CN111514396A - 一种自动调节治疗剂量的双静脉壶体外循环*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗器械领域，公开了一种自动调节治疗剂量的双静脉壶体外循环***，包括体外循环装置和控制装置。包括：第一静脉壶和第二静脉壶，输入管路在静脉壶侧壁设有管路夹，在静脉壶的上部设两个补液口，置换液可以从补液口给入，静脉壶后管路上设有采样口，采样口后设有单向安全控制阀装置，经红外线自动红细胞比容在线测量***用于在治疗开始前输入患者体重和上机前测得血液中HCT值及目标治疗剂量，在治疗开始后后机器通过红外线自动红细胞比容在线测量***测量输入端血液中HCT值，自动传输至机器控制***计算出当前实际的治疗剂量及实际滤过分数。

Description

一种自动调节治疗剂量的双静脉壶体外循环***

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体为一种自动调节治疗剂量的双静脉壶体外循环***。

背景技术

连续性肾脏替代治疗(continuous renal replacement therapy，CRRT)，又称连续性血液净化(CBP)，是指所有以缓慢的血液流速和(或)透析液流速，通过弥散和(或)对流，进行溶质交换和水分清除的血液净化治疗方法的总称。其原理是模仿肾小球的滤过原理，通过两种方式即对流和弥散来达到清除溶质的目的。CRRT的体外循环由循环管路及滤器构成，将动脉血或静脉血通过循环管路引入具有良好通透性的半透膜滤过器中，血浆内的水分和溶于其中的中小分子量的溶质以弥散和(或)对流的方式被清除，亦即靠半透膜两侧的浓度梯度和(或)压力梯度(跨膜压力)达到清除水分及溶质的目的。小于滤过膜孔的物质被滤出(包括机体需要的物质与不需要的物质)，同时又以置换液的形式将机体需要的物质输入体内，以维持内环境的稳定。CRRT的治疗范围从单纯地提高重症ARF救治效果，扩展到各种临床上常见的危重病例的急救(严重创伤、感染、烧伤、重症胰腺炎、SIRS、MODS等)，是危重症抢救中最常用的血液净化技术之一。治疗剂量是CRRT溶质清除有效性的客观评价指标。然而在临床实际应用中，CRRT实际治疗剂量达到预设值的比例及其相关性的影响因素尚不清楚，实际应用中时常出现CRRT因为各种原因未达到CRRT预设治疗剂量的情况。而CRRT的体外循环任何部位的功能障碍均可能导致整个体外循环的功能衰竭，寿命缩短，是影响CRRT治疗剂量达成的重要因素之一。

现有技术中，目前现有的连续性血液净化机器设计中往往是在治疗前预先输入患者上机前的HCT值，计算出的FF仅为参考值，其结果往往不准确，而实际滤器后的HCT值较滤器前是明显增高的，HCT值过高将增加滤器和静脉壶凝血的风险，现有技术无法测量其实际值只能通过计算公式进行估算。常规的血液净化管路静脉端的采样口都在滤器后静脉壶前，在使用枸橼酸抗凝时通常是采集滤器后采样口内的血液样品监测血清钙离子浓度来评估滤器的凝血情况；却不能监测静脉壶的抗凝有效性。目前临床治疗中最常见的凝血部位是滤器和静脉壶。管路中的静脉壶由于存在滤网结构的特性，且在治疗过程中存在血-气界面，加之流经滤器后的血液由于超滤的作用导致血液浓缩、血液中的HCT值升高，特别是在使用含钙置换液治疗时静脉壶血液内钙离子浓度高于滤器后，更容易产生血凝块导致静脉壶凝血。一旦静脉壶凝血则治疗无法继续进行。目前市场上使用的连续性血液净化装置大都有四个泵，分别是血泵、前稀释置换液泵、后稀释置换液泵和废液泵。治疗剂量是否达到使整个连续性血液净化治疗成功的关键所在。通常情况下是机器都是通过设置前、后稀释置换液速度及脱水速度，机器计算出在该速度下的治疗剂量。治疗剂量的达成受滤过分数及非计划性停机如更换液袋、处理报警、手术或检查等因素的影响。滤过分数过高则增加滤器和静脉壶凝血的风险，导致非计划性停机，影响治疗剂量的达成。

