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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der medizinischen Instrumente, insbesondere einen Membranoxygenator mit eingebautem Filter.
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STAND DER TECHNIK
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Der Membranoxygenator ist ein medizinisches Gerät, das die Lunge bei einem Herzstillstand ersetzt. Der Membranoxygenator hat die Funktion, den Sauerstoff- und Kohlendioxidgehalt im Blut zu regulieren. Es ist ein notwendiges medizinisches Gerät sowohl für die Herz-Kreislauf-Chirurgie und als auch für die Behandlung von akuten Atemwegserkrankungen und für die Stufe, in der es auf die Lungentransplantation gewartet wird. Nach dem Prinzip des alveolären Gasaustauschs integriert der Membranoxygenator die Funktionen Oxygenierung, Temperaturänderung, Blutspeicherung und Filtration. Sein Funktionsprinzip besteht darin, dass das venöse Blut im Körper aus dem Körper gezogen wird, wobei das venöse Blut, nachdem es den Membranoxygenator passierte, einem Austausch von Sauerstoff und Kohlendioxid unterzogen und in arterielles Blut umgewandelt wird, das dann in das menschliche Arteriensystem zurückgeführt wird, um die Versorgung der menschlichen Organe und Gewebe mit Sauerstoff aufrechtzuerhalten. Während der Operation ersetzt der Membranoxygenator vorübergehend die Lungenfunktion, um die Bedürfnisse der Patienten während der Operation zu erfüllen.
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Die Gasaustauschkapazität ist einer der Hauptfunktionsindikatoren von Membranoxygenatoren. In verwandten Technologien gibt es Versuche, die Gasaustauschkapazität von Membranoxygenatoren zu verbessern, indem die Sauerstoffdruckmembranfläche vergrößert wird. Eine Vergrößerung der Sauerstoffdruckmembranfläche erhöht jedoch die Blutvorfüllung und die Kontaktfläche zwischen Blut und künstlichem Material, wodurch mehr Blutverlust und -schäden verursacht werden, was sich negativ auf die postoperative Genesung der Patienten auswirkt.
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Außerdem müssen während der extrakorporalen Zirkulation gleichzeitig ein Oxygenator und ein Filter verwendet werden, der Oxygenator wird für den Gasaustausch im Blut verwendet, um die Sauerstoffversorgung des Patienten aufrechtzuerhalten, und der Filter wird zum Filtern von Emboli (Blasen oder festen Partikeln) im Blut verwendet. Der Filter ist die letzte Sicherheitsbarriere für die Reinfusion von Blut in den menschlichen Körper. In der aktuellen klinischen Anwendung erhöht die Verwendung einer Schlauchverbindung zwischen dem Oxygenator und dem Filter die Arbeitsbelastung der Ärzte vor der klinischen Verwendung und die Möglichkeit einer Produktkontamination und vergrößert die Kontaktfläche zwischen Blut und fremden Systemen, was zu einem erhöhten Blutschaden führt.
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INHALT DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
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Ein von dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zu lösendes technisches Problem liegt darin, einen Membranoxygenator mit eingebautem Filter zur Verfügung zu stellen, der die Oxygenierungswirkung und die Filtrationswirkung verbessern, Blutschäden verringern und das Risiko von Verschmutzung und Leckage verringern kann.
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Um das obige technische Problem zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung einen Membranoxygenator mit eingebautem Filter zur Verfügung, umfassend:
eine obere Abdeckung, die von der Mitte zum äußeren Rand nacheinander in einen ersten Blutpfadraum, einen ersten Gaspfadraum und einen ersten Wasserpfadraum unterteilt ist, wobei an der oberen Abdeckung eine in Verbindung mit dem ersten Gaspfadraum stehende Gaseinlassöffnung und eine in Verbindung mit dem ersten Wasserpfadraum stehende Wassereinlassöffnung vorgesehen sind;
eine untere Abdeckung, die von der Mitte zum äußeren Rand nacheinander in einen zweiten Blutpfadraum, einen zweiten Gaspfadraum und einen zweiten Wasserpfadraum unterteilt ist, wobei an der unteren Abdeckung eine in Verbindung mit dem zweiten Blutpfadraum stehende Blutauslassöffnung, eine in Verbindung mit dem zweiten Gaspfadraum stehende Gasauslassöffnung und eine in Verbindung mit dem zweiten Wasserpfadraum stehende Wasserauslassöffnung vorgesehen sind;
ein Gehäuse, wobei die beiden Enden des Gehäuses jeweils mit der oberen Abdeckung und der untere Abdeckung verbunden sind, und wobei an einer der oberen Abdeckung zugewandten Stelle des Gehäuses eine in Verbindung mit dem inneren Hohlraum des Gehäuses stehende Bluteinlassöffnung vorgesehen ist;
eine Oxygenierungsstruktur, die in dem inneren Hohlraum des Gehäuses angeordnet ist und einen Dorn, ein Filtersieb, eine Sauerstoffdruckmembran und eine Temperaturänderungsmembran umfasst, wobei das obere Ende des Dorns in den ersten Blutpfadraum eintritt, und wobei das untere Ende des Dorns gegenüber der Blutauslassöffnung liegt, und wobei das Filtersieb ein gefaltetes Filtersieb ist, und wobei das Filtersieb um den Dorn herum angeordnet ist, und wobei zwischen dem Filtersieb und dem Dorn ein Spalt vorgesehen ist, und wobei die Sauerstoffdruckmembran die Außenfläche des Filtersiebs umhüllt, und wobei die Sauerstoffdruckmembran in Verbindung mit dem ersten Gaspfadraum und dem zweiten Gaspfadraum steht, und wobei die Temperaturänderungsmembran die Außenfläche der Sauerstoffdruckmembran umhüllt, und wobei die Temperaturänderungsmembran in Verbindung mit dem ersten Wasserpfadraum und dem zweiten Wasserpfadraum steht; und wobei zwischen der Temperaturänderungsmembran und der Innenwand des Gehäuses ein Spalt vorgesehen ist, und wobei die Breite des Spalts von der oberen Abdeckung zur unteren Abdeckung allmählich abnimmt.
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In einer ausführbaren Implementierung umfasst der Membranoxygenator weiterhin eine erste Blockierschicht und eine zweite Blockierschicht, wobei die erste Blockierschicht an der Einfügungsstelle zwischen dem Gehäuse und der oberen Abdeckung und die zweite Blockierschicht an der Einfügungsstelle zwischen dem Gehäuse und der unteren Abdeckung angeordnet ist;
und wobei das obere Ende des Filtersiebs mit der ersten Blockierschicht verbunden ist, während das untere Ende des Filtersiebs mit der zweiten Blockierschicht verbunden ist.
