本發(fā)明屬于醫(yī)療器械領域,具體來說,特別涉及一種血液透析器及基于空心纖維膜的透析方法。
背景技術:
1、血液透析是利用半透膜的原理,將患者的血液和透析液同時引進到透析器中,兩者在透析膜的兩側呈反向流動,借助膜兩側的溶質梯度、滲透梯度和水壓梯度達到清除血液中的毒素和多余的水分,同時補充體內(nèi)所需要的物質,并維持電解質和酸堿平衡的目的。
2、如中國專利cn103877634b公開了一種血液透析器及血液透析裝置,其包括:外殼、由中空纖維絲管組成的纖維束、端蓋、封裝膠、環(huán)形導流分布環(huán)、透析液入口、透析液出口、血液入口及血液出口;其中,所述環(huán)形導流分布環(huán)位于正對所述透析液入口和/或透析液出口的位置,所述環(huán)形導流分布環(huán)的一端與所述外殼的末端連接,所述環(huán)形導流分布環(huán)的另一端朝向與其正對的透析液入口或透析液出口方向傾斜。
3、現(xiàn)有技術中血液透析器大多如上述專利通過外殼和設置于外殼內(nèi)的中空纖維絲管對透析液和血液進行導流,以在血液和透析液流動過程中進行血液的透析凈化。但透析液在外殼內(nèi)流動時,在透析液與外殼內(nèi)壁之間的摩擦力(粘性力)以及透析液內(nèi)部的壓力梯度共同作用下,在外殼中心區(qū)域,透析液內(nèi)的流體分子受到的來自其他流體分子的撞擊更加頻繁和均勻,從而能夠保持較高的流速,而在靠近外殼內(nèi)壁的區(qū)域,流體分子與內(nèi)壁之間的摩擦力會減緩其流動速度,因而使得外殼中心區(qū)域的透析液流速逐漸加快,而靠近外殼內(nèi)壁區(qū)域的透析液流速會逐漸降低,而透析液內(nèi)外圈流速的不均勻,會使得透析液對外殼內(nèi)部內(nèi)外圈的中空纖維絲管內(nèi)的血液透析效果不同,進而影響血液透析器的血液透析效果。
技術實現(xiàn)思路
1、針對相關技術中的問題,本發(fā)明提出一種血液透析器及基于空心纖維膜的透析方法,以克服現(xiàn)有相關技術所存在的上述技術問題。
2、為解決上述技術問題,本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
3、本發(fā)明為一種血液透析器,包括筒體,所述筒體的內(nèi)部安裝有空心纖維膜組件,所述筒體兩端的側壁上分別設置有與筒體內(nèi)部連通的透析液進口和透析液出口,所述筒體的兩端分別固定安裝有右端蓋和左端蓋,所述右端蓋上設置有血液進口,所述左端蓋上設置有血液出口,所述血液進口和血液出口分別連接于空心纖維膜組件的兩端;
4、所述筒體的內(nèi)部還安裝有能對筒體內(nèi)部圓周面上的透析液的流速進行調(diào)節(jié)的流速調(diào)節(jié)機構,所述流速調(diào)節(jié)機構包括多個引流環(huán)和交叉連桿,多個所述引流環(huán)等距分布設置于所述筒體的內(nèi)壁上,所述交叉連桿能驅動多個引流環(huán)沿筒體的內(nèi)壁伸縮滑動,以調(diào)節(jié)相鄰引流環(huán)之間的間距大小,并能在調(diào)節(jié)過程中使多個引流環(huán)保持等距分布,且所述引流環(huán)的內(nèi)圈均設置有多個等距分布的導流斜槽。
5、進一步地,所述空心纖維膜組件包括多個空心纖維膜,多個所述空心纖維膜均勻分布設置于所述筒體的內(nèi)部,且所述空心纖維膜的兩端分別與血液進口和血液出口連通。
6、進一步地,所述筒體內(nèi)部的兩端分別固定安裝有右端板和左端板,所述右端板將筒體的右側端隔離形成與血液進口連通的導流腔,所述左端板將筒體的左側端隔離形成與血液出口連通的集液腔,且所述右端板上開設有多個與空心纖維膜一一對應的進液孔,所述左端板上開設有多個與空心纖維膜一一對應的出液孔,相應的進液孔和出液孔之間均連接安裝有空心纖維膜。
7、進一步地,所述血液進口和血液出口的內(nèi)側端均設置有導流板,所述導流板的外側面固定安裝有連接柱,相應的導流板通過連接柱分別與右端蓋和左端蓋的內(nèi)側面固定連接。
8、進一步地,所述筒體兩端的外圈均固定安裝有導液環(huán),所述透析液進口和透析液出口分別固定連接安裝于兩個導液環(huán)的外圈,所述導液環(huán)的內(nèi)圈設置有多個呈圓周分布的與筒體的內(nèi)部連通的透析液進出口。
