CN209286304U - 一种双腔膜式氧合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双腔膜式氧合器，包括上盖、下盖，还包括中间连接盖、芯轴结构、第一氧合室、第二氧合室；所述第一氧合室和第二氧合室均包括氧压膜、封堵层，且分别连通血路接口；所述芯轴结构包括上芯轴、下芯轴、连接所述上芯轴与下芯轴的芯轴连接块，所述上芯轴与下芯轴侧壁空间通过连接轴连通，且所述上芯轴和下芯轴侧壁空间均与所述氧压膜连通；所述上盖、中间连接盖、下盖均连通有气口；所述第一氧合室的上部、下部分别连接所述上盖、所述中间连接盖；所述第二氧合室的上部、下部分别连接所述中间连接盖、所述下盖。本实用新型在血液进行气体交换时，可以根据需求，有效精确调整二氧化碳含量以及氧气含量。

Description

一种双腔膜式氧合器

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域，具体涉及一种双腔膜式氧合器。

背景技术

中空纤维膜式氧合器（以下简称氧合器）是当前血液氧合的金标准，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、急救等。

血液中的血红蛋白与氧气的结合能力受到二氧化碳分压（PCO2）的影响，当PCO2升高时，血红蛋白与氧气的结合能力降低。而氧合器在完成血液与气体交换时，血液侧和气体侧的氧浓度差直接影响血液的氧合效果，而二氧化碳分压则主要与气体的流动速度有关。

目前市场上的膜式氧合器均为单一气体交换腔设计，这种设计在使用时只能通入一种气体或浓度相同的混合气体，因此该气体在流经氧合器时既需要保持一定的氧气浓度用于血液中的氧含量调整又要保证一定的空气流速保证二氧化碳的快速清除，从而导致在使用时并不能达到有效快速地调整血液中的血氧含量及二氧化碳含量。并造成气体的大量浪费尤其是在呼吸科或适用对象为老年人时，使用时需要更好的二氧化碳排除能力。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例期望提供一种双腔膜式氧合器及氧合方法，运用在血液氧合中即可以有效地调整血液中的二氧化碳含量，同时又可以有效地调整血液中的血氧含量，另外，还可以作为单独的氧合器进行使用，或者作为单独的二氧化碳排除器使用。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型实施例提供了一种双腔膜式氧合器，包括上盖、下盖，还包括中间连接盖、芯轴结构、第一氧合室、第二氧合室；所述第一氧合室和第二氧合室均包括氧压膜、设置在所述氧压膜顶部和底部的封堵层，且分别连通有血路接口；所述芯轴结构包括上芯轴、下芯轴、连接所述上芯轴与下芯轴的芯轴连接块，所述上芯轴与下芯轴侧壁空间通过连接轴连通，且所述上芯轴和下芯轴侧壁空间均与所述氧压膜间隙连通；所述上盖、中间连接盖、下盖均连通有气口；所述第一氧合室的顶部、底部分别连接所述上盖、所述中间连接盖；所述第二氧合室的顶部、底部分别连接所述中间连接盖、所述下盖。

进一步地，所述氧压膜由中空纤维管构成，所述封堵层呈蜂窝状结构。

进一步地，所述蜂窝状结构的封堵层与所述中空纤维管管口对准连接。

进一步地，所述上盖连通有第一进气口，所述中间连接盖连通有第一出气口、第二进气口，所述下盖连通有第二出气口。

进一步地，所述中间连接盖内设有隔断或连通所述第一氧合室与所述第二氧合室中气体流通的插销开关。

进一步地，所述第一氧合室和第二氧合室分别连通有血路接口，包括：

所述第一氧合室底部连通出血路接口，所述第二氧合室底部连通进血路接口；

或者所述第一氧合室底部连通进血路接口，所述第二氧合室底部连通出血路接口。

本实用新型有益效果如下：1）本实用新型运用在血液氧合中可以有效地解决氧气交换与二氧化碳排除的问题，提高氧合效率；2）本实用新型还可以作为单独的氧合器进行使用；3）本实用新型还可以作为单独的二氧化碳排除器使用。

