血液的體外循環裝置的製作方法

2023-06-16 14:15:56

專利名稱：血液的體外循環裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及血液的體外循環領域。更具體說，本發明涉及一種裝 置，該裝置包括至少一個血液管路和用於血液或血液相關流體、例如 血漿循環的至少一個部件。用於透析迴路中的透析器作為例子可以構 成用於血液循環的至少一個部件。
背景技術：
血液的體外循環裝置一般包括血液管路和用於血液循環的幾個部 件，例如透析器和滴注室。在體外迴路中重要的是避免血液的滯留以 避免凝血。在嚴重的情況下凝血可以導致患者的可怕後果。以上類型的體外迴路例如被用於不同類型的醫學治療中，例如血液透析、血液透析濾過、血濾過、血漿除去、血漿濾過、肝臟透析(liver dialyis)、免疫療法、輻射和光療。這些體外迴路具有的共同特徵是它 們從患者抽取血液，通過處理單元循環血液，然後將處理後的血液返 回到患者。在患者身體外部用於治療的該循環以血液通過單腔或雙腔 導管或針系統開始和結束，在處理的自始至終通常由泵幫助提供血液 的調節流動。這樣的系統最典型地使用 一個或多個滾子泵以設置被仔 細地監視和控制的指定流速。一般而言，優選的是通過體外迴路從拔出針到返回針的整個血液 通路具有基本相同的直徑，透析器部件可能除外，使得通過迴路的血 流速度基本上是均勻的和恆定的。具有均勻內徑和基本連續流動通路已發現相對於血液循環的部件，例如透析器或滴注室的入口放置 血液管路會影響部件中血流的分布。在以這樣一種方式》文置血液管路使得血流未被很好分布的情況下，血液會在那裡滯留和凝固的所謂的死區會形成。由於血液管路是撓性的並且鬆弛地安裝在(dress on)例 如透析監視器上，因此不方便以一種方式放置它，從而保證血液循環 部件中血液的限定分布。發明內容本發明的目標是提供一種血液的體外循環裝置，其中避免或減少 了血液滯留的風險，而與血液管路相對於血液循環部件的放置無關。當在這裡涉及血液循環時，也旨在涵蓋其他相關流體、例如血漿。如上所述，血液的體外循環的常規裝置包括血液循環的通道，該 通道具有大體均勻的內徑，即流動直徑。根據本發明的血液的體外循 環裝置的一個實施例包括血液在其中循環的通道的流動直徑的臨時膨 脹。用於膨脹流動通道的直徑並且隨後限制它的機構在下文中被稱為 流動膨脹機構。流動膨脹機構布置在血液管路和血液循環部件之間， 即在血液循環部件上遊並且在其入口 。流動膨脹機構具有大體圓柱形形狀和帶有流動直徑的流動通道。 流動膨脹機構的第一部分具有第一流動直徑dl和第一長度延伸Ll， 並且第二部分具有第二流動直徑d2和第二長度延伸L2，其中d2/dl >1.5並且L2/L1>0.5。在本發明的優選實施例中，流動膨脹機構的 第二部分具有大體圓錐形形狀。在一個實施例中，第一流動直徑dl對應於血液管路的內徑。對應於流動膨脹機構和血液循環部件之間的距離的第三長度延伸 L3應當最大等於10xdl。在本發明的一個實施例中，第一流動直徑dl的範圍在下列值之間0.75xd3 < dl< d3其中d3是血液循環部件的入口的流動直徑。血液在其中循環的通道的流動直徑的膨脹在一定程度上保證血流 的混合，從而避免或減少滯血並且避免或減少凝血的風險。在本發明的一個實施例中，流動膨脹機構形成為血液管路的整體 部分。在本發明的一個實施例中，流動膨脹機構形成為血液循環部件的 整體部分。在本發明的一個實施例中，流動膨脹機構包含在獨立的流動設備 中，所述流動設備被布置成連接血液管路和血液循環部件。本發明的一個優點是可以提供可再現的治療，並且由於凝血而產 生的變化減小。另一優點是可以保證或改善均勻血流，這種保證或改 善與撓性和鬆弛地安裝的血液管路相對於血液循環部件的入口的布置 無關。本發明的其他目標、特徵、優點和優選實施例在結合附圖時將從 以下詳細描述變得顯而易見。


圖l是血液的體外循環裝置的示意圖。圖2a-d是流動膨脹機構的實施例。圖3是與透析器的入口配合的根據圖2a的原理的流動膨脹機構的 實施例。圖4是與透析器的入口配合的根據圖2a的原理的流動膨脹機構的 可選實施例。圖5是與透析器的入口配合的根據圖2c的原理的流動膨脹機構的 又一可選實施例。圖6是與滴注室的入口配合的根據圖2b的原理的流動膨脹機構的 實施例。
具體實施方式
圖1顯示了一種血液的體外循環裝置，其中迴路1適於在患者2 的身體外部循環血液並且被設計成通過單針或如圖1中所示通過動脈 針3和靜脈針4連接到患者2。迴路1包括管路，在這裡顯示為血液管路5，和透析器6。迴路l也包括用於導致血液循環，即流過迴路l 的泵7。迴路進一步包括位於透析器6下遊、用於保證無氣泡傳送到 患者2的血液膨脹室或滴注室8。在透析器6和滴注室8的每一個的 上遊和入口處布置流動膨脹機構9。來自患者2的血液的處理涉及來自患者的血液經過位於透析器6 中、將分離透析器6的主室6a和副室6c分離的半透膜6b流到透析器 的主室6a中，流出透析器6，通過滴注室8並返回到患者2。在一個 實施例中，替換流體在透析器6的上遊和/或下遊(未顯示)被加入血 液中。圖1中的箭頭A表示血流的方向。將第二流體引入透析器6的副室6c中，用於可控地從血液中收集 穿過半透膜6b的材料或用於根據治療供應材料以穿過半透膜6b進入 血液。圖1中的箭頭B表示第二流體流過透析器6的方向。在可選實施例(未顯示)中，透析器6沒有用於第二流體的入口 而只有用於在膜上濾過的流體的出口。圖2a顯示了流動膨脹機構9的一個實施例，該流動膨脹機構具有 大體圓柱形形狀和帶有流動直徑的流動通道。流動膨脹機構9具有第 一部分和第二部分，其中第二部分包括臨時增加的流動直徑。更具體 說，流動膨脹機構的第一部分具有流動直徑dl和長度延伸Ll。流動 膨脹機構的第二部分布置在第一部分下遊並且具有最大流動直徑d2 和長度延伸L2。在公開實施例中，流動膨脹機構的第二部分具有大體 圓錐形形狀。在圖2a的實施例中，L2/Ll的比率為1.0並且d2/dl的比率為2.0。 圖2a中的實施例只包括一個流動直徑增加的部分。圖2a中的箭頭A 表示血流的方向。圖2b顯示了根據圖2a的流動膨脹機構9的實施例，但是帶有兩 個附加的流動膨脹機構。因此，根據圖2b的流動膨脹機構包括連續布 置的三個部分，其中每個部分顯示第一和第二流動直徑dl和d2以及 第一和第二長度延伸Ll和L2。每個部分對應於結合圖2a描述的部圖2c顯示了帶有兩個連續的流動膨脹機構的流動膨脹機構9的實 施例。因此，根據圖2c的流動膨脹機構9包括連續布置的兩個部分， 其中每個部分顯示第一和第二流動直徑dl和d2以及第一和第二長度 延伸Ll和L2。 L2/L1的比率為1.5並且d2/dl的比率為1.5。圖2d顯示了帶有三個連續的流動膨脹機構的流動膨脹機構9的實 施例，其採用三個連續延伸的橫截面的形式。因此，根據圖2d的流動 膨脹機構9包括連續布置的三個部分，其中每個部分顯示第一和第二 流動直徑dl和d2以及第一和第二長度延伸Ll和L2。 L2/L1的比率 為0.5並且d2/dl的比率為1.5。在流動膨脹機構9的一個實施例中，dl的範圍在下列值之間1.0mm<dl < 10.0mm。優選地，dl的範圍在下列值之間3.0mm < dl < 6.0mm。在流動膨脹機構9的一個實施例中，L2的範圍在下列值之間 0.25(d2-dl)mm < L2 < 3(d2-dl)mm。圖3顯示了與透析器入口套管6d配合的流動膨脹機構9的實施 例。流動膨脹機構9僅僅示意性地顯示為被布置成連接血液管路5和 透析器6的獨立流動設備。流動膨脹機構9可以可選地形成為血液管 路5的整體部分或透析器6的整體部分。圖3中所示的實例透析器6包括中空纖維型膜6b。圖1中的泵7 流體連接到中空纖維的內部並且適於使血液穿過中空纖維。透析器6 進一步包括圍繞中空纖維的外殼6e。圖4顯示了流動膨脹機構9連接到透析器入口套管6d的可選實施 例。血液管路5螺紋連接在流動膨脹機構9的第一部分的一部分上以 圍繞它。流動膨脹機構9又螺紋連接在透析器入口套管6d的一部分上 以圍繞它。圖4中所示的實施例基於結合圖2a所述的原理。邊緣9a 設在血液從血液管路5進入流動膨脹機構9的區域中。這樣的邊緣9a 通常太小以致於不能產生流動模式的有利分布。圖4中所示的其餘特 徵對應於圖3中所示的特徵。流動膨脹機構9布置在透析器處、離入口套管6d的距離L3的位 置，其中L3從0至10xdl。在圖4所示的實施例中L3=0。在本發明的一個實施例中，入口套管6d的入口的第三流動直徑 d3對應於如圖3和4中所示的第一流動直徑dl。圖5顯示了本發明的又一可選實施例，其中流動膨脹機構9具有 與入口套管6d的可選連接。在圖5所示的實施例中，血液如箭頭A 所示從上面進入入口套管6d。流動膨脹機構9基於結合圖2c所述的 原理。流動膨脹機構9布置在入口套管6d和血液管路5之間。保護套 管IO封閉流動膨脹機構9。在本發明的該實施例中，流動直徑dl小 於入口套管6d的入口的流動直徑d3。在一個實施例中，流動直徑dl 對應於0.75xd3。圖6顯示了採用常規滴注室8的形式的血液循環部件。血流的方 向由箭頭A表示。流動膨脹機構9布置在血液管路5和入口套管8a 之間，該入口套管8a對應於結合圖3-5所述的入口套管6d。流動膨 脹機構9符合結合圖2b所述的原理。常規滴注室8包括採用網11形 式的過濾器和排氣管路12，血液在離開滴注室8之前必須通過該網11, 該排氣管路用於排出從經過滴注室8循環的血液分離的任何氣體。參 考標號13表示滴注室8中的血液液位。流動膨脹機構9布置在透析器6的入口套管6d處和/或滴注室8 的入口套管8a處。在操作中，根據圖l的血液的體外循環裝置1通過流動膨脹機構 9循環血液。在下文，流動膨脹機構9將被認為布置在例如根據圖3 的透析器6處和/或根據圖6的滴注室8處。血液管路5中的流動是大體均勻的和分層的。這意味著在單一流 動層之間沒有交叉混合。流動膨脹機構9提供了臨時膨脹的流動直徑， 由此提供了流動的擾動。膨脹的流動直徑d2之後是受限的流動直徑。 受限的流動直徑一般由入口套管6d的入口的流動直徑d3或由流動膨 脹機構9的連續布置的流動膨脹部分的流動直徑dl提供。流動的擾動 意味著流動層之間的交叉交換。在透析器6和/或滴注室8上遊的流動擾動改善了透析器6和/或滴注室8中的流動模式，使得流動分布良好。 由於流動層之間的交叉交換，透析器6和/或滴注室8的入口套管6d， 8a中的血液的每個部分的滯留時間與流動膨脹機構9相同，這就好於 分層流動的情況。這意味著不會有一部分血液滯留長於另一部分。因 此，避免或減少了透析器6和/或滴注室8中血液滯留的風險，而與連 接血液管路5的位置無關。與本發明相關的典型血流速量在20 - 4000ml/min的範圍內。 本發明並不限於所述實施例，而是可以在以下權利要求的範圍內 進行變化和修改。
權利要求
1.一種迴路(1)中血液相關流體的體外循環裝置，所述迴路(1)包括血液管路(5)和至少一個血液相關流體的循環部件(6，8)，其特徵在於所述迴路(1)在所述至少一個血液相關流體的循環部件的入口處包括流動膨脹機構(9)，所述流動膨脹機構(9)包括具有第一流動直徑d1和第一長度延伸L1的第一部分，和在第一部分下遊、具有第二流動直徑d2和第二長度延伸L2的第二部分，其中d2/d1≥1.5並且L2/L1≥0.5。
全文摘要
本發明涉及一種具有大體均勻流動直徑的血液的體外循環裝置，其避免或減少了血液滯留的風險。該裝置包括用於臨時膨脹流動直徑的大體圓柱形機構，即流動膨脹機構(9)。流動膨脹機構(9)被布置成連接血液管路(5)和血液循環部件(6，8)。流動膨脹機構(9)包括帶有第一流動直徑d1的第一部分和在第一部分下遊、帶有第二流動直徑d2的第二部分，其中d2/d1≥1.5。第一部分具有長度延伸L1並且第二部分具有長度延伸L2，其中L2/L1≥0.5。
文檔編號B01D61/30GK101262896SQ200680033401
公開日2008年9月10日 申請日期2006年9月1日 優先權日2005年9月13日
發明者H·希爾德魏因, J·基納, J·席勒 申請人:甘布羅倫迪亞股份公司