RS65762B1 - Oksigenator organskih tečnosti - Google Patents

Description

Opis

Polje pronalaska

[0001] Pronalazak se odnosi na oksigenator organskih tečnosti, koji se može koristiti posebno za oksigenaciju krvi koja teče u ekstrakorporalnom krugu, bez formiranja zona u kojima se protok tečnosti usporava i stagnira, što izaziva agregate, ugruške i značajno smanjenje kapaciteta oksigenacije.

Stanje tehnike

[0002] Oksigenatorski uređaji su poznati dugo vremena, u daljem tekstu ukratko oksigenatori, koji se koriste za oksigenaciju organske tečnosti, posebno krvi, koja teče u vantelesnom krugu na koji su montirani i kojem je pacijent podvrgnut terapiji kiseonikom povezan.

[0003] Obično, oksigenator se u osnovi sastoji od posude koja može imati cilindrični ili paralelepipedni oblik, koja unutar sebe definiše komoru za izmenu gasa, ili komoru za oksigenaciju.

[0004] Oksigenator se takođe može opremiti sa drugom komorom za izmenjivanje toplote, u kojoj se tretirana krv reguliše toplotom pre nego što se ponovo unese u kardiovaskularni sistem pacijenta.

[0005] U komori za oksigenaciju se obično nalazi masa takozvanih šupljih vlakana, u praksi segmenata kapilara, koji su paralelni jedni sa drugima i sa uzdužnom osom oksigenatora i koji imaju otvorene lumene na odgovarajuć im suprotnim krajevima.

[0006] Svako vlakno je napravljeno od materijala koji je porozan za gasove, ali nepropustan za te čnosti, tako da kroz njega može da prođe samo gas, u konkretnom slučaju kiseonik, tokom prolaska krvotoka koji pokriva spoljašnju površinu vlakana u pravcu ortogonalnom na uzdužne ose ovih poslednjih.

[0007] Masa vlakana ima sve otvorene krajeve koji se završavaju u odgovarajuć im komorama za akumulaciju kiseonika koji treba da se dozira i za akumulaciju ugljen-dioksida koji se osloba đa iz krvi tokom koraka razmene gasa.

[0008] Kiseonik teče unutar svakog vlakna i otpušta se u tok krvi tokom razmene gasa, čime se postiže proces oksigenacije.

[0009] U isto vreme, krv otpušta ugljen-dioksid koji prodire kroz debljinu membrane šupljih vlakana koja kanališe iscrpljeni gas prema odeljku za sakupljanje iz kojeg se istiskuje ka spolja.

[0010] Masa šupljih vlakana se zauzvrat zadržava takozvanim krajnjim "loncima", odnosno monolitnim elementima napravljenim od materijala na bazi poliuretana koji obuhvataju krajeve, ste žuć i ih u fiksnom položaju iznutra komore za oksigenaciju.

[0011] Alternativno, u nekim oksigenatorima je predviđeno da se šuplja vlakna takođe mogu držati zajedno sa ligaturama napravljenim od žica mikrometarske debljine kako bi se dodatno garantovala ispravna geometrijska ponovljivost i dimenzionalna stabilnost hidrauličkog preseka koja se dobija, u korist krvotoka koji normalno teče izvan njih.

[0012] Masa šupljih vlakana je obično napravljena u obliku pletenice koja se namotava na sebe u pravcu poprečnom u odnosu na vlakna, tako da formira suštinski cilindrično i elastično deformabilno telo koje se prilagođava veličini i obliku komore za oksigenaciju.

[0013] U posudi koja čini telo oksigenatora predviđena su najmanje dva otvora, za ulazak kiseonika i izlaz ugljen-dioksida koji se daje u razmeni gasa, i najmanje dva druga otvora za ulaz krvi koja se tretira i izlaz tretirane krvi.

[0014] Stručna osoba razume da u sledeć em opisu izraz "tretman" znači "oksigenacija", ali i obrnuto.

[0015] Moguć a komora za termoregulaciju krvi je odvojena od komore za oksigenaciju pomo ć u probu šenih laminarnih elemenata i u njoj se nalazi kanal u kome se stvara termoregulisani fluid, obi čno voda, koji se uvodi u termostat komore za regulaciju kroz sopstveni ulazni otvor i koja je ispu štena kroz sopstveni izlazni otvor.

[0016] Termoregulaciona komora se stoga nalazi između ulaznog otvora krvi koju treba oksigenisati i komore za oksigenaciju.

[0017] Na odgovarajuć i način, nizvodno od poslednjeg, obezbeđena je komora za sakupljanje u kojoj se akumulira krv sa kiseonikom pre nego što se ponovo unese u pacijenta kroz izlazni otvor krvi zasić ene kiseonikom.

