CN101987210B - 血液滤过系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种血液滤过系统，由血液回路、置换液回路和透析液回路组成。其适用于所有使用“计流量式控制”模式的血液透析机，仅需增加一个置换液泵，即可完成需要滤过的治疗功能。可以在增加很少机器成本的情况下实现透析/滤过功能，一机多用，而其使用的耗材为常规耗材，使得机器复用成本和治疗成本大大降低。其次，该血液滤过控制方案不需要通过重力传感器对置换液以及弃液进行计量，弃液直接由机器弃液口排出，不需要弃液袋，省去了医护人员不断更换弃液袋的工作，使护理更简单，更加人性化；置换液的加热由传统的电加热器直接加热的模式改变为利用该机水路循环液体的热量对置换液进行再加热，大大提高了对置换液加热的安全性和可靠性。
Description
技术领域
本发明是涉及医疗器械设备控制装置，具体一种血液滤过系统。
背景技术
血液滤过技术是通过机器(泵)或者患者自身的血压，使血液流经体外回路中的滤过器，在滤过压的作用下滤出大量的液体和溶质，即超滤液。同时，补充与血浆液体成分相似的电解质溶液，以达到血液净化的目的。整个过程模拟肾小球的滤过功能，但是没有模仿肾小管的重吸收及排泌功能，而是通过补充置换液来完成肾小管的部分功能。
血液滤过与血液透析的原理是不同的。血液透析是通过对流作用及跨膜压(TMP)来消除溶液及部分溶质，即溶质清除率取决于超滤量及滤过膜的筛漏系数；而血液滤过是通过弥散作用清除溶质，其溶质清除率与溶质的当量存正比。因此血液透析比血液滤过有更高的小分子物质清除率，而血液滤过则对中分子物质清除率高于血液透析。
“连续性肾脏替代治疗”简称CRRT，又称“缓慢连续性血液净化”，是以缓慢的血液流速和(或)透析液流速，通过弥散和(或)对流，进行溶质交换和水分清除的血液净化疗法的统称。血液滤过的特点是：血液、透析液流速缓慢，连续治疗的时间长(一般大于24h)。与传统常规透析疗法相比，其独特优点在于：对心血管系统的扰乱小，适合严重急性肾衰(ARF)患者的治疗，特别是心血管系统不稳定(心衰、低血压)、多脏器衰竭、创伤后严重急性肾衰(ARF)患者以及严重分解代谢需要全静脉营养者(该类患者无法用传统透析方法治疗)；该方法对尿素的清除率都很高。因此，血液滤过机(CRRT)在加强监护病房(ICU)对拌有肾功能衰竭和(或)多器官衰竭患者的抢救治疗中应用日益广泛。
如前述，CRRT主要适合严重急性肾衰(ARF)患者的治疗，特别是心血管系统不稳定(心衰、低血压)、多脏器衰竭、创伤后ARF以及严重分解代谢需用全静脉营养者(该类患者无法用传统透析方法治疗)。因此，CRRT在加强监护病房(ICU)对拌有肾功能衰竭和/或多器官衰竭患者的抢救治疗中应用日益广泛，已成为治疗复杂的ARF的主要方法。
CRRT是血液净化治疗方法之一。和其他净化方法类似，CRRT也是通过消除液体过度负荷、清除溶质、纠正酸碱和电解质紊乱来达到治疗目的。CRRT并不能取代其他血液净化方法，但对前述患者的治疗，CRRT的优势是其他方法无法比拟的，该方法也是不可替代的。因此，可以认为：CRRT是血液净化方法的重要组成部分，与其他净化技术(典型的常规透析技术)是互补的关系。
与其他净化技术类似，CRRT并非一定需要专门的CRRT设备实施，如同血液透析并不一定需要透析机。CRRT的临床应用报道于1999年，而当时国内市面未见针对CRRT的专用机型，临床上使用单个或多个组合实施。但通用的泵不是针对CRRT设计，且多泵相互间的自动联动较难实现，临床使用的安全性、方便性较差，疗效也难以保证。之后，出现专门用于实施CRRT的机型，但是价格昂贵，国内仅少数三甲医院配置。
现有技术的血液滤过机，是通过血液泵的驱动，使血液流经体外回路中的滤过器，在滤过压的作用下滤出大量的液体和溶质(超滤液)，然后通过超滤泵将超滤液返回到弃液袋。同时，由置换液泵将加热后的与血浆液体成分相似的电解质溶液(置换液)补充回血液里，以达到血液净化的目的。为保证血液滤过的准确性，一般配置1-3只精度高的称重传感器实时测量置换液、透析液及超滤液的重量来达到准确控制的目的。
发明内容
本发明的目的是提供一种血液滤过系统。其超滤液计量精确度高，不需要称重传感器，弃液直接由机器弃液口排出，不需要弃液袋，置换液的加热由传统的电加热器直接加热的模式改变为利用该机水路循环液体的热量对置换液进行再加热，大大提高了对置换液加热的安全性和可靠性。
本发明所述的血液滤过系统，包括血液回路、置换液回路和透析液回路，其特征在于：
所述的血液回路，包括血液泵(2)、与血液泵的出液端口同时相连的抗凝血剂推注泵(3)、动脉压传感器(4)、滤过器(5)的血液间隙进液端口、与滤过器的血液间隙出液端口同时相连的静脉压传感器(6)、空气探测器(7)一端；
所述的置换液回路，包括置换液袋(9)、与置换液袋的出液端口相连的置换液泵(10)；
所述的透析液回路，包括流量容积控制系统(13)、与流量容积控制系统连接的加热控制系统(14)、与加热控制系统的出液端口连接的加热板(11)、与滤过器的滤过液间隙出液端口连接的超滤泵(15)、与超滤泵的出液端口同时相连的超滤容积控制系统(16)、加热板(11)的出液端口；
患者动脉血液通过动脉穿刺针(1)，在血液泵(2)的作用下，注入滤过器(5)的血液间隙入口，同时，抗凝血剂推注泵(3)推注设定的抗凝血剂以防止血液凝固，动脉压传感器(4)监测患者动脉压；
血液流经滤过器的血液间隙出口，经过空气探测器(7)、静脉穿刺针(8)流回患者体内，同时，置换液袋(9)中的置换液，在设定置换率的置换液泵(10)的作用下，经过加热板(11)，将其加热至设定温度，注入流经滤过器的血液间隙出口的血液中，达到后置换目的；
静脉压传感器(6)连接在滤过器的血液间隙出口处，以监测患者静脉压；
反渗水由反渗水入口(12)进入机器，流量容积控制系统(13)将反渗水流量控制在设定值，加热控制系统(14)将反渗水加热到设定温度，然后流经加热板(11)后和经超滤泵(15)析出的弃液混合，由超滤容积控制系统(16)控制置换液的超滤率，而后通过弃液口(17)排掉；
由于设置超滤率＝设定置换率+反渗水流量，其中，置换液泵是小型蠕动泵，其转动速率严格与排液流量成正比，故置换率设定后，可视为定值；而反渗水流量在高精度的流量容积控制系统(控制精度为设置流量±0.2％)控制下也为定值，超滤容积控制系统其检测精度等同于流量容积控制系统，其根据检测出的实际超率反馈，在线连续微调超滤泵，使从滤过器内析出的弃液等于设定置换率，以达到精确置换的目的。
所述的血液滤过技术实现的一种新方法，其特征在于：适用于所有使用“计流量式控制”模式的血液透析机，仅需增加一个置换液泵，即可完成血液滤过的治疗功能。而其使用的耗材为常规耗材，大大降低了治疗成本。
本发明和现有技术相比具有以下优点：
(1)该血液滤过控制方案不需通过重力传感器对置换液以及弃液进行计量；
(2)置换液的加热由传统的电加热器直接加热的模式改变为利用该机水路循环液体的热量对置换液进行再加热，大大提高了对置换液加热的安全性和可靠性；
(3)超滤由高精度的容积控制系统计量，精确度高；
(4)弃液直接由机器弃液口排出，不需要弃液袋，省去了医疗人员不断更新弃液袋的工作，使护理更简单，更加人性化；
(5)该血液滤过控制方案可以在常规的“计流量式控制”模式血液透析机上实现，可以在增加很少机器成本的情况下实现透析/滤过功能，一机多用，而其使用的耗材为常规耗材，使得机器复用成本和治疗成本大大降低。
附图说明
图1是血液滤过系统的工作原理示意图。
图2是现有技术的血液滤过机的工作原理示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明所述的血液滤过系统，包括血液回路、置换液回路和透析液回路；
所述的血液回路，包括血液泵(2)、与血液泵的出液端口同时相连的抗凝血剂推注泵(3)、动脉压传感器(4)、滤过器(5)的血液间隙进液端口、与滤过器的血液间隙出液端口同时相连的静脉压传感器(6)、空气探测器(7)一端；
所述的置换液回路，包括置换液袋(9)、与置换液袋的出液端口相连的置换液泵(10)；
所述的透析液回路，包括流量容积控制系统(13)、与流量容积控制系统连接的加热控制系统(14)、与加热控制系统的出液端口连接的加热板(11)、与滤过器的滤过液间隙出液端口连接的超滤泵(15)、与超滤泵的出液端口同时相连的超滤容积控制系统(16)、加热板(11)的出液端口。
