一氧化碳中毒解除裝置以及具有該一氧化碳中毒解除裝置的一氧化碳中毒治療用上衣和 ...的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的一氧化碳中毒解除裝置具有發(fā)射波長為600～750nm范圍內(nèi)的光的光發(fā)射部。本發(fā)明的上衣在前身或后身的內(nèi)側(cè)發(fā)射波長為600～750nm范圍內(nèi)的光。本發(fā)明的導(dǎo)管具有：導(dǎo)管主體，其具有由透光性材料形成的頂端部，并包括多個(gè)管腔；光發(fā)射部，其在頂端部發(fā)射波長為600～750nm的光，使光從第1管腔內(nèi)透射到導(dǎo)管主體的外部；氣球，其配置在頂端部的外周面，與第2管腔連通，用于在擴(kuò)張的狀態(tài)下將頂端部導(dǎo)入到血流的下游；以及壓力傳感器，其配置在頂端部的頂端，與插入到第3管腔中的電纜相連。
【專利說明】
一氧化碳中毒解除裝置以及具有該一氧化碳中毒解除裝置的一氧化碳中毒治療用上衣和一氧化碳中毒治療用導(dǎo)管
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及用于治療一氧化碳中毒患者的一氧化碳中毒解除裝置以及具有該一氧化碳中毒解除裝置的上衣和導(dǎo)管。
【背景技術(shù)】
[0002]—氧化碳中毒是通過吸入例如因火災(zāi)等引起的不完全燃燒時(shí)產(chǎn)生的一氧化碳而發(fā)生的。如此說來，一氧化碳中毒是無地域特異性的、在全國各地均有可能發(fā)生的中毒癥。在日本國內(nèi)每年因一氧化碳中毒而死亡的人有約2000多人。另外，據(jù)說在日本國內(nèi)未觀察到中毒癥狀的潛在性一氧化碳中毒患者達(dá)數(shù)萬人以上。
[0003]吸入的一氧化碳與血液中的血紅蛋白結(jié)合形成一氧化碳結(jié)合血紅蛋白(CO-Hb)。已知一氧化碳對血紅蛋白的親和性比氧對血紅蛋白的親和性高約250倍。由此，所吸入的一氧化碳阻礙氧和血紅蛋白結(jié)合形成氧合血紅蛋白(O2-Hb)。另外，⑶-Hb在末梢組織中阻礙從O2-Hb中釋放氧。因此，吸入的一氧化碳使血紅蛋白的氧運(yùn)載能力降低，同時(shí)引起組織低氧癥(例如參照非專利文獻(xiàn)I)。
[0004]作為一氧化碳中毒的初期治療，有效的是通過吸入氧使一氧化碳迅速地排到體夕卜。作為讓一氧化碳中毒患者吸入氧的方法，有通過通常的呼吸吸入氧的方法、高濃度氧療法(例如100%氧、I個(gè)氣壓)、高壓氧療法(例如100%氧、2個(gè)氣壓)。根據(jù)血中一氧化碳濃度的半衰期來比較吸氧所產(chǎn)生的一氧化碳的排出效果時(shí)，通過普通的呼吸一氧化碳的半衰期為4小時(shí)，在高濃度氧療法中一氧化碳的半衰期為40分鐘，在高壓氧療法中一氧化碳的半衰期為23分鐘(參照非專利文獻(xiàn)2)。由此可知:在一氧化碳中毒的治療中，高壓氧療法是非常有效的療法。
[0005]可是，作為獻(xiàn)血液的代用品，已知有來自血紅蛋白的人工氧運(yùn)載介質(zhì)(例如參照專利文獻(xiàn)I)。該人工氧運(yùn)載介質(zhì)以結(jié)合有一氧化碳的狀態(tài)保管。結(jié)合有一氧化碳的人工氧運(yùn)載介質(zhì)即使在大氣中也穩(wěn)定地存在，因此可以長期保管。結(jié)合有一氧化碳的人工氧運(yùn)載介質(zhì)通過照射可見光使一氧化碳解離，同時(shí)通過結(jié)合氧將一氧化碳置換成氧，被用作結(jié)合有氧的人工氧運(yùn)載介質(zhì)。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2007-045718號公報(bào)；
非專利文獻(xiàn)
非專利文獻(xiàn)1:成松英智、淺井康文，“2.—氧化碳中毒”、綜合臨床增刊，2002.5，第51 卷，第748-751 頁(E.Narimatsu, Y.Asai , “2.Carbon Monoxide Poisoning，，，Clinic All-Round an extra issue, 2002.5，第51卷，第748-751頁)；
非專利文獻(xiàn)2:伊關(guān)憲、田勢長一郎，“急性中毒的初期治療”，ICU^PCCU,2002,26(5),第329-333頁(K.1seki, C.Tase, “Treatment of Acute Poisoning”， JapaneseJournal of Intensive Care Medicine, 2002, 26(5),第329-333頁)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明所要解決的課題
由于高壓氧療法要求在高氣壓環(huán)境下(2個(gè)氣壓)吸入高濃度氧(100%氧)，因此使用大型的高氣壓氧治療裝置來進(jìn)行。但高氣壓氧治療裝置昂貴，并且需要醫(yī)生、護(hù)士、技師等承擔(dān)治療，因此即使在全國設(shè)置的醫(yī)療設(shè)施也不過50處左右。因此，對于一氧化碳中毒患者，在全國范圍內(nèi)迅速進(jìn)行適當(dāng)?shù)某跗谥委熓欠浅＠щy的。
[0008]本發(fā)明鑒于所述問題而設(shè)，其目的在于提供:可以利用各地的醫(yī)療設(shè)施使用廉價(jià)裝置對一氧化碳中毒患者進(jìn)行有效的初期治療的一氧化碳中毒解除裝置、以及具有該一氧化碳中毒解除裝置的上衣和導(dǎo)管。
[0009]用于解決課題的手段
如上所述，與來自血紅蛋白的人工氧運(yùn)載介質(zhì)結(jié)合的一氧化碳通過照射可見光而解離。由此認(rèn)為:通過對一氧化碳中毒患者的CO-Hb也照射光，可以解離出一氧化碳。于是，本發(fā)明人使用大鼠對CO-Hb照射光，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了一氧化碳從CO-Hb中解離。而且還認(rèn)為:通過對一氧化碳中毒患者的血液照射光，一氧化碳可以從CO-Hb中解離。但是，如上所述，由于一氧化碳與血紅蛋白的親和性高，所以認(rèn)為即使在血液中解離出一氧化碳，在使氧與血紅蛋白結(jié)合之前，一氧化碳和血紅蛋白也會再次結(jié)合。
[0010]于是，本發(fā)明人根據(jù)上述認(rèn)知進(jìn)一步進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn):對即將流入肺之前的血液直接或間接地照射光是有效的，從而完成了本發(fā)明。
[0011]S卩，本發(fā)明涉及下述的一氧化碳中毒解除裝置。
[0012][I] 一氧化碳中毒解除裝置，該裝置具有發(fā)射波長為600?750nm范圍內(nèi)的光的光發(fā)射部。
[0013]另外，本發(fā)明還涉及下述的上衣。
[0014][2]上衣，其用于對一氧化碳中毒患者照射光以解除一氧化碳中毒，其中，該上衣具有[I]所述的一氧化碳中毒解除裝置，上述光發(fā)射部在前身的內(nèi)側(cè)或后身的內(nèi)側(cè)發(fā)射波長為600?750nm范圍內(nèi)的光。
[0015][3][2]所述的上衣，其中，上述光發(fā)射部包含多個(gè)導(dǎo)光部件，所述導(dǎo)光部件將由配置在上述上衣外部的光源發(fā)射的光從一端射入，并將射入的光從位于另一端的光發(fā)射區(qū)域發(fā)射，上述的多個(gè)光發(fā)射區(qū)域配置在上述前身的內(nèi)側(cè)或后身的內(nèi)側(cè)。
