一种血液净化用引血不畅的检测装置的制作方法

1.本发明涉及压力检测技术领域，更具体地，涉及一种血液净化用引血不畅的检测装置。


背景技术：

2.血液透析中，管路中流动的是血液，流动压强很低，对其压力的变化的监测较为困难。而对血液流动压强的检测数据，可以建立起与血液流动是否顺畅，进而建立起与引血是否通畅的映射关系，这对于透析病人来讲具有十分重要的意义。引血不畅会造成血液从人体流出至外部的过程受阻，不利于病人血液的净化。
3.而现有技术中的压力传感，如中国专利cn112274713a-一种能够有效改善血液净化引血不畅装置；还如中国专利cn109793955a-一种解决血液净化引血不畅的自动化装置；要么需要克服薄膜形变应力，要么需要克服弹簧形变力，均需要克服较大的力才能达到压力检测的作用。对于流动压强较小的血液来讲，在检测上存在滞后，甚至是检测不到微弱压力变化的情况(但是很微弱的压力变化，仍然是血液引血不畅的一种表观数据)。不利于及时调整引血用生理盐水的流量，进而造成医护工作的延迟，不利于医患病人的血液净化。
4.为了解决引血不畅的技术问题，中国专利cn114159638a-一种解决血液净化引血不畅的自动化装置采用震动辅助装置的技术手段，在检测到引血不畅时，通过震动的方式，疏通管路。这种消除引血不畅的方式，仍具有滞后性。
5.然而，现有技术中对引血不畅的检测总是滞后的，如果能够预先就检测到可能出现引血不畅情况的发生，提早调节生理盐水或其他引血用辅液，会更有利于保护医患病人的血液循环的稳定性。
6.在血液这种低动压的流动管路中，做到灵敏有效的压力监测，对于医疗工作者和医患病人都具有重要的意义。


技术实现要素：

7.本发明的首要目的在于，针对上述缺陷和不足，通过改变压力传感方式，以减少压力传感所需克服阻力，解决现有技术中血液净化医疗过程对引血不畅情况的检测不足的技术问题。
8.为了实现上述目的，本发明采用的具体技术方案为：
9.本发明所述的血液净化用引血不畅的检测装置，包括依次连接的用于引出人体血液的动脉引血管、用于提供引血动力的血泵、以及用于净化血液的血液净化装置；
10.所述动脉引血管还连接有引血注液结构和压力检测机构；
11.所述压力检测机构包括两端沿血液流动方向与动脉引血管连通的压差管，所述压差管内封装有无害气溶胶介质，所述压差管设有无害气溶胶介质的部分配合有光谱浓度检测仪，所述动脉引血管对应于压差管一端口处设有压差形成结构。
12.优选地，所述无害气溶胶介质通过易破结构密封于压差管。
13.优选地，所述易破结构由膜状体构成；
14.所述膜状体呈锥形，并沿表面纵向预设有易破刻痕。
15.优选地，所述膜状体呈半橄榄形，并于表面均布地设有4道刻痕。
16.优选地，所述无害气溶胶介质由淀粉、增塑剂、以及水构成；
17.其中，增塑剂的量为淀粉的重量的大约5％至70％；
18.其中，水与其他组分的总重量的重量比在大约10:1和20:1之间。
19.优选地，于所述压差管内无害气溶胶介质的顶部设有强化阻隔层；
20.所述强化阻隔层填充有硅油乳液。
21.优选地，所述光谱浓度检测仪是光散射或光捕捉计数类颗粒浓度检测仪。
22.优选地，所述压差管顶部位置可活动地设有挤压机械手。
23.优选地，所述引血注液结构包括生理盐水袋和生理盐水输入管；
24.所述生理盐水输入管上设有用于控制流量大小的控制阀。
25.优选地，所述血液净化用引血不畅的检测装置包括控制阀、挤压机械手、以及光谱浓度检测仪；
26.所述血液净化用引血不畅的检测装置还包括plc控制器；
27.所述光谱浓度检测仪与plc控制器以输入信号的方式电性连接，用于接收数据信息并做判断处理；
28.所述控制器与挤压机械手和控制阀分别以输出控制信号的方式电性连接，用于控制部件的动作。
29.本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
30.本发明公开了一种血液净化用引血不畅的检测装置，包括依次连接的用于引出人体血液的动脉引血管、用于提供引血动力的血泵、以及用于净化血液的血液净化装置；所述动脉引血管还连接有引血注液结构和压力检测机构；所述压力检测机构包括两端沿血液流动方向与动脉引血管连通的压差管，所述压差管内封装有无害气溶胶介质，所述压差管设有无害气溶胶介质的部分配合有光谱浓度检测仪，所述动脉引血管对应于压差管一端口处设有压差形成结构。本发明利用血液流动引起的压差推动无害气溶胶介质阻力小的特性，以检测血液净化过程中压力变化情况，尤其能够检测到微弱的压差改变，来提高对病人血液引血不畅情况的监测能力，改善病人因引血不畅引起的症状。
31.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
附图说明
32.图1为本发明优选实施方式中引血装置的结构示意图。
33.图2为图1中a处局部放大结构示意图。
34.图3为本发明优选实施方式中机械手的结构示意图。
35.图4为本发明优选实施方式中易破结构在压差管中的结构示意图。
36.图5为本发明优选实施方式中易破结构结构示意图。
37.图6为本发明优选实施方式中易破结构的分解结构示意图。
38.图7为本发明优选实施方式中压差管阻力分布的结构示意图。
39.附图标记说明：
40.10动脉引血管、20血泵、30引血注液结构、31生理盐水袋、32生理盐水输入管、33控制阀、40压力检测机构、41压差管、42无害气溶胶介质、50光谱浓度检测仪、60压差形成结构、70易破结构、71刻痕、80强化阻隔层、90挤压机械手、1010 plc控制器。
具体实施方式
41.下面通过具体实施方式对本发明做进一步的解释及说明，应当理解下面的实施方式的目的是为了使本发明的技术方案更加清楚、易于理解，并不限制权利要求的保护范围。
42.本发明所述的血液净化用引血不畅的检测装置，包括依次连接的用于引出人体血液的动脉引血管10、用于提供引血动力的血泵20、以及用于净化血液的血液净化装置；
43.所述动脉引血管10还连接有引血注液结构30和压力检测机构40；
44.所述压力检测机构40包括两端沿血液流动方向与动脉引血管10连通的压差管41，所述压差管41内封装有无害气溶胶介质42，所述压差管41设有无害气溶胶介质的部分配合有光谱浓度检测仪50，所述动脉引血管10对应于压差管41一端口处设有压差形成结构60。
45.在优选实施方式中，所述无害气溶胶介质42通过易破结构70密封于压差管41。
46.在优选实施方式中，所述易破结构70由膜状体构成；
47.所述膜状体呈锥形，并沿表面纵向预设有易破刻痕71。
48.在优选实施方式中，所述膜状体呈半橄榄形，并于表面均布地设有4道刻痕71。
49.在优选实施方式中，所述无害气溶胶介质42由淀粉、增塑剂、以及水构成；
50.其中，增塑剂的量为淀粉的重量的大约5％至70％；
51.其中，水与其他组分的总重量的重量比在大约10:1和20:1之间。
52.在优选实施方式中，于所述压差管41内无害气溶胶介质42的顶部设有强化阻隔层80；
53.所述强化阻隔层80填充有硅油乳液。
54.在优选实施方式中，所述光谱浓度检测仪50是光散射或光捕捉计数类颗粒浓度检测仪。
55.在优选实施方式中，所述压差管41顶部位置可活动地设有挤压机械手90。
56.在优选实施方式中，所述引血注液结构30包括生理盐水袋31和生理盐水输入管32；
57.所述生理盐水输入管32上设有用于控制流量大小的控制阀33。
58.在优选实施方式中，所述血液净化用引血不畅的检测装置包括控制阀33、挤压机械手90(如图3所示)、以及光谱浓度检测仪50；
59.所述血液净化用引血不畅的检测装置还包括plc控制器1010；
60.所述光谱浓度检测仪50与plc控制器1010以输入信号的方式电性连接，用于接收数据信息并做判断处理；
61.所述控制器与挤压机械手90和控制阀33分别以输出控制信号的方式电性连接，用于控制部件的动作。
62.下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明。
63.实施例
64.本实施例提供了一种血液净化用引血不畅的检测装置，如图1所示，包括动脉引血
管10、血泵20、常规的血液净化装置(图中未示出)；动脉引血管10、血泵20和血液净化装置依次连接；动脉引血管10用于接通人体的血液，在血泵20的动力作用下，将人体的血液引出至血液净化装置；然后，净化后的血液重新输回人体，完成血液净化。
65.本发明中所涉及的血液净化装置，及血液流通程序，均为现有常规技术，此处不做过多描述。
66.本发明主要针对的是如何在动脉引血管10处，做到血液引血过程中，检测微弱压力变化，以提高对引血过程的监测，避免引血不畅，降低医患病人的治疗风险。
67.动脉引血管10还连接有生理盐水袋31；生理盐水袋31在引血不畅时加大输入量，以提高引血的通畅程度。
68.生理盐水袋31与动脉引血管10通过生理盐水输入管32连接；生理盐水输入管32可以调节生理盐水的输入量的多少，以实时根据引血情况作出输入量的调整。
69.生理盐水输入管32上设有调节阀；通过调节阀来调节输入量的大小。
70.调节阀为电控类阀门，与控制器电性连接；控制器采用常规市售的plc控制器1010即可，本发明未对控制器的内部程序作出改进，仅使用控制器的功能以实现本发明的技术目的。
71.在动脉引血管10上，还设有用于检测管内压差变化的压力检测机构40；通过对管内血液压力的变化，并结合临床经验，建立起压力值的大小与病人引血通畅程度的映射关系。通过这样的方式，以及时发现引血不畅。
72.现有技术中的压力检测装置，压力传感器获取压力数值需要克服膜的应变力或者弹簧的形变力，才能检测到压力的变化。这对于血液这种本身流量较小、压力变化微弱的流体来讲，当能够检测到压力变化时，往往已经是存在较大压差了，也就是说，此时已经有较大程度的引血不畅的情况存在了。
73.对于此，本发明提供一种检测压力所需要克服阻力很小的压力检测机构40。
74.如图4、5、6所示，压力检测机构40包括u形管(压差管41的一种具体构造形式)；u形管的两个开口沿血液流动方向前后地与动脉引血管10连通；
75.在前开口处或后开口处的动脉引血管10内，如图2所示，设置压差形成结构60；压差形成结构60的尺寸不能过大，尺寸取舍于不妨碍引血的进行，并能够引起u形管前后的流速的变化。现有技术在此处设置的压力传感器，通常会比本发明的压差形成结构60尺寸更大。
76.压差形成结构60的设置用于引起管内流速变化，进而引起静压力较小(动压力较大)的开口处流体高度上升，静压力较大(动压力较小)的开口处流体高度下降，以期能够通过检测流体的高度差来检测压力的变化。这种压力检测的原理在工学上是非常常见的，称为文丘里原理。为了方便观察压差的变化，人们通常使用密度值较大的流体，例如汞液。在本发明的技术领域，如果采用汞液，一方面汞液属于重金属，毒性大，另一方面血液压差变化微弱，难以有足够的力使汞液流动。如何既能够保证医用安全性，又能够减少u形管内流体流动阻力，以提高检测灵敏性，是本发明解决的核心技术问题。
77.压差形成结构60包括硬质体和软质体；硬质体与管内壁固定连接；软质体与管内壁固定连接，并包围住硬质体，可在硬质体外自由活动；软质体用于缓解引血过程中生理盐水注入量较大时，引起的流动波动，起到缓冲的作用。
78.此外，软质体的具体形式可以是薄膜，也可以是毛绒结构；
79.为解决现有压力检测阻力过大的问题，u形压差管41内充置气溶胶(即，无害气溶胶介质42)，形成稳定的颗粒悬浮相介质，通过散射光气溶胶光谱仪对u形管内的气溶胶浓度进行检测，建立起气溶胶浓度与压差的关系。通过对压差数据的观察，进而判断是否需要调整生理盐水的注入量。
80.此外，散射光气溶胶光谱仪与控制器电性连接；用于将检测信号传输至控制器，由控制器来控制是否开启调节阀，以控制生理盐水的注入量。
81.本发明中，如图7所示，压力检测所需要克服的阻力仅为阻力1区(液相)和阻力2区(气相)，气相阻力最小，液相阻力次小，但其总阻力小于像现有技术中需要克服形变应力的。由此，本发明的检测灵敏度高于常规的现有技术，可以检测到更为细微的血液流动情况的变化，以实现对医患病人血液透析更为精细的检测。
82.气溶胶虽然是一种大气污染物，但是具有稳定不易沉降，密度小，运动阻力近似空气的特点。利用气溶胶稳定性和运动阻力小的优势，可以对气溶胶介质的毒性做出改进，以适用于医疗使用。
83.无毒无害气溶胶构成：淀粉；增塑剂，其中，增塑剂的量为淀粉的重量的大约5％至70％；以及水。
84.适当地，水与其他组分的总重量的重量比在大约10:1和20:1之间。
85.无害气溶胶的具体制备方法可参照中国专利cn107920596b用于气溶胶生成制品的多段组件。
86.此外，为了保证气溶胶的密封性，采用硅胶乳液这种既具有疏水性，又具有气密性的辅助介质。
87.本发明中的动脉引血管10和u形管均为一次性用品；动脉引血管10与生理盐水输入管32可拆卸连接；动脉引血管10与血泵20可拆卸连接；动脉引血管10与u形压差管41可拆卸连接。
88.在未进行血液净化时，为了防止硅胶乳液和气溶胶介质的流动，在u形管内设置易破膜；易破膜的周向根部与管内壁固定连接；用于阻隔气溶胶介质和硅胶乳液；同时，在使用时打开易破膜，以形成稳定的液封体系。
89.为了更好地使易破膜在使用时破裂，在易破膜的表面设置预设刻痕71。
90.为了让易破膜在破裂后向管壁靠拢，以减少对流体流动的阻碍，易破膜设置成锥形结构。
91.为了更加方便的使用，在设置易破膜处安装机械手，通过挤压的方式使易破膜破裂。
92.为了在挤破易破膜过程中避免对管体造成过多损伤，机械手的挤压端，设置成弧形结构，该弧形结构由可形变的软质材质构成，例如橡胶材质。
93.机械手与控制器电性连接；由控制器控制机械手的动作。
94.本发明中，压力检测所需要克服的阻力仅为阻力1区(液相)和阻力2区(气相)，气相阻力最小，液相阻力次小，但其总阻力小于像现有技术中需要克服形变应力的。由此，本发明的检测灵敏度高于常规的现有技术，可以检测到更为细微的血液流动情况的变化，以实现对医患病人血液透析更为精细的检测。
95.气溶胶具有稳定不易沉降，密度小，运动阻力近似空气的特点。
96.光谱浓度检测仪50可以采用德国帕拉斯溶胶检测装置：
97.其工作原理是通过气溶胶相介质光散射角度的变化，在一定体积范围内进行气溶胶颗粒浓度的检测；
98.也可以采用高速摄像仪器检测颗粒数量的变化：
99.其工作原理是通过高速摄像，能够捕捉到某一时刻的气相中颗粒状态，通过图像处理方法，识别出颗粒的数量。颗粒的数量与所占空间的比值，即为浓度。以此颗粒数量或浓度参数与压差建立映射关系，在一组数据中，颗粒数量的变化或浓度的变化即代表了压差的变化幅度，即可推定出血液是否流动通畅。
100.通常，u形压差计使用密度较高的汞液(一个大气压≈760毫米汞柱)，作为管内流动介质。这样可以方便观察压差具体差了多少，而本发明反而采用密度非常稀薄的气溶胶相介质作为管内流动介质，利用的是其非常小的流动阻力，以期检测到微弱的压力变化，这打破了现有技术的思维惯势，作出了一种新的应用形式。
101.设备参数：
102.德国帕拉斯光谱浓度检测仪
103.1000
104.散射光气溶胶光谱仪系统，可测量》＝120nm颗粒
105.·
测量范围为120nm至40μm
106.·
在一台设备中可支持四个测量范围：
[0107]-0.12μm
–
3.5μm(1000和1000的附加测量范围)
