專(zhuān)利名稱(chēng)：光動(dòng)力療法滅活在體血液病原微生物的治療裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于激光醫(yī)療器械領(lǐng)域，具體是一種用于滅活在體血液中病原微生物的激光治療裝置。
背景技術(shù)：
光動(dòng)力方法滅活病原微生物主要是應(yīng)用光敏劑在激光激發(fā)下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生的單線態(tài)氧或自由基氧化損傷靶組織分子結(jié)構(gòu)，從而將病原體滅活的原理實(shí)現(xiàn)的。目前， 對(duì)血液中病原微生物進(jìn)行光動(dòng)力方法滅活的技術(shù)主要是針對(duì)體外血液組織的，如血漿制品、紅細(xì)胞濃縮液和白細(xì)胞濃縮液等。中國(guó)專(zhuān)利CN101468206A公開(kāi)了一種“體外循環(huán)血液中病毒滅活方法及其應(yīng)用”， 其包括下述步驟第一，全血源中加入抗凝劑，建立全血源循環(huán)系統(tǒng)；第二，將抗凝全血抽入血漿分離裝置，分離后，紅細(xì)胞直接泵回全血源，血漿進(jìn)入混合輸送泵；第三，同時(shí)向混合輸送泵中加入光敏劑亞甲藍(lán)，亞甲藍(lán)與血漿混合后泵入血漿盛載器；第四，光照儀對(duì)血漿盛載器中混合的血漿進(jìn)行光照滅活，滅活后血漿泵入光敏劑去除裝置；第五，光敏劑去除裝置吸附亞甲藍(lán)，滅活后血漿抽回全血源；第六，重復(fù)第二步驟至第五步驟，直至全血源中病毒含量降低99. 99%。此方法可以批量地、流水性以及循環(huán)處理血液，運(yùn)用無(wú)菌和與外界隔離的一次性密閉系統(tǒng)進(jìn)行處理，處理后的血漿回到全血源，可以直接用于輸送到生物體。中國(guó)專(zhuān)利C擬631512Y公開(kāi)了 “血漿病毒在線循環(huán)滅活裝置”，包括光照儀，置于其中的血漿盛載器，置于血漿盛載器進(jìn)血管之前的泵，以及置于血漿盛載器的出血管之后的光敏劑去除裝置。光照儀包括托板、發(fā)光板、散熱板、風(fēng)扇，其前線增加了泵，使血漿和光敏劑可以方便混合并按需求速度輸入光照儀中進(jìn)行病毒滅活，后線加入光敏劑去除裝置以吸附殘留在血漿中的光敏劑。如此，處理后的血漿可以直接用于輸送到生物體；而且可以批量地、流水性以及循環(huán)處理血漿，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線對(duì)血漿進(jìn)行病毒滅活。中國(guó)專(zhuān)利C擬66466IY公開(kāi)的是“一次性血液病毒滅活裝置”，它包括插袋針、光照袋、血液貯存袋、病毒滅活劑添加器及吸附過(guò)濾器，病毒滅活劑添加器包括裝有固態(tài)病毒滅活劑的玻璃管和封裝在玻璃管兩頭的膠塞及內(nèi)置插瓶針，固態(tài)病毒滅活劑使用的是將光敏劑溶液經(jīng)冷凍干燥或低溫真空干燥而成蓬松的固態(tài)光敏劑。采用玻璃管和丁基膠塞，不吸附固態(tài)光敏劑且密封性能好，可長(zhǎng)期保存，光敏劑含量穩(wěn)定不分解，蓬松的固態(tài)光敏劑在使用時(shí)可迅速溶解于需要滅活的血液中，生產(chǎn)時(shí)可與整套裝置一起進(jìn)行濕熱高溫滅菌消毒。上述的方法和技術(shù)主要出于對(duì)輸血安全的考慮，保證輸入人體的血液制品不含能夠經(jīng)血液傳播的病原微生物。但是這些技術(shù)針對(duì)的是靜態(tài)的血液而不是體內(nèi)流動(dòng)的血液， 故此不能用于在體血液病原微生物的滅活。中國(guó)專(zhuān)利CN1317038C公開(kāi)的是“體外循環(huán)在體血液的病毒滅活裝置”，包括設(shè)置的連接導(dǎo)線和激發(fā)光源，為了容納在體動(dòng)態(tài)帶病毒血漿及光敏劑的管路，該裝置為一側(cè)形成有豁口、其內(nèi)為管狀光輻照腔的光照筒體，光照筒體形成有陣列光照孔的內(nèi)壁與外殼結(jié)合為一體并構(gòu)成內(nèi)部的環(huán)狀空間，環(huán)狀空間內(nèi)設(shè)置經(jīng)導(dǎo)線連接的復(fù)數(shù)個(gè)激發(fā)光源，且激發(fā)光源分布設(shè)置在內(nèi)壁的陣列光照孔上。而且，陣列光照孔上設(shè)置的是其光波的波長(zhǎng)與管路中的光敏劑產(chǎn)生的光化學(xué)反應(yīng)的激發(fā)光源。此滅活裝置用于臨床，即直接對(duì)具體的病人 (肝炎、艾滋病、非典等病人)進(jìn)行在體血液的體外循環(huán)照射，使得病毒滅活后的血液直接進(jìn)入人體。上述技術(shù)設(shè)計(jì)了體外循環(huán)通路中環(huán)形照射的激發(fā)光源裝置，雖然能夠進(jìn)行滅活在體血液病原微生物的操作，但是因?yàn)橹苯訉?duì)管路進(jìn)行照射，照射面積較小，治療效果不穩(wěn)定。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中利用光動(dòng)力療法對(duì)在體血液中病原微生物進(jìn)行滅活的裝置療效不穩(wěn)定、不能進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)控的技術(shù)問(wèn)題，而提供一種能夠?qū)崟r(shí)調(diào)控的光動(dòng)力療法滅活在體血液病原微生物的治療裝置。本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是本實(shí)用新型的光動(dòng)力療法滅活在體血液病原微生物的治療裝置，包括激光光源、 設(shè)置在殼體內(nèi)為治療裝置提供電能的驅(qū)動(dòng)電源、與體外循環(huán)通路相連接的照射倉(cāng)和與照射倉(cāng)連接的光敏劑泵；殼體內(nèi)還設(shè)置有控制光敏劑泵和激光光源功率密度的控制面板，驅(qū)動(dòng)電源與照射倉(cāng)之間連接有熒光探測(cè)器，控制面板與激光光源之間連接有的光源控制電路， 殼體前側(cè)面設(shè)置有與控制面板和驅(qū)動(dòng)電源連接的操作面板。所述的激光光源為設(shè)置在光照板上的陣列式LED光源。所述的光照板有兩塊，分別設(shè)置在照射倉(cāng)的左右兩側(cè)，每塊光照板與照射倉(cāng)相對(duì)的一面設(shè)置有陣列式LED光源。所述的控制面板采用基于ARM的嵌入式工控機(jī)作為控制芯片。所述的照射倉(cāng)是由醫(yī)用級(jí)聚四氟乙烯塑料制成的一次性照射倉(cāng)；照射倉(cāng)為密閉的長(zhǎng)方體形狀，照射倉(cāng)的上側(cè)壁和下側(cè)壁上設(shè)置有用于與體外循環(huán)通路連接的多種型號(hào)的
管路接口。所述的照射倉(cāng)的左側(cè)壁和右側(cè)壁為平整的照光平面。所述的照射倉(cāng)的前側(cè)壁或后側(cè)壁上設(shè)置有兩個(gè)接口，兩個(gè)接口分別通過(guò)連接管路與光敏劑泵和熒光探測(cè)器連接。所述的操作面板為觸摸屏式操作面板。所述的殼體由鋼質(zhì)材料制成。所述的殼體和兩塊光照板設(shè)置在底座上，底座上兩光照板之間的位置設(shè)置有用于放置照射倉(cāng)的卡槽。本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本實(shí)用新型的光動(dòng)力療法滅活在體血液病原微生物的治療裝置，與體外循環(huán)機(jī)配合使用，利用體外循環(huán)機(jī)將患者血液引出體外，對(duì)體外循環(huán)的血液進(jìn)行光動(dòng)力療法處理，滅活血液內(nèi)的病原微生物，處理后的血液再回輸患者體內(nèi)。由于本實(shí)用新型的治療裝置內(nèi)部設(shè)置有控制光敏劑泵和激光光源功率密度的控制面板，可以根據(jù)熒光探測(cè)器的反饋信號(hào)， 實(shí)時(shí)調(diào)控光敏劑的劑量和激光光源的功率密度，治療效果穩(wěn)定，且操作方便，臨床醫(yī)生稍加培訓(xùn)，即能使用。
