[发明专利]用于血液与至少一种气体/气体混合物之间的物质交换的设备

说明书

本发明涉及一种用于血液与至少一种气体/气体混合物之间的物质交换的设备，包括血液可穿流的第一腔室(1)，在该第一腔室中多个物质可渗透的空心纤维(1b)围绕轴向延伸的第一芯元件(1c)设置，所述空心纤维(1b)能被气体/气体混合物穿流并且能被血液绕流，所述设备还包括血液可穿流的第二腔室(2)，在该第二腔室中多个物质可渗透的空心纤维(2b)围绕轴向延伸的第二芯元件(2c)设置，所述空心纤维(2b)能被气体/气体混合物穿流并且能被血液绕流，所述第二腔室(2)在流动技术上沿血液流动方向跟随第一腔室(1)地设置，其中，所述第一腔室和第二腔室(1、2)并排地设置，尤其在它们的芯元件中轴线(1a、2a)之间具有间距，以及所述两个腔室(1、2)在轴向端部区域中具有连接部(5)，通过所述连接部使血液可穿流的腔室容积连接，尤其是在间隔开间距的方向上连接。

技术领

本发明涉及一种用于血液与至少一种气体/气体混合物之间的物质交换的设备，包括血液可穿流的第一腔室，在该第一腔室中多个物质可渗透的空心纤维围绕轴向延伸的第一芯元件设置，其中，所述空心纤维能被气体/气体混合物穿流并且能被血液绕流，并且还包括血液可穿流的第二腔室，在该第二腔室中多个物质可渗透的空心纤维围绕轴向延伸的第二芯元件设置，其中，所述空心纤维能被气体/气体混合物穿流并且能被血液绕流，其中，所述第二腔室在流动技术上沿血液流动方向设置在第一腔室之后，尤其是，这意味着流过该设备的血液首先流过第一腔室，然后流过第二腔室。

背景技术

开始所述类型的用于物质交换中的设备在现有技术中基本上是已知的，并且例如设置用于，在血液和至少一种气体/气体混合物之间交换氧气和二氧化碳，即优选在以下意义上，血液在腔室中积聚氧气并且排出二氧化碳。这种工作方式的设备也同样称为氧合器。

这种用于物质交换的设备的工作方式基于，在被气体或气体混合物穿流的空心纤维和血液中存在待交换物质的不同的分压力，从而为了实现分压力平衡，处于不平衡中的物质补偿穿过物质可渗透的空心纤维被转移。

这由于空心纤维的物质可渗透的结构而成为可能，这允许设置用于交换的物质、如在优选的应用情况下氧气和二氧化碳能穿过空心纤维壁。相反，血液不能通过空心纤维壁从腔室进入空心纤维的内部，从而原则上越过空心纤维壁，填充有血液的腔室和空心纤维的填充有气体的内部区域在血液方面彼此分离，但尤其是在血液中的气体成分方面越过空心纤维壁部连接。允许氧气和二氧化碳穿过但不允许其他血液成分穿过的物质可渗透的空心纤维也被称为半渗透的。

在已知类型的设备中，优选地也在本发明的构成方案中，并排的空心纤维例如可以用经纱连接成垫，从而可行方案在于，将这样的包括物质可渗透的空心纤维的垫围绕芯元件卷绕。在此，该芯元件优选构成卷绕辅助装置并且在这种设备的随后的装配状态中也构成稳定空心纤维的所形成的卷绕部的元件。

示例性地并且也在本发明中优选地，卷绕到芯元件上的空心纤维在该卷绕的构型中共同置入相应的腔室中。通过在腔室的轴向端部上用粘合剂进行的所谓的浇注，一方面产生了腔室的以血液填充的容积，并且能够实现如下可行方案：用气体或气体混合物来流向在轴向端部上敞开的并且穿过灌封胶粘剂的空心纤维。在此，在腔室的轴向端部上，空心纤维被灌封胶粘剂包围。所述空心纤维以其敞开的端部穿过灌封胶粘剂直至伸到气体入口或者气体出口中。

在开头所述类型的设备中基本上已知的是，血液流和气体流至少基本上、优选至少绝大部分平行于腔室或芯元件和/或空心纤维的轴向延伸长度地在同向流或在反向流中进行，其中，两者对于实现的作用分别具有优点和缺点。

例如，同向流运行的优点在于，在开始时产生高的浓度梯度，并且因此在开始时也实现非常有效的物质交换，然而不能实现完全的交换。

在反向流运行中得到的优点是，在两种介质中能实现待交换的物质的浓度完全相同，但是反向流运行与顺流运行相比在开始时是低效的。