專利名稱：利用密封液體囊融化生物材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及快速融化諸如血漿、干細(xì)胞和骨髓等生物材料的裝置和方法。
背景技術(shù)：
存儲(chǔ)冰凍的生物材料(諸如血漿)并接著將其熔化以用于輸液在醫(yī)療機(jī)構(gòu)是普遍實(shí)踐。通常，血漿袋或其他這種材料的袋經(jīng)冰凍以保存血漿用于以后使用。出于這種目的，血漿常冰凍存儲(chǔ)在密封的預(yù)先包裝好的小包或袋中。
在冰凍的血漿袋可用于輸液之前，必須首先將冰凍的血漿加熱到所需的可輸液的溫度。常規(guī)上用濕浴來加溫冰凍的血漿。為了完成冰凍血漿的融化，直接將冰凍的血漿袋置放在液體浴中，所述液體浴已被預(yù)先加熱到必要的用來融化冰凍血漿的選定溫度。利用濕浴來實(shí)現(xiàn)冰凍血漿融化的問題之一在于如果血漿袋在融化過程期間發(fā)生意外泄漏，那么整個(gè)浴就會(huì)受到污染。另一問題在于浴中的污染物會(huì)轉(zhuǎn)移到血漿袋中。因此，還使用過透明外包裝袋來保護(hù)生物材料袋并在袋破的情況下隔離所述袋，從而作為直接放入濕浴中來融化血漿的替代方法。透明外包裝袋的缺點(diǎn)是，它們不總是能夠方便地取得或供應(yīng)的。另外，透明外包裝袋必須也要密封來防止泄漏。此外，透明外包裝袋在外部變濕且必須用毛巾擦拭。因此，毛巾和外包裝袋成為細(xì)菌的潛在滋生場(chǎng)所。
另一方面，常需要快速融化生物材料，尤其在緊急情況中。快速融化生物材料限定了被融化材料處于存儲(chǔ)狀態(tài)的時(shí)間。融化的血漿具有有限的保質(zhì)期，且融化的血漿中的凝血因子會(huì)在相對(duì)較短的時(shí)期內(nèi)降解。如果融化時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，那么醫(yī)生通常通過在手術(shù)前將額外的冰凍血漿單元移出冷藏柜來進(jìn)行補(bǔ)償，使得在手術(shù)開始前有大量的融化的血漿可用。當(dāng)然，如果不需要某些額外單元用于手術(shù)或輸液，那么這將導(dǎo)致血漿浪費(fèi)?？焖偃诨试S醫(yī)生基于所需而具有適量的冰凍生物材料，進(jìn)而減少材料的潛在浪費(fèi)。因此，需要在干燥環(huán)境下快速融化冰凍生物材料的裝置和方法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提出一種用于融化包含在袋或其他合適容器中的生物材料的裝置。更明確地說，融化裝置用于攪動(dòng)并加熱生物材料來提供快速和無菌融化。
在本發(fā)明的一個(gè)特定方面，提供一種用于融化冰凍材料的裝置。所述裝置包含用于容納冰凍材料容器的外殼。密封的填有流體的囊位于外殼內(nèi)以與冰凍材料容器具有聯(lián)系。舉例來說，所述囊可經(jīng)配置以大體囊封或裹住冰凍材料容器。一般來說，所述囊容納所述外殼內(nèi)的冰凍材料容器。所述配置的一個(gè)實(shí)例是圍繞冰凍材料的囊。攪動(dòng)器位于外殼內(nèi)且促使填有流體的囊發(fā)生運(yùn)動(dòng)來攪動(dòng)囊所容納的冰凍材料容器。在操作中，所述攪動(dòng)器會(huì)使位于所述囊內(nèi)的流體動(dòng)來動(dòng)去或彼此混合，進(jìn)而用來同樣攪動(dòng)生物材料。所述攪動(dòng)器可包括可縮小的和可膨脹的枕墊，其經(jīng)定位以在膨脹或縮小枕墊期間使所述囊發(fā)生運(yùn)動(dòng)。最后，還有加熱器位于囊的外部來在密封囊內(nèi)含有流體的情況下加熱填有流體的囊中的流體。以這種方式，不需要將流體從囊中移出來進(jìn)行加熱并隨后再裝進(jìn)囊中。加熱器提供的熱量用于融化容器中的冰凍材料。
更明確地說，所述裝置可具有促使囊和冰凍材料發(fā)生運(yùn)動(dòng)的攪動(dòng)器。囊的運(yùn)動(dòng)可由泵實(shí)現(xiàn)，所述泵縮小并膨脹與囊具有聯(lián)系或相互接觸的致動(dòng)器枕墊。所述泵可包含若干與致動(dòng)器枕墊的單獨(dú)枕墊部件連接的若干泵單元。每個(gè)枕墊部件可獨(dú)立膨脹和縮小來使囊的不同區(qū)域或部分發(fā)生運(yùn)動(dòng)。為了實(shí)現(xiàn)囊的運(yùn)動(dòng)，囊可位于囊支撐件上，所述囊支撐件可通過致動(dòng)器枕墊的膨脹和縮小相對(duì)于外殼發(fā)生運(yùn)動(dòng)。舉例來說，致動(dòng)器枕墊的膨脹會(huì)促使囊支撐件的至少一部分在一方向上運(yùn)動(dòng)以促使填有流體的囊的至少一部分被壓縮。致動(dòng)器枕墊的縮小可允許囊支撐件在遠(yuǎn)離囊的方向上發(fā)生運(yùn)動(dòng)，從而允許至少一部分囊展開。囊中至少部分囊的壓縮和解壓縮促使囊中的流體流動(dòng)，且進(jìn)而攪動(dòng)并融化生物材料。囊支撐件可提供為單獨(dú)的支撐板，其視情況可鉸在一起，進(jìn)而在枕墊膨脹和縮小時(shí)提供囊增加的運(yùn)動(dòng)。