圖1是本實(shí)用新型滅活在體血液病原微生物的治療裝置的立體結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型的照射倉(cāng)的立體結(jié)構(gòu)圖；圖3是本實(shí)用新型的治療裝置的結(jié)構(gòu)原理圖；圖4是本實(shí)用新型的控制芯片內(nèi)的控制程序流程圖。附圖中主要部件符號(hào)說(shuō)明1 殼體2 底座3 光照板4:卡槽5:照射倉(cāng)6:管路接口7:LED光源8 連接導(dǎo)線9 連接管路10:操作面板 11:光敏劑泵接ロ 12:焚光探測(cè)器接ロ13:控制面板 14:焚光探測(cè)器 15:光敏劑泵16:光源控制電路17:驅(qū)動(dòng)電源18:體外循環(huán)機(jī)19 激光光源。
具體實(shí)施方式
以下參照附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。本實(shí)用新型中與現(xiàn)有技術(shù) 相同的部件使用了相同的符號(hào)。圖1是本實(shí)用新型滅活在體血液病原微生物的治療裝置的立體結(jié)構(gòu)圖；圖2是本 實(shí)用新型的照射倉(cāng)的立體結(jié)構(gòu)圖；圖3是本實(shí)用新型的治療裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。如圖1至 圖3所示，本實(shí)用新型的光動(dòng)力療法滅活在體血液病原微生物的治療裝置，包括激光光源 19，設(shè)置在殼體1內(nèi)的焚光探測(cè)器14、光敏劑泵15、控制激光光源功率密度和光敏劑計(jì)量的 控制面板13和為治療裝置提供電能的驅(qū)動(dòng)電源17，連接在驅(qū)動(dòng)電源17與激光光源19之間 的光源控制電路16，設(shè)置在殼體1前側(cè)面的操作面板10和與體外循環(huán)通路相連接的照射倉(cāng) 5。光源控制電路16通過(guò)連接導(dǎo)線8與激光光源19相連接。焚光探測(cè)器14 一端與照射倉(cāng) 5連接，另一端與控制面板13連接。光敏劑泵15 —端與控制面板13連接，另一端與照射倉(cāng) 5連接。激光光源19為設(shè)置在光照板3上的陣列式LED光源7。光照板3有兩塊，分別設(shè) 置在照射倉(cāng)5的左右兩側(cè)，鋒塊光照板3與照射倉(cāng)5相対的一面設(shè)置有陣列式LED光源7。上述的殼體1由鋼質(zhì)材料制成。殼體1和兩塊光照板3設(shè)置在底座2上，底座2 上兩光照板之間的位置設(shè)置有用于放置照射倉(cāng)5的卡槽4。殼體1前側(cè)面的操作面板10為 觸摸屏式操作面板。照射倉(cāng)5是由醫(yī)用級(jí)聚四氟乙烯塑料制成的一次性照射倉(cāng)。照射倉(cāng)為密閉的長(zhǎng)方 體形狀，照射倉(cāng)的上側(cè)壁和下側(cè)壁上設(shè)置有用干與體外循環(huán)通路連接的多種型號(hào)的管路接 ロ 6。照射倉(cāng)的左側(cè)壁和右側(cè)壁為平整的照光平面。照射倉(cāng)的前側(cè)壁或后側(cè)壁上設(shè)置有光 敏劑泵接ロ 11和焚光探測(cè)器接ロ 12。光敏劑泵接ロ 11通過(guò)連接管路9與光敏劑泵15連 接，焚光探測(cè)器接ロ 12通過(guò)連接管路9與焚光探測(cè)器14連接?？刂泼姘?3采用基于ARM的嵌入式工控機(jī)作為控制芯片，用于控制光敏劑泵的泵 速和激光光源的功率密度。圖4是本實(shí)用新型的控制芯片內(nèi)的控制程序流程圖。如圖4所 示，治療裝置開(kāi)始工作，首先通過(guò)操作面板設(shè)定光敏劑泵的泵速，向光敏劑泵輸出泵速控制信號(hào)，啟動(dòng)光敏劑泵。熒光探測(cè)器探測(cè)到血液中光敏劑的熒光信號(hào)，控制芯片識(shí)別該信號(hào)， 并與設(shè)定在控制程序中的閾值進(jìn)行比對(duì)，如果高于該閾值，系統(tǒng)不反應(yīng)；如果低于該閾值， 則調(diào)高泵速，直到熒光信號(hào)高于或等于設(shè)定的閾值。程序再向光敏劑泵輸出控制信號(hào)的同時(shí)，也向驅(qū)動(dòng)電源輸出控制信號(hào)，控制驅(qū)動(dòng)電源的電流和激光光源的功率密度以及工作時(shí)間。