CN103501834B - 用于在体外血液回路中处理血液的组合式氧合器和动脉过滤器装置 - Google Patents

用于在体外血液回路中处理血液的组合式氧合器和动脉过滤器装置 Download PDF

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Abstract

一种用于在体外回路中处理血液的组合式氧合器和动脉过滤器装置包括外壳、氧合器和深层过滤器。氧合器包括形成氧合器外表面的中空纤维束。深层过滤器直接设置（例如卷绕）在外表面上，并且包括布置成限定平绕细丝的过滤层的多根细丝。第一层直接邻接氧合器外表面。氧合器束在下列方面不同于深层过滤器：纤维和细丝的材料；纤维和细丝的构造；和/或轴向相邻的纤维和细丝之间的最小间隙间距。提供了最低限度地影响体外血液回路预充量的具有集成的动脉过滤能力的氧合器。

Description

用于在体外血液回路中处理血液的组合式氧合器和动脉过滤器装置
背景
本描述涉及体外血液回路、系统和使用方法。更具体地讲，本描述涉及用于在体外血液回路中氧合和过滤血液的装置以及制造该装置的方法。
体外血液回路在心肺分流术期间常常用来从患者的循环系统的静脉部分抽出血液（经由静脉插管）并使血液返回到动脉部分（经由动脉插管）。体外血液回路通常包括静脉引流或回流管线、静脉血贮存器、血液泵、氧合器、动脉过滤器、以及血液输送管、端口和将这些部件互连的连接件。如图1所示，一些现有技术体外血液回路将静脉血经由静脉回流管线12从患者10引流。心内血和手术区域的碎屑由抽吸装置16从患者10抽出，并被心内血泵18泵入到心内血贮存器20中。来自静脉回流管线12的静脉血以及来自心内血贮存器20的经消泡和过滤的心内血被排放到静脉血贮存器22中。陷入静脉血中的空气上升到静脉血贮存器22中的血液表面并通过吹气管线24排放到大气。静脉血泵26从静脉血贮存器22抽出血液并将其泵送通过氧合器28和动脉血过滤器29。动脉管线14使经氧合和过滤的血液经由联接到动脉管线14的动脉插管（未示出）返回至患者的动脉系统。
体外血液回路的氧合器部件是公知的。一般而言，氧合器部分地或完全地取代患者的肺的正常换气功能。在采用微孔膜的氧合器中，血液被从患者抽走并被循环通过在膜的一侧上的氧合器。同时，氧合气体穿过在膜的另一侧上的氧合器。二氧化碳经微孔膜从血液扩散到经过的氧合气体流中；同时，氧气经微孔膜从氧合气体扩散到血液中。由此减小二氧化碳含量并富含氧的循环血液返回至患者。一种常见类型的膜式氧合器被称为中空纤维氧合器，并且在美国专利号4,239,729中总地示出。中空纤维氧合器采用设置在外壳内的大量（通常几万个）微孔或半渗透的中空纤维。这些中空纤维密封在外壳的端壁中，端壁然后配有带裙边的端帽。一个端帽配有入口，另一个端帽配有出口。外壳的周壁具有位于其中一个端壁内部的入口和位于另一个端壁内部的出口。氧合气体通过入口进入装置，经过中空纤维的管腔，并且通过出口离开装置。应当理解的是，二氧化碳从在中空纤维的外表面上流动的血液扩散通过纤维壁并进入氧合气体的流中。同时，来自流过中空纤维的管腔的氧合气体的氧气扩散通过纤维壁并进入围绕纤维流动的血液以氧合血液。
一种用于形成中空纤维氧合器的广为接受的技术是绕内部支撑芯螺旋卷绕纤维带，如例如在美国专利号4,975,247中所描述的。血液可在诸如径向向外、轴向、周向等的各个方向上流过所得的环状纤维“束”。就径向向外流动设计而言，美国专利号5,462,619描述了一种改进的卷绕技术，该技术提供了所需的压降和最小的由累进的装填率造成的血栓风险。可以商品名AffinityNT氧合器得自美敦力公司（Medtronic,Inc.）的氧合器产品是具有累进的敛集率的螺旋卷绕中空纤维氧合器的一个例子。
就该公开的目的而言，敛集率被定义为表示由纤维（或细丝）占据的单位体积束空间的比率。敛集率可以本领域已知的方式确定，包括通过当用已知的液体预充单位体积时的重量增益来测量纤维（或细丝）之间的孔隙空间的简便方法。在径向向外定位的特定区域或区处的敛集率可通过以下方法确定：在该区域或区的径向向内径向边界处停止对应的卷绕过程并确定在该阶段的敛集率，然后继续到该区域或区的径向外边界的卷绕过程并确定在该阶段的敛集率。本领域已知的计算将使用上述两个值确定该区域或区的敛集率。
动脉过滤器也是公知的，并且可以采取适合空气处理和血液过滤的各种形式。一般而言，常规的动脉过滤装置包括在过滤器外壳内的一个或多个滤网式过滤器，这些过滤器组合以捕获和去除接近约20-40微米和更大量级的颗粒物（例如栓子），并且捕集大于某个尺寸的气体微栓子以防止栓子到达患者。这些栓子堵塞小动脉、微动脉和/或毛细血管，阻止足够的血液流到组织或器官的小的或大的区域，从而可对患者造成显著伤害。已知的动脉血过滤器的例子在美国专利号5,651,765和5,782,791中有所描述。动脉血过滤器也可以商品名AffinityArterialFilter（动脉过滤器）得自美敦力公司（Medtronic,Inc.）。
常规地，动脉过滤装置由管路流体连接到氧合装置下游（或）上游的体外回路内。虽然单独的氧合器和动脉过滤装置作为体外血液回路一部分的实施是广为接受的，但出现某些问题。动脉过滤器通常将向体外血液回路增加200ml（或以上）的预充量；该增加的预充量是不期望的，因为它会导致患者增加的血液稀释。作为参考，泵入体外血液回路以“预充”回路的血液和/或预充溶液液体的体积被称为“预充量”。通常，体外血液回路在预充之前首先被CO2冲洗。预充在引入血液之前从体外血液回路冲掉任何外来的CO2气体。预充量越大，存在于体外血液回路中的与患者的血液混合的预充溶液的量越大。血液和预充溶液的混合造成不利且不期望的血液稀释，因为在外科手术期间必须维持红血球的相对浓度，以便最小化对患者的不利影响。因此希望最小化体外血液回路的预充量（和因此预充溶液的所需体积）。
鉴于上述原因，需要一种体外血液回路装置，该装置提供至少与常规氧合器和动脉过滤部件相当的氧合和动脉过滤性质，同时又最小化对体外血液回路的预充量的总影响。
概述
根据本描述的原理的一些方面涉及一种用于在体外血液回路中处理血液的组合式氧合器和动脉过滤器装置。该装置包括外壳、氧合器和深层过滤器。氧合器保持在外壳内且包括多根中空纤维，这些中空纤维绕内芯螺旋卷绕以限定形成氧合器的外表面的氧合器束。深层过滤器直接设置在氧合器外表面上，并且包括布置成限定平绕细丝（例如，水平交叉卷绕的细丝）的第一和第二过滤层的多根细丝。第一过滤层直接邻接氧合器外表面，并且第二过滤层直接邻接与氧合器外表面相对的第一层。氧合器束和深层过滤器均可为环状的，限定共同的中心轴线。无论如何，氧合器束的结构与深层过滤器的结构的差异在于选自下列的至少一个特性：纤维和细丝的材料；纤维和细丝的构造；和/或纤维中的相邻的轴向对齐纤维之间的最小间隙间距和细丝中的相邻的轴向对齐细丝之间的最小间隙间距。在一些实施例中，深层过滤器细丝的外径小于氧合器束纤维的外径。在其它实施例中，深层过滤器细丝中的一些或全部为实心的。在另一些其它实施例中，氧合器束纤维由第一材料形成，并且深层过滤器细丝由不同于第一材料的第二材料形成。在另一些其它实施例中，第一过滤层的轴向相邻细丝之间的最小间隙间距小于氧合器束的轴向相邻纤维之间的最小间隙间距。深层过滤器的细丝可卷绕在氧合器束上。备选地，细丝可编织成垫或形成为施加在氧合器外表面上的双纬带。利用这些构造中的任一种，提供了一种具有集成的动脉过滤能力的氧合器，相比在物理上与氧合器分开提供的常规动脉过滤装置，该氧合器具有减小的外表面积和对相应的体外血液回路的预充量（例如大约25ml或以下量级）的减小的影响。
