用電力處理血液及其它體液和(或)合成液體的導電方法和系統的製作方法

2023-05-02 05:20:56

專利名稱：用電力處理血液及其它體液和(或)合成液體的導電方法和系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及利用形成有導電錶面、用來使血液和(或)其它體液和(或)諸如細胞組織培養基一類的合成液體直接經受電力處理的新穎電傳導方法和系統。
這是1990年8月6日提交的現有美國專利申請序列號07/562，721的部分繼續申請。
醫學行業中以及公眾都知道血庫中從眾多輸血者收集的血液可能被諸如細菌、病毒、寄生物或黴菌一類甚至是單從一個輸血者獲得的汙染物所汙染。儘管對輸血者進行檢診時已經大大減輕該問題，但對輸血者的檢診仍可能偶然遺漏其血液不適合使用的輸血者。當發生這種情況並且不適合的血液與其它可用血液混合在一起時，必須放棄這一整批血液作輸血用。由於該問題，設計本發明用於將因輸血者而使血液中包含的任何細菌、病毒、寄生物和(或)黴茵衰減到如下程度，即，任何這種汙染物不感染正常健康的人體細胞，但不致使該血液從生物上講不適合用在人體中。對於象羊水一類的其它體液的處理存在類似問題。該處理方法和系統也可用於人類以外的其它哺乳動物。
除以上所述之外，還需要一種在就地處理過程中用於處理血液和其它體液的方法和系統，所謂就地處理過程即以接近但在病人身體之外的閉合迴路的再循環處理過程將血液和(或)其它體液從人體內抽出、處理，然後返回人體，或該處理可通過植入的處理系統元件而實現。
本發明提供新的電傳導方法和系統，用於將血液或諸如羊水的其它體液、和(或)諸如細胞組織培養基一類的合成液體從輸液者傳輸到受者或存儲容器，或用於將單個輸血者的血液或其它體液通過人體外部的處理系統組件或藉助植入裝置進行再循環，以利用對血液或諸如羊水的其它體液直接電處理的新穎電傳導容器排出汙染物，用適當電場強度的電場力將這種汙染物減輕到如下程度，即，使血液或其它體液中所含的細菌、病毒、或黴菌，或寄生物不感染或影響正常健康的人體細胞。然而，該處理不致使血液或其它體液從生物上講經處理之後不適宜用在人體或其它哺乳動物中。本發明的新方法和系統除了那些在處理血液或其它體液或合成液體中通常所需要的以外，不需要耗時而昂貴的處理過程和儀器就能達到這些目的。在通常發生的從輸血者到受血者或收集容器或再循環個別輸血者的血液或諸如羊水的其它體液的傳輸過程中本發明實現電場力處理。
通過以下結合附圖對本發明的詳細描述將更易理解本發明的上述的和許多其它的目的，特徵和優點，各附圖中相同部分以相同標識符指定，附圖中

圖1是本發明利用導管形式的新穎電傳導處理容器以電場力直接處理傳輸到存儲容器的血液的新的血液傳輸系統的示意性、局部的、立視圖;
圖2是沿圖1中線段2-2截取的新穎電導管處理容器的放大的、水平橫截面圖;
圖3是沿圖2交錯部分線段3-3截取的新穎電導管處理容器的縱向、垂直剖面圖;
圖4是表示該新穎電導管處理容器不同結構的類似於圖2的示圖;
圖5是沿圖4的交錯部分線段5-5截取的類似於圖3的示圖;
圖6是表示利用新穎電導管處理容器並使用血液唧筒和血流調節器的新穎血液傳輸系統的不同改型的示意性局部立視圖;
圖7是類似於圖2的放大的橫截面圖，它示出了由聚合物或其它絕緣材料製成的整體形成的、絕緣的、縱向延伸的條狀物相連接、用縱向延伸整體形成的交替極性導電聚合物條狀物所製造的電導管處理容器;
圖8是說明本發明不同形式血液傳輸系統的示意性、局部、立視圖，其中一短截管形式的小型電傳導容器和微型電池電源植入人體手臂中，從而提供一種以閉合迴路、再循環方式工作的新穎電傳導血液和其它體液處理系統;
圖9是人體手臂上部部分的局部、示意性剖視圖，並非常詳細地示出帶有用在圖8所示植入處理系統中的有關微型電池電源的專門設計的微型電傳導處理容器的結構;
圖10示出了與用於圖8所示類型的植入處理系統並按本發明構造的略為不同形式的小型帶電處理管的詳細構造;
圖11和11A示出用於實施本發明的帶電處理管的不同構造，其中該管具有方形或矩形橫截面，帶有上部和下部導電側和分隔這兩個導電側的由塑料或其它合適電絕緣材料製成的介入右側和左側;
圖12是新穎帶電封閉八面形平面盒狀處理容器的頂部和側面透視圖，該容器相對於供給該處理容器內部的輸入和輸出管的橫截面直徑具有放大的橫截面;
圖12A是圖12所示放大的處理容器的部分橫截面視圖;
圖13是具有類似於圖12的外部形狀的第二種形式放大橫截面處理容器的透視圖，但是其中該處理容器的電傳導電極含有交叉導板，一組相間的板與剩下組的板是電絕緣的，並且不同極性電位施加給相應組。若有必要，可由電傳導的多孔材料形成電極板;
圖13A是通過圖13所示電傳導處理容器截取的部分橫截面視圖;
圖13B示出了多孔材料。
圖14是不同形式的放大直徑的帶電處理容器的縱向橫截面視圖，其中容器是細長柱體形式，安裝在其中的導電電極組中央地設置在該處理容器的內部並保持在不同的電位;
圖14A是通過圖14平面A-A截取的截面視圖;
圖15是本發明另一種形式的放大橫截面面積的處理容器的放大的縱向截面視圖，其中該處理容器的電傳導電極包含在縱向延伸的針狀電極中，而這些針狀電極交替提供有相反極性電位;
圖15A是通過圖15平面A-A截取的圖15所示處理器的橫截面視圖;
圖16是本發明另一形式放大橫截面面積的處理容器的透視圖，其中該處理容器含有具有平行縱向延伸的通過其長度形成的開放末端的管的大塊絕緣材料。該管配備有電隔離的、相對的、平行延伸的導電板電極，這些電極上施加有相反極性的電位。管的末端通到和被供給或提供形成在包含該管的絕緣材料中心塊相應末端上的各個儲器，將待處理體液的輸入和輸出導管連接到各儲器的自由端;
圖17是類似於圖6的放大橫截面面積處理容器的透視圖，其中處理容器的本體實質上是圓柱體;
圖18是利用圖12-16之中任何一圖所示較大橫截面尺寸液體處理容器之一的本發明人體血液或其它體液處理系統的示意性、局部的立視圖;其適於用在連續流通再循環體液處理系統中。
圖19是本發明又一人體血液或其它體液的、閉環再循環處理系統的示意性、局部立視圖，該系統設計供圖12-16所示的放大直徑液體處理容器使用，在該處理容器的各側使用兩個輸入和輸出液體唧筒。由於該設計布局，該系統可以間歇方式工作以便允許在將處理過的體液輸送返回到病人之前完整地實現體液的分批處理。
圖20是本發明非流通單批體液處理容器的部分拆開的透視圖，其上側與空氣相通以允許在該過程工作期間清楚看到被處理的體液，以及圖20A是連接到電源的圖20所示類型組裝好的打開側面的處理容器的示意性局部側視圖。
