[其他]中空纖維型充氧器

在審

• 申請號: 101985000006078
• 申請日: 1985-08-12
• 公開（公告）號: CN85106078B
• 公開（公告）日: 1988-04-13
• 發明（設計）人: 出口廣見;長山清貴
• 申請（專利權）人: 泰爾茂株式會社
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 呂錫永;包冠乾

中空纖維充氧器包括一個外套，一束纖多根軸向穿過外套的中空纖維，每一根中空纖維起一個氣體交換膜的作用，結合在外套相對兩端部的隔板密封著中空纖維的兩相對端，但不堵塞纖維的開口；一個氣體進口和一個氣體出口都與中空纖維的內部空間相通可流過流體，一個由隔板中空纖維外表面和外套內表面確定的一個血液腔，一個血液進口和一個血液出口設置在外套壁上，以與血液腔連通可使液體通過，在靠近隔板處中空纖維束的填充密度不超過３０％，在靠近軸中突處，其填充密度ｄ₂為４０％到５０％，ｄ₁／ｄ₂的比率不超過０．６。

本發明涉及一種中空纖維型充氧器，這種中空纖維型充氧器適用于體外血液循環，在為通過充氧器的血液去除二氧化碳的同時為血液充氧。

通常的充氧器可以分為兩類，即：氣囊式充氧器和膜式充氧器。膜式充氧器包括平面膜型充氧器和中空纖維型充氧器，它與氣囊式充氧器相比對血液造成的損傷，如溶血、蛋白質變性、凝血、血液粘結等較小而且一般公認為更接近生物肺的機理。盡管膜式充氧器優于氣囊式充氧器，但氣囊式充氧器仍然廣泛地應用于開胸手術。

在現行的膜式充氧器中，血液流層必須很薄，以獲得較高的充氧容量。狹窄的流動通路產生高的血液流動阻力，上述阻力阻礙了血液的流注。而血液是靠病人和充氧器之間的位差流過充氧器的。所以，使用膜式充氧器的體外血液循環回路必須在充氧器的上流端，即充氧器的靜脈端，使用一個泵。這就帶來一個問題：泵出口附近的壓力超過通過血液回流導管和充氧器壓力損失的總和，這將導致在血液回流線中壓力增高如果壓力增高過大，滾子泵中的管子可能膨脹爆裂。

另一個問題是：在開胸手術中，當需要為腦子和下半身分別實行體外循環時，則需要兩臺充氧器。

為了消除手術后的并發癥，近年來在血液的體外循環中推薦采用脈動泵，這樣血液體外循環更接近體內的血液的情況，而通常的充氧器的流動壓力損失太高以致無法提供脈動血流。

歐州專利公報No103899提出在中空纖維型充氧氣中用氧和二氧化碳進行交換的方法。這種中空纖維型充氧器是依靠使氧通過中空纖維膜內部并使血液沿中空纖維外部流動，即：流過由外套和中空纖維膜限定的空間，進行氧和二氧化碳交換。

但是，還沒有一種充氧器能夠依靠重力流動，并具有足夠的氣體交換率。

因此，本發明的任務之一就是要提供一種改進的中空纖維型充氧器，在該充氧器中，血流在外套的內壁和中空纖維外表面之間流動，氧則通過中空纖維內部流動，血液完全靠病人與充氧器之間的位差來流動而達到充氧器，并能在交換膜的面積比其他那些血液在中空纖維內流動的充氧器還要小的情況之下提供足夠的氣體交換率。

本發明的另一個任務是提供一種結構緊湊的上述中空纖維型充氧器，并確定具有高氣體交換率的光滑血液通道的最佳尺寸參數。

根據本發明提供的中空纖維型充氧器包括一個兩端相對的外套，一束數量很多的中空纖維沿外套內軸向穿過，而且每一根中空纖維提供一個氣體交換膜，結合在外套端部的隔板，嚴密地封住中空纖維相對端，不使漏液但又不堵塞纖維的開口;一個氣體進口和一個氣體出口由上述中空纖維的內部將兩端連通起來，以通過流體;一個由隔板、上述中空纖維外表面和上述外套內表面形成的血液腔;一個血液進口和一個血液出口設置在外套壁的相對部分，通過血液腔將二口連通起來，以通過流體。該充氧器特征在于中空纖維束端部填充密度d₁在靠近隔板處不超過30%，其中央填充密度d₂在靠近軸中點處為40%到50%，d₁/d₂的比率不超過0.6。

本發明的一些最佳實施例如下所述：

（1）纖維填充密度d₁/d₂的比率在0.4到0.6范圍內。

（2）中空纖維束填充密度d₁在20%到30%范圍內。

（3）中空纖維膜包括一個由聚烯烴制成的具有內徑約為100到1000μm的多孔中空纖維，其壁厚約為10到200μm，平均孔徑約200到2000＊，孔隙率為20%到80%，聚丙烯為最佳的聚烯烴材料。