CN106421951B - 一种体外膜肺氧合装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种体外膜肺氧合装置,包括:血泵、氧合器及血栓过滤装置,血泵的进口端连有血管插管,出口端连有氧合器,氧合器的血液出口依次连有热交换装置与血栓过滤装置;所述血泵包括:凸轮及与凸轮配合安装的第一活塞组件和第二活塞组件,第一活塞组件与第二活塞组件结构相同,凸轮包括轮体及均匀设于轮体周围的若干挨个布置的弧形凸块。本发明的技术目的在于提供一种性能可靠、能够减少血栓、降低对血细胞破坏、更加稳定的外膜肺氧合装置,这种外膜肺氧合装置使用了新型的血泵,能够使得对血液的输送更加稳定,脉冲非常小,也没有叶片泵的对血细胞的破坏。
Description
技术领域
本发明涉及医疗装置领域,特别是涉及体外膜肺氧合装置。
背景技术
体外膜肺氧简称膜肺,是抢救垂危患者生命的新技术,其质是一种改良的人工心肺机,最核心的部分是膜肺和血泵,分别起人工肺和人工心的作用。体外膜肺氧装置运转时,血液从静脉引出,通过膜肺吸收氧,排出二氧化碳。经过气体交换的血,在泵的推动下可回到静脉,也可回到动脉。前者主要用于体外呼吸支持,后者因血泵可以代替心脏的泵血功能,既可用于体外呼吸支持,又可用于心脏支持。当患者的肺功能严重受损,对常规治疗无效时,体外膜肺氧装置可以承担气体交换任务,使肺处于休息状态,为患者的康复获得宝贵时间。同样患者的心功能严重受损时,血泵可以代替心脏泵血功能,维持血液循环。
发明内容
本发明的技术目的在于提供一种性能可靠、能够减少血栓、降低对血细胞破坏、更加稳定的外膜肺氧合装置,这种外膜肺氧合装置使用了新型的血泵,能够使得对血液的输送更加稳定,脉冲非常小,也没有叶片泵的对血细胞的破坏。
本发明通过以下技术方案实现:
一种体外膜肺氧合装置,包括:血泵、氧合器及血栓过滤装置,血泵的进口端连有血管插管,出口端连有氧合器,氧合器的血液出口依次连有热交换装置与血栓过滤装置;
所述血泵包括:凸轮及与凸轮配合安装的第一活塞组件和第二活塞组件,第一活塞组件与第二活塞组件结构相同,凸轮包括轮体及均匀设于轮体周围的若干挨个布置的弧形凸块;
第一活塞组件包括第一活塞杆,第一活塞杆设于第一活塞体内,第一活塞体设于在第一泵体上,第一泵体的上部与下部分别设有第一进液口及第一出液口,第一进液口及第一出液口通过第一泵腔连通,第一进液口及第一出液口与第一泵腔之间分别设有单向阀;
第一泵腔内设有隔膜,隔膜通过固定环固定安装在第一泵腔内,隔膜的中心与伸入第一活塞体内的第一活塞杆端部配合安装,活塞体外的第一活塞杆端部通过滚轮与凸轮配合安装。
一种体外膜肺氧合装置,所述第一活塞杆与第二活塞组件上的第二活塞杆之间的夹角的倍数,n为弧形凸块的数量,n≥3,k为整数。
一种体外膜肺氧合装置,血栓过滤装置包括: 除栓装置、压力调节机、进血管、回血管及血液腔,血液腔上部设有与进血管连接的进血口,与压力调节机连接的调压口;进血管上还设有装有防凝血液的防凝罐;血液腔的底部设有连有除栓装置的排血管;
除栓装置为圆筒形状,圆筒的下端为锥形,沿圆筒轴线方向安装有若干的过滤管,圆筒一端的端面设有与排血管连接的第一端口及与冲洗管连接的第二端口,圆筒的另一端的端面设有与废液箱连接的废液管及与过滤管连接的回血管,废液箱与圆筒之间设有第七控制阀;
进血管的出口处设有第一控制阀,压力调节机与血液腔设有第二控制阀,排血管上设有第三控制阀,冲洗管上设有第四控制阀,回血管上设有第五控制阀,在第五控制阀的出口后部的回血管上设有气泡检测器,在圆筒的顶部还设有安装有第六控制阀的排气管,圆筒内设有第一液位仪;所述回血管上还设有限流阀。