圖1是本發明一種形式新穎血液傳輸系統的原理說明。圖1示出按照本發明構造的電傳導血液處理容器，其以靜脈內類型管11的形式連接在皮下注射針頭12和血液存儲容器14之間。針頭12插在血液輸送者的手臂13的動脈或靜脈中，管11從臂13引向容器14。另一方面，可設立該系統從存儲容器14到受血者手臂輸送血液或使血液通過帶電導管11再循環回到輸血者。電導管11可為任何需要的長度，如15所指出的斷裂處所示，因此能夠將它合適地從輸血者被抽取血液的手臂13的適當部位引導至容器14的適當存儲單元。管11的帶電部分越長，則血液(或其它體液)暴露於電場力效應越長，並且低電平、生物上相容的電流流過被處理的體液，從而保證該液體的充分帶電處理而不削弱被處理血液或其它體液的生物有用性。
圖2是通過圖1平面2-2截取的電導管11的橫截面視圖。管11的內側直徑可從1毫米到20毫米，儘管根據所打算的實現應用其直徑可以較大或較小。例如，如果該血液傳輸系統是如圖6所示的情況，則該管可具有約5毫米的橫截面直徑。然而，如果打算應用在圖8所示的植入血液傳輸系統中，則必須設計該管直徑產生對應於被植入該系統的病人的自然循環血液流速的流通速率，並且必須足夠長以確保以所選流速進行有效的帶電處理。管11由塑料、橡膠、醫用聚合物、或其它與人體液體和(或)細胞組織相容的合適材料形成。多個物理隔離的電傳導表面段在管11的內部由諸如鉑、鉑合金、銀、銀或鉑塗覆的合金的電傳導材料或與其它人體液體和細胞組織相容的諸如導電聚合物、或銀或鉑塗覆的聚合物的類似導電材料形成相反的、平行的電極(如圖中16和16A所表示)。相反電極16和16A之間的間隔為1到19毫米的數量級，也可以為更大或更小的數量級，這取決於被處理體液的實用性和導電性。
圖3是通過圖2交錯部分線段3-3截取的沿管11的軸縱向延伸的剖視圖。由圖3可見電傳導表面段16和16A均含有平行於管11縱軸縱向延伸的縱向延伸斑馬狀條形電極。在各縱向延伸的導電條形電極16或16A之間是縱向延伸的電絕緣區域17，該區域17將交替電傳導的斑馬狀條形電極16和16A彼此隔開。
如在圖3中示出，第一組相間的電傳導表麵條16共同電連接到環繞管11並沿其長度在適當點嵌入管11側壁內的環形終端母線18。這樣進行該設計即將第一環形終端母線18與剩下的第二組相間的電傳導表麵條狀電極16A電隔離並通過導線端19電連接到圖1中示為電池20的第一極性(正的)激勵電源電位。如在圖2中所表示的，所有第一組正電傳導條16物理地和電氣地共同連接到第一環形終端母線18，因此所有導電條16保持在恆定的、正極性的電激勵電位上。
環繞管11的第二環形終端母線21按其偏離第一環形終端母線18的距離嵌入管11內，並向內朝管的內徑與第一環形母線18隔開。通過該設計布局，有可能將剩餘第二組相間的電傳導表麵條16A以這樣一種方式共同電連接到第二環形終端母線21，使第二環形終端母線與第一環形終端母線18以及第一組相間的電傳導表麵條16電絕緣。如圖3所示，第二環形終端母線21配備有外部終端導線接頭22，用於將環形母線21連接到如圖1所示系統中電池20上的負極性電源電位上。第二組相間的電傳導表麵條16A均配備有內部導線接線柱，用於從物理上和電氣上將所有條16A共同連接到第二環形終端母線21，從而使所有這些導電條將保持在與由環形母線18施加於第一組電傳導條16的正極性電位相反的負極性電位上。
如在圖1中所示出，電壓源可構成最好用雙刀雙擲閉合控制開關25通過電源連接線23和24連接到接線端19和22的直流電壓電池20。在本發明最佳實施例中，電壓控制可變電阻26和27也包括在電源連接導線23和24中，以便控制在相間組導電錶麵條16、16A之間產生的激勵電壓數值。儘管在圖1系統中電池作為直流激勵電壓源來示出，很顯然對本領域技術人員來講任何直流激勵電壓源可用來代替電池20。
在操作中，被抽取血液的輸血者或血液將輸送給的或使他或她的血液再循環的受血者被安置吊床上，他或她的手臂13伸開，用於抽取、或供給、或再循環血液的帶皮下注射針頭12的連接電導管11如圖1所示設立。當輸血者(受血者)和該系統都準備好時，閉合控制開關25，這樣，在相對放置的電傳導斑馬狀條16、16A等兩端產生電場。從0.2到12伏數量級的電壓加到導電錶面16、16A。重要的是應注意皮下注射針頭應通過常規電絕緣Ⅳ管與任何斑馬條電極16、16A進行電絕緣，這樣輸血者(受血者)不會受到觸電。通過這種預防措施，他或她甚至會感覺不到電導管11內電場的存在。對於這樣規定的傳輸系統，皮下注射針頭插入輸血者(受血者)手臂上的靜脈中，通過管11抽取、給出或再循環血液。
當血液通過電導管11內產生的電場時，它將經受流過血液或其它體液的生物相容的電流，並受到該電流的處理，電流密度的範圍從暴露於液體的電極橫截面面積的每平方毫米1微安(1μA/mm2)到每平方毫米1毫安(1mA/mm2)，這取決於在電極16和16A之間存在的電場梯度的場強、電極16、16A之間的距離和被處理體液的導電性(電阻性)。最近的實驗已證明暴露於由2-4伏供電電壓所引入的電場產生1到100微安數量級流過血液的電流。有效性主要取決於處理時間長短(其範圍可從1分鐘到12分鐘)和以上面所指出範圍內電流密度流過的生物相容電流的大小。例如，已觀察到以100微安處理媒介中的愛滋(AIDS)病毒達3分鐘基本上可衰減(使無效)愛滋病毒。以其它電流強度和時間長短處理會具有類似的衰減效果。通過控制血液和(或)其它體液經受電場力的時間長短和場強數值，可以足夠充分地衰減諸如病毒、細菌、黴菌和(或)寄生物一類的不希望汙染物。當血液從針頭12流動到存儲袋14或相反或為再循環形式時，電流的持續作用使汙染物無效。血液流過引入電流的持續電場的經歷長度也可以調節，這樣可使血液至少經受到約1至12分鐘數量級的時間周期的電場力作用。可以相信以如上所指出的電流足以衰減(使之無效)血液或其它體液中產生的細菌、病毒(包括愛滋病毒)、寄生物和(或)黴菌，但是不致使得這些液體不適於為人體所用或損壞它們的生物作用。
圖2和3所示的本發明樣本是具有優越性的，因為有可能當它在平面狀態下時通過在管壁上預先形成導電段16和16A然後利用適當的軸柄將該壁滾成管狀形式來製造該處理管。滾動之後該平面組件的縱向連接邊緣沿位於電絕緣部分17之一內的一縱向延伸接縫進行加熱密封。必須特別注意在滾動和加熱密封過程中環形終端母線18和21的末端的接合，以確保在完成的處理管中提供這些環形終端母線接口的良好電連接和連續性。導電電極段16、16A可以是電沉積的、化學形成的，單獨形成的導電聚合物表面、或在利用印刷電路和集成電路製造技術中熟知的技術滾壓和密封之前粘著固定於管11的側壁的導電金屬箔或導線。
