生物人工肝在线监测与恒温加热一体系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及生物人工肝技术领域，尤其涉及一种生物人工肝在线监测与恒温 加热一体系统。
【背景技术】
[0002] 我国是世界上肝病最严重的国家，每年肝衰竭新发病人数超过90万，每年约50万 肝功衰竭患者因得不到有效治疗而死亡。治愈机会只有一种，即肝移植，但由于肝脏来源困 难，等待时间长，或根本没有机会得到供肝，因此绝大多数病人根本没有生存机会。因此，急 需人工肝系统维持病人生命，等待肝移植机会，或病人自身肝恢复的机会。
[0003] 现有的生物人工肝系统结构大同小异，生物人工肝反应器为整个系统的核心部 分。申请号为201410378647.8的中国发明专利，其公开了一种生物人工肝系统；申请号为 201410376523.6的中国发明专利，公开了一种全血灌流生物人工肝系统；以上两件申请的 生物人工肝系统虽然能实时监测系统、缩短治疗时间，但其生物人工肝反应器只是利用增 温器进行增温，并不能对生物人工肝反应器进行恒温加热，加热不稳定，影响生物人工肝反 应器的效率。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型的目的就是要克服现有生物人工肝系统加热不均匀、加热不稳定、影 响了生物人工肝反应器效率等缺陷，提供一种能对生化指标进行在线监测、对生物人工肝 反应器恒温加热及对患者的无间断治疗的生物人工肝在线监测与恒温加热一体系统。
[0005] 为实现上述目的，本实用新型所设计的生物人工肝在线监测与恒温加热一体系 统，包括血浆分离/回输循环部分、生物反应器循环部分和血浆分离器，通过管路相互连接； 所述血浆分离器上设有血液入口、血浆出口和血细胞出口；所述血浆分离/回输循环部分包 括顺序相连的血液输入口、血栗、动脉壶、血浆分离器的血液入口、血浆分离器的血细胞出 口、静脉壶和血液回输口；所述生物反应器循环系统包括与血浆分离器的血浆出口顺序相 连的分离栗、氧合器、管路加热装置、促浆栗、微量栗组、生物人工肝反应器组、回浆栗和细 胞滤器;所述血浆分离器的血细胞出口与细胞滤器的出口一并与所述静脉壶的入口相连； 所述血浆分离/回输循环部分还包括用于连续在线监测生化指标的生化监测装置，所述生 化监测装置包括监测控系统、信号反馈系统及与所述监测控系统电信号连接的上游理生化 指标探测头和下游理生化指标探测头；所述上游理生化指标探测头设于所述血液输入口 处，所述下游理生化指标探测头设于所述血液回输口处。
[0006] 进一步，所述动脉壶上、静脉壶上、血栗与血液输入口之间分别设有用于添加药物 或液体的支管;所述血栗与动脉壶之间设有用于注入肝素的肝素支管。
[0007] 进一步，所述管路加热装置采用外挂式与系统连接。
[0008] 进一步，所述生物人工肝反应器组包括多个并联的子生物人工肝反应器组;每个 所述子生物人工肝反应器组包括多个串联的生物人工肝反应器。
[0009] 上述进一步方案的有益效果是:将多个生物人工肝反应器以阵列方式设置为生物 人工肝反应器组，提高了生物人工肝反应器的效率。
[0010] 进一步，所述微量栗组包括三个微量栗;所述管路加热装置为水浴锅;所述生物人 工肝反应器组置于所述水浴锅内。
[0011] 上述进一步方案的有益效果是：通过水浴锅对生物人工肝反应器组进行恒温加 热，加热稳定性好，生物人工肝反应器组受热均匀。
[0012] 进一步，所述静脉壶与所述血液回输口之间还设有用于监测管路中是否有空气的 空气监测装置。
[0013]进一步，所述生物人工肝在线监测与恒温加热一体系统还包括多个压力监测装 置，分别设于动脉壶上、血浆分离器上、静脉壶上、生物人工肝反应器组与微量栗组之间、生 物人工肝反应器组与回浆栗之间、血液输入口与血栗之间；所述生物人工肝反应器组与微 量栗组之间还设有跨膜压监测装置。
[0014] 进一步，所述生物人工肝反应器组的入口和出口处分别设有用于监测生物人工肝 反应器组内温度的温度监测探头。
[0015]进一步，所述生化监测装置还包括与管路连通的上游探测头仓和下游探测头仓； 所述上游理生化指标探测头无菌密封安装于所述上游探测头仓内，所述下游理生化指标探 测头无菌密封安装于所述下游探测头仓内。
[0016] 进一步，每个所述子生物人工肝反应器组包括两个串联的生物人工肝反应器。
[0017]本实用新型的有益效果是：通过氧合器的作用，使得管路及生物人工肝反应器的 细胞得到充足的氧;通过生化监测装置的作用，使得系统能够对生化指标、血浆或血液的压 力进行在线监测，通过管路加热装置的作用，使得生物人工肝反应器组可以进行水浴恒温 加热，加热均匀，加热稳定性好;且管路加热装置采用外挂式，节省空间，使得系统结构简 单。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型生物人工肝在线监测与恒温加热一体系统的结构示意图。
[0019] 图2为本实用新型的生物人工肝反应器组放入水浴锅的结构示意图。
[0020] 图3为图2的剖视结构示意图。
[0021] 图中，血液输入口 1、血栗2、动脉壶3、血浆分离器4、血液入口 41、血浆出口 42、血细 胞出口 43、静脉壶5、血液回输口 6、分离栗7、氧合器8、管路加热装置9、促浆栗10、生物人工 肝反应器组11、子生物人工肝反应器组111、生物人工肝反应器1111、微量栗组12、生化监测 装置13、监测控系统131、信号反馈系统132、上游理生化指标探测头133、下游理生化指标探 测头134、上游探测头仓135、下游探测头仓136、空气监测装置14、跨膜压监测装置15、回浆 栗16、细胞滤器17、支管18、肝素支管19、温度监测探头20、水浴锅21、支架22、压力检测装置 23〇
【具体实施方式】
[0022] 以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
[0023]如图1、图2、图3所示，一种生物人工肝在线监测与恒温加热一体系统，包括血浆分 离/回输循环部分（图未示）、生物反应器循环部分（图未示）和血浆分离器4,通过管路相互 连接;血浆分离器4上设有血液入口 41、血浆出口 42和血细胞出口 43;血浆分离/回输循环部 分包括顺序相连的血液输入口 1、血栗2、动脉壶3、血浆分离器4的血液入口 41、血浆分离器4 的血细胞出口 43、静脉壶5和血液回输口 6;生物反应器循环系统包括与血浆分离器4的血浆 出口 42顺序相连的分离栗7、氧合器8、管路加热装置9、促浆栗10、微量栗组12、生物人工肝 反应器组11、回浆栗16和细胞滤器17;血浆分离器4的血细胞出口 43与细胞滤器17的出口一 并与静脉壶5的入口相连;血浆分离/回输循环部分还包括用于连续在线监测生化指标的生 化监测装置13,生化监测装置13包括监测控系统131、信号反馈系统132及与监测控系统131 电信号连接的上游理生化指标探测头133和下游理生化指标探测头134;上游理生化指标探 测头133设于血液输入口 1处，下游理生化指标探测头134设于血液回输口 6处。
[0024] 动脉壶3上、静脉壶5上、血栗2与血液输入口 1之间分别设有用于添加药物或液体 的支管18;血栗2与动脉壶3之间设有用于注入肝素的肝素支管19。
[0025]管路加热装置9采用外挂式与系统连接。
[0026] 生物人工肝反应器组11包括多个并联的子生物人工肝反应器组111;每个子生物 人工肝反应器组111包括多个串联的生物人工肝反应器1111。将多个生物人工肝反应器 111 1以阵列方式设置为生物人工肝反应器组11，提高了系统的反应效率。
[0027] 微量栗组12包括三个微量栗;管路加热装置9为水浴锅21;生物人工肝反应器组11 置于水浴锅21内。通过水浴锅21对生物人工肝反应器组11进行恒温加热，加热稳定性好，生 物人工肝反应器组11受热均匀；水浴锅21内也可设置一个可取出的支架22,生物人工肝反 应器组11可通过支架22放入水浴锅21内，支架22分上下两层，且上下两层连通;生物人工肝 反应器1111分别放于支架22的上下两层。
[0028]静脉壶5与血液回输口 6之间还设有用于监测管路中是否有空气的空气监测装置 14〇
[0029]生物人工肝在线监测与恒温加热一体系统还包括多个压力监测装置23,分别设于 动脉壶3上、血浆分离器4上、静脉壶5上、生物人工肝反应器组11与微量栗组12之间、生物人 工肝反应器组11与回浆栗16之间、血液输入口 1与血栗2之间；生物人工肝反应器组11与微 量栗组12之间还设有跨膜压监测装置15。
[0030] 生物人工肝反应器组11的入口和出口处分别设有用于监测生物人工肝反应器组 11内温度的温度监测探头20。
[0031] 生化监测装置13还包括与管路连通的上游探测头仓135和下游探测头仓136;上游 理生化指标探测头133无菌密封安装于上游探测头仓135内，下游理生化指标探测头134无 菌密封安装于下游探测头仓136内。
[0032] 每个子生物人工肝反应器组111优选为两个串联的生物人工肝反应器1111。
[0033]本实用新型的工作原理及优点如下
[0034]氧合器8不仅可以给生物人工肝反应器111 1中的细胞供氧，而且可以给管路供氧； 生化监测装置13能够对生化指标进行在线监测、多个跨膜压监测装置15可以对管路中的血 浆或血液的压力进行在线监测，温度监测探头20可以对生物人工肝反应器1111内的温度进 行监测；管路加热装置9使得生物人工肝反应器组11可以进行水浴恒温加热，加热稳定性 好;且管路加热装置9采用外挂式，节省病房空间，使得系统结构简单。
[0035]本实用新型的生物人工肝反应器1111、微量栗的数量可以根据实际需要调整。
[0036] 表1是系统在未用生物人工肝反应器的对照组及四个生物人工肝反应器分别采用 并联组和阵列组设置时，对肝衰竭病人治疗4h后的治疗前后各项生化指标对比参照表。
[0037] 表 1
[0039]从表1可以看出，相同时间内将同等单位量下的生物样本血液逐渐通过四个生物 人工肝反应器2x2阵列组要比同时通过四个生物人工肝反应器并列组的治疗效果更好，治 疗更彻底。
[0040]本实用新型的使用方法如下
[0041]治疗开始，肝衰竭病人的血液引出体外后，由血液输入口1进入生物人工肝在线监 测与恒温加热一体系统，血液进入生物人工肝反应器组11中解毒，解毒完后经血液回输口 6 返回至患者或实验动物体内。
[0042]治疗进行中，由生化监测装置13利用其两端的上游理生化指标探测头133、下游理 生化指标探测头134分别监测进出生物人工肝反应器组11的血浆中胆红素、氨、肌酐、尿素 氮、肝酶、白蛋白、血红蛋白、红细胞、白细胞等生化指标的变化，监测控系统131即时获取和 处理所监测数据，并通过信号反馈系统132对整个系统进行反馈以实施控制。
[0043]治疗结束后，将使用过的耗材进行处理;将细胞滤器17、血液管路等从人工肝机设 备上取下且按照医院设施的废弃步骤予以废弃。
【主权项】
1. 一种生物人工肝在线监测与恒温加热一体系统，其特征在于:包括血浆分离/回输循 环部分、生物反应器循环部分和血浆分离器(4)，通过管路相互连接;所述血浆分离器(4)上 设有血液入口（41 )、血浆出口（42)和血细胞出口（43);所述血浆分离/回输循环部分包括顺 序相连的血液输入口（1)、血栗（2)、动脉壶（3)、血浆分离器(4)的血液入口（41)、血浆分离 器(4)的血细胞出口（43)、静脉壶(5)和血液回输口（6);所述生物反应器循环系统包括与血 浆分离器(4)的血浆出口（42)顺序相连的分离栗(7)、氧合器(8)、管路加热装置(9)、促浆栗 (10) 、微量栗组（12)、生物人工肝反应器组（11)、回浆栗（16)和细胞滤器（17);所述血浆分 离器(4)的血细胞出口（43)与细胞滤器（17)的出口一并与所述静脉壶(5)的入口相连;所述 血浆分离/回输循环部分还包括用于连续在线监测生化指标的生化监测装置（13)，所述生 化监测装置（13)包括监测控系统（131)、信号反馈系统（132)及与所述监测控系统（131)电 信号连接的上游理生化指标探测头（133)和下游理生化指标探测头（134);所述上游理生化 指标探测头（133)设于所述血液输入口（1)处，所述下游理生化指标探测头（134)设于所述 血液回输口（6)处。