DE3877751T2

DE3877751T2 - Kunstlunge vom membrantyp und verfahren zur herstellung.

Info

Publication number: DE3877751T2
Application number: DE8888902558T
Authority: DE
Inventors: Kazuhiko Terumo Kabus Hagiwara
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1987-03-18
Filing date: 1988-03-17
Publication date: 1993-05-19
Anticipated expiration: 2008-03-18
Also published as: ES2006402A6; JPS63229061A; KR930010957B1; EP0354959B1; JPH0360508B2; AU605278B2; DE3877751D1; KR890700367A; US5294401A; EP0354959A4; EP0354959A1; CA1333873C; AU1482888A; WO1988006898A1

Description

Technisches Gebiet

Diese Erfindung betrifft einen Kohlendioxid aus dem Blut entfernenden und Sauerstoff dem Blut zuführenden Oxygenator vom Membrantyp und ein Verfahren zur Herstellung desselben.

Stand der Technik

Die bis heute entwickelten Oxygenatoren lassen sich in breitem Rahmen in Oxygenatoren vom Blasentyp und Oxygenatoren vom Membrantyp einteilen. Die Oxygenatoren vom Membrantyp umfassen den Laminattyp, Wickeltyp und Hohlfasertyp. Die Oxygenatoren vom Membrantyp überragen die Oxygenatoren vom Blasentyp in der Hinsicht, daß sie nur in geringem Maße zu Schädigungen des Blutes, wie Hämolyse, Proteindenaturierung und Blutkoagulation, führen, wodurch sie in den vergangenen Jahren an Popularität gewonnen haben. Die Oxygenatoren vom Membrantyp, die sich poröser Gasaustauschmembranen bedienen, finden wachsende Verwendung, da sie eine hohe Gasaustauschkapazität besitzen. Sich einer derartig porösen Gasaustauschmembran bedienende Oxygenatoren vom Membrantyp sind beispielsweise aus den japanischen Patentanmeldungen JP-A-54 160 098 und JP-A-57 136 456 bekannt.
Wenn diese herkömmlichen Oxygenatoren vom Membrantyp für eine extrakorporale Blutzirkulation, wie beispielsweise bei der Cardiotomie und der extrakorporalen Membransauerstoffanreicherung (ECMO), eingesetzt werden, bedient man sich der sogenannten allgemeinen Heparinisierung oder der Verabreichung von Heparin, um eine Blutkoagulation im Oxygenator und entlang des Weges der extrakorporalen Zirkulation zu verhindern. Die allgemeine Heparinisierung ist jedoch mit dem Nachteil behaftet, daß auf Grund der Unterbindung der normalen im Körper stattfindenden Blutkoagulationsfähigkeit ein Bluten aus einem Schnitt und operiertem Teil nicht verhindert werden kann. Als Mittel zur Verringerung der zu injizierenden Menge an Heparin wurde ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem eine geringe Menge an Heparin kontinuierlich in den Weg der extrakorporalen Zirkulation injiziert wird. Bei diesem Verfahren kann es jedoch dazu kommen, daß die Blutung aufgrund der Schwierigkeit, die Heparininjektionsmenge zu steuern, nicht so effektiv wie erhofft eingedämmt wird, oder andererseits dazu, daß die Injektion auf der Oberfläche der Gasaustauschmembran im Oxygenator eine Blutkoagulation und einen Verschluß der als Gasaustauschmembran eingesetzten Hohlfasermembran hervorruft.
Die vorliegende Erfindung ist deshalb darauf gerichtet, einen Oxygenator vom Membrantyp, der, um eine Blutkoagulation auf der Oberfläche der Gasaustauschmembran und einen Verschluß der Gasaustauschmembran insbesondere im Inneren des Oxygenators vom Membrantyp selbst bei einer geringen Heparinverabreichungsmenge auszuschließen, ein Blutantikoagulationsmittel kontinuierlich freigibt, bereitzustellen.

Veröffentlichung der Erfindung

Die oben beschriebene Aufgabe wird durch einen einen Austausch von Gasen mit einer winzige Durchtrittsporen für den Durchtritt von Gas aufweisenden porösen Gasaustauschmembran gewährleistenden Oxygenator vom Membrantyp erfüllt, der dadurch gekennzeichnet ist, daß zur Verringerung der Querschnittsfläche des Druchtritts von Gas winzige Teilchen eines Durchmessers im Bereich von 2x10&supmin;³ um bis 1 um (20 bis 10 000Å) in den winzigen Poren eines Durchmessers im Bereich von 0,01 um bis 5 um der porösen Gasaustauschmembran festgehalten werden und ein Blutantikoagulationsmittel auf den winzigen Teilchen abgeschieden oder zwischen den benachbarten winzigen Teilchen verteilt ist.
Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um einen Oxygenator vom Membrantyp, bei dem die Gasaustauschmembran eine Wanddicke im Bereich von 5 bis 80 um besitzt. Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich ferner um einen Oxygenator vom Membrantyp, bei dem die Gasaustauschmembran Hohlfasermembranen umfaßt. Desweiteren handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung um einen Oxygenator vom Membrantyp, bei dem die Hohlfasermembranen Innendurchmesser im Bereich von 100 bis 1000 um aufweisen. Bei dieser Erfindung handelt es sich um einen Oxygenator vom Membrantyp, bei dem die winzigen Teilchen geringere Durchmesser besitzen als die winzigen Poren. Bei dieser Erfindung handelt es sich ferner um einen Oxygenator vom Membrantyp, bei dem die winzigen Poren der Gasaustauschmembran von den winzigen Teilchen derart angefüllt sind, daß die zwischen den benachbarten winzigen Teilchen entstehenden Lücken einen Durchtrittsweg für Gas bilden. Desweiteren handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung um einen Oxygenator vom Membrantyp, bei dem die winzigen Teilchen aus Siliciumdioxid gebildet sind. Ferner handelt es sich bei dieser Erfindung um einen Oxygenator vom Membrantyp, bei dem das Blutantikoagulationsmittel aus Heparin besteht. Desweiteren handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung um einen Oxygenator vom Membrantyp, bei dem die Gasaustauschmembran aus einer porösen Membran aus Polyolefin besteht. Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um einen Oxygenator vom Membrantyp, bei dem die die Oberfläche der Gasaustauschmembran auf der für einen Kontakt mit dem Blut vorgesehenen Seite, zumindest in den die winzigen Poren aufweisenden Bereichen, mit einem wasserunlöslichen Harz beschichtet ist. Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich ferner um einen Oxygenator vom Membrantyp, bei dem die winzigen Poren der Gasaustaschmembran mit den winzigen Teilchen angefüllt sind, die auf der Oberfläche der Gasaustauschmembran auf der für einen Kontakt mit dem Blut vorgesehenen Seite freiliegenden winzigen Teilchen mit einem wasserunlöslichen Harz beschichtet sind und die Beschichtung mit dem wasserunlöslichen Harz derart ausgebildet ist, daß das andernfalls mögliche Freisetzen des auf den winzigen Teilchen abgelagerten oder zwischen diesen verteilten Blutantikoagulationsmittels verhindert wird. Desweiteren handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung um einen Oxygenator vom Membrantyp, bei dem die Beschichtung mit dem wasserunlöslichen Harz derart ausgebildet ist, daß sie die gesamte Oberfläche der Gasaustauschmembran auf der für einen Kontakt mit dem Blut vorgesehenen Seite bedeckt. Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um einen Oxygenator vom Membrantyp, bei dem die winzigen Teilchen auf der Oberfläche der Gasaustauschmembran auf der für einen Kontakt mit dem Gas vorgesehenen Seite mit einem hydrophoben Harz beschichtet sind. Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich ferner um einen Oxygenator vom Membrantyp, bei dem das hydrophobe Harz aus einem eine hohe Permeabilität gegenüber Gas aufweisenden Harz besteht. Desweiteren handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung um einen Oxygenator vom Membrantyp, bei dem die Beschichtung mit dem hydrophoben Harz derart ausgebildet ist, daß sie die gesamte Oberfläche der Gasaustauschmembran auf der für einen Kontakt mit dem Gas vorgesehenen Seite bedeckt.
Ferner wird die oben beschriebene Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Oxygenators vom Membrantyp, das durch die Schritte
Zusammenfügen eines Oxygenators vom Membrantyp mit einer porösen Gasaustauschmembran, die winzige Durchtrittsporen eines Durchmessers im Bereich von 0,01 bis 5 um für einen Durchtritt von Gas besitzt,
anschließendes Fließenlassen einer Dispersion von winzigen Teilchen eines Durchmessers im Bereich von 2x10&supmin;³ bis 1 um (20 bis 10 000 Å) unter Druckeinwirkung durch das Innere des Oxygenators vom Membrantyp, wobei man die winzigen Poren die winzigen Teilchen festhalten läßt und eine Abnahme der Querschnittsfläche des Durchtrittswegs für Gas gestattet,
Entfernen der in dem Oxygenator vom Membrantyp verbliebenen Dispersion und
desweiteren Fließenlassen einer ein Blutantikoagulationsmittel enthaltenden Flüssigkeit unter Druckeinwirkung durch das Innere des Oxygenators und Ermöglichen eines Durchtretens der Flüssigkeit durch die winzigen Poren der Gasaustauschmembran, wobei eine Abscheidung des Blutantikoagulationsmittels auf den winzigen Teilchen induziert wird, gekennzeichnet ist,
erreicht.
Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich desweiteren um ein Verfahren zur Herstellung eines Oxygenators vom Membrantyp, bei dem die poröse Gasaustauschmembran aus einer porösen hydrophoben Membran besteht und die poröse hydrophobe Membran zum Verleihen einer Hydrophilie vor Beginn des Fließens der Dispersion von winzigen Teilchen in Wasser als einem Dispersionsmedium mit einem Alkohol in Berührung gebracht wird. Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich ferner um ein Verfahren zur Herstellung eines Oxygenators vom Membrantyp, bei dem als poröse Gasaustauschmembran poröse Hohlfasermembranen einer Wanddicke im Bereich von 5 bis 80 um, einer Porosität im Bereich von 20 bis 80% (und von Porendurchmessern im Bereich von 0,01 bis 5 um) eingesetzt werden und eine Dispersion von geringere Durchmesser als die der winzigen Poren aufweisenden winzigen Teilchen durch die porösen Hohlfasermembranen von innen nach außen zur Induktion eines Flusses der winzigen Teilchen durch die winzigen Poren der porösen Hohlfasermembranen geleitet wird. Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Verfahren zur Herstellung eines Oxygentors vom Membrantyp, bei dem die winzigen Teilchen aus Siliciumdioxid gebildet sind. Ferner handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung um ein Verfahren zur Herstellung eines Oxygenators vom Membrantyp, bei dem der Ablagerung des Blutantikoagulationsmittels auf den winzigen Teilchen ein Schritt folgt, bei dem eine Lösung eines wasserunlöslichen Harzes durch den Oxygenator vom Membrantyp über die Bluteinlaßseite zur Bildung eines Überzugs des wasserunlöslichen Harzes auf der Oberfläche der Gasaustauschmembran auf der für einen Kontakt mit dem Blut vorgesehenen Seite fließen gelassen wird. Desweiteren handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung um ein Verfahren zur Herstellung eines Oxygenators vom Membrantyp, bei dem die Lösung des wasserunlöslichen Harzes ein wasserunlösliches Harz und ein Lösungsmittel umfaßt. Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Verfahren zur Herstellung eines Oxygenators vom Membrantyp, bei dem der Ablagerung des Blutantikoagulationsmittels auf den winzigen Teilchen ein Schritt, bei dem eine Lösung eines hydrophoben Harzes durch den Oxygenator vom Membrantyp über die Gaseinlaßseite zur Bildung eines Überzugs des hydrophoben Harzes auf der Oberfläche der Gasaustauschmembran auf der für einen Kontakt mit dem Gas vorgesehenen Seite fließen gelassen wird, folgt. Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich ferner um ein Verfahren zur Herstellung eines Oxygenators vom Membrantyp, bei dem die Lösung des hydrophoben Harzes ein hydrophobes Harz und ein Lösungsmittel umfaßt. Desweiteren handelt es sich bei dieser Erfindung um ein Verfahren zur Herstellung eines Oxygenators vom Membrantyp, bei dem der Ablagerung des Blutantikoagulationsmittels auf den winzigen Teilchen ein Schritt, bei dem eine Lösung eines wasserunlöslichen Harzes durch den Oxygenator vom Membrantyp über die Bluteinlaßseite zur Bildung eines Überzugs des wasserunlöslichen Harzes auf der Oberfläche der Gasaustauschmembran auf der für einen Kontakt mit dem Blut vorgesehenen Seite fließengelassen wird, und ein Schritt, bei dem eine Lösung eines hydrophoben Harzes durch den Oxygenator vom Membrantyp über die Gaseinlaßseite zur Bildung enes Überzugs des hydrophoben Harzes der Oberfläche der Gasaustauschmembran auf der für einen Kontakt mit dem Gas vorgesehenen Seite fließengelassen wird, folgen.
Desweiteren wird die oben beschriebene Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Oxygenators vom Membrantyp, das durch die Schritte
Zusammenfügen eines Oxygenators vom Membrantyp mit einer porösen Gasaustauschmembran, die winzige Durchtrittsporen eines Durchmessers im Bereich von 0,01 bis 5 um für einen Durchtritt für Gas besitzt,
anschließendes Fließenlassen einer Dispersion mit einem Blutantikoagulationsmittel und winzigen Teilchen eines Durchmessers im Bereich von 2x10&supmin;³ bis 1 um (20 bis 10 000 Å) unter Druckeinwirkung durch das Innere des Oxygenators vom Membrantyp, wobei man die winzigen Poren die winzigen Teilchen in Verbindung mit dem Blutantikoagulationsmittel festhalten läßt und eine Abnahme der Querschnittsfläche des Durchtrittsweg für Gas gestattet, und anschließendes Entfernen der in dem Oxygenator vom Membrantyp verbliebenen Dispersion gekennzeichnet ist, erreicht.
Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich ferner um ein Verfahren zur Herstellung eines Oxygenators vom Membrantyp, bei dem die poröse Gasaustauschmembran aus einer porösen hydrophoben Membran besteht und die poröse hydrophobe Membran zum Verleihen einer Hydrophilie vor Beginn des Fließens der Dispersion von winzigen Teilchen in Wasser als einem Dispersionsmedium mit einem Alkohol in Berührung gebracht wird. Desweiteren handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung um ein Verfahren zur Herstellung eines Oxygenators vom Membrantyp, bei dem als poröse Gasaustauschmembran poröse Hohlfasermembranen einer Wanddicke im Bereich von 5 bis 80 um, einer Porosität im Bereich von 20 bis 80% (und von Porendurchmessern im Bereich von 0,01 bis 5 um) eingesetzt werden und eine winzige Teilchen eines geringeren Durchmessers als der der winzigen Poren und ein Blutantikoagulationsmittel enthaltende Dispersion durch die poröse Hohlfasermembran von innen nach außen zur Induktion eines Fließens der winzigen Teilchen durch die winzigen Poren der porösen Hohlfasermembranen geleitet wird. Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich ferner um ein Verfahren zur Herstellung eines Oxygenators vom Membrantyp, bei dem die winzigen Teilchen aus Siliciumdioxid gebildet sind. Ferner handelt es sich bei dieser Erfindung um ein Verfahren zur Herstellung eines Oxygenators vom Membrantyp, bei dem der Ablagerung des Blutantikoagulationsmittels auf den winzigen Teilchen ein Schritt, bei dem eine Lösung eines wasserunlöslichen Harzes durch den Oxygenator vom Membrantyp über die Bluteinlaßseite zur Bildung eines Überzugs des wasserunlöslichen Harzes auf der Oberfläche der Gasaustauschmembran auf der für einen Kontakt mit dem Blut vorgesehenen Seite fließen gelassen wird, folgt. Desweiteren handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung um ein Verfahren zur Herstellung eines Oxygenators vom Membrantyp, bei dem die Lösung des wasserunlöslichen Harzes ein wasserunlösliches Harz und ein Lösungsmittel umfaßt. Bei dieser Erfindung handelt es sich um ein Verfahren zur Herstellung eines Oxygenators vom Membrantyp, bei dem der Ablagerung des Blutantikoagulationsmittels auf den winzigen Teilchen ein Schritt, bei dem eine Lösung eines hydrophoben Harzes durch den Oxygenator vom Membrantyp über die Gaseinlaßseite zur Bildung eines Überzugs des hydrophoben Harzes auf der Oberfläche der Gasaustauschmembran auf der für einen Kontakt mit dem Gas vorgesehenen Seite fließen gelassen wird, folgt. Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich ferner um ein Verfahren zur Herstellung eines Oxygenators vom Membrantyp, bei dem die Lösung des hydrophoben Harzes ein hydrophobes Harz und ein Lösungsmittel umfaßt. Desweiteren handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung um ein Verfahren zur Herstellung eines Oxygenators vom Membrantyp, bei dem der Ablagerung des Blutantikoagulationsmittels auf den winzigen Teilchen ein Schritt, bei dem eine Lösung eines wasserunlöslichen Harzes durch den Oxygenator vom Membrantyp über die Bluteinlaßseite zur Bildung eines Überzugs des wasserunlöslichen Harzes auf der Oberfläche der Gasaustauschmembran auf der für einen Kontakt mit dem Blut vorgesehenen Seite fließengelassen wird, und ein Schritt, bei dem eine Lösung eines hydrophoben Harzes durch den Oxygenator vom Membrantyp über die Gaseinlaßseite zur Bildung eines Überzugs des hydrophoben Harzes auf der Oberfläche der Gasaustauschmembran auf der für einen Kontakt mit dem Gas vorgesehenen Seite fließen gelassen wird, folgen.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Figur 1 ist eine teilweise Schnittansicht eines typischen Oxygenators vom Membrantyp in Form einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Die Figuren 2 bis 5 sind vergrößerte Querschnitte, die Detailansichten einer Gasaustauschmembran im oben erwähnten Oxygenator vom Membrantyp darstellen; und
Figur 6 ist ein Diagramm, das eine Versuchsanordnung bei einem mit einem erfindungsgemäßen Oxygenator vom Membrantyp durchgeführten Experiment darstellt.

Die beste Art der Durchführung der Erfindung

Der erfindungsgemäße Oxygenator vom Membrantyp wird im folgenden unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele, die in den begleitenden Zeichnungen dargestellt sind, beschrieben.
Bei einem erfindungsgemäßen Oxygenator vom Membrantyp 1 handelt es sich um einen derartigen, der einen Austausch von Gasen mit Hilfe einer porösen Gasaustauschmembran 2 mit winzigen Durchtrittsporen 3 für einen Durchtrittsweg für Gas bewerkstelligt. In den winzigen Poren 3 der porösen Gasaustauschmembran 2 werden zur Verringerung der Querschnittsfläche des Durchtrittswegs für Gas winzige Teilchen 4 und ferner in den winzigen Teilchen 4 oder zwischen den benachbarten winzigen Teilchen ein Blutantikoagulationsmittel 5 festgehalten.
Bei der erfindungsgemäß einsetzenden Gasaustauschmembran 2 handelt es sich um eine poröse Membran mit einer Vielzahl von winzigen Durchtrittsporen 3. Um vorteilhaft eingesetzt werden zu können, besitzt die Gasaustauschmembran zweckmäßigerweise eine Wanddicke im Bereich von 5 bis 80 um, vorzugsweise 10 bis 60 um, eine Porosität im Bereich von 20 bis 80%, vorzugsweise 30 bis 60% und einen Durchmesser der winzigen Poren im Bereich von 0,01 bis 5 um, vorzugsweise 0,01 bis 1 um.
Bei der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Gasaustauschmembran handelt es sich um eine Hohlfasermembran. Die poröse Hohlfasermembran ist in ihrer Wand mit winzigen Durchtrittslöchern, die einen Durchtrittsweg für Gas bilden, versehen. Um ihre Aufgabe in günstiger Weise zu erfüllen, besitzt die poröse Hohlfasermembran zweckmäßigerweise einen Innendurchmesser im Bereich von 100 bis 1 000 um, vorzugsweise 100 bis 300 um. Anstatt der Hohlfasermembran kann es sich bei der Gasaustauschmembran um eine flache Membran handeln.
Die winzigen Teilchen 4 werden in allen winzigen Poren 3 der Gasaustauschmembran 2 derart festgehalten, daß die Querschnittsfläche des Durchtrittswegs für Gas, der durch die winzigen Poren 3 gebildet wird (die Querschnittsfläche der winzigen Poren 3 wird in der axialen Richtung in der Gasaustauschmembran 2 angenommen) vermindert ist. Genauer gesagt sind die winzigen Poren 3 mit einer Vielzahl von winzigen Teilchen 4 eines geringeren Durchmessers als der der winzigen Poren 3 angefüllt. Zwischen den benachbarten winzigen Teilchen sind extrem dünne Lücken für einen Gasdurchtritt ausgebildet. Bei der in Figur 2 dargestellten Gasaustauschmembran sind die winzigen Poren 3 mit einer Vielzahl von winzigen Teilchen 4 angefüllt und die folglich zwischen den benachbarten winzigen Teilchen auftretenden Lücken bilden einen Durchtrittsweg für Gas. Andererseits können die winzigen Poren 3 zur Bildung eines verringerten Durchtrittswegs für Gas befähigt werden, indem man mit Hilfe eines Haftmittels die winzigen Teilchen 4 fest auf die Innenfläche der Gasaustauschmembran 2 oder die Außenfläche der Gasaustauschmembran aufbringt.
Da der Durchtrittsweg für Gas in den einzelnen winzigen Poren 3 wie oben beschrieben durch die winzigen Teilchen 4 verringert ist, kann die Gasaustauschmembran 2 zwischen den benachbarten winzigen Teilchen 4 extrem kleine Lücken ausbilden, die sich selbst bei Verwendung eines Elektronenmikroskops einer Wahrnehmung entziehen. Diese extrem kleinen Lücken für einen Gasdurchtritt ermöglichen eine Verbindung zwischen der Innen- und Außenseite der Gasaustauschmembran. Desweiteren wird ein Blutantikoagulationsmittel 5 in den winzigen Teilchen 4 oder zwischen den winzigen Teilchen 4 festgehalten. Bezüglich der Art des Festhaltens des Blutantikoagulationsmittels gibt es den Fall, bei dem das Antikoagulationsmittel an den einzelnen winzigen Teilchen 4 befestigt ist, den Fall, bei dem das Antikoagulationsmittel an den winzigen Teilchen so umfangreich befestigt ist, daß es zu einer Verbindung der banachbarten winzigen Teilchen kommt, und den Fall, bei dem das Antikoagulationsmittel in Form von einzelnen bzw. getrennten Teilchen zwischen den winzigen Teilchen verteilt ist. Das Blutantikoagulationsmittel ist zweckmäßigerweise auf einem oder mehreren der winzigen Teilchen abgelagert. Der Grund dafür ist, daß das dadurch fest an die winzigen Teilchen befestigte Blutantikoagulationsmittel daran gehindert werden kann, bereitwillig aus dem Inneren der winzigen Poren der Gasaustauschmembran 2 freigesetzt zu werden.
Als Material für die Gasaustauschmembran 2 lassen sich Polyolefine, wie Polypropylen und Polyethylen und Polytetrafluorethylen, Polysulfon, Polyacrylnitril, Celluloseacetat usw. einsetzen. Vorzugsweise besteht dieses Material aus einer hydrophoben makromolekularen Substanz. Zweckmäßigerweise ist es ein Harz vom Polyolefintyp, insbesondere Polypropylen. Die poröse Membran aus Polypropylen läßt sich herstellen, indem man beispielsweise nach dem Streckverfahren oder dem Verfahren der fest/flüssig- Phasentrennung die Membran aus Polypropylen mit winzigen Poren versieht.
Als Beispiele für das im erfindungsgemäßen Oxygenator vom Membrantyp einzusetzende Material für die winzigen Teilchen 4 lassen sich anorganische Substanzen, wie Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Magnesiumoxid, Bariumsulfat, Calciumcarbonat, Silicate, Titandioxid, Siliciumcarbid, Ruß und weißer Kohlenstoff sowie makromolekulare Latices, wie Polystyrollatex, Styrolkautschuk(SBR)-Latex und Nitrilkautschuk(NBR)-Latex, nennen. Von all den oben angesprochenen Materialien erweist sich Siliciumdioxid als besonders zweckmäßig. Die winzigen Teilchen besitzen zweckmäßigerweise einen durchschnittlichen Durchmesser im Bereich von 2x10&supmin;³ bis 1 um (20 bis 10 000 Å), vorzugsweise 2x10&supmin;³ bis 10&supmin;¹ um (20 bis 1000 Å).
Das im erfindungsgemäßen Oxygenator vom Membrantyp einzusetzende Blutantikoagulationsmittel kann aus irgendeinem beliebigen der verschiedenen allgemein verwendeten Blutantikoagulationsmittel bestehen. Das wünschenswerteste Blutantikoagulationsmittel ist auf Grund seiner hohen Sicherheit bei lebenden Organismen Heparin.
Der eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Oxygentors vom Membrantyp 1 darstellende Oxygenator vom Hohlfasermembrantyp ist in zusammengesetztem Zustand in Figur 1 dargestellt. Dieser Oxygenator vom Hohlfasermembrantyp 1 umfaßt ein schlauch- bzw. röhrenförmiges Gehäuse 6 und eine aus 10,000 bis 60,000 porösen Hohlfasermembranen, die sich im Inneren des Gehäuses 6 über das gesamte Innere des Gehäuses 6 verteilt, befinden, gebildete Gasaustauschmembran 2. Die porösen Hohlfasermembranen sind in ihren Wänden mit einer Vielzahl von einen Durchtrittsweg für Gas bildenden winzigen Poren versehen, wodurch eine Verbindung zwischen der Innenseite und Außenseite der Hohlfasermembranen eingerichtet ist. Bei diesen feinen Poren ist die Querschnittsfläche des Durchtrittswegs für Gas wie oben beschrieben durch die winzigen Teilchen verringert. Desweiteren wird in oder zwischen den winzigen Teilchen das Blutantikoagulationsmittel festgehalten.
Der in Figur 1 dargestellte erfindungsgemäße Oxygenator vom Membrantyp 1 wird im folgenden genauer beschrieben. Die gegenüberliegenden Enden der Hohlfasermembranen sind durch Trennwände 10 und 11 an das Gehäuse 6 derart wasserdicht befestigt, daß ihre Öffnungen nicht verschlossen sind. Durch die Trennwände 10 und 11 ist das Innere des Gehäuses 6 in eine Sauerstoffkammer 12 als einem ersten Substanzübertragungsbereich, der durch die Außenwände der Hohlfasermembranen, die Innenwand des Gehäuses 4 und die Trennwände definiert ist, sowie einen Blutflußraum als einem zweiten Substanzfließbereich, der durch die Innenwände der Hohlfasermembranen definiert ist, aufgeteilt. Dieses Gehäuse 6 ist nahe seines einen Endes mit einer Einlaßöffnung 13 für ein sauerstoffhaltiges Gas und nahe seines anderen Endes mit einer Auslaßöffnung 14 für das Gas versehen. Auf der Außenseite der Trennwand 11 ist ein mit einem Bluteinlaß 29 und einem Ringsteg 25 versehenes einen Fließweg bildendes Element 19 mit einem Gewindering 23 an das Gehäuse 6 befestigt. In ähnlicher Weise ist auf der Außenseite der Trennwand 10 ein mit einem Blutauslaß 28 und einem Ringsteg 24 versehenes einen Fließweg bildendes Element 18 mit einem Gewindering 22 an das Gehäuse 6 befestigt. Die Stege 24 und 25 der einen Fließweg bildenden Elemente 18 und 19 werden fest gegen die Trennwände 10 und 11 gehalten. Die die Stege 24 und 25 umgebenden Räume sind mit einem durch beide von mindestens zwei Öffnungen 30 bis 31 oder 32 und 33, die jeweils in den Gewinderingen 22 und 23 gebildet sind, eingespritzten Versiegelungsmittel angefüllt, so daß die einen Fließweg bildenden Elemente 18 und 19 an den Trennwänden 10 und 11 wasserdicht befestigt gehalten werden.
In der vorangehenden Beschreibung wurde der Oxygenator vom Membrantyp 1 unter Verwendung von Gewinderingen zur Befestigung der einen Fließweg bildenden Elemente am Gehäuse dargestellt. Die feste Befestigung kann andererseits durch Verschmelzen der einen Fließweg bildenden Elemente direkt am Gehäuse mit Hilfe von Hochfrequenz- oder Ultraschallwellen erfolgen. Andererseits kann diese Befestigung durch gegenseitiges Aneinanderhaften durch Verwendung eines Haftmittels bewirkt werden. Desweiteren kann das wasserdichte Versiegeln der einen Fließweg bildenden Elemente am Gehäuse andererseits durch Verwendung von O-Ringen aus Silikonkautschuk anstelle des Versiegelungsmittels erfolgen.
In der vorgehenden Beschreibung wurde der Aufbau des Oxygenators so beschrieben, daß Blut in den Hohlfasermembranen und das sauerstoffhaltige Gas außerhalb der Hohlfasermembranen befördert wird. Dieser Oxygenator kann jedoch andererseits einen derartigen Aufbau haben, daß das Blut außerhalb der Hohlfasermembranen und das sauerstof fhaltige Gas in den Hohlfasermembranen befördert wird. In diesem Fall besteht beim Oxygenator kein Bedarf für das einen Fließweg bildende Element auf der Auslaßseite des sauerstoffhaltigen Gases. Ferner kann der Oxygenator ein offenes Trennwandende aufweisen.
Hinsichtlich der Form des Oxygenators vom Membrantyp besitzt der erfindungsgemäße Oxygenator vom Membrantyp keine Beschränkung auf Hohlfasermembranen, sondern er kann auch beispielsweise in der Form von flachen Verbundgebilde-Gasaustauschmembranen, einer auf einer Rolle aufgewickelten flachen Gasaustauschmembran oder einer in zick-zack Form angeordneten flachen Gasaustauschmembran vorliegen. Die Oberfläche der für einen Kontakt mit dem Blut vorgesehenen Gasaustauschmembran 2 sollte zweckmäßigerweise in der Umgebung der winzigen Poren 3 mit einem wasserunlöslichen Harz 7 beschichtet sein. Figur 3 zeigt einen Abschnitt der Gasaustauschmembran in einem mit dem wasserunlöslichen Harz beschichteten Zustand. Diese Beschichtung mit dem wasserunlöslichen Harz soll die ins Blut freigesetzte Menge an dem Blutantikoagulationsmittel so steuern, daß das Antikoagulationsmittel über einen langen Zeitraum kontinuierlich in einer geringen Menge herausgelöst wird. Um diese kontinuierliche Freisetzung des auf den winzigen Teilchen 4 festgehaltenen Blutantikoagulationsmittels 5 zu gewährleisten, muß deshalb das wasserunlösliche Harz derart aufgetragen sein, daß der gebildete Überzug vom Durchmesser her größere Poren aufweist als der Durchmesser der Teilchen des auf den winzigen Teilchen 4 festgehaltenen Blutantikoagulationsmittels. Dieser Überzug des wasserunlöslichen Harzes kann die gesamte für einen Kontakt mit dem Blut vorgesehene Oberfläche der Gasaustauschmembran bedecken. Zur Erfüllung des oben genannten Zweckes ist es nur erforderlich, daß der Überzug die mit den winzigen Teilchen 4 angefüllten winzigen Poren 3 bedeckt. Diese Beschichtung ist zweckmäßigerweise derart ausgeformt, daß die Gasaustauschmembran 2 einen Gasfluß von mehr als 1 ml/mmHg m², vorzugsweise im Bereich von 2 bis 200 ml/mmHg m² aufweist. Das wasserunlösliche Harz besitzt eine Wanddicke im Bereich von 2x10&supmin;³ um (20 Å) bis 25 um, vorzugsweise 0,005 bis 1 um.
Als Beispiele des wirksam im erfindungsgemäßen Oxygenator vom Membrantyp einzusetzenden wasserunlöslichen Harzes lassen sich Polyalkylsulfone, Ethylcellulose, Polymere vom Acrylestertyp, Polymere vom Methacrylestertyp, wie Polyhydroxyethylmethylmethacrylat, Block- und Pfropfcopolymere mit einem hydrophoben Bestandteil bzw. Segment und einem hydrophilen Bestandteil, wie ein Blockcopolymer von Hydroxyethylmethacrylat/Styrol/Hydroxyethylmethacrylat (HEMA/Styrol/HEMA), ein Blockcopolymer von Hydroxyethylmethacrylat/Methylmethacrylat (HEMA/MMA), ein Blockcopolymer von Hydroxyethyl-/Laurylmethacrylat (HEMA/LMA) und ein Blockpolymer von Polyvinylpyrolidon/Methylmethacrylat (PVP/MMA), sowie fluorhaltige Harze nennen. Zweckmäßige Beispiele sind ein Blockcopolymer von HEMA/Styrol/MMA, ein Blockcopolymer von HEMA/MMA und fluorhaltige Harze. Typische Beispiele für fluorhaltige Harze sind Polytetrafluorethylen und Polytrifluorethylen. Als besonders vorteilhaft erweisen sich Copolymere vom Vinyltyp mit einem Vinylmonomeren mit einer Perfluoralkylseitenkette als einem Comonomeren daraus, da sie sich durch Bio-Anpassungsfähigkeit, Filmbildungseigenschaften und Gasdurchlässigkeitseigenschaften auszeichnen. Das Copolymere vom Vinyltyp mit einem Vinylmonomeren mit einer Perfluoralkylseitenkette als einem Comonomeren daraus besteht aus einem Copolymeren zwischen einem gewünschten Monomeren vom Vinyltyp und einem Vinylmonomeren mit einer Perfluoralkylseitenkette. Typische Beispiele sind vorzugsweise die sogenannten Blockcopolymere vom A-B Typ mit einem Block des Homopolymeren eines Vinylmonomeren mit einer an einen Matrixblock eines gewünschten Polymeren vom Vinyltyp, bei dem es sich um die Form eines Monopolymeren, Blockpolymeren oder willkürlichen Polymeren handeln kann, gebundenen Perfluoralkylseitenkette. Beispiele für das Vinylmonomere mit einer Perfluoralkylseitenkette sind Perfluoracrylate und Perfluormethacrylate mit beispielsweise den folgenden Perfluoralkylgruppen als Seitenkette:
-CH&sub2;(CF&sub2;)&sub2;H, -CH&sub2;(CF&sub2;)&sub4;H, -CH&sub2;CF&sub3; oder -CH&sub2;CH&sub2;(CF&sub2;)&sub7;CF&sub3;, vorzugsweise -CH&sub2;CH&sub2;(CF&sub2;)&sub7;CF&sub3;.
Als typische Beispiele für das den Matrixblock bildende Vinylmonomere lassen sich Alkylmethacrylat, wie Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Butylmethacrylat und 2-Ethylhexylmethacrylat, sowie Alkylacrylate, wie Methylacrylat, Ethylacrylat und Butylacrylat, nennen. Bei dem Blockcopolymeren vom Vinyltyp mit einem Vinylmonomeren mit einer Perfluoralkylseitenkette als einem Comonomeren daraus liegt das gravimetrische Verhältnis aus dem Vinylmonomeren mit einer Perfluoralkylseitenkette gebildeter Polymerbestandteil/aus dem anderen Vinylmonomeren gebildeter Polymerbestandteil im Bereich von 0,25 bis 1,5, vorzugsweise 0,3 bis 1,2. Dieses Blockcopolymere erhält man durch Herstellen eines Polymeren vom Vinyltyp, das als Matrixblock dienen soll, mit einer Peroxybindung in seiner Hauptkette und anschließendes Dispersionspolymerisieren des Polymeren vom Vinyltyp mit einem Perfluoracrylat.
Desweiteren ist die für einen Kontakt mit dem Gas vorgesehene Oberfläche der Gasaustauschmembran 2 zweckmäßigerweise zumindest in der Umgebung der mit den winzigen Teilchen 4 angefüllten winzigen Poren 3 mit einem hydrophoben Harz 8 beschichtet. Figur 4 stellt einen Ausschnitt der Gasaustauschmembran in einem mit dem hydrophoben Harz 8 beschichteten Zustand dar. Der Grund dafür ist, daß diese Beschichtung mit dem hydrophoben Harz in der Lage ist, ein Durchsickern bzw. Ausströmen der Blutbestandteile wie Wasser und Blutplasma im Blut während einer sich erstreckenden Zirkulation zu verhindern. Das hydrophobe Harz 8 besitzt zweckmäßigerweise eine Permeabilität für Gas. Vorteilhaft eingesetzt werden können beispielsweise Silikon und das Copolymere vom Vinyltyp mit einem Vinylmonomeren mit einer Perfluoralkyseitenkette als einem Comonomeren daraus. Bezüglich der Form des Überzugs wird das hydrophobe Harz zweckmäßigerweise so aufgebracht, daß der gebildete Überzug daraus die mit den winzigen Teilchen 4 angefüllten winzigen Poren 3, wie in Figur 4 dargestellt, bedeckt. Der die winzigen Poren 3 bedeckende Überzug des hydrophoben Harzes 3 muß kein perfekter Überzug sein, sondern kann winzige Poren aufweisen. Andererseits kann das hydrophobe Harz derart aufgetragen werden, daß der gebildete Überzug die gesamte für einen Kontakt mit dem Gas vorgesehene Oberfläche der Gasaustauschmembran 2 bedeckt. Dieser Überzug wird zweckmäßigerweise derart ausgebildet, daß die Gasaustauschmembran einen Gasfluß von mehr als 1 ml/mmHg m², vorzugsweise im Bereich von 2 bis 200 ml/mmHg m² aufweist. Günstigerweise weist die Gasaustauschmembran den Überzug mit dem hydrophoben Harz 8 und den Überzug mit dem wasserunlöslichen Harz 7 auf. Figur 5 stellt einen Ausschnitt der Gasaustauschmembran in einem die beiden oben genannten Beschichtungen aufweisenden Zustand dar.
Im folgenden wird die Bedienung des erfindungsgemäßen Oxygenators vom Membrantyp unter Bezugnahme auf Figur 1, die eine typische Ausführungsform des erfindungsgemäßen Oxygenators vom Membrantyp darstellt, beschrieben. Der erfindungsgemäße Oxygenator vom Membrantyp ist in einen Fließweg für eine extrakorporale Blutzirkulation eingebaut. Das Blut wird über den Bluteinlaß in den Oxygenator vom Membrantyp 1 eingebracht, mit der Gasaustauschmembran 2 in Berührung gebracht, vom Kohlendioxid befreit, mit Sauerstoff versorgt und durch den Blutauslaß ausfließen gelassen. Da der erfindungsgemäße Oxygenator vom Membrantyp in den winzigen Poren der Gasaustauschmembran festgehaltene winzige Teilchen und ferner ein in den winzigen Teilchen festgehaltenes Blutantikoagulationsmittel aufweist, wird im vorliegenden Fall das Blutantikoagultionsmittel in das Wasser des Blutes herausgelöst, wenn dieses Wasser in die winzigen Poren eindringt bzw. hineinfließt, wobei diese Freisetzung des Blutantikoagulationsmittels zum Ausschließen eines andernfalls möglicherweisen Auftretens einer Thrombose auf der Oberfläche der Gasaustauschmembran während einer langen Zeit kontinuierlich erfolgt.
Im folgenden wird das zur Herstellung des erfindungsgemäßen Oxygenators vom Membrantyp eingesetzte Verfahren beschrieben. Die Herstellung erfolgt durch anfängliches Zusammenfügen eines Oxygentors vom Membrantyp 1, der eine poröse Gasaustauschmembran 2 mit winzigen Durchtrittsporen, die einen Durchtrittsweg für Gas bilden, aufweist, anschließendes Fließenlassen einer Dispersion von winzigen Teilchen 4 im Inneren des Oxygenators vom Membrantyp 1, so daß ein Festgehaltenwerden der winzigen Teilchen im Inneren der winzigen Poren 4 ermöglicht wird, Entfernen der restlichen Dispersion der winzigen Teilchen 4 aus dem Inneren des Oxygenators vom Membrantyp 1, Fließenlassen einer Flüssigkeit mit dem Blutantikoagulationsmittel im Inneren des Oxygenators und anschließendes Fließenlassen dieser Flüssigkeit durch winzige Poren 3 der Gasaustauschmembran 2, um dabei eine Ablagerung des Blutantikoagulationsmittels 5 auf den winzigen Teilchen 4 zu induzieren. Im folgenden wird das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Oxygenators vom Membrantyp unter Bezugnahme auf Figur 1, die eine typische erfindungsgemäße Ausführungsform eines Oxygenators vom Hohlfasermembrantyp darstellt, speziell beschrieben.
Zuerst wird ein Oxygenator vom Hohlfasermembrantyp einer in Figur 1 dargestellten Konfiguration hergestellt. Dann wird im Inneren der Gasaustauschmembran 2 des Oxygenators 1 eine Dispersion von winzigen Teilchen 4 eines geringeren Durchmessers als der der winzigen Poren 3 der Gasaustauschmembran 2 fließengelassen. Dieses Fließen der Dispersion im Inneren des Oxygenators wird derart gesteuert, daß sie teilweise aus den winzigen Poren 3 der Gasaustauschmembran 2 herausfließt. Als die winzigen Teilchen lassen sich die bereits beschriebenen einsetzen. Das für die Dispersion eingesetzte Dispersionsmedium muß gegenüber den winzigen Teilchen und der Gasaustauschmembran stabil sein. Beispiele für das hier vorteilhaft einsetzbare Dispersionsmedium sind Wasser, Alkohole und Mischungen aus Wasser mit Alkoholen. Der Gehalt an den winzigen Teilchen im Dispersionsmedium liegt zweckmäßigerweise im Bereich von 3 bis 40 Gew.-%. Wenn Wasser für die Dispersion eingesetzt wird und die Gasaustauschmembran hydrophob ist, muß ein Alkohol, wie Ethanol oder Isopropanol, mit der Oberfläche der Gasaustauschmembran auf der für die Einführung der Dispersion vorgesehenen Seite derart in Berührung gebracht werden, daß der Oberfläche der Gasaustauschmembran vor Beginn des Fließens der Dispersion von winzigen Teilchen eine Hydrophilie verliehen wird.
Das Fließen der Dispersion im Inneren des Oxygenators erfolgt zweckmäßigerweise unter Druckeinwirkung. Besonders im Falle des Oxygenators vom Hohlfasertyp mit dem in Figur 1 dargestellten Aufbau ist es zweckmäßig, daß die Dispersion während ihres Fließens durch das Innere des Oxygenators befähigt wird, auf die innere Oberfläche der Hohlfasermembranen beispielsweise durch Zusammenschnüren des Auslasses (für die Dispersion) des Oxygenators und dadurch Erhöhen des auf den Fluß der Dispersion nahe des Auslasses des Oxygenators wirkenden Widerstandes einen Druck (beispielsweise etwa im Bereich von 1 bis 3 kg/cm²) auszuüben. Infolge dieser Maßnahme wird die Dispersion der winzigen Teilchen dazu befähigt, in einem günstigen Zustand bzw. in einer günstigen Bedingung durch die winzigen Poren der Gasaustauschmembran zu fließen. Wenn der derart auf die Hohlfasermembranen ausgeübte Druck übermäßig hoch ist, kann dies jedoch möglicherweise zu einem Bruch der Struktur der Gasaustauschmembranen führen. Es ist deshalb zweckmäßig, den Fluß der Dispersion durch das Innere des Oxygenators nach der Bestätigung, daß die Dispersion in der axialen Richtung der Hohlfasermembranen sicher fließt, d. h. daß die Dispersion aus dem Auslaß sicher ausströmt, durchzuführen. Wenn die Einführung der Dispersion in die Hohlfasermembranen unter Druckeinwirkung (beispielsweise etwa im Bereich von 1 bis 3 kg/cm²) erfolgt, wird die Ausflußgeschwindigkeit der Dispersion aus dem Auslaß zweckmäßigerweise auf den Bereich von 20 bis 300 cm³/min m² gesteuert.
Wenn die Dispersion der winzigen Teilchen 4 durch die Gasaustauschmembran 2 in der oben beschriebenen Weise fließen gelassen wird, werden die in der Dispersion enthaltenen winzigen Teilchen 4 im Inneren der winzigen Poren der Gasaustauschmembran 2 festgehalten, als ob sie dazu bestimmt wären, die winzigen Poren zu verstopfen, mit dem Ergebnis, daß die winzigen Poren mit den winzigen Teilchen 4 wie in Figur 2 dargestellt angefüllt werden. Nach dem Auffüllen der winzigen Poren 3 der Gasaustauschmembran 2 mit den winzigen Teilchen wird die auf der Oberfläche der Gasaustauschmembran verbliebene Dispersion oder im Falle des Oxygenators vom Hohlfasertyp die im Inneren der Hohlfasermembran verbliebene Dispersion durch Durchleiten einer Reinigungsflüssigkeit, z. B. Luft oder Wasser, durch das Innere des Oxygenators entfernt. Der Fluß der Reinigungsflüssigkeit erfolgt zweckmäßigerweise mit einer Fließgeschwindigkeit im Bereich von 2 bis 50 l/min über einen Zeitraum im Bereich von 5 bis 15 min , wobei Wasser als Reinigungsflüssigkeit verwendet wird. Das Fließen der Reinigungsflüssigkeit wird zweckmäßigerweise in der Art durchgeführt, daß das Ausüben irgendeines nennenswerten Drucks auf die Oberfläche der Gasaustauschmembran oder das Innere der Hohlfasermembranen vermieden wird. Der Grund dafür ist, daß ein Ausüben eines übermäßig hohen Druckes zu einer erzwungenen Freisetzung der winzigen Teilchen, mit denen die winzigen Poren der Gasaustauschmembran angefüllt sind, führen könnte.
Nach der Entfernung der restlichen Dispersion von der Oberfläche der Gasaustauschmembran kann Luft durch das Innere des Oxygenators, wenn nötig, geleitet werden, um die Gasaustauschmembran und den Oxygenator als Ganzes zu trocknen. Dieses Trocknen kann manchmal wenn nicht immer ein gegenseitiges Haften der winzigen Teilchen verstärken und die Stabilität der winzigen Teilchen im Inneren der winzigen Poren erhöhen, das Ausmaß schwankt jedoch in Abhängigkeit von der besonderen Art der dabei beteiligten winzigen Teilchen. Um ein wirksames Trocknen durchzuführen, liegt das Fließvolumen von Luft zweckmäßigerweise im Bereich von 10 bis 200 l/min, vorzugsweise 20 bis 150 l/min bei einer Temperatur im Bereich von 20 bis 60ºC, vorzugsweise 15 bis 50ºC über einen Zeitraum von 30 bis 180 min, vorzugsweise 60 bis 180 min. Danach wird eine das Blutantikoagulationsmittel enthaltende Antikoagulationslösung durch das Innere des Oxygenators vom Membrantyp 1 fließen gelassen. Als das Blutantikoagulationsmittel kann Heparin vorteilhaft eingesetzt werden. Das für die Antikoagulationsmittellösung verwendete Lösungsmittel besitzt zweckmäßigerweise die Fähigkeit, das Blutantikoagulationsmittel aufzulösen oder zu dispergieren und ist bezüglich der Gasaustauschmembran stabil. Speziell als Lösungsmittel läßt sich Wasser oder ein Gemisch von Wasser mit einem Alkohol in geeigneter Weise einsetzen. Der Gehalt an dem Antikoagulationsmittel in der Antikoagulationsmittellösung liegt zweckmäßigerweise im Bereich von 0,2 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 4 Gew.-%. Wenn Wasser als Lösungsmittel eingesetzt wird und die Gasaustauschmembran hydrophob ist, ist es zweckmäßig, um der Oberfläche der Gasaustauschmembran auf der für (eine Berührung mit der) (die) Antikoagulationsmittellösung vorgesehenen Seite eine Hydrophilie zu verleihen, die Oberfläche der Gasaustauschmembran vor Beginn des Fließens der Antikoagulationsmittellösung mit einem Alkohol, z. B. Ethanol oder Isopropanol, in Berührung zu bringen. Die Einführung der Antikoagulationsmittellösung erfolgt zweckmäßigerweise unter Druckeinwirkung von einer der gegenüberliegenden Seiten der Gasaustauschmembran her in ähnlicher Weise zu dem Fluß der Dispersion der winzigen Teilchen. Ein möglicher Weg des Durchführens dieser Einführung besteht darin, die Antikoagulationsmittellösung durch den Bluteinlaß einfließen zu lassen, während der Blutauslaß des Oxygenators vom Membrantyp verschlossen gehalten wird, die Antikoagulationsmittellösung durch die mit den winzigen Teilchen angefüllten winzigen Poren der Gasaustauschmembran durchzuleiten und anschließend die Antikoagulationsmittellösung über den Gasauslaß oder den Gaseinlaß des Oxygenators zu entfernen. In diesem Fall erfolgt der Fluß der Antikoagulationsmittellösung zweckmäßigerweise mit einer Fließgeschwindigkeit im Bereich von 50 bis 500 ml/min, vorzugsweise 50 bis 300 ml/min über einen Zeitraum im Bereich von 2 bis 10 min, vorzugsweise 5 bis 10 min. Danach kann im Falle des Oxygenators vom Hohlfasertyp in ähnlicher Weise zum Fluß der Dispersion der winzigen Teilchen, nach einer Bestätigung, daß die Antikoagulationsmittellösung in der axialen Richtung der Hohlfasermembran sicher fließt, d. h. daß die Antikoagulationsmittellösung aus dem Auslaß sicher ausströmt, Widerstand auf den Fluß der Antikoagulationsmittellösung am Auslaß der Antikoagulationsmittellösung aufgebaut werden. Ein möglicher Weg, um diesen Fluß der Antikoagulationsmittellösung unter Druck durchzuführen, kann darin bestehen, den Fluß der Antikoagulationsmittellösung nach Erhöhung des auf die Antikoagulationsmittellösung auf der Einlaßseite ausgeübten Drucks infolge eines Zusammenziehens des Auslasses der Antikoagulationsmittellösung im Oxygenator auf ein Maß, daß der Druck im Inneren der Hohlfasermembran einen Wert etwa im Bereich von 1 bis 3 kg/m² erreicht, zu beginnen. Anschließend kann der Oxygenator nach Beendigung des Fließens der Antikoagulationsmittellösung durch Entfernen der restlichen Antikoagulationsmittellösung aus dem Inneren des Oxygenators getrocknet werden, indem man heiße Luft durch das Innere des Oxygenators bläst. Andererseits kann dieses Trocknen auch spontan erfolgen.
In der oben beschriebenen Art kann das Antikoagulationsmittel auf den winzigen Teilchen, die die winzigen Poren der Gasaustauschmembran anfüllen, abgelagert werden. Bezüglich der Form der Ablagerung des Antikoagulationsmittels auf den winzigen Teilchen kann man den Fall annehmen, bei dem das Antikoagulationsmittel auf einer Vielzahl von winzigen Teilchen abgelagert ist. Ein weiterer möglicher Fall ist, daß die Antikoagulationsmittellösung auf einem oder einer Vielzahl von winzigen Teilchen abgelagert ist und sich das Antikoagulationsmittel nach der nachfolgenden Verflüchtigung des Lösungsmittels aus der Lösung von den winzigen Teilchen abtrennt und sich selbst in ein Pulver umwandelt und sich zwischen den winzigen Teilchen verteilt. Der erfindungsgemäße Oxygenator vom Membrantyp wird wie oben beschrieben hergestellt.
Desweiteren soll beim nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellten Oxygenator die für einen Kontakt mit dem Blut vorgesehene Oberfläche der Gasaustauschmembran 2 zumindest in den die winzigen Poren 3, die mit den winzigen Teilchen 4 angefüllt sind, enthaltenden Bereichen zweckmäßigerweise mit einem wasserunlöslichen Harz beschichtet werden. Als wasserunlösliches Harz lassen sich die bereits beschriebenen einsetzen. Die Beschichtung kann wie folgt durchgeführt werden.
Eine Lösung eines wasserunlöslichen Harzes wird durch Auflösen des wasserunlöslichen Harzes in einem Lösungsmittel, das bezüglich der Gasaustauschmembran stabil ist, hergestellt. Bei Verwendung von Poly-HEMA, einem Blockcopolymeren von HEMA/Styrol/HEMA, einem Blockcopolymeren von HEMA/MMA, einem Blockcopolymeren von HEMA/LMA, einem Blockcopolymeren von PVP/MMA oder einem fluorhaltigen Harz (wie beispielsweise Polytetrafluorethylen, Polytrifluorethylen oder Mischpolymerisat vom Vinyltyp mit einem Vinylmonomeren mit einer Perfluoralkylseitenkette als Comonomerem) als wasserunlösliches Harz kann das eingesetzte Lösungsmittel deshalb aus einem organischen Lösungsmittel bestehen. Beispiele für das günstigerweise für die Lösung eingesetzte organische Lösungsmittel sind Ketone, wie Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon und Cyclohexan, Alkohole, wie Methanol, Ethanol, n-Butanol und sec-Butanol, Ester, wie Ethylacetat und Butylacetat, Ether, wie Dimethylformamid, Tetrahydrofuran, Diethylether, Methylcellusolve und Ethylcellusolve sowie Chloroform. Die Konzentration des wasserunlöslichen Harzes in der Lösung des wasserunlöslichen Harzes liegt zweckmäßigerweise im Bereich von 0,1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 10 Gew.-%, obwohl sich keine zu stark verallgemeinernde Aussage machen läßt.
Wenn als das wasserunlösliche Harz ein Blockcopolymer vom Vinyltyp mit einem Vinylmonomeren mit einer Perfluoralkylseitenkette als einem Comonomeren daraus verwendet wird, kann jedes beliebige der organischen Lösungsmittel als Lösungsmittel für das wasserunlösliche Harz eingesetzt werden. Insbesondere kann in vorteilhafter Weise für das wasserunlösliche Harz ein Keton oder ein Gemisch aus zwei oder mehr Ketonen oder ein Gemisch eines Ketons mit einem Alkohol eingesetzt werden. Das Lösungsmittel ist zweckmäßigerweise dergestalt, daß es auf der Gasaustauschmembran unter wirksamer Steuerung verdampft. Als Beispiele für das diese Anforderungen erfüllende Lösungsmittel lassen sich ein 4/6 (Volumenverhältnis) Gemisch Methylethylketon/Methylisobutylketon oder ein (4/6) /90 (Volumenverhältnis) Gemisch (Methylethylketon/Methylisobutylketon)/Ethanol nennen. Die Konzentration des Blockcopolymeren vom Vinyltyp in der Lösung liegt zweckmäßigerweise im Bereich von 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 10 Gew.-%. Bei Verwendung des Blockcopolymeren aus HEMA/MMA läßt sich die Beschichtung ferner in einfacher Weise unter Verwendung eines 1/9 (Volumenverhältnis) Gemisches Methylcellusolve/Methanol als Lösungsmittel gewährleisten.
Die wie oben beschrieben erhaltene Lösung des wasserunlöslichen Harzes wird mit der für einen Kontakt mit dem Blut vorgesehenen Oberfläche der Gasaustauschmembran des Oxygenators in Berührung gebracht. Dieser Kontakt läßt sich gewährleisten, indem man die Lösung durch das Innere des Oxygenators über den Bluteinlaß fließen läßt. Um zu verhindern, daß diese Lösung in nennenswertem Umfang in die winzigen Poren während des Durchleitens der Lösung durch den Oxygenator eintritt, erfolgt das Fließen der Lösung zweckmäßigerweise, indem man den Gaseinlaß und den Gasauslaß der anderen Oberfläche der Gasaustauschmembran (die Gaseinlaßseite) verschlossen hält. Durch diese Maßnahme kann die Beschichtung mit dem wasserunlöslichen Harz auf der Oberfläche der Gasaustauschmembran 2 mit den mit den winzigen Teilchen 4 angefüllten winzigen Poren auf der für einen Kontakt mit dem Blut vorgesehenen Seite ausgebildet werden. Die Beschichtung mit dem wasserunlöslichen Harz wird derart durchgeführt, daß in der hergestellten Beschichtung zur Gewährleistung einer sicheren Freisetzung des auf den winzigen Teilchen 4 festgehaltenen Blutantikoagulationsmittels 5 größere Poren als die Teilchen des Blutantikoagulationsmittels ausgebildet werden. Die Bildung der Poren in dem hergestellten Überzug erhält man durch geeignete Wahl der Konzentration an dem wasserunlöslichen Harz in der Lösung. Solange sich diese Konzentration in dem oben erwähnten Bereich bewegt, werden in der Beschichtung größere Poren als die Teilchen des Blutantikoagulationsmittels ausgebildet.
