CN119053380A - 用于血液治疗的透析器和相应系统 - Google Patents

Abstract

本文公开了一种用于血液治疗的透析器(1)，所述透析器包括：限定包括通过贯通通道(113)彼此连通的第一腔室区域(111)和第二腔室区域(112)的腔室的壳体(11)；跨过所述通道(113)从所述第一腔室区域(111)延伸到所述第二腔室区域(112)的多个中空纤维膜(12)；流动限制结构(13)，其位于所述通道(113)的区域中，以便限制所述第一腔室区域(111)与所述第二腔室区域(112)之间的医疗流体、例如透析液的流动；每个都与所述第一腔室区域(111)流体连通的第一端口(14)和第二端口(15)；以及每个都与所述第二腔室区域(112)流体连通的第三端口(16)和第四端口(17)。还公开了一种用于血液治疗的相应系统，包括：上面描述的透析器(1)、血液管线和医疗流体管线，其中，所述血液管线和所述医疗流体管线与所述透析器(1)流体连接。根据本公开的一些示例性实施例，所述透析器具有简化的结构和低成本，并且可以实现更好的控制以适应各种血液治疗模式。

Description

用于血液治疗的透析器和相应系统

技术领域

本公开涉及一种用于血液治疗的透析器和一种用于血液治疗的相应系统。

背景技术

透析治疗是一种用于去除通常由肾脏去除的有毒物质和代谢产物，并用于帮助调节流体和电解质平衡的程序。

透析治疗可以通过各种类型的透析程序，例如血液透析(HD)和腹膜透析(PD)进行。血液透析通常通过使用血液透析机器来执行。

标准血液透析(HD)通常使用扩散来从患者的血液中去除废物。在血液与透析液之间的半渗透透析器内发生的扩散梯度可引起扩散。此外，血液滤过(HF)是一种依赖于来自患者的血液的毒素的对流转运的替代性的肾脏替代疗法。该治疗是通过在治疗期间直接或间接向体外回路添加置换流体或替代流体来实现的。在HF治疗过程中，置换流体和患者在透析期之间积聚的流体被超滤，从而提供了一种对流输送机制，该机制对去除中分子和大分子特别有益。

血液透析滤过(HDF)是一种结合对流和扩散清除的治疗模式，因此可能代表透析替代肾脏功能领域的金标准。HDF使用透析液流过透析器，例如高通量透析器，类似于标准血液透析，提供扩散清除。此外，也可以是透析液的置换溶液被直接或间接提供给体外回路，从而提供对流清除。

作为关键部件，透析器可能需要进一步改进，以简化结构并降低成本，特别是对于HDF。特别地，可能需要提供一种更适用于不同血液治疗模式的改进的透析器。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本公开的一个目的是提供一种用于血液治疗的改进的透析器和一种用于血液治疗的改进的系统。

为了实现该目的，根据第一方面，提供了一种用于血液治疗的透析器，所述透析器包括：限定包括通过贯通通道彼此连通的第一腔室区域和第二腔室区域的腔室的壳体；跨过所述通道从所述第一腔室区域延伸到所述第二腔室区域的多个中空纤维膜；流动限制结构，其位于所述通道的区域中，以便限制所述第一腔室区域与所述第二腔室区域之间的医疗流体，例如透析液的流动；每个都与所述第一腔室区域流体连通的第一端口和第二端口；以及每个都与所述第二腔室区域流体连通的第三端口和第四端口。

根据本公开的一个可选的实施例，所述通道被配置为至少部分地由流动限制结构限定的窄缩区域；和/或所述透析器被配置成在所述通道的区域中没有任何灌封。

根据本公开的一个可选的实施例，所述流体限制结构被配置成能够设置在所述壳体内或一体地形成在所述壳体上；和/或所述流体限制结构是在考虑到了所述中空纤维膜在使用时的膨胀特性的情况下设计的；和/或所述流动限制结构被配置成能够相对紧密地保持所述中空纤维膜。术语“相对紧密地保持所述中空纤维膜”意味着沿着所述第一和第二腔室区域流动的大部分医疗流体不穿过所述流动限制结构。在进一步改进的实施例中，小于20％，特别是小于10％的医疗流体通过所述限制结构。

根据本公开的一个可选的实施例，所述流动限制结构被配置成能够在所述壳体的注塑模制期间或之后形成。

根据本公开的一个可选的实施例，所述流动限制结构包括在所述壳体的注塑模制期间形成的突出部；或所述流动限制结构至少部分地由可收缩结构形成，所述可收缩结构能够在所述壳体的注塑模制之后收缩，特别是在装载所述中空纤维膜之后收缩。

根据本公开的一个可选的实施例，所述突出部由所述壳体的弯曲壁部分形成；或所述收缩结构包括热收缩管。

根据本公开的一个可选的实施例，所述热收缩管形成所述壳体的至少一部分或设置在所述壳体内。

根据本公开的一个可选的实施例，所述第一端口或所述第二端口通过流体流动控制装置与所述第三端口或所述第四端口流体连接，以控制所述医疗流体在它们之间的流动。

根据本公开的一个可选的实施例，所述壳体具有大致圆筒形的配置，并且所述第一端口、所述第二端口、所述第三端口和所述第四端口在轴向方向上以彼此轴向间隔开的方式依次地设置在所述壳体上，优选地设置成一排。

根据本公开的一个可选的实施例，所述第二端口和所述第三端口通过所述流体流动控制装置流体连接。

根据本公开的一个可选的实施例，所述流体流动控制装置包括开关阀和/或节流器。

根据本公开的一个可选的实施例，所述开关阀和所述节流器并联连接在所述第二端口与所述第三端口之间；和/或所述开关阀是电磁阀；和/或所述节流器是可变节流器；和/或所述流体流动控制装置还包括用于检测所述第二端口与所述第三端口之间的医疗流体的流率的流量传感器。

根据本公开的一个可选的实施例，所述流体流动控制装置被集成为分流互锁组件。

根据第一方面，提供了一种用于血液治疗的系统，所述系统包括：上面描述的透析器、血液管线和医疗流体管线，其中，所述血液管线和医疗流体管线与所述透析器流体连接。

根据本公开的一个可选的实施例，所述系统被配置成能够执行血液透析、血液滤过、血液透析滤过及它们的任意组合。

根据本公开的一些实例性实施例，所述透析器具有简化的结构和低成本，并且可以实现更好的控制以适应各种血液治疗模式。

附图说明

通过参考附图阅读以下对一些优选示例性实施例的详细描述，将进一步理解本公开及其优点，在附图中：

图1示意性地示出了根据本公开的一个示例性实施例的透析器的剖视图。

图2示意性地示出了根据本公开的另一个示例性实施例的透析器的剖视图。

具体实施方式

以下将参考附图更详细地描述本公开的一些示例性实施例，以更好地理解本公开的基本概念和优点。

根据本公开的一个方面，本文首先提出了一种用于血液治疗的透析器，所述透析器包括：限定包括通过贯通通道彼此连通的第一腔室区域和第二腔室区域的腔室的壳体；跨过通道从所述第一腔室区域延伸到所述第二腔室区域的多个中空纤维膜；流动限制结构，其位于所述通道的区域中以便限制第一腔室区域与第二腔室区域之间的医疗流体、例如透析液的流动；与第一腔室区域流体连通的第一端口和第二端口；以及与第二腔室区域流体连通的第三端口和第四端口。

在这里，第一腔室区域和第二腔室区域都形成在公共壳体内。

图1示意性地示出了根据本公开的一个示例性实施例的透析器1的剖视图。

如图1所示，透析器1可以包括：限定包括第一腔室区域111和第二腔室区域112的腔室的基本上圆筒形的壳体11，所述第一腔室区域111和所述第二腔室区域112可以通过贯通通道113彼此连通，其中，第一腔室区域111、第二腔室区域112和贯通通道113可以同轴布置；跨过通道113从第一腔室区域111延伸到第二腔室区域112的多个中空纤维膜12；流动限制结构13，其形成在通道113的区域中，以便限制医疗流体从第二腔室区域112到第一腔室区域111的流动；作为透析液(流出物)输出端口的第一端口14，在一些情况下也称为超滤液端口，以及作为透析液输入端口的第二端口15，它们都与第一腔室区域111流体连通；以及作为另一透析液输出端口的第三端口16，以及作为另一透析液输入端口的第四端口17，它们都与第二腔室区域112流体连通。在这种情况下，透析器1实际上包括使用公共壳体11的两个子透析器。

透析器1可以具有血液输入端口19和血液输出端口20。在血液治疗期间，待治疗的血液经由动脉血液管线(未示出)从患者流动到血液输入端口19，流过中空纤维膜12的内腔，然后治疗后的血液经由静脉血液管线(未示出)流出血液输出端口20回到患者，同时透析液在第一腔室区域111和第二腔室区域112中流动。由于血液治疗期间透析器1本身的基本工作原理是已知的，因此描述将主要集中在与本发明相关联的一些部件上，以实现相应的简化。

在图1中，如相应的箭头所示，透析液以逆流的方式在壳体11内流动，这可以实现更好的血液治疗，特别是更强的跨过中空纤维膜12的扩散。然而，本领域技术人员可以理解，这仅仅是一个示例。

如图1所示，中空纤维膜12仅在其相反端部121和122处被灌封。这意味着中空纤维膜12中的每一个连续地跨经通道113，而在通道113的区域中没有任何灌封区域。

根据本公开的一个示例性实施例，如图1所示，通道113可以被配置为至少部分地由流动限制结构13限定的窄缩区域。在该窄缩区域中，中空纤维膜12由于其上的径向压缩而更致密。

图1还在其下部中示出了透析器1在三个对应的不同区域处的剖视图。从图1中可以看出，中空纤维膜12在通道113的区域中彼此更靠近，这意味着透析液更难以甚至不能流过任何相邻的两个中空纤维膜12之间的间隙。

根据本公开的一个示例性实施例，如图1所示，所述流动限制结构13可以被配置成能够一体地形成在壳体11上。从图1中可以看出，流动限制结构13形成为壳体11的一部分。在这种情况下，流动限制结构13可以在壳体11(其通常由塑料制成)的注塑模制期间形成。如图1所示，流动限制结构13可以包括在壳体11的注塑模制期间形成的突出部。突出部优选地由壳体11的弯曲壁部分形成。这种配置可以在壳体11的注塑模制期间容易地形成。

本领域技术人员可以理解，流动限制结构13也可以被配置成能够设置在壳体11内。特别地，流动限制结构13可以被配置为单独的部件，然后相对于壳体11定位，例如以任何合适的方式附接到壳体11。例如，中空纤维膜12可以装载在流动限制结构13内，然后它们一起装载到壳体11中。

根据本公开的一个示例性实施例，第一端口14、第二端口15、第三端口16和第四端口17中的至少一个，优选全部可以与壳体11一体模制，这是非常有利的。

然而，如果流动限制结构13是如图1所示预模制的，则由于通道113的尺寸有限，可能难以将中空纤维膜12装载通过通道113。因此，可能有利的是，至少在中空纤维膜12被装载到壳体11的腔室中之后最终形成流动限制结构13。

因此，根据本公开的一个示例性实施例，流动限制结构13可以至少部分地由可收缩结构形成，所述可收缩结构可以在壳体11的注塑模制之后收缩，特别是在装载中空纤维膜12之后收缩。

优选地，可收缩结构可以是热收缩结构，特别是热收缩管。对于热收缩结构，可以容易地执行可收缩结构的收缩。当然，本发明不限于此。例如，可收缩结构可以被具有特定波长的光收缩。

根据本公开的一个示例性实施例，热收缩管可以形成壳体11的至少一部分，例如通道113的区域中的轴向段。也就是说，至少该段可以由热收缩材料形成。

本领域技术人员可以理解，可以首先将热缩管设置在壳体11内，然后进行收缩，特别是在装载中空纤维膜12之后收缩。

通常，中空纤维膜12在暴露于水时会膨胀，这意味着一方面应该在考虑到中空纤维膜12在使用中的膨胀特性的同时设计流动限制结构13，以避免中空纤维膜12受到过度压缩而损坏中空纤维膜12或不利地影响血液通过中空纤维膜12的内腔的流动，但是另一方面，我们可以利用这一点来帮助限制医疗流体从第二腔室区域112向第一腔室区域111的流动，特别是考虑到在开始实际的血液治疗之前应该执行灌注过程。

因此，如图1所示，将流动限制结构13配置成相对紧密地保持中空纤维膜12可能是足够的。

根据本公开的一个示例性实施例，第一端口14或第二端口15可以通过流体流动控制装置18与第三端口16或第四端口17连接，以控制它们之间的医疗流体的流动。图1仅示出了第二端口15和第三端口16通过流体流动控制装置18连接的一个示例。

透析器1具有第一腔室区域111和第二腔室区域112，流动限制结构13位于第一腔室区域111与第二腔室区域112之间，使得可以以更灵活的方式控制或调整第一腔室区域111和第二腔室区域112内的透析液的压力分布特性，以实现期望的治疗目标，所述治疗目标可能随着不同的治疗条件而变化，特别是对于不同的患者来说。因此，本发明并不打算排除任何其它可能性，例如第三端口16与第一端口14的连接，尽管如图1所示的特定连接方式对于大多数血液治疗模式可能是有利的。

如图1所示，第一端口14、第二端口15、第三端口16和第四端口17可以在轴向方向上以轴向间隔开的方式依次设置在壳体11上，优选地设置成一排。优选地，第一端口14、第二端口15、第三端口16和第四端口17中的至少一个，特别是全部可以侧向延伸，如图1所示。

从图1中可以看出，第二端口15和第三端口16可以分别设置在流动限制结构13的相反侧处并且彼此相邻。

根据本公开的一个示例性实施例，如图1所示，流体流动控制装置18可以包括开关阀181，所述开关阀181可以打开或关闭透析液从第三端口16朝向第二端口15的流动。

根据本公开的一个示例性实施例，开关阀181可以是电磁阀，其可以根据需要被容易地控制。在这种情况下，可以在开/关循环中灵活地控制电磁阀。

然而，这种控制方式可能使得穿过中空纤维膜12产生不期望的瞬时应力。在这种情况下，提供与开关阀181并联连接的节流器182可能是有利的，这在图2中示例性地示出，除了不同的流体流动控制装置18之外，图2与图1相同。节流器182可以部分地转移一些透析液，从而有效地降低作用在中空纤维膜12上的瞬时峰值压力。使用节流器182还可以优化HDF治疗过程。

本领域技术人员可以理解，也可以使用节流器182来代替开关阀181。仅使用节流器182也可以实现HDF治疗模式。

根据本公开的一个示例性实施例，节流器182可以是可变节流器。优选地，可变节流器可以自动控制。

如图2所示，根据本公开的一个示例性实施例，流体流动控制装置18还可以包括用于检测透析液从第三端口16到第二端口15的流率的流量传感器183。优选地，流量传感器183可以设置在开关阀181和节流器182的上游。

根据本公开的一个示例性实施例，流体流动控制装置18可以集成为分流互锁组件，这将有助于将流体流动控制装置18组装到第二端口15和第三端口16上。

可以提供控制器(未示出)来控制流体流动控制装置18，以适应各种血液治疗。

根据本公开的另一个方面，还提出了一种用于血液治疗的系统，所述系统包括上面描述的透析器1、血液管线(未示出)和医疗流体管线(未示出)，其中，血液管线和医疗流体管线与透析器1流体连接。

根据本公开的一个示例性实施例，该系统可以被配置成能够执行血液透析、血液滤过、血液透析滤过及其任意组合。

虽然已经描述了某些实施例，但是这些实施例仅通过示例的方式呈现，并且不旨在限制本公开的范围。所附权利要求及其等同替换旨在涵盖落入本公开的范围和精神内的所有修改、替换和变化。

Claims (15)

1.一种用于血液治疗的透析器(1)，包括：

限定包括通过贯通通道(113)彼此连通的第一腔室区域(111)和第二腔室区域(112)的腔室的壳体(11)；

跨过所述通道(113)从所述第一腔室区域(111)延伸到所述第二腔室区域(112)的多个中空纤维膜(12)；

流动限制结构(13)，其位于所述通道(113)的区域中，以便限制在所述第一腔室区域(111)与所述第二腔室区域(112)之间的医疗流体、例如透析液的流动；

每个都与所述第一腔室区域(111)流体连通的第一端口(14)和第二端口(15)；以及

每个都与所述第二腔室区域(112)流体连通的第三端口(16)和第四端口(17)。

2.根据权利要求1所述的透析器(1)，其中，

所述通道(113)被配置为至少部分地由所述流动限制结构(13)限定的窄缩区域；和/或

所述透析器(1)被配置成在所述通道(113)的区域中没有任何灌封。

3.根据权利要求1或2所述的透析器(1)，其中，

所述流动限制结构(13)被配置成能够设置在所述壳体(11)内或一体地形成在所述壳体(11)上；和/或

所述流动限制结构(13)是在考虑到了所述中空纤维膜(12)在使用时的膨胀特性的情况下设计的；和/或

所述流动限制结构(13)被配置成能够相对紧密地保持所述中空纤维膜(12)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的透析器(1)，其中，

所述流动限制结构(13)被配置成能够在所述壳体(11)的注射模制期间或之后形成。

5.根据权利要求4所述的透析器(1)，其中，

所述流动限制结构(13)包括在所述壳体(11)的注射模制期间形成的突出部；或

所述流动限制结构(13)至少部分地由可收缩结构形成，所述可收缩结构能够在所述壳体(11)的注射模制之后收缩，特别是在装载所述中空纤维膜(12)之后收缩。

6.根据权利要求5所述的透析器(1)，其中，

所述突出部由所述壳体(11)的弯曲壁部分形成；或

所述可收缩结构包括热收缩管。

7.根据权利要求6所述的透析器(1)，其中，

所述热收缩管形成所述壳体(11)的至少一部分或设置在所述壳体(11)内。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的透析器(1)，其中，

所述第一端口(14)或所述第二端口(15)通过流体流动控制装置(18)与所述第三端口(16)或所述第四端口(17)流体连接，以控制所述医疗流体在它们之间的流动。

9.根据权利要求8所述的透析器(1)，其中，

所述壳体(11)具有大致圆筒形的配置，并且所述第一端口(14)、所述第二端口(15)、所述第三端口(16)和所述第四端口(17)在轴向方向上以彼此轴向间隔开的方式依次地设置在所述壳体(11)上，优选地设置成一排。

10.根据权利要求9所述的透析器(1)，其中，

所述第二端口(15)和所述第三端口(16)通过所述流体流动控制装置(18)流体连接。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的透析器(1)，其中，

所述流体流动控制装置(18)包括开关阀(181)和/或节流器(182)。

12.根据权利要求11所述的透析器(1)，其中，

所述开关阀(181)和所述节流器(182)并联连接在所述第二端口(15)与所述第三端口(16)之间；和/或

所述开闭阀(181)是电磁阀；和/或

所述节流器(182)是可变节流器；和/或

所述流体流动控制装置(18)还包括用于检测所述第二端口(15)与所述第三端口(16)之间的所述医疗流体的流率的流量传感器(183)。

13.根据权利要求8至12中任一项所述的透析器(1)，其中，

所述流体流动控制装置(18)被集成为分流互锁组件。

14.一种用于血液治疗的系统，包括：

根据权利要求1至13中任一项所述的透析器(1)；

血液管线；以及

医疗流体管线；

其中，所述血液管线和医疗流体管线与所述透析器(1)流体连接。

15.根据权利要求14所述的系统，其中，

所述系统被配置成能够执行血液透析、血液滤过、血液透析滤过及它们的任意组合。