一种血液透析滤过器的制作方法

1.本发明属于医用器械技术领域，尤其涉及一种血液透析滤过器。


背景技术：

2.血液净化是指利用一定的仪器和设备，将患者血液引出体外，经过一定程序清除体内某些代谢废物或有毒物质，再将血液引回体内的过程，主要的血液净化方法主要有以下几种。
3.血液透析(hd)：利用弥散和超滤原理将患者的血液、透析液同时引入血液透析滤过器中，血液和透析液在透析膜内、外两侧呈反向流动，借助与膜内外两侧的溶质浓度梯度、透析梯度和水压梯度，通过弥散作用达到两侧浓度平衡，以清除人体内新陈代谢废物，同时可补充需要的物质，纠正电解质和酸碱平衡紊乱，但不能清除蛋白结合毒素和中大分子毒素。
4.血液滤过(hf)：模仿人体肾小球的滤过功能，利用压力梯度，将血液中的有害物质通过滤过器半透膜排出体外的一种血液净化方法，血液滤过可以清除肝肾衰竭产生的中小分子毒素，但对蛋白结合毒素的清除较弱。
5.血液透析滤过(hdf)：综合了血液透析(hd)和血液滤过(hf)的优点，即通过弥散高效清除小分子物质和通过对流高效清除中分子物质，减少透析并发症，提高患者的生活质量，延长生存期，降低死亡率。
6.根据现代医学认识，小分子物质已不是尿毒症的主要毒素，而中分子物质的发现和临床证据越来越受到人们的重视。小分子毒素主要通过“弥散”(血液透析)清除，而中分子毒素主要通过“对流”(血液滤过)清除。由于血液透析滤过(hdf)综合了血液透析(hd)和血液滤过(hf)的优点，即通过弥散高效清除小分子物质和通过对流高效清除中分子物质，受到临床专家的青睐，临床应用越来越广泛。


技术实现要素：

7.有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种结构简单、生物相容性好、高滤过率、理化性能稳定的血液透析滤过器。
8.本发明提供了一种血液透析滤过器，包括：壳体；所述壳体内设置有纤维膜束；所述纤维膜束包括聚醚砜非对称中空纤维膜束与设置在聚醚砜非对称中空纤维膜束中的填充纱；所述聚醚砜非对称中空纤维膜束由聚醚砜非对称中空纤维膜组成。
9.优选的，所述纤维膜束沿壳体的长度方向呈波浪形排列。
10.优选的，所述聚醚砜非对称中空纤维膜在长度10～20mm存在1～5mm的波浪弯曲。
11.优选的，所述聚醚砜非对称中空纤维膜在长轴方向上存在5
°
～30
°
的旋转。
12.优选的，所述聚醚砜非对称中空纤维膜的内径为150～250μm；所述聚醚砜非对称中空纤维膜的壁厚为25～35μm。
13.优选的，所述聚醚砜非对称中空纤维膜的膜丝根数为10000～14600根。
14.优选的，所述填充纱为聚对苯二甲酸乙二酯涤纶纱；所述纤维膜束中填充纱体积含量约为30％～35％。
15.优选的，所述纤维膜束中填充纱体积含量约为33％。
16.优选的，所述壳体的两端分别设置有血液的进口与出口；所述壳体的侧壁沿长度方向的两端分别设置有透析液进口与透析液出口。
17.本发明提供了一种血液透析滤过器，包括：壳体；所述壳体内设置有纤维膜束；所述纤维膜束包括聚醚砜非对称中空纤维膜束与设置在聚醚砜非对称中空纤维膜束中的填充纱。与现有技术相比，本发明在纤维膜束中设置填充纱，减少了膜与膜的重叠机会，保持合理的间隙，使透析液的流动和分布更均衡，充分发挥了透析膜的有效面积，溶质交换更充分，提高了空心纤维血液透析器的清除性能，进而使该透析滤过器兼备透析器和滤过器的优点，具有结构简单、生物相容性好、高滤过率、理化性能稳定等优点，可在血液净化领域推广使用。
附图说明
18.图1为本发明提供的血液透析滤过器的结构示意图；
19.图2为本发明提供的纤维膜束的结构示意图。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.本发明提供了一种血液透析滤过器，包括：壳体；所述壳体内设置有纤维膜束；所述纤维膜束包括聚醚砜非对称中空纤维膜束与在聚醚砜非对称中空纤维膜束中的填充纱；所述聚醚砜非对称中空纤维膜束由聚醚砜非对称中空纤维膜组成。
