[go: up one dir, main page]

CN116158800B - 一种冠状窦脉冲球囊控制方法及控制装置 - Google Patents

一种冠状窦脉冲球囊控制方法及控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN116158800B
CN116158800B CN202310138524.6A CN202310138524A CN116158800B CN 116158800 B CN116158800 B CN 116158800B CN 202310138524 A CN202310138524 A CN 202310138524A CN 116158800 B CN116158800 B CN 116158800B
Authority
CN
China
Prior art keywords
balloon
gas
pressure
value
volume
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202310138524.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116158800A (zh
Inventor
戴辰晨
郭磊
余盛达
孙宏轩
范华东
刘湃
左廷涛
张昱昕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lepu Medical Technology Beijing Co Ltd
Original Assignee
Lepu Medical Technology Beijing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lepu Medical Technology Beijing Co Ltd filed Critical Lepu Medical Technology Beijing Co Ltd
Priority to CN202310138524.6A priority Critical patent/CN116158800B/zh
Publication of CN116158800A publication Critical patent/CN116158800A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116158800B publication Critical patent/CN116158800B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods
    • A61B17/12Surgical instruments, devices or methods for ligaturing or otherwise compressing tubular parts of the body, e.g. blood vessels or umbilical cord
    • A61B17/12022Occluding by internal devices, e.g. balloons or releasable wires
    • A61B17/12099Occluding by internal devices, e.g. balloons or releasable wires characterised by the location of the occluder
    • A61B17/12109Occluding by internal devices, e.g. balloons or releasable wires characterised by the location of the occluder in a blood vessel
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods
    • A61B17/12Surgical instruments, devices or methods for ligaturing or otherwise compressing tubular parts of the body, e.g. blood vessels or umbilical cord
    • A61B17/12022Occluding by internal devices, e.g. balloons or releasable wires
    • A61B17/12131Occluding by internal devices, e.g. balloons or releasable wires characterised by the type of occluding device
