三合一式生物人工肝在线监测与恒温加热一体系统技术方案

本实用新型专利技术公开了三合一式生物人工肝在线监测与恒温加热一体系统，包括顺序相连的血液输入口、血泵、动脉壶、三合一生物反应器、静脉壶和血液回输口；所述三合一生物反应器包括腔体及设置在所述腔体内的第一隔板和第二隔板；第一隔板和第二隔板将所述腔体分隔为从左到右的三个独立空间，依次为血浆分离器、氧合器和反应器；一体系统还设有管路加热装置。本实用新型专利技术的有益效果是：通过将血浆分离器、氧合器及常规生物反应器合三为一，使生物人工肝支持系统结构更为简洁，操作便捷；通过管路加热装置的作用，使得生物人工肝反应器中的细胞加热均匀；且管路加热装置采用外挂式，节省空间，使得系统结构简单。

Three in one biological artificial liver on-line monitoring and constant temperature heating integrated system

The utility model discloses in bioartificial liver on-line monitoring and constant temperature heating integrated system three, including sequentially connected blood input port, arterial blood pump, three in one pot, bioreactor, pot and vein blood transfusion; the three in one bioreactor and comprises a cavity disposed in the cavity in the first and second partition plates; the first and second partition plates of the cavity is divided into three independent spaces from left to right, followed by plasma separator, oxygenator and reactor; one pipeline system is also provided with a heating device. The utility model has the advantages that: the plasma separator, oxygenator and conventional bioreactor three for one, the bioartificial liver support system structure is more concise and convenient operation; through the pipe heating device, the heating uniformity of cells in the bioartificial liver device; and a heating device by pipeline plug, save space, so that the system has the advantages of simple structure.

【技术实现步骤摘要】
三合一式生物人工肝在线监测与恒温加热一体系统
本技术属于生物人工肝
，尤其涉及一种三合一式生物人工肝在线监测与恒温加热一体系统。
技术介绍
肝衰竭是多因素诱发肝细胞死亡，导致机体代谢紊乱，毒素累积，出现凝血功能障碍、黄疸、肝性脑病等症状的一种临床综合征。中国为肝病大国，肝衰竭患者众多，因目前无特效治疗药物其死亡率仍居高不下。其中，人工肝系统是肝衰患者等待供体肝或者自身肝脏再生恢复时期的重要辅助治疗手段。人工肝系统主要分为物理人工肝系统，生物人工肝系统和混合型人工肝系统。本专利属于生物人工肝系统领域。生物人工肝系统主要包括血浆分离器，氧合器，生物反应器和恒温部件四部分。部件之间管路连接复杂，接口较多，操作复杂，加大污染风险。且患者血液净化治疗情况也需要将标本送至检验科检测，送检量大，等待时间较长，无法第一时间反馈患者生理状态。目前已有的生物人工肝反应器只是利用增温器进行增温，并不能对生物人工肝反应器进行恒温加热，加热不稳定，影响生物人工肝反应器的效率。理想的生物人工肝系统应具备以下特点：系统简单、操作简便；能为细胞提供适宜代谢环境包括适宜的溶氧和pH值，保障细胞活性；灌注的细胞分布均匀，细胞能与血浆充分接触进行物质交换。
