一种向血液中补充一氧化氮（NO）的装置的制作方法

一种向血液中补充一氧化氮(no)的装置
技术领域
1.本公开涉及一种血液处理装置，更具体地，涉及一种向血液中补充一氧化氮(no)的装置。


背景技术：

2.一氧化氮(nitric oxide，no)是一种极不稳定的生物自由基，常温下为气体，分子小，在人体内起着信使分子的作用，可快速透过生物膜扩散，到达任何组织。人体的no含量在30
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35岁时达到高峰，随着年龄的增加，特别是到40岁以后，人体产生no的功能逐渐衰弱，已经无法达到人体所需的no含量，主要表现在no合成减少、no灭活增加、血管内皮释放的缩血管物质增多、no从内皮扩散到平滑肌的过程受阻、一些受体功能发生改变(如no受体下调)等诸多方面。no的减少使微循环受到影响，虽然短时间内人体不会发生重大问题，但很多微循环相关的疾病都是从这里开始的，日积月累就会由内到外出现慢性病的症状，而且主要集中在心脑血管系统，表现为动脉硬化、心肌梗塞、高血压、高血脂、高血糖及微循环障碍等疾病。
3.在no的诸多作用中，以血管舒张作用最为重要，no进入人体的血液循环系统后能迅速发挥作用，使得红细胞的变形能力增加，血粘度下降，微血管扩张，血流阻力减少，血流速度增加，增加血液携氧能力和运输营养物质的能力，清理血管内壁附着物，修复血管被破坏的内皮，保持血管清洁、畅通，阻止血栓形成，预防动脉粥样硬化，使血液能更好地循环运行于各个器官，缓解微循环不好导致的临床症状(如高血压、心肌梗塞、心绞痛等)。
4.目前临床中向血液循环中补充no的方法主要有两种：一种是通过静脉注射或舌下含服的方式提供no供体药物(如硝酸脂类药物)，供体药物进入血液循环后会生成no；另一种做法是在输血过程中向血液中添加no供体，no供体进入血液后，会生成no，并跟随血液进入全身的血液循环中。
5.目前用于补充no的这两种方法都是先向血液循环内输入no供体药物，再由供体在血液内生成no。no的剂量会显著且敏感地影响治疗效果，no剂量不足根本没有治疗作用，no剂量过多则有毒性。目前用于补充no的方法在血液中实际能产生的no的剂量和作用时间都无法精准控制，能达到的效果也难以掌控。


技术实现要素：

6.针对现有技术中存在的上述技术问题，本公开提供了一种向血液中补充no的装置，其能够用于在输注血液的同时补充no，并且自动且精准地确定no的剂量补充状况(例如但不限于单位时间内补充的no剂量)，从而能够精准地控制以合适剂量补充no，以确保治疗效果且避免毒性。
7.根据本公开的第一方案，提供一种向血液中补充一氧化氮(no)的装置。该装置可以包括气体生成部、气体补充部、气体排放部、浓度监控部和至少一个控制器。气体生成部可以构造为生成no气体并经由馈送管路来输出含no的气体，且在所述馈送管路上设置第一
流量检测器以检测气体的第一流量。气体补充部可以用于接收血液并在补充no气体后输出血液，且可以包括：容纳构件，其构造用于容纳血液；第一接口，其构造用于引入从所述馈送管路输出的气体并馈送到血液；第二接口，其构造用于排放多余的气体。气体排放部可以构造为与所述第二接口对接，以经由排放管路对多余的气体进行处理后排放到空气中，且在所述排放管路上设置第二流量检测器以检测其中的气体的第二流量。浓度监控部可以配置为：检测馈送管路的气体中no气体的第一no浓度和排放管路的气体中no气体的第二no浓度。至少一个控制器可以配置为：基于所述第一流量、第一no浓度、所述第二流量和所述第二no浓度，来确定向所述血液中补充no的剂量补充状况。
8.本公开通过在所述馈送管路上设置第一流量检测器以检测气体的第一流量，在所述排放管路上设置第二流量检测器以检测其中的气体的第二流量，检测馈送管路的气体中no气体的第一no浓度和排放管路的气体中no气体的第二no浓度，结合这些参数可以自动且精准地确定向所述血液中补充no的剂量补充状况，从而能够精准地控制以合适剂量补充no，以确保治疗效果且避免毒性。
附图说明
9.在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所公开的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。
10.图1为根据本公开实施例的向血液中补充no的装置的构造图；
11.图2为根据本公开实施例的浓度监控部的构造图；
12.图3为根据本公开实施例的向血液中补充no的装置的构造图；
13.图4为根据本公开实施例的气体补充部的示例的构造图；
14.图5为在输血时利用根据本公开实施例的向血液中补充no的装置(尤其气体补充部)向血液内补充no的连接示意图；
15.图6为在血液透析时利用根据本公开实施例的向血液中补充no的装置(尤其气体补充部)向血液内补充no的连接示意图；以及
16.图7为在体外循环时利用根据本公开实施例的向血液中补充no的装置(尤其气体补充部)向血液内补充no的连接示意图。
具体实施方式
17.为使本领域技术人员更好的理解本公开的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本公开作详细说明。下面结合附图和具体实施例对本公开的实施例作进一步详细描述，但不作为对本公开的限定。
18.本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用
于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
19.在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。
20.本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
21.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
22.图1中示出根据本公开实施例的一种向血液中补充no的装置的构造图。如图1所示，该装置主要可以包括气体生成部1、气体补充部4、气体排放部9、浓度监控部11和至少一个控制器12。
23.气体生成部1可以构造为生成no气体，并经由馈送管路2来输出含no的气体，且可以在所述馈送管路2上设置第一流量检测器3以检测气体的第一流量。具体说来，气体生成部1可以包括各种no气体生成器1’来生成no气体。在一些实施例中，no气体生成器1’可以包括高浓度的no气体钢瓶(一般浓度为800
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1000ppm)和氮气钢瓶，以便将no气体钢瓶输出的no气体与氮气钢瓶输出的氮气(作为平衡气体)混合后，输出所需浓度的no气体。在一些实施例中，no气体生成器1’也可以包括no发生器和no2过滤器，no发生器可以以输入的空气或空氧混合气为介质生成含有no和no2的混合气，no2过滤器可以从该含有no和no2的混合气中滤除no2，以确保补充到血液中的no2浓度不超过临床上可接受的安全范围。后一种no气体生成器1’的设计体积更小、使用方便(无需频繁更换钢瓶)，使用成本更低，且以空气作为来源，容易获取。
24.气体补充部4与气体生成部1的馈送管路2相连，且包括容纳构件5、第一接口6和第二接口7。容纳构件5可以构造用于容纳待补充no气体的血液。第一接口6可以构造用于引入从所述馈送管路2输出的气体(包括no气体)并馈送到血液，以便将no气体补充到血液中。第二接口7可以构造用于排放多余的气体。在一些实施例中，气体补充部4可以设置有血液输入口13和血液输出口14，血液输入口13可用于引入待补充no气体的血液，血液输出口14可用于输出补充了合适剂量的no气体的血液。如此，气体补充部4可以在输注血液的同时，在血液中补充合适剂量的no气体。
