CN116547019A - 膜式气体交换器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种膜式气体交换器，所述膜式气体交换器具有壳体，在所述壳体中设置有第一腔室和第二腔室以及膜，其中所述膜是气体可透过的和液体不可透过的，并且第一腔室与第二腔室彼此分开，其中第一腔室形成膜式气体交换器的血液侧，而第二腔室形成膜式气体交换器的气体侧，并且其中第一腔室具有血液入口和血液出口，并且其中第二腔室具有气体入口和气体出口，并且其中血液入口、血液出口、气体入口和气体出口设置在壳体上，其中所述壳体是透析器的壳体，并且其中设有第一适配器，所述第一适配器具有一个入口和至少两个出口，其中所述入口与所述壳体的气体出口连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种膜式气体交换器，所述膜式气体交换器具有壳体，在所述壳体中设置有第一腔室和第二腔室以及膜，其中所述膜是气体可透过和液体不可透过的，并且第一腔室与第二腔室彼此分开，其中第一腔室形成膜式气体交换器的血液侧，而第二腔室形成膜式气体交换器的气体侧，并且其中第一腔室具有血液入口和血液出口，并且其中第二腔室具有气体入口和气体出口，并且其中血液入口、血液出口、气体入口和气体出口设置在壳体上。
背景技术
这种膜式气体交换器从现有技术中已知。
所述膜式气体交换器例如在用于血液的体外脱羧(ECCO2R)的设备中或者也在用于血液的体外膜氧合(ECMO)的设备中使用。当需要人工呼吸时或当存在呼吸衰竭使得无法经由肺部与血液进行充分的气体交换(血液的供氧和从血液中导出CO2)时，使用所述设备。
在体外脱羧和体外膜氧合时，血液引导穿过体外回路和位于其中的膜式气体交换器的血液侧，并且在此通过膜式气体交换器的气体出口将二氧化碳从血液中导出，并且通过膜式气体交换器的气体入口供应氧气。该设备借助于位于体外回路中的血泵将血液持续地通过膜式气体交换器泵入，所述膜式气体交换器取代肺部中的气体交换。然后将这样处理的血液从体外回路向回输送至患者。随着血流量的减少，氧合的份额变小而脱羧的份额变大。在血流量较低时，也能够经由面罩呼吸装置、氧气鼻插管或气管中的插管直接供应氧气。
已知的膜式气体交换器的缺点在于相对高的制造成本，这归因于膜材料的高的成本，以及归因于膜式气体交换器以相对低的件数生产进而仅存在较低程度的自动化。
发明内容
本发明所基于的目的是，如下改进开始提及类型的膜式气体交换器：所述膜式气体交换器可低成本地制造。
该目的通过具有权利要求1所述的特征的膜式气体交换器实现。据此提出，膜式气体交换器的壳体是透析器的壳体，并且设有第一适配器，所述第一适配器具有一个入口和至少两个出口，其中入口与壳体的气体出口连接。
因此，根据本发明提出，透析器的壳体用于膜式气体交换器。因此，关于壳体并且可选地关于膜能够使用透析器生产的生产机构，所述膜与常规的透析器膜相比例如通过覆层是液密的。
优选地，将未改变的透析器壳体用于根据本发明的膜式气体交换器。所述壳体或其用于透析液的入口或出口对于在透析环境周围的安装是标准化的，但是不符合对膜式气体交换器的要求。为了适配于对膜式气体交换器的要求，设有第一适配器，所述第一适配器具有一个入口和至少两个出口，其中入口与壳体的气体出口连接。
因此，第一适配器的入口与膜式气体交换器的气体出口连接。气体出口是用于透析的透析器的透析液出口或入口。
如果膜式气体交换器与透析器的标准壳体一起使用，那么重要的是，在任何情况下都不封闭气体出口。如果封闭气体出口，那么这会引起CO2的消除性能降低，并且由于在第二腔室中的压力提升导致气体意外地转移到血液侧上，即转移到膜式气体交换器的第一腔室中，这会显著地危害患者，例如由于在血流中的气泡而危害患者。
在该背景下提出，第一适配器具有至少两个出口，使得能够显著减少膜式气体交换器的气体出口的封闭概率。通过使用第一适配器，常见的透析器壳体在用作为膜式气体交换器的壳体时设计为是更安全的。至少一个出口能够构成为具有隆起的非平坦的面，以用于提高安全性。因此能够通过按压平坦的面来防止封闭开口。