根据本描述的原理的另一些方面涉及一种包括静脉管线、动脉管线以及组合式氧合器和动脉过滤器装置的体外血液回路。组合式氧合器和动脉过滤器装置形成入口侧和出口侧。入口侧流体连接到静脉管线，静脉管线又布置成接收来自患者的血液（例如，经由泵）。相反，出口侧流体连接到动脉管线，动脉管线又定位成将血液输送至患者。组合式氧合器和动脉过滤器装置包括如上所述氧合器束和深层过滤器。在一些实施例中，体外血液回路的特征在于在组合式氧合器和动脉过滤器装置与动脉管线之间不存在附加的动脉过滤器。
根据本描述的原理的另一些方面涉及一种制造用于在体外血液回路中处理血液的组合式氧合器和动脉过滤器装置的方法。该方法包括绕内芯螺旋卷绕多根中空的半渗透纤维以限定形成氧合器外表面的氧合器束。将深层过滤器施加在氧合器外表面上且与其接触，其中深层过滤器包括布置成限定平绕细丝的径向布置的第一和第二过滤层的多根细丝。第一过滤层邻接氧合器外表面，而第二过滤层邻接与氧合器外表面相对的第一过滤层。最后，氧合器束的结构与深层过滤器的结构的差异在于下列中的至少一个特性：氧合器束纤维和深层过滤器细丝的材料；氧合器束纤维和深层过滤器细丝的构造；以及在深层过滤器纤维中的相邻的轴向对齐纤维之间的最小间隙间距和在深层过滤器细丝中的轴向相邻细丝之间的最小间隙间距。在一些实施例中，施加深层过滤器的步骤包括将多根细丝螺旋卷绕在氧合器束上。在相关的实施例中，通过将中空纤维穿过卷绕设备的导向管并且使内芯相对于导向管旋转而绕内芯螺旋卷绕多根中空纤维。就这些实施例而言，后续的螺旋卷绕多根细丝包括：从导向管移除中空纤维；将细丝中的至少一些穿入导向管中；然后使内芯相对于纤维导向管旋转，以便将细丝施加到氧合器束上并形成深层过滤器。
附图简介
图1是包括分开的氧合器和动脉过滤器装置的现有技术体外血液回路的示意图；
图2A是根据本描述的原理的组合式氧合器和动脉过滤器装置的剖视图，描绘了如在使用中那样竖直定向的装置；
图2B是根据本描述的原理的另一个组合式氧合器和动脉过滤器装置的剖视图；
图2C是根据本描述的原理的另一个组合式氧合器和动脉过滤器装置的剖视图；
图3A是图2A-2C所述装置的氧合器束和深层过滤器部件的分解透视图；
图3B是图3A所述氧合器束的一部分的简化的大幅放大的俯视平面图；
图3C是图3A所述氧合器束的一部分的大幅放大的剖视图；
图4A是图2A-2C所述装置的一部分的大幅放大的透视图，示出了施加到氧合器束的图3A所述深层过滤器；
图4B是图4A所述深层过滤器的一部分的大幅放大的剖视图；
图5是根据本描述的原理的将图3A的深层过滤器施加到图3A所述氧合器束的卷绕设备的简化侧视图；
图6A是可用于图2A-2C所述装置的另一个实施例深层过滤器的简化示意图；
图6B是图6A所述深层过滤器的一部分的放大视图；
图7是可用作图2A-2C所述装置的深层过滤器的双纬带的简化示意图；
图8是可用于图2A-2C所述装置的备选深层过滤器的大幅放大的剖视图；以及
图9是根据本描述的原理的结合了图2A-2C所述装置的体外血液回路的示意图。
详述
图2A中示出了根据本描述的原理的组合式血液氧合器和动脉过滤器装置30的一个实施例。装置30包括外壳32、氧合器34（总地提及）和动脉深层过滤器36（总地提及）。下面提供关于各个部件的细节。然而，一般而言，氧合器34包括内芯38，氧合器束40围绕内芯38形成。深层过滤器36直接设置在氧合器束40上，如此构造的氧合器34和深层过滤器36包含在外壳32内。血液流动路径由外壳32限定，其将血流径向导向通过氧合器束40和然后深层过滤器36，其中氧合器束40有利于所供应的静脉血的氧合，并且深层过滤器36去除气体和颗粒性微栓子。装置30因此适于插入如下所述体外血液回路内，从而以对体外回路的预充量的最小总影响提供必要的氧合和过滤能力。
外壳32可采取各种形式，并且大体包括或限定外壁50、气体封头或帽盖52和底部封头或帽盖54。外壁50的尺寸设计成包含氧合器34和深层过滤器36，并且可以是大体圆柱形的。在基部区域56处，可选的环状偏心卸压区域58形成或流体连接到具有血液出口62的出口歧管60。诸如取样口或再循环口64的其它可选出口或端口可由歧管60提供或者可以沿外壁50适当地定位在其它位置。
气体封头52被构造用于组装到外壁50，并且包括或限定气体入口66。相似地，底部封头54被构造用于与气体封头52相对组装到外壁50，并可形成或包括气体出口68。底部封头54还包括或限定用于将血流导入装置30中的血液进口或入口70。
装置30在底部封头54处可以可选地设有或承载合适的热交换器72。流体式热交换器72描绘为具有热交换流体入口74和热交换流体出口76，但其它合适的热交换装置可结合到装置30，例如，可以使用电加热和冷却装置。在其它实施例中，热交换器72被省略。例如，图2B示出了根据本描述的原理的备选装置30’，其包括在外壳32’内的氧合器束40和动脉深层过滤器36。装置30’不包括热交换器。相反，图2C示出了根据本描述的原理的另一个装置30”，其包括在外壳32”内的氧合器束40和动脉深层过滤器36。此外，成束的热交换器85设置在氧合器束40和芯38之间。
返回图2A且如上所述，氧合器34包括内芯38和氧合器束40。内芯38为大体圆柱形的中空体，并且被构造成用于围绕其外表面卷绕（和支撑）氧合器束40。内芯38可以可选地结合有助于与氧合器束40的稳固组装的各种特征（例如，肋、凸缘、凹陷区域等）。无论如何，内芯38形成在第一端部80处对血液入口70流体开放的中央通道78。室82形成于邻近芯38的第二端部84处，并且通过一个或多个窗口（未示出）对内芯38的外部流体开放，这些窗口决定如由图2A中的箭头反映的从通道78的径向向外血液流动路径。
氧合器束40为沿内芯38定位的螺旋卷绕的微孔中空纤维（大体在图2A中绘出，但下文参照图3A-3C更详细地标示）的环状束。氧合器束40的顶端和底端分别在外壳32的顶端和底端处嵌入硬化的灌封组合物86、88中。纤维管腔分别与上灌封组合物86和下灌封组合物88的外表面连通。经由气体入口66引入的氧合气体流入气体封头52，通过中空纤维的管腔向下流至在下灌封区域88处的中空纤维的相对端，并且进入气体出口通道68中。
应当理解的是，上文所指灌封工艺为公知的灌封工艺，其中灌封材料（例如聚氨酯）通过离心引入并且就地反应。可以使用其它合适的灌封材料。合适的密封剂和垫圈可在外壳32中的接头处被使用，例如在顶部封头52和底部封头54与外壁50之间的接头。在氧合器束40中可使用任何合适的微孔纤维；例如，一种合适的纤维为可以商品名CELGARDTMX30得自北卡罗来纳州夏洛特的Membrana的微孔聚丙烯纤维（外径大约200-300微米量级）。
中空纤维氧合器束40相对于内芯38的中心轴线C径向向外延伸。纤维可包括在第一方向上从内芯38的第一端部80到第二端部84螺旋围绕内芯38定位（例如卷绕）的第一多根纤维，以及在与第一方向相反的第二方向上且因此从第二端部84到第一端部80螺旋围绕内芯38定位的第二多根纤维。美国专利号4,975,247和5,462,619中描述了各种绕内芯38卷绕微孔纤维以产生氧合器束40的可接受的方法，这两个专利的全部教导以引用方式并入本文中。例如，如在‘619专利中所述，氧合器束40可被卷绕以限定从氧合器束40的内径到外径增加的累进的敛集率。
