CN1015149B

CN1015149B - 血液灌流仪

Info

Publication number: CN1015149B
Application number: CN 88105307
Authority: CN
Inventors: 张定发; 饶应匡; 马永凯; 高善长; 孙迎禄; 盖琪源; 李其英; 李士山; 李忠声
Original assignee: ZIBO NO 5 RADIO SET FACTORY
Current assignee: ZIBO NO 5 RADIO SET FACTORY
Priority date: 1988-07-11
Filing date: 1988-07-11
Publication date: 1991-12-25
Also published as: CN1030702A

Abstract

血液灌流仪是进行体外血液循环、使血液解毒和净化的医疗器械，其中，血液净化系统用直接接触式血液解毒剂；血液用微型输液泵输送；采用PTC定温发热元件作恒温室热源；能自动控温和控速。比已有技术专用、小型、高效、临床抢救。能在保持正常血压和温度下，使血液线性循环，适用干急性药物超量/中毒、毒物中毒、尿毒症和创、外伤血液感染等的临床抢救。

Description

本发明涉及一种医疗用电子仪器，特别是一种自动控制血液温度和流速的专用血液灌流仪。

控温控压型血液灌流仪是一种进行血液体外循环达到血液解毒和净化的专门性医疗器械。

国外曾有开展血液灌流技术研究的报导，国内尚无此类专用设备，仅血液透析器械具有类似功能。

已有技术的这些医疗器械，存在一些缺点，如：

1.血液输送系统

国外报导，血液输送泵多采用∑输送泵（Sigma pump）;国内在人工肾（Kidney Artificial）及人工心肺机（Heart-lung Artificial）中血液输送泵主要是采用TX型泵。这些泵的主要缺点是器械太大，更不能保证手术中血液的恒温、恒速地线性输送。

2.加温部分

已有技术中，往往采用镍铬丝（1～2kw）作加热元件，镍铬丝通电时表面温度700℃以上，因而，已有技术存在着温度高、升温、降温时脉冲梯度大的缺点，虽有控制温度的部件，但精度差。

3.血液净化部分

已有技术中，多采用平板式透析器，以赛璐玢纸（Cellophane）作透析膜，通过体外管道，把病人血液引入于透析器中，血液便隔着透析膜与透析液进行透析，将毒物转移至透析液中，已有技术不仅清除毒物的速度慢，且不太理想。

本发明的目的，就是要提供一种能较好地模拟人体、恒温、恒速、解毒、净化血液彻底的血液灌流专用器械。在临床抢救时，给在体外循环的血液以恒温、解毒净化和辅助动力，使其能在保持人体正常血压和温度的前提下，线性地进行循环。

本发明的目的是采用如下措施实现的：

整机由外壳、电源、血液净化系统、血液输送系统和恒温系统组成的血液灌流仪，本发明的特征在于：

1.血液净化系统是直接接触式，由一个装填着血液解毒剂的筒体构成，

2.血液输送系统是由微型输血泵，速度控制电路和速度显示电路组成，

3.恒温系统采用热敏元件组成的温度检测和控制电路组成，用以严格控制流入病人体内血液的温度。

其中：

1.血液净化系统是由一个装填着血液解毒剂的筒体构成。治疗中，需要净化的血液直接与血液解毒剂接触，通过血液解毒剂的吸附，其质量已达到正常值，可供返流入患者体内。

2.血液输送系统所采用的微型滚柱式输液泵和用于检测、控制血液流量速度检测和控制电路组成，泵的转速采用电子无级调速，输液量靠可控硅控制电路，控制可控硅的导通角，达到控制驱动电机加入电枢的电压，使电机速度发生变化，使所采用的滚柱式输液泵转速为1～50r/min，无级变速，连续可调。输液量控制在30 ～450ml/min范围内，连续可调。速度检测是采用555时基光控电路，通过控制输液泵转速显示间接进行显示。

3.恒温系统采用热敏元件组成的温度检测和控制电路。本发明采用PTC热敏元件对血液进行加热、恒温检测通过热敏元件构成的测温电桥、靠交流接触器J控制数码管显示，用以严格控制流入人体内血液的温度。

以下结合附图对本发明作进一步阐述：

图1是本发明血液灌流仪整机总装示意图;

图2是本发明血液灌流仪工作原理框图;

图3是本发明的血液净化系统结构示意图;

图4是本发明的血液净化器筒体结构示意图;

图5是本发明血液灌流仪的电路原理图。

图1中，（1）是恒温室;（2）是血液净化器筒体;（3）是气泡分离器;（4）是输液泵;（5）是转速表;（6）是转速调节;（7）是电源开关;（8）是转速开关;（9）是温控开关;（10）是观察窗;（11）是金属支架;（12）是外壳。

图2中，A是电源给定;B是触发脉冲电路;C是主回路;D是输液泵;E是接动脉;F是负反馈电路;G是测速电路;H是血液净化器;I是温度检测电路;J是放大电路;K是执行电路;L是加热器;M、O是气泡分离器;N是接静脉。

整机外形结构和工作原理如图1、图2所示。整机是由如下几部分组成：由一个速度给定电路，一个其输入端与给定电路第一输出端相连的触发脉冲形成电路，一个与触发脉冲形成电路输出端相连的主回路，一个其输入端与主回路输出端相连的输液泵，一个其输入端与输液泵第一输出端相连的测速及显示电路，一个其输入端与测速及显示电路相连的、输出端与速度给定电路相连的负反馈电路，一个温度检测电路，一个其输入端与温度检测电路相连的检测信号放大电路，一个其输入端与检测信号放大电路输出端相连的执行电路，一个其输入端与执行电路输出端相连的PTC加热器以及血液净化系统。人体动脉与输液泵相连，人体静脉与气泡分离器相连。

图3中，（2）是血液净化器筒体;（3）是气泡分离器;（13）是机动注射接头;（14）是医用硅胶管。

图4中，（2）是血液净化器筒体;（14）是医用硅胶管;（15）是聚四氟乙烯开口型螺纹底套;（16）是聚四氟乙烯螺纹外盖;（17）是硅橡胶垫片连不锈钢网;（18）是接头。

各部分工作原理分述如下：

速度控制电路是由速度调节器，其输入端与与速度调节器输出端相连的放大器，其输入端与放大器输出端相连的触发信号发生器，其输入端与触发信号发生器输出端相连的可控硅，其输入端与可控硅输出端相连的电机，电机的输出端接在放大器的第二输出端上。速度调节改变W₄的阻值，影响电容C₁₄的充、放电速度，经BG₂₁、BG₂₀放大器放大，在BG₁₉上输出一个触发信号，控制可控硅的导通角，从而电机两端电压发生变化，控制电机速度，电机端电压经R₃₅又反馈回放大器，起负反馈作用，从而使电机速度稳定在速度设定点上。

速度显示电路是由光脉冲信号，其输入端与光脉冲信号输出端相连，光/电转换器，其输入端与光/电转换器输出端相连的放大器，其输入端与放大器输出端相连的脉冲整形器和其输入端与脉冲整形器输出端相连的显示器组成。

当光照射到电机轴遮光盘上，电机轴转动产生光脉冲信号，每转一周，产生六个光信号。经光敏三极管形成电脉冲，经BG₇放大，脉冲信号进入脉冲整形器。每个输入信号变为宽为1.1RC的标准电信号脉冲，输入转速表显示出其平均值，在表上读出转速的数值。

恒温系统是由温度控制电路组成，温度控制电路包括血液、其输入端与血液输出端相连的温度传感器，其输出端接在差分放大器输出端的温度设定器组成的平衡电桥，差分放大器的输入端与平衡电桥中的温度传感器的输出端相连，比较放大器的输入端与差分放大器的输出端相连，控制器的输入端与比较放大器的输出端相连，显示器接在控制器的节点上，加热器的输入端与控制器的输出端相连，血液与加热器的输出端相连。

热敏电阻R₇作为温度传感器，直接感受血液的温度，R₇、R₁₇、R₁₈、R₂₂、R₂₃构成平衡电桥，调节R₂₂使血液达到设定温度时，电桥平衡，经差分R₁₉、R₂₀、R₂₁、BG₉、BG₁₀放大，再经比较放大器BG₁₁进一步放大，使BG₁₃导通或截止，控制继电器J相应动作，从而控制交流接触器CJ0～10动作，控制加热器使温度稳定在设定值上。

整机工作过程设备投入运行后，首先，恒温室PTC元件通电升温，当温度升至38℃时，热敏电阻R₂₄将这一信号检出经放大后，执行机构动作，停止加温，当温度低于38℃，执行机构又动作，再次加温，如此周而复始，使温度稳定在38±2℃，保证整个灌流过程的需要。

灌流开始后，启动血泵，调节转速，转速表即显示出读数，从而间接获得当时的血液流量。

本发明的优点：

1.从患者动脉抽取血液，从患者静脉返流血液;

2.血液净化系统采用新型直接接触式血液解毒剂;

3.血液输送系统采用的是微型血液输送泵;

4.恒温系统采用了新型陶瓷材料作加热元件。

经实践，圆满地达到本发明的目的。与已有技术相比，该机具有专用、小型、高效、易消毒、装卸操作方便，并能精确地调节血液流量;模拟正常人体的血压和温度的优点;不仅保证手术中血液能线性地输送，且净化后的血液的物理和化学性能均达正常值。

本发明适用于下述病例的抢救：

1.该血液灌流仪对急性重度药物超量/中毒效果显著，对Ⅱ、Ⅲ度昏迷病人能较快地恢复意识，挽回生命。

使用于：

（1）巴比妥类安眠镇静药;

