專利名稱：一種清除血液中病原體的裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明屬于醫(yī)療器械領域，涉及一種治療病原體感染的裝置和方法。特別是涉及一種通過滅活血液中病原體來治療感染的裝置和方法。
背景技術：
血液凈化的具體操作可以在許多教材，文獻和研究報道中找到。血液凈化包括有血液透析、血液濾過、血液灌流、血漿置換等。血液透析，簡稱血透,通俗的說法也稱之為人工腎、洗腎，是血液凈化技術的一種。其利用半透膜原理，通過擴散、對流體內各種有害以及多余的代謝廢物和過多的電解質移出體外，達到凈化血液的目的，并吸達到糾正水電解質及酸堿平衡的目的。血液濾過是通過機器(泵)或病人自身的血壓，使血液流經(jīng)體外回路中的一個濾器，在濾過壓的作用下濾出大量液體和溶質，即超濾液；同時，補充與血漿液體成分相似的電解質溶液，即置換液，以達到血液凈化的目的。血液灌流是一種應用一種固態(tài)吸附型的灌流器，以吸附患者體內某些外源性或內源性毒素的解毒裝置，將患者的血液引入灌流器中，通過裝灌流器吸附毒素后再回至靜脈入體內。血漿置換也是凈化血液的重要手段之一。其基本原理是利用血細胞分離機，在體外將患者的血液分離成血漿和血細胞成分 (紅細胞、白細胞、血小板)。然后棄去含有害致病物質的血漿，用等量的置換液代替，再把血細胞成分和血漿置換液一起回輸?shù)交颊叩捏w內。血漿置換液一般是正常人的血漿或者代替血漿，以緩解血漿來源的不足。血漿置換能減少血液中的有害物質，清除患者體內大分子量的蛋白質，比如異源性蛋白質、過敏原、自身抗體，以及脂溶性(或水溶性)藥物、毒物等。免疫吸附是在血漿置換發(fā)展基礎上的，進一步應用高度特異性的抗原，抗體或有特定物理化學親和力的物質(配基)，以及固相材料結合，制成吸附劑以體外循環(huán)式選擇性吸附體內相應的致病因子。免疫吸附療法的基本操作流程是將患者血液引出體外，建立體外循環(huán)， 血液流經(jīng)血漿分離器分離出血漿，將血漿引入免疫吸附器與免疫吸附劑接觸，以選擇性吸附的方式清除致病物質，然后將凈化的血漿回輸患者體內，達到治療目的。有的免疫吸附裝置不需要分離血漿，而可直接進行血液灌流式免疫吸附治療。各種進行血液凈化的方法有各自的優(yōu)勢，但也存在副作用大，容易給病人血液中帶入其它物質等副作用，引起不良反應等缺陷?，F(xiàn)有的血漿分離器有很多種，例如膜式血漿分離器，離心式血漿分離器等。很多這些的裝置都已經(jīng)商品化。適宜的血漿分離器可以將血液細胞與血漿分離而病原體由于其體積大大小于血液細胞則集中在血漿里。

發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種清除血液中病原體的裝置和通過此裝置來滅活血液中的病原體的方法。該方法采用物理手段，可以減少副作用。該裝置結構簡單，可以與其它血液凈化裝置連接使用。為實現(xiàn)上述目的本發(fā)明的技術方案為一種清除血液中病原體的裝置，包括由血液流出管、血漿分離器和血液回流管依次連接所組成的體外循環(huán)通路，還包括與體外循環(huán)通路連接的病原體物理滅活裝置，具體連接方式為在血漿分離器的血漿流出管和血漿回流管之間連接有病原體物理滅活裝置或在血漿流出管和血液回流管之間連接有病原體物理滅活裝置或在血漿流出管和人體之間連接有病原體物理滅活裝置。所述病原體物理滅活裝置包括一個紫外或微波輻射裝置和一個容器，紫外或微波輻射裝置安裝在容器內部或外部。所述血液流出管或血液回流管上設有血泵。一種清除血液中病原體的方法，利用上述裝置，血液從病人體內流出，通過體外循環(huán)通路中的血漿分離器將血細胞和血漿分離，血漿部分通過病原體物理滅活裝置對血漿中的病原體進行物理滅活處理，處理后的血漿再流回體外循環(huán)通路與血細胞合并后流回病人體內。所述物理滅活包括紫外輻射、放射性輻射處理、微波輻射、射頻處理、加熱或冷凍。所述病原體為血液中存在的細菌、病毒或寄生蟲(如瘧原蟲)。