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In einer ausführbaren Implementierung umfasst die Sauerstoffdruckmembran mehrere Gasaustauschrohre, die hohle Rohre mit zwei offenen Enden sind; wobei ein Ende jedes Gasaustauschrohrs die erste Blockierschicht eindringt und in Verbindung mit dem ersten Gaspfadraum steht, während das andere Ende die zweite Blockierschicht eindringt und in Verbindung mit dem zweiten Gaspfadraum steht;
und wobei die Temperaturänderungsmembran mehrere Temperaturänderungsrohre umfasst, die hohle Rohre mit zwei offenen Enden sind; und wobei ein Ende jedes Temperaturänderungsrohrs die erste Blockierschicht eindringt und in Verbindung mit dem ersten Wasserpfadraum steht, während das andere Ende die zweite Blockierschicht eindringt und in Verbindung mit dem zweiten Wasserpfadraum steht.
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In einer ausführbaren Implementierung umfasst die Oxygenierungsvorrichtung weiterhin eine Turbulenzstruktur zum Führen des seitlichen Blutflusses, wobei die Turbulenzstruktur zwischen dem Gehäuse und der Temperaturänderungsmembran angeordnet ist.
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In einer ausführbaren Implementierung umfasst die Turbulenzstruktur mehrere Vorsprünge, die von der Innenwand des Gehäuses zu der Temperaturänderungsmembran hervorstehen.
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In einer ausführbaren Implementierung sind die mehreren Vorsprünge in einer gestuften Form verteilt, wobei der Abstand zwischen den Vorsprüngen nahe an der oberen Abdeckung und der Temperaturänderungsmembran größer als der Abstand zwischen den Vorsprüngen nahe an der unteren Abdeckung und der Temperaturänderungsmembran ist.
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In einer ausführbaren Implementierung ist an der oberen Abdeckung eine in Verbindung mit dem ersten Blutpfadraum stehende erste Entgasungsöffnung vorgesehen, wobei das obere Ende des Dorns gegenüber der ersten Entgasungsöffnung liegt.
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In einer ausführbaren Implementierung ist an der oberen Abdeckung weiterhin eine Rückführungsöffnung vorgesehen, die in Verbindung mit der ersten Entgasungsöffnung steht.
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In einer ausführbaren Implementierung ist an dem Gehäuse eine zweite Entgasungsöffnung vorgesehen.
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In einer ausführbaren Implementierung ist an der zweiten Entgasungsöffnung eine gasdurchlässige Einwegmembran angeordnet, die dazu verwendet wird, die Flüssigkeit in dem Gehäuse abzusperren und zu ermöglichen, dass die Luftblasen in der Flüssigkeit aus dem Gehäuse abgeführt werden.
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In einer ausführbaren Implementierung ist das Gehäuse ein zylindrisches Gehäuse, wobei der Innendurchmesser des Gehäuses von der oberen Abdeckung zu der unteren Abdeckung sequentiell abnimmt;
und wobei der Querschnitt des Dorns von der oberen Abdeckung zu der unteren Abdeckung allmählich abnimmt.
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In einer ausführbaren Implementierung weist die obere Abdeckung einen ersten Trennring und einen zweiten Trennring auf, wobei der zweite Trennring um den ersten Trennring herum angeordnet ist, und wobei der erste Trennring den ersten Blutpfadraum und den ersten Gaspfadraum voneinander abtrennt, während der zweite Trennring den ersten Gaspfadraum und den ersten Wasserpfadraum voneinander abtrennt;
und wobei die untere Abdeckung einen dritten Trennring und einen vierten Trennring aufweist, wobei der vierte Trennring um den dritten Trennring herum angeordnet ist, und wobei der dritte Trennring den zweiten Blutpfadraum und den zweiten Gaspfadraum voneinander abtrennt, während der vierte Trennring den zweiten Gaspfadraum und den zweiten Wasserpfadraum voneinander abtrennt.
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Die Implementierung der vorliegenden Erfindung hat folgende Vorteile:
- Bei dem von der vorliegenden Erfindung bereitgestellten Membranoxygenator ist die Bluteinlassöffnung am Oberteil des Gehäuses und die Blutauslassöffnung an der unteren Abdeckung vorgesehen. Nachdem das Blut in den Membranoxygenator eintrat, füllt es zuerst den Raum zwischen der Temperaturänderungsmembran und dem Gehäuse. Da der Raum eine Struktur mit einem breitem Oberteil und engem Unterteil ist, kann das injizierte Blut schnell den unteren Raum füllen, und das anschließend injizierte Blut länger im oberen Teil des Raums verbleibt, so dass mehr Blut seitlich in die
- Temperaturänderungsmembran eintritt. Unter Antrieb durch das kontinuierlich in den Oxygenator eintretende Blut kann das in die Temperaturänderungsmembran eintretende Blut kontinuierlich seitlich in die Sauerstoffdruckmembran eintreten, dann durch das Filtersieb in die Position des Dorns eintreten und aus der Blutauslassöffnung am unteren Ende des Dorns ausströmen. Da in der vorliegende Erfindung das Blut seitlich durch die Temperaturänderungsmembran, die Sauerstoffdruckmembran und das Filtersieb strömt, verringert sich die Strömungsgeschwindigkeit des Blutes während dieses Vorgangs allmählich, und das Blut kommt vollständig in Kontakt mit der
- Temperaturänderungsmembran, der Sauerstoffdruckmembran und dem Filtersieb, was die Oxygenierungswirkung und die Filtrationswirkung verbessern und die Blutschäden verringern kann. Da die Filtrationsfunktion und die Oxygenierungsfunktion miteinander integriert sind, werden die manuellen Verbindungsschritte weggelassen, was auch vermeiden kann, dass manuelle Bedienung zu einem Risiko von Verschmutzung und Leckage führt.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine schematische Strukturansicht eines Membranoxygenators mit eingebautem Filter in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- 2 zeigt eine schematisches Teildiagramm einer Struktur eines Gehäuses in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- 3 zeigt eine schematisches Teildiagramm einer anderen Struktur eines Gehäuses in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- 4 zeigt eine schematische Strukturansicht eines Filtersiebs in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- 5 zeigt eine schematische Strukturansicht eines mit einer zweiten Entgasungsöffnung versehenen Gehäuses in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- 6 zeigt ein schematisches Diagramm der Strömungsrichtung von Wasser in einem Membranoxygenator in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- 7 zeigt ein schematisches Diagramm der Strömungsrichtung von Gas in einem Membranoxygenator in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- 8 zeigt ein schematisches Diagramm der Strömungsrichtung von Blut in einem Membranoxygenator in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Obere Abdeckung
