CN218870942U - 体外膜式氧合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种体外膜式氧合器，体外膜式氧合器包括氧合部。氧合膜包括依次相连并成排设置的多个中空纤维膜，氧合膜卷绕于芯轴件的外壁上并在芯轴件的外壁上形成有多层，氧合膜的中空纤维膜的布置密度在氧合膜的内层卷绕至外层的方向上呈增大趋势。如此当血液流经氧合膜相对靠近芯轴件的部分时，压降较小；当血液流经氧合膜相对远离芯轴件的部分时，与中空纤维膜的接触面积变大，从而获得更好的氧合效果。另外，体外膜式氧合器在组装生产时，在将氧合膜卷绕到芯轴件的过程中，逐渐降低中空纤维膜的张力，便能实现中空纤维膜的布置密度从内层卷绕至外层的方向上呈增大趋势，生产制造较为简单可靠。

Description

体外膜式氧合器

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种体外膜式氧合器。

背景技术

对于危重症患者而言，可考虑体外膜肺氧合(Extracorporeal MembraneOxygenation，简称ECMO)治疗。利用ECMO改善患者严重低氧、高碳酸血症，避免呼吸机高机械通气参数的损伤。由离心泵和氧合器组成，成本高，管理过程中有一定的并发症，使医务人员在决策前反复评价获益和风险，可能错过最佳治疗窗口。改变这一现状的方法之一是研制国产的可临时替代自身受损肺的长时间人工膜肺，让自身肺得到休息，改善缺氧和高碳酸血症，提高新型冠状病毒肺炎危重型患者的生存率。

人工膜肺又称膜式氧合器，常规的体外循环手术过程中，血液在体外的循环管路较长，则需要采用有泵的氧合器，通过泵(滚压泵或离心泵等)提供的压力以使得血液完成管路较长的体外循环。而且因为体外循环管路较长，有泵的氧合器内往往会设置变温区域以保证血液在体外循环时的温度。若血液在体外的循环管路较短，可采用无泵的氧合器(又称无泵型体外膜式氧合器)，通过人体自身提供血液在体外循环的压力，而且因为体外循环管路短，人体血液在体外循环可不设置变温区域。

传统的无泵型体外膜式氧合器需要通过人体自身的压力进行体外血液循环，所以无泵型体外膜式氧合器的压降要很低，以减少对血液的阻碍，才能够在无泵无外在压力的情况下完成血液的体外循环。然而为了保证血液经过膜式氧合器后进行氧气和二氧化碳交换效率，需要让体外循环的血液尽可能的与无泵型体外膜式氧合器的氧合膜进行接触，然而血液与氧合膜接触面积越大受到的阻碍就越大，对压降的要求就越高，进而对于无泵型体外膜式氧合器的性能要求较高。

实用新型内容

本实用新型提供一种体外膜式氧合器，以解决现有技术中的一个或者多个技术问题。

其技术方案如下：一种体外膜式氧合器，所述体外膜式氧合器包括：

氧合部，所述氧合部包括第一壳体、位于所述第一壳体内部并与所述第一壳体相连的芯轴件、以及位于所述第一壳体内部的氧合膜，所述第一壳体形成有第一腔室，所述芯轴件包括导流管，所述导流管贯穿所述第一壳体的表面用于通入血液，所述导流管的管壁上形成有与所述第一腔室相连通的多个第一通孔，所述氧合膜包括多个中空纤维膜，多个所述中空纤维膜排列设置于所述导流管的外壁上并在所述导流管的外壁上形成有多层，所述中空纤维膜的布置密度在内层至外层的方向上呈增大趋势。

在其中一个实施例中，所述氧合膜的内层的中空纤维膜布置密度为每厘米12根至14根；所述氧合膜的外层的中空纤维膜布置密度为每厘米16根至18根。

在其中一个实施例中，所述氧合膜的内层的中空纤维膜布置密度为每厘米14根；所述氧合膜的外层的中空纤维膜布置密度为每厘米16根。

在其中一个实施例中，排列设置的中空纤维膜沿所述导流管的外壁逐层卷绕，所述中空纤维膜的布置密度在内层卷绕至外层的方向上逐渐增大。

在其中一个实施例中，所述氧合膜的同一层或相邻两层的中空纤维膜的布置密度相同，且所述中空纤维膜的布置密度按照每一层或每两层递增的方式在内层至外层的方向上呈增大趋势。

在其中一个实施例中，所述中空纤维膜的外壁面上设置有透气防水层。

在其中一个实施例中，所述芯轴件还包括芯轴体；所述芯轴体穿设于所述导流管的内部并与所述导流管内壁间隔设置；和/或，多个所述第一通孔等间隔地布置于所述导流管的管壁上。

