專利名稱：血液灌流儀的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)療用電子儀器，特別是一種自動控制血液溫度和流速的專用血液灌流儀。
控溫控壓型血液灌流儀是一種進行血液體外循環(huán)達到血液解毒和凈化的專門性醫(yī)療器械。
國外曾有開展血液灌流技術(shù)研究的報導，國內(nèi)尚無此類專用設備，僅透析器械具有類似功能。
已有技術(shù)的這些醫(yī)療器械，存在一些缺點，如1、血液輸送系統(tǒng)國外報導，血液輸送泵多采用∑輸送泵(Sigma pump)；國內(nèi)在人工腎(Kidney Artificial)及人工心肺機(Heart-Lung Artificial)中血液輸送泵主要是采用TX型泵。這些泵的主要缺點是器械太大，更不能保證手術(shù)中血液的恒溫恒速地線性輸送。
2、加溫部分已有技術(shù)中，往往使用鎳絡絲(1－2KW)作加熱元件。鎳絡絲通電時表面溫度700℃以上，因而，已有技術(shù)存在著溫度高、升溫、降溫時脈沖幅度梯度大的缺點，雖有控制溫度的部件，但精度差。
3、血液凈化部分已有技術(shù)中，多采用平板式透析器，以賽璐玢紙(Cellophane)作透析膜，通過體外管道，把病人血液引入于透析器中，血液便隔著透析膜與透析液進行透析，將毒物轉(zhuǎn)移至透析液中，已有技術(shù)不僅清除藥物的速度慢，且不太理想。
本發(fā)明的目的就是要提供一種較好地模擬人體溫度、恒溫、恒速、解毒、凈化血液徹底的血液灌流專用器械。在臨床搶救時，給在體外循環(huán)的血液以恒溫、解毒凈化和輔助動力，使其能在保持人體正常血壓和溫度的前提下，線性地進行循環(huán)。
本發(fā)明的目的是采用如下措施實現(xiàn)的一種由外殼、電源、血液凈化系統(tǒng)、血液輸送系統(tǒng)和衡溫系統(tǒng)組成的血液灌流儀，本發(fā)明的特征在于血液凈化系統(tǒng)是直接接觸式，由一個裝填著血液解毒劑的筒體構(gòu)成；血液輸送系統(tǒng)是由微型輸血泵、速度控制電路和速度顯示電路組成，連接方式如下速度控制電路是由速度調(diào)節(jié)器，其輸入端與速度調(diào)節(jié)器輸出端相連的放大器，其輸入端與放大器輸出端相連的觸發(fā)信號發(fā)生器，其輸入端與觸發(fā)信號發(fā)生器輸出端相連的可控硅，其輸入端與可控硅輸出端相連的電機，電機的輸出端接在放大器的第二輸出端上；速度顯示電路是由光脈沖信號，其輸入端與光脈沖信號輸出端相連，光／電轉(zhuǎn)換器，其輸入端與光／電轉(zhuǎn)換器輸出端相連的放大器，其輸入端與放大器輸出端相連的脈沖整形器和其輸入端與脈沖整形器相連的顯示器組成；衡溫系統(tǒng)是由溫度控制電路組成，溫度控制電路包括血液、平衡電橋(其輸入端與血液輸出端相連的溫度傳感器，其輸出端接在差分放大器輸出端的溫度設定器組成)，差分放大器的輸入端與平衡電橋中的溫度傳感器的輸出端相連，比較放大器的輸入端與差分放大器的輸出端相連，控制器的輸入端與比較放大器的輸出端相連，顯示器接在控制器與加熱器的節(jié)點上，加熱器的輸入端與控制器的輸出端相連，血液與加熱器的輸出端相連。
血液凈化系統(tǒng)是安裝在衡溫室1里，它由筒體2，氣泡分離器3，機動注射器接頭13和硅橡膠管14組成。
血液凈化系統(tǒng)的筒體2，為一具有流線型內(nèi)壁的鼓腹圓筒，兩端通過開口型螺紋底套15，螺紋外蓋16，墊片和網(wǎng)板17，接頭18與硅橡膠管14相連。