    • A61B17/12136Balloons
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M25/00Catheters; Hollow probes
    • A61M25/10Balloon catheters
    • A61M25/1018Balloon inflating or inflation-control devices
    • A61M25/10184Means for controlling or monitoring inflation or deflation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M25/00Catheters; Hollow probes
    • A61M25/10Balloon catheters
    • A61M25/1018Balloon inflating or inflation-control devices
    • A61M25/10184Means for controlling or monitoring inflation or deflation
    • A61M25/10185Valves
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2230/00Measuring parameters of the user
    • A61M2230/04Heartbeat characteristics, e.g. ECG, blood pressure modulation

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Reproductive Health (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Child & Adolescent Psychology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Media Introduction/Drainage Providing Device (AREA)

Abstract

本发明公开了一种冠状窦脉冲球囊控制方法及控制装置,该控制方法包括:接收设定压差值和实时血压值;根据所述实时血压值计算实时压差值,所述实时压差值为所述实时血压值的平均压和预设基准压的差值;基于所述实时压差值和所述设定压差值调节球囊的充盈大小,通过以设定压差值为参数调节球囊的充盈大小能够直观得到球囊对冠状窦的封堵程度,实现对血管封堵程度的灵活控制。

Description

一种冠状窦脉冲球囊控制方法及控制装置
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域,尤其涉及一种冠状窦脉冲球囊控制方法及控制装置。
背景技术
冠心病一般指冠状动脉粥样硬化性心脏病,大多冠心病患者都存在不同程度的冠脉微循环障碍(冠脉微循环障碍是指当微循环系统受到一种或多种不良因素影响出现异常时的微循环改变,主要表现为微血管中血行不畅,血流瘀滞,流态改变等等)。急性心肌梗死(AMI)临床上多有剧烈而持久的胸骨后疼痛,休息及硝酸酯类药物不能完全缓解,伴有血清心肌酶活性增高及进行性心电图变化,可并发心律失常、休克或心力衰竭,常可危及生命。
冠状窦脉冲球囊是一种治疗冠心病的新型器械,冠状窦脉冲球囊基于导管球囊结构平台,通过球囊周期性封堵(或半封堵)冠状窦,实现间歇性阻碍冠状静脉血液流动,进而增加冠状窦静脉血压,以达到疏通闭塞的冠脉微血管、重塑坏死心肌的目的。目前,采用冠状窦脉冲球囊治疗已经取得了一定的临床成果。现有的冠状窦脉冲球囊为全封堵形式或半封堵形式,不同的封堵程度对治疗效果的影响,还需要更多临床数据进行量化分析,但是无论是全封堵形式或半封堵形式的冠状窦脉冲球囊,均为通过球囊的形态从而实现的封堵变化,不能实现对血管封堵程度的灵活控制。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种冠状窦脉冲球囊控制方法及控制装置,以解决现有技术中不能对血管封堵程度的灵活控制的技术问题。
本发明提出的技术方案如下:
本发明实施例第一方面提供一种冠状窦脉冲球囊控制方法,包括:接收设定压差值和实时血压值;根据所述实时血压值计算实时压差值,所述实时压差值为所述实时血压值的平均压和预设基准压的差值;基于所述实时压差值和所述设定压差值调节球囊的充盈大小。
可选地,在接收设定压差值前,包括:计算并输出所述设定压差值的调节范围。
可选地,所述计算并输出所述设定压差值的调节范围,包括:计算球囊完全封堵时的最大平均压;将所述最大平均压减去所述预设基准压得到调节上限,所述调节范围大于或等于零且小于或等于所述调节上限,所述预设基准压为球囊处于收缩状态下的平均压;将所述调节范围输出至显示屏进行显示。