发明内容

为了解决现有技术中静脉壶易发生凝血且无法替换以及不能对治疗过程中实际的治疗剂量进行动态评估的技术问题，本发明提出了一种自动调节治疗剂量的双静脉壶体外循环***，具体是通过以下技术方案来实现的：

一种自动调节治疗剂量的双静脉壶体外循环***，包括体外循环装置和控制装置；

所述体外循环装置包括：第一静脉壶和第二静脉壶，所述第一静脉壶和第二静脉壶下端均为滤网结构，所述第一静脉壶和第二静脉壶上端各设有两个补液口，第二置换液袋与所述补液口之一通过管路连接，且在连接管路上设有蠕动泵，将置换液给入第一静脉壶或第二静脉壶，所述第一静脉壶和第二静脉壶的侧壁通过两条管路分别与输入管路相连通，且在两条管路上分别设有管路夹，所述第一静脉壶和第二静脉壶在管路夹之后管路共同接入输入管路，所述输入管路在靠近管路夹处设有夹管阀以控制血流方向，所述第一静脉壶和第二静脉壶的后管路上分别设有采样口，所述采样口后分别设有单向安全控制阀，所述第一静脉壶和第二静脉壶在单向安全控制阀之后管路共同接入输出管路，且在输出管路靠近单向安全控制阀处依次设有气泡探测器和静脉夹；

控制装置，所述控制装置包括软件控制***和经红外线自动红细胞比容在线测量***，所述经红外线自动红细胞比容在线测量***设于输入管路靠近输入口处，用于在治疗开始前输入患者体重和上机前测得血液中HCT值及目标治疗剂量，在治疗开始后后机器通过红外线自动红细胞比容在线测量***测量输入端血液中HCT值，自动传输至机器控制***计算出当前实际的治疗剂量及实际滤过分数；

软件控制***：包括治疗剂量计算设置软件、滤过分数计算软件，各处液体流量分别通过蠕动泵设置参数获得。

进一步的，所述输入管路在远离夹管阀处依次设有采样口和滤器，所述滤器靠近上端位置与透析液袋通过管路连通且在管路上设有蠕动泵，所述滤器靠近下端位置与废液袋通过废液管连接且在废液管上设有蠕动泵和采样口。

进一步的，所述输入管路在紧邻经红外线自动红细胞比容在线测量***之后通过管路与抗凝剂袋连通，在管路上设有蠕动泵，在管路上靠近输入管路处设有抗凝剂补液口。

进一步的，所述输入管路在经红外线自动红细胞比容在线测量***与滤器之间连接有动脉壶，所述动脉壶上端设有两个补液口，所述经红外线自动红细胞比容在线测量***与动脉壶间依次设有采样口和蠕动泵，所述动脉壶通过两个补液口分别与滤器、第一置换液袋连通，且在动脉壶与第一置换液袋连通管路上设有蠕动泵。

进一步的，所述输出管路在靠近输出口处通过管路与钙剂袋相连通，且在管路上设有蠕动泵，所述管路在靠近与输出管路连接处设有钙剂补液口。

相比于现有技术，本发明的有益效果是：

(1)本发明中的自动红细胞比容(HCT)在线测量***及治疗剂量反馈调节控制***位于输入管道前端，在治疗开始前需在机器软件控制***中输入患者体重和上机前测得血液中HCT值及预设目标治疗剂量(ml/Kg/min)和滤过分数上限，在治疗开始后通过红外线自动红细胞比容(HCT)在线测量***测得输入端测血液中HCT值，自动传输至机器控制***，根据预设的目标治疗剂量值和滤过分数上限值，在不超过滤过分数上限值的前提下反馈调节第一置换液袋和第二置换液袋连接的蠕动泵的速率，不需要人工计算，以匹配最佳的置换液总量输注速度及前后分配比例，可评估滤器效能及凝血情况。控制装置改变原有机器不能对治疗过程中实际的治疗剂量进行动态评估的缺点，避免了置换液不必要的浪费，降低医疗成本。