[0018] Iz US2015/0314059 poznata su ekstrakorporalna ambulantna pomoć na plu ć a.

[0019] Ekstrakorporalni sistem uključuje kuć ište, ulaz za protok krvi u tečnoj vezi sa ku ć ištem; izlaz za protok krvi u tečnoj vezi sa kuć ištem; mnoštvo šupljih gasopropusnih vlakana prilagođenih da omogu ć e difuziju gasa između krvi i unutrašnjosti gasopropusnih vlakana, pri čemu je mnoštvo šupljih gasopropusnih vlakana postavljeno između ulaza za protok krvi i izlaza za protok krvi tako da krv teče oko mnoštva šupljih gasopropusnih vlakana kada teče od ulaza za protok krvi do izlaza za protok krvi; ulaz za gas u tečnoj je vezi sa kuć ištem i u vezi sa fluidom sa ulazima ve ć eg broja šupljih gasnopropustljivih vlakana; izlaz za gas u tečnoj je vezi sa kuć ištem i u vezi sa fluidom sa izlazima ve ć eg broja šupljih gasopropusnih vlakana; i najmanje jedan pokretni element za stvaranje polja brzine u protoku krvi u kontaktu sa mnoštvom šupljih gasopropusnih vlakana. Mnoštvo šupljih gasopropusnih vlakana može se prostirati generalno upravno na smer protoka krvi kroz kuć ište.

[0020] Iz US2007/0249888 krvna pumpa-kiseonik-poznat je sistem atora, koji uključuje kuć ište, radno kolo, sloj vlakana i bajpas kanal koji obezbeđuje put za recirkulaciju krvi kroz sloj vlakana; sistem koji sadrži kuć ište, sredstvo za uvlačenje krvi u ku ć ište, sredstvo za uklanjanje ugljen-dioksida iz krvi; sredstvo za dodavanje kiseonika u krv i sredstvo za recirkulaciju krvi nazad kroz sredstvo za uklanjanje i sredstvo za dodavanje; i postupak za oksigenaciju krvi koji se sastoji od uzimanja krvi u kuć i šte koje se sastoji od sloja vlakana, pokretanja krvi uglavnom u radijalnom pravcu kroz sloj vlakana, dodavanja kiseonika u krv dok se kreć e kroz sloj vlakana, i ponavljanja koraka forsiranja i dodavanja za u najmanjem deo krvi.

Nedostaci stanja tehnike.

[0021] Stanje tehnike ima neke nedostatke.

[0022] Prvi nedostatak je što, uprkos upotrebi u kliničkoj praksi doziranja antikoagulansa, u telu poznatih oksigenatora spontano se stvaraju zone u kojima se usporava protok krvi koja se oksigeni še, što vremenom izaziva stvaranje tromba.

[0023] Tromb, ili njihovi delovi, mogu zauzvrat da se transportuju do pacijenta, stvarajuć i rizik za njegovu/njenu bezbednost, a takođe značajno smanjuju korisni deo za prolaz krvi, sa posljedičnim smanjenjem efikasnost oksigenatora.

[0024] Drugi nedostatak je to što, da bi se što je više moguć e pove ć ale površine za razmenu gasa između šupljih vlakana i krvi koja ih prekriva, komore za oksigenaciju poznatih oksigenatora prisilno sme štaju delove formirane od brojnih šupljih vlakana koja su nalaze u direktnom kontaktu jedni sa drugima i zbog čega su pritisnuti jedni na druge.

[0025] Ovo prinudno pritiskanje izaziva drobljenje između površina različitih kapilarnih lumena koji prolaze kroz šuplja vlakna u koja teče kiseonik, uzrokujuć i, i u ovom slučaju, značajno smanjenje nominalne i korisne površine razmene gasa, direktno u kontaktu sa krvlju koja teče oko njega.

[0026] Ovo izaziva još jedno smanjenje efikasnosti poznatih oksigenatora.

[0027] Da bi se izbegla ova negativna karakteristika, konstruisani su oksigenatori koji imaju osetljive veličine da bi omoguć ile dobijanje dovoljne zapremine komore za oksigenaciju da u njoj bude sme šten veliki broj šupljih vlakana, ali na štetu upravljivosti, ukupne zapremine i količine materijala neophodne za izradu ovih oksigenatora.

[0028] Treć i nedostatak je to što kod poznatih oksigenatora, posebno u blizini ulaznog otvora krvi koja se oksigeniše, ova poslednja nije raspoređena homogeno po celoj površini pletenica šupljih vlakana koja se nalaze u komori za oksigenaciju.

[0029] Ovo se dešava zato što, kada ulazi u telo posude, tok krvi ima tendenciju da spontano prati preferencijalni put koji čini njenu distribuciju na površinama razmene neujednačenom.