25.气体排放部9可以构造为与所述第二接口7对接，以经由排放管路8对多余的气体进行处理后排放到空气中，在所述排放管路8上可以设置第二流量检测器10以检测其中的气体的第二流量。通过设置气体排放部9，可以排出多余的气体，使得新鲜气体持续输入到容纳构件5中，并保持其中的no浓度和压力稳定。
26.浓度监控部11可以配置为检测馈送管路2的气体中no气体的第一no浓度和排放管路8的气体中no气体的第二no浓度。虽然图1中示出了分设于馈送管路2和排放管路8上的两个no传感器，但这仅仅作为浓度监控部11的示例，还可以采用其他的数量和构造，下文中会
给出其他变型例。
27.至少一个控制器12可以配置为接收来自第一流量检测器3、第二流量检测器10以及浓度监控部11的分别指示第一流量、第二流量、第一no浓度和第二no浓度的检测信号，并基于所述第一流量、第一no浓度、所述第二流量和所述第二no浓度，来确定向所述血液中补充no的剂量补充状况。
28.如此，基于第一流量和第一no浓度计算出单位时间内的no输出量并减去基于第二流量和第二no浓度计算出的单位时间内的no排放量，例如但不限于通过将第一流量与第一no浓度的乘积减去第二流量与第二no浓度的乘积，可以自动且精准地确定每单位时间实际补充的no剂量，作为剂量补充状况的示例，从而避免no剂量不足导致无效，且能够避免no剂量过量导致毒性，实现对补充no气体的医疗效果的精准把握。
29.进一步地，除了每单位时间实际补充的no剂量，至少一个控制器12还可以确定剂量补充状况的其他示例。例如，通过对单位时间补充的no剂量进行累计，可以确定实际补充到血液中的no累积剂量。例如，在第一流量与第一no浓度的乘积(可称为馈送剂量)在合理范围内、第二流量与第二no浓度的乘积(可称为排出剂量)过大且补充的no剂量不足的情况下，至少一个控制器12可以判定补充的no剂量不足是由于排出剂量过大导致，从而相应地可以指示气体排放部9中的相关构件降低流量和/或增加压力，从而避免no过多被排放而浪费，从而高效地增加补充的no剂量。又例如，在排出剂量合理、馈送剂量不足且补充的no剂量不足的情况下，至少一个控制器12可以判定补充的no剂量不足是由于馈送剂量不足导致，从而相应地可以指示no气体生成器1’中的相关构件增加no气体的供应量、指示气体生成部1中的相关构件增加馈送管路2中的压力，从而高效地增加补充的no剂量。在一些实施例中，剂量补充状况还可以包括剂量补充的定时、实时的补充剂量、补充剂量的曲线分布(单位时间补充剂量vs时间的曲线分布、累积补充剂量vs时间的曲线分布)、馈送剂量/排出剂量的分配等中的至少一种。通过确定剂量补充的定时，可以实现no补充的定时与血液输注的定时的适配，例如确保输注到人体内的血液都已经补充了适当剂量的no且no都保持了足够的活性。通过确定实时的补充剂量和补充剂量的曲线分布，可以根据患者和各种血液输注设备的具体需求而精准地匹配。
30.在一些实施例中，所述至少一个控制器12可以进一步配置为：对所确定的补充no的剂量补充状况和预设剂量补充状况进行比较，根据比较结果，调节所述气体生成部1和/或其他相关构件。例如，可以分析实际剂量补充状况相是否达到了预设剂量补充状况，确定相应的调节措施并发出相应的调节指示,以使得实际剂量补充状况接近或达到预设剂量补充状况。上文中已经给出了以单位时间的no补充剂量为例的比较及调节指示的示例性说明，在此不赘述。
31.在一些实施例中，气体补充部4可以被构造为与多种血液输注设备选择性地配合使用，血液输注设备包括但不限于输血设备、血液透析设备和体外循环设备等的任何一种。所述至少一个控制器12可以进一步配置为：根据所述装置要与之配合使用的血液输注设备，确定预设剂量补充状况。如此，可以考虑到血液输注设备对剂量补充的差异需求，自动地匹配合适的剂量补充。具体说来，输血设备使用的是储藏的血液，经过一段时间的储藏，no含量会迅速减少，经过一天的储藏，血液就会丧失约70％的no，经过几天的储藏，血液就会丧失90％的no。与之对比，血液透析设备和体外循环设备，是从患者自身引出新鲜血液后
经过处理后返回到患者体内，并没有经过储藏，no含量的减少量相较储藏血液低得多。可以分别为各种血液输注设备确定各自的预设剂量补充状况，使得输血设备的预设剂量补充状况能够改善严重的no缺乏状况，而血液透析设备和体外循环设备的预设剂量补充状况能够适当地改善处理过程中引起的no含量减少并避免no剂量过量导致毒性。
32.浓度监控部10可以采用各种构造。如图2所示，在一些实施例中，所述浓度监控部10还可以包括第一抽取构件11a和no传感器11b。该第一抽取构件11a可以执行气体抽吸作用，以便例如经由引入支路11c和11d抽取分别来自排放管路8和馈送管路2的气体。no传感器11b可以构造为：检测抽取的来自馈送管路2的气体中no的第一no含量和来自排放管路8的气体中no的第二no含量。虽然图2示出了单个浓度监控部10(其包含单个抽取构件和单个no传感器)，但这仅仅作为示例，也可以为馈送管路2和排放管路8分设相应的浓度监控部，例如参见图1。如图2所示，单个浓度监控部10可以包括切换构件11a，所述切换构件11a可以配置为在来自馈送管路2和所述排放管路8的气体输入(即引入支路11c和11d)之间进行切换，从而在第一抽取构件11a的作用下，选择性地将单个管路的气体输入到no传感器11b以检测相应管路中的no浓度。作为示例而非限制，切换构件11a可以实现为电磁阀。发明人创造性地发现，在no补充剂量的量级上，不同no传感器的测量差异，会显著影响no实际补充剂量的计算，甚至导致无效的计算结果(例如排出剂量大于馈送剂量)；通过这种单浓度监控部10的构造，利用同一个no传感器11b来检测各个管路的no浓度，可以消除no传感器的个体测量差异的影响，从而进一步确保no补充剂量的计算精度。浓度监控部10对其完成了浓度测量的气体可经过处理后排放到空气中。
33.图3示出了根据本公开实施例的向血液中补充no的装置的构造图，其中，其中没有示出至少一个控制器12，部分构造与图1相似，下面主要就其与图1构造的区别之处进行说明。
34.如图3所示，所述馈送管路2上可以设有第二抽取构件2a(本公开中的各个抽取构件例如但不限于采用抽气泵)，其构造用于为no发生器1a提供持续的气流，no发生器1a可以以输入的空气或空氧混合气为介质生成含有no和no2的混合气。至少一个控制器可以配置为控制气体生成部1(具体是no发生器1a)来调节混合气中no的浓度。至少一个控制器可以通过调节第二抽取构件2a的流率来调节包含no的混合气的气体流量。所述排放管路8上可以设有流量调节构件8a(例如但不限于采用流量调节阀)，其可在至少一个控制器的指示下反馈控制排放管路8中的气体流量。至少一个控制器可以通过对馈送管路2和排放管路8上的气体流量的调节，来调节气体补充部4中的气体压力。具体说来，馈送管路2中的气体流量越小，排放管路8中的气体流量越大，则气体补充部4中的气体压力越低，就可以有越少的no气体补充到血液中；馈送管路2中的气体流量越大，排放管路8中的气体流量越小，则气体补充部4中的气体压力越高，就可以有越多的no气体补充到血液中。
35.在一些实施例中，馈送管路2上可以设置有压力传感器2b以监测其中的气体压力，可以将压力传感器2b设置在馈送管路上邻近气体补充部4的一侧，如此，其监测的压力与气体补充部4的容纳构件5内的压力相当。至少一个控制器可以进一步基于所述压力传感器2b检测到的压力来控制第二抽取构件2a和/或所述流量调节构件8a，使得对应的压力达到预设压力范围。如此，可以使得气体补充部4的容纳构件5内的气体保持适当的正压，在适当正压的作用下，可以让更多的no气体补充到血液中。
36.在一些实施例中，所述气体生成部1可以沿着气体流动方向依次设有(至少一个)第一单向锁定构件2v1、第一过滤器2f、第二抽取构件2a、no发生器1a、第二过滤器1f、第一流量检测器3、第四单向锁定构件2v2和压力传感器2b。其中，第一过滤器2f可以配置为滤除空气中的杂质和水汽。例如，第一过滤器2f可以包含用于滤除空气中杂志的过滤网和用于吸收空气中水汽和二氧化碳的吸收剂，吸收剂可以是钙石灰颗粒，或其他能达到类似效果的吸收剂，从而为no发生器1a提供干燥洁净的气源。第二过滤器1f配置为滤除生成气体中的二氧化氮(no2)，以确保补充到血液中的no2浓度不超过临床上可接受的安全范围。至少一个第一单向锁定构件2v1可以设置在第一过滤器2f、所述第二过滤器1f和气体补充部4的过滤机构(图3中未示出)的至少一个在气体流动方向上的上游，以便：在所述气体生成部1工作时允许在气体流动方向上的单向流动，而在所述气体生成部1不工作时自动关闭以将下游的相应过滤器或过滤机构与空气隔离开，避免这些过滤器或过滤机构因接触空气产生消耗。在所述气体生成部1的馈送管路2上气体补充部4一侧的管段上可以设有该第四单向锁定构件2v2，其可以构造为：在所述装置工作时允许在气体流动方向上的单向流动，而在所述装置不工作时自动关闭以将所述气体生成部1和气体补充部4彼此隔离开，从而可以避免在装置不工作时气体补充部4向气体生成部1的废气倒流和污染，也便于在装置不工作时分别对气体生成部1和气体补充部4的维护并减少对环境的污染。
37.在一些实施例中，所述气体排放部9在所述第二流量检测器10的气体流动方向上的下游设有第三过滤器8f以滤除和吸收排放气体中的no和no2，避免排放到空气中的废气污染环境。在所述第三过滤器8f的气体流动方向上的下游设有第二单向锁定构件8v1，所述第二单向锁定构件8v1构造为：在所述气体排放部9工作时允许在气体流动方向上的单向流动，而在所述气体排放部9不工作时自动关闭以将所述第三过滤器8f与空气隔离开。在排放管路8上气体补充部4一侧的管段上可以设有第五单向锁定构件8v2，其可以构造为：在所述装置工作时允许在气体流动方向上的单向流动，而在所述装置不工作时自动关闭以将气体排放部9与气体补充部4彼此隔离开，从而可以避免在装置不工作时气体排放部9向气体补充部4的外界空气的倒流和污染，也便于在装置不工作时分别对气体排放部9和气体补充部4的维护并减少对环境的污染。
38.在一些实施例中，单个的所述浓度监控部11可以在气体流动方向上的空气侧设有第四过滤器11f以滤除no和no2，以避免排放到空气的废气对环境的污染。在所述第四过滤器11f的气流流动方向上的下游可以设有第三单向锁定构件11v，所述第三单向锁定构件11v可以构造为：在所述浓度监控部11工作时允许在气体流动方向上的单向流动，而在所述浓度监控部11不工作时自动关闭以将所述第四过滤器11f与空气隔离开。
39.本公开中的各个单向锁定构件可以实现为各种单向阀。在装置工作时，具体说来，在气体生成部1要工作时，第一单向锁定构件2v1、第四单向锁定构件2v2、第五单向锁定构件8v2、第二单向锁定构件8v1和第三单向锁定构件11v在第二抽取构件2a和第一抽取构件11a可以产生的压力驱动下自动打开，确保气体生成部1、气体补充部4和气体排放部11中每个气体支路内的气流单向流动而不发生返流。在装置停止工作时，例如，在气体生成部1要停止工作时，第二抽取构件2a和第一抽取构件11a也停止工作，第一单向锁定构件2v1、第四单向锁定构件2v2、第五单向锁定构件8v2、第二单向锁定构件8v1和第三单向锁定构件11v自动关闭，将各个过滤器和过滤机构与空气环境隔离开，避免这些过滤器和过滤机构因接触空
气产生消耗，从而延长其使用寿命并便利维护。
40.图4示出了根据本公开实施例的气体补充部4的示例的结构示意图。如图4所示，所述气体补充部4可以包括过滤机构403，其构造为：对引入的no气体(如下方箭头所示)进行过滤，以滤除其中的颗粒物、细菌和病毒。
41.如图4所示，第一接口401作为no气体引入口，用于与气体生成部的馈送管路接口连接，以便引入no气体(或者说包含no的气体)；第二接口402作为废气排出口，用于与气体排放部的排放管路接口连接，以便将多余的废气排出。气体生成部生成并经由馈送管路输出的气体包含no，且经由过滤机构403净化后输送到气体补充部4的容纳构件405中与其中的血液充分接触。no具有良好的脂溶性，一部分no气体能够借助血浆中的脂肪类物质(这些脂类物质包括胆固醇、甘油三酯、磷脂和非游离脂肪酸等，它们在血液中与不同的蛋白质结合在一起，以脂蛋白的形式存在)溶解在血液中，使得血液中的no浓度迅速增加，多余的气体经由第二接口402排出。
42.在一些实施例中，所述过滤机构403可以包括在所述第一接口401和第二接口402之间的气体通道上的细菌过滤器403a和气体可穿透型半透膜403b。所述细菌过滤器403a可以被构造为滤除颗粒物和细菌。例如，细菌过滤器403a的过滤孔径可以设置为0.22
‑
0.45微米，用于滤除直径较大的细菌和颗粒物。所述气体可穿透型半透膜403b可以被构造为：具有合适的孔径，以便隔离病毒，而让气体(例如no气体)穿透以渗透到血液中。具体说来，气体可穿透型半透膜403b可以将流经气体补充部4的通道分隔成气体通道(即气体可穿透型半透膜403b本身)和液体通道407，流经气体通道的no气体经气体可穿透型半透膜403b渗透到液体通道407内，融入血液后进入人体的血液循环。具体说来，气体可穿透型半透膜403b的孔径比起细菌过滤器403a小得多，可以起到隔离病毒的作用，以防止血液污染。
43.如图4所示，在一些实施例中，所述气体补充部4还可以包括血液输入口408和血液输出口409。在一些实施例中，血液输入口408和血液输出口409可以采用通用接口，例如但不限于鲁尔接口。通用接口也可以采用其他方式来实现，例如但不作为限制，也可以通过将血液输入口408和血液输出口409实现为弹性材料(例如医用硅胶)层的区域，使得对应的各种设计的输注管道可以经由输注针头扎入来实现通用对接。如此，血液输入口408可以构造为与储血袋(用于输血)、血液流通管道(用于血液透析和体外循环等)的流出管道分别兼容对接的通用接口，以将待处理的血液引入所述气体补充部4。血液输出口409可以构造为与输血管(用于输血)、血液流通管道(用于血液透析和体外循环等)的所述流出管道下游的回输管道分别兼容对接的通用接口，以将补充了no气体后的血液输注到受者体内。通过各种通用接口的设计，使得气体补充部4可以灵活地兼容适用于各种血液输送的应用场景，并在各种应用场景下输送血液的同时向所输送的血液中补充适量的no气体，以改善血液的质量。也就是说，医师只需单个气体补充部4就可以应对多种不同的应用场景，从而显著提高了便利性并降低了制造成本。
44.下面结合输血、血液透析和体外循环三种应用场景，对根据本公开的实施例的向血液中补充no的装置的操作过程进行说明，但须知，该装置还可以灵活适用于其他应用场景，在此不赘述。
45.图5为在输血时利用根据本公开实施例的向血液中补充no的装置(尤其气体补充部501)向血液内补充no的连接示意图，为了描述方便，在图5中略去示出气体生成部和气体
排放部的大部分构造。