為了進(jìn)一步增強(qiáng)流體流動(dòng)，所述囊可具有多個(gè)腔室，包含第一和第二部分。所述囊還可在生物材料容器周圍折疊起來以提供上囊層和下囊層，且生物材料容器夾在其中。所述囊可經(jīng)折疊以夾住容器來更好地圍繞冰凍材料容器，進(jìn)而在囊的第一部分中提供(例如)上第一腔室和下第一腔室，并在囊的第二部分中提供上第二腔室和下第二腔室。所述上第一腔室和上第二腔室可通過單向閥而連接，所述單向閥允許流體從第一部分的上第一腔室流到第二部分的上第二腔室。流體可越過囊的折疊從上第二腔室到下第二腔室自由流動(dòng)。此外，下第一腔室和下第二腔室也可通過單向閥而連接，所述單向閥允許流體從第二部分的下第二腔室流到第一部分的下第一腔室。流體同樣越過囊的折疊從下第一腔室到上第一腔室自由流動(dòng)?？膳蛎浛煽s小枕墊的第一枕墊部件的膨脹可提供囊內(nèi)第一部分的收縮和囊內(nèi)第二部分的展開?？膳蛎浛煽s小枕墊的第二枕墊部件的膨脹可促使囊內(nèi)第二部分的收縮和囊內(nèi)第一部分的展開。由泵引起的枕墊部件的膨脹以受控的方式提供囊的腔室的收縮。攪動(dòng)器的這個(gè)動(dòng)作按摩囊并幫助促使囊內(nèi)的流體在閥的控制下通過囊的各部分和各腔室進(jìn)行循環(huán)，進(jìn)而提供生物材料的增加的攪動(dòng)和加熱。
該裝置可具有控制器，其可操作來監(jiān)控并調(diào)節(jié)攪動(dòng)器和加熱器。所述裝置可具有檢測(cè)并調(diào)節(jié)填有流體的囊的溫度的傳感器。
在本發(fā)明的第二方面中，提供用于融化并加熱諸如袋的容器中的生物材料的方法。所述冰凍材料容器與密封的填有流體的囊具有聯(lián)系。填有流體的囊經(jīng)攪動(dòng)以促使填有流體的囊的運(yùn)動(dòng)和冰凍材料的運(yùn)動(dòng)。最終，通過位于囊外部的加熱元件，密封囊內(nèi)的流體在囊內(nèi)被加熱。
更明確地說，當(dāng)致動(dòng)器枕墊經(jīng)膨脹、促使囊支撐件擠壓囊的第一部分的同時(shí)允許囊的第二部分展開時(shí)，攪動(dòng)囊和生物材料。致動(dòng)器枕墊可包括單獨(dú)的枕墊部件，可作為致動(dòng)器的單獨(dú)部分或作為整體的單獨(dú)單元。泵單元使一個(gè)枕墊部件膨脹而促使枕墊部件展開，并使支撐件運(yùn)動(dòng)以在壓縮囊的一個(gè)部分的同時(shí)第二枕墊部件仍處于未膨脹狀態(tài)，進(jìn)而允許囊的第二部分展開。相反，當(dāng)?shù)诙韷|部件由于泵而膨脹時(shí)，所述支撐件接觸囊的第二部分并促使其壓縮，同時(shí)囊的第一部分在在第一枕墊部件收縮時(shí)展開。雖然這個(gè)過程是根據(jù)相對(duì)于第二部分來壓縮一個(gè)部分而進(jìn)行描述的，但壓縮是相對(duì)術(shù)語。換句話說，如果在第二部分展開的同時(shí)第一部分維持不變，那么第一部分在本質(zhì)上仍是被壓縮的，相對(duì)于第二部分來說。


當(dāng)結(jié)合圖式來閱讀時(shí)，會(huì)更好地理解前述發(fā)明內(nèi)容以及以下描述，圖式中圖1是根據(jù)本發(fā)明的融化裝置的透視圖。
圖2是用于圖1中的裝置的囊的俯視示意圖。
圖3是圖1中的融化裝置的正視示意圖。
圖4是圖1中的融化裝置在攪動(dòng)器枕墊處于一個(gè)位置的操作期間的正視示意截面圖。
圖5是圖1中的融化裝置在攪動(dòng)器枕墊處于另一位置的操作期間的正視截面圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在總體參考圖式，其中相同的參考數(shù)字指若干視圖中相同的組件，顯示裝置30用于融化并加熱生物材料。裝置30可操作來融化并加熱冰凍或低溫下存儲(chǔ)的生物材料1，生物材料包括(但不限于)血漿、骨髓和干細(xì)胞。出于描述目的，裝置30將被描述于當(dāng)其與融化并加熱冰凍的血漿袋結(jié)合使用時(shí)。
