本產品屬于醫療器械領域，具體涉及臨床腹膜透析設備，是一種自動腹膜透析系統及其控制方法。

背景技術：

腹膜透析和血液透析是尿毒癥的常用治療方法，腹膜透析療法利用患者身體自身天然過濾膜--腹膜清潔血液，排除毒素和多余液體。腹膜是腹腔壁周圍的膜，包覆著胃、脾、肝和腸。腹透液留置在腹膜腔內，患者血液內的廢物和液體通過腹膜過濾到腹透液中。含有廢物的的腹透液在數小時后排出腹膜腔，隨后輸入新的腹透液，這就是腹膜透析的簡單過程。

腹膜透析與血液透析相比一個最重要的優點就是可以保全病人的殘余腎功能。病人的腎發生病變，若殘余20%左右的腎功能，這時若立即使用血液透析，大量清除體內毒素，劇烈的變化會損害殘余的腎功能，改變人體血流常態而導致心力衰竭、心律失常，相比之下，腹膜透析可減緩腎功能下降的速度，對人體心臟、血液循環動力影響較小。此外，腹透總費用要比血透低15%左右，相對較少的透析費用使腹透得到越來越廣泛的應用。

腹膜透析分為：持續性不臥床腹膜透析(CAPD)和自動化腹膜透析(APD)。

持續性不臥床腹膜透析(CAPD)：手工操作，每天做幾次腹膜透析液的更換進行透析,病人自己手工注入腹膜透析液，并根據醫生處方，通過每天做幾次腹膜透析液的更換進行透析。有經驗的護士會在醫院教剛插管的腹透患者如何進行腹膜透析操作。大多數普通人，通過這樣的培訓都能學會如何進行腹膜透析（PD）。如果患者有任何擔心或問題，可以隨時電話聯系醫生或護士解決。一般患者需要每個月去醫院看一次門診。自動化腹膜透析(APD)：由一臺全自動腹膜透析機完成，病人可在夜間睡眠時進行透析。自動化腹膜透析(APD)是一項近年來飛速發展的腹膜透析技術，其操作過程由一臺全自動腹膜透析機完成。很多發達國家有近半腹膜透析病人在使用自動腹膜透析機。

雖然目前市場已有自動腹膜透析機在售，但現有產品和技術都有不同缺陷：1、現有產品液體注入和廢液引流一般采用壓力泵、重力或者重力+蠕動泵方式，注入、引流過程忽略人體腹腔內壓力，臨床時患者有不適感，有些患者甚至引起疼痛，從而放棄腹膜透析，轉向血液透析治療；2、壓力傳感器直接與液體交換盒相連，通過測量液體上方空氣的壓力間接測量液體壓力，當測量通道破損或傳感器損壞容易造成液體泄漏，對環境造成影響；3、現有技術注入、引流量依靠稱重或模擬計算，誤差大，當出現錯誤無法得到修正；4、注入液和引流液采用相同管路，易造成患者感染。

技術實現要素：

本發明為解決現有技術存在的上述問題，提供一種自動腹膜透析系統及其控制方法，主要解決注入和引流壓力對患者造成的不適感和傳統壓力檢測設備易造成液體泄漏的缺陷；進一步的目的是精確控制液體注入、引流量，解決注入管路與引流管路采用相同管路引起的污染，避免因注入液體少而進入人體的風險。另外，還增加管道破損檢測、沖洗、排氣等功能。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種自動腹膜透析系統，包括：主機、顯示器、加熱稱重臺、稱重臺、支架、透析液袋、廢液桶，其特征在于，所述主機包括液體交換盒、控制系統控制的注入蠕動泵、引流蠕動泵及壓力傳感器，所述液體交換盒由中間設置的彈性隔膜分隔為相互獨立的液體腔和氣體腔，所述氣體腔與壓力傳感器連接，所述壓力傳感器通過控制系統對注入或引流速度進行控制；所述透析液袋包括補充袋、最末袋、加熱袋，所述液體腔通過管路與補充袋、最末袋、加熱袋、廢液桶以及患者端依次連接，所述補充袋、最末袋、加熱袋與管路連接端上分別安裝有補充袋液閥、最末袋液閥、加熱袋液閥，所述加熱袋與加熱袋液閥之間安裝所述注入蠕動泵，所述廢液桶與引流閥之間的引流管上安裝所述引流蠕動泵和一個引流閥，在液體交換盒連通患者端的注入管上設置注入閥，所述各種閥均為電控閥，并均與所述控制系統連接。

