CN203196047U - 一种组合型体外人工肝脏净化支持治疗系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种组合型体外人工肝脏净化支持治疗系统，其特征在于输入端连接至血浆分离器，血浆分离器的血液出口接至输出端构成体外血液循环管路，且在该体外血液循环管路中串有血液泵；血浆分离器的血浆出口连接高通量透析/滤过器后、并联或串联的胆红素吸附器和灌流器的、最终连接至血浆回流管路，形成血浆循环管路；置换/透析液通过三通分配，一部分通过透析液管路与高容量透析/滤过器透析液入口连接，形成透析回路，一部分通过置换液管路与处理后的血浆回流管路连接，形成滤过治疗的后稀释补充液；血浆透析滤过循环管路的透析/超滤液出口经泵连接至废液袋。本实用新型充分利用不同滤器的有效组合，在不依赖血液制品的前提下，有效清除患者体内毒素。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种医疗设备，特别涉及一种暂时性部分替代肝脏净化功能，清除水溶性、脂溶性毒物及毒物代谢产物，达到治疗以肝脏功能衰竭为主的多器官功能不全及相关疾病的体外人工替代肝脏净化支持系统。
背景技术
重型肝炎/肝衰竭是多种因素引起的严重肝脏损害，导致其合成、解毒、排泄和生物转化等功能发生严重障碍或失代偿，出现以凝血机制障碍和黄疸、肝性脑病、腹水等为主要表现的一组临床症候群，其死亡率高达60～80%。目前对于此病的主要治疗方法有内科综合治疗、体外人工肝支持治疗及肝移植。内科综合治疗目前已经基本完善，而肝移植治疗，由于供体极度缺乏，能够成功手术的患者了了无几。体外人工肝支持是指通过体外的机械、物理化学或生物装置，清除各种有害物质，补充必需物质，暂时替代衰竭肝脏部分功能的治疗方法，调节内环境，为肝细胞再生及肝功能恢复创造条件，也为肝细胞再生或等待机会进行肝移植争取时间。
人工肝支持系统分为非生物型、生物型和组合型三种，而生物型及组合生物型人工肝支持系统目前尚处于研究阶段。非生物型人工肝已在临床广泛应用并被证明确有一定疗效，目前非生物型人工肝方法包括血浆置换（plasma exchange，PE）、血液灌流（hemoperfusion，HP）、血液滤过（hemofiltration，HF）、血液透析（hemodialysis，HD）、血液滤过透析（CHDF）、胆红素吸附（bilirubin adsorption，BA）白蛋白透析（包括分子吸附再循环系统（MARS）及白蛋白吸附再循环系统（PARS））等。
在非生物型人工肝治疗系统中，血浆置换（plasma exchange，PE）、选择性血浆置换、血浆滤过透析等技术高度依赖血浆制品，因血浆供应难以为继导致治疗实施困难，治疗过程中容易出现水电解等内环境紊乱导致失衡综合征出现，出现肝性脑病等并发症；血液滤过透析血液滤过透析（CHDF）治疗，虽然解决了水平衡、电解质紊乱问题，但由于滤器孔径大小及相关参数限制，难以清除水溶性及蛋白结合毒素如胆红素等有害物质，单次治疗时间长，血液有形成分如红细胞、血小板等反复经过滤器中空纤维切割，出现溶血、血小板减少等并发症；胆红素吸附技术在一定程度上减少了对血浆的依赖，可将胆红素有效降至20-40%，但肝衰竭患者基本上都具有凝血功能障碍，胆红素吸附柱在清除胆红素同时，也吸附了纤维蛋白原、白蛋白等，导致出血、低蛋白血症的发生，同时对水平衡难以调控，大大降低了应用范围；将上述治疗轮流序贯应用，治疗长时间，不良反应容易累加，危害更大，且治疗费用极高。因此组合式血液净化技术应运而生，分子吸附再循环系统（MARS）是组合式血液净化技术的代表，能够清除水溶性、脂溶性毒素及调节水、电解质及酸碱平衡，提高重型肝炎患者总体存活率。但是，MARS治疗昂贵，技术设备依赖进口，且目前白蛋白紧缺，难以解决MARS的蛋白供应，无法解决目前我国人工肝治疗的困境。为了降低治疗成本，我国研发出了与MARS原理相似的白蛋白吸附再循环系统（PARS），以及后出现的单纯白蛋白透析技术，其治疗费用较MARS有所降低，但是上述三种白蛋白透析技术清除胆红素等重要毒性物质能力仍十分有限，胆红素下降率为20-35%左右，明显低于血浆置换（50-60%），。而现有的白蛋白吸附再循环系统（PARS），具体构造可参见中国专利公告于2006年8月30日公开的，申请日为2005年6月22日，专利号为200520012663.1，名称为《一种体外人工肝支持系统》的实用新型专利。该专利方案中公开了白蛋白吸附再循环系统是由体外血液循环管路、白蛋白循环管路和透析液循环管路三路构成。2011年，专利号为201120026021.2，名称为一种组合型体外人工肝支持治疗系统的实用新型专利方案中公开了治疗系统是有血液管路、胆红素吸附及白蛋白吸附系统组成， 采用间接蛋白吸附方案，在高度依赖人血白蛋白前提下，清除仍然有效。当前所有方案，均不能解决在降低治疗费用，高度依赖血液制品应用、缩短治疗时间、减少血细胞有形成分损伤的作用，也没有解决在提高患者治疗依从性同时清除胆红素、炎症毒素、调节水电解质平衡。
