一种螺旋导流集成式膜式氧合器的制作方法

本实用新型涉及一种医疗器械产品的技术领域，尤其涉及一种螺旋导流集成式膜式氧合器。

背景技术：

膜式氧合器是心脏停跳代替肺的医疗器械，具有调节血液内氧气和二氧化碳含量的功能，是心血管手术的必备的医疗设备，也是治疗急性呼吸疾病和等待肺移植阶段必备的医疗设备。膜式氧合器原理是将体内的静脉血引出体外，经过膜式氧合器后进行氧气和二氧化碳交换变成动脉血，再回输病人动脉系统，维持人体脏器组织氧合血的供应，在手术过程中暂时替代肺作用，同时为医生提供安静、无血、清晰的手术环境，以便于实施手术。

然而目前的膜式氧合器内的丝膜结构的利用率不高，主要因其血液导流扩散效率不佳，血液容易堆积于膜式氧合器内的某一处，并仅从丝膜结构的某一处流过，血液不会从丝膜结构的其他位置流过。

技术实现要素：

针对现有技术中的不足，本实用新型的目的是提供一种螺旋导流集成式膜式氧合器，其包括：下盖，其具有出气管；氧合部，其设置于所述下盖，并包括芯轴结构、氧合壳体及设置于所述芯轴结构与氧合壳体间的氧合丝膜结构，所述氧合壳体具有出血管，所述出血管靠近所述下盖；以及上盖，其设置于所述氧合部，并具有进血管及进氧管，所述进氧管及出气管连通所述芯轴结构与氧合壳体间的空间；其中所述芯轴结构包括芯轴体及环形导流板，所述芯轴体具有第一端部及连接所述第一端部的第二端部，所述第一端部与上盖间具有血液通道，所述环形导流板套设于所述芯轴体，所述环形导流板具有至少一个导流穿孔，所述环形导流板的至少一个导流穿孔分布于所述环形导流板上。

与现有技术相比，本申请可以获得包括以下技术效果：

本申请的芯轴结构具有环形导流板，环形导流板通过具有导流穿孔及/或螺旋导流槽的导流结构导引血液流动，并对血液作分流，增加血液的扩散面积，增加血液与丝膜结构的接触面积，有效提升丝膜结构的利用率，同时提升膜式氧合器的氧合效率。

附图说明

图1为本申请第一实施方式的螺旋导流集成式膜式氧合器的立体图。

图2为本申请第一实施方式的螺旋导流集成式膜式氧合器的组装图。

图3为本申请第一实施方式的螺旋导流集成式膜式氧合器的剖面图。

图4为本申请第二实施方式的螺旋导流集成式膜式氧合器的组装图。

图5为本申请第二实施方式的螺旋导流集成式膜式氧合器的剖面图。

图6为本申请第三实施方式的芯轴结构的示意图

图7为本申请第四实施方式的环形隔板的示意图。

图8为本申请第五实施方式的螺旋导流集成式膜式氧合器的剖面图。

图9为本申请第六实施方式的中环形隔板的示意图。

图10为本申请第六实施方式的外环形隔板的示意图。

图11为本申请第七实施方式的芯轴结构的剖面图。

图12为本申请第八实施方式的丝膜结构的示意图。

具体实施方式

以下将以图式揭露本申请的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本申请。也就是说，在本申请的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

关于本文中所使用之“第一”、“第二”等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本申请，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已。

请参阅图1、图2及图3，其是本申请第一实施方式的螺旋导流集成式膜式氧合器1的立体图、组装图及剖面图；如图所示，本实施方式提供一种螺旋导流集成式膜式氧合器1，螺旋导流集成式膜式氧合器1包括下盖10、氧合部 11及上盖12，氧合部11设置于下盖10与上盖12间。下盖10包括下盖壳体 101、第一下环形支撑片102a、第二下环形支撑片102b、出气管103及进水管 104，下盖壳体101具有下表面1011及环设下表面1011的下环形侧壁1012。第一下环形支撑片102a及第二下环形支撑片102b设置于下盖壳体101的下表面1011，第二下环形支撑片102b位于第一下环形支撑片102a的外侧，并位于下环形侧壁1012内，第一下环形支撑片102a的直径小于第二下环形支撑片 102b的直径，第一下环形支撑片102a的中心、第二下环形支撑片102b的中心与下盖10的中心位于同一线上，即第一下环形支撑片102a与第二下环形支撑片102b于下盖壳体101内作同心圆排列。出气管103设置于下盖壳体101 的下表面1011，并与第二下环形支撑片102b与下环形侧壁1012间的空间连通。进水管104设置于下环形侧壁1012，并贯穿下环形侧壁1012及第二下环形支撑片102b，进水管104连通第二下环形支撑片102b与第一下环形支撑片 102a间的空间。

