專利名稱：用于循環(huán)輔助和血液動力輔助的非侵入性脈動設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及一種新的用于循環(huán)輔助的設(shè)備。更具體地，本發(fā)明涉及一種非侵入性循環(huán)和血液動力輔助設(shè)備。
背景技術(shù)：
循環(huán)系統(tǒng)是一個處于壓力下的閉合的液壓回路，且內(nèi)襯有內(nèi)皮細(xì)胞。內(nèi)皮持續(xù)經(jīng)受切向剪切力，這對維持以下生理功能是必要的由一氧化氮導(dǎo)致的血管緊張、血液凝結(jié)、炎癥響應(yīng)、抗動脈粥樣硬化、免疫系統(tǒng)、血管生成和細(xì)胞凋亡。內(nèi)皮功能的任何病理改變都將引起該系統(tǒng)的機能障礙，其后果有時可以是不堪設(shè)想的。
當(dāng)前，并沒有旨在保持或改善該內(nèi)皮功能的循環(huán)系統(tǒng)輔助系統(tǒng)。已知的心臟輔助系統(tǒng)用于，在外科手術(shù)期間或者當(dāng)心跳已停止或太弱時為了恢復(fù)心臟活動而全部或部分替代心臟活動。這樣的系統(tǒng)大多數(shù)是侵入性系統(tǒng)，其要么要求插入受治療者的身體內(nèi)的工具(該工具隨后被用來造成脈動)，要么要求采取該受治療者內(nèi)的血液樣本并在身體外的大型機器中處理該血液樣本然后將血液輸回該受治療者的身體。在所有情況下，現(xiàn)有系統(tǒng)昂貴且實施復(fù)雜，因為它們要求由專業(yè)人員操作。此外，這些系統(tǒng)只能在專用場所(諸如醫(yī)療場所)并在有資質(zhì)人員的監(jiān)管下實施。此外，現(xiàn)有系統(tǒng)具有復(fù)雜的構(gòu)造，使得所述系統(tǒng)制造昂貴。此外，現(xiàn)有系統(tǒng)全身性地作用于受治療者的身體，通常作用于受治療者的心臟，并且它們不能作用于受治療者的身體的不同部位，例如腿部、手部、臉部等等。因此，當(dāng)前，沒有旨在保護內(nèi)皮功能或當(dāng)內(nèi)皮功能已惡化時改善內(nèi)皮功能的非侵入性循環(huán)系統(tǒng)輔助系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是克服上述缺點。本發(fā)明的另一個目的是提出一種用于保護內(nèi)皮功能或當(dāng)內(nèi)皮功能已惡化時改善內(nèi)皮功能的非侵入性循環(huán)系統(tǒng)輔助設(shè)備。本發(fā)明的又一個目的是提出一種成本低、構(gòu)造簡單且容易使用的非侵入性循環(huán)系統(tǒng)輔助設(shè)備。本發(fā)明的另一個目的是提出一種能夠用在受治療者的任何部位(例如手部、臉部、腿部、腳部等等)的循環(huán)系統(tǒng)和血液動力輔助設(shè)備。最后，本發(fā)明的另一個目的是提出一種比心臟輔助系統(tǒng)更有效的非侵入性循環(huán)系統(tǒng)輔助系統(tǒng)。
本發(fā)明通過一種非侵入性脈動循環(huán)系統(tǒng)輔助設(shè)備來實現(xiàn)這些目的，該設(shè)備促進受治療者的身體內(nèi)的血液量循環(huán)，該設(shè)備的特征在于它包括-一個柔性多層結(jié)構(gòu)，其應(yīng)用于所述受治療者的身體的至少一個部位，所述結(jié)構(gòu)包括一個柔性內(nèi)層以及一個更剛性的外層，所述內(nèi)層在所述受治療者的身體一側(cè)；以及-脈動裝置，其連接至所述多層結(jié)構(gòu)，以使得由所述結(jié)構(gòu)和所述脈動裝置組成的組件是密封的，該設(shè)備的特征在于，所述脈動裝置適于通過被稱為“脈動流體”的流體在所述內(nèi)層和所述外層之間造成脈動，當(dāng)所述結(jié)構(gòu)被放置在所述受治療者的身體的所述部位時，每個所述脈動在靜脈血回流方向上沿著所述受治療者的身體的所述部位累進地傳播。