无论氧合器束40的敛集率性质如何，提供了氧合器外表面100，如图3A所示。氧合器外表面100被定义为与内芯38（为方便说明而从图3A所示的视图中省略，但其相对于氧合器束40的位置被大体上标出）相对的氧合器束40的端面。氧合器外表面100为大体环状的，并且由中空纤维102的一系列轴向或纵向相邻的线圈（为了方便说明，其厚度或直径在图3A中被夸大）构成。与以上描述相当，每一个单独的中空纤维102可沿氧合器外表面100布置在不同的卷绕方向上。此外，在一些实施例中，中空纤维102的所选组可在相同方向上共同地交叉卷绕为纤维带（例如，如在‘619专利中所述，六根连续的中空纤维共同地交叉卷绕为可分辨的带）。因此，并非沿氧合器外表面100的所有纤维102都可以精确地轴向对齐。例如，图3B描绘了共同地交叉卷绕的纤维102的带103，其中卷绕的纤维带103的暴露的区段103a、103b、103c各自形成氧合器外表面100的一部分。然而，并且如图3C中所反映的，在纤维102中的轴向相邻的两根之间形成最小间隙间距104，该最小间隙间距104在一些实施例中在20-70微米的范围内，在其它实施例中在30-60微米的范围内，并且在其它实施例中大约38微米量级。
返回图3A，深层过滤器36被构造成如下所述直接施加或形成于氧合器束40上，并且大体上表征为从氧合器外表面100起的径向向外延伸。特别地，深层过滤器36包括布置在氧合器外表面100上的多根细丝110（总地提及）。细丝110可由诸如聚酯、聚丙烯、聚乙烯等的塑性树脂制成，并且可以是实心细丝和/或微孔的中空细丝。细丝110可以在材料、结构或尺寸上相同或不同，但在一些实施例中，细丝110的最大外径不大于约200微米；在其它实施例中不大于150微米。在另一些其它实施例中，细丝110的外径在40-50微米的范围内。
无论细丝110的准确构造和/或材料如何，细丝110均布置在氧合器外表面100上以便限定如图4A所示的水平交叉卷绕过滤层（氧合器束40和氧合器外表面100在图4A中示意性地示出以方便举例说明）。在图4B中，深层过滤器36至少具有平绕细丝的第一过滤层120、平绕细丝的可选地第二过滤层122、以及在第二层122上的平绕细丝的可能地附加的过滤层（未示出）。层120、122为绕上述中心轴线C环状布置的，其中细丝110中的不同细丝绕中心轴线C螺旋地延伸。在一些实施例中，细丝110沿层120、122中的每一个在不同方向上延伸，使得层120、122中的每一个由水平交叉卷绕的细丝构成。备选地，在层120、122中的一者或两者中的细丝可以是平绕的，而不交叉卷绕。就图4A和4B的构造而言，层120、122可表征为交叉水平卷绕或平面水平复合卷绕过滤层120、122。
在第一层120和第二层122中的每一个内的轴向或纵向相邻的细丝110之间形成最小间隙间距124。如在本描述中所用，短语“轴向相邻”和“纵向相邻”涉及彼此上下紧邻且具有在平行于中心轴线C的平面中相交的对齐的中心点的两根细丝（或纤维）。因此，相对于第一过滤层120，轴向或纵向相邻的细丝110a、110b形成在124a处标示的最小间隙间距；相似地，第二过滤层122的细丝110c、110d形成在124b处标示的最小间隙间距。应当理解，利用由本描述想到的某些制造技术，在深层过滤器36的一些区域中，较大的间隙可存在于轴向相邻的细丝110之间。通过最小化最小间隙间距124的尺寸（例如，大约40微米量级），通过过滤层120、122的径向血流提供了对给定尺寸的微栓子的提高的过滤效率。虽然深层过滤器36已描述为具有过滤层120、122中的两个，但在其它实施例中，平绕细丝的层中的三个或四个或更多个可由细丝110形成，其中每个后续层在前一层的径向向外处。无论如何，并且如在图4B中所反映的，第一过滤层120直接形成在氧合器外表面100上，使得第一层120的细丝110在物理上接触氧合器外表面100的纤维102。
在一些实施例中，通过卷绕操作将细丝110施加到氧合器外表面100。细丝卷绕过程可以便利地在图5中示意性地示出的类型的设备上进行，该设备可选地也可用于将氧合器束40卷绕在内芯38上。一般而言，细丝卷绕设备包括旋转的安装构件130和导向头132。旋转的安装构件130可旋转地保持内芯38（总地提及）和因此此前形成的氧合器束40（为方便说明，其外表面100在图5中部分可见且示意性地绘出）。导向头132布置成如由图5中的双头箭头线A所示相对于安装构件130的纵向轴线B往复行进（即，导向头132的行进线A平行于安装构件130的旋转轴线B）。
如例如在美国专利号4,975,247中所述，导向头132保持许多纤维导向器（例如，管、孔、销等），细丝110在从供应容器（未示出）进入导向头132时穿过这些纤维导向器。直立的肋、凹槽、导销、管等也可用来在导向头132处间隔开细丝110。市售的卷绕设备可用于在氧合器束40上缠绕连续的细丝110。例如，犹他州盐湖城市的Entec提供了一种带有用于在卷绕期间改变安装构件130的旋转速度和导向头132的横动速度的电子传动装置的卷绕设备。氧合器34的内芯38安装在安装构件130上，氧合器34的中心轴线C因此与旋转轴线B对齐。导向头132于是定位在氧合器束40的左手侧（如在图5中所示）。连续细丝110的带140（例如，细丝110中的六根）穿过导向头132的纤维导向器。细丝带140的前端附连到在其左侧远端处延伸的氧合器外表面100。安装构件130的旋转在由图5中的箭头R指示的方向上开始。导向头132的运动与安装构件130的旋转同步，并且在安装构件130旋转时在氧合器束40的轴向上自动地行进。本领域的技术人员应当认识到，导向头132对于安装构件130的每周旋转来说轴向行进固定距离。
导向头132从内芯38的第一端部80（图5中的左手侧）行进至第二端部84（图5中的右手侧）并在那里减速。在减速之后，导向头132颠倒方向、加速并行进返回到其起始位置。在再次减速并颠倒方向之后，导向头132重新开始其行进循环。备选地，导向头132可以停留在横动的端点处。导向头132的往复行进和上面已安装氧合器34的安装构件130的同时旋转继续，直到具有所需直径的深层过滤器细丝束已卷绕在氧合器束40上，其中导向头132/带140的来回循环形成以上所述水平交叉卷绕层。
如在‘247专利的第10段第23行至第11段第62行中更全面说明的，在导向头132从左向右的行程中，细丝带140围绕氧合器束40螺旋卷绕，并且带140中的各个细丝110与氧合器外表面100接触铺设。在导向头132的后续的第二次横动（在图5中从右向左）中，细丝带140继续螺旋卷绕在氧合器束40上。在导向头132的第二次横动期间铺设的细丝110的部分在某些交叉点处接触此前施加的细丝110。除了存在与在导向头132的第一次横动期间铺设的细丝110的细丝间接触的这些交叉点之外，在导向头132的第二次横动期间铺设的细丝110与氧合器外表面100直接接触。在所讨论的卷绕程序中，除了相邻细丝110之间的间隙间距124（图4B）之外，氧合器外表面100被覆盖。在导向头132的随后横动时铺设的带140的细丝将与在导向头132的较早横动期间铺设的细丝110径向配准，如在‘247专利中所述。
