FR3072293A1 - EXTRACORPORAL OXYGENATOR WITH INTEGRATED AIR CLEANING SYSTEM - Google Patents
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Abstract
Des dispositifs de circuits de circulation sanguine extracorporelle peuvent être utilisés pendant des actes médicaux, notamment une opération à cÅur ouvert avec pompe. Par exemple, des dispositifs d'échange thermique et d'oxygénation extracorporels peuvent être utilisés pour faciliter des interventions chirurgicales telles qu'une greffe pour pontage coronarien. Dans certains modes de réalisation, un tel dispositif d'oxygénation peut comprendre une structure intégrée d'élimination de l'air. Dans des modes de réalisation particuliers, la structure d'élimination d'air peut comprendre une ou plusieurs fibres creuses poreuses.Extracorporeal blood circulation circuit devices can be used during medical procedures, including open-heart surgery with a pump. For example, extracorporeal heat exchange and oxygenation devices can be used to facilitate surgical procedures such as coronary artery bypass grafting. In some embodiments, such an oxygenator may include an integrated air removal structure. In particular embodiments, the air elimination structure may comprise one or more porous hollow fibers.
Description
OXYGÉNATEUR EXTRACORPOREL AVEC SYSTÈME INTÉGRÉEXTRACORPOREAL OXYGENATOR WITH INTEGRATED SYSTEM
D’ÉLIMINATION DE L’AIRAIR ELIMINATION
RENVOI À DES DEMANDES APPARENTÉESREFERENCE TO RELATED REQUESTS
La présente demande revendique le bénéfice de la demande provisoire américaine n° de série 62/572 754 déposée le 16 octobre 2017. La description de la demande antérieure est considérée comme faisant partie de la description de la présente demande (et y est incorporée par réference).The present application claims the benefit of the provisional American application serial number 62/572 754 filed on October 16, 2017. The description of the previous application is considered to be part of the description of the present application (and is incorporated by reference therein) ).
ARRIÈRE-PLANBACKGROUND
L Domaine techniqueL Technical area
Ce document concerne des dispositifs utilisés pendant des interventions chirurgicales pour le traitement de pathologies cardiaques. Par exemple, ce document concerne des dispositifs d’échange thermique et d’oxygénation extracorporels qui 15 peuvent être utilisés pour une opération à cœur ouvert avec pompe afin de faciliter des interventions chirurgicales telles qu’une greffe pour pontage coronarien. Certains dispositifs d’échange thermique et d’oxygénation extracorporels décrits dans le présent document comprennent une structure intégrée d’élimination de l’air.This document relates to devices used during surgical procedures for the treatment of cardiac pathologies. For example, this document relates to extracorporeal heat exchange and oxygenation devices which can be used for open heart surgery with a pump to facilitate surgical procedures such as a coronary artery bypass graft. Some extracorporeal heat exchange and oxygenation devices described in this document include an integrated air removal structure.
2. Informations d’arrière-plan2. Background information
Les oxygénateurs à fibres creuses sont utilisés dans le circuit extracorporel pour répondre aux besoins d’échanges gazeux d’un patient pendant une opération de pontage cardiopulrnonaire. Le sang provenant du patient est drainé par gravité ou bien une assistance active au drainage veineux (VAVD) est. utilisée pour obtenir la quantité 25 de circulation requise pour maintenir un volume suffisant dans un réservoir. Une pompe (par ex., une pompe péristaltique ou une pompe centrifuge accouplée à un système d’entraînement magnétique) est utilisée dans la ligne principale du circuit afin de pomper le sang présent dans le réservoir, à travers l’oxygénateur et enfin vers le patient.Hollow fiber oxygenators are used in the extracorporeal circuit to meet the gas exchange needs of a patient during a cardiopulmonary bypass operation. Blood from the patient is drained by gravity or active venous drainage assistance (VAVD) is. used to obtain the amount of circulation required to maintain sufficient volume in a tank. A pump (eg a peristaltic pump or a centrifugal pump coupled to a magnetic drive system) is used in the main line of the circuit in order to pump the blood present in the reservoir, through the oxygenator and finally towards the patient.
Avant le début du pontage, une solution d’amorçage à base de cristalloïdes est pompée dans le circuit extracorporel pour déplacer l’air présent à l’intérieur des composants du circuit. Dans quelques cas, une certaine quantité de l’air à l’intérieur de l’oxygénateur peut être difficile à éliminer pendant la procédure d’amorçage.Before bridging begins, a priming solution based on crystalloids is pumped into the extracorporeal circuit to move the air present inside the components of the circuit. In some cases, some of the air inside the oxygenator may be difficult to remove during the priming process.
RÉSUMÉABSTRACT
Ce document décrit des dispositifs utilisés pendant des interventions chirurgicales pour le traitement de pathologies cardiaques. Par exemple, ce ioci irnent décrit des dispositifs d’échange thermique et d’oxygénation extracorporel > qui peuvent être utilisés pour une opération à cœur ouvert, avec pompe afin de fs oilitor des interventions chirurgicales telles qu’une greffe pour pontage coronarien Certains dispositifs d’échange thermique et d’oxygénation extracorporels décrits aux présentes peuvent comprendre une structure intégrée d’élimination de l’air.This document describes devices used during surgical procedures for the treatment of cardiac pathologies. For example, this ioci irnent describes devices for heat exchange and extracorporeal oxygenation> which can be used for an open heart operation, with a pump in order to fs oilitor of surgical interventions such as a transplant for bypass surgery. The extracorporeal heat and oxygen exchange described herein may include an integrated air removal structure.
Dans un aspect, l’invention concerne un appareil oxygénateur de sang qui comprend une admission de sang et une évacuation de sang. Un trajet de i irculation sanguine s’étend de l’admission de sang vers l’évacuation de sang, /appareil oxygénateur de sang comprend également une partie d’échanges gazeux d spoiée le long du trajet de circulation sanguine ; une partie d’échange thermique d spo ;ée le long du trajet de circulation sanguine avant la partie d’échanges gazeux : et une ou plusieurs fibres creuses poreuses disposées le long du trajet de circulation sar guine avant la partie d’échange thermique.In one aspect, the invention relates to a blood oxygenator that includes a blood inlet and a blood outlet. A path of blood circulation extends from the admission of blood to the discharge of blood, the blood oxygenating apparatus also comprises a part of gas exchange spoiée along the path of blood circulation; a spo heat exchange part along the blood circulation path before the gas exchange part: and one or more porous hollow fibers disposed along the circulation path before the heat exchange part.
Un tel appareil oxygénateur de sang peut éventuellement comprend re u ne ou plusieurs des caractéristiques suivantes. Une partie intérieure de la ou les fibres creuses poreuses peut communiquer avec un espace ambiant dans ou mtcur de F appareil oxygénateur de sang. Une partie intérieure de la ou des fibn s c euses poreuses peut communiquer avec une source de vide. L’oxygénateur de -/an: peut également comprendre un élément de distribution de circulation disposé h long du trajet de circulation sanguine avant la ou les fibres creuses poreuses. Dars certains modes de réalisation, la ou les fibres creuses poreuses sont enroulées iutcur de l’élément de distribution de circulation. La ou les fibres creuses poreuses pe avent être enroulées autour de l’élément de distribution de circulation dans un motif héli joïdal entrecroisé. La ou les fibres creuses poreuses peuvent être disposées tuteur de l’élément de distribution de circulation dans un motif non croisé. Les pore ; de la ou des fibres creuses poreuses peuvent laisser l’air entrer à l’intérieur de la ou des fibres creuses poreuses tout en empêchant qu’un liquide entre à l’intérieur de la ou des fibres creuses poreuses.Such a blood oxygenator may optionally include one or more of the following features. An interior portion of the porous hollow fiber (s) can communicate with an ambient space in or around the blood oxygenator. An interior portion of the porous fibber (s) may communicate with a source of vacuum. The oxygenator of - / year: may also include a circulation distribution element disposed along the blood circulation path before the porous hollow fiber or fibers. In some embodiments, the porous hollow fiber (s) are wrapped around the circulation distribution element. The porous hollow fiber or fibers can be wrapped around the circulation distribution element in a criss-cross helical pattern. The porous hollow fiber (s) may be arranged as a support for the circulation distribution element in a non-crossed pattern. The pores; porous hollow fiber (s) can allow air to enter the porous hollow fiber (s) while preventing liquid from entering the porous hollow fiber (s).
Dans un autre aspect, l’invention concerne un appareil oxygénateur de sang qui comprend : (i) un logement définissant un orifice d’admission de s mg et un orifice d’évacuation de sang ; (ii) un échangeur thermique disposé dans le ioge ment, l’échangeur thermique définissant un espace interne ; (iii) une partie oxygénateur à membrane disposée dans le logement, la partie oxygénateur étant agencée concentriquement autour de l’échangeur thermique ; et (iv) une ou plusieurs fibres creuses poreuses disposées dans l’espace interne.In another aspect, the invention relates to a blood oxygenating apparatus which comprises: (i) a housing defining an inlet port for s mg and a port for discharging blood; (ii) a heat exchanger arranged in the housing, the heat exchanger defining an internal space; (iii) a membrane oxygenator part disposed in the housing, the oxygenator part being arranged concentrically around the heat exchanger; and (iv) one or more porous hollow fibers disposed in the internal space.