本發(fā)明的設(shè)備通過經(jīng)由一個多層結(jié)構(gòu)將脈動應(yīng)用至受治療者的身體的一個部位，以非侵入性方式輔助血液循環(huán)。本發(fā)明的設(shè)備容易使用，只需將該多層結(jié)構(gòu)應(yīng)用至身體的一個部位，然后利用脈動裝置來造成沿著身體的所述部位傳播的脈動。受治療者不需要去專門場所就能使用本發(fā)明的設(shè)備。事實上，本發(fā)明的設(shè)備可以在家里、在汽車中、在走路或跑步時、在飛行的飛機上等等場合使用。該多層結(jié)構(gòu)可以被應(yīng)用至身體的任何部位，除了敏感部位例如生殖器或眼睛，而不要求在脈動附件一例如帶有附件的男性內(nèi)衣(或脈動眼睛繃帶)一中進行修改。因此，受治療者可以將本發(fā)明的設(shè)備應(yīng) 用至身體的任何部位，例如臉部、臂部、手部、腳部、腿部、頸部等等，以實現(xiàn)專用于身體的該部位的循環(huán)系統(tǒng)輔助。事實上，本發(fā)明的設(shè)備能夠通過直接作用于身體的特定部位來使得血液循環(huán)輔助定向于身體的所述部位。另外，本發(fā)明的設(shè)備也容易制造并且制造成本低。理論為了更好地理解對循環(huán)系統(tǒng)中的內(nèi)皮的干擾，下面參照本發(fā)明人所發(fā)現(xiàn)的基于兒童和成人的“血流和心律”血液動力學(xué)理論(Flow and Rate hemodynamic theory),描述“血管生成-細(xì)胞凋亡”相互依賴現(xiàn)象。在動脈片段中，心臟和蠕動力驅(qū)動血流利用(心臟收縮和心臟舒張之間的)生理壓力差以脈動方式流動。相反，在靜脈和淋巴管中，血液和淋巴在以下過程中顯示的各種循環(huán)力的驅(qū)動下持續(xù)流動呼吸運動(隔膜、肋間肌);肌肉循環(huán)抽動(pompe circulatoire musculaire);重力；大氣壓力；接觸感受器；粘度；右心干涉(瓣膜、心房、心室、肺壓力、靜脈容量、心包膜)。因此,靜脈引流(drainage veineux)直接受到這些力的影響,它們使血液在心臟舒張?zhí)畛渲畷r返回右房室腔。右心良好的舒張?zhí)畛?或預(yù)加載)對于整個心血管系統(tǒng)和諧運轉(zhuǎn)是非常重要的。增加的預(yù)加載改善了右心室的肌肉加氧。事實上，比起自身心肌冠狀網(wǎng)絡(luò)，這更多地依賴于心臟舒張?zhí)畛洹＿@將導(dǎo)致收縮力的上升，從而增大了肺循環(huán)中的剪切力。這些剪切力因其在肺內(nèi)皮中導(dǎo)致的一氧化氮(NO)排出而促使脈管阻力的下降，并且該肺阻力的下降(或后加載)反過來提高了總體心輸血率(d6bit cardiaque global)。 這解釋了可有效治療左心室患病時的心肌梗死的硝基衍生物，為何在右心室缺血的情況下反而導(dǎo)致受治療者在同樣因為亞硝酸鹽的血管舒張作用而給藥時因該心室的填充降低而有死亡的風(fēng)險。另一個令人信服的例子是患有法洛氏四合癥的兒童自發(fā)采取的雜技坐位。在發(fā)病期間，由于肺阻力的上升，該兒童發(fā)生紫紺。通過采取該坐位，該發(fā)生紫紺的兒童人為地增大左側(cè)的脈管阻力，從而通過心室間連通(IVC)使更大的脈動體積改向進入肺動脈回路。以這種方式增大的剪切力迫使肺內(nèi)皮產(chǎn)生更多NO (—氧化氮)，從而立即提高肺動脈樹中的流量和節(jié)律。一個一般規(guī)律是，液壓回路中的任何阻力增加都會導(dǎo)致注射泵失靈。這解釋了為何左側(cè)增加的脈管阻力(后加載)引起了左心室的機能障礙，而其改善僅能通過降低所述后加載(在左梗塞的情況下亞硝酸鹽的血管舒張作用)才有可能實現(xiàn)。因此，法洛氏發(fā)病中的右心荒謬地通過增加左后加載來達(dá)到降低其自身后加載的目的！這意味著它為了改善其自身的血液動力而毫不遲疑地暫時危及左心，僅隨后再一次改善左心的血液動力(表1:專橫的右心)！當(dāng)前，在右心室出故障的情況下，常規(guī)治療方案包括a)通過靜脈灌注增大血液的體積；和b)通過變時方式或心臟起搏器(電刺激)提高心跳頻率(強力收縮(atrialkick))。在這兩種情境下，都是通過非生理方法來增大剪切力(體積和節(jié)律)，這不無副作用。表1:經(jīng)由肺阻力右心對左心的支配
