CN108211032B - 组合型生物人工肝支持系统 - Google Patents

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Abstract

一种组合型生物人工肝支持系统，支持系统至少包括依次连接的分管路：上游末端设定为血液输入端的血液输入分管路、至少包括第一血浆分离器的第一分浆分管路、至少包括血浆灌流器、胆红素吸附器的非生物净化分管路、至少包括肝细胞培养罐组件的生物净化分管路、下游末端设定为血液输出端的返浆分管路，第一分浆分管路与生物净化分管路、非生物净化分管路的入口端之间、非生物净化分管路的出口端与生物净化分管路之间、非生物净化分管路的出口端与返浆分管路之间通过三通装置连接，三通装置包括三通接头和分别与三通接头连接的支路，至少两条支路分别设有限流件和接驳件。

Description

组合型生物人工肝支持系统
技术领域
本发明主要涉及生物领域以及医疗器械领域，特别是涉及一种具有复合功能的人工肝脏的支持系统。
背景技术
我国是肝脏疾病的高发国家，肝脏疾病最后会发展为肝脏功能衰竭，由于肝脏功能衰竭，患者死亡率较高，治疗也比较困难。临床上，肝脏移植作为目前最有效的肝病治疗手段，由于供体稀缺，费用高昂以及人体自身免疫系统排斥等问题，限制了肝脏移植的应用。同时在等待肝脏移植的过程中，患者仍然饱受肝脏功能衰竭的影响，患者的体质以及身体状况有可能受到影响至不适宜适用肝脏移植术。
目前人工肝脏将能部分或较长时间延长不适用肝脏移植术的患者寿命以及提升生命质量，也能为等待供体、预备接受肝脏移植术的患者提供控制病情，延缓肝脏恶化的程度，提升手术成功几率。现有技术中，人工肝脏实现的功能比较单一，主要是净化作用，用以排除患者体内血液中因肝脏功能受损导致的代谢功能缺失或减损带来的毒素累积。现有人工肝由于功能单一，不能实现肝衰竭严重的患者的综合情况的处理，患者需要更换多台机器，导致患者的成本增加，也加重患者身体负担以及心理压力。多种机器之间的切换也会导致技术人员学习成本增加，操作难度上升，置放空间需求增加。
本发明旨在提供一种新的组合型生物人工肝支持系统，能够实现多种功能的切换。
发明内容
本发明提供了一种组合型生物人工肝支持系统，所述支持系统至少包括依次连接的分管路：上游末端设定为血液输入端的血液输入分管路、至少包括第一血浆分离器的第一分浆分管路、至少包括血浆灌流器、胆红素吸附器的非生物净化分管路、至少包括肝细胞培养罐组件的生物净化分管路、下游末端设定为血液输出端的返浆分管路，所述第一分浆分管路与所述生物净化分管路、非生物净化分管路的入口端之间、所述非生物净化分管路的出口端与所述生物净化分管路之间、所述非生物净化分管路的出口端与返浆分管路之间通过三通装置连接，所述三通装置包括三通接头和分别与所述三通接头连接的支路，至少两条所述支路分别设有限流件和接驳件。
优选地，所述第一分浆分管路包括：设有血液入口、血浆出口、血细胞出口的第一血浆分离器以及通过导管与所述血浆出口连接的分浆泵、从所述分浆泵延伸至下游的分浆支路以及连接在所述分浆支路末端的第一三通装置，其中，所述分浆支路与所述第一三通装置的第一三通接头直接连通，从该第一三通接头延伸出的其余支路设有所述限流件和接驳件。
更优选地，所述非生物净化分管路包括：设有灌流入口、灌流出口的血浆灌流器，通过导管连接灌流出口的胆红素吸附器，从所述胆红素吸附器延伸至下游的第一净化支路以及连接于所述第一净化支路末端的第二三通装置；其中，所述第一净化支路与所述第二三通装置的第二三通接头直接连通，从该第二三通接头延伸出的其余支路设有所述限流件和接驳件。
进一步地，所述生物净化分管路包括：设有氧合出口的氧合器、与所述氧合出口连接的循环泵、与所述循环泵通过循环支路连接的肝细胞培养罐组件以及与肝细胞培养罐组件连接的返浆泵，从所述返浆泵延伸至下游的返浆支路。
