CN116059460A - 一种血液透析用集中供液系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种血液透析用的集中供液系统，包括：供水系统(1)、配液系统(2)、透析液制备系统(3)、分配系统(4)、消毒系统(5)、主控系统(6)、监控系统(7)。其中，供水系统(1)提供R0反渗水，配液系(2)分别配备A液浓缩液和B液浓缩液。本发明的集中供液系统能够根据不同的血液透析机输出不同的透析用液体，节约了医院设备更新换代时的成本，也节约了患者需承担的医疗费用。

Description

一种血液透析用集中供液系统

技术领域

本发明涉及血液透析医疗设备领域，特别是血液透析用的集中供液系统。

背景技术

现有技术中，血液透析用的主流供液系统有三种，分别为单人用透析液输送系统(single person dialysis liquid supply system，SPDDS)、中央浓缩液输送系统(central dialysis concentrate supply system，CCDS)和中央透析液输送系统(centraldialysis liquid delivery system，CDDS)，后两种供液系统统称集中供液系统(dialysiscentral liquid supply system，CDS)，是一种通过中央输液管道向多台血液透析机同时输送透析用浓缩液、透析液的系统，具有节省人力、降低成本、提高空间利用率和透析治疗的效率等优点。

在CCDS中，需要通过输液管道分别将A、B浓缩液和R0反渗水输送到透析机中，在透析机中按照一定比例混合，配置成透析液用于治疗。这类集中供液设备广泛应用于欧美韩等国家，可兼容市售大部分品牌的透析机，因此也为国内透析中心常见的集中供液设备。

CDDS比CDDS多了一套透析液供给装置，将A、B浓缩液与R0反渗水先按照一定比例混合为透析液，在由单一输液管道输送至透析机直接使用，不再由透析机配置透析液。CDDS集中供液设备普遍自动化程度较高，但这种治疗模式直接供应透析液，目前无法与其他品牌的单人用透析装置兼容，在使用上受到限制。

鉴于我国医院目前配备的透析机大部分都是需要使用A、B浓缩液的机器，因此，不能直接连接CDDS。CDDS与CCDS相比，具有自动化程度高、透析液超纯、消毒无死腔等优点，如果更换CDDS，则同时需要更换配套的透析机，大大提高了医院的购置成本。因此，期望可以实现同时能够和两种不同的透析机连接的CDS系统。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的是提供一种血液透析用的集中供液系统，以实现不同类型的血液透析机透析液的统一供给。

具体技术方案如下：

一种血液透析用集中供液系统，包括供水系统、配液系统、消毒系统、主控系统和监控系统，其特征在于，还包括透析液制备系统、分配系统；

其中，所述配液系统用于制备A液浓缩液和B液浓缩液并存储，所述透析液制备系统用于抽取一定比例的所述A液浓缩液和所述B液浓缩液，使之混合生成透析液，所述分配系统用于根据负载透析机的种类选择输出所述A液浓缩液和所述B液浓缩液，或者输出所述透析液；

