本發(fā)明涉及透析設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠自動調(diào)節(jié)置換液速率的血液透析濾過裝置。

背景技術(shù)：

血液透析濾過(HDF)是一種結(jié)合了血液透析(HD)與血液濾過(HF)的綜合治療手段。在血液濾過治療的基礎(chǔ)上，血液透析濾過裝置還可以通過將體內(nèi)血液引流至體外，經(jīng)一個由空心纖維組成的透析器中，血液與含機體濃度相似的電解質(zhì)溶液(透析液)在一根根空心纖維內(nèi)外，通過彌散/對流進行物質(zhì)交換，清除體內(nèi)的代謝廢物、維持電解質(zhì)和酸堿平衡；同時清除體內(nèi)過多的水分。

在線血液透析濾過由于集結(jié)了血液透析和血液濾過兩者的優(yōu)點，能夠補充更多的置換液，具有更好的清除中分子毒素的優(yōu)點，經(jīng)研究表明，更高的置換液流量，能夠保證更有效的治療效果。

但是在臨床操作中，由于受到透析器型號、患者自身的高凝狀態(tài)、血管通路血流速度的影響，很難在治療中補入大量的置換液量，尤其到了治療后期，由于脫水造成的血液濃縮嚴重，透析膜表面次級蛋白膜的覆蓋，使得透析器的跨膜壓升高，極易出現(xiàn)機器報警、臨床往往需要減少置換液量以保證治療的正常進行。

由于這些原因的存在，臨床上常選擇設(shè)定置換液流速≤25-30％的血流速作為參數(shù)，但是這個值較小，無法在安全的范圍內(nèi)將血液透析濾過的效果發(fā)揮到最大。

因此，需要開發(fā)一種新的血液透析濾過裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠自動調(diào)節(jié)置換液速率的血液透析濾過裝置及其血液透析濾過控制機構(gòu)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種能夠自動調(diào)節(jié)置換液速率的血液透析濾過裝置，所述血液透析濾過裝置包括補液出口、補液泵、動脈壺、靜脈壺、血泵及控制裝置；血泵連接于所述動脈壺；補液出口選擇性的連接至動脈壺或靜脈壺，當補液出口通過補液泵連接至動脈壺時，進行向動脈壺的前補液；當補液出口通過補液泵連接至靜脈壺時，進行向靜脈壺的后補液；控制裝置用于根據(jù)實際血流量、紅細胞比容及患者的總蛋白含量調(diào)節(jié)所述補液泵的轉(zhuǎn)速以控制向所述靜脈壺的后補液流速。

本發(fā)明的有益效果在于，通過本發(fā)明的能夠自動調(diào)節(jié)置換液速率的血液透析濾過裝置，后補液流速可根據(jù)血流量、紅細胞比容及患者的總蛋白含量調(diào)節(jié)被不斷調(diào)節(jié)，以發(fā)揮最大的血液透析濾過效果。相比于現(xiàn)有的血液透析濾過裝置，其換液流速被設(shè)定為一參數(shù)，無法自動調(diào)節(jié)，本發(fā)明能夠在安全的范圍內(nèi)進行補液、能夠最大程度上發(fā)揮血液透析濾過治療的優(yōu)勢，并減少機器報警、減少工作人員的勞動強度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例的血液透析濾過控制機構(gòu)的連接示意圖。

圖2為本發(fā)明另一實施例的血液透析濾過控制機構(gòu)的連接示意圖。

圖3為本發(fā)明一實施例血液透析濾過配液機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點的典型實施例將在以下的說明中詳細敘述。應理解的是本發(fā)明能夠在不同的實施例上具有各種的變化，其皆不脫離本發(fā)明的保護范圍，且其中的說明及附圖在本質(zhì)上是當作說明之用，而非用以限制本發(fā)明。

本實施例的血液透析濾過裝置是常規(guī)的血液透析濾過設(shè)備，是尿毒癥等患者進行日常治療的設(shè)備，不是急診設(shè)備，通常治療時間在4小時左右。

