SE460763B - Konstgjord lunga med membran av ihaaliga fibrer och foerfarande foer framstaellning daerav - Google Patents

Description

15 20 30 460 76 uppsamlas i vattendroppar och försämrar membranets prestanda. När det porösa membranet användes för blodcirkulation under en längre tid, läcker det ibland blodplasma.

För att eliminera de olika nackdelar, som finns hos de konventio- nella porösa membranen, som beskrivits ovan, har man föreslagit en ihålig fiber, som har en tunn gas-ogenomsläpplig film av metylvä- te-polysiloxan utformad på väggen på ett substrat av ihåliga fib- rer, som föreligger i väggen med mikroporer ej överstigande 10 mik- ron i diameter (japansk patentpublikation SHO 54(1979)-17,052). I denna ihåliga fiber är beläggningen av metylväte-polysiloxan utfor- mad inte endast på insidan av de mikroporer, som är fördelade i det ihåliga fibersubstratet, utan även på de inre och yttre ytor- na på det ihåliga fibersubstritets vägg. Eftersom innerdiametern av det ihåliga fibersubstratet minskas med tjockleken hos den be- läggning, som på detta sätt utformats på den inre ytan, sänks den ihåliga fiberns utbyteskapacitet proportionellt. Dessutom ökar proportionellt mängden (beläggningens tjocklek) av det metylväte- -polysiloxan, som fyller mikroporerna. Som ett resultat härav sänks den totala permeabiliteten hos den ihåliga fibern för gaser såsom syre och koldioxid. Denna ihåliga fiber kan företrädesvis användas i vätskelungor. När den användes i en konstgjord lunga under en längre tidsperiod, läcker den emellertid slutligen blodplasma.

Ett syfte med föreliggande uppfinning är därför att åstadkomma en ny konstgjord lunga av det slag, som har membran av ihåliga fib- rer och ett förfarande för framställning därav.

Ett annat syfte med uppfinningen är att åstadkomma en konstgjord lunga med membran av ihåliga fibrer, som har hög permeabilitet för gas, låg kostnad och lång livstid samt ett förfarande för fram- ställning därav.

Detta åstadkommes enligt uppfinningen, som tillhandahåller en konst- gjord lunga med membran av ihåliga fibrer bestående av ett hus, ett ihåligt fiberknippe anordnat i huset och utformat av en mängd gas-utbvtande membran av ihåliga fibrer, en första vätskekammare definierad av de yttre ytorna på membranen av ihåliga fibrer och RÖ» 10 15 25 30 460 765 husets inneryta, ett första vätskeinlopp och -utlopp, som båda kommunicerar med den första vätskekammaren, skiljeväggar, som stödjer de motsatta ändarna på membranen av ihåliga fibrer och håller dem på plats och är anordnade på husets inneryta och ett andra vätskeinlopp och ett andra vätskeutlopp, som kommunicerar med de tomma utrymmena inne i membranen av ihåliga fibrer. Den konstgjorda lungan utmärkes av att membranen av ihåliga fibrer innehåller porösa substrat av ihåliga fibrer, som impregnerats med silikonolja och har genomgående mikroporer fördelade i väggarna, att de porösa substraten av ihåliga fibrer är ihåliga fibermem- bran med en innerdiameter i intervallet 100 och 1000 pm och en Å till 100 pm, vallet 20-80% och som i väggarna innehåller väggtjocklek i intervallet 5 en porositet i inter- mikroporer med en dia- meter i intervallet 100 Å till Slum, vilken silikonolja har en viskositet i intervallet 50 till 3000 mPa.s, varvid silikonoljan blockerar mikroporerna och att de ihåliga fibersubstraten är vä- sentligen fria från silikonoljeskikt på de inre och yttre ytorna därav.

Denna uppfinning omfattar även en konstgjord lunga med membran av ihåliga fibrer, vari den första vätskan är syrgas, den andra vätskan är blod, blodets flödesvolym är 1 l/min. per m2 av det ihå- liga fibermembranets yta och den volym koldioxid, som skall bort- föras, är minst 40 ml/min. per 1 m2 av det ihåliga membranets yta, när flödesmängden syrgas är 3 l/min. per 1 m2 av det ihåliga fiber- membranet, och det förekommer inte något läckage av blodplasma, när blodet cirkuleras i membranet med ihåliga fibrer under 12 timmar.

