)誤地理解為噪音。另外，為了便于ECG信號(hào)342的識(shí)別，標(biāo)記352可以打開(kāi)或關(guān)閉。定時(shí)滾條識(shí)別觸發(fā)信號(hào)353以及充氣和放氣時(shí)間，其中觸發(fā)信號(hào)353可以逆著ECG的R波受到檢查，其示范當(dāng)作用外部壓力時(shí)心臟循環(huán)的周期。當(dāng)心臟泵出或噴射血液時(shí)，這使得操作者能夠容易地識(shí)別和查證它們不是在心臟循環(huán)的過(guò)程中正在對(duì)可充氣裝置208、210和212充氣。用戶界面220還包括充氣和放氣時(shí)間的數(shù)字顯示358，所作用的外部壓力的幅值370的數(shù)字顯示，準(zhǔn)備治療周期360的數(shù)字顯示。默認(rèn)的治療周期最好是60分鐘。操作者能夠手動(dòng)地調(diào)整充氣時(shí)間、放氣時(shí)間、作用的壓力的幅值和治療周期。還在362處設(shè)有占用的治療時(shí)間的數(shù)字顯示并且三對(duì)可充氣裝置能夠單獨(dú)地在372處打開(kāi)或關(guān)閉，這些情況很容易地在顯示屏的右下角處識(shí)別和顯示。另外，在374中，能夠在每次心跳或每隔一次心跳處觸發(fā)可充氣裝置。另外，在376中提供對(duì)打印機(jī)功能的控制，包括5秒一次制圖或連續(xù)的制圖。在378處設(shè)有鎖定顯示部分，從而使得用戶能夠鎖定屏幕，用于更進(jìn)一步的檢查。
圖24至27表示一些示例的控制顯示屏，有助于更好地理解強(qiáng)化的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)320的功能性。如圖25中所示，主菜單屏326允許操作者從四種選擇中選擇一種(a)患者信息；(b)現(xiàn)場(chǎng)信息；(c)ECP治療；或(d)系統(tǒng)診斷。患者信息和現(xiàn)場(chǎng)信息選擇允許操作者分別向系統(tǒng)中輸入患者信息和臨床現(xiàn)場(chǎng)信息。ECP治療選擇允許操作者監(jiān)視和控制患者的治療；與此同時(shí)系統(tǒng)診斷選擇允許操作者為了培訓(xùn)操作者和/或測(cè)試外部反博裝置的設(shè)備而模擬對(duì)患者的治療。
參照?qǐng)D26，患者信息屏328允許操作者為一個(gè)或多個(gè)患者輸入和/或編輯人口統(tǒng)計(jì)學(xué)信息?；颊呷丝诮y(tǒng)計(jì)學(xué)信息可能包括(但是不限于)患者的姓名、住址、電話號(hào)碼、性別、生日和其他與患者的醫(yī)學(xué)治療有關(guān)的檔案信息(例如藥物治療、疾病史等等)。一旦為一個(gè)新患者輸入這些信息時(shí)，能夠存儲(chǔ)在患者數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)320中。每個(gè)新患者還可以被指定一個(gè)存儲(chǔ)在患者數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)320中的隨機(jī)產(chǎn)生的患者身份識(shí)別編號(hào)。
類似地，現(xiàn)場(chǎng)信息屏330允許操作者輸入和/或編輯如圖28中所示與臨床治療現(xiàn)場(chǎng)有關(guān)的信息?，F(xiàn)場(chǎng)信息可以包括(但是不限于)臨床治療的現(xiàn)場(chǎng)的名稱、地址、電話號(hào)碼、傳真號(hào)碼，和與臨床治療現(xiàn)場(chǎng)有關(guān)的醫(yī)生的姓名。這些現(xiàn)場(chǎng)信息可以存儲(chǔ)在現(xiàn)場(chǎng)信息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)324中。
如上所述，圖24表示初級(jí)治療控制屏332，用來(lái)監(jiān)視和控制由本發(fā)明的外部反博裝置提供的患者的治療過(guò)程?；颊咧委熜畔⑼怀龅仫@示在用戶界面的中央。上面的波形342是采自患者的心動(dòng)電流圖(ECG)信號(hào)。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)講很明顯，ECG信號(hào)的R波部分通常用來(lái)監(jiān)視患者的心臟循環(huán)。下面的波形344是代表患者血壓的壓力信號(hào)。該壓力信號(hào)還用來(lái)監(jiān)視患者的心臟循環(huán)以及監(jiān)視由外部反博裝置作用給患者的反博波形。在優(yōu)選實(shí)施例中，該壓力信號(hào)還限定為從指尖體積描記圖探針接收到的體積描記圖波形信號(hào)。兩個(gè)幅值調(diào)整開(kāi)關(guān)346和348恰好放置在每個(gè)波形的右側(cè)，其允許操作者調(diào)整觀察該信號(hào)的辨析率。
