一种CRRT体外低温抗凝系统和血液净化方法与流程

本发明属于医疗技术领域，尤其涉及一种crrt体外低温抗凝系统。

背景技术：

近年来，血液净化技术在临床上广泛用于各类危重病人的抢救治疗，是重要的器官支持手段之一。血液净化是把患者的血液引至体外并通过一种净化装置，除去其中某些致病物质，以净化血液达到治疗疾病的目的。自1977年kramer等首先提出连续性动静脉血液滤过(cavh)并应用于临床以来，随着技术的不断发展，经过20多年的临床实践，人们将由cavh派生出的一系列治疗模式统称为连续性肾脏替代治疗(continuousrenalreplacementtherapy,crrt)，目前crrt系指各种可以连续缓慢清除水和溶质的治疗方法。crrt(continuousrenalreplacementtherapy，连续肾脏替代疗法)的主要目标是清除体内过多水分、代谢废物、毒物，纠正水电解质紊乱，确保营养支持，促进肾功能恢复及清除各种细胞因子、炎症介质。该疗法主要用于各种心血管功能不稳定的、高分解代谢的或伴脑水肿的急慢性肾衰，以及多脏器功能障碍综合征，急性呼吸窘迫综合征，挤压综合征，急性坏死性胰腺炎，慢性心衰，肝性脑病，药物及毒物中毒等的救治。由于其临床应用已远远超出传统的肾脏病范畴，近年主张应之称为持续性血液净化(continuousbloodpurification,cbp)更合适。

血液净化过程中，为保证血液净化治疗的顺利进行，抗凝治疗是关键因素之一。目前常见的抗凝方式包括肝素抗凝法、低分子肝素抗凝法、无肝素抗凝、局部枸橼酸抗凝法；另外少见的抗凝方法包括前列腺素抗凝、甲磺奈莫司他抗凝、肝素钠抗凝及水蛭素抗凝法。理想的抗凝应能够做到抗凝充分、不影响或可改善滤器膜的生物相容性、作用时间短、抗凝作用局限在滤器内、长期使用无副作用等。到目前为止尚无一种抗凝剂可以完全满足上述要求。为此，我们寻找新的、有效的抗凝方式。

研究表明，机体中心温度下降2℃就能明显损害凝血功能，使病人出血倾向增加。我们在前期的研究中发现，将正常的血浆标准，在不同温度条件下检测(37℃、35℃、32℃、30℃、28℃)，平均凝血酶原时间及部分激活凝血酶原时间都是随着温度降低而延长；证明在抑制凝血因子水平正常情况下，低温抑制了凝血级联反应，导致凝血功能障碍。本发明正是利用低温物理抗凝的特性而设计的。

技术实现要素：

本发明通过以下技术方案实现：血液经过股静脉引出后通过管道经过降温控制单元使血液迅速降至第一温度值，起到低温抗凝作用；随后血液进入crrt血液净化仪，经过所述crrt血液净化仪净化后的血液通过升温控制单元后恢复凝血功能；其中，在所述降温控制单元的下游管道处设置第一温度传感器，在所述升温控制单元的下游管道处设置有第二温度传感器，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器分别与控制器连接；所述控制器读取所述第一温度传感器和所述第二温度传感器采集的血液温度数据并控制所述降温控制单元和升温控制单元的运转，从而使得血液流过所述降温控制单元后达到第一温度值、流过升温控制单元后达到第二温度值；其中，所述降温控制单元包括压缩机、蒸发器、膨胀阀、冷凝器和管路；所述压缩机、蒸发器、膨胀阀、冷凝器由管路依次连接；所述升温控制单元采用电加热丝对血液进行加温。

进一步的，所述第一温度值为28-35度，所述第二温度值为36-37度；

进一步的，所述第一温度值为32度。

优选的，所述的crrt血液净化仪采用本领域常规的血液净化设备，例如瑞典金宝crrt血液净化仪、德国费森尤斯crrt血液净化仪、北京伟力crrt血液净化仪；

另一方面，本发明还提供了一种净化血液的方法，包括如下步骤：

(1)打开crrt血液进化仪，将血液从股静脉引出后进入crrt血液进化仪；

(2)启动控制器，并且设定好第一温度值和第二温度值；

(3)降温控制单元和升温控制单元开始对血液温度进行调节，血液沿管路流经降温控制单元，迅速降低血液温度，获得低温血液，再流经crrt血液净化仪进行净化，之后再流经升温控制单元，使血液迅速升温恢复到体温血液，恢复凝血功能。

更进一步地，所述第一温度值为28-35度，所述第二温度值为36-37度。

更进一步地，所述第一温度值为32度。

本发明的有益效果是：

1.物理降温、降温时间较短。本发明提供的crrt体外低温抗凝系统，通过采用空气冷却和加热的外加控温系统，采用纯物理降温的方法，简单、快速的调节病人血液的温度，完成血液净化。这种冷却方法降温的时间很短，要求在从引血端将血液引出到达滤器时即达到目标温度，离开滤器返回体内前恢复到正常体温，降温、复温时间在1min以内。采用纯物理温控方式，降温效果好，不易造成事故。

2.突破采用低温抗凝方法、副作用小。crrt治疗过程一个重要的问题是抗凝。没有有效的抗凝方法，crrt治疗无法持续进行。与现有技术相比，本发明最大的优点在于在crrt本身净化血液的治疗过程中，尝试了一种全新的抗凝方法，即低温抗凝方法。虽然在既往研究中，人们已经得知低体温可以造成机体严重的凝血功能障碍，比如严重创伤时的低体温；体外实验也证实在不同的温度条件下，血液的凝血时间随温度下降而逐渐延长。但是目前尚无研究将低温导致的凝血功能障碍用于治疗，发挥其积极的作用。本发明恰是利用低温具有抗凝作用这一点，采用物理降温的方法达到抗凝血作用，该方法不仅抗凝充分，且能够持续；同时，不影响滤器膜的生物相容性，作用时间短，抗凝作用局限在滤器内，副作用小。

3.结构简单、成本低廉。显而易见的，本发明提供的系统结构简单，易操作，成本低廉，可大规模进行推广。

附图说明

图1为本发明crrt冷凝系统的结构示意图

图2为构成温度控制单元5的结构示意图

具体实施方式

下面用实施例来进一步说明本发明，但本发明并不受其限制。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。

1.crrt低温血液净化系统的组成

参见附图1-2，本发明提供一种crrt体外低温抗凝系统，血液经过股静脉引出后通过管道10经过降温控制单元3使血液迅速降至第一温度值，起到低温抗凝作用；随后血液进入crrt血液净化仪1，经过所述crrt血液净化仪1净化后的血液通过升温控制单元4后恢复凝血功能；其中，在所述降温控制单元3的下游管道处设置第一温度传感器12，在所述升温控制单元4的下游管道处设置有第二温度传感器13，所述第一温度传感器12和所述第二温度传感器13分别与控制器2连接；所述控制器2读取所述第一温度传感器12和所述第二温度传感器13采集的血液温度数据并控制所述降温控制单元3和升温控制单元4的运转，从而使得血液流过所述降温控制单元3后达到第一温度值、流过升温控制单元4后达到第二温度值；其中，所述降温控制单元包括压缩机6、蒸发器7、膨胀阀8、冷凝器9和管路11；所述压缩机6、蒸发器7、膨胀阀8、冷凝器9由管路11依次连接；所述升温控制单元4采用电加热丝对血液进行加温。其中，所述第一温度值为28-35度，，优选为32都，所述第二温度值为36-37度。

其中，本申请中所使用的制冷系统工作原理如下：从蒸发器7中出来的低温低压制冷剂蒸汽进入压缩机6后，体积减小，被压缩成高温高压的蒸汽；高温高压蒸汽进入冷凝器9后向空气中释放热量，使得高温高压蒸汽冷凝成常温高压液体；常温高压液体通过膨胀阀8后因为压力降低导致温度降低，变成低温低压的液体。低温低压液体进入蒸发器7中，从被冷物体(血液)中吸收热量从而使得血液温度降低，此时低温低压液体由于吸收热量后会变成低温低压蒸汽；所述低温低压制冷剂蒸汽再次进入压缩机6中，从而完成冷循环。

当需要利用本发明的体外低温抗凝系统对血液进行净化时，可以采用如下步骤：

(1)打开crrt血液进化仪1，将血液从股静脉引出后进入crrt血液进化仪；

(2)启动控制器2，并且设定好第一温度值和第二温度值；

(3)降温控制单元3和升温控制单元4开始对血液温度进行调节，血液沿管路10流经降温控制单元3，迅速降低血液温度，获得低温血液，再流经crrt血液净化仪1进行净化，之后再流经升温控制单元4，使血液迅速升温恢复到体温血液，恢复凝血功能。

工作原理和过程

一种净化血液的方法，操作时，启动控制器2，使得crrt血液净化仪1开始工作，温度控制单元5开始调节温度，股静脉流出的血液沿管路10流经降温控制单元3，迅速降低血液温度，获得32℃的低温血液，再流经crrt血液净化仪1进行净化，之后再流经升温控制单元4，使血液迅速升温恢复到体温血液36.4℃，恢复凝血功能。

不同于现有技术的是，既往研究方法主要采用的是化学血液抗凝方法。化学血液抗凝方法检测方法以及监测指标各有不同，如全身肝素抗凝方法，主要监测凝血功能中的活化部分凝血活酶时间(缩写为aptt)，每4-6小时监测一次，维持目标aptt为60-80s。而局部枸橼酸抗凝方案则是通过局部枸橼酸在体外回路中通过鳌合钙离子达到抗凝效果，然后通过向机体输注钙离子从而抵消枸橼酸的抗凝作用，监测指标为通过滤器后，管路游离钙以及体内游离钙的浓度，分别维持在0.3-0.4mmol/l以及1.0-1.2mmol/l。

不同于上述两种化学抗凝方法，本发明采用的是低温抗凝方法，对于凝血功能、血小板功能、凝血因子活性等均有不同程度的影响。我们选取的监测指标是监测影响凝血功能中的aptt，每6小时监测一次aptt，使目标血液的aptt维持在45-65s，以达到抗凝标准。

实验结果

分别测定降温控制单元3、升温控制单元4后管路流经的血液aptt，调整温控设备，每6小时监测一次aptt，使目标血液的aptt维持在45-65s，肉眼可见血液流动性好，达到低温抗凝的要求。