就其中如上所述通过将细丝110卷绕到氧合器束40上而形成深层过滤器36（图3A）的实施例而言，可在卷绕操作期间递增地调整安装构件130旋转速度相对于导向头132的横向运动的比率，从而调整细丝带140的卷绕角度。利用该方法，细丝110沿深层过滤器36的径向厚度的敛集率被影响，以提供径向增加的敛集率。备选地或此外，可以在卷绕过程期间调节细丝110的张力。特别地，可选的辊142可用来将张力施加到带140。辊142可响应于贴着它移动的纤维带140而旋转或者可以被驱动，以使得其旋转适合带140的速度。在细丝110的张力在卷绕期间增加的情况下，在径向向外方向上获得不断增加的敛集率；因此，可以增加辊142压靠细丝110的力以增加所得的敛集率。作为另一备选方案，可以在卷绕操作期间或者递增地或者连续地减小同时卷绕的两根（或更多根）细丝之间的间距，以增加径向向外方向上的敛集率，如例如在‘619专利中所描述的。在其它实施例中，敛集率在径向向外方向上可以是恒定的或不断减小的。在另一些其它实施例中，可以在更独立的基础上卷绕细丝110（例如，不一定采用如上所述的连续带140技术）。
在一些实施例中，以上所述卷绕设备用来形成围绕内芯38的氧合器束40。例如，内芯38首先被组装到旋转的安装构件130和用来将纤维102的带（图3B）施加到内芯38的导向头132。在形成氧合器束40之后，将纤维102从纤维导向器移除（例如，从由导向头132承载的管撤出），并替换成细丝110，如上所述。因此，可以可选地在将纤维102施加到内芯38之后立即在氧合器束40上形成深层过滤器36，而不从卷绕设备移除如此形成的氧合器34。
虽然深层过滤器36被描述为直接卷绕在氧合器束40上，但其它构造也是可接受的。例如，深层过滤器36可远离氧合器束40形成或提供为包括两个或更多个层片的细丝垫。美国专利号4,940,617描述了具有通过十字绣针法互连的平行纤维的两层片（或多层片）垫，在该针法中，在一层片中的纤维相对于在相邻层片或层中的纤维形成角度。‘617专利还示出通过将这样的垫卷绕到芯上形成的束的构造。包括其中引用的附图的第3段第26行至第14段第67行包含这样的垫和束的公开内容，并且其教导以引用方式并入本文中，应当理解，本描述的细丝110可用作‘617专利的纤维。一般而言，并且如图6A所示，可用作根据本描述的深层过滤器36（图2A）的细丝垫150由细丝110组成，细丝110通过插入的横向纤维156等的特殊配置而结合成组或层片152、154。在一些构造中，并且如图6B所示，对于层片152中的一个来说，一些细丝110之间的间距可不同于另一些细丝110之间的间距。由细丝端部的这种配置在细丝组之间形成的间隙158允许围绕所得垫150中的细丝110流动的介质更好的渗透。返回图6A，插入细丝110中间的附加的横向纤维154等设置成使得它们将细丝110保持在到彼此规则的、基本上相同的间隔处。无论准确构造如何，并且交叉参考图3A，垫150被围绕氧合器束40的外表面100卷起或缠绕，并且形成至少具有如上所述第一和第二水平交叉卷绕过滤层的深层过滤器36。
在又一个可接受的实施例中，深层过滤器36提供为如例如在美国专利号5,141,031中描述的织造细丝双纬带，该专利的全部教导以引用方式并入本文中。一般而言，并且如图7所示，包括多根细丝110的双纬带160被嵌入头部板162中。通常，细丝端部通过将它们纺入可固化灌封化合物中而嵌入。无论如何，双纬带160提供以这样的方式绕芯164（例如，氧合器束40（图3A））布置成层的各种细丝带，使得相邻层的细丝110以在一些实施例中不大于30°的角度α形成层。双纬带160类似于如上所述双层片垫150（图6A），但通常呈现具有更窄的宽度。带160可围绕氧合器外表面100（图3A）缠绕或卷绕以形成如上所述深层过滤器36。
返回图4A和4B，无论深层过滤器36和与氧合器束40的对应组件的准确构造如何，平绕细丝的第一过滤层120和第二过滤层122均形成用于通过深层过滤器36的血流的曲折的径向流动路径。因此，深层过滤器36明显不同于与常规动脉过滤器相关联的筛网或网孔构造。换言之，第一层120的细丝110之间的径向流动路径（即，间隙间距）不与第二层122中的那些径向流动路径径向对齐，从而限定到深层过滤器36的“深度”。相比之下，利用筛网或网孔过滤器，流动路径间距为通过材料的厚度径向开放或“线性”的。细丝110之间的最小间隙间距124和过滤层的数量是决定深层过滤器36对于给定尺寸的微栓子的效率的因素中的两个。此外，细丝110之间的间隙间距124、细丝110的外径和细丝110的交叉角度决定深层过滤器36的开口区域的百分比。通过采用减小外径的细丝（相比氧合器束40的纤维102的外径），可以减小细丝110之间的最小间隙间距124（相比氧合器束40的纤维102之间的最小间隙间距104（图3C）），而不增加血流所经受的剪切力。在一些实施例中，深层过滤器36被构造成过滤或去除本领域所理解的微栓子，例如，小至15微米的颗粒性微栓子和大约250微米或更小量级的气体微栓子（即，气泡）。就其中细丝110为微孔气体传导中空细丝的实施例而言，在深层过滤器36上的压降将提供有利的压力梯度，以驱动气体微栓子通过小孔并进入细丝110的管腔中。来自如此捕集的气体微栓子的气体可通过与氧合器束40相连的气体出口68（图2A）排放到大气或排放到单独的歧管。
虽然深层过滤器36已被描述为利用横跨深层过滤器36的径向厚度相对均匀的细丝，但在其它构造中，可以并入细丝110中的变型。例如，图8以简化形式示出根据本描述的备选深层过滤器36’的一部分。深层过滤器36’类似于此前的实施例，并且包括组合以限定两个或更多个过滤层180的多根平绕细丝。作为参考点，最内层180a在最终组装后被置于与氧合器束40的外表面100直接物理接触（示意性地示出）。各种差异被并入层180中的一个或多个中以形成呈现具有不同的过滤特性或性质的两个或更多个过滤区182、184。例如，第一区182的细丝186可以是中空的，而第二区184的细丝188为实心的（或反之亦然）；结果，第一区182更容易地过滤或去除气体微栓子，而第二区184更主动地过滤颗粒性微栓子。诸如细丝材料、最小间隙间距、敛集率等的其它差异可以备选地或附加地并入区182、184中以提供所需的双功能过滤。
返回图3A，虽然在某些方面，深层过滤器36的水平较差织造层类似于氧合器束40，但在深层过滤器36和氧合器束40之间存在一个或多个结构差异。一般而言，这些差异被独特地选择以有助于氧合器束40氧合血流（并从血流中去除二氧化碳）的功能，而深层过滤器36去除或过滤气体和颗粒性微栓子。例如，在一些实施例中，深层过滤器细丝110的塑性树脂不同于氧合器束纤维102的塑性树脂（例如，深层过滤器细丝110由聚酯、聚甲基戊烯或硅树脂形成，而氧合器束纤维102由聚丙烯形成）。在其它实施例中，氧合器束纤维102为中空的，而深层过滤器细丝110中的至少一些为实心的。在另一些其它实施例中，氧合器束纤维102的外径大于深层过滤器细丝110的外径（例如，氧合器束纤维102具有在200-300微米的范围内的平均外径，而深层过滤器细丝110具有在100-250微米的范围内的平均外径）。在另一些其它实施例中，在轴向相邻的氧合器束纤维102之间的最小间隙间距小于在轴向相邻的深层过滤器细丝110之间的最小间隙间距（例如，在轴向相邻的氧合器束纤维102之间的最小间隙间距在75-150微米的范围内，而在轴向相邻的深层过滤器细丝110之间的最小间隙间距在40-75微米的范围内）。在另一些其它实施例中，深层过滤器36的敛集率高于在氧合器束40的外表面100处的敛集率。备选地或此外，与氧合器束40的纤维102相关联的卷绕角度不同于与深层过滤器36的细丝110相关联的卷绕角度。在一些构造中，上述差异中的两个或更多个被并入深层过滤器36和氧合器束40中。
