CN204351819U - 一种具有血管健康判断功能的缺血预适应治疗仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有血管健康判断功能的缺血预适应治疗仪，其壳体内设置有气路结构；所述气路结构包括五通器，所述五通器分别连接有左气泵、右气泵、左电磁阀、右电磁阀和泄气阀；本实用新型的气路结构能够在短时间内迅速的将臂带气囊的压力达到设定压力值，使患者在使用时有效的减轻了不适感和痛苦感，适合长期进行训练使用；另外，通过本实用新型还能够对血管健康状况进行判断。

Description

一种具有血管健康判断功能的缺血预适应治疗仪

技术领域

本实用新型涉及心脑血管病预防治疗技术领域，特别是涉及一种具有血管健康判断功能的缺血预适应治疗仪。

背景技术

本专利的申请人吉训明等人于2007年申请了名称为《心脑血管保健治疗仪》的专利(申请号为200720173945.9、200710176701.0)。2011年，申请人向国家食品药品监督管理局申请此类仪器分类时，将用于此目的的仪器命名为“缺血预适应训练治疗仪”，被国家食品药品监督管理局采纳。此后市场上同类产品在进行申请注册、商业宣传，均以此“缺血预适应训练治疗仪”名称进行。但是经过长期的临床应用和患者跟踪服务发现，缺血预适应训练还有一些问题需要去完善。现有专利和产品对这些问题并完全解决，具体说明如下：

CN202335859U公开了一种远程缺血预适应仪，其采用的技术方案是在电子血压计的主体上，增加一个多次反复定时持续袖带充气和泄气装置，可以反复短时间持续阻断肢体血流。CN202505429U则是在CN202335859U的基础上增加一感应装置测量脉搏氧值，直至不能测得脉搏氧值的时刻，继续加压200mmHg，充气泵停止工作，该压力值即为阻断血流所设的压力。此方法在实际使用中，由于脉搏氧值是根据血管内每次搏动时血液内的含氧量来测量氧含量值，对正常情况下手臂未受到压迫血管未阻断时测量值是被认可的。当臂带开始充气，对手臂产生压迫血管受阻时脉搏氧值会迅速降低至零，此时臂带内的压力值是不确定的，在此压力基础上再加压200mmHg，并不能达到预适应训练的压力要求，实践中会导致训练手臂胀痛。

CN203263775U、CN203315307U的专利文献在文中指出“采用上述结构，本实用新型经过反复多次试验总结出以下优点：反复挤压、放松人体的上肢或下肢，促进使用者血液循环，由于阻断肢体受到短暂缺血刺激而产生应激反应”。这样的设计不能满足预适应训练方法的要求，即迅速阻隔上臂血管的要求。因为预适应训练中对上臂气囊充气施加压力的过程中，施加于手臂上的压力首先会阻断手臂浅层静脉血管，即阻断血液流回心脏，而动脉血管在手臂深层未阻断仍继续给手臂输送血液，如果不能迅速施加更大压力，手指部位将发生肿胀和淤血，所以治疗仪不能是反复挤压。专利中提到气囊可以对下肢的训练，从已有文献中可以明确的是不能对下肢实施预适应训练，因为此举会导致下肢静脉血栓脱落成为大概率事件。

CN202801711U公开了一种远程缺血预适应训练设备，该设备包括气压调节部分中的第一压力传感器实时对气压进行反馈，同时在臂带与使用者的接触部分设置有第二压力传感器，实时探测臂带对使用者胳膊的压力，通过对使用者胳膊的动态挤压，帮助使用者进行训练的仪器。此设计并未针对缺血预适应训练方法要点，可能造成预适应训练不适或潜在的危险。

