一种心肌灌注冠状动脉的再灌注系统及控制方法
未命名
07-13
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1.本发明涉及一种介入医疗器械,具体涉及一种心肌灌注冠状动脉的再灌注系统及控制方法。
背景技术:
2.急性心肌梗死(ami)通常是心脏被血栓堵塞,长时间缺血和缺氧造成的,这种堵塞如果不能快速恢复,将对心脏造成不可逆的损伤。经皮冠状动脉介入治疗(pci)已经成为25年来治疗急性心肌梗死(ami)的标准治疗方法,但仍有超过30%的ami患者在治疗后五年内出现心力衰竭,究其原因主流观点认为是没有“复流”导致的,即微小血管没有恢复血流。
3.目前为血液加压的方法有以下两种:
4.第一种:以控制电机旋转来带动血液流动并实现加压的方式。以impella5.0为例,它的控制原理是在工作时,导管经皮插入,远端有网孔部分置于左心室内,轴流泵置于主动脉瓣位置,近端置于主动脉内,接口外接控制系统。将左心室内血液通过导管远端上的网孔吸入导管内,再从轴流泵出口将血液排到主动脉内,实现辅助供血,形成压力。该方法中,患者需要胸前开刀手术,轴流泵由医生为患者安置在心脏上。
5.第二种:在体外将血液氧合的方式进行加压,形成高氧血,再经由导管送入冠状脉口。例如以美国的therox公司生产的超饱和氧(sso2)设备中的体外膜氧合器为例,该设备中有一个三腔体,从医院提供的氧气和生理盐水输入中产生sso2溶液,并在血液路径内将sso2溶液与动脉血液混合,使血液压力可以达到760-1000mmhg,持续向冠状动脉以100ml/min速度再灌注1小时。
6.目前已有的对心冠状脉血管加压设备分为两种:
7.第一种是搏动式加压,通常用于心衰患者的急救中,能够同步心律的方式进行加压,辅助心脏进行搏动提高血压。
8.第二种是连续式加压,即利用轴流泵持续工作为心脏加压并维持在一定范围,需要由医生手术开胸后为患者佩戴上。
9.目前临床试验证实,仿生式搏动加压对心肌保护作用更加明显,能够有效减少炎症等并发症,同时将血液温度降至亚低温(34℃)可有效改善心肌活动生理指标。
10.中国专利cn202220177087.x公开了一种体外灌注装置及系统,其采取向心肌逐渐缓慢灌注混合的静脉血/动脉血/药物,待心肌功能恢复后再通过球囊或支架扩开狭窄部位的方式进行体外灌注。但该方法无法采取仿生式搏动加压的形式,虽然通过缓慢灌注降低了对心肌的损伤,但需要耗费较长的治疗时间,无法用于急性患者。
11.综上所述,需要提出一种结合亚低温与仿生式搏动加压的灌注系统。
技术实现要素:
12.本发明的目的就是为了解决上述问题至少其一而提供一种心肌灌注冠状动脉的再灌注系统及控制方法,以解决现有技术中缺少仿生式搏动加压的灌注系统,难以在治疗
过程中避免心肌受损,实现了精准控制加压对心脏冠状动脉进行再灌注,促进心脏微小血管循环,对心肌提供保护,改善心肌活动功能,减少微小血管炎症和囊肿。
13.本发明的目的通过以下技术方案实现:
14.本发明第一方面公开了一种心肌灌注冠状动脉的再灌注系统,包括主机和机外管组;
15.所述的机外管组包括主机引流管、主机返流管、三通接头、导管鞘和加压再灌注导管;
16.三通接头的第一端口连接主机引流管的一端,所述的主机引流管的另一端与主机相连,三通接头的第二端口连接导管鞘,所述的导管鞘内同轴穿过加压再灌注导管,且加压再灌注导管的首端于三通接头的第三端口伸出,所述的主机返流管连接主机与加压再灌注导管;
17.所述的加压再灌注导管的导管末端设置有压力传感器和输注孔;
18.所述的主机内设置有温控箱、蠕动泵和控制器;
