CN86107524A - 膜式人工肺及其制造方法 - Google Patents

膜式人工肺及其制造方法 Download PDF

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Abstract

一种用具有壁厚在5到80μm范围内，孔隙率在 20到80％范围内，小孔直径在0.01到5μm范围内的 多孔疏水性膜作为气体交换膜的膜式人工肺。该膜 的小孔是用直径比小孔直径小的、且至少在暴露于 血液中的侧面具有疏水性表面的微小粒子所阻塞。 另可供选择的是，气体交换膜作为暴露于血液中的 表面用生物相容性疏水树脂涂覆。

Description

本发明涉及膜式人工肺及其制造方法。更具体地说，涉及适合于在血液体外循环中从血液中排出二氧化碳和向血液里加入氧气的膜式人工肺，这种人工肺的优点在于它的气体交换能力，特别是排放二氧化碳的能力，它甚致在长时间的工作中能阻止发生血浆渗漏的可能性，并且显示出良好的生物相容性以及只有最低程度的血小板损失，本发明更具体地涉及上述人工肺的制造方法。
现今作为心切开术的辅助装置，业已使用的膜式人工肺，它适合于实现通过使循环的血液中通过具有良好透气性的气体交换膜与含氧的气体相接触的方法进行气体交换。要求这种气体交换膜除出有良好的透气性和高的机械强度外，还要求它防止血液在长期的循环过程中可能引起的血浆渗漏，还要避免血液在与气体交换膜的接触中产生以血凝、形成微血栓、血小板的损失、血浆蛋白质的变质或以溶血形式出现的损失。现行的膜式人工肺可归入两大类：即均相膜和多孔膜。作为均相膜主要用的是硅膜。对比之下多孔膜可用不同材料制成，例如聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚氨脂和聚酰胺等。由于均相硅膜本身强度不足，不能制造壁厚小于100μm的膜，因此限制了它的透气性，特别是对二氧化碳的透气性能差。当数以万计的中空纤维硅膜被扎成束以获得所要求的气体交换能力并用这样的束替代均相硅膜时，用这种束的装置带来了为了容纳上述中空纤维束装置就要做得很大，这使灌注体积也要成比例地增大且束的价格昂贵等许多缺点。多孔膜在其壁厚方向上具有许多能透过多孔膜的小孔。由于多孔膜是疏水性的，它们不允许血浆通过小孔，换句话说，它们不允许血浆由血管侧到气体侧的渗漏，但允许来自馈气系统的氧气加到血液中去，而把血流中的二氧化碳排入废气中。然而多孔膜被弄湿后，其作用也就降低了（由于是高透性蒸汽）。有时在长时间的使用时，在血液循环中就出现血浆渗漏，尽管并不总是如此。甚致在人工肺的制造过程中所做的水渗漏试验中已证实没有反常现象的多孔膜也发现有这种现象。因此，这种现象在使用中发生的。只有少数几种制造多孔膜材料从生物相容性观点来看是令人满意的，如由血小板损失就证明了这一点。
为了克服上述多孔膜所存在的各种弊端，我们已经提出了一种在多孔膜中具有由硅油阻塞小孔的人工肺（日本专利申请号昭和58（1983）-92325），以及一种在多孔膜中具有用硅橡胶阻塞小孔的改进了的人工肺（日本专利申请号昭和59（1984）-105384）。这种在多孔膜中具有用硅橡胶阻塞小孔的人工肺已经消除了通常用多孔膜做的老式人工肺所带来的血浆渗漏问题。然而从排出二氧化碳的能力来看不能说该人工肺是令人满意的。例如，它已经实现大量的在病人活体中所产生的二氧化碳的排出，而少量的在血液体外循环的，就象在体外二氧化碳排出（ECCO2R）那样困难。
因此，本发明的一个目的是提供一种新颖的膜式人工肺和它的制造方法。
本发明再一个目的是提供一种能在体外血液循环中从血液中排出二氧化碳并向血液加入氧气的头等的膜式人工肺，这种人工肺的优点在于它的气体交换能力上，它能在长时间的使用中具有阻止血浆渗漏的能力，显示出良好的生物相容性，且只有少量的血小板损失，本发明目的还有提供上述人工肺的制造方法。
本发明还有一个目的是提供一种最适合于ECCO2R的膜式人工肺及其制造方法。
上述目的是由用一种具有壁厚为5至80μm，孔隙率在20～80%范围内，孔径在0.01到5μm的多孔疏水性膜作为气体交换膜的膜式人工肺来完成，该人工肺的特征在于气体交换膜的小孔是由直径比小孔小的微粒阻塞，并且至少暴露在循环的血液的气体交换膜的表面是疏水性的。
本发明公开了一个膜式人工肺，其中气体交换膜是中空纤维膜。本发明也公开了一种膜式人工肺，其中空纤维膜的内径在100到1000μm范围内。本发明进一步公开了一种膜式人工肺，其中小孔是由充填微小粒子所阻塞。本发明公开了一种具由疏水性物质做成的微小粒子的膜式人工肺。本发明公开了一种膜式人工肺，其中微小粒子是由疏水性物质做成，并且至少在循环中暴露在血液中的微小粒子表面涂有疏水性物质。本发明进一步公开了一种膜式人工肺，其中气体交换膜是由烯族树脂材料做成。本发明公开了一种膜式人工肺，其中气体交换膜是用聚丙烯做成的。本发明还公开了一种膜式人工肺，其微小粒子的直径约在0.003到1.0μm范围内。
上述目的是用壁厚在5至80μm范围内，孔隙率在20至80%范围内，小孔直径在0.01至5μm的多孔疏水膜作为气体交换膜的膜式人工肺来完成的，该人工肺的特征在于气体交换膜的小孔是用直径比小孔小的微小粒子所阻塞和至少在循环中暴露于血液中的气体交换膜表面是用具有生物相容性的疏水树脂涂复。
