RU2574367C2 - Portable dialysis machine - Google Patents
Portable dialysis machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2574367C2 RU2574367C2 RU2013137763/14A RU2013137763A RU2574367C2 RU 2574367 C2 RU2574367 C2 RU 2574367C2 RU 2013137763/14 A RU2013137763/14 A RU 2013137763/14A RU 2013137763 A RU2013137763 A RU 2013137763A RU 2574367 C2 RU2574367 C2 RU 2574367C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blood
- collector
- dialysis
- flow
- door
- Prior art date
Links
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 title claims abstract description 287
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 120
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 claims abstract description 39
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims description 276
- 210000004369 Blood Anatomy 0.000 claims description 274
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 224
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims description 92
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 87
- 230000005291 magnetic Effects 0.000 claims description 66
- 230000003287 optical Effects 0.000 claims description 64
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 53
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 51
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 40
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 40
- 239000002991 molded plastic Substances 0.000 claims description 33
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 20
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 19
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 11
- 230000001225 therapeutic Effects 0.000 claims description 8
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 22
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 230000001808 coupling Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 abstract description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract 1
- 210000000188 Diaphragm Anatomy 0.000 description 60
- 238000000034 method Methods 0.000 description 58
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 57
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 57
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 50
- 230000000996 additive Effects 0.000 description 47
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 46
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 46
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 43
- 239000000385 dialysis solution Substances 0.000 description 42
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 40
- 238000002615 hemofiltration Methods 0.000 description 36
- 238000001631 haemodialysis Methods 0.000 description 35
- 230000000322 hemodialysis Effects 0.000 description 35
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 28
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 27
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 24
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 24
- 230000001702 transmitter Effects 0.000 description 24
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 23
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 22
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 22
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 22
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 230000002572 peristaltic Effects 0.000 description 21
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 20
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 17
- 230000002429 anti-coagulation Effects 0.000 description 16
- 239000003146 anticoagulant agent Substances 0.000 description 16
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 16
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 14
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 14
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 14
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 14
- 230000036961 partial Effects 0.000 description 13
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 13
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 12
- 210000004027 cells Anatomy 0.000 description 11
- 238000011068 load Methods 0.000 description 11
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 10
- 230000001965 increased Effects 0.000 description 10
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 10
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 9
- 229960002897 Heparin Drugs 0.000 description 8
- 210000003734 Kidney Anatomy 0.000 description 8
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 8
- 229920000669 heparin Polymers 0.000 description 8
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 8
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 8
- 230000000051 modifying Effects 0.000 description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 8
- 230000037250 Clearance Effects 0.000 description 7
- ZFGMDIBRIDKWMY-PASTXAENSA-N Heparin Chemical compound CC(O)=N[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](COS(O)(=O)=O)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](C(O)=O)O[C@@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](OS(O)(=O)=O)[C@@H](O[C@@H]3[C@@H](OC(O)[C@H](OS(O)(=O)=O)[C@H]3O)C(O)=O)O[C@@H]2O)CS(O)(=O)=O)[C@H](O)[C@H]1O ZFGMDIBRIDKWMY-PASTXAENSA-N 0.000 description 7
- 230000035512 clearance Effects 0.000 description 7
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 6
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 230000001902 propagating Effects 0.000 description 6
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 6
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 5
- 231100000765 Toxin Toxicity 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 230000000903 blocking Effects 0.000 description 5
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 5
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 5
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 5
- 239000003978 infusion fluid Substances 0.000 description 5
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 5
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 230000001681 protective Effects 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 5
- 108020003112 toxins Proteins 0.000 description 5
- 210000003462 Veins Anatomy 0.000 description 4
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- -1 for example Substances 0.000 description 4
- 230000001976 improved Effects 0.000 description 4
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 4
- 230000001360 synchronised Effects 0.000 description 4
- 230000001960 triggered Effects 0.000 description 4
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 206010021137 Hypovolaemia Diseases 0.000 description 3
- 210000000088 Lip Anatomy 0.000 description 3
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N Neodymium Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000023555 blood coagulation Effects 0.000 description 3
- 230000004087 circulation Effects 0.000 description 3
- 238000005314 correlation function Methods 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 230000005294 ferromagnetic Effects 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 3
- 238000001990 intravenous administration Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000414 obstructive Effects 0.000 description 3
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 3
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 229920002574 CR-39 Polymers 0.000 description 2
- 206010007559 Cardiac failure congestive Diseases 0.000 description 2
- 229940109239 Creatinine Drugs 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N D-Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- 241000502171 Distylium racemosum Species 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 2
- 229920002480 Polybenzimidazole fiber Polymers 0.000 description 2
- 108010046334 Urease Proteins 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000000418 atomic force spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000036770 blood supply Effects 0.000 description 2
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 2
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 2
- HGAZMNJKRQFZKS-UHFFFAOYSA-N chloroethene;ethenyl acetate Chemical compound ClC=C.CC(=O)OC=C HGAZMNJKRQFZKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 201000006233 congestive heart failure Diseases 0.000 description 2
- 230000002596 correlated Effects 0.000 description 2
- DDRJAANPRJIHGJ-UHFFFAOYSA-N creatinine Chemical compound CN1CC(=O)NC1=N DDRJAANPRJIHGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000000789 fastener Substances 0.000 description 2
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 238000005534 hematocrit Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000010329 laser etching Methods 0.000 description 2
- 230000000670 limiting Effects 0.000 description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 229920003253 poly(benzobisoxazole) Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000750 progressive Effects 0.000 description 2
- 230000001172 regenerating Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 2
- 230000000268 renotropic Effects 0.000 description 2
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000166 zirconium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- LEHFSLREWWMLPU-UHFFFAOYSA-B zirconium(4+);tetraphosphate Chemical compound [Zr+4].[Zr+4].[Zr+4].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O LEHFSLREWWMLPU-UHFFFAOYSA-B 0.000 description 2
- 229910000619 316 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- LYBMHAINSFEHRL-UHFFFAOYSA-N 7-(diethylamino)-2-oxochromene-3-carbohydrazide Chemical compound C1=C(C(=O)NN)C(=O)OC2=CC(N(CC)CC)=CC=C21 LYBMHAINSFEHRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000001367 Arteries Anatomy 0.000 description 1
- 210000000601 Blood Cells Anatomy 0.000 description 1
- 210000004204 Blood Vessels Anatomy 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000003722 Extracellular Fluid Anatomy 0.000 description 1
- 240000004282 Grewia occidentalis Species 0.000 description 1
- 206010018873 Haemoconcentration Diseases 0.000 description 1
- 206010018910 Haemolysis Diseases 0.000 description 1
- 210000003284 Horns Anatomy 0.000 description 1
- 208000001953 Hypotension Diseases 0.000 description 1
- 210000001503 Joints Anatomy 0.000 description 1
- 239000006244 Medium Thermal Substances 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000002381 Plasma Anatomy 0.000 description 1
- 231100000614 Poison Toxicity 0.000 description 1
- 229920003031 Santoprene Polymers 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000001321 Subclavian Vein Anatomy 0.000 description 1
- 229920002725 Thermoplastic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229930003779 Vitamin B12 Natural products 0.000 description 1
- 210000000707 Wrist Anatomy 0.000 description 1
- IGWHDMPTQKSDTL-JXOAFFINSA-N [(2R,3S,4R,5R)-3,4-dihydroxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methyl dihydrogen phosphate Chemical compound O=C1NC(=O)C(C)=CN1[C@H]1[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](COP(O)(O)=O)O1 IGWHDMPTQKSDTL-JXOAFFINSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003213 activating Effects 0.000 description 1
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910000828 alnico Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002617 apheresis Methods 0.000 description 1
- 238000003705 background correction Methods 0.000 description 1
- 238000011001 backwashing Methods 0.000 description 1
- 238000010009 beating Methods 0.000 description 1
- 238000010241 blood sampling Methods 0.000 description 1
- 239000003633 blood substitute Substances 0.000 description 1
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 1
- 235000012206 bottled water Nutrition 0.000 description 1
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 241001233037 catfish Species 0.000 description 1
- 235000019994 cava Nutrition 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 125000003346 cobalamin group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000295 complement Effects 0.000 description 1
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 1
- 230000023298 conjugation with cellular fusion Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000011026 diafiltration Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing Effects 0.000 description 1
- 235000004426 flaxseed Nutrition 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000002949 hemolytic Effects 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 235000010977 hydroxypropyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 230000036543 hypotension Effects 0.000 description 1
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 238000010137 moulding (plastic) Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004297 night vision Effects 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N oxane Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920000729 poly(L-lysine) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920003288 polysulfone Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- SCUZVMOVTVSBLE-UHFFFAOYSA-N prop-2-enenitrile;styrene Chemical compound C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 SCUZVMOVTVSBLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002829 reduced Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000036633 rest Effects 0.000 description 1
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 1
- 239000010979 ruby Substances 0.000 description 1
- 229910001750 ruby Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000938 samarium–cobalt magnet Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000008174 sterile solution Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 229920000638 styrene acrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 238000007920 subcutaneous administration Methods 0.000 description 1
- 230000026676 system process Effects 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 230000021037 unidirectional conjugation Effects 0.000 description 1
- 239000002441 uremic toxin Substances 0.000 description 1
- 239000011715 vitamin B12 Substances 0.000 description 1
- 235000019163 vitamin B12 Nutrition 0.000 description 1
- 238000005493 welding type Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКАCROSS REFERENCE
Настоящая заявка является частичным продолжением патентной заявки США № 12/237,914, поданной 25 сентября 2008 г., которая опирается на предварительную патентную заявку США № 60/975,157 поданную 25 сентября 2007 г. для приоритета.This application is a partial continuation of US patent application No. 12 / 237,914, filed September 25, 2008, which is based on provisional patent application US No. 60 / 975,157 filed September 25, 2007 for priority.
Настоящая заявка также является частичным продолжением патентной заявки США № 12/610,032, поданной 30 октября 2009 г. которая опирается на предварительную патентную заявку США № 61/109,834 поданную 30 октября 2008 г. для приоритета.This application is also a partial continuation of US patent application No. 12 / 610,032, filed October 30, 2009, which is based on provisional patent application US No. 61 / 109,834 filed October 30, 2008 for priority.
Настоящая заявка также является частичным продолжением патентной заявки США № 12/324,924, которая опирается на, для приоритета, предварительную патентную заявку США № 60/990,959, под названием “System and Method of Changing Fluidic Circuit Between Hemodialysis Protocol and Hemofiltration Protocol”, поданную 29 ноября 2007 г., и предварительную патентную заявку США № 61/021,962, под тем же названием, поданную 18 января 2008 г.This application is also a partial continuation of US patent application No. 12 / 324,924, which is based on, for priority, provisional patent application US No. 60 / 990,959, entitled "System and Method of Changing Fluidic Circuit Between Hemodialysis Protocol and Hemofiltration Protocol", filed 29 November 2007, and provisional patent application US No. 61 / 021,962, under the same name, filed January 18, 2008
Настоящая заявка также является частичным продолжением патентной заявки США № 12/249,090, которая опирается на, для приоритета, предварительную патентную заявку США № 60/979,113, под названием “Photo-Acoustic Flow Meter”, поданную 11 октября 2007 г.This application is also a partial continuation of US Patent Application No. 12 / 249,090, which relies on, for priority, US provisional patent application No. 60 / 979,113, entitled “Photo-Acoustic Flow Meter,” filed October 11, 2007.
Настоящая заявка также является частичным продолжением патентной заявки США № 12/575,449, которая опирается на, для приоритета, предварительную патентную заявку США № 61/103,271, поданную 7 октября 2008 г. для приоритета.This application is also a partial continuation of US patent application No. 12 / 575,449, which is based on, for priority, provisional patent application US No. 61 / 103,271, filed October 7, 2008 for priority.
Настоящая заявка также является частичным продолжением патентной заявки США № 12/751,930, которая опирается на, для приоритета, предварительную патентную заявку США № 61/165,389, поданную 31 марта 2009 г.This application is also a partial continuation of US patent application No. 12 / 751,930, which is based on, for priority, provisional patent application US No. 61 / 165,389, filed March 31, 2009
Настоящая заявка также является частичным продолжением патентной заявки США № 12/705,054, которая опирается на, для приоритета, предварительную патентную заявку США № 61/151,912, поданную 12 февраля 2009 г.This application is also a partial continuation of US patent application No. 12 / 705,054, which is based on, for priority, provisional patent application US No. 61 / 151,912, filed February 12, 2009
Настоящая заявка также является частичным продолжением патентной заявки США № 12/875,888, которая является частью патентной заявки США № 12/238,055, которая опирается на, для приоритета, предварительную патентную заявку США № 60/975,840, поданную 28 сентября 2007 г.This application is also a partial continuation of US patent application No. 12 / 875,888, which is part of US patent application No. 12 / 238,055, which is based on, for priority, provisional patent application US No. 60 / 975,840, filed September 28, 2007
Настоящая заявка также является частичным продолжением патентной заявки США № 12/210,080, которая опирается на, для приоритета, предварительную патентную заявку США № 60/971,937, поданную 13 сентября 2007 г.This application is also a partial continuation of US patent application No. 12 / 210,080, which is based on, for priority, provisional patent application US No. 60 / 971,937, filed September 13, 2007
Настоящая заявка также является частичным продолжением патентной заявки США № 12/351,969, поданной 12 января 2009 г.This application is also a partial continuation of US patent application No. 12 / 351,969, filed January 12, 2009.
Настоящая заявка также является частичным продолжением патентной заявки США № 12/713,447, которая опирается на, для приоритета, предварительную патентную заявку США № 61/155,548, поданную 26 февраля 2009 г.This application is also a partial continuation of US patent application No. 12 / 713,447, which is based on, for priority, provisional patent application US No. 61 / 155,548, filed February 26, 2009
Настоящая заявка также является частичным продолжением патентной заявки США № 12/575,450, которая опирается на, для приоритета, предварительную патентную заявку США № 61/103,274, поданную 7 октября 2008 года.This application is also a partial continuation of US patent application No. 12 / 575,450, which is based on, for priority, provisional patent application US No. 61 / 103,274, filed October 7, 2008.
Все вышеперечисленные описания изобретения в полном объеме включены сюда посредством ссылки.All of the above descriptions of the invention are fully incorporated herein by reference.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
Настоящее изобретение относится к портативной диализной системе с усовершенствованными структурными и функциональными признаками. В частности, диализная система настоящего изобретения относится к портативной диализной системе с усовершенствованными признаками модульности, простоты использования и безопасности.The present invention relates to a portable dialysis system with improved structural and functional features. In particular, the dialysis system of the present invention relates to a portable dialysis system with improved features of modularity, ease of use and safety.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
Системы очистки крови, которые используются для проведения гемодиализа, гемодиафильтрации или гемофильтрации, обеспечивают экстракорпоральную циркуляцию крови через обменник, имеющий полупроницаемую мембрану. Такие системы дополнительно включают в себя гидравлическую систему для циркуляции крови и гидравлическую систему для циркуляции физиологического раствора или диализата, содержащей(го) определенные электролиты крови в примерно таких же концентрациях, как в крови здорового субъекта. Однако для большинства традиционно доступных систем очистки крови характерны весьма большие размеры сложность в эксплуатации. Дополнительно, конструкция этих систем делает их громоздкими и не способствующими использованию и установке одноразовых компонентов.Blood purification systems that are used for hemodialysis, hemodiafiltration or hemofiltration provide extracorporeal circulation of blood through an exchanger having a semipermeable membrane. Such systems further include a hydraulic system for circulating blood and a hydraulic system for circulating saline or dialysate containing certain electrolytes of blood at approximately the same concentrations as in the blood of a healthy subject. However, most traditionally available blood purification systems are characterized by very large sizes of difficulty in operation. Additionally, the design of these systems makes them cumbersome and not conducive to the use and installation of disposable components.
Стандартный лечебный диализ с использованием устройства, устанавливаемого в больницах, содержит две фазы, а именно (a) диализ, в котором токсичные вещества и шлаки (обычно малые молекулы) проходят через полупроницаемую мембрану из крови в диализирующий раствор, и (b) ультрафильтрация, в которой перепад давления между кровепроводом и диализатопроводом, точнее говоря, пониженное давление в последнем трубопроводе, приводит к снижению содержания воды в крови на заранее определенную величину.Standard therapeutic dialysis using a device installed in hospitals contains two phases, namely (a) dialysis, in which toxic substances and slags (usually small molecules) pass through a semipermeable membrane from the blood into the dialysis solution, and (b) ultrafiltration, where the pressure drop between the blood line and the dialysate line, more precisely, the lowered pressure in the last line, leads to a decrease in the water content in the blood by a predetermined amount.
Процедурам диализа с использованием стандартного оборудования свойственна обременительность, а также дороговизна, не говоря уже о том, что пациенту приходиться долгое время посещать диализный центр. Хотя портативные системы диализа разработаны, традиционные портативные системы диализа страдают определенными недостатками. Во-первых, они недостаточно модульны, что затрудняет установку, перемещение, транспортировку и обслуживание систем. Во-вторых, системы недостаточно просты для надежного, аккуратного использования пациентом. Системные интерфейсы и способы использования одноразовых компонентов подвержены неправильному использованию и/или ошибкам при использовании пациентами. Чтобы портативная диализная система была действительно эффективной, она должна быть проста в использовании лицами, которые не являются профессиональными медиками, при том, что одноразовый ввод и ввод данных достаточно ограничены для предотвращения неаккуратного использования.Dialysis procedures using standard equipment are burdensome and expensive, not to mention the fact that the patient has to visit the dialysis center for a long time. Although portable dialysis systems have been developed, traditional portable dialysis systems suffer from certain disadvantages. Firstly, they are not sufficiently modular, which makes it difficult to install, move, transport and maintain systems. Secondly, the systems are not simple enough for reliable, accurate use by the patient. System interfaces and methods of using disposable components are subject to misuse and / or errors when used by patients. For a portable dialysis system to be truly effective, it must be easy to use by people who are not medical professionals, even though one-time and data entry is limited enough to prevent inaccurate use.
Одна традиционная конструкция систем диализа использует однопроходную систему. В однопроходных системах, диализат пропускается через кровь в диализаторе один раз, после чего утилизируется. Однопроходные системы имеют множество недостатков, связанных с использованием большого количества воды. Во-первых, исходя из того, что коэффициент задержания системы R.O. (обратного осмоса) равен 50%, требуется расход воды, по меньшей мере, от 1000 до 1500 мл/мин. Во-вторых, для обеспечения непрерывного потока от 100 до 800 мл/мин очищенной воды требуется система очистки воды. В-третьих, требуется электрическая цепь, рассчитанная, по меньшей мере, на 15 А, для нагнетания от 100 до 800 мл воды в минуту, и, в-четвертых, сток в полу или любой другой резервуар, способный принимать, по меньшей мере, 1500 мл/мин использованного диализата и воды, оставшейся после RO.One traditional design of dialysis systems uses a single-pass system. In single-pass systems, the dialysate is passed through the blood in the dialyzer once, and then disposed of. Single pass systems have many disadvantages associated with the use of large amounts of water. Firstly, based on the fact that the retention coefficient of the R.O. system (reverse osmosis) is 50%; a water flow rate of at least 1000 to 1500 ml / min is required. Secondly, to ensure a continuous flow of 100 to 800 ml / min of purified water, a water purification system is required. Thirdly, an electric circuit, designed for at least 15 A, is required for pumping from 100 to 800 ml of water per minute, and fourthly, a floor drain or any other tank capable of receiving at least 1500 ml / min of used dialysate and water remaining after RO.
Традиционные системы также менее надежны вследствие необходимости использования большого количества трубок, содержащих трубопроводы очистных систем, что увеличивает опасность утечки и поломки. Помимо трудности в транспортировке вследствие своего большого размера, традиционные диализные аппараты также страдают недостатком гибкости. Например, процедуры сорбентного гемодиализа имеют конкретный набор требований к оборудованию, которые не присущи процессу гемофильтрация. Таким образом, полезно иметь общие компоненты оборудования, например, насосную систему, использование которых позволяет эксплуатировать диализную систему, как в режиме гемофильтрации, так и в режиме гемодиализа.Conventional systems are also less reliable due to the need to use a large number of pipes containing the piping of the treatment systems, which increases the risk of leakage and breakage. In addition to the difficulty in transportation due to its large size, traditional dialysis machines also suffer from a lack of flexibility. For example, sorbent hemodialysis procedures have a specific set of equipment requirements that are not inherent in the hemofiltration process. Thus, it is useful to have common equipment components, for example, a pumping system, the use of which allows you to operate the dialysis system, both in hemofiltration mode and in hemodialysis mode.
Дополнительно, существует потребность в портативной системе, которая может эффективно обеспечивать функциональные возможности диализной системы безопасным, экономичным и надежным образом. В частности, существует потребность в компактной резервуарной системе для диализирующего раствора, которая может удовлетворять требованиям процедуры диализа к доставке жидкости, в то же время, объединяя в себе различные другие важные функции, например, нагрев жидкости, измерение и контроль жидкости, обнаружение утечки и обнаружение разъединения.Additionally, there is a need for a portable system that can efficiently provide dialysis system functionality in a safe, economical, and reliable manner. In particular, there is a need for a compact dialysis fluid reservoir system that can meet the requirements of a dialysis procedure for fluid delivery, while at the same time combining various other important functions, such as heating a fluid, measuring and monitoring a fluid, detecting a leak, and detecting disconnect.
В частности, в отношении обнаружения разъединения, эффективное обнаружение разъединения обратной линии затруднено, поскольку большинство известных способов основано на контроле и обнаружении изменении давления в обратном венозном трубопроводе. Разъединение обратной линии обычно происходит вследствие ситуации вытаскивания иглы. Поскольку игла обычно обеспечивает наивысшее гидравлическое сопротивление в экстракорпоральном кровепроводе, изменение давления в обратной линии вследствие отсоединения иглы незначительно, и его нелегко обнаружить. Спад давления также очень низок в случаях отсоединения катетера от тела пациента, приводящего к разъединению обратной линии. Следовательно, обнаружение разъединения в обратном венозном кровепроводе с использованием давления в качестве индикатора или метрики ненадежно и может приводить к серьезному ущербу. Дополнительно, не следует опираться на способы, основанные на обнаружении пузырьков воздуха в качестве индикации разъединения, поскольку разъединение в венозной обратной линии не приводит к всасыванию воздуха в обратный трубопровод. Следовательно, существует необходимость в усовершенствованных устройстве и способе для обнаружения разъединения в венозной обратной линии. Дополнительно, существует также необходимость в устройстве и способе, которые не требует размещения в месте ввода иглы никаких дополнительных элементов, например, влажной подушечки.In particular with regard to detection of disconnection, efficient detection of disconnection of the return line is difficult, since most known methods are based on monitoring and detecting a change in pressure in the return venous conduit. The disconnection of the return line usually occurs due to the situation of pulling out the needle. Since the needle usually provides the highest flow resistance in the extracorporeal blood line, the change in pressure in the return line due to disconnection of the needle is negligible and not easy to detect. The pressure drop is also very low in cases when the catheter is disconnected from the patient's body, leading to the separation of the return line. Therefore, detecting a disconnection in the return venous blood stream using pressure as an indicator or metric is unreliable and can result in serious damage. Additionally, one should not rely on methods based on the detection of air bubbles as an indication of separation, since separation in the venous return line does not lead to air suction into the return line. Therefore, there is a need for an improved apparatus and method for detecting disconnection in a venous return line. Additionally, there is also a need for a device and method that does not require placement of any additional elements, for example, a wet pad, at the needle insertion site.
Дополнительно, в уровне техники не существует удовлетворительных механизмов для поддержания объемной точности в ходе процесса диализа, которые можно было бы легко реализовать с приемлемыми затратами. Большинство традиционных способов для поддержания объемной точности физиологического раствора и выходной жидкости непригодны для использования с одноразовыми устройствами. Один традиционный подход для поддержания объемной точности предусматривает взвешивание физиологического раствора и выходной жидкости. Однако этот подход трудно реализовать на практике. Другой способ, отвечающий уровню техники, предусматривает использование объемных уравнительных камер для систем диализа. Такие камеры, однако, сложны и дороги в изготовлении и также непригодны для одноразовых устройств. Другой известный способ предусматривает измерение объемного расхода, но точность этого способа не подтверждена. Кроме того, этот способ очень трудно реализовать для диализной системы в одноразовом варианте. Еще один традиционный подход предусматривает использование двух поршневых насосов для достижения объемной точности. Однако этот подход очень трудно реализовать с приемлемыми затратами в одноразовом варианте, и также не экономичен для эксплуатации с необходимыми объемами перекачки, составляющими порядка 200 мл/мин. Таким образом, существует потребность в способе и системе, которые можно использовать для точного поддержания объема жидкости, вводимой пациенту и удаляемой из него, и которые можно недорого реализовать.Additionally, in the prior art there are no satisfactory mechanisms for maintaining volumetric accuracy during the dialysis process, which could be easily implemented with reasonable costs. Most traditional methods for maintaining the volumetric accuracy of saline and effluent are unsuitable for use with disposable devices. One traditional approach to maintaining volume accuracy involves weighing saline and effluent. However, this approach is difficult to put into practice. Another method of the prior art involves the use of volumetric surge chambers for dialysis systems. Such cameras, however, are complex and expensive to manufacture and are also unsuitable for disposable devices. Another known method involves the measurement of volumetric flow, but the accuracy of this method is not confirmed. In addition, this method is very difficult to implement for a dialysis system in a single use. Another traditional approach involves the use of two piston pumps to achieve volumetric accuracy. However, this approach is very difficult to implement with affordable costs in a one-time version, and is also not economical for operation with the necessary pumping volumes of about 200 ml / min. Thus, there is a need for a method and system that can be used to accurately maintain the volume of fluid introduced into and removed from the patient, and which can be inexpensively implemented.
Кроме того, существует потребность в многопроходной сорбентной диализной системе, которая снижает общую потребность в воде по сравнению с традиционными системами. Также существует необходимость в коллекторе, который можно использовать в однопроходной сорбентной диализной системе, а также в многопроходной системе настоящего изобретения, который обеспечивает легкую конструкцию с формованными проточными каналами для крови и диализата во избежание сложной трубопроводной сети.In addition, there is a need for a multi-pass sorbent dialysis system that reduces the overall need for water compared to traditional systems. There is also a need for a manifold that can be used in a single-pass sorbent dialysis system, as well as in the multi-pass system of the present invention, which provides a lightweight design with molded flow channels for blood and dialysate to avoid a complex piping network.
Желательно также иметь портативную диализную систему, которая имеет структурную конструкцию, сконфигурированную для оптимизации модульности системы, что позволяет облегчить установку, перемещение, транспортировку и обслуживание системы. Желательно также иметь системные интерфейсы, через которые пациенты вводят данные или устанавливают одноразовые компоненты, сконфигурированные для предотвращения ошибок при использовании и достаточно ограниченные для предотвращения неаккуратного использования.It is also desirable to have a portable dialysis system that has a structural design configured to optimize the modularity of the system, which makes it easier to install, move, transport and maintain the system. It is also desirable to have system interfaces through which patients enter data or install disposable components that are configured to prevent errors in use and limited enough to prevent inaccurate use.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
В одном варианте осуществления, раскрыт диализный аппарат, содержащий блок управления, причем упомянутый блок управления содержит дверцу, имеющую внутренняя поверхность, корпус с панелью, причем упомянутые корпус и панель образуют углубленную область, сконфигурированную для приема упомянутой внутренней поверхности упомянутой дверцы, и приемник коллектора, прочно присоединенный к упомянутой панели, и базовый блок, причем упомянутый базовый блок содержит плоскую поверхность для приема контейнера для жидкости, весы, объединенные с упомянутой плоской поверхностью, нагреватель в тепловой связи с упомянутой плоской поверхностью, и датчик натрия в электромагнитной связи с упомянутой плоской поверхностью.In one embodiment, a dialysis apparatus comprising a control unit is disclosed, said control unit comprising a door having an inner surface, a housing with a panel, said housing and panel forming a recessed area configured to receive said internal surface of said door, and a collector receiver, firmly attached to said panel, and a base unit, said base unit comprising a flat surface for receiving a liquid container, scales combined with said mentioned flat surface, a heater in thermal communication with said planar surface, and a sodium sensor electromagnetic coupling with said planar surface.
В необязательном порядке, приемник коллектора содержит, по меньшей мере, одно из фигурных направляющих, штырей или защелок. Панель сконфигурирована для обеспечения доступа к множеству насосов. Панель сконфигурирована для обеспечения доступа к четырем перистальтическим насосам, выровненным, по существу, параллельно. Внутренняя поверхность содержит четыре насосных колодки. Когда дверца входит в упомянутую углубленную область, каждая из упомянутых четырех насосных колодок выравнивается с одним из упомянутых четырех перистальтических насосов. По меньшей мере, одна из упомянутых насосных колодок подвижно присоединена к упомянутой дверце деталью и пружиной. Деталь представляет собой болт.Optionally, the collector receiver includes at least one of the curly guides, pins or latches. The panel is configured to provide access to multiple pumps. The panel is configured to provide access to four peristaltic pumps aligned substantially in parallel. The inner surface contains four pump pads. When the door enters said recessed region, each of said four pump blocks is aligned with one of said four peristaltic pumps. At least one of said pumping pads is movably connected to said door by a part and a spring. The part is a bolt.
В необязательном порядке, блок управления дополнительно содержит датчик для измерения перемещения упомянутой детали, блок управления дополнительно содержит контроллер для приема меры перемещения упомянутой детали от датчика и определения давления жидкости на основании упомянутой меры.Optionally, the control unit further comprises a sensor for measuring the movement of said part, the control unit further comprises a controller for receiving a measure of movement of said part from the sensor and determining liquid pressure based on said measure.
В необязательном порядке, аппарат сконфигурирован для осуществления лечебного диализа с использованием приблизительно шести литров воды, причем упомянутая вода поступает из нестерильного источника. Приемник коллектора сконфигурирован для приема формованной пластмассовой основы, которая образует первый проточный канал, который гидравлически изолирован от второго проточного канала. Каждый из упомянутых первого и второго проточных каналов имеет гидравлический диаметр в пределах от 1,5 мм до 7,22 мм. Формованная пластмассовая основа связана с множеством трубок, и упомянутое множество трубок связано с диализатором. Блок управления дополнительно содержит деталь, соединенную с наружной поверхностью упомянутого корпуса, причем упомянутая деталь сконфигурирована для физического приема упомянутого диализатора.Optionally, the apparatus is configured to perform therapeutic dialysis using approximately six liters of water, said water coming from a non-sterile source. The collector receiver is configured to receive a molded plastic base that forms a first flow channel that is hydraulically isolated from the second flow channel. Each of the aforementioned first and second flow channels has a hydraulic diameter ranging from 1.5 mm to 7.22 mm. A molded plastic base is connected to a plurality of tubes, and said plurality of tubes are connected to a dialyzer. The control unit further comprises a part connected to the outer surface of said body, said part being configured to physically receive said dialyzer.
В необязательном порядке, базовый блок дополнительно содержит деталь, соединенную с наружной поверхностью упомянутого базового блока, причем упомянутая деталь сконфигурирована для физического приема упомянутого диализатора. Множество трубок выполнено с возможностью присоединения с возможностью удаления к картриджу сорбента. Базовый блок дополнительно содержит деталь, соединенную с внешней поверхностью базового блока, причем упомянутая деталь сконфигурирована для физического приема картриджа сорбента. Блок управления содержит нижнюю поверхность, причем упомянутая нижняя поверхность содержит первый физический интерфейс и первый интерфейс данных.Optionally, the base unit further comprises a part connected to the outer surface of said base unit, said part being configured to physically receive said dialyzer. Many tubes are made with the possibility of attachment with the ability to remove sorbent to the cartridge. The base unit further comprises a part connected to the outer surface of the base unit, said part being configured to physically receive the sorbent cartridge. The control unit comprises a lower surface, said lower surface comprising a first physical interface and a first data interface.
В необязательном порядке, базовый блок имеет верхнюю поверхность, причем упомянутая верхняя поверхность содержит второй физический интерфейс, сконфигурированный дополнять упомянутый первый физический интерфейс, и второй интерфейс данных, способный взаимодействовать с упомянутым первым интерфейсом данных. Весы содержат множество датчиков изгиба и датчиков Холла, причем каждый из упомянутых датчиков изгиба физически связан с упомянутой плоской поверхностью, и каждый из упомянутых датчиков Холла сконфигурирован для регистрации физического смещения. Датчик натрия содержит датчик проводимости.Optionally, the base unit has an upper surface, said upper surface comprising a second physical interface configured to complement said first physical interface, and a second data interface capable of interacting with said first data interface. The balance comprises a plurality of bend sensors and Hall sensors, each of said bend sensors being physically connected to said flat surface, and each of said Hall sensors is configured to record physical displacement. The sodium sensor contains a conductivity sensor.
В необязательном порядке, датчик проводимости содержит катушку, имеющую множество витков, конденсатор в электрической связи с упомянутой катушкой, причем упомянутые катушка и конденсатор образуют цепь, и источник энергии в электрической связи с упомянутой цепью. Датчик проводимости выводит значение, указывающее концентрацию натрия в упомянутой жидкости на основании подвода энергии из упомянутого источника энергии, необходимого для поддержания постоянного напряжения на конденсаторе.Optionally, the conductivity sensor comprises a coil having a plurality of turns, a capacitor in electrical communication with said coil, said coil and capacitor forming a circuit, and an energy source in electrical communication with said circuit. The conductivity sensor displays a value indicating the concentration of sodium in said liquid based on the supply of energy from said energy source necessary to maintain a constant voltage across the capacitor.
В необязательном порядке, базовый блок содержит, по меньшей мере, один датчик влаги. Базовый блок содержит дверцу, способную находиться в открытом состоянии или в закрытом состоянии, причем перевод дверцы в открытое состояние физически блокируется, когда упомянутая внутренняя поверхность дверцы входит в углубленную область. Базовый блок содержит дверцу, способную находиться в открытом состоянии или в закрытом состоянии, причем дверца физически фиксируется в закрытом состоянии, когда упомянутая внутренняя поверхность дверцы находится в упомянутой углубленной области. Блок управления содержит множество датчиков, связанных с формованной пластмассовой основой, когда упомянутая внутренняя поверхность дверцы находится в упомянутой углубленной области. По меньшей мере, один из упомянутого множества датчиков содержит преобразователь давления. Преобразователь давления связан по давлению с гибкой мембраной, встроенной в упомянутую формованную пластмассовую основу.Optionally, the base unit contains at least one moisture sensor. The base unit comprises a door capable of being in an open state or in a closed state, the door being brought into an open state being physically blocked when said inner surface of the door enters a recessed region. The base unit comprises a door capable of being in an open state or in a closed state, the door being physically locked in a closed state when said inner surface of the door is in said recessed region. The control unit comprises a plurality of sensors associated with the molded plastic base when said inner surface of the door is in said recessed region. At least one of the plurality of sensors comprises a pressure transducer. The pressure transducer is pressure coupled to a flexible membrane integrated in said molded plastic base.
В необязательном порядке, блок управления содержит, по меньшей мере, один клапанный компонент, связанный с упомянутой формованной пластмассовой основой. Блок управления содержит множество программных инструкций, сконфигурированных для активации клапанного компонента, причем активация упомянутого клапанного компонента приводит к тому, что поток жидкости направляется через один из двух отдельных проточных каналов в упомянутой формованной пластмассовой основе. Активация клапанного компонента зависит от режима работы системы очистки крови.Optionally, the control unit comprises at least one valve component associated with said molded plastic base. The control unit contains many program instructions configured to activate the valve component, the activation of said valve component causing the fluid to flow through one of two separate flow channels in said molded plastic base. The activation of the valve component depends on the mode of operation of the blood purification system.
В необязательном порядке, клапанный компонент имеет открытое положение и закрытое положение, причем упомянутый клапанный компонент содержит деталь закрытия отверстия рядом с отверстием, через которое может течь жидкость, деталь смещения, имеющую первый участок и второй участок, причем упомянутый первый участок соседствует с деталью закрытия отверстия, когда клапанный компонент находится в упомянутом открытом положении, первый магнит и второй магнит, причем упомянутые первый и второй магниты располагаются достаточно близко к упомянутой детали смещения, чтобы действовать магнитной силой на упомянутую деталь смещения, и исполнительный механизм для генерации магнитного поля для перемещения упомянутой детали смещения к упомянутому первому магниту, обеспечения прижатия упомянутого первого участка к детали закрытия отверстия и обеспечения закрытия упомянутого отверстия деталью закрытия отверстия.Optionally, the valve component has an open position and a closed position, said valve component comprising an opening closure member adjacent to an opening through which fluid can flow, an offset member having a first portion and a second portion, said first portion adjacent to the opening closure when the valve component is in said open position, the first magnet and the second magnet, said first and second magnets being sufficiently close to said a bias part so as to act with magnetic force on said bias part, and an actuator for generating a magnetic field to move said bias part to said first magnet, to ensure that said first portion is pressed against the hole closure part and to ensure that said hole is closed by the hole closure part.
В необязательном порядке, первый участок содержит корпус, упругий материал, стержень и зазор между упомянутым упругим материалом и упомянутым стержнем. Для определения наличия или отсутствия зазора в упомянутом клапанном компоненте предусмотрен оптический датчик. Первый участок содержит стержень, и упомянутый второй участок упомянутой детали смещения представляет собой металлическое тело, диаметр которого превышает диаметр упомянутого стержня. Стержень связан с цилиндром. Первый магнит больше упомянутого второго магнита. Деталь закрытия отверстия содержит, по меньшей мере, одно из диафрагмы, упругого материала и сжимаемого материала. Деталь закрытия отверстия прижимается к седлу клапана для закрытия упомянутого отверстия.Optionally, the first portion comprises a housing, an elastic material, a rod, and a gap between said elastic material and said rod. To determine the presence or absence of a gap, an optical sensor is provided in said valve component. The first portion comprises a rod, and said second portion of said biasing part is a metal body whose diameter exceeds the diameter of said rod. The rod is connected to the cylinder. The first magnet is larger than the second magnet. The hole closure part comprises at least one of a diaphragm, an elastic material, and a compressible material. The hole closure part is pressed against the valve seat to close said hole.
В необязательном порядке, клапанный компонент содержит деталь закрытия отверстия рядом с отверстием, через которое может течь жидкость, причем упомянутая деталь закрытия отверстия прижимается к седлу клапана, когда клапан находится в закрытом положении, подвижную деталь, которая может физически перемещаться относительно упомянутой детали закрытия отверстия причем упомянутая подвижная деталь перемещается из первой позиции, когда упомянутый клапан находится в открытом положении, во вторую позицию, когда упомянутый клапан находится в упомянутом закрытом положении, причем, в упомянутой второй позиции, подвижная деталь прижимается к детали закрытия отверстия для обеспечения прижатия упомянутой детали закрытия отверстия к седлу клапана, первый магнит и второй магнит, разделенные промежутком, причем упомянутые первый магнит и второй магнит генерируют магнитное поле в промежутке, причем упомянутое магнитное поле имеет направление, и исполнительный механизм, способный генерировать электромагнитную силу, причем упомянутая электромагнитная сила обращает направление упомянутого магнитного поля.Optionally, the valve component comprises a hole closure member adjacent to the hole through which fluid can flow, said hole closure member being pressed against the valve seat when the valve is in the closed position, a movable member that can physically move relative to said hole closure member, said movable part moves from a first position when said valve is in an open position to a second position when said valve is in said closed position, wherein, in said second position, the movable part is pressed against the opening part of the hole to ensure that said opening closing part is pressed against the valve seat, the first magnet and the second magnet separated by a gap, said first magnet and second magnet generating a magnetic field in the gap wherein said magnetic field has a direction and an actuator capable of generating electromagnetic force, said electromagnetic force reversing the direction crumpled magnetic field.
В необязательном порядке, диализный аппарат содержит оптический датчик, предусмотренный для определения наличия или отсутствия зазора. Первый магнит и второй магнит обеспечивают опорную поверхность для перемещения упомянутой подвижной детали. Первый магнит, имеющий первый полюс, больше упомянутого второго магнита, имеющего второй полюс. Первый полюс и второй полюс отталкиваются друг от друга, причем первый магнит и второй магнит сконфигурированы так, что упомянутые первый полюс и второй полюс обращены друг к другу.Optionally, the dialysis machine includes an optical sensor provided for determining the presence or absence of a gap. The first magnet and the second magnet provide a supporting surface for moving said movable part. The first magnet having a first pole is larger than said second magnet having a second pole. The first pole and the second pole are repelled from each other, and the first magnet and the second magnet are configured so that the aforementioned first pole and second pole are facing each other.
В необязательном порядке, блок управления дополнительно содержит клапан, имеющий первое стабильное состояние и второе стабильное состояние, причем упомянутый клапан содержит магниты, причем подвод энергии в упомянутый клапан создает магнитную силу, под действием которой деталь смещения перемещается в упомянутом блоке управления, причем перемещение упомянутой детали смещения приводит к переходу между первым состоянием и вторым состоянием, причем поддержание упомянутого первого или второго состояния не требует подвода энергии.Optionally, the control unit further comprises a valve having a first stable state and a second stable state, said valve comprising magnets, wherein supplying energy to said valve creates a magnetic force by which the biasing part moves in said control unit, and moving said part bias leads to a transition between the first state and the second state, and the maintenance of the aforementioned first or second state does not require energy.
В необязательном порядке, формованная пластмассовая основа имеет отверстие, причем упомянутое отверстие закрыто для потока жидкости, когда упомянутый клапан находится в первом стабильном состоянии, причем упомянутое отверстие открыто для потока жидкости, когда упомянутый клапан находится во втором стабильном состоянии. Отверстие закрыто для потока жидкости, когда упомянутая деталь смещения вдавливает материал в упомянутое отверстие. По меньшей мере, один из упомянутого множества датчиков является расходомером.Optionally, the molded plastic base has an opening, said opening being closed to the fluid flow when said valve is in a first stable state, said opening being open to fluid flow when said valve is in a second stable state. The hole is closed to the fluid flow when said biasing part presses the material into said hole. At least one of the plurality of sensors is a flow meter.
В необязательном порядке, расходомер содержит, по меньшей мере, два зонда, причем каждый из упомянутых зондов имеет тело и контактную поверхность, расположенную на упомянутой формованной пластмассовой основе, причем первый из упомянутых, по меньшей мере, двух зондов генерирует тепловую волну в жидкости, текущей через упомянутую формованную пластмассовую основу, в ответ на первый тепловой сигнал, и второй из упомянутых, по меньшей мере, двух зондов регистрирует упомянутую тепловую волну в упомянутой жидкости. Расходомер дополнительно содержит генератор опорного сигнала, причем упомянутый генератор опорного сигнала выводит опорный сигнал. Расходомер дополнительно содержит источник тепла, причем упомянутый источник тепла принимает упомянутый опорный сигнал от упомянутого генератора опорного сигнала, сконфигурирован в тепловом сопряжении с первым из упомянутых, по меньшей мере, двух зондов, и генерирует упомянутый первый тепловой сигнал, фаза которого получена из упомянутого опорного сигнала. Расходомер дополнительно содержит датчик температуры, причем упомянутый датчик температуры сконфигурирован в тепловом сопряжении с упомянутым вторым зондом и генерирует второй тепловой сигнал, фаза которого получена из упомянутой тепловой волны. Расходомер дополнительно содержит умножитель для приема входного сигнала от упомянутого генератора опорного сигнала и для приема упомянутого второго теплового сигнала и для вывода третьего сигнала. Расходомер дополнительно содержит фильтр низких частот для приема сигнала, полученного из упомянутого третьего сигнала, и для приема опорного сигнала от упомянутого генератора опорного сигнала, причем упомянутый фильтр низких частот модулирует свою частоту отсечки на основании опорного сигнала.Optionally, the flow meter comprises at least two probes, each of said probes having a body and a contact surface located on said molded plastic base, wherein the first of said at least two probes generates a heat wave in the fluid flowing through said molded plastic base, in response to a first heat signal, and a second of said at least two probes, records said heat wave in said liquid. The flow meter further comprises a reference signal generator, wherein said reference signal generator outputs a reference signal. The flow meter further comprises a heat source, wherein said heat source receives said reference signal from said reference signal generator, is configured to thermally couple to the first of said at least two probes, and generates said first thermal signal whose phase is obtained from said reference signal . The flow meter further comprises a temperature sensor, said temperature sensor being configured in thermal conjugation with said second probe and generating a second thermal signal whose phase is obtained from said heat wave. The flow meter further comprises a multiplier for receiving an input signal from said reference signal generator and for receiving said second thermal signal and for outputting a third signal. The flow meter further comprises a low-pass filter for receiving a signal obtained from said third signal and for receiving a reference signal from said reference signal generator, said low-pass filter modulating its cutoff frequency based on the reference signal.
В необязательном порядке, второй зонд отделен от упомянутого первого зонда расстоянием менее двух дюймов. Диализный аппарат дополнительно содержит усилитель для усиления упомянутого третьего сигнала и генерации сигнала, полученного из упомянутого третьего сигнала. Тело каждого из упомянутых, по меньшей мере, двух зондов имеет диаметр в пределах от 0,03 дюйма до 0,15 дюйма. Контактная поверхность каждого из упомянутых, по меньшей мере, двух зондов имеет диаметр в пределах от 0,025 дюйма до 0,2 дюйма. Второй зонд содержит термистор. Фильтр низких частот генерирует фильтрованный сигнал, причем генератор опорного сигнала генерирует упомянутый опорный сигнал на основании, по меньшей мере, отчасти, упомянутого фильтрованного сигнала. Расходомер динамически регулирует упомянутый опорный сигнал для поддержания постоянной частоты. Расходомер динамически регулирует упомянутый опорный сигнал для поддержания постоянной фазы.Optionally, the second probe is separated from said first probe by a distance of less than two inches. The dialysis apparatus further comprises an amplifier for amplifying said third signal and generating a signal obtained from said third signal. The body of each of the at least two probes mentioned has a diameter ranging from 0.03 inches to 0.15 inches. The contact surface of each of the at least two probes has a diameter ranging from 0.025 inches to 0.2 inches. The second probe contains a thermistor. The low-pass filter generates a filtered signal, wherein the reference signal generator generates said reference signal based at least in part on said filtered signal. The flow meter dynamically adjusts said reference signal to maintain a constant frequency. The flow meter dynamically adjusts said reference signal to maintain a constant phase.
В необязательном порядке, расходомер сконфигурирован проецировать оптический пучок на жидкость в упомянутой формованной пластмассовой основе; регистрировать результирующий акустический сигнал в первой точке выше по течению и во второй точке ниже по течению в жидкости; определять разность фаз между упомянутым акустическим сигналом, регистрируемым выше по течению, и упомянутым акустическим сигналом, регистрируемым ниже по течению, в жидкости; и вычислять расход упомянутой жидкости из упомянутой определенной разности фаз. Разность фаз определяется вычитанием сигналов, представляющих фазу упомянутого акустического сигнала, регистрируемого выше и ниже по течению.Optionally, the flowmeter is configured to project an optical beam onto a liquid in said molded plastic base; register the resulting acoustic signal at the first point upstream and at the second point downstream in the liquid; determine a phase difference between said acoustic signal detected upstream and said acoustic signal detected downstream in a liquid; and calculate the flow rate of said fluid from said determined phase difference. The phase difference is determined by subtracting the signals representing the phase of said acoustic signal recorded upstream and downstream.
В необязательном порядке, расходомер содержит оптическую систему для проецирования оптического пучка в жидкость, текущую через прозрачную секцию упомянутой формованной пластмассовой основы; первый акустический детектор для регистрации акустического сигнала в первой точке, находящейся выше по течению от упомянутой прозрачной секции; второй акустический детектор для регистрации упомянутого акустического сигнала во второй точке, находящейся ниже по течению от упомянутой прозрачной секции; и, процессор для определения разности фаз между упомянутым акустическим сигналом, регистрируемым выше по течению, и упомянутым акустическим сигналом, регистрируемым ниже по течению, и для вычисления из определенной разности фаз расхода жидкости в упомянутой формованной пластмассовой основе.Optionally, the flowmeter comprises an optical system for projecting an optical beam into a fluid flowing through a transparent section of said molded plastic base; a first acoustic detector for detecting an acoustic signal at a first point upstream of said transparent section; a second acoustic detector for detecting said acoustic signal at a second point located downstream of said transparent section; and, a processor for determining a phase difference between said acoustic signal recorded upstream and said acoustic signal detected downstream, and for calculating from a certain phase difference of the liquid flow rate in said molded plastic base.
Процессор для определения разности фаз содержит блок вычитания. Оптическая система является импульсной лазерной системой. Оптический пучок проецируется перпендикулярно направлению течения упомянутой жидкости. Расходомер имеет рабочий диапазон измерений от 20 мл/мин до 600 мл/мин. Расходомер имеет рабочий диапазон измерений от 20 мл/мин до 600 мл/мин. Блок управления дополнительно содержит считывающее устройство для обнаружения идентификационных данных, внедренных в формованную пластмассовую основу. Блок управления дополнительно содержит датчик температуры, который выполнен с возможностью находиться в тепловой связи с формованной пластмассовой основой, когда упомянутая дверца находится в упомянутой углубленной области.The processor for determining the phase difference contains a subtraction unit. The optical system is a pulsed laser system. An optical beam is projected perpendicular to the direction of flow of said liquid. The flow meter has a working measurement range from 20 ml / min to 600 ml / min. The flow meter has a working measurement range from 20 ml / min to 600 ml / min. The control unit further comprises a reader for detecting identity embedded in the molded plastic base. The control unit further comprises a temperature sensor which is arranged to be in thermal communication with the molded plastic base when said door is in said recessed region.
В необязательном порядке, блок управления содержит монитор разъединения для определения разрыва соединения линии крови с пациентом. Монитор разъединения содержит преобразователь давления, связанный по давлению с проточным каналом для крови в упомянутом коллекторе, причем упомянутый преобразователь давления генерирует сигнал, указывающий сигнал пульса в упомянутом проточном канале для крови, генератор сердечного опорного сигнала, причем упомянутый генератор сердечного опорного сигнала регистрирует и генерирует сигнал, указывающий упомянутый пульс пациента, приемник данных преобразователя давления, причем упомянутый приемник данных преобразователя давления принимает упомянутый сигнал, указывающий сигнал пульса в упомянутом проточном канале для крови, приемник сердечного опорного сигнала, причем упомянутый приемник сердечного опорного сигнала принимает упомянутый сигнал, указывающий пульс пациента, и процессор, причем упомянутый процессор осуществляет кросс-корреляцию упомянутого сигнала, указывающего сигнал пульса, в упомянутом проточном канале для крови и упомянутого сигнала, указывающего пульс пациента, для генерации данных, указывающих разрыв соединения линии крови с пациентом.Optionally, the control unit comprises a disconnection monitor for determining a break in the connection of the blood line to the patient. The disconnection monitor comprises a pressure transducer coupled in pressure to the blood flow passage in said manifold, said pressure transducer generating a signal indicating a pulse signal in said blood flow passage, a heart reference signal generator, said heart reference signal generator recording and generating a signal indicating said patient pulse, a pressure transmitter data receiver, said pressure transmitter data receiver takes said signal indicating a pulse signal in said blood flow channel, a heart reference signal receiver, said heart reference signal receiver receiving said signal indicating a patient’s pulse, and a processor, said processor cross-correlating said signal indicating a pulse signal, in said flow channel for blood and said signal indicating a patient’s pulse to generate data indicating a break in the connection of the blood line with the patient.
В необязательном порядке, монитор разъединения дополнительно содержит контроллер, причем упомянутый контроллер запускает предупреждающий сигнал на основании упомянутых данных, указывающих разрыв соединения линии крови с пациентом. Монитор разъединения дополнительно содержит контроллер, причем упомянутый контроллер отключает диализный насос на основании упомянутых данных, указывающих разрыв соединения линии крови с пациентом.Optionally, the disconnect monitor further comprises a controller, said controller triggering a warning signal based on said data indicating a disconnection of the blood line connection with the patient. The disconnect monitor further comprises a controller, said controller shutting down the dialysis pump based on said data indicating a disconnection of the blood line from the patient.
В необязательном порядке, преобразователь давления бесконтактно генерирует сигнал, указывающий сигнал пульса в упомянутом проточном канале для крови. Процессор осуществляет кросс-корреляцию упомянутого сигнала, указывающего сигнал пульса в упомянутом кровепроводе и упомянутого сигнала, указывающего пульс пациента, путем вычисления суммы произведений соответствующих пар точек сигнала, указывающих сигнал пульса в упомянутом кровепроводе и упомянутый сигнал, указывающий пульс пациента, в указанном временном интервале.Optionally, the pressure transmitter non-contactly generates a signal indicating a pulse signal in said blood flow passage. The processor cross-correlates said signal indicating a pulse signal in said blood line and said signal indicating a patient’s pulse by calculating the sum of the products of the corresponding pairs of signal points indicating a pulse signal in said blood line and said signal indicating a patient’s pulse in a specified time interval.
В необязательном порядке, монитор разъединения дополнительно содержит программные инструкции, предписывающие пациенту сначала присоединить упомянутый генератор сердечного опорного сигнала до запуска диализного насоса. Монитор разъединения дополнительно содержит программные инструкции, предписывающие системе захватывать упомянутый сигнал, указывающий сигнал пульса в упомянутом проточном канале для крови, до запуска диализного насоса.Optionally, the disconnect monitor further comprises program instructions instructing the patient to first attach said cardiac reference signal generator before starting the dialysis pump. The disconnect monitor further comprises program instructions instructing the system to capture said signal indicative of a pulse signal in said blood flow path before starting the dialysis pump.
В необязательном порядке, блок управления дополнительно содержит дисплей, весы, устройство считывания штрих-кода и память, где хранится множество программных инструкций, причем, при выполнении, упомянутые инструкции генерируют a) первый графический пользовательский интерфейс для представления на упомянутом дисплее, причем упомянутый первый графический пользовательский интерфейс отображает каждую добавку, необходимую для использования в лечебном диализе, b) второй графический пользовательский интерфейс для представления на упомянутом дисплее, причем упомянутый второй графический пользовательский интерфейс предлагает пользователю упомянутой системы подвергать множество добавок сканированию с использованием упомянутого сканера штрих-кода, и c) третий графический пользовательский интерфейс для представления на упомянутом дисплее, причем упомянутый третий графический пользовательский интерфейс предлагает пользователю упомянутой системы подвергать множество добавок измерению с использованием упомянутых весов.Optionally, the control unit further comprises a display, a balance, a barcode reader and a memory where a plurality of program instructions are stored, and when executed, said instructions generate a) a first graphical user interface for presentation on said display, said first graphical the user interface displays each supplement necessary for use in therapeutic dialysis, b) a second graphical user interface for presentation to said m a display, wherein said second graphical user interface prompts the user of said system to scan many additives using said barcode scanner, and c) a third graphical user interface for presentation on said display, said third graphical user interface inviting the user of said system to additives measured using said weights.
В необязательном порядке, весы являются цифровыми весами. Сканер штрих-кода обеспечивает визуальную индикацию успешного считывания. Память дополнительно содержит таблицу, связывающую множество наименований добавок с множеством штрих-кодов. Память дополнительно содержит таблицу, связывающую множество добавок с множеством значений веса. Первый графический пользовательский интерфейс отображает визуальное представление упаковки добавки. Третий графический пользовательский интерфейс предлагает пользователю упомянутой системы подвергать добавку измерению с использованием упомянутых весов, только если штрих-код для добавки не распознан. Третий графический пользовательский интерфейс предлагает пользователю упомянутой системы подвергать добавку измерению с использованием упомянутых весов, только если штрих-код для добавки недоступен.Optionally, the scales are digital scales. A barcode scanner provides a visual indication of a successful read. The memory further comprises a table linking a plurality of additive names to a plurality of barcodes. The memory further comprises a table linking a plurality of additives to a plurality of weight values. The first graphical user interface displays a visual representation of the packaging of the supplement. The third graphical user interface prompts the user of the said system to measure the additive using said weights only if the barcode for the additive is not recognized. The third graphical user interface prompts the user of the said system to measure the additive using said weights only if the barcode for the additive is not available.
В необязательном порядке, блок управления дополнительно содержит дисплей, весы, содержащие множество магнитов, электронное считывающее устройство, и память, где хранится множество программных инструкций, причем, при выполнении, упомянутые инструкции генерируют a) первый графический пользовательский интерфейс для представления на упомянутом дисплее, причем упомянутый первый графический пользовательский интерфейс предлагает пользователю упомянутой системы подвергать множество добавок сканированию с использованием упомянутого сканера штрих-кода, и b) второй графический пользовательский интерфейс для представления на упомянутом дисплее, причем упомянутый второй графический пользовательский интерфейс предлагает пользователю упомянутой системы подвергать множество добавок измерению с использованием упомянутых весов.Optionally, the control unit further comprises a display, scales comprising a plurality of magnets, an electronic reader, and a memory where a plurality of program instructions are stored, and when executed, said instructions generate a) a first graphical user interface for presentation on said display, said first graphical user interface prompts a user of said system to subject a plurality of additives to scanning using said scan ra-dimensional bar code and b) a second graphical user interface for presentation on said display, said second graphical user interface provides the user of said system to expose a plurality of additives measurement using said weights.
В необязательном порядке, при выполнении, инструкции дополнительно генерируют третий графический пользовательский интерфейс для представления на упомянутом дисплее, причем упомянутый третий графический пользовательский интерфейс отображает каждую добавку, необходимую для использования в лечебном диализе. Весы являются цифровыми весами, причем упомянутые цифровые весы генерирует данные, представляющие вес объекта, помещенного на упомянутые цифровые весы. Цифровые весы дополнительно содержат, по меньшей мере, три датчика изгиба. Каждый из упомянутых датчиков изгиба содержит магнит и соответствующий датчик Холла.Optionally, when executed, the instructions further generate a third graphical user interface for presentation on said display, said third graphical user interface displaying each supplement necessary for use in therapeutic dialysis. The scales are digital scales, said digital scales generating data representing the weight of an object placed on said digital scales. Digital scales further comprise at least three bend sensors. Each of these bending sensors contains a magnet and a corresponding Hall sensor.
В необязательном порядке, диализная система дополнительно содержит формованную пластмассовую основу, причем упомянутая формованная пластмассовая основа содержит первый проточный канал и второй проточный канал, образованные в ней, причем упомянутый первый проточный канал и упомянутый второй проточный канал гидравлически разделены клапаном. Блок управления дополнительно содержит память, где хранится множество программных инструкций, причем упомянутые программные инструкции сконфигурированы для задания первого состояния упомянутого клапана и второго состояния упомянутого клапана в зависимости от выбранного режима работы. Выбранный режим работы является либо режимом заправки, либо режимом лечения. Первое состояние клапана обеспечивает жидкостную связь упомянутого первого проточного канала с упомянутым вторым проточным каналом. Второе состояние клапана обеспечивает жидкостную изоляцию упомянутого первого проточного канала от упомянутого второго проточного канала. Диализная система дополнительно содержит формованную пластмассовую основу, причем упомянутая основа содержит первый трубопровод для введения жидкости пациенту и второй трубопровод для удаления жидкости из пациента.Optionally, the dialysis system further comprises a molded plastic base, said molded plastic base comprising a first flow channel and a second flow channel formed therein, said first flow channel and said second flow channel being hydraulically separated by a valve. The control unit further comprises a memory where a plurality of program instructions are stored, said program instructions being configured to set a first state of said valve and a second state of said valve depending on the selected operating mode. The selected operating mode is either a refueling mode or a treatment mode. The first state of the valve provides fluid communication of said first flow channel with said second flow channel. The second state of the valve provides fluid isolation of said first flow channel from said second flow channel. The dialysis system further comprises a molded plastic base, said base comprising a first conduit for introducing fluid to the patient and a second conduit for removing fluid from the patient.
В необязательном порядке, блок управления дополнительно содержит первый насос, сконфигурированный работать попеременно на упомянутом первом трубопроводе и упомянутом втором трубопроводе; второй насос, сконфигурированный работать попеременно на упомянутом втором трубопроводе и упомянутом первом трубопроводе; и контроллер, предписывающий упомянутому первому насосу работать попеременно на упомянутом первом трубопроводе и упомянутом втором трубопроводе и предписывающий упомянутому второму насосу работать попеременно на упомянутом первом трубопроводе и упомянутом втором трубопроводе, причем каждый из упомянутых первого насоса и второго насоса работает в данный момент времени только на одном трубопроводе.Optionally, the control unit further comprises a first pump configured to operate alternately on said first conduit and said second conduit; a second pump configured to operate alternately on said second conduit and said first conduit; and a controller instructing said first pump to alternately operate on said first conduit and said second conduit and instructing said second pump to alternate operation on said first conduit and said second conduit, wherein each of said first pump and second pump is currently operating on only one the pipeline.
В необязательном порядке, первый насос обеспечивает перекачку большего количества жидкости за единицу времени, чем второй насос. Первый и второй насосы попеременно работают на упомянутых первом и втором трубопроводах в течение интервала времени, причем упомянутый интервал времени получается из допустимой разности в количестве жидкости, перекачиваемой за единицу времени упомянутыми первым и вторым насосами. Первый и второй насосы являются перистальтическими насосами. Диализная система дополнительно содержит ограничитель для выравнивания перепада давления между упомянутыми первым и вторым трубопроводами. Ограничитель активен и выравнивает упомянутый перепад давления на основании измеренного перепада давления, полученного от первого датчика давления в упомянутом первом трубопроводе и от второго датчика давления в упомянутом втором трубопроводе.Optionally, the first pump allows more fluid to be pumped per unit time than the second pump. The first and second pumps alternately operate on said first and second pipelines for a time interval, said time interval being obtained from an allowable difference in the amount of liquid pumped per unit of time by said first and second pumps. The first and second pumps are peristaltic pumps. The dialysis system further comprises a limiter for equalizing the differential pressure between said first and second pipelines. The limiter is active and equalizes the pressure drop based on the measured pressure drop received from the first pressure sensor in said first pipe and from the second pressure sensor in said second pipe.
В необязательном порядке, панель дополнительно содержит воронку, образованную двумя наклонными поверхностями, ведущую в канал, причем упомянутый канал содержит, по меньшей мере, один датчик влаги. Когда дверца входит в упомянутую углубленную область, воронка располагается под коллектором и сконфигурирована для направления жидкости, протекающей из упомянутого коллектора, к упомянутому датчику влаги.Optionally, the panel further comprises a funnel formed by two inclined surfaces leading into the channel, said channel containing at least one moisture sensor. When the door enters said recessed region, a funnel is located under the manifold and configured to direct fluid flowing from said manifold to said moisture sensor.
