Устройство для экстракорпоральной обработки крови

Иллюстрации

Показать все

Группа изобретений относится к медицинской технике. Линейный актуатор для управления клапаном медицинского устройства содержит поворотный электродвигатель, поршень и установленное между электродвигателем и поршнем преобразующее средство, предназначенное для преобразования вращательного движения двигателя в линейное перемещение поршня. Преобразующее средство содержит периферийный скошенный участок, находящийся внутри поршня, нажимное средство, выполненное с возможностью взаимодействия с указанным периферийным скошенным участком, и направляющее средство, позволяющее поршню совершать поступательное перемещение. Скошенный участок имеет пороговый выступ, находящийся в самой верхней его части, и проход , обеспечивающий поршню возможность освобождения от усилий, прикладываемых к нему скошенным участком и нажимным средством. Раскрыта исполнительная система для управления клапаном медицинского устройства, содержащая линейный актуатор. Технический результат состиот в обеспечении энергосбережения. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 33 ил.

Реферат

Область техники

Изобретение относится к устройству для экстракорпоральной обработки крови, содержащему, в частности, кассету, позволяющую распределять текучие среды, чтобы осуществлять требуемую обработку, и к средству для повышения эффективности данного устройства, которое может быть использовано самостоятельно и/или совместно с кассетой.

Уровень техники

Существует несколько возможных причин, по которым человек может страдать от почечной недостаточности. Вызываемое ею временное/постоянное и частичное/полное прекращение функции почек вынуждает этого человека использовать экстракорпоральные устройства, полностью или частично заменяющие собственные почки пациента. Технологией очищения крови является диализ. Он позволяет пациенту, страдающему от указанного заболевания, вывести из организма нежелательные вещества, такие как мочевина и избыточная вода, которые были бы выведены нормально функционирующими почками.

Можно выделить два типа почечной недостаточности, увязанные с длительностью заболевания и иногда требующие существенно различных методов лечения, т.е. хроническую почечную недостаточность и острую почечную недостаточность. Хроническая почечная недостаточность означает, что пациент должен проходить, с регулярными интервалами, курс лечения всю свою жизнь. С этой целью пациент может проходить лечение в медицинском центре или использовать в домашних условиях аппарат для перитонеального диализа или гемодиализа. Острая почечная недостаточность - это временное заболевание, при котором пациенту требуется аппарат для временного функционального замещения его почек. В этом случае пациент проходит непрерывную заместительную почечную терапию. Перитонеальный диализ и непрерывная заместительная почечная терапия существенно различаются в отношении применяемых технологий и/или устройств.

- Перитонеальный диализ использует брюшину пациента, представляющую собой природную мембрану, которая выстилает стенки брюшной полости и покрывает органы, находящиеся в этой полости (печень, кишечник и т.д.). Перитонеальная мембрана имеет очень большую площадь поверхности и включает очень большое количество кровеносных сосудов. Благодаря этому она играет роль природного фильтра. Некоторые из систем для осуществления перитонеального диализа, описанных во многих патентных документах (ЕР 1648536 А2, ЕР 0471000 В1, ЕР 1195171 В1, ЕР 1648536 В1), используют кассеты для инъецирования текучей среды в брюшину пациента и выведения текучей среды из нее.

- Непрерывная заместительная почечная терапия - это способ, согласно которому необходимо постоянно выводить кровь из тела пациента и обрабатывать ее посредством фильтра, обычно диализатора, после чего обработанная кровь реинъецируется в тело пациента. Использование фильтра реализует два следующих принципа:

- диффузию, позволяющую растворенным молекулам проходить через полупроницаемую мембрану вследствие градиента концентрации, причем молекулы проходят из более концентрированной среды (крови) в менее концентрированную среду (диализат) и равномерно распределяются с каждой стороны мембранного фильтра, и

- конвекцию, обеспечивающую перенос воды одновременно с растворенными в ней веществами через полупроницаемую мембрану под действием градиента гидростатического давления на мембране, т.е. растворенные вещества проходят из среды с более высоким давлением (из камеры крови) в среду с более низким давлением (в камеру диализата).