46.如图5所示，该装置用于输血时向待输入人体的储藏血内补充no，no的补充剂量可以根据临床需要精确控制。使用时，将气体补充部501上的血液输入口502接入储血袋503，将与患者连接的输血管505接入气体补充部501的血液输出口504，待储血袋503内的血液进入气体补充部501的液体通道内并充满输血管505后，才能将输血管505的另一端接入人体开始输血。然后启动气体生成部，输出的no气体经由馈送管路506a送入气体补充部501，具体说来，经过滤机构507净化后进入气体补充部501。以图4所示的气体补充部501而言，输出的no气体经由馈送管路506a送入，经过滤机构507净化后进入气体补充部501的气体通道，然后穿过气体通道的气体可穿透型半透膜403b后源源不断地补充到液体通道407内的血液中，气体通道内多余的no气体可以通过排放管路506b利用气体排放部过滤净化后排放到空气中。
47.临床上将rbc在体外储存过程中发生一系列生理、形态结构和功能变化，称为“储存损伤”，主要体现在细胞膜流动性和通透性发生改变，聚集性增加，以及细胞弹性下降致使细胞变硬，变形性降低。而rbc变形能力是保持微循环有效灌注的主要因素之一，其好坏不仅可以影响器官的供氧，而且可影响rbc能否通过组织中狭窄的毛细血管，影响输血的效果，导致输血后的输血不良反应及发病率和死亡率增加。
48.储藏血液中rbc的这些变化与no的缺失有关，研究发现储藏血液中no的含量确实会减少，而且减少的速度还很快。经过一天时间的储藏，血液就会丧失70％的no。几天之后，高达90％的no都不见了。no水平降低，rbc蝶形细胞变的僵硬(可弯曲性和弹性都显著降低)，所以无法轻松进入组织中狭窄的微血管。另一方面，当库存血中的游离血红蛋白进入血液循环后，会与no发生反应，其消耗no的速度比在红细胞中时快出千倍，即导致输血后体内no被过度“清除”，当体内no水平下降，引起这些组织中的血管收缩，现血小板异常聚集，促进凝血，形成血栓，引起特定部位组织细胞缺血缺氧，如果恰巧患病的组织是心肌，那么输血的后果就可能会引发心脏病。
49.本发明人的实验证实，输血之前，利用根据本公开各个实施例的no补充装置，如图5所示的操作流程，精确地将适量的no注入储藏的血液中，能够快速恢复库存血舒张血管的能力，rbc变形能力增加，血粘度下降，血流阻力减少，血流速度增加，改善了血液的流变特性，增加血液携氧能力和运输营养物质的能力，使血液流变学显著改善进一步改善输血的效果，减少了患者输血不良反应的发生。
50.图6为在血液透析时利用根据本公开实施例的向血液中补充no的装置(尤其气体补充部)向血液内补充no的连接示意图。为了描述方便，在图6中略去示出气体生成部和气体排放部的大部分构造。
51.该装置用于在血液透析时向经过透析器610后待输回人体的血液内补充no。具体说来，经由血液泵608a和608b等，将血液引出体外，通过引入抗凝剂609和置换液611，利用透析器610，在透析、过滤、吸附、膜分离等原理的作用下排除体内过剩的物质(包括但不限于含氮化合物、新陈代谢产物或逾量药物等)，调节电解质平衡，再将净化的血液引回体内，过剩的物质则通过废液612排出。根据本公开的各个实施例的装置可以与血液透析装置一起使用，在对患者进行血液透析的同时向血液内补充no，使得回输到人体内的血液中补充了适当剂量的no。
52.如图6所示，使用时，可以将气体补充部601上的血液输入口602与经过透析器610后的血液流出管道603连接，以将透析后的血液引入气体补充部601。可以将气体补充部601的血液输出口604与接入人体的血液回输管道605连接，用于将透析且补充了适量no后的血液输送到人体内。可以待血液在管道内流动稳定并充满了气体补充部601的液体通道以后，再开始启动气体生成部，输出的no气体经由馈送管路606a送入气体补充部601，具体说来，可以经过滤机构607净化后进入气体补充部601的气体通道，然后例如穿过气体通道的气体可穿透型半透膜，将隔离病毒之后的no气体补充到液体通道内的血液中，补充了no的新鲜血液可以经由血液回输管道605进入人体，气体通道内多余的气体则可以经由排出管路606b利用气体排放部过滤净化后再排放到空气中。
