专利名称：：一种新型体外人工肝支持治疗系统的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及一种医疗设备，特别涉及一种暂时及部分替代肝脏功能，清除包括蛋白结合毒素及水溶性毒素在内的各种毒素及毒性代谢产物，从而治疗肝功能不全、肝衰竭或相关疾病的体外人工肝支持系统。技术背景重型肝炎/肝衰竭是多种因素引起的严重肝脏损害，导致其合成、解毒、排泄和生物转化等功能发生严重障碍或失代偿，出现以凝血机制障碍和黄疸、肝性脑病、腹水等为主要表现的一組临床症候群，其死亡率高达60~80%。对于此病的治疗目前主要方法有内科综合治疗、人工肝支持治疗及肝移植。其中，体外人工肝支持是指通过体外的机械、物理化学或生物装置，清除各种有害物质，补充必需物质，调节内环境，基于肝脏有强大的再生能力，暂时替代衰竭肝脏部分功能的治疗方法，能为肝细胞再生及肝功能恢复创造条件或等待机会进行肝移植。人工肝支持系统分为非生物型、生物型和组合型三种。非生物型人工肝已在临床广泛应用并被证明确有一定疗效。非生物型人工肝方法包括血浆置换(plasmaexchange,PE)、血液灌流(hemoperfusion，HP)、血液滤过(hemofiltration，HF)、血液透析(hemodialysis,HD)、分子吸附再循环系统(MARS)、白蛋白吸附再循环系统(PARS)等。而生物型及组合生物型人工肝支持系统目前尚处于研究阶段。在非生物型人工肝治疗系统中，目前较为先进的是分子吸附再循环系统(MARS)及白蛋白吸附再循环系统(PARS),两者原理基本相同，它们较其它非生物型人工肝治疗系统，具有能同时清除蛋白结合毒素和水溶性毒素的显著优势。白蛋白吸附再循环系统(PARS),具体构造可参见中国专利公告于2006年8月30日公开的，申请日为2005年6月22日，名称为《一种体外人工肝支持系统》的实用新型专利。该专利方案中公开了白蛋白吸附再循环系统是由体外血液循环管路、白蛋白循环管路和透析液循环管路三路构成。上述专利方案公开的白蛋白吸附再循环系统(PARS)虽然对小分子蛋白结合毒素和水溶性毒素有一定清除作用，但是它对中分子毒素(包括炎性因子)的清除效杲仍然不佳。而目前医学上认为重型肝炎发病机制主要是内毒素在诱导的以肿瘤坏死因子为核心的超强免疫反应导致的肝细胞进一步坏死，因此人工肝支持系统若能更有效地清除患者体内的各种中分子炎性因子，就可更有效的阻断由内毒素诱导的以肿瘤坏死因子为核心的炎症级联反应，阻断重型肝炎/肝功能衰竭患者病情不断逸H的恶性循环。
发明内容本实用新型为克服现有技M在的清除患者体内各种中分子毒素(包括中分子炎性因子)效果不佳的缺陷，提供了一种新型体外人工肝支持治疗系统，它能在清除中、小分子蛋白结合毒素和水溶性毒素的同时，更有效地滤除中分子毒素(包括中分子炎性因子)，同时使白蛋白有更大的容量和活性去清除各种蛋白结合毒素，而且能更全面有效的清除体内各种毒素，更有效的阻断由内毒素诱导的以肿瘤坏死因子为核心的炎症级联反应，阻断重型肝炎/肝功能衰竭患者病情不断进展的恶性循环，为肝细胞再生创造更有利的条件，提高重型肝炎/肝衰竭抢救成功率。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种新型体外人工肝支持治疗系统，包括体外血液循环管路以及白蛋白液循环管路，所述体外血液循环管路的输入端至输出端间依次串接有血液泵、笫一透析器的血液腔及安全阀；所述白蛋白液循环管路主要由第一透析器的白蛋白腔、第二透析器的白蛋白腔以及白蛋白液泵串联成循环回路；其创新点在于所述本治疗系统还包括置换液管路，该置换液管路中包括超滤液盛器、置换液容器以及第二透析器的置换液腔；所述第二透析器的置换液腔的出口接超滤液盛器；而所述置换液容器的出口连接在白蛋白液循环管路中或者血液循环管路中。上述技术方案中的有关内容解释如下1、上述方案中，所迷置换液管路的置换液的流动可以因势能差或压力差自动循环，也可以通过泵作为动力驱动其循环，并可在管路中设置节流器，保证置换液容器中流出的置换液量与流入超滤液盛器中的液体量相等，达到进出液量的平衡，此为现有技术，可采用与现有血液滤过机、血液滤过透析机中相似的结构。3、上述方案中，所述置换液容器的出口还接通第二透析器的置换液腔的入口，以此构成透析滤过机构，进一步提高清除毒素的能力。4、上述方案中，所述"所述置换液容器的出口连接在白蛋白液循环管路中或血液循环管路中"此句是指置换液容器的出口可接在白蛋白液循环管路或血液循环管路上的任一点或多点上，其中较佳方案有以下三种a、所述置换液容器的出口连接于白蛋白液循环管路中的第二透析器的白蛋白腔入口处；b、所述置换液容器的出口连接于白蛋白液循环管路中的第二透析器的白蛋白腔出口处；c、所述置换液容器的出口连接于血液循环管路中的第一透析器的血液腔的入口处。5、上述方案中，所述白蛋白液循环管路中还串接有活性炭吸附柱、阴离子交换树脂吸附柱及类似的可吸附再生白蛋白的装置。6、上述方案中，所述白蛋白液循环管路中还串接有容积调节器，它具体为一可调容积的容器，该容器的内腔串于白蛋白液循环管路中，以此通过调整容积调节器就可调节整个白蛋白液循环管路的总容积，同时也达到了调节白蛋白液循环管路中白蛋白的浓度的作用。所述容积调节器上最佳是还装有一浓度检测仪，可以实时显示管路中的白蛋白浓度，以方便医护人员调节。7、上述方案中，所述血液循环管路中，血液泵与第一透析器的血液腔入口之间串有血液管路除泡器，第一透析器的血液腔出口与安全阀之间串有血管漏斗。8、上述方案中，所述白蛋白液循环管路中，所述第一透析器白蛋白腔的出口处接有血液泄漏监测器。9、上述方案中，所述白蛋白液循环管路中还串接有白蛋白液管路除泡器。10、上述方案中，所述置换液容器旁或置换液容的出口处还:&有加热器，以此对置换液加热，使使用时患者感觉更舒适。11、上述方案中，所述"第一透析器"得采用高通量透析器，而"第二透析器"也采用高通量透析器。所述透析器是现有技术，它一般都有两个独立腔体，两腔体间以半透膜相分隔。第一透析器的一个腔体中通血液，定名为血液腔，另一腔体中通白蛋白液，定名为白蛋白腔。而第二透析器的一个腔体中通白蛋白液，定名为白蛋白腔，另一腔体中通置换液，定名为置换液腔。第一透析器和笫二透析器以以下原则选择第一透析器需保证血液中的中小分子的蛋白结合毒素和水溶性毒素能以扩散方式或对流的方式通过其半透膜进入白蛋白循环，而血液中的细胞成分及大分子蛋白等有益物质无法通过其半透膜。第二透析器需保证白蛋白液中的中小分子的蛋白结合毒素和水溶性毒素能以扩散或对流方式顺利通过其半透膜滤除，而白蛋白无法通过其半透膜。所述第一透析器和第二透析器的半透膜的材料包括；聚砜、聚丙烯晴、聚酰胺、聚醋酸纤维素等，膜的材料及结构需满足以下条件1、具有较好的生物相容性，无毒性；2、截流分子量明确，使中小分子物质能顺利通过，蛋白质等大分子物质及细胞成分不能通过，较佳截留分子量为20000~66000Da，最佳截留分子量为50000~66000Da,—般对血液中蛋白分子的透过率控制在0.1，最佳是0.01或以下；3、膜壁足够薄，一般壁厚为50m，较佳壁厚为40m，最佳壁厚为30m或更薄，具有高水分子通透性和高滤过率，各种蛋白结合及水溶性中小毒性物质可以自由通过；膜面积足够大，一般表面积为1加2最佳面积为2mh4、不容易附着蛋白，以免形成覆盖膜而影响滤过率；5、物理性质稳定。