TW200803945A - System and disposable for direct heating for infusate and intravenous fluids and a method therefor - Google Patents

Description

200803945 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種被 液體溫熱系統，且特別是有 供應至其内之液體加熱所需 益内腔。本發明另外是有關 熱在加熱器内腔中的液體。 用來防止病人發生失溫現象的 關於一種系統和一種在用於將 系統中所使用的可拋棄式加熱 於使用無線射頻電力來直接加 【先前技術】

已發表之研究結果證實未曾預期的失溫現象是與下列 之嚴重負面影響有關聯，這些嚴重的負面影響例如是減弱 傷口的癒合、血管不良事件、改變藥物代謝，以及凝血異 常。經由預防和控制失溫現象，病人亦感受到較佳的舒適 狀況，且避免發生手術後顫抖和覺得寒冷μ愉快感覺。 在現有技術之目前狀態下，用於防止失溫現象發生的 輸注液或靜脈内（IV)液體之溫熱作用是藉由許多不同系 統而得到。一項此種系統，來自Arizant健康照護公司2 蘭吉液體溫熱器是使用二個具有類似氣囊之塑膠薄膜的加 熱板，該塑膠薄膜包含一個握持於加熱板之間的蛇管狀流 遏，用以藉由接觸熱傳遞來將流經該氣囊壁面的輸注液加 熱。第二項此種系統被揭示於美國專利第4,532,41 4號中。 美國專利第4,532,414號之系統使用一個包含—加熱板的 類似盒狀外罩，該加熱板帶有一蛇管狀溝槽，一輸注液内 腔或導官則被安置於該蛇管狀溝槽内。當盒狀外罩被關 閉，該輸注液是藉由從溫熱板經過内腔壁面之熱傳遞作用 6 200803945 而被加熱。第三項此種系統被揭示於讓與本發明之受讓人 的美國專利第5,063,994號中。美國專利第 5,063,994 號之 系統係使用-種三重内腔管，其中溫熱流水是被循環經過 二個外側内腔，用以經由熱傳遞作用來溫熱在中央内腔中 的輸注液。以上這些系統為全部熱傳遞㈣統，於是，不 同種類的熱交換器是連同可拋棄式熱交換介質來使用。

在先前技術中的所有熱交換形式輸注液溫熱器具有一 項共同缺點。此乃因為如同熱交換器一詞之函義，熱交換 器係經由一熱交換介質來交換熱量。因此，在從加熱元件 傳达至輸注液或液體（和從輸注液或液體中取出）的熱量 中存在有傳送時間之遲延，由於其中具有壁面或薄膜形式 之隔間，用以分隔出該加熱元件和即將被加熱之介質，且 甚至是該介質並未被加熱元件加熱之後，依然能夠保持溫 ^於疋，必須要存在有一個系統，用以提供針對輸注液 或靜脈内液體之加熱狀況的大致上即時控制作用。 【發明内容】 本發明藉由並未採用一熱交換器之直接機構來將輪注 液介質溫熱，用以提供正常溫度液體至病人體内。在—緩 k /’1L動重力供應系統中之輸注液通常是〇 · 9 %生理食_ 水。一種可採用之輸注液可以是（但不限於是）紅血球濃 稠液。被輸入一病患的全部輸注液及流體的一般特性係其 等為具電傳導性的電解質。 無線射頻（RF )能量是一種電磁能量的形式，其中快 速振藍中的電磁場導致帶電粒子產生運動。本專利之發明 7 200803945 人的思欲構想疋稭由無線射頻能量來加熱一輪注液戍電解 液。在無線射頻能量的直接激發下，電解液體内之分子所 %生的分子運動將產生熱量。該無線射頻激發範圍可以是 (但不限於是）大約400千赫玆到2百萬赫兹。 本發明之另外一項觀點是無線射頻加熱器和可拋棄式 内腔可以是相同的一個元件。

該可拋棄式加熱器内腔是一個具㈣宜靜❿内液體連 結作用之溫熱器筒具。溫熱器的二個内侧相對壁面具有面 朝向彼此之全傳導式金屬表面，該金屬表面是突出超過一 永士密封件，該永久密封件是在用於單一紅外線（ir)構 =實施例之温熱H的末端上，或是在用於多重紅外線構形 貫施例之溫熱器的-侧邊上。電氣式無線射頻加熱作用可 以是内部的，且無線射頻電力之連結作用可以是外部的。 當無線射頻能量被施加至電極，液體則被加熱。無線射頻 電力藉由採用與電阻式加熱作用相同方式之調變作用而被 控制。當無線射頻電力被關M ’所有的加熱作用則立即停 唯的熱貝里疋在電極内和熱量殘留於筒具之壁面 :’該熱質量和殘留熱量均不致於比在溫熱器内的液體還 :熱。倘若其中未存在有液體，料現象則無法發生且並 热任何熱量被生成。 用於本發明加熱器之閉 是經由採用非接觸式感測器 到。一個或更多個紅外線（ 非接觸式溫度回授，同時， 迴路溫度控制或溫度回授控制 機構或接觸式感測器機構而得 IR)感測器可以被用來提供一 一個或更多個直接接觸式熱敏 8 200803945 電阻或RTD (電阻測溫器）可以被用來提供一接觸式溫度 回授。 使用二個任何種類的溫度感測器，其中一個溫度感測 疋位於皿熱态筒具之入口側邊，且另外一個溫度感測器 疋位於溫熱器筒具之出口側邊，不論那一個溫度感測器偵 、J到較南/JDL度，溫度能夠容許被任何一個溫度感測器控 制住。溫度超過時的安全作用亦可以被偵測到預設高溫之 • 任何一個感測器來控制。隨著液體的流動，在無線射頻電 也加作用下’出口溫度將超過入口溫度。隨著液體的 停止流動’藉由該二感測器所測量得到的個別不同溫度將 接近相同數值，或是由於倘若入口在由口之上所產生的對 作用’入口溫度反而將超過出口溫度。經由該直接接觸 形式感測器，倘若空氣進入至該溫熱器的入口盧爾接頭 中’邊感測器則變成受到空氣的約束，由於感測器本身之 加熱特徵而導致溫度增加，且該項結果可以被用來作為一” _ 安全閥”來切斷到達該加熱器的電源和警告操作人員。 針對非接觸式感測器的方法，用於測量出5·5微米光 邊區域之熱電堆形式紅外線感測器可以被使用。雖然熱敏 電阻形式紅外線感測器亦可以被採用，以上這些感測器則 是類似於目前在紅外線耳溫計所使用之感測器。該感測器 輪:測流過在厚度減小區域内之溫熱器壁面的液體。 於是，本發明有關用於將病人體内所需使用之輸注液 或靜脈内液體加以溫熱的一種裝置或是一種系統。該裝置 包括一個能夠輸出一無線射頻能量的無線射頻（RF )產生 9 200803945 器、一個液體貯槽或貯存器、一個且古 ,, 〃有一包括入口和出口 之容室的機體、從液體貯存器流出之用於治療病人的液 體，其中液體是經由入口而流入容室内和經由出口而從該 容室流出。在該容室内，至少有一對相 對相隔一段距離的電極

或傳導表面是被電氣連接至該無線射頻產生器，使得電極 能夠有選擇性地被來自該無線射頻產生器之無線射頻能量 作動，用以影響到-個介於電極之間的電#，來加熱在容 室内或流經容室内之液體。本發明之裝置更還包括一個與 該機體相連通的溫度調節系、统，用卩偵測得到纟容室内^ 液體溫度和用以控制住供應至電極之無線射頻能量，來將 在容室内之液體維持於一所需溫度下。每一個電極可以是 -個被附接至容室之相對表面上的傳導金屬層或傳導金屬 片。取代被附接至該相對表面上的傳導金屬層，金屬傳導 材料可以被沈㈣容室之㈣表面上，用以組成二個平行 (或是大致上平行）的億莫. /Α Αι 寻¥千面’無線射頻能量則被供應 至該二平面，於該二平面之間建立—交流電場。本專利之 發明人更進一步構思出相隔一段距離之電極的一些部份是 毋須保持平行而相隔-段距離，例如是在遠端部份和/或近 接部份，液體於該二部份處流人至容室和從容室流出。 本心明亦疋有關-種用於加熱即將被輸入至病人體内 之液體的可拋棄式溫熱器，#中包含一個具有一容室的機 體’該容室則帶有—入口和一出口，用以接收液體，該容 室的入口是以非永久性之連接方式而被接合至一液體貯存 器，使得在該液體貯左盟、+ 篮財存咨内之液體能夠流入容室，且該容 10 200803945 室的出口亦是以非永久性之遠 <建接方式而被接合至一導管， 用以將液體供應至病人體內 少 篮内在溫熱器内更還提供有一對 具有大致上相同尺寸之電極，呤 ^ 5亥對電極則是大致上保持平 行而相隔-段距離。以上這些電極是用於藉由來自一無線 射頻產生益之無線射頻能量而增加電氣能量，使得一個大 致上平均分佈的交流電場能夠被建立於該二電極之間，用 以沿著該容室的全長來加熱在容室内之液體。

此外，本發明是有關一種將溫度受到控制之液體輸入 至病人體内的方法，用以防止病人發生失溫現象。該項方 法包括以下步驟：（a)組成一個具有一容室的機體，該容 室帶有一入口和一出口； （b)在該容室内，以大致上保 持平行之方式來配置至少一對相隔一段距離的電極；（e ) 採用電氣連接之方式來將該電極連接至一個無線射頻產生 器；（d )將機體之入口連接至一個包含即將被輸入病人 體内之液體的液體貯存器之出口，使得在該液體貯存器内 之液體能夠流入容室内；（e )將來自無線射頻產生器之無 線射頻能量供應至該電極’用以作動介於該電極之間的交 流電場來加熱在該内容室内之液體；以及（f)將機體之出 口連接至一個與病人身體相連通的導管，使得在該容室内 被加熱的液體可以被輸出至病人體内。 【實施方式】 參考與隨附圖形相結合之下列描述内容，本發明被最 適宜地瞭解。 參考圖一和圖二，一個形式為一筒具之可拋棄式溫熱 11 200803945 器或内腔被表示出來。筒具2 該長形機體4則I古， 特別是具有一個長形機體4， 連同側壁4a到a到4d。二個端蓋6和8 中被最適宜地表示出來，办〜_封閉容室i〇。如同在圖二 4d和端蓋6及8所白 破表示成是由壁面4a到 |匕圏的空間。 如同在圖一和圖二連同 - 、 容，一個盧爾式（lUer)入α "二之截面視圖中所示之内

