专利名称：Led光疗、增氧型血液透析机的制作方法
技术领域：
本项发明涉及一种LED光疗、增氧型血液透析机，它适用于治疗急性肾功能衰竭、 慢性肾功能衰竭、尿毒症、高血压、动脉硬化、高粘血症、组织缺氧、CO中毒、等疾病的血液透 析超滤，它属于医疗器械领域。
背景技术：
目前，市面上临床使用的所有血液透析机只能进行常规血液透析治疗，均有常见 的并发症发生，特别是在治疗过程中出现的因组织缺氧或其他因素导致的一系列并发症， 如在透析中组织缺氧，继发性红细胞2，3-DPG降低及PH值升高，或低钠和循环量减等因素 造成的肌肉痉挛；因患者精神紧张或输入高张溶液过快过多等引发的血压升高；因在复用 透析器消毒不彻底或中空纤维内残留血迹导致的细菌生长；因内毒素碎片通过失去完整性 的透析膜，造成的发热反应，出现寒战、发热、肌肉痛、恶心呕吐等并发症。这些常见的并发 症，常常捆绕着医护人员，也给病人增加了风险，同时加大了医护人员临床处理的工作量； 市场上使用的血液透析机无论国内的、国外的，虽然很先进，但是并发症难以避免，所以造 成中小型医院难以接受和应用。
发明内容
本项发明的目的在于针对现有血液透析机存在的技术缺陷，提供一种LED光疗、 增氧型血液透析机，通过将小体积的LED多波长灯整合在血液透析体外循环管路上，利用 LED多波长穿透力强的原理对循环管路段的动脉壶和透析器内的血液进行在线照射，有利 于改善血液循环，降低红细胞凝集、血小板聚集及血液粘稠度，使血液流速加快，激活抗凝 血酶，降低凝血酶含量，还可促进红细胞的携氧能力，增加组织供氧，氧自由基产生增多，反 馈激活和提高SOD活性，增强吞噬细胞的吞噬能力，促使人体血液单核细胞的吞噬细胞活 性增强，能有效调节人体免疫力功能，达到减少并发症的发生和起到治疗目的。LED多波长 光疗对透析液也起到积极作用，可以有效杀灭透析液中的致病微生物，并使血液与透析液 进行离子交换速度加快，有效提高透析液的毒素清除作用。本项发明，可以扩展血液透析机的功能，除对急、慢性肾衰、尿毒症患者透析治疗 外，还可以治疗病毒性感染、变应性疾病，高血压、血栓、慢性动脉供血不足以及提高血氧饱 和度，改善微循环，调整凝血和止血机制，提高机体免疫功能等，本项发明主要由LED光疗增氧、血液体外循环、透析液供给水路、微电脑控制的电 路四部分构成。其特点一 LED光疗增氧部分器件由多枚体积小巧的LED多波长穿透灯镶嵌在血 液体外循环管路的动脉壶夹持器和透析器夹持器内组成。其特点二 LED光疗、增氧部分器件的设计方式采用在动脉壶夹持器的两侧各有一 排小孔，每个小孔内均镶嵌了 LED灯；同样在透析器夹持器一侧设计了两排小孔，每个小孔 内也镶嵌了 LED灯。
其特点三在血液透析过程中，LED光疗增氧器件内的灯可根据患者的病情选择 一部分工作或全部工作，从而达到个性化、个体化LED多波长在线照射治疗。工作流程机器进入透析程序时，血液体外循环管路上动脉壶夹持器和透析器夹 持器小孔内均镶嵌的LED多波长灯，可根据医护人员选择强、中、弱三个按钮，确认使用LED 光疗强度。当选择了强度按钮时，动脉壶上的ED灯全部工作，此时，穿透力最强；选择弱度， 则只有三分之一 LED灯工作，此时，只有促进作用。LED多波长灯可根据医护人员选择开或 关，可以与透析过程同步，也可以中途停止LED多波长灯治疗，因人选择，因病治异。微电脑系统控制的电路负责接受操作人员的指令，控制及监测来自体外循环血路 和透析液供给水路的各种透析参数，以保证整个透析过程的可持续地、安全地进行。