CN107224624B - 血液透析器、血液透析装置及血液透析方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种血液透析器，包括两个透析管，两个所述透析管连接成Y型，二者在连接处导通并设有中部接口，各所述透析管上远离所述中部接口的一端均设置有血液接口和透析液接口；各所述透析管内均设置有中空纤维膜；通过将整体中空纤维膜分别装在两个透析管中，整体中空纤维膜数量不变的情况下，缩小了每个透析管内中空纤维膜束的直径，使得各透析管内的血液与透析液充分透析；血液在Y型血液透析器中需折返流动，增加血液流动距离及时间，提高透析效率；在患者出现不适时，可以使血液仅通过其中一透析管从中部接口流出，减少透析中的预充血量，减轻患者不适，无需中断透析。本发明还公开了使用该血液透析器的血液透析装置及血液透析方法。

Description

血液透析器、血液透析装置及血液透析方法

技术领域

本发明涉及医疗设备，尤其涉及一种血液透析器、血液透析装置及血液透析方法。

背景技术

血液透析是利用半透膜的原理，将患者的血液和透析液同时引进到透析器中，两者在透析膜的两侧呈反向流动，借助膜两侧的溶质梯度、渗透梯度和水压梯度达到清除血液中的毒素和多余的水分，同时补充体内所需要的物质，并维持电解质和酸碱平衡的目的。透析器对血液中毒素和水分的清除能力分别用清除率(即每分钟能将多少毫升血液中某种溶质完全清除，用ml/min来表示)和超滤系数(即每小时每个mmHg能清除多少ml水分，用ml/h.mmhg表示)。它和该种透析器所采用半透膜的弥散孔径的大小、膜面积的大小和弥散的时间成正比，所以要提高透析器材对血液中毒素和水分的清楚效率，通常可以采用以下三种途径：

一、选用弥散孔径更大的半透膜，但是如果弥散孔径过大，在清除又该物质的同时也会丢失对身体有用的各种营养物质如各种氨酸、维生素、蛋白质等。

二、增加该透析器半透膜的面积，但是如果面积过大会引起补休系统的激活和免疫反应，同时增加了血液的预充量，增加血液阻力和血栓形成的风险。

三、增加血液和透析液之间的弥散时间，这势必要增加透析膜纤维的长度(也就是透析器的长度)，或延长透析时间，前者对于普通的中空纤维透析器(通常30－40cm)，如果纤维太长，血液在血泵的挤压下通过这种太长的中空纤维容易造成血液细胞的破损而产生诸多并发症。

所以一个普通的一字型的中空纤维透析器的膜面积(1.0－2.0㎡)和纤维的长度(30－40cm)必须控制在一定范围，将集束式的中空纤维装在一个直的塑料外壳里面组成一个透析单元，这种集束式的中空纤维的中央，难以和透析液进行充分有效的接触，从而大大降低了其透析效率。另外，在患者在出现低血压等异常情况时，只能选择中断透析。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种血液透析器、血液透析装置及血液透析方法，可以有效提高透析效率。

为了解决上述技术问题，一方面，本发明的实施例提供了一种血液透析器，包括两个透析管，两个所述透析管连接成Y型，二者在连接处导通并设有中部接口，各所述透析管上远离所述中部接口的一端均设置有血液接口和透析液接口；各所述透析管内均设置有中空纤维膜；所述血液接口及所述中部接口均连通至所述中空纤维膜内；所述透析液接口连通至所述透析管内所述中空纤维膜外的空间。

其中，两个所述透析管内的中空纤维膜的弥散孔径相异。

其中，两个所述透析管的中轴线之间的夹角为20－80度。

其中，两个所述透析管为一体成型。

其中，在所述中部接口处，两个所述透析管内的所述中空纤维膜并排设置，且与所述中部接口的端面平齐。

其中，所述中部接口处螺纹连接有中部端盖，所述中部端盖上设置有中部接管，所述中部接管连通至所述中部接口。

其中，所述血液端口形成于所述透析管的端面处，所述血液端口处螺纹连接有血液端盖，所述血液端盖上设置有血液接管，所述血液接管连通至所述血液端口；

所述透析液接口位于所述透析管的外侧面处。

另一方面，本发明提供了一种血液透析装置，包括前述的血液透析器。

其中，所述血液透析装置还包括血液输入管路及血液输出管路，所述血液输入管路包括第一输入管、第二输入管及第三输入管，所述第一输入管的一端与一所述透析管的所述血液端口连通、另一端与所述第三输入管的一端及第二输入管的一端均连通；所述第二输入管的另一端设置有第一接口；