9、進一步地,所述筒體內(nèi)部的兩端均固定安裝有與導液環(huán)對應的導流環(huán),所述導流環(huán)位于相應的透析液進出口的內(nèi)圈,且所述導流環(huán)外圈的內(nèi)側端與筒體的內(nèi)壁密封固定連接。
10、進一步地,所述交叉連桿設置有多組,多組所述交叉連桿呈圓周分布于筒體的內(nèi)部;
11、每組所述交叉連桿均包括多個連接桿,多個所述連接桿通過連接軸兩兩交叉連接形成多個交叉桿,相鄰交叉桿之間同樣通過連接軸轉動連接,且多個所述引流環(huán)均與相應的交叉桿的交叉點轉動連接。
12、進一步地,多個所述引流環(huán)內(nèi)其中一個引流環(huán)與筒體的內(nèi)壁固定連接,剩余引流環(huán)均滑動安裝于所述筒體的內(nèi)壁,且筒體的內(nèi)壁上安裝有能驅動其中一個引流環(huán)左右滑動的平移驅動組件。
13、進一步地,所述平移驅動組件包括驅動環(huán)、絲桿和傳動軸,所述絲桿轉動安裝于所述筒體的內(nèi)壁上,且所述絲桿與其中一個引流環(huán)螺紋傳動連接,所述絲桿的一端固定安裝有從動錐齒輪;
14、所述傳動軸轉動安裝于筒體的筒壁上,所述傳動軸的內(nèi)側端固定安裝有與從動錐齒輪嚙合傳動連接的傳動錐齒輪,所述傳動軸的外側端延伸到筒體的外部并固定安裝有齒輪,所述驅動環(huán)轉動安裝于所述筒體的外圈,且所述驅動環(huán)的一端固定安裝有與齒輪嚙合傳動連接的端面齒圈。
15、進一步地,本發(fā)明還公開了一種基于空心纖維膜的透析方法,具體步驟如下:
16、首先將血液進口與透析患者身上輸出血液的供血管道連接,將血液出口通過回血管道與透析患者血管連通,同時將透析液進口與透析液供給設備連通,將透析液出口與排液管路連通,透析時,透析液由透析液進口輸送到筒體內(nèi)部,再由透析液出口排除,而血液由血液進口輸送到空心纖維膜組件內(nèi),再由血液出口排除,且血液流向與透析液流向方向相反,以使血液和透析液在空心纖維膜組件的兩側呈反向流動,借助空心纖維膜組件兩側的溶質梯度、滲透梯度和水壓梯度達到清除血液中的毒素和多余的水分,同時補充體內(nèi)所需要的物質,并維持電解質和酸堿平衡的目的;
17、根據(jù)透析時筒體內(nèi)的透析液的流速、液壓,通過交叉連桿調(diào)節(jié)相鄰引流環(huán)之間的間距,當筒體內(nèi)的透析液流經(jīng)引流環(huán)位置時,引流環(huán)能對筒體內(nèi)壁附近的透析液進行加速引流,以防止筒體內(nèi)壁附近的透析液受液壓、摩擦影響流速逐漸降低,使得筒體內(nèi)部透析液勻速流動,進而使得透析液對筒體內(nèi)部內(nèi)外圈的空心纖維膜組件內(nèi)的血液具有相同的透析效果。
18、本發(fā)明具有以下有益效果:
19、1.本發(fā)明中在筒體的內(nèi)壁上設置有引流環(huán),且在引流環(huán)的內(nèi)圈設置有呈圓周分布的導流斜槽,當筒體內(nèi)部的透析液流經(jīng)引流環(huán)位置時,引流環(huán)能對筒體內(nèi)壁附近的透析液進行加速引流,以防止筒體內(nèi)壁附近的透析液受液壓、摩擦影響流速逐漸降低,使得筒體內(nèi)部透析液勻速流動,進而使得透析液對筒體內(nèi)部內(nèi)外圈的空心纖維膜內(nèi)的的血液具有相同的透析效果,有利于提高血液透析器整體的血液透析效果;且引流環(huán)設置有多個,通過將多個引流環(huán)在筒體內(nèi)部等距分布,從而能通過引流環(huán)對筒體內(nèi)部內(nèi)壁附近的透析液進行多次加速引流,提高對筒體內(nèi)部透析液的流速調(diào)節(jié)效果,以進一步提高血液透析效果。
20、2.本發(fā)明中能通過交叉連桿驅動多個引流環(huán)沿筒體的內(nèi)壁伸縮滑動,以調(diào)節(jié)相鄰引流環(huán)之間的間距大小,在對患者進行血液透析時,根據(jù)患者病情和透析需求,透析液所需的的流速、液壓均需要進行相應的調(diào)節(jié),而筒體內(nèi)透析液流速、液壓不同時,筒體內(nèi)壁附近透析液流速受到的影響不同,此時,通過對引流環(huán)的間距進行相應調(diào)節(jié),能相應提高引流環(huán)對透析液流速的調(diào)節(jié)效果,進而提高血液透析效果。
21、當然,實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達到以上所述的所有優(yōu)點。