- 101
- Erster Blutpfadraum
- 102
- Erster Gaspfadraum
- 103
- Erster Wasserpfadraum
- 104
- Wassereinlassöffnung
- 105
- Gaseinlassöffnung
- 106
- Erste Entgasungsöffnung
- 107
- Rückführungsöffnung
- 20
- Gehäuse
- 201
- Bluteinlassöffnung
- 202
- Zweite Entgasungsöffnung
- 203
- Gasdurchlässige Einwegmembran
- 204
- Kompressionsabdeckung
- 30
- Untere Abdeckung
- 301
- Zweiter Blutpfadraum
- 302
- Zweiter Gaspfadraum
- 303
- Zweiter Wasserpfadraum
- 305
- Blutauslassöffnung
- 306
- Wasserauslassöffnung
- 40
- Oxygenierungsstruktur
- 401
- Dorn
- 402
- Sauerstoffdruckmembran
- 403
- Temperaturänderungsmembran
- 404
- Spalt
- 405
- Vorsprung
- 406
- Filtersieb
- 501
- Erste Blockierschicht
- 502
- Zweite Blockierschicht
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Im Folgenden werden die ausführlichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit Figuren näher erläutert, damit das vorstehende Ziel, die Merkmale und die Vorteile der vorliegenden Erfindung deutlicher und leichter zu verstehen sind. In der folgenden Erläuterung werden zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein gründliches Verständnis der vorliegenden Erfindung zu bieten. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auf viele andere Weisen implementiert werden, die sich von den hierin erläuterten Weisen unterscheiden. und Fachleute auf diesem Gebiet können ähnliche Verbesserungen durchführen, ohne von der Konnotation der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Daher ist die vorliegende Erfindung nicht durch die unten offenbarten spezifischen Ausführungsbeispiele beschränkt.
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Es sollte darauf hingewiesen werden: wenn ein Element derart geschildert wird, dass es an einem anderen Element „befestigt“ ist, kann das Element sich unmittelbar auf dem anderen Element befinden, oder es besteht ein anderes dazwischenliegendes Element. Wenn ein Element so angesehen wird, dass es mit einem anderen Element „verbunden“ ist, kann das Element unmittelbar mit dem anderen Element verbunden, oder gleichzeitig besteht ein dazwischenliegendes Element. Die in der Beschreibung verwendeten Fachwörter wie „vertikal“, „horizontal“, „links“, „rechts“ und ähnliche Formulierungen werden nur zum Erläutern des Ziels verwendet.
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Sofern nicht anders angegeben wird, haben alle in der Beschreibung verwendeten technischen und wissenschaftlichen Fachwörter gleiche Bedeutungen wie der Fachmann auf dem technischen Gebiet der vorliegenden Erfindung üblicherweise versteht. Die in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung verwendeten Fachwörter dienen nur zum Erläutern des Ziels der ausführlichen Ausführungsbeispiele, statt die vorliegende Erfindung zu beschränken. Die in der Beschreibung verwendeten Fachwörter „und/oder“ umfassen irgendeine und alle Kombinationen von einem oder mehreren assoziierten aufgelisteten Elementen.
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Die vorliegende Erfindung stellt einen integrierten Membranoxygenator zur Verfügung, umfassend eine obere Abdeckung 10, eine untere Abdeckung 30, ein Gehäuse 20 und eine Oxygenierungsstruktur 40, wobei die beiden Enden des Gehäuses 20 jeweils mit der oberen Abdeckung 10 und der unteren Abdeckung 30 verbunden sind, und wobei die Oxygenierungsstruktur 40 in dem Gehäuse 20 angeordnet ist, und wobei die Oxygenierungsstruktur 40 dazu verwendet wird, das venöse Blut in arterielles Blut umzuwandeln.
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1 zeigt eine schematische Strukturansicht eines Membranoxygenators mit eingebautem Filter in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Siehe 1, ist die obere Abdeckung 10 von der Mitte zum äußeren Rand nacheinander in einen ersten Blutpfadraum 101, einen ersten Gaspfadraum 102 und einen ersten Wasserpfadraum 103 unterteilt, wobei an der oberen Abdeckung 10 eine in Verbindung mit dem ersten Gaspfadraum 102 stehende Gaseinlassöffnung 105 und eine in Verbindung mit dem ersten Wasserpfadraum 103 stehende Wassereinlassöffnung 104 vorgesehen sind. In einer ausführbaren Implementierung umfasst die obere Abdeckung 10 einen oberen Abdeckungskörper, einen ersten Trennring und einen zweiten Trennring, wobei der obere Abdeckungskörper eine Öffnung und einen gegenüber der Öffnung liegenden Boden aufweist, und wobei der Boden in eine der Öffnung abgewandte Richtung hervorsteht, so dass das Mittelteil des oberen Abdeckungskörpers vertieft ist, und wobei der erste Trennring in dem oberen Abdeckungskörper angeordnet ist, und wobei der erste Trennring den vertieften Raum am oberen Abdeckungskörper in einen inneren Raum und einen äußeren Raum unterteilt, und wobei der Raum innerhalb des ersten Trennrings der erste Blutpfadraum 101 ist, und wobei der zweite Trennring um den ersten Trennring herum angeordnet ist, und wobei der zweite Trennring den Raum außerhalb des ersten Trennrings in einen inneren Raum und einen äußeren Raum unterteilt, und wobei der Raum zwischen dem ersten Trennring und dem zweiten Trennring der erste Gaspfadraum 102 und der Raum zwischen dem zweiten Trennring und dem Rand des oberen Abdeckungskörpers der erste Wasserpfadraum 103 ist. Die Gaseinlassöffnung 105 und die Wassereinlassöffnung 104 sind jeweils am oberen Abdeckungskörper vorgesehen, wobei sich die Gaseinlassöffnung 105 zwischen dem ersten Trennring und dem zweiten Trennring befindet, und wobei sich die Wassereinlassöffnung 104 zwischen dem zweiten Trennring und dem Rand des oberen Abdeckungskörpers befindet.
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Die untere Abdeckung 30 ist von der Mitte zum äußeren Rand nacheinander in einen zweiten Blutpfadraum 301, einen zweiten Gaspfadraum 302 und einen zweiten Wasserpfadraum 303 unterteilt, wobei an der unteren Abdeckung 30 eine in Verbindung mit dem zweiten Blutpfadraum 301 stehende Blutauslassöffnung, eine in Verbindung mit dem zweiten Gaspfadraum 302 stehende Gasauslassöffnung (nicht dargestellt) und eine in Verbindung mit dem zweiten Wasserpfadraum 303 stehende Wasserauslassöffnung 306 vorgesehen sind. In einer ausführbaren Implementierung umfasst die untere Abdeckung 30 einen unteren Abdeckungskörper, einen dritten Trennring und einen vierten Trennring, wobei der untere Abdeckungskörper eine Öffnung und einen gegenüber der Öffnung liegenden Boden aufweist, und wobei der Boden in eine der Öffnung abgewandte Richtung hervorsteht, so dass das Mittelteil des unteren Abdeckungskörpers vertieft ist, und wobei der dritte Trennring in dem unteren Abdeckungskörper angeordnet ist, und wobei der dritte Trennring den vertieften Raum am unteren Abdeckungskörper in einen inneren Raum und einen äußeren Raum unterteilt, und wobei der Raum innerhalb des dritten Trennrings der zweite Blutpfadraum 301 ist, und wobei der vierte Trennring um den dritten Trennring herum angeordnet ist, und wobei der vierte Trennring den Raum außerhalb des dritten Trennrings in einen inneren Raum und einen äußeren Raum unterteilt, und wobei der Raum zwischen dem dritten Trennring und dem vierten Trennring der zweite Gaspfadraum 302 und der Raum zwischen dem vierten Trennring und dem Rand des unteren Abdeckungskörpers der zweite Wasserpfadraum 303 ist. Die Blutauslassöffnung 305, die Gasauslassöffnung und die Wasserauslassöffnung 306 sind jeweils am oberen Abdeckungskörper vorgesehen, wobei sich die Blutauslassöffnung 305 nnerhalb des dritten Trennrings befindet, und wobei sich die Gasauslassöffnung zwischen dem dritten Trennring und dem vierten Trennring befindet, und wobei sich die Wasserauslassöffnung 306 zwischen dem vierten Trennring und dem Rand des oberen Abdeckungskörpers befindet.
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Das Gehäuse 20 ist eine hohle Komponente mit zwei offenen Enden, wobei die beiden Enden des Gehäuses 20 jeweils mit der oberen Abdeckung 10 und der untere Abdeckung 30 verbunden sind, und wobei an einer der oberen Abdeckung 10 zugewandten Stelle des Gehäuses 20 eine in Verbindung mit dem inneren Hohlraum des Gehäuses stehende Bluteinlassöffnung 201 vorgesehen ist. In einer ausführbaren Implementierung ist das Gehäuse 20 zylindrisch ausgebildet, wobei im Inneren des Gehäuses 20 ein erstes Gehäusetrennelement und ein zweites Gehäusetrennelement angeordnet sind, und wobei das erste Gehäusetrennelement und das zweite Gehäusetrennelement jeweils eine ringförmige Komponente sind, und wobei die beiden Enden des ersten Gehäusetrennelements jeweils mit dem ersten Trennring der oberen Abdeckung 10 und dem dritten Trennring der unteren Abdeckung 30 verbunden sind, und wobei die beiden Enden des zweiten Gehäusetrennelements jeweils mit dem zweiten Trennring der oberen Abdeckung 10 und dem vierten Trennring der unteren Abdeckung 30 verbunden sind.
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Die Oxygenierungsstruktur 40 ist in dem inneren Hohlraum des Gehäuses angeordnet und umfasst einen Dorn 401, ein Filtersieb 406, eine Sauerstoffdruckmembran 402 und eine Temperaturänderungsmembran 403, wobei das obere Ende des Dorns 401 in den ersten Blutpfadraum 101 eintritt, und wobei das untere Ende des Dorns 401 gegenüber der Blutauslassöffnung 305 liegt, und wobei das Filtersieb um den Dorn herum angeordnet ist, und wobei zwischen dem Filtersieb und dem Dorn ein Spalt vorgesehen ist, und das Blut kann entlang dem Spalt zum Unterteil des Dorns zusammenlaufen. Die Sauerstoffdruckmembran 402 umhüllt die Außenfläche des Filtersiebs 406, wobei die Sauerstoffdruckmembran 402 in Verbindung mit dem ersten Gaspfadraum 102 und dem zweiten Gaspfadraum 302 steht, und wobei die Temperaturänderungsmembran 403 die Außenfläche der Sauerstoffdruckmembran 402 umhüllt, und wobei die Temperaturänderungsmembran 403 in Verbindung mit dem ersten Wasserpfadraum 103 und dem zweiten Wasserpfadraum 303 steht; und wobei zwischen der Temperaturänderungsmembran 403 und dem Gehäuse 20 ein Spalt 404 vorgesehen ist, und wobei die Breite des Spalts 404 von der oberen Abdeckung 10 zur unteren Abdeckung 30 allmählich abnimmt. Insbesondere ist der Dorn 401 in einem ersten Gehäusetrennelement angeordnet, wobei das Filtersieb 406 an dem ersten Gehäusetrennelement angeordnet ist, und wobei sich die Sauerstoffdruckmembran 402 zwischen dem ersten Gehäusetrennelement und dem zweiten Gehäusetrennelement befindet, und wobei sich die Temperaturänderungsmembran 403 zwischen der Innenwand des Gehäuses 20 und dem zweiten Gehäusetrennelement befindet.
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In dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung steht der erste Blutpfadraum 101 in der oberen Abdeckung 10, nachdem die obere Abdeckung 10, das Gehäuse 20, die untere Abdeckung 30 und die Oxygenierungsstruktur 40 zusammengebaut wurden, nicht in Verbindung mit dem ersten Gaspfadraum 102, wobei der erste Gaspfadraum 102 nicht in Verbindung mit dem ersten Wasserpfadraum 103 steht; und wobei der zweite Blutpfadraum 301 in der unteren Abdeckung 30 nicht in Verbindung mit dem zweiten Gaspfadraum 302 steht, und wobei der zweite Gaspfadraum 302 nicht in Verbindung mit dem zweiten Wasserpfadraum 303 steht. Insbesondere kann eine erste Blockierschicht 501 an der Einfügungsstelle zwischen der oberen Abdeckung 10 und dem Gehäuse 20 und eine zweite Blockierschicht 502 an der Einfügungsstelle zwischen der unteren Abdeckung 30 und dem Gehäuse 20 angeordnet sein. Die erste Blockierschicht 501 kann den ersten Blutpfadraum 101 und den ersten Gaspfadraum 102 von dem ersten Wasserpfadraum 103 isolieren und ferner den Innenraum des Gehäuses von den jeweiligen Räumen der oberen Abdeckung 10 isolieren; die zweite Blockierschicht 502 kann den zweiten Blutpfadraum 301 und den zweiten Gaspfadraum 302 von dem zweiten Wasserpfadraum 303 ionisieren und ferner den Innenraum des Gehäuses von den jeweiligen Räumen der unteren Abdeckung 30 isolieren. Das obere Ende des Filtersiebs ist mit der ersten Blockierschicht verbunden, und das untere Ende des Filtersiebs ist mit der zweiten Blockierschicht verbunden.