本发明公开了一种膜式人工肺，其空气通量不超过500毫升/分钟·平方米·毫米汞柱。本发明也公开了一种膜式人工肺，其中空气交换膜是中空纤维膜。本发明进一步公开了一种膜式人工肺，其中空纤维膜内径在100至1000μm范围内。本发明公开了一种膜式人工肺，其中小孔由充填微小粒子所阻塞。本发明还公开了一种膜式人工肺，其中微小粒子是由二氧化硅做成。本发明进一步公开了一种膜式人工肺，其中微小粒子的直径约在0.003至1.0μm范围内。本发明公开了一种膜式人工肺，其中生物相容性疏水树脂是一种含氟树脂。本发明公开了一种膜式人工肺，其生物相容性疏水树脂是具有一种含全氟烷基侧链的乙烯类单体作为一种成份的乙烯基共聚物。本发明也公开了一种膜式人工肺，其中生物相容性疏水树脂是一种乙烯类嵌段共聚物。本发明进一步公开了一种膜式人工肺，其中乙烯类嵌段共聚物为一种具有含全氟烷基侧链的（甲基）丙烯酸酯单体作为一个成份的（甲基）丙烯酸酯类的共聚物。本发明公开了一种膜式人工肺，其中在嵌段共聚物中由含全氟烷基侧链的乙烯基单体构成的聚合物成份与其它聚合物单体所组成的聚合物成份之重量比在0.25至1.5的范围内。本发明也公开了一种膜式人工肺，其中全氟烷基侧链是-CH2CH2（CF2）2CF3。本发明进一步公开了一种膜式人工肺，其中生物相容性疏水树脂的涂层的壁厚在0.001至10μm。本发明公开了一种膜式人工肺，其中气体交换膜是由烯类树脂做的。本发明也公开了一种膜式人工肺，其中气体交换膜是用聚丙烯做的。
上述发明目的是用具有壁厚在5至80μm范围内，孔隙率在20%至80%范围内，小孔直径在0.01至5μm范围内的多孔膜作为气体交换膜的人工肺的制造方法来达到的。该方法的特征在于：通过多孔膜过滤直径比小孔小的微小粒子分散液，借此用微小粒子阻塞多孔膜的小孔，然后用净化液体去除保留在多孔膜表面部份的那部份分散液。
本发明公开了一种用于制造膜式人工肺的方法，其中微小粒子是由疏水性物质做的。本发明也公开了一种用于制造膜式人工肺的方法，其中微小粒子是由疏水性物质做成的，并且在小孔已由微小粒子阻塞之后，至少使暴露于血液的微小粒子表面受到处理以使其具有疏水性。本发明进一步公开了一种用于膜式人工肺的制造方法，其中疏水性处理是使疏水性树脂溶液至少与暴露于血液中的微小粒子的表面相接触，用不溶解疏水性树脂的清洁液体去除粘附于除微小粒子之外的其它部份的树脂溶液，进而蒸发溶剂，这样就在暴露于血液中的微小粒子表面形成疏水树脂涂层。本发明公开了一种用于制造膜式人工肺的方法，其中多孔膜是多孔疏水膜，多孔疏水膜通过与醇类接触得到亲水性，用最终的多孔亲水膜过滤以水作为分散介质的微小粒子分散液。本发明也公开了一种用于制造膜式人工肺的方法，其中使用壁厚在5至80μm范围内，孔隙率在20至80%范围内，小孔直径在0.01至5μm范围内和内径在100至1000μm范围内的中空纤维多孔膜作为气体交换膜，使得直径比小孔小的微小粒子分散液流入中空纤维多孔膜内部并经其壁过滤，以便于使中空纤维多孔膜内的小孔被微小粒子来阻塞。用清洁液体清除存留在中空纤维多孔膜内的那部份分散液，本发明进一步公开了一种用于制造膜式人工肺的方法，其中中空纤维多孔膜的内部在过滤过程中被施加了压力。本发明公开了一种膜式人工肺的制造方法，其中使中空纤维多孔膜保证在过滤过程中使液体按轴向方向流动。本发明还公开了一个膜式人工肺的制造方法，其中微小粒子是由二氧化硅做的。本发明进一步公开了一种用于膜式人工肺的制造方法，其中气体交换膜是用烯类树脂做的。本发明公开了一种用于膜式人工肺的制造方法，其中气体交换膜是用聚丙烯制作的。
上述目的进一步由使用具壁厚在5至80μm范围内，孔隙率在20～80%范围内，小孔在0.01至5μm范围内的多孔膜作为气体交换膜的人工肺的制造方法来完成的。该方法的特征在于用多孔膜过滤直径比小孔小的微小粒子分散液，借此用微小粒子阻塞多孔膜的小孔，用清洁液体去除保留在多孔膜表面部份的那部份分散液，促使至少暴露于血液中的多孔膜的表面与生物相容性疏水树脂溶液接触，然后蒸发溶剂，借此至少在暴露于血液中的多孔膜的表面涂以树脂。
本发明公开了一种用于膜式人工肺的制造方法，其中多孔膜是多孔疏水膜，多孔疏水膜通过用醇类与之接触而显示出亲水性，用最终的多孔亲水性膜过滤以水作为分散介质的微小粒子分散液。本发明也公开了一种用于膜式人工肺的制造方法，其中使用壁厚在5到80μm范围内，孔隙率在20到80%范围内，小孔直径在0.01至5μm范围内，内径在100至1000μm范围内的中空纤维多孔膜作为气体交换膜，使得微小粒子分散液流入中空纤维多孔膜的内部，并通过其壁过滤，从而用微小粒子阻塞中空纤维多孔膜的小孔，留在中空纤维多孔膜内的那部份分散液用清洁液体去除，使生物相容性疏水树脂的溶液流入中空纤维多孔膜的内部，并蒸发溶剂，以便至少在暴露于血液中的中空纤维多孔膜表面涂以树脂。本发明进一步公开了一种膜式人工肺的制造方法，其中中空纤维多孔膜的内部在过滤过程中施加了压力。本发明公开了一种膜式人工肺的制造方法，其中使中空纤维多孔膜在过滤过程中保证液体按轴向流动。本发明进一步公开了一种用于膜式人工肺的制造方法，其中微小粒子是用二氧化硅做的。本发明进一步公开了一种用于膜式人工肺的制造方法，其中生物相容性疏水树脂既可以是含氟树脂也可以是硅橡胶。本发明公开了一种用于膜式人工肺的制造方法，其中生物相容性疏水树脂是一种以含全氟烷基侧链的乙烯基单体作为一个成份的乙烯基型共聚物。本发明也公开了一种用于膜式人工肺的制造方法，其中气体交换膜是用烯类树脂制成。本发明进一步公开了一种用于膜式人工肺的制造方法，其中气体交换膜是由聚丙烯制成。
图1A-1C是说明按本发明生产过程和沿制造流程逐步形成的气体交换膜的示意图。
图2和图3表示本发明其它实施方案的示意图。
图4A-4B是说明按本发明生产的另一个过程和沿制造流程逐步形成的气体交换膜的示意图。
图5和图6表示本发明其它实施方案的示意图。
图7是作为本发明一个实施方案的中空纤维膜式人工肺的部份剖视图。
图8是吸入氧气的能力及排出二氧化碳的能力与通过人工肺血流量之间的关系图。
图9表示排放二氧化碳的能力与通过人工肺的氧气流量之间的关系图。
图10表示血浆渗漏量和血液体外循环持续时间之间的关系图。
图11表示加入氧气的能力及排出二氧化碳的能力与通过人工肺的血流量之间的关系图。
图12表示排出二氧化碳的能力与经过人工肺的氧气流量之间的关系图。
图13表示血浆渗漏量和血液体外循环持续时间之间的关系图。
下面将结合附图对该发明加以详细的描述。
图1c表示作为本发明的一个实施方案的膜式人工肺中的气体交换膜微结构的示意图。