22.参见图1与图2，图1为本发明提供的血液透析滤过器的结构示意图；图2为本发明提供的纤维膜束的结构示意图；其中1为壳体，2为纤维膜束，3为端盖，4为o型密封圈，5为聚氨酯胶，6为密封塞，7为填充纱，8为透析液，9为膜丝。
23.本发明提供的血液透析滤过器的主体为壳体，进一步优选为聚碳酸酯壳体；聚碳酸酯为非晶型热塑性树脂，其具有优异的电绝缘性、延伸性、尺寸稳定性、耐化学腐蚀性、较高的强度、耐热性和耐寒性，还具有自熄、阻燃、无毒、可着色等优点，由于聚碳酸酯制品具有优异的生物相容性，可经受蒸汽、清洗剂、加热和大剂量辐射消毒，且不发生变黄和物理性能下降，因而被广泛应用在透明、直观条件下操作并需反复消毒的医疗设备中。
24.所述壳体的两端分别设置有血液的进口与出口；在本发明中，所述壳体的两端优选分别设置有端盖；所述端盖上设置有血液的进口和出口；所述端盖优选为聚碳酸酯端盖；为保证血液透析滤过器的密封性，所述聚氨酯端盖与壳体之间优选设置有密封圈，进一步优选设置有硅胶o型密封圈，更进一步优选设置有液态硅胶o型密封圈；液态硅胶o型密封圈环保等级高、透明度高、无异味、高低温稳定性、惰性(无味无臭)、易于上色、硬度范围宽、耐化学品、耐候、密封性能强、耐压缩变形等特点，并且由于液态硅胶具备流动性，因而可以在
能耗较低的情况下模压、压延、挤出，比固态硅胶更容易加工，体现了它生产效率高的优势，可有效缩短o型密封圈的供货周期，提高产品的生产效率。所述端盖与壳体之间优选除密封圈的部分优选还设置有密封胶；所述密封胶优选为聚氨酯密封胶。双组份聚氨酯密封胶具备优良的耐磨性、低温柔软性，性能可调节范围较广，机械强度大，粘接性好，弹性好，具有优良的复原性，可适合动态接缝和变形缝、伸缩缝。耐候性好，耐油性优良，耐生物老化且价格适中。
25.所述壳体的侧壁沿长度方向的两端分别设置有透析液进口与透析液出口，以与透析液室相连通；所述透析液进口与透析液出口均优选设置有密封塞，进一步设置有聚乙烯密封塞，更进一步设置有高密度聚乙烯密封塞；高密度聚乙烯无毒、无味，结晶度为80％～90％，软化点为125℃～135℃，使用温度可达100℃；硬度、拉伸强度和蠕变性优于低密度聚乙烯；耐磨性、电绝缘性、韧性及耐寒性较好；化学稳定性好，在室温条件下，不溶于任何有机溶剂，耐酸、碱和各种盐类的腐蚀，可有效提升透析滤过器的使用性能。在本发明中进一步地，所述透析液进口与透析液出口优选为鲁尔锥度锁定接头结构，用于与透析液循环体系连接。
26.所述壳体内设置有纤维膜束；所述纤维膜束包括聚醚砜非对称中空纤维膜束与设置在聚醚砜非对称中空纤维膜束中的填充纱；；所述聚醚砜非对称中空纤维膜束由聚醚砜非对称中空纤维膜组成。聚醚砜材料分子结构简单，性质稳定，与水接触角低至67
°
，玻璃化转变温度为230℃，与血液接触时蛋白吸附较少，与强氧化剂接触时，不产生甲基自由基，因此在血液净化方面的优势比较明显。
27.由于填充纱的设置，所述聚醚砜非对称中空纤维膜束沿壳体的长度方向呈波浪形排列；进一步优选地，所述聚醚砜非对称中空纤维膜在长度10～20mm存在1～5mm的波浪弯曲；聚醚砜非对称中空纤维膜束呈现波浪形排列，并且添加了填充纱，可有效增加纤维与透析液的接触面积，提高清除及滤过效率。所述聚醚砜非对称中空纤维膜在长轴方向上优选存在5
°
～30
°
的旋转。所述聚醚砜非对称中空纤维膜束由聚醚砜非对称中空纤维膜组成；所述聚醚砜非对称中空纤维膜的膜丝根数优选为10000～14600根；所述聚醚砜非对称中空纤维膜的内径优选为150～250μm，更优选为180～220μm，再优选为190～210μm；所述聚醚砜非对称中空纤维膜的壁厚优选为25～35μm。
28.所述填充纱为聚对苯二甲酸乙二酯涤纶纱；所述纤维膜束中填充纱的体积含量优选为30％～35％，更优选为33％。
