KR20030028815A - 혈액 또는 기타의 생리학적 유체의 가온 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도관을 구비하고, 이 도관을 통해서 유체가 안내될 수 있으며, 이 도관을 통하여 흐르는 유체의 가온을 위한 가열 수단이 마련되어 있는, 혈액 또는 기타 생리학적 유체의 가온 장치에 관한 것으로, 상기 가열 수단은 하나 이상의 적외선 방사원으로 구성되고, 상기 도관은 작동 중에 적외선 방사원이 방출하는 방사선에 대해 적어도 부분적으로 투과성이 있다.

Description

혈액 또는 기타의 생리학적 유체의 가온 장치{APPARATUS FOR HEATING BLOOD OR ANOTHER PHYSIOLOGICAL FLUID}

본 발명은 유체를 전달할 수 있는 도관과, 이 도관을 통해 흐르는 유체를 가온하는 가열 수단을 구비하는 혈액 또는 기타 생리학적 유체의 가온 장치에 관한 것이다.

이러한 장치는 국제 특허 출원 PCT/US96/04737(WO 96/32080)로부터 공지되어 있다. 상기 특허 출원에 개시된 발명은 혈액을 가온하는 기능을 하고, 도관을 통하여 흐르는 혈액을 볼 수 있도록 투명한 도관을 구비한다. 도관을 통하여 흐르는 혈액은, 도관이 전기 전도성 중합체 재료로 제조되어, 재료의 저항 가열과 그에 따른 혈액의 간접적인 저항 가열이 이루어질 수 있기 때문에 가온된다. 이러한 공지의 장치의 단점은, 가열이 그다지 효과적이지 않고, 반응 시간이 보다 길어서, 결과적으로 제어하기가 곤란하다는 것이다.

본 발명의 한 가지 목적은, 이들 단점을 개선하고, 가령 유체 온도를 보다 양호하게 제어하기 위하여, 일반적으로 가온할 혈액 또는 생리학적 유체의 보다 직접적인 가온을 실현하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은, 혈액 또는 기타 생리학적 유체를 위생적으로 처리할 수 있고, 예컨대 미국 특허 제5,073,167호에 개시된 것과 같은 마이크로파 기술에 의한 직접 가열 시에 일어나는 (혈액) 흐름 중에소위 열점(hot spot)이 발생하는 것을 방지할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 전기 에너지의 인가에 의한 가열의 본질적인 문제, 특히 장치로부터 가온 혈액 또는 기타 생리학적 유체를 받아들이는 환자에게 전류가 누설되는 위험을 방지하는 것이다.

이를 위하여, 본 발명에 따른 장치는, 가열 수단이 하나 이상의 적외선 방사원를 구비하고, 작동중에 도관이 적외선 방사원이 방출하는 방사선에 대해 적어도 부분적으로 투과성이 있는 것을 특징으로 한다. 놀랍게도, 이러한 적외선 방사원은 투과성이 있는 도관을 통해서 흐르는 혈액 또는 유체에 대하여 매우 양호한 제어가 가능한 직접 가온을 행한다. 직접적인 접촉이 전혀 없기 때문에, 이러한 가열은 매우 위생적으로 이루어질 수 있으며, 도관 또는 도관을 통하여 흐르는 유체와 전기의 접촉이 없기 때문에, 전류 누설의 위험은 전체적으로 없게 된다.

WO 97/46271호는 생리학적 유체의 살균 장치를 개시하고 있는데, 이 장치에서는 UV 튜브로부터의 방사선에 대해 실질적으로 투과성이 있는 도관을 사용하고 있는 것으로 알려져 있다. 이 장치에서는, 도관을 통하여 전달되는 유체에 대해 개별적으로 조정 가능한 가열 유닛이 사용된다.

EP-A-0 138 489호로부터, 자외선 복사를 이용하여 체세포의 조사(照射), 특히 혈액 세포의 처리를 위한 장치가 공지되어 있다. 이를 위하여, 방사원(放射源)이 동축으로 배치되어 있는 튜브형 구조가 사용된다. 혈액은 상기 튜브를 통해서 안내되는데, 이 혈액은 일측에서는 방사원과 접하고 타측에서는 방사원이 배치되어 있는 튜브의 벽에 접한다.

WO 97/46271호나 EP-A-0 138 489호 중 어느 것도 도관을 통하여 안내되는 혈액과 같은 생리학적 유체의 가온을 위하여 적외선 방사원을 적용하는 것에 대해서는 전혀 암시하고 있지 않다.

도관이 적외선 방사원이 위치되는 공간을 형성하며, 적어도 적외선 방사원과 마주하는 도관의 측부가 적외선 방사선에 대해 투과성이 있는 것이 특징인 바람직한 제1 실시예의 장치에 있어서는 상기 도관을 통하여 흐르는 유체가 매우 효율적으로 가온될 수 있다.