申请人郑才二等人及其关联企业在2012年陆续申请了多件关于缺血预适应治疗仪的专利(CN203138608U、CN203139071U、CN102895013A和CN203169547U)；其专利文本中记载“首都医科大学宣武医院采用一种体外安全物理无创方法，就是远端缺血预适应治疗方法”，其实用新型目的就是为缺血预适应训练使用；同时专利中又提到“行业目前并没有利用该原理进行医疗器械的研发，如何充分利用该原理研究相应的医疗器械成为摆在人们面前的一个课题”。实际上，首都医科大学宣武医院作为缺血预适应训练的国内首创研究团队，在2008年已经成功研制出的预适应治疗仪，并且经过多年持续不断的研究，经过数代产品的 改进，至今已经服务数千人。上述专利所涉及的缺血预适应治疗仪的不足之处在于其在临床应用上存在不足，结构上存在缺陷，导致患者在预适应训练过程中出现手指部位肿胀和淤血等不适感，造成的原因是内部气路结构设计不合理；另外，在充气泵设置、患者使用体验方面也存在不完善的地方，并没有针对缺血预适应训练方法要点进行功能上的调整，仅仅是为了简单的实现缺血预适应治疗的功能，而不能真正的达到缺血预适应治疗的目的。

综上，现有的远端缺血预适应治疗仪器多为在血压计基础上进行的改进，其提供的技术方案虽然能够按照远程缺血预适应训练的要求基本实现该功能。但缺血预适应训练真正实现治疗效果是要患者至少坚持三个月以上才能有治疗效果，使用者长期坚持训练才能达到预防的目的。还有部分仪器为实现血压测量时的准确性，对气泵的功率进行限制，这样的结构导致虽然仪器能够实现预适应训练功能，但不能实现有效预适应训练，更无法达到良好的治疗效果。

目前，上臂间血压差异(inter-arm blood pressure difference，IAD)诊断标准：IAD≥10mmHg作为异常的标准。但是一些研究将收缩压IAD(sIAD)分为两级：一级sIAD≥10mmHg，二级sIAD≥20mmHg。而舒张压IAD(dIAD)≥10mmHg。如果患者出现高IAD，则被提示其外周血管病(peripheral vascular disease，PVD)是存在的。

目前的研究成果表明，在怀疑冠心病的386例患者中，sIAD≥15mmHg的27例(7％)患者心肌缺血面积更大。63％的IAD患者可诊断为冠心病，而且其中83％为多支病变。因此IAD可以作为冠脉病变的指证。

目前，国外多数学者使用上臂间血压差异(inter-arm blood pressure difference，IAD)的名称。目前一般认为正常人收缩压和舒张压的IAD均应小于10mmHg。目前国外仅有2项相关研究。一份研究观察83例随访5.6年；表 明，dIAD者平均无事件生存(mean event-free survival)为3.3年，而非dIAD组为5.0年(P<0.0001)。另一项观察421例患者7年。两项研究证实IAD患者心脑血管病事件增加。在校正了平均收缩压和慢性肾脏病等因素后，sIAD每相差10mmHg，死亡风险比为1.24(95％可信区间为1.01-1.52)。美国一项前瞻性研究表明，患者双臂间的血压差如果≥20/10mmHg，心血管病的发病率及死亡率将会显著增加。

Clark CE等人在著名医学刊物《柳叶刀》上发表了论文，通过对以往医学文献的分析，显示双臂血压差可在一定程度上能够预测心血管疾病的风险，有关的研究报告囊括了28篇有关论文。根据这项报告，有证据表明，如果IAD达到10mmHg，可能患有周围血管疾病；如果IAD在15mmHg以上，就会有很大的患周围血管疾病(即血管变窄和硬化)的风险，另外也可表示某人患预先存在的脑血管疾病。这是因为IAD过大，使得流向双腿双脚的血液减少的风险增加2.5倍，使得流向大脑的血液减少的风险增加1.6倍，来自心血管疾病死亡的风险提高70％，其他原因疾病死亡的风险提高60％。如果能够根据测量出来的IAD的数值对血管健康状况进行判断，并且早点发现周围血管疾病并进行降血压和胆固醇治疗以及戒烟，有助于减少死亡的风险。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种具有血管健康判断功能的缺血预适应治疗仪，它具有血管健康状况判断、双臂测血压和缺血预适应训练的多种功能。

