TWI824735B - 分光裝置及血液透析系統 - Google Patents
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Abstract
一種分光裝置包括雷射光源、空心柱狀套件及多條光纖。空心柱狀套件具有外周面、內周面及擬軸線，其中內周面位於外周面與擬軸線之間。多條光纖設置於空心柱狀套件的內周面與外周面之間。每一光纖具有朝向空心柱狀套件之擬軸線的內側面，且內側面具有多個光學微結構。此外，包括上述分光裝置的血液透析系統也被提出。
Description
本發明是有關於一種分光裝置及血液透析系統。
當身體因疾病導致腎臟功能衰退或喪失，無法將體內的毒素及水分排除時，可使用血液透析系統將血液引至體外循環以淨化。傳統的血液透析系統除了血液淨化功能外，未能提供其它附加功能。一般而言，腎臟病患的血液循環、調節免疫功能亦不佳。若能在腎臟病患使用血液透析系統時一併活化血液，將可更進一步地促進腎臟病患的健康。
本發明提供一種分光裝置，能有效分散雷射光束。
本發明的分光裝置包括雷射光源、空心柱狀套件及多條光纖。空心柱狀套件具有外周面、內周面及擬軸線，其中內周面位於外周面與擬軸線之間。多條光纖設置於空心柱狀套件的內周面與外周面之間。每一光纖具有朝向空心柱狀套件之擬軸線的內側面，且內側面具有多個光學微結構。
本發明的血液透析系統包括血液透析器、第一血液管路、第二血液管路及上述的分光裝置。血液透析器具有血液輸入埠和血液輸出埠。第一血液管路連接於血液輸入埠。第二血液管路連接於血液輸出埠。第二血液管路的一部分設置於分光裝置的空心柱狀套件中，且空心柱狀套件的內周面位於空心柱狀套件的外周面與第二血液管路的一部分之間。分光裝置的每一光纖具有朝向第二血液管路之一部分的內側面，且內側面具有多個光學微結構。
現將詳細地參考本發明的示範性實施例，示範性實施例的實例說明於附圖中。只要有可能，相同元件符號在圖式和描述中用來表示相同或相似部分。
應當理解，當諸如層、膜、區域或基板的元件被稱為在另一元件“上”或“連接到”另一元件時，其可以直接在另一元件上或與另一元件連接，或者中間元件可以也存在。相反，當元件被稱為“直接在另一元件上”或“直接連接到”另一元件時，不存在中間元件。如本文所使用的，“連接”可以指物理及/或電性連接。再者，“電性連接”或“耦合”可以是二元件間存在其它元件。
本文使用的“約”、“近似”、或“實質上”包括所述值和在本領域普通技術人員確定的特定值的可接受的偏差範圍內的平均值，考慮到所討論的測量和與測量相關的誤差的特定數量（即，測量系統的限制）。例如，“約”可以表示在所述值的一個或多個標準偏差內，或±30％、±20％、±10％、±5％內。再者，本文使用的“約”、“近似”或“實質上”可依光學性質、蝕刻性質或其它性質，來選擇較可接受的偏差範圍或標準偏差，而可不用一個標準偏差適用全部性質。
除非另有定義，本文使用的所有術語（包括技術和科學術語）具有與本發明所屬領域的普通技術人員通常理解的相同的含義。將進一步理解的是，諸如在通常使用的字典中定義的那些術語應當被解釋為具有與它們在相關技術和本發明的上下文中的含義一致的含義，並且將不被解釋為理想化的或過度正式的意義，除非本文中明確地這樣定義。
圖1為本發明一實施例之血液透析系統的示意圖。
請參照圖1，血液透析系統10包括血液透析器100、第一血液管路200及第二血液管路300。血液透析器100又可稱人工腎臟。血液透析器100具有血液輸入埠102和血液輸出埠104
。第一血液管路200的一端202連接於人體的動脈。第一血液管路200的另一端204連接於血液透析器100的血液輸入埠102。第二血液管路300的一端304連接於血液透析器100的血液輸出埠104。第二血液管路300的另一端302連接於人體的靜脈。第一血液管路200、血液透析器100及第二血液管路300形成一血液迴路。透過所述血液迴路可將自人體流出的血液B輸送至血液透析器100進行血液透析，再將經過血液透析的血液B送回人體。
在本實施例中，血液透析系統10還可包括連接於第一血液管路200的動脈壓力監視器400及血液幫浦500和連接於第二血液管路300的靜脈壓力監視器600及氣泡監視器700，但本發明不以此為限。
血液透析器100還具有透析液輸入埠106與透析液輸出埠108。血液透析系統10還包括第一透析液管路800及第二透析液管路900。第一透析液管路800的一端802連接於透析液源1000。第一透析液管路800的另一端804連接於血液透析器100的透析液輸入埠106。第二透析液管路900的一端904連接於血液透析器100的透析液輸出埠108。第二透析液管路900的另一端902連接至排水口。第一透析液管路800、血液透析器100及第二透析液管路900形成透析液迴路。透過所述透析液迴路可將來自於透析液源1000的透析液W輸送至血液透析器100進行血液透析，再將經血液透析的透析液W排放至排水口。
在本實施例中，透析液源1000可包括透析濃縮液源1002及逆滲透水源1004。在本實施例中，透析液源1000還可包括連接於透析濃縮液源1002的集中幫浦1006。在本實施例中，血液透析系統10還可包括連接於第一透析液管路800的加熱器1100和連接於第二透析液管路900的透析液幫浦1200，但本發明不以此為限。
值得注意的是，血液透析系統10還包括設置於第二血液管路300上的分光裝置1300。分光裝置1300用以將雷射光束分散，以使雷射光束充分照射第二血液管路300中的血液B。藉此，腎臟病患在利用血液透析系統10進行體外血液淨化的同時，還可一併活化血液B，促進健康。詳細而言，透過雷射光束的照射，可刺激血液B中的紅血球，增加紅血球攜氧率、修復表面受損能力及提高膜變形能力，進而改善血液循環及微循環；透過雷射光束的照射，還可刺激血液B中的白血球，維持標準白血球數量、提升B-lymphocyte、T-lymphocyte免疫調節及吞噬效果，進而調節免疫及提高抗病菌能力；透過雷射光束的照射，更可刺激血液B中的血小板，降低血小板在血管中凝集，進而降低血液濃稠度及改變血流。
圖2為本發明一實施例之分光裝置的示意圖。圖3為本發明一實施例之分光裝置的光纖導管、光纖耦合器、空心柱狀套件、光纖及反射元件的放大示意圖。圖4為本發明一實施例之分光裝置的空心柱狀套件及光纖的剖面示意圖。
請參照圖1、圖2及圖3，分光裝置1300包括雷射光源1310，用以發出雷射光束L。舉例而言，在本實施例中，雷射光束L的中心波長為例如是632.8nm，但本發明不以此為限。
請參照圖1、圖2、圖3及圖4，分光裝置1300還包括空心柱狀套件1320。空心柱狀套件1320具有外周面1322、內周面1324及擬軸線1326，其中內周面1324位於外周面1322與擬軸線1326之間。空心柱狀套件1320的外周面1322與內周面1324圍出第一容置空間R1，以設置光纖1330。空心柱狀套件1320的內周面1324圍出第二容置空間R2，以設置第二血液管路300的一部分306。
當分光裝置1300應用在血液透析系統10中時，第二血液管路300的一部分306是設置於空心柱狀套件1320中，且空心柱狀套件1320的內周面1324位於空心柱狀套件1320的外周面1322與第二血液管路300的一部分306之間。舉例而言，在本實施例中，空心柱狀套件1320包括可開合的第一部分1320-1及第二部分1320-2，而第二血液管路300的一部分306可夾設於空心柱狀套件1320的第一部分1320-1與第二部分1320-2之間。然而，本發明不以此為限，在其它實施例中，第二血液管路300的一部分306也可以其它方式設置於空心柱狀套件1320中。
圖5為本發明一實施例的光纖的剖面示意圖。請參照圖3、圖4及圖5，分光裝置1300還包括多條光纖1330，設置於空心柱狀套件1320的內周面1324與外周面1322之間。每一光纖1330具有朝向第二血液管路300之一部分306的內側面1332，且內側面1332具有多個光學微結構1332a。舉例而言，在本實施例中，光學微結構1332a的截面可呈三角形。然而，本發明不以此為限，在其它實施例中，光學微結構1332a的截面也可呈其它形狀，例如但不限於：弓形、不規則狀、楔型等。
請參照圖1、圖2及圖3，在本實施例中，血液透析系統10還包括光纖耦合器1340，具有輸入端1342及輸出端1344。雷射光源1310光耦接至光纖耦合器1340的輸入端1342，且光纖耦合器1340的輸出端1344光耦接至多條光纖1330。
雷射光源1310用以發出雷射光束L，雷射光束L依序傳遞至光纖耦合器1340的輸入端1342、光纖耦合器1340的輸出端1344及多條光纖1330內。傳遞至多條光纖1330內的雷射光束L的全反射被光纖1330的光學微結構1332a破壞，而使雷射光束L朝向空心柱狀套件1320的擬軸線1326傳遞。藉此，雷射光源1310發出的雷射光束L可被分散到血液透析系統10的第二血液管路300的一部分306上，進而照射及活化由第二血液管路300流回人體的血液B。
在本實施例中，分光裝置1300還可進一步包括反射元件1350，其中每一光纖1330具有遠離光纖耦合器1340的端面1336，且反射元件1350設置於端面1336上。反射元件1350可將大致上沿著光纖1330的長度方向z傳向光纖1330外的雷射光束L反射回光纖1330內部，進而使雷射光束L從光學微結構1332a所在之光纖1330的內側面1332出射，以提升雷射光束L的使用效率。
在本實施例中，血液透析系統10還可包括光纖導管1360，光耦接於雷射光源1310與光纖耦合器1340之間。光纖導管1360具有錐狀（Taper）接頭1362。錐狀接頭1362的設計使光纖導管1360可容易地接於光纖耦合器1340，而不易折損。在本實施例中，光纖導管1360可選擇性地具有用以傳遞雷射光束L的一條光纖1364，在光纖導管1360之光纖1364內傳遞的雷射光束L可透過光纖耦合器1340分散至空心柱狀套件1320內的多條光纖1330，但本發明不以此為限。
在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，下述實施例不再重述。
圖6為本發明另一實施例之分光裝置的光纖導管、空心柱狀套件、光纖及反射元件的放大示意圖。請參照圖6，在本實施例中，光纖導管1360A可選擇性地具有用以傳遞雷射光束的多條光纖1364A，且光纖導管1360A的多條光纖1364A可分別與空心柱狀套件1320內的多條光纖1330光耦接。
圖7為本發明又一實施例的光纖的剖面示意圖。在圖7的實施例中，光纖1330B之光學微結構1332aB的截面可呈弓形。光纖1330B也可應用在前述之血液透析系統10的分光裝置1300中。
圖8為本發明再一實施例的光纖的剖面示意圖。在圖8的實施例中，光纖1330C之光學微結構1332aC的截面可呈不規則狀。光纖1330C也可應用於前述之血液透析系統10的分光裝置1300。在未繪示的一實施例中，光纖之光學微結構的截面可呈楔形。具有截面呈楔形之光學微結構的光纖也可應用於前述之血液透析系統10的分光裝置1300。
10:血液透析系統
100:血液透析器
102:血液輸入埠
104:血液輸出埠
106:透析液輸入埠
108:透析液輸出埠
200:第一血液管路
202、204、302、304、802、804、902、904:端
300:第二血液管路
306:一部分
400:動脈壓力監視器
500:血液幫浦
600:靜脈壓力監視器
700:氣泡監視器
800:第一透析液管路
900:第二透析液管路
1000:透析液源
1002:濃縮液源
1004:逆滲透水源
1006:集中幫浦
1100:加熱器
1200:透析液幫浦
1300:分光裝置
1310:雷射光源
1320:空心柱狀套件
1320-1:第一部分
1320-2:第二部分
1322:外周面
1324:內周面
1326:擬軸線
1330、1330B、1330C、1364、1364A:光纖
1332:內側面
1332a、1332aB、1332aC:光學微結構
1336:端面
1340:光纖耦合器
1342:輸入端
1344:輸出端
1350:反射元件
1360:光纖導管
1362:錐狀接頭
B:血液
L:雷射光束
W:透析液
R1:第一容置空間
R2:第二容置空間
z:長度方向
圖1為本發明一實施例之血液透析系統的示意圖。
圖2為本發明一實施例之分光裝置的示意圖。
圖3為本發明一實施例之分光裝置的光纖導管、光纖耦合器、空心柱狀套件、光纖及反射元件的放大示意圖。
圖4為本發明一實施例之分光裝置的空心柱狀套件及光纖的剖面示意圖。
圖5為本發明一實施例的光纖的剖面示意圖。
圖6為本發明另一實施例之分光裝置的光纖導管、空心柱狀套件、光纖及反射元件的放大示意圖。
圖7為本發明又一實施例的光纖的剖面示意圖。
圖8為本發明再一實施例的光纖的剖面示意圖。
300:第二血液管路
306:一部分
1300:分光裝置
1310:雷射光源
1320:空心柱狀套件
1322:外周面
1324:內周面
1326:擬軸線
1340:光纖耦合器
1350:反射元件
1360:光纖導管
R1:第一容置空間
R2:第二容置空間
Claims (8)
- 一種分光裝置，包括：一雷射光源，用以發出一雷射光束；一空心柱狀套件，具有一外周面、一內周面及一擬軸線，其中該內周面位於該外周面與該擬軸線之間；以及多條光纖，設置於該空心柱狀套件的該內周面與該外周面之間，其中每一光纖具有朝向該空心柱狀套件之該擬軸線的一內側面，且該內側面具有多個光學微結構；傳遞至該些光纖內的該雷射光束的全反射被該些光纖的該些光學微結構破壞，而使該雷射光束朝向該空心柱狀套件的該擬軸線傳遞。
