CN109224165A - 一种带变温的集成离心泵的膜式氧合器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带变温的集成离心泵的膜式氧合器，包括离心泵系统、变温系统和气体交换装置；所述离心泵系统固定安装在所述气体交换装置的下方；所述变温系统在所述气体交换装置内部；膜式氧合器上还包括进血嘴、出血嘴、进气嘴、排气嘴、进水嘴和出血嘴。本发明提供的膜式氧合器，体积小，便于运输，适合于急救环境；使用操作简便，减少操作失误。
Description
技术领域
本发明涉及一种医疗器械产品的技术领域，尤其是设计一种带变温的集成离心泵的膜式氧合器。
背景技术
中空纤维膜式氧合器（以下简称氧合器）使当今血液洋河的金标准，在长期的使用过程中氧合器从一开始的支持心脏手术的一种器械，逐渐应用于更多的医疗领域，如呼吸支持，急救、新生儿甚至战地急救等；
由于传统的氧合器是针对心脏外科手术所开发的产品，仅仅考虑到在手术室内的短期应用。因此目前市面上的氧合器在扩展使用上还存在许多问题，尤其是在急救、院院转运，院内转运等需要在移动中进行生命支持时，还存在很多不足，如设备体积庞大、需要大量的管路准备，连接慢且繁琐不便于移动等缺点，使得氧合器在临床使用种受很大的局限。
随着临床需求的日益增加使如何将传统的体外循环操作变得更加简单快速，装备体积更小更灵活，使得体外循环计数能够更好的应用于急救，转运成为体外循环技术发张的目标之一。现有的膜式氧合器体积大多为0.4*0.4*1.5立方米；操作步骤繁琐，渗漏点多，并且需要至少1米的连接管路，增大了血液被破坏的风险。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的提供的一种带变温的集成离心泵的膜式氧合器，包括离心泵系统、变温系统和气体交换装置；所述离心泵系统固定安装在所述气体交换装置的下方；所述变温系统在所述气体交换装置内部；膜式氧合器上还包括进血嘴、出血嘴、进气嘴、排气嘴、进水嘴和出血嘴。
更进一步的，所述离心泵系统包括进血壳、出血壳、叶轮和下壳；所述叶轮安装在所述进血壳外部，所述出血壳安装在所述进血壳内部；所述下壳固定安装在所述进血壳和所述出血壳的下方。
更进一步的，所述气体交换装置包括上盖、下盖、外壳、第一封堵层、第二封堵层、进血芯轴、外芯轴、变温室壳、变温膜和氧压膜；所述上盖和所述下盖上都设有进水隔圈；所述进血芯轴位于所述外壳的中间；所述外芯轴位于所述进血芯轴的外部；所述变温膜安装在所述外芯轴的外部；所述变温室壳位于所述变温膜的外部；所述氧压膜位于所述变温室壳的外部，所述外壳的内部；所述上盖和所述下盖安装在所述外壳的顶部和底部，所述上盖和所述下盖内的进水隔圈与所述变温室壳连接固定；所述上盖中间设有血液通道；所述血液通道与所述进血芯轴通过榫卯固定连接，主要起到密封固定作用；所述第一封堵层安装在所述进血芯轴和所述外芯轴之间空腔的上部、所述变温膜的顶部以及所述氧压膜的顶部；所述第二封堵层安装在所述变温膜的底部、所述氧压膜的底部以及所述氧压膜和所述外壳之间空腔的下部；所述外芯轴和所述变温室壳上都设有一个或多个出血孔。
更进一步的，所述离心泵系统安装在所述气体交换装置的底部；所述进血壳固定在所述进血芯轴上；所述出血壳固定在所述下盖的中间，其顶部固定连接所述外芯轴；所述离心泵系统和所述气体交换装置同轴连接安装。
更进一步的，所述进血壳和所述叶轮之间形成第一血液通道；所述进血壳和所述出血壳之间形成第二血液通道。
更进一步的，所述进血壳上设有一个或多个出血孔。
更进一步的，所述进血芯轴内部是第一血液通道；所述进血芯轴和所述外芯轴之间形成第二血液通道；所述氧压膜和所述外壳之间形成第三血液通道。
更进一步的，所述第一血液通道上的第一封堵层位于其顶部；所述第三血液通道上的第二封堵层位于其底部。
更进一步的，所述进血嘴位于所述进血芯轴上，与所述第一血液通道连通；所述出血嘴位于所述外壳上，与所述第三血液通道连通；所述进气嘴位于所述上盖上，在所述进水隔圈的外侧；所述排气嘴位于所述下盖上，在所述进水隔圈的外侧；所述进水嘴位于所述下盖上，在所述进水隔圈的内侧；所述出血嘴位于所述上盖上，在所述进水隔圈的内侧。
更进一步的，所述进血芯轴、外芯轴、变温室壳、外壳、下盖、上盖、叶轮、进血壳和出血壳全都同轴安装。
本发明提供的一种集成离心泵的膜式氧合器，具有以下技术效果：
（1）所述离心泵系统集成在所述气体交换装置，集成化程度高，减小了整个系统的体积，便于携带，更便于应用于急救、转运等移动中的生命支持。
（2）离心泵和气体交换装置集成为一体，两者之间不需要通过外接软管连接，较少了急救时的安装操作步骤，节省了救援时间；减少了软管的使用，从而减少了预充量，从而减小了血液被破坏以及软管蹦脱导致的风险。
（3）采用离心泵系统，而不是采用挤压式，减小在挤压过程中微粒脱落的风险，从而避免微粒进入人体内，提高安全性能。
（4）本产品的体积为0.4*0.4*0.4立方米，（含设备）重量小于50kg,便于携带和运输，减少医疗用品占地面积。
（5）安装操作过程中只需要进行两次插管，减少人工操作失误的风险，较少了运输的成本。
（6）设有变温膜，同时能够通入热水，对血液进行变温，满足升高\降低血液温度的要求，更进一步根据手术需求，控制血液温度。
（7）同时集成有离心泵和变温系统，一个无菌包装内的产品能够实现变温、气体交换、离心泵三个功能。使得在急救车、战地急救时，相同空间内装载/准备更多的医疗产品。节省运输空间。
附图说明
图1是本发明提供的膜式氧合器的第一视角的侧面剖视结构图。
图2是本发明提供的膜式氧合器的第二视角的侧面剖视结构图。
图3是本发明提供的膜式氧合器的立体图。
图4是本发明提供的膜式氧合器的血液的流动路线示意图。
图5是本发明提供的膜式氧合器的气体和水的流动路线示意图（图中，深黑色箭头是水的流动路线；浅黑色箭头是气体的流动路线）。
图6是本发明提供的膜式氧合器的榫卯结构的示意图。
具体实施方式
实施例一
如图1、图2、图3、图4和图5所示，本发明提供的一种带变温的集成离心泵的膜式氧合器，包括离心泵系统、变温系统和气体交换装置；所述离心泵系统固定安装在所述气体交换装置的下方；所述变温系统在所述气体交换装置内部；膜式氧合器上还包括进血嘴4、出血嘴5、进气嘴6、排气嘴7、进水嘴8和出血嘴9。
具体的，所述离心泵系统包括进血壳11、出血壳12、叶轮13和下壳14；所述叶轮13安装在所述进血壳11内部，所述出血壳12安装在所述进血壳11外部；所述下壳14固定安装在所述进血壳11和所述出血壳12的下方。
具体的，所述气体交换装置包括上盖21、下盖22、外壳23、第一封堵层24、第二封堵层25、进血芯轴26、外芯轴27、变温室壳31、变温膜32和氧压膜28；所述上盖21和所述下盖22上都设有进水隔圈33；所述进血芯轴26位于所述外壳23的中间；所述外芯轴27位于所述进血芯轴26的外部；所述变温膜32安装在所述外芯轴27的外部；所述变温室壳31位于所述变温膜32的外部；所述氧压膜28位于所述变温室壳31的外部，所述外壳23的内部；所述上盖21和所述下盖22安装在所述外壳23的顶部和底部，所述上盖21和所述下盖22内的进水隔圈33与所述变温室壳31连接固定；所述上盖21中间设有血液通道；所述血液通道与所述进血芯轴26通过榫卯固定连接，起到密封固定作用；所述第一封堵层24安装在所述进血芯轴26和所述外芯轴27之间空腔的上部、所述变温膜32的顶部以及所述氧压膜28的顶部；所述第二封堵层25安装在所述变温膜32的底部、所述氧压膜28的底部以及所述氧压膜28和所述外壳24之间空腔的下部；所述外芯轴27和所述变温室壳31上都设有一个或多个出血孔。
具体的，所述离心泵系统安装在所述气体交换装置的底部；所述进血壳11固定在所述进血芯轴26上；所述出血壳12固定在所述下盖22的中间，其顶部固定连接所述外芯轴27；所述离心泵系统和所述气体交换装置同轴连接安装。
具体的，所述进血壳11和所述叶轮13之间形成第一血液通道34；所述进血壳11和所述出血壳12之间形成第二血液通道35。
具体的，所述进血壳11上设有一个或多个出血孔。
具体的，所述进血芯轴26内部是第一血液通道34；所述进血芯轴26和所述外芯轴27之间形成第二血液通道35；所述氧压膜28和所述外壳24之间形成第三血液通道36。
具体的，所述第一血液通道34上的第一封堵层24位于其顶部；所述第三血液通道36上的第二封堵层25位于其底部。
具体的，所述进血嘴4位于所述进血芯轴26上，与所述第一血液通道34连通；所述出血嘴5位于所述外壳23上，与所述第三血液通道36连通；所述进气嘴6位于所述上盖21上，在所述进水隔圈33的外侧；所述排气嘴7位于所述下盖22上，在所述进水隔圈33的外侧；所述进水嘴8位于所述下盖22上，在所述进水隔圈33的内侧；所述出血嘴9位于所述上盖21上，在所述进水隔圈33的内侧。
具体的，所述进血芯轴26、外芯轴27、变温室壳31、外壳23、下盖22、上盖21、叶轮13、进血壳11和出血壳12全都同轴安装。
工作原理：在使用之前，分别将所述进血嘴4、出血嘴5、进气嘴6、排气嘴7、进水嘴8和出水嘴9通过导管与其它设备连接，然后其开始工作。血液从所述进血嘴4进入所述进血芯轴26内部的所述第一血液通道34，顺着所述第一血液通道34向下流动，进入所述离心泵系统中的所述进血壳11和所述叶轮13之间的所述第一血液通道34。血液在所述叶轮13的离心力的作用下，从所述进血壳11上的一个或多个出血孔流出，进入所述进血壳11和所述出血壳12之间的第二血液通道35。并且在离心力的作用下，顺着所述第二血液通道35进入所述进血芯轴26和所述外芯轴27之间的第二血液通道35。因为所述进血芯轴26和所述外芯轴27之间的所述第二血液通道35的顶部设有第一封堵层24，所以血液从所述外芯轴27进入所述变温膜32，在所述变温膜32内实现温度的变换。然后从所述变温室壳31进入所述氧压膜28，在所述氧压膜28内进行气体交换。最后进入所述氧压膜28和所述外壳23之间的所述第三血液通道36，最后从所述出血嘴5流出，进入人体。
如图5中年深黑色箭头所示的方向，水从下盖22上的进水口8流入，从所述变温膜32的底部流入，在水压的作用下，向上流动，从所述变温膜32的顶部流出，最后从所述上盖21上的所述出水嘴9流出。在所述变温膜32内，血液和水实现热量交换。因为水的流动方向和血液的流动方向垂直，能够实现更加高效的能量交换。
如图5中浅黑色箭头所示的方向，气体从所述上盖21上的所述进气嘴6进入，然后通过所述第一封堵层24,进入所述氧压膜28。在所述氧压膜28内与血液实现气体交换后通过所述第二封堵层25，最后从所述下盖22上的所述排气嘴7排出。
如图6所示，所述进血芯轴26和所述进血壳11通过榫卯固定连接；所述进血芯轴26的顶部为榫，所述进血壳11的顶部为卯，将所述进血芯轴26底部的榫卡进所述进血壳11顶部的卯内，将两者连接固定。采用榫卯连接，能够将两者固定，同时还起到密封的作用，防止血液渗漏。本发明中其他的榫卯结构都与该榫卯结构相同。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种带变温的集成离心泵的膜式氧合器，其特征在于：包括离心泵系统、变温系统和气体交换装置；所述离心泵系统固定安装在所述气体交换装置的下方；所述变温系统在所述气体交换装置内部；膜式氧合器上还包括进血嘴、出血嘴、进气嘴、排气嘴、进水嘴和出水嘴。
2.跟据权利要求1所述一种带变温的集成离心泵的膜式氧合器，其特征在于：所述离心泵系统包括进血壳、出血壳、叶轮和下壳；所述叶轮安装固定在所述进血壳外部，所述出血壳安装在所述进血壳内部；所述下壳固定安装在所述进血壳和所述出血壳的下方。
3.根据权利要求2所述一种带变温的集成离心泵的膜式氧合器，其特征在于：所述气体交换装置包括上盖、下盖、外壳、第一封堵层、第二封堵层、进血芯轴、外芯轴、变温室壳、变温膜和氧压膜；所述上盖和所述下盖上都设有进水隔圈；所述进血芯轴位于所述外壳的中间；所述外芯轴位于所述进血芯轴的外部；所述变温膜安装在所述外芯轴的外部；所述变温室壳位于所述变温膜的外部；所述氧压膜位于所述变温室壳的外部，所述外壳的内部；所述上盖和所述下盖安装在所述外壳的顶部和底部，所述上盖和所述下盖内的进水隔圈与所述变温室壳通过榫卯连接固定；所述上盖中间设有血液通道；所述血液通道与所述进血芯轴通过榫卯固定连接；所述第一封堵层安装在所述进血芯轴和所述外芯轴之间空腔的上部、所述变温膜的顶部以及所述氧压膜的顶部；所述第二封堵层安装在所述变温膜的底部、所述氧压膜的底部以及所述氧压膜和所述外壳之间空腔的下部；所述外芯轴和所述变温室壳上都设有一个或多个出血孔。
4.根据权利要求3所述一种带变温的集成离心泵的膜式氧合器，其特征在于：所述离心泵系统安装在所述气体交换装置的底部；所述进血壳固定在所述进血芯轴上，通过榫卯固定连接；所述出血壳固定在所述下盖的中间，其顶部通过榫卯固定连接所述外芯轴；所述离心泵系统和所述气体交换装置同轴连接安装。
5.根据权利要求2所述一种带变温的集成离心泵的膜式氧合器，其特征在于：所述进血壳和所述叶轮之间形成第一血液通道；所述进血壳和所述出血壳之间形成第二血液通道。
6.根据权利要求5所述一种带变温的集成离心泵的膜式氧合器，其特征在于：所述进血壳上设有一个或多个出血孔。
7.根据权利要求3所述一种带变温的集成离心泵的膜式氧合器，其特征在于：所述进血芯轴内部是第一血液通道；所述进血芯轴和所述外芯轴之间形成第二血液通道；所述氧压膜和所述外壳之间形成第三血液通道。
8.根据权利要求7所述一种带变温的集成离心泵的膜式氧合器，其特征在于：所述第一血液通道上的第一封堵层位于其顶部；所述第三血液通道上的第二封堵层位于其底部。
9.根据权利要求8所述一种带变温的集成离心泵的膜式氧合器，其特征在于：所述进血嘴位于所述进血芯轴上，与所述第一血液通道连通；所述出血嘴位于所述外壳上，与所述第三血液通道连通；所述进气嘴位于所述上盖上，在所述进水隔圈的外侧；所述排气嘴位于所述下盖上，在所述进水隔圈的外侧；所述进水嘴位于所述下盖上，在所述进水隔圈的内侧；所述出血嘴位于所述上盖上，在所述进水隔圈的内侧。
10.根据权利要求4所述一种带变温的集成离心泵的膜式氧合器，其特征在于：所述进血芯轴、外芯轴、变温室壳、外壳、下盖、上盖、叶轮、进血壳和出血壳全都同轴安装。
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