所述消毒系统对集中供液系统内部件和管路进行消毒，所述主控系统提供控制信号实现所述浓缩液或所述透析液的全自动制备，所述监控系统用于监控集中供液系统的工作状态。

进一步地，所述分配系统可仅输出所述透析液。

进一步地，所述透析液通过单一输液管道输送至负载透析机。

进一步地，当所述负载透析机接收所述透析液时，负载透析机不包括平衡腔。

进一步地，所述分配系统可仅输出A液浓缩液和B液浓缩液。

进一步地，所述供水系统包括处理装置、反渗透装置、供水管路、附件，所述反渗透装置为双级反渗。

进一步地，所述配液系统包括A液和B液的配液罐和储液罐，其中B液储液罐设置自动加热装置。

进一步地，所述配液系统还包括自动投干粉装置。

进一步地，所述配液罐通过电导率的监测结果判断搅拌的完成度。

进一步地，B液储液罐内设置紫外线杀菌器。

进一步地，B液储液罐内安装孔径为0.1um的内毒素过滤器。

进一步地，B液储液罐有锥形或碗形底部。

进一步地，A液储液罐为平底。

进一步地，所述储液罐内设置喷淋系统，且喷嘴的位置设置在浓缩液进出口的上方。

进一步地，所述储液罐与空气相通时，设置疏水性空气过滤器。

进一步地，所述B液浓缩液和透析液向负载透析机的供液管路设置为全循环管路。

进一步地，所述储液罐、供液管路末端均设有采样口。

进一步地，所述消毒系统的消毒方式还包括流通蒸汽消毒。

进一步地，所述监控系统用于监控反渗水、所述浓缩液或所述透析液的质量；和/或所述监控系统用于监控系统部件的状态和工作寿命；和/或监控系统用于监控消毒系统的消毒剂释放和残留。

为了实现上述目的，本发明提供的一种血液透析用的集中供液系统包括：供水系统、配液系统、透析液制备系统、分配系统、消毒系统、主控系统、监控系统。其中，供水系统为整个集中供液系统提供R0反渗水，配液系统分别配备一定量的A液浓缩液和B液浓缩液，透析液制备系统将一定比例的A液浓缩液和B液浓缩液混合制备透析液，分配系统用于根据负载的透析机类型决定系统向负载输出的是A、B液的浓缩液还是制备完成的透析液，消毒系统用于对整个系统内各部分进行消毒，主控系统用于向每一个系统提供控制信号以控制每个系统的工作状态，监控系统用于监控整个集中供液系统的工作状态和各部分中液体的成分、是否符合要求等。

在系统的一个实施例中，供水系统具体包括预处理装置、反渗透装置、供水管路、附件等。供水系统的入水口直接连接市政用水，预处理装置用于滤除市政用水中带来的细小颗粒、胶体、藻类、悬浮物等杂质，可包括机械过滤器、活性炭过滤器、软化器、精密保安过滤器等的一种或几种。为了实现更好的过滤效果，可以考虑上述几种过滤器之间的级联。反渗透装置可以选择单级反渗，也可以选择双级反渗，优选地，选择双级反渗装置。双级反渗装置包括两级反渗透膜，可以对输入的水进行两级反渗透处理，有效地保证了纯水的质量。而且当双级反渗中的一级出现故障时，另一级反渗装置的存在也能保证反渗水中细菌含量、内毒素、离子等指标符合血液透析要求。供水管路是供水系统中每一部分之间连接的管路，同时还包括将R0反渗透水与透析机之间连接的管路。供水管路可以选择直供式或者储水式两种，一般选择直供式。供水系统在主控系统的控制下工作，优选地，主控系统可以控制供水系统中水流量的大小，水压的大小，并且通过监控系统控制供水系统中水质的状态。监控系统通过传感器等时刻检测供水系统生成的反渗水的细菌总数、内毒素含量以及其他可能的化学污染程度数据。

在系统的另一个实施例中，配液系统具体包括A、B液浓缩液的配液罐和储液罐，其中，A液浓缩液的配液罐和储液罐相连，B液浓缩液的配液罐和储液罐相连。配液罐用于溶解干粉，制备浓缩液，储液罐用于存储制备好的浓缩液。主控系统自动控制A液浓缩液和B液浓缩液的配置。配液系统可实现定时开机、自动给水、自动投粉。具体的配液流程包括：选择配方→设定人份→启动配液程序→系统根据配方和人份计算需要的水量自动补水→确认水量到位→开始搅拌→人工或自动加入透析干粉→搅拌时间到后自动将配置好的透析液经过过滤后输入储液罐→经无死腔循环供液管路输送到各透析机。其中，B液的配置受到温度的影响比较大，因此系统在根据配方计算水量时，需要考虑温度补偿。还可以在B液的配液罐中设置自动加热装置，保证碳酸氢盐溶解时处于合适的温度范围。透析液是否配置完成也可以通过电导率的检测结果进行反馈，当电导率检测合格后，即可认为已经搅拌完成，而无需一定等到设定的搅拌时间。配液系统在指控系统的控制下，实现了两种浓缩液的自动配液。

