专利名称：血液净化用自动配液系统及其使用方法血液净化过程中，患者的血液从体内流出经由管路构成的体外循环回到体内， 在这个循环系统中，主要包括血路、液路和监控系统三个部分。患者体内的血液引出体 外，进入透析器或者滤过器等体外管路，经净化后回流入人体，构成血路系统；液路系 统中，标准离子浓度的透析液进入透析器与透析器膜对侧患者血液发生弥散、对流、超 滤等过程，并以适当的速度移除患者体内多余的水分。监控系统对血液净化设备各个部 件、参数、指标等进行监测，并发出报警和安全控制。正常情况下，进入透析器的透析液是含有标准离子浓度与配方比例的液体，在 透析器中与患者血液发生弥散、对流、超滤等过程，达到血液净化的目的。经水处理设 备净化后的反渗水通过液路管道进入机器中，分别与第一吸液泵从浓缩液A容器吸入的 浓缩液A和第二吸液泵从浓缩液B容器吸入的浓缩液B按比例混合，配制成为透析液。 由于配方不当或者透析液配制故障将导致透析液中离子浓度偏离标准值范围，从而使离 子浓度监测器发出报警，透析液旁路进入废液排出通道，避免超标的透析液进入透析器 或者滤过器中引发安全事故。传统的透析液配制过程分为两个步骤第一步是选用标准配方的A和B两种透 析粉，然后通过严格的稀释比例加入反渗水，分别用不同的容器盛装起来；第二步是通 过用户的参数设定，根据配制比例在电脑程序的控制下，使两只带有计量功能的吸液泵 按照各自固定的设定速度，将浓缩液引入到设备液路系统中与加热后的反渗水混合，生 成标准透析液。在这个过程中，第一步的浓缩液配制过程因为人为操作原因，会引入一 定的浓度误差；第二步的计量吸液泵转速流量误差、磨损或者机械故障等原因也会导致 透析液的离子浓度超标，从而引起监测装置的报警，使治疗中断甚至发生安全事故。因此，传统的血液净化用透析液配制方法的缺点是，需要通过严格的比例配制 和精密的机电控制，才能达到治疗要求，而且一旦产生浓度波动，将需要比较长的调节 时间才能进行正常治疗，其稳定性、安全性和可靠性比较差。
本发明的目的是提供一种血液净化用透析液自动配制系统，具备离子浓度在线 监测和反馈控制功能，可以有效避免因浓缩液浓度偏差和吸液泵固定转速比例配制而导 致的安全风险，具有配液速度快，浓度配比精确，可靠性高的显著优点。为达到上述目的，本发明所述的一种血液净化用自动配液系统，包括浓缩液A 容器、浓缩液B容器、第一吸液泵、第二吸液泵和液体管道，其中，所述浓缩液A容 器与所述液体管道的上游进液端相通，所述第一吸液泵位于该浓缩液A容器的送液管路4中；所述浓缩液B容器与所述液体管道的下游进液端相通，该第二吸液泵位于该浓缩液 B容器的送液管路中；浓缩液A容器和浓缩液B容器值分别装有浓缩液A和浓缩液B，它们是透析液的 一种配方成分，并且浓缩液A容器和浓缩液B容器的位置可以互换。第一吸液泵和第二 吸液泵都是具有计量功能的液体泵。第一吸液泵(第二吸液泵)分别将浓缩液A(浓缩液 B)从浓缩液A容器(浓缩液B容器)中抽吸出来，并经由管道输送到液体管道中与反渗 水混合。反渗水经液体管道的上游流入，流经液体管道的上游进液端时，与浓缩液A混 合形成第一混合液，第一混合液流经液体管道的下游进液端时，与浓缩液B混合形成第 二混合液，第二混合液经液体管道的下游流出，在透析器中与人体血液发生透析反应。