圖6是利用本發明新穎電傳導處理管的改進血液傳輸系統的示意性、局部立視圖。在圖6本發明實施例中，常規商品化結構的血液唧筒28沿其長度某點插入管11中。血液唧筒28通過形成在唧筒28血液輸入-輸出接頭上的適當絕緣體29與斑馬條導電錶面16、16A進行電絕緣。通過分流導線30、30A實現對血液唧筒28的電旁路措施，分流導線30、30A保持施加於唧筒28各側的導電條16、16A的直流激勵電位的電連續性。為方便起見，直流激勵源20和它到電導管11的連線在圖6中未示出但是必須提供的。通過輸入端31、31A由常110伏交流電源提供用於操作血液唧筒28的單獨激勵電流源。
在使用血液唧筒的系統中，在某些應用中希望在血液唧筒28的輸出端和導電條16、16A的旁路環路30、30A之內提供插在系統中的血流調節閥37。通過這樣控制血流，能夠在用於從病人抽取血液、如上所述電處理血液然後將經電處理的血液返送給病人的閉環再循環系統中安全地使用帶電傳輸系統。該過程在此處稱之為再循環。圖6的系統也可以用在輸血者的血液不足以保證對收集容器14或其它受血者提供足夠量血液的那些情況下。在無唧筒系統中也需要諸如37的血流調節閥。
圖4和圖5示出本發明另外的實施例，其中電傳導處理管11包含電傳導電極段32和32A，它們以斑馬條形式徑向地沿管11的內徑徑向延伸，由絕緣表面帶11Ⅰ分開隔開的交替極性的導電環形帶32和32A，絕緣表面帶11Ⅰ用於將相應的第一組導電斑馬條32與第二組導電斑馬條32A電絕緣。電傳導環形條32的第一組中相間的各條共同電連接到第一縱向延伸終端母線33，該終端母線與管縱軸平行地嵌入管11內並與剩餘的第二組相間的電傳導環形條32A電絕緣。第一縱向延伸的終端母線33設計用來通過管11外部表面上的供電導線接頭35連接到激勵電源第一極性(正的)電位。
第二縱向延伸的終端母線34嵌在管11的本體之內，並電連接到剩餘的第二組相間的電傳導環形條32A。第二縱向延伸的終端母線34與第一縱向延伸的終端母線33以及第一組相間的電傳導環形條32電絕緣。終端母線33設計用來連接到與激勵電源第一極性電位相反極性的激勵電源第二極性(負的)電位。對於該場合，輸入供電導線接頭36通過管11的外部表面直接連接並連接到第二縱向延伸終端母線34。
在操作中，圖4和5所示本發明實施例以圖1所示方式物理設置在血液傳輸系統中，正極性和負極性斑馬環形條通過控制開關25連接到激勵電池20的相應正極性和負極性端。若有必要，諸如28的血液唧筒和圖6所示血流調節閥37可包含在利用圖4和5所示帶電管的血液傳輸系統中。
類似於圖1所示系統，利用圖4和5所示本發明實施例的血液傳輸系統可在將皮下注射針頭12插入輸血者手臂之前進行電激勵，這樣通過管11的所有血液將受到在交替極性環形形成的導電帶32和32A之間產生的電力作用。使用本發明的經驗將確定帶電場要求什麼長度。但是，對於初始安裝，與通過帶電管11的血流有關的帶電場的長度至少對應於以前提到的1-6分鐘處理時間。這可以通過使用足夠長度的交替環形斑馬帶32和32A的延長陣列來達到，以保證血液徹底經受交替極性斑馬條32和32A所產生的電流的作用。藉助於帶電管施加於血液的電場力強度預期類似於圖1-3所示本發明實施例，為2至4伏數量級。
代替對圖2和3的導電條16、16A或圖4和5的32、32A提供連續直流激勵，也有可能用脈衝波形直流激勵電位激勵管11這些導電段。對於這種方式的應用，脈衝波形激勵電位的脈衝頻率必須足夠高以保持通過被處理血液的連續電流。此外，最好在要求以脈衝直流方式工作時在相反極性相應成對導電段16、16A和32、32A兩端並聯耦合一組存儲電容器。
圖7是基本上不同於那些前面所描述實施例的本發明又一實施例的橫截面視圖。在圖7中，用於製造管11的材料是一種新的太空時代聚合物材料，該材料可以是高度電傳導、絕緣或半導電的並可具有從基本上完全導電到絕緣範圍的可導性數值。在圖7本發明實施例中，管11內徑上的導電錶面區域實際上形成為由高傳導聚合物材料製成的管11橫截面的諸如11C的段。分隔導電段11C的管的相間段11I由高度絕緣聚合物材料整體形成。如圖7中示意性示出的，通過導線23和24將合適的正極性和負極性電位從電源電位加到相間組導電聚合物段11C的外部表面區域。
將會理解圖7所示本發明實施例是相當簡單的，因此製造非常便宜，它比圖1-6所示本發明實施例需要更少的處理步驟。另一方面，圖7所示本發明實施例可以用在類似於在圖1或6中所示帶有或沒有血液唧筒28和血流調節閥37的血液傳輸系統中，以在輸液或再循環時實現從輸血者到容器或受血者的血液傳輸。在血液傳輸過程中，在血液通過管11之前，再次需要提供交替極性的直流激勵電位給間隔開的相間組正極性和負極性電傳導聚合物段11C。這樣保證傳輸的所有血液經受到相間導電錶面11C之間產生的電場力作用。作為圖7實施例的變型，設想11C和11I段均縱向延伸並平行於管11的縱軸，利用相間徑向環繞的環形導電段11C和交叉絕緣段11I(類似於圖5)是可能的，然而對設計是更完善的，但是這種製造需要某些比在圖7中所示出的更為複雜的終端母線直流供電連線23和24。
圖8是本發明一種形式血液處理系統的局部的、示意性立視圖，其中一短截帶電管形式的微型導電容器41和小型化電池電源42被植入人體手臂中。帶電管41可以是任何前面公開的對應於圖1-7所描述的帶電管結構的形式，但是以小型化形式進行製造，這樣管41可以插入血液待處理的病人手臂13的靜脈44部分或環繞靜脈44。這樣進行植入即使病人44的血液自然地通過一小段帶電管41抽出，同時將血液循環到病人手部，由此形成閉環、再循環、植入處理系統，該系統包含待處理病人的循環系統整體部分。因為這種植入系統的參量必須小，通過植入帶電管14的單個通道可完成血液中汙染物的較小衰減。因此，它是病員一小部分血液一天連續24小時和達到逐漸將汙染物衰減到使它們如前面所述無效的程度所需要的那麼多天的重複通道。
