通过选择性提取溶质体外处理血液的装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的是借助于分离物质的体外系统过滤血液以选择性地分离和提取选定大小的分子。从而，本发明专利技术涉及一种体外处理血液的装置，包括至少一个交换器（１），所述交换器（１）包括至少一个用于受处理的血液的第一入口（２）、一个第一液体出口（４）和一个第二液体出口（５）；一个连接到交换器（１）的第一入口（２）的用于受处理的血液的输入管线（１０）；一个连接到交换器（１）的第一出口（４）的血液输出管线（或者说静脉管线）（１１）；至少一个处理单元（２１），所述至少一个处理单元（２１）包括至少一个第一液体入口（２２）和至少一个第一液体出口（２４），交换器（１）的第二出口（５）与处理单元（２１）的第一入口（２２）液体连通，并且处理单元（２１）的第一出口（２４）与输入管线（１０）液体连通。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的目的是通过选择性提取溶质处理血液的一种装置和方法。本专利申请的目的是借助于设计用于分离物质的体外系统过滤血液以选择性地分离和提取选定分子大小的溶解的物质。这样的系统用于处理含有不同分子量的溶质的血液。例如，这样的物质是分子量为60道尔顿的尿素、磷酸盐(96-97道尔顿)、肌酸酐(113道尔顿)、维生素B12(1355道尔顿)、菊糖(5200道尔顿)、β2-小球蛋白(12000道尔顿)以及白蛋白(58000道尔顿)。下文所称的“小型分子”是分子量约2000道尔顿以下的分子，“中型分子”是分子量在2000至50000道尔顿之间的分子，而“大型分子”是分子量大于50000道尔顿的分子(例如蛋白)。
技术介绍
这样的系统往往是带有分离分子量小于白蛋白的溶质用的体外膜的系统，用于治疗肾机能不全。人们一直在追求改进，特别是追求改善清除率、减少治疗时间和使得系统简单而低成本。在此要指出一种溶质的清除率是指给定容积的处理后的血液中溶质的量。在透析领域内，所使用的第一膜对分子大小达200道尔顿的小溶质是高通透的。小的溶质的清除率取决于所使用的膜的通透性和扩散能力。第一膜对维生素B12范围(1355道尔顿)的某些中尺寸溶质通透性低下被归为多发性尿毒症神经病变的病因。为了提高中型分子的清除率，首先想到的是使用分子大小截止值为40000道尔顿的高流速膜给流经所述膜的扩散流添加一个对流。一个膜的截止值定义为经该膜穿过的溶质的小于10％的分子大小。然而实施该想法时所遇到的问题包括难于控制由对流流速得到的超滤率，和高损耗有用的血浆组分，譬如激素、维生素和氨基酸。提高中型分子的清除率的第二种想法是血液过滤，这是一种通过膜去除溶质的纯对流方法。然而，此方法提取大量的液体，因此需要用无菌液体进行补偿前稀释和(或)后稀释，并且需要一种对分子大小达40000道尔顿的溶质高通透的膜。然而，使用纯对流方法时，清除率取决于稀释(前稀释或者后稀释)的方法、血流速度和灌注速度。通过常规的血液过滤时，小型分子的清除率次于用血液透析法得到的清除率。如果提高灌注速度、血流速度和膜的面积，血液过滤模式的清除率可能达到血液透析的清除率。然而，这是不实际的，会提高治疗成本并且导致氨基酸和激素的损耗。另外，血液流速是有限的，特别是对于血液进路不佳的患者。就小型分子的清除率而言，当发现血液过滤模式的清除率有限时，人们结合使用血液过滤和血液透析两种方法。这种同时使用的方法公知为血液透滤。然而，这产生的问题包括准确控制血液过滤流速的困难、激素和氨基酸的高损耗、系统的复杂性和需要大量地无菌液体和透析液体并且因此带来高治疗成本。因此，使用以不同工作模式工作的单个滤器依然不能解决损失某些尺寸范围的分子和高治疗成本的特殊问题。之后J.C.Kingswood和F.D.Thompson博士提出一种方案，以非再注入液体进行连续的血液过滤超滤处理由也以自主超滤工作的一个第二膜进行。图1代表由此方案衍生的透析装置。此方法是处理通过把从一个第一空心纤维膜得到的第一超滤液以超滤模式送过一个第二空心纤维膜来处理第一超滤液。第一超滤是经一个对分子量小于10000道尔顿的分子不通透的第一高流速膜进行。在第二膜中的孔隙小于第一膜中的孔隙。如图1中所示，在第一膜的出口处把主要含有大型分子的非过滤的液体送到患者进行再注入。含有小尺寸和中尺寸的分子的第一超滤液经第二膜过滤。主要含中型分子的不被第二膜过滤的液体收集到一个废物袋中。主要含小型分子的第二超滤液在后稀释液中经患者的静脉管线再注入。这省去后注入时消耗过量的无菌液体，并且使得可以在患者身体内再注入含一些中型分子的液体。即使这样也发生营养素、氨基酸、葡萄糖和维生素的高损失，并且诸如钾之类的小离子的清除率差。因此设计了另一种透析装置。曾经认为要除去的尿毒症分子是分子量小于200道尔顿的分子和分子量在10000至40000道尔顿之间的分子。这种认识产生了图2中描绘的由三个滤器组成的一种装置。第一滤器具有约40000道尔顿的截止值。血液流过此第一滤器以得出一种含小型分子和中型分子，即分子量小于40000道尔顿的分子的第一滤液。然后经具有10000道尔顿以下截止值的第二滤器除去分子量在10000至40000道尔顿之间的溶质。然后通过用一个具有约200道尔顿截止值的膜进行血液过滤来处理第二滤液。从而含200至10000道尔顿之间的溶质的净化的滤液，归还患者用于后灌注，患者还接受分子量大于40000道尔顿的分子。然而，所有这些溶质的清除率取决于在滤器1中的超滤速度，其不能超过血流速度的30％，这是一个与常规的血液透析中得到的速度相比较低的值。这提高了操作成本。最近，美国专利6,193,681说明了一种治疗血液的败血病的装置，这在图3中绘出。血液首先流过一个紫外线发射装置，然后流过一个血液浓缩器后再注入患者体内。一个次级回路连接到血液浓缩器的一个第二出口，血液从所述出口经一个滤器流出，接着流过一个膜模件和一个稀释源，然后在血液浓缩器上游注入。另外有一种与血液除去法类似的问题。治疗性血液除去法在其血浆含有一种或者多种有害物质或者毒性物质的患者身上实施。这些溶质按照与从血液除去溶质相同的原理被除去，一个区别是从血浆中提取的溶质的分子量较大。从而现有技术的装置的设计中遇到的问题重复发生，即-灌注液体的高消耗，-营养素、氨基酸、葡萄糖和维生素的高损失，-溶质清除率低，-包括几个滤器和泵的装置的高成本。本专利申请中针对的问题是如何达到以良好的清除率选择性地除去一个或者多个分子量范围的分子，而消耗非常少量的无菌液体。例如，对于处于败血症状态的患者必须除去许多中型分子，同时还要保持满意地除去小型分子。败血症的特征是从感染原发点大量反复地释放出特定的致病菌。一个附带的问题是优选地将这样的一个系统用于重病特护环境中进行的长期治疗而没有血液过滤梗阻的风险。这样的适用可以通过明智地选择各种滤器的工作模式、使用和适当地布置调节流速的器件、选择受控制的流速和管线的流体力学设计而达到。
技术实现思路
为了解决上述的问题，本专利技术提出一种体外血液处理装置，包括至少一个交换器1，该交换器1装备有至少一个用于受处理的血液的第一入口2、一个第一液体出口4和一个第二液体出口5；一个连接到交换器1的第一入口2的用于受处理的血液的输入管线10；一个连接到交换器1的第一出口4的血液输出管线(或者说静脉管线)11；和至少一个处理单元21，该至少一个处理单元21包括至少一个第一液体入口22和至少一个第一液体出口24，交换器1的第二出口5与处理单元21的第一入口22液体连通，其特征在于，处理单元21的第一出口24与输入管线10液体连通。本专利技术还涉及一种要借助于所述体外血液处理装置实施的体外血处理方法，所述体外处理装置包括一个交换器1和一个处理单元21，一个血液输入管线10和一个血液输出管线11连接到所述交换器1上，所述方法包括以下步骤血液经连接到交换器1的输入管线10传送、首先在交换器1中过滤以产生一种第一滤液，所述第一滤液由处理单元21过滤至少一个第二次以产生一种第二滤液，所述第二滤液经输入管线10传送以预稀释受处理的血液，然后把血液从交换器1的出口传送到输出管线11。本专利技术的其它优点和特点参本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种体外处理血液的装置，包括：－至少一个交换器（１），所述交换器（１）具有一个把所述交换器分为一个第一腔（７）和一个第二腔（８）的半透膜（６）、至少一个与第一腔（７）液体连通的用于受处理的血液的第一入口（２）、一个与第一腔（７）液体连通的第一液体出口（４）和一个与第二腔（８）液体连通的第二液体出口（５），－一个连接到交换器（１）的第一入口（２）的用于受处理的血液的输入管线（１０），－一个连接到交换器（１）的第一出口（４）的血液输出管线（１１），－至少一个处理单元（２１），所述处理单元（２１）包括一个把所述处理单元（２１）分为一个第一腔（２７）和一个第二腔（２８）的半透膜（２６）、至少一个与第二腔（２８）液体连通的第一液体入口（２２）和至少一个与处理单元（２１）的第一腔（２７）液体连通的第一液体出口（２４），－交换器（１）的第二出口（５）与处理单元（２１）的第一入口（２２）液体连通，－处理单元（２１）的第一出口（２４）与输入管线（１０）液体连通，其特征在于，－处理单元（２１）包括一个与第二腔（２８）液体连通的第二液体出口（２５），－处理单元（２１）的第二出口（２５）与一个第一废液排放管线（３０）液体连通。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J舍瓦莱，G梅西耶，H拉达，M蒙希，
申请(专利权)人：甘布罗伦迪亚股份公司，
类型：发明
国别省市：SE[]