一种便携式血液透析设备的制作方法

1.本实用新型涉及医疗设备领域，尤其涉及一种家庭治疗用便携式血液透析设备。


背景技术：

2.crrt（continuous renal replacement therapy，连续性肾脏替代治疗）是一种旨在替代受损的肾脏而进行的持续至少24小时的体外血液净化治疗技术。crrt的主要作用包括以对流的方式清除体内过多的水和溶质，血液通过在透析器中穿过膜的弥散或对流交换作用，大部分体内水分、电解质、中分子物质通过膜被去除，然后补充相似体积的液体和血浆等有用成分（称新鲜液），从而达到排除体内废物和过多水分的作用。
3.传统的crrt装置仍存在以下几个缺陷：第一，透析设备的整机体积过大，使用复杂，不易于在家操作，不便于按需随时进行治疗；第二，透析的费用较高，而且使用时需准备大量的新鲜液，现有的新鲜液一次性使用，新鲜液价格高昂，因此会进一步增加透析的费用；第三，当一些传染性疾病爆发时，如2020年新型冠状病毒爆发，医院被定点征收，加上医院治疗也存在极大的感染风险，使血液透析设备的使用受到限制。


技术实现要素：

4.为了解决上述现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种便携式血液透析设备，能够减少血透设备整机体积及重量，结构布局合理紧凑，且能够对新鲜液进行循环利用，降低成本，尤其适合家庭使用。
5.本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种便携式血液透析设备，包括：
6.第一血液管路，用于接收治疗者输出的血液；
7.透析液管路，用于接收透析液；
8.第二血液管路，用于将处理后的血液输回治疗者；
9.废液管路，用于将处理后的废液排出；
10.透析器，所述的透析器通过第一输入口与所述的第一血液管路连通，所述的透析器通过第二输入口与所述的透析液管路连通，所述的透析器通过第一输出口与所述的第二血液管路连通，所述的透析器通过第二输出口与所述的废液管路连通；所述的透析器用于将接收到的血液和透析液进行物质交换，交换处理后的血液进入第二血液管路，交换处理后的废液进入废液管路；
11.循环容器，所述的循环容器的输入端分别与所述的废液管路和外部新鲜液管路连通，所述的循环容器的输出端分别与所述的透析液管路和外部排出管连通；
12.至少四个非接触式阀门，用于分别控制所述的废液管路、所述的新鲜液管路、所述的透析液管路和所述的排出管的开闭；
13.若干个泵，用于为所述的第一血液管路、所述的透析液管路、所述的废液管路提供动力；
14.壳体，所述的壳体至少具有前面板、侧面板和上面板，所述的透析器置于所述的侧面板上，所述的循环容器置于所述的上面板上，所述的泵置于所述的前面板上，控制系统设置在所述的壳体内。
15.在一些实施方式中，所述的泵包括与所述的第一血液管路连接的血液泵、与所述的透析液管路连接的透析液泵以及与所述的废液管路连接的废液泵，所述的血液泵、所述的透析液泵和所述的废液泵依次设置在所述的前面板的下部，所述的前面板的上部依次设置有静脉壶、流量计显示器、按键和操控面板，所述的静脉壶与所述的第二血液管路连接用于除气，所述的流量计显示器与所述的控制系统连接用于显示各管路的实时流量，所述的按键和所述的操控面板与所述的控制系统连接用于显示和设置参数，所述的控制系统接收来自所述的按键和所述的操控面板的指令来控制所述的泵的运行。由此充分利用了壳体的正面和侧面来布局，前面板结构布置合理紧凑，操作方便，减少了整机体积。
