一種可攜式連續性腎臟替代治療機及血液淨化方法
2024-03-05 15:46:15
專利名稱：一種可攜式連續性腎臟替代治療機及血液淨化方法
技術領域：
本發明涉及醫療器械中的血液淨化機，特別是涉及一種可攜式連續性腎臟 替代治療機及血液淨化方法。
背景技術：
在腎臟醫學領域，血液透析機已經普遍用於救治急、慢性腎功能衰竭，而
且其設計已經比較完善，但是，常規血液透析機普遍存在以下缺點
1) 依賴水源。常規血液透析機必須配有反滲透水處理系統，連續不斷的 通過高壓水管把反滲透水送到血液透析機，因此需要大量的水，必須具有充足 的水源。
2) 不能臨時搬動，不能進行床旁治療。常規血液透析機由於依賴反滲透 水處理系統，離不開水源，所以治療中離不開血液淨化中心或血液淨化室，不 能根據患者的病情搬到患者床邊，不能進行床旁治療。
3) 不能攜帶出診搶救。由於採用了電磁閥和平衡腔，常規血液透析機體 積龐大、依賴水源，任何移動都是一項工程，因此不能隨意搬動，更不能攜帶 出診搶救。
CRRT ( continuous renal replacement therapy,連續性腎臟替代治療)是近 年發展起來的一種新型血液淨化技術，在擠壓症候群、急性腎功能衰竭乃至多 器官功能障礙的救治方面顯示出了它的絕對優勢，因此是急救醫學中的一項重 大進展。CRRT機雖然克服了常規血液透析機的以上缺陷，不依賴水源，能夠 進行床旁緊急治療，但是，目前公知的CRRT機仍然存在以下缺陷
1) 體積仍然較為龐大笨重，不易搬運；
2) 採用風扇進行空氣對流方式的散熱，在海上鹽霧環境下很快會被腐蝕， 無法在海船上應用。
3) 無固定和減震措施，機器在顛簸、搖擺和震動的環境下不但不能使用
而且容易損壞。
4)最為重要的是，因為需要超濾液與置換液的精確平衡，現有技術採用 了精確的電子秤分別對超濾液和置換液進行監測，達到超濾液、置換液的平衡。 但是，液體在晃動、震動條件下所顯示的重量會發生劇烈改變，因此電子秤會 產生巨大的誤差，因此現有CRRT機在顛簸、搖擺和震動等特殊環境下完全不 能工作，無法實施緊急救治。
而在很多晃動、顛簸的場合，是需要進行連續性血液淨化治療的，例如， 海上創傷並海水浸泡的治療。海上創傷合併海水浸泡不同於一^:陸地創傷，其 環境複雜、病情危重，極易並發急性腎功能衰竭和多臟器功能障礙，如不能得 到早期救治，死亡率極高。因此，海上創傷一一這一特殊環境下創傷的急救已 成為醫學界亟待攻克的難題。連續性血液淨化治療對海上創傷所特有的傷情一 —低體溫、高滲性脫水、酸鹼平衡紊亂、水電解質紊亂、炎症反應、急性腎功 能衰竭及多臟器功能衰竭均有明顯的救治作用，會有絕對的優勢。但是，由於 公知的CRRT機體積龐大笨重，不易搬運，而且機器本身對平穩性要求較高， 不能在特殊環境下(如船上晃動、顛簸等)工作，故CRRT機器無法在海上一 線實施早期救治，其不能發揮應有的作用。
此外，我們不會忘記就在我國"5.12"汶川大地震中，擠壓綜合症竟無情 地奪去了一些地震中倖存者的生命！凸顯了其危害的嚴重性。對於擠壓綜合症 一定要早期採用連續性血液淨化進行救治才能有效挽救患者的生命，這是醫學 界所公認的。但是，在餘震不斷、環境惡劣的情況下，現有CRRT機不能正常 工作，無法發揮應有的救治作用。
發明內容
本發明的目的是提供一種可攜式連續性血液淨化機，能在海上等顛簸、搖 擺和震動的特殊環境下使用，解決現有CRRT機不能在上述特殊環境下使用的 技術問題。
為了實現上述目的，本發明實施例提供了 一種可攜式連續性腎臟替代治療 機，包括血液通路、置換液通路和超濾液通路，還包括
第一容積泵，設置在所述置換液通路，每轉能輸出固定容積的液體；
第二容積泵，設置在所述超濾液通路，每轉能輸出固定容積的液體； 控制器，以容積計量的方式計算所述置換液通路的輸入流量和所述超濾液
通路的輸出流量，控制所述第一容積泵和第二容積泵的轉速，維持所述輸入流
量和所述輸出流量的平衡。
優選地，上述治療機的機殼底部設置有多個吸盤，用於在震動或顛簸環境
下固定所述機器。
優選地，上述的治療機中，所述機殼底部還設有多個減震器。
優選地，上述的治療機中，所述機殼為密封的箱體，所述箱體具有導熱材
料，通過所述導熱材料進行散熱。
優選地，上述的治療機中，所述機殼為輕質材料製成，所述輕質材料為鋁
合金或者鈦合金。
優選地，上述的治療機中，所述置換液通路包括均衡加熱器，所述均衡加 熱器包括有加熱塊和設置在所述加熱塊內的曲折通路，所述均衡加熱器通過所 述加熱塊對所述曲折通路內的所有液體進行加熱。
優選地，上述的治療機中，還包括，多匹配電源，能匹配多種電壓標準。 優選地，上述的治療機中，所述控制器為可編程控制器，並且連接一顯示器。
為了更好地實現本發明的目的，本發明還提供了 一種連續性血液淨化方
法，包括如下步驟
以容積計量的方式計算置換液通路的輸入流量； 以容積計量的方式計算超濾液通路的輸出流量；
控制所述置換液通路的第一容積泵和所述超濾液通路的第二容積泵的轉 速，維持所述輸入流量和所述輸出流量的平衡。
優選地，上述的血液淨化方法中，還包括通過設置減震器和吸盤，來減 小顛簸、搖擺和震動環境的影響；通過設置密封的殼體，來減小海上鹽霧環境 的影響。
本發明實施例至少存在以下技術效果
1 )本發明CRRT機以容積計量方式代替現有CRRT機電子秤的重量測量 方式，因為容積計量的精度不受晃動、顛簸等惡劣條件的影響，所以本發明血
液淨化機可以在海船上、行使的救護車上和地震等特殊環境中使用，並能保障 計量精度。
2) 本發明CRRT機釆用均衡加熱器，通過鋼塊對曲折迴路中的所有液體 進行均衡加熱，能夠保障經曲折迴路加熱後的液體最快的全部達到設定溫度， 有效防止液體內部的溫度不均，在對置換液具有嚴格溫度要求的連續性血液淨 化過程中，具有重大意義。
3) 本發明密封機殼殼體，能夠有效抵禦海上鹽霧的影響，並且機殼殼體 具有導熱材料，在沒有空氣對流的情況下也能進行良好的散熱。
4) 本發明機殼設有吸盤和減震器，能有效固定和減震，能夠適應海船上 的搖擺、顛簸環境。
5) 本發明採用輕質材料製成的箱體，大部分器件固定在箱體內部，又因 為容積泵體積遠小於電磁閥和平衡腔，所以本CRRT機體積小，重量輕，具有 便攜性，能夠方便醫護人員隨時隨地的搬運使用，這對於現有的CRRT機龐大 笨重，難以搬運來說，具有方便攜帶性，能快速搬運到晃動的船上或者地震現 場，具有快速適應環境的特性。
6) 本發明採用多匹配電源，能夠適應220V的常規電源和12V(或24V) 的車載電源，能夠在野外沒有常規電源的條件下通過車載電源供電使用。這提 高了野外的適應能力，有利於在地震等環境下的應急搶救。
總之，本發明實施例提供了一種新型的可攜式CRRT機，該機器具有簡單 靈活、方便攜帶、易操作等優點，特別是能應用於各種複雜而不穩定的特殊環 境，能夠在海上(船上)、行使的救護車上和地震條件下隨時隨地的實施緊急 CRRT治療，為爭取搶救時機，挽救患者生命發揮重要的作用。
圖1為本發明實施例提供的CRRT機的結構框圖； 圖2為本發明實施例提供的CRRT機的控制原理圖； 圖3為本發明實施例提供的CRRT機的機箱主視圖； 圖4為本發明實施例提供的CRRT機的機箱左視圖； 圖5為本發明實施例提供的濾過器夾具視圖； 圖6為本發明實施例提供的管路夾具視圖7為本發明實施例提供的方法流程圖。
具體實施例方式
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對 具體實施例進4亍詳細描述。
本發明實施例提供一種可在晃動、顛簸等不穩定的特殊環境條件下使用的 可攜式CRRT機。該CRRT機設有連續性血液淨化系統，該連續性血液淨化系 統包括血液迴路、置換液迴路和超濾液迴路，並且，還包括
第一容積泵，設置在所述置換液通路，每轉能輸出固定容積的液體；
第二容積泵，設置在所述超濾液通路，每轉能輸出固定容積的液體；
控制器，以容積計量的方式計算所述置換液通路的輸入流量和所述超濾液 通路的輸出流量，控制所述第一容積泵和第二容積泵的轉速，維持所述輸入流 量和所述輸出流量的平衡。
圖1為本發明實施例提供的CRRT機的結構框圖，如圖l所示，CRRT機 的三個迴路，第一是由血泵、動脈壓監測、血液濾過器、氣泡監測和血液管路 構成的血液迴路。第二是由置換液、無液監測、補液泵(即第一容積泵101), 濃縮岡、加熱器、濃度監測、熱原過濾器、氣泡;險測和靜脈壓監測及管路構成 的置換液迴路。第三是由超濾液、漏血監測、濃縮閥、超濾液泵(即第二容積 泵102)及脫水泵，及超濾壓監測構成的超濾液迴路。利用四個泵(置換液泵， 血泵和超濾泵及脫水泵)構成的三個流量動態系統，配備了液體加溫，調溫功 能，同時監測靜脈壓，跨膜壓，空氣及漏血等。
圖2為本發明實施例提供的CRRT機的控制原理圖，如圖2所示，本發明 實施例提供的CRRT機採用PLC可編程序控制器作為控制系統平臺，配相關 電源，觸控螢幕(6英寸真採屏，36000色)。整個系統共設33個以內的開關量 輸入控制和模擬量輸入控制以及不超過23個的輸出控制，每個相關控制均配 置各自的軟硬體。
由於本發明實施例的血液淨化機通過PLC可編程序控制器以容積計量的 方式，對補液泵(即第一容積泵101)、脫水泵和超濾液泵(即第二容積泵102) 進行控制，能保證輸出的超濾液與輸入的置換液的進出量平衡，因為液體容積
在各種環境下都保持穩定，所以，在本發明血液淨化機中，超濾液與置換液的 進出量平衡不受環境穩定性的影響，本發明不僅可在陸地平穩環境下正常工 作，特別地，還可在晃動、顛簸等不穩定的特殊環境下正常工作，例如，本發
明實施例的CRRT機可在海上(船上)隨時隨地的實施緊急CRRT治療，為爭 取搶救時機、挽救患者生命發揮了重要的作用。
此外，為了更好的適應顛簸和晃動的環境，本發明實施例的治療機的機殼 底部設置有多個吸盤，用於在震動或顛簸環境下固定所述機器。所述機殼底部 還設有多個減震器，以便緩衝震動的衝力。並且血液濾過器及管路等配有固定 裝置固定在機殼上，不會因為搖晃而移位。
本發明實施例治療機的機殼為密封的箱體，所述箱體具有導熱材料，通過 所述導熱材料進行散熱，這是因為傳統CRRT機都是通過風扇進行散熱，而風 扇散熱會產生空氣對流，機器很快就會被海上的鹽霧所腐蝕，而本發明密封機 殼殼體，能夠有效抵禦海上鹽霧的影響，並且機殼殼體具有導熱性能，在沒有 空氣對流的情況下也能進行良好的散熱。所述機殼為輕質材料製成，所述輕質 材料為鋁合金或者鈥合金，有利於減輕重量，便於搬運。
另夕卜，本發明實施例在所述置換液通路設置均衡加熱器，所述均衡加熱器 包括有加熱塊和設置在所述加熱塊內的曲折通路，所述均衡加熱器通過所述加 熱塊對所述曲折通路內的所有液體進行加熱，因為加熱塊和曲折通路加大了對 液體的加熱面積和減少了加熱時間，所以能夠最快的均衡加熱。其中，加熱塊 可為鋼材、鋁材等導熱金屬材料。
本發明實施例還設置了多匹配電源，能匹配多種電壓標準，例如220v普 通電壓和12v(24V)車載電壓，因此能在野外沒有正規電源的情況下使用車載 電源進行供電，這提高了野外的適應能力，有利於在地震等環境下的應急搶救。
圖3為本發明實施例提供的CRRT機的機箱主視圖，如圖3，本發明實施 例機殼上設有顯示屏301和多個按鍵302，該顯示屏和按鍵與所述PLC可編程 序控制器相接。
本發明實施例的血液通路中的所述血液濾過器、血泵、第一氣泡監測構件， 以及血液通路之外的熱原過濾器固定在所述血液淨化才幾的機殼外部，以方便拆 裝，其餘器件均安裝在所述血液淨化機的機殼內部。並且，如圖4所示，血液 濾過器401及管路等配有固定裝置固定在機殼上，不會因為搖晃而移位。血液 濾過器的固定裝置如圖5所示，管路的固定裝置如圖6所示。
總之，本發明實施例的可攜式CRRT機的體積小、使用靈活、攜帶方便、 操作筒易，不但可在一般陸地平穩環境使用，特別是可在晃動、顛簸等特殊環 境下正常工作，為醫護人員在各種困難環境下及時搶救患者提供了保障，對於 挽救患者生命發揮了重要的作用。
另外，本發明實施例還提供了一種連續性血液淨化方法，圖7為本發明實 施例提供的方法流程圖，如圖，包括如下步驟
步驟701 ，以容積計量的方式計算置換液通路的輸入流量；
步驟702，以容積計量的方式計算超濾液通路的輸出流量；
步驟703,控制所述置換液通路的第一容積泵和所述超濾液通路的第二容 積泵的轉速，維持所述輸入流量和所述輸出流量的平tf。
此外，還可以包括通過設置減震器和吸盤，來減小顛簸和震動環境的影 響；通過設置密封的殼體，來減小海上鹽霧環境的影響。
以下為本發明實施例的可攜式CRRT機可以適用的環境條件
1. 環境溫度、溼度要求 環境溫度+5。C ~ +55°C 相對溼度^95%
2. 傾斜搖擺要求
能在各方向傾斜及搖擺22.5g 、周期10s:以及垂直方向線加速度土 9.8m/^時正常工作。
或6級海況以下搖擺度10度時，機器設備不損壞。 注縱向和橫向傾斜有可能同時發生，對醫療設備傾斜角之值是指設備不 損壞的角度要求。
3. 能承受船舶正常運行及汽車等運輸工具所產生的振動
振動參數 一般處所——2.0 Hz 13.2 Hz，振幅± 1 mm，13.2 Hz~100 Hz, 加速度± 0.7g。
4. 電壓及頻率波動
穩態電壓+6~-100/0，頻率土5;瞬態電壓±20%，恢復時間1.5s;瞬態
頻率±10%,恢復時間5s。
5. 諧波
能在供電電源的諧波成分不大於5 %的情況下正常工作。
6. 能在潮溼空氣、鹽霧、油霧和黴菌環境中正常工作和存放。 由上可知，本發明實施例至少存在以下技術效果
1) 本發明CRRT機以容積計量方式代替現有CRRT機電子秤的重量測量 方式，因為容積計量的精度不受晃動、顛簸等惡劣條件的影響，所以本發明血 液淨化機可以在海船上、行使的救護車上和地震等特殊環境中使用，並能保障 計量精度。
2) 本發明CRRT沖幾採用均衡加熱器，通過鋼塊對曲折迴路中的所有液體 進行均衡加熱，能夠保障經曲折迴路力口熱後的液體最快的全部達到設定溫度， 有效防止液體內部的溫度不均，在對置換液具有嚴格溫度要求的連續性血液淨 化過程中，具有重大意義。
3) 本發明密封機殼殼體，能夠有效抵禦海上鹽霧的影響，並且機殼殼體 具有導熱材料，在沒有空氣對流的情況下也能進行良好的散熱。
4) 本發明機殼設有吸盤和減震器，能有效固定和減震，能夠適應海船上 的搖擺、顛簸環境。
5) 本發明採用輕質材料製成的箱體，大部分器件固定在箱體內部，又因 為容積泵體積遠小於電磁閥和平衡腔，所以本CRRT機體積小，重量輕，具有 便攜性，能夠方便醫護人員隨時隨地的搬運使用，這對於現有的CRRT機龐 大笨重，難以搬運來說，具有方便攜帶性，能快速搬運到晃動的船上或者地 震現場，具有快速適應環境的特性。
6) 本發明採用多匹配電源，能夠適應220V的常規電源和12V的車載電 源，能夠在野外沒有常規電源的條件下通過車載電源供電使用。這提高了野外 的適應能力，有利於在地震等環境下的應急搶救。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通 技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾， 這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種可攜式連續性腎臟替代治療機，包括血液通路、置換液通路和超濾液通路，其特徵在於，還包括第一容積泵，設置在所述置換液通路，每轉能輸出固定容積的液體；第二容積泵，設置在所述超濾液通路，每轉能輸出固定容積的液體；控制器，以容積計量的方式計算所述置換液通路的輸入流量和所述超濾液通路的輸出流量，控制所述第一容積泵和第二容積泵的轉速，維持所述輸入流量和所述輸出流量的平衡。
2. 根據權利要求1所述的治療機，其特徵在於，所述治療機的機殼底部 設置有多個吸盤，用於在顛簸、搖擺和震動環境下固定所述機器。
3. 根據權利要求2所述的治療機，其特徵在於，所述機殼底部還設有多 個減震器。
4. 根據權利要求2所述的治療機，其特徵在於，所述機殼為密封的箱體， 所述箱體具有導熱材料，通過所述導熱材料進行散熱。
5. 根據權利要求2所述的治療機，其特徵在於，所述機殼為輕質材料制 成，所述輕質材料為鋁合金或者鈦合金。
6. 根據權利要求1所述的治療機，其特徵在於，所述置換液通路包括均 衡加熱器，所述均衡加熱器包括有加熱塊和設置在所述加熱塊內的曲折通路， 所述均tf加熱器通過所述加熱塊對所述曲折通路內的所有液體進行加熱。
7. 根據權利要求1至6中任意一項所述的治療機，其特徵在於，還包括， 多匹配電源，能匹配多種電壓標準。
8. 根據權利要求7所述的治療機，其特徵在於，所述控制器為可編程控 制器，並且連接一顯示器。
9. 一種連續性血液淨化方法，其特徵在於，包括如下步驟 以容積計量的方式計算置換液通路的輸入流量； 以容積計量的方式計算超濾液通路的輸出流量；控制所述置換液通路的第一容積泵和所述超濾液通路的第二容積泵的轉 速，維持所述輸入流量和所述輸出流量的平衡。
10.根據權利要求9所述的血液淨化方法，其特徵在於，還包括: 通過設置減震器和吸盤，來減小顛簸和震動環境的影響； 通過設置密封的殼體，來減小海上鹽霧環境的影響。
全文摘要
本發明提供一種可攜式連續性腎臟替代治療機及血液淨化方法，其中，治療機包括血液通路、置換液通路和超濾液通路，還包括第一容積泵，設置在所述置換液通路，每轉能輸出固定容積的液體；第二容積泵，設置在所述超濾液通路，每轉能輸出固定容積的液體；控制器，以容積計量的方式計算所述置換液通路的輸入流量和所述超濾液通路的輸出流量，控制所述第一容積泵和第二容積泵的轉速，維持所述輸入流量和所述輸出流量的平衡。本發明治療機能在海上等顛簸、搖擺和震動的環境下使用，能夠適應海上鹽霧的腐蝕，能適應多種外接電源。
文檔編號A61M1/14GK101347644SQ20081011926
公開日2009年1月21日 申請日期2008年9月1日 優先權日2008年9月1日
發明者萍 何, 餘永武, 周春華, 唐文宏, 平 李, 李洪豔, 珍 董, 君 趙 申請人:中國人民解放軍海軍總醫院;北京奧佳盛康科技發展有限公司