圖9是某病號靜脈或動脈上臂部分13的部分的、局部的剖視圖，其已植入本發明處理系統，並更詳細地示出了帶有用在圖8所示植入處理系統中的有關小型化電池電源的專門的小型化的電傳導處理容器。在圖9中，帶電容器41為足球形狀的外殼45的形式，其被植入在動脈或靜脈44的內壁44之口。外殼45被與人體血液及細胞組織生物相容的諸如鉑的固體導體的柱形的中央部分45M所包含，並具有整體形成的、成圓錐形的多孔端45C，其粘附於中間部分45M並形成一導電屏柵(以相同電位)。圓錐形端部45C均穿有孔並可以具有篩或網線的性質和是與中間部分45M相同材料的組合物。放置在外殼45之內的是淚珠形的內部殼體46，並通過適當的絕緣的支撐蜘蛛腿47固定在外殼的中心部分45M內。內殼46同樣由鉑或其它合適的生物相容導電材料形成，在其內部由導電支撐腿48將小型化電池42固定於內殼46導電壁。支撐腿48用作從電池42一端至內殼46的終端導線，因此它保持在一種極性激勵電位。剩下的小型電池42的相反極性端通過絕緣導線49連接到外殼45的中心部分45M，由此，包含網狀圓錐形末端部分45C的整個外殼保持在相反極性電位。
在植入到某個病人之前，圖9中的帶電容器通過與電池42的連接而啟動，因此在外殼45和內殼46之間存在電位差。植入已啟動的帶電處理容器41以後，它在靜脈或動脈中的出現將導致流經靜脈或動脈的所有血液在內和外殼45與46的側壁之間通過，以便受到存在於這些空間內的電場力作用。電場力的存在將會產生通過內殼和外殼之間流經的血液(如上所解釋的)的電流，這會導致對作為汙染物存在於血液中的細菌、病毒、寄生物和(或)黴菌的衰減。此處再次由於將要由該裝置在給定時間周期內處理的是病員體內流過總血液的比較小部分，故這是一種在延長時間周期內重複、再循環的血液處理過程，它將導致血液中的汙染物衰減到使這種汙染物如前面所述無效的程度。
為了進一步保證充分處理接受該植入裝置的病人的血液，建議在外部處理過程設備中處理血液，例如如前面在圖1和6中所描述或下面相對於圖18和19將要描述的，其中處理系統的總容量較大，從而能夠在仍有待確定的較短時間周期內獲得實質性衰減效果，然而諸如圖8、9和10所示的在玻璃試管內的植入處理系統可用於保持已衰減的狀態並防止初始處理之後後繼的任何汙染物的形成。
圖10是部分靜脈或動脈44的局部、示意性示圖，其中詳細地示出了相對於圖8原已作描述的圓柱形或管狀帶電處理容器41。該植入處理容器41是小型化的，因此形狀上它實際上是一端開口的圓筒並具有可與大靜脈或動脈直徑相稱的直徑，因此它能夠如圖10所示移植或埋入靜脈或動脈，例如管狀處理容器41可按照圖2和圖3來進行設計。對於這種應用，電池電源42形狀為環形，並以所示方式在管狀處理容器41上滑動。圖10中僅示出環形圈套成形電池42的橫截面視圖。在電池42安裝在管狀處理容器41上的位置，電池的相應正端和負端露出，以便配合管41的對應正供電端19和負供電端22，因此所得到的電池供電結構具有最小的外部輪廓以便於植入。根據圖10與圖9的比較，將會知道圖10的處理容器在它所植入的靜脈或動脈中引入某些流限制，由於這個原因圖10所示結構為最佳。
圖11和圖11A示出帶電處理容器51的結構，其中該處理容器是方形或矩形橫截面形式末端開口管。該處理管51設置為方形或矩形形狀，因此相對的、平行的導電電極表面51U和51L的構成大為簡化，如通過圖11中平面11A-11A所截取的橫截面視11A中所見。通過由諸如鉑等導電材料製造管11的上和下表面並用電絕緣側壁52R和52L分隔上和下表面51U和51L，電絕緣的、相對的、平行的電極表面的構成得到簡化，所得處理容器引入對血液流的最小限制。將上表面51U連接到一種極性電位(例如正端)，而將下表面51L連接到電池負極性端(未示出)，則用大為簡化的電極結構易於達到使流過待處理液流的管內表面帶電的目的。其中邊側絕緣表面52R和52L被彎曲的這種結構特徵隨它們的彼此面對的凹入表面的變化以及上和下導電錶面51U和51L的橫截面面積設計來提供要求的電流強度，諸如圖11和11A所示的管狀處理容器可容易地形成，用於諸如那些在上述圖8和9中所示出的植入裝置。
圖12是本發明新穎、帶電、封閉、八面形的、平面箱狀處理容器60的透視圖，其相對於供應該處理容器內部的輸入和輸出管的橫截面直徑形成一放大的橫截面面積，從而在給定時間周期內可增加所處理液體吞吐量。圖12所示處理容器60基本上講分別由為八面形、與人體血液或其它體液相容絕緣材料的上部和下部平面絕緣板61和62組成。緊接地放在上部和下部板61和62之下和之上的分別是八面形的導電電極構件63和64，它們彼此由四周電絕緣的襯墊構件65相隔開和電絕緣。這整個結構是夾在一起的並由如圖12A所示的穿插透針66保持組裝關係。可以是聚四氟乙烯的絕緣襯墊65限定兩導電電極構件63和64之間的開放空間67，通過輸入和輸出導管68和69將待處理的血液或其它體液引入其中。將相反極性電位加到相應導板63和64以產生穿過中間空間67的電場力，被處理的液體在電極板63和64之間流過空間67。通過這樣構造處理容器，為流經空間67的血液或其它體液提供增加的處理表面面積，從而在給定時間內可以處理增加量的液體。
圖13是具有類似於圖12所示處理容器的外部形狀的另一種形式放大橫截面面積的處理容器70的透視圖。然而，圖13所示帶電處理容器在其電傳導電極結構上與圖12中不同，它含有多個交錯的、導電的、平面電極板71和71A。電極板71如圖13A所示固定在右手(RH)導電端板73R上並由該板向內突出。相間組平面電極板71A固定於處理容器70左手端上相應導電端板73L並從那裡向內突出。導電端板73R和73L以及將導電端板彼此絕緣的塗覆絕緣側板73形成由上和下絕緣的頂部和底部絕緣板74和75封閉的八面形盒結構。導電端板73R和73L形成有輸入和輸出管76和77固定於其中的中心開口，如圖13所示出，以形成與處理容器70的輸入和輸出流通關係。
相間組平面電極板71和71A相互平行延伸並配備有通過各導電終端構件73R和73L提供給各組交錯電極板的不同極性電位。若有必要，各平面導電電極板71和71A可由如圖13B所示的多孔材料製成。另外，最好如圖13A中由熱絕緣部分78所指出的沿處理容器70的處部形成某種形式的熱絕緣或熱控制腔。
在操作中，圖13、13A和13B所示的帶電處理容器70基本上以如前面相對於圖1-7所描述的相同方式操作，以實現在圖13流通處理容器中對被處理的血液和(或)其他體液中所含細菌、病毒、和黴菌一類汙染物的衰減。