定時(shí)滾條350同時(shí)在上部和下部波形之間顯示。當(dāng)通過(guò)外部反博系統(tǒng)向患者作用充氣/放氣循環(huán)時(shí)該定時(shí)滾條350顯示。更具體地，該定時(shí)信號(hào)包括用于每個(gè)充氣/放氣循環(huán)的定時(shí)滾條，其中定時(shí)滾條的引導(dǎo)邊緣對(duì)應(yīng)于充氣的開(kāi)始而定時(shí)滾條的尾部邊緣對(duì)應(yīng)于放氣的開(kāi)始。另外，定時(shí)滾條350包括觸發(fā)信號(hào)353，其顯示觸發(fā)充氣/放氣循環(huán)的時(shí)間。
外部反博治療的安全性和有效性取決于與患者的心臟循環(huán)有關(guān)的充氣/放氣循環(huán)的精確的定時(shí)。例如，具有明顯的鈣沉積物的動(dòng)脈壁(硬化動(dòng)脈)比有彈性的脈管系統(tǒng)更快地將外部壓力脈沖轉(zhuǎn)化到主動(dòng)脈上。因此，應(yīng)當(dāng)是鈣化動(dòng)脈的充氣閥的打開(kāi)比正常的有彈性的動(dòng)脈的要晚。因?yàn)楹茈y測(cè)量動(dòng)脈壁的彈性，操作者可能不得不通過(guò)利用外部脈沖到達(dá)動(dòng)脈根部晚于動(dòng)脈瓣膜的閉合這一需求來(lái)手動(dòng)地調(diào)整充氣閥的適當(dāng)?shù)亩〞r(shí)。三個(gè)患者治療信號(hào)的改善的顯示使得操作者能夠更精確地調(diào)整充氣閥的定時(shí)。這是一個(gè)示例的方式，其中本發(fā)明的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)改善由外部反博裝置提供的對(duì)患者的治療。
為了進(jìn)一步改善對(duì)與患者的心臟循環(huán)有關(guān)的充氣/放氣循環(huán)的定時(shí)的監(jiān)視，定時(shí)標(biāo)記352可以疊加在ECG信號(hào)上。對(duì)于ECG信號(hào)上的QRS波的每個(gè)間隔都出現(xiàn)該定時(shí)標(biāo)記352。該標(biāo)記作為迭加在ECG波上的高頻噪音出現(xiàn)從而顯示與QRS波有關(guān)的充氣和放氣。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員很明顯，信號(hào)的幅值充分地按要求的大小給出，從而使得該標(biāo)記不會(huì)被誤解為與ECG信號(hào)有關(guān)的噪音。定時(shí)標(biāo)記開(kāi)關(guān)354允許操作者打開(kāi)/關(guān)閉屏幕上的定時(shí)標(biāo)記352的顯示。
治療控制屏332還提供調(diào)整充氣/放氣循環(huán)的定時(shí)的開(kāi)關(guān)。隨著相對(duì)于ECG信號(hào)的R峰的測(cè)量，充氣調(diào)整開(kāi)關(guān)356允許操作者調(diào)整開(kāi)始下一個(gè)充氣的時(shí)間的設(shè)定。每次按下左側(cè)箭頭會(huì)導(dǎo)致充氣比預(yù)定時(shí)間更早發(fā)生(例如10毫秒)；與此同時(shí)每次按下右側(cè)箭頭會(huì)導(dǎo)致充氣比預(yù)定時(shí)間更晚發(fā)生。充氣開(kāi)始時(shí)間的當(dāng)前設(shè)定顯示在開(kāi)關(guān)356的中間窗口上。類似地，放氣調(diào)整開(kāi)關(guān)358允許操作者調(diào)整放氣開(kāi)始時(shí)間的設(shè)定，隨著相對(duì)于ECG信號(hào)的R峰測(cè)量出來(lái)。放氣可以是同時(shí)的或順序的。
另外，通過(guò)兩個(gè)額外的界面監(jiān)視和控制患者的治療時(shí)間。治療設(shè)定開(kāi)關(guān)360允許操作者設(shè)定患者治療的時(shí)間。再者，每次按下左側(cè)箭頭會(huì)導(dǎo)致治療時(shí)間增加一些預(yù)定的時(shí)間增量(例如1分鐘)，和每次按下下面的箭頭使得治療時(shí)間減少同樣的預(yù)定的時(shí)間增量。在開(kāi)關(guān)360的中間窗口上顯示治療時(shí)間的當(dāng)前設(shè)定。占用的治療時(shí)間顯示362顯示當(dāng)前的治療階段所占用的時(shí)間。
