CN101401979B - 人工肝支持系统的体外循环池 - Google Patents
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Abstract
一种人工肝支持系统的体外循环池由循环及控制两部分组成，循环部分有箱体、入口、中空纤维管、出口、三通管、循环池出口、回输入口；控制部分有箱体、氧气入口、开口、加温装置、风扇、控制管路、显示屏和塑料管。中空纤维管镶嵌在箱体内壁，对应于中空纤维管的两端设有入口和出口，三通管的一端连接出口，另二端分别与蠕动泵和循环池出口连接，箱体上方设有氧气入口、下端设有开口，显示屏设置在箱体上方，与控制管路连接。本发明与以往体外循环装置相比，具有实时监测温度、泵速及血氧含量功能，并能实现血浆在反应器内的多次循环，使肝细胞与重肝血浆之间的物质交换更加充分，改进人工肝装置的效率。本发明设计合理，操作方便，适于实用。
Description
技术领域
本发明属于生物医学领域，涉及生物医学上使用的一种设备，主要为生物型及混合型人工肝或其它生物设备提供体外循环。
背景技术
人工肝支持系统是指在临床治疗中，利用物理、化学、生物装置，暂时辅助或替代严重病变的肝脏功能，清除各种有害物质，补充生物活性物质，从而使肝细胞得以再生直至自体肝脏恢复或等待机会进行肝移植。可分为非生物型、生物型及混合型人工肝支持系统。非生物型人工肝包括：血液透析、血浆置换、血浆吸附、滤过等，侧重于解毒作用，但肝脏的复杂功能及越来越紧张的血浆来源等问题在很大程度上限制了其在临床上进一步推广应用。生物人工肝系统主要由生物反应器和细胞成份两大部分组成，与血液透析、血液滤过、MARS等非生物型人工肝治疗相比，具有生物转化及合成等功能。在终末期肝病的应用前景广阔。而将非生物人工肝与生物人工肝按一定方式组合就构成了混合型人工肝。
目前，国内外已研制出多种类型反应器，如：HepatAssist 2000、ELAD、MELS、微囊悬浮灌流型反应器等，但大多经过一次循环后即回输体内，缺乏与细胞进行充分的物质交换，抑或利用广口瓶作为循环池，但无法避免未经肝细胞代谢的血浆直接回输体内的情况。
本发明为各种反应器提供了多次循环装置，并对循环血浆的温度、氧气含量进行自动化控制。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种适用于生物型及混合型的人工肝的体外循环池，由循环及控制两部分组成，循环部分包括：箱体、入口、2个中空纤维管、出口、2个三通管、循环池出口、回输入口；控制部分包括：箱体、氧气入口、开口、加温装置、风扇、控制管路、显示屏和塑料管。
循环部分箱体由保温透明有机玻璃材料制成，中空纤维管顶端分别由树胶粘合后镶嵌在箱体内壁上，中空纤维管各由200根直径500微米的透气防水膜材料的中空纤维管组成，对应于中空纤维管的顶端分别设有入口和回输入口，对应于中空纤维管的下端分别设有出口，其中1个出口与1个三通管的一端连接，该三通管的另二端分别与第二个三通管和蠕动泵连接，另一个出口与第二个三通管的一端连接，第二个三通管的另二端分别与第一个三通管和循环池出口连接，蠕动泵的另一端与循环池出口连接，控制部分的箱体与循环部分的箱体紧密相连，为透明有机玻璃箱，控制部分的箱体上方设有氧气入口、与循环部分的箱体结合面的一侧的下端设有连接2个箱体的开口，显示屏设置在箱体上方，与控制管路连接，并控制管路通过导线控制加热装置和风扇，可以对箱内温度、蠕动泵的泵速及塑料管路内的血氧含量进行实时监控，并通过显示屏显示。
中空纤维管由透气防水膜PTU制成，保证血浆充分氧合。
本发明的有益之处是：与以往体外循环装置相比，具有实时监测温度、泵速及血氧含量功能，并能实现血浆在反应器内的多次循环，使肝细胞与重肝血浆之间的物质交换更加充分，改进人工肝装置的效率。本发明设计合理，操作方便，适于实用。
附图说明
图1：体外循环池剖面图。
图2：体外循环池在人工肝支持系统中的位置图。
图3：体外循环池控制系统示意框图。
具体实施方式
本发明结合附图和具体实施例作进一步的说明。
实施例1
参照图1，本发明的人工肝的体外循环池由循环及控制两部分组成，循环部分包括：箱体1、入口2、中空纤维管3和中空纤维管4、出口5和出口6、三通管7和8、循环池出口10和11、回输入口12；控制部分包括：箱体13、氧气入口14、开口15、加温装置16、风扇17、控制管路18，和显示屏19。
