[发明专利]一种用于治疗股骨头坏死的负压治疗仪

说明书

技术领域

本发明属于医疗器械，涉及一种用于股骨头缺血坏死的治疗仪。

背景技术

股骨头缺血坏死全球患者有约3000万人，我国约有400万人，好发于31～60岁。关于成人股骨头坏死保留股骨头的治疗方法较多，分为非手术疗法和手术疗法，非手术治疗有避免负重、药物治疗、电刺激疗法等，手术疗法包括髓芯减压术、截骨术、植骨术、带血供的骨移植等，远期随访大多数病人仍需行关节置换术。这些治疗疗法的共同缺点是对生物力学因素考虑不够。股骨头缺血性坏死治疗的现代观点，应着眼于如何防止远期塌陷，从生物学和生物力学两方面考虑术式的设计。

发明内容

为了克服现有的股骨头缺血坏死治疗方法的局限性，进一步提高股骨头缺血坏死的治愈率，缩短治疗时间，本发明拟在目前促进骨组织再生理论的基础上，选用复合膜作为产生负压的密封材料，在手术时将复合膜和硅胶三腔管植入体内，利用膜的引导性骨组织再生原理和负压促进骨细胞增殖、生长因子分泌和血管生长的作用，将手术疗法和非手术疗法有机结合，提供一种新型的股骨头缺血坏死治疗仪。该治疗仪采用复合膜作为产生负压的密封材料，在髓芯减压手术原理的基础上，综合应用负压吸引促进骨组织再生技术和膜引导性骨组织再生技术，将负压原理与复合膜有机结合，一方面利用负压降低了股骨头内部的压力，并能促进骨细胞增殖、生长因子分泌和血管生长的作用；另一方面利用膜提供给骨组织再生与修复的适宜微环境、富集细胞及生长因子的作用。通过多学科交叉合作，设计和生产的治疗仪具有国际国内的独创性。具有易操作、智能化、便携式、科技含量高、能与现有的股骨头缺血坏死治疗方法对接等优点。

为了实现上述任务，本发明采用如下技术解决方案：

一种用于治疗股骨头坏死的负压治疗仪，其特征在于，该治疗仪至少包括有：

复合膜，用于包覆在骨折或骨不连的部位周围，该复合膜连接有硅胶三腔管；所述高分子复合膜的结构分为外层的半透膜和内膜，总体厚度约3～5mm，预制为中空的圆柱状，植入股骨头减压区域内；内膜是孔隙直径较大的海绵状膜，其结构为不十分完善的蜂窝状孔泡沫，包绕在硅胶三腔管的吸引管周围，用于与硅胶三腔管连接，吸引管插入复合膜内5cm，吸引管插入部分有多个侧孔，作用为使压力均匀传递到半透膜表面；硅胶三腔管采用生物相容性良好的医用硅胶制造，分为注射管、充气管和吸引管，吸引管外径为3～5mm，内径2～4mm；注射管直径1～2mm，位于吸引管管腔内；充气管前端连接气囊，气囊位于股骨头颈减压区域的开口处，充气后可以封闭通道；吸引管前段插入复合膜内4cm，插入部分用激光以3mm×3mm的距离预先制备直径1mm的侧孔。

人机界面控制系统，包括微控制器，微控制器上分别连接有键盘阵列、液晶显示模块、实时时钟模块、RS232通讯模块、ADC/前置电路、电源系统以及过/欠压保护模块；

压力控制模块，该压力控制模块由负压泵、电磁阀及压力传感器组成，负压泵、电磁阀均采用光耦合器件与人机界面控制系统的微控制器连接；

一储液瓶，该储液瓶连接于压力控制模块的负压泵上，并通过硅胶三腔管与复合膜相连，所述的硅胶三腔管由注射管、吸引管和充气管组成，吸引管连接与复合膜和储液瓶之间，起负压吸引作用；注射管一端透过复合膜内表面，另一端与吸引管并排引出，充气管的前端连接有气囊。

内膜孔隙直径为50～200μm，利用改进的食盐漓滤/冷冻-干燥法制备；外膜为半透膜，孔隙直径小于10μm，利用木材模板法和Breath figure法制备。

压力控制模块由负压泵和电磁阀及压力传感器组成，采用微机械加工技术制造，可以测量腐蚀性介质。传感器的输出信号经过放大器放大后送入A/D转换芯片，在4.096V参考电压的驱动下，转换精度可达1mV。使该压力传感器控制模块的控制精度达到1mmHg。

负压泵和电磁阀均采用光耦合器件与微控制器连接，当微控制器给出加压信号时，负压泵工作并提供持续的负压；当微控制器给出减压信号时，电磁阀打开减压。所有的加压和减压过程均在压力传感器的监控下自动进行，确保储液瓶中的压力得到精确控制。

储液瓶容量1000毫升，内部有压力传感器和容量传感器，当内部压力及液体容量超过允许值的范围时，保护电路启动并切断微控制器与负压泵之间的控制联系。微控制器检测到控制联系被切断时，会发出过/欠压报警信号。