CN101269246B - 一种带置换液净化器的连续血液净化设备 - Google Patents

Abstract

一种带置换液净化器的连续血液净化设备，血液滤过器的下端接头与动脉回路管连接，动脉回路管串联动脉滴壶后从血泵上绕过，血液滤过器的上端接头与静脉回路管连接，静脉回路管串联静脉滴壶后安装第三气泡监测器和阻断夹，在主机的底部安装有两个电子称，其中第一电子称上挂装废液袋，与该废液袋相接的废液回路管绕过废液泵后，与血液滤过器的侧面下接头连接；在第二电子称上挂装补液袋，与该补液袋相接的补液回路管绕过供液泵后，与超纯净化器的下端接头连接，超纯净化器的侧面接头与加热管的进液口连接，加热管的出液口与静脉滴壶或动脉滴壶连接。本发明保证了在血液滤过治疗过程中的绝对安全可靠，解除了临床医生长久以来对血液滤过治疗的顾虑。

Description

一种带置换液净化器的连续血液净化设备

技术领域

本发明涉及一种医疗设备，尤其涉及带置换液净化器的连续血液净化设备，用于清除急慢性肾功能衰竭、多器官衰竭或重症胰腺炎等患者体内的各种毒素。

背景技术

连续性肾脏替代治疗(CRRT)是近十余年获得较大发展的一门新的血液净化技术，是指缓慢、连续清除水和溶质的治疗方式。早在1977年，Karmer最初创造了连续性动静脉血液滤过(CAVH)技术治疗急性肾衰竭，取得了良好的效果，后来根据临床需要又衍生出多种CRRT模式，如动静脉缓慢连续超滤(SCUF)、连续性静脉血液透析滤过(CVVHDF)、连续性静脉血液透析(CVVHD)等。CRRT技术采用了持续的操作方法(常常为24小时持续进行)；加大体外循环中的血流量，使用高通量性、生物相容性好的滤器，配备大量的置换液，设置精确的液体平衡系统。以上改良让CRRT可以保证患者有稳定的血流动力；能够持续稳定地控制氮质血症及电解质和水盐代谢；能够不断清除循环中存在的毒素和中分子物质；按需要提供营养补充等一系列优点。为重症患者的救治提供了赖以生存的内稳态平衡，即使在低血压的条件下也能应用，同时创造了良好的营养支持条件。

早期的CRRT在临床上主要用于重症肾衰患者的治疗，随着技术不断发展，又扩展到对多脏器衰竭、严重创伤、感染、急性肾衰、急性胰腺炎、中毒等危重病的救治，故连续性肾脏替代治疗(CRRT)已逐步被连续性血液净化(CBP)替代。

不论是传统的连续性肾脏替代治疗(CRRT)，还是更广义的连续性血液净化治疗(CBP)，血液滤过(HF)都是其中重要的一种模式，它是模仿肾单位的滤过重吸收原理设计，将患者的动脉血液引入具有良好的通透性并与肾小球滤过膜面积相当的半透膜滤过器(即血液滤过器)中，当血液通过滤器时，血浆内的水分和毒素依靠一定的负压跨过半透膜连续滤出(类似肾小球滤过)，同时在进入滤过器前不断地补入无菌置换液(其中所含的主要电解质成分和浓度与正常人体血浆中的一致)以平衡经半透膜中滤出的液体，以达到清除潴留于血中过多的水分和溶质的治疗目的，由于血液滤过器中半透膜孔径的大小不一，故根据需要选择不同的血液滤过器就可达到对多脏器衰竭、严重创伤、感染、急性肾衰、急性胰腺炎、中毒等危重病的救治。

但无论是连续性肾脏替代治疗(CRRT)还是连续性血液净化(CBP)治疗，一般都是通过从体外输入置换液，连续不断地将患者体内有害物质直接、快速地清除。特别是目前发展较快的高容量血液滤过(HVHF)，对治疗败血症、多脏器功能障碍综合征(MODS)等方面的特殊优点，但它更需要输入大量的置换液，每小时输入量为6L(甚至更多)，每天可超过140L。