在系统的另一个实施例中，透析液制备系统可以实现将A液浓缩液和B液浓缩液进行混合直接制备透析液。在定量实验后，获取配液系统配备好的一定比例的A液浓缩液和B液浓缩液，在透析液制备系统中进行充分混合，在保证不出现沉淀的情况下，存储制备完成的透析液。制备完成的透析液可以通过单一输液管道输送至负载透析机中，供患者进行血液透析时的使用，此时的负载透析机不包括平衡腔。

在系统的另一个实施例中，分配系统主要实现在主控系统的控制下，根据负载透析机的种类判断集中供液系统输出的是浓缩液还是透析液，并将合适的液体输送到各负载透析机中。

在系统的另一个实施例中，消毒系统可包括紫外线辐照器、臭氧发生器、热水消毒系统、化学消毒系统、流通蒸汽消毒等一种或几种。消毒系统用于控制集中供液系统中的细菌含量，其范围覆盖了透析用水的贮存、分配、浓缩物的制备存储、浓缩物的分配输送、透析液的制备输送等各个环节。优选地，在浓缩液和透析液的存储和输送路径上设置紫外线辐照器进行细菌控制，紫外线辐照器后还应设置一个内毒素过滤器。优选地，对整个集中供液系统使用流通蒸汽消毒。

在另一个实施例中，监控系统主要包括各类传感器，用于监控透析用水的质量、浓缩液的质量以及透析液的质量，监控目标可以是温度、PH、微生物含量、污染物含量、压力、电导率等各种参数。监控系统还可以对系统内部件或者各传感器的功能进行监控。例如用于监控各种过滤器的滤芯是否应该更换，监控反渗透膜是否需要更换，监控各传感器的功能是否退化，是否需要更换等。监控系统还可以用于监控消毒系统的消毒剂量，例如紫外线的辐照剂量、化学药品的施加剂量、臭氧发生器生成臭氧的剂量等等。

在另一个实施例中，集中供液系统整体上必须满足电气安全、电磁兼容、使用材料的安全性等的国家标准。具体地，集中供液系统的各组件所有与浓缩液或者透析液接触的部分，不能与浓缩液或透析液发生相互作用，消毒时，不能与消毒液发生相互作用。铜、黄铜、铅、锌、电镀材料和铝等任何已经证明在血液透析中会产生毒素的材料禁止使用在系统中的各个组件上。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明的集中供液系统能够根据不同的血液透析机输出不同的透析用液体，不仅适用于有平衡腔的透析机，还适用于没有平衡腔的透析机，节约了医院设备更新换代时的成本，也节约了患者需承担的医疗费用。本发明兼容了CCDS和CDDS，自动化程度高，节约了使用和维护成本，对浓缩液和透析液制备过程中各参数的监控也实现了高自动化和高准确度。

说明书附图

图1示出了根据本发明的集中供液系统示意框图。

图2示出了根据本发明的供水系统的示意框图。

图3示出了根据本发明的配液系统、透析液制备系统及分配系统的连接示意框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

参考图1-3，血液透析用集中供液系统包括供水系统1、配液系统2、透析液制备系统3、分配系统4、消毒系统5、主控系统6、监控系统7。供水系统1和配液系统2通过供水管路13连接，配液系统2和透析液制备系统3以及分配系统4通过供液管路41连接。

1.供水系统

供水系统1主要由预处理装置11、反渗透装置12、供水管路13、附件14等组成。

预处理装置11用于滤除原水中带来的细小颗粒、胶体、藻类、悬浮物等杂质。预处理装置11可包括机械过滤器、活性炭过滤器、软化器、精密保安过滤器等的一种或几种。机械过滤器可以有效去除水中游离氯、低分子机物氨和色度等害物质；活性炭过滤器可以置换水中的钙镁离子，防止患者因水中钙镁离子过高而发生“硬水综合症”，同时可防止钙盐的生成导致反渗膜组件结垢；软化器一般安装在一般安装在反渗透置前，其主要作用是防止前处理泄漏大于5um的物质进入反渗透膜组件。

