CN205515729U - 血液净化装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种血液净化装置及以该血液净化装置构建的血液净化系统，属于医疗器械领域。其中，血液净化装置包括透析腔、透析液再生腔、透析液出口及透析液进口。透析单元的血液进口为血液净化装置的动脉端口，血液出口为血液净化装置的静脉端口。透析液再生腔的腔体包围于透析腔的腔体外，且其两端与透析腔的腔体密封固定连接。透析液再生腔的出口为透析液出口。透析腔的腔体上设有用于连通透析腔与透析液再生腔的通孔。透析液再生腔内容纳有用于对透析液进行吸附再生的吸附剂。该血液净化装置同时具备血液透析功能及透析液再生功能，有效地提高血液净化治疗的便利性及降低血液透析治疗的成本，并有效推动血液净化治疗的家庭化。

Description

血液净化装置及系统

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域，具体地说，涉及一种用于血液透析治疗的血液净化装置及以该血液净化装置构建的血液净化系统。

背景技术

血液透析治疗作为维持肾衰竭患者生命的有效手段之一，已成为临床治疗中不可或缺的治疗方法。其中，高通量透析由于具有较高的溶质转运系数，不仅可替代部分肾脏功能清除人体代谢产生的肌酐、尿素氮等小分子毒素，还能清除常规透析无法处理的中大分子毒素，对患者因长期透析导致的并发症疗效明显。

但是，高通量透析治疗须消耗大量透析液，通常，对于维持性透析，单周所需透析液量为300升至400升，而高通量透析可达500升至600升。透析液的制备及设备维护给医院带来了不便，同时不利于节约资源，且限制了家用透析治疗模式的发展。

无论是维持性透析，还是高通量透析，透析液排放量均较大，排放口通常直接暴露在空气中，透析液管路在治疗过程中难以形成封闭体系，不可避免地存在被微生物感染的风险。

公开号为CN1897993A的专利文献中公开了一种便携式人类透析的透析液再生系统，包括透析室、透析液再生室及连接管路，连接管路包括血液循环管路及透析液循环管路，血液循环管路包括血液回路动脉管路及血液回路静脉管路，血液回路动脉管路的后端口与透析室的血液进口连接，血液回路静脉管路的前端口与透析室的血液出口连接。透析室的透析液进口通过透析液回路与透析液出口连通，并在透析液管路中串联有透析液再生室及贮藏室。其中，透析液再生室用于从用过的透析液中分离出毒素，并将毒素从被用过的透析液中排除，以达到对透析液进行再生的目的，减少对透析液用量的需求，达到便携目的。由于其采用活性纤维对透析液进行吸附及脲酶修饰以降解透析液中的相关代谢产物，纤维上的离子屏障设计在保留透析液中必需离子的同时，截留其它非必需离子。但是，其存在以下弊端：①该透析液再生系统针对的目标物质仍然局限于小分子毒素，无法解决大分子毒素导致的透析并发症问题；②脲酶将尿素等代谢产物分解产生的NH₄ ⁺会扰乱血液内环境，尽管可以采用酸处理等方式利用静电作用将NH₄ ⁺截留，但存在脱落的可能性；③离子选择障壁的设计过于复杂，不利于材料的工业化生产及大规模应用。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种同时具备血液透析及透析液再生功能的血液净化装置；

本实用新型的另一目的是提供一种以上述血液净化装置构建的血液净化系统。

为了实现上述主要目的，本实用新型提供的血液净化装置包括透析腔、透析液再生腔、透析液出口及用于向透析单元的透析腔供给透析液的透析液进口。透析单元的血液进口为血液净化装置的动脉端口，血液出口为血液净化装置的静脉端口。透析液再生腔的腔体包围于透析腔的腔体外，且其两端与透析腔的腔体密封固定连接。透析液再生腔的出口为透析液出口。透析腔的腔体上设有用于连通透析腔与透析液再生腔的通孔。透析液再生腔内容纳有用于对透析液进行吸附再生的吸附剂。