Un tel appareil oxygénateur de sang peut éventuellement comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes. L’appareil oxygénateur de sang peut également comprendre un élément de distribution de circulation disposé dans l’espace interne. La ou les fibres creuses poreuses peuvent être enroulées autour de l’élément de distribution de circulation. L’élément de distribution de circulation peut être configuré pour faciliter une distribution de circulation radiale sensiblement uniforme du sang entrant dans l’échangeur thermique. Une partie intérieure de la ou des fibres creuses poreuses peut communiquer avec un espace ambiant dans ou autour de l’appareil oxygénateur de sang. Une partie intérieure de la ou des fibres creuses poreuses peut communiquer avec une source de vide. La ou les fibres creuses poreuses peuvent être agencées dans un motif entrecroisé. La ou les fibres creuses poreuses peuvent être agencées dans un motif non croisé.Such a blood oxygenator may optionally include one or more of the following features. The blood oxygenator may also include a circulation distribution element disposed in the internal space. The porous hollow fiber (s) can be wrapped around the circulation distribution element. The circulation distribution element can be configured to facilitate a substantially uniform radial circulation distribution of the blood entering the heat exchanger. An inner part of the porous hollow fiber (s) can communicate with an ambient space in or around the blood oxygenator. An interior portion of the porous hollow fiber (s) can communicate with a vacuum source. The porous hollow fiber (s) can be arranged in a crisscross pattern. The porous hollow fiber or fibers can be arranged in a non-crossed pattern.
Dans un autre aspect, l’invention concerne un procédé de configuration d’un appareil oxygénateur de sang. Le procédé consiste à : disposer un oxygénateur à membrane dans un logement qui définit : (i) une admission de sang, (ii) une évacuation de sang et (iii) un trajet de circulation sanguine s’étendant de l’admission de sang vers l’évacuation de sang ; disposer un échangeur thermique le long du trajet de circulation sanguine avant l’oxygénateur à membrane ; et disposer une ou plusieurs fibres creuses poreuses le long du trajet de circulation sanguine avant l’échangeur thermique.In another aspect, the invention relates to a method of configuring a blood oxygenator. The method includes: placing a membrane oxygenator in a housing which defines: (i) a blood inlet, (ii) a blood outlet and (iii) a blood circulation path extending from the blood inlet to evacuation of blood; have a heat exchanger along the blood circulation path before the membrane oxygenator; and have one or more porous hollow fibers along the blood flow path before the heat exchanger.
Un tel procédé peut éventuellement comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes. La ou les fibres creuses poreuses peuvent être agencées de sorte qu’une partie intérieure de la ou des fibres creuses poreuses communique avec un espace ambiant dans ou autour de l’appareil oxygénateur de sang. Le procédé peut également consister à configurer l’appareil oxygénateur pour relier la. ou les fibres creuses poreuses à une source de vide. Le procédé peut également consister à disposer un élément de distribution de circulation le long du trajet de circulation sanguine avant la ou les fibres creuses poreuses. La ou les fibres creuses poreuses peuvent être enroulées autour de l’élément de distribution de circulation. La ou les fibres creuses poreuses peuvent être enroulées autour de l’élément de distribution de circulation dans un motif hélicoïdal entrecroisé. Au moins certaines fibres creuses poreuses entrecroisées peuvent être en communication fluidique les unes avec les auti es ai titre d’un contact entre celles-ci. La ou les fibres creuses poreuses peuvent être disposées autour de l’élément de distribution de circulation dans un motif non croisé. Les pores de la ou des fibres creuses poreuses peuvent laisser l’air entrer à l’intérieu ‘ de la ou des fibres creuses poreuses tout en empêchant qu’un liquide entre à l’intériei r de la ou des fibres creuses poreuses.Such a method may possibly include one or more of the following characteristics. The porous hollow fiber (s) may be arranged such that an interior portion of the porous hollow fiber (s) communicates with an ambient space in or around the blood oxygenator. The method may also consist in configuring the oxygenating device to connect the. or porous hollow fibers to a vacuum source. The method may also include placing a circulation distribution element along the blood circulation path before the porous hollow fiber (s). The porous hollow fiber (s) can be wrapped around the circulation distribution element. The porous hollow fiber (s) can be wrapped around the circulation distribution element in a criss-cross helical pattern. At least some interwoven porous hollow fibers may be in fluid communication with each other as a contact between them. The porous hollow fiber or fibers may be arranged around the circulation distribution element in a non-crossed pattern. The pores of the porous hollow fiber (s) can allow air to enter the interior of the porous hollow fiber (s) while preventing liquid from entering the porous hollow fiber (s).
Des modes de réalisation particuliers de l’objet décrit dans J; présent document peuvent être mis en œuvre afin de réaliser un ou plusieurs des ivæ itages suivants. Dans certains modes de réalisation, à l’aide des dispositifs et procédés prévus aux présentes, les patients peuvent subir une opération à cœur ouve t pouvant présenter moins d’effets indésirables. Par exemple, en utilisant certains noces de réalisation décrits aux présentes, un patient sera moins exposé à la pos dbihté de recevoir des embolies gazeuses venant du circuit extracorporel. Ainsi, le riscue de manque d’oxygène (par ex. accident vasculaire cérébral et d’autres types c’isc iémie tissulaire) peut être réduit. Par ailleurs, dans certains cas, le temps pas é' par les cliniciens à amorcer le circuit extracorporel pour s’assurer que l’air dans le cire rit est suffisamment éliminé peut être réduit. Par conséquent, une intervention cl irw gicale moins coûteuse est possible, et les risques d’erreur clinique peuvent être réduis. De plus, l’utilisation de certains modes de réalisation décrits aux présentes peut permettre l’utilisation d’un circuit extracorporel simplifié par comparaison avec h s c rcuits extracorporels classiques qui utilisent des dispositifs supplémentaires d’élirr mat on de l’air. En outre, la structure d’élimination de l’air décrite aux présent s facilite l’utilisation d’un dispositif oxygénateur à faible volume d’amorçage. Un tel dispositif à faible volume d’amorçage peut entraîner une baisse de la dilution du sang du patient par comparaison avec les circuits extracorporels classiques. L’hémodilu don étant moindre, la possibilité que l’hématocrite du patient chute sous une valeur c ritique est réduite, et le patient est donc moins susceptible d’avoir besoin d’une t ans usion sanguine.Particular embodiments of the object described in J; this document can be implemented in order to achieve one or more of the following ivæ itages. In some embodiments, using the devices and methods provided herein, patients may undergo an open heart operation which may have fewer adverse effects. For example, by using certain embodiments described herein, a patient will be less exposed to the possibility of receiving gas emboli from the extracorporeal circuit. Thus, the riscue of lack of oxygen (e.g. stroke and other types of tissue iemia) can be reduced. In addition, in some cases, the time not taken by clinicians to initiate the extracorporeal circuit to ensure that the air in the laughing wax is sufficiently removed can be reduced. Therefore, a less expensive clinical intervention is possible, and the risk of clinical error can be reduced. In addition, the use of certain embodiments described herein may allow the use of a simplified extracorporeal circuit in comparison with h s conventional extracorporeal circuits which use additional air elimination devices. In addition, the air removal structure described herein facilitates the use of an oxygenator device with a small priming volume. Such a device with a small priming volume can lead to a decrease in the dilution of the patient's blood compared to conventional extracorporeal circuits. As the hemodilu don is less, the possibility that the patient's hematocrit drops below a critical value is reduced, and the patient is therefore less likely to require blood use.
Sauf définition contraire, tous les termes techniques et scientifiques utilisés aux présentes ont le même sens que ce qui est généralement compris par 1’1 om ne du métier ordinaire, dans le domaine duquel relève cette invention. Bier que des procédés et matériaux semblables ou équivalents à ceux décrits aux présente s pi issent être utilisés pour réaliser l’invention, des procédés et matériaux adaptés sont ( écrits ici. Toutes les publications, demandes de brevet, tous les brevets et d’autres références mentionnés aux présentes sont incorporés par référence dans leur intégralité. En cas de litige, la présente demande, y compris les définitions, prévaudra. En outre, les matériaux, procédés et exemples sont donnés à titre illustratif uniquement et ne sont pas prévus pour être limitatifs.Unless defined otherwise, all of the technical and scientific terms used herein have the same meaning as that which is generally understood by 1 ’om om ordinary trade, in the field of which this invention. Although processes and materials similar or equivalent to those described herein may be used to carry out the invention, suitable processes and materials are (written here. All publications, patent applications, all patents and others References mentioned herein are incorporated by reference in their entirety.In case of dispute, this request, including definitions, will prevail.Moreover, materials, processes and examples are given for illustrative purposes only and are not intended to be limiting.
Les détails d’un ou de plusieurs modes de réalisation de l’invention sont indiqués dans les dessins joints et la description aux présentes. D’autres caractéristiques, objets et avantages de l’invention apparaîtront à partir de la description et des dessins, ainsi que des revendications.The details of one or more embodiments of the invention are indicated in the accompanying drawings and the description herein. Other features, objects and advantages of the invention will become apparent from the description and drawings, as well as from the claims.
DESCRIPTION DES DESSINSDESCRIPTION OF THE DRAWINGS
La FIG. 1 est un diagramme schématique d’un patient subissant une opération à cœur ouvert tout en étant assisté par un circuit extracorporel conformément à certains modes de réalisation prévus ici.FIG. 1 is a schematic diagram of a patient undergoing an open heart operation while being assisted by an extracorporeal circuit in accordance with certain embodiments provided here.
La FIG. 2 est une illustration schématique d’un oxygénateur extracorporel (et d’un échangeur thermique intégré), conformément à certains modes de réalisation prévus aux présentes.FIG. 2 is a schematic illustration of an extracorporeal oxygenator (and of an integrated heat exchanger), in accordance with certain embodiments provided for herein.
La FIG. 3 illustre schématiquement un processus d’amorçage de l’oxygénateur extracorporel de la FIG. 2.FIG. 3 schematically illustrates a priming process for the extracorporeal oxygenator of FIG. 2.
La FIG. 4 est une illustration schématique d’un oxygénateur extracorporel (et d’un échangeur thermique intégré) qui comprend une structure intégrée d’élimination de l’air, conformément à certains modes de réalisation prévus aux présentes.FIG. 4 is a schematic illustration of an extracorporeal oxygenator (and of an integrated heat exchanger) which comprises an integrated structure for removing air, in accordance with certain embodiments provided for herein.
La FIG. 5 illustre schématiquement un processus d’amorçage de l’oxygénateur extracorporel de la FIG. 4.FIG. 5 schematically illustrates a priming process for the extracorporeal oxygenator of FIG. 4.
La FIG. 6 est une vue éclatée en coupe et en perspective d’un oxygénateur extracorporel (et d’un échangeur thermique intégré).FIG. 6 is an exploded view in section and in perspective of an extracorporeal oxygenator (and of an integrated heat exchanger).
La FIG. 7 est une vue éclatée, en coupe et en perspective d’un oxygénateur extracorporel (et d’un échangeur thermique intégré) qui comprend une structure intégrée d’élimination de l’air, conformément à certains modes de réalisation prévus aux présentes.FIG. 7 is an exploded view, in section and in perspective of an extracorporeal oxygenator (and of an integrated heat exchanger) which comprises an integrated structure for removing air, in accordance with certain embodiments provided for herein.
La FIG. 8 est une photographie d’une partie terminale d’un oxygénateur extracorporel (et d’un échangeur thermique intégré) qui comprend une structure intégrée d’élimination de l’air, conformément à certains modes de réalisation prévus aux présentes.FIG. 8 is a photograph of a terminal portion of an extracorporeal oxygenator (and an integrated heat exchanger) which includes an integrated air removal structure, in accordance with certain embodiments provided herein.
Les mêmes numéros de référence représentent des parties correspor dan’es du début à la fin.The same reference numbers represent corresponding parts from start to finish.
DESCRIPTION DÉTAILLÉEDETAILED DESCRIPTION
Ce document décrit des dispositifs utilisés pendant des int< rve: liions chirurgicales pour le traitement de pathologies cardiaques. Par exemple, ce document décrit des dispositifs d’échange thermique et d’oxygénation extracoq·, orel s qui peuvent être utilisés pour une opération à cœur ouvert avec pompe afin de fe cilit ;r des interventions chirurgicales telles qu’une greffe pour pontage coronarien Certains dispositifs d’échange thermique et d’oxygénation extracorporels décrits aux pré ;entes peuvent comprendre une structure intégrée d’élimination de l’air.This document describes devices used during int <rve: surgical links for the treatment of cardiac pathologies. For example, this document describes extracoq ·, oral s heat exchange and oxygenation devices which can be used for an open heart operation with a pump in order to perform surgery such as a coronary bypass graft Certain extracorporeal heat exchange and oxygenation devices described above may include an integrated air elimination structure.
En se référant à la FIG. 1, un patient 10 peut recevoir un traitemei t médical tout en utilisant un circuit 100 de circulation sanguine extracorporelle donné i titre d’exemple. Dans cet exemple explicatif, le patient 10 est en train de ;ubir une intervention de pontage cardiaque à l’aide du circuit 100 de circulation sanguine extracorporelle. Le circuit 100 est relié au patient 10 au niveau du cœur 12 » u p itient. Le sang provenant du patient 10 est extrait du patient 10 au niveau du cc ;ur 12 du patient ; le sang est mis à circuler dans le circuit 100 ; et le sang est ensuit 2 re ivoyé au cœur 12 du patient.Referring to FIG. 1, a patient 10 can receive medical treatment while using an extracorporeal blood circulation circuit 100 given as an example. In this illustrative example, the patient 10 is in the process of performing a cardiac bypass intervention using the circuit 100 of extracorporeal blood circulation. The circuit 100 is connected to the patient 10 at the level of the heart 12 »u p itient. The blood from patient 10 is drawn from patient 10 at the heart; 12 of the patient; blood is circulated in circuit 100; and the blood is then 2d ivoie to the heart 12 of the patient.
Le circuit 100 de circulation sanguine extracorporelle donné à titre < exemple comprend, au moins, un tube veineux 110, un réservoir de sang 120, une pompe 130, un oxygénateur 140, un filtre artériel 150 et un tube artériel 160. Le tube ve neu.x 110 est en contact physique avec le cœur 12 et en communication fluidique a\ ec le côté veineux du système circulatoire du patient 10. Le tube veineux 110 est également en communication fluidique avec une admission vers le réservoir 120. Une évacuation venant du réservoir 120 est reliée par tuyau à une admission de la pompe 130. L’évacuation de la pompe 130 est reliée par tuyau à une admission de l’ox ygénateur 140. L’évacuation de l’oxygénateur 140 est reliée par tuyau à une admissio 1 dt filtre artériel 150. Une évacuation du filtre artériel 150 (qui est facultative) est rel ée au tube artériel 160. Le tube artériel 160 est en contact physique avec le cœu · 12 et en communication fluidique avec le côté artériel du système circulatoire du pat ent 0.The circuit 100 for extracorporeal blood circulation given by way of example comprises, at least, a venous tube 110, a blood reservoir 120, a pump 130, an oxygenator 140, an arterial filter 150 and an arterial tube 160. The tube ve new .x 110 is in physical contact with the heart 12 and in fluid communication with the venous side of the patient's circulatory system 10. The venous tube 110 is also in fluid communication with an inlet to the reservoir 120. An evacuation coming from the reservoir 120 is connected by hose to an inlet of pump 130. The outlet of pump 130 is connected by hose to an inlet of oxygen generator 140. The outlet of oxygenator 140 is connected by hose to inlet 1 dt arterial filter 150. An evacuation of the arterial filter 150 (which is optional) is connected to the arterial tube 160. The arterial tube 160 is in physical contact with the heart · 12 and in fluid communication with the rib arterial circulatory system pat ent 0.
En bref, le circuit 100 de circulation sanguine extracorporelle fonitiorne en retirant le sang veineux du patient 10 par l’intermédiaire du tube veineux IL 1. L·· sang provenant du tube veineux 110 est déposé dans le réservoir 120. Au moins une certaine quantité de sang est destinée à être maintenue dans le réservoir 120 en permanence pendant l’intervention médicale. Le sang provenant du réservoir 120 est aspiré du réservoir 120 par la pompe 130. La pression générée par la pompe 130 propulse le sang à travers l’oxygénateur 140. Dans l’oxygénateur 140, le sang veineux est enrichi en oxygène. En outre, dans certains cas la température du sang peut être sélectivement augmentée ou diminuée à l’aide d’un échangeur thermique qui est intégré à l’oxygénateur 140. Le sang artériel riche en oxygène sort de l’oxygénateur 140, se déplace à travers le filtre artériel 150, et est injecté dans le cœur 12 du patient par le tube artériel 160,In short, the circuit 100 of extracorporeal blood circulation works by withdrawing the venous blood from the patient 10 via the venous tube IL 1. The blood coming from the venous tube 110 is deposited in the reservoir 120. At least a certain quantity of blood is intended to be maintained in the reservoir 120 permanently during the medical intervention. The blood from the reservoir 120 is drawn from the reservoir 120 by the pump 130. The pressure generated by the pump 130 propels the blood through the oxygenator 140. In the oxygenator 140, the venous blood is enriched with oxygen. In addition, in certain cases the temperature of the blood can be selectively increased or decreased using a heat exchanger which is integrated into the oxygenator 140. The arterial blood rich in oxygen leaves the oxygenator 140, moves at through the arterial filter 150, and is injected into the patient's heart 12 by the arterial tube 160,
L’homme du métier reconnaîtra que, avant l’utilisation, le circuit 100 de circulation sanguine extracorporelle contient initialement de Pair qui doit être déplacé avant que le circuit 100 puisse être relié au patient 10. Pour déplacer l’air dans le circuit 100, une solution d’amorçage est introduite dans le circuit 100. Ce processus s’appelle l’amorçage du circuit 100.Those skilled in the art will recognize that, before use, the extracorporeal blood circulation circuit 100 initially contains air which must be moved before the circuit 100 can be connected to the patient 10. To move the air in the circuit 100, a priming solution is introduced into circuit 100. This process is called priming of circuit 100.