可选地,冠状窦脉冲球囊控制方法还包括,计算进入球囊的气体体积,根据所述气体体积和理想气体状态方程计算球囊体积并输出。
可选地,所述根据所述气体体积和理想气体状态方程计算球囊体积并输出,包括:获取进入球囊前的气体的第一气压值和球囊内的气体的第二气压值;获取进入球囊前的气体的第一温度值和球囊内的气体的第二温度值;将所述气体体积、第一气压值、第二气压值、第一温度值、第二温度值代入理想气体状态方程计算中间气体体积;将所述中间气体体积减去导管体积得到所述球囊体积并输出,所述导管体积为给球囊充气的管道的体积。
本发明实施例第二方面提供了一种冠状窦脉冲球囊控制装置,包括:气路模块,用于为球囊充气和放气;血压采集模块,用于采集冠状窦内的血压值并把所述血压值发送至控制模块;所述控制模块用于执行如本发明实施例第一方面及第一方面任一项所述的冠状窦脉冲球囊控制方法。
可选地,冠状窦脉冲球囊控制装置还包括:球囊内气压采集模块,用于采集球囊内的气体的第二气压值并把所述第二气压值发送至所述控制模块。
可选地,所述气路模块包括分别和所述控制模块连接的气缸、第一阀组、第一温度采集模块和第一气路压力采集模块;所述气缸用于驱动气体进入球囊;所述第一阀组用于控制气体进出通道的开闭;所述第一温度采集模块用于获取进入球囊前的气体的第一温度值;所述第一气路压力采集模块用于获取进入球囊前的气体的第一气压值。
可选地,所述控制模块还用于根据气缸的横截面积和活塞移动距离计算进入球囊的气体体积。
可选地,所述气路模块包括分别和所述控制模块连接的真空泵、第二阀组、第二温度采集模块、第二气路压力采集模块和气体流量计;所述真空泵用于驱动气体离开球囊使球囊收缩;所述第二阀组用于控制气体进出通道的开闭;所述第二温度采集模块用于获取进入球囊前的气体的第一温度值;所述第二气路压力采集模块用于获取进入球囊前的气体的第一气压值;所述气体流量计用于获取进入球囊的气体体积。
从以上技术方案可以看出,本发明实施例具有以下优点:
本发明实施例提供的一种冠状窦脉冲球囊控制方法及控制装置,通过接收设定压差值和实时血压值;根据所述实时血压值计算实时压差值,所述实时压差值为所述实时血压值的平均压和预设基准压的差值;基于所述实时压差值和所述设定压差值调节球囊的充盈大小,通过以设定压差值为参数调节球囊的充盈大小能够直观得到球囊对冠状窦的封堵程度,实现对血管封堵程度的灵活控制。
附图说明
为了更清楚地表达说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中冠状窦脉冲球囊控制方法的流程图;
图2为本发明实施例中一闭环控制流程图;
图3为本发明实施例中的另一闭环控制流程图;
图4为本发明实施例中冠状窦脉冲球囊控制装置的模块框图;
图5为本发明实施例中另一冠状窦脉冲球囊控制装置的模块框图;
图6为本发明实施例中一气路模块的结构示意图;
图7为本发明实施例中另一冠状窦脉冲球囊控制装置的模块框图;
图8为本发明实施例中另一气路模块的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
现有技术中,在采用球囊封堵冠状窦时,会导致短时间内冠状静脉血流无法经由冠状窦流出,如果患者心功能较弱,对冠状窦的完全封堵,患者可能无法耐受此术式、产生不良反应。半封堵式球囊好处在于,在保证一定血流的情况下,对冠状窦进行一定程度的封堵,可以避免全封堵导致的血流全阻塞,但是半封堵式球囊封堵前后的冠状窦内压力差较小,对冠脉微循环的改善效果可能产生不利影响。若术者能对封堵效果能进行灵活选择,则能针对患者心功能的强弱、血管的粗细差异,进行针对性的冠脉微循环改善性治疗。具体原理上,球囊位于冠状窦内时,逐步充盈扩张过程中,对血管封堵程度会同步升高,冠状窦内血压也会相应升高;当血管被完全封堵后,冠状窦内血压则会维持在一个相对恒定的状态;通过监控血压升高情况,即可对应得知球囊充盈程度。基于此,本发明实施例提出一种冠状窦脉冲球囊控制方法。
本发明实施例提供的一种冠状窦脉冲球囊控制方法,如图1所示,包括:
步骤S100、接收设定压差值和实时血压值。具体地,在无封堵状态下,冠状窦内实时血压会随着心脏的收缩、舒张而相应地升高、降低,对应的血压值被称作收缩压、舒张压,实时血压值包括实时收缩压和实时舒张压。设定压差值为设定平均压和预设基准压的差值,平均压也称平均动脉压,表示一个心动周期中动脉血压的平均值,平均压和收缩压、舒张压的关系为:平均压=[收缩压+(2×舒张压)]÷3。
步骤S200、根据实时血压值计算实时压差值,实时压差值为实时血压值的平均压和预设基准压的差值。获得实时血压值根据平均压和收缩压、舒张压的关系计算实时血压值的平均压,然后将实时血压值的平均压减去预设基准压得到实时压差值。预设基准压为设置的一个参考平均压,示例性地,预设基准压为将球囊置入冠脉窦后,保持球囊的收缩状态,通过球囊导管导丝腔远端开口,持续监测10秒冠状窦内血压,得到的此时段内的血压冠状窦内平均压的均值。
