專利名稱：一種液體平衡供液裝置及其應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及連續(xù)性動-靜脈血液透析/濾過設備，特別涉及一種液體平衡供液裝置及其應用。
背景技術：
連續(xù)性動-靜脈血液透析/濾過是一種連續(xù)性替代受損腎臟功能的血液凈化療法，是在血液透析的基礎上實現(xiàn)血液濾過的治療方法。
血液透析治療是將血液通過一種只能讓小分子物質(如電解質、小分子腎性毒素等)通過由半透膜制成的透析器，使血液在膜的一側，置換液在膜的另一側，兩側的溶液通過彌散、滲透作用，即溶質由濃度高的一側向濃度低的一側滲透，讓血液中的中、小分子毒素滲透到置換液中。現(xiàn)有的血液透析設備主要包括血液回路和置換液回路兩大組成部分，血液回路是指從患者的動脈將血液經(jīng)蠕動血泵引出，經(jīng)透析器隔著半透膜與置換液進行等滲離子交挨，糾正酸堿平衡紊亂，清除毒素分子和多余的水分之后，返回患者的靜脈；置換液回路是指將引入的反滲水經(jīng)加熱和按比例配置成標準的置換液之后，流經(jīng)平衡裝置，在平衡裝置的作用下，保證置換液進出透析器的平衡，使置換液在透析器中與血液隔著半透膜進行有效的等滲離子交換，從而達到治療的效果。血液濾過是在血液透析的血液回路上，將人體等滲的置換液預熱到與人體相應的溫度后，以一定的流量緩慢注入血液回路的動脈端或靜脈端，使標準的置換液直接與血液混合，并進入人體，以達到糾正酸堿平衡紊亂，降低毒素分子和清除多余水分的治療效果。與此同時，從血液回路的過濾器或透析器的出水端利用平衡供液裝置取出相應份量的液體(廢液)，從而實現(xiàn)血液濾過治療過程中置換液與廢液進出人體的平衡。
現(xiàn)有的血液透析/濾過設備采用的平衡供液相關結構主要在進出透析器或過濾器端分別設置液體泵，兩個液體泵在控制裝置的操控下分開獨立地工作，保證置換液進出透析器或過濾器的平衡；如果置換液的進出量出現(xiàn)偏差，那么通過控制裝置調節(jié)兩個液體泵的工作速度可使進出量重新達到平衡；這種平衡供液裝置可以實現(xiàn)置換液的平衡調節(jié)，但亦存在明顯的缺點由于分別設置兩個泵來進行置換液的平衡輸送，而這兩個泵是獨立運行的，所以要保證輸送平衡就需要控制裝置具有較好的控制精度，這樣對設備提出了較高的要求；更重要的是，如果兩個泵中的其中一個出現(xiàn)問題停止工作，而另一個繼續(xù)運行輸送置換液，就會使置換液失衡，產(chǎn)生嚴重的醫(yī)療事故，所以這種平衡供液裝置存在明顯的安全隱患。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種安全性能好、操控方便、結構簡單、制造成本低，適合在連續(xù)性動-靜脈血液透析/濾過設備中推廣應用的液體平衡供液裝置。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種上述液體平衡供液裝置的應用。
本發(fā)明的目的通過下述技術方案實現(xiàn)本液體平衡供液裝置包括液體輸送件、輸送調節(jié)件、平衡稱，液體輸送件通過輸液管與置于平衡稱上的置換液及廢液存儲件相連接，輸送調節(jié)件與液體輸送件相連接，其特征在于所述液體輸送件為同步雙管泵，同步雙管泵的兩條管路分別連接于置換液輸送管路及廢液回收管路，所述輸送調節(jié)件同時與置換液輸送管路及廢液回收管路相連接，同時對置換液輸送管路及廢液回收管路的流量進行調節(jié)。
所述輸送調節(jié)件為偏心輪結構，包括外殼、偏心輪、步進電機、控制電路，置換液輸送管路與廢液回收管路通過外殼，所述偏心輪位于外殼內并設置于置換液輸送管路與廢液回收管路之間，其最大徑可與置換液輸送管路或廢液回收管路相接觸，對置換液輸送管路或廢液回收管路進行壓夾，所述偏心輪與步進電機相連接，所述步進電機通過控制電路與平衡稱相連接，由平衡稱反饋信號控制步進電機帶動偏心輪壓夾置換液輸送管路或廢液回收管路。
所述輸送調節(jié)件亦可為電磁閥管夾結構，包括電磁閥、控制電路，置換液輸送管路及廢液回收管路分別穿過電磁閥，所述電磁閥通過控制電路與平衡稱相連接，由平衡稱反饋信號控制電磁閥的開或閉，從而控制電磁閥壓夾置換液輸送管路或廢液回收管路。
除了前述兩種輸送調節(jié)件的結構形式，只要能實現(xiàn)按控制要求壓夾置換液輸送管路或廢液回收管路的機械結構都屬本輸送調節(jié)件的等效替換的形式，同屬本發(fā)明構思下的技術方案。
所述輸送調節(jié)件可置于同步雙管泵兩條管路的入口端，對由置換液輸送管路及廢液回收管路進入同步雙管泵的流量進行調節(jié)。
所述同步雙管泵由設置有兩條通道的泵殼、滾壓轉子及驅動電機組成，滾壓轉子位于泵殼內，呈軸對稱分布并與驅動電機相連接。
所述滾壓轉子的數(shù)量為3個以上。
本液體平衡供液裝置可應用于連續(xù)性動-靜脈血液透析/濾過設備，如血液透析機、血液濾過機等。
本發(fā)明的作用原理是同步雙管泵同時滾壓置換液輸送管路與廢液回收管路輸送液體，兩條管路中液體流向相反，置換液輸送管路將掛于平衡稱托盤上的置換液經(jīng)同步雙管泵滾壓輸入血液回路的動脈或靜脈端，廢液回收管路將從血液回路中經(jīng)同步雙管泵撥回相應等量的廢棄液體，并回輸?shù)狡胶夥Q托盤的廢液袋中；由于同步雙管泵同時作用驅動置換液輸送管路或廢液回收管路，所以兩管路的液體流動可同步進行，不會出現(xiàn)一個管路輸送液體而另一管路停止工作的情況，而且更容易實現(xiàn)平衡稱上稱量的重量保持穩(wěn)定；當平衡稱上增加的重量與初始重量之比超出所設定的誤差值時，通過輸送調節(jié)件在同步雙管泵入水口端前夾緊廢液回收管路，壓迫該管路使流量減少，在置換液流出的流量不變的情況下，返回的廢液流量減少，直到平衡稱上的重量恢復初始時檢測的重量，即流出的置換液與返回的廢液達到動態(tài)平衡；當平衡稱上所示的重量與初始重量相比出現(xiàn)減少，則說明流出平衡稱的置換液多于返回的廢液，當平衡稱上減少的重量與初始重量之比超出所設定的誤差值時，通過輸送調節(jié)件夾緊置換液輸送管路，壓迫該管路致使置換液流出的流量減少，而返回的廢液則相對增加，從而促使平衡稱的重量恢復到初始的重量，即達到流出的置換液與返回的廢液的動態(tài)平衡。
本發(fā)明相對現(xiàn)有技術具有如下的優(yōu)點及效果(1)結構簡化、合理，精確度高；本發(fā)明采用同步雙管泵的設置很容易實現(xiàn)流體進出的平衡，相對于現(xiàn)有使用兩個獨立單管泵設置的結構，本技術方案的流量控制精確度更高，而其僅占用單泵的體積，設備總體體積縮小，可明顯節(jié)省設備的生產(chǎn)成本，放置、控制和操作都非常方便。(2)作用形式多樣；本發(fā)明利用平衡調節(jié)裝置來控制同步雙管泵的流量，使平衡稱僅起到保持重量不變的穩(wěn)定作用，這種控制方式允許在治療過程中改變置換液的流量，既改變同步雙管泵的轉速，又不導致液體不平衡的情況發(fā)生，為醫(yī)務工作者提供了個性化的治療方案。(3)安全性能好；本發(fā)明的結構決定了本設備同時驅動置換液輸送管路和廢液回收管路輸送置換液和廢液，所以兩管路的液體流動是同步進行的，不會出現(xiàn)一個管路輸送液體而另一管路停止工作的情況，可避免因置換液與廢液失衡的醫(yī)療事故發(fā)生，而且本設備更容易實現(xiàn)平衡稱上稱量的重量保持穩(wěn)定。


圖1是使用了本液體平衡供液裝置的血液濾過設備的結構示意圖。
圖2是圖1所示液體平衡供液裝置中偏心輪結構的示意圖。
圖3是使用了另一結構液體平衡供液裝置的血液濾過設備的結構示意圖。
圖4是圖3所示液體平衡供液裝置中電磁閥管夾結構的示意圖。
圖5是將本液體平衡供液裝置與血液透析機結合使用的結構示意圖。
圖6是將另一結構的液體平衡供液裝置與血液透析機結合使用的結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
實施例1圖1示出了使用了本發(fā)明的血液濾過設備的具體結構，由圖1可見，本血液濾過設備包括血液回路、平衡供液回路。所述血液回路由血泵1、肝素泵2、動脈壺3、透析器4、靜脈壺5、阻流夾6、空氣檢測器7等構件連接構成；所述平衡供液回路包括平衡稱8、偏心輪結構調節(jié)件9、同步雙管泵10，所述平衡稱8上一起掛有置換液袋11和廢液袋12，所述置換液袋11通過置換液連接管13經(jīng)偏心輪結構調節(jié)件9后連接至同步雙管泵10的一條通道上，通過此通道再連接至動脈壺3，所述廢液袋12通過廢液連接管14經(jīng)同步雙管泵10的另一條通道后連接至偏心輪結構調節(jié)件9，然后與透析器4的廢液輸出管道相連接，透析器4的廢液輸出管道同時通過流量計15、超濾泵16與超濾液袋17相連接，利用超濾泵16實現(xiàn)從血液回路中定時定量抽走體內多余水分的超濾功能。所述偏心輪結構調節(jié)件9的具體結構如圖2所示，包括管夾殼9-1、偏心輪9-2、步進電機9-3、控制電路(圖中未示出)，置換液連接管13與廢液連接管14通過管夾殼9-1，所述偏心輪9-2位于管夾殼9-1內并設置于置換液連接管13與廢液連接管14之間，其最大徑可與置換液連接管13或廢液連接管14相接觸，對置換液連接管13或廢液連接管14進行壓夾，所述偏心輪9-2與步進電機9-3相連接，所述步進電機9-3通過控制電路與平衡稱8相連接，由平衡稱8反饋信號控制步進電機9-3帶動偏心輪9-2壓夾置換液連接管13或廢液連接管14。所述同步雙管泵10由設置有兩條通道的泵殼、3個滾壓轉子及驅動電機組成，3個滾壓轉子位于泵殼內，呈軸對稱分布并與驅動電機相連接。
本平衡供液裝置的作用過程是開機后，在同步雙管泵10的滾壓下，當平衡稱8上的重量相對初始的稱重增加時，說明流出置換液袋11的置換液少于返回廢液袋12的廢液，因同步雙管泵10的滾壓不對稱而使返回的廢液增加，即從人體上抽回的廢液多于進入人體的置換液；當平衡稱8上增加的重量與初始重量之比超出所設定的誤差值時，控制電路控制步進電機9-3帶動偏心輪9-2在同步雙管泵10入水口端前夾緊廢液連接管14，壓迫該連接管可使廢液流量減少，在置換液流出的流量不變的情況下，返回的廢液流量減少，直到平衡稱8上的重量恢復初始時檢測的重量，即流出的置換液與返回的廢液達到動態(tài)平衡。當平衡稱8上所示的重量相對初始重量減少時，說明流出平衡稱8的置換液多于返回的廢液，當平衡稱8上減少的重量與初始重量之比超出所設定的誤差值時，控制電路控制步進電機9-3帶動偏心輪9-2在同步雙管泵10入水口前端夾緊置換液連接管13，壓迫該連接管可使置換液流量減少，而返回的廢液則相對增加，直到平衡稱8上的重量恢復初始時檢測的重量，即流出的置換液與返回的廢液達到動態(tài)平衡，即可實現(xiàn)置換液與廢液之間的平衡供液。此外，體內多余的水份則通過超濾泵16抽出體外，使本設備實現(xiàn)清除體內多余水份的作用。
實施例2圖3示出了使用另一結構的液體平衡供液裝置的血液濾過設備的具體結構，由圖3可見，本血液透析設備包括血液回路、平衡供液回路，所述血液回路、平衡供液回路除下述特征外與實施例1相同其中輸送調節(jié)件為電磁閥管夾結構調節(jié)件18，具體結構如圖4所示，包括活動吸塊18-1、彈簧18-2、電磁鐵18-3、壓管板18-4、壓管器體18-5、連接軸18-6、控制電路(圖中未示出)，所述電磁鐵18-3、壓管器體18-5固定設置，所述活動吸塊18-1連接于穿過電磁鐵的連接軸18-6一端，連接軸18-6的另一端穿過壓管器體18-5并與分別位于壓管器體18-5兩側的壓管板18-4固定連接，彈簧套接于連接軸18-6上并位于活動吸塊18-1與電磁鐵18-3之間，置換液連接管13及廢液連接管14分別穿過壓管板18-4與壓管器體18-5之間的間隙，所述電磁鐵18-3通過控制電路與平衡稱8相連接，由平衡稱8反饋信號通過控制電路控制電磁鐵18-3的通斷電，可以控制活動吸塊18-1的移動，從而可以控制壓管板18-4與壓管器體18-5壓夾置換液連接管13或廢液連接管14；所述置換液連接管13不是與血液回路中的動脈壺3相連接而是連接于濾過器之后的靜脈壺5之中。
本平衡供液裝置的作用過程與實施例1基本相同，其不同之處在于控制電路控制電磁鐵18-3的通斷電，可以控制夾緊置換液連接管13或廢液連接管14，使連接管中的置換液或廢液流量減少，從而達到平衡置換液與廢液的目的。
實施例3圖5示出了將本液體平衡供液裝置與血液透析機結合使用的具體結構，其除下述特征外同實施例1本液體平衡供液裝置與血液透析機的透析液回路(簡稱“水路”)19，相連接，主要是在透析器4與血液透析機水路連接之間將廢液連接管14接入，廢液連接管14將廢液抽回平衡稱8，連接在透析器4的血液透析機水路中具備超濾泵(圖中未示出)，使用所述超濾泵就可從血液回路中進行超濾，實現(xiàn)從人體中抽走多余水分的超濾功能。
實施例4圖6示出了使用了另一結構的液體平衡供液裝置與血液透析機結合使用的具體結構，本液體平衡供液裝置除下述特征外同實施例3置換液連接管13與靜脈壺5相連接；輸送調節(jié)件為電磁閥管夾結構調節(jié)件18，具體結構同實施例2。
權利要求
1.一種液體平衡供液裝置，包括液體輸送件、輸送調節(jié)件、平衡稱，液體輸送件通過輸液管與置于平衡稱上的置換液及廢液存儲件相連接，輸送調節(jié)件與液體輸送件相連接，其特征在于所述液體輸送件為同步雙管泵，同步雙管泵的兩條管路分別連接于置換液輸送管路及廢液回收管路，所述輸送調節(jié)件同時與置換液輸送管路及廢液回收管路相連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的液體平衡供液裝置，其特征在于所述輸送調節(jié)件為偏心輪結構，包括外殼、偏心輪、步進電機、控制電路，所述置換液輸送管路與廢液回收管路通過外殼，所述偏心輪位于外殼內并設置于置換液輸送管路與廢液回收管路之間，其最大徑可與置換液輸送管路或廢液回收管路相接觸，對置換液輸送管路或廢液回收管路進行壓夾，所述偏心輪與步進電機相連接，所述步進電機通過控制電路與平衡稱相連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的液體平衡供液裝置，其特征在于所述輸送調節(jié)件為電磁閥管夾結構，包括電磁閥、控制電路，所述置換液輸送管路及廢液回收管路分別穿過電磁閥，所述電磁閥通過控制電路與平衡稱相連接。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的液體平衡供液裝置，其特征在于所述輸送調節(jié)件置于同步雙管泵兩條管路的入口端。
5.根據(jù)權利要求1所述的液體平衡供液裝置，其特征在于所述同步雙管泵由設置有兩條通道的泵殼、滾壓轉子及驅動電機組成，滾壓轉子位于泵殼內，呈軸對稱分布并與驅動電機相連接。
6.根據(jù)權利要求5所述的液體平衡供液裝置，其特征在于所述滾壓轉子的數(shù)量為3個。
7.根據(jù)權利要求1～6任一項所述液體平衡供液裝置的應用，其特征在于使用于連續(xù)性動-靜脈血液透析/濾過設備中。
8.根據(jù)權利要求7所述液體平衡供液裝置的應用，其特征在于所述連續(xù)性動-靜脈血液透析/濾過設備包括血液透析機、血液濾過機。
9.根據(jù)權利要求8所述液體平衡供液裝置的應用，其特征在于所述血液透析機或血液濾過機設置有超濾泵。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液體平衡供液裝置，包括液體輸送件、輸送調節(jié)件、平衡稱，液體輸送件通過輸液管與置于平衡稱上的置換液及廢液存儲件相連接，輸送調節(jié)件與液體輸送件相連接，所述液體輸送件為同步雙管泵，同步雙管泵的兩條管路分別連接于置換液輸送管路及廢液回收管路，所述輸送調節(jié)件同時與置換液輸送管路及廢液回收管路相連接。本液體平衡供液裝置具有結構簡化、合理，精確度高，作用形式多樣，安全性能好的優(yōu)點，可應用于血液透析機、血液濾過機等連續(xù)性動－靜脈血液透析/濾過設備中。
文檔編號A61M1/14GK1692954SQ200510033468
公開日2005年11月9日 申請日期2005年3月11日 優(yōu)先權日2005年3月11日
發(fā)明者尹良紅, 云大信 申請人:暨南大學