[發明專利]交換器裝置

無效

• 申請號: 201280014054.2
• 申請日: 2012-05-02
• 公開（公告）號: CN103501833A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 托馬斯·施密茨-洛德;烏爾里希·施泰因賽費爾;尤塔·阿倫斯;彼得·施蘭斯泰因;拉爾夫·博爾夏特
• 申請（專利權）人: 第三專利投資有限兩合公司
• 主分類號: A61M1/16
• 分類號: A61M1/16
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 張華卿;王漪

本發明涉及用于實行第一介質與第二介質之間的質量和/或能量交換的一個交換器裝置，該交換器裝置具有一個腔室，該腔室包括該第一介質的一個第一入口和一個第一出口，并且該第一介質可以流過該腔室；至少一個質量可滲透和/或能量可滲透交換器中空纖維，優選多個質量可滲透和/或能量可滲透交換器中空纖維，被安置在該腔室中，這些中空纖維可以在第一端連接至該第二介質的一個第二入口并且在另一端連接至該第二介質的一個第二出口，該第二介質可以流過這些中空纖維并且該第一介質可以圍繞這些中空纖維而流動，其中至少一個泵送元件被安排在該腔室內，借助于該泵送元件，該第一介質可以被從該腔室移開并且以一種脈動方式吸入該腔室中，并且該泵送元件展示出一個可彈性變形的元件。

例如該類型的通用裝置用于醫療技術中，并且具體用于血液凈化，例如，透析、血液分離，或者另外例如人工肺（充氧器）的應用中。

在充氧器的應用領域中，由此提供血液作為被允許流過一個腔室的第一介質，至少一個質量可滲透和/或能量可滲透交換器中空纖維，在一個優選實施例中，多個質量可滲透和/或能量可滲透交換器中空纖維，被安排在該腔室中，并且第二介質（此處具體是氧）可以流過這些中空纖維并且該第一介質圍繞這些中空纖維流動。在WO?2011/023605?A1中描述了用于該目標的中空纖維模塊。

當通過該腔室泵送從活體產生并且富含CO₂的血液時，由于在CO₂被從該血液移除并且該血液富含來自這些中空纖維的氧的意義上氧與CO₂的分壓不同，所以質量轉移發生在該質量可滲透和/或能量可滲透中空纖維的兩側上。因此，這種裝置可以作為人工肺而工作，并且例如部分地或者否則完全地承擔患者的肺功能。

在充氧器（即，在該說明書中更詳細描述的人工肺）的范圍內，這不應被理解為限制，而應僅作為一個示例性應用。在此描述的裝置可以基本上用于任意介質之間的質量或能量轉移，并且這不僅在醫療技術中，而且在其他工業應用中。

通常，采用外部泵來實現第一介質通過前述腔室，特別是血液通過該腔室的充足且限定的流速。在充氧器的應用領域中，這意味著除了通用裝置之外，需要提供泵，借助于該泵，可以從患者的身體泵送血液穿過該裝置，并且接著回到該患者體內。

所引用的原理需要在這些通用裝置以及外部使用的泵中出現一個顯著體積，該顯著體積必須填充有第一介質，例如在該應用中的血液。

在WO2008/104353?A1中描述了上述種類的交換器裝置，該交換器裝置具有一個整合的泵送功能，并且因此不需要任何外部泵體積。

本發明基于提供該類型的一個進一步改進的裝置的目標，該裝置產生尤其相對于操作和患者安全性的優勢。

通過具有權利要求1所述的特征的一個交換器裝置來實現該目標。發明性理念的適當的進一步發展是附屬權利要求的目標。

根據本發明，放棄利用參與質量或能量交換，同時作為用于減少泵送功能的介質的兩個介質中的一個，并且用一個額外（第三）介質實現該功能。因此，為充當用于泵送功能的一個驅動介質的介質提供至少一個分離的入口的理念同時也是本發明的一部分。

在本發明的一個實施例中，將多個可彈性變形的泵送中空纖維安置在該腔室內作為泵送元件，并且這些纖維與第三入口連通。

在該裝置作為在醫療用途中特別重要的一個充氧器的實施例中，第二介質是氧，并且相應地，一個氧存儲器或氧源連接至該裝置的第二入口?？梢园匆环N特別簡單且合算的方式使用空氣作為第三介質，其中一個空氣泵被安排來用于脈動操作，接著連接至相應的（第三）入口。泵送功能必不可少的泵送元件或者尤其是多個可彈性擴張的中空纖維的脈動擴張和收縮可以由此用一個單方面關閉的泵送元件或多個單方面密封的中空纖維來有利地實現；因此，在該實施例中，沒有第三介質的出口。

在一個配置中，提供該腔室以包括：一方面鄰近該第三入口并且另一方面鄰近該泵送中空纖維的入口或這些泵送中空纖維的入口的一個第一子腔室，鄰近該第二入口的一個第二子腔室，以及鄰近該第一入口和該第一出口并且接收該交換器中空纖維或者這些交換器中空纖維的一個第三子腔室。該裝置內部的細分是出于清晰的功能性分配和分界的目的，尤其是用介質跨該裝置的可用內部體積的合理的分布來保證一個最優化泵送和交換功能。