附图说明

图1为本实用新型实施例双腔膜式氧合器的立体图；

图2为本实用新型实施例双腔膜式氧合器剖面结构图；

图3（a）为本实用新型实用例双腔膜式氧合器中的芯轴结构平面示意图；

图3（b）为本实用新型实施例双腔膜式氧合器中的上芯轴内侧结构图；

图4为本实用新型实施例双腔膜式氧合器中的血液自下而上流动示意图；

图5为本实用新型实施例双腔膜式氧合器中的第一种气体流动方式示意图；

图6为本实用新型实施例双腔膜式氧合器中的血液自上而下流动示意图；

图7为本实用新型实施例双腔膜式氧合器中的第二种气体流动方式示意图；

其中：1是上盖、2是下盖、3是中间连接盖、4是第一氧合室、5是第二氧合室、6是第一进气口、7是第一出气口、8是第二进气口、9是第二出气口、10是血路接口、11是第一氧合室中的氧压膜、12是第二氧合室中的氧压膜、13是封堵层、14是上芯轴、15是下芯轴、16是芯轴连接块、17是上芯轴侧壁空间、18是下芯轴侧壁空间、19是连接轴。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本实用新型的特点与技术内容，下面结合附图对本实用新型的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本实用新型。

图1为本实用新型实施例双腔膜式氧合器的立体图，如图1所示，所述双腔膜式氧合器包括上盖1、下盖2、中间连接盖3、处于上盖1和中间连接盖3之间的第一氧合室4、处于中间连接盖3和下盖2之间的第二氧合室5，所述上盖1连通有第一进气口6，所述中间连接盖3连通有第一出气口7、第二进气口8，所述下盖2连通有第二出气口9，所述第一氧合室4和第二氧合室5分别连通有血路接口10。

具体内部结构见图2所示，图2为本实用新型实施例双腔膜式氧合器剖面结构图，包括上盖1、下盖2，还包括中间连接盖3、芯轴结构、第一氧合室4、第二氧合室5；所述第一氧合室4和第二氧合室5均包括氧压膜、设置在所述氧压膜顶部和底部的封堵层13，且分别连通有血路接口10；所述芯轴结构包括上芯轴14、下芯轴15、连接所述上芯轴14与下芯轴15的芯轴连接块16，所述上芯轴14与下芯轴15侧壁空间通过连接轴19连通，且所述上芯轴侧壁空间17与下芯轴侧壁空间18均与所述氧压膜连通；所述上盖1、中间连接盖3、下盖2均连通有气口；所述第一氧合室4的顶部、底部分别连接所述上盖1、所述中间连接盖3；所述第二氧合室5的顶部、底部分别连接所述中间连接盖3、所述下盖2。

进一步地，所述氧压膜由中空纤维管构成，所述封堵层呈蜂窝状结构。

进一步地，所述蜂窝状结构的封堵层13与所述中空纤维管管口对准连接。

进一步地，所述上盖1连通有第一进气口6，所述中间连接盖3连通有第一出气口7、第二进气口8，所述下盖2连通有第二出气口9。

这里，从所述上盖1连通的第一进气口6进来的气体通过所述蜂窝状结构的封堵层13进入所述中空纤维管内，并从下面的所述蜂窝状结构封堵层13出去。

这里所述氧压膜包括第一氧合室中的氧压膜11、第二氧合室中的氧压膜12。

进一步地，所述中间连接盖3内设有隔断或连通所述第一氧合室4与所述第二氧合室5中气体流通的插销开关。

这里，所述中间连接盖3中具有独立的两层结构，当设置在所述中间连接盖3内的插销开关关闭时，连通在所述中间连接盖3上的第一出气口7与第二进气口8不相通，即在独立的两层结构中工作，相应地，所述第一氧合室4与第二氧合室5中的气体流通被隔断；当设置在所述中间连接盖3内的插销开关打开时，连通在所述中间连接盖3上的第一出气口与第二进气口相通，相应地，所述第一氧合室4与第二氧合室5中的气体流通被连通，这时，需要将所述第二进气口8堵上，即所述第二进气口8不通入气体，不然从第二进气口8通入的气体会从所述第一出气口7直接排出。

