CN117815475A - 一种高效过滤的膜式氧合器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高效过滤的膜式氧合器，包括外壳和氧合变温模组，外壳的上部设有进血嘴、排气口、进水口和出水口，外壳的下部设有出血口、进气口和出气口；氧合变温模组竖直设于外壳中，包括从下至上依次层叠设置的氧压膜、过滤网和变温膜，变温膜包括多根连通进水口和出水口的变温膜丝，氧压膜包括多根连通进气口与出气口的氧压膜丝，靠近外壳底部的氧压膜丝密叠形成具有过滤功能的过滤结构，并且过滤结构的间隙宽度小于过滤网的孔径；血液从进血嘴进入外壳内，并自上而下依次穿过变温膜、过滤网和氧压膜后从出血口流出，外壳内的气体自下而上经由排气口排出。本发明能够在不增加过多压降和血液预充量的前提下，达到较好的过滤效果。

Description

一种高效过滤的膜式氧合器

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种高效过滤的膜式氧合器。

背景技术

临床手术用的体外循环装置，俗称人工肺，又称氧合器。氧合器作为体外血液氧合的装置，在体外循环(CPB)和体外膜肺氧合(ECMO)中发挥着重要作用。在应用过程中，其主要作用为使得贫氧的静脉血转变为富氧的动脉血，替代肺脏功能，以满足术中患者的需要。

由于引出血液中存在包含气泡及固体颗粒在内的栓子，直接回输人体会引起血管栓塞，因此，体外循环时除采取氧合器对血液进行气体交换维持病患氧供外，还会使用过滤器截留血液中的栓子，过滤器是血液回输至人体的安全屏障。现有技术中有将过滤器与氧合器集成为一体的设计，例如在血液走向为由内向外的氧合器结构中，过滤器为包裹氧合器最外层丝膜的过滤网，在血液走向为由外向内的氧合器结构中，过滤器为包裹氧合器最内层丝膜的过滤网。

然而，对于血液从外向内流的氧合器结构，为了符合过滤要求，通常会将氧合器内部空间做大，以安装面积足够大的过滤网，但是这种设计扩大了氧合器体积、增加了血液预充量，不适用于婴幼儿使用的氧合器。对于血液从内向外流的氧合器结构，虽然过滤网面积有所增大，不用刻意扩大氧合器体积，但是由于血液中混杂的气泡及颗粒物大小不等，为了达到过滤要求，通常会将过滤网网孔设计得很小，造成血液通过性不好，血液在流经过滤网时压力损失急剧增大，氧合器的压力损失决定了血泵最大输出能力以及同流量下的转速差异，氧合器本身压力损失越大则需要血泵以更大的转速维持流量，从而加剧了血液破坏，与此同时，血液流速增大使血液与氧压膜丝的接触时间变短，降低氧合效率，而且血液流速提高还会将大气泡冲散成小气泡，小气泡增加则进一步削弱了血液在滤网处的通过性。鉴于以上情况，有必要设计一种预充量小、压力损失小且过滤效果好的氧合器，以满足重症急救场景下的功能需要。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种高效过滤的膜式氧合器，能够在不增加过多压降、不增加血液预充量或者直接减小血液预充量的前提下，达到较好的过滤效果。

本公开提供一种高效过滤的膜式氧合器，包括：

外壳，所述外壳的上部设有进血嘴、排气口、进水口和出水口，所述外壳的下部设有出血口、进气口和出气口；

氧合变温模组，竖直设于所述外壳中，包括从下至上依次层叠设置的氧压膜、过滤网和变温膜，所述变温膜包括多根连通所述进水口和所述出水口的变温膜丝，所述氧压膜包括多根连通所述进气口与所述出气口的氧压膜丝，靠近所述外壳底部的氧压膜丝密叠形成具有过滤功能的过滤结构，并且所述过滤结构的间隙宽度小于所述过滤网的孔径；