步骤S300、基于实时压差值和设定压差值调节球囊的充盈大小。具体地,采用闭环控制策略,当实时压差值小于设定压差值时,则给球囊充气,增大实时压差值,当实时压差值大于设定压差值时,则给球囊放气,减小实时压差值,最终使实时压差值得大小和设定压差值大小相同。
本发明实施例的一种冠状窦脉冲球囊控制方法通过接收设定压差值和实时血压值;根据实时血压值计算实时压差值,实时压差值为实时血压值的平均压和预设基准压的差值;基于实时压差值和设定压差值调节球囊的充盈大小,通过以设定压差值为参数调节球囊的充盈大小能够直观得到球囊对冠状窦的封堵程度,实现一个封堵前后的平均压差值可调的冠状窦封堵治疗,术者能依据患者的临床实际情况,灵活地调整封堵量。心功能较强者,可选择较大封堵程度,实现更为高效的微循环改善型治疗;心功能较弱者,选择较小封堵程度,实现封堵程度可调的冠状窦脉冲球囊控制,能够解决现有技术中,半封堵式、全封堵式对冠脉微循环改善型治疗带来的局限和风险,能够实现更稳妥的微循环改善型治疗。
在一实施例中,在接收设定压差值前,包括:计算并输出设定压差值的调节范围。设定压差值的调节范围可以显示设定压差值的封堵程度,例如设定压差值处于调节范围的中间则说明球囊处于半封堵状态,设定压差值靠近调节范围的上限说明封堵程度较大等。具体地,根据设定压差值的在调节范围的位置,将设定压差值转变为对应的封堵比例,例如当设定压差值为调节范围的上限时,对应的封堵比例为100%,当设定压差值为调节范围的中间点时,对应的封堵比例为50%,通过将设定压差值用对应的封堵比例替换,可以更直观调节球囊封堵程度。封堵程度可调可以解决从而使术者能依据患者状态灵活选择冠状窦脉冲球囊的封堵程度,提高治疗效率、保证患者耐受性。
在一实施例中,计算并输出设定压差值的调节范围,包括:计算球囊完全封堵时的最大平均压;将最大平均压减去预设基准压得到调节上限,调节范围大于或等于零且小于或等于调节上限,预设基准压为球囊处于收缩状态下的平均压;将调节范围输出至显示屏进行显示。具体地,以球囊的进气动力为气缸为例,在冠状窦脉冲治疗手术准备阶段,首先控制气缸与阀组向冠状窦脉冲球囊内充气,使其缓慢充盈,充盈过程中,同步监控冠状窦内血压至平均压不再继续上升,此时,冠状窦脉冲球囊处于完全封堵状态,持续监测10秒冠状窦内血压,并将此时段内的血压冠状窦内平均压的均值定义为最大平均压。随后,控制气缸与阀组抽出冠状窦脉冲球囊内气体,使其收缩,恢复冠脉窦内血流。将最大平均压减去预设基准压,即得到设定压差值的调节上限和调节范围。将此调节范围显示在触控显示屏上,并提示术者基于患者状态,在此调节范围内选择一个预期的封堵前后平均压差值,即设定压差值。设备收到术者设置的设定压差值后,将设定压差值作为闭环控制回路的设定值,在此后的循环封堵过程中,依据此设定值,闭环控制球囊的充盈大小,从而冠状窦内封堵程度。
如图2所示,在闭环控制回路中,以冠状窦内的实时血压值为被控变量,依据实时血压值计算得到实时血压值的平均压,并将实时血压值的平均压与预设基准压做减法运算,得到的结果作为反馈值传输至控制模块,控制模块将反馈值与设定值做减法运算,作为离散控制算法的输入,并根据控制算法计算结果控制气缸与第一阀组进行动作,气缸与第一阀组进行相应动作后,会使得冠状窦脉冲球囊充盈一些或是收缩一些,从而影响被控对象——冠状窦内封堵程度,最终体现为冠状窦内的实时血压值。通过闭环控制回路的周期性离散控制,冠状窦内实时血压值将会依据设定压差值达到稳态。在另一实施例中,球囊的收缩动力为真空泵,驱动球囊充盈的是装有气源的气瓶经过减压阀后的正压,气瓶自身会有一个比较高的正压,经过减压阀后,会得到一个比较小的正压,这个正压气体,使球囊充盈,此实施例中,闭环控制流程如图3所示,控制流程和气缸的控制流程相同,在此不再赘述。
本发明实施例通过计算并显示设定压差值的调节范围,且调节范围的上限为球囊完全封堵时的最大平均压,通过对比设定压差值在调节范围的区间可以了解设定压差值对应的球囊的封堵程度,并且给用户一个明确的调节范围不会使设定压差值超出调节范围导致球囊过分充盈。
在一实施例中,冠状窦脉冲球囊控制方法还包括,计算进入球囊的气体体积,根据气体体积和理想气体状态方程计算球囊体积并输出。由于个体间差异,不同患者的冠状窦直径也存在差异,本发明实施例的冠状窦脉冲球囊控制方法可以对封堵程度闭环控制调整,很好地避免冠状窦直径的个体差异引入封堵效果的差异。但是同时,球囊体积会因为个体差异的存在、闭环控制设定值的不同而变化。所以,对球囊体积实时、精确地测算、显示可以提高术者对手术情况的掌控程度。
