膜式人工肺及其制造方法技术

一种膜式人工肺，利用了一个气体交换膜．它至少在其要与血液接触的表面上或在其中的微孔上涂以具有全氟烃基侧链的乙烯基单体作为其组分之一的乙烯基共聚物或用它阻塞微孔．该人工肺的气体交换膜通过至少将气体交换膜要与血液接触的表面和一种该乙烯基型共聚物溶液接触，接着蒸发溶液中的溶剂来制造．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于膜式人工肺和它的制造方法。更具体地说，本专利技术是关于在体外血液循环过程中除去血液中的二氧化碳和将氧气加到血液中的膜式人工肺，这种人工肺有很大的生物相容性，仅仅使血小板遭受极小的损失，其气体交换特性好，並对它的制造方法作了说明。以前，人工肺在心脏切开手术中被作为一种辅助装置使用，用它来实现气体交换，这种气体的交换是通过对于气体有满意渗透能力的气体交换膜介质、将通过它的循环血液与含氧气体接触而完成的。上面所描述的膜式人工肺中所应用的气体交换膜有两类均质膜和多孔膜。硅氧烷膜、作为一种均质膜是现在被广泛应用的。可是，由于应用硅氧烷膜，生产厚度小于100微米的均质膜不具有足够的强度，因此，它们限制了对气体的渗透能力，並且对CO2气体显示出特别差的渗透能力。当把数万个空心纤维膜包扎起来以达到所要求的气体交换能力时，设计成用这种膜脈管束来工作的装置不免要占很大的体积，需要大量的原动力，所以证明是非常昂贵的。迄今为止在这个技术中所知道的多孔膜是由各种材料制成的，例如像聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚氨基甲酸酯和聚酰胺等。要求这些气体交换膜对于O2和CO2应具有大的渗透系数，在持久的血液循环过程中，要抑制引起血浆的泄漏，並避免使血液由于物理接触而引起像血凝结、形成微血栓、血小板损失、血浆蛋白质变性和溶血作用这样的损害。到目前为止，还没有发展出满足所有这些要求的气体交换膜，特别是对血液的损害或生物相容性。即使被看成是优于所有其它膜的硅氧烷膜也不能令人满意。因此，在利用人工肺的体外血液循环中，通过例如加入肝素同时进行化学治疗以抑制凝血作用已是惯例。可是，发现肝素在抑制凝血作用时是有效的，而对血小板聚集和凝集实际上是无效的。多孔膜实际上有许多沿壁厚方向穿过的微孔。由于这些膜是疏水的，它们允许从供给的气体加氧气到血液中，並从血液中排除二氧化碳进入气体中，而不使血浆通过微孔，即不使血浆从膜的血液通道一侧泄漏到它的气体通道一侧。由于它们对气流的高渗透性，因此，这种多孔膜不仅有由于形成露而引起性能下降的缺点，而且还在血液循环持久工作过程中，最终会引起血浆的泄漏。这种不利现象即使对在人工肺制造过程中成功地通过水泄漏试验的多孔膜的情况下也是存在的。为了消除普通多孔膜有的上述各种缺点，我们已经提出了一种人工肺，这种人工肺利用了有许多用硅酮油阻塞住的微孔的多孔膜(日本专利申请，昭和58(1983)-92325)，以及使用以硅橡胶阻塞微孔的多孔膜来进一步改进的人工肺(日本专利申请昭和59(1984)-105384)。使用以硅橡胶阻塞微孔的多孔膜人工肺，不再引起在用普通多孔膜人工肺中观察到的血浆泄漏问题，不过它没有充分除去二氧化碳的能力。因此这种人工肺要以在例如像ECCO2R(体外二氧化碳排除)这样的体外循环中那样低的血液流动体积来去除生命体产生的二氧化碳量已发现是有困难的。因此，本专利技术的一个目的是要给出一种新颖的。本专利技术的另一个目的是要给出一种适于在体外血液循环过程中从血液中除去二氧化碳气体、並向血液加进氧气的膜式人工肺，这种人工肺具有很好的去除二氧化碳气体的能力，而且，在持久应用的过程中，不会导致血浆泄漏。