氧合部11包括芯轴结构110、环形隔板111、氧合壳体112、下阻隔结构 113、变温丝膜结构114、氧合丝膜结构115及上阻隔结构116，芯轴结构110 设置于第一下环形支撑片102a，并位于第一下环形支撑片102a内。环形隔板 111设置于第二下环形支撑片102b，并位于芯轴结构110的外侧。氧合壳体 112设置于下盖壳体101的下环形侧壁1012，并具有出血管1121及循环排气管1122，出血管1121靠近下盖10，循环排气管1122位于出血管1121上方，并远离下盖10，出血管1121及循环排气管1122连通芯轴结构110与氧合壳体112间的空间。下阻隔结构113穿设于芯轴结构110上并覆盖于下盖10上，且位于芯轴结构110与氧合壳体112间。变温丝膜结构114穿设于芯轴结构 110，并设置于下阻隔结构113上，且位于芯轴结构110与环形隔板111间，如此芯轴结构110与环形隔板111间形成变温区。氧合丝膜结构115穿设于芯轴结构110，并设置于下阻隔结构113上，且位于环形隔板111及氧合壳体112 间，如此环形隔板111及氧合壳体112间形成氧合区。上阻隔结构116穿设于芯轴结构110上，并设置于变温丝膜结构114及氧合丝膜结构115上，且位于芯轴结构110与氧合壳体112间。

本实施方式的芯轴结构110包括芯轴体1101及环形导流板1102，芯轴体 1101具有第一端部1101a及连接第一端部1101a的第二端部1101b，第二端部 1101b的外径大于第一端部1101a的外径，第二端部1101b设置于第一下环形支撑片102a内。环形导流板1102穿设于芯轴体1101，并设置于下盖10的第一下环形支撑片102a。环形导流板1102具有多个导流穿孔11021，多个导流穿孔11021均匀分布于环形导流板1102。本实施方式的每一个导流穿孔11021 为锥形孔，位于环形导流板1102内侧的导流穿孔11021的孔径小于位于环形导流板1102外侧的导流穿孔11021的孔径。当然本实施方式的导流穿孔11021 也可为直孔，于此不再赘述。

本实施方式的环形隔板111具有呈环状排列的多个血液通口1111，多个血液通口1111作为导流结构，多个血液通口1111靠近下盖10。本实施方式的环形隔板111主要达到支撑的作用，并延长血液扩散的路径，增加血液与变温丝膜结构114及氧合丝膜结构115的接触面积及扩散面积，更提升变温丝膜结构114及氧合丝膜结构115的利用率。

上盖12包括上盖壳体121、第一上环形支撑片122a、第二上环形支撑片 122b、进血管124、进氧管125及出水管126，上盖壳体121具有上表面1211 及环设上表面1211的上环形侧壁1212。第一上环形支撑片122a及第二上环形支撑片122b设置于上盖壳体121的上表面1211，第二上环形支撑片122b 位于第一上环形支撑片122a的外侧，第一上环形支撑片122a及第二上环形支撑片122b位于上环形侧壁1212内，第一上环形支撑片122a及第二上环形支撑片122b的中心与上盖壳体121的中心位于同一线上。进血管124设置于上盖壳体121的上环形侧壁1212，并贯穿上环形侧壁1212、第二上环形支撑片 122b及第一上环形支撑片122a，且连通第一上环形支撑片122a内的空间。进氧管125设置于上盖壳体121的上环形侧壁1212，并贯穿上环形侧壁1212，且连通上环形侧壁1212与第二上环形支撑片122b的空间。出水管126设置于上盖壳体121的上环形侧壁1212，并贯穿上环形侧壁1212及第二上环形支撑片122b，且连通第一上环形支撑片122a与第二上环形支撑片122b间的空间。

当上盖12设置于氧合部11时，第一上环形支撑片122a与第二上环形支撑片122b于上盖壳体121内作同心圆排列，第一下环形支撑片102a与第一上环形支撑片122a对应，第二下环形支撑片102b与第二上环形支撑片122b对应，上盖壳体121的上环形侧壁1212与下盖壳体101的下环形侧壁1012对应，上盖壳体121的上环形侧壁1212、第二上环形支撑片122b及第一上环形支撑片122a分别卡设于氧合部11的氧合壳体112、环形隔板111及芯轴结构110 的环形导流板1102。下盖10、氧合部11及上盖12的中心位于同一线上。芯轴体1101的第一端部1101a的外径小于其第二端部1101b的外径，如此芯轴体1101的第一端部1101a与环形导流板1102间形成往芯轴结构110外流动的血液通路，血液通路与上盖12相连通。