在一实施例中,根据气体体积和理想气体状态方程计算球囊体积并输出,包括:获取进入球囊前的气体的第一气压值和球囊内的气体的第二气压值;获取进入球囊前的气体的第一温度值和球囊内的气体的第二温度值;将气体体积、第一气压值、第二气压值、第一温度值、第二温度值代入理想气体状态方程计算中间气体体积;将中间气体体积减去导管体积得到球囊体积并输出,导管体积为给球囊充气的管道的体积。以球囊的进气动力为气缸为例,气缸为一个密封良好的活塞缸,由步进电机带动活塞进行直线运动,从而产生正负气压驱动球囊;而步进电机又由控制模块通过脉冲数精确控制。根据步进电机脉冲数、步进电机驱动器的细分数、活塞推杆的导程,即可准确计算出气缸活塞的运动位移,从而计算出气缸容积的变化量,进而依据实时气压传感器和温度传感器获取气路中进入球囊前的气体的第一气压值和第一温度值,同时设置球囊内气压采集模块采集球囊内的气体的第二气压值,第二温度值取人的体温=37℃,当然在其他实施例中也可以通过设置对应的温度传感器采集,然后利用理想气体状态方程进行相应的体积换算,获得此时球囊的体积大小,实现对冠状窦脉冲球囊体积的精确测算。
具体地,在气缸完成从气源抽气动作后,步进电机脉冲数为,步进电机驱动器细分数(pulse/r)为定值,电缸螺距(mm/r)为定值,设活塞移动距离为,则,设气缸直径D为定值,设抽气阶段气缸内气体体积为V1,则,第一气压值为气缸内气压,可通过压力表测得,第一温度值为气缸内气体温度可通过气体温度传感器测得。由此得到,其中为气体的物质的量,为摩尔气体常数。
在气缸完成将气体泵入球囊的动作后,所有气体由气缸经由导管进入球囊,并使球囊体积膨胀。第二气压值可通过球囊内气压采集模块测得,球囊内气体温度取人的体温=37℃,设此时球囊与导管内气体总体积为。由此得到,其中为气体的物质的量,为摩尔气体常数。由物质守恒定律可得,=,可得。导管长度与横截面积在实际应用时为定值,故导管内气体体积也为定值。设球囊体积为。则,综上,可得
本发明实施例能精确测算冠状窦脉冲球囊体积,能给予术者、患者对手术过程一个更清晰、明确的了解,并且有利于对治疗效果的进一步评价分析。
本发明实施例还提供了一种冠状窦脉冲球囊控制装置,如图4所示,冠状窦脉冲球囊控制装置包括:
气路模块201,用于为球囊充气和放气。
血压采集模块203,用于采集冠状窦内的血压值并把血压值发送至控制模块202。血压采集模块203采用有创血压检测方式,基于球囊导丝腔引出的有创血压检测通道,在球囊充盈状态、收缩状态及状态切换过程中实时检测被封堵区域的从血压值而计算有创血压平均压。
控制模块202,用于执行如本发明任一上述实施例的冠状窦脉冲球囊控制方法。冠状窦脉冲球囊控制方法的执行过程如上述实施例,在此不做赘述。在一具体实施例中,控制模块202设置在下位机内,和上位机连接,上位机连接显示屏,显示屏具体采用触控显示屏。
本发明实施例的冠状窦脉冲球囊控制装置,控制模块202通过接收设定压差值和实时血压值;根据实时血压值计算实时压差值,实时压差值为实时血压值的平均压和预设基准压的差值;基于实时压差值和设定压差值调节球囊的充盈大小,通过以设定压差值为参数调节球囊的充盈大小能够直观得到球囊对冠状窦的封堵程度,实现一个封堵前后的平均压差值可调的冠状窦封堵治疗,术者能依据患者的临床实际情况,灵活地调整封堵量。心功能较强者,可选择较大封堵程度,实现更为高效的微循环改善型治疗;心功能较弱者,选择较小封堵程度,实现更稳妥的微循环改善型治疗。
在一实施例中,冠状窦脉冲球囊控制装置还包括:球囊内气压采集模块,用于采集球囊内的气体的第二气压值并把第二气压值发送至控制模块202。本发明实施例能够通过球囊内气压采集模块采集球囊内的气体的第二气压值,使术者了解球囊内气压大小。
在一实施例中,如图5所示的冠状窦脉冲球囊控制装置中,气路模块201包括分别和控制模块202连接的气缸、第一阀组、第一温度采集模块和第一气路压力采集模块;气缸用于驱动气体进入球囊;第一阀组用于控制气体进出通道的开闭;第一温度采集模块用于获取进入球囊前的气体的第一温度值;第一气路压力采集模块用于获取进入球囊前的气体的第一气压值。气路模块201的作用是将气体输送至球囊,气路模块201包括多个组件,
在一示例性实施例中,如图6所示,气路模块201按照进气划分可分为供气单元、脉冲动作单元和安全保护单元。
供气单元包括依次连接的气源、第一压力表、减压阀、第二压力表、第一两通电磁阀,减压阀包括一级减压和二级减压,气源供应高压15MPa的高纯氦气或者二氧化碳气体,由第一压力表监测气体的使用量情况,并由减压阀进行减压,减压阀包括一级减压和二级减压,高压15MPa的气体经过一级减压阀可以将压力降到0.16MPa,在经过二级减压阀可以将压力降到0.014MPa。两级减压,达到系统需求压力约0.014MPa左右,并由第二压力表监控输出气体压力。
脉冲动作单元由气缸和步进电机组成,步进电机提供直线运动的动力,带动气缸的轴杆按照一定规律进行往复运动,从而实现脉冲球囊的充气和放气功能。
安全保护单元包括单向阀、第二两通电磁阀、安全阀、机械开关阀、第三压力表和第三两通电磁阀,单向阀和第二两通电磁阀连接,通过控制第二两通电磁阀的开闭可以实现排废气功能,安全阀可以设置一个压力上限阈值,若压力过载可以自动泄压,机械开关阀与第三压力表连接,第三压力表可以实时监控气路压力,当气路压力过载,并且安全阀也失效时,用户可以打开机械开关阀泄压,保障系统安全,以及医疗器械在手术中的安全性。
