專利名稱：血液透析裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種血液透析裝置，其通過位于流動血液和透析液之間的膜被清除血 液中的廢物，更特別地，涉及一種被構(gòu)造為通過增加或降低血液和透析液的壓力從而提高 透析效率的血液透析裝置。
背景技術(shù)：
如果腎功能完全喪失或者只有一部分起作用，體內(nèi)的電解質(zhì)開始失去平衡，此外 廢物在血液內(nèi)聚集，而不是隨著尿液一起排出體外。作為一種治療該腎衰竭的方式，使用血 液透析裝置形成體外血液循環(huán)回路被廣泛應(yīng)用?；谕瑫r進行擴散或過濾的原則，通過從 血液中排出廢物促進了電解質(zhì)平衡的平衡。血液透析裝置通常被構(gòu)造成利用血液透析過濾器從血液中排出廢物，為了使廢物 穿過位于血液室和透析液室之間的膜，所述血液透析過濾器裝備有位于殼體內(nèi)的膜。通常來說有兩種膜，平坦型和中空纖維型。最廣泛使用的是中空纖維型，其由被安 裝在圓柱形殼體內(nèi)的一捆中空纖維構(gòu)成，并且兩端封裝有樹脂層。中空纖維型被廣泛使用 的原因是膜表面與血液或透析液接觸較大并且與其緊湊的體積相比，擴散效率高。以下將連同附圖對常規(guī)的血液透析裝置進行更詳細地描述。圖1是典型的血液透析裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖，和圖2是用于血液透析裝置中的中 空纖維透析過濾器的剖視圖。如圖1所示，血液透析裝置通常包括一血液透析過濾器100，其被構(gòu)造為允許血液 和透析液從其中穿過，以使血液中的廢物排出到透析液中；一個純透析液槽200，用于向血 液過濾器供應(yīng)干凈的透析液；一個透析液收集槽300，用于收集通過血液透析過濾器100的 透析液；一平衡器400，通過將收集自血液透析過濾器100中的干凈的透析液和收集透析液 進行比較，以對透析液的供應(yīng)量與收集量維持穩(wěn)定的控制；一血泵500，用于將病人的血液 供應(yīng)給血液透析過濾器100 ；和一透析液泵600，用于從純透析液槽200向血液透析過濾器 100供應(yīng)透析液。如圖2所示的血液透析過濾器100，包括一殼體110，具有中空的內(nèi)部空間和中空 纖維型膜120，其安裝在殼體110中空的內(nèi)部空間內(nèi)。一血液入口 112和一血液出口 114分 別形成于殼體110的頂部和底部；一透析液入口 116和一透析液出口 118分別形成于殼體 110的頂部側(cè)和底部側(cè)；血液從血液入口 112進入，穿過膜120內(nèi)部并且經(jīng)由血液出口 114 排出；透析液從透析液入口 116進入，穿過膜120與殼體110之間的空間并且經(jīng)由透析液出 口 118排出。圖3示出了當(dāng)使用常規(guī)血液透析裝置時，血液和透析液的壓力變化圖。配置為如圖2所示的血液透析過濾器100被構(gòu)造成能夠使血液和透析液以反方向 流動，并且由于血泵500和透析液泵600分別形成于血液入口 112和透析液入口 116，所以 當(dāng)血液和透析液分別接近血液出口 114和透析出口 118時，血液和透析液的壓力降低。如圖3所示，在殼體110的頂部部分，即血液入口 112和透析液出口 118之間的區(qū)域，血壓高于透析液壓力。在殼體110的底部部分，即血液出口 114和透析液入口 116之間 的區(qū)域，透析液壓力高于血壓。同時，血壓線(B)和透析液壓力線(D)幾乎形成一條直線，因 為血壓泵500和透析液泵600分別連續(xù)供應(yīng)預(yù)定量的血液和透析液。在血壓高于透析液壓力的點上，如圖3所示斜線區(qū)域中的水、電解質(zhì)和廢物將穿 過透析液室進行擴散。在透析液壓力高于血壓的點上，在交叉條紋區(qū)域內(nèi)的透析液將穿過 血液室進行擴散。隨著連續(xù)擴散，血液中的廢物將逐步從血液中清除并且可以向病人提供 已經(jīng)清除廢物的血液。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
然而，在常規(guī)的血液透析裝置的上述配置中，在短時間不能進行內(nèi)大量血液的透析，因 為血液和透析液的壓力下降很小，并且無法達到足夠的壓力差。盡管如果血液和透析液的 接觸面更大的話能夠?qū)崿F(xiàn)大量血液的透析，但這需要更長的血液透析過濾器，并且需要使 用大量的膜。本發(fā)明的目的在于解決上述問題，本發(fā)明的具體實施例提供了一血液透析裝置， 其可對大量血液進行有效地透析，而不需要增加血液透析過濾器的尺寸。技術(shù)方案
在本發(fā)明的一典型實施例中，血液透析裝置包括一血液透析過濾器，其利用血液和透 析液之間的壓力差進行血液透析；和一供給裝置，其用于向血液透析過濾器供給血液和透 析液，以交替產(chǎn)生血壓高于透析液壓力的狀態(tài)和透析液壓力高于血壓的狀態(tài)。供給裝置可周期地改變供應(yīng)給血液透析過濾器的血壓和透析液壓力。該供給裝置被構(gòu)造成在血液脈動波形和透析液脈動波形之間具有135度或者225 度的相位差。血液透析過濾器構(gòu)造為允許血液和透析液以反方向流動。有益效果
該血液透析裝置的優(yōu)點在于在短時間內(nèi)透析大量血液而不增加血液透析過濾器的尺 寸，并通過調(diào)整血液和透析液的供應(yīng)壓力而簡單地控制透析血液的量。


圖1示出了典型的血液透析裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2是用于血液透析裝置的中空纖維透析過濾器的剖視圖。圖3示出了當(dāng)使用常規(guī)血液透析裝置時，血液和透析液的壓力變化。圖4示出了當(dāng)使用根據(jù)本發(fā)明的血液透析裝置時的血液供應(yīng)壓力和透析液供應(yīng) 壓力的圖示。圖5示出了一根據(jù)本發(fā)明的血液透析裝置的實施例的示意圖。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用于血液透析裝置中的供應(yīng)裝置的實施例的示意圖。主要附圖標記的說明
100:血液透析過濾器110:殼體 112:血液入口 114:血液出口116 透析液入口
118 透析液出口
120:膜200:純透析液槽
300 透析液收集槽
400 平衡器 500 血泵
600 透析液泵
700 雙動泵。
具體實施例以下將連同附圖對根據(jù)本發(fā)明的血液透析裝置的具體實施例進行描述。圖4示出了當(dāng)使用根據(jù)本發(fā)明的血液透析裝置時的血液供應(yīng)壓力和透析液供應(yīng) 壓力。當(dāng)與具有如圖1所示的血泵500和透析泵600驅(qū)動系統(tǒng)的常規(guī)血液透析裝置相比 時，根據(jù)本發(fā)明的血液透析裝置的不同點在于具有向血液透析過濾器100供給血液和透析 液的供給裝置。更詳細地，在血液透析過濾器100內(nèi)的血壓和透析液壓力以固定的時間間隔上升 和下降，因為本發(fā)明的血液透析裝置以固定的周期，伴隨壓力的上升和下降，提供血液和透 析液的供應(yīng)壓力，與常規(guī)的血液透析裝置相比較，其中在血液透析過濾器100內(nèi)的血壓和 透析液壓力保持穩(wěn)定，不隨時間變化，因為供應(yīng)給血液透析過濾器100的血液和透析液的 壓力是固定的。在本文中，本發(fā)明的血液透析裝置中的供應(yīng)裝置交替改變血液和透析液的 供應(yīng)壓力，以使在血液透析過濾器100內(nèi)的血液和透析液的壓力交替升高，從而使血壓線 (B)和透析液壓力線(D)具有相反的方向。當(dāng)血壓上升時，如果透析液壓力下降，與圖3中的示圖相比，血壓與透析液壓力之 間的壓力差變得更大，血液中的水和廢物將更快和大量的擴散到透析液中。反之亦然，當(dāng)透 析液壓力上升時，如果血液下降，透析液壓力與血液之間的壓力差大于圖3中的示圖，并且 更大量的透析液將以更快的速度擴散到血液中。