專利名稱：一種高壓臭氧血液凈化方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高壓臭氧血液凈化方法及裝置，該方法和裝置是當人體血液在體外循環(huán)過程中，用臭氧將血液進行凈化處理，殺滅病原體后并回輸人體。
背景技術：
目前，臭氧作為物理方法產(chǎn)生的化學消毒劑，在醫(yī)療衛(wèi)生、食品、水處理行業(yè)應用廣泛，具有廣譜、高效、無殘余污染、滅菌徹底等優(yōu)點。血液凈化和體外循環(huán)技術在農藥中毒、尿毒癥病及心臟外科手術方面亦已應用成熟。如何將兩者有機的結合起來，對人體血液進行體外循環(huán)凈化，是當今需要解決的技術難題。
高壓臭氧血液凈化是將高壓臭氧溶解于體外循環(huán)中的人體血液，滅活其中多種致病微生物如病毒、細菌、支原體(艾滋病病毒、乙肝、甲肝病毒、結核桿菌等)后，回輸于人體。血中溶解臭氧在回輸前作活性炭吸附處理，避免殘余臭氧對于人體可能的不利影響。高壓臭氧血液凈化其重點在于實現(xiàn)體外循環(huán)凈化血液、滅菌，或增加血液中血氧飽和度，提高血氧溶解量，改善體內缺氧微環(huán)境。

發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提供一種能將高壓臭氧溶解于體外循環(huán)中的人體血液，滅活其中多種致病微生物如病毒、細菌、支原體等的一種高壓臭氧血液凈化方法及裝置。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種高壓臭氧血液凈化方法，其特征在于包含以下步驟a、形成臭氧；b、從動脈端引流出血液，分別經(jīng)血泵提供血液在透析管路內的循環(huán)動力、肝素泵提供肝素；c、血液保溫，給血液進行熱交換；d、將臭氧與血液引入到混合器內混合，使臭氧在混合器內滅活血液中的病原體；e、在混合器內實施臭氧氣體壓力調節(jié)，通過調節(jié)混合器內臭氧氣體的壓力，增加臭氧在血液中的溶解度；f、凈化后的血液經(jīng)活性炭灌流器吸附殘余臭氧，并經(jīng)阻流夾后回輸人體。
如上所述的一種高壓臭氧血液凈化方法，其特征在于使血液溫度保持范圍30～40℃。
如上所述的一種高壓臭氧血液凈化方法，其特征在于混合器內血液中臭氧濃度范圍為0～110mg/l，血液臭氧混合時間一般為0～30分鐘。
如上所述的一種高壓臭氧血液凈化方法，其特征在于混合器內實施臭氧氣體壓力調節(jié)范圍0～0.3MPa。
如上所述的一種高壓臭氧血液凈化方法，其特征在于由臭氧濃度檢測傳感器、數(shù)字化臭氧濃度調節(jié)儀器儀表PLC、計算機、臭氧發(fā)生器組成反饋回路，定量控制臭氧氣體與血液混合的濃度。
一種高壓臭氧血液凈化裝置，其特征在于包括臭氧血液混合裝置，在臭氧血液混合裝置的輸入端分別連接血泵，臭氧發(fā)生器，血泵的輸入端與人體動脈端相連，在臭氧血液混合裝置輸入端還裝置有臭氧氣體壓力調節(jié)裝置，在臭氧血液混合裝置輸出端連接活性炭灌流器，活性炭灌流器再與阻流夾相連，經(jīng)阻流夾再與人體靜脈相連。
如上所述的一種高壓臭氧血液凈化裝置，其特征在于在臭氧血液混合裝置上還設有給血液加熱的熱交換器，熱交換器與溫控水箱相連；溫控水箱設置有溫度傳感器、控溫儀表及液位控制器。
如上所述的一種高壓臭氧血液凈化裝置，其特征在于在人體動脈端與臭氧血液混合裝置之間連接有肝素泵；在人體動脈端與血泵之間設有動脈壓力檢測裝置；在人體靜脈端與活性炭灌流器之間設有靜脈壓力檢測裝置；在人體靜脈端與阻流夾之間連接氣泡檢測器。
如上所述的一種高壓臭氧血液凈化裝置，其特征在于臭氧血液混合裝置，包括有氣液混合腔、透氣孔、進血口、出血口及臭氧進氣孔，在氣液混合腔內還設有消泡過濾網(wǎng)；所述進血口與血泵相連，出血口與活性炭灌流器相連，臭氧進氣孔與臭氧發(fā)生器相連，透氣孔與氣體壓力調節(jié)裝置相連。