由于所用的置换液需要输入静脉血液最后进入人体与血液混合、循环，故要求置换液的绝对无菌、内毒素含量极少，应达到注射用液的要求。过去常用的置换液来源一般有三种：1)买厂家生产的现成市售置换液；2)采用在线血液透析滤过机(on-line)生成；3)利用生理盐水和其它注射用液科室自己配制(方法同输液的配制方式)。但第1)中方法生产的置换液一般采用乳酸盐，缺点较多，临床上基本不用；第2)中方法由于在线透析滤过机需要水处理，因不能随便移动故在用于急症抢救时往往不适合(一般的CBP强调机器可以床旁移动)，故一般的连续性血液净化治疗也基本不用该种方式；第3)种方法是目前国内外主要采用的方式，但由于担心操作人员在配制过程中因环境不能达到无菌要求而对置换液产生污染，故一直都被质疑。随着人民生活水平的不断提高，以及政府部门对各种治疗手段的监管力度不断加大，故国内外的血液滤过治疗都需要迫切解决置换液使用的安全问题，更需要一款监测完善、使用放心的连续血液净化设备。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种带置换液净化器的连续血液净化设备，以保证置换液的绝对安全。

本发明的技术方案如下：一种带置换液净化器的连续血液净化设备，包括主机、操作控制显示面板和控制电路，其中操作控制显示面板位于主机正面的上部，并通过导线与主机内的控制电路连接，主机由底架支撑，在主机的旁边安装血液滤过器，该血液滤过器的下端接头与动脉回路管连接，动脉回路管串联动脉滴壶后从血泵上绕过，所述血液滤过器的上端接头与静脉回路管连接，该静脉回路管串联静脉滴壶后依次安装第三气泡监测器和阻断夹，其关键在于：在所述主机的底部安装有两个左、右对称的电子称，其中第一电子称上挂装废液袋，与该废液袋相接的废液回路管绕过废液泵后，与血液滤过器的侧面下接头连接；在所述第二电子称上挂装补液袋，与该补液袋相接的补液回路管绕过供液泵后，与超纯净化器的下端接头连接，所述超纯净化器的侧面接头与加热管的进液口连接，该加热管的部分管身位于加热器中，加热管的出液口与静脉滴壶或动脉滴壶连接。

采用以上技术方案，人体血液在血泵的作用下进入动脉回路管，并通过动脉回路管进入血液滤过器中，当血液从该血液滤过器出口出来后流入静脉回路管及静脉滴壶中，并在第三气泡监测器的监测下进入人体形成血液循环回路，当静脉滴壶中的液面下降或静脉滴壶下方的静脉回路管中有气泡时，第三气泡监测器下方的阻断夹会在控制电路的控制下夹住静脉回路管，防止空气进入人体，保证治疗安全。

本方案通过废液泵在血液滤过器的侧面出口产生一个负压，使血液中的水分和毒素通过血液滤过器的半透膜后，经废液回路管流入废液袋中，第一电子秤根据称出的重量来控制废液泵的转速而保证供液和废液的平衡。本方案在第二电子秤上挂有补液袋，该补液袋中的置换液依靠供液泵经补液回路管引入超纯净化器的半透膜内，超纯净化器中装有许多微小的中空纤维半透膜，该半透膜上有许多小孔，它们只允许分子量很小的物质通过。依靠供液泵提供的正压，置换液跨过超纯净化器的半透膜后会过滤掉其中的细菌、病毒、内毒素和微小颗粒等，净化后的置换液在加热管内经过加热器加热后可补入静脉滴壶或动脉滴壶的血液中，最后进入人体。通常如果在动脉滴壶(即血液滤过器前)输入置换液成为前稀释血液滤过，如果在静脉滴壶(即血液滤过器后)输入置换液成为后稀释血液滤过，前稀释在治疗过程中不容易凝血，但耗损的置换液量多；后稀释容易出现凝血，但置换液的利用率高。

本发明中超纯净化器保证了置换液的无菌、无内毒素，即使操作人员在配制置换液的过程中不小心产生了污染，也能够保证治疗的最大限度的安全。第二电子秤会称出补液袋中置换液的减少量，结合第一电子秤上废液的增加量，再根据需要从人体的脱水量来控制废液泵的转速，以达到进出液体的平衡并实现从人体体内脱水(废液增加量＝置换液减少量+人体需要的脱水量)。