技术实现思路
本技术的目的在于重构系统结构、简化操作、实现血浆分离、氧合器及生物反应器三合一；实现pH调控、恒温加热、细胞均匀分布并进行充分的物质交换；提供一种三合一式生物人工肝在线监测与恒温加热一体系统。为实现上述目的，本技术所设计的三合一式生物人工肝在线监测与恒温加热一体系统，包括顺序相连的血液输入口、血泵、动脉壶、三合一生物反应器、静脉壶和血液回输口；所述三合一生物反应器包括腔体及设置在所述腔体内的第一隔板和第二隔板；第一隔板和第二隔板将所述腔体分隔为从左到右的三个独立空间，依次为血浆分离器、氧合器和反应器；所述血浆分离器与所述氧合器通过器室连接管从外侧将两者内腔连通，所述器室连接管上设有分离泵；所述反应器与所述氧合器通过第二隔板上开设的连通孔将两者内腔连通；位于所述血浆分离器处的左侧腔体上端设有血液/预充液入口，下端设有血细胞出口，所述血液/预充液入口和血细胞出口之间以设于所述血浆分离器的内部的中空纤维束连通；位于所述氧合器处的中间部分的腔体上端设有氧气/二氧化碳入口，所述氧合器的内部设有与所述氧气/二氧化碳入口相连通的透气纤维膜管；位于所述反应器处的右侧腔体上设有营养液/肝细胞悬浮液入口、营养液/肝细胞悬浮液出口及血浆/预充液出口，所述连通孔和血浆/预充液出口以设于所述反应器的内部的中空纤维膜管连通；所述血液/预充液入口与动脉壶的出口相连，所述血浆/预充液出口与血细胞出口一并与所述静脉壶的入口相连；所述一体系统还设有管路加热装置。进一步地，所述器室连接管的进液口端位于所述血浆分离器的侧壁下端，出液口端位于所述氧合器的下端；所述连通孔位于第二隔板的上端。更进一步地，所述氧合器内部沿其横截面方向还设有用于阻隔血浆/预充液的密封支架板，所述密封支架板位于连通孔的上方；所述密封支架板上开设有多个小孔，所述透气纤维膜管的上端卡设在小孔内，且通过密封支架板与氧合器内腔顶部形成的空间，与氧气/二氧化碳入口相连通。上述更进一步方案的有益效果是：通过密封支架板将透气纤维膜管固定于氧合器内，既可以保证氧气/二氧化碳入口与透气纤维膜管连通，气体不受阻隔，又能起到阻隔血浆/预充液的作用。再进一步地，所述血浆分离器内部沿其横截面方向还设有两个用于阻隔细胞及液体通过的聚氨酯树脂支架板，两个聚氨酯树脂支架板分别位于血浆分离器上下两端且与血浆分离器端部内腔保持距离，所述聚氨酯树脂支架板上开设有多个通孔，所述中空纤维束的两端分别卡设于不同聚氨酯树脂支架板的通孔内，所述器室连接管的进液口端位于两个聚氨酯树脂支架板之间。设置聚氨酯树脂支架板可以实现中空纤维束在血浆分离器内部均匀分布的目的，而不是将中空纤维束的端部全部塞入血液/预充液入口和血细胞出口。优选地，所述反应器内部沿其横截面方向还设有两个用于阻隔细胞及液体通过的聚氨酯树脂支架片，两个聚氨酯树脂支架片分别位于反应器上下两端且与反应器端部内腔保持距离，聚氨酯树脂支架片上开设有多个通孔，所述中空纤维膜管的两端分别卡设于不同聚氨酯树脂支架片的通孔内，所述连通孔位于聚氨酯树脂支架片的上方，营养液/肝细胞悬浮液入口和营养液/肝细胞悬浮液出口位于两个聚氨酯树脂支架片之间。设置聚氨酯树脂支架片可以实现中空纤维膜管在反应器内部均匀分布的目的。进一步地，所述一体系统还包括用于连续在线监测生化指标的生化监测装置，所述生化监测装置包括监测控系统、信号反馈系统及与所述监测控系统电信号连接的上游理生化指标探测头和下游理生化指标探测头；所述上游理生化指标探测头设于所述血液输入口处，所述下游理生化指标探测头设于所述血液回输口处。再进一步地，所述动脉壶上、静脉壶上、血泵与血液输入口之间分别设有用于添加药物或液体的支管；所述血泵与动脉壶之间设有用于注入肝素的肝素支管。