[发明专利]质量交换装置及其使用方法

说明书

描述一种质量交换器的使用方法。在该方法中，质量交换器包括用于容纳待处理的液体的流动的第一通道；和用于容纳处理剂的流动的第二通道，第一和第二通道具有设置在它们之间的可渗透膜，以便允许所选择的物质在第一通道和所述第二通道之间转移。质量转移方法包括以下步骤：使待处理的液体沿着所述第一通道通过，并将液体和气体的混合物引入第二通道以提供两相处理剂。期望提供一种调节液体比如血液中的气体物质的浓度的方法，同时控制液体的温度并任选地调节该液体中的离子和/或溶解物质的浓度。通过这种方法和提供两相处理剂的质量交换器，可以同时将气态物质(例如氧气)输送到处理液体中，同时利用处理剂的液相的高热容来将显著的热量转移到处理液体中或从其转移。

技术领域

本发明涉及质量交换装置及其使用方法，特别涉及用于改变液体样品的组成和温度的质量交换装置。

背景技术

有多种情况需要改变血液(或血液制品，比如填充细胞)的属性。这些情况包括输血、体外循环(CPB)、体外膜氧合(ECMO)和肾透析。可能更改的属性包括：

-氧气和二氧化碳浓度(输血、CPB、ECMO)

-温度(输血、CPB、ECMO)

-离子和溶解物质的浓度(输血、肾透析、CPB、ECMO)

目前这些改变是在不同的阶段进行的。

关于温度变化，可以将输血血液温热至室温，或者在给予患者之前用血液加热器加温。在其他情况下，血液可被冷却，例如在诸如体外循环的操作期间，其中患者保持在低温以减缓新陈代谢。在体外膜氧合中，可以根据需要将血液冷却或加热，以将患者维持在所需温度。

CPB和ECMO装置目前由两个阶段组成，即热交换阶段，随后是质量交换阶段。热交换阶段遵循管状(例如中空纤维)或板和框架式交换器的常规技术。已经提出了替代方案，其中通过用于质量交换的可渗透膜和用于热交换的不可渗透膜进行热交换和质量交换(例如参见美国专利3834544)。

气体交换可以通过微孔或透气膜进行。在输血中(以及在CPB和ECMO中)，这种交换是合乎需要的，从而在接近动脉条件(高氧和低二氧化碳)而不是静脉条件下将血液输送给患者。

可以通过合适的微孔膜实现离子和溶解物质交换。目前在专用的肾脏透析的质量交换器中进行。还需要调节输血血液中的离子和可溶物质浓度以使其更接近新鲜血液条件。特别地，希望恢复常规存储的输血血液的近鲜血液条件。

调节和校正离子和可溶物质浓度也是CPB和ECMO中的一种选择。经历CPB和ECMO的患者经常出现相关和并发的健康问题，这可能导致血液中不良物质的积累和/或所需物质的消耗。恢复这些物质的理想浓度的能力可以帮助患者恢复，并减少患者健康的风险，并从这些相关的健康问题中获益。

目前，热量转移、气体转移和可溶物质的转移只能相继或通过使用复杂的多层交换器(比如US3834544中的)进行。

期望提供一种调节液体比如血液中气体物质浓度的方法，同时控制液体的温度并任选地调节该液体中的离子和/或溶解物质的浓度。

发明内容

因此，在第一方面，本发明可以提供一种质量交换器的使用方法，其中，所述质量交换器包括：

用于容纳待处理的液体的流动的第一通道；和

用于容纳处理剂的流动的第二通道，

所述第一和第二通道具有设置在其间的可渗透膜，以便允许所选择的物质在所述第一通道和所述第二通道之间转移，

所述方法包括以下步骤：使待处理的液体沿着所述第一通道通过，并将液体和气体的混合物引入所述第二通道以提供两相处理剂。