由以上方案可见，透析液再生腔的腔体被设置为包围透析腔的腔体的侧面外，以使透析液再生单元与透析单元结合为一体，与现有技术相比，便于用户安装整个血液净化装置，无需考虑透析液再生单元与透析单元的安装次序，由于被制造为一体而不需要额外地连接透析液再生单元与透析单元的管路，节约部分组件及安装空间。

一个具体的方案为透析液再生腔的进口为透析液进口。沿血液在透析腔内的行进方向，透析液进口与透析液出口分别位于透析液再生腔的腔体的两端侧壁上，透析液进口位于透析液出口的下游，且透析液进口与透析液出口分别位于透析液再生腔的腔体的相对两侧；位于透析液进口与透析液出口之间的透析腔腔体上布置有多个通孔，透析液进口通过透析液再生腔及通孔向透析腔供给透析液。透析液在进入透析腔内经过吸附剂的一次吸附再生及流出透析液出口前又经过一次吸附再生，有效地提高对透析液的吸附再生。

更具体的方案为透析液进口通过第一导孔与透析液再生腔连通，第一导孔或透析液进口上设有网孔孔径小于吸附剂的最小粒径的滤网。透析液出口通过第二导孔与透析液再生腔连通，第二导孔或透析液出口上设有网孔孔径小于吸附剂的最小粒径的滤网。有效地避免吸附剂从透析液进出口流出进入透析液循环管路中，提高治疗的安全性。

另一个具体的方案为沿血液在透析腔内的行进方向，透析液进口设于透析腔腔体的一端侧壁上，通孔设于透析腔腔体的另一端侧壁上，透析液出口设于透析液再生腔腔体远离通孔的一端侧壁上。由于透析液先以与血液在透析腔内流动方向相反的方向从透析腔的一端流向另一端，确保透析过程的效率；使用过的透析液将从透析液再生腔的一端流向另一端，提高使用过透析液与吸附剂的接触面积，充分地利用吸附剂的吸附能力。

一个更具体的方案为透析液再生腔的腔体上设有用于向透析液再生腔装卸吸附剂的装卸口。便于组装生产该血液净化装置。

另一个具体的方案为透析液出口通过导孔与透析液再生腔连通；导孔孔径小于吸附剂的最小粒径，或导孔上设有网孔孔径小于吸附剂的最小粒径的滤网，或透析液出口上设有网孔孔径小于吸附剂的最小粒径的滤网。有效地防止吸附剂从透析液出口流入透析液循环管路中，提高血液透析治疗的安全性。

一个优选的方案为透析腔腔体为第一圆筒体，透析液再生腔腔体为第二圆筒体。第二圆筒体与第一圆筒体的内径之比为1.5:1至5:1，第一圆筒体的长度与直径之比为5:1至15:1，第二圆筒体的长度小于第一圆筒体的长度。

另一个优选的方案为通孔孔径小于吸附剂的最小粒径，或通孔上设有网孔孔径小于吸附剂最小粒径的滤网。有效的防止吸附剂通过通孔进入透析腔，损坏透析膜造成损。

透析膜为高通量透析膜，吸附剂为树脂吸附剂、活性炭吸附剂、碳化树脂吸附剂及天然高分子吸附剂中的一种或两种以上的组合。提高对透析液中中大分子毒素的吸附。

为了实现上述另一目的，本发明提供的血液净化系统包括体外循环管路及连接在体外循环管路中的血液净化装置。其中，血液净化装置为上述任一技术方案所描述的血液净化装置。

附图说明

图1是本实用新型血液净化系统第一实施例中血液净化装置的结构示意图；

图2是图1中A局部放大图；

图3是图1中B局部放大图；

图4是本实用新型血液净化系统第一实施例的管路连接示意图；

图5是对本实用新型血液净化系统第一实施例中血液净化装置的吸附剂进行预处理的管路连接示意图；

图6是本实用新型血液净化系统第二实施例中血液净化装置的结构示意图；

图7是本实用新型血液净化系统第三实施例中血液净化装置的结构示意图；

图8是本实用新型血液净化系统第四实施例中血液净化装置的结构示意图。

以下结合实施例及其附图对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

以下各实施例主要针对本实用新型的血液净化系统，由于本实用新型的血液净化系统采用了本实用新型的血液净化装置，在血液净化系统实施例的说明中已包含对血液净化装置实施例的说明。