并且，本實施例的血液透析濾過裝置與現(xiàn)有的掛袋式補液透析裝置不同，本發(fā)明的裝置，補液來自于機器自身自動配液，治療時間較短，而掛袋式補液不能通過設(shè)備本身自動調(diào)整前后補液比例和補液量。

以下，對本實施例的血液透析濾過裝置的結(jié)構(gòu)進行詳細說明。

本發(fā)明一實施例的血液透析濾過裝置包括血液透析濾過控制機構(gòu)和血液透析濾過配液機構(gòu)。其中，圖1示出了血液透析濾過控制機構(gòu)，用于自動調(diào)節(jié)置換液速率，圖3示出了血液透析濾過配液機構(gòu)，用于自動配液。血液透析濾過控制機構(gòu)與血液透析濾過配液機構(gòu)組合使用，構(gòu)成完整的血液透析濾過裝置，二者的組合關(guān)系為：圖1中A、B分別與圖3中A、B對應連接，圖1中C、D分別與圖3中C、D對應連接。圖1與圖3中透析器40為同一結(jié)構(gòu)。

如圖3所示，本發(fā)明實施例的血液透析濾過配液機構(gòu)的主要工作部件包括加熱腔2、齒輪泵31、32、流量傳感器41、42、吸液泵51、52、電導度傳感器61、62和平衡腔7；另外，本發(fā)明實施例的透析機具有反滲水進水口1、廢液排放口8和用于連接透析器40的透析器接口。本發(fā)明實施例的透析機也可以包括透析器40。

平衡腔7是本發(fā)明實施例的透析機的核心部件。

在將透析器40連接于透析器接口之后透析器40的廢液側(cè)連接有第二齒輪泵32，第二齒輪泵32連接至平衡腔7的左腔側(cè)，透析器40的透析液側(cè)連接有第二流量傳感器42，第二流量傳感器42連接至平衡腔7右腔側(cè)。而第一流量傳感器41則可設(shè)置在第一齒輪泵31與第一吸液泵51之間。

另外，在第一吸液泵51與第二吸液泵52之間，還設(shè)置有第一電導度傳感器61，用于檢測反滲水與B液混合后的濃度。在第二吸液泵52與平衡腔7之間，則設(shè)置有第二電導度傳感器62，用于檢測反滲水與B液、A液混合后的濃度。第一吸液泵51與第二吸液泵52可為步進電機驅(qū)動的活塞泵。

平衡腔7為容積固定的腔體，中間被一層膜分成相等的兩部分，膜可以自由地在腔體內(nèi)移動。腔體膜的每一側(cè)都連接兩個閥門，一個用于液體的流入，一個用于液體的流出。通常在使用過程中，一側(cè)的入水閥門打開，出水閥門關(guān)閉，另一側(cè)的出水閥門打開，入水閥門關(guān)閉。當入水一側(cè)的液體充滿全部平衡腔7時，另一側(cè)的液體完全排空。在本發(fā)明實施例的透析機的平衡腔7，由平衡腔71和平衡腔72兩套平衡腔組成，每個平衡腔均具有左右兩個腔體，因此，可以稱兩個左腔所在的一側(cè)為平衡腔7的左腔側(cè)，兩個右腔所在的一側(cè)為平衡腔7的右腔側(cè)。8個閥門1A、1B、2A、2B、3A、3B、4A、4B分別置于平衡腔71和平衡腔72的兩側(cè)，也即分別為平衡腔71的右腔、平衡腔71的左腔、平衡腔72的右腔和平衡腔72的左腔的閥門，其中“A”表示入水閥門，“B”表示出水閥門。

在本發(fā)明實施例的血液透析濾過裝置工作過程中，反滲水從反滲水進水口1進入，經(jīng)過第一齒輪泵31后，經(jīng)第一吸液泵51與B液按比例混合，再經(jīng)第二吸液泵52與和A液按照比例混合，經(jīng)過閥門1A進入平衡腔71右腔，同時將平衡腔71左腔的廢液經(jīng)過閥門2B排出；于此同時，配置好的透析液從平衡腔72右腔經(jīng)過閥門3B流出，經(jīng)過透析器40與患者的血液交互，使得患者的血液完成凈化，廢液再通過第二齒輪泵32，移動到平衡腔72左腔。切換平衡腔，反滲水和A液、B液混合后經(jīng)過閥門3A進入平衡腔72右腔，同時將左腔廢液經(jīng)過閥門4B排出；平衡腔71右腔透析液經(jīng)過第二齒輪泵32進入平衡腔71左腔，完成平衡腔7一個循環(huán)周期的透析治療。以此反復，直至治療結(jié)束。

配置完成的透析液在經(jīng)過流量傳感器42，進入透析器40之前，從設(shè)備的置換液留出口留出，作為置換液參與到后續(xù)的治療過程中。設(shè)備治療所需要的透析液以及置換液均是由設(shè)備自身配置完成。

如圖1所示的血液透析濾過控制機構(gòu)的連接示意圖，本實施例的能夠自動調(diào)節(jié)置換液速率的血液透析濾過控制機構(gòu)包括補液出口10、補液泵20、動脈壺50、靜脈壺60及血泵70。血液透析濾過控制機構(gòu)還可包括透析器40，或者包括用以連接透析器的透析器接口。

其中，補液泵又可以稱為置換液泵。其中，補液泵可為蠕動泵。

本發(fā)明實施例的血液透析濾過控制機構(gòu)，所使用的管路均為一次性補液專用管路。血泵70連接于所述動脈壺50。補液(置換液)從補液出口10(或稱置換液出口)流出后，可經(jīng)過補液泵20選擇性的連接至動脈壺50或靜脈壺60，當補液出口10通過補液泵20連接至動脈壺50時，進行向動脈壺50的前補液；當補液出口10通過補液泵20連接至靜脈壺60時，進行向靜脈壺60的后補液，從而完成動脈壺50或靜脈壺60補液的血液濾過或血液透析濾過治療方式。這里，向動脈壺50的補液為前補液，向靜脈壺60的補液為后補液，而前補液流速與后補液流速的和等于補液總流速。

另外，本發(fā)明實施例的血液透析濾過裝置還包括控制裝置(圖中未示出)，控制裝置用于根據(jù)實際血流量、紅細胞比容及患者的總蛋白含量調(diào)節(jié)補液泵20的轉(zhuǎn)速以控制向所述靜脈壺60的后補液流速。

本發(fā)明的血液透析濾過控制機構(gòu)通過不斷調(diào)整Q_{后補液流速}(后補液速率，也稱為后置換液速率ml/min)來達到上述效果。根據(jù)本發(fā)明一實施例的血液透析濾過控制機構(gòu)，可通過以下的方式調(diào)節(jié)后補液流速，并根據(jù)前、后補液流速的關(guān)系，確定前補液流速。

以下對后補液治療過程中，后補液流速的調(diào)節(jié)方法進行說明：

首先有以下的公式一：

Q_{后補液流速}＝FF*Q_{血漿水流速}-T_UF (公式一)

其中：FF為濾過分數(shù)，Q_{血漿水流速}為血漿中的水流速ml/min，T_UF為每分鐘的超濾量ml/min。

根據(jù)Q_{血漿水流速}＝Q_{實際血流速}*(1-Hct)*(1-0.0107*TP) (公式二)

其中：實際血流速用Q_{實際血流速}表示，可以用血泵70中血液的流速乘以相應補償值獲得；Hct為紅細胞比容，可以選擇在線測量或者生化檢測來獲得，TP為患者的總蛋白含量g/dL，也可在治療過程中獲取。

因此，通過公式二可以計算出本次治療Q_{血漿水流速}的值。

經(jīng)研究表明，在后稀釋模式(后補液模式)中，在血流速一定的情況下，F(xiàn)F值與TMP值呈正相關(guān)，而當FF在50-55％區(qū)間外時，TMP會有較快、較明顯的升高，極易出現(xiàn)血液濃縮和機器報警；同時對于中分子毒素，β2微球蛋白的清除沒有顯著增加，因此FF的值優(yōu)選的在50-55％之間。

因此公式一可表現(xiàn)為：

Q_{后補液流速}＝K*Q_{血漿水流速}-T_UF(0.5≤K≤0.55) (公式三)

由于實際治療過程中，受到補液速度會受到使用的過濾器的影響，故上述公式應根據(jù)過濾器本身的系數(shù)ɑ、β來校正實際值。

其中ɑ、β是常數(shù)，ɑ與透析器的纖維絲的內(nèi)徑正相關(guān)、β與透析膜面積正相關(guān)；

因此，可將公式三表現(xiàn)為：

Q_{后補液流速}＝α*β*K*Q_{實際血流速}*(1-Hct)*(1-0.0107*TP)-T_UF(0.5≤K≤0.55)(公式四)

因此在治療過程中，醫(yī)生確認好α、β、K值以及T_UF，控制裝置根據(jù)測量或計算出的Hct值、TP值及Q_{實際血流速}值，基于上述公式四能夠確定Q_{后補液流速}，并調(diào)節(jié)補液泵20的轉(zhuǎn)速以使靜脈壺60的后補液流速達到所確定的后補液流速。由此，能夠在安全的范圍內(nèi)將血液透析濾過的效果發(fā)揮到最大。整個治療過程中，控制裝置根據(jù)Hct值、TP值及Q_{實際血流速}值的變化，不斷調(diào)整后補液流速的取值，因而達到最優(yōu)的治療效果。

針對前補液治療：前補液流速約為后補液流速的2倍，故前補液流速(前稀釋速率)可由以下公式獲得：

Q_{前補液流速}＝2*Q_{后補液流速} 公式五

參照圖2所示的本發(fā)明另一實施例的血液透析濾過控制機構(gòu)的連接示意圖，其與血液透析濾過配液機構(gòu)的組合方式與上述實施例類似，故不贅述。

本實施例中，還分別在透析器40的透析液側(cè)和廢液側(cè)分別設(shè)置了第一液壓傳感器81和第二液壓傳感器82，來檢測透析液進出透析器40的壓力；以及分別在透析器40的靜脈端和動脈端分別設(shè)置第一氣壓傳感器92和第二氣壓傳感器91，來測量血液進出透析器40的壓力。通過上述機構(gòu)監(jiān)測跨膜壓。

首先，跨膜壓按照以下的公式6獲得：

TMP＝0.5*[(第一氣壓傳感器的壓力值+第一氣壓傳感器的壓力值)-(第一液壓傳感器的壓力值+第二液壓傳感器的壓力值)]–血漿膠體滲透壓

(公式6)

其中：TMP為跨膜壓，第二氣壓傳感器91的壓力值、第一氣壓傳感器92的壓力值、第一液壓傳感器81的壓力值和第二液壓傳感器82的壓力值，均為監(jiān)測值。而血漿膠體滲透壓為常數(shù)，通常選取25mmHg。因此，跨膜壓可以計算得出，并且在治療過程中保持實時檢測和實時更新。

在治療過程中，把治療開始第一分鐘的TMP值設(shè)為TMP1，如果治療過程中TMP值超過2*TMP1，當前Q_S應為Qs1(Qs1為第一分鐘的補液速率)的50％；若TMP如果≥350mmHg時，機器報警，置換液泵停轉(zhuǎn)。

因此，通過加入TMP(跨膜壓)監(jiān)測機制，使得血液透析濾過過程更加安全。

因此，通過本發(fā)明的能夠自動調(diào)節(jié)置換液速率的血液透析濾過裝置，后補液流速可根據(jù)血流量、紅細胞比容及患者的總蛋白含量調(diào)節(jié)被不斷調(diào)節(jié)，以發(fā)揮最大的血液透析濾過效果。相比于現(xiàn)有的血液透析濾過裝置，其換液流速被設(shè)定為一參數(shù)，無法自動調(diào)節(jié)，本發(fā)明能夠在安全的范圍內(nèi)進行補液、能夠最大程度上發(fā)揮血液透析濾過治療的優(yōu)勢，并減少機器報警、減少工作人員的勞動強度。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應當意識到在不脫離本發(fā)明所附的權(quán)利要求所揭示的本發(fā)明的范圍和精神的情況下所作的更動與潤飾，均屬本發(fā)明的權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。