專利名稱：專用于非介入檢查內(nèi)科健康狀況的局部施壓器械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
及背景本發(fā)明涉及施加預(yù)定值的靜壓到病人身體部位的施壓器械。本發(fā)明專門用作套到病人的指趾(即手指或足趾)的探測(cè)器，按照我們PCT申請(qǐng)PCT/IL97/00249中描述的方法對(duì)一定的身體狀況作非介入檢查；因此本發(fā)明在下面專對(duì)該申請(qǐng)作描述。
我們的專利申請(qǐng)PCT/IL97/00249(WO98/04182，發(fā)表于1998年2月5日，在此引證作為參考)公開的方法和設(shè)備是通過監(jiān)測(cè)病人身體部位，最好是指趾(手指或足趾)末端中動(dòng)脈血液量的變化所顯示的外周動(dòng)脈緊張性變化，來非介入檢查病人生理狀況的改變。在該項(xiàng)申請(qǐng)中所描述的方法和設(shè)備專供探測(cè)心臟缺血和睡眠呼吸暫停，也可對(duì)血壓進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)。所述的設(shè)備包括一臺(tái)套在病人身體部位(為手指)的探測(cè)器，該探測(cè)器有一包住病人身體部位末端的外殼和增壓裝置，當(dāng)病人身體部位末端，包括其手指最端部套在內(nèi)腔室中時(shí)，其四周相當(dāng)均勻地加上靜壓場(chǎng)。靜壓場(chǎng)的強(qiáng)度是預(yù)先決定的，足以基本防止靜脈脈管系統(tǒng)的擴(kuò)張、失控的靜脈回流和沖擊波反向傳播到身體部位末端，并且局部緩解心臟犯病或未犯病時(shí)身體部位末端中動(dòng)脈尚未堵塞管壁張力。探測(cè)器還包括傳感器，該傳感器在外殼內(nèi)，可感測(cè)與動(dòng)脈緊張性相關(guān)的瞬時(shí)血液量變化所引起的病人身體部位末端中血量改變。
該申請(qǐng)描述了許多探測(cè)器結(jié)構(gòu)，遠(yuǎn)處的壓力源通過軟管連接到探測(cè)器內(nèi)該體腔來產(chǎn)生靜壓場(chǎng)。但是應(yīng)用這種遠(yuǎn)處的壓力源使設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，也限制病人的移動(dòng)性。
發(fā)明目的和發(fā)明概述本發(fā)明的目的是提供一種專門用作上面提到的PCT申請(qǐng)中的探測(cè)器的儀器，但與其中所述儀器相比結(jié)構(gòu)更簡單并有改進(jìn)。另一目的是所提供的探測(cè)器不影響病人走動(dòng)。
按照本發(fā)明的主要圖形，所提供的儀器用于貼合病人的指趾來探測(cè)他身體狀況的變化；該儀器的探測(cè)器包括外殼，增壓裝置和傳感器，外表所形成的內(nèi)室，其一端封閉；另一端敞開，可插入病人身體部位的末端；增壓裝置在病人身體部位末端插入內(nèi)室時(shí)可在其四周，包括身體部位最頂端的四周作用相當(dāng)均勻的靜壓場(chǎng)，靜壓場(chǎng)強(qiáng)度的預(yù)定值足以基本防止靜脈脈管系統(tǒng)的擴(kuò)張，失控的靜脈回流和沖擊波反向傳播到末端，并足以在心臟犯病或未犯病時(shí)局部緩解，但不堵塞末端中動(dòng)脈的管壁張力；傳感器可感測(cè)與動(dòng)脈血液量有關(guān)的瞬時(shí)血容量變化引起的病人身體部位末端血容量變化；其特征在于增壓裝置在病人身體部位末端，包括其最遠(yuǎn)端周圍基本均勻地施加靜壓場(chǎng)，且內(nèi)含探測(cè)器自備的介質(zhì)。
下面說明的許多實(shí)施例是為了舉例。
根據(jù)下述有一類實(shí)施例的特點(diǎn)，其增壓裝置包括一層彈性內(nèi)膜，內(nèi)膜在外殼中并與外殼形成一內(nèi)腔，內(nèi)腔中充滿流體，通過內(nèi)膜可在病人身體部位末端，包括其最遠(yuǎn)端的四周作用靜壓力。
根據(jù)后面敘述的實(shí)施例的特點(diǎn)，增壓裝置還包括彈性外膜，外膜附著在外殼的外部并與外殼形成一外腔，外腔通過外殼上的孔與內(nèi)腔連通以擴(kuò)大內(nèi)腔的有效容積，以致不管病人身體部位末端體積如何改變，內(nèi)腔作用的靜壓力基本相同。
下面敘述另一實(shí)施例是為了舉例，其中加壓裝置包括一塊有凹槽的海綿體，它就是病人身體部位插入時(shí)內(nèi)腔的邊界。