血液净化系统第一实施例

血液净化系统由体外循环管路及连接体外循环管路中的血液净化装置构成，体外循环管路由血液循环管路及透析液循环管路构成。

参见图1至3，血液净化装置由透析单元、透析液再生单元、透析液进口107、透析液出口108、吸附剂装卸口106、血嘴盖帽101、装卸口盖帽102、透析液进口盖帽103、血嘴盖帽104及透析液出口盖帽105构成。

透析单元23由第一端盖13、第一弹性密封圈15、透析柱、第二弹性密封圈16及第二端盖14构成。

第一端盖13的盖体130为一圆板形结构，其径向中央处设有血嘴1311及与血嘴1311共轴布置的第一环状耦合壁1312，第一环状耦合壁1312的内侧面形成有内螺纹。血嘴1311为鲁尔接头，由血嘴盖帽101密封。血嘴1311为血液净化装置的动脉端口。形成于第一环状耦合壁1312上的内螺纹用于与血液回路动脉管路后端口接头通过螺纹连接方式固定连接，避免在使用过程中出现松脱、掉落等问题，确保安全使用。盖体130的周边缘向下延伸形成有第二环状耦合壁133，第二环状耦合壁133的内侧壁形成有内螺纹1331，盖体130于第二环状耦合壁133的内侧形成有用于安装第一弹性密封圈15的第一环形安装槽132。

第二端盖14的盖体140为一圆板形结构，其径向中央处设有血嘴1411及与血嘴1411共轴布置的第三环状耦合壁1412，第三环状耦合壁1412的内侧面形成有内螺纹。血嘴1411为鲁尔接头，由血嘴盖帽104密封。血嘴1411为血液净化装置的静脉端口。形成于第三环状耦合壁1412上的内螺纹用于与血液回路静脉管路后端口接头通过螺纹连接方式固定连接，避免在使用过程中出现松脱、掉落等问题，确保安全使用。盖体140的周边缘向上延伸形成有第四环状耦合壁143，第四环状耦合壁143的内侧壁形成有内螺纹1431，盖体140于第二环状耦合壁143的内侧形成有用于安装第二弹性密封圈16的第二环形安装槽142。

透析柱由第一圆筒体11、置于第一圆筒体11两端上的粘接胶层112及置于第一圆筒体11内腔内的高通量透析膜111构成，第一圆筒体11内腔构成本实施例的透析腔110，高通量透析膜111由聚醚砜等材质制成。第一圆筒体11上端113外侧面形成有用于与内螺纹1331相匹配的外螺纹，下端114外侧面形成有用于与内螺纹1431相匹配的外螺纹。其中，两粘接层112用于固定高通量透析膜111，还用于将两端盖与第一圆筒体11端部之间形成的血腔和透析腔110相隔离，以确保透析液只能在透析腔110内流动，经对流与弥散作用，血液中的毒素等有害物质穿过透析膜111后，扩散于透析腔110内的透析液中。

通过螺纹配合，第一端盖13与第一圆筒体11的上端113固定连接，且压于二者之间的第一弹性密封圈15为二者连接提供密封；第二端盖14与第一圆筒体11的下端114固定连接，且压于二者之间的第二弹性密封圈16为二者的连接提供密封。

透析液再生单元由第二圆筒体12、吸附剂121及设于第二圆筒体侧壁上的吸附剂装卸口106构成，吸附剂装卸口106由装卸口盖帽102密封。第二圆筒体12与第一圆筒体11共轴线布置地包围于第一圆筒体11的外侧面外，且第二圆筒体12的两端部与第一圆筒体11的侧壁密封固定连接，第二圆筒体12的内壁面与第一圆筒体11的外壁面间围成用于容纳吸附剂121的透析液再生腔120。

透析液进口107设于第一圆筒体11的下端且位于粘接胶层112的内侧旁，与透析腔110连通。第一圆筒体11远离透析液进口107端部的筒壁上设有用于连通透析腔110与透析液再生腔120的通孔17，多个通孔17环绕第一圆筒体11的轴线均匀布置。