可选地，所述静脉壶与所述血液回输口之间还设有用于监测管路中是否有空气的空气监测装置。可选地，所述管路加热装置为水浴锅，且所述三合一生物反应器至于水浴锅内，其采用外挂式与系统连接。优选地，所述一体系统还包括多个压力检测装置，分别设于动脉壶上、静脉壶上、血液输入口与血泵之间。本技术的有益效果是：1、通过将传统的血浆分离器、氧合器及常规生物反应器合三为一，使生物人工肝支持系统结构更为简洁，操作便捷；2、血液进入血浆分离器后，被中空纤维束分离出的血浆直接依次进入氧合器和反应器，减少不必要的管路；3、通过在氧合器的内部曲折设置有透气纤维膜，为反应器提供足量的氧气，同时向透气纤维膜适时适量参入二氧化碳实现pH调节，维持生物反应器内较稳定的pH环境，能为细胞提供适宜代谢环境，保障细胞活性；4、通过管路加热装置的作用，使得生物人工肝反应器中的细胞可以进行水浴恒温加热，加热均匀，加热稳定性好；且管路加热装置采用外挂式，节省空间，使得系统结构简单；5、通过生化监测装置的作用，使得系统能够对生化指标、血浆或血液的压力进行在线监测。附图说明图1为本技术三合一式生物人工肝在线监测与恒温加热一体系统的结构示意图。图2为图1中的三合一生物反应器的结构示意图。图3为图2的剖视结构示意图。图4为图1中的管路加热装置的立体结构示意图。图5为图4的剖视结构示意图。图中，三合一生物反应器1、血浆分离器1.1、血液/预充液入口1.1.1、血细胞出口1.1.2、血浆分离器备用加样口1.1.3、血浆分离器备用出样口1.1.4、氧合器1.2、氧气/二氧化碳入口1.2.1、加样口1.2.2、氧合器备用加样口1.2.3、氧合器备用出样口1.2.4、反应器1.3、营养液/肝细胞悬浮液入口1.3.1、营养液/肝细胞悬浮液出口1.3.2、血浆/预充液出口1.3.3、腔体1.4、第一隔板1.5、第二隔板1.6、血液输入口2、血泵3、动脉壶4、管路加热装置5、支架5.1、静脉壶6、血液回输口7、中空纤维束8、透气纤维膜管9、中空纤维膜管10、器室连接管11、连通孔12、生化监测装置13、监测控系统13.1、信号反馈系统13.2、上游理生化指标探测头1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三合一式生物人工肝在线监测与恒温加热一体系统，其特征在于：包括顺序相连的血液输入口(2)、血泵(3)、动脉壶(4)、三合一生物反应器(1)、静脉壶(6)和血液回输口(7)；所述三合一生物反应器(1)包括腔体(1.4)及设置在所述腔体(1.4)内的第一隔板(1.5)和第二隔板(1.6)；第一隔板(1.5)和第二隔板(1.6)将所述腔体(1.4)分隔为从左到右的三个独立空间，依次为血浆分离器(1.1)、氧合器(1.2)和反应器(1.3)；所述血浆分离器(1.1)与所述氧合器(1.2)通过器室连接管(11)从外侧将两者内腔连通，所述器室连接管(11)上设有分离泵(22)；所述反应器(1.3)与所述氧合器(1.2)通过第二隔板(1.6)上开设的连通孔(12)将两者内腔连通；位于所述血浆分离器(1.1)处的左侧腔体(1.4)上端设有血液/预充液入口(1.1.1)，下端设有血细胞出口(1.1.2)，所述血液/预充液入口(1.1.1)和血细胞出口(1.1.2)之间以设于所述血浆分离器(1.1)的内部的中空纤维束(8)连通；位于所述氧合器(1.2)处的中间部分的腔体(1.4)上端设有氧气/二氧化碳入口(1.2.1)，所述氧合器(1.2)的内部设有与所述氧气/二氧化碳入口(1.2.1)相连通的透气纤维膜管(9)；位于所述反应器(1.3)处的右侧腔体(1.4)上设有营养液/肝细胞悬浮液入口(1.3.1)、营养液/肝细胞悬浮液出口(1.3.2)及血浆/预充液出口(1.3.3)，所述连通孔(12)和血浆/预充液出口(1.3.3)以设于所述反应器(1.3)的内部的中空纤维膜管(10)连通；所述血液/预充液入口(1.1.1)与动脉壶(4)的出口相连，所述血浆/预充液出口(1.3.3)与血细胞出口(1.1.2)一并与所述静脉壶(6)的入口相连；所述一体系统还设有管路加热装置(5)。...