如图1c所示，膜式人工肺1内的气体交换膜2是一个疏水性多孔膜，它的壁厚在5至80μm范围内，较好的是10至60μm;孔隙率在20至80%范围内，较好的是30至60%;小孔直径在0.01至5μm范围内，最好是0.01至1μm。在该实施方案中，气体交换膜假定是中空纤维形，其内径在100至1000μm范围内，较好的是100至300μm。在气体交换膜2上的各个小孔3由至少与血液相接触的表面呈疏水性的微小粒子所阻塞。因此，至少由微小粒子4所阻塞的小孔3的气体交换膜2的表面保持在疏水状态。在本发明中，小孔3是用微小粒子4充填小孔3的内部来实现阻塞。此外，也可以用粘结剂把微小粒子4紧紧地粘在气体交换膜的内侧表面的小孔3的表面上，以阻塞小孔3（如图3所示），或者粘在气体交换膜的外侧表面（如图2所示）。如上所述，由于各个小孔3用微小粒子阻塞，所以使得气体交换膜2上的小孔变得非常小，以致用电子显微镜也看不到。
作为气体交换膜2的材料，可以使用疏水性高分子材料，例如：聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈或醋酸纤维素等。从上面列举的材料中，聚烯烃类树脂是理想的，而聚丙烯则更为理想。最好选择是用张拉法或固-液相分离法在聚丙烯膜上形成小孔。
作为用于在气体交换膜2上阻塞小孔3的微小粒子4的材料，可以使用的无机材料，有二氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化镁、硫化钡、碳化钙、硅酸盐、氧化钛、碳化硅、碳黑或白碳，或使用高分子胶乳，例如聚苯乙烯胶乳、丁苯橡胶胶乳（SBR）或腈橡胶胶乳（NBR）。当用作微小粒子4的材料是疏水性的，微小粒子4在阻塞小孔3时可以不必加工。但当微小粒子4的材料是亲水性时，在阻塞小孔3之前或之后至少要在微小粒子4的表面上施加一层疏水性物质，例如，硅树脂。微小粒子直径在0.003到1.0μm范围内，最好是0.003至0.5μm。
进一步说，当微小粒子4是亲水性的，在微小粒子4的表面要涂以一层疏水性硅树脂薄膜，例如，二甲基聚硅氧烷，甲基苯基聚硅氧烷，甲基乙烯基聚硅氧烷，甲基苯基乙烯基聚硅氧烷，一种氨基烷基硅氧烷，或二甲基硅氧烷，把上述硅树脂溶于一种卤代烃中，如1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷，三氯氟代甲烷，或1，1，2，2-四氯-1，2-二氟乙烷，使该溶液流入中空纤维内部，之后，清除存留在中空纤维内部的硅树脂溶液并把湿的中空纤维干燥。较理想的是在中空纤维干燥处理前，用一种对粘附的硅树脂不具溶解性的液体洗涤中空纤维的内部。
举例来说，用微小粒子4阻塞气体交换膜2上的小孔3可按下述方法进行，首先使得直径比小孔小的微小粒子4的分散液（如图1B所示）流入如图1A所示结构的气体交换膜2，并通过多孔气体交换膜2过滤。因此，便使部份分散液通过气体交换膜2的小孔3。微小粒子4以分散液形式施于该气体交换膜2上。对于此分散液，任何对于微小粒子和气体交换膜2是稳定的分散介质都可以使用，例如，可以用水或醇类。当扩散介质是水，且气体交换膜2是疏水性的，需要将气体交换膜的表面与一种醇接触使致呈亲水性（如用乙醇或异丙醇），这要在分散液通过膜的内侧之前进行。进而，如本实施方案所说的，气体交换膜2是中空纤维形的，那么只有通过向相对于入流侧的另一侧，即出流侧的分散液流动施加阻力才能使微小粒子4的分散液在气体交换膜的小孔3方向上满意地通过（例如缩小出流端的开口，从而在中空纤维气体交换膜2的内部施加约1到3Kg/cm2级的压力）。如果压力过高，就有可能使膜在结构上受到破坏，这就需要中空纤维气体交换膜2应该保证在轴向上扩散流动。
当使得微小粒子4的分散液在气体交换膜2流动并通过其壁过滤时，分散液中所含的微小粒子4便积聚在气体交换膜2的小孔里，如此继续下去，最终将小孔阻塞。
当气体交换膜2上的小孔3被微小粒子4阻塞后，存留在气体交换膜2表面上的那部份分散液（亦即在本实施方案的中空纤维气体交换膜的内部）由清洁流体去除，例如，空气或水。按照本实施方案，要求这种清洗操作是把清洗流体从交换膜的相对于入流侧的另一侧，即出流侧引入。
用微小粒子4阻塞气体交换膜2的小孔3的结果是使气体交换膜2获得了非常小的小孔，即使在电子显微镜下也看不出。这些非常小的小孔完全地从里向外透过气体交换膜。当微小粒子4为疏水性时，用上述这种阻塞小孔3的方法便足够了。然而，如果微小粒子4是亲水性的，最好至少使阻塞气体交换膜2上的小孔3的微小粒子4的接触血液的表面呈疏水性。举例来说，在本实施方案中，对微小粒子4的接触血液的表面进行疏水性处理的方法为：将一种疏水性树脂溶液流过中空纤维气体交换膜2的内侧，而且至少要与接触血液的微小粒子4的表面进行接触，使用一种对疏水性树脂不溶解的清洗溶液流过中空纤维气体交换膜2内部，以清除粘附于除微小粒子之外的其它部份上的溶液，然后蒸发溶剂。该疏水性树脂最好是一种硅树脂或含氟树脂，因为这些物质具有优越的生物相容性和对气体的透过性。理想的硅橡胶是室温固化型的（RTV），它既可以是单组分的也可以是双组分的。作为双组分的RTV硅树脂，符合要求的是一种甲基硅氧烷和己烯基甲基硅氧烷的聚合物。对于含氟树脂来说，虽然聚四氟乙烯、聚三氟乙烯等是可以使用的，但是以含有全氟烷基侧链的一种乙烯基单体作为组份之一的乙烯基类共聚物则是更为理想的，因为该物质具有优越的生物相容性和对气体的透过性。
图4B展示了作为本发明的另一个实施方案的膜式人工肺的气体交换膜微结构。
气体交换膜2的各个小孔3类似于图1C实施方案所展示的，它也是用直径比小孔小的微小粒子4阻塞。而且至少暴露于血液中的气体交换膜表面具有生物相容性疏水树脂涂层6。
在本实施方案中，是通过使微小粒子4积存在小孔3内的方法来实现小孔3的阻塞。另外，还可以使用粘结剂的方法把微小粒子4牢固地粘附在气体交换膜2内表面的小孔3的表面部位上（如图5所示），或者粘附在气体交换膜2的外表面上（如图6所示）。由于各个小孔3用微小粒子4阻塞，所以，气体交换膜2获得了特别小的微孔，即使用电子显微镜也看不到这些小孔，这些极小的小孔从气体交换膜的内部穿透到其外部。
