JPH11507265A

JPH11507265A - Fluid heating system

Info

Publication number: JPH11507265A
Application number: JP9501948A
Authority: JP
Inventors: マイケルジェイ．マグリオチェッティ; キャロリンパルス
Original assignee: ユーロサージ、インク．
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1996-06-07
Publication date: 1999-06-29
Also published as: KR19990022649A; AU6265096A; CA2223280A1; EP0831948A1; WO1996040331A1

Abstract

(57)【要約】患者に流体を投与する前に前記流体を適温まで加熱する装置及び方法を開示する。一実施例によれば、患者に投与する前に暖めようとする流体を、流体搬送ラインに配置された高分子フロースルー構造に通過させることができる。流体を加熱するための電気抵抗加熱素子をこのフロースルー構造内に成形することで、流体を、室温又は周囲保管温度から適温又は患者の体温まで加熱することができる。温度監視素子のプローブを用いて、フロースルー構造を出てきた流体の温度を監視することができる。別の実施例によれば、この情報を、抵抗素子への電力、ひいては流体の温度を制御する制御器に戻すことができる。更に別の実施例では、赤外温度センサを用い、フロースルー構造の吐出口又は流体ラインのその他のいずれかの箇所に設けられた窓を通じてスキャンすることで、構造を出る流体の温度を監視することができる。 (57) Summary An apparatus and method for heating a fluid to a suitable temperature prior to administering the fluid to a patient is disclosed. According to one embodiment, a fluid to be warmed prior to administration to a patient can be passed through a polymeric flow-through structure located on a fluid delivery line. By molding an electrical resistance heating element for heating the fluid into the flow-through structure, the fluid can be heated from room or ambient storage temperature to a suitable or patient temperature. The temperature of the fluid exiting the flow-through structure can be monitored using the probe of the temperature monitoring element. According to another embodiment, this information can be returned to a controller that controls the power to the resistive element and thus the temperature of the fluid. In yet another embodiment, an infrared temperature sensor is used to monitor the temperature of the fluid exiting the structure by scanning through a window provided at the outlet of the flow-through structure or elsewhere in the fluid line. be able to.

Description

【発明の詳細な説明】流体加熱システム発明の背景本発明の分野は、流体の加熱、及び特に患者に投与する前に流体を加熱することに関する。患者に投与する輸注用、注入用又は潅注用流体を加熱する際に典型的にみまわれる問題の一つは、このような流体が多くの場合、患者の体温よりもかなり低い室温で保存されていることである。患者に低温の流体を導入すると不快感、ショック、又はその他の種類の損傷を起こすことは当然である。しかしながら、暖めた流体を大量に保管することは、燃料費という点で潜在的に不当に経費がかかる。加えて、暖めた状態で流体を保存することに伴う温度管理は、このような流体の温度を、流体が保管生きから患者へ投与されるまでの間も維持しなければならないため、問題がある。患者への投与に先駆けて流体をインラインで加熱するため、様々な技術が用いられてきた。電気抵抗による加熱は、特に輸注用の流体を加熱するのに用いられてきたものである。例えば、ヴァンレアダムによる米国特許第４，９０６，８１６号、バックによる米国特許第４，８４７，４７０号、及びシャー他らによる米国特許第４，５３２，４１４号を参照されたい。典型的には、暖める流体を容れたバッグ又はコンジットを被包物内に配することが多い。この被包物の内部に収容された加熱板が、流体容器に対して押圧されるか、又はクランプされる。この板が流体容器を暖めるよう、電流が加熱板に供給される。所望の加熱が達成されたら、流体容器を被包物から解放又は取り外して、暖められた流体を患者へ供給することとなる。しかしながら、このような装置は、操作者が流体容器を被包物の内部に配し、加熱板を流体容器に対してクランプ又は押圧させ、その後は流体容器を取り去って流体を患者に投与することとなるため、面倒でぎこちないものである。更に、このような装置の温度監視は、装置が計測するのが流体容器及び／又は加熱素子の温度のみであることが多いため、限界があると考えられる。患者への投与に先駆けて流体をインラインで加熱するためにその他の様々な技術も用いられてきた。例えば、セムによる米国特許第５，３６２，３１０号、フォークラによる米国特許第４，０３８，５１９号、及び、１９３５年に発行されたゴールドシュタインによる米国特許第１，９９５，３０２号を参照されたい。多くの場合、チューブ又はホースの壁面の周りに加熱線を巻きつけたり、その内側に加熱線を巻く。しかしながら、このような技術は、巻きつけられた加熱線は熱を伝達する効率が悪いため、所望の流体温度変化を得るには、長時間の加熱時間及び／又は長い距離の加熱用チューブを必要とするであろう。加えて、このような装置の温度監視は、典型的に加熱用ホースの温度を測定するものであるため、限界があると考えられる従って、流体を加熱、特に輸注及び／又は潅注用の流体を加熱する装置及び方法が求められている。発明の概要患者へ流体を投与する前に流体を適温まで加熱する装置及び方法を開示する。本発明は、電気抵抗加熱素子をフロースルー構造内に成形することができ、この構造を、身体へ投与する前の流体を適温に暖めるべくフローラインに挿入することができるという認識に基づいている。ここで用いられる「適温」とは、約３４ ℃から４５℃までの範囲の平衡体温を包含するものである。本発明のある実施例では、患者への投与前に暖めようとする流体を、投与流体フローラインに配置された高分子フロースルー構造を通過させることができる。流体を加熱するための電気抵抗加熱素子はこのフロースルー構造内に成形されている。別の実施例では、サーミスタ等の温度監視素子を用いて流体の温度を監視することができる。さらに別の実施例によれば、サーミスタのプローブを、フロースルー構造を出た流体の流れに直接挿入して吐出された流体の温度を測定することができる。本発明の別の実施例では、このフロースルー構造をチャンバから構成することができる。更に、このチャンバを使い捨てのシェルから構成することができる。流体が加熱素子の両側を流れることができて最適な加熱効率が得られるよう、加熱素子を、このチャンバの中央壁面内に挿入してもよい。あるいは、加熱素子をチャンバ側壁の一方又は両方内に挿入してもよい。チャンバには、制限付迷路状の流路を提供して（例えば乱流を生じさせることで）加熱均一性の最適化をはかるために、回り止めを収容してもよい。あるいは、チャンバが完全に無制限の流路を提供するものでも、無制限迷路状の流路を提供する回り止めを収容するものでもよい。本発明の更に別の実施例では、フロースルー構造をフロースルーチューブ材料から構成することができる。このチューブ材料はさらに使い捨てでもよい。加熱素子はこのチューブの壁面の外側に沿って配置してもよく、またチューブの壁面の中央に配置しても、あるいはチューブの壁面の内側の流体側に沿って配置してもよい。本発明の更なる実施例においては、フロースルー構造は、約１０ｍｌ／分から約１０００／分の範囲の流体の流れを許容する容量を有するものとすることができる。流体は重力又は機械的手段によりフロースルー構造内に流し込むことができる。生体適合性の保護層を加熱素子と流体との間に配置してもよい。さらに、熱の損失を抑えるために、可撓性の絶縁材料を、加熱素子又はフロースルー構造の少なくとも一部分を取り囲むように配置することもできる。可撓性のチューブ材料を用いて流体をフロースルー構造へ搬送及び同構造から搬送することもでき、それにより、より簡単で融通のきくものとなる。本発明の更に別の実施例によれば、電気抵抗加熱素子には、食刻された金属箔、炭素分散抵抗器又はダイカット抵抗器を含めることができるが、これらに限定されるものではない。加熱素子は少なくとも約５０ワットの容量を持つものとすることができる。本発明の一実施例においては、加熱素子は流体を、流体の保管温度よりも高い、最高約５０℃まで加熱することができる。本発明の別の態様によれば、高分子のフロースルー構造と電気抵抗加熱素子、そしてさらに外部制御器を含むシステムを用いて、患者への投与に先立って流体を暖めることができる。制御器は、加熱素子に対する電流供給を、フロースルー構造に配置されたパッド又はその他の電気的接続を有する電気的接続素子を通じて制御することができる。このシステムには更に、この電気的接続素子を受け取らせるために、制御器をフロースルー構造に取り付ける取付機構を含めることができる。更に、このシステムには、制御器を支柱に取り付けるための取付機構を含めることができる。フロースルー構造はチャンバ又はチューブから構成してもよい。本発明の更に別の態様によれば、流体温度を本システムの運転中、監視することができる。一実施例によれば、温度センサを流体流路に配備してもよい。あるいは、加熱素子の温度を監視してもよい。例えば、加熱回路の電気抵抗を監視することができ、またこの抵抗を用いて、加熱素子の温度、ひいては流体の温度を間接的に計算することができる。温度監視素子及び／又は抵抗センサをフロースルー構造に一体化しつつ、加熱素子からは物理的に分離しておくこともできる。あるいは、温度監視素子及び／又は抵抗センサを制御器に一体化することも可能である。本システムには、本発明を安全かつ容易に作用させるために、数多くの作動上の安全及び制御上の特徴を装備させることができる。本システムは、異状が発生したときに自動的に電源を遮断する電力遮断回路ループ及び／又は鳴動する警報器を有するものとすることができる。異状には、所定の限度を越えた流体の吐出温度、加熱素子の抵抗、及び／又は流体の抵抗を含めることができる。更に、吐出流体温度を構造の吐出口に設けられた窓又は流体ラインのいずれかの箇所で検出する、制御器に配置された赤外温度センサを用いると、更なる温度監視及び制御を行うことができる。本システムには、視覚による温度監視が容易となるよう、吐出流体温度の発光ダイオード二数字表示部を設けることもできる。更に本システムには、所望の所定吐出流体温度が達成されたかどうかを表示する一つ又は複数の発光部を設けることができる。本発明の作用の簡便さ及び安全性、並びにその正確な流体温度測定により、本発明は生物学的流体の加熱の技術、及び特に、潅注用流体の加熱技術に加わる価値ある技術を提供する。図面の簡単な説明図１Ａは、本発明によるフロースルー構造の概略図であり、該フロースルー構造は重力により供給される流体搬送ラインに配置されたチャンバを含む。図１Ｂは、機械的に供給される流体搬送ラインに配置された、本発明によるチャンバフロースルー構造の概略図である。図２Ａは、円盤型のチャンバフロースルー構造の上面断面図である。図２Ｂは、当該構造の側壁上に配置された加熱素子を示した、チャンバフロースルー構造の側方断面図である。図３は、当該構造の中央壁面に配置された加熱素子を備えたチャンバフロースルー構造の側方断面図である。図４は、無制限迷路状の流路のために水平方向の回り止めを備えた円盤型のチャンバフロースルー構造の上方断面図である。図５は、制限付迷路状流路のために傾斜した回り止めを備えた矩形のチャンバフロースルー構造の上方断面図である。図６は、本発明に基づいて加熱素子として用いられる食刻された金属箔抵抗器を示す。図７は、本発明に基づいて加熱素子として用いられる炭素分散抵抗器を示す。図８は、本発明に基づいて加熱素子として用いられるダイ−カット抵抗器を示す。図９Ａは、垂直の支柱に取り付けられたチャンバフロースルー構造を含む、本発明によるシステムの斜視図である。図９Ｂは、本発明によるシステムのチャンバフロースルー構造に取り付けることが可能な制御器の正面図である。図９Ｃは、図９Ｂの制御器の背面図である。図１０は、赤外温度センサを備えた、温度及び電力を監視及び制御するためのチャンバフロースルー構造を含む本発明によるシステムの内部回路ループを示す概略図である。図１１は、当該構造が、重力利用流体搬送ラインに配置されたチューブを含む、本発明による別のフロースルー構造の概略図である。図１２Ａは、図１１のチューブ状のフロースルー構造の、より詳細な図である。図１２Ｂは、図１１のさらに別のチューブ状のフロースルーの断面図である。図１３は、当該チューブ状のフロースルー構造の壁面の中央に配置された加熱素子を示した、本発明によるまた更に別のチューブ状のフロースルー構造の断面図である。図１４Ａは、垂直の支柱に取り付けられたチューブ状のフロースルー構造を含む、本発明によるシステムの斜視図である。図１４Ｂは、図１４Ａの示すチューブ状のフロースルー構造を備えたシステムの制御器の正面図である。図１４Ｃは、図１４Ａの制御器の背面図である。図１５は、赤外温度センサを備えた、温度及び電力を監視及び制御するためのチューブ状のフロースルー構造を含む、本発明によるシステムの内部回路ループを示した概略図である。発明の詳細な説明本発明は、患者への投与に先駆けて流体をインラインで適温まで暖める高分子フロースルー構造内に成形された電気抵抗加熱素子を提供する。図１Ａは、本発明による装置１０の斜視図を示し、該装置１０は、流体８の供給源と関連させて配置されたチャンバ１２から構成されるフロースルー構造６と、二つのＩＶバグスパイク１４、Ｙ型コネクタ１６、チャンバ１２内に入る重力利用流体ライン１８、該チャンバを出る流体ライン２０、及び、患者に流体８を投与する潅注器又はＩＶライン等の装置に流体ライン２０を接続するためのルアー接続具２２から構成される流体搬送ラインとを有する。選択に応じて、本発明による装置に入る流体は、図１Ｂに示すように機械的手段で搬送することもできる。図２Ａは、電気抵抗加熱素子２６、流入口２８及び吐出口３０を有するチャンバフロースルー構造１２の内側正面図を示す。流体の流入口２８は、流体をチャンバフロースルー構造１２の底部に導き、流体の吐出口３０はこの流体をフロースルー構造の最上部から流出させることでチャンバの呼び水入れ時の空気の脱出を容易とする。チャンバフロースルー構造１２の内側側面図である図２Ｂでは、電気抵抗加熱素子２６が、流体がこの素子２６の一方の側に沿って流れるよう、チャンバフロースルー構造１２の側壁３２上に配置されていることが示されている。サーミスタ又は熱電対等の温度監視素子３４を用いて吐出口３０を出る流体２０の温度を監視することができる。温度監視素子３４のプローブ３６をチャンバフロースルー構造１２を出る流体ライン２０内に直接挿入することで、吐出された流体温度を測定することができる。抵抗センサ３８は、チャンバフロースルー構造１２に一体としながら、流体温度を測定するために加熱素子から物理的に分離しておくことができる。更に液体検出センサ１１を用いると、チャンバフロースルー構造内の流体の抵抗を測定することができる。チャンバフロースルー構造１２は、約１０ｍｌ／分から約１０００／分の範囲の流体流容量を備えた使い捨てのシェルから構成することができる。チャンバフロースルー構造１２は、例えば食品医薬品局承認の医療等級熱可塑性物質（例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン又はＰＶＣ）を用いた射出成形など、いかなる数の公知の技術を用いても製造することができる。チャンバフロースルー構造はまた、様々な形状に形成してもよく、それぞれ図１Ａ及び２Ａに示すような矩形及び円盤型は例示を目的としてのみ示すものである。図２Ａでは、加熱素子２６がチャンバの側壁３２に挿入されている状態が示されているが、加熱素子２６は、チャンバの側壁３２及び４０のいずれにも（又は両方にでも）挿入することができる。あるいは、図３に示すように、流体が加熱素子２６の両側を流れて最適な加熱効率が得られるよう、チャンバフロースルー構造１２の中央壁面４２内に加熱素子２６を挿入することができる。加熱素子２６は、ポリミド又はポリエステルなど、積層材料による二つの層４８の間に収容することができるが、この積層材料は、加熱運転での温度により溶解したり、又は劣化しないような熱特性を有するものである。加えて、図３は、流体に対する熱伝達の妨げとならない生体適合性の保護層４４を、加熱素子の少なくとも一部分と流体との間に配置することができることを示す。この場合も、この層は、熱伝導率の高い、いかなる生体適合性材料（例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン又はＰＶＣ）からも形成することができる。この層はプラズマコーティング処理により加熱素子に施すことができる。図３はさらに、熱の損失を抑えるべく、絶縁材料４６を加熱素子２６又はチャンバフロースルー構造の外側表面の少なくとも一部を取り囲むように配置することができることを示す。図４では、無制限迷路状の流路５２を形成するべく、水平方向の回り止め５０をチャンバフロースルー構造１２内に挿入してもよいことを示す。無制限迷路状の流路５２は、流体がチャンバフロースルー構造１２内を真っ直ぐに流れることを禁じるが、と同時に、流れが単一の規定された流路を通るように規制するものではない。回り止めとチャンバ壁面との間の間隙５４により、流れる流体が曲がり角に押し込まれたときに通常発生する流体の死点、即ち渦巻きが発生しない。図５は、傾斜した回り止め５６を備えたチャンバフロースルー構造１２が制限付迷路状の流路５８を成している状態を示す。制限付迷路状の流路５８では、傾斜した回り止め５６は流体を規定された迷路状の流路を流れるよう、強制する。無制限迷路状の流路と同様、傾斜した回り止め５６とチャンバフロースルー構造の壁面との間の間隙６０により、流れる流体が曲がり角に押し込まれたときに通常発生する流体の死点、即ち渦巻きが発生しない。さらに、傾斜した回り止め５６により、呼び水入れ時の空気の脱出が容易となる。電気抵抗加熱素子２６は、供給された電流に応答して加熱する導体から形成される。この加熱素子２６には、図６に示すような食刻された金属箔６２、図７の示すような炭素分散抵抗器６４、又は図８の示すようなダイ−カット抵抗器６６を含むことができるがこれらに限定されるものではない。フロースルー構造の形状及び／又は形態に応じて、異なる加熱素子形状をも用いることができる。加熱素子は、少なくとも約５０ワットの容量を有するものとすることができる。この電力要件は、多様な抵抗／電圧／電流形状により達成することができる。加熱素子の面積は約１５平方センチメートルから約６００平方センチメートルとすることができる。本発明の一実施例では、加熱素子は、流体の保管温度よりも高い最高約５０℃まで流体を加熱することができる。本発明により、更に、患者に投与する前に流体を加熱するための、高分子フロースルー構造、電気抵抗加熱素子、及び外部制御器を含むシステムが提供される。図９Ａは、このシステム７０の外観図を示すが、システム７０は制御器７２に取り付けられたチャンバフロースルー構造１２を含み、この制御器７２は更に、取付機構７４により垂直の支柱に取り付けられている。制御器７２は、図９Ｂに示す制御器前面に配置されたパッド７８Ａ、７８Ｂ及び７８Ｃを有する電気的接続素子７６と、図９Ｃに示すチャンバフロースルー構造の背面に配置されたパッド８０Ａ、８０Ｂ及び８０Ｃとを通じて、吐出された流体の温度を監視し、加熱素子への電力の供給を制御することができる。あるいは、例えばプロング、ジャック、プラグ等、その他の電気的接続を用いることもできる。電気的接続はすべて、使い捨て部品の適切な設置に対して安全面から連動させたものとすることができる。この電気的接続素子を受容させるための、チャンバフロースルー構造１２の背面に制御器７２の前面を取り付ける取付機構８２も図９Ｂ及び９Ｃに示されている。図９Ｂは更に、簡単に視覚的温度監視が行えるよう、制御器７２の前面に、吐出された流体温度の発光ダイオード二数字表示部８４を装着してもよいことを示す。更に、制御器７２の前面には、操作者による操作が容易となるよう、異状を示す、及び／又は、所望の所定吐出流体温度に達したかどうかを示す一つ又は複数の発光部８６、電源入／切スイッチ８８、及びリセットスイッチ８９を設けることもできる。制御器７２は、交流電線による電力供給を受けるものでも、１１０ボルトの交流電圧又は２２０ボルトの交流電圧の電線電圧のいずれかで運転するよう切替可能であってもよい。交流の入力電力では、二重（二ライン）フューズにより過負荷保護することができる。チャンバフロースルー構造の温度制御、及び同構造に対する電力供給制御を行う内部回路ループ９０を図１０に示す。制御器７２は、電力を、電力モジュール９２から電線９４を通じ、また電気的接続パッド８０Ｂ及び７８Ｂを介して加熱素子２６へ供給する。加熱素子２６の抵抗を、ライン９６を通じ、また電気的接続パッド８０Ａ及び７８Ａを介して抵抗センサ３８により監視することができるが、この抵抗センサ３８は制御器７２上に配置してもよい。あるいは、抵抗センサ３８Ａ（図１０では点線で示す）をチャンバフロースルー構造１２上に配置することもできる。更に、加熱素子２６の導体を成す合金が大きな温度係数の抵抗を有するとき、加熱素子２６自体の電気抵抗を用いて加熱素子の温度を測定し、流体温度に相関させることもできる。この方法を用いると、加熱素子２６の抵抗の上限を、流体の過熱センサとして利用することができる。温度監視素子３４のプローブ３６を吐出口３０に配置して、チャンバフロースルー構造１２を出た流体２０の温度を監視することができる。この情報は、ライン９８を通じて、また電気的接続パッド８０Ｃ及び７８Ｃを介して電力モジュール９２に返される。あるいは、温度監視素子３４Ａ（図１０で点線で示す）を制御器に配置して、そのプローブ３６Ａを、チャンバフロースルー構造１２の吐出口３０のスリーブ３７又はその他の部分に挿入してもよい。この情報を、ライン９８Ａを介して電力モジュール９２に返してもよい。次に、流体の実際の温度を、ライン１００を介して温度表示パネル１０２へ中継し、及び／又は、ライン１０４を介して少なくとも一つの発光部８６Ａへ中継して温度が所望のレベルに達したかどうかを表示させることができる。チャンバフロースルー構造の吐出口３０の窓１１０又は流体ラインのいずれかの箇所を通じて吐出流体温度を検出する、制御器７２上に配置された赤外温度センサ１０８により、更なる温度監視及び制御を行うことができる。この情報をライン１１２を介して電力モジュール９２に中継してもよく、またこの情報を温度監視に用いることもできる。液体検出センサ１１を用いてチューブ内の流体の抵抗を測定することができる。センサ１１が流体のないこと（例えば高抵抗）を検出した場合、遮断信号をライン１３６及び電気的接続パッド１３２Ｄ及び１３４Ｄを介して電力モジュール９２に中継することができる。電源入／切スイッチ８８を電力モジュール９２にライン１１４を介して中継してもよい。リセットスイッチ８９を電力モジュール９２にライン１１６を介して中継してもよい。抵抗又は温度が所定のレベルを越えた場合、電力モジュール９２は自動的に加熱素子２６に対する電力を遮断することができる。更に、この電力モジュールは、ライン１２０を介して警報器１１８を鳴動させる、及び／又は、ライン１２２を介して警告灯８６Ｂを点灯させて、ユーザに異状を警告することができる。図１１は、本発明による装置１４０を含む、本発明の別の実施例の斜視図を示し、この装置１４０は、流体８の供給源と関連させて配置されたチューブ１４２から構成されるフロースルー構造１３８と、二つのＩＶバグスパイク１４、Ｙ型コネクタ１６、チューブ１４２内に入る重力利用流体ライン１８、該チューブを出る流体ライン２０、及び、患者に流体８を投与する潅注器又はＩＶライン等の装置に流体ライン２０を接続するためのルアー接続具２２から構成される流体搬送ラインとを有する。あるいは、装置１４０に入る流体を、選択に応じて機械的手段で搬送することもできる。チューブ１４２は、約１０ｍｌ／分から約１０００ｍｌ／分の範囲の流体流容量を備えた使い捨てのチューブ材料から構成することができる。チューブ１４２は、例えば食品医薬品局承認の医療等級熱可塑性物質（例えばシリコン、ポリウレタン又はＰＶＣ）を用いた押出加工など、いかなる数の公知の連続又はバッチ法を用いても製造することができる。チューブ１４２は多様な長さとしてよい( 例えば約６インチから数フィートまで)。図１２Ａは、電気抵抗加熱素子１４４、流入口１４６及び吐出口１４８を有するチューブ状のフロースルー構造１４２の内側図を示す。サーミスタ又は熱電対等の温度監視素子１５０を用いて吐出口１４８を出る流体２０の温度を監視することができる。温度監視素子１５０のプローブ１５２を、吐出口１４８の位置で流体ライン２０内に直接挿入することで、吐出された流体温度を測定することができる。センサ１５８は、チューブ状のフロースルー構造１４２に一体としながら加熱素子からは物理的に分離しておき、加熱素子の抵抗を測定させ、次にこの抵抗を流体温度に相関させることができる。更に液体検出センサ１６０を用いると、チューブ内の流体の抵抗を測定することができる。チューブ状のフロースルー構造１４２の内側側面図である図１２Ｂでは、電気抵抗加熱素子１４４が、チューブ状のフロースルー構造１４２の壁面の内側１６２上に配置されている状態が示されている。選択的には、チューブ状のフロースルー構造１４２の壁面の外側１６４に加熱素子１４４を挿入することもできる。更に、図１３は、加熱素子１４４を、チューブ状のフロースルー構造１４２の壁面の中央１６６内に挿入できることを示す。加熱素子１４４は、ポリミド又はポリエステルなど、積層材料による二つの層１６８の間に収容することができるが、この積層材料は、加熱運転での温度により溶解したり、又は劣化しないような熱特性を有するものである。加えて、図１３は、流体に対する熱伝達の妨げとならない生体適合性の保護層１７０を、加熱素子の少なくとも一部分と流体との間に配置することができることを示す。この場合も、この層を、多種の公知の生体適合性材料（例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン又はＰＶＣ）のうちいかなるものからも形成することができる。この層をプラズマコーティング処理により加熱素子に施してもよい。図１３はさらに、熱の損失を抑えるため、絶縁材料１７２を加熱素子１４４又はチューブ状のフロースルー構造１４２の外側表面の少なくとも一部を取り囲むように配置することができることを示す。本発明により、更に、患者に投与する前に流体を加熱するための、チューブと、該チューブに接続された電気抵抗加熱素子と、外部制御器とから構成された高分子フロースルー構造を含むシステムが提供される。図１４Ａは、このシステム１８０の外観図を示すが、システム１８０は制御器１８２に取り付けられたチューブ状のフロースルー構造１４２を備え、この制御器１８２は更に、取付機構１８４により垂直の支柱に取り付けられている。制御器１８２は、図１４Ｂに示す制御器前面に配置されたパッド１８８Ａ、１８８Ｂ及び１８８Ｃを有する電気的接続素子１８６と、図１４Ｃに示すチューブ状のフロースルー構造の背面に配置されたパッド１９０Ａ、１９０Ｂ及び１９０Ｃとを通じて、吐出された流体の温度を監視し、また加熱素子への電力の供給を制御することができる。あるいは、例えばプロング、ジャック、プラグ等、その他の電気的接続を用いることもできる。電気的接続はすべて、使い捨て本チューブ状フロースルー構造１４２の適切な設置と安全面から連動したものとすることができる。この電気的接続素子を受容させるための、チューブ状のフロースルー構造１４２の背面に制御器１８２の前面を取り付ける取付機構１９２も図１４Ｂ及び１４Ｃに示されている。図１４Ｂは更に、簡単に視覚的温度監視が行えるよう、制御器１８２の前面に、吐出された流体温度の発光ダイオード二数字表示部１９１を装着してもよいことを示す。更に、制御器１８２の前面には、操作者による操作が容易となるよう、異状を示す、及び又は、所望の所定吐出流体温度に達したかどうかを示す一つ又は複数の発光部１９４、電源入／切スイッチ１９６、及びリセットスイッチ１９９を設けることもできる。制御器１８２は、交流電線による電力供給を受けるものでも、１１０ボルトの交流電圧又は２２０ボルトの交流電圧の電線電圧のいずれかで運転するよう切替可能であってもよい。交流の入力電力では、二重（二ライン）フューズにより過負荷保護することができる。チューブ状のフロースルー構造１４２の温度制御、及び同構造に対する電力供給制御を行う内部回路ループ２００を図１５に示す。制御器１８２は、電力を、電力モジュール２０２から電線２０４を通じ、また電気的接続パッド１８８Ｂ及び１９０Ｂを介して加熱素子１４４へ供給する。加熱素子１４４の抵抗を、ライン２０６を通じ、また電気的接続パッド１９０Ａ及び１８８Ａを介して抵抗センサ１５８により監視することができるが、この抵抗センサ１５８を制御器１８２上に配置してもよい。あるいは、抵抗センサ１５８Ａ（図１６では点線で示す）をチューブ１４２上に配置することもできる。更に、加熱素子１４４の導体を成す合金が大きな温度係数の抵抗を有するとき、加熱素子１４４の電気抵抗を用いて加熱素子１４４の温度、ひいては流体の温度を測定することができる。この方法を用いると、加熱素子１４４の抵抗の上限を、過熱センサとして利用することができる。温度監視素子１５０のプローブ１５２を吐出口１４８に配置して、チューブ状のフロースルー構造１４２を出た流体２０の温度を監視することができる。この情報は、ライン２０８を通じて、また電気的接続パッド１９０Ｃ及び１８８Ｃを介して電力モジュール２０２に返される。あるいは、温度監視素子１５０Ａ（図１５で点線で示す）を制御器に配置して、そのプローブ１５２Ａを、チューブ状のフロースルー構造１４２の吐出口１４８のスリーブ１５４又はその他の部分に挿入してもよい。この情報を、ライン２０８Ａを介して電力モジュール２０２に返してもよい。次に、流体の実際の温度を、ライン２１０を介して温度表示パネル１９１へ中継し、及び／又は、ライン２１４を介して少なくとも一つの発光部１９４Ａへ中継して温度が所望のレベルに達したかどうかを表示させることができる。チューブ吐出口１４８の窓２２０又は流体ラインのいずれかの箇所を通じて吐出流体温度を検出する、制御器１８２上に配置された赤外温度センサ２１８により、更なる温度監視及び制御を行うことができる。この情報をライン２１２を介して電力モジュール２０２に中継してもよく、またこの情報を温度監視に用いることもできる。液体検出センサ１６０を用いてチューブ内の流体の抵抗を測定することができる。センサ１６０が流体のないこと（例えば高抵抗）を検出した場合、遮断信号をライン２３６及び電気的接続パッド２３２Ｄ及び２３４Ｄを介して電力モジュール２０２に中継することができる。電源入／切スイッチ１９６を電力モジュール２０２にライン２４４を介して中継してもよい。リセットスイッチ１９９を電力モジュール２０２にライン２１６を介して中継してもよい。抵抗又は温度が所定のレベルを越えた場合、電力モジュール２０２は自動的に加熱素子１４４に対する電力を遮断することができる。更に、この電力モジュールは、ライン２４２を介して警報器２４０を鳴動させる、及び／又は、ライン２２２を介して警告灯１９４Ｂを点灯させて、ユーザに異状を警告することができる。要約すると、本発明は、電気抵抗加熱素子をフロースルー構造内に成形することができ、またこの構造を、流体を身体へ投与する前にこの流体を適温まで暖めるためにフローラインに挿入することができるという認識に基づくものである。更に本発明による装置及び方法は、このような流体を加熱する従来の装置及び技術に比べていくつかの優れた点を有する。例えば、高分子のフロースルー構造内に加熱素子を取り入れたことで、一回の簡単な手続きで装置を流体搬送ラインに直接挿入することができる。対照的に、従来の技術では、流体のバッグ又はコンジットを被包物内に配する、この流体容器に対して加熱板を押圧又はクランプする、さらに、流体の投与前にこの加熱板を取り外すという、何回もの手続きを要するものであろう。更に、熱伝達率という点で効率の高い電気抵抗加熱素子を、例えばチャンバ又はチューブ等の高分子フロースルー構造に組み合わせたことで、比較的に小型の装置で所望の流体加熱を迅速に行うことができる。対照的に、ホースの回りに加熱線を巻き付けることを伴う従来の技術は熱伝達という点で効率が悪く、また、所望の流体加熱を達成するためには、長時間の加熱時間及び長い距離のホースを必要とするであろう。加えて、投与用の流体を暖めるための従来の技術に比較して、本発明による装置及び方法は画期的かつ正確な温度監視及び制御を行うものである。例えば、本装置は、フロースルー構造を出た流体のフローライン内に直接挿入された温度監視素子のプローブを利用することができる。あるいは又は加えて、本装置は、フロースルー構造の吐出口に成形された窓を介して、吐出された流体の温度を検出する赤外センサを利用することができる。対照的に、従来の技術は、加熱板及び／又は流体容器の温度を監視するにすぎないことが多い。上述の説明は例示として述べたものであり、限定的なものとして提供するものではないことは理解されよう。例えば、その他の構造形状、流路、抵抗及び温度監視及び制御形態を、本発明に一致した状態で選択することもできる。本発明に関し、以下の請求の範囲によりさらにその特徴を述べることとする。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Fluid Heating System Background of the Invention The field of the invention relates to heating fluids, and particularly to heating fluids prior to administration to a patient. One of the problems typically encountered in heating infusion, infusion or irrigation fluids to be administered to a patient is that such fluids are often stored at room temperatures well below the patient's body temperature. It is that you are. Naturally, the introduction of cold fluid to a patient can cause discomfort, shock, or other types of damage. However, storing large volumes of warmed fluid is potentially unduly expensive in terms of fuel costs. In addition, the thermal management associated with storing fluids in a warm state is problematic because the temperature of such fluids must be maintained from the time the fluid is stored until it is administered to a patient. . Various techniques have been used to heat a fluid in-line prior to administration to a patient. Electrical resistance heating has been used, in particular, to heat infusion fluids. See, for example, U.S. Pat. No. 4,906,816 to Van Leadam, U.S. Pat. No. 4,847,470 to Buck, and U.S. Pat. No. 4,532,414 to Shah et al. Typically, a bag or conduit containing the fluid to be warmed is often placed within the envelope. The heating plate housed inside the envelope is pressed or clamped against the fluid container. Electric current is supplied to the heating plate so that the plate warms the fluid container. Once the desired heating has been achieved, the fluid container will be released or removed from the envelope and the warmed fluid will be delivered to the patient. However, such devices require that the operator place the fluid container inside the envelope, clamp or press the heating plate against the fluid container, and then remove the fluid container and administer the fluid to the patient. Is awkward and awkward. Furthermore, monitoring the temperature of such devices is considered to be limiting, as the device often measures only the temperature of the fluid container and / or the heating element. Various other techniques have also been used to heat the fluid in-line prior to administration to a patient. See, for example, U.S. Pat. No. 5,362,310 to Shem, U.S. Pat. No. 4,038,519 to Falkra, and U.S. Pat. No. 1,995,302 issued to Goldstein in 1935. . In many cases, a heating wire is wrapped around or inside the tube or hose wall. However, such techniques require long heating times and / or long heating tubes to achieve the desired fluid temperature change, as the wrapped heating wire is inefficient at transferring heat. Would be. In addition, temperature monitoring of such devices is considered to be limiting, as it typically measures the temperature of the heating hose, and therefore heats the fluid, especially the fluid for infusion and / or irrigation. There is a need for an apparatus and method for heating. Summary of the Invention An apparatus and method for heating a fluid to an appropriate temperature prior to administering the fluid to a patient is disclosed. The present invention is based on the recognition that the electrical resistance heating element can be molded into a flow-through structure, which can be inserted into the flow line to warm the fluid to a suitable temperature before administration to the body. . As used herein, “appropriate temperature” includes an equilibrium body temperature in the range of about 34 ° C. to 45 ° C. In some embodiments of the present invention, the fluid to be warmed prior to administration to the patient can be passed through a polymeric flow-through structure located in the administration fluid flow line. An electrical resistance heating element for heating the fluid is molded into the flow-through structure. In another embodiment, the temperature of the fluid may be monitored using a temperature monitoring element such as a thermistor. According to yet another embodiment, the temperature of the discharged fluid can be measured by inserting the probe of the thermistor directly into the flow of the fluid exiting the flow-through structure. In another embodiment of the invention, the flow-through structure can be comprised of a chamber. Further, the chamber can be comprised of a disposable shell. The heating element may be inserted into the central wall of this chamber so that fluid can flow on both sides of the heating element for optimal heating efficiency. Alternatively, the heating element may be inserted into one or both of the chamber sidewalls. The chamber may contain a detent to provide a restricted maze flow path (eg, by creating turbulence) to optimize heating uniformity. Alternatively, the chamber may provide a completely unrestricted flow path or may contain a detent providing an unrestricted maze-like flow path. In yet another embodiment of the present invention, the flow-through structure can be constructed from flow-through tubing. The tubing may also be disposable. The heating element may be located along the outside of the tube wall, in the center of the tube wall, or along the fluid side inside the tube wall. In a further embodiment of the present invention, the flow-through structure may have a capacity to allow a fluid flow in a range from about 10 ml / min to about 1000 / min. Fluid can flow into the flow-through structure by gravity or mechanical means. A biocompatible protective layer may be located between the heating element and the fluid. In addition, a flexible insulating material can be placed around at least a portion of the heating element or flow-through structure to reduce heat loss. Fluid can also be transported to and from the flow-through structure using flexible tubing, which is simpler and more flexible. According to yet another embodiment of the present invention, the electrical resistance heating element can include, but is not limited to, an etched metal foil, a carbon distributed resistor, or a die cut resistor. The heating element can have a capacity of at least about 50 watts. In one embodiment of the present invention, the heating element is capable of heating the fluid to a temperature above the storage temperature of the fluid, up to about 50 ° C. According to another aspect of the present invention, a system comprising a polymeric flow-through structure and an electrical resistance heating element, and further comprising an external controller, can be used to warm the fluid prior to administration to a patient. The controller can control the current supply to the heating element through an electrical connection element having pads or other electrical connections arranged in the flow-through structure. The system may further include a mounting mechanism for attaching a controller to the flow-through structure to receive the electrical connection element. Further, the system can include an attachment mechanism for attaching the controller to the post. The flow-through structure may consist of a chamber or a tube. In accordance with yet another aspect of the present invention, fluid temperature can be monitored during operation of the system. According to one embodiment, a temperature sensor may be provided in the fluid flow path. Alternatively, the temperature of the heating element may be monitored. For example, the electrical resistance of the heating circuit can be monitored, and this resistance can be used to indirectly calculate the temperature of the heating element and thus the temperature of the fluid. The temperature monitoring element and / or the resistance sensor may be integrated into the flow-through structure while being physically separated from the heating element. Alternatively, the temperature monitoring element and / or the resistance sensor can be integrated in the controller. The system can be equipped with a number of operational safety and control features to make the present invention work safely and