簡便型自動腹膜透析設備的製作方法

2023-04-24 15:23:56 2

專利名稱：簡便型自動腹膜透析設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及醫療設備，特別是一種簡便型自動腹膜透析設備。
背景技術：
目前，腹膜透析是尿毒症替代治療的常用方法。包括(I)CAPD-持續性不臥床腹 膜透析，它是一種不用設備患者即能自行透析的方法。採用這種方法事先要通過小手術將 一段透析管永久放置在腹腔內，一端開口在腹壁上。透析時，將一裝有2升透析液的軟包裝 袋懸掛在身體(平臥)上方1米處，透析液靠重力經透析管接口注入腹腔，保留4-6小時後， 腹腔內的液體引流出體外。每日重複早、中、下午、晚上各進行一次。目前腹腔內置的腹透 管及腹透液、管路均為進口或合資產品，每袋腹透液價格為40元，每日需用量為4 5袋。 該CAPD是我國目前開展的最主要腹透方法。(2) APD-自動化腹膜透析。該技術利用腹膜透 析機在夜間進行腹透液交換，效果基本令人滿意，不影響患者正常的日間活動，可使大部分 患者回歸社會。在西方國家，自動化腹膜透析已成為增長最快的腹膜透析方式，其使用比例 歐美國家為20 30%，全世界為15% ；美國使用自動化腹膜透析方式的年增長率為33%。 我國APD治療尚處起步階段，僅個別腹透中心備有1 3臺進口自動腹膜透析機。購買一 臺進口的全自動腹膜透析治療設備(APD)需十餘萬元，加上袋裝腹透液和管件，購價相當 昂貴，故國內大多採用簡便的CAPD治療法。
發明內容本實用新型旨在解決現有自動化腹膜透析設備造價昂貴，不適宜目前我國國情的 問題，而提供一種將CAPD和APD工作原理有機結合，集水處理、腹透液配製、自動化腹透治 療為一體，利用比例泵配製腹透液，結構簡單、操作便捷、價格低廉、適合基層家庭化治療的 簡便型自動腹膜透析設備。本實用新型解決其技術問題，採用的技術方案是一種簡便型自動腹膜透析設備，包括原水處理裝置、腹透液配製裝置、腹透治療裝 置及自動控制系統。所述原水處理裝置包括原水過濾器、EDI電去離子器、I級反滲透器和II級反滲 透器，該原水過濾器其進水口直接與水源連接，其出水口與該I級反滲透器進水口連接，該 I級反滲透器出水口與該EDI電去離子器進水口連接，該EDI電去離子器出水口與該II級 反滲透器進水口連接，該II級反滲透器出水口通過連接管路與腹透液配製裝置中的三通 電磁閥一接口連接，該連接管路上裝有導電率計和光濁度計；所述腹透液配製裝置包括第一雙腔比例泵、第二雙腔比例泵、腹透液配製三通電 磁閥和腹透液容器，該第一雙腔比例泵其兩個入液口分別連接滲透劑和軟包裝的腹透液濃 縮劑，其出液口通過連接管路與該腹透液配製三通電磁閥的另一接口連接，該腹透液配製 三通電磁閥的第三個接口通過連接管路與該第二雙腔比例泵的入液口連接，該連接管路上 裝有導電率計，該第二雙腔比例泵的出液口通過連接管路與該腹透液容器的腹透液進口連接，該連接管路上裝有流量計，該腹透液容器通過支架置於患者身體上方1米處，其內設置 有紫外線消毒器和恆溫電加熱器，該腹透液容器的腹透液自然重力排液口通過連接管路與 腹透治療裝置中的腹透治療三通電磁閥一接口連接；所述腹透治療裝置包括腹透治療三通電磁閥、腹腔內導管連接器、廢液容器、負壓 泵，該腹透治療三通電磁閥的兩個接口分別通過腹透液充注管路和廢液排出管路與腹腔內 導管連接器和廢液容器連接，該腹透液充注管路上裝有壓力計，該廢液排出管路上裝有光 濁度計，該負壓泵通過抽氣管路與廢液容器內部連通，該廢液容器置於稱重計上，其底側部 設置有廢液排出電磁閥；所述自動控制系統包括一個對收集到的信號進行整理和編程的ARM單片機，該 ARM單片機的信號輸入接口分別接有原水處理程序模塊、治療程序模塊、修正治療程序模塊 和安全監測程序模塊，其信號輸出接口接有功率驅動器，該功率驅動器驅動受ARM單片機 指令控制的加壓水泵、雙腔比例泵、負壓泵、三通電磁閥、廢液排出電磁閥、紫外線消毒器、 恆溫電加熱器，完成原水處理、腹透液配製及腹透治療全過程，所述ARM單片機連接有用於 顯示和修改治療程序的液晶觸控螢幕和記錄重要信息、並可列印、繪製圖表的IC卡記錄裝置 及聲光報警器。與現有技術相比，本實用新型的優點和有益效果是1.本實用新型主要優勢旨在集水處理、腹透液製造和自動化腹膜透析治療為一 體，實現了全封閉式一機治療，減少了感染機會。中間環節減少、耗材量降低，使治療費用大 幅度下降。2.本設備吸收了 CAPD和APD各自的優點，實現了患者夜間自動化透析治療、日間 照常學習和工作的目的。設備結構和操作程序明顯簡化，造價大幅降低。優點1和2可使 尿毒症治療成本下降到國內大多數患者都能接受的水平。3.本實用新型的質量要求關鍵是「安全」;最關鍵的技術要求是「無菌」；防止腹膜 炎為治療中預防的重點。因在基層家庭化使用，設計了重複滅菌工藝和多種安全監測手段。 並對系統的運行、使用、維護、相關人員的培訓考核制定了一整套規定。4.本實用新型立足於基層家庭化使用，要求性能可靠，便於操作，便於維護和備件 更換。因此，系統結構設計選用了模塊組裝式。針對病人一天也不能停止治療的需要，本系 統設計有備用功能。一旦某些環節出現故障，可臨時採用CAPD方式代替。本實用新型的應 用推廣，要求縣級醫療單位設有腹膜透析中心，負責醫療指導和設備維修。要求新病人首先 在中心住院治療1 3個月，以便調整治療方案，家屬同期接受培訓，之後再轉入家庭化治 療。5.本實用新型的社會效益是，使因經濟問題和地方醫療條件限制得不到透析治療 而瀕臨死亡的尿毒症患者重新得到治療機會，擺脫病痛的折磨和死亡的威脅，也使他們的 家庭重新獲得安寧與和諧。讓因病喪失工作機會的青壯年和中斷學業的青少年恢復工作和 學習，重新回歸社會；為國家節約大量的物質資源和每年數以百億計的醫療經費開支。附圖與說明


圖1為本實用新型結構示意圖。圖2為本實用新型自動控制系統示意圖。圖中水源1，原水過濾器2，I級反滲透器3，EDI電去離子器4，II級反滲透器5，導電率計6、12，光濁度計7、21，腹透液配製三通電磁閥8，第一雙腔比例泵9，滲透劑10， 腹透液濃縮劑11，第二雙腔比例泵13，流量計14，腹透液容器15，紫外線消毒器16，恆溫電 加熱器17，腹透治療三通電磁閥18，腹腔內導管連接器19，壓力計20，壓力泵22，廢液容器 23，廢液排出電磁閥24，稱重計25，患者26，支架27。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。本實施例所述簡便型自動腹膜透析設備，由原水處理裝置、腹透液配製裝置、腹透 治療裝置及自動控制系統四部分組成。參見
圖1，本實施例所述原水處理裝置由原水過濾器2、EDI電去離子器4、I級反 滲透器3和II級反滲透器5構成，該原水過濾器2其進水口直接與水源1連接，其出水口 與該I級反滲透器3進水口連接，該I級反滲透器3出水口與該EDI電去離子器4進水口 連接，該EDI電去離子器4出水口與該II級反滲透器5進水口連接，該II級反滲透器5出 水口通過連接管路與腹透液配製裝置中的腹透液配製三通電磁閥8 —接口連接，該連接管 路上裝有導電率計6和光濁度計7。
圖1中所示水源1為自來水。除自來水外，有條件者還可採用蒸餾水/純淨水為 水源。這類水較大城市均有供應(如北京每桶200升的蒸餾水售價160元)。當水源1採 用蒸餾水/純淨水時，上述水處理裝置中可去除原水過濾器2和I級反滲透器3，水源1直 接經過EDI電去離子器4和II級反滲透器5，或者單獨經過雙級反滲透處理即可達到質量 要求。另外，在條件較差的農村，還可採用井水和泉水為水源1。井水和泉水取自自然環 境，相對水質較差。由水泵自水井抽出後，需經沉澱池沉澱，由過濾器過濾，再用超濾器去除 水中的膠體微粒、病原微生物、熱原、蛋白質等高分子有機物，然後經小型蒸餾器製成蒸餾 水。之後即可移送至EDI電去離子器4和II級反滲透器5處理，或經雙級反滲透器處理， 製成達標的腹透液配製用水。[0025]上述原水過濾器2為多層濾芯過濾器，其最底層為精密陶瓷濾芯，具有0. 3 0. 7μπι的微孔；倒數第二層為活性炭和高密度不織布濾網；倒數第三層為離子交換樹脂 層；最上層為精密過濾層。上述I級反滲透器3和II級反滲透器5均由一個加壓水泵和一個反滲透器構成， 該反滲透器由不鏽鋼或玻璃鋼材料製成的反滲透膜殼及核心件反滲透膜構成，該反滲透膜 採用醋酸纖維或聚醯胺材料，反滲透膜孔徑< IOX 10_1(lm。上述EDI電去離子器4 一般由直流電源、水泵、水槽以及陰、陽離子交換膜和交換 樹脂構成，離子在電場的驅動下移動，將水分成濃水和淡水，去離子能力為99%。上述電導率計6和光濁度計7作為輔助監測儀器，旨在證明處理後的注射水中上 述物質是否被徹底清除，以排除造成感染的可能，且導電率和光濁度的檢測結果可在腹膜 透析自動控制系統中的液晶屏顯示，並預先設定報警範圍。因此，水經這上述原水處理裝置 處理後作為配製腹膜透析溶液，完全符合藥典規定的質量要求。仍參見
圖1，本實施例所述腹透液配製裝置由第一雙腔比例泵9、第二雙腔比例泵 13、腹透液配製三通電磁閥8和腹透液容器15等器件組成，該第一雙腔比例泵9其兩個入液口分別連接滲透劑10(滲透劑10—般為10%葡萄糖液)和軟包裝的腹透液濃縮劑11， 其出液口通過連接管路與該腹透液配製三通電磁閥8的另一接口連接，該腹透液配製三通 電磁閥8的第三個接口通過連接管路與該第二雙腔比例泵13的入液口連接，該連接管路上 裝有導電率計12，該第二雙腔比例泵13的出液口通過連接管路與該腹透液容器15的腹透 液進口連接，該連接管路上裝有流量計14，該腹透液容器15通過支架27置於患者26身體 上方1米處，其內設置有紫外線消毒器16和恆溫電加熱器17，該腹透液容器15的腹透液 自然重力排液口通過連接管路與腹透治療裝置中的腹透治療三通電磁閥18的一個接口連 接。圖中，第一雙腔比例泵9按自動控制系統中修正治療程序設定的比例，將腹透液 濃縮劑11、滲透劑10進行合理的混合，以提高腹透液的滲透壓，增加超濾量。圖中，第二雙腔比例泵13按自動控制系統中醫囑治療程序設定的比例，用配製用 水稀釋濃縮劑，配製成標準的腹透液，並泵入高1米處的腹透液容器15。圖中，導電率計12監測已製成的腹透液導電率。其正常範圍為13. 8 14. Iys/ cm。超出正常範圍時報警。圖中，流量計14控制每次注入腹透液容器15的液量為2000毫升。圖中，紫外線消毒器16消滅可能殘存在腹透液中的致病微生物。圖中，恆溫電加熱器17保證進入患者26腹腔的腹透液始終保持在37°C 士 1°C範 圍。超出此範圍自動報警。仍參見
圖1，本實施例所述腹透治療裝置由腹透治療三通電磁閥18、腹腔內導管 連接器19、負壓泵22、廢液容器23等器件組成，該腹透治療三通電磁閥18的兩個接口分別 通過腹透液充注管路和廢液排出管路與腹腔內導管連接器19和廢液容器23連接，該腹透 液充注管路上裝有壓力計20，該廢液排出管路上裝有光濁度計21，該負壓泵22通過抽氣管 路與廢液容器23內部連通，該廢液容器23置於稱重計25上，其底側部設置有廢液排出電 磁閥24。圖中，腹透治療三通電磁閥18接受自動控制系統部分指令，通過各閥門啟閉完成 腹透治療中的充注、保留和排出功能。圖中，腹腔內導管連接器19與腹腔內手術予置的腹腔內導管20連接。該部件要 求高精密度，防止滲液和感染。圖中，光濁度計21其作用是監測廢液中是否存在感染，兼備報警功能。圖中，壓力計20其重要功能是實時監測腹腔內壓力變化，並將收集到的信息反饋 到自動控制系統。通過IC卡記錄裝置繪製出壓力曲線圖，據此判斷腹膜功能和管路是否通 暢，尤其是可利用壓力曲線圖調整治療方案，實現透析治療智能化。圖中，廢液容器23其位置應低於患者26平臥位置。利用虹吸作用使廢液引流入 容器中。圖中，負壓泵22必要時為容器中提供負壓，協助引流。圖中，秤重計25其作用是記錄廢液總重量。當廢液充滿容器時，廢液排出電磁閥 24排出廢液。參見圖2，本實施例所述自動控制系統的核心部件是一個對收集到的信號進行整 理和編程的ARM單片機，該ARM單片機的信號輸入接口分別接有原水處理程序模塊、治療程序模塊、修正治療程序模塊和安全監測程序模塊，其信號輸出接口接有功率驅動器，該功率 驅動器接受可編程控制器ARM單片機的指令，控制I級反滲透器3和II級反滲透器5的加 壓水泵、第一雙腔比例泵9、第二雙腔比例泵13、負壓泵22、腹透液配製三通電磁閥8、腹透 治療三通電磁閥18、廢液排出電磁閥24、紫外線消毒器16、恆溫電加熱器17，完成原水處 理、腹透液配製及腹透治療全過程，所述ARM單片機連接有用於顯示和修改治療程序的液 晶觸控螢幕和記錄重要信息、並可列印、繪製圖表的IC卡記錄裝置及聲光報警器。圖2中信號輸入部分包括(1)原水處理和腹膜透析液配製程序模塊輸入信息與水源開關、閥門、反滲透器的加壓泵、尤其是腹透劑配製過程中兩個雙 腔比例泵中泵送不同介質的混合比例有關。(2)治療參數模塊為醫囑確定的治療程序，如充注、保留、排出各期的時間，液體的容量，腹透劑的劑 型，滲透劑的濃度，超濾液的容量等參數均可在液晶觸控螢幕上顯示。(3)修改治療程序模塊①修改滲透劑濃度，調整超濾量秤重計測出的排出廢液總量減去總充注量等於超 濾量。實測超濾量明顯低於醫囑設定值時，應增加滲透劑濃度。②利用腹腔壓力曲線判斷腹膜功能，充注期壓力曲線上升波幅低而時間短，腹膜 功能為高運轉型；壓力曲線上升波幅過高且時間過長，為低運轉型。兩者治療效果差。高平 均運轉型介於兩者之間，治療效果好。③用腹腔壓力曲線調整保留期和排出期時間，以提高治療效果修改治療程序模塊 通過液晶屏用人機對話的方式修改治療方案，體現了智能化透析治療。(4)安全檢測模塊通過溫度計、壓力計、導電率計、光濁度計監測配製用水和腹膜透析液的質量和溫 度，透析液運行的管路是否通暢，治療過程是否存在感染。該部分設置聲光報警範圍，可觸發聲光報警裝置。
權利要求一種簡便型自動腹膜透析設備，包括原水處理裝置、腹透液配製裝置、腹透治療裝置及自動控制系統，其特徵在於a.所述原水處理裝置包括原水過濾器、EDI電去離子器、I級反滲透器和II級反滲透器，該原水過濾器其進水口直接與水源連接，其出水口與該I級反滲透器進水口連接，該I級反滲透器出水口與該EDI電去離子器進水口連接，該EDI電去離子器出水口與該II級反滲透器進水口連接，該II級反滲透器出水口通過連接管路與腹透液配製裝置中的三通電磁閥一接口連接，該連接管路上裝有導電率計和光濁度計；b.所述腹透液配製裝置包括第一雙腔比例泵、第二雙腔比例泵、腹透液配製三通電磁閥和腹透液容器，該第一雙腔比例泵其兩個入液口分別連接滲透劑和軟包裝的腹透液濃縮劑，其出液口通過連接管路與該腹透液配製三通電磁閥的另一接口連接，該腹透液配製三通電磁閥的第三個接口通過連接管路與該第二雙腔比例泵的入液口連接，該連接管路上裝有導電率計，該第二雙腔比例泵的出液口通過連接管路與該腹透液容器的腹透液進口連接，該連接管路上裝有流量計，該腹透液容器通過支架置於患者身體上方1米處，其內設置有紫外線消毒器和恆溫電加熱器，該腹透液容器的腹透液自然重力排液口通過連接管路與腹透治療裝置中的腹透治療三通電磁閥一接口連接；c.所述腹透治療裝置包括腹透治療三通電磁閥、腹腔內導管連接器、廢液容器、負壓泵，該腹透治療三通電磁閥的兩個接口分別通過腹透液充注管路和廢液排出管路與腹腔內導管連接器和廢液容器連接，該腹透液充注管路上裝有壓力計，該廢液排出管路上裝有光濁度計，該負壓泵通過抽氣管路與廢液容器內部連通，該廢液容器置於稱重計上，其底側部設置有廢液排出電磁閥；d.所述自動控制系統包括一個對收集到的信號進行整理和編程的ARM單片機，該ARM單片機的信號輸入接口分別接有原水處理程序模塊、治療程序模塊、修正治療程序模塊和安全監測程序模塊，其信號輸出接口接有功率驅動器，該功率驅動器驅動受ARM.單片機指令控制的加壓水泵、雙腔比例泵、負壓泵、三通電磁閥、廢液排出電磁閥、紫外線消毒器、恆溫電加熱器，完成原水處理、腹透液配製及腹透治療全過程，所述ARM單片機連接有用於顯示和修改治療程序的液晶觸控螢幕和記錄重要信息、並可列印、繪製圖表的IC卡記錄裝置及聲光報警器。
2.根據權利要求1所述的簡便型自動腹膜透析設備，其特徵在於，所述原水過濾器為 多層濾芯過濾器，其最底層為精密陶瓷濾芯，具有0. 3 0. 7 μ m的微孔；倒數第二層為活性 炭和高密度不織布濾網；倒數第三層為離子交換樹脂層；最上層為精密過濾層。
3.根據權利要求1所述的簡便型自動腹膜透析設備，其特徵在於，所述I級反滲透器 和II級反滲透器均由一個加壓水泵和一個反滲透器構成，該反滲透器由不鏽鋼或玻璃鋼 材料製成的反滲透膜殼及核心件反滲透膜構成，該反滲透膜採用醋酸纖維或聚醯胺材料， 反滲透膜孔徑< 10X10-1Qm。
專利摘要本實用新型涉及醫療設備，特別是一種簡便型自動腹膜透析設備。該設備由原水過濾器、EDI電去離子器和I、II級反滲透器構成原水處理裝置；由雙腔比例泵、腹透液配製三通電磁閥和腹透液容器構成腹透液配製裝置；由腹透治療三通電磁閥、腹腔內導管連接器、廢液容器、負壓泵構成腹透治療裝置；由一個對收集到的信號進行整理和編程的ARM單片機構成自動控制系統，該ARM單片機的信號輸入接口分別接有原水處理程序模塊、治療程序模塊、修正治療程序模塊和安全監測程序模塊，其信號輸出接口接有受ARM單片機指令控制外圍部件的功率驅動器。本實用新型集水處理、腹透液製造和自動化腹膜透析治療於一體，全封閉式一機治療，治療費可大幅下降。
文檔編號A61M1/28GK201710718SQ20102024026
公開日2011年1月19日 申請日期2010年6月25日 優先權日2010年6月25日
發明者王龍楣, 董大泉 申請人:董大泉