在其中一个实施例中，所述体外膜式氧合器还包括出血管、进气部与出气部；所述出血管连接于所述第一壳体的外部，并与所述第一腔室相连通；所述进气部与所述出气部分别连接于所述第一壳体的相对两端，所述进气部设有第二腔室并与所述中空纤维膜的其中一端相连通，所述出气部设有第三腔室并与所述中空纤维膜的另一端相连通。

在其中一个实施例中，所述体外膜式氧合器还包括进血管、进气管与出气管；所述进血管与所述导流管的一端相连通，所述进血管贯穿所述第一壳体与所述进气部伸出到所述进气部的外部；所述进气管与所述进气部相连通，所述出气管与所述出气部相连通。

在其中一个实施例中，所述氧合部还包括排气管，所述排气管与所述第一腔室的顶部连通；和/或，所述体外膜式氧合器为无泵型体外膜式氧合器。

上述的体外膜式氧合器，工作时，血液经过导流管进入，并通过第一通孔向外流出到第一腔室，血液会与芯轴件的外壁上卷绕的氧合膜相互接触，以实现血液的氧合。由于氧合膜采用依次相连并成排设置的多个中空纤维膜，并使得中空纤维膜的布置密度从氧合膜的内层卷绕至外层的方向上呈增大趋势，如此当血液流经氧合膜相对靠近芯轴件的部分时，压降较小；当血液流经氧合膜相对远离芯轴件的部分时，与中空纤维膜的接触面积变大，从而获得更好的氧合效果。另外，体外膜式氧合器在组装生产时，在将氧合膜卷绕到芯轴件的过程中，逐渐降低中空纤维膜的张力，便能实现中空纤维膜的布置密度从内层卷绕至外层的方向上呈增大趋势，生产制造较为简单可靠。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例的体外膜式氧合器的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例的氧合膜卷绕于芯轴件外壁上的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例的氧合膜展开后的结构示意图。

10、氧合部；11、第一壳体；111、第一腔室；12、芯轴件；121、导流管；122、第一通孔；123、芯轴体；13、氧合膜；131、中空纤维膜；132、连接件；20、出血管；30、进气部；31、第二腔室；40、出气部；41、第三腔室；50、进血管；60、进气管；70、出气管；80、排气管。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

参阅图1至图3，图1示出了本实用新型一实施例的体外膜式氧合器的结构示意图，图2示出了本实用新型一实施例的氧合膜13卷绕于芯轴件12外壁上的结构示意图，图3示出了本实用新型一实施例的氧合膜13展开后的结构示意图。本实用新型一实施例提供的一种体外膜式氧合器，体外膜式氧合器包括氧合部10。氧合部10包括第一壳体11、位于第一壳体11内部并与第一壳体11相连的芯轴件12、以及位于第一壳体11内部的氧合膜13。第一壳体11形成有第一腔室111。芯轴件12包括导流管121。导流管121贯穿第一壳体11的外部用于通入血液，导流管121的管壁上形成有与第一腔室111相连通的多个第一通孔122。氧合膜13包括多个中空纤维膜131，多个中空纤维膜131排列设置于导流管121的外壁上并形成有多层，氧合膜13的中空纤维膜131的布置密度在氧合膜13的内层卷绕至外层的方向上呈增大趋势。

具体而言，体外膜式氧合器为无泵型，体外膜式氧合器的中空纤维膜密度由低到高变化，不需要很大的压力来驱动血液，因此不需要泵，可以依靠血液重力流动穿过体外膜式氧合器。其中，当采用无泵型体外膜式氧合器时，无泵型体外膜式氧合器的进血口出血口分别直接连接静脉插管和动脉插管。

需要说明的是，在体外循环过程中，主要是利用中空纤维膜131对血液进行氧合以及二氧化碳的清除。具体而言，在使用时，使得血液流经中空纤维膜131的外侧，氧气则被通入至中空纤维膜131的内侧，由于中空纤维膜131内外两侧的气体分压的不同，导致氧气和二氧化碳的相互转移，即实现了血液的氧合。为了达到提高血液氧合效率的目的，采用了增加血液与中空纤维膜131接触面积的方法；而增加血液与中空纤维膜131接触面积，具体例如通过增加中空纤维膜131密度的方式实现。

需要说明的是，氧合膜13的中空纤维膜131的布置密度从氧合膜13的内层卷绕至外层的方向上呈增大趋势指的是，氧合膜13的相邻两个中空纤维膜131的间距(如图2所示的S)从氧合膜13的内层卷绕至外层的方向上呈减小趋势，也即将氧合膜13展开如图3所示，并按照氧合膜13的长度方向(如图3所示的箭头L)呈减小趋势。