[0016]本發(fā)明還涉及下述的導(dǎo)管。
[0017][4]導(dǎo)管，該導(dǎo)管插入到一氧化碳中毒患者的血管內(nèi)，用于對血液照射光，其中，該導(dǎo)管具有[I]所述的一氧化碳中毒解除裝置，上述光發(fā)射部在上述導(dǎo)管的頂端發(fā)射波長為600?750nm范圍內(nèi)的光。
[0018][5][4]所述的導(dǎo)管，該導(dǎo)管具有:導(dǎo)管主體，其具有由透光性材料形成的頂端部，包括第I管腔、第2管腔和第3管腔;上述光發(fā)射部，其在上述頂端部發(fā)射波長為600?750nm范圍內(nèi)的光，使光從上述第I管腔內(nèi)透射到上述導(dǎo)管主體的外部;氣球，其配置在上述頂端部的外周面，與上述第2管腔連通，用于在擴(kuò)張的狀態(tài)下將上述頂端部導(dǎo)入到血流的下游；壓力傳感器，其配置在上述頂端部的頂端，與插入到上述第3管腔中的電纜連接，測定心臟或血管的內(nèi)壓。
[0019][6][5]所述的導(dǎo)管，其中，上述頂端部是指從上述導(dǎo)管主體的頂端到10?15cm的區(qū)域。
[0020][7] [5]或[6]所述的導(dǎo)管，其中，由上述光發(fā)射部發(fā)射的光從上述頂端部的頂端偵叭中央部和基端側(cè)的未配置上述氣球的區(qū)域透射到上述導(dǎo)管主體的外部。
[0021][8][5]?[7]中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)管，其中，上述光發(fā)射部包含多個(gè)導(dǎo)光部件，所述導(dǎo)光部件將由配置在上述導(dǎo)管主體外部的光源發(fā)射的光從一端射入，并將射入的光從位于另一端的光發(fā)射區(qū)域發(fā)射，上述的多個(gè)光發(fā)射區(qū)域配置在上述頂端部的頂端側(cè)、中央部和基端側(cè)。
[0022][9] [5]?[7]中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)管，其中，上述光發(fā)射部包含多個(gè)LED，上述多個(gè)LED配置在上述頂端部的頂端側(cè)、中央部和基端側(cè)。
[0023][10][4]?[9]中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)管，其中，從上述光發(fā)射部發(fā)射的光的強(qiáng)度為ImW以上。
[0024]發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，可以無地域特異性地對一氧化碳中毒患者廉價(jià)地進(jìn)行有效的初期治療。
【附圖說明】
[0025][圖1]圖1是實(shí)施方式I的導(dǎo)管的模式圖。
[0026][圖2]圖2A?C是顯示實(shí)施方式I的導(dǎo)管中的導(dǎo)管主體頂端部的構(gòu)成的圖。
[0027][圖3]圖3A?C是顯示光的波長與一氧化碳結(jié)合血紅蛋白的吸收能的關(guān)系的座標(biāo)圖。
[0028][圖4]圖4A?C是實(shí)施方式I的變形例的導(dǎo)管主體頂端部的剖面圖。
[0029][圖5]圖5A?C是其他變形例的導(dǎo)管主體頂端部的剖面圖。
[0030][圖6]圖6A?C是顯示實(shí)施方式2的導(dǎo)管頂端部的構(gòu)成的圖。
[0031][圖7]圖7A?C是顯示實(shí)施方式2的變形例的導(dǎo)管頂端部的構(gòu)成的圖。
[0032][圖8]圖8A、B是顯示實(shí)施方式3的上衣的構(gòu)成的圖。
[0033][圖9]圖9A、B是顯示實(shí)施方式3的變形例的上衣的構(gòu)成的圖。
[0034][圖10]圖10是顯示光的照射時(shí)間與一氧化碳結(jié)合血紅蛋白的飽和度的關(guān)系的座標(biāo)圖。
[0035][圖11]圖11是顯示光的照射時(shí)間與一氧化碳結(jié)合血紅蛋白的飽和度的關(guān)系的座標(biāo)圖。
[0036][圖12]圖12是顯示光的照射時(shí)間與一氧化碳結(jié)合血紅蛋白的飽和度的關(guān)系的座標(biāo)圖。
[0037][圖13]圖13是顯示光的照射時(shí)間與一氧化碳結(jié)合血紅蛋白的飽和度的關(guān)系的座標(biāo)圖。
[0038][圖14]圖14是顯示光的照射時(shí)間與一氧化碳結(jié)合血紅蛋白的飽和度的關(guān)系的座標(biāo)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]以下，參照附圖，對本發(fā)明的一氧化碳中毒解除裝置進(jìn)行說明。一氧化碳中毒解除裝置具有發(fā)射波長為600?750nm范圍內(nèi)的光的光發(fā)射部。本發(fā)明的一氧化碳中毒解除裝置主要用于急性期的一氧化碳中毒患者的治療，對流經(jīng)肺動脈的血液照射規(guī)定波長的光。在實(shí)施方式1、2中對具有一氧化碳中毒解除裝置的導(dǎo)管進(jìn)行說明，在實(shí)施方式3中對具有一氧化碳中毒解除裝置的上衣進(jìn)行說明。
[0040][實(shí)施方式I]
(導(dǎo)管的構(gòu)成)
以下，參照附圖，對本發(fā)明的導(dǎo)管進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明的導(dǎo)管插入一氧化碳中毒患者的血管內(nèi)，用于對血液照射光，可以通過與肺動脈導(dǎo)管相同的手法插入。因此，本發(fā)明的導(dǎo)管例如將其頂端從右內(nèi)頸靜脈插入，向上腔靜脈、右心房、右心室、肺動脈前進(jìn)。然后，將導(dǎo)管頂端留置在肺動脈近旁，對流經(jīng)肺動脈的血液照射規(guī)定波長的光。
[0041]圖1、圖2是顯示本發(fā)明的實(shí)施方式I的導(dǎo)管100的構(gòu)成的圖。圖1是實(shí)施方式I的導(dǎo)管100的模式圖。圖2A是從頂端側(cè)觀察導(dǎo)管100的圖，圖2B是圖2A所示的A-A線的剖面圖，圖2C是圖2A所示的B-B線的剖面圖。
[0042]如圖1、圖2所不，導(dǎo)管100具有導(dǎo)管主體120、光發(fā)射部140、氣球160和壓力傳感器180。
[0043]導(dǎo)管主體120是部分地插入到血管內(nèi)以連接血管內(nèi)部與血管外部的細(xì)長的管。導(dǎo)管主體120具有頂端部121、第I管腔122、第2管腔123和第3管腔124。導(dǎo)管主體120以規(guī)定的曲率彎曲(參照圖1)。另外，導(dǎo)管主體120優(yōu)選具有彎曲成可以通過從右內(nèi)頸靜脈到肺動脈的路徑的程度的柔軟度。由此，可以使導(dǎo)管主體120的頂端順利地進(jìn)入上腔靜脈、右心房、右心室、肺動脈。在導(dǎo)管主體120的外周面例如可以包被肝素。由此，可以抑制在血管內(nèi)在導(dǎo)管主體120的外周面發(fā)生凝血。導(dǎo)管主體120的外徑只要可以將導(dǎo)管100的頂端留置在肺動脈內(nèi)即可，沒有特別限定。導(dǎo)管主體120的外徑為5Fr?8Fr(約1.6mm?2.6mm)左右。