easily. The system may include a power shutoff circuit loop that automatically shuts off power when an abnormality occurs and / or an alarm that sounds. Anomalies can include fluid discharge temperatures exceeding predetermined limits, heating element resistance, and / or fluid resistance. In addition, the use of an infrared temperature sensor located in the controller, which detects the temperature of the discharged fluid at any point in the window or fluid line provided at the outlet of the structure, enables further temperature monitoring and control. Can be. The system may also be provided with a light emitting diode two-digit display of the discharge fluid temperature to facilitate visual temperature monitoring. Further, the system can be provided with one or more light emitters that indicate whether a desired predetermined dispensed fluid temperature has been achieved. Due to the simplicity and safety of operation of the present invention, and its accurate fluid temperature measurement, the present invention provides a valuable technique in addition to the technique of heating biological fluids, and in particular, the technique of heating irrigation fluids. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES FIG. 1A is a schematic diagram of a flow-through structure according to the present invention, the flow-through structure including a chamber located in a fluid transport line supplied by gravity. FIG. 1B is a schematic diagram of a chamber flow-through structure according to the present invention located on a mechanically supplied fluid transport line. FIG. 2A is a top cross-sectional view of a disk-shaped chamber flow-through structure. FIG. 2B is a side cross-sectional view of the chamber flow-through structure showing the heating elements disposed on the sidewalls of the structure. FIG. 3 is a side cross-sectional view of a chamber flow-through structure with a heating element located on the central wall of the structure. FIG. 4 is a top cross-sectional view of a disk-shaped chamber flow-through structure provided with a horizontal detent for an unrestricted maze-like flow path. FIG. 5 is a top cross-sectional view of a rectangular chamber flow-through structure with an angled detent for a restricted maze flow path. FIG. 6 shows an etched metal foil resistor used as a heating element according to the present invention. FIG. 7 shows a carbon distributed resistor used as a heating element according to the present invention. FIG. 8 shows a die-cut resistor used as a heating element according to the present invention. FIG. 9A is a perspective view of a system according to the present invention that includes a chamber flow-through structure mounted on a vertical post. FIG. 9B is a front view of a controller that can be attached to the chamber flow-through structure of the system according to the present invention. FIG. 9C is a rear view of the controller of FIG. 9B. FIG. 10 is a schematic diagram showing an internal circuit loop of a system according to the present invention including a chamber flow-through structure for monitoring and controlling temperature and power with an infrared temperature sensor. FIG. 11 is a schematic diagram of another flow-through structure according to the present invention, wherein the structure includes a tube located in a gravity-based fluid transfer line. FIG. 12A is a more detailed view of the tubular flow-through structure of FIG. FIG. 12B is a cross-sectional view of yet another tubular flow-through of FIG. FIG. 13 is a cross-sectional view of yet another tubular flow-through structure according to the present invention, showing a heating element located at the center of the wall of the tubular flow-through structure. FIG. 14A is a perspective view of a system according to the present invention that includes a tubular flow-through structure mounted on a vertical post. FIG. 14B is a front view of a controller of the system having the tubular flow-through structure shown in FIG. 14A. FIG. 14C is a rear view of the controller of FIG. 14A. FIG. 15 is a schematic diagram showing the internal circuit loop of a system according to the present invention, including a tubular flow-through structure for monitoring and controlling temperature and power with an infrared temperature sensor. Detailed description of the invention The present invention provides an electrical resistance heating element molded in a polymer flow-through structure that warms a fluid to an appropriate temperature in-line prior to administration to a patient. FIG. 1A shows a perspective view of a device 10 according to the invention, which comprises a flow-through structure 6 consisting of a chamber 12 arranged in connection with a source of fluid 8 and two IV bug spikes 14. , Y-connector 16, gravity-based fluid line 18 entering chamber 12, fluid line 20 exiting the chamber, and connecting fluid line 20 to a device such as an irrigation or IV line to administer fluid 8 to the patient. And a fluid transfer line composed of a luer fitting 22 for the lubrication. Depending on the choice, the fluid entering the device according to the invention can also be transported by mechanical means, as shown in FIG. 1B. FIG. 2A shows an inside front view of the chamber flow-through structure 12 having an electrical resistance heating element 26, an inlet 28 and an outlet 30. A fluid inlet 28 directs fluid to the bottom of the chamber flow-through structure 12 and a fluid outlet 30 allows this fluid to flow out of the top of the flow-through structure to facilitate escape of air when priming the chamber. And In FIG. 2B, which is an inside side view of the chamber flow-through structure 12, an electrical resistance heating element 26 is disposed on a side wall 32 of the chamber flow-through structure 12 such that fluid flows along one side of the element 26. Is shown. The temperature of the fluid 20 exiting the outlet 30 can be monitored using a temperature monitoring element 34, such as a thermistor or thermocouple. By inserting the probe 36 of the temperature monitoring element 34 directly into the fluid line 20 exiting the chamber flow-through structure 12, the temperature of the discharged fluid can be measured. The resistance sensor 38 can be integral to the chamber flow-through structure 12 but physically separate from the heating element for measuring fluid temperature. Further, when the liquid detection sensor 11 is used, the resistance of the fluid in the chamber flow-through structure can be measured. Chamber flow-through structure 12 may be comprised of a disposable shell with a fluid flow volume in the range of about 10 ml / min to about 1000 / min. The chamber flow-through structure 12 can be manufactured using any number of known techniques, such as, for example, injection molding with a Food and Drug Administration approved medical grade thermoplastic (eg, polypropylene, polyethylene, nylon or PVC). . The chamber flow-through structure may also be formed in a variety of shapes, with rectangles and discs as shown in FIGS. 1A and 2A, respectively, shown for illustrative purposes only. Although FIG. 2A shows the heating element 26 inserted into the chamber sidewall 32, the heating element 26 may be inserted into either (or both) the chamber sidewalls 32 and 40. it can. Alternatively, as shown in FIG. 3, the heating element 26 can be inserted into the central wall 42 of the chamber flow-through structure 12 so that fluid flows on both sides of the heating element 26 for optimal heating efficiency. The heating element 26 can be contained between two layers 48 of a laminated material, such as a polyimide or polyester, which have thermal properties such that they do not melt or degrade with the temperature of the heating operation. It has. In addition, FIG. 3 shows that a biocompatible protective layer 44 that does not hinder heat transfer to the fluid can be disposed between at least a portion of the heating element and the fluid. Again, this layer can be formed from any biocompatible material having a high thermal conductivity, such as polypropylene, polyethylene, nylon or PVC. This layer can be applied to the heating element by a plasma coating process. FIG. 3 further shows that the insulating material 46 can be disposed to surround at least a portion of the heating element 26 or the outer surface of the chamber flow-through structure to reduce heat loss. FIG. 4 shows that a horizontal detent 50 may be inserted into the chamber flow-through structure 12 to form an unrestricted maze-like flow path 52. The unrestricted labyrinthine flow path 52 prohibits fluid from flowing straight through the chamber flow-through structure 12, but at the same time does not restrict the flow through a single defined flow path. The gap 54 between the detent and the chamber wall eliminates the dead center, or vortex, of the fluid that normally occurs when the flowing fluid is forced into a turn. FIG. 5 shows a state in which the chamber flow-through structure 12 having the inclined detent 56 forms a restricted maze-shaped flow path 58. In the restricted labyrinth flow path 58, the inclined detent 56 forces the fluid to flow through the defined labyrinth flow path. As with the unrestricted maze flow path, the gap 60 between the sloping detent 56 and the walls of the chamber flow-through structure reduces the dead center, or vortex, of the fluid that normally occurs when the flowing fluid is forced into a turn. Does not occur. In addition, the inclined detent 56 facilitates escape of air during priming. The electrical resistance heating element 26 is formed from a conductor that heats in response to a supplied current. The heating element 26 may include an etched metal foil 62 as shown in FIG. 6, a carbon dispersion resistor 64 as shown in FIG. 7, or a die-cut resistor 66 as shown in FIG. It is possible, but not limited to these. Different heating element shapes can be used depending on the shape and / or form of the flow-through structure. The heating element can have a capacity of at least about 50 watts. This power requirement can be achieved with a variety of resistor / voltage / current configurations. The area of the heating element can be from about 15 square centimeters to about 600 square centimeters. In one embodiment of the present invention, the heating element can heat the fluid up to about 50 ° C., which is higher than the storage temperature of the fluid. The present invention further provides a system for heating a fluid prior to administration to a patient, the system including a polymeric flow-through structure, an electrical resistance heating element, and an external controller. FIG. 9A shows an external view of the system 70, which includes the chamber flow-through structure 12 attached to a controller 72, which is further attached to a vertical post by an attachment mechanism 74. I have. The controller 72 includes an electrical connection element 76 having pads 78A, 78B and 78C located on the front of the controller shown in FIG. 9B, and pads 80A, 80B and 80A located on the back of the chamber flow-through structure shown in FIG. 9C. 80C, the temperature of the discharged fluid can be monitored, and the supply of power to the heating element can be controlled. Alternatively, other electrical connections such as, for example, prongs, jacks, plugs, etc. can be used. All electrical connections can be safety-coupled to the proper installation of disposable parts. A mounting mechanism 82 for mounting the front of the controller 72 to the back of the chamber flow-through structure 12 for receiving this electrical connection element is also shown in FIGS. 9B and 9C. FIG. 9B further shows that a two-digit light emitting diode display 84 of the discharged fluid temperature may be mounted on the front of the controller 72 for easy visual temperature monitoring. Further, on the front surface of the controller 72, one or more light emitting portions 86 indicating an abnormality and / or indicating whether or not a desired predetermined discharge fluid temperature has been reached, so as to facilitate operation by an operator, A power on / off switch 88 and a reset switch 89 can also be provided. Controller 72 may be powered by an AC line or may be switchable to operate at either 110 volt AC voltage or 220 volt AC line voltage. With AC input power, overload protection can be provided by double (two-line) fuses. FIG. 10 shows an internal circuit loop 90 for controlling the temperature of the chamber flow-through structure and controlling the power supply to the structure. The controller 72 supplies power to the heating element 26 from the power module 92 through wires 94 and through electrical connection pads 80B and 78B. The resistance of the heating element 26 can be monitored by a resistance sensor 38 through line 96 and through electrical connection pads 80A and 78A, which may be located on controller 72. Alternatively, a resistance sensor 38A (indicated by the dashed line in FIG. 10) can be disposed on the chamber flow-through structure 12. Further, when the alloy forming the conductor of the heating element 26 has a resistance having a large temperature coefficient, the temperature of the heating element can be measured using the electric resistance of the heating element 26 itself and correlated with the fluid temperature. Using this method, the upper limit of the resistance of the heating element 26 can be used as a fluid overheat sensor. The probe 36 of the temperature monitoring element 34 can be located at the outlet 30 to monitor the temperature of the fluid 20 exiting the chamber flow-through structure 12. This information is returned to power module 92 via line 98 and via electrical connection pads 80C and 78C. Alternatively, a temperature monitoring element 34A (indicated by the dashed line in FIG. 10) may be located in the controller and its probe 36A inserted into the sleeve 37 or other portion of the outlet 30 of the chamber flow-through structure 12. This information may be returned to power module 92 via line 98A. The actual temperature of the fluid is then relayed via line 100 to temperature display panel 102 and / or via line 104 to at least one light emitting portion 86A so that the temperature reaches the desired level. Can be displayed. Further temperature monitoring and control is performed by an infrared temperature sensor 108 disposed on the controller 72, which detects the discharge fluid temperature through the window 110 of the discharge port 30 of the chamber flow-through structure or the fluid line. be able to. This information may be relayed to power module 92 via line 112, and this information may be used for temperature monitoring. The resistance of the fluid in the tube can be measured using the liquid detection sensor 11. If the sensor 11 detects the absence of fluid (e.g., high resistance), the cutoff signal can be relayed to the power module 92 via line 136 and electrical connection pads 132D and 134D. Power on / off switch 88 may be relayed to power module 92 via line 114. Reset switch 89 may be relayed to power module 92 via line 116. If the resistance or temperature exceeds a predetermined level, power module 92 can automatically shut off power to heating element 26. Further, the power module may sound alarm 118 via line 120 and / or turn on warning light 86B via line 122 to alert the user of the abnormality. FIG. 11 shows a perspective view of another embodiment of the invention, including a device 140 according to the invention, which comprises a flow-through consisting of a tube 142 arranged in connection with a source of fluid 8. Structure 138, two IV bag spikes 14, Y-connector 16, gravity fluid line 18 entering tube 142, fluid line 20 exiting the tube, and an irrigation or IV line to administer fluid 8 to the patient, etc. And a fluid transport line including a luer fitting 22 for connecting the fluid line 20 to the apparatus. Alternatively, the fluid entering the device 140 can be conveyed by mechanical means as selected. Tubing 142 can be constructed from disposable tubing with a fluid flow volume ranging from about 10 ml / min to about 1000 ml / min. The tube 142 may be manufactured using any number of known continuous or batch processes, such as, for example, extrusion using a Food and Drug Administration approved medical grade thermoplastic (eg, silicone, polyurethane or PVC). Tube 142 may be of various lengths (eg, from about 6 inches to several feet). FIG. 12A shows an inside view of a tubular flow-through structure 142 having an electrical resistance heating element 144, an inlet 146 and an outlet 148. The temperature of the fluid 20 exiting the outlet 148 can be monitored using a temperature monitoring element 150 such as a thermistor or thermocouple. The temperature of the discharged fluid can be measured by directly inserting the probe 152 of the temperature monitoring element 150 into the fluid line 20 at the position of the discharge port 148. The sensor 158 can be physically separate from the heating element while being integral to the tubular flow-through structure 142, allowing the resistance of the heating element to be measured and then correlating this resistance to the fluid temperature. Further, when the liquid detection sensor 160 is used, the resistance of the fluid in the tube can be measured. FIG. 12B, which is an inside side view of the tubular flow-through structure 142, shows a state in which the electric resistance heating element 144 is disposed on the inside 162 of the wall surface of the tubular flow-through structure 142. Alternatively, the heating element 144 can be inserted outside the wall 164 of the tubular flow-through structure 142. Further, FIG. 13 shows that the heating element 144 can be inserted into the center 166 of the wall of the tubular flow-through structure 142. The heating element 144 can be housed between two layers 168 of a laminated material, such as polyimide or polyester, which have thermal properties that do not melt or degrade with the temperature of the heating operation. Have In addition, FIG. 13 illustrates that a biocompatible protective layer 170 that does not impede heat transfer to the fluid can be disposed between at least a portion of the heating element and the fluid. Again, this layer can be formed from any of a variety of known biocompatible materials (eg, polypropylene, polyethylene, nylon or PVC). This layer may be applied to the heating element by a plasma coating process. FIG. 13 further illustrates that the insulating material 172 can be disposed to surround at least a portion of the outer surface of the heating element 144 or the tubular flow-through structure 142 to reduce heat loss. The present invention further provides a system for heating a fluid prior to administration to a patient, the system including a polymer flow-through structure comprising a tube, an electrical resistance heating element connected to the tube, and an external controller. Is provided. FIG. 14A shows an external view of the system 180, which includes a tubular flow-through structure 142 attached to a controller 182, which further includes a mounting mechanism 184 that allows the controller 182 to attach to a vertical post. Installed. The controller 182 includes an electrical connection element 186 having pads 188A, 188B and 188C located on the front of the controller shown in FIG. 14B, and a pad 190A located on the back of the tubular flow-through structure shown in FIG. 14C. Through 190B and 190C, the temperature of the discharged fluid can be monitored and the supply of power to the heating element can be controlled. Alternatively, other electrical connections, such as prongs, jacks, plugs, etc., can be used. All electrical connections can be made for safety with proper installation of the disposable main tubular flow-through structure 142. A mounting mechanism 192 for mounting the front of the controller 182 to the back of the tubular flow-through structure 142 for receiving the electrical connection element is also shown in FIGS. 14B and 14C. FIG. 14B further illustrates that a light emitting diode two-digit display 191 of the discharged fluid temperature may be mounted on the front of the controller 182 for easy visual temperature monitoring. Further, on the front surface of the controller 182, one or a plurality of light emitting units 194 indicating an abnormality and / or indicating whether or not a desired predetermined discharge fluid temperature has been reached are provided to facilitate operation by an operator. An on / off switch 196 and a reset switch 199 can also be provided. Controller 182 may be powered by an AC line or may be switchable to operate at either a 110 volt AC voltage or a 220 volt AC line voltage. With AC input power, overload protection can be provided by double (two-line) fuses. FIG. 15 shows an internal circuit loop 200 for controlling the temperature of the tubular flow-through structure 142 and controlling the power supply to the same. The controller 182 supplies power from the power module 202 through the wires 204 and through the electrical connection pads 188B and 190B to the heating element 144. The resistance of the heating element 144 can be monitored by the resistance sensor 158 through the line 206 and through the electrical connection pads 190A and 188A, which may be located on the controller 182. Alternatively, a resistance sensor 158A (shown by a dotted line in FIG. 16) can be disposed on the tube 142. Further, when the alloy forming the conductor of the heating element 144 has a resistance having a large temperature coefficient, the temperature of the heating element 144 and thus the temperature of the fluid can be measured using the electric resistance of the heating element 144. Using this method, the upper limit of the resistance of the heating element 144 can be used as an overheat sensor. The probe 152 of the temperature monitoring element 150 can be placed at the outlet 148 to monitor the temperature of the fluid 20 exiting the tubular flow-through structure 142. This information is returned to power module 202 via line 208 and via electrical connection pads 190C and 188C. Alternatively, the temperature monitoring element 150A (indicated by a dotted line in FIG. 15) may be arranged in the controller, and the probe 152A may be inserted into the sleeve 154 of the discharge port 148 of the tubular flow-through structure 142 or other parts. Good. This information may be returned to power module 202 via line 208A. Next, the actual temperature of the fluid is relayed to the temperature display panel 191 via line 210 and / or to at least one light emitting portion 194A via line 214 to reach the desired level. Can be displayed. Further temperature monitoring and control can be provided by an infrared temperature sensor 218 located on the controller 182, which detects the temperature of the discharged fluid through either the window 220 of the tube outlet 148 or the fluid line. This information may be relayed to power module 202 via line 212, and this information may be used for temperature monitoring. The resistance of the fluid in the tube can be measured using the liquid detection sensor 160. If the sensor 160 detects the absence of fluid (eg, high resistance), the shutoff signal can be relayed to the power module 202 via line 236 and electrical connection pads 232D and 234D. Power on / off switch 196 may be relayed to power module 202 via line 244. Reset switch 199 may be relayed to power module 202 via line 216. If the resistance or temperature exceeds a predetermined level, power module 202 can automatically shut off power to heating element 144. Further, the power module may sound alarm 240 via line 242 and / or turn on warning light 194B via line 222 to alert the user of the abnormality. In summary, the present invention allows an electrical resistance heating element to be molded into a flow-through structure, and the structure is inserted into a flow line to warm the fluid to a suitable temperature before administering the fluid to the body. It is based on the recognition that it can be done. Furthermore, the device and method according to the present invention have several advantages over conventional devices and techniques for heating such fluids. For example, the incorporation of a heating element in a polymer flow-through structure allows the device to be directly inserted into a fluid transfer line in a single, simple procedure. In contrast, the prior art involves placing a bag or conduit of fluid within the envelope, pressing or clamping a heating plate against the fluid container, and removing the heating plate prior to administration of the fluid. , It will take many procedures. Furthermore, by combining an electric resistance heating element with high efficiency in terms of heat transfer coefficient with a polymer flow-through structure such as a chamber or a tube, desired fluid heating can be rapidly performed with a relatively small device. Can be. In contrast, conventional techniques involving wrapping a heating wire around a hose are inefficient in terms of heat transfer, and require long heating times and long distances to achieve the desired fluid heating. You will need a hose. In addition, as compared to conventional techniques for warming fluids for administration, the devices and methods according to the present invention provide for innovative and accurate temperature monitoring and control. For example, the apparatus may utilize a probe of a temperature monitoring element inserted directly into the fluid flow line exiting the flow-through structure. Alternatively or additionally, the apparatus may utilize an infrared sensor that detects the temperature of the discharged fluid through a window formed in the outlet of the flow-through structure. In contrast, conventional techniques often only monitor the temperature of the hotplate and / or fluid container. It is to be understood that the above description is provided by way of example, and not by way of limitation. For example, other structural shapes, flow paths, resistance and temperature monitoring and control modes may be selected in a manner consistent with the present invention. The invention is further characterized by the following claims.

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９７年６月７日【補正内容】請求の範囲（翻訳文）１．患者に静脈注用又は潅注用流体を投与する前に前記流体を予め加熱するための流体加熱装置であって、前記流体が流れる高分子フロースルー構造であって、前記高分子フロースルー構造が流体流入口及び流体吐出口を有する、高分子フロースルー構造と、前記フロースルー構造の壁面内に配置された、前記流体を加熱する少なくとも一つの電気抵抗加熱素子であって、前記加熱素子が、効率的な熱伝達を行うために少なくとも約１５平方センチメートルの表面積を有する、電気抵抗加熱素子と、前記加熱素子と前記フロースルー構造の内側との間に配置された生体適合性の保護層と、前記加熱素子を、電力及び温度制御を行う制御器に接続する電気的接続素子とを含む装置。２．（削除）３．前記フロースルー構造がチャンバを含み、前記チャンバが中央壁面を有し、前記加熱素子が前記中央壁面に配置される、請求項１に記載の装置。４．前記フロースルー構造がチャンバを含み、前記チャンバが、制限付迷路状の流路を形成するための回り止めを更に含む、請求項１に記載の装置。５．前記フロースルー構造がチューブを含む、請求項１に記載の装置。６．前記加熱素子が、前記チューブの内側の流体側の壁面に沿って配置される、請求項５に記載の装置。７．前記フロースルー構造を出た前記流体の吐出温度を測定する温度監視素子を更に含む、請求項１に記載の装置。８．前記温度監視素子が、前記フロースルー構造を出た前記流体の吐出流路に配置されたプローブを更に含む、請求項７に記栽の装置。９．前記温度監視素子が更にサーミスタを含む、請求項８に記載の装置。１０．（削除）１１．前記装置が、前記フロースルー構造内に流体がないことを検出するセンサを更に含む、請求項１に記載の装置。１２．前記装置が使い捨てである、請求項１に記載の装置。１３．（削除）１４．前記装置が、熱の損失を抑えるために絶縁材料を更に含む、請求項１に記載の装置。１５．前記装置が、前記流体の流れを駆動する機械的手段を更に含む、請求項１に記載の装置。１６．前記加熱素子が少なくとも約５０ワットを出す容量を有する、請求項１に記載の装置。１７．前記装置が、約１０ｍｌ／分から約１０００ｍｌ／分の範囲の流体流の容量を有する、請求項１に記載の装置。１８．食刻された金属箔、炭素分散抵抗材料、及びダイ−カット抵抗材料のいずれかから選択される加熱素子を更に含む、請求項１に記載の装置。１９．患者へ流体を投与する前に前記流体を加熱する流体加熱システムであって、前記流体が流れる高分子フロースルー構造と、前記フロースルー構造の壁面内に配置された、前記流体を加熱するための少なくとも一つの電気抵抗加熱素子と、温度監視素子と、前記加熱素子及び前記温度監視素子を、電力及び温度制御を行う制御器に接続する電気的接続素子と、前記電気的接続素子に取付の可能な、前記加熱素子への電力を制御するための外部制御器であって、前記流体の温度を制御するために前記温度監視素子に応答する手段を含む、外部制御器とを含むシステム。２０．（削除）２１．前記温度監視素子が、前記加熱素子の電気抵抗を検出する抵抗センサを含む、請求項１９に記載のシステム。２２．前記システムが、異状が発生したときに前記加熱素子への電力を自動的に遮断する電力遮断回路ループを更に含む、請求項１９に記載のシステム。２３．前記システムが、異状が発生したときに鳴動する警報機を更に含む、請求項１９に記載のシステム。２４．前記システムが、前記制御器を支柱に取り付けるための取付機構を更に含む、請求項１９に記載のシステム。２５．前記温度監視素子が、吐出流体温度を検出する赤外温度センサを含む、請求項１９に記載のシステム。２６．前記システムが、吐出流体温度を二数字温度表示する発光ダイオード表示部と、前記吐出流体温度が所定の温度範囲にあるときにこれを示す少なくとも一つの発光部とを更に含む、請求項１９に記載のシステム。２７．（削除）２８．（削除）２９．（削除）３０．（削除）３１．（削除）３２．（削除）[Procedure of Amendment] Article 184-8, Paragraph 1 of the Patent Act [Submission date] June 7, 1997 [Correction contents] Claims (translation) 1. Prior to administering the intravenous or irrigation fluid to the patient, the fluid is preheated. Fluid heating device, The polymer flow-through structure through which the fluid flows, wherein the polymer flow-through A polymer flow-through structure, the structure having a fluid inlet and a fluid outlet, At least heating the fluid, which is arranged in the wall of the flow-through structure One electric resistance heating element, wherein the heating element performs efficient heat transfer. An electrical resistance heating element having a surface area of at least about 15 square centimeters; , Biocompatible disposed between the heating element and the inside of the flow-through structure A protective layer, An electrical connection element that connects the heating element to a controller that performs power and temperature control. Equipment including. 2. (Delete) 3. The flow-through structure includes a chamber, the chamber having a central wall The apparatus of claim 1, wherein the heating element is located on the central wall. 4. The flow-through structure includes a chamber, wherein the chamber is a restricted maze. The apparatus of claim 1, further comprising a detent for forming the flow path. 5. The device of claim 1, wherein the flow-through structure comprises a tube. 6. The heating element is disposed along a fluid side wall inside the tube An apparatus according to claim 5. 7. Temperature monitoring element for measuring the discharge temperature of the fluid that has exited the flow-through structure The device of claim 1, further comprising: 8. The temperature monitoring element is provided in a discharge flow path of the fluid that has exited the flow-through structure. The apparatus according to claim 7, further comprising a probe arranged. 9. The apparatus of claim 8, wherein the temperature monitoring element further comprises a thermistor. 10. (Delete) 11. The device detects when there is no fluid in the flow-through structure. The apparatus of claim 1, further comprising a sensor. 12. The device of claim 1, wherein the device is disposable. 13. (Delete) 14． The device of claim 1, wherein the device further comprises an insulating material to reduce heat loss. The described device. 15. 9. The device of claim 2, wherein the device further comprises mechanical means for driving the flow of the fluid. An apparatus according to claim 1. 16. The heating element has a capacity to deliver at least about 50 watts. An apparatus according to claim 1. 17． The device is adapted to provide a fluid flow in a range from about 10 ml / min to about 1000 ml / min. The device of claim 1 having a capacity. 18. Etched metal foil, Carbon dispersion resistance material, and Die-cut resistance material The apparatus of claim 1, further comprising a heating element selected from any of the following. 