現(xiàn)在參看圖1到圖5，裝置30包括外殼26，且經(jīng)配置以在一保持袋于燥的閉合液壓系統(tǒng)中融化血漿袋。通過保持血漿袋干燥來維持所述袋的無菌狀態(tài)，且最小化細(xì)菌的生長(zhǎng)。外殼26含有一般以24指示的攪動(dòng)器，其與密封的填有流體的囊27具有聯(lián)系，如圖3中所示。囊27可經(jīng)放置與待融化的血漿袋接觸。如圖3到圖5中所示，填有流體的囊可沿著折疊線19對(duì)半折疊，如圖2中所示，來封圍或囊封血漿袋1，從而增加或最大化囊27與袋1之間的表面接觸面積。更明確地說，囊27一般可對(duì)半折疊來將血漿袋夾在囊的上層與下層之間。囊內(nèi)填充有合適的流體，以允許囊符合袋1的外形。流體必須同樣允許熱量從囊轉(zhuǎn)移到袋。攪動(dòng)器24可操作來通過填有流體的囊施加壓力擠壓血漿袋。攪動(dòng)器用于使填有流體的囊發(fā)生運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)袋的運(yùn)動(dòng)。在操作中，攪動(dòng)器用于壓縮和展開囊的不同部分來實(shí)現(xiàn)流體在囊內(nèi)流動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致袋的運(yùn)動(dòng)?？捎蓡为?dú)的加熱器板8L和8R組成的加熱器8可操作來將囊中的流體加熱到所需的溫度。囊中加熱的流體將熱量轉(zhuǎn)移到生物材料以輔助融化生物材料。
可使用大量的囊配置和攪動(dòng)器配置。舉例來說，參看圖2，囊27顯示為縱向容器，其具有將囊27分離為兩個(gè)獨(dú)立細(xì)長(zhǎng)部分的縱向分割壁28。如圖3到圖5中所示，囊可沿著折疊線19在中間部分幾乎對(duì)半折疊，使得一個(gè)部分33提供上腔室6和下腔室4，且另一部分35提供上腔室7和下腔室5。同樣，例如圖3到圖5中所示，攪動(dòng)器24可包括致動(dòng)器枕墊，其具有連接到兩個(gè)泵單元16、17的兩個(gè)枕墊部件2、3。所述枕墊部件2和3可以是單獨(dú)的枕墊單元或其可以是單個(gè)枕墊單元的單獨(dú)部分。同樣，泵單元16和17可以是單獨(dú)的單個(gè)泵或其可以是來自單個(gè)泵的不同饋線。攪動(dòng)器24經(jīng)配置以斷續(xù)地或以選定的或預(yù)定序列對(duì)枕墊部件2、3進(jìn)行加壓和減壓，使得枕墊部件以不同周期展開和收縮。當(dāng)枕墊部件展開和收縮時(shí)，囊壁會(huì)攪動(dòng)生物材料以加速融化。
參看圖1，現(xiàn)將詳細(xì)描述裝置30。外殼26具有大體打開的頂部。門或蓋14樞轉(zhuǎn)地安裝在外殼26的頂部上。蓋14在打開位置(其允許進(jìn)入外殼26的內(nèi)部)與閉合位置(其限制進(jìn)入外殼26的內(nèi)部)之間樞轉(zhuǎn)。蓋14的閉合提供密封的、平衡的頂表面，其通過攪動(dòng)器24的向上的力來擠壓囊和袋。使用期間蓋的閉合幫助防止熱量損耗到大氣中。蓋14優(yōu)選由諸如清晰塑料的絕熱透明材料制成，以便觀看袋。另外，囊27優(yōu)選由例如透明聚乙烯的透明材料制成。這樣，在裝置30的操作期間就可通過蓋14觀看生物材料袋1和囊27的狀態(tài)。所述裝置可通過電力運(yùn)作，且最好配置在120VAC或240VAC上運(yùn)行。外殼26提供電端口25，使得裝置30可插入到電源插座中。顯示屏29位于外殼上以向用戶顯示有用的信息，諸如攪動(dòng)的速率或長(zhǎng)度以及囊或袋的溫度。還有控制器18，來控制設(shè)備的操作。例如，控制器可控制特定操作步驟，例如在選定時(shí)間或溫度下停止攪動(dòng)和加熱材料，或增加或降低袋攪動(dòng)速率或時(shí)長(zhǎng)。提供開關(guān)281來通過允許個(gè)人操作裝置而開啟并斷開裝置來向裝置供電。
現(xiàn)在參看圖3，囊27在外殼內(nèi)受懸置在外殼內(nèi)的囊支撐件9支撐。囊支撐件9分離囊27和攪動(dòng)器24并相對(duì)于攪動(dòng)器24密封囊27，攪動(dòng)器24位于外殼內(nèi)囊支撐件9下方。如圖3中所示，囊27經(jīng)配置以平放在支撐件9上，使得囊可經(jīng)折疊以卷繞生物材料袋1。