一种体外膜肺氧合装置,压力调节机包括双轴电机、增压机及负压机,双轴电机的一轴与增压机通过第一离合器连接,双轴电机的另一轴与负压机通过第二离合器连接,调压管与血液腔连通;
增压机与负压机通过a管、b管分别与调压管连接,a管上设有a控制阀,b管上设有b控制阀。
一种体外膜肺氧合装置,除栓装置内设有除污板,除污板固定安装在伸缩装置的伸缩杆上,伸缩装置固定安装在除栓装置的顶部。
一种体外膜肺氧合装置,除污板上设有若干的刮孔内设有内衬,内衬内壁为锥型,锥型面的倾角为8-12°,锥型小的一端设有刮唇,刮唇设有凸起的圆弧面,并且与锥型面内衬圆弧过度安装。
一种体外膜肺氧合装置,第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第五控制阀及第六控制阀的结构相同,均包括阀体、阀杆、阀板及复合弹性阀座,所述阀体顶部安装有阀杆架,阀杆架与阀体设有同轴心线的通孔,阀体内安装有阀板及复合弹性阀座,阀杆穿过通孔与阀板固定安装,复合弹性阀座安装在阀体与阀板之间;
复合弹性阀座包括:连接环、气囊、挡环、动环及定环,所述定环固定安装在阀体的内壁,动环通过连接环同中心线安装在定环内,连接环、动环与定环组成的U型槽内设有气囊,U型槽的开口处设有挡环,挡环的一端固定安装在动环的上,挡环的另一端处侧壁与定环接触,挡环与阀体内壁设之间的安装距离为2~10mm;复合弹性阀座为以阀杆中心线为中心对称结构;
连接环、动环与定环组成的U型槽为一体式结构,动环与定环的宽度相同。
一种体外膜肺氧合装置,所述气囊内装填有清水与压缩气体,清水占气囊内体积的50%。
一种体外膜肺氧合装置,血液腔内设有压力传感器及第二液位仪,第一液位仪、第二液位仪、压力传感器、第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第五控制阀、第六控制阀、第七控制阀、增压机、第一离合器、双轴电机、第二离合器、负压机、a控制阀、b控制阀及伸缩装置分别与MCU连接;热交换装置内设有与MCU连接的温度传感器;回血管上还设有与MCU连接的流量传感器;MUC与血泵连接。
一种体外膜肺氧合装置的控制方法,包括以下步骤:
步骤1、打开体外膜肺氧合装置,MCU控制热交换装置达到预设温度,MCU控制热交换装置工作,MCU控制血泵工作,血液进入到氧合器,经过热交换装置后进入到血栓过滤装置;
步骤2、开始对含有血栓的血液进行过滤回收,MCU控制b控制阀及第一控制阀打开,a控制阀及第三控制阀关闭,第一离合器分离,负压机开启,对血液腔内抽真空,血液流进血液腔,压力传感器将实时测得的压力信号传给MCU,若负压过大,则MCU控制第二离合器分离,离合器分离后若负压过小时,则MCU控制第二离合器合拢;
步骤3、当第二液位仪测得血液腔内的液位达到设定液位时,MCU控制第一控制阀关闭,MCU控制b控制阀、第四控制阀及第七控制阀关闭,第二离合器分离,第一离合器合拢,控制a控制阀、第三控制阀、第五控制阀及第六控制阀打开,对血液腔内加压,除栓装置内的液位缓慢上升,将空气从排气管排出,当第一液位计测得液位达到设定液位值时,MCU控制第六控制阀关闭,对血液进行过滤,过滤后的血液经过回血管留回病人体内,当流量传感器测得回血管的流量大于正常工作预设值时,MCU控制压力调节机逐步减小10%的输出功率,间隔时间为2s,若流量传感器测得回血管的流量危险预设值时,MCU控制第五控制阀关闭,若流量传感器测得回血管的流量小于正常工作预设值时,MCU控制压力调节机逐步提高10%的输出功率,间隔时间为3s,使得回血管的流量处于正常值;若回血管的流量过小则,当除栓装置内的液位降低到设定值时,MCU控制第三控制阀及第五控制阀关闭,重复步骤1;若设于回血管上的气泡检测器检测到气泡或气体时,MCU控制第五控制阀立即关闭;