53.本发明人经由实验证实，在血液透析时向血液内补充合适浓度的no，使血液中的no浓度快速升高，不但对肾脏有明显的保护作用，主要表现在调节肾脏血液动力学，参与维持正常肾血流量，抑制系膜细胞增殖和肾小球内血栓的形成，起到利尿利钠作用；而且能有效降低血压，降低对肾脏的损害。
54.图7为在体外循环时利用根据本公开实施例的向血液中补充no的装置(尤其气体补充部701)向血液内补充no的连接示意图。为了描述方便，在图7中略去示出气体生成部和气体排放部的大部分构造。
55.体外循环是利用一系列特殊人工装置，例如在血泵710的抽吸作用下，将回心静脉血引流到体外，经人工方法(例如经由人工肺709)进行气体交换，调节温度(例如经由变温器708)和过滤后，输回体内动脉系统的生命支持技术，也称心肺转流(cpb)。通常在体外循环过程中会向血液中补入肝素溶液711以缓解凝血作用。体外循环虽然解决了在实施心脏直视手术时维持全身组织器官的血液供应，但也引入了一些其他问题：一方面心脏直视手术后普遍存在肺损伤，表现为非心源性肺水肿，氧合和通气功能下降，肺泡－动脉氧差增大，肺内分流，肺微血管渗漏，肺血管阻力增高，虽然发生率较低,但死亡率很高；另一方面体外循环过程中，血流动力学的改变，以及血细胞、血浆成分与氧合器及体外循环管道接触后被激活，产生多种炎症介质，从而引起严重的炎症反应，并形成血栓。
56.如图7所示，根据本公开各个实施例的装置的气体补充部701可以在体外循环时向离体血液补充no。使用时，可以将气体补充部701的血液输入口702接入经氧合装置(例如人工肺709)氧合后的血液流通管道的上游(靠近氧合器侧)703，气体补充部701的血液输出口704接入血液流通管道的下游705(靠近人体侧)。待血液在管道内流动稳定并充满气体补充部701的液体通道以后，才启动气体生成部，输出的no气体可以经由馈送管路706a引入气体补充部701，由过滤机构707净化后进入气体补充部701中，进而将no补充到氧合后的血液中，多余的气体则可以经由排放管路706b利用气体排放部过滤净化后排放到空气中。
57.本发明人通过实验证实，在体外循环过程中，采用图7所示的操作流程，利用根据本公开各个实施例的装置在血液中加入适量的no，不但可以抑制或逆转血小板激活，抑制中性粒细胞激活、粘附，抑制多种炎症介质的产生，防止血栓形成，而且可以有效降低肺动脉压，明显改善氧合，对体外循环或输血等非感染因素相关的低氧血症、抑制炎症和血栓有很好的疗效，减少并发症，使患者更快恢复。
58.此外，尽管已经在本文中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本公开的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施
例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本技术的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。
59.以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本公开。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本公开的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本公开的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。
60.以上实施例仅为本公开的示例性实施例，不用于限制本公开，本公开的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本公开的实质和保护范围内，对本公开做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本公开的保护范围内。