进一步地，所述第一氧合室4和第二氧合室5分别连通有血路接口10，包括：

所述第一氧合室4底部连通出血路接口，所述第二氧合室5底部连通进血路接口；

或者所述第一氧合室4底部连通进血路接口，所述第二氧合室5底部连通出血路接口。

这里，当所述第一氧合室4底部连通出血路接口，所述第二氧合室5底部连通进血路接口时，在所述第二氧合室5底部连通进血路接口上会设有动力泵，提供血液自下而上流动的动力。

这里，血液通过进血路接口进入氧合室中时，血液充盈由很多个中空纤维管构成的氧压膜中，即血液布满在所述中空纤维管外壁，与所述中空纤维管内流通的气体隔开。

图3（a）为本实用新型实施例双腔膜式氧合器中的芯轴结构平面示意图，如图所示，包括上芯轴14、下芯轴15、连接所述上芯轴14与下芯轴15的芯轴连接块16。

这里，所述芯轴结构是设置在所述双腔膜式氧合器中间部位，所述芯轴结构中心为实心结构，所述上芯轴侧壁空间17和下芯轴侧壁空间18与所述氧压膜间隙连通，所述上芯轴侧壁空间17与下芯轴侧壁空间18通过连接轴连通。

这里，所述上芯轴侧壁空间17和下芯轴侧壁空间18与所述氧压膜间隙接触的一侧有供血液经过的缝隙171，因此所述上芯轴侧壁空间17和下芯轴侧壁空间18均与所述氧压膜间隙连通。

图3（b）为本实用新型实施例双腔膜式氧合器中的上芯轴内侧结构图，如图所示，上芯轴14中间为实心结构，侧壁形成空间17，与所述氧压膜间隙接触的一侧有供血液经过的缝隙171。

这里，下芯轴内侧结构与上述上芯轴内侧结构一样，不再赘述。

图4为本实用新型实施例双腔膜式氧合器中的血液自下而上流动示意图，如图4所示，所述第二氧合室底部设有进血路接口，所述第一氧合室底部设有出血路接口。

这里，当血液从所述进血路接口进入所述第二氧合室时，血液会充盈由很多个中空纤维管构成的氧压膜中，即血液布满在所述中空纤维管外壁，经过与所述中空纤维管中流动的气体分子交换后，通过与所述氧压膜连通的下芯轴侧壁空间，向上流通，依次经过连接所述下芯轴与上芯轴侧壁空间的连接轴、上芯轴侧壁空间，之后进入所述第一氧合室内，血液同样布满在所述中空纤维管外壁，并经过与所述中空纤维管中流动的气体分子交换后，从所述第一氧合室底部设置的出血路接口出去。

这里，血液在所述第二氧合室中进行气体分子交换具体可以是通过调整气体在所述中空纤维管中流动的速度来控制血液中的二氧化碳分压。

这里，血液在所述第一氧合室中进行气体分子交换具体可以是通过调整气体中氧浓度来控制血液中的氧分压和血氧饱和度，如第一氧合室通入氧气浓度为66%的空氧混合气体，将血液中的氧分压及血氧饱和度提升至手术临床所需。

以上所述实现了血液在本实例双腔膜式氧合器中两次完整的气体交换过程，具体气体流动方式见图5。

图5为本实用新型实施例双腔膜式氧合器中的第一种气体流动方式示意图，如图所示，所述气体分别从上盖连通的第一进气口和中间连接盖连通的第二进气口进入，并分别从中间连接盖连通的第一出气口和下盖连通的第二出气口出去。

这里，所述中间连接盖中具有独立的两层结构。

这里，所述中间连接盖设置的插销开关是关闭的，即隔断了所述第一氧合室与所述第二氧合室中的气体流通，也使得所述中间连接盖中具有的独立两层结构独自工作，即不会使气体从所述中间连接盖连通的第二进气口流通到所述中间连接盖连通的第一出气口处。

