CN103228311B - 便携式流体加温器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于通过反应液体的放热反应加温输液或输血流体的装置(10)，包括：包含触发器的至少一个反应腔室(11)；和通道(12)，延伸通过所述反应腔室(11)，所述输液或输血流体移动通过所述通道，其中，所述反应液体被引入至少部分地抽空空气的所述反应腔室，从而启动所述放热反应。

Description

便携式流体加温器

技术领域

本发明涉及一种紧凑的自包含的流体加温装置。特别地，本发明涉及用于加温可以用于远程位置的诸如血液的流体。

背景技术

用于输血的血液通常储存在约4度处。在患者输血之前，优选的是，血液被加温到与活体的温度基本上相同的温度，约37度。在输血之前没有加温血液，可能会导致患者核心温度下降到危险水平，潜在地导致体温过低。

目前存在医院中使用的一些便携式血液加温装置。这些典型地是从电源吸取能量的大而笨重的装置。在某些装置中，血液被送入螺旋形管，螺旋形管浸入其温度保持在设定温度处的水池中。其他已知的装置使用围绕血袋缠绕的被加热的套，并且从电源吸取能量。

这些类型的装置虽然在恒定能量来源是可用的医院或临床情况下是令人满意的，但是在远离可靠电源或在携带这种大而笨重装置是不实际的偏远区域的情况下使用是不方便的，诸如当患者在病房或地理位置之间移动时。

用于加温血液的便携式装置也是已知的，诸如在THERMAL ANGEL和HOTIV商标下出售的那些装置。这些现有的装置都依靠电池以提供用于加温输液或输血流体的来源。然而，使用电池有一些问题，包括它们重、体积大并且需要更换或定期再充电。如果加温装置在电池上布置大的负载，这些电池变小是不可能的。另外，与电池相关的维修问题是这样的，例如，如果在救护车辆中使用便携式血液加温器，那么对电池情况进行定期检查是必要的，或确实备用电池是可用的，使得总有可用电源。此外，为了操作血液加温器，对电池的要求大幅提高装置的整体重量，并且因此，如果救援人员需要长途跋涉到远程位置，那么将为他们带来额外的负担，并且如果该单元由于与电源有关的问题出现操作故障，可能使问题复杂化。加温装置也可以用来加温输液流体，诸如药品和盐水流体。

也已经尝试使用的化学处理以产生所需的热量的用于加温输血和输液的便携式装置。这种尝试可以在专利文献US5042455、US4934336、WO2003059414、W02008017456和本发明人的在先申请WO2006056015。

采用在现有技术中所述的化学反应来生成所需的热量的一个潜在的问题是，控制和调节由化学反应产生的热量的挑战，如果温度升高太高，该热量否则有可能损坏血液或输液流体。为了克服这个问题，本发明人已经尝试使用在约42度处固化时释放潜热的化学反应，该温度是损害可能发生之前血液可以容忍的大约最高温度。由发明人进行的实验结果可以在McEwen,M.P.and D.Roxby,"Can latent heat safely warm blood?-in vitro testing of a portable prototype blood warmer（潜热可能安全加温血液吗？-在便携式样机的血液加温器的体外试验中）"BMCEmerg.Med,2007.7:p.8揭露中发现。

本发明人已经使用与化学液体反应的结晶，以产生释放所需潜热的反应。但是，在现有可用装置中使用这种类型的化学试剂的难点在于，化学液体和结晶通过反应腔室的流动可能太慢。此外，该流体被试剂的结晶进一步阻碍，可能导致在反应腔室内发生堵塞。如果发生这种情况，该装置可能不适合生物流体加温器优选快速动作的紧急情况，否则特别地在紧急情况下，患者的健康可能会受到影响。

因此，希望具有用于加温血液或其它流体的装置，该装置便携、重量轻、一次性使用、可靠、成本和制造经济，并且该装置克服或至少大致减轻现有技术的缺点和不足，或者至少为公众提供选择。

应当理解，在整个说明书中的现有技术的任何讨论只是作为提供用于本发明的上下文（背景）的目的，并且不应以任何方式被认为是承认这种现有技术是众所周知的或者因为其在中申请的优先权日期之前存在而形成本领域的常见的一般知识的部分。

发明内容

在根据本发明的一个方面，但不必然是最广泛的方面，提出一种用于通过反应液体的放热反应加温输液或输血流体的装置，包括：包含触发器的至少一个反应腔室；和通道，延伸通过所述反应腔室，所述输液或输血流体移动通过所述通道，其中，所述反应液体被引入至少部分地抽空空气的所述反应腔室，从而启动所述放热反应。

