專利名稱：血液濾過技術(shù)實現(xiàn)的一種新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及醫(yī)療器械設(shè)備控制裝置，具體一種在血液透析機上實現(xiàn)血液濾過的 一種新技術(shù)。
背景技術(shù)：
血液濾過技術(shù)是通過機器(泵)或者患者自身的血壓，使血液流經(jīng)體外回路中的 濾過器，在濾過壓的作用下濾出大量的液體和溶質(zhì)，即超濾液。同時，補充與血漿液體成分 相似的電解質(zhì)溶液，即置換液，以達(dá)到血液凈化的目的。整個過程模擬腎小球的濾過功能， 但是并沒有模仿腎小管的重吸收及排泌功能，而是通過補充置換液來完成腎小管的部分功 能。血液濾過與血液透析的原理是不同的。血液透析是通過對流作用及跨膜壓(TMP) 來清除溶液及部分溶質(zhì)，其溶質(zhì)清除率取決于超濾量及濾過膜的篩漏系數(shù)；而血液濾過是 通過彌散作用清除溶質(zhì)，其溶質(zhì)清除率與溶質(zhì)的當(dāng)量存正比。因此血液透析比血液濾過有 更高的小分子物質(zhì)清除率，而血液濾過則對中分子物質(zhì)清除率高于血液透析?！斑B續(xù)性腎臟替代治療”簡稱CRRT，又稱“緩慢連續(xù)性血液凈化”，是以緩慢的血液 流速和(或)透析液流速，通過彌散和(或)對流，進(jìn)行溶質(zhì)交換和水分清除的血液凈化療 法的統(tǒng)稱。血液濾過的特點是血液、透析液流速緩慢，連續(xù)治療的時間長(一般大于24h)。 與傳統(tǒng)常規(guī)透析療法相比，其獨特優(yōu)點在于對心血管系統(tǒng)的擾亂小，適合嚴(yán)重急性腎衰 (ARF)患者的治療，特別是心血管系統(tǒng)不穩(wěn)定(心衰、低血壓)、多臟器衰竭、創(chuàng)傷后嚴(yán)重急 性腎衰(ARF)患者以及嚴(yán)重分解代謝需用全靜脈營養(yǎng)者(該類患者無法用傳統(tǒng)透析方法治 療)；該方法對尿素的清除率都很高。因此，血液濾過機(CRRT)在加強監(jiān)護(hù)病房(ICU)對 拌有腎功能衰竭和(或)多器官衰竭患者的搶救治療中應(yīng)用日益廣泛。如前述，CRRT主要適合嚴(yán)重急性腎衰(ARF)患者的治療，特別是心血管系統(tǒng)不穩(wěn) 定(心衰、低血壓)、多臟器衰竭、創(chuàng)傷后ARF以及嚴(yán)重分解代謝需用全靜脈營養(yǎng)者(該類 患者無法用傳統(tǒng)透析方法治療)。因此，CRRT在加強監(jiān)護(hù)病房(ICU)對拌有腎功能衰竭和 /或多器官衰竭患者的搶救治療中應(yīng)用日益廣泛，已成為治療復(fù)雜的ARF的主要方法。CRRT是血液凈化治療方法之一。和其它凈化方法類似，CRRT也是通過消除液體過 度負(fù)荷、清除溶質(zhì)、糾正酸堿和電解質(zhì)紊亂來達(dá)到治療目的。CRRT并不能取代其它血液凈化 方法，但對前述患者的治療，CRRT的優(yōu)勢是其它方法無法比擬的，該方法也是不可替代的。 因此，可以認(rèn)為CRRT是血液凈化方法的重要組成部分，與其它凈化技術(shù)(典型的常規(guī)透析 技術(shù))是互補的關(guān)系。與其它凈化技術(shù)類似，CRRT并非一定需要專門的CRRT設(shè)備實施，如同血液透析并 不一定需要透析機。CRRT的臨床應(yīng)用報道早于1999年，而當(dāng)時國內(nèi)市面未見針對CRRT的 專用機型，臨床上使用單個或多個組合實施。但通用的泵不是針對CRRT設(shè)計，且多泵相互 間的自動聯(lián)動較難實現(xiàn)，臨床使用的安全性、方便性差，療效也難以保證。之后，出現(xiàn)專門用 于實施CRRT的機型，但是價格昂貴，國內(nèi)僅少數(shù)三甲醫(yī)院配置。
現(xiàn)有技術(shù)的血液濾過機，是通過血液泵的驅(qū)動，使血液流經(jīng)體外回路中的濾過器， 在濾過壓的作用下濾出大量的液體和溶質(zhì)(超濾液)，然后通過超濾泵將超濾液返回到棄 液袋。同時，由置換液泵將加熱后的與血漿液體成分相似的電解質(zhì)溶液(置換液)補充回 血液里，以達(dá)到血液凈化的目的。為保證血液濾過的準(zhǔn)確性，一般地配置1-3只精度高的稱 重傳感器實時測量置換液、透析液及超濾液的重量來達(dá)到準(zhǔn)確控制的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在血液透析機上實現(xiàn)血液濾過技術(shù)的一種新方法。其超 濾液計量精確度高、不需要稱重傳感器，棄液直接由機器棄液口排出、不需要棄液袋，置換 液的加熱由傳統(tǒng)的電加熱器直接加熱的模式改變?yōu)槔迷摍C水路循環(huán)液體的熱量對置換 液進(jìn)行再加熱，大大提高了對置換液加熱的安全性和可靠性。本發(fā)明所述的血液濾過技術(shù)實現(xiàn)的一種新方法，包括血液回路、置換液回路和透 析液回路，其特征在于所述的血液回路，包括血液泵(2)、與血液泵的出液端口同時相連的抗凝血劑推注 泵(3)、動脈壓傳感器(4)、濾過器(5)的血液間隙進(jìn)液端口、與濾過器的血液間隙出液端口 同時相連的靜脈壓傳感器(6)、空氣探測器(7) —端；所述的置換液回路，包括置換液袋(9)、與置換液袋的出液端口相連的置換液泵 (10)；所述的透析液回路，包括流量容積控制系統(tǒng)(13)、與流量容積控制系統(tǒng)連接的加 熱控制系統(tǒng)(14)、與加熱控制系統(tǒng)的出液端口連接的加熱板(11)、與濾過器的濾過液間隙 出液端口連接的超濾泵(15)、與超濾泵的出液端口同時相連的超濾容積控制系統(tǒng)(16)、加 熱板(11)的出液端口。所述的血液濾過技術(shù)實現(xiàn)的一種新方法，其特征在于適用于所有使用“計流量式 控制”模式的血液透析機，僅需增加一個置換液泵，即可完成血液濾過的治療功能。而其使 用的耗材為常規(guī)耗材，大大降低了治療成本。本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(1)該血液濾過控制方案不需通過重力傳感器對置換液以及棄液進(jìn)行計量；(2)置換液的加熱由傳統(tǒng)的電加熱器直接加熱的模式改變?yōu)槔迷摍C水路循環(huán)液 體的熱量對置換液進(jìn)行再加熱，大大提高了對置換液加熱的安全性和可靠性；(3)超濾由高精度的容積控制系統(tǒng)計量，精確度高；(4)棄液直接由機器棄液口排出，不需要棄液袋，省去了醫(yī)護(hù)人員不斷更換棄液袋 的工作，使護(hù)理更簡單，更加人性化；(5)該血液濾過控制方案可以在常規(guī)的“計流量式控制”模式血液透析機上實現(xiàn)， 可以在增加很少機器成本的情況下實現(xiàn)透析/濾過功能，一機多用，而其使用的耗材為常 規(guī)耗材，使得機器復(fù)用成本和治療成本大大降低。


圖1是血液濾過技術(shù)實現(xiàn)的一種新方法的工作原理示意圖。圖2是現(xiàn)有技術(shù)的血液濾過機的工作原理示意圖。
具體實施例方式參見圖1，本發(fā)明所述的血液濾過技術(shù)實現(xiàn)的一種新方法，包括血液回路、置換液 回路和透析液回路所述的血液回路，包括血液泵(2)、與血液泵的出液端口同時相連的抗凝血劑推注 泵(3)、動脈壓傳感器(4)、濾過器(5)的血液間隙進(jìn)液端口、與濾過器的血液間隙出液端口 同時相連的靜脈壓傳感器(6)、空氣探測器(7) —端；所述的置換液回路，包括置換液袋(9)、與置換液袋的出液端口相連的置換液泵 (10)；所述的透析液回路，包括流量容積控制系統(tǒng)(13)、與流量容積控制系統(tǒng)連接的加 熱控制系統(tǒng)(14)、與加熱控制系統(tǒng)的出液端口連接的加熱板(11)、與濾過器的濾過液間隙 出液端口連接的超濾泵(15)、與超濾泵的出液端口同時相連的超濾容積控制系統(tǒng)(16)、加 熱板(11)的出液端口。參見圖1，本發(fā)明的工作原理是患者動脈血液通過動脈穿刺針(1)，在血液泵(2) 的作用下，流入濾過器(5)的血液間隙入口，同時，抗凝血劑推注泵(3)推注設(shè)定的抗凝血 劑以防止血液凝固，動脈壓傳感器(4)監(jiān)測患者動脈壓。血液流經(jīng)濾過器的血液間隙出口， 經(jīng)過空氣探測器(7)、靜脈穿刺針(8)流回患者體內(nèi)，同時，置換液袋(9)中的置換液，在設(shè) 定置換率的置換液泵(10)的作用下，經(jīng)過加熱板(11)，將其加熱至設(shè)定溫度，注入流經(jīng)濾 過器的血液間隙出口的血液中，達(dá)到后置換目的。靜脈壓傳感器(6)連接在濾過器的血液 間隙出口處，以監(jiān)測患者靜脈壓。反滲水由反滲水入口(12)進(jìn)入機器，流量容積控制系統(tǒng) (13)將反滲水流量控制在設(shè)定值，加熱控制系統(tǒng)(14)將反滲水加熱到設(shè)定溫度，然后流經(jīng) 加熱板(11)后和經(jīng)超濾泵(15)析出的棄液混合，由超濾容積控制系統(tǒng)(16)控制置換液的 超濾率，而后通過棄液口(17)排掉。由于設(shè)置超濾率=設(shè)定置換率+反滲水流量，其中，置換液泵是小型蠕動泵，其轉(zhuǎn) 動速率嚴(yán)格與排液量成正比，故置換率設(shè)定后，可視為定值；而反滲水流量在高精度的流量 容積控制系統(tǒng)(控制精度為設(shè)置流量士0. 2%)控制下也為定值，超濾容積控制系統(tǒng)其檢測 精度等同于流量容積控制系統(tǒng)，其根據(jù)檢測出的實際超濾率反饋，在線連續(xù)微調(diào)超濾泵，使 從濾過器內(nèi)析出的棄液等于設(shè)定置換率，以達(dá)到精確置換的目的。參見圖2，現(xiàn)有技術(shù)的血液濾過機的工作原理是患者動脈血液通過動脈穿刺針 (18)，在血液泵(19)的作用下，流入濾過器(22)的血液間隙入口，同時，抗凝血劑推注泵 (20)推注設(shè)定的抗凝血劑以防止血液凝固，動脈壓傳感器(21)監(jiān)測患者動脈壓。血液流經(jīng) 濾過器的血液間隙出口，經(jīng)過空氣探測器(24)、靜脈穿刺針(25)流回患者體內(nèi)，同時，懸掛 在置換稱重傳感器(26)上的置換液袋(27)中的置換液，在設(shè)定置換率的置換液泵(28)的 作用下，經(jīng)過電加熱板(29)，將其加熱至設(shè)定溫度，注入流經(jīng)濾過器的血液間隙出口的血液 中，達(dá)到后置換目的。靜脈壓傳感器(23)連接在濾過器的血液間隙出口處，以監(jiān)測患者靜 脈壓；在濾過壓的作用下，從濾過器的濾過液間隙出口析出的棄液，在超濾泵(30)的作用 下排入懸掛在超濾稱重傳感器(32)上的棄液袋(31)內(nèi)。通過微處理器不斷檢測、比對置換 稱重傳感器與超濾稱重傳感器的重量值，反饋調(diào)節(jié)超濾泵的轉(zhuǎn)速，以達(dá)到精確置換的目的。
權(quán)利要求
本發(fā)明所述的血液濾過技術(shù)實現(xiàn)的一種新方法，包括血液回路、置換液回路和透析液回路所述的血液回路，包括血液泵(2)、與血液泵的出液端口同時相連的抗凝血劑推注泵(3)、動脈壓傳感器(4)、濾過器(5)的血液間隙進(jìn)液端口、與濾過器的血液間隙出液端口同時相連的靜脈壓傳感器(6)、空氣探測器(7)一端；所述的置換液回路，包括置換液袋(9)、與置換液袋的出液端口相連的置換液泵(10)；所述的透析液回路，包括流量容積控制系統(tǒng)(13)、與流量容積控制系統(tǒng)連接的加熱控制系統(tǒng)(14)、與加熱控制系統(tǒng)的出液端口連接的加熱板(11)、與濾過器的濾過液間隙出液端口連接的超濾泵(15)、與超濾泵的出液端口同時相連的超濾容積控制系統(tǒng)(16)、加熱板(11)的出液端口。
2.所述的血液濾過系統(tǒng)，其特征在于所述工作原理是患者動脈血液通過動脈穿刺 針(1)，在血液泵(2)的作用下，流入濾過器(5)的血液間隙入口，同時，抗凝血劑推注泵 (3)推注設(shè)定的抗凝血劑以防止血液凝固，動脈壓傳感器(4)監(jiān)測患者動脈壓。血液流經(jīng)濾 過器的血液間隙出口，經(jīng)過空氣探測器(7)、靜脈穿刺針(8)流回患者體內(nèi)，同時，置換液袋 (9)中的置換液，在設(shè)定置換率的置換液泵(10)的作用下，經(jīng)過加熱板(11)，將其加熱至設(shè) 定溫度，注入流經(jīng)濾過器的血液間隙出口的血液中，達(dá)到后置換目的。靜脈壓傳感器(6)連 接在濾過器的血液間隙出口處，以監(jiān)測患者靜脈壓。反滲水由反滲水入口(12)進(jìn)入機器， 流量容積控制系統(tǒng)(13)將反滲水流量控制在設(shè)定值，加熱控制系統(tǒng)(14)將反滲水加熱到 設(shè)定溫度，然后流經(jīng)加熱板(11)后和經(jīng)超濾泵(15)析出的棄液混合，由超濾容積控制系統(tǒng) (16)控制置換液的超濾率，而后通過棄液口(17)排掉。由于設(shè)置超濾率=設(shè)定置換率+反滲水流量，其中，置換液泵是小型蠕動泵，其轉(zhuǎn)動速 率嚴(yán)格與排液量成正比，故置換率設(shè)定后，可視為定值；而反滲水流量在高精度的流量容積 控制系統(tǒng)(控制精度為設(shè)置流量士0. 2%)控制下也為定值，超濾容積控制系統(tǒng)其檢測精度 等同于流量容積控制系統(tǒng)，其根據(jù)檢測出的實際超濾率反饋，在線連續(xù)微調(diào)超濾泵，使從濾 過器內(nèi)析出的棄液等于設(shè)定置換率，以達(dá)到精確置換的目的。
3.所述的血液濾過系統(tǒng)，其特征在于所述的現(xiàn)有技術(shù)的血液濾過機的工作原理是 患者動脈血液通過動脈穿刺針(18)，在血液泵(19)的作用下，流入濾過器(22)的血液間 隙入口，同時，抗凝血劑推注泵(20)推注設(shè)定的抗凝血劑以防止血液凝固，動脈壓傳感器 (21)監(jiān)測患者動脈壓。血液流經(jīng)濾過器的血液間隙出口，經(jīng)過空氣探測器(24)、靜脈穿刺 針(25)流回患者體內(nèi)，同時，懸掛在置換稱重傳感器(26)上的置換液袋(27)中的置換液， 在設(shè)定置換率的置換液泵(28)的作用下，經(jīng)過電加熱板(29)，將其加熱至設(shè)定溫度，注入 流經(jīng)濾過器的血液間隙出口的血液中，達(dá)到后置換目的。靜脈壓傳感器(23)連接在濾過器 的血液間隙出口處，以監(jiān)測患者靜脈壓；在濾過壓的作用下，從濾過器的濾過液間隙出口析 出的棄液，在超濾泵(30)的作用下排入懸掛在超濾稱重傳感器(32)上的棄液袋(31)內(nèi)。 通過微處理器不斷檢測、比對置換稱重傳感器與超濾稱重傳感器的重量值，反饋調(diào)節(jié)超濾 泵的轉(zhuǎn)速，以達(dá)到精確置換的目的。
全文摘要
一種能在血液透析機上實現(xiàn)血液濾過技術(shù)的新方法，由血液回路、置換液回路和透析液回路組成。其特征在于適用于所有使用“計流量式控制”模式的血液透析機，僅需增加一個置換液泵，即可完成血液濾過的治療功能?？梢栽谠黾雍苌贆C器成本的情況下實現(xiàn)透析/濾過功能，一機多用，而其使用的耗材為常規(guī)耗材，使得機器復(fù)用成本和治療成本大大降低。其次，該血液濾過控制方案不需通過重力傳感器對置換液以及棄液進(jìn)行計量，棄液直接由機器棄液口排出，不需要棄液袋，省去了醫(yī)護(hù)人員不斷更換棄液袋的工作，使護(hù)理更簡單，更加人性化；置換液的加熱由傳統(tǒng)的電加熱器直接加熱的模式改變?yōu)槔迷摍C水路循環(huán)液體的熱量對置換液進(jìn)行再加熱，大大提高了對置換液加熱的安全性和可靠性。
文檔編號A61M1/14GK101987210SQ20091010448
公開日2011年3月23日 申請日期2009年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月30日
發(fā)明者方廷壽 申請人:重慶圣德利醫(yī)療器械研究有限公司