[0108]-0.2μm
–
10μm
[0109]-0.3μm
–
17μm
[0110]-0.6μm
–
40μm
[0111]
·
每个测量范围多达128个尺寸通道
[0112]
·
浓度范围为《1颗粒/立方厘米到5
·
10^5颗粒/立方厘米
[0113]
·
不同折射率的校准曲线
[0114]
·
从0.12μm开始具有非常高的可重复计数效率
[0115]
·
时间分辨率低至10ms
[0116]
·
pdanalyze分析软件
[0117]
·
客户可以独立进行校准、清洁和更换灯泡
[0118]
·
通过rs 232或以太网进行外部控制
[0119]
·
可选：pdcontrol软件可作为digital工作软件
[0120]
1000是用于颗粒尺寸分析和浓度测定的光散射气溶胶光谱仪系统，可配备任何1100和1200传感器。这些传感器可在《1颗粒/立方厘米到5
·
10^5颗粒/立方厘米浓度范围内进行可靠的测量。
[0121]
借助1000，可以可靠地测量120nm以上粒径的颗粒，因为配有很高光强度的特殊高功率氙高压灯，而且在气溶胶传感器中直接集成光电倍增器。
[0122]
独特的优势是在一台设备支持多达四个测量范围：
[0123]
·
0.12μm
–
3.5μm(1000和1000的附加范围)
[0124]
·
0.2μm
–
10μm
[0125]
·
0.3μm
–
17μm
[0126]
·
0.6μm
–
40μm。
[0127]
1000以每个测量范围内多达128个尺寸通道而闻名，浓度范围为《1颗粒/立方厘米到5
·
10^5颗粒/立方厘米。
[0128]
具有标准接口，可以通过过程控制系统或简单的labview程序进行控制。
[0129]
测量技术：
[0130]
具有一个新的快速20mhz信号处理处理器，可以分析每个粒子信号的进程。
[0131]
1000传感器：
[0132]
1100和1200气溶胶传感器的特点是强大的光源和光电倍增管直接集成在传感器中。此技术可提供优异的尺寸分辨率、优异的分类精度和较低的检测限。
[0133]
如果同时进行测量，则测量的直径太大而数量太小。从理论上讲，对于无重合测量，即在测量体积中最多一个粒子，当浓度为10^3颗粒/立方厘米时，测量体积的扩展不得大于1立方毫米。
[0134]
材料性质：
[0135]
硅油具有耐热性、电绝缘性、耐候性、疏水性、生理惰性和较小的表面张力，此外还具有低的粘温系数、较高的抗压缩性，有的品种还具有耐辐射的性能。
[0136]
极大一部分硅油或含硅油的产品是做成乳液形态，它与溶剂硅油对比，具有价廉、不易燃烧、对健康无害等优点。和溶剂型不同，所有有机硅乳液都是“水包油”型。
[0137]
(o/w型)非均相体系，它的外部封闭相是水相，硅油以极细微滴分散在水相中，很易用水稀释至所需浓度以便应用。这种乳液的稳定性可通过尽量使微滴变细及乳化剂的稳定效应来达到。
[0138]
无毒、无味和生理惰性从生理学的观点来看，硅氧烷聚合物是已知的最无活性的化合物中的一种。二甲基硅油对生物是惰性的，与动物机体无排异反应。因此，它们在外科及内科、医药、食品和化妆品等部门中已得到广泛的应用。
[0139]
硅油和氮气不溶。
[0140]
乳化硅油：
[0141]
性状白色粘稠液体，黏度约(100～350)
×
10-6m2/s，相对密度0.98～1.02，几乎无臭，不溶于水(可分散于水中)、乙醇、甲醇，溶于芳香族碳氢化物、脂肪族碳氢化物和氯代碳氢化合物(如笨、四氯化碳等)。化学性质稳定，不挥发，不易燃烧，对金属无腐蚀性，久置于空气中也不易胶化。
[0142]
本发明是通过实施例来描述的，但并不对本发明构成限制，参照本发明的描述，所公开的实施例的其他变化，如对于本领域的专业人士是容易想到的，这样的变化应该属于本发明权利要求限定的范围之内。