参见图1，本发明的工作原理是：患者动脉血液通过动脉穿刺针(1)，在血液泵(2)的作用下，流入滤过器(5)的血液间隙入口，同时，抗凝血剂推注泵(3)推注设定的抗凝血剂以防止血液凝固，动脉压传感器(4)监测患者动脉压。血液流经滤过器的血液间隙出口，经过空气探测器(7)、静脉穿刺针(8)流回患者体内，同时，置换液袋(9)中的置换液，在设定置换率的置换液泵(10)的作用下，经过加热板(11)，将其加热至设定温度，注入流经滤过器的血液间隙出口的血液中，达到后置换的目的。静脉压传感器(6)连接在滤过器的血液间隙出口处，以监测患者静脉压。反渗水由反渗水入口(12)进入机器，流量容积控制系统(13)将反渗水流量控制在设定值，加热控制系统(14)将反渗水加热至设定温度，然后流经加热板(11)后和经超滤泵(15)析出的弃液混合，由超滤容积控制系统(16)控制置换液的超滤率，而后通过弃液口(17)排掉。
由于设置超滤率＝设定置换率+反渗水流量，其中，置换液泵是小型蠕动泵，其转动速率严格与排液量成正比，故置换率设定后，可视为定值；而反渗水流量在高精度的流量容积控制系统(控制精度为设置流量±0.2％)控制下也为定值，超滤容积控制系统其检测精度等同于流量容积控制系统，其根据检测出的实际超滤率反馈，在线连续微调超滤泵，使从滤过器内析出的弃液等于设定置换率，以达到精确置换的目的。
参见图2，现有技术的血液滤过机的工作原理是：患者动脉血液通过动脉穿刺针(18)，在血液泵(19)的作用下，流入滤过器(22)的血液间隙入口，同时，抗凝血剂推注泵(20)推注设定的抗凝血剂以放置血液凝固，动脉压传感器(21)监测患者动脉压。血液流经滤过器的血液间隙出口，经过空气探测器(24)、静脉穿刺针(25)流回患者体内，同时，悬挂在置换称重传感器(26)上的置换液袋(27)中的置换液，在设定置换率的置换液泵(28)的作用下，经过电加热板(29)，将其加热至设定温度，注入流经滤过器的血液间隙出口的血液中，达到后置换目的。静脉压传感器(23)连续在滤过器的血液间隙出口处，以监测患者静脉压；在滤过压的作用下，从滤过器的滤过液间隙出口析出的弃液，在超滤泵(30)的作用下排入悬挂在超滤称重传感器(32)上的弃液袋(31)内。通过微处理器不断检测、比对置换称重传感器与超滤称重传感器的重量值，反馈调节超滤泵的转速，以达到精确置换的目的。
Claims (1)
1.一种血液滤过系统，包括血液回路、置换液回路和透析液回路：
所述的血液回路，包括血液泵(2)、与血液泵的出液端口同时相连的抗凝血剂推注泵(3)、动脉压传感器(4)、滤过器(5)的血液间隙进液端口、与滤过器的血液间隙出液端口同时相连的静脉压传感器(6)、空气探测器(7)一端；
所述的置换液回路，包括置换液袋(9)、与置换液袋的出液端口相连的置换液泵(10)；
所述的透析液回路，包括流量容积控制系统(13)、与流量容积控制系统连接的加热控制系统(14)、与加热控制系统的出液端口连接的加热板(11)、与滤过器的滤过液间隙出液端口连接的超滤泵(15)、与超滤泵的出液端口同时相连的超滤容积控制系统(16)、加热板(11)的出液端口；
患者动脉血液通过动脉穿刺针(1)，在血液泵(2)的作用下，注入滤过器(5)的血液间隙入口，同时，抗凝血剂推注泵(3)推注设定的抗凝血剂以防止血液凝固，动脉压传感器(4)监测患者动脉压；
血液流经滤过器的血液间隙出口，经过空气探测器(7)、静脉穿刺针(8)流回患者体内，同时，置换液袋(9)中的置换液，在设定置换率的置换液泵(10)的作用下，经过加热板(11)，将其加热至设定温度，注入流经滤过器的血液间隙出口的血液中，达到后置换目的；
静脉压传感器(6)连接在滤过器的血液间隙出口处，以监测患者静脉压；
反渗水由反渗水入口(12)进入机器，流量容积控制系统(13)将反渗水流量控制在设定值，加热控制系统(14)将反渗水加热到设定温度，然后流经加热板(11)后和经超滤泵(15)析出的弃液混合，由超滤容积控制系统(16)控制置换液的超滤率，而后通过弃液口(17)排掉；
由于设置超滤率＝设定置换率+反渗水流量，其中，置换液泵是小型蠕动泵，其转动速率严格与排液流量成正比，故置换率设定后，可视为定值；而反渗水流量在控制精度为±0.2％的高精度流量容积控制系统的控制下也为定值，超滤容积控制系统其检测精度等同于流量容积控制系统，其根据检测出的实际超率反馈，在线连续微调超滤泵，使从滤过器内析出的弃液等于设定置换率，以达到精确置换的目的。
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