專利名稱：生物人工肝支持系統(tǒng)用雙腔儲(chǔ)液池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種醫(yī)療設(shè)備，尤其涉及一種應(yīng)用于生物人工肝治療，可有效提高生物人工肝治療效果的重要裝置生物人工肝支持系統(tǒng)用雙腔儲(chǔ)液池。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，肝衰竭病情危重，進(jìn)展迅速，病死率極高，針對(duì)肝衰竭的治療一直是世界性難題。而目前人工肝治療已經(jīng)成為重型肝炎肝衰竭一個(gè)不可替代的治療手段，尤其是生物人工肝在理論上可以代償肝臟的全部功能，代表著今后人工肝的發(fā)展潮流，面臨著巨大的臨床需求，具有著廣泛的臨床應(yīng)用前景。生物人工肝的基本原理是患者的血液或血漿流經(jīng)載有生物活性細(xì)胞的生物反應(yīng)器，在此過(guò)程中，生物活性細(xì)胞一方面完成血液(血漿)中毒性物質(zhì)的代謝，同時(shí)將其合成的生物活性物質(zhì)釋放入血，糾正內(nèi)環(huán)境紊亂，暫時(shí)替代衰竭肝臟的部分功能，為自體肝臟恢復(fù)或肝移植贏得機(jī)會(huì)，從而降低患者死亡率，達(dá)到治療目的。
不難理解，生物人工肝的療效除取決于反應(yīng)器內(nèi)肝細(xì)胞的數(shù)量和生物學(xué)功能外，患者血液(血漿)與體外培養(yǎng)細(xì)胞之間的物質(zhì)交換效率也成為影響療效的重要因素，設(shè)計(jì)合理的儲(chǔ)液池在這一環(huán)節(jié)起著關(guān)鍵作用。國(guó)外已進(jìn)行I-III期臨床驗(yàn)證的生物人工肝裝置有BLSS、AMC-BAL、ELAD、MELS、H印atAssist等，多未達(dá)到預(yù)期的臨床療效。究其原因，很重要的一個(gè)方面在于它們雖著眼于對(duì)細(xì)胞源和反應(yīng)器表征的研究，但對(duì)儲(chǔ)液池這一組件未進(jìn)行充分的研究。缺少儲(chǔ)液池的人工肝裝置導(dǎo)致患者血液(血漿)經(jīng)過(guò)一次循環(huán)后即返回體內(nèi)，這使得患者血液(血漿)與細(xì)胞間缺乏充分的物質(zhì)交換，生物人工肝治療效率低下。多數(shù)人工肝裝置配備了儲(chǔ)液池，但大多為單腔結(jié)構(gòu)，盡管可實(shí)現(xiàn)多次循環(huán)，其結(jié)構(gòu)的缺陷無(wú)法避免未流經(jīng)反應(yīng)器的血液(血漿)直接回輸體內(nèi)的情況，即形成所謂無(wú)效循環(huán)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種生物人工肝支持系統(tǒng)用雙腔儲(chǔ)液池，本發(fā)明適用于生物人工肝治療，可以將重肝血漿多次流經(jīng)生物反應(yīng)器，形成高效循環(huán)通路，起到更佳的治療效果。 本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種生物人工肝支持系統(tǒng)用雙腔儲(chǔ)液池，包括內(nèi)腔和外腔；其中，外腔頂部設(shè)有第一液體進(jìn)口和第一氣壓平衡孔，內(nèi)腔頂部設(shè)有第二液體進(jìn)口和第二氣壓平衡孔，內(nèi)腔底部設(shè)有第一液體出口，內(nèi)腔側(cè)壁靠近底部設(shè)有第二液體出口 ，該第二液體出口借助一管狀通道途經(jīng)外腔，由內(nèi)腔直接通往雙腔儲(chǔ)液池外，該管狀通道在外腔部分的側(cè)壁上設(shè)置有若干個(gè)外腔側(cè)孔。 進(jìn)一步地，所述內(nèi)腔和外腔由兩個(gè)頂部和底部密封的同心等高空心圓柱體組成，材料為塑料或有機(jī)玻璃。 進(jìn)一步地，所述第一氣壓平衡孔和第二氣壓平衡孔的半徑為0. 3cm，均內(nèi)設(shè)濾膜。
進(jìn)一步地，所述濾膜厚為0. 22微米，其材料為混合纖維素酯。
