[发明专利]可佩带、携带和重量轻的小型人工肾

说明书

本发明涉及一种血液解毒系统，尤其涉及一种体积小，重量轻、可佩戴的人工肾结构。

世界上有许多人的肾脏功能不好。对他们的标准治疗方法是用透析仪给他们的血液解毒来进行医疗。采用透析仪的主要缺点是价钱太贵、体积太大和太重，且病人一般一星期要解毒或清毒好几次。完成标准的治疗需要四个或四个多小时，且必须在医疗场所进行。每个透析疗程还需要将近200至300升透析液。透析仪使用专门的透析膜，在混合的有毒血液和透析液通过它们时过滤血液中的杂质。

现有技术中比较新的进步是提供一种人工肾结构，这种结构基本上是透析仪的变型。大多数的研究和开发工作集中于发展更好的透析膜以及它们的包装和消毒。有些英国的商品在每个透析阶段后都能自动消毒。另外的研究和开发工作是设法减少所需的200-300升的透析液。虽然在开发与血液相容的聚合物薄膜方面做了很多工作，但迄今未找到输送不纯结的全血透过薄膜而不产生某些不希望的效应的新品种。

对不纯全血清毒或解毒的目的是从血液中去除尿素、尿酸、肌酸酐、分子量为1400-1550的中等分子量物质（MMS）、水和磷酸盐。尿素是体内分解和利用蛋白质的最终产物，它随尿排出。尿酸一般是在尿中可以找到的新陈代谢的产物。肌酸肝是肌酸的分解物或废物，它是一种存在于动物组织，特别是肌肉内的复杂的化学物质，即一种氨基酸。磷酸盐是一种磷酸的盐，这种化合物是一个或多个金属原子取代磷酸中的一个或多个氢原子而构成的。

出于几个理由，血液凝结成块也是一个主要问题。（1）除去水的超过滤需要一个高于血液一般遇到的流体静压力。这样就造成了血小板的损坏，结果形成血液凝块。（2）钙粘附到透析膜上，因此必须加钙以防止心脏受损害。（3）蛋白质吸附到某些聚合物壁和透析薄膜上，这降低了薄膜的效力并促使血液凝结成块。（4）其他离子也吸附在薄膜上。此时的可佩戴单元采用透析液和各种洗涤它的装置，以减少透析液的用量。遗憾的是，泵、管道和透析液大大增加了装置的重量。这时由张医生创造的已知最小人工肾约为70磅。采用了透析液，几乎使所有的东西都被从血液中去除，这样就会导致失去平衡的综合症，能引起突然死亡、贫血、高血压、高钾血、骨失去矿质和钙化，有短暂精神病的神经精神病等。这就意味着要用费用昂贵的技术来帮助必须进行透析的病人。张医生承认他的人工肾存在两个主要问题，（1）血液凝块，和（2）脱水。

由于重量/体积的限制，透极液装置不能用作可佩戴的、便于携带的人工肾。

本发明的目的在于提供一种重量足够轻、便于携带的从而使使用者可佩戴的新颖人工肾。

本发明的另一目的在于提供一种价格较便宜，以减少经常需要使血液清毒的病人的医疗费用的新颖人工肾。

本发明的另一目的在于提供一种病人可整天佩戴而不影响其正常人体活动的新颖人工肾。

本发明的另一目的在于提供一种可不用透析液的新颖人工肾，在现有技术的装置中，每次透析需要200-300升的透析液。

本发明的又一目的在于提供一种带有可丢弃的、每天更换的小包的新颖人工肾。

该新颖的人工肾是一重量小于15磅、体积约为150立方英寸的不需另外辅助设备的装置。该人工肾可佩戴或附在使用者身上而不会妨碍正常的人体活动。

新颖人工肾的基本组成部分为：一血浆分离单元、一化学处理单元和一脱水单元。该系统还包括通过动脉静脉分流器（单针或双针）从病人取出血液，该分流器一般是在插入病人的一根动脉和相应的静脉一段时间后，再拨出和插入另一个部位。新颖的人工肾可拆卸地同动脉静脉分流器连接，以将有毒全血传送给人工肾，再将解毒后的血液传回给病人。

使血液流过人工肾的动力源可通过两种方法实现。通常病人的流体静力血压足以使血液流过人工肾。另一种方法是：可用一重量轻的泵和电池在装置的血浆侧产生一小的负压。

血浆分离器最好制成一小包的形式，每天由病人加以更换。在一较佳实施例中，血浆分离器为一有一内管通过的长外管。全血将进入血浆分离器的一端，然后导入由聚碳酸酯穿孔膜制成的内管的内部。穿孔膜上孔的大小最好在3微米至0.45微米之间，或更小一些。孔直径的大小是在血浆通过时能阻止血液组成成分（例如血小板、红白细胞）的挤出。一预定量的血浆将从有毒动脉血液中除去，而除去了一些血浆后的血细胞则回流到血管系统内。血浆分流器的外管内壁上置有尿素酶，它将尿素分解成铵离子和二氧化碳。因此，退出血浆分流器的内管将具有红细胞增多的血液（即除去一些血浆的血液），然后它再流回病人的体内。外管内部和内管外部的空间内充满通过聚碳酸酯穿孔膜结构的孔的血浆。