通過(guò)使用治療控制屏332還可以顯示和/或調(diào)整其他患者治療信息。例如，心率顯示364顯示患者的心率，而心舒張期/心收縮期比率顯示368顯示體積描記圖信號(hào)的峰值比率和面積比率。這些顯示可以周期性地更新，例如當(dāng)鎖定顯示時(shí)或者輪流檢測(cè)每個(gè)預(yù)定的時(shí)間周期，或者可以是時(shí)時(shí)地更新。另外，可以設(shè)有壓力調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)370從而允許操作者調(diào)整壓縮空氣的充氣壓力。可以想象通過(guò)設(shè)置在治療控制屏332上的各種用戶界面能夠顯示和/或調(diào)整其他患者治療信息。
圖28是概要地表示外部反博裝置201的初始化操作的步驟和充氣/放氣邏輯的自動(dòng)設(shè)立的框圖或流程圖。通過(guò)從存儲(chǔ)器中讀取T1和T2的值的電源開(kāi)關(guān)電路實(shí)現(xiàn)充氣/放氣閥的打開(kāi)。即使充氣時(shí)間T1表現(xiàn)為相對(duì)很短，即，少于R-R間隔的一半，這表示充氣信號(hào)正在發(fā)送給電源開(kāi)關(guān)電路從而開(kāi)始打開(kāi)充氣閥的時(shí)間。大約需要接近20毫秒使得閥門(mén)完全打開(kāi)，大約需要另外30毫秒使得空氣壓力到達(dá)可充氣裝置208、210和212，大約需要另外70毫秒從而達(dá)到完全充氣壓力，并且大約再有200至300毫秒使得所作用的壓力波從小腿和大腿的末梢脈管系統(tǒng)運(yùn)行到達(dá)主動(dòng)脈的根部。通過(guò)這些時(shí)間，心收縮期周期應(yīng)當(dāng)已經(jīng)由過(guò)。例如，采用每分鐘60跳的心率，心收縮期時(shí)間是大約每跳400至500毫秒。因此，為了使得所作用的脈沖波在動(dòng)脈瓣膜閉合時(shí)到達(dá)主動(dòng)脈的根部，充氣信號(hào)應(yīng)當(dāng)在R波之后大約150至200毫秒開(kāi)始。另外，能夠顯示放氣時(shí)間在下一個(gè)R波之前大約160毫秒時(shí)發(fā)生。大腿下部的橡皮箍袖帶的放氣閥相對(duì)于大氣打開(kāi)120毫秒的持續(xù)時(shí)間。因?yàn)閷?duì)于可充氣裝置壓力降低為0的滯后時(shí)間T4最大是80毫秒，在下一個(gè)心收縮期狀態(tài)開(kāi)始時(shí)在橡皮箍袖帶中不存在殘余壓力，在心臟收縮期間給末梢脈管系統(tǒng)層足夠的時(shí)間用來(lái)再填滿。
在初始化階段之后的工作階段中，T1和T2的值將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中并且用來(lái)控制充氣/放氣定時(shí)。但是，利用更新后的TR以非常新的心率對(duì)該存儲(chǔ)器進(jìn)行更新，從而計(jì)算新的T1和T2并且存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中替代舊的T1和T2。另外，CPU將在一個(gè)寄存器中每10毫秒詢問(wèn)一個(gè)標(biāo)記，從而確定是否已經(jīng)按下任何一個(gè)手動(dòng)調(diào)整按鈕。充氣/放氣調(diào)整按鈕356、358位于前面板(顯示屏)上，用來(lái)提前或延遲充氣或放氣時(shí)間。
每次按下充氣提前按鈕將觸發(fā)CPU從而將數(shù)值(TR-T1)與200毫秒相比較。如果(TR-T1)大于200毫秒，則T1將加長(zhǎng)10毫秒。通過(guò)對(duì)最初已經(jīng)設(shè)為大約210毫秒從而在T1＝(12.65*TR+C1-300)中使用的C1增加10毫秒來(lái)實(shí)現(xiàn)。在下一個(gè)R波之前作用同樣的邏輯來(lái)限制T1提前的可能性為大約200毫秒或更少，從而防止大腿下部的橡皮箍袖帶的充氣閥打開(kāi)的太遲以至于對(duì)于放氣閥在下一個(gè)R波之前沒(méi)有足夠的時(shí)間保持打開(kāi)；記住這樣一個(gè)事實(shí)，在T1之后大腿的橡皮箍袖帶的充氣閥打開(kāi)大約50毫秒并且保持打開(kāi)大約另一個(gè)100毫秒，僅僅剩余大約50毫秒使得這對(duì)放氣閥在下一個(gè)R波之前打開(kāi)。由于在控制放氣閥的手動(dòng)調(diào)整中使用的邏輯對(duì)于放氣設(shè)定了一個(gè)限制，在下一個(gè)R波之前打開(kāi)不遲于大約30毫秒，很清楚在大腿橡皮箍袖帶的充氣閥關(guān)閉之后放氣閥將不得不在大約30毫秒內(nèi)向大氣打開(kāi)。
