【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于使流体富集有富集气体的设备，其中在相对于环境压力提高的压力下执行将富集气体输送至已经处于提高的压力下的流体。此外，本专利技术涉及一种用于运行这种设备的方法以及该设备的用途，在血液作为流体的情况下将该设备用于体外一氧化碳解毒、用于针对局部缺血治疗或癌症治疗或支持局部缺血治疗或癌症治疗的体外血液氧富集或用于体外膜氧合，并且本专利技术还涉及一种富集设备。
技术介绍
1、用气体富集流体是已知的技术，以便例如为后续工艺或过程准备流体。除了其他
之外，该原理尤其在医学技术中非常重要，因为借此可以处理患者的血液(流体)，以便出于各种不同的医学原因可以为患者供应合适的血液。例如，由此可以治疗一氧化碳中毒，其方式为：可以通过添加氧气将富含一氧化碳的血液至少部分去除一氧化碳。现今，这种患者为此用氧气通气，或被置于具有氧气环境的压力室中。为了其他目的如局部缺血治疗、癌症治疗、支持癌症治疗或体外膜氧合(ecmo)也有利的是，使患者的血液富集有氧气。在此，血液的氧富集在体外在适合于此的设备中进行。
2、在a.fischbach等人的文章“hyperbaric phototherapy augments blood carbonmonoxide removal”(lasers surg.med.2021，第1-7页)中描述一种用于治疗一氧化碳中毒的设备，其中经由光ecmo设备将提高的压力的氧气添加到正常压力下的血液中。在此，氧气压力超过血压越多，则一氧化碳消除就越大。此外，研究通过用特定波长的光照射反应室对一氧化碳消
3、期望尽可能快地和多地将氧气吸收到血液中，以便可以缩短血液的处理时间，并从而缩短患者的治疗时间。然而，压力提高到阈值压力以上会引起血液中形成氧气气泡，所述氧气气泡例如可能引发患者栓塞。与血压相比超过气体侧的气体压力会引起膜的释气。此外，对与环境(患者)相比过饱和的血液进行压力减小将引起气泡形成。
4、因此期望的是，提供一种设备，借助所述设备可以快速且有效地执行用气体富集流体，但是在此借助设备实施的方法不会造成对流体或患者的损害。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是，为现有技术提供一种替选方案或改进方案。
2、根据本专利技术的第一方面，所述目的通过一种设备(1)来实现，所述设备用于使流体(f)在穿流通过设备(1)时在设备(1)内的高压区域(2)中富集有富集气体，其中高压区域(2)处于入口侧(11)与出口侧(12)之间并且在流体(f)的穿流方向(d)上延伸，所述设备包括：在高压区域(2)的始端(21)处的增压单元(3)、优选第一蠕动泵，所述增压单元用于相对于环境压力(ud)增加流体(f)的压力；在高压区域(2)中的气体输送单元(4)，所述气体输送单元用于在相对于环境压力(ud)提高的压力(hd2)下将富集气体(ag)输送至已经处于提高的压力(hd1)下的流体(f)；以及在高压区域(2)的末端(22)处的减压单元(5)、优选第二蠕动泵，所述减压单元用于将流体(f)至少减压到有用压力(nd)并且优选用于将流体(f)从设备(1)中输送出来。
3、为此，在术语方面进行如下阐述：
4、只要在本专利申请的范围内使用不定冠词和数词如“一”、“二”等，应始终将其理解为“至少”说明，即“至少一个”、“至少两个”等，除非从上下文或专业知识中得出，例如在那里仅指或仅可以指“恰好一个”、“恰好两个”等。
5、术语“流体”在此表示可以用富集气体富集的任何类型的流体或液体。在一些实施方式中，流体可以是生理液体，例如血液或血浆。
6、术语“高压区域”表示设备中的如下区域：在所述区域中，作用于流体的压力大于设备的环境压力。
7、在本专利技术中，高压区域例如能够通过减压单元作为附加的流阻的存在实现。因此，通过在流体系统中使用减压单元可行的是，将高压区域中的压力提升到超过如下水平：所述水平对于简单地克服高压区域中的各个部件的流动阻力是必要的。因此可行的是，以彼此不相关的方式设定高压区域中的流体流量和流体压力。
8、例如，如果该设备设置在具有正常空气压力的空间中，则环境压力可以是正常的空气压力。高压区域在此可以是单独的连贯部段，或者可以包括彼此分离的或彼此连接的多个部段，所述多个部段例如由经由y型连接器连接的两个平行的软管构成。
9、高压区域可以设计为，使得在部件的上游或下游不存在高压区域中在当前压力下具有相关弹性的软管部段，并且如果在高压区域中存在多于一个部件，其间的连接件不是软管部段。如果在高压区域中存在连接件，则所述连接件例如可以是承受当前压力的没有相关弹性的管，或者如果其是软管部段，所述软管部段可以设有包套，所述包套以限定的方式限制软管部段通过当前压力的膨胀，所述包套例如实施为耐压的软管包套。
10、可选地，高压区域可以具有预限定的长度。
11、术语“预限定的长度”表示在设备方面预设的并且在设备持续运行中不可变的长度。所述长度通过设备中的特定部件的装入位置限定，并且从增压单元伸展至减压单元，所述增压单元和减压单元作为设备的部件具有固定的位置，这确定预限定的长度。
12、术语“增压单元”表示可以用来实现施加到流体上的压力提高的任何类型的部件。
13、增压单元可以是泵，例如活塞泵、离心泵或蠕动泵，例如滚子泵或线性蠕动泵。所述列表是非排他性的。
14、增压的目的也是或主要是产生通过高压区域的流体流。在本专利技术中，为此必须提高压力，尤其是提高到使得减压单元的流动阻力被克服。在不存在减压单元的情况下，与之对应地，高压区域中的压力水平通过增压单元仅提高到使得其余部件的流动阻力被克服。
15、术语“减压单元”表示可以用来实现减小施加到流体上的压力的任何类型的组件。
16、“减压单元”例如限制朝向出口的高压区域。通过这些部件降低高压区域中的先前形成的压力。然而尤其地，减压单元是附加的流动阻力，通过所述附加的流动阻力才能够实现高压区域的构造。就此而言，用于高压区域的减压单元也作用为有意的增压单元，由此使高压区域中的流体压力提高超过对于抵抗在根据本专利技术的设备中的其他部件的阻力纯输送流体所必要的压力。
17、相反，在现有技术中，在所有回路中，压力都被提高到使得可以借助特定的流量克服所有阻力，其中流量和压力不能以彼此不相关的方式设定，因为任何压力改变也改变流量。所述部件例如可以是被动元件如软管夹、挡板、直径狭窄部位，或者可以是主动元件如泵(例如活塞泵、离心泵或蠕动泵，例如滚子泵或线性蠕动泵)，所述泵逆着流体的流动方向输送(在穿流方向上具有一定的穿流能力)或者在穿流方向上以低于增压单元的输送速度输送。减压单元也可以实施为由流体穿流的另一旋转构件，使得可以通过将流体的流动能转化成旋转构件、例如叶轮的旋转中来减小流体中的压力。为了影响压力的减小，可以设定或限定旋转构件在其壳体中的密封性或流体经过旋转构件的泄漏量或旋转构件的转动阻力。减压单元本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种设备(1)，所述设备用于使流体(F)在穿流所述设备(1)时在所述设备(1)内的高压区域(2)中富集有富集气体，其中所述高压区域(2)处于入口侧(11)与出口侧(12)之间并且在所述流体(F)的穿流方向(D)上延伸，所述设备包括：在所述高压区域(2)的始端(21)处的增压单元(3)、优选第一蠕动泵，所述增压单元用于相对于环境压力(UD)提高所述流体(F)的压力；在所述高压区域(2)中的气体输送单元(4)，所述气体输送单元用于在相对于所述环境压力(UD)提高的压力(HD2)下将所述富集气体(AG)输送至已经处于提高的压力(HD1)下的所述流体(F)；以及在所述高压区域(2)的末端(22)处的减压单元(5)、优选第二蠕动泵，所述减压单元用于将所述流体(F)至少减压到有用压力(ND)并且优选用于将所述流体(F)从所述设备(1)中输送出来。
2.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述富集气体(AG)的提高的压力(HD2)虽然高于所述环境压力(UD)，但是小于所述流体(F)的提高的压力(HD1)。
3.根据权利要求2所述的设备(1)，其特征在于，所述
4.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，在所述高压区域(2)中，所述流体(F)的提高的压力(HD1)对应于相对于所述环境压力(UD)的为2bar至4bar、优选2.5bar至3.5bar、特别优选基本上3.0bar的超压。
5.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，在所述增压单元(3)作为第一蠕动泵并且所述减压单元(5)作为第二蠕动泵的情况下，所述第一蠕动泵和/或所述第二蠕动泵(3，5)分别具有软管部段(6，6a，6b)，
6.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，在所述第一蠕动泵和/或所述第二蠕动泵(3，5)实施为滚子泵的情况下，所述滚子(61)、所述滚子的导流面和/或泵头(62)的尺寸以适合于增压或减压的方式不同地设计。