在上述废液袋与废液泵之间的废液回路管上安装第一气泡监测器，补液袋与供液泵之间的补液回路管上安装第二气泡监测器，所述第一、第二气泡监测器分别通过导线与控制电路连接。因废液中如果含有气泡，可能表示接头连接不好或表明血液滤过器凝血而产生过大的负压，此时第一气泡监测器监测气泡以报警提示；同理，当补液管路有气泡通过时表明接头连接不好或供液袋中的置换液已空，第二气泡监测器监测气泡进行报警提示。

上述血液滤过器的侧面上接头通过管路连接有第一压力监测器，静脉滴壶的进口通过支管连接有第二压力监测器，在血泵前的动脉回路管上接有支管与第三压力监测器连接，所述超纯净化器的上端接头通过管路与第四压力监测器相连，所述第一、第二、第三、第四压力监测器分别通过导线与控制电路连接。

第一压力监测器用于监测血液滤过器的膜外压力。

第二压力监测器用于监测静脉回路管中的压力，当静脉压出现下限报警时，表明回输人体的血液可能泄露到外面了，控制电路会发出报警并关闭血泵，当出现静脉压上限报警时则表明回输人体的阻力过大，控制电路同样会发出报警并关闭血泵，故该压力监测是很重要的安全监测。同时，该静脉压力也是血液滤过器半透膜内的压力，它与膜外的压力差即为血液滤过器跨膜压力(TMP)，主要用来监测血液滤过器是否破膜。

第三压力监测器用以监测从人体出来的血流量是否足够，如果压力过低表明从人体出来的血流量不足，控制电路发出报警提示。

第四压力监测器监测超纯净化器内部的压力是否正常，保证超纯净化器的使用安全。

在上述动脉滴壶与血泵之间的动脉回路管上装有血液探测器，该血液探测器通过导线与控制电路连接。血液探测器探测到动脉回路管中有血液时，起通知控制电路打开各种安全监测装置的作用。

在上述动脉滴壶与血泵之间的动脉回路管上接有支管与注射泵连接。注射泵主要用于抗凝剂的持续推注，保证血液在体外循环过程中不出现凝血现象。

本发明的有益效果是：

1、能同时进行连续性血液透析(CVVHD)或连续性血液滤过(CVVH)等连续性血液净化治疗，也适用于高容量血液滤过治疗。

2、经过超纯过滤的置换液保证了在血液滤过治疗过程中的绝对安全可靠，解除了临床医生长久以来对血液滤过治疗的顾虑。

3、治疗中对废液时刻监测是否有气泡存在，保证治疗顺利进行；对补液回路时刻监测，保证置换液中无气泡进入血液，确保治疗的安全和顺利进行。

4、对超纯净化器的膜内压力进行监测，保证置换液过滤有效可靠。

5、在现有科技和临床实践的基础上，集肺、心、肾、肝支持功能与清除毒素作用于一体，可广泛用于对多脏器衰竭、严重创伤、感染、急性肾衰、急性胰腺炎、中毒等危重病的救治。

6、本发明可在底部设置脚轮，以方便移动，特别适合各科室的急症治疗。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1-主机；2-第二压力监测器；3-侧杆；4-第一压力监测器；5-动脉液体接入口；6-血液探测器；7-血液滤过器；8-动脉滴壶；9-血泵；10-第三压力监测器；11-动脉回路管；12-静脉回路管；13-废液回管路；14-第一气泡监测器；15-废液泵；16-第一电子秤；17-废液袋；18-脚轮；19-补液袋；20-供液回管路；21-第二电子秤；22-第二气泡监测器；23-供液泵；24-超纯净化器；25-阻断夹；26-注射泵；27-加热管；28-第三气泡监测器；29-第四压力监测器；30-加热器；31-静脉滴壶；32-操作控制面板；33-底架；34-三通管