[0044]頂端部121是導(dǎo)管主體120的頂端區(qū)域。在頂端部121配置有發(fā)射規(guī)定波長的光的光發(fā)射部140的光發(fā)射區(qū)域143。頂端部121是指從導(dǎo)管主體120的頂端起朝向基端的10?15cm范圍內(nèi)的區(qū)域。
[0045]頂端部121的材料只要可以透射規(guī)定波長的光即可，沒有特別限定。頂端部121的材料例如是聚氯乙烯或聚氨酯樹脂。需要說明的是，在本實(shí)施方式中，包括頂端部121在內(nèi)的導(dǎo)管主體120的整體由透光性的聚氯乙烯或聚氨酯樹脂形成。因此，在本實(shí)施方式中，包括頂端部121在內(nèi)的導(dǎo)管主體120的整體優(yōu)選具有彎曲成可以通過從右內(nèi)頸靜脈到肺動脈的路徑的程度的柔軟度(柔軟性)。
[0046]對第I管腔122、第2管腔123和第3管腔124的徑方向的剖面大小或剖面形狀沒有特別限定。在本實(shí)施方式中，第I管腔122、第2管腔123和第3管腔124的徑方向的剖面大小分別為導(dǎo)管主體120的徑方向的剖面大小的1/3左右的大小。另外，在本實(shí)施方式中，第I管腔
122、第2管腔123和第3管腔124的徑方向的剖面形狀為將圓三等分這樣的扇形。
[0047]在第I管腔122內(nèi)配置有導(dǎo)光部件141。導(dǎo)管主體120中的第I管腔122的頂端封閉。由此，血液不會流入第I管腔122內(nèi)。
[0048]第2管腔123是向氣球160供給的氣體的流路。第2管腔123的內(nèi)腔通過設(shè)于第2管腔123內(nèi)壁的貫穿孔126與氣球160連通。導(dǎo)管主體120中的第2管腔123的頂端也封閉。由此，血液不會流入第2管腔123內(nèi)。
[0049]第3管腔124內(nèi)配置有與壓力傳感器180相連的電纜127。另外，在第3管腔124的頂端埋入有壓力傳感器180。導(dǎo)管主體120中的第3管腔124的頂端也封閉。由此，血液不會流入第3管腔124內(nèi)。
[0050]在導(dǎo)管主體120的基端，經(jīng)由連接器130分別連接有導(dǎo)光部件用內(nèi)腔131、氣球用內(nèi)腔132和壓力傳感器用內(nèi)腔133。導(dǎo)光部件用內(nèi)腔131、氣球用內(nèi)腔132和壓力傳感器用內(nèi)腔133是中空的管。
[0051]在導(dǎo)光部件用內(nèi)腔131內(nèi)配置有導(dǎo)光部件141。導(dǎo)光部件用內(nèi)腔131的一端在連接器I30中與第I管腔122相連、而另一端與光源用連接器134相連。光源用連接器134將導(dǎo)光部件141和光源142進(jìn)行光學(xué)連接。
[0052]氣球用內(nèi)腔132是向氣球160供給的氣體的流路。氣球用內(nèi)腔132的一端在連接器130中與第2管腔123相連、而另一端與氣球擴(kuò)張用閥門135相連。氣球擴(kuò)張用閥門135以可以只連接與進(jìn)入氣球160中的容量適應(yīng)的容量的注射器136的方式形成。
[0053]在壓力傳感器用內(nèi)腔133內(nèi)配置有與壓力傳感器180連接的電纜127。壓力傳感器用內(nèi)腔133的一端在連接器130中與第3管腔124相連、而另一端與連接于未圖示的監(jiān)視器的連接端子137相連。連接端子137將電纜127和監(jiān)視器進(jìn)行電連接。
[0054]光發(fā)射部140在導(dǎo)管主體120的頂端部121 (頂端)從導(dǎo)管主體120的內(nèi)部向外部照射光。如下所述，導(dǎo)管100是將導(dǎo)管主體120的頂端留置在血液中進(jìn)行使用。此時(shí)，若留置在血管內(nèi)的部分發(fā)熱，則血液成分發(fā)生變性，因此導(dǎo)管100的留置在血管內(nèi)的區(qū)域優(yōu)選不發(fā)熱。光發(fā)射部140的構(gòu)成只要是導(dǎo)管100的留置在血管內(nèi)的區(qū)域不發(fā)熱即可，沒有特別限定。在本實(shí)施方式中，光發(fā)射部140具有導(dǎo)光部件141和光源142。
[0055]導(dǎo)光部件141使由光源142發(fā)射的光從一端射入，在頂端部121從頂端發(fā)射。導(dǎo)光部件141配置遍布于導(dǎo)管主體120的第I管腔122、連接器130和導(dǎo)光部件用內(nèi)腔131。導(dǎo)光部件141發(fā)揮上述功能，并且優(yōu)選具有在使用時(shí)彎曲成可以通過從右內(nèi)頸靜脈到肺動脈的路徑的程度的柔軟度。導(dǎo)光部件141的例子包括光纖或石英纖維等。在本實(shí)施方式中，導(dǎo)光部件141是光纖，導(dǎo)光部件141的光發(fā)射區(qū)域143配置在導(dǎo)管主體120的頂端(參照圖2B)。
[0056]本發(fā)明人研究了適合從導(dǎo)光部件141的光發(fā)射區(qū)域143(頂端)發(fā)射的光的波長。利用蒙特-卡洛法分析了光在包含CO-Hb、O2-Hb、Hb和水作為吸收體的生物體組織(媒介)中的傳播。需要說明的是，關(guān)于散射系數(shù)，參考Steven L Jacques , “Optical properties ofb1logical tissues: a review”, Phys.Med.B1l.58，2013,第 R37-R61 頁.，關(guān)于吸收系數(shù)，參考W.G.Zijlstra, A.Buursma, 0.ff.Van Assendelft, Visible andnear infrared absorpt1n spectra of human and animal Haemoglobindeterminat1n and applicat1n, 2000，第58-59頁.； ff.G.Zijistraj A.Buursms,ff.P.Meeuwsenj “Absorpt1n Spectra of Human Fetal and Adult Oxyhemoglobin,De-Oxyhemoglobin, Carboxyhemoglobin, and Methemoglobin,, CLINICAL CHEMISTRY,第37卷，9，1991，第1633-1638頁進(jìn)行了研究^通過蒙特-卡洛法進(jìn)行分析的結(jié)果見圖3。
[0057]圖3A是顯示照射的光的波長與未透射組織即被血管內(nèi)的CO-Hb吸收的光能的關(guān)系的座標(biāo)圖，圖3B是顯示照射的光的波長與透射5mm的組織后被血管內(nèi)的CO-Hb吸收的光能的關(guān)系的座標(biāo)圖，圖3C是顯示照射的光的波長與透射1mm的組織后被血管內(nèi)的CO-Hb吸收的光能的關(guān)系的座標(biāo)圖。圖3A?C的橫軸顯示照射的光的波長(nm)，縱軸顯示被血管內(nèi)的CO-Hb吸收的光能(a.U.)。需要說明的是，在各座標(biāo)圖中，縱軸的數(shù)值大不相同，這取決于所透射的組織的厚度。
[0058]如圖3A?C所示，可知滲透深度(光強(qiáng)度達(dá)到Ι/e的深度)達(dá)到I?2mm以上的光的波長為600nm以上。另外還可知:與血管內(nèi)或毛細(xì)血管床相比可以更多地傳播到血液的光是波長為600?100nm左右的光。另外，當(dāng)照射波長短而強(qiáng)的光時(shí)，由于光能被存在于從照射面到Imm左右的距離的血液集中吸收，因此推測血細(xì)胞也有可能受到熱損傷。
