一种多功能血液透析器性能测试装置及使用方法与流程

本发明涉及血液透析器性能参数测试领域，详细讲是一种可检测透析器超滤率、筛选系数和压力降等多项性能，操作简单、准确性高，可重复性能稳定的多功能血液透析器性能测试装置及使用方法。

背景技术：

我们知道，血液透析是治疗终末期肾病的一种方法，治疗过程将患者体内的血液引出体外，利用透析膜血液和透析液侧的浓度差、压力差产生的弥散、对流、滤过作用以及吸附作用完成对血液中需清除的代谢废物、有毒物质以及水、电解质的清除和交换，达到内环境的平衡，再将净化后的血液输回人体，达到治疗的目的。

透析器性能直接影响到治疗效率，目前国内血液透析器性能评价参考yy0053-2008《心血管植入物和人工器官血液透析器、血液透析滤过器、血液滤过器和血液浓缩器》，标准中对透析器提出几个重要的评价参数：尿素、肌酐、磷酸盐和维生素b12的清除率，白蛋白、菊粉和肌红蛋白筛选系数，超滤率，血液腔室容量，血液腔室及透析液腔室压力降等。由于清除率的测试过程需要使用模拟液灌注血液腔室，透析液灌注透析器透析液腔室，因此清除率测试通常借助透析机。其余性能参数测试时没有专用测试设备，每次测试都需要搭建实验装置，测试过程繁琐；不同测试人员搭建装置的不同也会对测试结果准确性及可重复性造成影响，尤其是涉及到需得到压力数值的超滤率及压力降等性能参数。

技术实现要素：

本发明的目的是解决上述现有技术存在的不足，提供了一种可检测透析器超滤率、筛选系数和压力降等多项性能，操作简单、准确性高，可重复性能稳定的多功能血液透析器性能测试装置及使用方法。

本发明解决上述现有技术的不足所采用的技术方案是：

一种多功能血液透析器性能测试装置，其特征在于：包括清洗液供给系统、模拟液供给系统、废液槽和控制器，清洗液供给系统经清洗控制阀（电磁阀）与模拟液供给系统相连，模拟液供给系统上设有模拟液输出管，模拟液输出管上设有血泵和输入压力传感器；废液槽上设有第一废液管、第二废液管和第三废液管，第一废液管上设有压力调节阀和输出压力传感器，第二废液管上设有流量计，第三废液管上设有滤出泵；模拟液输出管和第一废液管间设有差压计；控制器分别与清洗控制阀、血泵、输入压力传感器、输出压力传感器、压力调节阀、流量计、滤出泵和差压计相连。

本发明中所述的模拟液输出管、第一废液管、第二废液管和第三废液管上分别设有（用于）与血液透析器相连的接头。

本发明中所述的模拟液供给系统包括模拟液容器、加热器、温度传感器和搅拌器；加热器、温度传感器和搅拌器置于模拟液容器内。用于提供所述性能参数测试需要的模拟液且控制模拟液温度恒定。

本发明中设有检测架，所述的清洗液供给系统、模拟液供给系统、废液槽和控制器设置在检测架上。

使用上述多功能血液透析器性能测试装置检测血液透析器超滤率性能的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：将模拟液输出管与血液透析器的血液腔室入口相连，血液透析器的血液腔室出口与第一废液管相连，血液透析器的透析液腔室出口与第二废液管相连，（血液透析器的透析液腔室入口密封）；

步骤二：调节模拟液温度恒温至37℃，血泵工作，将模拟液输入血液透析器内，调节压力调节阀，测得血液透析器的血液腔室出口压力pbo，血液透析器的血液腔室入口压力pbi，当pbi和pbo稳定后，利用第二废液管上的流量计测得滤出液单位时间t内的累积流量v，根据公式ufr=v/（tmp×t）、tmp=1/2（pbi+pbo）得到超滤率ufr值。

使用上述多功能血液透析器性能测试装置检测血液透析器筛选系数性能的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：将模拟液输出管与血液透析器的血液腔室入口相连，血液透析器的血液腔室出口与第二废液管相连，血液透析器的透析液腔室出口与第三废液管相连（血液透析器的透析液腔室入口密封）；

步骤二：调节模拟液温度恒温至37℃，血泵工作，当模拟液输出管内的模拟液及第三废液管内的滤出液流量稳定后，收集并测量输入、输出血液透析器（模拟液输出管和第二废液管内）的模拟液浓度cbi、cbo及（第三废液管内的）滤出液的浓度cf，根据公式s=2cf/(cbi+cbo)可得到筛选系数s的值。

使用上述多功能血液透析器性能测试装置检测血液透析器的血液腔室压力降性能的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：将模拟液输出管与血液透析器的血液腔室入口相连，血液透析器的血液腔室出口与第一废液管相连，血液透析器的透析液腔室用透析液填充并密封；

步骤二：设置模拟液温度为37℃，血泵工作，通过压力调节阀调整第一废液管内模拟液流量，显示的差压计的值即为血液腔室压力降的值。

使用上述多功能血液透析器性能测试装置检测血液透析器透析液腔室压力降性能的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：将模拟液输出管与血液透析器的透析液腔室入口相连，血液透析器的透析液腔室出口与第一废液管相连，血液透析器的血液腔室用牛血浆填充并密封；

步骤二：设置模拟液温度为37℃，血泵工作，通过压力调节阀调整第一废液管内模拟液流量，显示的差压计的值即为透析液腔室压力降的值。

本发明一机多用，可测试血液透析器的超滤率、筛选系数和压力降等性能参数，操作简便，提高测试效率；测试过程可通过plc设定测试参数，实时显示测试数据，并能记录测试条件及测试数据，可充分、完整评判不同操作条件下的性能，同时避免了人工记录的误差，测试结果精确可靠；测试结束后可快速有效清洗、消毒设备和管路，避免了不同性能参数模拟液的交叉污染，有利于提高测试结果稳定性、准确性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是血液透析器的结构示意图。

图中：1、控制器；2、清洗液供给系统；3、清洗控制阀；4、模拟液供给系统；5、温度传感器；6、搅拌器；7、加热器；8、输入压力传感器；9、血泵；接头10；11、压力调节阀；12、差压计；13、输出压力传感器；14、滤出泵；15、流量计；16、废液槽；a1、第一废液管；a2、第三废液管；a3、第二废液管；b、模拟液输出管；c1、血液透析器血液腔室入口；c2、血液透析器血液腔室出口；c3、血液透析器透析液腔室入口；c4、血液透析器透析液腔室出口。

具体实施方式

如图1所示的多功能血液透析器性能测试装置，包括清洗液供给系统2、模拟液供给系统4、废液槽16和控制器1，控制器1为plc控制器。清洗液供给系统2经清洗控制阀3与模拟液供给系统4相连，清洗控制阀3为电磁阀。模拟液供给系统4上设有模拟液输出管b，模拟液输出管b上设有血泵9和输入压力传感器8，血泵9设在输入压力传感器8前侧；废液槽16上设有第一废液管a1、第二废液管a3和第三废液管a2，第一废液管a1上设有压力调节阀11和输出压力传感器13，输出压力传感器13设在压力调节阀11前侧；第二废液管a3上设有流量计15，第三废液管a2上设有滤出泵14；模拟液输出管b和第一废液管a1间设有差压计12；模拟液输出管b、第一废液管a1、第二废液管a3和第三废液管a2的连接端上设有用于与血液透析器快速相连的接头10。控制器1分别与清洗控制阀3、血泵9、输入压力传感器8、输出压力传感器13、压力调节阀11、流量计15、滤出泵14和差压计12相连，用于检测测量数据和控制各器件的工作。所述的模拟液供给系统4包括模拟液容器、加热器7、温度传感器5和搅拌器6；加热器7、温度传感器5和搅拌器6置于模拟液容器内、与控制器相连。加热器7和温度传感器5用于调整控制模拟液的温度，搅拌器6使模拟液容器内各处的模拟液溶质分布均匀、提高其一致性。设有检测架，所述的清洗液供给系统、模拟液供给系统、废液槽和控制器设置在检测架上，移动和使用更方便。工作时，各管路上的液体由前向后流动。

本发明中所述的清洗液供给系统包括清洗消毒液盛放装置，本发明使用后，打开清洗控制阀，可以对测试装置清洗消毒；所述血泵用于将模拟液定流量的输送至血液透析器，所述滤出泵用于将流出透析器的液体泵至废液槽；所述输入压力传感器和输出压力传感器用于检测血液透析器输入端和输出端的压力；所述压力调节阀，用于调节透析器输出的液体的压力值；所述流量计用于得到透过血液透析膜滤过液的瞬时流量或累积流量；所述差压计用于测量血液透析器的输入端和输出端的压力差；所述废液槽用于收集从透析器中流出的废液；所述控制器包括plc控制器以及用于设置测试参数并显示测试结果的人机交互界面，所述的控制器与清洗控制阀、血泵、输入压力传感器、输出压力传感器、压力调节阀、流量计、滤出泵和差压计等电气元件相连。所述的模拟液供给系统的加热器可采用盘管式、夹套式加热器，优选盘管式加热器。所述的模拟液供给系统的搅拌器为磁力搅拌器或者机械搅拌器。所述的清洗液可以是纯水、柠檬酸溶液、次氯酸钠溶液、冰醋酸溶液或过氧乙酸溶液的一种或几种；所述的血泵和滤出泵可采用滚压式、搏动式、旋转式、离心式血泵，优选的，采用滚压式血泵。所述的流量计可采用涡街流量计或超声波流量计。

