專利名稱：新生兒支持系統、相關的設備及其使用方法
新生兒支持系統、相關的設備及其使用方法技術領域在某些實施例中，本發明涉及一種生命支持系統、相關的設備和系統， 以及此類設備和系統的使用方法。更特別地，本發明涉及一種新生兒或胎兒 的支持系統及此類系統的相關使用方法。
背景技術：
目前可用的新生兒支持系統均存在著某些固有的缺陷，這些缺陷包括但不限于，這些系統局限為應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。此類原因可包括雙胎妊娠或各 種醫學狀況，如孕婦或發育中的胎兒的受創傷(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。當孩子早產時，他 們常常具有特定的需求以便維持生命并促進正常發育。早產兒的存活能力(viability)常常取決于孩子出生時的發育良好程度。 通常，早產兒的存活率隨著其發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學期刊第 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育的支持系統。發明內容本發明的目的在于提供一種能夠在子宮外維持胎兒或早產兒生存的生 命支持系統或裝置。本發明的另一目的在于提供一種能夠維持流產的胎兒、尤其是具有完整 顱骨的胎兒生存的生命支持系統。本發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氧和 營養素的之一或這兩者的流體處理系統。在本發明的一個實施例中，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的羊水作用的流體。該裝置還包括透析系統和充氧器(oxygenator)。 該透析系統配置為從模擬羊水中去除廢物。充氧器配置為向循環通過新生兒 或胎兒的血液充氧。該裝置還可包括營養饋送裝置(nutritional feeder)。該 營養饋送裝置配置為向新生兒或胎兒輸送至少一種營養素。根據本發明的另一實施例，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中，該生命支持 系統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價值的物 質。根據本發明的另一實施例，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泵，該循環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。在本發明的又一實施例中，提供一種流體處理系統。優選地，該流體處 理系統包括營養饋送裝置，該營養饋送裝置配置為向所述流體輸送至少一種 營養素。該流體處理系統還可包括充氧器，該充氧器配置為向流體充氧。當結合附圖考慮時，本發明的其它目的、優點和新穎特征將通過以下對本發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明，其中，除非另有說明， 相同的附圖標記用于表示說明各視圖中相同的零部件。圖1是根據本發明的一個實施例的生命支持系統的立體圖。圖2是根據本發明實施例的連接設備的立體圖。圖3是根據本發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明的特定實施例及其具體實例的詳細說明，可以理 解本發明。在此所用的術語僅是為了描述特定實施例，而并非意在限制本發明。圖1示出了系統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)。在優選實施 例中，用于新生兒或胎兒的生命支持系統2甚至可支持具有完整顱骨的流產 胎兒。該系統包括流體容器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、蛋白質含量、摩爾滲透壓濃度(osmolality)和溫度。充氧器 8設置為用以連續補充供給胎兒或新生兒的血液的氧供應。充氧器8包括輸 氧裝置10，其用以向循環通過充氧器8的血液輸送氧。可通過腸胃外營養饋 送裝置12向胎兒或新生兒提供營養素，該營養饋送裝置12可與充氧器8相 關聯。胎兒和新生兒的臍動脈或臍靜脈可通過顯微外科手術(microscopic surgery)而直接或間接地連接至循環泵14，以便循環泵14模擬胎兒或新生 兒在子宮內正常所經歷的靜脈與動脈血液流動。按照這種方式，血液可被連 續地泵送通過充氧器8。模擬羊水6從流體容器4流出并進入透析系統18。透析系統18再現了 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18 (amniotic dialysis system)。透析系統18配置為用于驅使模擬羊水6流經透析系統18的功能部。此外，透析系統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可由本領域內目前公知的各種適用材料構成。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。設置在流體容器4中的 流體6選擇為模擬母體子宮內的羊水的作用和功能。因此，該流體仿效子宮 內的羊水的作用。營養饋送裝置12配置為向新生兒或胎兒提供生存與促進正常發育所必 須的、足夠的蛋白質、葡萄糖、脂類、元素和維生素。在一個實施例中，營 養饋送裝置12為設有供應管線的袋或其它流體容器，所述供應管線將營養 流體從營養饋送裝置12供應至流過充氧器8的血液中。替代地，營養饋送 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 養饋送裝置12。