为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：一种具有血管健康判断功能的缺血预适应治疗仪，包括壳体、臂带、安装在壳体上的按键、显示屏和控制电路，其特征在于：所述壳体的左右两侧分别设置有两个用于连接臂带的臂 带插孔；所述壳体内设置有气路结构；所述气路结构包括五通器，所述五通器分别连接有左气泵、右气泵、左电磁阀、右电磁阀和泄气阀；所述左电磁阀连接有左臂带座，两者之间设置有左压力传感器；所述右电磁阀连接有右臂带座，两者之间设置有右压力传感器；所述左臂带座、右臂带座分别与所述壳体两侧的臂带插孔连接。

所述控制电路包括微处理器、A/D转换芯片、时钟/日历芯片、存储器芯片和电源电路；所述微处理器连接有GPRS模块。

具体的，所述GPRS模块包括GPRS收发芯片、SIM卡槽、功率放大芯片和天线；所述GPRS收发芯片设置有RxD端口和TxD端口，并通过两者与所述微处理器连接；所述GPRS收发芯片还分别与所述SIM卡槽和功率放大芯片连接，所述功率放大芯片与所述天线连接。

GPRS收发芯片通过RxD和TxD端口与微处理器的串行通信接口连接，读取所述存储器芯片内的数据，在每次完成训练或血压测量后将数据发送回后台服务器。为避免收发数据丢失，数据信号通过所述功率放大电路进行放大后，再经天线发送接收，每次开机时重复发送上次关机前的数据，做对比校验。

上述缺血预适应训练治疗仪进行血管健康状况判断的方法，包括以下步骤：

(1)使用者将两个臂带分别佩戴在左、右臂上，将两个臂带的插孔分别与左臂带座、右臂带座相连；

(2)启动缺血预适应训练治疗仪，首先对左臂加压开始第一次血压测量，根据示波法原理，算出左臂测量的收缩压、舒张压和脉搏，测量结束后第一次测量结果将被自动记忆存储；测量过程中说话、动作和臂带发生异常都将会导致测量结果异常，异常数据将不被记忆，测量将重新开始，直至得到正确测量结果；

(3)然后程序自动对右臂进行第一次血压测量，算出左臂测量的收缩压、舒张压和脉搏，测量结束后第一次测量结果将被自动记忆存储；

(4)重复三次有效测量后，屏幕将显示左、右臂测量收缩压、舒张压平均值的差值；

(5)通过步骤(4)测得的差值进行血管健康状况的判断。

研究数据显示，一般认为正常人双臂的收缩压差值和舒张压差值均应小于10mmHg。如果上臂间血压差异(inter-arm blood pressure difference，IAD)达到10mmHg，可能患有周围血管疾病。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型的气路结构能够在短时间内迅速的将臂带气囊的压力达到设定压力值，使患者在使用时有效的减轻了不适感和痛苦感，适合长期进行训练使用；

(2)本实用新型不但实现了任意切换左右臂单独进行缺血预适应训练和双臂同时进行预适应训练，满足了临床对缺血预适应训练的要求，而且还具有血管健康状况判断的功能；患者能够通过本实用新型提供的缺血预适应治疗仪对自身的血管健康程度进行判断。

附图说明

图1所示为缺血预适应训练治疗仪的外观结构示意图；

图2所示为缺血预适应训练治疗仪的气路结构示意图；

图3所示为缺血预适应训练治疗仪内部电路结构连接图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例：

如图1所示为一种具有血管健康判断功能的缺血预适应治疗仪，包括壳体1、臂带、安装在壳体上的按键、显示屏2和控制电路；所述壳体1的左右两侧分别设置有两个用于连接臂带的臂带插孔3。

所述壳体1内设置有气路结构4，如图2所示；所述气路结构4包括五通器43，所述五通器分别连接有左气泵41、右气泵42、左电磁阀44、右电磁阀45和泄气阀48；所述左电磁阀44连接有左臂带座46，两者之间设置有左压力传感器491；所述右电磁阀45连接有右臂带座47，两者之间设置有右压力传感器492；所述左臂带座46、右臂带座47分别与所述壳体1两侧的臂带插孔3连接。