更进一步地，所述返浆分管路至少包括：连接所述血细胞出口并设有全血出口的血细胞混合器、连接所述全血出口的气泡监测器，所述气泡监测器还连接所述血液输出端，所述返浆分管路的上游末端接有第三三通装置，所述第三三通装置的第三三通接头，所述第三三通接头的上游延伸支路并分别通过所述限流件和接驳件，连接第一净化支路和返浆支路。
再进一步地，所述生物净化分管路与返浆分管路之间还设有第二分浆分管路，所述第二分浆分管路至少包括设有第二血浆入口、第二血浆出口、细胞出口的第二血浆分离器，所述第二血浆入口连接肝细胞培养罐组件，所述第二血浆出口连接所述返浆分管路。
进一步优选地，所述细胞出口连接有用以沉积细胞或细胞碎片以及调整流速差异的储液瓶，所述储液瓶还连接氧合出口以及循环泵的入口。
更进一步优选地，所述细胞出口连通储液瓶的第二腔室，所述第一腔室与第二腔室之间设有隔板用以隔离沉降的细胞碎片或细胞。
再进一步的，肝细胞培养罐组件所述肝细胞培养罐组件包括肝细胞培养罐体以及通过导管和阀门组件连接的循环管路，所述循环管路的入口连接所述循环泵，所述循环管路的出口连接所述返浆分管路。
进一步优选地，所述阀门组件包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门，所述循环管路包括与第一阀门连接的第一循环管路、与第二阀门连接的第二循环管路、与第三阀门连接的第三循环管路、与第四阀门连接的第四循环管路，所述第一循环管路与第二循环管路通过第一接口连接，所述第一接口连接所述循环支路，所述第三循环管路与第四循环管路通过第二接口连接，所述第二接口连接所述返浆泵，所述第一循环管路与第三循环管路通过第三接口连接，所述第三接口接入肝细胞培养罐体的一端，所述第二循环管路与第四循环管路通过第四接口连接，所述第四接口接入肝细胞培养罐体的另一端。
更进一步优选地，所述第三接口与第四接口的流体流动方向异向。
优选地，所述三通装置的支路与相连接的分管路的导管通过螺纹构件连接、套管构件连接的至少一种连接方式。
更优选地，所述螺纹构件连接的结构包括，攻有外螺纹的所述支路，和一端攻有与外螺纹相匹配的内螺纹的分管路的导管。
进一步地，所述导管与支路连接处还设有为旋合分管路与支路提供阻力以及增强密封性的套管。
本发明提供了一种组合型生物人工肝支持系统能够较好解决部分技术问题，并具有下述优点：
(1)本发明所涉及的一种组合型生物人工肝支持系统，通过三通装置控制不同分管路的通断，使所述支持系统进入不同的模式中，便于针对性地对血液进行差异化处理；
(2)本发明所涉及的一种组合型生物人工肝支持系统，通过调整所述三通装置的数量以及位置，还可以增加或删减带有不同功能的分管路，进一步调整所述支持系统集成的功能；
(3)本发明所涉及的一种组合型生物人工肝支持系统，通过合理布设肝细胞培养罐组件的循环管路以及合理控制阀门组件的通断，可以实现肝细胞培养罐组件内多种流体流动的方式；
(4)本发明所涉及的一种组合型生物人工肝支持系统，通过设置在不同管路的温度调节器，能够维持所述支持系统以及系统内流体、肝细胞培养罐组件等处于体温范围内，为不同功能的分管路提供不同温度区间的控制。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明所述组合型生物人工肝支持系统的整体结构图；
图2为本发明所述血液输入分管路结构图；
图3为本发明所述第一分浆分管路结构图；
图4为本发明所述非生物净化分管路结构图；
图5为本发明所述生物净化分管路结构图；
图6为本发明所述返浆分管路结构图；
图7为本发明所述三通装置结构图；
图8为本发明所述第二分浆分管路结构图；
图9为本发明所述储液瓶结构图；
图10为本发明组合型生物人工肝支持系统的非生物净化模式示意图；
图11为本发明组合型生物人工肝支持系统的生物净化模式示意图；
图12为本发明组合型生物人工肝支持系统的复合模式示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。为了便于展示所述组合型生物人工肝支持系统的实际应用，下述实施例将引入所述支持系统具体的组成部分，使所述支持系统的应用和所述支持系统的组件连接关系展示更充分和便于理解，值得注意的是，本发明的保护范围不受所限。