現(xiàn)在參看圖2，囊27被描繪成未經(jīng)折疊、打開安放的配置。囊27可由導(dǎo)熱材料制成以促進(jìn)熱量在加熱器8與囊內(nèi)的流體之間并同樣在囊中的流體與生物材料1之間轉(zhuǎn)移。囊應(yīng)也由柔軟的或可變形材料制成，使囊能改變形狀。囊被充分拉伸，使得囊的底腔室4和5橫跨外殼的前后長(zhǎng)度的同時(shí)頂腔室6和7橫跨遮蓋蓋14的前后長(zhǎng)度。囊被沿著周邊密封，來密封囊內(nèi)的流體。如圖2中所示，分割壁28延伸囊的長(zhǎng)度來將囊分離為兩個(gè)縱向部分。在使用中，囊沿著線19折疊，使得囊的頂腔室和底腔室當(dāng)蓋打開和閉合時(shí)可未經(jīng)折疊地打開和經(jīng)折疊地閉合。在這種配置中，如圖2中所示，每個(gè)上腔室6和7各與每個(gè)底腔室4和5具有聯(lián)系，來允許流體通過折疊線19在其之間流動(dòng)?；蛘?，囊可包含四個(gè)單獨(dú)的腔室，每個(gè)腔室通過管道與其他腔室連接。在另一實(shí)施例中，所述囊包含由管道或閥連接的兩個(gè)腔室，且可平放在支撐件上，且未在冰凍材料周圍折疊。
所示囊27填有流體，且由能導(dǎo)熱的柔軟材料制成。用流體填充袋有利的原因在于流體的溫度均勻性輔助快速融化血漿袋。此外，流體允許囊改變并符合其在血漿袋周圍的形狀，進(jìn)而促進(jìn)從囊中的流體到生物材料的均勻的熱轉(zhuǎn)移。使用密封的囊是融化生物材料的安全和無菌的方式。因?yàn)槟?7是密封的，所以污染物不能進(jìn)入流體。
密封其中含有流體的囊27的另一優(yōu)點(diǎn)在于與使用單獨(dú)的蓄水器來使流體循環(huán)出入囊相比，只有非常少的流體用于密封囊。此外，密封囊防止流體在溢出和晃蕩過程中出入囊，當(dāng)使用蓄水器時(shí)此有時(shí)會(huì)發(fā)生。通過使用密封囊，僅需要一升的流體來填充囊，而使用蓄水器的常規(guī)系統(tǒng)會(huì)使用更多的流體來填充蓄水器并通過囊進(jìn)行循環(huán)。
更明確地說，如圖2、3、4和5中所示，囊27可含有多個(gè)部分和腔室。第一部分33通過分割壁28相對(duì)于第二部分35被密封。當(dāng)在使用中時(shí)，第一部分具有上腔室6和下腔室4，且第二部分具有上腔室7和下腔室5。上腔室6通過囊中的折疊19與第一部分中的下腔室4分離。同樣，上腔室7通過囊中的折疊19與第二部分中的下腔室5分離。袋在折疊線19處并不密封，從而提供流體在每個(gè)部分中的腔室的下部分和上部分之間的流動(dòng)。上腔室6和7通過止回閥21連接。下腔室4和5通過止回閥20連接。
囊27中的多個(gè)部分和閥允許流體以受控的方式通過囊27進(jìn)行更好的循環(huán)。流體在一個(gè)方向上通過腔室進(jìn)行循環(huán)，進(jìn)而提供熱流體在整個(gè)囊的更有效的流動(dòng)，且進(jìn)而加速融化生物材料1。更明確地說，參看圖3、4和5，流體通過止回閥21從上左腔室6流入上右腔室7中。止回閥21防止流體從上右腔室7流回到上左腔室6中，如圖3-5中所描繪。接著，流體從上腔室7向下流動(dòng)穿過第二部分35越過囊中的折疊19進(jìn)入下右腔室5中。流體接著從下右腔室5通過止回閥20流入下左腔室4中。同樣，止回閥20防止流體通過閥流回。接下來，流體向上流動(dòng)越過折疊線19進(jìn)入第一部分的上腔室6中。止回閥20和21允許流體僅在一個(gè)方向上流動(dòng)。因此，因?yàn)榱黧w不能通過閥21從腔室7流回到腔室6中，或通過閥20從腔室4流回到腔室5中，所以流體更有效地通過囊。
由加熱器8加熱位于囊的底腔室4和5中的流體。當(dāng)熱流體通過囊進(jìn)行循環(huán)時(shí)，熱流體可流動(dòng)到囊的上腔室6和7以加熱袋1的上表面，進(jìn)而促進(jìn)生物材料1的更均衡的受熱并增加融化生物材料1的速率。
現(xiàn)在將更詳細(xì)地考慮攪動(dòng)器24的操作。攪動(dòng)器24用于壓縮和解壓縮囊來使熱流體循環(huán)通過囊。攪動(dòng)器一般位于裝置的底部中，如圖3、4和5中所示。攪動(dòng)器24包含可具有泵單元16和17的泵，和可具有至少兩個(gè)枕墊部件2和3的致動(dòng)器枕墊。攪動(dòng)器24被囊支撐件9密封在外殼內(nèi)的單獨(dú)隔間中，位于囊的下方。囊支撐件9包括支撐板9L和9R和網(wǎng)狀支撐件10和11，所述網(wǎng)狀支撐件10和11以密封的方式使支撐板和外殼的內(nèi)壁互連。囊支撐件9在外殼的寬度和長(zhǎng)度上分離囊和攪動(dòng)器。囊處于支撐板9L和9R上，支撐板9L和9R可由網(wǎng)狀支撐件10和11以一種方式懸置，以允許通過枕墊2和3使支撐板運(yùn)動(dòng)。位于囊支撐件9下方的是加熱器8，其用于加熱加熱元件8L和8R，加熱元件8L和8R經(jīng)定位以分別與支撐板9L和9R具有聯(lián)系。