心脏冠状静脉灌注系统及其控制方法与流程

本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种心脏冠状静脉灌注系统及其控制方法。

背景技术：

冠脉循环是为了给心脏自身提供其所需要的营养物质和氧，并运走代谢废物的。是血液直接由主动脉基部的冠状动脉流向心肌内部的毛细血管网最后由静脉流回右心房、右心室，再进入肺部交换后流入左房、左室的一种循环。在冠脉循环中冠状动脉狭窄或阻塞会造成心肌缺血、缺氧或坏死。

急性心肌梗死是冠状动脉急性、持续性缺血缺氧所引起的心肌坏死。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。冠心病心肌梗死是常见的心脏疾病，美国每年约有150万人发生心肌梗死。中国每年新发至少50万，现患至少200万。

目前急性心肌梗死主要采用经皮冠状动脉介入来开通闭塞冠状动脉，然而近年来的临床表明，患者虽然冠状动脉的血流得到恢复，但闭塞血管所支配的心肌并未真正完全实现组织水平上的血液灌注，即“无复流现象”。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种心脏冠状静脉灌注系统及其控制方法，有助于解决急性心肌梗患者的冠脉血流恢复后无复流问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一方面，一种心脏冠状静脉灌注系统，所述系统包括：

体内血流控制装置，所述体内血流控制装置包括阻断充盈单元,所述阻断充盈单元在充盈状态下阻断冠状静脉血管内血液由心肌细胞向右心房流动，收缩状态下恢复血液由心肌细胞向右心房流动；

体外控制模块，所述体外控制模块包括：

信号接收单元，所述信号接收单元用于接收人体信号；

控制单元，所述控制单元基于所述人体信号控制所述阻断充盈单元的充盈和收缩。

优选的，所述人体信号包括心电监护信号、心脏静脉内血管压力、动脉血管内压力、静脉血氧饱和度或/和脉率。

优选的，所述信号接收单元基于人体信号判断心肌缺血时，所述控制单元控制所述阻断充盈单元充盈。

优选的，所述阻断充盈单元包括：

第一导管，所述第一导管的近端连接有充盈机构；

第一球囊，所述第一球囊内部具有容置空间，所述第一球囊与所述第一导管的远端连通，且所述充盈机构通过所述第一导管使得所述第一球囊呈充盈状态。

优选的，所述系统还包括：

抽真空单元，所述抽真空单元对所述阻断充盈单元进行抽真空。

优选的，所述体内血流控制装置还包括：

灌注管道，所述灌注管道具有体外灌注进口和体内灌注出口，所述灌注管道位于所述第一导管内，所述体外灌注进口延伸至所述第一导管的近端端口外部，所述体内灌注出口延伸至所述第一导管的远端外部。

另一方面，本发明还提供一种心脏冠状静脉微灌注控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

s1、接收人体信号，并将所述人体信号输送至控制单元；

s2、所述控制单元基于所述人体信号，控制体内血流控制装置中阻断充盈单元的充盈和收缩；

其中，所述阻断充盈单元在充盈状态下阻断冠状静脉血管内血液由心肌细胞向右心房流动，收缩状态下恢复血液由心肌细胞向右心房流动。

优选的，所述人体信号包括心电监护信号、心脏静脉内血管压力、动脉血管内压力、静脉血氧饱和度或/和脉率。

优选的，所述信号接收单元基于人体信号判断心肌缺血时，所述控制单元控制所述阻断充盈单元充盈。

(三)有益效果

本发明提供了一种心脏冠状静脉灌注系统及其控制方法。与现有技术相比，具备以下有益效果：

本发明实施例提供的心脏冠状静脉灌注系统，基于人体信号通过控制单元控制阻断充盈单元的充盈和收缩，阻断充盈单元在充盈状态下阻断冠状静脉血管内血液由心肌向右心房流动，收缩状态下恢复血液由心肌向右心房流动；阻断充盈单元在充盈状态下，冠状静脉血流被阻断，由于正常心肌细胞血液流出，故被阻断区域血液压力升高，在压力作用下该静脉中的血液会反润入心肌的静脉微循环，缺血的心肌区域得到充分的灌注，保证心肌供血，避免无复流现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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为本发明实施例的心脏冠状静脉灌注系统示意图；