В необязательном порядке, нижняя поверхность блока управления выполнена с возможностью присоединения с возможностью удаления к верхней поверхности упомянутого базового блока. Блок управления находится в электрической связи с базовым блоком. Блок управления физически отсоединен от базового блока. Блок управления способен обмениваться данными с базовым блоком. Блок управления находится в жидкостной связи с базовым блоком.Optionally, the lower surface of the control unit is removably connected to the upper surface of said base unit. The control unit is in electrical communication with the base unit. The control unit is physically disconnected from the base unit. The control unit is able to exchange data with the base unit. The control unit is in fluid communication with the base unit.
В другом варианте осуществления, настоящее изобретение относится к диализному аппарату, содержащему первый блок, причем упомянутый первый блок содержит дверцу, имеющую первую поверхность, корпус, присоединенный к упомянутой дверце, причем корпус имеет вторую поверхность, по меньшей мере, один приемник коллектора, прочно присоединенный к упомянутой второй поверхности, и дисплей для отображения графического пользовательского интерфейса, и второй блок, причем упомянутый второй блок содержит плоскую поверхность для поддержки контейнера для жидкости, средство взвешивания, объединенное с упомянутой плоской поверхностью, нагреватель в тепловой связи с упомянутой плоской поверхностью, и датчик натрия вблизи упомянутой плоской поверхности.In another embodiment, the present invention relates to a dialysis apparatus comprising a first block, said first block comprising a door having a first surface, a housing attached to said door, the housing having a second surface, at least one collector receiver, firmly attached to said second surface, and a display for displaying a graphical user interface, and a second unit, said second unit comprising a flat surface for supporting the container A liquid weighting means, integral with said planar surface, a heater in thermal communication with said planar surface, and sodium sensor near said flat surface.
В необязательном порядке, приемник коллектора сконфигурирован для приема формованной пластмассовой основы, которая образует первый проточный канал, который гидравлически изолирован от второго проточного канала. Формованная пластмассовая основа содержит первый слой; второй слой; первый проточный канал, образованный первой поверхностью первого слоя и первой поверхностью второго слоя; второй проточный канал, образованный первой поверхностью первого слоя и первой поверхностью второго слоя; и клапан в жидкостной связи с обоими упомянутыми первым проточным каналом и упомянутым вторым проточным каналом, причем упомянутый клапан имеет первое состояние и второе состояние, причем, будучи в упомянутом первом состоянии, первый проточный канал и второй проточный канал находятся в жидкостной изоляции и, будучи в упомянутом втором состоянии, первый проточный канал и второй проточный канал находятся в жидкостной связи.Optionally, the collector receiver is configured to receive a molded plastic base that forms a first flow channel that is hydraulically isolated from the second flow channel. The molded plastic base comprises a first layer; second layer; a first flow channel formed by a first surface of the first layer and a first surface of the second layer; a second flow channel formed by a first surface of the first layer and a first surface of the second layer; and a valve in fluid communication with both of said first flow passage and said second flow passage, said valve having a first state and a second state, wherein being in said first state, the first flow passage and the second flow passage are in liquid isolation and, being in said second state, the first flow channel and the second flow channel are in fluid communication.
В необязательном порядке, формованная пластмассовая основа содержит первое множество портов в противоположном выравнивании со вторым множеством портов. По меньшей мере, один из упомянутого первого множества портов и второго множества портов содержит деталь, имеющую внешний цилиндрический корпус, причем упомянутая деталь имеет внутреннее пространство, заданное центральной осью. Центральная ось выровнена относительно плоскости, в которой лежит упомянутая пластмассовая основа. Угол составляет от 5 градусов до 15 градусов. По меньшей мере, один из упомянутого первого множества портов задан площадью поперечного сечения, имеющей первый диаметр и второй диаметр, перпендикулярный первому диаметру. По меньшей мере, один из упомянутого первого множества портов соединен с каналом порта, заданным площадью поперечного сечения, имеющей третий диаметр и четвертый диаметр, перпендикулярный третьему диаметру, причем третий диаметр больше первого диаметра, причем четвертый диаметр меньше второго диаметра. Канал порта содержит, по меньшей мере, одну выступающую деталь, высота которой меньше четвертого диаметра. Канал порта закрыт гибкой мембраной. Канал порта содержит, по меньшей мере, один выступ, не позволяющий гибкой мембране втягиваться в упомянутый канал порта и полностью перекрывать упомянутый канал порта. Площадь поперечного сечения упомянутого канала порта отличается от упомянутой площади поперечного сечения упомянутого порта, и площадь поперечного сечения упомянутого канала порта сконфигурирована для поддержания, по существу, постоянной скорости жидкости, проходящей через упомянутый порт и в упомянутый канал порта.Optionally, the molded plastic base comprises a first plurality of ports in opposite alignment with a second plurality of ports. At least one of said first plurality of ports and a second plurality of ports comprises a component having an external cylindrical body, said component having an internal space defined by a central axis. The central axis is aligned with the plane in which said plastic base lies. The angle is from 5 degrees to 15 degrees. At least one of said first plurality of ports is defined by a cross-sectional area having a first diameter and a second diameter perpendicular to the first diameter. At least one of said first plurality of ports is connected to a port channel having a predetermined cross-sectional area having a third diameter and a fourth diameter perpendicular to the third diameter, the third diameter being larger than the first diameter, and the fourth diameter being smaller than the second diameter. The port channel contains at least one protruding part, the height of which is less than the fourth diameter. The port channel is closed by a flexible membrane. The port channel contains at least one protrusion that does not allow the flexible membrane to be drawn into said port channel and completely block said port channel. The cross-sectional area of said port channel is different from said cross-sectional area of said port, and the cross-sectional area of said port channel is configured to maintain a substantially constant fluid velocity passing through said port and into said port channel.
В необязательном порядке, формованная пластмасса образована первым сегментом, вторым сегментом и третьим сегментом; причем упомянутый первый сегмент параллелен упомянутому второму сегменту; причем упомянутый третий сегмент перпендикулярен и присоединен к, каждому из упомянутых первого сегмента и второго сегмента; причем упомянутые первый, второй и третий сегменты образуют первый проточный канал, который гидравлически изолирован от второго проточного канала.Optionally, the molded plastic is formed by a first segment, a second segment and a third segment; said first segment being parallel to said second segment; wherein said third segment is perpendicular and attached to each of said first segment and second segment; wherein said first, second, and third segments form a first flow channel that is hydraulically isolated from the second flow channel.
В необязательном порядке, первый сегмент имеет первое множество портов, и упомянутый второй сегмент имеет второе множество портов, причем упомянутые первое и второе множество портов выровнены друг с другом.Optionally, the first segment has a first plurality of ports, and said second segment has a second plurality of ports, said first and second plurality of ports being aligned with each other.
По меньшей мере, один из упомянутого первого множества портов и второго множества портов содержит деталь, имеющую внутреннее пространство, заданное центральной осью. Центральная ось выровнена относительно плоскости, в которой лежат упомянутые первый и второй сегменты. Угол составляет от 5 градусов до 15 градусов. По меньшей мере, один из упомянутого первого множества портов задан площадью поперечного сечения, имеющей первый диаметр, параллельный длине первого сегмента и второй диаметр, перпендикулярный первому диаметру. По меньшей мере, один из упомянутого первого множества портов соединен с каналом порта, имеющим площадь поперечного сечения с третьим диаметром, параллельным длине первого сегмента, и четвертым диаметром, перпендикулярным третьему диаметру, причем третий диаметр больше первого диаметра, причем четвертый диаметр меньше второго диаметра. Канал порта содержит, по меньшей мере, одну выступающую деталь, высота которой меньше четвертого диаметра. Канал порта закрыт гибкой мембраной. Канал порта содержит, по меньшей мере, один выступ, не позволяющий гибкой мембране втягиваться в упомянутый канал порта. Площадь поперечного сечения упомянутого канала порта отличается от упомянутой площади поперечного сечения упомянутого порта, и площадь поперечного сечения упомянутого канала порта сконфигурирована для поддержания, по существу, постоянного числа Рейнольдса жидкости, проходящей через упомянутый порт и в упомянутый канал порта.At least one of said first plurality of ports and a second plurality of ports comprises a part having an internal space defined by a central axis. The central axis is aligned with the plane in which the said first and second segments lie. The angle is from 5 degrees to 15 degrees. At least one of said first plurality of ports is defined by a cross-sectional area having a first diameter parallel to the length of the first segment and a second diameter perpendicular to the first diameter. At least one of said first plurality of ports is connected to a port channel having a cross-sectional area with a third diameter parallel to the length of the first segment and a fourth diameter perpendicular to the third diameter, the third diameter being larger than the first diameter, and the fourth diameter being smaller than the second diameter. The port channel contains at least one protruding part, the height of which is less than the fourth diameter. The port channel is closed by a flexible membrane. The port channel contains at least one protrusion that does not allow the flexible membrane to be drawn into said port channel. The cross-sectional area of said port channel is different from said cross-sectional area of said port, and the cross-sectional area of said port channel is configured to maintain a substantially constant Reynolds number of fluid passing through said port and into said port channel.
В необязательном порядке, третий сегмент присоединен к центру первого сегмента и второго сегмента. Третий сегмент не присоединен к центру первого сегмента или второго сегмента. Первый сегмент имеет, по меньшей мере, один порт, причем участок внутренней поверхности упомянутого порта образован плоским основанием. Первый сегмент и упомянутый второй сегмент имеют длину в пределах от 4 до 7 дюймов и ширину в пределах от 0,5 до 1,5 дюйма. Третий сегмент имеет длину в пределах от 2,5 до 4,5 дюймов. Первый сегмент имеет первую длину и первую ширину, упомянутый второй сегмент имеет вторую длину и вторую ширину, и упомянутый третий сегмент имеет третью длину и третью ширину, причем упомянутая первая длина и упомянутая вторая длина больше третьей ширины, и упомянутые первая ширина и вторая ширина меньше третьей длины. Первый сегмент имеет первую длину и первую ширину, и упомянутый второй сегмент имеет вторую длину и вторую ширину, причем упомянутая первая длина равна упомянутой второй длине, и упомянутая первая ширина равна упомянутой второй ширине.Optionally, the third segment is attached to the center of the first segment and the second segment. The third segment is not attached to the center of the first segment or second segment. The first segment has at least one port, wherein a portion of the inner surface of said port is formed by a flat base. The first segment and said second segment have a length in the range of 4 to 7 inches and a width in the range of 0.5 to 1.5 inches. The third segment has a length ranging from 2.5 to 4.5 inches. The first segment has a first length and a first width, said second segment has a second length and a second width, and said third segment has a third length and a third width, said first length and said second length being greater than a third width, and said first width and second width being less third length. The first segment has a first length and a first width, and said second segment has a second length and a second width, said first length being equal to said second length, and said first width being equal to said second width.
В необязательном порядке, приемник коллектора сконфигурирован для приема формованной пластмассовой основы, причем трубчатый сегмент соединяет упомянутую формованную пластмассовую основу с диализатором. Диализный аппарат содержит приемник для присоединения с возможностью удаления упомянутого диализатора к внешней поверхности упомянутого диализного аппарата. Трубчатый сегмент содержит одноразовый зонд определения проводимости, имеющий внутренний объем, причем упомянутый внутренний объем принимает жидкость, текущую через упомянутый трубчатый сегмент. Одноразовый зонд определения проводимости выполнен с возможностью присоединения с возможностью удаления к стыковочным зондам, расположенным на внешней поверхности упомянутого диализного аппарата.Optionally, the collector receiver is configured to receive a molded plastic base, the tubular segment connecting said molded plastic base with a dialyzer. The dialysis apparatus comprises a receiver for attachment with the possibility of removing said dialyzer to the outer surface of said dialysis apparatus. The tubular segment comprises a disposable conductivity probe having an internal volume, said internal volume receiving a fluid flowing through said tubular segment. The disposable conductivity probe is removably connected to docking probes located on the outer surface of the dialysis apparatus.
В другом варианте осуществления, настоящее изобретение относится к диализному аппарату, содержащему первый блок, способный обмениваться данными со вторым блоком, причем упомянутый первый блок содержит дверцу с нажимной пластиной, расположенной на внутренней поверхности дверцы, корпус с панелью, причем упомянутые корпус и панель образуют углубленную область, сконфигурированную для приема упомянутой внутренней поверхности упомянутой дверцы, выравнивающий механизм, прочно присоединенный к упомянутой панели, причем упомянутый выравнивающий механизм сконфигурирован принимать с возможностью отсоединения коллектор на упомянутой панели и располагать упомянутый коллектор напротив упомянутой нажимной пластины, когда дверца входит в упомянутую углубленную область, причем упомянутый второй блок содержит плоскую поверхность для приема контейнера для жидкости, средство взвешивания, объединенное с упомянутой плоской поверхностью, нагреватель в тепловой связи с упомянутой плоской поверхностью, и датчик натрия вблизи упомянутой плоской поверхности.In another embodiment, the present invention relates to a dialysis apparatus comprising a first unit capable of communicating with a second unit, said first unit comprising a door with a pressure plate located on an inner surface of the door, a cabinet with a panel, said cabinet and panel forming a recessed an area configured to receive said inner surface of said door, an alignment mechanism firmly attached to said panel, said alignment the coupling mechanism is configured to detach the collector on said panel and position said collector opposite said pressure plate when the door enters said recessed region, said second block comprising a flat surface for receiving a liquid container, a weighing means combined with said flat surface, a heater in thermal communication with said flat surface; and a sodium sensor in the vicinity of said flat surface.
В другом варианте осуществления, настоящее изобретение относится к системе многопроходной сорбентной гемодиафильтрации, преимущественно объединяющей гемофильтрацию и гемодиализ в многопроходной конфигурации.In another embodiment, the present invention relates to a multi-pass sorbent hemodiafiltration system, advantageously combining hemofiltration and hemodialysis in a multi-pass configuration.
В другом варианте осуществления, настоящее изобретение относится к коллекторным опорам для систем очистки крови, например, но без ограничения, гемодиафильтрации и ультрафильтрации. В одном варианте осуществления, коллектор настоящего изобретения содержит композитный пластмассовый коллектор, в котором сформованы проточные каналы для крови и диализата. Этот пластмассовый коллектор можно использовать с системой многопроходной сорбентной гемодиафильтрации настоящего изобретения.In another embodiment, the present invention relates to collector supports for blood purification systems, for example, but without limitation, hemodiafiltration and ultrafiltration. In one embodiment, the collector of the present invention comprises a composite plastic collector in which flow channels for blood and dialysate are formed. This plastic collector can be used with the multi-pass sorbent hemodiafiltration system of the present invention.
В другом варианте осуществления, компоненты системы очистки крови, например, датчики, насосы и расходные материалы, встроены в формованный коллектор. Одноразовые предметы, например, но без ограничения, диализатор и картриджи сорбента, можно загружать с возможностью отсоединения в коллектор или устанавливать в жидкостной связи с ним. Одноразовые предметы, например, но без ограничения, диализатор и картриджи сорбента, прочно присоединяются к трубопроводу, который прочно присоединен к коллектору и находится в жидкостной связи с ним.In another embodiment, components of a blood purification system, such as sensors, pumps, and consumables, are integrated into a molded manifold. Disposable items, for example, but without limitation, the dialyzer and sorbent cartridges, can be loaded with the possibility of disconnection in the collector or installed in fluid communication with it. Disposable items, for example, but without limitation, the dialyzer and sorbent cartridges, are firmly attached to the pipeline, which is firmly attached to the collector and is in fluid communication with it.
В еще одном варианте осуществления, система ультрафильтрации встроена в коллектор посредством формовки в коллекторе проточных каналов для крови и ультрафильтратов. В одном варианте осуществления, раскрытые здесь коллекторы содержат единичные композитные пластмассовые конструкции, также именуемые основами или корпусами, которые могут быть выполнены путем объединения двух пластмассовых половинок основы.In yet another embodiment, an ultrafiltration system is integrated into the collector by molding in the manifold flow channels for blood and ultrafiltrates. In one embodiment, the manifolds disclosed herein comprise single composite plastic structures, also referred to as backings or bodies, which can be made by combining two plastic backing halves.
В другом варианте осуществления, настоящее изобретение относится к диализной системе, которая поддерживает систему электронной блокировки. Соответственно, в одном варианте осуществления, считывающее устройство установлена на корпусе(ах) и/или коллекторе(ах) системы, например, но без ограничения, коллекторах гемодиафильтрации и ультрафильтрации, и считывает идентификационные указатели на одноразовых предметах, которые загружаются в корпус(а) и/или коллекторы для диализа. Считывающее устройство осуществляет связь с базой данных по сети, например, публичной сети или частной сети, для проверки годности, точности одноразовых предметов или их достаточной целостности для безопасного и свободного использования. Это производится путем запрашивания информации об одноразовые предметы из удаленной базы данных, на основании идентификационных указателей предметов. Если одноразовый предмет имеет статус “негодный” или “сомнительный” (на основании информации, принятой из базы данных), система “блокирует” использование загруженного расходного материала и, таким образом, не позволяет пользователю продолжать использование системы для лечения.In another embodiment, the present invention relates to a dialysis system that supports an electronic locking system. Accordingly, in one embodiment, the reader is mounted on the housing (s) and / or collector (s) of the system, for example, but without limitation, hemodiafiltration and ultrafiltration collectors, and reads identifiers on disposable items that are loaded into the housing (a) and / or dialysis manifolds. The reader communicates with the database via a network, for example, a public network or a private network, to check the suitability, accuracy of disposable items or their integrity for safe and free use. This is done by requesting information about disposable items from a remote database, based on item identification pointers. If a disposable item has the status “unserviceable” or “doubtful” (based on information received from the database), the system “blocks” the use of the downloaded consumables and, thus, does not allow the user to continue using the system for treatment.
Эти и другие варианты осуществления описаны в разделе «Подробное описание», где приведены ссылки на чертежи.These and other embodiments are described in the "Detailed Description" section, where reference is made to the drawings.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Эти и другие признаки и преимущества настоящего изобретения можно лучше понять, обратившись к нижеследующему подробному описанию, рассматриваемому в связи с прилагаемыми чертежами, в которых:These and other features and advantages of the present invention can be better understood by referring to the following detailed description, taken in connection with the accompanying drawings, in which:
Фиг.1 - вид спереди одного варианта осуществления диализной системы настоящего изобретения;Figure 1 is a front view of one embodiment of a dialysis system of the present invention;
Фиг.2 - вид одного варианта осуществления диализной системы демонстрирующий модульность системы;FIG. 2 is a view of one embodiment of a dialysis system showing modularity of the system; FIG.
Фиг.3 - вид спереди одного варианта осуществления диализной системы, с открытой дверцей;Figure 3 is a front view of one embodiment of a dialysis system with an open door;
Фиг.4 - вид сверху одного варианта осуществления портативной диализной системы с указанными примерными размерами;Figure 4 is a top view of one embodiment of a portable dialysis system with the indicated approximate dimensions;
Фиг.5 - вид спереди одного варианта осуществления портативной диализной системы с указанными примерными размерами;5 is a front view of one embodiment of a portable dialysis system with the indicated approximate dimensions;
Фиг.6 - вид спереди другого варианта осуществления диализной системы;6 is a front view of another embodiment of a dialysis system;
Фиг.7 - вид другого варианта осуществления диализной системы, демонстрирующий модульность системы;7 is a view of another embodiment of a dialysis system, demonstrating the modularity of the system;
Фиг.8 - вид спереди другого варианта осуществления диализной системы;Fig. 8 is a front view of another embodiment of a dialysis system;
Фиг.9 - вид сверху одного варианта осуществления резервуарного блока диализной системы;9 is a top view of one embodiment of a reservoir unit of a dialysis system;
Фиг.10 - схематический вид примерных компонентов, расположенных на верхней поверхности резервуарного блока диализной системы;Figure 10 is a schematic view of exemplary components located on the upper surface of the reservoir block of the dialysis system;
Фиг.11 - схематический вид примерного компонента присоединения, расположенного на верхней поверхности резервуарного блока диализной системы;11 is a schematic view of an exemplary accession component located on the upper surface of the reservoir block of the dialysis system;
Фиг.12 - схематический вид примерных компонентов, расположенных на верхней поверхности резервуарного блока диализной системы;12 is a schematic view of exemplary components located on the upper surface of the reservoir block of a dialysis system;
Фиг.13 - схематический вид примерных компонентов, расположенных на нижней поверхности блока управления диализной системы;13 is a schematic view of exemplary components located on the lower surface of a control unit of a dialysis system;
Фиг.14 - схематический вид примерного компонента взаимодействия, расположенного на верхней поверхности резервуарного блока диализной системы;Fig. 14 is a schematic view of an exemplary interaction component located on the upper surface of a reservoir unit of a dialysis system;
Фиг.15 - схематический вид одного варианта осуществления внутренней рамы блока управления диализной системы;FIG. 15 is a schematic view of one embodiment of an inner frame of a control unit of a dialysis system; FIG.
Фиг.16A - вид спереди/сбоку одного варианта осуществления диализной системы настоящего изобретения;Figa is a front / side view of one embodiment of a dialysis system of the present invention;
Фиг.16B - вид спереди/сбоку другого варианта осуществления диализной системы настоящего изобретения;Figv is a front / side view of another embodiment of a dialysis system of the present invention;
Фиг.16C - вид сбоку другого варианта осуществления диализной системы настоящего изобретения;Fig. 16C is a side view of another embodiment of a dialysis system of the present invention;
Фиг.17A - схематический вид внутренней структуры одного варианта осуществления резервуарного блока диализной системы настоящего изобретения;17A is a schematic view of an internal structure of one embodiment of a reservoir unit of a dialysis system of the present invention;
Фиг.17B - схематический вид внутренней структуры одного варианта осуществления резервуарного блока диализной системы настоящего изобретения;17B is a schematic view of an internal structure of one embodiment of a reservoir unit of a dialysis system of the present invention;
Фиг.17C - схематический вид внутренней структуры одного варианта осуществления резервуарного блока диализной системы настоящего изобретения;17C is a schematic view of an internal structure of one embodiment of a reservoir unit of a dialysis system of the present invention;
Фиг.17D - принципиальная схема примерного датчика проводимости;Fig.17D is a schematic diagram of an exemplary conductivity sensor;
Фиг.17E - схема примерной катушки, используемой в датчике проводимости;FIG. 17E is a diagram of an example coil used in a conductivity sensor; FIG.
Фиг.18 - схематический вид датчика изгиба, используемого в одном варианте осуществления резервуарного блока диализной системы настоящего изобретения;FIG. 18 is a schematic view of a bend sensor used in one embodiment of a reservoir unit of a dialysis system of the present invention; FIG.
Фиг.19 - схематический вид запорного механизма дверцы, реализованного в одном варианте осуществления блока управления диализной системы настоящего изобретения;Fig. 19 is a schematic view of a door locking mechanism implemented in one embodiment of a control unit of a dialysis system of the present invention;
Фиг.20 - схематический вид запорного механизма дверцы, реализованного в одном варианте осуществления блока управления диализной системы настоящего изобретения;FIG. 20 is a schematic view of a door locking mechanism implemented in one embodiment of a dialysis system control unit of the present invention; FIG.
Фиг.21 - вид спереди одного варианта осуществления диализной системы, с открытой дверцей и установленным коллектором;21 is a front view of one embodiment of a dialysis system with an open door and a mounted collector;
Фиг.22 - схематический вид одного варианта осуществления датчиков влаги, расположенных на резервуарном блоке диализной системы;FIG. 22 is a schematic view of one embodiment of moisture sensors located on a reservoir unit of a dialysis system; FIG.
Фиг.23 - увеличенный схематический вид одного варианта осуществления датчиков влаги, расположенных на резервуарном блоке диализной системы;FIG. 23 is an enlarged schematic view of one embodiment of moisture sensors located on a reservoir unit of a dialysis system; FIG.
Фиг.24 - вид спереди одного варианта осуществления резервуарного блока диализной системы с открытой дверцей;24 is a front view of one embodiment of a reservoir unit of a dialysis system with an open door;
Фиг.25 - схематический вид одного варианта осуществления механизма разъема для присоединения картриджа сорбента и/или сосуда с концентратом к диализной системе;25 is a schematic view of one embodiment of a connector mechanism for attaching a sorbent cartridge and / or a concentrate vessel to a dialysis system;
Фиг.26 - первая примерная схема трубопровода;26 is a first exemplary pipeline diagram;
Фиг.27 - второй примерная схема трубопровода;Fig. 27 is a second exemplary pipeline diagram;
Фиг.28 - третий примерная схема трубопровода;Fig. 28 is a third exemplary pipeline diagram;
Фиг.29 - четвертый примерная схема трубопровода;Fig. 29 is a fourth exemplary pipeline diagram;
Фиг.30 - схематический вид одного варианта осуществления примерного коллектора;30 is a schematic view of one embodiment of an exemplary collector;
Фиг.31 - схематический вид другого варианта осуществления примерного коллектора;Fig. 31 is a schematic view of another embodiment of an exemplary collector;
Фиг.32 - схематический вид другого варианта осуществления примерного коллектора с проставленными размерами;Fig. 32 is a schematic view of another embodiment of an exemplary collector with dimensions;
Фиг.33 - схематический вид другого варианта осуществления примерного коллектора;Fig. 33 is a schematic view of another embodiment of an exemplary collector;
Фиг.34 - схема, изображающая первый примерный поток жидкости через порт;Fig. 34 is a diagram showing a first exemplary fluid flow through a port;
Фиг.35 - схема, изображающая второй примерный поток жидкости через порт;Fig. 35 is a diagram showing a second exemplary fluid flow through a port;
Фиг.36 - схема, изображающая один вариант осуществления конструкции наклонного порта коллектора;Fig. 36 is a diagram showing one embodiment of a design of an inclined collector port;
Фиг.37 - схема одного варианта осуществления формованного проточного канала, имеющего, по существу, плоское основание;Fig. 37 is a diagram of one embodiment of a molded flow channel having a substantially flat base;
Фиг.38 - пятая примерная схема трубопровода;Fig. 38 is a fifth exemplary pipeline diagram;
Фиг.39 - схема другого варианта осуществления примерного коллектора, используемого в связи с другими компонентами диализа;Fig. 39 is a diagram of another embodiment of an exemplary collector used in connection with other dialysis components;
Фиг.40 - схема другого варианта осуществления примерного коллектора;40 is a diagram of another embodiment of an exemplary collector;
Фиг.41 - вид спереди одного варианта осуществления блока управления диализной системы с открытой дверцей и установленным коллектором;Fig. 41 is a front view of one embodiment of a control unit for a dialysis system with an open door and a mounted collector;
Фиг.42 - вид спереди одного варианта осуществления блока управления диализной системы с открытой дверцей и установленным коллектором с использованием направляющих для присоединения;Fig. 42 is a front view of one embodiment of a control unit of a dialysis system with an open door and an installed manifold using guides for attachment;
Фиг.43 - принципиальная схема, изображающая примерный фотоакустический расходомер;Fig. 43 is a circuit diagram depicting an exemplary photoacoustic flowmeter;
Фиг.44 изображает множество распространяющихся сигналов, генерируемых примерным фотоакустическим расходомером;Fig. 44 shows a plurality of propagating signals generated by an exemplary photoacoustic flowmeter;
Фиг.45 - принципиальная схема, изображающая примерный тепловой расходомер;Fig. 45 is a circuit diagram showing an exemplary heat meter;
Фиг.46 изображает множество распространяющихся сигналов, генерируемых примерным тепловым расходомером;Fig. 46 shows a plurality of propagating signals generated by an exemplary heat meter;
Фиг.47 изображает множество переменных, определяющих работу примерного теплового расходомера;Fig. 47 depicts a plurality of variables defining the operation of an exemplary heat meter;
Фиг.48 изображает множество распространяющихся сигналов, генерируемых примерным тепловым расходомером;Fig. 48 depicts a plurality of propagating signals generated by an exemplary heat meter;
Фиг.49 изображает множество переменных, определяющих работу примерного теплового расходомера;Fig. 49 depicts a plurality of variables defining the operation of an exemplary heat meter;
Фиг.50A изображает множество распространяющихся сигналов, генерируемых примерным тепловым расходомером;Fig. 50A depicts a plurality of propagating signals generated by an exemplary heat meter;
Фиг.50B изображает множество распространяющихся сигналов, генерируемых примерным тепловым расходомером;Fig. 50B shows a plurality of propagating signals generated by an exemplary heat meter;
Фиг.51 изображает множество переменных, определяющих работу примерного теплового расходомера;Fig. 51 shows a plurality of variables defining the operation of an exemplary heat meter;
Фиг.52 изображает множество переменных, определяющих работу примерного теплового расходомера;Fig. 52 shows a plurality of variables defining the operation of an exemplary heat meter;
Фиг.53 - схема, изображающая примерный тепловой расходомер;Fig. 53 is a diagram showing an exemplary heat meter;
Фиг.54 - схема, изображающая примерный тепловой расходомер;Fig. 54 is a diagram showing an exemplary heat meter;
Фиг.55 изображает множество распространяющихся сигналов, генерируемых примерным тепловым расходомером;Fig. 55 shows a plurality of propagating signals generated by an exemplary heat meter;
Фиг.56 - вид спереди одного варианта осуществления блока управления диализной системы с открытой дверцей и установленным коллектором;Fig. 56 is a front view of one embodiment of a control unit of a dialysis system with an open door and a mounted collector;
Фиг.57 - схема примерного датчика температуры;Fig. 57 is a diagram of an example temperature sensor;
Фиг.58 - схема примерной системы контроля разъединения;Fig. 58 is a diagram of an example disconnect monitoring system;
Фиг.59 - схема примерного монитора разъединения;Fig. 59 is a diagram of an example disconnect monitor;
Фиг.60 - блок-схема операций, определяющая примерный процесс обнаружения разъединения;60 is a flowchart defining an exemplary disconnect detection process;
Фиг.61 - схема, демонстрирующая примерное размещение катетера для измерения ЦВД;Fig. 61 is a diagram showing an exemplary placement of a catheter for CVP measurement;
Фиг.62 - схема, демонстрирующая примерную диализную систему с использованием измерений ЦВД;62 is a diagram showing an exemplary dialysis system using CVP measurements;
Фиг.63 - схема, демонстрирующая примерное размещение катетера и измерение ЦВД;63 is a diagram showing an exemplary catheter placement and CVP measurement;
Фиг.64 - шестая примерная схема трубопровода;Fig. 64 is a sixth exemplary pipeline diagram;
Фиг.65 - седьмая примерная схема трубопровода;Fig - seventh approximate diagram of the pipeline;
Фиг.66 - восьмая примерная схема трубопровода;Fig - eighth approximate diagram of the pipeline;
Фиг.67 - таблица, представляющая один вариант осуществления использования смены насосов для достижения объемной точности;Fig. 67 is a table showing one embodiment of using a change of pumps to achieve volumetric accuracy;
Фиг.68 - девятая примерная схема трубопровода;Fig. 68 is a ninth example pipeline diagram;
Фиг.69A - десятая примерная схема трубопровода;Figa - tenth exemplary diagram of the pipeline;
Фиг.69B - одиннадцатая примерная схема трубопровода;Figv - the eleventh exemplary diagram of the pipeline;
Фиг.69C - двенадцатая примерная схема трубопровода;Fig. 69C is a twelfth exemplary pipeline diagram;
Фиг.70 - тринадцатая примерная схема трубопровода;70 is a thirteenth exemplary pipeline diagram;
Фиг.71A - первый схематический вид примерной системы магнитных клапанов;Figa is a first schematic view of an exemplary system of magnetic valves;
Фиг.71B - второй схематический вид примерной системы магнитных клапанов;Fig. 71B is a second schematic view of an example magnetic valve system;
Фиг.72 - схематический вид компонента примерной системы магнитных клапанов;Fig - schematic view of a component of an exemplary system of magnetic valves;
Фиг.73 - схематический вид другой примерной системы магнитных клапанов;Fig is a schematic view of another exemplary system of magnetic valves;
Фиг.74 - схема, изображающая работу примерной системы магнитных клапанов;Fig. 74 is a diagram depicting the operation of an example magnetic valve system;
Фиг.75 - график, связывающий смещение диафрагмы с силой для примерной системы магнитных клапанов;Fig. 75 is a graph linking diaphragm displacement with force for an exemplary solenoid valve system;
Фиг.76 - схема, изображающая работу примерной системы магнитных клапанов;Fig. 76 is a diagram depicting the operation of an example magnetic valve system;
Фиг.77 - блок-схема операций, изображающая работу примерной системы магнитных клапанов;Fig.77 is a flowchart depicting the operation of an exemplary system of magnetic valves;
Фиг.78 - схема примерной архитектуры оборудования для одного варианта осуществления диализной системы;78 is a diagram of an exemplary equipment architecture for one embodiment of a dialysis system;
Фиг.79 - таблица, представляющая один вариант осуществления множества добавок для использования в диализной системе;Fig. 79 is a table showing one embodiment of a variety of additives for use in a dialysis system;
Фиг.80 - блок-схема операций, изображающая один вариант осуществления процесса, позволяющего пользователям точно добавлять добавки;Fig. 80 is a flowchart depicting one embodiment of a process that allows users to accurately add additives;
Фиг.81 - схема, демонстрирующая упакованный одноразовый комплект;Fig is a diagram showing a packaged disposable kit;
Фиг.82 - схема, демонстрирующая один вариант осуществления одноразового комплекта, содержащего коллектор и диализатор, присоединенный к множеству трубок;82 is a diagram showing one embodiment of a disposable kit comprising a manifold and a dialyzer connected to a plurality of tubes;
Фиг.83 - схема, демонстрирующая один вариант осуществления системы электронной блокировки, встроенной в расходные материалы;83 is a diagram showing one embodiment of an electronic interlock system integrated in consumables;
Фиг.84 - четырнадцатая примерная схема трубопровода;84 is a fourteenth exemplary pipeline diagram;
Фиг.85 - пятнадцатая примерная схема трубопровод, демонстрирующая рабочий режим заправки; иFig - fifteenth exemplary diagram of the pipeline, showing the operating mode of refueling; and
Фиг.86 - схема другого варианта осуществления примерного коллектора.Fig is a diagram of another variant implementation of an exemplary collector.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕDETAILED DESCRIPTION
Хотя настоящее изобретение можно реализовать во многих разных формах, с целью способствования пониманию принципов изобретения, мы рассмотрим варианты осуществления, проиллюстрированные в чертежах, и для их описания будет использоваться конкретный язык. Тем не менее, очевидно, что это не налагает никакого ограничения на объем изобретения. Допустимы любые изменения и дополнительные модификации в описанных вариантах осуществления и любые дополнительные применения описанных здесь принципов изобретения, что очевидно специалист в данной области техники, к которой относится изобретение.Although the present invention can be implemented in many different forms, in order to facilitate an understanding of the principles of the invention, we will consider the embodiments illustrated in the drawings, and a specific language will be used to describe them. However, it is obvious that this does not impose any limitation on the scope of the invention. Any changes and additional modifications are allowed in the described embodiments and any additional applications of the principles of the invention described here, which is obvious to a person skilled in the art to which the invention relates.
“Длительность” и ее варианты относятся к периоду действия предписанного лечения, от начала до завершения, независимо от того, завершено ли лечение по причине выполнения условия, или лечение приостановлено по той или иной причине. В течение длительности лечения, может быть предписано множество периодов лечения, в течение которых субъекту назначается один или более предписанных стимулов.“Duration” and its variants refer to the period of the prescribed treatment, from the beginning to the end, regardless of whether the treatment is completed due to the condition being fulfilled or the treatment is suspended for one reason or another. During the duration of treatment, many treatment periods may be prescribed during which one or more prescribed stimuli are administered to the subject.
“Период” означает время, в течение которого “доза” стимуляции назначается субъекту как часть предписанного плана лечения.“Period” means the time during which the “dose” of stimulation is assigned to the subject as part of a prescribed treatment plan.
Термин “и/или” означает один или все из перечисленных элементов или комбинацию любых двух или более из перечисленных элементов.The term “and / or” means one or all of the listed elements or a combination of any two or more of the listed elements.
Термины “содержит” и его вариации не несут ограничительного значения, когда эти термины появляются в описании и формуле изобретения.The terms “contains” and its variations are not intended to be limiting when these terms appear in the description and claims.
Если не указано обратное, “a”, “an”, “the”, “один или более”, и “по меньшей мере, один” используются взаимозаменяемо и означают один или более чем один.Unless otherwise indicated, “a”, “an”, “the”, “one or more”, and “at least one” are used interchangeably and mean one or more than one.
Для любого раскрытого здесь способа, который включает в себя дискретные этапы, этапы могут проводиться в любом осуществимом порядке. И, при необходимости, можно одновременно проводить любую комбинацию двух или более этапов.For any method disclosed herein that includes discrete steps, the steps may be carried out in any feasible order. And, if necessary, you can simultaneously carry out any combination of two or more stages.
Также в этом описании, указание численных диапазонов концевыми точками включают в себя все числа, принадлежащие этому диапазону (например, от 1 до 5 включает в себя 1, 1,5, 2, 2,75, 3, 3,80, 4, 5, и т.д.). Если не указано обратное, все числа, выражающие количества компонентов, молекулярные массы, и т.д., используемые в описании изобретения и формуле изобретения следует рассматривать как дополняемые во всех случаях термином “около”. Соответственно, если не указано обратное, численные параметры, приведенные в описании изобретения и формуле изобретения, являются приближениями, которые могут изменяться в зависимости от свойств, которые желательно получить посредством настоящего изобретения. По меньшей мере, и не в попытке ограничить доктрину эквивалентов объемом формулы изобретения, каждый численный параметр следует рассматривать, по меньшей мере, в свете количества сообщаемых значимых цифр и путем применения обычных методов округления.Also in this description, the indication of numerical ranges by endpoints includes all numbers belonging to this range (for example, 1 to 5 includes 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4, 5 , etc.). Unless otherwise indicated, all numbers expressing the amounts of components, molecular weights, etc. used in the description of the invention and the claims should be considered as supplemented in all cases by the term “about”. Accordingly, unless otherwise indicated, the numerical parameters given in the description of the invention and the claims are approximations that may vary depending on the properties that it is desirable to obtain through the present invention. At the very least, and not in an attempt to limit the doctrine of equivalents to the scope of the claims, each numerical parameter should be considered, at least in light of the number of reported significant digits and by applying conventional rounding methods.
Несмотря на то, что численные диапазоны и параметры, задающие широкий объем изобретения, являются приближениями, численные значения, изложенные в конкретных примерах, сообщаются как можно точнее. Однако все численные значения внутренне содержат диапазон, неизбежно результирующий из стандартного отклонения, найденного в их соответствующих испытательных измерениях.Although the numerical ranges and parameters defining the wide scope of the invention are approximations, the numerical values set forth in specific examples are reported as accurately as possible. However, all numerical values internally contain a range that inevitably results from the standard deviation found in their respective test measurements.
Конструкция устройстваDevice design
В настоящем описании изобретения раскрыты варианты осуществления систем диализа, которые являются модульными и портативными, с усовершенствованными безопасностью и функциональными возможностями. Согласно Фиг.1 и 2, в одном варианте осуществления, диализная система 100, 200 содержит верхний блок 101, 201 который присоединен к основанию 102, 202 с возможностью отсоединения. Основание 102, 202 содержит резервуар 122, 222 для хранения, измерения и контроля жидкости. Верхний блок 101, 201, также именуемый главным блоком или блоком управления, содержит графический пользовательский интерфейс 114, 214, насосный блок и дверцу 110, 210 с электрозамком и дублирующим механическим механизмом, что дополнительно рассмотрено ниже.In the present description of the invention, embodiments of dialysis systems that are modular and portable with enhanced safety and functionality are disclosed. 1 and 2, in one embodiment, the
На первой стороне верхнего блока 101, 201 используется карабин 105 для присоединения диализатора 103 с возможностью отсоединения. На второй, противоположной стороне верхнего блока 101, 201 используется запорное основание 104, 204 картриджа сорбента для присоединения картриджа 107 сорбента с возможностью отсоединения. Очевидно, что карабин 105, гемофильтр 103, 315, запорное основание 104, 318 картриджа сорбента и картридж 107, 317 сорбента могут располагаться на одной и той же стороне верхнего блока 101, как показано на Фиг.3. В любом случае, нижний блок имеет достаточно большую площадь, чем верхний блок, благодаря чему по обе стороны верхнего блока образуются полки для удержания картриджа сорбента, для удержания сосуда с инфузатом, для захвата любой утечки и/или для направления любых утечек на детектор утечки.On the first side of the
Между диализатором 103 и дверца 110 предусмотрены наносы антикоагулянта в форме шприцевых насосов 190. В необязательном порядке, верхний блок 101 может содержать флаконодержатель, имеющий суженное основание для приема флакона, сверху вниз, в корпус флаконодержателя. Линии вливания соединены с входом насоса для крови, выходом насоса для крови или выходом диализатора (стороной крови). Линии вливания также могут 'проходить' через детекторы воздушных пузырьков для определения случая, когда антикоагулянт закончился или заблокирован.Anticoagulant deposits in the form of syringe pumps 190 are provided between the
В одном варианте осуществления, согласно Фиг.4, верхний блок 401, который содержит пользовательский интерфейс и контроллер, имеет такую же глубину, как базовый блок 402, который содержит резервуар, объединенный с весами, но другие длину и высоту. В этом примерном варианте осуществления, верхний блок 401 и нижний блок 402 имеют глубину D в пределах от 10 до 30 дюймов, более предпочтительно, приблизительно 19 дюймов. Как показано на Фиг.4 и 5, в этом примерном варианте осуществления, верхний блок 401, 501 имеет длину Lt в пределах от 6 до 20 дюймов, более предпочтительно, приблизительно 14 дюймов, а нижний блок 402, 502 имеет длину Lb в пределах от 14 до 40 дюймов, более предпочтительно, 27 дюймов. В этом примерном варианте осуществления, верхний блок 401, 501 имеет высоту Ht в пределах от 7 до 21 дюймов, более предпочтительно, приблизительно 14,5 дюймов, а нижний блок 402, 502 имеет высоту Hb в пределах от 3 до 11 дюймов, более предпочтительно, 7 дюймов.In one embodiment, according to FIG. 4, the
Как показано на Фиг.5, базовый блок 402, 502 может быть дополнительно образован двумя уступами 504, каждый из которых проходит наружу, вдоль длины базового блока 502, от сторон центрально расположенного верхнего блока 501. Верхний блок предпочтительно, располагается в центре базового блока 502, который измеряется длиной Lb на Фиг.4. Соответственно, уступ 504 можно задать как имеющий длину в пределах от 4 дюймов до 10 дюймов, более предпочтительно, приблизительно 7 дюймов. Вверх от поверхности базового блока 502, где уступы 504 физически стыкуются с верхним блоком 501, проходит губа 503, которая образует поверхность, на которой выровнен и расположен верхний блок 501. Губа 503 примыкает вокруг основания верхнего блока 501, имея такую же длину и глубину, как верхний блок 501, причем высота задается как разность между Ht2 и Ht. В одном варианте осуществления, высота губа составляет от 0,1 до 3,5 дюймов, более предпочтительно, 0,6 дюйма. Полная высота системы, Ht3, составляет от 10 до 35 дюймов, более предпочтительно, 22 дюйма.As shown in FIG. 5, the
Конструкции внешнего корпуса, образующие верхний блок 501 и базовый блок 502, могут характеризоваться как прямоугольные параллелепипеды, кубоиды или коробки, каждый из которых имеет четыре боковые, верхнюю и нижнюю грани. В примерном варианте осуществления, для обоих верхнего блока 501 и базового блока 502, две из четырех сторон, каждая из которых имеет наружную поверхность и внутреннюю поверхность, имеют одну и ту же высоту, длину и глубину, тогда как верхняя и нижняя конструкции, каждая из которых имеет наружную поверхность и внутреннюю поверхность, имеют одну и ту же высоту, длину и глубину.The structures of the outer casing, forming the
Очевидно, что конфигурации системы, показанные на Фиг.1, 2, 3, 4 и 5 являются примерными и неограничительными. Например, на Фиг.3 показано, что верхний блок 301 может располагаться на одной стороне базового блока 302 (создавая асимметричное основание), или же располагаться в центре поверх базового блока 302 относительно полной длины базового блока 302 (создавая симметричное основание). Хотя размещение верхнего блока 301 на одной стороне базового блока 302 имеет преимущество размещения всех трубопроводных соединений и расходных материалов на одной и той же стороне системы, картридж 317 сорбента и диализатор 313 без необходимости сближаются друг с другом, что затрудняет использование аппарата.Obviously, the system configurations shown in FIGS. 1, 2, 3, 4 and 5 are exemplary and non-limiting. For example, FIG. 3 shows that the
Согласно Фиг.6, в другом варианте осуществления, верхний блок 601, который содержит пользовательский интерфейс и контроллер, имеет такую же глубину и длину, как базовый блок 602, который содержит резервуар, объединенный с весами 604, но другую высоту. В этом примерном варианте осуществления, верхний блок 601 и нижний блок 602 имеют глубину в пределах от 16,0 до 20,0 дюймов, более предпочтительно, менее 24 дюймов и приблизительно 17,0 дюймов. В этом примерном варианте осуществления, верхний блок 601 и нижний блок 602 имеют длину Lt в пределах от 10,0 до 15,0 дюймов, более предпочтительно, менее 18 дюймов или приблизительно 13,0 дюймов. В этом примерном варианте осуществления, верхний блок 601 имеет высоту Ht в пределах от 10,0 до 14,0 дюймов, более предпочтительно, менее 17 дюймов и приблизительно 12,0 дюймов, тогда как нижний блок 602 имеет высоту Hb в пределах от 9,0 до 11,0 дюймов, более предпочтительно, менее 13 дюймов и приблизительно 9,5 дюймов. Полная высота обоих блоков вместе обозначается Ht3. Базовый блок 602 и верхний блок 601, таким образом, имеют одинаковую площадь основания, но разные высоты. Очевидно, что базовый блок 602 и верхний блок 601 могут иметь одинаковую площадь основания и также одинаковую высоту.6, in another embodiment, the
Из-под базового блок 602 проходят уплощенные поперечные крылья 610, которые содержат разъемы для присоединения картриджа сорбента и контейнера 615 инфузата. Поверхность поперечных крыльев 610 может содержать мембрану, которая может электронно регистрировать присутствие влаги и/или может быть наклонена для направления любой влаги к стратегически расположенным датчикам.From under the
Согласно Фиг.7, в другом варианте осуществления, верхний блок 701 может физически взаимодействовать с док-станцией 705, которая электронно и гидравлически взаимодействует 715 с дистанционно расположенным базовым блоком 702. Хотя резервуар, расположенный в базовом блоке 702, по-прежнему должен находиться в жидкостной связи с контроллером 701, использование док-станции 705 обеспечит повышенную гибкость в выключении размера используемой резервуарной системы, тем самым, позволяя реализовать одну конструкцию контроллер в множественных сценариях использования или для более широкого диапазона пациентов, например, от малых до больших пациентов.7, in another embodiment, the
Согласно Фиг.8, в еще одном варианте осуществления, портативная диализная система 800 включает в себя верхнюю подсистему (блок нагнетания и управления) 801, как описано ранее, с нижней сборкой 802. Нижний участок 802 системы 800 содержит независимый, подвесной пакет 805 диализата. Таким образом, пакет 805 диализата не входит в состав нижней сборки 802, как в ранее раскрытых вариантах осуществления. Дополнительно, нижняя сборка 802 сконструирована так, что он включает в себя взвешивающий механизм, встроенный в конструкции 810, которые подвешивают независимые пакеты 805 диализата. Эта конфигурация пригодна, когда диализная система сконфигурирована для эксплуатации в режиме гемофильтрации поскольку, в режиме гемофильтрации, различные датчики, используемые в сорбентном диализе, например, датчики аммиака, pH и натрия, не требуются; таким образом, весь модуль резервуарной сборки можно удалить, и систему 800 можно просто эксплуатировать с использованием пакета 805 диализата. Модульная и компактная конструкция нижней подсистемы 802 позволяет упростить ее удаление, и упрощает эксплуатацию системы в режиме гемофильтрации за счет устранения ненужных компонентов. В этом состоит другое преимущество интеграции главных компонентов диализатопровода, используемых в режиме гемодиализа, в нижний базовый блок 802.Referring to FIG. 8, in yet another embodiment, the
Диализная система настоящего изобретения достигает функциональных и рабочих параметров, которые представляют существенное усовершенствование по сравнению с уровнем техники. Согласно вариантам осуществления, показанным на Фиг.1-6, верхний блок весит приблизительно 20-40 фунтов, и в более частном случае 30 фунтов, и нижний блок весит приблизительно 15-30 фунтов, и в более частном случае 22 фунтов, таким образом, меньше, чем традиционные системы. Объем верхнего блока составляет приблизительно от 1 до 4 кубических футов, и в более частном случае 2,3 кубических фута, и объем нижнего блока составляет приблизительно от 1 до 4 кубических футов, и в более частном случае 2,8 кубических фута, то есть меньше, чем объем традиционных систем.The dialysis system of the present invention achieves functional and operating parameters that represent a significant improvement over the prior art. According to the embodiments shown in FIGS. 1-6, the upper block weighs about 20-40 pounds, and in a more
Кроме того, диализная система использует меньше воды, чем традиционные системы. В то время как традиционные системы используют приблизительно 120 литров на сеанс лечения, в одном варианте осуществления, настоящая система использует от 3 до 8 литров, и в более частном случае от 5 до 6 литров. Кроме того, система не требует канализации, водопровода или отдельного выхода для отвода избыточной воды.In addition, the dialysis system uses less water than traditional systems. While traditional systems use about 120 liters per treatment session, in one embodiment, the present system uses from 3 to 8 liters, and in a more particular case from 5 to 6 liters. In addition, the system does not require a sewer, water supply or a separate outlet to drain excess water.
Дополнительно, конструкция системы является более компактной, имеет низкое энергопотребление (только 300 Вт в пиковом режиме и от 50 до 100 Вт в ходе эксплуатации), не испытывает необходимости в каких-либо отдельных пакетах жидкости для заправки или перемещения, и содержит встроенные насосы. Устройство работает с использованием диапазона кровотока 20-600 Qb (мл/мин), потока диализата 50-500 Qd (мл/мин). Объемная погрешность также составляет менее ±30 мл/ч.Additionally, the design of the system is more compact, has low power consumption (only 300 watts in peak mode and from 50 to 100 watts during operation), does not feel the need for any separate packages of liquid for refueling or moving, and contains built-in pumps. The device operates using a blood flow range of 20-600 Qb (ml / min), a dialysate flow of 50-500 Qd (ml / min). The volume error is also less than ± 30 ml / h.
Как показано на Фиг.2, диализная система является модульной. В одном варианте осуществления, верхний блок 201 может быть физически отделен от нижнего блока 202. Верхний блок 201 содержит первичные электронные системы, в том числе графический пользовательский интерфейс, контроллеры и насосы, заключенные воедино в замкнутый корпус. Более крупный, объемистый нижний блок 202 содержит резервуар 222. Отделение электронных систем от резервуара позволяет разделять портативную диализную систему на множественные блоки для установки, обслуживания и перемещения, причем каждый подблок легко обслуживать, упаковывать и переносить. Конструкция предусматривает конкретные размеры компонентов для транспортировки через UPS или других перевозчиков от двери до двери. Это дополнительно обеспечивает гибкость в наращивании производства. Например, если усовершенствования сделаны в отношении блока управления или, отдельно, резервуара (например, снижение объем жидкости или изменение измерения объемных весов), существующему потребителю необходимо обновить только одну из двух составных частей, а не обе. Аналогично, если выходит из строя только один из двух компонентов (например, перегорает насос), потребителю нужно только отправить его в ремонт или приобрести один из двух компонентов.As shown in FIG. 2, the dialysis system is modular. In one embodiment, the
Для обеспечения вышеописанной модульности, варианты осуществления настоящего изобретения применяют запорный механизм, который, в первой конфигурации, надежно присоединяет нижний блок 202 к верхнему блоку 201 и допускает манипуляцию для отсоединения с возможностью удаления нижнего блока 202 от верхнего блока 201. Хотя две системы можно просто укладывать одну на другую, без защелки, наличие и использование защелки снижает вероятность случайного разъединения. Кроме того, в защелкнутом состоянии устройство легче перемещать. Механизм защелки, предпочтительно, не использует никаких инструментов и просто обеспечивается с использованием штырегнездовых стыковочных соединений, присутствующих на основании верхнего блока и верхней поверхности нижнего блока. Более предпочтительно, механизм защелки сконструирован для обеспечения уверенного выравнивания между верхним и нижним блоками, что позволяет использовать электронные компоненты (например, открытые электронные разъемы на нижней поверхности верхнего блока и верхней поверхности нижнего блока, что дополнительно описано ниже), которые, когда блоки правильно выровнены, автоматически входят в контакт и замыкают силовую цепь. Это позволяет использовать единичный источник питания и простое соединение/разъединение.To provide the modularity described above, embodiments of the present invention employ a locking mechanism that, in a first configuration, reliably attaches the
Согласно Фиг.9, нижний блок 902 имеет четыре стороны 905a, 905b, 905c, 905d, основание, верхнюю поверхность 906 и резервуар 922, доступный через первую сторону 905d. Нижний блок 902 дополнительно содержит множество запорных стыковочных конструкций 920a, 920b на своей верхней поверхности 906. В одном варианте осуществления, настоящее изобретение содержит две запорных стыковочных конструкции 920a, 920b, которые, относительно длины нижнего блока 902, расположены центрально для обеспечения равномерного распределения веса. Первая запорная стыковочная конструкция 920a, предпочтительно, располагается на расстоянии, равном трети ширины нижнего блока 902, которое измеряется от стороны 905d. Вторая запорная стыковочная конструкция 920b предпочтительно, располагается на расстоянии, равном трети ширины нижнего блока 902, которое измеряется от стороны 905b.9, the
Запорные механизмы, как показано на Фиг.10, содержат металлическую раму 1001, что позволяет надежно крепить их с использованием, например, болта, винта или другой крепежной детали 1002 к верхней поверхности нижнего блока 1005. Рама 1001 поддерживает выступ или удлиненную деталь 1003, которую можно гибко вставлять в соответствующую защелку и извлекать из нее.The locking mechanisms, as shown in FIG. 10, comprise a
Для надежного и с возможностью удаления присоединения нижнего блока к верхнему блоку, верхний блок содержит дополнительные механические скользящие защелки, которые надежно присоединены к основанию верхнего блока. В одном варианте осуществления, основание верхнего блока содержит первую защелку, которая, предпочтительно, располагается в центре верхнего блока, относительно длины верхнего блока, и на расстоянии, равном трети ширины верхнего блока, которое измеряется от первой стороны. Основание также содержит вторую защелку, которая предпочтительно, располагается в центре верхнего блока, относительно длины верхнего блока, и на расстоянии, равном трети ширины верхнего блока, которое измеряется от второй стороны, которая противоположна и параллельна первой стороне.For reliable and removable attachment of the lower block to the upper block, the upper block contains additional mechanical sliding latches that are securely attached to the base of the upper block. In one embodiment, the base of the upper block comprises a first latch, which is preferably located in the center of the upper block, relative to the length of the upper block, and at a distance equal to a third of the width of the upper block, which is measured from the first side. The base also contains a second latch, which is preferably located in the center of the upper block, relative to the length of the upper block, and at a distance equal to a third of the width of the upper block, which is measured from the second side, which is opposite and parallel to the first side.
Как показано на Фиг.11, верхний блок содержит защелку 1100 со скользящим металлическим плоским основанием 1120. Рельсы 1130 с возможностью скольжения сопрягаются с нижней поверхностью верхнего блока, которая имеет стыковочные детали для удержания рельсов 1130 на месте. Защелка 1100 имеет две запорные планки 1115, выполненные с возможностью скользить в и из стыковочной конструкции, физически присоединенной к верхней поверхности базового блока.As shown in FIG. 11, the upper block comprises a
Защелки 1100, присоединенные к верхнему блоку, стыкуются с запорными стыковочными конструкциями 920a, 920b на верхней поверхности нижнего блока 906. С эксплуатационной точки зрения, когда скользящая защелка 1100 находится в первой позиции, верхний блок не будет эффективно прилегать к верхней части или выравниваться с базовым блоком, поскольку скользящая защелка 1100 не будет правильно физически стыковаться с запорными стыковочными конструкциями 920a, 920b. Для подготовки верхнего блока к надежному размещению на верхней поверхности базового блока 906, скользящие защелки перемещаются в конструкции, удерживающей деталь, расположенной на нижней поверхности верхнего блока, и размещаются во второй позиции. Во второй позиции, рукоятка защелки 1111 будет выступать, таким образом, перемещая планки 1115 от запорных стыковочных конструкций 920a, 920b и позволяя верхнему блоку правильно сесть на базовый блок.The
Согласно Фиг.12 и 13, верхний блок 1301, который имеет скользящие защелки 1380, выравнивается с нижним блоком 1202 четырьмя малыми резиновыми ножками или донными накладками 1340 на нижней поверхности верхнего блока 1301, которые сконфигурированы или выполнены с возможностью плотно и надежно входить в четыре полости или карманы 1230, расположенные по углам на верхней поверхности нижнего блока 1202. Дополнительно, верхний блок 1301 может точно выравниваться с нижним блоком 1202 с использованием выравнивающих штырей 1260 или выступов, на верхней поверхности базового блока 1202, которые сконфигурированы или выполнены с возможностью надежно и плотно входить в соответствующие полости 1390 на нижней поверхности верхнего блока 1301. Нижний блок также имеет запорные стыковочные конструкции 1263, как описано выше.12 and 13, the
Попадание резиновых ножек 1340 в полости 1230 и штырей 1260 в полости 1390 гарантирует, что защелки 1380 на верхнем блоке 1301 могут легко выравниваться и входить в зацепление с запорными стыковочными конструкциями 1263 без излишних проб и ошибок. Будучи выровненной, защелка 1380 стыкуется с запорными стыковочными конструкциями 1263 посредством скольжения защелок 1380 в запорные стыковочные конструкции 1263, таким образом, обеспечивая плотную посадку между двумя блоками. Возвращаясь к Фиг.9 и 11, для разъединения, рукоятки 1111 защелок вытягиваются или подвергаются иным манипуляциям, что приводит к освобождению планок 1115 из прорезей 920a, 920b базового блока, и позволяет поднять верхний блок над нижним блоком.The contact of the
Кроме того, для обеспечения вышеописанной модульности, варианты осуществления настоящего изобретения также применяют механизм электрического и коммуникационного соединения, который, в первой конфигурации, надежно устанавливает электрическое соединение и/или соединение с возможностью передачи данных между нижним блоком и верхним блоком и, во второй конфигурации, разрывает электрическое соединение и/или соединение с возможностью передачи данных между нижним блоком и верхним блоком.In addition, to ensure the above modularity, embodiments of the present invention also apply an electrical and communication connection mechanism, which, in the first configuration, reliably establishes an electrical connection and / or data connection between the lower unit and the upper unit, and, in the second configuration, breaks the electrical connection and / or connection with the possibility of data transfer between the lower block and the upper block.
Согласно Фиг.14, электрические соединения между верхним и нижним блоками создаются, когда верхний блок располагается на нижнем блоке. Эти соединения устанавливаются через бесконтактный инфракрасный коммуникационный порт 1403 и нажимно-штыревой силовой порт 1404, которые сформированы воедино с пластинами 1402 и надежно присоединены с использованием креплений 1401 к верхней поверхности нижнего блока 1405. Очевидно, что нижняя поверхность верхнего блока будет в этом случае содержать, в правильном выравнивании с нажимными штырями, площадку электрических контактов. Очевидно также, что нажимные штыри и контактные площадки можно поменять местами, таким образом, разместив нажимные штыри на нижней поверхности верхнего блока, а контактные площадки на верхней поверхности нижнего блока.According to FIG. 14, electrical connections between the upper and lower blocks are created when the upper block is located on the lower block. These connections are established through the non-contact
В одном варианте осуществления, сильноточное силовое соединение создается путем приведения шести подпружиненных нажимных штырей в электрический контакт с контактными площадками, которые встроены в нижнюю поверхность верхнего блока. Три нажимных штыря предназначены для +24 В постоянного тока и три нажимных штыря предназначены для заземления. В одном варианте осуществления, нажимные штыри или зонды имеют следующие характеристики: a) минимальный центр 0,175 дюйма, b) номинальный ток 15 А (постоянный), c) сила пружины в пределах от 6,2 oz до 9,0 oz при перемещении от 0,06 дюйма до 0,067 дюйма, d) типичное сопротивление менее 10 мОм, e) максимальное перемещение в пределах от 0,09 до 0,1 дюйма, f) рабочее перемещение в пределах от 0,06 до 0,067 дюйма, g) ствол, выполненный из никеля/серебра и позолоченный, h) пружина из нержавеющей стали (в необязательном порядке, позолоченная), i) плунжер, выполненный из полностью закаленного бериллиево-медного сплава и позолоченный, и j) в необязательном порядке, шарик смещения из нержавеющей стали. Сила пружины нажимных штырей способствует предотвращению поломки за счет поглощения изгиба или других деформаций. Очевидно, что термин «электрические штыри» представляет любой выступ, способный передавать электрическая мощность, и «площадка электрических контактов» представляет любую поверхность, способную принимать электрический нажимной штырь.In one embodiment, a high current power connection is created by bringing six spring-loaded pressure pins into electrical contact with pads that are embedded in the lower surface of the upper unit. Three push pins are for +24 VDC and three push pins are for grounding. In one embodiment, the pressure pins or probes have the following characteristics: a) a minimum center of 0.175 inches, b) a rated current of 15 A (constant), c) a spring force ranging from 6.2 oz to 9.0 oz when moving from 0 , 06 inches to 0.067 inches, d) typical resistance less than 10 mOhm, e) maximum movement in the range from 0.09 to 0.1 inches, f) working movement in the range from 0.06 to 0.067 inches, g) barrel made nickel / silver and gold-plated, h) stainless steel spring (optional, gold-plated), i) a plunger made of completely zakaz a beryllium-copper alloy and gold-plated, and j) optionally, a stainless steel displacement ball. The spring force of the pressure pins helps prevent breakage by absorbing bending or other deformations. Obviously, the term “electrical pins” represents any protrusion capable of transmitting electrical power, and “electrical contact pad” represents any surface capable of receiving an electric push pin.