對上述技術方案的改進：所述顯示器為觸摸顯示器，所述觸摸顯示器內部設有信號收發裝置，通過無線電與遠程控制器進行通信，所述遠程控制器為手機APP、微信公眾號或電腦；所述觸摸顯示器、加熱稱重臺及稱重臺與所述控制系統連接，所述注入蠕動泵及引流蠕動泵配合所述加熱稱重臺及稱重臺通過所述控制系統精確計算注入、引流量。

對上述技術方案的進一步改進：所述加熱稱重臺包括加熱器和溫度傳感器，所述加熱器和溫度傳感器分別與所述控制系統連接，通過所述控制系統控制注入液溫度。

對上述技術方案的進一步改進：所述注入管與引流管相互獨立，在所述注入管上安裝有安全閥，所述安全閥的主體上設有管道安裝槽，上述管道安裝槽中間設有電機安裝孔，在電機安裝孔上方設有調節塊，有一電機通過電機固定架安裝在電機安裝孔背面的安全閥主體上，在所述電機的軸上安裝凸輪和定位片，上述定位片下方設有光耦，所述電機及所述光耦均與所述控制系統連接，所述控制系統通過定位片和光耦用來檢測安全閥的開關狀態，所述電機帶動凸輪旋轉，通過改變凸輪的角度來實現注入管的開關，調節塊可上下調節，用來調節安全閥關閉的效果。

對上述技術方案的進一步改進：所述支架包括底座、支撐桿，所述底座上設置所述稱重臺，所述廢液桶放置在所述稱重臺上，所述主機設置在支架支撐桿的中部，所述加熱稱重臺設置在所述主機上方的支架支撐桿上，所述加熱袋置于加熱稱重臺上，其余所述透析液袋均懸掛于所述支架支撐桿的上部。

對上述技術方案的進一步改進：所述注入蠕動泵及引流蠕動泵均為步進電機。

對上述技術方案的進一步改進：所述支架的底座上設置移動輪。

本發明一種上述腹膜透析系統的控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）準備階段

患者連接好管路，將加熱袋放置在加熱稱重臺上，廢液桶放置在下方稱重臺上，設置好透析量、透析速度參數；

（2）管路檢測

打開加熱袋液閥，關閉其余閥門，注入蠕動泵逆時針工作，往液體腔注入氣/液體，液體交換盒內壓強升高，且壓強通過彈性隔膜傳遞到壓力傳感器，壓力傳感器壓力增至預設值時停止注入氣/液體，關閉加熱袋液閥，若壓力不變，說明注入管道密封性良好，同理，檢測引流管道密封性；

（3）管路沖洗、排氣

管路沖洗：打開最末袋液閥、引流閥，引流蠕動泵順時針運行，當廢液桶重量增加，關閉最末袋液閥；打開補充袋液閥，引流蠕動泵順時針運行，當廢液桶重量持續增加，關閉補充袋液閥和引流蠕動泵；打開加熱袋液閥，注入蠕動泵逆時針工作，當廢液桶重量持續增加，關閉引流閥和注入蠕動泵；

排氣：打開補充袋液閥、加熱袋液閥，注入蠕動泵逆時針運行，將液體交換盒上部空氣排入補充袋，當壓力傳感器壓力恒定，排氣完成,；關閉補充袋液閥，打開注入閥和安全閥，患者端有液體流出，此時管路清洗、排氣完成；

（4）引流

患者端與患者連接，打開安全閥、注入閥，引流蠕動泵順時針工作，系統根據壓力傳感器及設置壓力控制引流蠕動泵的轉速，從而控制流速，同時對廢液桶稱重，控制流量，當引流量大于設定值且人體內無液體時，停止引流；

（5）注入、留置

引流結束，當加熱袋溫度達到預設值，打開注入閥、加熱袋液閥，注入蠕動泵逆時針工作，開始注入，系統根據壓力傳感器及設置壓力控制注入蠕動泵的轉速，同時對加熱袋14稱重，從而控制流量，當注入量達到設定值，關閉注入閥、加熱袋液閥，注入蠕動泵停止工作，停止注入，進入留置過程，留置時間到，開始引流；

加熱袋液體補充：留置過程中，檢測加熱袋內液體若少于單次注入量，打開加熱袋液閥和補充液液閥，依靠重力或注入蠕動泵將補充袋液體注入加熱袋進行加熱，以便進行下次注入；

最末袋液體注入：最末袋液體濃度若與其它透析液袋不同，當完成中間過程注入進行最末袋注入時，先將加熱袋內液體排空，具體方法為：打開加熱袋液閥，注入蠕動泵逆時針運行，將加熱袋液體排空，然后補充最末袋液體，原理同補充液補充。