组合式氧合器和动脉过滤器装置30可并入体外血液回路200中，如图9所示。一般而言，体外血液回路200可类似于通常采用的任何体外血液回路，并且通常包括静脉回流管线12、心内血泵和贮存器20、静脉血贮存器22、以及动脉管线14，如上所述。组合式氧合器和动脉过滤器装置30例如经由入口侧202流体连接到静脉管线12。装置30的出口侧204流体连接到动脉管线14。氧合气体的源206流体连接到装置30，建立到氧合器束40（图3A）的中空纤维102（图3C）的氧合气体流动路径。在一些实施例中，氧合气体流动路径相对于深层过滤器细丝110（图3A）流体关闭。可在回路200内插入附加部件。然而，根据本描述的实施例，装置30提供必要的动脉过滤，使得在装置30和动脉管线14之间不包括单独的或附加的动脉过滤器。这样，相比常规的体外血液回路配置，利用装置30减小了总预充量。体外血液回路200因此被简化为需要流体连接到回路200的部件少一个。
实例
以下实例和比较例进一步描述了本描述的组合式氧合器和动脉过滤器装置。这些实例提供用于示例性目的以有利于理解本描述，并且不应解释为将本描述限制到这些实例。
示例性组合式氧合器和动脉过滤器装置（实例1-6）通过将深层过滤器直接形成在市售氧合器（可得自明尼苏达州明尼纳波利斯的美敦力公司（Medtronic,Inc.）的AffinityNT氧合器，其纤维涂有可得自英国BioInteractions,Ltd.的TrilliumBiosurface（生物表面））的氧合器束上而构成。集成的动脉深层过滤器通过以预定方式螺旋或交叉卷绕细丝以建立水平交叉卷绕细丝的两个或更多个过滤层而形成，该细丝包括在轴向相邻细丝之间的指定间隙间距。实例1-6中的每一个的细丝外径、过滤层的数量和间隙间距在下表中示出。
通过使载满颗粒的流体流过装置并确定被装置捕集或保留的颗粒的百分比而测试实例1-6的组合式氧合器和动脉过滤器装置的过滤效率。颗粒为胶乳微球，并且采用各批次的不同粒度的颗粒对每个样品进行单独的测试。对于每个测试来说，引入到装置的颗粒的数量或重量与由装置捕集的颗粒的数量或重量之间的差值被记录并用来确定过滤效率。下表中示出用于每个测试的颗粒粒度以及所确定的过滤效率。
为了评价示例性组合式氧合器和动脉过滤器装置的过滤效率性能，使市售的动脉过滤器和市售的氧合器经受上述测试，并记录结果。特别地，比较例1和2为涂有TrilliumBiosurface（生物表面）的市售动脉过滤器（AffinityArterialFilter（动脉过滤器）（38微米细丝间隙））。比较例3和4为涂有CarmedaBiosurface（生物表面）（可得自瑞典的CarmedaAB）的市售动脉过滤器（AffinityArterialFilter（动脉过滤器））。比较例5和6为涂有CarmedaBiosurface（生物表面）的市售氧合器（可得自明尼苏达州明尼纳波利斯的美敦力公司（Medtronic,Inc.）的AffinityNT氧合器）。比较例7和8为涂有TrilliumBiosurface（生物表面）的市售氧合器（AffinityNT氧合器）。测试结果在下表中提供。
表
测试结果表明，相比单独的独立式氧合器和动脉过滤器产品，本描述的组合式氧合器和动脉过滤器装置在过滤效率上非常有利。实例E1-E6的组合装置有效地代替了单独的动脉过滤器（CE1-CE4）和氧合器（CE5-CE8），并且因此减小了总的预充量。如图所示，相比单独的动脉过滤器或氧合器，组合式样品装置表现出相同或更好的过滤效率。
虽然已经结合优选实施例描述了本描述，但本领域的技术人员将会知道，在不脱离本描述的精神和范围的前提下，可以在形式和细节上进行更改。

Claims (28)

1.一种用于在体外血液回路中处理血液的组合式氧合器和动脉过滤器装置，所述装置包括：
外壳；
氧合器，所述氧合器保持在所述外壳内且包括多根中空微孔纤维，所述多根中空微孔纤维绕内芯螺旋卷绕以限定形成氧合器外表面的氧合器束；以及
深层过滤器，所述深层过滤器直接设置在所述氧合器外表面上，所述深层过滤器包括多根细丝，所述多根细丝布置成限定直接邻接所述氧合器外表面的平绕细丝的第一过滤层和直接邻接与所述氧合器外表面相对的所述第一过滤层的平绕细丝的第二过滤层；
其中，所述氧合器束的结构与所述深层过滤器的结构的差异在于选自下列的至少一个特性：所述纤维和细丝的材料；所述纤维和所述细丝的构造；以及轴向相邻的所述纤维之间和轴向相邻的所述细丝之间的最小间隙间距。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述细丝的外径小于所述纤维的外径。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述细丝的外径不大于300微米。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述细丝为中空细丝，并且所述细丝的内径小于所述纤维的内径。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述细丝是实心的。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述细丝包括中空细丝和实心细丝。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述纤维由第一材料形成，并且所述细丝由不同于所述第一材料的第二材料形成。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一过滤层的轴向相邻细丝之间的最小间隙间距小于所述氧合器束的轴向相邻纤维之间的最小间隙间距。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一过滤层的轴向相邻细丝之间的所述最小间隙间距不小于40微米。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述深层过滤器的敛集率大于所述氧合器外表面的敛集率。
11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述细丝卷绕在所述氧合器束上。
12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述细丝编织成垫，并且所述垫被卷在所述氧合器外表面上。
13.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述细丝编织成双纬带，并且所述双纬带被施加在所述氧合器外表面上。
14.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述外壳包括入口和出口，并限定从所述入口径向通过所述氧合器束、径向通过所述深层过滤器并到达所述出口的血液流动路径。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述深层过滤器建立径向曲折的血液流动路径。
