Оксигенатор Советский патент 1984 года по МПК A61M1/03 

оо

00

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к аппаратам искусственного кровообращения.

Известны оксигенаторы крови пеноплеиочного типа, содержащие отстойниккрови с распределителем кислорода в донной части, газообменную камеру, пеногасительную камеру с наполннтелэм, покрытым пеногасящим веществом, распределитель венозной крови, расположенный между газообменной и пеногасительной камерами, полый цилиндр с одним рядом отверстий в боковой стенке, установленный концентрично распределителю кислорода, при этом один конец цилиндра примыкает к распределителю кислорода, а другой размещен в пенной зоне газообменной камеры, штуцера для входа и выхода крови 1.

Недостатком пенопленочных оксигенаторов является гипероксигенация крови, вызываемая большими расходами газа и прямым контактом газ-кровь, приводящая К травме форменных элементов крови, что повыщаег вынос в кровь агрегатов из разруЩениых клеток и снижает время безопасной работы оксигенатора.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству является оксигенатор, содержащий корпус с установленными в нем один под другим пеногаситель, распределитель венозной крови со щтуцером, газообменяую камеру, отстойную камеру со штуцером для вывода крови, камеру для перфторуглерода, распределитель кислорода, над которым концентрично корпусу укреплен расположенный в отстойной камере и камере для перфторуглерода .цилиндр с от;верстиями в стенке (2).

Недостатками указанного оксигенатора являются занос перфторуглерода в кровь, возрастающий при увеличении над подачи газа, так и скорости перфузии, и накопление кровеперфторуглеродной эйульсии над границей раздела кровь-перфторуглерод в процессе работы оксигенатора.

Для устранения заноса-перфторуглерода в кровь необходимо ставить.добавочную ловушку и периодически сливать из. нее накопившийся перфторуглерод, что усложняет работу с оксигенатором. Увеличение заноса перфторуглерода при смене режима работы ксигенатора обусловлено вихревым заносом астиц перфторуглерода под козырек, так как капли перфторуглерода после коллабиования стекают по всей поверхности внутенней стенки газообменной камеры, а с росом скоростей работы оксигенатора увеличиается турбулентность потоков в отстойной амере и, кроме того, замедляется оседание апель перфторуглерода.

Постепенное накопление кровеперфторглеродной эмульсии ухудшает газообмены характеристики оксигенатора и увеличиает гемолиз, снижая время перфузии.

Щель изобретения - снижение заноса ;перфторуглерода в кровь.

Поставленная цель достигается тем, что . оксигенатор, содёр кащий корпус с установленными в нем один под другим пеногаситель, распределитель венозной крови со штуцером, газообменную камеру, отстойную камеру со штуцером для вывода крови, камеру для перфторуглерода, распределитель кислорода,

над которым концентрично корпусу yKpeOvieH расположенный в отстойной камере и камере для перфторуглерода цилиндр с отверстиями в стенке, снабжен отсекателе,м частиц перфторуглерода и пузырьков газа, выполненным в виде кольца, имеющего в сечении форму разностороннего треугольника, и установленным -над штуцером для вывода крови так, что одна из сторон треугольника плотно прилегает к стенке отстойной камеры, а большая из двух оставшихся сторон обращена к газообменной камере, помещенным внутри

отстойной камеры под отсекателем фильтру1 щим элементом, выполненным в виде спирали, штуцером для отбора кровеперфторуглеродной эмульсии, установленным между отстойной камерой и камерой для перфторуглерода, причем цилиндр им.еет дополни- . тельный ряд отверстий, расположенных на уровне штуцера для отбора эмульсии

На фиг. изображен оксигенатор, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. .

Оксигенатор содержит расположенные в корпусе пеногасительную/камеру 1, распределитель венозной крови 2, газообменную 3 и отстойную 4 камеры, камеру 5 для перфторуглерода с распределителем кислорода 6, цилиндр 7, штуцера 8 и 9 для ввода

и вывода крови, штуцер 10 для заливки перфторуглерода и штуцер 11 для отбора кровеперфторуглеродной эмульсии.

Над штуцером 9 для вывода крови расположен отсекатель 12 перфторуглерода и пузырьков газа, выполненный в виде кольца, плотно прилегающего по периметру камеры 4. В сечении отсекатель имеет форму разностороннего треугольника, при этом одна из сторон треугольника плотно прилегает к стенке камеры 4, а большая из двух оставшихся сторон обращена к газообменной камере 3.

Внутри отстойной камеры 4 под отсекателем 12, плотно прилегая к нему, расположен фильтрующий элемент 3, выполненный в виде спирали так, что внутренний виток спирали примыкает к цилиндру 7, а внешний виток -г- к стенке отстойной камеры 4. Канал штуцера 9 для отбора крови расположен тангенциально к выходному каналу фильтрующего элемента. Фильтрующий элемент 13 выполнен в виде сетки с переменным шагом

плетения. Цилиндр 7 имеет два ряда отверстий 14 и 15.

Оксигенатор работает следующим образом.

Через штуцер 10 в оксигенатор заливают перфторуглерод до уровня а, затем в оксигенатор заливают донорскую кровь или кровезаменитель до уровня б. Из распределителя кислорода 6 в цилиндр 7, служащий камерой формирования жидких мембран, мелкими струйками подается кислород, который далее поднимается в виде пузырьков, покрытых оболочкой из перфторуглерода, в фазу жидкой крови, находящейся в .газообменной камере 3, где начинается диффузия кислорода через жидкую мембрану в кровь и углекислоты из крови в газовый пузырёк; Поднимаясь выще уровня.б, пузырьки, пофытые оболочкой из .перфторуглерода, заполняют все пространство газообменной камеры 3, образуя пенный столб, на который сверху из распределителя венозной крови 2 в виде мелких струек поступает кровь. Опускаясь вниз по пенному столбу и постоянно перемешиваясь, венозная кровь контактирует с поверхностью пузырьков, покрытых жидкой мембраной из перфторуглерода, через которую идет диффузия кислорода из пузырьков в кровь и углекислого газа из крови в пузырек. Время прохождения крови по пенному ctoлбy достаточно для ее артериализации.

В пеногасительной камере 1 происходит разрушение пузырьков пенного столба и коалесценция перфторуглерода, образовывавшего жидкие мембраны, в капли, которые стекают вниз по стенке газообменной камеры. Высвободившийся из пузырьков углекислый газ. и избыточный кислород выводится из оксигенатора через отверстия вверху пеногасительной камеры. В нижней части газообменной камеры 3 капли артериализованной крови и перфторуглерода попадают на отсекатель 12 и отражаются на внешнюю поверхность цилиндра 7, по которой стекают в отстойную камеру 4. Капли артериализованной крови и перфторуглерода проходят по спиральному лабиринту фильтрующего элемента 13, за счет которого реализуется циркуляция потока крови, и более тяжелые частицы перфторуглерода отбрасываются центробежными силами на стенки спирали, по которым стекают в камеру 5 для перфторуглерода, а более легкая артериализованная кровь поднимается вверх и через штуцер 9 поступает в артериальную магистраль перфузионной системы. Одновременно из камеры 5 для перфторуглерода через ряд отверстий 15 чистый перфторуглерод попадает в цилиндр 7, и процесс образования жидких мембран повторяется. Образующаяся в процессе работы кровеперфторуглеродная эмульсия, скапливающаяся на границе раздела кровь-перфторуглерод, через ряд отверстий. 14 вытекает из камеры формирования жидких мембран и удаляется из оксигенатора через штуцер 11. Так как приток чистого

перфторуглерода в камеру формирования жидких мембран осуществляется через ряд отверстий 15, повторный занос кровеперфторуглеродной эмульсии в камеру формирования жидких мембран вместе с чистым пер, фторуглеродом исключается.

Введение отсекателя над штуцером Для вывода крови обеспечивает стабилизацию циркуляции перфторуглерода в газообменной камере при смене режимов подачи газов и тока крови, препятствует стеканию капель

0 перфторуглерода по стенке газообменной камеры непосредственно в зону отбора крови, концентрирует капли перфторуглерода, ускоряя их оседание, снижая возможность выноса перфторуглерода в кровь.

Размещение в отстойной камере под отсекателем фильтрующего элемента, выполненного в виде спирали, обеспечивает полное отделение частиц перфторуглерода, так Kaij в отстойной камере реализуется циркуляция потока крови и более тяжелые частицы перфторуглерода центробежными силами отбрасываются на стенки спирали, по которым стекают в камеру для перфторуглерода.

Введение штуцера для отбора кровефторуглеродной эмульсии обеспечивает удаление ее с границы раздела кровь - перфторугле- род по мере накопления, снижая возможность выноса -перфторуглерода в кровь. Введение на поверхности цилиндра дополнительного ряда отверстий на границе соединения отстойной камеры и камеры перфторуглерода обеспечивает вытекание кровефтор0 углеродной эмульсии из камеры формирования жидких мембран и позволяет разграничить приток более текучего чистого перфторуглррода, кЪторый осуществляется через нижний ряд отверстий, не. вызывая дополнит|ельного эмульгирования в противотоке.

5 Таким образом, предложенный оксигенатор в сравнении с известными снижает или исключает занос перфторуглерода в. кровь и позволяет проводить перфузию более 48 ч.

ОКСИГЕНАТОР, содержащий корпус с установленными в нем один под другим пеногаситель, распределитель венозной крови со штуцером, газообмеиную камеру, отстойную камеру со штуцером для вывода крови, камеру для перфторуглерода, распределитель кислорода, над которым концентрично корпусу укреплен расположенный в отстойной камере и камере для перфторуглерода цилиндр с отверстиями в стенке, отличающийся тем, что, с целью снижения заноса перфторуглерода в кровь, он снабжен отсекателем частиц перфторуглерода и пузырьков газа, выполненным в виде кольца, имеющего в сечении форму разностороннего треугольника, и установленным над штуцером для. вывода крови так, что одна из сторон треугольника плотно прилегает к стенке отстойной камеры, а большая из двух оставшихся сторон обращена к газообмеиной камере, помещенным внутри отстойной камеры под отсекателем фильтрующим элементом, выполненным в виде спирали, штуцером для отбора кровеперфторуглеродной эмульсии, установленным между отстойной р камерой и камерой для перфторуглерода, И причем цилиндр имеет дополнительный ряд л отверстий, расположенных на уровне штуцера для отбора эмульсии.