在圖3和圖4中，如果將血壓高于透析液壓力的區(qū)域(斜線區(qū))與透析液壓力高于 血壓的區(qū)域(交叉條紋區(qū))進行比較，可以看出，在本發(fā)明中水、電解質(zhì)和廢物從血液中擴散 到透析液中的現(xiàn)象和透析液擴散到水中的現(xiàn)象發(fā)生更快并且比圖4所示的例子更有效率。 使用本發(fā)明的血液透析裝置，通過增加血液透析過濾器內(nèi)血液和透析液之間的壓力差，大 量血液可以更快速的進行透析，而不需要改變血液透析過濾器100的尺寸和配置。當(dāng)血壓線和透析液壓力線形成完美的正弦曲線時，在使相位差達到180度時，通 過增加血壓高于透析液壓力的區(qū)域(斜線區(qū))與透析液壓力高于血壓的區(qū)域(交叉條紋區(qū))， 透析效率可以最大化到極值。然而，如果血液和透析液受限于實際壓力狀況，當(dāng)血液和透析 液受限于壓力時，壓力線具體上升，并且當(dāng)釋放在血液和透析液上的壓力時，壓力線平滑地 下降。隨后，將出現(xiàn)圖4中的向一個方向傾斜一點的示圖。結(jié)果，使用者能適當(dāng)?shù)卣{(diào)整在180 士 45度內(nèi)的兩個壓力線之間的相位差，換句話 說，在135度到225度的區(qū)域內(nèi)，使用者可根據(jù)血壓線和透析液壓力線的形狀調(diào)整兩個壓力 線之間的相位差?，F(xiàn)在，相位差之所以限定在180 士 45度之間的原因是在該區(qū)域血壓高于透析液壓力(斜線區(qū)域)并且透析液壓力高于血壓(橫條區(qū)域)的區(qū)域變得更小，當(dāng)兩條壓 力線之間的相位差少于135度或大于225度時，血液透析效率增加不顯著。此外，在常規(guī)的血液透析裝置中，當(dāng)血液和透析液在血液透析過濾器100內(nèi)流動 時，血液與透析液之間的壓力差能夠通過壓力的自然下降形成，并且血液與透析液之間的 壓力差不能輕易增加，結(jié)果是出現(xiàn)了許多關(guān)于調(diào)整血液透析量的問題。然而，在本發(fā)明中的血液透析裝置中，能夠通過調(diào)整供給裝置增加流進血液透析 過濾器100的血液和透析液的壓力值，換句話說，血泵500，透析液泵600和血液與透析液之 間的壓力差可以被容易地升高/降低，并且結(jié)果是，可以容易地控制血液透析量。當(dāng)血液和透析液穿過血液透析過濾器100的內(nèi)部時，由于與血液透析過濾器100 之間產(chǎn)生的摩擦力，可能會出現(xiàn)小程度的流動壓下降，血液和透析液之間壓力差可能上升 (由于供給裝置的可容許體積)，因為當(dāng)血液和透析液以相同的方向流動時，可能在血壓和 透析液之中都發(fā)生流動壓下降，例如，血液和透析液都流向頂部部分并從血液透析過濾器 100的底部排出。如果壓力差與供給裝置供應(yīng)的壓力和特定區(qū)域的壓力差(如圖3所示的壓力差)一 致，血液透析效率能夠增加的更多，因為在相同時間，當(dāng)血液和透析液以反方向流動時，血 液和透析液中的流動壓都出現(xiàn)下降。這樣，例如，當(dāng)血液流到血液透析過濾器100頂部并從 底部排出時，透析液流入血液透析過濾器100的底部并從頂部排出。結(jié)果是，血液透析過濾器100可被構(gòu)造為允許血液和透析液以反方向流動。圖5示出了一根據(jù)本發(fā)明的血液透析裝置的實施例的示意圖，和圖6示出了根據(jù) 本發(fā)明的應(yīng)用于血液透析裝置中的供應(yīng)裝置的實施例的示意圖。用于向血液透析過濾器100供給血液和透析液的供給裝置包括單獨分開的血泵 500和透析液泵600，如圖1所示，還包括一雙動泵700，其交替地給血液和透析液液增壓，如 圖5所示。如圖6所示的雙動泵700，包括一血囊710，其可包含在血液流路中的一定量的血 液，一透析液囊720，其可包含在透析液流路中的一定量的透析液，一壓力構(gòu)件730，其形成 于血囊710和透析液囊720之間，以交替地給血液囊710和透析液囊720增壓，檢驗閥740 分別安裝在血液和透析液流路上，以阻止當(dāng)血液囊710和透析液囊720在壓力下回到其原 始狀態(tài)下時，血液和透析液回流。血液囊710和透析液囊720可由柔性材料制成，為了利用來自外部的壓力使其變 得更小，以使他們被壓力構(gòu)件730下壓時，能夠向血液透析過濾器100提供更大的血液和透 析液壓力，同樣當(dāng)壓力構(gòu)件730釋放時，其能夠回到原始狀態(tài)。壓力構(gòu)件730被構(gòu)造為沿著位于血液囊710和透析液囊720的軸進行旋轉(zhuǎn)。壓力 構(gòu)件730在一側(cè)形成一突起部分，以給血液囊710和透析液囊720增壓，并且每旋轉(zhuǎn)一次分 別給血液囊710和透析液囊720增壓。如圖6所示，當(dāng)壓力構(gòu)件730旋轉(zhuǎn)180度時壓力構(gòu) 件730給血液囊710增壓，當(dāng)壓力構(gòu)件從給血液囊710增壓的位置處再次旋轉(zhuǎn)180度時，其 給透析液囊720增壓。當(dāng)壓力裝置被構(gòu)造為具有如圖6所示的雙動泵700時，可以通過以180度的間隔 簡單旋轉(zhuǎn)壓力構(gòu)件730而交替地向血液和透析液增壓；不需要任何特殊的控制工具就能獲 得具有如圖4所示形狀的血液線和透析液線。
在本發(fā)明的實施例中，本發(fā)明已經(jīng)被典型的實施例所描述。在第一種情況下，通過 獨立地構(gòu)造血液泵500和透析液泵600，壓力裝置交替地升高在血液透析過濾器100中的 血液和透析液的增壓。在第二種情況下，通過交替地向血液囊710和透析液囊720增壓，從 而交替地升高在血液透析過濾器100中的血液和透析液的壓力。然而，壓力裝置不限于本 發(fā)明上述實施例中所提到的結(jié)構(gòu)，其可以修改成任何能夠交替升高血液和透析液壓力的結(jié) 構(gòu)。當(dāng)本發(fā)明用典型實施例進行描述時，并不僅限于此，其被附加的權(quán)利要求所限定。 可以理解的是在不脫離本發(fā)明的范圍和精神下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠以各種形式替代，改 變和修改具體實施例。
權(quán)利要求
1.一血液透析液，其包括一利用血液和透析液之間壓力差進行血液透析的血液透析 過濾器(100)，所述血液和透析液在該血液透析過濾器內(nèi)流動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的血液透析裝置，其中供給裝置周期地改變供應(yīng)給血液透析過 濾器(100)的血壓和透析液壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的血液透析裝置，其中所述供給裝置被構(gòu)造成具有在血液脈動 波形和透析液脈動波形之間的135度或者225度的相位差。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3任一項所述的血液透析裝置，其中血液透析過濾器100構(gòu)造為 允許血液和透析液以反方向流動。
全文摘要
一血液透析裝置，包括一血液透析過濾器，其利用血液和透析液之間的壓力差進行血液透析的，和一供給裝置，其用于向血液透析過濾器供給血液和透析液，目的在于交替產(chǎn)生血壓高于透析液的狀態(tài)和透析液壓力高于血壓的狀態(tài)。該血液透析裝置在短時間內(nèi)透析大量血液而不增加血液透析過濾器的大小，并通過調(diào)整血液和透析液的供應(yīng)壓力而簡單地控制透析血液的量。
文檔編號A61M1/16GK102089020SQ200880130277
公開日2011年6月8日 申請日期2008年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月14日
發(fā)明者崔宗元, 文焦惠, 李史嵐, 李景洙, 金學(xué)俊, 金炳錫, 金鎮(zhèn)錫, 閔丙久 申請人:Bhk株式會社