CN107666921B - 用于处理生物液体的具有入口部分的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于处理生物液体的装置(1)，包括具有第一腔室(3)的壳体(2)，该第一腔室形成空腔并且被设计成接纳要处理的液体，并且包括至少部分地布置在第一腔室(3)中的至少一个气体交换部件(7，13，19，21)。入口部分(31)形成在壳体(2)的上表面(5)中，用于要处理的液体进入腔室(3)中的入口。入口部分(31)相对于壳体(2)的表面(5)以锐角形成。此种装置例如允许在肺辅助方法中进行气体交换。

Description

用于处理生物液体的具有入口部分的装置

技术领域

本发明涉及一种用于处理生物液体的装置，并且特别涉及一种具有被设计成接纳生物液体的腔室并具有气体交换部件的装置。

背景技术

这可以是气体供应或气体除去装置，其中一种或多种气体可以从一种介质传递到另一种介质，或气体交换装置，其使得能够在两种介质之间交换一种或多种气体。此类装置被用于化学、生物技术和医学。医学中的一个重要目的是生物液体特别是血液富集氧气和/或从液体特别是血液中除去二氧化碳。例如，当治疗各种肺部疾病时，此类措施是必要的。此外，例如，在急性呼吸衰竭的情况下，以及在用体外循环绕过肺时取代肺，在心脏的机械支持中，也可能不同程度地需要此类措施，以及用于能够对停止的心脏进行操作。

此外，终末期功能性肺病患者唯一的长期有效的治疗选择是肺移植。没有永久性替代肺功能的其它医疗解决方案。对于患有慢性肺部疾病并且不是或不直接考虑肺移植的患者，因此需要人工肺辅助方法。

为了实现此种肺辅助方法，从现有技术中已知所谓的血液气体交换器。

通常也称为氧合器或人工肺的血液气体交换器用于或者在开心手术期间短期完全接管肺功能，或者在重症监护病房中长期完全或部分地支持肺。此种血液气体交换器的主要功能在于向血液供氧(氧合)和从血液中除去二氧化碳(脱羧)。气体交换例如借助于中空的纤维膜进行，血液在体外的气体交换器中围绕该中空纤维膜流动，同时富氧或贫二氧化碳的气体通过纤维内部传导。由于浓度差异，氧气或二氧化碳可以通过半渗透膜(通常为透气膜)在相对的方向中扩散。纤维可以在商业上得到并且例如以四边形纤维垫或作为缠绕在卷轴上的单根纤维被输送。

存在两种不同的生产方法用于从纤维垫生产血液气体交换器，即缠绕或铺设。举例来说，这里仅仅概述基于铺设的变体的纤维垫生产，以便更好地说明本发明的背景。

在铺设的变体中，单个纤维垫以十字交叉的方式分层，这引起立方形特别是立方体包装形状的纤维束。纤维束由包含流入几何形状的两个罩盖和一种浇注混合物朝向外侧界定。罩盖放置在纤维束下方和上方。纤维束的四侧一个接一个铸造在离心机上，并以这种方式连接到罩盖。以这种方式生产的商业上可得的气体交换器还具有对应的立方体空腔，纤维被嵌入其中并且血液在纤维周围流动。流动通常在纤维束或空腔的四个拐角中的一个处接近这些气体交换器。在这种情况下，输血管的连接正交于气体交换器的罩盖被取向。

由于输血管连接的大小和布置，然而这些气体交换器的使用限于静止的应用，其中清醒或镇静的患者躺在床上。由于依赖于这些已知气体交换器中的一种的慢性肺部疾病患者因此移动性相当受限，不仅是患者的生活质量显著受损。以患者活动为目的的现代治疗方法也不能实施。

例如已知的气体交换器特别是意图用于心肺机(HLM)的气体交换器太庞大并太沉重而不能由患者携带在身体上。在这方面，此类气体交换器的管和连接器的先前的普通正交取向(这导致了对于气体交换器的大的空间要求)也反对便携式气体交换装置的此种移动使用。

发明内容

本发明基于提供用于处理生物液体的改进装置的目的，该装置消除了已知系统的缺点中的至少一个并且提供了节省空间的气体交换器，特别是也用于气体交换器的移动应用。主要地，本发明的目的是为患者提供便携式气体交换器。特别地，本发明的一个目的是减小气体交换器的空间需求，使得优选地直接在患者身体上输送气体交换器是可能的。

本发明的目的通过一种装置来实现，该装置包括具有第一腔室的壳体，所述第一腔室形成空腔并被设计成接纳要处理的所述液体，并且所述装置包括至少部分地布置在所述第一腔室中的至少一个气体交换部件，其中入口部分形成在所述壳体的上表面中，用于要处理的所述液体进入所述第一腔室中的所述入口，所述入口部分相对于所述壳体的所述表面以锐角形成。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于处理生物液体的装置，该装置具有壳体，该壳体具有形成空腔的至少一个第一腔室，以及气体交换部件，该气体交换部件至少部分地布置在第一腔室中。第一腔室被设计成接纳要处理的液体，在此特别是生物液体，诸如血液。在下面也称为入口表面的壳体表面上形成入口部分，用于要处理的液体进入第一腔室的入口。在这种情况下，根据本发明，入口部分相对于其上形成入口部分的壳体的入口表面以锐角形成。

特别地，根据本发明的装置可以具有至少部分地形成在第一腔室中的第二腔室或者可以形成作为气体交换部件的第二腔室。第二腔室被设计成接纳第一流体，特别是第一气体。第二腔室可以通过至少一个半渗透膜与第一腔室分隔形成。半渗透膜优选地为透气且不透液体的膜。该膜例如可用于在第一腔室和第二腔室之间转移至少一种可预先确定的分子类型。在这种情况下，转移可以从第一腔室进入第二腔室和/或从第二腔室进入第一腔室发生。在这方面，也可以设置多个第一腔室和/或第二腔室。

在本发明的上下文中的“半渗透”应被理解为使得壁是部分可渗透的。在这种情况下，对于预定的分子，特别是对于特定的气体分子，诸如氧气或二氧化碳，要提供渗透性。在这个意义上，术语“半渗透”还包括特定的可预先确定的分子或化合物的选择性的渗透性。

气体交换部件特别是第二腔室可被设计和布置成使得气体交换部件被至少一个透气且不透液体的膜限制或包围，并且使得设置在第一腔室中的生物液体可以至少部分地围绕气体交换部件或在其周围流动。

就下面提及的“第二腔室”而言，这只是为了使本发明更容易理解。然而，第二腔室仅被理解为气体交换部件的某些特定实施例的一部分。在这方面，气体交换部件指的是在本发明的意义内使得以下可能的所有结构：在例如要处理的液体生物液体诸如血液的与气体交换所需的流体之间进行气体交换。

第一腔室和气体交换部件之间的膜通常是半渗透性的并且通常具有孔隙，孔隙的大小确定了相应膜的功能和作用。换句话说，每个膜一方面可以是多孔膜，即具有离散孔的膜。另一方面，膜可以是没有离散孔的均匀可溶性膜，其中通过将渗透物(例如气体)溶解在聚合物中来进行物质的输送，并且由于在聚合物中的不同溶解度而发生分离。优选地，膜是无孔可渗透膜。通过这种方式，可以实现气体交换部件中的流体与第一腔室中的生物液体之间的气体交换。气体的交换可能会受到物质的对流和扩散交换的影响。优选地，气体交换是扩散性的并且由膜两侧上的气体浓度的差异确定。

与已知的固定系统中使用的通常正交的连接器相比，根据本发明的用于处理生物液体的装置可以允许借助于相对于壳体的表面的入口部分的成角度布置将液体节省空间地供应到第一腔室中。根据本发明，可以进行液体的切向流入和供应以及排出，使得供应管线和排出管线可以沿着几乎相同的平面进行，其中壳体或壳体表面也形成在该平面中。这特别可以允许靠近或几乎直接在身体例如患者的身体上的输送。这可以提高装置的移动性，并因此也提高用户的移动性。

在这方面，不言而喻，与液体接触的所有组件都可以以无菌方式生产或被消毒。

第一腔室优选地被设计为流通室，并具有入口和与入口分隔的出口。第二腔室也可以被优选地设计为流通室。在这种情况下，第一腔室可以优选地被设计用于在与第二腔室的流动方向相反或横于第二腔室的流动方向的方向中流动。

在本发明的一些实施例中，气体交换部件特别是第二腔室被分成若干个子腔室，使得该装置包括若干个第二腔室，这些第二腔室被设计成接纳气体并通过透气和不透液体的膜与第一腔室分隔。若干个第二腔室位于第一腔室内部或基本上由第一腔室包围。第二腔室优选地具有细长且优选地基本上圆柱形的结构，该结构在其横截面中具有一个或多个连续的空腔。第二腔室的限定横截面的壁至少部分地形成透气且不透液体的膜。

在本发明的一个发展中，若干个第二腔室彼此相邻布置成一排或若干排，并且优选地也相互间隔一定距离。此外，若干个第二腔室可以布置成多层。第二腔室例如被设计为中空体，优选中空纤维，使得每个中空体或每个中空纤维的壁形成透气且不透液体的膜。若干个彼此相邻布置的第二腔室之间的距离优选地在50μm至1cm的范围内，更优选地在100μm至1mm的范围内，并且甚至更优选地在100μm至500μm的范围内。这个距离可以任意选择或调节。

在本发明的有利的发展中，壳体还具有在壳体的表面(出口表面)上的出口部分，用于来自装置的生物液体的出口。在这种情况下，出口部分也可以相对于壳体的表面以锐角布置。出口部分与出口表面包围的角度在这种情况下特别可以具有和入口部分与相应的入口表面包围的角度相同的角度。通过这种方式可以进一步减小装置的空间需求，因为可以避免出口连接器的以前必需的需要空间的正交布置，并因此避免管线的相应的正交传导。

也可以设想，出口部分包围的角度不同于入口部分与相应表面包围的角度。特别是关于到载体的移动性，这可允许考虑载体的解剖结构或载体上或壳体中或承载装置中的装置位置。出口部分基本上也可以设置在壳体的与入口部分相同的表面上。

不言而喻，入口部分和出口部分的相对位置可以变化。例如，入口部分和出口部分可以水平地并排布置，或者一个垂直地设置在另一个之上。出口部分相对于入口部分的平行和正交布置也是可能的。在本发明的一些实施例中，出口部分与入口部分径向相对地定位。也可以设想的是，入口部分布置在位于气体交换装置的上部上的位置，在该位置中通常使用根据本发明的装置。出口部分在这种情况下特别可以形成在装置的下部上。由此可以促进穿过装置从入口部分到出口部分的流动，特别是因为重力可以支持液体流过装置。通过这种方式，可以减轻携带气体交换装置的患者的心血管系统。

在本发明的一些发展中，入口部分与相应的入口表面包围的角度(即，入口角)和/或出口部分与壳体的出口表面包围的角度(即，出口角)小于45°，优选地小于25°，特别是15°至20°之间。

入口部分可以形成在壳体的表面上，使得通过入口部分引导的生物液体可以被供应到第一腔室，使得其在气体交换部件特别是纤维束的中心区域处被引导到第一腔室中。在这方面，中心区域表示气体交换部件或纤维束的位于横向延伸部分中(即，在基本上横跨平行于入口表面的表面的方向中，在纤维束的中心，或在中心的区域中)的区域。

不言而喻的是，用于第一流体的供应管线和/或排放管线或附加组件进入壳体可以相切地或者以钝角发生，例如相对于壳体的圆周表面。以这种方式，可以为气体交换装置进一步节省空间。

在一些实施例中，气体交换部件特别是一个第二腔室或多个第二腔室被设计为由多根中空纤维形成并且至少部分地布置在第一腔室中的纤维束。

第一腔室可以具有大致圆柱形的形状。以这种方式，形成具有大致圆柱形形状的空腔。这意味着空腔在边缘区域中没有拐角，也没有不规则的边缘区域。另外地或可替代地，气体交换部件特别是纤维束也可以具有基本上圆柱形的形状。在一些实施例中，气体交换部件或纤维束的形状以及空腔的形状(即，第一腔室的内部轮廓)可以具有彼此适配的形状和尺寸，使得气体交换部件可以尽可能理想地布置在第一腔室的空腔中。在这种情况下的理想布置将是生物液体在气体交换部件的最大可能区域周围均匀流动(优选地，在整个流动横截面上层状地流动并且具有基本上恒定的均匀流动速度)的布置。

从现有技术，本领域技术人员已知具有带有用于生物液体流过的立方体空腔的气体交换器。通过将出口部分和入口部分以相对于相应表面的锐角布置，可以进行第二腔室的平行或至少大致平行的流入。根据一些实施例，上述根据本发明的发展的圆柱形空腔的使用可以允许与立方体空腔相比更均匀的流速分布。

此外，使用圆柱形纤维束可以更好地利用空腔，即可用于气体交换的第一腔室中的空间。这可以降低装置的可靠性和耐用性，例如通过减小发生的湍流和产生的劣化。特别是在立方体空腔的拐角区域中发生此类劣化，当使用血液作为液体时，导致第一腔室中的凝结风险增大。圆柱形空腔的形成通过避免此类拐角区域而减小了这种风险。当然，圆柱形纤维束也基本上适于借助于正交布置的入口部分的流入。