如上所述的一種高壓臭氧血液凈化裝置，其特征在于臭氧血液混合裝置，包括有臭氧濃度檢測傳感器、數(shù)字化臭氧濃度調節(jié)儀器儀表PLC、計算機與臭氧發(fā)生器組成反饋回路。
本發(fā)明的有益效果是血液在人體外循環(huán)中，利用臭氧殺滅人體血液含有的多種致病原體，如艾滋病病毒，乙肝、甲肝、丙肝病毒，支原體、結核桿菌等，從而開創(chuàng)體外治療感染性疾病的新途徑；或用于增加血液中血氧飽和度，提高血氧溶解量，改善缺氧微環(huán)境，輔助治療缺血氧性疾病，腫瘤等。

下面結合附圖與實施例對本實用新型作詳細說明圖1為本實用新型結構示意圖；圖2為本實用新型原理方框圖；圖3為本實用新型臭氧血液混合裝置示意圖。
具體實施方式如圖所示，本發(fā)明一種高壓臭氧血液凈化方法，包括下列步驟a、臭氧形成，可通過以下三種方法A紫外線輻射法，氧氣通過185nm-254nm波長紫外線輻射；B放電法，用高頻電暈放電技術，C電解法，將純水經(jīng)電解后形成臭氧。
b、從動脈端(如橈動脈)引流出血液，分別經(jīng)血泵提供血液在透析管路內的循環(huán)動力、肝素泵提供肝素，防止血液在凈化管路中凝固或有血凝塊的形成。
c、血液保溫，血液通過熱交換器與控溫水箱進行溫水循環(huán)熱交換，使血液溫度保持范圍30～40℃。
d、將臭氧與血液引入到混合器內混合，使臭氧在混合器內滅活血液中的病原體，血液中臭氧濃度范圍為0～110mg/l，血液臭氧混合時間一般為0～30分鐘；混合器可以為鼓泡式臭氧血液混合器、膜式臭氧血液混合器。
e、在混合器內實施臭氧氣體壓力調節(jié)，通過調節(jié)混合器內臭氧氣體的壓力，增加臭氧在血液中的溶解度，壓力調節(jié)范圍0～0.3MPa。
f、凈化后的血液經(jīng)活性炭灌流器吸附殘余臭氧，并經(jīng)阻流夾后回輸人體。
本發(fā)明在血液循環(huán)管路中，為了檢測血液流動情況，保護人身安全，還可增加檢測動脈壓、靜脈壓、氣泡等的安全檢測儀。
本發(fā)明的步驟d，還可實施透析法，進行臭氧血液混合，使臭氧氣體溶于等滲液(如生理鹽水、專用透析液)形成臭氧等滲液，臭氧等滲液在透析器中向血液擴散臭氧，達到凈化要求，臭氧液的制備由臭氧氣體、等滲液通過氣液混合腔完成。
本發(fā)明還可由臭氧濃度檢測傳感器、數(shù)字化臭氧濃度調節(jié)儀器儀表(PLC、計算機)、臭氧發(fā)生器組成反饋回路，定量控制臭氧氣體、臭氧液(血液)濃度。
本發(fā)明一種高壓臭氧血液凈化裝置，包括有臭氧血液混合裝置1，在臭氧血液混合裝置1的輸入端連分別接血泵2，臭氧發(fā)生器3，血泵2的輸入端與人體動脈端相連，提供血液在管道內的動力，在臭氧血液混合裝置1上還裝置有臭氧氣體壓力調節(jié)裝置4，在臭氧血液混合裝置1輸出端連接活性炭灌流器5，用來吸附經(jīng)凈化后的血液內的殘余臭氧，活性炭灌流器5再與阻流夾6相連，經(jīng)阻流夾6再與人體靜脈相連，阻止含有氣泡的血液流回人體，在臭氧血液混合裝置1上還設有熱交換器7，熱交換器7與溫控水箱8相連，保證血液在管道內的合適溫度。
臭氧血液混合裝置1，包括有氣液混合腔9、透氣孔10、進血口11、出血口12及臭氧進氣孔13，在氣液混合腔9內還設有消泡過濾網(wǎng)14，該裝置具有混合、變溫、祛泡、貯血功能?？梢圆捎靡韵露N結構A、鼓泡式臭氧血液混合器是將臭氧氣體溶解于人體外循環(huán)的血液，進行消毒，凈化處理，發(fā)揮治療作用；B、膜式臭氧血液混合器是將臭氧氣體或臭氧液通過半透膜與血液進行混合，進行消毒、凈化處理。
臭氧發(fā)生器3，裝置在臭氧血液混合裝置1上，其輸出端與臭氧血液混合裝置1上的臭氧進氣孔13相連，通過臭氧進氣孔13將臭氧輸送到臭氧血液混合裝置1內與血液混合。臭氧發(fā)生器3根據(jù)臭氧的形成可采用如下三種類型結構A、氧氣經(jīng)185nm-254nm波長紫外線輻射；B、氧氣經(jīng)高頻電暈放電技術，形成臭氧；C、電解法，純水經(jīng)電解后形成臭氧。
臭氧氣體壓力調節(jié)裝置4，與臭氧血液混合裝置1上的透氣孔10相連，調節(jié)臭氧血液混合裝置1內臭氧氣體的壓力，保證混合裝置內具有足夠的氣壓，在本發(fā)明中壓力調節(jié)裝置4為一壓力調壓閥。臭氧壓力增加，血中溶解度升高，以達到殺滅血中病原微生物所必須的濃度。根據(jù)設備具體使用情況，該調節(jié)裝置具有以下二種結構A、人工手動調節(jié)裝置，調壓閥和壓力表相接。B、數(shù)字調節(jié)裝置，通過壓力傳感器、數(shù)字化壓力調節(jié)儀器儀表(PLC、計算機)，按設定值調節(jié)壓力大小。
熱交換器7，和臭氧血液混合裝置1設置在一起，包括進水口15、熱交換管道16、出水口17，進水口15與出水口17分別與溫控水箱8相連，溫控水箱8還連接有水泵18，提供水在管道內的動力。溫控水箱8還可設置有溫度傳感器19、控溫儀表20(PLC、計算機)及液位控制器等安全檢測器，保證水溫。
本發(fā)明在使用時，為保證使用安全，在人體動脈端與血泵2之間設有動脈壓力檢測裝置21、在人體靜脈端與活性炭灌流器5之間設有靜脈壓力檢測裝置22，在人體靜脈端與阻流夾6之間設有氣泡檢測器23，為了防止血液在凈化管路中凝固或有血凝塊的形成，在人體動脈端與臭氧血液混合裝置1之間設有肝素泵24。
本發(fā)明的臭氧血液混合裝置1，還可包括有臭氧濃度檢測傳感器25、數(shù)字化臭氧濃度調節(jié)儀器儀表(PLC、計算機)26與臭氧發(fā)生器3組成反饋回路，定量控制臭氧氣體、臭氧液(血液)濃度。
臭氧與血液混合殺滅病原體的實驗數(shù)據(jù)表明4分鐘、濃度為12.6mg/L時，對冠狀病毒的殺滅率為100％；3分鐘、濃度為4mg/L時，對HIV的殺滅率為100％；20分鐘，濃度為10mg/m3時，對乙肝表面抗原的殺滅率為99.9％；10分鐘、濃度為8mg/m3時，對支原體、衣原體等病原體的殺滅率為99.85％。
臭氧滅菌的過程屬于生物化學氧化反應，臭氧滅菌有以下三種形式①臭氧氧化分解了細菌內部氧化葡萄糖所必須的葡萄糖氧化酶；②直接與細菌、病毒發(fā)生作用，破壞其細胞壁和DNA和RNA，分解蛋白質、脂質類和多糖等大分子聚合物，使細菌的物質代謝生長和繁殖過程遭到破壞；③滲透細胞膜組織，侵入細胞膜內作用于外膜脂蛋白和內部的脂多糖，使細胞發(fā)生通透性畸變，導致細胞的溶解死亡，并且將死亡菌體內的遺傳基因，寄生菌種、寄生病毒粒子、噬菌體、支原體及熱原(細菌病毒代謝產(chǎn)物、內毒素)等溶解變性滅亡。臭氧滅菌屬于溶菌，是三種滅菌方式中最徹底的形式。血中臭氧70～90mg/l具有免疫促進作用，大于110mg/l具有免疫抑制作用。
權利要求
1.一種高壓臭氧血液凈化方法，其特征在于包含以下步驟a、形成臭氧；b、從動脈端引流出血液，分別經(jīng)血泵提供血液在透析管路內的循環(huán)動力、肝素泵提供肝素；c、血液保溫，給血液進行熱交換；d、將臭氧與血液引入到混合器內混合，使臭氧在混合器內滅活血液中的病原體；e、在混合器內實施臭氧氣體壓力調節(jié)，通過調節(jié)混合器內臭氧氣體的壓力，增加臭氧在血液中的溶解度；f、凈化后的血液經(jīng)活性炭灌流器吸附殘余臭氧，并經(jīng)阻流夾后回輸人體。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種高壓臭氧血液凈化方法，其特征在于使血液溫度保持范圍30～40℃。