透析液进口107构成透析腔110的进口，通孔17构成透析腔110的出口。透析液出口108于第二圆筒体12远离通孔17的端部与透析液再生腔120通过导孔18连通。导孔18的孔径小于吸附剂121的最小粒径，或在导孔18上设置网孔孔径小于吸附剂121的最小粒径的滤网，以防止吸附剂121从透析液出口108流入透析液循环管路中。

通孔17构成透析液再生腔120的进口，透析液出口108构成透析液再生腔120的出口。且透析液进口107与透析液出口108关于第二圆筒体12的轴线中心对称布置。通孔17的孔径要求小于吸附剂121的最小粒径，或在在通孔17上设置网孔孔径小于吸附剂121的最小粒径的滤网，以防止吸附剂121通过通孔17进入透析腔110，损坏透析膜111。

在透析液再生腔120内，扩散于透析液中的有害物质在流出透析液出口108前，流经吸附剂而被吸附剂吸附，达到降低透析液中毒素浓度，即对透析液进行再生，以使被净化之后的透析液能够再次用于血液透析。

第二圆筒体12与第一圆筒体11的内径之比通常选为1.5:1至5:1，本实施例选为3:1；第一圆筒体11的长度与内径之比为5:1至15:1，本实施例选为8:1，第二圆筒体12的长度略小于第一圆筒体11的长度。

制造过程如下：（1）以一体注塑成型的方式制造出第一圆筒体11、第二圆筒体12、吸附剂装卸口106、透析液进口107及透析液出口108；（2）在第一圆筒体11的透析腔110内装入透析膜111并在两端形成两个粘接胶层112；（3）在第一端盖13上的第一环形安装槽132内安装第一弹性密封圈15，在第二端盖14上的第二环形安装槽142内安装第二弹性密封圈16，并通过螺纹连接将两个端盖密封固定连接在第一圆筒体11的两端上；（4）通过装卸口106将吸附剂装入透析液再生腔120内，并用装卸口盖帽102进行密封；（5）通过透析液进口107向透析腔110及透析液再生腔120注入注射用水，从而将吸附剂碎片清洗出透析液内腔：（6）对完成清洗的血液净化装置进行灭菌及包装。

参见图4，沿血液在管路中的行进方向，血液回路动脉管路依次设有通过血液管路20连接的动脉端21、泵管22、三通23、动脉壶24及后端口25，并在动脉壶24上设有动脉壶侧管26，动脉壶侧管26上连接有动脉压测试仪29，三通23的第三接口通过管路与抗凝剂注射器28的输出端连接，泵管22嵌合在血泵27中，为泵管22中的血液流动提供源动力。

沿血液在管路中的行进方向，血液回路静脉管路依次设有通过血液管路30连接前端口31、静脉壶32与静脉端33，并在静脉壶32上设有静脉壶侧管34，静脉壶侧管34上连接有静脉压测试仪35。

沿透析液在管路中的行进方向，透析液循环管路依次设有通过透析液管路40连接的前端口41、透析液容器42、透析液泵管43及后端口44，透析液泵管43嵌合在透析液泵45中，为透析液泵管43中透析液的流动提供源动力。

血液回路动脉管路的后端口25与血液净化装置1的动脉端口1311连接，即与透析单元的血液进口连接；血液回路静脉管路的前端口31与血液净化装置1的静脉端口1411连接，即与透析单元的血液出口连接；透析液循环管路的前端口41与血液净化装置1的透析液出口108连接，后端口44与透析液进口107连接。

在血液透析治疗过程中，在透析液泵45的驱动下，透析液通过透析液循环管路被输入透析液腔110，同时在血泵27的驱动下，从人体引出的血液通过血液回路动脉管路被输入透析单元的中空纤维管内腔，二者发生溶质交换，血液中的毒素扩散至透析液中，携带有毒素的透析液进入透析液再生单元的透析液再生腔120内，透析液再生腔120内的吸附剂对毒素进行吸附，从而对使用过的透析液进行再生成干净的透析液，经再生之后的透析液沿透析液循环管路再次进入血液净化装置1中进行血液透析治疗，减少透析液使用量，有利于血液透析治疗的家庭化，同时，由于透析液循环管路构成一封闭回路系统，降低空气中细菌侵入血液净化装置1的风险，提高血液透析治疗的安全性。