個用於圖一到圖三〃接頭丨2被成形於端蓋8。一 4b 14 小於外側部份之内側部份2。，蓋8被構形成具有-個 f-1 ^ ^ Ah - a使得壁面4a到4d的個別不 问末令而旎夠以如圖三所 lu扪个 如同圖之所示，筒呈“著广被固定附接至端蓋8。 部表面。室、、.下之二 縱軸16具有四個平坦的外 , 從^ ~凍過之輸注液流入入口或相 郯的接頊14，且正當、、w疮、六μ w 側、真… 〜度液體是從位於筒具2之遠端端的 側政出口接頭14流出。 的另末端被端蓋6封閉，針對在圖一到圖三 斤丁之貝％例而s，該端蓋6是一個接頭組件。特別是 冲、子圖之只施例，端蓋6包括一個紅外、線（⑴感測哭 U和埋入式電氣接頭觸點19a和19b，該二電氣接頭觸: b藉由包線或導線20被電氣連接至一無線射頻 (RF)產生器，參考在以下圖五和圖六中所示之系統所討 論的内容。以下同樣亦參考在圖五和圖六中所示之整體系 統所討論的内容，紅外線感測器18藉由一導線22被連結 至一監控裝置。在筒具2之組裝過程中，端蓋6的側邊導 12 200803945 ^ ，一 ·〜工仍4 土 玉Ί 4C。 盍6和8，側壁4a到4d是由非傳導性材料所製成 件6b能夠確保該端蓋6被平順地裝 同端 ' v 分 ·一 > 4 rlj 〇 接頭組件或端蓋6是可以從筒具2移出和被重複使$ 時，筒具2為在圖五中所示之系統的可抛棄式構件。 在圖二中亦表示出上側電極24a和下側電極2仆1 =電極大致上是相同尺寸和在容室1〇内是大致上保持： 订而相隔-段距離。電極… > 爲是由個別不同的傳 材料層或傳導材料板所製成，該等傳導材料層或傳導材 板被附接至黏接至筒具的相對壁面（例如是壁面㈣⑷。 :外：方面’電極24a # 2仆可以被由沈積電氣 或一贺灑金屬塗層紐成δ辟$ / 3 , , 成至壁面4e和4α之非傳導性相對 面上。當電極完成組裝 在容室内之相對壁面的：電：_被安裝於 、 或疋成為在谷室内之相對側壁 表面的一部份，且面朝命 ,_ , 由朝向彼此。如同在圖三和圖四中被最 適宜地表示出來，告衿且入如―丄 取 八… 田同具全部完成組震時，電極24a和24b 刀別與在相對應接觸區域24a， 19a、m電氣連通。 24b之電乳接頭觸點 雖然到目前為止一對平杆相門 曰_ 7 對十仃相間隔的電極已被討論，但 + A 母對相間隔的電極均可以被其本身 热線射頻電力來施加能量，一 .. 對以上的相間隔電極亦可 以被使用。另外，取代大致 代穴致上千仃相間隔之方式 ί又距離之電極可以是採用非 千仃方式相間隔的部份和/或具 有知用非平行方式相間隔的部份 /、 近部份和遠端部份。 ❹Η)的鄰 13 200803945 一個密封件26被提供於筒具2的 n 4至1 〇内，用以谪 宜地從容室10中分離出紅外線感測器 18。密封件26可以 是由一種非傳導性、紅外線透明材料 r 4 表成，該材料具有 一厚度減小的區域，感測器係經由該 _ ^ y予度減小區域而讀取 侍到在谷室10内的液體溫度。如此， 為-密封窗口。 4件％可以被視 如同在圖二中被最適宜地表示出來，出口 14的—部份 ⑷延伸進人容室1G内。部份14a具有—個用於圖二之實 施例的局部覆蓋部份’該局部覆蓋部份是由一暗黑色材料 所組成或塗佈著暗黑顏色，或是否則參考用於本發明而具 有黑體塗層或黑體表面14b。如同在圖三或圖四中被 最適宜地表示出來，黑體表面14b被安置於表面感測器Η。 圖三特別表示出介於紅外線感測@ 18與具有其之黑體塗 層的覆蓋液體出口 14《間的關係，倘若有需要時，用於 與透明液體-起使用。圖三表示出經由厚度減小之區域或 是其之窗口，看到於液體介質中，紅外線感測器18是在 液體密封件26内。在容室1〇内的液體接近或是直接接觸 到電極24a和24b 〇 如同在圖三和圖四中被最適宜地表示出來，筒具2的 入口 12被連接至一内腔或導管28，例如是一輸注液或靜 脈内液體之液體是從該内腔或導管被供應至容室1〇。液體 是經由出口 14而從容室1〇内輸出。當一無線射頻能量被 靶加至觸點19a和19b，且該無線射頻能量從該二觸點被 傳送至電極24a和24b時，一個交流電場（在圖四中是以 14 200803945 分佈式阻抗來表示）被產生於該二電極24a與2仆之間。 已知該上侧電極24a和下侧電極24七被構形成具有大致上 相同的尺寸和大致上彼此平行相間隔，一個例如是如圖四 所不之平均分佈式阻抗則是沿著該筒具的全長而被作用或 被建立。 被傳送至容室10内的液體（例如是輸注液或紅血球） 是電氣傳導電解液’交流電場將導致在液體介質内之極性 刀子持、續將其本身重新定位成面朝向異性極，如同在一交

流電場内之磁棒的反應。此種分子運動造成介於分子之間 的芋裇於疋，/、要热線射頻能量持續被供應至該等電極 24液體忐夠沿著容室之全長或是沿著介於相對電極24a 與24b之間的縱向空間而被均勻地快速加熱。結果導致在 容室10内部的液體被直接加熱。當無線射頻能量被移除 時’此種直接加熱作用収大致上立即被停止。加熱過之 液體是從出口 14被輸出。 針對本發明，由於溫熱器筒具2被使用於一醫療環境 中然線射頻的頻率激發範圍是從大約400千赫玆到2百 萬赫玆。針對在圖四中所示之分佈式阻抗，依據電極的面 孝貝和’丨於遠電極之間的距離，在無線射頻激發下的阻抗是 從大約10歐姆變化至1〇〇歐姆。倘若在容室内的液體量 減夕，液體的阻抗則將產生變化。於是，藉由監控液體的 阻抗，所侍到之資訊表示出存在於容室内的液體量；且倘 若液體水位被判斷為太低’如同以下所討論過之内容，該 系統接著將被關閉。 15 200803945 圖五表示出本發明的系統附接有如圖一到圖四所示之

