用于透析系统的充灌系统和方法_4

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歧管400中。
[0111]透析液流体通入形成为模制到歧管结构400中的通路的管部分,该管部分与一对阀411物理连接。形成为模制到歧管结构400中的通路的管部分使得透析液流体通过到达另一对阀413。管部分与压力传感器408以及任选的温度传感器410物理连通。透析液流体通过端口 F 420从歧管400出来,进入通入到透析器430中的线路中。
[0112]从透析器430出来的线路使得流体通过端口 B 416回通到歧管400中,并进入管部分中,该管部分形成为模制到歧管结构400中的通路,也就是与第一对阀411、第二对阀412和压力传感器406物理连通。使用过的透析液流体通过端口 426B从歧管400出来,通过栗404,经由端口 426a回到歧管中。与端口 426a流体连通的管部分与压力传感器409物理连通并使得流体通过端口 N 426并到吸附剂再生系统。
[0113]管子端口设计用于回路管子.268”x.175”管子或者抗凝血剂和注入液管子.161”x.135”。优选地,管子端口与适当的溶剂接合。
[0114]在一个实施例中,双路阀通过使得安装在仪器上的阀致动器压缩火山密封上的弹性膜片以防止透析液流动通过它的各通路而进行操作。火山密封开口为大约.190”直径以匹配通道几何结构。通过阀内部的横截面通路至少等效于阀打开时.190”直径。当阀处于闭合位置时,阀致动器和弹性膜片消耗火山密封周围的大部分流体路径空间,从而最小化进入空气的可能性。在中间主体上具有升高的塑料特征,其最小化流体路径内的死空间,以及放逐防止膜片在负压力情形下在中心流体路径周围坍塌。弹性膜片具有围绕它的周边的O圈特征,该O圈配合到中间主体表面上的凹槽中。O圈挤压在中间主体和后盖之间以形成流体紧密封。提供该设计,用于在O圈上大约30%的压缩。双路阀控制透析液流动通过歧管的方向。
[0115]中间主体包含允许通过利用仪器中的传感器跨过膜片监测流体压力的结构。流体被允许通过在后盖侧面上的膜片下面的入口和出口孔从中间主体的前盖侧面上的通道流动。通过压力传感结构的内部的截面通路至少等于.190”。内部通路设计来最小化空气滞留,同时提供与膜片的足够的流体接触。弹性膜片具有围绕它的周边的O圈特征,该O圈特征配合到中间主体表面上的凹槽中。O圈挤压在中间主体和后盖之间以形成流体紧密封。提供该设计,用于在O圈上30%的压缩。
[0116]阀和膜片可以由各种不同的材料并通过不同工艺进行制造。在一个实施例中,弹性部件是由硅树脂制造。在另一个实施例中,弹性部件是由各种热塑性塑料弹性体制成。两射击模制可以用于附着阀和膜片到后盖。阀和膜片的两射击模制将消除单独组装这些部件到歧管中的需要,因此减小劳动成本并提高歧管组件的质量。
[0117]栗送部件在歧管设计中已经被限定为PVC头部管。与仪器的旋转蠕动栗送系统组合的这些头部提供血液、透析液和注入液的流动。用于透析液、注入液和抗凝血剂的回路管子材料优选为抗扭结的,例如称作Colorite,Unichem PTN 780的管子(80Α硬度计),其由Natvar挤压成型,全部是TEKlNlplex公司的。用于透析液线路的管子尺度为从.268,,χ.189” 到.268” X.175” 的范围。
[0118]如上面提及的,用于透析系统的紧凑歧管还包括温度传感器(图4中的附图标记410) ο在PAK的一个实施例中,温度传感器位于储存器组件中。但是,温度传感器还可位于储存器组件外面,并且在这样的实施例中,它可以集成到歧管中,如图4所示。
[0119]将温度传感器集成到歧管中有三个主要的方法。本领域技术人员将认识到,可以对每一方法进行变化,而不引起歧管总体设计的任何明显变化。这些方法讨论如下:
[0120]高传导性流体接触:
[0121]在高传导性直接流体接触方法中,金属盘构建到歧管的壁中,本领域已知的热敏电阻或者任何其它的适当的温度传感器布置为与透析设备侧面上的盘接触,与患者侧面上的流体接触。流体温度因此可以通过金属盘进行监测。