上述气路结构能够在短时间内迅速的将臂带气囊的压力达到设定压力值；现有技术中的一些缺血预适应治疗仪大多是在血压计的基础上改进的来，甚至为实现血压测量时的准确性，对气泵的功率作出一定限制，这样就导致其虽然满足了预适应训练的功能，但不能达到有效的预适应训练效果。

如图3所示，所述控制电路包括微处理器、A/D转换芯片、时钟/日历芯片、存储器芯片和电源电路；所述微处理器还连接有GPRS模块。

具体的，所述GPRS模块包括GPRS收发芯片、SIM卡槽、功率放大芯片和天线；所述GPRS收发芯片设置有RxD端口和TxD端口，并通过两者与所述微处理器连接；所述GPRS收发芯片还分别与所述SIM卡槽和功率放大芯片连接，所述功率放大芯片与所述天线连接。

GPRS收发芯片设置有RxD端口和TxD端口；通过RxD和TxD端口与微处理器的串行通信接口连接，读取所述存储器芯片内的数据，在每次完成训练或血压测量后发送回后台服务器。为避免收发数据丢失，数据信号通过所述功率放大电路进行放大后，再经天线装置发送接收，每次开机时重复发送上次关机前 的数据，做收发数据的对比校验。

集成的GPRS模块，使测量、训练和故障数据将能实时无线传输到服务器数据库；临床上进行预适应训练的效果取决于长期坚持的训练，依赖于长期数据的收集，GPRS模块将减低数据丢失或无效的概率，提高缺血预适应训练的有效性和成功率；此外，医生还可以通过GPRS模块和患者进行信息推送，以指导患者更好的进行训练和治疗。

上述缺血预适应训练治疗仪进行血管健康状况判断的方法，包括以下步骤：

(1)使用者将两个臂带分别佩戴在左、右臂上，将两个臂带的插孔分别与左臂带座46、右臂带座47相连；

(2)启动缺血预适应训练治疗仪，首先对左臂加压开始第一次血压测量，根据示波法原理，算出左臂测量的收缩压、舒张压和脉搏，测量结束后第一次测量结果将被自动记忆存储；测量过程中说话、动作和臂带发生异常都将会导致测量结果异常，异常数据将不被记忆，测量将重新开始，直至得到正确测量结果；

(3)然后程序自动对右臂进行第一次血压测量，算出左臂测量的收缩压、舒张压和脉搏，测量结束后第一次测量结果将被自动记忆存储；

(4)重复三次有效测量后，屏幕将显示左、右臂测量收缩压、舒张压平均值的差值；

(5)通过步骤(4)测得的差值进行血管健康状况的判断。研究数据显示，一般认为正常人双臂的收缩压差值和舒张压差值均应小于10mmHg。如果上臂间血压差异(inter-arm blood pressure difference，IAD)达到10mmHg，可能患有周围血管疾病。

结合上面的内容，本实用新型不但实现了任意切换左右臂单独进行缺血预 适应训练和双臂同时进行预适应训练，满足了临床对缺血预适应训练的要求，而且还具有血管健康状况判断的功能。

此外，通过上述缺血预适应训练治疗仪还能够进行血压测量，具体的包括以下步骤：

(1)当左臂测量血压时，首先将臂带佩戴在左臂上，左气泵41启动充气，打开左电磁阀44给左臂气囊充气，同时右电磁阀45关闭右臂带气路；在采用示波法实时测量使用者血压时，泄气阀48匀速放气，左压力传感器491实时检测臂带内气体的压力振荡波转换为电信号，经过滤波后由控制电路计算出收缩压、舒张压和脉搏；测量完成后，泄气阀48将打开放气，左臂血压测量结束；

(2)当右臂测量血压时，左气泵41启动充气，右电磁阀45打开给右臂气囊充气，同时左电磁阀44关闭左臂带气路；在采用示波法实时测量使用者血压时，泄气阀48匀速放气，右压力传感器492实时检测臂带内气体的压力振荡波转换为电信号，经过滤波后由控制电路计算出收缩压、舒张压和脉搏；测量完成后，泄气阀48将打开放气，右臂血压测量结束；