進(jìn)一步地，所述外腔側(cè)孔7有三個(gè)，直徑為0. 15cm。 本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的生物人工肝支持系統(tǒng)用雙腔儲(chǔ)液池實(shí)現(xiàn)了重肝血漿多次流經(jīng)生物反應(yīng)器，形成高效循環(huán)通路，從而可以發(fā)揮出更佳的治療效果。本發(fā)明提供的生物人工肝支持系統(tǒng)用雙腔儲(chǔ)液池還可根據(jù)臨床的具體實(shí)踐要求，對(duì)內(nèi)外雙腔容積大小比例進(jìn)行重新設(shè)置，擴(kuò)大或縮小，從而更加合理地應(yīng)用于臨床。


圖1為生物人工肝支持系統(tǒng)用雙腔儲(chǔ)液池的立體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為生物人工肝支持系統(tǒng)用雙腔儲(chǔ)液池外接系統(tǒng)輔助裝置的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面根據(jù)附圖詳細(xì)描述本發(fā)明，本發(fā)明的目的和效果將變得更加明顯。
如圖1所示，本發(fā)明的生物人工肝支持系統(tǒng)用雙腔儲(chǔ)液池，包括同心等高的內(nèi)腔8和外腔9、第一液體進(jìn)口 1、第二液體進(jìn)口 2、第一氣壓平衡孔4、第二氣壓平衡孔3、第一液體出口 5、第二液體出口 6、外腔側(cè)孔7。儲(chǔ)液池總體外型由兩個(gè)同心等高圓柱體組成，池內(nèi)相應(yīng)分為密閉的內(nèi)外雙腔。儲(chǔ)液池上頂部的第一液體進(jìn)口 l和第一氣壓平衡孔4均連通內(nèi)腔8，第二液體進(jìn)口 2和第二氣壓平衡孔3均連通外腔9。第一氣壓平衡孔4和第二氣壓平衡孔3分別將內(nèi)腔8、外腔9與池外連通，保持池內(nèi)外大氣壓平衡，并且氣壓平衡孔在孔內(nèi)均設(shè)置0. 22微米的濾膜，保證池內(nèi)無(wú)菌狀態(tài)，濾膜材料可為混合纖維素酯等。
儲(chǔ)液池下底部有第一液體出口 5，作為凈化后血漿返回人體的通路。側(cè)壁靠近下底部第一液體出口 6，該出口借助一管狀通道途經(jīng)外腔9，由內(nèi)腔8直接通往儲(chǔ)液池外，而該通道在外腔9部分的側(cè)壁上設(shè)置有若干個(gè)外腔側(cè)孔7，直徑約0. 15cm，圖中為3個(gè)。
外腔9將由第一液體進(jìn)口 1容納來(lái)自人體的重肝血漿，而內(nèi)腔8則由第二液體進(jìn)口 2容納與生物反應(yīng)器作用后的凈化血漿。第一液體進(jìn)口 1連接血漿分離器10的管道，由泵帶動(dòng)，不斷經(jīng)第一液體進(jìn)口 1向儲(chǔ)液池外腔9內(nèi)泵入重肝血漿；第二液體進(jìn)口 2則連接生物反應(yīng)器11的管道，重肝血漿與部分循環(huán)的血漿在生物反應(yīng)器11中與肝細(xì)胞相互作用后，由泵帶動(dòng)，經(jīng)第二液體進(jìn)口 2作為凈化后血漿返回儲(chǔ)液池內(nèi)腔8。該儲(chǔ)液池上頂部有兩處氣壓平衡孔，孔半徑約為0. 3cm，分別將內(nèi)腔8、外腔9與池外連通，從而保持池內(nèi)外大氣壓平衡，并且該兩處氣壓平衡孔在孔內(nèi)設(shè)置0. 22微米的濾膜，從而可保持儲(chǔ)液池內(nèi)無(wú)菌狀態(tài)。儲(chǔ)液池下底部有第一液體出口 5，接通內(nèi)腔8，并向外連接返回人體的血漿管道。儲(chǔ)液池內(nèi)腔8中部分凈化后的血漿可經(jīng)第一液體出口 5，返回人體。其中，由第一液體進(jìn)口 l進(jìn)入外腔9的重肝血漿量，與由第一液體出口 5經(jīng)內(nèi)腔8流出的凈化后的血漿量保持均等。儲(chǔ)液池側(cè)壁靠近下底部有第二液體出口 6，該液體出口 6借助一管狀通道，由內(nèi)腔8直接通往儲(chǔ)液池外，而該通道在途徑外腔9部分的側(cè)壁上設(shè)置有外腔側(cè)孔7，共設(shè)3孔，每孔的直徑約0. 15cm。第二液體出口 6將連通生物反應(yīng)器的管道，由泵帶動(dòng)，內(nèi)腔8的凈化后血漿將經(jīng)第二液體出口 6進(jìn)入生物反應(yīng)器的管道，而外腔9的重肝血漿將由外腔側(cè)孔7被抽吸經(jīng)液體出口 6與內(nèi)腔8凈化后的血漿相混合，一并進(jìn)入生物反應(yīng)器ll，與生物反應(yīng)器11中的肝細(xì)胞相互作用后，最后經(jīng)第二液體進(jìn)口 2返回內(nèi)腔8，形成一次循環(huán)。以上液體進(jìn)口及液體出口的管徑設(shè)置，均為每管的直徑約0. 6cm，另外，儲(chǔ)液池外部分的長(zhǎng)度為1. 5cm。
本發(fā)明提供的生物人工肝支持系統(tǒng)用雙腔儲(chǔ)液池，由內(nèi)外雙腔組成，借助于第二液體出口 6及外腔側(cè)孔7，在泵的帶動(dòng)下，可以同時(shí)吸取內(nèi)外雙腔的血漿，并可形成多次有效的生物人工肝治療循環(huán)，避免了重肝血漿未經(jīng)生物反應(yīng)器與肝細(xì)胞反應(yīng)直接返回體內(nèi)，從而更加高效地發(fā)揮生物人工肝治療作用。 本實(shí)例生物人工肝支持系統(tǒng)用雙腔儲(chǔ)液池的外殼材料可為塑料或有機(jī)玻璃，大小尺寸為儲(chǔ)液池內(nèi)腔8半徑為3cm，外腔9半徑為4cm，均除去壁厚，池高為9cm，內(nèi)腔8容積約250ml，外腔9容積約200ml。實(shí)際制作時(shí)可根據(jù)臨床實(shí)踐需要放大或縮小，制定出最佳的尺寸。 如圖2所示重肝血液從病人靜脈由泵抽出，進(jìn)入血漿分離器IO，重肝血液分離成為重肝血槳和血細(xì)胞，重肝血槳將由第一液體進(jìn)口 1，進(jìn)入儲(chǔ)液池12的外腔9中。由于池外生物反應(yīng)器通路中泵的抽吸作用，外腔9中的重肝血漿將通過(guò)第二液體出口 6在外腔9部分通道的外腔側(cè)孔7，經(jīng)第二液體出口 6流出進(jìn)入裝有肝細(xì)胞的生物反應(yīng)器11內(nèi)，與肝細(xì)胞相互作用。進(jìn)行第一次相互作用后的血漿作為凈化血漿將通過(guò)第一液體進(jìn)口 2進(jìn)入儲(chǔ)液池12的內(nèi)腔8，與內(nèi)腔8內(nèi)已經(jīng)預(yù)充的代血漿相互混合，稀釋后的凈化血漿大部分將通過(guò)第二液體出口 6再次由泵帶動(dòng)進(jìn)入生物反應(yīng)器11與肝細(xì)胞相互作用，形成重肝血漿反復(fù)多次進(jìn)入生物反應(yīng)器11的循環(huán)。經(jīng)歷過(guò)多次循環(huán)進(jìn)入生物反應(yīng)器11充分作用后的凈化血漿將由第一液體出口 5，由泵帶動(dòng)，進(jìn)入返回人體的管路，并最終與血細(xì)胞相互混合后返回人體。
本發(fā)明為生物人工肝支持系統(tǒng)用雙腔儲(chǔ)液池，與普通循環(huán)儲(chǔ)液池相比，有著巨大的優(yōu)勢(shì)。普通的儲(chǔ)液池僅僅為一有著數(shù)個(gè)液體進(jìn)出通道的密閉立體瓶，重肝血漿進(jìn)入普通儲(chǔ)液池后，不能與凈化后的血漿相互隔離，而是直接混合在一起，部分混合后的血漿將直接返回人體，從而造成了部分重肝血漿未經(jīng)生物反應(yīng)器與肝細(xì)胞相互作用，即直接返回體內(nèi)，起不到生物人工肝的治療效果。而本發(fā)明所提供的生物人工肝支持系統(tǒng)用雙腔儲(chǔ)液池，由內(nèi)外雙腔組成，外腔容納重肝血漿，內(nèi)腔容納凈化后的血漿，保證了兩部分血漿的有效隔離。同時(shí)，本儲(chǔ)液池借助于特殊設(shè)置的液體出口及外腔側(cè)孔，在泵的帶動(dòng)下，可以同時(shí)吸取內(nèi)外雙腔的血漿，而由于泵向外的抽吸作用，外腔中的重肝血漿將與內(nèi)腔中的已凈化后的血漿一起抽吸進(jìn)入生物反應(yīng)器，而不會(huì)向內(nèi)直接進(jìn)入內(nèi)腔，從而有效避免了重肝血漿未經(jīng)生物反應(yīng)器與肝細(xì)胞反應(yīng)直接返回體內(nèi)。而內(nèi)腔中凈化后的血漿及部分外腔的重肝血漿不斷形成多次有效的生物人工肝治療循環(huán)，更為高效地發(fā)揮生物人工肝的治療效果。另外，與普通儲(chǔ)液池相比，本發(fā)明還通過(guò)設(shè)置帶有0. 