反渗透装置12包括反渗透膜组件121和加压泵122。反渗透膜组件121是一种只能允许溶剂分子投过的功能性半透膜，可以阻挡相对分子量大于100的有机物及菌类，脱盐率大于97％。反渗透膜组件121可以选择单级反渗或者双极反渗，优选地，选择双级反渗。双级反渗系统可以有效地保证纯水的质量。当预处理中某个环节出现故障，就会影响第一级反渗水的质量，有二级反渗透系统保证的情况下，可以保证反渗水中细菌含量、内毒素、离子等指标符合血液透析要求。

供水管路13可以选择直供式或者储水式两种，一般选择直供式。供水管路13用于根据血透中心透析单元数量及未来3～5年的发展规划、透析器复用机台数、管路冲洗、配液等用水量的总和来确定水处理装置的供水流量。供水流量的确定可以按照以下的数据进行估算，一般病人每次透析用纯水120L左右，需要大约500L的自来水制备，即血液透析的用定额为500L/(人.次)。同时，还要考虑环境温度、反渗膜衰减对产水量的影响：通常处理厂家所标出都是在20～25℃时的产水量；事实上，温每下降1℃则产水量下降下降1.5％左右；反渗膜每年大约有3％～5％的衰减量；应根据以上综合因素来校核供水流量。透析用水供至透析机处的作用水应控制在(0.05～0.10)MPa之间，作用水头过大则透析机报警。透析用水中的细菌总数不应超过100CFU/ml，内毒素含量不应超过0.25EU/ml，透析用水中的化学污染物浓度不应超出国家医药行业标准《血液透析及相关治疗用水》(YY0572-2015)中相关条款的规定。

附件14还包括取样口以及消防水系统。根据系统运行维护、检测监的需要，在供水系统的不同位置设取样口，按照水处理流程，这些取样口分别是：余氯取样口、软化取样口、供水取样口、化学污染物取样口、回水取样口等。

另外，供水管路的设置应尽量减少旁路引起的滞留，如果管道上有阀门，应安装在侧支上，可选择内径小一些的管道以保证较高流速。每台血液透析机要有单独对应的排水口，排水口采用S型弯头。对于大中型血液透析中心计划回用水处理设备“浓水”的项目需要在水处理间预留“浓水”收集条件。

2.配液系统

配液系统2分别包括A液和B液的配液罐21和储液罐22，每种液体的配液罐21与储液罐22相互独立，通过供液管路41连接，能边配液边供液。

配液罐21的材料为抗腐蚀性的，根据配置的液体的不同，分别抗酸性或者碱性腐蚀。配液罐21能够按比例充分溶解干粉，并且具有将桶内的浓缩透析液完全排空并且具备反渗水自动清洗功能。配液罐21还具备高低液位报警及防止溢流、防止泵空转等功能。配液罐21不适用液位观察管，以免导致藻类和真菌类生长。

配液罐21应便于操作，罐体不可过大，但是需要考虑同时可满足多少患者的使用。例如应满足30-90个床位的血液净化中心用液需求，每个配液罐21的有效容积应不大于220L。配液罐21内宜设计电导率检测探头，通过检测配置过程中浓缩液电导率来确认干粉是否完全溶解成浓缩液。配液罐21向储液罐22输送的供液管路41上应设计过滤器，以便拦截未溶解的颗粒。

