[发明专利]球囊导管流体自动清除系统

说明书

技术领域

本发明涉及导管系统，特别是，涉及一种球囊导管流体自动清除系统。

背景技术

典型的工业流体清除系统通常使用压力感应器(例如，压力开关、压力传感器，等等)来检测压力腔内的流体压力，然后直接从压力腔通过排放阀释放高压。这种典型的工业流体清除系统没有在压力传感器前放置泄压阀(relief valve)，因此使得其容易实现。但是，这种布置并不适用于医疗器械应用。具体来说，这两个组件的布局是十分关键的。如果这两个组件(压力传感器和排放阀)被安装在一个系统架构内，则需要一根很长的流体连接线。这会导致球囊腔的体积增加，使其更难于排空所捕获的空气。而在充盈球囊之前，排空球囊腔内部所有的空气是很关键的。否则，如果球囊破裂，空气会被导入到血管中。球囊腔体积加大会使得空气排空的过程更加费时而且困难。并且，球囊腔体积加大会需要更多的流体去充盈。因此，这种设置效率低，并且增加整个过程的时间。

直接在导管上安装压力开关和排气电磁阀会解决以上的问题，但是会使得整个组件操作起来非常繁琐。这样的布置会将摆来摆去的电子器件(其电线从导管延伸到清除系统)暴露在外面。同时，由于这两个器件是一次性的，所以这样的设置也很昂贵。

除了上面所述的问题，典型的工业排气系统在检测系统内的压力突变方面不够灵敏和快捷，因为压力传感器的检测/转换压力不得不设置在工作压力或者球囊的充盈压力以上。这是由两个因素(dynamics)造成的。第一，球囊腔的充压通常是手动的，这会导致产生的压力有波动。而在确定工作压力(即，球囊充盈压力)的时候，这种由于用户或设备误差而导致的波动/起伏需要被考虑进来。第二，压力传感器在其设定的点会有一个很宽的误差范围。在确定工作压力时，只能使用设定值的低端值，否则，系统可能会触发错误的警报。当综合考虑这两个因素时，工作压力必须低于压力传感器误差范围的下限减去用户可能导致的误差。而工作压力设在比压力传感器触发压力更小的值时，泄漏的气体需要更多的时间以在球囊内积累足够的体积，而后升高压力以达到压力传感器的检测/转换压力。这会延迟响应时间，使得系统在检测气体泄漏方面反应更为迟钝。但是，要提高系统性能又必须减少系统的响应时间。

在当今的市面上，并没有一种球囊导管流体自动清除系统。但是对于有可能释放气体或者外部的流体的进入到人体或者动脉血管的导管，却需要有这样一种流体自动清除系统。放置在人体内通过输送系统运送气体的导管有可能破裂并释放气体。覆盖住导管潜在泄漏部分的球囊组件可以被用来捕捉泄漏的气体。但是，这种球囊导管需要一个安全清除系统以释放积累起来的压力从而防止可能发生的损伤。球囊导管通常用盐水充盈到一个预定的工作压力。当外部流体泄漏进球囊腔时，其内部压力会增加。

一个电脑控制的自动清除系统是有必要的，因为手动的监测和清除系统不能提供可靠、一致和瞬时的响应以抵御异常的压力增加，特别是气体输送线路有气体泄漏的情况。高压气体能快速地充满一个小的球囊腔体，在短时间内导致压力显著的增加。而高压或者过压对病人是有害的，原因在于以下几个方面：

a.内部压力会增加对器件的压力，导致其膨胀。例如，球囊的过度充压，会将球囊充盈到比其预定的尺寸更大的尺寸。这可能导致病人的动脉血管壁延伸超出其弹性极限，造成永久性损伤。

b.过高的内部压力会造成对材料的压力达到其断裂点，在该点球囊破裂并释放出流体。

c.不需要的流体(如高压气体，制冷剂等)会释放到病人体内，导致损伤，甚至死亡。

d.破裂的球囊会对其周围的组织(如动脉血管壁)造成物理损伤。因为过高的压力会使球囊壁破裂，将撕破的材料向外挤压，并且进一步拉伸周围的管壁，导致损伤。

因此，更为重要的是测量压力而不是测量流率或者流体积聚程度。首先，测量压力可以实现对泄压阀上的泄漏进行实时检测。压力使得周围材料的内部受压增加，所以需要将其控制在一个安全的范围。其次，压力很容易用一个高精度且经济有效的压力开关进行检测。最后，检测压力是比检测流率/泄漏率或者流体积聚程度更经济有效，因为其不需要笨重且昂贵的流量计或者液位指示器。

发明内容

为了克服上述现有系统的缺陷，本发明的一个目的是提供一个球囊导管流体自动清除系统。