若进行多次过滤后,需要清洗过滤管时,MCU控制第三控制阀、第五控制阀、第六控制阀及第七控制阀关闭,控制第四控制阀打开,冲洗液从冲洗管进入到除栓装置内冲洗,并且MCU控制伸缩装置的伸缩杆上下移动两次后,MCU控制第三控制阀、a控制阀、增压机与第七控制阀打开,第一控制阀、b控制阀及第四控制阀关闭,使得增压机产生的气压将清洗后的污水压出,清洗次数为1-2次。
本发明的有益效果是:
通过设有的新型的血泵,这种血泵不会像现有的抽血的泵对血细胞的破坏较大,这种新型血泵使得回输给人体内的血质量大大提高,能够减小20%以上的血细胞的破坏,这种血泵通过交替的第一活塞组件及第二活塞组件交替对血液进行泵送,大大降低传统容积泵的脉冲,基本没有脉冲,将第一活塞杆与第二活塞组件上的第二活塞杆之间的夹角,使得从而确保在一个泵腔吸进介质,另一个泵腔排出介质,从而使得血泵的排出介质没有脉冲;通过设有的血栓过滤装置能够对血栓进行过滤,对血液进行净化,并且还具有净化能力,能够长时间使用,并且使得回输的血液质量更高;通过将阀门设有复合弹性阀座,使得阀门更加可靠,频繁使用也能够确保每次密封都可靠;通过设有的热交换装置能够保持血液的温度,回输给病人更好;氧合器能够将血液中的二氧化碳排出,对血液进行氧合;通过使用这种体外膜肺氧合装置能够大大提高抢救的存活率。
附图说明
图1是本体外膜肺氧合装置的总体结构示意图;
图2是压力调节机的结构示意图;
图3是除污板的局部结构示意图;
图4是复合控制阀的结构示意图;
图5是复合控制阀阀座的结构示意图。
图中标记:1为血泵、2为氧合器、3为血栓过滤装置、4为热交换装置、21为凸轮、21.1为轮体、21.2为弧形凸块、211为第一活塞杆、212为第一活塞体、213为第一泵体、214为第一进液口、215为第一出液口、216为第一泵腔、217为隔膜、31为除栓装置、31.1为过滤管、31.2为防污板、31.3为伸缩装置、31.4为刮孔、31.5为内衬、31.6为刮唇、32为压力调节机、33为进血管、34为回血管、35为防凝罐、36为血液腔、37为冲洗管、38为废液箱、321为增压机、322为第一离合器、323为双轴电机、324为第二离合器、325为负压机、326为调压管、351为阀体、352为阀杆、353为阀板、354为复合弹性阀座、354.1为连接环、354.2为气囊、354.3为挡环、354.4为动环及354.5为定环。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细描述。
如图1、图2、图3、图4及图5所示的体外膜肺氧合装置,包括:血泵1、氧合器2及血栓过滤装置3,血泵1的进口端连有血管插管,出口端连有氧合器2,氧合器2的血液出口依次连有热交换装置4与血栓过滤装置3;
所述血泵1包括:凸轮21及与凸轮21配合安装的第一活塞组件和第二活塞组件,第一活塞组件与第二活塞组件结构相同,凸轮21包括轮体21.1及均匀设于轮体21.1周围的若干挨个布置的弧形凸块21.2;血泵的泵腔及输送血液个血管内涂有肝素涂层;
第一活塞组件包括第一活塞杆211,第一活塞杆211设于第一活塞体212内,第一活塞体212设于在第一泵体213上,第一泵体213的上部与下部分别设有第一进液口214及第一出液口215,第一进液口214及第一出液口215通过第一泵腔216连通,第一进液口214及第一出液口215与第一泵腔216之间分别设有单向阀;
第一泵腔216内设有隔膜217,隔膜217通过固定环218固定安装在第一泵腔216内,隔膜217的中心与伸入第一活塞体212内的第一活塞杆211端部配合安装,活塞体212外的第一活塞杆211端部通过滚轮与凸轮21配合安装。