使用本實(shí)用新型的光動(dòng)力療法滅活在體血液病原微生物的治療裝置時(shí)，首先打開(kāi)電源，將照射倉(cāng)5安裝在兩光照板3之間的卡槽4內(nèi)，打開(kāi)光敏劑泵15，向光敏劑泵15中添加光敏劑，在操作面板10上設(shè)置光敏劑泵的泵速。然后將由體外循環(huán)機(jī)18控制的體外循環(huán)管道與照射倉(cāng)5上側(cè)壁和下側(cè)壁上相應(yīng)的接口連接，按體外循環(huán)操作規(guī)程建立循環(huán)通路。啟動(dòng)治療裝置，開(kāi)始點(diǎn)滴光敏劑，根據(jù)熒光探測(cè)器14的反饋信息實(shí)時(shí)調(diào)控光敏劑泵的泵速。在操作面板10上設(shè)置激光的功率密度和照射時(shí)間，啟動(dòng)照光，即可進(jìn)行光動(dòng)力治療。 治療結(jié)束后，依次關(guān)閉光敏劑泵及激光電源，并按體外循環(huán)操作規(guī)程關(guān)閉體外循環(huán)通路。本實(shí)用新型的治療裝置的工作原理如下光動(dòng)力療法利用激光照射激發(fā)與血液中病原微生物結(jié)合的光敏劑，受激發(fā)的光敏劑發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生活性氧物質(zhì)，破壞病原微生物的生物大分子，從而達(dá)到滅活病菌的目的。在合適的光敏藥物濃度和照光劑量的配伍下，光動(dòng)力敏化效應(yīng)只能滅活病原微生物，而對(duì)血液中的正常細(xì)胞無(wú)影響，這對(duì)于目前無(wú)有效清除方法的血液病原微生物(如人免疫缺陷病毒(HIV)、肝炎病毒(HBV)等)具有絕對(duì)的滅活優(yōu)勢(shì)。本實(shí)用新型的治療裝置與體外循環(huán)機(jī)配合使用，利用體外循環(huán)機(jī)將患者血液引出體外，對(duì)體外循環(huán)的血液進(jìn)行光動(dòng)力療法處理，處理后的血液再回輸患者體內(nèi)。具體如下按照常規(guī)方法建立體外循環(huán)后，啟動(dòng)治療裝置，在操作面板上設(shè)置光敏劑泵泵速，光敏劑泵即向照射倉(cāng)中噴射一定劑量的光敏劑，光敏劑與血液混合，并按照設(shè)定速度持續(xù)點(diǎn)滴光敏劑，保持治療過(guò)程中血液中光敏劑藥物濃度的穩(wěn)定。打開(kāi)激光光源，按照設(shè)定的劑量進(jìn)行照光，激發(fā)與血液中病原微生物結(jié)合的光敏劑，發(fā)生光動(dòng)力反應(yīng)，達(dá)到滅活病原微生物的目的。與此同時(shí)，照射倉(cāng)上熒光探測(cè)器將獲取的血液中光敏劑的熒光信號(hào)輸送到控制芯片中，轉(zhuǎn)化為光敏劑的濃度信號(hào)，當(dāng)該濃度信號(hào)低于系統(tǒng)預(yù)設(shè)值時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警，醫(yī)務(wù)人員可適當(dāng)調(diào)整光敏劑泵泵速，使血液內(nèi)光敏劑的濃度達(dá)到有效治療濃度。待治療結(jié)束后，在操作面板上依次點(diǎn)擊結(jié)束，關(guān)閉光敏劑泵和激光光源，最后關(guān)閉整個(gè)治療裝置。然后按照體外循環(huán)操作規(guī)程關(guān)閉體外循環(huán)通路，治療結(jié)束。
權(quán)利要求1.一種光動(dòng)力療法滅活在體血液病原微生物的治療裝置，包括激光光源(19)、設(shè)置在殼體(1)內(nèi)為治療裝置提供電能的驅(qū)動(dòng)電源(17)、與體外循環(huán)通路相連接的照射倉(cāng)(5)和與照射倉(cāng)(5)連接的光敏劑泵(15);其特征在于殼體(1)內(nèi)還設(shè)置有控制光敏劑泵(15) 和激光光源(19)功率密度的控制面板(13)，控制面板(13)與照射倉(cāng)(5)之間連接有熒光探測(cè)器(14)，驅(qū)動(dòng)電源(17)與激光光源(19)之間連接有的光源控制電路(16)，殼體(1)前側(cè)面設(shè)置有與控制面板(13)和驅(qū)動(dòng)電源(17)連接的操作面板(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光動(dòng)力療法滅活在體血液病原微生物的治療裝置，其特征在于激光光源(19)為設(shè)置在光照板(3)上的陣列式LED光源(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光動(dòng)力療法滅活在體血液病原微生物的治療裝置，其特征在于光照板(3)有兩塊，分別設(shè)置在照射倉(cāng)(5)的左右兩側(cè)，每塊光照板與照射倉(cāng)相對(duì)的一面設(shè)置有陣列式LED光源(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光動(dòng)力療法滅活在體血液病原微生物的治療裝置，其特征在于控制面板(13)采用基于ARM的嵌入式工控機(jī)作為控制芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光動(dòng)力療法滅活在體血液病原微生物的治療裝置，其特征在于照射倉(cāng)(5)是由醫(yī)用級(jí)聚四氟乙烯塑料制成的一次性照射倉(cāng)；照射倉(cāng)為密閉的長(zhǎng)方體形狀，照射倉(cāng)的上側(cè)壁和下側(cè)壁上設(shè)置有用于與體外循環(huán)通路連接的多種型號(hào)的管路接口(6)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光動(dòng)力療法滅活在體血液病原微生物的治療裝置，其特征在于照射倉(cāng)(5)的左側(cè)壁和右側(cè)壁為平整的照光平面。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的光動(dòng)力療法滅活在體血液病原微生物的治療裝置，其特征在于照射倉(cāng)(5)的前側(cè)壁或后側(cè)壁上設(shè)置有兩個(gè)接口，兩個(gè)接口分別通過(guò)連接管路(9) 與光敏劑泵(15)和熒光探測(cè)器(13)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光動(dòng)力療法滅活在體血液病原微生物的治療裝置，其特征在于所述的操作面板(10)為觸摸屏式操作面板。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光動(dòng)力療法滅活在體血液病原微生物的治療裝置，其特征在于所述的殼體(1)由鋼質(zhì)材料制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光動(dòng)力療法滅活在體血液病原微生物的治療裝置，其特征在于所述的殼體(1)和兩塊光照板(3)設(shè)置在底座(2)上，底座上兩光照板之間的位置設(shè)置有用于放置照射倉(cāng)(5)的卡槽(4)。
專(zhuān)利摘要一種光動(dòng)力療法滅活在體血液病原微生物的治療裝置，包括激光光源、設(shè)置在殼體內(nèi)為治療裝置提供電能的驅(qū)動(dòng)電源、與體外循環(huán)通路相連接的照射倉(cāng)和與照射倉(cāng)連接的光敏劑泵；殼體內(nèi)還設(shè)置有控制光敏劑泵和激光光源功率密度的控制面板，控制面板與照射倉(cāng)之間連接有熒光探測(cè)器，控制面板與激光光源之間連接有的光源控制電路，殼體前側(cè)面設(shè)置有與控制面板和驅(qū)動(dòng)電源連接的操作面板。本實(shí)用新型的治療裝置，對(duì)血液進(jìn)行光動(dòng)力療法處理，滅活血液內(nèi)的病原微生物。由于治療裝置內(nèi)部設(shè)置有控制光敏劑泵和激光光源功率密度的控制面板，可以根據(jù)熒光探測(cè)器的反饋信號(hào)，實(shí)時(shí)調(diào)控光敏劑的劑量和激光光源的功率密度，治療效果穩(wěn)定，且操作方便。
文檔編號(hào)A61M1/36GK201996895SQ201020690778
公開(kāi)日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者李迎新, 董霞, 陰慧娟 申請(qǐng)人:中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程研究所