[發(fā)明專利]用于在血液和氣體/混合氣之間進行物質交換的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680004559.9
• 申請日: 2016-01-07
• 公開（公告）號: CN107106749B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發(fā)明（設計）人: R·博爾夏特;T·考夫曼
• 申請（專利權）人: 恩莫德斯有限公司
• 主分類號: A61M1/12
• 分類號: A61M1/12;A61M1/16;A61M1/26
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李駿

本發(fā)明涉及一種用于在血液和氣體/混合氣之間進行物質交換的裝置，該裝置包括能被血液穿流的腔室(1)，在該腔室中設有多個能被物質滲透的中空纖維，所述中空纖維能被氣體/混合氣穿流并且被血液繞流，其中，在所述腔室(1)中除了能被穿流的中空纖維之外還設有至少一個可變形的元件(9)，該元件通過從外部作用于所述至少一個元件(9)上的壓力波動、尤其是通過在腔室(1)中的血液傳遞的壓力波動而可變形，優(yōu)選能從松弛形狀被壓縮，并且能恢復到松弛形狀中。

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于在血液和氣體/混合氣之間進行物質交換的裝置，所述裝置包括能被血液穿流的腔室，在該腔室中設有多個能被物質滲透的中空纖維，所述中空纖維可被氣體/混合氣穿流并且被血液繞流。

背景技術

這種類型的裝置在現有技術中是已知的并且通常被稱為氧合器，這種裝置用于通過經由中空纖維的可滲透壁進行的物質交換、尤其是氣體交換降低血液中的CO₂分壓并提高O₂分壓。為此目的，氣體或混合氣可流過中空纖維，在該中空纖維中，CO₂分壓小于血液中的CO₂分壓，而O₂分壓大于血液中的O₂分壓，從而通過基于氣體分子擴散的物質交換可實現分壓平衡并且因此在血液中提高氧氣并且減少二氧化碳。

這種氧合器或者說上述類型的裝置可用作人工肺，根據目前的現有技術這種裝置主要在體外使用。

在使用這種裝置時是有問題的，尤其是當所述裝置設置用于完全取代肺功能時，例如在病人等待肺移植時。就此而言，有問題的是，由于肺血管的和尤其是肺動脈的柔性不考慮由這些器官或器官區(qū)域提供的所謂韋德克瑟爾效應、即在基于心跳的血壓波動時血管的彈性可收縮性形，并且就這點而言在使用剛性裝置進行物質交換時心臟必須克服提高的阻力來泵血，這在醫(yī)學上是有危險的。

在此背景下已開發(fā)出這樣的裝置，在其中外部殼體具有柔性壁，該柔性壁可相對于脈動的血壓伸縮，即殼體體積在血壓升高時跟隨血壓增大并且整個裝置的外部尺寸增加。到目前為止開頭所提類型的裝置構造得相對大并且很少適合用于優(yōu)選體內的應用。

發(fā)明內容

因此，本發(fā)明的任務在于，提供并且改進開頭提到類型的裝置，該裝置相對于現有技術構造得較小、提供均勻的血液流動、可在體外使用并且優(yōu)選也可在體內使用并且優(yōu)選心臟的右心室可用作用于輸送血液通過所述裝置的泵，尤其是在心臟無需承受超過正常程度的負荷的情況下。

根據本發(fā)明所述任務通過下述方式來解決，即，在開頭提到的腔室中除了可被氣體或混合氣穿流或者說在使用時被穿流的中空纖維之外還設有至少一個可變形的元件，該元件通過從外部作用于所述至少一個元件的、通過壓力波動產生的力、尤其是可通過由在腔室中的血液傳遞的壓力波動可變形并且可恢復、尤其是可從松弛形態(tài)壓縮并且可恢復到松弛形態(tài)中。

不同于血管的人體韋德克瑟爾功能(在其中血壓從內部作用于血管壁并且在壓力升高時使血管壁擴張)，在本發(fā)明中血壓從外部作用于所述至少一個可變形的元件，因為該元件與血液一樣設置在腔室中并被血液包圍。因此，在血壓升高時(例如在人體心臟活動時的心臟收縮期間或在由單獨的脈動血液泵引起的收縮期間)所述至少一個可變形的元件尤其是從松弛形態(tài)被壓縮并且在血壓降低時(例如在人體心臟活動時的心臟舒張期間或在由單獨的脈動血液泵引起的舒張期間)所述至少一個元件再次擴張，即優(yōu)選恢復到之前的、尤其是松弛形態(tài)中。

這種裝置的第一個重要優(yōu)點在于，通過血液中由心跳引起的壓力波動不再引起整個裝置的向外傳遞的體積增大，而是相反通過集成在腔室中的至少一個可變形的元件在腔室內部吸收由心跳引起的壓力波動，在一種優(yōu)選實施方式中，可變形的元件可壓縮、即在血壓升高時體積減小并且在血壓降低時可恢復到松弛、體積增大的形態(tài)。根據本發(fā)明，所述松弛在血壓降低時僅通過內部恢復力進行，從而這種元件可稱為被動的，因為其不包含并且不需要任何人工致動器來實現與心跳同步的變形。