CN102500003A - 多功能体外生命支持与治疗系统一体化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能体外生命支持与治疗系统一体化装置，该装置包括离心泵、体外膜氧和氧合器、血浆分离器、血液滤过柱、胆红素吸附柱。该装置集多器官功能支持与治疗于一体，使临床同时进行多器官功能支持与治疗成为可能；操作简单、携带方便，使院外危重病人的多器官功能的支持与治疗提供可能，为院外病人的转运提供安全、有效的措施；避免多次动/静脉置管，及多次置管产生的各类并发症，使得多器官功能支持与治疗的副作用得到最大限度的降低；兼容性强，可兼容包括心肺支持、肾替代治疗、肝功能支持、人工胃肠营养、免疫调节治疗等多种支持与治疗手段于一体的系统。

Description

多功能体外生命支持与治疗系统一体化装置

技术领域

本发明属于医疗器械领域，涉及一种多功能体外生命支持与治疗系统一体化装置。

背景技术

近20年以来，体外器官功能替代(或支持)治疗有了飞速的发展，使得一些急危重病人的救治成功率明显提高。对功能障碍甚至受损后丧失功能的脏器，通过体外的支持或替代治疗。这种体外的器官功能支持或替代治疗，不仅为重症伤病员的救治争取了宝贵的时间，同时还能减少受损脏器的负担，让它充分“休息”，有利于其功能恢复，从而提高救治成功率。但这些支持治疗仍然存在诸多不足和局限，尤其是技术层面上的不足，严重的限制了体外功能器官替代的临床应用。

1、目前体外器官功能的替代或支持治疗均以单个器官的功能支持为其治疗目标，即便是被国内外学者称之为“体外生命支持系统”的“体外膜氧合系统”(ECMO)，所替代的器官功能也仅仅限于心和肺。而严重的战、创伤病人常同时伴有心、肺、肾、肝脏等多脏器功能的障碍，且各脏器障碍往往互为因果，恶性循环。单个器官功能支持或替代治疗难以获得满意的结果，往往需要心、肺、肝、肾等的多脏器的体外支持。

2、体外生命支持系统均通过动/静脉置管，将血液引出体外进行气体交换、有毒物质的清除、水电解质的调节、能量供给等后再通过动/静脉导管泵入体内循环从而达到器官功能的替代作用。但目前由于生物材料，血流动力学，管路连接，插管部位等等的不兼容性，使得这些体外支持系统只能独立行使功能，在需要多器官功能支持时，只能进行单独的置管、独自的链接管路、独自的循环等，这不仅明显增加了患者的治疗费用，操作繁琐，加重了多次置管的风险和各类并发症，如加重应激、增加血栓风险、置管部位的血管的供应区域的缺血、血液回流障碍导致的肢体的缺血坏死，增加机体免疫的紊乱，甚至导致死亡等等的风险，使得同时进行多个器官功能支持在临床应用严重受限。

3、目前的生命支持手段仅仅有“支持”的局限作用，而不能达到治疗的作用，在急危重症患者中，免疫炎症反应的失衡是导致危重症患者死亡的重要因素之一。且目前的研究证实，在进行体外生命支持时，由于血液在管路中的外源性暴露、剪切力的作用等，将明显激活机体的免疫炎症反应，使得本已存在免疫失衡的危重症机体的免疫失衡将更加严重，这使得目前的体外生命支持手段的效果大大降低。因此，发明一种集支持和治疗于一体，且又不加重危重病机体的负担的一体化多功能体外生命支持与治疗系统在临床中显得尤为重要，如能同时调节免疫炎症反应。

4、此外，目前的体外各脏器的支持治疗设备，体积较大，操作复杂，至今仅限用于院内救治，随着工业化的进程如特大交通事故伤、突发事件的高发如地震、矿难等，使得各类严重创伤病人的急剧增加，急需能一种携带方便、灵活应用与院内外的多功能体外生命支持系统的出现。