请参考图1，图1展示了本实施例所提供的一种组合型生物人工肝支持系统1(下称“支持系统1”)的整体结构。所述支持系统1至少包括以及连接的分管路，所述分管路包括：上游末端设定为血液输入端111的血液输入分管路11、至少包括第一血浆分离器121的第一分浆分管路12、至少包括血浆灌流器131、胆红素吸附器132的非生物净化分管路13、至少包括肝细胞培养罐组件141的生物净化分管路14、下游末端设定为血液输出端151的返浆分管路15。所述第一分浆分管路12与所述生物净化分管路14、非生物净化分管路13的入口端之间、所述非生物净化分管路13的出口端与所述生物净化分管路14之间、所述非生物净化分管路13的出口端与返浆分管路15之间通过三通装置16连接。请附带参考图7，所述三通装置16包括三通接头161和分别与所述三通接头161连接的第一支路162-1，其余两条支路——第二支路162-2、第三支路162-3上分别设有夹管阀163和螺纹连接组件164。在其它可能的实施方式中，所述夹管阀163可以采用逆止阀、滚轮阀等控制流速以及导管通断的阀门替代或混合使用。所述三通接头161连接第一支路162-1以及所述第一支路162-1的分支第二支路162-2、第三支路162-3，流体在三通接头161产生分流或合流，并从第一支路162-1流入第二支路162-2、第三支路162-3，或从第二支路162-2、第三支路162-3汇入第一支路162-1。在本实施例中，为了更好地控制所述血液输入端111以及血液输出端151，在靠近血液输入端111的导管下游设置有控制血液输入分管路11通断的输入端阀门111-1，在在靠近血液输出端151的导管下游设置有控制返浆分管路15通断的输出端阀门151-1。在遇到突发情况时，操作者可以及时关闭所述输入端阀门111-1以及输出端阀门151-1，可以保护所述支持系统以及患者的安全。所述输入端阀门111-1以及输出端阀门151-1在本实施例中，可以采用夹管阀。
请继续参考图7，具体地，所述螺纹连接组件164包括攻有外螺纹第二支路162-2或第三支路162-3的管路末端164-1，还包括另一端攻有内螺纹的分管路导管164-2。所述外螺纹与所述内螺纹相互匹配。更具体地，所述螺纹连接组件164还包括套管164-3，所述套管164-3为旋合所述管路末端164-1以及分管路导管164-2提供适当的阻力，帮助使用者在使用时快速地旋合管路，避免使用者因双手湿润、管路光滑等原因导致打滑。所述套管164-3还可以在旋合后包覆管路末端164-1和分管路导管164-2的连接处，起到辅助连接以及密封防漏的作用。所述套管164-3可以采用柔软、富有弹性的材质制成，如橡胶、硅胶、塑料等。在其它可能的实施例中，所述管路末端164-1和分管路导管164-2的至少一处加设有翼状的突起，便于使用者施加作用力。后续三通装置16的相似结构，如第一三通装置16A、第二三通装置16B、第三三通装置16C请参考上述结构。
具体地，请参考图1以及图3，所述第一分浆分管路12包括：设有血液入口121-1、血浆出口121-2、血细胞出口121-3的第一血浆分离器121以及通过导管与所述血浆出口121-2连接的分浆泵122、从所述分浆泵122延伸至下游的分浆支路123以及连接在所述分浆支路123末端的第一三通装置16A，其中，所述分浆支路123与所述第一三通装置16A的第一三通接头直接连通，从该第一三通接头延伸出的支路上设有夹管阀163和螺纹连接组件164(图中未出示)。请辅助参考图7，所述第一三通装置16A的具体结构请参考三通装置16，所述第一三通接头的具体结构请参考三通接头161，所述第一三通接头延伸的支路请参考第二支路162-2、第三支路162-3。在第一分浆分管路12的夹管阀164中，夹管阀163-1A、夹管阀163-2A分别控制不同的支路通断。