体外循环血路，由血泵(蠕动泵)来实现血液体外循环、其结构和工作原理与常规 血液透析机相同，也是由泵轮滚动驱动体外循环管路内的血液流动，并在整个体外循环管 路上连接有空气监测器、阻流夹、动、静脉压力监测器、透析器、以及防止血液凝固的抗凝血 剂自动推注泵；透析液供给水路由反渗水减压阀、反渗水预热容器、A浓缩液泵、B浓缩液泵、透析 液混合容器、两套结构相同的超滤工作组件、进出液计量泵、跨膜压力监测器、温度监测器、 液位探测器、电导度监测器、漏血探测器、电磁阀、透析液管路构成。为了方便临床高温消毒彻底，本项发明新液容器和废液容器采用了耐高温、耐酸 碱、耐腐蚀的医用材料制作，如可为聚四氟乙烯、硬质的医用塑料等，容量可根据需要而定。本项发明每套新液容器和废液容器上下重叠，只在底部装有一重量传感器，发明 人员经过反复试验探索发现，采用透析液容器和重量传感器及计量泵双重控制超滤，超出 的液体量随时可知，准确可靠，透析液流量可调范围为20 lOOOml/min，并且超滤液可调 节范围为O 5000ml/h，便于临床个体化超滤；根据称重方式配出的透析液，电导准确度 高、电解质稳定，不容易出现并发症，电导可调范围12 16mS/cm，便于患者个性化透析。在反渗水加热过程中由于空气的膨胀系数大，整个回路中不能有空气，为了保障 回路系统封闭、无空气，故在透析液回路中的预热容器和透析液混合容器及透析液容器顶 端都设计了支管路排空气。透析液供给水路部分的透析液自动配制混合室(容器)内有加热器、温度传感器、 液位传感器、电导度监测器、液空探测器、底部有一重量传感器构成，在整个透析液水路上 装有监测透析液压力监测器，防止透析器破膜造成患者体外失血的漏血探测器及监测透析 液浓度的电导度监测器，而且透析液为单向流动，有效提高了透析质量和操作安全性及可靠性。本项发明与现有技术相比，有如下优点；1、采用LED光疗、增氧，可改善血液循环，降低红细胞凝集、血小板聚集及血液粘 稠度，使血液流速加快，激活抗凝血酶，降低凝血酶含量，调整凝血和止血机制。2、采用LED光疗、增氧，可促进红细胞的携氧能力，增加组织供氧，氧自由基产生 增多，反馈激活和提高SOD活性，增强吞噬细胞的吞噬能力，促使人体血液单核细胞的吞噬 细胞活性增强，能有效调节人体免疫力功能。3、采用供液计量泵、超滤计量泵和重量传感器双重控制超滤，超滤精确度高，提高 了治疗的安全可靠性。
4、可以根据临床需要任意选择LED光疗、增氧功能，便于为患者个体化透析。
为达到上述目的，本项发明的采用以下技术方案，并结合下面具体实施例和结构 附图做进一步说明附图1和图2是本项发明LED光疗、增氧型血液透析机的光疗增氧器件结构图。附图3是本项发明LED光疗、增氧型血液透析机的工作原理图。
具体实施例方式本项发明LED光疗、增氧型血液透析机，主要由LED光疗增氧、血液体外循环、透析 液供给水路、微电脑控制的电路四部分构成。如图1所示本项发明LED光疗、增氧型血液透析机的光疗增氧器件结构血液体 外循环动脉壶夹持器开口 49、位于动脉壶夹持器上的LED多波长灯安装孔50、动脉壶夹持 器的侧杆固定座孔51构成。如图2所示本项发明LED光疗、增氧型血液透析机的光疗增氧器件结构透析器 夹持器侧杆固定座孔52、固定侧杆松紧的调节旋钮53、可以向外拉动的透析器活动座54、 透析器固定块阳(左右各一)、LED多波长灯安装孔56、透析器夹持器延长杆57构成。如图3所示本项发明LED光疗、增氧型血液透析机的工作原理将血液体外循环 动脉壶夹持器通过侧杆固定座孔51固定在侧杆上，动脉壶自上向下装入夹持器开口 49、再 将透析器夹持器活动座M向外拉，透析器放入固定块55 (左右各一)中间，完成安装，可以 打开LED光疗、增氧功能键，准备治疗。透析液自动供给部分由反渗水入口、减压调节阀15、供水阀16、平衡容器17、加热 容器18、B浓缩液泵19、温度传感器20、电导传感器21、A浓缩液泵22、温度传感器23、电导 传感器对、稳定罐25、配液泵沈，新液罐1、新液罐2，透析液Wl称重计、W2称重计，进液阀 四、进液阀30、混合池31、进液泵32、采样检测室33、透析器7，进液阀35、隔离阀37、旁路阀 36、出液泵41、废液罐3、废液罐4、透析液压力34、透析液压力39、旁通阀42和旁通阀43、 破膜漏血检测器38、透析治疗后的透析液和超滤液经出液转换阀44、废液罐3、废液罐4、排 液阀45、排液阀46、排液泵47、废液48至下水道构成。血液体外循环通路由动脉端1、血液泵2、抗凝血剂推注泵3、动脉压接口 4、动脉壶 5、动脉壶LED光疗、增氧器件6、透析器7、透析器LED光疗、增氧器件8、静脉压接头9、静脉 壶10、气泡监测仪11、静脉阻流夹12、透析器内透析液出口 13、透析器内透析液入口 14构 成。
具体实施例如图2所示本项发明LED光疗、增氧型血液透析机工作过程如下血液循环部分血液自动脉端1引出，在血液泵2的作用下，进入动脉壶5，在LED 光疗、增氧器件6照射作用，治疗后的血液进入透析器7，再经过透析器LED光疗、增氧器件 8的大面积的照射后，被透析、LED光疗、增氧治疗后的血液，经过静脉壶10、气泡检测11、阻 流夹12，返回人体。
透析液自动供给部分由反渗水入口、减压调节阀15、供水阀16、平衡容器17、加 热容器18、来自B浓缩液泵19供来的透析液、位于容器内部的温度传感器20、位于容器内 部的电导传感器21、来自A浓缩液泵22供来的透析液、位于容器内部的温度传感器23、位 于容器内部的电导传感器对、进入稳定罐25、再经配液泵沈的作用下，将配制完成的透析 液送入新液罐1或2，进入新液罐1或2的透析液被Wl或W2称重后计量，再经进液阀四或 30的控制下，通过混合池31，在进液泵32的作用下，送入采样检测室33复核后，送入透析 器7，如果透析液内的电解质不符合临床要求(经电导传感器33判断)，则进液阀35和隔 离阀37关闭，旁路阀36打开，透析液不进透析器，经过出液泵41排入到废液罐3或4，当透 析液压力；34或39检测到压力异常，透析液压可经过42和43旁通阀泄压，若透析器检测破 膜漏血38，透析液也不进入透析器7。透析治疗后的透析液和超滤液经出液转换阀44进入 废液罐3或4，在经排液阀45或46，在排液泵47的作用下将废液48发出机外至下水道。通过下面计算公式进一步说明本项发明的超滤控制系统的实现基于附图所示，在透析状态下，两组工作组件的初始状态为新液容器1装入透析 液已完成(Wl = W)，而废液容器3废液已排空(W3 = 0)；新液容器2透析液已用完(W2 = 0)，而废液容器4已装满废液(W4 = W)。通过重量传感器称重后的新液容器1内的透析液， 被进液泵32、出液泵41经过透析器7后抽到废液容器3中进行称重计量，此时废液容器3 内的废液量由新液容器1中的透析液重量和经超滤泵40从人体内抽出的多余水份的重量 (即超滤量)构成。新液容器1中新鲜透析液量与废液容器3中废液的重量差即为该时段 的超滤量。当容器1内的透析液用完，自动切换到预先配制完成的第二路组件新鲜透析液 容器2装入透析液液已完成(W2 = W)，而废液容器废液4已排空(W4 = 0)；新鲜透析液容 器1透析液已用完(Wl = 0)，而废液容器3已装满废液(W3 = W)。完成同样的工作流程。 因此Wu = WmP-WdP式中Wu——表示每一透析时间段从人体内抽出的超滤量，以“ml”表示；Wm——表示废液量，以“ml ”表示；Wd——表示新鲜透析液量，以“ml，，表示；P—表示工作组件的每一透析时间段，以“min”表示。上述计算的是工作组件的每一透析时间段的超滤量，若完成全过程透析治疗的超 滤总量则按下式计算WuT = ffMPt-ffDPt式中WuT——表示全过程从人体内抽出的超滤总量，以“ml”表示；WmP——表示每一透析时间段的废液量，以“ml”表示；WdP——表示每一透析时间段的新鲜透析液量，以“ml”表示；t——表示透析总时间，以“h”表示。在整个透析治疗时间内，新鲜透析液累计总量与废液累计总量的重量差即为全过 程透析治疗的总超滤量。为了缓解透析液供给水路部分的压力，防止透析液管路中有气泡进入透析器，分 别在(平衡罐17、新液容器1、新液容器2、废液容器3、废液容器4、废液转换容器4 每个液体容器顶部设计了一个排空气口，便于缓解液体压力，达到正常平稳超滤。进液泵前端管路上装有温度传感器和电导度监测器(3 .当透析液电导或温度 出现与设定值偏离设置时，透析液不进入透析器(7)，通过旁路阀(36)自动改走旁路废弃， 在旁路状态下，透析液同时被隔离阀(37)隔离，禁止不合格的透析液再次进入透析器，有 效提高了治疗安全性。当出现透析器破膜，为了防止病人体外失血，在超滤泵Gl)前设计了漏血监测器 (38)，探测到漏血后机器在报警提示的同时停止透析。在透析过程中，血液回路出现气泡11或动脉4或静脉压力9异常或偏离，则机器 在报警提示的同时阻流夹(1 关闭，并停止透析，透析液不进入透析器(7)，改走旁路(36) 排弃。整个透析过程透析液供给和排液阀切换工作交替且连续，周而复始，并通过进液计量 泵、超滤计量泵和称重双重方式实现超滤量控制，完成透析，采用流量和称重联合控制，达 到准确超滤。根据治疗需要，可以设定透析时间、透析液流量、超滤量、温度、电导度、抗凝血剂 用量、血液流量以及个体化透析超滤等参数，当透析达到预定目标时，机器自动结束透析。
权利要求
1.一种LED光疗、增氧型血液透析机，主要由LED光疗增氧、血液体外循环、透析液供给 水路、微电脑控制的电路四部分构成，其特征在于LED光疗增氧部分器件由多枚体积小巧 的LED多波长穿透灯镶嵌在血液体外循环管路的动脉壶夹持器和透析器夹持器内组成。
2.根据权利要求1所述的一种LED光疗、增氧型血液透析机，其特征在于LED光疗增 氧部分器件的动脉壶夹持器的两侧各有一排小孔，每个小孔内均镶嵌了 LED灯；同理，在透 析器夹持器一侧设计了两排小孔，每个小孔内也镶嵌了 LED灯。
3.根据权利要求1或2所述的一种LED光疗、增氧型血液透析机，其特征在于，血液透 析过程中，LED光疗增氧器件内的灯可根据情况选择一部分工作或全部工作，利用LED多波 长穿透力强的原理对循环管路内的血液进行在线照射，达到治疗目的。
全文摘要
一种LED光疗、增氧型血液透析机，它适用于治疗急性肾功能衰竭、慢性肾功能衰竭、尿毒症、高血压、动脉硬化、高粘血症、组织缺氧等疾病的血液透析超滤，它属于医疗器械领域；主要由LED光疗增氧、血液体外循环、透析液供给水路、微电脑控制的电路四部分构成，其特点在于LED光疗增氧部分器件由多枚体积小巧的LED多波长穿透灯镶嵌在血液体外循环管路的动脉壶夹持器和透析器夹持器内。血液透析过程中，LED光疗增氧器件内的灯可根据情况选择一部分工作或全部工作，利用LED多波长穿透力强的原理对循环管路内的血液进行在线照射，可改善血液循环，降低红细胞凝集、血小板聚集及血液粘稠度，使血液流速加快，激活抗凝血酶，降低凝血酶含量，调整凝血和止血机制。达到治疗目的。
文档编号A61M1/14GK102133438SQ20101010155
公开日2011年7月27日 申请日期2010年1月27日 优先权日2010年1月27日
发明者郭宝才, 鲁广洲 申请人:鲁广洲