En se référant à la FIG. 2, un exemple d’oxygénateur comportant un échangeur thermique 200 intégré (ou simplement « un oxygénateur 200 ») est illustré schématiquement. L’oxygénateur 200 comprend un logement 202. Le logement 202 définit un orifice d’admission 203i et un orifice d’évacuation 203o. Un trajet de circulation sanguine s’étend depuis l’orifice d’admission 203i vers l’orifice d’évacuation 203o.Referring to FIG. 2, an example of an oxygenator comprising an integrated heat exchanger 200 (or simply "an oxygenator 200") is illustrated diagrammatically. The oxygenator 200 includes a housing 202. The housing 202 defines an inlet port 203i and an outlet port 203o. A blood circulation path extends from the inlet port 203i to the outlet port 203o.
Un échangeur thermique 206 est disposé le long du trajet de circulation sanguine. A mesure que le sang (ou la solution d’amorçage) entre dans le logement 202 à travers l’orifice d’admission 203i, le sang s’écoule généralement radialement vers l’échangeur thermique 206, et continue de s’écouler radialement dans l’échangeur thermique 206. De l’eau thermorégulée passe également par l’échangeur thermique 206, depuis un orifice d’admission 207i vers un orifice d’évacuation 207o (ou dans le sens opposé). Pendant que l’échangeur thermique 206 permet de transférer la chaleur entre l’eau thermorégulée et le sang, la ou les parois de l’échangeur thermique 206 séparent physiquement l’eau thermorégulée du sang (pour prévenir un mélange) de la manière classique d’un échangeur thermique. L’échangeur thermique 206 peut être fabriqué en matériaux métalliques ou polymères. Dans certains modes de réalisation, l’échangeur thermique 206 est fabriqué avec de multiples petits tubes. Un espace interne 204 est défini par l’échangeur thermique 206. Le sang entrant coule à travers l’espace interne 204 avant d’atteindre l’échangeur thermique 206.A heat exchanger 206 is disposed along the blood circulation path. As the blood (or priming solution) enters the housing 202 through the inlet port 203i, the blood generally flows radially to the heat exchanger 206, and continues to flow radially into the heat exchanger 206. Thermoregulated water also passes through the heat exchanger 206, from an inlet orifice 207i to an outlet orifice 207o (or in the opposite direction). While the heat exchanger 206 allows heat to be transferred between the thermoregulated water and the blood, the wall (s) of the heat exchanger 206 physically separate the thermoregulated water from the blood (to prevent mixing) in the conventional manner d 'a heat exchanger. The heat exchanger 206 can be made of metallic or polymeric materials. In some embodiments, the heat exchanger 206 is fabricated with multiple small tubes. An internal space 204 is defined by the heat exchanger 206. The incoming blood flows through the internal space 204 before reaching the heat exchanger 206.
Dans certains modes de réalisation, un élément de distribution de î ircn lation 205 est disposé dans l’espace interne 204. L’élément de distribution de circulation 205 est configuré pour faciliter une distribution de circulation radiale sersiblcment uniforme de sang à mesure qu’il entre dans l’espace interne 204 et qu’il f asse dans l’échangeur thermique 206.In some embodiments, a circulation distribution element 205 is disposed in the internal space 204. The circulation distribution element 205 is configured to facilitate a substantially uniform radial circulation distribution of blood as it enters the internal space 204 and places it in the heat exchanger 206.
Une partie 208 d’oxygénateur (qui, peut également être dénommé e « partie d’échanges gazeux ») est disposée dans le logement 202 le long du trajet de circulation sanguine après l'échangeur thermique 206. Dans certains : codes de réalisation, la partie 208 d’oxygénateur est agencée concentriquement mtoar de l’échangeur thermique 206 de sorte que le sang s’écoulant radialement à t avers l’échangeur thermique 206 puisse continuer à s’écouler radialement à travei i la partie 208 d’oxygénateur. Les gaz passent également à travers la partie 208 d’ox; gérateur, depuis un orifice d’admission 209i vers un orifice d’évacuation 209o. La partis 208 d’oxygénateur peut être fabriquée en fibres creuses (membranes) qui perr îettent un transfert des gaz (par ex., des échanges d’oxygène et de dioxyde de carbone t en re les gaz et le sang tout en empêchant un mélange direct du gaz et du sang.A portion 208 of oxygenator (which may also be referred to as a "gas exchange portion") is disposed in the housing 202 along the blood circulation path after the heat exchanger 206. In some: embodiments, the part 208 of the oxygenator is arranged concentrically mtoar of the heat exchanger 206 so that the blood flowing radially around the heat exchanger 206 can continue to flow radially through the part 208 of the oxygenator. The gases also pass through part 208 of ox; manager, from an intake port 209i to an exhaust port 209o. The oxygenator part 208 can be made of hollow fibers (membranes) which allow a transfer of gases (eg, exchanges of oxygen and carbon dioxide in gases and blood while preventing mixing direct from gas and blood.
Dans certains modes de réalisation, les extrémités des éléments iubi laires individuels de l’échangeur thermique 206 et/ou de la partie 208 d’oxygén iteir sont liées physiquement ensemble à l’aide d’un matériau d’enrobage 210. Le matériau d’enrobage 210 peut être de l’uréthane dans certains cas. Après l’application du matériau d’enrobage 210 (dans un état coulant) sur les extrémités des éléments tubulaires individuels de l’échangeur thermique 206 et/ou de la p irtie 208 d’oxygénateur, le matériau d’enrobage 210 est mis à solidifier. À l’état solide, le matériau d’enrobage 210 (renfermant les extrémités des éléments ub'; laires individuels de l’échangeur thermique 206 et/ou de la partie 208 d’oxygéi atei r) est cisaillé. Par ce moyen, des ouvertures vers les parties intérieures des élé nents tubulaires individuels de l’échangeur thermique 206 et/ou de la p irtie 208 d’oxygénateur sont rendues visibles. Ces ouvertures permettent eue l’eau thermorégulée s’écoule à l’intérieur des extrémités des éléments tubi lair :s de l’échangeur thermique 206, et que les gaz circulent à l’intérieur des éléments tubulaires de la partie 208 d’oxygénateur.In certain embodiments, the ends of the individual tube elements of the heat exchanger 206 and / or of the oxygen iteir part 208 are physically bonded together using a coating material 210. The material d coating 210 may be urethane in some cases. After the coating material 210 has been applied (in a flowable state) to the ends of the individual tubular elements of the heat exchanger 206 and / or of the oxygenator part 208, the coating material 210 is solidify. In the solid state, the coating material 210 (enclosing the ends of the elements ub ′; individual areas of the heat exchanger 206 and / or of the part 208 of oxygéi atei r) is sheared. By this means, openings to the inner parts of the individual tubular elements of the heat exchanger 206 and / or of the oxygenator part 208 are made visible. These openings allow the thermoregulated water to flow inside the ends of the air tube elements: s of the heat exchanger 206, and for the gases to circulate inside the tubular elements of the oxygenator part 208.
Après s’être écoulé à travers la pairie 208 d’oxygénateur (et un milieu filtrant facultatif dans certains modes de réalisation), le sang continue à s’écouler ra dial ement vers l’extérieur jusqu’à rencontrer la paroi du logement 202. Ensuite, le san : s’écoule hors de l’orifice d’évacuation 203o. Un orifice de purge 211 peut également être inclus. L’orifice de purge 211 peut servir, par exemple, à laisser l’air quitter le logement 202 pendant qu’un liquide (par ex., une solution d’amorçage ou du sang) entre dans le logement 202. Après cela, l’orifice de purge 211 peut être fermé.After flowing through the pair of oxygenators 208 (and an optional filtering medium in certain embodiments), the blood continues to flow radially outward until it meets the wall of the housing 202. Then the san: flows out of the outlet 203o. A drain port 211 may also be included. The bleed port 211 can be used, for example, to let air exit the housing 202 while a liquid (eg, priming solution or blood) enters the housing 202. After that, the bleed port 211 can be closed.
La FIG. 3 illustre un processus d’amorçage de l’oxygénateur 200. Une solution d’amorçage est pompée dans le logement 202 à travers l’orifice d’admission 203i. La solution d’amorçage entre dans l’espace interne 204 où elle peut arriver sur l’élément de distribution de circulation 205. Ensuite, la solution d’amorçage s’écoule généralement radialement dans l’échangeur thermique 206. Depuis l’échangeur thermique 206, la solution d’amorçage s’écoule généralement radialement dans la partie 208 d’oxygénateur. Après être passée par la partie 208 d’oxygénateur, la solution d’amorçage remplit le reste de l’espace dans le logement 202, puis quitte l’oxygénateur 200 par l’orifice d’évacuation 203o.FIG. 3 illustrates a process for priming the oxygenator 200. A priming solution is pumped into the housing 202 through the inlet port 203i. The priming solution enters the internal space 204 where it can arrive on the circulation distribution element 205. Next, the priming solution generally flows radially in the heat exchanger 206. From the heat exchanger 206, the priming solution generally flows radially in the oxygenator part 208. After passing through the oxygenator part 208, the priming solution fills the rest of the space in the housing 202, then leaves the oxygenator 200 through the evacuation orifice 203o.