[0030] Ova okolnost poveć ava tendenciju akumulacije krvi u određenim zonama oksigenatora i samim tim usporava protok i stagnaciju ovog poslednjeg, sa posledičnim stvaranjem ugrušaka i tromba.

[0031] Još jedan nedostatak prethodnog stanja tehnike je to što unutar šupljih vlakana, kada je predviđeno da su njihovi krajevi ugrađeni u odgovarajuć e "posude", vodena kondenzacija teži da se formira, upravo u skladu sa krajevima, uzrokovano razlikom u temperaturi između srednjih zona šupljih vlakana koje direktno zapljuskuje krv koja teče na telesnoj temperaturi od oko 37°C i krajnjih zona koje krv ne može preklapati jer su neusaglašene i porirane u "posudama" koje imaju različite debljine od zone do zone, u zavisnosti od komora u kojima su smešteni.

[0032] Ova kondenzacija delimično zauzima kapilarne lumene šupljih vlakana, stvarajuć i prepreku slobodnom protoku kiseonika unutar njih i smanjujuć i ukupnu efikasnost razmene gasa u poznatim oksigenatorima.

Prezentacija pronalaska

[0033] Jedna svrha pronalaska je da poboljša stanje tehnike.

[0034] Druga svrha pronalaska je da se usavrši oksigenator organskih tečnosti koji sprečava stvaranje krvnih ugrušaka i tromba u telu.

[0035] Još jedna svrha pronalaska je da obezbedi oksigenator organskih tečnosti koji omoguć ava optimizaciju korisnih površina kako za razmenu gasova, tako i za prolaz tokova krvi koji prekrivaju pletenice šupljih vlakana.

[0036] Druga svrha pronalaska je da obezbedi oksigenator organskih tečnosti koji omoguć ava ravnomernu distribuciju krvi na ulazu u oksigenator, bez izazivanja usporavanja krvotoka i posledične stagnacije.

[0037] Druga svrha pronalaska je da obezbedi oksigenator organskih tečnosti koji optimizuje odnos između ukupnih veličina i kapaciteta oksigenacije.

[0038] Još jedna svrha pronalaska je da obezbedi oksigenator organskih tečnosti koji značajno smanjuje stvaranje kondenzacije na krajevima šupljih vlakana koja formiraju jedinicu za izmenu gasa.

[0039] Prema jednom aspektu pronalaska, obezbeđen je oksigenator organskih tečnosti prema karakteristikama patentnog zahteva 1.

[0040] Dalji aspekti pronalaska su naznačeni u zavisnim patentnim zahtevima.

[0041] Pronalazak omoguć ava da se dobiju slede ć e prednosti:

- da obezbedi oksigenator organskih tečnosti koji ima povoljan odnos između ukupnih veličina i kapaciteta kiseonika;

- da obezbedi oksigenator organskih tečnosti koji sprečava usporavanje protoka organskih tečnosti koje treba tretirati i, posledično, stvaranje akumulacija i tromba;

- da obezbedi oksigenator organskih tečnosti koji sprečava gnječenje pletenica šupljih vlakana, održavajuć i netaknutim korisne delove prolaza i održavaju ć i sve površine svakog pojedinačnog šupljeg vlakna savršeno propusnim i upotrebljivim, čak i u slučaju velikog broja šupljih vlakana koji se koriste u odnosu na jednu jedinicu zapremine.

KRATAK OPIS SLIKA

[0042] Ostale karakteristike i prednosti ovog pronalaska ć e postati očigledne iz detaljnog opisa preferencijalnog ali nerestriktivnog izvođenja oksigenatora organskih tečnosti, prikazanog kao neograničavajuć i primer sa referencom na priložene slike pri čemu:

- Slika 1 je perspektivni prikaz prve verzije oksigenatora organskih tečnosti prema pronalasku; - Slika 2 je bočni prikaz oksigenatora sa Slike 1, sa druge tačke gledišta;

- Slika 3 je šematski prikaz u preseku oksigenatora prema pronalasku, snimljen prema ravni traga III-III sa Slike 1;

- Slika 4 je šematski prikaz preseka oksigenatora sa Slike 1, snimljen prema ravni traga IV-IV sa Slike 1;

- Slika 5 je šematski prikaz delimično presečenog oksigenatora sa Slike 1;

- Slika 6 je šematski prikaz, u uveć anoj skali, zone oksigenatora sa Slike 3 u kojoj je obezbeđen ulaz tečnosti koja se oksigeniše;

- Slika 7 je prikaz ventilatora izolovanog distributivnom predkomorom oksigenatora u skladu sa pronalaskom u koji je obično smešten;

- Slika 8 je prikaz u znatno uveć anoj razmeri dela oksigenatora sa Slike 7;

- Slika 9 je prikaz detalja sa Slike 8, uzeto iz ravni preseka traga IX-IX sa Slike 8;