Uppfinningen avser vidare en konstgjord lunga av membran med ihå- liga fibrer, som utnyttjar dimetyl- eller metylfenyl-silikon som silikonoljan. Uppfinningen omfattar även en konstgjord lunga av membran med ihåliga fibrer, som utnyttjar silikonolja med en visko- Sitet på 20 till 100 000 mPa.S.

Dessa syften uppnås vidare enligt uppfinningen, som åstadkommer ett förfarande för framställning av en konstgjord lunga enligt krav 1, kännetecknat av att man sätter ihop modulerna i den konst- gjorda lungan och låter en lösning av silikonolja flöda in i den 460 76 10 15 20 25 30 35 3 sammansatta konstgjorda lungan med vilket som helst av inloppen eller utloppen stängt, varvid de ihåliga fibrerna impregneras med silikonolja, varefter silikonoljan väsentligen avlägsnas från det inre av den ihåliga fibern och en blandning av ett lösnings- medel och ett icke-lösningsmedel passeras igenom den konstgjorda lungans inre.

Uppfinningen omfattar ett förfarande för framställning av en konstgjord lunga med membran av ihåliga fibrer, varvid blandning- en av ett lösningsmedel och ett icke-lösningsmedel innehåller lösningsmedlet i en koncentration i intervallet 5 till 40 vikt-%.

Uppfinningen omfattar vnkne en metod för framställning av en konst- gjord lunga med membran av ihåliga fibrer, vari lösningsmedlet i blandningen är trifluorotrikloroetan och icke-lösningsmedlet är en alkohol.

Uppfinningen skall nu beskrivas med hänvisning till ritningarna, av vilka fig. 1 fig. 2 fig. 3 fig. 4 fig. 5 är ett längdsnitt, som illustrerar en typisk konstgjord lunga med ihåliga fibrer enligt uppfinningen, är ett förstorat modelldiagram av en ihålig fiber, som skall användas i den konstgjorda lungan enligt uppfinningen, är en kurva, som visar sambandet mellan blodvolymen, som flödar genom den konstgjorda lungan och syrevolymen, som skall transporteras, är en kurva, som visar sambandet mellan den transportera- de syrevolymen och volymen av transporterad koldioxidgas, är en kurva, som visar sambandet mellan tidsperioden för den partiella yttre cirkulationen av blod från det venösa artärsystemet och volymen av det blod, som läcker. 10 15 20 25 30 35 5 460 763 En utföringsform av uppfinningen skall nu beskrivas med referens till de bifogade ritningarna. Som framgår av fig. l har den konstgjorda lungan enligt uppfinningen ett cylindriskt hus ll, som väsentligen utgör skalet i en konstgjord lunga 10, och ett fiberknippe 13 av ihåligt fibermembran 12 anordnat inne i det ihåliga utrymmet i det cylindriska huset ll. De motsatta ändarna på de ihåliga fibermembranen 12 hålles fast i ett vattentätt till- Vid de mot- satta ändarna av huset ll är uppsamlingsrör 16, 17 fasthållna med lock 18, uppsamlingsröret 16 och skiljeväggen 14 definierar en blodinlopps- stånd inne i huset ll genom skiljeväggarna 14, 15. som skruvas fast vid huset ll. Den inre ytan av kammare 19, som tjänstgör som en första vätskeinloppskammare, som står i förbindelse med det tomma utrymmet inne i de ihåliga fibermembranen 12. I uppsamlingsröret l6 är ett blodinlopp 20 utformat, som tjänstgör som ett första vätskeintag. Den inre ytan av uppsamlingsröret l7 och diafragma-skiljeväggen 15 definierar en blodutloppskammare 21, som tjänstgör som ett första vätskeutlopp och kommunicerar med de ihåliga fibermembranen. I uppsamlings- röret 17 är ett blodutlopp 22 utformat, som tjänstgör som ett första vätskeutlopp. Skiljeväggarna l4, l5, den inre ytan i huset ll och de yttre ytorna på de ihåliga fibrerna definierar en gaskammare 23, som tjänstgör som en andra vätskekammare. Vid de motsatta ändarna av huset ll är ett gasinlopp 24 utformat, som tjänstgör som ett andra vätskeinlopp,och ett gasutlopp 25, som tjänstgör som ett andra vätskeutlopp, vilka båda står i förbin- delse med gaskammaren 23. Halvvägs utmed den fulla längden av husets ll inre yta är en ringformad förträngning 26 utformad, som tjänstgör att radiellt minska fiberknippets 13 totala dia- meter. Som ett resultat härav drages fiberknippet in och bildar en förträngd del vid centrum av den axiella riktningen, såsom framgår av fig. 2. Packningsförhållandet av ihåliga fibrer 12 varierar därför utmed fiberknippets axiella riktning och ökar till ett maximum vid centret relativt fiberknippets längd. Det önskvärda packningsförhållandet av ihåliga fibrer ligger i inter- vallet ca 60 till 80 % vid olika delar av den konstgjorda lungan och i intervallet ca 30 till 60 % i huset. Vid de bortre ändarna av fiberknippet 13, nämligen utanför skiljeväggarna 14, 15 faller 460 763 °å i 10 15 20 25 30 35 packningsförhâllandet av ihåliga fibrer i intervallet ca 20 till 40 æ. ' ~ f, _ t, h hl? Skiljeväggarna 14, 15 fyller en viktig isoleringsfunktion för det inre av de ihåliga fibermembranen 12 mot omgivningen. I allmän- het framställes dessa skiljeväggar 14, 15 genom gjutning av ett högmolekylärt inkapslingsmedel med hög polaritet, såsom t.ex. polyuretan, silikon eller epoxiharts, på väggytan vid de bortre ändarna av huset ll med centrifugkraft, och sedan låta det res- pektive inkapslingsmedlet härda. För att vara mer exakt framstäl- les en mängd ihåliga fibermembran 12 med en längd, som vida över- skrider husets längd, med de öppna ändarna igentäppta med harts med hög viskositet, anordnade tvärs över det inre av huset ll.

