專利名稱：可移動(dòng)的心肺機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于維持血液循環(huán)的可移動(dòng)的心肺機(jī)。
技術(shù)背景為了維持人體的循環(huán)，通過具有插管的心肺機(jī)將缺氧靜脈血從人 體中移除并通過血泵將其輸送到充氧器以避免或消除在手術(shù)中由于意 外事故或器官衰竭而出現(xiàn)循環(huán)驟?；蚬嘧⒉蛔愕那闆r。在執(zhí)行人工肺 功能的充氧器中，補(bǔ)給血液氧氣并去除二氧化碳。隨后，在動(dòng)脈過濾 器中清潔過后，富氧的動(dòng)脈血通過插管被反饋回人體的循環(huán)。這種類 型的心肺機(jī)在醫(yī)院中用于固定應(yīng)用。DE 43 43 334 AL披露了 一種用于移動(dòng)式應(yīng)用的普通心肺才幾。所述 心肺機(jī)具有支撐結(jié)構(gòu)，在其前面和背面裝有手提把手，具有橋狀結(jié)構(gòu) 并具有向下突出的固定支腿。為了安裝心肺機(jī)的所有部件，提供了相 應(yīng)的緊固裝置。然而，在這種心肺機(jī)的情況中，就其功能而言較為重 要的元件被布置得可自由出入，因此不能免于受損，這將削弱其使用 期間的耐用性。另外，必須總是由兩個(gè)人攜帶所述心肺機(jī)。DE 197 02 098 Al還披露了裝有一組管子的可移動(dòng)的心肺機(jī)。該心 肺機(jī)包括用于將血液輸送到動(dòng)脈的回路、用于從靜脈中移除血液的第 二回路、靜脈貯血器、充氧器、最好設(shè)計(jì)成滾子泵的血泵，以及連接 在泵的驅(qū)動(dòng)側(cè)上的采用氧濃縮器形式的氧分配器。此外，所述心肺機(jī)具有用于氧濃縮器的泵的輸送速率的控制器以及用于分散的能量供應(yīng) 和/或用于電能儲(chǔ)存的連接器。盡管該心肺機(jī)也特別打算用于移動(dòng)式應(yīng) 用，但是鑒于其尺寸和重量所述心肺機(jī)通常無法由一個(gè)人控制。由于救護(hù)車中的有限空間，事實(shí)上不可能在準(zhǔn)備手術(shù)狀態(tài)下在緊急出動(dòng)時(shí)帶著所述心肺機(jī)一起去。在緊急出動(dòng)時(shí)所要求的匆忙、特別 是在患者患有心肺功能衰竭的情況下，就出現(xiàn)這樣的缺點(diǎn)，即，在使 用之前需要預(yù)先架起所述心肺機(jī)。另外，在每次使用過后，在再次使 用之前，必須重新架起并在復(fù)雜的程序中清洗前述心肺機(jī)。因此，立 即再使用是不可能的。DE 199 05 937^皮露了一種心肺機(jī)，其中以兩個(gè)分離才莫塊的方式布 置一方面血液循環(huán)的元件以及另一方面驅(qū)動(dòng)和自動(dòng)控制元件。發(fā)明內(nèi)容因此本發(fā)明的目的是提供一種適合于移動(dòng)式使用的心肺機(jī)(在下 文中縮寫為"HLM")。具體地，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種可由 一個(gè)人攜帶和操縱的HLM。另一個(gè)目的是以這種方式構(gòu)成所述HLM， 即，可容易地更換各個(gè)元件，因此在使用之后可方便快速地準(zhǔn)備下一 次寸吏用的HLM。通過權(quán)利要求l的主題可實(shí)現(xiàn)上述目的。在從屬權(quán)利要求中限定了 本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。


圖l示意地表示了根據(jù)本發(fā)明的心肺機(jī)的構(gòu)造。
具體實(shí)施方式