在本实施方案中，用于气体交换膜的制造方法与前面实施方案所介绍的方法是相同的（直至使用微小粒子4阻塞气体交换膜2上的各个小孔3这一步）。用于气体交换膜的材料、微小粒子、分散介质、清洁流体等，在本实施方案中与前面实施方案所介绍的是一致的。第二个实施方案的方法包括下列步骤：用微小粒子阻塞气体交换膜2上的各个小孔3，用清洁流体去除存留在气体交换膜表面部份的那部分微小粒子4的分散液，然后用生物相容性疏水树脂溶液5至少与暴露于血液中的气体交换膜2的表面相接触（如图4A所示），随后蒸发溶剂，使之至少在暴露于血液中多孔疏水性气体交换膜的表面形成一层树脂涂层（如图4B所示）。作为合适的疏水性树脂，上面已介绍的硅橡胶和下面要介绍的含氟树脂都是理想的，特别是一种具有全氟烷基侧链乙烯基单体作为一个成份的乙烯基类共聚物是特别理想的。举例来说，当具有全氟烷基侧链的乙烯基单体作为一个组份的乙烯类共聚物被用于生物相容性疏水树脂时，使用一种溶解有这种共聚物的溶液，进行涂敷，按重量其浓度为1到10%，最好是3到5%。当用一种硅橡胶，例如乙烯基甲基硅氧烷和甲基氢硅氧烷的聚合物作为生物相容性疏水树脂时，就要使用一种溶解有这种硅橡胶的溶液进行涂敷，按重量计它的浓度在5到80%的范围内，最好是20到70%。用作上述两种溶液的溶剂可以是上文介绍过的任何溶剂。
具有全氟烷基侧链的乙烯基单体作为一个成份的乙烯基共聚物是一种理想的具全氟烷基侧链的乙烯基单体的乙烯基聚合物的共聚物。这种共聚物最好是称之为A-B型嵌段共聚物，它具有一段具全氟烷基侧链的乙烯基单体的均聚物连接到理想的乙烯基类聚合物的母链段上（所说的乙烯基聚合物母链段可以是一种均聚物，嵌段共聚物或一种无规共聚物）。典型的具全氟烷基侧链的乙烯基单体的例子包括全氟丙烯酸酯和全氟甲基丙烯酸酯，所说的这两种物质具有下列全氟烷基组，如-CH2（CF2）2H，-CH2（CF2）4H，-CH2CF3和-CH2CH2（CF2）7CF3，最好是以-CH2CH2（CF2）7CF3作为侧链。形成所说的母链段的乙烯基单体的典型例子，包括甲基丙烯酸烷基酯，如甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸2-乙基己基酯，和丙烯酸烷基酯，如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯。在具有全氟烷基侧链的乙烯基单体作为一个组份的乙烯基型嵌段共聚物中，由具有全氟烷基侧链的乙烯基单体形成的聚合物成份与共聚物的其它乙烯基单体的重量比在0.25至1.5范围内，最好是0.3至1.2。如果这个重量比不大于0.25，那么就可能出现这样一种情况，抑制血小板凝结所必要的微结构相分离将不会出现。如果上述比例超过1.5，就有可能出现另一种情况，共聚物将很难于用溶剂溶解，且共聚物的加工性能（fabricability）将会下降。该嵌段共聚物是通过下述方法获得，制备一种用作母链段的乙烯基聚合物，它的主链上有一个过氧键，然后把该乙烯基聚合物作为一种聚合反应引发剂，通过分散液聚合使一种全氟丙烯酸酯聚合。
带有一个全氟烷基侧链的乙烯基单体作为一个成份的乙烯基类嵌段共聚物溶解于下述有机溶剂：酮类溶剂，如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮和环己酮;醇类溶剂，如甲醇、乙醇、正丁醇和仲丁醇;酯类溶剂，如醋酸乙酯、醋酸丁酯;醚类溶剂：如二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二乙基醚、甲基溶纤剂和乙基溶纤剂以及三氯甲烷。
当把带有一个全氟烷基侧链的乙烯基单体作为一个成份的乙烯基类嵌段共聚物作为一种疏水性树脂使用时，溶解有乙烯基类嵌段共聚物的溶液按其重量的浓度为1至10%，最好是3至5%，用于与多孔膜接触。作为用于这种溶液的溶剂，尽管在上文中介绍的任何溶剂都可以，但是较为理想的溶剂还是上文提到的一种酮或两种或两种以上上述酮的混合物或一种酮与一种醇类的混合物。因为为了保证薄膜形成，需要控制溶剂蒸发，使用混合溶剂是适宜的，如4/6（体积比）甲基乙基酮/甲基异丁酮的混合溶剂，或（4/6）/10（体积比）（甲基乙基酮/甲基异丁基酮）/乙醚的混合物。当把一种硅橡胶，例如，乙烯基甲基硅氧烷和甲基氢硅氧烷的聚合物作为疏水性树脂使用时，就要使用溶解有硅橡胶的溶液接触所说的多孔膜，它按重量的浓度为5至80%，最好是20至70%。让这种溶液在20℃至80℃的温度范围内进行反应并熟化以产生涂层6。用作该溶液的典型溶剂包括苯、甲苯、二甲苯、己烷、二氯甲烷、甲基乙基酮、二氟乙烷、醋酸乙酯、三氯乙烷以及它们的混合物。该溶液中包含有作为一种固化交联剂的元素形式、氧化形式或化合物形式的铂族金属，其代表是氯铂酸。如果单独使用硅橡胶时，其粘度过大而不能从中空纤维的内部顺利地流过，那末硅橡胶可以同硅油（液体成分）混合使用，例如二甲基硅油、甲基苯酚硅油、甲基氯苯基硅油、或分支二甲基硅油。它们重量比为：硅橡胶（固体成份）∶硅油（液体成份）约在2∶8至8∶2范围内。本实施例中所使用的清洁液体包括甲苯和丙二醇的混合物，甲苯和二缩丙二醇的混合物、二氯甲烷和二甘醇的混合物，二氯乙烷和乙二醇的混合物、甲基乙基酮和乙二醇的混合物等。
至少在与血液接触的疏水性多孔气体交换膜2的表面上形成的树脂涂层（如图4B所示）的厚度大约在0.001至10μm范围内，最好是0.001至5μm。如壁厚超过10μm，气体交换膜2的气体交换能力将有下降的可能，而且在具中空纤维形的气体交换膜的情况下，血液流动的通道将被缩小。
在前面描述的制造方法中曾把增加疏水性作为基本的附加处理过程，而在本方法的制造过程中则不需要增加任何疏水性处理，即使阻塞气体交换膜2的小孔的微小粒子是亲水性物质制成（如二氧化硅）也仍然不需要附加性的处理过程来增加其疏水性，这是因为在与血液相接触的表面上复盖着一种生物相容性疏水树脂涂层6。