22微米濾膜的氣壓平衡孔，一并有效地解決池內(nèi)外氣壓平衡問(wèn)題及保持池內(nèi)的無(wú)菌狀態(tài)，從而在氣壓動(dòng)力學(xué)及生物安全方面體現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。 本生物人工肝支持系統(tǒng)用雙腔儲(chǔ)液池，通過(guò)獨(dú)特的構(gòu)造，可有效提高生物人工肝治療效率，并且設(shè)計(jì)合理，功能全面，適用性強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣泛，具有很好的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求
一種生物人工肝支持系統(tǒng)用雙腔儲(chǔ)液池，其特征在于，包括內(nèi)腔(8)和外腔(9)。其中，外腔(9)頂部設(shè)有第一液體進(jìn)口(1)和第一氣壓平衡孔(4)，內(nèi)腔(8)頂部設(shè)有第二液體進(jìn)口(2)和第二氣壓平衡孔(3)，內(nèi)腔(8)底部設(shè)有第一液體出口(5)，內(nèi)腔(8)側(cè)壁靠近底部設(shè)有第二液體出口(6)，該第二液體出口(6)借助一管狀通道途經(jīng)外腔(9)，由內(nèi)腔(8)直接通往雙腔儲(chǔ)液池外，該管狀通道在外腔(9)部分的側(cè)壁上設(shè)置有若干個(gè)外腔側(cè)孔(7)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述生物人工肝支持系統(tǒng)用雙腔儲(chǔ)液池，其特征在于，所述內(nèi)腔(8) 和外腔(9)由兩個(gè)頂部和底部密封的同心等高空心圓柱體組成，材料為塑料或有機(jī)玻璃。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述生物人工肝支持系統(tǒng)用雙腔儲(chǔ)液池，其特征在于，所述第一氣 壓平衡孔(4)和第二氣壓平衡孔(3)的半徑約為0.3cm，均內(nèi)設(shè)濾 膜。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述生物人工肝支持系統(tǒng)用雙腔儲(chǔ)液池，其特征在于，所述濾膜厚 約0. 22微米，其材料可為混合纖維素酯等。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述生物人工肝支持系統(tǒng)用雙腔儲(chǔ)液池，其特征在于，所述外腔側(cè) 孔(7)有三個(gè)，直徑約O. 15cm。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種生物人工肝支持系統(tǒng)用雙腔儲(chǔ)液池，包括內(nèi)腔和外腔；其中，外腔頂部設(shè)有第一液體進(jìn)口和第一氣壓平衡孔，內(nèi)腔頂部設(shè)有第二液體進(jìn)口和第二氣壓平衡孔，內(nèi)腔底部設(shè)有第一液體出口，內(nèi)腔側(cè)壁靠近底部設(shè)有第二液體出口，該第二液體出口借助一管狀通道途經(jīng)外腔，由內(nèi)腔直接通往雙腔儲(chǔ)液池外，該管狀通道在外腔部分的側(cè)壁上設(shè)置有若干個(gè)外腔側(cè)孔；本發(fā)明的生物人工肝支持系統(tǒng)用雙腔儲(chǔ)液池實(shí)現(xiàn)了重肝血漿多次流經(jīng)生物反應(yīng)器，形成高效循環(huán)通路，從而可以發(fā)揮出更佳的治療效果。本發(fā)明提供的生物人工肝支持系統(tǒng)用雙腔儲(chǔ)液池還可根據(jù)臨床的具體實(shí)踐要求，對(duì)內(nèi)外雙腔容積大小比例進(jìn)行重新設(shè)置，擴(kuò)大或縮小，從而更加合理地應(yīng)用于臨床。
文檔編號(hào)A61M1/36GK101732770SQ200910155039
公開(kāi)日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月14日
發(fā)明者呂國(guó)良, 喻成波, 張安業(yè), 朱春俠, 李蘭娟, 潘小平, 章益民, 趙立夫, 陳佳佳 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)