圖14是另一種形式放大橫截面面積的帶電處理容器80的縱向剖視圖。圖14所示處理容器80為末端開放的細長圓筒81的形式，其圓筒形壁由與人體血液和(或)其它體液相容的絕緣材料製造，且其開放末端由環形導電端塊82和83封閉。輸入和輸出管開口84和85通過環形端板82和83上中心形成的孔徑提供給圓筒形殼體81的內部。在該圓筒形絕緣殼體81的內部，至少形成有兩個隔開的、同心的、多孔的、圓筒形的電極構件86和87，其通過外部圓筒形殼體81的內部縱向延伸。第一組同心的、多孔的、電傳導電極86嵌入用作施加電位給所有同心電極構件86的電接頭的導電端板82中和由導電端板82支撐。類似地，同心多孔的導電電極構件87由為其提供正極性電位的導電端板83作物理固定並電連接到導電端板83。此外，若有必要，類似於86的一個或多個附加的多孔同心電極構件可向外沿環形末端構件82的直徑與內部同心電極構件86相隔開，附加的多孔同心電極構件87夾在兩個電極構件86之間並間隔開，以便在所有隔開的分離導電電極構件86和87之間形成電場力。再者，若有必要，可沿外部絕緣圓筒形殼體構件81的內壁形成導電錶面89並電連接到與最外面的同心電極構件86或87相反極性的導電端板82或83。這將確保處理容器80橫截面的整個內部被電場力穿過，由於內部絕緣殼體構件81內包括塗覆表面89的不同同心電極構件之間產生的電場的結果，所有經過圓筒形殼體構件81的血液或其它體液受到生物相容的低電流作用。
在操作時，圖14和14A所示本發明實施例以基本上與相對於前面本發明實施例所描述的相同的方式操作，以確保產生生物相容的電流流過在處理容器80中被處理的血液或其它體液。
圖15是放大橫截面處理容器另一實施例90的縱向截面視圖。處理容器90含有外部的、中空的、開放終端圓筒形絕緣本體構件91，其開放端分別由導電環形端板92和93封閉。輸入和輸出管狀開口94和95通過在導電端板92和93開口的中心軸形成，以提供被處理的血液和(或)其它體液進入處理容器90內部的通路。導電端板92和93分別具有相應組的相反極性電位的針狀電極96和97，從那裡向內突進處理容器90的內部。不同極性電位通過以98和99指出的相應負的和正極性端加至相應導電端板92和93。如果有必要並且為了保證用電場實現處理容器90內整個容量面積的飽和，可將類似於圖14中89所示的導電塗層形成在處理容器90的中空的、圓筒形外部本體構件91的內表面上。
圖15A是通過圖15平面A-A截取的橫截面視圖並示出針狀電極陣列如何在處理容器90內部出現。在操作中，處理容器90將以與以前已相對於較早描述的本發明實施例所描述基本上相同的方式作用。
圖16是本發明又一種形式放大橫截面處理容器100的透視圖，圖16A是通過圖16平面16A-16A截取的部分橫截面視圖。處理容器100包含與血液和(或)其它人體體液相容的電絕緣材料的比較大矩形塊101。絕緣塊101具有通過該塊整個長度形成的多個平行、縱向延伸、開放末端的管形開口102。管102提供有電絕緣的，相對的、平行延伸導電板電極，在圖16A中示出，其上加有相反極性電位。這些電極中的一組、例如每管中由下部電極109所形成的延伸至並連接在絕緣塊例如101R一端形成的導電錶面塗層，剩下的上部電極109形成延伸出該管左手端並接觸形成在塊101剩下末端101L上的導電塗層的第二組。各自相反極性電位提供給相應導電錶面101R和101L，因此在塊101中每個縱向延伸的管內的正極性和負極性電極組之間存在電位差。管102的末端通向形成在絕緣材料塊101各相對末端上的各頂部儲器103和104以提供或被提供液體。每個儲器103和104具有中心形成的開口，用於接收加到頂部儲器103的輸入管105或固定於頂部儲器104的輸出管106，以便至和從處理容器100傳輸待處理的血液或其它體液。若有必要，可將血液唧筒或其它液體唧筒插在供給管105和頂部儲器103之間，或輸出管106與頂部儲器104之間，或二者。另一方面，可同時使用輸入和輸出唧筒。在工作時，圖16所示帶電處理容器100以與前面所描述的那些處理容器樣本同樣方式操作。
對於某些處理實際應用而言，最好為輸入儲器103和(或)輸出儲器104提供諸如圖16中107和108所示的排出口，該排出口由能夠自動或手動控制的閥進行可選擇地操作，用以排出可能收集在儲器頂部的氣體，否則其可能影響帶電處理容器的正常操作。以類似的方式，可為以前所描述的其它大橫截面的帶電處理容器提供合適的出口裝置。
圖17是另一放大橫截面處理容器110的透視圖，其在所有方面與圖16所示處理容器類似，除了通過其製成有細長管狀開口的絕緣材料本體或塊為如圖17所示的圓筒形之外。另一方面，圖17所示本發明實施例在其包含頂部儲器103和104的組成部件的製造和操作上與圖16相同，並以相同方式工作。
圖18是利用諸如圖12-17所示任何之一的一較大橫截面尺寸液體處理容器60的人體血液或其它體液處理系統的示意圖。圖18所示的特定液體處理系統是用於連續流通再循環體液處理，其中從病人手臂13抽取血液，通過Ⅳ管111提供給市場上買得到的血液唧筒28，然後至帶電處理容器60。處理容器60可象相對於圖12-17所描述的任何處理容器一樣，其中被處理的血液或其它體液暴露給低壓、低流電流，以將含在血液中的任何汙染物(例如細菌、病毒和黴菌)衰減到無效的程度。然後在處理容器60輸出端出現的處理後血液通過Ⅳ管112再循環回到血液或其它體液正被進行處理的病人的手臂13。如果有必要，Ⅳ管111和112也可以是諸如圖1-7和11中所描述的處理管。如果需要這可提供對液體的雙重處理。如果整個處理不是在空調溫控室進行，則最好提供由虛線78指明的至少圍繞唧筒28、帶電處理容器60及互連Ⅳ管部分111和112的溫控包殼，以便保證維持被處理血液或體液具有基本不變的稠度。
通常，圖18的系統可用在連續流通再循環處理系統中，其中來自病人手臂13的血液通過唧筒28輸送給處理容器60對其進行處理，然後通過管部分112流回到病人手臂。這樣所處理血液的流速應儘可能地調節到基本上對應於通過病人身體循環的血液的自然流速。
除了以上述方式操作，也有可能以截流方式操作圖18的系統，其中間歇停止血液唧筒，以便於在血液唧筒停止的時間周期內對處理容器60中包含的血液或其它體液進行更為延長的電處理，從而保證更充分的帶電處理和對血液中攜帶的細菌、病毒或黴菌進行更大的衰減。
圖19是本發明一種形式閉環、流過再循環處理系統的示意圖，某種程度上類似於圖18所示系統，圖19不同於圖18之處在於輸入唧筒28和輸出唧筒28′分別連接到帶電處理容器60的入口和出口。如果有必要，輸入控制閥113和輸出控制閥114也可連接在輸入唧筒28與處理容器60的入口之間以及處理容器60的輸出與輸出血液唧筒28′的入口之間。以113和114標明的這些輸入和輸出控制閥最好自動地以允許圖19的系統作為雙唧筒、開啟-終止流通系統工作的時間順序操作。當以這種方式工作時，允許第一唧筒28工作並放出吸入處理容器60的來自病人手臂13的血液，然後用封閉狀態的輸入和輸出閥113和114閉合。這裡血液或其它體液的帶電處理發生預定的、規定的時間周期，以確保將汙染細菌、病毒或黴菌充分衰減到無效的程度。一旦完成預先規定的處理周期，輸出閥114被打開，啟動輸出唧筒28′將處理過的血液返回到病人手臂13。以半連續、開啟-終止、分批方式操作將確保當以多少連續的適於用在閉環、再循環血液處理過程中的方式達到該目的時已實現了血液的充分帶電處理。
圖20是本發明非流通、單批體液處理容器120的部分分解的透視圖，其頂側對空氣開放並用於實施以下描述的實驗。圖20A是連接到直流電源128的圖20所示組裝好的處理容器120的示意圖。電源128能夠在處理容器120導電電極兩端提供基本上恆定的電壓，在給定電壓設定範圍0.2伏與12伏(直流)之間，並相對於被處理樣本的給定電阻，通過處理容器中的一批樣本提供基本恆定的電流。一旦用延伸通過含有端壁121和122及中心隔壁123的每個聚四氟乙烯間壁中的開孔124的螺釘和螺帽組裝在一起，該部件形成如圖20A所示的不漏腔。一組隔開的平行電極125和126由雙頭螺栓(未示出)固定在各端壁121和122中適當形成的通道中，該雙頭螺栓藉助於擰入末端間壁121和122頂部螺孔127中的螺釘(未示出)以相對平行關係緊固電極125和126。電極125和126分別連接到圖20A中128所表示的直流電池電源的正端和負端。當這樣組裝時，所得到結構產生非流動處理容器或由形成在該容器中心部分123的1毫米寬中心部分的垂直延伸狹槽限定的單元。該垂直延伸的狹槽確定電極125和126之間相差1毫米、長1.56毫米、深8.32毫米的開放側勢阱129。藉助如這樣所描述構造和激勵的實驗性試驗處理容器，導出下列實驗。
實驗結果綜述包含一對相隔1mm的鉑電極的非流通容器或單元插在1.56mm長及8.32mm深的勢阱中。該非流動容器連接到能夠產生恆定電壓和恆定電流的電場的直流電源。在該勢阱中放入濃度為每毫升10傳染微粒的人體免疫病毒型1(HIV-1)的懸浮液。約10μl試驗病毒懸浮液放入該勢阱。此後，將病毒懸浮液暴露給直流電流，該電流範圍為從高達12分鐘的0微安到高達6分鐘的100微安。25、50、75微安的間歇電流用於暴露類似的病毒部分。使用如表1所示電流和時間矩陣。在將該病毒懸浮液暴露於電流之後，除出非流通容器中的內容並放置到無菌微管中。每樣本除出5μl，並用添加有10%胎腓腸血清(FCS)的95μl細胞組織培養基稀釋。
在實驗1中，用命名為CEM-SS的人體T成淋巴細胞的細胞系孵化再懸浮和處理的病毒類族。該細胞系一旦暴露給HIV-1則形成合胞體。有許多資料證明所用的病毒滴定度直接與所形成的合胞體數目相關。因此，該試驗可用於作HIV-1的無效判定。相反，實驗2使用命名為H9的不同人體T成淋巴細胞的細胞系。與CEM-SS細胞相對照，該細胞系一旦暴露給HIV-1產生許多病毒微粒。所產生的病毒量與細胞暴露給的病毒量成比例。因此，病毒微粒量或更普通的病毒相關的蛋白質(該情況下反向轉錄酶)可用於作為病毒感染的指標。在兩種試驗中，CEM合胞體形成試驗和H9病毒蛋白質試驗獲得類似類型的結果。亦即，對於CEM細胞，雖然合胞體的組成和數量是最佳的，可以測定HIV-1相關蛋白質(反向轉錄酶)活性，相反對於H9細胞，雖然反向轉錄酶量是最佳的，但可以測定巨生物細胞(合胞體)的形成。這兩個試驗廣泛用於作為病毒感染的能繁殖程度測量，並可用於判定是否可測出作為這種電處理產物病毒傳染性上的變化。
實驗1用已處理或未處理(控制)的病毒部分孵化每樣本的約105CEM-ss細胞多達4天時間。該細胞放入微滴定度板壁中並由顯微鏡觀察每24小時監視合胞體的形成。以標準化的方式，如已在文獻中報告和目前在許多實驗室中已實施的，已確定3和4天的合胞體數量，表2綜合出利用該試驗的代表性實驗產生的結果。如能夠注意到的，所形成的合胞體數量與電流量成反比。即，另外增加電流(50V，100微安)，所形成合胞體數量下降。這些結果和另外那些利用CEM-SS細胞系的實驗表明一致的發現，即HIV-1的RF鏈的電處理使導致該細胞系中合胞體形成的病毒電位下降。
實驗2利用分開並獨立的試驗確定電流用H9細胞改變HIV-1傳染性的能力。基本策略類似於CEM細胞所採用的，除了被處理和控制的病毒類族的起始懸浮液在37℃用105H9細胞孵化2小時。因此，細胞病毒懸浮液進一步以標準細胞組織培養基稀為5ml。然後將細胞病毒懸浮液在37℃ 5%的二氧化碳中孵化達14天。每3天時間(第二天開始)從每樣本除去細胞懸浮液等分。為了將這些細胞做成片狀，將這些等分以1，000ypm進行5分鐘的離心分離。進行離心分離之後，上清液和細胞小片分離。上清液被冷凍保存供隨後的反向轉錄酶試驗，細胞小片重懸浮在介體中並保留在細胞組織庫中供利用就地雜混和免疫細胞化學定量和半定量地檢測HIV-1的病毒感染的另外的研究所用。在每個實驗結束時，每個測試的上清液樣本和時間點用標準反向轉錄酶試驗檢查。表3示出代表性實驗的結果。該實驗結果表明HIV-1感染H9細胞的可能性由病毒所暴露給的電流量衰減。此外，以較小的電流量但用延長的暴露時間達到對病毒傳染性的衰減。亦即，類似於利用合胞體形成和CEM-SS細胞系觀察的結果，或增加的電流或增加的暴露時間與由細胞系產生的反向轉錄酶量成反比。
總而言之，已重複幾次的這些實驗和那些利用CEM-SS細胞系的實驗表明，在一令人滿意的顯著水準，離散暴露時間間隔的生物相容安培度的直流電流能夠衰減HIV-1感染對HIV-1 AIDS病毒敏感的正常健康細胞的能力。
雖然什麼東西特別能使汙染物(病毒，細菌，寄生物和(或)黴菌)衰減是不確定的，已給出某些可能的解釋。一種是該衰減是簡單地由電流和電壓的直接影響所致。另一種具有如下要求。當電壓加於電極時，少量電流將流過導電介質。所加電壓和隨後的電流將導致複雜生物活性液的變化。如果正的和(或)負的電荷傳輸通過所述介質流電可流過該介質。該傳輸會引起生物活性分子電荷分布的變化，因此，改變它們的生物活性。而且，電壓和電流會引起可能影響不同離子、基團、氣體的產生和消除和(或)單獨的或組合的生物活性分子和(或)細胞的PH級。以上電處理過程的產物可能或者具有很短的生命力並停留在極接近於電極之處或可以擴散或混合在大部分介質中，並與生物活性分子或細胞起反應以導致它們的衰減。
表1實驗示例電流(μA) 時間(分鐘)0 1 4 8 1225 2 4 8 1250 2 4 8 1275 2 4 8 12100 1 3 4 6