[0059]另一方面，為了使CO-Hb更多地吸收光能，要求光在CO-Hb中的吸收大到某種程度。在CO-Hb中的吸收大到某種程度的光的波長采用了以前通過若干研究而測定的文獻(xiàn)值。其結(jié)果暗示:波長為750nm以上的光在CO-Hb中的吸收少，無法充分地傳遞能量。由此可知:光能廣泛傳播、并且光能被CO-Hb高效率地吸收的波長在600?750nm的范圍內(nèi)適合。作為其一個(gè)例子，波長為680nm的光具有I?2mm的滲透深度和0.01/mm左右的吸收系數(shù)，還期待著作用達(dá)到較深部的血液，因此在后述的實(shí)驗(yàn)中使用波長為680nm的光。如上所述，包含600?750nm范圍內(nèi)的波長的光可以有效地使一氧化碳從CO-Hb(—氧化碳血紅蛋白)中解離。因此，從導(dǎo)光部件141的光發(fā)射區(qū)域143 (頂端)發(fā)射的光優(yōu)選為包含600?750nm范圍內(nèi)的波長的光。
[0060]對光源142的種類沒有特別限定。光源142的例子包括LED或冷光燈。由光源142發(fā)射的光從導(dǎo)光部件141的基端面射入后導(dǎo)光內(nèi)部，從光發(fā)射區(qū)域143發(fā)射。由光源142發(fā)射的光在所照射的血液中的照度只要可以使一氧化碳從CO-Hb中解離即可，沒有特別限定。在本實(shí)施方式中，所照射的血液中的照度優(yōu)選為10萬Iux以上。光的照度不足10萬Iux時(shí)，一氧化碳有可能不會從CO-Hb中解離。需要說明的是，從光發(fā)射區(qū)域143發(fā)射的光的強(qiáng)度優(yōu)選為不會對生物體造成影響的程度。具體而言，從光發(fā)射區(qū)域143發(fā)射的光的強(qiáng)度優(yōu)選為ImW以上。從光發(fā)射區(qū)域143發(fā)射的光的強(qiáng)度不足ImW時(shí)，一氧化碳有可能不會從CO-Hb中解離。
[0061]氣球160將導(dǎo)管主體120的頂端導(dǎo)入到血流的下游。氣球160配置成包圍導(dǎo)管主體120的頂端部分的一部分外周面。對氣球160的容量沒有特別限定，通常為0.7mL?1.5mL左右。另外，對氣球160的材料沒有特別限定，通常為天然橡膠等。推壓注射器136的柱塞時(shí)，注射器136內(nèi)的氣體通過氣球用內(nèi)腔132、連接器130和第2管腔123流入氣球160內(nèi)，氣球160擴(kuò)張。
[0062]壓力傳感器180配置在頂端部121的頂端，檢測心臟或血管的內(nèi)壓，成為顯示導(dǎo)管100頂端的位置的標(biāo)準(zhǔn)。壓力傳感器180與電纜127連接。
[0063]本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了:通過對CO-Hb照射包含特定波長的光，可以有效地使一氧化碳從CO-Hb中脫離。在生物體內(nèi)來自全身的血液從右心房進(jìn)入心臟，再從右心室流入肺。在肺中將由心臟輸送來的血液中所含的二氧化碳和通過吸入而獲得的氧交換。因此，本發(fā)明人認(rèn)為:只要在即將進(jìn)入肺之前使一氧化碳從CO-Hb中游離出來，即可利用肺的功能，從急性期的一氧化碳中毒患者體內(nèi)高效率地排出一氧化碳。但是，即使從體外照射強(qiáng)光，也無法對進(jìn)入肺之前的血液高效率地照射光。因此，需要在體內(nèi)配置發(fā)射光的光發(fā)射區(qū)域143。于是，通過使用插入至即將進(jìn)入肺之前的肺動脈的導(dǎo)管100來配置光發(fā)射區(qū)域143，實(shí)現(xiàn)了一氧化碳的有效排放。
[0064](導(dǎo)管的使用方法)
本發(fā)明的導(dǎo)管100例如可如下使用。由于本發(fā)明的導(dǎo)管100是肺動脈導(dǎo)管，因此例如從右內(nèi)頸靜脈插入。首先，對導(dǎo)管100的穿刺部位進(jìn)行局部麻醉。之后，將導(dǎo)線插入血管內(nèi)，然后沿著導(dǎo)線插入導(dǎo)管100。在插入導(dǎo)管100—定距離后使氣球160膨脹。然后，一邊利用配置在導(dǎo)管主體120頂端的壓力傳感器180監(jiān)測血管和心內(nèi)壓，一邊進(jìn)行導(dǎo)管100的插入。在導(dǎo)管100的頂端，氣球160搭乘著血流依次進(jìn)入右心房、右心室、肺動脈。需要說明的是，導(dǎo)管100的頂端優(yōu)選留置在靠近肺泡的位置。在將導(dǎo)管100的頂端留置在規(guī)定位置的狀態(tài)下，從光發(fā)射區(qū)域143照射包含600?750nm范圍內(nèi)的波長的光。對光的照射時(shí)間沒有特別限定。光的照射時(shí)間根據(jù)患者的癥狀和血液中的一氧化碳濃度來適當(dāng)調(diào)整。
[0065]需要說明的是，在本實(shí)施方式中，雖然將光發(fā)射區(qū)域143配置在導(dǎo)管主體120的頂端側(cè)，但也可以將光發(fā)射區(qū)域143配置在與氣球160的基端相比更靠近導(dǎo)管主體120的基端偵叭圖4A)，還可以配置在被氣球160包圍的位置(圖4B)。當(dāng)光發(fā)射區(qū)域143為從導(dǎo)管主體120的頂端到10?15cm的區(qū)域、且為未配置氣球160的區(qū)域時(shí)，由于從光發(fā)射部140發(fā)射的光不會被氣球160遮斷，因此可以高效率地對CO-Hb照射光，可以高效率地使一氧化碳從CO-Hb中解離。而且，導(dǎo)光部件141可以具有多個(gè)光發(fā)射區(qū)域143(圖4C)。這種情況下，在導(dǎo)光部件141的外周面配置有多個(gè)光發(fā)射區(qū)域143。需要說明的是，在本實(shí)施方式中，將光纖的包覆材料部分地剝離，形成多個(gè)光發(fā)射區(qū)域143。
[0066]另外，在本實(shí)施方式中，對使用光纖和光源142作為光發(fā)射部140的例子進(jìn)行了說明，但如圖5A所示，可以將LED配置在導(dǎo)管主體120的頂端作為光發(fā)射部140。這種情況下，光發(fā)射部140具有LED和電源。LED(導(dǎo)光部件141)的光發(fā)射面(光發(fā)射區(qū)域143)配置在導(dǎo)管主體120的頂端。LED與沒有圖示的電源進(jìn)行電連接。而且，這種情況下，也可以將LED配置在與氣球160的基端相比更靠近導(dǎo)管主體120的基端側(cè)(圖5B)，還可以配置在被氣球160包圍的位置(圖5C)。
[0067][實(shí)施方式2]
在實(shí)施方式2的導(dǎo)管200中，導(dǎo)管主體220等的構(gòu)成與實(shí)施方式I的導(dǎo)管100不同。因此，對于與實(shí)施方式I的導(dǎo)管100相同的構(gòu)成要素，附上相同的符號，并省略其說明。
[0068](導(dǎo)管的構(gòu)成)
圖6是顯示實(shí)施方式2的導(dǎo)管200的構(gòu)成的圖。圖6A是:從頂端側(cè)觀察導(dǎo)管主體220的圖，圖6B是圖6A所示的C-C線的剖面圖。圖6C顯示了導(dǎo)光部件141的其他配置的例子。
[0069]如圖6A所示，實(shí)施方式2的導(dǎo)管200的導(dǎo)管主體220具有第I管腔222、第2管腔223和第3管腔224。在本實(shí)施方式中，第I管腔222的徑方向的剖面大小為導(dǎo)管主體220的內(nèi)腔的I/2大小。另外，第2管腔223和第3管腔224的徑方向的剖面大小分別為導(dǎo)管主體220的內(nèi)腔的I/4大小。