對上述技術方案的進一步改進：所述步驟（4）的引流過程中，當發生電源中斷，所述安全閥自動關閉，并發出報警提示，防止液體進入或排出。

本發明的優點和積極效果是：

本發明為一種自動腹膜透析系統及其控制方法，注入或引流過程中，通過壓力傳感器對注入或引流速度進行控制，避免速度過快引起患者不適適感，大大提高腹膜透析使用率。氣體腔與壓力傳感器連接，壓力傳感器不與液體直接接觸，防止因傳感器損壞造成的液體泄漏；解決了傳統壓力檢測設備易造成液體泄漏的缺陷；增加管道破損檢測、沖洗、排氣等功能，提高使用安全性，定期排氣，避免因注入液體少而進入人體的風險；蠕動泵采用步進電機，結合稱重同時檢測注入、引流量，精確控制液體量；注入液和引流液采用不同管路，防止患者感染；在注入管連接患者端上安裝有安全閥，避免電源中斷發生危險。

附圖說明

圖1是本發明一種自動腹膜透析系統結構示意圖；

圖2是本發明一種自動腹膜透析系統原理示意圖；

圖3是本發明一種自動腹膜透析系統控制方法的流程框圖；

圖4是本發明一種自動腹膜透析系統中安全閥的主體結構示意圖；

圖5是本發明一種自動腹膜透析系統中安全閥上電機的安裝結構示意圖。

圖中：1-主機、2-觸摸顯示器、3-加熱稱重臺、4-支架、5-稱重臺、6-廢液桶、7-液體交換盒、8-彈性隔膜、9-壓力傳感器、10-注入閥、11-安全閥、12-補充袋、13-最末袋、14-加熱袋、15-補充袋液閥、16-最末袋液閥、17-加熱袋液閥、18-引流閥、19-注入蠕動泵、20-引流蠕動泵、21-調節塊、22-管道安裝槽、23-凸輪、24-安全閥主體、25-光耦、26-電機固定架、27-定位片、28-電機。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步描述：

參見圖1、圖2，本發明一種自動腹膜透析系統的實施例，包括：主機1、觸摸顯示器2、加熱稱重3臺、稱重臺5、支架4、透析液袋、廢液桶6。上述主機1包括液體交換盒7、控制系統控制的注入蠕動泵19、引流蠕動泵20及壓力傳感器9。上述液體交換盒7由中間設置的彈性隔膜8分隔為相互獨立的液體腔和氣體腔，氣體腔與壓力傳感器9連接（當液體腔內壓力發生變化，引起彈性隔膜8的變形，將壓力傳遞到氣體腔，壓力傳感器通過檢測氣體腔的壓力間接檢測到液體腔內液體的壓力），壓力傳感器9通過控制系統對注入或引流速度進行控制。上述透析液袋包括補充袋12、最末袋13、加熱袋14，液體腔通過管路與補充袋12、最末袋13、加熱袋14、廢液桶6以及患者端依次連接，補充袋12、最末袋13、加熱袋14與管路連接端上分別安裝有補充袋液閥15、最末袋液閥16、加熱袋液閥17。在加熱袋14與加熱袋液閥17之間安裝注入蠕動泵19，在廢液桶6與引流閥之間的引流管上安裝引流蠕動泵20和一個引流閥18，在液體交換盒7連通患者端的注入管上設置注入閥10，上述各種閥均為電控閥，并均與控制系統連接。

具體而言：上述顯示器2為觸摸顯示器，在觸摸顯示器2內部設有信號收發裝置，通過無線電與遠程控制器進行通信，遠程控制器為手機APP、微信公眾號或電腦；所述觸摸顯示器2、加熱稱重臺3及稱重臺5與所述控制系統連接，所述注入蠕動泵19及引流蠕動泵20配合加熱稱重臺3及稱重臺5通過所述控制系統精確計算注入、引流量。