血液凈化系統(tǒng)的筒體2內(nèi)裝填著直接接觸式血液解毒劑－M M A C(Micro in Micro Activated Charcoal)。
血液輸送系統(tǒng)所采用的微型輸血泵是滾柱式輸液泵，其驅(qū)動方式可以是電機驅(qū)動或人工驅(qū)動。
血液輸送系統(tǒng)所采用的滾柱式輸液泵轉(zhuǎn)速為1～50 r／min，無級變速，連續(xù)可調(diào)。
其特征是從患者動脈抽取血液，從患者靜脈返流血液。
其中1、血液凈化系統(tǒng)是由一個裝填著血液解毒劑的筒體構(gòu)成。治療中，需要凈化的血液直接與血液解毒劑接觸，通過血液解毒器的血所吸附，其質(zhì)量已達到正常值，可供返流入患者體內(nèi)。
2、血液輸送系統(tǒng)采用微型滾柱式輸血泵和用于檢測、控制血液流量的速度檢測和控制電路組成，泵的轉(zhuǎn)速采用電子無級調(diào)速，輸液量靠可控硅控制電路通過控制可控硅導通角達到控制驅(qū)動電機加入電樞的電壓，使電機速度發(fā)生變化，使所采用的滾柱式輸液泵轉(zhuǎn)速為1－50r／min，無級變速，連續(xù)可調(diào)。輸液量控制在30－450ml／min范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。速度檢測采用555時基光控電路，通過控制輸液泵轉(zhuǎn)速顯示間接進行顯示。
3、恒溫系統(tǒng)采用熱敏元件組成的溫度檢測和控制電路。本發(fā)明采用PTC熱敏元件對血液進行加熱、恒溫檢測通過熱敏元件構(gòu)成的測溫電橋、靠交流接觸器J控制數(shù)碼管顯示，用以嚴格控制流入人體內(nèi)血液的溫度。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步闡述


圖1是本發(fā)明血液灌流儀整機總裝示意圖。
圖2是本發(fā)明血液凈化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明血液凈化器筒體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明血液灌流儀電路原理圖。
圖1中1是恒溫室、2是血液凈化器筒體、3是氣泡分離器、4是輸液泵、5是轉(zhuǎn)速表、6是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、7是電源開關(guān)、8是轉(zhuǎn)速開關(guān)、9是溫控開關(guān)、10是觀察窗、11是金屬支架、12是外殼。
圖2中2是血液凈化器筒體、3是氣泡分離器、13是機動注射接頭、14是醫(yī)用硅膠管。
圖3中2是血液凈化器筒體、14是醫(yī)用硅膠管、15是聚四氟乙烯開口型螺紋底套、16是聚四氟乙烯螺紋外蓋、17是硅橡膠墊片連不銹鋼網(wǎng)、18是接頭。
整機外形結(jié)構(gòu)和工作原理如
圖1、圖4所示。整機是由如下幾部分組成由一個速度給定電路，一個其輸入端與給定電路第一輸出端相連的觸發(fā)脈沖形成電路，一個與觸發(fā)脈沖形成電路輸出端相連的主回路，一個其輸入端與主回路輸出端相連的輸液泵，一個其輸入端與輸液泵第一輸出端相連的測速及顯示電路，一個其輸入端與測速及顯示電路相連的、輸出端與速度給定電路相連的負反饋電路，一個溫度檢測電路，一個其輸入端與溫度檢測電路相連的檢測信號放大電路，一個其輸入端與檢測信號放大電路輸出端相連的執(zhí)行電路，一個其輸入端與執(zhí)行電路輸出端相連的PTC加熱器以及血液凈化系統(tǒng)。人體動脈與輸液泵相連，人體靜脈與氣泡分離器相連。