- Slika 10 je prikaz odozgo na deo lepljivih odstojnika koji se koriste u kombinaciji sa pletenicama šupljih vlakana sa Slike 3;

- Slika 11 je znatno uveć an šematski prikaz dela zavojnice šupljih vlakana sa Slike 3 u konfiguraciji pre pripreme;

- Slika 12 je poprečni presek oksigenatora sa Slike 1 snimljen iz ravni traga XII-XII;

- Slika 13 je presek oksigenatora prema pronalasku, u drugoj verziji implementacije;

- Slika 14 je šematski prikaz oksigenatora sa slike 13, u koraku sklapanja;

- Slika 15 je šematski prikaz strukturne organizacije-dela šupljih vlakana koja se koriste u oksigenatoru prema pronalasku.

Detaljan opis poželjnog izvođenja

[0043] Pozivajuć i se na navedene slike, broj 1 u celini označava oksigenator organskih tečnosti, u prvom moguć em izvođenju, koji ima telo posude 2 koje definiše uzdužnu osu "A".

[0044] U telu 2 se pravi prvi otvor 3 iz kojeg ulazi kiseonik, a drugi izlazni otvor 4 iz koga izlazi iscrpljeni kiseonik, kada se, nakon što je proces oksigenacije, pomeša sa ugljen-dioksidom koji krv oslobađa tokom razmena gasa, kao što ć e biti opisano u nastavku.

[0045] Takođe u telu 2 postoji treć i ulazni otvor 5 iz kojeg ulazi organska tečnost koja se oksigeniše, u ovom konkretnom slučaju krv, i četvrti izlazni otvor 6 iz kojeg krv izlazi nakon što je oksigenisana.

[0046] Pozivajuć i se na Sliku 2, treba napomenuti da su i u tre ć em otvoru 5 i takođe u četvrtom otvoru 6, upravo u produžecima ovih prema spolja, napravljena dva odgovarajuć a pristupa 5A i 6A kroz koja je moguć e uvesti, u zatvorenom modelu, ili da se fiksiraju, sonde ili senzori 5B i 6B da detektuju specifi čne podatke organske tečnosti tokom njenog prolaska ka komori za oksigenaciju 7, definisanoj unutar tela 2, i njenog izlaza iz ove druge.

[0047] U komori za oksigenaciju 7 smeštena je masa elemenata, pogodnih za izmenu gasa i koji se sastoje od mnoštva šupljih vlakana 8 koja su sva spojena zajedno u paralelnim pozicijama i koja su povezana u obliku pletenica koja se sastoji od blisko susednih i suštinski laminarnih slojeva.

[0048] Kao što se vidi na Slici 4, svi krajevi šupljih vlakana 8 završavaju se u odgovarajuć im komorama 2B, 2C koje su definisane između tela 2 i dva odgovarajuć a poklopca 2D i 2E koji su zapeča ć eno povezani sa telom 2.

[0049] Pozivajuć i se na Sliku 11, ovo je šematski prikaz koji predstavlja deo pletenica šupljih vlakana 8, raspoređenih u otvorenu konfiguraciju koja prethodi pakovanju u pletenice i prema kojoj su pojedina čne petlje spojene zajedno prema zajedničkim stranama.

[0050] Pozivajuć i se na Sliku 11, organizacija šupljih vlakana u delu pletenice i u znatno uve ć anoj razmeri se ponovo može videti šematski.

[0051] Kao što se može videti na Slikama 10 i 11 i 15, između slojeva "S" pletenica šupljih vlakana 8 su raspoređeni odstojnici 11, koji imaju funkciju da odvajaju šuplja vlakna 8 koja formiraju svaki sloj "S".

[0052] U poželjnoj varijanti, odstojnici 11 se sastoje od listova 12 dvolepljivog materijala i svaki list 12 formira prolaznu kružnu rupu 13 u svom centru.

[0053] Kada su sve rupe svih listova 12 postavljene jedna na drugu suštinski koncentrično, formira se centralni cilindrični presek "Ω", koji je predviđen da se naknadno u potpunosti ugradi u element od plastično-polimernog materijala, označen sa 28 i uobičajno poznat pod pojmom "lonac", definišuć i centralni cilindrični niz "Ω1" i koaksijalan sa prethodnim "Ω" presekom kroz koji krv može da teče tokom koraka razmene gasa, kao što ć e biti detaljno opisano u nastavku.

[0054] Kao što se može videti na Slikama 3 do 6, pletenice šupljih vlakana 8 nalaze se između dve izbušene ravne ploče 14 i 15, koje su pričvršć ene unutar komore za oksigenaciju 7 i koje sa unutrašnjoš ć u tela 2 određuju sabirnu komoru 16 oksigenisane krvi, pre nego što izađe iz četvrtog otvora 6, i predkomoru 17 koja je definisana između treć eg otvora 5 i komore za oksigenaciju 7.

[0055] Kao što se može videti na slikama, svi otvori 3, 4, 5, 6 su opremljeni odgovarajuć im ustima koja imaju standardizovani profil koji omoguć ava pričvrš ć ivanje konektora za cevi koje transportuju krv i kiseonik i koje se protežu prema spoljašnjosti oksigenatora.

[0056] U telu 2, posebno na delu 2A koji se smatra njegovim gornjim delom, takođe je obezbeđen još jedan peti otvor 18 koji, kao i ostali, ima reljefno ušć e okrenuto ka spolja, suštinski cilindričnog oblika, koaksijalno prema osi "A" i perimetrijski opremljeno navojem 19 za uvrtanje poklopca za zatvaranje, što nije prikazano.

[0057] Pozivajuć i se na Slike od 3 do 6 vidi se da je u osnovi petog otvora 18, tačno tamo gde se spaja sa predkomorom 17, postavljen ležaj 20 koji je koaksijalan sa osovinom „A“ i koji ima centralni deo 21 koji se slobodno okreć e.

[0058] Oko centralnog dela 21 obezbeđeni su otvori 22 koji dovode peti otvor 18 i predkomoru 17 u vezu jedno sa drugim.

[0059] Centralni deo 21 podržava centralni stub 23 koji je koaksijalan sa osom "A" i koji u osnovi formira sredstva za dinamičku raspodelu 24 koja se mogu slobodno rotirati unutar predkomora 17.

[0060] Kao što se može videti na slikama, sredstva za dinamičku raspodelu 24 su poželjno napravljena u obliku ventilatora sa radijalnim lopaticama 25 koje zauzimaju značajan deo predkomora 17.

[0061] Detaljno, centralni stub 23 ima apikalni deo 26 koji ima profil koji formira tri radijalna rebra 27, kao što se može detaljno videti na Slikama 8 i 9.

[0062] Radijalna rebra 27 su pogodna da održavaju tokove krvi u uzburkanom i umereno turbulentnom režimu, u kome može postojati neželjena embolija vazduha koja bi se mogla akumulirati u ovoj tački oksigenatora 1, koji je geometrijski najviši u unutrašnjosti ulazne komore uređaja, tokom upotrebe u koraku oksigenacije, da se izbaci kroz peti otvor 18, sprečavajuć i stvaranje akumulacije i tromba i koji bi vremenom prouzrokovali njegovu okluziju, čime bi oksigenator 1 postao neupotrebljiv.

[0063] Pozivajuć i se na Slike 3 i 4 i 12, treba napomenuti da komora za oksigenaciju 7 u svom unutrašnjem perimetru sadrži element od plastično-polimernog materijala, ili napred navedeno "lonac", označeno sa 28, koje u sebi sadrži oba kraja pletenice šupljih vlakana 8, kao i perimetarsku zonu slojeva "S" i odgovarajuć ih odstojnika 11 umetnutih između njih, koji određuju cilindrični niz "Q" u potpunosti uklopljen u "lonac", koji je cilindričnog oblika, koji, ostavljajuć i slobodan deo " Ω1", takođe cilindričan i formiran koaksijalnim poravnanjem rupa 13 napravljenih u ovom drugom, kao i krajnjim delovima dve probušene ploče 14 i 15, koje drže celinu u jednom fiksnom bloku.

[0064] Pozivajuć i se na Sliku 13, može se videti druga implementaciona verzija oksigenatora prema pronalasku.

[0065] Na ovoj slici, zajednički elementi su označeni istim numeričkim referencama kao u prethodnoj verziji.

[0066] Detaljno, oksigenator, označen sa 100, ponovo sadrži telo 2 koje je opremljeno otvorima za ulaz i izlaz za gas, u ovom konkretnom slučaju za kiseonik, ali koji nije vidljiv na crtežu, i sa otvorima za ulaz i izlaz organske tečnosti koja treba da bude oksigenisana, u ovom konkretnom slučaju krv: od ovih poslednjih otvora, vidljiv je samo četvrti izlazni otvor 6 oksigenisane krvi.

[0067] Takođe u ovoj drugoj verziji, telo 2 unutar sebe definiše komoru za oksigenaciju 7 (ili takođe komoru za izmenu gasa uopšte), u kojoj je masa šupljih vlakana 8 organizovana u obliku pletenice formirane od laminarnih slojeva "S " od šupljih vlakana 8 paralelno raspoređenih jednih sa drugima.

[0068] Kao i u prethodno opisanoj verziji, odstojnici su postavljeni između slojeva "S", koji na Slici 8 nisu uočljivi za posmatrača zbog smanjene skale.