上述加熱稱重臺3包括加熱器和溫度傳感器，所述加熱器和溫度傳感器分別與所述控制系統連接，通過所述控制系統控制注入液溫度。

本發明的注入路與引流管路相互獨立，并在所述注入管上安裝有安全閥11。如圖4、圖5所示，在安全閥主體24上設有管道安裝槽22，在管道安裝槽22中間設有電機安裝孔，在電機安裝孔上方設有調節塊21。有一電機28通過電機固定架26安裝在電機安裝孔背面的安全閥主體24上，在電機28的軸上安裝凸輪23和定位片27，上述定位片27下方設有光耦25，電機28及光耦25均與所述控制系統連接，所述控制系統通過定位片27和光耦25用來檢測安全閥11開關狀態，所述電機28帶動凸輪23旋轉，通過改變凸輪23的角度來實現注入管的開關，調節塊21可上下調節，用來調節安全閥11關閉的效果。

如圖1所示，上述支架4包括底座、支撐桿，在底座上設置稱重臺5，廢液桶6放置在稱重臺5上，可稱量患者的引流量，以此確定患者需注入的透析液重量。主機1設置在支架4支撐桿的中部，加熱稱重臺3設置在主機1上方的支架4支撐桿上，加熱袋14置于加熱稱重臺3上，既可對腹透液進行加熱，又能精確稱量注入量。其余所述透析液袋（補充袋12、最末袋13）均懸掛于所述支架4支撐桿的上部，這樣，只需對加熱袋14進行稱重，即可得到注入患者體內的液體量。

為了方便移動，在支架4的底座上設置移動輪。

本發明一種上述腹膜透析系統的控制方法的實施例，包括如下步驟：

（1）準備階段

患者連接好管路，將加熱袋放置在加熱稱重臺上，廢液桶放置在下方稱重臺上，設置好透析量、透析速度參數；

（2）管路檢測

打開加熱袋液閥17，關閉其余閥門，注入蠕動泵13逆時針工作，往液體腔注入氣/液體，液體交換盒7內壓強升高，且壓強通過彈性隔膜8傳遞到壓力傳感器9，壓力傳感器9壓力增至預設值時停止注入氣/液體，關閉加熱袋液閥17，若壓力不變，說明注入管道密封性良好，同理，檢測引流管道密封性；

（3）管路沖洗、排氣

管路沖洗：打開最末袋液閥16、引流閥18，引流蠕動泵20順時針運行，當廢液桶6重量增加，關閉最末袋液閥16；打開補充袋液閥15，引流蠕動泵20順時針運行，當廢液桶6重量持續增加，關閉補充袋液閥15和引流蠕動泵20；打開加熱袋液閥17，注入蠕動泵19逆時針工作，當廢液桶6重量持續增加，關閉引流閥18和注入蠕動泵19；

排氣：打開補充袋液閥15、加熱袋液閥17，注入蠕動泵19逆時針運行，將液體交換盒7上部空氣排入補充袋，當壓力傳感器9壓力恒定，排氣完成,；關閉補充袋液閥15，打開注入閥10和安全閥11，患者端有液體流出，此時管路清洗、排氣完成；

（4）引流

患者端與患者連接，打開安全閥11、注入閥10，引流蠕動泵20順時針工作，系統根據壓力傳感器9及設置壓力控制引流蠕動泵20的轉速，從而控制流速，同時對廢液桶6稱重，控制流量，當引流量大于設定值且人體內無液體時，停止引流；

（5）注入、留置

引流結束，當加熱袋14溫度達到預設值，打開注入閥10、加熱袋液閥17，注入蠕動泵19逆時針工作，開始注入，系統根據壓力傳感器9及設置壓力控制注入蠕動泵19的轉速，同時對加熱袋14稱重，從而控制流量，當注入量達到設定值，關閉注入閥10、加熱袋液閥17，注入蠕動泵19停止工作，停止注入，進入留置過程，留置時間到，開始引流；

加熱袋14液體補充：留置過程中，檢測加熱袋14內液體若少于單次注入量，打開加熱袋液閥17和補充液液閥15，依靠重力或注入蠕動泵19（順時針工作）將補充袋12液體注入加熱袋14進行加熱，以便進行下次注入；

最末袋13液體注入：最末袋13液體濃度若與其它透析液袋不同，當完成中間過程注入進行最末袋13注入時，先將加熱袋14內液體排空，具體方法為：打開加熱袋液閥17，注入蠕動泵19逆時針運行，將加熱袋14液體排空，然后補充最末袋13液體，原理同補充液補充。

當發生電源中斷，安全閥11自動關閉，并發出報警提示，防止液體進入或排出。

當然，上述說明并非是對本發明的限制，本發明也并不限于上述舉例，本技術領域的普通技術人員，在本發明的實質范圍內所作出的變化、改型、添加或替換，也屬于本發明的保護范圍。