Известны различные технологии непрерывной заместительной почечной терапии, которые используют один или оба названных принципа: медленная постоянная ультрафильтрация (МПУФ), постоянная веновенозная гемофильтрация (ПВВГФ), постоянный веновенозный гемодиализ (ПВВГД), постоянная веновенозная гемодиафильтрация (ПВВГДФ), плазмаферез, т.е. обменное переливание плазмы (ОПП), и гемоперфузия (именуемая также детоксикацией крови). В настоящее время не существует ни одного устройства, способного осуществлять все перечисленные виды обработки без участия обученного медперсонала. Кроме того, названные технологии, в основном, используются в рамках интенсивной терапии. К сожалению, данные технологии применяют громоздкую аппаратуру, которая может создавать помехи для других воздействий, применяемых к пациенту. Кроме того, эта аппаратура является сложной и содержит различные расходуемые материалы, причем для того, чтобы реализовать различные перечисленные технологии, в нее требуется вносить существенные изменения. Это требует соответствующей подготовки персонала.

Раскрытие изобретения

Изобретение охватывает многочисленные усовершенствования медицинских устройств, средств и/или способов, реализуемых посредством медицинских устройств.

Дата приоритета данной заявки, 29.10.2012, определяется по дате подачи заявителем настоящего изобретения международной заявки PCT/IB2012/055972, содержание которой должно рассматриваться, как составляющее часть данного описания.

В своем первом аспекте изобретение относится к кассете, посредством которой обеспечивается возможность осуществлять одну или все различные технологии непрерывной заместительной почечной терапии: медленную постоянную ультрафильтрацию (МПУФ), постоянную веновенозную гемофильтрацию (ПВВГФ), постоянный веновенозный гемодиализ (ПВВГД), постоянную веновенозную гемодиафильтрацию (ПВВГДФ), обменное переливание плазмы (ОПП) и гемоперфузию. В одном варианте устройство может также использоваться в рамках перитонеального диализа, при проведении которого некоторые элементы и/или свойства устройства могут не использоваться или использоваться для других функций, таких, например, как взятие образцов. В одном варианте кассета частично или полностью интегрирована в диализный аппарат или некоторые ее элементы образуют часть данного аппарата (например насосную систему, датчики, фильтры и др.). Альтернативно, некоторые части (например фильтр, подающее средство, резервуары, датчики, нагревательные средства и др.) физически отделены от кассеты или являются опциями. В предпочтительных вариантах данная кассета выполнена отдельно от диализного аппарата. Кассета может быть выброшена, тогда как аппарат может использоваться многократно. Это означает, что кассету можно заменять после каждой обработки (т.е. она может быть одноразовой), а аппарат можно использовать несколько раз с различными кассетами. Кассеты сконструированы в расчете на физическое и/или механическое взаимодействие с аппаратом (и/или наоборот). При этом применение единственной кассеты позволяет упростить пользование указанным устройством и, благодаря этому, сократить ошибки оператора, а также обеспечить возможность автоматической обработки без вмешательства медперсонала, сократить количество типов кассет, упростить программирование, обеспечить возможность применения устройства на дому у пациента и/или уменьшить пространство, занимаемое устройством.

Согласно второму аспекту изобретения устройство может содержать только три главных насоса, чтобы обеспечить осуществление по меньшей мере одной или всех технологий, известных из уровня техники (МПУФ, ПВВГФ, ПВВГД, ПВВГДФ, ОПП и гемоперфузии).

Согласно одному варианту устройство содержит средство для фильтрации крови, по меньшей мере одно средство подачи жидкости, две трубки для пациента (т.е. выходную трубку для выведения крови, подлежащей обработке, и входную трубку для реинъецирования обработанной крови пациенту) или единственную трубку в случае перитонеального диализа, или трубку с двумя каналами, средство для сбора фильтрата, три жидкостных насоса, кассету, содержащую каналы и клапаны, способные направлять текучую среду, и контроллер, который управляет насосами и открыванием и закрыванием указанных клапанов в зависимости от желательной обработки.