对于吸附剂在再生透析液的过程中可能同时会吸附透析液中的离子，可在治疗前先用一定量的透析液对装置1进行预处理，使吸附剂达到离子吸附饱和状态，减少对后续治疗过程的干扰。

参见图5，预处理过程如下：在透析循环液管路的前端口41与透析液容器42之间的透析液管路上连接三通阀51，三通阀51的第三接口通过管路52与废液袋53连接。通过三通阀51将透析液管40的前端口41与管路52的进口端连通，而切断前端口41与透析液容器42的连通，通过透析液泵45的驱动，将透析液容器42中的透析液输入血液净化装置1的透析液再生腔中至充满状态，关闭透析泵45及三通阀51。静置一段时间后，打开三通阀51，将经过预处理的透析液排入废液袋53中，从而完成对吸附剂的预处理。

由于血液净化装置同时具备血液透析与透析液净化再生的功能，有效减少对透析液的需求量，同时可避免在治疗过程中发生微生物污染的风险。由于采用高通量透析膜，该系统可以同时清除各类中大分子和小分子毒素，有效降低透析液中的毒素，减小因反超滤所带来的热原风险。

血液净化系统第二实施例

作为对本实用新型血液净化系统第二实施例的说明，以下仅对与血液净化系统第一实施例的不同之处进行说明。

参见图6，血液净化装置6中的透析液进口607不直接与透析腔610连通，而是通过第一导孔6071直接与透析液再生腔620连通，第一导孔6071的端口处设有网孔孔径小于吸附剂最小粒径的滤网6072。透析液出口608位于第二圆筒体62的上端，并与透析液再生腔620通过第二导孔6081连通，第二导孔6081的端口设有网孔孔径小于吸附剂最小粒径的滤网6082。

第一圆筒体11在位于透析液进口607与透析液出口608之间的筒壁上均匀地布置有用于连通透析腔610与透析液再生腔620的通孔67，沿第一圆筒体11的轴向，通孔67为均匀地布置。

在制造过程中，先在第一导孔6071与第二导孔6081中的一个上安装滤网，接着使用吸附剂分装管通过另一个向透析液再生腔620内装入吸附剂，接着采用焊接、粘接、扣接等方式将滤网固定在另一导孔上。

在血液净化治疗的过程中，透析液流经透析液进口607、第一导孔孔6071、透析液再生腔620、通孔67进入透析腔610内，对血液进行透析，接着进行透析后的透析液从通孔67进入透析液再生腔620进行透析液再生，并通依次通过第二导孔6081与透析液出口608而进入透析液循环管路中。

在透析液沿透析液循环管路循环的过程中，透析腔中扩散有毒素的透析液实时与透析液再生腔中的干净透析液对流扩散，吸附剂对透析液再生腔中含有毒素的透析液进行吸附，以达到对透析液中毒素的去除，且改善透析效果同时节约透析液。

血液净化系统第三实施例

作为对本实用新型血液净化系统第三实施例的说明，以下仅对与血液净化系统第一实施例的不同之处进行说明。

参见图7，透析液出口708与透析液再生腔720之间通过透导孔78连通，导孔78的直径与透析液出口708的内径相当，并在透析液出口708的端面内侧固定有滤网7081，滤网7081通过焊接、粘接方式固定在透析液出口708端面内侧上，且其网孔孔径小于吸附剂721的最小粒径。

血液净化系统第四实施例

作为对本实用新型血液净化系统第四实施例的说明，以下仅对与血液净化系统第二实施例的不同之处进行说明。

参见图8，用设于透析液进口807的端口上的滤网8072替代第一实施例中设于第一导孔8071上的滤网，用设于透析液出口808的端口上的滤网8082替代第一实施例中设于第二导孔8081上的滤网。

第一导孔8071的孔径与透析液进口807的内径相当，第二导孔8081的孔径与透析液出口808的内径相当，滤网8072、8082通过焊接、粘接方式对应地固定连接于透析液进口807和透析液出口808的内端面上。