- 如請求項1所述的分光裝置，更包括：一光纖耦合器，具有一輸入端及一輸出端，其中該雷射光源光耦接至該光纖耦合器的該輸入端，且該光纖耦合器的該輸出端光耦接至該些光纖。
- 如請求項2所述的分光裝置，更包括：一反射元件，其中每一該光纖具有遠離該光纖耦合器的一端面，且該反射元件設置於該端面上。
- 如請求項2所述的分光裝置，更包括：一光纖導管，光耦接於該雷射光源與該光纖耦合器之間，其中該光纖導管具有一錐狀接頭。
- 一種血液透析系統，包括： 一血液透析器，具有一血液輸入埠和一血液輸出埠；一第一血液管路，連接於該血液輸入埠；一第二血液管路，連接於該血液輸出埠；以及一分光裝置，包括：一雷射光源，用以發出一雷射光束；一空心柱狀套件，具有一外周面及一內周面，其中該第二血液管路的一部分設置於該空心柱狀套件中，且該空心柱狀套件的該內周面位於該空心柱狀套件的該外周面與該第二血液管路的該部分之間；以及多條光纖，設置於該空心柱狀套件的該內周面與該外周面之間，其中每一光纖具有朝向該第二血液管路之該部分的一內側面，且該內側面具有多個光學微結構；傳遞至該些光纖內的該雷射光束的全反射被該些光纖的該些光學微結構破壞，而使該雷射光束朝向該空心柱狀套件的一擬軸線傳遞。
- 如請求項5所述的血液透析系統，其中該分光裝置更包括：一光纖耦合器，具有一輸入端及一輸出端，其中該雷射光源光耦接至該光纖耦合器的該輸入端，且該光纖耦合器的該輸出端光耦接至該些光纖。
- 如請求項6所述的血液透析系統，其中該分光裝置，更包括： 一反射元件，其中每一該光纖具有遠離該光纖耦合器的一端面，且該反射元件設置於該端面上。
- 如請求項6所述的血液透析系統，其中該分光裝置，更包括：一光纖導管，光耦接於該雷射光源與該光纖耦合器之間，其中該光纖導管具有一錐狀接頭。
Priority Applications (2)
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW111135970A TWI824735B (zh) | 2022-09-22 | 2022-09-22 | 分光裝置及血液透析系統 |
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ID=86832442
Family Applications (1)
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| TW111135970A TWI824735B (zh) | 2022-09-22 | 2022-09-22 | 分光裝置及血液透析系統 |
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| US7790029B2 (en) * | 2003-04-11 | 2010-09-07 | Gambro Lundia Ab | Filter device having more than one filtration compartment |
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2023
- 2023-04-07 CN CN202310366149.0A patent/CN116271299A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7790029B2 (en) * | 2003-04-11 | 2010-09-07 | Gambro Lundia Ab | Filter device having more than one filtration compartment |
| TWI725676B (zh) * | 2018-12-25 | 2021-04-21 | 日商旭化成醫療股份有限公司 | 具備血液淨化裝置與血液成分調整器的體外血液循環系統 |
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Also Published As
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