CN1939545A

CN1939545A - 一种高压臭氧血液净化方法及装置

Info

Publication number: CN1939545A
Application number: CN 200510100164
Authority: CN
Inventors: 郭罕斌; 尹梅祥
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2007-04-04

Abstract

一种高压臭氧血液净化方法及装置，其特征在于包含以下步骤：a、形成臭氧；b、从动脉端引流出血液，分别经血泵提供血液在透析管路内的循环动力、肝素泵提供肝素；c、血液保温，给血液进行热交换；d、将臭氧与血液引入到混合器内混合，使臭氧在混合器内灭活血液中的病原体；e、在混合器内实施臭氧气体压力调节，增加臭氧在血液中的溶解度；f、净化后的血液经活性炭灌流器吸附残余臭氧，并经阻流夹后回输人体；利用臭氧在混合器内杀灭人体血液内含有的多种致病原体，如艾滋病病毒，乙肝、甲肝、丙肝病毒，支原体、结核杆菌等；或用于增加血液中血氧饱和度，提高血氧溶解量，改善缺氧微环境，辅助治疗缺血氧性疾病，肿瘤等。

Description

一种高压臭氧血液净化方法及装置

【技术领域】

本发明涉及一种高压臭氧血液净化方法及装置，该方法和装置是当人体血液在体外循环过程中，用臭氧将血液进行净化处理，杀灭病原体后并回输人体。

【背景技术】

目前，臭氧作为物理方法产生的化学消毒剂，在医疗卫生、食品、水处理行业应用广泛，具有广谱、高效、无残余污染、灭菌彻底等优点。血液净化和体外循环技术在农药中毒、尿毒症病及心脏外科手术方面亦已应用成熟。如何将两者有机的结合起来，对人体血液进行体外循环净化，是当今需要解决的技术难题。

高压臭氧血液净化是将高压臭氧溶解于体外循环中的人体血液，灭活其中多种致病微生物如病毒、细菌、支原体(艾滋病病毒、乙肝、甲肝病毒、结核杆菌等)后，回输于人体。血中溶解臭氧在回输前作活性炭吸附处理，避免残余臭氧对于人体可能的不利影响。高压臭氧血液净化其重点在于实现体外循环净化血液、灭菌，或增加血液中血氧饱和度，提高血氧溶解量，改善体内缺氧微环境。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种能将高压臭氧溶解于体外循环中的人体血液，灭活其中多种致病微生物如病毒、细菌、支原体等的一种高压臭氧血液净化方法及装置。

本发明的目的是这样实现的：

一种高压臭氧血液净化方法，其特征在于包含以下步骤：

a、形成臭氧；

b、从动脉端引流出血液，分别经血泵提供血液在透析管路内的循环动力、肝素泵提供肝素；

c、血液保温，给血液进行热交换；

d、将臭氧与血液引入到混合器内混合，使臭氧在混合器内灭活血液中的病原体；

e、在混合器内实施臭氧气体压力调节，通过调节混合器内臭氧气体的压力，增加臭氧在血液中的溶解度；

f、净化后的血液经活性炭灌流器吸附残余臭氧，并经阻流夹后回输人体。

如上所述的一种高压臭氧血液净化方法，其特征在于使血液温度保持范围30～40℃。

如上所述的一种高压臭氧血液净化方法，其特征在于混合器内血液中臭氧浓度范围为0～110mg/l，血液臭氧混合时间一般为0～30分钟。

如上所述的一种高压臭氧血液净化方法，其特征在于混合器内实施臭氧气体压力调节范围0～0.3MPa。

如上所述的一种高压臭氧血液净化方法，其特征在于由臭氧浓度检测传感器、数字化臭氧浓度调节仪器仪表PLC、计算机、臭氧发生器组成反馈回路，定量控制臭氧气体与血液混合的浓度。

一种高压臭氧血液净化装置，其特征在于包括：臭氧血液混合装置，在臭氧血液混合装置的输入端分别连接血泵，臭氧发生器，血泵的输入端与人体动脉端相连，在臭氧血液混合装置输入端还装置有臭氧气体压力调节装置，在臭氧血液混合装置输出端连接活性炭灌流器，活性炭灌流器再与阻流夹相连，经阻流夹再与人体静脉相连。

如上所述的一种高压臭氧血液净化装置，其特征在于在臭氧血液混合装置上还设有给血液加热的热交换器，热交换器与温控水箱相连；温控水箱设置有温度传感器、控温仪表及液位控制器。

如上所述的一种高压臭氧血液净化装置，其特征在于在人体动脉端与臭氧血液混合装置之间连接有肝素泵；在人体动脉端与血泵之间设有动脉压力检测装置；在人体静脉端与活性炭灌流器之间设有静脉压力检测装置；在人体静脉端与阻流夹之间连接气泡检测器。

如上所述的一种高压臭氧血液净化装置，其特征在于臭氧血液混合装置，包括有气液混合腔、透气孔、进血口、出血口及臭氧进气孔，在气液混合腔内还设有消泡过滤网；所述进血口与血泵相连，出血口与活性炭灌流器相连，臭氧进气孔与臭氧发生器相连，透气孔与气体压力调节装置相连。