29.本发明提供的血液透析滤过器根据中空纤维膜面积划分产品型号/规格为exclear 500，exclear 600，exclear 700，exclear 800，exclear 900，exclear 1000，exclear 1100，exclear 1200，相应的膜面积分别为1.5m2，1.6m2，1.7m2，1.8m2，1.9m2，2.0m2，2.1m2，2.2m2。
30.在本发明中利用尿素、肌酐、磷酸盐、维生素b12和β2-微球蛋白的清除率，超滤率，筛选系数，血室容量，血室压力降等评价血液透析过滤器的性能。
31.其中根据yy 0053-2016《血液透析及相关治疗血液透析器、血液透析滤过器、血液滤过器和血液浓缩器》规定进行检测，透析液流速500ml/min，血液流速200～400ml/min，超滤量0～100ml/min时，尿素、肌酐、磷酸盐和维生素b12清除率分别为193～359ml/min、180～348ml/min、182～320ml/min和137～245ml/min；透析液流速800ml/min，血液流速200～
400ml/min，超滤量0～100ml/min时，尿素、肌酐、磷酸盐和维生素b12清除率分别为196～390ml/min、192～357ml/min、191～362ml/min和156～263ml/min。透析液流速500ml/min，血液流速200ml/min，超滤量10ml/min时，β2-微球蛋白清除率为40～75ml/min。
32.根据yy 0053-2016《血液透析及相关治疗血液透析器、血液透析滤过器、血液滤过器和血液浓缩器》规定进行检测，跨膜压100mmhg，血液流速200～400ml/min时，超滤率为40～70ml/(h
·
mmhg)，跨膜压200mmhg，血液流速200～400ml/min时，超滤率为33～52ml/(h
·
mmhg)，跨膜压500mmhg，血液流速200～400ml/min时，超滤率为14～25ml/(h
·
mmhg)。
33.根据yy 0053-2016《血液透析及相关治疗血液透析器、血液透析滤过器、血液滤过器和血液浓缩器》规定进行检测，白蛋白、菊粉、肌红蛋白筛选系数分别为≤0.01、1.00
±
0.1、0.3
±
0.1。
34.根据yy 0053-2008《心血管植入物和人工器官血液透析器、血液透析滤过器和血液浓缩器》规定进行检测，β2-微球蛋白筛选系数为0.6
±
0.1。
35.根据yy 0053-2016《血液透析及相关治疗血液透析器、血液透析滤过器、血液滤过器和血液浓缩器》规定进行检测，血室容量为97～132ml。
36.根据yy 0053-2016《血液透析及相关治疗血液透析器、血液透析滤过器、血液滤过器和血液浓缩器》规定进行检测，血液流速在200/300/400ml/min时，血室压力降分别为≤85mmhg、≤120mmhg、≤150mmhg。
37.本发明在中空纤维束中设置中空纤维纱组成非对称中空纤维膜，减少了膜与膜的重叠机会，保持合理的间隙，使透析液的流动和分布更均衡，充分发挥了透析膜的有效面积，溶质交换更充分，提高了空心纤维血液透析器的清除性能，进而使该透析滤过器兼备透析器和滤过器的优点，具有结构简单、生物相容性好、高滤过率、理化性能稳定等优点，可在血液净化领域推广使用。
38.以下实施例中所用的试剂均为市售。
39.实施例1
40.制备图1所述膜面积为1.5m2的exclear 500血液透析滤过器，聚碳酸酯壳体内设置有纤维膜束；纤维膜束中聚醚砜非对称中空纤维膜的膜丝根数为10200根，内径为200
±
10μm，壁厚30
±
5μm；填充纱为聚对苯二甲酸乙二酯涤纶纱，含量约为33％；聚醚砜非对称中空纤维膜在长度10～20mm存在1～5mm的波浪弯曲，在长轴方向上优选存在5
°
～30
°
的旋转。聚碳酸酯壳体的两端设置有聚碳酸酯端盖，其与聚碳酸酯壳体之间通过双组分聚氨酯密封胶及液态硅胶o型密封圈密封；端盖上设置有血液的进口与出口；聚碳酸酯壳体侧面沿长度方向的两端分别设置有透析液进口与透析液出口，其为鲁尔锥度锁定接头结构，用于与透析液循环体系连接。