本发明的膜式人工肺的制造可以通过上述任何一种方法获得。在上述方法中，上述的处理过程可以在人工肺装配之前进行，最好是在装配之后进行。
按如上所述获得的本发明的膜式人工肺，其空气通量要求不超过500毫升/分钟·平方米·毫米汞柱，最好不超过100ml/min·m2·mmHg。如果空气通量超过500ml/min·m2·mmHg，人工肺就可能在长期间的血液循环中出现血浆渗漏的问题。
图7说明了作为本发明的一个实施方案的已装配的中空纤维膜式人工肺的情况。中空纤维膜式人工肺11具有一个外壳15，该外壳包括一个园柱形的壳体16和二个环状外螺纹连接盖17和18，它们分别安装在壳体16的两个对应端部。在外壳15的内侧有多达10000至60000个具有如上所述的用微小粒子阻塞小孔的中空纤维气体交换膜2，它们沿外壳15的长度方向彼此分离的平行排列且分布于外壳15的整个横截面上。气体交换膜2的两端分别在固定盖17、18的内侧用堵头19、20作防水支承，其方式使它们的开口保持不动。
堵头19、20与气体交换膜2的外表面和外壳15的内表面一起形成一个作为第一物质传递室的氧气室21。堵头19、20阻塞了氧气室21，并且把氧气室21与血液通道空间（未绘出）（在上面所说的空气交换膜2的内侧形成的作为第二物质流动的空间）分离开。
固定盖17上有一个送入氧气（作为传递第一物质的流体）的输入口22，另一个固定盖18上有一个排出氧气的出口23。
在外壳15的园柱形壳体16的内表面沿轴向的中部最好有一个用于挤压气体交换膜的中空纤维束的环形的收缩部份24。特别要指出，收缩部份24在园柱形外壳的内表面上与园柱形壳体形成一个整体，以便挤压插在园柱形壳体16内侧，包含大量气体交换膜2的中空纤维束的周边。这样，中空纤维束25径向地受挤压，在园柱体壳体内表面的沿轴向的中心部份形成被挤压部份（如同图7所示）。气体交换膜2的装填比是沿轴向随不同部位而变化，且以中心部位为最高。基于将在以后说明的原因，在不同部位的理想的装填比说明如下：在中间受挤压部位26的装填比大约为60至80%，在园柱形壳体16的内侧大约为30%到60%，在中空纤维束的两端，也就是在堵头19、20的外边，大约在20到40%范围内。
下面将说明堵头19、20是如何形成的。如上面所指出的，堵头19、20所起的重要作用在于它把所说的气体交换膜2的内部和外部分隔开来。一般地说，堵头19、20是通过将高极性的高分子灌注材料（如聚氨酯、硅树脂或环氧树脂）用离心浇注法注入由壳体15两端的内壁所确定的型腔内以熟化浇注材料而成。更具体一点说，制备大量的长度比外壳15长的中空纤维膜2，并暂时用高粘度树脂将其两端开口封闭。然后，用直径比固定盖17、18大的模盖完全盖住气体交换膜2的两端，并且使外壳15围绕其轴转动，再从两端向内注入高分子灌注材料。当完成注入和树脂熟化后，拆下模盖，将熟化的树脂的外端面用锋利的刀片切去使得气体交换膜2两端的开口暴露出来。这样，堵头19、20便制成了。
堵头19、20的外表面分别由流体通路组件27和28封盖住，组件27和28各有一个园环形凸出部份。流体通路组件27和28分别包括液体分配件29、30和刻有螺纹的环31、32。在靠近液体分配件29、30的边缘的园环状凸出物所形成的凸起条33和34的端面分别紧紧地固定住堵头19、20，再用具螺纹配合的刻有螺纹的园环31和32分别旋入固定盖17、18使之固定在位，最后形成一个流入腔室35和一个流出腔室36，用于作为传递第二物质的流体的血液进行处理。在流体通路组件27、28内，形成了用于作为传递第二物质流体的血液的输入口37和输出口38。
堵头19、20和流体通道组件27、28形成的围绕堵头边缘19、20的间隙可以用充填密封剂43、44使与堵头19、20作严密地密封，上述密封剂至少可以通过与间隙相通的小孔41和42注入。除此之外，也可以用O形密封卷密封（图中未绘出）。
在上述中空纤维膜式人工肺中，用于传递第一物质的流体是含氧的物质，如空气或血;而作为传递第二物质的流体是血液或含氧的气体。当作为传递第一物质的流体是气体时，则作为传递第二物质的流体是血液。而当传递第一物质的流体是血液时，则传递第二物质的流体是气体。
本发明已经对中空纤维膜式人工肺作了说明。就一种使用多个叠合膜盘绕的或叠成之字型的平膜式人工肺而言，当它的气体交换膜的小孔同样用比小孔小的微小粒子阻塞、且至少是其与血液相接触的一侧为疏水性表面时，便得到了具良好气体交换能力（特别是排出CO2的能力）的膜式人工肺，且它可以防止在长时间使用中血浆的渗漏。
下面将结合实例对本发明作出更进一步的说明。
实例1和对比例1：
一个具膜面积为1.6m2的中空纤维膜式人工肺11，其结构如图7所示，它是用内径为200μm，壁厚为25μm，孔隙率为45%，平均小孔直径为700
Figure 86107524_IMG2
的聚丙烯中空纤维膜装配而成。使乙醇通过中空纤维膜式人工肺11的血液输入口37输入并经过人工肺的内部，以便对中空纤维气体交换膜2进行增加疏水性处理。然后，用分散于水中的二氧化硅，（平均直径为100
Figure 86107524_IMG3
的胶质二氧化硅）通过血液输入口37输入，并经气体交换膜2过滤，以使二氧化硅充填气体交换膜的小孔。然后向中空气体交换膜送入蒸馏水冲洗，直到存留在中空纤维膜式气体交换膜中含水的二氧化硅分散液全部排出为止。再对湿膜作干燥处理。当干燥之后，用含重量为2%的甲基氢聚硅氧烷的氟利昂（Freon）溶液送经气体交换膜内。湿膜再经行干燥处理。这样，积存在气体交换膜的小孔内的微小的二氧化硅粒子便被硅树脂复盖。
膜式人工肺的气体交换膜在电子显微镜（放大率为10000倍）观察下没有发现空孔。因为（下文将叙述）本发明所说的人工肺允许通过气体，因此可以推定空气交换膜的小孔未被完全地阻塞而是仍含有极微小的小孔。
按上述制成的膜式人工肺（实施例1）的空气通量为1000ml/min·m2·mmHg，它与积存二氧化硅粒子之前的膜式人工肺（对比例1）的空气流量（1900ml/min·m2·mmHg）相比有更小的流量。