如上所述的一种高压臭氧血液净化装置，其特征在于臭氧血液混合装置，包括有臭氧浓度检测传感器、数字化臭氧浓度调节仪器仪表PLC、计算机与臭氧发生器组成反馈回路。

本发明的有益效果是：血液在人体外循环中，利用臭氧杀灭人体血液含有的多种致病原体，如艾滋病病毒，乙肝、甲肝、丙肝病毒，支原体、结核杆菌等，从而开创体外治疗感染性疾病的新途径；或用于增加血液中血氧饱和度，提高血氧溶解量，改善缺氧微环境，辅助治疗缺血氧性疾病，肿瘤等。

【附图说明】

下面结合附图与实施例对本实用新型作详细说明：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型原理方框图；

图3为本实用新型臭氧血液混合装置示意图。

【具体实施方式】

如图所示，本发明一种高压臭氧血液净化方法，包括下列步骤：

a、臭氧形成，可通过以下三种方法：A紫外线辐射法，氧气通过185nm-254nm波长紫外线辐射；B放电法，用高频电晕放电技术，C电解法，将纯水经电解后形成臭氧。

b、从动脉端(如桡动脉)引流出血液，分别经血泵提供血液在透析管路内的循环动力、肝素泵提供肝素，防止血液在净化管路中凝固或有血凝块的形成。

c、血液保温，血液通过热交换器与控温水箱进行温水循环热交换，使血液温度保持范围30～40℃。

d、将臭氧与血液引入到混合器内混合，使臭氧在混合器内灭活血液中的病原体，血液中臭氧浓度范围为0～110mg/l，血液臭氧混合时间一般为0～30分钟；混合器可以为：鼓泡式臭氧血液混合器、膜式臭氧血液混合器。

e、在混合器内实施臭氧气体压力调节，通过调节混合器内臭氧气体的压力，增加臭氧在血液中的溶解度，压力调节范围0～0.3MPa。

本发明在血液循环管路中，为了检测血液流动情况，保护人身安全，还可增加检测动脉压、静脉压、气泡等的安全检测仪。

本发明的步骤d，还可实施透析法，进行臭氧血液混合，使臭氧气体溶于等渗液(如生理盐水、专用透析液)形成臭氧等渗液，臭氧等渗液在透析器中向血液扩散臭氧，达到净化要求，臭氧液的制备由臭氧气体、等渗液通过气液混合腔完成。

本发明还可由臭氧浓度检测传感器、数字化臭氧浓度调节仪器仪表(PLC、计算机)、臭氧发生器组成反馈回路，定量控制臭氧气体、臭氧液(血液)浓度。

本发明一种高压臭氧血液净化装置，包括有臭氧血液混合装置1，在臭氧血液混合装置1的输入端连分别接血泵2，臭氧发生器3，血泵2的输入端与人体动脉端相连，提供血液在管道内的动力，在臭氧血液混合装置1上还装置有臭氧气体压力调节装置4，在臭氧血液混合装置1输出端连接活性炭灌流器5，用来吸附经净化后的血液内的残余臭氧，活性炭灌流器5再与阻流夹6相连，经阻流夹6再与人体静脉相连，阻止含有气泡的血液流回人体，在臭氧血液混合装置1上还设有热交换器7，热交换器7与温控水箱8相连，保证血液在管道内的合适温度。

臭氧血液混合装置1，包括有气液混合腔9、透气孔10、进血口11、出血口12及臭氧进气孔13，在气液混合腔9内还设有消泡过滤网14，该装置具有混合、变温、祛泡、贮血功能。可以采用以下二种结构：A、鼓泡式臭氧血液混合器：是将臭氧气体溶解于人体外循环的血液，进行消毒，净化处理，发挥治疗作用；B、膜式臭氧血液混合器：是将臭氧气体或臭氧液通过半透膜与血液进行混合，进行消毒、净化处理。

臭氧发生器3，装置在臭氧血液混合装置1上，其输出端与臭氧血液混合装置1上的臭氧进气孔13相连，通过臭氧进气孔13将臭氧输送到臭氧血液混合装置1内与血液混合。臭氧发生器3根据臭氧的形成可采用如下三种类型结构：A、氧气经185nm-254nm波长紫外线辐射；B、氧气经高频电晕放电技术，形成臭氧；C、电解法，纯水经电解后形成臭氧。

臭氧气体压力调节装置4，与臭氧血液混合装置1上的透气孔10相连，调节臭氧血液混合装置1内臭氧气体的压力，保证混合装置内具有足够的气压，在本发明中压力调节装置4为一压力调压阀。臭氧压力增加，血中溶解度升高，以达到杀灭血中病原微生物所必须的浓度。根据设备具体使用情况，该调节装置具有以下二种结构：A、人工手动调节装置，调压阀和压力表相接。B、数字调节装置，通过压力传感器、数字化压力调节仪器仪表(PLC、计算机)，按设定值调节压力大小。

热交换器7，和臭氧血液混合装置1设置在一起，包括进水口15、热交换管道16、出水口17，进水口15与出水口17分别与温控水箱8相连，温控水箱8还连接有水泵18，提供水在管道内的动力。温控水箱8还可设置有温度传感器19、控温仪表20(PLC、计算机)及液位控制器等安全检测器，保证水温。

本发明在使用时，为保证使用安全，在人体动脉端与血泵2之间设有动脉压力检测装置21、在人体静脉端与活性炭灌流器5之间设有静脉压力检测装置22，在人体静脉端与阻流夹6之间设有气泡检测器23，为了防止血液在净化管路中凝固或有血凝块的形成，在人体动脉端与臭氧血液混合装置1之间设有肝素泵24。

本发明的臭氧血液混合装置1，还可包括有臭氧浓度检测传感器25、数字化臭氧浓度调节仪器仪表(PLC、计算机)26与臭氧发生器3组成反馈回路，定量控制臭氧气体、臭氧液(血液)浓度。

臭氧与血液混合杀灭病原体的实验数据表明：4分钟、浓度为12.6mg/L时，对冠状病毒的杀灭率为100％；3分钟、浓度为4mg/L时，对HIV的杀灭率为100％；20分钟，浓度为10mg/m3时，对乙肝表面抗原的杀灭率为99.9％；10分钟、浓度为8mg/m3时，对支原体、衣原体等病原体的杀灭率为99.85％。

臭氧灭菌的过程属于生物化学氧化反应，臭氧灭菌有以下三种形式：①臭氧氧化分解了细菌内部氧化葡萄糖所必须的葡萄糖氧化酶；②直接与细菌、病毒发生作用，破坏其细胞壁和DNA和RNA，分解蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物，使细菌的物质代谢生长和繁殖过程遭到破坏；③渗透细胞膜组织，侵入细胞膜内作用于外膜脂蛋白和内部的脂多糖，使细胞发生通透性畸变，导致细胞的溶解死亡，并且将死亡菌体内的遗传基因，寄生菌种、寄生病毒粒子、噬菌体、支原体及热原(细菌病毒代谢产物、内毒素)等溶解变性灭亡。臭氧灭菌属于溶菌，是三种灭菌方式中最彻底的形式。血中臭氧70～90mg/l具有免疫促进作用，大于110mg/l具有免疫抑制作用。

Claims

1、一种高压臭氧血液净化方法，其特征在于包含以下步骤：

a、形成臭氧；

c、血液保温，给血液进行热交换；

2、根据权利要求1所述的一种高压臭氧血液净化方法，其特征在于使血液温度保持范围30～40℃。

3、根据权利要求1所述的一种高压臭氧血液净化方法，其特征在于混合器内血液中臭氧浓度范围为0～110mg/l，血液臭氧混合时间一般为0～30分钟。

4、根据权利要求1所述的一种高压臭氧血液净化方法，其特征在于混合器内实施臭氧气体压力调节范围0～0.3MPa。

5、根据权利要求1所述的一种高压臭氧血液净化方法，其特征在于由臭氧浓度检测传感器、数字化臭氧浓度调节仪器仪表PLC、计算机、臭氧发生器组成反馈回路，定量控制臭氧气体与血液混合的浓度。

6、一种高压臭氧血液净化装置，其特征在于包括：臭氧血液混合装置(1)，在臭氧血液混合装置(1)的输入端分别连接血泵(2)，臭氧发生器(3)，血泵(2)的输入端与人体动脉端相连，在臭氧血液混合装置(1)输入端还装置有臭氧气体压力调节装置(4)，在臭氧血液混合装置(1)输出端连接活性炭灌流器(5)，活性炭灌流器(5)再与阻流夹(6)相连，经阻流夹(6)再与人体静脉相连。

7、根据权利要求6所述的一种高压臭氧血液净化装置，其特征在于在臭氧血液混合装置(1)上还设有给血液加热的热交换器(7)，热交换器(7)与温控水箱(8)相连；温控水箱(8)设置有温度传感器(19)、控温仪表(20)及液位控制器。

8、根据权利要求6所述的一种高压臭氧血液净化装置，其特征在于在人体动脉端与臭氧血液混合装置(1)之间连接有肝素泵(24)；在人体动脉端与血泵(2)之间设有动脉压力检测装置(21)；在人体静脉端与活性炭灌流器(5)之间设有静脉压力检测装置(22)；在人体静脉端与阻流夹(6)之间连接气泡检测器(23)。

9、根据权利要求6、7或8所述的一种高压臭氧血液净化装置，其特征在于臭氧血液混合装置(1)，包括有气液混合腔(9)、透气孔(10)、进血口(11)、出血口(12)及臭氧进气孔(13)，在气液混合腔(9)内还设有消泡过滤网(14)；所述进血口(11)与血泵(2)相连，出血口(12)与活性炭灌流器(5)相连，臭氧进气孔(13)与臭氧发生器(3)相连，透气孔(10)与气体压力调节装置(4)相连。

10、根据权利要求9所述的一种高压臭氧血液净化装置，其特征在于臭氧血液混合装置(1)，包括有臭氧浓度检测传感器(25)、数字化臭氧浓度调节仪器仪表PLC、计算机(26)与臭氧发生器(3)组成反馈回路。