所述血液输出管路包括第一输出管、第二输出管、第三输出管、及第四输出管，所述第一输出管的一端与所述中部接口连通、另一端与所述第二输出管的一端及第三输出管的一端均连通；所述第三输出管的另一端设置有第二接口；所述第四输出管的一端与另一所述透析管的血液接口连通、另一端设置有第三接口；

所述第一接口与所述第二接口的结构相同，所述第三接口与所述第一接口或所述第二接口设置有相配合的可拆卸连接结构。

第三方面，本发明提供了一种血液透析方法，采用前述的血液透析装置进行血液透析，包括：

正常进行血液透析时，所述中部接口闭合，一所述透析管的血液接口输入血液，血液经透析后从另一所述透析管的血液接口输出；另一所述透析管的透析液接口输入透析液，一所述透析管的透析液接口输出透析液，以使透析液与血液的流向相反；

在进行低流量血液透析时，中部接口打开，一所述透析管的血液接口输入血液，血液经透析后从中部接口输出；另一所述透析管的血液接口输入生理盐水，另一所述透析管内的生理盐水及血液从所述中部接口输出；

结束血液透析时，两个所述透析管的血液接口均输入生理盐水，所述中部接口打开，两个所述透析管内的生理盐水及血液均从所述中部接口输出。

本发明提供的血液透析器、血液透析装置及血液透析方法，通过将整体中空纤维膜分为两部分，分别装在两个透析管中，整体中空纤维膜膜数量不变的情况下，缩小了每个透析管的中空纤维膜束直径，使得每个透析管内的血液都可以与透析液进行充分透析；两个透析管连接成Y型，血液在透析管之间需折返流动，可以增加血液在血液透析器内的流动距离及时间，提高透析效率，可以达到在不增加中空纤维数量(即膜面积)和膜长度的情况下，充分增加了血液和透析液的游散面积和弥散时间，大大提高透析效率；通过中部接口，在患者出现不适时，可以使血液仅通过其中一个透析管从中部接口流出，减小在血液透析器内的血量，减轻患者不适度，无需中断透析。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明优选实施例提供的血液透析器的结构示意图；

图2是本发明优选实施例提供的血液透析装置在正常透析时的结构示意图；

图3是本发明优选实施例提供的血液透析装置在进行低流量血液透析时的结构示意图；

图4是本发明优选实施例提供的血液透析装置在结束血液透析时的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参见图1－4，为本发明中优选实施例提供的一种血液透析装置，包括血液透析器100、血液输入管路200及血液输出管路300，血液输入管路200用于向血液透析器100内输入血液，血液输出管路300用于将经过透析过后的血液输出，使血液流回至人体内。

请参见图1，血液透析器100包括两个透析管1、2，两个透析管1、2连接成Y型，二者在连接处导通并设有中部接口3。各透析管上远离中部接口3的一端均设置有血液接口和透析液接口；各透析管1、2内均设置有中空纤维膜。即，透析管1上远离中部接口3的一端设置有血液接口11和透析液接口12，透析管1内设置有中空纤维膜13；透析管2上远离中部接口3的一端均设置有血液接口21和透析液接口22；透析管2内设置有中空纤维膜23。血液接口11、21及中部接口3均连通至中空纤维膜内；透析液接口12和22连通至所述透析管内中空纤维膜外的空间。

通过将整体中空纤维膜分为两部分13与23，分别装在两个透析管1、2中，整体中空纤维膜数量不变的情况下，缩小了每个透析管1、2的中空纤维束直经，使得每个透析管1、2内的血液都可以与透析液进行充分透析；两个透析管1、2连接成Y型，血液在透析管1、2之间需折返流动，可以增加血液在血液透析器100内的流动距离及时间，提高透析效率，可以达到在不增加中空纤维数量(即膜面积)和膜长度的情况下，充分增加了血液和透析液的弥散面积和弥散时间，大大提高透析效率；通过中部接口3，在患者出现不适时，可以使血液仅通过其中一个透析管1从中部接口3流出，减小在血液透析器100内的血容量，减轻患者不适度，无需中断透析。