发明内容
本实用新型目的是提供一种模拟肝脏清除能力的组合式肝脏人工净化支持系统 ，用于血液净化，是将血浆滤过透析与血浆灌流合胆红素吸附（灌流与吸附并联或者串联）相组合，解决现有血浆置换难以解决小分子毒素的清除，无法控制患者体能水平衡，而单纯血液灌流及胆红素吸附容易导致血液有形成分破坏，白蛋白、毒素清除不彻底，胆红素下降明显等清除患者体内胆红素等重要毒性物质效果不足的问题。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种组合型体外人工肝脏净化支持治疗系统，包括输入端、输出端、体外血液循环管路、体外血浆循环管路及血浆透析滤过循环管路；
输入端连接血浆分离器的入口，血浆分离器顶部的血液出口接至输出端构成体外血液循环管路，且在该体外血液循环管路中串有血液泵；
血浆分离器的血浆出口依次连接加热器、高通量透析/滤过器、血浆泵和加热器后，连接到并联的胆红素吸附器和灌流器的入口；胆红素吸附器与灌流器的出口连接至血浆回流管路，形成血浆循环管路；胆红素吸附器和灌流器也可以是串联连接；
血浆透析滤过循环管路的置换/透析液通过三通成比例分配，一部分通过透析液管路与高容量透析/滤过器透析液入口连接，形成透析回路，一部分通过置换液管路与处理后的血浆回流管路连接，形成滤过治疗的后稀释补充液；血浆透析滤过循环管路的透析/超滤液出口经泵连接至废液袋。
本实用新型的设计原理及带来的效果是：本实用新型将现有血浆分离技术、滤过透析技术、血液灌流技术与胆红素吸附技术优化组合，其治疗总有效率优于单纯的胆红素吸附、血液灌流与滤过透析技术，且不用依赖血浆、白蛋白等血液制品，疗效高于国内报道的单纯血浆置换、滤过透析及胆红素吸附，且清除胆红素的能力明显高于胆红素吸附与血浆置换。而且，随着我国人工肝材料与技术的进步其疗效与安全性将会得到不断提高。临床上将特别适用于治疗高胆红素血症、高内毒素血症、以及水、电解质、酸碱平衡等内环境严重紊乱的重型肝炎患者，值得进一步推广。本发明充分利用不同滤器的有效组合，在不依赖血液制品的前提下，有效清除患者体内毒素，尤其是胆红素类毒素可以下降40-65%。
附图说明
图1为实施例一灌流器与吸附器呈并联结构的示意图；
图2为实施例二灌流器与吸附器呈并联结构的示意图；
以上附图中：1、输入端；2、静脉防气泡壶；3、血液泵；4、血液管液面调节器；5、血浆分离器；6、血浆分离器血液入口；7、血浆分离器血液出口；8、血浆分离器血浆出口；9、输出端（静脉端）；10、第一血浆加热器；11、高容量透析/滤过器入口；12、高容量透析/滤过器；13、高容量透析/滤过器血浆腔出口；14、血浆防气泡壶；15、透析/超滤液出口；16、透析液入口；17、置换/透析液袋；18、置换液/透析液泵；19、超滤液成比例分配三通；20、置换液入口（置换液汇流三通）；21、透析/超滤液泵；22、废液袋；23、血浆泵；24、血浆管液面调节器；25、血浆第二加热器；26、灌流器入口；27、灌流器；28、灌流器出口；29、吸附器入口；30、阴离子树脂吸附器；31、吸附器出口；32、血浆回流入口（血液/血浆汇流三通）。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
实施例一：
参见图1所示，一种新型体外人工净化治疗支持系统，由体外血液循环管路、血浆循环管路、以及血浆滤过透析管路三部分构成。
输入端1（动脉管端）接到血浆分离器5（川澄公司的选择性血浆分离器，可分离一定分子量范围的物质，以防止白蛋白在血浆管路中被灌流器与胆红素吸附器吸附后丢失，也是本发明的关键节点技术之一）的血液入口6，血浆分离器5的血液出口7接至输出端9（静脉端），构成体外血液循环管路，且在该体外血液循环管路中输入端1与血浆分离器5之间的动脉管串有血液泵3、血液管路液面调节器4，输出端9与血浆分离器5之间的静脉管串联静脉壶2。
