氧合系统技术方案

一种用于体外通气系统的氧合器(10)，包括气体通道和血液通道，气体通道和血液通道被布置成允许供应的氧合气体与血液经由气‑血接口(34)进行气体交换。气体通道从进气区域(28)经由气‑血接口(34)通向排气区域(40)。血液通道从血液入口(12)经由气‑血接口(34)通向血液出口(14)。氧合器包括供应气体分配装置(26、28A、28B)。这允许针对气‑血接口的不同接口区域不同地调节供应的氧合气体。氧合器可以用于去除或减少气态微栓塞气泡的形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】氧合系统
本专利技术涉及一种用于体外血液氧合和二氧化碳控制同时限制了气态微栓塞气泡(GME)的形成，并提供了有利于消除GME的条件的氧合系统和方法。特别地，本专利技术涉及提供去除和/或减少GME形成的条件的氧合系统和方法。
技术介绍
体外灌注是这样一个过程，在该过程中，来自患者的血液在患者体外循环以被重新氧合并调节血液的二氧化碳水平，从而使患者的血液在一定条件下返回到患者，或仅用于体外测试的目的，在这种情况下血液不返回到患者。更具体地，(氧减少的)静脉血经由流入管线或静脉管线被供应到氧合器，在氧合器中血液通过暴露于氧合器中的氧合气体而被氧合，从而经由流出管线或动脉管线作为动脉血被供应回到患者。体外灌注在医疗程序(例如心脏直视手术或肺部治疗)中通常用于替代心脏和肺功能。在这种情况下，使体外血液处于一条件下以随后返回到患者中。血液调节包括设定合适的温度、流量、管线压力，以及与诸如抗凝剂之类的药剂混合。关于氧含量和二氧化碳含量，在氧合器中对氧含量和二氧化碳含量进行调节，在氧合器中，血液经由气-血接口暴露于氧合气体，氧通过该气-血接口被允许扩散到血液中并被血液吸收。气-血接口可以由中空纤维的透气壁提供，在中空纤维中气体穿过中空纤维的内部通道，并且血液围绕中空纤维的外部。在血液离开氧合器之后，在向患者输送血液之前通常没有进一步增加血氧含量的可能性。为了说明所涉及的流量，在成年患者中，血液通常可以以大约每分钟5公升(Ipm)的流量循环。出于这个原因和其他原因，必须控制许多参数以确保离开氧合器的血液被适当地氧合并且二氧化碳水平是合适的。本申请人的国际专利申请PCT/GB2015/053694(公开为WO2016/087859)公开了一种用于通气系统的氧合系统，该氧合系统包括用于控制排出气体相对于氧合气体的流量的流动控制装置，该国际专利申请的内容通过引用并入本文中。WO2016/087859还公开了一种用于制备处于低流量下的具有高精度氧含量的氧合气体的共混器。WO2016/087859中公开的共混器和流动控制装置可以用于保持氧合气体的较低的流量，同时还允许实现较高程度的共混精度，并允许以适当的流量抽取排出气体，该适当的流量是较低的，但比供应氧合气体的流量高。如WO2016/087859中所述的，即使可以采用真空来帮助实现低流量下的受控的排出气体的去除，但由于氧合器壳体在其排出侧处包括开口以避免氧合器的排出侧处的压力增加，从而避免从排出侧(出口)到氧合气体入口的正压力梯度，因此氧合器内的气流在大气压力下实现。较大的出口到入口的压力梯度可能会导致引入穿过(通常由可透气的气体交换纤维构成的)气-血接口的气体的总体积，这进而可能导致在血液中形成的气泡，气泡会使血液不安全地返回到患者。本申请人的英国专利申请GB1705556.7(公开为GB2561221A)公开了一种氧合器设计，该氧合器设计通过提供一种包括防止过度增压的安全机构的压力隔离式氧合器壳体而能够在仍符合紧急泄压要求的同时保持低压(低于大气压的)条件。低压条件减少了气泡在血液中的形成。本专利技术涉及提供在体外灌注期间用于血液氧合的其他选择。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种由权利要求1限定的氧合器。该氧合器用于体外通气系统并且包括气体通道和血液通道，气体通道和血液通道被布置成允许供应的氧合气体与血液经由气-血接口进行气体交换，其中气体通道从进气区域经由气-血接口通向排气区域。血液通道从血液入口经由气-血接口通向血液出口氧合器包括供应气体分配装置，供应气体分配装置允许针对气-血接口的不同接口区域不同地调节供应的氧合气体。不同接口区域在血液流动方向上相继布置以使被引导通过气-血接口的血液经过每个接口区域，并且气-血接口均一地分布在血液通道内。可以以一种装置形式来提供气-血接口，在该装置中，接口结构(诸如一束中空纤维)通过所谓的灌封部保持在一起。中空纤维提供了从进气区域通过气-血接口到排气区域的气体通道。灌封部设置在中空纤维的任一端处，并提供两个壁结构作为血液通道的边界。一个壁在进气区域和气-血接口之间位于纤维的面向入口的一侧处，并且另一个壁在气-血接口和排气区域之间位于纤维的面向出口的一侧处。灌封部之间的区域可以被认为是接口室，在该接口室内，在氧合气体在中空纤维内经过的同时，血液可以围绕中空纤维经过。供应气体被理解为是氧合气体，氧合气体也被称为“吹扫(sweep)”气体。吹扫气体最初被供应到进气区域，气体然后可以从该进气区域进入到构成气-血接口的中空纤维的许多不同的开口中。“供应气体分配装置”是指允许将供应气体不同地分配到气-血接口的不同区域的结构或机构。下面将更详细地描述实现该目的的不同装置；这样的装置可以包括：多个供应气体入口，每个供应气体入口供应进气区域的不同区域；和/或设置进气隔室的物理分隔件以及可移动的分隔件；或引导气流的可控式分流器。血液通道内的气-血接口是均一分布的，并且基本连续地延伸跨过不同的接口区域，这意味着在不同的接口区域之间没有明显的中断或空隙，从而使得无论穿过血液通道的血细胞是否穿过不同的接口区域或在不同的接口区域之间经过，这些血细胞都经历了基本相同的流动条件，就好像血液通道引导通过单个接口区域一样。在一些实施例中，供应气体分配装置包括一个或更多个分隔件，每个分隔件将进气部分分成多个进气区域，每个进气部分都具有与气-血接口的不同区域毗邻的边界。在一些实施例中，供应气体分配装置包括一个或更多个分隔件，每个分隔件将气-血接口分成多个气-血接口隔室。可以想象边界对应于灌封部的与进气区域接触的区域。分隔件允许向每个部分供应不同流量和/或不同成分的供应气体。由此，在进气区域和接口室之间，针对每个部分设置了不同的气体过渡条件。同样，分隔件可以将气-血接口分隔开。分隔件可以从进气区域延伸到气-血接口，并且可以延伸穿过气-血接口。在一些实施例中，通过气-血接口的血液通道具有圆形或椭圆形的轮廓，和/或其中，通过气-血接口的血液通道是线性的。圆形或椭圆形轮廓减少并且基本避免了流动条件否则可能会促使凝结的角部或死区域。线性血液通道改善了通过整个气-血接口的均匀流动条件。至少一个分隔件可以是可移动的，以调节进气部分和气-血接口之间的边界的尺寸。分隔件可以是可平移的壁，或者可以是可枢转的壁，诸如气流转向式活板。至少一个分隔件可以与气-血接口的外壁接触。例如，气-血接口的外壁可以由构成接口室的界线的灌封表面构成。在一些实施例中，气体通道线性地延伸。这允许排气区域定位成与进气区域相反，或基本相反。在一些实施例中，气-血接口装置包括中空纤维，中空纤维包括朝向进气区域开口的气体通道。在一些实施例中，氧合器包括允许单独地关闭和/或打开一个或更多个中空纤维或一组或更多组中空纤维的开口的机构。这可以通过被配置成阻塞中空纤维的部分或全部气体通过开口的盖功能件或遮板功能件来实现。盖或遮板可以与灌封表面接触。在一些实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于体外通气系统的氧合器，所述氧合器包括气体通道和血液通道，所述气体通道和所述血液通道被布置成允许供应的氧合气体与血液经由气-血接口进行气体交换，其中所述气体通道从进气区域经由所述气-血接口通向排气区域，并且其中所述血液通道从血液入口经由所述气-血接口通向血液出口，/n其中，所述氧合器包括供应气体分配装置，所述供应气体分配装置允许针对所述气-血接口的不同接口区域不同地调节供应的氧合气体，其中所述不同接口区域在血液流动方向上相继布置以使被引导通过所述气-血接口的血液经过每个接口区域，并且其中所述气-血接口均一地分布在所述血液通道内。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180302 GB 1803400.9;20181106 GB 1818112.31.一种用于体外通气系统的氧合器，所述氧合器包括气体通道和血液通道，所述气体通道和所述血液通道被布置成允许供应的氧合气体与血液经由气-血接口进行气体交换，其中所述气体通道从进气区域经由所述气-血接口通向排气区域，并且其中所述血液通道从血液入口经由所述气-血接口通向血液出口，
其中，所述氧合器包括供应气体分配装置，所述供应气体分配装置允许针对所述气-血接口的不同接口区域不同地调节供应的氧合气体，其中所述不同接口区域在血液流动方向上相继布置以使被引导通过所述气-血接口的血液经过每个接口区域，并且其中所述气-血接口均一地分布在所述血液通道内。