下面敘述外殼中的傳感器是為了舉例，例如可以是用光學(xué)方法檢測(cè)的光學(xué)傳感器，也可以是用磁力檢測(cè)的霍爾效應(yīng)傳感器，探測(cè)到伴隨與脈搏相關(guān)的血流量變化和相應(yīng)手指長變化的人的手指的體積變化。
正如下面要作更具體說明的，本發(fā)明使探測(cè)器包括靜壓增壓裝置，該裝置完全位于探測(cè)器外殼內(nèi)，因而簡化了探測(cè)器結(jié)構(gòu)并減少對(duì)使用此探測(cè)器的病人的活動(dòng)限制。但本發(fā)明還提出一種兩段的探測(cè)器，其中一段包括第一外殼，第一外殼套在身體部位上并形成靜壓增壓裝置的一部分；第二段落包括一第二外殼，是靜壓增壓裝置的另一部分，并與第一部分流體連通，傳感器位于第二段內(nèi)。
雖然本發(fā)明特別適用于上面提到的PCT申請(qǐng)中的方法和設(shè)備，但本發(fā)明，或其各種部件也能用于其他用途，將在下面作說明。
本發(fā)明的其他結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)從下面說明中變得明顯起來。
附圖簡述本發(fā)明在此所述僅僅為了舉例，請(qǐng)參照附圖，其中

圖1是縱剖面圖，圖1a是圖1旋轉(zhuǎn)90°時(shí)的視圖，示出一種根據(jù)本發(fā)明做成的手指探測(cè)器；圖2是壓力一體積圖，而圖3是壓力一時(shí)間圖，這兩圖對(duì)于說明圖1中的手指探測(cè)器的有效范圍有幫助；圖4和圖1類似，但未示傳感器，并在所述手指探測(cè)器的結(jié)構(gòu)上作了修改；圖5和圖1類似，但示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的另一種手指探測(cè)器；圖6a-6c示出將圖5中的探測(cè)器套到病人手指上的另一方法；圖7a-7c所示探測(cè)器對(duì)圖5的結(jié)構(gòu)作了修改，其套到病人手指上的方法也有改變；圖8a-8c示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的另一探測(cè)器；圖9是一側(cè)視圖，其所示探測(cè)器與圖8a-8c中的類似，但有另一種連接方案來將二個(gè)半段接合在一起；圖10a-10c與圖8a-8c相當(dāng)，但所示的是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的另一探測(cè)器；圖11a-11c示出與圖10a-10c類似的另一結(jié)構(gòu)的探測(cè)器；圖12示出將圖11a-11c中的探測(cè)器套到病人手上的一種方式和電路的數(shù)示顯示裝置；圖13a-13c示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的另一探測(cè)器，具體顯示傳感器的組件和其與電路連接的方法；圖14示出的探測(cè)器和圖1或4類似，但有一與探測(cè)器里端(貼近端)相接觸的壓力封套，用于擴(kuò)大傳感元件的壓力場(chǎng)；圖15示出根據(jù)本發(fā)明另一圖形的又一結(jié)構(gòu)的探測(cè)器；圖15a示出包括圖15的探測(cè)器在內(nèi)的整套設(shè)備；圖16及16a示出按照本發(fā)明的另一探測(cè)器結(jié)構(gòu)；圖17示出描述過的任一探測(cè)器的全套設(shè)備；及圖18a-18d示出按照本發(fā)明的又一種探測(cè)器結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選實(shí)施例的描述圖1及1a示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的一種形式的探測(cè)器，特別適合應(yīng)用在上面提及的PCT申請(qǐng)中的方法和設(shè)備中，可監(jiān)測(cè)病人身體部位(為指趾)的外周的脈緊張度，以便以非介入方法顯示病人的生理狀態(tài)或健康狀況。如上簡述并在上面提到的PCT申請(qǐng)中較詳細(xì)說明的，這樣的探測(cè)器有一增壓裝置，可在病人的指趾，包括其最末端的周圍基本均勻地作用靜壓場(chǎng)；還有一傳感器，可感測(cè)與動(dòng)脈血流量相關(guān)的瞬時(shí)血容量的變化引起的病人指趾末端體積的變化。但是圖1所示探測(cè)器比上面提到的PCT申請(qǐng)中說明的探測(cè)器結(jié)構(gòu)簡單，因?yàn)閳D1的探測(cè)器中的靜壓裝置中的介質(zhì)完全裝在探測(cè)器中。