16.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述深层过滤器的所述细丝还限定：
平绕细丝的第三过滤层，所述第三过滤层直接邻接与所述第一过滤层相对的所述第二过滤层；以及
平绕细丝的第四过滤层，所述第四过滤层直接邻接与所述第二过滤层相对的所述第三过滤层。
17.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述氧合器束被构造成从流过所述氧合器束的静脉血中去除二氧化碳，并且所述深层过滤器被构造成从流过所述深层过滤器的血液中去除颗粒和气体微栓子。
18.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一和第二过滤层各自由水平交叉卷绕的细丝构成。
19.一种体外血液回路，包括：
静脉管线，所述静脉管线用于接收来自患者的静脉血；
动脉管线，所述动脉管线用于将血液输送至患者；以及
组合式氧合器和动脉过滤器装置，所述组合式氧合器和动脉过滤器装置具有流体连接至所述静脉管线的入口侧和流体连接至所述动脉管线的出口侧，所述装置包括：
外壳，
氧合器，所述氧合器保持在所述外壳内且包括多根中空微孔纤维，所述多根中空微孔纤维绕内芯螺旋卷绕以限定形成氧合器外表面的氧合器束，
深层过滤器，所述深层过滤器直接设置在所述氧合器外表面上，所述深层过滤器包括多根细丝，所述多根细丝布置成限定直接邻接所述氧合器外表面的平绕细丝的第一过滤层和直接邻接与所述氧合器外表面相对的所述第一过滤层的平绕细丝的第二过滤层，
其中，所述氧合器束的结构与所述深层过滤器的结构的差异在于选自下列的至少一个特性：所述纤维和细丝的材料；所述纤维和所述细丝的构造；以及轴向相邻的所述纤维之间和轴向相邻的所述细丝之间的最小间隙间距。
20.根据权利要求19所述的体外血液回路，其特征在于，所述回路的特征在于在所述装置和所述动脉管线之间不存在附加的动脉过滤器。
21.根据权利要求19所述的体外血液回路，其特征在于，还包括：
气体源，所述气体源流体联接至所述纤维且对所述细丝流体关闭。
22.一种制造用于在体外血液回路中处理血液的组合式氧合器和动脉过滤器装置的方法，所述方法包括：
绕内芯螺旋卷绕多根中空微孔纤维以限定在氧合器外表面处形成的氧合器束；
将深层过滤器直接施加在所述氧合器外表面上，所述深层过滤器包括多根细丝，所述多根细丝布置成限定直接邻接所述氧合器外表面的平绕细丝的第一过滤层和直接邻接与所述氧合器外表面相对的所述第一过滤层的平绕细丝的第二过滤层；
其中，所述氧合器束的结构与所述深层过滤器的结构的差异在于选自下列的至少一个特性：所述纤维和细丝的材料；所述纤维和所述细丝的构造；以及轴向相邻的所述纤维之间和轴向相邻的所述细丝之间的最小间隙间距；以及
将所述氧合器束和所述深层过滤器设置在外壳内。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，施加深层过滤器包括将所述多根细丝螺旋卷绕在所述氧合器束上以建立各自由水平交叉卷绕的细丝构成的所述第一和第二过滤层。
24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，螺旋卷绕所述多根中空微孔纤维包括将所述纤维穿过卷绕设备的纤维导向器并使所述内芯相对于所述纤维导向器旋转，并且螺旋卷绕所述多根细丝包括：
从所述纤维导向器移除所述纤维；
将所述细丝中的至少一些穿入到所述纤维导向器中；以及
使所述内芯相对于所述纤维导向器旋转。
25.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述细丝的外径小于所述纤维的外径。
26.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述细丝是实心的。
27.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述纤维由第一材料形成，并且所述细丝由不同于所述第一材料的第二材料形成。
28.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述第一过滤层的轴向相邻细丝之间的最小间隙间距小于所述氧合器束的轴向相邻纤维之间的最小间隙间距。
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WO (1) WO2012148752A1 (zh)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2612685B1 (en) 2010-08-19 2014-10-08 Sorin Group Italia S.r.l. Blood processing unit with modified flow path
WO2015104725A1 (en) 2014-01-09 2015-07-16 Sorin Group Italia S.R.L. Blood processing unit with heat exchanger core for providing modified flow path
TR201810170T4 (tr) 2014-02-28 2018-08-27 Sorin Group Italia Srl Bi̇r oksi̇jenatör i̇çeri̇si̇ne, mi̇ni̇mum çalişma hacmi̇ eklenerek bi̇r entegre arteri̇yel fi̇ltre sağlamaya yöneli̇k si̇stem.
DE102014005353A1 (de) 2014-04-11 2015-10-15 Medos Medizintechnik Ag Oxygenator mit einem Hohlfaserfilmbündel
CN106573096B (zh) * 2014-08-06 2022-05-24 泰尔茂株式会社 中空纤维膜束、人工肺及中空纤维膜束的制造方法
EP3218087A1 (en) 2014-11-12 2017-09-20 Sorin Group Italia S.r.l. Elastic protection tube for a hollow fibre blood processing apparatus
EP3294368B1 (en) 2015-05-12 2019-06-26 Sorin Group Italia S.r.l. Blood gas exchanger with restriction element or elements to reduce gas exchange
CN105833373A (zh) * 2016-06-13 2016-08-10 北京米道斯医疗器械有限公司 一种中空纤维膜式氧合器及方法
JP7165122B2 (ja) 2016-08-01 2022-11-02 キース・ギプソン フィルタを備える静脈血バイパスを用いるガス状微小塞栓を減少させるためのシステム
DE102016009534A1 (de) * 2016-08-08 2018-02-08 Xenios Ag Oxygenator mit einer Gehäusewandung