Бесконтактный инфракрасный коммуникационный порт 1403 применяет два светодиодных передатчика и два светодиодных приемника, которые выровнены и осуществляют связь с двумя светодиодными передатчиками и двумя светодиодными приемниками на нижней поверхности верхнего блока. Расстояние между передающими и приемными портами меньше 0,3 дюймов. На верхней поверхности нижнего блока и на нижней поверхности верхнего блока, четыре светодиодных блока делятся на две пары, управляющую пару (содержащую один передатчик и один приемник) и защитную пару (содержащую один передатчик и один приемник). Эти порты позволяют передавать данные, когда верхний и нижний блоки правильно выровнены.The non-contact
В одном варианте осуществления, светодиодные передатчики представляют собой высокоскоростные инфракрасные светодиоды, 870 нм, выполненные из GaAlAs по технологии двойного гетероперехода. Светодиодные передатчики являются высокоскоростными диодами, имеющими следующие характеристики: a) сверхвысокая мощность излучения, b) низкое прямое напряжение, c) пригодность для работы с большими импульсными токами, d) угол половинной интенсивности приблизительно 17 градусов, e) пиковая длина волны приблизительно 870 нм, f) обратное напряжение приблизительно 5 В, g) прямой ток приблизительно 100 мА, h) пиковый прямой ток приблизительно 200 мА, i) импульсный прямой ток приблизительно 0,8 A, j) рассеиваемая мощность приблизительно 190 мВт, k) температура перехода приблизительно 100 градусов Цельсия, и l) рабочий температурный диапазон от -40 до 85 градусов Цельсия. Очевидно, что бесконтактные инфракрасные коммуникационные порты могут распределяться любым функциональным образом по верхней поверхности нижнего блока или нижней поверхности верхнего блока. Очевидно также, что здесь можно реализовать любой другой коммуникационный порт или конструкцию, известную специалистам в данной области техники.In one embodiment, the LED transmitters are 870 nm high-speed infrared LEDs made of GaAlAs using double heterojunction technology. LED transmitters are high-speed diodes with the following characteristics: a) ultra-high radiation power, b) low forward voltage, c) suitability for operation with large pulsed currents, d) half-angle angle of approximately 17 degrees, e) peak wavelength of approximately 870 nm, f) reverse voltage approximately 5 V, g) forward current approximately 100 mA, h) peak forward current approximately 200 mA, i) surge forward current approximately 0.8 A, j) dissipated power approximately 190 mW, k) temperature Passing about 100 degrees Celsius, and l) the working temperature range of -40 to 85 degrees Celsius. It is obvious that non-contact infrared communication ports can be distributed in any functional way along the upper surface of the lower block or the lower surface of the upper block. It is also obvious that here you can implement any other communication port or design known to specialists in this field of technology.
В одном варианте осуществления, светодиодными приемниками являются высокоскоростные кремниевые фотодиоды с очень короткими временами отклика, площадью излучательной чувствительности приблизительно 0,25 мм2 и углом половинной чувствительности приблизительно 15 градусов. Приемники имеют следующие характеристики: a) обратное напряжение приблизительно 60 В, b) рассеиваемая мощность приблизительно 75 мВт, c) температура перехода приблизительно 100 градусов Цельсия, d) рабочий температурный диапазон от -40 до 85 градусов Цельсия, e) прямое напряжение приблизительно 1 В, f) минимальное напряжение пробоя 60 В, и g) диодная емкость приблизительно 1,8 пФ.In one embodiment, the LED receivers are high speed silicon photodiodes with very short response times, an emissivity area of approximately 0.25 mm 2 and a half sensitivity angle of approximately 15 degrees. The receivers have the following characteristics: a) a reverse voltage of approximately 60 V, b) a power dissipation of approximately 75 mW, c) a transition temperature of approximately 100 degrees Celsius, d) an operating temperature range of -40 to 85 degrees Celsius, e) a forward voltage of approximately 1 V f) a minimum breakdown voltage of 60 V, and g) a diode capacitance of approximately 1.8 pF.
Возвращаясь к Фиг.1, 2 и 3, сверху блока управления 201 находятся рукоятки 211, 311 и рабочая зона в форме полки 112, 212, пригодной к эксплуатации. Рукоятки, расположенные на верхнем насосном участке системы, непосредственно соединены с внутренней структурой или рамой системы, а не являются просто продолжением внешнего пластмассового молдинга, корпуса или оболочек, окружающих верхний блок 101, 201. Непосредственное соединение с внутренней рамой системы позволяет использовать рукоятку для изменения положения система безопасным образом и надежно манипулировать нагрузкой, в частности, когда прибор эксплуатируется с шестью литрами воды (что добавляет приблизительно 40 фунтов).Returning to Figs. 1, 2 and 3, on top of the
Согласно Фиг.15, в одном варианте осуществления, верхний блок 1501 содержит внутренний металлический корпус, раму или шасси 1510, в котором, и к которому, содержатся электроника, контроллер и другие компоненты верхнего блока. Внутренний корпус 1510 содержит горизонтальный выступающий кронштейн 1507, который проходит к задней стороне верхнего блока 1501. По существу, горизонтальная верхняя полка 1505 содержит, по меньшей мере, одну рукоятку 1520, таким образом, сформированную воедино с конструкцией 1505 верхней полки, держатель 1530 основания и вертикальный кронштейн 1506, таким образом, создавая единую, целостную деталь из металла или формованной пластмассы. Держатель 1530 основания надежно присоединен к внутреннему корпусу 1510 на передней стороне верхнего блока 1501, и вертикальный кронштейн 1506 надежно присоединен к выступающему кронштейну 1507 в точке 1508 с использованием винтов. Благодаря надежному присоединению конструкции полки 1505 и рукоятки 1520 к внутреннему корпусу 1510 верхнего блока 1501, можно избежать потенциального повреждения или поломки, которые обычно происходят из-за размещения больших весовых нагрузок в точке соединения между рукояткой и внешним или наружным корпусом верхнего блока.According to FIG. 15, in one embodiment, the
Также к внутренней раме или корпусу 1510 присоединена петлями 1565 металлическая дверца 1562, которая образует внутреннюю раму дверцы 110, показанной на Фиг.1. Дверца 1562 надежно присоединена к пластине 1561, которая составляет часть внутренней рамы 1510. Конструкции 1563 и 1572 являются конструкциями, которые удерживают, и/или представляют выступы, внутренних двигателей и сборок шкивов. Выступ 1583, который проходит от задней стороны рамы 1510, используется для соединения различных электронных компонентов, в том числе модуля подвода мощности и USB-соединений 1582. Верхняя часть блока управления, или полка 1505, является плоской и имеет боковые стенки, что делает ее идеальной для охранения запасов или временной рабочей поверхностью.Also, a
Другой структурный признак блока 1601 управления показан на Фиг.16A. Предпочтительно, блок 1601 имеет встроенное открытое считывающее устройство, например устройство считывания штрих-кода или устройство 1605 считывания радиометок, которое можно использовать для считывания кодов или меток на одноразовых компонентах. С эксплуатационной точки зрения, пользователь, предпочтительно, будет сканировать все коды/метки на одноразовых компонентах считывающим устройством. Инструктирование пользователя может осуществляться на этапе начальной установки ГИП диализа, который предписывает пользователю сканировать каждый одноразовый компонент считывающим устройством.Another structural feature of the
После этого, считывающее устройство получает идентифицирующую информацию об одноразовом компоненте, передает эту идентифицирующую информацию во внутреннюю таблицу, хранящуюся в памяти, сравнивает идентифицирующую информацию с содержимым внутренней таблицы, и проверяет (или не проверяет) наличие правильных одноразовых компонентов (в частности, добавок, используемых в диализате). Содержимое внутренней таблицы можно генерировать ручным вводом идентичности и количества расходных материалов или посредством удаленного доступа к рецепту, который детализирует идентичность и количество расходных материалов. Этот этап проверки имеет, по меньшей мере, два преимущества. Первое позволяет удостовериться в том, что пользователь имеет в своем распоряжении, все необходимые компоненты, и второе позволяет удостовериться в том, что используются правильные компоненты (а не контрафактные или непригодные расходные материалы). Этот компонент можно использовать для обеспечения различных пользовательских интерфейсов, что дополнительно описано ниже.After that, the reader receives identifying information about the disposable component, transmits this identifying information to the internal table stored in memory, compares the identifying information with the contents of the internal table, and checks (or does not verify) the presence of the correct disposable components (in particular, additives used in dialysate). The contents of the internal table can be generated by manually entering the identity and quantity of consumables or through remote access to a recipe that details the identity and quantity of consumables. This verification step has at least two advantages. The first allows you to make sure that the user has at his disposal all the necessary components, and the second allows you to make sure that the correct components are used (and not counterfeit or unsuitable supplies). This component can be used to provide various user interfaces, which is further described below.
В другом варианте осуществления, считывающее устройство 1605, установленное на стороне верхнего блока, является специализированной многофункциональной инфракрасной камерой, которая, в одном режиме, обеспечивает возможность считывания штрих-кодов и, в другом режиме, регистрирует изменение уровня в контейнере инфузата. Камера излучает инфракрасный сигнал, который отражается от уровня жидкости. Отраженный сигнал принимается инфракрасным приемником камеры и обрабатывается, с использованием процессора, для определения положения мениска уровня жидкости. В одном варианте осуществления, камера может определять и контролировать изменение уровня жидкости с разрешением 0,02 мм. В одном варианте осуществления, камера является 1,3 мегапиксельным одночиповым модулем камеры с одной или более из следующих характеристик: a) 1280 по ширине × 1024 по высоте активных пикселей, b) размер пикселя 3,0 мкм, c) оптический формат 1/3 дюйма, d) матрица байеровских цветовых фильтров RGB, e) интегрированный 10-битовый АЦП, f) интегрированные функции обработка цифровых изображений, включающие в себя коррекцию дефектов, коррекцию затенения объектива, масштабирование изображения, демозаику, повышение резкости, гамма-коррекцию и преобразование цветового пространства, g) встроенный контроллер камеры для автоматической регулировки экспозиции, автоматической регулировки баланса белого и компенсации уровня черного, h) функции программируемой частоты кадров и снижения выходных параметров, i) прогрессивная развертка SXGA до 15 кадр/с, j) маломощная прогрессивная развертка VGA30 кадр/с, k) 8-битовый параллельный видеоинтерфейс, l) двухпроводный последовательный интерфейс управления, m) внутрикристалльный ФАПЧ, n) аналоговый источник питания от 2,4 до 3,0 В, o) отдельный источник питания I/O, p) интегрированный регулятор мощности с силовым переключателем, и q) опции 24-ножечной экранированной панели. В одном варианте осуществления, камера является 1,3 мегапиксельной камерой производства ST Microelectronics, модель № VL6624/VS6624.In another embodiment, the
Верхний или нижний блок диализной системы также предпочтительно имеет электронные интерфейсы, например, Ethernet-соединения или USB-порты, для обеспечения непосредственного соединения с сетью, таким образом, облегчающие удаленную проверку рецептов, контроль согласования и другие операции удаленного обслуживания. USB-порты допускают непосредственное соединение со вспомогательными продуктами, например, приборами контроля давления крови или приборами контроля гематокрита/насыщенности. Интерфейсы электронно изолированы, что гарантирует безопасность пациента независимо от качества сопряженного устройства.The upper or lower unit of the dialysis system also preferably has electronic interfaces, such as Ethernet connections or USB ports, to provide a direct connection to the network, thus facilitating remote recipe checking, reconciliation control and other remote maintenance operations. USB ports allow direct connection with auxiliary products, such as blood pressure monitoring devices or hematocrit / saturation monitoring devices. Interfaces are electronically isolated, which ensures patient safety regardless of the quality of the paired device.
Передняя часть верхнего блока имеет графический пользовательский интерфейс 114, который обеспечивает простой пользовательский интерфейс с системой 100. В домашней установке, важно, чтобы устройство можно было легко использовать. Максимальное использование цветов и сенсорный экран идеально пригодны для применения. Сенсорный экран допускает множественные конфигурации пользовательского ввода, обеспечивает многоязычные возможности и хорошо виден ночью (в частности, благодаря регулировкам яркости и цветам ночного видения).The front of the top unit has a
ГИП дополнительно включает в себя признак для автоматического закрывания, открывания и запирания дверцы в ходе эксплуатации. В одном варианте осуществления, ГИП открывает дверцу до первой позиции защелки, после чего пользователь должен нажать физическую кнопку открытия дверцы, чтобы полностью открыть дверцу. В другом варианте осуществления, устройство имеет ручное преодоление, которое позволяет пользователю открывать дверцу (например, двойным нажатием кнопки открытия дверцы или приложением дополнительной силы), чтобы вручную открыть дверцу. Согласно Фиг.16A, предпочтительно, вблизи ГИП 1630, имеется единственная механическая кнопка 1610, с подсвеченной визуальной индикацией, которая, в случае активации, снабжает центральную кнопку останова общей функцией (например, остановки системы) независимо от состояния операции.The GUI additionally includes a feature for automatically closing, opening and locking the door during operation. In one embodiment, the GUI opens the door to the first latch position, after which the user must press the physical door open button to fully open the door. In another embodiment, the device has a manual override that allows the user to open the door (for example, by double-clicking the door open button or by applying additional force) to manually open the door. According to FIG. 16A, preferably, near the
Для обеспечения дополнительной защиты и безопасности, система 1600 управляет открыванием дверцы 1625 резервуара в базовом блоке 1615 без необходимости в контроллере дверцы, кнопке или механической системе, таким образом, независимо от системы управления дверцей верхнего блока 1601. В одном варианте осуществления, открывание дверцы 1625 резервуара физически блокируется выступом 1620, который физически присоединен к, соединен с, или иначе управляется передней дверцей 1635 верхнего блока 1601. Выступ 1620, который может проходить по дверце 1625 резервуара с любого направления относительно верхнего блока 1601, служит для обеспечения физического препятствия открыванию дверцы 1625 резервуара. Таким образом, в этом варианте осуществления, невозможно открыть дверцу 1625 резервуара, первоначально не разблокировав и не открыв дверцу 1635 контроллера, которая управляется пользовательским интерфейсом.To provide additional protection and safety,
В другом виде одного варианта осуществления диализной системы, показанном на Фиг.16B, диализная система 1600 содержит блок 1601 управления с датчиком 1670 аммиака, ГИП 1630 и единственной механической кнопкой 1610 для открывания и закрывания дверцы 1635 контроллера, и базовый блок 1615 с дверцей 1625 резервуара, открывание которой физически блокируется выступом 1620, который физически присоединен к, соединен с, или иначе управляется передней дверцей 1635 верхнего блока 1601, и встроенное открытое считывающее устройство, например, устройство считывания штрих-кода или устройство 1605 считывания радиометок. Блок 1601 управления и базовый блок 1615 располагаются поверх единого непрерывного, по существу, плоского основания или разделенного плоского основания 1645, которое имеет два механизма 1675, 1695 присоединения. Первый механизм 1675 присоединения, который используется для удержания на месте картриджа 1680 сорбента, располагается рядом со вторым механизмом 1695 присоединения, который используется для удержания на месте сосуда 1695 с концентратом, на одной и той же стороне диализной системы 1600. Плоское основание 1645, предпочтительно, содержит каплесборник или другую влагоудерживающую или влагочувствительную поверхность.In another form of one embodiment of the dialysis system shown in FIG. 16B, the
На Фиг.16C, блок 1601 управления и базовый блок 1615 показаны сбоку. Картридж 1680 сорбента удерживается на месте механизмом 1675 присоединения, и сосуд 1690 с концентратом удерживается на месте механизмом 1695 присоединения. Картридж 1680 сорбента и сосуд 1690 с концентратом располагаются поверх плоской поверхности, например, каплесборник 1668, для обеспечения захвата всей влаги. Сканер 1605 располагается на стороне базового блока 1615 и в непосредственной оптической связи с сосудом 1690 с концентратом. Жидкости текут из системы 1600 в и из картриджа 1680 сорбента и из сосуда 1690 с концентратом через три трубчатых или проточных сегмента 1641, 1642, 1643. Трубчатый сегмент 1642 обеспечивает жидкостную связь сосуда 1690 с концентратом с коллектором через порт концентрата коллектора. Трубчатый сегмент 1641 обеспечивает жидкостную связь картриджа 1680 сорбента с коллектором через порт оттока сорбента, таким образом, отправляя диализат, требующий регенерации, в картридж 1680 сорбента. Трубчатый сегмент 1643 обеспечивает жидкостную связь картриджа 1680 сорбента с коллектором через порт притока сорбента, таким образом, принимая регенерированный диализат из картриджа 1680 сорбента. Трубчатый сегмент 1643 присоединяется с возможностью удаления вблизи датчика 1670 аммиака с использованием таких механизмов 1671, как крюки, зажимы, хомуты или другие средства, позволяющие легко удалять и располагать трубчатый сегмент 1643 в тесном контакте с датчиком 1670 аммиака, расположенном на стороне блока 1601 управления на той же стороне, что и картридж 1680 сорбента. В одном варианте осуществления, датчик 1670 аммиака содержит оптический датчик, который использует подход колориметрических измерений для определения присутствия аммиака и превышает ли такой аммиак заранее заданный порог.In FIG. 16C, the
Согласно Фиг.1, резервуарная система 102 имеет дверцу 118, которая, будучи вытянутой и не заблокированной каким-либо выступом, вытягивает резервуар 122 или иначе делает резервуар 122 доступным пользователю, чтобы пользователь мог вставлять или менять жидкости, используемые для диализа. Объем резервуара контролируется системой весов. Шкальные весы 604 для жидкости, изображенные на Фиг.6 и, в более частном случае, на Фиг.17A и 17B, сформированы воедино с резервуаром и обеспечивают точные данные удаления жидкости и позволяют точно вычислять баланс, что препятствует развитию гипотонии и других болезненных состояний, вызванных дисбалансом жидкостей. Объединение весов с резервуаром и полное их ограждение обеспечивает повышенную устойчивость системы.1, the
На Фиг.17A показана внутренняя структура 1700 резервуарной системы. Металлическая внутренняя рама 1720 содержит две стороны 1721, заднюю часть 1722, открытую переднюю часть 1723 и основание 1724. Внутренняя структура или рама показана без внешнего корпуса, что изображено как элемент 102 на Фиг.1. Весы 1718 встроены во внутреннюю структуру 1700 резервуара. Нижняя поверхность 1715 весов 1718 содержит металлическую поверхность или поддон, который, совместно с остальными частями весов 1718, подвешен на внешнем корпусе резервуара (показанном как 102 на Фиг.1) четырьмя датчиками 1705 изгиба. Под нижней поверхностью 1715 весов, предпочтительно, находится нагревная панель, например квадратная, прямоугольная, круглая или другой формы поверхность, способная вызывать рост температуры и проводящая повышенную температуру, в виде тепла, к поверхности 1715. Катушка проводимости 1770, способная создавать поле и использовать изменения этого поля для измерения проводимости, встроена в поверхность 1715 основания. Соответственно, когда пакет резервуара (не показан) располагается на нижней поверхности 1715, он может нагреваться нагревной панелью и, поскольку он контактирует с катушкой 1770, его проводимость можно контролировать.On figa shows the
Внутренние поверхности сторон 1721 содержат множество рельсов, удлиненных деталей или выступов 1719, которые служат для крепления, удержания, упаковки или присоединения к монтажной поверхности одноразового пакета резервуара, например, пластмассовому листу 1710, к которому можно присоединять пакет резервуара. В частности, пакет резервуара, расположенный на поверхности 1715, может иметь выход, присоединенный к трубопроводу 1771, встроенному в лист 1710. В каждом из четырех углов поверхности 1718 весов установлены датчики 1705 изгиба, каждый из которых содержит датчик Холла и магнит.The inner surfaces of the
Соответственно, в одном варианте осуществления, компоненты резервуарной подсистемы в сборе включают в себя, но без ограничения, резервуар диализата, включающий в себя одноразовый лайнер или пакет резервуара, нагреватель диализата, монитор температуры диализата, систему взвешивания резервуара, включающую в себя магнитные датчики изгиба и датчик наклона, датчик концентрации аммиака и pH диализата, включающий в себя одноразовые элементы датчика и многоразовое оптическое считывающее устройство, датчик проводимости диализата (бесконтактного типа), и датчики влаги или утечки.Accordingly, in one embodiment, the components of the reservoir subsystem assembly include, but are not limited to, a dialysate reservoir including a disposable liner or reservoir pack, a dialysate heater, a dialysate temperature monitor, a tank weighing system including magnetic bend sensors and tilt sensor, ammonia concentration and dialysate pH sensor, including disposable sensor elements and a reusable optical reader, dialysate conductivity sensor (non-contact type), and moisture or leakage sensors.
Специалисту в данной области техники очевидно, что помимо вышеперечисленных датчиков, в резервуарный модуль также могут быть включены другие компоненты диализатопровода, например насосы и датчики, например преобразователи давления. Дополнительно, различные датчики, например датчики аммиака и pH, можно интегрировать в резервуарный модуль как отдельные датчики или как единый 'подмодуль датчиков', который содержит все датчики.It will be apparent to those skilled in the art that, in addition to the above sensors, other dialysate components, such as pumps and sensors, such as pressure transmitters, can also be included in the reservoir module. Additionally, various sensors, such as ammonia and pH sensors, can be integrated into the tank module as separate sensors or as a single 'sensor submodule' that contains all the sensors.
Включение каждого из этих компонентов осуществляется таким образом, чтобы модуль резервуарной сборки был особо пригоден для использования в диализной системе с рециркуляцией сорбента. Дополнительно, модуль также сконструирован таким образом, что при осуществлении других форм диализа, например однопроходной гемофильтрации, можно удалить любые ненужные элементы модуля, которые предназначены только для сорбентного диализа.The inclusion of each of these components is carried out in such a way that the reservoir assembly module is especially suitable for use in a dialysis system with sorbent recirculation. Additionally, the module is also designed so that when performing other forms of dialysis, such as single-pass hemofiltration, you can remove any unnecessary elements of the module that are intended only for sorbent dialysis.
Фиг.17B иллюстрирует один вариант осуществления модуля резервуарной сборки, где внешние оболочки или крышки сделаны прозрачными, таким образом, открывая внутреннюю конфигурацию. В передней части модуля 1700 резервуарной подсистемы предусмотрено отверстие 1741. Основной функцией резервуарной подсборки является вмещение диализата. Отверстие 1741 позволяет вставлять одноразовый пакет резервуара, который может быть традиционным пакетом для внутривенного вливания с содержащимся в нем диализатом. Резервуарный модуль 1700 также снабжен поддоном 1742 внутри переднего отверстия для вмещения пакета резервуара. В одном варианте осуществления, плоский пленочный нагреватель и датчик температуры располагаются под днищем поддона 1742 резервуара и помогают поддерживать температуру диализирующего раствора при температуре тела или вблизи нее. В одном варианте осуществления, температура диализирующего раствора может быть установлена пользователем.FIG. 17B illustrates one embodiment of a tank assembly module where outer shells or covers are made transparent, thereby opening up the internal configuration. An
В одном варианте осуществления, поддон 1742 резервуара подвешен в механизме 1743 весов, что дополнительно описано ниже. Механизм 1743 весов можно использовать для точного измерения веса диализирующего раствора в пакете резервуара до начала диализа, и для поддержания объемного баланса диализирующего раствора в трубопроводе в ходе диализа.In one embodiment, the
Поверх модуля 1700 резервуарной сборки, предусмотрены признаки 1744 для присоединения к насосному блоку диализной системы, что рассмотрено ранее. Эти признаки облегчают подключение и удаление модуля резервуарной сборки из насосного блока, который в одном варианте осуществления может быть установлен поверх резервуарной сборки. Как дополнительно рассмотрено ниже, верхняя часть модуля резервуарной сборки также оборудована сточными канавками 1745 по обе стороны модуля. Отдельные датчики влаги (не показаны) предусмотрены в каждой из канавок. Как известно в уровне техники, датчики влаги являются оптическими устройствами, которые регистрируют влагу на основании повышенного проникновения света в жидкость в отличие от воздуха, в силу различия показателя преломления между воздухом и жидкостью. Датчики влаги в сточных канавках 1745 отслеживают влагу и указывают любые утечки в насосной системе, когда она установлена поверх резервуарной сборки. Благодаря наличию отдельного датчика влаги в сточной канавке по обе стороны, можно определить местоположение утечки и дать пользователю конкретное указание, касающееся любых исправлений, которые могут потребоваться.On top of the
Фиг.17C иллюстрирует другой вид модуля резервуарной сборки, где внешние крышки модуля 1700 полностью удалены, и некоторые внутренние компоненты сделаны прозрачными. Согласно Фиг.17C, поддон 1752 резервуара снабжен внутренней канавкой 1753. Канавка 1753 дополнительно оборудована датчиком влаги, который располагается непосредственно под поддоном 1752 диализата, к которому присоединены датчики 1755 изгиба, что позволяет выявлять утечку внутри резервуарной сборки 1700.FIG. 17C illustrates another view of a reservoir assembly module, where the outer covers of
Модуль 1700 резервуарной сборки дополнительно содержит узел 1754 датчиков или подмодуль, который содержит совокупность различных датчиков на одной монтажной плате. Плата датчиков содержит датчики, в частности, связанные с сорбентным диализом, например, датчики аммиака и pH. В одном варианте осуществления, датчик аммиака содержит одноразовые цветные чувствительные полоски, которые выполнены из материала, который демонстрирует видимое изменение цвета в соответствии с уровнем аммиака, присутствующим в диализате. Например, цвет индикаторной полоски может постепенно изменяться от синего до желтого, в зависимости от уровня аммиака, присутствующего вокруг этой полоски. Такая визуальная цветовая индикация облегчает отслеживание уровней аммиака и определение прорыва аммиака. В одном варианте осуществления, для более точной оценки изменения цвета в полосках индикатора аммиака, используется оптический датчик. Оптический датчик также располагается в модуле 1754 датчиков и может использоваться для преобразования общего видимого цветового показания в точную индикацию уровня аммиака.The
В отношении концентрации натрия в диализате, очевидно, что для осуществления правильного диализного лечения почек и обеспечения правильной диффузии через диализатор, концентрацию натрия нужно поддерживать в определенном диапазоне. Традиционный способ определения концентрации натрия в жидкости состоит в измерении удельной электропроводности жидкости и температуры жидкости с последующим вычислением приблизительной концентрации натрия. Усовершенствованные способ и система для измерения концентрации натрия в диализате бесконтактным методом используют бесконтактный датчик проводимости, встроенный в днище поддона 1752 резервуара.Regarding the concentration of sodium in the dialysate, it is obvious that in order to carry out the correct dialysis treatment of the kidneys and ensure proper diffusion through the dialyzer, the sodium concentration must be maintained in a certain range. The traditional way to determine the concentration of sodium in a liquid is to measure the electrical conductivity of the liquid and the temperature of the liquid, followed by the calculation of the approximate concentration of sodium. The improved method and system for measuring the concentration of sodium in the dialysate by the non-contact method uses a non-contact conductivity sensor built into the bottom of the
В одном варианте осуществления, бесконтактный датчик проводимости является индуктивным устройством, где применяется катушка. Изменение концентрации натрия изменяет проводимость диализирующего раствора, что, в свою очередь, изменяет импеданс катушки. Благодаря размещению датчика проводимости в днище поддона 1752 резервуара и, таким образом, под пакетом диализата в резервуаре, катушке представляется большая площадь поверхности. Это гарантирует высокую точность измерения, помимо отсутствия необходимости в физическом контакте датчика с диализирующим раствором.In one embodiment, the non-contact conductivity sensor is an inductive device where a coil is used. A change in sodium concentration changes the conductivity of the dialysate, which in turn changes the impedance of the coil. By placing the conductivity sensor in the bottom of the
На Фиг.17D и 17E показаны компоненты бесконтактного электрического датчика проводимости, включающие в себя катушку 1788 с n витками, генерирующую магнитное поле при правильном возбуждении, и схему, образующую LCR резонансный контур 1780, создаваемый, когда катушка, образованная резистивными элементами Rs 1786 и Rp 1785 и индуктивным элементом L 1787, электрически соединена с конденсатором 1781.On Fig.17D and 17E shows the components of a non-contact electrical conductivity sensor, including a
Катушка 1788 является многослойной, круглой, плоской катушкой, используемый как устройство хранения энергии совместно с конденсатором 1781. Катушка 1788 имеет диссипативные элементы, которые содержат электрическое сопротивление Rs 1786 провода катушки и диссипативный элемент Rp 1785 магнитного поля, удельную электропроводность жидкости в пакете.
Диаметр катушки 1788 является функцией проникновения магнитного поля в жидкость. Другом фактором проникновения в жидкость является рабочая частота. Низкая рабочая частота будет глубже проникать в жидкость, но ценой более низких потерь. Более крупная катушка будет иметь малый эффект за счет допусков на размер. Ниже приведено задающее уравнение:The diameter of the
где a = средний радиус катушки в сантиметрах, N = количество витков, b = толщина обмотки в сантиметрах, h = высота обмотки в сантиметрах. В одном варианте осуществления, радиус катушки составляет от 2 до 6 дюймов и, в более частном случае, 2, 3, 4, 5, и 6 дюймов и все приращения между ними.where a = average coil radius in centimeters, N = number of turns, b = winding thickness in centimeters, h = winding height in centimeters. In one embodiment, the radius of the coil is from 2 to 6 inches and, in a more particular case, 2, 3, 4, 5, and 6 inches and all increments between them.
Что касается цепи 1780, физическая катушка 1788 представлена L 1787 и Rs 1786, где L - индуктивность катушки и Rs - электрическое сопротивление провода катушки. Потеря энергии магнитного поля, создаваемого L 1787, представлена Rp 1785. Потеря энергии Rp возникает из и непосредственно связана с проводимостью жидкости вблизи катушки 1788. Таким образом, если катушка 1788 располагается в поддоне резервуара, встроена в поверхность поддона резервуара, или иначе расположена на таком расстоянии, что магнитное поле, генерируемое катушкой 1788 может подвергаться влиянию присутствия диализата в пакете или, в более частном случае, проводимости диализата в пакете, изменения концентрации натрия в пакете и, таким образом, проводимость, можно контролировать и измерять, отслеживая соответствующие изменения магнитного поля, генерируемого катушкой 1788.For
Цепь 1780 позволяет точно измерять изменения магнитного поля, генерируемого катушкой 1788. Когда цепь 1780 возбуждается на ее резонансной частоте, энергия переносится назад и вперед между индуктивным элементом L 1787 и конденсатором 1781. В резонансе, энергетические потери пропорциональны потерям I2R на RS и RP. Для поддержания постоянного напряжения переменного тока на C 1781, энергия должна подаваться в цепь 1780, и подаваемая энергия должна быть равна потере энергии на RP 1785 и RS 1786. Когда L 1787 и C 1781 элементы образуют генератор Пирса с автоматической регулировкой усиления, управляющее напряжение будет пропорционально регистрируемой удельной электропроводности жидкости, поскольку генератору потребуется больше энергии для осуществления колебаний с более высокими резистивными полевыми потерями, в основном по причине изменений проводимости диализата, обусловленных изменениями концентрации уровней натрия.
Как упомянуто ранее со ссылкой на Фиг.17B, поддон резервуара подвешен в механизме весов для точного измерения веса и для поддержания объемного баланса диализирующего раствора в трубопроводе в ходе диализа. Точки 1755 подвески для механизма весов проиллюстрированы на Фиг.17C. В одном варианте осуществления предусмотрены четыре точки 1755 подвески, каждая из которых включает в себя взвешивающий механизм, как описано ранее. Помимо четырех точек 1755 подвески, подсистема 1700 резервуарной сборки также включает в себя датчик уровня. Датчик уровня позволяет вычислять точный вес, даже если пакет резервуара не горизонтален. Фиг.17C также иллюстрирует штыри 1756 поверх модуля 1700 резервуарной сборки, которые можно использовать для обеспечения электрического соединения с управляющим и/или насосным блоком, который, как упомянуто ранее, может быть установлен поверх резервуарной сборки.As mentioned previously with reference to FIG. 17B, the tank pan is suspended in the balance mechanism to accurately measure the weight and to maintain the volume balance of the dialysis fluid in the pipeline during dialysis.
Согласно Фиг.18, датчик 1805 изгиба содержит множество точек 1861 присоединения, где датчик изгиба крепится к внешнему корпусу резервуара. Датчик изгиба дополнительно содержит магнитные тела 1862, например два магнита, и датчик 1864 Холла. Основание 1867 датчика 1805 изгиба присоединено к верхней поверхности 1715 весов 1718. При смещении весов 1718 вследствие приложения весовой нагрузки (например, когда пакет резервуара наполняется диализатом, пакет давит на поверхность 1715 и, таким образом, тянет весы 1718 вниз), датчик 1805 изгиба, который соединен с весами на одном конце и с внешним корпусом на другом конце, будет изгибаться, и магнит 1862, установленный на одном конце датчика 1805 изгиба, будет отслеживать это изменение в силу изменений магнитного поля, генерируемого магнитным телом 1862. Датчик 1864 Холла регистрирует изменения напряженности магнитного поля. Специалисту в данной области техники очевидно, как перевести это регистрируемое изменение магнитного поля в меру приложенной весовой нагрузки.18, the
Передняя дверца открывается широко (приблизительно на 100 градусов), для загрузки одноразового коллектора. Наличие широкого отверстия облегчает загрузку коллектор и чистку поверхностей аппарата и внутренней стороны дверцы. Закрытая дверца, закрывающая движущиеся части устройства, делает его более безопасным и устойчивым, что особенно важно для домашнего использования. Дополнительно, наличие дисплея на передней дверце позволяет экономить место и подчеркивает важный момент, что устройство не следует эксплуатировать, пока расходные материалы не будут на месте, и дверца не будет закрыта. Дверца оказывает необходимое закупорочное усилие на коллектор и его насосные сегменты. Дверца также содержит сенсорный экран, предупреждающую звуковую сигнализацию и кнопку ручного останова на поверхности дверцы.The front door opens wide (approximately 100 degrees) to load a disposable collector. The presence of a wide opening facilitates loading the collector and cleaning the surfaces of the apparatus and the inside of the door. A closed door that covers the moving parts of the device makes it safer and more stable, which is especially important for home use. Additionally, the presence of a display on the front door saves space and emphasizes the important point that the device should not be operated until consumables are in place and the door is closed. The door exerts the necessary blocking force on the manifold and its pump segments. The door also contains a touch screen warning sound alarm and a manual stop button on the door surface.
В одном варианте осуществления, дверца удерживается в полностью закрытом положении электрическим шаговым двигателем. Этот двигатель приводится в действие через пользовательский интерфейс и, в частности, когда пользователь нажимает кнопку, когда дверца готова полностью закрыться или открыться. Для обеспечения приложения правильного давления на конструкции коллектора дверцей и насосными колодками, предпочтительно иметь электронный механизм, посредством которого дверца закрывается, и генерируется достаточная сила закрывания дверцы. В одном варианте осуществления, генерируется сила закрывания дверцы от 90 до 110 фунтов.In one embodiment, the door is held fully closed by an electric stepper motor. This engine is driven through the user interface and, in particular, when the user presses a button when the door is ready to fully close or open. In order to ensure that the correct pressure is applied to the manifold structure by the door and pump pads, it is preferable to have an electronic mechanism by which the door is closed and a sufficient closing force of the door is generated. In one embodiment, a door closing force of 90 to 110 pounds is generated.
На Фиг.19 и 20 показан один вариант осуществления силового механизма 1900 закрывания дверцы. Шаговый двигатель 1906 механически сопряжен с ходовым винтом 1916, благодаря чему, будучи активирован контроллером, шаговый двигатель 1906 заставляет ходовой винт 1916 поворачиваться, в результате чего стержень 1918, 2018 прилагает движущую силу к крюку. Крюк, расположенный под деталью 2040, служит для зацепления с подковообразной защелкой 2030 и, при вытягивании, повороте или ином движении внутрь к шаговому двигателю 1906, дополнительного затягивания подковообразной защелки 2030 и, таким образом, приложения необходимой силы закрывания дверцы. Крюк физически сопряжен со стержнем 1918, 2018 и допускает манипуляцию с целью плотного притягивания подковообразной защелки 2030 или свободно сцепления с подковообразной защелкой 2030. Система силового закрывания устанавливается и поддерживается в правильной ориентации монтажными кронштейнами 1905.FIGS. 19 and 20 show one embodiment of a door closing
Согласно Фиг.21, в ходе эксплуатации пользователь закрывает дверцу в достаточной степени, чтобы подковообразная защелка 2110 на дверце вошла в зацепление с крюком 2150 внутри внутреннего объема блока управления. Затем пользователь указывает портативному диализному аппарату желание закрыть дверцу, предпочтительно, с помощью механической кнопки или пиктограммы графического пользовательского интерфейса, которая, при нажатии, отправляет сигнал на контроллер, который, в свою очередь, активирует шаговый двигатель. Шаговый двигатель прилагает движущую силу к крюку 2150, который затем плотно притягивает сопряженную с ним подковообразную защелку 2110. В одном варианте осуществления, контроллер отслеживает крутящее усилие, прилагаемое двигателем и, когда оно достигает заранее заданного предела, деактивирует шаговый двигатель. В другом варианте осуществления, устройство Холла, расположенное вблизи ходового винта, регистрирует удлинение ходового винта и определяет величину перемещения винта. Если винт достаточно переместился в направлении создания увеличенной силы закрывания дверцы, датчик Холла передает сигнал на контроллер для деактивации двигателя. Альтернативно, датчик постоянно передает сигнал, указывающий удлинение винта, который затем интерпретируется контроллером для определения, достаточная ли движущая сила была приложена, и следует ли деактивировать шаговый двигатель. В любом из этих вариантов осуществления, если двигатель развивает избыточный крутящий момент, заранее заданное расстояние превышено, или дверца не достигает своего полностью закрытого положения в заранее определенное время, контроллер может подать команду двигателю остановиться и начать вращение в обратом направлении для перехода в полностью открытое состояние. Контроллер также может активировать визуальный и/или звуковой предупреждающий сигнал.According to FIG. 21, during operation, the user closes the door sufficiently so that the horseshoe-shaped
Когда пользователь желает открыть дверцу, механическая кнопка или пиктограмма графического пользовательского интерфейса активируется, отправляет сигнал на контроллер, который, в свою очередь, дает команду шаговому двигателю вращаться в обратном направлении. Затем сцепление крюка с подковообразной защелкой ослабевает. Затем нажимается механическая кнопка освобождения для отцепления свободно сопряженного крюка от подковообразной защелки.When the user wants to open the door, a mechanical button or pictogram of the graphical user interface is activated, sends a signal to the controller, which, in turn, instructs the stepper motor to rotate in the opposite direction. Then the hook engagement with the horseshoe-shaped latch weakens. The mechanical release button is then pressed to disengage the freely mated hook from the horseshoe-shaped latch.
Помимо обеспечения необходимой закрывающей силы, этот силовой механизм закрывания дверцы имеет несколько важных признаков. Во-первых, его конструкция позволяет избегать попадания в дверцу препятствий и воздействия на них закрывающей силы дверцы с силовым приводом. Согласно Фиг.21, область, углубленная в дверцу 2105, для приема коллектора 2130 окружена четырехсторонней краевой защитой 2107, которая препятствует защелке дверцы входить в зацепление с приемником защелки на верхнем блоке, если препятствие, например, человеческий палец или неправильно установленный одноразовый компонент, оказывается между дверцей 2105 и пластиной основания верхнего блока. Дверца 2105 содержит внутреннюю поверхность 2106, к которой присоединен металлический корпус 2125. В одном варианте осуществления, верхняя поверхность внутренней поверхности 2106 дверцы 2105 надежно присоединена к внешней поверхности корпуса 2125. Корпус 2125 является, по существу, прямоугольным и образует полость, четыре стороны 2107 и основание 2108 которой образуют внутренний объем. Полость открыта в сторону коллекторной конструкции 2130 диализной системы 2100 и охватывает и окружает коллекторную конструкцию 2130 и защиту 2140, которая, предпочтительно, представляет собой пластмассовый кожух, который окружает коллекторную конструкцию 2130 сверху и по бокам. К поверхности основания 2108 присоединены насосные колодки 2115 и, по меньшей мере, одна подковообразная защелка 2110, которая выступает к задней пластине. Крюк 2150, объединенный с защитой и отходящий от нее, сконфигурирован для надежного сцепления и расцепления с подковообразной защелкой 2110. Если дверца правильно закрыта, и между дверцей и защитой ничего не попало, то подковообразная защелка механически зацепляется механизмом запорного крюка дверцы с силовым приводом. Если на пути перемещения дверцы возникнет препятствие, металлический корпус 2125 не сможет войти во внутренний объем верхнего блока (и охватить защиту), и, таким образом, подковообразная защелка не сможет войти в зацепление с крюком, что воспрепятствует механическому зацеплению и случайному силовому закрыванию дверцы при наличии препятствия.In addition to providing the necessary closing force, this door closing power mechanism has several important features. Firstly, its design allows you to avoid getting into the door of obstacles and exposure to the closing force of the door with a power drive. 21, a region recessed into the
Во-вторых, механическая кнопка освобождения может активироваться только, когда сила закрывания дверцы с силовым приводом рассеивается посредством обратного движения шагового двигателя, что препятствует случайному освобождению, и быстрому открыванию дверцы. Согласно Фиг.19 и 20, когда дверца закрыта и заперта, втулка 2050 на оси 1907, 2007 кнопки поворачивается на 90 градусов, отодвигая нажимной штырь от запорного крюка дверцы с силовым приводом. Втулка 2050 поворачивается под действием стержня 1921, который соединен с втулкой в точке 2045 и находится в механическом зацеплении с ходовым винтом 1916. Втулка 2050 подпружинена и блокируется малым штыревым соленоидом. Если пользователь нажимает кнопку, находящуюся в заблокированной позиции, кнопка будет двигаться в аппарат, но, вследствие смещения, обусловленного поворотом втулки, не будет отцеплять крюк, что препятствует открыванию дверцы.Secondly, the mechanical release button can only be activated when the closing force of the power-driven door is dissipated by the reverse movement of the stepper motor, which prevents accidental release, and quick opening of the door. According to Figs. 19 and 20, when the door is closed and locked, the
При потере или непреднамеренном отключении питания, штыревой соленоид освобождается, позволяя втулке поворачиваться обратно на 90 градусов и устанавливая нажимной штырь в правильном выравнивании. Затем, когда пользователь нажимает кнопку, нажимной штырь контактирует с крюком дверцы с силовым приводом и освобождает защелку дверцы. Этот механизм обеспечивает удобство и безопасное дублирование механического освобождения дверцы, не создавая проблемы, состоящей в том, что механическое освобождение дверцы может случайно активироваться, приводя к распахиванию дверцы с очень большой силой. Очевидно, что термин “крюк” или “защелка” следует понимать в широком смысле как любой выступ или деталь, способная физически или механически сцепляться с другим выступом или деталью. Очевидно также, что термин “подковообразная защелка” не является ограничительным, и можно использовать любой заданный выше запорный или зацепляющий механизм.In the event of a loss or inadvertent power failure, the pin solenoid is released, allowing the sleeve to rotate back 90 degrees and installing the pressure pin in the correct alignment. Then, when the user presses the button, the push pin contacts the hook of the power-operated door and releases the door latch. This mechanism provides the convenience and safe duplication of the mechanical release of the door without creating the problem that the mechanical release of the door can be accidentally activated, causing the door to open with very high force. Obviously, the term “hook” or “latch” should be understood in a broad sense as any protrusion or part that can physically or mechanically engage with another protrusion or part. It is also obvious that the term “horseshoe-shaped latch” is not restrictive, and any locking or engaging mechanism as defined above may be used.
Как рассмотрено выше, резервное пространство, образованное нижним блоком и окружающее верхний блок применяет дренажные каналы с датчиками жидкости, во множественных положениях внутри и вне устройства, для обеспечения зонированного обнаружения утечки. В частности, благодаря встраиванию дренажных каналов, с оптическими датчиками утечки, во внешний корпус устройства, система захватывает и направляет жидкости, потенциально утекающие из внешних компонентов (например, канистры для сорбента) на оптические датчики утечки. Например, в одном варианте осуществления, поверхность 2132 верхнего блока, на которой установлен коллектор 2130 и на которую корпус 2125 опирается и образует полость, содержит наклонные поверхности 2190, которые образуют наклонные края, служащие для захвата влаги, испускаемой или истекающей из коллектора 2130, и областей вокруг коллектора 2130, и направляют влагу, под действием силы тяжести, к центрально расположенному датчику 2180 влаги. Предпочтительно, наклонные поверхности 2190 достаточно наклонены, чтобы влага, оседающая на наклонных краях, перемещалась вниз к одному или более датчикам 2180 влаги, предназначенным для приема влаги. В одном варианте осуществления, один датчик 2180 влаги располагается центрально относительно позиции коллектора 2130 и находится на равном расстоянии от концов каждой наклонной поверхности 2190.As discussed above, the backup space formed by the lower block and surrounding the upper block uses drainage channels with fluid sensors in multiple positions inside and outside the device to provide zoned leak detection. In particular, due to the integration of drainage channels, with optical leakage sensors, into the external case of the device, the system captures and directs liquids potentially leaking from external components (for example, sorbent canisters) to optical leakage sensors. For example, in one embodiment, the surface of the
В одном варианте осуществления, во внешние корпуса нижнего блока встроено, по меньшей мере, три разных оптических детектора утечки. Согласно Фиг.22, верхняя поверхность нижнего блока 2202 слегка наклонена, с центром 2280, приподнятым относительно стороны 2281 и 2282. В одном варианте осуществления, поверхность наклонена вниз, от центральной области 2280 к сторонам 2281 и 2282, под углом от 1 до 10 градусов, предпочтительно, 3 градуса. Каналы 2287 окружают верхнюю поверхность нижнего блока, проходят по периметру, проходят через центр верхней поверхности и/или проходят через любой другой участок верхней поверхности. В силу наклонной верхней поверхности нижнего блока 2202, каналы 2287 также наклонены от центра 2280 к сторонам 2281, 2282. В другом варианте осуществления, верхняя поверхность также слегка наклонена вниз от задней стороны 2291 к передней поверхности 2290. Наклон каналов 2287 приводит к тому, что жидкости направляются от центра и/или задней части системы вперед и к сторонам, где располагаются детекторы 2288 утечки, находящиеся в жидкостной связи с каналами 2287.In one embodiment, at least three different optical leak detectors are integrated in the outer shells of the lower unit. 22, the upper surface of the
Первый оптический детектор 2288 утечки располагается в переднем правом углу верхней поверхности нижнего блока 2202. Второй оптический детектор 2288 утечки располагается в переднем левом углу верхней поверхности нижнего блока 2202. Каждый детектор утечки располагается в колодце или полости и содержит оптический датчик, который располагается в стороне колодца. Оптический датчик регистрирует жидкости, которые дренируются и/или канализируются в колодцы, и передает зарегистрированный сигнал на контроллер в верхнем блоке. Зарегистрированный сигнал обрабатывается процессором для определения, произошла ли утечка. Зарегистрированные сигналы затем сохраняются и, при необходимости, процессор предписывает отображать предупреждающий сигнал или сигнал тревоги на ГИП. Колодец или полость предпочтительно содержит основание округлой формы, чтобы пользователь мог легко вытирать колодец насухо. На Фиг.23 показан более детализированный вид верхней поверхности нижнего блока 2302 с каналами 2387 и детектором 2388 утечки, расположенными в колодце 2397.The first
Согласно Фиг.24, по меньшей мере, один дополнительный детектор утечки располагается в нижнем блоке 2402 и, в более частном случае, внутри резервуара 2403, с которым объединены весы 2404. Каналы 2405 встроены в конструкцию резервуара, например, внутренний корпус или металлический пакетодержатель, и, предпочтительно, наклонены от одной стороны к другой стороне или от центра к любой стороне. В одном варианте осуществления, угол составляет от 1 до 10 градусов и в более частном случае 3 градуса. Колодец 2410, где находится детектор утечки, встроен в корпус резервуара и находится в жидкостной связи с каналы 2405 на одной или обеих сторонах корпуса резервуара. Если утечка возникает в одноразовом пакете, жидкость будет стекать к углу металлического поддона или корпуса резервуара через каналы 2405 и направляться в, по меньшей мере, один колодец с датчиком 2410 утечки.24, at least one additional leak detector is located in the
Дренажные каналы выполняют две функции: a) чтобы гарантировать, что жидкость не поступает в прибор, и b) чтобы гарантировать, что утечка быстро подавляется и направляется к датчику, который может запускать сигнал тревоги или предупреждающий сигнал. Дополнительно, устройство предпочтительно также включает в себя каналы для дренажа жидкости, ведущие в колодцы с оптическими датчиками на внутренней поверхности устройства. Так, например, при наличии утечки во внутреннем резервуаре, жидкость отводится от важных компонентов, и оптический датчик предупреждает об утечке. На основании активации датчика, ГИП может представлять предупреждающий сигнал пользователю и, в частности, может идентифицировать положение утечки жидкости. Благодаря обеспечению нескольких независимых зон обнаружения утечки (нескольких датчиков жидкости и дренажных каналов), прибор может подсказывать пользователю, как быстро найти утечку. Наличие множественных каналов и датчиков позволяет система частично, автоматически, идентифицировать источник утечки и оказывать пользователю графическую помощь в решении проблемы.The drainage channels have two functions: a) to ensure that no liquid enters the device, and b) to ensure that leakage is quickly suppressed and directed to a sensor that can trigger an alarm or warning. Additionally, the device preferably also includes channels for drainage of fluid leading into the wells with optical sensors on the inner surface of the device. So, for example, if there is a leak in the internal tank, liquid is drained from important components, and an optical sensor warns of a leak. Based on the activation of the sensor, the GUI can present a warning signal to the user and, in particular, can identify the position of the fluid leak. By providing several independent leak detection zones (multiple fluid sensors and drainage channels), the device can tell the user how to quickly find a leak. The presence of multiple channels and sensors allows the system to partially, automatically, identify the source of the leak and provide the user with graphical assistance in solving the problem.
Как показано на Фиг.25, когда картридж 2580 сорбента наполняется отработанным материалом, он расширяется и, если неправильно прикреплен к основанию, может опрокидываться. В одном варианте осуществления, картридж 2580 сорбента прикреплен к основанию 2520, и временно физически присоединен к нему, множеством разъемов 2540. Основание 2520 является плоской конструкцией, имеющей разъемы 2510, которые сконфигурированы для присоединения с возможностью удаления к стыковочным разъемам на основании диализной системы. В одном варианте осуществления, базовый блок 2520 содержит два стыковочных разъема 2510, при этом на базовом блоке имеются дополнительные стыковочные разъемы. Разъемы 2540 содержат, по меньшей мере, два, предпочтительно три, или, в необязательном порядке более трех уголковых деталей. В конфигурации с тремя разъемами 2540, разъемы равномерно распределены по окружности, которая слегка больше периметра основания картриджа 2580 сорбента. Когда картридж 2580 сорбента располагается в разъемах, он плотно садится на них и удерживается на месте благодаря весу картриджа 2580. Плоская поверхность 2520 дополнительно содержит второй набор разъемов 2550, которые содержат, по меньшей мере, два, предпочтительно три, или, в необязательном порядке, более трех уголковых деталей. В конфигурации с тремя разъемами 2550, разъемы равномерно распределены по окружности, которая слегка больше периметра основания сосуда с концентратом. Когда сосуд с концентратом располагается в разъемах 2550, он плотно садится на них и удерживается на месте благодаря весу сосуда 2550.As shown in FIG. 25, when the
Примерные проточные каналы крови и диализатаExemplary flow channels of blood and dialysate
Раскрытые варианты осуществления можно использовать для обеспечения диализного лечения пациента. На Фиг.26 показана функциональная блок-схема одного варианта осуществления многопроходной сорбентной диализной системы настоящего изобретения. В одном варианте осуществления, диализная система 2600 применяет картридж 2602 диализатора, содержащий мембрану с высокой пропускной способностью для удаления токсинов из крови, как посредством диффузии, так и посредством конвекции. Удаление токсинов посредством диффузии осуществляется путем установления градиента концентрации через полупроницаемую мембрану давая возможность диализирующему раствору течь с одной стороны мембраны в одном направлении и одновременно давая возможность крови течь с другой стороны мембраны в противоположном направлении. Для усиления удаления токсинов с использованием гемодиафильтрации, физиологический раствор непрерывно добавляется в кровь либо до картриджа диализатора (предварительное разведение), либо после картриджа диализатора (последующее разведение). Количество жидкости, равное количеству добавленного физиологического раствора, “ультрафильтруется” через мембрану картриджа диализатора, несущую с собой добавленные растворы.The disclosed embodiments may be used to provide dialysis treatment to a patient. FIG. 26 is a functional block diagram of one embodiment of a multi-pass sorbent dialysis system of the present invention. In one embodiment, the
Согласно Фиг.26 и 27, в одном варианте осуществления, кровь, содержащая токсины, нагнетается из кровеносного сосуда пациента насосом для крови 2601, 2701 и переносится для протекания через картридж 2602, 2702 диализатора. В необязательном порядке, датчики 2603, 2604, 2703, 2704 входного и выходного давления в кровепроводе измеряют давление крови как до ее поступления в картридж 2602, 2702 диализатора через трубку 2605, 2705 впуска крови, так и после ее выхода из картриджа 2602, 2702 диализатора через трубку 2606, 2706 выпуска крови. Показания давление от датчиков 2603, 2604, 2628, 2703, 2704, 2728 используются в качестве параметра контроля и управления кровотока. Расходомер 2621, 2721 может быть врезан в, или иначе связан по давлению с, участком трубки 2605, 2705 впуска крови, который располагается непосредственно перед насосом для крови 2601, 2701. Расходомер 2621, 2721 призван контролировать и поддерживать заранее определенный расход крови в линии подачи загрязненной крови. Физиологический раствор 2690 может непрерывно добавляться в кровь либо до картриджа диализатора (предварительное разведение), либо после картриджа диализатора (последующее разведение).26 and 27, in one embodiment, blood containing toxins is pumped from the patient’s blood vessel by a
В одном варианте осуществления, согласно Фиг.26 и 27, картридж 2602, 2702 диализатора содержит полупроницаемую мембрану 2608, 2708, которая делит диализатор 2602, 2702 на камеру для крови 2609, 2709 и диализатную камеру 2611, 2711. При прохождении крови через камеру для крови 2609, 2709, уремические токсины фильтруются через полупроницаемую мембрану 2608, 2708 вследствие конвективных сил. Дополнительные токсины крови переносятся через полупроницаемую мембрану 2608, 2708 посредством диффузии, в основном индуцируемой разностью в концентрации жидкостей, текущих через кровяную и диализатную камеры 2609, 2709 и 2611, 2711 соответственно. Используемый картридж диализатора может быть любого типа, пригодного для гемодиализа, гемодиафильтрации, гемофильтрации или гемоконцентрации, которые известны в уровне техники. В одном варианте осуществления, диализатор 2602, 2702 содержит мембрану с высокой пропускной способностью. Примеры пригодных картриджей диализатора включают в себя, но без ограничения, Fresenius® F60, F80 производства Fresenius Medical Care of Lexington, Mass., Baxter CT 110, CT 190, Syntra® 160 производства Baxter of Deerfield, Ill., или Minntech Hemocor HPH® 1000, Primus® 1350, 2000 производства Minntech of Minneapolis, Minn.In one embodiment, according to FIGS. 26 and 27, the
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, диализатный насос 2607, 2707 откачивает отработанный диализат из картриджа 2602, 2702 диализатора и нагнетает диализат в систему 2610, 2710 регенерации диализата и обратно 2613, 2713 в картридж 2602, 2702 диализатора в многопроходном цикле, таким образом, генерируя “регенерированный” или свежий диализат. В необязательном порядке, расходомер 2622, 2722 врезан в трубку 2612, 2712 подачи отработанного диализата перед диализатным насосом 2607, 2707, который отслеживает и поддерживает заранее определенный расход диализата. Датчик 2623, 2723 утечки крови также врезан в трубку 2612, 2712 подачи отработанного диализата.In one embodiment of the present invention, the
Многопроходная система 2610, 2710 регенерации диализата настоящего изобретения содержит множество картриджей и/или фильтров, содержащих сорбенты для регенерации отработанного диализата. Благодаря регенерации диализата с помощью картриджей сорбента, диализная система 2600, 2700 настоящего изобретения требует лишь малой доли количества диализата традиционного однопроходного устройства гемодиализа.The multi-pass
В одном варианте осуществления, каждый картридж сорбента в системе 2610, 2710 регенерации диализата представляет собой миниатюризированный картридж, содержащий отдельный сорбент. Например, система 2610, 2710 регенерации диализата может использовать пять картриджей сорбента, причем каждый картридж отдельно содержит активированный древесный уголь, уреазу, фосфат циркония, водный оксид циркония и активированный уголь. В другом варианте осуществления каждый картридж может содержать множество слоев вышеописанных сорбентов, и может существовать множество таких отдельных многослойных картриджей, соединенных друг с другом последовательно или параллельно в системе регенерации диализата. Специалистам в данной области техники очевидно, что активированный древесный уголь, уреаза, фосфат циркония, водный оксид циркония и активированный уголь не являются исключительными химикатами, которые можно использовать в качестве сорбентов в настоящем изобретении. Фактически, любое количество дополнительных или альтернативных сорбентов, включающих в себя сорбенты на полимерной основе, можно применять, не выходя за рамки объема настоящего изобретения.In one embodiment, each sorbent cartridge in the
Многопроходная сорбентная диализная система настоящего изобретения обеспечивает ряд преимуществ над традиционными однопроходными системами. Они включают в себя следующие.The multi-pass sorbent dialysis system of the present invention provides several advantages over traditional single-pass systems. They include the following.
Не требуется непрерывный источник воды, отдельный аппарат очистки воды или сток в полу, так как система настоящего изобретения непрерывно регенерирует определенный объем диализата. Это позволяет повысить портативность.It does not require a continuous source of water, a separate water purification apparatus or floor drain, since the system of the present invention continuously regenerates a certain amount of dialysate. This improves portability.
Настоящая система требует электрический источник с низкой силой тока, например 15 А, поскольку в системе один и тот же малый объем диализата рециркулирует за счет процедуры диафильтрации. Таким образом, дополнительные диализатные насосы, концентратные насосы и большие нагреватели, используемые для больших объемов диализата в однопроходных системах диализа, не требуются.The present system requires an electric source with a low current strength, for example 15 A, since the same small volume of dialysate in the system recycles due to diafiltration procedure. Thus, additional dialysate pumps, concentrate pumps and large heaters used for large dialysate volumes in single-pass dialysis systems are not required.
Настоящая система может использовать малые объемы водопроводной воды, в пределах 6 литров, из которой можно приготовить диализат для всего сеанса лечения.The present system can use small volumes of tap water, within 6 liters, from which dialysate can be prepared for the entire treatment session.
Сорбентная система использует картриджи сорбента, которые действуют и как водоочиститель, и как средство для регенерации использованного диализата в свежий диализат.The sorbent system uses sorbent cartridges, which act both as a water purifier and as a means for regenerating the used dialysate into fresh dialysate.