血液从所述进血嘴进入所述外壳内，并自上而下依次穿过所述变温膜、所述过滤网和所述氧压膜后从所述出血口流出，所述外壳内的气体自下而上经由所述排气口排出。

可选的，靠近所述外壳底部的氧压膜丝的排布密度大于靠近所述过滤网的氧压膜丝的排布密度。

可选的，所述过滤结构包括由下向上层叠排布的多层膜丝组，每层膜丝组包括间隔排列的多根氧压膜丝，相邻两层膜丝组中的氧压膜丝沿所述氧压膜丝的长度方向错开设置。

可选的，所述膜丝组中的氧压膜丝横向铺设于所述外壳内，所述过滤结构中膜丝组的数量为6～10层。

可选的，所述膜丝组中相邻氧压膜丝之间的间隙为所述氧压膜丝直径的0.1～0.3倍。

可选的，所述过滤网的孔径为70μm～100μm；所述过滤结构的间隙宽度不大于40μm。

可选的，所述外壳的顶部设有血液分散结构，所述进血嘴连通所述血液分散结构，所述血液分散结构用于将从所述进血嘴进入的血液分散到所述变温膜的上表面。

可选的，所述血液分散结构包括缓冲空间和围绕所述缓冲空间设置的多个扰流片，所述缓冲空间位于所述外壳顶部的中间区域，所述进血嘴连通所述缓冲空间，所述扰流片从所述缓冲空间向所述外壳的内侧壁延伸，相邻两个扰流片之间形成引流通道；血液自所述进血嘴进入所述缓冲空间后，沿所述引流通道分散到所述变温膜的上表面。

可选的，所述缓冲空间的横截面为圆形，所述进血嘴与所述缓冲空间相切，所述血液切向进入所述缓冲空间，以在所述缓冲空间内形成螺旋涡流。

可选的，所述排气口设在所述外壳的顶部，所述排气口连通所述缓冲空间。

可选的，所述排气口高于所述缓冲空间的最高位置。

可选的，所述氧合器还包括封堵层、横向隔离层和纵向隔离层，所述封堵层设于所述外壳内侧壁与所述氧合变温模组之间，所述外壳内侧壁与所述封堵层之间具有流通空间，所述横向隔离层和所述纵向隔离层设在所述流通空间内，并且，所述横向隔离层将所述流通空间划分为水路空间和气路空间，所述纵向隔离层将所述水路空间划分为第一水路空间和第二水路空间、将所述气路空间划分为第一气路空间和第二气路空间；

所述进水口连通所述第一水路空间，所述出水口连通所述第二水路空间，所述进气口连通所述第一气路空间，所述出气口连通所述第二气路空间；

所述变温膜丝的入口穿过所述封堵层与所述第一水路空间连通、出口穿过所述封堵层与所述第二水路空间连通，所述氧压膜丝的入口穿过所述封堵层与所述第一气路空间连通、出口穿过所述封堵层与所述第二气路空间连通。

可选的，所述外壳包括壳身、设于所述壳身顶部敞口处的上盖和设于所述壳身底部敞口处的下盖，所述进血嘴和所述血液分散结构设于所述上盖，所述出血口设于所述下盖，所述进水口和所述出水口设于所述壳身上靠近所述上盖的一侧，所述进气口和所述出气口设于所述壳身上靠近所述下盖的一侧，所述氧合变温模组设在所述壳身中。

可选的，所述氧合变温模组的横截面为矩形，所述氧合变温模组的高度小于该氧合变温模组的长度和宽度中的最小值。

实施上述方案，具有如下有益效果：

本公开设置过滤网和过滤结构，增大了氧合器的过滤面积，能够实现更好的过滤效果。并且，将氧压膜丝密叠构成过滤结构，不需要增加额外空间来容置过滤结构，由于过滤面积足够大，也不需要将过滤网做成褶皱状这种占空间较大的形状，从而不会增加氧合器内部空间的占用，能够减少血液预充量。

本公开的氧合器包括从下至上依次层叠设置的氧压膜、过滤网和变温膜，氧压膜中远离过滤网的一侧的氧压膜丝密叠形成过滤结构，并且该过滤结构的间隙宽度小于过滤网的孔径，血液从进血嘴进入氧合器内，自上而下依次穿过变温膜、过滤网和氧压膜，然后从出血口流出。此结构设计中，血液自上而下流动，流动性好，即使设置过滤网和过滤结构，其压力损失也不会明显增加。并且过滤网的孔径大于过滤结构的间隙宽度，过滤网的阻力小于过滤结构的阻力，血液先通过过滤网后通过过滤结构，血液通过性不会被明显削弱。此外，通过过滤网将较大的气泡及杂质拦截在变温膜侧，能够提高血液通过氧压膜时的通过性，降低下部过滤结构的过滤压力，使血液在过滤结构处的通过性提高。