DE102016011946A1 (de) 2016-08-09 2018-02-15 Xenios Ag Oxygenator mit einer Gehäusewandung
JP7134866B2 (ja) * 2016-09-30 2022-09-12 テルモ株式会社 中空糸膜層積層体
WO2018089389A1 (en) * 2016-11-08 2018-05-17 Medtronic Vascular Inc. Systems and methods for oxygenator performance evaluation
DE102017006238A1 (de) * 2017-07-03 2019-01-03 Enmodes Gmbh Vorrichtung für den Stoffaustausch zwischen zwei Fluiden, Verfahren zu dessen Herstellung, sowie Wickel und Kernanordnung hierfür
US11707559B2 (en) * 2017-10-16 2023-07-25 Terumo Cardiovascular Systems Corporation Extracorporeal oxygenator with integrated air removal system
WO2019150569A1 (ja) * 2018-02-05 2019-08-08 テルモ株式会社 人工肺及びその製造方法
JP6571833B1 (ja) * 2018-05-02 2019-09-04 日機装株式会社 エアトラップチャンバ及び体外循環回路
DE102019101740B4 (de) * 2019-01-24 2021-08-05 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines Mikrokanalbündel-Wärmetauschers
CN112007519B (zh) * 2020-08-17 2023-05-02 杭州科百特科技有限公司 一种氧合膜及其制备方法和氧合组件
CN113499496B (zh) * 2021-07-14 2022-03-25 江苏赛腾医疗科技有限公司 内置过滤器的膜式氧合器
CN117599274B (zh) * 2024-01-05 2024-04-23 江苏赛腾医疗科技有限公司 膜式氧合器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4940617A (en) * 1987-03-10 1990-07-10 Akzo Nv Multilayer hollow fiber wound body
CN2452502Y (zh) * 2000-12-22 2001-10-10 戴刚 泵前型下排血式中空纤维膜式氧合器
EP1839691A1 (en) * 2006-03-28 2007-10-03 Terumo Kabushiki Kaisha Filter member and oxygenator using same
US7431754B2 (en) * 2004-07-23 2008-10-07 Terumo Kabushiki Kaisha Artificial lung
CN201750925U (zh) * 2010-07-26 2011-02-23 天津市塑料研究所 膜式氧合器

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4239729A (en) 1978-06-06 1980-12-16 Terumo Corporation Oxygenator
ZA8680B (en) * 1985-01-08 1987-08-26 Mcneilab Inc Mass transfer device having a microporous,spirally wound hollow fiber membrane
DE4004797A1 (de) 1990-02-16 1991-08-22 Akzo Gmbh Gewebtes hohlfadenband
US5230862A (en) 1991-08-16 1993-07-27 Cardiopulmonics, Inc. Apparatus for extracorporeal blood oxygenation
US5376334A (en) 1993-05-19 1994-12-27 Avecor Cardiovascular Inc. Mass transfer device having a hollow fiber bundle
US5501663A (en) * 1993-07-02 1996-03-26 Medtronic Electromedics, Inc. Inflatable percutaneous oxygenator with transverse hollow fibers
US5651765A (en) 1995-04-27 1997-07-29 Avecor Cardiovascular Inc. Blood filter with concentric pleats and method of use
US5770149A (en) 1995-10-31 1998-06-23 Baxter International Extracorporeal blood oxygenation system having integrated blood pump, heat exchanger and membrane oxygenator
US5762868A (en) 1995-11-30 1998-06-09 Minnesota Mining And Manufacturing Company Blood oxygenator and heat exchanger
US5762869A (en) 1996-07-24 1998-06-09 Gish Biomedical, Inc. Blood oxygenator
US6113782A (en) * 1998-07-28 2000-09-05 Terumo Cardiovascular Systems Corporation Potting of tubular bundles in housing
US6428747B1 (en) 1998-12-30 2002-08-06 Cardiovention, Inc. Integrated extracorporeal blood oxygenator, pump and heat exchanger system
US6454999B1 (en) 1998-12-30 2002-09-24 Cardiovention, Inc. Integrated blood pump and oxygenator system having extended blood flow path
US6998093B1 (en) 2000-04-27 2006-02-14 Medtronic, Inc. Fluid oxygenator with access port
IT1318742B1 (it) 2000-08-08 2003-09-10 Dideco Spa Dispositivo ossigenatore del sangue in circuito extracorporeo.
US6730267B2 (en) 2001-02-09 2004-05-04 Cardiovention, Inc. Integrated blood handling system having active gas removal system and methods of use
ITMI20021552A1 (it) 2002-07-15 2004-01-15 Dideco Spa Dispositivo per il trattamento di sangue in circuito extracorporeo
AU2003271943A1 (en) 2002-10-11 2004-05-04 John Dingley Apparatus and method for reduction of gas microbubbles
US7022099B2 (en) 2003-03-17 2006-04-04 Cardiovention, Inc. Extracorporeal blood handling system with automatic flow control and methods of use
US6946099B2 (en) 2003-03-31 2005-09-20 Venkataramana Vijay Methods of using condensed perfusion circuit for cardiopulmonary bypass and cardioplegia
US6852280B2 (en) 2003-03-31 2005-02-08 Venkataramana Vijay Condensed perfusion circuit for cardiopulmonary bypass and cardioplegia
ITMI20030647A1 (it) 2003-04-01 2004-10-02 Dideco Spa Dispositivo per il trattamento di sangue in circolazione extracorporea
ITMI20030148U1 (it) 2003-04-01 2004-10-02 Dideco Spa Struttura di dispositivo per il trattamento di sangue in circolazione extracorporea
US7297270B2 (en) 2003-04-04 2007-11-20 Chf Solutions, Inc. Hollow fiber filter for extracorporeal blood circuit
US7022284B2 (en) 2003-05-09 2006-04-04 Cardiovention, Inc. Extracorporeal blood handling system with integrated heat exchanger
US20060089586A1 (en) 2004-10-22 2006-04-27 Kaus Stanley B Convertible extracorporeal blood perfusion systems
SE529519C2 (sv) 2005-03-24 2007-09-04 Sifr 2000 Ab Kontroll av bubbelbildning vid extrakorporeal cikulation
DE102005031582A1 (de) 2005-07-06 2007-01-11 Maquet Cardiopulmonary Ag Vorrichtung zur Behandlung von Blut in einem extrakorporalen Blutkreislauf
JP4533850B2 (ja) 2006-01-19 2010-09-01 テルモ株式会社 人工肺
EP2335752B1 (en) 2006-01-19 2016-09-14 Terumo Kabushiki Kaisha Oxygenator
EP1930034B1 (en) 2006-12-07 2012-11-14 Thoratec LLC An integrated centrifugal blood pump-oxygenator, an extracorporeal life support system and a method of de-bubbling and priming an extracorporeal life support system
JP2009160265A (ja) * 2008-01-08 2009-07-23 Terumo Corp 人工心肺ユニットおよび人工心肺装置
US8545754B2 (en) 2009-04-23 2013-10-01 Medtronic, Inc. Radial design oxygenator with heat exchanger

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4940617A (en) * 1987-03-10 1990-07-10 Akzo Nv Multilayer hollow fiber wound body
CN2452502Y (zh) * 2000-12-22 2001-10-10 戴刚 泵前型下排血式中空纤维膜式氧合器
US7431754B2 (en) * 2004-07-23 2008-10-07 Terumo Kabushiki Kaisha Artificial lung
EP1839691A1 (en) * 2006-03-28 2007-10-03 Terumo Kabushiki Kaisha Filter member and oxygenator using same
CN201750925U (zh) * 2010-07-26 2011-02-23 天津市塑料研究所 膜式氧合器

Also Published As

Publication number Publication date
JP6097279B2 (ja) 2017-03-15
US20120277654A1 (en) 2012-11-01
EP2701763B1 (en) 2016-08-17
US8865067B2 (en) 2014-10-21
US20150013137A1 (en) 2015-01-15
CN103501834A (zh) 2014-01-08
JP2014518685A (ja) 2014-08-07
EP2701763A1 (en) 2014-03-05
WO2012148752A1 (en) 2012-11-01

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