本实用新型的主要构思是通过在透析柱外设置包围其外侧面的透析液再生腔，从而通过容纳于透析液再生腔内的吸附剂对透析液中毒素等有害物质进行吸附，以达到在线再生透析液的目的；根据本构思，透析腔与透析液再生腔的腔体形状并不局限于上述各实施例中的圆筒结构，还可以为椭圆形、矩形等形状。

Claims (10)

1.血液净化装置，包括透析单元、透析液再生单元、透析液出口及用于向所述透析单元的透析腔供给透析液的透析液进口；

所述透析腔内容纳有透析膜；

所述透析液再生单元包括透析液再生腔；

所述透析单元的血液进口为所述血液净化装置的动脉端口，血液出口为所述血液净化装置的静脉端口；

其特征在于：

所述透析液再生腔的腔体包围于所述透析腔的腔体外，且其两端与所述透析腔的腔体密封固定连接；

所述透析液再生腔的出口为所述透析液出口；

所述透析腔的腔体上设有用于连通所述透析腔与所述透析液再生腔的通孔；

所述透析液再生腔内容纳有用于对透析液进行吸附再生的吸附剂。

2.根据权利要求1所述血液净化装置，其特征在于：

所述透析液再生腔的进口为所述透析液进口；

沿血液在所述透析腔内的行进方向，所述透析液进口与所述透析液出口分别位于所述透析液再生腔的腔体的两端侧壁上，所述透析液进口位于所述透析液出口的下游，且所述透析液进口与所述透析液出口分别位于所述透析液再生腔的腔体的相对两侧；

位于所述透析液进口与所述透析液出口之间的所述透析腔的腔体上布置有多个所述通孔，所述透析液进口通过所述透析液再生腔及所述通孔向所述透析腔供给透析液。

3.根据权利要求2所述血液净化装置，其特征在于：

所述透析液进口通过第一导孔与所述透析液再生腔连通，所述第一导孔或所述透析液进口上设有网孔孔径小于所述吸附剂的最小粒径的滤网；

所述透析液出口通过第二导孔与所述透析液再生腔连通，所述第二导孔或所述透析液出口上设有网孔孔径小于所述吸附剂的最小粒径的滤网。

4.根据权利要求1所述血液净化装置，其特征在于：

沿血液在所述透析腔内的行进方向，所述透析液进口设于所述透析腔的腔体的一端的侧壁上，所述通孔设于所述透析腔的腔体的另一端的侧壁上，所述透析液出口设于所述透析液再生腔的腔体远离所述通孔的一端的侧壁上。

5.根据权利要求4所述血液净化装置，其特征在于：

所述透析液再生腔的腔体上设有用于向所述透析液再生腔装卸所述吸附剂的装卸口。

6.根据权利要求4所述血液净化装置，其特征在于：

所述透析液出口通过导孔与所述透析液再生腔连通；

所述导孔的孔径小于所述吸附剂的最小粒径，或所述导孔上设有网孔孔径小于所述吸附剂的最小粒径的滤网，或所述透析液出口上设有网孔孔径小于所述吸附剂的最小粒径的滤网。

7.根据权利要求1至6任一项所述血液净化装置，其特征在于：

所述透析腔的腔体为第一圆筒体，所述透析液再生腔的腔体为第二圆筒体；

所述第二圆筒体与所述第一圆筒体的内径之比为1.5:1至5:1，所述第一圆筒体的长度与内径之比为5:1至15:1，所述第二圆筒体的长度小于所述第一圆筒体的长度。

8.根据权利要求1至6任一项所述血液净化装置，其特征在于：

所述通孔的孔径小于所述吸附剂的最小粒径，或所述通孔上设有网孔孔径小于所述吸附剂的最小粒径的滤网。

9.根据权利要求1至6任一项所述血液净化装置，其特征在于：

所述透析膜为高通量透析膜；

所述吸附剂为树脂吸附剂、活性炭吸附剂、碳化树脂吸附剂及天然高分子吸附剂中的一种。

10.血液净化系统，包括体外循环管路及连接在所述体外循环管路中的血液净化装置；

其特征在于：

所述血液净化装置为权利要求1至9任一项所述血液净化装置。