Därefter lindas var och en av de motsatta ändarna av fiberknippet '- överallt fullständigt med omslag. Huset ll roteras därefter runt sin axel, och medan huset ll roteras på detta sätt, hälles det nögmolekylära inkapslingsmedlet in i huset ll genom de motsatta ändarna och får härda. Efter det att inkapslingsmedlet fullstän- digt härdat, massorna av inkapslingsmedel skäres ut med ett vasst blad för att avlägsnas omslagen och ytterytorna på de härdade exponera de motsatta totala ändarna av det ihåliga fiberknippet 13.

Var och en av de ihåliga fibrerna, som användes i den ovan be- skrivna konstgjorda lungan, är en ihålig fiber av typ gas-utbytes- membran, erhâllen genom att behandla ett poröst ihâligt fiber- substrat 33, som har genomgående mikroporer 31 fördelade i väggen 32, såsom framgår av fig. 2, med silikonolja, så att silikonoljan fyller upp mikroporerna 31 i väggen 32 väsentligen utan att bilda något silikonskikt på den inre ytan 34 i väggen 32. trycket "väsentligen utan att bilda" avser företrädesvis inget silikonskikt och även högst ett silikonoljeskikt med en tjocklek av 20 A.

Ut- Exempel på material för det porösa ihåliga fibersubstratet för användning vid framställning av den ihåliga fibern är polypropen, polyeten, polytetrafluoroetylen, polysulfon, polyakrylnitril, polyeten-tereftalat, polybuten-tereftalat, polykarbonat, poly- nylon-6 och cellulosaacetat. Bland andra mate- Polypropen är det uretan, nylon-6,6, rial är speciellt polyolefiner önskvärda. 10 is, 20 25 30 35 7 " 460 763 bästa valet.

För att den artificiella lungan med gasutbytesmembranet tillverkat av sådana ihåliga fibersubstrat skall uppnå en tillräcklig kapa- citet för att perfekt uppfylla den förväntade funktionen, har väggtjockleken och membranets porositet sina egna begränsningar, som beskrives fullständigt nedan. I allmänhet uttryckes den volym q av en given gas, som skall tränga igenom ett membran, med följande formel q = P x.Ap x A/1 varvid P betecknar genomträngningskoefficienten för gasen, lßp betecknar tryckskillnaden för den gas, som tränger igenom membra- net, A betecknar membranets ytarea och l membranets tjocklek.

I membranet enligt uppfinningen anses andelen av silikonolje-delar (aktuell area), som är genomtränglig för gasen, av hela membra- nets yta vara, såsom framgår av fig. l, lika med membranets poro- sitet under antagande av att mikroporerna i membranet är raka.

För att ta hänsyn till möjlig minskning av den aktuella ytan för gasgenomträngningen och säkerställa tillräcklig volym q för den gas, som skall passeras, måste därför membranets tjocklek l minskas. hos det ihåliga fibersubstratet i intervallet 5 till 80 /um, företrädesvis 10 till 30 /um, och membranets porositet i inter- vallet 20 till 80 %, företrädesvis 40 till 80 %. Den definierar vidare innerdiametern hos det ihåliga fibersubstratet i inter- vallet 100 till 1000 /um, företrädesvis 100 till 300 /um, och som är fördelade i Av detta skäl definierar denna uppfinning väggtjockleken diametern hos de genomgående mikroporerna, dess vägg, i intervallet 100 Å till 5 /um, företrädesvis 100 Å till l /um.

Den konstgjorda lungan enligt denna uppfinning framställes genom att man först inkorporerar de porosa ihåliga fibersubstraten i modulerna i den konstgjorda lungan, varefter en lösning av silikon- olja får passera genom substraten och möjliggör att silikonoljan rikligt impregnerar substraten, varefter en gas passerar genom substraten, och slutligen låter man en blandning av ett lösnings- medel och ett icke-lösningsmedel flöda genom åtminstone det inre 10 15 20 30 35 460 763 ° av de ihåliga fibersubstraten.

Exempel på med fördel användbar silikonolja enligt uppfinningen inkluderar dimetyl-silikonolja, metylfenyl-silikonolja, metyl- klorofenyl-silikonolja, grenad dimetyl-silikonolja och metylväte- -silikonolja. Bland andra silikonoljor är i synnerhet dimetyl- -silikonolja och metylfenyl-silikonolja önskvärda. Dimetyl-sili- konolja är det bästa valet.

Denna silikonolja användes i form av en lösning innehållande sili- konoljan i en koncentration av 20 till 80 vikt-%, företrädesvis 30 till 60 vikt-%. vändas för denna lösning, inkluderar bensen, toluen, xylen, hexan, Exempel på det lösningsmedel, som skall an- diklorometan, metyletylketon, metyleter, etylacetat och kloro- fluorerade kolväten såsom t.ex. trifluorotrikloroetan (Freon).

Den vätska, som skall användas för avlägsnande av den silikonolja, som adherat till ytan på väggarna i de ihåliga fibersubstraten, måste vara en blandning av det tidigare nämnda lösningsmedlet med ett lösningsmedel, som inte kan lösa silikonoljan (alkohol).

Detta på grund av att lösningsmedlet, om det användes enbart, kommer att lösa ut silikonoljan. Exempel på denna blandning inkluderar en blandning av hexan med etanol, en blandning av hexan med isopropylalkohol, en blandning av xylen med etanol, en blandning av toluen med isopropylalkohol, och blandningar av klorofluorerade kolväten med alkoholer (såsom t.ex. en blandning av Freon med etanol). I blandningen av det nämnda lösningsmed- let med icke-lösningsmedlet är koncentrationen av lösningsmedlet i intervallet 5 till 40 vikt-2. Om koncentrationen av lösnings- medlet är mindre än 5 vikt-6, kan blandningen eventuellt förfela sin verkan genom avlägsning av den silikonolja, som fäster vid de inre ytorna i de ihåliga fibersubstraten. Om denna koncentra- tion överskrider 40 vikt-%, kan blandningen möjligen avlägsna silikonoljanfrân mikroporerna och förhindra att silikonoljan håller mikroporerna fullständigt tillslutna. Sålunda föredrages det att koncentrationen av lösningsmedlet i blandningen ligger i inter- vallet 10 till 30 vikt-%, som dock varierar med den speciella kombinationen av lösningsmedel och icke-lösningsmedel, som användes.

När det gäller en blandning av klorofluorerade kolfäten med alko- hol, är det speciellt önskvärt att denna koncentration ligger i 10 15 20^ 30 35 9 ' 460 763 ._.__9 intervallet l5 till 25 v i intervallet 20 till 100 000 mPas, företrädesvis 50 till 3000 mPas.