表2合胞體形成(合胞體數量)病毒的稀釋1∶20 TNTC＊TNTC 28 66 151∶40 TNTC 175 22 42 71∶80 TNTC 90 20 25 41∶160 180 44 9 9 21∶320 115 28 4 6 01∶640 70 10 0 2 01∶1280 40 7 0 0 01∶2560 28 4 0 0 01∶5120 15 2 0 0 01∶10，240 10 1 0 0 01∶20，480 4 0 0 0 0OμA8′ 25μA8′ 50μA6′ 75μA4′ 100μA3′＊TNTC-太多以致無法計數，表3反向轉錄酶活性(CPM×10-3)
孵化的天數2 4安培/時間(Min.)0/6 0 13.80/12 0 11.750/3 0 9.150/6 0 9.150/12 0 4.8100/3 0 5.7100/6 0 3.6雖然這裡所作的公開是針對血液的電處理，相信對本領域技術人員來講，很顯然本發明可從相應效果應用於其它體液對其中所含諸如細菌、病毒和黴菌一類的汙染物進行電傳導處理。而且，雖然已指出約0.2伏到12伏數量級的電壓為最佳，有可能某些病毒可得到衰減，如果它們受到更短時間周期內的500微安數量級的更大電流作用。可接受的電流大小通常需要0.2到12伏的激勵電壓。但是，在一定環境和條件下要求更快或更完全地衰減體液中的汙染物的某些情況下，供給導電管的激勵電壓實際上超過大多數處理過程的0.2到12伏電壓範圍。
已描述了用於實施以電場力處理血液或其它體液的新穎方法的新的和改進的電傳導處理方法和容器以及處理系統的幾個實施例，很顯然根據以上講授本領域技術人員受到對本發明其它改進和變更的啟發。因此應理解對在由所附權利要求書限定的本發明整個指定範圍內所描述的本發明特定實施例可作出改變。
權利要求
1.一種用於對存在電場力的容器內所含或流過的血液和(或)其它體液和(或)合成液體中攜帶的細菌、和(或)病毒、寄生物和(或)黴菌進行直接電處理的電傳導容器。所述電傳導容器以至少兩個或多個隔開的、相對的電傳導電極段陣列製造，所述電極段在該容器上或其內表面或內部形成，並暴露於該容器內含有的或流過的血液或其它體液，所述電傳導電極段彼此電絕緣並延伸過或穿過該容器的長度部分，以及用於將不同極性低壓電位加到電傳導電極段的裝置，從而電傳導電極段之間產生電場力，其引起生物相容電流通過該容器所含或流過的血液和(或)其它體液，以便藉助通過的電流的作用衰減血液和(或)其它體液中所含的細菌、病毒、寄生物和(或)黴菌，由此使細菌、病毒、寄生物和(或)黴菌無效，同時保持該液體的生物有用性。
2.如權利要求1所述的電傳導容器，其特徵在於低壓電位分布在約0.2伏到12伏範圍內，並在血液和其它體液中引入每平方毫米1微安(1μA/mm2)到每平方毫米1毫安(1μA/mm2)的電流密度。
3.如權利要求2所述的電傳導容器，其特徵在於容器自身的壁由電傳導聚合物材料形成，該電傳導聚合物材料與人體細胞組織和血液和(或)其它體液相容，電傳導部分形成在物理上由整體形成的將第一正電極部分陣列與第二相反極性負電極部分陣列電絕緣的電絕緣管壁部分相連接的隔離電傳導電極段的要求圖案中。
4.如權利要求2所述的電傳導容器，其特徵在於該容器採用管的形式並插在用於在血液再循環系統中從輸血者抽取血液和(或)提供血液給受血者和(或)血液存儲容器或病人的皮下注射針頭之間的流通血液處理系統中。
5.如權利要求2所述的電傳導容器，其特徵在於該容器採用管的形式並且血液唧筒插在輸血者與受血者或容器之間的管路中，該系統還包括用於將血液唧筒與電傳導容器電絕緣的裝置，用於調節來自血液唧筒輸出端的血液流速的裝置以及用於保持貫穿該傳導容器有效長度的電連續性的裝置。
6.如權利要求2所述的電傳導容器，其特徵在於該容器採用管的形式而電傳導電極段採用平行於管縱軸縱向延伸的斑馬條的形式，相間電傳導電極條由用於將相同電傳導電極條彼此絕緣的相間電絕緣條隔開，第一組相間電傳導電極條共同電連接到形成於管上並四周環繞該管的第一環形終端母線，並與剩下的第二組相間電傳導電極條電絕緣，所述第一環形終端母線用於連接到激勵電源的第一極性電位，第二環形終端母線四周環繞該管並電連接到剩下的第二組相間的電傳導電極條，所述第二環形終端母線與第一環形終端母線和第一組相間的電傳導電極條電絕緣並連接到與激勵電源第一極性電位有相反極性的激勵電源的第二極性電位。
7.如權利要求6所述的電導管，其特徵在於該管插在用於在血液再循環系統中從輸血者抽取血液和(或)提供血液給受血者和(或)血液存儲容器或病人的皮下注射針頭之間的流通血液處理系統中。
8.如權利要求6所述的電導管，其特徵在於血液唧筒插在輸血者與受血者和(或)容器之間的管路中，該系統還包括用於將血液唧筒與電導管電絕緣的裝置，用於調節來自血液唧筒輸出端的血液流速的裝置以及用於電連接環繞血液唧筒和血液流速調節裝置的管的輸入輸出側以保持貫穿該管有效長度的電連續性的裝置。
9.如權利要求3所述的電傳導容器，其特徵在於該容器採用管的形式而電傳導電極段採用平行於管縱軸縱向延伸的斑馬條的形式，相間電傳導電極條由用於將相間電傳導電極條彼此絕緣的相間電絕緣條隔開，第一組相間電傳導電極條共同電連接到形成於管上並四周環繞該管的第一環形終端母線，並與剩下的第二組相間電傳導電極條電絕緣，所述第一環形終端母線用於連接到激勵電源的第一極性電位，第二環形終端母線四周環繞該管並電連接到剩下的第二組相間的電傳導電極條，所述第二環形終端母線與第一環形終端母線和第一組相間的電傳導電極條電絕緣並連接到與激勵電源第一極性電位有相反極性的激勵電源的第二極性電位。
10.如權利要求9所述的電導管，其特徵在於該管插在用於在血液再循環系統中從輸血者抽取血液和(或)提供血液給受血者和(或)血液存儲容器或病人的皮下注射針頭之間的流通血液處理系統中。
11.如權利要求10所述的電導管，其特徵在於血液唧筒插在輸血者與受血者和(或)容器之間的管路中，並且該系統還包括用於將血液唧筒與電導管電絕緣的裝置，用於調節來自血液唧筒輸出端的血液流速的裝置以及用於電連接環繞血液唧筒和血液流速調節裝置的管的輸入輸出側以保持貫穿該管有效長度的電連續性的裝置。
12.如權利要求2所述的電導管，其特徵在於該容器採用管的形式而電傳導電極段採用沿相間導電和絕緣環形帶的管子內徑徑向延伸的斑馬條的形式，從而使相間電傳導帶由相應絕緣帶電絕緣，第一組相間電傳導電極條共同電連接到形成於管上平行其縱向軸的第一縱向延伸終端母線，並與剩下的第二組相間電傳導環形電極條電絕緣，所述第一縱向延伸終端母線連接到激勵電源的第一極性電位，第二縱向延伸終端母線電連接到剩下的第二組相間電傳導環形電極條，所述第二縱向延伸終端母線與第一縱向延伸終端母線和第一組相間的電傳導電極條電絕緣並用於連接到與激勵電源第一極性電位有相反極性的激勵電源的第二極性電位。
