一种改善血液流动的透析增强型血液透析器制造技术

本发明专利技术涉及一种改善血液流动的透析增强型血液透析器，包括：透析器外壳及中空纤维管束，透析器外壳上存在血液入口接口、血液出口接口、透析液入口接口及透析液出口接口，其特点在于：透析器两端血液出入口处分别增加一块多孔圆形分流片，用于改善血液在透析器内的流动模式，分流片通过一体的支柱固定在两端透析器的头部中，分流片上有尺寸相同且均匀分布的圆孔。解决了在进行血液透析时由于现有透析器的几何结构导致的血液流动不均匀问题，通过在透析器两端血液出入口处增加多孔圆形分流片改善血液流动，使其趋于均匀，进而提高透析器的透析效率。

An enhanced dialyzer for improving blood flow

【技术实现步骤摘要】
一种改善血液流动的透析增强型血液透析器
本专利技术涉及医疗器械领域，具体涉及一种改善血液流动的透析增强型血液透析器。
技术介绍
血液透析主要用于治疗终末期肾病患者，其基本原理为：将患者体内血液引流至体外，经由数千根空心纤维管组成的透析器中，血液与含机体浓度相似的电解质溶液(透析液)在空心纤维管内外通过扩散、超滤、吸附和对流原理进行物质交换，清除体内的代谢废物、维持电解质和酸碱平衡；同时清除体内过多的水分，并将净化后的血液回输至人体。作为血液透析过程中必不可少的组件，透析器决定了血液透析的效率。透析器由外壳和内部的中空纤维管组成，血液在中空纤维管内腔流动，透析液逆向流经纤维管间区域，血液中的尿毒症溶质以扩散或对流的方式输送至透析液侧，并随透析液流出体外。透析器的效率取决于血液和透析液之间扩散过程的充分性。血液流动分布和透析液流动分布之间的不匹配会导致无效传质区域的产生，降低血液和透析液之间的扩散程度，进而导致毒素清除率的下降。血液经透析器头部血液入口流入中空纤维管内腔，再由透析柱尾部血液出口流出。透析器两端血液出入口的头部结构会影响透析柱中血液的流动分布。目前，现有透析器几何结构导致透析器头部中央区域的血液更早流入中空纤维管中，进而导致血液在中空纤维管中呈抛物线型分布，且透析器内部中空纤维管束中央区域的血液流速远大于外围区域的血液流速。血液的非均匀流动限制了透析效率的提高，延长了患者的透析时间。为了提高透析效率，已经就中空纤维管的形状及透析器外壳几何结构等进行了相关研究。关于纤维管形状，专利文献1，CN100531871C公开了通过将卷曲正弦结构的纤维管填充进透析器外壳的方式以提高透析效率。然而，由于纤维管的柔软特性及透析液沟道流的影响，进行透析时纤维管容易发生形变，难以维持卷曲的正弦结构。此外，卷曲正弦结构的纤维管装配方法较为复杂，且将卷曲正弦结构的纤维管封装进圆形外壳的过程中纤维管容易发生形变。关于透析器外壳结构，专利文献2,CN108744102A公开了通过在透析器外壳内壁上增加减压环的方式以提高透析器的内滤过并进而提高透析器效率，其中减压环由球形凸起及弧形导流板组成。一方面，该方法使得透析器外壳结构变得较为复杂，增加了加工难度，导致透析器成本的增加。另一方面，由于球形突起的阻挡作用，可能影响纤维管束外围区域靠近外壳内壁附近透析液的流动分布，该区域纤维管无法进行充分透析，进而导致该区域透析效率的下降。总之，上述文献均使得透析器结构变得更复杂，提升了制作难度，增加了透析器的生产成本。
技术实现思路
本专利技术技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种改善血液流动的透析增强型血液透析器，解决了在进行血液透析时由于现有透析器的几何结构导致的血液流动不均匀问题，通过在透析器两端血液出入口处增加多孔圆形分流片改善血液流动，使其趋于均匀，进而提高透析器的透析效率。本专利技术解决上述现有技术的不足所采用的技术方案是：一种改善血液流动的透析增强型血液透析器，包括多孔圆形分流片、透析器外壳及中空纤维管束，其中透析器外壳上存在血液入口接口、血液出口接口、透析液入口接口及透析液出口接口，其特征在于：透析器两端血液出入口处分别增加一块多孔圆形分流片，分流片通过一体的支柱固定在两端透析器头部中，分流片上存在尺寸相同且均匀分布的圆孔，所述圆形分流片用于改善血液在透析器内的流动模式。具体来说，以上血液入口接口用于连接患者与透析器之间的血液管路，便于将患者血液在蠕动泵的驱动下通入透析器中；以上血液出口接口用于连接透析器与患者之间的血液管路，便于将去除毒素的血液回输到患者体内；以上透析液入口接口用于连接透析器与透析液容器之间的透析液管路，便于将干净的透析液在蠕动泵的驱动下通入透析器中；以上透析液出口接口用于连接透析器与透析液废液容器之间的透析液管路，便于将含有有毒物质的透析液废液排除；所述纤维管多采用圆柱形空心纤维管，管壁上存在大量小孔，血液流经空心纤维管内腔时血液中的有毒物质通过管壁上的小孔输送至纤维管外腔，随透析液流出体外；以上圆形分流片采用透析器外壳材料一体制成，分流片两侧存在若干个圆柱形支柱，将其固定在透析器端盖中。本专利技术中所述的圆形分流片厚度为1-3mm，表面光滑，有利于流体流动，材质无毒且与外壳体材质相同。本专利技术中所述的分流片与血液流动方向垂直，且分流片中心与血液入口端面中心对齐。分流片的阻挡作用可能导致部分血液的回流，分流片与血液入口端面对齐可以减小分流片对血液的阻挡作用，缓解血液的回流，有利于改善血液的流动。现有技术主要通过改变纤维管几何结构或透析器外壳结构以提高透析器效率，本专利技术通过改变透析器头部结构以改善血液流动，进而提高透析器效率，加工及装配过程较为简便。本专利技术中所述的圆形分流片半径为5mm-12mm，分流片上的圆孔半径为0.5mm-2mm。分流片上的圆孔可以减小其对血液的阻挡作用，血液可以经圆孔流入纤维管，有利于进一步改善血液的流动。现有技术主要通过改变纤维管几何结构或透析器外壳结构以提高透析器效率，本专利技术通过改变透析器头部结构以改善血液流动，进而提高透析器效率，加工及装配过程较为简便。本专利技术中所述的支柱高度为2mm-5mm。可根据分流片半径大小进行调整。当分流片半径较大时，由于透析器头部结构的限制，支柱高度较小，当分流片半径较小时，支柱高度可以适当调整。以透析器血液入口头部结构为例，当分流片半径大于8.5mm时，由于透析器头部结构的限制，血液入口一侧空间较小，分流片只能固定在靠近纤维管束一侧的位置，当分流片半径小于或等于8.5mm时，分流片可以固定在靠近血液入口一侧、纤维管束一侧或透析器头部中间的位置。当分流片固定在靠近纤维管束一侧时，纤维管束一侧支柱高度小于3.5mm，血液入口一侧支柱高度大于3.5mm，当分流片固定在靠近血液入口一侧时，血液入口一侧支柱高度小于3.5mm，纤维管束一侧支柱高度大于3.5mm，当分流片固定在透析器头部中间位置时，两侧支柱高度均为3.5mm。当分流片半径及孔隙率不变时，改变分流片两侧支柱高度可以调整分流片在透析器头部的位置，以实现更优的透析效率。所述圆形分流片两侧支柱一一对应，高度一致或不一致。所述圆形分流片孔隙率为0-0.5，分流片上圆孔半径为0时孔隙率为0，此时分流片为无孔分流片。本专利技术在使用过程中血液流入中空纤维管束前需先流经血液入口处的圆形多孔分流片，在圆形分流片的作用下，中央区域的血液流速下降，外围区域的血液流速上升，血液与透析液之间的不匹配流动得以改善，导致血液与透析液之间扩散效率的提高，达到提高透析效率的作用。本专利技术在提高透析器效率的同时并未引入非透析器制造材料，充分保证了透析器的安全性与合理性，分流片与支柱与透析器外壳体相同材料一体制成，不会脱落，使用安全可靠，此外，使用前只需将透析器端盖旋开，将圆形分流片放置在血液出入口中心区域并旋上端盖，圆形分流片通过两侧的圆柱形支柱固定在透析器端盖内部，使用过程中不会移动且装配方法简单。分流片上存在均匀分布的圆孔，血液既可以经圆孔进入中空纤维管束中，又可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改善血液流动的透析增强型血液透析器，包括：透析器外壳及中空纤维管束，透析器外壳上存在血液入口接口、血液出口接口、透析液入口接口及透析液出口接口，其特征在于：透析器两端血液出入口处分别增加一块多孔圆形分流片，用于改善血液在透析器内的流动模式，分流片通过一体的支柱固定在两端透析器的头部中，分流片上有尺寸相同且均匀分布的圆孔。/n

【技术特征摘要】
1.一种改善血液流动的透析增强型血液透析器，包括：透析器外壳及中空纤维管束，透析器外壳上存在血液入口接口、血液出口接口、透析液入口接口及透析液出口接口，其特征在于：透析器两端血液出入口处分别增加一块多孔圆形分流片，用于改善血液在透析器内的流动模式，分流片通过一体的支柱固定在两端透析器的头部中，分流片上有尺寸相同且均匀分布的圆孔。


2.根据权利要求1所述的改善血液流动的透析增强型血液透析器，其特征在于：所述圆形分流片采用透析器外壳材料一体制成，分流片两侧存在若干个圆柱形支柱，将若干个圆柱形支柱固定在透析器端盖中，通过旋紧透析器端盖将分流片固定在透析器端盖中。


3.根据权利要求1所述的改善血液流动的透析增强型血液透析器，其特征在于：所述圆形分流片厚度为1-3mm，表面光滑，有利于流体流动，材质无毒且与外壳体材质相同。


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【专利技术属性】
技术研发人员：丁卫平，余红亮，沈依韧，杜坤，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34