其他手動(dòng)充氣/放氣調(diào)整按鈕356、358以同樣的原理工作；也就是說(shuō)，每次按下一個(gè)按鈕，CPU將檢查限定閥門(mén)的定時(shí)的條件，并且如果這些限制沒(méi)有達(dá)到，然后通過(guò)對(duì)上述等式和等式T2＝(TR-C2)毫秒中的C1或C2減去或加上10毫秒，可以使得對(duì)充氣/放氣閥的定時(shí)提前或滯后。
在計(jì)算T1中使用的公式如下T1=(12.65*TR+C1-300)ms]]>其中當(dāng)TR的單位從秒轉(zhuǎn)換為毫秒時(shí)，使用常數(shù)12.65代替0.4，并且C1是最初設(shè)定為等于210毫秒的常數(shù)。但是，以后可以通過(guò)手動(dòng)調(diào)整改變?cè)摂?shù)值。因數(shù)300毫秒已經(jīng)由實(shí)驗(yàn)確定大約等于所作用的外部壓力波從大腿下部運(yùn)行到達(dá)主動(dòng)脈瓣膜所需要的最大時(shí)間。
在T1已經(jīng)確定之后，其包括150毫秒的數(shù)值。如果T1小于150毫秒，則將其設(shè)定為150毫秒。如果T1大約150毫秒，則采用計(jì)算得到的數(shù)值。這種處理保證充氣閥在R波之后少于150毫秒內(nèi)不會(huì)打開(kāi)?？紤]到脈沖從未梢脈管系統(tǒng)向上運(yùn)行到主動(dòng)脈根部所需要的時(shí)間，即使當(dāng)T1設(shè)定為150毫秒時(shí)，壓力波的引導(dǎo)邊緣將不會(huì)到達(dá)主動(dòng)脈根部直到R波之后大約350毫秒。
一旦T1的值已經(jīng)最終確定，利用下面的公式計(jì)算T2T2＝(TR-C2)ms其中常數(shù)C2最初設(shè)定為160毫秒并且以后可以通過(guò)手動(dòng)調(diào)整增大或減小。從該公式中，可以看到放氣閥在下一個(gè)R波之前打開(kāi)160毫秒。但是，C2可以手動(dòng)的增大或減少?gòu)亩鴮?shí)現(xiàn)最佳的血液動(dòng)力學(xué)效果。
在充氣/放氣閥的定時(shí)中采用的邏輯滿足兩個(gè)基本原則(1)充氣閥必須不打開(kāi)，使得壓力脈沖在心收縮期間到達(dá)主動(dòng)脈根部，強(qiáng)制主動(dòng)脈瓣膜過(guò)早地關(guān)閉，從而產(chǎn)生心收縮期負(fù)荷；和(2)在下一個(gè)R波之前放氣閥必須向大氣打開(kāi)，從而允許橡皮箍袖帶中的空氣壓力有足夠的時(shí)間衰減為零，使得不存在引起效應(yīng)的殘留壓力。最后，當(dāng)心率高于每分鐘120跳或者低于每分鐘30跳時(shí)，充氣/放氣閥將不工作。
充氣/放氣閥定時(shí)邏輯控制作用給患者的小腿和大腿下部的外部壓力的定時(shí)。圖9中表示了如何將充氣/放氣閥與壓縮機(jī)和儲(chǔ)氣罐連接的圖。
充氣/放氣邏輯分成兩個(gè)主要部分(1)接通電源的初始化階段，在此期間自動(dòng)地設(shè)定充氣/放氣時(shí)間；和(2)工作階段，在此期間能夠手動(dòng)地調(diào)整充氣和放氣時(shí)間。通過(guò)微處理器控制這些定時(shí)邏輯系統(tǒng)的工作，并且當(dāng)心率高于每分鐘120跳或者低于每分鐘30跳時(shí)，不再向充氣/放氣閥發(fā)送供電信號(hào)。
如圖所示有三個(gè)充氣閥和三個(gè)放氣閥。一對(duì)充氣/放氣閥用于小腿，一對(duì)用于大腿下部，而另一對(duì)用于大腿上部。這些閥門(mén)是常開(kāi)的，并且當(dāng)給予電能后有選擇地關(guān)閉。一旦接收到來(lái)自充氣/放氣定時(shí)控制的信號(hào)時(shí)，充氣閥的電源接通持續(xù)100毫秒的周期并且使得這些充氣閥向氣體儲(chǔ)氣罐打開(kāi)。類似地，一旦接收到放氣閥信號(hào)，放氣閥的電源接通持續(xù)120毫秒的周期并且使得小腿和大腿下部的橡皮箍袖帶向大氣打開(kāi)。另外，可以設(shè)有兩個(gè)安全閥門(mén)，每個(gè)分別位于充氣閥和橡皮箍袖帶之間。這些安全閥門(mén)對(duì)于空氣是常開(kāi)的。這兩個(gè)可選擇的閥門(mén)(圖中沒(méi)有示出)與充氣/放氣閥是獨(dú)立的邏輯控制的。在電源故障的時(shí)候安裝它們使得保持在小腿和大腿下部的橡皮箍袖帶中的壓力能夠自動(dòng)地排放給大氣。
在接通電源的初始化階段中，控制操縱臺(tái)202的計(jì)算機(jī)214將開(kāi)始一系列的初始化處理。第一步是保持放氣閥向大氣開(kāi)放。每個(gè)放氣閥保持打開(kāi)120毫秒，或者足夠長(zhǎng)的時(shí)間使得從小腿和大腿下部的橡皮箍袖帶中釋放出所有空氣壓力。然后計(jì)算機(jī)219尋找心電描記圖(ECG)的輸入和確定QRS復(fù)合體的存在。如果沒(méi)有檢測(cè)到QRS復(fù)合體，充氣/放氣閥208、210、212將不會(huì)激活并且外部反博裝置將不啟動(dòng)。充氣閥將向大氣保持打開(kāi)；將沒(méi)有壓縮氣體從儲(chǔ)氣罐236進(jìn)入到可充氣裝置208、210、212中。
在檢測(cè)到有4個(gè)完整的R-R間隔后，CPU將確定它們的平均值(TR)，并且通過(guò)采用上一個(gè)TR和新的R-R間隔更新TR。與此同時(shí)，采用數(shù)值C1＝210毫秒和C2＝160毫秒初始化計(jì)算充氣時(shí)間T1和放氣時(shí)間T2所使用的兩個(gè)常數(shù)。在圖29的例子中圖形表示了對(duì)T1和T2以及其他變量的定義。它們是TR(R-R間隔)R-R間隔的平均值，單位為毫秒。
T1(充氣時(shí)間)從R波到打開(kāi)下肢充氣閥的間隔(單位為毫秒)。注意大腿橡皮箍袖帶的充氣閥打開(kāi)20-70毫秒，并且最好是T1之后的50毫秒。另外，該充氣閥是常閉的。但是，當(dāng)被加以電能時(shí)，它們將打開(kāi)100毫秒或更長(zhǎng)的時(shí)間。
TD(持續(xù)時(shí)間)打開(kāi)下肢充氣閥與打開(kāi)所有下肢和大腿放氣閥之間的間隔，單位為毫秒。
T2(放氣時(shí)間)從R波到打開(kāi)放氣閥的間隔，單位為毫秒。注意所有下肢和大腿橡皮箍袖帶的放氣閥對(duì)于大氣是常開(kāi)的，但是當(dāng)被施加電源時(shí)有選擇地閉合。該打開(kāi)時(shí)間已經(jīng)由實(shí)驗(yàn)確定為接近于至少40毫秒，大于壓力衰減時(shí)間T4。
T3(壓力增大時(shí)間)當(dāng)下肢或大腿橡皮箍袖帶中的空氣壓力是0時(shí)與當(dāng)它達(dá)到與蓄壓器中的壓力平衡時(shí)之間的時(shí)間間隔。已經(jīng)利用各種橡皮箍袖帶尺寸在多種不同條件下經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量出了該值，并且等于大約50毫秒。
T4(壓力衰減時(shí)間)當(dāng)放氣閥相對(duì)于大氣打開(kāi)時(shí)，橡皮箍袖帶中的空氣壓力降低為零所經(jīng)過(guò)的間隔。已經(jīng)利用各種橡皮箍袖帶尺寸在不同條件下確定了T4的值，并且具有80毫秒的平均值。
在圖29中給出了充氣/放氣閥的時(shí)間與三對(duì)橡皮箍袖帶的空氣壓力波形之間的圖形表達(dá)式。對(duì)利用三條導(dǎo)線系統(tǒng)的患者心電描記圖(ECG)進(jìn)行數(shù)字化和確定R-R間隔TR。然后采用R波作為觸發(fā)信號(hào)。根據(jù)Bazett(參見(jiàn)FDA510(K)建議K882401，通過(guò)引用合并進(jìn)來(lái))的平方根公式計(jì)算下肢橡皮箍袖帶的充氣時(shí)間T1T1=(12.65*TR+C1-300)ms]]>其中C1是具有210毫秒初始值的常數(shù)?？梢允謩?dòng)地調(diào)整充氣時(shí)間并且該調(diào)整改變C1值。因此外部壓力對(duì)身體的作用在QRS復(fù)合體之后T1毫秒在大腿下部開(kāi)始。大腿下部的橡皮箍袖帶的充氣開(kāi)始大約20至70毫秒，并且最好是大腿下部的橡皮箍袖帶充氣之后50毫秒，并且大腿上部的橡皮箍袖帶將充氣大約20至70毫秒，并且最好是大腿下部的橡皮箍袖帶充氣之后50毫秒。
在Bazett(Heart7353，1920)的平方根公式的基礎(chǔ)上為T(mén)1指定初始值(如上所討論的)，其將ECG的正常Q-T間隔近似為以秒測(cè)量的R-R間隔的平方根的恒定倍數(shù)(0.4)的乘積。從QRS復(fù)合體的開(kāi)始到T波的結(jié)束測(cè)量Q-T間隔。其表示脈管系統(tǒng)電心收縮期的持續(xù)時(shí)間并且由于心率而不同；其可以用來(lái)近似血液動(dòng)力學(xué)的心收縮期間隔。
前面討論的內(nèi)容僅僅是為了解釋的目的而公開(kāi)和描述了本發(fā)明的示例性的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員從這些討論和從所附附圖和權(quán)利要求書(shū)中已經(jīng)知道，在不脫離由下面的權(quán)利要求書(shū)中限定的本發(fā)明的原理、精神或范圍的前提下，可以做出各種改變、改進(jìn)和變形。
權(quán)利要求
1.一種用于治療患者的外部反博裝置，包括多個(gè)可充氣裝置，用來(lái)接受患者的下肢部分；壓縮流體源，與所述多個(gè)可充氣裝置相通；和流體分配組件，將所述壓縮流體源與所述可充氣裝置相互連接，并且包括將所述每個(gè)充氣裝置與所述壓縮流體源相互連接的可選擇操作的充氣/放氣閥，所述流體分配組件將來(lái)自所述壓縮流體源的壓縮流體分配給所述充氣/放氣閥，并且分別操作所述每個(gè)充氣/放氣閥對(duì)所述每個(gè)可充氣裝置進(jìn)行依次充氣和依次或同時(shí)放氣，所述每個(gè)充氣/放氣閥具有與所述壓縮流體源處于流體交換的入口，與某一個(gè)所述可充氣裝置處于流體交換的充氣/放氣口，和與大氣處于流體交換的放氣排氣口，所述放氣排氣口通常打開(kāi)，使得一旦功率損耗則向外部反博裝置排放壓縮流體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，進(jìn)一步包括與所述壓縮流體源和所述可充氣裝置相互連接的流體蓄壓器，所述流體蓄壓器向所述可充氣裝置提供壓縮流體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，進(jìn)一步包括與所述每個(gè)充氣/放氣閥連接并且能夠單獨(dú)操作的電源控制器，使得所述每個(gè)可充氣裝置單獨(dú)地并且順序地充氣和放氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的裝置，其中所述電源控制器是可以由電力作用的。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的裝置，其中所述電源控制器是可以由空氣作用的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述每個(gè)充氣/放氣閥是高低液位三方式循環(huán)的電磁閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述每個(gè)充氣/放氣閥與負(fù)壓蓄壓器連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述每個(gè)充氣/放氣閥是可旋轉(zhuǎn)工作的閥門(mén)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述每個(gè)充氣/放氣閥是可旋轉(zhuǎn)工作的蝴蝶閥門(mén)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的裝置，其中所述每個(gè)可旋轉(zhuǎn)工作的蝴蝶閥門(mén)包括一對(duì)固定到進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的所述轉(zhuǎn)子上的所述蝴蝶閥門(mén)元件，第一個(gè)所述蝴蝶閥門(mén)元件在所述充氣/放氣閥的所述入口與所述充氣/放氣口之間的流體交換中設(shè)置為處于常閉狀態(tài)，和第二個(gè)所述蝴蝶閥門(mén)在所述充氣/放氣閥的所述排氣端口與所述充氣/放氣口之間的流體交換中設(shè)置為處于常開(kāi)狀態(tài)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其中所述每個(gè)可旋轉(zhuǎn)工作的蝴蝶閥門(mén)包括可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和可旋轉(zhuǎn)地固定到用來(lái)旋轉(zhuǎn)的所述轉(zhuǎn)子上的蝴蝶閥門(mén)元件，所述轉(zhuǎn)子在位于所述蝴蝶閥門(mén)元件的打開(kāi)和關(guān)閉位置之間的大約60度的最大旋轉(zhuǎn)角度內(nèi)可以旋轉(zhuǎn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，進(jìn)一步包括可移動(dòng)的工作臺(tái)，在治療的過(guò)程中患者位于其上，所述充氣/放氣閥固定到所述可移動(dòng)的工作臺(tái)上從而隨其移動(dòng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其中所述可移動(dòng)的工作臺(tái)包括固定到其上的多個(gè)輪子。