CN101103937B - 一种体外循环热灌注治疗仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种体外循环热灌注治疗仪，包括水箱、加热器、致冷器、外循环泵、循环导管、热交换器、温度传感器和工控机，在本发明外循环系统中设置采用电加热或半导体加热和半导体致冷的恒温循环装置，在内循环系统灌注端设置温度传感器。通过热交换器为内循环提供热源，工控机对控制加热或制冷的电子控制器发出加热或制冷信号，来准确地控制内循环灌入端液体的温度，恒温时控温精度可达±0.1℃，从而达到恒温热灌注治疗的目的。

Description

一种体外循环热灌注治疗仪

技术领域

本发明涉及一种体外循环热灌注治疗仪，属一种智能体外循环热灌注治疗系统，其用于胸、腹腔内恶性肿瘤切除后防治复发转移的治疗和针对晚期恶性肿瘤所致的恶性胸、腹积液的治疗。

背景技术

胸、腹腔内恶性肿瘤手术切除是治疗的重要手段之一，但术后部分病人会因胸、腹内病灶种植、转移而复发死亡，其原因是胸、腹腔内存在游离癌细胞和残余小病灶，这些脱落的活性癌细胞在手术创伤面和胸、腹膜表面生长、繁殖，从而导致局部复发或转移；恶性胸、腹腔积液是晚期体腔恶性肿瘤的主要并发症；晚期恶性肿瘤所致的远处或多发转移是常见的并发症；以上这些情况，用传统的治疗方法效果均不好。经研究发现，医务人员根据肿瘤细胞组织和正常组织的不同耐热性能采用热灌注，结合热化疗手段，能有效地杀灭胸腹腔内残存病灶和游离细胞以及远处转移的病灶，提高手术治疗的效果，有效的治疗恶性胸、腹腔积液以及有效的控制远处转移的病灶。目前这类治疗设备已有不少报导，例如中国专利(一种恒热灌注化疗装置CN02113630.0)、红外热灌注治疗仪CN200410017707.X)、闭式循环热灌注化疗和腹水浓缩回输治疗两用仪(CN00219340.X)，上述技术不同程度解决了控制液体加温、灌注驱动、回流过滤等问题，但仍有在加热水箱设计不合理、加热器温度控温不精确，进入体腔热灌注液体温度检测不准确等缺点和不足。

发明内容

本发明提供一种体外循环热灌注治疗仪，其通过热交换器为内循环提供热源，在外循环中设置恒温循环装置，在内循环体腔灌注端和流出端设置温度传感器，工控机对控制加热或制冷的电子控制器发出加热或制冷信号，来准确地控制内循环灌入端液体的温度，从而达到恒温热灌注治疗的目的。

本发明的技术方案：

一种体外循环热灌注治疗仪，包括水箱、热交换器、内循环泵、温度传感器、温度控制器、水箱控制器、工控机、主接线板、液体循环导管，其中水箱、热交换器、外循环导管、外循环泵构成液体的外循环系统，内循环泵、内循环导管、热交换器和人的体腔或人的外周静脉构成内循环系统。在所述的外循环系统中设置恒温循环装置，在内循环系统体腔灌注端和流出端两侧导管内分别设置温度传感器，所述的恒温循环装置的的温度调节通过工控机控制。

所述的恒温循环装置包括壳体、水箱、外循环泵、加热管、散热片、半导体致冷器、水位计、水箱保温层、隔热板、上盖板、进水口和出水口，水箱装在壳体的上半部位置，循环泵置于壳体的下半部位置，在水箱中装有加热管、顶部设有隔热板和上盖板、四周设有水箱保温层，在水箱两侧分别设有半导体致冷器、散热片，在水箱上部侧边设有进水口和排气口、底部设有出水口，在壳体底部设有出水口，外循环泵分别连接水箱的进水口和出水口，在壳体侧面设有与水箱连通的水位计。

本发明恒温循环装置中对水箱中液体的加热和调节温度采用加热管和半导体致冷器来完成，即通过装配在水箱中的电加热管和水箱两侧的半导体致冷器件来完成。也可在水箱的四周设置半导体加热管，用于代替电加热管加热水箱。