19. A fluid heating system for heating a fluid prior to administering the fluid to a patient. hand, A polymer flow-through structure through which the fluid flows, A small amount of heat for heating the fluid is disposed in the wall of the flow-through structure. At least one electrical resistance heating element, A temperature monitoring element, Connect the heating element and the temperature monitoring element to a controller that controls power and temperature An electrical connection element, For controlling power to the heating element, which can be attached to the electrical connection element; An external controller responsive to the temperature monitoring element to control a temperature of the fluid An external controller, including means for Including system. 20. (Delete) 21. The temperature monitoring element includes a resistance sensor that detects an electric resistance of the heating element. 20. The system of claim 19, comprising. 22. The system automatically supplies power to the heating element when a fault occurs 20. The system of claim 19, further comprising a power cutoff circuit loop that shuts off the power supply. 23. The system further comprises an alarm that sounds when an abnormality occurs. 20. The system of claim 19. 24. The system further includes an attachment mechanism for attaching the controller to a post. 20. The system of claim 19, comprising. 25. The temperature monitoring element includes an infrared temperature sensor that detects a discharge fluid temperature, The system according to claim 19. 26. A light emitting diode table, wherein the system displays the discharge fluid temperature in two figures. Indicating part when the discharge fluid temperature is within a predetermined temperature range. 20. The system of claim 19, further comprising one light emitting unit. 27. (Delete) 28. (Delete) 29. (Delete) 30. (Delete) 31. (Delete) 32. (Delete)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＣＡ，ＪＰ，ＫＲ【要約の続き】 ──────────────────────────────────────────────────続き Continuation of front page (81) Designated country EP (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), AU, CA, JP, KR [Continued summary]

Claims

[Claims] 1. A fluid heating device for heating a fluid prior to administering the fluid to a patient. hand, A polymer flow-through structure through which the fluid flows, At least one heating the fluid formed in the flow-through structure; Electric resistance heating element and Equipment including. 2. The apparatus of claim 1, wherein the flow-through structure further comprises a chamber. 3. The chamber has a central wall, and the heating element is molded within the central wall. 3. The device of claim 2, wherein 4. The chamber includes a detent for forming a restricted maze-shaped flow path; An apparatus according to claim 2. 5. The device of claim 1, wherein the flow-through structure further comprises a tube. 6. The heating element is disposed along a fluid side wall inside the tube An apparatus according to claim 5. 7. Temperature monitoring element for measuring the discharge temperature of the fluid that has exited the flow-through structure The device of claim 1, further comprising: 8. The temperature monitoring element is disposed in a discharge flow path of a fluid that has exited the flow-through structure. The apparatus of claim 7, further comprising a probe configured. 9. The apparatus of claim 8, wherein the temperature monitoring element further comprises a thermistor. 10. The device further includes an electrical connection element for controlling power and temperature. The apparatus of claim 1. 11. The device detects when there is no fluid in the flow-through structure. The apparatus of claim 1, further comprising a sensor. 12. The device of claim 1, wherein the device is disposable. 13. The device is between the surface of the heating element and the inside of the flow-through structure The device of claim 1, further comprising a biocompatible protective material disposed on the device. 14． The device of claim 1, wherein the device further comprises an insulating material to reduce heat loss. The described device. 15. The apparatus of claim 1, wherein the device further comprises mechanical means for driving a fluid flow. The described device. 16. The heating element has a capacity to deliver at least about 50 watts. An apparatus according to claim 1. 17． The device is adapted to provide a fluid flow in a range from about 10 ml / min to about 1000 ml / min. The device of claim 1 having a capacity. 18. Etched metal foil, Carbon dispersion resistance material, and Die-cut resistance material The apparatus of claim 1, further comprising a heating element selected from any of the following. 19. A fluid heating system for heating a fluid prior to administering the fluid to a patient. hand, A polymer flow-through structure through which the fluid flows, At least for heating the fluid molded in the flow-through structure; One electrical resistance heating element, To control the power to the heating element, which can be attached to the flow-through structure With external controllers Including system. 20. Controlling said control to receive an electrical connection element arranged in said flow structure; Attachment mechanism for attaching a vessel to the flow-through structure 20. The system of claim 19, further comprising: 21. 20. The device according to claim 19, further comprising a resistance sensor for detecting an electric resistance of the heating element. System. 22. The system automatically supplies power to the heating element when a fault occurs 20. The system of claim 19, further comprising a power cutoff circuit loop that shuts off the power supply. 23. The system further comprises an alarm that sounds when an abnormality occurs. 20. The system of claim 19. 24. The system further includes an attachment mechanism for attaching the controller to a post. 20. The system of claim 19, comprising. 25. The system further includes an infrared temperature sensor for detecting a discharge fluid temperature, The system according to claim 19. 26. A light emitting diode table, wherein the system displays the discharge fluid temperature in two figures. Indicating part, at least when the discharge fluid temperature is within a predetermined temperature range. 20. The system of claim 19, further comprising one light emitting unit. 27. 20. The system of claim 19, wherein said flow-through structure is a chamber. . 28. 20. The system of claim 19, wherein said flow-through structure is a tube. . 29. A method for heating a fluid entering a living body, Providing a polymeric flow-through structure through which a fluid can pass; Providing at least one electrical resistance heating element molded within said flow-through structure; Providing steps; Flowing the fluid through the flow-through structure; Applying the fluid to the heating element while the fluid is flowing through the flow-through structure More heating step and A method that includes 30. The step of heating causes the fluid to reach a temperature in the range of about 34 ° C to about 45 ° C. 30. The method of claim 29, further comprising heating the enclosure to a predetermined desired temperature. Law. 31. The step of heating causes the fluid to be at a maximum above a storage temperature of the fluid. 30. The method of claim 29, further comprising heating to a temperature up to about 50 <0> C. . 32. The resistance of the entire heating element is measured and the resistance is compared with the temperature of the heating element. Monitoring the temperature of the heating element by relating 30. The method of claim 29, further comprising: