一种人工膜肺单元、组件及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种人工膜肺单元、组件及其制造方法，所述人工膜肺单元包括玻璃毛细管和中空纤维膜管；所述中空纤维膜管由硅橡胶制成，中空纤维膜管嵌套于玻璃毛细管内；所述玻璃毛细管的内壁上具有凸起部和凹陷部，所述凸起部和凹陷部沿轴向延伸，且沿径向凸起或凹陷；所述凸起部和凹陷部在玻璃毛细管的内壁上沿周向依次相互交替均匀设置，使得玻璃毛细管的内表面呈现凹凸不平的粗糙状；所述玻璃毛细管的内表面涂有肝素。本发明专利技术采用紧凑式设计，结构简单、体积小巧，通过控制膜内的气压，可以均匀地降低膜的厚度，同时使血液流道的尺寸缩小到接近人类毛细血管尺寸，从而极大降低膜侧以及血液侧的气体传质阻力，显著提高气体交换效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
一种人工膜肺单元、组件及其制造方法


[0001]本专利技术涉及医疗器械领域，具体涉及一种人工膜肺单元、组件及其制造方法。

技术介绍

[0002]体外膜肺氧合器(英文简称ECMO)是抢救垂危患者生命的新技术，其本质是一种改良的人工心肺机，最核心的部分是膜肺组件和血泵组件，分别起人工肺和人工心的作用，可以用于各种严重呼吸疾病的支持及急性心梗等心脏衰竭的抢救。
[0003]体外膜肺氧合装置运转时，血液从静脉引出，通过膜肺组件吸收氧，排出二氧化碳。经过气体交换的血，在血泵组件的推动下可回到静脉，也可回到动脉。前者主要用于体外呼吸支持，后者因血泵组件可以代替心脏的泵血功能，既可用于体外呼吸支持，又可用于心脏支持。当患者的肺功能严重受损，采用常规治疗无效时，体外膜肺氧合装置可以承担气体交换任务，使肺处于休息状态，为患者的康复获得宝贵时间。
[0004]由于膜肺组件的主要功能是实现血液中的气体交换，因此，如何提高膜肺组件的气体交换效率，是一个需要持续研究和改进的议题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种人工膜肺单元、组件及其制造方法，其具备结构简单、体积小巧、气体交换效率高的优点。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种人工膜肺单元，包括玻璃毛细管和中空纤维膜管；所述中空纤维膜管由硅橡胶制成，中空纤维膜管嵌套于玻璃毛细管内；
[0008]所述玻璃毛细管的内壁上具有凸起部和凹陷部，所述凸起部和凹陷部沿轴向延伸，且沿径向凸起或凹陷；所述凸起部和凹陷部在玻璃毛细管的内壁上沿周向依次相互交替均匀设置，使得玻璃毛细管的内表面呈现凹凸不平的粗糙状；所述玻璃毛细管的内表面涂有肝素。
[0009]进一步地，所述玻璃毛细管的外径为2mm
‑
3mm，内径为1.5mm
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2mm。
[0010]进一步地，所述中空纤维膜管在初始状态下的外径为0.3mm
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1mm，内径为0.2mm
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0.8mm。
[0011]进一步地，所述凸起部和凹陷部的高度落差为5μm
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20μm。
[0012]一种人工膜肺组件，包括以上所述的人工膜肺单元，还包括外壳、第一端盖和第二端盖，所述外壳呈中空的筒状，外壳的两端分别固定连接第一端盖和第二端盖；
[0013]第一端盖设有血液进口和氧气进口，第二端盖上设有血液出口和氧气出口；
[0014]外壳内紧密排列且封装固定有多个人工膜肺单元；在每个人工膜肺单元中，中空纤维膜管的一端与氧气进口连接，中空纤维膜管的另一端与氧气出口连接，中空纤维膜管与玻璃毛细管之间的环隙的一端与血液进口连接，环隙的另一端与血液出口连接。
[0015]进一步地，所述氧气进口和/或氧气出口处设有气压调节装置。
[0016]进一步地，所述外壳、第一端盖和第二端盖由医用级PVC材料制成。
[0017]一种以上所述的人工膜肺组件的制作方法，包括以下步骤：
[0018]S1、在玻璃毛细管的内壁上蚀刻出凹陷部，使玻璃毛细管的内表面形成凹凸不平的粗糙结构；
[0019]S2、在玻璃毛细管的内表面接枝肝素；
[0020]S3、在玻璃毛细管的一端涂覆环氧树脂胶水，然后堆叠于外壳内，形成毛细管阵列；
[0021]S4、待环氧树脂胶水干燥后，使用穿丝机将中空纤维膜管从玻璃毛细管的另一端穿入；
[0022]S5、所有的玻璃毛细管穿丝完成后，在玻璃毛细管的另一端涂覆环氧树脂胶水，并等待干燥；
[0023]S6、待玻璃毛细管在外壳内封装固定后，将玻璃毛细管两端的末端部分切除，露出中空纤维膜管和玻璃毛细管的内部腔体；
[0024]S7、将第一封盖和第二封盖固定于外壳的两端，将氧气进口和氧气出口与中空纤维膜管的内部腔体连接，将血液进口和血液出口与中空纤维膜管和玻璃毛细管之间的环隙连接。
[0025]进一步地，在S1中，使用喷头将氢氟酸喷在玻璃毛细管的内壁上，以进行蚀刻；所述氢氟酸的浓度为10％
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30％。