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Der Membranoxygenator ist ein medizinisches Gerät, das die menschliche Lungenfunktion für den extrakorporalen Gasaustausch während einer Operation oder Lebenserhaltung ersetzen kann. Der Oxygenator besteht aus zwei Funktionen - dem Gasaustausch und der Temperaturregelung. Die Gasaustauschfunktion wird durch die Sauerstoffdruckmembran 402 realisiert, und die Temperaturregelungsfunktion wird durch die Temperaturänderungsmembran 403 realisiert. In dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst die Sauerstoffdruckmembran 402 mehrere Gasaustauschrohre, die hohle Rohre mit zwei offenen Enden sind, wobei der Lochdurchmesser des Gasaustauschrohrs 0,1 um - 5 um beträgt; und wobei ein Ende jedes Gasaustauschrohrs die erste Blockierschicht 501 eindringt und in Verbindung mit dem ersten Gaspfadraum 102 steht, während das andere Ende die zweite Blockierschicht 502 eindringt und in Verbindung mit dem zweiten Gaspfadraum 302 steht; die Wände von mindestens einem Teil der Gasaustauschrohre unter den mehreren Gasaustauschrohren weisen Mikroporen auf, und die Mikroporen lassen nur Gas durch und blockieren den Durchgang von roten Blutkörperchen. Tatsächlich kann die Wand des Gasaustauschrohrs auch als semipermeable Membran betrachtet werden, die nur Gas durchlässt, und genau durch die semipermeable Membran realisiert der Membranoxygenator den Gasaustauschvorgang im Blut. Die Temperaturänderungsmembran 403 umfasst mehrere Temperaturänderungsrohre, die hohle Rohre mit zwei offenen Enden sind; und wobei ein Ende jedes Temperaturänderungsrohrs die erste Blockierschicht 501 eindringt und in Verbindung mit dem ersten Wasserpfadraum 103 steht, während das andere Ende die zweite Blockierschicht 502 eindringt und in Verbindung mit dem zweiten Wasserpfadraum 303 steht. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bestehen sowohl die Sauerstoffdruckmembran 402 als auch die Temperaturänderungsmembran 403 aus einer großen Anzahl von dünnwandigen hohlen Rohen, der Unterschied besteht darin, dass zumindest ein Teil der in der Sauerstoffdruckmembran 402 verwendeten hohlen Rohre poröse Membranen sind, um den Gasaustausch mit Blut zu erleichtern, während die Temperaturänderungsmembranen 403 alle nicht poröse Membranen sind, um eine Strömungsführung und einen Wärmeaustausch mit dem Blut außerhalb der hohlen Rohre zu erleichtern.
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In einer ausführbaren Implementierung ist das Filtersieb 406 ein gefaltetes Filtersieb und umfasst mehrere gegenüberliegende Falten, wobei die mehreren gegenüberliegenden Falten eine äußere Faltenspitze, ein äußeres Faltental, eine innere Faltenspitze und ein inneres Faltental aufweisen, und wobei die gegenüberliegende Seite der äußeren Faltenspitze das innere Faltental ist, und wobei die gegenüberliegende Seite des äußeren Faltentals die innere Faltenspitze ist. 4 zeigt eine Draufsicht des Filtersiebs, um den Dorn herum bildet das Filtersieb eine geschlossene Schleifenstruktur, und die äußere Faltenspitze und das äußere Faltental des Filtersiebs sind der Sauerstoffdruckmembran zugewandt, während die innere Faltenspitze und das innere Faltental des Filtersiebs dem Dorn zugewandt sind. Das gefaltete Filtersieb nimmt einen kleinen Raum ein, hat aber einen großen Entfaltungsfläche, wodurch die Kontaktfläche zwischen dem Blut und dem Filtersieb vergrößert werden kann, was förderlich dafür ist, die Filtrationswirkung zu verbessern.
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Das Verwendungsverfahren und der Arbeitsvorgang eines Membranoxygenator in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind wie folgt:
- Während einer Operation oder Aufrechterhaltung von Vitalfunktionen ist die Bluteinlassöffnung 201 durch einen Schlauch mit einer menschlichen Vene verbunden, die Blutauslassöffnung 305 ist durch einen Schlauch mit einer menschlichen Arterie verbunden, und die Wassereinlassöffnung 104 und die Wasserauslassöffnung 306 sind jeweils durch Schläuche mit einem Wassertank mit variabler Temperatur verbunden. Die Gaseinlassöffnung 105 ist durch einen Schlauch mit einer Gasquelle verbunden. Der Wassertank mit variabler Temperatur führt das Wasser mit der eingestellten Temperatur durch die Wassereinlassöffnung 104 in den inneren Hohlraum der jeweiligen Temperaturänderungsrohre ein, die die Temperaturänderungsmembran 403 bildet. Die Gasquelle führt den Sauerstoff mit der eingestellten Konzentration durch die Gaseinlassöffnung 105 in den inneren Hohlraum der jeweiligen Gasaustauschrohre ein, die die Oxygenierungsmembran bilden. Wenn das venöse Blut durch die Bluteinlassöffnung 201 in das Gehäuse 20 eintritt, tauscht das durch die Temperaturänderungsmembran 403 strömende Blut Wärme mit dem Blut durch die Außenwand des Temperaturänderungsrohrs aus, um den Zweck der Temperaturerhöhung oder -senkung des Bluts zu erreichen. Das venöse Blut, das dem Temperaturaustausch unterzogen war, tritt seitlich in die Sauerstoffdruckmembran 402 ein, das Gas befindet sich innerhalb des Gasaustauschrohrs und das Blut befindet sich außerhalb des Gasaustauschrohrs. Das Gas und das Blut tauschen Sauerstoff und Kohlendioxid durch die Diffusion auf beiden Seiten der semipermeablen Membran aus. Jetzt tritt das Kohlendioxid im venösen Blut in den inneren Hohlraum des Gasaustauschrohrs ein, während der Sauerstoff im Gasaustauschrohr ins Blut eintritt, um den Prozess der Umwandlung von venösem Blut in arterielles Blut zu vervollständigen. Ferner erreicht das arterielle Blut durch das Filtersieb den Dorn, läuft entlang dem Dorn in den zweiten Blutpfadraum zusammen und wird von der Blutauslassöffnung 305 zum menschlichen Körper zurückgeführt, um die Sauerstoffversorgung des Patienten aufrechtzuerhalten. Seine Rolle steht im Einklang mit der körpereigenen Lungenfunktion.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist zwischen der Temperaturänderungsmembran 403 und der Innenwand des Gehäuses 20 ein Spalt 404 vorgesehen, wobei die Breite des Spalts 404 von der oberen Abdeckung 10 zu der unteren Abdeckung30 allmählich abnimmt, und wobei die Bluteinlassöffnung 201 nahe an der oberen Abdeckung 10 liegt, wenn z.B. das Blut von der Bluteinlassöffnung 201 in den Membranoxygenator eintritt, füllt es zuerst den Spalt 404 zwischen der Temperaturänderungsmembran 403 und der Innenwand des Gehäuses 20. Da der Spalt 404 eine Form mit einem breitem Oberteil und engem Unterteil aufweist (wie in 2 dargestellt), kann mit einer kleinen Menge am Blut das Unterteil des Spalts 404 voll gefüllt werden, und mehr Blut verweilt im Oberteil des Spalts 404, unter Antrieb durch das kontinuierlich von der Bluteinlassöffnung 201 injizierte Blut kann das im Oberteil des Spalts 404 verweilende Blut kontinuierlich seitlich durch die Temperaturänderungsmembran 403 und die Sauerstoffdruckmembran 402 durchgehen, danach tritt es in einen Raum ein, in dem sich der Dorn 401 befindet, dann strömt das Blut durch die mit dem Raum verbundene Blutauslassöffnung 305 zurück in den menschlichen Körper zurückgeführt.
