CN113599605B - 一种膜式氧合器 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种膜式氧合器，包括壳体及设置于壳体内的氧合结构，换热结构和第一导流结构；所述壳体上设置有进血通道，出血通道，进气通道和出气通道；所述第一导流结构设置有与所述进血通道连通的通孔，所述第一导流结构侧面上设置有与所述通孔连通的出血槽；所述换热结构，氧合结构依次从内到外设置在所述第一导流结构的外围，所述氧合结构与所述壳体上的进气通道和出气通道连通；其中，血液依次经所述壳体上的进血通道，第一导流结构和换热结构流至所述氧合结构进行血液氧合，从出血通道流出。本发明提出的膜式氧合器，在壳体内部中间位置设有第一导流结构，有效实现了血液在氧合器内均匀分布的效果，氧合器的氧合效率较高。

Description

一种膜式氧合器

技术领域

本申请实施例属于医疗器械技术领域，更具体地说，是涉及一种膜式氧合器。

背景技术

现有技术中，膜式氧合器主要应用于心外手术或治疗中的体外循环上，用来暂时替代肺的功能，进行血液的氧合和二氧化碳排除。膜式氧合器的主要原理是将体内引出的静脉血，经过膜式氧合器进行氧合和排除二氧化碳后变成动脉血，再回输病人体内，维持人体脏器组织氧合血的供应，同时为医生提供实施手术的有利环境。

目前的膜式氧合器，当血液经过血液通道进入氧合器后，通常血液氧合的效率不高，主要因其血液导流扩散效率不佳，血液容易堆积于膜式氧合器内的某一处，并仅从氧合结构的某一处流过，血液不会从氧合结构的其他位置流过，导致血液氧合效率不高，需要进一步地改进。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种膜式氧合器，以解决现有技术中存在的血液氧合效率不高的问题。

为了实现上述的目的，本发明实施例提供了一种膜式氧合器，包括,壳体及设置于壳体内的氧合结构，热交换结构和第一导流结构；

所述壳体上设置有进血通道，出血通道，进气通道和出气通道；

所述第一导流结构设置有与所述进血通道连通的通孔，所述第一导流结构侧面上设置有与所述通孔连通的出血槽；所述热交换结构，氧合结构依次从内到外设置在所述第一导流结构的外围，所述氧合结构与所述壳体上的进气通道和出气通道连通；

其中，血液依次经所述壳体上的进血通道，第一导流结构和热交换结构流至所述氧合结构进行血液氧合，经所述氧合结构氧合的血液经壳体的出血通道流出。

作为本申请的优选实施例，还包括，第二导流结构，所述第二导流结构设置在所述热交换结构和氧合结构之间，血液依次经所述热交换结构和第二导流结构流至氧合结构进行血液氧合。

作为本申请的优选实施例，所述第二导流结构为中空的圆柱型结构，且所述第二导流结构间隔设置有多个导流孔。

作为本申请的优选实施例，所述第一导流结构包括上导流结构和下导流结构，与所述进血通道连通的通孔设置于上导流结构，所述上导流结构和下导流结构通过多个间隔设置的连接件连接。

作为本申请的优选实施例，所述上导流结构与下导流结构之间通过若干径向设置的连接件连接，相邻两个所述连接件之间在上导流结构和下导流结构之间的轴心位置具有第一间隙，所述第一间隙和位于相邻两个连接件之间的空间形成出血槽，血液依次经所述壳体上的进血通道，上导流结构的通孔，所述出血槽流至下导流结构的外围。

作为本申请的优选实施例，多个所述连接件轴向设置在上导流结构和下导流结构的边缘位置，所述下导流结构侧面为曲凹面结构，相邻两个所述连接件之间形成第二间隙，所述第二间隙和所述上导流结构与下导流结构之间的空间形成出血槽，所述第二间隙形成所述出血槽，血液依次经所述壳体上的进血通道，上导流结构的通孔，所述出血槽流至下导流结构的外围。。

作为本申请的优选实施例，所述连接件为条状结构。

作为本申请的优选实施例，所述下导流结构外表面间隔设置有多个突出隔离结构，多个所述突出隔离结构与所述第一导流结构的轴向方向平行，相邻两个所述突出隔离结构之间形成血液流通的导流槽。

作为本申请的优选实施例，多个所述突出隔离结构的两端分别与下导流结构的两端齐平。

作为本申请的优选实施例，所述突出隔离结构为立体梯形结构，所述突出隔离结构靠近出血槽一端的宽度小于远离出血槽一端的宽度。

作为本申请的优选实施例，所述热交换结构包括多层中空纤维管，所述壳体上设有热交换介质入通道和热交换介质出通道，所述中空纤维管两端分别与所述壳体上的热交换介质入通道和热交换介质出通道连通。

作为本申请的优选实施例，所述壳体上设有与所述第一导流结构连通的竖直管道，所述进血通道垂直设于所述竖直管道的侧面，在所述竖直管道顶部设置有排气通道。

作为本申请的优选实施例，在所述出血通道上设置有接口，且所述出血通道倾斜向上设置。

作为本申请的优选实施例，所述壳体包括上壳体，下壳体和中壳体，所述上壳体和下壳体分别与氧合结构，热交换结构和第一导流结构两端设置有密封结构。

作为本申请的优选实施例，所述上壳体位于出血通道上方设有再循环通道，所述上壳体与再循环通道接触的密封结构的下端面倾斜向上设置。

与现有技术相比，本发明提出的膜式氧合器，由于在壳体内部中间位置设有第一导流结构，其顶部设有与进血通道连通的通孔，侧面设有与通孔连通的出血槽，有效地实现了血液在氧合器内均匀分布的效果，氧合器的氧合效率较高。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分，本领域技术人员应该理解的是，这些附图未必是按比例绘制的，在附图中：

图1是本发明实施例1的立体示意图一；

图2是本发明实施例1的立体示意图二；

图3是本发明实施例1的俯视图；

图4是本发明实施例1的剖视示意图；

图5是图4的B局部放大示意图；

图6是本发明实施例1的局部剖视示意图；

图7是本发明实施例1的局部爆炸示意图；

图8是本发明实施例1的中壳体部位的装配示意图；

图9是本发明实施例1的中壳体的结构示意图；

图10是本发明实施例1的第二导流结构的结构示意图；

图11是本发明实施例1的第一导流结构的结构示意图；

图12是本发明实施例1的第一导流结构的局部剖视图；

图13是本发明实施例1的氧合结构中纤维管交叉时的局部示意图；

图14是本发明实施例2的局部剖视图；

图15是本发明实施例2的第一导流结构的结构示意图；

图16是本发明实施例2的第一导流结构的局部示意图。

附图明细：

1-上壳体，2-密封结构，3-第一导流结构，4-热交换结构，5-第二导流结构，6-氧合结构，7-中壳体，8-下壳体；，

11-热交换介质出通道，12-进气通道，13-进血通道，14-排气通道，15-竖直管道；

31-上导流结构，32-下导流结构，33-通孔，34-连接件，35-出血槽，36-突出隔离结构，37-导流槽；

41-中空纤维管；

51-导流孔；

61-导气管；

71-出血通道，72-接口，73-再循环通道，74-凸边；

81-热交换介质入通道，82-出气通道。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

实施例1

如图1-4、6-7所示，在本发明的一具体实施例1中，提供了一种膜式氧合器，包括：壳体及设置于壳体内的氧合结构6，热交换结构4和第一导流结构3，所述第一导流结构3竖直设于壳体内中部，所述氧合结构6依次套设于热交换结构4和第一导流结构3；所述壳体上设有进血通道13、出血通道71、进气通道12和出气通道82。其中，血液依次经所述壳体上的进血通道13、第一导流结构3和热交换结构4流至所述氧合结构6进行血液氧合，经所述氧合结构6氧合的血液经壳体的出血通道71流出。

如图4、8所示，热交换结构4，用于保持血液的温度。所述热交换结构4包括多层中空纤维管41，每一层中空纤维层具有多个中空纤维管41，所述壳体上设有热交换介质入通道81和热交换介质出通道11，所述中空纤维管41设于热交换结构4的竖直方向，中空纤维管41一端与热交换介质入通道81连通，中空纤维管41另一端与热交换介质出通道11连通，中空纤维管41采用纤维管结构。血液流经该热交换结构4时，能够与流经中空纤维管41内的温水进行热交换，将血液加热，使得血液保持一定的温度，热交换后的血液能够穿过热交换结构4的中空纤维层进入第二导流结构5。

热交换介质优选采用温水，热交换介质出通道11用于排出维持血液温度的温水，热交换介质入通道81用于输入维持血液温度的温水。血液能够穿过热交换结构4的中空纤维层，水或液体不能从中空纤维管41的侧壁溢出。

如图4、8、10所示，膜式氧合器还包括，第二导流结构5，所述第二导流结构5设置在所述热交换结构4和氧合结构6之间，血液依次经所述热交换结构4和第二导流结构5流至氧合结构6进行血液氧合。

所述第二导流结构5为中空的圆柱型结构，且所述第二导流结构5侧壁上间隔设置有多个导流孔51。导流孔51可以为圆形，方形或菱形等形状，多个导流孔51在第二导流结构5侧壁上间隔均匀分布，若干导流孔51的大小可以为相同或不同。例如，可以选择在第二导流结构5侧壁上部的导流孔51较大，下部的导流孔51较小，便于血液分布均匀。

第二导流结构5能够对穿过热交换结构4的血液进行分流，通过多个导流孔51对血液进行均匀分布，使得血液均匀与氧合结构6接触，充分发挥氧合结构6的气体交换功能，第二导流结构5上间隔设置有多个导流孔51后，还方便血液可以进行流通。

如图4、8所示，所述氧合结构6包括多层中空纤维层，每一层中空纤维层设有多个导气管61，所述导气管61为具有中空结构的纤维管，所述纤维管一端与进气通道12连通，另一端与出气通道82连通，所述纤维管具有透气功能且具有防水功能，导气管61设于氧合结构6的竖直方向。即是，纤维管内的气体，例如氧气，能够流出纤维管的侧壁，外部的血液不能流入纤维管内部。

如图13所示，在本发明一优选实施方案中，氧合结构6的相邻两层中空纤维层上的邻近纤维管之间斜向交叉设置。便于改变血液流向，使其均匀分布。

如图4、8、11、12所示，所述第一导流结构3包括位于上部的上导流结构31和位于下部的下导流结构32，所述上导流结构31顶部设有与进血通道13连通的通孔33，第一导流结构3侧面设有与通孔33连通的出血槽35，从所述进血通道13进入的血液通过出血槽35后，可以进入氧合结构6与流经导气管61并从导气管61内溢出的氧气进行氧合，并穿过氧合结构6的中空纤维层从出血通道71流出。第一导流结构3通过将进血通道13流入的血液分流，实现血液在氧合器内均匀分布的效果，提高产品的气体交换效率或氧合效率。上述导气管61内输入的气体为氧气和空气按照一定比例混合后形成的混合气体。出气通道82用于排出血液中的二氧化碳气体，进气通道12用于提供氧合反应的气体。

如图11、12所示，所述上导流结构31与下导流结构38之间通过若干径向设置的连接件34连接，连接件34为条状，相邻两个所述连接件34之间在上导流结构31和下导流结构32轴心位置具有第一间隙，所述第一间隙和位于相邻两个连接件34之间的空间形成出血槽35，也就是说，位于相邻两个连接件34之间的空间形成出血槽35，所述出血槽35为多个。血液依次经所述壳体上的进血通道13，上导流结构31的通孔33，所述出血槽35流至第二导流结构5的外围。

所述下导流结构32的外表面(侧面)上轴向设有间隔设置的若干突出隔离结构36，相邻两个突出隔离结构36之间的空间形成血液连通的导流槽37。

多个所述突出隔离结构36的两端分别与所述下导流结构32的两端齐平。

多个出血槽35和多个突出隔离结构36均沿着下导流结构32的周向间隔设置且均匀分布，连接件34和出血槽35均优选采用3个。经进血通道13流入第一导流结构3的血液，沿着第一导流结构3轴向设置的通孔33和径向设置的出血槽35分流后，可以降低血液的流速，使得血液分布均匀。导流槽37在竖直方向具有导向作用，便于血液分流和分布均匀。

所述突出隔离结构36为立体梯形结构，所述突出隔离结构36靠近出血槽35一端的宽度小于远离出血槽35一端的宽度。

即是，所述突出隔离结构36的宽度上大下小。使得导流槽37上宽下窄，减缓流速的同时，导流槽37使得流出导流槽37上下部分的血液尽量均匀分布一致。通过多条突出隔离结构36对血液进行均匀分布，使得血液均匀与热交换结构4接触，能够充分发挥热交换结构4的热交换功能。

如图4所示，所述进血通道13设于壳体顶部且横向设置，所述壳体顶部具有与进血通道13相切的竖直管道15，竖直管道15设置在壳体顶部中间位置，所述竖直管道15的顶部设有与其连通的排气通道14。竖直管道15侧面垂直于进血通道13，排气通道14用于排出预充时氧合器里面的气体，以及排出血液里面的空气。设置相切的进血通道13和竖直管道15，在进血通道13流入血液时，血液往下流动的过程中会形成涡流，有利于血液内部的气体从排气通道14排出。

进一步地，竖直管道15内径大于进血通道13的内径，有利于降低血液在氧合器内部的流速，降低管路对血细胞的破坏，同时，血液往下流动过程中产生涡流，有利于血液内部的气体排出。

如图2所示，所述壳体的出血通道71上设有与出血通道71连通的接口72，所述接口72为鲁尔接口，或用于外接仪器，检测氧合反应后血液的指标。

如图1、2、4、7、9所示，壳体包括上壳体1、中壳体7和下壳体8，中壳体7是圆筒状，上壳体1扣合在中壳体7的顶端、下壳体8扣合在中壳体7的底端，所述上壳体1和下壳体8分别与氧合结构6，热交换结构4和第一导流结构3两端设置有密封结构2，密封结构2采用密封胶。

具体地，进血通道13设于上壳体1的顶部中间位置横向设置，排气通道14设于进血通道13上方，出血通道71设于中壳体7的侧面下部，进气通道12设于上壳体1的侧面，出气通道82设于下壳体8的侧面，热交换介质入通道81设于下壳体8的侧面，热交换介质出通道11设于上壳体1的侧面。

氧合结构6设于中壳体7与第二导流结构5之间的环形空间，热交换结构4设于第二导流结构5与第一导流结构3之间的环形空间。装配时，第一导流结构3，热交换结构4，第二导流结构5和氧合结构6形成一整体设置在壳体内。第二导流结构5和第一导流结构3均为一体成型结构。

如图9所示，中壳体7的内壁竖直方向还设有一凸边74，用于顶紧氧合结构，防止松动，以及将氧合结构的外部空间分隔为两部分，便于血液分流。

如图1、4所示，所述上壳体1与再循环通道73。用于排出预充时产生的气体。

如图4、5所示，上壳体1与再循环通道73接触的密封结构2的下端面倾斜向上设置。具体为，所述密封结构2下端面从内到外倾斜向上与再循环通道73连接。该处的密封结构2设计为斜面形式，更有利于混在血液里面的气体从再循环通道73排出壳体，由于斜面位置靠近血液的出血通道71，如果血液内部混有气体，气体会沿着斜面往上运行，至排气再循环通道73排出。

如图4所示，所述出血通道71倾斜向上设置。便于与外部管路连接，操作方便。

实施例2

如图14-16所示，在本发明的另一具体实施例2中，同样地提供了一种膜式氧合器，包括壳体，以及设于壳体内从外到内依次套设的氧合结构6、第二导流结构5、热交换结构4和第一导流结构3；其中，该实施例2的第一导流结构3包括位于上部的上导流结构31和位于下部的下导流结构32，所述上导流结构31与下导流结构32之间通过若干轴向设置的连接件34连接，该连接件34轴向设置在上导流结构31和下导流结构32的边缘位置，连接件34为条状结构。下导流结构32侧面为曲凹面结构，相邻两个所述连接件34之间形成第二间隙，所述第二间隙和所述上导流结构31与下导流结构32之间的空间形成出血槽，血液依次经所述壳体上的进血通道13，所述出血槽35流至第二导流结构5的外围。

所述出血槽35为多个，出血槽35优选设置为3个。实施例2中其它部分的结构与实施例1中的结构基本相同，在此不作详细描述，具体内容请参照实施例1中的技术方案。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种膜式氧合器，其特征在于，包括，壳体及设置于壳体内的氧合结构，热交换结构和第一导流结构；

所述壳体上设置有进血通道，出血通道，进气通道和出气通道；

所述第一导流结构设置有与所述进血通道连通的通孔，所述第一导流结构侧面上设置有与所述通孔连通的出血槽；所述热交换结构，氧合结构依次从内到外设置在所述第一导流结构的外围，所述氧合结构与所述壳体上的进气通道和出气通道连通；

其中，血液依次经所述壳体上的进血通道，第一导流结构和热交换结构流至所述氧合结构进行血液氧合，经所述氧合结构氧合的血液经壳体的出血通道流出；

所述第一导流结构包括上导流结构和下导流结构，与所述进血通道连通的通孔设置于上导流结构，所述上导流结构和下导流结构通过多个间隔设置的连接件连接；

所述上导流结构与下导流结构之间通过若干径向设置的连接件连接，相邻两个所述连接件之间在上导流结构和下导流结构之间的轴心位置具有第一间隙，所述第一间隙和相邻两个连接件之间的空间形成出血槽，血液依次经所述壳体上的进血通道，上导流结构的通孔，所述出血槽流至下导流结构的外围；

所述下导流结构的外表面上轴向设有间隔设置的若干突出隔离结构，相邻两个突出隔离结构之间的空间形成血液连通的导流槽；

多个所述突出隔离结构的两端分别与所述下导流结构的两端齐平；

多个出血槽和多个突出隔离结构均沿着下导流结构的周向间隔设置且均匀分布；

所述突出隔离结构为立体梯形结构，所述突出隔离结构靠近出血槽一端的宽度小于远离出血槽一端的宽度。

2.如权利要求1所述的膜式氧合器，其特征在于，还包括，第二导流结构，所述第二导流结构设置在所述热交换结构和氧合结构之间，血液依次经所述热交换结构和第二导流结构流至氧合结构进行血液氧合。

3.如权利要求2所述的膜式氧合器，其特征在于，所述第二导流结构为中空的圆柱型结构，且所述第二导流结构间隔设置有多个导流孔。

4.如权利要求1所述的膜式氧合器，其特征在于，多个所述连接件轴向设置在上导流结构和下导流结构的边缘位置，所述下导流结构侧面为曲凹面结构，相邻两个所述连接件之间形成第二间隙，所述第二间隙和所述上导流结构与下导流结构之间的空间形成出血槽，血液依次经所述壳体上的进血通道，所述出血槽流至下导流结构的外围。

5.如权利要求1所述的膜式氧合器，其特征在于，所述连接件为条状结构。

6.如权利要求1所述的膜式氧合器，其特征在于，所述下导流结构外表面间隔设置有多个突出隔离结构，多个所述突出隔离结构与所述第一导流结构的轴向方向平行，相邻两个所述突出隔离结构之间形成血液流通的导流槽。

7.如权利要求6所述的膜式氧合器，其特征在于，多个所述突出隔离结构的两端分别与下导流结构的两端齐平。

8.如权利要求7所述的膜式氧合器，其特征在于，上壳体位于出血通道上方设有再循环通道，所述上壳体与再循环通道接触的密封结构的下端面倾斜向上设置。