16.在一些实施方式中，所述的透析器通过透析器固定座设置在第一侧面板的下部，所述的第一侧面板的上部设置有血液端流量计和动脉壶，所述的血液端流量计与所述的第二血液管路连接，用于测定所述的第二血液管路内的液体流量并发送给所述的控制系统，所述的动脉壶与所述的第一血液管路连接用于除气，所述的第一侧面板的后部设置有肝素泵，所述的肝素泵与所述的第一血液管路连接用于血液抗凝。由此第一侧面板主要放置血液回路相关器件和管路，结构布置合理紧凑，操作方便，减少了整机体积。
17.在一些实施方式中，包括第二侧面板，所述的第二侧面板的上部设置有透析液壶和废液端流量计，所述的透析液壶与所述的透析液管路连接用于除气，所述的废液端流量计与所述的废液管路连接，用于测定所述的废液管路内的液体流量并发送给所述的控制系统，所述的透析液壶的正下方设置有透析液端流量计，所述的废液端流量计的正下方设置有废液壶，所述的透析液端流量计与所述的透析液管路连接，用于测定所述的透析液管路内的液体流量并发送给所述的控制系统，所述的废液壶与所述的废液管路连接用于除气，所述的废液壶的下方设置有漏血传感器，所述的漏血传感器与所述的废液管路连接用于检测废液内的含血量并发送给所述的控制系统，所述的非接触式阀门设置在所述的第二侧面板的后部。由此第二侧面板主要放置透析液回路相关管路，结构布置合理紧凑，操作方便，减少与其他模块相互之间的影响，减少了整机体积。
18.在一些实施方式中，所述的上面板上设置有重量计，所述的循环容器置于所述的重量计上，所述的重量计与所述的废液泵、所述的透析液泵、所述的控制系统连接，所述的重量计还连接有重量计主控板，所述的重量计主控板采集一段时间内所述的重量计测得的循环容器内的数值并发送至所述的控制系统，所述的控制系统根据采集到的数据换算成超滤值，并根据该超滤值来调节所述的废液泵和所述的透析液泵的转速，从而控制所述的废液管路和所述的透析液管路的流量，所述的循环容器的输出端布置在下部，所述的循环容器的输入端与其远距离布置。采用电子称重方式来控制循环管路中液体平衡，改进了现有平衡腔体积较大的缺陷，并且重量计能够布置在壳体的顶部，有效利用上方空间，进一步减少了整机体积；另一方面能提高精度，使循环控制更加智能可控。
19.在一些实施方式中，所述的重量计的上方平行设置有加热板，所述的循环容器置于所述的加热板上，所述的加热板的表面温度保持在38
±
3℃，所述的加热板与所述的重量计的间距为0.8
‑
1.0cm。循环容器置于加热板/重量计的上方，能够使透析液温度保持在特
定的范围内（与人体温度接近），利于血液透析处理及提高患者舒适度；加热板与重量计间隔设置能够提高循环时废液和新鲜液的混合效果，同时又防止热效应影响计量结果的准确性。
20.在一些实施方式中，所述的壳体的上方设置有管路支架，所述的管路支架可折叠并收纳于所述的壳体的上面板的开孔内，所述的管路支架的顶部设置有用于放置管路的若干个凹槽，所述的壳体的上面板上还设置有报警装置，所述的报警装置与所述的控制系统连接。凹槽结构可以使管路的放置位置任意调节；可折叠便于收纳。
21.在一些实施方式中，所述的非接触式阀门包括控制所述的透析液管路开闭的第一阀门、控制所述的废液管路开闭的第二阀门、控制所述的新鲜液管路开闭的第三阀门以及控制所述的排出管开闭的第四阀门，各阀门由控制系统控制开启顺序和开启时长。各管路上设置阀门能便于控制和操作，通过动态的混合
‑
过滤
‑
再混合的循环过程将体内的杂质或毒素水平降低，达到平衡，再更换新鲜液重复上述过程，在达到原有的透析效果的同时，能够极大地降低新鲜液的使用量，从而降低成本。
22.在一些实施方式中，所述的透析器固定座包括圆弧固定座和支撑架，所述的支撑架固定在所述的第一侧面板的下部，所述的支撑架的横截面为凸字型，所述的圆弧固定座包括一体成型的圆弧型托架和连接板，所述的连接板与所述的支撑架螺接，所述的圆弧型托架的开口朝上，用于托住所述的透析器，所述的圆弧型托架的开口边沿设置有稍向内倾斜的夹紧部，用于将所述的透析器固定，所述的圆弧型托架从后往前向上呈0