Хотя текущий вариант осуществления имеет отдельные насосы 2601, 2701, 2607, 2707 для нагнетания крови и диализата через диализатор, в альтернативном варианте осуществления может применяться единичный двухканальный пульсирующий насос, который прокачивает кровь и диализат через систему 2600, 2700 гемодиафильтрации. Дополнительно, можно использовать центробежные, шестеренчатые или диафрагменные насосы.Although the current embodiment has
В одном варианте осуществления, избыточные жидкие отходы удаляются из отработанного диализата в трубке 2612, 2712 отработанного диализата с использованием объемного микронасоса 2614, 2714 для отходов и осаждаются в резервуар 2615, 2715 для сбора отходов, который может периодически опустошаться через выпускное отверстие, например, кран. Электронный блок 2616 управления, содержащий микропроцессор, отслеживает и регулирует функциональные возможности всех компонентов системы 2600.In one embodiment, excess liquid waste is removed from the spent dialysate in the spent
В одном варианте осуществления, диафильтрованная кровь, выходящая из картриджа 2602, 2702 диализатора, смешивается с регулируемыми объемами стерильного физиологического раствора, который нагнетается в трубку 2606, 2706 выпуска крови из контейнера 2617, 2717 физиологического раствора с помощью объемного микронасоса 2618, 2718. Физиологический раствор обычно доступен в виде стерильной/неприрогенной жидкости, содержащейся в гибких пакетах. Эта жидкость также может производиться оперативно путем фильтрации нестерильного диализата через пригодный картридж фильтра, что делает его стерильным и неприрогенным.In one embodiment, the diafiltered blood exiting the
На Фиг.28 изображена функциональная блок-схема, демонстрирующая один вариант осуществления системы 2800 лечения ультрафильтрацией настоящего изобретения. Как показано на Фиг.28, кровь от пациента закачивается во входной кровепровод 2801 насосом, например перистальтическим насосом для крови 2802, который нагнетает кровь в картридж 2804 гемофильтра через входной порт для крови 2803. Входной и выходной преобразователи 2805, 2806 давления соединены последовательно непосредственно до и после насоса для крови 2802. Гемофильтр 2804 содержит полупроницаемую мембрану, которая позволяет ультрафильтровать избыточную жидкость из проходящей через нее крови, посредством конвекции. Ультрафильтрованная кровь дополнительно выкачивается из гемофильтра 2804 через выходной порт для крови 2807 в выходной кровепровод 2808 для повторного вливания пациенту. Регуляторы, например, зажимы, 2809, 2810 используются в трубопроводе 2801 и 2808 для регулировки потока жидкости через него.28 is a functional block diagram showing one embodiment of an
Преобразователь 2811 давления подключен вблизи выходного порта для крови 2807, после которого следует детектор 2812 воздушных пузырьков располагающийся после преобразователя 2811 давления. Ультрафильтратный насос, например перистальтический насос, 2813 откачивает отходы ультрафильтрата из гемофильтра 2804 через УФ (ультрафильтратный) выходной порт 2814 в выходной УФ трубопровод 2815. Преобразователь 2816 давления и детектор 2817 утечки крови транспонируются в выходной УФ трубопровод 2815. Наконец, отходы ультрафильтрата нагнетаются в резервуар 2818 для сбора отходов, например баллон или мягкий пакет, присоединенный к ноге амбулаторного пациента и оборудованный сливным портом, позволяющим время от времени опустошать его. Количество генерируемых отходов ультрафильтрата можно контролировать с использованием любого измерительного прибора, включая весы 2819 или расходомер. Микроконтроллер 2820 контролирует и регулирует работу кровяных и УФ насосов, датчиков давления, а также детекторов утечки воздуха и крови. Стандартные люэровские соединения, например люэровские колпачки и люэровские наконечники, используются для соединения трубопровода с насосами, гемофильтром и пациентом.A
Другой трубопровод для крови и диализата, который можно реализовать или использовать в вариантах осуществления систем диализа, показан на Фиг.29. Фиг.29 изображает гидравлическую систему для системы 2900 экстракорпоральной обработки крови, используемой для проведения гемодиализа и гемофильтрации. В одном варианте осуществления настоящего изобретения, система 2900 реализуется как портативная диализная система, которую пациент может использовать для проведения диализа в домашних условиях. Система гемодиализа содержит два трубопровода - кровепровод 2901 и диализатопровод 2902. Диализное лечение крови предусматривает экстракорпоральную циркуляцию через обменник, имеющий полупроницаемую мембрану - гемодиализатор или диализатор 2903. Кровь пациента циркулирует в кровепроводе 2901 по одну сторону мембраны (диализатора) 2903, и диализат, содержащий главные электролиты крови в концентрациях, предписанных врачом, циркулирует по другую сторону в диализатопроводе 2902. Таким образом, циркуляция диализирующего раствора обеспечивает регулировку и настройку концентрации электролитов в крови.Another conduit for blood and dialysate that can be implemented or used in embodiments of dialysis systems is shown in FIG. 29. Fig. 29 shows a hydraulic system for an extracorporeal
Линия 2904 от пациента, которая переносит загрязненную кровь к диализатору 2903 в кровепроводе 2901, снабжена детектором 2905 закупорки, который, в общем случае, связан с визуальным или звуковым предупреждающим сигналом для сигнализации о любом препятствии кровотоку. Для предотвращения коагуляции крови также предусмотрено средство 2906 доставки, например, насос, шприц или любое другое устройство инъекции для ввода в кровь антикоагулянта, например гепарина. Также предусмотрен перистальтический насос 2907 для обеспечения потока крови в нормальном (желаемом) направлении.The
Датчик 2908 давления предусмотрен на входе, где загрязненная кровь поступает в диализатор 2903. Другие датчики 2909, 2910, 2911 и 2912 давления предусмотрены в различных позициях в системе гемодиализа для отслеживания и поддержания давления жидкости на желаемых уровнях в конкретных точках в соответствующих трубопроводах.A pressure sensor 2908 is provided at the inlet where contaminated blood enters
В точке, где использованный диализирующий раствор из диализатора 2903 поступает в диализатопровод 2902, предусмотрен датчик 2913 утечки крови для регистрации и извещения о любой утечке клеток крови в диализатопровод. Пара перепускных клапанов 2914 также предусмотрена в начальной и конечной точках диализатопровода, благодаря чему, в условиях запуска, или в другое время, необходимое по мнению оператора, поток диализирующего раствора может обходить диализатор, при этом поток диализирующего раствора все же можно поддерживать, т.е. для операций слива или заправки. Еще один клапан 2915 предусмотрен непосредственно до заправочного/сливного порта 2916. Порт 2916 используется для первоначального наполнения трубопровода диализирующим раствором и для удаления использованного диализирующего раствора после и, в ряде случаев, в течение, диализа. В ходе диализа, клапан 2915 можно использовать для замены частей использованного диализата с высокими концентрациями, например натрия, жидкостью пополнения надлежащей концентрации, чтобы общая компонентная концентрация диализата поддерживалась на желаемом уровне.At the point where the used dialysis solution from the
Диализатопровод снабжен двумя перистальтическими насосами 2917 и 2918. Насос 2917 используется для нагнетания диализирующего раствора в контейнер для слива или отходов, а также для нагнетания регенерированного диализата в диализатор 2903. Насос 2918 используется для выкачивания отработанного диализата из диализатора 2903, поддержания перепада давления жидкости на сорбенте 2919 и нагнетания диализирующего раствора из порта 2916 для наполнения системы или поддержания компонентной концентрации в диализате.The dialysate line is equipped with two
В диализатопроводе 2902 предусмотрен картридж 2919 сорбента. Картридж 2919 сорбента содержит несколько слоев материалов, каждый из которых участвует в удалении загрязнений, например, мочевины и креатинина. Комбинация этих многослойных материалов позволяет заправлять систему водой, пригодной для питья, для использования в качестве диализирующего раствора. Она также позволяет осуществлять диализ по замкнутому циклу. Таким образом, картридж 2919 сорбента позволяет регенерировать свежий диализат из отработанного диализата, поступающего из диализатора 2903. Для свежего диализирующего раствора, предусмотрен облицованный контейнер или резервуар 2920 подходящей емкости, например 0,5, 1, 5, 8 или 10 литров.In the dialysate 2902, a
В зависимости от требований пациента и на основании рецепта врача, в диализирующий раствор можно добавлять желаемые количества инфузионного раствора 2921. Инфузат 2921 это раствор, содержащий минералы и/или глюкозу, которые помогают пополнять минералы, например калий и кальций, в диализирующем растворе на уровнях после нежелательного удаления сорбентом. Предусмотрен перистальтический насос 2922 для нагнетания желаемого количества инфузионного раствора 2921 в контейнер 2920. Альтернативно, инфузионный раствор 2921 можно нагнетать в выпускную линию из резервуара 2920. В необязательном порядке, может быть предусмотрена камера 2923 для контроля изменяющегося уровня жидкости инфузионного раствора в качестве проверки на безопасность, предупреждающей о нарушении потока инфузата и/или функционирующая в качестве датчика штрих-код для сканирования штрих-кодов, связанных с добавками, подлежащими использованию в процедуре диализа. В необязательном порядке, может быть предусмотрен датчик 2928 аммиака.Depending on the patient’s requirements and based on a doctor’s prescription, the desired amount of 2921 infusion solution can be added to the dialysis solution.
Нагреватель 2924 предусмотрен для поддержания температуры диализирующего раствора в контейнере 2920 на необходимом уровне. Температура диализирующего раствора может регистрироваться датчиком 2925 температуры, расположенным непосредственно до входа жидкости в диализатор 2903. Контейнер 2920 также оборудован весами 2926 для контроля веса и, таким образом, объема, жидкости в контейнере 2920 и датчиком 2927 проводимости, который определяет и отслеживает проводимость диализирующего раствора. Датчик 2927 проводимости обеспечивает индикацию уровня натрия в диализате.A
Медицинский порт 2929 предусмотрен до поступления крови от пациента в систему для диализа. Другой медицинский порт 2930 предусмотрен до возврата чистой крови из диализатора 2903 к пациенту. Датчик 2931 воздуха (или пузырьков) и распорно-клиновой зажим 2932 используются в трубопроводе для обнаружения любого из воздуха, газа или пузырьков газа и предотвращения их возврата пациенту.
К диализной системе 2900 присоединен/ы заправочный(е) комплект(ы) 2933, которые помогают подготовить систему путем наполнения кровепровода 2901 стерильным физиологическим раствором до его использования для диализа. Заправочный(е) комплект(ы) могут состоять из коротких сегментов трубопровода с заранее присоединенными наконечниками пакета для внутривенного вливания или иглами для внутривенного вливания их комбинацией.Refill kit (s) 2933 is connected to the 2900 dialysis system, which helps prepare the system by filling the 2901 blood line with sterile saline before using it for dialysis. Refueling kit (s) may consist of short pipeline segments with pre-connected tips of the intravenous infusion bag or intravenous needles with a combination thereof.
Очевидно, что, хотя в некоторых из вышеупомянутых вариантов осуществления раскрыто включение и использование порта, который принимает инъекцию или введение антикоагулянта, таким образом, создавая границу раздела воздух-кровь, такой порт можно упразднить, если устройство может действовать с минимальной опасностью свертывания крови на портах входа и выхода. Как дополнительно рассмотрено ниже, коллекторная конструкция, в частности, в отношении внутренней структуры портов коллектора, минимизирует опасность свертывания крови, таким образом, давая возможность избавиться от границ раздела воздух-кровь для приема инъекции или введения антикоагулянта.Obviously, although the inclusion and use of a port that accepts an injection or administration of an anticoagulant is thus disclosed in some of the above embodiments, thereby creating an air-blood interface, such a port can be eliminated if the device can operate with minimal risk of blood coagulation at the ports entry and exit. As further discussed below, the collector design, in particular with respect to the internal structure of the ports of the collector, minimizes the risk of blood coagulation, thereby making it possible to get rid of the air-blood interface to receive an injection or an anticoagulant.
Из вышеприведенного рассмотрения специалист в данной области техники может оценить сложность примерных гидравлических систем для системы гемодиализа и/или гемофильтрации. Будучи реализована традиционным образом, система выглядит, как трубопроводная сеть и слишком сложна, чтобы пользователь домашнего диализа мог настраивать и использовать ее. Таким образом, чтобы упростить систему и облегчить ее использование пациентом в домашних условиях, варианты осуществления настоящего изобретения реализуют гидравлические системы в форме компактного коллектора, в котором большинство компонентов гидравлической системы образуют единичную деталь из формованной пластмассы или множественные детали из формованной пластмассы, которые сконфигурированы для соединения друг с другом с образованием единой работоспособной коллекторной конструкции.From the foregoing discussion, one skilled in the art can appreciate the complexity of exemplary hydraulic systems for a hemodialysis and / or hemofiltration system. Being implemented in the traditional way, the system looks like a piping network and is too complex for a home dialysis user to configure and use. Thus, in order to simplify the system and facilitate its use by the patient at home, embodiments of the present invention implement hydraulic systems in the form of a compact manifold in which most components of the hydraulic system form a single molded plastic part or multiple molded plastic parts that are configured to be connected with each other with the formation of a single workable collector design.
Примерные коллекторыSample collectors
Очевидно, что процессы многопроходного лечебного диализа, представленные вышеописанными трубопроводы для крови и диализата, можно реализовать в, и посредством, множества трубопроводов для крови и диализата, формованных в одноразовом коллекторе. Как показано на Фиг.21, раскрытые здесь варианты осуществления диализной системы действуют с использованием коллектора 2130, который образует множество трубопроводов для крови и диализата и обеспечивает гидравлическую, тепловую и/или оптическую связь жидкости с различными датчиками, измерительными приборами и насосами.Obviously, the multi-pass therapeutic dialysis processes represented by the pipelines for blood and dialysate described above can be implemented in, and by, a plurality of pipelines for blood and dialysate molded in a disposable collector. As shown in FIG. 21, embodiments of a dialysis system disclosed herein operate using a manifold 2130 that forms a plurality of blood and dialysate pipelines and provides hydraulic, thermal, and / or optical fluid communication with various sensors, gauges, and pumps.
В одном варианте осуществления, коллектор настоящего изобретения содержит композитный пластмассовый коллектор, в котором сформованы проточные каналы для крови и диализата. Компоненты системы очистки крови, например, датчики и насосы, находятся в гидравлической, тепловой и/или оптической связи с потоком жидкости, содержащимся в формованном коллекторе. Фиг.30 иллюстрирует структурные элементы компактного коллектора, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Одноразовый коллектор нагнетает и направляет поток жидкости, одновременно измеряя давление в критических областях. Эти жидкости включают в себя кровь, диализат, инфузат и антикоагулянт. Кроме того, коллектор обеспечивает признаки для обнаружения утечки крови из диализатора, обнаружения закупорки в артериальной линии и обнаружения воздуха в венозной линии.In one embodiment, the collector of the present invention comprises a composite plastic collector in which flow channels for blood and dialysate are formed. The components of a blood purification system, such as sensors and pumps, are in hydraulic, thermal and / or optical communication with the fluid flow contained in a molded manifold. 30 illustrates the structural elements of a compact collector, according to one embodiment of the present invention. A disposable manifold pumps and directs fluid flow while measuring pressure in critical areas. These fluids include blood, dialysate, infusion, and anticoagulant. In addition, the collector provides signs for detecting blood leakage from the dialyzer, detecting obstruction in the arterial line, and detecting air in the venous line.
Согласно Фиг.30, в одном варианте осуществления, компактный коллектор 3000 содержит множество слоев пластмассы с прочно присоединенными к ним компонентами. В более частном случае, коллектор 3000 содержит следующие элементы:30, in one embodiment, the
- заднюю крышку 3001-
- мембраны 3002 преобразователя давления-
- клапанные мембраны 3003-
- среднее тело 3004-
- переднюю крышку 3005-
- трубчатые сегменты насоса (не показанные на Фиг.30)- tubular segments of the pump (not shown in Fig.30)
Слой 3004 среднего тела содержит сформованные каналы на одной стороне. Эти каналы завершаются слоем передней крышки, который прочно присоединен к среднему телу любым количеством способов, включая ультразвуковую сварку. Эта комбинированная конструкция передней крышки и среднего тела образует главную часть жидкостных протоков в коллекторе. На противоположной стороне среднего тела 3004 присутствуют признаки, которые образуют поверхности для клапанного управления и регистрации давления, которые сообщаются с жидкостными протоками на стороне передней крышки коллектора. Коллектор включает в себя эластомерные компоненты для клапанного управления и регистрации давления. Эти эластомерные компоненты захвачены между слоем задней крышки и слоем среднего тела путем использования ультразвуковой сварки и завершают жидкостные протоки в коллекторе.The
Согласно Фиг.30, в одном варианте осуществления, коллектор 3000 содержит пять мембран 3002 преобразователя давления и от трех до четырех мембран 3003 для двухходовых клапанов. В одном варианте осуществления, две крышки 3001 и 3005 и среднее тело 3004 коллектора 3000 сформованы из поликарбонатного материала или АБС (сополимера акрилонитрила, бутадиена и стирола). Мембраны 3002 преобразователя давления и клапанные мембраны 3003 сформованы из общего материала, например сантопрена или, более предпочтительно, сарлинка, который является эластомерным полимером медицинского назначения. В одном варианте осуществления, передняя и задняя крышки 3005 и 3001 могут быть сформованы из оптически чистого материала, по меньшей мере, прозрачного для определенных заранее выбранных длин волны света, что позволяет осуществлять спектроскопический анализ содержащие(их)ся в них жидкости(ей).30, in one embodiment, the
Дополнительно, коллектор, предпочтительно, включает в себя четыре насосных компонента. Эти насосные компоненты являются сегментами экструдированного ПВХ трубопровода, состав и размеры которого обеспечивают свойства, оптимизированные для использования в качестве насоса, в частности, перистальтического насоса. Этот трубопровод связан с шипованными фитингами, которые сформованы совместно со средним телом коллектора. Один из четырех насосных компонентов предназначен для откачки крови из артерии пациента и нагнетании ее через диализатор и обратно в вену пациента. Два насосных компонента предназначены для потока диализата и один для доставки инфузата в диализатопровод. Отдельный шприцевой насос можно использовать для нагнетания антикоагулянта в проток артериальной крови, предиализатор.Additionally, the collector preferably includes four pump components. These pump components are segments of an extruded PVC pipe whose composition and dimensions provide properties optimized for use as a pump, in particular a peristaltic pump. This pipeline is connected to studded fittings that are molded together with the middle body of the collector. One of the four pump components is designed to pump blood from a patient’s artery and pump it through the dialyzer and back into the patient’s vein. Two pump components are designed for dialysate flow and one for infusion delivery to the dialysate line. A separate syringe pump can be used to pump an anticoagulant into the duct of arterial blood, a pre-analyzer.
В одном варианте осуществления, коллектор дополнительно включает в себя порты трубопровода, предпочтительно в пределах 10-14, и, более предпочтительно, 12 портов, для соединения всех жидкостных протоков в коллекторе с другими компонентами одноразового комплекта, включающего в себя диализатор, картридж сорбента, пакетный резервуар, контейнер инфузата, линии крови пациента, антикоагулянт, датчики, линию заправки и слива, что дополнительно рассмотрено ниже.In one embodiment, the collector further includes conduit ports, preferably between 10-14, and more preferably 12 ports, for connecting all fluid ducts in the manifold to other components of the disposable kit, including a dialyzer, sorbent cartridge, batch a reservoir, an infusate container, a patient’s blood line, an anticoagulant, sensors, a filling and draining line, which are further discussed below.
В одном варианте осуществления, коллектор выполнен в форме заглавной буквы “I”, первый сегмент и второй сегмент которой параллельны друг другу и соединительный сегмент которой a) перпендикулярен первому сегменту и второму сегменту и b) служит для соединения первого и второго сегментов. В одном варианте осуществления, соединительный сегмент соединяет середину первого сегмента с серединой второго сегмента, благодаря чему расстояние между соединительным сегментом и каждым концом первого и второго сегментов одинаково. Очевидно, что соединительный сегмент может располагаться на концах первого и второго сегмента, таким образом, образуя заглавную букву “C” или перевернутую “C”. Коллектор также может быть повернут относительно диализной системы и не обязан располагаться в виде заглавной буквы “I”, например, он может располагаться горизонтально или под углом. Как показано на Фиг.32, в примерном варианте осуществления, коллектор 3200 имеет следующие размеры: L1 и L2 составляют от 4 до 7 дюймов и, предпочтительно, приблизительно 5,7 дюймов, L3 и L4 составляют от 0,5 до 1,5 дюйма и, предпочтительно, приблизительно 1 дюйма, L5 составляет от 2,5 до 4,5 дюймов и, предпочтительно, приблизительно 3,5 дюймов, и L6 составляет от 1 до 3 дюймов и, предпочтительно, приблизительно 1,8 дюйма. Хотя были приведены размеры, очевидно, что раскрытое здесь изобретение не ограничивается каким-либо конкретным размером или набором размеров.In one embodiment, the collector is made in the form of a capital letter “I”, the first segment and the second segment of which are parallel to each other and the connecting segment of which a) is perpendicular to the first segment and the second segment and b) serves to connect the first and second segments. In one embodiment, the connecting segment connects the middle of the first segment with the middle of the second segment, so that the distance between the connecting segment and each end of the first and second segments is the same. Obviously, the connecting segment can be located at the ends of the first and second segment, thus forming the capital letter “C” or inverted “C”. The collector can also be rotated relative to the dialysis system and does not have to be in the form of a capital letter “I”, for example, it can be located horizontally or at an angle. As shown in FIG. 32, in an exemplary embodiment, the
В одном варианте осуществления, процесс сборки коллектора 3000 содержит стыковку задней крышки 3001 со средним телом 3004 с одновременной посадкой мембран 3002 и 3003 на место, за счет чего первая сторона мембран физически присоединяется к среднему телу или касается его и вторая сторона мембран проходит через отверстия, промежутки или пустоты 3011 в задней крышке 3001. Крышка 3001 может делиться на два участка, верхний участок и нижний участок, причем верхний участок содержит верхний участок центрального вертикального участка 3082 и верхней горизонтальной секции 3080, и нижний участок содержит нижний участок центрального вертикального участка 3084 и нижней горизонтальной секции 3085. В этом варианте осуществления, верхний и нижний участки крышки 3001 могут отдельно присоединяться к среднему телу 3004 и, по сравнению с целостной крышкой 3001, могут не включать в себя материал в области 3083 средней секции центрального вертикального участка для экономии материала. Предпочтительно, вторая сторона мембран имеет ярусную конструкцию, что позволяет первый ярус проходить через полость 3011, в то время как второй ярус остается между задней крышкой 3001 и средним телом 3004. Это позволяет заделывать мембраны 3002, 3003 в заднюю крышку 3001. Кроме того, предпочтительно, чтобы среднее тело 3004 содержало выемки, в которых находится первая сторона мембран 3002, 3003, благодаря чему они присоединяются к среднему телу 3004. В альтернативной конфигурации, мембраны 3002 и 3003 могут быть совместно приформованы к задней крышке 3001 в процессе многоударной формовки.In one embodiment, the assembly process of the
Специалисту в данной области техники очевидно, что различные компоненты коллектора могут быть связаны или соединены друг с другом с использованием любого пригодного средства. В одном варианте осуществления, уплотнение между средним телом и задней крышкой достигается с помощью ультразвуковой сварки или адгезива. Альтернативно, может применяться лазерная сварка. Передняя крышка связана с другой стороной среднего тела аналогичным образом. Сегменты насосного трубопровода, в одном варианте осуществления, сажается с помощью растворителя на место, или, в альтернативном варианте осуществления, сегменты можно подвергать лазерной сварке с использованием добавки, поглощающей лазерное излучение, в пластмассе.It will be apparent to those skilled in the art that the various collector components may be coupled or connected to each other using any suitable means. In one embodiment, the seal between the middle body and the back cover is achieved by ultrasonic welding or adhesive. Alternatively, laser welding may be used. The front cover is connected to the other side of the middle body in a similar way. The pump tubing segments, in one embodiment, are solvent-seated in place, or, in an alternative embodiment, the segments can be laser welded using a laser-absorbing additive in plastic.
В одном варианте осуществления, передняя крышка сформована из АБС BASF Terlux 2802HD, который прозрачен и обеспечивает видимость жидкостному протоку. Прозрачность АБС также обеспечивает средство контроля целостности поверхностей, полученных ультразвуковой сваркой. АБС предпочтителен по причине своей биосовместимости, а также совместимости с ультразвуковой сваркой. Дополнительно, передняя крышка может включать в себя сформованную текстурированную поверхность для облегчения образования связи между передней крышкой и средним телом. Эта текстурированная поверхность является процессом химического травления, которая известна специалистам в данной области техники. Одна предпочтительная глубина текстуры равна 0,0045”. Другие пригодные текстуры также можно получить лазерным травлением. Поверхность, подлежащая сварке на передней крышке, снабжена выемкой 0,003”, которая переходит в приподнятую поверхность 0,003” на форме. Это обеспечивает точную поверхность для приема текстурирования. Когда текстурирование имеет место на форме, высота этой поверхности 0,003” снижается. Вследствие пиков и впадин при глубине текстуры 0,0045”, предполагается, что среднее будет половиной этой величины или 0,00225”. Результат будет оставлять форму в защищенном от стали состоянии 0,00075”. Крышка 3005 также может быть в форме лишь центрального вертикального участка 3090 и не включать в себя верхний и нижний горизонтальные участки 3091, 3092. Центральный вертикальный участок 3090 можно присоединять к среднему телу 3004 путем его размещения в углубленной области, образованной приподнятыми краями на поверхности среднего тела 3004, противоположной поверхности крышки 3001, и закрепления участка 3090 в углубленной области.In one embodiment, the front cover is molded from BASF Terlux 2802HD ABS, which is transparent and provides visibility to the fluid duct. The transparency of the ABS also provides a means of monitoring the integrity of surfaces obtained by ultrasonic welding. ABS is preferred because of its biocompatibility as well as compatibility with ultrasonic welding. Additionally, the front cover may include a molded textured surface to facilitate bonding between the front cover and the middle body. This textured surface is a chemical etching process that is known to those skilled in the art. One preferred texture depth is 0.0045 ”. Other suitable textures can also be obtained by laser etching. The surface to be welded on the front cover is provided with a notch of 0.003 ”, which goes into a raised surface of 0.003” on the mold. This provides an accurate surface for receiving texturing. When texturing takes place on the mold, the height of this surface is 0.003 ”. Due to peaks and troughs at a texture depth of 0.0045 ”, it is assumed that the average will be half this value or 0.00225”. The result will leave the mold in a 0.00075 ”steel-protected condition. The
В одном варианте осуществления, передняя крышка обеспечивает директоры кровотока в артериальном и венозном протоках. Эти признаки призваны минимизировать гемолиз. Директоры кровотока обеспечивают согласованную площадь поперечного сечения на протяжении протока и минимизируют острые края, с которыми кровь вступала бы в контакт в их отсутствие. Стенка на противоположной стороне директоров кровотока освобождена для обеспечения более согласованной толщины стенки в сформованной пластмассовой детали. Это будет предотвращать понижения в этой области, которые будут влиять на окружающие сваренные поверхности. В одном варианте осуществления, толщина стенки передней крышки равна 0,075”.In one embodiment, the anterior cap provides directors of blood flow in the arterial and venous ducts. These signs are designed to minimize hemolysis. Blood flow directors provide a consistent cross-sectional area over the duct and minimize the sharp edges with which blood would come into contact in their absence. The wall on the opposite side of the blood flow directors is released to provide a more consistent wall thickness in the molded plastic part. This will prevent lows in this area that will affect the surrounding welded surfaces. In one embodiment, the wall thickness of the front cover is 0.075 ”.
В необязательном порядке, передняя крышка имеет установочные отверстия, предусмотренные в целях сборки для обеспечения точного выравнивания передней крышки и среднего тела в течение процесса ультразвуковой сварки. Приподнятые утолщения вокруг установочных отверстий помогают максимизировать контакт с выравнивающими штырями сварочной арматуры, чтобы затруднить плавление пластмассы вследствие трения. Эти утолщения не касаются и не сварены со средним телом, чтобы гарантировать, что отверстие открыто.Optionally, the front cover has mounting holes provided for assembly purposes to ensure accurate alignment of the front cover and middle body during the ultrasonic welding process. Raised bulges around the mounting holes help maximize contact with the alignment pins of the weld fittings to make it difficult to melt the plastic due to friction. These thickenings do not touch or weld with the middle body to ensure that the hole is open.
Фиг.31 обеспечивает вид в перспективе компонента среднего тела компактного коллектора настоящего изобретения. Как показано на Фиг.31, завершенные проточные каналы 3101 для крови и диализата системы гемодиализа/гемофильтрации сформованы в среднем теле. Аккомодации для различных функциональных элементов системы очистки крови, например, насосов, клапанов и датчиков также встроены в секцию среднего тела компактного коллектора.FIG. 31 provides a perspective view of a medium body component of a compact collector of the present invention. As shown in FIG. 31, the completed
Среднее тело может быть сформовано из АБС BASF Terlux 2802HD. Другим альтернативным АБС является Lustran 348, White. АБС был выбран за его биосовместимость, а также совместимость с ультразвуковой сваркой. Среднее тело совместно с передней крышкой обеспечивает проточные каналы для коллектора. Среднее тело содержит директоры энергии для ультразвуковой сварки по типу стыкового соединения. В одном варианте осуществления, размеры директора энергии составляют 0,019” в высоту при ширине основания 0,024”. Это дает площадь поперечного сечения 0,00023 квадратного дюйма. Ширина сварочной поверхности равна 0,075”, что дает объем сварки около 0,003”×0,075”. Директор энергии по типу стыкового соединения предпочтительнее других типов, как то, соединение внахлестку, шпунтовое соединение, шлицевое соединение, благодаря своей простоте и возможности управлять геометрией формуемой детали. Вентиляционные отверстия предусмотрены в геометрии сварки для предотвращения прорыва уловленных газов через сварные швы, приводящего к слабой сварке, которая может давать течь.The middle body can be molded from BASF Terlux 2802HD ABS. Another alternative ABS is Lustran 348, White. ABS was chosen for its biocompatibility as well as compatibility with ultrasonic welding. The middle body together with the front cover provides flow channels for the collector. The middle body contains energy directors for butt welding type ultrasonic welding. In one embodiment, the dimensions of the energy director are 0.019 "in height with a base width of 0.024". This gives a cross-sectional area of 0.00023 square inches. The width of the welding surface is 0.075 ”, which gives a welding volume of about 0.003” × 0.075 ”. The energy director for the type of butt joint is preferable to other types, such as lap joint, tongue and groove joint, splined joint, due to its simplicity and the ability to control the geometry of the mold. Ventilation holes are provided in the geometry of the weld to prevent entrained gases from breaking through the welds, resulting in weak welds that can leak.
Задняя крышка сторона среднего тела, предпочтительно, обеспечивает сформованную текстурированную поверхность для облегчения образования связи между задней крышкой и средним телом. Эта текстурированная поверхность является процессом химического травления, которая известна специалистам в данной области техники. Предпочтительная глубина текстуры равна 0,0045”. Другие пригодные текстуры также можно получить лазерным травлением. Поверхность, подлежащая сварке на среднем теле, снабжена выемкой 0,003”, которая переходит в приподнятую поверхность 0,003” на форме. Когда текстурирование имеет место на форме, высота этой поверхности 0,003” снижается. Вследствие пиков и впадин при глубине текстуры 0,0045”, предполагается, что среднее будет половиной этой величины или 0,00225”. Результат будет оставлять форму в защищенном от стали состоянии 0,00075”.The back cover side of the middle body preferably provides a molded textured surface to facilitate bonding between the back cover and the middle body. This textured surface is a chemical etching process that is known to those skilled in the art. The preferred texture depth is 0.0045 ”. Other suitable textures can also be obtained by laser etching. The surface to be welded on the middle body is provided with a notch of 0.003 ”, which goes into a raised surface of 0.003” on the mold. When texturing takes place on the mold, the height of this surface is 0.003 ”. Due to peaks and troughs at a texture depth of 0.0045 ”, it is assumed that the average will be half this value or 0.00225”. The result will leave the mold in a 0.00075 ”steel-protected condition.
Размер свариваемых компонентов может оказывать решающее влияние на успешность процесса ультразвуковой сварки. Чем больше площадь поверхности, тем труднее становится процесс сварки. Важно, точно управлять поверхностями сварки. Согласованная толщина передней и задней крышек важнее, чем плоскостность, поскольку крышка с небольшим нарушением плоскостности будет уплощена под давлением в течение процесса сварки. Плоскостность на среднем теле важна благодаря структурно конструкции, которая будет препятствовать его уплощению в течение процесса сварки. В связи с этими проблемами, очень важно, чтобы детали были правильно спроектированы и не были подвержены таким аномалиям, как коробление, понижения, изменения размеров и т.д. Кроме того, конструкция и качество форма должны отвечать столь же высоким стандартам, каким должны отвечать детали. Отсюда следует, что управление процессом формовки также должно отвечать наивысшим стандартам.The size of the components to be welded can have a decisive influence on the success of the ultrasonic welding process. The larger the surface area, the more difficult the welding process becomes. It is important to precisely control the welding surfaces. The agreed thickness of the front and back covers is more important than flatness, since a cover with a slight misplacing will be flattened under pressure during the welding process. Flatness on the middle body is important due to the structural design, which will prevent its flattening during the welding process. In connection with these problems, it is very important that the parts are correctly designed and not subject to such anomalies as warping, lowering, resizing, etc. In addition, the design and quality of the mold must meet the same high standards as the details must meet. It follows that the control of the molding process must also meet the highest standards.
Задняя крышка может быть сформована из АБС BASF Terlux 2802HD. Задняя крышка содержит директоры энергии для ультразвуковой сварки по типу стыкового соединения. Размеры директора энергии составляют 0,019” в высоту при ширине основания 0,024”. Это дает площадь поперечного сечения 0,00023 квадратного дюйма. Ширина сварочной поверхности равна 0,075”, что дает объем сварки около 0,003”×0,075”. Этот объем сварки 0,003” следует учитывать при определении геометрии собранных компонентов. Вентиляционные отверстия предусмотрены в геометрии сварки для предотвращения прорыва уловленных газов через сварные швы, приводящего к слабой сварке, которая может давать течь. Установочные отверстия в задней крышке предусмотрены в целях сборки, чтобы гарантировать точное выравнивание задней крышки со средним телом в ходе процесса ультразвуковой сварки. Установочные отверстия в задней крышке также обеспечивают точное выравнивание коллектора и прибора при правильной загрузке. Приподнятые утолщения вокруг установочных отверстий призваны максимизировать контакт с выравнивающими штырями сварочной арматуры, чтобы затруднить плавление пластмассы вследствие трения. Эти утолщения не касаются и не сварены, чтобы гарантировать, что отверстие открыто.The back cover can be molded from ABS BASF Terlux 2802HD. The back cover contains energy directors for ultrasonic butt welding. The dimensions of the energy director are 0.019 "in height with a base width of 0.024". This gives a cross-sectional area of 0.00023 square inches. The width of the welding surface is 0.075 ”, which gives a welding volume of about 0.003” × 0.075 ”. This 0.003 ”welding volume should be considered when determining the geometry of the assembled components. Ventilation holes are provided in the geometry of the weld to prevent entrained gases from breaking through the welds, resulting in weak welds that can leak. Mounting holes in the back cover are provided for assembly purposes to ensure accurate alignment of the back cover with the middle body during the ultrasonic welding process. Mounting holes in the back cover also ensure accurate alignment of the manifold and instrument when loaded correctly. Raised thickenings around the mounting holes are designed to maximize contact with the alignment pins of the welding fittings to make it difficult to melt the plastic due to friction. These thickenings are not touched or welded to ensure that the hole is open.
Ультразвуковая сварка была выбрана в качестве способа связывания трех главных компонентов коллекторов вследствие низкой стоимости этого процесса производства. Сравнительно низкая стоимость оборудования и короткий цикл для создания сварного соединения являются причиной этих низких производственных затрат. Когда детали загружены в арматуру, цикл сварки с перемещением и удалением рога, можно осуществлять за секунды. Фактическое время сварки составляет около одной секунды. Другие способы связывания включают в себя горячую пластину, лазер, и УФ адгезив.Ultrasonic welding was chosen as a way of bonding the three main components of the collectors due to the low cost of this manufacturing process. The relatively low cost of equipment and the short cycle for creating a welded joint are the reason for these low production costs. When the parts are loaded into the reinforcement, the welding cycle with moving and removing the horn can be carried out in seconds. The actual welding time is about one second. Other bonding methods include hot plate, laser, and UV adhesive.
Согласно Фиг.31, в одном варианте осуществления, в секцию 3100 среднего тела интегрированы три двухходовых клапана 3107, пять преобразователей 3106 давления, детектор закупорки, детектор воздушных пузырьков и детектор утечки крови. Специалисту в данной области техники очевидно, что количество и тип функциональных компонентов, интегрированных в секцию 3100 среднего тела, может изменяться согласно требовании и применению системы очистки крови, и, таким образом, может включать в себя 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10 или более преобразователей давления, 1, 2, 4, 5, 6, или более двухходовых клапанов, 0, 2, 3, 4, или более детекторов закупорки, 0, 2, 3, 4, или более детекторов воздушных пузырьков, 0, 2, 3, 4 или более детекторов утечки крови. Дополнительно, секция 3100 среднего тела содержит множество портов 3103, 3104.As shown in FIG. 31, in one embodiment, three two-
Порты включают в себя внутренние порты 3104, через которые жидкость течет через насосные сегменты (не показаны) из и между первым и вторым сегментами коллектора 3100. В одном варианте осуществления, первый сегмент имеет четыре внутренних порта 3104, по два с каждой стороны точки соединения первого сегмента и соединительного сегмента. Очевидно, что первый сегмент может иметь 1, 2, 3, 5, 6, 7 или более внутренних портов. В одном варианте осуществления, второй сегмент имеет четыре внутренних порта 3104, по два с каждой стороны точки соединения первого сегмента и соединительного сегмента. Очевидно, что второй сегмент может иметь 1, 2, 3, 5, 6, 7 или более внутренних портов. Дополнительно, предпочтительно, чтобы позиция и положение внутренних портов первого сегмента отражала позицию и положение внутренних портов второго сегмента. Порты также включают в себя внешние порты 3103 к элементам, внешним по отношению к коллектору 3100. В одном варианте осуществления, первый сегмент имеет два внешних порта 3103. В одном варианте осуществления, второй сегмент имеет десять внешних портов 3104. В одном варианте осуществления, первый сегмент имеет 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 или более внешних портов 3103. В одном варианте осуществления, второй сегмент имеет 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 13, 14, 15 или более внешних портов 3104.Ports include
Включение элементов, контактирующих с жидкостью, в состав коллектора, как описано выше, позволяет конструировать системы, где многоразовые датчики установлены в диализном аппарате, к которому пристыкуется коллектор, в то время как принципиально одноразовые элементы, контактирующие с жидкостью, отделены и расположены в коллекторе. Для обеспечения правильных показаний и измерений, элементы, контактирующие с жидкостью, и многоразовые датчики должны быть выровнены. Стыковка и выравнивание между коллектором и диализным аппаратом играют важную роль в отношении позиционирования и приложенного давления. Обычно такая точность стыковки должна обеспечивать допуск от 0,001” до 0,010” в направлениях X, Y и Z и приложение монтажной силы в пределах 10-100 PSI для преодоления сил сопротивления жидкости с коллектором. Такое важное позиционирование осуществляется посредством специально спроектированных поверхностей позиционирования на коллекторе, совмещаемых с дополнительными поверхностями позиционирования диализном аппарате. Необходимые силы доставляются путем анализа и проектирования конструкции диализного аппарата, чтобы отклонение позиций X и Y и направления Z составляло менее примерно от 0,001” до 0,010” при всех гидравлических и механических давлениях, развиваемых в коллекторе в ходе эксплуатации. Поскольку коллектор содержит большое количество конструкций на одной монолитной основе, такое важное выравнивание необходимо выполнить только один раз для позиционирования всех признаков коллектора со всеми стыковочными признаками диализного аппарата.The inclusion of elements in contact with the liquid in the collector, as described above, allows you to design systems where reusable sensors are installed in the dialysis machine to which the collector is attached, while the fundamentally disposable elements in contact with the liquid are separated and located in the collector. To ensure correct readings and measurements, fluid contact elements and reusable sensors must be aligned. Docking and alignment between the collector and the dialysis machine play an important role in terms of positioning and applied pressure. Typically, such docking accuracy should provide a tolerance of 0.001 ”to 0.010” in the X, Y, and Z directions and a mounting force of 10-100 PSI to overcome the resistance of the fluid to the collector. This important positioning is achieved through specially designed collector positioning surfaces that are compatible with additional dialysis unit positioning surfaces. The necessary forces are delivered by analysis and design of the dialysis machine so that the deviation of the X and Y positions and the Z direction is less than about 0.001 ”to 0.010” at all hydraulic and mechanical pressures developed in the collector during operation. Since the collector contains a large number of structures on one monolithic basis, this important alignment needs to be done only once to position all the features of the collector with all the docking features of the dialysis machine.
Размер канала среднее тело номинально составляет 0,190” в глубину на 0,190” в ширину с радиусами 0,020” на нижних углах канала на среднем теле сторона. Радиус на нижних углах канала должен быть максимальным для предотвращения возникновения понижений под стенками канала. Эти стенки канала имеют геометрию клапана и диафрагмы давления на противоположной стороне среднего тела, на которые негативно влияет понижение в этих областях. В одном варианте осуществления, жидкостные протоки являются квадратными. Общее правило проектирования для предотвращения понижения состоит в том, что толщина стенки ребра (в этом случае стенки канала) должна составлять более 50-60% соседней стенки, к которой она присоединена. Стенка канала имеет толщину 0,075”, и соседняя стенка (главная коллекторная конструкция) имеет толщину 0,130”, что дает 58%. Каналы диализата размером 0,190”×0,190” переходят в порт трубопровода размером 0,155” через отверстия. Это минимизирует точность, необходимую для выравнивания передней крышки со средним телом и минимизирует возможность возникновения понижений за счет более толстых стенок, которые могут влиять на признаки герметизации на противоположной стороне среднего тела. Такой же подход применяется для каналов антикоагулянта и инфузата. Каналы проектируются в виде плавных кривых для максимизации ламинарного потока и минимизации турбулентного потока. В одном варианте осуществления, каналы антикоагулянта и инфузата, как рассмотрено ниже, имеют 0,190” в глубину на 0,100” в ширину.The size of the channel of the average body is nominally 0.190 ”in depth by 0.190” in width with radii of 0.020 ”at the lower corners of the channel on the middle body side. The radius at the lower corners of the channel should be maximum to prevent the occurrence of lows under the walls of the channel. These channel walls have valve geometry and pressure diaphragms on the opposite side of the middle body, which are negatively affected by a decrease in these areas. In one embodiment, the fluid ducts are square. A general design rule to prevent lowering is that the wall thickness of the rib (in this case, the channel wall) should be more than 50-60% of the adjacent wall to which it is attached. The channel wall has a thickness of 0.075 ”, and the adjacent wall (main collector structure) has a thickness of 0.130”, which gives 58%. Dialysate channels of 0.190 ”× 0.190” size go into the 0.155 ”pipe port through openings. This minimizes the accuracy needed to align the front cover with the middle body and minimizes the possibility of lowering due to thicker walls, which can affect the signs of sealing on the opposite side of the middle body. The same approach is used for anticoagulant and infusate channels. Channels are designed as smooth curves to maximize laminar flow and minimize turbulent flow. In one embodiment, the anticoagulant and infusate channels, as discussed below, are 0.190 ”deep 0.100” wide.
В одном варианте осуществления, среднее тело имеет установочные отверстия в целях сборки, чтобы гарантировать, что передняя крышка и задняя крышка точно выровнены со средним телом в ходе процесса ультразвуковой сварки. Приподнятые утолщения вокруг установочных отверстий максимизируют контакт с выравнивающими штырями сварочной арматуры, чтобы затруднить плавление пластмассы вследствие трения. Эти утолщения не касаются и не сварены, чтобы гарантировать, что отверстие открыто.In one embodiment, the middle body has mounting holes for assembly purposes to ensure that the front cover and the back cover are precisely aligned with the middle body during the ultrasonic welding process. Raised bumps around the mounting holes maximize contact with the alignment pins of the welding fittings to make it difficult to melt the plastic due to friction. These thickenings are not touched or welded to ensure that the hole is open.
На Фиг.33 показана подробная схема гидравлической системы для компактного коллектора согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Гидравлическая система содержит четыре трубчатых сегмента насоса P1 3301, P2 3302, P3 3303 и P4 3304, связанных по давлению с насосами в верхнем блоке управления и насосными колодками в дверце верхнего блока управления. Она дополнительно содержит пять мембран давления, связанных по давлению с датчиками S1 3305, S2 3306, S3 3307, S4 3308 и S5 3309 давления, и область в тепловой или оптической связи с датчиком S6 3310 температуры. Согласно варианту осуществления, проиллюстрированному на Фиг.33, в коллектор встроены три пары мембран, V1A и V1B 3311, V2A и V2B 3312 и V3A и V3B 3313. Мембраны функционируют как клапаны, когда они закупорены штырем, деталью или выступом из блока управления.33 is a detailed diagram of a hydraulic system for a compact manifold according to one embodiment of the present invention. The hydraulic system contains four tubular segments of the
Сгруппированные таким образом пары из шести однопроходных клапанов, 3311 A,B, 3312 A,B, 3313 A,B образуют три сборки 3311, 3312, 3313 двухходовых клапанов. Двухходовые клапаны обеспечивают повышенную гибкость в управлении конфигурацией трубопровода. Когда традиционные двухходовые клапаны используются для перекрытия участков жидкостного протока, они обычно сконфигурированы для обеспечения двух разных жидкостных протоков, одного для первого состояния клапана и одного для второго состояния клапана. Определенные варианты осуществления клапана, как раскрыто ниже, используемые в сочетании с клапанными мембранами или точками давления, встроенными в коллектор, обеспечивают более нюансированное управление, позволяя создавать четыре отличающиеся друг от друга жидкостные проточные каналы.The pairs thus assembled from six single-pass valves, 3311 A, B, 3312 A, B, 3313 A, B, form three
Трубчатые сегменты насоса 3301, 3302, 3303, 3304 встроены в компактный коллектор. В коллекторе предусмотрено несколько портов для соединения с трубками, внешними по отношению к коллектору для обеспечения потока различных жидкостей в коллектор и из него. Эти порты соединены с различными трубками в системе очистки крови для переноса жидкостей следующим образом:The tubular segments of the
порт A 3315 - кровь в диализатор 3330;port A 3315 - blood into the
порт B 3316 - выход диализатора (использованный диализат);port B 3316 - dialyzer output (used dialysate);
порт C 3317 - кровь от пациента;port C 3317 - blood from the patient;
порт D 3318 - гепарин для смешивания в крови;port D 3318 - heparin for mixing in the blood;
порт E 3319 - выход резервуара (свежий диализат);port E 3319 - tank outlet (fresh dialysate);
порт F 3320 - вход диализатора (свежий диализат);port F 3320 - dialyzer input (fresh dialysate);
порт G 3321 - выход диализатора (кровь);port G 3321 - dialyzer output (blood);
порт H 3322 - возврат к пациенту (чистая кровь);port H 3322 - return to the patient (pure blood);
порт J 3323 - соединяет заправочную и сточную линии;port J 3323 - connects the filling and drain lines;
порт K 3324 - вход резервуара инфузата;port K 3324 - input of the reservoir of the infusate;
порт M 3325 - вход инфузата из резервуара инфузата;port M 3325 - infusate inlet from the infusate reservoir;
порт N 3326 - поток диализата в сорбент.port N 3326 - dialysate flow into the sorbent.
В одном варианте осуществления, трубчатый сегмент, выполненный в виде протока, сформованного в коллекторной конструкции 3300, соединяет поток жидкости гепарина 3314, поступающий через порт D 3318, с потоком жидкости крови, поступающим через порт C 3317. Гепарин и кровь совместно текут через порт 3317a, через насосный сегмент 3301 в порт 3317b коллектора 3300. Преобразователь давления физически связан с мембраной 3305, сформированной в коллекторной конструкции 3300, которая, в свою очередь, пропускает жидкость крови и гепарина через порт A 3315. Поток жидкости из коллектора 3300 на порту A 3315 проходит через диализатор 3330, который является внешним по отношению к коллектору 3300. Диализированная кровь проходит обратно в коллектор 3300 через порт G 3321 и в сегмент 3307, выполненный в виде протока, сформованного в коллекторной конструкции 3300, который физически связан с преобразователем давления. Затем жидкость проходит из сегмента через порт H 3322 и в обратную линию пациента.In one embodiment, a tubular segment made in the form of a duct formed in the
Отдельно, диализирующий раствор поступает в коллектор 3300 из резервуара через порт E 3319. Жидкость в резервуаре содержит инфузат, который сначала поступает в коллектор 3300 через порт M 3325, проходит через сегмент, выполненный в виде протока, сформованного в коллекторной конструкции 3300, через другой порт 3325a, через сегмент 3302, связанный с насосом, и обратно в коллектор 3300 через порт 3325b. Инфузат проходит через сегмент, выполненный в виде протока, сформованного в коллекторной конструкции 3300, и из коллектора 3300 на порту K 3324, где он поступает в резервуар. Диализирующий раствор, поступивший в коллектор через порт E 3319, проходит через сегмент, выполненный в виде протока, сформованного в коллекторной конструкции 3300, через другой порт 3319a, через сегмент 3303, связанный с насосом, и обратно в коллектор 3300 через порт 3319b.Separately, the dialysis fluid enters the 3300 collector from the reservoir through
Диализирующий раствор поступает в сегмент, выполненный в виде протока, сформованного в коллекторной конструкции 3300, который физически связан с парой клапанов 3311. Сегмент, выполненный в виде протока, сформованного в коллекторной конструкции 3300, пропускает диализирующий раствор к другой паре клапанов 3313. Сегмент физически связан с преобразователями 3308 давления и необязательным датчиком 3310 температуры. Диализирующий раствор проходит из коллектора 3300 через порт F 3320 и в линию, которая подключена к диализатору 3330.The dialysis fluid enters a segment made up of a duct molded in a
Линия из диализатора 3330 пропускает жидкость обратно в коллектор 3300 через порт B 3316 и в сегмент, выполненный в виде протока, сформованного в коллекторной конструкции 3300, который физически связан с первый парой клапанов 3311, второй парой клапанов 3312 и преобразователем 3306 давления. Использованный диализирующий раствор проходит из коллектора 3300 через порт 3326b, через сегмент 3304 связанный с насосом, и обратно в коллектор через порт 3326a. Сегмент в жидкостной связи с портом 3326a физически связан с преобразователем 3309 давления и пропускает жидкость через порт N 3326 в систему регенерации сорбента.A line from
Порты предназначены для трубопроводной системы трубопровода 0,268”×0,175” или трубопровода антикоагулянта и инфузата 0,161”×0,135”. Предпочтительно, порты трубопровода связаны с пригодным растворителем.Ports are for the piping system of the 0.268 ”× 0.175” pipeline or the anticoagulant and infusion 0.161 ”× 0.135” pipeline. Preferably, the ports of the pipeline are associated with a suitable solvent.
Очевидно, что клапаны 3311, 3312, 3313, показанные на Фиг.33, могут занимать разные положения в коллекторе. Согласно Фиг.86, клапан 8611 (клапан 3311 на Фиг.33) может располагаться в центральном вертикальном участке 8650 коллектора 8600 рядом с клапаном 8612 (клапаном 3312 на Фиг.33) и параллельно ему. Также на центральном вертикальном участке 8650 коллектора 8600, который соединяет друг с другом верхний горизонтальный участок 8630 и нижний горизонтальный участок 8640, предусмотрен клапан 8613 (клапан 3313 на Фиг.33). Клапан 8613 находится на нижнем участке центрального вертикального участка 8650 и располагается, по существу, под и посередине между клапанами 8611, 8612.Obviously, the
В одном варианте осуществления, двухходовые клапаны действуют благодаря наличию клапанных приводов, которые установлены на приборе, прижимают эластомерную диафрагму к вулканному уплотнению для предотвращения потока диализата через его соответствующий проток, что более подробно описано ниже. Отверстие вулканного уплотнения имеет приблизительно 0,190” в диаметре в соответствии с геометрией канала. Поперечное сечение протока через внутреннюю область клапана, по меньшей мере, эквивалентно диаметру 0,190” при открытых клапанах. Когда клапан находится в закрытом положении, клапанный привод и эластомерная диафрагма занимают большую часть просвета вокруг вулканного уплотнения, минимизируя возможность захвата воздуха. На среднем теле имеются приподнятые пластмассовые признаки, которые минимизируют мертвое пространство в проточном канале, а также препятствуют сжатию диафрагмы вокруг центра проточный канал в условиях отрицательного давления. Эластомерная диафрагма имеет признак уплотнительного кольца по своему периметру, который располагается в канавке на поверхности среднего тела. Уплотнительное кольцо зажимается между средним телом и задней крышкой с образованием жидкостно-непроницаемого уплотнения. Конструкция обеспечивает приблизительно 30%-ное сжатие на уплотнительном кольце. Двухходовые клапаны управляют направлением потока диализата через коллектор.In one embodiment, the two-way valves operate by the presence of valve actuators that are mounted on the device, press the elastomeric diaphragm against the volcanic seal to prevent the dialysate from flowing through its corresponding duct, which is described in more detail below. The volcanic seal bore is approximately 0.190 ”in diameter in accordance with the channel geometry. The cross section of the duct through the interior of the valve is at least equivalent to a diameter of 0.190 ”with the valves open. When the valve is in the closed position, the valve actuator and elastomeric diaphragm occupy most of the clearance around the volcanic seal, minimizing the possibility of air entrainment. On the middle body there are raised plastic features that minimize dead space in the flow channel, and also prevent the diaphragm from compressing around the center of the flow channel under conditions of negative pressure. The elastomeric diaphragm has the sign of a sealing ring around its perimeter, which is located in a groove on the surface of the middle body. The seal ring is clamped between the middle body and the back cover to form a liquid tight seal. The design provides approximately 30% compression on the o-ring. Two-way valves control the direction of dialysate flow through the manifold.
Коллектор содержит конструкции, позволяющие контролировать перепад давления жидкости на диафрагмах путем использования датчиков в приборе. Обеспечивается возможность течения жидкости из каналов на стороне передней крышки среднего тела через входные и выходные отверстия под диафрагмой на стороне задней крышки. Поперечное сечение протока через внутреннюю область конструкции регистрации давления, по меньшей мере, эквивалентно 0,190”. Внутренний проток сконструирован для минимизации захвата воздуха с одновременным обеспечением адекватного жидкостного контакта с диафрагмой. Эластомерная диафрагма имеет признак уплотнительного кольца по своему периметру, который располагается в канавке на поверхности среднего тела. Уплотнительное кольцо зажимается между средним телом и задней крышкой с образованием жидкостно-непроницаемого уплотнения. Конструкция обеспечивает 30%-ное сжатие на уплотнительном кольце.The collector contains designs that allow you to control the pressure drop across the diaphragms by using sensors in the device. The possibility of fluid flow from the channels on the side of the front cover of the middle body through the inlet and outlet openings under the diaphragm on the side of the back cover is provided. The cross section of the duct through the inner region of the pressure recording structure is at least 0.190 ”equivalent. The internal duct is designed to minimize air entrainment while ensuring adequate fluid contact with the diaphragm. The elastomeric diaphragm has the sign of a sealing ring around its perimeter, which is located in a groove on the surface of the middle body. The seal ring is clamped between the middle body and the back cover to form a liquid tight seal. The design provides 30% compression on the o-ring.
Клапаны и диафрагмы могут быть выполнены из различных материалов и посредством различных процессов. В одном варианте осуществления, эластомерные компоненты выполнены из силикона. В другом варианте осуществления, эластомерные компоненты выполнены из различных термопластичных эластомеров. Двухударную формовку можно использовать для присоединения клапанов и диафрагм к задней крышке. Двухударная формовка клапанов и диафрагм избавляет от необходимости в индивидуальной сборке этих деталей в коллектор, что снижает трудозатраты и повышает качество коллекторной сборки.Valves and diaphragms can be made of various materials and through various processes. In one embodiment, the elastomeric components are made of silicone. In another embodiment, the elastomeric components are made of various thermoplastic elastomers. Double-impact molding can be used to attach valves and diaphragms to the back cover. Double-impact molding of valves and diaphragms eliminates the need for individual assembly of these parts into the manifold, which reduces labor costs and improves the quality of the collector assembly.
Насосные компоненты в коллекторной конструкции выполнены в виде приемного трубопровода из ПВХ. Эти приемники, объединенные с вращательной перистальтической насосной системой прибора, обеспечивают поток крови, диализата и инфузата. Материал трубопроводной системы для диализата, инфузата и антикоагулянта, предпочтительно, изломоустойчив, например, в виде трубок под названием Colorite, Unichem PTN 780 (80A твердомер), экструдированных Natvar и всеми компаниями TEKNIplex. Размеры трубок для диализатных линий заключены в диапазоне от 0,268”×0,189” до 0,268”×0,175”.Pump components in the collector design are made in the form of a PVC intake pipe. These receivers, combined with a rotational peristaltic pump system of the device, provide a flow of blood, dialysate and infusate. The material of the piping system for dialysate, infusate and anticoagulant is preferably fracture resistant, for example, in the form of tubes called Colorite, Unichem PTN 780 (80A hardness tester), extruded by Natvar and all TEKNIplex companies. Tube sizes for dialysate lines are in the range of 0.268 ”× 0.189” to 0.268 ”× 0.175”.
Для обеспечения эффективной тепловой, оптической или гидравлической связи сегментов коллектора с одним или более датчиками через упругие мембраны, важно создать достаточно тесный контакт потока жидкости с регистрирующим устройством. Один способ сделать это показан на Фиг.34. Сегмент 3400 коллектора принимает поток 3410 жидкости, который вынужден перемещаться вверх вследствие блокирования и перенаправления позиции выступа, детали или другой конструкции 3408 в проточном канале 3410. Жидкость перемещается вверх и концентрируется между мембраной 3405 и конструкцией 3408, что позволяет улучшить регистрацию. Однако такой вариант осуществления может приводить к образованию сгустков крови в изгибах 3401, 3415 или закупорок, обусловленных прилипанием основания 3406 мембраны 3405 к верхней части 3407 конструкции 3408 вследствие отрицательного давления.In order to ensure effective thermal, optical, or hydraulic connection of the collector segments with one or more sensors through elastic membranes, it is important to create a fairly close contact of the fluid flow with the recording device. One way to do this is shown in FIG. 34. The
Как показано на Фиг.35A и 35B, для минимизации возможности образования сгустков крови или закупорок, таким образом, предпочтительно, чтобы конструкция сегментов 3500 коллектора, которые находятся в тепловой, оптической или гидравлической связи с одним или более датчиков через упругие мембраны 3505, также именуемых регистрирующими сегментами, была спроектирована таким образом, чтобы избегать создания резких витков, изгибов или подковообразных каналов, которые могут увеличить вероятность сгущения или закупорки, и все же обеспечивать достаточный контакт между текущей жидкостью и датчиком, расположенным на сегменте или вблизи него. Согласно Фиг.35A и 35B, внутренний жидкостный проток 3515 теперь образован верхней поверхностью, содержащей мембрану 3505, которая обеспечивает тепловую, оптическую или гидравлическую связь датчика через проток 3515, и нижней поверхностью, образованной a) первой скошенной вверх стенкой 3525, которая уменьшает высоту протока 3515 от первой высоты ко второй высоте вдоль длины стенки 3525, b) плоским сегментом 3526, который поддерживает одну и ту же высоту протока 3515 равной второй высоте, и c) скошенной вниз стенкой 3527, которая увеличивает высоту протока 3515 поперек длины стенки 3527 от второй высоты снова до первой высоты. Наклон вверх/вниз стенок 3525, 3527 приводит к сужению жидкостного протока 3515. Однако одновременно ширина сегмента, образованного наклонными стенками 3525, 3527 и плоским сегментом 3526, увеличивается по сравнению с участками коллектора до и после этого регистрирующего сегмента. Уменьшение высоты и увеличение ширины регистрирующего сегмента относительно сегментов коллектора до и после регистрирующего сегмента обеспечивает, по существу, постоянную скорость жидкости, таким образом, избегая изменений скорости, которые могут гемолизовать кровь, устраняя мертвые пространства и поддерживая низкое число Рейнольдса, вместе с тем, обеспечивая необходимую площадь контакта для гибкой мембраны 3505, через которую датчики проводят измерения. В одном варианте осуществления, одна или более стоек 3535 внедрены в жидкостный проток 3515, над плоской поверхностью 3526 и под мембраной 3505 для предотвращения полного сжатия мембраны 3505 вследствие отрицательного давления.As shown in FIGS. 35A and 35B, in order to minimize the possibility of blood clots or clogging, it is therefore preferred that the design of the
Как следует из вышеприведенного рассмотрения, трубопроводы для крови и диализата коллектора могут быть образованы единой деталью из формованной пластмассы, а не множеством пластмассовых компонентов, сваренных друг с другом. Однако, когда трубопроводы для крови и диализата образованы единым цельным куском материала, возникают определенные проблемы. В частности, порты 3317b, 3317a, 3319b, 3319a, 3325a, 3325b, 3326a и 3326b на Фиг.33 трудно формировать экономично и надежно, если выступы цилиндрической формы, образующие каждый порт, проходят непосредственно перпендикулярно от поверхности коллектора или, другими словами, наклонены под углом, по существу, нуль градусов к стороне участка коллектора, к которой присоединен цилиндрический выступ. Если порты изготавливаются в полностью перпендикулярной конфигурации, штыри из формовочного аппарата нелегко удалить. Согласно Фиг.33 и 36, предпочтительно изготавливать порты 3317b, 3317a, 3319b, 3319a, 3325a, 3325b, 3326a и 3326b, когда цилиндрический выступ, задающий портовую конструкцию 3655, наклонен относительно стороны коллектора 3645, к которой присоединяется выступ 3655, образованной поверхностью 3675. Таким образом, в одном варианте осуществления, внутренние порты коллектора располагаются под углом относительно поверхности коллектора. Этот угол дополнительно снижает напряжение на любом трубчатом сегменте насоса, который вставлен между двумя наклонными портами. Это дополнительно придает трубчатому сегменту насоса слегка искривленную, изогнутую или иную нелинейную форму для лучшего согласования с контактной поверхностью приемника насоса. В одном варианте осуществления, угол, образованный линией, нормальной к центру наклонного порта, и линией, нормальной к стороне коллектора, меньше 20 градусов и, предпочтительно, меньше 10 градусов. В одном варианте осуществления, угол приблизительно равен 10 градусов. В одном варианте осуществления, внутренние порты 3317b, 3317a, 3319b, 3319a, 3325a, 3325b, 3326a и 3326b коллектора изготавливаются под вышеупомянутым углом, тогда как остальные порты изготавливаются под углом, приблизительно равным нулю. В другом варианте осуществления, выступы 3655, будучи описанными как цилиндрические, имеют внутренние области или объемы 3753, основание 3754 которых является, по существу, плоским и не искривленным, тогда как остальная внутренняя структура, образующая объем 3753, остается искривленной 3756, как показано на Фиг.37. В другом варианте осуществления, все порты или жидкостные протоки имеют внутренние области или объемы 3753, основание 3754 которых является, по существу, плоским и не искривленным.As follows from the above discussion, pipelines for blood and dialysate of the collector can be formed by a single molded plastic part, rather than a plurality of plastic components welded together. However, when the pipelines for blood and dialysate are formed by a single solid piece of material, certain problems arise. In particular, the
Другой вариант осуществления коллектора показан на Фиг.38-40, где проточные каналы для крови и диализата сформованы в едином компактном пластмассовом блоке. В одном варианте осуществления, коллектор 3800 является легкособираемым компактным пластмассовым блоком, в который встроены формованные проточные каналы для крови и отходов. В необязательном порядке, датчики, насосы и картриджи гемофильтра также можно объединять с компактным пластмассовым блоком путем вставки в вогнутые молдинги в блоке. В одном варианте осуществления, диализная система настоящего изобретения способна работать более 8 часов в течение сеанса лечения и до 72 часов непрерывно. Очевидно, что жидкость течет в коллектор и из него через определенные входные и выходные порты, например, к внешним насосам и от них, в резервуар отходов УФ или в обратную линию пациента.Another embodiment of the collector is shown in Figs. 38-40, where the flow channels for blood and dialysate are formed in a single compact plastic block. In one embodiment, the
На Фиг.39 показана модульная сборка коллектора 3900 в одном варианте осуществления настоящего изобретения. Насосная секция 3930 содержит насосы 3903, 3913 для крови и отходов соответственно. Модуль 3940 содержит формованные проточные каналы 3942 для крови и отходов ультрафильтрата и модуль 3950 гемофильтра, содержащий картридж 3908 гемофильтра. Эта модульная конструкция позволяет быстро и легко собирать различные модули в единую компактную конструкцию.FIG. 39 shows a modular assembly of a manifold 3900 in one embodiment of the present invention.
