体外膜肺氧合系统的制作方法

1.本发明涉及一种辅助心肺功能的氧合装置技术领域，尤其涉及一种体外膜肺氧合系统。


背景技术：

2.体外膜肺氧合(extracorporealmembraneoxygenation，ecmo)主要用于对重症心肺功能衰竭患者提供持续的体外呼吸与循环，以维持患者生命。现有的体外肺膜氧合装置各个部件分散独立，不仅体积大，而且需要用管道依次连接，占用空间较多，连接复杂，增加操作难度的同时也增加了故障风险，同时增加了预充液的用量，还加大了系统内血液温差变化，上述缺点阻碍了现有的体外肺膜氧合装置的快速安装及便携转运。此外，现有膜肺结构系统阻力较大，容易导致血液损伤以及血栓形成。
3.综上，现有的体外膜肺氧合装置的结构存在体积大以及占用空间多，进而导致增加操作难度、增加故障风险、增加预充液的用量以及加大了系统内血液温差变化的问题，以及系统内阻力大易导致血液损伤和血栓形成。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本发明提供一种体外膜肺氧合系统，以解决现有的体外膜肺氧合装置的结构存在体积大以及占用空间多，进而导致增加操作难度、增加故障风险、增加预充液的用量以及加大了系统内血液温差变化的问题。同时降低膜肺阻力，增强血氧交换，改善血液损伤并减少血栓形成。
5.根据本发明的第一方面，提供了一种体外膜肺氧合系统，包括：氧合主体，氧合主体的内部设有沿一个延伸轨迹(a)延伸的氧合空腔，氧合主体形成氧气流通入口和血液流通出口，氧气流通入口和血液流通出口均与氧合空腔之间连通；氧合膜组件，氧合膜组件置于氧合空腔内，且氧合膜组件充满氧合空腔；动力血泵，动力血泵与氧合主体的第一端一体式固定连接，动力血泵的出口与氧合空腔之间连通；血液流入管道，血液流入管道与动力血泵的入口连通。
6.可选地，氧合主体在延伸方向具有两端，分别是第一端和第二端，氧合主体的内部具有沿延伸方向设置的第一恒温水腔，第一恒温水腔覆盖在氧合空腔的外侧。
7.可选地，还包括：第一进水管和第一出水管，第一进水管和第一出水管连接于氧合主体且连通第一恒温水腔。
8.可选地，氧合主体的内部还具有沿延伸方向设置的第一血腔，第一血腔设在氧合空腔的内侧，第一血腔分别与氧合空腔和血液流通出口连通。
9.可选地，氧合主体的内部还具有血液连接管，血液连接管分别与氧合空腔和动力血泵的出口连通。
10.可选地，延伸轨迹(a)为渐开螺旋轨迹。
11.可选地，氧合主体的内部还设有弹性流道壁，弹性流道壁呈渐开螺旋轨迹结构，以
形成沿一个延伸轨迹(a)延伸的渐开螺旋轨迹氧合空腔。
12.可选地，弹性流道壁具有厚度，弹性流道壁的内部设有中空恒温水腔。
13.可选地，还包括：第二进水管和第二出水管，第二进水管和第二出水管连接于氧合主体且连通中空恒温水腔。
14.通过本发明的体外膜肺氧合系统，一方面，在氧合主体内部设有沿一个延伸轨迹(a)延伸的氧合空腔，以及动力血泵与氧合主体的第一端一体式固定连接，通过上述结构的设置，使得本技术的体外膜肺氧合系统体积小，占用空间少；另一方面，氧合空腔设置为沿一个延伸轨迹(a)延伸的结构，以及在氧合空腔内部充满氧合膜组件，此种方式可使得血液在沿一个延伸轨迹(a)延伸的氧合空腔内流动的同时可与通过氧气流通入口流入到氧合空腔的氧气在氧合组件上进行氧合，最后氧合后的血液通过血液流通出口流出，氧合空腔采用沿一个延伸轨迹(a)延伸的结构，可增大血液与氧合组件的接触面积，使得氧合更加充分。本发明解决了现有的体外膜肺氧合装置的结构存在体积大以及占用空间多，进而导致增加操作难度、增加故障风险、增加预充液的用量以及加大了系统内血液温差变化的问题。同时降低膜肺阻力，增强血氧交换，改善血液损伤并减少血栓形成。
附图说明
15.图1为根据本发明提供的一种体外膜肺氧合系统的整体结构示意图；
16.图2为根据本发明提供的一种体外膜肺氧合系统的血液流通路径示意图；
17.图3为根据本发明提供的一种体外膜肺氧合系统的内部结构的示意图；
18.图4为根据本发明提供的一种体外膜肺氧合系统中弹性流道壁、氧合空腔和血液连接管组合的示意图；
19.图5为根据本发明提供的一种体外膜肺氧合系统中弹性流道壁、氧合空腔、第二进水管和第二出水管组合的示意图；
20.图6为根据本发明提供的一种体外膜肺氧合系统中弹性流道壁、氧合空腔和中空恒温水腔组合的示意图。
21.附图标记列表：
22.10、氧合主体；11、氧合空腔；12、第一恒温水腔；13、氧气流通入口；14、血液流通出口；15、第一进水管；16、第一出水管；17、血液连接管；18、弹性流道壁；19、中空恒温水腔；20、氧合膜组件；30、动力血泵；40、血液流入管道；50、第二进水管；60、第二出水管；91、第一血腔；a延伸轨迹。
具体实施方式
23.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
24.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
25.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相
连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
26.参照图1至图2，本发明提供一种体外膜肺氧合系统，可以解决现有的体外膜肺氧合装置的结构存在体积大以及占用空间多，进而导致增加操作难度、增加故障风险、增加预充液的用量以及加大了系统内血液温差变化的问题。
27.本发明提供的体外膜肺氧合系统包括氧合主体10、氧合膜组件20、动力血泵30和血液流入管道40氧合主体10的内部设有沿一个延伸轨迹(a)延伸的氧合空腔11，氧合主体10形成氧气流通入口13和血液流通出口14，氧气流通入口13和血液流通出口14均与氧合空腔11之间连通；氧合膜组件20置于氧合空腔11内，且氧合膜组件20充满氧合空腔11；动力血泵30与氧合主体10的第一端一体式固定连接，动力血泵30的出口与氧合空腔11之间连通；血液流入管道40与动力血泵30的入口连通。
28.上述氧合主体10整体为柱形，材料为：医用塑料(医用高分子材料)。
29.本发明提供的体外膜肺氧合系统，一方面，在氧合主体10内部设有沿一个延伸轨迹(a)延伸的氧合空腔11，以及动力血泵30与氧合主体10的第一端一体式固定连接，通过上述结构的设置，使得本技术的体外膜肺氧合系统体积小，占用空间少；另一方面，氧合空腔11设置为沿一个延伸轨迹(a)延伸的结构，以及在氧合空腔11内部充满氧合膜组件20，此种方式可使得血液在沿一个延伸轨迹(a)延伸的氧合空腔11内流动的同时，可与通过氧气流通入口13流入到氧合空腔11的氧气在氧合组件20上进行氧合，最后氧合后的血液通过血液流通出口流出，氧合空腔11采用沿一个延伸轨迹(a)延伸的结构，可增大血液与氧合组件20的接触面积，使得氧合更加充分。本发明解决了现有的5体外膜肺氧合装置的结构存在体积大以及占用空间多，进而导致增加操作难度、增加故
30.障风险、增加预充液的用量以及加大了系统内血液温差变化的问题。同时降低膜肺阻力，增强血氧交换，改善血液损伤并减少血栓形成。
31.其中，氧气和血液采用伴行氧合模式进行氧合。具体地，血液在充满氧合组件20的氧合空腔11内流动的同时，与在氧合空腔11内部的氧气进行氧合的过程。
32.0参照图3，可选地，氧合主体10在延伸方向具有两端，分别是第一端和第二端，氧
33.合主体10的内部具有沿延伸方向设置的第一恒温水腔12，第一恒温水腔12覆盖在氧合空腔11的外侧。
34.其中，第一恒温水腔12覆盖在氧合空腔11的外侧，是为了血液在氧合空腔内氧合时，保证了血液的温度差变化不大。
35.5进一步地，第一恒温水腔12和氧合空腔11之间利用密封结构相互隔离，避免造成
36.血液污染。
37.参照图1，可选地，还包括：第一进水管15和第一出水管16，第一进水管15和第一出水管16连接于氧合主体10且连通第一恒温水腔12。
38.其中，第一进水管15和第一出水管16的设置分别用于温水的流入和流出，温水从0第一进水管15进入第一恒温水腔12，温水流经第一恒温水腔12再由第一出水管16流
39.出，往复循环，使得血液在氧合空腔内氧合时，保证了血液的温度差变化不大。
40.可选地，氧合主体10的内部还具有沿延伸方向设置的第一血腔91，第一血腔91设在氧合空腔11的内侧，第一血腔91分别与氧合空腔11和血液流通出口14连通。
41.其中，第一血腔91设在氧合空腔11的内侧，使得氧合后的血液流进第一血腔91，5再由血液流通出口14流出，起到了对氧合后的血液进行分流的作用。
42.进一步地，第一血腔91和第一恒温水腔12之间利用密封结构相互隔离，避免造成血液污染。
43.参照图4，可选的，氧合主体10的内部还具有血液连接管17，血液连接管17分别与氧合空腔11和动力血泵30的出口连通。
44.0其中，血液连接管17的设置，使得血液从动力血泵30的出口流出后，先流经血液
45.连接管17，再流进氧合空腔11内，起到了对氧合前的血液进行分流的作用。