[0026]进一步地，在S2中，在玻璃毛细管的内表面接枝肝素之前，还包括：将蚀刻后的玻璃毛细管在聚酰亚胺中浸泡一段时间，干燥后对玻璃毛细管进行等离子体处理。
[0027]本专利技术提供的一种人工膜肺单元、组件及其制造方法，利用硅橡胶膜可以膨胀的特点，降低了人工膜肺组件的制作难度，提高了良品率，显著提升了生产效率。本专利技术提供的人工膜肺组件采用紧凑式设计，结构简单、体积小巧，通过控制膜内的气压，使膜本体发生膨胀，可以将膜的厚度调节至10微米以下，同时使血液流道的尺寸缩小到接近人类毛细血管尺寸，从而极大降低膜侧以及血液侧的气体传质阻力，显著提高气体交换效率。
附图说明
[0028]图1是本专利技术实施例1提供的一种人工膜肺单元的截面结构图。
[0029]图2是本专利技术实施例1提供的一种人工膜肺单元的工作原理图。
[0030]图3是本专利技术实施例2提供的一种人工膜肺组件的结构示意图。
[0031]图4是图3的A
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A截面图。
具体实施方式
[0032]下面将结合附图和具体的实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。
[0033]实施例1
[0034]如图1所示，本专利技术实施例提供的一种人工膜肺单元，包括玻璃毛细管2和中空纤维膜管1。其中，所述中空纤维膜1管由硅橡胶制成，中空纤维膜管1嵌套于玻璃毛细管2内。
[0035]具体地，所述玻璃毛细管2的内壁上具有凸起部和凹陷部，所述凸起部和凹陷部沿轴向延伸，且沿径向凸起或凹陷；所述凸起部和凹陷部在玻璃毛细管2的内壁上沿周向依次
相互交替均匀设置，使得玻璃毛细管2的内表面呈现凹凸不平的粗糙状；所述玻璃毛细管2的内表面涂有肝素。
[0036]在本实施例中，所述凹陷部为在玻璃毛细管2的内壁上蚀刻形成的凹槽，相对未蚀刻的部分则形成凸起部。其中，所述凸起部和凹陷部的高度落差为5μm
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20μm。优选地，高度落差为10μm。
[0037]进一步地，所述玻璃毛细管的外径为2mm
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3mm，内径为1.5mm
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2mm。所述中空纤维膜管在初始状态(未膨胀状态)下的外径为0.3mm
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1mm，内径为0.2mm
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0.8mm。优选地，毛细管内径和外径分别为1.5mm和2.5mm，中空纤维膜管内径和外径分别为0.5mm和0.8mm。
[0038]结合图2所示，本实施例提供的一种人工膜肺单元，模仿天然肺泡的结构设计。在工作时，血液从玻璃毛细管2和中空纤维膜管1之间的环隙中流过，氧气则从中空纤维膜管1中流过。
[0039]由于中空纤维膜管1是由硅橡胶制成的，膜的结构致密且具备一定的弹性。通过增大中空纤维膜管1中的气压，可以使中空纤维膜管1膨胀，进而减小中空纤维膜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种人工膜肺单元，其特征在于，包括玻璃毛细管和中空纤维膜管；所述中空纤维膜管由硅橡胶制成，中空纤维膜管嵌套于玻璃毛细管内；所述玻璃毛细管的内壁上具有凸起部和凹陷部，所述凸起部和凹陷部沿轴向延伸，且沿径向凸起或凹陷；所述凸起部和凹陷部在玻璃毛细管的内壁上沿周向依次相互交替均匀设置，使得玻璃毛细管的内表面呈现凹凸不平的粗糙状；所述玻璃毛细管的内表面涂有肝素。2.根据权利要求1所述的人工膜肺单元，其特征在于，所述玻璃毛细管的外径为2mm
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3mm，内径为1.5mm
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2mm。3.据权利要求1所述的人工膜肺单元，其特征在于，所述中空纤维膜管在初始状态下的外径为0.3mm
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1mm，内径为0.2mm
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0.8mm。4.据权利要求1所述的人工膜肺单元，其特征在于，所述凸起部和凹陷部的高度落差为5μm
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20μm。5.一种人工膜肺组件，包括权利要求1至4任一所述的人工膜肺单元，其特征在于，还包括外壳、第一端盖和第二端盖，所述外壳呈中空的筒状，外壳的两端分别固定连接第一端盖和第二端盖；第一端盖设有血液进口和氧气进口，第二端盖上设有血液出口和氧气出口；外壳内紧密排列且封装固定有多个人工膜肺单元；在每个人工膜肺单元中，中空纤维膜管的一端与氧气进口连接，中空纤维膜管的另一端与氧气出口连接，中空纤维膜管与玻璃毛细管之间的环隙的一端与血液进口连接，环隙的另一端与血液出口连接。...

【专利技术属性】
技术研发人员：何奎，黄斯珉，杨敏林，
申请(专利权)人：东莞理工学院，
类型：发明
国别省市：