Кассета содержит по меньшей мере одну распределительную камеру, имеющую единственный входной канал и по меньшей мере два выходных канала, и по меньшей мере две соединительные камеры, каждая из которых имеет по меньшей мере два входных канала и выходной канал. Распределительная камера предпочтительно содержит входной канал и три выходных канала, которыми управляет контроллер (в автоматическом, запрограммированном и/или ручном режиме), чтобы обеспечить возможность инъецирования текучей среды перед ее поступлением в средство для фильтрации крови (разбавление до фильтрации) и/или за средством для фильтрации крови (разбавление после фильтрации). Благодаря наличию этой распределительной камеры устройство может осуществлять любую обработку посредством диализа без участия медперсонала (или других специалистов) с целью сконфигурировать определенные соединения для каждой конкретной обработки.

Система по изобретению дополнительно содержит по меньшей мере три проточных тракта. Первый проточный тракт соединяет средство для фильтрации крови со средством для сбора фильтрата. Он состоит из группы каналов и связанного с ними насоса. Второй проточный тракт обеспечивает циркуляцию крови. Он содержит по меньшей мере две соединительные камеры, группу каналов, средство для фильтрации крови, трубки для пациента и связанный с ними насос. Третий проточный тракт содержит средство подачи жидкости, по меньшей мере один связанный с ним насос, группу каналов, распределительную камеру и, в качестве опции, нагревательное средство. При этом распределительная камера имеет по меньшей мере три отдельных выходных канала:

- первый выходной канал, подведенный ко второму проточному тракту, по направлению течения, перед средством для фильтрации (т.е. служащий для разбавления крови до того, как она будет фильтроваться средством для фильтрации),

- второй выходной канал, подведенный ко второму проточному тракту, по направлению течения, за средством для фильтрации (т.е. служащий для разбавления крови после того, как она будет профильтрована средством для фильтрации), и

- третий выходной канал, подведенный к средству для фильтрации.

В одном варианте в двух соединительных камерах и в распределительной камере создается положительное давление посредством двух насосов, находящихся, по направлению течения, перед этими камерами.

Первая соединительная камера позволяет соединить второй проточный тракт с третьим проточным трактом, по направлению течения, перед фильтром (технология разбавления до фильтрации). Она содержит входной канал, отходящий от второго проточного тракта, входной канал, отходящий от третьего проточного тракта, и выходной канал, позволяющий крови течь в направлении фильтра. При этом входной канал, отходящий от третьего проточного тракта, может содержать клапан, управляемый контроллером, ограничитель потока и/или насос.

Вторая соединительная камера позволяет соединить второй проточный тракт с третьим проточным трактом за фильтром (технология разбавления после фильтрации). Она содержит входной канал, отходящий от второго проточного тракта после его прохода через фильтр, входной канал, отходящий от третьего проточного тракта, и выходной канал, позволяющий крови течь к пациенту.

Согласно определенным вариантам изобретение может содержать также:

- питающее средство для введения антикоагулянта во второй проточный тракт, либо прямо в выходную трубку для пациента, либо, посредством соединительной камеры, дальше по направлению течения, в кассете, что позволяет антикоагулянту смешиваться с кровью (текучей средой второго проточного тракта), и/или

- питающее средство, посредством которого во второй проточный тракт, либо прямо во входную трубку для пациента, либо, посредством соединительной камеры, дальше по направлению течения, в кассете, вводится продукт, подавляющий антикоагулянт, что позволяет этому продукту смешиваться с кровью (текучей средой второго проточного тракта).

В своем третьем аспекте изобретение относится к конструкции кассеты, в которой проточный тракт (идущий, например, от средства подачи жидкости) соединен с другим проточным трактом. Кассета предпочтительно содержит соединительную камеру, обеспечивающую возможность пересечения двух указанных проточных трактов. Таким образом, эта соединительная камера может обеспечивать перемешивание текучих сред, вышедших из указанных трактов. В дополнение, по меньшей мере один из входных каналов соединительной камеры может содержать клапан, так что контроллер сможет выбирать одну или более из текучих сред, которые будут поступать в соединительную камеру в зависимости от типа желательной обработки, задаваемой программно или посредством ручного управления.

