血液透析装置中的增强回流阻止的制作方法

本申请是于2017年1月20日提交的题为“血液透析装置中的增强回流阻止”的美国专利申请序列号no.15/411,606的国际专利申请，并要求其优先权，该申请的全部内容通过引用明确地并入本文。

本公开总体上涉及一种用于血液透析装置中的增强回流阻止的系统和方法，更具体地涉及在血液透析装置中的诸如化学消毒的消毒操作期间的回流阻止。

背景技术：

涉及流体流动的医疗装置通常包括用于诸如化学消毒的消毒操作的流体流动路径。当患者的肾脏功能不正常时，血液透析装置可以通过过滤患者血液中的废物、盐和流体来代替肾脏起作用。为了确保流动路径被适当地消毒以供患者使用，化学洗涤使消毒剂流过流动路径。至关重要的是血液透析装置不允许使化学洗涤污染到包含可能与患者相互作用的流体的流动路径中。

在透析操作期间，透析液废液回路中的阀始终关闭，从而防止从透析液废液到新鲜水入口的任何潜在污染。此外，如果存在外部水压损失，进水阀与液室之间的气隙可防止任何患者污染。

在化学消毒操作期间，打开阀，以便化学消毒剂从透析液废液侧流向液室。排放阀以周期性的时间间隔打开，以对排放管线进行消毒，并且新鲜水流过进水阀，以置换从排放阀排出的体积。在正常操作期间，水回路处于正压力下，因此水流入进水阀，并且防止消毒剂通过进水阀回流。

如果外部水源发生故障，则水不再处于正压力下，并且化学消毒剂具有可能通过进水阀回流的路径。尽管对患者的风险还远，但仍需要一种解决方案来防止潜在的回流污染，以确保患者安全。

关于这些和其它考虑因素，本改进可能是有用的。

技术实现要素：

提供本发明内容是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念将在下面的具体实施方式中进一步描述。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在帮助确定所要求保护的主题的范围。

根据本公开的血液透析系统的一个示例性实施例可包括：适于加热水和去除水中的空气并提供回流阻止的液室；用于使水经由进水阀从外部水源流入液室的水回路；用于使消毒剂在消毒操作期间经由再循环阀流到液室的透析液废液回路；以及设置在所述透析液废液回路中的排放阀。在消毒操作期间，血液透析系统可以适于经由所述进水阀以基本上相等体积的水置换经由所述排放阀离开所述透析液废液回路的一定体积的消毒剂。所述再循环阀可以直接连接到所述液室，使得在外部水源处出现压降时，防止消毒剂通过所述进水阀回流。

在本公开的前述各种实施例和其它实施例中，血液透析系统可包括所述进水阀相对于所述再循环阀单独地连接到所述液室。所述再循环阀可经由管道直接连接到所述液室，所述管道包括所述液室处的双阀歧管和所述再循环阀处的再循环端口。所述双阀歧管可包括具有第一端端口的第一通道以及具有第二端端口的第二通道，所述第一端端口连接到所述进水阀，所述第二端端口连接到所述再循环阀。所述第一通道和所述第二通道可以是所述双阀歧管中的单独的通道，使得每个流动路径是隔离的。所述再循环端口可以在液室处将管道连接在所述再循环阀与所述双阀歧管之间。血液透析系统还可以包括在所述进水阀与所述液室之间的气隙。在透析操作模式期间，可以通过所述气隙防止水的回流，并且再循环阀关闭，使得在外部水源处出现压降时，控制器产生信号警报。所述液室中的浮子可以感测外部水源处的压降。所述排放阀可以适于在消毒操作期间以预先选定的时间间隔打开。排放阀可以适于以30秒的时间间隔打开。血液透析系统还可以包括与所述液室流体连通的热交换器。所述消毒剂可以是杀菌剂，并且消毒操作可以是化学消毒和/或冲洗中的至少一种。

根据本公开的用于防止血液透析装置中的污染的方法的一个示例性实施例可包括：经由进水阀使水在水回路中水从外部水源循环到液室；在消毒操作期间，经由再循环阀使消毒剂在透析液废液回路中的循环到所述液室中；选择性地打开排放阀，以使一定体积的消毒剂通过所述排放阀流出血液透析装置；以及选择性地打开进水阀，以置换所述体积的消毒剂。所述再循环阀可以直接连接到所述液室，使得在外部水源处出现压降时，防止消毒剂通过所述进水阀回流。

在本公开的前述和其它实施例中的各种实施例中，所述方法可以包括所述再循环阀经由管道直接连接到所述液室，所述管道包括所述液室处的双阀歧管和所述再循环阀处的再循环端口。所述双阀歧管可以包括具有第一端端口的第一通道以及具有第二端端口的第二通道，所述第一端端口连接到所述进水阀，所述第二端端口连接到所述再循环阀，并且其中，所述第一通道和所述第二通道是所述双阀歧管中的单独的通道，使得每个流动路径是隔离的。所述再循环端口可以在液室处将管道连接在所述再循环阀与所述双阀歧管之间。血液透析装置还可以包括在所述进水阀与所述液室之间的气隙。在透析操作模式期间，可以通过所述气隙防止水的回流，并且所述再循环阀关闭，使得在外部水源处出现压降时，控制器产生信号警报。所述液室中的浮子可以感测外部水源处的压降。所述排放阀可以适于在消毒操作期间以预先选定的时间间隔打开。所述排放阀可以适于以30秒的时间间隔打开。所述方法还可以包括与所述液室流体连通的热交换器。所述消毒剂可以是杀菌剂，并且消毒操作可以是化学消毒和/或冲洗中的至少一种。

根据本公开的用于在外部水源处的压力损失期间防止回流污染的血液透析装置的一个示例性实施例可包括：水回路中的进水阀，用于使水从外部水源流到液室；流体回路中的再循环阀，用于在消毒操作期间使消毒剂流到液室；双阀歧管，所述双阀歧管包括具有第一端端口的第一通道和具有第二端端口的第二通道，第一通道的第一端端口连接到所述进水阀，所述第二通道的第二端端口连接到所述再循环阀。所述第一通道和所述第二通道可以是所述双阀歧管中的单独的通道，使得流动路径是隔离的。所述再循环阀可直接连接到所述液室，使得在外部水源处出现压力损失时，防止消毒剂通过所述进水阀回流。

根据本公开的各种前述和其它实施例，所述装置还可以包括设置在所述液室处的再循环端口，其中，所述再循环端口在液室处将管道连接在所述再循环阀与所述双阀歧管之间。

根据本公开的用于防止血液透析装置中的污染的方法的一个示例性实施例可包括：在消毒操作期间，经由进水阀保持使水在水回路中从外部水源循环到液室；以及将试剂流与通向外部水源的水回路中的水隔离开，使得在外部水源处出现压降时，防止试剂流入外部水源。

附图说明

作为示例，现在将参考附图描述所公开的装置的具体实施例，其中：

图1示出了现有的血液透析装置的示意图；

图2a-2b示出了图1的现有的血液透析装置的示意图的一部分；

图3示出了根据本发明的一个实施例的血液透析装置的示意图的一部分；

图4示出了根据本发明的一个实施例的血液透析装置的液室构件；

图5a-5d示出了根据本发明的一个实施例的血液透析装置的双歧管阀；

图6a-6b示出了根据本发明的一个实施例的血液透析装置的液室的再循环端口；

图7示出了根据本发明的一个实施例的一种防止血液透析装置中的污染的方法的流程图；

图8示出了根据本发明的一个实施例的一种防止血液透析装置中的污染的方法的流程图。

具体实施方式

现在将在下文中参考附图更全面地描述本实施例，在附图中示出了多个示例性实施例。然而，本公开的主题可以以许多不同的形式实施，并且不应该被解释为限于本文阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本公开彻底和完整，并向本领域技术人员有意地传达主题的范围。在附图中，相同的附图标记始终表示相同的元件。

参考图1、2a和2b，示出了现有的血液透析装置的示意图。图2a和2b示出了图1中所示的示意图100的一部分105。

血液透析装置可以包括液室110和与液室110流体连通的热交换器115。血液透析装置中的水回路120和透析液废液回路125在示意图的部分105中提供流体流动。外部水源(未示出)可以向水回路120提供水。水可以流过热交换器115，以便其在进入液室110之前被加热。进水阀130可在热交换器115与液室110之间设置在水回路中。当进水阀130打开时，水可以从外部水源流入液室110。在实施例中，水可以流过液室中的气隙145。气隙145可以防止水从液室返回通过进水阀130的潜在回流。

