專利名稱：Led光療、增氧型血液透析機的制作方法
技術領域：
本項發明涉及一種LED光療、增氧型血液透析機，它適用于治療急性腎功能衰竭、 慢性腎功能衰竭、尿毒癥、高血壓、動脈硬化、高粘血癥、組織缺氧、CO中毒、等疾病的血液透 析超濾，它屬于醫療器械領域。
背景技術：
目前，市面上臨床使用的所有血液透析機只能進行常規血液透析治療，均有常見 的并發癥發生，特別是在治療過程中出現的因組織缺氧或其他因素導致的一系列并發癥， 如在透析中組織缺氧，繼發性紅細胞2，3-DPG降低及PH值升高，或低鈉和循環量減等因素 造成的肌肉痙攣；因患者精神緊張或輸入高張溶液過快過多等引發的血壓升高；因在復用 透析器消毒不徹底或中空纖維內殘留血跡導致的細菌生長；因內毒素碎片通過失去完整性 的透析膜，造成的發熱反應，出現寒戰、發熱、肌肉痛、惡心嘔吐等并發癥。這些常見的并發 癥，常常捆繞著醫護人員，也給病人增加了風險，同時加大了醫護人員臨床處理的工作量； 市場上使用的血液透析機無論國內的、國外的，雖然很先進，但是并發癥難以避免，所以造 成中小型醫院難以接受和應用。

發明內容
本項發明的目的在于針對現有血液透析機存在的技術缺陷，提供一種LED光療、 增氧型血液透析機，通過將小體積的LED多波長燈整合在血液透析體外循環管路上，利用 LED多波長穿透力強的原理對循環管路段的動脈壺和透析器內的血液進行在線照射，有利 于改善血液循環，降低紅細胞凝集、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，還可促進紅細胞的攜氧能力，增加組織供氧，氧自由基產生增多，反 饋激活和提高SOD活性，增強吞噬細胞的吞噬能力，促使人體血液單核細胞的吞噬細胞活 性增強，能有效調節人體免疫力功能，達到減少并發癥的發生和起到治療目的。LED多波長 光療對透析液也起到積極作用，可以有效殺滅透析液中的致病微生物，并使血液與透析液 進行離子交換速度加快，有效提高透析液的毒素清除作用。本項發明，可以擴展血液透析機的功能，除對急、慢性腎衰、尿毒癥患者透析治療 外，還可以治療病毒性感染、變應性疾病，高血壓、血栓、慢性動脈供血不足以及提高血氧飽 和度，改善微循環，調整凝血和止血機制，提高機體免疫功能等，本項發明主要由LED光療增氧、血液體外循環、透析液供給水路、微電腦控制的電 路四部分構成。其特點一 LED光療增氧部分器件由多枚體積小巧的LED多波長穿透燈鑲嵌在血 液體外循環管路的動脈壺夾持器和透析器夾持器內組成。其特點二 LED光療、增氧部分器件的設計方式采用在動脈壺夾持器的兩側各有一 排小孔，每個小孔內均鑲嵌了 LED燈；同樣在透析器夾持器一側設計了兩排小孔，每個小孔 內也鑲嵌了 LED燈。
其特點三在血液透析過程中，LED光療增氧器件內的燈可根據患者的病情選擇 一部分工作或全部工作，從而達到個性化、個體化LED多波長在線照射治療。工作流程機器進入透析程序時，血液體外循環管路上動脈壺夾持器和透析器夾 持器小孔內均鑲嵌的LED多波長燈，可根據醫護人員選擇強、中、弱三個按鈕，確認使用LED 光療強度。當選擇了強度按鈕時，動脈壺上的ED燈全部工作，此時，穿透力最強；選擇弱度， 則只有三分之一 LED燈工作，此時，只有促進作用。LED多波長燈可根據醫護人員選擇開或 關，可以與透析過程同步，也可以中途停止LED多波長燈治療，因人選擇，因病治異。微電腦系統控制的電路負責接受操作人員的指令，控制及監測來自體外循環血路 和透析液供給水路的各種透析參數，以保證整個透析過程的可持續地、安全地進行。