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其中所述充氣/放氣閥固定到所述可移動(dòng)的工作臺(tái)上。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其中所述可移動(dòng)的工作臺(tái)還包括連接部分和主體部分，并且允許所述連接部分相對(duì)于所述主體部分之間成有選擇的角度。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的裝置，其中所述可移動(dòng)的工作臺(tái)包括升降組件，有選擇地操作從而調(diào)整所述連接和主體部分的高度。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，進(jìn)一步包括穿過(guò)所述每個(gè)充氣/放氣閥的充氣通道和放氣通道，設(shè)于所述入口端與所述充氣/放氣口之間的所述充氣通道比設(shè)于所述充氣/放氣口與所述放氣排氣口之間的所述排氣通道更受限制。
18.一種用于治療患者的外部反博裝置，包括多個(gè)可充氣裝置，用來(lái)接受患者的下肢部分；壓縮流體源；流體蓄壓器，與所述壓縮流體源相連接從而對(duì)所述可充氣裝置進(jìn)行充氣；流體分配組件，與所述流體蓄壓器相互連接，從而將來(lái)自所述壓縮流體源的壓縮流體分配給所述可充氣裝置；所述流體分配組件包括將所述每個(gè)可充氣裝置與所述流體蓄壓器之間相互連接的可選擇操作的充氣/放氣閥，所述每個(gè)充氣/放氣閥具有位于其上的電源控制器并且與所述可充氣裝置組件相互連接，并且可以單獨(dú)地操作使得所述每個(gè)可充氣裝置單獨(dú)地充氣和放氣，所述每個(gè)充氣/放氣閥具有與所述流體蓄壓器相互連接的入口，與一個(gè)所述可充氣裝置相互連接的充氣/放氣口，和與大氣處于流體交換的放氣排氣端口，所述放氣排氣電源通常打開(kāi)使得默認(rèn)為一旦處于功率損耗向所述電源控制器處于所述常開(kāi)的狀態(tài)；所述壓縮流體源包括壓縮機(jī)，所述裝置進(jìn)一步包括電源突增裝置，一旦所述裝置開(kāi)始工作將電源以可變的頻率從110/120VAC50/60Hz轉(zhuǎn)化為三相的220VAC提供給所述壓縮機(jī)，并且在大約3至5秒的周期上將電源增大到預(yù)定的最大功率水平。
19.一種用于治療患者的外部反博裝置，一種治療臺(tái)，在治療的過(guò)程中患者位于其上。所述治療臺(tái)包括主體部分和連接部分，后者可以相對(duì)于所述主體部分有選擇地調(diào)整為多個(gè)有一定角度的位置，所述治療臺(tái)還包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)的升降組件，能夠有選擇地將所述治療臺(tái)升高和降落到多個(gè)不同的升降位置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的外部反博裝置，其中所述治療臺(tái)還包括多個(gè)輪子，允許所述治療臺(tái)能夠有選擇地在多個(gè)位置之間移動(dòng)。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的外部反博裝置，其中所述裝置還包括充氣/放氣閥，用來(lái)有選擇地對(duì)可系在患者身上的充氣裝置充氣和放氣，所述充氣/放氣閥安裝到所述治療臺(tái)上并且能夠與其一起移動(dòng)。
22.根據(jù)權(quán)利要求19的外部反博裝置，進(jìn)一步包括位于所述治療臺(tái)上的可用腳操作的開(kāi)關(guān)，所述可用腳操作的開(kāi)關(guān)有選擇地激活或不激活所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)的升降組件。
