专利名称：一种便携式连续性肾脏替代治疗机及血液净化方法
技术领域：
本发明涉及医疗器械中的血液净化机，特别是涉及一种便携式连续性肾脏 替代治疗机及血液净化方法。
背景技术：
在肾脏医学领域，血液透析机已经普遍用于救治急、慢性肾功能衰竭，而
且其设计已经比较完善，但是，常规血液透析机普遍存在以下缺点
1) 依赖水源。常规血液透析机必须配有反渗透水处理系统，连续不断的 通过高压水管把反渗透水送到血液透析机，因此需要大量的水，必须具有充足 的水源。
2) 不能临时搬动，不能进行床旁治疗。常规血液透析机由于依赖反渗透 水处理系统，离不开水源，所以治疗中离不开血液净化中心或血液净化室，不 能根据患者的病情搬到患者床边，不能进行床旁治疗。
3) 不能携带出诊抢救。由于采用了电磁阀和平衡腔，常规血液透析机体 积庞大、依赖水源，任何移动都是一项工程，因此不能随意搬动，更不能携带 出诊抢救。
CRRT ( continuous renal replacement therapy,连续性肾脏替代治疗)是近 年发展起来的一种新型血液净化技术，在挤压综合征、急性肾功能衰竭乃至多 器官功能障碍的救治方面显示出了它的绝对优势，因此是急救医学中的一项重 大进展。CRRT机虽然克服了常规血液透析机的以上缺陷，不依赖水源，能够 进行床旁紧急治疗，但是，目前公知的CRRT机仍然存在以下缺陷
1) 体积仍然较为庞大笨重，不易搬运；
2) 采用风扇进行空气对流方式的散热，在海上盐雾环境下很快会被腐蚀， 无法在海船上应用。
3) 无固定和减震措施，机器在颠簸、摇摆和震动的环境下不但不能使用
而且容易损坏。
4)最为重要的是，因为需要超滤液与置换液的精确平衡，现有技术采用 了精确的电子秤分别对超滤液和置换液进行监测，达到超滤液、置换液的平衡。 但是，液体在晃动、震动条件下所显示的重量会发生剧烈改变，因此电子秤会 产生巨大的误差，因此现有CRRT机在颠簸、摇摆和震动等特殊环境下完全不 能工作，无法实施紧急救治。
而在很多晃动、颠簸的场合，是需要进行连续性血液净化治疗的，例如， 海上创伤并海水浸泡的治疗。海上创伤合并海水浸泡不同于一^:陆地创伤，其 环境复杂、病情危重，极易并发急性肾功能衰竭和多脏器功能障碍，如不能得 到早期救治，死亡率极高。因此，海上创伤一一这一特殊环境下创伤的急救已 成为医学界亟待攻克的难题。连续性血液净化治疗对海上创伤所特有的伤情一 —低体温、高渗性脱水、酸碱平衡紊乱、水电解质紊乱、炎症反应、急性肾功 能衰竭及多脏器功能衰竭均有明显的救治作用，会有绝对的优势。但是，由于 公知的CRRT机体积庞大笨重，不易搬运，而且机器本身对平稳性要求较高， 不能在特殊环境下(如船上晃动、颠簸等)工作，故CRRT机器无法在海上一 线实施早期救治，其不能发挥应有的作用。
此外，我们不会忘记就在我国"5.12"汶川大地震中，挤压综合症竟无情 地夺去了一些地震中幸存者的生命！凸显了其危害的严重性。对于挤压综合症 一定要早期采用连续性血液净化进行救治才能有效挽救患者的生命，这是医学 界所公认的。但是，在余震不断、环境恶劣的情况下，现有CRRT机不能正常 工作，无法发挥应有的救治作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种便携式连续性血液净化机，能在海上等颠簸、摇 摆和震动的特殊环境下使用，解决现有CRRT机不能在上述特殊环境下使用的 技术问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供了 一种便携式连续性肾脏替代治疗 机，包括血液通路、置换液通路和超滤液通路，还包括
第一容积泵，设置在所述置换液通路，每转能输出固定容积的液体；
第二容积泵，设置在所述超滤液通路，每转能输出固定容积的液体； 控制器，以容积计量的方式计算所述置换液通路的输入流量和所述超滤液
通路的输出流量，控制所述第一容积泵和第二容积泵的转速，维持所述输入流
量和所述输出流量的平衡。
优选地，上述治疗机的机壳底部设置有多个吸盘，用于在震动或颠簸环境
下固定所述机器。
优选地，上述的治疗机中，所述机壳底部还设有多个减震器。
优选地，上述的治疗机中，所述机壳为密封的箱体，所述箱体具有导热材
料，通过所述导热材料进行散热。
优选地，上述的治疗机中，所述机壳为轻质材料制成，所述轻质材料为铝
合金或者钛合金。
优选地，上述的治疗机中，所述置换液通路包括均衡加热器，所述均衡加 热器包括有加热块和设置在所述加热块内的曲折通路，所述均衡加热器通过所 述加热块对所述曲折通路内的所有液体进行加热。
优选地，上述的治疗机中，还包括，多匹配电源，能匹配多种电压标准。 优选地，上述的治疗机中，所述控制器为可编程控制器，并且连接一显示器。
为了更好地实现本发明的目的，本发明还提供了 一种连续性血液净化方
法，包括如下步骤
以容积计量的方式计算置换液通路的输入流量； 以容积计量的方式计算超滤液通路的输出流量；
控制所述置换液通路的第一容积泵和所述超滤液通路的第二容积泵的转 速，维持所述输入流量和所述输出流量的平衡。
优选地，上述的血液净化方法中，还包括通过设置减震器和吸盘，来减 小颠簸、摇摆和震动环境的影响；通过设置密封的壳体，来减小海上盐雾环境 的影响。
本发明实施例至少存在以下技术效果
1 )本发明CRRT机以容积计量方式代替现有CRRT机电子秤的重量测量 方式，因为容积计量的精度不受晃动、颠簸等恶劣条件的影响，所以本发明血
液净化机可以在海船上、行使的救护车上和地震等特殊环境中使用，并能保障 计量精度。
2) 本发明CRRT机釆用均衡加热器，通过钢块对曲折回路中的所有液体 进行均衡加热，能够保障经曲折回路加热后的液体最快的全部达到设定温度， 有效防止液体内部的温度不均，在对置换液具有严格温度要求的连续性血液净 化过程中，具有重大意义。
3) 本发明密封机壳壳体，能够有效抵御海上盐雾的影响，并且机壳壳体 具有导热材料，在没有空气对流的情况下也能进行良好的散热。
4) 本发明机壳设有吸盘和减震器，能有效固定和减震，能够适应海船上 的摇摆、颠簸环境。
5) 本发明采用轻质材料制成的箱体，大部分器件固定在箱体内部，又因 为容积泵体积远小于电磁阀和平衡腔，所以本CRRT机体积小，重量轻，具有 便携性，能够方便医护人员随时随地的搬运使用，这对于现有的CRRT机庞大 笨重，难以搬运来说，具有方便携带性，能快速搬运到晃动的船上或者地震现 场，具有快速适应环境的特性。
6) 本发明采用多匹配电源，能够适应220V的常规电源和12V(或24V) 的车载电源，能够在野外没有常规电源的条件下通过车载电源供电使用。这提 高了野外的适应能力，有利于在地震等环境下的应急抢救。
总之，本发明实施例提供了一种新型的便携式CRRT机，该机器具有简单 灵活、方便携带、易操作等优点，特别是能应用于各种复杂而不稳定的特殊环 境，能够在海上(船上)、行使的救护车上和地震条件下随时随地的实施紧急 CRRT治疗，为争取抢救时机，挽救患者生命发挥重要的作用。
图1为本发明实施例提供的CRRT机的结构框图； 图2为本发明实施例提供的CRRT机的控制原理图； 图3为本发明实施例提供的CRRT机的机箱主视图； 图4为本发明实施例提供的CRRT机的机箱左视图； 图5为本发明实施例提供的滤过器夹具视图； 图6为本发明实施例提供的管路夹具视图7为本发明实施例提供的方法流程图。
具体实施例方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对 具体实施例进4亍详细描述。
本发明实施例提供一种可在晃动、颠簸等不稳定的特殊环境条件下使用的 便携式CRRT机。该CRRT机设有连续性血液净化系统，该连续性血液净化系 统包括血液回路、置换液回路和超滤液回路，并且，还包括
第一容积泵，设置在所述置换液通路，每转能输出固定容积的液体；
第二容积泵，设置在所述超滤液通路，每转能输出固定容积的液体；
控制器，以容积计量的方式计算所述置换液通路的输入流量和所述超滤液 通路的输出流量，控制所述第一容积泵和第二容积泵的转速，维持所述输入流 量和所述输出流量的平衡。
图1为本发明实施例提供的CRRT机的结构框图，如图l所示，CRRT机 的三个回路，第一是由血泵、动脉压监测、血液滤过器、气泡监测和血液管路 构成的血液回路。第二是由置换液、无液监测、补液泵(即第一容积泵101), 浓缩岡、加热器、浓度监测、热原过滤器、气泡;险测和静脉压监测及管路构成 的置换液回路。第三是由超滤液、漏血监测、浓缩阀、超滤液泵(即第二容积 泵102)及脱水泵，及超滤压监测构成的超滤液回路。利用四个泵(置换液泵， 血泵和超滤泵及脱水泵)构成的三个流量动态系统，配备了液体加温，调温功 能，同时监测静脉压，跨膜压，空气及漏血等。
图2为本发明实施例提供的CRRT机的控制原理图，如图2所示，本发明 实施例提供的CRRT机采用PLC可编程序控制器作为控制系统平台，配相关 电源，触摸屏(6英寸真采屏，36000色)。整个系统共设33个以内的开关量 输入控制和模拟量输入控制以及不超过23个的输出控制，每个相关控制均配 置各自的软硬件。
由于本发明实施例的血液净化机通过PLC可编程序控制器以容积计量的 方式，对补液泵(即第一容积泵101)、脱水泵和超滤液泵(即第二容积泵102) 进行控制，能保证输出的超滤液与输入的置换液的进出量平衡，因为液体容积
在各种环境下都保持稳定，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，本发明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，例如，本发
明实施例的CRRT机可在海上(船上)随时随地的实施紧急CRRT治疗，为争 取抢救时机、挽救患者生命发挥了重要的作用。
此外，为了更好的适应颠簸和晃动的环境，本发明实施例的治疗机的机壳 底部设置有多个吸盘，用于在震动或颠簸环境下固定所述机器。所述机壳底部 还设有多个减震器，以便缓冲震动的冲力。并且血液滤过器及管路等配有固定 装置固定在机壳上，不会因为摇晃而移位。
本发明实施例治疗机的机壳为密封的箱体，所述箱体具有导热材料，通过 所述导热材料进行散热，这是因为传统CRRT机都是通过风扇进行散热，而风 扇散热会产生空气对流，机器很快就会被海上的盐雾所腐蚀，而本发明密封机 壳壳体，能够有效抵御海上盐雾的影响，并且机壳壳体具有导热性能，在没有 空气对流的情况下也能进行良好的散热。所述机壳为轻质材料制成，所述轻质 材料为铝合金或者钬合金，有利于减轻重量，便于搬运。
另夕卜，本发明实施例在所述置换液通路设置均衡加热器，所述均衡加热器 包括有加热块和设置在所述加热块内的曲折通路，所述均衡加热器通过所述加 热块对所述曲折通路内的所有液体进行加热，因为加热块和曲折通路加大了对 液体的加热面积和减少了加热时间，所以能够最快的均衡加热。其中，加热块 可为钢材、铝材等导热金属材料。
本发明实施例还设置了多匹配电源，能匹配多种电压标准，例如220v普 通电压和12v(24V)车载电压，因此能在野外没有正规电源的情况下使用车载 电源进行供电，这提高了野外的适应能力，有利于在地震等环境下的应急抢救。
图3为本发明实施例提供的CRRT机的机箱主视图，如图3，本发明实施 例机壳上设有显示屏301和多个按键302，该显示屏和按键与所述PLC可编程 序控制器相接。
本发明实施例的血液通路中的所述血液滤过器、血泵、第一气泡监测构件， 以及血液通路之外的热原过滤器固定在所述血液净化才几的机壳外部，以方便拆 装，其余器件均安装在所述血液净化机的机壳内部。并且，如图4所示，血液 滤过器401及管路等配有固定装置固定在机壳上，不会因为摇晃而移位。血液 滤过器的固定装置如图5所示，管路的固定装置如图6所示。
总之，本发明实施例的便携式CRRT机的体积小、使用灵活、携带方便、 操作筒易，不但可在一般陆地平稳环境使用，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。
另外，本发明实施例还提供了一种连续性血液净化方法，图7为本发明实 施例提供的方法流程图，如图，包括如下步骤
步骤701 ，以容积计量的方式计算置换液通路的输入流量；
步骤702，以容积计量的方式计算超滤液通路的输出流量；
步骤703,控制所述置换液通路的第一容积泵和所述超滤液通路的第二容 积泵的转速，维持所述输入流量和所述输出流量的平tf。
此外，还可以包括通过设置减震器和吸盘，来减小颠簸和震动环境的影 响；通过设置密封的壳体，来减小海上盐雾环境的影响。
以下为本发明实施例的便携式CRRT机可以适用的环境条件
1. 环境温度、湿度要求 环境温度+5。C ~ +55°C 相对湿度^95%
2. 倾斜摇摆要求
能在各方向倾斜及摇摆22.5g 、周期10s:以及垂直方向线加速度土 9.8m/^时正常工作。
或6级海况以下摇摆度<10度时，机器设备能够正常运转。 6级海况以上摇摆度>10度时，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。
3. 能承受船舶正常运行及汽车等运输工具所产生的振动
振动参数 一般处所——2.0 Hz 13.2 Hz，振幅± 1 mm，13.2 Hz~100 Hz, 加速度± 0.7g。
4. 电压及频率波动
稳态电压+6~-100/0，频率土5;瞬态电压±20%，恢复时间1.5s;瞬态
频率±10%,恢复时间5s。
5. 谐波
能在供电电源的谐波成分不大于5 %的情况下正常工作。
6. 能在潮湿空气、盐雾、油雾和霉菌环境中正常工作和存放。 由上可知，本发明实施例至少存在以下技术效果
1) 本发明CRRT机以容积计量方式代替现有CRRT机电子秤的重量测量 方式，因为容积计量的精度不受晃动、颠簸等恶劣条件的影响，所以本发明血 液净化机可以在海船上、行使的救护车上和地震等特殊环境中使用，并能保障 计量精度。
2) 本发明CRRT沖几采用均衡加热器，通过钢块对曲折回路中的所有液体 进行均衡加热，能够保障经曲折回路力口热后的液体最快的全部达到设定温度， 有效防止液体内部的温度不均，在对置换液具有严格温度要求的连续性血液净 化过程中，具有重大意义。
3) 本发明密封机壳壳体，能够有效抵御海上盐雾的影响，并且机壳壳体 具有导热材料，在没有空气对流的情况下也能进行良好的散热。
4) 本发明机壳设有吸盘和减震器，能有效固定和减震，能够适应海船上 的摇摆、颠簸环境。
5) 本发明采用轻质材料制成的箱体，大部分器件固定在箱体内部，又因 为容积泵体积远小于电磁阀和平衡腔，所以本CRRT机体积小，重量轻，具有 便携性，能够方便医护人员随时随地的搬运使用，这对于现有的CRRT机庞 大笨重，难以搬运来说，具有方便携带性，能快速搬运到晃动的船上或者地 震现场，具有快速适应环境的特性。
6) 本发明采用多匹配电源，能够适应220V的常规电源和12V的车载电 源，能够在野外没有常规电源的条件下通过车载电源供电使用。这提高了野外 的适应能力，有利于在地震等环境下的应急抢救。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，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，还可以做出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种便携式连续性肾脏替代治疗机，包括血液通路、置换液通路和超滤液通路，其特征在于，还包括第一容积泵，设置在所述置换液通路，每转能输出固定容积的液体；第二容积泵，设置在所述超滤液通路，每转能输出固定容积的液体；控制器，以容积计量的方式计算所述置换液通路的输入流量和所述超滤液通路的输出流量，控制所述第一容积泵和第二容积泵的转速，维持所述输入流量和所述输出流量的平衡。
2. 根据权利要求1所述的治疗机，其特征在于，所述治疗机的机壳底部 设置有多个吸盘，用于在颠簸、摇摆和震动环境下固定所述机器。
3. 根据权利要求2所述的治疗机，其特征在于，所述机壳底部还设有多 个减震器。
4. 根据权利要求2所述的治疗机，其特征在于，所述机壳为密封的箱体， 所述箱体具有导热材料，通过所述导热材料进行散热。
5. 根据权利要求2所述的治疗机，其特征在于，所述机壳为轻质材料制 成，所述轻质材料为铝合金或者钛合金。
6. 根据权利要求1所述的治疗机，其特征在于，所述置换液通路包括均 衡加热器，所述均衡加热器包括有加热块和设置在所述加热块内的曲折通路， 所述均tf加热器通过所述加热块对所述曲折通路内的所有液体进行加热。
7. 根据权利要求1至6中任意一项所述的治疗机，其特征在于，还包括， 多匹配电源，能匹配多种电压标准。
8. 根据权利要求7所述的治疗机，其特征在于，所述控制器为可编程控 制器，并且连接一显示器。
9. 一种连续性血液净化方法，其特征在于，包括如下步骤 以容积计量的方式计算置换液通路的输入流量； 以容积计量的方式计算超滤液通路的输出流量；控制所述置换液通路的第一容积泵和所述超滤液通路的第二容积泵的转 速，维持所述输入流量和所述输出流量的平衡。
10.根据权利要求9所述的血液净化方法，其特征在于，还包括: 通过设置减震器和吸盘，来减小颠簸和震动环境的影响； 通过设置密封的壳体，来减小海上盐雾环境的影响。
全文摘要
本发明提供一种便携式连续性肾脏替代治疗机及血液净化方法，其中，治疗机包括血液通路、置换液通路和超滤液通路，还包括第一容积泵，设置在所述置换液通路，每转能输出固定容积的液体；第二容积泵，设置在所述超滤液通路，每转能输出固定容积的液体；控制器，以容积计量的方式计算所述置换液通路的输入流量和所述超滤液通路的输出流量，控制所述第一容积泵和第二容积泵的转速，维持所述输入流量和所述输出流量的平衡。本发明治疗机能在海上等颠簸、摇摆和震动的环境下使用，能够适应海上盐雾的腐蚀，能适应多种外接电源。
文档编号A61M1/14GK101347644SQ20081011926
公开日2009年1月21日 申请日期2008年9月1日 优先权日2008年9月1日
发明者萍 何, 余永武, 周春华, 唐文宏, 平 李, 李洪艳, 珍 董, 君 赵 申请人:中国人民解放军海军总医院;北京奥佳盛康科技发展有限公司