[0122]传统地,温度通过直接布置热敏电阻在流体流中而进行监测。使用金属盘来监测本发明中的温度提供避免污染以及因此清洁热敏电阻的需要的优点。
[0123]本领域技术人员将认识到,任何适当金属例如316类型的不锈钢的金属盘可以用于该目的。进一步地,可以采用对于当前应用适当的任何的热敏电阻。示例性热敏电阻是由Beta Therm制造的零件号码1K 3A1A。
[0124]在一个实施例中,金属盘是用于单个患者使用的,并且为一次性的,并且热敏电阻是透析设备的一部分并且可以再次使用。
[0125]介质传导性流体接触:
[0126]紧凑歧管的压力传感器膜(图2的附图标记202)是相对薄的,并且由介质导热性材料构成。典型的.040”的厚度被使用,并且能够在.005”-.050”中变化。材料越薄并且导热性越高,压力传感器膜将越高精度地传递透析流体的温度到安装在透析设备内部的压力传感器。通过设计,它们与在设备侧面上的压力传感器和患者侧面上的流体直接接触。布置适当温度的传感器在压力传感器内部允许监测流体温度。本领域已经知晓的某些压力传感器包括用于修正由于温度漂移所致的传感器的温度传感器。这样的具有温度传感特征的压力传感器可以用于本申请的目的。示例性的组合的压力-温度传感器是由MicronInstruments制造的型号MPT40。采用这样的传感器的组合避免测量的流体的直接接触并减小歧管中部件的数量。这提供对如在前面的方法中使用的金属盘的替代。
[0127]间手要光学温度测M
[0128]如果歧管流体路径的塑料壁是有限厚度的,例如大约.020”,那么塑料壁将使得歧管内部的流体的温度平衡。在这样的情形下,非接触的光学温度测量可以从薄壁的外面进行,并且可以确定内部的流体温度。示例性的非接触光学温度传感器是由Melxis制造的零件号码MLX90614。非接触的方法提供优点:它不需要在歧管中的额外的部件。唯一的要求是在流体路径壁中的薄的部分。该方法提供低成本并且仍保持单一患者使用安全特征。
[0129]除了压力传感器和温度传感器,其它的传感器也可以被包括进来,用于与紧凑歧管集成。这些其它的传感器包括,但是不限于,氨传感器、pH传感器和电导率传感器。氨和PH传感器可以作为单个采取集成到歧管中,或者作为包括两个传感器的单一 “模块”。
[0130]在歧管中的一体的电导传感器的一个可能的实施例是作为具有接触透析液流体的电销的电导率单元。示例性的电导率单元的技术细节示出在图5中。参照图5,电导率单元500包括用于施加小的稳定的电流到流体的偏压销501。传感销502检测流体中的电压,其中检测到的电压的大小依赖于流体的电导率和温度。通过利用挨着电导率单元500布置的热敏电阻503测量温度。替代地,温度可以由上面公开的方式之一进行确定。在已知在传感销502处测量的温度和电压的值的情况下,流体的电导率可以被确定。
[0131]通过偏压销501施加的电流可以是直流或者交流信号,并且一般是在50-100千赫频率范围。在一个实施例中,施加的电流的大小是在1mA数量级的。传感销502 —般在电导率单元的制造过程中定位的深度的,典型地对于单元中的cal溶液为到±0.001英寸的深度。热敏电阻503具有0.5摄氏度的典型精度。
[0132]电导率单元可以通过驱动或者模制就位传导销(偏压销和传感销)到歧管主体中以使得它们接触透析液但是不允许透析液泄漏到歧管外面而构建到紧凑歧管的透析液流体通路中。
[0133]在一个实施例中,用于血液泄露、气泡和/或梗塞的传感通过在透析设备中包括光学传感器而实现,所述透析设备附着到并围绕歧管的预定区域。回过来参照图3a,歧管300包括多个管子支撑支架322,其有利于精确布置回路管子到光学传感器例如Optek传感器中,当歧管被安装并且门关闭时所述传感器单独安装在仪器中。传感器提供用于检测动脉线路中的梗塞,透析器下游的血液线路中的血液泄漏和静脉血液线路中的空气检测的装置。支架限制管子在传感器的一个侧面上,而管子端口进行在传感器的另一侧面上的限制。这些光学传感器是U形制造,当安装歧管时管子迫压到U形装置中。管子支撑支架提供对管子的支撑以使得全部的这三个传感器在装载歧管时通过相同的运动进行装载,不需要用户部分的额外的努力。