23.根據(jù)權(quán)利要求19的外部反博裝置，其中所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)的升降組件包括限制開(kāi)關(guān)裝置，其將所述治療臺(tái)的所述主體部分的頂點(diǎn)的升降限制在24英寸于36英寸之間。
24.根據(jù)權(quán)利要求19的外部反博裝置，其中所述治療臺(tái)的所述連接部分相對(duì)于所述主體部分的所述成角度的位置限制在水平方向上30度內(nèi)。
25.一種用于治療患者的外部反博裝置，包括多個(gè)可充氣裝置，用來(lái)接受患者的下肢部分；壓縮流體源，與所述多個(gè)可充氣裝置相通；和流體分配組件，將所述壓縮流體源與所述可充氣裝置相互連接，并且包括將每個(gè)充氣裝置與壓縮流體源之間相互連接的可選擇操作的充氣/放氣閥，所述流體分配組件將來(lái)自所述壓縮流體源的壓縮流體分配給所述充氣/放氣閥，并且分別操作所述每個(gè)充氣/放氣閥對(duì)所述每個(gè)可充氣裝置進(jìn)行充氣和放氣；和壓力調(diào)節(jié)組件，與所述壓縮流體源處于流體交換并且可操作為將所述壓縮流體源保持在一個(gè)預(yù)定的壓力。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的外部反博裝置，其中所述壓力調(diào)節(jié)組件包括壓力釋放閥門(mén)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的外部反博裝置，其中所述壓力釋放閥門(mén)是圓頂形負(fù)荷壓力釋放閥門(mén)。
28.根據(jù)權(quán)利要求26的外部反博裝置，其中所述壓力釋放閥門(mén)包括向大氣打開(kāi)的排氣閥門(mén)。
29.根據(jù)權(quán)利要求27的外部反博裝置，其中所述排氣閥門(mén)是向大氣偏壓打開(kāi)的。
30.一種控制用于治療患者的外部反博裝置的方法，包括以下步驟選擇患者治療壓力；輸出對(duì)應(yīng)于所述所選擇的治療壓力的信號(hào)；檢測(cè)壓力蓄壓器中的蓄壓器壓力；將所述所選擇的治療壓力與所述蓄壓器壓力進(jìn)行比較；在所述患者治療壓力與所述蓄壓器壓力之間的差值的基礎(chǔ)上控制壓力調(diào)節(jié)閥門(mén)。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的控制用于治療患者的外部反博裝置的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)所述蓄壓器壓力大于與所述患者治療壓力之間的預(yù)定差值時(shí)降低所述蓄壓器壓力。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的控制用于治療患者的外部反博裝置的方法，其中通過(guò)使得所述蓄壓器向大氣排放氣體來(lái)降低所述蓄壓器壓力。
33.根據(jù)權(quán)利要求30的控制用于治療患者的外部反博裝置的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)所述蓄壓器壓力小于與所述患者治療壓力之間的預(yù)定差值時(shí)增大所述蓄壓器壓力。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的控制用于治療患者的外部反博裝置的方法，其中通過(guò)操作壓縮機(jī)增大所述蓄壓器壓力。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高效的外部反博裝置，具有精確和可靠的充氣和放氣定時(shí)并且壓縮氣體的溫度降低，使得可充氣裝置的氣體流動(dòng)溫度接近于室溫，以及更快和更靈敏的充氣/放氣設(shè)備。該外部反博裝置包括接受患者的下肢部分的多個(gè)可充氣裝置；與所述多個(gè)可充氣裝置相通的壓縮流體源；和將所述壓縮流體源與所述可充氣裝置相互連接的流體分配組件。該流體分配組件包括將每個(gè)充氣裝置與壓縮流體源之間相互連接的可選擇操作的充氣/放氣閥。該流體分配組件分別操作所述每個(gè)充氣/放氣閥對(duì)所述每個(gè)可充氣裝置進(jìn)行充氣和放氣。
文檔編號(hào)A61H7/00GK1535129SQ01818590
公開(kāi)日2004年10月6日 申請(qǐng)日期2001年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月10日
發(fā)明者許致權(quán) 申請(qǐng)人:血管醫(yī)學(xué)股份有限公司