2. 根据权利要求1所述的生物人工肝在线监测与恒温加热一体系统，其特征在于:所述 动脉壶（3)上、静脉壶（5)上、血栗（2)与血液输入口（1)之间分别设有用于添加药物或液体 的支管（18);所述血栗(2)与动脉壶(3)之间设有用于注入肝素的肝素支管（19)。3. 根据权利要求1所述的生物人工肝在线监测与恒温加热一体系统，其特征在于:所述 管路加热装置(9)采用外挂式与系统连接。4. 根据权利要求1或2或3所述的生物人工肝在线监测与恒温加热一体系统，其特征在 于:所述生物人工肝反应器组（11)包括多个并联的子生物人工肝反应器组（111);每个所述 子生物人工肝反应器组（111)包括多个串联的生物人工肝反应器(1111)。5. 根据权利要求4所述的生物人工肝在线监测与恒温加热一体系统，其特征在于:所述 微量栗组（12)包括三个微量栗;所述管路加热装置(9)为水浴锅;所述生物人工肝反应器组 (11) 置于所述水浴锅内。6. 根据权利要求4所述的生物人工肝在线监测与恒温加热一体系统，其特征在于:所述 静脉壶（5)与所述血液回输口（6)之间还设有用于监测管路中是否有空气的空气监测装置 (14) 〇7. 根据权利要求4所述的生物人工肝在线监测与恒温加热一体系统，其特征在于:所述 生物人工肝在线监测与恒温加热一体系统还包括多个压力监测装置(23)，分别设于动脉壶 (3)上、血浆分离器(4)上、静脉壶(5)上、生物人工肝反应器组（11)与微量栗组（12)之间、生 物人工肝反应器组（11)与回浆栗（16)之间、血液输入口（1)与血栗（2)之间；所述生物人工 肝反应器组（11)与微量栗组（12)之间还设有跨膜压监测装置(15)。8. 根据权利要求4所述的生物人工肝在线监测与恒温加热一体系统，其特征在于:所述 生物人工肝反应器组（11)的入口和出口处分别设有用于监测生物人工肝反应器组（11)内 温度的温度监测探头(20)。9. 根据权利要求4所述的生物人工肝在线监测与恒温加热一体系统，其特征在于:所述 生化监测装置（13)还包括与管路连通的上游探测头仓（135)和下游探测头仓（136);所述上 游理生化指标探测头（133)无菌密封安装于所述上游探测头仓（135)内，所述下游理生化指 标探测头(134)无菌密封安装于所述下游探测头仓(136)内。10.根据权利要求4所述的生物人工肝在线监测与恒温加热一体系统，其特征在于:每 个所述子生物人工肝反应器组（111)包括两个串联的生物人工肝反应器(1111)。
【专利摘要】本实用新型公开了生物人工肝在线监测与恒温加热一体系统，生物人工肝在线监测与恒温加热一体系统，包括血浆分离/回输循环部分、生物反应器循环部分和血浆分离器，血浆分离/回输循环部分包括顺序相连的血液输入口、血泵、动脉壶、血浆分离器的血液入口、血浆分离器的血细胞出口、静脉壶和血液回输口。本实用新型的有益效果是：氧合器不仅可以给生物人工肝反应器中的细胞供氧，而且可以给管路供氧；生化监测装置能够对生化指标进行在线监测，管路加热装置能对进入生物人工肝反应器组进行水浴恒温加热。
【IPC分类】A61M1/36, G01N33/50, A61M1/16
【公开号】CN205386253
【申请号】CN201521130974
【发明人】周平, 柳小英, 李小卉, 丁左川
【申请人】武汉仝干生物科技有限公司
【公开日】2016年7月20日
【申请日】2015年12月30日