如圖3到圖5中所示，支撐板9L和9R分別位于加熱元件8L和8R上方，以確保從加熱元件通過支撐板并進(jìn)入囊中的良好導(dǎo)熱。網(wǎng)狀支撐件10和11優(yōu)選提供合適的絕熱以最小化通過網(wǎng)狀支撐件10和11的熱損耗，并最大化通過支撐板和進(jìn)入囊中的導(dǎo)熱。為了最小化到達(dá)枕墊部件2和3的熱量轉(zhuǎn)移，以絕熱襯墊13L和13R形式的絕熱件分別位于加熱元件8L與8R之間，且每個(gè)枕墊部件2和3各分別安置在加熱元件8L和8R下方以用于各自的支撐板9L和9R。枕墊部件2、3連接到泵，所述泵可包括單獨(dú)的泵單元16、17以用于每個(gè)枕墊。枕墊部件2、3和泵單元16、17可位于外殼內(nèi)裝置30的基座15上。
轉(zhuǎn)到網(wǎng)狀支撐件10和11，這些支撐件連接支撐板9L和9R和外殼26的前面、后面和側(cè)部。網(wǎng)狀支撐件10和11優(yōu)選由硅樹脂彈性材料制成，其允許支撐件9具有自由范圍的運(yùn)動(dòng)。網(wǎng)狀支撐件10和11分離囊和攪動(dòng)器。以這種方式，網(wǎng)狀支撐件保存會(huì)從破掉的生物材料袋或破掉的囊中泄漏的任何流體，進(jìn)而提供裝置30的簡(jiǎn)易清潔。
支撐板9L和9R優(yōu)選由導(dǎo)熱金屬制成以提供從加熱器到囊27的增加的導(dǎo)熱度。懸置的支撐板9L和9R用于支撐囊并將熱量從加熱元件8L和8R傳導(dǎo)到囊。如圖3到圖5中所示，填有流體的囊可位于支撐板9L和9R上，使得支撐板使囊的特定部分發(fā)生運(yùn)動(dòng)，諸如囊的第一部分，且支撐板9R使囊的其他部分發(fā)生運(yùn)動(dòng)，諸如囊的第二部分。在操作中，攪動(dòng)器24使支撐板9L和9R發(fā)生運(yùn)動(dòng)以攪動(dòng)囊，進(jìn)而使冰凍材料容器發(fā)生運(yùn)動(dòng)。在圖3到圖5中所示的配置中，一個(gè)支撐板9L位于裝置的左側(cè)，且另一支撐板9R位于裝置的右側(cè)。支撐板9L和9R可以固定的方式連接在一起，使得兩個(gè)板一致地運(yùn)動(dòng)。或者，支撐板9L和9R可被分離，使得一個(gè)支撐板9L以獨(dú)立于另一支撐板9R的方式運(yùn)動(dòng)。囊支撐件9的中間可含有鉸鏈22用于將支撐板9L和9R連接在一起，同時(shí)使每個(gè)支撐板能夠彼此獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。鉸鏈22提供囊增加的運(yùn)動(dòng)以響應(yīng)于枕墊部件2和3的膨脹和縮小。這個(gè)增加的運(yùn)動(dòng)進(jìn)一步輔助流體通過囊的循環(huán)。
加熱器8包含至少兩個(gè)加熱器板8L和8R。每個(gè)加熱器板8L和8R位于各自的金屬支撐板9L和9R下方，且每個(gè)加熱器板8L和8R可直接接觸各自的支撐板9L和9R的下表面。每個(gè)加熱器板8L和8R可獨(dú)立于其各自的支撐板9L和9R自由運(yùn)動(dòng)，使得加熱器不約束支撐板9L和9R的運(yùn)動(dòng)范圍。裝置30還包含絕熱器13。絕熱器可包括單獨(dú)的絕熱器襯墊13L和13R，其緊固到各自的加熱元件8L和8R的下面，以確保自由范圍的運(yùn)動(dòng)。如圖3到圖5中所示，每個(gè)絕熱器襯墊13L和13R位于各自的加熱元件8L和8R和枕墊部件2和3之間。舉例來說，在圖3的左側(cè)，加熱器13L位于加熱器8L和枕墊部件2之間。在右側(cè)，絕熱器13R位于加熱器8R和枕墊3之間。絕熱材料保護(hù)致動(dòng)器枕墊以防止被加熱器元件損壞，并最小化熱損耗。
提供至少一泵用于連接到致動(dòng)器枕墊。如所示，例如，在圖3中，泵單元16連接到枕墊部件2，且泵單元17連接到枕墊部件3。視情況，單個(gè)泵可連接到兩個(gè)枕墊部件。每個(gè)泵單元可操作來使各自的枕墊部件膨脹或縮小。雖然可提供枕墊部件用于擺動(dòng)支撐板9，但任何其他類型的致動(dòng)器可用于不同的配置或構(gòu)造。
現(xiàn)在將參考圖3到圖5考慮設(shè)備的操作。圖3顯示處于靜止?fàn)顟B(tài)的裝置。囊位于支撐板9L和9R上。枕墊部件2、3不發(fā)生膨脹，且不壓縮囊。