7.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，在所述第一蠕动泵和/或所述第二蠕动泵(3，5)中，所述软管部段(6)在相同的方向上穿过所述第一蠕动泵和/或所述第二蠕动泵(3，5)多于一次。
8.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述第二蠕动泵(5)比所述第一蠕动泵(3)以更低的转速运行。
9.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，至少所述第一蠕动泵(3)在运行压力下以完全阻塞的方式运行。
10.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述减压单元(5)以逆着所述穿流方向的泵送作用运行，其中在此，所述泵送作用确定为，使得流体能够在穿流方向上穿过所述减压单元(5)。
11.根据权利要求10所述的设备(1)，其特征在于，为此，所述减压单元作为第二蠕动泵(5)以逆着所述穿流方向(D)的旋转方向运行，其中所述第二蠕动泵(5)在仅部分阻塞的情况下运行。
12.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述增压单元(3)作为第一蠕动泵运行并且所述减压单元(5)作为第二蠕动泵运行，其中第一蠕动泵和第二蠕动泵(3，5)实施为具有共同的起泵送作用的挤压机构的共同的泵(3，5)，其中所述第一蠕动泵(3)以通过第一软管部段(6a)插入到所述挤压机构中的方式形成，并且所述第二蠕动泵(5)以通过第二软管部段(6b)沿着所述第一软管部段(6a)插入到相同的所述挤压机构中的方式形成。
13.根据权利要求12所述的设备(1)，其特征在于，只要所述第二蠕动泵(5)应在穿流方向(D)上泵送，所述第一软管部段(6a)和所述第二软管部段(6b)从相同侧插入到所述共同的泵(3，5)中，
14.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述气体输送单元(4)实施为膜接触器输送单元。
15.根据权利要求14所述的设备(1)，其特征在于，所述膜接触器输送单元(4)包括流体密封的但气体可透过的多个膜(41)，其中所述膜(41)将所述流体(F)和所述富集气体(AG)分离，使得所述富集气体(AG)能够经由所述膜(41)到达所述流体(F)中。
16.根据权利要求15所述的设备(1)，其特征在于，由流体(F)或富集气体(AG)构成的第一材料流(M1)被引导通过所述膜接触器输送单元(4)，所述膜(41)在所述膜接触器输送单...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种设备(1)，所述设备用于使流体(f)在穿流所述设备(1)时在所述设备(1)内的高压区域(2)中富集有富集气体，其中所述高压区域(2)处于入口侧(11)与出口侧(12)之间并且在所述流体(f)的穿流方向(d)上延伸，所述设备包括：在所述高压区域(2)的始端(21)处的增压单元(3)、优选第一蠕动泵，所述增压单元用于相对于环境压力(ud)提高所述流体(f)的压力；在所述高压区域(2)中的气体输送单元(4)，所述气体输送单元用于在相对于所述环境压力(ud)提高的压力(hd2)下将所述富集气体(ag)输送至已经处于提高的压力(hd1)下的所述流体(f)；以及在所述高压区域(2)的末端(22)处的减压单元(5)、优选第二蠕动泵，所述减压单元用于将所述流体(f)至少减压到有用压力(nd)并且优选用于将所述流体(f)从所述设备(1)中输送出来。
2.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述富集气体(ag)的提高的压力(hd2)虽然高于所述环境压力(ud)，但是小于所述流体(f)的提高的压力(hd1)。
3.根据权利要求2所述的设备(1)，其特征在于，所述气体输送单元(4)设计为，使得在所述流体(f)的提高的压力(hd1)波动的情况下，所述富集气体(ag)的提高的压力(hd1)相应地跟随所述流体(f)的波动的、提高的压力(hd1)。
4.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，在所述高压区域(2)中，所述流体(f)的提高的压力(hd1)对应于相对于所述环境压力(ud)的为2bar至4bar、优选2.5bar至3.5bar、特别优选基本上3.0bar的超压。
5.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，在所述增压单元(3)作为第一蠕动泵并且所述减压单元(5)作为第二蠕动泵的情况下，所述第一蠕动泵和/或所述第二蠕动泵(3，5)分别具有软管部段(6，6a，6b)，
6.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，在所述第一蠕动泵和/或所述第二蠕动泵(3，5)实施为滚子泵的情况下，所述滚子(61)、所述滚子的导流面和/或泵头(62)的尺寸以适合于增压或减压的方式不同地设计。
7.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，在所述第一蠕动泵和/或所述第二蠕动泵(3，5)中，所述软管部段(6)在相同的方向上穿过所述第一蠕动泵和/或所述第二蠕动泵(3，5)多于一次。
8.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述第二蠕动泵(5)比所述第一蠕动泵(3)以更低的转速运行。
9.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，至少所述第一蠕动泵(3)在运行压力下以完全阻塞的方式运行。
10.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述减压单元(5)以逆着所述穿流方向的泵送作用运行，其中在此，所述泵送作用确定为，使得流体能够在穿流方向上穿过所述减压单元(5)。
11.根据权利要求10所述的设备(1)，其特征在于，为此，所述减压单元作为第二蠕动泵(5)以逆着所述穿流方向(d)的旋转方向运行，其中所述第二蠕动泵(5)在仅部分阻塞的情况下运行。
12.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述增压单元(3)作为第一蠕动泵运行并且所述减压单元(5)作为第二蠕动泵运行，其中第一蠕动泵和第二蠕动泵(3，5)实施为具有共同的起泵送作用的挤压机构的共同的泵(3，5)，其中所述第一蠕动泵(3)以通过第一软管部段(6a)插入到所述挤压机构中的方式形成，并且所述第二蠕动泵(5)以通过第二软管部段(6b)沿着所述第一软管部段(6a)插入到相同的所述挤压机构中的方式形成。
13.根据权利要求12所述的设备(1)，其特征在于，只要所述第二蠕动泵(5)应在穿流方向(d)上泵送，所述第一软管部段(6a)和所述第二软管部段(6b)从相同侧插入到所述共同的泵(3，5)中，
14.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述气体输送单元(4)实施为膜接触器输送单元。
15.根据权利要求14所述的设备(1)，其特征在于，所述膜接触器输送单元(4)包括流体密封的但气体可透过的多个膜(41)，其中所述膜(41)将所述流体(f)和所述富集气体(ag)分离，使得所述富集气体(ag)能够经由所述膜(41)到达所述流体(f)中。
16.根据权利要求15所述的设备(1)，其特征在于，由流体(f)或富集气体(ag)构成的第一材料流(m1)被引导通过所述膜接触器输送单元(4)，所述膜(41)在所述膜接触器输送单元(4)中设置在所述第一材料流(m1)中，并且由不形成所述第一材料流(m1)的富集气体(ag)或流体(f)构成的第二材料流(m2)与所述第一材料流(m1)分开地被引导通过所述膜(41)。
17.根据权利要求16所述的设备(1)，其特征在于，所述流体(f)形成所述第一材料流(m1)，并且所述富集气体(ag)形成所述第二材料流(m2)。
18.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述设备(1)还包括用于将待疏散的气体(g)从所述流体(f)中排出的气体排出单元(7)，所述气体排出单元在所述高压区域(2)中沿穿流方向(d)设置在所述气体输送单元(4)下游。
19.根据权利要求18所述的设备(1)，其特征在于，所述气体排出单元(7...
【专利技术属性】
技术研发人员：尼克拉斯·施托伊尔，彼得·施兰斯泰因，马蒂亚斯·梅内，克里斯蒂亚娜·霍夫曼，
申请(专利权)人：赫博克斯治疗有限公司，
类型：发明
国别省市：
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