[0070]在第I管腔222中配置有多個(gè)導(dǎo)光部件141。多個(gè)導(dǎo)光部件141通過基端部與光源142進(jìn)行光學(xué)連接。如圖6B所示，多個(gè)導(dǎo)光部件141配置成光發(fā)射區(qū)域143(端面)遍布于整個(gè)頂端部121。此時(shí)，從光發(fā)射區(qū)域143發(fā)射的光從頂端部121的頂端側(cè)、中央部和基端側(cè)透光至導(dǎo)管主體的外部。另外，如圖6C所示，可以將導(dǎo)光部件141配置成從光發(fā)射區(qū)域143發(fā)射的光從頂端部121的頂端側(cè)、中央部和基端側(cè)的未配置氣球的區(qū)域透光至導(dǎo)管主體的外部。
[0071]圖7A?C是顯示實(shí)施方式2的變形例的導(dǎo)管200的頂端部的構(gòu)成的圖。圖7A是從頂端側(cè)觀察導(dǎo)管主體220的圖，圖7B是圖7A所示的D-D線的剖面圖。圖7C顯示了導(dǎo)光部件141的其他配置的例子。
[0072]另外，如圖7所示，可以具有多個(gè)LED以代替作為多個(gè)導(dǎo)光部件141的多個(gè)光纖。這種情況下，多個(gè)LED(導(dǎo)光部件141)配置成光發(fā)射區(qū)域143(發(fā)射面)遍布于整個(gè)頂端部121。此時(shí)，從光發(fā)射區(qū)域143發(fā)射的光從頂端部121的頂端側(cè)、中央部和基端側(cè)透光至導(dǎo)管主體的外部。另外，如圖7C所示，可以將LED配置成:從光發(fā)射區(qū)域143發(fā)射的光從頂端部121的頂端側(cè)、中央部和基端側(cè)的未配置氣球160的區(qū)域透光至導(dǎo)管主體220的外部。在這些情況下，配置在頂端部121的LED串聯(lián)連接，與沒有圖示的電源進(jìn)行電性連接。這樣，通過使光從頂端部121的未配置氣球160的區(qū)域發(fā)射，可以對血液高效率地照射規(guī)定波長的光，可以使一氧化碳高效率地從CO-Hb中解離。另外，可以減少導(dǎo)光部件141的數(shù)目。
[0073][實(shí)施方式3]
(上衣的構(gòu)成)
以下，參照附圖，對本發(fā)明的上衣進(jìn)行說明。本發(fā)明的上衣是用于對一氧化碳中毒患者照射光以解除一氧化碳中毒的上衣，可以和背心、襯衫、運(yùn)動衫等衣服一樣地穿著。因此，本發(fā)明的上衣在穿著狀態(tài)下對從體外參與換氣的肺血管床整體照射規(guī)定波長的光。需要說明的是，從使照射的光透射至血管內(nèi)的血液的角度考慮，上衣優(yōu)選直接穿著在赤裸的皮膚上。
[0074]圖8是顯示本發(fā)明實(shí)施方式3的上衣300的構(gòu)成的圖。圖8A是上衣300的正面圖，圖8B是背面圖。
[0075]如圖8所示，上衣300具有前身320、后身340和光發(fā)射部360，所述光發(fā)射部360包括第I光發(fā)射部362、第2光發(fā)射部364和第3光發(fā)射部366。對上衣300的形態(tài)沒有特別限定。上衣形態(tài)的例子包括前開、前閉、有袖、無袖、或它們的組合的衣服形態(tài)等。在本實(shí)施方式中，上衣300是前開且無袖的衣服。具體而言，前身320和后身340通過穿著時(shí)的右肩部、左肩部、右肋部和左肋部分別連接。另外，在穿著上衣300時(shí)，頭部插入位于右肩部和左肩部之間的第I開口 302中，右腕插入位于右肩部和右肋部之間的第2開口 304中，左腕插入位于左肩部和左肋部之間的第3開口 306中。另外，對衣服的材料也沒有特別限定。衣服材料的例子包括棉、麻、聚酯、丙烯酸樹脂、聚氨酯、人造絲等。
[0076]前身320在穿衣后從穿衣者的角度看位于腹側(cè)(前方)。前身320配置有第I光發(fā)射部362和第2光發(fā)射部364。對前身320的形態(tài)沒有特別限定。前身320可以左右分開，也可以不分開。在本實(shí)施方式中，前身320具有左右分割的第I前身322和第2前身324。第I前身322和第2前身324可通過扣件(fastener，拉鏈或拉鎖)380連接而構(gòu)成。由此，對于穿衣者而言可以簡單地穿脫上衣300。第I前身322在穿衣后位于左側(cè)。第I前身322配置有第I光發(fā)射部362。另外，第2前身324在穿衣后位于右側(cè)。第2前身324配置有第2光發(fā)射部364。
[0077]后身340在穿衣后從穿衣者的角度看位于背側(cè)(后方)。后身340配置有第3光發(fā)射部366。
[0078]光發(fā)射部360在上衣300的內(nèi)側(cè)向整個(gè)胸部照射光。光發(fā)射部360具有第I光發(fā)射部362、第2光發(fā)射部364和第3光發(fā)射部366。如后所述，雖然上衣300是穿上后使用，但若光發(fā)射的部分發(fā)熱，則穿衣者會燒傷，因此面向穿衣者的區(qū)域優(yōu)選不發(fā)熱。對第I光發(fā)射部362、第2光發(fā)射部364和第3光發(fā)射部366的構(gòu)成沒有特別限定，只要面向穿衣者的區(qū)域不發(fā)熱即可。在本實(shí)施方式中，第I光發(fā)射部362具有多個(gè)第I導(dǎo)光部件368和第I光源370。另外，第2光發(fā)射部364具有多個(gè)第2導(dǎo)光部件372和第2光源374。而且，第3光發(fā)射部366具有多個(gè)第3導(dǎo)光部件376和第3光源378。
[0079]第I導(dǎo)光部件368、第2導(dǎo)光部件372和第3導(dǎo)光部件376將分別從配置在前身320和后身340的外部的第I光源370、第2光源374和第3光源378發(fā)射的光從一端射入，再于上衣300的內(nèi)側(cè)從頂端分別發(fā)射光。第I導(dǎo)光部件368、第2導(dǎo)光部件372和第3導(dǎo)光部件376配置在上衣300的內(nèi)側(cè)。第I導(dǎo)光部件368、第2導(dǎo)光部件372和第3導(dǎo)光部件376優(yōu)選發(fā)揮上述功能、并且具有適度的柔軟度。第I導(dǎo)光部件368、第2導(dǎo)光部件372和第3導(dǎo)光部件376的例子包括光纖或石英纖維等。在本實(shí)施方式中，第I導(dǎo)光部件368、第2導(dǎo)光部件372和第3導(dǎo)光部件376分別為光纖。需要說明的是，第I導(dǎo)光部件368、第2導(dǎo)光部件372和第3導(dǎo)光部件376只要可以確保后述的照射的光的照度即可，可以是單數(shù)。第I導(dǎo)光部件368配置在第I前身322的內(nèi)側(cè)，第2導(dǎo)光部件372配置在第2前身324的內(nèi)側(cè)，第3導(dǎo)光部件376配置在后身340的內(nèi)側(cè)。另外，第I導(dǎo)光部件368、第2導(dǎo)光部件372和第3導(dǎo)光部件376可以以只在上衣300的內(nèi)側(cè)上部(穿衣者的肺動脈所對應(yīng)的位置的近旁)從頂端分別發(fā)射光的方式構(gòu)成。
