CN104174080B - 一种可独立调整透析液浓度的血液透析机 - Google Patents

一种可独立调整透析液浓度的血液透析机 Download PDF

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Abstract

一种可独立调整透析液浓度的血液透析机，包括血液监护警报系统和透析液供给系统，所述血液监护警报系统包括血泵、肝素泵、动静脉压监测和空气监测器，血泵、肝素泵、动静脉压监测和空气监测器依次电连接，所述透析液供给系统包括配液系统、除气系统和漏血监测器，除气系统和漏血监测器电连接，透析液供给系统还包括透析液独立调整系统，透析液独立调整系统设于配液系统和除气系统之间。本发明结构简单，工作可靠、效率高，可根据患者的各种病情的需要，独立调整透析液，适用范围广。

Description

一种可独立调整透析液浓度的血液透析机
技术领域
本发明涉及一种血液透析机，尤其涉及一种可独立调整透析液浓度的血液透机。
背景技术
现有血透机分为血液监护警报系统和透析液供给系统两部分，血液监护警报系统包括血泵、肝素泵、动静脉压监测和空气监测等；透析液供给系统包括温度控制系统、配液系统、除气系统、电导率监测系统、超滤监测和漏血监测等部分组成。在血液透析过程中，血液隔着透析膜与透析液的溶质进行交换，达到清除代谢废物、纠正水电解质和调节酸碱平衡的目的。因此透析液直接影响血液透析患者的临床状况及预后，作用十分关键。
目前，现有透析机的工作原理是：透析用浓缩液和透析用水经过透析液供给系统配制成合格的透析液，通过血液透析器，与血液监护警报系统引出的病人血液进行溶质弥散、渗透和超滤作用；作用后的病人血液通过血液监护警报系统返回病人体内，同时透析用后的液体作为废液由透析液供给系统排出；不断循环往复，完成整个透析过程。
上述透析液是按一定的配方统一配置的，在血液透析过程中，血液隔着透析膜与透析液的溶质进行交换，达到清除代谢废物、纠正水电解质和调节酸碱平衡的目的。因此透析液直接影响血液透析患者的临床状况及预后，作用十分关键。现有透析机无法根据患者需求独立调整透析液，工作效率低。
随着个体化透析的发展，能否根据患者各种病情的需要，制定适合个体化患者的透析治疗，变得越来越重要，因此对透析液浓度的测量要求也越来越高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种工作效率高，可独立调整透析液浓度的血液透析机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
可独立调整透析液浓度的血液透析机，包括血液监护警报系统和透析液供给系统，所述血液监护警报系统包括血泵、肝素泵、动静脉压监测和空气监测器，血泵、肝素泵、动静脉压监测和空气监测器依次电连接，所述透析液供给系统包括配液系统、除气系统和漏血监测器，除气系统和漏血监测器电连接，透析液供给系统还包括透析液独立调整系统，透析液独立调整系统设于配液系统和除气系统之间。
进一步，所述透析液独立调整系统包括透析液采样器和血液采样器，透析液采样器依次通过第一电极、第一放大电路、第一波形转换器、第一A/D转换器与单片机电连接，血液采样器依次通过第二电极、第二放大电路、第二波形转换器、第二A/D转换器与单片机电连接，单片机与可控硅电连接，可控硅与磁电机电连接，装有透析液的透析液盛装容器通过管道与血液透析器相连，磁电机设于透析液盛装容器与血液透析器相连的管道上，磁电机与装有透析用水的透析用水机电连接。
进一步，所述透析液独立调整系统通过装有透析液的透析液盛装容器与配液系统相连，透析液独立调整系统通过血液透析器与除气系统相连。
进一步，所述单片机选用MSP430F149单片机，MSP430F149单片机的输入端3脚与第一A/D转换器电连接，MSP430F149单片机的输入端4脚与第二A/D转换器电连接，MSP430F149单片机的输出端38脚与可控硅电连接。
进一步，所述第一A/D转换器包括模数转换器AD7705、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、晶振Y1，模数转换器AD7705的第一差分模拟输入通道的正输入端7脚AIN1+外接电导率模拟信号，电导率模拟信号从模数转换器AD7705的第一差分模拟输入通道的正输入端7脚AIN1+输入，同时通过电容C3接地；模数转换器AD7705的第二差分模拟输入通道的正输入端6脚AIN2+外接温度模拟信号，温度模拟信号从AD7705的第二差分模拟输入通道的正输入端6脚AIN2+输入，同时通过电容C4接地。
进一步，模数转换器AD7705的第一差分模拟输入通道的负输入端8脚AIN1–和第二差分模拟输入通道的负输入端11脚AIN2–均接地，模数转换器AD7705的电源端15脚接5V电源，通过电容C1和C2接地。
进一步，所述模数转换器AD7705的5脚复位端RESET、12脚转换完毕信号端ADREADY、4脚片选端ADCS、14脚输出数据端ADDATA、1脚时钟端ADSCLK分别与单片机MSP430F149的28脚、29脚、30脚、31脚、32脚相连；模数转换器AD7705的2脚时钟端CLK1和3脚时钟端CLK2之间接晶振Y1，同时通过电容C6和电容C5接地。
所述第二A/D转换器18的结构与第一A/D转换器12的结构相同。