На Фиг.40 показан увеличенный вид модуля 3940 среднего тела, показанного на Фиг.39. В одном варианте осуществления, модуль 4040 среднего тела содержит встроенные формованные проточные каналы 4041 для переноса крови и отходов. Соединительные порты 4042 также сформованы в модуле среднего тела для соединения (через люэровские разъемы и трубопровод) с насосами на одном конце модуля 4040 среднего тела и с картриджем гемофильтра на другом конце модуля 4040 среднего тела.On Fig shows an enlarged view of the
Возвращаясь к Фиг.38, кровь закачивается в коллектор 3800 через входной порт для крови 3801 и формованный проточный канал 3802 с использованием объемного насоса 3803 крови, связанного по давлению с трубчатым сегментом коллектора. Объемный насос 3803 крови нагнетает кровь в картридж 3808 гемофильтра через формованный проточный канал 3804. Области 3806, 3807 датчиков входного давления также встроены в коллектор 3800 в формованных проточных каналах 3802, 3804.Returning to FIG. 38, blood is pumped into the manifold 3800 through the
Возвращаясь к Фиг.38, отходы из проницаемой области 3809 откачиваются объемным насосом 3813 отходов через формованный проточный канал 3814, который, в одном варианте осуществления, имеет область 3815 интегрированного датчика давления, расположенную вдоль проточного канала 3814. Отходы нагнетаются через формованный проточный канал 3816, который, в одном варианте осуществления, имеет область 3817 интегрированного детектора утечки крови и расходомер 3818 отходов, последовательно с проточным каналом 3816, ведущим из коллектора 3800 через порт 3819 выпуска отходов.Returning to FIG. 38, waste from the
В одном варианте осуществления, картридж 3808 гемофильтра является одноразовым и может быть встроен с возможностью удаления в соответствующую формованную вогнутость в коллекторе 3800 для завершения трубопровода ультрафильтрации. Коллектор 3800 также обеспечивает сопряжение с избыточным зажимным клапаном для предотвращения попадания воздуха в сосудистую систему пациента. Зажимной клапан сконструирован так, что он находится в закрытой (закупоренной) позиции в отсутствие подачи электрической мощности.In one embodiment, the
Формованные проточные каналы 3802, 3804, 3810, 3814 и 3816 образуют проточные каналы крови и ультрафильтрата коллектора 3800. В одном варианте осуществления, эти проточные каналы содержат одноразовый трубопровод и множество компонентов сопряжения, например, соединений, которые пригодны для контакта с кровью и ультрафильтратом в течение, по меньшей мере, 3 дней. Соединения предпочтительно сконструированы так, чтобы иметь прочность, по меньшей мере, 5 фунтов и уплотнение, рассчитанное на 600 мм рт. ст. (что превышает максимальный перепад давления на мембране гемофильтра). В одном варианте осуществления, кровепровод, соответствующий проточным каналам 3802, 3804 и 3810, имеют длину и внутренний диаметр пригодные для обеспечения кровотока 50 мл/мин. В одном варианте осуществления заправочный объем кровепровода, включающего в себя гемофильтр, меньше 40 мл. Кровепровод сопрягается с объемным насосом 3803 крови. Трубопровод насоса для крови 3803, в одном варианте осуществления, продается под маркой Tygon, состав S-50-HL, размер 1/8” ВД×3/16” НД×1/32” стенка.The molded
Аналогично, в одном варианте осуществления, ультрафильтратопровод, соответствующий проточным каналам 3814 и 3816, способен обеспечивать расход ультрафильтрата 500 мл/ч (8,33 мл/мин). Ультрафильтратопровод также сопрягается с объемным насосом 3813 отходов. Трубопровод насоса 3813 отходов, в одном варианте осуществления, продается под маркой Tygon, состав S-50-HL, размер 3/32” ВД×5/32” НД×1/32” стенка.Similarly, in one embodiment, the ultrafiltrate line corresponding to flow
Поскольку коллекторы настоящего изобретения содержат формованные проточные каналы для крови, диализата, жидких отходов и кровезаменяющих жидкостей, весь проточный канал можно легко изготавливать как портативные композитные коллекторы. С коллекторами также легко обращаться, поскольку все гибкие трубки вне коллекторов присоединены на одной стороне коллекторов. Использование коллекторов со встроенными формованными проточными каналами повышает безотказность лечения, поскольку вероятность разъединения, неправильной сборки и утечки минимизируются по сравнению с традиционными системами, которые используют большое количество гибких трубок. Использование новых коллекторов также упрощает использование, что приводит к повышенной портативности.Because the collectors of the present invention contain molded flow channels for blood, dialysate, liquid waste, and blood substitute fluids, the entire flow channel can be easily manufactured as portable composite collectors. Collectors are also easy to handle, since all flexible tubes outside the collectors are attached to one side of the collectors. The use of manifolds with integrated molded flow channels increases the reliability of treatment, since the likelihood of disconnection, improper assembly and leakage is minimized compared to traditional systems that use a large number of flexible tubes. The use of new collectors also simplifies use, resulting in increased portability.
В одном варианте осуществления диализные коллекторы представляют собой автономные компактные блоки, что позволяет использовать их индивидуально и отдельно для обработки крови пациента. В другом варианте осуществления два коллектора могут соединяться друг с другом, чтобы функционировать как система двухступенчатой обработки крови. В одном примере, кровь откачивается из артериальной области пациента и пропускается через диализатор, где большое количество жидких отходов удаляется за счет конвекции. Коллектор используется для возврата равного количества жидкости обратно в кровь, до повторного вливания крови. Коллектор измеряет и сбрасывает жидкие отходы в пакет для отходов.In one embodiment, the dialysis collectors are autonomous compact units, which allows them to be used individually and separately for treating a patient’s blood. In another embodiment, the two collectors may be connected to each other to function as a two-stage blood processing system. In one example, blood is pumped out of a patient’s arterial region and passed through a dialyzer, where a large amount of liquid waste is removed by convection. The collector is used to return an equal amount of fluid back to the blood, before re-infusion of blood. The collector measures and discharges liquid waste into a waste bag.
Как известно специалистам в данной области техники, картридж 3808 гемофильтра или диализатора содержит пустотелую трубку дополнительно содержащую множество трубок из пустотелого волокна, стенки которых играют роль полупроницаемой мембраны. Множество трубок из полупроницаемого пустотелого волокна делят картридж 3808 гемофильтра на области 3805 кровотока в трубках из пустотелого волокна и фильтратную или проницаемую область 3809 вне трубок из пустотелого волокна. При прохождении крови через области 3805 крови, плазма вода проходит через полупроницаемые мембраны трубок из пустотелого волокна. Картридж 3808 гемофильтра является малым гемофильтром. Более концентрированная кровь течет из картриджа 3808 через формованный проточный канал 3810 и из коллектора 3800 через выходной порт для крови 3811. Область 3812 детектора воздуха также встроена в обратный проточный канал 3810 крови.As is well known to those skilled in the art, the hemofilter or
Ниже приведены примерные физические спецификации гемофильтра, или диализатор, 3808 в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения:The following are exemplary physical specifications for a hemofilter, or dialyzer, 3808 in accordance with one embodiment of the present invention:
17000≥0.20
17000
В ходе лечебного диализа, пациент или поставщик медицинских услуг устанавливает один из вышеописанных коллекторов в диализный аппарат. Согласно Фиг.41, диализный аппарат 4101 имеет переднюю дверцу 4103, которая может широко открываться для установки одноразовых компонентов. Для установки коллектор 4104 просто нужно вставить в предусмотренное для этого пространство в блоке 4101 диализа, что рассмотрено ранее. Установка диализатора 4102 также предусматривает простую вставку в предназначенную для этого выемку. Передняя дверца 4103 снабжена насосными колодками 4105, что позволяет очень легко загружать одноразовые компоненты, поскольку между валиком и колодками не требует подключение насосного трубопровода посредством резьбового соединения. Дополнительно, эта конфигурация позволяет устанавливать диализатор 4102 и коллектор 4104 таким образом, чтобы гарантировать правильное выравнивание с неодноразовыми компонентами, например измерителями давления, датчиками и другими компонентами. Этот компактный, простой подход облегчает загрузку расходных материалов и чистку системы. Он также гарантирует, что трубопровод правильно сконфигурирован и готов к использованию.During treatment dialysis, a patient or health care provider installs one of the above collectors in a dialysis machine. As shown in FIG. 41, the
Согласно Фиг.42, в одном варианте осуществления, коллектор 4202 установлен на вертикальной передней панели 4203 диализной системы 4201. Коллектор 4202 точно размещен на этой панели 4203 множеством механизмов выравнивания. Первый выравнивающий механизм содержит множество выравнивающих штырей в панели 4203, которые входят в установочные отверстия в коллекторе 4202. Второй выравнивающий механизм содержит, по меньшей мере, одну защелку, которая поддерживает коллектор 4203 в конкретной позиции монтажа, пока дверца 4206 не закрыта и не достигнута окончательная точная позиция. В одном варианте осуществления, задняя крышка коллектора 4202 имеет две заложенные в конструкцию планки вверху и внизу. Эти планки фиксируют коллектор 4202 в первой позиции удержания до закрывания дверцы 4206 и последующего размещение точной позиции коллектора 4202. Планки обеспечивают запорный механизм, который можно освободить вручную или посредством шариковых фиксаторов, которые требуют принудительного удаление коллектора 4202 вручную. В другом варианте осуществления, механизм защелки содержит подпружиненный механизм вставки и освобождения в верхней части задней крышки. Этот механизм имел соединительный стержень между верхней защелкой и нижней защелкой. При активации механизма освобождения в верхней части нижняя защелка также освобождается.42, in one embodiment, a
Третий выравнивающий механизм содержит фигурные направляющие 4208, которые направляют общую позицию и конфигурацию коллектора 4202. Фигурные направляющие 4208, предпочтительно, имеют форму, позволяющую стыковаться с, совпадать с, или иначе соответствовать физической конструкции коллектора 4202. В одном варианте осуществления, направляющие 4208 являются, в общем случае, прямоугольными и сконфигурированы входить в пространство, ограниченное сторонами первого сегмента, второго сегмента и соединительного сегмента коллектора 4202, как описано выше. Четвертый выравнивающий механизм содержит дверцу 4206, имеющую, по меньшей мере, одну подпружиненную нажимную пластину 4205, которая захватывает коллектор 4202 между дверцей 4206 и передней панелью 4203, таким образом, прилагая адекватное давление для клапанного управления и регистрации давления. Дверца 4206 также включает в себя четыре нажимные колодки, которые прилагают адекватное давление к насосным компонентам вращательной перистальтической доставки жидкостей.The third leveling mechanism comprises
Очевидно, что можно использовать один или более из механизмов выравнивания, по отдельности или в комбинации, для достижения необходимой выровненной и находящейся вод давлением позиции для коллектора. Очевидно также, что механизмы выравнивания присоединены к поверхности углубленной области в оболочке устройства диализа. Углубленная область содержит переднюю панель 4203, которая углублена относительно корпуса устройства диализа и ограничен четырьмя стенками (первой стенкой, второй стенкой, третьей и четвертой стенкой), которая проходит вверх от передней панели 4203, доходя до и прочно присоединяясь к оболочке устройства диализа. Выемка достаточно глубока и сконфигурирована для приема дверцы 4206.Obviously, one or more of the equalization mechanisms can be used, individually or in combination, to achieve the required pressure equalized and water position for the reservoir. It is also obvious that alignment mechanisms are attached to the surface of the recessed region in the shell of the dialysis device. The recessed region comprises a
Системы регистрацииRegistration systems
Как указано выше, диализная система и, в частности, верхний блок управления, содержит системы регистрации, которые взаимодействуют с участками коллектора и, в частности, прозрачными участками коллектора или мембранами, внедренными в коллекторную конструкцию, для регистрации определенных параметров или состояний, например расходов, температуры, давления, присутствия натрия, присутствия аммиака, уровней pH, утечки крови, закупорки или пузырьков воздуха. Например, регистрация утечки крови, пузырьков воздуха и/или закупорки достигается за счет включения в диализный аппарат оптических датчиков, которые присоединяются к, и вокруг, заранее заданных областей коллектора. Коллектор может содержать множество опорных кронштейнов трубок, которые облегчают точное размещение трубопроводной системы в оптические датчики, например датчики Optek, которые отдельно установлены в приборе, когда коллектор установлен, и дверца закрыта. Датчики обеспечивают средство для обнаружения закупорки в артериальной линии, утечки крови в линии крови после диализатора и обнаружения воздуха в венозной линии крови. Кронштейны ограничивают трубопровод на одной стороне датчика, тогда как порт трубопровода ограничивает с другой стороны датчика. Эти оптические датчики являются подковообразными устройствами, в которые вставляется трубопровод при установке коллектора. Опорные кронштейны трубопровода обеспечивают опору для трубопровода, благодаря чему все три из этих датчиков загружаются совместно с коллектором, без дополнительных усилий со стороны пользователя. Системы регистрации расхода, температуры, разъединения, центрального венозного давления, помимо других систем, дополнительно описаны ниже.As indicated above, the dialysis system and, in particular, the upper control unit, contains registration systems that interact with collector sections and, in particular, transparent collector sections or membranes embedded in the collector structure to record certain parameters or conditions, for example, costs, temperature, pressure, the presence of sodium, the presence of ammonia, pH levels, blood leakage, clogging or air bubbles. For example, registration of blood leakage, air bubbles and / or blockage is achieved by incorporating optical sensors into the dialysis apparatus that are attached to, and around, predefined collector areas. The manifold may include a plurality of tube support brackets that facilitate accurate placement of the piping system in optical sensors, for example Optek sensors, which are separately installed in the device when the collector is installed and the door is closed. The sensors provide a means for detecting blockage in the arterial line, blood leakage in the blood line after the dialyzer, and air detection in the venous blood line. The brackets restrict the pipeline on one side of the sensor, while the port port limits on the other side of the sensor. These optical sensors are horseshoe-shaped devices into which the pipe is inserted when the collector is installed. The pipeline support brackets provide support for the pipeline, so that all three of these sensors are loaded together with the collector, without additional effort from the user. Systems for recording flow, temperature, separation, central venous pressure, among other systems, are further described below.
РасходConsumption
В одном варианте осуществления, диализная система содержит акустический расходомер неинвазивного или бесконтактного типа, который способен генерировать акустический сигнал непосредственно в контролируемой жидкости без физического контакта, таким образом, обеспечивая измерение расхода с повышенной точностью на основании измерения времени распространения акустической волны. Также предполагается, что настоящий расходомер можно использовать с одним из вышеописанных коллекторов для бесконтактного измерения расхода в коллекторе.In one embodiment, the dialysis system comprises a non-invasive or non-contact type acoustic flowmeter that is capable of generating an acoustic signal directly in a controlled fluid without physical contact, thereby providing flow measurement with increased accuracy based on measurement of acoustic wave propagation time. It is also contemplated that the present flowmeter may be used with one of the above-described collectors for non-contact flow measurement in a collector.
На Фиг.43 показана принципиальная схема, изображающая примерный фотоакустический расходомер 4300. Жидкость 4304, расход которой нужно измерить, переносится по жидкостному каналу 4305, например трубе, трубопроводу или сегменту коллектора, в направлении, указанном стрелкой 4306. Фотоакустический импульсный расходомер 4300 содержит светоизлучающую систему 4310. В одном варианте осуществления, система 4310 дополнительно содержит светодиодный или твердотельный лазер 4307, который возбуждается по синусоидальному закону источником 4308 сигнала. В другом варианте осуществления, вместо системы 4310 можно использовать рубиновый лазер с модуляцией добротности. Специалистам в данной области техники очевидно, что с этой целью можно использовать любую другую пригодную систему оптической генерации известную в уровне техники.43 is a circuit diagram illustrating an exemplary
Система 4310 оптической генерации проецирует пучок 4309 в жидкость 4304 через оптическую апертуру или оптически прозрачную секцию, сформированную в стенке канала 4305 (т.е. сегмента коллектора). В одном варианте осуществления, проецируемый оптический пучок 4309 проходит через жидкость 4304 в направлении, перпендикулярном направлении оси 4312 жидкостного канала 4305. Оптически прозрачная секция трубки 4305 должна быть прозрачной для конкретной длины волны оптического источника 4310. Длину волны оптического источника 4310 нужно выбирать так, чтобы свет хорошо поглощался жидкостью 4304, расход которой система должна измерять. Очевидно также, что, когда настоящая система 4300 используется с коллектором, система 4310 оптической генерации, предпочтительно, содержится в диализном аппарате, в который загружен одноразовый коллектор, и выровнена с коллектором таким образом, что генерируемый оптический пучок 4309 проходит через прозрачную секцию коллектора.An
Когда оптический пучок 4309 входит в жидкость 4304, тепловая энергия, связанная с оптическим пучком, поглощается в жидкости. Поглощение тепла происходит в направлении пучка 4309 и приводит к тепловым флуктуациям в жидкости 4304. Эти тепловые флуктуации выглядят как локализованный нагрев жидкости и вызывают тепловое расширение жидкости. В результате этого теплового расширения, генерируется акустический сигнал 4311. Характер этого сигнала, в отношении изменений давления в жидкости 4304, повторяет форму волны, генерируемую в источнике 4308 сигнала, используемом для возбуждения элемента 4307 генерации оптического сигнала. Это изменение давления распространяется, как по течению, так и против течения по отношению к положению оптического пучка 4309 в канале 4305.When the
Как известно специалистам в данной области техники, акустические сигналы, принятые выше и ниже по течению датчиками 4313 и 4314 соответственно, будут расфазированы друг с другом. Величина разности фаз между акустическими сигналами, принятыми выше и ниже по течению, прямо пропорциональна расходу. Очевидно также, что при использовании совместно с одноразовым коллектором датчики 4313 и 4314 располагаются вблизи трубопровода коллектора или внедрены в трубопровод коллектора.As known to those skilled in the art, acoustic signals received upstream and downstream by
Соответственно, в одном варианте осуществления акустические детекторы T1 4313 и T2 4314 располагаются до и после соответственно, будучи на равном расстоянии от оптического пучка 4309, так что d1 4313a и d2 4314a равны. В другом варианте осуществления, размещение 4313 и 4314 до и после не предполагает нахождение на равном расстоянии от 4309. Детекторы T1 и T2 могут представлять собой либо преобразователи давления, либо акустические преобразователи, например, микрофоны. Картридж микрофона, например, модель WM-55A103 производства Panasonic Corporation пригоден для этого применения.Accordingly, in one embodiment, the
Детекторы T1 4313 и T2 4314 опрашивают поток жидкости для обнаружения акустического сигнала 4311 в точках, где располагаются детекторы T1 4313 и T2 4314. Опрос происходит акустически при переносе изменений (звукового) давления акустического сигнала 4311 через стенки трубопровода 4305 к датчикам 4313 и 4314.
Первый приемный усилитель 4315 подключен к детектору T1 4313, и второй приемный усилитель 4316 подключен для приема выходного сигнала от детектора T2 4314. Выходы первого и второго усилителей 4315 и 4316 соединены с входами первого и второго фазочувствительных детекторов 4317 и 4318 соответственно, через элементы 4319 и 4320 регулировки усиления. Одна реализация фазочувствительных детекторов 4317 и 4318 известна в уровне техники как “синхронный усилитель”. После обработки сигналов усилителями 4315, 4316 и фазочувствительными детекторами 4317, 4318, выходные сигналы 4317 и 4318 проходят через фильтры низких частот 4321 и 4322 для устранения высокочастотных шумовых компонентов или пульсаций, оставшихся после процесса 4324 фазочувствительного детектирования, из сигналов. Результирующие выходные сигналы фильтров 4321 и 4322 являются устойчивыми сигналами, представляющими относительную фазу, относительно исходного сигнала генератора 4308, акустических сигналов, детектированных 4313 и 4314 соответственно. Таким образом, фотоакустический расходомер обеспечивает индикацию фазового угла акустических сигналов выше и ниже по течению, относительно опорного сигнала.The
После обработки и детектирования фазы фазочувствительными детекторными элементами, сигналы фазового угла выше и ниже по течению поступают на блок 4323 сложения/вычитания. Выходной сигнал блока 4323 сложения/вычитания представляет разность фаз между акустическим сигналом, принятым выше по течению акустическим детектором T1 4313 и ниже по течению акустическим детектором T2 4314. Эта разность фаз между этими акустическими сигналами прямо пропорциональна расходу жидкости и, как очевидно специалисту в данной области техники, может использоваться как основа для вычисления фактического расхода или изменений расхода. Все средства для вычисления расхода содержат процессор и программные алгоритмы для вывода расхода или изменений расхода из, по меньшей мере, данных разности фаз. Таким образом, выходной сигнал блока 4323 сложения/вычитания обеспечивает измерение расхода жидкости 4304.After processing and phase detection by phase-sensitive detector elements, phase angle signals upstream and downstream are fed to addition /
Таким образом, как описано выше, в одном варианте осуществления выходные сигналы напряжения первого и второго фильтров 4321 и 4322 низких частот дискретизируются и, в блоке 4323, подвергаются вычитанию для определения сигнала разности фаз, указывающего расход жидкости в канале 4305. Специалисту в данной области техники очевидно, что может применяться любое другое пригодное средство для вычисления разности фаз из выходных сигналов акустических детекторов. Все подобные средства содержат процессор и жестко закодированные или мягко закодированные программные алгоритмы для вычисления разности фаз.Thus, as described above, in one embodiment, the voltage output signals of the first and second low-
Как упомянуто ранее, сигнал, генерируемый источником 4308, играет роль опорного сигнала для акустических преобразователей T1 4313 и T2 4314 выше и ниже по течению. Фиг.44 изображает опорный сигнал 4400a, генерируемый источником 4308, показанным на Фиг.43. Фиг.44 изображает сигналы 4400b и 4400c акустической волны, соответственно, прошедшие обработку сигнала на выходах усилителей 4315 и 4316 с регулировкой усиления, показанных на Фиг.43, соответственно.As mentioned previously, the signal generated by
В одном варианте осуществления, фотоакустический импульсный расходомер используется для бесконтактного мониторинга расхода жидкостей в диализной системе, например в системе гемодиализа, гемофильтрации и/или гемодиафильтрации, известной специалистам в данной области техники. Жидкостями, расход которых требуется измерять в ходе диализа, являются в основном кровь и диализат, в трубопроводах для крови и диализата соответственно; однако специалисту в данной области техники очевидно, что расход других жидкостей, например инфузата или концентрата, также можно измерять с помощью расходомера настоящего изобретения. Специалистам в данной области техники также очевидно, что расходомер настоящего изобретения также способен указывать наличие застоя жидкости в трубопроводе/канале.In one embodiment, a photoacoustic pulse flowmeter is used to contactlessly monitor fluid flow in a dialysis system, for example, a hemodialysis, hemofiltration and / or hemodiafiltration system known to those skilled in the art. The fluids whose flow rate is required to be measured during dialysis are mainly blood and dialysate, in blood and dialysate pipelines, respectively; however, it will be apparent to those skilled in the art that the flow rate of other fluids, such as an infusate or concentrate, can also be measured using the flow meter of the present invention. It will also be apparent to those skilled in the art that the flowmeter of the present invention is also capable of indicating the presence of fluid stagnation in a pipe / duct.
Таким образом, возвращаясь к Фиг.43, если разность между выходными сигналами фильтров 4321 и 4322 низких частот равна нулю, это означает отсутствие потока жидкости. Применительно к диализной системе, это обнаружение застоя жидкости очень полезно, поскольку может указывать на серьезную проблему, например, разъединение артериального/венозного катетера, соединенного с пациентом.Thus, returning to FIG. 43, if the difference between the output signals of the low-
В другом варианте осуществления, поток в коллекторе можно измерять тепловым расходомером. Фиг.56 иллюстрирует устройство 5601 теплового измерения расхода жидкости настоящего изобретения, установленного с коллектором 5602 в диализном аппарате 5610. Как упомянуто ранее, в коллектор 5602 внедрены жидкостные проточные каналы или трубопроводная система 5603. Диализный аппарат 5610 имеет переднюю дверцу 5620, которая может открываться для установки одноразового коллектора 5602. Дополнительно, передняя дверца 5620 оборудована штырями 5621, которые, когда дверца 5620 закрыта, могут создавать контакт с электрическими точками на коллекторе 5602 для считывания информации или обеспечения электрического питания.In another embodiment, the flow in the manifold can be measured by a heat flow meter. Fig. 56 illustrates a fluid
Устройство 5601 теплового измерения расхода жидкости дополнительно содержит ряд контактов 5611, 5612 и 5613. С эксплуатационной точки зрения, когда жидкость (например, кровь, диализат или другие жидкости) течет в ходе диализа через жидкостный проточный канал 5603, она проходит через первый контакт 5611, внедренный в пластмассовый проток. Контакт 5611 образует электрический контакт с электрическим источником, который в одном варианте осуществления представляет собой штырь 5621 на передней дверце 5620 аппарата. Электрический источник или штырь управляется контроллером в диализном аппарате 5610. Электрический источник сообщает электрический стимул контакту 5611, который действует для микронагрева контакта методом синусоидальной волны.The
В одном варианте осуществления, процесс микронагрева приводит к росту температуры от 0,1 до 1,0 градуса Цельсия в жидкости, где проводится измерение. Это осуществляется посредством микронагревателей, расположенных на первом контакте 5611, которые вырабатывают тепло при получении электрического стимула. Микронагреватели для устройства теплового измерения расхода жидкости настоящего изобретения можно изготавливать с использованием любой конструкции, пригодной для применения. В одном варианте осуществления, например, микронагреватель выполнен из 10 витков медного провода массой 30 г, обвитого вокруг штыря, расположенного в первой контактной позиции 5611.In one embodiment, the micro-heating process results in a temperature increase of from 0.1 to 1.0 degrees Celsius in the fluid where the measurement is performed. This is done by micro-heaters located on the
При микронагреве контакта 5611, результирующая тепловая энергия действует для создания тепловой волны, которая распространяется по течению после первого контакта 5611. Множество контактов, которых в одном варианте осуществления два, 5612 и 5613, располагается после первого контакта 5611 и используется для измерения времени распространения тепловой волны. Затем измеренная фаза волны сравнивается с фазой начальной волны, генерируемой первым контактом 5611. Определенная таким образом разность фаз обеспечивает индикацию расхода.With microheating of
Фиг.45 иллюстрирует один вариант осуществления расходомера 4500a с зондами, которые можно использовать для измерения расхода. канал 4501a охватывает объем 4502a, через который течет жидкость, например, вода или физиологический раствор (0,9 N) 4503a. В одном варианте осуществления, канал имеет высоту в пределах от 1 мм до 5 мм (предпочтительно 3 мм), ширина в пределах от 3 мм до 13 мм (предпочтительно 8 мм), длину в пределах от 10 мм до 100 мм (предпочтительно 50 мм), площадь канала в пределах от 3 мм2 до 65 мм2 (предпочтительно 24 мм2) и/или гидравлический диаметр в пределах от 1,5 мм до 7,22 мм (предпочтительно 4,36 мм).Fig. 45 illustrates one embodiment of a
Направление потока жидкости показано стрелкой 4504a. Зонд 4505a возбуждения располагается вблизи измерительного зонда 4506a. Относительное расстояние зондов является важным признаком конструкции, поскольку частота возбуждения, на которой электрический стимул должен доставляться штырем или зондом 4505a возбуждения, зависит от разнесения между зондами 4505a и 4506a. В одном варианте осуществления, зонд возбуждения и измерительный зонд располагаются на расстоянии менее 2 дюймов, предпочтительно, менее 0,8 дюймов и, более предпочтительно, приблизительно 0,6 дюйма, или приблизительно 15 мм, друг от друга. В этом варианте осуществления, для возбуждения и измерения требуется только два контакта, причем каждый контакт имеет контактную поверхность 4507a. Специалисту в данной области техники очевидно, что, в таком случае, потребуется только две точки контакта, вместо трех, как показано выше в отношении одноразового коллектора и диализного аппарата.The direction of fluid flow is indicated by
Штырь или зонд 4505a возбуждения внедрен в канал 4501a и действует для сообщения текущей жидкости теплового стимула (в форме тепловой волны), который затем регистрируется и измеряется измерительным зондом 4506a. В одном варианте осуществления, диаметр тела штыря или зонда составляет от 0,03 дюйма до 0,15 дюйма (предпочтительно 0,08 дюйма), диаметр верхней контактной поверхности составляет от 0,025 дюйма до 0,2 дюйма (предпочтительно 0,125 дюйма) и выполнен из позолоченной латуни или любого другого материала имеющего плотность приблизительно 8500 кг/м3, теплопроводность приблизительно 1,09 Вт/мК и/или удельную теплоемкость приблизительно 0,38 Дж/кг·К.An excitation pin or
В одном варианте осуществления, тела штыря или зонда 4505a возбуждения и измерительного штыря или зонда 4506a сформованы в коллекторе (так что штырь или зонд не находится в физическом контакте с жидкостью, и его верхняя контактная площадка открыта одной поверхности коллектора). Тело штыря или зонда центрировано в ячейке, и жидкость проходит мимо него. Верхняя часть штыря открыта, поэтому подпружиненный контакт, от приборной панели, может создавать тепловой контакт, что позволяет переносить тепловую энергию между подпружиненным контактом и контактной поверхностью штыря.In one embodiment, the bodies of the excitation pin or probe 4505a and the measuring pin or probe 4506a are formed in the manifold (so that the pin or probe is not in physical contact with the liquid and its upper contact area is open to one surface of the collector). The body of the pin or probe is centered in the cell, and fluid passes by it. The upper part of the pin is open, so the spring-loaded contact from the dashboard can create a thermal contact, which allows the transfer of thermal energy between the spring-loaded contact and the contact surface of the pin.
Например, на Фиг.45 показан вид сбоку одного варианта осуществления теплового расходомера 4500b настоящего изобретения, где контактная поверхность 4507b открыта, благодаря чему подпружиненный контакт от приборной панели диализного аппарата (показанный на Фиг.56) может создавать тепловой контакт, и возможен обмен тепловой энергией между подпружиненным контактом и штырем или зондом 4505b возбуждения. Канал 4501b охватывает объем 4502b, через который течет жидкость 4503b. Направление потока жидкости показано стрелкой 4504b. Зонд 4505b возбуждения располагается вблизи измерительного зонда 4506b, каждый из которых имеет контактную поверхность 4507b.For example, FIG. 45 shows a side view of one embodiment of the
Фиг.45 дополнительно показан тепловой расходомер 4500c от конца проточного канала 4501c, который содержит объем 4502c, через который течет жидкость 4503c. Здесь показаны только измерительный зонд 4506c и его контактная поверхность 4507c. В одном варианте осуществления, конструкция измерительного контакта или штыря 4506c аналогична конструкции штыря 4505b возбуждения, и его верхняя часть 4507c также открыта. В одном варианте осуществления, поверхность 4507c измерительного штыря также сконструирована как подпружиненный контакт с низкой тепловой массой. Зонды или штыри возбуждения 4505a, а также измерения 4506a выполнены из пригодного материала с высокой удельной тепло- и электропроводностью, которым в одном варианте осуществления является позолоченная латунь.Fig. 45 further shows a
В одном варианте осуществления, подпружиненный контакт с низкой тепловой массой в приборе, например диализном аппарате, допускает регулировку температуры с использованием нагревателя и термистора. Затем функция регулировки температуры генерирует косинусоидальную температурную волну в зонде, которая отражает температурную волну, созданную в подпружиненном контакте. Характеристику результирующего сигнала возбуждения штыря возбуждения можно определить как:In one embodiment, the spring-loaded low thermal mass contact in a device, such as a dialysis machine, allows temperature control using a heater and a thermistor. The temperature adjustment function then generates a cosine temperature wave in the probe, which reflects the temperature wave created in the spring-loaded contact. The characteristic of the resulting excitation signal of the excitation pin can be defined as:
es = Escos(ωt), где ωt - частота возбуждения.e s = E s cos (ωt), where ωt is the excitation frequency.
Тепловой отклик измерительного штыря можно охарактеризовать согласно следующему уравнению:The thermal response of the measuring pin can be characterized according to the following equation:
rr = Rrsin(ωt+θ), где ωt - частота возбуждения и θ - фаза.r r = R r sin (ωt + θ), where ωt is the excitation frequency and θ is the phase.
Одно представление распространения тепловой волны показано на Фиг.46. Согласно Фиг.46, стрелка 4601 представляет направление течения жидкости (и, следовательно, направление распространения тепловой волны) в жидкостном протоке 4602 в канале. Измерительные контакты представлены 4611, 4612 и 4613. Поскольку микронагреватель располагается вблизи первого контакта 4611, тепловая волна начинается на первом контакте и затем распространяется ко второму и третьему контактам 4612 и 4613 соответственно, которые располагаются после первого контакта 4611. Расстояние между вторым 4612 и третьим 4613 контактами обозначено как 4615.One representation of heat wave propagation is shown in FIG. According to Fig. 46,
Фиг.46 дополнительно иллюстрирует примерные измерения 4620 волны на трех контактах 4611, 4612 и 4613. Тепловая волна, генерируемая на первом контакте 4611, представлена первой кривой 4621. При условии, что поток ориентирован слева направо, эта тепловая волна будет достигать контакта 4612 во втором положении чуть раньше, чем она достигнет контакта 4613 в третьем положении. Выходные сигналы на втором и третьем контактах 4612 и 4613 представлены кривыми 4622 и 4623, соответственно.46 further illustrates
Сдвиг фазы между вторым 4622 и третьим 4623 сигналами можно измерять, сравнивая точки прохождения через нуль для каждого. Расстояние 4615 между вторым 4612 и третьим 4613 контактами, деленное на время между соответствующими прохождениями через нуль (также именуемое временем распространения) равно скорости течения жидкости. Дополнительно, умножение вычисленной скорости течения на диаметр жидкостного протока дает объемный расход.The phase shift between the second 4622 and third 4623 signals can be measured by comparing the points of passage through zero for each. The
Тепловую волну можно контролировать с использованием датчиков температуры, которые в одном варианте осуществления сконструированы на основе термисторов, например Cantherm, номер детали CWF4B153F3470, и располагаются в физическом контакте с контактами, расположенный во второй и третьей позициях. В одном варианте осуществления, контакты отслеживаются/измеряются с использованием тепловых измерительных устройств (которые находятся в контакте с двумя металлическими контактами) в самом диализном аппарате. Это устраняет необходимость в интегрировании в коллекторе отдельных устройств измерения температуры. Очевидно, что, в предпочтительном варианте осуществления, диализный аппарат, или неодноразовый прибор, содержит процессор и память, где хранятся a) частота возбуждения, передаваемая на подпружиненный контакт, который, после установки одноразового коллектора, физически осуществляет связь с контактной поверхностью зонда возбуждения, и b) частота температурной волны, регистрируемая измерительным зондом и передаваемая, через контактную поверхность измерительного зонда, на подпружиненный контакт в диализном аппарате, или неодноразовом приборе. Процессор осуществляет описанные здесь вычисления для определения уровней и изменений температуры на основании вышеперечисленных сохраненных данных. Очевидно также, что эта информация температуры затем передается на драйвер дисплея, который обеспечивает визуальное отображение или акустическую передачу информации через пользовательский интерфейс.The heat wave can be controlled using temperature sensors, which, in one embodiment, are designed based on thermistors, for example Cantherm, part number CWF4B153F3470, and are in physical contact with the contacts, located in the second and third positions. In one embodiment, contacts are monitored / measured using thermal measuring devices (which are in contact with two metal contacts) in the dialysis apparatus itself. This eliminates the need to integrate individual temperature measuring devices into the manifold. Obviously, in a preferred embodiment, the dialysis apparatus, or non-disposable device, contains a processor and memory, which stores a) the excitation frequency transmitted to the spring-loaded contact, which, after installing the disposable collector, physically communicates with the contact surface of the excitation probe, and b) the frequency of the temperature wave recorded by the measuring probe and transmitted, through the contact surface of the measuring probe, to the spring-loaded contact in the dialysis machine, or one-time Ore. The processor performs the calculations described herein to determine levels and temperature changes based on the above stored data. It is also obvious that this temperature information is then transmitted to the display driver, which provides a visual display or acoustic transmission of information through the user interface.
В одном варианте осуществления, схема детектирования проверяет сдвиг фазы, смешивая сигнал возбуждения и измеренный сигнал, осуществляя сравнение и подвергая результат фильтрации низких частот для получения информации сдвига фазы. В более частном случае, в одном варианте осуществления, детектирование фазы осуществляется умножением частоты возбуждения на измеренный сигнал. В результате получается сигнал с двумя компонентами, одна из которых имеет удвоенную частоту, а другая является сигналом постоянного тока, пропорциональным сдвигу фазы между опорным сигналом возбуждения и измеренным сигналом. Это можно выразить согласно следующему уравнению:In one embodiment, the detection circuit checks the phase shift by mixing the drive signal and the measured signal, comparing and subjecting the low-pass filtering result to obtain phase shift information. In a more particular case, in one embodiment, phase detection is performed by multiplying the excitation frequency by the measured signal. The result is a signal with two components, one of which has a double frequency, and the other is a DC signal proportional to the phase shift between the reference excitation signal and the measured signal. This can be expressed according to the following equation:
детектирование фазы:
где es - сигнал возбуждения, rr - измеренный сигнал, ωt - частота возбуждения и θ - фаза.where e s is the excitation signal, r r is the measured signal, ωt is the excitation frequency, and θ is the phase.
Как описано выше, настоящее изобретение опирается на измерение времени распространения волны, а не на тепловой импульс. Этот способ обеспечивает значительное преимущество, поскольку тепловой импульс диспергирует, что приводит к неопределенности в определении начала фронта импульса и существенному увеличению шума измерения. Волны также диспергируют, но сдвиги фазы синусоидальной волны, даже после дисперсии, остаются более различимыми. Таким образом, измерение на основе синусоидальной волны вносит меньше шума.As described above, the present invention relies on measuring the propagation time of a wave, and not on a thermal pulse. This method provides a significant advantage, since the thermal pulse disperses, which leads to uncertainty in determining the beginning of the pulse front and a significant increase in measurement noise. The waves also disperse, but the phase shifts of the sine wave, even after dispersion, remain more distinguishable. Thus, a sine wave measurement introduces less noise.
Другое преимущество настоящего изобретения состоит в интеграции теплового датчика расхода в одноразовый коллектор. Пластмасса, используемая в коллекторе, играет роль теплоизолятора, который благотворно влияет на измерения. Как упомянуто ранее, в одном варианте осуществления подпружиненные зонды используются для устройства теплового измерения расхода, что делает его недорогим и одноразовым.Another advantage of the present invention is the integration of a thermal flow sensor into a disposable collector. The plastic used in the collector plays the role of a heat insulator, which has a beneficial effect on measurements. As mentioned previously, in one embodiment, spring-loaded probes are used for a thermal flow measurement device, which makes it inexpensive and disposable.
Конструкция устройства настоящего изобретения оптимизируется в соответствии с тремя параметрами: a) тепловым возбуждением (частотой входного теплового сигнала), b) ожидаемым расходом (более низкий расход требует иной частоты, чем более высокий расход, поскольку более низкий расход сопровождается большей дисперсией), и c) величиной и протяженностью тепловой дисперсии. В одном варианте осуществления, для минимизации шума и повышения точности детектирования, можно задать постоянным ключевой параметр, например, постоянный сдвиг фазы, постоянная частота или постоянное проходное сечение.The design of the device of the present invention is optimized in accordance with three parameters: a) thermal excitation (frequency of the input heat signal), b) expected flow rate (lower flow rate requires a different frequency than higher flow rate, since lower flow rate is accompanied by greater dispersion), and c ) the magnitude and extent of thermal dispersion. In one embodiment, to minimize noise and improve detection accuracy, a key parameter can be set constant, for example, constant phase shift, constant frequency, or constant flow area.
В одном варианте осуществления, метод постоянного сдвига фазы реализуется с использованием фазочувствительного детектора и генератора с цифровой регулировкой частоты. Как описано выше, время распространения определяет физическую задержку между зондом возбуждения и измерительным зондом. При высоких расходах физическая задержка мала, тогда как при низких расходах физическая задержка велика. Таким образом, для поддержания постоянного сдвига фазы частота возбуждения регулируется посредством обратной связи от фазочувствительного детектора. Контур обратной связи включен в систему, что позволяет динамически регулировать такие важные параметры, как частота возбуждения, в результате чего сдвиг фазы остается постоянным.In one embodiment, the constant phase shift method is implemented using a phase-sensitive detector and a digitally controlled frequency generator. As described above, the propagation time determines the physical delay between the excitation probe and the measuring probe. At high costs, the physical delay is small, while at low costs the physical delay is large. Thus, in order to maintain a constant phase shift, the excitation frequency is controlled by feedback from a phase-sensitive detector. A feedback loop is included in the system, which allows you to dynamically adjust such important parameters as the excitation frequency, as a result of which the phase shift remains constant.
На Фиг.53 показана схема одного варианта осуществления настоящего изобретения, где применяется режим работы с постоянным сдвигом фазы. Жидкость 5303, текущая через канал 5301, проходит мимо зонда 5305 возбуждения и измерительного зонда 5307, которые разделены расстоянием 5309, как описано выше. В одном варианте осуществления, канал 5301 является частью коллектора, конструкция которого позволяет вставлять его в диализный аппарат и использовать там. Будучи установлен в диализном аппарате, контактная поверхность зонда 5305 возбуждения вступает в тепловой контакт с драйвером 5325 нагревателя, и контактная поверхность измерительного зонда 5307 вступает в тепловой контакт с датчиком 5330 температуры. Драйвер 5325 нагревателя и датчик 5330 температуры находятся в электрическом контакте с цепью, воплощенной в диализном аппарате и/или интегрированной в него.FIG. 53 is a diagram of one embodiment of the present invention where a constant phase shift operation mode is applied.
Со стороны зонда возбуждения, цепь содержит источник 5310 опорного сигнала, который передает сигнал, имеющий фазу θr, на устройство 5315 суммирования, на которое также поступает сигнал θm от фильтра низких частот, как описано ниже. Два сигнала суммируются, обрабатываются или иначе сравниваются для получения выходного сигнала, который передается на генератор 5320 с управлением напряжением. Генератор 5320 с управлением напряжением выводит сигнал Rp, где Rp=Kp sin(ωt), который поступает на драйвер 5325 нагревателя и используется для возбуждения драйвера 5325 нагревателя для обеспечения волны возбуждения, которая термически передается на зонд 5305.On the side of the excitation probe, the circuit comprises a
Тепловая волна распространяется через канал 5301 как функция расхода жидкости 5303. Измерительный зонд 5307 термически передает регистрируемую тепловую волну на датчик 5330 температуры. Регистрируемую тепловую волну можно выразить в виде функции следующим образом: Es=Ks sin (ωt+θc).A heat wave propagates through
Как указано выше, датчик 5330 температуры находится в электрическом контакте с цепью, воплощенной в диализном аппарате или встроенной в него. Регистрируемая тепловая волна (Es) передается на синхронный фазочувствительный детектор, применяющий умножительный компонент 5335, который умножает регистрируемую тепловую волну (Es) на входной сигнал от генератора 5320 с управлением напряжением (Rn, где Rn=Kn cos(ωt)), выдавая выходной сигнал EsRn. Выходной сигнал EsRn (который можно выразить как EsRn=(KnKs/2)[sin(2ωt+θc)+sin(θc)]) поступает на усилитель 5340 и усиливается постоянной K1. Затем усиленный сигнал поступает на фильтр 5345 низких частот, который принимает входной сигнал от генератора 5320 с управлением напряжением. Входной сигнал от генератора 5320 с управлением напряжением используется для изменения порога или отсечки фильтрации для фильтра 5345 низких частот. Выходной сигнал фильтра 5345 низких частот (θm, который можно выразить как функцию KnKsK1θc/2) это сигнал, указывающий расход жидкости, который может доставляться любым средством, известным специалистам в данной области техники, и возвращающийся на упомянутое устройство 5315 суммирования для использования при генерации опорного сигнала от генератора 5320 с управлением напряжением.As indicated above, the
На Фиг.47 приведена таблица, которая иллюстрирует диапазон частоты возбуждения, которая динамически регулируется для поддержания постоянного сдвига фазы. Согласно Фиг.47, процесс определения учитывает значения различных параметров, например расхода 4701, который изменяется от 25 до 600 мл/мин, и скорость 4702 течения, в пределах от 17,36 мм/с до 416,67 мм/с. С использованием значения 15 мм для промежутка 4703 между зондами, частота возбуждения 4705 будет изменяться от ~1,16 Гц при расходе 25 мл/мин до 27,78 Гц при расходе 600 мл/мин. Соответствующие значения времени распространения и измеренной амплитуды указаны в строках 4704 и 4706, соответственно. Заметим, что измеренная амплитуда поддерживается на нуле для постоянного сдвига фазы.On Fig shows a table that illustrates the range of the frequency of the excitation, which is dynamically adjusted to maintain a constant phase shift. According to Fig. 47, the determination process takes into account the values of various parameters, for example, flow rate 4701, which varies from 25 to 600 ml / min, and flow rate 4702, ranging from 17.36 mm / s to 416.67 mm / s. Using a value of 15 mm for the gap 4703 between the probes, the
Фиг.48 иллюстрирует выходной сигнал фазочувствительного детектора, построенный относительно оси 4810 времени. Различные кривые 4820 представляют ряд выходных сигналов фазочувствительного детектора для разных значений расхода. Графики на Фиг.48 построены для значений, приведенных в таблице на Фиг.47; соответственно, расход принимает значения от 25 до 600 мл/мин, и соответствующая частота возбуждения изменяется от ~1,16 Гц до 27,78 Гц.48 illustrates an output signal of a phase-sensitive detector constructed with respect to a
В другом варианте осуществления, изменение сдвига фазы допустимо, тогда как частота возбуждения остается постоянной. Постоянная частота возбуждения применяется совместно с фазочувствительным детектором, тогда как механизм обратная связь не используется. Фиг.49 иллюстрирует таблицу, где приведены значения различных параметров, когда частота 4906 возбуждения поддерживается разной 1,157 Гц. Это значение применимо для расхода 4901 в пределах от 25 до 600 мл/мин и скорости течения 4902 в пределах от 17,36 мм/с до 416,67 мм/с. Когда промежуток 4903 между зондами задан равным 15 мм, соответствующие значения времени 4904 распространения составляют от 0,0360 с (для значения 1,000 гармоники 4905) до 0,864 с. Изменение сдвига фазы отражается в соответствующих значениях измеренной амплитуды, указанных в строке 4907. Измеренная амплитуда 4907 указана в окончательной строке. Фиг.50A и 50B иллюстрируют два набора выходных сигналов (для диапазона расходов, указанного на Фиг.49) фазочувствительного детектора, построенных относительно оси времени.In another embodiment, a change in phase shift is acceptable while the excitation frequency remains constant. A constant excitation frequency is used in conjunction with a phase-sensitive detector, while the feedback mechanism is not used. Fig. 49 illustrates a table showing values of various parameters when the excitation frequency 4906 is maintained at a different frequency of 1.157 Hz. This value is applicable for 4901 flow rates ranging from 25 to 600 ml / min and 4902 flow rates ranging from 17.36 mm / s to 416.67 mm / s. When the gap 4903 between the probes is set to 15 mm, the corresponding values of the
На Фиг.54 показана схема одного варианта осуществления настоящего изобретения, где применяется режим постоянной частоты работы. Жидкость 5403, текущая через канал 5401, проходит мимо зонда 5405 возбуждения и измерительного зонда 5407, которые разделены расстоянием 5409, как описано выше. В одном варианте осуществления, канал 5401 является частью коллектора, конструкция которого позволяет вставлять его в диализный аппарат и использовать там. Будучи установлен в диализном аппарате, контактная поверхность зонда 5405 возбуждения вступает в тепловой контакт с драйвером 5425 нагревателя, и контактная поверхность измерительного зонда 5407 вступает в тепловой контакт с датчиком 5430 температуры. Драйвер 5425 нагревателя и датчик 5430 температуры находятся в электрическом контакте с цепью, воплощенной в диализном аппарате и/или интегрированной в него.On Fig shows a diagram of one embodiment of the present invention, which applies the constant frequency mode.
Со стороны зонда возбуждения, цепь содержит источник 5410 опорного сигнала, например генератор синусоидальных колебаний, который передает сигнал, имеющий частоту (например, 1,17 Гц или около того) на драйвер 5425 нагревателя. Генератор 5410 синусоидальных колебаний выводит сигнал Rp, где Rp=Kp sin(ωt), который поступает на драйвер 5425 нагревателя и используется для возбуждения драйвера 5425 нагревателя для обеспечения волны возбуждения, которая термически передается на зонд 5405. Предпочтительно, чтобы частота возбуждения была достаточно низкой, чтобы при низких расходах сдвиг фазы был меньше 80 градусов. Генератор 5410 синусоидальных колебаний также выводит сигнал Rn, где Rn=Kn cos(ωt), который поступает на умножитель 5435 и фильтр 5445 низких частот, что дополнительно описано ниже.On the side of the field probe, the circuit comprises a
Тепловая волна распространяется через канал 5401 как функция расхода жидкости 5403. Измерительный зонд 5407 термически передает регистрируемую тепловую волну на датчик 5430 температуры. Регистрируемую тепловую волну можно выразить в виде функции следующим образом: Es=Ks sin (ωt+θc). Датчик 5430 температуры находится в электрическом контакте с цепью, воплощенной в диализном аппарате или встроенной в него. Регистрируемая тепловая волна (Es) передается на синхронный фазочувствительный детектор, применяющий умножительный компонент 5435, который умножает регистрируемую тепловую волну (Es) на входной сигнал от генератора 5410 синусоидальных колебаний (Rn, где Rn=Kn cos(ωt)), выдавая выходной сигнал EsRn. Выходной сигнал EsRn (который можно выразить как EsRn=(KnKs/2)[sin(2ωt+θc)+sin(θc)]) поступает на усилитель 5440 и усиливается постоянной K1. Затем усиленный сигнал поступает на фильтр 5445 низких частот, который принимает входной сигнал от генератора 5410 синусоидальных колебаний. Входной сигнал от генератора 5410 синусоидальных колебаний используется для изменения порога или отсечки фильтрации для фильтра 5445 низких частот. Выходной сигнал фильтра 5445 низких частот (θm, который можно выразить как функцию KnKsK1θc/2) это сигнал, указывающий расход жидкости, который может доставляться любым средством, известным специалистам в данной области техники. Очевидно, что частота отсечки фильтра низких частот составляет приблизительно 1/20 частоты возбуждения. Фильтр низких частот должен ослаблять сигнал 2ωt, по меньшей мере, на 80 дБ.A heat wave propagates through
На Фиг.55 показаны относительные сдвиги фазы сигналов, генерируемых в режиме постоянной частоты при низком расходе и высоком расходе. Сигнал 5530 возбуждения генерируется в момент времени 0. В сценарии низкого расхода, регистрируемый сигнал 5520 смещен относительно сигнала 5530 возбуждения со сдвигом фазы θLF 5540, тогда как, в сценарии высокого расхода, регистрируемый сигнал 5510 смещен относительно сигнала 5530 возбуждения со сдвигом фазы θhF 5550.On Fig shows the relative phase shifts of the signals generated in constant frequency mode at low flow rate and high flow rate. The
Независимо от того, применяется ли для измерения метод постоянного или переменного сдвига фазы, использование сдвиг фазы в качестве основы измерения расхода имеет преимущество по сравнению с использованием амплитуды, поскольку амплитуда подвержена влиянию внешних факторов, например внешней температуры, которая не влияет на сдвиг фазы.Regardless of whether the method uses a constant or variable phase shift method, the use of a phase shift as the basis of flow measurement has an advantage over the use of amplitude, since the amplitude is influenced by external factors, such as external temperature, which does not affect the phase shift.
В одном варианте осуществления, бесконтактный тепловой расходомер настоящего изобретения обеспечивает диапазон измерения от 20 мл/мин до 600 мл/мин. Помимо факторов, перечисленных ранее, другие факторы, которые играют важную роль в обеспечении оптимальных эксплуатационных показателей теплового расходомера, включают в себя характеристики потока, например режим течения, максимальное число Рейнольдса и скорость течения; и физические характеристики проточной ячейки, например высота, ширина и длина канала.In one embodiment, the non-contact heat meter of the present invention provides a measurement range from 20 ml / min to 600 ml / min. In addition to the factors listed previously, other factors that play an important role in ensuring optimal performance of a heat flow meter include flow characteristics, such as flow regime, maximum Reynolds number, and flow velocity; and physical characteristics of the flow cell, for example, height, width and length of the channel.
Фиг.51 содержит таблицу, где приведен примерный набор параметров конструкции, оптимизированных таким образом, чтобы режим течения оставался ламинарным и число Рейнольдса 5109 поддерживалось ниже 2000, при максимальном расходе 5101 600 мл/мин. Для поддержания ламинарного режима течения, оптимизируются размер канала, включающий в себя, высоту 5102, ширину 5103, длину 5104, площадь 5105 и гидравлический диаметр 5106 канала. Число Рейнольдса 5109 вычисляется с учетом значений скорости 5107 течения, гидравлического диаметра 5106 и свойств воды 5108, например, плотности, динамической вязкости и кинематической вязкости.Fig. 51 contains a table showing an exemplary set of design parameters optimized so that the flow regime remains laminar and the
В одном варианте осуществления, проточная ячейка сконструирована для турбулентного режима течения вместо ламинарного. Такая конструкция проточной ячейки предполагает постоянное проходное сечение, что, в свою очередь, приводит к увеличению проходного сечения вокруг зондов (которое уменьшается вокруг зондов для ламинарного потока). При увеличении площади на зондах скорость жидкости вокруг зондов увеличивается, и увеличение скорости приводит к тому, что течение переходит в турбулентный режим.In one embodiment, the flow cell is designed for turbulent flow instead of laminar flow. This design of the flow cell assumes a constant flow area, which, in turn, leads to an increase in the flow area around the probes (which decreases around the probes for laminar flow). With an increase in the area on the probes, the fluid velocity around the probes increases, and an increase in velocity causes the flow to enter a turbulent mode.
На Фиг.52 приведена таблица, иллюстрирующая другой набор примерных параметров конструкции для зондов возбуждения и измерительных зондов, которым в одном варианте осуществления приданы размеры, обеспечивающие тепловую постоянную времени 5205 менее 1 миллисекунды для оптимальных эксплуатационных показателей. Факторы, учитываемые с этой целью, представляют собой материал, который в этом случае является латунью, и его свойства 5201, например плотность, теплопроводность и удельная теплоемкость, а также коэффициент 5204 конвекции. Соответственно определяется размер 5202 и площадь 5203 открытой поверхности зондов.Fig. 52 is a table illustrating another set of exemplary design parameters for field probes and measurement probes, which in one embodiment have been dimensioned to provide a thermal time constant of 5205 less than 1 millisecond for optimal performance. Factors taken into account for this purpose are material, which in this case is brass, and its
Регистрация температурыTemperature recording
Как упомянуто выше, компактный коллектор для диализной системы также включает в себя датчик температуры. В одном варианте осуществления, датчик температуры располагается в резервуарной сборке. Однако датчик температуры также может располагаться вне резервуарной сборки, и в таких вариантах осуществления, он может быть встроен в коллектор.As mentioned above, the compact collector for the dialysis system also includes a temperature sensor. In one embodiment, the temperature sensor is located in the tank assembly. However, the temperature sensor may also be located outside the tank assembly, and in such embodiments, it may be integrated into the collector.
Существует три главных подходов с использованием регистрации температуры, которая может быть встроена в коллектор. Специалисту в данной области техники очевидно, что каждый подход допускает вариации, не приводящие к сколько-нибудь значительному изменению в общей конструкции коллектора. Эти подходы рассмотрены ниже.There are three main approaches using temperature recording, which can be integrated into the collector. It will be apparent to those skilled in the art that each approach allows variations that do not result in any significant change in the overall design of the reservoir. These approaches are discussed below.
Высокотеплопроводный контакт с жидкостьюHighly conductive liquid contact
В подходе непосредственного высокотеплопроводного контакта с жидкостью, металлический диск внедряется в стенку коллектора, где термистор или любой другой пригодный датчик температуры, известный в уровне техники, контактирует с диском на стороне диализного аппарата, и с жидкостью на стороне пациента. Таким образом, температуру жидкости можно контролировать через металлический диск.In an approach of direct highly heat-conducting contact with a liquid, a metal disk is inserted into the wall of the collector, where a thermistor or any other suitable temperature sensor known in the prior art is in contact with the disk on the side of the dialysis apparatus, and with the liquid on the patient side. Thus, the temperature of the liquid can be controlled through a metal disk.
Традиционно, температура контролируется путем размещения термистора непосредственно в потоке жидкости. Использование металлического диска для контроля температура в настоящем изобретении обеспечивает преимущество снижения опасности загрязнения и, следовательно, избавления от необходимости в чистке термистора.Traditionally, the temperature is controlled by placing the thermistor directly in the liquid stream. The use of a metal disk for temperature control in the present invention provides the advantage of reducing the risk of contamination and, therefore, eliminating the need for cleaning the thermistor.
Специалисту в данной области техники очевидно, что с этой целью можно использовать металлический диск из любого пригодного металла, например, нержавеющей стали марки 316. Дополнительно, может применяться термистор любого производителя, пригодный для текущего применения. Например, можно использовать термистор производства BetaTherm номер детали 10K 3A1A.It will be apparent to those skilled in the art that a metal disk of any suitable metal, such as 316 stainless steel, can be used for this purpose. Additionally, a thermistor of any manufacturer suitable for current use can be used. For example, you can use a BetaTherm thermistor manufactured with part number 10K 3A1A.
В одном варианте осуществления, металлический диск предназначен для использования одним пациентом и является одноразовым, и термистор входит в состав диализного аппарата и является многоразовым.In one embodiment, the metal disc is intended to be used by one patient and is disposable, and the thermistor is part of the dialysis apparatus and is reusable.
Среднетеплопроводный контакт с жидкостьюMedium thermal fluid contact
Мембраны преобразователя давления компактного коллектора сравнительно тонки и выполнены из материала средней теплопроводности. Обычно используемая толщина составляет 0,040” и может изменяться от 0,005” до 0,050”. Чем тоньше материал и чем выше теплопроводность, тем точнее мембраны преобразователя давления будут передавать температуру диализирующего раствора на преобразователь давления, установленный внутри диализного аппарата. Благодаря конструкции, они находятся в непосредственном контакте с преобразователем давления на стороне аппарата и с жидкостью на стороне пациента. Размещение пригодного датчика температуры внутри преобразователя давления позволяет контролировать температуру жидкости. Определенные преобразователи давления, известные в уровне техники, уже включают в себя датчик температуры для коррекции преобразователя в связи с температурным дрейфом. Такие преобразователи давления с признаком регистрации температуры можно использовать в целях настоящей заявки. Примером комбинированного датчика давления/температуры является модель MPT40 производства Micron Instruments. Применение такой комбинации датчиков позволяет избежать непосредственного контакта с жидкостью, в которой проводятся измерения, и снизить количество компонентов в коллекторе. Это обеспечивает альтернативу металлическому диску, используемому в предыдущем подходе.The pressure transmitter membranes of the compact manifold are relatively thin and made of medium heat conductivity material. The most commonly used thickness is 0.040 ”and can vary from 0.005” to 0.050 ”. The thinner the material and the higher the thermal conductivity, the more accurately the pressure transducer membranes will transmit the temperature of the dialysis fluid to the pressure transducer installed inside the dialysis apparatus. Thanks to the design, they are in direct contact with the pressure transducer on the side of the device and with the fluid on the patient side. Placing a suitable temperature sensor inside the pressure transmitter allows you to control the temperature of the liquid. Certain pressure transducers known in the art already include a temperature sensor for correcting the transducer due to temperature drift. Such pressure transmitters with a sign of temperature registration can be used for the purposes of this application. An example of a combined pressure / temperature sensor is the MPT40 from Micron Instruments. The use of such a combination of sensors avoids direct contact with the liquid in which the measurements are made and reduces the number of components in the collector. This provides an alternative to the metal disk used in the previous approach.
Косвенное оптическое измерение температурыIndirect optical temperature measurement
Если проточный канал в пластмассовой стенке коллектора имеет ограниченную толщину, например приблизительно 0,020”, то пластмассовая стенка будет находиться в тепловом равновесии с жидкостью внутри коллектора. При таких условиях бесконтактное оптическое измерение температуры может осуществляться снаружи утоненной стенки, что позволяет определять температуру жидкости внутри. Примером является бесконтактный оптический датчик температуры производства Melexis, номер детали MLX90614. Бесконтактный подход обеспечивает преимущество в том, что он не требует дополнительных деталей в коллекторе. Единственным требованием является малая толщина стенок жидкостного канала. Этот подход обеспечивает низкую стоимость и, тем не менее, поддерживает признаки безопасной эксплуатации для единичного пациента.If the flow channel in the plastic wall of the collector has a limited thickness, for example, approximately 0.020 ”, then the plastic wall will be in thermal equilibrium with the liquid inside the collector. Under such conditions, non-contact optical temperature measurement can be performed outside the thinned wall, which makes it possible to determine the temperature of the liquid inside. An example is the Melexis Non-Contact Optical Temperature Sensor, part number MLX90614. The non-contact approach provides the advantage that it does not require additional parts in the manifold. The only requirement is the small wall thickness of the fluid channel. This approach provides low cost and, nevertheless, supports signs of safe operation for a single patient.
Одной возможной реализацией интегрального датчика проводимости в коллекторе является ячейка для измерения проводимости с электрическими штырями, контактирующими с диализирующим раствором. Технические детали, касающиеся примерной ячейки для измерения проводимости, показаны на Фиг.57. Согласно Фиг.57, ячейка 5700 для измерения проводимости содержит штыри 5701 смещения для пропускания через жидкость слабого постоянного тока. Регистрирующие штыри 5702 регистрируют напряжение в жидкости, причем величина регистрируемого напряжения зависит от проводимости и температуры жидкости. Температура измеряется с использованием термистора 5703, расположенного вблизи ячейки 5700 для измерения проводимости. Альтернативно, температуру можно определить одним из раскрытых выше средств. Зная значения измеренной температуры и напряжения на регистрирующих штырях 5702, можно определить проводимость жидкости.One possible implementation of an integrated conductivity sensor in the collector is a cell for measuring conductivity with electrical pins in contact with the dialysis solution. Technical details regarding an exemplary cell for measuring conductivity are shown in Fig. 57. According to Fig. 57, the
Ток, подаваемый через штыри 5701 смещения, может быть сигналом постоянного тока или переменного тока и находиться, в общем случае, в диапазоне частот 50-100 кГц. В одном варианте осуществления, величина подаваемого ток составляет порядка 10 мА. Регистрирующие штыри 5702, в общем случае, заглубляются в ходе изготовления ячейки для измерения проводимости, обычно на глубину ±0,001 дюйма с cal раствор в ячейке. Точность термистора 5703 обычно составляет 0,5°C. Ячейка для измерения проводимости может быть встроена в канал диализирующего раствора компактного коллектора путем введения или формовки на месте проводящих штырей (штырей смещения и регистрирующих штырей) в корпус коллектора таким образом, чтобы обеспечить их контакт с диализатом, но не допустить утечку диализата из коллектора.The current supplied through
Обнаружение разъединенияDisconnect Detection
Варианты осуществления раскрытой диализной системы дополнительно включают в себя устройство и способ для обнаружения разъединения в экстракорпоральном кровепроводе, используемом для любой процедуры лечения обработкой крови. Примеры процедур лечения обработкой крови включают в себя гемодиализ, гемофильтрация, ультрафильтрация или аферез. Сосудистый доступ для установления экстракорпорального кровепровода обычно достигается с использованием трансдермальной иглы или a катетер с люэровским наконечником. Устройство и способ разъединения использует импульс давления, вырабатываемый бьющимся сердцем пациента, в качестве индикатора неповрежденного соединение иглы или катетера с сосудистой сетью. Импульс давления, вырабатываемый сердцем пациента, мал; более того, в венозной обратной линии экстракорпорального кровепровода. Для обнаружения малого импульса давления настоящее изобретение использует методологию взаимной корреляции, где опорный сердечный сигнал взаимно коррелирует с сигналом импульса давления.Embodiments of the disclosed dialysis system further include a device and method for detecting separation in an extracorporeal blood line used for any blood treatment treatment procedure. Examples of blood treatment treatments include hemodialysis, hemofiltration, ultrafiltration, or apheresis. Vascular access to establish an extracorporeal blood line is usually achieved using a transdermal needle or a Luer tip catheter. The device and method of separation uses a pressure pulse generated by the beating heart of the patient as an indicator of the intact connection of the needle or catheter with the vascular network. The pressure pulse generated by the patient’s heart is small; moreover, in the venous return line of the extracorporeal blood line. To detect a small pressure pulse, the present invention uses a cross-correlation methodology, where the reference heart signal is mutually correlated with the pressure pulse signal.