液室110可以包括多个室110a、110b、110c、110d和110e。在一个实施例中，水可以进入第一室，例如室110a，并在室110b中被加热。可以在室110c中进行水流的控制，例如，通过包括传感器和/或开关来监测液室中的流体。流体可以在另一个室、例如110d和/或110e中去除气体或脱气，以便减少流体的平衡误差。流体回路连接在进水阀130、再循环阀135与液室110之间。

如上所述，在透析操作或透析模式期间，通过进水阀130与液室110之间的气隙防止流体回流。此外，再循环阀135保持关闭，以便透析液废液回路125相对于水回路120保持关闭。因此，如果发生了外部水压损失，则可以防止潜在的患者污染。如图2a所示，突出显示的流动管线示出了来自外部水源(未示出)的水流通过热交换器115，通过进水阀130，并经过气隙145进入液室110。随着再循环阀135关闭，水回路120与透析液废液回路125隔离开。为了检测水压的损失，如上所述，一个或两个以上传感器150可以设置在室110a-110e中。在一个实施例中，传感器150可以是用于检测液室110中的液位的浮子。在液室110中的液位变化时，血液透析装置的控制器可以输出警告、警报和/或自动关闭。

在消毒操作期间，消毒剂通过再循环阀135从透析液废液回路125循环到液室110。在一个实施例中，消毒操作可以是化学消毒和/或冲洗。在一个实施例中，消毒剂可以是杀菌剂。流体回路的定期消毒清洁微生物系统中的管道。

排放阀140可以以周期性的时间间隔打开，以将流体排出透析液废液回路，使得消毒剂对排放阀140进行消毒。为了置换排出的流体体积，进水阀130打开，以使水通过水回路120流入。水回路120在透析液废液回路125上保持正压力，以便当进水阀130打开时，水总是从较高的压力区域流向较低压力的液室。例如，水压可能是20psi。然而，如果外部水源发生故障，则水回路120中的流体压力可能会下降。因此，当进水阀130在消毒操作期间打开再循环阀135的同时打开时，水回路120中的负压可能导致消毒剂回流通过进水阀130。如图2b所示，突出显示的流动路径示出了透析液废液回路以及水回路中的流体。由于外部水源处的负压通过进水阀130沿图2b中所示的箭头155的方向抽吸消毒剂而发生回流，从而导致水回路120的入口部分和潜在的外部水源本身的污染。如上所述，这种污染可能会使患者处于严重的风险中。

现在参考图3，示出了根据本发明的一个实施例的血液透析装置的示意图的一部分300。再循环阀135直接连接到液室110，使得进水阀130与再循环阀135之间的流体流动路径彼此独立。例如，在一个实施例中，流体流动路径160可以在进水阀130与液室110之间，而另一个单独的流体流动路径165可以在再循环阀135与液室110之间。

在消毒操作期间，打开再循环阀135，以使消毒剂从透析液废液回路125通过流体流动路径165流向液室110。当排放阀140以周期性的时间间隔、例如每隔30秒打开时，就会排出一定体积的流体。消毒操作可能持续10至60分钟。排放阀140可以在消毒操作正在进行时周期性地打开，并且可以是预先设定的或预先选定的时间间隔。所排出的流体体积被在流体流动路径160中通过进水阀130经过气隙145流到液室110的基本上相同体积的水置换。如上所述，气隙145防止水从液室110回流通过进水阀130。

当再循环阀135在消毒操作期间打开时，在外部水源处的压力损失的情况下，由于独立的流体流动路径160、165，防止了消毒剂通过进水阀130回流。因此，防止了污染并确保了患者的安全。

现在参考图4、5a-5d和6a-6b，示出了根据本发明的一个实施例的血液透析装置的液室110和构件。如上所述，血液透析装置可包括从外部水源(未示出)到液室110的流体流。再循环阀135可以经由管道直接连接到液室110，所述管道包括再循环阀135处的双阀歧管500和液室110处的再循环端口600。在一些实施例中，所述管道可以在气隙145下方连接到液室110。尽管双阀歧管500可以用于将再循环阀135连接到液室110，但是可以设想将再循环阀135单独地连接到液室110以及将进水阀130单独地连接到液室110的任何配置。