两个透析管1、2内的中空纤维膜13、23的弥散孔径相异。在两个透析管1、2中安装两种不同游散孔径的中空纤维膜13、23，能够满足临床上对中、小分量毒素同时清除的需要。

两个透析管1、2为一体成型，可以方便加工成型，同时使得两个透析管1、2之间无缝连接，无需设置密封结构，从而简化结构。

两个透析管1、2的中轴线之间的夹角为20－80度，两个透析管1、2连接成锐角，使得血液在血液透析器100内的折返幅度较大，可以延长血液在血液透析器100内的时间，使得血液与透析液之间充分弥散。本实施例中在中部接口3处，两个透析管1、2内的中空纤维膜13、23并排连接在一起，且与中部接口3的端面平齐，两组中空纤维膜13、23的端部处朝向相同。两组中空纤维膜13、23装配到透析管1、2内后，两组中空纤维膜13、23在中部接口3处通过填充胶密封纤维之间空隙并挤在一起伸出到中部接口3外，再通过切刀对两组中空纤维膜13、23进行切割，使得中空纤维膜13、23与中部接口3的端部平齐，可以避免血液与透析液直接混合。

中部接口3处螺纹连接有中部端盖30，中部端盖30上设置有中部接管31，中部接管31连通至中部接口3。通过中部端盖30可以将中部接口3封闭，再通过中部接口3将血液输出，可以避免内部中空纤维膜13、23受污染。中部端盖30与中部接口3之间设置有密封圈(图中未示出)，以实现二者的密封，避免血液溢出。同时中部端盖30与中部接口3之间可以形成一中转腔体32，一组中空纤维膜13内的血液从该中空纤维膜13端部处进入到中转腔体32中后，在从另一组中空纤维膜23的端部进入到该组中空纤维膜23中，实现血液在两组中空纤维膜13、23之间的转移。由于两组中空纤维膜13、23在中部接口3处的多根纤维之间填充密封胶，使得血液不会进入到多根纤维之间的空间内以避免直接与透析液接触，同时透析液也不会进入到中转腔体32内。

两个透析管1、2的结构相似，此处以透析管1为例进行说明。血液接口11形成于透析管1的端面处，血液接口11处螺纹连接有血液端盖14，血液端盖14上设置有血液接管15，血液接管15连通至血液接口11。通过血液端盖14可以将血液接口11封闭，再通过血液接管15输入血液，可以避免内部中空纤维膜13受污染。同时血液端盖14与血液接口11之间可以形成一血液腔体，经血液接管15输入到血液腔体内的血液，可以经中空纤维膜13的端部进入到中空纤维膜13内部。加工过程中，中空纤维膜13在血液接口11处通过填充胶密封纤维之间的空隙并伸出到血液接口11外，再通过切刀对中空纤维膜13进行切割，使得中空纤维膜13与血液接口11平齐，进而使得血液可以均匀地进入到各中空纤维膜13内。

透析液接口12位于透析管1的外侧面处，透析液接口12连通至透析管1内多根纤维之间的空间，以通过透析液接口12向透析管1内输入透析液，位于中空纤维膜13内的血液与位于中空纤维膜13外的透析液可以进行透析。

请参见图2，血液输入管路200包括第一输入管201、第二输入管202及第三输入管203，第一输入管201的一端与一透析管1的血液接口11连通、另一端与第三输入管201的一端及第二输入管202的一端均连通。第一输入管201的一端可以与一血液接管15连通，实现与该处血液接口11的连通。第二输入管202的另一端设置有第一接口41。通过第二输入管202与第三输入管203均可以向第一输入管201内输入血液或生理盐水，第三输入管201的另一端连接至患者的动脉或生理盐水，以通过第一输入管201经血液接管15将动脉血液或生理盐水输入到透析管1内。

血液输出管路300包括第一输出管301、第二输出管302、第三输出管303、及第四输出管304，第一输出管301的一端与中部接口3连通、另一端与第二输出管302的一端及第三输出管303的一端均连通。第一输出管301的一端可以连接至中部接管31，以实现与中部接口3的连通。第三输出管303的另一端设置有第二接口42；第四输出管304的一端与另一透析管2的血液接口21连通、另一端设置有第三接口43。第四输出管304的一端可以与另一血液接管25连通，实现与该处血液接口21的连通。通过第一输出管301、第三输出管303均可以向第二输出管302内输送血液或生理盐水，第二输出管302的另一端连接至患者的静脉，可以将血液或生理盐水输送到患者的体内。

第一接口41与第二接口42的结构相同，第三接口43与第一接口41或第二接口42设置有相配合的可拆卸连接结构。第三接口43在使用过程中可以与第一接口41对应连接或者与第二接口42对应连接，以适用不同状态下的透析。

第一输出管301上设置有第一管路夹51；第二输入管202上设置有第二管路夹52，第三输出管303上设置有第三管路夹53，以方便对第一输出管301、第二输入管202、第三输出管303的管路通断控制，当然在其实施方式中，可以通过将第一输出管301、第二输入管202、第三输出管303进行折弯打结，以实现三者的通断控制，还可以将第一输出管301从中部接管31拔出，实现第一输出管301的断开；可以在第二接口42、第一接口41处设置连接封闭塞，使得第三输出管303与第二输入管202的管路封闭。

本发明还对应提供了一种血液透析方法，采用前述血液透析装置进行血液透析，包括正常进行血液透析时、在进行低流量血液透析时、结束血液透析时三个状态下的血液透析。

正常进行血液透析时，中部接口3闭合，以使血液不能从中部接口3处流出，仅能在中转腔体32中转；一透析管1的血液接口11输入血液，血液经透析后从另一透析管2的血液接口21输出；另一透析管2的透析液接口22输入透析液，一透析管1的透析液接口12输出透析液，以使透析液与血液的流向相反。

具体实施过程中，如图2所示，可以关闭第一管路夹51，将第一输出管301的管路闭合，使得中部接口3闭合，血液无法从中部接口3处流出。第二管路夹52关闭，使得第二输入管202闭合，仅能从第三输入管203输入血液。患者动脉的血液依次通过第三输入管203、第一输入管201并经一血液接口11输入到血液透析器100中，血液在中部腔体中转后，经另一透析管2进一步透析，并从血液接口21处输出。第三接口43与第二接口42连通，以使第四输出管304与第三输出管303连通。从血液接口21处输出的血液经第四输出管304、第三输出管303及第二输出管302流回至患者的静脉。此处，在其他实施方式中，也可以将另一透析管2的血液接口21直接接入至患者的静脉，例如，第四输出管304的另一端直接与患者的静脉连接。

在正常进行透析时，可以将血液透析器100侧立设置，即，在竖直方向上，中部接口3位于两个血液接口11、21之间，这样可使透析时，血液借助自身的重力在中空纤维内顺畅流动，减少血液阻力，防止血栓的形成。

正常透析过程中，当患者出现血流不足(如每分钟小于100ml)或者患者出现低血糖和血容量不足的情况下，可以进行低流量血液透析。

如图3所示，进行低流量血液透析时，中部接口3打开，一透析管1的血液接口11输入血液，血液经透析后从中部接口3输出；另一透析管2的血液接口21输入生理盐水，另一透析管2内的生理盐水及血液从中部接口3输出。这样，血液仅通过一个透析管1进行透析，将透析的血量减半，进行低流量维持透析，从而无需中断透析治疗。同时，另一透析管2内注入生理盐水，可以使得另一透析管2内的血液混合生理盐水从中部接口3输出流回到患者体内，以减缓患者的不适症状。此时，依然保持透析液的流动，使透析液与血液对流，即，另一透析管2的透析液接口22输入透析液，一透析管1的透析液接口12输出透析液。

此时，可以将整个血液透析器100竖直摆放，即，在竖直方向上，中部接口3位于两个血液接口11、21的下方。以使得生理盐水可以顺利从另一透析管2内经中部接口3流出。

具体实施过程中，断开第三接口43与第二接口42之间的连接，闭合第三输出管303，将第三接口43连接至生理盐水，通过第四输出管304向血液透析器100中输入生理盐水，从而将另一透析管2内的血液输回到患者体内。此处，可以通过关闭第三管路夹53实现第三输出管303的闭合。

如图4所示，结束血液透析时，两个透析管1、2的血液接口11、21均输入生理盐水。利用输入的生理盐水，可以使得透析管1、2内的血液全部快速流回到患者体内。

此时，可以将整个血液透析器100竖直摆放，即，在竖直方向上，中部接口3位于两个血液接口11、21的下方。以使得生理盐水及血液可以顺利经透析管1、2从中部接口3流出。

具体实施过程中，打开第一输出管301，关闭第三输出管303，第三接口43与第二接口42分离，第三接口43与第一接口41连接，第四输出管304与第二输入管202连通，血液透析器100中的血液经第一输出管301及第二输出管302流出。此处，可以通过打开第一管路夹51使第一输出管301打开，通过关闭第三管路夹53关闭第三输出管303。

本实施例中，利用第二接口42及第三接口43，在使用过程中，无需更换与患者静脉的连接处，只需更换管路之间的连接方式即可，减少患者的痛苦。利用第一接口41及第三接口43，可以通过第二输入管202将第四输出管304连通至第三输入管203，由第三输入管203输入的生理盐水可以分为两股分别进入两个透析管1、2，使用方便。

本发明提供的血液透析器100及血液透析装置，能够达到在不增加中空纤维数量(即膜面积)和膜长度的情况下，充分增加了血液和透析液的弥散面积和弥散时间，从而提高其透析效率；同时可以在两个透析管1、2中安装两种不同弥散孔径的中空纤维膜13、23，满足临床上对中、小分量毒素进行同时清除的需要。患者的血液可以从动脉血管由血液接口11进入中空纤维膜13内，在这折返处进入中空纤维膜23，并通过血液接口21输出到患者的静脉；透析液通过透析液接口22输入，在两个透析管1、2的连接处折返后从透析液接口12输出，正好与血液流动的方向相反，形成对流。本发明提供的血液透析器与普通的一字型透析器相比，使用相同数量的纤维膜，由于本发明的中空纤维膜分为两部分分别装入两个透析管，能够有效减小中空纤维膜集束之间的挤压和叠加，同时由于血液和透析液在两个透析管的连接处折返流动，从而增加了单位血液量和单位透析液量之间的游散时间，提高了透析的效率。在患者出现血流量不足或低血压、血容量不足的情况下，可以仅使用其中一个透析管进行透析，无需中断透析治疗，保持透析过程中的均衡和稳定。

以上的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种血液透析器，其特征在于，包括两个透析管，两个所述透析管连接成Y型，二者在连接处导通并设有中部接口，各所述透析管上远离所述中部接口的一端均设置有血液接口和透析液接口；各所述透析管内均设置有中空纤维膜；所述血液接口及所述中部接口均连通至所述中空纤维膜内；所述透析液接口连通至所述透析管内所述中空纤维膜外的空间。

2.根据权利要求1所述的血液透析器，其特征在于，两个所述透析管内的中空纤维膜的弥散孔径相异。

3.根据权利要求1所述的血液透析器，其特征在于，两个所述透析管的中轴线之间的夹角为20－80度。

4.根据权利要求1所述的血液透析器，其特征在于，两个所述透析管为一体成型。

5.根据权利要求1所述的血液透析器，其特征在于，在所述中部接口处，两个所述透析管内的所述中空纤维膜并排设置，且与所述中部接口的端面平齐。

6.根据权利要求1所述的血液透析器，其特征在于，所述中部接口处螺纹连接有中部端盖，所述中部端盖上设置有中部接管，所述中部接管连通至所述中部接口。

7.根据权利要求1所述的血液透析器，其特征在于，所述血液接口形成于所述透析管的端面处，所述血液接口处螺纹连接有血液端盖，所述血液端盖上设置有血液接管，所述血液接管连通至所述血液接口；

所述透析液接口位于所述透析管的外侧面处。

8.一种血液透析装置，其特征在于，包括权利要求1至7任一项所述的血液透析器。

9.根据权利要求8所述的血液透析装置，其特征在于，所述血液透析装置还包括血液输入管路及血液输出管路，所述血液输入管路包括第一输入管、第二输入管及第三输入管，所述第一输入管的一端与一所述透析管的所述血液接口连通、另一端与所述第三输入管的一端及第二输入管的一端均连通；所述第二输入管的另一端设置有第一接口；

所述血液输出管路包括第一输出管、第二输出管、第三输出管、及第四输出管，所述第一输出管的一端与所述中部接口连通、另一端与所述第二输出管的一端及第三输出管的一端均连通；所述第三输出管的另一端设置有第二接口；所述第四输出管的一端与另一所述透析管的血液接口连通、另一端设置有第三接口；

所述第一接口与所述第二接口的结构相同，所述第三接口与所述第一接口或所述第二接口设置有相配合的可拆卸连接结构。