Согласно четвертому аспекту изобретения в третьем проточном тракте, между главным насосом подачи диализата и распределительной камерой, находится нагревательное средство. Оно предпочтительно выполнено в виде гибкого чехла, внутри которого указанным насосом создается положительное давление. В одном варианте между распределительной и соединительной камерами находится второй насос. Распределительная камера предпочтительно соединена с первой и второй соединительными камерами. Первая соединительная камера позволяет осуществлять разбавление текучей среды, текущей во втором проточном тракте до фильтрации (например разбавление крови перед средством для фильтрации), тогда как вторая соединительная камера позволяет осуществлять разбавление текучей среды, текущей во втором проточном тракте после фильтрации (например разбавление крови за средством для фильтрации). Первый насос является прецизионным насосом, при использовании которого можно знать точное количество текучей среды, которая будет смешана с кровью при разбавлении до фильтрации и разбавлении после фильтрации. Второй насос расположен за одной из двух соединительных камер, причем другая соединительная камера или обе соединительных камеры могут быть снабжены клапаном. Этот, второй насос является распределительным насосом, посредством которого можно распределить заданное количество текучей среды между первой и второй соединительными камерами. Система данного типа может содержать и одну или более дополнительных соединительных камер. Система предпочтительно содержит датчик давления, а нагревательное средство может служить временным накопительным средством.

Чтобы оптимизировать функции системы обработки, изобретение предлагает также для использования, совместно с кассетой или без нее, следующий способ и следующие компоненты:

- средство и способ калибровки насосов первого и третьего проточных трактов,

- датчик давления, вынесенный из проточного тракта,

- энергосберегающий линейный актуатор,

- приводное устройство для перистальтических насосов,

- средство для сглаживания пиков давления.

Средство и способ калибровки насосов и/или датчиков первого и третьего проточных трактов

В определенных технологиях непрерывной заместительной почечной терапии важно точно знать объем текучей среды, введенной в третий и первый проточные тракты и выведенной из них. Обычно устройства содержат двое весов: весы для взвешивания диализата и весы для взвешивания фильтрата. Изобретение может содержать именно такую систему весов, но подобные весы весьма чувствительны и громоздки (поскольку они должны быть способны полностью вмещать текучие среды). Другие устройства имеют полости, объем которых известен с высокой точностью. Эти полости находятся непосредственно в первом и третьем проточных трактах (чтобы избежать смешивания двух текучих сред используются промежуточная стенка). Полости последовательно заполняются текучей средой из указанных проточных трактов и затем опустошаются. Когда полость заполняется диализатом, она освобождается от ранее содержащегося в ней фильтрата, и наоборот. Данные устройства могут содержать несколько таких полостей. Однако, в отличие от устройства по изобретению, известные устройства не обеспечивают непрерывного функционирования. Вместо этого, они осуществляют последовательность операций заполнения и освобождения от текучих сред, находящихся в указанных полостях.

Согласно пятому аспекту изобретения система обработки содержит средство для калибровки указанных насосов, чтобы гарантировать определение указанных объемов с высокой точностью. Более конкретно, система содержит:

- по меньшей мере два средства измерения объема (например датчики, массовые расходомеры, объемные насосы, перистальтические насосы или весы), одно из которых измеряет количество текучей среды, прошедшей через третий проточный тракт, а другое - количество текучей среды, прошедшей через первый проточный тракт;

- средство для взятия образцов из первого и третьего проточных трактов;

- общее средство измерения взятых объемов.

Это общее средство измерения измеряет количество текучей среды, взятой средством для взятия образцов, и делает возможным сравнение взятых объемов и калибровку насосов и/или средств измерения объемов.

В одном варианте в качестве указанных средств измерения объема рассматриваются указанные насосы, поскольку каждое их включение соответствует заданному объему.

В другом варианте датчики объема выполнены отдельно от насосов и постоянно измеряют объемы, прокачиваемые указанными насосами. В случае дрейфа прокачиваемых объемов, контроллер способен скорректировать приведение указанных насосов в действие, чтобы скорректировать объемы или различия между ними.

Шестой аспект изобретения относится к способу калибровки насосов, служащих для подачи текучих сред в первый и третий проточные тракты, и/или датчиков, находящихся в этих проточных трактах. При этом данный способ позволяет калибровать указанные насосы до и/или в процессе осуществления обработки.