На Фиг.58 показана блок-схема системы 5800 для обнаружения отключение пациента от экстракорпорального кровепровода, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Система 5800 содержит входной артериальный кровепровод 5802, диализатор 5804, диализатопровод 5806, преобразователь 5808 импульсов давления пациента, генератор 5815 сердечного сигнала пациента в качестве опорного сигнала, монитор 5820 разъединения, контроллер 5825 и обратный венозный кровепровод 5810. В различных вариантах осуществления настоящего изобретения, кровь, отбираемая у пациента, проходит через диализатор 5804 через артериальный кровепровод 5802, и очищенная кровь из диализатора 5804 возвращается пациенту через венозный кровепровод 5810. Загрязненный диализат, выброшенный из диализатора 5804, очищается или регенерируется в диализатопроводе 5806 и нагнетается обратно в диализатор 5804. В различных вариантах осуществления настоящего изобретения, очищенная кровь возвращается в тело пациента через трансдермальную иглу или катетер с люэровским наконечником. Расход крови в обратном венозном кровепроводе 5810 обычно составляет 300-400 мл/мин. Очевидно, что можно устанавливать любой пригодный диализатопровод.58 is a block diagram of a 5800 system for detecting a patient disconnected from an extracorporeal blood line, in accordance with an embodiment of the present invention. The 5800 system includes an input
Преобразователь 5808 давления измеряет импульс давления пациента, проходящего процедуру лечения обработкой крови и, по существу, непрерывно передает импульс давления на монитор 5820 разъединения. В одном варианте осуществления преобразователь 5808 является инвазивным или неинвазивным датчиком венозного давления, расположенным где-либо в линии диализа крови (входном артериальном кровепроводе 5802 или обратном венозном кровепроводе 5810). В другом варианте осуществления, преобразователь 5808 является инвазивным или неинвазивным датчиком венозного давления, расположенным, в частности, в линии диализа крови между диализатором 5804 и пациентом, то есть в обратном венозном кровепроводе 5810. Неинвазивный детектор воздушных пузырьков и/или зажимной клапан (не показан), в необязательном порядке, располагаются между преобразователем 5808 и люэровским соединением с пациентом. Согласно варианту осуществления настоящего изобретения, преобразователь 5808 давления располагается в непосредственной близости к игле или катетеру, вставленной(му) в тело пациента для обеспечения сосудистого доступа, соответствующего обратному венозному кровепроводу 5810. Преобразователь 5808 давления располагается в непосредственной близости к игле или катетеру для сохранения верности формы волны. В других вариантах осуществления, преобразователь 5808 давления может быть подключен где-либо в обратном венозном кровепроводе 5810. Согласно варианту осуществления настоящего изобретения, сигнал давления, вырабатываемый преобразователем 5808 давления, является сигналом переменного тока, который не является точной мерой сосудистого давления. Следовательно, преобразователь 5808 давления не является высокоточным преобразователем.
Генератор 5815 опорного сигнала, по существу, непрерывно передает сердечный сигнал пациента на монитор 5820 разъединения в качестве опорного сигнала. Согласно варианту осуществления настоящего изобретения, опорный сердечный сигнал поступает от плетизмографа, соединенного с той же частью тела (например, руке), к которой присоединяется игла или катетер для снабжения пациента обработанной кровью. В другом варианте осуществления настоящего изобретения, опорный сердечный сигнал поступает от пальцевого датчика пульса/оксиметра. В различных других вариантах осуществления настоящего изобретения, опорный сердечный сигнал можно получать через сигнал электрокардиограммы (ECG), сигнал давления крови в реальном времени, стетоскоп, сигнал артериального давления из линии забора крови, сигнал датчика пульса/оксиметра, сигнал плетизмографа переменной области, сигналы пропускающего и/или отражающего плетизмографа, акустические сердечные сигналы, пульс на запястье или из любого другого источника сердечного сигнала, известного специалистам в данной области техники.The
Монитор 5820 разъединения регистрирует нарушение в обратном венозном кровепроводе 5810, обусловленное отсоединением иглы или катетера от тела пациента, проходящего лечение обработкой крови. Для обнаружения разъединения, монитор 5820 обрабатывает преобразователь импульсов давления пациента и сердечные опорные сигналы. Специалистам в данной области техники очевидно, что такое разъединение может быть обусловлено вытаскиванием иглы или катетера из тела пациента по любой причине, например из-за резкого движения пациента. Монитор 5808 разъединения подробно описан со ссылкой на Фиг.59. Контроллер 5825 представляет собой любой микропроцессор, известный специалистам в данной области техники. Функцией контроллера 5825 является прием обработанных вводов от монитора 5820 и, соответственно, инициирование надлежащих действий, при необходимости.
Специалистам в данной области техники очевидно, что преобразователь давления и опорные сигналы передаются на монитор 5820 разъединения через передатчики, включенные в состав генератора опорного сигнала и преобразователя давления. Передатчик может обеспечивать проводную или беспроводную связь с соответствующим приемником. Аналогично, данные от монитора 5820 разъединения передаются на контроллер 5825 через проводное или беспроводное соединение. В одном варианте осуществления, такая передача сигнала обеспечивается с использованием надлежащей проводной или беспроводной публичной и/или частной сети, например, сетей LAN, WAN, MAN, Bluetooth и/или интернета. Также в одном варианте осуществления монитор 5820 разъединения и контроллер 5825 располагаются вблизи друг друга и преобразователя 5808 давления и генератор 5815 сердечного опорного сигнала. В альтернативном варианте осуществления, монитор 5820 разъединения и/или контроллер 5825 располагае(ю)тся на удалении друг от друга и/или от остальных компонентов системы 5800.It will be apparent to those skilled in the art that the pressure transducer and reference signals are transmitted to the
На Фиг.59 показана блок-схема, иллюстрирующая устройство 5900 для обнаружения разъединения в обратном венозном кровепроводе, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Монитор 5900 разъединения содержит приемник 5902 преобразователя давления, приемник 5904 опорного сигнала и процессор 5906 взаимной корреляции. Приемник 5902 преобразователя и приемник 5904 опорного сигнала принимают входные сигналы от преобразователя 5808 давления и генератора 5815 сердечного опорного сигнала, соответственно, показанных на Фиг.58.59 is a block diagram illustrating a
Сигнал импульса давления, полученный приемником 5902 преобразователя давления, и опорный сердечный сигнал, полученный приемником 5904 опорного сигнала, сохраняются в локальной памяти и дополнительно поступают на процессор 5906 взаимной корреляции, который, в свою очередь, вычисляет корреляцию между двумя сигналами. Выходной сигнал процессора 5906 поступает на контроллер 5825, показанный на Фиг.58. Если выходной сигнал, вырабатываемый процессором 5906 взаимной корреляции, указывает корреляцию между двумя входными сигналами, это означает, что обратный венозный кровепровод не поврежден. Если выходной сигнал, вырабатываемый процессором 5906 взаимной корреляции, не указывает корреляцию между двумя входными сигналами, это означает, что обратный венозный кровепровод разорван вследствие вытаскивания иглы или катетера, и контроллер 5825, показанный на Фиг.58, инициирует надлежащие действия, например генерацию предупреждающего сигнала и/или полное или частичное отключение диализной системы.The signal of the pressure pulse received by the
Специалисты в данной области техники должны обратить внимание на то, что настоящее изобретение предусматривает использование любого процессора взаимной корреляции, которые связывает, устанавливает соответствие, или иначе создает измеримое, поддающееся количественному определению и/или предсказуемое соотношение между сигналом преобразователя давления и опорным сигналом. В одном варианте осуществления настоящего изобретения взаимная корреляция осуществляется с использованием синхронного усилителя, например SR810 Lock-In Amplifier производства Stanford Research Systems, California. Различные известные методы обнаружения взаимной корреляции систем с очень низким отношением сигнал-шум, и сердечные сигналы могут быть включены в процессор 5906 взаимной корреляции.Those skilled in the art should note that the present invention provides for the use of any cross-correlation processor that couples, matches, or otherwise creates a measurable, quantifiable and / or predictable relationship between the pressure transmitter signal and the reference signal. In one embodiment of the present invention, cross-correlation is performed using a synchronous amplifier, for example SR810 Lock-In Amplifier manufactured by Stanford Research Systems, California. Various known methods for detecting cross-correlation of systems with a very low signal to noise ratio, and cardiac signals may be included in the
В различных вариантах осуществления настоящего изобретения, функция взаимной корреляции, вычисленная процессором 5906 взаимной корреляции, используется для измерения степени подобия между двумя входными сигналами, т.е. опорным сердечным сигналом и сигналом импульса давления. Вычисление функции взаимной корреляции содержит вычисление суммы произведений соответствующих пар точек двух входных сигналов, в указанном временном интервале или окне. При вычислении также учитываются любые потенциальные разности фаз между двумя входными сигналами за счет включения члена опережения или отставания. Математическая формула, соответствующая функции взаимной корреляции, имеет вид:In various embodiments of the present invention, the cross-correlation function calculated by the
где N представляет число выборок, j представляет фактор отставания, и x1 и x2 представляют два входных сигнала соответственно.where N represents the number of samples, j represents the lag factor, and x1 and x2 represent two input signals, respectively.
На Фиг.60 показана блок-схема операций, демонстрирующая примерные этапы способа обнаружения отключения пациента от экстракорпорального кровепровода, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. С эксплуатационной точки зрения, программное обеспечение диализной системы, содержащее множество инструкций и выполняющееся на процессоре, предлагает пациенту сначала присоединить генератор сердечного сигнала (например, пальцевый датчик пульса/оксиметр) для получения 6005 опорного сигнала. При этом пациент может быть соединен или не соединен с диализной системой. После или одновременно с захватом сердечного опорного сигнала, программное обеспечение диализной системы, содержащее множество инструкций и выполняющееся на процессоре, предлагает пациенту подключиться к системе 5800, показанной на Фиг.58, в результате чего также получается 6010 сигнал преобразователя импульсов давления пациента. Затем процессор взаимной корреляции пытается скоррелировать 6015 опорный сигнал и сигналы преобразователя. Если при запуске не удается достичь корреляции, в одном варианте осуществления, пациенту предлагается отключить 6020 все или некоторые компоненты или, в другом варианте осуществления, контроллер 5825 системы 5800, показанный на Фиг.58, делает это автоматически для снижения уровня шума. Например, отключение насосов диализной системы может снижать шум и облегчать захват и коррелирование двух сигналов. В другом варианте осуществления, попытка установления взаимной корреляции осуществляется до включения системных компонентов, генерирующих шум, например насосов. Таким образом, предпринимается попытка установить корреляцию до полного запуска системы. В одном варианте осуществления, если корреляция не установлена, запускается предупреждающий сигнал, указывающий, что диализная система пациента может иметь аномалию.Fig. 60 is a flowchart illustrating exemplary steps of a method for detecting a patient disconnected from an extracorporeal blood line, in accordance with an embodiment of the present invention. From an operational point of view, the dialysis system software, which contains many instructions and runs on the processor, prompts the patient to first attach a cardiac signal generator (for example, a finger heart rate monitor / oximeter) to receive a 6005 reference signal. In this case, the patient may or may not be connected to the dialysis system. After or simultaneously with the capture of the cardiac reference signal, the dialysis system software, which contains many instructions and runs on the processor, prompts the patient to connect to the 5800 system shown in FIG. 58, which also results in a 6010 signal from the patient’s pressure pulse transducer. The cross-correlation processor then attempts to correlate the 6015 reference signal and the converter signals. If at startup it is not possible to achieve correlation, in one embodiment, the patient is prompted to turn off all or some of the
Однако если корреляция получена, то эта корреляция, по существу непрерывно отслеживается 6025, при наличии какого-либо отклонения в этой корреляции, запускается предупреждающий сигнал 6030, указывающий возможную утечку или, в необязательном порядке, система отключается (полностью или частично) и предпринимается новая попытка установления коррелированного сигнала. В одном варианте осуществления, если характер корреляции изменяется или отклоняется с выходом за пределы или в пределах заранее заданного порога, некоторые системные компоненты, например насосы, отключаются, и процессор взаимной корреляции пытается повторно установить корреляцию. Если корреляцию не удается повторно установить, запускается предупреждающий сигнал. В другом варианте осуществления, если характер корреляции изменяется или отклоняется с выходом за пределы или диапазона заранее заданного порога, определенные системные компоненты, например насосы, отключаются, и немедленно запускается предупреждающий сигнал, до любой дополнительной попытки повторно установить корреляцию.However, if a correlation is obtained, then this correlation is essentially continuously monitored 6025, if there is any deviation in this correlation, a
Этот подход к контролю разъединения обеспечивает некоторые заметные усовершенствования по сравнению с уровнем техники. Во-первых, в отличие от уровня техники, настоящее изобретение позволяет различать случаи, когда игла частично вытащена, и когда она удалена и вытащена на некоторое расстояние от места ввода. Во-вторых, настоящее изобретение не нуждается ни в каком дополнительном устройстве, расположенном на месте ввода, например, влажной подушечке. В-третьих, благодаря взаимному коррелированию собственного сердечного сигнала пациента, ложные отрицательные результаты в значительной степени подавляются. В-четвертых, комбинация регистрации импульсов давления и взаимной корреляции делает настоящее изобретение уникальным и способным регистрировать сигналы с низким отношением сигнал-шум. В-пятых, непрерывный контроль статуса взаимной корреляции позволяет системе обнаруживать малые отклонения сигнала, которые, в принципе, могут свидетельствовать о разъединении. Таким образом, настоящее изобретение предусматривает устройство и способ для обнаружения разъединения в экстракорпоральном кровепроводе, используемом для любой процедуры лечения обработкой крови.This approach to disconnect control provides some notable improvements over the prior art. Firstly, unlike the prior art, the present invention makes it possible to distinguish between cases when the needle is partially pulled out and when it is removed and pulled out at a certain distance from the insertion point. Secondly, the present invention does not need any additional device located at the injection site, for example, a wet pad. Thirdly, due to the mutual correlation of the patient’s own cardiac signal, false negative results are largely suppressed. Fourth, the combination of pressure pulse recording and cross-correlation makes the present invention unique and capable of detecting signals with a low signal to noise ratio. Fifth, continuous monitoring of the cross-correlation status allows the system to detect small signal deviations, which, in principle, may indicate a disconnection. Thus, the present invention provides a device and method for detecting a disconnection in an extracorporeal blood line used for any blood treatment treatment procedure.
Контроль центрального венозного давленияCentral venous pressure control
Раскрытые здесь варианты осуществления диализной системы дополнительно включают в себя способы и системы для контроля и регулировки скорости ультрафильтрации (УФ), чтобы объем жидкости в теле пациента, подвергаемого диализу/ультрафильтрации, оставался в желаемом диапазоне. Это изобретение предусматривает интеграцию контроля центрального венозного давления (ЦВД) в диализную систему и использует измерения ЦВД для регулировки скорости ультрафильтрации (УФ). Данные обратной связи по ЦВД помогают предотвратить чрезмерное удаление жидкостей в качестве меры безопасности и обеспечивает средство титрования скорости УФ для улучшения лечебного эффекта.The dialysis system embodiments disclosed herein further include methods and systems for monitoring and adjusting the ultrafiltration (UV) rate so that the volume of fluid in the dialysed / ultrafiltered patient remains within the desired range. This invention provides for the integration of central venous pressure (CVP) control into a dialysis system and uses CVP measurements to adjust the rate of ultrafiltration (UV). CVP feedback data helps prevent excessive removal of fluids as a safety measure and provides a means of titrating UV speed to improve the healing effect.
Измерение ЦВД предполагает измерение среднего давления, присутствующего в центральной венозной линии, используемой для диализа, таким образом, объединяя измерение ЦВД с диализом. Для измерения ЦВД, надлежащий катетер нужно вставить в тело пациента, так, чтобы наконечник катетера располагался внутригрудинно. Фиг.61 изображает примерное положение центрального венозного катетера для гемофильтрации и измерения ЦВД. Согласно Фиг.61, центральный венозный катетер (ЦВК) 6110 используется для обеспечения сосудистого доступа для УФ. В этом конкретном варианте осуществления, место 6120 ввода, выбранное для ЦВК 6110, располагается под ключицей 6130, на подключичной вене 6140. Специалисту в данной области техники очевидно, что в качестве альтернативного места вставки ЦВК можно выбрать любую другую крупную вену в теле пациента, оставляя его наконечник внутригрудинным. ЦВК 6110 проходит через подкожный туннель 6150, и крепится с помощью зажима 6160 и стандартного люэровского наконечника 6170. Давление на наконечнике ЦВК в месте 6180 выхода равно центральному венозному давлению.Measuring CVP involves measuring the average pressure present in the central venous line used for dialysis, thus combining the measurement of CVP with dialysis. To measure CVP, an appropriate catheter must be inserted into the patient’s body so that the tip of the catheter is located intrathoracically. Fig. 61 depicts an exemplary position of a central venous catheter for hemofiltration and CVP measurement. 61, a central venous catheter (CVC) 6110 is used to provide vascular access for UV. In this particular embodiment, the
В одном варианте осуществления настоящего изобретения, ЦВК 6110 используется для осуществления доступа к крови в ходе гемофильтрации, и центральное венозное давление можно измерять с использованием датчиков внутри гемофильтрационного аппарата. В этом случае для измерения ЦВД не требуется никакого дополнительного оборудования. В другом варианте осуществления, для гемофильтрации используется двухпросветный ЦВК. В этом случае ближний просвет можно использовать для забора крови, и дальний просвет (на наконечнике) можно использовать для возврата крови. Просвет или порт может обеспечивать измерение ЦВД. В обоих случаях, когда ЦВК используется для доступа к крови, система настоящего изобретения предусматривает, что до производства измерения ЦВД, кровоток на мгновение останавливается для обеспечения точного измерения давления. Таким образом, в одном варианте осуществления, настоящее изобретение предусматривает интеграцию в традиционные диализные аппараты программные средства управления для остановки кровотока через устройство на основании заранее определенной частоты измерения ЦВД.In one embodiment of the present invention,
На Фиг.62 показана блок-схема, иллюстрирующая систему управления диализом настоящего изобретения. Согласно Фиг.62, предусмотрен пользовательский интерфейс 6210, который принимает вводы от пользователя (клинициста), указывающие предпочтительную частоту измерения ЦВД и предпочтительный диапазон значений ЦВД. Эти вводы поступают на центральный контроллер 6220 диализа. Центральный контроллер 6220 диализа это программируемая система, которую можно использовать для регулировки контроля ЦВД и скорости гемодиализа/ультрафильтрации на основании отслеживаемого ЦВД. В зависимости от частоты измерения ЦВД, определенной пользователем, центральный контроллер 6220 диализа передает сигнал на насос для крови в диализной системе 6230 для остановки кровотока всякий раз, когда необходимо зарегистрировать измерение ЦВД. После этого датчик ЦВД в диализной системе 6230 проводит измерение и передает его на центральный контроллер 6220 диализа, который может передавать его на пользовательский интерфейс 6210 для отображения. По завершении измерения ЦВД, центральный контроллер 6220 диализа передает в диализную систему 6230 другой сигнал, предписывающий возобновление кровотока. Центральный контроллер 6220 диализа также отслеживает измеренные значения ЦВД для определения, находятся ли они в диапазоне, заданном пользователем. Уменьшение ЦВД ниже заданного диапазона будет указывать на гиповолемию. В таком случае, центральный контроллер 6220 диализа останавливает процесс ультрафильтрации, что не позволяет удалять дополнительную жидкость, пока ЦВД не восстановится до желаемого диапазона. В одном варианте осуществления центральный контроллер 6220 диализа титрует удаление ультрафильтрата до диапазона 2-6 мм рт. ст., что позволяет поддерживать ЦВД в желаемом диапазоне.62 is a block diagram illustrating a dialysis control system of the present invention. 62, a
Система контроля ЦВД и регулировки УФ предусматривает широкий диапазон систем измерения ЦВД, объединенных с традиционными диализными аппаратами. Измерение ЦВД можно осуществлять разными способами. В одном варианте осуществления, ЦВД можно измерять с помощью датчика, расположенного на наконечнике надлежащего катетера. В другом варианте осуществления, ЦВД можно измерять с помощью специального преобразователя давления, расположенного на удалении от катетера, причем преобразователь удерживается на одном уровне с сердцем. На Фиг.63 показана примерная иллюстрация последнего варианта осуществления. На Фиг.63 показан катетер 6310, используемый для осуществления доступа к крови. Катетер 6310 располагается в центральной полой вене 6320. Преобразователь давления 6330 измеряет центральное венозное давление на уровне сердца. Измерение ЦВД в этом случае используется для управления скоростью гемофильтрации таким же образом, как при использовании ЦВК.The CVP control and UV adjustment system provides a wide range of CVP measurement systems combined with traditional dialysis machines. CVP measurement can be done in a variety of ways. In one embodiment, the CVP can be measured using a sensor located on the tip of an appropriate catheter. In another embodiment, the CVP can be measured using a special pressure transducer located at a distance from the catheter, the transducer being held flush with the heart. 63 is an exemplary illustration of a last embodiment. 63 shows a
В другом варианте осуществления, ЦВД измеряется с помощью удаленного датчика внутри гемофильтрационного аппарата. На Фиг.64 проиллюстрирован примерный кровепровод 6400 с обеспечением измерения ЦВД. Когда кровь пациента поступает в трубопровод 6400, антикоагулянт вводится в кровь с использованием шприца 6401 для предотвращения коагуляции. Предусмотрен датчик 6410 давления PBIP, который используется для измерения центрального венозного давления. Насос для крови 6420 нагнетает кровь от пациента в диализатор 6430. Два других датчика давления PBI 6411 и PBO 6412 предусмотрены на входе и выходе, соответственно, диализатора 6430. Датчики давления PBI 6411 и PBO 6412 помогают отслеживать и поддерживать давление жидкости в точках наблюдения в системе гемодиализа. Диализатор также снабжен парой перепускных клапанов B 6413 и A 6414, которые гарантируют, что жидкость течет в желаемом направлении в замкнутом диализатопроводе. Пользователь может удалять воздух на порту 6417, если датчик 6418 обнаружит пузырьки воздуха. До порта 6417 устранения воздуха предусмотрен датчик 6416 температуры крови. Датчик 6418 AIL/PAD и зажимной клапан 6419 используются в трубопроводе для обеспечения плавного и беспрепятственного потока чистой крови к пациенту. К системе гемодиализа заранее присоединен заправочный комплект 6421, который помогает подготовить систему прежде, чем она будет использоваться для диализа.In another embodiment, the CVP is measured using a remote sensor inside the hemofiltration apparatus. On Fig illustrates an
Для производства измерений ЦВД, кровоток в трубопроводе 6400 останавливается путем остановки насоса для крови 6420. При этом давление в катетере, используемом для осуществления доступа к крови (не показан), будет выравниваться, и давление, измеренное на датчике 6410 давления PBIP в гемофильтрационном аппарате, будет равно давление на наконечнике катетера. Это измеренное давление (ЦВД) используется для регулировки скорости ультрафильтрации и объема жидкости, удаляемой из тела пациента.To perform CVP measurements, the blood flow in
Таким образом, в плане эксплуатации, система настоящего изобретения модифицирует традиционную диализную систему таким образом, что ультрафильтрация осуществляется со скоростью, заранее установленной врачом. Кровоток периодически останавливается, и среднее ЦВД измеряется с использованием одного из различных вышеописанных способов измерения. В одном варианте осуществления, предусмотрен безопасный режим, в котором, если ЦВД падает ниже заранее установленного предела, гемофильтрация прерывается, и раздается предупреждающий сигнал.Thus, in terms of operation, the system of the present invention modifies the traditional dialysis system so that ultrafiltration is carried out at a speed predetermined by the doctor. The blood flow stops periodically and the mean CVP is measured using one of the various measurement methods described above. In one embodiment, a safe mode is provided in which if the CVP falls below a predetermined limit, the hemofiltration is interrupted and a warning signal is given.
В другом применении, гиперволемическому пациенту, например пациенту с застойной сердечной недостаточностью (CHF), можно назначать ультрафильтрацию для удаления жидкостей. В уровне техники известно, что хотя процесс ультрафильтрация удаляет жидкость из крови, жидкость, подлежащая удалению, располагается в интерстициальных пространствах. Дополнительно, скорость потока жидкости из интерстициальных пространств в кровь неизвестна. Без системы настоящего изобретения, врач может лишь строить предположения, какая скорость удаления интерстициальной жидкости уравновесит удаление жидкости из кровотока потоком жидкости обратно в кровь из интерстициального пространства, и устанавливает диализный аппарат на эту скорость. В таком сценарии требуется постоянный контроль со стороны врача, чтобы гарантировать, что скорость удаления жидкости не приведет к избыточной или недостаточной гидратации пациента. Располагая системой настоящего изобретения, врач может заранее задавать полное количество жидкости, которое он желает удалить, обычно вычисленное на основании веса пациента и минимально допустимого среднего ЦВД. Тогда система удаляет жидкость с максимальной скоростью, которая автоматически поддерживает желаемое ЦВД. Таким образом, система настоящего изобретения автоматически уравновешивает скорость удаления жидкости со скоростью потока жидкости из интерстициальных пространств в кровь.In another application, a hypervolemic patient, such as a patient with congestive heart failure (CHF), can be prescribed ultrafiltration to remove fluids. It is known in the art that although the ultrafiltration process removes fluid from the blood, the fluid to be removed is located in the interstitial spaces. Additionally, the flow rate of fluid from interstitial spaces into the blood is unknown. Without the system of the present invention, the doctor can only speculate what rate of removal of interstitial fluid will balance the removal of fluid from the bloodstream by the flow of fluid back into the blood from the interstitial space, and sets the dialysis apparatus at that speed. In such a scenario, constant monitoring by the doctor is required to ensure that the rate of fluid removal does not lead to excessive or insufficient hydration of the patient. With the system of the present invention, a physician can pre-set the total amount of fluid that he wishes to remove, usually calculated based on the patient’s weight and the minimum acceptable mean CVP. Then the system removes the fluid at maximum speed, which automatically maintains the desired CVP. Thus, the system of the present invention automatically balances the rate of fluid removal with the rate of fluid flow from interstitial spaces into the blood.
Очевидно, что уровни нормального ЦВД составляют от 2 до 6 мм рт. ст. Повышенное ЦВД указывает на перегидратацию, тогда как пониженное ЦВД указывает на гиповолемию. Используя настоящее изобретение, пациент может начинать сеанс ультрафильтрация с ЦВД выше нормального, например 7-8 мм рт. ст., и заканчивать сеанс при окончательном целевом ЦВД 3 мм рт. ст., например, в 6-часовом лечебном сеансе. Однако, если посередине лечебного сеанса ЦВД падает более чем на 50% желаемого снижения, тогда как удаленная жидкость достигает лишь 50% окончательной цели удаления, систему можно перепрограммировать для снижения целевого значения удаления жидкости или снижения скорости удаления жидкости. Другие действия можно предпринимать на основании более сложных алгоритмов. Конечный результат состоит в том, что гиповолемии удается избежать за счет контроля скорости и фактического значения ЦВД. Очевидно, что этот подход также может быть полезен в управлении скоростями удаления жидкости не только в ходе гемофильтрации, но и для всех типов лечения с помощью искусственной почки.Obviously, the levels of normal CVP are from 2 to 6 mm Hg. Art. Increased CVP indicates rehydration, while decreased CVP indicates hypovolemia. Using the present invention, a patient can begin an ultrafiltration session with a CVP higher than normal, for example 7-8 mmHg. Art., and end the session with the
Контроль и поддержание объемной точностиControlling and maintaining volume accuracy
Раскрытые здесь варианты осуществления диализной системы дополнительно включают в себя способы и системы для поддержания объемной точности физиологического раствора и выходной жидкости в системе гемодиализа. В одном варианте осуществления, способ предусматривает смена насосов, используемых на стороне физиологического раствора и на выходной стороне, в результате чего на каждой стороне нагнетается равное количество жидкости. Система смены насосов настоящего изобретения обеспечивает точное средство для поддержания объемов жидкости в ходе процедуры диализа, и может быть недорого реализована, для многоразовых, а также одноразовых устройств.The dialysis system embodiments disclosed herein further include methods and systems for maintaining volumetric accuracy of physiological saline and fluid output in the hemodialysis system. In one embodiment, the method comprises changing the pumps used on the saline side and the outlet side, whereby an equal amount of liquid is pumped on each side. The pump change system of the present invention provides an accurate means for maintaining fluid volumes during the dialysis procedure, and can be inexpensively implemented for reusable as well as disposable devices.
Фиг.65 иллюстрирует примерный трубопровод смены насосов, применяемый в одном варианте осуществления. Трубопровод 6500 смены насосов для гемофильтрации содержит два насоса, насос A 6545 и насос B 6555. Эти два насоса находятся в жидкостной связи с трубопроводом R 6560 физиологического раствора и выходным трубопроводом O 6570. Жидкостная связь облегчается посредством двух пар двухходовых клапанов 6505 и 6507. Для трубопровода R 6560 физиологического раствора, источник 6510 физиологического раствора подает жидкость через ограничитель 6517 на пару двухходовых клапанов 6505. После этого, в зависимости от того, какой из двух клапанов в паре 6505 открыт, физиологический раствор нагнетается либо насосом A 6545, либо насосом B 6555 во второй набор двухходовых клапанов 6507. Этот набор двухходовых клапанов 6507 канализирует физиологический раствор в трубопровод R 6560 физиологического раствора, который находится в жидкостной связи с выходом 6542 диализатора 6540. В настоящем варианте осуществления, с выходом 6542 диализатора 6540 связана конфигурация последиализного вливания. В другой конфигурации, известной в уровне техники, напротив связь осуществляется с входом 6544 диализатора. Специалисту в данной области техники очевидно, что можно использовать любую конфигурацию, не оказывая влияния на объем изобретения.Fig. 65 illustrates an exemplary pump change manifold used in one embodiment. Hemofiltration
Пара двухходовых клапанов 6505 может быть выполнена с возможностью попеременного открывания, благодаря чему может устанавливаться любой из следующих каналов жидкостной связи:A pair of two-
между выходным трубопроводом O 6570 и насосом A 6545;between the outlet pipe O 6570 and pump A 6545;
между трубопроводом R 6560 физиологического раствора и насосом B 6555;between the
между трубопроводом R 6560 физиологического раствора и насосом A 6545; и,between the
между выходным трубопроводом O 6570 и насосом B 6555.between the outlet pipe O 6570 and pump
Система 6500 также содержит два датчика 6515 и 6516 давления. Датчик 6516 располагается на выходном трубопроводе O 6570, а датчик 6515 располагается вблизи источника 6510 физиологического раствора. Датчики 6515 и 6516 давления используются для контроля давления. Данные давления от этих датчиков поступают на активный ограничитель 6517 через дифференциальный усилитель 6525. В зависимости от измерений давления, ограничитель 6517 по-разному ограничивает поток физиологического раствора по мере необходимости.
В ходе диализа дополнительную жидкость можно удалять из пациента, при необходимости, в форме ультрафильтрата (УФ). С этой целью предусмотрен насос 6535 УФ, который нагнетает УФ в пакет или сток 6530. Поскольку жидкость УФ удаляется до точки измерения давления в выходном участке трубопровода O 6570, объемная точность поддерживается независимо от объема удаляемого УФ.During dialysis, additional fluid can be removed from the patient, if necessary, in the form of an ultrafiltrate (UV). For this purpose, a 6535 UV pump is provided, which pumps UV into a bag or
С эксплуатационной точки зрения, объемная точность в системе гемодиализа настоящего изобретения достигается сменой насосов 6545 и 6555, используемых на стороне физиологического раствора и на выходной стороне, благодаря чему после четного числа смен в каждой точке нагнетается одно и то же количество жидкости. Две пары двухходовых клапанов 6505 и 6507 облегчают использование каждого из насосов попеременно с трубопроводом R 6560 физиологического раствора и выходным трубопроводом O 6570.From an operational point of view, volumetric accuracy in the hemodialysis system of the present invention is achieved by changing the
В одном варианте осуществления, используемые насосы являются перистальтическими насосами. Специалисту в данной области техники очевидно, что также можно использовать другие типы насосов, поскольку объемный баланс в почечном диализе достигается благодаря использованию метода смены насосов и не зависит от типа насоса. В одном варианте осуществления, насос A 6545 доставляет больше жидкости за единицу времени, чем насос B 6555. Таким образом, это приводит к тому, что в любой данный период времени нагнетается больше физиологического раствора, чем выходной жидкости.In one embodiment, the pumps used are peristaltic pumps. It will be apparent to those skilled in the art that other types of pumps can also be used, since volume balance in renal dialysis is achieved using the pump change method and is independent of the type of pump. In one embodiment,
Специалисту в данной области техники очевидно, что насосы, которые включают в себя одноразовый элемент, могут иметь разную производительность, поскольку объемы через одноразовые элементы не равны, даже если они имеют один и тот же размер и тип. Например, объемы двух одноразовых шприцев номинально одинакового размера, вставленных в две сборки шприцевого насоса, не будут в точности одинаковы. Специалисту в данной области техники также очевидно, что два насоса, которые не имеют одноразовых элементов, обычно можно настроить так, чтобы между ними не было разности в производительности. Примеры насосов, где используются одноразовые элементы, которые можно реализовать согласно настоящему изобретению, включают в себя, но без ограничения, вращательные или линейные перистальтические насосы, шприцевые насосы, вращательные лопастные насосы, центробежные насосы и диафрагменные насосы.It will be apparent to those skilled in the art that pumps that include a disposable element may have different capacities because the volumes through the disposable elements are not equal, even if they are of the same size and type. For example, the volumes of two disposable syringes of nominally the same size inserted into two syringe pump assemblies will not be exactly the same. It will also be apparent to those skilled in the art that two pumps that do not have disposable elements can usually be configured so that there is no difference in performance between them. Examples of pumps using disposable elements that can be implemented according to the present invention include, but are not limited to, rotary or linear peristaltic pumps, syringe pumps, rotary vane pumps, centrifugal pumps and diaphragm pumps.
Для достижения объемного баланса между физиологическим раствором и выходной жидкостью, насосы 6545 и 6555 обмениваются каждые T минут. В конце первого T-минутного интервала, вследствие конкретных характеристик насосов, насос A 6545 будет доставлять больший объем, чем насос B 6555. Объем жидкости, доставляемый насосом A 6545, обозначим как 'Q'. Таким образом, если в течение первого интервала нагнетания 'T', физиологический раствор направляется через насос A 6545, и выходная жидкость направляется через насос B 6555, то в конце интервала времени T, в трубопроводе R 6560 физиологического раствора будет нагнетаться на 'Q' больше физиологического раствора, чем выходной жидкости в трубопроводе O 6570.In order to achieve a volume balance between physiological saline and effluent, pumps 6545 and 6555 exchange every T minutes. At the end of the first T-minute interval, due to the specific characteristics of the pumps,
После этого насосы A 6545 и B 6555 обмениваются в следующий интервал времени, и выходная жидкость в трубопроводе O 6570 нагнетается насосом A 6545, и физиологический раствор в трубопроводе R 6560 нагнетается насосом B 6555. В этом интервале, в R 6560 будет нагнетаться на 'Q' меньше физиологического раствора, чем выходной жидкости в O 6570. Таким образом, в конце второго интервала (и по окончании четного числа смен), разность объемов, прокачиваемых в течение каждого интервала, будет равна: Q-Q=0. Таким образом, итоговая разность объемов равна нулю после четного числа смен, что позволяет достичь объемного баланса между вводимым физиологическим раствором и выходной жидкостью, возвращающейся от пациента через диализатор. Специалисту в данной области техники очевидно, что может существовать минимальное изменение расхода через насос в течение времени и, следовательно, объема, доставляемого за единицу времени. В этом случае, итоговая разность объемов может быть не в точности равна нулю, но очень близка к нулю.After that, pumps A 6545 and
Объем, нагнетаемый перистальтическим насосом, зависит от напора. Напор для насосов является функцией участка трубопровода, а не насоса, и систематически отличается в трубопроводе R 6560 физиологического раствора от выходного трубопровода O 6570. Таким образом, необходимо выровнять напоры, испытываемые насосом A 6545 и насосом B 6555.The volume pumped by the peristaltic pump depends on the pressure. The pump head is a function of the piping section, not the pump, and is systematically different in the
В одном варианте осуществления, напоры выравниваются путем модуляции ограничителя 6517 на входном трубопроводе от источника 6510 физиологического раствора. Модуляция ограничителя достигается на основании выходного сигнала дифференциального усилителя 6525, который вычисляет перепады давлений между значениями давления, измеренными датчиками 6515 и 6516 напора, расположенными между насосами 6545 и 6555. Величина необходимой компенсации будет зависеть от того, насколько насос подвергается влиянию напоров в трубопроводе R 6560 физиологического раствора и выходном трубопроводе O 6570. Напор в трубопроводе O 6570 обычно бывает отрицательным. Напор в трубопроводе R 6560 будет положительным, если пакеты физиологического раствора (источник) 6510 возвышаются над уровнем насосов, и отрицательным, если пакеты вертикально располагаются ниже уровня насосов. Для насосов, использующих сверхмощные трубчатые сегменты насоса, разности могут быть сравнительно малы.In one embodiment, the pressures are equalized by modulating a restrictor 6517 in the inlet pipe from the
Как упомянуто, напоры выравниваются путем измерения давления в участках трубопровода R 6560 и O 6570, передачи этих давлений в качестве входного сигнала на дифференциальный усилитель 6525 и модуляции притока из пакета 6510 физиологического раствора с переменным ограничителем 6517 в участке трубопровода R 6560, который регулируется выходным сигналом дифференциального усилителя 6525. Поскольку напор является функцией участка трубопровода, а не насоса, таким образом, необходимо регулировать среднюю разность между напорами двух участков трубопровода в неотрегулированном состоянии. Давления в неотрегулированном состоянии можно измерять первоначально и в желаемых интервалах в ходе эксплуатации, на короткое время отключая регулировку. Эта повторная калибровка не требует остановки нагнетания.As mentioned, the pressures are equalized by measuring the pressure in the sections of the
В одном варианте осуществления, напоры насосов могут изменяться от нуля до свыше нескольких сотен мм рт. ст., в зависимости от используемого диализатора, высоты физиологического раствора относительно диализного аппарата и настройки расхода диализата. Например, для потока диализата 200 мл/мин и пакетов физиологического раствора, подвешенных в 5-10 дюймах над диализным аппаратом, перепады давлений составляют от 10 мм рт. ст. В общем случае, когда давление в трубопроводе R 6560 физиологического раствора выше давления в трубопроводе O 6570, ограничитель потока 6517 будут ограничивать поток из источника 6510 физиологического раствора для компенсации перепада давления.In one embodiment, pump heads may vary from zero to over several hundred mmHg. Art., depending on the dialyzer used, the height of the physiological saline relative to the dialysis apparatus and the dialysate flow rate setting. For example, for a dialysate flow of 200 ml / min and physiological saline packets suspended 5-10 inches above the dialysis apparatus, the pressure drops are from 10 mmHg. Art. In the general case, when the pressure in the
Для диализной системы, где используется замкнутый диализатопровод, где диализирующий раствор постоянно циркулирует, проходя через картридж сорбента, Фиг.66 представляет трубопровод попеременной смены насосов. Трубопровод 6600 смены насосов для гемофильтрации содержит два насоса, насос A 6645 и насос B 6655. Эти два насоса находятся в жидкостной связи с обратным трубопроводом R 6660 и сорбентопроводом S 6670. Жидкостная связь облегчается посредством двух пар двухходовых клапанов 6605 и 6607. Для обратного трубопровода R 6660, источник 6610 жидкости резервуара подает жидкость через ограничитель 6617 на пару двухходовых клапанов 6605. После этого, в зависимости от того, какой из двух клапанов в паре 6605 открыт, физиологический раствор нагнетается либо насосом A 6645, либо насосом B 6655 во второй набор двухходовых клапанов 6607. Этот набор двухходовых клапанов 6607 канализирует жидкость через картридж 6608 сорбента и через резервуар 6610 в обратный трубопровод R 6660, который находится в жидкостной связи с входным портом 6642 диализатора 6640.For a dialysis system where a closed dialysate conduit is used, where the dialysis fluid is constantly circulating through a sorbent cartridge, Fig. 66 represents a pump alternating change conduit. Hemofiltration
Пара двухходовых клапанов 6605 может быть выполнена с возможностью попеременного открывания, благодаря чему может устанавливаться любой из следующих каналов жидкостной связи:A pair of two-
между сорбентопроводом S 6670 и насосом A 6645;between the
между обратным трубопроводом R 6660 и насосом B 6655;between
между обратным трубопроводом R 6660 и насосом A 6645; иbetween
между сорбентопроводом S 6670 и насосом B 6655.between the
Система 6600 также содержит два датчика 6615 и 6616 давления. Датчик 6616 располагается на сорбентопроводе S 6670, а датчик 6615 располагается вблизи источника 6610 жидкости резервуара. Датчики 6615 и 6616 давления используются для контроля давления. Данные давления от этих датчиков поступают на активный ограничитель 6617 через дифференциальный усилитель 6625. В зависимости от измерений давления, ограничитель 6617 по-разному ограничивает поток жидкости резервуара по мере необходимости.The 6600 system also contains two
Как и в предыдущем варианте осуществления, этот вариант осуществления предусматривает обеспечение УФ (ультрафильтратного) насоса 6635, что позволяет, при необходимости, удалять дополнительную жидкость в форме (УФ) из тела пациента в ходе диализа. Насос 6635 УФ нагнетает ультрафильтрат в пакет или сток 6630. Поскольку жидкость УФ удаляется до точки измерения давления в участке трубопровода S 6670 сорбента, объемная точность поддерживается независимо от объема удаляемого УФ.As in the previous embodiment, this embodiment provides for providing a UV (ultrafiltrate)
С эксплуатационной точки зрения, объемная точность в системе гемодиализа настоящего изобретения достигается сменой насосов 6645 и 6655, используемых на стороне возврата жидкости и на стороне сорбента, поэтому после четного числа смен в каждой точке нагнетается одно и то же количество жидкости. Две пары двухходовых клапанов 6605 и 6607 облегчают использование каждого из насосов попеременно с обратным трубопроводом R 6660 и сорбентопроводом S 6670.From an operational point of view, volumetric accuracy in the hemodialysis system of the present invention is achieved by changing the
В одном варианте осуществления, используемые насосы являются перистальтическими насосами. Специалисту в данной области техники очевидно, что также можно использовать другие типы насосов, поскольку объемный баланс в почечном диализе достигается благодаря использованию метода смены насосов и не зависит от типа насоса. В одном варианте осуществления, насос A 6645 доставляет больше жидкости за единицу времени, чем насос B 6655. Таким образом, это приводит к нагнетанию большего количества возвратной жидкости, чем жидкий сорбент, в любой данный период времени.In one embodiment, the pumps used are peristaltic pumps. It will be apparent to those skilled in the art that other types of pumps can also be used, since volume balance in renal dialysis is achieved using the pump change method and is independent of the type of pump. In one embodiment,
Специалисту в данной области техники очевидно, что насосы, которые включают в себя одноразовый элемент, могут иметь разную производительность, поскольку объемы через одноразовые элементы не равны, даже если они имеют один и тот же размер и тип. Специалисту в данной области техники также очевидно, что два насоса, которые не имеют одноразовых элементов, обычно можно настроить так, чтобы между ними не было разности в производительности.It will be apparent to those skilled in the art that pumps that include a disposable element may have different capacities because the volumes through the disposable elements are not equal, even if they are of the same size and type. It will also be apparent to those skilled in the art that two pumps that do not have disposable elements can usually be configured so that there is no difference in performance between them.
Для достижения объемного баланса между возвратной жидкостью и жидким сорбентом, насосы 6645 и 6655 обмениваются каждые T минут. В конце первого T-минутного интервала, вследствие конкретных характеристик насосов, насос A 6645 будет доставлять больший объем, чем насос B 6655. Объем жидкости, доставляемый насосом A 6645, обозначим как 'Q'. Таким образом, если в течение первого интервала нагнетания 'T', жидкость резервуара направляется через насос A 6645 и жидкий сорбент направляется через насос B 6655, то в конце интервала времени T, в обратном трубопроводе R 6660 будет нагнетаться на 'Q' больше жидкости резервуара, чем жидкого сорбента в трубопроводе S 6670. После этого насосы A 6645 и B 6655 обмениваются в следующий интервал времени, и жидкий сорбент в трубопроводе S 6670 нагнетается насосом A 6645, и возвратная жидкость в трубопроводе R 6660 нагнетается насосом B 6655. В этом интервале в R 6660 будет нагнетаться на 'Q' меньше жидкости резервуара, чем жидкого сорбента в S 6670. Таким образом, в конце второго интервала (и по окончании четного числа смен), разность объемов, прокачиваемых в течение каждого интервала, будет равна: Q-Q=0. Таким образом, итоговая разность объемов равна нулю после четного числа смен, что позволяет достичь объемного баланса между вводимой возвратной жидкостью и жидким сорбентом, возвращающимся от пациента через диализатор. Опять же, поскольку может существовать некоторое, обычно малое, изменение расхода через насос в течение времени, приводящее к изменению объема, доставляемого за единицу времени, итоговая разность объемов может не быть всегда в точности равна нулю, но весьма близка к нулю.To achieve a volume balance between the return liquid and the liquid sorbent, pumps 6645 and 6655 exchange every T minutes. At the end of the first T-minute interval, due to the specific characteristics of the pumps,
Что справедливо для варианта осуществления, показанного на Фиг.65, объем, нагнетаемый перистальтическим насосом согласно варианту осуществления, проиллюстрированному на Фиг.66, зависит от напора. Дополнительно, поскольку напор для насосов является функцией участка трубопровода, а не насоса, и систематически отличается в обратном трубопроводе R 6660 от сорбентопровода S 6670, необходимо выровнять напоры, испытываемые насосом A 6645 и насосом B 6655.As is true for the embodiment shown in FIG. 65, the volume pumped by the peristaltic pump according to the embodiment illustrated in FIG. 66 is pressure dependent. Additionally, since the pump head is a function of the portion of the pipeline, not the pump, and is systematically different in the
В одном варианте осуществления, напоры выравниваются путем модуляции ограничителя 6617 на входном трубопроводе от источника 6610 жидкости резервуара. Модуляция ограничителя достигается аналогичным образом, как в варианте осуществления, представленном на Фиг.65, и базируется на выходном сигнале дифференциального усилителя 6625. Дифференциальный усилитель 6625 вычисляет перепады давлений между значениями давления, измеренными датчиками напора 6615 и 6616, расположенными между насосами 6645 и 6655. Величина необходимой компенсации будет зависеть от того, насколько насос подвергается влиянию напоров в обратном трубопроводе R 6660 и сорбентопроводе S 6670. Напор в трубопроводе S 6670 обычно бывает отрицательным. Напор в трубопроводе R 6660 будет положительным, если резервуар 6610 возвышается над уровнем насосов, и отрицательным, если резервуар вертикально расположен ниже уровня насосов. Для насосов, использующих сверхмощные трубчатые сегменты насоса, разности могут быть сравнительно малы.In one embodiment, the pressures are equalized by modulating the
Как упомянуто, напоры выравниваются путем измерения давления в участках трубопровода R 6660 и S 6670, передачи этих давлений в качестве входного сигнала на дифференциальный усилитель 6625 и модуляции притока из резервуара 6610 с переменным ограничителем 6617 в участке трубопровода R 6660, который регулируется выходным сигналом дифференциального усилителя 6625. Поскольку напор является функцией участка трубопровода, а не насоса, таким образом, необходимо регулировать среднюю разность между напорами двух участков трубопровода в неотрегулированном состоянии. Давления в неотрегулированном состоянии можно измерять первоначально и в желаемых интервалах в ходе эксплуатации, на короткое время отключая регулировку. Эта повторная калибровка не требует остановки нагнетания.As mentioned, the pressures are equalized by measuring the pressure in sections of the
В одном варианте осуществления, напоры насосов могут изменяться от нуля до свыше нескольких сотен мм рт. ст., в зависимости от используемого диализатора, высоты резервуара относительно диализного аппарата и настройки расхода диализата. Например, перепады давлений составляют от 10 мм рт. ст. для потока диализата 200 мл/мин и с резервуаром, расположенным в 5-10 дюймах над насосами диализного аппарата. Когда давление в трубопроводе R (обратном) 6660 выше давления в трубопроводе S 6670 (из диализатора), ограничитель 6617 потока ограничивает поток из резервуара 6610 для компенсации.In one embodiment, pump heads may vary from zero to over several hundred mmHg. Art., depending on the dialyzer used, the height of the tank relative to the dialysis apparatus and the dialysate flow rate setting. For example, pressure drops range from 10 mm Hg. Art. for a dialysate flow of 200 ml / min and with a reservoir located 5-10 inches above the dialysis unit pumps. When the pressure in conduit R (return) 6660 is higher than the pressure in conduit S 6670 (from the dialyzer), flow restrictor 6617 restricts flow from
В любой из конфигураций на Фиг.65 и на Фиг.66, временами может увеличиваться отток в сегмент диализатопровода (O 6570 или S 6670, соответственно), вследствие увеличенного перепада давления на мембране (TMP) диализатора. Это может происходить, например, вследствие ограничения оттока диализатора (6540 или 6640, соответственно). В таком случае может существовать возможность того, что ограничитель (6517 или 6617, соответственно) не способен в достаточной степени открываться для регулировки, например, если источник 6510 физиологического раствора или резервуар 6610 располагается ниже уровня насосов. В противовес этому, подкачивающий насос можно устанавливать в трубопроводе после источника 6510 физиологического раствора или резервуара 6610. Подкачивающий насос может быть сконфигурирован так, чтобы автоматически включаться в случае, когда дифференциальный усилитель (6525 или 6625, соответственно) и/или ограничитель (6517 или 6617, соответственно) не способен управлять системой.In any of the configurations in Fig. 65 and Fig. 66, the outflow to the dialysate segment may sometimes increase (O 6570 or
Поскольку в ходе смены насосов создается временной зазор, необходимо вычислять интервал времени между сменами. Это вычисление является функцией максимальной допустимой разности в количестве нагнетаемой жидкости, которая определяется двумя функциями, в любое данное время. Однако вычисление должно компенсировать разности напора, представляемые насосам, для жидкости, поступающей из контейнеров физиологического раствора и возвращающейся от пациента через диализатор.Since a time gap is created during the pump shift, the time interval between shifts must be calculated. This calculation is a function of the maximum allowable difference in the amount of fluid injected, which is determined by two functions at any given time. However, the calculation should compensate for the pressure differences presented to the pumps for the fluid coming from the saline containers and returning from the patient through the dialyzer.
Частота, с которой происходит смена насосов, зависит от максимально допустимого увеличения или уменьшения объема жидкости в теле пациента в ходе процесса диализа для любого данного интервала T. Например, если допустимый чистый выигрыш или потеря составляет 200 мл и физиологический раствор вводится с расходом 200 мл/мин, то частота смены насосов для различных уровней разностей в производительности двух насосов указана в таблице 6700 на Фиг.67.The frequency with which the pumps change depends on the maximum allowable increase or decrease in the volume of fluid in the patient’s body during the dialysis process for any given interval T. For example, if the allowable net gain or loss is 200 ml and saline is injected at a rate of 200 ml / min, then the pump change frequency for different levels of differences in the performance of the two pumps is shown in table 6700 in Fig. 67.
В нижеследующем описании представлены компоненты согласно варианту осуществления, показанному на Фиг.65, но оно также применимо к варианту осуществления, проиллюстрированному на Фиг.66. Согласно Фиг.67, первая строка 6701 таблицы иллюстрирует, что, когда процентная разность производительностей двух насосов, насоса A 6545 и насоса B 6555, равна 1%, что эквивалентно разности объемов жидкости 2 мл (для допустимого чистого выигрыша или потери 200 мл), то смена насосов с интервалом времени 200 мл/2 мл = 100 минут будет обеспечивать нулевую объемную разность. Аналогично, для разности производительностей в 2%, смена насосов с интервалом 200 мл/4 мл = 50 минут будет обеспечивать объемный баланс, и т.д. Это проиллюстрировано в последующих строках таблицы 6700.In the following description, components are presented according to the embodiment shown in FIG. 65, but it also applies to the embodiment illustrated in FIG. 67, the
Даже в случае значительно более строгого ограничения на максимальный объем жидкости, вводимой пациенту или удаляемой из него, например ±30 мл в отличие от ±200 мл в вышеприведенном примере, интервал смены для случая, когда разность производительностей составляет 5%, будет 30 мл/10 мл = 3 минут. Поскольку для смены насосов необходимо только переключение двухходовых клапанов (обозначенных 6505 на Фиг.65) и запуск и остановка насосов не требуется, можно реализовать на практике даже короткий интервал 3 минуты (или короче).Even in the case of a significantly stricter restriction on the maximum volume of fluid injected into or removed from the patient, for example ± 30 ml as opposed to ± 200 ml in the above example, the shift interval for the case when the productivity difference is 5% will be 30 ml / 10 ml = 3 minutes. Since it is only necessary to switch the two-way valves (indicated by 6505 in Fig. 65) and start and stop the pumps is not required to change the pumps, even a short interval of 3 minutes (or shorter) can be implemented in practice.
Более частая смена насосов также может нивелировать любое расхождение в производительности насосных трубок. Поскольку в системе настоящего изобретения, трубки обоих насосов подвергаются одинаковому количеству ударов, насосы не демонстрирую тенденции к расхождению в производительности.A more frequent change of pumps can also offset any discrepancy in pumping capacity. Since in the system of the present invention, the tubes of both pumps are subjected to the same number of strokes, the pumps do not show a tendency to diverge in performance.
При использовании подхода смены насосов, если процесс не останавливается на четном числе смен, это может приводить к дифференциальной ошибке в объемном балансе физиологического раствора и выходной жидкости. Таким образом, в одном варианте осуществления, система сконфигурирована останавливаться только по завершении четного числа смен, если только система не переходит к ручному управлению. Потенциальное влияние проблемы, приводящей к чистой дифференциальной ошибке, также можно снизить за счет более частой смены насосов. В любом случае, можно гарантировать, что любая чистая разность не будет выходить за пределы первоначально установленной границы для максимально допустимой чистой потери или выигрыша в жидкости, например ±200 мл. Таким образом, в одном варианте осуществления, настоящее изобретение содержит контроллер, способный обмениваться данными со всеми действующими насосами. Контроллер содержит программное обеспечение со счетчиком, который отслеживает, с приращением, количество смен насосов. При нечетном количестве смен насосов, контроллер выдает блокирующий сигнал, который препятствует отключению системы. Контроллер отменяет блокирующий сигнал, когда счетчик является четным числом, таким образом, разрешая отключение системы. Контроллер дополнительно отвечает за передачу сигнала смены, который предписывает соответствующим клапанам открываться и закрываться и, таким образом, осуществлять смену насосов.When using the pump change approach, if the process does not stop at an even number of shifts, this can lead to a differential error in the volume balance of physiological saline and outlet fluid. Thus, in one embodiment, the system is configured to stop only after completing an even number of shifts, unless the system switches to manual control. The potential impact of a problem leading to a pure differential error can also be mitigated by more frequent pump changes. In any case, it can be guaranteed that any net difference will not go beyond the originally established boundary for the maximum allowable net loss or gain in the liquid, for example ± 200 ml. Thus, in one embodiment, the present invention comprises a controller capable of communicating with all active pumps. The controller contains software with a counter that monitors, in increments, the number of pump changes. With an odd number of pump changes, the controller generates a blocking signal that prevents the system from shutting down. The controller cancels the blocking signal when the counter is an even number, thus allowing system shutdown. The controller is additionally responsible for transmitting a change signal, which instructs the respective valves to open and close, and thus change the pumps.
В ходе процесса смены насосов, малое количество остаточной жидкости будет переходить из одного участка трубопровода в другой. Например, если перистальтический насосный трубопровод имеет 0,8 мл/дюйм, и длина сегмента насосной трубки равна 3 дюймов, остаток будет составлять 2,4 мл (3 дюйма × 0,8 мл/дюйм = 2,4 мл) для каждого периода времени. В течение примерного периода времени 50 минут и при производительности 200 мл/мин, будет нагнетаться 10 литров жидкости (50 мин × 200 мл/мин = 10,000 мл). Таким образом, процентное отношение остатка к полному объему нагнетаемой жидкости в литрах составляет только 0,024% (2,4 мл/10,000 мл = 0,024%). Эффект даже этого малого процентного отношения остатка будет сводиться к нулю, поскольку переход между участками трубопровода происходит вследствие смены насосов, которая сводит на нет результирующий эффект.During the pump change process, a small amount of residual liquid will transfer from one section of the pipeline to another. For example, if the peristaltic pump tubing is 0.8 ml / inch and the length of the pump tube segment is 3 inches, the remainder will be 2.4 ml (3 inches × 0.8 ml / inch = 2.4 ml) for each time period . Over an approximate period of 50 minutes and at a flow rate of 200 ml / min, 10 liters of liquid will be pumped (50 min × 200 ml / min = 10,000 ml). Thus, the percentage of the residue to the total volume of injected fluid in liters is only 0.024% (2.4 ml / 10,000 ml = 0.024%). The effect of even this small percentage of the residue will be reduced to zero, since the transition between the sections of the pipeline occurs due to the change of pumps, which negates the resulting effect.
Что касается вопроса перехода остаточной жидкости из одного участка трубопровода в другой, жидкость, поступающая из диализатора, приходит только от пациента, и, таким образом, совершенно безопасно направлять эту жидкость обратно в тело пациента совместно со стерильным физиологическим раствором.Regarding the issue of transferring residual fluid from one section of the pipeline to another, the fluid coming from the dialyzer comes only from the patient, and thus it is completely safe to direct this fluid back into the patient's body together with sterile saline.
Как упомянуто ранее, в ходе диализа, дополнительную жидкость можно при необходимости удалять из тела пациента, в форме ультрафильтрата (УФ), и с этой целью в системе настоящего изобретения предусмотрен насос УФ. Дополнительно, объемная точность поддерживается независимо от объема удаляемого УФ.As mentioned earlier, during dialysis, additional fluid can optionally be removed from the patient’s body in the form of an ultrafiltrate (UV), and for this purpose, a UV pump is provided in the system of the present invention. Additionally, volumetric accuracy is maintained regardless of the amount of UV removed.
При откачке ультрафильтрата для удаления избыточной жидкости из тела пациента, если система имеет низкую производительность, например порядка 10 мл/мин, в отличие от высокой производительности, например 200 мл/мин, облегчается достижение заданной общей объемной точности. Например, если необходимая точность равна ±30 мл, то в течение периода времени 60 минут, 600 мл будет нагнетаться с производительностью 10 мл/мин. Это говорит о том, что достигается процентная точность 30 мл/600 мл =0,05 или 5%, которая приемлема для получения. Однако специалисту в данной области техники очевидно, что система настоящего изобретения способна достигать желаемой объемной точности независимо от производительности насоса УФ в устройстве диализа.When pumping out the ultrafiltrate to remove excess fluid from the patient’s body, if the system has a low productivity, for example, of the order of 10 ml / min, in contrast to high performance, for example 200 ml / min, the desired overall volumetric accuracy is facilitated. For example, if the required accuracy is ± 30 ml, then over a period of 60 minutes, 600 ml will be pumped at a capacity of 10 ml / min. This suggests that a percentage accuracy of 30 ml / 600 ml = 0.05 or 5% is achieved, which is acceptable for production. However, it will be apparent to those skilled in the art that the system of the present invention is capable of achieving the desired volumetric accuracy regardless of the performance of the UV pump in the dialysis device.
Одноразовый датчик проводимостиDisposable Conductivity Sensor
Фиг.86 изображает, помимо других элементов, одноразовый датчик 8690 проводимости, содержащий трубчатую секцию, первый конец которой предназначен для приема первого одноразового сегмента трубопровода, и второй конец предназначен для приема второго одноразового сегмента трубопровода. Трубчатая секция содержит первое множество зондов, которые проходят во внутренний объем, образованный трубчатой секцией, и создают жидкостный проточный канал. В одном варианте осуществления, используется, по меньшей мере, три отдельных удлиненных зонда. В другом варианте осуществления используется, по меньшей мере, четыре отдельных удлиненных зонда.Fig. 86 shows, among other elements, a
Одноразовый датчик 8690 проводимости выполнен с возможностью присоединения к дополнительному, стыковочному второму множеству зондов, которые прочно и/или постоянно присоединены к наружной стороне блока управления. Предпочтительно, место присоединения содержит участок внешней поверхности блока управления вблизи диализатора или на одной стороне с ним, как описано ранее в связи с Фиг.1. С эксплуатационной точки зрения, одноразовый датчик 8690 проводимости фиксируется во временном, но присоединенном, отношении с дополнительным, стыковочным множеством неодноразовых зондов. Таким образом, второе множество зондов входит в первое множество зондов и устанавливает связь с ними. Затем зонды действуют, излучая и регистрируя сигналы в жидкостном проточном канале, образованном первым одноразовым сегментом трубопровода, трубчатой секцией датчика проводимости и вторым одноразовым сегментом трубопровода, которые рассмотрены здесь ранее, с последующей передачей зарегистрированных сигналов в память и на процессор в блоке управления для использования при контроле и регулировке диализной системы.The
Клапанные системыValve systems
Для обеспечения управления потоком через трубопроводы для крови и диализата и выбора желаемого режима работы (гемодиализа или гемофильтрации), в одном варианте осуществления система снабжена двухходовым(и) клапаном(ами), как описано выше. Эти клапаны могут активироваться пользователем для направления потока диализата либо через диализатор в одном режиме работы, либо для доставки потока диализата инфузатного качества непосредственно пациенту, во втором режиме работы. Эти двухходовые клапаны также можно объединять с компактным коллектором диализного трубопровода. Это проиллюстрировано на Фиг.68. Следует отметить, что на Фиг.68-70, для наглядности, соответствующие элементы имеют одинаковые условные обозначения.In order to control flow through the blood and dialysate pipelines and select the desired mode of operation (hemodialysis or hemofiltration), in one embodiment, the system is equipped with two-way valve (s) as described above. These valves can be activated by the user to direct the dialysate flow either through the dialyzer in one operation mode, or to deliver the infusate-quality dialysate flow directly to the patient, in the second operation mode. These two-way valves can also be combined with a compact dialysis manifold. This is illustrated in FIG. It should be noted that in Fig.68-70, for clarity, the corresponding elements have the same legend.