工作原理：透析用浓缩液和透析用水经过透析液供给系统配制成合格的透析液，然后通过透析独立调整体统的透析液采样器和血液采样器对患者血液中的电解质、酸碱含量等进行采样分析；透析液采样器产生激励信号，透析液采样器所产生的激励信号由第一电极拾取后，经过第一放大电路进行交流模拟信号放大，并通过第一波形转换器得到直流信号，接着将所述直流信号送到第一A/D转换器进行模数转换，然后将模数转换后的透析液浓度结果传入单片机中；同理，血液采样器所产生的激励信号由第二电极拾取后，经过第二放大电路进行交流模拟信号放大，并通过第二波形转换器得到直流信号，接着将所述直流信号送到第二A/D转换器进行模数转换，然后将血液中各物质含量结果传入单片机中，单片机将上述两组数字信号进行分析，通过可控硅控制磁电机的导通角度大小，这样，透析液和透析用水经过可自动调节的磁电机按需流入血液透析器，由此实现了个体化透析，根据患者的临床症状情况调整出浓度不同的透析液。
然后，透析液再通过血液透析器，与血液监护警报系统引出的病人血液进行溶质弥散、渗透和超滤作用；作用后的病人血液通过血液监护警报系统返回病人体内，同时透析用后的液体作为废液由透析液供给系统排出；不断循环往复，完成整个透析过程。这样就实现了个体化透析，降低患者血液透析并发症的发生，减轻治疗过程中的痛苦、提高生活质量。
本发明结构简单，工作可靠、效率高，可根据患者的各种病情的需要，独立调整透析液，适用范围广。
附图说明
图1为本发明血液透析机的血液检测报警系统的结构框图；
图2为本发明血液透析机的透析液供给系统的结构框图；
图3为本发明血液透析机的的透析液独立调整系统的结构图；
图4为第一A/D转换器的电路图；
图5为第一A/D转换器与单片机的引脚连接图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
参照图1、图2，可独立调整透析液的血液透析机，包括血液监护警报系统和透析液供给系统，所述血液监护警报系统包括血泵1、肝素泵2、动静脉压监测和空气监测器3，血泵1、肝素泵2、动静脉压监测和空气监测器3依次电连接，所述透析液供给系统包括配液系统4、除气系统6和漏血监测器7，除气系统6和漏血监测器7电连接，透析液供给系统还包括透析液独立调整系统5，透析液独立调整系统5设于配液系统4和除气系统6之间。
参照图3，所述透析液独立调整系统5包括透析液采样器8和血液采样器14，透析液采样器8依次通过第一电极9、第一放大电路10、第一波形转换器11、第一A/D转换器12与单片机13电连接，血液采样器14依次通过第二电极15、第二放大电路16、第二波形转换器17、第二A/D转换器18与单片机13电连接，单片机13与可控硅19电连接，可控硅19与磁电机20电连接，装有透析液21的透析液盛装容器通过管道与血液透析器23相连，磁电机设于透析液盛装容器与血液透析器23相连的管道上，磁电机20与装有透析用水的透析用水机22电连接。
所述透析液独立调整系统5通过装有透析液21的透析液盛装容器与配液系统4相连，透析液独立调整系统5通过血液透析器23与除气系统6相连。
所述单片机13选用MSP430F149单片机，MSP430F149单片机的输入端3脚与第一A/D转换器12电连接，MSP430F149单片机的输入端4脚与第二A/D转换器18电连接，MSP430F149单片机的输出端38脚与可控硅19电连接。
参照图4，所述第一A/D转换器12包括模数转换器AD7705、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、晶振Y1，模数转换器AD7705的第一差分模拟输入通道的正输入端7脚AIN1+可外接电导率模拟信号A，电导率模拟信号从模数转换器AD7705的第一差分模拟输入通道的正输入端7脚AIN1+输入，同时通过电容C3接地；模数转换器AD7705的第二差分模拟输入通道的正输入端6脚AIN2+可外接温度模拟信号B，温度模拟信号从AD7705的第二差分模拟输入通道的正输入端6脚AIN2+输入，同时通过电容C4接地。
模数转换器AD7705的第一差分模拟输入通道的负输入端8脚AIN1–和第二差分模拟输入通道的负输入端11脚AIN2–均接地，模数转换器AD7705的电源端15脚接5V电源，通过电容C1和C2接地。
参照图5，所述模数转换器AD7705的5脚复位端RESET、12脚转换完毕信号端ADREADY、4脚片选端ADCS、14脚输出数据端ADDATA、1脚时钟端ADSCLK分别与单片机MSP430F149的28脚、29脚、30脚、31脚、32脚相连；模数转换器AD7705的2脚时钟端CLK1和3脚时钟端CLK2之间接晶振Y1，同时通过电容C6和电容C5接地。
所述第二A/D转换器18的结构与第一A/D转换器12的结构相同。
工作原理：透析用浓缩液和透析用水经过透析液供给系统配制成合格的透析液，然后通过透析独立调整体统5的透析液采样器8和血液采样器14对患者血液中的电解质、酸碱含量等进行采样分析；透析液采样器8产生激励信号，透析液采样器8所产生的激励信号由第一电极9拾取后，经过第一放大电路10进行交流模拟信号放大，并通过第一波形转换器11得到直流信号，接着将所述直流信号送到第一A/D转换器12进行模数转换，然后将模数转换后的透析液浓度结果传入单片机13中；同理，血液采样器14所产生的激励信号由第二电极15拾取后，经过第二放大电路16进行交流模拟信号放大，并通过第二波形转换器17得到直流信号，接着将所述直流信号送到第二A/D转换器18进行模数转换，然后将血液中各物质含量结果传入单片机13中，单片机13将上述两组数字信号进行分析，通过可控硅19控制磁电机20的导通角度大小，这样，透析液21和透析用水22经过可自动调节的磁电机20按需流入血液透析器，由此实现了个体化透析，根据患者的临床症状情况调整出浓度不同的透析液。
然后，透析液再通过血液透析器23，与血液监护警报系统引出的病人血液进行溶质弥散、渗透和超滤作用；作用后的病人血液通过血液监护警报系统返回病人体内，同时透析用后的液体作为废液由透析液供给系统排出；不断循环往复，完成整个透析过程。这样就实现了个体化透析，降低患者血液透析并发症的发生，减轻治疗过程中的痛苦、提高生活质量。