優選地，充氧器8配置為使流過胎兒或新生兒體內的血液，以類似于胎 兒在典型的妊娠期間發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素。圖2示出了可與圖1的生命支持系統2—起使用并與之相關聯的連接裝 置28。連接裝置28可代替圖1中的循環泵14、或配置為該循環泵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將血液供應至圖1所示 的充氧器8和營養饋送裝置12。血液經過連接裝置28的動脈部件返回胎兒 或新生兒體內。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通常所經歷的血液流動的作用。連接裝置28還可包括循環泵，該循環泵至少部分地促進并驅動血液流經系統。替代地，該循環泵可設置在系統中的其它位置，例如，以便使該循環泵易于更換，或如孕婦的心臟所驅動的那樣，更準確地復制(replicate) 胎兒的血液流動。圖3示出另一個用于設置血液充氧器40和營養饋送裝置44的構型34。 在圖3所示的構型34中，動脈血流進入管36并繼續穿過循環泵38以進入 充氧器40。當血液經過充氧器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管線的輸入端口 42a和輸出端口 42b，所述供應管線用 于提供如氧氣或呈氣態、液態或固態等任何形態的某些其它物質。輸入端口 42a和輸出端口 42b中的一個或多個端口可設置出口 (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饋送裝置44。如前所述，營養饋送裝置44為血液提供營養素以供胎兒或新生兒使用。 營養饋送裝置44可包括一個或多個可用作營養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，營養素可通 過各端口46a、 46b、 46c、 46d而輸入各營養饋送裝置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節裝置(未示出)可與用于血液充氧器40 和營養饋送裝置44的構型34 —起設置或作為該構型34的一部分設置。按 照這種方式，流經由血液充氧器40和營養饋送裝置44構成的構型34的血 液的溫度可被熱調節，以模擬由母體血液原本提供的熱調節。因此，圖3的血液充氧和營養系統34可與圖1中提供的胎兒或新生兒 生命支持系統2結合使用，或作為該系統2的一部分，替代地，血液充氧和 營養系統可單獨使用或與各種其它的設備和/或系統結合使用。所提出的前述說明和實例僅用于說明本發明，而非旨在限制本發明。由 于本領域技術人員可結合本發明的精神和實質對所述實施例做出各種修改， 因此本發明應當被寬泛地視為包含所有落入所附權利要求書范圍內的各種 變型及其等同內容。
權利要求
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的羊水的作用；透析系統，所述透析系統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通過新生兒或胎兒的血液充氧；以及營養饋送裝置，所述營養饋送裝置配置為向新生兒或胎兒輸送至少一種營養素。
2. 如權利要求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的血液中去除廢物。
3. 如權利要求1所述的裝置，還包括流體處理系統，所述流體處理系 統包含所述充氧器和所述營養饋送裝置。
4. 如權利要求1所述的裝置，還包括循環泵，所述循環泵配置為使血 液循環通過所述充氧器和所述營養饋送裝置中的至少一個。
5. 如權利要求4所述的裝置，其中所述循環泵與新生兒或胎兒的臍靜 脈和臍動脈流體連通。
6. 如權利要求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中，所述生命支持系統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的血液充氧。
9. 如權利要求7所述的方法，其中為胎兒或新生兒提供生命支持的步 驟包括使用營養饋送裝置為通過新生兒或胎兒循環的血液輸送一種或多種 營養素。
10. 如權利要求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的血液之一或所述兩者中 去除廢物。
11. 如權利要求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. 如權利要求12所述的連接裝置，其中所述連接裝置還包括循環泵， 所述循環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，包括營養饋送裝置，所述營養饋送裝置配置為向流體輸送至少一種營養素；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配 置為與臍動脈和臍靜脈之一或所述兩者連接。
15. 如權利要求14所述的流體處理系統，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. 如權利要求15所述的流體處理系統，還包括透析系統，所述透析 系統配置為從第二流體中去除廢物。
17. 如權利要求14所述的流體處理系統，還包括循環泵，所述循環泵 配置為使流體流過所述流體處理系統的至少一部分。
全文摘要
本發明提供一種生命支持系統、相關的設備及其使用方法。更特別地，本發明提供一種用于新生兒或胎兒的支持系統，該支持系統包括至少部分填充有模擬羊水的容器、透析系統、充氧器以及營養饋送裝置。
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 優先權日2005年7月8日
發明者吉姆·V·西茨曼 申請人:百奧阿提斯有限公司