气体交换器可以在第一腔室的面向入口部分的一侧上具有膜密封件。膜密封件用于平衡生物液体的流动横截面中的压力差。在这方面液体的流动横截面表示液体流过的整个区域或液体前沿在第一腔室中占据的整个区域。特别是在使用生物液体诸如血液时，期望的是液体均匀地流过装置——在本情况下，为装置的第一腔室——而在流动剖面中没有发生湍流。

否则，区域可特别形成其中流速显著降低的区域，使得液体组分的增加累积形成在壁上，特别是还在气体交换部件的膜上形成。这可能一方面损害气体交换的功能。另一方面，当沉积材料再次从壁上剥离时，这可能导致液体的污染。可以使流入压力更均匀地分布到第一腔室中的膜密封件可以减小这种效应。此种膜密封件可以因此提高根据本发明的装置的可靠性。

有利地，膜密封件可以具有基本上倾斜的平面，生物液体在流入该装置中时沿着该基本倾斜的平面被引导。这可以进一步减小压力差的形成，并且可以更好地避免流动分离，即静止的涡流。

在本发明的一些实施例中，装置的表面中的至少一个，即入口表面和/或出口表面具有罩盖，或者整体上构成罩盖。此种罩盖特别可以形成为可移除罩盖，使得进入第一腔室或进入装置中气体交换部件-特别是第二腔室的通路是可能的。在这种情况下，罩盖基本上布置在第一腔室或第二腔室上游的区域中。罩盖也可连接到一个第二腔室或多个第二腔室，并将其对外部关闭。

在有利的实施例中，膜密封件可以至少设置在其内表面上的入口表面的罩盖上，优选地以倾斜平面的形状设置。以这种方式，由不对称流入引起的压力差已经可以至少部分地在液体入口处被平衡。以这种方式，可以再次发生更均匀的压力分布，以及因此流速的更均匀分配。此种膜密封件也被称为血液分配器板。

在其它的发展中，可以在装置中形成分配器部件，该分配器部件被设计成在基本上横向于流动方向的方向中分配生物液体。通过这种方式，可以实现更大面积的气体交换部件特别是纤维束或者第二腔室或另外腔室的改善流入。以这种方式，可以借助于气体交换部件的整个可用表面的尽可能最佳的流入以提高装置的效率。由于效率的提高，这可以使装置进一步小型化。分配器部件也可以与膜密封件一体形成。

在本发明的有利发展中，分配器部件具有从面向入口部分的一侧开始并且在生物液体的流动方向中在横向方向中开口(opening)的通道状部分。在这种情况下，“横向方向”表示基本上在与入口部分布置在其上或者入口部分通过其形成的入口表面相同的方向中延伸的方向。不言而喻，除了横向方向的扩大之外，通道状部分可以具有倾斜。特别地，倾斜可以设置在与入口部分到入口表面的角度对应的方向中。可替代地，倾斜角度可以是与入口角度不同的任何角度。以这种方式，分配器部件可以同时构成倾斜的平面，以便以改进的方式将要处理的液体引导到第一腔室中和气体交换部件上方。因此分配器部件优选地从入口部分朝向第一腔室倾斜。

分配器部件可与膜密封件和/或与入口部分和/或与壳体的入口侧上的罩盖和/或入口表面一体地形成。结果，根据本发明的装置中需要安装更少的个体组件。这可以允许简化的生产和维护过程。而且，由于个体组件之间密封件的需求减少，装置的可靠性可以提高。

上面描述的发展可以在其它实施例中还在装置的出口侧上相对于出口部分实现。出口部分的此类改进可以引起液体从根据本发明的装置流出的改善。这特别也可以使得例如当将该装置用作人工肺形式的气体交换器时，可以减小外部提供的用于保持液体循环的泵送功率，或者外部泵可以完全免除。

在本发明的一个发展中，除了第一腔室之外，还可以在第一腔室中形成第三腔室。在这种情况下，第三腔室也可以形成为气体交换部件的一部分。第三腔室可以通过至少一个液体渗透膜与第一腔室分隔，并用于提取生物液体的一种或多种组分。对于根据本发明的装置来说，这可以开启另外的应用领域，其中也从生物液体中提取特定的液体组分，或者甚至添加到液体中。

在替代实施例中，第三腔室也可类似于第二腔室而设计，但是以偏离第二腔室的空间布置设计。例如，第二腔室和第三腔室可以分别具有多个纤维束层，这些纤维束层分别由多个平行布置的中空纤维构成。第二腔室和第三腔室的各个层然后可以被布置成交替堆叠，其中层的中空纤维不被取向为与相邻层的中空纤维平行。特别地，层的中空纤维可以与相邻层的中空纤维的延伸方向成直角取向。以这种方式，可以增大生物液体与第二腔室和第三腔室的接触表面。

不言而喻，除非明确排除，否则以上指出的实施例也可以彼此组合地实施而不脱离本发明构思。

根据本发明的另一个方面，根据本发明的装置可以被设计为可以在人工肺或生物反应器中使用的气体交换器。

因此，基本上有可能提供一种用各种连接器和几何不同设计的气体交换元件处理生物液体的装置。本发明意义上的用于处理生物液体的装置的目标是耗尽二氧化碳或其它气体或其它甚至更复杂的分子的生物液体，特别是血液，和/或用氧气或其它气体或其它分子使其富集。自然地，基本上也可以实现液体的其它组分的耗尽。

特别是在处理复杂的液体，尤其是包含活细胞的液体诸如血液的情况下，将任何外部应力降至最低是有利的。这还包括例如气体交换装置的流入优选地发生，使得保持生物液体的层流恒定流动。在此情况下，优选地避免湍流，并且有利地引起气体交换部分的平滑均匀的流入。特别是在生物液体是血液的情况下，流入可以优选地以液体的生理流速进行。除了上述形式之外，当然也可以根据本发明的优选实施例以其它方式进行。因此，如果气体交换部件(特别是纤维垫)的流入允许连续流动，则已经是有利的。

在本发明的含义内，术语“纤维垫”在这里和下面也代表性地用于气体交换部件。该术语“纤维垫”表示单层或多层结构，其可以例如由以垫状布置形成的中空纤维制成。一个在另一个之上层叠的纤维层或各个纤维垫可以分别布置成相对于位于下方的层旋转一定角度，由此可以形成圆形纤维垫布置或圆形纤维束。具体地取决于目的和预期的尺寸，纤维垫一般可由若干个单独的纤维层制成，即各个纤维垫，或者仅由单一层组成。

此类纤维垫特别是具有矩形的基本形式并且可以以纤维垫层布置的形式在高度方向中延伸超过一定的高度，这在现有技术中是已知的。此类纤维垫布置或纤维束在这种情况下具有立方形形状。然而，在这种情况下，此类立方形纤维垫布置的问题在于，当在气体交换装置中呈现对应形状的空腔，即同样立方形的空腔时，不能保证至少大部分均匀的流动。特别是沿着空腔的边缘并在空腔的拐角部分中，液体的湍流可能越来越多地发生，这可能导致液体的劣化。因此可能降低这些边缘区域中的气体交换的效率。

然而，其目标正是要获得尽可能高的气体交换率，以避免液体劣化，和/或实现尽可能有效地利用气体交换元件。

在这方面，首先可以设想，在此种矩形腔体中设置基本形状为圆形的气体交换部件，优选是圆圈形的气体交换部件。以这种方式，立方形空腔中的边缘效应可以更少地或者根本不影响气体交换部件中的气体交换速率。

另外，可以提供圆形的，优选圆圈形的空腔，在空腔中布置立方形或圆形气体交换部件，特别是纤维垫或纤维垫布置。气体交换部件的轮廓在这种情况下理想地对应于空腔的形状，使得空腔的尽可能大的体积可以用气体交换部件填充。理想情况下，这可以扩大可用于气体交换的腔体的体积。

在圆形空腔中使用立方形纤维垫或纤维垫布置可以避免在空腔的壁上的边缘效应，其中液体的流动速度必须是最小的。由此可以实现气体交换元件，即在这种情况下，纤维垫或纤维垫布置的效率的改善。

例如用于容纳纤维垫或纤维垫布置在该装置中的空腔的形状以及纤维垫或纤维垫布置本身的形状在此可以是圆形的或甚至是圆圈形的。纤维垫或纤维垫布置或空腔的“圆形”形状可对应于具有连续轮廓的任何形状，即没有形成边缘和拐角的轮廓。圆形可以特别地还包括椭圆形设计。另外，圆形还可以包括其它对称或不对称的形状，例如允许围绕纤维垫或纤维垫布置(即，通常在气体交换部件周围)的改进流动的形状。另外，术语“圆形形状”也可以理解为例如意为具有圆角和边缘的空腔。在这种情况下，气体交换部件的形状也可以变化，例如在沿着气体交换部件的横截面的高度方向中。

顺便提一下，混合形状也可以设想用于气体交换部件的形状，具有一个或多个拐角以及其它圆形或成圆形的部分。基本上，气体交换部件的形状因此不受限制，并且只要提供必要的连接器，整体形状就可以布置在气体交换装置的空腔中，并且空腔和气体交换部件的具体尺寸允许将气体交换部件插入空腔中。第一腔室和气体交换部件的空腔的形状在这种情况下也可以彼此偏离。

而且不言而喻，根据本发明构思，用于生物流体进入气体交换部分中的供应管线的连接器也可以与表面正交地布置。这例如可以是当气体交换部件相对于气体交换装置的表面倾斜，特别是以锐角倾斜时的情况。气体交换部件本身的具体形状也可能已经引起液体相对于气体交换部件的倾斜流入，例如，如果在气体交换部件的不均匀高度尺寸的情况下在气体交换部件的表面上产生倾斜平面。顺便提及，也可以设想，用于容纳气体交换部件的空腔相对于其上形成有用于液体流入的连接器的气体交换装置的表面布置在倾斜位置中。

壳体优选地具有棱柱形状，其中壳体的横向表面被设计为棱柱表面，其中壳体的形状是紧凑的，特别是平坦的，并且其中血液入口布置在设计为入口表面的棱柱壳体的端面上。

可替代地，用于处理生物液体的装置有利地包括特别是具有第一腔室的棱柱壳体，该第一腔室形成空腔并且被设计成接纳要处理的液体，以及至少部分地布置在第一腔室中的至少一个气体交换部件，其中用于要处理到第一腔室中的液体入口的入口部分形成在壳体的表面中，特别是壳体的罩盖中。在这种情况下，入口部分相对于纤维束的表面以锐角流入角度延伸。

如果流入角小于45°，优选地小于25°，特别优选地具有5°至20°的值并且尤其是15°，则是有利的。

此外有利的是，如果导流表面布置在通道状部分的两侧上，则导流表面具有与通道状部分的斜率(slope)相反的斜率，使得由通道状部分限定的第一轴线和由导流表面限定的第二轴线以优选地5°至20°的锐角相交。借助于两个导流表面实现了进入流体流动的无湍流分布。在供应的液体是血液的情况下，由此有效地防止了凝血(凝集)和血液损害(溶血)。实现了关于气体交换表面的非常好的永久的气体交换效率。

基本上，自然地也可以设想，当使用圆形气体交换部件时也会产生正交流入。这单独已经带来减小边缘效应的优点，该边缘效应可以带来降低气体交换效率或液体的劣化，特别是圆形腔体中。在这种情况下，流入基本上也可以相对于壳体的入口表面和/或相对于气体交换部件本身正交地发生，特别是相对于纤维垫或纤维垫布置。气体交换部件在空腔中的取向在这种情况下也可以是倾斜取向，例如相对于入口表面。

此类圆形或成圆形的纤维垫和纤维垫布置或者具有不均匀横截面的此类纤维垫和纤维垫布置的生产在这种情况下可以以类似于已知用于生产立方形纤维垫的方式进行。

附图说明

现在参考在附图中示出的某些示例性实施例解释本发明及其有利的发展，其中等同的特征被给予相同的附图标记。示出如下：

图1是根据本发明的实施例的用于装置的纤维束的节段的示意图，

图2是根据本发明的实施例的根据本发明的装置的示意图，

图3是根据本发明的实施例的用于装置的连接器的放大横截面图，

图4是根据本发明的实施例的用于装置的罩盖的示意图，

图5是根据本发明的另一个实施例的用于根据本发明的装置的另一个罩盖的示意图，

图6是沿着图5中的线VI-VI的节段的来自图5的罩盖的横截面图，

图7是沿着图5中的线VII-VII的节段的来自图5的罩盖的透视横截面图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，图1示出了气体交换部件的结构的示例，在这里呈由不同取向的纤维垫19和21形式的两层类型制成的多层纤维束的形式。在这种情况下，为了基本理解本发明，图1仅示出了纤维束18的示意图，其中纤维垫19、21是该层的分解图的类型。由于纤维束18的子区域的示意性特性，图1不允许关于纤维束的实际形状——关于其如何在根据本发明的装置中使用的任何结论，特别地，不相对于纤维束层的形状、比例或设计或其特定特性。在纤维束的整体结构中，这里也被描述性地称为纤维束的纤维垫布置来自也被称为纤维垫的各个纤维层。纤维束18具有由第一纤维垫19、21限定的表面8。

此外，如图2所示，根据本发明的装置1还具有壳体2，该壳体2围绕或部分地限定第一腔室3。第一腔室3被设置用于接纳生物液体，诸如血液，并且在所示实施例中被设计为流通室。生物液体或血液在箭头4所示的方向中通过壳体2中的入口表面5流入第一腔室3中，并且通过相反的出口表面6离开第一腔室3。壳体2优选地由不会与生物液体发生化学反应的塑料诸如聚乙烯或聚氨酯组成。壳体2具有棱柱形状，其中横向表面被设计为棱柱表面4，基表面作为出口表面6以及端表面作为入口表面5。壳体2的形状在这种情况下是平坦的或紧凑的，即出口表面6和入口表面5之间的壳体2的高度小于其横贯于其高度的横向范围。纤维束18的表面8基本上平行于由入口表面5限定的平面延伸。

此外，装置1具有管状的第二腔室7，该第二腔室7延伸通过第一腔室3并且基本上由第一腔室3包围。第二腔室7在图2中不可见。管状的壁界定或围绕第二腔室7的空腔。该壁相对较薄并且优选地由塑料组成，并且用作用于外层的支撑材料，该外层与壁一起形成透气且不透液体的膜9。第二腔室7设置成包含并传导流体。在优选的实施例中，流体是气体，诸如环境空气、压缩空气、富含氧气的气体混合物或高浓度或纯氧气。在这种情况下，管状壁允许第一腔室3和第二腔室7之间的气体分子转移。换句话说，膜9形成分离表面或接触表面，在第二腔室中包含的血液和介质的分子组分之间的紧密接触可以在分离表面或接触表面上发生或进行。

如在图1中所示的情况那样，第二腔室7可以被设计为流通室。透气且不透液体的膜9优选地选择性地透过二氧化碳和/或氧气。在特定实施例中，所描述的发明用于引起生物液体的充氧，即富氧。然而也可以设想，取决于具体应用，仅发生二氧化碳还原，即脱羧。取决于所需的应用，因此选择合适的气体，诸如富含氧气的空气或贫二氧化碳的空气，以便引起与生物液体的气体交换。

所选择的气体在图1中箭头10所示的方向中通过入口11流入第二腔室7中，并通过相对的出口12离开第二腔室7。流过第二腔室7的气体在这种情况下可以部分通过透气且不透液体的膜9进入流过第一腔室3的液体中。另外，溶解在腔室3中的液体中的气体部分可以通过膜9进入第二腔室7中。在生物液体是血液的情况下，由此可以发生血液富集氧气或血液耗尽二氧化碳。以这种方式，在膜9处发生所谓的通气或肺辅助过程。

第一腔室3中的压力P₁和/或生物液体或血液的流量可以相对于流过第二腔室7的氧气的压力P₂和/或流量进行选择或调节。以这种方式可以实现氧气到液体中和/或二氧化碳离开液体的期望转移。在这种情况下基本上适用的是，从两个腔室3、7的一侧到相应的另一个腔室7、3进行气体交换，其中相应的气体分压较高。为此，例如，血液可以借助于例如泵(未示出)通过第一腔室3输送，或者血液也可以在患者的循环系统的压力下流过第一腔室3。可替代地或另外地，也可以采取预防措施，其影响腔室3、7中的一个腔室中的选定组件的压力无关的富集，例如气体分子在对应使用的表面或相应流体(即生物液体或一种气体或多种气体)的组件上的可逆或不可逆的结合。

在特定的实施例中，装置1可以进一步具有管状的第三腔室13，其类似于第二腔室延伸通过第一腔室3并且基本上被第一腔室3围绕。围绕第三腔室13的空腔的管状壁14相对较薄并且优选地由塑料组成。与第二腔室7一样，壁14用作外层的支撑材料。在这种情况下，可以设想的是，第三腔室是独立于第二腔室7的腔室并具有透气且不透液体的膜15，其可由与第一腔室3和第二腔室7之间的膜9相同或不同的或附加的气体渗透。以这种方式，例如可以将第二独立的气体供应设备与装置耦接，或者如果需要的话，可以向装置供应额外的气体，或者来自生物液体的气体的消耗速率可以提高。

在特定实施例中，第三腔室13与壁14一起也可形成液体可渗透膜15，使得管状壁14允许液体组分在第一腔室3与第三腔室13之间转移。特别地，该膜15形成分离或接触表面，其用于提取生物液体的一种或多种液体组分。当然也可以设想其它实施例，其中第一腔室3和第二腔室7之间的壁形成液体可渗透壁9。

位于第一腔室和第三腔室之间的液体可渗透膜15然后可以起到过滤器的作用，经由该过滤器，较小分子诸如水被压出生物液体诸如血液，并且较大分子诸如蛋白质和血细胞被保留。

可以理解的是，根据本发明的装置的气体交换部件可以具有一个或多个第二腔室。进一步可以理解的是，图1所示的一个或多个纤维束形式的气体交换部件的结构确实可以有利于本发明或本发明的发展。然而，在本发明的范围内也可以考虑具有不同层结构或不具有层结构的气体交换部件，例如呈多孔结构的形式。在这方面，对于本发明的某些实施例，图1的图示仅示出了纤维束形式的示例性气体交换部件。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，第二腔室7或第三腔室13具有多个管状中空纤维，如下所述。壳体2在这种情况下至少部分地围绕或限定第一腔室3。第一腔室3被设置用于接纳生物液体诸如血液，并被设计为流通室。第一腔室3也可以是插入到壳体中并且对应于壳体中的开口的容纳件，用于容纳第二腔室和/或第三腔室。

必须注意的是，第一腔室3和第二腔室7或另外的腔室13被提供为集成的无菌封闭系统。在这种情况下，第一腔室的壳体2a将被插入到气体交换装置的壳体2的对应的开口中。这种情况在图2中示出。可替代地，也可以将纤维束插入到气体交换装置1的壳体2中，其中气体交换装置1的开口的内壁或到该开口中的插入件的内壁限定第一腔室3。

如图1所示，装置1具有多个彼此相邻成行布置的管状第二腔室7。第二腔室7即气体交换部件平行地延伸通过第一腔室3并且基本上被第一腔室3包围。包围第二腔室7的空腔的管状壁可以设计成中空纤维的形式，其由聚甲基戊烯(PMP，也以品牌名称

已知)制成，例如泡沫TPX。在其它实施例中，可以以相同的方式使用其它材料。第二腔室7的壁及其外表面或层形成透气且不透液体的膜9，使得位于中空纤维内部的第一腔室3与第二腔室7之间的气体分子的转移成为可能。

第二腔室7被设置用于接纳气体诸如氧气或环境空气，并且也被设计为流通室。在这种情况下，透气且不透液体的膜9可以被设计为选择性地可被氧气和/或二氧化碳渗透。在图1所示的装置中，所选择的气体在由箭头10所示的方向中通过入口11流入第二腔室7中，并通过相对的出口12离开第二腔室7。如前所述，流过第二腔室7的氧气的一部分可以穿过透气且不透液体的膜9进入流过第一腔室3的液体中。这可以引起液体富含氧气。以类似的方式，可以发生从液体特别是血液中转移或除去二氧化碳通过膜9进入第二腔室7中，使得发生所谓的通气或肺辅助过程。

在行/平面中彼此相邻布置并形成第二腔室7的中空纤维例如TPX纤维在纺织工程过程中与经线18相互连接。这产生纤维之间具有限定的距离D₂的一种纤维垫19。纤维之间的该距离D₂用于允许流过第一腔室3的血液流过垫19并因此实现与膜9的接触表面的最大接触。在该示例性实施例中，各个中空纤维具有在100μm至1mm的范围内，优选地在200μm至600μm的范围内(例如，大约400μm)的外径，并且在每个行或者平面中彼此相邻地以从100μm到500μm范围内的距离D₂进行布置。这个距离可以任意选择。因此清楚的是，多个纤维可以彼此相邻放置并且被加工成垫19。纤维膜垫19的尺寸例如为大约10cm×15cm。

在本发明的一些实施例中，纤维垫(以下也称为纤维膜板)具有圆形形状，以便对应于壳体中的圆柱形空腔。这些纤维膜板特别是一个在另一个之上叠层的若干个纤维垫的布置。当然，也可以设想使用具有圆柱形空腔的立方形或立方体的纤维膜板，或者使用具有根据本发明的装置的立方体或立方形空腔的圆形或基本上圆柱形的纤维膜板。

如果中空纤维被加工成垫或纤维垫19、21，则这些垫19可以随后通过将它们一个堆叠在另一个之上而被进一步加工。在图1中，仅示出平行延伸的第二腔室7的两个层或垫19，并且它们一个在另一个之上堆叠。然而，本领域技术人员应该理解，在第一腔室3中可以一个在另一个之上地设置多个此类垫19。尽管在图1中没有示出，但是形成第二腔室7的纤维的端部捆绑在一起或互连。通过这种方式，可以经由共同的入口11向各个入口供应气体，例如环境空气或氧气。类似地，各个出口转变成共同的出口12。这优选地不仅适用于各个垫19的第二腔室7，而且适用于所有垫19中的所有第二腔室7。具有相同取向的纤维的所谓“互连”优选地在铸造过程中发生，例如使用聚氨酯。在这种情况下，纤维堆的外部区域中的纤维端部被铸造成液体塑料。在塑料硬化之后，然后从外部逐层切割纤维，直到纤维的内部被开口。因此实现了到各个纤维或腔室中的共同流体供应。

此外，图1中的装置1具有若干个管状的第三腔室13，其类似于第二腔室7平行地延伸通过第一腔室3并且基本上被第一腔室3包围。尽管在一些实施例中中空纤维可以是以与上述垫19的中空纤维相同的方式设计，但是在特定的实施例中也可能的是，围绕第三腔室13的空腔的管状壁14以由聚醚砜(PES)制成的中空纤维的形式设计。在这种情况下，具有它们的外表面的中空纤维的壁14形成液体可渗透的膜15，其可以允许液体组分在位于中空纤维内的第一腔室3和第三腔室13之间转移。特别地，膜15可以形成分离或接触表面，其用于提取生物液体的一种或多种液体组分。

与第一垫19的中空纤维一样，在行或平面中彼此相邻设置并且形成第三腔室13(在这种情况下为PES纤维或TPX纤维)的中空纤维纺织工程过程中通过经线20彼此连接。这又一次产生具有纤维之间限定距离D₃的一种纤维垫21。纤维之间的这个距离D₃还用于使流过第一腔室3的液体(特别是血液)流过垫21，并且从而实现与膜15的表面的最大接触。图1仅示出第三腔室13的两层或垫21，并且将它们图示为一个堆叠在另一个之上的层21。在该示例性实施例中，与第二腔室7一样，各个纤维具有在100μm至1mm的范围内，优选地在200μm至600μm的范围内的外径，并且被布置在彼此靠近优选地在100μm至500μm的范围内的距离D₃的每个行或平面中。因此，多根纤维可以彼此相邻地放置并且被加工成垫21。每个纤维膜垫21的尺寸也是大约10cm×15cm，其中对于这种多层纤维膜垫21，各种形状特别是圆形形状也是可能的，类似于以上的解释。

否则，如上面详细描述的那样，对于纤维膜垫19进行各个纤维膜垫21的加工。此类纤维或纤维垫例如基本上从WO2010/091867中已知。

优选地，平行布置的第二腔室7的纵向对准与平行布置的第三腔室13的纵向对准正交延伸，并且TPX或PES纤维的层或垫19、21在该示例中交替分层或者直接一个在另一个顶部上或之上。这产生紧凑的纤维垫。垫或纤维垫19、21优选直接地一个放置在另一个的顶部上，使得它们彼此接触。图1以分解图示出了间隔遥远的层或垫19、21，以便允许更清楚地解释本发明。

以上解释示出根据本发明的装置可以用于多个应用。下面给出参考优选实施例的本发明的详细描述。

根据图2，装置1被设计为人工肺，其在图2中示意性地示出。装置1的壳体2在这种情况下被设计成大致立方形的，具有圆形地延伸的横向边缘。在入口表面5的拐角区域中，在壳体2的入口表面5上形成呈连接器形式的入口部分31。在入口部分31的远离壳体2的一侧上，形成供应管线33。以类似的方式，具有排出管线43的出口部分41设置在壳体2的出口表面6上。然而，由于图2是立体图示，出口表面6在附图中不可见。

此外，还在入口表面5上或附近设置另一个连接器35。连接器35特别从壳体2的棱柱表面4分支。连接器35可以具有各种功能。例如，连接器35可以用来以对应于图1所示的气体交换部件的实施例的方式将气体供应到气体交换部件，即基本上供应到第二腔室7或第三腔室13。此外，如图2所示，借助于连接器35特别是在具有多个连接器35的流体循环系统中可进行流体除去。

图3示出了用于根据本发明的装置1的入口部分31。入口部分31形成在壳体2的入口表面5上。在入口部分31的背离入口表面5的一侧上设置有连接器部分32。连接器部分32用于将入口部分31连接到流体供应设备，即例如作为供应管线33的管。在此处所示的实施例中，入口部分特别用于供应生物液体，诸如血液。在入口表面5中设置有开口36，其形成液体进入第一腔室3(图3中未示出)中的入口。

从图3中可以看出，入口部分相对于入口表面5设计并布置成锐角。在根据图3所示的实施例中，该入口角大约为15°。然而，入口角可以变化，其中入口角优选地小于45°，更优选地小于25°，并且特别是在15°至20°之间。由于布置在壳体2中的纤维束18的表面8与入口表面5或由其限定的平面平行，所以入口部分31以相对于纤维束18的表面8的锐角流入角α延伸。该流入角α优选地小于45°，更优选地小于25°，并且特别是具有5°至20°的值。在本示例性实施例中，流入角α具有15°的值。

以这种方式，生物液体的切向流入成为可能。而且，可以以这种方式实现供应管线和排放管线的切向传导。这继而可以允许以紧凑的格式进行安装，例如在便携式装置中。

图4示出了根据本发明的装置的罩盖50。在这种情况下，罩盖50特别被设计成使得其可以布置在图3所示的开口36的下方，使得通过入口部分31供应的液体被引导到罩盖50上。在这种情况下罩盖50具有通道状部分51。在这种情况下，“通道状”应理解为使得通道状部分51构成罩盖50中的凹部，其预定引导到罩盖50上的液体的流动方向。图4中的箭头在此表示供应的液体沿着罩盖50的流动方向。

如在图4中还可以看到的那样，通道状部分51具有第一端52和第二端53。通道状部分51被设计成使得其在流动方向中从其第一端52扩展到其第二端53。这产生供应的液体在更大面积上的分布，并因此允许更均匀地流入罩盖50下游的组件，即基本上为具有气体交换部件的第一腔室3中。

罩盖50或罩盖50的通道状部分51在这种情况下优选地被设计成使得通道状部分51以10°到20°之间的角度扩张。在图4所示的实施例中，扩张角，即通道状部分51根据该定义扩张的角度是14°。在所示的实施例中，通道状部分51的各个腿形件包围的角度是扩张角的两倍，即28°。

尽管在图3和图4所示的实施例中入口部分31和罩盖50被设计为单独的部件，但是可以设想，入口部分31也被设计成与罩盖50成一体。在这种情况下，罩盖50例如可以布置在入口表面5的开口36中，使得通过入口部分31供应的液体被直接馈送到腔室3中。在这种情况下，罩盖也可以具有倾斜平面，遵循入口部分的倾斜例如从入口表面5通过开口36进入第一腔室中。

此外，在根据图4的实施例中，由于扩展通道，罩盖同时也是膜密封组件，因为流入的液体分布在更大的面积上，并且流动压力因此降低。同时，再次，根据图4的实施例的罩盖也构成用于流入液体的分配器部件。

在可替代实施例中，罩盖50也可以被设计成与膜密封件或者与分配器部件分离，例如仅仅作为在入口表面5的外侧上或者在入口表面5的内侧上的入口表面5的覆盖物。在这种情况下，可以在该装置中设置单独的膜密封件和/或单独的分配器部件。

在图5至图7中示出了根据本发明的装置的可替代罩盖50'。罩盖50'要么被设计成使得它可以布置在图3所示的开口36的下方，使得通过入口部分31供应的液体被引导到罩盖50'上，要么被设计成使得它形成棱柱壳体2的整个表面/入口表面5。在这种情况下，罩盖50'再次具有通道状部分51'。在这种情况下，“通道状”应该被理解为使得通道状部分51'在罩盖50'中构成凸起，该凸起预定引导到罩盖50'中的液体的流动方向。在这种情况下，图5中的箭头60表示被引导到罩盖50'中的液体的流入方向，并且箭头61.1和61.2(在图5中)以及箭头62.1至62.3(图6和图7)表示在罩盖50'与位于壳体内侧其下方的纤维束之间流入的液体流动的进一步过程，其中纤维束由表面8的位置在图5至图7中指示。

在该实施例中，入口部分31'的通道状部分51'相对于入口表面5以锐角入口角设置，如特别在图6中可见。在根据图6的所示实施例中，该入口角约为15°。然而，入口角可以变化，其中入口角优选地小于45°，更优选地小于25°，并且特别是在15°至20°之间。

由于布置在壳体2中的纤维束18的表面8与入口表面5或由其限定的平面平行，所以入口部分31'的通道状部分50'以相对于纤维束18的表面8的锐角流入角α延伸。该流入角α优选地小于45°，更优选地小于25°，并且特别是具有5°至20°的值。在本示例性实施例中，流入角α具有15°的值。

在通道状部分50'的两侧上分别设置导流表面54.1和54.2，该导流表面54.1和54.2具有与通道状部分50'的斜率(图6中的箭头62.3)相反的斜率(图6中的箭头62.2)，使得由通道状部分50'限定的第一轴线A1与由导流表面54.1和54.2限定的第二轴线A2以约5°至20°的锐角β相交。在本示例性实施例中，锐角β具有16.35°的值。两个导流表面54.1和54.2(图6中的箭头62.2)的斜率优选地为1°至5°。在本示例性实施例中，斜率(其对应于对纤维束18的表面8的导流表面54.1和54.2的角度)是1.35°。借助于两个导流表面54.1和54.2，实现了进入流体流动的无湍流分布。在供应的液体是血液的情况下，有效地防止凝血(凝集)和血液损害(溶血)。实现了关于气体交换表面的非常好的永久的气体交换效率。

如本领域技术人员顺带理解的那样，可以以相同或相似的方式在装置的表面上设置额外的连接器。因此，根据本发明的装置的结构允许液体特别是生物液体的多种可能的同时处理。

根据本发明的特殊实施例，根据本发明的装置仅进行脱羧，没有同时氧化。由于基本目标是保持体外体积流量尽可能低，例如，在将血液移出和返回到体内期间，此类CO₂除去系统的体积流量通常在低于2dm³/min(2L/min)，优选在大约0.3dm³/min至1dm³/min(大约0.3L/min至1L/min)的范围内。为了确保在此类低的体积流量下有足够的流量和有效的气体交换，纤维束或空腔的尺寸设定是至关重要的。当优化尺寸设定时，必须在相互竞争的要求之间找到折衷方案，诸如用于有效气体交换的较大的气体交换表面、用于较好的移动性和便携性的紧凑结构、均匀的流动分布与因此低的压力损失和低的剪切力以及血液相容性，以增加装置的使用周期。

根据本发明的实施例，对于气体交换器的空腔，即第一腔室，基于这些考虑和对应的计算，选择70mm的直径和25mm的气体交换部件(在这种情况下为纤维束)的堆叠厚度。在这个特定的实施例中，这产生大约0.6m²的气体交换表面。这些尺寸表示关于在气体交换器中发生的剪切力和压力损失的可能的可接受比率。在体积流量小的情况下，这些尺寸进一步产生充分的CO₂减少。

然而，不言而喻，本发明不仅限于脱羧。当然，在不脱离权利要求书中要求保护的本发明的基本思想的情况下，可替代实施例在这种情况下也是可以设想的。

参考符号列表

1 气体交换装置

2 壳体

3 第一腔室

4 (壳体的)棱柱表面

5 入口表面/壳体表面

6 出口表面

7 第二腔室

8 纤维束的表面

9 膜

10 箭头

11 入口

12 出口

13 第三腔室

14 壁

15 膜

18 纤维束

19 纤维垫

21 纤维垫

31 入口部分

32 连接器部分

33 供应管线

35 连接器

36 开口

41 出口部分

43 排出管线

50 罩盖

50' 罩盖

51 通道状部分

51' 通道状部分

52 第一端部

53 第二端部

54.1 导流表面

54.2 导流表面

60 箭头

61.1 箭头

61.2 箭头

62.1 箭头(流动方向)

62.2 箭头(流动方向/斜率)

62.3 箭头(流动方向/斜率)

A1 第一轴线

A2 第二轴线

α 流入角

β 锐角

Claims (19)

1.一种用于处理生物液体的装置(1)，包括：

具有第一腔室(3)的壳体(2)，所述第一腔室(3)形成空腔并被设计成接纳要处理的液体，所述壳体具有第一表面(5)；

至少部分地布置在所述第一腔室(3)中的至少一个气体交换部件，所述至少一个气体交换部件包括纤维束，所述纤维束由至少部分地布置在所述第一腔室中的多根中空纤维形成；和

入口部分(31)，其被限定在所述壳体(2)的所述第一表面(5)中，所述入口部分限定所述要处理的液体到所述第一腔室的入口，其特征在于，所述入口部分(31)相对于所述壳体(2)的所述第一表面(5)以锐角形成，所述入口部分形成在所述壳体的所述第一表面上使得通过所述入口部分被引导的生物液体被引导到所述至少一个气体交换部件的所述第一腔室中，所述入口部分以锐角流入角延伸且引导所述生物液体到所述纤维束的表面上，并且所述纤维束的所述表面基本平行于所述壳体的所述第一表面。

2.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，所述至少一个气体交换部件具有至少一个第二腔室(7)，其中所述第一腔室(3)和所述第二腔室(7)被形成为在空间上由至少一个半渗透膜(9)分隔，并且其中至少一种预定分子类型能够通过所述至少一个半渗透膜(9)在所述第一腔室(3)和所述第二腔室(7)之间转移，以便处理所述生物液体。

3.根据权利要求1或2所述的装置(1)，其特征在于，所述壳体(2)进一步具有在所述壳体(2)的第二表面(6)上的出口部分(41)，用于来自所述装置(1)的所述生物液体的出口，其中所述出口部分(41)相对于所述壳体(2)的所述第二表面(6)以锐角布置。

4.根据权利要求3所述的装置(1)，其特征在于，所述入口部分(31)和/或所述出口部分(41)相对于所述壳体(2)的相应的表面的角度小于45°。

5.根据权利要求3所述的装置(1)，其特征在于，所述入口部分(31)和/或所述出口部分(41)相对于所述壳体(2)的相应的表面的角度小于25°。

6.根据权利要求3所述的装置(1)，其特征在于，所述入口部分(31)和/或所述出口部分(41)相对于所述壳体(2)的相应的表面的角度在15°与20°之间。

7.根据权利要求1或2所述的装置(1)，其特征在于，所述入口部分(31)被形成在所述壳体(2)的所述第一表面(5)上，使得通过所述入口部分(31)被引导的生物液体能够在所述气体交换部件的中央区域中被引导到所述第一腔室(3)中。

8.根据权利要求1或2所述的装置(1)，其特征在于，所述入口部分(31)被形成在所述壳体(2)的所述第一表面(5)上，使得通过所述入口部分(31)被引导的生物液体能够在所述纤维束的中央区域中被引导到所述第一腔室(3)中。

9.根据权利要求8所述的装置(1)，其特征在于，所述第一腔室(3)和/或所述气体交换部件具有圆柱形的形状。

10.根据权利要求9所述的装置(1)，其特征在于，所述纤维束具有圆柱形的形状。

11.根据权利要求1或2所述的装置(1)，其特征在于，用于平衡所述生物液体的流动横截面的压差的膜密封件被设置在所述第一腔室的面向所述入口部分(31)的一侧上。

12.根据权利要求11所述的装置(1)，其特征在于，所述膜密封件具有倾斜的平面，所述生物液体在流入所述装置(1)中时沿着所述倾斜的平面被引导。

13.根据权利要求3所述的装置(1)，其特征在于，所述装置(1)的所述第一表面(5)和/或所述第二表面(6)构成罩盖(50)或者以罩盖(50)为特征。

14.根据权利要求13所述的装置(1)，其特征在于，在所述装置(1)中形成分配器部件，其中所述分配器部件被设计成在横向于流动方向的方向上分配所述生物液体。

15.根据权利要求14所述的装置(1)，其特征在于，所述分配器部件具有通道状部分(51')，所述通道状部分(51')从面向所述入口部分(31)的一侧开始并且沿所述生物液体的所述流动方向在横向方向上开口。

16.根据权利要求14所述的装置(1)，其特征在于，所述分配器部件与膜密封件，和/或所述入口部分(31)，和/或所述罩盖(50)，和/或所述壳体(2)的所述第一表面(5)一体形成，所述膜密封件被设置在所述第一腔室的面向所述入口部分(31)的一侧上。

17.根据权利要求1或2所述的装置(1)，其特征在于，在所述第一腔室(3)中形成第三腔室(13)，其中所述第三腔室(13)与所述第一腔室(3)由至少一个液体可渗透膜(15)分隔并用于提取所述生物液体的一种或多种组分。

18.根据权利要求15所述的装置(1)，其特征在于，在所述通道状部分(51')的两侧上布置导流表面(54.1，54.2)，所述导流表面(54.1，54.2)具有与所述通道状部分(51')的斜率(62.3)相对的斜率(62.2)，使得由所述通道状部分(51')限定的第一轴线(A1)与由所述导流表面限定的第二轴线(A2)以锐角(β)相交。

19.根据权利要求18所述的装置(1)，其特征在于，所述第一轴线和所述第二轴线之间的所述锐角(β)在5°和20°之间。

Images