上述的体外膜式氧合器，工作时，血液经过导流管121进入，并通过第一通孔122向外流出到第一腔室111，血液会与芯轴件12的外壁上卷绕的氧合膜13相互接触，以实现血液的氧合。由于氧合膜13采用依次相连并成排设置的多个中空纤维膜131，并使得中空纤维膜131的布置密度从氧合膜13的内层卷绕至外层的方向上呈增大趋势，如此当血液流经氧合膜13相对靠近芯轴件12的部分时，压降较小；当血液流经氧合膜13相对远离芯轴件12的部分时，与中空纤维膜131的接触面积变大，从而获得更好的氧合效果。另外，体外膜式氧合器在组装生产时，在将氧合膜13卷绕到芯轴件12的过程中，逐渐降低中空纤维膜131的张力，便能实现中空纤维膜131的布置密度从内层卷绕至外层的方向上呈增大趋势，生产制造较为简单可靠。

请参阅图1至图3，在一个实施例中，氧合膜13还包括连接件132。多个中空纤维膜131通过连接件132相连。连接件132包括但不限于为编织绳、编织带等等，具体可以根据实际需求灵活地调整与设置。

请参阅图1至图3，在一个实施例中，氧合膜13的内层的中空纤维膜131布置密度为每厘米12根至14根；氧合膜13的外层的中空纤维膜131布置密度为每厘米16根至18根。如此设置，经研究发现，减小了压降，且使血液与中空纤维膜131具有足够的接触面积，保证了血液的氧合效率。

可以理解的是，氧合膜13的内层指的是氧合膜13上直接贴合于芯轴件12外壁上的一层，氧合膜13的外层指的是氧合膜13上最远离于芯轴件12的一层，当氧合膜13在芯轴件12外壁上的卷绕层数为三层以上时，在内层与外层之间将设置有至少一层中间层，中间层的数量包括但不限于为10层、20层或50层等等。

在一个具体实施例中，氧合膜13的内层的中空纤维膜131布置密度为每厘米14根；氧合膜13的外层的中空纤维膜131布置密度为每厘米16根。如此设置，经研究发现，减小了压降，且使血液与中空纤维膜131具有足够的接触面积，保证了血液的氧合效率。

当然，作为一些可选的方案，氧合膜13的内层的中空纤维膜131布置密度还可以是每厘米12根、12.5根、12.8根、13根、13.5根、14根等等，或者设置成大于每厘米14根以及小于每厘米12根的数值。

作为一些可选的方案，氧合膜13的外层的中空纤维膜131布置密度还可以是每厘米16.5根、16.6根、16.8根、17根、17.5根、18根等等，或者设置成大于每厘米18根以及小于每厘米16根的数值。

在一个实施例中，排列设置的中空纤维膜131沿导流管121的外壁逐层卷绕，氧合膜13的中空纤维膜131的布置密度在氧合膜13的内层卷绕至外层的方向上逐渐增大。如此，在将氧合膜13卷绕到芯轴件12的外壁过程中，通过逐渐减小对氧合膜13所施加的张力，便能实现中空纤维膜131布置密度在氧合膜13的内层卷绕至外层的方向上逐渐增大。

在一个实施例中，氧合膜13的同一层或相邻两层的中空纤维膜131的布置密度相同，且中空纤维膜131的布置密度按照每一层或每两层递增的方式在内层卷绕至外层的方向上呈增大趋势。

当然，作为一个可选的方案，氧合膜13还可以是以每三层、四层或其它层数的方式保持中空纤维膜131的布置密度相同，且中空纤维膜131的布置密度相应按照每三层、四层或其它层数在氧合膜13的内层卷绕至外层的方向上呈增大趋势。

在一个实施例中，中空纤维膜131的外壁面上设置有透气防水层(图中未示出)。如此，在透气防水层的作用下，气体能够正常穿过中空纤维膜131实现血液的氧合，血液内的物质将难以穿过中空纤维膜131的孔隙，从而能够保证中空纤维膜131的长效使用，可以满足体外膜肺治疗长达数天的使用需求。

请参阅图1与图2，在一个实施例中，芯轴件12还包括芯轴体123。芯轴体123穿设于导流管121的内部并与导流管121内壁间隔设置。此外，多个第一通孔122包括但不限于为等间隔地布置于导流管121的管壁上。如此，芯轴体123与导流管121之间的间隔形成了血液通道，进入到导流管121内部的血液沿着芯轴体123的外壁面进行均匀分流，而后由导流管121的多个第一通孔122导流至外侧的氧合膜13。

请参阅图1与图2，在一个实施例中，体外膜式氧合器还包括出血管20、进气部30与出气部40。出血管20连接于第一壳体11的外部，并与第一腔室111相连通。进气部30与出气部40分别连接于第一壳体11的相对两端，进气部30设有第二腔室31并与中空纤维膜131的其中一端相连通，出气部40设有第三腔室41并与中空纤维膜131的另一端相连通。