19.主机引流管与蠕动泵的入口端相连,蠕动泵的出口端与温控箱的入口端相连,温控箱的出口端与主机返流管相连;
20.所述的控制器与蠕动泵、温控箱和压力传感器电气连接。
21.优选地,所述的温控箱包括换热组件和散热组件;
22.所述的换热组件包括换热导管、第一温度传感器、换热夹板和帕尔贴半导体;
23.所述的换热导管连接蠕动泵与主机返流管;
24.所述的换热导管夹设于换热夹板之间;所述的第一温度传感器设置于换热导管内,并与控制器电气连接;所述的帕尔贴半导体的冷端贴合换热夹板设置,所述的散热组件设置于帕尔贴半导体的热端,所述的帕尔贴半导体与控制器电气连接。
25.优选地,所述的散热组件包括散热鳍片、风扇和第二温度传感器;
26.所述的散热鳍片一侧贴合帕尔贴半导体的热端,另一侧设置风扇;所述的第二温度传感器设置于散热鳍片之中,并与控制器电气连接;所述的风扇与控制器电气连接。
27.优选地,所述的换热导管为医用316l不锈钢材质,呈蛇管结构排列;所述的换热夹板由一对换热板组成,所述的换热板表面设有与换热导管相匹配的凹槽,所述的换热板为al2o3陶瓷材质;所述的第一温度传感器为贴片式温度传感器,分别设置于换热导管的入口处、出口处以及中点处。
28.优选地,所述的帕尔贴半导体的侧边包覆设置隔热垫,所述的隔热垫内开设有导线通道。
29.优选地,所述的加压再灌注导管的导管末端为三段式结构,首段为柔性开口尖端,中间段为硬质支撑段,后段为柔性弯曲段。
30.优选地,所述的加压再灌注导管的管壁为三层结构,内层为ptee材料,外层为聚氨酯材料,中间层为端部设置支撑钢丝的中空腔体,所述的压力传感器的信号导线由中间层通过。
31.优选地,所述的加压再灌注导管为5f导管;所述的导管鞘的尖端直径大于加压再灌注导管;所述的压力传感器为微型侵入式压力传感器,尺寸不超过1mm
×
1mm
×
1mm;所述的输注孔设置有若干个,且输注孔中心对称设置,输注孔的相邻间隔为2cm,直径为0.4mm。
32.优选地,所述的主机引流管与主机返流管上分别设置有单向阀。
33.优选地,所述的主机内还设有传感器,具有监测流量、气泡等功能。
34.本发明第二方面公开了一种如上任一所述的心肌灌注冠状动脉的再灌注系统的控制方法,所述的蠕动泵包括两种运行方式:
35.第一种运行方式为恒速泵送;
36.第二种运行方式为仿生式搏动加压泵送,具体为:控制器根据压力传感器的压力信号反馈控制蠕动泵的转速,实现同步心率的泵送;
37.所述的控制器根据蠕动泵的运行时长,控制蠕动泵在两种运行方式之间切换。
38.优选地,所述的仿生式搏动加压泵送中,控制器控制蠕动泵的控制方式为模糊pid控制,目标函数为其中,k为采样周期,e(k)为第k个采样周期的采样值,u(k)为第k个采样周期的控制器输出,k
p
为比例系数,ki为积分系数,kd为微分系数。
39.与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
40.1、本发明的用于加压灌注辅助治疗心肌梗死的设备,分为两大部分,一部分是顺着股动脉进入心肌冠状动脉端口的加压再灌注导管,能够实时监测冠状动脉内血压。另一部分是体外主机,主机包含控制器、蠕动泵、温控箱、传感器。控制器通过接受血压的压力信号,调节蠕动泵工作,传感器可对箱内血流的流量、温度、气泡进行监测。能够精准控制加压对心脏冠状动脉进行再灌注,使得冠状动脉灌注压维持90-120mmhg,精度达到
±
2mmhg,最大偏差小于
±
10mmhg。可促进心脏微小血管循环,对心肌提供保护,并且结合目前有关实验证实,将再灌注的血液降至亚低温34℃,能够改善心肌活动功能,减少微小血管炎症和囊肿。