为了评价人工肺的性能，进行了在体外试验和动物试验。
1）体外试验
用新鲜的肝素加入牛血中制备含氧分压为35m·mHg，二氧化碳分压为45m·mHg的静脉血，并使其通过人工肺的血液通道来作性能评价。在本试验例中所使用的牛血含血红蛋白为12g/dl（克/分升），试验温度为37℃。
血流量和加入氧气的能力以及排出二氧化碳能力之间的关系如表1和图8所示（条件是氧气流量与血流量之比为1）。
当血流量为1500ml/min时，氧气流量与排出二氧化碳的能力之间的关系如表2和图9所示。
2）动物试验
用一只杂种狗对人工肺进行30个小时的体外静-动脉血液循环试验，血液循环（持续时间）与血浆渗漏量之间的关系如表3和图10所示。
对比例2
制备一个有效膜表面积为1.6m2的人工肺的模件，使用由把硅橡胶施加到内径为200μm、壁厚为25μm、孔隙率为45%，平均小孔直径为700
Figure 86107524_IMG4
的聚丙烯中空纤维内获得的聚丙烯-硅橡胶组合的模。这个人工肺模件经与实例1和对比例1相同的体外试验和动物试验，其结果如表1-3和图8-10所示。
实施例2-6和对比例3
如图7所示，组装膜面积为1.6m2的中空纤维膜式人工肺
表1    传输的气体量（毫升/分钟）
血流量（升/分钟）
0    0.5    1.0    1.5    2.0
实例1
CO20 32.5 60 83 106
O20 33 57 74 83
对比例1
CO20 33 64 89 114
O20 32 58 76 84
对比例2
CO20 27 45 65 80
O20 32 56 75 82
传输的二氧化碳量（毫升/分钟）
氧气流量（升/分钟）
0    5    10    15
实例1    0    153    170    180
对比例1    0    162    176    188
对比例2    0    98    108    110
表3    血渗漏量（毫升/小时）
累计的血液循环时间（小时）
0    6    12    18    24    30
实例1    0    0    0    0    0    0
对比例1    0    0    40    120    300    700
对比例2    0    0    0    0    0    0
11。它是用内径为200μm、壁厚为25μm、孔隙率为45%、平均小孔直径为700
Figure 86107524_IMG5
的聚丙烯中空纤维膜制成。将乙醇通过中空纤维膜式人工肺的血液输入口输入，以便做增加疏水性处理。然后，使分散于水中的二氧化硅（平均直径为100 的胶质二氧化硅）通过血液输入口引入并经过膜的过滤，用二氧化硅来充填气体交换膜的小孔。而后，用蒸馏水清洗中空纤维气体交换膜直至存留在里边的含水的二氧化硅分散液全部被排出为止。干燥湿的膜。在小孔由微小的二氧化硅粒子阻塞后，把一种含（甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸丁酯）-丙烯酸全氟丙基酯共聚物〔重量比：（25∶25）∶50〕的、以不同的浓度溶解于甲基乙基酮/甲基异丁基酮（体积比为4∶6）混合溶剂中的溶液注入中空纤维气体交换膜之内并保持充满状态三分钟。然后把溶液从膜中排出并用空气对该膜进行吹扫处理，清除上述溶剂，这样就产生了一个涂膜层。
如上所述的膜式人工肺的气体交换膜，在电子显微镜下观察也难于发现有空孔的存在。将膜式人工肺作空气通量试验，其结果如表4所示，证明该膜有极微小的小孔。
为了进行比较（对比例2），重复了上述程序，但积存微小粒子和树脂涂层除外。最终将人工肺做空气通量试验，其结果如表4所示。
表4
涂层溶液浓度    空气通量
（按重量百分比） （ml/min·m2·mmHg）
实例2    0.5    750
实例3    1.0    450
实例4    2.0    100
实例5    3.0    10
实例6    5.0    5
对比例2    /    1900
为了评价性能，上述人工肺分别按上述程序进行了体外试验和动物试验。
实例7
按实例2-6的程序制备的中空纤维膜式人工肺的气体交换膜的小孔同样用微小的二氧化硅粒子阻塞。然后在三氯三氟代乙烷中溶解一种二组分型（乙烯基甲基硅氧烷和甲基氢硅氧烷）RTV硅树脂橡胶（5%重量比）（不含二氧化硅），其中含有氯铂酸催化剂，将上述溶液灌入中空纤维气体交换膜内并保持充满状态1分钟。然后将溶液从膜中排出并用空气吹扫以清除上述溶剂，最后在60℃的温度下进行熟化，产生覆盖膜层。
由此所制成的膜式人工肺的空气通量为35ml/min·m2mmHg。
为了评价它的性能，实例2至实例6所说的人工肺分别按实例1所说的程序经过了体外试验和动物试验，其结果如表5-7和图11-13所示。
表5    传递的气体量（毫升/分钟）
血流量（升/分钟）
0    0.5    1.0    1.5    2.0
实例2 CO20 32 64 87 110
O20 32 59 78 86
实例3 CO20 33 63 88 112
O20 30 56 76 81
实例4 CO20 31 64 88 111
O20 32 58 77 84
实例5 CO20 32.5 60 83 106
O20 33 57 74 83
实例6 CO20 33 62 81 103
O20 33 57 75 82
实例7 CO20 30 58 81 100
O20 31 52 70 80
对比例2 CO20 33 64 89 114
O20 32 58 76 84
表6 传递的CO2量（毫升/分钟）
氧气流量
0    5    10    15
实施2    0    163    178    186
实施3    0    161    172    183