7敬识應至筒具2。加熱過之 14被連接至一個導管（圖中 含輸注液或靜脈内液體之液體貯存器或液體貯槽3〇。液體 從液體貯存器30内流出的動作是由一個閥門32來控制。 該液體經由-導管或内腔28而被供應至筒具2。加 液體從出口 14輸出，該出口 未表示出來）和將傳送液體至病人體内。 • 在圖五中亦表示出一個電氣接線或纜線34，該電氣接 線或纔線34包括用於將無線射頻能量供應至觸點i9a和 19七的電氣導線2〇a、2〇b，且再從接點和丨％傳送至 包.虽24a和24b。電氣接線34亦包括用於將感測器i 8連 接至系統之控制器的電氣導線22，該系統之控制器是以控 制器盒36來表示。針對在圖五中所示之系統，控制器36 匕括個獨立電源3 7和一個無線射頻（RF )產生器3 8。 其中亦具有一個用於控制住來自無線射頻產生器38之輸 φ 出的μ度功率調變器40，如被功率放大器42加以放大。 如同以上所提及之内容，針對本發明，供應至筒具2之用 於施加能量予電極的無線射頻能量是在大約400千赫玆到 2百萬赫玆之範圍内。供應至電極24之能量值係為施加至 在合至10内液體之熱量多寡的函數，使得用於在筒具2 之谷室1 〇内液體的所需溫度可以得到。 在圖五之系統中，控制器36讀取由紅外線感測器18 所積測到的溫度’且將讀取到的溫度與預設溫度和警告設 疋值作比較。倘若測量得到的溫度大致上是低於該預設 16 200803945 則經由電氣接線34來將所需的全部益 線射頻電力施加至在筒1十A & … 同具或加熱器内腔2中之該對電極 24。f边著無線射頻電力 _ # 、 、過該輸注液流體，造成溫度上升。 者溫度接近該預設值，盔 體維持於預設溫度n = t被 變來將液 至内腔筒具2的”則超過高溫預設值，供應 η 則被中斷，且液體的加熱作用將立即 停止，於是，防止發生溶血現象。 • _然在圖五中表示出—個類比飼服控制系統，但是岸 了解該控制器系統的主要邮Α β π 尺勝 疋可以由能夠提供相同功能 =微處理器式控制器來取代。舉例而言，一種數位基 礎式處理器之控制器可以具有一個被構形和以程式設計來 =匕是如同調變器4。和溫度監視器心相同功能的 政處心。此外，有關於以上所討論過之在容室内液體阻 抗的監控作用，縱然在圖五之中並未表示出系統及即將被 #之其他系統’―個例如是由麻州TauntGn <祕⑷ 藝scientlflc公司所製造之UZ88a心臟燒灼系統中所使用的 阻抗監視器可以被提供於不同系統中，用以特別監控在容 室内之液體阻抗，以作為一額外的保護裝置，以當在容室 内之液體量不足時，防止液體發生過熱現象。 回到預設溫度和警告設定值。為了要將加熱過之液體 的溫度控制到一所需設定值或預先設定值，必須採用一種 控制迴路管理或回授控制。此項結果的得到是藉由使 測器在討論中之實施例所採用的感測器為紅外線（爪） 感測器。為了要測量得到在容室10内之液體溫度，在液 17 200803945 體大致上暑gg 口 η m 無法發㈣紅外線㈣之情況下， 又面14!)是被提供於容室1() 佈著暗里鉻念& 立这表面14b被塗 :顏色的材料，或是由暗黑顏色的材 例如是黑色，用以產生一黑體作用，使得當表面 ? 、口…、日寸，與用於加熱表面之液體溫度（亦即是在容室1〇 内^加熱之液體溫度）相對應的紅外線能量則被放射至紅 U感測1 18,且被該紅外線18偵㈣。谓測得

到=紅外線能量是經由導線22被傳送至控制器36，且= 別是被傳送至溫度監視旨44。如同方塊圖Μ之所示 收到的溫度接著是與預設高溫（以及可能是預設低溫）作 匕車乂倘右測i得到之溫度高於該預設高溫，或是在所需 :度的範圍以外，控制器4〇則傳送出一個警告訊號至一 鲁不線路48來警告使用者液體溫度太高或太低。倘若溫 度太同，無線射頻加熱用能量則被停止作動。溫度控制器 ^將連續調變由無線射頻產生器48所提供之無線射頻能 置值，使得測量得到的溫度維持在所需之溫度範圍内。 圖/、表示出本發明之系統的第二實施例，其中使用複 數们感測益來决疋在筒具2之容室内被加熱液體的溫度。 與圖五之實施例相同的元件是以相同元件符號來表示。用 於圖六之實施例的控制器36,取代例如是在圖五之實施例 中的單一溫度監視器地可使用複數個監視器。簡言之，圖 六之系統採用二個或更多個用於筒具2之紅外線感測器， 其中一個感測益被安置用來偵測出接近出口之液體溫度， 且至少一個感測器被安置用來偵測出接近入口之液體溫 18 200803945

