WO2010130204A1

WO2010130204A1 - 一种血液净化用配液及超滤装置

Info

Publication number: WO2010130204A1
Application number: PCT/CN2010/072653
Authority: WO
Inventors: 高光勇; 任应祥; 陈香美; 滕朝宇
Original assignee: 重庆山外山科技有限公司
Priority date: 2009-05-15
Filing date: 2010-05-12
Publication date: 2010-11-18
Also published as: CN101564560A; CN101564560B

Description

一种血液净化用配液及超滤装置

技术领域

本发明涉及一种血液净化用设备，尤其是用于血液透析用的配液及超滤装置。背景技术

血液透析（HD ) 是血液净化治疗的一种最重要的模式，它目前是治疗尿毒症、急慢性肾衰综末期患者耐以生存的主要治疗方式。由于尿毒症患者的肾脏器官部分或完全失去了排尿功能，故需要进行血液透析治疗，而血液透析的两个主要作用为： 1 ) 通过透析液与血液的弥散原理来清除体内毒素或纠正酸碱平衡； 2 ) 通过超滤系统从人体血液和组织液中超滤出多余水分。

血液透析设备为实现以上两个目的，一般需要具有透析液配置功能和超滤脱水功能。透析液的主要成分为： Na⁺ ( 140mmol/L), K⁺ ( 2. 5mmol/L)、 Mg²⁺ ( 1. Ommol/L), Ca²⁺ ( 1. 5mmol/L)、 HC0₃— ( 35mmol/L) 等，其各离子浓度基本和人体血液一致。透析液配制方式主要通过酸性浓縮液（A液）和碱性浓縮液（B液）按照一定的比例与反渗水进行配置，通过监测系统监测合格的透析液才允许在透析器的膜外与膜内的血液通过弥散作用清除毒素。

以往的透析设备一般采用专门的配液装置和超滤装置，以实现配置合格的透析液和从人体超滤脱水，所存在的不足在于：

1、超滤泵和浓縮液泵都需要高精度的计量泵，成本较高；

2、整个透析设备的水路系统复杂，可靠度低。发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够简单实现从人体精确脱水和实现透析液配置的血液净化用配液及超滤装置。

本发明的技术方案如下：

一种血液净化用配液及超滤装置，包括箱体，其特征在于：所述箱体上设置有废液入口接头（10)、废液出口接头（23)、透析液接头（11 )、反渗水接头（22 ) 和配液接头，在所述箱体内，设置有第一硅油腔（3 ) 和第二硅油腔（5 ) 以及第一活塞泵（2 ) 和第二活塞泵（7)，还设置有第一齿轮泵（9) 和第二齿轮泵（21 )，所述第一硅油腔（3 ) 和第二硅油腔（5 ) 分别由两块膜片分隔成左腔室、右腔室和中间腔室；与废液入口接头（10) 连接的第一齿轮泵（9 )分别与第一硅油腔（3 )和第二硅油腔（5 )的左腔室连接，第一硅油腔（3 ) 和第二硅油腔（5 ) 的左腔室还与废液出口接头（23 ) 连接；与反渗水接头（22 ) 连接的第二齿轮泵（21 )分别与第一硅油腔（3 )和第二硅油腔（5 ) 的右腔室连接，第一硅油腔（3 ) 和第二硅油腔（5 ) 的右腔室还与透析液接头（11 ) 连接；所述第一活塞泵（2 ) 与第一硅油腔（3 ) 的中间腔室连通，第二活塞泵（7 ) 与第二硅油腔（5 ) 的中间腔室连通；在第二齿轮泵（21 ) 与所述第一硅油腔（3 ) 和第二硅油腔（5 ) 的右腔室连接的管路上还接有配液管，所述配液管通过配液接头与配液桶连接。

A、所述废液入口接头通过管路与第一齿轮泵的进口相连，从第一齿轮泵出口接出的管路分为两路，其中一路与第一三通电磁阀的上出口连接，另一路与第二三通电磁阀的下出口连接，所述第一三通电磁阀的下出口与第二三通电磁阀的上出口之间接有管路，该管路与第四电磁阀（45 ) 进口连接，该第四电磁阀（45 ) 的出口管路上接有废液管，废液管与废液出口接头连接；

B、所述反渗水接头通过管路串联第二齿轮泵后，与第三电磁阀的进口相连，从第三电磁阀出口接出的透析管分为两路，其中一路与第三三通电磁阀的上出口连接，另一路与第四三通电磁阀的下出口连接，所述第三三通电磁阀的下出口和第四三通电磁阀的上出口均通过管路与透析液接头连接；

C 在所述透析管上接有 A液管和 B液管，其中 A液管依次串联第一电磁阀及 A液接头后，与 A液桶连接， B液管依次串联第二电磁阀及 B液接头后，与 B液桶连接；

D、所述第一三通电磁阀的进口通过管路与第一硅油腔的左腔室相通，第一硅油腔的右腔室通过管路与第四三通电磁阀的进口相通，第一硅油腔的中间腔室通过硅油管与第一活塞泵连通；所述第二三通电磁阀的进口通过管路与第二硅油腔的左腔室相通，第二硅油腔的右腔室通过管路与第三三通电磁阀的进口相通，第二硅油腔的中间腔室通过硅油管与第二活塞泵连通。

采用以上技术方案，在每个硅油腔的中间腔室内充满硅油，反渗水接头、第二齿轮泵、第三电磁阀、第四三通电磁阀、第一硅油腔、第三三通电磁阀、第二硅油腔、透析液接头以及它们之间的连接管路组成透析液回路；废液入口接头、废液出口接头、第一齿轮泵、第一三通电磁阀、第一硅油腔、第二三通电磁阀、第二硅油腔、第四电磁阀以及它们之间的连接管路组成废液回路。本发明通过齿轮泵产生的压力使硅油腔内的膜片在向左移动并贴紧腔壁时，硅油腔左侧内进入的废液量和右侧排出透析液量可保证完全一致，如要实现从人体超滤脱水，只需在此过程中让活塞泵将硅油腔中间腔室的硅油抽出一定的量即可实现，在此过程结束时让活塞泵中的活塞回到之前的位置。同样，在硅油腔内的膜片在向右移动并贴紧时，先关闭第三电磁阀和第四电磁阀，接着依次打开第一电磁阀和第二电磁阀，然后仍然依靠活塞泵抽入一定量的 A液和 B液，并在硅油腔内实现混合，在此过程结束时仍然让活塞泵中的活塞回到之前的位置。该种模式省略 T A、 B液泵和超滤泵，简化了透析设备的水路系统，同时实现了透析设备的超滤和配液功能。

上述第一硅油腔和第二硅油腔的结构相同，均由左、右两个半体扣合固定而成，在左、右两个半体的相对端面开设有形状大小相适应的凹槽，组成硅油腔的内腔，该内腔中间隔设置有两块膜片，第一膜片和第二膜片将硅油腔的内腔分隔成左腔室和右腔室，并且两块膜片之间形成中间腔室，该中间腔室通过硅油管与活塞泵的内腔相通；在所述左、右腔室的腔壁上均开设有引流通孔，各引流通孔通过管路与对应三通电磁阀的进口接头相连。

以上结构简单实用、拆装容易、可靠性好，当硅油腔的左腔室通过相应地三通电磁阀进液时，第一膜片和第二膜片在液压的推动下朝着右腔室运动，使右腔室通过对应的三通电磁阀排液；同理，当右腔室通过进液时，第一膜片和第二膜片在液压的推动下朝着左腔室运动，使左腔室排液。第一膜片和第二膜片在左右移动过程中，如果保持中间腔室的大小不变，即可时刻保证左、右腔室进入和排出的液体量完全一致。当第一膜片、第二膜片被贴紧腔壁时，可通过活塞泵对硅油的抽吸来改变中间腔室的大小，进而改变左、右腔室的大小。

在上述第一、第二膜片的边缘之间设有压环，该压环和第一、第二膜片的边缘由两个半体压紧，在所述压环的顶部通过压板固定有压环接头，该压环接头与硅油管连接，并且压环接头的内孔通过压环顶部开设的通孔与中间腔室相通。以上结构一方面有利于装配，另一方面保证了硅油、透析液和废液在一定压力下不出现泄漏，提高了可靠性。

为了增强密封效果，在上述压环接头与压环之间安装有密封圈。

在上述硅油腔左腔室腔壁的上部和下部均开设有引流通孔，各引流通孔的外端口均装有接头，上、下两个接头分别与三通胶管的两个端口连接，所述三通胶管的第三个端口与第一或第二三通电磁阀的进口接头相连。在三通胶管和上、下引流通孔的配合下，硅油腔左腔室的上、下部同时进液或排液，这样液体流动均匀、平稳，能确保单位时间通过腔体的流量精确。

同理，在上述硅油腔右腔室腔壁的上部和下部均开设有引流通孔，各引流通孔的外端口均装有接头，上、下两个接头分别与三通胶管的两个端口连接，所述三通胶管的第三个端口与第三或第四三通电磁阀的进口接头相连。在上述第一齿轮泵的进液口和出液口上连接有旁通管，该旁通管上接有第一泄压阀；所述第二齿轮泵的进液口和出液口上也连接有旁通管，该旁通管上接有第二泄压阀。本发明在每个齿轮泵的出口都安装一个泄压阀，即使电磁阀关闭时水路也不会出现泄漏或爆管，使得整个水路系统运行稳定。

本发明的有益效果是：

1、通过控制单位时间硅油腔中间腔室内的膜片左右移动次数，实现单位时间透析液量的精确控制；

2、通过活塞泵对硅油腔中间腔室内硅油的抽吸，同时实现了透析设备的配液和超滤功能，简化了水路系统，提高了可靠性，降低了设备成本。

3、结构简单实用、组装方便快捷，并且运行平稳可靠，中间腔室内充满的硅油化学性能稳定、生物学性能好，用于透析设备时能有效提高配液精度和超滤精度。附图说明

图 1为本发明的结构示意图。

图 2为本发明中硅油腔的与活塞泵及三通电磁阀的连接示意图。

图 3为图 2的 A-A剖视图。

图 4为本发明的使用状态参考图。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：

如图 1所示，在箱体 1上装有废液入口接头 10、废液出口接头 23、透析液接头 11、反渗水接头 22、 A液接头 12、 B液接头 15和控制电路 26，其中废液入口接头 10通过管路与第一齿轮泵 9的进口相连，第一齿轮泵 9的出口通过管路与四通接头的一个端口连接，四通接头的第二个端口接有旁通管，该旁通管串联第一泄压阀 8后，与第一齿轮泵 9的进液口相通，四通接头的第三个端口通过管路与第一三通电磁阀 4 的上出口连接，四通接头的第四个端口通过管路与第二三通电磁阀 6的下出口连接。所述第一三通电磁阀 4的下出口通过管路与三通接头的一个端口连接，三通接头的第二个端口通过管路与第二三通电磁阀 6 的上出口连接，三通接头的第三个端口通过管路与第四电磁阀 45的进口连接，该第四电磁阀 45的出口连接有废液管 24，废液管 24与废液出口接头 23连接。

从图 1中可知，反渗水接头 22通过管路与第二齿轮泵 21的进口连接，第二齿轮泵 21 的出口通过管路与第三电磁阀 20的进口相连，在第二齿轮泵 21 的进液口和出液口上连接有旁通管，该旁通管上接有第二泄压阀 19。所述第三电磁阀 20的出口通过透析管 27与三通接头的一个端口连接，三通接头的第二个端口通过管路与第三三通电磁阀 18的上出口连接，三通接头的第三个端口通过管路与第四三通电磁阀 25的下出口连接。所述第三三通电磁阀 18的下出口和第四三通电磁阀 25的上出口通过管路连接在另一个三通接头的两个端口上，该三通接头的第三个端口通过管路与透析液接头 11连接。在所述透析管 27上接有 A 液管 28和 B液管 29，其中 A液管 28依次串联第一电磁阀 16及 A液接头 12后，与 A液桶 13连接； B液管 29依次串联第二电磁阀 17及 B液接头 15后，与 B液桶 14连接。

从图 1、图 2、图 3所示，第一硅油腔 3和第二硅油腔 5的结构相同，均由左、右两个半体 30、 31扣合而成，两半体之间通过螺钉固定，在左、右两个半体 30、 31 的相对端面开设有形状大小相适应的凹槽，组成硅油腔的内腔。在硅油腔的内腔中设置有第一膜片 32 和第二膜片 33，第一、第二膜片 32、 33的边缘之间设有压环 39，该压环 39和第一、第二膜片 32、 33的边缘由两个半体 30、 31压紧。第一膜片 32和第二膜片 33将硅油腔的内腔分隔成左腔室 34和右腔室 35，并且两块膜片 32、 33之间形成中间腔室 36。在所述第一硅油腔 3左腔室 34腔壁的上部和下部均开设有引流通孔 38，各引流通孔 38的外端口均装有接头 44，上、下两个接头 44分别与三通胶管 42的两个端口连接，所述三通胶管 42的第三个端口与第一三通电磁阀 4的进口接头相连。在第一硅油腔 3右腔室 35腔壁的上部和下部均也开设有引流通孔 38，各引流通孔 2d的外端口均装有接头，上、下两个接头分别与另一根三通胶管的两个端口连接，该三通胶管的第三个端口与第四三通电磁阀 25的进口接头相连。

同理，在所述第二硅油腔 5左腔室 34腔壁的上部和下部均开设有引流通孔 38，各引流通孔 38的外端口均装有接头 44，上、下两个接头 44分别与三通胶管 42的两个端口连接，所述三通胶管 42的第三个端口与第二三通电磁阀 6的进口接头相连。在第二硅油腔 5右腔室 35腔壁的上部和下部均也开设有引流通孔 38，各引流通孔 2d的外端口均装有接头，上、下两个接头分别与另一根三通胶管的两个端口连接，该三通胶管的第三个端口与第三三通电磁阀 18的进口接头相连。

从图 1中还可知，在两个硅油腔压环 39的顶部通过压板 40固定有压环接头 41，所述压环接头 41与压环 39之间安装有密封圈 43。所述第一硅油腔 3上压环接头 41的内孔通过压环 39顶部开设的通孔与对应的中间腔室 36相通，并且压环接头 41与硅油管 37的一端连接，硅油管 37的另一端与第一活塞泵 2的管道接口相连。同理，所述第二硅油腔 5上压环接头 41的内孔通过压环 39顶部开设的通孔与对应的中间腔室 36相通，并且压环接头 41 与硅油管 37的一端连接，硅油管 37的另一端与第二活塞泵 7的管道接口相连。

本发明中， 4个三通电磁阀、第一电磁阀 16、第二电磁阀 17、第一活塞泵 2、第二活塞泵 7、第一齿轮泵 9和第二齿轮泵 21均与控制电路 26电连接。反渗水接头 22、第二齿轮泵 21、第三电磁阀 20、第四三通电磁阀 25、第一硅油腔 3、第三三通电磁阀 18、第二硅油腔 5、透析液接头 11以及它们之间的连接管路组成透析液回路；废液入口接头 10、废液出口接头 23、第一齿轮泵 9、第一三通电磁阀 4、第一硅油腔 3、第二三通电磁阀 6、第二硅油腔 5以及它们之间的连接管路组成废液回路。

本发明的工作过程如下：

第一过程中：第三电磁阀 20和第四电磁阀 45处于打开状态时，第三三通电磁阀 18的上出口和进口连通、下出口关闭，第四三通电磁阀 25的上出口和进口连通、下出口关闭，第一三通电磁阀 4的上出口和进口连通、下出口关闭，第二三通电磁阀 6的上出口和进口连通、下出口关闭，废液在第一齿轮泵 9的驱动下进入第一硅油腔 3的左腔室并同时排出右腔室的透析液，直到膜片贴紧腔壁，然后第一活塞泵 2从膜片中间腔室中抽出一定的硅油，第一硅油腔 3左腔室的废液量会增加，此增加的量即为抽出的硅油量，也即为脱水量；同时，加热后的反渗水在第二齿轮泵 21的驱动下进入第二硅油腔的右腔室并同时排出左腔室的废液，直到膜片贴紧腔壁，然后第三电磁阀 20和第四电磁阀 45关闭、第一电磁阀 16打开，此时第二活塞泵 7抽出一定的硅油，因第二硅油腔 5的进出口完全密闭，故即可抽入等量的 A液进入第二硅油腔 5的右腔室，接着第一电磁阀 16关闭、第二电磁阀 17打开，第二活塞泵 7再通过抽出一定的硅油而吸入 B液进入第二硅油腔 5的右腔室，该过程即实现透析液的配置；完成以上过程后，第三电磁阀 20和第四电磁阀 45打开，第一活塞泵 2和第二活塞泵 7恢复原来的位置准备进行下一过程。

第二过程与第一过程完全相反，同样实现透析液的配置和超滤脱水。

控制电路 26通过控制固定每一个过程的时间，即实现了单位时间透析液流量的控制。如图 4所示，在进行透析治疗的过程中，当把配液及超滤装置与反渗水和废液连接时，即能实现透析液的配置、单位时间透析液的流量控制和从人体超滤脱水。

Claims

权利要求书

1、一种血液净化用配液及超滤装置，包括箱体，其特征在于：所述箱体上设置有废液入口接头（10)、废液出口接头（23)、透析液接头（11 )、反渗水接头（22)和配液接头，在所述箱体内，设置有第一硅油腔（3)和第二硅油腔（5) 以及第一活塞泵（2)和第二活塞泵

(7)，还设置有第一齿轮泵（9)和第二齿轮泵（21 )，所述第一硅油腔（3)和第二硅油腔 (5 )分别由两块膜片分隔成左腔室、右腔室和中间腔室；与废液入口接头（10)连接的第一齿轮泵（9) 分别与第一硅油腔（3)和第二硅油腔（5) 的左腔室连接，第一硅油腔（3) 和第二硅油腔（5) 的左腔室还与废液出口接头（23 )连接；与反渗水接头（22)连接的第二齿轮泵（21 )分别与第一硅油腔（3)和第二硅油腔（5)的右腔室连接，第一硅油腔（3) 和第二硅油腔（5 ) 的右腔室还与透析液接头（11 ) 连接；所述第一活塞泵（2 ) 与第一硅油腔（3) 的中间腔室连通，第二活塞泵（7) 与第二硅油腔（5) 的中间腔室连通；在第二齿轮泵（21 ) 与所述第一硅油腔（3 ) 和第二硅油腔（5) 的右腔室连接的管路上还接有配液管，所述配液管通过配液接头与配液桶连接。

2、根据权利要求 1所述的一种血液净化用配液及超滤装置，其特征在于，

A、所述废液入口接头（10) 通过管路与第一齿轮泵（9) 的进口相连，从第一齿轮泵 (9) 出口接出的管路分为两路，其中一路与第一三通电磁阀（4) 的上出口连接，另一路与第二三通电磁阀（6) 的下出口连接，所述第一三通电磁阀（4) 的下出口与第二三通电磁阀（6)的上出口之间接有管路，该管路与第四电磁阀（45)进口连接，该第四电磁阀（45) 的出口管路上接有废液管（24)，废液管（24) 与废液出口接头（23) 连接；

B、所述反渗水接头（22)通过管路串联第二齿轮泵（21 )后，与第三电磁阀（20) 的进口相连，从第三电磁阀（20) 出口接出的透析管（27) 分为两路，其中一路与第三三通电磁阀（18 ) 的上出口连接，另一路与第四三通电磁阀（25) 的下出口连接，所述第三三通电磁阀（18) 的下出口和第四三通电磁阀（25) 的上出口均通过管路与透析液接头（11 ) 连接；

C 在所述透析管（27) 上接有 A液管（28) 和 B液管（29)，其中 A液管（28) 依次串联第一电磁阔（1.6)及 A液接头（12)后，与 A液桶（13)连接， B液管（29)依次串联第二电磁阀（17)及 B液接头（15) 后，与 B液桶（14) 连接；

D、所述第一三通电磁阀（4) 的进口通过管路与第一硅油腔（3) 的左腔室相通，第一硅油腔（3) 的右腔室通过管路与第四三通电磁阀（25) 的进口相通，第一硅油腔（3) 的

修改页（条约第 19条）中间腔室通过硅油管与第一活塞泵（2 ) 连通；所述第二三通电磁阀（6) 的进口通过管路与第二硅油腔（5) 的左腔室相通，第二硅油腔（5 ) 的右腔室通过管路与第三三通电磁阀 ( 18) 的进口相通，第二硅油腔（5) 的中间腔室通过硅油管与第二活塞泵（7) 连通。

3、根据权利要求 2所述的血液净化用配液及超滤装置，其特征在于：所述第一硅油腔（3) 和第二硅油腔（5) 的结构相同，均由左、右两个半体（30、 31 ) 扣合固定而成，在左、右两个半体（30、 31 ) 的相对端面开设有形状大小相适应的凹槽，组成硅油腔的内腔，该内腔中间隔设置有两块膜片（32、 33)，第一膜片（32) 和第二膜片（33) 将硅油腔的内腔分隔成左腔室（34) 和右腔室（35)，并且两块膜片（32、 33) 之间形成中间腔室（36 )，该中间腔室（36)通过硅油管（37)与活塞泵（2或 7) 的内腔相通；在所述左、右腔室（34、 35) 的腔壁上均开设有引流通孔（38)，各引流通孔（38)通过管路与对应三通电磁阀的进口接头相连。

4、根据权利要求 3所述的血液净化用配液及超滤装置，其特征在于：在所述第一、第二膜片（32、 33) 的边缘之间设有压环（39)，该压环（39) 和第一、第二膜片（32、 33) 的边缘由两个半体（30、 31 ) 压紧，在所述压环（39) 的顶部通过压板（40) 固定有压环接头 (41 )，该压环接头（41 ) 与硅油管连接，并且压环接头（41 ) 的内孔通过压环（39) 顶部开设的通孔与中间腔室（36) 相通。

5、根据权利要求 4所述的血液净化用配液及超滤装置，其特征在于：在所述压环接头（41 ) 与压环（39) 之间安装有密封圈（43)。

6、根据权利要求 3或 4或 5所述的血液净化用配液及超滤装置，其特征在于：在所述硅油腔左腔室（34) 腔壁的上部和下部均开设有引流通孔（38)，各引流通孔（38) 的外端口均装有接头（44)，上、下两个接头（44) 分别与三通胶管（42) 的两个端口连接，所述三通胶管（42) 的第三个端口与第一或第二三通电磁阀（4或 6) 的进口接头相连。

7、根据权利要求 6所述的血液净化用配液及超滤装置，其特征在于：在所述硅油腔右腔室 ( 35)腔壁的上部和下部均开设有引流通孔（38)，各引流通孔（38)的外端口均装有接头，上、下两个接头分别与三通胶管的两个端口连接，所述三通胶管的第三个端口与第三或第四三通电磁阀（18或 25) 的进口接头相连。

8、根据权利要求 Ί所述的血液净化用配液及超滤装置，其特征在于：在所述第一齿轮泵（9) 的进液口和出液口上连接有旁通管，该旁通管上接有第一泄压阀（8);所述第二齿轮泵（21 ) 的进液口和出液口上也连接有旁通管，该旁通管上接有第二泄压阀（19)。

9、根据权利要求 8所述的血液净化用配液及超滤装置，其特征在于：所述第一三通电磁阀 (4)、第二三通电磁阀（6)、第三三通电磁阀（18)、第一三通电磁阀（25)、第一电磁阀 (16)、第二电磁阀（17)、第一活塞泵（2)、第二活塞泵（7)、第一齿轮泵（9) 和第二齿轮泵（21) 均与控制电路（26) 电连接。