當所述病原體為乙肝病毒或丙肝病毒或艾滋病毒，在一個實例中所述病原體物理滅活裝置為一個外部設置有紫外輻射裝置的透明容器，所述滅活處理是在220nm-280nm紫外燈下輻射20s-120s，輻射強度為30ii W / cm2-2000 u W / cm2。照射時間與容器體積，形狀和血漿流速相關。上述適宜的滅活參數(shù)值應達到較高的病原體滅活率和較低的血漿蛋白失活率，根據(jù)不同病原體可以根據(jù)試驗值確定。當所述病原體為乙肝病毒或丙肝病毒或艾滋病毒，所述病原體物理滅活裝置為一個外部設置有微波輻射裝置的容器，所述滅活處理也可以是將病原體物理滅活裝置放置于微波發(fā)生器內使血漿升溫至50°C -70°C。還可以在所述滅活處理時在血漿中加入光敏劑提高殺滅效率，所述光敏劑包括酚噻嗪染料，亞甲蘭，補骨脂素，光敏劑S59或核黃素，加入量以達到殺滅病原體為準。下面對本發(fā)明做進一步的解釋和說明
在本發(fā)明中，病人的血液進行體外循環(huán)，將其血漿部分被一個病原體物理滅活裝置處理，而血細胞部分則不被處理，然后將血細胞部分和處理后的血漿部分再輸回病人體內。病原體物理滅活裝置采用物理手段對血漿中的病原體進行滅活處理，適宜的手段包括光照， 特別是紫外輻射，放射性輻射處理，微波輻射，射頻處理，加熱或冷凍等。適宜的病原體包括各種血液中存在的細菌，病毒(例如肝炎病毒，艾滋病毒等)和寄生蟲等。本發(fā)明所述的血漿分離器是現(xiàn)有裝置，在某些實例中，容器內含有多根用作血漿分離的中空纖維,全血流經(jīng)中空纖維內部,容器內的中空纖維外部空間還可以填充有固相載體病原體吸附劑。固相載體病原體吸附劑是不溶性固相載體上面固定有可以與病原體結合的親和性分子如抗體，核酸配體(aptamer)，植物凝集素等以將病原體吸附。中空纖維的膜孔洞大小不允許血液細胞透過但允許血漿和病原體透過。血液流經(jīng)中空纖維內部時血細胞不會流出纖維但含病原體的血漿會擴散至纖維外與固相載體吸附劑接觸從而使病原體 (如病毒)被除去。血漿部分接受光照射或輻射或加熱以滅活其中病原體。在一個實例中， 容器本身內含有多根聚砜膜所制成的中空纖維。中空纖維的膜總面積為0. 5平米，膜孔徑O.2 O. 6微米。容器兩端有動、靜脈管道連接使血液流經(jīng)中空纖維，中空纖維外填有固相載體病原體吸附劑。由于血液細胞不與固相載體病原體吸附劑直接接觸，所以不會引起生物不相容現(xiàn)象。本發(fā)明的裝置可以與其它血液凈化裝置連用，血液凈化中各種具體的血液灌流和血液凈化技術如微粒解毒系統(tǒng)，推拉式吸附系統(tǒng)都可以經(jīng)過適當修改而應用于本發(fā)明中。還可以將血漿通過一個過濾裝置以濾除其中的病原體，例如進行雙重過濾血漿清除法(Double-filtration plasmapheresis)濾除病原體,然后對血衆(zhòng)進行上述物理滅活手段處理以將血漿中病原體進行殺滅，這樣將濾除與滅活相結合，效果更好。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)勢在于
I、本發(fā)明通過物理方法來清除血液中的病原體，減少副作用。2、本發(fā)明的裝置結構簡單，操作方便，可以作為一個附加裝置與其它血液凈化裝置連接，完全兼容。


圖I是本發(fā)明的裝置的結構示意圖。圖2是實施例中本發(fā)明的裝置的應用示意圖。圖3是實施例中本發(fā)明所使用的血漿分離器的結構示意圖。其中I是血液流出管、2是血漿分離器、3是血液回流管、4是血漿流出管、5是病原體物理滅活裝置、6是血漿回流管、7是血泵、8是過濾器、9是病原體吸附劑、10是中空纖維、 11是壓力表。
具體實施例方式為了更好的理解本發(fā)明，下面結合實施例對本發(fā)明做進一步地詳細說明，但是本發(fā)明要求保護的范圍并不局限于實施例表示的范圍。實施例I :設備實施例
一種清除血液中病原體的裝置，如圖I所示包括由血液流出管I、血漿分離器2和血液回流管3依次連接所組成的體外循環(huán)通路，還包括與體外循環(huán)通路連接的病原體物理滅活裝置5，具體連接方式為在血漿分離器2的血漿流出管4和血漿回流管6中連接有病原體物理滅活裝置5。連接方式還可以是在血漿流出管4和血液回流管3之間連接有病原體物理滅活裝置5或在血漿流出管4和人體之間連接有病原體物理滅活裝置5。所述病原體物理滅活裝置5包括一個紫外或微波輻射裝置和一個容器，紫外或微波輻射裝置安裝在容器內部或外部。所述血液流出管I上設有血泵7。所述血漿分離器如圖3所示，血漿分離器內含有多根聚砜膜所制成的中空纖維 10，中空纖維的膜總面積為O. 5平米，膜孔徑O. 2 O. 6微米。容器兩端有動、靜脈管道連接使血液流經(jīng)中空纖維10，中空纖維10外填有固相載體病原體吸附劑9。固相載體病原體吸附劑9上有病原體親和物質，例如共價連接了抗乙肝表面抗原抗體的粒徑O. 5毫米的交聯(lián)的葡聚糖顆粒。
實施例2 :應用實施例
如圖2所示，患有艾滋病的病人血液從橈動脈流出，經(jīng)血泵作用將其通過實施例I的血漿分離器，血液流量為200ml/分鐘，被分離的血漿流經(jīng)一個扁平的對紫外線透明的容器 (例如一個內部容積10x10x1cm的石英玻璃容器)，容器被波長為253nm的紫外燈照射，容器上輻照強度為60UW/ cm2，血漿流經(jīng)容器時間為30秒，整個操作持續(xù)2小時。然后與血液細胞合并再流回病人體內。經(jīng)過以上強度的紫外照射后，經(jīng)過病毒培養(yǎng)測試，血漿樣品里的艾滋病毒95%以上都可以被滅活。本裝置還可以附加艾滋病毒吸附裝置或病毒過濾裝置，例如在圖2中血漿流出或血漿流回管道上再串聯(lián)一個艾滋病毒吸附裝置(例如內含共價連接了 HIV抗體的粒徑
0.5毫米的交聯(lián)的葡聚糖顆粒的吸附柱)或采用膜孔徑為60 nm濾膜的病毒過濾裝置(艾滋病毒大小為lOOnm)。實施例3 :應用實施例
如圖3所示，患者血液(如乙肝病患者血液)流入內含有多根聚砜膜所制成的空心纖維血漿分離器。膜總面積為0.5平米，膜孔徑0.2 0.6微米。容器兩端有動、靜脈管道連接使血液流經(jīng)空心纖維，空心纖維外填有固相載體病原體吸附劑。血液流量為IOOml/分鐘， 固相載體病原體吸附劑上有乙肝病毒親和物質，例如共價連接了抗乙肝表面抗原抗體的粒徑0. 5毫米的交聯(lián)的葡聚糖顆粒。含有病原體的血漿通過膜上微孔擴散至空心纖維外與固相載體病原體吸附劑接觸，然后經(jīng)上出口流出，流出的血漿經(jīng)一個紫外照射滅活裝置處理 (253nm的紫外燈照射，輻照強度為200UW / cm2)后經(jīng)下口流回血漿分離器，又擴散回中空纖維內與血液細胞成分會和然后流回病人體內。血漿流經(jīng)容器時間為30秒，整個操作持續(xù)2. 5小時。經(jīng)過以上強度的紫外照射后，經(jīng)過病毒培養(yǎng)測試，血漿樣品里的乙肝病毒95% 以上都可以被滅活。實施例4 應用實施例
患有丙型肝炎的患者血液首先動靜脈通道進行體外循環(huán)，其血液經(jīng)過一個中空纖維膜血漿分離器，血液流量為200ml/分鐘，被分離的血漿流經(jīng)一個扁平的對紫外線透明的容器 (例如一個內部容積10x10x1cm的石英玻璃容器)，容器被波長為253nm的紫外燈照射，容器上輻照強度為60yW/ cm2，血漿流經(jīng)容器時間為30秒，然后與血液細胞合并再流回病人體內。整個操作持續(xù)2小時。經(jīng)過以上強度的紫外照射后，經(jīng)病毒培養(yǎng)測試，血漿樣品里的丙肝病毒95%以上都可以被滅活。也可以采取加熱的方式殺滅病毒，例如將容器置于一個微波發(fā)生器，調節(jié)微波強度使其中的血漿升溫至56°C。經(jīng)上述溫度處理后，經(jīng)病毒培養(yǎng)測試，血漿樣品里的丙肝病毒 95%以上都被滅活。當應用紫外或其他波長光照以殺滅病原體時，還可以在血漿中加入光敏劑如酚噻嗪染料，亞甲蘭，補骨脂素類(如8-M0P，AMT)，光敏劑S59，核黃素等以提高殺滅效率?？梢栽谘獫{與血細胞分離后加入也可以在體外的全血中加入，加入量以達到在上述輻射時間和強度內足以殺滅病原體為準。也可以直接給病人注射或口服加入。還可以在光照后將其流經(jīng)光敏劑吸附劑(如活性炭顆?；蜻B接了光敏劑親和物質的固相載體顆粒)以將光敏劑除去再輸回病人體內以減少光敏劑對病人的副作用影響。光敏劑也可以與針對病原體的親和分子(如抗體)共價連接再使用，從而提高對病原體殺滅的特異性。