图2为本发明实施例的体内血流控制装置结构示意图；

图3为本发明实施例的体内血流控制装置第一状态示意图；

图4为本发明实施例的体内血流控制装置第二状态示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

本申请实施例通过提供一种心脏冠状静脉灌注系统及其控制方法，解决了现有的急性心肌梗患者的心外膜闭塞血管的血流得到恢复后，无复流现象的技术问题。实现将静脉中的血液反润入心肌的静脉微循环，使缺血的心肌区域得到静脉的充分灌注，保证心肌供血，避免无复流现象。

本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

基于通过实时监控人体信号，自动控制阻断充盈单元的充盈和收缩。阻断充盈单元在充盈状态下，冠状静脉血流被阻断，在压力作用下该静脉中的血液会反润入心肌的静脉微循环，缺血的心肌区域得到充分的灌注，保证心肌供血，避免无复流现象。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

一方面，如图1所示，本发明实施例提供一种心脏冠状静脉灌注系统，所述系统包括体内血流控制装置和体外控制模块，所述体内血流控制装置包括阻断充盈单元,所述阻断充盈单元在充盈状态下阻断冠状静脉血管内血液由心肌细胞向右心房流动，收缩状态下恢复血液流动；所述体外控制模块包括信号接收单元和控制单元，所述信号接收单元用于接收人体信号，所述控制单元基于所述人体信号控制所述阻断充盈单元的充盈和收缩。

上述实施例，在具体实施过程中，基于人体信号，通过人体信号的反馈，自动控制阻断充盈单元的充盈和收缩。阻断充盈单元在充盈状态下，冠状静脉血流被阻断，由于正常心肌细胞血液流出，故被阻断区域血液压力升高，在压力作用下该静脉中的血液会反润入心肌的静脉微循环，缺血的心肌区域得到充分的灌注，保证心肌供血，避免无复流现象。此外，本实施例通过静脉给缺血心肌供血，不受动脉的梗阻限制，可以降低因心肌缺血导致的心衰发病率。

一实施例中，所述人体信号包括心电监护信号、心脏静脉内血管压力、动脉血管内压力、静脉血氧饱和度或/和脉率。通过实时监控人体信号，自动控制阻断充盈单元的充盈和收缩，通过高频反向冠状静脉血液给心肌细胞供血，在一个心跳循环内可多次充盈，每次已脉冲式反搏，保证心肌供血。

一实施例中，所述心电监护信号反馈心肌缺血时，所述控制单元控制所述阻断充盈单元充盈。本实施例提供一个人体信号的判断实施例，通过心电监护系统监控人体的心电监护信号，心电监护系统检测的心电监护信号能够反馈心肌缺血是否缺血；当反馈心肌缺血时，信号单元接受到信号，控制单元控制阻断充盈单元充盈，阻断充盈单元在充盈状态下，冠状静脉血流被阻断，在压力作用下该静脉中的血液会反润入心肌的静脉微循环，缺血的心肌区域得到充分的灌注，保证心肌供血，避免无复流现象。需要说明的是，也可以采用其他的人体信号进行判断控制，诸如上述的心脏静脉内血管压力、动脉血管内压力、静脉血氧饱和度或脉率，当然也可以采用多个人体信号协同判断。

一实施例中，如2～4所示，所述阻断充盈单元包括第一导管2和第一球囊1，其中该第一导管2的近端连接部有充盈机构4，该第一球囊1内部具有容置空间，该第一球囊1与该第一导管2的远端连通，且该充盈机构4通过该第一导管2使得所述第一球囊1呈充盈状态。

上述实施例在具体实施过程中，其中，图3为第一球囊1收缩状态，图4为第一球囊1充盈状态。当心肌呈现缺血状态时，通过手术将第一球囊1置于心脏冠状静脉中，充盈机构4通过第一导管2对第一球囊1进行充盈，第一球囊1内部的容置空间被填充，使得第一球囊1呈充盈状态，充盈状态下的第一球囊1对静脉形成阻断，从而实现对阻断冠状静脉靠近右心房的一端，使得静脉的血流不能回流至右心房，在压力作用下该静脉中的血液会反润入心肌的静脉微循环，缺血的心肌区域得到充分的灌注，保证心肌供血，避免出现无复流现象导致的心肌坏死。

一实施例中，如图3～4所示，所述系统还包括抽真空机构5，所述抽真空机构5对所述阻断装置进行抽真空。具体实施例，在系统工作前，需要对其进行抽真空。

一实施例中，如图2所示，所述阻断充盈单元还包括灌注管道3，所述灌注管道3具有体外灌注入口和体内灌注出口，所述药物释放管道3位于所述第一导管2内，所述出药口延伸至所述第一导管2外部，所述进药口延伸至所述第一球囊1的外部，通过药物释放管道3进行给药，以进行药物辅助治疗。通过灌注管道3可给缺血心肌精准给药，激活受损心肌，灌注管道3还可提高静脉血液内氧份含量。