实施4    0    158    172    184
实施5    0    153    170    180
实施6    0    150    167    176
实施7    0    150    167    173
控制2    0    162    176    188
表7
血液渗漏量（毫升/小时）    下降的血小板比例
循环时间（小时）    （30小时以后，%）
0    6    12    18    24    30
实例2    0    0    20    60    130    300    20
实例3    0    0    5    20    25    30    15
实例4    0    0    0    3    5    5    13
实例5    0    0    0    0    0    0    10
实例6    0    0    0    0    0    0    10
实例7    0    0    0    0    0    0    10
对比例2    0    0    40    120    300    700    30
如上所述，本发明是针对用壁厚在5到80μm范围内，孔隙率在20到80%范围内，小孔直径在0.01到5μm范围内，的多孔疏水性膜作为气体交换膜的膜式人工肺，这种人工肺的特征在于在气体交换膜上的小孔是用直径比小孔小的微小粒子阻塞，且至少在暴露于血液中的侧面具有疏水性表面。因此，所引援的这种人工肺的气体交换膜具有微孔结构。该人工肺具有优越的气体交换能力。特别是排出二氧化碳的能力，而且在长时间的使用过程中不会出现血浆渗漏。由此，该人工肺能够通过低程度的体外循环（如ECCO2R）排出活体所产生的二氧化碳。
进而，本发明针对用壁厚在5到80μm，孔隙率在20至80%范围内，小孔直径在0.01至5μm范围内的多孔膜作为气体交换膜的膜式人工肺，该人工肺的特征在于气体交换膜上的小孔用直径比上述小孔直径更小的微小粒子阻塞，并且气体交换膜是至少在暴露于血液中的表面上用生物相容性疏水树脂涂覆。因此，可推知该气体交换膜上有微孔。这种人工肺具有较好的交换气体的能力，特别是排出二氧化碳的能力，且不会引起血浆的渗漏。因此，它允许在较低水平的体外循环中（如ECCO2R），排出活体所产生的二氧化碳。进而，由于气体交换膜的内表面是用生物相容性疏水膜涂在暴露于血液中的表面上，因此，血液在体外循环中与膜式人工肺的接触中，大大地减少了血凝、微血栓的形成，血小板的损失、血浆蛋白的变质或溶血作用的危险。
若本发明所说的膜式人工肺是在空气通量不低于500ml/min·m2·m·mHg情况下制造的，则该人工肺发生血浆渗漏的可能性是很小的。若微小粒子是用二氧化硅制成的，则人工肺的交换气体的能力，特别是排出二氧化碳的能力是特别令人满意。这种人工肺从生产和化费来看也是令人满意的。当所用的生物相容性疏水树脂是含氟树脂，较为理想的是用具全氟烷基侧链乙烯基单体作为一个组份的乙烯基类共聚物，更好的是具全氟烷基侧链的（甲基）丙烯酸酯单体作为一个组份的（甲基）丙烯酸酯类嵌段共聚物时，它们的生物相容性特别理想，并且由于接触涂覆层而引起的血液的血小板损失受到很大程度的控制。由于上述树脂具有良好的气体可透过性，气体交换膜由于涂覆层而引起的气体交换能力的下降的可能性完全被制止。当嵌段共聚物中具全氟烷基侧链的乙烯基单体构成的聚合物组份与形成该共聚物的其它单体的聚合物组分之比在0.25至1.5之内，且当全氟烷基侧链是-CH2CH2（CF2）7CF3时，则上述优良的特性更为明显。如气体交换膜是由烯类树脂制成的（特别是聚丙烯），则它们有良好的机械强度并能制出一种小巧的膜式人工肺。
当气体交换膜是具有内径在100到1000μm范围内的中空纤维膜，且它们是用聚烯烃，特别是聚丙烯制造时，气体交换能力特别令人满意。当充填小孔的微小粒子的直径如在0.003至0.5μm范围内时，出现血浆渗漏的可能性极小。

Claims (46)

1、一种用具有壁厚在5到80μm范围内，孔隙率在20到80%范围内，小孔直径在0.01到5μm范围内的多孔疏水性膜作为气体交换膜的膜式人工肺，其特征在于所说的小孔是用直径比所说的小孔的直径小，且至少在暴露于血液中的侧面具疏水性表面的微小粒子所阻塞。
2、如权利要求1所说的膜式人工肺，其特征在于所说的气体交换膜是中空纤维膜。
3、如权利要求2所说的膜式人工肺，其特征在于所说的中空纤维膜的内径在100到1000μm范围内。
4、如权利要求1所说的膜式人工肺，其特征在于所说的小孔是用充填所说的微小粒子而阻塞。
5、如权利要求1所说的膜式人工肺，其特征在于所说的微小粒子是由疏水性物质制作的。
6、如权利要求1所说的膜式人工肺，其特征在于所说的微小粒子是由亲水性物质制作的并至少在暴露于血液中的侧面用疏水性物质涂覆。
7、如权利要求1所说的膜式人工肺，其特征在于所说的气体交换膜是用烯类树脂制作的。
8、如权利要求7所说的膜式人工肺，其特征在于所说的气体交换膜是用聚丙烯制作的。
9、如权利要求1所说的膜式人工肺，其特征在于所说的微小粒子的直径大约在0.003至1.0μm范围内。
10、一种用具有壁厚在5至80μm范围内，孔隙率在20至80%范围内，小孔直径在0.01至5μm范围内的多孔疏水性膜作为气体交换膜的膜式人工肺，其特征在于所说的小孔是用直径比所说的小孔小的微小粒子阻塞，且所说的气体交换膜至少在暴露于血液中的一侧是用生物相容性的疏水性树脂涂覆。
11、如权利要求10所说的膜式人工肺，其特征在于所说的膜式人工肺的空气通量不大于500毫升/分钟·平方米·毫米汞柱。
12、如权利要求10所说的膜式人工肺，其特征在于所说的气体交换膜是中空纤维膜。
13、如权利要求12所说的膜式人工肺，其特征在于所说的中空纤维膜的内径在100至1000μm范围内。
14、如权利要求10所说的膜式人工肺，其特征在于所说的小孔是用充填微小粒子而阻塞。