因此，设计一种集心、肺、肝、肾、脑、胃肠道、免疫系统等多器官功能支持、治疗于一体的体外生命支持与治疗系统具有极其重要的临床意义，不仅能节省高昂的治疗费用，更能达到同时进行多个器官功能支持与治疗，降低并发症从而挽救危重病人。本发明基于此理论基础及结合临床的工作经验总结，研发出一种集心、肺、肝、肾、脑、胃肠道、免疫系统等于一体的开放性的多功能体外生命支持、治疗系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多功能体外生命支持与治疗系统一体化装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种多功能体外生命支持与治疗系统一体化装置，包括离心泵、体外膜氧和氧合器、血浆分离器、血液滤过柱、胆红素吸附柱，所述离心泵的入口端接人体引血端，其出口端接体外膜氧和氧合器的入口端，所述体外膜氧和氧合器的出口端接血液分流装置的入口端，血液分流装置的其中两个出口端分别接血浆分离器的入口端和人体入血端，所述血浆分离器的血浆出口端和血细胞出口端分别接血液滤过柱的入口端和静脉壶的入口端，所述血液滤过柱的出口端接胆红素吸附柱的入口端，所述胆红素吸附柱的出口端接所述静脉壶的入口端，所述静脉壶的出口端接人体入血端。

上述的多功能体外生命支持与治疗系统一体化装置，所述血液分流装置中接人体入血端的出口端和所述静脉壶的出口端通过三通接人体入血端。

上述的多功能体外生命支持与治疗系统一体化装置，所述的血液分流装置包括一个入口端和至少两个出口端，所述的出口端上分别设有阀门。

作为一种优选方案，所述的血液分流装置为三通或四通，以所述三通或四通的一个端口为入口端，其余端口为出口端，所述出口端上分别设有阀门。

本发明通过静脉或者动脉置管(置管方式根据所需替代的具体器官灵活选择)，在离心泵的驱动下(离心泵的转速根据所需替代的具体器官灵活选择，如需高流量的心肺替代，则转速加大，而肾或者肝功能替代需较小血流流量则仅需较小的转速)将血液引出体外，进入体外膜氧合(ECMO)氧合器进行气体交换后，经过一血液分流装置，在需要肝肾功能替代时，打开血液分流装置出口端的阀门将一部分血液引入肝肾功能替代端，进行肝肾替代治疗后的血液最终与未分流的体外膜氧合后的血液汇入人体入血端(入血端血管置管选择也根据所需替代的具体器官灵活选择)。本发明的血液分流装置还预留一个或多个出口端，出口端上设有阀门，可以灵活控制出口端的打开或关闭。当需要其他器官功能支持时，将其接入预留出口端，打开阀门即可使用。同时，本发明还运用血液滤过柱，不仅可以起到肾替代的作用，更能起到调节危重病人免疫炎症反应的治疗作用。因此，它不仅具有支持作用，还具有重要的治疗作用。本发明在南京军区总医院已对呼吸、肝功能、肾功能以及肠功能障碍的危重病人进行了肺、心功能、肝功能、肾功能以及胃肠功能的联合替代支持治疗，取得良好疗效。

本发明的有益效果：

1、集多器官功能支持与治疗于一体，使临床同时进行多器官功能支持与治疗成为可能。

2、操作简单、携带方便，使院外危重病人的多器官功能的支持与治疗提供可能，为院外病人的转运提供安全、有效的措施。

3、避免多次动/静脉置管，及多次置管产生的各类并发症，使得多器官功能支持与治疗的副作用得到最大限度的降低。

4、兼容性强，可兼容包括心肺支持(体外膜氧合)、肾替代治疗(CRRT)、肝功能支持(胆红素吸附)、人工胃肠营养(肠外营养支持)、免疫调节治疗等多种支持与治疗手段于一体的系统。

5、具有“支持”和“治疗”的双重作用，本研究整合了血液滤过柱，它不仅能起到肾替代支持作用，更能起到调节疾病本身和体外生命支持所导致的免疫炎症反应的平衡，从而达到治疗的目的。

6、本发明为开放性，本研究通过设计不同的管路，通过多个管路控制和血液分流装置将多个体外支持系统组合成一体机，并且该发明是以开放性的形式连接，当病人需要何器官功能支持时，将控制阀门开启，而当不需要该支持系统时则将其关闭，灵活应用与各类器官功能衰竭的支持治疗。

附图说明

图1为多功能体外生命支持与治疗系统一体化装置的结构示意图。

图2为血液分流装置的结构图。

其中，1-离心泵 2-体外膜氧和氧合器 3-血浆分离器 4-血液滤过柱 5-胆红素吸附柱 6-静脉壶 7-三通 8-多器官功能障碍病人 9-血液分流装置 10-a、10-b、10-c-血液分流装置出口端 11-阀门。