各部分工作原理分述如下溫度控制電路是由血液、平衡電橋(其輸入端與血液輸出端相連的溫度傳感器，其輸出端接在差分放大器輸入端的溫度設定器組成的)、差分放大器的輸入端與平衡電橋中的溫度傳感器的輸出端相連，比較放大器的輸入端與差分放大器輸出端相連，控制器的輸入端與比較放大器的輸出端相連，顯示器接在控制器與加熱器的節(jié)點上。加熱器的輸入端與控制器的輸出端相連，血液與加熱器的輸出端相連。
原理熱敏電阻R7作為溫度傳感器，直接感受血液的溫度，R7、R17、R18、R22、R23構(gòu)成平衡電橋，調(diào)節(jié)R22使血液達到設定溫度時，電橋平衡，經(jīng)差分R19、R20、R21、BG9、BG10放大，再經(jīng)比較放大器BG11進一步放大，使BG13導通或截止，控制繼電器J相應動作，從而控制交流接觸器CJ0－10動作，控制加熱器使溫度穩(wěn)定在設定值上。
速度控制電路是由速度調(diào)節(jié)器，其輸入端與速度調(diào)節(jié)器輸出端相連的放大器，其輸入端與放大器輸出端相連的觸發(fā)信號發(fā)生器，其輸入端與觸發(fā)信號發(fā)生器輸出端相連的可控硅，其輸入端與可控硅輸出端相連的電機，電機的輸出端接在放大器的第二輸出端上。速度調(diào)節(jié)改變W4的阻值，影響電容C14的充放電速度，經(jīng)BG21、BG20放大器放大，在BG19上輸出一個觸發(fā)信號，控制可控硅的導通角，從而電機兩端電壓發(fā)生變化，控制電機速度，電機端電壓經(jīng)R35又反饋回放大器，起負反饋作用，從而使電機速度穩(wěn)定在速度設定點上。
速度顯示電路是由光脈沖信號，其輸入端與光脈沖信號輸出端相連，光／電轉(zhuǎn)換器，其輸入端與光／電轉(zhuǎn)換器輸出端相連的放大器，其輸入端與放大器輸出端相連的脈沖整形器和其輸入端與脈沖整形器相連的顯示器組成。
工作原理當光照射到電機軸遮光盤上，電機軸轉(zhuǎn)動產(chǎn)生光脈沖信號，每轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生六個光信號。經(jīng)光敏三極管形成電脈沖，經(jīng)BG7放大，脈沖信號進入脈沖整形器，每個輸入信號變?yōu)閷挒?.1RC的標準電信號脈沖，輸入轉(zhuǎn)速表顯示出其平均值，在表上讀出轉(zhuǎn)速的數(shù)值。
整機工作過程設備投入運行后，首先，恒溫室PTC元件通電升溫，當溫度升至38℃時，熱敏電阻R24將這一信號檢出經(jīng)放大后，執(zhí)行機構(gòu)動作，停止加溫，當溫度低于38℃時，執(zhí)行機構(gòu)又動作，再次加溫，如此周而復始，使溫度穩(wěn)定在38±2℃，保證整個灌流過程的需要。
灌流開始后，啟動血泵，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速表即顯示出讀數(shù)，從而間接獲得當時的血液流量。
本發(fā)明的優(yōu)點
1、從患者動脈抽取血液，從患者靜脈返流血液；2、血液凈化系統(tǒng)采用新型直接接觸式血液解毒劑；3、其血液輸送系統(tǒng)采用的是微型血液輸送泵；4、恒溫系統(tǒng)采用了新型陶瓷材料作加熱元件。
