Оксигенатор

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1 CPr eg ., ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ - ."

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Б:. . (21) 3502920/28-13 (22) 25.08.82 (46) 15.09.84. Бюл. № 34 (72) И. А. Гуськов, P. В. Бобровский, В. А. Буевич и В. В. Мороз (71) Институт биологической физики АН

СССР (53) 615.475 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 843995, нл. А 61 М !/03, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР № 766602, кл. А 61 М !/03, 1980. (54) (57) ОКСИГЕНАТОР, содержащий 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 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 газообменной камере, помегценным внутри отстойной камеры под отсекателем фильтрующим элементом, выполненным в виде спирали, штуцером для отбора кровеперфторуглеродной эмульсии, установленным между отстойной камерой и камерой для перфторуглерода, И причем цилиндр имеет дополнительный ряд отверстий, расположенных на уровне штуцер- фф ра для отбора эмульсии.

1113133

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

Известны оксигенаторы крови пенопленочного типа, содержащие отстойник крови с распределителем кислорода в донной части, газообменную камеру, пеногасительную камеру с наполнителем, 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 п11ямым контактом газ — кровь, приводящая к травме форменных элементов крови, что повышает вынос в кровь агрегатов из разрушенных 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 штуцером, газообменную камеру, отстойную камеру со штуцепом для вывода крови, камеру для перфторуглерода, распределитель кислорода, над которым концентрнчно корпусу укреплен расположенный в отстойной камере и камере для перфторуглерода .цилиндр с отверстиями в стенке (2).

Недостатками указанного оксигенатора являются занос перфторуглерода в кровь, возрастающий при увеличении как подачи газа, так и скорости перфузии, и накопление кровеперфторуглеродной эмульсии над границей раздела кровь — перфторуглерод в про. цессе 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 оксигенатора обусловлено вихревым заносом частиц перфторуглерода под козырек, так как капли нерфторуглерода после коллаби:роиания стекают по всей поверхности внутренней стенки газообменной камеры, а с ростом скоростей работы оксигенатора увеличивается турбулентность потоков в отстойной камере и, кроме того, замедляется оседание капель перфторуглерода.

Постепенное накопление кровеперфторуглеродной эмульсии ухудшает газообменные характеристики оксигенатора и увеличивает гемолиз, снижая время иерфузии. Цель изобретения — снижение заноса .перфторуглерода в кровь.

Поставленная цель достигается тем, что оксигенатор, содерекащий корпус с установ5 ленными 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 укрепЛен расположенный в отстойной камере и камере для перфторуглерода цилиндр с отверстиями в стенке, снабжен отсекателем частиц перфторуглерода и пузырьков газа, выполненным в виде кольца, имеющего в сечении фор15 му 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 фильтру 9щим элементом, выполненным в виде спирали, штуцером для отбора кровеперфторуглеродной эмульсии, установленным между отстойной камерой и камерой для перфторуглерода, причем цилиндр имеет дополни- . тельный ряд отверстий, расположенных на уровне штуцера для отбора эмульсии

На фиг; 1 изображен оксигенатор, разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. i.

З11 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

35 и вывода крови, штуцер 10 для заливки перфторуглерода и штуцер 11 для отбора кровеперфторуглеродиой 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 остав45 шихся сторон обращена к газообменной камере 3.

Внутри отстойной камеры 4 под отсека- телем 12, плотно прилегая к нему, расположен фильтрующий элемент 13, выполненный в виде спирали так, что внутренний виток

f0 спирали примыкает к цилиндру 7, а внешний виток —, 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.

11 3133

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 газо обменной камере 3, где начинается диффузия кислорода через жидкую мембрану в кровь и углекислоты из крови в газовый пузырек:

Поднимаясь выше уровня.б, пузырьки, поКрытые оболочкой из перфторуглерода, заполняют все пространство гаэообменной 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 столбу достаточно для. ее артериал иза ци и.

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 40 элемента 3, 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 перфтор- углерода, а более легкая артериализованная 4 кровь поднимается вверх и через штуцер 9 поступает в артериальную магистраль пер- фузионной 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 перфторуглеродом исключается.

Введение отсекателя над штуцером для вывода крови обеспечивает стабилизацию циркуля пи и перфторуглерода в газообменной камере при смене режимов подачи газов и тока крови, препятствует стеканию капель перфторуглерода по стенке газообменной камеры непс редственно 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 как 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 — перфторуглерод 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 кровефторуглеродной эмульсии из камеры формирования жидких мембран и позволяет разграничить приток более текучего чистого перфторуглерода, кЬторый осуществляется через нижний ряд отверстий, не. вызывая дополнительного эмульгирования в противотоке.

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

Редактор Т. Колб

Закаэ Г>17! П

Составитель О. Кабанов

Техред И. Верес Корректор И. Муска

Тирад б8? Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретениИ и открытий

I!3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП сПатент», г. Ужгород, ул. Проектная. 4