配液罐21向储液罐22输送液体的管路上应设置过滤器，例如1um和0.22um(或更精细)的过滤器，以便拦截未溶解的颗粒。

储液罐22采用密闭系统，每个储液罐22的有效容积不大于400L。储液罐22与空气相通时，应配备0.45μm的疏水性空气过滤器。储液罐22上也设有采样口。

B液易滋生细菌，B液的储液罐22内应设计紫外线杀菌器进行24小时照射抑菌。为避免紫外线杀菌器因溅上浓缩液结晶造成遮蔽，影响杀菌抑菌效果，紫外线杀菌器的安装位置应避开浓缩液进出口的直接喷射。储液罐22内应配备喷淋系统，便于清洗储液罐22，为有效清洗罐壁，喷嘴的位置应在浓缩液进出口的上方，喷射水流能冲洗罐壁上的浓缩液最高液位。

B液储液罐22容器上设置有防止污染物进入的密封盖，并安装有≤0.45um的疏水性空气过滤器进行通风，一般1-2年更换一次滤芯，如果潮湿应立即更换。B液储液罐还应安装孔径为0.1um(或更精细)的内毒素过滤器，过滤器应使用无纤维释放且不含已知的对人体有损害的材料，根据使用情况定期更换滤芯一般3～6个月更换1次。

用于B液的储存罐22有锥形或碗底，从底部最低点引流；钢性、非伸屈形的酸性A液的储液罐22可以是平底的，并应采用防止浓缩液污染的方式确保液体流出。

当连接传统血液透析机时，直接向透析机中供应A液浓缩液和B液浓缩液。这时，将A液储液罐和B也储液罐流出的A液浓缩液和B液浓缩液经分配系统4分配到血液透析机的相应A、B液接口。供液方式为自流供液，供液管路41与透析机连接的供液接口应采用快速接口。供液接口安装高度距地面(0.5～0.6)m为宜，以便于操作、避免清扫地面时拖把和污水等的可能性污染。

3.透析液制备系统

透析液制备系统3用于按照一定比例将A液浓缩液与B液浓缩液进行混合，制成透析液，再由单一输液管道输送至新型血液透析机中。新型的血液透析机相对于目前常规的血液透析机，不设置平衡腔，直接接收混合好的透析液供患者使用。

透析液制备系统可将常规血液透析机中的透析液配液装置从血液透析机中分离出来，由中心供液系统配置成透析液统一供给，同时供多台透析机使用，节省了医院和病人的成本，也简化了血液透析机的结构。

4.分配系统

分配系统4包括供液管路41和分配阀42，分配阀42的设置是为了适应不同的血液透析机型号。当终端连接的是常规血液透析机时，可将A液储液罐和B液储液罐流出的供液管路直接与血液透析机对应接口连接，利用血液透析机内部的透析液配液装置配置透析液；当终端连接的是新型血液透析机时，将透析液制备系统3的管路与血液透析机连接，直接将制备完成的透析液供应给血液透析机中供患者使用。

供液管路41连通配液罐21与储液罐22，以及储液罐22与分配阀42、透析液制备系统3等。供液管路41的输送方式分为压力输送与重力输送两种，两种方式的供液压力都应符合透析机吸液的压力要求。供液管路41与透析机连接处建议有符合常规的颜色标识。例如A液为红色，B液为蓝色。如A液有多个配方，接口应有标识。

供液管路41的设计和操作应最大程度地降低细菌繁殖和生物膜的形成。对于B液，其供液管路41采用全循环管路，与透析机的连接方式为U型或T型，建议使用U型的方式。浓缩液的供液管路41末端也应设置采样口。

5.消毒系统

消毒系统可包括紫外线辐照器、臭氧发生器、热水消毒系统、化学消毒系统等一种或几种。消毒系统用于控制集中供液系统中的细菌含量，其范围覆盖了透析用水的贮存、分配、浓缩物的制备存储、浓缩物的分配输送、透析液的制备输送等各个环节。

优选地，在浓缩液和透析液的存储和输送路径上设置紫外线辐照器进行细菌控制。紫外线辐照器发射的紫外波长为254nm，紫外线辐照器上配备以校准的紫外线强度仪，使得紫外线辐照器能够提供16mW·s/cm²的辐照剂量，或者可以提供30mW·s/cm²的辐照剂量。辐照器的规格应能够适用于供液系统的最大流量。紫外线辐照器应配以辐照能量输出的在线监控器，或者应注明紫外灯置换的推荐频次。紫外线辐照器后还应设置一个内毒素过滤器。

