專利名稱：用于全身高溫治療的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種特殊的用于全身高溫治療的包括體外血液加熱和透析的設(shè)備。
背景技術(shù)：
自1960年代以來全身高溫治療(WBHT)作為一種惡性增生的治療方法曾被認(rèn)真地研究和使用過(3，4，27)。在此之前有許多關(guān)于與誘發(fā)的發(fā)熱同時發(fā)生腫瘤退化的報告。高溫效應(yīng)的生物化學(xué)研究表明高于41℃的溫度導(dǎo)致某些類型腫瘤壞死(3，5)。在體內(nèi)，高溫通過特殊的生理學(xué)效應(yīng)導(dǎo)致腫瘤壞死。在正常的和腫瘤組織內(nèi)，高溫導(dǎo)致血管最初的血管舒張而增加血液流動。隨后，由于自體調(diào)節(jié)和血管收縮而使血液流動減少(6)。腫瘤組織缺乏自體調(diào)節(jié)血液流動的血管反應(yīng)能力，并從而較正常組織更傾向于高溫度的效應(yīng)，無論是局部高溫或是WBHT(7)。
現(xiàn)在公認(rèn)高溫是癌癥治療的一種有效的治療方法，在美國，每個主要的癌癥治療中心對可達(dá)到的腫瘤都采用局部高溫治療。局部高溫治療是放療和化療的一種有價值的附加方法，因為它具有低風(fēng)險，少副作用，和疾患對放療或化療反應(yīng)遲鈍的患者往往會產(chǎn)生最好的效果(3)。在轉(zhuǎn)移性的實體組織的腫瘤中，使用WBHT多于局部高溫，因為對腹部或胸部的疾患難于使用局部治療。即使在放療或化療無效的患者當(dāng)中，有約一半的患者得到部分緩解，少數(shù)患者得到完全緩解。這種效果和許多藥物的效果相似；無論如何，用藥物治療癌癥，副作用的影響幾乎是100％。雖然WBHT有一些副作用，大多數(shù)是短暫的和不嚴(yán)重的。
卡波濟(jì)肉瘤(KS)是艾滋病患者中最常見的惡性增生，最初見于男同性戀艾滋病患者的群體中(8)。和通常的KS不同，艾滋病-類的KS常常是侵襲性的，表現(xiàn)為許多大的皮膚腫瘤和早期內(nèi)臟擴(kuò)散。這些患者的KS病因?qū)W是不明確的。巨細(xì)胞病毒感染，其它性傳播細(xì)菌，吸入揮發(fā)性硝酸鹽，致癌基因，荷爾蒙和HLA都曾被認(rèn)為是可能的協(xié)同因素。當(dāng)前的報告表明KS是13％住院治療的艾滋病患者的最初診斷(9)，是造成損形病害的基本的疾病。
在所有的腫瘤當(dāng)中，KS似乎對全身的高溫治療最為敏感。1985年對21位使用高溫治療癌癥的患者的調(diào)查表明，僅有的一位獲得完全緩解的患者是患有KS的(10)。根據(jù)該項研究，這位患者是21位接受治療的患者當(dāng)中唯一仍就存活的一個；KS疾患未再復(fù)發(fā)。1990年的一份病例報告顯示在一次WBHT治療的過程中和在其后不久KS損傷的驚人的轉(zhuǎn)變(11)。這些疾患一年后未再復(fù)發(fā)(12)，三年后也未復(fù)發(fā)。大量的攜帶HIV和卡波濟(jì)肉瘤的患者都曾采用WBHT治療。這些患者的大部分在治療4個月(120天)之后卡波濟(jì)疾患得到緩解和HIV病毒明顯的消失(29)。
高溫治療還有助于消除細(xì)菌感染。曾經(jīng)有關(guān)于特別由此而引發(fā)的哺乳動物的發(fā)燒反應(yīng)，和革蘭氏陰性血液感染之后使動物得以存活的有利的發(fā)燒效應(yīng)的報告(13)。高溫治療在消除多種病毒感染也具有有利的效果。Hornback及其合作者曾研究了由弗羅德病毒復(fù)合體引起的鼠類的感染，弗羅德病毒復(fù)合體是一種類似于HIV的反轉(zhuǎn)錄病毒復(fù)合體，可導(dǎo)致鼠類同樣致命的紅白血病，和HIV類似地對T-細(xì)胞和自然的殺傷細(xì)胞起破壞作用。注射弗羅德病毒的老鼠接受WBHT治療的存活時間是未進(jìn)行治療控制的兩倍，而且比單獨使用環(huán)孢菌素治療的的時間更長(14，15)。和藥物控制相比，WBHT治療還能使自然殺傷細(xì)胞的功能增強(qiáng)(14，15)。
HIV病毒在一定程度上對熱是敏感的。McDougal等人在溫度為37°到60°范圍下培養(yǎng)HIV并尋找跟隨一階運(yùn)動學(xué)的對數(shù)殺傷情況(16)。在自然的液體狀態(tài)下，HIV在將42℃下維持30分鐘以后40％失去活性，而在56℃時100％失去活性(17)。重要的是，42℃的溫度可非常有效地殺傷感染-HIV的淋巴細(xì)胞。因為只有一小部分淋巴細(xì)胞是受HIV感染的，這意味著存活的細(xì)胞依然能執(zhí)行其通常的免疫學(xué)功能，不受HIV的影響。甚至某些感染-HIV的淋巴細(xì)胞殘存下來，它們的表面抗體將發(fā)生改變能為免疫系統(tǒng)所識別。
單獨的WBHT治療在治療HIV和卡波濟(jì)肉瘤中的有利的效果不僅是理論上的可能性而是被證實了的現(xiàn)實。一項研究表明，31位接受WBHT治療的HIV和卡波濟(jì)肉瘤的患者，70％的患者的卡波濟(jì)肉瘤疾患完全或部分退化，而且這些患者在平均120天即增加了CD4計數(shù)。所有患者的腺病和口腔粘膜白斑病被消除了。在治療前CD4計數(shù)超過50／mm3的情況下治療最為有效。許多抗原標(biāo)記的測定表明，患者體內(nèi)沒有被WBHT激活的HIV(29)。
Miton B．Yatvin，PhD．的一篇文章表明“高溫對細(xì)胞的初始作用是由熱誘導(dǎo)的膜脂組織降解介導(dǎo)的”(28)。此項作用又進(jìn)一步為以后的研究所確定(18，19)。Yatvin還闡述了一些和熱對脂雙分子層流動性作用相似的簡單的復(fù)合物(包括乙醇，麻醉劑，AL721，金剛烷，和一種稱為丁基化氫氧基甲苯或BHT的普通食物添加劑)，并能對HIV和其它病毒感染起到抗病毒的作用。在以后的論著中，Yatvin建議利用化學(xué)流動劑以增強(qiáng)熱對于病毒攜帶細(xì)胞的作用(27，18)。這些論著表明WBHT對HIV感染具有積極的效果，且這些效果可在WBHT治療的過程中或在其之前通過添加某些簡單的化學(xué)制劑而得到改善。
有許多導(dǎo)致WBHT的方法，包括石蠟蠟浴、輻射熱艙、微波熱艙、水墊、和體外血液加熱。這些方法大多用于治療晚期轉(zhuǎn)移性癌癥患者。盡管在這些虛弱的患者當(dāng)中，核心的溫度可在42℃維持一到二小時對心血管，對腎，或肝功能沒有非預(yù)期的作用，雖然通常帶有血清轉(zhuǎn)氨基基酶、肌酸酐磷酸激酶、和乳酸脫氫酶的提高(4)。在Parks的患者中記錄有在治療中伴隨低磷酸血癥的三個輕度神經(jīng)損傷的病例，但是一旦能夠維持磷酸鹽的水平就沒有明顯的問題發(fā)生(20)。Larkin還報告了在41．5到42℃時接受歷時1．5到2小時的WBHT治療的患者中兩個死亡的病例；無論如何，這些患者具有導(dǎo)致這些患者死亡的肝部巨大的腫瘤和腫瘤壞死的副產(chǎn)品(21)?；仡櫼延械难芯?，Yatvin，Stowell和Steinhart在275個虛弱癌癥患者的高溫治療中只有6例死亡，表明死亡率僅只2％(27)。
