可穿戴人工肾装置

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，具体是一种可穿戴人工肾的装置。

背景技术

随着终端末期肾病（ESKD）患者的不断增加，由于传统的肾脏移植不能满足需要，人工肾的需求逐渐增长。人工肾是是一种能代替部分肾功能，清除血液中有害物质，纠正体内电解质与维持酸碱平衡的体外透析装置。现在临床上使用的人工肾是一种透析治疗设备。目前，透析治疗主要有血液透析和腹膜透析两种。血液透析是将患者血液引出体外，流经由中空纤维组成的透析器，通过对流和弥散方式与透析液进行交换，清除体内的代谢废物、维持电解质和酸碱平衡，并进行体内多余水分的清除，再将经过净化的血液回输至体内。腹膜透析是利用腹膜生物半透膜的特性，通过向腹腔内注入腹膜透析液并进行腹膜透析液的间断交换以清除毒素和水分的治疗方法。

由于血液透析和腹膜透析由于具有可靠的治疗形式，逐渐成为人工肾的两种治疗方式。但是传统的人工肾治疗需要患者定期到医院接受治疗，这给患者的正常生活造成了很大的不便，同时也增加了医院的负担。因此，人工肾的小型化和便携化便成为了研究的主流。

目前已经有小型化的自动腹膜透析机实现患者的居家治疗，治疗在夜晚进行，白天患者可以正常工作和生活。但是夜晚的透析影响患者睡眠，而且患者在透析的同时自由活动还是受一定的限制。因此，为了实现患者真正的自由，可穿戴的人工肾机器成为目前研究的主流。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于可穿戴人工肾的装置，通过该装置可以将人工肾穿戴在患者身上，从而实现肾病患者随时随地的治疗，做到不影响患者的正常工作和生活。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种可穿戴人工肾装置，该装置包含上部透析液存储部分和下部硬件固定部分，上下部分采用一体设计；整个装置中通过三通阀来实现引流和注入回路的切换，引流和注入的动力源均通过蠕动泵来实现；在引流和注入的回路上装有流量传感器来计算超滤量。

所述上部透析液存储部分用于存储透析液，其采用可伸缩材料；在上部透析液存储部分上设有两个口，一个是用于透析液添加的口，另一个是用于和和患者端进行连接的接头。

所述下部硬件固定部分用于固定废液存储装置、三通阀、蠕动泵、流量传感器、管路以及相关的控制电路；三通阀的出口通过管路引到上部透析液存储部分。

引流时，控制电路控制三通阀打开废液存储装置和患者端的回路102，通过蠕动泵的工作，将腹腔中的废液引流到废液存储装置中，同时流量传感器记录引流的量；注入时，控制电路控制三通阀打开透析液和患者腹腔之间的回路101，通过蠕动泵的工作，将上部透析液储存部分的透析液注入到患者的腹腔中，同时流量传感器记录注入的量；通过这次注入的量和下次引流的量，控制电路可以计算出超滤的量；当患者进行留置时，控制电路控制三通阀关闭所有的回路，同时蠕动泵也停止工作。

所述三通阀是通过电动来控制，通过三通阀实现引流和注入回路的开启和关闭，三通阀的安装形式可以是任何串联在进液口和出液口形式的安装，三通阀可以是已知任何型号电动控制三通阀。

所述用于流量监测的流量传感器安装在三通阀和蠕动泵之间，其安装的形式可以是串联在出液口处任何形式的安装，流量传感器可以是任何已知型号的流量传感器。

所述蠕动泵为引流和注入提供动力，蠕动泵可以是串联在循环回路中任何形式的安装，蠕动泵的型号可以是已知任何形式的蠕动泵。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：本发明提供的可穿戴人工肾装置，将腹膜透析的功能模块集成到一个可穿戴装置中，将该可穿戴人工肾装置做成衣服的形状，可以让肾病患者穿在身上，从而实现患者在透析的同时能够正常生活和工作。

附图说明

图1为本发明的外形示意图。

图2为本发明的下部内部结构示意图。

图3为本发明的原理示意图。

具体实施方式

本发明采用的技术方案是：将新鲜透析液和废液收集容器集成在一个可穿戴设备上，将可穿戴设备做成衣服的形状，让患者穿在身上，将可穿戴人工肾装置的接头和人体的腹腔上的接头相连。通过蠕动泵将废液从患者腹腔中抽到废液收集容器中，废液容器中集成一个流量传感器可以测量泵出的废液量。当引流结束之后，蠕动泵继续工作，将可穿戴人工肾装置中的透析液注入到患者腹腔之内，这时流量传感器测量注入到患者腹腔内的量。通过这次的注入量和下次的引流量可以测量出超滤量。

本发明所可穿戴人工肾装置的结构是：该装置的主体结构是类似于衣服的形状，患者可以穿戴在身上。其上有一个接头，是和患者端接头进行相连。其上还有一个透析液加液口，当透析液不够时，可以通过这个口进行添加。该装置的主要材料是不透气的可伸缩塑料或者纤维或者其他任何可以实现可以装液体可伸缩的材料。

本发明所述蠕动泵的结构是：泵是可以实现循环的任何形式的蠕动泵，泵安装在进口和出口连接的回路上。

本发明所述流量传感器的结构是：流量传感器的是任何能够实现流量测定的传感器，其安装在蠕动泵和三通阀之间。

本发明所述三通阀的结构是：三通阀可以是实现三种状态控制的阀，该阀安装在可穿戴人工肾装置中主要是实现引流回路和注入回路的开通和关闭。

下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，为本发明的外形结构示意图。本发明分为上部透析液存储部分1和下部硬件固定部分2，通过纽扣或者拉链的形式将可穿戴人工肾装置进行环接。接头3是与患者端相连的接头，4口为透析液的加液口。当患者准备进行透析治疗时，三通阀处于中间的位置，引流和注入回路都是不通的，然后通过加液口4将上部的透析液存储部分加满，最后将接头3与患者端相连，进行透析治疗。

如图2所示，为本发明下部硬件固定部分结构示意图，5为废液存储装置，6为三通阀，7为流量传感器，8为蠕动泵，9为控制电路，101为与透析液连接的回路，102为和患者端连接的回路。当进行引流时，控制电路9控制三通阀6打开废液存储装置5和患者端的回路102，通过蠕动泵8的工作，将腹腔中的废液引流到废液存储装置5中去，同时流量传感器7记录引流的量；当进行注入时，控制电路9控制三通阀6打开透析液和患者腹腔之间的回路101，通过蠕动泵8的工作，将上部透析液储存部分的透析液注入到患者的腹腔中，同时流量传感器7记录注入的量。通过这次注入的量和下次引流的量，控制电路9可以计算出超滤的量。当患者需要进行留置时，这时控制电路9控制三通阀6关闭所有的回路，同时蠕动泵8也停止工作。

如图3所示，为本发明原理示意图，通过三通阀6控制是引流回路和注入回路的通断，从而实现废液的引流和透析液的注入。引流时，三通阀6将废液存储装置5和患者腹腔接通，通过蠕动泵8的作用将废液引流到废液存储装置5中去，同时通过流量传感器7记录引流量。注入时，三通阀6将上部透析存储装置1和患者腹腔接通，通过蠕动泵8的作用将透析液注入到患者腹腔中，同时通过流量传感器7记录注入量。当透析液在患者腹腔中进行留置时，三通阀6关闭所有回路。

综上，本发明一种可穿戴人工肾装置，将可穿戴人工肾装置的接头和人体的腹腔上的接头相连，引流时，通过三通阀将引流回路打开，蠕动泵将腹腔内的废液引流到废液收集容器中去。注入时，通过三通阀将注入回路打开，蠕动泵将可穿戴人工肾装置中透析液注入到人体的腹腔中去。在蠕动泵和三通阀之间集成一个流量传感器，可以用来测量注入量和引流量，通过计算两者的差值可以计算出超滤量。当患者进行留置时，三通阀关闭。本发明提供的可穿戴人工肾装置，在终末期肾脏病患者透析治疗时，只需要将该装置穿戴在身上，患者可以正常工作和生活。