[0134]如更早前提及的,本发明的体外血液处理系统实施为便携人工肾(PAK),其能够根据需要在血液透析或者血液过滤构型中进行操作。为了允许用户选择期望的操作模式(血液透析或者血液过滤),在一个实施例中,系统设置有双路阀。这些阀可以通过用户促动以要么在一个操作模式中导向透析液流动通过透析器,要么在第二操作模式中递送注入液级的透析液直接流动到患者。这些双路阀还可以集成有透析回路的紧凑歧管。这示出在图6a中,应当注意到,在图6a_6e中,为了清楚的目的,相应的元件具有相同的标记。
[0135]参照图6a,体外血液处理系统600包括塑料模制的紧凑歧管610,其封套多个模制的血液和透析液流体路径以及多个传感器、阀和流体栗。透析器605在当连接到歧管610的动脉血管601和静脉血管602时完成系统600的血液回路。在一个实施例中,透析器605是一次性的。两个线路603和604用于分别循环用过的和新的透析液。为了以两种模式(血液透析和血液过滤)的任一操作系统600,提供双路阀645和备用双路阀646。备用阀646被采用,因为在血液透析中使用的透析液没有消毒并且不是充灌等级的,而在血液过滤中使用的流体是消过毒并且是充灌等级的。在血液透析模式中操作以及阀645泄漏或者其它的故障的情形下,阀646提供双重保护,防止流体栗送到患者血流中。包括备用阀646允许一个歧管安全地用于血液透析和血液过滤二者。如上面注意到的,双路阀例如备用阀646是由两个单一阀构成。在这种情况中,两个单向阀串联,并因此通过闭合双路阀646的两个端口,能够进行双重保护,防止透析液进入血流中。在替代实施例中,歧管可以被制造来仅用于血液透析,从而在透析流体回路和血液回路之间连接,并且阀646得以安全地消除。
[0136]图6b示出用于根据本发明的血液透析/血液过滤系统的回路的进一步的细节。参照图6b,用过的透析液和新的透析液管603和604分别连接到透析液再生系统606,从而完成系统600的透析液回路。透析液再生系统606进一步包括一次性吸附剂盒615和储存器634以保持通过盒615纯化的透析液。如图6b所示的系统的其它的部件以及它们的功能参照图6c进行解释,图6c示出配置来在血液透析模式中操作的体外血液处理系统600的分解视图。在图6b和6c中对应元件具有相同的附图标记。
[0137]参照图6b和6c,具有两个流体回路-血液回路620和透析液回路625。血液回路620包括沿着管601抽取患者的动脉的不纯血液并栗送血液通过透析器605的蠕动血液栗621。注射器装置607注射抗凝血剂例如肝素到抽取的不纯的血流中。压力传感器608布置在血液栗621的入口处,而压力传感器609和611布置在透析器605的上游和下游以监测在这些优势点的压力。因为提纯的血液在透析器605下游流动并回到患者,血液温度传感器612设置在线路中以跟踪提纯的血液的温度。空气消除器613同样被提供以从透析器移除积聚在清洁血液中的气泡。一对空气(气泡)传感器(或者任选地单一的传感器)614和夹捏阀616用在回路中以防止积聚的气体返回到患者。
[0138]透析液回路625包括两个双通道透析液栗626、627。透析液栗626、627从透析器605抽取用过的透析液溶液,并从储存器634抽取再生的透析液溶液。在来自透析器605的用过的透析液流体进入透析液回路602的点上,血液泄漏传感器628被设置以传感和防止任何到透析液回路中的血液泄露。来自透析器605的出口的用过的透析液然后通过旁通阀629以抵达双路阀630。压力传感器631布置在阀629和630之间。超滤液栗632设置在透析液回路中,其定期操作以从用过的透析液抽取超滤液废物并将其储存在超滤液袋633中,超滤液袋633被定期排空。
[0139]如以前提及的,用过的透析液通过利用吸附剂盒进行再生。通过吸附剂盒615再生的透析液收集在储存器634中。储存器634分别包括电导率和氨传感器661和662。从储存器6
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