因此，與已有技術(shù)相比，該機具有專用、小型、高效、易消毒、裝卸操作方便，并能精確地調(diào)節(jié)血液流量。模擬正常人體的血壓和溫度的優(yōu)點，不僅保證手術(shù)中血液能線性地輸送。且凈化后的血液的物理性和化學性均達正常值。
本發(fā)明適用于下述病例的搶救1、該血液灌流儀對急性重度藥物超量／中毒效果顯著；對Ⅱ、Ⅲ度昏迷病人能較快地恢復意識，挽回生命。
使用于(1)巴比妥類安眠鎮(zhèn)靜藥；(2)非巴比妥類安眠鎮(zhèn)靜藥；(3)神精安定藥；(4)抗憂郁藥；(5)其它類藥物(如水楊酸、異煙肼、地高辛、抗癌藥等)。
2、毒物中毒對有機磷農(nóng)藥和毒草內(nèi)含的α－鵝膏亭(α－Amanitine)等毒素亦有良好的清除作用，可與藥物治療合并使用。
3、尿毒癥對尿毒癥引起的體內(nèi)積聚的尿酸、肌酐等廢物的清除率優(yōu)于已有技術(shù)。
4、其它對急、慢性肝衰竭，中毒性肝炎，創(chuàng)外傷性血液感染等亦有一定的解毒效果。
〔實施例〕按
圖1－3所示，選擇適當?shù)脑M裝一臺外型如
圖1所示的本發(fā)明的血液灌流儀，使用效果最好。
按圖4所示，圖中三極管BG1采用3DD系列硅管，BG2，BG3，BG7，BG9，BG10，BG21，BG20采用3DG系列小功率硅管，BG5為3DU系列光敏三極管，BG11為3DG系列高頻三極管，BG19為BT31、BT33單結(jié)管，BG1為3CT103(或其它型號)可控硅1A／50V－10A／50V。
電阻R1－R35的阻值分別為1.4－2.6K，0.7－1.3K，70－130Ω，84－156K，392－728Ω，210－330Ω，0.84－1.56K，0.7－1.3K，8.4－15.6K，1.4－2.6K，3.57－6.63K，3.57－6.63K，35－65K，3.57－6.63K，14－26Ω，329－611Ω(PTC熱敏電阻)，0.7－1.3Ω，0.7－1.3K，3.57－6.63K，1.4－2.6K，476－884Ω，0.7－1.3K，37.1－68.9K，70－130Ω，70－130Ω，1.4－2.6K，70－130Ω，252－46Ω，70－130Ω，5.74－10.66Ω，3.57－6.63K，0.7－1.3K，3.57－6.63K，5.74－10.66K。
C1－C14容量如下70－130μF／50V，70－130μF／16V，7－13μF／16V，3.29－6.1μF／16V，329－611μF／16V，0.007－0.013μF，0.07－0.013μF，0.0329－0.0611μF，70－130μF／16V，329－611μF／16V，0.007－0.013μF，0.007－0.013μF，0.7－1.3μF，70－130μF／16V。
按上述元件組裝一臺血液灌流儀，使用方法如下1、準備與消毒(1)清水洗凈(2)5％過氧乙酸處理(3)0.5％過氧化鈉溶液處理(4)3％雙氧水處理(5)常規(guī)高壓蒸汽滅菌2、使用(1)將血液凈化器筒體2、氣泡分離器3、與硅膠管14，按規(guī)定接好；(2)接通電源，溫控開關(guān)打“自控”；(3)無菌操作下，將處理好的MMAC置于血液凈化器筒體2中；(4)生理鹽水沖洗全系統(tǒng)；(5)肝素化；(6)待恒溫室恒溫達規(guī)定后，接通患者動、靜脈，開始灌流，根據(jù)治療需要調(diào)好流量。
(7)停止灌流前，以生理鹽水置換系統(tǒng)內(nèi)血液；(8)撤出循環(huán)，停機。