模塊式結(jié)構(gòu)確保了HLM的方便快速的拆卸和重新裝配。 最好將HLM細(xì)分為3個(gè)功能單元(模塊)。其中可埋入的與血液相接觸的元件諸如儲(chǔ)存器(4 )、泵壓頭(5 )、 裝有熱交換器(7)或動(dòng)脈過濾器(8)的充氧器(6)的功能單元被稱 作患者模塊(1)(在下文中縮寫為"PM")。其中可埋入的裝有機(jī)械手動(dòng)曲柄(10)的泵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(9)、基本 傳感器部分(11)、后備蓄電池(12)的功能單元被稱作自動(dòng)控制模 塊(2)(在下文中縮寫為"SM")。包括操作表面(13)(例如觸摸屏)、計(jì)算機(jī)(14)例如小型PC、 以及主電源(15)的基本單元被稱作基本模塊(3)(在下文中縮寫為 "BM，，)。本發(fā)明中的術(shù)語(yǔ)"模塊"是指其中將各個(gè)部分穩(wěn)固地固定到 一個(gè) 支架上的一個(gè)單元，在最簡(jiǎn)單的示例中所述支架可為基架。然而，優(yōu) 選的支架是打開或關(guān)閉的外殼。盡管所述單元的單個(gè)部分被穩(wěn)固地固 定到支架上和/或連接在一起，但是接頭是可解開的。所述接頭最好是 插頭聯(lián)接。為了保護(hù)元件不受機(jī)械損傷，最好所有的元件都布置在外 殼中。也可將不是那么敏感的部分布置于外殼的外部。只要單個(gè)模塊 本身或組合形式的兩或三個(gè)模塊可由一個(gè)人攜帶，模塊的結(jié)構(gòu)是不受 限制的。因此，所述模塊應(yīng)該是簡(jiǎn)潔的并且可以不用笨重的方式構(gòu)成。為了可由一個(gè)人攜帶，HLM的尺寸最好近似地相當(dāng)于執(zhí)行箱的尺寸， 并且其重量最好不超過20kg。本發(fā)明所涉及的HLM的目的在于維持和/或取代心肺功能。這樣一 種心肺機(jī)通常包括患者血液的靜脈輸送、用于平衡容積的儲(chǔ)存器、 用于積極地支持血液循環(huán)的血泵、用于補(bǔ)給血液氧氣并去除二氧化碳 的充氧器、用于調(diào)節(jié)(加熱或冷卻)血液溫度的熱交換器、用于過濾 血液的具有旁路的動(dòng)脈過濾器、用于連接內(nèi)循環(huán)的閥以及用于將血液 返回到患者的動(dòng)脈管。為了使所述心肺機(jī)充滿血液代用品并且在將成 套系統(tǒng)連接于患者的循環(huán)(起動(dòng))之前為了排空所述成套系統(tǒng)，需要 內(nèi)部旁路。為了將血液代用品的容積保持得盡可能地小，內(nèi)體積應(yīng)該 是小的。將血液循環(huán)元件整體組合在外殼中或?qū)⑺鼈兡Ｖ圃谒芰贤鈿?中也是實(shí)現(xiàn)該調(diào)整的一個(gè)可行方案。為了在各個(gè)測(cè)點(diǎn)中或各個(gè)測(cè)點(diǎn)處組合或布置非常敏感的傳感器， 最好使得控制模塊預(yù)安裝有患者模塊并且進(jìn)行測(cè)試，以使得將來的使 用者可得到插入式的結(jié)構(gòu)元件，所述插入式的結(jié)構(gòu)元件將被布置和固 定于基本模塊。包含血液循環(huán)元件諸如患者血液的靜脈輸送、儲(chǔ)存器、 血泵、充氧器、具有旁路的動(dòng)脈過濾器以及閥的插入式結(jié)構(gòu)元件與控 制模塊相分開并且在使用之后被拋棄?？刂颇K被送回到制造者那里 回收利用?？赏ㄟ^數(shù)據(jù)線/數(shù)據(jù)端口讀出儲(chǔ)存在自動(dòng)控制模塊和基本模 塊中的患者的數(shù)據(jù)，并且出于患者建檔或統(tǒng)計(jì)目的，也可使所述數(shù)據(jù) 成為能從參與的醫(yī)院可獲取的形式。通過進(jìn)行上述操作可確保所述架起的精確執(zhí)行。更困難條件下的"現(xiàn)場(chǎng)架起"作為誤差原因基本上被限制于HLM的充滿和排空。所有程序和操作的驅(qū)動(dòng)和自動(dòng)控制所必需的軟件最好包含于基本 模塊的小PC中?；静僮鲾?shù)據(jù)由基本程序提供。通過操作表面(例如 觸摸屏)可執(zhí)行可行的必需的改變。也可儲(chǔ)存這些改變?？梢苿?dòng)的HLM還裝有用作電源的蓄電池。由主蓄電池保證基本模 塊中的主要能量。控制模塊裝有后備蓄電池，所述后備蓄電池可維持 有限時(shí)間內(nèi)的急癥手術(shù)。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，在由基本模塊基本設(shè)定之后，控制模 塊也可與患者模塊一起自支持充分地操作，即，在沒有基本模塊的情 況下，通過外部電源，例如車用蓄電池操作。不可對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行進(jìn) 一步的改變或調(diào)整，然而，所使用的數(shù)量不再取決于基本模塊的數(shù)量。為了劃分與其他現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)例如DE 199 05 937 Cl的界限，本 發(fā)明是這樣一種HLM，即，可容易地由一個(gè)人攜帶，并且由各種插座 構(gòu)成，所述插座裝有血液循環(huán)元件；自動(dòng)控制元件；和用于測(cè)量例 如血液溫度、血壓、氧飽和度、容積流量、內(nèi)壓力的傳感器；以及基 本電源和軟件。用相應(yīng)的天線和傳感器等等測(cè)量動(dòng)脈入口處、動(dòng)脈出口處以及 充氧器處的溫度；動(dòng)脈入口處、動(dòng)脈出口處以及泵和充氧器之間的壓 力；氧氣補(bǔ)充物的壓力；靜脈入口和動(dòng)脈出口處的氧飽和度；靜脈入 口和靜脈出口處氣泡的檢測(cè)以及動(dòng)脈出口處血流量的測(cè)量。在制造者的工廠處可將單個(gè)模塊安裝并布置于外殼中，這可保護(hù) 所有的元件不受外部機(jī)械損傷?；颊吣K內(nèi)部中的血液引導(dǎo)不受DE 197 02 098 Al中所披露的預(yù) 轉(zhuǎn)換管的影響但是受預(yù)成型血液引導(dǎo)系統(tǒng)的影響。所述血液引導(dǎo)的優(yōu) 點(diǎn)在于，更低的血液機(jī)械應(yīng)變、更好的血液動(dòng)力以及更低切變速率的 出現(xiàn)?？捎梢粋€(gè)人攜帶和操縱的HLM既可在緊急出動(dòng)時(shí)直接在現(xiàn)場(chǎng)使 用也可在醫(yī)院或在心臟病實(shí)踐中使用。純粹的醫(yī)院中的住院病人使用也是可能的。與控制模塊之間的連接最好是功能性的，電力的和機(jī)械的都可以。 這些電連接可為自動(dòng)控制模塊提供完全的傳感器部分并可提供閥的觸 發(fā)。機(jī)械連接提供從自動(dòng)控制模塊中的泵傳動(dòng)到患者模塊中的泵壓頭 的電力傳輸。在SM出故障的情況下，使用者具有通過利用手動(dòng)曲柄人工地操作 而維持HLM基本功能的能力。自動(dòng)控制模塊最好包括顯示出以下部件 的外殼用于完全電子測(cè)量裝配和自動(dòng)控制邏輯的裝置、泵驅(qū)動(dòng)、用 于調(diào)節(jié)內(nèi)部旁路的閥、過渡的電源、用于緊急操作的操作單元、用于外部傳感器(溫度、壓力和氧飽和度、容積流量測(cè)量)的觸點(diǎn)、與PM 的連接、與BM的連接、用于在一個(gè)BM與另一個(gè)BM之間傳輸信息的 存儲(chǔ)介質(zhì)?？蓪M整體結(jié)合在PM中并在工廠中與之結(jié)合在一起。同步地執(zhí) 行功能測(cè)試和隨后的定標(biāo)。所有的模塊作為一個(gè)單元分配給使用者。 在使用之后使用者可拆開PM和SM。可將SM送回到制造者那里以便于 在適當(dāng)?shù)貦z查之后回收利用?；灸K最好包括具有小PC、裝有操作表面例如觸摸屏的LCD顯 示器、主電源、負(fù)荷裝置以及與SM之間連接的外殼。BM的目標(biāo)在于，提供必需的能量、控制和監(jiān)控充電、完全系統(tǒng)的 容錯(cuò)和簡(jiǎn)明操作、記錄所有的相關(guān)操作數(shù)據(jù)、使用者行為的文件編制 以及與外部數(shù)據(jù)處理裝置的連接以便于傳輸所記錄的信息。BM和SM之間的電連接可為例如四極的，并用于傳輸能量和信息。使用者可一直保持BM，并且使用者在使用之前可將所述BM與由 SM和PM構(gòu)成的單元相連接。已知心肺機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)在于，可一次又一次地使控制模塊返回到 制造者那里，因此可非常頻繁地進(jìn)行與控制有關(guān)的元件的控制，從而 可容易地進(jìn)行可轉(zhuǎn)換到所有應(yīng)用的軟件更新，并且在工廠里可一次又 一次地重新檢查、調(diào)節(jié)、修改和校準(zhǔn)敏感傳感器。當(dāng)安裝獨(dú)立的系統(tǒng)元件時(shí)最復(fù)雜的操作是PM與SM之間的連接。由于該項(xiàng)操作只能由制造者進(jìn)行，因此使用者解脫了。最主要的是， 因此消除了在緊急出動(dòng)情況中可能出現(xiàn)的誤差原因。如上所述的，在離開工廠之前，可一起測(cè)試和校準(zhǔn)PM與SM。為此獲得了標(biāo)準(zhǔn)傳感器 信息的最高精確度，并且排除了由于使用者不適當(dāng)?shù)剡B接PM與SM之 間的四極電力和機(jī)械連接所造成的操作不當(dāng)?shù)那闆r。由于可在工廠里進(jìn)行可導(dǎo)致最大操作不當(dāng)?shù)淖顝?fù)雜的連接，因此 其結(jié)構(gòu)可更簡(jiǎn)單，并且例如裝有專用裝置。這可導(dǎo)致研發(fā)方面和隨后 制造方面的相應(yīng)節(jié)約。由于BM與SM之間的連接只是為信息和能量傳輸所需，因此可在 BM的軟件更新之后，與第一代現(xiàn)有的BM—起使用本發(fā)明所涉及的 HLM的下一代產(chǎn)品。為此使用者可確保BM中的其研究也可用于將來。例如在供應(yīng)廠商出現(xiàn)泵壓頭的輸送問題的情況中該優(yōu)點(diǎn)將變得更 為清楚。如果出現(xiàn)這種情況的話，可在將患者模塊與新的泵壓頭相連 接之前通過相應(yīng)的修改來修正和檢查SM。必須定期檢查和校準(zhǔn)SM的所有元件。在這種觀念中，由于使用者 只是保持通常不包括安全相關(guān)元件的BM，這些檢查間隔的遵守是不 適用的。在適當(dāng)?shù)尼t(yī)療當(dāng)局會(huì)診之后，可通過外部能源(例如車用蓄電池) 執(zhí)行在BM故障情況中所使用的應(yīng)急處理程序。這些外部能源不是理 想的，并且必須放棄詳細(xì)操作數(shù)據(jù)的記錄。然而，對(duì)于系統(tǒng)的全部故 障來說，這是高級(jí)備選項(xiàng)目。在事故操作或多重應(yīng)急事件中最好可使用若干個(gè)HLM系統(tǒng)。現(xiàn)場(chǎng) BM的數(shù)量限制了應(yīng)用情況的數(shù)量。用本發(fā)明所涉及的HLM可調(diào)節(jié)所 述系統(tǒng)并影響B(tài)M的啟動(dòng)，之后將BM與SM斷開并進(jìn)一步使用具有外 部能源的SM和PM。然后BM可適用于治療另一個(gè)患者。因此，只有 SM/PM單元的數(shù)量將限制所要治療的患者數(shù)量。名稱目錄1. 患者模塊2. 控制模塊3. 基本模塊4. 儲(chǔ)存器5. 泵壓頭6. 充氧器7. 熱交換器8. 動(dòng)脈過濾器9. 泵驅(qū)動(dòng)10. 手動(dòng)曲柄11. 電子測(cè)量裝置和控制邏輯12. 后備蓄電池14. 計(jì)算機(jī)15. 主電源。