所述第一活塞杆211与第二活塞组件上的第二活塞杆之间的夹角的倍数,n为弧形凸块21.2的数量,n≥3,k为整数;n=6,k=2,则a=90,能够使得血泵的结构更加紧凑,体积更小。需要说明的是,根据设计结构来确定n与k值,n还可为3、4、5、7、8。
血栓过滤装置3包括: 除栓装置31、压力调节机32、进血管33、回血管34及血液腔36,血液腔36上部设有与进血管33连接的进血口,与压力调节机32连接的调压口;进血管33上还设有装有防凝血液的防凝罐35;血液腔36的底部设有连有除栓装置3)的排血管36.1;
除栓装置31为圆筒形状,圆筒的下端为锥形,沿圆筒轴线方向安装有若干的过滤管31.1,圆筒一端的端面设有与排血管36.1连接的第一端口及与冲洗管37连接的第二端口,圆筒的另一端的端面设有与废液箱38连接的废液管及与过滤管31.1连接的回血管4,废液箱38与圆筒之间设有第七控制阀;
进血管33的出口处设有第一控制阀,压力调节机32与血液腔36设有第二控制阀,排血管36.1上设有第三控制阀,冲洗管37上设有第四控制阀,回血管34上设有第五控制阀,在第五控制阀的出口后部的回血管34上设有气泡检测器,在圆筒的顶部还设有安装有第六控制阀的排气管,圆筒内设有第一液位仪;所述回血管34上还设有限流阀。
压力调节机32包括双轴电机323、增压机321及负压机325,双轴电机323的一轴与增压机321通过第一离合器322连接,双轴电机323的另一轴与负压机325通过第二离合器324连接,调压管326与血液腔36连通;
增压机321与负压机325通过a管、b管分别与调压管326连接,a管上设有a控制阀,b管上设有b控制阀。
除栓装置31内设有除污板31.2,除污板31.2固定安装在伸缩装置31.3的伸缩杆上,伸缩装置31.3固定安装在除栓装置31的顶部。
除污板31.2上设有若干的刮孔31.4内设有内衬31.5,内衬31.5内壁为锥型,锥型面的倾角为8-12°,可为9°,锥型小的一端设有刮唇31.6,刮唇31.6设有凸起的圆弧面,并且与锥型面内衬31.5圆弧过度安装,设有的除污板31.2能够快速将杂质去除,并且去除更加干净。
第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第五控制阀及第六控制阀的结构相同,均包括阀体51、阀杆52、阀板53及复合弹性阀座54,所述阀体51顶部安装有阀杆架,阀杆架与阀体51设有同轴心线的通孔,阀体51内安装有阀板53及复合弹性阀座54,阀杆52穿过通孔与阀板53固定安装,复合弹性阀座54安装在阀体51与阀板53之间;
复合弹性阀座54包括:连接环54.1、气囊54.2、挡环54.3、动环54.4及定环54.5,所述定环54.5固定安装在阀体51的内壁,动环54.4通过连接环54.1同中心线安装在定环54.5内,连接环54.1、动环54.4与定环54.5组成的U型槽内设有气囊54.2,U型槽的开口处设有挡环54.3,挡环54.3的一端固定安装在动环54.4的上,挡环54.3的另一端处侧壁与定环54.5接触,挡环54.3与阀体51内壁设之间的安装距离为2~10mm,可为6mm;复合弹性阀座为以阀杆中心线为中心对称结构;
连接环54.1、动环54.4与定环54.5组成的U型槽为一体式结构,动环54.4与定环54.5的宽度相同。
所述气囊54.2内装填有清水与压缩气体,清水占气囊54.2内体积的50%。清水通过水囊装起,使得气体与水囊隔开,水囊可为沿气囊54.2的中线设置,避免清水一直在气体的下部。
