專利名稱：新生兒支持系統(tǒng)、相關(guān)的設(shè)備及其使用方法
新生兒支持系統(tǒng)、相關(guān)的設(shè)備及其使用方法技術(shù)領(lǐng)域在某些實施例中，本發(fā)明涉及一種生命支持系統(tǒng)、相關(guān)的設(shè)備和系統(tǒng)， 以及此類設(shè)備和系統(tǒng)的使用方法。更特別地，本發(fā)明涉及一種新生兒或胎兒 的支持系統(tǒng)及此類系統(tǒng)的相關(guān)使用方法。
背景技術(shù)：
目前可用的新生兒支持系統(tǒng)均存在著某些固有的缺陷，這些缺陷包括但不限于，這些系統(tǒng)局限為應(yīng)用于可存活的新生兒(viable neonate)。通常， 目前可用的新生兒支持系統(tǒng)通過新生兒的正常呼吸或輔助呼吸來提供氧交 換。這需要新生兒的肺部充分發(fā)育以便能夠進行氧氣交換。由于各種原因，新出生的孩子可能早產(chǎn)。此類原因可包括雙胎妊娠或各 種醫(yī)學(xué)狀況，如孕婦或發(fā)育中的胎兒的受創(chuàng)傷(tmuma)或感染、生理畸形、 先兆子癇或羊水過多(hydramniosis)等，在此僅舉幾例。當(dāng)孩子早產(chǎn)時，他 們常常具有特定的需求以便維持生命并促進正常發(fā)育。早產(chǎn)兒的存活能力(viability)常常取決于孩子出生時的發(fā)育良好程度。 通常，早產(chǎn)兒的存活率隨著其發(fā)育程度的提高而提高。Allen等人先前的報 告稱，在懷孕23周到25周之間，存活能力從15%上升至79% (根據(jù)有限 的分娩群體的記錄)。參見1993年11月25日出版的新英格蘭醫(yī)學(xué)期刊第 329巻第22號中刊登的M. Allen等人的《存活能力的范圍》(M. Allen et al.， 7T7e丄/附to o/New England Journal of Medicine. November 25, 1993: Vol. 329, No.22)。對于在這一存活能力范圍(window)之前乃至在該范圍 期間出生的孩子來說，需要一種能夠始終維持生命和發(fā)育的支持系統(tǒng)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種能夠在子宮外維持胎兒或早產(chǎn)兒生存的生 命支持系統(tǒng)或裝置。本發(fā)明的另一目的在于提供一種能夠維持流產(chǎn)的胎兒、尤其是具有完整 顱骨的胎兒生存的生命支持系統(tǒng)。本發(fā)明的再一目的在于提供一種在子宮外維持新生兒或胎兒的生命的 方法。本發(fā)明的又一目的在于提供一種用于連接至胎兒或新生兒的臍靜脈與 臍動脈之一或連接至這兩者的連接裝置。本發(fā)明的又一目的在于提供一種用于向胎兒或新生兒的血液供應(yīng)氧和 營養(yǎng)素的之一或這兩者的流體處理系統(tǒng)。在本發(fā)明的一個實施例中，所提供的用于支持新生兒或胎兒的裝置包括 流體容器。該流體容器至少部分地填充有模擬羊水。模擬羊水是一種模擬子宮內(nèi)的羊水作用的流體。該裝置還包括透析系統(tǒng)和充氧器(oxygenator)。 該透析系統(tǒng)配置為從模擬羊水中去除廢物。充氧器配置為向循環(huán)通過新生兒 或胎兒的血液充氧。該裝置還可包括營養(yǎng)饋送裝置(nutritional feeder)。該 營養(yǎng)饋送裝置配置為向新生兒或胎兒輸送至少一種營養(yǎng)素。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供一種在母體子宮外維持新生兒或胎兒生 存的方法。該方法包括將新生兒或胎兒放入生命支持系統(tǒng)中，該生命支持 系統(tǒng)包括至少部分地填充有模擬羊水的容器。該方法還包括為胎兒或新生兒 提供足以維持新生兒或胎兒生命的生命支持的步驟。所述為胎兒或新生兒提 供生命支持的步驟包括下列步驟之一或全部從模擬羊水中去除廢物，為新 生兒或胎兒的血液充氧，以及向新生兒或胎兒的血液補充具有營養(yǎng)價值的物 質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供一種用于提供與臍動脈和臍靜脈之一或 這兩者的連接的連接裝置。該連接裝置包括配置為連接至臍動脈的動脈輸入 元件。該連接裝置還包括配置為連接至臍靜脈(venous artery)的靜脈回流 元件。該連接裝置還可包括循環(huán)泵，該循環(huán)泵配置為使流體流過動脈輸入元 件和靜脈回流元件之一或這兩者。在本發(fā)明的又一實施例中，提供一種流體處理系統(tǒng)。優(yōu)選地，該流體處 理系統(tǒng)包括營養(yǎng)饋送裝置，該營養(yǎng)饋送裝置配置為向所述流體輸送至少一種 營養(yǎng)素。該流體處理系統(tǒng)還可包括充氧器，該充氧器配置為向流體充氧。當(dāng)結(jié)合附圖考慮時，本發(fā)明的其它目的、優(yōu)點和新穎特征將通過以下對本發(fā)明的詳細說明而變得顯而易見。