优选地，对整个集中供液系统使用流通蒸汽消毒。基于此，集中供液系统的管道设置为使用耐热性材料制备。

6.主控系统

主控系统用于集中供液系统的整体控制。主控系统可以控制供水系统中各部件的工作，例如供水量的大小，水压的大小等；控制配液系统中干粉的添加(也可以手动添加)，根据计算结果控制注水量，控制搅拌速度和时间，控制各管道中阀门的开闭，控制B液配液罐的温度，控制对配液罐、储液罐等的清洗；可以控制透析液制备系统的两种浓缩液的添加比例，控制混合时的温度，控制透析液制备的量，控制透析液向透析机中输送的速度等；可以控制分配系统根据负载透析机的类型选择不同的输出液体，控制对各管道内的液体的监测，水量、压力、温度、pH值等参数的反馈等。总之，集中供液系统在主控系统的控制下运行，主控系统中可以包括参数输入接口，供工作人员输入必要的参数，例如负载透析机的数量，病人需要的透析液的配比，治疗时间等。工作人员只需要设置必要的参数，集中供液系统即可以在主控系统的控制下，全自动地实现合适的透析用液体的输出。

7.监控系统

监控系统主要监控集中供液系统各个环节处的水或者透析用液体的质量参数，例如细菌数量，内毒素含量等；还用于监控系统内各种液体制备环节所需关注的参数，例如温度、电导率值等；还用于监测系统各部件的状态和工作寿命，例如各个过滤器滤芯的使用寿命，反渗透膜的使用寿命，各种传感器本身的使用寿命等；还用于监测杀菌剂或者紫外线的释放量和残留量等，在保证病人安全的基础上，达到更好的抑菌效果，例如为紫外线辐照器配备的辐照能量输出在线监控器就是监控系统的一部分。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种血液透析用集中供液系统，包括供水系统、配液系统、消毒系统、主控系统和监控系统，其特征在于，还包括透析液制备系统、分配系统；

其中，所述配液系统用于制备A液浓缩液和B液浓缩液并存储，所述透析液制备系统用于抽取一定比例的所述A液浓缩液和所述B液浓缩液，使之混合生成透析液，所述分配系统用于根据负载透析机的种类选择输出所述A液浓缩液和所述B液浓缩液，或者输出所述透析液；

所述消毒系统对集中供液系统内部件和管路进行消毒，所述主控系统提供控制信号实现所述浓缩液或所述透析液的全自动制备，所述监控系统用于监控集中供液系统的工作状态。

2.根据权利要求1所述的一种血液透析用集中供液系统，其中，所述分配系统可仅输出所述透析液。

3.根据权利要求2所述的一种血液透析用集中供液系统，其中，所述透析液通过单一输液管道输送至负载透析机。

4.根据权利要求3所述的一种血液透析用集中供液系统，其中，当所述负载透析机接收所述透析液时，负载透析机不包括平衡腔。

5.根据权利要求1所述的一种血液透析用集中供液系统，其中，所述分配系统可仅输出A液浓缩液和B液浓缩液。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种血液透析用集中供液系统，其中，所述供水系统包括处理装置、反渗透装置、供水管路、附件，所述反渗透装置为双级反渗。

7.根据权利要求1-5任一项所述的一种血液透析用集中供液系统，其中，所述配液系统包括A液和B液的配液罐和储液罐，其中B液储液罐设置自动加热装置。

8.根据权利要求7所述的一种血液透析用集中供液系统，其中，所述配液系统还包括自动投干粉装置。

9.根据权利要求8所述的一种血液透析用集中供液系统，其中，所述配液罐通过电导率的监测结果判断搅拌的完成度。

10.根据权利要求9所述的一种血液透析用集中供液系统，其中，B液储液罐内设置紫外线杀菌器。

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