權(quán)利要求1.一種由外殼、電源、血液凈化系統(tǒng)、血液輸送系統(tǒng)和衡溫系統(tǒng)組成的血液灌流儀，本發(fā)明的特征在于1.1.血液凈化系統(tǒng)是直接接觸式，由一個裝填著血液解毒劑的筒體構(gòu)成，1.2.血液輸送系統(tǒng)是由微型輸血泵、速度控制電路和速度顯示電路組成，連接方式如下1.2.1.速度控制電路是由速度調(diào)節(jié)器，其輸入端與速度調(diào)節(jié)器輸出端相連的放大器，其輸入端與放大器輸出端相連的觸發(fā)信號發(fā)生器，其輸入端與觸發(fā)信號發(fā)生器輸出端相連的可控硅，其輸入端與可控硅輸出端相連的電機，電機的輸出端接在放大器的第二輸出端上，1.2.2.速度顯示電路是由光脈沖信號，其輸入端與光脈沖信號輸出端相連，光/電轉(zhuǎn)換器，其輸入端與光/電轉(zhuǎn)換器輸出端相連的放大器，其輸入端與放大器輸出端相連的脈沖整形器和其輸入端與脈沖整形器相連的顯示器組成，1.3.衡溫系統(tǒng)是由溫度控制電路組成，溫度控制電路包括血液、平衡電橋(其輸入端與血液輸出端相連的溫度傳感器，其輸出端接在差分放大器輸出端的溫度設定器組成)，差分放大器的輸入端與平衡電橋中的溫度傳感器的輸出端相連，比較放大器的輸入端與差分放大器的輸出端相連，控制器的輸入端與比較放大器的輸出端相連，顯示器接在控制器與加熱器的節(jié)點上，加熱器的輸入端與控制器的輸出端相連，血液與加熱器的輸出端相連。
2.按照權(quán)利要求1所述的血液灌流儀，其特征是所述的血液凈化系統(tǒng)是安裝在衡溫室1里，它由筒體2，氣泡分離器3，機動注射器接頭13和硅橡膠管14組成。
3.按照權(quán)利要求2所述的血液灌流儀，其特征是所述的血液凈化系統(tǒng)的筒體2，為一具有流線型內(nèi)壁的鼓腹圓筒，兩端通過開口型螺紋底套15，螺紋外蓋16，墊片和網(wǎng)板17，接頭18與硅橡膠管14相連。
4.按照權(quán)利要求2所述的血液灌流儀，其特征是所述的血液凈化系統(tǒng)的筒體2內(nèi)裝填著直接接觸式血液解毒劑－MMAC(Micro in Micro Activated Charcoal)。
5.按照權(quán)利要求1所述的血液灌流儀，其特征是所述的血液輸送系統(tǒng)所采用的微型輸血泵是滾柱式輸液泵，其驅(qū)動方式可以是電機驅(qū)動或人工驅(qū)動。
6.按照權(quán)利要求1所述的血液灌流儀，其特征是所述的血液輸送系統(tǒng)所采用的滾柱式輸液泵轉(zhuǎn)速為1～50 r／min，無級變速，連續(xù)可調(diào)。
7.按照權(quán)利要求1所述的血液灌流儀，其特征是從患者動脈抽取血液，從患者靜脈返流血液。
專利摘要血液灌流儀是進行體外血液循環(huán)，達到血液解毒和凈化的電子醫(yī)療器械。本發(fā)明采用(1)直接接觸式血液凈化系統(tǒng)；(2)微型輸血泵；(3)新型PTC元件衡溫室；(4)自動控溫和控速。具有小型、高效等優(yōu)點，能在保持人體正常血壓和溫度下，使血液線性循環(huán)。適用于藥物/毒物中毒、尿毒癥和創(chuàng)外傷性血液感染的臨床搶救。
文檔編號A61M1/10GK2036840SQ8821978
公開日1989年5月3日 申請日期1988年7月11日 優(yōu)先權(quán)日1988年7月11日
發(fā)明者張定發(fā), 饒應匡, 馬永凱, 高善長, 孫迎祿, 蓋琪源, 李其英, 李士山, 李忠聲 申請人:淄博無線電五廠