更具体地，请参考图1以及图4，所述非生物净化分管路13包括：设有灌流入口131-1、灌流出口131-2的血浆灌流器131，通过导管连接灌流出口131-2的胆红素吸附器132，从所述胆红素吸附器132延伸至下游的第一净化支路133以及连接于所述第一净化支路133末端的第二三通装置16B。其中，所述第一净化支路133与所述第二三通装置16B的第二三通接头直接连通，从该第二三通接头延伸出的支路上设有夹管阀163和螺纹连接组件164(图中未出示)。请辅助参考图7，所述第二三通装置16B的具体结构请参考三通装置16，所述第二三通接头的具体结构请参考三通接头161，所述第二三通接头延伸的支路请参考第二支路162-2、第三支路162-3。在非生物净化分管路13的夹管阀164中，夹管阀163-1B、夹管阀163-2B分别控制不同的支路通断。
进一步具体地，请参考图1以及图5，所述生物净化分管路14包括：设有氧合出口142-1的氧合器142、与所述氧合出口142-1连接的循环泵143、与所述循环泵143通过循环支路143-1连接的肝细胞培养罐组件141以及与肝细胞培养罐组件141连接的返浆泵144，从所述返浆泵144延伸至下游的返浆支路144-1。
更进一步具体地，请参考图1以及图6，所述返浆分管路15在本实施例中至少包括：连接所述血细胞出口121-3并设有全血出口152-1的血细胞混合器152、连接所述全血出口152-1的气泡监测器153，所述气泡监测器153还连接所述血液输出端151，所述返浆分管路15的上游末端接有第三三通装置16C。其中，所述返浆分管路15与所述第三三通装置16C的第三三通接头直接连通，从该第三三通接头延伸出的支路上设有夹管阀163和螺纹连接组件164(图中未出示)。请辅助参考图7，所述第三三通装置16C的具体结构请参考三通装置16，所述第三三通接头的具体结构请参考三通接头161，所述第三三通接头延伸的支路请参考第二支路162-2、第三支路162-3。在返浆分管路15的夹管阀164中，夹管阀163-1C、夹管阀163-2C分别控制不同的支路通断。在本实施例中，所述返浆分管路15通过夹管阀163-1C连接所述非生物净化分管路13，所述返浆分管路15通过夹管阀163-2C连接所述生物净化分管路14。在本实施例中，所述夹管阀163-1C与夹管阀163-2B由于距离较近，控制的支路相同，在本实施例中将夹管阀163-1C与夹管阀163-2B合并，只采用一个夹管阀。
更进一步具体地，请参考图1以及图8，所述生物净化分管路14与返浆分管路15之间还设有第二分浆分管路17，所述第二分浆分管路17在本实施例中至少包括设有第二血浆入口171-1、第二血浆出口171-2、细胞出口171-3的第二血浆分离器171，所述第二血浆入口171-1连接肝细胞培养罐组件141，所述第二血浆出口171-2连接所述返浆分管路15。在本实施例中，所述第二血浆出口171-2通过连接所述返浆泵144并进一步通过返浆支路144接入所述返浆分管路15。值得注意的是，所述细胞出口171-3在本实施例中，输入的是可能混合有细胞、细胞碎片、气泡等杂质的血浆混合物，而不单单限于细胞。
更进一步具体地，请参考图1以及图9，所述细胞出口171-3连接有用以沉积细胞或细胞碎片以及调整流速差异的储液瓶18，所述储液瓶18还连接氧合出口142-1以及循环泵143的入口。所述细胞出口171-3连接所述储液瓶18的第二腔室182，第一腔室181与第二腔室182之间设有隔板183用于隔离沉降下来的细胞以及细胞碎片。
所述血浆混合物进入储液瓶18的第一腔室181后，在重力或其他外力的作用下，血浆混合物的杂质开始沉降，上清液是较为纯净的血浆，经过一定时间的累积后，血浆的位置将没过所述隔板183的最高点，流入第二腔室182，并通过循环泵143进入肝细胞培养罐组件141。所述第二血浆分离器171与储液瓶18配合连通，能够提升血浆的利用率，避免在分离血浆后，废弃过多血浆，引起浪费，还避免细胞碎片堵塞导管或分管路，引起局部压力骤升。所述隔板183还可以在其它可能的实施方式中，替换成滤网或者滤膜，以便于实时、快速地滤出纯净的血浆，进入循环泵143。除此之外，所述储液瓶18还可以平衡支持系统1内的流速。