15、如权利要求10所说的膜式人工肺，其特征在于所说的微小粒子是用二氧化硅制作的。
16、如权利要求10所说的膜式人工肺，其特征在于所说的微小粒子的直径大约在0.003至1.0μm范围内。
17、如权利要求10所说的膜式人工肺，其特征在于所说的生物相容性疏水树脂是含氟树脂。
18、如权利要求17所说的膜式人工肺，其特征在于所说的生物相容性疏水树脂是一种具全氟烷基侧链的乙烯基单体作为一个组份的乙烯基类共聚物。
19、如权利要求18所说的膜式人工肺，其特征在于所说的生物相容性疏水树脂是一种乙烯基类嵌段共聚物。
20、如权利要求18所说的膜式人工肺，其特征在于所说的乙烯基类嵌段共聚物是一种至少一个组份是具有全氟烷基侧链的（甲基）丙烯酸酯单体的（甲基）丙烯酸酯类的共聚物。
21、如权利要求18所说的膜式人工肺，其特征在于在所说的嵌段共聚物中，具全氟烷基侧链的乙烯基单体的共聚物组份与所说的共聚物的其它单体的共聚物组份的重量比是在0.25到1.0范围内。
22、如权利要求17所说的膜式人工肺，其特征在于所说的全氟烷基的化学分子式是-CH2CH2（CF2）7CF3。
23、如权利要求10所说的膜式人工肺，其特征在于所说的生物相容性疏水树脂形成一个壁厚为0.0001至10μm范围内的涂覆层。
24、如权利要求10所说的膜式人工肺，其特征在于所说的气体交换膜是用烯类树脂制成的。
25、如权利要求24所说的膜式人工肺，其特征在于所说的气体交换膜是用聚丙烯制作的。
26、一种用于制造壁厚在5到80μm范围内，孔隙率在20到80%范围内，小孔直径在0.01至5μm范围内的膜式人工肺的方法，其特征在于下列步骤：使具有比所说的小孔直径小的微小粒子的分散液，经所说的多孔膜过滤，从而使所说的微小粒子阻塞所说的多孔膜的所说的小孔，并且用清洁流体去除保留在所说的多孔膜表面部份上的那部分所述的分散液。
27、如权利要求26所说的方法，其特征在于微小粒子是由疏水性物质制作的。
28、如权利要求26所说的方法，其特征在于所说的微小粒子是由亲水性物质制作的，并且在用所说的微小粒子阻塞所说的小孔之后，对所说的微小粒子（至少对其将暴露于血液中的表面）作增加疏水性处理。
29、如权利要求28所说的方法，其特征在于所说的增加疏水性处理包括至少要使得所说的将暴露于血液中的微小粒子表面与疏水性树脂溶液相接触，用一种不溶解所说的疏水树脂的清洁流体去除粘附于除所说的微小粒子表面外的所说的那部份溶液，进而蒸发溶剂，从而在所说的将暴露在血液中的微小粒子表面上形成所说的疏水性树脂的涂层。
30、如权利要求26所说的方法，其特征在于所说的多孔膜是多孔疏水性膜，所说的多孔疏水性膜通过增加亲水性处理而与一种醇相接触，然后使用水作为分散介质的微小粒子的分散液，通过所说的多孔膜过滤。
31、如权项26所说的方法，其特征在于用具有壁厚在5至80μm范围内，孔隙率在20到80%范围内，小孔直径在0.01至5μm范围内，内径在100至1000μm范围内的中空纤维多孔膜作为气体交换膜，使所说的微小粒子分散液流入中空纤维多孔膜的内部并经过其壁过滤而阻塞中空纤维多孔膜的小孔，然后用清洁流体清除留在中空纤维多孔膜内部那部份分散液。
32、如权利要求31所说的方法，其特征在于所说的中空纤维多孔膜的内部在所说的过滤过程中处于受压状态。
33、如权利要求31所说的方法，其特征在于所说的中空纤维多孔膜在过滤过程中保证液体按轴向流动。
34、如权利要求26所说的方法，其特征在于所说的微小粒子是用二氧化硅制成的。
35、如权利要求26所说的方法，其特征在于所说的气体交换膜是用烯类树脂制成的。
36、如权利要求35所说的方法，其特征在于所说的气体交换膜是用聚丙烯制成的。
37、一种用于制造用壁厚在5至80μm范围内，孔隙率在20到80%范围内，孔径在0.01至5μm范围的多孔膜作为气体交换膜的膜式人工肺的方法，其特征在于按如下步骤进行，使直径比所说的小孔直径小的微小粒子分散液通过所说的多孔膜过滤，以此阻塞所说的多孔膜的小孔，然后用清洁流体除去在多孔膜表面部份上的所说的那部份分散液，用生物相容性疏水树脂至少与将暴露于血液中的所说的多孔膜的表面接触，蒸发溶剂，以便于使将暴露于血液中的所说的多孔膜的表面用所说的树脂涂覆。
38、如权利要求37所说的方法，其特征在于所说的多孔膜是多孔疏水性膜，并且所说的多孔膜在用水作为分散介质将微小粒子分散液经多孔膜过滤之前，经使其具有亲水性的处理的方式使其与一种醇接触。
39、如权利要求37所说的方法，其特征在于用具有壁厚在5至80μm的范围内，孔隙率在20至80%的范围内，小孔直径在0.01至5μm范围内，内径在100至1000μm的中空纤维多孔膜作为气体交换膜，所说的中空纤维多孔膜的小孔是用比所说的小孔直径小的微小粒子分散液流入所说的中空纤维多孔膜的内部并通过其壁过滤而阻塞，然后，用清洁流体清除留在所说的中空纤维多孔膜内部的所说的那部份分散液，并且使所说的生物相容性疏水树脂的溶液流入所说的中空纤维多孔膜的内部并蒸发溶剂，以至少使所说的中空纤维多孔膜的将暴露于血液中的表面被生物相容性疏水树脂的涂覆。
40、如权利要求39所说的方法，其特征在于所说的中空纤维多孔膜的内部在所说的过滤过程中处于受压状态。
41、如权利要求39所说的方法，其特征在于所说的中空纤维多孔膜在所说的过滤过程中保证液体按轴向流动。
42、如权利要求37所说的方法，其特征在于所说的微小粒子是用二氧化硅制成的。
43、如权利要求37所说的方法，其特征在于所说的生物相容性疏水树脂是含氟树脂或硅橡胶。
44、如权利要求43所说的方法，其特征在于所说的生物相容性疏水树脂是具全氟烷基侧链的乙烯基单体作为一个组份的乙烯基类共聚物。
45、如权利要求37所说的方法，其特征在于所说的气体交换膜是由烯类树脂制作的。
46、如权利要求45所说的方法，其特征在于所说的气体交换膜是用聚丙烯制作的。
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