本发明实施例中第一温度采集模块和第一气路压力采集模块安装在第三两通电磁阀和第三压力表之间,第一阀组包括供气单元、脉冲动作单元和安全保护单元中的各种阀,本发明实施例实现安全、稳定、可靠的冠状窦脉冲球囊充盈、收缩控制系统,采用气缸作为动力,在最初一个循环中,使用气源灌注气缸后,就能持续使用缸内气体控制球囊充盈、收缩,能极大减少气体用量,降低使用成本。
在一实施例中,控制模块202还用于根据气缸的横截面积和活塞移动距离计算进入球囊的气体体积。具体地,在气缸完成从气源抽气动作后,步进电机脉冲数为,步进电机驱动器细分数(pulse/r)为定值,电缸螺距(mm/r)为定值,设活塞移动距离为,则,设气缸直径D为定值,设抽气阶段气缸内气体体积为V1,则
在一实施例中,如图7所示,气路模块201包括分别和控制模块202连接的真空泵、第二阀组、第二温度采集模块、第二气路压力采集模块和气体流量计;真空泵用于驱动气体离开球囊使球囊收缩;第二阀组用于控制气体进出通道的开闭;第二温度采集模块用于获取进入球囊前的气体的第一温度值;第二气路压力采集模块用于获取进入球囊前的气体的第一气压值;气体流量计用于获取进入球囊的气体体积。
如图8所示,本发明实施例的气路模块201以气体流量计与真空泵为核心单元。具体地,第二阀组在控制模块202的驱动下动作,对冠状窦脉冲球囊实现充盈、收缩控制,第二阀组包括减压阀、两位两通电磁阀、两位三通电磁阀和安全阀,减压阀用于给储存气源的气瓶减压,气源是球囊内部气体来源,为纯净、无固体颗粒杂质的标准气瓶,气体可为氦气、氮气或二氧化碳,并且气源内部绝对压力需要高于标准大气压,两位两通电磁阀为充气开关阀,两位三通电磁阀为充盈、收缩切换开关阀,安全阀用于保证气路内部压力值不超过最大耐压值。气体流量计采集进入冠状窦脉冲球囊的气体实时流量,并反馈给控制模块202,从而进行离散积分计算得到冠状窦脉冲球囊内体积,第二气路压力采集模块采集气路中相关部位的实时压力值,用于确保功能实现与安全报警。第二温度采集模块采用气体温度传感器,气体温度传感器串联在两位三通电磁阀与冠状窦脉冲球囊之间,用于检测流入冠状窦脉冲球囊的气体温度。在本实施例中,驱动球囊充盈的是装有气源的气瓶经过减压阀后的正压,气瓶自身会有一个比较高的正压,经过减压阀后,会得到一个比较小的正压,这个正压气体,使球囊充盈。真空泵与两位三通电磁阀连接,用于抽取冠状窦脉冲球囊内部的气体,排出至气体出口,从而使球囊收缩。第四压力表为机械压力表,指示当前气瓶出口压力值,同时也能反应当前气瓶剩余气量,第五压力表为电子压力表,用于监控减压阀后压力值,同时由第二气路压力采集模块将气压值传递给控制模块202,第六压力表为电子压力表,在两位三通电磁阀切换至气体流量计与冠状窦脉冲球囊时,指示当前流入球囊的气体压力,同时由第二气路压力采集模块将气压值传递给控制模块202。
本发明实施例实现安全、稳定、可靠的冠状窦脉冲球囊充盈、收缩控制系统,使用小体积的流量传感器和真空泵,即可实现对球囊充盈、收缩的快速控制,能显著缩减设备体积与重量,增加设备应用场景灵活性。
以上,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种冠状窦脉冲球囊控制装置,其特征在于,包括:
气路模块,用于为球囊充气和放气;
血压采集模块,用于采集冠状窦内的血压值并把所述血压值发送至控制模块;
所述控制模块用于接收设定压差值和实时血压值;根据所述实时血压值计算实时压差值,所述实时压差值为所述实时血压值的平均压和预设基准压的差值;基于所述实时压差值和所述设定压差值调节球囊的充盈大小;计算进入球囊的气体体积,根据所述气体体积和理想气体状态方程计算球囊体积并输出,其中,所述根据所述气体体积和理想气体状态方程计算球囊体积并输出,包括:获取进入球囊前的气体的第一气压值和球囊内的气体的第二气压值;获取进入球囊前的气体的第一温度值和球囊内的气体的第二温度值;将所述气体体积、第一气压值、第二气压值、第一温度值、第二温度值代入理想气体状态方程计算中间气体体积;将所述中间气体体积减去导管体积得到所述球囊体积并输出,所述导管体积为给球囊充气的管道的体积。
2.根据权利要求1所述的冠状窦脉冲球囊控制装置,其特征在于,还包括:
球囊内气压采集模块,用于采集球囊内的气体的第二气压值并把所述第二气压值发送至所述控制模块。
3.根据权利要求1所述的冠状窦脉冲球囊控制装置,其特征在于,所述气路模块包括分别和所述控制模块连接的气缸、第一阀组、第一温度采集模块和第一气路压力采集模块;
所述气缸用于驱动气体进入球囊;
所述第一阀组用于控制气体进出通道的开闭;
所述第一温度采集模块用于获取进入球囊前的气体的第一温度值;
所述第一气路压力采集模块用于获取进入球囊前的气体的第一气压值。
4.根据权利要求3所述的冠状窦脉冲球囊控制装置,其特征在于,所述控制模块还用于根据气缸的横截面积和活塞移动距离计算进入球囊的气体体积。