41.2、本发明的心肌再灌注装置,主机的温控箱使用帕尔贴半导体,既可制冷又可升温,配合温度传感器,能够实现对变速流动血液温度进行精准控温,入体导管能够检测冠状动脉血管内的血压的导管,在入体导管末端安装压力传感器,能够实时反映血管内加压过程,为治疗安全性和有效性提供有利的保证。响应灵敏迅速的压力传感器接受到血压波动信号,能够准确在一个心动周期末通过模糊pid控制方式调节蠕动泵转速,使之能够在匹配下一个心动周期心脏泵血的过程中自动控制加压过程。
附图说明
42.图1为再灌注系统的结构示意图;
43.图2为加压再灌注导管的导管末端于心内的结构示意图;
44.图3为控制器控制蠕动泵的逻辑示意图;
45.图4为导管末端的结构示意图;
46.图5为导管末端的结构分解示意图;
47.图6为加压再灌注导管的结构剖视示意图;
48.图7为换热导管的结构示意图;
49.图8为换热夹板的结构示意图;
50.图9为换热板的结构示意图;
51.图10为帕尔贴半导体的结构示意图;
52.图11为散热鳍片的结构示意图;
53.图12为导管末端处压力传感器的实物图;
54.图中:1-温控箱;2-控制器;3-蠕动泵;4-传感器;5-单向阀;6-三通接头;7-信号导线;8-加压再灌注导管;9-导管鞘;10-导管末端;11-主机引流管;12-主机返流管;13-输注孔;14-压力传感器;15-换热导管;16-第一温度传感器;17-换热夹板;18-凹槽;19-限位孔;20-换热板;21-帕尔贴半导体;22-隔热垫;23-导线通道;24-散热鳍片;25-第二温度传感器。
具体实施方式
55.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
56.实施例1
57.一种心肌灌注冠状动脉的再灌注系统,如图1-12所示,包括主机和机外管组;
58.所述的机外管组包括主机引流管11、主机返流管12、三通接头6、导管鞘9和加压再灌注导管8;
59.三通接头6的第一端口连接主机引流管11的一端,所述的主机引流管11的另一端与主机相连,三通接头6的第二端口连接导管鞘9,所述的导管鞘9内同轴穿过加压再灌注导管8,且加压再灌注导管8的首端于三通接头6的第三端口伸出,所述的主机返流管12连接主机与加压再灌注导管8;
60.所述的加压再灌注导管8的导管末端10设置有压力传感器14和输注孔13;
61.所述的主机内设置有温控箱1、蠕动泵3和控制器2;
62.主机引流管11与蠕动泵3的入口端相连,蠕动泵3的出口端与温控箱1的入口端相连,温控箱1的出口端与主机返流管12相连;
63.所述的控制器2与蠕动泵3、温控箱1和压力传感器14电气连接。
64.更具体地,本实施例中:
65.一种用于向心肌冠状动脉再灌注装置,其包括有两部分连接而成,一部分是主机部分,另一部分是入体导管部分(机外管组)。系统整体示意图如图1所示。5f加压再灌注导管8的导管末端10表面上设置有压力传感器14、输注孔13,如心内示意图2。
66.所述主机部分包括温控箱1、控制器2、蠕动泵3和传感器4,通过主机外部的主机引流管11和主机返流管12与三通接头6和加压再灌注导管8相连以构成体外循环。
67.所述温控箱1由换热组件和散热组件组成。
68.其中,换热组件由换热导管15、第一温度传感器16、换热夹板17和控温器件组成。
69.温控箱1内部的换热导管15使用医用金属导管,便于传热和测温,具体材质为医用316l不锈钢。所述换热导管15为圆柱形管体,呈蛇形排列,转弯处设有弯头,在换热导管15的出入口及中点处设置第一温度传感器16用于监测管内血液温度,如附图7所示,第一温度传感器16又与控制器2电气连接,以反馈换热导管15内温度数据。第一温度传感器16使用薄膜贴片式温度传感器,尺寸小巧,方便安装。型号为超薄表面贴片式pt100铂热电阻温度传感器,温度的采集范围在-200℃~+650℃,精度可达到
±
0.1℃,响应时间≤0.05s。在热导管15的出口、入口和中间处设置三个第一温度传感器16,可有效形成前馈-反馈共同控制,
保障控温的精确性与及时性。
70.所述换热夹板17由一对圆角矩形换热板20组合而成,在换热板20的内侧设置有与换热导管15形状、尺寸相匹配的凹槽18,如图9,使得换热导管15可夹紧限位且充分包裹于换热夹板17之间。两块换热板20之间通过限位件穿过限位孔19实现限位固定,如图8所示。该换热板20采用al2o3陶瓷板,具有良好的绝缘导热性能,便于传热和绝缘,导热系数在23-32w/(m
·
k)范围内,具有很好的导热性能。换热时间可通过如下公式进行计算:1)加热:2)冷却:其中,τ:传热时间,cm:被加热物质的比热容,m:被加热物质的质量,k:总体传热系数,a:传热面积,t:加热温度,t1:被加热物质的初始温度,t2:被加热物质的结束温度。
71.所述控温器件为使用帕尔贴半导体21进行控温,同时具有制冷、制热两种功能,实现高精度控温。帕尔贴半导体21与控制器2电气连接,可调整电流以调节制冷量,采用的型号为tec1-12705,其最大工作电压15.2v,最大电流5a,最大温差67℃,最大制冷功率52.1w,尺寸规格40
×
40
×
4(mm),电阻范围2.2-2.6ω。帕尔贴半导体21在通电后,一个结点散发热而另一个结点吸收热,将冷端贴合于换热夹板17上,可以对流过换热导管15的血液进行降温,通过换热导管15内设置的多个第一温度传感器16的反馈以及控制器2对通过帕尔贴半导体21的电流的调节以保障血液基本维持在亚低温,以改善心肌活动生理指标,减少微小血管炎症和囊肿;帕尔贴半导体21的热端产生的热量则通过散热组件进行散热。在帕尔贴半导体21的外围包裹一圈隔热垫22,如图10所示,隔热垫22紧密贴合帕尔贴半导体21以减少热损失。在隔热垫22上开设有导线通道23以供帕尔贴半导体21连接的导线穿过。
72.所述散热组件由散热鳍片24、风扇和第二温度传感器25组成,如附图11所示。散热鳍片24一侧端面紧密贴合于帕尔贴半导体21上,另一侧通过风扇进行鼓风散热,风扇与控制器2电气连接。第二温度传感器25设置于散热鳍片24之中,其与控制器2之间形成电气连接,通过比较设定的温度和散热鳍片24内第二温度传感器25采集的温度,控制风扇转速进行散热,保障帕尔贴半导体21的制冷效率以及换热效率。
73.本实施例中所述传感器4为集合了主机内多种传感器4,具有监测管内血液流量、气泡的功能。
74.蠕动泵3具有两种工作模式,一种是非心跳搏动时的稳速运转,另一种是心跳搏动时的加速运转。通过控制器2可以设定蠕动泵3稳速运行时的压力以及心跳搏动时压力,同时控制器2根据压力传感器14反馈的压力信号,控制蠕动泵3转速,使得可以同步心率的方式为心冠状动脉血管加压,控制器2控制蠕动泵3工作的原理图见附图3,根据实时反映的压力信号,为控制器2调整蠕动泵3的转速和加速周期提供依据。更具体地,响应灵敏迅速的压力传感器14接受血压波动信号,能够准确在一个心动周期末通过模糊pid控制方式调节蠕动泵3转速,使之能够在匹配下一个心动周期心脏泵血的过程中自动控制加压过程,模糊pid控制的目标函数为其中,k为采样周期,e(k)为第k个采样周期的采样值,u(k)为第k个采样周期的控制器2输出,k
p
为比例系数,ki为积分系数,kd为微分系数。
75.所述入体导管部分包括三通接头6、5f加压再灌注导管8和导管鞘9。
76.三通接头6于管壁上有开关阀门,旋转开关可以使其中两个端口开通,分别对应主机引流管11和主机返流管12,另一个端口连接导管鞘9。导管鞘9在入体的尖端口处,其直径能够满足与5f加压再灌注导管8的同轴要求,即内部直径至少大于5f加压再灌注导管8的直径,同时保证能够由外环引出的足量血流,并且导管鞘9后端端口可以插入指引导丝,使5f加压再灌注导管8可以嵌套在指引导丝上以将其送入冠状动脉处。具体的,三通接头6其中一个端口(第一端口)与主机引流管11相连,一个端口(第二端口)连接导管鞘9,剩余一个端口(第三端口)通过5f加压再灌注导管8,且5f加压再灌注导管8进一步与主机返流管12相连。
77.主机引流管11和主机返流管12上均安装有一个单向阀5,用于防止管内血液倒流。主机引流管11与三通接头6的一个端口连接,将导管鞘9引出的血液导入主机。主机返流管12可以和5f加压再灌注导管8连接,将加压降温后的血液输入心冠状动脉血管内,提高目标血管的血压。
78.5f加压再灌注导管8在导管末端10设置多个输注孔13和一个或多个压力传感器14,见附图4、5。输注孔13中心对称的贯穿在导管末端10,最优的直径选为0.4mm,前后输注孔13距离约2cm。压力传感器14的使用尺寸不超过1mm
×
1mm
×
1mm,具有较好的生物相容性,压力传感的芯片表面微微向下凹陷,可更容易接受到血压的冲击信号。优选,压力传感器14为intrasense微型侵入式压力传感器14(见附图12),被安置在导管末端10,作为监测冠状动脉血管内血压的压力传感器14,其尺寸0.75mm
×
0.22mm
×
0.8mm,在10℃-60℃内可准确测量-300mmhg到+500mmhg临床有效范围,压力灵敏度5.5uv/v/mmhg,采样频率2khz,响应时间0.5ms,能够准确、及时反映心脏血压搏动的过程。通过压力传感器14与蠕动泵3的配合使用,能够精准控制加压对心脏冠状动脉进行再灌注,使得冠状动脉灌注压维持90-120mmhg,精度达到
±
2mmhg,最大偏差小于
±
10mmhg。
79.5f加压再灌注导管8的结构分为三层、三段。
80.其中三层指管壁分别为:内层光滑材料为尼龙ptee,用于输送血液也可以通过指引导丝;中间层于导管末端10有钢丝细线支撑,使导管腔不会塌陷,可以通过压力传感器14所连接的信号导线7;外层使用聚氨酯管,导管末端10口呈凸起的开口圆锥型,具有光滑容易通过血管的特点,见附图5。压力传感器14所连接的信号导线7,即压力输出信号线可以顺着导管中间层延伸到导管鞘9后端口外,并与控制器2相连,实时反应心冠状动脉内血压,也可为医生对患者接受治疗效果提供判断依据。
81.三段是针对于导管末端10而言,分为:超软的的尖端口段,便于穿过血管;同时具有x可视性和中等硬度的支撑段,可以维持导管形状,也易于医生将该导管伸入目标血管中;柔软的同轴段易于弯曲,见附图6。三段的设置使加压再灌注导管8的导管末端10,呈现弯曲的特性,能够在加压的过程支撑在主动脉弓内,如图2所示,使加压过程平稳运行,减少导管末端10的抖动。
82.控制器2选择可编程控制器,通过控制器2可以设定运行时的压力以及心搏动时压力,还可根据压力传感器13反馈的压力信号控制蠕动泵3转速,使得蠕动泵3可以同步心率的方式为冠状动脉血管加压;还能通过第一温度传感器16的温度信号反馈控制通过帕尔贴
半导体21的电流以调节制冷温度,进而能够实现对变速流动血液温度进行精准、实时的控温。
83.该用于向心肌冠状脉再灌注装置的使用方法如下:
84.包含但不限于在经皮冠状动脉介入手术后6小时内,以及其他适用心衰症状的情况下使用。
85.所述的远端、近端指相对医生的位置远端、近端位置。
86.首先,对病人进行股动脉穿刺,将动脉鞘尖端放入病人股动脉血管中,
87.血液流至三通接头6,排净空气后关闭三通接头6。
88.下一步,利用指引导丝将5f加压再灌注导管8同轴通过动脉鞘后端,并伸入至心脏冠状动脉口内,如心内示意图2所示。
89.下一步,抽出指引导丝,将引出的信号导线7与控制器2连接。
90.下一步,启动系统主机,蠕动泵3开始工作,将三通接头6一端口与主机引流管11连接,打开三通接头6的阀门,血液经蠕动泵3从主机引流管11进入温控箱1内的换热导管15中,直到达到设定温度后,血液到达主机返流管12使得管内空气排空。
91.下一步,将主机返流管12与5f加压再灌注导管8连接,血液向心脏缺血冠状动脉血管内泵入。
92.下一步,通过控制器2设置再灌注的压力,再灌注压力设置分两部分,一部分设定恒定工作压力,另一部分是设定当心脏搏动时加压的压力。
93.在5f加压再灌注导管8的末端,导管壁有输注孔13,可以将压力合理地输注进入病人心脏冠状动脉内,此时压力传感器14可以实时检测患者心脏冠状动脉血管内压力,并反馈给主机的控制器2形成闭环控制系统,避免过度的再灌注压力对血管造成伤害。到达设定的再灌注时长后,控制器2会自动降低再灌注压力,控制蠕动泵3低转速运行,以缓慢运作的方式维持血压,同时,单向阀5起到防止血液途径5f加压再灌注导管8发生倒流的情况。
94.上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本发明不限于上述实施例,本领域技术人员根据本发明的揭示,不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
技术特征:
1.一种心肌灌注冠状动脉的再灌注系统,其特征在于,包括主机和机外管组;所述的机外管组包括主机引流管(11)、主机返流管(12)、三通接头(6)、导管鞘(9)和加压再灌注导管(8);三通接头(6)的第一端口连接主机引流管(11)的一端,所述的主机引流管(11)的另一端与主机相连,三通接头(6)的第二端口连接导管鞘(9),所述的导管鞘(9)内同轴穿过加压再灌注导管(8),且加压再灌注导管(8)的首端于三通接头(6)的第三端口伸出,所述的主机返流管(12)连接主机与加压再灌注导管(8);所述的加压再灌注导管(8)的导管末端(10)设置有压力传感器(14)和输注孔(13);所述的主机内设置有温控箱(1)、蠕动泵(3)和控制器(2);主机引流管(11)与蠕动泵(3)的入口端相连,蠕动泵(3)的出口端与温控箱(1)的入口端相连,温控箱(1)的出口端与主机返流管(12)相连;所述的控制器(2)与蠕动泵(3)、温控箱(1)和压力传感器(14)电气连接。2.根据权利要求1所述的一种心肌灌注冠状动脉的再灌注系统,其特征在于,所述的温控箱(1)包括换热组件和散热组件;所述的换热组件包括换热导管(15)、第一温度传感器(16)、换热夹板(17)和帕尔贴半导体(21);所述的换热导管(15)连接蠕动泵(3)与主机返流管(12);所述的换热导管(15)夹设于换热夹板(17)之间;所述的第一温度传感器(16)设置于换热导管(15)内,并与控制器(2)电气连接;所述的帕尔贴半导体(21)的冷端贴合换热夹板(17)设置,所述的散热组件设置于帕尔贴半导体(21)的热端,所述的帕尔贴半导体(21)与控制器(2)电气连接。3.根据权利要求2所述的一种心肌灌注冠状动脉的再灌注系统,其特征在于,所述的散热组件包括散热鳍片(24)、风扇和第二温度传感器(25);所述的散热鳍片(24)一侧贴合帕尔贴半导体(21)的热端,另一侧设置风扇;所述的第二温度传感器(25)设置于散热鳍片(24)之中,并与控制器(2)电气连接;所述的风扇与控制器(2)电气连接。4.根据权利要求2所述的一种心肌灌注冠状动脉的再灌注系统,其特征在于,所述的换热导管(15)为医用316l不锈钢材质,呈蛇管结构排列;所述的换热夹板(17)由一对换热板(20)组成,所述的换热板(20)表面设有与换热导管(15)相匹配的凹槽(18),所述的换热板(20)为al2o3陶瓷材质;所述的第一温度传感器(16)为贴片式温度传感器,分别设置于换热导管(15)的入口处、出口处以及中点处。5.根据权利要求2所述的一种心肌灌注冠状动脉的再灌注系统,其特征在于,所述的帕尔贴半导体(21)的侧边包覆设置隔热垫(22),所述的隔热垫(22)内开设有导线通道(23)。6.根据权利要求1所述的一种心肌灌注冠状动脉的再灌注系统,其特征在于,所述的加压再灌注导管(8)的导管末端(10)为三段式结构,首段为柔性开口尖端,中间段为硬质支撑段,后段为柔性弯曲段。7.根据权利要求6所述的一种心肌灌注冠状动脉的再灌注系统,其特征在于,所述的加压再灌注导管(8)的管壁为三层结构,内层为ptee材料,外层为聚氨酯材料,中间层为端部设置支撑钢丝的中空腔体,所述的压力传感器(14)的信号导线(7)由中间层通过。
8.根据权利要求7所述的一种心肌灌注冠状动脉的再灌注系统,其特征在于,所述的加压再灌注导管(8)为5f导管;所述的导管鞘(9)的尖端直径大于加压再灌注导管(8);所述的压力传感器(14)为微型侵入式压力传感器,尺寸不超过1mm
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1mm
×
1mm;所述的输注孔(13)设置有若干个,且输注孔(13)中心对称设置,输注孔(13)的相邻间隔为2cm,直径为0.4mm。9.一种如权利要求1-8任一所述的心肌灌注冠状动脉的再灌注系统的控制方法,其特征在于,所述的蠕动泵(3)包括两种运行方式:第一种运行方式为恒速泵送;第二种运行方式为仿生式搏动加压泵送,具体为:控制器(2)根据压力传感器(14)的压力信号反馈控制蠕动泵(3)的转速,实现同步心率的泵送;所述的控制器(2)根据蠕动泵(3)的运行时长,控制蠕动泵(3)在两种运行方式之间切换。10.根据权利要求9所述的一种心肌灌注冠状动脉的再灌注系统的控制方法,其特征在于,所述的仿生式搏动加压泵送中,控制器(2)控制蠕动泵(3)的控制方式为模糊pid控制,目标函数为其中,k为采样周期,e(k)为第k个采样周期的采样值,u(k)为第k个采样周期的控制器输出,k
p
为比例系数,k
i
为积分系数,k
d
为微分系数。
技术总结
本发明涉及一种介入医疗器械,具体涉及一种心肌灌注冠状动脉的再灌注系统及控制方法,包括主机和机外管组;机外管组包括主机引流管、主机返流管、三通接头、导管鞘和加压再灌注导管;三通接头一端口连接主机引流管,主机引流管另一端与主机相连,二端口连接导管鞘,导管鞘内同轴穿过加压再灌注导管,且加压再灌注导管首端于三端口伸出,主机返流管连接主机与加压再灌注导管;导管末端设压力传感器和输注孔;主机内设温控箱、蠕动泵和控制器;主机引流管与蠕动泵入口相连,出口与温控箱入口相连,出口与主机返流管相连;控制器与蠕动泵、温控箱和压力传感器电连接。与现有技术相比,本发明实现了精准控制加压对心脏冠状动脉进行再灌注。灌注。灌注。
技术研发人员:陈明惠 闫小响 孙天宇 钱志文 何龙喜 於天祥
受保护的技术使用者:上海理工大学
技术研发日:2023.03.03
技术公布日:2023/7/12
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