如图2～4所示，该充盈机构4包括腔体401和活塞402该腔体401内部具有容置空间，活塞402位于所述腔体401的容置空间内，且沿着腔体401的容置空间的长度方向滑动。具体的，活塞402在腔体401中产生往复运动时，活塞402将腔体401中气体或液体推送至第一导管2进而使得第一球囊1充盈。需要说明是，为了促进活塞402的密封，在活塞402的侧部设置密封圈4021，密封圈4021沿着腔体401内壁滑动。

在具体实施过程中，还可以设置有电机403，通过电机403驱动塞402在腔体401中产生往复运动，对第一球囊1进行充盈和收缩。

此外，本发明实施例还提供了一种连接结构，在第一导管2的近端设置一个三通阀201，通过三通阀201分别连接抽真空机构5和充盈机构4。需要说明的是，在具体实施中还可以根据需要选择其他的连接方式。

在具体实施过程中，还可以括压力监测单元601，该压力监测单元601用于监控心脏静脉的血液压力，所述压力监测单元601监控的压力经过压力监测单元管道6传至人体外，该压力监测单元管道6可以设置在第一导管2内，实时监控静脉血液的压力，防止在阻断过程中，被阻断的静脉血管内与动脉压差过大，损伤心肌。

另外一方面，本发明实施例还提供一种心脏冠状静脉微灌注控制方法，所述控制方法包括：

s1、接收人体信号，并将所述人体信号输送至控制单元；

s2、所述控制单元基于所述人体信号，控制体内血流控制装置中阻断充盈单元的充盈和收缩；

其中，所述阻断充盈单元在充盈状态下阻断冠状静脉血管内血液由心肌细胞向右心房回流，收缩状态下恢复血液回流。

一实施例中，所述人体信号包括心电监护信号、心脏静脉内血管压力、动脉血管内压力、静脉血氧饱和度或/和脉率，通过人体信号监测信号，保证静脉供血的精准性。

一实施例中，当所述心电监护信号反馈心肌缺血时，所述控制单元控制所述阻断充盈单元充盈。

上述实施例具体的，如图1所示，通过心电监护系统监控人体的心电监护信号，并反馈信号接收单元，当反馈的信号为心肌缺血，信号接收单元将心肌缺血的信号传递至控制单元，控制单元输出信号，对阻断充盈单元进行抽真空，进而启动充盈机构，使得阻断充盈单元呈充盈状态，充盈状态下的阻断充盈单元对静脉形成阻断，从而实现对阻断冠状静脉靠近右心房的一端，使得静脉的血流不能回流至右心房，在压力作用下该静脉中的血液会反润入心肌的静脉微循环，缺血的心肌区域得到充分的灌注，保证心肌供血，避免出现无复流现象导致的心肌坏死。

上述在实施过程中，压力监测单元601用于监控心脏静脉的血液压力，所述压力监测单元601监控的压力经过压力监测单元管道6传至人体外，该压力监测单元管道6可以设置在第一导管2内，实时监控静脉血液的压力，防止在阻断过程中，被阻断的静脉血管内与动脉压差过大，损伤心肌。

同时，可以通过通过药物释放管道3进行给药，以进行药物辅助治疗。

需要说明的是，本实施例提供一种以心电监护信号为基准的判断实施例，具体实施时也可以采用其他的人体信号进行判断控制，诸如上述的心脏静脉内血管压力、动脉血管内压力、静脉血氧饱和度或脉率，当然也可以采用多个人体信号协同判断。

综上所述，与现有技术相比，具备以下有益效果：

本发明实施例提供的心脏冠状静脉灌注系统，基于人体信号通过控制阻断充盈单元的充盈和收缩，阻断充盈单元在充盈状态下阻断冠状静脉血管内血液由心肌向右心房回流，收缩状态下恢复血液回流；阻断充盈单元在充盈状态下，冠状静脉血流被阻断，由于正常心肌细胞血液流出，故被阻断区域血液压力升高，在压力作用下该静脉中的血液会反润入心肌的静脉微循环，缺血的心肌区域得到充分的灌注，保证心肌供血，避免无复流现象。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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。