度。任何一個感測器可以藉由調變無線射頻電力和於—溫 度超過之狀況下，切斷無線射頻電力來控制住溫度。由= 遠端感測器和鄰近感測器所偵測得到的溫度則分別被輪°出 至遠端監視器50a與鄰近監視器5〇b。隨著液體在筒具2 之容室10内被溫熱，溫度差監視器52可以被用來偵測出 流量的減少率，或是降低提供予液體的最大容許加熱電 源。連同在圖五中所示之控制器36,圖六之實施例的該類 比伺服控制系統亦可以被轉換成為一種應用微處理器式系 統，此轉換是藉由將溫度功率調變器4〇與不同遠端 '鄰 近監視器50和溫度差監視器52相結合而達成。 針對圖六之系統’圖七到圖十之溫熱器筒具2被採用。 為多重感測器筒具的筒具2特別具有一個機體4,該機體 4則具有-個被界定於上側壁4c與下侧壁牝之間的凹處 54。圖七之溫熱器筒具的容室還具有一個界定凹處Η之 後侧壁面的㈣56。二個窗口被提供於隔間^處，用以 容許看進去筒*2之容室内。窗口 58a是接近端蓋8,而 開:部份58b則是接近端蓋6。雖然二個窗口被表示出來， 但是應了解額外的開π部份亦可以沿著隔間^被提供。 :連问在圖二中所示之筒具實施例的密封件窗〇 %，圖七 錢例之筒具的每-個窗σ 58a#娜亦組成針對液體容 至之—個障礙物，使得任何液體均無法從該窗口流出。 圖八表示出筒具2的上相入 ^ + 土被私除，使得容室10被曝 曰“如圖之所不，一個黑體溫度來源6〇a和6扑被分 別提供於容室1〇内，入口窑 鬥入口自口 58a和出口窗口 58b的前方。 19 200803945 如同先兩的筒具實施例 別的加熱表面，红外線^ _提供個 的窗口 5…專加熱表面放射至相對應 哭來““ 被女置於這些窗口之前方的感測 ^加以㈣。藉由能_測出在容冑1()之人口部份和 ㈣，的個別溫度，在容t 1〇内之液體的任何溫度差 可乂被_^工’且被用來決定液體流量的任何減小速率或是 控制住將被供應至該等電極24a和2扑的能量值。 、同在圖中所不之筒具—起被使用的感測器被說明 於圖九中其中—個接頭62具有—長形連接體62。紅外 線感測器64a和64b被安裝於該連接體62，如同先前在圖 十之所示，當接頭62被配合至筒具2之機體4，該二紅外 線感測器64a和64七被用來分別經由入口窗口 58a和出口 窗口 58b監控在容室1〇内的液體溫度。一旦接頭Q被配

合至筒具2之機體4，接頭62的接頭觸點66a和6讣分別 與筒具2之上側電極24a和下侧電極24b相連接，使得該 二電極24能夠經由一接頭觸點66a和66b而被該無線射頻 產生器施加能量。接頭62到控制器36之連接作用是由連 接纜線34來提供。針對在圖十中所示之實施例，接頭62 可以重複使用，但是筒具2仍被棄置。針對在圖六中所示 之系統’來自感測器64a和64b的訊號分別被傳送至鄰近 監視5 0b和遠端監視器50a。以上該二訊號的差值是由 溫度差監視器52來測量得到。此種差值是可以被溫度控 制器40使用來控制住即將被提供予該等電極24a和24b之 無線射頻能量的調變作用，用以將在溫熱器筒具2之容室 20 200803945 内的液體加熱作用控制住。 目前所討論過之感測器係為無法與在溫熱器筒具之容 至内待加熱液體接觸到的紅外線感測器。以上這些感測器 則是非接觸式感測器。以下參考圖十一到圖十七所討論之 感測器係為與在筒具之容室内待加熱液體接近或直接:觸 的感測器、。此種直接接觸式感财法所f的感測器是可抛 棄式筒具之一部份的熱阻器或RTD (電阻測溫器），其具 鲁 個電《頭u㈣等熱阻器和用於電源。該等熱阻 7必須是可交換位置的型式…項此種應用實例之熱阻器 是由漢威（Honeywell )公司所製造的漢威以丨弋此…熱阻 為。δ亥等電阻測溫器為傳統式電阻測溫感測器。 筝考圖十一，一個具有直接接觸式感測器的組裝完成 之可拋棄式筒具2被表示出是被連接至一相互連接纔線 34。如同圖十二的分解視圖之所示，纜線34的接頭^牝是 經由銷接點68而可以被連接至該鄰近端蓋8。與先前的實 籲 &例相類似，圖十二之筒& 2具有四個用於界定出一容室 的非傳導性壁面4ai,! 4d。該容室1Q的末端是由鄰近端 蓋8與遠端端蓋6來界定。人口盧爾接頭12㈣端蓋8, 而出口盧爾接頭14則位於端蓋6。-對相對的電極24a和 24b分別被附接或黏著至頂端壁面4e和頂端壁面^。如同 先則之内谷，上側電極24a和下側電極2仆大致上是相同 尺寸與大致上彼此平行間隔，使得當該等電極被來自一無 線射頻產生器之無線射頻能量施加能量時，一分佈式交流 宅場被產生或建立於該二電極之間。 21 200803945 如同在圖十三中被最適宜地表示出來，用於圖十二之 同具的端盍8在其之部份8a處，除了具有上侧電極接頭1 % 和下側電極接頭19b以外，還包含從該部份“延伸出去之 熱阻器型式的感測器7〇a和70b。感測器70a和70b被相 對應的感測器覆套72"口 72b保護，且真正的感測器被曝 路出來，或是被埋入位於感測器覆套72a和72b之個別尖 端處的熱傳導材料内。 φ 另外一方面，每一個覆套72a和72b是以其等之個別 遂端來關閉末端，否則感測器7〇a和7〇b會延伸穿過該等 末端’該等末端被一熱傳導覆緣蓋保護，使得感測器7〇a 和70b不致於曝露至在容室内的液體，但是能夠被用來測 量出在容室内的液體溫度。針對此項實施例，一個存在於 令而盍8之穿通孔與每一個覆套72相連通，使得一熱阻器 或電阻測溫感測器可以被插入至該保護用覆套内，用以在 有需要時，經由護套而以傳導之方式來測量出在容室内的 _ 液體溫度。在測量出液體溫度之後，感測器則被移除，且 可以被更進一步使用於另一類似設計的可拋棄式加熱器筒 具中。 在容室内僅需取得一溫度測量值之應用實例中，僅有 一個覆套72和一個被配合進入該覆套内之熱阻器或電阻 測溫感測器被使用。因此，雖然在圖十二中表示出二個感 ^則為70和其等之保護用覆套72，但是應了解：為了要測 量出在容室内之液體溫度，倘若毋須測量在容室内之液體 溫度的變化值，僅需採用一個被一覆套72保護的感測器 22 200803945 7〇 〇 針對圖十二之筒具，液體被輸入至入口盧爾接頭12， 且從該入口盧爾接頭12，經由入口開口 12a而流入至容室 1 〇。在容室1 〇内加熱之液體被輸出經過出口孔洞1和盧 爾式出口接頭14，流入至病人體内。亦可以參考在圖十五 中所示之液體流道。 非基本元件的保護作用，例如是保護該等感測器線路 瞻和筒具2之壁面4的感測器覆套72，圖十四說明入口感測 态70a和出口感測器7〇b的定位方式應用實例，參考容室 1 〇而由上侧電極24a和下側電極24b來界定。取代一被安 置於接近容室10之出口部份的感測器，倘若需要沿著容 至之全長來監控待加熱液體的不同溫度（此項結果係為液 體流動所產生的結果），額外的感測器實際上被安置於容 至10之全長或是穿過容室10之全長。 圖十四特別表示出感測器7〇a和70b與其等之個別不 • 同組接頭6仏和68b之關係。在圖十四中亦表示出該上側 電極接頭20a和下側電極接頭2〇b，以及分別與上側電極2牦 和下側電極24b相對應之觸點。液體是從入口感測器末端 級到出口感測器末端，而被加熱為無線射頻電力的液體被 提供予電極24，以建立或作動一交流電場來藉此加熱介於 電極之間的液體。在正常的操作狀況下，由於液體在入口 處的加熱小於液體在容室之出口部份處的加熱，該入口感 測器的溫度則是低於出口感測器。液體的流動愈快，介於 入口與出口之間的溫度差則愈大。且當流速被降低時，介 23 200803945 於容室入口部份與容室出口部份之間的個別溫度差則被減 小。當流動停止，溫度差將接近或通過〇，於是，將決定 液體流動停止所需的資料或資訊提供予控制器3 8。 圖十五表示直接式感測器之接觸溫熱器筒具之不同元 件的組裝關係，其中前壁面4a和頂端壁面已被移除。 圖十六表示出具有雙重感測器之可抛棄式筒具的截面 視圖，輸注液流體被表示出是從入口 12流到出口 Μ，而 φ >夜體是由交流電場來加熱，該交流電場被表示成為具代表 性分佈式阻抗’且被產生於上側電極24a與下側電極鳩 之間。針對應用實例之溫熱器筒具，依據電極的面積和該 二電極之間的距_，在無線射頻作_發下的阻抗是從大 約10歐姆變化到100歐姆。 在圖十二到圖十六中所說明之用於直接接觸式感測器 實施例的控制器系統被表示於圖十七中。由於二個直接接 觸式感浪]器被使用，圖+七之控制器系、统是如同圖六之控 φ制器系、統。不同處為圖六之线是應用非接觸式感測器（亦 即是紅外線感測器），而圖十七之系統則是採用二個直接 接觸式感測器，其中一個感測器被安置用來偵測得到入口 皿度，另外一個感測器則被安置用來偵測得到出口溫度。 如同以上之内容，倘若測量得到的溫度低於—預設溫度 值’功率放大器42將所需的全部無線射頻電力經由纜線 34 ’到達該筒具之電極24a和24b，用以加熱在容室内之 液體。當無線射頻電力通過在容室内之液體，該液體的溫 度將上升。當溫度接近預設溫度值，無線射頻電力被調變， 24 200803945 以將液體維持於該預設溫度值。若液體溫度超過溫度預設 值時’供應至筒具内之電極的電力被中斷，且加熱作用則 立即停止，於是，避免發生溶血現象。二個感測器72a和 72b的任何一個感測器是藉由調變無線射頻電力和中斷在 溫度超過之狀況下的電源被使用來控制住溫度，而資料被 傳送至遠端監視器50a和鄰近監視器50b。該溫度差監視 器52是被用來偵測出液體流動、在盧爾接頭中空氣的減 小桃速和/或隨著輸注液流體在輸送導管内被溫熱，降低可 應用的最大加熱電源。如同先前之内容，該溫度功率調變 器40和該類比監視器可以被一微處理器取代，該微處理 器則可以採用程式設計來提供相同功能。 【圖式簡單說明】 圖一為本發明之可拋棄式溫熱器筒具的立體視圖； 圖二為本發明溫熱器筒具之不同元件的分解視圖； 圖二為溫熱器筒具的截面視圖； 圖四為§ 一父流電場被建立於電極之間，說明介於溫 熱器筒具之電極中間所產生之具代表性分佈式阻抗的截面 視圖； 圖五表示出與具有一單一溫度監控感測器之本發明溫 熱為闾具相結合的本發明系統； /圖：為本發明之系統的第二實施例，其中表示出在該 系統中疋使用若干個監控感測器； .圖七表示出本發明之可拋棄式溫熱器筒具的第二實施 25 200803945 圖/表不出如圖七的可拋棄式溫熱器筒具，作是 端壁面被移除，用以表示出紅” 源，位於筒具之遠端和鄰近末端=原一由該紅外線來 被測量得到； 酿度传以 圖九表示出輿如]^ 之可抛棄式筒具相匹配的接頭· 立體2為表示出—接㈣配至該可拋棄式溫熱器筒具的 圖十一為本發明溫熱器筒一 圖. 丨J 之弟二貝施例的說明視 圖十-為用於組成如圖十—之溫熱器筒具之不同元 的分解視圖； ，十三表示出如圖十_之端蓋，丨中具有感測器之溫 …為同具和與電極相連接之電氣銷接頭被表示出來； —圖十四為表不出未被包覆之感測器和與電極相連接之 電氣接頭的立體視圖； 圖十五為第三實施例筒具的立體視圖，其中筒具的一 個側壁被移除’用以表示出感測器被安置於筒具的容室 内； 圖十六為當電極被施加能量時，說明在第三實施例筒 ”之谷至内之具代表性分佈式阻抗的截面視圖；以及 圖十七說明採用本發明之第三實施例溫熱器筒具的本 發明系統。 【主要元件符號說明】 : 筒具/加熱器内腔 26 200803945