Согласно Фиг.68, система 6800 экстракорпоральной обработки крови содержит сформованный из пластмассы компактный коллектор 6810, который заключает в себе множество формованных гидравлических каналов крови и диализата, а также множество областей датчиков, клапанов и гидравлических насосных сегментов. Диализатор 6805, будучи соединен с трубкой 6801 артериальной крови и трубкой 6802 венозной крови коллектора 6810, завершает кровепровод системы 6800. В одном варианте осуществления, диализатор 6805 является одноразовым. Две линии, 6803 и 6804, используются для циркуляции отработанного и свежего диализата соответственно. Для того чтобы система 6800 могла работать в любом из двух режимов (гемодиализа и гемофильтрации), предусмотрены двухходовой клапан 6845 и дублирующий двухходовой клапан 6846.68, the extracorporeal
Дублирующий клапан 6846 применяется потому, что диализат, используемый в гемодиализе, не стерилен и не пригоден для вливания в отличие от жидкости, используемой в гемофильтрации. При работе в режиме гемодиализа или при наличии утечки или другого отказа клапана 6845, клапан 6846 обеспечивает двойную защиту от нагнетания этой жидкости в кровоток пациента. Включение дублирующего клапана 6846 позволяет безопасно использовать один коллектор, как для гемодиализа, так и для гемофильтрации. Как упомянуто выше, двухходовые клапаны, например дублирующий клапан 6846, состоят из двух одноходовых клапанов. В этом случае оба одноходовых клапана соединены последовательно, благодаря чему закрывание обоих портов двухходового клапана 6846 обеспечивает двойную защиту, предотвращающую поступление диализата в кровоток. В альтернативном варианте осуществления, коллектор можно сделать, таким образом, предназначенным только для гемодиализа, не обеспечивая соединения между трубопроводом диализирующего раствора и кровепроводом, что позволяет безопасно исключить клапан 6846.
Фиг.69A более подробно иллюстрирует трубопровод для системы гемодиализа/гемофильтрации согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Трубки 6903 и 6904 отработанного диализата и свежего диализата, соответственно, соединены с системой 6906 регенерации диализата, таким образом, завершая диализатопровод системы 6900. Система 6906 регенерации диализата дополнительно содержит одноразовые картриджи 6915 сорбента и резервуар 6934 для удержания диализата, очищенного картриджами 6915. Другие компоненты системы, показанные на Фиг.69A, объяснены со ссылкой на Фиг.69B, где показан подетальный вид системы 6900 экстракорпоральной обработки крови, сконфигурированной для эксплуатации в режиме гемодиализа. Соответствующие элементы на Фиг.69A, 69B и 69C имеют одинаковые условные обозначения.Figa illustrates in more detail the pipeline for the hemodialysis / hemofiltration system according to one variant of implementation of the present invention. The spent dialysate and
Кровепровод 6920 содержит перистальтический насос для крови 6921, который откачивает загрязненную артериальную кровь пациента по трубке 6901 и прокачивает кровь через диализатор 6905. Шприцевое устройство 6907 инжектирует антикоагулянт, например гепарин, в поток откачиваемой загрязненной крови. Датчик 6908 давления располагается на входе насоса для крови 6921, а датчики 6909 и 6911 давления располагаются до и после диализатора 6905 для контроля давления в этих точках наблюдения.
Поскольку очищенная кровь течет от диализатора 6905, возвращаясь к пациенту, датчик 6912 температуры крови предусмотрен на линии для контроля температуры очищенной крови. Также предусмотрен устранитель 6913 воздуха для удаления пузырьков газа, накапливающихся в чистой крови из диализатора. Пара датчиков (пузырьков) воздуха (или, в необязательном порядке, единичный датчик) 6914 и зажимной клапан 6916 используются в трубопроводе для предотвращения возврата накопленного газа в тело пациента.Since the purified blood flows from the
Диализатопровод 6925 содержит два двухканальных пульсирующих диализатных насоса 6926, 6927. Диализатные насосы 6926, 6927 откачивают отработанный диализирующий раствор из диализатора 6905 и регенерированный диализирующий раствор из резервуара 6934 соответственно. В точке, где использованный диализирующий раствор из диализатора 6905 поступает в диализатопровод 6925, предусмотрен датчик 6928 утечки крови для регистрации и предотвращения любой утечки крови в диализатопровод. Затем отработанный диализат из выхода диализатора 6905 проходит через перепускной клапан 6929 для достижения двухходового клапана 6930. Датчик 6931 давления располагается между клапанами 6929 и 6930. В диализатопроводе предусмотрен ультрафильтратный насос 6932, который периодически используется для извлечения отходов ультрафильтрата из отработанного диализата и сохранения его в пакете 6933 ультрафильтрата, который периодически опустошается.
Как упомянуто ранее, отработанный диализат регенерируется с использованием картриджей сорбента. Диализат, регенерированный посредством картриджа 6915 сорбента, собирается в резервуаре 6934. Резервуар 6934 включает в себя датчики 6961 и 6962 проводимости и аммиака соответственно. Из резервуара 6934, регенерированный диализат проходит через ограничитель 6935 потока и датчик 6936 давления для достижения двухходового клапана 6937. В зависимости от требования пациента, желаемые количества инфузионного раствора из резервуара 6950 и/или раствора концентрата из резервуара 6951 можно добавлять в диализирующий раствор. Инфузат и концентрат являются стерильными растворами, содержащими минералы и/или глюкозу, которые помогают поддерживать минералы, например, калий и кальций, в диализирующем растворе на уровнях, предписанных врачом. Перепускной клапан 6941 и перистальтический насос 6942 предусмотрены для выбора желаемого количества инфузата и/или раствора концентрата и для обеспечения правильного потока раствора в очищенный диализат, исходящий из резервуара 6934.As mentioned previously, spent dialysate is regenerated using sorbent cartridges. The dialysate regenerated by the
Диализатопровод содержит два двухходовых клапана 6930 и 6937. Клапан 6930 направляет один поток отработанного диализата в первый канал диализатного насоса 6926 и другой поток отработанного диализата в первый канал диализатного насоса 6927. Аналогично, клапан 6937 направляет один поток регенерированного диализата во второй канал диализатного насоса 6926 и другой поток регенерированного диализата во второй канал диализатного насоса 6927.The dialysate conduit contains two two-
Потоки отработанного диализата из насосов 6926 и 6927 собираются двухходовым клапаном 6938, тогда как потоки регенерированного диализата из насосов 6926 и 6927 собираются двухходовым клапаном 6939. Клапан 6938 объединяет два потока отработанного диализата в один поток, который нагнетается через датчик 6940 давления и через картриджи 6915 сорбента, где отработанный диализат очищается и фильтруется, после чего собирается в резервуаре 6934. Клапан 6939 объединяет два потока регенерированного диализата в один поток, который течет к двухходовому клапану 6945 через перепускной клапан 6947. Датчик 6943 давления и датчик 6944 температуры диализата предусмотрены на проточном канале диализата, ведущем к двухходовому клапану 6945.The spent dialysate flows from
При обращении состояния двухходовых клапанов 6930, 6937, 6938 и 6939, два насоса 6926 и 6927 действуют в обратном направлении, один из которых откачивает диализирующий раствор из диализатора 6905, а другой подает диализирующий раствор в диализатор 6905. Такое обращение, осуществляемое периодически в течение коротких по сравнению с сеансом диализа периодов времени, гарантирует, что в течение более долгого периода всего сеанса диализа объем диализирующего раствора, нагнетаемого в диализатор, равен количеству откачиваемой жидкости, и ультрафильтратный насос 6932 удаляет только полный объем жидкости, потерянный диализатопроводом 6925, как рассмотрено выше.When the two-
В режиме гемодиализа, двухходовой клапан 6945 позволяет регенерированному диализату поступать в диализатор 6905 для обеспечения нормального гемодиализа крови пациента. Одна сторона клапана 6945, ведущая в обратную линию крови пациента, закрывается. Другой двухходовой клапан 6946 играет роль дублера, предохраняющего линию крови пациента от попадания диализата за счет закрывания обоих портов клапана 6946, даже в случае протечки или отказа клапана 6945.In hemodialysis mode, the 6945 two-way valve allows the regenerated dialysate to enter the
Согласно Фиг.69C, в режиме гемофильтрации, двухходовой клапан 6945 могут активироваться для направления потока свежего сверхчистого диализата из резервуара 6952 через клапан 6946, на сей раз с обоими открытыми портами для непосредственного ввода в поток очищенной крови, исходящей из диализатора и текущей обратно к пациенту.As shown in FIG. 69C, in hemofiltration mode, a two-
Специалистам в данной области техники следует обратить внимание не то, что дублирующий двухходовой клапан 6946 является клапаном избыточной безопасности, позволяющим гарантировать, что в режиме гемодиализа отказ одного клапана 6945 не приводит к вливанию регенерированного диализата непосредственно пациенту. Таким образом, оба клапана 6945 и 6946 способны активироваться системой, чтобы жидкость можно было направлять в венозную линию крови пациента по соображениям безопасности. В одном варианте осуществления двухходовой дублирующий клапан 6946 является единственным клапаном, открывающим или закрывающим путь потока жидкости.Specialists in the art should not pay attention to the fact that the duplicate two-
Специалисты в данной области техники дополнительно должны обратить внимание на то, что клапаны, представленные в вышеприведенном описании, именуются 'перепускными' или 'двухходовыми' в зависимости от их использования. Таким образом, клапаны именуются 'перепускными клапанами', когда они обходят компонент, например диализатор. В противном случае они именуются 'двухходовыми клапанами' и просто направляют поток в, по меньшей мере, двух направлениях. Однако перепускные и двухходовые клапаны могут иметь одинаковую конструкцию.Specialists in the art should additionally pay attention to the fact that the valves presented in the above description are referred to as “bypass” or “two-way” depending on their use. Thus, valves are called 'bypass valves' when they bypass a component, such as a dialyzer. Otherwise, they are called 'two-way valves' and simply direct the flow in at least two directions. However, the bypass and two-way valves can be of the same design.
В одном варианте осуществления, двухходовые клапаны, используемые в настоящем изобретении, изготавливаются в виде эластомерных мембран, которые прижимаются к отверстию механизмом, содержащимся внутри диализного аппарата, для остановки потока, имеющего жидкостный контакт с остальной гидравлической системой, что дополнительно рассмотрено ниже.In one embodiment, the two-way valves used in the present invention are made in the form of elastomeric membranes that are pressed against the opening by a mechanism contained within the dialysis apparatus to stop the flow having fluidic contact with the rest of the hydraulic system, which is further discussed below.
Двухходовые клапаны 6945 и 6946 можно использовать для смены режима работы системы обработки крови. На Фиг.69C изображен поток жидкости в трубопроводах 6920 и 6925 для крови и диализата. Поскольку система действует в режиме гемофильтрации, трубка 6903 отработанного диализата соединена со стоком, тогда как трубка 6904 свежего диализата соединена с резервуарами 6952 свежего сверхчистого диализата, пригодного для инъекции. Свежий диализат через отстойную камеру 6953 со сферическим клапаном проходит через нагревательный пакет 6954, поступая в трубку 6904 свежего диализата. Остальные элементы и гидравлические каналы трубопроводов 6920, 6925 для крови и диализата аналогичны показанным на Фиг.69B, за исключением того, что в гемофильтрации свежий диализат или физиологический раствор поступает в диализатопровод 6925, тогда как отработанный диализат сливается и повторно не используется. Также в подсистеме инфузата не используются компоненты 6942, 6950, 6941 и 6951.Two-
Кровепровод 6920 содержит перистальтический насос для крови 6921, который откачивает загрязненную артериальную кровь пациента по трубке 6901 и прокачивает кровь через диализатор 6905. Необязательный насос 6907 инжектирует антикоагулянт, например гепарин, в поток откачиваемой загрязненной крови. Датчик 6908 давления располагается на входе насоса для крови 6921, а датчики 6909 и 6911 давления располагаются до и после диализатора 6905. Очищенная кровь из диализатора 6905 нагнетается через трубку 6902 после датчика 6912 температуры крови, устранитель 6913 воздуха и датчики 6914 (пузырьков) воздуха и обратно в вену пациента. Также располагается, что зажимной клапан 6916 полностью останавливает кровоток, если датчик 6914 пузырьков обнаруживает воздух на линии до зажимного клапана 6916, что препятствует поступлению воздуха в тело пациента.
Диализатопровод 6925 содержит два двухканальных диализатных насоса 6926, 6927. Диализатные насосы 6926, 6927 откачивают отработанный диализирующий раствор из диализатора 6905 и свежий диализирующий раствор из резервуаров 6952 соответственно. Отработанный диализат из выхода диализатора 6905 откачивается через датчик 6928 утечки крови и перепускной клапан 6929 для достижения двухходового клапана 6930. Датчик 6931 давления располагается между клапанами 6929 и 6930. Ультрафильтратный насос 6932 периодически используется для извлечения отходов ультрафильтрата из отработанного диализата и сохранения его в пакете 6933 ультрафильтрата (который периодически опустошается). Свежий диализат из резервуаров 6952 проходит через ограничитель 6935 потока и датчик 6936 давления для достижения двухходового клапана 6937. Специалистам в данной области техники очевидно, что в этом протоколе инфузат и концентрат не требуются, и элементы 6941, 6942, 6950, 6951 связанные с этими функциями, можно не использовать.
Нагревательный пакет 6954 повышает температуру свежего диализата в достаточной степени, чтобы температура ультрафильтрованной крови, возвращающейся к пациенту из диализатора 6905, или общая температура смеси ультрафильтрованной крови из диализатора 6905 и свежего диализата, вводимого непосредственно в очищенную кровь путем активации клапанов 6945, 6946, была эквивалентна температуре тела пациента, во избежание любого теплового шока.
На Фиг.70 показан альтернативный вариант осуществления гидравлических систем, где дублирующий двухходовой клапан 6946 не используется. Кровепровод содержит перистальтический насос для крови, который откачивает загрязненную артериальную кровь пациента по трубке 7001 и прокачивает кровь через диализатор 7005. Шприц или насос 7007 инжектирует антикоагулянт, например, гепарин, в поток откачиваемой загрязненной крови. Датчик 7008 давления располагается на входе насоса для крови, а датчики 7009 и 7011 давления располагаются до и после сегмента коллектора. Очищенная кровь из диализатора 7005 нагнетается через трубку 7002 после датчика 7012 температуры крови, устранитель 7013 воздуха и датчик 7014 (пузырьков) воздуха и обратно в вену пациента. Зажимной клапан 7016 также располагается до трубопроводного соединения с пациентом для полной остановки кровотока, если воздух регистрируется датчиком 7014 (пузырьков) воздуха на линии до зажимного клапана 7016, что не позволяет воздуху достигать пациента.On Fig shows an alternative embodiment of hydraulic systems, where a duplicate two-
Диализатопровод 7010 содержит два насосных сегмента 7026, 7027 диализата, связанных по давлению с насосами. Насосные сегменты 7026, 7027 диализата откачивают отработанный диализирующий раствор из диализатора 7005 и регенерированный диализирующий раствор из резервуара 7034 соответственно. Отработанный диализат из выхода диализатора 7005 откачивается через датчик 7028 утечки крови для достижения перепускного клапана 7029. Датчик 7020 расхода является одним из двух датчиков расхода (другой из которых является датчиком 7046 расхода), которые определяют объем диализата, текущего через трубопровод. Клапан 7030 аналогичен по конструкции двухходовому клапану и используется для обхода диализатного насоса 7026. Клапан 7030 обычно закрыт в направлении обхода. В случае остановки диализатного насоса 7026, клапан 7030 открывается для направления потока в обход насоса 7026. Датчик 7031 давления располагается между датчиком 7020 расхода и клапаном 7030. При нормальном течении, отработанный диализат нагнетается через датчик 7040 давления, трубку 7003 и картриджи 7015 сорбента, где отработанный диализат очищается и фильтруется. Затем очищенный/фильтрованный диализат поступает в резервуар 7034. Ультрафильтратный насос 7032 периодически используется для извлечения отходов ультрафильтрата из отработанного диализата и сохранения в пакете ультрафильтрата (не показан), который периодически опустошается.The
Регенерированный диализат из резервуара 7034 проходит через трубку 7004, ограничитель 7035 потока, датчик 7044 температуры диализата, датчик 7046 расхода и датчик 7036 давления для достижения двухходового клапана 7045 через перепускной клапан 7041. Когда соответствующие проточные каналы перепускных клапанов 7029, 7045 и 7041 активированы, они направляют регенерированный диализат в обход диализатора 7005. Потоки инфузата и концентрата из резервуаров 7050, 7051 инфузата и концентрата направляются насосными сегментами 7042, 7043 инфузата и концентрата в очищенный диализат, исходящий из резервуара 7034 через трубку 7037, и отработанный диализат после датчика 7020 расхода, соответственно.The regenerated dialysate from
Двухходовой клапан 7045 определяет, в каком режиме действует система. Таким образом, в одном режиме работы двухходовой клапан 7045 позволяет регенерированному диализату поступать в диализатор через трубку 7060 для обеспечения нормального гемодиализа крови пациента. В другом режиме работы, двухходовой клапан 7045 активируется для направления потока жидкости сверхчистого диализирующего раствора инфузатного качества в венозную линию крови и непосредственно к пациенту. Соответственно, универсальные клапаны позволяют переключать режим работы между гемофильтрацией и гемодиализом. Например, в гемофильтрации, показанной на Фиг.69C, жидкость, пригодная для вливания, направляется через три клапана непосредственно в кровоток, где клапан 6946 соединяется с постдиализатором. В этом режиме клапан 6945 препятствует поступлению диализирующего раствора в нижний порт диализатора. В гемодиализе, показанном на Фиг.69B, клапан 6946 закрыт, и клапаны 6947 и 6945 направляют диализирующий раствор на диализатор. Следует отметить, что вариант осуществления, показанный на Фиг.69B, использует смену насосов и множество клапанов для управления объемом жидкости, тогда как вариант осуществления, показанный на Фиг.70, использует датчики 7020 и 7046 расхода для управления объемом жидкости.The two-
Как рассмотрено выше, клапаны, предпочтительно, реализованы в коллекторе с использованием упругих мембран в контрольных точках потока, которые выборочно блокируются, по мере необходимости, выступами, штырями или другими деталями, проходящими от коллекторного аппарата. В одном варианте осуществления, блокирование жидкости обеспечивается с использованием безопасного, маломощного магнитного клапана.As discussed above, the valves are preferably implemented in the manifold using elastic membranes at flow control points, which are selectively blocked, as necessary, by protrusions, pins, or other parts extending from the manifold apparatus. In one embodiment, fluid blocking is provided using a safe, low-power solenoid valve.
Клапанная система содержит магнитную систему смещения, обладающую малым весом и потребляющую минимальную мощность, что делает ее идеальной, даже когда портативная система искусственной почки использует одноразовый коллектор для гидравлических систем. Систему можно использовать совместно с отверстием в любой конструкции. В частности, отверстие является любым отверстием, отверстием, полостью или отделением в любом типе материала. Это включает в себя протоки в трубопроводе, коллекторы, одноразовые коллекторы, каналы и другие протоки. Специалисту в данной области техники очевидно, что раскрытая здесь клапанная система будет реализована с одноразовым коллектором путем размещения детали смещения и магнитов, что дополнительно рассмотрено ниже, вне коллектора в желаемом положении клапана. Исполнительный механизм также отделен и отличается от одноразового коллектора и, в общем случае, части неодноразового участка системы искусственной почки.The valve system contains a magnetic biasing system that is lightweight and consumes minimal power, making it ideal even when the portable artificial kidney system uses a disposable manifold for hydraulic systems. The system can be used in conjunction with a hole in any design. In particular, an opening is any opening, opening, cavity or compartment in any type of material. This includes ducts in the pipeline, manifolds, disposable manifolds, ducts, and other ducts. It will be apparent to those skilled in the art that the valve system disclosed herein will be implemented with a disposable manifold by accommodating the bias part and magnets, which are further discussed below, outside the manifold in the desired valve position. The actuator is also separate and different from the disposable collector and, in general, part of the non-disposable portion of the artificial kidney system.
С функциональной точки зрения, клапан настоящего изобретения имеет два стабильных состояния: открытое и закрытое. Он работает с использованием магнитных сил для перемещения детали смещения к диафрагме и, таким образом, создания достаточной силы для прижатия диафрагмы к седлу клапана, в результате чего диафрагма закрывает отверстие. Закрывание отверстия перекрывает поток жидкости. Обратный процесс, а именно использование магнитных сил для перемещения детали смещения от диафрагмы и, таким образом, освобождения диафрагмы от прижатия к седлу клапана, открывает отверстие и позволяет жидкости течь.From a functional point of view, the valve of the present invention has two stable states: open and closed. It works by using magnetic forces to move the displacement part to the diaphragm and thus create sufficient force to press the diaphragm against the valve seat, causing the diaphragm to close the hole. Closing the hole blocks the flow of fluid. The reverse process, namely the use of magnetic forces to move the bias part from the diaphragm and thus release the diaphragm from being pressed against the valve seat, opens the hole and allows fluid to flow.
Очевидно, что хотя настоящее изобретение следует рассматривать в связи с предпочтительным вариантом осуществления, изображенным на Фиг.71A и 71B, и непредпочтительным вариантом осуществления, изображенным на Фиг.73, настоящее изобретение, в общем случае, относится к любому использованию клапана в системе искусственной почки, имеющей следующие атрибуты: a) два стабильных состояния, открытое и закрытое, b) изменение состояния требует подвода энергии, c) поддержание состояния не требует подвода энергии, d) состояние изменяется посредством использования магнитных сил для изменения позиции детали смещения, которая, когда изменяется, предписывает клапану открываться или закрываться.Obviously, although the present invention should be considered in connection with the preferred embodiment depicted in Figs. 71A and 71B and the non-preferred embodiment depicted in Fig. 73, the present invention generally relates to any use of the valve in an artificial kidney system. having the following attributes: a) two stable states, open and closed, b) a change in state requires a supply of energy, c) maintaining a state does not require a supply of energy, d) a state is changed by using Hovhan magnetic forces for changing the position of the displacement parts which, when changed, requires the valve to open or close.
В одном варианте осуществления, согласно Фиг.71A и 71B, клапанная система 7100 настоящего изобретения используется для управления потоком жидкости через гидравлический проточный канал 7102, который ограничен седлами 7104 клапанов для создания, таким образом, кольцевого просвета 7103 клапана. Просвет 7103 является любым отверстием, отверстием, полостью или отделением в любом типе материала, в частности, коллекторах, одноразовых коллекторах, каналы и других протоках 7110. Клапан 7100 показан в открытом состоянии. Компоненты клапанной системы включают в себя деталь закрытия отверстия, деталь смещения, механизм для перемещения детали смещения, необязательный оптический датчик, схему возбуждения катушки и исполнительный механизм, имеющий катушку.In one embodiment, according to FIGS. 71A and 71B, the
В одном варианте осуществления, деталь закрытия отверстия содержит диафрагму 7106, которая, будучи сжата деталью смещения, как рассмотрено ниже, прижимается к седлам 7104 клапанов, таким образом, приводя к закрытию кольцевого просвета 7103 клапана. В открытом состоянии, главное тело 7106 диафрагмы отделено от седел 7104 клапанов зазором 7198. В одном варианте осуществления, диафрагма 7106 выполнена из мягкого материала, например, силиконовой резины. Диафрагма 7106 должна поддерживать в течение времени свою форму, температуру и активацию. Клапан 7100 опирается на материал 7106 диафрагмы для возврата к его несжатой форме, при устранении детали смещения (сила сжатия) в открытом состоянии.In one embodiment, the hole closure part comprises a
Специалисту в данной области техники очевидно, что деталь закрытия отверстия может содержать любую комбинацию пружины, сжимаемых или несжимаемых конструкций, которые, при нажатии деталью смещения, закрывает отверстие. В одном варианте осуществления, седла 7104 клапанов могут быть сформованы в коллекторе. Пригодными материалами для седла клапана являются поликарбонат, АБС и аналогичные пластмассы. Просвет 7103 клапана в предпочтительном варианте осуществления принимает значения от 0,1 до 0,3 дюймов в диаметре (и, в более частном случае, 0,190 дюймов). Размеры просвета могут увеличиваться для увеличения потока для переменных применений изобретения или, альтернативно, уменьшаться для уменьшения потока для переменных применений.It will be apparent to those skilled in the art that the hole closure part may comprise any combination of a spring, compressible or incompressible structures that, when pressed by the displacement part, closes the hole. In one embodiment,
В одном варианте осуществления, деталь смещения содержит плунжерный цилиндр, или корпус, 7110, который, когда клапан находится в открытом состоянии, выровнен с диафрагмой 7106, но немного поджимает диафрагму 7106. внутри плунжерного цилиндра 7110 располагается податливый компонент, например, пружину 7112 и головку 7199 плунжера, которые разделены воздушным зазором 7114. Плунжерный цилиндр 7110 охвачен снаружи жидкостным уплотнением 7120, которое, в одном варианте осуществления, является тонкой, мягкой шайбой из силиконовой резины. В одном варианте осуществления, плунжерный цилиндр 7110 прижат к шайбе из силиконовой резины и сжимает шайбу с образованием жидкостного уплотнения 7120. Будучи в закрытом положении, плунжерный цилиндр 7110 не прижимается к шайбе, которая, таким образом, не сжата и свободно располагается в торцевой заглушке 7130. Пружиной 7112 является любой упругий или податливый материал и, в одном варианте осуществления, содержит волнистую пружину.In one embodiment, the biasing part comprises a plunger cylinder, or
Плунжерный цилиндр 7110, внутренняя пружина 7112, воздушный зазор 7198, головка 7199 плунжера, тело 7140 плунжера и сердечник 7142 являются компонентами предпочтительной детали смещения настоящего изобретения. В одном варианте осуществления, тело 7140 плунжера имеет внешний диаметр в пределах от 0,1 до 0,2 дюйма (в более частном случае 0,122 дюйма) и длину приблизительно от 0,5 до 2,5 дюймов. Очевидно, что телом 7140 плунжера является любая стержневая конструкция любой длины, в зависимости от применения. Тело 7140 плунжера располагается в кольцевом сердечнике 7142, который имеет один больший конец и один меньший конец, и присоединено к сердечнику любым способом, известным специалисту в данной области техники, включая эпоксидный клей, винтовое соединение, штифтовое соединение или сварное соединение. Внешний диаметр большего конца 7142 сердечника составляет от 0,3 дюйма до 0,5 дюйма (и в более частном случае 0,395 дюйма), толщина составляет от 0,03 до 0,15 дюйма (и в более частном случае от 0,05 до 0,10 дюйма), и длина составляет от 0,50 до 1,75 дюйма (и в более частном случае 1,05 дюйма). Малый конец 7142 сердечника имеет диаметр от 0,1 до 0,4 дюйма, и в более частном случае 0,25 дюйма.The
Малый конец сердечника, по меньшей мере, частично охвачен каркасом 7195 катушки, который удерживает катушку 7148 на месте и обеспечивает стабильность размеров катушки 7148. Между каркасом 7195 катушки и сердечником 7142 предпочтительно существует зазор. Размер зазора составляет приблизительно от 0,01 до 0,03 дюйма (и в более частном случае 0,02 дюйма). Каркас 7195 катушки, в одном варианте осуществления, представляет собой конструкцию из нейлона, армированного стекловолокном, которая должна быть неметаллической и неферромагнитной. Каркас 7195 катушки представляет собой кольцевую конструкцию с достаточным внешним диаметром для обеспечения плотной посадки в канал корпуса и достаточным внутренним диаметром для охвата сердечника таким образом, чтобы ему хватало места для перемещения и некоторой степени теплового расширения. Две торцевые заглушки 7130, 7160 фиксируют каркас 7195 на месте и удерживают его от движения или скольжения, в частности, под действием электромагнитных сил.The small end of the core is at least partially enclosed by the
Тело плунжера выполнено из металлического или неметаллического материала, например, латуни или стекловолокна, и сердечник также выполнен из металла, в частности, стали. Предпочтительно, тело плунжера является немагнитным, и тело сердечника является ферромагнитным. Как дополнительно рассмотрено ниже, тело 7140 плунжера и сердечник 7142 перемещаются механизмом для перемещения детали смещения.The body of the plunger is made of a metal or non-metallic material, for example, brass or fiberglass, and the core is also made of metal, in particular steel. Preferably, the plunger body is non-magnetic and the core body is ferromagnetic. As further discussed below, the
Механизм для перемещения детали смещения содержит большой магнитный компонент, малый магнитный компонент и корпус, в котором содержатся магниты и участок детали смещения, а именно тело 7140 плунжера и сердечник 7142. В более частном случае, согласно Фиг.71A и 71B, механизм для перемещения детали смещения содержит торцевую заглушку 7130 большого магнита, для удержания и выравнивания большого магнита, большой магнит 7132, упругий материал 7134, зазор 7197, катушку 7148, малый магнитный компонент 7162, монтажную и торцевую заглушку 7160 малого магнита и упругий материал 7164.The mechanism for moving the biasing part contains a large magnetic component, a small magnetic component and a housing containing magnets and a portion of the biasing part, namely, the
Торцевая заглушка 7130 большого магнита удерживает и выравнивает большой магнитный компонент 7132 и каркас 7195 катушки на месте в корпусе 7170, именуемом телом исполнительного механизма, который имеет сквозной канал, через который проходят описанный здесь компоненты. Большой магнитный компонент 7132 должен быть правильно выровнен с сердечником 7142, телом 7140 плунжера и малым магнитным компонентом 7162 для обеспечения правильного перемещения детали смещения. Обе торцевые заглушки 7130 и 7160 удерживают на месте каркас 7195 катушки и катушку 7148.The large
Дополнительно, для захвата и удержания торцевой заглушки 7130 можно использовать монтажную пластину. В одном варианте осуществления, монтажная пластина располагается вертикально и на одном уровне со стороной торцевой заглушки и между торцевой заглушкой и каналом. В монтажной пластине имеется отверстие, примерно одного размера с меньшим диаметром торцевой заглушки. Зажимной механизм удерживает тело вблизи пластины; альтернативно, пластина может постоянно фиксироваться с использованием любого метода крепления, известного специалистам в данной области техники. В отличие от уровня техники, например, патента США № 6836201, в предпочтительном варианте осуществления, магниты располагаются внутри, а не снаружи канала и обеспечивают подшипники для плунжера, как рассмотрено ниже.Additionally, a mounting plate may be used to grip and hold the
Большой магнитный компонент 7132 отделен от 7142 сердечника зазором 7197 и упругим материалом 7134, например силиконовой шайбой, которая, в одном варианте осуществления, имеет внешний диаметр от 0,3 до 0,5 дюйма (и в более частном случае 0,37 дюйма, внутренний диаметр от 0,1 до 0,3 дюйма (и в более частном случае 0,188 дюйма), толщину от 0,005 до 0,015 дюйма (и в более частном случае 0,01 дюйма, и твердомер от 35 до 45 (и в более частном случае 40). Малый магнитный компонент 7162 отделен от сердечника упругим материалом 7164, например силиконовой шайбой, которая, в одном варианте осуществления, имеет внешний диаметр от 0,1 до 0,4 дюйма (и в более частном случае 0,24 дюйма), внутренний диаметр от 0,1 до 0,3 дюйма (и в более частном случае 0,188 дюйма), толщину от 0,005 до 0,015 дюйма (и в более частном случае 0,01 дюйма), и твердомер от 35 до 45 (и в более частном случае 40). Малый магнитный компонент 7162 удерживается и поддерживается в правильном выравнивании с корпусом 7170 монтажной и торцевой заглушкой 7160 малого магнита. Винты 7172 торцевой заглушки малого магнита также служат для захвата и удержания на месте торцевых заглушек 7160 малого магнита.The large
Согласно Фиг.71A, клапанная система настоящего изобретения дополнительно содержит монтажную плату 7150 возбудителя катушки, которая приводит в действие исполнительный механизм, содержащий катушку 7148, и, предпочтительно, прикреплена к телу 7170 исполнительного механизма малыми винтами, разъем 7154 возбудителя катушки и оптический датчик 7152, который регистрирует позицию большого конца 7196 сердечника. Катушка 7148 служит для осуществления изменений в магнитных полях, чтобы вызвать перемещение 7142 сердечника и тела 7140 плунжера. В одном варианте осуществления, катушка имеет длину приблизительно от 0,05 до 1,5 дюймов (и в более частном случае 1 дюйм), внешний диаметр от 0,35 до 0,55 дюйма (и в более частном случае 0,46 дюйма) и внутренний диаметр от 0,15 до 0,35 дюйма (и в более частном случае 0,26 дюйма), с шестью слоями провода 29 AWG.71A, the valve system of the present invention further comprises a coil
Различные упругие материалы, используемые в детали смещения и механизме для перемещения детали смещения, обеспечивают “мягкое” препятствие перемещению стержня 7140, когда клапан открывается или закрывается. В частности, это позволяет гарантировать, что перемещение сердечника не повреждает магниты.Various elastic materials used in the bias part and the mechanism to move the bias part provide a “soft” barrier to the movement of the
Большой магнитный компонент 7132 может быть одним цельным магнитом или, в предпочтительном варианте осуществления, состоять из множества, например трех, магнитов. Малый магнитный компонент 7162 также может быть цельным или состоять из множества магнитов. В одном варианте осуществления, магниты, предпочтительно, выполнены из магнитных материалов на основе алнико, самариево-кобальтового сплава, неодима, редкоземельных элементов или керамики. В одном варианте осуществления, большой магнит 7132 представляет собой неодимовый кольцевой магнит с внешним диаметром от 0,2 до 0,5 дюйма (и в более частном случае 0,375 дюйма), внутренним диаметром от 0,05 до 0,3 дюйма (и в более частном случае 0,125 дюйма) и длиной от 0,2 до 0,5 дюйма (и в более частном случае 0,375 дюйма). В одном варианте осуществления, малый магнит 7162 выполнен в виде неодимового кольцевого магнита, с внешним диаметром от 0,15 до 0,4 дюйма (и в более частном случае 0,25 дюйма), внутренним диаметром от 0,05 до 0,3 дюйма (и в более частном случае 0,125 дюйма) и длиной от 0,15 до 0,4 дюйма (и в более частном случае 0,25 дюйма). Больший магнит 7132 используется ближе к детали закрытия отверстия, поскольку размер необходим для приложения достаточной силы противодействия к седлу клапана. Дополнительно, сила активации, развиваемая катушкой активации, по существу, одинакова, хотя магниты имеют разные размеры, что позволяет упростить схему возбуждения катушки.The large
В одном варианте осуществления, стержень, плунжер или другая удлиненная деталь 7140 использует центральные отверстия магнитов в качестве линейного подшипника. Соответственно, центральные отверстия магнитов, предпочтительно, должны иметь опорную поверхность, например, хромированную или любую гладкую твердую поверхность с минимальным трением. Между каркасом 7195 катушки и сердечником 7142 образуется зазор вследствие теплового расширения каркаса, ползучести каркас в течение времени, и допусков каркаса, сердечника и магнита. Однако во всех условиях эксплуатации, зазор должен быть достаточным для того, чтобы тело 7140 плунжера могло свободно двигаться и не застревать в отверстиях магнитов и катушки. В предпочтительном варианте осуществления, зазор составляет приблизительно от 0,01 до 0,06 дюйма (и в более частном случае 0,02 дюйма) при комнатной температуре.In one embodiment, the shaft, plunger, or other
Когда клапан закрыт, согласно Фиг.71B, клапанная система 7100 настоящего изобретения управляет потоком жидкости через гидравлический проточный канал 7102, который ограничен седлами 7104 клапанов, сжимая деталь закрытия отверстия, например, диафрагму 7106, и, таким образом, заграждая кольцевой просвет 7103 клапана. В закрытом состоянии, главное тело 7106 диафрагмы прижимается к седлам 7104 клапанов и, соответственно, по существу, устраняет зазор 7198 (показанный на Фиг.71A).When the valve is closed, according to FIG. 71B, the
Находясь в непосредственной близости к диафрагме 7106, деталь смещения теперь сжимает диафрагму 7106. В частности, плунжерный цилиндр 7110 перемещается для сжатия диафрагмы 7106. Плунжерный цилиндр 7110 перемещается, поскольку изменение в магнитных полях приводит к перемещению тела 7142 сердечника к большому магнитному компоненту 7132. Тело 7142 сердечника прекращает двигаться, когда головка 7196 сердечника проходит через зазор 7197 (на Фиг.71A) и останавливается на упругом материале 7134, расположенном рядом с большим магнитным компонентом 7132. Перемещение 7142 сердечника также приводит к перемещению тела 7140 плунжера, с которым связан сердечник 7142. Перемещение тела 7140 плунжера приводит к тому, что головка 7199 плунжера перемещается в плунжерном цилиндре 7110, проходит через зазор 7114 (на Фиг.71A) и сжимает пружину 7112. При определенной величине сжатия, плунжерный цилиндр 7110 перемещается и сжимает диафрагму 7106. Перемещение плунжерного цилиндра 7110 создает новый зазор 7192 между телом 7110 заглушки и упругим материалом 7120, который располагается рядом с торцевой заглушкой 7130 большого магнита.Being in close proximity to the
Как показано на Фиг.71B, другие компоненты клапана остаются неизменными, включая тело 7170 исполнительного механизма, схему 7150 возбуждения катушки, разъем 7154 катушки, катушку 7148, каркас 7193 катушки, винты 7172 малой торцевой заглушки, оптический датчик 7152 и торцевую заглушку 7160 малого магнита. Однако очевидно, что, вследствие перемещения сердечника 7142, образуется зазор 7195 между меньшим концом сердечника 7194 и упругим материалом 7164, который располагается рядом с малым магнитным компонентом 7162.As shown in FIG. 71B, other valve components remain unchanged, including
Очевидно, что для закрывания клапана, деталь смещения прилагает силу к детали закрытия отверстия, например диафрагме 7106. Сила, которую должна развивать деталь смещения для деформации диафрагмы до точки, где диафрагма касается седла клапана, по существу, линейна и может быть смоделирована линейной пружиной. Однако необходимая сила увеличивается экспоненциально по мере того, как диафрагма вдавливается в седло клапана. Таким образом, профиль силы для детали смещения становится нелинейным и гораздо более сложным. Соответственно, возникает ряд специфических проблем, связанных с конструкцией клапана и допусками между различными компонентами детали смещения, детали закрытия отверстия и твердого стопора механизма смещения. Механизм смещения должен быть способен доставлять нелинейный профиль силы без постоянной деформации диафрагмы. Это означает, что механизм должен доставлять совершенно правильную величину силы.Obviously, to close the valve, the biasing part applies force to the bore closing part, for example,
Как рассмотрено выше, деталь смещения содержит стержень, плунжер или другую удлиненную деталь, которая связана с другой конструкцией, именуемой сердечником, который имеет больший диаметр и может функционировать как стопор в случае принудительного приближения к другой конструкции, например поверхности магнита. Специалисту в данной области техники очевидно, что деталь смещения или подвижная деталь не ограничивается конфигурацией стержня и цилиндра. Напротив, она может включать в себя нецилиндрические конструкции, цельные фрагменты, или множественные фрагменты, сваренные или любым другим образом связанные друг с другом. В итоге, деталь смещения может содержать много разных конструкций, при условии, что перемещение детали может оказывать необходимую силу на деталь сжатия отверстия надежным и согласованным образом.As discussed above, the bias part includes a rod, plunger, or other elongated part that is connected to another structure, called a core, which has a larger diameter and can function as a stop if it is forced to come close to another structure, such as the surface of a magnet. It will be apparent to those skilled in the art that the displacement part or moving part is not limited to the configuration of the rod and cylinder. On the contrary, it may include non-cylindrical structures, integral fragments, or multiple fragments, welded or in any other way connected to each other. As a result, the displacement part may contain many different designs, provided that the displacement of the part can exert the necessary force on the compression part of the hole in a reliable and consistent manner.
Например, на Фиг.73 показан альтернативный, менее предпочтительный вариант осуществления. Применительно к диализному лечению почек, этот вариант осуществления обычно не обеспечивает надежное поддержание клапана в закрытом состоянии. Деталь 7300 смещения содержит корпус 7305, который включает в себя электромагнит 7310, по существу, цилиндрической конструкции с проходящим через нее сквозным каналом 7315. Электромагнит 7310 надежно закреплен в центре корпуса 7305 немагнитными распорками 7320, которыми, в одном варианте осуществления, являются торцевые заглушки. Торцевые заглушки имеют две цели: удерживать магниты на месте и удерживать катушку в промежуточном положении. В одном варианте осуществления, элементы 7331 и 7320 содержат первую цельную деталь и элементы 7305 и 7320 содержат вторую цельную деталь. Ферромагнитный сердечник 7325 цилиндрической формы, имеющий первую поверхность 7323 и вторую поверхность 7324, располагается так, чтобы участок сердечника 7325, между первой поверхностью 7323 и второй поверхностью 7324, имел линейно скользящую посадку с каналом 7315. Вторая поверхность 7324 в достаточной степени больше канала 7315, что позволяет ограничивать линейное движение сердечника 7325. В одном варианте осуществления, размеры второй поверхности и первой поверхности отличаются для генерации достаточной магнитной силы, чтобы удерживать клапан в закрытом положении. Сердечник 7325 способен совершать линейное скользящее движение влево и вправо в канале 7315.For example, FIG. 73 shows an alternative, less preferred embodiment. In relation to dialysis treatment of the kidneys, this embodiment usually does not provide reliable maintenance of the valve in a closed state. The
Два магнита 7330, 7335 разных размеров также закреплены в и на двух торцевых заглушках 7331, 7332 корпуса 7305. Первая поверхность 7323 сердечника 7325 контактирует с первым магнитом 7330 для обеспечения первого стабильного состояния системы 7300 смещения, и вторая поверхность 7324 сердечника 7325 контактирует с большим магнитом 7335 для обеспечения второго стабильного состояния системы 7300 смещения. Постоянные магниты 7330, 7335 сконструированы так, чтобы размещаться в пределах диаметра корпуса 7305, поскольку это уменьшает размер системы 7300 смещения. Первый стержень 7340, соединенный с первой поверхностью 7323 сердечника 7325, проходит через первый магнит 7330, таким образом, выходя за пределы корпуса 7305 на одном конце, и второй стержень 7345, соединенный со второй поверхностью 7324 сердечника 7325, проходит через второй магнит 7335, таким образом, выходя за пределы корпуса 7305 на другом конце. Стержни 7340, 7345 могут быть выполнены из коррозиестойкого, немагнитного материала, известного в уровне техники, например, но без ограничения, латуни. Хотя в одном варианте осуществления предусмотрены два стержня, соединенные с двумя поверхностями сердечника, в альтернативном варианте осуществления предусмотрен только один стержень, соединенный с одной из поверхностей челнока.Two
Специалистам в данной области техники очевидно, что магнитная сила, с которой электромагнит 7310 действует на сердечник 7325, достаточно велика для преодоления силы удержания постоянных магнитов 7330, 7335, что позволяет системе 7300 смещения переходить из первого стабильного состояния во второе. Кроме того, специалисту в данной области техники очевидно, что стержень/плунжер 7345 перемещается с сердечником 7325, таким образом, создавая движущая сила для сжатия или разжатия детали закрытия отверстия. Однако было определено, что этот вариант осуществления хуже первого варианта осуществления, поскольку не позволяет достаточно эффективно поддерживать закрытое состояние.It will be apparent to those skilled in the art that the magnetic force with which the
Обратим внимание на несколько конструкционных признаков детали закрытия отверстия, работающей совместно с деталью и механизмом смещения. Во-первых, согласно Фиг.74, и как рассмотрено выше в связи с Фиг.71A и 71B, существует зазор 7408 между плунжерным цилиндром 7404 и деталью 7405 закрытия отверстия, в частности, поверхностью 7405 первой диафрагмы. Зазор 7408 составляет от 0,040 до 0,070 дюйма и, в более частном случае, приблизительно 0,055 дюйма. Диафрагма содержит силикон, предпочтительно толщиной 0,040 дюйма, и может быть смоделирована как пружина (KV2), имеющая пружинную постоянную 270 фунт-силы/дюйм. Поверхность 7406 второй диафрагмы отделена от седла 7407 клапана и подвергается действию магнитных сил, моделируемых как пружина KV1, имеющая пружинную постоянную приблизительно 22,5 фунт-силы/дюйм и толщину приблизительно 0,047 дюйма.Let us pay attention to several design features of the hole closing part, which works in conjunction with the part and the biasing mechanism. Firstly, according to Fig. 74, and as discussed above in connection with Figs. 71A and 71B, there is a
Стержень 7404 передает силу, развиваемую магнитным притяжением 7401 сердечника к магниту 7403, моделируемую пружиной KP, которая отделена от головки 7401 сердечника шайбой, например, 0,010 дюймами силикона в закрытом состоянии и отделена от головки 7401 сердечника приблизительно 0,110 дюймами в открытом состоянии. Эта силиконовая шайба обеспечивает силы, которые моделируются как пружина, KSL. Сердечник 7401 связан со стержнем 7404. При активации клапана, стержень 7404 перемещается в направлении седла 7407 клапана, поскольку сердечник, с которым связан стержень, перемещается в направлении большого магнита 7403.The
Согласно Фиг.74, KV2 и KSL соответствуют упругому материалу, например силикону, которые моделируются как жесткие пружины. Очевидно, что, когда клапан находится в закрытом состоянии, существуют две позиции важности. Первой является позиция стержня относительно диафрагмы, и второй является позиция поверхности сердечника относительно большого магнита. Когда клапан закрыт, стержень прижимается к диафрагме клапана с достаточной силой, чтобы сопротивляться, по меньшей мере, 600 мм рт. ст. противодавления, генерируемого в жидкостном канале системы искусственной почки. В этом варианте осуществления, давления жидкостей могут достигать 2600 мм рт. ст., и эта система 7400 сконструирована для поддержания диафрагмы прочно прижатой к седлу клапана для обеспечения уплотнения отверстия вплоть до 2600 мм рт. ст. включительно.74, according to, K V2 K SL and correspond to the elastic material, for example silicone, that are modeled as rigid springs. Obviously, when the valve is in a closed state, there are two positions of importance. The first is the position of the rod relative to the diaphragm, and the second is the position of the surface of the core relative to the large magnet. When the valve is closed, the stem is pressed against the valve diaphragm with sufficient force to resist at least 600 mmHg. Art. back pressure generated in the fluid channel of the artificial kidney system. In this embodiment, fluid pressures can reach 2600 mmHg. Art., and this 7400 system is designed to maintain the diaphragm firmly pressed against the valve seat to provide bore seals up to 2600 mmHg. Art. inclusive.
Дополнительно, когда клапан закрыт, большая поверхность сердечника притягивается или непосредственно прижимается к большому магниту. Магнитное притяжение сердечника к большому магниту генерирует силу, которую стержень прилагает к детали закрытия отверстия, например диафрагме. Для генерации согласованной и достаточной силы, разнесение между поверхностью сердечника и поверхностью большого магнита должно быть согласованным. Таким образом, предпочтительно помещать упругий материал 7402 между поверхностью 7401 сердечника и поверхность 7404 магнита. Упругий материал имеет нелинейную пружинную постоянную и будет сжиматься, пока результирующие силы для упругого материала не сравняются с магнитными силами. Когда стержень прилагает силу к диафрагме через сердечник, сердечник будет испытывать результирующую силу. Для обеспечения статического состояния, сумма этих сил на сердечнике должна быть равна нулю. Кроме того, упругий материал служит для защиты поверхности магнита от скалывания или разрушения в течение активации.Additionally, when the valve is closed, a large surface of the core is attracted or directly pressed against the large magnet. Magnetic attraction of the core to a large magnet generates the force that the rod exerts on the hole closure member, such as the diaphragm. To generate a consistent and sufficient force, the spacing between the surface of the core and the surface of the large magnet must be consistent. Thus, it is preferable to place the
Согласно Фиг.76, когда клапан 7600 находится в закрытом состоянии, головка 7605, 7602 сердечника перемещается от поверхности 7601 малого магнита (из позиции 7602a в позицию 7602). Будучи в позиции 7602, головка сердечника отделена от малого магнита 7601 упругим материалом 7617, например, силиконовой шайбой, имеющей толщину приблизительно 0,015 дюйма. Переходя в позицию 7605, головка сердечника перемещается приблизительно на 0,140±0,20 дюйма, в том числе на расстояние 0,45±0,005 дюйма, на протяжении которого стержень 7608 не перемещается, и останавливается упругим материалом 7616 (например, силиконовой шайбой, имеющей толщину приблизительно 0,015 дюйма), которая отделяет головку 7605 сердечника от поверхности 7606 большого магнита. Большой магнит 7606, в свою очередь, отделен от головки 7607 стержня.76, when the
Когда клапан находится в открытом состоянии, большой магнит 7606 отделен от головки 7607 стержня упругим материалом 7615, например, силиконовой шайбой, имеющей толщину приблизительно 0,015 дюйма. Когда клапан находится в закрытом состоянии, большой магнит 7606 отделен от головки 7607 стержня упругим материалом 7615, например, силиконовой шайбой, имеющей толщину приблизительно 0,015 дюйма и расстоянием приблизительно 0,055±0,10 дюйма. При закрытии клапана, головка 7607 стержня удаляется от большого магнита 7606 и упругого материала 7615, приближаясь к седлу 7610 клапана. В частности, головка 7607 стержня перемещается для сжатия диафрагмы 7608 и, таким образом, прижатия к упругому материалу 7609 (например, силикону, имеющему толщину приблизительно 0,040 дюйма), который, в свою очередь, прижимается к седлу 7610 клапана. Это заставляет клапан закрываться с приблизительной силой 14 Н.When the valve is in the open state, the
Очевидно, что конфигурация детали и механизма смещения в отношении детали закрытия отверстия и описанных здесь допусков обеспечивает профиль 7500 смещения диафрагмы, показанный на Фиг.75, который пригоден для применений, где существует необходимость сопротивляться, по меньшей мере, 600 мм рт. ст. противодавления, например, систем искусственной почки. На Фиг.75 представлен примерный профиль 7501 смещения диафрагмы, где сила 7502, оказываемая деталью смещения, отложена по оси y, и соответствующее смещение диафрагмы отложено по оси x. Точка перегиба на этой кривой 7503 указывает, когда диафрагма начинает прижиматься к седлу клапана. Слева от точки 7503 перегиба, диафрагма принудительно прогибается к седлу клапана, но, существенно не прижимается к седлу клапана. Вправо от точки 7503 перегиба, диафрагма изгибается вокруг седла клапана, при этом материал диафрагмы деформируется, что нарушает хорошее уплотнение против давления жидкости.Obviously, the configuration of the part and the biasing mechanism with respect to the hole closing part and the tolerances described here provides the
Другим важным компонентом системы механизма смещения является система 7200 активации, изображенная на Фиг.72. В ходе процесса активации, через катушки 7205 пропускается ток, в результате чего образуется магнитное поле, которое создает магнитную силу, противоположную силе притяжения малого магнита. Под действием этой силы, рассмотренный выше сердечник начинает перемещаться в закрытое положение (к большому магниту). Когда сердечник перемещается за точку невозврата, силы притяжения на сердечнике большого магнита преодолевают силы притяжения малого магнита. Чтобы гарантировать, что противоположные силы, обусловленные диафрагмой клапана, не преодолевают силы притяжения большого магнита, предусмотрен рассмотренный выше зазор.Another important component of the bias mechanism system is the
Конструкция катушки выполнена из каркаса катушки и обмоточного провода 7210. Размер каркаса катушки предпочтительно выбирать на основании коммерчески доступных каркасов катушки, возможностей импульсного тока источника питания и, в частности, необходимой силы активации и напряжения источника питания. Сила активации пропорциональна магнитодвижущей силе катушки. В одном варианте осуществления, предпочтительно ограничивать ток катушки 6 амперами или менее.The coil design is made up of a coil frame and a winding
Важные факторы в конструкции катушки включают в себя количество слоев, плотность упаковки, диаметр провода и сопротивление катушки. В одном варианте осуществления, настоящее изобретение использует каркас с 6 слоями провода и промежутком приблизительно 0,010 дюйма между диаметром фланца каркаса и последним слоем. При требовании изоляции, соответствующем хэви поли нейлону и сопротивлении катушки 3,5±0,5 Ом, размер провода составляет приблизительно 29 AWG. Можно использовать каркас катушки любого размера.Important factors in the design of the coil include the number of layers, packing density, wire diameter and coil resistance. In one embodiment, the present invention uses a frame with 6 layers of wire and a spacing of about 0.010 inches between the diameter of the frame flange and the last layer. When requiring insulation that is equivalent to heavy poly nylon and coil resistance of 3.5 ± 0.5 ohms, the wire size is approximately 29 AWG. You can use the coil frame of any size.
Цепь, используемая для возбуждения катушки, построена по мостовой схеме, которая позволяет обращать ток для операций открывания и закрывания. Мостовая схема возбуждается уникальным сигналом широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Сигнал ШИМ используется для генерации косинусоидального импульса тока через катушку. Период косинусоидального импульса связан с массой сердечника и силой противодействия. В предпочтительном варианте осуществления не используется двухполюсный силовой переключатель постоянного тока или программно-опрашиваемый переключатель; вместо этого предусмотрен оптический датчик для определения позиции сердечника, принятия решения о состоянии клапана и генерации электронный косинусоидальной формы волны возбуждения для перемещения плунжера в желаемом направлении и, таким образом, изменения состояния клапана.The circuit used to drive the coil is constructed in a bridge circuit that allows current to be reversed for opening and closing operations. The bridge circuit is excited by a unique pulse width modulation (PWM) signal. The PWM signal is used to generate a cosine current pulse through the coil. The period of the cosine pulse is associated with the mass of the core and the reaction force. In a preferred embodiment, a bipolar DC power switch or a polled switch is not used; instead, an optical sensor is provided for determining the position of the core, deciding on the state of the valve and generating an electronic cosine excitation waveform to move the plunger in the desired direction and thereby change the state of the valve.
В необязательном порядке, как показано на Фиг.71A и 71B, в качестве элемента 7152, клапанная система 7100 использует датчик, предпочтительно, оптический датчик 7152, для определения состояния клапана (открытого или закрытого). Этого можно добиться путем размещения оптического датчика 7152 в положении, где имеется достаточное различие в отражательной способности, или других оптических свойствах, между открытым состоянием клапана и закрытым состоянием клапана. Например, когда клапан закрыт, в одном варианте осуществления, большой конец 7196 сердечника располагается напротив упругого материала 7134 и большого магнитного компонента 7132. Большой конец 7196 сердечника имеет достаточно большую ширину, чтобы регистрироваться отражающим оптическим датчиком 7152, но не слишком широк, чтобы оптический датчик 7152 мог разрешать позицию. Оптический датчик 7152 располагается снаружи детали/механизма смещения и смотрит через ее/его тело, которое, предпочтительно, выполнено из прозрачного поликарбоната. Длина волны оптического датчика 7152 находится в ближнем инфракрасном диапазоне (NIR), чтобы иметь хорошее пропускание через поликарбонатное тело. Специалисту в данной области техники очевидно, что датчик можно выбирать пригодным для конструкции из любого материала, при условии, что он включает в себя надлежащие фильтры. При этом в оптический датчик 7152 предпочтительно встраивать оптический фильтр длинных волн для обеспечения чувствительности в NIR.Optionally, as shown in FIGS. 71A and 71B, as an
С функциональной точки зрения, когда сердечник находится в открытом положении, как показано на Фиг.71A, большой конец 7196 сердечника перемещается из поля зрения оптического датчика 7152, таким образом, оптический датчик будет фиксировать очень малое отражение. Когда большой конец 7196 сердечника находится в поле зрения, как показано на Фиг.71B, присутствует отражение, воспринимаемое датчиком 7152 и, таким образом, указывающее, что сердечник находится в закрытом положении. Специалисту в данной области техники очевидно, что датчик 7152 может располагаться так, чтобы регистрировать большую величину отражательной способности от сердечника, когда клапан 7100 находится в открытом положении и значительно меньшую отражательную способность (поскольку сердечник выходит из поля зрения), когда клапан 7100 находится в закрытом положении. Дополнительно, специалисту в данной области техники очевидно, что датчик 7152 может располагаться вблизи зазора для обнаружения ситуации, когда зазор присутствует и когда зазор отсутствует, таким образом, указывающей состояние клапана 7100.From a functional point of view, when the core is in the open position, as shown in FIG. 71A, the
С эксплуатационной точки зрения, согласно Фиг.77, клапан первоначально находится в одном из двух состояний, открытом или закрытом. Предполагая, что клапан находится в открытом состоянии 7701, первый этап в закрывании клапана состоит в подаче питания на схему 7702 возбуждения катушки, в результате чего магнитное поле, генерируемое катушкой, проходит через сердечник, создавая противоположную магнитную силу между сердечником и малым магнитом и создавая слабую силу притяжения между большим магнитом и большим концом сердечника. Когда деталь смещения начинает перемещаться 7703, силы притяжения малого магнита уменьшаются, тогда как силы притяжения большого магнита увеличиваются. Деталь смещения перемещается 7703 до точки невозврата, после чего деталь 7704 смещения закрывает зазор 7704 и прижимает деталь закрытия отверстия, а именно диафрагму 7705, к седлу 7706 клапана. Сжатие диафрагмы 7706 приводит к тому, что диафрагма закрывает отверстие 7707 и закрывает клапан 7708.From an operational point of view, according to Fig.77, the valve is initially in one of two states, open or closed. Assuming the valve is in the open state 7701, the first step in closing the valve is to supply power to the coil drive circuit 7702, whereby the magnetic field generated by the coil passes through the core, creating the opposite magnetic force between the core and the small magnet and creating a weak the force of attraction between the large magnet and the large end of the core. When the displacement part begins to move 7703, the attractive forces of the small magnet decrease, while the attractive forces of the large magnet increase. The bias part 7703 moves to the point of no return, after which the
Предполагая, что клапан находится в закрытом состоянии 7709, первый этап в открывании клапана состоит в подаче питания на схему 7710 возбуждения катушки, в результате чего магнитное поле, генерируемое катушкой, проходит через сердечник, создавая противоположную магнитную силу между сердечником и большим магнитом и создавая слабую силу притяжения между малым магнитом и малым концом сердечника. Когда деталь смещения начинает перемещаться 7711, силы притяжения большого магнита уменьшаются, тогда как силы притяжения малого магнита увеличиваются. Деталь смещения перемещается 7711 до точки невозврата, после чего деталь смещения отжимает диафрагму 7712 от седла 7713 клапана. Отверстие открывается, поскольку больше не закрыто диафрагмой 7714. Деталь смещения возвращается в свою исходную позицию и восстанавливает зазор 7715, таким образом, возвращаясь в открытое состояние 7716.Assuming the valve is in the closed state 7709, the first step in opening the valve is to supply power to the coil drive circuit 7710, whereby the magnetic field generated by the coil passes through the core, creating the opposite magnetic force between the core and the large magnet and creating a weak the force of attraction between the small magnet and the small end of the core. When the bias part begins to move 7711, the attractive forces of the large magnet decrease, while the attractive forces of the small magnet increase. The bias part moves 7711 to the point of no return, after which the bias part presses the diaphragm 7712 from the valve seat 7713. The hole opens because it is no longer covered by the diaphragm 7714. The offset part returns to its original position and restores the
Поскольку первое и второе стабильные состояния сердечника поддерживаются даже при отключении питания электромагнита, система смещения способна иметь низкое энергопотребление и низкое тепловыделение по сравнению с традиционными приводами, где для поддержания состояний необходим непрерывный источник питания, что приводит к дополнительному увеличению тепловыделения.Since the first and second stable states of the core are maintained even when the power of the electromagnet is turned off, the bias system is able to have low power consumption and low heat generation compared to traditional drives, where a continuous power supply is needed to maintain the states, which leads to an additional increase in heat generation.
Обратная промывка физиологическим растворомSaline backwash
На Фиг.86 показаны способ и система для безопасного и эффективного осуществления обратной промывки физиологическим раствором. Традиционно, обратная промывка физиологическим раствором, которая служит для очистки системы физиологическим раствором, осуществляется путем отсоединения трубчатого сегмента 8658, который соединяет диализный кровепровод с пациентом в соединении 8651, и присоединения трубчатого сегмента 8658 к источнику 8602 физиологического раствора через точки 8652 и 8653 соединения. Однако этот традиционный подход имеет недостатки, включающие в себя прорыв стерильного соединения. Очевидно, что точками соединения могут быть соединения любого вида, включая люэровские соединения, посадочные места с защелками, безыгольные вставки, клапаны, или любая другая форма гидравлического соединения.On Fig shows a method and system for the safe and effective implementation of backwash with physiological saline. Traditionally, backwashing with physiological saline, which serves to clean the system with physiological saline, is accomplished by disconnecting the
Другой подход к обратной промывке физиологическим раствором включает в себя подключение источника 8602 физиологического раствора через точку 8652 соединения к точке 8653 соединения, при поддержании соединения с пациентом. Хотя это позволяет избежать прорыва стерильного соединения, пациент принимает поток физиологического раствора, который может содержать пузырьки воздуха. Поскольку в трубчатом сегменте 8658 между точкой 8653 подключения физиологического раствора и точкой подключения к пациенту 8651 обычно не предусмотрен детектор воздушных пузырьков, существует опасность формирования чрезмерно большого пузырька воздуха и, ввиду отсутствия механизма обнаружения такого пузырька воздуха и сообщения об этом пациенту, поступления его в кровоток пациента, наносящего существенный ущерб.Another approach to saline backwash involves connecting a source of saline solution 8602 through
Альтернативно, предпочтительный подход к осуществлению обратной промывки физиологическим раствором призван поддерживать кровепроводное соединение между пациентом и диализной системой через трубчатый сегмент 8658, которые подключен к коллектору 8600 на порту C 8605 и к пациенту в точке 8651 соединения и гидравлически соединяет источник 8602 физиологического раствора с коллектором 8600 на порту D 8606. Когда пациент все еще гидравлически соединен с диализной системой, физиологическому раствору разрешается течь, под действием тяжести или приложенного давления, в коллектор 8600 через порт D 8606, который соседствует с портом C 8605. Поток физиологического раствора служит для очистки коллектора 8600 физиологическим раствором и, в частности, для истечения из коллектора 8600 через порт C 8605, через трубчатый сегмент 8658 и в тело пациента через соединение 8651. Поскольку детектор воздушных пузырьков присутствует на участке 8654, вблизи порта C 8605, где в блоке управления установлен коллектор 8600, и, таким образом, выполненный с возможностью обнаруживать пузырьки воздуха в потоке жидкости, покидающем порт C 8605, физиологический раствор, направляющийся из коллектора 8600 к пациенту, будет отслеживаться на предмет пузырьков воздуха, с помощью детектора воздушных пузырьков на участке 8654. При обнаружении пузырька воздуха, зазвучит предупреждающий сигнал, таким образом сигнализирующий пациенту, что ему нужно либо отключиться от системы, либо извлечь пузырек воздуха, с использованием шприца, из точки 8610 доступа. Соответственно, эти способ и система для проведения обратной промывки физиологическим раствором поддерживает стерильное соединение, в то же время обеспечивая контроль и сигнализацию присутствия пузырьков воздуха.Alternatively, the preferred saline backwash approach is designed to maintain a bloodstream connection between the patient and the dialysis system through a
Усовершенствованная архитектура оборудованияAdvanced hardware architecture
Раскрытые здесь варианты осуществления диализной системы могут дополнительно содержать архитектуру оборудования, которая обеспечивает более быстрый способ окончания работы системы. Традиционно, когда в ходе осуществления диализа возникает состояние предупреждающего сигнала или если пользователь желает закончить работу, инструкция, выдаваемая на более высоком уровне приложений, должна проходить через множественные более низкие уровни для активного прекращения работы оборудования. Эта архитектура подвергает пользователей ненужной опасности отложенного отключения, что, в важных применениях, может быть неприемлемо.The dialysis system embodiments disclosed herein may further comprise an equipment architecture that provides a faster way to end the system. Traditionally, when a dial-up alarm condition occurs during dialysis, or if the user wishes to complete the work, instructions issued at a higher level of applications must go through multiple lower levels to actively shut down the equipment. This architecture exposes users to the unnecessary risk of delayed shutdown, which, in important applications, may not be acceptable.