圖1及1a所示的探測(cè)器包括一硬塑料的外殼2，其一端封閉而另一端敞開，且形成的內(nèi)室可插入病人的手指3。外殼2中的內(nèi)膜4與外殼構(gòu)成一內(nèi)腔5，可裝入諸為空氣那樣的流體，它能在手指3的末端，包括其最末端的周圍相當(dāng)均勻地施加靜壓場(chǎng)。圖1及1a所示的探測(cè)器還包括一傳感器，它的一部分6a位于手指一側(cè)，而另一部分6b位于手指相對(duì)側(cè)，可測(cè)量由于動(dòng)脈血流量引起的病人手指體積的變化。所示的探測(cè)器還包括一由環(huán)形圈8固定在外殼中的U形保險(xiǎn)桿7，使內(nèi)膜4可以比較穩(wěn)定地貼住伸進(jìn)的病人手指3。
上面提到的PCT申請(qǐng)?zhí)卮瞬迦牍﹨⒖?，以便?duì)監(jiān)測(cè)病人生理狀態(tài)和健康狀況的探測(cè)器結(jié)構(gòu)及其使用方法作進(jìn)一步的說明。
但圖1及1a所示的探測(cè)器與上面提到的PCT專利申請(qǐng)中所述的不同，在于它能在病人手指末端周圍提供施加相當(dāng)均勻的靜壓的方式。雖然上面提到的PCT申請(qǐng)中所示實(shí)例中，這樣的靜壓是用位于遠(yuǎn)處的壓力源通過軟管通到探測(cè)器來提供的，但在圖1及1a所示的探測(cè)器包括一靜壓增壓裝置，它是完全裝在探測(cè)器外殼中的。
為此，圖1及1a所示探測(cè)器包括一彈性外膜10，附著在其外部并與外殼2形成一外腔11。外膜10是圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，且貼到外殼環(huán)狀部分周圍并與其端部隔開一定距離，因此外腔11是環(huán)形結(jié)構(gòu)，環(huán)形的外腔11通過許多穿過外殼2的孔12與內(nèi)腔5與連通。
外膜10擴(kuò)大了內(nèi)腔5的有效容積，以致按照拉普拉斯定律使內(nèi)膜4在病人手指3的末端周圍作用基本一致的靜壓，不管腔5中的容積是否改變。因此，拉普拉斯(Laplace)定律主要說明，可膨脹的中空物體內(nèi)的膨脹壓力(P)在平衡狀態(tài)下等于壁的張力(T)除以物體的二個(gè)主軸曲率半徑(R1，R2)；即P＝T(1/R1+1/R2)。球體的R1＝R2，所以P＝2T/R。當(dāng)壁的傳力與半徑成正比(即T/R＝常數(shù))時(shí)，就像橡皮氣球在其最小和最大膨脹之間的情況一樣，氣球膨脹壓力基本保持不變，不管容積是否變化。
圖2示出壓力與容積的關(guān)系，詳細(xì)說明隨著體積變化壓力基本保持不變的工作區(qū)很大。實(shí)際壓力是彈性材料厚度和機(jī)械性能的函數(shù)。
圖1及1a所示的探測(cè)器有效地?cái)U(kuò)大了內(nèi)腔5的容積，增加了外腔11的體積，內(nèi)腔與外腔通過外殼2上的孔12連通，因此，腔5中的流體所施加的靜壓基本保持不變，不管插入探測(cè)器內(nèi)病人手指3中的動(dòng)脈血流量變化所引起的腔5的容積如何變化。如果手指在探測(cè)器中退出一部分，則由于拉普拉斯效應(yīng)余下部分仍受到同樣的外壓。
在手指末端指骨整個(gè)表面上施加近似的舒張反壓(40-70mmHg)，沒有發(fā)現(xiàn)對(duì)組織灌注有不利影響，盡管知道組織上施加局部壓力會(huì)造成微循環(huán)的衰竭。這是由于雖然動(dòng)脈壓大于允許動(dòng)脈血液滲透的反壓，但對(duì)通過靜脈返回的血液而言靜脈壓必須克服外部施加的壓力。靜脈壓的外部力量引起的上升會(huì)使上游微循環(huán)增壓到離開的靜脈血和進(jìn)來的動(dòng)脈的中間壓力，因此外加的壓力場(chǎng)內(nèi)微循環(huán)的透壁壓力大于零而防止了微循環(huán)的衰竭。
指尖表面溫度保持在36℃左右很狹的范圍內(nèi)以及在70mmHg壓力作用2小時(shí)后表面溫度沒有下降趨勢(shì)，這二點(diǎn)支持上述維持微循環(huán)開放和因此產(chǎn)生的組織灌注的模型，因?yàn)橐归g將增壓探測(cè)器作用到60個(gè)人的120個(gè)手指上都能很好地忍受而無有害影響這一事實(shí)也支持這一模型。
在圖1及1a所示的探測(cè)器中，內(nèi)腔5通過孔13注滿了流體，孔13中有單向閥14允許流體(如空氣)流入腔內(nèi)但不能流出。圖3示出壓力是如何隨時(shí)間而改變的，并表明當(dāng)加入一定量空氣后，儀器內(nèi)的壓力在24小時(shí)內(nèi)保持不變。
圖4示出和上述圖1及1a有同樣結(jié)構(gòu)的探測(cè)器，但為了簡單起見傳感器元件已省略，同理也省略了孔13和單向閥14，代之以完量的流體永久封入由內(nèi)膜4和外膜10所限定的空間內(nèi)。
圖5示出和圖4結(jié)構(gòu)相似的探測(cè)器，但外膜20是管狀結(jié)構(gòu)，并與外殼2的前端形成外腔21。外腔21通過外殼端部的孔22與內(nèi)腔5連通，從而有效地?cái)U(kuò)大內(nèi)腔5的容積，為上所述不管其體積如何變化，人的手指3上都會(huì)作用相對(duì)穩(wěn)定的靜壓。雖然圖5沒有包括和圖1及1a上元件13和14相應(yīng)的補(bǔ)充孔和單向閥，但這些元件可裝在外殼3上未被外膜21罩住的部分。
圖6a-6c所示的方法使如圖5中構(gòu)造的探測(cè)器可熟練地將病人的手指3插入探測(cè)器中。為此，探測(cè)器的外殼2在其與外膜20向里隔開距離的剛性段上裝一環(huán)形圈23。包括缸體24和柱塞25的灌注器用于將流體從內(nèi)腔5推移到外腔21，以便讓病人將手指插入探測(cè)器。圖6a示出缸體24的開口端接到環(huán)23上；圖6b示出柱塞25縮進(jìn)缸體24，從而將內(nèi)腔5中的流體吸入外腔21，讓人將手指插入探測(cè)器中，隨后柱塞25可回復(fù)到它在缸體24中的正常位置；而圖6c示出灌注器被移開的情況。
圖7a-7c示出使用圖5中的探測(cè)器讓人的手指插入的另一辦法。這可在外膜20上裝一指狀物，指狀物包括一球形捏手26，是從外膜向外凸出并固定到與外膜內(nèi)表面連接的背襯構(gòu)件28上。于是，使用者可抓住球形捏手26并向外拉(圖7b)使外腔21擴(kuò)大，因而從內(nèi)腔吸入流體并讓病人將手指3插入探測(cè)器中。病人的手指插入后，松開球形捏手26，隨后探測(cè)器便采取圖7c所示的工作位置。
圖7a-7c結(jié)構(gòu)的外膜20的功能是促成上述結(jié)構(gòu)中發(fā)生拉普拉斯效應(yīng)。
圖8a-8c示出由互相鉸接在一起的二段組成的探測(cè)器，這樣，探測(cè)器能環(huán)繞病人的手指打開和合上(圖8c)。因此，如圖8a所示，外殼，通常標(biāo)以32，也是管狀結(jié)構(gòu)，其一端封閉，另一端敞開，可插進(jìn)手指33。但這種情況下，外殼32被劈成二半32a，32b，它們沿其長度方向用一整條連接帶32c粘連在一起。每一段外殼32a，32b包括一條內(nèi)膜片34a，34b，它們與各自的管狀段的側(cè)面和端壁接合，從而形成二個(gè)內(nèi)腔35a，35b。探測(cè)器的每一外殼段32a，32b還有一外膜36a，36b，它們與各自的外殼段的外表面附著，從而形成二個(gè)外腔37a，37b，它們通過外殼段上的孔38與二個(gè)內(nèi)腔35a，35b連通。二個(gè)外殼段的非鉸接側(cè)攜帶維可牢(velcro商標(biāo))尼龍扣緊搭鏈39a，39b，可使這二段繞病人的手指33扎緊，以施加要求的壓力。
圖9示出類似于圖8a-8c的兩段結(jié)構(gòu)，但不用維可牢尼龍扣緊搭鏈39a，39b將二段扣緊在一起，而用圖9所示結(jié)構(gòu)中的接合件，它包括在兩外殼段32a，32b的接角邊緣中成一體的槽40b和插入其中的雄榫40a。
圖10a-10c示出另一種兩段結(jié)構(gòu)的探測(cè)器，但在此實(shí)例中兩個(gè)半段42a，42b在各自端壁43a，43b的相鄰邊緣處鉸接在一起。此外，不用整條鉸接帶而用易彎的不可拉伸的條帶44粘合到兩個(gè)端壁43a，43b上。兩個(gè)半段用二條維可牢條(velcro商標(biāo))帶45a，45b關(guān)緊閉合，條帶45a，45b在外殼開口端固定到一個(gè)半段42a上同時(shí)與固定在另一外殼半段42b上的條帶46嚙合。無論從哪方面看，圖10a-10c所示的探測(cè)器結(jié)構(gòu)基本上與上述的結(jié)構(gòu)相同且包括外膜，外膜形成的外腔與內(nèi)腔連通從而提供上述的拉普拉斯效應(yīng)。
圖11a-11c及圖12示出戴在一只手51的手指上的探測(cè)器50(圖12)。探測(cè)器50和圖10a-10c中一樣是二段結(jié)構(gòu)，詳細(xì)示于圖11a-11c。該圖上還示出二段的內(nèi)膜53a和二段的外膜53b，它們分別形成二段的內(nèi)腔54a，54b和二段的外腔56a，56b，內(nèi)腔與外腔通過孔57連通。