这里，所述气体从中间连接盖连通的第二进气口进入，通过蜂窝状的封堵层进入与之连通的很多个中空纤维管内，并从所述中空纤维管底端与之连接的蜂窝状封堵层出去，最后通过所述下盖连通的第二出气口出去。

这里，所述气体从中间连接盖连通的第二进气口进入，会布满所述中间连接盖具有独立工作结构层一周，并通过所述蜂窝状的封堵层往下流通。

同样的，所述气体从上盖连通的第一进气口进入，通过蜂窝状的封堵层进入与之连通的很多个中空纤维管内，并从所述中空纤维管底端与之连接的蜂窝状封堵层出去，最后通过所述中间连接盖连通的第一出气口出去。

这里，所述气体从上盖连通的第一进气口进入，会布满所述上盖一周，并通过所述蜂窝状的封堵层往下流通，最后从所述中空纤维管底端与之连接的蜂窝状封堵层出去后，会布满所述中间连接盖具有独立工作结构层一周，并从所述中间连接盖连通的第一出气口出去。

这里，从所述中间连接盖连通的第二进气口进入的气体可通过额外部件进行气体流速调整，通过调整气体在所述中空纤维管中流动的速度来控制血液中的二氧化碳分压。

这里，从所述上盖连通的第一进气口进入的气体含有适量的氧浓度，通过调整在所述中空纤维管中流通的气体氧浓度来控制血液中的氧分压和血氧饱和度。

这里，所述双腔膜式氧合器工作时，气体流动与血液流动同时进行。

图6为本实用新型实施例双腔膜式氧合器中的血液自上而下流动示意图，如图6所示，血液从第一氧合室底部连通的进血路接口进入，并充盈由很多个中空纤维管构成的氧压膜中，即血液布满在所述中空纤维管外壁，经过与所述中空纤维管中流动的气体分子交换后，通过与所述氧压膜连通的上芯轴侧壁空间，向下流通，依次经过连接所述下芯轴与上芯轴侧壁空间的连接轴、下芯轴侧壁空间，之后进入所述第二氧合室内，血液同样布满在所述中空纤维管外壁，并经过与所述中空纤维管中流动的气体分子交换后，从所述第二氧合室底部设置的出血路接口出去。

这里，需要注意的是该双腔膜式氧合器是立体圆筒状的，血液在所述第一氧合室和第二氧合室仅分别需要一个血路接口即可实现血液的进出。

这里，血液在所述第一氧合室中进行气体分子交换具体可以是通过调整气体在所述中空纤维管中流动的速度来控制血液中的二氧化碳分压。

这里，血液在所述第二氧合室中进行气体分子交换具体可以是通过调整气体中氧浓度来控制血液中的氧分压和血氧饱和度。

相应地，在图5中，从所述上盖连通的第一进气口进入的气体可通过额外部件进行气体流速调整，通过调整气体在所述中空纤维管中流动的速度来控制血液中的二氧化碳分压。

从所述中间连接盖连通的第二进气口进入的气体含有适量的氧浓度，通过调整在所述中空纤维管中流通的气体氧浓度来控制血液中的氧分压和血氧饱和度。

所述双腔膜式氧合器工作时，气体流动与血液流动同时进行。

以上所述实现了血液在本实例双腔膜式氧合器中两次完整的气体交换过程，具体气体流动方式见图5所述。

图7为本实用新型实施例双腔膜式氧合器中的第二种气体流动方式示意图，如图7所示，图7中气体的流动方式可以使本实用新型双腔膜式氧合器单独作为氧合器进行使用或者单独作为二氧化碳排除器使用。

这里，所述中间连接盖中设置的具有隔断或连通所述第一氧合室与所述第二氧合室中气体流通的插销开关是打开的，即连通了所述第一氧合室与所述第二氧合室中的气体流通，也使得所述中间连接盖中具有的独立两层结构互通，即气体从所述中间连接盖连通的第二进气口会流动到所述中间连接盖连通的第一出气口处，因此这里可以将所述中间连接盖连通的第二进气口封堵起来，即气体从所述上盖的第一进气口进入，分别从所述中间连接盖连通的第一出气口和下盖连通的第二出气口出去。

具体地，所述气体从上盖连通的第一进气口进入，布满整个上盖一周，并从所述蜂窝状的封堵层进入到所述中空纤维管内，并从所述中空纤维管底端流通到所述中间连接盖中，并布满所述中间连接盖一周，一部分气体从所述中间连接盖连通的第一出气口出去，另一部分气体继续流通到所述第二氧合室中，即通过所述第二氧合室内中空纤维管顶端的蜂窝状封堵层进入，从所述中空纤维管底部的蜂窝状封堵层出来，布满所述下盖一周，并从所述下盖连通的第二出气口出去。

这里，当从所述上盖连通的第一进气口进入的气体含有适量的氧浓度时，本实用新型双腔膜式氧合器可以单独作为氧合器进行使用；当从所述上盖连通的第一进气口进入的气体，通过调整气体在所述中空纤维管中流速时，本实用新型双腔膜式氧合器可以单独作为二氧化碳排除器进行使用。

使用该双腔膜式氧合器，当第一氧合室与第二氧合室中流动的气体不连通以及血液自下而上流动时，在所述第二氧合室底端连通的进血路接口上设有动力泵，提供自下而上流动的动力，相应地所述中间连接盖上连通的第二进气口进入一定流速的气体以及所述上盖连通的第一进气口进入含有适量氧浓度的气体，并通过封堵层进入中空纤维管内；血液从所述第二氧合室底端连通的进血路接口进入由多个中空纤维管构成的氧压膜中，即血液布满在所述中空纤维管外壁，经过与进入所述中空纤维管中流动的气体分子交换后，通过与所述氧压膜连通的下芯轴侧壁空间，向上流通，依次经过连接所述下芯轴与上芯轴侧壁空间的连接轴、上芯轴侧壁空间，之后进入所述第一氧合室内，血液同样布满在所述中空纤维管外壁，并经过与所述中空纤维管中流动的气体分子交换后，从所述第一氧合室底部设置的出血路接口出去；同时从所述中间连接盖连通的第二进气口和所述上盖连通的第一进气口进入的气体分别从所述下盖连通的第二出气口和所述中间连接盖连通的第一出气口出去。

使用该双腔膜式氧合器，当第一氧合室与第二氧合室中流动的气体不连通以及血液自上而下流动时，相应地所述上盖连通的第一进气口进入一定流速的气体以及所述中间连接盖上连通的第二进气口进入含有适量氧浓度的气体，并通过封堵层进入中空纤维管内；血液从所述第一氧合室底端连通的进血路接口进入由多个中空纤维管构成的氧压膜中，即血液布满在所述中空纤维管外壁，经过与进入所述中空纤维管中流动的气体分子交换后，通过与所述氧压膜连通的上芯轴侧壁空间，向下流通，依次经过连接所述上芯轴与下芯轴侧壁空间的连接轴、下芯轴侧壁空间，之后进入所述第二氧合室内，血液同样布满在所述中空纤维管外壁，并经过与所述中空纤维管中流动的气体分子交换后，从所述第二氧合室底端设置的出血路接口出去；同时从所述上盖连通的第一进气口和所述中间连接盖连通的第二进气口进入的气体分别从所述中间连接盖连通的第一出气口和所述下盖连通的第二出气口出去。

使用该双腔膜式氧合器，当第一氧合室与第二氧合室中流动的气体互通时，血液自下而上流动或自上而下流动不受所述第一氧合室和第二氧合室中流动气体互通的影响，当从所述上盖连通的第一进气口进入的气体含有适量的氧浓度时，本实用新型双腔膜式氧合器可以单独作为氧合器进行使用；当所述上盖连通的第一进气口进入一定流速的气体时，本实用新型双腔膜式氧合器可以单独作为二氧化碳排除器进行使用，单独作为氧合器进行使用或者单独作为二氧化碳排除器使用的过程如下；