體外WBH通常利用一個相對簡單的回路實施，該回路只含有一個血液泵和一個加熱血液的熱交換器(22)。血液通過體外循環(huán)系統(tǒng)的流動速率曾是高的，每分鐘2-3立升。在這一過程中，以及其它的WBH技術(shù)，患者升溫至核心溫度為41．5°到42℃歷時約二小時或更多。鎮(zhèn)靜作用是需要的，通常全身麻醉和導(dǎo)管插入法(22)。在輕度鎮(zhèn)靜的患者體內(nèi)，腦干以過度通風(fēng)作出響應(yīng)以增加熱量損失。血液堿毒癥的結(jié)果，導(dǎo)致鉀，鈣，磷酸鹽，和鎂的降低(因為這些物質(zhì)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞和骨內(nèi))(23)。在通常用機(jī)械通風(fēng)的麻醉患者，可使用正常的通風(fēng)。無論如何，身體代謝速率的增加和血液流動的集中導(dǎo)致酸血癥使鉀，鈣，磷酸鹽和鎂增加(24)。在治療過程中必須經(jīng)常量測血液的化學(xué)成分，使血液中化學(xué)成分的這些改變可以由靜脈輸入各種電解質(zhì)加以校正。在WBH以后，常常會有鉀，鈣，和磷酸鹽持續(xù)低下，除非在治療過程中對其進(jìn)行積極的補(bǔ)充。通常，在治療過程中對肝、肌肉、和腎有中度的損傷，這反映在血液中酶和毒素含量的變化(23，25，26)。
在臨床上能以認(rèn)可的高溫治療的復(fù)雜性在某種程度上依賴于實施的方法，是直接接觸皮膚，輻射加熱，還是加熱血液，依賴于所獲得的核心溫度和加熱的持續(xù)時間。皮膚因高溫?zé)齻ǔＶ话l(fā)生在皮膚接觸或輻射加熱的情況下。對癌癥患者的分析表示有明顯的疲勞，周圍神經(jīng)癥、嘔吐、腹瀉、和心律失常。無論如何，這大多發(fā)生在Karnofsky指數(shù)低于50％的嚴(yán)重虛弱的患者(1，2)。
在治療HIV和卡波濟(jì)肉瘤的患者中，高溫治療也是相對安全的。在對31位HIV和卡波濟(jì)肉瘤患者的研究中，這些患者由體外WBHT以300-400ml／min相對低的血液流動速率(29)進(jìn)行治療，沒有明顯的伴隨治療的疾患，雖然兩位患者出現(xiàn)血管內(nèi)凝血病(無出血跡象)和一些患者帶有壓點皮膚損傷。有兩位患者在120天的治療過程中死亡，一個由于早已存在的顱內(nèi)Berry動脈瘤(一種少見的情況)因顱內(nèi)出血死亡而另一位在過度的侵襲性液體治療(對一位患有肺病的患者)后因肺水腫和心律失常死亡。此項研究中整個的死亡率僅為7％；如果由研究中除去肺部狀況不正常的患者，和不對極少見的顱內(nèi)血管情況的患者進(jìn)行治療，死亡率將為零。
在已知的體外加熱血液的記錄中，一直存在有各種困難，包括血清轉(zhuǎn)氨基酶和膽紅素提高，伴隨血清低磷酸鹽癥的神經(jīng)損傷的病例，由于pH或鈉不正常，碳酸氫鈉或鉀的水平產(chǎn)生的風(fēng)險，和因巨大腫瘤壞死可能導(dǎo)致的死亡。過去在試圖以高溫治療人類免疫缺損病毒時為保持正常的血液生理僅進(jìn)行相對很少的測量(例如，Dayidner等人關(guān)于添加碳酸氫鈉)。因此就產(chǎn)生了對更為可靠，簡單和更為全面的體外高溫治療，和實施該治療的裝置的需要，其中不希望有的副作用得以減少或全部消除。本發(fā)明致力于這種需要。
發(fā)明概述本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例提供了一種對患者進(jìn)行全身高溫治療的方法。該方法包括使患者的血液通過一個速率至少為1500ml／min的高通量高溫治療回路進(jìn)行循環(huán)，高溫治療回路包括一個用以從患者抽取血液的入口線路、一個泵、一個用以將血液加熱到至少40℃的熱交換器，和一個血液返回線路用以將在熱交換器內(nèi)加熱后的血液返回到患者。方法還包括將循環(huán)在高通量高溫治療回路中的一部分血液分流到一個低通量透析回路，并使血液在低通量透析回路中以200到800ml／min的速率循環(huán)。低通量透析回路包括一個血液流入線路，該線路具有一個連接在高溫治療回路上的第一端，用以將血液由高溫治療回路分流進(jìn)入透析回路；一個透析器，該透析器具有一個血液側(cè)邊和一個吸附劑側(cè)邊，二者被透析薄膜分隔開，薄膜的構(gòu)成應(yīng)是柔順的；用于在透析器吸附劑側(cè)邊可選擇地施加正壓或負(fù)壓的裝置；一個進(jìn)入透析器血液側(cè)邊的血液入口，血液流入線路的第二端與該血液入口相連；一個透析器血液側(cè)邊的血液出口；一個血液流出線路，該線路具有一個連接在血液出口的第一端，和一個連接在高溫治療回路上的第二端；一個吸附劑回路用以使透析器的吸附劑側(cè)邊的吸附劑懸浮液循環(huán)。
再有，在高通量高溫治療回路和低通量透析器回路運(yùn)行過程中，透析器薄膜隨著透析器吸附劑側(cè)邊交變的正壓和負(fù)壓而膨脹和收縮，對吸附劑側(cè)邊內(nèi)的吸附劑懸浮液進(jìn)行循環(huán)和攪拌，從而使吸附劑懸浮液保持有效的混合。在更為優(yōu)選的形式中，該方法還包括在一個熱交換器中加熱吸附劑懸浮液，從而降低熱量由血液到吸附劑懸浮液的傳輸。另外，血液進(jìn)入線路與高通量高溫治療回路的連接優(yōu)選地位于血液流出線路的下游，例如，有利地位于高溫治療回路中泵的相對的兩側(cè)。
在另一個實施例中，本發(fā)明提供了一種對患者進(jìn)行全身高溫治療的裝置。該裝置包括一個高通量高溫治療回路用于以至少以1500ml／min的速率使其中的血液循環(huán)，該高通量高溫治療回路包括用以由患者抽取血液的入口線路、一個泵、一個用以將血液加熱到至少40℃的熱交換器、和一個血液返回線路用以將在熱交換器內(nèi)加熱后的血液返回到患者。還包括一個低通量透析回路使血液在其中以200到800ml／min的速率循環(huán)，該低通量透析回路連接在高溫治療回路上并有效地將循環(huán)在高溫治療回路中的一部分血液由其中進(jìn)行分流。該低通量透析回路本身包括一個血液流入線路，該線路具有一個連接在高溫治療回路上的第一端，用以將血液由高溫治療回路分流進(jìn)入透析回路；一個透析器，該透析器具有一個血液側(cè)邊和一個吸附劑側(cè)邊，二者被透析薄膜分隔開，薄膜的構(gòu)成應(yīng)是柔順的；用于在透析器吸附劑側(cè)邊可選擇地施加正壓或負(fù)壓的裝置；一個進(jìn)入透析器血液側(cè)邊的血液入口，血液流入線路的第二端與該血液入口相連；一個透析器血液側(cè)邊的血液出口；一個血液流出線路，該線路具有一個連接在血液出口的第一端，和一個連接在高溫治療回路上的第二端；一個吸附劑回路用以使透析器的吸附劑側(cè)邊的吸附劑懸浮液循環(huán)。
再有，本發(fā)明的裝置應(yīng)做成在高通量高溫治療回路和低通量透析器回路運(yùn)行過程中，透析器薄膜隨著透析器吸附劑側(cè)邊交變的正壓和負(fù)壓而膨脹和收縮，對吸附劑側(cè)邊內(nèi)的吸附劑懸浮液進(jìn)行循環(huán)和攪拌，從而使吸附劑懸浮液保持有效的混合。
本發(fā)明的另一個實施方案提供了一種和透析器具一起使用的一次性組件。該一次性組件包括一個組件裝配部件，和一個連接在組件裝配部件上的板透析器，該組件裝配部件具有一個帶有一個血液入口和一個血液出口的血液側(cè)邊，和一個帶有一個吸附劑入口和一個吸附劑出口的吸附劑側(cè)邊。一個血液流入管與板透析器的血液入口相通，用以使來自患者的血液流入該透析器的血液側(cè)邊。一個血液流出管與板透析器的血液出口相通，用以使血液流出透析器的血液側(cè)邊。吸附劑循環(huán)管通過吸附劑入口和吸附劑出口與透析器吸附劑側(cè)邊相通，用以流過透析器的吸附劑側(cè)邊循環(huán)吸附劑。一個直流式熱交換器和吸附劑循環(huán)管相通，用以加熱流過熱交換器的吸附劑。一次性組件優(yōu)選地還包括一個連接在組件裝配部件上并與吸附劑循環(huán)管相通的儲液器，該儲液器可操作地響應(yīng)交變地施加在儲液器的正壓和負(fù)壓交變地儲存和排出吸附劑。