體外循環血路，由血泵(蠕動泵)來實現血液體外循環、其結構和工作原理與常規 血液透析機相同，也是由泵輪滾動驅動體外循環管路內的血液流動，并在整個體外循環管 路上連接有空氣監測器、阻流夾、動、靜脈壓力監測器、透析器、以及防止血液凝固的抗凝血 劑自動推注泵；透析液供給水路由反滲水減壓閥、反滲水預熱容器、A濃縮液泵、B濃縮液泵、透析 液混合容器、兩套結構相同的超濾工作組件、進出液計量泵、跨膜壓力監測器、溫度監測器、 液位探測器、電導度監測器、漏血探測器、電磁閥、透析液管路構成。為了方便臨床高溫消毒徹底，本項發明新液容器和廢液容器采用了耐高溫、耐酸 堿、耐腐蝕的醫用材料制作，如可為聚四氟乙烯、硬質的醫用塑料等，容量可根據需要而定。本項發明每套新液容器和廢液容器上下重疊，只在底部裝有一重量傳感器，發明 人員經過反復試驗探索發現，采用透析液容器和重量傳感器及計量泵雙重控制超濾，超出 的液體量隨時可知，準確可靠，透析液流量可調范圍為20 lOOOml/min，并且超濾液可調 節范圍為O 5000ml/h，便于臨床個體化超濾；根據稱重方式配出的透析液，電導準確度 高、電解質穩定，不容易出現并發癥，電導可調范圍12 16mS/cm，便于患者個性化透析。在反滲水加熱過程中由于空氣的膨脹系數大，整個回路中不能有空氣，為了保障 回路系統封閉、無空氣，故在透析液回路中的預熱容器和透析液混合容器及透析液容器頂 端都設計了支管路排空氣。透析液供給水路部分的透析液自動配制混合室(容器)內有加熱器、溫度傳感器、 液位傳感器、電導度監測器、液空探測器、底部有一重量傳感器構成，在整個透析液水路上 裝有監測透析液壓力監測器，防止透析器破膜造成患者體外失血的漏血探測器及監測透析 液濃度的電導度監測器，而且透析液為單向流動，有效提高了透析質量和操作安全性及可靠性。本項發明與現有技術相比，有如下優點；1、采用LED光療、增氧，可改善血液循環，降低紅細胞凝集、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，調整凝血和止血機制。2、采用LED光療、增氧，可促進紅細胞的攜氧能力，增加組織供氧，氧自由基產生 增多，反饋激活和提高SOD活性，增強吞噬細胞的吞噬能力，促使人體血液單核細胞的吞噬 細胞活性增強，能有效調節人體免疫力功能。3、采用供液計量泵、超濾計量泵和重量傳感器雙重控制超濾，超濾精確度高，提高 了治療的安全可靠性。
4、可以根據臨床需要任意選擇LED光療、增氧功能，便于為患者個體化透析。


為達到上述目的，本項發明的采用以下技術方案，并結合下面具體實施例和結構 附圖做進一步說明附圖1和圖2是本項發明LED光療、增氧型血液透析機的光療增氧器件結構圖。附圖3是本項發明LED光療、增氧型血液透析機的工作原理圖。
具體實施例方式本項發明LED光療、增氧型血液透析機，主要由LED光療增氧、血液體外循環、透析 液供給水路、微電腦控制的電路四部分構成。如圖1所示本項發明LED光療、增氧型血液透析機的光療增氧器件結構血液體 外循環動脈壺夾持器開口 49、位于動脈壺夾持器上的LED多波長燈安裝孔50、動脈壺夾持 器的側桿固定座孔51構成。如圖2所示本項發明LED光療、增氧型血液透析機的光療增氧器件結構透析器 夾持器側桿固定座孔52、固定側桿松緊的調節旋鈕53、可以向外拉動的透析器活動座54、 透析器固定塊陽(左右各一)、LED多波長燈安裝孔56、透析器夾持器延長桿57構成。如圖3所示本項發明LED光療、增氧型血液透析機的工作原理將血液體外循環 動脈壺夾持器通過側桿固定座孔51固定在側桿上，動脈壺自上向下裝入夾持器開口 49、再 將透析器夾持器活動座M向外拉，透析器放入固定塊55 (左右各一)中間，完成安裝，可以 打開LED光療、增氧功能鍵，準備治療。透析液自動供給部分由反滲水入口、減壓調節閥15、供水閥16、平衡容器17、加熱 容器18、B濃縮液泵19、溫度傳感器20、電導傳感器21、A濃縮液泵22、溫度傳感器23、電導 傳感器對、穩定罐25、配液泵沈，新液罐1、新液罐2，透析液Wl稱重計、W2稱重計，進液閥 四、進液閥30、混合池31、進液泵32、采樣檢測室33、透析器7，進液閥35、隔離閥37、旁路閥 36、出液泵41、廢液罐3、廢液罐4、透析液壓力34、透析液壓力39、旁通閥42和旁通閥43、 破膜漏血檢測器38、透析治療后的透析液和超濾液經出液轉換閥44、廢液罐3、廢液罐4、排 液閥45、排液閥46、排液泵47、廢液48至下水道構成。血液體外循環通路由動脈端1、血液泵2、抗凝血劑推注泵3、動脈壓接口 4、動脈壺 5、動脈壺LED光療、增氧器件6、透析器7、透析器LED光療、增氧器件8、靜脈壓接頭9、靜脈 壺10、氣泡監測儀11、靜脈阻流夾12、透析器內透析液出口 13、透析器內透析液入口 14構 成。
具體實施例如圖2所示本項發明LED光療、增氧型血液透析機工作過程如下血液循環部分血液自動脈端1引出，在血液泵2的作用下，進入動脈壺5，在LED 光療、增氧器件6照射作用，治療后的血液進入透析器7，再經過透析器LED光療、增氧器件 8的大面積的照射后，被透析、LED光療、增氧治療后的血液，經過靜脈壺10、氣泡檢測11、阻 流夾12，返回人體。
透析液自動供給部分由反滲水入口、減壓調節閥15、供水閥16、平衡容器17、加 熱容器18、來自B濃縮液泵19供來的透析液、位于容器內部的溫度傳感器20、位于容器內 部的電導傳感器21、來自A濃縮液泵22供來的透析液、位于容器內部的溫度傳感器23、位 于容器內部的電導傳感器對、進入穩定罐25、再經配液泵沈的作用下，將配制完成的透析 液送入新液罐1或2，進入新液罐1或2的透析液被Wl或W2稱重后計量，再經進液閥四或 30的控制下，通過混合池31，在進液泵32的作用下，送入采樣檢測室33復核后，送入透析 器7，如果透析液內的電解質不符合臨床要求(經電導傳感器33判斷)，則進液閥35和隔 離閥37關閉，旁路閥36打開，透析液不進透析器，經過出液泵41排入到廢液罐3或4，當透 析液壓力；34或39檢測到壓力異常，透析液壓可經過42和43旁通閥泄壓，若透析器檢測破 膜漏血38，透析液也不進入透析器7。透析治療后的透析液和超濾液經出液轉換閥44進入 廢液罐3或4，在經排液閥45或46，在排液泵47的作用下將廢液48發出機外至下水道。通過下面計算公式進一步說明本項發明的超濾控制系統的實現基于附圖所示，在透析狀態下，兩組工作組件的初始狀態為新液容器1裝入透析 液已完成(Wl = W)，而廢液容器3廢液已排空(W3 = 0)；新液容器2透析液已用完(W2 = 0)，而廢液容器4已裝滿廢液(W4 = W)。通過重量傳感器稱重后的新液容器1內的透析液， 被進液泵32、出液泵41經過透析器7后抽到廢液容器3中進行稱重計量，此時廢液容器3 內的廢液量由新液容器1中的透析液重量和經超濾泵40從人體內抽出的多余水份的重量 (即超濾量)構成。新液容器1中新鮮透析液量與廢液容器3中廢液的重量差即為該時段 的超濾量。當容器1內的透析液用完，自動切換到預先配制完成的第二路組件新鮮透析液 容器2裝入透析液液已完成(W2 = W)，而廢液容器廢液4已排空(W4 = 0)；新鮮透析液容 器1透析液已用完(Wl = 0)，而廢液容器3已裝滿廢液(W3 = W)。完成同樣的工作流程。 因此Wu = WmP-WdP式中Wu——表示每一透析時間段從人體內抽出的超濾量，以“ml”表示；Wm——表示廢液量，以“ml ”表示；Wd——表示新鮮透析液量，以“ml，，表示；P—表示工作組件的每一透析時間段，以“min”表示。上述計算的是工作組件的每一透析時間段的超濾量，若完成全過程透析治療的超 濾總量則按下式計算WuT = ffMPt-ffDPt式中WuT——表示全過程從人體內抽出的超濾總量，以“ml”表示；WmP——表示每一透析時間段的廢液量，以“ml”表示；WdP——表示每一透析時間段的新鮮透析液量，以“ml”表示；t——表示透析總時間，以“h”表示。在整個透析治療時間內，新鮮透析液累計總量與廢液累計總量的重量差即為全過 程透析治療的總超濾量。為了緩解透析液供給水路部分的壓力，防止透析液管路中有氣泡進入透析器，分 別在(平衡罐17、新液容器1、新液容器2、廢液容器3、廢液容器4、廢液轉換容器4 每個液體容器頂部設計了一個排空氣口，便于緩解液體壓力，達到正常平穩超濾。進液泵前端管路上裝有溫度傳感器和電導度監測器(3 .當透析液電導或溫度 出現與設定值偏離設置時，透析液不進入透析器(7)，通過旁路閥(36)自動改走旁路廢棄， 在旁路狀態下，透析液同時被隔離閥(37)隔離，禁止不合格的透析液再次進入透析器，有 效提高了治療安全性。當出現透析器破膜，為了防止病人體外失血，在超濾泵Gl)前設計了漏血監測器 (38)，探測到漏血后機器在報警提示的同時停止透析。在透析過程中，血液回路出現氣泡11或動脈4或靜脈壓力9異常或偏離，則機器 在報警提示的同時阻流夾(1 關閉，并停止透析，透析液不進入透析器(7)，改走旁路(36) 排棄。整個透析過程透析液供給和排液閥切換工作交替且連續，周而復始，并通過進液計量 泵、超濾計量泵和稱重雙重方式實現超濾量控制，完成透析，采用流量和稱重聯合控制，達 到準確超濾。根據治療需要，可以設定透析時間、透析液流量、超濾量、溫度、電導度、抗凝血劑 用量、血液流量以及個體化透析超濾等參數，當透析達到預定目標時，機器自動結束透析。
權利要求
1.一種LED光療、增氧型血液透析機，主要由LED光療增氧、血液體外循環、透析液供給 水路、微電腦控制的電路四部分構成，其特征在于LED光療增氧部分器件由多枚體積小巧 的LED多波長穿透燈鑲嵌在血液體外循環管路的動脈壺夾持器和透析器夾持器內組成。
2.根據權利要求1所述的一種LED光療、增氧型血液透析機，其特征在于LED光療增 氧部分器件的動脈壺夾持器的兩側各有一排小孔，每個小孔內均鑲嵌了 LED燈；同理，在透 析器夾持器一側設計了兩排小孔，每個小孔內也鑲嵌了 LED燈。
3.根據權利要求1或2所述的一種LED光療、增氧型血液透析機，其特征在于，血液透 析過程中，LED光療增氧器件內的燈可根據情況選擇一部分工作或全部工作，利用LED多波 長穿透力強的原理對循環管路內的血液進行在線照射，達到治療目的。
全文摘要
一種LED光療、增氧型血液透析機，它適用于治療急性腎功能衰竭、慢性腎功能衰竭、尿毒癥、高血壓、動脈硬化、高粘血癥、組織缺氧等疾病的血液透析超濾，它屬于醫療器械領域；主要由LED光療增氧、血液體外循環、透析液供給水路、微電腦控制的電路四部分構成，其特點在于LED光療增氧部分器件由多枚體積小巧的LED多波長穿透燈鑲嵌在血液體外循環管路的動脈壺夾持器和透析器夾持器內。血液透析過程中，LED光療增氧器件內的燈可根據情況選擇一部分工作或全部工作，利用LED多波長穿透力強的原理對循環管路內的血液進行在線照射，可改善血液循環，降低紅細胞凝集、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，調整凝血和止血機制。達到治療目的。
文檔編號A61M1/14GK102133438SQ20101010155
公開日2011年7月27日 申請日期2010年1月27日 優先權日2010年1月27日
發明者郭寶才, 魯廣洲 申請人:魯廣洲