通过将常见的透析器壳体用作为膜式气体交换器的壳体，关于生产成本能够从透析器的大量的件数中获益，因为不必改变用于生产壳体的生产装置。
第一适配器包含使得气体出口不能被封闭的功能性。
优选地，第一适配器与气体出口可松开地连接。所述第一适配器例如能够与所述气体出口铆接或借助卡锁封闭件连接。
在一个优选的实施形式中，第一适配器插到气体出口上。
如在常规的透析器中那样，能够提出，膜作为中空纤维束存在，所述中空纤维束的端部容纳在灌注料中，如从常规的透析器中已知的那样。在此优选提出，中空纤维的内部空间形成第一腔室，即血液室，而包围中空纤维束的空间形成第二腔室，即气体侧。
膜能够具有基体和位于所述基体上的液体不可透过的覆层，使得防止：血液的液态成分进入第二腔室中。
优选地，膜式气体交换器具有与第二适配器连接的气体入口。气体入口例如用于供应纯氧、空气或气体混合物作为冲洗气体。
第二适配器优选也与气体入口可松开地连接，并且优选插到所述气体入口上。此外可考虑的是，第二适配器与第一适配器不同地构成。借助于经由其将气体从第二腔室中导出的第一适配器，必须保证：该气体出流口不被封闭。该要求对于借助于其将气体引入第二腔室中的第二适配器而言不存在。
第二适配器能够具有入口和出口，其中第二适配器的出口与气体入口连接。
优选提出，在第二适配器的入口的区域中存在保持轮廓部，借助于所述保持轮廓部可将软管固定在入口上。保持轮廓部例如是杉树状轮廓部、锯齿轮廓部等。
第一适配器能够具有用于耦联到气体出口上的快速封闭件，使得能够以易于操作的方式将所述快速封闭件卡锁到透析器的气体出口上。相应的内容也能够替选或附加地适用于第二适配器。
可考虑的是，第一适配器具有气体样本出口。因此能够获得用于确定流出的气体中的气体成分，例如用于确定CO2分压的测量气体。
也可考虑的是，第一适配器具有用于冷凝水的出流口。因此能够提供接头，例如鲁尔接头，以便实现收集可能性，例如用于冷凝水的空冲洗袋。
本发明还涉及一种用于血液的体外膜氧合或体外脱羧或其他充气和/或脱气的设备，所述设备具有体外血液回路，其中体外血液回路与根据本发明的膜式气体交换器的血液入口和血液出口连接。
膜式气体交换器的第二适配器出于血液氧合的目的优选与氧气源连接，所述第二适配器能够替选地或附加地与冲洗气体源或其余气体源连接。
此外可考虑的是，膜式气体交换器的第一适配器与CO2排出口连接，使得血液的充分脱羧是可行的。
本发明还涉及用于膜式气体交换器的透析器壳体在用于血液的体外膜氧合和/或体外脱羧或其他充气或脱气的设备中的应用。
附图说明
根据在附图中示出的实施例详细阐述本发明的其他细节和优点。附图示出：
图1示出第一适配器的示意图；
图2示出第二适配器的示意图；以及
图3示出已知的透析器的壳体的示意图。
具体实施方式
在本实施例中使用常规的透析器的壳体G，如在图3中示例性地所示出的那样。所述壳体具有用于血液的入口Eb和出口Ab以及用于透析液的入口Ed和出口Ad。未示出的中空纤维束在所述灌注料V之间延伸，其内腔与血液侧，进而也与Eb和Ab流体连通，并且被下述空间包围，所述空间就其而言与Ed和Ad流体连通。
根据本发明，透析液的出口Ad或入口Ed用作为膜式气体交换器的气体出口，所述气体出口就其而言用于在ECMO或ECCO2R设备的体外回路中对血液进行充气和/或脱气。如从图3中所看到的那样，出口Ad和入口Ed分别构成为从壳体G中伸出的接管。
壳体G优选是柱形的并且在其端侧上具有血液入口Eb和血液出口Ab，并且在其外侧面上具有用于透析液的入口Ed和出口Ad或(在用作为膜式气体交换器的情况下)具有用于气体的入口和出口。优选地，所有入口和出口构成为从壳体G中伸出的接管，如从图3中所得知的那样。
根据图1，第一适配器10插到气体出口接管Ad上，并且在该处借助于卡锁封闭件固定。
第一适配器10具有用于从壳体(未示出)中流出的气体的入口11以及多个气体出口12，通过所述入口和气体出口，气体离开第一适配器10。如还从图1中所看到的那样，第一适配器10具有气体样本出口13以及此外具有用于将第二腔室中的冷凝水导出的出口14。通过多个气体出口12减小了膜式气体交换器在气体出口侧上的封闭概率，进而降低了对患者的危害。
从图1中还得知，右侧示出的气体出口12不构成为平坦的，例如圆形的面，而是具有在外侧面中延伸到平坦的端侧上的凹槽，由此能够防止通过平坦的面封闭所述出口。
根据图2的第二适配器20与壳体G的气体入口接管Ed连接，其中所述第二适配器优选同样通过卡扣锁封闭件固定在气体入口接管Ed上。第二适配器20具有入口21，例如用于冲洗气体或用于氧气的入口，以及出口22，所述出口插到膜式气体交换器的气体入口接管Ed上。如从图2中所看到的那样，第二适配器20的入口21被杉树状轮廓部23包围，使得能够以相对简单的方式和方法将软管等固定在第二适配器20上。
Claims (15)
1.一种膜式气体交换器，所述膜式气体交换器具有壳体，在所述壳体中设置有第一腔室和第二腔室以及膜，其中所述膜是气体可透过的而液体不可透过的，并且所述第一腔室与所述第二腔室彼此分开，其中所述第一腔室形成所述膜式气体交换器的血液侧，而所述第二腔室形成所述膜式气体交换器的气体侧，并且其中所述第一腔室具有血液入口和血液出口，并且其中所述第二腔室具有气体入口和气体出口，并且其中所述血液入口、所述血液出口、所述气体入口和所述气体出口设置在所述壳体上，其特征在于，所述壳体是透析器的壳体，并且设有第一适配器，所述第一适配器具有一个入口和至少两个出口，其中所述入口与所述壳体的气体出口连接。
2.根据权利要求1所述的膜式气体交换器，其特征在于，所述第一适配器可松开地与所述气体出口连接。
3.根据权利要求1或2所述的膜式气体交换器，其特征在于，所述第一适配器插到所述气体出口上。
4.根据上述权利要求中任一项所述的膜式气体交换器，其特征在于，所述膜作为中空纤维束存在。
5.根据上述权利要求中任一项所述的膜式气体交换器，其特征在于，所述膜具有基体和位于所述基体上的液体不可透过的覆层。
6.根据上述权利要求中任一项所述的膜式气体交换器，其特征在于，所述膜式气体交换器具有与第二适配器连接的气体入口。
7.根据权利要求6所述的膜式气体交换器，其特征在于，所述第二适配器可松开地与所述气体入口连接，并且优选插到所述气体入口上。
8.根据权利要求6或7所述的膜式气体交换器，其特征在于，所述第二适配器与所述第一适配器不同地构成，和/或所述第二适配器具有入口和出口，其中所述出口与所述气体入口连接，其中优选地设置，在所述入口的区域中存在保持轮廓部，借助于所述保持轮廓部可将软管固定在所述入口上。
9.根据上述权利要求中任一项所述的膜式气体交换器，其特征在于，所述第一适配器和/或所述第二适配器具有用于耦联到所述气体出口上或所述气体入口上的快速封闭件。
10.根据上述权利要求中任一项所述的膜式气体交换器，其特征在于，所述第一适配器具有气体样本出口。
11.根据上述权利要求中任一项所述的膜式气体交换器，其特征在于，所述第一适配器具有用于冷凝水的出流口。
12.一种用于血液的体外膜氧合或体外脱羧或其他充气和/或脱气的设备，所述设备具有体外血液回路，所述体外血液回路与根据权利要求1至11中任一项所述的膜式气体交换器的血液入口和血液出口连接。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述膜式气体交换器的所述第二适配器与氧气源连接或者与冲洗气体源连接。
14.根据权利要求12或13所述的装置，其特征在于，所述膜式气体交换器的所述第一适配器与CO2排出口连接。
15.一种膜式气体交换器的透析器壳体在用于血液的体外膜氧合和/或用于体外脱羧或用于其他充气或脱气的设备中的用途。
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