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1所示，本发明由机体、血液回路、废液回路、补液回路和控制电路等几大部分构成，其中机体包括主机1、操作控制显示面板32、侧杆3、底架33和脚轮18，主机1由底架33支撑，在底架33底部的四个角处安装脚轮18，以方便整机移动。操作控制显示面板32位于主机1正面的上部，在控制显示面板32上分布有显示屏和各种控制按钮，以显示状态并方便工作人员进行操作。在主机1的左侧安装侧杆3，该侧杆3上安装有血液滤过器7，且侧杆3的内侧安装动脉滴壶8。在主机1正面上部的中央安装静脉滴壶31，该静脉滴壶31的左侧安装血液探测器6，静脉滴壶31的左上方平行安装第一压力监测器4和第二压力监测器2，静脉滴壶31的右上方平行安装加热器30和第四压力监测器29，加热器30的正下方装有注射泵26。在所述静脉滴壶31的正下方依次安装第三气泡监测器28和阻断夹25，其中第三气泡监测器28的左侧装有血泵9，阻断夹25的左侧装有第三压力监测器10，阻断夹25的左下方安装废液泵15，右下方安装供液泵23。在所述主机1左、右侧壁的底端分别安装第一气泡监测器14和第二气泡监测器22，其中第一气泡监测器14位于动脉滴壶8的正下方，在第二气泡监测器22的正上方装有超纯净化器24。所述主机1的底部还安装有两个左、右对称的电子称16、21，其中第一电子称16上挂装废液袋17，第二电子称21上挂装补液袋19。

如图1所示，血液回路由动脉回路管11、血泵9、血液探测器6、动脉滴壶8、血液滤过器7、静脉回路管12、静脉滴壶31、第三气泡监测器28和阻断夹25等构成，其中动脉回路管11绕过血泵9并从血液探测器6中穿过后，再串联动脉滴壶8，最后与血液滤过器7的下端接头连接，与血液滤过器7上端接头相接的静脉回路管12串联静脉滴壶31后，依次从第三气泡监测器28和阻断夹25中穿过。在血泵9前的动脉回路管11上接有支管与第三压力监测器10连接，在血液探测器6与血泵9之间的动脉回路管11上接有支管与注射泵26连接，在动脉滴壶8上端的进口接有支管与动脉液体接入口5相接，所述血液滤过器7的侧面上接头连接有三通管34，该三通管34的一个接口与第一压力监测器4连接，另一个接口作为备用。在静脉滴壶31的进口接有支管，该支管与第二压力监测器2连接。

如图1所示，废液回路由血液滤过器7、废液回管路13、废液泵15、第一气泡监测器14和废液袋17等构成，其中血液滤过器7的侧面下接头与废液回管路13的一端连接，废液回管路13的另一端绕过废液泵15并穿过第一气泡监测器14后，与废液袋17的底端连接。

如图1所示，补液回路由补液袋19、供液回管路20、第二气泡监测器22、供液泵23、超纯净化器24、加热器30和静脉滴壶31(或者动脉滴壶8)等构成，其中供液回管路20的一端与补液袋19的底端相接，供液回管路20的另一端穿过第二气泡监测器22并绕过供液泵23后，与超纯净化器24的下端接头连接。所述超纯净化器24的侧面上、下接头均与加热管27的进液口连接，该加热管27的部分管身位于加热器30中，加热管27的出液口通过支管与静脉滴壶31连接，或者加热管27的出液口与动脉液体接入口5连接，这样补液袋19内的置换液根据需要可以补入静脉滴壶31或动脉滴壶8中。

从图1中还可知，主机1内的控制电路包括血泵9、废液泵15、供液泵23、注射泵26、加热器30、第一电子称16和第二电子称21等部件的工作电路，该控制电路通过导线与操作控制显示面板32连接。所述第一、第二、第三气泡监测器14、22、28分别通过导线与控制电路连接；所述第一、第二、第三、第四压力监测器4、2、10、29也分别通过导线与控制电路连接；血液探测器6同样通过导线与控制电路连接。

本发明的工作过程如下：

如图1中，人体动脉血管(或静脉血管)中的血液在血泵9的作用下由动脉回路管11进入动脉滴壶8后，再输入血液滤过器7的半透膜内，血液通过该血液滤过器7出来以后进入静脉回路管12中，然后通过静脉滴壶31后最终输回人体静脉血管中形成体外血液循环回路。在此过程中：第三压力监测器10检测血泵9前的血液流量是否充足，否则报警；注射泵26在血泵9后的血液中连续注入抗凝剂保证体外血液循环不出现凝血；血液探测器6探测到血液出来后通知各种监测器正式开始工作；第二压力监测器2监测静脉回路管12中的压力是否正常，偏低或偏高控制电路都发出声光报警提示，并停止各个回路运转；第三气泡监测器28监测如果有气泡通过则停止血泵9，并关闭阻断夹25，保证血液安全地输回人体。