圖4說明裝置的循環(huán)周期的第一部分。泵單元17具有展開的枕墊部件3，進(jìn)而將加熱器8R和支撐板9R向上推向囊。囊的部分35進(jìn)而被壓縮。更明確地說，囊的兩個(gè)腔室，部分35的下腔室5和上腔室7被支撐板9R壓縮，且對(duì)生物材料袋1的右側(cè)施加壓力。網(wǎng)狀支撐件11和支撐板9R一起向上彎曲。同時(shí)，枕墊部件2收縮，且加熱器元件8L和支撐板9L向下運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)離囊。網(wǎng)狀支撐件10和板9L一起伸展，以延伸遠(yuǎn)離囊。囊的左部分33因此能展開。囊內(nèi)的流體從上腔室7中流動(dòng)，并流動(dòng)越過折疊19進(jìn)入下腔室5中。囊內(nèi)的流體還從下腔室5中通過閥20流動(dòng)，并進(jìn)入下腔室4。囊部分5和7對(duì)生物流體袋的右側(cè)的擠壓按摩冰凍生物材料。壓縮非腔室5和7外部的流體使其徹底混合，進(jìn)而維持囊內(nèi)流體的均衡溫度。
圖5說明裝置30的循環(huán)周期的第二部分。泵單元16展開枕墊部件2，促使加熱器元件8L和支撐板9L朝著囊向上運(yùn)動(dòng)。網(wǎng)狀支撐件10和支撐板9L一起伸展，進(jìn)而保持?jǐn)噭?dòng)器24在囊27和生物材料袋1發(fā)生泄漏的情況下被密封。囊的兩個(gè)腔室，部分33的下腔室4和上腔室6被支撐板9L壓縮，進(jìn)而向生物材料袋的左側(cè)施加壓力。同時(shí)，枕墊部件3被壓縮，進(jìn)而允許加熱器8R和支撐板9R向下運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)離囊。網(wǎng)狀支撐件11和板9R一起運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)離囊。囊的右部35展開，進(jìn)而促使上腔室7和下腔室5展開。囊的運(yùn)動(dòng)促使囊內(nèi)的流體從下腔室4越過折疊線19進(jìn)入上腔室6進(jìn)行循環(huán)，且接著從上腔室6通過止回閥21進(jìn)入上腔室7進(jìn)行循環(huán)。同樣，流體從上腔室7越過折疊19流入下腔室5中。
裝置30重復(fù)圖4以及隨后圖5所示的循環(huán)過程，直到生物材料被融化。第一和第二囊部分33和35的交替展開和收縮促使囊壁運(yùn)動(dòng)并按摩生物材料袋1。囊的運(yùn)動(dòng)促使在囊的底層中加熱的流體與囊的上層中的流體發(fā)生混合和循環(huán)，且攪動(dòng)生物材料1以輔助融化。在操作中，可通過透過透明蓋14和透明囊來觀看而觀察所述融化過程。攪動(dòng)器可一直運(yùn)作到控制面板18處輸入的預(yù)設(shè)時(shí)間或選定時(shí)間終止為止，或直到傳感器12檢測(cè)到囊中的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度或選定溫度。出于此目的，傳感器12位于囊27與攪動(dòng)器24之間，如圖3到圖5中所示。傳感器12監(jiān)控并將蓄水器中的流體的溫度維持為融化生物材料的合適溫度。舉例來說，可提供可編程溫度調(diào)節(jié)器來將流體的溫度調(diào)節(jié)為預(yù)設(shè)溫度。溫度調(diào)節(jié)器可被設(shè)為37℃(98.6)以將一定量的血漿加熱到和病人體溫協(xié)調(diào)的溫度。同樣，溫度調(diào)節(jié)器可被設(shè)為高于或低于體溫的任何必要溫度。溫度調(diào)節(jié)器可有線連接到加熱器和控制器來當(dāng)囊中的流體位于所需溫度以下時(shí)開啟加熱器，或當(dāng)流體溫度超過所需溫度時(shí)關(guān)閉加熱器?？商峁?shù)字或LCD顯示器29來顯示裝置中的操作條件，包括逝去的加熱時(shí)間、流體蓄水器中的溫度、或囊中泄漏的存在。各種其他控制和傳感器可與裝置30一起使用。
在操作的替代模式中，當(dāng)選定時(shí)間終止時(shí)攪動(dòng)器24會(huì)關(guān)閉。如果生物材料仍呈現(xiàn)為部分冰凍，那么攪動(dòng)器和加熱器可重新啟動(dòng)來融化血漿，并持續(xù)額外的時(shí)間。融化周期可在編程時(shí)間終止前通過按下控制面板18上的停止按鈕而手動(dòng)終止。一旦泵單元16、17停止，枕墊部件2、3就返回到靜止?fàn)顟B(tài)，并從生物材料袋1中釋放壓力。另外，如果加熱器8在運(yùn)行，那么加熱器會(huì)關(guān)閉。在操作的替代模式中，所述裝置可操作來響應(yīng)于溫度設(shè)定或響應(yīng)于溫度和時(shí)間設(shè)定兩者。