並要给出它的制造方法。本专利技术另一个目的是要给出一个适合于体外二氧化碳排除的膜式人工肺，並给出其制造方法。前面叙述的这些目的是通过这样一个膜式人工肺来完成的，该人工肺的特征在于装在其中的气体交换膜至少在它要与血液接触的表面上涂有乙烯基型共聚物，这种共聚物必须具有带全氟烃基侧链的乙烯基单体作为其组成部分之一。本专利技术公开了一种膜式人工肺，其中的乙烯基型共聚物是一个具有全氟烯基侧链的(甲基)丙烯酸酯单体的(甲基)丙烯酸酯型共聚物。本专利技术还公开了一个乙烯基型共聚物是嵌段共聚物的膜式人工肺，本专利技术还进一步公开了这样一个膜式人工肺，其嵌段共聚物内由具有全氟烃基侧链的乙烯基型单体组成的聚合物组分与由该共聚物的其它单体组成的聚合物组份的重量比是在0.25-1.5范围里。本专利技术公开了一个全氟烃基侧链是-CH2CH2(CF2)7CF3的膜式人工肺，本专利技术还公开了一个气体交换膜是多孔膜的膜式人工肺，並进一步公开了一个多孔膜是烯烃型树脂制成的膜式人工肺。本专利技术公开了一个多孔膜是聚丙烯制造的膜式人工肺。本专利技术还公开了一个气体交换膜是均质膜的膜式人工肺，本专利技术进一步公开了一个气体交换膜是空心纤维膜的膜式人工肺，本专利技术还公开了一个膜式人工肺，其中具有一个带全氟烃基侧链的乙烯基单体作为它的组分之一的乙烯基型共聚物涂层的厚度在0.001-10微米范围内。上述这些目的是用一个利用壁厚为5-80微米、孔隙率为20-80%、孔径在0.01-5微米的多孔膜作为气体交换膜的膜式人工肺来实现的。这个人工肺的特征在于其微孔是用乙烯基型共聚物阻塞的，该共聚物必须具有一个带全氟烃基侧链的乙烯基单体作为其成份之一。本专利技术公开了一个膜式人工肺，其中的乙烯基型共聚物是有一个带全氟烃基侧链的(甲基)丙烯酸酯单体为其组份之一的(甲基)丙烯酸酯型聚合物。本专利技术还公开了一个乙烯基型共聚物是嵌段共聚物的膜式人工肺。本专利技术进一步公开了一个膜式人工肺，在其中，该乙烯基嵌段共聚物中由具有带全氟烃基侧链的乙烯基型单体形成的聚合物组份与该共聚物中其它单体形成的聚合物组份的重量比是0.25-1.5。本专利技术公开了一个全氟烃基侧链是-CH2CH2(CF2)7CF3·的膜式人工肺。本专利技术公开了一个气体交换膜是烯烃型树脂做的膜式人工肺。本专利技术公开了一个气体交换膜是聚丙烯做的膜式人工肺。本专利技术还公开了一个气体交换膜是空心纤维膜的膜式人工肺。本专利技术还进一步公开了一个空心纤维膜的内径在100-1000微米范围内的膜式人工肺。上述这些目的是用制造膜式人工肺的方法来实现的，这个方法包括至少将气体交换膜要与血液接触的表面与具有带全氟烃基侧链的乙烯基单体为其成分之一的乙烯基型共聚物的溶液接触，随后蒸发溶液的溶剂，这样，在与血液接触的表面上形成了一层乙烯基共聚物涂层。上述这些目的是通过制造利用壁厚为5-80微米、孔隙率为20-80%、孔径为0.01-5微米的多孔膜作为气体交换膜的膜式人工肺来实现的。这个方法包括使该多孔疏水膜与具有带全氟烃基侧链的乙烯基单体为其组分之一的乙烯基型共聚物接触，从而用该共聚物阻塞了该膜的微孔。本专利技术还公开了制造一种膜式人工肺的方法，该方法还包括将其与血液接触的表面与共聚物的清洗液接触，随后蒸发该清洗液。图1是一种用在本专利技术膜式人工肺中的气体交换膜实施例的模型图。图2是气体交换膜的另一种实施例的模型图。图3是气体交换膜的又一种实施例的模型图。图4是气体交换膜再一种实施例的模型图。图5是气体交换膜另外一种实施例的模型图。