反应腔室可以保持在负大气压力，或者代替地，反应腔室可以膨胀，因而当膨胀时，所述反应腔室的内容物处于负大气压力，例如，反应腔室可以是六角手风琴式可折叠的。

触发器可以是与所述反应液体反应导致其结晶的催化剂或其他化学品。在一种形式中，触发器是化学触发器，或在另一种形式中，触发器是机械触发器。

用于启动放热反应的触发器可以是晶体或者代替地触发器可以是启动放热反应的粉末或其他颗粒。

延伸穿过所述反应腔室的通道从反应腔室的内容物隔离，以防止所述输液或输血流体受到污染。供输液或输血流体移动通过且延伸通过反应腔室的通道可以是一段柔性管。

优选地，触发器包含在反应腔室内，并且反应液体包含在辅助腔室内，反应腔室与辅助腔室由易碎或可移除的阻挡件分开。

反应腔室与辅助腔室可以是柔性的，其中辅助腔室可以被压缩以破裂脆性阻挡件，从而将反应液体引入到反应腔室。

在另一种形式中，阻挡件是分开反应腔室与辅助腔室的夹具，从而当夹具被移除时，反应液体能够流动或被推动进入反应腔室。

本发明人已经发现，通过将反应液体引入至少部分地抽空空气以及包括触发器的反应腔室，该反应可以被加速，触发器可以是诸如晶体或颗粒物质或引起反应液体结晶的任何其他措施。反应液体相对于启动或促进结晶的触发器的快速运动，使生长的晶体（结晶）以破裂，并且扩散到整个反应液体，而不是停留在反应腔室的一部分中，停留在反应腔室的一部分中会导致堵塞。

此外，已经发现，如果有最少的流体或气体在反应腔室中移动，液体化学品可以相对迅速地流动。快速流动会扰动、移除或破坏生长晶体，防止生长晶体停留在在一个区域，该停留通常发生在入口端口附近，且然后通常会堵塞或限制入口端口，反应液体在该入口端口处首先与启动结晶过程的触发器接触。这将妨碍或阻止全部反应液体进入反应腔室，并且因而减缓或阻止完整的化学反应发生。

通过避免化学品通过狭窄开口或进行大距离的传输，可以进一步增强结晶液体化学品的快速流动。因此，在一种形式中，流体加温器构造成使得反应液体的从在辅助腔室中的全部点到在反应腔室中的全部点行进的平均距离将不超过流体通道的总长度的一半；并且设置大于10平方毫米的开口用于化学品在反应腔室内移动。

通过在反应腔室内远离入口端口和通过反应腔室的主要流体化学路径或多个路径来定位触发器，结晶液体化学品的快速流动可进一步增强。保持这些区域没有触发器，可以减少晶体在这些区域生长以及阻止或妨碍液体化学品移动的倾向。

因此，根据当前发明的一个方面，提供一种用于通过反应液体的放热反应加温输液或输血流体的便携式的一次性装置，其中所述装置包括；

柔性反应腔室，被至少部分地抽空空气，含有触发器；

柔性通道，延伸通过所述反应腔室，所述输液或输血流体移动通过所述柔性通道；

柔性辅助腔室，包含所述反应液体，反应腔室与辅助腔室由脆性或能够移除的阻挡件分开，其中反应液体能够通过破裂或移除所述阻挡件被引入所述反应腔室以启动所述放热反应；和

压缩部件，用于迫使所述反应液体离开所述辅助腔室，并且通过所述反应腔室。

优选地，触发器被保持在反应腔室内的负大气压处，以帮助反应液体的流动通过。

在一种形式中，当移除阻挡件以开始放热反应时，移除阻挡件导致反应腔室和辅助腔室形成单一腔室。

压缩部件被用于迫使反应液体进入反应腔室，并且迫使反应液体经过或围绕进行输液或输血流体的通道。

用于迫使反应液体移动的手段可包括手动操纵柔性反应腔室和/或辅助腔室。

在一种形式中，该反应腔室可以形成在由弹性柔性材料构造的大致平面的包封内。所述管道的部分被包含在包封内，其中所述管道具有从所述包封的内部向外延伸的入口和出口，用于流体穿过所述管道。包封优选地气压密封，使得反应腔室被至少部分地抽空空气。

包封可以通过至少一个端口连接到辅助腔室，并且在一种形式中，可以通过多个端口连接到辅助腔室。

弹性柔性囊可以形成所述辅助腔室，其中压缩部件可以沿着所述囊的与所述端口相反的一侧延伸。在一种形式中，压缩部件是大致刚性杆，其中在移除所述反应腔室和辅助腔室之间的阻挡件以后，杆可以在囊上逐步折叠，或者辅助腔室可以围绕杆卷起，以迫使包含在其中的反应液体进入反应腔室，从而进行所述放热反应。