圖11a還示出在兩內(nèi)膜53a，53b上安裝二個(gè)傳感元件58a，58b，當(dāng)如圖11b所示將手指插在探測(cè)器形成的內(nèi)室中時(shí)，它們位于于指相對(duì)二側(cè)。這兩傳感元件58a，58b通過電線59直接或經(jīng)手套連接到固定在松緊帶61上的電路60(圖12)中。例如，電路60可包括電源及驅(qū)動(dòng)傳感元件58a，58b的其他電路元件，用以接受并儲(chǔ)存這些元件的輸出信號(hào)，例如可儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器中，因而使用時(shí)不需要外部的電氣接線。
圖11a還示出在內(nèi)膜53b上裝一壓敏開關(guān)P或其他壓敏部件，如應(yīng)變計(jì)，確保不發(fā)生漏氣并且探測(cè)器套到人的手指上時(shí)有合適的壓強(qiáng)。壓敏部件可與光學(xué)傳感器串聯(lián)，也可與控制器并聯(lián)。
雖然在許多圖上，如圖4，7a-7c，8a-8c，9及圖10a-10c上，并沒有與圖1及1a中的傳感元件6a，6b及圖11a-11c中的58a，58b相當(dāng)?shù)膫鞲性?，顯然加以省略僅僅為了簡化對(duì)這些探測(cè)器的圖示和說明，這樣的探測(cè)器在上述具體應(yīng)用中還是要包括這些傳感器的。如前指示，所有實(shí)例中的傳感元件可以是光學(xué)傳感器，如光源(發(fā)光二極管)及光學(xué)方法感測(cè)套在探測(cè)器中手指變化的光線接收器；磁性傳感器，如永久磁鐵及感測(cè)因霍爾效應(yīng)引起手指圍長度化的磁場(chǎng)檢測(cè)器；或其他型或式的傳感器，如在上面引用的PCT專利申請(qǐng)中所述的那種傳感器。
圖13a-13c示出傳感元件58a，58b固定到手指探測(cè)器上和將外部電氣接線與傳感元件連接的一種方法。這樣，每個(gè)傳感元件58a，58b接電線59a，59b的一端，電線另一端穿過橡皮塞62a，62b，提供氣密性密封件以便維持上述的拉普拉斯效應(yīng)。塞子62a，62b插入二個(gè)外殼段52a，52b的壁孔63a，63b內(nèi)，這二個(gè)外殼段用了彎曲不能拉伸材料制成的條帶44鉸接在一起。二個(gè)傳感元件58a，58b安裝到由二外殼段52a，52b形成的內(nèi)室中的二個(gè)膜53a，53b上，這樣，當(dāng)裝配傳感元件且二個(gè)外殼段處于圖13c所示的閉合狀態(tài)時(shí)，這二個(gè)傳感元件貼到套在外殼內(nèi)室中手指的相對(duì)二側(cè)上。傳感元件通過電線59a，59b輸出信號(hào)，電線穿過外殼壁接到電氣處理系統(tǒng)及/或貯存系統(tǒng)，如在病人松緊帶61上的電路60(圖12)。
塞子之一，如62a，可裝有壓敏部件P，以確保不發(fā)生漏氣且在應(yīng)用探測(cè)器時(shí)壓力已達(dá)適當(dāng)值，正如對(duì)圖11a所作的說明。
圖14示出有封底管段72和環(huán)狀壓套74的手指探測(cè)器，封底管段72可容納病人手指73的端部而環(huán)狀壓套74與封底管段72的敞開端接近且在探測(cè)器套到病人手指上時(shí)更靠近病人的心臟。這樣的壓套使靜壓場(chǎng)擴(kuò)大，經(jīng)傳感元件58a，58b向病人的心臟側(cè)延伸，正如上面提到的PCT申請(qǐng)中所述。在此實(shí)例中，內(nèi)膜75沿其周邊附著到封底管封72的內(nèi)表面，并與之形成內(nèi)腔76；同樣，另一內(nèi)膜77沿其周邊附著到環(huán)狀套管段74的內(nèi)表面，與之形成環(huán)形內(nèi)腔78。此外，外膜79沿其周邊的一側(cè)附著到封底管段72的外表面，周邊的另一側(cè)附著到環(huán)形段74的外表面，與兩段形成一公共的外腔80。外腔80通過封底管段72中的孔89與內(nèi)腔76連通，又通過環(huán)狀套管段74中的孔82與內(nèi)腔78連通。
傳感元件58a，58b位于封底管段72內(nèi)，該段向人的手指73的末端周圍施加前述的基本均勻的靜壓場(chǎng)。如上面提到的PCT中所述，由環(huán)狀套管段74與膜77形成的內(nèi)腔78將此靜壓場(chǎng)通過傳感元件向病人的心臟側(cè)延伸。但這時(shí)由外膜79形成的公共外腔80保持封底管段72和環(huán)形段74中的靜壓場(chǎng)根據(jù)上述的拉普拉斯定律是基本相同，不管其中容積是否改變。
在上述探測(cè)器中傳感元件(如圖1a，1b中的6a，6b)包含在手指探測(cè)器中，因而病人手指插入探測(cè)器時(shí)傳感元件位于手指相對(duì)兩側(cè)，在這樣的結(jié)構(gòu)中，傳感元件產(chǎn)生電信號(hào)經(jīng)電線輸出到處理及/或儲(chǔ)存電路元件，如圖12中的電線59及儲(chǔ)存電路元件60。
圖15及16示出二種結(jié)構(gòu)，其中傳感元件不在手指探測(cè)器的外殼中而在手指探測(cè)器分開并用流體導(dǎo)管連接的另一外殼中。
圖15所示探測(cè)器是圖14所示那種，包括封底管段72和環(huán)狀套管段74。封底管段72的內(nèi)腔76用流體軟管90連接到置于剛性的第二外殼93內(nèi)的容器92，該外殼最好安放在靠近手指探測(cè)器處，例如固定到人的肘節(jié)處，容器92的筒身94底部是端壁95，頂部是膜96。
套管段74的環(huán)形腔78通過另一軟管97連接到第二外殼93內(nèi)的另一容器98。容器98的筒身99的底部100封閉，另一端是另外的膜101。
可以看出，第二外殼93內(nèi)的二個(gè)容器92和98分別與探測(cè)器的封底管段72中的內(nèi)腔76和套管段74中的內(nèi)腔78有相同的壓力。這二個(gè)壓力與第二外殼93中的壓力平衡。外殼93中的壓力可用灌注器102預(yù)先調(diào)節(jié)，灌注器包括缸體103和柱塞104，前者與外殼93內(nèi)部相連，而后者可以移動(dòng)來改變外殼93的體積，因而改變壓力。
容器92通過軟管90連接到探測(cè)器的封底管段72并包括傳感器，可感測(cè)封底管段72內(nèi)腔76的體積變化，從而感測(cè)在套上封底管段的病人的身體狀況。這樣，傳感元件105a和105b可被用于與膜96固定，因而隨此膜而發(fā)生位移，而另一傳感元件105b固定到容器92的底壁95上，因此傳感元件105a可測(cè)出筒身94內(nèi)的體積變化。
雖然圖15的結(jié)構(gòu)沒有前述結(jié)構(gòu)因具有增壓裝置所帶來的優(yōu)點(diǎn)，可以在病人指末端周圍基本均勻地施加靜壓力，該裝置中的介質(zhì)完全裝在手指探測(cè)器中，但它確實(shí)有許多其他優(yōu)點(diǎn)例如，圖15中探測(cè)器的封底管段72不需要比如在圖1及1a所述那樣的外腔，因?yàn)榈诙鈿?3內(nèi)的容器94如果與周圍氣體相通就會(huì)起外腔作用，給探測(cè)器提供上述拉普拉斯P/V特性曲線。同樣，如果外殼不通用這周圍氣體，則這種結(jié)構(gòu)能方便地設(shè)定探測(cè)器的封底管段72和環(huán)狀套管段74中的壓力。
此結(jié)構(gòu)還使套到病人手指上的探測(cè)器結(jié)構(gòu)簡化。因?yàn)樗鼘鞲性糜趩为?dú)外殼93中而不在探測(cè)器本身上。因此，探測(cè)器的封底管段可包括二根柔軟的塑料管件，每根管件一端封閉，另一端敞開并位于封底管段內(nèi)，當(dāng)病人的手指插入其中時(shí)貼合在手指相對(duì)兩側(cè)，結(jié)果每一管件構(gòu)成一半增壓室。此外，套管段74也可省略。
圖15結(jié)構(gòu)的另一可能優(yōu)點(diǎn)是它可避免對(duì)較細(xì)的表面血管產(chǎn)生偏壓。而且內(nèi)含傳感元件105a，105b的殼體93可以放置在非?？拷自谑种干系奶綔y(cè)器，如放在肘節(jié)松緊帶上(圖12)，從而減少對(duì)病人行走的限制，也縮短流體軟管90，97的長度。
圖15a示出對(duì)圖15中的裝置結(jié)構(gòu)上的改動(dòng)，其單獨(dú)的殼體93有一壓力傳感器150，感測(cè)殼體內(nèi)的壓力并將信號(hào)送給CPU106，CPU106還接收從壓力源107(如圖15中的灌注器102)傳來的數(shù)據(jù)，壓力源預(yù)先規(guī)定殼體93中的壓力，從殼體93中的傳感元件105a，105b輸出的信號(hào)經(jīng)放大，濾波或在電路108中處理后由CPU106接收。CPU106按上面提及的PCT申請(qǐng)中所述將上述輸入信號(hào)作處理并產(chǎn)生輸出信號(hào)顯示在顯示器109上。
從所有其他方面來看，圖15a所示裝置與圖15中的在構(gòu)造和操作上是相似的，因此相同部件標(biāo)以相同標(biāo)號(hào)。