Датчик давления, вынесенный из проточного тракта

Седьмой аспект изобретения относится к средству измерения давления текучей среды. В одном варианте система обработки содержит по меньшей мере один датчик давления по меньшей мере в одном из проточных трактов. В этом контексте рассматривается система распределения текучей среды (предпочтительно кассета), обеспечивающая возможность отбирать и/или доставлять текучую среду FI1 и измерять давление этой текучей среды. Система содержит жесткий корпус, в котором образован по меньшей мере один проточный тракт, по которому течет текучая среда FI1, и по меньшей мере один канал, выполненный отдельно от данного проточного тракта. Этот канал позволяет соединить данный проточный тракт с измерительной зоной. В системе может иметься по меньшей мере одно отверстие, перекрытое гибкой мембраной, формирующей измерительную зону и предназначенной для приема датчика давления.

В измерительной зоне находится текучая среда FI2, отличная от текучей среды FI1. Текучая среда FI2, присутствующая по меньшей мере в части канала, обеспечивает возможность передать давление текучей среды FI1 мембране.

Назначение этого канала состоит в том, чтобы предотвратить контакт текучей среды FI1 с мембраной или обеспечить по меньшей мере частичное смачивание мембраны текучей средой FI1. Соответственно, канал может быть сконструирован таким образом, что текучая среда FI2 ограничивает, замедляет и/или контролирует поступление текучей среды FI1 в указанный канал, который имеет форму и длину, позволяющие ему выполнять данную функцию, и/или канал содержит средство для удерживания текучей среды FI1 (такое как мембрана, гидрофильный фильтр, гидрофобный фильтр и т.д.). Обе текучие среды FI1 и FI2 предпочтительно заполняют измерительную зону и/или находятся в контакте с мембраной.

Энергосберегающий линейный актуатор

В одном варианте система обработки содержит по меньшей мере один энергосберегающий линейный актуатор, причем далее будет описан инновационный принцип управления таким актуатором, который потребляет мало энергии и пригоден для управления положением затвора клапана. Этот актуатор может входить в состав не только системы, описанной выше, но и в любое устройство, использующее линейный актуатор. Данный актуатор должен обеспечивать установку в два базовых положения: клапан закрыт (поршень находится в первом положении) и клапан открыт (поршень находятся во втором положении). Поршень актуатора может также иметь третье положение, соответствующее состоянию, в котором он отсоединен от затвора клапана.

Чтобы реализовать функцию линейного актуатора, обычно применяются две различные технологии: электромагнитная или использующая бесщеточный двигатель, снабженный бесконечным винтом и гайкой. Главный недостаток обеих этих технологий состоит в том, что они потребляют энергию, чтобы поддерживать требуемое положение. Изобретение предлагает линейный актуатор, обеспечивающий по меньшей мере два стационарных положения при малом энергопотреблении и быстром возврате в безопасное положение. При этом, чтобы поддерживать свои различные положения, актуатор по изобретению не потребляет никакой энергии или потребляет только малое ее количество.

Таким образом, восьмой аспект изобретения относится к линейному актуатору, содержащему поворотный электродвигатель, поршень и преобразующее средство, установленное между электродвигателем и поршнем и предназначенное для преобразования вращательного движения двигателя в линейное перемещение поршня. Преобразующее средство содержит по меньшей мере один периферийный скошенный участок, находящийся внутри поршня, по меньшей мере одно направляющее средство, позволяющее поршню совершать поступательное перемещение, и по меньшей мере одно нажимное средство, прикрепленное непосредственно или через другие элементы к ротору электродвигателя. Нажимное средство выполнено с возможностью взаимодействия с периферийным скошенным участком. В одном варианте актуатор дополнительно содержит по меньшей мере одно поджимающее средство, прикладывающее к поршню усилие в направлении его дистального конца. Скошенный участок имеет по меньшей мере один пороговый выступ для обеспечения по меньшей мере одного стационарного положения без потребления энергии. По меньшей мере один пороговый выступ находится в самой верхней части скошенного участка. В предпочтительном варианте за этим выступом расположен проход, обеспечивающий поршню возможность освобождения от усилий, прикладываемых к нему нажимным средством.