‑
30
°
倾斜。该透析器固定座的结构在使用时只需将透析器放置在上面，夹紧部自然卡合，相比传统的夹式托架操作更便捷，且可以根据实际使用情况调节透析器的固定角度，更加灵活。
23.在一些实施方式中，所述的壳体上设置有以下器件中的一项或多项：与管路连接的压力检测器、气泡传感器，所述的壳体的后面板上、所述的控制系统均设置有散热风扇，所述的壳体上竖直设置有用于夹持壶的壶固定座。
24.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：提供了一种家庭治疗的便携式血液透析设备，采用循环使用透析液，极大地降低透析液或新鲜液的使用量，降低治疗成本；功能全面，充分利用了壳体的正面和侧面来布局，第一侧面板主要放置血液回路相关管路，第二侧面板主要放置透析液回路相关管路，结构合理紧凑，节省内部空间，从而减少整机体积及重量；采用电子称重方式来控制循环管路中液体平衡，相比现有技术中采用平衡腔或者溶积计量控制液体平衡的方式，电子称重一方面能进一步减小整机体积，另一方面能提高精度，使循环控制更加智能可控；上述三点结合使本结构适用于家庭治疗模式，方便普通家庭和偏远山区家庭进行血液透析治疗，避免医院治疗的复杂环境，有助于全国普及，适用性广。
附图说明
25.图1为本实用新型一种便携式血液透析设备一实施例的结构图；
26.图2为本实用新型一种便携式血液透析设备一实施例的主视图；
27.图3为本实用新型一种便携式血液透析设备一实施例的左视图；
28.图4为本实用新型一种便携式血液透析设备一实施例的右视图；
29.图5为本实用新型一种便携式血液透析设备一实施例的管路连接图。
30.其中，第一血液管路1，透析液管路2，第二血液管路3，废液管路4，透析器5，第一输入口6，第二输入口7，第一输出口8，第二输出口9，循环容器10，新鲜液管路11，排出管12，第一阀门13，第二阀门14，第三阀门15，第四阀门16，血液泵17，透析液泵18，废液泵19，壳体20，前面板21，上面板22，第一侧面板23，第二侧面板24，静脉壶25，流量计显示器26，按键27，操控面板28，透析器固定座29，血液端流量计30，动脉壶31，肝素泵32，透析液壶33，废液端流量计34，透析液端流量计35，废液壶36，漏血传感器37，重量计38，新鲜液储存容器39，废液储存容器40，加热板41，管路支架42，凹槽43，报警装置44，圆弧固定座45，支撑架46，圆弧型托架47，连接板48，夹紧部49，气泡传感器50，动脉压力计51，透析液压力计52，静脉压力计53，废液压力计54，壶固定座55。
具体实施方式
31.以下结合附图和实施例对本实用新型一种便携式血液透析设备作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。
32.实施例一
33.如图所示，一种便携式血液透析设备，包括：
34.第一血液管路1，用于接收治疗者输出的血液；
35.透析液管路2，用于接收透析液；
36.第二血液管路3，用于将处理后的血液输回治疗者；
37.废液管路4，用于将处理后的废液排出；
38.透析器5，透析器通过第一输入口6与第一血液管路1连通，透析器5通过第二输入口7与透析液管路2连通，透析器5通过第一输出口8与第二血液管路3连通，透析器5通过第二输出口9与废液管路4连通；透析器用于将接收到的血液和透析液进行物质交换，交换处理后的血液进入第二血液管路，交换处理后的废液进入废液管路；