圖16及16a示出的手指探測(cè)器與上述的有相同結(jié)構(gòu)，特別與圖15及15a中的所示相似，但包括與套在手指探測(cè)器上的病人手指相接角的粘連層。此粘連層是一雙面膠粘條107，有內(nèi)層107a和外層107b。內(nèi)膠粘層107a貼上保護(hù)層108，在手指插入探測(cè)器時(shí)予以撕掉，使內(nèi)膠粘層107a與人的手指接角并粘牢。
從其他方面看，圖16和16a所示的探測(cè)器和上述的，特別是圖15，15a中的結(jié)構(gòu)相似。
圖17示出的裝置采用新穎的手指探測(cè)器，類似于上面提到的PCT申請(qǐng)中的圖23，可用于連續(xù)的非介入血壓測(cè)量。為了舉例說明起見，圖17所示手指探測(cè)器的結(jié)構(gòu)和上述圖11a-11c中的相似，雖然顯而易見它也可以是任何一種其他的結(jié)構(gòu)。
至此，圖17所示手指探測(cè)器包括一電加熱線圈110，裝在探測(cè)器外殼52a，52b的外表面，對(duì)插入探測(cè)器內(nèi)腔54a，54b中的病人手指加熱到任何預(yù)定的溫度最好是35-40℃。熱敏電阻111或其他元件控制電加熱器，以便維持此溫度擴(kuò)張手指血管。
圖17所示探測(cè)器還包括一垂直位置傳感器112，用于感測(cè)手指探測(cè)器相對(duì)于某一參考點(diǎn)垂直位置。傳感器112可以是上述PCT申請(qǐng)中所示相同的結(jié)構(gòu)，包括一充滿液體(最好是水)的外殼，其一端用易彎膜片112a封閉，另一端通過注水軟管113連接到壓力傳感器114。傳感器114發(fā)出與傳感器112的垂直位置相應(yīng)的輸出電信號(hào)。因而也是與人的心臟狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的手指探測(cè)器的輸出電信號(hào)。
前述的手指探測(cè)器的傳感元件58a，58b通過電線115接到電路115a，對(duì)輸出信號(hào)放大并處理，再經(jīng)模擬/數(shù)字變換器送到CPU117。電加熱線圈110經(jīng)電線118接到電源的119，電源119還向CPU117供電。熱敏電阻117經(jīng)導(dǎo)線120接到控制電路121，再經(jīng)模擬/數(shù)字變換器116產(chǎn)生通到CPU117的輸出信號(hào)。CPU117產(chǎn)生的輸出信號(hào)送到顯示器122。
上面提到的PCT申請(qǐng)中說明了圖17所示裝置校正并作連續(xù)的非介入血壓測(cè)量的方法。
圖18a-18d示出另一種手指探測(cè)器，它包括一裝在內(nèi)部的壓力供應(yīng)源，因而不需要從探測(cè)器到外部的增壓流體供應(yīng)源的流體連接件。但在圖18a-18d所示的探測(cè)器中，向病人手指施加靜壓的壓力供應(yīng)源并不像前述實(shí)施例中那樣由手指探測(cè)器中的流體內(nèi)腔提供，而由手指探測(cè)器中的彈性海綿材料塊提供。
因此，圖18a-18d所示手指探測(cè)器包括分成二個(gè)半段202a，202b的外殼202，這二個(gè)半段用一條柔性但不能拉伸的條帶203在側(cè)鉸接，而另一側(cè)有維可牢(Velcro商標(biāo))尼龍搭鏈204，按所施靜壓的要求將探測(cè)器夾緊到病人手指205上。但這時(shí)在病人手指周圍施加靜壓的方法是用探測(cè)器二個(gè)半段中攜帶的彈性海綿材料塊206a，206b施加。有一層膠料207a，207b涂在海綿體206a，206b的內(nèi)表面，因此當(dāng)病人手指插入外殼內(nèi)且外殼段處于如圖18c，18d所示閉合狀態(tài)時(shí)膠料便直接接觸手指。上述設(shè)備中任何一種傳感元件208a，208b都攜帶在海綿體206a，206b的內(nèi)表面或其各自粘連層207a，207b上。
可以看出，通過對(duì)病人手指周圍二個(gè)外殼段以維可牢尼龍搭鏈?zhǔn)┘舆m當(dāng)?shù)木o度，探測(cè)器中的病人手指可以加上要求的固定壓力，粘連層207a，207b使海綿體及其傳感元件較牢固地固定到手指端部且較均勻地?cái)U(kuò)散作用力。
雖然本發(fā)明已就幾個(gè)優(yōu)送實(shí)施例作了描述，但顯然提出這幾個(gè)實(shí)施例僅僅為了舉例，可以有許多其他的改型。例如，可以應(yīng)用不同于上面提及的光學(xué)和霍爾效應(yīng)傳感器，例如用在上面提到的PCT申請(qǐng)中描述的那些傳感器。不同于維可牢或上述其他方法的連接件也可采用。此外，探測(cè)器也可合并到人所戴的手套中，比如在PCT申請(qǐng)中所述的那樣。
再說，手指探測(cè)器可用來裝一脈沖血氧計(jì)，來測(cè)量血液中的氧飽和度。在此用途中，傳統(tǒng)的脈沖血氧計(jì)的傳感器3包括在探測(cè)器外殼中，較好地測(cè)量血液中的氧飽和度(SaO2)，因?yàn)殪o壓場(chǎng)提供穩(wěn)定的環(huán)境。
顯而易見，所有圖1-17所述的實(shí)施例可設(shè)計(jì)成能提供上述的拉普拉斯操作，這時(shí)膨脹壓力基本保持不變，不管容積是否改變，雖然圖18a-18d中的含海綿緩沖材料的探測(cè)器結(jié)構(gòu)并不按拉普拉斯定律操作，但顯而易見可以有混合結(jié)構(gòu)，所包括的海綿緩沖墊只占據(jù)含傳感器的內(nèi)腔的一部分空間，因而基本保證拉普拉斯操作。
此外，本發(fā)明還可以用于非手指探測(cè)器的場(chǎng)合。如作為人體部位傷口包扎的附件，作為靜脈穿刺準(zhǔn)備工作的在人體部位中產(chǎn)生靜脈擴(kuò)張的手段，作為如在肘節(jié)或足踝扭傷時(shí)對(duì)軟組織損傷的支撐，減壓和固定的手段，作為對(duì)人體部位水腫區(qū)域加壓敷抹器等。
本發(fā)明另一可能的用途是作為不可回收的傳感器，它固定在有預(yù)先充氣表面的膜上，通過繞在手指周圍的方法可包住手指，并有粘性閉合的自由端可向包住的手指施加均勻壓力。膜片可貼到可彎曲但不能拉緊的不透氣材料上。如塑料薄膜，膠布套等。手指探測(cè)器和可位于肘節(jié)處的傳感控制臺(tái)之間用軟管連通。放在遠(yuǎn)處的單向減壓閥確保手指探測(cè)器開為使用時(shí)將過多的壓力放掉。
本發(fā)明另一可能的用途是垂直位移傳感器，它是一根充滿流體的軟管，一端連接以周圍壓力為參照的壓力傳感器，另一端接彈性觸頭。壓力傳感器和彈性觸頭分別位于心臟部位及測(cè)量點(diǎn)，或相反放置。
還有一個(gè)方案是在同一探測(cè)器中裝上光學(xué)傳感器和容積式傳感器，光學(xué)傳感元件不需要放在上述手指的相對(duì)兩側(cè)，可放在其它位置，有一個(gè)特別有用的結(jié)構(gòu)是光學(xué)傳感器和光源分別放在指趾的動(dòng)脈上，彼此差140℃。
本發(fā)明顯然還可許多其他的方案，修改和應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種套在病人身體部位上的儀器，包括外殼，由鉸接在一起的二段構(gòu)成，可采取打開和閉合二種狀態(tài)；分成二段的彈性海綿材料塊，每段裝在所述兩個(gè)外殼段的一個(gè)中且在所述二外殼段的閉合狀態(tài)下形成一腔室，用于接收所述身體部位；及至少一連接件，可將所述二外殼段緊固成閉合狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儀器，其中所述兩段彈性海綿材料塊每一段包括一層外露的粘連料，當(dāng)所述身體部位插入所述外殼中且所述外殼段閉合時(shí)該粘連料與所述身體部位接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儀器，其中所述的至少一連接件是所述二外殼段攜帶的維可牢鉤狀環(huán)形固定帶。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儀器，其中所述身體部位是一手指。
全文摘要
一種應(yīng)用于病人身體部位，特別是手指上的探測(cè)器，可檢測(cè)出病人身體狀況的變化。這種探測(cè)器包括外殼(2)，其內(nèi)室(3)的一端封閉，另一端敞開，可放進(jìn)病人手指的末端；內(nèi)有探測(cè)器自含的介質(zhì)，可向病人手指末端四周相當(dāng)均勻地作用靜壓場(chǎng)，其強(qiáng)度是以防止靜脈脈管系統(tǒng)的擴(kuò)張，失控的靜脈回流，沖擊波反向傳播到手指末端，并在病人心臟犯病或未犯病時(shí)局部緩解，而不堵塞，手指末端中動(dòng)脈管壁的張力。傳感器(6a)可感測(cè)到病人手指末端中動(dòng)脈血液量改變相關(guān)的變化。
文檔編號(hào)A61B5/02GK1820700SQ20051013189
公開日2006年8月23日 申請(qǐng)日期1999年6月2日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月7日
發(fā)明者R·P·施納爾 申請(qǐng)人:意塔瑪醫(yī)學(xué)(Cm)1997有限公司