5.根据权利要求1所述的冠状窦脉冲球囊控制装置,其特征在于,所述气路模块包括分别和所述控制模块连接的真空泵、第二阀组、第二温度采集模块、第二气路压力采集模块和气体流量计;
所述真空泵用于驱动气体离开球囊使球囊收缩;
所述第二阀组用于控制气体进出通道的开闭;
所述第二温度采集模块用于获取进入球囊前的气体的第一温度值;
所述第二气路压力采集模块用于获取进入球囊前的气体的第一气压值;
所述气体流量计用于获取进入球囊的气体体积。
6.根据权利要求1所述的冠状窦脉冲球囊控制装置,其特征在于,所述控制模块还用于在接收设定压差值前,计算并输出所述设定压差值的调节范围。
7.根据权利要求6所述的冠状窦脉冲球囊控制装置,其特征在于,所述计算并输出所述设定压差值的调节范围,包括:
计算球囊完全封堵时的最大平均压;
将所述最大平均压减去所述预设基准压得到调节上限,所述调节范围大于或等于零且小于或等于所述调节上限,所述预设基准压为球囊处于收缩状态下的平均压;
将所述调节范围输出至显示屏进行显示。
CN202310138524.6A 2023-02-15 2023-02-15 一种冠状窦脉冲球囊控制方法及控制装置 Active CN116158800B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310138524.6A CN116158800B (zh) 2023-02-15 2023-02-15 一种冠状窦脉冲球囊控制方法及控制装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310138524.6A CN116158800B (zh) 2023-02-15 2023-02-15 一种冠状窦脉冲球囊控制方法及控制装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116158800A CN116158800A (zh) 2023-05-26
CN116158800B true CN116158800B (zh) 2024-07-12

Family

ID=86414418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310138524.6A Active CN116158800B (zh) 2023-02-15 2023-02-15 一种冠状窦脉冲球囊控制方法及控制装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116158800B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116650808B (zh) * 2023-06-15 2025-05-16 天津工业大学 一种球囊导管压力自动调控系统及方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1839765A (zh) * 2005-02-24 2006-10-04 伊西康内外科公司 用于可调整限制装置中流体压力的无创测量的装置
CN113769246A (zh) * 2021-09-13 2021-12-10 王建 冠状静脉窦压力调节系统

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT410396B (de) * 2001-07-17 2003-04-25 Mohl Werner Ddr Vorrichtung für die intermittierende okklusion des koronarsinus
US6746465B2 (en) * 2001-12-14 2004-06-08 The Regents Of The University Of California Catheter based balloon for therapy modification and positioning of tissue
US11337707B2 (en) * 2010-05-25 2022-05-24 Miracor Medical Sa Treating heart tissue
CN102512225B (zh) * 2011-12-31 2013-05-15 重庆邮电大学 一种股动脉血流智能控制装置及方法
CN104688209A (zh) * 2013-12-04 2015-06-10 乐普(北京)医疗器械股份有限公司 一种有创血压检测和分析方法与系统
CN107101776B (zh) * 2017-06-19 2020-01-21 深圳市沃特沃德股份有限公司 测力方法、装置和测力器
CN108378618B (zh) * 2018-04-04 2024-03-01 浙江想能睡眠科技股份有限公司 一种自主维护的软硬可调床垫及其控制方法
CN109288548A (zh) * 2018-08-29 2019-02-01 合肥德铭电子有限公司 具有气腹流量控制的自推荐式气腹仪
