专利名称：脑脊液净化装置的制作方法蛛网膜下腔出血(SAH)发病率高、致死率高及致残率高。血液进入蛛网膜下腔后可引起一系列病理过程血细胞崩解后释放各种致炎物质，导致化学性脑膜炎，引起脑水肿及加重高颅压，并引起明显头痛症状；血液中释放的血管活性物质如5-羟色胺、血栓烷A2、儿茶酚胺等，引起血管痉挛，发生脑梗死；血液堵塞蛛网膜颗粒，影响脑脊液吸收，导致脑积水。可见SAH的后果很严重。如何快速清除停留在蛛网膜下腔的血液是治疗的关键一环，也是防止与之相关的并发症诸如再出血、高颅压、脑积水、脑血管痉挛及脑梗死等的重要措施。脑脊液净化系统可以解决血液进入蛛网膜下腔引起的这一系列问题。目前临床上尚没有专门的仪器进行CSF净化。现行的人工脑脊液置换治疗，其治疗的安全性差，颅内压波动大，并增加了医护人员的劳动强度。因此，对脑脊液的连续净化问题一直是临床上急待解决的。实用新型内容为了克服上述不足，解决现有技术中的问题。本实用新型提供一种脑脊液净化装置。治疗及多参数监测(温度、颅内压、气泡)。本实用新型的技术方案本实用新型包括机箱33，触摸面板式液晶显示器35、侧室引流管1、引出管3、引出泵6，所述引出管3的一端与引出泵6一端连接，所述触摸面板式液晶显示器35安装在所述机箱33上，所述治疗装置内部各部件、管路之间连接构成一回路，在所述回路内还形成有一内循环回路；所述内循环回路包括三通管5、引出泵6、排气壶7、三通管16、滤器12，所述三通管5的一个分支管路经过引出泵6与排气壶7的上部连接，所述排气壶7的下部与所述三通管16连接，所述三通管16的一个分支与所述滤器12的下部连接，所述滤器12的上部前腔接头11与三通管5的一分支连接，形成内循环回路；所述回路包括有管口接头31、管口接头2、腰麻用留置管32、侧室引流管1、三通管5、管路21、回输管路28、和所述内循环回路，在所述引出管3与所述引出泵6之间连接所述三通管5，所述三通管5的一条分支与所述内循环回路连接，另一条分支则处于整个回路中，所述管路21一端从所述内循环回路中接出，另一端与回输装置连接，所述回输管路28一端从回输装置中接出，另一端通过管口接头31与腰麻用留置管32连接，形成回路；所述回输装置包括回输泵22、排气壶23，所述管路21一端经过所述回输泵22与所述排气壶23的上部连接，所述排气壶23的下部与所述回输管路28连接；所述三通管16一端从所述内循环回路接出，与缓冲液袋19连接，所述内循环回路中的滤器12上部前腔接头11可连接废弃液袋管路13，所述废弃液袋管路13另一端与废弃液袋14的下部连接，所述废弃液袋14的下部还有旁路管39，所述旁路管39可与回输管路28连接，所述与引出管3连接的连接管口接头2可与预充液袋41连接，所述缓冲液袋19挂在缓冲液电子称20上，所述废弃液袋14挂在废弃液电子称15上；在所述引出管3与所述三通管5之间的管路中安装有电动控制管夹开关4，在所述三通管5的其中一路分支与所述滤器12的前腔接头11连接的管路中装有电动控制管夹开关10，在所述三通管16的一路分支与所述缓冲液袋19连接的管路中装有电动控制管夹开关17，在所述三通管16的另一路分支与所述滤器12的下部连接的管路中装有电动控制管夹开关38，在所述回输管路28中装有电动控制管夹开关29；在所述废弃液袋14下部有一分支管路39，在所述分支管路39中装有手动控制管夹开关40，在所述排气壶23的上部有一分支管路26，在所述分支管路26中装有手动控制管夹开关27；在所述排气壶7的上部有一分支的测压管路8，所述测压管路8连接到系统内的压力传感器9上，在所述排气壶23的上部有一分支的测压管24，所述测压管24连接到系统内的压力传感器25上，在所述回输管路28中装有气泡传感器30，在所述引出管3和/或所述回输管28靠近所述腰麻用留置管接口附近装有温度传感器34；所述传感器装置、电动控制管夹开关、电子称，由电路控制系统控制，所述电路控制系统由上位机电脑控制板37和下位机信号控制板36组成，所述上位机与所述下位机以电线连接，所述上位机采用嵌入式微处理器，所述下位机采用单片机，所述下位机采集监测参数并上传至上位机，同时控制驱动所述电动控制管夹开关动作，所述上位机接收下位机上传的采集数据并控制驱动所述引出泵6、回输泵22动作，所述下位机通过一功率驱动电路来控制所述电动控制管夹开关动作，所述下位机通过放大、滤波电路对所述传感器信号进行采集；所述滤器12内有两个腔，两腔之间用特殊孔径的滤膜隔开，滤膜可以是单独孔径的膜，也可以是复合孔径的膜。采用本实用新型所带来的有益效果本发明的目的就是提供一种采用2个泵，相应管路，三个液袋容器通过内置电脑控制板及信号控制板及多个管夹控制开关和相应的称重传感器，实现脑脊液在密闭的管路内经过滤膜按设定程循的要求自动化净化，并通过压力、温度及气泡检测等监测功能实现和保证医疗产品的安全、有效性，以达到清除脑脊液中的有害物质(包括细菌、血液、蛋白等)，通过减少回输脑脊液量，实现降低颅内压的功能。该装置使用防止交叉污染的一次性胶管及滤器成本低廉；使用时从管路预充到进入治疗过程均通过触摸式液晶显示器的提示，经触摸屏键完成控制操作，其自动化强，操作简便易于临床推广普及。以下结合附图和实施例对本实用新型系统进一步说明
图1为本实用新型组成原理示意图图2为本实用新型装置电路框图图3为本实用新型传感器信号处理电路原理图图4为本实用新型功率驱动电路原理图从
图1可以看到，本实用新型脑脊液净化装置包括侧室引流管1、腰麻用留置管32、管口接头2，31、引出管3、回输管28、废液袋管路13、废液袋旁路管39、三通管5，16、滤器12、废弃液袋14、缓冲液袋19、预充液袋41、排气壶7，23、压力监测管8，24、鞘内给药口26、手动管夹27，40、仪器机箱33及与电路有关的机箱内信号控制板36、电脑控制板37、电动引出泵6、回输泵22、废弃液电子称15、缓冲液电子称20、电控管夹开关4，10，17，29，38。压力传感器9，25、气泡检测传感器30、触摸面板液晶显示屏35。
所述引出管3的一端与引出泵6一端连接，所述触摸面板式液晶显示器35安装在所述机箱33上，所述治疗装置内部各部件、管路之间连接构成一回路，在所述回路内还形成有一内循环回路；所述内循环回路包括三通管5、引出泵6、排气壶7、三通管16、滤器12，所述三通管5的一个分支管路经过引出泵6与排气壶7的上部连接，所述排气壶7的下部与所述三通管16连接，所述三通管16的一个分支与所述滤器12的下部连接，所述滤器12的上部前腔接头11与三通管5的一分支连接，形成内循环回路；所述回路包括有管口接头31、管口接头2、腰麻用留置管32、侧室引流管1、三通管5、管路21、回输管路28、和所述内循环回路，在所述引出管3与所述引出泵6之间连接所述三通管5，所述三通管5的一条分支与所述内循环回路连接，另一条分支则处于整个回路中，所述管路21一端从所述内循环回路中接出，另一端与回输装置连接，所述回输管路28一端从回输装置中接出，另一端通过管口接头31与腰麻用留置管32连接，形成回路；所述回输装置包括回输泵22、排气壶23，所述管路21一端经过所述回输泵22与所述排气壶23的上部连接，其下部与所述回输管路28连接；所述三通管16一端从所述内循环回路接出，与缓冲液袋19连接，所述内循环回路中的滤器12上部前腔接头11可连接废弃液袋管路13，所述废弃液袋管路13另一端与废弃液袋14的下部连接，所述废弃液袋14的下部还有旁路管39，所述旁路管39可与回输管路28连接，所述与引出管3连接的连接管口接头2可与预充液袋41连接，所述缓冲液袋19挂在缓冲液电子称20上，所述废弃液袋14挂在废弃液电子称15上；在所述引出管3与所述三通管5之间的管路中安装有电动控制管夹开关4，在所述三通管5的其中一路分支与所述滤器12的前腔接头11连接的管路中装有电动控制管夹开关10，在所述三通管16的一路分支与所述缓冲液袋19连接的管路中装有电动控制管夹开关17，在所述三通管16的另一路分支与所述滤器12的下部连接的管路中装有电动控制管夹开关38，在所述回输管路28中装有电动控制管夹开关29；在所述废弃液袋14下部有一分支管路39，在所述分支管路39中装有手动控制管夹开关40，在所述排气壶23的上部有一分支管路26，在所述分支管路26中装有手动控制管夹开关27；在所述排气壶7的上部有一分支的测压管路8，所述测压管路8连接到系统内的压力传感器9上，在所述排气壶23的上部有一分支的测压管24，所述测压管24连接到系统内的压力传感器25上，在所述回输管路28中装有气泡传感器30，在所述引出管3和/或所述回输管28靠近所述穿刺针置管接口附近装有温度传感器34；所述传感器装置、电动控制管夹开关、电子称，由电路控制系统控制，所述电路控制系统由上位机电脑控制板37和下位机信号控制板36组成，所述上位机与所述下位机以电线连接，所述上位机采用嵌入式微处理器，所述下位机采用单片机，所述下位机采集监测参数并上传至上位机，同时控制驱动所述电动控制管夹开关动作，所述上位机接收下位机上传的采集数据并控制驱动所述引出泵6、回输泵22动作，所述下位机通过一功率驱动电路来控制所述电动控制管夹开关动作，所述下位机通过放大、滤波电路对所述传感器信号进行采集；所述滤器12内有两个腔，两腔之间用特殊孔径的滤膜隔开，滤膜可以是单独孔径的膜，也可以是复合孔径的膜。
该装置的联接方式为将脑室内引出侧室引流管1的尾端通过管口接头2接引出管3，通过管夹开关4经一三通管5分支；其中一支经过电动引出泵6接于排气管壶7上端，排气壶上端分有一压力监测管路8接于压力传感器9，另一支分路经过管夹开关10，通过一接头11与滤器12前腔相连。接头11在工作预充时打开可将滤器12前腔通过废弃液袋管路13与废弃液袋14相连，废弃液袋14上有旁路管39，及旁路管39上有手动管夹40；废弃液袋14挂在废弃液称重计15上。排气壶7下端引出一管路通过一个三通16分支，其中一路分支通过管夹开关17经接头18与缓冲液袋19相接，缓冲液袋19挂在缓冲液称重器20上；另一路分支经管夹开关38与滤器12前腔接口相接。滤器12后腔接口接有一管路21通过回输泵22与另一排气壶23上端相接，排气壶上端另有一测压管路24与压力传感器25相接，排气管上端还有一悬出的鞘内给药口26，该管上设有管夹27。排气管下端通过回输管28经过一个管夹开关29气泡检测传感器30并通过管口接头31接到腰麻用留置管32上。以上装置都装在仪器机箱33上，同时机箱上还接有温度传感器探头34，装有可折叠的触摸面板式液晶显示屏35。该系统通过机箱内置信号控制板36及电脑控制板37实施控制可按自动程循工作，操作简便，实用性强。
第一步安装使用时先接通本系统电源，然后
图1显示的工作原理图会通过液晶显示屏显示出来，用户按图连接管路、监测装置及滤器12、安装泵管在泵6及泵22上。并将废弃液袋14挂在废弃液称15上，将缓冲液袋19挂在缓冲液称20上。此时，排气壶7上压力监测管8先打开不接在压力传感器9上，所有管夹开关4，10，17，29，38及管夹27，40处于打开状态，将引出管3上的管口接头2先与一装满生理盐水的预充液袋41相接，回输管28上的管口接头31与废弃液袋14旁路管路39相接，并将废弃液袋管路13接于滤器前腔接头11处。此时完成系统预充时准备工作。同时，可将侧室引流管1腰麻用留置管32预置在患者相对应侧脑室及腰部蛛网膜下腔的位置。
第二步排气预充点击液晶显示触摸屏上预充控制键，此时管夹开关4打开，其余10，17，29，38经电控关闭，按显示屏提示的操作显示“下一步”键逐步进行，排气预充顺序如下引出泵6开始转动，液体从预充液袋41内经引出管3，三通管接头5引出泵6挤压空气至排气壶通过管8排出，当排出壶液面上升到一定位置时将管路8接头接到压力传感器9接口上，此时，通过按键打开管夹开关17液体继续下流连同空气充入缓冲液袋内，当缓冲液电子称计量至预置的重量后系统自动关闭管夹开关17并打开管夹开关38使液体通过滤器前腔将该段管路内的空气挤入废弃液袋14内，当废弃液电子称计量到预置的重量后系统控制回输泵22以低于引出泵6的速度开始运转，液体通过滤器内过滤膜孔经管路21、回输泵22流入排气壶23中，并将空气经鞘内给药口26排出(该管用于治疗中加药使用)，待液面升到一定高度后夹死加药管26上的管夹27，并打开回输管路28上的管夹开关29，液体从回输管路28经管口接头31流经废弃液袋旁路管39进入废弃液袋。当废弃液电子称计量到预置的重量后自动停泵，此时除手动管夹40处于打开位置，其余管夹开关都处于关闭位置。
第三步治疗前的准备管路预充完成后，需将废弃液袋14从相应电子称上取下，夹死管夹40，拆下管路13将三通管路5经过管夹开关10的管路与滤器前腔接口11相连，将回输管路28上的管口接头31从废弃液袋管路39上拆下并接到回输穿刺针内置管32上，同时将引出管路3的管口接头2从预充液袋上拆下接到已预置到患者脑室内的侧室引流管接口上。最后可将温度传感器34根据需要夹在靠近管口接头2或31附近的引出管3或回输管28处，以便于进行净化治疗时的温度监控。第四步选择治疗方案A选择净化治疗方案点击开始治疗按键，系统引出泵6与回输泵22等按预设的流速缓慢运动，管夹开关4，10，25，38全部打开，17关闭，脑脊液通过侧室引流管1经管口接头2从引出管3经三通5通过引出泵6、排气壶7、三通管16进滤器12的前腔，滤器内可以根据临床需要装有不同孔经的滤膜，实现过滤掉细菌、血细胞、免疫球蛋白等的目的。脑脊液穿过滤膜经回输泵22，将净化后的脑脊液原液通过回输管28管口接头1经腰麻用留置管32从腰部蛛网膜下腔回输到人体内。在治疗净化过程中，各监测装置处于动态监测状态，并随时将温度通过传感器34、压力通过传感器9，25及系统内有无气泡通过气泡检测传感器30，几项数据通过液晶显示屏显示出来，整个监控过程都由电脑控制板37及信号控制板36完成。治疗中由软件进行控制的程序设有几个停泵间隔期，在间隔期内引出泵6及回输泵22停转，此时系统显示和记录滤器膜前压力传感器9，25、的静态监测数值，静态测量结束后，系统使泵再次自动运转。
其中，引出泵6不仅起到引出脑脊液的作用，而且还起到平衡系统误差，当由于制造或控制原因出现引出泵6速度大于回输泵22的情况时形成内部循环的作用，以保证安全、可靠性。同时该泵还一主要作用是不断的冲洗、搅拌滤器12前腔的脑脊液以避免滤膜堵塞。同时通过管卡开关10的通断来监测滤器前腔的压力状况，从而判断滤器膜是否堵塞，若堵塞使压力升高并发出报警信号。
系统中的监测功能表现在，滤膜压力传感器9可监测到由于回输泵22失控过速造成的滤器前腔压力过低或由于滤膜堵塞造成的滤器前腔压力过高，压传感器25可监测到人体脑脊液压力状况；气泡检测传感器30可监控液体回输管路中是否有不该流回人体的气泡，同时检测到管路系统内是否有漏气现象；温度检测装置34用于监控引出或回输端的温度状况是否正常。以上监测一旦超出系统预设报警极限，系统将发出声、光报警，采用夹断所有管夹，停止泵转措施，以确保患者生命安全。
B选择净化脱水治疗方案点击开始治疗按键，系统引出泵6根据预设的脱水量，以高于回输泵22的转速动转，同时管夹开关4，8，29，38及17全部打开。系统内脑脊液流动及净化的方式大体与净化治疗时间相同，不同之处在于由于引出泵6的转速高于回输泵22。因此，引出泵6多出的流量经三通管16通过开着的管夹开关17流到缓充液袋19中，当达到缓冲液电子称20预设的计量脱水量值时，管夹17关闭，此时引出泵6多余的流量从三通管16经滤器前腔，开着的管卡开关10三通管5经引出泵6做内循环流动，而回输泵22则按预设的流量将净化后的脑脊液回输到腰部蛛网膜下腔中去。其余自动循环及监控过程直至结束与净化治疗方案相同。
脑脊液净化装置控制电路由上位机电脑控制板37和下位机信号控制板36两个核心电路板组成(见电路框图2)上位机采用嵌入式32位AMR9控制板，使用Windows CE操作系统，主要完成人机交互功能，下位机上传的缓冲液，废弃液称重及滤膜压力、回输压力和温度参数的处理，并完成对引出泵6、回输泵22流量的控制。下位机采用单片机MSP430F149。主要完成称重、压力和温度的采集，并将采集数据上传到上位机，接收上位机的控制命令，驱动引出泵6、回输泵22运转。缓冲液电子称20传感器信号由放大器IC21放大，经U5、C53、R32、C79组成的滤波电路，送到单片机MSP430F149进行A/D转换处理。同理，压力传感器9，25、废弃液电子称15传感器信号采集处理与缓冲液电子称20传感器相同，这里不重复叙述了。本电路控制系统的管夹4、29、10、38、17，因为管夹所需驱动电流较大，单片机MSP430F149不能直接驱动。所以要加功率驱动电路，原理图4所示，单片机MSP430F149输出的管夹开启命令经过IC13、JD4驱动使管夹动作。