[发明专利]分离式体外循环系统

说明书

技术领域

本发明属于医疗设备领域，具体涉及一种用于实现血液净化的分离式体外循环系统。

背景技术

体外循环（extracorporeal circulation）是利用一系列特殊人工装置将体内血引流到体外，经人工方法进行气体或成分交换，调节温度后再输回人体内的生命支持技术。按照体外交换成分的不同，体外循环系统可分为人工肾、人工肝及人工心脏等多类，在临床上具有非常广泛的应用。以人工肾系统为例，肾功能衰竭是在世界范围内都非常普遍的危重疾病。据美国肾脏数据库显示，在2005年全美有超过45万的晚期肾功能衰竭患者。在我国，据中华肾脏病学会不完全统计，目前需要治疗的尿毒症患者多达百万以上。应用人工肾系统进行体外血液循环净化是目前治疗肾功能衰竭及尿毒症所应用的主要方法，相应的体外循环设备一般统称为血液透析机。基于复杂的设备结构和工作过程，血液透析机能较有效地去除尿毒症患者体内的毒素。但目前血液透析机及相应的治疗模式仍具有较大弊端，主要体现在：

1）医疗成本高

一般的血液透析机主要包括透析液供给装置、自动监护系统及体外血液循环系统等部分。透析液供给装置包括动力系统和控温系统，前者能自动配制电解质含量接近人体的无菌透析液，并提供透析液回路的负压；后者主要维持透析液恒温供给。自动监护装置是为了保证透析过程的体外血液循环安全进行而设置的，一般由透析液及血液流率调控系统、透析液浓度监测系统、动静脉压监护系统、漏血监护系统等部分组成。传统的血液透析机将实现以上功能的各种执行器、传热器和控制系统集成于一体，设备结构复杂、体积庞大，而且硬件成本居高不下。目前在中国及大部分发展中国家，一般只有中大型医院才具有购买和使用血液透析机的能力，给治疗普及带来了诸多限制。

2）病人生活质量差

现有的血液透析机体型庞大，且需要固定的使用场地，因此当前的血液透析方式主要还是所谓的透析中心血透（In-center hemodialysis），即病人前往医院透析中心，每周透析2～3次，每次透析数个小时。这样繁琐的往返治疗会严重干扰患者的日常工作和生活，降低患者的生活质量，长期治疗容易使病人产生心理障碍。据统计，高达27%的血透病人有自杀倾向。

为了克服传统血液透析模式的不利因素，学术界和工业界曾展开了大量的研究，并取得了一系列的成果，提出了一些先进的治疗模式，如“家庭血液透析”模式，这种方式允许病人居家进行透析。在家庭血液透析方式下，病人总透析时间增长，更接近人的生理状态；由于病人可在夜晚和休息时间进行血透，因此自由时间大大增加，病人可以恢复职业工作。研究结果表明，家庭透析都在病人生存时间、生活质量等方面都具有较大的优势。但先进治疗模式的推广需要治疗设备的支持，而目前常规血液透析机结构复杂，体积庞大，而且操作繁琐，病人掌握有很大难度，网络功能的缺乏也难以保证在病人对紧急情况的及时、正确处理。

应用于肝脏和心脏功能替代的体外循环设备同样存在类似问题，治疗设备的便携化、智能化和网络化是未来的必然趋势，并需要尽量满足低成本要求。工业界和学术界先后提出了一些设备改进的概念和设想，但大都并没有提出具体可行的技术方法来支持这些概念地实现，并不能从根本上解决问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的上述问题，提供一种能够实现便携化、网络化和智能化的分离式体外循环系统。

为克服现有技术中的上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种分离式体外循环系统，包括上位机系统、下位机系统和体外循环装置，所述上位机系统独立于下位机系统和体外循环装置存在，上位机系统与下位机系统之间及下位机系统与体外循环装置之间通过有线或无线数据连接；其中，上位机系统提供人机操作界面，形成处理程序和指令并发送至下位机；下位机将所接收的控制指令翻译成控制信号后直接控制体外循环系统运行；体外循环系统在运行期间同时通过下位机向上位机返回实时状态参数；上位机接收后，结合设定的处理程序判断处理进度或形成反馈指令改变控制指令，同时将重要状态参数和提示信息发送至人机操作界面上实时显示。

进一步地，所述上位机系统为便携式计算机或台式计算机。

进一步地，所述下位机系统为单片机或者可编程逻辑控制器。