Согласно девятому аспекту изобретения актуатор способен гарантировать заданное давление запирания клапана, когда клапан находится в закрытом состоянии. Состояние клапана при нулевом воздействии на актуатор предпочтительно является закрытым состоянием. Чтобы гарантировать надежное запирание, актуатор снабжен поджимающим средством для обеспечения достаточного давления прижатия затвора клапана к седлу, когда поршень находится в первом положении. Данное поджимающее средство обеспечивает возможность третьего положения (в котором поршень не взаимодействует с затвором клапана и отведен от актуатора). Переход из третьего в первое положение осуществляется, когда поршень вступает в сопряжение с затвором клапана, т.е. когда кассета устанавливается в устройство. Таким образом, поджимающее средство заставляет поршень приложить начальное усилие к затвору клапана, который, в свою очередь, прикладывает это усилие к седлу клапана, гарантируя перекрытие проточного тракта, когда поршень находится в первом положении.

В одном варианте данное поджимающее средство может быть установлено на основание актуатора или в указанный поршень. Таким образом, когда поршень актуатора взаимодействует с затвором клапана, т.е. находится в первом положении, поджимающее средство обеспечивает предварительное прижатие, чтобы гарантировать надежное запирание. Поджимающее средство, которое может быть установлено в актуатор или на его основание, обеспечивает возможность реализации третьего положения, в котором поршень актуатора находится на большем расстоянии от основания актуатора, чем в первом и втором положениях. Давление запирания зависит от конструкции клапана и от размеров поджимающего средства.

Приводное устройство, используемое с перистальтическими насосами

В своем десятом аспекте изобретение относится к приводному устройству, применяемому с насосом.

При использовании описанной системы обработки кассета вводится в устройство, которое работает в циклическом режиме и содержит датчики, линейные актуаторы (для открывания и закрывания клапанов) и средства для приведения в действие роликов перистальтического насоса. Чтобы гарантировать правильное функционирование системы, важно обеспечить согласованные взаимные положения различных элементов (датчика, актуатора, приводных средств и т.д.). На практике может существовать расхождение между теоретическим положением центра головки насоса и его реальным положением. Это расхождение при выставлении в заданные положения актуаторов и датчиков создает проблемы соответственно для клапанов и измерительных зон кассеты. Направляющее средство позволяет преодолеть эти проблемы настройки положений датчиков и актуаторов, но переносит указанное расхождение на систему насосов. В результате на элементы насоса могут воздействовать большие или меньшие нагрузки, что может неблагоприятно повлиять на прецизионность перистальтического насоса. Данный эффект наиболее сильно выражен при наличии большого количества насосов.

Чтобы ослабить допуски на изготовление и при этом гарантировать прецизионность перистальтических насосов, изобретение предлагает приводное устройство для насосов, которое содержит плавающий вал, приводимый в движение приводным средством, прикрепленным к ротору. Плавающий вал содержит жестко соединенные основание и кожух, образующие полость, внутри которой, по меньшей мере частично, размещено приводное средство. Это приводное средство содержит жесткое тело, выполненное с возможностью взаимодействия со стенками полости, обеспечивая при этом плавающему валу ограниченную свободу по отношению к оси ротора. Наличие плавающего вала делает возможным сместить ось системы насосов относительно главной оси, чтобы минимизировать или даже устранить все нагрузки на теоретическую ось насоса в кассете.

Средство для сглаживания пиков давления

В своем одиннадцатом аспекте изобретение относится к средству для сглаживания пиков давления.

Компоненты системы могут оказывать влияние на количество прокачиваемой текучей среды. Такими компонентами могут быть механизм прокачки, клапанный механизм, средство подачи жидкости (трубки, резервуары и т.д.). В частности, механизм перистальтического насоса может вызывать колебания давления. Так, каждый раз, когда ролики вступают в контакт с гибкой трубкой, может возникать волна давления, распространяющаяся по одному или более проточным трактам. Это распространение ослабляется или усиливается действием различных факторов, таких как тип жидкости, длина проточного тракта, наличие ограничений, типы материалов системы, количество жидкости, подаваемой насосным механизмом, тип насоса, характеристики его компонентов (например, гибкой трубки), давление на выходе насоса и т.д.

Одно из усовершенствований, вносимых изобретением, состоит в уменьшении амплитуды пиков давления и их влияния на прокачиваемый объем. Это уменьшение достигнуто введением в проточный тракт средства, предназначенного для сглаживания пиков давления.