图6是空心纤维膜式人工肺的部分剖面图，它作为本专利技术膜式人工肺的一种解决方案。现在，将参照附图详细地描述本专利技术如下图1和图2是显示具体体现本专利技术的典型的膜式人工肺中显微结构的放大剖面图。在本专利技术的膜式人工肺(1)中的气体交换膜(2)是一个多孔膜，如图1所示。另一个是如图2所示的均质膜。当气体交换膜(2)是一个多孔膜时，用于这种膜的材料是一个大分子物质，大分子物质包括像聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈和醋酸纤维素这样的疏水性大分子物质以及亲水性大分子物质，但本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种膜式人工肺，其特征在于气体交换膜至少在其要与血液接触的表面上涂了具有全氟烃基侧链的乙烯基型单体作为其组分之一的乙烯基型其聚物。

【技术特征摘要】
JP 1985-9-13 201790/85;JP 1985-9-13 201791/851.一种膜式人工肺，其特征在于气体交换膜至少在其要与血液接触的表面上涂了具有全氟烃基侧链的乙烯基型单体作为其组分之一的乙烯基型其聚物。2.一种按权利要求1所述的膜式人工肺，其特征在于所说的乙烯基型共聚物是具有全氟烃基侧链的(甲)丙烯酸酯型单体为其组分之一的(甲)丙烯酸酯共聚物。3.一种按权利要求1所述的膜式人工肺，其特征在于所说的乙烯基型共聚物是一嵌段共聚物。4.一种按权利要求3所述的膜式人工肺，其特征在于所说嵌段共聚物中由具有全氟烃基侧链的乙烯基型单体形成的聚合物组分与共聚物中其它单体形成的聚合物组分的重量比为0.25至1.5。5.一种按权利要求1所述的膜式人工肺，其特征在于所说的全氟烃基侧链为-CH2CH2(CF2)7CF3。6.一种按权利要求1所述的膜式人工肺，其特征在于所说的气体交换膜为一多孔膜。7.一种按权利要求6所述的膜式人工肺，其特征在于所说的多孔膜是由烯烃型树脂制成。8.一种按权利要求7所述的膜式人工肺，其特征在于所说的多孔膜是由聚丙烯制成。9.一种按权利要求1所述的膜式人工肺，其特征在于所说的气体交换膜为一均匀膜。10.一种按权利要求9所述的膜工人工肺，其特征在于所说的均匀膜是由硅橡胶制成。11.一种按权利要求1所述的膜式人工肺，其特征在于所说的气体交换膜为一空心纤维膜。12.一种按权利要求1所述的膜式人工肺，其特征在于所说的具有全氟烃基侧链的乙烯基型单体作为其组分之一的乙烯基型共聚物涂层壁厚为0.001至10微米。13.一种膜式人工肺，其用作气体交换膜的多孔膜，壁厚为5至80微米，孔隙率为20%至80%，孔直径为0.01至5微米，其特征在于所说多孔膜的微孔是用具有全氟烃基侧链的乙烯基型单体作为其组分之一的乙烯基型共聚物阻塞的。14.一种按权利要求13所述的膜式人工肺，其特征在于所说的乙烯基型共聚物为具有全氟烃基侧链的(甲)丙烯酸酯单体作为其组分之一的(甲)丙烯酸酯型共聚物。15.一种按权利要求13所述的膜式人工肺，其特征在于所说的乙烯基型共聚物为一嵌段共聚物。16.一种按权利要求15所述的膜式人工肺，其特征在于所说乙烯基型共聚物中由具有全氟烃基侧链的乙烯基单体形成的聚合物组分与共聚物另一单体形成的聚合物组分之重量比为0.25至1.5。17.一种按权利要求13所述的膜式人工肺...

【专利技术属性】
技术研发人员：深泽弘道，荻原和彦，
申请(专利权)人：泰尔茂株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]