使用上述多功能血液透析器性能测试装置检测血液透析器超滤率性能的方法，包括以下步骤：

步骤一：将模拟液输出管b与图2所示的血液透析器血液腔室入口c1相连，血液透析器血液腔室出口c2与第一废液管a1相连，血液透析器的透析液腔室出口c4与第二废液管a3相连，血液透析器的透析液腔室入口c3密封；

步骤二：调节模拟液温度恒温至37℃，控制器控制血泵9工作，将模拟液输入血液透析器内，调节压力调节阀11，使血液透析器的血液腔室出口压力为设定值pbo，即输出压力传感器13的示数为pbo；测得血液透析器的血液腔室入口压力pbi，即输入压力传感器8的示数为pbi；当pbi和pbo稳定后，利用第二废液管上的流量计15测得滤出液单位时间t内的累积流量v，根据公式ufr=v/（tmp×t）、tmp=1/2（pbi+pbo）得到超滤率ufr值。

在本实施例中，为维持设定跨膜压压力稳定，可先通过血泵9设定模拟液流量（泵可以设定流量），再调节压力调节阀11形成压力控制回路，达到并维持所设定的压力，通过采集滤过液流量的数据，可通过plc得到血液透析膜在同一跨膜压时不同流量下的超滤率的值，并可进行分析处理形成数据曲线，可以尽可能详尽地了解被检测透析器在可能的工作条件下的性能。

在本实施例中，血液透析器筛选系数性能检测至少包括以下步骤：

步骤一：将模拟液输出管b与图2所示的血液透析器的血液腔室入口c1相连，血液透析器的血液腔室出口c2与第二废液管a3相连，血液透析器的透析液腔室出口c4与第三废液管相连a2，血液透析器的透析液腔室入口c3密封；

步骤二：调节模拟液温度恒温至37℃，控制血泵工作，当模拟液输出管内的模拟液及第三废液管内的滤出液流量稳定后，收集并测量输入、输出血液透析器的模拟液浓度、即模拟液输出管和第二废液管内的液体浓度cbi、cbo及第三废液管内的滤出液的浓度cf，根据公式s=2cf/(cbi+cbo)可得到筛选系数s的值。

上述模拟液和滤过液浓度获得可以借助紫外吸光光度法、免疫比浊法、高效液相色谱法等的一种或多种。

在本实施例中，血液透析器血液腔室压力降性能检测至少包括以下步骤：

步骤一：将模拟液输出管b与血液透析器的血液腔室入口c1相连，血液透析器的血液腔室出口c2与第一废液管a1相连，血液透析器的透析液腔室用透析液填充、并将透析液腔室入口c3和透析液腔室出口c4密封；

步骤二：设置模拟液温度为37℃，控制血泵工作，通过压力调节阀调整第一废液管a1内模拟液流量压力，显示的差压计的值即为血液腔室压力降的值。

在本实施例中，血液透析器透析液腔室压力降性能检测至少包括以下步骤：

步骤一：将模拟液输出管b与血液透析器的透析液腔室入口c3相连，血液透析器的透析液腔室出口c4与第一废液管a1相连，血液透析器的血液腔室用牛血浆填充、并将血液腔室入口c1、血液腔室出口c1密封；

步骤二：设置模拟液温度为37℃，血泵工作，通过压力调节阀调整第一废液管a1内模拟液流量，显示的差压计的值即为透析液腔室压力降的值。

上述压力降测试时，先在plc控制软件中设定模拟液入口和出口流量，待压力稳定后，通过采集差压计的数据，可通过plc得到血液透析膜在不同流量下的压力降的值，并可进行分析处理形成数据曲线。

测试项目完毕后，可将管路b与a1、a2、a3通过四通连接，选择消毒清洗程序，plc控制软件中电磁阀3的开关打开，设定血泵9和绿出泵14的流量，可消毒清洗整套设备管路。清洗完毕后电磁阀2关闭。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，可作出的改进和润饰也应视为本发明的保护范围。