还包括第一离子浓度传感器、第二离子浓度传感器、检测控制电路和参数设置 报警电路，其中，所述第一离子浓度传感器的检测电极检测所述液体管道的上游进液端 处的离子浓度，该第一离子浓度传感器的数据传输端组连接所述检测控制电路的第一数 据传输端组，该检测控制电路的第一控制端组连接所述第一吸液泵的控制信号输入端 组；第一离子浓度传感器将检测到的第一混合液的离子浓度值送到检测控制电路中进行 分析比较，并通过检测控制电路对第一吸液泵的电机转速进行调整，实现对浓缩液A抽 吸量的流量实时控制，达到对第一混合液离子浓度的实时调整。所述第二离子浓度传感器的检测电极检测所述液体管道的下游进液端处的离子 浓度，该第二离子浓度传感器的数据传输端组连接所述检测控制电路的第二数据传输端 组，该检测控制电路的第二控制端组连接所述第二吸液泵的控制信号输入端组；第二离 子浓度传感器将检测到的第二混合液的离子浓度值送到检测控制电路中进行分析比较， 并通过检测控制电路对第二吸液泵的电机转速进行调整，实现对浓缩液B抽吸量的流量 实时控制，达到对第二混合液离子浓度的实时调整。所述检测控制电路的第一数据端连接所述参数设置报警电路的参数输出端，该 检测控制电路的第二数据端连接该参数设置报警电路的报警控制信号输入端。经过检 测控制电路分析，如果发现离子浓度值或电机转速有异常，则检测控制电路立即控制参 数设置报警电路进行实时报警，并使透析回路旁路，透析液不进入透析器与人体血液作 用，直接通过废液回路从废液口排出，避免对病人生命造成危害。所述检测控制电路设置有微控制器IC1、接口转换模块IC3，所述微控制器ICl 的第一数据传输端组UART2_TX、UART2_RX分别与所述第一离子浓度传感器的检测模 块CONDl的数据传输端组TXD2、RXD2连接；该微控制器ICl的第二数据传输端组 UART3_TX、UART3_RX分别与所述第二离子浓度传感器的检测模块COND2的数据传输 端组TXD3、RXD3连接；离子浓度传感器将检测到的混合液的离子浓度值送到检测控制 电路中进行分析比较，判断混合液离子浓度是否超标，如果超标，将及时报警。所述微控制器ICl的第一控制端组PCO、PCU PC2、PC3分别与所述第一吸液 泵的电机Ml的驱动模块DRIVER1的控制信号输入端组Α+、Α_、B+、B-连接；该微 控制器ICl的第二控制端组PC6、PC7、PC8、PC9分别与所述第二吸液泵的电机M2的 驱动模块DRIVER2的控制信号输入端组A+、A_、B+、B-连接；通过检测控制电路对 吸液泵的电机的转速进行调整，实现对浓缩液抽吸流量实时控制，达到对混合液离子浓 度的实时调整。所述微控制器ICl的参数输入端UART1_RX连接所述接口转换模块IC3的数据 发送端TXD1，该微控制器ICl的报警控制端UART 1_TX连接该接口转换模块IC3的数据 接收端RXD1，该微控制器ICl的收发控制端ΡΑ8连接该接口转换模块IC3的收发控制信 号输入端R/D ；该接口转换模块IC3的第一数据端A连接所述参数设置报警电路的参数 输出端，该接口转换模块IC3的第二数据端B连接该参数设置报警电路的报警控制信号输 入端。微控制器ICl向接口转换模块IC3发送“接收/发送控制信号”，用于控制ICl 与IC3的数据传输方向。当接口转换模块IC3接收到“发送控制信号”时，接口转换模 块IC3将参数设置报警电路的目标浓度发送到微控制器IC1，用于与实时检测的离子浓度 信号进行比较分析，判断离子浓度是否超标；当接口转换模块IC3接收到“接收控制信 号”时，接口转换模块IC3将微控制器ICl发送的报警控制信号输出给参数设置报警电 路，控制参数设置报警电路报警。