[0080]對第I光源370、第2光源374和第3光源378的種類沒有特別限定。第I光源370、第2光源374和第3光源378的例子包括LED或冷光燈。從第I光源370發(fā)射的光從第I導(dǎo)光部件368的基端面射入后導(dǎo)光到內(nèi)部，再從第I光發(fā)射區(qū)域382發(fā)射。從第2光源374發(fā)射的光從第2導(dǎo)光部件372的基端面射入后導(dǎo)光到內(nèi)部，再從第2光發(fā)射區(qū)域384發(fā)射。從第3光源378發(fā)射的光從第3導(dǎo)光部件376的基端面射入后導(dǎo)光到內(nèi)部，再從第3光發(fā)射區(qū)域386發(fā)射。需要說明的是，光源可以是單數(shù)。這種情況下，在I個(gè)光源上分別光學(xué)連接有多個(gè)第I導(dǎo)光部件368、多個(gè)第2導(dǎo)光部件372和多個(gè)第3導(dǎo)光部件376。
[0081]對從第I光源370、第2光源374和第3光源378發(fā)射的光的照度沒有特別限定，只要可以從CO-Hb中解離出一氧化碳即可。在本實(shí)施方式中，從第I光源370、第2光源374和第3光源378發(fā)射的光在所照射的血液中的照度優(yōu)選為10萬Iux以上。光的照度不足10萬Iux時(shí)，一氧化碳有可能不會從CO-Hb中解離。這種情況下，對血液照射的光在所照射的血液中的照度為50萬Iux左右。
[0082](上衣的使用方法)
本發(fā)明的上衣300例如可以如下使用。本發(fā)明的上衣300可以和普通的衣服一樣穿在穿衣者身上，從而將第I光發(fā)射區(qū)域382、第2光發(fā)射區(qū)域384、第3光發(fā)射區(qū)域386配置在規(guī)定的位置。在此狀態(tài)下，從第I光發(fā)射區(qū)域382、第2光發(fā)射區(qū)域384、第3光發(fā)射區(qū)域386照射包含600?750nm范圍內(nèi)的波長的光。對光的照射時(shí)間沒有特別限定。光的照射時(shí)間可根據(jù)患者的癥狀和血液中的一氧化碳濃度來適當(dāng)調(diào)整。
[0083]圖9A、9B是顯示實(shí)施方式3的變形例的上衣400的構(gòu)成的圖。圖9A是上衣400的正面圖，圖9B是背面圖。
[0084]另外，如圖9A、9B所示，可以具有多個(gè)LED來代替作為多個(gè)第I導(dǎo)光部件368、多個(gè)第2導(dǎo)光部件372和多個(gè)第3導(dǎo)光部件376的多個(gè)光纖。這種情況下，多個(gè)LED(導(dǎo)光部件388)配置成光發(fā)射區(qū)域390(發(fā)射面)遍布于上衣300的整個(gè)內(nèi)部。此時(shí)，從第I光發(fā)射區(qū)域382、第2光發(fā)射區(qū)域384、第3光發(fā)射區(qū)域386發(fā)射的光照射到穿衣者的整個(gè)胸部。另外，多個(gè)LED(導(dǎo)光部件388)的光發(fā)射區(qū)域390(發(fā)射面)可以以只在上衣300內(nèi)側(cè)的上部(穿衣者的肺動脈所對應(yīng)的位置的近旁)從頂端分別發(fā)射光的方式構(gòu)成。
[0085]需要說明的是，雖然沒有特別圖示，但一氧化碳中毒解除裝置的其他例子還包括頂端具有光照射部的Trocar等。
[0086]另外，在本實(shí)施方式中，雖然對前身320和后身340具有光發(fā)射部360的上衣300進(jìn)行了說明，但可以只在前身320配置光發(fā)射部360，也可以只在后身340配置光發(fā)射部360。
[0087]而且，上衣300、400可以以羽絨茄克衫的方式構(gòu)成。這種情況下，由于光發(fā)射區(qū)域緊貼著穿衣者，因此可以高效率地照射光。
[0088]如之后的實(shí)驗(yàn)中所示，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了可用于使一氧化碳從CO-Hb中有效游離、并將其從體內(nèi)排除的導(dǎo)管100和上衣300。因此，期待著將本發(fā)明的導(dǎo)管100和/或上衣300和以一氧化碳中毒為對象的高濃度氧療法、高壓氧療法、噴射換氣等結(jié)合使用。
[0089][實(shí)驗(yàn)I]
在實(shí)驗(yàn)I中，就光照射對一氧化碳與血紅蛋白內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)合的影響進(jìn)行了研究。
[0090]1.一氧化碳結(jié)合血紅蛋白內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(CO-HbV)的調(diào)制
一氧化碳結(jié)合血紅蛋白內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(CO-HbV)通過以下的方法來調(diào)制。首先，調(diào)制了HbVοHbV通過用磷脂雙分子膜包覆由過期的人濃稠紅細(xì)胞制劑純化的血紅蛋白來調(diào)制。具體而言，利用下述方法進(jìn)行調(diào)制:在生理鹽水中添加混合脂質(zhì)粉末、血紅蛋白，對具有特定孔徑的薄膜濾器施加壓力，使上述得到的液體透射該濾器(擠壓法)。所調(diào)制的HbV中的粒徑在262?269nm范圍內(nèi)，Hb濃度在10.0?10.6g/mL范圍內(nèi)，脂質(zhì)濃度為6.9?7.2g/mL，Hb的氧飽和度為23?35Torr。然后，以15mL/分鐘向HbV中充入一氧化碳達(dá)60分鐘，從而調(diào)制了 CO-HbV。
[0091]2.光照射對一氧化碳與血紅蛋白內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)合的影響
首先，對一氧化碳是否從CO-HbV中解離進(jìn)行了研究。準(zhǔn)備了 10匹出生后7周齡的雄性Sprague Dawley(SD)系大鼠(體重255?282g)。對于各大鼠將相當(dāng)于循環(huán)血液的90%的量換成Salinhes(HES、6%的羥乙基淀粉;杏林制藥株式會社)。另外，露出各大鼠前胸部的皮下組織。將10只大鼠隨機(jī)分成5只的光照射組和5只的光未照射組。然后，通過靜脈內(nèi)注射對大鼠給予通過上述方法得到的⑶-HbV使達(dá)到25ml/kg。⑶-HbV給藥后，使用光源裝置FLG-2 (照度:測定距離10mm下為270001ux、150!111]1下為120001111、2150萬0(1/1112;協(xié)和光學(xué)工業(yè)株式會社)向光照射組的大鼠的前胸部照射波長為400?100nm范圍的光。光照射后，在O分鐘、30分鐘、60分鐘和90分鐘后分別從各大鼠采集動脈血。然后，使用所采集的動脈血，根據(jù)吸光度研究各時(shí)間的CO-HbV的飽和度。
[0092]3.血液中的一氧化碳飽和度的測定 (I) 一氧化碳飽和度測定的原理
已知一氧化碳結(jié)合血紅蛋白(CO-Hb)和氧結(jié)合血紅蛋白(O2 — Hb)均分別具有2個(gè)最大吸收。向O2 — Hb中添加連二亞硫酸鹽時(shí)，O2 — Hb被還原，成為具有單一最大吸收的還原血紅蛋白(Hb)。另一方面，CO-Hb不會因添加連二亞硫酸鹽而還原。因此，添加連二亞硫酸鹽后的樣品的吸收光譜成為CO-Hb和Hb的合成光譜。而且，若血液中的CO-Hb增加，則單一最大吸收減少，來自CO-Hb的最大吸收增加，因此一氧化碳飽和度可以通過吸光度比與CO-Hb的關(guān)系來定量。
[0093](2) 一氧化碳飽和度的計(jì)算方法