更具体地，请参考图1以及图5，肝细胞培养罐组件141所述肝细胞培养罐组件141包括肝细胞培养罐体141-1以及通过导管和阀门组件141-2连接的循环管路141-3，所述循环管路141-3的入口连接所述循环泵143，所述循环管路141-3的出口通过返浆泵144以及所在的返浆支路144-1连接所述返浆分管路15。
进一步具体地，请继续参考图5，所述阀门组件141-2包括第一阀门141-2A、第二阀门141-2B、第三阀门141-2C、第四阀门141-2D，所述循环管路141-3包括与第一阀门141-2A连接的第一循环管路141-3A、与第二阀门141-2B连接的第二循环管路141-3B、与第三阀门141-2C连接的第三循环管路141-3C、与第四阀门141-2D连接的第四循环管路141-3D，所述第一循环管路141-3A与第二循环管路141-3B通过第一接口141-4A连接，所述第一接口141-4A连接所述循环支路143-1，所述第三循环管路141-3C与第四循环管路141-3D通过第二接口141-4B连接，所述第二接口141-4B连接所述返浆泵144，所述第一循环管路141-2A与第三循环管路141-2C通过第三接口141-4C连接，所述第三接口141-4C接入肝细胞培养罐体141-1的一端，所述第二循环管路141-2B与第四循环管路141-2D通过第四接口141-4D连接，所述第四接口141-4D接入肝细胞培养罐体141-1的另一端。更进一步具体地，所述第三接口141-4C与第四接口141-4D的流体流动方向异向。
在本实施例中，所述血液输入分管路11除了包括血液输入端111，还包括血泵112、并联接入血液输入分管路11的药物输入器113、串联在血液输入分管路11中的血液混合器114以及防止液体倒流的止回阀115。所述药物输入器113在其他可能的实施方式中可以选择注射器等定量或定时的设备将药物注射进入血液输入分管路11中。在本实施例中，所述药物输入器113输入的药物是防止血液凝固的抗凝药物。更具体地，在本实施例中所述抗凝药物采用肝素，在其他可能的实施方式中，抗凝药物还可以采用水蛭素等天然抗凝剂肝素或者采用柠檬酸钠、氟化钾等钾盐以及EDTA等钙离子鳌合剂的至少一种。
在其它可能的实施方式中，所述支持系统1还设置有温度调节器。具体到本实施例中，所述夹管阀163-2A以及氧合出口142-1之间设有第一温度调节器145，所述返浆分管路15中，紧贴第三三通装置16C处设置有第二温度调节器154。所述第一温度调节器145、第二温度调节器154不单单具有加热功能，也具有冷却功能，主要负责将导管内流体调整到适宜反应、人体温度适宜范围或者保持流体稳定且利于流动的状态，避免温度的变化或者极端温度引起的流体物理性质以及化学性质的变化。所述温度调节器可以通过布设数量以及位置的变化，实现对所述支持系统1的全部或部分区域的精细化、区域化温度调节。除此之外，在条件允许的情况下还可以辅助采用保温箱、水浴恒温等手段实现对温度的调节。所述返浆分管路15中，在第二温度调节器154以及细胞混合器152之间还设有血浆均质器155，血浆在第二温度调节器154调节温度后容易发生分层、浑浊、沉淀等物理性质、化学性质发生改变的情况，加设血浆均质器155可以在进行全血混合之前预先对血浆进行均质，提高全血混合的质量。
在本实施例中，所述支持系统1通过控制三通装置16(在本实施例中包括第一三通装置16A、第二三通装置16B、第三三通装置16C)，进一步控制所述分管路的通断，进而所述支持系统1至少可以拥有如下模式：非生物净化模式、生物净化模式、复合模式。下文将结合不同的模式，详细阐述所述支持系统1的运作。