JPWO2021201101A1 (zh) * 2020-03-31 2021-10-07
CN113967316A (zh) * 2021-11-22 2022-01-25 山东瑞安泰医疗技术有限公司 一种具有压力感知自动调控功能的植入式主动脉反博装置
CN114886495A (zh) * 2022-01-11 2022-08-12 武汉拓扑转化医学研究中心有限公司 压力控制间歇性冠状窦封堵装置
CN115120849B (zh) * 2022-08-01 2025-12-12 首都医科大学附属北京安贞医院 一种静脉桥血管扩张装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1839765A (zh) * 2005-02-24 2006-10-04 伊西康内外科公司 用于可调整限制装置中流体压力的无创测量的装置
CN113769246A (zh) * 2021-09-13 2021-12-10 王建 冠状静脉窦压力调节系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN116158800A (zh) 2023-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1061967B1 (en) Pressure control system for cardiac assist device
US5218968A (en) Peripheral arterial monitoring instruments
EP2448474B1 (en) Devices for remote ischemic preconditioning and near-continuous blood pressure monitoring
JP3114187B2 (ja) 直列型左心室補助装置
EP1058512B1 (en) External blood pressure sensor apparatus
US7544167B2 (en) Method and system for cuff pressure reversions
US20020099409A1 (en) High efficiency external counterpulsation apparatus and method for controlling same
Nakagawara et al. A portable instrument for non-invasive monitoring of beat-by-beat cardiovascular haemodynamic parameters based on the volume-compensation and electrical-admittance method
JPH06292721A (ja) 高効率の外部カウンタパルセーション装置及びその制御方法
CN111481253B (zh) 一种气囊式动脉压迫止血控制系统及其配套设备
GB2440433A (en) Limb compression system with blood pressure monitoring
US20070106163A1 (en) Non-invasive blood pressure monitor with improved performance
CN116158800B (zh) 一种冠状窦脉冲球囊控制方法及控制装置
CN118415864A (zh) 一种体外反博装置的数据分析和监测方法及系统
CN117180080A (zh) 基于双下肢辅助循环的糖尿病足治疗康复装置及控制系统
US20090048481A1 (en) Method and apparatus for improving circulation and treating erectile dysfunction
CN120000507B (zh) 基于血流速度的间歇式充气压力装置及控制方法
JPH03280969A (ja) 大動脈内バルーン駆動制御装置
WO2022266371A1 (en) Implantable vascular shunt with real-time precise flow control
KR20190123114A (ko) 캡슐형 체외 역박동 혈액 순환 기기 및 고압 산소 체임버
Alikhani et al. Development, design and implementation of a heart rehabilitation system based on External Counter Pulsation (ECP)

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant