一种血液净化用计量装置和方法与流程

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种血液净化用计量装置和方法。

背景技术：

终末期肾衰竭病人需要通过血液透析进行维持性治疗，病人肾脏功能衰竭导致代谢废物不能排出体外，血液透析作为血液净化的一种模式，其目的主要是清除病人的代谢废物，特别是多余的水分。通过血液透析排除多余水分也称为超滤，超滤的量需要精确度量，以达到透后最佳的干体重，超滤过多易引起低血压等并发症，超滤过少则导致浮肿、高血压等并发症。所以，在血液透析治疗过程中对液体的精确计量是必需的。

在血液净化治疗中常用一些专用计量泵或电子称来对液体进行计量，比如公开号为CN105840446，公开日期为2016年8月10日的中国专利申请“一种高精度计量泵”，通过活塞运动控制腔体内液体的推送，腔体的容积与活塞动作频率的乘积就是计量的总量。公开号为CN101323434A，公开日期为2009年2月11日的中国专利“一种血液净化用隔膜式计量泵”，与活塞式计量泵原理类似，活动腔体的容积与活动机构的动作频率的乘积就是计量的总量，均可用于透析液侧的液体计量。而公开号为CN205209614U，公开日期为2016年5月4日的中国专利“一种用于CRRT机的药液悬挂式计量秤”，及公开号为CN204758100U，公开日期为2015年11月11日的中国专利“CRRT治疗仪台秤”，通过称重的方式用于对置换液的计量。

活塞式和隔膜式计量泵的泵体容器部分与被测液体直接接触，不可排除相互污染，因此只能用于对透析废液的计量，而不可用于对置换液或血液的计量；电子称计量由于可以使用一次性容器盛装液体，因此能够计量置换液或血液，但使用不方便、占用空间较大，且易受空气流等干扰。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种血液净化用计量装置和方法，既能避免交叉感染，又能对透析液或者置换液或者血液进行计量。

为实现上述目的，本发明所提供的一种血液净化用计量装置，其包括壳体，所述壳体上设有球形或者椭球形的容置腔，所述容置腔内置有计量袋，所述计量袋包括通过隔膜分离且容积相等的第一囊体和第二囊体，所述第一囊体和第二囊体上分别设有液体进出口，所述液体进出口分别连接带有管路开关的导液管；所述容置腔内设有压力探测器。

优选地，在充满状态下的所述计量袋呈球形或者椭球形，所述计量袋中部设置有隔膜，所述隔膜在第一囊体或第二囊体充满状态下呈半椭球面或者半球面形，所述第一囊体或第二囊体的容积等于计量袋的容积；所述容置腔与充满状态下的计量袋的形状、尺寸相匹配。

优选地，所述壳体包括基座和上盖，所述基座上设有半椭球形或者半球形的底槽，所述上盖上设有半椭球形或者半球形的顶槽；通过闭合上盖和基座，所述顶槽和底槽共同形成球形或者椭球形的容置腔。

优选地，所述上盖和基座之间为一侧铰接连接，另一侧通过设置锁扣控制开闭。

优选地，所述基座上设有用于容置导液管的管路槽，所述管路槽上设置作为管路开关的管路夹。

优选地，所述第一囊体和第二囊体的液体进出口上分别连接导液管通向并汇合于进液管，所述进液管上设置蠕动泵；所述第一囊体和第二囊体的液体进出口上还分别连接导液管通向并汇合于出液管。

优选地，所述血液净化用计量装置还包括控制器，所述管路开关、蠕动泵和压力探测器分别与控制器信号连接。

本发明还公开了一种利用上述血液净化用计量装置的计量方法，其包括：

步骤一、对所述第一囊体实施液体填充操作，同时对所述第二囊体实施液体排出操作，所述第二囊体内的液体在隔膜的压力下排出；

步骤二、所述压力探测器检测到容置腔内的压力骤升后，切换管路开关，对第二囊体实施液体填充操作，同时对第一囊体实施液体排出操作，所述第一囊体内的液体在隔膜的压力下排出，当压力探测器再次检测到容置腔内的压力骤升后，切换管路开关，返回步骤一；

步骤三、根据管路开关的切换次数及计量装置的容积计算液体的流量。

优选地，所述管路开关包括进液开关和出液开关，在所述步骤一或者步骤二中，通过开启第一囊体的进液开关，关闭第一囊体的出液开关，开启进液管上的蠕动泵，实现对第一囊体的液体填充；通过开启第二囊体的进液开关，关闭第二囊体的出液开关，开启进液管上的蠕动泵，实现对第二囊体的液体填充。

优选地，在所述步骤一或者步骤二中，在对第一囊体或者第二囊体实施液体填充操作的同时，通过开启另一囊体的出液开关，关闭所述另一囊体进液口上的进液开关，使所述另一囊体内的液体排出。

上述技术方案所提供的一种血液净化用计量装置和方法，能对血液净化过程中相关的液体，尤其是置换液或者患者血液进行计量，由于除计量袋外，计量装置的其他部件不与被测液体发生直接接触，避免相互感染，因此既可计量透析液，还可计量置换液和血液；所述计量装置容置腔内的计量袋可一次性使用，所述计量袋设置容积相等的第一囊体和第二囊体，通过第一囊体和第二囊体的相互挤压实现被测液体的排出，并通过设置压力探测器监测第一囊体和第二囊体填充被测液体的过程，当压力探测器检测到容置腔内的压力骤升时，表明第一囊体或第二囊体填充完成，而另一囊体内的被测液体排出完成，以此控制管路开关的切换，利用所述计量装置，可实现被测液体的精确计量；所述计量装置结构简单，安装方便，可直接安装在其他设备的表面，方便操作。

附图说明

图1是本发明的血液净化用计量装置的壳体的结构示意图；

图2是本发明的血液净化用计量装置的计量袋的结构示意图；

图3是本发明的计量方法的待测液体的一种流向示意图；

图4是本发明的计量方法的待测液体的另一种流向示意图。

其中，1-壳体，11-基座，12-上盖，13-底槽，14-顶槽，15-管路槽，3-计量袋，31-管路开关，311-第一管路夹，312-第二管路夹，313-第三管路夹，314-第四管路夹，32-导液管，33-隔膜，34-进液管，35-蠕动泵，36-出液管，37-液体进出口，4-压力探测器，5-控制器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

请参阅附图1和2，本发明所提供的一种血液净化用计量装置，其包括壳体1，所述壳体1上设有球形或者椭球形的容置腔，所述容置腔内置有计量袋3，所述计量袋3包括通过隔膜分离且容积相等的第一囊体和第二囊体，所述第一囊体和第二囊体上分别设有液体进出口37，所述液体进出口分别连接带有管路开关31的导液管32；所述容置腔内设有压力探测器4。

基于上述技术特征的计量装置能对血液净化过程中相关的液体，尤其是置换液或者患者血液进行计量，由于除计量袋外，计量装置的其他部件不与被测液体发生直接接触，避免相互感染，因此既可计量透析液，还可计量置换液和血液；所述计量装置容置腔内的计量袋采用塑料薄膜材质，可一次性使用，所述计量袋设置容积相等的第一囊体和第二囊体，通过第一囊体和第二囊体的相互挤压实现被测液体的排出，并通过设置压力探测器监测第一囊体和第二囊体填充被测液体的状态，当压力探测器检测到计量袋的压力骤升时，表明第一囊体或第二囊体填充完成，而另一囊体内的被测液体排出完成，以此控制管路开关的切换，利用所述计量装置，可实现被测液体的精确计量。

在本实施例中，充满状态下的所述计量袋3呈球形或者椭球形，所述计量袋3中部设置有隔膜33，所述隔膜在第一囊体或第二囊体充满状态下呈半椭球面或者半球面形，所述第一囊体或第二囊体的容积等于计量袋的容积，以计量袋的容积为所述计量装置的容置；所述容置腔与充满状态下的计量袋3的形状、尺寸相匹配。以向第一囊体填充液体为例，向第一囊体填充液体直至第一囊体膨胀至最大体积，当第一囊体膨胀至最大体积时，容置腔内的压力探测器4检测到容置腔内，尤其是计量袋的压力骤升。在向第一囊体填充液体的同时，第二囊体实施排出液体操作，所述第二囊体在隔膜的压迫下将液体顺利排出，当所述第一囊体膨胀至最大体积时，第二囊体内的液体完全排空。同理，当所述第二囊体膨胀至最大体积时，第一囊体内的液体完全排空。

在本发明的另一种实施例中，以所述容置腔的容积为所述计量装置的容积，第一囊体或第二囊体的容积大于或者等于容置腔的容积。以向第一囊体填充液体为例，在向第一囊体填充液体时，通过容置腔的内壁对第一囊体所能填充的液体量形成限制，当第一囊体内填充的液体量达到容置腔的容积时，容置腔内的压力探测器4检测到容置腔内的压力骤升。在向第一囊体填充液体的同时，第二囊体实施排出液体操作，所述第二囊体在隔膜及容置腔的内壁的压迫下将液体顺利排出。

所述第一囊体和第二囊体的液体进出口37上分别连接导液管32通向并汇合于进液管34，所述进液管34上设置用于驱动进液的蠕动泵35；所述第一囊体和第二囊体的液体进出口37上还分别连接导液管32通向并汇合于出液管36。

所述壳体1包括基座11和上盖12，所述基座11上设有半椭球形或者半球形的底槽13，所述上盖12上设有半椭球形或者半球形的顶槽14；通过闭合上盖11和基座12，所述顶槽14和底槽13共同形成球形或者椭球形的容置腔。在本实施例中，所述上盖12和基座11之间为一侧铰接连接，另一侧通过设置锁扣控制开闭。由于本发明的计量装置可作为血液净化设备的一部分，因此本计量装置可嵌于或者以其他方式连接于血液净化设备的外部。在本发明的其他实施例中，所述外壳1的上盖12的盖合方式可与血液净化设备的其他部件联动。在实际使用过程中，可先在基座的底槽13上安装固定好计量袋3后，再盖合上盖11。

所述基座11上设有用于容置导液管32的管路槽15，所述管路槽15上设置作为管路开关31的管路夹。在本实施例中，所述管路夹包括进液开关和出液开关，具体地，包括设置在第一囊体的液体进出口与进液管34之间的第一管路夹311、设置在第一囊体的液体进出口与出液管36之间的第二管路夹312、设置在第二囊体的液体进出口与进液管34之间的第三管路夹313、设置在第二囊体的液体进出口与出液管36之间的第四管路夹314。利用四个管路夹控制液体的流动，所述管路夹可采用血液净化设备行业所公知的静脉夹结构，所述管路夹设有电磁驱动机构以及相应的控制电路。

所述血液净化用计量装置还包括控制器5，所述管路开关31、蠕动泵35和压力探测器4分别与控制器5信号连接。本计量装置的控制电路，比如管路开关31的控制电路和压力传感器4的控制电路，与血液净化设备的控制电路统一设置。用于液体计量时，本计量装置与血液净化设备一起协同工作。

本发明还公开了一种利用上述血液净化用计量装置的计量方法，其包括：

步骤一、对所述第一囊体实施液体填充操作，同时对所述第二囊体实施液体排出操作，所述第二囊体内的液体在隔膜33的压力下排出；

步骤二、所述压力探测器4检测到容置腔内的压力骤升后，切换管路开关，对第二囊体实施液体填充操作，同时对第一囊体实施液体排出操作，所述第一囊体内的液体在隔膜33的压力下排出，当压力探测器4再次检测到容置腔内的压力骤升后，切换管路开关，返回步骤一；

步骤三、根据管路开关的切换次数及计量装置的容积计算液体的流量，所述计量装置的容积为计量袋的容积或者容置腔的容积。

在所述步骤一或者步骤二中，通过开启第一囊体的进液开关，即第一管路夹311，关闭第一囊体的出液开关，即第二管路夹312，开启进液管上的蠕动泵，实现对第一囊体的液体填充；通过开启第二囊体的进液开关，即第三管路夹313，关闭第二囊体的出液开关，即第四管路夹314，开启进液管上的蠕动泵，实现对第二囊体的液体填充。

在所述步骤一或者步骤二中，在对第一囊体或者第二囊体实施液体填充操作的同时，通过开启另一囊体的出液开关，关闭所述另一囊体进液口上的进液开关，使所述另一囊体内的液体排出。

请参阅附图3，公开了对所述第一囊体实施液体填充操作，同时对所述第二囊体实施液体排出操作过程中的液体流向示意图。其中，液体经蠕动泵35驱动到达导液管，控制器5控制四个管路夹的开闭，具体地，为开启第一管路夹311，关闭第二管路夹312，关闭第三管路夹313，开启第四管路夹314，实现对第一囊体进行填充而第二囊体排出液体。

当压力探测器检测到压力突然上升时，表明第一囊体填充完毕，同时第二囊体排空，控制器5控制切换四个管路夹，关闭第一管路夹311，开启第二管路夹312，开启第三管路夹313，关闭第四管路夹314，实现对第二囊体进行填充而第一囊体排出液体。请参阅附图4，公开了对所述第二囊体实施液体填充操作，同时对所述第一囊体实施液体排出操作过程中的液体流向示意图。

同样地，当压力探测器又检测到压力突然上升时，表明第二囊体填充完毕，同时第一囊体排空。此时控制器5控制切换四个管路夹执行一个新的循环。

所述计量装置的计数可通过控制器完成，并通过与计量装置连接的显示设备进行显示。所述管路夹的切换频率与计量装置的容积的乘积为液体的流速，管路夹切换的总次数与计量装置的容积的乘积则是液体的总量。具体地，所述液体的流量为Q＝N×V，N为为管路夹切换的总次数，V为计量装置的容积。所述液体的流速为v＝f×V，f为管路夹切换的频率，V为计量装置的容积。由于所述计量袋采用薄膜材质，在实际使用的一定情况下，容置腔与计量袋的容积误差可以忽略不计。

所述计量方法采用一次性使用的计量袋盛装液体，使得待计量液体与装置的其他部件不发生直接接触，可避免相互污染，防止患者间交叉感染，既可用于透析液的计量，更可用于置换液和血液的计量。所述计量装置的容置腔和计量袋可以设计为多种规格，当用于超滤液计量时可采用较小的规格，用于置换液计量时可采用较大的规格，比如8ml或16ml等，使计量装置的应用更为灵活，并且避免资源的浪费。

以上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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。