透析机控制制作方法_詹姆士·科茨专利（透析机,控制）-早鸽网

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透析机控制制作方法

专利名称

透析机控制制作方法
发明者

詹姆士·科茨
公开日

2012年5月30日
申请日期

2010年6月15日
优先权日

2009年6月15日
申请人

全达流体溶液有限公司
文档编号

A61M1/16GK102481399SQ201080035471
关键字

透析机控制
权利要求

1.一种预备用于血液透析的透析液的方法，该方法包括步骤提供混合泵，包含被可驱使的膜覆盖的泵腔，泵腔具有用于将水或者水混合物导入到腔内的第一入口，用于将透析液基溶液导入到腔内的第二入口，以及腔的出口，该方法进一步包括步骤提供泵装置，用于在第一压力下将预定量的透析液基分发到腔内，在第二压力下驱使膜抽取一定量的水或者水混合物到混合泵腔，其中第一压力的大小高于第二压力的大小，以便确保透析液基完全分发到腔内2.根据权利要求1所述的方法，其中在泵抽取一定量的水或者水混合物到腔内的操作完成之前，预定量的透析液基被分发到腔内3.根据权利要求2所述的方法，其中在预定量的透析液基被分发到腔内之后，水量被抽取到腔内4.根据任一前述权利要求所述的方法，包括步骤提供带有阀门以控制经过其流量的第一入口、水第二入口和出口5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中用于分发透析液基的泵装置是正排量泵或者隔膜泵6.一种预备用于血液透析的透析液的方法，该方法包括步骤提供混合泵，包含被可驱使的膜覆盖的泵腔，泵腔具有用于将水或者水混合物导入到腔内的第一入口，用于将透析液基溶液导入到腔内的第二入口，以及腔的出口，提供泵装置，用于通过第二入口分发透析液基到腔内，提供带有各自的阀门以控制经过其的流量的水出口、基入口和泵出口，该方法进一步包括步骤打开第二入口阀，操作泵装置分发预定量的透析液基到腔内，在出口阀被打开之前关闭第二入口阀7.根据权利要求6所述的方法，包括步骤在出口阀关闭之前，操作混合泵抽取一定量的水或者水混合物到泵腔8.根据权利要求7所述的方法，其中在完成分发透析液基溶液步骤之后，开始抽取一定量的水或者水混合物的步骤9.根据权利要求1或6所述的方法，包括提供第二混合泵的步骤，其中第一混合泵的透析液基溶液是重碳酸盐浓缩液，第二混合泵的透析基溶液是酸浓缩液，其中第一混合泵的出口运送水/重碳酸盐混合物到第二混合泵的第一入口，该方法包括依次操作第一和第二混合泵从第二泵的出口发送透析液的步骤10.一种预备用于血液透析的透析液的方法，该方法包括步骤提供混合泵，包含被可驱使的膜覆盖的泵腔，泵腔具有用于将水或者水混合物导入到腔内的第一入口，用于将透析液基溶液导入到腔内的第二入口，以及与平衡泵腔液体相通的腔的出口，该方法进一步包括步骤提供泵装置，用于分发预定量的透析液基到混合泵腔内，其中混合泵腔的容量大于流量平衡泵腔的容量11.根据权利要求10所述的方法，其中该方法进一步包括根据临床需要的透析液浓度以及流量平衡腔的容量确定预定量透析液的步骤
技术领域