[0069] Masa šupljih vlakana 8 je umetnuta između dve laminarne ploče 14 i 15 koje su probušene da bi se omoguć ilo da krv prođe kroz njih.

[0070] Suštinska razlika između ove druge verzije oksigenatora 100 u poređenju sa prvom verzijom je u tome što se u ovoj drugoj verziji, između distributivne predkomore 17 i komore za oksigenaciju 7, dobija još jedna termoregulaciona komora 30 u kojoj su kapilari 31 smešteni, otvoreni i paralelni jedni sa drugima.

[0071] Detaljnije, termoregulaciona komora 30 je definisana između laminarne ploče 15 i druge laminarne ploče 30A, paralelno sa laminarnom pločom 15, koja je postavljena u skladu sa distributivnom predkomorom 17.

[0072] Krajevi kapilara 31 završavaju se u odgovarajuć im bočnim komorama 32 i 33 koje su dobijene u telu 2 i koje su opremljene otvorima 34A i 34B, takođe u ovom slučaju opremljenim odgovarajuć im produženim ustima, koja su u vezi sa spoljašnjosti tela 2.

[0073] Tačnije, dve komore 32 i 33 se dobijaju nanošenjem dva odgovarajuć a poklopca 35 i 36 na zatvoren način na spoljašnje i suprotne strane 2B i 2C tela 2.

[0074] Obično, iz jednog od otvora 34 termoregulisana tečnost može uć i, odnosno zagrejati se ili ohladiti u odnosu na telesnu temperaturu pacijenta, dok termoregulisana te čnost može da izađe iz drugog otvora 34.

[0075] Dve bočne komore 32 i 33 su u vezi sa termoregulacionom komorom 30 kako bi se omoguć ilo da termoregulisani fluid prođe unutar kapilara 31, tako da se organska tečnost koja se podvrgne oksigenaciji zagreva ili hladi po potrebi, tokom prolaska kroz oksigenator 100.

[0076] Pozivajuć i se na Sliku 12, treba napomenuti da je obodni profil "lonca" 28, označen sa 28A, u suštini zaobljen i ne prati pravolinijske profile unutrašnjih zidova 2H dve komore 2B, 2C definisane između poklopaca 2D, 2E i tela 2.

[0077] Ova karakteristika omoguć ava smanjenje debljine "Z" "lonca" 28, posebno u zonama u kojima su ugrađeni krajevi šupljih vlakana 8.

[0078] Ovo smanjenje u debljini omoguć ava da se značajno smanji stvaranje kondenzacije unutar krajeva šupljih vlakana 8, pošto je razlika u temperaturi smanjena između zona u kojima krv teče prolazeć i kroz cilindrični korisni deo „Ω1”, preklapajuć i sredinu delova šupljih vlakana 8 i temperaturu krajeva ovih poslednjih.

Opis funkcionisanja.

[0079] Oksigenator organskih tečnosti prema prvoj verziji implementacije funkcioniše na sledeć i način: organska tečnost koja se oksigeniše, u ovom konkretnom slučaju krv, potiskuje se pumpom koja se, kroz ekstrakorporalno kolo, uzima od pacijenta, direktno ili kroz interpoziciju rezervoara za sakupljanje venske krvi, šalje je u oksigenator 1 i odatle je recirkuliše pacijentu.

[0080] Krv, detaljno, ulazi kroz treć i otvor 5, uliva se i zauzima predkomoru 17 u kojoj je sredstvo za dinamičku distribuciju 24, u praksi ventilator 24 koji se rotira i ima radijalne lopatice 25, potisnute strujom same krvi, i ravnomerno je raspoređena po površini probušene ploče 15.

[0081] Krv prolazi kroz probušenu ploču 15 i prodire u komoru za oksigenaciju 7, preklapajuć i spoljašnje površine šupljih vlakana 8 grupisanih u pletenice.

[0082] Krv prolazi u cilindričnom korisnom delu "Ω1" koji je definisan između slojeva "S" koji čine pletenice šupljih vlakana 8.

[0083] U isto vreme, protok kiseonika se uvodi u oksigenator 1 kroz prvi otvor 3, akumulirajuć i se u komori 2B u kojoj se završavaju istovremeni krajevi šupljih vlakana 8.

[0084] Kiseonik zatim teče unutar šupljih vlakana 8 tokom preklapanja potonjih sa delom krvi.

[0085] Porozna priroda šupljih vlakana 8 za gasove omoguć ava da se postigne razmena gasa između kiseonika i krvi koja, zauzvrat, oslobađa ugljen-dioksid koji se sakuplja unutar šupljih vlakana 8.

[0086] Krv bogata kiseonikom se zatim skuplja u sabirnu komoru 16 i odatle se gura prema pacijentu kroz četvrti izlazni otvor 6.