当血液自下而上流动时，血液从所述第二氧合室底端连通的进血路接口进入由多个中空纤维管构成的氧压膜中，即血液布满在所述中空纤维管外壁，经过与进入所述中空纤维管中流动的气体分子交换后，通过与所述氧压膜连通的下芯轴侧壁空间，向上流通，依次经过连接所述下芯轴与上芯轴侧壁空间的连接轴、上芯轴侧壁空间，之后进入所述第一氧合室内，血液同样布满在所述中空纤维管外壁，并经过与所述中空纤维管中流动的气体分子交换后，从所述第一氧合室底部设置的出血路接口出去；同时从所述上盖连通的第一进气口进入的气体分别从所述中间连接盖连通的第一出气口和所述下盖连通的第二出气口出去。

当血液自上而下流动时，血液从所述第一氧合室底端连通的进血路接口进入由多个中空纤维管构成的氧压膜中，即血液布满在所述中空纤维管外壁，经过与进入所述中空纤维管中流动的气体分子交换后，通过与所述氧压膜连通的上芯轴侧壁空间，向下流通，依次经过连接所述上芯轴与下芯轴侧壁空间的连接轴、下芯轴侧壁空间，之后进入所述第二氧合室内，血液同样布满在所述中空纤维管外壁，并经过与所述中空纤维管中流动的气体分子交换后，从所述第二氧合室底部设置的出血路接口出去；同时从所述上盖连通的第一进气口进入的气体分别从所述中间连接盖连通的第一出气口和所述下盖连通的第二出气口出去。

上述，将所述中间连接盖连通的第二进气口封堵起来，即气体从所述上盖的第一进气口进入，分别从所述中间连接盖连通的第一出气口和下盖连通的第二出气口出去。

以上所涉及器件的具体型号不作限制及详细描述，以上所涉及器件的深入连接方式不作详细描述，作为公知常识，本领域的技术人员能够理解。

本实用新型实施例只是介绍其具体实施方式，不在于限制其保护范围。本行业的技术人员在本实施例的启发下可以作出某些修改，故凡依照本实用新型专利范围所做的等效变化或修饰，均属于本实用新型专利权利要求范围内。

Claims (6)

1.一种双腔膜式氧合器，包括上盖、下盖，其特征在于，还包括中间连接盖、芯轴结构、第一氧合室、第二氧合室；所述第一氧合室和第二氧合室均包括氧压膜、设置在所述氧压膜顶部和底部的封堵层，且分别连通有血路接口；所述芯轴结构包括上芯轴、下芯轴、连接所述上芯轴与下芯轴的芯轴连接块，所述上芯轴与下芯轴侧壁空间通过连接轴连通，且所述上芯轴和下芯轴侧壁空间均与所述氧压膜间隙连通；所述上盖、中间连接盖、下盖均连通有气口；所述第一氧合室顶部、底部分别连接所述上盖、所述中间连接盖；所述第二氧合室顶部、底部分别连接所述中间连接盖、所述下盖。

2.根据权利要求1所述的一种双腔膜式氧合器，其特征在于，所述氧压膜由中空纤维管构成，所述封堵层呈蜂窝状结构。

3.根据权利要求2所述的一种双腔膜式氧合器，其特征在于，所述蜂窝状结构的封堵层与所述中空纤维管管口对准连接。

4.根据权利要求1所述的一种双腔膜式氧合器，其特征在于，所述上盖连通有第一进气口，所述中间连接盖连通有第一出气口、第二进气口，所述下盖连通有第二出气口。

5.根据权利要求1所述的一种双腔膜式氧合器，其特征在于，所述中间连接盖内设有隔断或连通所述第一氧合室与所述第二氧合室中气体流通的插销开关。

6.根据权利要求1所述的一种双腔膜式氧合器，其特征在于，所述第一氧合室和第二氧合室分别连通有血路接口，包括：

所述第一氧合室底部连通出血路接口，所述第二氧合室底部连通进血路接口；

或者所述第一氧合室底部连通进血路接口，所述第二氧合室底部连通出血路接口。