（2）非巴比妥类安眠镇静药;

（3）精神安定药;

（4）抗忧郁药;

（5）其它类药物（如：水杨酸、异烟肼、地戈辛、抗癌药等）。

2.毒物中毒。

对有机磷农药和毒蕈内含的α-鹅膏亭（α-Amanitine）等毒素亦有良好的清除作用，可与药物治疗合并使用。

3.尿毒症

对尿毒症引起的体内积聚的尿酸、肌酐等废物的清除率优于已有技术。

4.其它

对急、慢性肾衰竭、中毒性肝炎、创外伤性血液感染等亦有一定的解毒效果。

【实施例】

按图1～4所示，选择适当的元件组装一台外型如图1所示的本发明的血液灌流仪，使用效果最好。

按图5所示，图中，三极管采用3DD系列硅管，BG₂、BG₃、BG₇、BG₉、BG₁₀、BG₂₁、BG₂₀采用3DG系列小功率硅管，BG₅为3DU系列光敏三极管，BG₁₁为3DG系列高频三极管，BG₁₉为BT31、BT33单结管，BG₁为3CT103（或其它型号），可控硅为1～10A/50V。

电阻R₁～R₃₅的阻值分别为：

1.4～2.6k、0.7～1.3k、70～130Ω、84～156k、392～728Ω、210～330Ω、0.84～1.56k、0.7～1.3k、8.4～15.6k、1.4～2.6k、3.57～6.63k、3.57～6.63k、35～65k、3.57～6.63k、14～26Ω、329～611Ω（PTC热敏电阻）、0.7～1.3Ω、0.7～1.3k、3.57～6.63k、1.4～2.6k、476～884Ω、0.7～1.3k、37.1～68.9k、70～130Ω、70～130Ω、1.4～2.6k、70～130Ω、252～46Ω、70～130Ω、5.74～10.66k。

C₁～C₁₄容量如下：

70～130μF/50V、70～130μF/16V、7～13μF/16V、3.29～6.1μF/16V、329～611μF/16V、0.007～0.013μF、0.07～ 0.013μF、0.0329～0.0611μF、70～130μF/16V、329～611μF/16V、0.007～0.013μF/16V、0.007～0.013μF/16V、0.7～1.3μF/16V、70～130μF/16V。

按上述元件组装一台血液灌流仪，使用方法如下：

1.准备与消毒

（1）清水洗净;

（2）5%过氧乙酸处理;

（3）0.5%过氧化钠溶液处理;

（4）3%双氧水处理;

（5）常规高压蒸汽灭菌。

2.使用

①将血液净化器筒体（2）、气泡分离器（3）、与硅胶管（14），按规定接好;

②接通电源，温控开关打“自控”;

③无菌操作下，将处理好的MMAC置于血液净化筒体（2）中;

④生理盐水冲洗全系统;

⑤肝素化;

⑥待恒温室恒温达规定后，接通患者动、静脉，开始灌流，根据治疗需要调好流量;

⑦停止灌流前，以生理盐水置换系统内血液;

⑧撤出循环，停机。

Claims

1、一种由外壳、电源、血液净化系统、血液输送系统和恒温系统组成的血液灌流仪，本发明的特征在于：

1.1.血液净化系统是直接接触式，由一个装填着血液解毒剂的筒体构成，

1.2.血液输送系统是由微型输血泵，速度控制电路和速度显示电路组成，

1.3.恒温系统采用热敏元件组成的温度检测和控制电路组成，用以严格控制流入病人体内血液的温度。

2、按照权利要求1所述的血液灌流仪，其特征是所述的血液净化系统安装在恒温室（1）里，它由筒体（2）气泡分离器（3），机动注射器接头（13）和硅橡胶管（14）组成。

3、按照权利要求1所述的血液灌流仪，其特征是所述的血液净化系统中的筒体（2），为一具流线型内壁的鼓腹圆筒，两端通过开口型螺纹底套（15），螺纹外盖（16），垫片和网板（17），接头（18）与硅橡胶管（14）相连。

4、按照权利要求3所述的血液灌流仪，其特征是所述的血液净化系统中的筒体（2）内，装填着直接接触式血液解毒剂MMAC（Micro in Micro Activated Charcoal）。

5、按照权利要求1所述的血液灌流仪，其特征是所述的血液输送系统所采用的微型血泵是滚柱式输液泵，转速为1～50r/min，无级变速，连续可调。

6、按照权利要求1所述的血液灌流仪，其特征是所述的血液输送系统所采用的速度检测是采用555时基电路，控制电路采用可控硅控制。

7、按照权利要求1所述的血液灌流仪，其特征是所述的血液恒温系统采用PTC热敏电阻，测温电桥，数码管显示，其控制电路是由温差信号放大电路和执行电路组成。