41.并对其使用性能指包括尿素、肌酐、磷酸盐、维生素b12和β2-微球蛋白的清除率，超滤率，筛选系数，血室容量，血室压力降进行检测。其中根据yy 0053-2016《血液透析及相关治疗血液透析器、血液透析滤过器、血液滤过器和血液浓缩器》规定进行检测，透析液流速500ml/min，血液流速200～400ml/min，超滤量0～100ml/min时，尿素、肌酐、磷酸盐和维生素b12清除率分别为193～320ml/min、180～286ml/min、182～295ml/min和137～232ml/min。透析液流速800ml/min，血液流速200～400ml/min，超滤量0～100ml/min时，尿素、肌酐、磷酸盐和维生素b12清除率分别为196～376ml/min、192～328ml/min、191～340ml/min
和156～248ml/min。透析液流速500ml/min，血液流速200ml/min，超滤量10ml/min时，β2-微球蛋白清除率为45ml/min。
42.根据yy 0053-2016《血液透析及相关治疗血液透析器、血液透析滤过器、血液滤过器和血液浓缩器》规定进行检测，跨膜压100mmhg，血液流速200～400ml/min时，超滤率为40～53ml/(h
·
mmhg)，跨膜压200mmhg，血液流速200～400ml/min时，超滤率为30～42ml/(h
·
mmhg)，跨膜压500mmhg，血液流速200～400ml/min时，超滤率为12～21ml/(h
·
mmhg)。
43.根据yy 0053-2016《血液透析及相关治疗血液透析器、血液透析滤过器、血液滤过器和血液浓缩器》规定进行检测，白蛋白、菊粉、肌红蛋白筛选系数分别为≤0.01、1.00
±
0.1、0.3
±
0.1。
44.根据yy 0053-2008《心血管植入物和人工器官血液透析器、血液透析滤过器和血液浓缩器》规定进行检测，β2-微球蛋白筛选系数为0.6
±
0.1。
45.根据yy 0053-2016《血液透析及相关治疗血液透析器、血液透析滤过器、血液滤过器和血液浓缩器》规定进行检测，血室容量为97ml。
46.根据yy 0053-2016《血液透析及相关治疗血液透析器、血液透析滤过器、血液滤过器和血液浓缩器》规定进行检测，血液流速在200/300/400ml/min时，血室压力降分别为79～81mmhg、113～116mmhg、142～146mmhg。
47.实施例2
48.制备图1所示膜面积为1.8m2的exclear 800血液透析滤过器，血液透析滤过器的中聚醚砜非对称中空纤维膜的膜丝根数为11800根，内径为200
±
10μm，壁厚30
±
5μm；填充纱为聚对苯二甲酸乙二酯涤纶纱，含量约为33％，其他与实施例1相同。
49.并对其使用性能指包括尿素、肌酐、磷酸盐、维生素b12和β2-微球蛋白的清除率，超滤率，筛选系数，血室容量，血室压力降进行检测。其中根据yy 0053-2016《血液透析及相关治疗血液透析器、血液透析滤过器、血液滤过器和血液浓缩器》规定进行检测，透析液流速500ml/min，血液流速200～400ml/min，超滤量0～100ml/min时，尿素、肌酐、磷酸盐和维生素b12清除率分别为196～335ml/min、186～310ml/min、186～316ml/min和143～239ml/min。透析液流速800ml/min，血液流速200～400ml/min，超滤量0～100ml/min时，尿素、肌酐、磷酸盐和维生素b12清除率分别为197～386ml/min、195～353ml/min、193～352ml/min和161～259ml/min。透析液流速500ml/min，血液流速200ml/min，超滤量10ml/min时，β2-微球蛋白清除率为51ml/min。
50.根据yy 0053-2016《血液透析及相关治疗血液透析器、血液透析滤过器、血液滤过器和血液浓缩器》规定进行检测，跨膜压100mmhg，血液流速200～400ml/min时，超滤率为51～58ml/(h