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Damit der Spalt 404 zwischen der Temperaturänderungsmembran 403 und dem Gehäuse 20 allmählich abnimmt, kann es durch irgendeines oder eine Kombination von den folgenden Verfahren realisiert werden:
- (1) das Gehäuse 20 wird säulenförmig ausgebildet, so dass der Innendurchmesser des Gehäuses 20 von der oberen Abdeckung 10 zu der unteren Abdeckung 30 sequentiell abnimmt;
- (2) Einreihen der Temperaturänderungsrohre, so dass das Ende der Temperaturänderungsmembran 403 in der Nähe von der unteren Abdeckung 30 näher an der Innenwand des Gehäuses 20 als das Ende in der Nähe von der oberen Abdeckung 10 liegt.
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Damit das Blut, das einer Oxygenierung unterzogen war, besser zusammenläuft, kann der Dorn 401 als Wirbelkörperstruktur angeordnet werden, so dass der Querschnitt des Dorns 401 von der oberen Abdeckung 10 zu der unteren Abdeckung 30 allmählich abnimmt.
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Damit mehr Blut die Temperaturänderungsmembran und die Sauerstoffdruckmembran durchqueren kann, um einen vollständigen Wärmeaustausch und Gasaustausch durchzuführen, kann weiterhin eine Turbulenzstruktur zwischen dem Gehäuse und der Temperaturänderungsmembran angeordnet werden, und durch die Turbulenzstruktur wird das Blut zur seitlichen Strömung geführt.
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Wie in 3 dargestellt, umfasst die Turbulenzstruktur mehrere Vorsprünge 405, die von der Innenwand des Gehäuses 20 zu der Temperaturänderungsmembran 403 hervorstehen. Das Blut tritt von der Bluteinlassöffnung 201 in den Spalt zwischen der Innenwand des Gehäuses 20 und der Temperaturänderungsmembran 403 ein und wird durch den Vorsprung 405 während der Strömung zur unteren Abdeckung 30 blockiert, wodurch der Blutfluss dazu gezwungen wird, seine Strömungsrichtung zu ändern, und das Blut tritt seitlich in die Temperaturänderungsmembran 403 ein. In einer bevorzugten Implementierung sind die mehreren Vorsprünge 405, die die Turbulenzstruktur bilden, in einer gestuften Form verteilt, wobei der Abstand zwischen den Vorsprüngen 405 nahe an der oberen Abdeckung 10 und der Temperaturänderungsmembran 403 größer als der Abstand zwischen den Vorsprüngen 405 nahe an der unteren Abdeckung 30 und der Temperaturänderungsmembran 403 ist. Mit dieser Gestaltung kann das zur unteren Abdeckung 30 strömende Blut durch die jeweiligen Vorsprünge 405 blockiert werden, so dass mehr Blut die Temperaturänderungsmembran 403 und die Sauerstoffdruckmembran 402 durchquert.
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Die Gasaustauschkapazität hängt nicht nur mit dem Oberflächenbereich der Sauerstoffdruckmembran 402 und der Sauerstoffkonzentration der Gasquelle zusammen, sondern auch direkt mit der Einstellung des Blutflusspfades. Eine große Anzahl von Experimenten hat gezeigt, dass unabhängig davon, ob der Gaspfad und der Blutflusspfad in entgegengesetzter oder in derselben Richtung verlaufen, die Gasaustauschkapazität umso schlechter ist, je länger der Pfad ist, und die Gasaustauschkapazität sich 0 nähert, nachdem der Pfad 2 Meter erreichte. Je höher also der Anteil des Blutflusspfades ist, der die Sauerstoffdruckmembran durchquert, desto besser ist die Wirkung des Oxygenators.
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Bei dem von dem obigen Ausführungsbeispiel bereitgestellten Membranoxygenator wird mit der Anordnung der Bluteinlassöffnung und der Blutauslassöffnung, des Spalts zwischen der Temperaturänderungsmembran und der Innenwand des Gehäuses sowie der Turbulenzstruktur der Anteil des die Sauerstoffdruckmembran durchquerenden Blutes erhöht, wodurch die Oxygenierungswirkung des Membranoxygenators verbessert wird. Im Vergleich zum Stand der Technik kann mit einer kleineren Sauerstoffdruckmembranfläche die gleiche Gasaustauschkapazität erreicht werden.
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In dem Membranoxygenator im Stand der Technik umfasst die Oxygenierungsstruktur einen Dorn, eine Temperaturänderungsmembran und eine Oxygenierungsmembran, die von innen nach außen angeordnet sind, wobei der Bluteinlass am Unterteil des Oxygenators und der Blutauslass am Unterteil des Oxygenators vorgesehen ist. Der Strömungsweg des Blutes im Oxygenator lautet: Bluteinlass → der Raum, in dem sich der Dorn befindet → Temperaturänderungsmembran → Sauerstoffdruckmembran → Blutauslass. Da der Dorn einen kleineren Raum aufweist, kann das Blut, wenn es in der Nähe des Dorns strömt, nicht gut gepuffert werden, somit wird die turbulente Strömung leicht gebildet, und die Blutschäden werden verursacht. Allerdings hat der von dem obigen Ausführungsbeispiel bereitgestellte Oxygenator im Vergleich zum herkömmlichen Layout des Membranoxygenators einen größeren Blutströmungspufferbereich. Nachdem das Blut in den Oxygenator eintrat, kann mehr Blut mit einer niedrigeren Geschwindigkeit die Temperaturänderungsmembran und die Sauerstoffdruckmembran durchqueren, die Kontaktzeit zwischen dem Blut und der Temperaturänderungsmembran und der Sauerstoffdruckmembran ist länger, um eine bessere Temperaturänderungseffizienz und eine bessere Oxygenierungswirkung zu erzielen. Mit der obigen Gestaltung hat der Oxygenator einen kleineren Widerstandsverlust, wodurch die von dem Widerstand verursachten Blutschäden verringert werden.
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Neben der Gasaustausch- und Temperaturänderungsfähigkeit umfassen die Hauptindikatoren des Oxygenators auch die Fähigkeit, die Luftblasen zu beseitigen. Die Ärzte müssen das Gas im Membranoxygenator abführen, bevor sie den Membranoxygenator verwenden. Da im herkömmlichen Membranoxygenator jedoch die Auspufföffnung an der Seitenfläche des Gehäuses und nicht am höchsten Punkt des gesamten Produkts vorgesehen ist, kann es leicht dazu führen, dass die Luftblasen sich ansammeln. Der Arzt muss den Oxygenator ständig in der Hand halten, um den Winkel des Oxygenators zu verändern, damit die Luftblasen durch die Auspufföffnung abgeführt werden können. Außerdem sind die Luftblasen im Oxygenator nicht intuitiv zu beobachten. Der Benutzer muss einen Gegenstand verwenden, um das Außengehäuse des Oxygenators zu klopfen, so dass die im Inneren des Oxygenators verborgenen Luftblasen in eine Stelle eindringen können, wo sie durch das Gehäuse beobachtet werden können. Dies bringt viele Unannehmlichkeiten bei der klinischen Anwendung des Oxygenators mit sich und erfordert viel präoperative Vorbereitungszeit. In dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden die Luftblasen im Membranoxygenator durch rationelles Anordnen der Auspufföffnungen leicht ausgestoßen, und es ist kein komplizierter Auspuffvorgang erforderlich. Die spezifischen Mittel sind wie folgt: an der oberen Abdeckung 10 ist eine in Verbindung mit dem ersten Blutpfadraum 101 stehende erste Auspufföffnung 106 vorgesehen, wobei die erste Auspufföffnung 106 gegenüber dem oberen Ende des Dorns 401 liegt.
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Im Vergleich mit dem herkömmlichen Design und Layout des Oxygenators kann mit dem Blutflusspfad gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Luft in dem Oxygenator leichter entlang dem Blut in der Nähe von dem Dorn angesammelt werden, da die Luftblasen in dem Blut sich nach oben bewegen, können sie leichter durch die erste Auspufföffnung am Oberteil der oberen Abdeckung abgeführt werden. Der Benutzer braucht den Oxygenator nicht zu klopfen oder zu drehen, um die Auspuff leicht zu realisieren, und der Benutzer kann durch die durchsichtige obere Abdeckung direkt beobachten, ob im Oxygenator noch die Luftblasen übrig bleiben, und der Benutzer kann während der Operation durch Beobachten der Ansammlung der Luftblasen am Oberteil beurteilen, ob das Produkt oder der gesamte Kreislauf ein Sicherheitsrisiko hat, so dass er rechtzeitig Maßnahmen ergreifen kann, um schwerwiegende Folgen zu vermeiden.
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Ferner tritt ein Teil der Luftblasen möglicherweise nicht in die Nähe von dem Dorn 401 ein, sondern sie sammeln sich im Oberteil des Gehäuses 20 an, da das Gehäuse 20 säulenförmig ausgebildet ist. Um diesen Teil der Luftblasen abzuführen, ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weiterhin eine zweite Auspufföffnung 202 (siehe Figur
- 5) in der Nähe von der oberen Abdeckung 10 an dem Gehäuse 20 vorgesehen. In einer möglichen Implementierung kann die zweite Auspufföffnung 202 unter Verwendung eines Schlauchs mit anderen Komponenten verbunden werden, um den Auspuff durchzuführen. In einer anderen möglichen Implementierung kann an der zweiten Auspufföffnung 202 weiterhin eine gasdurchlässige Einwegmembran 203 angeordnet sein. Insbesondere wie in 4 dargestellt, kann das Äußere der Einwegmembran mit einer Kompressionsabdeckung 204 ummantelt werden, wobei die Kompressionsabdeckung 204 durch ein Gewinde oder eine Schnalle mit der zweiten Auspufföffnung 202 verbunden ist, um die gasdurchlässige Einwegmembran 203 zuzudrücken und zu befestigen. Die gasdurchlässige Einwegmembran 203 weist Mikroporen auf, die nur Gas durchlassen können, jedoch kein Blut. Daher muss die mit der gasdurchlässigen Einwegmembran 203 versehene zweite Auspufföffnung 202 nicht mit anderen Komponenten verbunden werden, um die Funktionen zu erreichen, das Blut abzufangen und die Luftblasen im Blut abzuführen.
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Ferner ist an der oberen Abdeckung 10 weiterhin eine Rückführungsöffnung 107 vorgesehen, die in Verbindung mit der ersten Auspufföffnung 106 steht. Wenn das Blut, das einer Oxygenierung unterzogen war, für andere Zwecke entnommen werden muss, kann das Blut, das einer Oxygenierung unterzogen war, aus der Nähe von dem Dorn entnommen werden, indem die Rückführungsöffnung angeschlossen wird.
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In dem obigen Ausführungsbeispiel befindet sich die an unterster Stelle in der Mitte des Oxygenators, was es Ärzten ermöglicht, Restblut nach der Operation so weit wie möglich zu gewinnen, das Risiko einer durch die Fremdbluttransfusion verursachten Kreuzinfektion verringert und auch die Verwendung von Blutkonserven verringern kann.
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6 zeigt ein schematisches Diagramm der Strömungsrichtung von Wasser in einem Membranoxygenator in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Siehe 6, strömt das Wasser in dem Wassertank mit variabler Temperatur durch die Wassereinlassöffnung 104 in den ersten Wasserpfadraum 103 ein, wird durch das Temperaturänderungsrohr in den zweiten Wasserpfadraum 303 eingegeben und kehrt dann von der Wasserauslassöffnung 306 in den Wassertank mit variabler Temperatur zurück.
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Wenn das Blut durch das Temperaturänderungsrohr strömt, führt es einen Wärmeaustausch mit dem Wasser im Temperaturänderungsrohr durch, um die Bluttemperatur auf den erforderlichen Temperaturbereich einzustellen.
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7 zeigt ein schematisches Diagramm der Strömungsrichtung von Gas in einem Membranoxygenator in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Siehe 7, tritt der Sauerstoff in der Gasquelle durch die Gaseinlassöffnung 105 in den ersten Gaspfadraum 102 ein und strömt dann ins Gasaustauschrohr ein, das durch das Gasaustauschrohr strömende Blut führt einen Gasaustausch mit dem Gasaustauschrohr durch. Der Sauerstoff in dem Gasaustauschrohr wird mit dem Blut kombiniert, das Kohlendioxid in dem Blut tritt ins Gasaustauschrohr ein, strömt dann in den zweiten Gaspfadraum 302 ein und wird aus der Gasauslassöffnung abgeführt.
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8 zeigt ein schematisches Diagramm der Strömungsrichtung von Blut in einem Membranoxygenator in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Siehe 8, tritt das Blut von der Bluteinlassöffnung 201 in den Oxygenator ein und durchquert die Temperaturänderungsmembran 403 und die Sauerstoffdruckmembran 402, danach läuft es in einem Raum, in dem sich der Dorn 401 befindet, zusammen, danach strömt entlang der Blutauslassöffnung 305 aus.
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Der von dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bereitgestellte Membranoxygenator hat die folgenden Vorteile:
- (1) Verbessern des Oxygenierungseffekts. Da das Blut seitlich durch die Temperaturänderungsmembran, die Sauerstoffdruckmembran und das Filtersieb strömt, verringert sich die Strömungsgeschwindigkeit des Blutes während dieses Vorgangs allmählich, und die Kontaktzeit mit der Sauerstoffdruckmembran verlängert sich, was den Oxygenierungseffekt des Membranoxygenators verbessern kann, im Vergleich zum Stand der Technik kann unter Verwendung einer kleineren Sauerstoffdruckmembranfläche die gleiche Gasaustauschkapazität erreicht werden.
- (2) Verbessern des Filtrationseffekts. Die Einflussfaktoren der Filtrationswirkung sind die Fläche und die Geschwindigkeit (d.h. haben die Mischkontaktzeit des Fluids und der Membran einen größeren Einfluss auf die Filtrationswirkung, je länger die Mischkontaktzeit ist, desto besser ist die Filtrationswirkung), je niedriger die Durchflussmenge ist, desto besser sind die Abfangwirkung und die Filtrationswirkung. Da in dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung das Blut seitlich durch die Temperaturänderungsmembran, die Sauerstoffdruckmembran und das Filtersieb strömt, verringert sich die Strömungsgeschwindigkeit des Blutes während dieses Vorgangs allmählich, wenn das Blut das Filtersieb erreicht, verringert sich weiterhin die Strömungsgeschwindigkeit des Blutes, die Kontaktzeit des Blutes und des Filtersiebs verlängert sich, wodurch die Verunreinigungen und die Luftblasen im Blut abgefangen werden können, um eine bessere Filtrationswirkung zu erzielen. Darüber hinaus hat das gefaltete Filtersieb einen größeren Oberflächenbereich, was die Kontaktfläche des Blutes und des Filtersiebs vergrößert, um die Filtrationswirkung weiter zu verbessern.
- (3) Verringern der Blutschäden. Der herkömmliche Membranoxygenator besteht von der Mitte nach außen nacheinander aus einem Dorn, einer Temperaturänderungsmembran, einer Sauerstoffdruckmembran und einer Filtrationsmembran, das Blut strömt von unten ein und strömt vom Seitenteil aus, dieser Blutflussweg hat einen großen Druckverlust. Um den reibungslosen Durchgang des Blutes durch die Filtrationsmembran zu gewährleisten, muss mehr Druck ausgeübt werden, um das Blut durch die Filtrationsmembran anzutreiben. Einerseits führt es zu einer Erhöhung von Blutschäden, andererseits können die Luftblasen im Blut aufgrund der erhöhten Strömungsgeschwindigkeit des Blutes leicht zusammen durch die Filtermembran passieren, so dass die Filtrationswirkung nicht gut ist. Der von dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bereitgestellte Membranoxygenator besteht von der Mitte nach außen nacheinander aus einem Dorn, einem Filtersieb, einer Sauerstoffdruckmembran und einer Temperaturänderungsmembran, das Blut strömt von der Oberseite ein und strömt von der Bodenfläche aus, das Blut verweilt lange im oberen Teil des Oxygenators und durchquert mit einem großen Anteil die Temperaturänderungsmembran, die Sauerstoffdruckmembran und das Filtersieb. Während des Durchquerens verringert sich allmählich die Strömungsgeschwindigkeit des Blutes, so dass das Blut bei einer niedrigen Strömungsgeschwindigkeit vollständig in Kontakt mit der Sauerstoffdruckmembran und dem Filtersieb steht. Es ist nicht erforderlich, den Druck zu erhöhen, um den Blutfluss anzutreiben, was die Blutschäden verringern kann.
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Die jeweiligen technischen Merkmale der obigen Ausführungsbeispiele können beliebig kombiniert werden. Um die Erläuterung zu vereinfachen, werden nicht alle möglichen Kombinationen von den jeweiligen technischen Merkmalen in den obigen Ausführungsbeispielen erläutert, allerdings sollen die Kombinationen von den technischen Merkmalen im Falle ohne Konflikte als von dem Umfang der Beschreibung gedeckt angesehen werden.
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Die obigen Ausführungsbeispiele stellen nur einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar, dabei sind die Erläuterungen relativ spezifisch und ausführlich, allerdings sollte es nicht als Beschränkungen für den Patentumfang der vorliegenden Erfindung verstanden werden. Es sollte darauf hingewiesen werden, dass der Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet mehrere Verbesserungen und Modifikationen ausführen kann, ohne von dem Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die Verbesserungen und Modifikationen sollen auch als vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung gedeckt angesehen werden. Aufgrund dessen sollte der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung durch die Ansprüche definiert werden.