權利要求
1.一種清除血液中病原體的裝置，包括由血液流出管(I)、血漿分離器(2 )和血液回流管(3)依次連接所組成的體外循環(huán)通路，其特征在于，還包括與體外循環(huán)通路連接的病原體物理滅活裝置(5)，具體連接方式為在血漿分離器(2)的血漿流出管(4)和血漿回流管(6) 之間連接有病原體物理滅活裝置(5)或在血漿流出管(4)和血液回流管(3)之間連接有病原體物理滅活裝置(5)或在血漿流出管(4)和人體之間連接有病原體物理滅活裝置(5)。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種清除血液中病原體的裝置，其特征在于，所述病原體物理滅活裝置(5)包括一個紫外或微波輻射裝置和一個容器，紫外或微波輻射裝置安裝在容器內部或外部。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種清除血液中病原體的裝置，其特征在于，所述血液流出管(I)或血液回流管(3)上設有血泵(7)。
4.一種清除血液中病原體的方法，其特征在于，利用權利要求1-3之一所述裝置，血液從病人體內流出，通過體外循環(huán)通路中的血漿分離器將血細胞和血漿分離，血漿部分通過病原體物理滅活裝置對血漿中的病原體進行物理滅活處理，處理后的血漿再流回體外循環(huán)通路與血細胞合并后流回病人體內。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種清除血液中病原體的方法，其特征是，所述物理滅活包括紫外輻射、放射性輻射處理、微波輻射、射頻處理、加熱或冷凍。
6.根據(jù)權利要求4所述的一種清除血液中病原體的方法，其特征是，所述病原體為血液中存在的細菌、病毒或寄生蟲。
7.根據(jù)權利要求4所述的一種清除血液中病原體的方法，其特征是，所述病原體為乙肝病毒或丙肝病毒或艾滋病毒，所述病原體物理滅活裝置為一個內部或外部設置有紫外輻射裝置的透明容器，所述滅活處理是在220nm-280nm紫外燈下輻射20s-120s，輻射強度為 30uff / cm2-2000 u W / cm2。
8.根據(jù)權利要求4所述的一種清除血液中病原體的方法，其特征是，所述病原體為乙肝病毒或丙肝病毒或艾滋病毒，所述病原體物理滅活裝置為一個內部或外部設置有微波輻射裝置的容器，所述滅活處理是使用微波使病原體物理滅活裝置內的血漿升溫至 500C -70°C。
9.根據(jù)權利要求4所述的一種清除血液中病原體的方法，其特征是，所述滅活處理時在血漿中加入光敏劑提高殺滅效率，所述光敏劑包括酚噻嗪染料，亞甲蘭，補骨脂素，光敏劑S59或核黃素，加入量以達到殺滅病原體為準。
全文摘要
本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領域，具體提供了一種清除血液中病原體的裝置，包括由血液流出管(1)、血漿分離器(2)和血液回流管(3)依次連接所組成的體外循環(huán)通路，還包括與體外循環(huán)通路連接的病原體物理滅活裝置(5)。本發(fā)明還提供了一種清除血液中病原體的方法，血液從病人體內流出，通過血漿分離器將血細胞和血漿分離，血漿部分通過病原體物理滅活裝置對血漿中的病原體進行物理滅活處理，再流回體外循環(huán)通路與血細胞合并流回病人體內。該方法采用物理手段，可以減少副作用。該裝置結構簡單，可以與其它血液凈化裝置連接使用。
文檔編號A61M1/36GK102600521SQ20121007217
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月19日 優(yōu)先權日2012年3月19日
發(fā)明者王天欣, 鄒沙舟, 陳以旺 申請人:王天欣, 鄒沙舟, 陳以旺