【技术特征摘要】
1.一种三合一式生物人工肝在线监测与恒温加热一体系统，其特征在于：包括顺序相连的血液输入口(2)、血泵(3)、动脉壶(4)、三合一生物反应器(1)、静脉壶(6)和血液回输口(7)；所述三合一生物反应器(1)包括腔体(1.4)及设置在所述腔体(1.4)内的第一隔板(1.5)和第二隔板(1.6)；第一隔板(1.5)和第二隔板(1.6)将所述腔体(1.4)分隔为从左到右的三个独立空间，依次为血浆分离器(1.1)、氧合器(1.2)和反应器(1.3)；所述血浆分离器(1.1)与所述氧合器(1.2)通过器室连接管(11)从外侧将两者内腔连通，所述器室连接管(11)上设有分离泵(22)；所述反应器(1.3)与所述氧合器(1.2)通过第二隔板(1.6)上开设的连通孔(12)将两者内腔连通；位于所述血浆分离器(1.1)处的左侧腔体(1.4)上端设有血液/预充液入口(1.1.1)，下端设有血细胞出口(1.1.2)，所述血液/预充液入口(1.1.1)和血细胞出口(1.1.2)之间以设于所述血浆分离器(1.1)的内部的中空纤维束(8)连通；位于所述氧合器(1.2)处的中间部分的腔体(1.4)上端设有氧气/二氧化碳入口(1.2.1)，所述氧合器(1.2)的内部设有与所述氧气/二氧化碳入口(1.2.1)相连通的透气纤维膜管(9)；位于所述反应器(1.3)处的右侧腔体(1.4)上设有营养液/肝细胞悬浮液入口(1.3.1)、营养液/肝细胞悬浮液出口(1.3.2)及血浆/预充液出口(1.3.3)，所述连通孔(12)和血浆/预充液出口(1.3.3)以设于所述反应器(1.3)的内部的中空纤维膜管(10)连通；所述血液/预充液入口(1.1.1)与动脉壶(4)的出口相连，所述血浆/预充液出口(1.3.3)与血细胞出口(1.1.2)一并与所述静脉壶(6)的入口相连；所述一体系统还设有管路加热装置(5)。2.根据权利要求1所述的三合一式生物人工肝在线监测与恒温加热一体系统，其特征在于：所述器室连接管(11)的进液口端位于所述血浆分离器(1.1)的侧壁下端，出液口端位于所述氧合器(1.2)的下端；所述连通孔(12)位于第二隔板(1.6)的上端。3.根据权利要求2所述的三合一式生物人工肝在线监测与恒温加热一体系统，其特征在于：所述氧合器(1.2)内部沿其横截面方向还设有用于阻隔血浆/预充液的密封支架板(21)，所述密封支架板(21)位于连通孔(12)的上方；所述密封支架板(21)上开设有多个小孔，所述透气纤维膜管(9)的上端卡设在小孔内，且通过密封支架板(21)与氧合器(1.2)内腔顶部形成的空间，与氧气/二氧化碳入口(1.2.1)相连通。4.根据权利要求2或3所述的三合一式生物人工肝在线监测...

【专利技术属性】
技术研发人员：周平，刘路，
申请(专利权)人：武汉仝干医疗科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42