Другим преимуществом ослабления этих пиков является достижение более стабильного давления, что повышает комфортность пациента. В одном варианте пики могут демпфироваться за насосом в период инъецирования текучей среды пациенту, и, по направлению течения, перед насосом, когда насос всасывает текучую среду, выходящую из пациента (в частности, при перитонеальном диализе).

Соответствующее сглаживающее средство может быть полостью, внутри которой удерживается сжимаемая текучая среда, такая как воздух. Альтернативно, сглаживающее средство может являться гибким элементом, который может деформироваться пиковым давлением и затем возвращаться в состояние равновесия. Таким гибким элементом может быть, например, полимерная мембрана, введенная в стенку проточного тракта.

Различные аспекты изобретения могут быть отражены в независимых и в зависимых пунктах формулы, которые могут относиться или не относиться к любым системам медицинской обработки.

Краткое описание чертежей

Изобретение станет более понятным из приводимых далее примеров. Разумеется, изобретение не ограничивается этими примерами.

На фиг. 1 схематично представлена система обработки крови согласно изобретению.

Фиг. 2 схематично иллюстрирует использование кассеты при осуществлении медленной постоянной ультрафильтрации.

Фиг. 3 схематично иллюстрирует использование кассеты при осуществлении постоянной веновенозной гемофильтрации.

Фиг. 4 схематично иллюстрирует использование кассеты при осуществлении постоянного веновенозного гемодиализа.

Фиг. 5 схематично иллюстрирует использование кассеты при осуществлении постоянной веновенозной гемодиафильтрации.

Фиг. 6 схематично иллюстрирует использование кассеты при осуществлении обменного переливания плазмы.

Фиг. 7 схематично иллюстрирует использование кассеты при осуществлении гемоперфузии.

На фиг. 8 схематично представлена система с несколькими средствами подачи жидкости.

На фиг. 9 схематично представлена система с рециркуляцией во втором проточном тракте и с ее прерыванием.

На фиг. 10 схематично представлена система с референтным датчиком.

На фиг. 11 показан жесткий корпус кассеты, в котором выполнены проточный тракт и отходящий от него канал для измерения давления.

На фиг. 12 представлен корпус кассеты и мембрана, перекрывающая измерительную зону.

На фиг. 13 и 13' схематично иллюстрируется датчик, вынесенный из проточного тракта.

На фиг. 14 представлен, с пространственным разделением компонентов, линейный актуатор.

На фиг. 15 на частичном виде, в разрезе, представлен клапан, сопряженный с головкой поршня.

На фиг. 16, на двух различных видах, представлен поршень.

На фиг. 17, на двух видах с частичным разрезом, представлен поршень в третьем положении, в котором он не сопряжен с клапаном (не изображен).

На фиг. 18, на двух видах с частичным разрезом, поршень представлен в первом положении, т.е. сопряженным с клапаном (не изображен).

На фиг. 19, на двух видах с частичным разрезом, поршень представлен в момент перехода из первого во второе положение, в котором он сопряжен с клапаном (не изображен).

На фиг. 20 поршень представлен во втором положении (клапан не изображен).

На фиг. 21 поршень представлен во втором положении, перед мгновенным переходом в первое положение (клапан не изображен).

Фиг. 17', 18', 19', 20' и 21' иллюстрируют взаимодействие между скошенным участком и нажимным средством, связанным с двигателем (не изображен).

На фиг. 22 представлено, с пространственным разделением его частей, приводное устройство перистальтического насоса.

На фиг. 23 приводное устройство перистальтического насоса представлено в разрезе.

На фиг. 24 представлен график пиков давления, создаваемых насосом. На фиг. 25 и 26 представлены две различные конфигурации системы поглощения осцилляций.

На фиг. 27 схематично представлен минимальный вариант системы обработки крови.

На фиг. 28 и 29 схематично представлены более сложные варианты системы обработки крови.

На фиг. 31 схематично иллюстрируется применение дополнительного насоса для распределения текучей среды.

Фиг. 32 и 32' иллюстрируют применение линейного актуатора.

На фиг. 33 представлены три графика, используемые системой для управления актуатором.