4 長形機體/筒具 4a 側壁 4b 侧壁 4c 側壁 4d 側壁 6 端蓋 6b 側邊導件 8 端蓋 8a 内側部份 10 封閉容室 12 盧爾式入口 接頭 12a 入口開口 14 盧爾式出口 接頭 14a 部份/出口孔洞 14b 黑體表面 16 縱軸 18 紅外線感測器 19a 電極接頭 19b 電極接頭 20 電線/導線 20a 電氣導線/電極接頭 20b 電氣導線/電極接頭 22 導線 24 電極 27 200803945 24a 電極 24a’ 接觸區域 24b 電極 24b’ 接觸區域 26 密封件 28 内腔/導管 30 液體貯槽/液體貯存器 32 閥門

32a 接頭 34 電氣接線/纜線 36 控制器盒/控制器 37 獨立電源 38 無線射頻產生器 40 溫度功率調變器 42 功率放大器 42a 電極 42b 電極 44 溫度監視器/溫度控制器 46 方塊圖 48 無線射頻產生器 50 監視器 50a 監視器 50b 監視器 52 監視器 28 200803945

54 凹處 56 隔間 58a 窗口 58b 窗口 60a 黑體溫度來源 60b 黑體溫度來源 62 接頭 64a 紅外線感測器 64b 紅外線感測器 66a 接頭觸點 66b 接頭觸點 68 銷接點 70a 感測器 70b 感測器 72 覆套 72a 感測器覆套 72b 感測器覆套 29

Claims (1)

1. 200803945 十、申請專利範固： 個被用來輪出—無線射頻能量的無線射頻（則產 生裔， 一個液體貯存器； -個具有包括-入口和一出口之一容室的機體，從該 液體貯存器流出之用於治療病人的液體，纟中液體經由二 口而流^該容室内且經由出σ從該容室流出，在該容室 内，至少有一對相隔一段距離的電極被電氣連接至該無線 =職生器’該等電極能夠有選擇性地被來自該無線射頻 生益之無線射頻能量作動’用以影響到-個介於該等電 極之間的電場，來加熱流經該容室之液體；以及 -個與該機體相連通的溫度調節系統，其用於感測在 該容=之液體溫度和詩控制住供應至該等電極之無線 射頻能#，來將在該容室内 < 液體維持於—所需溫度下。 2.如申請專利範圍第丨項之裝置，其中該等電極包含 二個大致上平行之傳導平面，該二傳導平面於該容室之相 對表面上具有大致上相㈣尺寸，其巾#無線射頻能量被 該無線射頻產生器供應至該等傳導平面時，一個交流電場 被產生於該二傳導平面之間，以加熱在容室内之液體。 、；.如申請專利項之裝置，其中該等電極包含 相同尺寸而被沈積於該容室之相對表面上的個別 傳V材料膜片’使得當該膜片被該無線射頻產生器供給能 30 200803945 量時，在該容室内之液體能夠大致上沿著該容室的長度而 被平均地加熱。 4.如申請專利範圍第！項之裝置，其中該等電極包含 被附接至該容室之相對表面上之大致上相同尺寸的個別傳 導材料層或傳導材料板。 5·如申請專利範圍第1項之裝置，其中該溫度調節系 統包含至少一個用於偵測出在該容室内之液體溫度而毋須 _ 接觸到液體的感測器，該感測器係為一種能夠偵測得到在 該容室内之加熱表面所放射出紅外線能量的紅外線感測 器’該放射出來之紅外線能量則對應至液體的溫度。 6·如申明專利範圍第1項之裝置，其中該溫度調節系 統包含至少一個被安置於該容室内的感測器，用以測量在 該容室内之液體溫度。 7·如申請專利範圍第〗項之裝置，其中該溫度調節系 統包含一遠端感測器和一鄰近感測器，每一個感測器從該 _ 機體的一末端延伸進入該容室内且與液體相接觸，用以分 別測量在該容室内之位於遠端位置和鄰近位置的溫度。 8.如申請專利範圍第i項之裝置，其中該溫度調節系 統包含至少一個被安置於該容室内的感測器，用以感測出 在該容室内之液體温度，該感測器被藉由一保護蓋而從液 體中分離出來。 /•如申請專利範圍第5 之裝置，其中該感測器是被 安置於該機體的一末端，用以沿著該容室之縱軸集中進入 該容室，或是被安置於沿著該機體的一侧邊，用以與該容 31 200803945 室之縱軸保持正交集中進入該容室。 :·如申請專利範圍第Μ之褒置，其中該溫度調節系 複數個感測器’每-個感測器被安置於該機體的-觸用於/σ著該奋至來偵測出個別的液體溫度而毋須接 二μ 係為—種能夠_得到從在該容 至内之相對應加熱表面’與該機體縱轴保持正交地放射出 紅外線能量的紅外線感測器。