·
mmhg)，跨膜压200mmhg，血液流速200～400ml/min时，超滤率为39～45ml/(h
·
mmhg)，跨膜压500mmhg，血液流速200～400ml/min时，超滤率为17～20ml/(h
·
mmhg)。
51.根据yy 0053-2016《血液透析及相关治疗血液透析器、血液透析滤过器、血液滤过器和血液浓缩器》规定进行检测，白蛋白、菊粉、肌红蛋白筛选系数分别为≤0.01、1.00
±
0.1、0.3
±
0.1。
52.根据yy 0053-2008《心血管植入物和人工器官血液透析器、血液透析滤过器和血液浓缩器》规定进行检测，β2-微球蛋白筛选系数为0.6
±
0.1。
53.根据yy 0053-2016《血液透析及相关治疗血液透析器、血液透析滤过器、血液滤过
器和血液浓缩器》规定进行检测，血室容量为111ml。
54.根据yy 0053-2016《血液透析及相关治疗血液透析器、血液透析滤过器、血液滤过器和血液浓缩器》规定进行检测，血液流速在200/300/400ml/min时，血室压力降分别为70～74mmhg、107～110mmhg、138～142mmhg。
55.实施例3
56.制备图1所示膜面积为2.1m2的exclear 1200血液透析滤过器。血液透析滤过器的中聚醚砜非对称中空纤维膜的膜丝根数为14000根，内径为200
±
10μm，壁厚30
±
5μm；填充纱为聚对苯二甲酸乙二酯涤纶纱，含量约为33％，其他与实施例1相同。并对其使用性能指包括尿素、肌酐、磷酸盐、维生素b12和β2-微球蛋白的清除率，超滤率，筛选系数，血室容量，血室压力降进行检测。其中根据yy 0053-2016《血液透析及相关治疗血液透析器、血液透析滤过器、血液滤过器和血液浓缩器》规定进行检测，透析液流速500ml/min，血液流速200～400ml/min，超滤量0～100ml/min时，尿素、肌酐、磷酸盐和维生素b12清除率分别为199～359ml/min、190～348ml/min、191～320ml/min和148～245ml/min。透析液流速800ml/min，血液流速200～400ml/min，超滤量0～100ml/min时，尿素、肌酐、磷酸盐和维生素b12清除率分别为199～390ml/min、197～357ml/min、195～362ml/min和166～263ml/min。透析液流速500ml/min，血液流速200ml/min，超滤量10ml/min时，β2-微球蛋白清除率为57ml/min。
57.根据yy 0053-2016《血液透析及相关治疗血液透析器、血液透析滤过器、血液滤过器和血液浓缩器》规定进行检测，跨膜压100mmhg，血液流速200～400ml/min时，超滤率为55～70ml/(h
·
mmhg)，跨膜压200mmhg，血液流速200～400ml/min时，超滤率为45～52ml/(h
·
mmhg)，跨膜压500mmhg，血液流速200～400ml/min时，超滤率为19～25ml/(h
·
mmhg)。
58.根据yy 0053-2016《血液透析及相关治疗血液透析器、血液透析滤过器、血液滤过器和血液浓缩器》规定进行检测，白蛋白、菊粉、肌红蛋白筛选系数分别为≤0.01、1.00
±
0.1、0.3
±
0.1。
59.根据yy 0053-2008《心血管植入物和人工器官血液透析器、血液透析滤过器和血液浓缩器》规定进行检测，β2-微球蛋白筛选系数为0.6
±
0.1。
60.根据yy 0053-2016《血液透析及相关治疗血液透析器、血液透析滤过器、血液滤过器和血液浓缩器》规定进行检测，血室容量为132ml。
61.根据yy 0053-2016《血液透析及相关治疗血液透析器、血液透析滤过器、血液滤过器和血液浓缩器》规定进行检测，血液流速在200/300/400ml/min时，血室压力降分别为65～69mmhg、98～103mmhg、128～130mmhg。