1.请参考图1、图3、图4、图6以及图10，所述图10展示了所述支持系统1的非生物净化模式。将所述支持系统1的第一三通装置16A的夹管阀163-2A关闭，夹管阀163-1A开启；将第二三通装置16B的夹管阀163-1B关闭，夹管阀163-2B开启；将第三三通装置16C的夹管阀163-1C关闭，夹管阀163-2C开启。通过对三通装置16支路上的限流件——夹管阀(包括夹管阀163-2A、夹管阀163-1A、夹管阀163-1B、夹管阀163-2B、夹管阀163-1C、夹管阀163-2C)的控制支路的通断，所述支持系统1进入非生物净化模式。
在所述非生物净化模式下，所述支持系统1中参与非生物净化模式的是血液输入分管路11、第一分浆分管路12、非生物净化分管路13、返浆分管路15。血浆由血泵112经血液输入端111流入所述血液输入分管路11，药物输入器113并行注射肝素并由血液混合器114混合均匀。在分浆泵122提供的动力下，血液经过第一血液分离器121，血细胞经过血细胞出口121-3进入血细胞混合器152，分离后的血浆从血浆出口121-2流出，通过第一三通装置16A的阀门163-1A进入血浆灌流器131以及胆红素吸附器132，净化后的血浆经由第一净化支路133，经过第二三通装置16B的阀门163-2B(或者第三三通装置16C的阀门163-1C)，进入返浆分管路15，在血细胞混合器152与来自血细胞出口121-3的血细胞混合成全血，经气泡监测器153检测后，通过血液输出端151返回外部。血液经过上述过程，完成非生物净化过程。
2.请参考图1、图3、图4、图6以及图11，所述图11展示了所述支持系统1的生物净化模式。将所述支持系统1的第一三通装置16A的夹管阀163-2A开启，夹管阀163-1A关闭；将第二三通装置16B的夹管阀163-1B开启，夹管阀163-2B关闭；将第三三通装置16C的夹管阀163-1C关闭，夹管阀163-2C开启。通过对三通装置16支路上的限流件——夹管阀(包括夹管阀163-2A、夹管阀163-1A、夹管阀163-1B、夹管阀163-2B、夹管阀163-1C、夹管阀163-2C)的控制支路的通断，所述支持系统1进入生物净化模式。
在所述生物净化模式下，所述支持系统1中参与生物净化模式的是血液输入分管路11、第一分浆分管路12、生物净化分管路14、返浆分管路15。血浆由血泵112经血液输入端111流入所述血液输入分管路11，药物输入器113并行注射肝素并由血液混合器114混合均匀。在分浆泵122提供的动力下，血液经过第一血液分离器121，血细胞经过血细胞出口121-3进入血细胞混合器152，分离后的血浆从血浆出口121-2流出，通过第一三通装置16A的阀门163-2A进入生物净化分管路14的氧合器142。血浆在氧合器142中氧合充分后流入储液瓶18的第一腔室181中临时储存或等待调整流速，所述第一腔室181中的血浆在循环泵143提供的动力下通过循环支路143进入肝细胞培养罐组件141。
所述肝细胞培养罐组件141通过控制阀门组件141-2形成两种血浆的流动方式——自上而下流动以及自下而上流动。
所述阀门组件141-2中关闭第二阀门141-2B以及第三阀门141-2C，第一阀门141-2A以及第四阀门141-2D保持开启，形成自上而下流动的管道。血浆经过循环支路143-1通过第一接口141-4A进入第一循环管路141-3A经过第三接口141-4C进入肝细胞培养罐体141-1的一端，在肝细胞培养罐体141-1内，血浆与肝细胞充分反应。反应后的血浆从肝细胞培养罐体141-1的另一端流出，经过第四接口141-4D流入第四循环管道141-3D，最后经过第二接口141-4B流向返浆支路144-1。
所述阀门组件141-2中开启第二阀门141-2B以及第三阀门141-2C，第一阀门141-2A以及第四阀门141-2D保持关闭，形成自下而上流动的管道。血浆经过循环支路143-1通过第一接口141-4A进入第三循环管路141-3C经过第四接口141-4D进入肝细胞培养罐体141-1的一端，在肝细胞培养罐体141-1内，血浆与肝细胞充分反应。反应后的血浆从肝细胞培养罐体141-1的另一端流出，经过第三接口141-4C流入第二循环管道141-3B，最后经过第二接口141-4B流向返浆支路144-1。