權(quán)利要求
1.非侵入性脈動循環(huán)輔助設(shè)備(500，600)，所述設(shè)備促進受治療者的身體內(nèi)的血液量循環(huán)，其特征在于，該設(shè)備包括 -一個柔性多層結(jié)構(gòu)(100)，其應(yīng)用于所述受治療者的身體的至少一個部位，所述結(jié)構(gòu)包括一個柔性內(nèi)層(102)以及一個更剛性的外層(104)，所述內(nèi)層在所述受治療者的身體一側(cè)； -脈動裝置(200，300，400)，其連接至所述多層結(jié)構(gòu)(100)，以使得由所述結(jié)構(gòu)和所述脈動裝置組成的組件是密封的，并且通過被稱為“脈動流體”的流體在所述內(nèi)層(102)和所述外層(104)之間造成脈動波； 所述多層結(jié)構(gòu)包括用于引導(dǎo)每個所述脈動的裝置，所述用于引導(dǎo)每個所述脈動的裝置當(dāng)所述結(jié)構(gòu)(100)被放置在所述受治療者的身體的所述部位上時在靜脈血回流方向上沿著所述受治療者的身體的所述部位向所述受治療者的身體的內(nèi)部累進地引導(dǎo)每個所述脈動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括用于根據(jù)下列數(shù)據(jù)來確定脈動頻率的裝置 -與心率有關(guān)的數(shù)據(jù)； -與呼吸率有關(guān)的數(shù)據(jù)； -與所述受治療者的健康狀態(tài)有關(guān)的數(shù)據(jù)；和/或 -與應(yīng)用所述多層結(jié)構(gòu)的部位有關(guān)的數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述內(nèi)層(102)在其至少一部分上在用于與所述受治療者的皮膚接觸的多微孔壁(108)和所述外層一側(cè)的壁之間包括一個腔(110)，所述腔(110)被布置以接收和/或傳遞用于通過所述多微孔壁(108)應(yīng)用至所述受治療者的皮膚的物質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括一個用于用物質(zhì)填充所述腔(110)的開口(112)，所述開口(112)在使用中通過閉塞裝置以密封方式閉合。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述多層結(jié)構(gòu)(100)包括一個開口( 114 )，用于允許來自所述脈動裝置(200 )的脈動流體進入所述內(nèi)層(102 )和所述外層(104)之間，并且所述用于引導(dǎo)所述脈動的裝置包括在所述外層(104)和所述內(nèi)層(102)之間的凝膠狀和/或粒狀流體，用于實現(xiàn)在靜脈血回流方向上沿著所述結(jié)構(gòu)(100)的每個所述脈動的累進傳播。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，所述凝膠狀流體被包含在所述外層(104)和所述內(nèi)層(102)之間的一個中間層(106)內(nèi)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述脈動裝置(200，300)包括 -一個氣動貯存器(202)； -一個用于以有節(jié)奏的方式壓縮所述氣動貯存器(202)的裝置(300);和 -一個密封連接器(204 )，其將所述氣動貯存器(202 )連接至所述柔性多層結(jié)構(gòu)(100 )。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述脈動裝置包括 -一個氣動貯存器(202);和 -一個密封連接器(204)，其將所述氣動貯存器(202)連接至所述柔性多層結(jié)構(gòu)(100); 包括所述貯存器(202 )、所述連接器(204 )和所述結(jié)構(gòu)(100 )的組件構(gòu)成一個用于所述脈動流體的閉合回路；且 所述氣動貯存器(202 )被布置以通過所述受治療者施加的力而壓縮和卸壓。