A mesure que la solution d’amorçage s’écoule de la manière décrite ci-dessus, l’air dans le logement 202 est déplacé par la solution d’amorçage. Au moins une partie de l’air déplacé peut quitter le logement par l’orifice de purge 211. Lorsque la solution d’amorçage commence à sortir par l’orifice de purge 211, l’orifice de purge 211 peut être fermé. A ce stade, le clinicien peut correctement supposer que la majeure partie de l’air précédemment dans le logement 202 a été éliminée. Ceci dit, certaines petites bulles ou poches d’air peuvent être encore présentes dans le logement 202.As the priming solution flows as described above, the air in the housing 202 is displaced by the priming solution. At least part of the displaced air can leave the housing through the purge port 211. When the priming solution begins to exit through the purge port 211, the purge port 211 can be closed. At this point, the clinician can correctly assume that most of the air previously in housing 202 has been removed. That said, some small bubbles or air pockets may still be present in the housing 202.
Dans certains cas, de petites bulles d’air 212 peuvent au moins avoir tendance au début à rester près de l’entrée de l’échangeur thermique 206. Si on laisse la solution d’amorçage s’écouler, au bout d’un moment, la plupart ou la totalité des petites bulles d’air 212 peuvent finir par sortir du logement 202. Dans certains cas, néanmoins, une partie des petites bulles 212 peut rester, ou bien le clinicien peut préférer de ne pas amorcer suffisamment longtemps pour que la totalité des petites bulles d’air 212 s’écoule hors du logement 202.In some cases, small air bubbles 212 may at least tend at the start to remain near the inlet of the heat exchanger 206. If the priming solution is allowed to flow, after a while , most or all of the small air bubbles 212 may eventually exit the housing 202. In some cases, however, some of the small bubbles 212 may remain, or the clinician may prefer not to prime long enough for all of the small air bubbles 212 flow out of the housing 202.
En se référant à la FIG. 4, un exemple d’oxygénateur comportant, un échangeur thermique 220 intégré (ou simplement « un oxygénateur 220 ») est illustré schématiquement. L’oxygénateur 220 comprend un logement 222. Le logement 222 définit un orifice d’admission 223i et un orifice d’évacuation 223o. Un trajet de circulation sanguine s’étend depuis l’orifice d’admission 223i vers l’orifice d’évacuation 223o.Referring to FIG. 4, an example of an oxygenator comprising an integrated heat exchanger 220 (or simply "an oxygenator 220") is illustrated diagrammatically. The oxygenator 220 includes a housing 222. The housing 222 defines an intake port 223i and an exhaust port 223o. A blood circulation path extends from the inlet port 223i to the outlet port 223o.
Un échangeur thermique 226 est disposé le long du trajet de circulation sanguine. À mesure que le sang (ou la solution d’amorçage) entre dans le log ment 222 à travers l’orifice d’admission 223i, le sang s’écoule généralement ra dial .ment vers l’échangeur thermique 226, et continue de s’écouler radialeir ent dans l’échangeur thermique 226. De l’eau thermorégulée passe également par 1’ ^changeur thermique 226, depuis un orifice d’admission 227i vers un orifice d’évacua ion 227o. Pendant que l’échangeur thermique 226 permet, de transférer la chaleur e ttre l’eau thermorégulée et le sang, la ou les parois de l’échangeur thermique 22( séparent physiquement l’eau thermorégulée du sang (pour prévenir un mélange) à 11 manière classique d’un échangeur thermique. L’échangeur thermique 226 peut être f; brimé en matériaux métalliques et/ou polymères. Dans certains modes de r :alùation, l’échangeur thermique 226 est fabriqué avec de multiples petits tubes. Un espace interne 224 est défini par l’échangeur thermique 226. Le sang entrant coule à t avers l’espace interne 224 avant d’atteindre l’échangeur thermique 226.A heat exchanger 226 is disposed along the blood circulation path. As blood (or priming solution) enters housing 222 through the intake port 223i, blood generally flows ra dial .ment to heat exchanger 226, and continues to s flow radially into the heat exchanger 226. Thermoregulated water also passes through the heat exchanger 226 from an inlet port 227i to an outlet port 227o. While the heat exchanger 226 allows to transfer the heat between the thermoregulated water and the blood, the wall or walls of the heat exchanger 22 (physically separate the thermoregulated water from the blood (to prevent mixing) to 11 Conventional way of a heat exchanger. The heat exchanger 226 can be made up of metallic and / or polymeric materials. In certain embodiments, the heat exchanger 226 is manufactured with multiple small tubes. 224 is defined by the heat exchanger 226. The incoming blood flows through the internal space 224 before reaching the heat exchanger 226.
Dans certains modes de réalisation, notamment le mode de réalisatic n il ustré, un élément de distribution de circulation 225 est disposé dans l’espace in ems. 224. L’élément de distribution de circulation 225 est configuré pour fac lite? une distribution de circulation radiale sensiblement uniforme de sang à mesure qu’il entre dans l’espace interne 224 et qu’il passe vers l’échangeur thermique 226.In certain embodiments, in particular the embodiment n il ustré, a circulation distribution element 225 is arranged in the space in ems. 224. Is circulation distribution element 225 configured for fac lite? a substantially uniform radial circulation distribution of blood as it enters the internal space 224 and passes to the heat exchanger 226.
Une partie 228 d’oxygénateur (qui peut également être dénommée «partie d’échanges gazeux ») est disposée dans le logement 222 le long du trajet de circulation sanguine après l’échangeur thermique 226. Dans certains . «odes de réalisation, la partie 228 d’oxygénateur est. agencée concentriquement lutour de l’échangeur thermique 226 de sorte que le sang s’écoulant radialement à travers l’échangeur thermique 226 puisse continuer à s’écouler radialement à travei > la partie 228 d’oxygénateur. Les gaz passent également à travers la partie 228 d’ox gérateur, depuis un orifice d’admission 229i vers un orifice d’évacuation 229o. La partie 228 d’oxygénateur peut être fabriquée en fibres creuses (membranes) qui permettent un transfert des gaz (par ex., des échanges d’oxygène et de dioxyde de carbone i en re les gaz et le sang tout en empêchant un mélange direct du gaz et du sang.An oxygenator portion 228 (which may also be referred to as a "gas exchange portion") is disposed in the housing 222 along the blood circulation path after the heat exchanger 226. In some. "Embodiments, the oxygenator part 228 is. arranged concentrically around the heat exchanger 226 so that the blood flowing radially through the heat exchanger 226 can continue to flow radially through the oxygenator portion 228. The gases also pass through the oxidizer portion 228, from an intake port 229i to an exhaust port 229o. Oxygenator portion 228 can be made of hollow fibers (membranes) that allow transfer of gases (e.g., exchanges of oxygen and carbon dioxide i re gases and blood while preventing direct mixing gas and blood.
Les extrémités des éléments tubulaires individuels de l’échangeur hernique 226 et/ou de la partie 228 d’oxygénateur peuvent être liées physiquement e iser ible à l’aide d’un matériau d’enrobage 230 tel que décrit ci-dessus par ré éreace à l’oxygénateur 200. Un orifice de purge 231 peut également être inclus. Da· s certains modes de réalisation, un milieu filtrant artériel facultatif est également inclus dans l’oxygénateur 220.The ends of the individual tubular elements of the hernial exchanger 226 and / or of the oxygenator part 228 can be physically linked together using a coating material 230 as described above by re-peace to the oxygenator 200. A drain port 231 may also be included. In some embodiments, an optional arterial filter medium is also included in the oxygenator 220.
Par ailleurs, l’oxygénateur 220 comprend une ou plusieurs fibres creuses poreuses 232. Dans le mode de réalisation illustré, la ou les fibres creuses poreuses 5 232 sont disposées dans l’espace interne 224 le long du trajet, de circulation sanguine avant l’échangeur thermique 226. Dans certains modes de réalisation, la ou les fibres creuses poreuses 232 sont disposées à l’intérieur de l’échangeur thermique 226. C’està-dire que dans certains modes de réalisation, la ou les fibres creuses poreuses 232 sont intercalées avec le ou les matériaux physiques (par ex., tubes, etc.) de 10 l’échangeur thermique 226. Dans des modes de réalisation particuliers, la ou les fibres creuses poreuses 232 sont disposées à la fois dans l’espace interne 224 le long du trajet de circulation sanguine avant l’échangeur thermique 226 et à l’intérieur de l’échangeur thermique 226.Furthermore, the oxygenator 220 comprises one or more porous hollow fibers 232. In the illustrated embodiment, the porous hollow fiber or fibers 5 232 are arranged in the internal space 224 along the path, of blood circulation before the heat exchanger 226. In certain embodiments, the porous hollow fiber or fibers 232 are arranged inside the heat exchanger 226. That is to say that in certain embodiments, the porous hollow fiber or fibers 232 are interposed with the physical material (s) (eg, tubes, etc.) of the heat exchanger 226. In particular embodiments, the porous hollow fiber (s) 232 are disposed both in the internal space 224 along the blood circulation path before the heat exchanger 226 and inside the heat exchanger 226.