Согласно Фиг.78, диализная система содержит, по меньшей мере, один процессор и память для хранения программных инструкций, которые, при выполнении, осуществляет связь с уровнем 7805 прикладных программ. Уровень 7805 прикладных программ взаимодействует с главным контроллером 7810, который способен обмениваться данными с множеством вентильных матриц, программируемых пользователем, отвечающих за управления различными насосами, датчиками и клапанами (управляющих FPGA) 7815 и способен обмениваться данными с множеством вентильных матриц, программируемых пользователем, отвечающих за контроль работы различных насосов, датчиков и клапанов для выявления состояний отказа или состояний, в которых рабочие параметры 7820 выходят за допустимые пределы (защитных FPGA).78, a dialysis system comprises at least one processor and a memory for storing program instructions, which, when executed, communicates with
Управляющие FPGA 7815 выполняют аппаратные инструкции для управления работой всех системных компонентов, включая насосы, датчики и клапаны, и передачи информации состояния компонентов на контроллер 7810, который, в свою очередь, обрабатывает информацию и передает определенные данные для дальнейшей обработки и/или отображения на уровень 7805 приложений, и на защитные FPGA 7820, которые отслеживают информацию состояния для выявления условия предупреждающего сигнала, например, когда рабочий параметр выходит за пределы одного или более заранее заданных пороговых значений или не соответствует им.The
Когда управляющие FPGA 7815 генерируют данные, указывающие условие предупреждающего сигнала или, в общем случае, указывающие необходимость завершения или приостановки работы, контроллер 7810 или уровень 7805 приложений может выдавать одну или более команд на окончание работы. Однако, независимо от этого, защитные FPGA 7820 принимают данные и могут непосредственно выдавать команды или иначе обуславливать окончание, приостановку или иное изменение состояния работы одного или более клапанов, насосов или датчиков. Защитные FPGA 7820 могут делать это после приема данных непосредственно от управляющих FPGA 7815 или независимо, если получают прямое указание контроллера 7810 или уровня 7805 приложений. Когда защитные FPGA непосредственно принимают данные от управляющих FPGA 7815 и инструкции от уровня 7805 приложений и контроллера 7810, без участия какого-либо промежуточного уровня между ними, система может более быстро и надежно осуществлять отключение, приостановку или другое изменение состояния в соответствии с условием предупреждающего сигнала или инструкциями пользователя.When the
Графические пользовательские интерфейсыGraphical user interfaces
Варианты осуществления диализной системы дополнительно содержат интерфейсы, посредством которых пользователи взаимодействуют с системой. Что рассмотрено ранее, блок управления содержит дисплей для представления графического пользовательского интерфейса пользователю. Интерфейс позволяет пользователь точно измерять и проверять рецептурные добавки и обеспечивает функциональные возможности для проверки целостности и подлинности расходных материалов, применяемых в системе, а также рецептурных добавок.Embodiments of the dialysis system further comprise interfaces through which users interact with the system. As discussed previously, the control unit comprises a display for presenting a graphical user interface to a user. The interface allows the user to accurately measure and verify prescription additives and provides functionality to verify the integrity and authenticity of consumables used in the system, as well as prescription additives.
Как рассмотрено ранее, диализная система содержит весы, которые могут быть интегрированы на полке сверху блока управления, внутри резервуарного блока портативной диализной системы, к стороне нижнего блока вблизи держателей для картриджа сорбента или инфузата, или в любом другом месте. Результаты измерений, проведенных с помощью цифровых весов, отображаются посредством графических пользовательских интерфейсов (ГИП), показанных на дисплее, встроенном в верхний блок управления.As discussed earlier, the dialysis system contains scales that can be integrated on a shelf on top of the control unit, inside the reservoir unit of the portable dialysis system, to the side of the lower unit near the holders for the sorbent or infusate cartridge, or anywhere else. The results of measurements made using a digital scale are displayed through graphical user interfaces (GUIs) shown on the display integrated in the upper control unit.
В одном варианте осуществления, блок управления программируется в соответствии с рецептом пользователя. Это можно делать посредством начальной установки, в которой пользователь помещает все пакеты рецептурных добавок по одному на лоток весов. Измерения, производимые цифровыми весами, регистрируются и сохраняются во внутренней памяти. Таким образом, контроллер имеет доступ к данным, касающимся наименований и предписанным весам добавок. Таким образом, когда пакет любой рецептурной добавки располагается на весах для измерения до запуска процесса диализа, контроллер сравнивает измеренный вес с предписанным весом, хранящимся во внутренней памяти. В случае какого-либо расхождения между измеренным весом и правильным или предписанным весом, контроллер дает команду ГИП отображать предупреждающий сигнал или дает команду блоку генерации аудиосигнала генерировать звуковой предупреждающий сигнал. Таким образом, такой предупреждающий сигнал может быть визуальным, например мигающим сообщением об ошибке на экране ГИП, и также может сопровождаться звуковым предупреждающим сигналом. Альтернативно, пользователю не разрешается продолжать процесс установки диализа.In one embodiment, the control unit is programmed in accordance with a user recipe. This can be done through an initial setup in which the user places all of the prescription additive packages one at a time on the weighing tray. Measurements made by a digital balance are recorded and stored in the internal memory. Thus, the controller has access to data regarding the names and prescribed weights of additives. Thus, when a package of any prescription supplement is placed on the measuring scale before starting the dialysis process, the controller compares the measured weight with the prescribed weight stored in the internal memory. In the event of any discrepancy between the measured weight and the correct or prescribed weight, the controller instructs the GUI to display a warning signal or instructs the audio signal generation unit to generate an audible warning signal. Thus, such a warning signal may be visual, for example a flashing error message on the GUI screen, and may also be accompanied by an audible warning signal. Alternatively, the user is not allowed to continue the dialysis installation process.
Фиг.79 иллюстрирует примерную таблицу данных для рецептурных добавок, которые могут храниться в виде файла, однородного файла, или таблицы во внутренней памяти портативной диализной системы. В столбце 7901 указано содержимое пакета и в столбце 7902 указан соответствующий вес. Как можно видеть из столбца 7902, разность весов между разными пакетами составляет несколько грамм, и цифровые весы позволяют уловить ее. В одном варианте осуществления, цифровые весы настоящего изобретения сконструированы разрешением по весу порядка 0,1 г, что, с учетом веса добавок, обеспечивает более чем пятикратное преимущество в разрешении и, более предпочтительно, десятикратное преимущество в разрешении. Этого разрешения достаточно для различения между обычно используемыми добавками.Fig. 79 illustrates an example data table for prescription supplements that may be stored as a file, a uniform file, or a table in the internal memory of a portable dialysis system.
В необязательном порядке, конструкция цифровых весов такова, что процесс взвешивания не зависит от того, каким образом пользователь помещает пакеты рецептурных добавок на весы. Дело в том, что конструкция весов в настоящем изобретении содержит множественные весочувствительные детали в множественных точках подвески. В одном варианте осуществления, например, весы содержат три датчика на трех точках подвески. Суммарный вес вычисляется системой весов как сумма весов, измеренных всеми датчиками. Преимущество использования этой схемы вычислений состоит в том, что вес пакета не обязан равномерно распределяться по платформе весов. Таким образом, даже если пакеты располагаются на лотке весов с небольшим смещением в одну сторону, плоскими или смятыми, это не будет влиять на точность измерения веса, производимого весами. Таким образом, пользователю не предъявляется никаких требований в отношении того, каким образом размещать пакеты на весах.Optionally, the design of the digital scale is such that the weighing process does not depend on how the user places the prescription additive packages on the scale. The fact is that the design of the scales in the present invention contains multiple weight-sensitive parts at multiple points of the suspension. In one embodiment, for example, the balance comprises three sensors at three suspension points. The total weight is calculated by the weighing system as the sum of the weights measured by all sensors. The advantage of using this calculation scheme is that the package weight does not have to be evenly distributed across the weighing platform. Thus, even if the packages are located on the weighing tray with a slight offset to one side, flat or wrinkled, this will not affect the accuracy of measuring the weight produced by the balance. Thus, the user is not presented with any requirements as to how to place packages on the scales.
Очевидно также, что вес датчика можно определить с использованием любого способа вычисления, известного в уровне техники. В одном варианте осуществления, процессор, способный обмениваться данными с весами, принимает данные, полученные от весов, и определяет вес следующим образом:It is also obvious that the weight of the sensor can be determined using any calculation method known in the art. In one embodiment, a processor capable of exchanging data with the scales receives data received from the scales and determines the weight as follows:
Sensor_Weight(i)=K1(i)*ADC(reading)+K0(i)Sensor_Weight (i) = K1 (i) * ADC (reading) + K0 (i)
Bag_Weight=(Sensor_Weight(0)+Sensor_Weight(1)+Bag_Weight = (Sensor_Weight (0) + Sensor_Weight (1) +
Sensor_Weight(2)+Sensor_Weight(3))/4Sensor_Weight (2) + Sensor_Weight (3)) / 4
Как рассмотрено ранее в отношении Фиг.16, портативная диализная система имеет открытое считывающее устройство 1605, например, устройство считывания штрих-кода или устройство считывания радиометок, которое можно использовать для считывания кодов или меток на пакетах рецептурных добавок. Для начальной установки, пользователь, предпочтительно, будет сканировать все коды/метки на пакетах рецептурных добавок считывающим устройством 1605. Пользователь может руководствоваться начальным сообщением ГИП, которое предлагает пользователю сканировать каждый пакет рецептурной добавки считывающим устройством 1605. После этого, считывающее устройство получает идентифицирующую информацию о добавке и передает эту идентифицирующую информацию во внутреннюю таблицу, хранящуюся в памяти. После этой начальной установки, всякий раз при необходимости добавления рецептурной добавки в диализат до запуска диализа, идентифицирующая информация соответствующего пакета (считанная считывающим устройством 1605) сравнивается с идентифицирующей информацией для этой добавки, ранее сохраненной во внутренней таблице в ходе начальной установки. Это помогает удостовериться в том, что правильные добавки были выбраны для использования с диализатом и помогает отбраковывать любые поддельные добавки. Содержимое внутренней таблицы можно генерировать либо ручным вводом данных, касающихся идентичности и веса добавок, либо посредством удаленного доступа к рецепту, который детализирует идентичность и количество добавок.As discussed previously with respect to FIG. 16, the portable dialysis system has an
В одном варианте осуществления, ГИП настоящего изобретения генерируется множеством программных инструкций, хранящихся в памяти и выполняемых процессором, присутствующим в блоке управления. Один набор программных инструкций призван помогать пользователю осуществлять процесс проверки идентичности и количества добавок, подлежащих использованию. Первый экран ГИП предлагает пользователю сканировать штрих-код на пакете добавки устройством считывания штрих-кода. Специалисту в данной области техники очевидно, что этот механизм идентификации может представлять собой штрих-код, радиометку, или другую электронную метку, и считывающее устройство может представлять собой устройство считывания штрих-кода, устройство считывания радиометок или другое устройство считывания электронных меток. Считывающее устройство считывает кодированную информацию, обрабатывает ее с использованием процессора и передает обработанную информацию в память. Память имеет программную процедуру, которая преобразует обработанную информацию в идентичность добавки. В одном варианте осуществления, преобразование осуществляется с помощью таблицы, которая сопоставляет различные идентификаторы с конкретными наименованиями добавок. Эта таблица может вводиться вручную до процедуры или загружаться с сервера через проводное или беспроводное соединение на контроллер.In one embodiment, the GUI of the present invention is generated by a plurality of program instructions stored in memory and executed by a processor present in the control unit. One set of program instructions is intended to help the user carry out the process of verifying the identity and quantity of additives to be used. The first GUI screen prompts the user to scan the barcode on the additive package with a barcode reader. One skilled in the art will recognize that this identification mechanism may be a barcode, RFID tag, or other electronic tag, and the reader may be a barcode reader, RFID reader, or other electronic tag reader. The reader reads the encoded information, processes it using a processor, and transfers the processed information to memory. The memory has a software procedure that converts the processed information into the identity of the additive. In one embodiment, the conversion is performed using a table that maps various identifiers to specific names of additives. This table can be entered manually before the procedure or downloaded from the server via a wired or wireless connection to the controller.
После получения идентичности добавки, ГИП передает идентичность добавки пользователю и предписывает пользователю поместить добавку на весы. Цифровые весы взвешивают добавку и передают измеренный вес во вторую таблицу. Вторая таблица сопоставляет идентичность добавки с ожидаемым весом. Эта вторая таблица может вводиться вручную до процедуры или загружаться с сервера через проводное или беспроводное соединение на контроллер. Если идентичность добавки и измеренный вес соответствуют друг другу, пользователь получает предписание открыть пакет и вылить его содержимое в надлежащее место. Этот процесс повторяется для всех добавок. В одном варианте осуществления, пользователю не разрешается продолжать процесс при наличии расхождения между идентичностью пакета и его весом или если идентификационный код пакета нечитаем или неизвестен. Таким образом, система обеспечивает одноэтапный или двухэтапный механизм проверки: a) использование цифровых весов самих по себе или b) использование цифровых весов в сочетании с устройством считывания штрих-кода или метки, что гарантирует, что в распоряжении пользователя имеются все необходимые добавки, и что используются правильные добавки, а не контрафактные или непригодные.After obtaining the identity of the additive, the ISU transfers the identity of the additive to the user and instructs the user to place the additive on the balance. Digital scales weigh the additive and transfer the measured weight to the second table. The second table compares the identity of the supplement with the expected weight. This second table can be entered manually before the procedure or downloaded from the server via a wired or wireless connection to the controller. If the identity of the additive and the measured weight match, the user is instructed to open the package and pour its contents into the proper place. This process is repeated for all supplements. In one embodiment, the user is not allowed to continue the process if there is a discrepancy between the identity of the packet and its weight, or if the packet identification code is unreadable or unknown. Thus, the system provides a one-step or two-step verification mechanism: a) the use of digital scales on their own, or b) the use of digital scales in combination with a barcode or tag reader, which ensures that the user has all the necessary additives and that the correct additives are used, not counterfeit or unsuitable.
На Фиг.80 показана блок-схема операций, демонстрирующая другой процесс 8000 для инициирования лечебного диализа. В одном варианте осуществления, блок 8001 управления содержит, по меньшей мере, один процессор и память, где хранится множество программных инструкций. При выполнении процессором, программные инструкции генерируют множество графических пользовательских интерфейсов, отображаемых на дисплее контроллера, которые предписывают пользователю совершать ряд действий, направленных на надежное получение и измерение добавок, необходимых для использования в лечебном диализе. Генерируется первый графический пользовательский интерфейс, посредством которого пользователь может предписывать системе инициировать процесс 8001 учета добавок. Начальное предписание может осуществляться через особую пиктограмму для инициирования процесса или может осуществляться как часть более обширной установки система.FIG. 80 is a flowchart showing another
Затем генерируется 8003 второй графический пользовательский интерфейс, который отображает в текстовой или графической форме необходимые добавки, предпочтительно, включающий в себя визуальное изображение фактической упаковки добавки, чтобы пользователь мог визуально сравнивать необходимую добавку с продуктом, находящимся в распоряжении пользователя. Затем пользователю предлагается 8005 указать, желает ли он проверить добавку с использованием снимка штрих-кода или по весу. Если пользователь указывает, что он желает использовать снимок штрих-кода, например, нажимая пиктограмму, генерируется 8007 третий графический пользовательский интерфейс, предписывающий пользователю сканировать первую добавку сканером штрих-кода. Затем пользователь сканирует добавку, предпочтительно в любом порядке, сканером штрих-кода, регистрируя результат считывания. Очевидно, что сканер штрих-кода может содержать световой индикатор, например, красный световой индикатор, который изменяет цвет, например на зеленый, в случае успешного считывания.Then, a second graphical user interface is generated 8003, which displays the necessary additives in text or graphic form, preferably including a visual representation of the actual packaging of the additive, so that the user can visually compare the necessary additive with the product at the user's disposal. The user is then prompted to 8005 to indicate whether he wants to test the supplement using a barcode snapshot or by weight. If the user indicates that he wants to use a snapshot of the barcode, for example, by clicking on the icon, a third graphical user interface is generated 8007, instructing the user to scan the first addition with a barcode scanner. The user then scans the additive, preferably in any order, with a barcode scanner, recording the reading result. Obviously, the barcode scanner may contain a light indicator, for example, a red light indicator that changes color, for example to green, in case of successful reading.
Если система успешно считывает штрих-код, она обрабатывает 8009 код, сверяя код с таблицей, хранящейся в памяти. Таблица, хранящаяся в памяти, связывает штрих-коды с конкретными добавками. После идентификации конкретной добавки, второй графический пользовательский интерфейс, как описано выше, обновляется 8011 контрольной меткой или выделением для указания, какая добавка успешно просканирована, и пользователю предписывается отложить добавку в сторону. Этот процесс повторяется 8019 для всех добавок. В одном варианте осуществления, когда все добавки выделены или отмечены, система автоматически переходит к следующему этапу в процессе установки или инициализации диализа. В другом варианте осуществления, когда все добавки выделены или отмечены, система представляет графический пользовательский интерфейс, сообщающий пользователю, что все добавки зарегистрированы, после чего пользователь предписывает системе самостоятельно перейти к следующему этапу в процессе установки или инициализации диализа. Очевидно, что, пока используется термин штрих-код, можно использовать любую электронную система тегирования или мечения.If the system successfully reads the barcode, it processes the 8009 code, checking the code against the table stored in memory. A table stored in memory associates barcodes with specific additives. After identifying a particular additive, the second graphical user interface, as described above, is updated 8011 with a check mark or highlight to indicate which additive has been successfully scanned, and the user is instructed to set the additive aside. This process is repeated 8019 for all additives. In one embodiment, when all additives are highlighted or marked, the system automatically proceeds to the next step in the installation or initialization of dialysis. In another embodiment, when all supplements are highlighted or marked, the system presents a graphical user interface that informs the user that all supplements have been registered, after which the user instructs the system to proceed to the next step during the installation or initialization of dialysis. Obviously, while the term barcode is used, any electronic tagging or tagging system can be used.
Если на каком-либо этапе 8009 сканирования штрих-код не распознан, добавки не имеют штрих-кодов, или пользователь предпочитает проверять добавки с использованием взвешивания, а не сканирования, пользователю представляется графический пользовательский интерфейс, предписывающий 8013 пользователю поместить на весы первую добавку. Весы измеряет вес 8015 упаковки добавки и сравнивает измеренный вес с таблицей значений веса, связанных с конкретными добавками, для распознавания добавки. После распознавания, второй графический пользовательский интерфейс, как описано выше, обновляется 8017 контрольной меткой или выделением для указания, какая добавка успешно просканирована, и пользователю предписывается отложить добавку в сторону. Этот процесс повторяется 8019 для всех добавок. В одном варианте осуществления, когда все добавки выделены или отмечены, система автоматически переходит к следующему этапу в процессе установки или инициализации диализа. В другом варианте осуществления, когда все добавки выделены или отмечены, система представляет графический пользовательский интерфейс, сообщающий пользователю, что все добавки зарегистрированы, после чего пользователь предписывает системе самостоятельно перейти к следующему этапу в процессе установки или инициализации диализа. Очевидно, что, пока используется термин штрих-код, можно использовать любую электронную система тегирования или мечения.If a barcode is not recognized at any
Если добавка не распознана, пользователю сообщается, что добавка не является частью процесса лечения, и предлагается взвесить правильную добавку. В другом варианте осуществления, если пользователю не удается просканировать или взвесить распознанную добавку, пользователю не разрешается продолжать процесс инициализации или установки.If the supplement is not recognized, the user is informed that the supplement is not part of the treatment process and is asked to weigh the correct additive. In another embodiment, if the user cannot scan or weigh the recognized additive, the user is not allowed to continue the initialization or installation process.
Специалисту в данной области техники очевидно, что хотя вышеупомянутая процедура проверки была описана для рецептурных добавок, ту же процедуру можно также распространить на одноразовые компоненты, используемые с диализной системой, например, картриджи сорбента и другие расходные материалы.It will be apparent to those skilled in the art that although the above verification procedure has been described for prescription additives, the same procedure can also be extended to disposable components used with the dialysis system, for example, sorbent cartridges and other consumables.
Очевидно также, что процесс сканирования и взвешивания добавок можно интегрировать и автоматизировать. Как рассмотрено выше, пользователю может быть предложено инициировать процесс взвешивания добавки, и может отображаться перечень предметов, необходимых для лечения. Пользователь помещает добавку на весы, снабженные устройством считывания штрих-кода, расположенным вблизи них или встроенным в них. В одном варианте осуществления, пользователю предлагается расположить добавку в конкретной позиции или конфигурации для обеспечения правильного считывания штрих-кода. После размещения добавки на весах, имеющих интегрированное или комбинированное устройство считывания штрих-кода, устройство считывания штрих-кода сканирует добавку, пытается распознать штрих-код, и, в случае успешного распознавания, обрабатывает предмет, отмечая или выделяя идентифицированную добавку на дисплее. Если устройству считывания штрих-кода не удается идентифицировать добавку, если система требует дополнительной, вспомогательной проверки, или если система желает получить или иначе зарегистрировать информацию веса, весы измеряют вес и пытаются распознать добавки по сохраненным значениям. В случае успешной идентификации, система обрабатывает предмет, отмечая или выделяя идентифицированную добавку на дисплее. Таким образом, измерение с помощью весов и сканирование с помощью устройства считывания штрих-кода может происходить без необходимости перемещения добавка из одного положения или позиции в другое.It is also obvious that the process of scanning and weighing additives can be integrated and automated. As discussed above, the user may be prompted to initiate the weighing process of the supplement, and a list of items needed for treatment may be displayed. The user places the additive on the scales equipped with a barcode reader located near them or integrated into them. In one embodiment, the user is prompted to position the additive in a particular position or configuration to ensure proper reading of the barcode. After placing the additive on the scales having an integrated or combined barcode reader, the barcode reader scans the additive, tries to recognize the barcode, and, if successful, processes the item, marking or highlighting the identified additive on the display. If the barcode reader fails to identify the additive, if the system requires an additional, auxiliary check, or if the system wants to obtain or otherwise record the weight information, the scales measure the weight and try to recognize the additives by the stored values. In case of successful identification, the system processes the item, marking or highlighting the identified additive on the display. Thus, measurement with a scale and scanning with a barcode reader can occur without the need to move the additive from one position or position to another.
Очевидно также, что добавки можно вставлять в удерживающий контейнер, лоток, цилиндр, коробку, поддон или участок погрузки, который будет автоматически сбрасывать, помещать или иначе позиционировать каждую добавку в надлежащую позицию на весах/устройстве считывания штрих-кода. Соответственно, пользователь может поместить все добавки в единый контейнер, активировать систему, в результате чего каждая добавка последовательно располагается на весах и автоматически идентифицируется. Пользователю может быть предложено удалять каждую добавку после ее распознавания или может быть предложено сначала позволить обработать все добавки.It is also obvious that additives can be inserted into a holding container, tray, cylinder, box, pallet or loading area, which will automatically dump, place or otherwise position each additive in the proper position on the scales / barcode reader. Accordingly, the user can place all additives in a single container, activate the system, as a result of which each additive is sequentially located on the scales and is automatically identified. The user may be prompted to remove each additive after recognition, or may be asked to first allow all additives to be processed.
Очевидно также, что добавка может добавляться в систему автоматически после идентификации, вручную после идентификации, и до или после установки гемофильтра и/или картриджа сорбента. В одном варианте осуществления, верхний или нижний блок портативной диализной системы также предпочтительно имеет электронные интерфейсы, например Ethernet-соединения или USB-порты, для обеспечения непосредственного соединения с сетью, таким образом, облегчающие удаленную проверку рецептов, контроль согласования и другие операции удаленного обслуживания. USB-порты также допускают непосредственное соединение со вспомогательными продуктами, например, приборами контроля давления крови или приборами контроля гематокрита/насыщенности. Интерфейсы электронно изолированы, что гарантирует безопасность пациента независимо от качества сопряженного устройства.It is also obvious that the additive can be added to the system automatically after identification, manually after identification, and before or after installation of the hemofilter and / or sorbent cartridge. In one embodiment, the upper or lower unit of the portable dialysis system also preferably has electronic interfaces, such as Ethernet connections or USB ports, to provide a direct connection to the network, thereby facilitating remote recipe checking, matching control, and other remote maintenance operations. USB ports also allow direct connection with auxiliary products, such as blood pressure monitoring devices or hematocrit / saturation monitoring devices. Interfaces are electronically isolated, which ensures patient safety regardless of the quality of the paired device.
В другом варианте осуществления, диализный аппарат содержит интерфейс, в форме графического пользовательского интерфейса с сенсорными экранными кнопками, физической кнопочной панели или мыши, которым можно манипулировать для обеспечения загрузки коллектора в диализный аппарат, чтобы начать работу в режиме лечения или режиме заправки. Получив предписание работать в режиме лечения, контроллер генерирует сигнал (по команде перехода в режим лечения) для перевода клапана коллектора из открытого состояния заправки в закрытое состояние лечения. Получив предписание работать в режиме заправки, контроллер генерирует сигнал (по режим команде перехода в режим заправки) для перевода клапана коллектора из закрытого состояния лечения в открытое состояние заправки. Специалисту в данной области техники очевидно, что все вышеупомянутые функции управления и пользовательских команд осуществляются с помощью одного или более процессоров, выполняющих программы, воплощающие вышеупомянутые инструкции, которые хранятся в локальной памяти.In another embodiment, the dialysis apparatus comprises an interface, in the form of a graphical user interface with touch screen buttons, a physical keypad or mouse that can be manipulated to allow loading of the collector into the dialysis apparatus to begin operating in treatment mode or refueling mode. Having received the order to work in the treatment mode, the controller generates a signal (by the command to switch to treatment mode) to transfer the collector valve from the open charge state to the closed treatment state. Having received the order to work in the refueling mode, the controller generates a signal (according to the mode of switching to the refueling mode) to transfer the collector valve from the closed treatment state to the open refueling state. It will be apparent to those skilled in the art that all of the aforementioned control functions and user instructions are implemented by one or more processors executing programs that implement the aforementioned instructions, which are stored in local memory.
Будучи правильно активирована, система может действовать, по меньшей мере, в режиме заправки и режиме лечения, которые могут содержать другие режимы работы (например, гемодиализ, гемофильтрация, или, проще говоря, беззаправочный режим). В отношении примерного режима лечения, согласно Фиг.84, диализная система 8400, работающая в режиме диализа, содержит диализатор 8402, систему 8412 (например, картридж) регенерации сорбента, коллектор 8410, источник 8416 инфузата, поступающего в коллектор 8410 через порт, и резервуар 8415, из которого свежий диализат вводится обратно в коллектор 8410 через порт. С эксплуатационной точки зрения, кровь поступает в линию крови 8401, в коллектор 8410 через порт, через двухходовой клапан 8421, находящийся в первой позиции, и в диализатор 8402. Очищенная кровь покидает диализатор 8402 через выход 8403, через двухходовой клапан 8422, находящийся в первой позиции, и в коллектор 8410 через порт. Кровь проходит через коллектор, проходя через множество клапанов 8417, как описано выше в связи с коллектором 8410, из порта в линию крови 8423, подключенную к пациенту.When properly activated, the system can operate, at least in the refueling mode and the treatment mode, which may contain other modes of operation (for example, hemodialysis, hemofiltration, or, more simply, refueling mode). With respect to an exemplary treatment regimen, according to FIG. 84, a
Одновременно, инфузат, проходящий из источника 8416, поступает в коллектор 8410 через порт, через коллектор 8410, через другой порт, и в резервуар 8415, откуда диализат доставляется через входную линию 8424 диализата в диализатор 8402. Пройдя через диализатор 8402, диализат проходит через выходную линию 8425 обратно в коллектор 8410 через порт, откуда он направляется в систему 8412 сорбентной регенерации диализата через порт. Регенерированный диализат проходит обратно через коллектор 8410 через порт и рециркулирует через диализатор 8402 с новым диализатом, если и когда это необходимо. Для управления потоком диализирующего раствора, резервуар 8415 используется для хранения регенерированного диализата, если и когда это необходимо. В одном варианте осуществления, резервуар удерживает 5 литров диализата и имеет емкость для удержания до 10 литров диализата и оттока от пациента.At the same time, the infusate passing from the
В отношении примерного режима заправки, согласно Фиг.85, диализная система 8500, работающая в режиме заправки, содержит диализатор 8502, систему (например, картридж) 8512 регенерации сорбента, коллектор 8510, источник 8516 инфузата и резервуар 8515. С эксплуатационной точки зрения, линия подачи крови от пациента (например, 8401 на Фиг.84) в коллектор 8510 не подключена, и, таким образом, кровь не течет, и не способна течь, в коллектор 8510. Наоборот, диализат, проходящий из источника 8515, поступает в коллектор 8510 через множество портов и через входную линию 8524 диализата, соединенную с портом 8522 двухходового клапана.With respect to the exemplary refueling mode of FIG. 85, the
В предпочтительном варианте осуществления, единичный двухходовой клапан 8517 включен в состав физического тела коллектора 8510 и манипулируется для перехода между рабочим режимом лечения и рабочим режимом заправки, как рассмотрено выше. В этом варианте осуществления, коллектор 8510 содержит двухходовой клапан 8517, который, в случае активации или перехода из первой позиции (например, закрытой) во вторую позицию (например, открытую), приводит к изменению внутреннего проточного канала жидкости в коллекторе. В результате этого изменения проточного канала, трубопроводы для крови и диализата, которые, когда клапан закрыт, гидравлически изолированы друг от друга, устанавливают жидкостную связь друг с другом. Предпочтительно, для достижения этой смены состояния, а именно установления жидкостной связи отдельных трубопроводов для крови и диализата, не требуется манипулировать никакими дополнительными клапанами или переключателями.In a preferred embodiment, a single two-
Переключение клапана может осуществляться любым средством, известным в уровне техники, в том числе путем физического манипулирования механическим органом управления на поверхности коллектора, или электронными средствами, через работу диализного аппарата, приводящую к изменению состояния клапана, через интерфейс между диализным аппаратом, который имеет контроллер для управления состоянием клапана в соответствии с выбранным пользователем режимом работы, и клапанным интерфейсом, встроенным в поверхность коллектора.Switching of the valve can be carried out by any means known in the prior art, including by physically manipulating a mechanical control on the surface of the collector, or electronically, through the operation of the dialysis machine, which leads to a change in the state of the valve, through the interface between the dialysis device, which has a controller for control valve status in accordance with the user selected mode of operation, and a valve interface built into the surface of the manifold.
В режиме заправки, клапан 8517 открыт, что позволяет диализирующему раствору, текущему через насос, проходить через коллектор 8510, в диализатор 8502 через трубки 8524, 8503 и порт 8522 двухходового клапана, из диализатора, обратно в коллектор 8510 через порт 8521 двухходового клапана и трубку 8525, и из коллектора 8510. Соответственно, в режиме заправки, клапан 8517 гарантирует, что диализат циркулирует через кровепровод, что обеспечивает жидкостную связь трубопроводов для крови и диализата. С функциональной точки зрения, коллектор 8510 переводится в режим заправки за счет манипулирования состоянием двухходового клапана 8517.In charging mode,
После нагнетания указанного объема диализата в и через кровепровод, двухходовой клапан закрывается. Нагнетание диализата может продолжаться или не продолжаться. Если оно продолжается, свежий диализат циркулирует только через диализатопровод. В кровепроводе остается остаток диализата. Чтобы выгнать диализат из кровепровода, пациент соединяется с линией 8401 “от пациента”, показанной на Фиг.84 и обычно именуемой линией артериального доступа. Линия 8423 “к пациенту”, обычно именуемая венозной обратной линией, либо удерживается над контейнером для отходов, либо соединяется с пациентом.After injection of the indicated volume of dialysate into and through the blood line, the two-way valve closes. Dialysate injection may or may not continue. If it continues, fresh dialysate only circulates through the dialysate line. The remainder of the dialysate remains in the bloodstream. In order to drive the dialysate out of the blood line, the patient is connected to the “from the patient”
При переводе системы в режим лечения, кровь от пациента закачивается в кровепровод, ведущий в коллектор, через насосы, из коллектора, через диализатор, обратно в коллектор, и обратно из коллектора. Таким образом, кровь «прогоняет» остаток заправочной жидкости через кровепровод, удаляя любые оставшиеся в процессе воздушные карманы, либо в контейнер для отходов, либо в тело пациента, в зависимости от состояния соединения венозной обратной линии. После того, как кровепровод полностью наполняется кровью, система останавливает насос для крови, или пользователь останавливает насос вручную. Если венозная обратная линия еще не присоединена, она соединяется с пациентом, и лечение продолжается.When the system is in treatment mode, blood from the patient is pumped into the blood line leading to the collector, through pumps, from the collector, through the dialyzer, back to the collector, and back from the collector. Thus, the blood “drives” the remainder of the filling fluid through the blood line, removing any remaining air pockets remaining in the process, either into the waste container or into the patient’s body, depending on the state of the venous return line connection. After the blood line is completely filled with blood, the system stops the blood pump, or the user stops the pump manually. If the venous return line is not yet connected, it connects to the patient and treatment continues.
В другом варианте осуществления, фильтр, например, фильтр 0,22 мкм, можно использовать, чтобы способствовать удалению всех остальных нежелательных веществ, если канистра сорбента не способна вырабатывать, по существу, стерильный диализат. В одном варианте осуществления, фильтр располагается последовательно со входной линией резервуара, вблизи порта E коллектора, и используется, как при заправке, так и в ходе эксплуатации.In another embodiment, a filter, for example a 0.22 μm filter, can be used to help remove all other undesirable substances if the sorbent canister is not capable of producing a substantially sterile dialysate. In one embodiment, the filter is arranged in series with the inlet line of the tank, near the port E of the collector, and is used both during refueling and during operation.
Применяя эту заправочную систему, можно избежать необходимости использовать дополнительные и отдельные наборы расходных материалов просто для заправки стороны крови трубопровода. В частности, этот подход устраняет необходимость в отдельном источнике физиологического раствора, например, литровом пакете физиологического раствора, и, соответственно, также устраняет необходимость в разъемах и трубопроводе к отдельному источнику физиологического раствора, включая двухпросветные наконечники или однопросветные наконечники, используемые для подключения линий крови к физиологическому раствору.Using this refueling system, you can avoid the need to use additional and separate sets of supplies just to refuel the blood side of the pipeline. In particular, this approach eliminates the need for a separate source of saline solution, for example, a liter package of saline solution, and, accordingly, also eliminates the need for connectors and piping to a separate source of saline solution, including double-lumen tips or single-lumen tips used to connect blood lines to saline solution.
Одноразовые комплектыDisposable Kits
Раскрытые здесь варианты осуществления диализной системы предусматривают использование множества одноразовых компонентов. Согласно Фиг.81, в одном варианте осуществления, расходные материалы 8106 для использования в системе поставляются в упаковке, заранее собранной на лотке 8105. Лоток 8105 располагается поверх рабочей зоны блока 8101 управления, что упрощает доступ к необходимым расходным материалам и распоряжение ими, что представляет особую важность для домашних пользователей. Блок 8101 управления водонепроницаем, поэтому в случае пролива жидкости, она не попадет внутрь и не повредит верхний блок 8101 управления.The dialysis system embodiments disclosed herein provide for the use of multiple disposable components. 81, in one embodiment,
В одном варианте осуществления, комплект 8200 содержит заранее присоединенные коллектор 8202, диализатор 8201 и трубопровод 8203. Согласно Фиг.82, одноразовый комплект 8200 содержит диализатор 8201, коллектор 8202, трубопровод 8203, клапаны 8204 (в составе коллектора), пакет 8205 резервуара, которые все заранее присоединены и сконфигурированы для непосредственной установки в диализный аппарат пользователем.In one embodiment, the
В более частном случае, одноразовые компоненты, в частности, полностью одноразовые трубопроводы для крови и диализата, заранее заключены в комплект (который включает в себя диализатор, коллектор, трубопровод, пакет резервуара, датчик аммиака и другие компоненты) и затем устанавливаются пользователем путем открывания передней дверцы верхнего блока (как рассмотрено выше), установки диализатора и установки коллектора таким образом, чтобы гарантировать выравнивание с неодноразовыми компонентами, например датчиками давления и другими компонентами. Множество насосных колодок, встроенных во внутреннюю поверхность передней дверцы, облегчает загрузку одноразовых компонентов. Нужно только вставить коллектор, и никакого насосного трубопровода не нужно присоединять посредством резьбового соединения между роликами и колодками. Этот компактный, простой подход позволяет облегчить загрузку расходных материалов и чистку системы. Он также гарантирует, что трубопровод правильно сконфигурирован и готов к использованию. С эксплуатационной точки зрения, верхний блок присоединен к нижнему блоку резервуаром.In a more particular case, disposable components, in particular, completely disposable blood and dialysate pipelines, are pre-packaged (which includes a dialyzer, collector, piping, reservoir package, ammonia sensor and other components) and then installed by the user by opening the front upper unit doors (as discussed above), dialyser installation and collector installation in such a way as to guarantee alignment with non-disposable components, such as pressure sensors and other components nents. Many pump pads integrated in the inner surface of the front door make loading of disposable components easier. It is only necessary to insert the manifold, and no pump piping needs to be connected by means of a threaded connection between the rollers and the blocks. This compact, simple approach makes it easy to load supplies and clean the system. It also ensures that the piping is correctly configured and ready for use. From an operational point of view, the upper block is connected to the lower block by a reservoir.
В необязательном порядке, одноразовые компоненты и, в частности, коллектор, содержат систему электронной блокировки (“e-lockout”). На Фиг.83 показана функциональная блок-схема, демонстрирующая один вариант осуществления системы электронной блокировки настоящего изобретения. В одном варианте осуществления, система 8300 электронной блокировки содержит считывающее устройство 8301, которое регистрирует и считывает идентификационные данные 8306, внедренные в одноразовые предметы 8302, например, одноразовые коллекторы, одноразовые сорбенты, используемые в регенерации диализата и/или диализаторах. Идентификационные данные 8306 могут храниться на одноразовых предметах 8302 посредством штрих-кода, радиометок, ЭСППЗУ, микросхемы или любого другого средства идентификации, которое уникально идентифицирует одноразовые предметы 8302, подлежащие использованию в диализной системе 8303. Считывающее устройство 8301, соответственно, представляет собой устройство считывания штрих-кода, устройство считывания радиометок, устройство считывания микросхем или любое другое считывающее устройство, которое соответствует применяемой технологии идентификации, известной специалистам в данной области техники. В одном варианте осуществления, считывающее устройство 8301 соединено с приемопередатчиком для беспроводного подключения к удаленной базе 8305 данных через сеть 8304, например интернет или любую другую публичную или частную сеть, известную специалистам в данной области техники. В другом варианте осуществления, считывающее устройство 8301 непосредственно выравнивается с идентификационными данными 8306.Optionally, disposable components and, in particular, the collector, contain an electronic lock system (“e-lockout”). 83 is a functional block diagram illustrating one embodiment of an electronic lock system of the present invention. In one embodiment, the
В базе 8305 данных, расположенной удаленно от диализной системы, хранится информация от одноразовых предметах 8302, которые можно использовать в системе 8303. Информация содержит уникальные идентификационные данные 8306 совместно с информацией о соответствующем одноразовом предмете, например, подлинности, пригодности, в смысле вероятности того, что предмет находится в рабочем состоянии, или не был ли предмет отозван производителем по причине дефекта, окончания срока действия, при наличии, и/или любой другой дополнительной информацией, которая преимущественно очевидна специалистам в данной области техники.The
С эксплуатационной точки зрения, когда одноразовый предмет 8302, например, диализатор, коллектор или картридж гемофильтра, загружается в систему 8303, считывающее устройство 8301 регистрирует одноразовый предмет 8302 посредством идентификационных данных 8306 внедренных в предмет 8302. Эти идентификационные данные 8306 считывается считывающим устройством 8301, которое, в свою очередь, связывается, по проводному или беспроводному каналу, с базой 8305 данных, чтобы запросить хранящуюся там дополнительную информацию о предмете 8302, на основании идентификационных данных 8306, или подтвердить годность или целостность предмета 8302 на основании идентификационных данных 8306.From an operational point of view, when a
Например, в одном варианте осуществления, картридж 8302 диализатора, идентифицированный считывающим устройством 8301, может быть отозван производителем на основании какого-либо дефекта. Эта информация отзыва хранится в базе 8305 данных и возвращается на считывающее устройство 8301 в результате сигнала запроса, отправленного считывающим устройством 8301 базе 8305 данных через сеть 8304. В результате информации отзыва, принятой из базы 8305 данных, микропроцессор, управляющий системой очистки крови, поддерживаемой системой 8303, не позволяет пользователю продолжать лечение. Это достигается, в одном варианте осуществления, за счет приостановки действия насосов, которые гонят жидкости через трубопроводы системы 8303 очистки крови. Дополнительно, с этой целью также может отображаться аудиовизуальный предупреждающий сигнал.For example, in one embodiment, the
В другом примере, картридж 8302 диализатора, идентифицированный считывающим устройством 8301, может быть не подлинным. В этом случае, микропроцессор не позволит функционировать системам очистки крови системы 8303. Таким образом, система 8300 электронной блокировки настоящего изобретения препятствует использованию системы 8303 в случае, когда одноразовые предметы 8302, присоединенные к коллектору 8303, находятся в сомнительном состоянии.In another example, the
Хотя было проиллюстрировано и описано то, что в настоящее время рассматривается как предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения, специалисты в данной области техники могут предложить различные изменения и модификации, и его элементы могут быть заменены эквивалентами без отхода от истинного объема изобретения. Кроме того, можно предложить многочисленные модификации для адаптации конкретной ситуации или материала к принципам изобретения, не выходя за рамки его центрального объема. Таким образом, предполагается, что это изобретение не ограничивается конкретным вариантом осуществления, раскрытым как предполагаемый наилучший вариант осуществления изобретение, но что изобретение включает в себя все варианты осуществления, отвечающие объему нижеследующей формулы изобретения.Although it has been illustrated and described that is currently being considered as a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art can propose various changes and modifications, and its elements can be replaced with equivalents without departing from the true scope of the invention. In addition, you can offer numerous modifications to adapt a specific situation or material to the principles of the invention, without going beyond its central volume. Thus, it is contemplated that this invention is not limited to the specific embodiment disclosed as the alleged best mode for carrying out the invention, but that the invention includes all embodiments that fall within the scope of the following claims.
Claims (25)
a. блок управления, причем упомянутый блок управления содержит
i. дверцу, имеющую внутреннюю поверхность,
ii. корпус с панелью, причем упомянутые корпус и панель образуют углубленную область, сконфигурированную для приема упомянутой внутренней поверхности упомянутой дверцы,
iii. приемник коллектора, прочно присоединенный к упомянутой панели, причем упомянутый приемник коллектора выполнен с возможностью принимать коллектор, через который упомянутая кровь течет от пациента через диализатор, и
iv. процессор для управления потоком упомянутой крови через коллектор и диализатор,
b. базовый блок, причем упомянутый базовый блок выполнен с возможностью физически присоединяться к упомянутому блоку управления и отсоединяться от него и, будучи присоединенным, иметь возможность обмениваться данными с упомянутым блоком управления, причем упомянутый базовый блок содержит
i. плоскую поверхность для приема контейнера для жидкости, причем упомянутый контейнер для жидкости находится в жидкостной связи с упомянутым коллектором,
ii. первые весы, физически связанные с упомянутой плоской поверхностью, и
iii. нагреватель в тепловой связи с упомянутым контейнером для жидкости,
причем указанный процессор в блоке управления выполнен с возможностью управлять потоком крови от пациента через диализатор и коллектор, который размещен в приемнике коллектора в корпусе с обеспечением доступа к нему через дверцу, и процессор в блоке управления выполнен с возможностью управлять потоком жидкости из контейнера для жидкости через диализатор и коллектор.1. A dialysis apparatus for processing blood in a dialyzer, containing
a. a control unit, said control unit comprising
i. a door having an inner surface
ii. a cabinet with a panel, said cabinet and panel forming a recessed area configured to receive said inner surface of said door,
iii. a collector receiver firmly attached to said panel, said collector receiver being configured to receive a collector through which said blood flows from a patient through a dialyzer, and
iv. a processor for controlling the flow of said blood through a collector and a dialyzer,
b. a base unit, said base unit being configured to physically connect to and disconnect from said control unit and, when connected, be able to exchange data with said control unit, said base unit comprising
i. a flat surface for receiving a liquid container, said liquid container being in fluid communication with said collector,
ii. first scales physically associated with said flat surface, and
iii. a heater in thermal communication with said liquid container,
moreover, the specified processor in the control unit is configured to control the blood flow from the patient through the dialyzer and the collector, which is located in the collector receiver in the housing with access to it through the door, and the processor in the control unit is configured to control the fluid flow from the liquid container through dialyzer and collector.
a. деталь закрытия отверстия рядом с отверстием, через которое может течь жидкость,
b. деталь смещения, имеющую первый участок и второй участок, причем упомянутый первый участок соседствует с деталью закрытия отверстия, когда клапанный компонент находится в упомянутом открытом положении,
c. первый магнит и второй магнит, причем упомянутые первый и второй магниты расположены достаточно близко к упомянутой детали смещения, чтобы действовать магнитной силой на упомянутую деталь смещения, и
d. исполнительный механизм для генерации магнитного поля для перемещения упомянутой детали смещения к упомянутому первому магниту, обеспечения прижатия упомянутого первого участка к детали закрытия отверстия и обеспечения закрытия упомянутого отверстия деталью закрытия отверстия.9. The dialysis apparatus according to claim 8, wherein said valve component has an open position and a closed position, said valve component comprising
a. the detail of closing the hole next to the hole through which liquid can flow,
b. an offset member having a first portion and a second portion, said first portion adjacent to the hole closure portion when the valve component is in said open position,
c. a first magnet and a second magnet, said first and second magnets being close enough to said bias part to act with magnetic force on said bias part, and
d. an actuator for generating a magnetic field to move said bias part to said first magnet, to ensure that said first portion is pressed against the hole closure part, and to ensure that said hole is closed by the hole closure part.
a. деталь закрытия отверстия рядом с отверстием, через которое может течь жидкость, причем упомянутая деталь закрытия отверстия прижата к седлу клапана, когда клапан находится в закрытом положении,
b. подвижную деталь, выполненную с возможностью физически перемещаться относительно упомянутой детали закрытия отверстия, причем упомянутая подвижная деталь перемещается из первой позиции, когда упомянутый клапан находится в открытом положении, во вторую позицию, когда упомянутый клапан находится в упомянутом закрытом положении, причем, в упомянутой второй позиции, подвижная деталь прижимается к детали закрытия отверстия для обеспечения прижатия упомянутой детали закрытия отверстия к седлу клапана,
c. первый магнит и второй магнит, разделенные промежутком, причем упомянутые первый магнит и второй магнит генерируют магнитное поле в промежутке, причем упомянутое магнитное поле имеет направление, и
d. исполнительный механизм, способный генерировать электромагнитную силу, причем упомянутая электромагнитная сила обращает направление упомянутого магнитного поля.12. The dialysis apparatus of claim 8, wherein said valve component comprises
a. an opening closure member adjacent to an opening through which fluid may flow, said opening closure member being pressed against the valve seat when the valve is in the closed position,
b. a movable part configured to physically move relative to said hole closure part, said movable part moving from a first position when said valve is in an open position to a second position when said valve is in said closed position, wherein in said second position , the movable part is pressed against the hole closing part to ensure that said hole closing part is pressed against the valve seat,
c. a first magnet and a second magnet separated by a gap, said first magnet and a second magnet generating a magnetic field in the gap, said magnetic field having a direction, and
d. an actuator capable of generating electromagnetic force, said electromagnetic force reversing the direction of said magnetic field.
a. преобразователь давления, связанный по давлению с проточным каналом для крови в упомянутом коллекторе, причем упомянутый преобразователь давления генерирует сигнал, указывающий сигнал пульса в упомянутом проточном канале для крови,
b. генератор сердечного опорного сигнала, причем упомянутый генератор сердечного опорного сигнала регистрирует и генерирует сигнал, указывающий упомянутый пульс пациента,
c. приемник данных преобразователя давления, причем упомянутый приемник данных преобразователя давления принимает упомянутый сигнал, указывающий сигнал пульса в упомянутом проточном канале для крови,
d. приемник сердечного опорного сигнала, причем упомянутый приемник сердечного опорного сигнала принимает упомянутый сигнал, указывающий пульс пациента, и
е. процессор, причем упомянутый процессор осуществляет кросс-корреляцию упомянутого сигнала, указывающего сигнал пульса, в упомянутом проточном канале для крови и упомянутого сигнала, указывающего пульс пациента, для генерации данных, указывающих разрыв соединения линии крови с пациентом.15. The dialysis apparatus of claim 14, wherein the disconnect monitor comprises
a. a pressure transducer coupled in pressure to the blood flow passage in said manifold, said pressure transducer generating a signal indicating a pulse signal in said blood flow passage,
b. a cardiac reference signal generator, wherein said cardiac reference signal generator registers and generates a signal indicating said pulse of the patient,
c. a pressure transducer data receiver, wherein said pressure transducer data receiver receives said signal indicating a pulse signal in said blood flow passage,
d. a cardiac reference signal receiver, said cardiac reference signal receiver receiving said signal indicative of a patient's pulse, and
e. a processor, said processor cross-correlating said signal indicating a pulse signal in said blood flow channel and said signal indicating a patient’s pulse to generate data indicative of a disconnection of the blood line from the patient.
a. дисплей,
b. вторые весы,
c. устройство считывания штрихкода, и
d. память, где хранится множество программных инструкций, причем, при выполнении упомянутым процессором, упомянутые инструкции генерируют
i. первый графический пользовательский интерфейс для представления на упомянутом дисплее, причем упомянутый первый графический пользовательский интерфейс отображает каждую добавку, необходимую для использования в лечебном диализе,
ii. второй графический пользовательский интерфейс для представления на упомянутом дисплее, причем упомянутый второй графический пользовательский интерфейс предлагает пользователю упомянутой системы подвергать множество добавок сканированию с использованием упомянутого сканера штрихкода, и
iii. третий графический пользовательский интерфейс для представления на упомянутом дисплее, причем упомянутый третий графический пользовательский интерфейс предлагает пользователю упомянутой системы подвергать множество добавок измерению с использованием упомянутых весов.16. The dialysis apparatus according to claim 1, wherein said control unit further comprises
a. display,
b. second scales
c. barcode reader, and
d. a memory where a plurality of program instructions are stored, and, when executed by said processor, said instructions generate
i. a first graphical user interface for presentation on said display, said first graphical user interface displaying each supplement necessary for use in therapeutic dialysis,
ii. a second graphical user interface for presentation on said display, said second graphical user interface inviting the user of said system to scan a variety of additives using said barcode scanner, and
iii. a third graphical user interface for presentation on said display, said third graphical user interface inviting the user of said system to measure a variety of additives using said weights.
a. дисплей,
b. электронное считывающее устройство, и
c. память, где хранится множество программных инструкций, причем, при выполнении упомянутым процессором, упомянутые инструкции генерируют первый графический пользовательский интерфейс для представления на упомянутом дисплее, причем упомянутый первый графический пользовательский интерфейс предлагает пользователю упомянутой системы вводить множество добавок к сканированию с использованием упомянутого электронного считывающего устройства.17. The dialysis apparatus according to claim 1, wherein said control unit further comprises
a. display,
b. electronic reader, and
c. a memory where a plurality of program instructions is stored, and, when executed by said processor, said instructions generate a first graphical user interface for presentation on said display, said first graphical user interface inviting the user of said system to introduce many scan additions using said electronic reader.
a. одноразовую пластмассовую основу, содержащую трубопровод, выполненный с возможностью подключения к пациенту и содержащий проточные каналы для транспортировки крови от упомянутого пациента,
b. диализатор, находящийся в жидкостной связи с упомянутой одноразовой пластмассовой основой и выполненный с возможностью приема упомянутой крови,
c. первый блок, причем упомянутый первый блок содержит
i. дверцу, имеющую первую поверхность,
ii. корпус, присоединенный к упомянутой дверце, причем корпус имеет вторую поверхность,
iii. по меньшей мере, один приемник коллектора, прочно присоединенный к упомянутой второй поверхности, причем упомянутый приемник коллектора выполнен с возможностью физически принимать упомянутую одноразовую пластмассовую основу,
iv. дисплей для отображения графического пользовательского интерфейса, и
v. процессор для управления потоком упомянутой крови через одноразовую пластмассовую основу и диализатор, и
d. второй блок, причем упомянутый второй блок выполнен с возможностью физически присоединяться к упомянутому первому блоку и отсоединяться от него, причем упомянутый второй блок содержит
i. по меньшей мере, одну плоскую поверхность для поддержки контейнера для жидкости, причем упомянутый контейнер для жидкости находится в жидкостной связи с упомянутой одноразовой пластмассовой основой,
ii. весы, объединенные с упомянутой плоской поверхностью, и
iii. нагреватель в тепловой связи с упомянутым контейнером,
причем указанный процессор в первом блоке выполнен с возможностью управлять потоком крови от пациента через диализатор и одноразовую пластмассовую основу, которая размещена в приемнике коллектора, и процессор в первом блоке выполнен с возможностью управлять потоком жидкости из контейнера для жидкости через диализатор и одноразовую пластмассовую основу.21. Dialysis apparatus containing
a. a disposable plastic base comprising a conduit configured to be connected to a patient and containing flow channels for transporting blood from said patient,
b. a dialyzer in fluid communication with said disposable plastic base and adapted to receive said blood,
c. a first block, said first block comprising
i. a door having a first surface
ii. a housing attached to said door, the housing having a second surface,
iii. at least one collector receiver firmly attached to said second surface, said collector receiver configured to physically receive said disposable plastic base,
iv. a display for displaying a graphical user interface, and
v. a processor for controlling the flow of said blood through a disposable plastic base and a dialyzer, and
d. a second block, said second block being configured to physically attach to and disconnect from said first block, said second block comprising
i. at least one flat surface for supporting the liquid container, said liquid container being in fluid communication with said disposable plastic base,
ii. scales combined with said flat surface; and
iii. a heater in thermal communication with said container,
moreover, the specified processor in the first block is configured to control the blood flow from the patient through the dialyzer and a disposable plastic base, which is located in the collector receiver, and the processor in the first block is configured to control the fluid flow from the liquid container through the dialyzer and the disposable plastic base.
а. диализатор, находящийся в жидкостной связи с одноразовой пластмассовой основой и выполненный с возможностью приема упомянутой крови,
b. первый блок, содержащий
i. дверцу с нажимной пластиной, расположенной на внутренней поверхности дверцы,
ii. корпус с панелью, причем упомянутые корпус и панель образуют углубленную область, сконфигурированную для приема упомянутой внутренней поверхности упомянутой дверцы, и
iii. выравнивающий механизм, прочно присоединенный к упомянутой панели, причем упомянутый выравнивающий механизм сконфигурирован принимать с возможностью отсоединения одноразовую пластмассовую основу на упомянутой панели и располагать упомянутую одноразовую пластмассовую основу напротив упомянутой нажимной пластины, когда дверца входит в упомянутую углубленную область, причем упомянутая одноразовая пластмассовая основа находится в жидкостной связи с пациентом, с картриджем сорбента, с диализатором и с источником воды, и
iv. процессор для управления потоком крови через упомянутую одноразовую пластмассовую основу и упомянутый диализатор и для управления потоком упомянутой воды через упомянутую одноразовую пластмассовую основу, упомянутый картридж сорбента и упомянутый диализатор,
c. второй блок, содержащий
i. плоскую поверхность для приема упомянутого источника воды,
ii. средство взвешивания, объединенное с упомянутой плоской поверхностью, и
iii. нагреватель в тепловой связи с упомянутым контейнером,
причем указанный процессор в первом блоке выполнен с возможностью управлять потоком крови от пациента через диализатор и одноразовую пластмассовую основу, и процессор в первом блоке выполнен с возможностью управлять потоком воды из источника воды через диализатор, картридж сорбента и одноразовую пластмассовую основу.22. A dialysis apparatus for processing blood, containing
but. a dialyzer in fluid communication with a disposable plastic base and adapted to receive said blood,
b. first block containing
i. a door with a pressure plate located on the inner surface of the door,
ii. a housing with a panel, said housing and a panel forming a recessed area configured to receive said internal surface of said door, and
iii. a leveling mechanism firmly attached to said panel, wherein said leveling mechanism is configured to detach a disposable plastic base on said panel and place said disposable plastic base opposite said pressure plate when the door enters said recessed region, said disposable plastic base being in fluid communication with a patient, with a sorbent cartridge, with a dialyzer and with a water source, and
iv. a processor for controlling the flow of blood through said disposable plastic base and said dialyzer and for controlling the flow of said water through said disposable plastic base, said sorbent cartridge and said dialyzer,
c. second block containing
i. a flat surface for receiving said water source,
ii. weighing means combined with said flat surface, and
iii. a heater in thermal communication with said container,
moreover, the specified processor in the first block is made with the ability to control the blood flow from the patient through the dialyzer and a disposable plastic base, and the processor in the first block is made with the ability to control the flow of water from the water source through the dialyzer, the sorbent cartridge and the disposable plastic base.
a. первый слой,
b. второй слой,
c. первый проточный канал, образованный первой поверхностью первого слоя и первой поверхностью второго слоя,
d. второй проточный канал, образованный первой поверхностью первого слоя и первой поверхностью второго слоя, и
e. клапан в жидкостной связи с обоими упомянутыми первым проточным каналом и упомянутым вторым проточным каналом, причем упомянутый клапан имеет первое состояние и второе состояние, причем, будучи в упомянутом первом состоянии, первый проточный канал и второй проточный канал находятся в жидкостной изоляции и, будучи в упомянутом втором состоянии, первый проточный канал и второй проточный канал находятся в жидкостной связи.24. The dialysis apparatus of claim 23, wherein said disposable plastic base comprises
a. first layer
b. second layer
c. a first flow channel formed by a first surface of the first layer and a first surface of the second layer,
d. a second flow channel formed by a first surface of the first layer and a first surface of the second layer, and
e. a valve in fluid communication with both of said first flow passage and said second flow passage, said valve having a first state and a second state, wherein being in said first state, the first flow passage and the second flow passage are in liquid isolation and being in said the second state, the first flow channel and the second flow channel are in fluid communication.
a. причем упомянутый первый сегмент параллелен упомянутому второму сегменту,
b. причем упомянутый третий сегмент перпендикулярен и присоединен к каждому из упомянутых первого сегмента и второго сегмента, и
c. причем упомянутые первый, второй и третий сегменты образуют первый проточный канал, который гидравлически изолирован от второго проточного канала. 25. The dialysis apparatus according to claim 23, wherein said molded plastic base is formed by a first segment, a second segment and a third segment,
a. said first segment being parallel to said second segment,
b. wherein said third segment is perpendicular and attached to each of said first segment and second segment, and
c. wherein said first, second, and third segments form a first flow channel that is hydraulically isolated from the second flow channel.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US13/023,490 | 2011-02-08 | ||
US13/023,490 US8597505B2 (en) | 2007-09-13 | 2011-02-08 | Portable dialysis machine |
PCT/US2011/053184 WO2012108910A1 (en) | 2011-02-08 | 2011-09-25 | Portable dialysis machine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013137763A RU2013137763A (en) | 2015-03-20 |
RU2574367C2 true RU2574367C2 (en) | 2016-02-10 |
Family
ID=
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU197124U1 (en) * | 2019-12-20 | 2020-04-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный Инновационный внедренческий центр" | Disposable Inhaler Cartridge |
RU2725555C1 (en) * | 2016-11-07 | 2020-07-02 | Университе Ассан Ii Де Касабланка | Portable ultrafiltration device |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4403765A (en) * | 1979-11-23 | 1983-09-13 | John F. Taplin | Magnetic flux-shifting fluid valve |
US5074368A (en) * | 1986-06-13 | 1991-12-24 | K-Tron Technologies, Inc. | Self-calibrating apparatus for article input and removal monitoring system |
US6638478B1 (en) * | 1997-02-14 | 2003-10-28 | Nxstage Medical, Inc. | Synchronized volumetric fluid balancing systems and methods |
RU2008135368A (en) * | 2006-01-30 | 2010-03-10 | Дзе Риджентс Оф Дзе Юниверсити Оф Калифорния (Us) | METHODS AND DEVICE FOR PERITONEAL DIALYSIS |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4403765A (en) * | 1979-11-23 | 1983-09-13 | John F. Taplin | Magnetic flux-shifting fluid valve |
US5074368A (en) * | 1986-06-13 | 1991-12-24 | K-Tron Technologies, Inc. | Self-calibrating apparatus for article input and removal monitoring system |
US6638478B1 (en) * | 1997-02-14 | 2003-10-28 | Nxstage Medical, Inc. | Synchronized volumetric fluid balancing systems and methods |
RU2008135368A (en) * | 2006-01-30 | 2010-03-10 | Дзе Риджентс Оф Дзе Юниверсити Оф Калифорния (Us) | METHODS AND DEVICE FOR PERITONEAL DIALYSIS |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2725555C1 (en) * | 2016-11-07 | 2020-07-02 | Университе Ассан Ii Де Касабланка | Portable ultrafiltration device |
RU197124U1 (en) * | 2019-12-20 | 2020-04-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный Инновационный внедренческий центр" | Disposable Inhaler Cartridge |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11071811B2 (en) | Portable dialysis machine | |
US10857281B2 (en) | Disposable kits adapted for use in a dialysis machine | |
US11318248B2 (en) | Methods for heating a reservoir unit in a dialysis system | |
KR102227394B1 (en) | Portable dialysis machine with improved reservoir heating system | |
WO2014161008A1 (en) | Manifold diaphragms | |
EP2999497A1 (en) | Manifold diaphragms | |
RU2574367C2 (en) | Portable dialysis machine |