2.根据权利要求1所述的氧合器，其中，所述供应气体分配装置包括分别将所述进气区域分成多个进气部分的一个或更多个分隔件，所述多个进气部分中的每个进气部分都具有与所述气-血接口的不同区域毗邻的边界。


3.根据权利要求1或2所述的氧合器，其中，所述供应气体分配装置包括分别将所述气-血接口分成多个气-血接口隔室的一个或更多个分隔件。


4.根据权利要求2或3所述的氧合器，其中，通过所述气-血接口的所述血液通道具有圆形或椭圆形的轮廓，和/或其中，通过所述气-血接口的所述血液通道是线性的。


5.根据前述权利要求中任一项所述的氧合器，其中，所述气体通道线性地延伸，并且其中可选地，所述气-血接口装置包括中空纤维，所述中空纤维包括朝向所述进气区域开口的气体通道。


6.根据权利要求5所述的氧合器，包括允许单独地关闭和/或打开一个或更多个中空纤维或一组或更多组中空纤维的开口的机构。


7.根据前述权利要求中任一项所述的氧合器，其中，所述供应气体分配装置包括多个进气端口，所述多个进气端口中的每个进气端口都适于向所述进气区域供应氧合气体。

<...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯科特·鲍尔斯，斯蒂芬·特纳，杰里米·塔迈里，
申请(专利权)人：频谱医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB