一种心包腔内心脏按压装置

摘要

本发明公示了一种心包腔内心脏按压装置，包括注射器、导丝以及对患者心脏进行按压的按压器，注射器上安设有导丝进入患者心包腔内的导丝孔，按压器包括用于对患者心脏进行按压的球囊、对球囊进行手动充气与抽气的气囊结构、对球囊进行自动充气与抽气的电动可调气泵(包括凸轮、梯形气囊、电机及控制装置)及起连通作用的管件。本装置避免传统胸外心脏按压带来的效果不理想和胸外按压导致的肋骨骨折、肺损伤的风险；该装置采用微创穿刺方法避免目前胸内心脏按压装置通过胸壁切开给患者带来的创伤；该装置置入心包腔，利用纤维心包的致密结构和心包腔有限空间达到有效按压心脏的目的；该装置具有创伤小、技术难度低、费用低、可操作性强的特点。

说明书

技术领域

本发明涉及急救设备技术领域，尤其涉及一种心包腔内心脏按压装置。

背景技术

目前针对心脏骤停主要抢救方式为传统胸外心脏按压(包括人工胸外按压和机械胸外按压)，也有在床旁行紧急开胸徒手胸内心脏按压的情况，但是传统胸外心脏按压或开胸徒手胸内心脏按压技术目前仍然存在几个亟待解决的问题：1.人工胸外心脏按压对按压者的体力及按压要求较高，常常无法达到有效的按压幅度和按压频率而影响抢救效果；2.机械胸外心脏按压虽可解决按压频率和按压幅度的问题，但同人工心脏按压一样仍无法完全避免按压对患者肋骨造成骨折并继发血气胸等肺损伤的风险；3.胸部外伤尤其是出现连枷胸时存在胸外心脏按压的禁忌；4.开胸徒手胸内心脏按压对患者创伤大，并易导致感染；5.目前的心脏按压方法无法很好的模拟心脏正常生理状态下的心动周期的节律，因而影响心脏按压泵血的效果；6.无法有效解决VA-ECMO(动静脉-体外膜肺氧合)实施过程中左心室膨胀和心脏停跳的问题【随着医疗技术的发展，目前出现了ECPR(体外心肺复苏)技术，即对已使用传统心肺复苏不能恢复自主心率，或反复心脏骤停而不能维持自主心率的患者，实施动静脉-体外膜肺氧合(VA-ECMO)，提供暂时的循环及氧合支持的技术，但是目前即使有ECPR技术，依然存在患者采用VA-ECMO技术后因心脏收缩乏力或心脏未见跳动导致主动脉瓣膜无法打开，左心室的血液无法射入主动脉内，出现左心室膨胀的情况，那么目前为了解决在VA-ECMO期间出现左心室膨胀问题，采用的技术有经皮经主动脉左室辅助装置Impella、房间隔造口术、经皮经房间隔左房肺动脉和经主动脉左室减压术、直接手术行左心室、左心房和肺动脉减压术，这些技术均存在费用昂贵、技术要求高、难度大、专科性强的特点，且部分技术对患者创伤大、风险高】；6、目前心脏按压与松开的时长不规律，不能更好模拟心脏生理性心动周期节律，从而按压后泵血效果受限。因此，需要一种胸内心脏按压装置解决传统胸外按压和开胸徒手心脏按压技术带来的问题，同时在VA-ECMO患者中一旦出现左心室膨胀，可作为一种简易且安全的辅助装置，通过胸内心脏按压挤压左心室射血，起到缓解左心室膨胀并向主动脉提供部分血流的作用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种心包腔内心脏按压装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种心包腔内心脏按压装置，包括用于穿刺患者皮肤并向心包腔内注射生理盐水或麻醉药物的注射器、导丝以及沿导丝进入患者心包腔内对患者心脏进行按压的按压器，所述注射器上安设有用于导丝进入患者心包腔内的导丝孔，所述按压器包括用于对患者心脏进行按压的球囊、用于对球囊进行手动充气与抽气的气囊结构、用于对球囊进行自动充气与抽气的电动可调气泵以及用于将球囊与气囊结构、电动可调气泵连通的管件。

作为上述技术方案的进一步改进：

还包括用于扩张穿刺孔便于按压器快速进入的导引扩张器。

所述注射器包括注射针、注射筒和注射杆，所述注射杆滑动连接在注射筒内，所述注射杆内部开设有导丝孔，所述注射筒的前端注塑成型有一个能将注射针固定于其上且具有通液孔的连接头，所述连接头与注射杆之间安设有导丝通过的导丝筒，所述导丝筒的一端固定安装在通液孔内，所述导丝筒的另一端延伸至导丝孔内且与导丝孔内壁滑动连接，所述导丝筒靠近连接头一端的表面开设有用于注射筒与外部液体进行交换的水孔，所述导丝孔远离所述导丝筒一端内部安设有用于导丝通过且密封液体的密封膜。

所述管件包括为导丝起导引作用的导管、用于将球囊与气囊结构、电动可调气泵连通的气管，所述导管套设于气管内部，所述导管与气管之间形成间隙，所述气管的一端与球囊连通，所述气管的另一端与气囊结构、电动可调气泵连通，所述导管的一端延伸至气管前端并贯穿球囊，所述导管穿过球囊一端的外壁与球囊密封连接，所述导管的另一端延伸至气管外部。

所述球囊的一端与气管连通，所述导管前端延伸至球囊外向外翻卷连接球囊，所述气管内壁、导管外壁及球囊形成一个密闭空间。

所述气管包括第一气管、第二气管和第三气管，所述第一气管、第二气管和第三气管通过一个工作三通阀连通，所述第一气管远离工作三通阀的一端连通球囊，所述导管套设于第一气管内与第一气管形成双腔结构，所述导管远离球囊的一端延伸至第一气管外部，所述第二气管远离工作三通阀的一端连通气囊结构，所述第三气管远离工作三通阀的一端连通电动可调气泵，所述第一气管、第二气管和第三气管上均安设有控制开关，所述第一气管上安设有用于将第一气管粘贴于患者胸壁的固定胶贴，所述第三气管上安设有用于调试梯形气囊容量的调试三通阀。

所述气囊结构包括乳胶气囊以及安设于乳胶气囊内部用于乳胶气囊复原的第一弹性件，所述乳胶气囊与第二气管连通。

所述电动可调气泵包括梯形气囊、用于自动节律性对梯形气囊施加力的动力件、用于调节梯形气囊对球囊充气与抽气气量大小的调节件以及用于安装梯形气囊、动力件和调节件的机罩，所述梯形气囊安装在机罩的底部，所述动力件安装在梯形气囊顶端，所述梯形气囊夹装在动力件与机罩底壁之间，所述梯形气囊内部安装有用于梯形气囊复原的第二弹性件，所述调节件安装在机罩底部且与梯形气囊抵接，所述梯形气囊与第三气管连通，所述机罩外壁安设有用于动力件对梯形气囊施加力速度可调的调节按钮。

所述动力件包括电机与凸轮，所述电机固定安装在机罩上，所述电机的输出端固定连接凸轮，所述凸轮与梯形气囊相抵接，所述凸轮的推程运动角为121.5°。

所述调节件包括转动连接在机罩底部的螺母，所述螺母内螺纹连接有螺套，所述螺套套设于第三气管外侧且与第三气管滑动连接，所述螺套的一端贯穿所述机罩与梯形气囊底部相抵接，所述螺套与机罩滑动连接。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本装置相比于现阶段临床传统胸外心脏按压及开胸徒手胸内心脏按压或胸内按压装置，具有以下优势：(1)、避免传统胸外心脏按压带来的效果不理想、多发肋骨骨折患者心脏按压禁忌和胸外按压导致的肋骨骨折、肺损伤的风险；(2)、该装置采用微创穿刺方法避免目前胸内心脏按压装置通过胸壁切开给患者带来的巨大创伤、超高风险、极大操作难度；(3)、该装置弥补动静脉-体外膜肺(VA-ECMO)装置导致的左心室膨胀和心脏停跳的问题；该装置置入心包腔，利用纤维心包的致密结构和心包腔的有限空间达到有效按压心脏的目的；(4)、对比目前ECMO中针对左心室膨胀的解决方法，该装置具有创伤小、技术难度低、费用低、可操作性强的特点，从而可使得心脏骤停患者及ECPR患者抢救成功率更高，最终使患者获益；(5)、该装置通过定向可变凸轮设计，更好地模拟心脏正常生理状态下的心动周期节律，从而进一步提高了心脏按压的泵血效果；该装置具有创伤小、效果好、适用性广、技术难度低、费用低、可操作性强的特点。

附图说明

图1是本发明的注射器剖视图；

图2是本发明的导丝结构示意图；

图3是本发明的导引扩张器结构示意图；

图4是本发明的按压器结构示意图；

图5是本发明的固定胶贴正面图。

图中各标号表示：1、注射器；11、注射针；12、注射筒；13、注射杆；14、连接头；15、导丝筒；16、水孔；17、密封膜；2、导丝；3、按压器；31、球囊；32、气囊结构；321、乳胶气囊；322、第一弹性件；33、电动可调气泵；331、梯形气囊；332、动力件；3321、电机；3322、凸轮；333、调节件；3331、螺母；3332、螺套；334、机罩；335、第二弹性件；34、管件；341、导管；342、气管；3421、第一气管；3422、第二气管；3423、第三气管；4、导丝孔；5、导引扩张器；6、工作三通阀；7、固定胶贴；8、调试三通阀；9、调节按钮。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1至图5所示，本实施例的一种心包腔内心脏按压装置，包括用于穿刺患者皮肤并向心包腔内注射生理盐水或麻醉药物的注射器1、导丝2以及沿导丝2进入患者心包腔内对患者心脏进行按压的按压器3，注射器1上安设有用于导丝2进入患者心包腔内的导丝孔4，按压器3包括用于对患者心脏进行按压的球囊31、用于对球囊31进行手动充气与抽气的气囊结构32、用于对球囊31进行自动充气与抽气的电动可调气泵33以及用于将球囊31与气囊结构32、电动可调气泵33连通的管件34。首先通过床旁超声指导将注射器1的针头送入心包腔，并注入少量生理盐水扩张局部心包腔，经导丝孔4送入导丝2到达心包腔，退出注射器1，经导丝2尾端将按压器3送入心包腔，导丝2前端采用直头设计(现有大多数的为卷头设计)，有利于导丝2进入心包腔，球囊31完全进入心包腔后，退出导丝2，根据临床情况缓急程度，一旦球囊31置入成功后可先使用体外的气囊结构32手动充气，待自动充气的电动可调气泵33准备完毕后予以更换，从而达到对心脏进行按压。当电动可调气泵33出现故障时，体外气囊结构32可作为备用选择。球囊31为一定弹性和韧性的封闭膜样材料构成，可以设置一个球囊31，也可以设置双球囊结构，即一个心房囊和心室囊，双球囊分别通过不同管件34与两个充气装置连通，从而实现更贴近人体心动周期的心包内心脏按压效果。

本实施例中，还包括用于扩张穿刺孔便于按压器3快速进入的导引扩张器5。经导丝2尾端送入导引扩张器5扩张胸壁利于球囊31通过胸壁组织，而后退出导引扩张器5。

本实施例中，注射器1包括注射针11、注射筒12和注射杆13，注射杆13滑动连接在注射筒12内，注射杆13内部开设有导丝孔4，注射筒12的前端注塑成型有一个能将注射针11固定于其上且具有通液孔的连接头14，连接头14与注射杆13之间安设有导丝2通过的导丝筒15，导丝筒15的一端固定安装在通液孔内，导丝筒15的另一端延伸至导丝孔4内且与导丝孔4内壁滑动连接，导丝筒15靠近连接头14一端的表面开设有用于注射筒12与外部液体进行交换的水孔16，导丝孔4远离导丝筒15一端内部安设有中心具有微孔用于导丝2通过且密封液体的密封膜17。注射杆13包括活塞与活塞杆，活塞与活塞杆为一体式结构，注射器1向心包腔内注射生理盐水或麻醉药时，注射筒12内的压力大于外部压力，注射筒12内的液体通过水孔16和注射针11进入心包腔用于扩张局部心包腔，由于导丝筒15远离注射针11的一端离水孔16较远，因此绝大部分液体从注射针11流出，密封膜17进一步避免了液体渗出，液体注射完后，导丝2从导丝孔4进入，穿过密封膜17，通过导丝筒15与注射针11直达心包腔，此时再将注射器1拔出。

本实施例中，管件34包括为导丝2起导引作用的导管341、用于将球囊31与气囊结构32、电动可调气泵33连通的气管342，导管341套设于气管342内部，导管341与气管342之间形成间隙，气管342的一端与球囊31连通，气管342的另一端与气囊结构32、电动可调气泵33连通，导管341的一端延伸至气管342前端并贯穿球囊31，导管341穿过球囊31一端的外壁与球囊31密封连接，导管341的另一端延伸至气管342外部。导管341前端向外形成卷边与球囊31密封连接，使球囊31形成内部密封结构，延伸至气管342外部的导管341上可拆卸连接有止血阀，当导丝2退出后，止血阀将导管341的后端密封，防止外部空气进入心包腔，导管341置于外部的一端还可连接负压装置用于排出心包腔内的积液。

本实施例中，球囊31的一端与气管342连通，导管341前端延伸至球囊31外向外翻卷连接球囊31，气管342内壁、导管341外壁及球囊31形成一个密闭空间。

本实施例中，气管342包括第一气管3421、第二气管3422和第三气管3423，第一气管3421、第二气管3422和第三气管3423通过一个工作三通阀6连通，第一气管3421远离工作三通阀6的一端连通球囊31，导管341套设于第一气管3421内与第一气管3421形成双腔结构，导管341远离球囊31的一端延伸至第一气管3421外部，第二气管3422远离工作三通阀6的一端连通气囊结构32，第三气管3423远离工作三通阀6的一端连通电动可调气泵33，第一气管3421、第二气管3422和第三气管3423上均安设有控制开关，第一气管3421上安设有用于将第一气管3421粘贴于患者胸壁的固定胶贴7，第三气管3423上安设有用于调试梯形气囊331容量的调试三通阀8。工作三通阀6用于将第一气管3421、第二气管3422和第三气管3423连通，延长第一气管3421的长度，且使第一气管3421分成两条支路分开对球囊31充气与抽气，两条支路的充气与抽气方式不同，可根据实际需要进行选择。固定胶贴7为3M强力圆形开口胶贴，用于黏贴在胸壁上，其中心带有导管孔，导管孔为导管341与第一气管3421形成双腔管的通过位置，导管孔两侧带竖型固定翼用于黏贴在第一气管3421壁上起固定作用；第三气管3423中间段两端与调试三通阀8连通，调试三通阀8的另一端与外部连通，正常情况下调试三通阀8与外部连通的一端安装有密封盖，在梯形气囊331调试阶段，可打开密封盖调节梯形气囊331内的气容量。

本实施例中，气囊结构32包括乳胶气囊321以及安设于乳胶气囊321内部用于乳胶气囊321复原的第一弹性件322，乳胶气囊321与第二气管3422连通。乳胶气囊321的容积为60～100ml,未使用情况下，气囊处于膨胀状态，腔内弹簧处于自由状态。在实际使用时，手动压缩乳胶气囊321为球囊31充气，乳胶气囊321内的第一弹性件322处于压缩状态，松开乳胶气囊321后第一弹性件322在恢复原长度的过程中辅助第一弹性件322扩张，抽出球囊31内的气体，起到辅助抽气作用；第一弹性件322为轻质可伸缩弹簧。

本实施例中，电动可调气泵33包括梯形气囊331、用于自动节律性对梯形气囊331施加力的动力件332、用于调节梯形气囊331对球囊31充气与抽气气量大小的调节件333以及用于安装梯形气囊331、动力件332和调节件333的机罩334，梯形气囊331安装在机罩334的底部，动力件332安装在梯形气囊331顶端，梯形气囊331夹装在动力件332与机罩334底壁之间，梯形气囊331内部安装有用于梯形气囊331复原的第二弹性件335，调节件333安装在机罩334底部且与梯形气囊331抵接，梯形气囊331与第三气管3423连通，机罩334外壁安设有用于动力件332对梯形气囊331施加力速度可调的调节按钮9。机罩334为梯形气囊331和动力件332提供一个容纳空间且机罩334起承载梯形气囊331和动力件332的作用，动力件332为球囊31提供节律性注气与抽气动作，其速度可通过调节按钮9调节，单次注气容积可通过调节件333调节。

本实施例中，动力件332包括电机3321与凸轮3322，电机3321固定安装在机罩334上，电机3321的输出端固定连接凸轮3322，凸轮3322与梯形气囊331相抵接，凸轮3322的推程运动角为121.5°。梯形气囊331顶面为水平，便于凸轮3322与梯形气囊331顶面贴合，凸轮3322在电机3321带动下逆时针旋转，凸轮3322按压梯形气囊331顶部，梯形气囊331受到凸轮3322的按压时对球囊31充气，凸轮3322旋转至最大直径时，梯形气囊331对球囊31充气量达到最大，凸轮3322继续旋转，梯形气囊331受到的按压力逐渐减小，第二弹性件335改变梯形气囊331顶边运动，从而控制梯形气囊331的舒张，凸轮3322最小直径与最大直径之间的内夹角为121.5°，这一行程段为梯形气囊331对球囊31进行充气，凸轮3322最小直径与最大直径之间的外夹角为238.5°，这一行程段为梯形气囊331对球囊31进行抽气，梯形气囊331对球囊31充气与抽气动作按照0.27：0.53时间比(符合人体心室收缩节律)交替进行，调节按钮9与电机3321电性连接，因此凸轮3322旋转速度可调。

本实施例中，调节件333包括转动连接在机罩334底部的螺母3331，螺母3331内螺纹连接有螺套3332，螺套3332套设于第三气管3423外侧且与第三气管3423滑动连接，螺套3332的一端贯穿机罩334与梯形气囊331底部相抵接，螺套3332与机罩334滑动连接。机罩334底壁开设有螺套3332穿过的螺套孔，螺套3332与机罩334滑动连接可以是螺套孔侧壁连接有滑块，螺套3332外壁开设有与滑块相配合的滑槽，也可以是螺套3332外表面形状为六边形，螺套孔为与螺套3332相配合的内六边形，旋转螺母3331，螺母3331带动螺套3332上下移动，螺套3332向上移动时改变梯形气囊331底边的位置，从而改变梯形气囊331与凸轮3322中心的相对距离，进而改变单周期气囊的容积，螺母3331与机罩334底部转动连接为现有技术，这里不再赘述。

具体工作原理：首先将注射针11与注射筒12连接，通过床旁超声引导，将注射针11送入心包腔，并注入少量生理盐水扩张局部心包腔，经注射杆13上的导丝孔4送入导丝2达心包腔，退出注射器1，经导丝2尾端送入导引扩张器5扩张胸壁利于球囊31通过胸壁组织，而后退出导引扩张器5；经导丝2尾端将球囊31送入心包腔，退出导丝2，将第一气管3421体外部分置于固定胶贴7的导管孔位置，并将导管孔两侧固定翼黏贴于第一气管3421壁上，固定胶贴7反面黏贴于患者胸壁上，启动按压器3按压时可根据临床情况缓急程度，选择手动的气囊结构32或电动的电动可调气泵33给球囊31进行充气、抽气挤压心脏达到有效心脏按压目的。启用气囊结构32时，将乳胶气囊321握于手心，人工手动快速捏压乳胶气囊321，给球囊31充气，快速松开手指，乳胶气囊321通过自身弹性以及内置第一弹性件322回弹作用辅助乳胶气囊321复位，使球囊31内的气体抽出，球囊31的不断充气挤压心脏使心脏有效射血，球囊31的不断抽气使心脏自动舒张。

启用电动的电动可调气泵33时，打开电动可调气泵33电源开关，打开调试三通阀8，使梯形气囊331与外界空气相通，调节合适的调节件333位置，使梯形气囊331处于合适容积位置，通过调节按钮9调节电机3321的转速至合适充气频率，电机3321开始运作，带动凸轮3322运转，当凸轮3322直径最大处与梯形气囊331接触时，挤压梯形气囊331形成电动可伸缩气泵的注气动作，当凸轮3322直径最小处与梯形气囊331接触时，第二弹性件335回弹使梯形气囊331恢复初始容积，形成电动可伸缩气泵的抽气动作；凸轮3322往复运动和内置第二弹性件335往复回弹，使梯形气囊331被往复挤压或回弹，完成往复排气或充气，从而使球囊31充气或抽气，球囊31的不断充气挤压心脏使心脏有效射血，球囊31的不断抽气使心脏自动舒张；调节按钮9可调梯形气囊331充气频率，模拟心脏收缩节律。

球囊31尚可短期内留置于心包腔内备用，患者病情需要随时可再次启用，待患者病情稳定可予以拔出。

电动可调气泵33上还可安装心脏电活动感应装置，也应视为本发明的保护范围，若心脏出现无脉性电活动或心脏恢复心跳但收缩强度极弱时，可启动心电感应装置，起到电动可调气泵33充、放气动作与心电活动同步的作用，辅助心脏收缩和舒张，达到心脏有效射血的目的。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。