[发明专利]带有流动传感器的便携式血液透析机器和一次性盒

说明书

技术领域

本发明涉及用于提供透析的人造肾系统。更特别地，本发明涉及包含一个或多个流动传感器的血液透析系统，其显著改善了血液透析安全性，以便向更广基础的患者提供血液透析和降低血液透析的总体成本。

在此，申请人通过援引并入本申请引用或参考的任何及所有专利和公开的专利申请。

背景技术

血液透析是一种用于实现在体外从患者血液移除包括肌酸、尿素和自由水的废物的医学程序，其涉及使溶质扩散通过半渗透膜。未能适当地移除这些废物会导致肾衰竭。

在血液透析过程中，通过动脉管线移出患者血液，通过透析机器处理患者血液，并通过静脉管线使患者血液返回到身体。透析机器包括透析器，该透析器包括大量中空纤维，这些中空纤维形成半渗透膜，血液通过半渗透膜输送。此外，透析机器使用包含适量的电解质和其他主要成分(例如，葡萄糖)的透析液，透析液也通过透析器泵送。

通常，通过混合水与适当比例的酸浓缩物和碳酸氢盐浓缩物来制备透析液。优选地，酸浓缩物和碳酸氢盐浓缩物是分开的直到正好在透析器中使用之前的最后混合，这是因为酸浓缩物中的钙和镁在接触碳酸氢盐浓缩物中的高碳酸氢盐水平时会沉淀析出。透析液还可以包括适当水平的纳、钾、氯化物和葡萄糖。

通过扩散和对流的结合实现穿过膜的透析处理。扩散引起分子通过随机运动从高浓度区域迁移到低浓度区域。同时，对流引起通常响应于不同的静压力的溶质运动。形成半渗透膜的纤维将血浆与透析液分开并且提供大的表面区域用于进行扩散，其允许包括尿素、钾和磷酸盐的废弃物渗透到透析液中，同时避免诸如血细胞、多肽和某些蛋白质的大分子传递到透析液中。

通常，透析液沿与体外回路中血液流相反的方向流动。逆向流动保持半渗透膜两侧的浓度梯度，以便提高透析效率。在一些情况中，血液透析可以提供用于流体移除，其也被称为超滤。超滤通常通过降低透析器的透析液隔室的静压力从而允许包含溶解的溶质的水穿过膜从血浆运动到透析液而实现，其中溶解的溶质包括电解质和其他可渗透物质。在极少情况下，渗透器的透析液流动路径部分中的流体高于血液流动部分，从而导致流体从透析流动路径运动到血液流动路径。这通常被称为逆向超滤。由于超滤和逆向超滤会增加患者的风险，因此，超滤和逆向超滤通常仅在训练有素的医务人员的监督下进行。

不幸的是，血液透析存在很多缺点。动静脉瘘是最公认的接入点。为了产生瘘管，医生将动脉和静脉连接在一起。由于这绕开了患者的毛细管，血液快速地流动。对于每个透析疗程，必须用大的针刺穿瘘管以将血液传送到透析器中并且使血液从透析器返回。通常，该过程每周进行三次，每次治疗持续3-4小时。在较轻的程度，患者在家中进行血液透析。家中血液透析通常每周6天，每次2小时。家中血液透析被认为压力较小，并且由于通常用导管进行，因此被认为更简单化。然而，家中血液透析要求更经常的治疗。

家中血液透析仍然存在另外的缺点。现有的家用血液透析系统大、复杂、令人恐惧并且难以操作。该设备需要大量训练。家用血液透析系统目前过大以致于不能携带，从而使血液透析患者不能旅行。家用血液透析系统价格昂贵并且需要很高的初期金钱投资，相较于在中心进行血液透析而言尤其如此，在中心进行血液透析，患者不需要为仪器付钱。现有的家用血液透析系统不足以提供对供应物的重复使用，从而使家中血液透析在经济上对医学提供者而言更不可行。由于上述缺点，仅有少量的积极的患者进行家中血液透析的艰苦治疗。

目前，多数血液透析系统采用蠕动滚子泵，其与挠性管接合以推动流体通过透析流动路径或血液流动路径。这些滚子泵价格昂贵且效率较低。还有问题在于，用于血液透析的滚子泵会对血小板造成损害并且导致凝结的危险。

因此，非常需要这样的血液透析系统，该系统可运输，轻量，易于使用，对患者友好，并且因此能够在家中使用。

此外，希望提供一种家用血液透析系统，其在泵、马达、管或电子器件中不存在会使患者危险的单点故障。

此外，希望提供一种血液透析系统，其采用这样的泵，该泵不挤压血液流动路径中的血液并且不像蠕动滚子泵中那样包含挠性材料。

在另一方面，希望提供一种血液透析系统，其中在单次患者治疗之后，与血液或透析液接触的泵部件可以被丢弃，但是泵马达可以被重复使用。

在另一方面，希望提供一种血液透析系统，其包含储存容器，该储存容器具有用于测量透析液流动路径中透析液的流动的流动传感器，并且识别流动传感器中的故障状况。

本发明的这些方面满足了这些需求，并且提供在下文发明内容中描述的其他相关优点。