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述貯存器、所述連接器和所述柔性多層結(jié)構(gòu)(100)構(gòu)成一個整體單元。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述柔性多層結(jié)構(gòu)(100)包括用于放置在所述受治療者的臉部的至少一部分上的罩帽(500 )。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述柔性多層結(jié)構(gòu)包括褲子(600)。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述柔性多層結(jié)構(gòu)包括上衣。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述柔性多層結(jié)構(gòu)包括手套。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述柔性多層結(jié)構(gòu)包括靴子或襪子。
15.非侵入性脈動循環(huán)系統(tǒng)輔助組件(600)，所述組件覆蓋受治療者的身體的多個部位，所述組件包括至少一個根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，用于每個所述部分。
16.非侵入性脈動循環(huán)系統(tǒng)輔助組件，所述組件覆蓋受治療者的身體的多個部位，其特征在于，所述組件包括 -針對每個所述部位，一個柔性多層結(jié)構(gòu)，其應(yīng)用在所述受治療者的身體的所述部位上，所述結(jié)構(gòu)包括一個柔性內(nèi)層和一個更剛性的外層，所述內(nèi)層在所述受治療者的身體一側(cè)； -所述脈動結(jié)構(gòu)共用的脈動裝置，所述脈動裝置以密封方式連接至每個所述多層結(jié)構(gòu)，并且通過被稱為“脈動流體”的流體在每個所述結(jié)構(gòu)的所述內(nèi)層和所述外層之間造成脈動； 每個所述結(jié)構(gòu)包括用于引導(dǎo)每個所述脈動的裝置，所述用于引導(dǎo)每個所述脈動的裝置當(dāng)所述結(jié)構(gòu)(100)被放置在所述受治療者的身體的所述部位上時在靜脈血回流方向上沿著所述受治療者的身體的所述部位向所述受治療者的身體的內(nèi)部累進地引導(dǎo)每個所述脈動。
全文摘要
本發(fā)明涉及非侵入性脈動循環(huán)系統(tǒng)輔助設(shè)備，該設(shè)備促進受治療者的身體內(nèi)的血液量循環(huán)，其特征在于，該設(shè)備包括一個柔性多層結(jié)構(gòu)，其應(yīng)用于所述受治療者的身體的至少一個部位，所述結(jié)構(gòu)包括一個柔性內(nèi)層以及一個更剛性的外層，所述內(nèi)層在在所述受治療者的身體一側(cè)；以及脈動裝置，其連接至所述多層結(jié)構(gòu)以使得由所述結(jié)構(gòu)和所述脈動裝置組成的組件是密封的，其特征在于，所述脈動裝置適于通過被稱為“脈動流體”的流體在所述內(nèi)層和所述外層之間造成脈動波；當(dāng)所述結(jié)構(gòu)被放置在所述受治療者的身體的所述部位上時，每個所述脈動在靜脈血回流方向上沿著所述受治療者的身體的所述部位累進地傳播。
文檔編號A61H23/04GK103054705SQ201210396768
公開日2013年4月24日 申請日期2009年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月16日
發(fā)明者薩亞德·諾爾, 皮埃爾·查斯坦尼爾 申請人:薩亞德·諾爾, 皮埃爾·查斯坦尼爾