双阀歧管500可以包括带有第一端端口510和第一阀连接部515的第一通道505以及带有第二端端口525和第二阀连接部530的第二通道520。第一通道505的第一端端口510可以连接到进水阀130，第一通道505的第一阀连接部515可以连接到液室110，反之亦然。第二通道520的第二端端口525可以连接到再循环阀135，第二通道520的第二阀连接部530可以连接到液室110，反之亦然。第一和第二通道505、520可以以“l”形状形成，其中，双阀歧管500是矩形形状，但能提供进水阀130与液室110之间的以及再循环阀135与液室110之间的独立和/或隔离的流动路径的任何配置都是合适的。双阀歧管500可以由塑料材料、例如聚醚砜形成，以承受血液透析装置中的腐蚀性流体。

如图5a和5b所示，管道535可以连接到端口510、525。在一个实施例中，管道可以通过诸如夹子或夹具等紧固件540固定，以将管道固定到端口510、525。端口510、525可以被配置成能够装配在管道内，并被附连成防止泄漏。第一通道505和第二通道520可以将独立的流动路径分离连接到液室，所述流动路径通过双阀歧管500的配置而被隔离。如图5d中更清楚地示出的那样，图5d是图5c的剖视图，双阀歧管500提供了两条连接到液室110的路径。

现在参考图6a、6b，再循环端口600可以设置在液室110处。再循环端口600可以包括用于待附连的管道(未示出)的连接端605。通过再循环端口600的流动路径610允许流体通过管道和双阀歧管500从再循环阀135流向液室110。连接端615被配置成能够将再循环端口600接合到液室110上。在一个实施例中，密封件、例如环形密封件可以设置在液室110与再循环端口600之间，以防止泄漏。在一个实施例中，附加的连接器620可以将再循环端口600附连到液室110。例如，附加的连接器620可以是用于接收螺钉、螺栓、铆钉或其它机械紧固件的孔。

再循环端口600可以是圆筒形或圆形形状。在一个实施例中，再循环端口600可以是允许产生流体流动路径610的任何形状。再循环端口600可以由塑料材料、例如聚醚砜形成，以承受血液透析装置中的腐蚀性流体。

现在参考图7，示出了根据本发明的一个实施例的一种防止血液透析装置中的回流的方法的流程图700。在步骤705，血液透析装置经由进水阀使水在水回路中从外部水源循环到液室。在步骤710，血液透析装置在消毒操作期间经由再循环阀使消毒剂在透析液废液回路中循环到液室中。在步骤715，血液透析装置选择性地打开排放阀，以使一定体积的消毒剂通过排放阀流出血液透析装置。在步骤720，血液透析装置选择性地打开进水阀，以置换所述体积的消毒剂。再循环阀直接连接到液室，使得在外部水源处出现压降时，防止消毒剂回流通过进水阀。

现在参考图8，示出了根据本发明的一个实施例的一种防止血液透析装置中的回流的方法的流程图800。在步骤805，血液透析装置在消毒操作期间经由进水阀在水回路中保持水从外部水源循环到液室。在步骤810，血液透析装置将试剂流与通向外部水源的水回路中的水隔离开，使得在外部水源处出现压降时，防止试剂流入外部水源。

如本文所使用的，以单数形式叙述并且以不定冠词开始的元件或操作应当被理解为不排除复数个元件或操作，除非明确地叙述了这种排除。此外，对本公开的“一个实施例”的引用不旨在被解释为排除也结合了所述特征的附加的实施例的存在。

本公开在范围方面不限于本文所描述的具体实施例。实际上，除了本文所描述的那些实施例和修改之外，本公开的其它各种实施例和修改对于本领域普通技术人员而言从前面的描述和附图中将是显见的。因此，这些其它实施例和修改旨在落入本公开的范围内。此外，尽管本文已在用于特定目的的特定环境中的特定实施方式的上下文中描述了本公开，但是本领域普通技术人员将认识到其有用性不限于此并且本公开可以在任何多种环境中用于任何目的是有益的。因此，鉴于如本文所述的本公开的全部范围和精神，应当解释下面阐述的权利要求。