專利名稱：血液濾過技術實現的一種新方法
技術領域：
本發明是涉及醫療器械設備控制裝置，具體一種在血液透析機上實現血液濾過的 一種新技術。
背景技術：
血液濾過技術是通過機器(泵)或者患者自身的血壓，使血液流經體外回路中的 濾過器，在濾過壓的作用下濾出大量的液體和溶質，即超濾液。同時，補充與血漿液體成分 相似的電解質溶液，即置換液，以達到血液凈化的目的。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，其溶質清除率取決于超濾量及濾過膜的篩漏系數；而血液濾過是 通過彌散作用清除溶質，其溶質清除率與溶質的當量存正比。因此血液透析比血液濾過有 更高的小分子物質清除率，而血液濾過則對中分子物質清除率高于血液透析。“連續性腎臟替代治療”簡稱CRRT，又稱“緩慢連續性血液凈化”，是以緩慢的血液 流速和(或)透析液流速，通過彌散和(或)對流，進行溶質交換和水分清除的血液凈化療 法的統稱。血液濾過的特點是血液、透析液流速緩慢，連續治療的時間長(一般大于24h)。 與傳統常規透析療法相比，其獨特優點在于對心血管系統的擾亂小，適合嚴重急性腎衰 (ARF)患者的治療，特別是心血管系統不穩定(心衰、低血壓)、多臟器衰竭、創傷后嚴重急 性腎衰(ARF)患者以及嚴重分解代謝需用全靜脈營養者(該類患者無法用傳統透析方法治 療)；該方法對尿素的清除率都很高。因此，血液濾過機(CRRT)在加強監護病房(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用日益廣泛。如前述，CRRT主要適合嚴重急性腎衰(ARF)患者的治療，特別是心血管系統不穩 定(心衰、低血壓)、多臟器衰竭、創傷后ARF以及嚴重分解代謝需用全靜脈營養者(該類 患者無法用傳統透析方法治療)。因此，CRRT在加強監護病房(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用日益廣泛，已成為治療復雜的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 度負荷、清除溶質、糾正酸堿和電解質紊亂來達到治療目的。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，可以認為CRRT是血液凈化方法的重要組成部分，與其它凈化技術(典型的常規透析 技術)是互補的關系。與其它凈化技術類似，CRRT并非一定需要專門的CRRT設備實施，如同血液透析并 不一定需要透析機。CRRT的臨床應用報道早于1999年，而當時國內市面未見針對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設計，且多泵相互 間的自動聯動較難實現，臨床使用的安全性、方便性差，療效也難以保證。之后，出現專門用 于實施CRRT的機型，但是價格昂貴，國內僅少數三甲醫院配置。
現有技術的血液濾過機，是通過血液泵的驅動，使血液流經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(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溶液(置換液)補充回 血液里，以達到血液凈化的目的。為保證血液濾過的準確性，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到準確控制的目的。
發明內容
本發明的目的是提供一種在血液透析機上實現血液濾過技術的一種新方法。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 液的加熱由傳統的電加熱器直接加熱的模式改變為利用該機水路循環液體的熱量對置換 液進行再加熱，大大提高了對置換液加熱的安全性和可靠性。本發明所述的血液濾過技術實現的一種新方法，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(13)、與流量容積控制系統連接的加 熱控制系統(14)、與加熱控制系統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(16)、加 熱板(11)的出液端口。所述的血液濾過技術實現的一種新方法，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 用的耗材為常規耗材，大大降低了治療成本。本發明和現有技術相比具有以下優點(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行計量；(2)置換液的加熱由傳統的電加熱器直接加熱的模式改變為利用該機水路循環液 體的熱量對置換液進行再加熱，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，省去了醫護人員不斷更換棄液袋 的工作，使護理更簡單，更加人性化；(5)該血液濾過控制方案可以在常規的“計流量式控制”模式血液透析機上實現， 可以在增加很少機器成本的情況下實現透析/濾過功能，一機多用，而其使用的耗材為常 規耗材，使得機器復用成本和治療成本大大降低。
圖1是血液濾過技術實現的一種新方法的工作原理示意圖。圖2是現有技術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，本發明所述的血液濾過技術實現的一種新方法，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(13)、與流量容積控制系統連接的加 熱控制系統(14)、與加熱控制系統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(16)、加 熱板(11)的出液端口。參見圖1，本發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)推注設定的抗凝血 劑以防止血液凝固，動脈壓傳感器(4)監測患者動脈壓。血液流經濾過器的血液間隙出口， 經過空氣探測器(7)、靜脈穿刺針(8)流回患者體內，同時，置換液袋(9)中的置換液，在設 定置換率的置換液泵(10)的作用下，經過加熱板(11)，將其加熱至設定溫度，注入流經濾 過器的血液間隙出口的血液中，達到后置換目的。靜脈壓傳感器(6)連接在濾過器的血液 間隙出口處，以監測患者靜脈壓。反滲水由反滲水入口(12)進入機器，流量容積控制系統 (13)將反滲水流量控制在設定值，加熱控制系統(14)將反滲水加熱到設定溫度，然后流經 加熱板(11)后和經超濾泵(15)析出的棄液混合，由超濾容積控制系統(16)控制置換液的 超濾率，而后通過棄液口(17)排掉。由于設置超濾率=設定置換率+反滲水流量，其中，置換液泵是小型蠕動泵，其轉 動速率嚴格與排液量成正比，故置換率設定后，可視為定值；而反滲水流量在高精度的流量 容積控制系統(控制精度為設置流量士0. 2%)控制下也為定值，超濾容積控制系統其檢測 精度等同于流量容積控制系統，其根據檢測出的實際超濾率反饋，在線連續微調超濾泵，使 從濾過器內析出的棄液等于設定置換率，以達到精確置換的目的。參見圖2，現有技術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)推注設定的抗凝血劑以防止血液凝固，動脈壓傳感器(21)監測患者動脈壓。血液流經 濾過器的血液間隙出口，經過空氣探測器(24)、靜脈穿刺針(25)流回患者體內，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，在設定置換率的置換液泵(28)的 作用下，經過電加熱板(29)，將其加熱至設定溫度，注入流經濾過器的血液間隙出口的血液 中，達到后置換目的。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。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，反饋調節超濾泵的轉速，以達到精確置換的目的。
權利要求
本發明所述的血液濾過技術實現的一種新方法，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(13)、與流量容積控制系統連接的加熱控制系統(14)、與加熱控制系統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(16)、加熱板(11)的出液端口。
2.所述的血液濾過系統，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)推注設定的抗凝血劑以防止血液凝固，動脈壓傳感器(4)監測患者動脈壓。血液流經濾 過器的血液間隙出口，經過空氣探測器(7)、靜脈穿刺針(8)流回患者體內，同時，置換液袋 (9)中的置換液，在設定置換率的置換液泵(10)的作用下，經過加熱板(11)，將其加熱至設 定溫度，注入流經濾過器的血液間隙出口的血液中，達到后置換目的。靜脈壓傳感器(6)連 接在濾過器的血液間隙出口處，以監測患者靜脈壓。反滲水由反滲水入口(12)進入機器， 流量容積控制系統(13)將反滲水流量控制在設定值，加熱控制系統(14)將反滲水加熱到 設定溫度，然后流經加熱板(11)后和經超濾泵(15)析出的棄液混合，由超濾容積控制系統 (16)控制置換液的超濾率，而后通過棄液口(17)排掉。由于設置超濾率=設定置換率+反滲水流量，其中，置換液泵是小型蠕動泵，其轉動速 率嚴格與排液量成正比，故置換率設定后，可視為定值；而反滲水流量在高精度的流量容積 控制系統(控制精度為設置流量士0. 2%)控制下也為定值，超濾容積控制系統其檢測精度 等同于流量容積控制系統，其根據檢測出的實際超濾率反饋，在線連續微調超濾泵，使從濾 過器內析出的棄液等于設定置換率，以達到精確置換的目的。
3.所述的血液濾過系統，其特征在于所述的現有技術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)推注設定的抗凝血劑以防止血液凝固，動脈壓傳感器 (21)監測患者動脈壓。血液流經濾過器的血液間隙出口，經過空氣探測器(24)、靜脈穿刺 針(25)流回患者體內，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， 在設定置換率的置換液泵(28)的作用下，經過電加熱板(29)，將其加熱至設定溫度，注入 流經濾過器的血液間隙出口的血液中，達到后置換目的。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。 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，反饋調節超濾 泵的轉速，以達到精確置換的目的。
全文摘要
一種能在血液透析機上實現血液濾過技術的新方法，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。可以在增加很少機器成本的情況下實現透析/濾過功能，一機多用，而其使用的耗材為常規耗材，使得機器復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，省去了醫護人員不斷更換棄液袋的工作，使護理更簡單，更加人性化；置換液的加熱由傳統的電加熱器直接加熱的模式改變為利用該機水路循環液體的熱量對置換液進行再加熱，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 優先權日2009年7月30日
發明者方廷壽 申請人:重慶圣德利醫療器械研究有限公司