自上而下流动以及自下而上流动交替进行，有助于血浆与肝细胞之间充分的接触，减小肝细胞培养罐体141-1内的死腔，促进罐体内物质的流动。
生物净化后的血浆进入返浆分管路15，在血细胞混合器152与来自血细胞出口121-3的血细胞混合成全血，经气泡监测器153检测后，通过血液输出端151返回外部。血液经过上述过程，完成非生物净化过程。
3.请参考图1、图3、图4、图6以及图12，所述图12展示了所述支持系统1的复合模式。将所述支持系统1的第一三通装置16A的夹管阀163-2A关闭，并将夹管阀163-2A的下游导管转接至夹管阀163-1B处，夹管阀163-1A开启；将第二三通装置16B的夹管阀163-1B开启，夹管阀163-2B关闭；将第三三通装置16C的夹管阀163-1C关闭，夹管阀163-2C开启。通过对三通装置16支路上的限流件——夹管阀(包括夹管阀163-2A、夹管阀163-1A、夹管阀163-1B、夹管阀163-2B、夹管阀163-1C、夹管阀163-2C)的控制支路的通断，所述支持系统1进入复合模式。
在所述复合模式下，所述支持系统1中参与复合净化模式的是血液输入分管路11、第一分浆分管路12、非生物净化分管路13、生物净化分管路14、返浆分管路15。血浆由血泵112经血液输入端111流入所述血液输入分管路11，药物输入器113并行注射肝素并由血液混合器114混合均匀。在分浆泵122提供的动力下，血液经过第一血液分离器121，血细胞经过血细胞出口121-3进入血细胞混合器152，分离后的血浆从血浆出口121-2流出，通过第一三通装置16A的阀门163-1A进入血浆灌流器131以及胆红素吸附器132，净化后的血浆经由第一净化支路133，经过第二三通装置16B的阀门163-2B(或者第三三通装置16C的阀门163-1C)，进入生物净化分管路14的氧合器142。血浆在氧合器142中氧合充分后流入储液瓶18的第一腔室181中临时储存或等待调整流速，所述第一腔室181中的血浆在循环泵143提供的动力下通过循环支路143进入肝细胞培养罐组件141。血浆在肝细胞培养罐141中的流动方式请参考生物净化模式中肝细胞培养罐141的血浆流动方式。
复合净化后的血浆进入返浆分管路15，在血细胞混合器152与来自血细胞出口121-3的血细胞混合成全血，经气泡监测器153检测后，通过血液输出端151返回外部。血液经过上述过程，完成复合净化过程。
在本实施例的生物净化模式以及复合模式中，还在生物净化分管路14以及返浆分管路15之间还设有第二分浆分管路17。第二接口141-4B流出的血浆经过第二血浆分离器17的再次分浆。血浆经由第二血浆入口171-1进入第二血浆分离器17，再次分浆后的血浆从第二血浆出口171-2流出通过返浆泵144进入返浆分管路15。带有血细胞的血浆通过细胞出口171-3进入储液瓶18第二腔室182沉淀细胞以及细胞碎片，继续进入肝细胞培养罐组件14的循环。
本实施例对所述支持系统1的具体结构作出示例性的示范。本发明的所述支持系统1通过三通装置16控制不同分管路的通断，使所述支持系统1进入不同的模式中，便于针对性地对血液进行差异化处理。本发明通过进一步调整所述三通装置16的数量以及位置，还可以增加或删减带有不同功能的分管路，进一步调整所述支持系统1集成的功能。本发明所述的支持系统还通过合理布设肝细胞培养罐组件14的循环管路(包括第一循环管路141-3A、第二循环管路141-3B、第三循环管路141-3C、第四循环管路141-3D)以及合理控制阀门组件141-2的通断，可以实现肝细胞培养罐组件内两种流体流动方式。
以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种组合型生物人工肝支持系统，所述支持系统至少包括依次连接的分管路：上游末端设定为血液输入端的血液输入分管路、至少包括第一血浆分离器的第一分浆分管路、至少包括血浆灌流器、胆红素吸附器的非生物净化分管路、至少包括肝细胞培养罐组件的生物净化分管路、下游末端设定为血液输出端的返浆分管路，其特征在于：
