CN111437164A - 一种类ipc下肢血管病和糖尿病足护理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于静脉曲张等下肢血管病和糖尿病足护理的装置设计，其特征在于通过气囊节律性挤压患者小腿，用户可通过控制面板自主设定气囊充气压力和气囊排气时间，可实现不同充气压力和不同排气时间的任意组合护理方案，从而实现由用户根据自身体验、或结合相关监测技术，获得用户个性化最优疗效和实现最佳体验的目的。

Description

一种类IPC下肢血管病和糖尿病足护理装置

【技术领域】

本发明属于静脉曲张等下肢血管病和糖尿病足辅助治疗和康复护理器械领域。

【背景技术】

静脉曲张和深静脉血栓是中老年群体中较为常见的下肢血管病，严重影响患者人群的生活质量；而糖尿病足作为一种糖尿病并发症，具有高发病率及高致残率的特点，使得针对它的诊断、治疗和康复备受关注。下肢和足部的血管病变是糖尿病足的主要发病机理之一，足部组织供血不足会导致溃疡和坏疽等症状，是导致糖尿病足患者截肢的重要原因。挤压下肢可以改善下肢病变血管的血流动力学指标，提高足部微循环的血液灌注，有利于下肢血管病和糖尿病足患者的康复。目前通过挤压下肢改善血液循环的护理装置主要有间歇气动压缩装置(简称IPC)、空气波治疗仪(CN201520167311.6，CN201510497598.4)和体外反搏治疗仪(CN201610864708.0，CN201610064643.1)三类装置。尽管现有类IPC型护理装置都已在糖尿病足的临床和康复治疗中得到应用，但是它们还存在一些明显的缺点：(1)对足部血灌注水平的改善程度有限；(2)并未依据人体血流动力学信号进行反馈控制，难以保证不同患者不同情况下的足部血流动力学改善效果；(3)加压策略和充排气时序的参数固定，且缺乏足够的血流动力学研究依据，治疗效果难以保证。

现在市场上的IPC护理装置产品经过多年的迭代升级，往往具有低耗能、高度集成、便携易用的特点。然而，尽管该类装置在一些血管病的临床治疗中收到了良好效果，但其在设计中所使用的参数来源已经教条化，缺乏足够的证据支撑。市面上的IPC产品往往设计为使装置能在一分钟内进行2～4次快速的(充放气时间小于0.5s)气囊挤压，其最高压力在65～120mmHg。该设计依据来自Gaskell和Parrott于1978年进行的观测实验(Gaskell P,Parrott JC.The effect of a mechanical venous pump on the circulation of thefeet in the presence of arterial obstruction.Surg Gynecol Obstet 1978；146:583-92.)。根据该文献，静脉血管在挤压释放后的15s内都在缓慢充血，加快挤压频率无益于增强充血反应。该文作者认为采用更高的挤压频率时，气囊充气挤压会使肢体血流不畅，从而损害充血反应，。

然而，最近有文献指出，至少就瞬时效果而言，更快的挤压频率并不会降低平均动脉血流。在一份2000年的报告中，Delis等试图找出IPC的最优化参数(Delis KT,Azizi ZA,Stevens RJ,Wolfe JH,Nicolaides AN.Optimum intermittent pneumatic compressionstimulus for lower-limb venous emptying.Eur J Vasc Endovasc Surg 2000；19:261-9.)。该文献提出的最佳激励参数的范围是：120mmHg～140mmHg的气囊压力结合每分钟三到四次的挤压频率(更高频率的挤压刺激未能进行实验)。Sheldon等的课题组于2012年指出，更快的挤压频率(2秒充气，3秒放气)相比于传统挤压频率(3秒充气，17秒放气)，会引起骨骼肌中血管新生相关基因表达的提升(Sheldon RD,Roseguini BT,Thyfault JP,CristBD,Laughlin MH,Newcomer SC.Acute impact of intermittent pneumatic legcompression frequency on limb hemodynamics,vascular function,and skeletalmuscle gene expression in humans.J Appl Physiol 2012；112:2099-109.)。

综上，现有类IPC型护理装置在加压压力和治疗参数上存在的过于教条的问题，以及相关治疗效果机制不明确的问题，限制了它们在一些缺血性肢体病(如糖尿病足)临床治疗和康复中的推广应用。

【发明内容】

本发明提供了一种用于静脉曲张等下肢血管病和糖尿病足护理的装置设计。通过设计参数可由用户自主调节的间歇式气动压缩装置，包括可调节的加压压力、排气时间等参数，达到优化护理效果的目的。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一套用于肢体周期性挤压的类IPC型护理装置：包括嵌入式控制系统、气泵、电磁阀充放气回路和气囊，具有用户交互面板。嵌入式控制系统用于控制气泵的通电和断电，以及电磁阀的开和闭。气泵功率应与气囊容积相匹配，保证可在2秒内将气囊内压力充至20千帕。电磁阀应可承受30千帕的气压而不漏气失效。通过用户交互面板设定护理参数，气囊最高压力推荐在15千帕到30千帕范围内，气囊排气时间推荐在0.5秒至16秒之间，参数可根据用户自身体验进行设定。

【附图说明】

图1是类IPC型护理装置原理图；

图2是类IPC型护理装置的产品样机。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1所示，一种类IPC型护理装置，可使用该装置根据本发明方法测量获得患者的最优护理参数，并执行护理操作。该装置可分为：1.用户交互面板，包括八位共阴极数码管显示屏、LED指示灯和按钮开关，显示屏可显示护理参数和实时气压，使用LED指示灯说明正在显示的项目和装置工作状态，可使用按钮切换显示项目、调节护理参数范围；2.嵌入式控制系统，采用STM32F103C8T6单片机，内置控制算法，使用用户交互面板获得的信息调节护理参数，根据气压传感器的信息实时调整控制参数；3.气泵，采用两套DC12V微型隔膜泵；4.电磁阀充放气回路，采用多个DC6V微型二位三通常开型电磁阀，通过切换电磁阀组状态，获得气囊压力保持、气囊充气和气囊抽气三种工作状态，并包含一个DC12V/50kPa压力变送器，位于回路的出口处，可实时采集气囊气压数据并反馈至单片机；5.气囊，采用医用血压计袖带气囊，具有两个出口，一个出口连接充放气回路，另一个连接单向阀，单向阀在气囊压力小于大气压时打开，起保护气泵的作用。

装置内嵌算法的思路如下：1.待机时，可通过用户交互面板调节气囊最高压力、排气间隔时间、护理时长等参数，电磁阀充放气回路处于气囊抽气状态，使气囊压力归零，若压力符合条件，则气泵断电；2.开始护理，进入气囊充气阶段，电磁阀充放气回路处于气囊充气状态，直至气囊压力达到设定值；3.(可选)进入气囊压力保持阶段，电磁阀充放气回路处于气囊压力保持状态，气泵联通大气，直至时间达到设定值；4.进入气囊排气阶段，电磁阀充放气回路处于气囊抽气状态，并持续计时，若时间达到设定值，则进入下一个充气周期，若时间未达到设定值，而气囊压力已归零，则电磁阀充放气回路进入气囊压力保持状态，直至时间达到设定值，进入下一个气囊充气阶段；5.护理时长结束或手动终止护理，电磁阀充放气回路处于气囊抽气状态，使气囊压力归零，若压力符合条件，则气泵断电，进入待机状态。

该装置的使用步骤如下：(1)使用户处于坐姿，避免双脚悬空，除去小腿部的衣物或仅保留贴身衣物，保证下肢血液循环通畅；(2)将装置气囊包覆于用户小腿腓肠肌附近，其松紧程度以能伸入两根手指为宜；(3)通过用户交互面板设定护理参数，气囊压力推荐在15千帕到30千帕范围内，气囊排气时间推荐在0.5秒至16秒之间，参数可根据用户自身体验进行设定；(4)通过用户交互面板启动护理过程；(5)等待护理过程结束，装置自动停止，将用户腿部的气囊脱下；(6)清洁装置并整理回收，使用结束。

Claims (5)

1.一种类似IPC的下肢血管病和糖尿病足护理装置，其特征在于：具有嵌入式控制系统、气泵、电磁阀充放气回路和气囊，具有用户交互面板，用户可自主设置或由内置算法依据采集的目标器官血流动力学信号来自动设置加压压力和排气时间，用于静脉曲张等下肢血管病和糖尿病足的康复护理。

2.根据权利要求1所述一种类IPC下肢血管病和糖尿病足护理装置，其特征在于：推荐用户以坐姿进行康复护理，坐姿时气囊压力推荐在15千帕到30千帕范围内，由用户根据自身体验在用户交互面板自主设定，或由内置算法依据采集的目标器官血流动力学信号来自动设定。

3.根据权利要求1所述一种类IPC下肢血管病和糖尿病足护理装置，其特征在于：所述气囊排气时间推荐在0.5秒至16秒之间，由用户根据自身体验在用户交互面板自主设定，或由内置算法依据采集的目标器官血流动力学信号来自动设定。

4.根据权利要求1所述一种类IPC下肢血管病和糖尿病足护理装置，其特征是：所述气泵和气囊选型搭配，应在排气通路关闭的情况下，在2秒内可将气囊内压力充至20千帕。

5.根据权利要求1所述一种类IPC下肢血管病和糖尿病足护理装置，其特征在于：所述嵌入式控制系统用于控制气泵的通电和断电，以及电磁阀的开和闭。

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