Dans certains modes de réalisation, la ou les fibres creuses poreuses 232 sont 15 en fibre de polypropylène. Dans des modes de réalisation particuliers, le diamètre de la ou des fibres creuses poreuses 232 peut être d’environ 170 èum, ou d’environ 300 gm, ou d’une quelconque autre taille adaptée. La ou les fibres creuses poreuses 232 ont des pores qui sont dimensionnés pour laisser l’air entrer à l’intérieur de la ou des fibres creuses poreuses 232 tout en empêchant qu’un liquide entre à l’intérieur de 20 la ou des fibres creuses poreuses 232. Par conséquent, la ou les fibres creuses poreuses 232 peuvent aider à éliminer l’air de l’espace interne 224. La pression hydrostatique de la solution d’amorçage (ou du sang) et la pression dynamique (issue de la quantité de mouvement de l’écoulement) peuvent chacune conférer une force d’entraînement pour que l’air entre dans la ou les fibres creuses poreuses 232.In some embodiments, the porous hollow fiber (s) 232 are made of polypropylene fiber. In particular embodiments, the diameter of the at least one porous hollow fiber 232 may be about 170 è um, or from about 300 gm, or any other suitable size. The porous hollow fiber (s) 232 have pores which are sized to allow air to enter the interior of the porous hollow fiber (s) 232 while preventing liquid from entering the interior of the hollow fiber (s) Therefore, the porous hollow fiber (s) 232 can help remove air from the internal space 224. The hydrostatic pressure of the priming solution (or blood) and the dynamic pressure (derived from the amount flow movement) can each provide a driving force for air to enter the porous hollow fiber (s) 232.
La ou les fibres creuses poreuses 232 disposent d’extrémités libres 232e qui sont des extrémités ouvertes. Dans le mode de réalisation illustré, les extrémités libres 232e sont situées au niveau d’un espace ambiant ou autour de l’oxygénateur de sang 220. Par conséquent, une partie intérieure de la ou des fibres creuses poreuses 232 est en communication fluidique avec l’espace ambiant dans ou autour de l’appareil 30 oxygénateur de sang 220. C’est-à-dire que l’air entrant dans la ou les fibres creuses poreuses 232 peut sortir des extrémités libres 232e vers l’espace ambiant dans ou autour de l’appareil oxygénateur de sang 220. Dans certains modes de réalisation, les extrémités libres 232e sont situées pour ventiler dans le même espace que la partie 228 d’oxygénateur. C’est-à-dire que l’air qui entre dans la ou les fibres creuses poreuses 232 peut sortir des extrémités libres 232e dans le même espace qu i la partie 228 d’oxygénateur et sortir de l’oxygénateur 220 à partir de l’orifice d’éva< uat on de gaz 229o.The porous hollow fiber or fibers 232 have free ends 232e which are open ends. In the illustrated embodiment, the free ends 232e are located at an ambient space or around the blood oxygenator 220. Therefore, an interior portion of the porous hollow fiber (s) 232 is in fluid communication with the ambient space in or around the blood oxygenator 220. That is, the air entering the porous hollow fiber (s) 232 can exit from the free ends 232e to the ambient space in or around of the blood oxygenator 220. In some embodiments, the free ends 232e are located to ventilate in the same space as the oxygenator portion 228. That is, the air which enters the porous hollow fiber (s) 232 can exit from the free ends 232e in the same space as the oxygenator portion 228 and exit the oxygenator 220 from the 229o gas evacuation port.
Dans certains modes de réalisation, les extrémités 232e sont reli :es i mie source de vide (non représentée). Par conséquent, l’utilisation de la source de vide peut entraîner un plus grand différentiel de pression (force d’entraînemer :) a in de faciliter l’élimination de l’air de manière améliorée (comparativement à u ie simple ventilation de la ou des fibres creuses poreuses 232 à l’atmosphère ambiante ·.In some embodiments, the ends 232e are connected: es i mie source of vacuum (not shown). Consequently, the use of the vacuum source can lead to a greater pressure differential (driving force :) in order to facilitate the elimination of air in an improved way (compared to a simple ventilation of the or porous hollow fibers 232 to the ambient atmosphere.
Dans certains modes de réalisation, la ou les fibres creuses por> use ; 232 peuvent être liées physiquement aux autres parties de l’oxygénateur 220 à l’aide (au moins partiellement) du matériau d’enrobage 230. Dans le mode de iéali nation illustré, contrairement à l’échangeur thermique 226 et à la partie 228 d’oxygénateur, les extrémités de la ou des fibres creuses poreuses 232 ne sont pas expos ies par le cisaillement du matériau d’enrobage 230 (du fait que les extrémités libres 232c sont déjà exposées à l’atmosphère ambiante). Selon une variante, ou en outre, dai s et rtains modes de réalisation les extrémités d’une ou de plusieurs parties (ou la tôt dite ) sont découvertes en résultat au cisaillement ou autrement au retrait d’une part ie du matériau d’enrobage 230.In certain embodiments, the hollow fiber or fibers por> use; 232 can be physically linked to the other parts of the oxygenator 220 using (at least partially) the coating material 230. In the illustrated embodiment, unlike the heat exchanger 226 and the part 228 d As the oxygenator, the ends of the porous hollow fiber or fibers 232 are not exposed by the shearing of the coating material 230 (because the free ends 232c are already exposed to the ambient atmosphere). According to a variant, or in addition, dai s and rtains embodiments the ends of one or more parts (or the early said) are discovered as a result of shearing or otherwise removal of a part ie of the coating material 230.
La FIG. 5 illustre un processus d’amorçage de l’oxygénateur 220. Une solution d’amorçage est pompée dans le logement 222 à travers l’orifice d’tdm ssion 223i. La solution d’amorçage entre dans l’espace interne 224 où elle peut ; rriver sur l’élément de distribution de circulation 225. Ensuite, la solution d’amorçag ' s’écoule généralement radialeœent dans l’échangeur thermique 226. Depuis 1’ -changeur thermique 226, la solution d’amorçage s’écoule généralement radialemei t dans la partie 228 d’oxygénateur. Après être passée par la partie 228 d’oxygé îate ir, la solution d’amorçage remplit le reste de l’espace dans le logement 222, j uis quitte l’oxygénateur 220 par l’orifice d’évacuation 223o.FIG. 5 illustrates a process for priming the oxygenator 220. A priming solution is pumped into the housing 222 through the orifice of tdm ssion 223i. The priming solution enters the internal space 224 where it can; go to the circulation distribution element 225. Next, the priming solution generally flows radially through the heat exchanger 226. From the heat exchanger 226, the priming solution generally flows radially. in the oxygenator part 228. After passing through the oxygenated portion 228 ir, the priming solution fills the rest of the space in the housing 222, I leave the oxygenator 220 through the discharge port 223o.
À mesure que la solution d’amorçage s’écoule de la manière décrite ci-d jssus, l’air dans le logement 222 est déplacé par la solution d’amorçage. Au noirs une partie de l’air déplacé peut quitter le logement par l’orifice de purge 231. J orsque la solution d’amorçage commence à sortir par l’orifice de purge 231, l’orifice de purge 231 peut être fermé. A ce stade, le clinicien peut correctement supposer eue la majeure partie de l’air précédemment dans le logement 222 a été éliminée Ceci dit, certaines petites bulles ou poches d’air peuvent être encore présentes dans le logement 222.As the priming solution flows as described above, the air in the housing 222 is displaced by the priming solution. At black, part of the displaced air can leave the housing through the bleed port 231. When the priming solution begins to flow out through the bleed port 231, the bleed port 231 can be closed. At this point, the clinician can correctly assume that most of the air previously in the housing 222 has been eliminated. However, some small bubbles or air pockets may still be present in the housing 222.
Dans le mode de réalisation illustré, l’oxygénateur 220 comprend la ou les fibres creuses poreuses 232. Par conséquent, si de petites bulles ou poches d’air sont toujours présentes dans le logement 222, l’air aura tendance à entrer dans la ou les fibres creuses poreuses 232. Après être entré dans la ou. les fibres creuses poreuses 232, l’air s’écoulera hors de la ou des fibres creuses poreuses 232 en passant par les extrémités libres 232e et vers l’espace ambiant dans ou autour de l’appareil oxygénateur de sang 220. De cette manière, la ou les fibres creuses 232 accélèrent l’élimination de l’air dans l’oxygénateur 220 pendant le processus d’amorçage. En outre, si l’air est ou devient entraîné dans le sang en circulation pendant l’intervention médicale qui utilise l’oxygénateur 220, la ou les fibres creuses poreuses 232 peuvent servir à faciliter l’élimination d’un tel air.In the illustrated embodiment, the oxygenator 220 comprises the porous hollow fiber or fibers 232. Consequently, if small bubbles or air pockets are still present in the housing 222, the air will tend to enter the or porous hollow fibers 232. After entering the or. the porous hollow fibers 232, the air will flow out of the porous hollow fiber or fibers 232 passing through the free ends 232e and towards the ambient space in or around the blood oxygenator 220. In this way, the hollow fiber or fibers 232 accelerate the elimination of air in the oxygenator 220 during the priming process. In addition, if air is or becomes entrained in the circulating blood during the medical procedure using the oxygenator 220, the porous hollow fiber (s) 232 can be used to facilitate the removal of such air.
En se référant à la FÎG. 6, un oxygénateur 240 donné à titre d’exemple (comprenant un échangeur thermique intégré) est représenté dans une vue éclatée, en coupe et en perspective. L’oxygénateur 240 comprend une admission 242 de sang s’étendant depuis une paroi d’extrémité 243, et une évacuation 244 de sang s’étendant depuis un logement périphérique 245. À mesure que le sang s’écoule entre l’admission 242 de sang et l’évacuation 244 de sang, le sang passe par un échangeur thermique 248 et un faisceau de fibres 250 d’oxygénateur. Dans certains modes de réalisation, un ou plusieurs éléments filtrants peuvent également être inclus dans le trajet de circulation sanguine à l’intérieur du module oxygénateur 240. L’échangeur thermique 248 délimite l’espace intérieur 241.Referring to the FÎG. 6, an oxygenator 240 given by way of example (comprising an integrated heat exchanger) is shown in an exploded view, in section and in perspective. The oxygenator 240 includes an inlet 242 for blood extending from an end wall 243, and an outlet 244 for blood extending from a peripheral housing 245. As blood flows between the inlet 242 for blood and the discharge 244 of blood, the blood passes through a heat exchanger 248 and a bundle of fibers 250 of oxygenator. In certain embodiments, one or more filter elements may also be included in the blood circulation path inside the oxygenator module 240. The heat exchanger 248 delimits the interior space 241.
Dans certains modes de réalisation, un élément de distribution de circulation facultatif 249 peut être inclus dans le module oxygénateur 240. L’élément de distribution de circulation 249 peut, faciliter une distribution de circulation souhaitée (par ex. une distribution de circulation radiale sensiblement uniforme dans certains modes de réalisation) du sang à mesure que le sang passe de l’espace intérieur 241 à l’échangeur thermique 248.In some embodiments, an optional circulation distribution element 249 may be included in the oxygenator module 240. The circulation distribution element 249 may facilitate a desired circulation distribution (eg, substantially uniform radial circulation distribution in some embodiments) blood as blood passes from the interior space 241 to the heat exchanger 248.
L’oxygénateur 240 comprend également un premier orifice d’eau 246a et un second orifice d’eau 246b. Les orifices d’eau 246a et 246b permettent le flux entrant et le flux sortant d’eau pour refroidir ou chauffer le sang par l’intermédiaire de l’échangeur thermique 248. L’oxygénateur 240 comprend également une admission de gaz (non visible) et une évacuation de gaz 252. L’admission et l’évacuation 252 de gaz permettent l’entrée et la sortie de gaz riche en oxygène pour oxygéner L sai g par l’intermédiaire du faisceau de fibres 250 de l’oxygénateur. L’oxvgén; tew 240 comprend deux capuchons terminaux 247a et 247b qui aident structurellem -nt i tenir les pièces du module oxygénateur 240 ensemble, et qui délimitent des c électeurs annulaires pour l’eau et. le gaz riche en oxygène. L’oxygénateur 240 :omprend également d’autres pièces telles qu’un orifice de purge 254, et d’autres pièces et caractéristiques variées connues de l’homme du métier.The oxygenator 240 also includes a first water port 246a and a second water port 246b. The water ports 246a and 246b allow the incoming flow and the outgoing flow of water to cool or heat the blood via the heat exchanger 248. The oxygenator 240 also includes a gas inlet (not visible) and a gas outlet 252. The gas inlet and outlet 252 allow the entry and exit of oxygen-rich gas to oxygenate L sai g through the fiber bundle 250 of the oxygenator. The oxvgén; tew 240 includes two end caps 247a and 247b which help structurally to hold the parts of the oxygenator module 240 together, and which delimit annular electors for water and. oxygen-rich gas. The oxygenator 240: also includes other parts such as a drain port 254, and other parts and various characteristics known to those skilled in the art.
Dans le mode de réalisation illustré, l’oxygénateur 240 comprend < gaiement un élément de distribution de circulation facultatif 260 (qui peut égale nent être dénommé « corps d’échangeur thermique ») qui est disposé dans l’espace in ern<· 241. Par conséquent, l’élément de distribution de circulation 260 peut aide · le sang circulant dans l’espace interne 241 à s’écouler dans un motif de circulât! »n radiale sensiblement uniforme après cela. L’élément de distribution de circulation 26(/ peut avoir une forme tronconique. Dans certains modes de réalisation, l’élément de distribution de circulation 260 comprend une ou plusieurs nervures 262. Le: nei vures 262 peuvent être formées et orientées sur la surface externe des autres part es de l’élément de distribution de circulation 260 pour laisser le sang circulant vei s l’espace interne 241 remplir sensiblement l’espace interne 241 avant de s’écoule^ dans un motif de circulation radiale sensiblement uniforme après cela.In the illustrated embodiment, the oxygenator 240 happily includes an optional circulation distribution element 260 (which may also be referred to as a "heat exchanger body") which is disposed in the space in ern <· 241. Therefore, the circulation distribution member 260 can help the blood circulating in the internal space 241 to flow in a circulating pattern! "N substantially uniform radial after that. The circulation distribution element 26 (/ may have a frustoconical shape. In certain embodiments, the circulation distribution element 260 comprises one or more ribs 262. The: nei vures 262 can be formed and oriented on the surface external of the other parts of the circulation distribution element 260 to allow the blood circulating in the internal space 241 to substantially fill the internal space 241 before it flows in a substantially uniform radial circulation pattern thereafter.
En se référant à la FIG. 7, dans certains modes de réalisation l’ox ygénateur 240 peut également comprendre une ou plusieurs fibres creuses poreuses 2 70. La ou les fibres creuses poreuses 270 peuvent être agencées dans l’oxygénateu 240 par rapport à d’autres pièces de l’oxygénateur 240 comme décrit ci-dessus par r -férence à l’oxygénateur 220.Referring to FIG. 7, in certain embodiments the oxygen generator 240 can also comprise one or more porous hollow fibers 2 70. The porous hollow fiber or fibers 270 can be arranged in the oxygenator 240 relative to other parts of the oxygenator 240 as described above with reference to the oxygenator 220.
Dans le mode de réalisation illustré, la ou les fibres creuses poreuse 270 sont enroulées autour de l’élément de distribution de circulation 260. En partiel lier dans le mode de réalisation illustré, la ou les fibres creuses poreuses 270 sont enroulées autour de l’élément de distribution de circulation 260 dans un motif entra roisé. Un tel motif entrecroisé peut être un motif hélicoïdal. Dans certains modes de r éalisation, la densité d’enroulement de la ou des fibres creuses poreuses 270 au n veau des parties terminales de l’élément de distribution de circulation 260 peut être augmentée par rapport à la densité d’enroulement de la ou des fibres creuses poreu -es 270 à l’intérieur depuis les parties terminales. Un quelconque motif d’enroulem< nt adapté (par ex. pas, angle, nombre de spires, espacements entre les spires et analo; ,ues » peut être utilisé. Un nombre quelconque de filaments (fibres creuses individuelles) peut être utilisé. Par exemple, sans limitation, dans certains cas un filament, deux filaments, quatre filaments, huit filaments, seize filaments, trente-deux filaments (ou un quelconque autre nombre de filaments) peuvent être utilisés (et enroulés dans un motif souhaité).In the illustrated embodiment, the porous hollow fiber or fibers 270 are wound around the circulation distribution element 260. In partial embodiment, in the illustrated embodiment, the porous hollow fiber or fibers 270 are wound around the circulation distribution element 260 in a pattern entered. Such a crisscross pattern can be a helical pattern. In certain embodiments, the winding density of the porous hollow fiber or fibers 270 at the level of the terminal parts of the circulation distribution element 260 can be increased relative to the winding density of the at least one hollow fibers poreu -es 270 inside from the terminal parts. Any suitable winding pattern (eg pitch, angle, number of turns, spacing between turns and the like can be used. Any number of filaments (individual hollow fibers) can be used. example, without limitation, in some cases one filament, two filaments, four filaments, eight filaments, sixteen filaments, thirty-two filaments (or any other number of filaments) may be used (and wound in a desired pattern).