13.如權利要求12所述的電導管，其特徵在於該管插在用於在血液再循環系統中從輸血者抽取血液和(或)提供血液給受血者和(或)血液存儲容器或病人的皮下注射針頭之間的流通血液處理系統中。
14.如權利要求13所述的電導管，其特徵在於血液唧筒插在輸血者與受血者和(或)容器之間的管路中，該系統還包括用於將血液唧筒與電導管電絕緣的裝置，用於調節來自血液唧筒輸出端的血液流速的裝置以及用於電連接環繞血液唧筒和血液流速調節裝置的管的輸入輸出側以保持貫穿該管有效長度的電連續性的裝置。
15.如權利要求3所述的電傳導容器，其特徵在於該容器採用管的形式而電傳導電極段採用沿相間導電和絕緣環形帶的管內徑徑向延伸的斑馬條的形式，從而使相間導電帶由各絕緣帶彼此電絕緣，第一組相間電傳導環形電極條共同電連接到形成於管上平行其縱軸延伸的第一縱向延伸終端母線，並與剩下的第二組相間電傳導環形電極條電絕緣，所述第一縱向延伸終端母線連接到激勵電源的第一極性電位，第二縱向延伸終端母線電連接到剩下的第二組相間電傳導環形電極條，所述第二縱向延伸終端母線與第一縱向延伸終端母線和第一組相間的電傳導電極條電絕緣並用於連接到與激勵電源第一極性電位有相反極性的激勵電源的第二極性電位。
16.如權利要求15所述的電導管，其特徵在於該管插在用於在血液再循環系統中從輸血者抽取血液和(或)提供血液給受血者和(或)血液存儲容器或病人的皮下注射針頭之間的流通血液處理系統中。
17.如權利要求16所述的電導管，其特徵在於血液唧筒插在輸血者與受血者和(或)容器之間的管路中，該系統還包括用於將血液唧筒與電導管電絕緣的裝置，用於調節來自血液唧筒輸出端的血液流速的裝置以及用於電連接環繞血液唧筒和血液流速調節裝置的管的輸入輸出側以保持貫穿該管有效長度的電連續性的裝置。
18.一種用於衰減存在於血液和(或)其它體液和(或)合成液體中的細菌、和(或)病毒、寄生物、和(或)黴菌，同時保持被處理血液或其它體液的生物有用性的液體處理方法，該方法包括使待處理液體受到在電容狀的充電電場內的低電壓、低電流電場力的作用，以在足以衰減血液或其它液體中所含細菌和(或)病毒、寄生物和(或)黴菌的預定時間周期內產生通過血液或其它液體的生物相容電流，從而使它們無效同時保持被處理液體的生物有用性。
19.按照權利要求18所述方法的產品。
20.如權利要求18所述的體液處理方法，其特徵在於低壓電位的範圍為約0.2伏到12伏，並在血液或其它體液中引入每平方毫米1微安(1μA/mm2)到每平方毫米1毫安(1mA/mm2)的電流密度。
21.按照權利要求20所述方法的產品。
22.一種用於衰減存在於被處理的血液或其它體液中的細菌、和(或)病毒、寄生物、和(或)黴菌而無對血液或其它體液的生物損害的體液處理系統，它包含用於收集待處理的血液或其它體液的電傳導容器，用於使該傳導容器內收集的血液或其它體液受到電容狀的充電電場內低壓、低電流電場力的作用地裝置，以在足以衰減血液或其它體液中所含細菌、和(或)病毒、寄生物和(或)黴菌的預定時間周期內產生通過血液或其它體液的生物相容電流，從而使這種汙染物無效，同時保持血液或其它體液的生物有用性。
23.如權利要求22所述的體液處理系統，其特徵在於低壓電位的範圍從約0.2伏到12伏，並在血液或其它體液中引入每平方毫米1微安(1μA/mm2)到每平方毫米1毫安(1mA/mm2)的電流密度。
24.如權利要求22所述的體液處理系統，其特徵在於包含電源的處理系統部件被小型化並植入被診治的病人的體內，以形成閉環、連續再循環體液處理系統。
25.如權利要求22所述的體液處理系統，其特徵在於傳導容器採用開放末端的管的形式以允許流通處理血液和其它體液，並與供電電源一道小型化，由此該裝置可以植入人體或其它哺乳動物以便以連續再循環體液處理方法操作。
26.如權利要求22所述的體液處理系統，其特徵在於在隔開相對的電傳導電極段附近的傳導容器形成有放大的橫截面，提供放大的電傳導電極段表面面積以作用在流過該容器的血液或其它體液，從而增加對給定的停頓時間該容器內實現處理的吞量和(或)有效性。
27.如權利要求26所述的體液處理系統，其特徵在於電傳導容器含有放大的電絕緣材料的矩形本體，其具有從整個絕緣材料一端到另一端形成的多個平行的、縱向延伸的管狀開口，並具有以相對的、平行的關係緊固於所有這些管的各相對側的隔開的電傳導金屬條，某一極性電位的導電條伸出某一側上管子的末端或絕緣塊的末端至形成所有給定極性電位的導電條的終端母線，剩下的導電條組從絕緣塊相對末端上各管的相對末端突出以配合相反極性電位的導電終端表面，頂部儲器形成在各絕緣塊組件末端上，其內管狀通路的末端是敞開的，每個頂部儲器具有提供血液和(或)其它體液供其處理的相應輸入或輸出口。
28.權利要求27所述的體液處理系統，其特徵在於放大的絕緣塊構件是圓筒形的，以及各個塊構件末端的頂部儲器是對應的圓筒形的。
29.如權利要求27所述的體液處理系統，其特徵在於在電傳導容器的各儲器的頂部形成有可選擇操作的氣口。
30.如權利要求26所述的體液處理系統，其特徵在於電傳導容器採用比提供待處理體液給該容器的輸入和輸出導管的橫截面大的放大橫截面處理容器的形式，還在於放大橫截面的容器包含在用於在連續流通血液再循環系統中從輸血者抽取血液和(或)提供血流給受血者和(或)血液存儲容器或提供給病人的皮下注射針頭之間的血液傳輸系統中。
31.如權利要求30所述的體液處理系統，其特徵在於血液唧筒被插在至放大橫截面的容器或來自放大橫截面的容器或二者的血液或其它體液的流通路徑中，並放置在輸血者與受血者或容器之間的管系統中，該系統還包含用於通過輸入或輸出唧筒或二者調節來自或到放大截面的處理容器的血液流速。
全文摘要
一種處理從輸血者到受血者或存儲容器的或再循環系統中的血液或其它體液的新方法和系統，利用新型電傳導處理容器以適當電場強度的電場力處理血液或其它體液，以形成其大小是生物相容的但足以使感染正常健康細胞的細菌、病毒、和(或)黴菌變得無效從而保持血液或其它體液的生物有用性的電流流過血液或其它體液。該場合加於處理容器的低壓電位應為約0.2至12伏並產生1μA/mm
文檔編號A61L2/00GK1058725SQ9110549
公開日1992年2月19日 申請日期1991年8月5日 優先權日1990年8月6日
發明者史蒂文·卡裡, 彼得·M·施沃爾斯基 申請人:史蒂文·卡裡, 彼得·M·施沃爾斯基