所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，在不違背本發(fā)明的廣泛發(fā)明性原理的情況下，可對(duì)上述實(shí)施例作出改變或修改。因此，應(yīng)理解，本發(fā)明不限于本文所述的特定實(shí)施例，而是希望包括權(quán)利要求書中所陳述的本發(fā)明的范疇和精神內(nèi)的任何改變和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于融化容器中的冰凍材料的裝置，包含A)外殼，用于容納所述冰凍材料容器；B)密封的填有流體的囊，其包含在外殼內(nèi)，用于與所述冰凍材料容器具有熱聯(lián)系；C)位于所述外殼中的攪動(dòng)器，用于促使所述填有流體的囊和與所述囊具有聯(lián)系的所述冰凍材料容器的運(yùn)動(dòng)；和D)加熱器，位于所述外殼內(nèi)并在所述囊的外部，來在所述密封囊內(nèi)含有所述流體的情況下加熱所述填有流體的囊中的所述流體，以融化所述容器中的所述冰凍材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述攪動(dòng)器包含可膨脹和可縮小的致動(dòng)器枕墊，所述致動(dòng)器枕墊與所述密封囊具有聯(lián)系以實(shí)現(xiàn)所述囊的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而使與所述囊具有聯(lián)系的所述冰凍材料容器發(fā)生運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述致動(dòng)器枕墊包括至少兩個(gè)枕墊部件，所述枕墊部件可膨脹且可縮小以實(shí)現(xiàn)所述囊的不同區(qū)域的運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述枕墊部件可以選定順序可相對(duì)于彼此而膨脹和縮小，以實(shí)現(xiàn)所述囊的不同區(qū)域的連續(xù)運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述枕墊部件經(jīng)膨脹和縮小以實(shí)現(xiàn)與所述囊具有聯(lián)系的所述冰凍材料容器的循環(huán)型運(yùn)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，包含控制器，該控制器可操作來監(jiān)控和調(diào)節(jié)所述致動(dòng)器枕墊的運(yùn)動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述枕墊部件安置在所述囊下方的不同位置處。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述枕墊部件彼此分離，且可相對(duì)于彼此獨(dú)立膨脹和縮小。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述攪動(dòng)器包括泵，且其中所述囊具有多個(gè)腔室，且其中由所述泵引起的所述枕墊部件中的第一枕墊部件的進(jìn)一步展開導(dǎo)致所述囊內(nèi)所述腔室中的第一腔室的收縮和所述囊內(nèi)所述腔室中的第二腔室的展開。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中由所述泵引起的所述枕墊部件中的第二枕墊部件的展開導(dǎo)致所述囊內(nèi)所述腔室中的第二腔室的收縮和所述囊內(nèi)所述腔室中的第一腔室的展開。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述攪動(dòng)器包括泵，其與所述致動(dòng)器枕墊連接以交替地使所述致動(dòng)器枕墊膨脹和縮小。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述致動(dòng)器枕墊包括至少兩個(gè)單獨(dú)的枕墊部件，且其中所述泵包括單獨(dú)的泵單元以用于每個(gè)枕墊部件。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，包含位于所述加熱器與所述致動(dòng)器枕墊之間的絕熱器。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，包含可操作來監(jiān)控和調(diào)節(jié)所述加熱器以控制所述囊中的所述流體的溫度的控制器。