Перечень обозначений, использованных на чертежах

1 пациент

2 кассета

2' кассета, снабженная насосами

3 средство для фильтрации крови

4 нагревательное средство

5 выходная трубка для выведения текучей среды из пациента

6 входная трубка для введения текучей среды в тело пациента

7 предохранительный элемент

8 вход крови в фильтр

9 вход диализата в фильтр

10 выход фильтрата из фильтра

11 выход крови из фильтра

12 мембрана фильтра

13 регулятор потока

14 система обработки крови

15 датчик объема в третьем проточном тракте

16 референтный датчик объема

17 датчик объема в первом проточном тракте

100 система распределения текучей среды

101 измерительная зона

102 канал

103 проточный тракт

104 мембрана

105 жесткий корпус кассеты

106 отверстие

107 датчик давления

108 гидрофобный фильтр

200 линейный актуатор

201 двигатель постоянного тока с редуктором

202 жесткий корпус

203 канавка в жестком корпусе

204 датчик

205 поджимающее средство

206 магнит

207 поршень

208 вал двигателя

209 круглый стержень

210 элемент, соединяющий поршень с головкой

211 головка

212 затвор клапана

213 седло клапана

214 скошенный участок

215 пороговый выступ в самой верхней части скошенного участка

216 направляющее средство

217 дистальный конец поршня

218 проксимальный конец поршня

219 проход

220 направление 1

221 направление 2

300 приводное устройство

301 плавающий вал

302 кожух

303 приводное средство

304 тело приводного средства

305 продольный вал

306 поперечный штифт

307 крепежный винт

308 твердые элементы

309 и 309' внутренние стенки полости

310 ротор/двигатель

311 основание

312 сопрягающий элемент

313 полость

313' вторая полость

320 ролик

321 вал ролика

322 жесткая часть

323 гибкая часть

401 график давления

402 график среднего давления

403 гибкая мембрана

404 стенка проточного тракта

405 сжимаемая текучая среда (например газ)

406 текучая среда

500 пациент

501 1-я камера

502 2-я камера

503 3-я камера

504 4-я камера

505 5-я камера

506 6-я камера

507 1-й насос

508 2-й насос

509 3-й насос

510 4-й насос(опция)

511 5-й насос (опция)

512 6-й насос(опция)

513 фильтр

514 1-е средство подачи текучей среды

515 2-е средство подачи текучей среды

516 3-е средство подачи текучей среды

517 средство сбора жидкости

518 датчик давления

519 перекрывающее средство (например клапан)

520 средство, ограничивающее поток, например заслонка

521 датчик

522 нагревательное средство

600 пациент

601 кассета

602 диализный аппарат

603 питающее средство, например резервуар

604 средство сбора жидкости

605 процессор

606 датчик

607 актуаторы (насос, клапан и т.д.)

608 экран

609 средство сбора данных и/или иное средство, например источник питания

610 память

700 система распределения текучей среды

701 главный проточный тракт

702 прецизионный насос

703 гибкий чехол (например гибкий нагревательный чехол)

704, 704' вторичный проточный тракт

705 клапан

706 датчик давления

707 дополнительный насос

708 процессор

800 система управления

801 подвижная часть актуатора

802 первый элемент датчика

803 второй элемент датчика

804 стационарная часть актуатора

805 управляющий элемент (например, процессор)

С1 первая распределительная камера

С1.1 вспомогательная соединительная камера

С1.2 вспомогательная распределительная камера

С2 первая соединительная камера

С3 вторая соединительная камера

С4 третья соединительная камера

С5 четвертая соединительная камера

С6 пятая соединительная камера

С7 вторая распределительная камера

С8 шестая соединительная камера

С9 седьмая соединительная камера

F1 первое средство подачи жидкости

F2 второе средство подачи жидкости

F3 третье средство подачи жидкости

F4 средство для сбора фильтрата

F5 средство для сбора крови, например, с целью ее анализа

FI1 текучая среда 1

FI2 текучая среда 2

FI3 текучая среда 3

Р1 насос второго проточного тракта

Р2 главный насос третьего проточного тракта

Р2' дополнительный насос третьего проточного тракта

Р3 насос первого проточного тракта

Р4 насос второго средства подачи жидкости

Р5 насос третьего средства подачи жидкости

V1 входной канал для крови в третьей соединительной камере

V1' входной канал второго средства подачи жидкости в третьей соединительной камере

V1'' входной канал для крови в третьей соединительной камере, отходящий от второ