血浆分离器5的血浆出口8经第一血浆加热器10接至高血量透析/滤过器12的入口11，该高血量透析/滤过器12（费森尤斯AV600透析器）的血浆腔出口13连接于血浆泵23，串联血浆液面调节器24，血浆液面调节器24的出口连接第二血浆加热器25，然后通过三通连接至灌流器入口26与阴离子树脂吸附器入口29，然后分别通过灌流器出口28与阴离子树脂吸附器出口31在血浆回流入口32汇流入静脉端入血返回体内。
血浆滤过透析管路包括：高容量透析/滤过器12、置换/透析液袋17、置换/透析液泵18；置换液入口20；废液袋22、透析/超滤液泵21。透析补充液袋17内的透析液在置换液/透析液泵18的作用下，经超滤液成比例分配三通19按比例分配，一部分经透析液管路输入高容量透析/滤过器12的透析液入口16，另一部分经置换液管路连接到血液管路上，透析后的废液从高容量透析/滤过器12的透析/超滤液出口15收集到废液袋22中，废液袋22之前串联废液泵21；置换/透析液袋17上可附设加热器，通过加热器对置换液加热，使置换液达到人体接受的舒适温度，使治疗时，患者感觉更舒适。
置换/透析液袋17的出口连接在超滤液成比例分配三通19入口上，超滤液成比例分配三通19一个出口接通高容量透析液/滤过器的入口端，构成血浆透析系统，一个出口连接在血液管路输出端，构成前后稀释，改变滤过效率，以此构成透析滤过机构，进一步提高清除毒素的能力，同时调节患者体内容量负荷，置换液管路中包括超滤液盛器、置换液容器以及透析液盛器（未图示），置换液入口连接在血液管路输出端。
第一血浆加热器10、第二血浆加热器25不与血浆直接接触，而是包被在环绕成盘装的血浆管路外侧，促进蛋白结合毒素的分离，增加清除能力。
所述的高血量透析/滤过器12一般都有两个独立腔体，两腔体间以半透膜相分隔。滤过器的一个腔体中通血浆，定名为血浆腔，另一腔体中通透析液与置换液，成为滤过透析腔。达到清除小分子毒素与调节酸碱平衡的目的。
使用时，病人的血液（动脉端）首先通过血浆分离器5分离出的血浆依次通过第一血浆加热器10输入高血容量透析/滤过器12中，经滤过后经血浆泵23、第二血浆加热器25、并联的阴离子树脂吸附器30和灌流器29，最后净化的血浆与血细胞一起回输病人体内。
本实用新型以肝衰竭患者血浆置换废弃血浆模拟人体内环境，在不依赖血浆、蛋白的前提下，可有效降低胆红素40-60%，内毒素降低45%以上，肌酐降低40%，血浆滤过透析系统可有效调节电解质稳定，维持血浆钾在3.5-5.5mmol/L之间，调控血浆钠浓度波动范围在10-30mmol/L之间，血液有形成分白蛋白水平波动范围小于10%，在达到有效治疗目标同时，将不良影响降到最低限度。
实施例二：
参见图2所示，与实施例一的不同之处在于：灌流器27和阴离子树脂吸附器30是串联的直接管路。则通过血浆分离器5分离出的血浆经第二血浆加热器25加热后不是通过三通串联于灌流器29和阴离子树脂吸附器30并联的管路，而是连续通过灌流器27和阴离子树脂吸附器30串联的直接管路。不论灌流器29和阴离子树脂吸附器30是串联还是并联，其功能在于达到清除内毒素、中分子物质及各类内生、外生毒素及代谢产物。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种组合型体外人工肝脏净化支持治疗系统，其特征在于包括输入端、输出端、体外血液循环管路、体外血浆循环管路及血浆透析滤过循环管路；
输入端连接血浆分离器的入口，血浆分离器顶部的血液出口接至输出端构成体外血液循环管路，且在该体外血液循环管路中串有血液泵；
血浆分离器的血浆出口依次连接加热器、高通量透析/滤过器、血浆泵和加热器后，连接到并联的胆红素吸附器和灌流器的入口；胆红素吸附器与灌流器的出口连接至血浆回流管路，形成血浆循环管路；
血浆透析滤过循环管路的置换/透析液通过三通成比例分配，一部分通过透析液管路与高容量透析/滤过器透析液入口连接，形成透析回路，一部分通过置换液管路与处理后的血浆回流管路连接，形成滤过治疗的后稀释补充液；血浆透析滤过循环管路的透析/超滤液出口经泵连接至废液袋。
2.根据权利要求1所述的组合型体外人工肝脏净化支持治疗系统，其特征在于胆红素吸附器和灌流器串联连接。
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