下盖壳体101的第一下环形支撑片102a与第二下环形支撑片102b间的空间及上盖壳体121的第一上环形支撑片122a与第二上环形支撑片122b间的空间对应芯轴结构110与环形隔板111间的空间，下盖10的进水管104及上盖 12的出水管126连通芯轴结构110与环形隔板111间的空间。下盖壳体101 的下环形侧壁1012与第二下环形支撑片102b间的空间及上盖壳体121的上环形侧壁1212与第二上环形支撑片122b间的空间对应芯轴结构110与氧合壳体 112间的空间，上盖12的进氧管125及下盖10的出气管103连通芯轴结构110 与氧合壳体112间的空间。

本实施方式的螺旋导流集成式膜式氧合器1于使用时，体外血液回路装置的血液从螺旋导流集成式膜式氧合器1的进血管124进入芯轴体1101的血液通道。当血液进入血液通道时，血液沿著芯轴体1101的外表面从上往下流动。接著血液从环形导流板1102的多个导流穿孔11021流向变温丝膜结构114，其中多个导流穿孔11021让血液分流，单一个导流穿孔11021内的血液流量及其流速降低，从每一个导流穿孔11021流出的血液能和缓地与变温丝膜结构 114接触；除此之外，通过多个导流穿孔11021达到径向导流，增加血液与变温丝膜结构114的接触面积及扩散面积，提高变温丝膜结构114的利用率，降低螺旋导流集成式膜式氧合器1的压力，换句话说，本实施方式的环形导流板 1102具有由多个导流穿孔11021所构成的导流结构，以达到上述作用。

当血液进入变温丝膜结构114时，同时经调变温度的水从下盖10的进水管 104通入，经调变温度的水从靠近下盖10的变温丝膜结构114一端往靠近上盖10的变温丝膜结构114另一端流动，通过其温度调整扩散于变温丝膜结构 114的血液温度。扩散至变温丝膜结构114且经调整温度的血液往下盖10流动，再从环形隔板111的多个血液通口1111流入，血液往氧合丝膜结构115 扩散。

然血液流入氧合丝膜结构115时，从进氧管125输入氧气至第二上环形支撑片122b与氧合壳体112间的空间，换句话说，进氧管125的氧气与氧合丝膜结构115内的血液进行氧合，替换出血液中的二氧化碳，氧合过程中产生二氧化碳，二氧化碳下沉至下盖10，并由下盖10的出气管103排出。最后经氧合的血液从氧合壳体112的出血管1121排出。

上述变温丝膜结构114及氧合丝膜结构115分别包括多层中空纤维层，每一层的中空纤维层的中空纤维管的截面为圆形、方形或椭圆形，每层的中空纤维一旦破裂时所产生的气体从氧合壳体112的循环排气管1122排出。下阻隔结构113及上阻隔结构116阻隔位于变温丝膜结构114及氧合丝膜结构115 内的血液往下盖10或上盖12移动。

请参阅图4及图5，其是本申请第二实施方式的螺旋导流集成式膜式氧合器 1的组装图及剖面图；如图所示，本实施方式的螺旋导流集成式膜式氧合器1 与上述实施方式的螺旋导流集成式膜式氧合器不同在于，本实施方式的螺旋导流集成式膜式氧合器1省略变温区的设置，即省略下盖10的进水管、下盖10 的第二下环形支撑片、环形隔板、上盖12的第二上环形支撑片及上盖12的出水管的设置。氧合丝膜结构115直接设于芯轴结构110与氧合壳体112间，下盖10的出气管103及上盖12的进氧管125分别连通芯轴结构110与氧合壳体 112间的空间，如此芯轴结构110与氧合壳体112间的空间形成氧合区。

请参阅图6，其是本申请第三实施方式的芯轴结构110的示意图；如图所示，本实施方式的芯轴结构110的环形导流板1102的导流结构包括多个第一导流穿孔11021a及多个第二导流穿孔11021b，多个第一导流穿孔11021a靠近下盖10，即其分布于环形导流板1102的下方；多个第二导流穿孔11021b分布于环形导流板1102的上方，即其位于多个第一导流穿孔11021a的上方并靠近上盖12，多个第二导流穿孔11021b的孔径大于多个第一导流穿孔11021a的孔径。