通過對附圖的描述可進一步理解申請人的發(fā)明，其中，除非另有說明， 相同的附圖標(biāo)記用于表示說明各視圖中相同的零部件。圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的生命支持系統(tǒng)的立體圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的連接設(shè)備的立體圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例所使用的流體處理裝置的立體圖。
具體實施方式
通過參照以下對本發(fā)明的特定實施例及其具體實例的詳細說明，可以理 解本發(fā)明。在此所用的術(shù)語僅是為了描述特定實施例，而并非意在限制本發(fā)明。圖1示出了系統(tǒng)2及其各部件，所述各部件與新生兒或胎兒交互作用并 為新生兒或胎兒提供基本生命支持所用的所有元素(element)。在優(yōu)選實施 例中，用于新生兒或胎兒的生命支持系統(tǒng)2甚至可支持具有完整顱骨的流產(chǎn) 胎兒。該系統(tǒng)包括流體容器4，該流體容器4中至少部分地填充有模擬羊水 6，模擬羊水模擬子宮內(nèi)的羊水的作用。因此，模擬羊水6與自然羊水具有 相同的電解液、蛋白質(zhì)含量、摩爾滲透壓濃度(osmolality)和溫度。充氧器 8設(shè)置為用以連續(xù)補充供給胎兒或新生兒的血液的氧供應(yīng)。充氧器8包括輸 氧裝置10，其用以向循環(huán)通過充氧器8的血液輸送氧。可通過腸胃外營養(yǎng)饋 送裝置12向胎兒或新生兒提供營養(yǎng)素，該營養(yǎng)饋送裝置12可與充氧器8相 關(guān)聯(lián)。胎兒和新生兒的臍動脈或臍靜脈可通過顯微外科手術(shù)(microscopic surgery)而直接或間接地連接至循環(huán)泵14，以便循環(huán)泵14模擬胎兒或新生 兒在子宮內(nèi)正常所經(jīng)歷的靜脈與動脈血液流動。按照這種方式，血液可被連 續(xù)地泵送通過充氧器8。模擬羊水6從流體容器4流出并進入透析系統(tǒng)18。透析系統(tǒng)18再現(xiàn)了 身體腎臟的功能，用于從模擬羊水6中去除一種或多種廢物。輸入元件20 和排出元件22用于輸送模擬羊水6進入與離開羊膜透析系統(tǒng)18 (amniotic dialysis system)。透析系統(tǒng)18配置為用于驅(qū)使模擬羊水6流經(jīng)透析系統(tǒng)18的功能部。此外，透析系統(tǒng)18可包括加熱器和恒溫器(未示出)，其對使 模擬羊水6保持恒定溫度起作用。流體容器4可由本領(lǐng)域內(nèi)目前公知的各種適用材料構(gòu)成。此外，該流體 容器可被隔離(insulated)。該流體容器具有足夠的尺寸以容納胎兒或新生 兒，并允許胎兒或新生兒成長為完全可存活的嬰兒。設(shè)置在流體容器4中的 流體6選擇為模擬母體子宮內(nèi)的羊水的作用和功能。因此，該流體仿效子宮 內(nèi)的羊水的作用。營養(yǎng)饋送裝置12配置為向新生兒或胎兒提供生存與促進正常發(fā)育所必 須的、足夠的蛋白質(zhì)、葡萄糖、脂類、元素和維生素。在一個實施例中，營 養(yǎng)饋送裝置12為設(shè)有供應(yīng)管線的袋或其它流體容器，所述供應(yīng)管線將營養(yǎng) 流體從營養(yǎng)饋送裝置12供應(yīng)至流過充氧器8的血液中。替代地，營養(yǎng)饋送 裝置12可并入作為充氧器8的一部分，以使流過充氧器8的血液也流過營 養(yǎng)饋送裝置12。優(yōu)選地，充氧器8配置為使流過胎兒或新生兒體內(nèi)的血液，以類似于胎 兒在典型的妊娠期間發(fā)育時血液從胎兒流向胎盤的方式，流過充氧器8。充 氧器8的輸氧裝置10也可配置為用于輸送來自發(fā)育的胎兒或新生兒的血液 中的廢物。在又一個實施例中，輸氧裝置10可配置為向胎兒或新生兒輸送營養(yǎng)素。圖2示出了可與圖1的生命支持系統(tǒng)2—起使用并與之相關(guān)聯(lián)的連接裝 置28。