39.循环容器10，循环容器的输入端分别与废液管路4和外部新鲜液管路11连通，循环容器的输出端分别与透析液管路2和外部排出管12连通；其中循环容器可以是医疗用袋、盒、瓶等（未图示）；
40.四个非接触式阀门：用于控制透析液管路2开闭的第一阀门13、控制废液管路4开闭的第二阀门14、控制新鲜液管路11开闭的第三阀门15以及控制排出管12开闭的第四阀门16；
41.三个泵：用于为第一血液管路1提供动力的血液泵17、用于为透析液管路2提供动力的透析液泵18、用于为废液管路4提供动力的废液泵19；
42.壳体20，壳体至少具有前面板21、侧面板和上面板22，透析器5置于侧面板上，循环容器10置于上面板22上，泵置于前面板21上，控制系统设置在壳体20内。
43.实施例二
44.本实施例提出的一种便携式血液透析设备，其在实施例一的基础上对整机的结构进行了详细说明。本实施例中，侧面板包括第一侧面板23（左面板）和第二侧面板24（右面板）。血液泵17、透析液泵18和废液泵19依次呈直线排布在前面板21的下部，该排布方式可进一步节省空间。血液泵17、透析液泵18和废液泵19均带有泵盖，泵盖的方向均是由下往上打开。前面板21的上部依次设置有静脉壶25、流量计显示器26、按键27和操控面板28，静脉
壶25与第二血液管路3连接用于除气，流量计显示器26与控制系统连接用于显示各管路的实时流量，按键27和操控面板28与控制系统连接用于显示和设置参数，控制系统接收来自按键27和操控面板28的指令来控制血液泵17、透析液泵18、废液泵19的运行。
45.本实施例中，透析器5通过透析器固定座29设置在第一侧面板23的下部，第一侧面板23的上部设置有血液端流量计30和动脉壶31，血液端流量计30与第二血液管路3连接，用于测定第二血液管路内的液体流量并发送给控制系统，动脉壶31与第一血液管路1连接用于除气，第一侧面板23的后部设置有肝素泵32，肝素泵32与第一血液管路1连接用于血液抗凝。
46.本实施例中，第二侧面板24的上部设置有透析液壶33和废液端流量计34，透析液壶33与透析液管路2连接用于除气，废液端流量计34与废液管路4连接，用于测定废液管路内的液体流量并发送给控制系统。透析液壶33的正下方设置有透析液端流量计35，废液端流量计34的正下方设置有废液壶36，透析液端流量计35与透析液管路2连接，用于测定透析液管路内的液体流量并发送给控制系统，废液壶36与废液管路4连接用于除气。废液壶36的下方设置有漏血传感器37，漏血传感器37与废液管路4连接用于检测废液内的含血量并发送给控制系统，第一阀门13、第二阀门14、第三阀门15和第四阀门16设置在第二侧面板24的后部，本实施例中非接触式阀门可采用非接触式夹管阀。
47.实施例三
48.本实施例提出的一种便携式血液透析设备，其在实施例一或二的基础上对上面板22的结构进行了详细说明。本实施例中，上面板22上设置有重量计38，循环容器10置于重量计38上，重量计38与废液泵19、透析液泵18、控制系统连接，根据一段时间内重量计测得的循环容器内的数值来换算成超滤值，并根据该超滤值来调节废液泵和透析液泵的转速，从而控制废液管路和透析液管路的流量，若设定超滤值越大则转速越快。重量计可采用高精度电子秤，相比现有技术中采用平衡腔或者溶积计量控制液体平衡的方式，本实用新型采用电子称重方式一方面减小了整机体积，另一方面能提高精度，使循环控制更加智能可控。
49.循环容器10的第一输入端与废液管路4连接，第二输入端与外部新鲜液管路11连接，新鲜液管路11与新鲜液储存容器39连接。循环容器10的第一输出端与透析液管路2连接，第二输出端与外部排出管12连接，排出管12与废液储存容器40连接。优选的，循环容器10的输出端均布置在下部，便于液体流出或排空，循环容器10的输入端均与输出端远距离布置，由此能够通过水流作用混合均匀。