根據(jù)吸光度，以相對于剛剛照射光后的CO-Hb量(100%)的經(jīng)過規(guī)定時(shí)間后的CO-Hb量的形式算出一氧化碳飽和度。一氧化碳飽和度的測定通過下述方法來進(jìn)行。向50yL被測血液中添加1mL 0.1%的碳酸鈉水溶液，放置15分鐘，準(zhǔn)備了被測樣品。然后，對于被測樣品測定了500?600nm的吸收光譜。被測樣品的CO-Hb的最大吸收之一為538nm。然后，向被測樣品中添加連二亞硫酸鈉，再次測定了吸收光譜。Hb的最大吸收為555nm。然后，測定了被測樣品的538nm(C0-Hb的最大吸收之一)和555nm(Hb的最大吸收)的吸光度。最后，以E538/E555作為Axo
[0094]向被測血液中充氧(例如以0.5mL/分鐘充入30分鐘)，調(diào)整了氧濃度已飽和的不含CO-Hb的血液。需要說明的是，充氧量根據(jù)被測血液量而不同。向50yL上述CO-Hb的血液中添加1mL 0.1%的碳酸鈉水溶液，在得到的血液稀釋液I中添加連二亞硫酸鈉，放置15分鐘準(zhǔn)備了標(biāo)準(zhǔn)樣品I。對于標(biāo)準(zhǔn)樣品I，測定了538nm(C0-Hb的最大吸收之一)和555nm(Hb的最大吸收)的吸光度。然后，以E538/E555作為Ao ο需要說明的是，Ao為0.784。
[0095]在剛剛照射了光之后(光照射后O分鐘)的50yL血液中添加1mL 0.1%的碳酸鈉水溶液，在所得的血液稀釋液2中添加連二亞硫酸鈉，放置15分鐘，準(zhǔn)備了標(biāo)準(zhǔn)樣品2。測定了標(biāo)準(zhǔn)樣品2的538nm(⑶-Hb的最大吸收之一)和555nm(Hb的最大吸收)的吸光度。然后，以E538/E555作為Aiqq。需要說明的是，Aiqq為1.17。
[0096]最后，通過(Ax-Aq )/(A10-Ao) X 100算出了一氧化碳飽和度(％)。
[0097]4.結(jié)果
圖10是顯示光的照射時(shí)間與血液中的一氧化碳飽和度的關(guān)系的座標(biāo)圖。圖10的橫軸顯示光的照射時(shí)間(分鐘)。另外，縱軸顯示相對于血紅蛋白的一氧化碳飽和度(％)。各照射時(shí)間的一氧化碳飽和度是指5只的平均值。圖10中的白圓符號顯示光未照射組的一氧化碳飽和度，黑圓符號顯示光(全波長;2150萬cd/m2)照射組的一氧化碳飽和度。
[0098]如圖10所示，與未照射光的大鼠相比，照射了全波長的光的大鼠的血液中的一氧化碳飽和度下降。即，可知對具有CO-Hb的大鼠的血液照射全波長的光時(shí)，血紅蛋白和一氧化碳進(jìn)一步解離。
[0099][實(shí)驗(yàn)2]
在實(shí)驗(yàn)2中，就照射的光的強(qiáng)度對人血液中的一氧化碳與人血紅蛋白的結(jié)合的影響進(jìn)行了研究。
[0100]1.光照射對一氧化碳與人血紅蛋白的結(jié)合的影響
首先，由一氧化碳中毒患者的成人男性采集血液。對采集的一部分血液分別照射光，使所照射的血液中的照度達(dá)到10萬Iux、20萬Iux和50萬Iux。光照射后，在O分鐘、2分鐘、4分鐘、6分鐘、8分鐘、10分鐘、12分鐘、14分鐘、16分鐘、18分鐘和20分鐘后分別分離收集一部分血液，進(jìn)行與實(shí)驗(yàn)I相同的操作，研究了一氧化碳飽和度。需要說明的是，人CO-Hb的最大吸收在538nm和568nm，人02-Hb的最大吸收在540nm和576nm。另外，人Hb的最大吸收在555nm。由此算出的Ao為0.784, A100為1.171。
[0101]2.結(jié)果
圖11是顯示光的照射時(shí)間與血液中的一氧化碳飽和度的關(guān)系的座標(biāo)圖。圖11的橫軸顯示光的照射時(shí)間(分鐘)。另外，縱軸顯示相對于血紅蛋白的一氧化碳飽和度(％)。圖11中的白圓符號顯示未照射光時(shí)的一氧化碳飽和度，黑圓符號顯示以達(dá)到10萬Iux的方式照射光時(shí)的一氧化碳飽和度，白正方形符號顯示以達(dá)到20萬Iux的方式照射光時(shí)的一氧化碳飽和度，黑正方形符號顯示以達(dá)到50萬Iux的方式照射光時(shí)的一氧化碳飽和度。
[0102]如圖11所示，對CO-Hb照射的光的強(qiáng)度越強(qiáng)則人血液中的一氧化碳飽和度越低，并且，對CO-Hb照射的時(shí)間越長則人血液中的一氧化碳飽和度越低。由此可知:CO-Hb的一氧化碳依賴于所照射的光的強(qiáng)度和照射時(shí)間而容易解離。
[0103][實(shí)驗(yàn)3]
在實(shí)驗(yàn)3中，就所照射的照射光的波長對人血液中的一氧化碳與人血紅蛋白的結(jié)合的影響進(jìn)行了研究。
[0104]1.照射的照射光的波長對一氧化碳與人血紅蛋白的結(jié)合的影響
與實(shí)驗(yàn)I 一樣，由一氧化碳中毒患者的成人男性采集血液。使用發(fā)光二極管對所采集的一部分血液照射波長為680nm的光。光照射后，在O分鐘、4分鐘、8分鐘、12分鐘、16分鐘和20分鐘后分別分離收集一部分血液，根據(jù)吸光度研究了一氧化碳飽和度(％)。
[0105]2.結(jié)果
圖12是顯示光的照射時(shí)間與血液中的一氧化碳飽和度的關(guān)系的座標(biāo)圖。圖12的橫軸顯示光的照射時(shí)間(分鐘)。另外，縱軸顯示相對于血紅蛋白的一氧化碳飽和度(％)。圖12中的白圓符號顯示照射全波長的光時(shí)的一氧化碳飽和度，黑圓符號顯示照射波長為680nm的光時(shí)的一氧化碳飽和度。
[Ο?Ο?]如圖12所不可知:與照射全波長的光時(shí)相比，波長為680nm的光有效地使一氧化碳從CO-Hb中解離。需要說明的是，雖然沒有特別顯示結(jié)果，但只要是波長為600?750nm范圍內(nèi)的光，同樣能夠有效地使一氧化碳從CO-Hb中解離。
[0107][實(shí)驗(yàn)4]
在實(shí)驗(yàn)4中，在體外研究了光照射對豬血液中的一氧化碳與人血紅蛋白的結(jié)合的影響。
[0108]在豬血液中添加一氧化碳(在填充有4.5L純一氧化碳?xì)怏w的袋中加入50mL豬血液，充分?jǐn)嚢?，添加一氧化?，調(diào)制了一氧化碳濃度已飽和的血液。需要說明的是，一氧化碳的充入量根據(jù)豬血液的量而不同。對所調(diào)制的一部分血液照射光使達(dá)到60萬Iux的照度，同時(shí)充氧(40mL/分鐘)。另外，對所調(diào)制的另外一部分血液充氧(40mL/分鐘)而沒有照射光。光照射后，在O分鐘、5分鐘、10分鐘、15分鐘和20分鐘后分別分離收集一部分血液，進(jìn)行與實(shí)驗(yàn)I相同的操作，研究了一氧化碳飽和度。結(jié)果見圖13。需要說明的是，Ao為0.785，A1()0為1.155。
[0109]圖13是顯示開始充氧后的血液中的一氧化碳飽和度的變化的座標(biāo)圖。圖13的橫軸顯示經(jīng)過時(shí)間(分鐘)。另外，縱軸顯示相對于血紅蛋白的一氧化碳飽和度(％)。圖13中的白圓的符號顯示光未照射組的一氧化碳飽和度，黑圓的符號顯示光(全波長；以所照射的血液中的照度計(jì)為60萬Iux)照射組的一氧化碳飽和度隨時(shí)間的變化。
[0110]如圖13所示，與未照射光時(shí)(光未照射組)相比，照射了光時(shí)(光照射組)豬血液中的一氧化碳飽和度低。另外還可知:一氧化碳的解離依賴于照射的光的照射時(shí)間而進(jìn)一步解離。
[0111][實(shí)驗(yàn)5]
在實(shí)驗(yàn)5中，在體外研究了光照射對狗血液中的一氧化碳與人血紅蛋白的結(jié)合的影響。
[0112]在狗血液中添加一氧化碳(在填充有4.5L純一氧化碳?xì)怏w的袋中加入50mL的狗血液，充分?jǐn)嚢鑱硖砑右谎趸?，調(diào)制了一氧化碳濃度已飽和的血液。對所調(diào)制的一部分血液以60萬Iux的照度照射光同時(shí)充氧(40mL/分鐘)。另外，對所調(diào)制的另外一部分血液充氧(40mL/分鐘)而沒有照射光。光的照射后，在O分鐘、5分鐘、10分鐘、15分鐘和20分鐘后分別分離收集一部分血液，進(jìn)行與實(shí)驗(yàn)I相同的操作，研究了一氧化碳飽和度。結(jié)果見圖14。需要說明的是，Ao為0.813，A.為1.143。
[0113]圖14是顯示開始充氧后狗血液中的一氧化碳飽和度的變化的座標(biāo)圖。圖14的橫軸顯示經(jīng)過時(shí)間(分鐘)。另外，縱軸顯示相對于血紅蛋白的一氧化碳飽和度(％)。圖14中的白圓符號顯示光未照射組的一氧化碳飽和度，黑圓符號顯示光(全波長；以所照射的血液中的照度計(jì)為60萬lux)照射組的一氧化碳飽和度隨時(shí)間的變化。
[0114]如圖14所示，與沒有照射光時(shí)(光未照射組)相比，照射了光時(shí)(光照射組)狗血液中的一氧化碳飽和度低。另外，還可知一氧化碳的解離依賴于照射的光的照射時(shí)間而進(jìn)一步解離。
[0115]如上所述，即使在使用了人血液、狗血液和豬血液的體外實(shí)驗(yàn)中也觀測到了:一氧化碳因照射光而從CO-Hb中解離，由此推測:在生物體內(nèi)，通過對CO-Hb照射規(guī)定波長的光，一氧化碳也會從CO-Hb中解離。另外還推測:通過使用本發(fā)明的導(dǎo)管和/或上衣，可以有效地使一氧化碳從CO-Hb中解離。而且，還期待著:通過與高壓氧療法或高濃度氧療法結(jié)合使用，來獲得更高的治療效果。
[0116]本申請主張于2013年11月14日申請的日本特愿2013-235804的優(yōu)先權(quán)。該申請說明書和附圖中記載的內(nèi)容均引用到本申請說明書中。
[0117]產(chǎn)業(yè)實(shí)用性
例如，本發(fā)明的導(dǎo)管和上衣可用作作為急性期一氧化碳中毒患者的初期治療中使用的一氧化碳中毒解除裝置的導(dǎo)管和上衣。
[0118]符號說明 100、200:導(dǎo)管;
120、220:導(dǎo)管主體；
121:頂端部；
122、222:第I 管腔；
123、223:第2 管腔；
124、224:第3 管腔；
126:貫穿孔；
127:電纜；
130:連接器；
131:導(dǎo)光部件用內(nèi)腔；
132:氣球用內(nèi)腔；
133:壓力傳感器用內(nèi)腔；
134:光源用連接器；
135:氣球擴(kuò)張用閥門；
136:注射器；
137:連接端子；
140:光發(fā)射部；
141:導(dǎo)光部件；
142:光源；
143:光發(fā)射區(qū)域；
160:氣球；180:壓力傳感器；300、400:上衣；
302:第I開口 ；
304:第2開口 ；
306:第3開口 ；
320:前身；
322:第I前身；
324:第2前身；
340:后身;
360:光發(fā)射部；
362:第I光發(fā)射部；364:第2光發(fā)射部；366:第3光發(fā)射部；368:第I導(dǎo)光部件；370:第I光源；
372:第2導(dǎo)光部件；374:第2光源；
376:第3導(dǎo)光部件；378:第3光源；
380:扣件;
382:第I光發(fā)射區(qū)域；384:第2光發(fā)射區(qū)域；386:第3光發(fā)射區(qū)域；388:導(dǎo)光部件；
390:光發(fā)射區(qū)域。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一氧化碳中毒解除裝置，該裝置具有發(fā)射波長為600?750nm范圍內(nèi)的光的光發(fā)射部。2.上衣，該上衣用于對一氧化碳中毒患者照射光以解除一氧化碳中毒，其中， 該上衣具有權(quán)利要求1所述的一氧化碳中毒解除裝置， 上述光發(fā)射部在前身的內(nèi)側(cè)或后身的內(nèi)側(cè)發(fā)射波長為600?750nm范圍內(nèi)的光。3.權(quán)利要求2所述的上衣，其中， 上述光發(fā)射部包含多個(gè)導(dǎo)光部件，所述導(dǎo)光部件將由配置在上述上衣外部的光源發(fā)射的光從一端射入，并將射入的光從位于另一端的光發(fā)射區(qū)域發(fā)射， 上述的多個(gè)光發(fā)射區(qū)域配置在上述前身的內(nèi)側(cè)或后身的內(nèi)側(cè)。4.導(dǎo)管，該導(dǎo)管插入到一氧化碳中毒患者的血管內(nèi)，用于對血液照射光，其中， 該導(dǎo)管具有權(quán)利要求1所述的一氧化碳中毒解除裝置， 上述光發(fā)射部在上述導(dǎo)管的頂端發(fā)射波長為600?750nm范圍內(nèi)的光。5.權(quán)利要求4所述的導(dǎo)管，該導(dǎo)管具有: 導(dǎo)管主體，其具有由透光性材料形成的頂端部，包括第I管腔、第2管腔和第3管腔；上述光發(fā)射部，其在上述頂端部發(fā)射波長為600?750nm范圍內(nèi)的光，使光從上述第I管腔內(nèi)透射到上述導(dǎo)管主體的外部； 氣球，其配置在上述頂端部的外周面，與上述第2管腔連通，用于在擴(kuò)張的狀態(tài)下將上述頂端部導(dǎo)入到血流的下游；以及 壓力傳感器，其配置在上述頂端部的頂端，與插入到上述第3管腔中的電纜連接，測定心臟或血管的內(nèi)壓。6.權(quán)利要求5所述的導(dǎo)管，其中，上述頂端部是指從上述導(dǎo)管主體的頂端到10?15cm的區(qū)域。7.權(quán)利要求5或6所述的導(dǎo)管，其中，從上述光發(fā)射部發(fā)射的光從上述頂端部的頂端側(cè)、中央部和基端側(cè)的未配置上述氣球的區(qū)域透射到上述導(dǎo)管主體的外部。8.權(quán)利要求5?7中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)管，其中， 上述光發(fā)射部包含多個(gè)導(dǎo)光部件，所述導(dǎo)光部件將由配置在上述導(dǎo)管主體外部的光源發(fā)射的光從一端射入，并將射入的光從位于另一端的光發(fā)射區(qū)域發(fā)射， 上述的多個(gè)光發(fā)射區(qū)域配置在上述頂端部的頂端側(cè)、中央部和基端側(cè)。9.權(quán)利要求5?7中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)管，其中， 上述光發(fā)射部包含多個(gè)LED， 上述的多個(gè)LED配置在上述頂端部的頂端側(cè)、中央部和基端側(cè)。10.權(quán)利要求4?9中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)管，其中，從上述光發(fā)射部發(fā)射的光的強(qiáng)度為ImW以上。
【文檔編號】A61N5/06GK105848713SQ201480062342
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2014年11月14日
【發(fā)明人】鹿志村剛, 平泰彥, 庭山雅嗣
【申請人】學(xué)校法人圣瑪麗安娜醫(yī)科大學(xué)