如图1中，废液泵15逆时针旋转产生一定的负压，并在一定的转速下保证血液滤过器7中从半透膜内往膜外拉出水和毒素，并输入到废液袋17中。在此过程中：第一压力监测器4监测血液滤过器7半透膜外的压力值保证安全；第一气泡监测器14监测废液中是否有气泡，监测治疗是否有效；废液袋17挂在第一电子秤6上，由第一电子秤6时刻称出废液重量来控制废液泵15的转速，以保证与供液泵23输入的液体维持设定的比例关系。

如图1中，供液泵23逆时针旋转，以一定的速度(该速度一般认为恒定)从补液袋19中引出置换液，并使置换液通过供液回管路20输入超纯净化器24中的半透膜内流向膜外，经过该过程净化后的置换液再经过加热器30加热后，由加热管27输入静脉滴壶31中(也可输入到动脉滴壶8或三通管34的备用接头中，分别为前稀释血液滤过治疗和血液透析治疗)。在此过程中：第二气泡监测器22保证不会输入气泡进入超纯净化器24、加热器30和血液中；第四压力监测器29保证超纯净化器24的压力在一定范围内安全使用；加热器30保证置换液以适宜地温度输入人体血液。

Claims (5)

1.一种带置换液净化器的连续血液净化设备，包括主机(1)、操作控制显示面板(32)和控制电路，其中操作控制显示面板(32)位于主机(1)正面的上部，并通过导线与主机(1)内的控制电路连接，主机(1)由底架(33)支撑，在主机(1)的旁边安装血液滤过器(7)，该血液滤过器(7)的下端接头与动脉回路管(11)连接，动脉回路管(11)串联动脉滴壶(8)后从血泵(9)上绕过，所述血液滤过器(7)的上端接头与静脉回路管(12)连接，该静脉回路管(12)串联静脉滴壶(31)后依次安装第三气泡监测器(28)和阻断夹(25)，其特征在于：在所述主机(1)的底部安装有左右对称的第一电子称(16)和第二电子称(21)，其中第一电子称(16)上挂装废液袋(17)，与该废液袋(17)相接的废液回管路(13)绕过废液泵(15)后，与血液滤过器(7)的侧面下接头连接；在所述第二电子称(21)上挂装补液袋(19)，与该补液袋(19)相接的供液回管路(20)绕过供液泵(23)后，与超纯净化器(24)的下端接头连接，所述超纯净化器(24)的侧面接头与加热管(27)的进液口连接，该加热管(27)的部分管身位于加热器(30)中，加热管(27)的出液口与静脉滴壶(31)或动脉滴壶(8)连接。

2.根据权利要求1所述的一种带置换液净化器的连续血液净化设备，其特征在于：在所述废液袋(17)与废液泵(15)之间的废液回管路(13)上安装第一气泡监测器(14)，补液袋(19)与供液泵(23)之间的供液回管路(20)上安装第二气泡监测器(22)，所述第一、第二气泡监测器(14、22)分别通过导线与控制电路连接。 

3.根据权利要求2所述的一种带置换液净化器的连续血液净化设备，其特征在于：所述血液滤过器(7)的侧面上接头通过管路连接有第一压力监测器(4)，静脉滴壶(31)的进口通过支管连接有第二压力监测器(2)，在血泵(9)前的动脉回路管(11)上接有支管与第三压力监测器(10)连接，所述超纯净化器(24)的上端接头通过管路与第四压力监测器(29)相连，所述第一、第二、第三、第四压力监测器(4、2、10、29)分别通过导线与控制电路连接。 

4.根据权利要求3所述的一种带置换液净化器的连续血液净化设备，其特征在于：在所述动脉滴壶(8)与血泵(9)之间的动脉回路管(11)上装有血液探测器(6)，该血液探测器(6)通过导线与控制电路连接。 

5.根据权利要求1或4所述的一种带置换液净化器的连续血液净化设备，其特征在于：在所述动脉滴壶(8)与血泵(9)之间的动脉回路管(11)上接有支管与注射泵(26)连接。 

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