具体实施方式

如图1所示，一种多功能体外生命支持与治疗系统一体化装置，包括离心泵1、体外膜氧和氧合器2、血浆分离器3、血液滤过柱4、胆红素吸附柱5，所述离心泵1的入口端接人体引血端，其出口端接体外膜氧和氧合器2的入口端，所述体外膜氧和氧合器2的出口端接血液分流装置9的入口端，血液分流装置9的其中两个出口端(10-a，10-b)分别接血浆分离器3的入口端和人体入血端，所述血浆分离器3的血浆出口端和血细胞出口端分别接血液滤过柱4的入口端和静脉壶6的入口端，所述血液滤过柱4的出口端接胆红素吸附柱5的入口端，所述胆红素吸附柱5的出口端接所述静脉壶6的入口端，所述静脉壶6的出口端接人体入血端。所述血液分流装置9接人体入血端的出口端10-b和所述静脉壶的出口端通过三通7接人体入血端。血液分流装置9包括一个入口端和3个出口端(10-a，10-b，10-c)，所述的出口端(10-a，10-b，10-c)上分别设有阀门11。

作为一种优选技术方案，所述的血液分流装置为四通，以所述四通的一个端口为入口端，其余端口为出口端(10-a，10-b，10-c)，所述出口端(10-a，10-b，10-c)上分别设有阀门11。

使用时，由人体引出的血液进入体外膜氧合氧合器2进行气体交换后，经过血液分流装置9，在需要肝肾功能替代时，打开出口端10-a和10-b的阀门11将一部分血液引入肝肾功能替代端，经由血浆分离器3将血液中的血浆和血细胞分离，分离的后的血浆依次进入血液滤过柱4进行肾替代与免疫调节治疗和胆红素吸附柱5进行肝功能替代治疗；经由血浆分离器3分离的血细胞和进行肝肾替代治疗后的血浆汇入静脉壶6，再由静脉壶6的出口端流出。由静脉壶6的出口端流出的进行肝肾替代治疗后的血液最终与未分流的经体外膜氧合氧合器2氧和后的另一部分血液经由三通7最终汇入人体入血端(入血端血管置管选择也根据所需替代的具体器官灵活选择)。

血液分流装置9的出口端10-c的阀门11关闭，当需要其他器官功能支持时，将其器官功能替代装置入口端接入血液分流装置9的出口端10-c，器官功能替代装置出口端接人体入血端，并打开出口端10-c的阀门11即可使用。

血液分流装置9的出口端的数量可以根据需要进行器官功能替代的数量进行增加。血液分流装置9的出口端与血浆分离器3或其他器官功能替代装置的接口可以灵活连接或断开；当需要何种器官功能替代时，即可将其连接并打开阀门开始进行替代。同时，本发明还运用血液滤过柱，不仅可以起到肾替代的作用，更能起到调节危重病人免疫炎症反应的治疗作用。

本发明所使用体外膜氧和氧合器(生产厂商：MAQUET公司)、血浆分离器(日本Plasauto IQ全自动血液净化仪，型号：Plasma-Flow-OP-08w)、血液滤过柱(公司：Fresenius Medical care，型号：the

AV 400S)、胆红素吸附柱(厂家：AsahiKasei Kuraray Medical，型号：BR350)均为现有技术所公知的。

Claims (4)

1.一种多功能体外生命支持与治疗系统一体化装置，其特征在于包括离心泵、体外膜氧和氧合器、血浆分离器、血液滤过柱、胆红素吸附柱，所述离心泵的入口端接人体引血端，其出口端接体外膜氧和氧合器的入口端，所述体外膜氧和氧合器的出口端接血液分流装置的入口端，血液分流装置的其中两个出口端分别接血浆分离器的入口端和人体入血端，所述血浆分离器的血浆出口端和血细胞出口端分别接血液滤过柱的入口端和静脉壶的入口端，所述血液滤过柱的出口端接胆红素吸附柱的入口端，所述胆红素吸附柱的出口端接所述静脉壶的入口端，所述静脉壶的出口端接人体入血端。

2.根据权利要求1所述的多功能体外生命支持与治疗系统一体化装置，其特征在于所述血液分流装置中接人体入血端的出口端和所述静脉壶的出口端通过三通接人体入血端。

3.根据权利要求1所述的多功能体外生命支持与治疗系统一体化装置，其特征在于所述的血液分流装置包括一个入口端和至少两个出口端，所述的出口端上分别设有阀门。

4.根据权利要求1-3所述的多功能体外生命支持与治疗系统一体化装置，其特征在于所述的血液分流装置为三通或四通，以所述三通或四通的一个端口为入口端，其余端口为出口端，所述出口端上分别设有阀门。

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