一般为空的囊可以逐步地折叠在柔性的包封上，或者柔性包封可以围绕杆卷起来，以移动所述反应液体到整个反应腔室中。装置的分层或卷起将减少与环境空气直接接触的表面面积，因此，抑制辐射、对流和从其传导的热损失。此外，装置的折叠或卷起将抑制晶体在反应腔室内形成障碍，障碍可以抑制反应液体移动到反应腔室的末端。

代替地，反应腔室可以形成在可折叠容器或盒内，所述可折叠容器或盒的一种形式包括可折叠框架。

反应液体可以是在所要求的温度处产生放热反应并且释放所需量的热量的任何化学品或化学品的混合物。

反应液体化学品可是四水硝酸钙。用于启动放热反应的触发器可以是四水硝酸钙晶体。

延伸通过反应腔室的管道可以是最大限度地提高从放热反应到在管道内的待加温输液或输血流体的热传递的任何合适的配置。

优选地，通过反应腔室的管道配置是间接的，并且一种形式中是大致平面蛇形布置。

代替地，管道配置可以是弹簧或者盘绕状布置，或者可以是分层的蛇形布置。

用于在所述反应腔室中启动放热反应的触发器可以靠近反应腔室和辅助腔室之间的阻挡件定位。

反应腔室可以包括用于帮助放热反应或热传递的装置。例如，金属带可以包含在反应腔室内，用于传导热量到所述管道。此外，晶体、粉末或颗粒可以定位在整个反应腔室中，以有助于通过腔室的大致恒定反应。在一种形式中，晶体、粉末或颗粒可以连接到反应腔室的内壁，或者连接到靠近该反应腔室的通道的壁。

在本发明的另一个方面，提出了一种用于通过反应液体的放热反应加温输液或输血流体的装置，包括：包含所述结晶触发器的反应腔室；包含所述反应液体的辅助腔室；通道，输液或输血流体移动通过所述通道，所述通道延伸穿过反应腔室与辅助腔室两者使得在反应腔室内的通道的部分在压缩状态；和在两个腔室之间的可移除的阻挡件，移除所述阻挡件导致结晶触发器接触反应液体，并且允许压缩的通道膨胀，从而扩散结晶反应到反应腔室。

本发明的再一个方面在于一种用于加温要输入给患者的输液或输血流体的方法，该方法包括以下步骤：移除在加温装置的反应腔室和辅助腔室之间的阻挡件，被至少部分地抽空空气的所述反应腔室包含触发器，辅助腔室包含反应液体，阻挡件的移除启动反应液体的放热反应；以及移动所述输液或输血流体通过贯穿所述反应腔室的通道，其中通过反应液体释放的潜热加温通过通道的所述输液或输血流体。

附图说明

附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出本发明的实施方式，并与说明书和权利要求一起，用于解释本发明的优点和原理。

在附图中：

图1是本发明的便携式流体加温器的第一实施例的透视图；

图2是图1的便携式流体加温器的侧视图；

图3是移除夹具的图1的便携式流体加温器透视图；

图4是在卷起的过程中通过图3的便携式流体加温器的AA剖视图；

图5是图1的便携式流体加温器的透视图，示出触发器在反应腔室内的布置；

图6是图1的便携式流体加温器的透视图，示出触发器在反应腔室内的替代布置；

图7是具有大致螺旋结构的管道的替代实施例的透视图，所述管道输送输液或输血流体；和

图8是具有一般的层状的蛇形配置并且安装在可折叠框架上的管道的另一个替代实施例的透视图。

具体实施方式

转到用于详细解释本发明的附图，以其中可以采用本发明的原则的示例布置的方式示出流体加温装置。图1示出了本发明的装置（10）的实施例，包括用于容纳放热反应的反应腔室（11）。该反应腔室还含有平面蛇形布置的管道（12），要被加温的输液或输血流体可以在入口（14）和出口（13）之间通过该管道。如在图2中示出，该反应腔室（11）具有大致包封形结构。

该反应腔室（11）连接到辅助腔室（15），在辅助腔室（15）中包含放热反应所需的反应液体化合物。在使用之前，在辅助腔室（15）中的反应液体不可以进入反应腔室，因为两个腔室被夹具（21）分开，夹具包括刚性塑料C形部分（17）和作为阻挡件的柔性橡胶插入件（18）。

在使用中，刚性塑料C形部分（17）和柔性橡胶插入件（18）被移除，如在图3中示出，允许反应液体流动通过入口端口（16）进入反应腔室（11）。当反应液体流入该反应腔室（11）时，反应液体将接触启动放热反应的触发器。为了确保在夹具（21）已经被移除时在整个腔室（11）内更彻底的放热反应，如图4所示，辅助腔室（15）可以沿箭头（22）方向围绕销（19）被卷起，如由箭头23所示，沿着该反应腔室（11）的长度，推动反应液体。

卷起腔室的机械动作改善反应液体与触发器的混合，允许反应液体广泛结晶，并且从而更快地释放热量以加温通过管道（12）的流体。当反应液体已经填充反应腔室时，反应腔室可以围绕辅助腔室卷起，以形成紧凑的捆束，所述捆束然后可以通过诸如粘合带或钩扣坚固件的合适手段固定。管道（12）的紧凑布局允许反应液体从在辅助腔室（15）中的全部点到在反应腔室（11）中的全部点行进的平均距离（24）相对小。

如图5所示，触发器可以是邻近入口端口（16）定位的晶体（25），使得一旦夹具（21）被移除，在反应液体在箭头23的方向上移动通过晶体（25）时，结晶启动。

如在图6中示出，通过将触发器定位在反应腔室内远离两个入口端口（16）以建立通过反应腔室（11）的流体通路或多个流体通路（26），结晶液体化学品的快速流动可以还被进一步增强。保持入口端口（16）没有触发器，可以降低晶体生长并阻止或妨碍液体化学品进入腔室中的运动的倾向，同时通路（26）的设置控制在反应腔室（11）内的结晶。

图7示出本发明的另一个实施例。在本实施例中，所述管道（12）显示为螺旋形的可压缩的盘绕状布置。在本实施例中，反应腔室（11）可以是圆柱（27）形状。圆柱（27）可以具有伸缩的侧壁，使得反应腔室（11）在使用时的可以膨胀，以部分地将空气从所述腔室（11）排出，并且使得腔室被压缩和膨胀，以允许在堵塞的情况下物理操作反应腔室。

图8示出本发明的另一个实施例。在本实施例中，所述管道（12）示出为可压缩层蛇形布置。在本实施例中，该反应腔室（11）可以是盒（28）的形状。此外，盒（28）可以具有伸缩的侧壁和框架（29），允许腔室部分地抽空空气，以及允许腔室压缩和膨胀，以允许反应腔室的物理操纵。

因此，上面的描述提供了流体加温装置的使用，为了以受控的方式加温输液或输血流体，该流体加温装置采用提供温度增加的相对便宜的材料和化学品。装置的低成本和简单性使其非常适合用于紧急情况，或者在单位可以存放大量时间而不必担心与电源相关的问题的情况。由于流体加温装置重量轻，在前往偏远地点的救援人员经常使用的野外应急医疗工具箱中可以携带几个。

虽然本发明已被本文中示出和描述被认为是最实用和优选的实施例，但是，必须理解的是，这些特定的布置仅仅是为了说明，并且本发明并不限于此。因此，本发明可以包括属于本发明的精神和范围内的各种修改。

Claims (9)

1.一种用于通过反应液体的放热反应加温输液或输血流体的装置，其中所述装置包括：

反应腔室(11)，该反应腔室含有触发器；

柔性通道(12)，该柔性通道延伸通过所述反应腔室，以便所述输液或输血流体移动通过所述柔性通道；

辅助腔室(15)，该辅助腔室包含所述反应液体，反应腔室与辅助腔室由位于所述反应腔室的第一端处的脆性或能够移除的阻挡件(21)分开，其中反应液体能够通过破裂或移除所述阻挡件被引入所述反应腔室以启动所述放热反应；

其特征在于，

所述辅助腔室是柔性的并且可压缩的，并且

所述装置还包括压缩部件(19)，用于压缩至少所述辅助腔室，从而在破裂或移除所述阻挡件时迫使所述反应液体进入所述反应腔室，

所述反应腔室是大致平坦的和柔性的，并且当反应流体被推送到该反应腔室中时可膨胀成包封形状以使反应流体与触发器快速地混合。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述压缩部件(19)是定位在辅助腔室(15)的与所述阻挡件(21)相反的一侧上的刚性的杆。

3.根据权利要求2所述的装置，其中当所述阻挡件(21)被移除时，柔性的辅助腔室(15)围绕所述刚性的杆(19)被卷起，从而压缩所述辅助腔室以推动反应液体进入所述反应腔室。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其中柔性的反应腔室围绕所述刚性的杆被卷起，从而推动反应液体从所述第一端直到所述反应腔室的相对的第二端。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述辅助腔室(15)和所述反应腔室(11)被卷绕在所述杆(19)周围以形成紧凑的捆束，所述装置还包括用于将所述装置固定成所述紧凑的捆束形式的固定装置。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中所述阻挡件(21)从反应腔室(11)和辅助腔室(15)之间移除，以允许辅助腔室由压缩部件压缩，从而将反应液体推入反应腔室。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中，延伸通过反应腔室(11)的所述通道(12)包括柔性管道，柔性管道具有大致平面蛇形配置。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中用于在所述反应腔室(11)中启动放热反应的触发器被定位成与所述阻挡件(21)间隔开，以避免在所述阻挡件附近形成堵塞。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其中所述触发器被定位成遍布于整个反应腔室(11)中。