12、上述方案中，所述置换液为现有血液滤过、血液滤过透析常用的置换液即可。置换液的成分应与正常人体细胞外液基本一致，同时绝对无菌、无致热原本。对于特殊患者也可以根据其具体内环境情况做适当调整。本实用新型的设计原理是本实用新型将现有技术白蛋白吸附循环中的采用透析方式清除水溶性毒素，改进为采用滤过方式或透析滤过方式来清除，因现有理论证明滤过方式是采用对流的方式清除水溶性毒素的，而透析是通过弥散的作用清除水溶性毒素的，两者相比较，两者清除小分子物质的能力基本相等，而对中分子物质(包括中分子炎性因子)的清除能力，滤过有明显优势。而透析滤过是结合了透析和滤过的特点，效果更佳。因此，本实用新型与现有技术相比具有下列优点1、同时由于本实用采用滤过或透析滤过的方式对白蛋白循环管路中的白蛋白液中的水溶性毒素进行清除，白蛋白活性增强、吸附能力提高、吸附容量增大，使白蛋白液能从患者血液中带走更多的蛋白结合毒素，近一步提高治疗效果。2、由于本实用新型采用滤过或透析滤过的方式对白蛋白循环管路中的白蛋白液中的水溶性毒素进行清除，使白蛋白液中的中分子物质(包括中分子炎性因子)更彻底地清除，从而更有效地阻断由内毒素诱导的以肿瘤坏死因子为核心的炎症级^i^应，阻断重型肝炎/肝功能衰竭患者病情不断进展的恶性循环，同时具有免疫调节、改善患者内环境等多方面的作用，有效地提高治疗效果。附图1为本实用新型实施例一循环管路示意图；附图2为本实用新型实施例二循环管路示意图；附图3为本实用新型实施例三循环管路示意附图4为本实用新型实施例四循环管路示意图。以上附图中1、输入端；2、输出端；3、血液泵；4、第一透析器；5、安全阀；6、第二透析器；7、白蛋白液泵；8、置换液容器；9、超滤液盛器；10、笫二透析器置换液腔的出口；11、笫二透析器置换液腔的入口；12、第一透析器血液腔入口；13、第一透析器血液腔出口；14、第一透析器白蛋白腔入口；15、第一透析器白蛋白腔出口；16、第二透析器白蛋白腔入口；17、第二透析器白蛋白腔出口；18、活性炭吸附柱；19、阴离子交换树脂吸附柱；20、容积调节器；21、血液管路除泡器；22、血管漏斗；23、血液泄漏监测器；24、白蛋白液管路除泡器；25、进液泵；26、排液泵。具体实施方式以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述实施例一参见附图l所示，一种新型体外人工肝支持治疗系统，由体外血液循环管路、白蛋白液循环管路以及置换液管路三部分构成。参见附图l所示，所述体外血液循环管路中，是用人工肝专用管道将输入端1经血液泵3、血液管路除泡器21接至第一透析器4的血液腔入口12,第一透析器4的血液腔出口13再经血管漏斗22、安全阀接至输出端2。所述第一透析器4的血液腔中的血液流向如图所示，是从上向下。参见附图l所示，所述白蛋白液循环管路中，是用人工肝专用管道将第一透析器4的白蛋白腔的出口15依次经血液泄漏监测器23、白蛋白液泵7、白蛋白液管路除泡器24接至第二透析器6的白蛋白腔入口16，而白蛋白腔出口17再经容积调节器20接至第一透析器4的白蛋白腔的入口14。上述在白蛋白液循环管路中接有容积调节器20，并且容积调节器20直接带有浓度检测仪，使用时即可通过调节容积调节器20调整管路的整体容积，从而达到调整管路中白蛋白液的浓度的作用。所述第一透析器4的白蛋白腔中的白蛋白液流经方向如图所示，是从下向上，这可保证最佳效果。参见附图l所示，所述置换液管路由置换液容器8、超滤液盛器9、第二透析器6的置换液腔、进液泵25和排液泵26;所述第二透析器6的置换液腔的出口10经排液泵26接超滤液盛器9;而所述置换液容器8的出口经进液泵25连接在白蛋白液循环管路中的第二透析器的白蛋白腔入口16处。使用时，置换液从置换液容器8进入白蛋白液循环管路中循环，并经第二透析器6以超滤方式将白蛋白液中的中、小分子物质滤出至超滤液盛器9中，构成白蛋白吸附滤过系统。本实施例中用进液泵25和排液泵26,是为了平衡控制进出液量，保证置换液容器8向系统中供入的置换液量等于系统排出的超滤液量。本实施例中，所述置换液容器8上可附设加热器，通过加热器对置换'^口热，使置换液达到人体接受的舒适温度，使治疗时，患者感觉更舒适。本实施例中用的第一透析器4采用百特公司HF1200透析器，而第二透析器6采用费森尤斯AV600透析器。本实施例置换液为碳酸氢盐置换液。为实现个体化治疗，还应该根据患者具体情况做相应调整。置换液的基本配方<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>注*选用碳酸盐时Ca+，Mg+应从另一通道补充，以免形成沉淀。本实施例使用一定浓度的白蛋白构成白蛋白循环，白蛋白能竟争结合清除患者体内的各种蛋白结合毒素。目前已可分离的蛋白结合毒素有胆红素、胆酸、中短链脂肪酸、芳香族脂肪酸、硫醇、一氧化氮、血氨、色氨酸、-引咮及酚类代谢产物。本实施例蛋白循环中蛋白浓度及循环中液体的量均可根据需要在很大范围内调节，操作十分方便。一般来说，白蛋白的浓度范围是l50g/L，较佳浓度为4.0~40g/ml。白蛋白液的配制具体方法将50毫升的20%人体白蛋白12支，溶于500毫升的置换液中。使用时具体操作如下1、接通电源；打开电源开关；2、按图所示连接管路；3、使用置换液对血液循环管路、白蛋白循环管路进行预充、排气，预沖时间为15min,预冲温度为20°C;4、治疗开始；开启血液、白蛋白循环及置换液的进出通路。首先将白蛋白液与置换液进口连接，将白蛋白全部注入白蛋白循环中(可根据具体情况需要通过蛋白循环容积调节器调节循环中蛋白的容积和浓度)，然后将置换液连接与置换液的入口，治疗开始。设置血浆模拟流速为180ml/L，白蛋白流速为250ml/L，置换液进出流速均为50ml/L,体外血液循环设置肝素帽，补充肝素以防止血凝。5、单次治疗时间为48小时，停机后断开管路与患者静脉的连接。实施例二参见附图2所示，一种新型体外人工肝支持治疗系统，由体外血液循环管路、白蛋白液循环管路以及置换液管路三部分构成。它与实施例一的不同之处在于所述置换液容器8经进液泵25不是连接于第二透析器的白蛋白腔入口16处，而是连接于第二透析器的白蛋白腔出口17上。其他同实施例一，这里不再赘述。实施例三参见附图3所示，一种新型体外人工肝支持治疗系统，由体外血液循环管路、白蛋白液循环管路以及置换液管路三部分构成。它与实施例一的不同之处在于所述置换液容器8经进液泵25不是连接于第二透析器的白蛋白腔入口16处，而是连接于血液循环管路中的第一透析器4的血液腔入口15处；并且，所述第二透析器6的白蛋白腔出口17与容积调节器20之间还依次串接有活性炭吸附柱18和阴离子交换树脂吸附柱19。以活性炭吸附柱18和阴离子交换树脂吸附柱19对白蛋白循环管路中的白蛋白液进行毒素吸附再生，进一步提高毒素清除效果。实施例四参见附图4所示，一种新型体外人工肝支持治疗系统，由体外血液循环管路、白蛋白液循环管路以及置换液管路三部分构成。它与实施例一的不同之处在于所述置换液容器8经进液泵25不是连接于第二透析器的白蛋白腔入口16处，而是置换液容器8经进液泵25分成两路，一路连接至第二透析器6的置换液腔入口11上，另一#至白蛋白循环管路中第二透析器6白蛋白腔出口17上，以此使一路置换液(如图所示)从下向上流经第二透析器6的置换液腔，另一路置换液流入白蛋白循环管路中随白蛋白循环，同时完成透析和滤过，构成透析滤过系统。并且，所述笫二透析器6的白蛋白腔出口17与容积调节器20之间还依次串接有活性炭吸附柱18和阴离子交换树脂吸附柱19。以活性炭吸附柱18和阴离子交换树脂吸附柱19对白蛋白循环管路中的白蛋白液进行毒素吸附再生，进一步提高毒素清除效果。上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。权利要求1、一种新型体外人工肝支持治疗系统，包括体外血液循环管路以及白蛋白液循环管路，所述体外血液循环管路的输入端[1]至输出端[2]间依次串接有血液泵[3]、第一透析器[4]的血液腔及安全阀[5]；所述白蛋白液循环管路主要由第一透析器[4]的白蛋白腔、第二透析器[6]的白蛋白腔以及白蛋白液泵[7]串联成循环回路；其特征在于所述本治疗系统还包括置换液管路，该置换液管路中包括超滤液盛器[9]、置换液容器[8]以及第二透析器[6]的置换液腔；所述第二透析器[6]的置换液腔的出口[10]接超滤液盛器[9]；而所述置换液容器[8]的出口连接在白蛋白液循环管路中或者血液循环管路中。2、根据权利要求1所述的一种新型体外人工肝支持治疗系统，其特征在于所述置换液容器问的出口还接通第二透析器的置换液腔的入口111，以此构成透析滤过机构。3、根据权利要求1所述的一种新型体外人工肝支持治疗系统，其特征在于所述置换液容器8]的出口连接于白蛋白液循环管路中的笫二透析器的白蛋白腔入口16处。4、根据权利要求1所述的一种新型体外人工肝支持治疗系统，其特征在于所述置换液容器间的出口连接于白蛋白液循环管路中的第二透析器的白蛋白腔出口[17处。5、根据权利要求1所述的一种新型体外人工肝支持治疗系统，其特征在于所述白蛋白液循环管路中还串接有活性炭吸附柱18和阴离子交换树脂吸附柱19J。6、根据权利要求1所述的一种新型体外人工肝支持治疗系统，其特征在于所述白蛋白液循环管路中还串接有容积调节器[201,它具体为一可调容积的容器，该容器的内腔串于白蛋白液循环管路中。7、根据权利要求1所述的一种新型体外人工肝支持治疗系统，其特征在于所^jk液循环管路中，血液泵31与第一透析器的血液腔入口12之间串有血液管路除泡器[211，第一透析器的血液腔出口[13与安全阀问之间串有血管漏斗22。8、根据权利要求1所述的一种新型体外人工肝支持治疗系统，其特征在于所述白蛋白液循环管路中，所述第一透析器白蛋白腔的出口151处接有血液泄漏监测器[23J。9、根据权利要求1所述的一种新型体外人工肝支持治疗系统，其特征在于所述白蛋白液循环管路中还串接有白蛋白液管路除泡器241。10、根据权利要求l所述的一种新型体外人工肝支持治疗系统，其特征在于所迷置换液容器8]旁或置换液容[8的出口处还设有恒温加热装置。专利摘要一种新型体外人工肝支持治疗系统，包括体外血液循环管路以及白蛋白液循环管路，其特征在于所述本治疗系统还包括置换液管路，该置换液管路中包括置换液容器[8]、超滤液盛器[9]以及第二透析器[6]的置换液腔；所述第二透析器[6]的置换液腔的出口[10]接超滤液盛器[9]；而所述置换液容器[8]的出口连接于白蛋白液循环管路中或者血液循环管路中。本实用新型采用滤过或透析滤过对蛋白循环中毒素进行清除，更有效、彻底地清除中分子物质(包括分子炎性因子)，提高疗效。文档编号A61M1/14GK201033178SQ200720036318公开日2008年3月12日申请日期2007年4月5日优先权日2007年4月5日发明者甘建和申请人:苏州大学附属第一医院