(2)双静脉壶设计可以适用于无钙、含钙置换液的各种血液净化治疗模式，每个静脉壶形成液气平面而不是血气平面，避免静脉壶凝血。且当第一静脉壶发生凝血时可以切换至第二静脉壶继续治疗，避免由于静脉壶凝血导致整个体外循环管路的更换，增加治疗风险和患者费用，增加医护人员工作量。

(3)本发明静脉壶后设有采样口，可以通过采样口采集血液样本，监测静脉壶血液的钙离子浓度，评估静脉壶抗凝的有效性。

(4)静脉壶给血、给液口的设计优势：给血口在侧壁，给液口在静脉壶上部，形成液体平面，这样可以减少血液与空气接触的平面，避免产生血栓的风险。

(5)软件优势：本软件控制***是通过预设达标目标治疗剂量，并在线测量***自动计算实际红细胞比容，计算出当前实际滤过分数(FF)和实际的治疗剂量，根据其与目标治疗剂量的实际差别在保障调整安全滤过分数目标(通过软件设置)上限值的前提下对置换液的输注速度进行调整以匹配最佳前后稀释比例，能够在保障达到目标治疗剂量和减少体外回路凝血机会的前提下减少置换液的浪费，降低医疗成本。

附图说明

图1为本发明具体实施例的结构示意图。

其中，具体附图标记为：输入管路-1、红外测量***-2、抗凝剂补液口-3、输入口-4、蠕动泵-5、动脉壶-6、滤器-7、透析液袋-8、采样口-9、废液管-10、废液袋-11、输出口-12、夹管阀-13、管路夹-14、第一静脉壶-15、补液口-16、单向安全控制阀-17、第二静脉壶-18、气泡探测器-19、静脉夹-20、第一置换液袋-21、第二置换液袋-22、抗凝剂袋-23、钙剂袋-24、钙剂补液口-25、输出管路-26。

具体实施方式

为了进一步说明本发明的技术方案，以下将结合附图与具体实施例对本发明方案进行详细介绍：

实施例1

如图1所示，一种自动调节治疗剂量的双静脉壶体外循环***，包括体外循环装置和控制装置；

体外循环装置包括：第一静脉壶15和第二静脉壶18，第一静脉壶15和第二静脉壶18下端均为滤网结构，第一静脉壶15和第二静脉壶18上端各设有两个补液口16，第二置换液袋22与补液口16之一通过管路连接，且在连接管路上设有蠕动泵5，将置换液给入第一静脉壶15或第二静脉壶18，第一静脉壶15和第二静脉壶18的侧壁通过两条管路分别与输入管路1相连通，且在两条管路上分别设有管路夹14，第一静脉壶15和第二静脉壶18在管路夹14之后管路共同接入输入管路1，输入管路1在靠近管路夹14处设有夹管阀13以控制血流方向，第一静脉壶15和第二静脉壶18的后管路上分别设有采样口9，采样口9用来采集血液，从而监测静脉壶血液的钙离子浓度，评估静脉壶抗凝的有效性。采样口9后分别设有单向安全控制阀17，第一静脉壶15和第二静脉壶18在单向安全控制阀17之后管路共同接入输出管路26，且在输出管路26靠近单向安全控制阀17处依次设有气泡探测器19和静脉夹20；

控制装置，控制装置包括软件控制***和经红外线自动红细胞比容在线测量***2，经红外线自动红细胞比容在线测量***2设于输入管路1靠近输入口4处，用于在治疗开始前输入患者体重和上机前测得血液中HCT值及目标治疗剂量，在治疗开始后后机器通过红外线自动红细胞比容在线测量***2测量输入端血液中HCT值，自动传输至机器控制***计算出当前实际的治疗剂量及实际滤过分数；经红外线自动红细胞比容(HCT)在线测量***位于动脉端连接管前端。在治疗开始前需在机器软件控制***中输入患者体重和上机前测得血液中HCT值及目标治疗剂量(ml/Kg/min)。在治疗开始后后机器通过红外线自动红细胞比容(HCT)在线测量***测得输入端测血液中HCT值，自动传输至机器控制***计算出当前实际的治疗剂量及实际滤过分数(FF)。

软件控制***：包括治疗剂量计算设置软件、滤过分数计算软件，各处液体流量分别通过蠕动泵5设置参数获得。先预设达标目标治疗剂量(ml/Kg/min)，再在安全滤过分数目标(通过软件设置)上限值以下对置换液的输注速度进行调整以匹配最佳前后稀释比例，能够在保障达到目标治疗剂量和减少体外回路凝血机会的前提下减少置换液的浪费，降低医疗成本。

具体的，输入管路1在远离夹管阀13处依次设有采样口9和滤器7，滤器7靠近上端位置与透析液袋8通过管路连通且在管路上设有蠕动泵5，滤器7靠近下端位置与废液袋11通过废液管10连接且在废液管10上设有蠕动泵5和采样口9。

具体的，输入管路1在紧邻经红外线自动红细胞比容在线测量***2之后通过管路与抗凝剂袋23连通，在管路上设有蠕动泵5，在管路上靠近输入管路1处设有抗凝剂补液口3。

具体的，输入管路1在经红外线自动红细胞比容在线测量***2与滤器7之间连接有动脉壶6，动脉壶6上端设有两个补液口16，经红外线自动红细胞比容在线测量***2与动脉壶6间依次设有采样口9和蠕动泵5，动脉壶6通过两个补液口16分别与滤器7、第一置换液袋21连通，且在动脉壶6与第一置换液袋21连通管路上设有蠕动泵5。

具体的，输出管路26在靠近输出口12处通过管路与钙剂袋24相连通，且在管路上设有蠕动泵5，管路在靠近与输出管路26连接处设有钙剂补液口25。

工作原理：

输入管路1经输入口4连接血液净化导管动脉端，经蠕动泵5驱动将患者血液引出至动脉壶6，经红外线自动红细胞比容在线测量***2测得输入端测血液中HCT值，自动传输至机器控制***计算出当前实际的治疗剂量及实际滤过分数(FF)，抗凝剂袋23经其管路上的蠕动泵5驱动由抗凝剂补液口3向输入管路1输入抗凝剂，第一置换液袋21内的前稀释置换液在其管路上蠕动泵5的驱动下经补液口16进入动脉壶6内与血液混合，混合后的血液由下至上进入滤器7内，夹管阀13控制血液流动方向后，通过打开管路夹14来控制血液流入两个静脉壶，两个静脉壶只需接入一个就可以，如先打开第二静脉壶18的管路夹14，关闭第一静脉壶15的管路夹14，此时血液流入第二静脉壶18内，给血口在侧壁，给液口在静脉壶上部，形成液体平面，这样可以减少血液与空气接触的平面，避免产生血栓的风险。第二置换液袋22管路通过第二静脉壶18上的任意一个补液口16与第二静脉壶18相连，此时，第二置换液袋22中的后稀释置换液在其管路上蠕动泵5的驱动下经第二静脉壶18上补液口16流入第二静脉壶18，与血液混合，当第二静脉壶18出现凝血时可将其管路上的单向安全控制阀17及管路夹14关闭，单向安全控制阀17关闭后不可再开启以防止血栓进入管路，保障治疗安全，由夹管阀13控制血流方向，同时，打开第一静脉壶15管路上的管路夹14和单向安全控制阀17，血流从侧管进入第一静脉壶15，同时断开第二静脉壶18上补液口16，连接至第一静脉壶15上任一补液口16，混合的血液依次经单向安全控制阀17、气泡探测器19、静脉夹20自输出管路26经输出口12连接血液净化导管静脉端输入患者体内，同时，钙剂袋24中的钙剂由其管路上的蠕动泵5驱动由钙剂补液口25进入输出管路26，透析液袋8内的透析液在其管路上蠕动泵5的驱动下自上而下进入滤器7内，废液在废液管10所在管路蠕动泵5的驱动下进入废液袋11，废液管10上的采样口9作为治疗过程中采集废液标本用，以便随时追踪废液情况，第一静脉壶15和第二静脉壶18的后管路上分别设有采样口9用来采集血液，从而监测静脉壶血液的钙离子浓度，评估静脉壶抗凝的有效性。

Claims (5)

1.一种自动调节治疗剂量的双静脉壶体外循环***，其特征在于，包括体外循环装置和控制装置；

所述体外循环装置包括：第一静脉壶(15)和第二静脉壶(18)，所述第一静脉壶(15)和第二静脉壶(18)下端均为滤网结构，所述第一静脉壶(15)和第二静脉壶(18)上端各设有两个补液口(16)，第二置换液袋(22)与所述补液口(16)之一通过管路连接，且在连接管路上设有蠕动泵(5)，将置换液给入第一静脉壶(15)或第二静脉壶(18)，所述第一静脉壶(15)和第二静脉壶(18)的侧壁通过两条管路分别与输入管路(1)相连通，且在两条管路上分别设有管路夹(14)，所述第一静脉壶(15)和第二静脉壶(18)在管路夹(14)之后管路共同接入输入管路(1)，所述输入管路(1)在靠近管路夹(14)处设有夹管阀(13)以控制血流方向，所述第一静脉壶(15)和第二静脉壶(18)的后管路上分别设有采样口(9)，所述采样口(9)后分别设有单向安全控制阀(17)，所述第一静脉壶(15)和第二静脉壶(18)在单向安全控制阀(17)之后管路共同接入输出管路(26)，且在输出管路(26)靠近单向安全控制阀(17)处依次设有气泡探测器(19)和静脉夹(20)；

控制装置，所述控制装置包括软件控制***和经红外线自动红细胞比容在线测量***(2)，所述经红外线自动红细胞比容在线测量***(2)设于输入管路(1)靠近输入口(4)处，用于在治疗开始前输入患者体重和上机前测得血液中HCT值及目标治疗剂量，在治疗开始后后机器通过红外线自动红细胞比容在线测量***(2)测量输入端血液中HCT值，自动传输至机器控制***计算出当前实际的治疗剂量及实际滤过分数；

软件控制***：包括治疗剂量计算设置软件、滤过分数计算软件，各处液体流量分别通过蠕动泵(5)设置参数获得。

2.根据权利要求1所述的循环***，其特征在于，所述输入管路(1)在远离夹管阀(13)处依次设有采样口(9)和滤器(7)，所述滤器(7)靠近上端位置与透析液袋(8)通过管路连通且在管路上设有蠕动泵(5)，所述滤器(7)靠近下端位置与废液袋(11)通过废液管(10)连接且在废液管(10)上设有蠕动泵(5)和采样口(9)。

3.根据权利要求2所述的循环***，其特征在于，所述输入管路(1)在紧邻经红外线自动红细胞比容在线测量***(2)之后通过管路与抗凝剂袋(23)连通，在管路上设有蠕动泵(5)，在管路上靠近输入管路(1)处设有抗凝剂补液口(3)。

4.根据权利要求3所述的循环***，其特征在于，所述输入管路(1)在经红外线自动红细胞比容在线测量***(2)与滤器(7)之间连接有动脉壶(6)，所述动脉壶(6)上端设有两个补液口(16)，所述经红外线自动红细胞比容在线测量***(2)与动脉壶(6)间依次设有采样口(9)和蠕动泵(5)，所述动脉壶(6)通过两个补液口(16)分别与滤器(7)、第一置换液袋(21)连通，且在动脉壶(6)与第一置换液袋(21)连通管路上设有蠕动泵(5)。

5.根据权利要求4所述的循环***，其特征在于，所述输出管路(26)在靠近输出口(12)处通过管路与钙剂袋(24)相连通，且在管路上设有蠕动泵(5)，所述管路在靠近与输出管路(26)连接处设有钙剂补液口(25)。

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