本发明涉及透析机，尤其，但不排他地，涉及一种预备透析中使用的透析液的方法
背景技术
具体实施例方式

在图1中，示出了透析机1具有盖子2，盖子打开展现了存储间3透析机有一容纳透析盒体10的发动机部分4，盒体限定了执行透析治疗所需的所有液体路径现在参考图2，进一步细节示出的发动机部分4包括第一和第二压盘5、6，其靠近盒体10插入透析机内以保持使用中盒体在原位发动机4有设置在第二压盘6上控制盒体10操作的气动致动器7和传感器(图2中标示为8)，不久其将被进一步细节描述参考图3，更详细示出了与第二压盘6啮合的盒体的侧面盒体的目的是为了准确混合透析液的各成分，即水(在倒入盒体之前通过反渗析清洗)、重碳酸盐基溶液和酸基溶液因此，盒体10有一模压的主体11，其限定了一系列液体流动通道和被柔性膜覆盖的腔，柔性膜覆盖在盒体上，并在第二压盘6上通过气动致动器驱使，不久其将被进一步细节描述盒体有重碳酸盐混合泵12、酸混合泵14及各自地第一和第二流量平衡泵16、18盒体进一步包括酸注射泵口 20、重碳酸盐注射泵口 22和水入口 M与酸注射泵口 20相联的是酸注射泵入口阀沈和酸注射泵出口阀观类似地，与重碳酸盐注射泵口 22相联的是重碳酸盐注射泵入口阀30和重碳酸盐注射泵出口阀32酸注射泵口 20和重碳酸盐注射泵口 22被提供用于容纳由透析机1上注射器驱动器(也未清楚示出)控制的注射器活塞(未清楚示出)，为了分发预定量的重碳酸盐基溶液和酸基溶液到重碳酸盐混合泵12和酸混合泵14，分别地，不久其将被进一步细节描述重碳酸盐混合泵12设有水入口阀34和重碳酸盐混合物输出阀36与酸混合泵14相联的是用于导入重碳酸盐混合物的混合泵入口阀38以及透析液出口阀40因此，使用中，反渗析水在倒入盒体之前通过反渗析入口阀M清洗预定量的重碳酸盐基溶液通过重碳酸盐输液泵41 (图3中未清楚地示出)分发到泵12通过发动机4 向膜的外表面施加负压，水被抽进重碳酸盐混合泵12通过膜抽吸液体的动作，水和重碳酸盐基溶液完全混合在泵12里这通过发动机4对膜施加正压实现在这种方式下混合溶液通过重碳酸盐混合物输出阀36再经由入口阀38抽进酸泵14中预定量的酸基溶液被酸基溶液泵43(图3中未清楚地示出)抽进酸泵14中，在酸泵14中通过驱使膜经由泵腔输出口 40抽出酸泵14里透析液的行为，酸基溶液与重碳酸盐-水混合物完全混合为了被第一流量平衡泵16抽取，从泵腔出口 40透析液通过通道42在返回第二流量平衡泵 18被抽掉排出(未清楚地示出)之前，从第一流量平衡泵16，透析液通过渗析器(图3中未清楚地示出)每个阀都是公知的设计，在阀区域发动机4对膜正压的施加关闭阀，正压的解除打开阀现在参照图4进一步讨论在重碳酸盐泵12中重碳酸盐基溶液与反渗析水混合的细节控制图4示出了重碳酸盐泵12的设计图，水入口阀34、重碳酸盐入口阀30和出口阀 32以及重碳酸盐混合物输出阀36重碳酸盐基溶液注射泵示意为41通过位于重碳酸盐基注射口 22内的可驱使的注射器提供注射泵41使用中，打开重碳酸盐基溶液入口阀30使注射泵41从透析机1的供给物中抽取预定量的重碳酸盐基到重碳酸盐基注射口 22然后入口阀30关闭，打开出口阀32使重碳酸盐基注射口 22内的注射器发送预定量的重碳酸盐基溶液到混合泵12重碳酸盐基溶液的用量由病人的临床需要决定，对透析治疗的有效性至关重要与此同时，或者之后不久，注射器重碳酸盐基溶液出口阀32被打开，反渗析水入口阀34也被打开为了通过水入口阀34抽取水进入混合泵12，在膜11的外表面施加负压一旦膜被驱使到其全行程，水入口阀34被关闭，重碳酸盐混合物输出阀36被打开使膜驱使抽出泵12中的混合物如果在重碳酸盐基被重碳酸盐基溶液注射泵41驱入泵12里的同时，水入口阀30被打开，那么注射泵必须在比混合泵12高的压力下工作以保证整个预定量的重碳酸盐基被分发图5示出了酸泵腔14的设计图，入口阀38、酸注射泵入口阀26、酸注射泵出口阀 