请参阅图7，其是本申请第四实施方式的环形隔板111的示意图；如图所示，承第一实施方式，本实施方式的环形隔板111的外表面具有导流结构，导流结构为间隔设置的多个螺旋导流槽1112，环形隔板111的多个螺旋导流槽 1112位于环形隔板111的多个血液通口1111的一侧，甚至每一个螺旋导流槽 1112的一端连通对应的血液通口1111。每一个螺旋导流槽1112的一端与其另一端的水平圆周长度大于环形隔板111的半圆周长，换句话说，每一个螺旋导流槽1112环绕环形隔板111的半圈以上；每一个螺旋导流槽1112的两端间的垂直距离介于二分之一的环形隔板111的高度与三分之二的环形隔板111的高度间。环形隔板111的多个螺旋导流槽1112导引血液流动，并扩散填满多个螺旋导流槽1112，增加血液的扩散面积，以与氧合丝膜结构充分接触，增加氧合丝膜结构与血液的接触面积及其利用率。然每一个螺旋导流槽1112的一端连通对应的血液通口1111，如此血液从多个血液通口1111流入并可即时流入多个螺旋导流槽1112，血液快速地充满整个螺旋导流槽1112。

请参阅图8，其是本申请第五实施方式的螺旋导流集成式膜式氧合器1的剖面图；如图所示，本实施方式的环形隔板的数量为二个，二个环形隔板下称中环形隔板111a及外环形隔板111b，中环形隔板111a的直径小于外环形隔板111b的直径，中环形隔板111a由对应的第二下环形支撑片102b及第二上环形支撑片122b固定，外环形隔板111b由下盖壳体101的下环形侧壁1012 及上盖壳体121的上环形侧壁1212固定，外环形隔板111b环绕氧合丝膜结构 115。本实施方式的中环形隔板111a及外环形隔板111b分别具有以环状排列的多个血液通口1111组成的导流结构，中环形隔板111a的多个血液通口1111 的设置位置与外环形隔板111b的多个血液通口1111的设置位置相对，本实施方式的中环形隔板111a的多个血液通口1111靠近下盖10，外环形隔板111b 的多个血液通口1111靠近上盖12。本实施方式的螺旋导流集成式膜式氧合器 1增加环形隔板的数量，增加血液于变温丝膜结构114及氧合丝膜结构115的扩散距离，以增血液与多个变温丝膜结构114及氧合丝膜结构115的接触面积及扩散面积，提高变温丝膜结构114及氧合丝膜结构115的利用率。另外，外环形隔板111b的多个血液通口1111远离出血管1121，避免血液至接从外环形隔板111b的多个血液通口1111直接流入出血管1121，如此更提高变温丝膜结构114及氧合丝膜结构115的利用率。本实施方式的外环形隔板111b的表面更设有用于去除血液颗粒和气体微栓子的过滤器。

请参阅图9及图10，其是本申请第六实施方式的中环形隔板111a的示意图及外环形隔板111b的示意图；如图所示，承第五实施方式，本实施方式的中环形隔板111a及外环形隔板111b分别具有均匀分布的多个导流穿孔1113，因本实施方式的中环形隔板111a及外环形隔板111b分别具有多个导流穿孔 1113，因此可以省略中环形隔板111a及外环形隔板111b的多个血液通口的设置。中环形隔板111a的多个导流穿孔1113的孔径大于芯轴结构的环形导流板的多个导流穿孔的孔径，外环形隔板111b的多个导流穿孔1113的孔径小于中环形隔板111a的多个导流穿孔1113的孔径，中环形隔板111a及外环形隔板 111b的多个导流穿孔1113及环形导流板的多个导流穿孔的孔径大于3mm。当然也可省略外环形隔板111b的设置，或者外环形隔板111b与第五实施方式的外环形隔板相同，于此不再赘述。

中环形隔板111a及外环形隔板111b的多个导流穿孔1113主要引导血液流动，并将血液分流，单一个导流穿孔1113内的血液流量及其流速降低，从每一个导流穿孔1113流出的血液能和缓地与氧合丝膜结构接触。然本实施方式的中环形隔板111a的每一个导流穿孔1113为方形孔，如此血液汇集于中环形隔板111a的多个导流穿孔1113，为方形孔的多个导流穿孔1113可缓冲血液。对应氧合壳体112的出血管1121的外环形隔板111b的位置不设置导流穿孔 1113，也就是邻近出血管1121的外环形隔板111b的导流穿孔1113的中心与出血管1121的中心的最短距离大于5mm，避免血液直接从靠近出血管1121的多个导流穿孔1113流出，使血液可从远离出血管1121的多个导流穿孔1113 流出，提高氧合丝膜结构的利用率，并使血液能均匀扩散。