50.重量计38的上方平行设置有加热板41，加热板41与重量计38通过螺栓固定，循环容器10置于加热板41上，加热板41的表面温度保持在38
±
3℃，加热板41与重量计38的间距为0.8
‑
1.0cm。循环容器置于加热板/重量计的上方，能够使透析液温度保持在特定的范围内（与人体温度接近），利于血液透析处理及提高患者舒适度；加热板与重量计间隔设置能够提高循环时废液和新鲜液的混合效果，同时又防止热效应影响计量结果的准确性。
51.实施例四
52.本实施例提出的一种便携式血液透析设备，其在上述实施例的基础上对阀门的控制进行了详细说明。本实施例中，第一阀门13、第二阀门14、第三阀门15、第四阀门16由控制系统控制开启顺序和开启时长，具体按照以下步骤：
53.①
打开第三阀门15，关闭第一阀门13、第二阀门14和第四阀门16，外部新鲜液管路
11向循环容器10内输送新鲜液，待循环容器10内达到设定量a；
54.②
关闭第三阀门15，打开第一阀门13和第二阀门14，保持第四阀门16关闭，经透析器5处理后的血液经废液管路4流至循环容器10内与新鲜液混合得到透析液，透析液经透析液管路2输回透析器5内，通过重量计测得的数据调节流速，流速根据设定值变化而变化，直至循环20
‑
60分钟，其中透析液中包含废液与新鲜液的比例不大于1∶7；
55.③
关闭第一阀门13、第二阀门14和第三阀门15，打开第四阀门16，将循环容器10内的液体排空；
56.④
重复步骤
①‑③
若干次。
57.由此能够将废液缓缓地流入循环容器内，通过动态的混合
‑
过滤
‑
再混合的循环过程将体内的杂质或毒素水平降低，达到平衡，再更换新鲜液重复上述过程，在达到原有的透析效果的同时，能够极大地降低新鲜液的使用量，从而降低成本。
58.实施例五
59.本实施例提出的一种便携式血液透析设备，其在上述实施例的基础上对整机的其余结构进行了进一步细化。本实施例中，壳体20的上方设置有管路支架42，管路支架42可折叠并收纳于壳体的上面板22的开孔内，管路支架42的顶部设置有用于放置管路的若干个凹槽43，壳体的上面板22上还设置有报警装置44，报警装置44与控制系统连接，用于在发生异常情况时亮灯或警报。凹槽结构可以使管路的放置位置任意调节。
60.本实施例中，透析器固定座29包括圆弧固定座45和支撑架46，支撑架46固定在第一侧面板23的下部，支撑架46的横截面为凸字型，圆弧固定座45包括一体成型的圆弧型托架47和连接板48，连接板48与支撑架46螺接，圆弧型托架47的开口朝上，用于托住透析器5，圆弧型托架47的开口边沿设置有稍向内倾斜的夹紧部49，用于将透析器固定，圆弧型托架47从后往前向上呈0
‑
30
°
倾斜。
61.本实施例中，壳体20上设置有以下器件中的一项或多项：与各管路连接的压力检测器、气泡传感器50，压力检测器包括：动脉压力计51、透析液压力计52、静脉压力计53和废液压力计54。壳体20的后面板上、控制系统均设置有散热风扇，壳体20上竖直设置有用于夹持壶的壶固定座55。
62.本实用新型中，控制系统和控制方式均可采用现有常规技术实现，不再赘述。
63.值得注意的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非因此限定本实用新型的专利保护范围，本实用新型还可以对上述各种零部件的构造进行材料和结构的改进，或者是采用技术等同物进行替换。故凡运用本实用新型的说明书及图示内容所作的等效结构变化，或直接或间接运用于其他相关技术领域均同理皆包含于本实用新型所涵盖的范围内。