所述第一分浆分管路包括：设有血液入口、血浆出口、血细胞出口的第一血浆分离器以及通过导管与所述血浆出口连接的分浆泵、从所述分浆泵延伸至下游的分浆支路以及连接在所述分浆支路末端的第一三通装置，其中，所述分浆支路与所述第一三通装置的第一三通接头直接连通，从该第一三通接头延伸出的其余支路设有限流件和接驳件；
所述非生物净化分管路包括：设有灌流入口、灌流出口的血浆灌流器，通过导管连接灌流出口的胆红素吸附器，从所述胆红素吸附器延伸至下游的第一净化支路以及连接于所述第一净化支路末端的第二三通装置；其中，所述第一净化支路与所述第二三通装置的第二三通接头直接连通，从该第二三通接头延伸出的其余支路设有限流件和接驳件；
所述生物净化分管路包括：设有氧合出口的氧合器、与所述氧合出口连接的循环泵、与所述循环泵通过循环支路连接的肝细胞培养罐组件以及与肝细胞培养罐组件连接的返浆泵，从所述返浆泵延伸至下游的返浆支路；
所述返浆分管路至少包括：连接所述血细胞出口并设有全血出口的血细胞混合器、连接所述全血出口的气泡监测器，所述气泡监测器还连接所述血液输出端，所述返浆分管路的上游末端接有第三三通装置，所述第三三通装置的第三三通接头，所述第三三通接头的上游延伸支路并分别通过限流件和接驳件，连接第一净化支路和返浆支路。
2.如权利要求1所述的组合型生物人工肝支持系统，其特征在于：所述生物净化分管路与返浆分管路之间还设有第二分浆分管路，所述第二分浆分管路至少包括设有第二血浆入口、第二血浆出口、细胞出口的第二血浆分离器，所述第二血浆入口连接肝细胞培养罐组件，所述第二血浆出口连接所述返浆分管路。
3.如权利要求2所述的组合型生物人工肝支持系统，其特征在于：所述细胞出口连接有用以沉积细胞或细胞碎片以及调整流速差异的储液瓶，所述储液瓶还连接氧合出口以及循环泵的入口。
4.如权利要求3所述的组合型生物人工肝支持系统，其特征在于：所述细胞出口连通储液瓶的第二腔室，第一腔室与第二腔室之间设有隔板用以隔离沉降的细胞碎片或细胞。
5.如权利要求1所述的组合型生物人工肝支持系统，其特征在于：肝细胞培养罐组件所述肝细胞培养罐组件包括肝细胞培养罐体以及通过导管和阀门组件连接的循环管路，所述循环管路的入口连接所述循环泵，所述循环管路的出口连接所述返浆分管路。
6.如权利要求5所述的组合型生物人工肝支持系统，其特征在于：所述阀门组件包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门，所述循环管路包括与第一阀门连接的第一循环管路、与第二阀门连接的第二循环管路、与第三阀门连接的第三循环管路、与第四阀门连接的第四循环管路，所述第一循环管路与第二循环管路通过第一接口连接，所述第一接口连接所述循环支路，所述第三循环管路与第四循环管路通过第二接口连接，所述第二接口连接所述返浆泵，所述第一循环管路与第三循环管路通过第三接口连接，所述第三接口接入肝细胞培养罐体的一端，所述第二循环管路与第四循环管路通过第四接口连接，所述第四接口接入肝细胞培养罐体的另一端。
7.如权利要求6所述的组合型生物人工肝支持系统，其特征在于：所述第三接口与第四接口的流体流动方向异向。
8.如权利要求1所述的组合型生物人工肝支持系统，其特征在于：所述三通装置的支路与相连接的分管路的导管通过螺纹构件连接、套管构件连接的至少一种连接方式。
9.如权利要求8所述的组合型生物人工肝支持系统，其特征在于：所述螺纹构件连接的结构包括，攻有外螺纹的所述支路，和一端攻有与外螺纹相匹配的内螺纹的分管路的导管。
10.如权利要求9所述的组合型生物人工肝支持系统，其特征在于：所述导管与支路连接处还设有为旋合分管路与支路提供阻力以及增强密封性的套管。
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