매우 적합한 제2 실시예의 장치는, 도관이 실질적으로 소정 평면 내에서 연장되고, 적외선 방사원이 상기 도관의 옆에 배치되며, 이 도관은 적어도 적외선 방사원의 측부에서 적외선 방사선에 대해 투과성이 있는 것을 특징으로 한다. 이로 인하여, 혈액 또는 유체를 안전하고 간단하게 가온할 수 있다.

특히, 도관이 실질적으로 나선형으로 연장되고, 적외선 방사원으로부터 먼쪽의 도관 측부에는 적외선 방사선 반사 코팅 또는 막이 마련되면, 효율 및 제어능이 개선된다. 또한, 본 발명에 따른 이러한 실시예의 장치는 비교적 저렴한 비용으로 제조될 수 있다.

적외선 방사원이 조정 가능하고, 제어 부재에 연결되어 있으며, 도관의 방출부에는 온도 센서가 마련되고, 이 온도 센서가 상기 제어 부재에 결합되어 상기 제어 부재에 입력을 제공하는 것이 유리하다. 상기 장치에는 유량계가 장착되고, 이 유량계가 상기 제어 부재와 접속되어, 상기 장치를 통하여 흐르는 혈액 또는 기타 생리학적 유체의 폭넓게 변하는 전류를 정밀하게 조정할 수 있도록 하는 것이 또한바람직하다.

이를 구현할 수 있는 제1 실시예는 유량계가 열원과, 하나 이상의 온도 센서를 구비하는 것을 특징으로 한다.

바람직한 제2 실시예는 유량계가 2개의 온도 센서와, 이들 온도 센서 사이에 또는 방출측에 위치하는 온도 센서 근처에 배치되어 있는 열원을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명할 것인 바, 첨부 도면에 있어서,

도 1은 본 발명에 따른 바람직한 제1 실시예의 장치의 종단면도를 개략적으로 도시하고 있으며,

도 2는 본 발명에 따른 바람직한 제2 실시예의 장치에 사용될 수 있는 도관의 평면도를 도시하고 있다.

우선, 본 발명에 따른 장치의 일반적인 작동을 도 1을 참고로 하여 설명하기로 한다.

혈액 또는 기타 생리학적 유체의 가온을 위한 본 발명에 따른 장치(1)는 입구가 화살표 A로 지시되어 있고 출구가 화살표 B로 지시되어 있는 도관(2)을 구비한다. 이 도관(2)을 통하여, 가온 대상 혈액 또는 생리학적 유체는 추진력에 의해 전달되는데, 이러한 사실 자체는 당업자에게 공지되어 있는 것이므로, 이에 대해서는 추가의 설명이 필요하지 않다. 도 1은 도관(2)이 나선형으로 형성되어 있는 것을 나타내는데, 나선형의 내부에 적외선 램프(3)와 같은 적외선 방사원이 마련되고, 이 방사원은 도관(2)을 통하여 흐르는 혈액 또는 다른 생리학적 유체를 가온하는 기능을 한다. 이를 위하여, 도관(2)은 적어도 적외선 램프(3)와 마주하는 측부에서는 적외선 방사선에 대해 투과성을 갖는다. 그러나, 적외선 램프(3)로부터 먼쪽의 도관(2) 측부도 투과성이 있는 것이 바람직하며, 이를 위하여 상기 램프로부터 먼쪽 측부에 열반사 코팅 또는 막(4)이 마련되어 있다. 적외선 램프(3)는 조정 가능한 것이 바람직하므로, 제어 부재(5)에 접속되어 있다. 제어 부재(5)에는 도관(2)의 방출측에 배치된 온도 센서(6)도 접속되어 있다. 이러한 방식으로, 화살표 B에 가까운 방출측에서 도관을 나가는 혈액 또는 기타 생리학적 유체의 온도 값에 의존하여 조정 가능한 적외선 램프(3)의 전력 공급이 이루어진다. 또한, 제어 부재(5)에 접속된 유량계(7, 8, 9)가 있어서, 상기 제어 부재(5)가 도관(2)을 통하여 전달되는 혈액 또는 기타 생리학적 유체의 양에 따라서 적외선 램프(3)의 전력 공급을 조정할 수 있는 것이 편리하다. 상기 유량계(7, 8, 9)의 가능한 실시예 중 하나는 하나의 온도 센서(8)와 함께 하나의 열원(7)을 사용하는 것이다. 혈액 또는 유체의 유량은, 열원(7)을 이용하여 화살표 A 근처에서 도관(2)으로 유입되는 혈액 또는 기타 생리학적 유체에 기지(旣知)의 소정 주파수의 열 펄스를 제공하고, 온도 센서를 이용하여 이들 열 펄스를 측정함으로써 측정할 수 있다. 도 1은, 유량계(7, 8, 9)가 2개의 온도 센서(8, 9)를 구비하고 있고, 열원(7)이 온도 센서(8, 9) 사이에 위치되어 있는 다른 실시예를 도시하고 있다. 온도 센서(8, 9) 사이에서 측정된 온도 차이가 열원(7)에 의해 도입된 열량과 함께 화살표 A 근처에서 도관(2)으로 유입되는 혈액 또는 유체의 유량을 결정한다. 열원(7)이 방출측 근처의 온도 센서(8) 근처에 (대향하게) 배치될 수도 있다.

전술한 설명은 첨부된 청구 범위에 의하여 부여되는 보호를 제한하지 않는 본 발명에 따른 장치의 비제한적인 예시적 실시예라는 것을 이해해야 한다. 제시된 예는 단지 상기 청구범위를 설명하는 기능을 할 뿐이다.

예컨대, 도관(2)을 적외선 램프(3)를 내장하기 위한 공간을 형성하도록 원통형의 나선으로 구현하지 않고, 소정 평면 내의 나선으로 구현하는 것도 가능하다. 도 2에는 도관의 나선형의 평면도가 도시되어 있다. 가온 대상 혈액 또는 기타 생리학적 유체는 화살표 A로 지시된 입구에서 상기 도관(2)으로 유입되고, 화살표 B로 지시된 출구에서 도관(2)으로부터 유출된다. 이 실시예에서, 상기 적외선 램프(들)는 상기 도관(2) 옆에 위치되어 있는데, 이점은 당업자에게는 완전히 명백하므로, 추가의 설명은 필요하지 않다.

전술한 바람직한 제1 실시예와 상응하게, 상기 도관(2)은 램프(들)(3)의 적어도 일측에서 적외선 방사선에 대해 투과성이 있으며, 적외선 램프(들)로부터 먼쪽의 측부에 열 반사 코팅 또는 막이 마련될 수도 있다. 적외선 램프(들)는 도 1에 도시된 바람직한 제1 실시예와 관련하여 설명한 방식에 따라 조정된다. 실제로, 도관(2)이 소정 평면 내에 배치되어 있는 상기 바람직한 제2 실시예가 생산 기술적인 이유로 바람직하다. 상기 도관을 통해 전달되는 혈액 또는 기타 생리학적 유체는 안전하게 가온될 수 있고, 이와 같이 형성된 장치는 기계적으로 간단하게 구현된다.

Claims (8)

1. 도관(2)을 구비하고, 상기 도관을 통해서 유체가 안내될 수 있으며, 상기 도관(2)을 통하여 흐르는 유체의 가온을 위한 가열 수단(3)이 마련되어 있는, 혈액 또는 기타 생리학적 유체의 가온 장치(1)에 있어서,

   상기 가열 수단은 하나 이상의 적외선 방사원(3)을 구비하고, 상기 도관(2)은 작동 중에 상기 적외선 방사원(3)이 방출하는 방사선 대해 적어도 부분적으로 투과성이 있는 것을 특징으로 하는 가온 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 도관은 상기 적외선 방사원이 배치되는 공간을 형성하고, 상기 도관은 적어도 상기 적외선 방사원을 향하는 측부에서는 상기 적외선 방사선에 대해 투과성이 있는 것을 특징으로 하는 가온 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 도관(2)은 실질적으로 소정 평면 내에서 연장되고, 상기 적외선 방사원(3)은 상기 도관(2)의 옆에 위치되며, 상기 도관(2)은 적어도 상기 적외선 방사원(3)의 측부에서는 투명한 것을 특징으로 하는 가온 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 도관(2)은 실질적으로 나선 형태로 연장되고, 상기 적외선 방사원으로부터 먼쪽의 측부에는 적외선 방사선 반사 코팅 또는 막(4)이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 가온 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 적외선 방사원(3)은 조정 가능하며 제어 부재(5)에 연결되어 있고, 상기 도관(2)의 방출부에는 제어 부재(5)에 결합되어 제어 부재에 입력을 제공하는 온도 센서(6)가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 가온 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 제어 부재(5)에 접속되는 유량계(7, 8, 9)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 가온 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 유량계(7, 8, 9)는 열원(7)과 하나 이상의 온도 센서(8)를 구비하는 것을 특징으로 하는 가온 장치.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 유량계(7, 8, 9)는 2개의 온도 센서(8, 9)와, 상기 온도 센서(8, 9) 사이 또는 방출측에 위치된 온도 센서(8) 근처에 배치되는 열원(7)을 구비하는 것을 특징으로 하는 가온 장치.