權(quán)利要求
1. 一種心肺機(jī)，由第一模塊(1)和第二模塊(2)構(gòu)成，其中第一模塊(1)具有心肺機(jī)功能所需的血液循環(huán)元件，第二模塊具有泵驅(qū)動(dòng)(9)、電子測(cè)量和控制器件(11)以及過渡的應(yīng)急能源，其特征在于，所述第二模塊(2)具有用于調(diào)節(jié)內(nèi)部旁路的閥和用于應(yīng)急操作的操作單元。
2. —種用于心肺機(jī)的控制模塊，包括泵驅(qū)動(dòng)(9)、電子測(cè)量 和控制器件(11),用于調(diào)節(jié)內(nèi)部旁路的閥和用于將信息從設(shè)有編程 裝置(14)的基本模塊(3)傳輸?shù)皆O(shè)有編程裝置(14)的另一個(gè)基本 模塊(3)的儲(chǔ)存介質(zhì)。
3. —種用于制造權(quán)利要求1所述的心肺機(jī)的方法，包括將第一 模塊(1)連接到第二模塊(2)。
4. 依照權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述連接是在操 作之前進(jìn)行的，所述兩個(gè)模塊在連接后進(jìn)行功能測(cè)試和校準(zhǔn)。
5. —種用于將病人的數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥K化心肺機(jī)中的方法，所述 心肺機(jī)可以由一個(gè)人攜帶并可以獨(dú)立于外部電源使用，所述心肺機(jī)包 括三個(gè)可分離地、功能上地連接在一起的模塊(1， 2, 3)，其中，第 一模塊(1)具有心肺機(jī)功能所需的血液循環(huán)元件，第二模塊(2)具 有泵驅(qū)動(dòng)(9)、電子測(cè)量和控制器件(11)，第三模塊(3)具有編 程裝置(14)，其中第二模塊(2)包括用于將信息從第三模塊傳輸?shù)?另一個(gè)第三模塊的儲(chǔ)存介質(zhì)，所述方法包括下列步驟-將病人的數(shù)據(jù)保存在第二模塊(2)中；-將包含第一和第二模塊(1， 2)的單元與第三模塊(3)分離開；-將所述病人的數(shù)據(jù)從第二模塊的儲(chǔ)存介質(zhì)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)第三 模塊(3)中。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種心肺機(jī)，所述心肺機(jī)可由一個(gè)人攜帶并可獨(dú)立于外部電源使用，所述心肺機(jī)包括至少三個(gè)模塊(1、2、3)，其特征在于，第一模塊(1)包含心肺機(jī)功能所需的血液循環(huán)元件，第二模塊(2)包含泵驅(qū)動(dòng)(9)和電子測(cè)量裝置和控制邏輯(11)，并且第三模塊(3)包含編程裝置(14)，而第二單元可分離地連接于第一和第三模塊。
文檔編號(hào)A61M1/36GK101239203SQ20071019334
公開日2008年8月13日 申請(qǐng)日期2003年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月9日
發(fā)明者卡斯滕·基?；舴?申請(qǐng)人:利弗布里奇醫(yī)藥技術(shù)有限公司