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，包含檢測(cè)所述囊中的所述流體和所述生物材料的溫度的傳感器，其中所述加熱器響應(yīng)于所述傳感器來調(diào)節(jié)所述溫度。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，包含用于支撐所述外殼內(nèi)的所述囊的囊支撐件。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述攪動(dòng)器使所述囊支撐件發(fā)生運(yùn)動(dòng)以攪動(dòng)所述囊并使所述冰凍材料容器發(fā)生運(yùn)動(dòng)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述囊支撐件包括網(wǎng)狀支撐件，其與所述外殼連接并相對(duì)于所述囊密封所述攪拌器。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述囊支撐件包含至少兩個(gè)可獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的支撐板。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中所述囊支撐件包括鉸鏈，且其中所述支撐板通過所述鉸鏈互連。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述囊支撐件包括鉸鏈來實(shí)現(xiàn)所述囊和所述冰凍材料容器的運(yùn)動(dòng)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其中所述鉸鏈包含彈性材料。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述囊包括第一部分和第二部分，且其中所述第一和第二部分由至少兩個(gè)閥連接，一個(gè)閥允許流體從所述第一部分流動(dòng)到所述第二部分，且另一閥允許流體從所述第二部分流動(dòng)到所述第一部分。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其中所述攪動(dòng)器與所述第一和第二部分具有聯(lián)系，且經(jīng)操作來相對(duì)于所述第二部分壓縮所述第一部分，促使流體從所述第一部分通過允許流體流動(dòng)的所述閥流動(dòng)到所述第二部分中。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的裝置，其中所述攪動(dòng)器用于隨后相對(duì)于所述第一部分壓縮所述第二部分，促使流體從所述第二部分通過所述另一閥流回到所述第一部分中。
26.一種用于融化容器中的冰凍材料的方法，包含A)定位冰凍材料容器，使之與密封的填有流體的囊具有聯(lián)系；B)攪動(dòng)所述填有流體的囊，以促使所述填有流體的囊和經(jīng)定位與所述囊具有聯(lián)系的所述冰凍材料容器的運(yùn)動(dòng)。C)利用相對(duì)于所述囊位于外部的加熱元件在所述流體被密封在所述囊內(nèi)的情況下加熱所述流體。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述囊包含至少第一部分和第二部分，且其中所述攪動(dòng)所述囊的步驟包含相對(duì)于所述第二部分壓縮所述第一部分，以促使流體從所述被壓縮的第一部分流動(dòng)到所述未被壓縮的第二部分。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中所述攪動(dòng)所述囊的步驟包含壓縮所述未被壓縮的第二部分以促使流體流回到所述先前被壓縮的第一部分中。
全文摘要
本發(fā)明提供用于融化并加熱諸如血漿、骨髓或干細(xì)胞等生物材料的方法和裝置。所述裝置包括外殼，所述外殼內(nèi)含有用于容納生物材料袋的填有流體的密封囊。具有攪動(dòng)器，其可操作以使致動(dòng)器枕墊膨脹來促使支撐板壓縮填有流體的囊，進(jìn)而促進(jìn)囊內(nèi)流體的運(yùn)動(dòng)來攪動(dòng)生物材料。還具有加熱器，其在所述囊中含有流體的情況下加熱所述流體。
文檔編號(hào)A61M5/44GK1931385SQ20061012915
公開日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2006年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月30日
發(fā)明者羅曼·庫茲克 申請(qǐng)人:羅曼·庫茲克