[0087] Ugljen dioksid prisutan u šupljim vlaknima 8 nakon razmene gasa se sakuplja u komori 2C i odatle se šalje ka spolja kroz drugi izlazni otvor 4.

[0088] Kada krv koju treba oksigenisati uđe u oksigenator 1, koji zauzima predkomoru 17, on oslobađa moguć e mehuri ć e vazduha koji se izbacuju kroz peti otvor 18, nakon uklanjanja poklopca za zatvaranje kojim je inače opremljen.

[0089] Rotacija ventilatora 24 i osovine 23 održavaju lumen petog otvora 18 konstantno propusnim zahvaljujuć i dinamičkom delovanju rebara 27 koja se formiraju na kraju osovine 23, sprečavaju ć i stvaranje štetnih i neželjenih akumulacija i ugrušaka krvi unutar lumena petog otvora 18.

[0090] Kada krv teče unutar komore za oksigenaciju 7, ona teče, kao što smo ranije rekli, unutar korisnog cilindričnog dela "Ω1" koji ima sveukupni oblik propusnog cilindra.

[0091] Kružni delovi otvora 13A koji, poravnati i u suštini koaksijalni jedni sa drugima, čine korisni cilindrični deo "Ω1", sprečavaju formiranje uglova i/ili udubljenja koji, buduć i da su prisutni u poznatim oksigenatorima, stvaraju preferencijalne putanje krvotoka i, kao posledica toga, razli čite zone u kojima se brzine krvotoka mogu razlikovati jedna od druge, posebno stvaraju zone u kojima mogu nastati akumulacije i ugrušci usled jakog usporavanja brzine toka.

[0092] U alternativnoj verziji implementacije, oksigenator 100, u koraku izmene gasa, funkcioni še na isti način kao što je napred opisano za prvu verziju.

[0093] Suštinska razlika je u tome što se u drugoj verziji krv, tokom njenog prolaska unutar oksigenatora 100, takođe može termoregulisati.

[0094] Termoregulacija, koja se može izvesti kako za poveć anje temperature, tako i za njeno smanjenje, vrši se uvođenjem prethodno termoregulisane tečnosti, obično vode, sa poznatim termoregulacionim sredstvima, kroz otvor 34A, prvo akumulacijom u bočnoj komori 32, zatim tako što je natera da teče unutar kapilara 31 koji su smešteni u termoregulacionoj komori 30, a zatim je sakupljaju u bočnoj komori 33, pre nego što izađe kroz otvor 34B.

[0095] U poželjnoj varijanti, kapilari 31 termoregulacione komore 30 su poželjno orijentisani pod pravim uglom u odnosu na šuplja vlakna 8 komore za oksigenaciju 7.

[0096] Na ovaj način, krv, koja teče iz predkomora 17 ka komori za oksigenaciju 7, prolazi kroz drugu laminarnu ploču 30A, preklapa kapilare 31 po perimetriji, zagrevajuć i se ili hlade ć i usled kontakta dok ne dođe do željene temperature.

[0097] Prisustvo odstojnika 11 između slojeva "S" šupljih vlakana 8 koji čine svaki od ovih omoguć ava da se spreči gnječenje u poprečnom pravcu svakog šupljeg vlakna 8, održavajuć i aksijalni lumen propusnim i, ukratko, ostavljajuć i celokupnu spoljašnju obodnu površinu potpuno slobodnom, omogu ć avaju ć i prolaz kiseonika i ugljen-dioksida bez ikakvih fizičkih prepreka tokom procesa razmene gasa.

[0098] Takođe treba naglasiti da poseban zaobljeni oblik perimetarskih zidova "lonca" 28 značajno umanjuje formiranje kondenzacije unutar lumena šupljih vlakana 8, čime ih održava propusnim za prolaz kiseonika.

[0099] U praksi je ustanovljeno da pronalazak postiže predviđene svrhe.

[0100] Pronalazak kako je zamišljen je podložan modifikacijama i varijantama, od kojih sve spadaju u inventivni koncept.

[0101] Štaviše, svi detalji mogu biti zamenjeni drugim tehnički ekvivalentnim elementima.

[0102] U svojoj praktičnoj primeni, korišć eni materijali kao i oblici i veličine mogu biti bilo koji, u skladu sa patentnim zahtevima, bez odstupanja od oblasti zaštite definisane sledeć im patentnim zahtevima.

Claims (10)

Patentni zahtevi

1. Oksigenator (1; 100) organskih tečnosti koji sadrži:

- Telo posude (2) koja ima uzdužnu osu (A);

- Prvi ulazni otvor (3) za kiseonik i drugi izlazni otvor (4) za izduvni gas dobijen u navedenom telu posude (2);

- Treć i ulazni otvor (5) za organsku tečnost koju treba oksigenisati i četvrti izlazni otvor (6) za oksigenisanu organsku tečnost dobijenu u navedenom telu posude (2);

- Komora za oksigenaciju (7) za oksigenaciju navedenog fluida koja je definisana unutar navedenog tela posude (2);

- Predkomora za distribuciju (17) tečnosti koja se oksigeniše postavljena između treć eg ulaznog otvora (5) i navedene komore za oksigenaciju (7);

- Masa kapilarnih vlakana (8) koja su nepropusna za tečnosti i porozna za gasove, dizajnirana da se preklapaju sa navedenim organskim fluidom i stežu pomoć u sredstava za stezanje (28) unutar navedene komore za oksigenaciju (7) u skladu sa zajedničkim paralelnim pravcem;

- sredstva za dinamičku distribuciju (24) poduprta u navedenom pretkomori za distribuciju (17) pomoć u potpornih sredstava (20), pri čemu je navedena masa kapilarnih vlakana (8) raspoređena u paket koji sadrži petlje susednih slojeva (S) vlakana (8), poprečno postavljenu u odnosu na navedenu uzdužnu osu (A) i smeštenu između najmanje dve probušene ploče (14, 15) koje su smeštene recipročno paralelno u navedenoj komori za oksigenaciju (7), pri čemu su odstojnici (11) postavljeni između navedenih slojeva (S);

navedeni oksigenator (1; 100) je naznačen time što navedeni odstojnici (11) sadrže listove od dvolepljivog materijala, koji su u potpunosti inkapsulirani u plastično-polimerni element, ili takozvani "lonac" (28) i pri čemu između navedenih susednih slojeva (S) najmanje centralni cilindrični upotrebljivi presek (Ω1) je okomito definisan, koaksijalan prema navedenoj uzdužnoj osi (A), projektovan da kroz njega prolazi navedena organska tečnost.

2. Oksigenator prema patentnom zahtevu 1, pri čemu navedena sredstva za distribuciju sadrže u najmanjem ventilator (24) koji je oslonjen i može se slobodno rotirati pomoć u navedenih potpornih sredstava (20) unutar navedene predkomora (17), pri čemu navedeni ventilator uključuje centralni stub (23) i više radijalnih lopatica (25).

3. Oksigenator prema patentnom zahtevu 2, pri čemu je navedeni centralni stub (23) koaksijalan sa navedenom uzdužnom osom (A).

4. Oksigenator prema patentnom zahtevu 1, pri čemu navedena predkomora za distribuciju (17) uključuje peti otvor za ispuštanje (18) izvan navedenog oksigenatora.

5. Oksigenator prema patentnom zahtevu 1, pri čemu se navedeni peti otvor (18) dobija koaksijalno sa navedenom uzdužnom osom (A) i oblikuje otvor koji ima produženi kraj prema spoljašnjoj strani navedenog tela posude (2) i suprotni kraj koji izlazi u navedenu predkomoru (17), pri čemu su navedena potporna sredstva (20) smeštena u navedeni suprotni kraj.

6. Oksigenator prema patentnom zahtevu 2 ili 5, pri čemu, navedena potporna sredstva (20) sadrže u najmanjem jedan ležaj koji je fiksiran u navedenom suprotnom kraju navedenog otvora (18), koaksijalno na navedenu uzdužnu osu (A), i koji podupire navedeni centralni stub (23), najmanje jedan kraj navedenog centralnog stuba se proteže u navedenom otvoru sa apikalnim delom (26).

7. Oksigenator prema patentnom zahtevu 1, pri čemu navedena sredstva za stezanje sadrže najmanje jedan plastično-polimerni element, ili takozvani monolitni "lonac" (28), koji ima dva suprotna zida (28A, 28B) koji obuhvataju odgovarajuć e homologne suprotne strane krajeva navedenih vlakana (8) i sme šteni su u navedenu komoru za oksigenaciju (7).

8. Oksigenator prema patentnom zahtevu 7, pri čemu, navedeni suprotni zidovi (28A, 28B) imaju zaobljen profil.

9. Oksigenator prema patentnom zahtevu 7, pri čemu, između navedenog plastično-polimernog elementa ili "lonca" (28) i navedenog tela posude (2) postoji u najmanjem komora za sakupljanje kiseonika (2B) u kojoj su prvi homologni krajevi navedenih vlakana (8) i komora za sakupljanje izduvnih gasova (2C) u kojoj su definisani drugi krajevi navedenih krajeva vlakana (8).

10. Oksigenator prema patentnom zahtevu 1, pri čemu je između navedene predkomore za distribuciju (17) i navedene komore za oksigenaciju (7) definisana termoregulaciona komora (30) navedenog fluida koji se oksigeniše, pri čemu definisani termoregulisani fluid teče u strujnom krugu (31) postavljenom u navedenoj termoregulacionoj komori.