[发明专利]一种膜式氧气交换装置

说明书

技术领域

本发明属于医疗器械领域，具体地说是一种在体外血液循环中用于除去血液中的二氧化碳、使血液中富集氧的膜式氧气交换装置，主要用于治疗心脏或肺部疾病时所需要的体外循环辅助及体外膜肺氧合等场合。

背景技术

膜式氧合器是心脏停跳代替肺部功能的医疗器械，具有调节血液内氧气和二氧化碳含量的功能。目前，市面上最常见的膜式氧合器主要通过半透膜进行血液的气体交换，在血液与半透膜进行接触时容易引起凝血反应，容易引起血栓形成；同时由于半透膜交换效率较低，采用常规半透膜气体交换时容易导致气体交换不完全，从而使血液中氧气含量偏低，二氧化碳含量偏高，引起血液氧含量不足或血液酸性中毒等。

发明内容

为了解决现有膜式氧合器中容易形成血栓与气体交换不足的问题，本发明的目的在于提供一种膜式氧气交换装置。该膜式氧气交换装置的半透膜表面附着有肝素涂层，可有效降低血栓形成；同时采用中空半透膜纤维束进行气体交换，大大增加了交换面积，提高了氧气交换效率。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括外壳及安装在该外壳内的内核，其中外壳为六面体，该六面体相对的顶面及底面分别设有静脉血液入口及动脉血液出口，所述六面体一组相对的两侧面上分别设有氧气入口及二氧化碳出口；所述内核为多个半透膜形成的中空半透膜纤维束，各所述半透膜的一端与所述氧气入口相连通，另一端与所述二氧化碳出口相连通，每个所述半透膜的外表面均涂有肝素涂层；血液由所述静脉血液入口进入外壳，与由所述氧气入口进入到半透膜内的氧气进行血氧交换，排出的二氧化碳由所述二氧化碳出口排出，完成血氧交换的血液由所述动脉血液出口排出。

其中：所述半透膜为中空纤维膜，多个半透膜并列排放，形成所述中空半透膜纤维束；所述半透膜的端面为圆形，内容为供氧气通过 的氧气通道，外流血液充盈于中空半透膜纤维束中各半透膜的外表面；所述外壳为长方体，所述氧气入口与二氧化碳出口等高设置，且该氧气入口的轴向中心线与二氧化碳出口的轴向中心线共线，所述静脉血液入口的轴向中心线与动脉血液出口的轴向中心线共线；所述静脉血液入口、动脉血液出口氧气入口及二氧化碳出口均位于所在面的中心位置。

本发明的优点与积极效果为：

本发明采用带肝素涂层的半透膜与血液进行气体交换，避免血液进行凝血反应，可有效抑制血液中血栓的形成。同时，本发明采用并列排放的中空纤维膜作为交换介质，可有效增大血液气体交换的接触面积，提高气体交换效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图

图2为本发明半透膜(中空纤维膜)的结构端面示意图；

其中：1为外壳，2为内核，3为静脉血液入口，4为动脉血液出口，5为氧气入口，6为二氧化碳出口，7为肝素涂层，8为半透膜，9为氧气通道，10为外流血液。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1所示，本发明包括外壳1及安装在该外壳1内的内核2，其中外壳1为六面体，本实施例的外壳1为长方体，在长方体的顶面中间位置设有静脉血液入口3，与顶面相对的长方体底面的中间位置设有动脉血液出口4；长方体一组相对的两侧面上分别设有氧气入口5及二氧化碳出口6，该氧气入口5及二氧化碳出口6分别位于所在面的中间位置。氧气入口5与二氧化碳出口6等高设置，且该氧气入口5的轴向中心线与二氧化碳出口6的轴向中心线共线，静脉血液入口3的轴向中心线与动脉血液出口4的轴向中心线共线。

内核2为由多个半透膜8形成的中空半透膜纤维束。如图2所示，半透膜8的端面为圆形，内容为供氧气通过的氧气通道9，每个半透膜8的外表面均涂有肝素涂层7；半透膜8为中空纤维膜，多个半透膜8并列排放，形成中空半透膜纤维束。各半透膜8的一端与氧气入口5相连通，另一端与二氧化碳出口6相连通。

本发明的半透膜8为中空纤维膜，是聚丙烯多孔膜。

本发明的工作原理为：

静脉血液经由静脉血液入口3进入氧气交换装置的内核2中，外流血液10充盈于在中空半透膜纤维束中各半透膜8的外表面；氧气 经由氧气入口5进入氧气交换装置的内核2中，从各半透膜8的氧气通道9中经过，血液与氧气通过半透膜8进行气体交换，释放二氧化碳，释放后的二氧化碳通过二氧化碳出口6排出氧气交换装置外。

血液在进行氧气交换时被肝素涂层7隔离，不直接与半透膜8接触，肝素涂层7具有抗凝作用，保护血液不进行凝血反应产生血栓。同时，本发明采用并列排放的中空纤维膜作为交换介质，血液充斥在圆形半透膜8的全部外表面，在相同的交换体积下，血液与半透膜8接触面积大大增加，可有效地提高氧气交换效率。