在另一個實施方案中，本發(fā)明提供了一種準(zhǔn)備吸附劑懸浮液的方法，其中包括混合含有溶解的鈣離子的水溶液和含有溶解的磷酸根離子的水溶液，其中混合是在有粉末狀表面吸附劑存在的情況下進(jìn)行的，從而構(gòu)成鈣和磷酸鹽凝結(jié)在吸附劑上并自由地存在于懸浮液中的形式。該方法有利地實施是由(a)混合水，活性炭粉末和一種流動-引發(fā)劑；(b)在步驟(a)的產(chǎn)物物中添加單獨的溶液，這些溶液分別包含溶解的氯化鈣和溶解的磷酸氫二鈉；(c)攪拌步驟(b)的產(chǎn)物；(d)在步驟(c)的產(chǎn)物中添加帶有鈉、鈣、鎂和鉀的陽離子交換樹脂；(e)攪拌步驟(d)的產(chǎn)物；(f)在步驟(e)的產(chǎn)物中添加氫氧化鈉粉末；和(g)攪拌步驟(f)的產(chǎn)物。
本發(fā)明的又一個優(yōu)選實施方案提供了一種透析系統(tǒng)，其中具有一個基本裝置，該裝置配備有一個正壓和負(fù)壓的壓力源，一個加熱元件，和用以容納與加熱元件進(jìn)行熱交換的熱交換器的容納裝置。系統(tǒng)還包括用于基本裝置的一次性組件，該一次性組件包括一個組件裝配部件，和一個連接在組件裝配部件上的板式透析器，該透析器具有一個帶有一個血液入口和一個血液出口的血液側(cè)邊，和一個帶有一個吸附劑入口和一個吸附劑出口的吸附劑側(cè)邊。一個血液流入管與板式透析器的血液入口相通，用以使來自患者的血液流入該透析器的血液側(cè)邊、一個血液流出管與板透析器的血液出口相通，用以使血液流出透析器的血液側(cè)邊、吸附劑循環(huán)管通過吸附劑入口和吸附劑出口與透析器吸附劑側(cè)邊相通，用以使吸附劑流過透析器的吸附劑側(cè)邊循環(huán)，一個連接在組件裝配部件上的存儲器，該存儲器與吸附劑循環(huán)管相通，該儲液器可操作地響應(yīng)交變施加在儲液器上的正壓和負(fù)壓交變地儲存和排出吸附劑懸浮液，存儲器與基本裝置的正壓和負(fù)壓源相連，和一個直流式熱交換器和吸附劑循環(huán)管相通，用以加熱流過熱交換器的吸附劑，該熱交換器與基本裝置的容納裝置相配和在與基本裝置中的加熱元件進(jìn)行熱交換中可移動地放置熱交換器。
本發(fā)明的一個目的是要提供一種裝置，該裝置可有效地用于全身高溫治療，在治療過程中控制患者血液的化學(xué)成分。
本發(fā)明的其它目的是要提供一種吸附劑懸浮液混合劑，該混合劑可高效地用于基于吸附劑的血液透析以控制患者其它血液化學(xué)成分之外的血液中鈣和磷酸鹽的含量，以及提供有效地準(zhǔn)備這種混合劑的方法。
本發(fā)明的另一個目的是要提供一種裝置，用以在全身高溫治療過程中提供血液透析，該裝置包括柔順的薄膜，該薄膜可激勵吸附劑懸浮液混合和在治療過程中用于高溫治療回路時不會因血液流動的高速率而過度地被張拉。
本發(fā)明另外的目的涉及透析系統(tǒng)的保障措施，包括方便的一次性組件和在系統(tǒng)中使用的循環(huán)和加熱吸附劑懸浮液的有利的裝置。
由以下的說明，本發(fā)明其它的實施例，特性和優(yōu)越性將是顯而易見地。
附圖簡述

圖1為一示意圖，說明實施全身高溫治療的一種優(yōu)選的裝置。
圖2為一用于實施全身高溫治療的優(yōu)選血液透析器具的水力學(xué)示意圖。
圖3為一次性組件，包括本發(fā)明的血液透析器具的一次性元件。
圖4為一個優(yōu)選的血液透析系統(tǒng)的透析基本裝置的前透視圖，該裝置可與圖3所示一次性組件一起使用。
圖5為圖4所示基本裝置左視圖，其中門是敞開的以顯示其中的部件。
圖6為圖4所示基本裝置上表面的放大的視圖，以更為清楚地說明其上所連接的部件。
圖7為一個優(yōu)選的系統(tǒng)的高溫治療基本裝置的透視圖，該系統(tǒng)可用以提供一個高通量高溫治療回路。
優(yōu)選實施方案的描述為了幫助對本發(fā)明原理的理解，將參照其中的某些實施例，用特定的代碼表示相同的內(nèi)容。應(yīng)該理解，無論如何，無意對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限制，如對本領(lǐng)域的技術(shù)人員通常所試圖做到的對本發(fā)明原理的某些更改，進(jìn)一步的修正和應(yīng)用都從屬于本發(fā)明。
本發(fā)明可使基于吸附劑的血液透析以高度有效的方式用于高溫治療。該血液透析技術(shù)包括使用一種特殊的吸附劑懸浮液作為血液透析溶液。在高溫治療過程中的透析方法使血液中多種重要的電解質(zhì)得到調(diào)節(jié)并保持在合適的水平。另外，多種毒素，例如那些易發(fā)生死亡的病毒感染細(xì)胞和／或卡波濟(jì)肉瘤的細(xì)胞，都被清除。
圖1為用于實施根據(jù)本發(fā)明的全身高溫治療的優(yōu)選裝置?；颊?10位于接受治療的位置上，并可任選地覆蓋以日光毯或類似的保溫(和任選的產(chǎn)熱的)設(shè)備。一個血液流出導(dǎo)管112將患者連接到體外血液高溫治療回路的線路114。線路114穿過血液流入氣泡探測器116和血液流入阻斷器118。然后線路114將血液輸送到一個泵120(滾輪泵)，隨后到達(dá)并穿過熱交換器122的血液一側(cè)。在流出熱交換器122以后，線路114流過血液流出阻斷器124和血液流出氣泡探測器126。一個血液回流導(dǎo)管128將血液送回患者110。壓力傳感器130A和130B連接在線路114上，分別量測線路114中流出和返回患者110時血液流動的壓力。清洗線路133安裝有清洗阻斷器132，阻斷器可以打開以進(jìn)行清洗操作。熱交換器122包括熱交換的液體側(cè)134，熱交換液體例如水通過該側(cè)以加熱流過熱交換器122血液側(cè)的血液。
透析回路流入線路136將透析回路的血液側(cè)在高溫治療回路中泵120隨其后的位置上連接到高溫治療回路的線路114上，透析回路的流出線路138將透析回路的血液側(cè)在高溫治療回路中泵后的一點連接到高溫治療回路線路114上。于是，通過線路136將血液由高溫治療回路抽入透析回路，并通過線路138返回到高溫治療回路。這樣，在高溫治療回路中可保持相對高些的流動速率(例如，約1000-4000ml／min)而在透析回路中保持相對低些的流動速率(通常約200-600ml／min)，以避免所使用的透析薄膜受拉，如以下進(jìn)一步討論的那樣。
現(xiàn)在參照圖2對透析回路作更為詳細(xì)的說明。血液經(jīng)由高溫治療血液回路(圖1)通過流入線路136進(jìn)入透析回路。線路136通過阻斷器140，氣泡探測器142，血液流動速率啟動傳感器144，血液流動阻斷器146，和血液流動停止傳感器148。隨后線路136導(dǎo)入板式透析器152血液側(cè)的血液入口150。板式透析器152具有血液出口154，血液流出線路138連在其上。血液流出線路138隨后流過血液過濾器／氣泡收集器156，血液流出阻斷器158，和氣泡探測器160，其后連接到高溫治療回路的管線114(圖1)。
灌注／清洗線路162在氣泡探測器142和血液流動速率傳感器144之間的位置與管線136連接，用以在系統(tǒng)進(jìn)行灌注和清洗操作時輸入灌注和清洗溶液(例如，由一個懸掛在桿稱上的溶液袋，如圖所示)。線路162包括灌注／清洗氣泡探測器164和灌注／清洗阻斷器166。
注入線路168在透析器血液出口154和血液過濾器／氣泡收集器156之間的一個位置連接在管線138上，用以向患者注入溶液(例如，100mlCa／k注入溶液)。為此還提供了一個注入泵170和一個滴流室／點滴計數(shù)器兩用聯(lián)合體172。
在圖2所示的透析系統(tǒng)的吸附劑側(cè)，提供了一個含有吸附劑懸浮液176吸附劑袋174。吸附劑流入線路178具有一個設(shè)于吸附劑懸浮液176中的開口用以由袋174抽出懸浮液176。吸附劑流入線路178安置有吸附劑流入阻斷器180，并在此后到達(dá)透析器152吸附劑側(cè)的吸附劑入口182。
吸附劑流入線路178還與吸附劑充入線路178A相連，為和鹽水袋(例如，懸掛在桿稱上)或類似物相通提供了一條線路，以便在開始治療之前向吸附劑袋充入鹽水。充入線路178A隨后即可拆下。
吸附劑返回線路184具有一個設(shè)于吸附劑袋174中的開口，用以向吸附劑袋174返回吸附劑懸浮液176。位于吸附劑回流線路184中的吸附劑熱交換器186，用以加熱吸附劑懸浮液，防止吸附劑系統(tǒng)起到由高溫治療回路中的血液吸取大批熱量的散熱器的作用。吸附劑加熱器186配置有溫度傳感器188用以監(jiān)測吸附劑的溫度。
在吸附劑返回線路184上還放置有血液滲漏檢測模塊190，該模塊由吸附劑懸浮液中抽取濾出液并檢測濾出液中是否有血液(血紅蛋白)存在。模塊190通過線路192連接到一個真空／壓力源，以使該模塊能以獲得濾出液。在線路192中為濾出阻斷器194，該阻斷器周期地自動打開和關(guān)閉以抽取濾出液為血液滲漏檢測模塊190處理之用。
吸附劑返回線路184還放置有吸附劑流出阻斷器196，該阻斷器也在控制的間隔內(nèi)打開和關(guān)閉以便于吸附劑回路通過透析器152的循環(huán)。吸附劑返回線路184在透析器152吸附劑側(cè)的吸附劑出口198與透析器152相連。
溫度傳感器200和202連接在吸附劑袋174上，以監(jiān)測吸附劑袋174內(nèi)吸附劑懸浮液176的溫度。另外，吸附劑袋174懸掛在吸附劑稱204上，該稱用于檢測吸附劑懸浮液的重量。
在透析器152血液側(cè)血液的吸附劑系統(tǒng)內(nèi)吸附劑懸浮液176的循環(huán)通過儲液器206的作用得到了動力。儲液器206具有一個內(nèi)隔膜208，該隔膜在儲液器206內(nèi)響應(yīng)由真空／壓力線路210作用在儲液器206上的交變的負(fù)壓(真空)和正壓而上下往復(fù)運(yùn)動。真空／壓力線路210包括一次性生物危險物過濾器212和一次性連接器214，從而在治療后可將這些一次性部件移走并處理掉。真空／壓力線路210還包括一個內(nèi)部生物危險物過濾器216。
真空／壓力線路210通過真空線路222連接在帶有消聲器220的真空泵218上。真空線路222包括空氣流入閥224，該閥在控制的間隔內(nèi)自動地打開和關(guān)閉以分配保障儲液器206交變的真空和正壓。如圖所示，與真空泵218和真空線路222一起還有真空調(diào)節(jié)器226和真空轉(zhuǎn)換器228。
真空／壓力線路210通過壓力線路234連接在與消聲器232相連的壓力泵230上。壓力線路234上放置有空氣流出閥236，該閥在控制的間隔內(nèi)自動地打開和關(guān)閉(懸浮液的流動通常與血液的流動是反向的，在一方面，其在儲液器206和透析器152之間，和在透析器152和吸附劑袋174之間的循環(huán)中的流動都是雙向的。
為此，在第一部分血液流入時，吸附劑流入線路178上的阻斷器180自動打開，并由儲液器206施加真空，使吸附劑懸浮液176由吸附劑袋174流過透析器152，充入儲液器206。隨后阻斷器180關(guān)閉并在血液流入的剩余部分和全部流出的過程中保持關(guān)閉，當(dāng)儲液器206作用的壓力將一些懸浮液返回透析器152時通過吸附劑返回線路184(現(xiàn)在阻斷器196自動打開)輸送一些懸浮液返回到吸附劑袋174。這樣，隨著透析器薄膜的膨脹和收縮，使懸浮液在透析器薄膜表面保持很好的混合。
在該優(yōu)選的系統(tǒng)中，用于透析系統(tǒng)血液側(cè)的灌注液體是溶于水的5％的葡萄糖(D5W)。該溶液通過線路162流入血液流入線路136，通過響應(yīng)由儲液器206施加的交變正壓和負(fù)壓板式透析器152的膨脹和收縮而獲得動力。在灌注和清洗操作的過程中，灌注／清洗阻斷器166自動打開，而血液流入阻斷器140自動關(guān)閉，以及阻斷器146和158交替地打開和關(guān)閉形成通過透析器152液體的單向流動，并由透析器152響應(yīng)儲液器206施加于吸附劑側(cè)的交變的負(fù)壓和正壓透析薄膜膨脹和收縮而獲得動力。關(guān)閉和清洗液體于是被吸入系統(tǒng)而不是血液，并通過透析器152進(jìn)行循環(huán)。灌注操作可以是自動化的，起到在各線路和透析器的血液側(cè)和透析側(cè)兩側(cè)中清除空氣的作用。清洗操作也可自動化，并可安排成在治療過程中(例如，定期地返回液體(例如，鹽水))定期地對患者進(jìn)行，和／或在完成治療時。
在血液流入的循環(huán)中，灌注／清洗阻斷器166自動關(guān)閉，血液流入阻斷器140自動打開。于是血液由高溫治療回路通過血液流入線路136吸入系統(tǒng)并通過透析薄膜響應(yīng)阻斷器146和158交替的打開和關(guān)閉由高溫治療回路經(jīng)由透析器152進(jìn)行循環(huán)，和如上所述的灌注／清洗液體的情況相同。
在透析回路中，約200-800ml／min的血液流動速率是經(jīng)常的，流動速率優(yōu)選地在約200-600ml／min的范圍內(nèi)。
在高溫治療回路中，血液流動速率直到約4000ml／min是優(yōu)選的，通常在約1500ml／min到約2000ml／min的范圍內(nèi)。這樣高的流動速率可通過更換轉(zhuǎn)輪泵120(圖1)的連輪裝置提供每分鐘內(nèi)更高的轉(zhuǎn)速而達(dá)到。這種極高的流動速率對某些癌癥患者的治療裝置的使用是重要的，例如對患有轉(zhuǎn)移性實體組織腫瘤如轉(zhuǎn)移性非-小細(xì)胞肺癌腫瘤的患者，并容許對患者的快速加熱。這使得在患者體內(nèi)熱沖擊蛋白質(zhì)達(dá)到調(diào)節(jié)之前的治療時間得以優(yōu)化。
裝置中的其它特性及其應(yīng)用也有助于達(dá)到這種高流動速率，以避免在血液流入和流出線路內(nèi)過度的壓力。為此，血液的進(jìn)出是“靜脈-靜脈”的，其中血液流入導(dǎo)管112(圖1)經(jīng)過頸靜脈位于上脈腔而血液流出導(dǎo)管128位于股骨靜脈內(nèi)。所使用的靜脈導(dǎo)管優(yōu)選薄壁式的，導(dǎo)線支撐經(jīng)皮放置的導(dǎo)管，其大小在10-18弗倫奇的范圍內(nèi)。同樣，在優(yōu)選的高通量裝置中，由熱交換器134到血液返回導(dǎo)管128的血液返回回路可任選地不帶有血液過濾器如氣泡過濾器126，過濾器在采用優(yōu)選的血液流動速率的情況下可導(dǎo)致壓力顯著下降。熱交換器134也可裝備一個帶有錐形頂部的(一種可購買到的熱交換器如Electromedics D1079E熱交換器)，以收集任何存在的氣泡起到在返回患者體內(nèi)之前最后的氣泡收集器的作用。錐形的頂部，同樣，可配置一個魯厄連接器或類似的裝置用以無菌地清除所采集到的任何空氣(例如，用注射器)。
對于患有轉(zhuǎn)移性實體組織腫瘤如轉(zhuǎn)移性非-小細(xì)胞肺癌腫瘤(例如，轉(zhuǎn)移到對側(cè)肺)的患者的全身高溫治療，為一位患者實施了核心溫度為42．5℃約二小時的治療。對于這種治療，熱交換器134中的水溫優(yōu)選地設(shè)定為最大約52℃，略高于通常用于HIV感染治療的溫度。
現(xiàn)在參看圖3-6，所示為一個一次性組件和一個基本裝置，一并使用可提供圖2所示特性回路的作用。特別是，示于圖3的一次性組件300，該組件含有在治療后可以丟掉的各種透析系統(tǒng)部件。組件300包括組件裝配部件302，其上連接有組件300的各種部件。組件裝配部件302，在一種優(yōu)選的形式中包括諸如凹槽，開口和類似物的結(jié)構(gòu)，以便于將各種連接部件固定在合適的位置上。組件300通常包括透析器152，分別連接在透析器152的血液入口150和血液出口154上的血液流入和流出線路136和138，血液過濾器／氣泡收集器156，分別連接在透析器152的吸附劑入口182和吸附劑出口198上的吸附劑流入線路和返回線路178和184，和用于加熱吸附劑懸浮液176的熱交換器186。濾出液發(fā)送器190A(血液滲漏探測模塊190的一個部件)位于吸附劑返回線路184中，并連接在濾出液管線192上，而該管線又連接在真空／壓力線路210上以提供形成分析所用濾出液樣本的裝置。組件300還包括無菌溶液輸入線路162(用于灌注／清洗操作)，和帶有滴流室的注入線路168。組件300還包括儲液器206，儲液器連接在真空／壓力線路210上并由其提供動力。
示于圖4-6的是與一次性組件300一起使用的透析基本裝置400的各種部件。參照圖4，示出基本裝置400整體的透視圖?；狙b置400包括一個維修門402，一個氣動裝置抽屜404(含有如上所述的真空／壓力部件)，一個吸附劑室的門406，血液滲漏探測模塊190的部件(說明如下)，一個用于注入線路168的點滴計數(shù)器172B，一個可移動的帶有桿狀稱408的靜脈注射架，和一個通往圖2所示的真空／壓力饋送系統(tǒng)的真空／壓力出口410?；狙b置400還包括一個控制板412和一個通常標(biāo)示在414的上部表面，它包括系統(tǒng)的許多部件，如下面結(jié)合圖6所說明的。
現(xiàn)在參照圖5，示出圖4所示的基本裝置400的左側(cè)視圖，其中用鉸鏈連接的吸附劑室的門406是打開的以顯示其中的部件。特別是，示出一個加熱板416，該板具有一個形狀和熱交換器186表面相應(yīng)的表面(例如，二者通常都是扁平的)，以優(yōu)化其間的熱交換。加熱板416在靠近其底部帶有一個溝槽以接受熱交換器186的底邊。還提供了一個插銷420，該插銷可以轉(zhuǎn)動使熱交換器186可以緊固在加熱板416上或由其上脫開，和插頭422用以接受來自吸附劑袋174上的溫度傳感器200和202的導(dǎo)線(虛線)。另外，提供了吊鉤424用以懸掛吸附劑袋174(用虛線示出)。
圖5還示出了相對于維修門402向外突出的氣動抽屜404，形成一個凸緣，其上提供了一個溝槽428，在將一次性組件300連接在基本裝置400的前面時，用以接受組件的底緣。同樣，用虛線示出了吸附劑排出管178A和吸附劑返回管184A，二者分別形成透析系統(tǒng)的吸附劑線路178和吸附劑線路184的一部分(見圖2)。
現(xiàn)在參照圖6，示出基本裝置400上部表面414的放大的視圖。連接在表面414上的是血液流入阻斷器140和146、氣泡探測器142和160、血液流出阻斷器158、和血液流動速率傳感器144和148。連接在上部表面414上的還有灌注／清洗氣泡探測器164、灌注／清洗阻斷器166、吸附劑流入阻斷器180、和吸附劑流出阻斷器196。另外，連接在表面414上的還有血紅蛋白指示器磁帶190B，與濾出液發(fā)送器190A一起形成血液滲漏探測模塊190(見圖2)。濾出液阻斷器194也連接在表面414上。
為裝配示于圖3-6的透析系統(tǒng)，鹽水袋可懸掛在基本裝置400的吊桿稱408上。吸附劑袋174隨后懸掛在吊鉤426上，而一次性組件的底部邊緣，按照圖3所示進(jìn)行組裝，可放入基本裝置400前面的溝槽428中。組件300的上部通常位于上部表面414的前一半上，組件的上部做成帶有一些開口的形式以避免將各部件覆蓋住。熱交換器186可以連接并固定在加熱板416上，而真空／壓力管線210連接在真空／壓力出口410上。吸附劑充入管178A和吸附劑流出線路178相連用以將鹽水袋排放到吸附劑袋174(并被攪拌)，此后位于吸附劑袋174上的吸附劑流出線路178可連接在與透析器152的吸附劑入口182相連的吸附劑流出線路178的相應(yīng)區(qū)段上。血液流入線路136可放置血液流入阻斷器140、氣泡探測器142、血液流動速率啟動傳感器144、血液流入阻斷器146、和血液流動速率終止傳感器148。血液流出線路138內(nèi)可放置血液流出阻斷器158和氣泡探測器160。吸附劑流入線路內(nèi)可放置吸附劑流入阻斷器180，而吸附劑流出線路內(nèi)可放置吸附劑流出阻斷器196。灌注／清洗線路162內(nèi)可放置灌注／清洗氣泡探測器164和灌注／清洗阻斷器166。濾出液發(fā)送器190A可裝入血液滲漏探測模塊190的血紅蛋白指示器磁帶190B，而線路192設(shè)于濾出液阻斷器194。注入線路168可裝入注入泵170。
通過滴流室172A連接于注入線路168的注入袋可充入鈣／鉀注入溶液。袋可以做成尖頭的和滴流室172A可以是預(yù)先注入的。滴流室172A裝在點滴計數(shù)器172B內(nèi)。灌注和清洗溶液連接在灌注／清洗線路162上。在灌注操作過程中，可用手打開清洗溶液夾具僅將灌注溶液饋送給系統(tǒng)。隨后，在清洗操作過程中移走手動夾具使清洗溶液流入系統(tǒng)。
現(xiàn)在參照圖1和7，圖7所示為一個高溫治療基本裝置500，該裝置可用作圖1所示高通量高溫治療回路的保障裝置。高溫治療基本裝置500通常包括一個帶輪的手推車，其上連接有高通量回路的或與該回路相配合的部件。在基本裝置500上的有泵120、血液流入和流出和清洗阻斷器118、124、和132，和氣泡探測器116和126。還包括一個托架502用以支撐熱交換器122，用于熱交換器122的水進(jìn)口和水出口的水線路連接器504，和一個血液溫度監(jiān)視器506用以量測回路中血液的溫度。高溫治療基本裝置500還包括輸入插頭508用于不同患者所使用的溫度監(jiān)視器，和用于心臟輸出生理阻抗監(jiān)視器的輸入插頭510。一個軟盤驅(qū)動器510也位于裝置500的前面，使有關(guān)治療的數(shù)據(jù)能夠存儲在軟盤上。使用者可利用一個控制血液泵速度的旋鈕514控制泵120的速度。提供了和監(jiān)視器130A和130B相配合的壓力監(jiān)視器轉(zhuǎn)換器出口516。另外，在基本裝置500上提供了一個使用者的界面，例如一個計算機(jī)觸摸-屏幕，使用者用以和系統(tǒng)的計算機(jī)進(jìn)行聯(lián)系。
可以理解，通過將透析回路(位于透析基本裝置400上)的血液流入和流出管136和138連接到高通量高溫治療回路(位于高溫治療基本裝置500上)相應(yīng)的連接器上，透析基本裝置400和高溫治療基本裝置500可方便地一并用于圖1和2所示的全身高溫治療系統(tǒng)。另外，可用一個標(biāo)準(zhǔn)的電纜在兩個基本裝置的計算機(jī)之間建立起通信連接。