通过在阀体51顶部安装有阀杆架,阀杆架便于安装阀杆52,阀杆架与阀杆2之间设有密封装置,通过阀杆52的转动从而控制阀板53的转动,阀板53与阀座形成密封面,达到密封的目的,将阀座设为复合弹性阀座54,使得阀板53在关闭时,阀板53挤压复合弹性阀座54,而具有弹性的复合弹性阀座54也对阀板53一个挤压力,从而使得复合弹性阀座54与阀板53之间的密封更好,形成更加可靠的密封,并且在阀板53具有一定的偏移时,复合弹性阀座54也能够形成良好的密封;通过在气囊内装有清水与压缩气体,清水占体积的50%,使得在阀板对阀座的挤压力过大时,气囊内的气体不能够对阀座的动环形成有效支撑时,不被压缩的清水能够对动环形成有效支撑,使得阀座的可靠性更高,使得阀门的密封性能更好。
连接环54.1、动环54.4与定环54.5组成U型槽,定环54.5固定安装在阀体51内部,使得当阀板53从动环54.4的U型槽开口端转向动环54.4,阀板53对动环54.4挤压,使得动环54.4向U型槽内侧移动,阀板53越挤压动环54.4,阀板53与动环54.4之间的密封力更强,使得阀板53的密封效果更好,连接环54.1、动环54.4与定环54.5为高弹性、高韧性的金属材质,从而使得复合弹性阀座54相比于橡胶阀座更加耐用,相比于金属阀座,开/闭阀门的力矩更小;在U型槽内安装有气囊54.2,气囊54.2内充有高压气体,气囊54.2内的高压气体的压力可以根据阀内的介质压力调节,气囊54.2能够对动环形成支撑,从而使得动环54.4的回弹性能更好,更加可靠;通过在U型槽的开口处设有挡环54.3,在阀板53挤压动环54.4时,挡环54.3在定环54.5的端面滑动,使得动环54.4能够偏移,挡环54.3能够将对复合弹性阀座54外的介质阻挡,从而对U型槽内的气囊54.2进行保护,从而使得气囊54.2的使用寿命更长;且本阀门不需要将阀板53偏心设置,从而使得阀门的制造加工成本更低,结构更简单。
复合阀座外设有与气囊54.2连通的气管,气管上设有气压传感器,气管上设有控制阀,气管连有高压气罐,高压气罐的出口设有控制阀,所述气囊54.2上还设有充放气的支管,支管上设有排气阀,气压传感器、控制阀及排气阀分别与MCU连接。
所述气压传感器实时将测得的气压传送给MCU,当测得气压>设定最大气压值时,所述MCU控制排气阀打开,排气阀接收到MCU的控制信号后,排气阀打开,当设定气压值-5%设定气压值<测得气压<设定气压值+5%设定气压值时,MCU控制排气阀关闭,排气阀关闭,保持气囊内的气压;当测得气压<设定最小气压值时,MCU控制控制阀打开,控制阀打开,高压气罐内的气体进入到气囊54.2中,当设定气压值-5%设定气压值<测得气压<设定气压值+5%设定气压值时,MCU控制控制阀关闭,保持气囊内的气压。通过在气囊内装有清水与压缩气体,清水占体积的50%,使得在阀板对阀座的挤压力过大时,气囊内的气体不能够对阀座的动环形成有效支撑时,不被压缩的清水能够对动环形成有效支撑,使得阀座的可靠性更高,使得阀门的密封性能更好。通过设有的气压传感器能够实时检测气囊内的气压,并且通过设定的压力值,使得MCU将气压限定在一定范围内,从而使得在任何情况下能够保持气囊54.2内的压力为设定压力值,从而提高密封的可靠性并且使得开闭阀门的力矩合适,阀板与阀座的摩擦力更小。
一种体外膜肺氧合装置的控制系统,血液腔36内设有压力传感器及第二液位仪,第一液位仪、第二液位仪、压力传感器、第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第五控制阀、第六控制阀、第七控制阀、增压机321、第一离合器322、双轴电机323、第二离合器324、负压机325、a控制阀、b控制阀及伸缩装置31.3分别与MCU连接;热交换装置4内设有与MCU连接的温度传感器;回血管34上还设有与MCU连接的流量传感器;MUC与血泵1连接。
一种体外膜肺氧合装置的控制方法,包括以下步骤:
步骤1、打开体外膜肺氧合装置,MCU控制热交换装置4达到预设温度,MCU控制热交换装置4工作,MCU控制血泵1工作,血液进入到氧合器2,经过热交换装置4后进入到血栓过滤装置3;
步骤2、开始对含有血栓的血液进行过滤回收,MCU控制b控制阀及第一控制阀打开,a控制阀及第三控制阀关闭,第一离合器322分离,负压机325开启,对血液腔36内抽真空,血液流进血液腔36,压力传感器将实时测得的压力信号传给MCU,若负压过大,则MCU控制第二离合器324分离,离合器分离后若负压过小时,则MCU控制第二离合器324合拢;
步骤3、当第二液位仪测得血液腔36内的液位达到设定液位时,MCU控制第一控制阀关闭,MCU控制b控制阀、第四控制阀及第七控制阀关闭,第二离合器324分离,第一离合器322合拢,控制a控制阀、第三控制阀、第五控制阀及第六控制阀打开,对血液腔36内加压,除栓装置31内的液位缓慢上升,将空气从排气管排出,当第一液位计测得液位达到设定液位值时,MCU控制第六控制阀关闭,对血液进行过滤,过滤后的血液经过回血管34留回病人体内,当流量传感器测得回血管34的流量大于正常工作预设值时,MCU控制压力调节机32逐步减小10%的输出功率,间隔时间为2s,若流量传感器测得回血管34的流量危险预设值时,MCU控制第五控制阀关闭,若流量传感器测得回血管34的流量小于正常工作预设值时,MCU控制压力调节机32逐步提高10%的输出功率,间隔时间为3s,使得回血管34的流量处于正常值;若回血管34的流量过小则,当除栓装置31内的液位降低到设定值时,MCU控制第三控制阀及第五控制阀关闭,重复步骤1;若设于回血管34上的气泡检测器检测到气泡或气体时,MCU控制第五控制阀立即关闭;
若进行多次过滤后,需要清洗过滤管31.1时,MCU控制第三控制阀、第五控制阀、第六控制阀及第七控制阀关闭,控制第四控制阀打开,冲洗液从冲洗管进入到除栓装置31内冲洗,并且MCU控制伸缩装置31.3的伸缩杆上下移动两次后,MCU控制第三控制阀、a控制阀、增压机321与第七控制阀打开,第一控制阀、b控制阀及第四控制阀关闭,使得增压机321产生的气压将清洗后的污水压出,清洗次数为1-2次。
通过上述的体外膜肺氧合装置的控制方法,使得对体外膜肺氧合装置能够自动、智能控制,减少操作步骤,避免人工误操作,大大增加装置的可靠性,使得体外膜肺氧合装置多功能化。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种体外膜肺氧合装置,其特征在于,包括:血泵(1)、氧合器(2)及血栓过滤装置(3),血泵(1)的进口端连有血管插管,出口端连有氧合器(2),氧合器(2)的血液出口依次连有热交换装置(4)与血栓过滤装置(3);
所述血泵(1)包括:凸轮(21)及与凸轮(21)配合安装的第一活塞组件和第二活塞组件,第一活塞组件与第二活塞组件结构相同,凸轮(21)包括轮体(21.1)及均匀设于轮体(21.1)周围的若干挨个布置的弧形凸块(21.2);
第一活塞组件包括第一活塞杆(211),第一活塞杆(211)设于第一活塞体(212)内,第一活塞体(212)设于在第一泵体(213)上,第一泵体(213)的上部与下部分别设有第一进液口(214)及第一出液口(215),第一进液口(214)及第一出液口(215)通过第一泵腔(216)连通,第一进液口(214)及第一出液口(215)与第一泵腔(216)之间分别设有单向阀;
第一泵腔(216)内设有隔膜(217),隔膜(217)通过固定环(218)固定安装在第一泵腔(216)内,隔膜(217)的中心与伸入第一活塞体(212)内的第一活塞杆(211)端部配合安装,第一活塞体(212)外的第一活塞杆(211)端部通过滚轮与凸轮(21)配合安装;
所述第一活塞杆(211)与第二活塞组件上的第二活塞杆之间的夹角的倍数,n为弧形凸块(21.2)的数量,n≥3,k为整数;
所述血栓过滤装置(3)包括除栓装置(31)、压力调节机(32)、进血管(33)、回血管(34)及血液腔(36),血液腔(36)上部设有与进血管(33)连接的进血口,与压力调节机(32)连接的调压口;进血管(33)上还设有装有防凝血液的防凝罐(35);血液腔(36)的底部设有连有除栓装置(31)的排血管(36.1);
除栓装置(31)为圆筒形状,圆筒的下端为锥形,沿圆筒轴线方向安装有若干的过滤管(31.1),圆筒一端的端面设有与排血管(36.1)连接的第一端口及与冲洗管(37)连接的第二端口,圆筒的另一端的端面设有与废液箱(38)连接的废液管及与过滤管(31.1)连接的回血管(34),废液箱(38)与圆筒之间设有第七控制阀;
进血管(33)的出口处设有第一控制阀,压力调节机(32)与血液腔(36)设有第二控制阀,排血管(36.1)上设有第三控制阀,冲洗管(37)上设有第四控制阀,回血管(34)上设有第五控制阀,在第五控制阀的出口后部的回血管(34)上设有气泡检测器,在圆筒的顶部还设有安装有第六控制阀的排气管,圆筒内设有第一液位仪;所述回血管(34)上还设有限流阀。
2.根据权利要求1所述的体外膜肺氧合装置,其特征在于,压力调节机(32)包括双轴电机(323)、增压机(321)及负压机(325),双轴电机(323)的一轴与增压机(321)通过第一离合器(322)连接,双轴电机(323)的另一轴与负压机(325)通过第二离合器(324)连接,调压管(326)与血液腔(36)连通;
增压机(321)与负压机(325)通过a管、b管分别与调压管(326)连接,a管上设有a控制阀,b管上设有b控制阀。
3.根据权利要求2所述的体外膜肺氧合装置,其特征在于,除栓装置(31)内设有除污板(31.2),除污板(31.2)固定安装在伸缩装置(31.3)的伸缩杆上,伸缩装置(31.3)固定安装在除栓装置(31)的顶部。
4.根据权利要求3所述的体外膜肺氧合装置,其特征在于,除污板(31.2)上设有若干的刮孔(31.4),刮孔(31.4)内设有内衬(31.5),内衬(31.5)内壁为锥型,锥型面的倾角为8-12°,锥型小的一端设有刮唇(31.6),刮唇(31.6)设有凸起的圆弧面,并且与锥型面内衬(31.5)圆弧过度安装。
5.根据权利要求2或4所述的体外膜肺氧合装置,其特征在于,第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第五控制阀及第六控制阀的结构相同,均包括阀体(51)、阀杆(52)、阀板(53)及复合弹性阀座(54),所述阀体(51)顶部安装有阀杆架,阀杆架与阀体(51)设有同轴心线的通孔,阀体(51)内安装有阀板(53)及复合弹性阀座(54),阀杆(52)穿过通孔与阀板(53)固定安装,复合弹性阀座(54)安装在阀体(51)与阀板(53)之间;
复合弹性阀座(54)包括:连接环(54.1)、气囊(54.2)、挡环(54.3)、动环(54.4)及定环(54.5),所述定环(54.5)固定安装在阀体(51)的内壁,动环(54.4)通过连接环(54.1)同中心线安装在定环(54.5)内,连接环(54.1)、动环(54.4)与定环(54.5)组成的U型槽内设有气囊(54.2),U型槽的开口处设有挡环(54.3),挡环(54.3)的一端固定安装在动环(54.4)上,挡环(54.3)的另一端处侧壁与定环(54.5)接触,挡环(54.3)与阀体(51)内壁设之间的安装距离为2~10mm;复合弹性阀座为以阀杆中心线为中心对称结构;
连接环(54.1)、动环(54.4)与定环(54.5)组成的U型槽为一体式结构,动环(54.4)与定环(54.5)的宽度相同。
6.根据权利要求5所述的体外膜肺氧合装置,其特征在于,所述气囊(54.2)内装填有清水与压缩气体,清水占气囊(54.2)内体积的50%。
7.根据权利要求6所述的体外膜肺氧合装置,其特征在于,还包括控制系统,所述控制系统包括MCU;血液腔(36)内设有压力传感器及第二液位仪,第一液位仪、第二液位仪、压力传感器、第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、第五控制阀、第六控制阀、第七控制阀、增压机(321)、第一离合器(322)、双轴电机(323)、第二离合器(324)、负压机(325)、a控制阀、b控制阀及伸缩装置(31.3)分别与MCU连接;热交换装置(4)内设有与MCU连接的温度传感器;回血管(34)上还设有与MCU连接的流量传感器;MCU与血泵(1)连接。
8.根据权利要求7所述的体外膜肺氧合装置,其特征在于,所述控制系统包括控制方法,所述控制方法包括以下步骤:
步骤1、打开体外膜肺氧合装置,MCU控制热交换装置(4)达到预设温度,MCU控制热交换装置(4)工作,MCU控制血泵(1)工作,血液进入到氧合器(2),经过热交换装置(4)后进入到血栓过滤装置(3);
步骤2、开始对含有血栓的血液进行过滤回收,MCU控制b控制阀及第一控制阀打开,a控制阀及第三控制阀关闭,第一离合器(322)分离,负压机(325)开启,对血液腔(36)内抽真空,血液流进血液腔(36),压力传感器将实时测得的压力信号传给MCU,若负压过大,则MCU控制第二离合器(324)分离,离合器分离后若负压过小时,则MCU控制第二离合器(324)合拢;
步骤3、当第二液位仪测得血液腔(36)内的液位达到设定液位时,MCU控制第一控制阀关闭,MCU控制b控制阀、第四控制阀及第七控制阀关闭,第二离合器(324)分离,第一离合器(322)合拢,控制a控制阀、第三控制阀、第五控制阀及第六控制阀打开,对血液腔(36)内加压,除栓装置(31)内的液位缓慢上升,将空气从排气管排出,当第一液位计测得液位达到设定液位值时,MCU控制第六控制阀关闭,对血液进行过滤,过滤后的血液经过回血管(34)留回病人体内,当流量传感器测得回血管(34)的流量大于正常工作预设值时,MCU控制压力调节机(32)逐步减小10%的输出功率,间隔时间为2s,若流量传感器测得回血管(34)的流量危险预设值时,MCU控制第五控制阀关闭,若流量传感器测得回血管(34)的流量小于正常工作预设值时,MCU控制压力调节机(32)逐步提高10%的输出功率,间隔时间为3s,使得回血管(34)的流量处于正常值;若回血管(34)的流量过小,当除栓装置(31)内的液位降低到设定值时,MCU控制第三控制阀及第五控制阀关闭,重复步骤1;若设于回血管(34)上的气泡检测器检测到气泡或气体时,MCU控制第五控制阀立即关闭;
若进行多次过滤后,需要清洗过滤管(31.1)时,MCU控制第三控制阀、第五控制阀、第六控制阀及第七控制阀关闭,控制第四控制阀打开,冲洗液从冲洗管进入到除栓装置(31)内冲洗,并且MCU控制伸缩装置(31.3)的伸缩杆上下移动两次后,MCU控制第三控制阀、a控制阀、增压机(321)与第七控制阀打开,第一控制阀、b控制阀及第四控制阀关闭,使得增压机(321)产生的气压将清洗后的污水压出,清洗次数为1-2次。
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