Claims (4)

1.一种可独立调整透析液浓度的血液透析机，包括血液监护警报系统和透析液供给系统，所述血液监护警报系统包括血泵、肝素泵、动静脉压监测和空气监测器，血泵、肝素泵、动静脉压监测和空气监测器依次通过管路连接，所述透析液供给系统包括配液系统、除气系统和漏血监测器，除气系统和漏血监测器通过管路连接，其特征在于，透析液供给系统还包括透析液独立调整系统，透析液独立调整系统设于配液系统和除气系统之间；
所述透析液独立调整系统包括透析液采样器和血液采样器，透析液采样器依次通过第一电极、第一放大电路、第一波形转换器、第一A/D转换器与单片机电连接，血液采样器依次通过第二电极、第二放大电路、第二波形转换器、第二A/D转换器与单片机电连接，单片机与可控硅电连接，可控硅与磁电机电连接，装有透析液的透析液盛装容器通过管道与血液透析器相连，磁电机设于透析液盛装容器与血液透析器相连的管道上，磁电机与装有透析用水的透析用水机电连接。
2.根据权利要求1所述的可独立调整透析液浓度的血液透析机，其特征在于，所述透析液独立调整系统通过装有透析液的透析液盛装容器与配液系统相连，透析液独立调整系统通过血液透析器与除气系统相连。
3.根据权利要求1所述的可独立调整透析液浓度的血液透析机，其特征在于，所述单片机选用MSP430F149单片机，MSP430F149单片机的输入端3脚与第一A/D转换器电连接，MSP430F149单片机的输入端4脚与第二A/D转换器电连接，MSP430F149单片机的输出端38脚与可控硅电连接。
4.根据权利要求1所述的可独立调整透析液浓度的血液透析机，其特征在于，所述第一A/D转换器包括模数转换器AD7705、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、晶振Y1，模数转换器AD7705的第一差分模拟输入通道的正输入端7脚AIN1+外接电导率模拟信号，电导率模拟信号从模数转换器AD7705的第一差分模拟输入通道的正输入端7脚AIN1+输入，同时通过电容C3接地；模数转换器AD7705的第二差分模拟输入通道的正输入端6脚AIN2+外接温度模拟信号，温度模拟信号从AD7705的第二差分模拟输入通道的正输入端6脚AIN2+输入，同时通过电容C4接地；
模数转换器AD7705的第一差分模拟输入通道的负输入端8脚AIN1–和第二差分模拟输入通道的负输入端11脚AIN2–均接地，模数转换器AD7705的电源端15脚接5V电源，通过电容C1和C2接地；
所述模数转换器AD7705的5脚复位端RESET、12脚转换完毕信号端ADREADY、4脚片选端ADCS、14脚输出数据端ADDATA、1脚时钟端ADSCLK分别与单片机MSP430F149的28脚、29脚、30脚、31脚、32脚相连；模数转换器AD7705的2脚时钟端CLK1和3脚时钟端CLK2之间接晶振Y1，同时通过电容C6和电容C5接地；
所述第二A/D转换器（18）的结构与第一A/D转换器（12）的结构相同。
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