[發(fā)明專利]一種血液透析器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210007979.6
• 申請日: 2012-01-12
• 公開（公告）號(hào): CN102600520A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱文;李繼偉;劉喜;柳慧瓊
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): A61M1/16
• 分類號(hào): A61M1/16
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于血液透析技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種血液透析器，特別涉及便攜式新型透析裝置。通過改進(jìn)設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)出能夠增加血濾器過濾流量，同時(shí)具有抗凝功能和腎小管的重吸收、內(nèi)分泌以及新陳代謝等生理功能的新型透析器微流道片。

背景技術(shù)

近年來，國內(nèi)外腎臟病患者日趨增多，死亡率也越來越高，腎移植治療依然是最有效的腎臟疾病治療手段，但因供體器官不足而極大受限，國內(nèi)外仍舊將血液透析方法作為主要治療手段。血液透析就是將病人血液和透析液同時(shí)以相反的方向引入透析器內(nèi)，分別流經(jīng)透析膜兩側(cè)，兩側(cè)的溶質(zhì)和水在濃度和壓力梯度下做跨膜運(yùn)動(dòng)進(jìn)行物質(zhì)交換。

目前國內(nèi)外在實(shí)驗(yàn)室和臨床上使用的人工腎臟透析器，其結(jié)構(gòu)是在殼內(nèi)安裝有空心纖維管，在殼體的軸向一段安裝有血液進(jìn)液管、另一端上安有血液出液管，在殼體的徑向一側(cè)安裝有透析液出液管、另一側(cè)安裝有透析進(jìn)液管。殼內(nèi)中空纖維管由數(shù)百根甚至上千根組成，中空纖維管壁上橫向排列的分子與分子之間的間隙形成了無數(shù)個(gè)微孔。工作時(shí)病人的血液由血泵從靜脈引出后，連續(xù)不斷地流進(jìn)透析器血液進(jìn)液管，流經(jīng)空心纖維管內(nèi)，經(jīng)空心纖維管過濾后從血液出液管流回病人的靜脈血管，透析液經(jīng)與透析器鏈接的透析機(jī)對其溫度、濃度、流量、壓力進(jìn)行調(diào)整后從透析液進(jìn)液管流入殼體內(nèi)，從空心纖維管之間的間隙流過。血液和透析液在滲透壓和透析液的壓力作用下完成物質(zhì)交換。患者血液內(nèi)尿素、肌酐、胍類、酸根和過多的電解質(zhì)等毒素進(jìn)入透析液，而透析液的碳酸氫根、葡萄糖、水楊酸鹽、電解質(zhì)等肌體所需要物質(zhì)補(bǔ)充到血液中，從而達(dá)到清除患者血液中肌酐、尿素氮以及蛋白質(zhì)代謝產(chǎn)生的廢物的目的。

上述透析器的空心纖維管的內(nèi)徑為200μm、壁厚為40μm，在使用過程中，每次透析治療的時(shí)間為4～5小時(shí)，極易造成凝血，將空心纖維管堵塞。對長期進(jìn)行透析的病人，人工腎臟透析器要反復(fù)使用，隨著使用次數(shù)的增加，部分空心纖維管堵塞，沖洗時(shí)很難將空心纖維管內(nèi)的凝血沖洗干凈，使得空心纖維管的有效面積減小，影響到臨床治療效果。由于空心纖維管內(nèi)血液的壓力大于空心纖維管外透析液的壓力，經(jīng)常出現(xiàn)空心纖維管破裂，造成人工腎臟透析器被破壞。此外，上述透析器的空心纖維管的內(nèi)徑略大于血細(xì)胞的直徑，容易將血細(xì)胞損壞，對長期進(jìn)行透析治療的病人造成貧血。由于各個(gè)纖維管之間的間隔不均勻，中空纖維管透析器具有分配不均的透析液流。各個(gè)纖維之間的間隔通常很小，因此擴(kuò)散就是上述透析器物質(zhì)轉(zhuǎn)移的重要機(jī)理。由于中空纖維管透析器的固有的物理特性，擴(kuò)散的改進(jìn)以及由此而來的透析液利用率的改進(jìn)都是有限的。此外，現(xiàn)有技術(shù)中，透析器的生產(chǎn)是由不同工序的人工作業(yè)完成，不僅生產(chǎn)效率低，質(zhì)量也很難保證。因此，存在成本較高、生產(chǎn)效率偏低等缺點(diǎn)。

另外，由于技術(shù)要求和透析裝置體積較大，血液透析的患者要長時(shí)間定期的返回醫(yī)院實(shí)施定期的檢查診斷，病人接受每周兩三次的治療，給患者的日常生活帶來很大的麻煩。每次實(shí)施治療均需要去醫(yī)院，所以治療費(fèi)用過多也使得很多患者不能及時(shí)接受治療。在醫(yī)院，透析治療是以非常快的速度在短時(shí)間內(nèi)完成的。但研究表明，透析速率慢一些、時(shí)間長一些、頻率高一些對病情有利的。所以，接受這樣的治療經(jīng)濟(jì)可行的辦法是病人在家自己完成透析治療。為了使這一治療方法在技術(shù)上可行，設(shè)計(jì)出體積更小、便于攜帶、效率更高的透析器已經(jīng)迫在眉睫。

另一方面，由于目前透析只能對水、肌酐等小分子物質(zhì)進(jìn)行清除和濾過，忽略了重要的鈉鉀離子重吸收、內(nèi)分泌及免疫等功能，容易引起很多慢性并發(fā)癥，使得治療效果并不顯著。為彌補(bǔ)丟失的腎小管功能，國內(nèi)外生物學(xué)者采用組織工程技術(shù)將具有腎小管功能的腎小管上皮細(xì)胞種植在透析膜材料上，構(gòu)建成生物人工腎小管輔助裝置(RAD)，并將其與傳統(tǒng)透析裝置串聯(lián)構(gòu)成的人工腎裝置用于體外臨床試驗(yàn)，結(jié)果證明該透析器可以很好的發(fā)揮腎小球和腎小管的功能。然而這種RAD在使用過程中需要與血液濾過裝置組成復(fù)雜的串聯(lián)回路，因而結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，不利于生物人工腎的“微縮化”和體內(nèi)移植。其次，現(xiàn)今的RAD回路需要多個(gè)蠕動(dòng)泵提供體外驅(qū)動(dòng)壓力，以彌補(bǔ)流通量的不足，這種體外蠕動(dòng)泵嚴(yán)重限制了該透析器的微縮化和可便攜式及可體內(nèi)移植目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。最后，現(xiàn)今的RAD不具備抗凝功能，血液進(jìn)入RAD前需持續(xù)給予肝素進(jìn)行抗凝。因此，探索研究結(jié)構(gòu)小巧、能實(shí)現(xiàn)人體腎臟完整功能替代、且高效穩(wěn)定的新型生物人工腎仍將是今后的研究熱點(diǎn)和主要任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是提供一種血液透析器，它具有體積小、便于攜帶和效率高的特點(diǎn)，具有較高的跨過透析膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)移效率。