連接裝置28可代替圖1中的循環(huán)泵14、或配置為該循環(huán)泵14的一 部分。靜脈元件30從連接裝置28延伸至圖1的流體容器4中。靜脈管(piping) 26是連接裝置28的靜脈部件的一部分，該靜脈管26將血液供應(yīng)至圖1所示 的充氧器8和營養(yǎng)饋送裝置12。血液經(jīng)過連接裝置28的動脈部件返回胎兒 或新生兒體內(nèi)。該動脈部件包括動脈管24，該動脈管24朝向圖1的充氧器 8延伸并可成為該充氧器8的一部分。該動脈部件還包括延伸到圖1的流體 容器4中的動脈元件32。優(yōu)選地，延伸到圖1的流體容器4中的動脈元件 32和靜脈元件30配置為可通過顯微外科手術(shù)將動脈元件32和靜脈元件30 分別連接至胎兒或新生兒的臍動脈和臍靜脈。按照這種方式，連接裝置28 起到模擬胎兒在子宮內(nèi)通常所經(jīng)歷的血液流動的作用。連接裝置28還可包括循環(huán)泵，該循環(huán)泵至少部分地促進并驅(qū)動血液流經(jīng)系統(tǒng)。替代地，該循環(huán)泵可設(shè)置在系統(tǒng)中的其它位置，例如，以便使該循環(huán)泵易于更換，或如孕婦的心臟所驅(qū)動的那樣，更準(zhǔn)確地復(fù)制(replicate) 胎兒的血液流動。圖3示出另一個用于設(shè)置血液充氧器40和營養(yǎng)饋送裝置44的構(gòu)型34。 在圖3所示的構(gòu)型34中，動脈血流進入管36并繼續(xù)穿過循環(huán)泵38以進入 充氧器40。當(dāng)血液經(jīng)過充氧器40時，血液富含氧。充氧器40還可包括一個 或多個用以連接供應(yīng)管線的輸入端口 42a和輸出端口 42b，所述供應(yīng)管線用 于提供如氧氣或呈氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)等任何形態(tài)的某些其它物質(zhì)。輸入端口 42a和輸出端口 42b中的一個或多個端口可設(shè)置出口 (egress)，該出口用于 包括血液采樣或去除一部分血液在內(nèi)的各種用途。富含氧的血液離開充氧器 40并直接流入代謝物輸送裝置或營養(yǎng)饋送裝置44。如前所述，營養(yǎng)饋送裝置44為血液提供營養(yǎng)素以供胎兒或新生兒使用。 營養(yǎng)饋送裝置44可包括一個或多個可用作營養(yǎng)素或血液的饋送管線和/或輸 出管線的輸入端口和/或輸出端口 46a、 46b、 46c、 46d。例如，營養(yǎng)素可通 過各端口46a、 46b、 46c、 46d而輸入各營養(yǎng)饋送裝置44中。替代地， 一個 或一個以上的端口，例如端口 46d，可用作血液的出口。如先前對于血液充 氧器40所述，該出口可用于包括血液采樣或去除一部分血液在內(nèi)的各種用 途。輸出口 48為血液提供模擬的動脈回流。加熱器、恒溫器或其它溫度調(diào)節(jié)裝置(未示出)可與用于血液充氧器40 和營養(yǎng)饋送裝置44的構(gòu)型34 —起設(shè)置或作為該構(gòu)型34的一部分設(shè)置。按 照這種方式，流經(jīng)由血液充氧器40和營養(yǎng)饋送裝置44構(gòu)成的構(gòu)型34的血 液的溫度可被熱調(diào)節(jié)，以模擬由母體血液原本提供的熱調(diào)節(jié)。因此，圖3的血液充氧和營養(yǎng)系統(tǒng)34可與圖1中提供的胎兒或新生兒 生命支持系統(tǒng)2結(jié)合使用，或作為該系統(tǒng)2的一部分，替代地，血液充氧和 營養(yǎng)系統(tǒng)可單獨使用或與各種其它的設(shè)備和/或系統(tǒng)結(jié)合使用。所提出的前述說明和實例僅用于說明本發(fā)明，而非旨在限制本發(fā)明。由 于本領(lǐng)域技術(shù)人員可結(jié)合本發(fā)明的精神和實質(zhì)對所述實施例做出各種修改， 因此本發(fā)明應(yīng)當(dāng)被寬泛地視為包含所有落入所附權(quán)利要求書范圍內(nèi)的各種 變型及其等同內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種用于支持新生兒或胎兒生命的裝置，包括流體容器，所述流體容器中至少部分地填充有模擬羊水，所述模擬羊水配制為用于模擬子宮內(nèi)的羊水的作用；透析系統(tǒng)，所述透析系統(tǒng)配置為從所述模擬羊水中去除廢物；充氧器，所述充氧器配置為向循環(huán)通過新生兒或胎兒的血液充氧；以及營養(yǎng)饋送裝置，所述營養(yǎng)饋送裝置配置為向新生兒或胎兒輸送至少一種營養(yǎng)素。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述充氧器還配置為用于從所述通 過新生兒或胎兒循環(huán)的血液中去除廢物。