血液净化用自动配液系统的使用方法，所述检测控制电路按照以下步骤进行工 作获取目标浓度与报警阈值从所述参数设置报警电路中获得第一混合液目标浓 度CondTl、第二混合液目标浓度CondT2、第一混合液浓度超标报警阈值CondWl、第二 混合液浓度超标报警阈值CondW2、第一混合液最低转速报警阈值MWL1、第一混合液 最高转速报警阈值MWHl、第二混合液最低转速报警阈值MWL2和第二混合液最高转速 报警阈值MWL2 ；用户根据具体需要设置参数设置报警电路中的目标浓度，检测控制电路将目标 浓度与实时测量参数进行比较，分析透析液离子浓度是否在安全范围内，避免医疗事故 发生。定义检测次数i的初始值i = 1 ；确定电机初始转速确定所述第一吸液泵的电机Ml的转速初始值Mvl(i-l) =jlXCondTl，其中jl 为该电机Ml的初始转速调整系数；确定所述第二吸液泵的电机M2的转速初始值Mv2 (i_l) = j2 X CondT2,其中j2 为该电机M2的初始转速调整系数；根据目标浓度值获得电机转速初始值，可保证配液系统严格按照用户要求进行 透析液浓度配比，确保配液精度。参数初始化定义所述电机Ml的转速变化量初始值Vxl (i-1) = 0、Ml的转速调整率kl ；定义所述电机M2的转速变化量初始值Vx2 (i-1) = 0、M2的转速调整率k2 ；其中，电机Ml的转速调整率kl = 2，电机M2的转速调整率k2 = 3。定义所述第一混合液的实时离子浓度初始值CondVl (i-1) =0、第二混合液的实 时离子浓度初始值CondV2 (i-1) = 0 ；控制电机旋转控制所述第一吸液泵的电机Ml按转速初始值Mvl (i-1)进行旋转；控制所述第二吸液泵的电机M2按转速初始值Mv2 (i-1)进行旋转；由目标浓度值确定的电机转速初始值，可以保证电机严格按照用户要求进行旋 转，确保吸液泵抽吸浓缩液的流量，确保透析液配比浓度。获取第i次检测时的实时离子浓度读取所述第一离子浓度传感器获得的第一混合液的实时离子浓度CondVl (i)；读取所述第二离子浓度传感器获得的第二混合液的实时离子浓度CondV2 (i)；离子浓度传感器上的检测电极可以精确测得混合液中的离子浓度，确保了后续 参数调整的精确性，保证透析液浓度精确配比，可靠性高。判断第i次检测时的实时浓度是否超标如果CondVl (i) < CondWl，且 CondV2 (i) < CondW2，则实时浓度不超标，进入确定第i次检测时的转速调整量的流程；否则，实时浓度超标，控制所述参数设置报警电路报警，返回所述获取目标浓 度与报警阈值的流程；若离子浓度超标，则控制实时报警，并使透析回路旁路，透析液不进入透析器 与人体血液作用，直接通过废液回路从废液口排出，避免对病人生命造成危害，确保治 疗过程安全可靠。所述确定第i次检测时的转速调整量的流程为确定第一混合液的转速调整量

一种血液净化用自动配液系统及其使用方法，设置有吸液泵，吸液泵从浓缩液容器中抽吸浓缩液，并经由管道输送到液体管道中与反渗水混合形成混合液，经离子浓度传感器检测混合液离子浓度，并与浓度目标参数值进行比较，如果浓度超标，则报警，否则调整吸液泵转速，实现浓缩液抽吸流量控制，同时将转速与报警阈值比较，如果转速异常，则报警，否则继续对液体回路实时检测。本发明的显著效果是具备离子浓度在线监测和反馈控制功能，能实时调整吸液泵转速，有效避免血液透析安全风险，避免造成电机机械故障，配液速度快，浓度配比精确，稳定性好，可靠高。