关于血液透析的吹塑静脉滴注室

在众所周知的血液透析医疗程序中,血液是从患者的血管通路收集的,通过血泵通过动脉血液透析装置到达血液透析器。血液通过血液透析器进入众所周知的静脉血液透析装置,血液通过该装置被输送回患者的血管通路。小儿流速低至20毫升/分钟,而成人流速高达650毫升/分钟。这整个设置被称为体外回路。

血液透析,吹塑滴斗

静脉血液透析装置有一个众所周知的静脉血室,即所谓的滴注室,通常长 80-120 毫米,外径 17-25 毫米,设计用于容纳通常 7-35 毫升血液作为流通储液器,并且操作使得血液不会完全充满滴注室。腔室顶部有一个轴向的血液入口管连接端口,通过顶部与腔室主腔中的血液入口落水管相连。落水管长度可能会有所不同,使得落水管出口高于血液水平(即在空域中),或低于血液水平。血液通过底部的出口从底部的静脉腔室排出,通过底部与血液出口管连接端口轴向连通。过滤器放置在血液出口正上方的腔室内。

 

静脉滴注室具有多种功能:

1. 进入的血流中所含的气泡通过其浮力和速度降低而被迫上升到空气空间。因此,流出腔室的流量被脱气。

2. 血压可以通过压力监测管通过腔室顶部连接到空气空间来测量。

3. 通过连接到滴液室外部或静脉室下方管道外部的超声波空气/泡沫探测器,也可以防止空气或泡沫离开腔室。如果检测到空气或泡沫,探测器会停止血泵并导致夹子关闭在静脉滴注室下方。

4.药管通路口或注射部位位于腔室顶部,与空气空间相通。

5.由于腔室出口附近存在过滤器,可以防止凝块等离开腔室。

目前,静脉腔室由柔性或刚性塑料注塑成型,通常包括一个带有开口端的温和圆锥形,在塑料过滤器通过开口端插入并与底端附近的腔室建立卡扣配合关系后,开口端用溶剂密封的顶盖封闭。需要卡扣配合,因为通常,过滤材料与腔室材料的溶剂粘合不相容。因此,它通过腔室内部的止动器保留。这是一个不完美的解决方案,因为:

1.这种过滤器偶尔会松动(当血压使柔性腔室膨胀时)。

2.过滤器连接环和腔室壁之间的空间充满血液,血液停滞不前,促进凝块。科学文献(例如奥格登)报告说,这种过滤器实际上产生的凝块比它们捕获的要多。

3. 组装既困难又昂贵,因为过滤器必须以足够的力插入以克服制动器。

 

注塑腔室和顶盖的缺点包括:

1. 顶盖和腔体之间泄漏。

2. 血泡从短落水管自由落体,流速通常高于 250 ml/min,从而促进凝块。“滴水室”的通用名称是因为在低流速下,血液从短的落水管开口“滴”到血液水平。最近,由于更新的血液透析器,流速已达到650毫升/分钟。但是,由于血液快速、连续的自由落落引起的湍流和气蚀,短落水管在快速流速下会严重起泡。由于空气/血液界面的表面积更大,泡沫会导致凝块增加。

3.血凝块停滞在长落水管和腔壁之间的空间。最近开发了在血液水平以下有一个出口的长落水管,以减少湍流,就像软管浸入一桶肥皂水中不会起泡一样。然而,血液停滞在落水管和腔室壁之间的狭窄空间中。停滞经常导致凝块。

4.长落水管出口上方停滞的血液促进凝块。在较慢的流速下,长落水管会适得其反,因为血液停滞在落水管出口上方的血层中,通常会导致凝血。

5. 高流量下空气/泡沫过多报警,落水管长。进入的血流中夹带的气泡被投射到足够远的腔室中,以便它们被空气/泡沫检测器感应到,从而产生许多警报并停止血泵。众所周知,每当血流停止时,凝血就会增加。

6.注射成型通常提供具有相当尖锐的角度和边缘的结构,这在血液处理装置中通常是不希望的。

 

吹塑静脉腔可以克服其中的许多问题。动脉腔长期以来一直被吹塑,与注塑成型腔室相比,具有许多优点:

1. 吹塑成型形成一体式腔室,消除了将两件粘合在一起的泄漏。

2.血液入口和出口可以模制成各种。形状和角度,不限于注塑成型的轴向。同样,进入腔腔的入口(或出口)的开口可以在腔室侧壁或腔底,而不是在与腔室壁分开的落水管中。因此,不会产生停滞区域。另外,血管入口连接口可以远离腔室的入口开口。例如,输液管入口连接口可以横向相对于腔体顶部,而腔腔的入口可以位于底部,通过横向模制到腔体的导管连接到管口。

人们早就知道,底部入口开口(导致向上流入腔腔)消除了动脉腔起泡、停滞和凝血的主要原因。入口流从底部出口向上流动(从而将任何夹带的气泡引导到表面)。腔内不需要单独的“上喷口”,从而消除了壁和腔之间的停滞。血液进入血液表面以下,消除了血液的任何自由落体,同时保持腔室中的所有血液温和混合,消除了停滞。

3.可以选择非管状形状,以帮助防止停滞区或湍流区。其中许多形状通过注塑成型是不可能的。

然而,这些优点以前在静脉腔室中是没有的:

1. 到目前为止,还没有已知的方法可以将过滤器放入吹塑室中。静脉腔需要过滤器。

2. 静脉腔室必须由柔性材料制成,才能正确安装到空气/泡沫探测器探头上。柔性腔室更难吹模,因为型坯在吹制之前更容易下垂。

3. 底部的血液入口开口导致非管状形状,无法安装在空气/泡沫探测器的电流腔室支架中。

本文提供了一种用于血液透析的吹塑的、柔性的或半刚性的塑料静脉腔室。该腔室限定了多个基本与第一腔室末端相邻的第一通道端口,其中一个是血管入口。血管出口基本上设置在腔室的相对端。通过本发明,管状塑料过滤器以紧密贴合关系放置在出口内以突出到腔室中。

通过这种装置,可以提供所需的吹塑静脉腔,同时以先前尚未成功完成的方式携带过滤器。

吹塑腔室可以定义一个带有出口的朝外环形台阶。管状塑料过滤器定义了一个外端部分,该外部部分带有径向向外突出的环形法兰,其比例为滑动通过出口,但要接合环形台阶以将过滤器向内行程限制在预定的最内层位置。

此外,柔性管可以密封(通常是溶剂密封)到出口口和端口内塑料过滤器向外的位置。通过这种方式,塑料过滤器可以通过管道的存在保留在出口内。

通常,血液入口可以与腔室保持单独的横向关系,并且具有从腔室第一端的血液入口向相对端延伸的连通管道,以这种单独的横向关系。该血液入口导管在第一端下方的位置进入腔室腔,无论是在侧壁还是在相对的第二端。通过这种方式,吹塑腔可以携带至少三个接入端口,同时可以通过吹塑技术轻松制造,并且不会导致吹塑腔的横截面过度扩大。

吹塑腔室的一部分与其第一端相邻,与血液入口管道进入腔室的下面的一部分相比,其横截面相对平坦且宽。通过这种方式,可以产生许多好处:

1. 扁平的上部便于吹塑腔第一端第一端口的宽间距,

2. 管状下部允许将腔室放置在当前可用的空气/泡沫探测器设备中,这些设备需要圆形的横截面安装区域。

3.扁平的上部与腔腔的侧壁血液入口相结合,促进血液在高流速或低流速下温和混合。

此外,本文中使用的吹塑技术可以提供其血液接触的内部部分,其基本上没有尖角和边缘。这有利于在血液通过本发明腔室所连接的血液透析装置时对血液进行理想的、温和的处理。

吹塑成型的柔性塑料静脉腔可以制造成用作用于血液透析的静脉流组的一部分,方法是吹塑具有相邻的一端有多个第一通道端口的腔室,其中一个是血管连接端口,并且在其另一端是第二血管连接端口。然后冷却吹塑室,并以紧密贴合的关系将管状塑料过滤器插入血管出口,使过滤器突出到吹塑室中。过滤器可以固定在腔室中。

此外,在成型过程中,吹塑腔中可能会在第二接入端口内形成朝外的环形台阶。管状塑料过滤器可以定义一个外端部分,该端部带有径向向外突出的环形法兰,该法兰按比例滑动穿过出口,但足够大以啮合环形台阶。这将滤波器的向内行程限制在预定的最内层位置。然后,可以将一组血管密封在过滤器后面的出口和环形台阶上,以将过滤器固定到位。