Desweiteren muß die für einen Kontakt mit dem Gas vorgesehene Obefläche der Gasaustauschmembran zumindest im die mit den winzigen Teilchen angefüllten Poren enthaltenden Bereich zweckmäßigerweise mit einem hydrophoben Harz beschichtet werden. Dieser Überzug des hydrophoben Harzes wird zweckmäßigerweise derart ausgebildet, daß er die winzigen Poren verschließt. Diese Beschichtung kann die Form eines perfekten Verschlusses aufweisen. Andererseits kann sie so ausgebildet sein, daß darin winzige Poren enthalten sind. Infolge der Beschichtung mit dem hydrophoben Harz kann ein weiteres mögliches Ausströmen der Blutbestandteile (z. B. Wasser und Blutplasma) aus dem Blut während einer sich erstreckenden Zirkulation des Blutes ausgeschlossen werden.
Die Beschichtung mit dem hydrophoben Harz kann wie folgt durchgeführt werden. Zuerst wird eine Lösung des hydrophoben Harzes in einem Lösungsmittel, das bezüglich der Gasaustauschmembran stabil ist, hergestellt. Das hydrophobe Harz sollte zweckmäßigerweise eine Permeabilität für Gas (eine hohe Permeabilität für O&sub2; und CO&sub2;) aufweisen. Als Beispiele für das für diesen Zweck vorteilhaft einsetzbare hydrophobe Harz lassen sich Silicone, z. B. Dimethylsiliconöl, Ethylphenylsiliconöl, Methylchlorphenylsiliconöl, verzweigtes Dimethylsiliconöl, RTV-Siliconkautschuk vom Zweiflüssigkeitstyp (wie ein Polymer von Vinylmethylsiloxan und Methylhydrogensiloxan) und Mischungen eines RTV-Siliconkautschuks vom Einflüssigkeitstyp mit den Siliconölen sowie die Mischpolymere vom Vinyltyp mit einem Vinylmonomeren mit einer Perfluoralkylseitenkette als einem Comonomeren daraus nennen. Beispiele des bei Verwendung eines Silicons als dem hydrophoben Harz vorteilhaft einsetzbaren Lösungsmittels sind Benzol, Toluol, Xylol, Hexan, Dichlormethan, Methylethylketon, Difluorethan, Ethylacetat, Trichlorethan und Mischungen daraus. Bei Verwendung des RTV-Silikonkautschukgemisches vom Zweiflüssigkeitstyp als dem hydrophoben Harz wird dem Lösungsmittel zweckmäßigerweise als ein härtendes vernetzendes Mittel ein Metall aus der Platinfamilie in elementarer Form oder in Form eines Oxids oder einer Verbindung einverleibt. Beispielsweise kann das vernetzende Mittel aus Platin(IV)chlorid bestehen.
Bei Verwendung eines Copolymeren vom Vinyltyp mit einem Vinylmonomeren mit einer Perfluoralkylseitenkette als einem Comonomeren daraus als das hydrophobe Harz kann jedes der oben erwähnten Lösungsmittel eingesetzt werden. In diesem Fall sollte die Konzentration an dem Blockcopolymeren vom Vinyltyp in der Lösung zweckmäßigerweise im Bereich von 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 5 Gew.-% liegen. Bei Verwendung eines Siliconöls oder eines Gemisches aus einem Siliconöl mit einem Siliconkautschuk sollte die Konzentration daraus in der Lösung zweckmäßigerweise im Bereich von 0,1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 5 Gew.-% liegen. Diese Lösung eines hydrophoben Harzes wird mit der für einen Kontakt mit dem Gas vorgesehenen Oberfläche der Gasaustauschmembran des Oxygenators in Berührung gebracht. Dieser Kontakt wird erreicht, indem man die Lösung beispielsweise durch den Oxygenator über den Gaseinlaß fließen läßt. Während des Durchleitens dieser Lösung durch den Oxygenator wird das Durchleiten der Lösung, um zu verhindern, daß die Lösung in nennenswertem Umfang in die winzigen Poren eintritt, zweckmäßigerweise unter Verschlossenhalten des Bluteinlasses und des Auslasses auf der anderen Oberfläche der Gasaustauschmembran durchgeführt. Als Ergebnis kann auf der Oberfläche der Gasaustauschmembran auf der für einen Kontakt mit dem Gas vorgesehenen Seite mit den mit den winzigen Teilchen 4 angefüllten winzigen Poren 3 der Überzug aus dem hydrophoben Harz ausgebildet werden. Der mit dem hydrophoben Harz ausgebildete Überzug besitzt zweckmäßigerweise eine Dicke etwa im Bereich von 0,001 bis 25 um, vorzugsweise 0.005 bis 1 um.
Im folgenden wird das andere Verfahren, durch das der erfindungsgemäße Oxygenator vom Membrantyp hergestellt wird, unter Bezugnahme auf die einen Oxygenator vom Hohlfasertyp 1 darstellende Figur 1 beschrieben. Dieses Verfahren umfaßt ein anfängliches Zusammenfügen eines Oxygenators vom Membrantyp 1 mit einer darin enthaltenen porösen Gasaustauschmembran 2 mit winzigen Durchtrittsporen, die einen Durchtrittsweg für Gas ausbilden, anschließendes Fließenlassen einer Dispersion mit einem Blutantikoagulationsmittel 5 und winzigen Teilchen 4 durch das Innere des Oxygenators vom Membrantyp 1, wobei man die winzigen Poren 3 die winzigen Teilchen 4 in Verbindung mit dem Blutantikoagulationsmittel 5 festhalten läßt, und Entfernen der im Inneren des Oxygenators vom Membrantyp 1 verbliebenen Dispersion.
Im folgenden wird das Herstellungsverfahren unter Bezugnahme auf die einen Oxygenator vom Hohlfasertyp darstellende Figur 1 speziell beschrieben. Zuerst wird ein Oxygenator vom Hohlfasertyp mit dem in Figur 1 dargestellten Aufbau hergestellt. Anschließend wird eine Dispersion mit winzigen Teilchen 4, die kleiner sind als die winzigen Poren 3 der Gasaustauschmembran 2, und einem Blutantikoagulationsmittel durch das Innere der Gasaustauschmembran 2 des Oxygenators durch den Bluteinlaß 29 oder den Blutauslaß 28 des Oxygenators vom Membrantyp 1 fließengelassen. Der Fluß der Dispersion im Inneren des Oxygenators erfolgt derart, daß ein Teil der Dispersion aus den winzigen Poren 3 der Gasaustauschmembran 2 ausströmt bzw. ausfließt. Als die winzigen Teilchen lassen sich die Teilchen mit den oben beschriebenen Qualtitäten einsetzen. Das für die Dispersion einzusetzende Dispersionsmedium sollte zweckmäßigerweise in der Lage sein, das Blutantikoagulationsmittel aufzulösen und gegenüber den winzigen Teilchen und der Gasaustauschmembran stabil zu sein. Als das Dispersionsmedium lassen sich günstigerweise Wasser oder ein Gemisch aus Wasser mit einem Alkohol einsetzen. Der Gehalt an den winzigen Teilchen in der Dispersion liegt zweckmäßigerweise etwa in einem Bereich von 3 bis 40 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 20 Gew.-%. Der Gehalt an dem Blutantikoagulationsmittel in der Dispersion liegt zweckmäßigerweise etwa im Bereich von 0,2 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 4 Gew.-%.
Wenn Wasser als Dispersionsmedium verwendet wird und die Gasaustauschmembran aus einem hydrophoben Material besteht, ist es notwendig, der Oberfläche der Gasaustauschmembran auf der für die Dispersion vorgesehenen Seite eine Hydrophilie zu verleihen, indem man einen Alkohol, z. B. Ethanol oder Isopropanol, mit der gerade erwähnten Oberfläche vor Beginn des Fließens der Dispersion in Berührung bringt. Das Fließen der Dispersion in den Oxygenator erfolgt zweckmäßigerweise unter Druckeinwirkung. Insbesondere im Fall des Oxygenators vom Hohlfasertyp mit dem in Figur 1 dargestellten Aufbau ist es zweckmäßig, auf das Innere der Hohlfasermembran durch Zusammenziehen bzw. -schnüren des Auslasses (der Auslaß für die Dispersion) des Oxygentors, wodurch der auf das Fließen der aus dem Oxygentor austretenden Dispersion ausgeübte Widerstand erhöht wird, einen Druck (beispielsweise etwa im Bereich von 1 bis 3 kg/cm²) auszuüben. Durch diese Maßnahme wird es der Dispersion der winzigen Teilchen ermöglicht, durch die winzigen Poren der Gasaustauschmembran in günstigerer Weise durchzutreten. Wenn der derart auf die Gasaustauschmembran ausgeübte Druck übermäßig hoch ist, kann es möglicherweise zu einem Brechen der Struktur der Gasaustauschmembran kommen. Das Ausüben des Druckes sollte somit zweckmäßigerweise fortgesetzt werden, nachdem bestätigt wurde, daß die Dispersion in der axialen Richtung der Hohlfasermembranen sicher fließt, d. h. daß die Dispersion aus dem Auslaß (der Auslaß für die Dispersion) des Oxygenators sicher ausströmt. Wenn die Einführung der Dispersion in das Innere der Hohlfasermembranen unter Druckeinwirkung (beispielsweise etwa im Bereich von 1 bis 3 kg/cm²) erfolgt, sollte das Fließvolumen der Dispersion zweckmäßigerweise im Bereich von 20 bis 300 cm³/min m², vorzugsweise 40 bis 150 cm³/min mm² liegen.
Wenn die Dispersion mit den winzigen Teilchen 4 durch das Innere der Gasaustauschmembran 2 geleitet wird, werden die in der Dispersion enthaltenen winzigen Teilchen 4 im Inneren der winzigen Poren 3 der Gasaustauschmembran 2 festgehalten, als ob sie dazu bestimmt wären, die winzigen Poren 3 zu verstopfen, was dazu führt, daß die winzigen Poren mit den winzigen Teilchen 4 sowie dem Blutantikoagulationsmittel 5 angefüllt werden. Nach dem Anfüllen der winzigen Poren der Gasaustauschmembran mit den winzigen Teilchen wird die auf der Oberfläche der Gasaustauschmembran zurückgebliebene Dispersion oder im Falle des Oxygenators vom Hohlfasertyp die in den Hohlfasermembranen verbliebene Dispersion durch Durchleiten einer Reinigungsflüssigkeit, z. B. Luft oder Wasser, durch das Innere des Oxygenators entfernt. Das Fließen der Reinigungsflüssigkeit erfolgt bei Verwendung von Wasser als der Reinigungsflüssigkeit zweckmäßigerweise mit einem Fließvolumen etwa im Bereich von 2 bis 50 l/min, vorzugsweise 10 bis 50 l/min über einen Zeitraum etwa im Bereich von 5 bis 15 min, vorzugsweise 10 bis 15 min. Das Fließen der Reinigungsflüssigkeit wird zweckmäßigerweise derart durchgeführt, daß kein merklicher Druck auf die Oberfläche der Gasaustauschmembran oder das Innere der Hohlfasermembranen ausgeübt wird. Der Grund dafür ist, daß die Anwendung eines übermäßig hohen Druckes möglicherweise eine erzwungene Freisetzung der absichtlich in den winzigen Poren der Gasaustauschmembran untergebrachten winzigen Teilchen induzieren würde.
Nach dem Entfernen der restlichen Dispersion von der Oberfläche der Gasaustauschmembran wird die Gasaustauschmembran und der Oxygenator als Ganzes, wenn nötig, getrocknet, indem man Luft durch das Innere des Oxygenators fließen läßt. Dieses Trocknen kann manchmal wenn nicht immer, das gegenseitige Haften der winzigen Teilchen verstärken und die Stabilität der winzigen Teilchen in den winzigen Poren erhöhen. Die für dieses Trocknen einzusetzende Luft sollte zweckmäßigerweise mit einem Fließvolumen etwa im Bereich von 10 bis 200 l/min m², vorzugsweise 50 bis 150 l/min m² über einen Zeitraum etwa im Bereich von 30 bis 180 min, vorzugsweise 120 bis 180 min durchgeleitet werden. Bei dem durch das oben beschriebene Verfahren hergestellten Oxygenator sollte die Oberfläche der Gasaustauschmembran auf der für einen Kontakt mit dem Blut vorgesehenen Seite zumindest in den die mit den winzigen Teilchen angefüllten winzigen Poren enthaltenden Bereichen zweckmäßigerweise mit einem wasserunlöslichen Harz beschichtet werden. Desweiteren sollten die winzigen Poren auf der Oberfläche der Gasaustauschmembran dieses Oxygenators auf der für einen Kontakt mit dem Gas vorgesehenen Seite mit einem hydrophoben Harz beschichtet werden.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele speziell erläutert.

Beispiel 1

Durch Bepacken eines Gehäuses mit etwa 12 000 Hohlfasermembranen aus Polypropylen eines Innendurchmessers von 200 um, einer Wanddicke von 25 um, einer Porosität von 45% und eines durchschnittlichen Porendurchmessers von 7x10&supmin;²um (700 Å) wurde ein Oxygenator vom Hohlfasertyp in einer in Figur 1 dargestellten Form hergestellt. Der Membranoberflächenbereich dieses Oxygenators betrug etwa 0,8 m². Durch den Bluteinlaß dieses Oxygenators vom Hohlfasertyp wurden 100 ml Ethanol eingeleitet, worauf zum Ersetzen des Ethanols, um der inneren Oberfläche der Hohlfasermembranen eine Hydrophilie zu verleihen, 500 ml destilliertes Wasser eingeführt wurden. Anschließend wurde eine Dispersion mit 17,5 Gew.-% kolloidalem Siliciumdioxid eines Teilchendurchmessers von 7x10&supmin;³ bis 2x10&supmin;² um (70 bis 200 Å) (durchschnittlicher Teilchendurchmesser 115x10&supmin;&sup4; um (115 Å)) (Gemisch von Snowtex 40 (Teilchendurchmesser 10&supmin;² bis 2x10&supmin;² um (100 - 200 Å)) und Snowtex S (Teilchendurchmesser 7x10&supmin;³ bis 9x10&supmin;³ um (70 - 90 Å), hergestellt von Nissan Chemical Industries Limited und vertrieben unter der Handelsbezeichnung "Snowtex") hergestellt. Als Dispersionsmedium für diese Dispersion wurde Wasser eingesetzt. Insgesamt 1 000 cm³ dieser Dispersion von kolloidalem Siliciumdioxid wurden durch den Oxygenator über den Bluteinlaß unter Druckeinwirkung von 2 kg/cm² auf das Innere der Hohlfasermembranen fließen gelassen, wobei das Abflußvolumen der Dispersion durch den Blutauslaß mit Hilfe eines an dem Blutauslaß befestigten Hahnes auf 70 cm³/min gesteuert wurde, um die winzigen Poren der Hohlfasermembranen mit den winzigen Siliciumdioxid-Kolloidteilchen anzufüllen. Anschließend wurde Leitungswasser durch den Oxygentor über den Bluteinlaß 10 min lang in einer Geschwindigkeit von 10 l/min zur Entfernung der überschüssigen Dispersion aus dem Inneren der Hohlfasermembranen fließen gelassen. Danach wurde der Oxygenator durch Durchblasen von Luft mit einer Geschwindigkeit von 100 l/min getrocknet. Anschließend wurden durch den Oxygenator über den Bluteinlaß 100 ml Ethanol fließen gelassen, worauf 500 ml destilliertes Wasser in ähnlicher Weise zum Ersatz des Ethanols durchgeleitet wurden, um der inneren Oberfläche der Hohlfasermembranen eine Hydrophilie zu verleihen. Anschließend wurde eine wäßrige 2 Gew.-%ige Heparinlösung durch die Hohlfasermembranen von innen nach außen 10 min lang in einer Geschwindigkeit von 100 ml/min durchgeleitet, um Heparin auf dem kolloidalen Siliciumdioxid abzulagern. Dieser Oxygenator wurde als Beispiel 1 bezeichnet. Unter einem Elektronenmikroskop ließen sich die winzigen Poren der Hohlfasermembranen des Oxygenators im wesentlichen nicht sichtbar machen.

Vergleich 1

Durch Bepacken eines Gehäuses mit etwa 12 000 Hohlfasermembranen aus Polypropylen eines Innendurchmessers von 200 um, einer Wanddicke von 25 um, einer Porosität von 45% und einem durchschnittlichen Porendurchmesser von 7x10&supmin;² um (700 Å) wurde ein Oxygenator vom Hohlfasermembrantyp hergestellt. Der Membranoberflächenbereich dieses Oxygenators betrug etwa 0,8 m². Durch den Bluteinlaß dieses Oxygenators vom Hohlfasermembrantyp wurden 100 ml Ethanol eingeleitet, worauf zur Verdrängung des Ethanols, um der inneren Oberfläche der Hohlfasermembranen eine Hydrophilie zu verleihen, 500 ml destilliertes Wasser eingeleitet wurden. Um eine Ablagerung von Heparin auf den Hohlfasermembranen zu induzieren, wurde 10 min lang eine wäßrige 2 Gew.-%ige Heparinlösung von innen nach außen durch die Hohlfasermembranen mit einer Geschwindigkeit von 100 ml /min durchgeleitet. Dieser Oxygenator wurde als Vergleichsoxygenator bezeichnet.

Beispiel 2

Es wurde eine Lösung mit 6 Gew.-% eines Blockcopolymeren vom A-B Typ aus HEMA/MMA (Produkt von Nippon Oils & Fats Co., Ltd., vertrieben unter der Handelsbezeichnung "Monodiper HM18") in einem 1/3 (Volumenverhältnis)-Gemisch Methylcellusolve/Methanol als Lösungsmittel hergestellt. Über den Bluteinlaß des Oxygenators von Beispiel 1 wurden 150 ml der Lösung unter einem Staudruck von 40 cm durchgeleitet, um die Oberfläche der Hohlfasermembranen auf der für einen Kontakt mit dem Blut vorgesehenen Seite mit einem Überzug des Blockcopolymeren zu versehen. Der so erhaltene Oxygenator wurde als Beispiel 2 bezeichnet.

Beispiel 3

Es wurde eine Lösung mit 5 Gew.-% eines [(25:25):50] (gravimetrisches Verhältnis) (Methylmethacrylat/Butylmethacrylat)/(Perfluorpropylacrylat)-Copolymeren (Produkt von Nippon Oils & Fats Co., Ltd., vertrieben unter der Handelsbezeichnung "Monodiper F100") in einem 4:6:90 (Volumenverhältnis)-Gemisch Methylethylketon/Methylisobutylketon/Ethanol als Lösungsmittel hergestellt. Über den Bluteinlaß des Oxygenators von Beispiel 1 wurden 150 ml dieser Lösung unter einem Staudruck von 40 cm durchgeleitet, um auf der Oberfläche der Hohlfasermembranen eine Beschichtung des Copolymeren auszubilden. Dieser Oxygenator wurde als Beispiel 3 bezeichnet.

Beispiel 4

Es wurde eine Lösung von 2 Gew.-% Dimethylsiloxan in Dichlordifluorethan hergestellt. Über den Gaseinlaß des Oxygenators von Beispiel 1 wurden 200 ml dieser Lösung unter einem Staudruck von 40 cm durch den Oxygenator geleitet, um auf der Oberfläche der Hohlfasermembranen auf der für einen Kontakt mit dem Gas vorgesehenen Seite eine Beschichtung des Siliconöls auszubilden. Der so erhaltene Oxygenator wurde als Beispiel 4 bezeichnet.

Beispiel 5

Es wurde eine Lösung mit 6 Gew.-% eines Blockcopolymeren des A-B Typs aus HEMA/MMA (Produkt von Nippon Oils & Fats Co., Ltd., vertrieben unter der Handelsbezeichnung "Monodiper HM-18") in einem 1/3 (Volumenverhältnis)-Gemisch Methylcellusolve/Methanol als Lösungsmittel hergestellt. Über dem Bluteinlaß des Oxygenators von Beispiel 1 wurden 150 ml dieser Lösung unter einem Staudruck von 40 cm durch den Oxygenator geleitet, um auf der für einen Kontakt mit dem Blut vorgesehenen Oberfläche der Hohlfasermembranen eine Beschichtung dieses Copolymeren auszubilden. Anschließend wurde eine Lösung mit 2 Gew.-% 50/50 (gravimetrisches Verhältnis) Dimethylsiloxan/Siliconöl hergestellt. Über den Gaseinlaß des Oxygenators wurden 200 ml dieser Lösung durch den Oxygenator unter einem Staudruck von 40 cm durchgeleitet, um auf der für einen Kontakt mit dem Gas vorgesehenen Oberfläche der Hohlfasermembranen eine Beschichtung von Silicon auszubilden. Der so hergestellte Oxygenator wurde als Beispiel 5 bezeichnet.

Experiment 1

Jeder der Oxygenatoren von Beispiel 1 bis 5 sowie der Vergleichsoxygenator wurden in einen Zirkulationsweg einer Anordnung wie in Figur 6 dargestellt eingefügt, worauf sie untersucht wurden. In dem Diagramm bezeichnet die Bezugszahl 50 eine Pumpe und die Bezugszahl 52 einen Kolben. Bei der Untersuchung wurden 200 ml einer physiologischen Kochsalzlösung durch den jeweiligen Oxygenator bei einem Fließvolumen von 200 ml/min zirkulieren gelassen, um ein Eluieren von Heparin zu induzieren. Die Heparinkonzentration in der physiologischen Kochsalzlösung wurde nach dem Verfahren der Aldehydbestimmung, basierend auf einer Desaminierung von Heparin, bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
Unter der Annahme, daß ein Betreiben des Oxygenators möglicherweise eine Aktivierung erfordern würde, wurde der Oxygenator vorgereinigt, indem 200 ml einer weiteren physiologischen Kochsalzlösung durch den Oxygenator bei einem Fließvolumen von 200 ml/min 5 min lang vor Beginn der Zirkulation der physiologischen Kochsalzlösung geleitet wurden. Der Gaseinlaß und der Gasauslaß eines jeden Oxygenators wurden mit Polyvinylchloridschläuchen fest verschlossen gehalten. Tabelle 1 Heparinkonzentration (ug/cm³) Zirkulationszeit (Stunden) Beispiel Vergleich
Aus den Ergebnissen der Tabelle 1 ist ersichtlich, daß sich die Heparinkonzentrationen im Verlauf der Zirkulationszeit bei den Oxygenatoren der Beispiele 1 bis 5, die erfindungsgemäße Ausführungsformen darstellen, stufenweise erhöhten. Im Gegensatz dazu stieg beim Vergleichsoxygenator die Heparinkonzentration während einer Zirkulationszeit von 2 bis 4 Stunden an und zeigte danach im wesentlichen keinen weiteren Anstieg. Die Ergebnisse deuten darauf hin, daß bei den erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele darstellenden Oxygenatoren Heparin beim tatsächlichen Betrieb kontinuierlich in das Blut freigesetzt würde. Infolge des Kontakts der Blutbestandteile mit den winzigen Poren in einer Gasaustauschmembran kommt es häufig zu Trombosen. Das Auftreten von Trombosen in den Bereichen der winzigen Poren sollte, wenn die winzigen Poren kontinuierlich Heparin freizusetzen vermögen, wenn auch nur in geringer Konzentration, ausgeschlossen sein. Die Untersuchungsergebnisse zeigen ferner, daß beim Vergleichsoxygenator keine kontinuierliche Freisetzung von Heparin erhalten wurde.

Experiment 2

Durch die Oxygenatoren der Beispiele 1 bis 5 und den Vergleichsoxygenator wurde mit Heparin versetztes Rinderblutplasma bei einem Fließvolumen von 0,5 l/min unter Einwirkung eines Auslaßdrucks von 200 mmHg 48 Stunden lang zirkulieren gelassen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt. Tabelle 2 Ausströmungsmenge an Plasmabestandteilen Zirkulationszeit (Stunden) Beispiel Vergleich

Experiment 3

Aus den Hohlfasermembranen der Oxygenatoren von Beispiel 1 bis 5 und dem Vergleichsoxygenator wurden Miniaturmodule eines Oxygenators mit einem verfügbaren Oberflächenbereich von 0,015 m² herausgeschnitten. Diese Miniaturmodule wurden in die Bypässe der Carotidarterie-Jugularvene (A-V) von Kaninchen eingesetzt, um ein Durchleiten von Blut bei einem Fließvolumen von 8 ml/min zu gestatten. Bei dem sich der Hohlfasermembranen vom Vergleichsoxygenator bedienenden Miniaturmodul war die Hohlfasermembran nach etwa 2 stündiger Zirkulationszeit im wesentlichen vollständig verstopft. Bei den sich der Hohlfasermembranen der Beispiele 1 bis 5 bedienenden Miniaturmodulen wurde kein Anstieg des Druckverlusts beobachtet. Die Ergebnisse zeigen, daß bei den sich der Hohlfasermembranen der Beispiele 1 bis 5 bedienenden Miniaturmodulen kein Verstopfen der Hohlfasermembranen auftrat.

Experiment 4

Die Oxygenatoren der Beispiele 1 bis 5 und der Vergleichsoxygenator wurden auf ihre Gasaustauschkapazität hin untersucht, wobei man venöses Blut mit den folgenden Eigenschaften einsetzte: Sauerstoffsättigungsgrad des venösen Blutes (SvO&sub2;) 65 ± 5%, Hämoglobin (Hbg) 12,1 g/10&supmin;¹l, Überschußmenge einer Base (Be) 1 mEq/l, CO&sub2; Partialdruck der Base (PvCO&sub2;) 46 ± 3 mmHg, Temperatur 37 ± 0,5ºC bei einer Blutflußmenge (Q) B 0,3, 0,6 und 0,8 l min und V/Q 1,0. Die Ergebnisse zeigen keinen Unterschied in der Gasaustauschkapazität.

Industrielle Anwendbarkeit

Der erfindungsgemäße Oxygenator vom Membrantyp bewerkstelligt unter Verwendung einer porösen Gasaustauschmembran mit einen Durchtrittsweg für Gas bildenden winzigen Durchtrittsporen mit darin festgehaltenen winzigen Teilchen zur Verringerung der Querschnittsfläche des Durchtrittswegs für Gas und ferner mit einem in oder zwischen den winzigen Teilchen festgehaltenen Blutantikoagulationsmittel einen Austausch von Gasen, CO&sub2; und O&sub2;. Bei Einfließen des Wasserbestandteils des Blutes in die winzigen Poren wird das Blutantikoagulationsmittel aus den winzigen Teilchen in den Wasserbestandteil freigesetzt. Da diese Eluierung des Blutantikoagulationsmittels kontinuierlich erfolgt, kann eine andernfalls möglicherweise auftretende Thrombose auf der Oberfläche der Gasaustauschmembran lange Zeit verhindert werden. Beim erfindungsgemäßen Oxygenator kann deshalb die Blutzirkulation bei einem geringen Heparinverbrauch fortgesetzt werden. Desweiteren kann durch Beschichten der Oberfläche der Gasaustauschmembran auf der für einen Kontakt mit dem Blut vorgesehenen Seite, zumindest in den die die winzigen Teilchen festhaltenden winzigen Poren enthaltenden Bereichen mit einem wasserunlöslichen Harz die Menge an dem zu eluierenden Blutantikoagulationsmittel beträchtlich vermindert werden und der Zeitraum für die Freisetzung des Blutantikoagulationsmittels in das Blut entsprechend verlängert werden. Darüber hinaus kann durch Beschichten der Oberfläche der Gasaustauschmembran auf der für einen Kontakt mit dem Gas vorgesehenen Seite, zumindest in den die die winzigen Teilchen festhaltenden winzigen Poren enthaltenden Bereichen mit einem hydrophoben Harz die andernfalls mögliche Abtrennung des Blutplasmabestandteils aus dem Blut verhindert werden, selbst wenn die Zirkulation des Blutes durch den Oxygenator lange Zeit fortgesetzt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des Oxygenators vom Membrantyp umfaßt ein Zusammenfügen eines Oxygenators vom Membrantyp, der eine poröse Gasaustauschmembran mit winzigen einen Durchtrittsweg für Gas bildenden Durchtrittsporen aufweist, anschließendes Fließenlassen einer Dispersion von winzigen Teilchen durch das Innere des Oxygenators vom Membrantyp, wobei man dafür sorgt, daß die winzigen Poren mit den winzigen Teilchen angefüllt werden, Entfernen der im Inneren des Oxygenators vom Membrantyp verbliebenen Dispersion und desweiteren Fließenlassen einer ein Blutantikoagulationsmittel enthaltenden Flüssigkeit durch das Innere des Oxygenators und dafür Sorge tragen, daß diese Flüssigkeit durch den eine poröse Gasaustauschmembran mit winzigen einen Durchtrittsweg für Gas bildenden Durchtrittsporen aufweisenden Oxygenator durchtritt, anschließendes Fließenlassen einer Dispersion von winzigen Teilchen mit einem Blutantikoagulationsmittel durch das Innere des Oxygenators vom Membrantyp, wodurch die winzigen Poren mit den winzigen Teilchen angefüllt werden, und anschließend Entfernen der im Inneren des Oxygenators vom Membrantyp verbliebenen Dispersion. Der erfindungsgemäße Oxygenator vom Membrantyp kann deshalb in einfacher Weise hergestellt werden.

Claims

1. Oxygenator vom Membrantypzum Austausch von Gasen mit einer porösen Gasaustauschmembran, die winzige Durchtrittsporen zum Durchtritt von Gas besitzt, wobei der Oxygenator vom Membrantyp dadurch gekennzeichnet ist, daß:

- die winzigen Poren einen Durchmesser im Bereich von 0,01 bis 5 um besitzen;

- winzige Teilchen, deren Durchmesser im Bereich von 2x10&supmin;³ bis 1 um (20 bis 10.000 Å) liegt, innerhalb der winzigen Poren in der porösen Gasaustauschmembran zur Verringerung der Querschnittsfläche des Gasdurchtritts festgehalten werden und

- ein Blutanticoagulationsmittel auf den winzigen Teilchen abgeschieden oder zwischen den winzigen Teilchen verteilt angeordnet ist.

2. Oxygenator vom Membrantyp nach Anspruch 1, wobei die Gasaustauschmembran eine Wanddicke im Bereich von 5 bis 80 um aufweist.

3. Oxygenator vom Membrantyp nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Gasaustauschmembran aus Hohlfasermembranen besteht.

4. Oxygenator vom Membrantyp nach Anspruch 3, wobei die Hohlfasermembranen Innendurchmesser im Bereich von 100 bis 1.000 um besitzen.

5. Oxygenator vom Membrantyp nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Durchmesser der winzigen Teilchen geringer sind als die der winzigen Poren.

6. Oxygenator vom Membrantyp nach Anspruch 5, wobei die winzigen Poren der Gasaustauschmembran in der Weise mit den winzigen Teilchen angefüllt sind, daß die zwischen den benachbarten winzigen Teilchen auftretenden Lücken einen Durchtrittsweg für Gas ausbilden.

7. Oxygenator vom Membrantyp nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die winzigen Teilchen aus Siliciumdioxid gebildet sind.

8. Oxygenator vom Membrantyp nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Blutanticoagulationsmittel aus Heparin besteht.

9. Oxygenator vom Membrantyp nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Gasaustauschmembran aus einer aus Polyolefin hergestellten porösen Membran besteht.

10. Oxygenator vom Membrantyp nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Oberfläche der Gasaustauschmembran auf der für eine Berührung mit dem Blut vorgesehenen Seite, zumindest auf den Flächen mit den winzigen Poren, mit einem wasserunlöslichen Harz beschichtet ist.

11. Oxygenator vom Membrantyp nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die winzigen Poren der Gasaustauschmembran mit den winzigen Teilchen angefüllt sind, die auf der Oberfläche der Gasaustauschmembran auf der für eine Berührung mit dem Blut vorgesehenen Seite freiliegenden winzigen Teilchen mit einem wasserunlöslichen Harz beschichtet sind und die Beschichtung mit dem wasserunlöslichen Harz in der Weise ausgebildet ist, daß das andernfalls mögliche Freisetzen des auf den winzigen Teilchen abgeschiedenen oder zwischen den winzigen Teilchen verteilt angeordneten Blutanticoagulationsmittels verhindert wird.

12. Oxygenator vom Membrantyp nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Beschichtung mit dem wasserunlöslichen Harz derart ausgebildet wird, daß sie die gesamte Oberfläche der Gasaustauschmembran auf der für die Berührung mit dem Blut vorgesehenen Seite bedeckt.

13. Oxygenator vom Membrantyp nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die winzigen Teilchen auf der Oberfläche der Gasaustauschmembran auf der für die Berührung mit dem Gas vorgesehenen Seite mit einem hydrophoben Harz beschichtet sind.

14. Oxygenator vom Membrantyp nach Anspruch 13, wobei das hydrophobe Harz aus einem Harz mit einer hohen Gaspermeabilität besteht.

15. Oxygenator vom Membrantyp nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Beschichtung mit dem hydrophoben Harz derart ausgebildet wird, daß sie die gesamte Oberfläche der Gasaustauschmembran auf der für die Berührung mit dem Gas vorgesehenen Seite bedeckt.

16. Verfahren zur Herstellung eines Oxygenators vom Membrantyp, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

Zusammenfügen eines Oxygenators vom Membrantyp mit einer porösen Gasaustauschmembran, die winzige Durchtrittsporen eines Durchmessers im Bereich von 0,01 bis 5 um für einen Durchtritt von Gas besitzt,

anschließendes Fließenlassen einer Dispersion von winzigen Teilchen eines Durchmessers im Bereich von 2x10&supmin;³ bis 1 um (20 bis 10.000 Å) unter Druckeinwirkung durch das Innere des Oxygenators vom Membrantyp, wobei man die winzigen Poren die winzigen Teilchen festhalten läßt und eine Abnahme der Querschnittsfläche des Durchtrittwegs für Gas gestattet,

Entfernen der in dem Oxygenator vom Membrantyp verbliebenen Dispersion durch Durchleiten einer Reinigungsflüssigkeit und

des weiteren Fließenlassen einer ein Blutanticoagulationsmittel enthaltenden Flüssigkeit unter Druckeinwirkung durch das Innere des Oxygenators und Ermöglichen eines Durchtretens der Flüssigkeit durch die winzigen Poren der Gasaustauschmembran, wobei eine Abscheidung des Blutanticoagulationsmittels auf den winzigen Teilchen induziert wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die poröse Gasaustauschmembran aus einer porösen hydrophoben Membran besteht und die poröse hydrophobe Membran zum Verleihen einer Hydrophilie vor Beginn des Fließens der Dispersion von winzigen Teilchen in Wasser als einem Dispersionsmedium mit einem Alkohol in Berührung gebracht wird.

18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, wobei als die poröse Gasaustauschmembran poröse Hohlfasermembranen einer Wanddicke im Bereich von 5 bis 80 um und einer Porosität im Bereich von 20 bis 80 % verwendet werden und eine Dispersion von winzigen Teilchen geringerer Durchmesser als die der winzigen Poren von innen nach außen durch die porösen Hohlfasermembranen geleitet wird, um ein Fließen der winzigen Teilchen durch die winzigen Poren der porösen Hohlfasermembranen zu induzieren.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei die winzigen Teilchen aus Siliciumdioxid gebildet sind.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei der Ablagerung des Blutanticoagulationsmittels auf den winzigen Teilchen ein Schritt des Fließenlassens einer Lösung eines wasserunlöslichen Harzes über die Bluteinlaßseite durch den Oxygenator vom Membrantyp folgt, um einen Überzug des wasserunlöslichen Harzes auf der Oberfläche der Gasaustauschmembran auf der für die Berührung mit dem Blut vorgesehenen Seite auszubilden.

21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Lösung eines wasserunlöslichen Harzes ein wasserunlösliches Marz und ein Lösungsmittel umfaßt.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21, wobei der Ablagerung des Blutanticoagulationsmittels auf den winzigen Teilchen ein Schritt des Fließenlassens einer hydrophoben Harzlösung über die Gaseinlaßseite durch den Oxygenator vom Membrantyp folgt, um einen Überzug des hydrophoben Harzes auf der Oberfläche der Gasaustauschmembran auf der für die Berührung mit dem Gas vorgesehenen Seite auszubilden.

23. Verfahren nach Anspruch 22, wobei die Lösung eines hydrophoben Harzes ein hydrophobes Harz und ein Lösungsmittel umfaßt.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 23, wobei der Ablagerung des Blutanticoagulationsmittels auf den winzigen Teilchen ein Schritt des Fließenlassens einer Lösung eines wasserunlöslichen Harzes über die Bluteinlaßseite durch den Oxygenator vom Membrantyp, um einen Überzug des wasserunlöslichen Harzes auf der Oberfläche der Gasaustauschmembran auf der für die Berührung mit dem Blut vorgesehenen Seite auszubilen, und ein Schritt des Fließenlassens einer Lösung eines hydrophoben Harzes über die Gaseinlaßseite durch den Oxygenator vom Membrantyp, um einen Überzug des hydrophoben Harzes auf der Oberfläche der Gasaustauschmembran auf der für die Berührung mit dem Gas vorgesehenen Seite auszubilden, folgen.

25. Verfahren zur Herstellung eines Oxygenators vom Membrantyp, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

Zusammenfügen eines Oxygenators vom Membrantyp mit einer porösen Gasaustauschmembran, die winzige Durchtrittsporen eines Durchmessers im Bereich von 0,01 bis 5 um für einen Durchtritt für Gas besitzt,

anschließendes Fließenlassen einer Dispersion mit einem Blutanticoagulationsmittel und winzigen Teilchen eines Durchmessers im Bereichz von 2x10&supmin;³ bis 1 um (20 bis 10.000 Å) unter Druckeinwirkung durch das Innere des Oxygenators vom Membrantyp, wobei man die winzigen Poren die winzigen Teilchen in Verbin- dung mit dem Blutanticoagulationsmittel festhalten läßt und eine Verringerung der Querschnittsfläche des Durchtrittwegs für Gas erlaubt, und

anschließendes Entfernen der im Oxygenator vom Membrantyp verbliebenen Dispersion durch Durchleiten einer Reinigungsflüssigkeit.

26. Verfahren nach Anspruch 25, wobei die poröse Gasaustauschmembran aus einer porösen hydrophoben Membran besteht und die poröse hydrophobe Membran zum Verleihen einer Hydrophilie vor Beginn des Fließenlassens der Dispersion winziger Teilchen in Wasser als einem Dispersionsmedium mit einem Alkohol in Berührung gebracht wird.

27. Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, wobei als die poröse Gasaustauschmembran poröse Hohlfasermembranen einer Wanddicke im Bereich von 5 bis 80 um und einer Porosität im Bereich von 20 bis 80 % verwendet werden und eine Dispersion mit winzigen Teilchen geringerer Durchmesser als die der winzigen Poren und ein Blutanticoagulationsmittel von innen nach außen durch die poröse Hohlfasermembran geleitet wird, um ein Fließen der winzigen Teilchen durch die winzigen Poren der porösen Hohlfasermembranen zu induzieren.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 27, wobei die winzigen Teilchen aus Siliciumdioxid gebildet sind.

29. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 28, wobei der Ablagerung des Blutanticoagulationsmittels auf den winzigen Teilchen ein Schritt des Fließenlassens einer Lösung eines wasserunlöslichen Harzes über die Bluteinlaßseite durch den Oxygenator vom Membrantyp folgt, um einen Überzug des wasserunlöslichen Harzes auf der Oberfläche der Gasaustauschmembran auf der für eine Berührung mit dem Blut vorgesehenen Seite auszubilden.

30. Verfahren nach Anspruch 29, wobei die Lösung des wasserunslöslichen Harzes ein wasserunlösliches Harz und ein Lösungsmittel umfaßt.

31. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 30, wobei der Ablagerung des Blutanticoagulationsmittels auf den winzigen Teilchen ein Schritt des Fließenlassens einer Lösung eines hydrophoben Harzes über die Gaseinlaßseite durch den Oxygenator vom Membrantyp folgt, um einen Überzug des hydrophoben Harzes auf der Oberfläche der Gasaustauschmembran auf der für eine Berührung mit dem Gas vorgesehenen Seite auszubilden.

32. Verfahren nach Anspruch 31, wobei die Lösung eines hydrophoben Harzes ein hydrophobes Harz und ein Lösungsmittel umfaßt.

33. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 32, wobei der Abscheidung des Blutanticoagulationsmittels auf den winzigen Teilchen ein Schritt des Fließenlassens einer Lösung eines wasserunlöslichen Harzes über die Bluteinlaßseite durch den Oxygenator vom Membrantyp, um das wasserunlösliche Harz auf der Oberflä che der Gasaustauschmembran auf der für eine Berührung mit dem Blut vorgesehenen Seite auszubilden, und ein Schritt des Fließenlassens einer Lösung eines hydrophoben Harzes über die Gaseinlaßseite durch den Oxygenator vom Membrantyp, um einen Überzug des hydrophoben Harzes auf der Oberfläche der Gasaustauschmembran auf der für die Berührung mit dem Gas vorgesehenen Seite auszubilden, folgen.