请参阅图1与图2，在一个实施例中，体外膜式氧合器还包括进血管50、进气管60与出气管70。进血管50与导流管121的一端相连通，进血管50贯穿第一壳体11与进气部30伸出到进气部30的外部。进气管60与进气部30相连通，出气管70与出气部40相连通。

请参阅图1与图2，在一个实施例中，氧合部10还包括排气管80。排气管80与第一腔室111的顶部连通。如此，第一腔室111连通于排气管80，血液在氧合部10内流动及氧合过程中可能产生的气体上浮后可由排气管80排出。

需要说明的是，该“进血管50”可以为“进气部30的一部分”，即“进血管50”与“进气部30的其他部分”一体成型制造；也可以与“进气部30的其他部分”可分离的一个独立的构件，即“进血管50”可以独立制造，再与“进气部30的其他部分”组合成一个整体。

需要说明的是，该“排气管80、出血管20”可以为“第一壳体11的一部分”，即“排气管80、出血管20”与“第一壳体11的其他部分”一体成型制造；也可以与“第一壳体11的其他部分”可分离的一个独立的构件，即“排气管80、出血管20”可以独立制造，再与“第一壳体11的其他部分”组合成一个整体。

需要说明的是，该“进气管60”可以为“进气部30的一部分”，即“进气管60”与“进气部30的其他部分”一体成型制造；也可以与“进气部30的其他部分”可分离的一个独立的构件，即“进气管60”可以独立制造，再与“进气部30的其他部分”组合成一个整体。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

Claims (10)

1.一种体外膜式氧合器，其特征在于，所述体外膜式氧合器包括：

氧合部，所述氧合部包括第一壳体、位于所述第一壳体内部并与所述第一壳体相连的芯轴件、以及位于所述第一壳体内部的氧合膜，所述第一壳体形成有第一腔室，所述芯轴件包括导流管，所述导流管贯穿所述第一壳体的表面用于通入血液，所述导流管的管壁上形成有与所述第一腔室相连通的多个第一通孔，所述氧合膜包括多个中空纤维膜，多个所述中空纤维膜排列设置于所述导流管的外壁上并在所述导流管的外壁上形成有多层，所述中空纤维膜的布置密度在内层至外层的方向上呈增大趋势。

2.根据权利要求1所述的体外膜式氧合器，其特征在于，所述氧合膜的内层的中空纤维膜布置密度为每厘米12根至14根；所述氧合膜的外层的中空纤维膜布置密度为每厘米16根至18根。

3.根据权利要求2所述的体外膜式氧合器，其特征在于，所述氧合膜的内层的中空纤维膜布置密度为每厘米14根；所述氧合膜的外层的中空纤维膜布置密度为每厘米16根。

4.根据权利要求1所述的体外膜式氧合器，其特征在于，排列设置的中空纤维膜沿所述导流管的外壁逐层卷绕，所述中空纤维膜的布置密度在内层卷绕至外层的方向上逐渐增大。

5.根据权利要求1所述的体外膜式氧合器，其特征在于，所述氧合膜的同一层或相邻两层的中空纤维膜的布置密度相同，且所述中空纤维膜的布置密度按照每一层或每两层递增的方式在内层至外层的方向上呈增大趋势。

6.根据权利要求1所述的体外膜式氧合器，其特征在于，所述中空纤维膜的外壁面上设置有透气防水层。

7.根据权利要求1所述的体外膜式氧合器，其特征在于，所述芯轴件还包括芯轴体；所述芯轴体穿设于所述导流管的内部并与所述导流管内壁间隔设置；和/或，多个所述第一通孔等间隔地布置于所述导流管的管壁上。

8.根据权利要求1所述的体外膜式氧合器，其特征在于，所述体外膜式氧合器还包括出血管、进气部与出气部；所述出血管连接于所述第一壳体的外部，并与所述第一腔室相连通；所述进气部与所述出气部分别连接于所述第一壳体的相对两端，所述进气部设有第二腔室并与所述中空纤维膜的其中一端相连通，所述出气部设有第三腔室并与所述中空纤维膜的另一端相连通。

9.根据权利要求8所述的体外膜式氧合器，其特征在于，所述体外膜式氧合器还包括进血管、进气管与出气管；所述进血管与所述导流管的一端相连通，所述进血管贯穿所述第一壳体与所述进气部伸出到所述进气部的外部；所述进气管与所述进气部相连通，所述出气管与所述出气部相连通。

10.根据权利要求1至9任一项所述的体外膜式氧合器，其特征在于，所述氧合部还包括排气管，所述排气管与所述第一腔室的顶部连通；和/或，所述体外膜式氧合器为无泵型体外膜式氧合器。

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