总之，本发明能够在不增加过多压降和血液预充量的前提下，达到较好的过滤效果。本公开的氧合器血液预充量小，尤其适用于对血液预充量敏感的婴幼儿群体。

附图说明

图1是本发明公开的高效过滤的膜式氧合器的结构示意图；

图2是本发明公开的高效过滤的膜式氧合器的俯视图；

图3是本发明公开的高效过滤的膜式氧合器的剖视图；

图4是本发明公开的高效过滤的膜式氧合器的上盖的结构示意图；

图5是本发明公开的高效过滤的膜式氧合器的上盖的结构示意图；

图6是本发明公开的高效过滤的膜式氧合器的剖视图；

图7是本发明公开的高效过滤的膜式氧合器的血路结构示意图；

图8是本发明公开的高效过滤的膜式氧合器的水路结构示意图；

图9是本发明公开的高效过滤的膜式氧合器的气路结构示意图。

图10是本发明公开的高效过滤的膜式氧合器的过滤结构的截面示意图；

图11是本发明公开的高效过滤的膜式氧合器的过滤结构的结构示意图。

图中：

100外壳，101壳身，102上盖，103下盖，104进血嘴，105出血口，106进水口，107出水口，108进气口，109出气口，110排气口，111第一水路空间，112第二水路空间，113第一气路空间，114第二气路空间，

200氧合变温模组，201变温膜，202过滤网，203氧压膜，204过滤结构，205缓冲空间，206扰流片，211膜丝组，212氧压膜丝，213间隙，

300封堵层，301横向隔离层，302纵向隔离层。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本实施例提供一种高效过滤的膜式氧合器，包括外壳100和设在所述外壳100内的氧合变温模组200。请参见图1-图6，所述外壳100的上部设有进血嘴104、排气口110、进水口106和出水口107，所述外壳100的下部设有出血口105、进气口108和出气口109。氧合变温模组200竖直设于所述外壳100中，包括从下至上依次层叠设置的氧压膜203、过滤网202和变温膜201，所述变温膜201包括多根连通所述进水口106和所述出水口107的变温膜丝，所述氧压膜203包括多根连通所述进气口108与所述出气口109的氧压膜丝212，靠近所述外壳100底部的氧压膜丝212密叠形成具有过滤功能的过滤结构204，并且所述过滤结构204的间隙213宽度小于所述过滤网202的孔径。其中，密叠是指多根氧压膜丝212沿其长轴紧密叠放排列。使用时，血液从所述进血嘴104进入所述外壳100内，并自上而下依次穿过所述变温膜201、所述过滤网202和所述氧压膜203后从所述出血口105流出，所述外壳100内的气体自下而上经由所述排气口110排出。

其中，过滤网202可以为平面结构的过滤网202，也可以是褶皱状的过滤网202，当然，平面结构的过滤网202能够减少空间占用，有利于减少血液预充量，而褶皱状的过滤网202则可以增大过滤面积，提升过滤效果，在应用时，可以根据需要择一或者组合使用。

在一种可能的实现方式中，过滤网202的上表面紧贴变温膜201的下表面，过滤网202的下表面紧贴氧压膜203的上表面，这种设计可减少各层结构之间的空隙，降低对外壳100内部空间的占用，进而减少血液预充量。

常规的氧压膜结构中，为确保血液在氧压膜203中的通过率，减少压力损失，相邻氧压膜丝212之间的空隙约为氧压膜丝212自身直径的1.2倍，大直径颗粒物及气泡很容易穿过氧压膜丝212之间的空隙，可见，常规的氧压膜结构不具有过滤功能。本实施例对氧压膜203做了结构改进，具体而言，是使靠近外壳100底部的氧压膜丝212的排布密度大于靠近过滤网202的氧压膜丝212的排布密度，将靠近外壳100底部的氧压膜丝212密叠形成具有过滤功能的过滤结构204，并且该过滤结构204的间隙213宽度小于过滤网202的孔径，可以拦截从过滤网202逃逸的更小的颗粒物和气泡。由于靠近过滤网202的氧压膜丝212的排布密度较小，因此血液在氧压膜203靠近过滤网202处的通过率较好，压力损失较小，避免产生血液到达氧压膜203时压力损失急剧增大的情况。

请参见图10和图11，过滤结构204包括由下向上层叠排布的多层膜丝组211，每层膜丝组211包括间隔排列的多根氧压膜丝212，相邻两层膜丝组211中的氧压膜丝212在氧压膜丝212的长度方向上错开设置，各氧压膜丝212的长度方向一致；如图10所示，在氧合器的纵截面上，过滤结构204呈蜂窝状。在一种可能的实现方式中，膜丝组211中的氧压膜丝212横向铺设于外壳100内，过滤结构204中膜丝组211的数量为6～10层，通过多层结构拦截颗粒物和气泡，可以降低颗粒物及气泡的逃逸概率。膜丝组211中相邻氧压膜丝212之间的间隙213为氧压膜丝212直径的0.1～0.3倍，该间隙213小于或者等于40μm，不允许直径大于40μm的颗粒物及气泡通过；示例性的，膜丝组211中相邻氧压膜丝212之间的间隙213可以为该氧压膜丝212直径的0.2倍。

所述外壳100的顶部设有血液分散结构，所述进血嘴104连通所述血液分散结构，所述血液分散结构用于将从所述进血嘴104进入的血液分散到所述变温膜201的上表面。

在一种可能的实现方式中，所述血液分散结构包括缓冲空间205和围绕所述缓冲空间205设置的多个扰流片206，所述缓冲空间205位于所述外壳100顶部的中间区域，所述进血嘴104连通所述缓冲空间205，所述扰流片206从所述缓冲空间205向所述外壳100的内侧壁延伸，相邻两个扰流片206之间形成引流通道；血液自所述进血嘴104进入所述缓冲空间205后，沿所述引流通道分散到所述变温膜201的上表面。在图4和图5所示的结构中，多个扰流片206围绕缓冲空间205间隔均匀排布，当然，在其他实施例中，扰流片206之间的间隔距离也可以不相等。

在一种可能的实现方式中，所述缓冲空间205的横截面为圆形，所述进血嘴104与所述缓冲空间205相切，所述血液切向进入所述缓冲空间205，以在所述缓冲空间205内形成螺旋涡流。血液切向进入缓冲空间205，可以减缓血液流速下降，有利于血液向缓冲空间205的边缘流动，进而迅速通过扰流片206构建的引流通道分散到变温膜201的上表面。

在一种可能的实现方式中，进血嘴104倾斜设置在外壳100顶部，具体而言，进血嘴104从外壳100顶部沿着氧合器的高度方向向远离外壳100的一侧倾斜，如此，血液从进血嘴104流向缓冲空间205时，会在重力作用下自然向下俯冲，更利于在缓冲空间205中形成螺旋涡流，使血液迅速分散到变温膜201的上表面。

所述排气口110设在所述外壳100的顶部，排气口110连通所述缓冲空间205。其中，排气口110高于所述缓冲空间205的最高位置，以确保缓冲空间205内的血液不会从排气口110溢出。血液注入过程中，质量较大的血液自上而下流动，将外壳100内的空气挤到外壳100的上部，进而从排气口110排出。过滤网202和过滤结构204拦截的气泡也是自下向上运动，然后汇入缓冲空间205，从排气口110排出。本实施例的氧合器中，出血口105设置在氧合器底部，排气口110设在氧合器顶部，血液流向与气泡流向相反，可以减少血液压力损失，质量较轻的气泡上浮，有利于分离血液中的气泡，气泡祛除效果好。

在图3和图4所示的结构中，缓冲空间205由外壳100的顶部向上拱起形成，排气口110与缓冲空间205的中间区域连通。当然，排气口110也可以偏离缓冲空间205的中间区域设置。

请参见图3，所述氧合器还包括封堵层300、横向隔离层301和纵向隔离层302，所述封堵层300设于所述外壳100内侧壁与所述氧合变温模组200之间，所述外壳100内侧壁与所述封堵层300之间具有流通空间，所述横向隔离层301和所述纵向隔离层302设在所述流通空间内，并且，所述横向隔离层301将所述流通空间划分为水路空间和气路空间，所述纵向隔离层302将所述水路空间划分为第一水路空间111和第二水路空间112、将所述气路空间划分为第一气路空间113和第二气路空间114。所述进水口106连通所述第一水路空间111，所述出水口107连通所述第二水路空间112，所述进气口108连通所述第一气路空间113，所述出气口109连通所述第二气路空间114。所述变温膜丝的入口穿过所述封堵层300与所述第一水路空间111连通、出口穿过所述封堵层300与所述第二水路空间112连通，所述氧压膜丝212的入口穿过所述封堵层300与所述第一气路空间113连通、出口穿过所述封堵层300与所述第二气路空间114连通。

所述变温膜201包括自下而上层叠设置的变温层，每层变温层包括并排设置的多根变温膜丝，相邻两层变温层中的变温膜丝相互交错，以形成在纵向上贯通变温膜201的第一过流通孔，多个第一过流通孔在氧合器的横截面上组成蜂窝状。所述氧压膜203包括紧贴过滤网202的氧压膜主体和紧贴氧压膜主体的过滤结构204，其中，氧压膜主体包括自下而上层叠设置的氧压层，每层氧压层包括并排设置的多根氧压膜丝212，相邻两层氧压层中的氧压膜丝212相互交错，以形成在纵向上贯通氧压膜203的第二过流通孔，多个第二过流通孔在氧合器的横截面上组成蜂窝状。血液注入氧合器后，先在血液分散结构的引导作用下均匀分散在变温膜201的上表面，然后依次穿过变温膜201、过滤网202和氧压膜203，从底部的出血口105流出，如图7所示。

血液穿过变温膜201时通过与变温膜丝接触进行热交换，提升血液温度。其中，血液穿过变温膜201时的流向包括沿第一过流通道向下流动以及沿着变温膜丝横向流动；血液沿第一过流通道纵向流动时，血液受到的阻力小，流动快，血液受到的破坏也小；血液会沿变温膜丝横向流动时，血液与变温膜丝的接触时间长，热交换效果好。与穿过变温膜201时类似，血液穿过氧压膜主体时的流向也包括沿第二过流通道向下流动以及沿着氧压膜丝212横向流动，沿第二过流通道向下流动时血液流速较快，且血液破坏性小，沿氧压膜丝212横向流动，血液与氧压膜丝212的接触时间长，氧合效果好。血液通过氧压膜主体后到达过滤结构204，穿过过滤结构204的间隙213，从出血嘴流出。由于过滤结构204的拦截作用，血液在过滤结构204处停留时间会延长，血液与氧压膜丝212的接触时间较长，过滤结构204在拦截细微颗粒物及气泡的同时还能进一步提高氧合效率。值得注意的时，由于变温膜201和氧压膜203的层叠交错式结构设计已经能够取得较好的热交换和氧合效果，从而不必通过增加氧压膜203和变温膜201的厚度来提升热交换和氧合性能，能够减少变温膜201和氧压膜203的空间占用，进而减少血液预充。

在一种可能的实现方式中，所述过滤网202的孔径为70μm～100μm，用于拦截血液中直径较大的颗粒物及气泡。所述过滤结构204的间隙213宽度不大于40μm，例如可以为38μm，过滤结构204用于拦截血液中直径较小的颗粒物及气泡。本实施例通过设置过滤网202和过滤结构204，实现对血液的两级过滤，血液穿过变温膜201和氧压膜203时，先滤除直径较大的颗粒物及气泡，仅允许血液及包含其中的直径较小的颗粒物及气泡到达氧压膜203，颗粒物及气泡的减少使血液与氧压膜203的接触更好，能够提升氧合效果；血液中颗粒物及气泡的减少还降低了过滤结构204的过滤压力，能够提高过滤结构204的过滤效果。

在一种可能的实现方式中，请参见图1-图3，所述外壳100包括壳身101、设于所述壳身101顶部敞口处的上盖102和设于所述壳身101底部敞口处的下盖103，所述进血嘴104和所述血液分散结构设于所述上盖102，所述出血口105设于所述下盖103，所述进水口106和所述出水口107设于所述壳身101上靠近所述上盖102的一侧，所述进气口108和所述出气口109设于所述壳身101上靠近所述下盖103的一侧，所述氧合变温模组200设在所述壳身101中。

在一种可能的实现方式中，所述氧合变温模组200的横截面为矩形，例如长方形或者正方形。所述氧合变温模组200的高度小于该氧合变温模组200的长度和宽度中的最小值，此结构设计能够在确保血液充分氧合的前提下减少血液在氧合变温膜201组中的压力损失。

请参见图7-图9，变温膜丝连通第一水路空间111与第二水路空间112，进水口106连通第一水路空间111，出水口107连通第二水路空间112，加热介质依次通过进水口106、第一水路空间111、变温膜丝、第二水路空间112和出水口107，血液流经变温膜丝时，血液与变温膜丝中的加热介质进行热交换，使血液升温。氧压膜丝212连通第一气路空间113与第二气路空间114，进气口108连通第一气路空间113，出气口109连通第二气路空间114，氧气依次通过进气口108、第一气路空间113、氧压膜丝212、第二气路空间114和出气口109，血液流经氧压膜丝212时，血液中的二氧化碳与氧压膜丝212携带的氧气进行交换，从而将贫氧血变成富氧血，氧压膜丝212中的二氧化碳则从出气口109排出。

本实施例能够在不增加过多压降和血液预充量的前提下，达到较好的过滤效果，具体分析如下：

第一、氧合器包括从下至上依次层叠设置的氧压膜203、过滤网202和变温膜201，氧压膜203中部分氧压膜丝212密叠形成过滤结构204，过滤结构204的间隙213宽度小于过滤网202的孔径，血液从进血嘴104进入氧合器内，自上而下依次穿过变温膜201、过滤网202和氧压膜203，然后从出血口105流出。通过过滤网202和过滤结构204的设置，增大了氧合器的过滤面积，能够实现更好的过滤效果。

第二、由于过滤网202和过滤结构204的设置使氧合器过滤面积足够大，不需要将过滤网202做成褶皱状这种占空间较大的形状，进而不会增加氧合器内部空间的占用，也就不会增加血液预充量。

第三、此结构设计中，血液自上而下流动，血液流动性好，即使设置过滤网202和过滤结构204，其压力损失也不会明显增加。并且过滤网202的孔径大于过滤结构204的间隙213宽度，过滤网202的阻力小于过滤结构204的阻力，血液先通过过滤网202后通过过滤结构204，血液通过性不会被明显削弱。此外，通过过滤网202将较大的气泡及杂质拦截在变温膜201侧，能够提高血液通过氧压膜203时的通过性，降低过滤结构204的过滤压力。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (14)

1.一种高效过滤的膜式氧合器，其特征在于，包括：

外壳(100)，所述外壳(100)的上部设有进血嘴(104)、排气口(110)、进水口(106)和出水口(107)，所述外壳(100)的下部设有出血口(105)、进气口(108)和出气口(109)；

氧合变温模组(200)，竖直设于所述外壳(100)中，包括从下至上依次层叠设置的氧压膜(203)、过滤网(202)和变温膜(201)，所述变温膜(201)包括多根连通所述进水口(106)和所述出水口(107)的变温膜丝，所述氧压膜(203)包括多根连通所述进气口(108)与所述出气口(109)的氧压膜丝(212)，靠近所述外壳(100)底部的氧压膜丝(212)密叠形成具有过滤功能的过滤结构(204)，并且所述过滤结构(204)的间隙(213)宽度小于所述过滤网(202)的孔径；

血液从所述进血嘴(104)进入所述外壳(100)内，并自上而下依次穿过所述变温膜(201)、所述过滤网(202)和所述氧压膜(203)后从所述出血口(105)流出，所述外壳(100)内的气体自下而上经由所述排气口(110)排出。

2.根据权利要求1所述的氧合器，其特征在于，

靠近所述外壳(100)底部的氧压膜丝(212)的排布密度大于靠近所述过滤网(202)的氧压膜丝(212)的排布密度。

3.根据权利要求1所述的氧合器，其特征在于，

所述过滤结构(204)包括由下向上层叠排布的多层膜丝组(211)，每层膜丝组(211)包括间隔排列的多根氧压膜丝(212)，相邻两层膜丝组(211)中的氧压膜丝(212)沿所述氧压膜丝(212)的长度方向错开设置。

4.根据权利要求3所述的氧合器，其特征在于，

所述膜丝组(211)中的氧压膜丝(212)横向铺设于所述外壳(100)内，所述过滤结构(204)中膜丝组(211)的数量为6～10层。

5.根据权利要求3所述的氧合器，其特征在于，

所述膜丝组(211)中相邻氧压膜丝(212)之间的间隙(213)为所述氧压膜丝(212)直径的0.1～0.3倍。

6.根据权利要求1所述的氧合器，其特征在于，

所述过滤网(202)的孔径为70μm～100μm；所述过滤结构(204)的间隙(213)宽度不大于40μm。

7.根据权利要求1所述的氧合器，其特征在于，

所述外壳(100)的顶部设有血液分散结构，所述进血嘴(104)连通所述血液分散结构，所述血液分散结构用于将从所述进血嘴(104)进入的血液分散到所述变温膜(201)的上表面。

8.根据权利要求7所述的氧合器，其特征在于，

所述血液分散结构包括缓冲空间(205)和围绕所述缓冲空间(205)设置的多个扰流片(206)，所述缓冲空间(205)位于所述外壳(100)顶部的中间区域，所述进血嘴(104)连通所述缓冲空间(205)，所述扰流片(206)从所述缓冲空间(205)向所述外壳(100)的内侧壁延伸，相邻两个扰流片(206)之间形成引流通道；血液自所述进血嘴(104)进入所述缓冲空间(205)后，沿所述引流通道分散到所述变温膜(201)的上表面。

9.根据权利要求8所述的氧合器，其特征在于，

所述缓冲空间(205)的横截面为圆形，所述进血嘴(104)与所述缓冲空间(205)相切，所述血液切向进入所述缓冲空间(205)，以在所述缓冲空间(205)内形成螺旋涡流。

10.根据权利要求8所述的氧合器，其特征在于，

所述排气口(110)设在所述外壳(100)的顶部，所述排气口(110)连通所述缓冲空间(205)。

11.根据权利要求10所述的氧合器，其特征在于，

所述排气口(110)高于所述缓冲空间(205)的最高位置。

12.根据权利要求8所述的氧合器，其特征在于，

所述氧合器还包括封堵层(300)、横向隔离层(301)和纵向隔离层(302)，所述封堵层(300)设于所述外壳(100)内侧壁与所述氧合变温模组(200)之间，所述外壳(100)内侧壁与所述封堵层(300)之间具有流通空间，所述横向隔离层(301)和所述纵向隔离层(302)设在所述流通空间内，并且，所述横向隔离层(301)将所述流通空间划分为水路空间和气路空间，所述纵向隔离层(302)将所述水路空间划分为第一水路空间(111)和第二水路空间(112)、将所述气路空间划分为第一气路空间(113)和第二气路空间(114)；

所述进水口(106)连通所述第一水路空间(111)，所述出水口(107)连通所述第二水路空间(112)，所述进气口(108)连通所述第一气路空间(113)，所述出气口(109)连通所述第二气路空间(114)；

所述变温膜丝的入口穿过所述封堵层(300)与所述第一水路空间(111)连通、出口穿过所述封堵层(300)与所述第二水路空间(112)连通，所述氧压膜丝(212)的入口穿过所述封堵层(300)与所述第一气路空间(113)连通、出口穿过所述封堵层(300)与所述第二气路空间(114)连通。

13.根据权利要求8所述的氧合器，其特征在于，

所述外壳(100)包括壳身(101)、设于所述壳身(101)顶部敞口处的上盖(102)和设于所述壳身(101)底部敞口处的下盖(103)，所述进血嘴(104)和所述血液分散结构设于所述上盖(102)，所述出血口(105)设于所述下盖(103)，所述进水口(106)和所述出水口(107)设于所述壳身(101)上靠近所述上盖(102)的一侧，所述进气口(108)和所述出气口(109)设于所述壳身(101)上靠近所述下盖(103)的一侧，所述氧合变温模组(200)设在所述壳身(101)中。

14.根据权利要求8所述的氧合器，其特征在于，

所述氧合变温模组(200)的横截面为矩形，所述氧合变温模组(200)的高度小于该氧合变温模组(200)的长度和宽度中的最小值。