28和透析液混合物出口阀40酸基溶液注射泵示意为43通过位于酸基注射口 20内的可驱使的注射器提供注射泵43使用中，打开酸基溶液入口阀沈使注射泵43从透析机1的供给物中抽取预定量的酸基到酸基注射口 20然后入口阀沈关闭，打开出口阀观使酸基注射口 20内的注射器发送预定量的酸基溶液到混合泵14和重碳酸盐基溶液一样，酸基溶液的用量由病人的临床需要决定，对透析治疗的有效性至关重要与此同时，或者之后不久，出口阀观被打开，酸混合泵入口阀38也被打开为了通过入口阀38抽取重碳酸盐-水混合物进入混合泵 14，在膜11的外表面施加负压一旦膜被驱使到其全行程，入口阀38被关闭，透析液混合物出口阀40被打开使膜驱使抽出泵14中的混合物如果入口阀38被打开，同时酸基被酸基溶液注射泵43驱入泵12里，那么注射泵必须在比混合泵12高的压力下工作以保证整个预定量的酸基被分发现在参照图6，重碳酸盐泵和相联的阀如图4所示，酸泵14和相联的阀如图5所示，它们与第一和第二流量平衡泵16、18共同示意在图6中图6也示意了容纳透析液与待渗析血液之间的跨膜接口的渗析器第一流量平衡泵入口和出口阀46、48示出在第一流量平衡泵16的两侧，类似地，第二流量平衡泵入口和出口阀50、52示出在第二流量平衡泵 18的两侧，以便在公知方式下控制穿过渗析器的透析液流量使用中，充分混合的透析液溶液离开酸透析液混合物出口阀40，通过第一流量平衡泵入口阀46，被第一流量平衡泵16经由第一流量平衡泵出口阀48抽到透析器44使用后的透析液离开透析器，在被第二流量平衡泵18经由第二流量平衡泵出口阀52抽掉排出前，通过第二流量平衡泵入口阀50现在转到图7，图表显示了两幅图，下面的图描绘了对重碳酸盐和酸泵腔12、14各自的入口阀34、38的打开时间T2，上面的图显示了重碳酸盐和酸混合泵12、14各自的透析液基溶液入口阀32、38的打开时间如图表所示，酸和重碳酸盐基溶液阀32、38的打开时间小于入口阀34、38的打开时间这保证了在泵腔达到满容量之前，预定量的酸或重碳酸盐基溶液进入各自的混合泵实现此要么通过依次操作入口阀，要么通过在比混合泵12、14 高的压力下操作基溶液注射泵42、43，要么是两种方法的结合来获得这反过来又保证了在单个的治疗期间，实现了酸和重碳酸盐基溶液与第一流量平衡泵16的总容量之间的合适容积比每个重碳酸盐泵腔12和酸泵腔14的容量大于第一流量平衡腔16的容量因为通过透析器的透析液总量由流量平衡腔16的容量决定，所以由此可知，引入重碳酸盐泵腔 12和酸泵腔14里的酸和重碳酸盐基溶液的预定量设为流量平衡腔16的容量然而，因为重碳酸盐泵腔12和酸泵腔14大于流量平衡腔，所以在泵的第一冲程重碳酸盐泵腔12里重碳酸盐溶液的浓度将以重碳酸盐泵腔12和流量平衡泵腔16的相关大小的负数减少例如，如果流量平衡泵腔16比重碳酸盐泵腔12和酸泵腔14小10%，那么在重碳酸盐混合泵的第一冲程，重碳酸盐泵腔12里溶液的浓度将是所需浓度的(100-10) =90% 在第二冲程，10%的量将是浓度的90%，剩余的90%将是100%，因此整个混合物将是所需浓度的99%在第三冲程，10%的量将是浓度的99%，剩余的90%将是100%，因此整个混合物将是99.9%从而浓度向所需准备值的100%趋近，而不需要储存器或者主动控制如果溶液的浓度在治疗中间改变，同样的收敛点会出现图8中显示了这一原理，图8示出了在8至10泵周期内酸浓度50和重碳酸盐浓度52的稳定这样，在时间上短暂调节后，本发明精确地将混合的透析液传送给流量平衡泵，不需要液体缓冲器或者酸和重碳酸盐的分发量的闭环控制应该注意，用于管理酸和重碳酸盐基溶液的泵装置被描述为注射泵，它们同样可以是与混合泵类似运作模式的隔膜泵，属于本发明的保护范围

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权力要求
说明书
法律状态

专利名称：透析机控制的制作方法透析是一种代替肾功能排除多余液体及废物的疗法，废物诸如来自血液中的钾和尿素。当肾功能恶化到尿毒综合症对人体生理机能构成威胁的程度时(急性肾功能衰竭)，或者当长时间的肾状况损伤肾性能时(慢性肾功能衰竭)，使用此疗法。有两种主要的透析类型，即血液透析和腹膜透析。在腹膜透析疗法中，透析液通过管进入腹腔。液体停留在腹腔中一段时间以便吸收废物，随后通过管排除掉。通常，在晚期发展到血液透析之前，长期肾状况治疗早期的病人通过腹膜透析治疗。在血液透析中，病人的血液通过动脉供血管排出体外，通过透析机治疗，然后通过静脉回血管返回体内。透析机使血液通过渗析器，渗析器包含由半透膜形成的管子。半透膜的外部是透析液。半透膜将血液中的废物和多余液体过滤到透析液中。半透膜使废物和控制的液体量渗入透析液，同时阻止较大更有用分子的损失，如血细胞、某些蛋白质和多肽。通过半透膜的透析功能主要由扩散(分子通过无规则运动从高浓度区域向低浓度区域移动)和对流(由于大量溶剂运动导致的溶质运动，通常作为对液静压差异的反应) 的结合实现。通过改变半透膜的透析液侧面的液静压，从而引起游离水沿着压力梯度通过半透膜移动，来实现液体移动(或者所周知的超滤)。通过使用重碳酸盐缓冲器实现血液尿毒症性酸中毒的修正。重碳酸盐缓冲器也修正血液的重碳酸盐程度。透析溶液由矿物离子的灭菌液构成。这些离子包含在酸缓冲器内，其与水和先加入到渗析器中的重碳酸盐基混合。使用的水被清洁达到适合作为基使用的足够程度，用于将离子与血液跨膜转移(在下文中称为无菌水)，例如这可以通过已知方法实现，包括反渗析、热处理、过滤或者这些方法的结合。透析液成分对成功的透析治疗是关键的，因为通过半透膜透析交换的水平，从而恢复足够身体电解浓度和酸碱平衡的可能性，取决于此成分。合适的成分主要通过规划透析液获得，透析液的成分浓度设置在近似身体正常值。然而，获得合适的透析液成分需要对低量液体的精确控制，目前这通过预备复杂液体路径获得，包括装设在透析机上的多个泵和阀门部件。这显示了透析机复杂、昂贵的缺点，透析机由于其复杂性面临着增加的失败风险。增加的维修费也是一个问题，因为为了更有效地治疗病人，尽量减少机器停机时间是必要的。已知血液透析机的另一个问题是在治疗开始前，血液和透析液线路需要小心安装到透析机上。这显示出线路不被正确安装的风险，这个风险特别与那些在家透析的病人有关。这种透析方法也显示了病人之间相互传染增加的风险，因为可任意使用的血液和透析液线路与透析机发生接触。通过公开在W02006/120415中的系统，在一定程度上缓解了与常规透析设备有关的问题，W02006/120415公开了一种基于盒体的系统用于指导血液透析，然而这篇申请提出的用于混合透析液的方法和系统是复杂并且昂贵的，牵涉有多个储存器的大的盒体，每一个储存器有级位控制，因此需要复杂的泵和控制系统。这种复杂性和这种空间需要在例如适用于家庭透析的那些便携式透析机中是不受欢迎的。
本发明的目的是提供一种至少减轻一些上述问题的血液透析系统。根据本发明，提供一种预备用于血液透析的透析液的方法，该方法包括步骤提供混合泵，包含被可驱使的膜覆盖的泵腔，泵腔具有用于将水或者水混合物导入到腔内的第一入口，用于将透析液基溶液导入到腔内的第二入口，以及腔上用于供应平衡泵的出口，该方法进一步包括步骤提供泵装置，用于在第一压力下将预定量的透析液基分发到腔内，在第二压力下驱使膜抽取一定量的水或者水混合物到混合泵腔，其中第一压力的大小高于第二压力的大小，以便确保透析液基完全分发到混合泵腔内。根据本发明的另一方面，提供一种预备用于血液透析的透析液的方法，该方法包括步骤提供混合泵，包含被可驱使的膜覆盖的泵腔，泵腔具有用于将水或者水混合物导入到腔内的第一入口，用于将透析液基溶液导入到腔内的第二入口，以及与平衡泵腔液体相通的腔的出口，提供泵装置，用于通过第二入口将透析液基分发到腔内，提供第一入口、第二入口和泵出口，它们带有各自的阀门以控制经过其的流量，该方法进一步包括步骤打开第二入口阀，操作泵装置分发预定量的透析液基到腔内，在出口阀被打开之前关闭第二入口阀。根据本发明的又一方面，提供一种预备用于血液透析的透析液的方法，该方法包括步骤提供混合泵，包含被可驱使的膜覆盖的泵腔，泵腔具有用于将水或者水混合物导入到腔内的第一入口，用于将透析液基溶液导入到腔内的第二入口，以及与平衡泵腔液体相通的腔的出口，该方法进一步包括步骤提供泵装置，用于分发预定量的透析液基到混合泵腔内，其中混合泵腔的容量大于流量平衡泵腔的容量。本发明的每一个方面陈述了在酸与重碳酸盐混合泵之间不需要提供储存器或者其它形式的流体缓冲器的优点。进入混合泵的预定量的酸和重碳酸盐基溶液的供应提供了一个自我调节系统，以确保在很短的启动循环后透析液的构成保持恒定。每一方面提供了一种确保在不需要倒掉过量透析液或者关闭系统的环路控制时，平衡泵永远不缺透析液的方法。现在仅仅通过例子并参照附图描述本发明，其中图1是透析机的等比例视图；图2是图1透析机的液体管理部分的等比例视图；图3是图1盒体的等比例视图；图4是图3的盒体的重碳酸盐混合泵的示意图；图5是图3的盒体的酸混合泵的示意图；图6是图3的盒体的酸混合泵、重碳酸盐混合泵及流量平衡泵及透析器的示意图；图7示出了水入口阀的打开时间图；图8示出了混合透析液中酸和药签的比例浓度图。

一种预备用于血液透析的透析液的方法，该方法包括步骤提供混合泵，包含被可驱使的膜覆盖的泵腔，泵腔具有用于将水导入到腔内的第一入口，用于将透析液基溶液导入到腔内的第二入口，以及腔的出口，该方法进一步包括步骤提供泵装置，用于在第一压力下将预定量的透析液基分发到腔内，在第二压力下驱使膜抽取一定量的水或者水混合物到混合泵腔，其中第一压力的大小高于第二压力的大小，以便确保透析液基完全分发到腔内。

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