3. 如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括流體處理系統(tǒng)，所述流體處理系 統(tǒng)包含所述充氧器和所述營養(yǎng)饋送裝置。
4. 如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括循環(huán)泵，所述循環(huán)泵配置為使血 液循環(huán)通過所述充氧器和所述營養(yǎng)饋送裝置中的至少一個。
5. 如權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述循環(huán)泵與新生兒或胎兒的臍靜 脈和臍動脈流體連通。
6. 如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括連接裝置，所述連接裝置配置為 用于提供與新生兒或胎兒的臍靜脈的連接，并提供與所述新生兒或胎兒的臍 動脈的連接。
7. —種在子宮外維持新生兒或胎兒生命的方法，包括 將新生兒或胎兒放入生命支持系統(tǒng)中，所述生命支持系統(tǒng)包括至少部分地填充有模擬羊水的容器；以及為胎兒或新生兒提供足以維持新生兒或胎兒生命的生命支持。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中為胎兒或新生兒提供生命支持的步 驟包括使用充氧器為通過新生兒或胎兒循環(huán)的血液充氧。
9. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中為胎兒或新生兒提供生命支持的步 驟包括使用營養(yǎng)饋送裝置為通過新生兒或胎兒循環(huán)的血液輸送一種或多種 營養(yǎng)素。
10. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中為胎兒或新生兒提供生命支持的步驟包括從所述模擬羊水和通過新生兒或胎兒循環(huán)的血液之一或所述兩者中 去除廢物。
11. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中為胎兒或新生兒提供生命支持的步 驟還包括泵送血液通過胎兒或新生兒的臍動脈和臍靜脈的之一或所述兩者 的步驟。
12. —種用于提供與臍動脈和臍靜脈之一或所述兩者的連接的連接裝置，包括.-動脈輸入元件，所述動脈輸入元件配置為連接至臍動脈；以及 靜脈回流元件，所述靜脈回流元件配置為連接至臍靜脈。
13. 如權(quán)利要求12所述的連接裝置，其中所述連接裝置還包括循環(huán)泵， 所述循環(huán)泵配置為使流體流過所述動脈輸入元件和所述靜脈回流元件之一 或所述兩者。
14. 一種流體處理系統(tǒng)，包括營養(yǎng)饋送裝置，所述營養(yǎng)饋送裝置配置為向流體輸送至少一種營養(yǎng)素；以及充氧器，所述充氧器配置為向所述流體充氧，其中所述流體處理系統(tǒng)配 置為與臍動脈和臍靜脈之一或所述兩者連接。
15. 如權(quán)利要求14所述的流體處理系統(tǒng)，還包括用于從所述流體中去 除廢物的裝置，所述用于從所述流體中去除廢物的裝置與所述充氧器流體連通。
16. 如權(quán)利要求15所述的流體處理系統(tǒng)，還包括透析系統(tǒng)，所述透析 系統(tǒng)配置為從第二流體中去除廢物。
17. 如權(quán)利要求14所述的流體處理系統(tǒng)，還包括循環(huán)泵，所述循環(huán)泵 配置為使流體流過所述流體處理系統(tǒng)的至少一部分。
全文摘要
本發(fā)明提供一種生命支持系統(tǒng)、相關(guān)的設(shè)備及其使用方法。更特別地，本發(fā)明提供一種用于新生兒或胎兒的支持系統(tǒng)，該支持系統(tǒng)包括至少部分填充有模擬羊水的容器、透析系統(tǒng)、充氧器以及營養(yǎng)饋送裝置。
文檔編號A61G10/00GK101237843SQ200680028784
公開日2008年8月6日 申請日期2006年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月8日
發(fā)明者吉姆·V·西茨曼 申請人:百奧阿提斯有限公司