本发明对水箱中液体的加热，也可在水箱四周或底部设置电热丝。

发明在循环装置中采用循环泵作为液体外循环动力；在内循环中采用循环泵作为液体内循环动力，在内、外循环系统中的热交换器采用一次性无菌热交换器。

本发明应用工控机对内循环灌注端液体通过温度传感器进行温度控制，并对治疗仪整机进行自动化控制。

本发明适用于体腔(胸腔、腹腔、盆腔)热灌注治疗、热化疗，也可用于体外循环血液的热灌注治疗、热化疗。

本发明恒温循环装置的工作原理如下：

恒温循环装置在工控机控制下，使水箱中的电热管或半导体加热器处于不同的功率工作，从而给水箱中的液体加热到所需温度。在需要降温或微调温度时，工控机将给半导体致冷器发出制冷信号，控制致冷器在所需的功率下工作。在加热过程中，内循环管内置入精度±0.℃的温度传感器，工控机根据温度传感器反馈的温度信号，向水箱中的加热管发出所需的加热信号，从而可以通过可控硅控制加热管或半导体加热器的工作功率。当水箱中的液体需要致冷或微调温度时，工控机向半导体致冷器发出致冷信号，使得致冷器处于相应的功率下工作，从而对水箱内的液体进行制冷或温度微调。

本恒温循环装置的功能主要是通过热交换器为内循环提供热源。置于内循环体腔灌注端的温度传感器向工控机提供准确的信号，工控机应用程序对循环装置发出加热或致冷信号指令，来准确控制内循环体腔灌入端的液体温度，恒温时温度精度达到±0.1℃，从而达到恒温热灌注治疗的目的。

本发明的有益效果：

1、采用工控机通过控制电加热或半导体加热器和半导体致冷，达到灌注液体恒温的目的；

2、在灌注端设置高灵敏度的温度传感器，控制液体的温度恒温时可达到±0.1℃；

3、液灌注采用内、外循环系统和一次性使用的无菌热交换器，避免了药液的相互污染；

4、采用工控机控制，精度准确，自动化程度高，安全可靠，操作便利。

附图说明

图1为本发明各部分连接图；

图2为本发明恒温循环装置结构示意图(主视剖面图)；

图3为本发明恒温循环装置结构示意图(侧视剖面图)；

图4为本发明恒温循环装置中水箱结构示意图。

具体实施方式

在图1中，恒温循环装置中的水箱6、外循环泵7、热交换器15和外循环导管18构成液体的外循环系统，内循环泵19、热交换器15、内循环导管17和腔体23或人的外周静脉构成内循环系统。在内循环体腔灌注端两侧导管内分别设置温度传感器16A和16B，温度传感器将检测到的液体温度信号通过温度变送器20送到工控机22进行处理，工控机将处理过的信号向恒温循环装置中的水箱控制器14发出指令，通过水箱中的加热管和致冷器来调节水箱中液体的温度，由于控制精确，从而可保证控制液体的温度恒温时达±0.1℃，通过电主接线板21向水箱控制器14、热交换器15、内循环泵19、温度控制器20和工控机22提供电源和信号传输通道。

在图2、图3和图4中，水箱6装在壳体13的上半部位置，外循环泵7置于壳体13的下半部位置，在水箱6中装有加热管4、顶部设有隔热板8和上盖板12、四周设有水箱保温层5，在水箱两侧分别设有半导体致冷器3、散热片2，在水箱中设有温度探头4A，在水箱上部侧边设有进水口10、排气口24、底部设有出水口10A，在壳体底部设有出水口11，安装在循环装置壳体下部的循环泵7分别连接水箱的出水口10A和壳体底部的出水口11，在壳体侧面设有与水箱连通的水位计9。对水箱中液体的电加热，也可在水箱四周设置电热丝、加热器。

工作时，工控机指令水箱中的加热管或半导体加热器加热液体，通过体腔灌入端温度传感器的检测，控制水箱中液体的温度并使之保持恒温。恒温的液体从水箱底部出水口10A进入外循环泵7，经泵7加压后从出水口10经导管进入热交换器15，在热交换器15中进行热交换后，液体再沿循环导管18从进水口11进入水箱，籍以完成一个外循环过程。经热交换后，内循环中的液体沿导管17进入内循环泵19加压后由导管进入人的体腔或外周静脉，再从体腔或外周静脉沿导管返回热交换器15进行热交换，以此往返完成一个内循环过程。热交换器15两交换臂之间互相隔离，这样就防止了内、外循环中液体的污染。在灌注输入、输出端分别安置两个温度传感器，就能更准确地探测进入人体体腔中液体的温度，通过工控机调控水箱中液体的温度，并准确地控制内循环灌入端液体的温度，从而达到恒温热灌注治疗的目的。

Claims (9)

1.一种体外循环热灌注治疗仪，包括水箱、电加热管、半导体致冷器、外循环泵、热交换器、温度传感器、温度控制器、工控机和电源接线板，其中水箱、外循环泵、外循环导管、热交换器构成外循环系统，内循环泵、内循环导管、热交换器和人体腔构成内循环系统，其特征是在外循环系统中设置安装有所述电加热管(4)和所述半导体致冷器(3)的恒温循环装置，当水箱中的液体需要致冷时，工控机向半导体致冷器发出致冷信号，使得致冷器处于相应的功率下工作，从而对水箱内的液体进行制冷，在内循环系统体腔灌注端和流出端两侧导管内分别设置第一温度传感器(16A)和第二温度传感器(16B)，内、外循环导管通过热交换器连接为一体。

2.根据权利要求1所述的一种体外循环热灌注治疗仪，其特征是恒温循环装置包括壳体(13)、所述水箱(6)、所述外循环泵(7)、所述电加热管(4)、散热片(2)、所述半导体致冷器(3)、水位计(9)、水箱保温层(5)、隔热板(8)、上盖板(12)、进水口(10)和第二出水口(11)，水箱(6)装在壳体(13)的上半部位置，外循环泵(7)置于壳体(13)的下半部位置，在水箱(6)中装有电加热管(4)、四周设有保温层(5)、顶部设有隔热板(8)和上盖板(12)，在水箱(6)两侧分别设有半导体致冷器(3)、散热片(2)，在水箱(6)上部侧边设有进水口(10)、底部设有第一出水口(10A)，在壳体底部设有所述第二出水口(11)，外循环泵(7)分别连接水箱的所述第一出水口(10A)和所述第二出水口(11)，在壳体(13)侧面设有与水箱连通的水位计(9)。

3.根据权利要求1所述的一种体外循环热灌注治疗仪，其特征是应用工控机(22)通过第一温度传感器(16A)和第二温度传感器(16B)对内循环灌注端液体进行温度控制，并对治疗仪整机进行自动化控制。

4.根据权利要求1或2所述的一种体外循环热灌注治疗仪，其特征是在循环装置中设置所述外循环泵(7)作为液体外循环动力；在内循环中设置所述内循环泵(19)作为液体内循环动力。

5.根据权利要求2所述的一种体外循环热灌注治疗仪，其特征是循环系统的热交换器(15)和与其相连接的内、外循环导管，设置为一次性无菌耗材。

6.根据权利要求1所述的一种体外循环热灌注治疗仪，其特征是外循环泵(7)为电子泵，内循环泵(19)为蠕动泵或电磁泵。

7.根据权利要求1或2所述的一种体外循环热灌注治疗仪，其特征是用于体腔热灌注治疗、热化疗，或用于体外循环血液的热灌注治疗、热化疗。

8.根据权利要求1所述的一种体外循环热灌注治疗仪，其特征是对水箱中液体加热，是在水箱的四周或底部设置电加热管。

9.根据权利要求1所述的一种体外循环热灌注治疗仪，其特征是水箱的电加热管用半导体加热器代替，即在水箱的四周设置半导体加热器。

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