箱体1由保温透明有机玻璃材料制成，中空纤维管3和中空纤维管4顶端分别由树胶粘合后镶嵌在箱体1内壁上，中空纤维管3和4各由200根直径500微米的透气防水膜材料的中空纤维管组成，对应于中空纤维管3和中空纤维管4的顶端分别设有入口2和回输入口12，对应于中空纤维管3和中空纤维管4的下端分别设有出口5和出口6，出口5与三通管8的一端连接，三通管8的另二端分别与三通管7和蠕动泵9连接，出口6与三通管7的一端连接，三通管7的另二端分别与三通管8和循环池出口10连接，连接，蠕动泵9的另一端与循环池出口11连接，箱体13与箱体1紧密相连，为透明有机玻璃箱，箱体13上方设有氧气入口14、与箱体1结合面的下端设有开口15，是连接箱体1和箱体13的通道，可使加热的氧气进入箱体1，显示屏19设置在箱体13上方，与控制管路18连接，并控制管路18通过导线控制加热装置16和风扇17，可以对箱内温度、蠕动泵9的泵速及塑料管路20的血氧含量进行实时监控，并通过显示屏19显示。
中空纤维管由透气防水膜PTU制成。
实施例2
参照图1、图2、图3，本发明的人工肝体外循环池的操作如下：血液或血浆从储备体(病人体)21流出后，经入口2进入循环池22内，经过中空纤维管3后，温度及氧气含量均有所改善，再由输出管5流出，经三通管8流入出口11离开循环池，进入反应器23(可以选用商品化的中空纤维反应器或其它灌流型反应器均可)，然后由回输入口12回到有机玻璃箱体1内，经过中空纤维管4后，由出口6经三通管7和出口10离开箱体1流出循环池，在通过三通管7时，部分血液或血浆从出口10流出循环池22，回输储备体21(病人体)内，其余经三通管8和蠕动泵9继续流经出口11离开循环池22，进入反应器23，从而实现重肝血浆的多次循环。
通过控制面板19及控制管路18可以对加温装置16、风扇17、蠕动泵9进行控制，使箱内温度恒定在37度左右，并且根据监测的血氧气浓度调整氧气入口14的氧气流量，此外，蠕动泵9泵速可根据实验需要进行调控。
Claims (3)
1.一种人工肝支持系统的体外循环池，其特征是由循环及控制两部分组成，循环部分有透明有机玻璃第一箱体(1)、入口(2)、第一中空纤维管(3)和第二中空纤维管(4)，第一出口(5)和第二出口(6)、第一三通管(7)和第二三通管(8)、第一循环池出口(10)和第二循环池出口(11)、回输入口(12)；控制部分有第二箱体(13)、氧气入口(14)、开口(15)、加温装置(16)、风扇(17)、控制管路(18)，和显示屏(19)，塑料管(20)；第一中空纤维管(3)和第二中空纤维管(4)顶端分别由树胶粘合后镶嵌在第一箱体(1)内壁上，对应于第一中空纤维管(3)的顶端设有入口(2)，对应于第二中空纤维管(4)的顶端设有回输入口(12)，对应于第一中空纤维管(3)和第二中空纤维管(4)的下端分别设有第一出口(5)和第二出口(6)，第一出口(5)与第二三通管(8)的一端连接，第二三通管(8)的另二端分别与第一三通管(7)和蠕动泵(9)连接，第二出口(6)与第一三通管(7)的一端连接，第一三通管(7)的另二端分别与第二三通管(8)和第一循环池出口(10)连接，蠕动泵(9)的另一端与第二循环池出口(11)连接，第二箱体(13)与第一箱体(1)紧密相连，第二箱体(13)上方设有氧气入口(14)、与第一箱体(1)结合面的一侧的下端设有开口(15)，是连接第一箱体(1)和第二箱体(13)的通道，显示屏(19)设置在第二箱体(13)上方，与控制管路(18)连接，并控制管路(18)通过导线控制加热装置(16)和风扇(17)。
2.根据权利要求1所述的一种人工肝支持系统的体外循环池，其特征是：第一箱体(1)和第二箱体(13)为有机玻璃箱，由保温透明有机玻璃材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种人工肝支持系统的体外循环池，其特征是：第一中空纤维管(3)和第二中空纤维管(4)各由200根直径500微米的透气防水膜材料的中空纤维管组成。
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