46.参照图4，可选地，延伸轨迹(a)为渐开螺旋轨迹。
47.其中，氧合空腔11设置为渐开螺旋轨迹，使得血液与氧合空腔11内充满的氧合组件20的接触面积增大，同时延长接触时间，增强血液与氧气氧合的同时，有效降低体外膜肺氧合系统阻力，降低血液损伤及血栓发生率。本发明中氧合空腔11形状也可为弯曲曲折式，只要达到上述效果均可，在此不作限定。
48.参照图5至图6，优选地，弹性流道壁18具有厚度，弹性流道壁18的内部设有中空恒温水腔19。
49.其中，在中空恒温水腔19内走水，一方面，可以给氧合空腔11内的血液加温，同时通过控制水流呈现脉动式方式，引起弹性流道壁18形变形成脉动式压力变化，进而形成氧合空腔11内血液呈现压力被动变化，最终输出脉动式血液。
50.进一步地，弹性流道壁18的内部设有中空恒温水腔19，中空恒温水腔19在弹性流道壁18的设置可为全程中空结构或部分中空结构，在此不做限制。
51.参照图5，可选地，还包括：第二进水管50和第二出水管60，第二进水管50和第二出水管60连接于氧合主体10且连通中空恒温水腔19。
52.其中，第二进水管50和第二出水管60的设置分别用于温水的流入和流出，温水从第二进水管50进入中空恒温水腔19，温水流经中空恒温水腔19再由第二出水管60流出，往复循环，使得血液在氧合空腔内氧合时，保证了血液的温度差变化不大。
53.可选地，氧合膜组件20包括多个中空纤维膜丝。
54.其中，多个中空纤维膜丝之间的连接为通过灌胶粘接在一起。中空纤维膜丝根据氧合空腔的形状排列，在此不作限制。
55.进一步地，中空纤维膜的材料为聚4-甲基1-戊烯。
56.其中，采用聚4-甲基1-戊烯(pmp)制作的中空纤维膜具有更好的氧气通量并支持更长的血液循环周期。
57.本发明的血液循环过程如下：人体内的血液由血液流入管道40进入动力血泵30内，动力血泵30将血液从动力血泵30的出口泵入到血液连接管17中，血液再由血液连接管17进入氧合空腔11内，血液在流动的同时，与通过氧气流通入口13流入到氧合空腔11的氧气在氧合组件20上进行氧合，氧合后的血液流进第一血腔91，再由血液流通出口14循环至人体内，完成氧合过程。
58.综上，本发明提供的体外膜肺氧合系统，一方面，在氧合主体10内部设有沿一个延
伸轨迹(a)延伸的氧合空腔11，以及动力血泵30与氧合主体10的第一端一体式固定连接，通过上述结构的设置，使得本技术的体外膜肺氧合系统体积小，占用空间少；另一方面，氧合空腔11设置为沿一个延伸轨迹(a)延伸的结构，以及在氧合空腔11内部充满氧合膜组件20，此种方式可使得血液在沿一个延伸轨迹(a)延伸的氧合空腔11内流动的同时，可与通过氧气流通入口13流入到氧合空腔11的氧气在氧合组件20上进行
59.氧合，最后氧合后的血液通过血液流通出口流出，氧合空腔11采用沿一个延伸轨迹(a)5延伸的结构，可增大血液与氧合组件20的接触面积，使得氧合更加充分。本发明解决了
60.现有的体外膜肺氧合装置的结构存在体积大以及占用空间多，进而导致增加操作难度、增加故障风险、增加预充液的用量以及加大了系统内血液温差变化的问题。同时降低膜肺阻力，增强血氧交换，改善血液损伤并减少血栓形成。
61.需要说明的是，上述各流程和各系统结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的，0可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需
62.要进行调整。上述各实施例中描述的系统结构可以是物理结构，也可以是逻辑结构，即，有些模块可能由同一物理实体实现，或者，有些模块可能分由多个物理实体实现，或者，
63.可以由多个独立设备中的某些部件共同实现。
64.以上各实施例中，硬件模块可以通过机械方式或电气方式实现。例如，一个硬件模5块可以包括永久性专用的电路或逻辑(如专门的处理器，fpga或asic)来完成相应操作。
65.硬件模块还可以包括可编程逻辑或电路(如通用处理器或其它可编程处理器)，可以由软件进行临时的设置以完成相应操作。具体的实现方式(机械方式、或专用的永久性电路、或者临时设置的电路)可以基于成本和时间上的考虑来确定。
66.上文通过附图和优选实施例对本发明进行了详细展示和说明，然而本发明不限于这0些已揭示的实施例，基与上述多个实施例本领域技术人员可以知晓，可以组合上述不同
67.实施例中的代码审核手段得到本发明更多的实施例，这些实施例也在本发明的保护范围之内。