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種高壓臭氧血液凈化方法，其特征在于混合器內血液中臭氧濃度范圍為0～110mg/l，血液臭氧混合時間一般為0～30分鐘。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種高壓臭氧血液凈化方法，其特征在于混合器內實施臭氧氣體壓力調節(jié)范圍0～0.3MPa。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種高壓臭氧血液凈化方法，其特征在于由臭氧濃度檢測傳感器、數(shù)字化臭氧濃度調節(jié)儀器儀表PLC、計算機、臭氧發(fā)生器組成反饋回路，定量控制臭氧氣體與血液混合的濃度。
6.一種高壓臭氧血液凈化裝置，其特征在于包括臭氧血液混合裝置(1)，在臭氧血液混合裝置(1)的輸入端分別連接血泵(2)，臭氧發(fā)生器(3)，血泵(2)的輸入端與人體動脈端相連，在臭氧血液混合裝置(1)輸入端還裝置有臭氧氣體壓力調節(jié)裝置(4)，在臭氧血液混合裝置(1)輸出端連接活性炭灌流器(5)，活性炭灌流器(5)再與阻流夾(6)相連，經(jīng)阻流夾(6)再與人體靜脈相連。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種高壓臭氧血液凈化裝置，其特征在于在臭氧血液混合裝置(1)上還設有給血液加熱的熱交換器(7)，熱交換器(7)與溫控水箱(8)相連；溫控水箱(8)設置有溫度傳感器(19)、控溫儀表(20)及液位控制器。
8.根據(jù)權利要求6所述的一種高壓臭氧血液凈化裝置，其特征在于在人體動脈端與臭氧血液混合裝置(1)之間連接有肝素泵(24)；在人體動脈端與血泵(2)之間設有動脈壓力檢測裝置(21)；在人體靜脈端與活性炭灌流器(5)之間設有靜脈壓力檢測裝置(22)；在人體靜脈端與阻流夾(6)之間連接氣泡檢測器(23)。
9.根據(jù)權利要求6、7或8所述的一種高壓臭氧血液凈化裝置，其特征在于臭氧血液混合裝置(1)，包括有氣液混合腔(9)、透氣孔(10)、進血口(11)、出血口(12)及臭氧進氣孔(13)，在氣液混合腔(9)內還設有消泡過濾網(wǎng)(14)；所述進血口(11)與血泵(2)相連，出血口(12)與活性炭灌流器(5)相連，臭氧進氣孔(13)與臭氧發(fā)生器(3)相連，透氣孔(10)與氣體壓力調節(jié)裝置(4)相連。
10.根據(jù)權利要求9所述的一種高壓臭氧血液凈化裝置，其特征在于臭氧血液混合裝置(1)，包括有臭氧濃度檢測傳感器(25)、數(shù)字化臭氧濃度調節(jié)儀器儀表PLC、計算機(26)與臭氧發(fā)生器(3)組成反饋回路。
全文摘要
一種高壓臭氧血液凈化方法及裝置，其特征在于包含以下步驟a、形成臭氧；b、從動脈端引流出血液，分別經(jīng)血泵提供血液在透析管路內的循環(huán)動力、肝素泵提供肝素；c、血液保溫，給血液進行熱交換；d、將臭氧與血液引入到混合器內混合，使臭氧在混合器內滅活血液中的病原體；e、在混合器內實施臭氧氣體壓力調節(jié)，增加臭氧在血液中的溶解度；f、凈化后的血液經(jīng)活性炭灌流器吸附殘余臭氧，并經(jīng)阻流夾后回輸人體；利用臭氧在混合器內殺滅人體血液內含有的多種致病原體，如艾滋病病毒，乙肝、甲肝、丙肝病毒，支原體、結核桿菌等；或用于增加血液中血氧飽和度，提高血氧溶解量，改善缺氧微環(huán)境，輔助治療缺血氧性疾病，腫瘤等。
文檔編號A61M1/00GK1939545SQ20051010016
公開日2007年4月4日 申請日期2005年9月30日 優(yōu)先權日2005年9月30日
發(fā)明者郭罕斌, 尹梅祥 申請人:郭罕斌, 尹梅祥