本实施方式的中环形隔板111a及外环形隔板111b的内表面更设有间隔设置的多个螺旋导流槽(如图11所示)，中环形隔板111a及外环形隔板111b的多个导流穿孔1113分别位于中环形隔板111a及外环形隔板111b的多个螺旋导流槽内。每一个螺旋导流槽环绕中环形隔板111a或外环形隔板111b的内表面的半圈以上，换句话说，每一个螺旋导流槽的一端至其另一端的水平圆周长度大于中环形隔板111a或外环形隔板111b的半圆周长，每一个螺旋导流槽的一端与其另一端的垂直距离介于二分之一的中环形隔板111a或外环形隔板 111b的高度与三分之二的中环形隔板111a或外环形隔板111b的高度。

请参阅图11，其是本申请第七实施方式的芯轴结构110的剖面图；如图所示，本实施方式的芯轴结构110的环形导流板1102的内表面具有间隔设置的多个螺旋导流槽11022，多个导流穿孔11021位于多个螺旋导流槽11022间，每一个螺旋导流槽11022环绕环形导流板1102的内表面的半圈以上，换句话说，每一个螺旋导流槽11022的一端至其另一端的水平圆周长度大于环形导流板1102的半圆周长，每一个螺旋导流槽11022的一端与其另一端的垂直距离介于二分之一的环形导流板1102的高度与三分之二的环形导流板1102的高度。然芯轴体1101的第一端部1101a具有导流弧面11011，每一个螺旋导流槽11022的一端连接导流弧面11011，换句话说，多个螺旋导流槽11022位于芯轴体1101的第一端部1101a的一侧，并对应芯轴体1101的第二端部1101b。芯轴体1101的导流弧面11011能缓冲血液的流速，并导引血液顺畅地流动于血液通道，血液不会积于芯轴体1101的第一端部1101a。然多个螺旋导流槽 11022直接连接导流弧面11011，导流弧面11011可直接导引血液至多个螺旋导流槽11022，血液快速地填满多个螺旋导流槽11022，多个螺旋导流槽11022 导引血液分流并从环形导流板1102的多个导流穿孔11021流出，然环形导流板1102的多个导流穿孔11021可均匀地再将血液分流，增加血液与变温丝膜结构的接触面积及扩散面积，增加变温丝膜结构的利用率。

请参阅图12，其是本申请第八实施方式的丝膜结构13的示意图；如图所示，本实施方式的丝膜结构13可应用于上述实施方式的变温丝膜结构及氧合丝膜结构，其包括多层中空纤维层131，每一层中空纤维层131具有多个中空纤维管1311，多个中空纤维管1311相对于垂直面倾斜一角度，每一层中空纤维层131的多个中空纤维管1311的倾斜方向与相邻的中空纤维层131的多个中空纤维管1311的倾斜方向不同，换句话说，其中一层的中空纤维层131的多个中空纤维管1311与另一层的中空纤维层131的多个中空纤维管1311相互交叉，每一层的中空纤维层131的中空纤维管1311与垂直面的夹角为15度。每一层的中空纤维层131的中空纤维管1311的截面为椭圆形，如此可以减少血液预充量。当血液流入丝膜结构13的相邻的二中空纤维层131间时，血液能被分流成更薄的血膜，增加血液与氧气的接触面积，提升血液与氧气的氧合效率。

上述实施方式的环形导流板、环形隔板、中环形隔板及外环形隔板的导流穿孔、血液通口或螺旋导流槽的数量为一个。此外，邻近出血管的中环形隔板 111的导流穿孔的中心与出血管的中心的最短距离大于5mm。

综上所述，本申请提供一种螺旋导流集成式膜式氧合器，芯轴结构具有环形导流板，环形导流板通过具有导流穿孔或/及螺旋导流槽的导流结构导引血液流动，并对血液作分流，增加血液的扩散面积，增加血液与丝膜结构的接触面积，有效提升丝膜结构的利用率，同时提升螺旋导流集成式膜式氧合器的氧合效率。本申请的螺旋导流集成式膜式氧合器可设置至少一个环形隔板，环形隔板可支撑螺旋导流集成式膜式氧合器，同时其上具有导流穿孔或/及螺旋导流槽的导流结构，与环形导流板的导流结构具有相同的作用。本申请的丝膜结构的相邻的二层中空纤维层的间距小，可对血液再进行分流，使血液形成较薄的血膜，让血液与氧气的氧合效率提升。每一层的中空纤维层的中空纤维管的截面为圆形、方形或椭圆形，如此可减少血液的预充量。

上所述仅为本申请的实施方式而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本申请的权利要求范围之内。