如圖1所示，為進(jìn)行全身高溫治療，透析裝置的血液側(cè)與高溫治療回路相連，在高溫治療回路中利用一個轉(zhuǎn)輪泵保持相對高的血液流動速率。如果透析回路未能很好地和高溫治療回路連接，這種高血液流動速率將導(dǎo)致增加血液側(cè)透析器薄膜的張力。這種增加的張力導(dǎo)致對薄膜運(yùn)動的限制，從而降低了要不然會由柔順的薄膜的膨脹和收縮所提供的吸附劑的混合。如圖2所示的透析回路的連接，血液流入線路136通常連接在血液流出線路138的下游，優(yōu)選地位于系統(tǒng)中轉(zhuǎn)輪泵120的相對側(cè)，使增加的有害的薄膜張力成為最小或得到避免。于是避免了吸附劑懸浮液成分局部的濃縮或稀釋，改善了治療的功效。
在基于吸附劑的透析中所使用的薄膜優(yōu)選地容許約5000分子量以下的可溶化學(xué)制品通過。使用吸附劑懸浮液進(jìn)行血液透析的第一個功能為改變血液陽離子電解質(zhì)的紊亂狀況，這些電解質(zhì)包括鈉、鉀、鈣、鎂和氫離子(血液的pH)。這可通過在吸附劑內(nèi)摻入陽離子交換劑而實現(xiàn)，交換劑應(yīng)具有足夠的和所需的(正常的)血液含量相平衡的陽離子總量。如果一種特定的陽離子在血液中的濃度低于平衡的含量，陽離子將從陽離子交換劑釋放出來。如果血液的濃度高于正常狀況，陽離子將被陽離子交換劑吸附。
已知有多種透析器薄膜可用于體液如血液的透析，這些薄膜可以和吸附劑懸浮液一起使用，猶如吸附劑懸浮液是一個簡單的透析溶液。該類一種適合的薄膜為由再生的氨基銅纖維素(Cuprophan)合成的纖維素薄膜。
在一個優(yōu)選的透析回路中，透析器可以是一個1．6m2的COBE并聯(lián)濾網(wǎng)-板式透析器，該透析器具有由再生的氨基銅纖維素(Cuprophan)合成的透析薄膜并對截斷在約3000道爾頓的分子量起作用，即，只有約3000道爾頓或小些的分子可以通過薄膜。
本發(fā)明所使用的吸附劑懸浮液通常按如下的形式工作。在血液面對透析薄膜時，僅由透析薄膜產(chǎn)生分離，擴(kuò)散使許多化學(xué)成分由血液進(jìn)入薄膜另一側(cè)的吸附劑懸浮液。依靠吸附劑的粘附特性，某些化學(xué)成分在吸附劑懸浮液中保持為低濃度(因而有效地由血液中被移走)而其它達(dá)到和血液中相同的濃度(因而不會由血液中移走)。包含在吸附劑懸浮液混合劑中的某些化學(xué)成分的包含物可部分地使吸附劑粘合部位飽和，并使這些化學(xué)成分在治療期間返回血液。因此，吸附劑懸浮液可制作成能以由血液中移走特別具體的混合物，而不移走其它的混合物。
本發(fā)明所使用的吸附劑懸浮液通常包括粉末狀表面吸附劑，生理電解質(zhì)和高分子流引發(fā)劑。通常，這些成分保持為有效的總量從而移走由患者血液內(nèi)電解質(zhì)的平衡所需移走的物質(zhì)，同時保持吸附劑懸浮液的穩(wěn)定性和流動性。粉末狀表面吸附劑通常為活性炭，其平均顆粒直徑優(yōu)選地為不超過100微米。更為優(yōu)選地，平均顆粒直徑不超過50微米。高分子流動引發(fā)劑如乙二醇衍生物有助于保持顆粒懸浮質(zhì)的流動特性和穩(wěn)定性。
吸附劑懸浮液中的電解質(zhì)通常包括由鈉、氯化物、碳酸氫鹽、鉀、鈣、鎂、或任何其它患者體內(nèi)需進(jìn)行調(diào)節(jié)的電解質(zhì)中所選擇的一種或多種。
吸附劑懸浮液還可包括離子-交換物質(zhì)以粘結(jié)患者血液內(nèi)可能出現(xiàn)的離子，如氨。許多適合的離子交換劑包括聚合物離子交換劑，例如，業(yè)內(nèi)所熟知的聚苯乙烯磺酸鹽，和沸石，可用于本發(fā)明。在添加時，離子交換劑優(yōu)選地為一種陽離子交換樹脂，最好能負(fù)載代表存在于血液中的電解質(zhì)的一個或多個陽離子。例如，至今，聚苯乙烯磺酸鈉是一種優(yōu)選的陽離子交換樹脂。為和全身高溫治療一起使用，在開始高溫治療時優(yōu)選地向陰離子交換劑大量添加Ca，k和Mg離子，其數(shù)量和血液中這些陽離子的濃度基本上相平衡。
表面吸附劑、電解質(zhì)、流動引發(fā)劑和任何其它添加劑按重量總計通常應(yīng)為吸附劑懸浮液構(gòu)成的約5％到30％，其余的為水。通常，固體吸附劑為懸浮液構(gòu)成重量的約2％到25％，電解質(zhì)約為懸浮液的構(gòu)成重量的1％到5％。在這些參數(shù)中，吸附劑懸浮液構(gòu)成更為優(yōu)選地包含按重量計約2％到20％的粉末狀表面吸附劑，按重量計直至約10％的離子-交換劑，和按重量計直至約1％的流動或表面活化劑如多元醇和／或聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，吸附劑懸浮液還包括固體的或沉淀的磷酸鈣，用以幫助控制患者血液內(nèi)鈣和磷酸鹽的含量?？刂蒲獫{的磷酸鹽濃度在一定程度上較控制其它血液成分更為困難些。在體內(nèi)，鈣和磷酸鹽的濃度由它們的數(shù)學(xué)乘積確定。當(dāng)血漿中鈣的濃度增加時骨的磷酸鈣沉淀物和血漿磷酸鹽的含量降低了。反之，當(dāng)血漿鈣的濃度降低時，磷酸鈣為可溶的和血漿磷酸鹽的含量增加。在本發(fā)明中，吸附劑懸浮液中的磷酸鈣沉淀物很好地模擬體內(nèi)的磷酸鈣系統(tǒng)，達(dá)到了對鈣和磷酸鹽的控制。因此，當(dāng)血液的磷酸鹽含量降低時，吸附劑懸浮液中的磷酸鈣溶解而磷酸鹽釋放到血液中。反之，如果血液的磷酸鹽含量增加，磷酸鹽可由于吸附劑懸浮液中的磷酸鈣的沉淀而從血液中移走。在這些磷酸鹽濃度變化的過程中鈣-負(fù)載的陽離子交換劑使鈣的濃度適中。于是，可對吸附劑懸浮液進(jìn)行優(yōu)化，通過在準(zhǔn)備吸附劑懸浮液中的磷酸鈣沉淀步驟中，分別添加少一些或多一些鈣使其在治療期間對患者釋放多一些或少一些的磷酸鹽。由于在高溫治療過程中鈣和磷酸鹽在血液中濃度的改變在數(shù)量上并不相同，根據(jù)需要可在返回患者的血液中單獨注入10％的氯化鈣溶液還是合適的。
含有沉淀磷酸鈣的優(yōu)選的吸附劑懸浮液應(yīng)精心準(zhǔn)備以保證磷酸鈣沉淀物具有最大表面積以釋放或吸附磷酸鈣；使在活性炭或其它表面吸附劑表面所形成的沉淀物達(dá)到了這一目的。準(zhǔn)備吸附劑懸浮液的優(yōu)選方法包括添加無菌水用以清洗容器(例如，上述的吸附劑袋)，容器中含有活性炭粉末和流動引發(fā)劑。隨后將氯化鈣和氯化鈉電解質(zhì)溶液，和磷酸二鈉溶液添加于該容器中。然后攪拌該混合物，例如，搖動吸附劑袋，并添加陽離子-交換樹脂(預(yù)先加入鈉，鎂，和鉀)。再次攪拌里面的內(nèi)容物，然后添加碳酸氫鈉粉末，接著繼續(xù)攪拌。該方法有效地準(zhǔn)備出含有沉淀的磷酸鈣的吸附劑懸浮液，并且基本上不包含石灰石。
在這種吸附劑系統(tǒng)中，表面吸附劑具有基本上可以支撐磷酸鈣總量的表面積，于是在整個吸附劑懸浮液中磷酸鈣將由表面吸附劑支撐而存在，就象通常在混合物中一樣。
在本發(fā)明中，優(yōu)選的吸附劑懸浮液的陽離子交換劑還具有某些緩沖作用，有助于保持血液的正常pH值。
一種典型的吸附劑懸浮液含有140克粉末狀活性炭；22．1克NaHPO4*7H2O和3．0克CaCl*2H2O(一起加入活性炭懸浮液)；由血液平衡含量的Na，Ca，Mg和k離子所負(fù)載的200克IRP-69離子交換樹脂；13．0克NaCl；15．1克NaHCO3；和乙二醇衍生物和PVP各1．5克以增強(qiáng)吸附劑懸浮液的穩(wěn)定性和流動性質(zhì)。這僅是一個例子而不是為了限制。
在高溫治療期間，由于降低了的腎和肝的功能，還可能放出其它毒素。吸附劑懸浮液中的表面吸附劑(例如，活性炭)和陽離子交換劑將會移走這些毒素的大部分，包括肌酸酐；芳香氨基酸；γ-氨基丁酸；苯酚；硫醇；氨離子；氧化氮類；和各種血管膨脹荷爾蒙。自然，不要求吸附劑懸浮液移走蛋白質(zhì)，細(xì)胞間的信使或細(xì)胞，盡管在一定程度上白蛋白粘附的毒素可由蛋白質(zhì)上溶解出來，這些毒素也能穿過薄膜被懸浮液中的吸附劑所粘附。
另外，在高溫治療期間，可為患者注入為保持血液中鈣的正常濃度所需的附加的氯化鈣(例如，通過裝置的血液返回線路)。同樣，在治療期間可對血漿磷酸鹽含量進(jìn)行分析，在患者血漿磷酸鹽含量低于正常值時可將磷酸氫二鈉添加于吸附劑懸浮液中。這一添加，例如，可利用一種磷酸氫二鈉和碳酸氫鈉溶液。
最為優(yōu)選地，吸附劑懸浮液保持為適中的溫度使血液管線，透析器和吸附劑懸浮液容器只和溫度適當(dāng)提高的血液相接觸。42℃的溫度對此是適合的，盡管可以使用高些的溫度，例如直到48℃或更高些。在優(yōu)選的方法中，熱交換器和將血液返回患者的管線和血液在約47-48℃下相接觸。有關(guān)文獻(xiàn)充分表明，這些相似的部件在打開心臟的手術(shù)中用于為患者加溫和在這種溫度下與血液接觸的安全性。根據(jù)本發(fā)明在高溫治療之前，患者需檢查潛在的心臟?。粷撛诘姆尾?包括肺部卡波濟(jì)肉瘤，如果一個或多個疾患超過一定的大小)；懷孕；小于60％的Karnofsky比數(shù)；小于30ml．的不正常的血細(xì)胞比容；血紅蛋白小于10％；活性的偶然的感染；出血??；或糖尿病。必須認(rèn)真考慮前述的任一依據(jù)，對比其風(fēng)險和高溫治療的優(yōu)越，因為在本技術(shù)的實踐中一個重要的考慮就是患者能否承受這種治療。高溫治療前的評估需要常規(guī)的病史和身體的檢查、常規(guī)的試驗分析、胸部X-射線檢查、尿液分析、心電圖和肺功能分析。特殊的研究包括P-24抗體水平化驗；反轉(zhuǎn)錄酶化驗；人類免疫缺損病毒培養(yǎng)；淋巴細(xì)胞定量分析和甲狀腺輪廓。
高溫治療可在使用知覺的鎮(zhèn)靜作用，鎮(zhèn)痛劑，或麻醉劑(和導(dǎo)管插入法)下實施。于是可以采用鎮(zhèn)靜劑劑量--不同于麻醉劑劑量--的硫噴妥鈉。一種可買到的典型的鎮(zhèn)痛劑為芬太尼(芬太尼檸檬酸鹽，或N-(1-苯乙基-4-哌啶)丙酰苯胺檸檬酸鹽)，一種合成的麻醉鎮(zhèn)痛劑。一種典型的知覺鎮(zhèn)靜-誘發(fā)藥物為普魯泊福，為廣泛地在門診患者中應(yīng)用的一種鎮(zhèn)靜劑(或安眠藥劑)。普魯泊福的化學(xué)分子式為2，6-二異丙基苯酚；其商品名稱為Diprivan注射劑。這些藥物僅只是例子，本發(fā)明無意對這些例證性藥物進(jìn)行限制。(無論如何，周知的(咪達(dá)唑侖鹽酸鹽，或8-氯-6-(2-氟苯基)-1-甲基-4H-咪唑[1，5-a][1，4]苯并二氮雜_類鹽酸鹽)，一種快速-生效的苯并二氮雜_類中樞神經(jīng)抑制劑，不能使用，其它苯并二氮雜_類衍生物同樣是禁忌的。咪達(dá)唑侖鹽酸鹽和苯并二氮雜_類衍生物通常和高溫治療是生理不相容的雖然已顯示了在本過程中典型的藥理學(xué)活動(包括可逆性)，該過程完成之后六小時，高溫和伴隨高溫而來的身體的生理化學(xué)影響聯(lián)合導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)巨大的傷害(并可能死亡)。在高溫治療的過程中，患者在鎮(zhèn)靜劑的作用下，但不是無反應(yīng)的，很容易對中樞神經(jīng)的活動進(jìn)行監(jiān)測。在使用基于-吸附劑的高溫治療時，吸附劑可由血流中清除50％的鎮(zhèn)靜劑。因此，投入約兩倍的鎮(zhèn)靜劑的劑量將會得到和不采用透析時相同的效果。
改變吸附劑懸浮液也可用以控制血液的其它化學(xué)成分。例如，吸附劑懸浮液可裝入與導(dǎo)致鎮(zhèn)靜的含量相平衡的鎮(zhèn)靜劑如硫噴妥鈉。在用本發(fā)明的高溫治療過程中，患者血液中的含量隨后將迅速升高到該含量的水平。進(jìn)一步的鎮(zhèn)靜作用可通過在血液中注射硫噴妥鈉而達(dá)到；預(yù)先-裝入的吸附劑懸浮液將不會在治療期間移走大量的藥物。為擴(kuò)大高溫治療的效果在治療過程中其它制劑也可裝入吸附劑懸浮液和進(jìn)行補(bǔ)給，以保持制劑在血液中的合理的恒定濃度。
由于患者的碳水化合物和脂肪存儲的自然消耗，在治療過程中和／或治療以后需補(bǔ)給這些物質(zhì)以保證這些原始的化合物能夠滿足新陳代謝通路最低限度的需要。血液透析在治療期間保持了磷酸鹽和鈣的含量--否則其含量將因高溫治療而降低--，特別是在酸／碳酸氫鹽水用作透析溶液的情況下。在高溫治療的過程中吸入100％的氧氣以使動脈保持盡可能高的氧氣張力，這將滿足因高溫增加的氧氣消耗所需保持的大于正常血液和組織的氧氣張力。
在前面就本發(fā)明所進(jìn)行的詳細(xì)敘述中，所考慮的是關(guān)于性質(zhì)的說明而不是限制，應(yīng)該理解，所示出和說明的只是優(yōu)選實施例，和源于本發(fā)明精神之內(nèi)的所有改變和修改是需要給予保護(hù)的。
參考文獻(xiàn)現(xiàn)將下述參考資料，和所有其它被引用的出版物(雖然每一個曾被單獨地援引過)一并引入?yún)⒖嘉墨I(xiàn)并全部列出。
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權(quán)利要求
1．一種用于對患者進(jìn)行全身高溫治療的方法，包括通過一個高通量高溫治療回路以至少1500ml／min的速率對所說的患者進(jìn)行血液循環(huán)，所說的高溫治療回路包括一個血液進(jìn)入線路用以從患者抽取血液，一個泵，一個熱交換器用以將所說的血液加溫到至少40℃的溫度，和一個血液返回線路用以在所說的熱交換器加溫后將所說的血液返回到所說的患者；將在所說的高通量高溫治療回路中循環(huán)的所說的血液的一部分分流到一個低通量透析回路，并使所說的血液在所說的低通量透析回路中以200到800ml／min的速率循環(huán)，所說的低通量透析回路包括一個血液流入線路，該線路具有一個連接在所說的高溫治療回路上的第一端，用以將血液由所說的高溫治療回路分流到所說的透析回路；一個透析器，該透析器具有被透析薄膜間隔開的一個血液側(cè)和一個吸附劑側(cè)，所說的薄膜的形成是柔順的；用以對所說的透析器的所說的吸附劑側(cè)施加交變的負(fù)壓和正壓的裝置；一個在所說的透析器的所說的血液側(cè)上的血液入口，所說的血液流入線路的第二端連接在所說的血液入口上；一個由所說的透析器的所說的血液側(cè)引出的血液出口；一個血液流出線路，線路具有一個連接在所說的血液出口的第一端，和一個連接在所說的高溫治療回路的第二端；一個吸附劑回路，用以使吸附劑懸浮液流過所說的透析器的所說的吸附劑側(cè)循環(huán)；并且其中在所說的高通量高溫治療回路和所說的低通量透析回路運(yùn)行期間，所說的透析器薄膜，響應(yīng)作用在所說的透析器的所說的吸附劑側(cè)的所說的交變的正壓和負(fù)壓，產(chǎn)生膨脹和收縮，從而使吸附劑懸浮液在所說的吸附劑側(cè)內(nèi)循環(huán)并進(jìn)行攪拌，進(jìn)而保持所說的吸附劑懸浮液的有效混合。
2．根據(jù)權(quán)利要求1中所說的方法，其中還包括為所說的吸附劑懸浮液在一個熱交換器內(nèi)加溫以降低熱量由血液到吸附劑懸浮液的轉(zhuǎn)移。
3．根據(jù)權(quán)利要求2中所說的方法，其中包括使血液在所說的高通量高溫治療回路中以1500ml／min到4000ml／min的速率循環(huán)。
4．根據(jù)權(quán)利要求1中所說的方法，其特征在于所說的血液流入線路在所說的血液流出線路的下游的位置上與所說的高通量高溫治療回路的連接。
5．根據(jù)權(quán)利要求4中所說的方法，其特征在于所說的血液流入線路和所說的血液流出線路在所說的泵的相對的兩側(cè)與所說的高溫治療回路的連接。
6．根據(jù)權(quán)利要求4中所說的方法，其特征在于所說的吸附劑懸浮液包括沉淀的磷酸鈣、水、和顆粒狀的表面吸附劑。
7．根據(jù)權(quán)利要求6中所說的方法，其特征在于所說的表面吸附劑為活性炭。
8．根據(jù)權(quán)利要求7中所說的方法，其特征在于所說的薄膜的的膨脹和收縮使血液在所說的低通量透析回路內(nèi)循環(huán)。
9．一種用于為患者進(jìn)行全身高溫治療的裝置，包括一個配備有使血液在其中以至少1500ml／min的速率循環(huán)的高通量高溫治療回路，所說的高通量高溫治療回路包括一個由患者抽取血液的血液進(jìn)入線路，一個泵，一個熱交換器用以將血液加溫到至少40℃的溫度，和一個血液返回線路用以在熱交換器加溫后將血液返回到患者；一個配備有使血液在其中以200ml／min到800ml／min的速率循環(huán)的低通量透析回路，所說的低通量透析回路連接在高溫治療回路上并能由所說的高溫治療回路將在其中循環(huán)的血液的一部分進(jìn)行分流，所說的低通量透析回路包括一個血液流入線路，該線路具有一個連接在高溫治療回路上的第一端，用以將血液由所說的高溫治療回路分流到所說的透析回路；一個透析器，該透析器具有被透析薄膜間隔開的一個血液側(cè)和一個吸附劑側(cè)，所說的薄膜的形成是柔順的；用以對所說的透析器的吸附劑側(cè)施加交變的負(fù)壓和正壓的裝置；一個進(jìn)入所說的透析器的血液側(cè)的血液入口，所說的血液流入線路的第二端連接在所說的血液入口上；一個由所說的透析器的所說的血液側(cè)引出的血液出口；一個血液流出線路，線路具有一個連接在所說的血液出口的第一端，和一個連接在所說的高溫治療回路的第二端；一個吸附劑回路，用以使吸附劑懸浮液流過所說的透析器的所說的吸附劑側(cè)循環(huán)；并且其中所說的裝置應(yīng)做成在所說的高通量高溫治療回路和所說的低通量透析回路運(yùn)行期間，使所說的透析器薄膜響應(yīng)作用在所說的透析器的所說的吸附劑側(cè)的所說的交變的正壓和負(fù)壓，產(chǎn)生膨脹和收縮，從而使吸附劑懸浮液在所說的吸附劑側(cè)內(nèi)循環(huán)并進(jìn)行攪拌，從而保持所說的吸附劑懸浮液的有效混合。
10．根據(jù)權(quán)利要求9中所說的裝置，其中還包括一個設(shè)在透析回路中的熱交換器，用以對吸附劑懸浮液進(jìn)行加溫。
11．根據(jù)權(quán)利要求10中所說的裝置，其中血液流入線路與高通量高溫治療回路的連接是在血液流出線路的下游的位置上。
12．根據(jù)權(quán)利要求11中所說的裝置，其中血液流入線路和血液流出線路與高溫治療回路的連接是在泵的相對的兩側(cè)。
13．根據(jù)權(quán)利要求11中所說的裝置，其中吸附劑懸浮液包括沉淀的磷酸鈣、水、和顆粒狀的表面吸附劑。
14．根據(jù)權(quán)利要求13中所說的裝置，其中所說的表面吸附劑為活性炭。
15．根據(jù)權(quán)利要求14中所說的裝置，其中所說的薄膜的所說的膨脹和收縮使所說的血液在所說的低通量透析回路內(nèi)循環(huán)。
16．一個和透析器具一起使用的一次性組件，包括一個組件裝配部件；和多個連接在組件裝配部件上的部件，包括一個板透析器，具有一個帶有一個血液入口和一個血液出口的血液側(cè)，和一個帶有一個吸附劑入口和一個吸附劑出口的吸附劑側(cè)；一個和板式透析器的血液入口相通的血液流入管，用以將來自患者的血液輸入透析器的血液側(cè)；一個和板透析器的血液出口相通的血液流出管，用以將血液由透析器的血液側(cè)輸出；吸附劑循環(huán)管線，通過吸附劑入口和吸附劑出口與透析器的吸附劑側(cè)相通，用以使吸附劑流過透析器的吸附劑側(cè)循環(huán)；一個與所說的吸附劑循環(huán)管線相連的直流式熱交換器，用以加溫流過該熱交換器的吸附劑。
17．根據(jù)權(quán)利要求16中所說的一次性組件，還包括，連接在所說的組件裝配部件上的一個與所說的吸附劑循環(huán)管線相通的儲液器，所說的儲液器可操作地響應(yīng)交變地施加在儲液器上的正壓和負(fù)壓交變地存儲和排出吸附劑。
18．一種準(zhǔn)備吸附劑懸浮液的方法，包括混合含有溶解的鈣離子的水溶液和含有溶解的磷酸鹽離子的水溶液，其中混合是在有粉末狀表面吸附劑存在的情況下進(jìn)行的，從而形成凝結(jié)在吸附劑上并自由地存在于懸浮液中的磷酸鈣。
19．根據(jù)權(quán)利要求18中所說的方法，包括(a)結(jié)合水，活性炭粉末和一種流動引發(fā)劑；(b)在步驟(a)的產(chǎn)物中添加單獨的溶液，這些溶液分別包含溶解的氯化鈣和溶解的磷酸氫二鈉；(c)攪拌步驟(b)的產(chǎn)物；(d)在步驟(c)的產(chǎn)物中添加帶有鈉，鈣，鎂和鉀的陽離子交換樹脂；(e)攪拌步驟(d)的產(chǎn)物；(f)在步驟(e)的產(chǎn)物中添加氫氧化鈉粉末；和(g)攪拌步驟(f)的產(chǎn)物。
20．一種透析系統(tǒng)，包括一個基本裝置，該裝置配備有一個正壓和負(fù)壓的壓力源；一個加熱元件；和用以容納與加熱元件進(jìn)行熱交換的熱交換器的容納裝置；和用于所說的基本裝置的一次性組件，包括一個組件裝配部件；一個連接在組件裝配部件上的板式透析器，所說的透析器具有一個帶有一個血液入口和一個血液出口的血液側(cè)，和一個帶有一個吸附劑入口和一個吸附劑出口的吸附劑側(cè)；一個血液流入管與板式透析器的血液入口相通，用以使來自患者的血液流入該透析器的血液側(cè)；一個血液流出管與板式透析器的血液出口相通，用以使血液流出透析器的血液側(cè)；吸附劑循環(huán)管線通過吸附劑入口和吸附劑出口與透析器吸附劑側(cè)邊相通，用以使吸附劑在透析器的吸附劑側(cè)中循環(huán)；一個連接在所說的組件裝配部件上的存儲器，所說的存儲器與吸附劑循環(huán)管線相通，所說的儲液器可操作地響應(yīng)交變施加在儲液器上的正壓和負(fù)壓交變地儲存和排出吸附劑懸浮液，該存儲器與所說的基本裝置的所說的正壓和負(fù)壓源相連；一個直流式熱交換器和吸附劑循環(huán)管線相通，用以加熱流過熱交換器的吸附劑；所說的熱交換器與所說的基本裝置的所說的容納裝置相配合，從而可移動地定位與所說的基本裝置的加熱元件進(jìn)行熱交換的熱交換器。
全文摘要
用于全身高溫治療的裝置包括一個高通量高溫治療回路,該回路與一個低通量透析回路相連,使透析回路透析器(152)中薄膜的張力得以降低。該裝置從而容許薄膜適當(dāng)?shù)剡\(yùn)動以幫助在透析器吸附劑側(cè)循環(huán)的吸附劑懸浮液(176)進(jìn)行混合。輔助的透析裝置包括便利的含有透析器(152)的一次性組件(300),用于和裝置的基本裝置上的加熱部件相配合設(shè)置的吸附劑熱交換器(186),和對高溫治療癌癥時所使用的極高的流動速率相適應(yīng)的部件。
文檔編號A61K33/06GK1294522SQ99804392
公開日2001年5月9日 申請日期1999年1月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月23日
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