   么U•如申請專利_ 1項之裝置，其中該溫度調節系 _匕3至）一個用於感測在該容室内之液體溫度的感測 忒感測器被女置於该容室的一末端，且能夠從該機體 中矛夕出，一個岔封件從該容室中分離出該感測器，使得該 感測器不接觸到在該容室内之液體。 12·如申請專利範圍第1項之裝置，其中該無線射頻產 生器被用來以從大約400千赫玆到2百萬赫玆之範圍中之 任一赫茲的無線射頻能量供給該等電極能量。 1 3 · —種用於加熱即將被輸入至病人體内之液體的可拋 棄式溫熱器，其包含：一個具有一容室的機體，該容室則 f有用於接收液體之一入口和一出口，該機體可非永久地 以其之入口連接至一液體貯存器，以使得在該液體貯存器 内之液體能夠流入該容室，且該機體可非永久地以其之出 口連接至一導管，以將液體供應至病人體内；以及至少一 對具有大致上相同尺寸之電極，該對電極在該容室内相隔 一段距離，該等電極適用於被藉由來自一無線射頻產生器 之無線射頻能量供給電能，以使得一個大致上平均分佈的 32 200803945 交流電場能夠被 π於沿著該等電極 的長度加熱在該容室内之液體 14·如申請專利範圍第13項之溫熱器 包含被沈積於該容室之大致上平行之 ：以“極 傳導材料膜片。 、I上的個別的

   15·如申請專利範圍第13項之溫熱器 包含被附接至該容室之大致上平面…極 材料層或傳導材料板。 Μ面的個別傳導 16.如申請專利範圍帛13項之溫熱器，i 一個用於感測出在嗲客^•內 八還匕έ至少 的二 度而毋須接觸到液體 …亥感測器係為-種能夠摘測得到在該容室内之 :…表面所放，外線能量的紅外線感測器，該放射出 來之紅外線能量對應於液體的溫度。 一'如申請專利範圍第13項之溫熱器，其還包含至少 個被女置於該容室内的咸：丨 内的感測益’該感測器用於測量得到 在遠谷至内之液體溫度。 :二申請專利範圍第13項之溫熱器，其還包含一遠 感測益和一鄰近咸泪,丨3S ^ . m…二 個感測器從該機體的-末 〜 入4 ^至内且與液體相接觸，用以分別測量在該 谷至内之位於遠端位置和鄰近位置的溫度。 19.如中請專利範圍第13項之溫熱器，其還包含至少 …:用於偵測出在該容室内之液體溫度的感測器，該感測 =安置於該容室的—末端或二末端，或是該容室的任何 側邊’一個密封件從該容室中分離出該感測器，使得該感 33 200803945 % 測器不致於接觸到在該容室内之液體。 20·如申請專利範圍第13項之溫熱器，其中該無線射 頻產生器以從大約400千赫玆到2百萬赫玆之一範圍中任 一赫茲的無線射頻能量供給該等電極能量。 21 · —種溫度受到控制之液體輸入至病人體内的方法， 其用以防止病人發生失溫現象，其包含以下步驟： (a)組成一個具有一容室的機體，該容室有一入口和 一出口； ® ( b )將在該容室内的至少一對電極隔開； (c )將該等電極電氣連接至一個無線射頻（rf )產 生器； (d )將該機體之入口連接至一個包含即將被輸入病人 體内之液體的液體貯存器之出口，使得在該液體貯存器内 之液體能夠流入該容室内； (e )將來自該無線射頻產生器之電力供應至該等電 極，用以作動介於該等電極之間的交流電場來加熱在該内 容室内之液體；以及 (f )將该機體之出口連接至一個與病人身體以流體相 連通的$官，使得在該容室内被加熱的液體可以被輸出至 病人體内。 22.如申請專利範圍第21項之方法，其中步驟^更包 含以下步驟： 將大致上相同尺寸之個別傳導材料膜片沈積至該容室 的相對表面上，使得當該等膜片被該無線射頻產生器供給 34 200803945 月匕i $ 個大致上平均分佈的交流雷；^ &豹太 電極之間，用以力约產生於該等 用以加熱在該容室内之液體。 23·如申請專利範圍第21頊之 包含以下步驟： #21項之方法’其中步驟b更還 將大致上相同尺 接至該容室的相對表 板被該無線射頻產生 的父流電場能夠產生 該容室内之液體。

   寸之個別傳導材料層或傳導材料板附 面，使得當該#導材料層㈣導材料 器供給能量時’-個大致上平均分怖 於該等電極之間，用以均勻地加熱在 其還包含以下步 24.如申請專利範圍第21項之方法 驟： 提供該機體至少-個用於感測出在該容室内之液體溫 度而㈣接觸到液體的感測器，該感測ϋ係為-種能夠债 測在忒谷室内之一加熱表^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ 之紅外線能量的紅外 、'、泉感測為’ §亥放射出來之么外綠供旦 I、、工外線此里對應於液體的溫度。 25.如申請專利範圍第21 矛Z1項之方法，其還包含以下步 驟： 將至少-個感測器安置於該容室内，用以測量得到在 該容室内之液體溫度。 26·如申請專利範圍f 21項之方法，其還包含以下步 驟： 從該機體之-末端，將一遠端感測器和_鄰近感測器 延伸進入該容室内而與液體相接觸，肖以分別測量在該容 室内之位於遠端位置和鄰近位置的溫度。 35 200803945 27.如申請專利範圍第21項之方法，其還包含以下步 驟： 將至少一個用於偵測出在該容室内之液體溫度的感測 為女置於該容室的一末端或二末端，或是該容室的任何侧 邊；以及 抑以一袷封件從該容室中分離出該感測器，使得該感測 器不接觸到在該容室内之液體。

   28.如申請專利範圍第21項之方法，其中步驟❻包含 以下步驟： 百萬赫兹之一範圍中的任一 電極能量。 項之方法，其中步驟b包含 用從大約400千赫玆到2 赫兹之無線射頻能量供給該等 29·如申請專利範圍第21 以下步驟： 方式將該等電極隔 在該容室内以大致上彼此平行之 開。

   30·如申請專利範圍第25項之方法

   其還包含以下步 十一、圖式： 如次頁。 36