另外，通过上述缺血预适应训练治疗仪还能够进行缺血预适应训练。缺血预适应训练的机理，就是通过重复间隔阻断患者的上肢肢体血流，从而激发肌体组织细胞的抗/耐缺血能力，调动机体、器官或组织在缺氧条件下生存和工作能力，用于心脑血管病的预防和治疗，降低高原反应，促进记忆力，提高睡眠质量。具体的，通过上述缺血预适应训练治疗仪进行预适应训练包括以下步骤：

(1)当对左臂做预适应训练时，左气泵41和右气泵42同时启动，右电磁阀45关闭以阻断右臂气路，泄气阀48关闭；左电磁阀44打开，左臂臂带气囊迅速充气加压，左压力传感器491实时检测到压力信号反馈给控制电路，臂带内压力到达设定压力值后控制电路同时关停左气泵41和右气泵42。

在充气过程中控制电路将计算到达设定压力所需的时间，如果缺血预适应训疗仪充气时间超过了到达设定压力所需的时间，左气泵41和右气泵42将停止充气，同时泄气阀48将自动放气至零压力，然后重新启动气泵充气；在训练过程中，当气囊内压力下降到缺血预适应训练治疗仪的低限值时，控制电路启动左气泵41补充气压。在整个训练过程中左压力传感器491将始终监测气路的压力变化，并及时反馈给控制电路，及时作出调整。控制电路将按照预定的程序对压迫时间、释放时间、训练次数做相应的控制。

(2)当对右臂做预适应训练时，左气泵41和右气泵42同时启动，左电磁阀44关闭，阻断左臂气路，泄气阀48关闭；右电磁阀45打开，右臂臂带气囊迅速充气加压，右压力传感器492实时检测到压力信号反馈给控制电路，臂带内压力到达设定压力值后，控制电路同时关停左气泵41和右气泵42；

在充气过程中控制电路将计算到达设定压力所需的的时间，如果缺血预适应治疗仪充气时间超过了到达设定压力所需的时间，左气泵41和右气泵42将停止充气，同时泄气阀48将自动放气至零压力，然后重新启动气泵充气；在训练过程中，当气囊内压力下降到缺血预适应训练治疗仪的低限值时，控制电路启动左气泵41补充气压。在整个训练过程中右压力传感器492将始终监测气路的压力变化，并及时反馈给控制电路，及时作出调整。控制电路将按照预定的程序对压迫时间、释放时间、训练次数做相应的控制。

(3)当双臂同时做预适应训练时，左气泵41和右气泵42同时启动，左电磁阀44和右电磁阀45同时打开，泄气阀48关闭，气路闭合；双臂臂带气囊迅速充气加压，臂带内压力到达设定压力值后，控制电路同时关停左气泵41和右气泵42，恒压保持3-5分钟后，自动放气休息3-5分钟，接着再次充气加压。重复上述操作5次，即完成预适应训练。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种具有血管健康判断功能的缺血预适应治疗仪，包括壳体、臂带、安装在壳体上的按键、显示屏和控制电路，其特征在于：所述壳体的左右两侧分别设置有两个用于连接臂带的臂带插孔；所述壳体内设置有气路结构；所述气路结构包括五通器，所述五通器分别连接有左气泵、右气泵、左电磁阀、右电磁阀和泄气阀；所述左电磁阀连接有左臂带座，两者之间设置有左压力传感器；所述右电磁阀连接有右臂带座，两者之间设置有右压力传感器；所述左臂带座、右臂带座分别与所述壳体两侧的臂带插孔连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有血管健康判断功能的缺血预适应治疗仪，其特征在于所述控制电路包括微处理器、A/D转换芯片、时钟/日历芯片、存储器芯片和电源电路；所述微处理器还连接有GPRS模块。

3.根据权利要求2所述的一种具有血管健康判断功能的缺血预适应治疗仪，其特征在于所述GPRS模块包括GPRS收发芯片、SIM卡槽、功率放大芯片和天线；所述GPRS收发芯片设置有RxD端口和TxD端口，并通过两者与所述微处理器连接；所述GPRS收发芯片还分别与所述SIM卡槽和功率放大芯片连接，所述功率放大芯片与所述天线连接。