野战便携式血液净化机的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种野战便携式血液净化机，包括非接触式在线血液中钾离子监测系统和连续性血液净化系统，非接触式在线血液中钾离子监测系统包括钾离子探头、钾离子探头管路连接装置、钾离子探头数据采集和驱动装置、通讯和信号处理系统，钾离子探头校准程序和显示程序组成；所述连续性血液净化系统包括置换液回路、超滤液回路和血液回路；本发明的优点在于：体积小、使用灵活、携带方便、操作简易，可在一般陆地平稳环境，特别是可在晃动、颠簸等特殊环境下正常工作，为医护人员在各种困难环境下及时抢救患者提供了保障，对于挽救患者生命发挥了重要的作用。
【专利说明】
野战便携式血液净化机
技术领域
[0001]本发明涉及一种野战便携式血液净化机，具体地说是一种具有非接触式在线血液中钾离子监测功能的血液净化装置，可在血液净化过程中实时监测病人血液中钾离子含量变化，属于血液净化机领域。
【背景技术】
[0002]连续性血液净化治疗(CRRT)是近年发展起来的一种新型血液净化技术，也是急救医学中的一项重大进展，特别是在针对突发事件进行急救方面显示出了它的绝对优势。大量研究已证实，在各种陆地创伤的救治中，该连续性血液净化治疗能明显降低死亡率，提高救治效果。但在净化治疗过程中，对净化设备所处环境有较高的要求，一般要求净化设备平稳放置，环境温度不能过低等。
[0003]人体血液中钾离子浓度正常值为3.5?5.5mmol/L，在挤压伤，低体温伤员，重症等情况下，病人血液中钾离子浓度大于5.5mmol/L，甚至大于6.5mmol/L，出现高钾血症。
[0004]由此可见，研发出一种可在血液净化治疗过程中实时监测病人血液中钾离子含量装置是非常重要的。但是，非接触式测量血液中离子含量，是当今世界范围内的难题。
【发明内容】
[0005]为了解决上述问题，本发明设计了一种具有非接触式在线血液中钾离子监测功能的便携式血液净化装置，该血液净化装置具有体积小、简单灵活、方便携带等优点，同时可在各种复杂、不稳定的特殊环境下随时随地的实施紧急血液净化治疗，治疗同时实时监测病人血液中钾离子浓度变化，为争取抢救时机，挽救患者生命起到重要的作用
[0006]本发明的技术方案为:
[0007]野战便携式血液净化机，包括非接触式在线血液中钾离子监测系统和连续性血液净化系统，非接触式在线血液中钾离子监测系统包括钾离子探头、钾离子探头管路连接装置、钾离子探头数据采集和驱动装置、通讯和信号处理系统，钾离子探头校准程序和显示程序组成;所述连续性血液净化系统包括置换液回路、超滤液回路和血液回路。
[0008]所述置换液回路由气泡传感器、压力传感器、增压栗、加热器、排气阀、电磁阀、循环栗、补液栗、压力传感器、稳压阀、压力传感器、温度传感器、功能阀、消毒阀和背压阀构成补液通路构成；
[0009]所述超滤液回路由气泡传感器、压力传感器、增压栗、压力传感器、超滤栗、钾离子探头、冲洗阀、稳压阀、漏血传感器、压力传感器构成;所有部件均通过控制线与控制系统相连。
[0010]所述血液回路由血液净化管路、动脉压力检测、血栗、血液滤过器、静脉压力检测装置、静脉气泡检测装置、热原过滤器和血液管路回路组成。动脉插入管依次经所述的血栗、血液滤过器的液体输入端口、血液滤过器的液体输出端口、静脉气泡监测构件与所述静脉插入管相连，所述动脉压监测构件设置在所述血栗的输入端，所述静脉压监测构件设置在所述气泡监测构件的输入端。
[0011]所述的血液滤过器、血栗、热原过滤器固定在所述血液净化机的机箱外部，以方便拆装，其余器件均安装在所述血液净化机的机箱内部。
[0012]所述机箱上设有显示屏和按键，该显示屏和按键与所述控制系统相连接。
[0013]本发明通过控制系统对补液栗和超滤液栗进行控制，保证了输出的超滤液与输入的置换液的进出量平衡，且血液滤过器及管路等配有固定装置，所以，在本发明血液净化装置中，超滤液与置换液的进出量平衡不受环境稳定性的影响，不仅可在陆地平稳环境下正常工作，特别地，还可在晃动、颠簸等不稳定的特殊环境下正常工作，为争取抢救时机、挽救患者生命发挥了重要的作用。例如，本发明血液净化机可在急救车转运伤病员途中随时随地的实施紧急CRRT治疗，同时，装置上非接触式在线血液中钾离子监测功能在进行血液净化过程中可随时监控病人血钾的变化，对医护人员确定救治方案提供极大帮助。
[0014]本发明能在各方向倾斜及摇摆22.5°、周期1s，以及垂直方向线加速度土9.8m/s2时正常工作，在6级海况以下(摇摆度< 10°时)，机器设备能够正常运转，在6级海况以上(摇摆度>10°时)，机器设备不损坏(注:纵向和横向倾斜有可能同时发生，对医疗设备倾斜角之值是指设备不损坏的角度要求)。而且，本发明一种具有非接触式在线血液中钾离子监测功能的血液净化装置能承受汽车等运输工具所产生的振动(一般处所下，2.0Hz?13.2Hz，振幅±lmm，13.2Hz?100取，加速度±0.7区)。
[0015]本发明的优点在于:体积小、使用灵活、携带方便、操作简易，可在一般陆地平稳环境，特别是可在晃动、颠簸等特殊环境下正常工作，为医护人员在各种困难环境下及时抢救患者提供了保障，对于挽救患者生命发挥了重要的作用。
[0016]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
【附图说明】
[0017]图1为本发明一种具有非接触式在线血液中钾离子监测功能的血液净化装置的系统总图；
[0018]图2为本发明一种具有非接触式在线血液中钾离子监测功能的血液净化装置的非接触式在线血液中钾离子检测示意图；
[0019]图3为本发明一种具有非接触式在线血液中钾离子监测功能的血液净化装置的电气控制图；
[0020]图4为钾离子检测子程序原理图。
【具体实施方式】
[0021]以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0022]实施例1
[0023]如图1所示，一种野战便携式血液净化机，所述血液净化机设有连续性血液净化系统，所述连续性血液净化系统包括非接触式在线检测血液中钾离子浓度的装置、血液回路、置换液回路和超滤液回路。
[0024]所述非接触式在线检测血液中钾离子浓度的装置由钾离子浓度探头、变换器、can总线、转换器和显示器组成(先由钾离子浓度探头采集信号，再经变换器变换信号通过can总线发给CPU处理，之后通过转换器转换发送到显示器上显示)；其特殊之处在于:所述钾离子浓度探头并不接触血液而测量值显示的是血液中钾离子浓度，在血液净化装置的系统软件中，有在特定时间内使钾离子探头处流动血液中部分液体的软件(净化机主程序中一个测量钾离子浓度的子程序)，该软件同时指令钾离子探头进行测量并处理相关数据，完成非接触式在线血液中钾离子检测任务。
[0025]如图1所示，所述置换液回路包括依次管道相连的置换液入口1、气泡传感器2、压力传感器3、第一增压栗4、加热器5、第一压力传感器10、补液栗11、第一稳压阀12、第二压力传感器13、温度传感器14、功能阀15、消毒阀16和消毒口 18，所述功能阀15的入口端通过背压阀20与第一增压栗4的入口端管道相连，构成补液通路;所述加热器5设有排气阀7，并通过电磁阀6与循环栗8管道相连;所述功能阀15的出口端还连接有补液口 17和置换液出口19；
[0026]如图1所示，所述超滤液回路包括依次管道相连的超滤液入口21、气泡传感器22、第三压力传感器23、第二增压栗24、第四压力传感器25、超滤栗26、钾离子探头28、第二稳压阀29、漏血传感器30、第五压力传感器31和超滤液出口 32;所述第二增压栗24的入口端与所述第二稳压阀29的出口端之间并联有冲洗阀27;且各部件通过控制线与控制系统相连。
[0027]如图1所示，所述血液回路由血液净化管路、血液滤过器33、静脉压传感器35(静脉压力检测装置)、静脉气泡检测装置36、动脉压传感器38(动脉压力检测装置)、血栗39和血液管路回路组成;动脉插入管依次经血栗39、血液滤过器33的液体输入端口、血液滤过器33的液体输出端口、静脉气泡检测装置36与静脉插入管相连，所述动脉压力检测装置38通过动脉血壶设置在所述血栗39的输入端，所述静脉压力检测装置35通过静脉血壶设置在所述静脉气泡检测装置36的输入端;如图4所述，在钾离子检测子程序(在特定时间内使钾离子浓度探头处流动血液中部分液体的软件，该软件同时指令钾离子浓度探头进行测量并处理相关数据;先由钾离子浓度探头采集信号，再经变换器变换信号通过can总线发给CPU处理，之后通过转换器转换发送到显示器上显示)控制下，由血栗、超滤栗、血液滤过器、钾离子探头等完成非接触式血液中钾离子的检测工作。
[0028]所述血液滤过器33分别与所述置换液出口 19和所述超滤液入口 21相连。
[0029]如图3所示，上述血栗、气泡监测构件、动脉压监测构件、静脉压监测构件、气泡监测构件、补液栗、加热器、补液阀、功能阀、超滤液栗、漏血监测构件、血路气泡监测构件、超滤压监测构件和温度传感器均与主程序控制器相应管脚相连，主程序控制器对这些器件的输入输出进行控制。如图2所示，主程序控制器对加热器的加热、各栗的运转、气泡夹的开合等开关量进行输入控制，并接收各栗的栗速、各气泡监测构件的气泡量、动静脉压监测构件的动静脉压等模拟量输入信号，根据接收的各输入信号对连续性血液净化系统的运行进行控制。
[0030]在实际实施中，血液滤过器、血栗、气泡监测构件、热原过滤器及相应管路可固定在血液净化机的机箱外部，以方便拆装，其余器件均安装在机箱内部。机箱上可设有显示屏和按键，该显示屏和按键与主程序控制器相接。
[0031]使用本发明一种具有非接触式在线血液中钾离子监测功能的血液净化装置时，将动脉插入管、静脉插入管分别插入患者的动静脉中，于是，连续性血液净化系统在主程序控制器的控制下，将患者的血液从动脉经血栗抽入到血液滤过器中，通过超滤液回路的超滤液栗对抽入到血液滤过器中的血液分离出多余水和其它杂质，且多余水和其它杂质从超滤液端口排出，同时，通过置换液回路的补液22输入置换液，且置换液与分离出多余水和其它杂质后的净化后的血液一起输回患者的静脉中。
[0032]在给患者进行血液净化的过程中，超滤液与置换液的量要保持平衡。在本发明中，超滤液与置换液的总量平衡是通过控制、超滤液栗、补液栗来实现的。主程序控制器分别控制超滤液栗、补液栗的转速，且相应控制各电磁阀(如补液阀、功能阀等)，以使从患者抽出的血液量与补入患者的置换液量相等。而这种保持输入输出血液平衡的方式不需要称重，不受环境条件的限制，不仅可在一般陆地平稳环境下正常工作，还可在晃动、颠簸等不稳定的特殊环境下正常工作。
[0033]连续性血液净化系统中配置了净化血液所必须的监测器件和加温调温器件，如加热器、动静脉压监测构件、气泡监测构件、浓度监测构件等，这使得本发明一种具有非接触式在线血液中钾离子监测功能的血液净化装置的血液净化效果更佳，过程更加安全可靠。在净化机工作过程中，主程序控制器实时对这些器件进行控制，并接收这些器件传输来的信号，根据这些信号对加热器、栗等进行控制，且实时将分析处理后的信息显示在显示屏上，供医护人员查看，并且医护人员也可通过按键对净化机进行相应设置、查看等。
[0034]本发明一种具有非接触式在线血液中钾离子监测功能的血液净化装置能在各方向倾斜及摇摆22.5°、周期10s，以及垂直方向线加速度±9.8m/s2时正常工作，在6级海况以下(摇摆度<10°时)，机器设备能够正常运转，在6级海况以上(摇摆度>10°时)，机器设备不损坏。注:纵向和横向倾斜有可能同时发生，对医疗设备倾斜角之值是指设备不损坏的角度要求。而且，本发明血液净化机能承受船舶正常运行及汽车等运输工具所产生的振动(一般处所下，2.0Hz ?13.2Ηζ，振幅± 1mm，13.2Ηζ ?10Hz，加速度±0.7g)。
[0035]本发明一种具有非接触式在线血液中钾离子监测功能的血液净化装置的优点是:由于本发明一种具有非接触式在线血液中钾离子监测功能的血液净化装置通过主程序控制器对脱水栗和超滤液栗进行控制，来保证输出的超滤液与输入的置换液的进出量平衡，且血液滤过器及管路等配有固定装置，所以，在本发明血液净化机中，超滤液与置换液的进出量平衡不受环境稳定性的影响，不仅可在一般陆地平稳环境下正常工作，特别地，还可在晃动、颠簸等不稳定的特殊环境下正常工作，为争取抢救时机、挽救患者生命发挥了重要的作用。例如，本发明血液净化机可在急救车转运伤病员途中随时随地的实施紧急CRRT治疗。
[0036]总之，本发明一种具有非接触式在线血液中钾离子监测功能的血液净化装置体积小、使用灵活、携带方便、操作简易，可在一般陆地平稳环境，特别是可在晃动、颠簸等特殊环境下正常工作，为医护人员在各种困难环境下及时抢救治疗患者提供了保障，对于挽救患者生命发挥了重要的作用。
【主权项】
1.野战便携式血液净化机，其特征在于:包括非接触式在线血液中钾离子监测系统和连续性血液净化系统，非接触式在线血液中钾离子监测系统包括钾离子探头、钾离子探头管路连接装置、钾离子探头数据采集和驱动装置、通讯和信号处理系统，钾离子探头校准程序和显示程序组成;所述连续性血液净化系统包括置换液回路、超滤液回路和血液回路。2.根据权利要求1所述的野战便携式血液净化机，其特征在于:所述置换液回路由气泡传感器、压力传感器、增压栗、加热器、排气阀、电磁阀、循环栗、补液栗、压力传感器、稳压阀、压力传感器、温度传感器、功能阀、消毒阀和背压阀构成补液通路构成。3.根据权利要求1所述的野战便携式血液净化机，其特征在于:所述超滤液回路由气泡传感器、压力传感器、增压栗、压力传感器、超滤栗、钾离子探头、冲洗阀、稳压阀、漏血传感器、压力传感器构成;所有部件均通过控制线与控制系统相连。4.根据权利要求1所述的野战便携式血液净化机，其特征在于:所述血液回路由血液净化管路、动脉压力检测、血栗、血液滤过器、静脉压力检测装置、静脉气泡检测装置、热原过滤器和血液管路回路组成。动脉插入管依次经所述的血栗、血液滤过器的液体输入端口、血液滤过器的液体输出端口、静脉气泡监测构件与所述静脉插入管相连，所述动脉压监测构件设置在所述血栗的输入端，所述静脉压监测构件设置在所述气泡监测构件的输入端。5.根据权利要求4所述的野战便携式血液净化机，其特征在于:所述的血液滤过器、血栗、热原过滤器固定在所述血液净化机的机箱外部，以方便拆装，其余器件均安装在所述血液净化机的机箱内部。6.根据权利要求5所述的野战便携式血液净化机，其特征在于:所述机箱上设有显示屏和按键，该显示屏和按键与所述控制系统相连接。
【文档编号】A61M1/36GK105999451SQ201610428083
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】侯世科, 樊毫军, 丁辉, 白松, 宋洁, 于宝国, 刘子泉, 吕琪, 董文龙, 王雪, 韦薇, 裴丽娅, 李平
【申请人】中国人民武装警察部队后勤学院附属医院