Silikonoljans viskositet ligger Den konstgjorda lungan, konstruerad såsom beskrivits ovan, inkor- poreras i en yttre cirkulationsväg för blod. Den användes så- Närmare bestämt blodinloppet 20, genom de indi- lunda utanför patientens eget cirkulationssystem. införes blodet med en blodpump (visas inte) genom matas igenom blodinloppskammaren 19, och passeras viduella ihåligafibermembranen 12. När blodet sändes igenom de ihåliga fibrerna, syresättes det med det syre. som flödar igenom gasinloppet 24 in i gaskammaren 23 och bringas att frigöra kol- dioxidgas. Det syresatta blodet bringas till blodutloppskamma- ren 21 och lämnar den konstgjorda lungan via blodutloppet 22.

Under tiden avföres det syre, som blir kvar efter syresättningen av blodet, från den konstgjorda lungan tillsammans med koldioxid- gas via gasutloppet 25.

Föreliggande uppfinning skall nu beskrivas mer i detalj nedan med fæfèfeè-fff “fffßfflf .

Exempel l Ihåliga fibersubstrat av polypropen framställdagenom att de dragits i den axiella riktningen i form av rör med en inre dia- meter av 200 /um och en väggtjocklek av 25 /um och med genom- gående mikroporer med en medeldiameter på 700 A fördelade i väggarna (50 % porositet) sänktes ned i en lösning av 50 vikt-% dimetyl-polysiloxan i Freon under 3 minuter. Därefter passe- rades luft igenom de ihåliga fibersubstraten, och en 20-procentig vattenlösning av Freon/etanol passerades både på insidan och ut- sidan av de ihåliga fibersubstraten. Följaktligen erhölls ihåliga fibrer med mikroporerna fyllda med dimetyl-silikonolja.

En konstgjord lunga konstruerad såsom visas i fig. l framställdes med användning av dessa ihåliga fibrer (med en total membranyta på l m2) (hädanefter kallad “modul A").

Denna konstgjorda lungasprestanda testades genum att venöst blod framställdes med en syremättnad på 65 % och ett partiellt koldioxid- 10 15 20 25 30 35 460 763 10 tryck på 45 mm Hg från nyberett hepariniserat nötblod, och detta venösa blod passerades igenom den konstgjorda lunga, som sku11e Hemoglobinhalten i detta blod var 12 g/dl, var 37°C. När syrets flödesvolym fixe- rades vid 1 liter/min/m2, var sambandet mellan blodets flödes- volym QB och det överförda syre undersökas (modul A). och blodets temperatur såsom anges av kurva A i fig. 3.

När blodets flödesvolym fixerades vid 1000 ml/min./m2, var rela- tionen mellan syrets flödesvolym och koldioxidgasens flödesvolym såsom anges av kurvan A' i fig. 4, och när syrets flödesvolym var 3 liter/m2, var den volym koldioxid, som skulle överföras, ä högst 40 ml/min./m2.

En konstgjord lunga (med en total membranyta på l m2) framställdes med förfarandet enligt exempel l med undantag av att rengöringen É av de ihåliga fibersubstraten med 20-procentig Freon/etanol- lösning utelämnades (hädanefter benämnd “modul B").

Denna konstgjorda lunga utsattes för samma test som i exempel l.

Resultaten var såsom anges av kurvan B i fig. 3 och kurvan B' i fig. 4.

Kontroll 2 . 2 ..

En konstgjord lunga (med en total membranyta av l m ) framstalldes med en konstruktion såsom beskrives i fig. l med användning av ihåliga fibrer av dimetyl-polysiloxan med en inre diameter av 200 /um och en väggtjocklek av 100/um (hädanefter benämnd "modul C").

Denna konstgjorda lunga utsattes för samma test som i exempel l.

Resultaten var såsom anges av kurvan C i fig. 3 och kurvan C' i fig. 4.

Exempel 2 Den konstgjorda lungan framställd i exempel 1 (modul A) under- söktes med avseende på partiell yttre venös-arteriell blodcirku- lation med användning av blandrashnndar. Relationen mellan cirkulationstidens längd och volymen blodplasma, som läckte, 10 15 20 25 30 35 11 460 763 anges av kurvan A i fig. 5.

Separat framställdes ihåliga fibrer med förfarandet enligt kontroll l förutom att en lösning av 2 E metylväte-polysiloxan i bensin anvlndes i stället för dimetyl-polysiloxanlösningen.

En konstgjord lunga (med en total membranyta på 1 m2) framställ- des med en konstruktion såsom anges i fig. l med användning av de ihåliga fibrerna (hädanefter benämnd "modul D"). gjorda lunga utsattes för samma test som i exempel l. anges av kurvan D i fig. 5.

Denna konst- Resultaten I det ovan beskrivna testet observerades absolut inget läckage av blodplasma inom 12 timmar eller mer, och droppar observerades i ett förhållande av 2 till 3 ml/timme i modul A. I modul D började blodplasma läcka vid den sjunde cirkulationstimmen, och den läckande volymen ökade exponentiellt därefter och nådde 400 ml/timme vid den 24:e cirkulationstimmen.

Såsom beskrivits ovan består den konstgjorda lungan enligt före- liggande uppfinning med membran av ihåliga fibrer av ett hus, ett ihåligt fiberknippe anordnat i huset och utformat av en mängd gas-utbytande membran av ihåliga fibrer, en första vätskekammare definierad av de vttre ytorna på membranen av ihåliga fibrer och husets inneryta, ett första vätskeinlopp och -utlopp, som kommu- nicerar med den första vätskekammare, skiljeväggar, som stödjer de motsatta ändarna på mcmbranen av ihåliga fibrer och håller dem på plats och är anordnade på husets inneryta och ett andra vätska- inlopp och -utlopp, som kommunicerar med de tomma utrymmena inne i membranen av ihåliga fibrer,vilken konstgjorda lunga kännetecknas av att de ihåliga fibermembranen framställes genom att man behandlar porösa substrat av ihåliga fibrer, som har genomgående mikroporer fördelade i väggarna, med silikonolja så att silikonoljan spärrar mikroporerna väsentligen utan att bilda ett skikt av silikon- olja på innerytorna på väggarna i de porösa ihåliga fibersubstraten.

Sålunda kan porösa ihåliga fibermembran med hög styrka användas som substrat. Den konstgjorda lungan enligt uppfinningen har sålunda en avsevärt förbättrad styrka än den konventionella konst- gjorda lungan, i vilken silikonmembran användes. Vidare medger 10 15 20 25 30 35 460 763 12 afla-sa... ck' a de ihåliga fibermembranen i den konstgjorda lungan enligt före- liggande uppfinning högre'dispersion och genomträngning av gas än de konventionella ihåliga fibermembranen av silikon, som hit- tills har uppvisat den högsta genomträngningen. Dessutom har den konstgjorda lungan enligt denna uppfinning en mindre tendens att sänka sin prestanda på grund av bildning av vattendroppar, eftersom de ihåliga fibermembranen har en lägre permeabilitet för vattenånga. Dessutom är den konstgjorda lungan enligt denna upp- finning med ihåliga fibermembran fullständigt fri från läckage av kristaller på grund av fördröjd blodcirkulation, vilket har ut- gjort en betydande nackdel hos de vanliga porösa ihåliga fibrerna.

De porösa ihåliga fibersubstraten, som användes i föreliggande uppfinning, har en innerdiameter i intervallet 100 till 1000 /um och en väggtjocklek i intervallet 5 til] 80 /um och innehåller i sina väggar mikroporer, som har en diameter i intervallet 100 A till 5 /um, varvid deras permeabilitet för sådana gaser som syre och koldioxid är avsevärt större när silikonolja får fylla endast mikroporerna.

Permeabiliteten hos de ihåliga fibermembranen för sådana gaser förstärkas vidare med användning av dimetyl-silikonolja eller metylfenyl-silikonolja, i synnerhet den förra av de nämnda två silikonoljorna, när silikonoljan användes för att fylla mikro- porerna. Den konstgjorda lungan enligt föreliggande uppfinning är sålunda fullständigt fri från alla de nackdelar, som de kon- ventionella konstgjorda lungorna med användning av ihåliga fibrer av silikon och vanliga porösa ihåliga fibrer lider av.

Föreliggande uppfinning avser även ett förfarande för framställ- ning av en konstgjord lunga med ihåliga fibermembran, känneteck- nat av att man sätter ihop modulerna i den konstgjorda lungan, låter en lösning av silikonolja flöda in i den ihopsatta konst: gjorda lungan med något av inlopps- eller utloppsöppningarna ' stängda, varvid de ihåliga fibermembranen impregneras med silikon- oljan, varefter s-likonoljan avlägsnas från det inre av de ihåliga fibrerna, och en blandning av ett lösningsmedel och ett icke-lös- ningsmedel passerar igenom det inre av den konstgjorda lungan.

I den konstgjorda lungan, framställd enligt denna uppfinning, 13 460 765 fyller sålunda silikonoljan upp de mikroporer, som är fördelade i de porösa väggarna i det ihåliga fibersubstratet, utan att bilda ett skikt av silikonolja på de inre ytorna i väggarna i de ihåliga fibersubstraten. Härav erhålles de anmärkningsvärda effekter, som beskrivits ovan. _ __,,___._ ,4___A,,

Claims (15)

10 15 20 25 30 460 763 14 Patentkrav

1. l. Konstgjord lunga (10) med membran av ihåliga fibrer bestående av ett hus (ll), ett ihåligt fiberknippe anordnat i huset och utformat av en mängd gas-utbytande membran av ihåliga fibrer (12). en första vätskekammare (19) definierad av de yttre ytorna på membranen av ihåliga fibrer och husets inneryta. ett första vätskeinlopp (20) och -utlopp (22). som båda kommunicerar med den första vätskekammaren (19), skilje- väggar (14, 15), som stödjer de motsatta ändarna på membranen av ihåliga fibrer och håller dem på plats och är anordnade på husets inneryta och ett andra vätskeinlopp (24) och ett andra vätskeutloPP (25). som kommunicerar med de tomma utrymmena inne i membranen av ihåliga fibrer. k ä n n e t e c k n a d av att membranen av ihåliga fibrer innehåller porösa substrat (33) av ihåliga fibrer. som impregnerats med silikonolja och har genomgående mikroporer (31) fördelade i väggarna. att de porösa substraten (33) av ihåliga fibrer är ihåliga fiber- membran med en innerdiameter i intervallet 100 och 1000 um och en väggtjocklek i intervallet S A till 100 um. en poro- sitet i intervallet 20-80%. och som i väggarna innehåller mikroporer med en diameter i intervallet 100 A till 5 um. vilken silikonolja har en viskositet i intervallet S0 till 3000 mPa.s. varvid silikonoljan blockerar mikroporerna (31) och att de ihåliga tibersubstraten (33) är väsentligen fria från silikonoljeskikt på de inre och yttre ytorna därav.

2. Konstgjord lunga enligt krav 1. k å n n e t e c k n a d ' av att de ihåliga fibermembranen är porösa ihåliga fiber- substrat (33). som har genomgående mikroporer (31). som är fördelade i väggarna och är tillslutna med en silikonolja impregnerad i de ihåliga fibersubstraten (33) för att fylla dess mikroporer (31). vilken silikonolja väsentligen avlägs- nats från de inre och yttre ytorna på de porösa ihåliga fibrernas väggar genom att en blandning av ett lösningsmedel för silikonoljan och ett icke lösningsmedel för silikonoljan » o 10 15 20 25 30 35 460 763 15 fått flöda in i de ihåliga fibersubstraten. varvid de inre och yttre väggytorna väsentligen är fria från silikonolja. och de porösa ihåliga fibersubstraten (33) är ihåliga fibrer med en innerdiameter i intervallet 100 till l000 um och en väggtjocklek i intervallet 5 till 80 um. en porositet i intervallet 20-80% och innehåller i väggarna mikroporerna med en diameter i intervallet 100 A till 5 um.

3. Konstgjord lunga med membran av ihåliga fibrer enligt krav 1. k ä n n e t e c k n a d av att den första vätskan är syregas. den andra vätskan är blod. blodets flödesvolym är 1 liter/min. per l m2 av det ihåliga fibermembranets yta och volymen av koldioxid. som överföras. år minst 40 ml/min. per 1 m2 av det ihåliga fibermembranets yta. når flödesmångden syrgas år 3 liter/min. per l m2 av det ihåliga fibermembra- net. och av att inget läckage av blodplasma förekommer. när blodet cirkuleras i det ihåliga fibermembranet under 12 tim- mar.

4. Konstgjord lunga med membran av ihåliga fibrer enligt krav 1, k å n n e t e c k n a d av att silikonoljan är dimetyl- -silikonolja eller metylfenyl-silikonolja.

5. Konstgjord lunga med membran av ihåliga fibrer enligt krav 1. k ä n n e t e c k n a d av att de porösa substraten (33) med ihåliga fibrer är tillverkade av en polyolefin.

6. Konstgjord lunga med membran av ihåliga fibrer enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att polyolefinen är poly- propen. \

7. Konstgjord lunga med membran av ihåliga fibrer enligt krav l. k ä n n e t e c k n a d av att de porösa substraten (33) av ihåliga fibrer är ihåliga fibermembran med en innerdia- meter i intervallet 100 till 300 um och en väggtjocklek i intervallet 5 till 80 um. som i väggarna innehåller mikro- porer med en diameter i intervallet 100 Å till l um. f=1__l~'|_r'?\n. ' K; M :frn-y i 460 763 10 15 20 25 30 35 16

8. Konstgjord lunga med membran av ihåliga fibrer enligt krav 7. k ä n n e t e c k n a d av att de porösa substraten av ihåliga fibrer är ihåliga fibrer med en porositet i inter- vallet 40 till 80\.

9. Förfarande för framställning av en konstgjord lunga med membran av ihåliga fibrer bestående av ett hus»(1l). ett ihåligt fiberknippe anordnat i huset och utformat av en mängd gas-utbytande membran av ihåliga fibrer (12). en första vätskekammare (19) definierad av de yttre ytorna på membranen av ihåliga fibrer och husets inneryta. ett första vätskein- lopp (20) och -utlopp (22). som båda kommunicerar med den första vätskekammaren, skiljeväggar (14. 15). som stödjer de motsatta ändarna på membranen av ihåliga fibrer och håller den på plats och är anordnade på husets inneryta. och ett andra vätskeinlopp (24) och utlopp (25). som kommunicerar med de tomma utrymmena inne i membranen av ihåliga fibrer. mem- branen av ihåliga fibrer innehåller porösa substrat (33) av ihåliga fibrer, som impregnerats med silikonolja och har genomgående mikroporer (31) fördelade i väggarna, de porösa substraten (33) av ihåliga fibrer är ihåliga fibermembran med en innerdiameter i intervallet 100 och 1000 um och en vägg- tjocklek i intervallet 5 A till 100 um. en porositet i _ intervallet 20-801. och som i väggarna innehåller mikroporer med en diameter i intervallet 100 A till 5 um. vilken silikonolja har en viskositet i intervallet 50 till 3000 mpa.s. varvid silikonoljan blockerar mikroporerna (31) och att de ihåliga fibersubstraten (33) är väsentligen fria från silikonoljeskikt på de inre och yttre ytorna därav. k ä n - n e t e c k n a s av att moduler av den konstgjorda lungan sättes ihop. en lösning av silikonolja får flöda in i den ihopsatta konstgjorda lungan med något av inloppet eller ut- loppet stängt, varvid membranen av ihåliga fibrer impregneras med silikonoljan. varefter silikonoljan väsentligen avlägsnas från det inre av membranen av ihåliga fibrer och en blandning av ett lösningsmedel och ett icke-lösningsmedel passeras igenom det inre av den konstgjorda lungan. 10 15 20 25 460 763 17

10. Förfarande enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a t av att koncentrationen av lösningsmedlet i blandningen av lös- ningsmedel och icke-lösningsmedel ligger i intervallet 5 till 40 viktt.

11. ll. Förfarande enligt krav lu, k ä n n e t e c k n a t av att lösningsmedlet är ett klorofluorerat kolväte och icke- -lösningsmedlet är en alkohol.

12. Förfarande enligt krav 9, k 8 n n e t e c k n a t av att koncentrationen av löaningemedlet i blandningen av lös- ningemedel och icke-lösningsmedel ligger i intervallet 10 till 30 viktt.

13. Förtarande enligt krav 10. k ä n n e t e c k n a t av att det klorotluorerade kolvätet är tritluoritrikloroetan och alkoholen är etanol.

14. Förtarande enligt krav 9. k 8 n n e t e c k n a t av att eilikonoljan är dimetyl-ailikonolja eller netyl-tenyl- -silikonolja.

15. Förtarande enligt krav 9. k 8 n n e t e c k n a t av att de porösa eubetraten av ihåliga fibrer är tillverkade av en polyoletin.