Lorsqu’un motif entrecroisé est utilisé (par ex., comme illustré sans limitation dans la FIG. 7), une communication croisée entre les filaments de la ou des fibres creuses poreuses 270 peut être créée avantageusement dans certains cas. À savoir, les intersections des fibres microporeuses peuvent créer un pont de communication gazeuse qui peut laisser un gaz (par ex., de F air) passer non seulement le long de la direction longitudinale de la fibre, mais dans la direction radiale (entre des fibres adjacentes). Cette communication peut être très utile pour ventiler la ou les fibres creuses poreuses 270 entre le trajet de sang et l’atmosphère. Au lieu que toutes les fibres aient besoin de ventiler hors de l’oxygénateur 240, un nombre réduit de la ou des fibres creuses poreuses 270 peut être utilisé pour évacuer l’air piégé. Cette caractéristique peut également contribuer à la fabricabilité dans certains cas.When a crisscross pattern is used (eg, as shown without limitation in FIG. 7), cross communication between the filaments of the porous hollow fiber (s) 270 can advantageously be created in some cases. Namely, the intersections of microporous fibers can create a gas communication bridge that can let a gas (e.g., air) pass not only along the longitudinal direction of the fiber, but in the radial direction (between adjacent fibers). This communication can be very useful for ventilating the porous hollow fiber or fibers 270 between the path of blood and the atmosphere. Instead of all the fibers needing to ventilate out of the oxygenator 240, a reduced number of the porous hollow fiber or fibers 270 can be used to evacuate the trapped air. This characteristic can also contribute to the manufacturability in certain cases.
Dans certains modes de réalisation, la ou les fibres creuses poreuses 270 peuvent être disposées à l’intérieur de l’oxygénateur 240 dans un motif non croisé. Dans certains modes de réalisation, les axes longitudinaux de la ou des fibres creuses poreuses 270 peuvent être parallèles à l’axe longitudinal central de l’oxygénateur 240. Dans certains tels modes de réalisation, les axes longitudinaux de la ou des fibres creuses 270 peuvent être orientés selon un angle non nul (par ex., entre environ 0° et 10°, ou entre environ 5° et 15°, ou entre environ 10° et. 20°, ou entre environ 15° et 25°, ou entre environ 20° et 30°, et ainsi de suite) par rapport à l’axe central longitudinal de l’oxygénateur 240. Dans certains modes de réalisation, la ou les fibres creuses poreuses 270 peuvent être un mat de fibres creuses. Une ou plusieurs couches d’un tel mat de fibres creuses peuvent être utilisées.In some embodiments, the porous hollow fiber (s) 270 may be disposed within the oxygenator 240 in an uncrossed pattern. In certain embodiments, the longitudinal axes of the porous hollow fiber or fibers 270 can be parallel to the central longitudinal axis of the oxygenator 240. In certain such embodiments, the longitudinal axes of the hollow fiber or fibers 270 can be oriented at a non-zero angle (e.g., between approximately 0 ° and 10 °, or between approximately 5 ° and 15 °, or between approximately 10 ° and. 20 °, or between approximately 15 ° and 25 °, or between about 20 ° and 30 °, and so on) relative to the longitudinal central axis of the oxygenator 240. In certain embodiments, the porous hollow fiber or fibers 270 may be a mat of hollow fibers. One or more layers of such a hollow fiber mat can be used.
Dans certains modes de réalisation, la ou les fibres creuses 270 peuvent être utilisées à des fins de transfert gazeux tel que, mais non exclusivement, l’oxygénation du sang et/ou l’élimination du dioxyde de carbone présent dans le sang.In some embodiments, the hollow fiber (s) 270 may be used for gas transfer purposes such as, but not limited to, oxygenating the blood and / or removing carbon dioxide from the blood.
La FIG. 8 est une photographie d’une partie terminale d’un oxygénateur extracorporel 300 (et d’un échangeur thermique intégré) qui comprend une structure intégrée d’élimination de l’air, conformément à certains modes de réalisation prévus aux présentes. Le capuchon terminal de l’oxygénateur 300 n’est pas inclus dans la photographie de façon à permettre une meilleure visualisation des et mps >sants suivants de l’oxygénateur 300.FIG. 8 is a photograph of a terminal portion of an extracorporeal oxygenator 300 (and of an integrated heat exchanger) which includes an integrated air removal structure, in accordance with certain embodiments provided herein. The end cap of the oxygenator 300 is not included in the photograph in order to allow a better visualization of the following and mps> health of the oxygenator 300.
L’oxygénateur 300 comprend une parte 310 d’oxygénateur, un < changeur thermique 320, un élément de distribution de circulation 330 et une ou plusit urs fibres creuses poreuses 340. Dans le mode de réalisation illustré, des encoches 33/ sont incluses dans une extrémité de l’élément de distribution de circulation / 30. Dans certains modes de réalisation, les encoches 332 sont créées (par ex., usinée; ) après le processus d’enrobage de sorte que les extrémités ouvertes de la ou des fibres creuses poreuses 340 soient ainsi créées pour permettre une ventilation de l’air de mis la ou les fibres creuses poreuses 340 vers l’atmosphère.The oxygenator 300 comprises an oxygenator section 310, a thermal changer 320, a circulation distribution element 330 and one or more porous hollow fibers 340. In the illustrated embodiment, notches 33 / are included in a end of the circulation distribution element / 30. In some embodiments, the notches 332 are created (eg, machined;) after the coating process so that the open ends of the porous hollow fiber (s) 340 are thus created to allow ventilation of the air from the porous hollow fiber or fibers 340 to the atmosphere.
Alors que cette description contient de nombreux détails de mise en teuvre spécifiques, ceux-ci ne doivent pas être interprétés comme des limitations έ la portée de toute invention ou de ce qui peut être revendiqué, mais plutôt ccmme des descriptions de caractéristiques qui peuvent être spécifiques à des modes de réalisation particuliers d’inventions particulières. Certaines caractéristique: qu· sont décrites dans la présente description dans le contexte de modes de réalisatio ! dif tincts peuvent également être mises en œuvre ensemble dans un seul mode de réal sation. À l’inverse, diverses caractéristiques qui sont décrites dans le contexte d’un : eul mode de réalisation peuvent également être mises en œuvre dans de multiples noces de réalisation séparément ou dans une quelconque combinaison secondaire acapt.ee. En outre, bien que des caractéristiques puissent être décrites ici comme agissant dans certaines combinaisons et même revendiquées initialement comme telle: , une ou plusieurs caractéristiques d’une combinaison revendiquée peuvent dans ce rtair.s cas être exclues de la combinaison, et la combinaison revendiquée peut concerne r une combinaison secondaire ou une variation d’une combinaison secondaire.While this description contains many specific implementation details, these should not be interpreted as limitations on the scope of any invention or what can be claimed, but rather as descriptions of features which may be specific. to particular embodiments of particular inventions. Certain characteristics: that are described in the present description in the context of embodiments! dif tincts can also be implemented together in a single embodiment. Conversely, various features which are described in the context of a: an embodiment can also be implemented in multiple realization weddings separately or in any secondary acapt.ee combination. Furthermore, although characteristics may be described here as acting in certain combinations and even claimed initially as such:, one or more characteristics of a claimed combination may in this case be excluded from the combination, and the combination claimed may relate to a secondary combination or a variation of a secondary combination.
De même, bien que des opérations soient, illustrées dans les dessins d ms : m ordre particulier, cela ne doit pas être compris comme si de telles opérations devaient nécessairement être effectuées dans l’ordre particulier indiqué ou dans l’ordï séquentiel, ou que toutes les opérations illustrées soient effectuées, pour obte nir < les résultats souhaités. Dans certaines circonstances, la réalisation de plusieurs fiche s et un traitement parallèle peuvent être avantageux. De plus, la séparation de dû ers modules et composants du système dans les modes de réalisation décrits aux présentes ne doit pas être interprétée comme si une telle séparation était nécessaire dar s tous les modes de réalisation, et il faut comprendre que les composants et les systèmes décrits dans le programme peuvent généralement être intégrés ensemble dans un seul produit ou conditionnés en plusieurs produits.Likewise, although operations are illustrated in the drawings d ms: m particular order, this should not be understood as if such operations were necessarily to be carried out in the particular order indicated or in the sequential order, or that all the operations illustrated are carried out, in order to obtain <the desired results. In certain circumstances, the production of several files and a parallel processing may be advantageous. In addition, the separation of the various modules and components of the system in the embodiments described herein should not be interpreted as if such separation were necessary in all embodiments, and it should be understood that the components and the systems described in the program can generally be integrated together in a single product or packaged in several products.
Des modes de réalisation particuliers du sujet abordé ont été décrits. D’autres modes de réalisation sont dans la portée des revendications suivantes. Par exemple, les actions exposées dans les revendications peuvent être réalisées dans un ordre différent et obtenir quand même les résultats souhaités. À titre d’exemple, les processus illustrés dans les figures jointes ne nécessitent pas particulièrement l’ordre particulier montré, ni l’ordre séquentiel, pour obtenir des résultats souhaités. Dans certaines mises en œuvre, la réalisation de plusieurs tâches et un traitement parallèle 10 peuvent être avantageux.Particular embodiments of the subject have been described. Other embodiments are within the scope of the following claims. For example, the actions set out in the claims can be performed in a different order and still achieve the desired results. For example, the processes illustrated in the accompanying figures do not particularly require the particular order shown, or the sequential order, to achieve desired results. In certain implementations, the performance of several tasks and parallel processing 10 may be advantageous.
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