[发明专利]人工肝的生物反应器

说明书

本发明公开了一种人工肝的生物反应器，包括由两端的盖密封的圆形玻璃筒，圆形筒内中央有若干根用中空纤维膜制作的中空纤维管；进血液管连通所有中空纤维管的一端，出血液管连通所有中空纤维管的另一端，营养液进口管和营养液出口管连通周边间隙，圆形筒的内壁上固定有多根第一棒式电极，若干根中空纤维管的中心固定有一根第二棒式电极，第一棒式电极的一端与电池的负极电连接，第二棒式电极的一端与电池的正极电连接，第一棒式电极沿圆形玻璃筒的内壁圆周均匀分布，使第一棒式电极与第二棒式电极之间形成径向均匀辐射的电场。本人工肝的生物反应器能充分清除血液中蛋白结合毒素、并延长人工肝的生物反应器的使用寿命。

技术领域

本发明涉及生物医疗器械技术领域，具体讲是一种人工肝的生物反应器。

背景技术

人工肝的通常含义是，通过一个体外的机械装置或理化装置，利用压力驱动患者血液流经体外人工肝系统，担负起暂时辅助或完全代替严重病变肝脏的功能，清除各种有害物质，代偿肝脏的代谢功能，直至人体自身肝脏功能恢复或进行肝脏移植。

人工肝的生物反应器则是人工肝系统中用于清除毒素的部件，是人工肝系统的核心。现有技术的人工肝的生物反应器，包括由两端的盖密封的圆形筒，圆形筒内中央有若干根用中空纤维膜制作的中空纤维管，中空纤维管与管外的周边间隙构成血液和营养液进行径向物质交换的场所；进血液管连通所有中空纤维管的一端，出血液管连通所有中空纤维管的另一端，营养液进口管和营养液出口管连通周边间隙，

理想的人工肝应该像肝脏一样，能清除血液中各种毒素。但血液中只有少部分毒素是水溶性的，如血氨，大部分毒素都是不溶于水的，而是与蛋白结合，称为蛋白结合毒素，主要是与血液如血浆中含量最多的带负电的白蛋白结合。关于肝脏衰竭的机制目前尚不明确，但医学界普遍认为，蛋白结合毒素可能就是引起肝衰竭的主要原因。现有的基于血液透析、滤过等技术的人工肝能清除水溶性毒素，但由于蛋白结合毒素与白蛋白的结合非常紧密，使其很难清除。而且这些难以清除的蛋白结合毒素可能会附着在人工肝的生物反应器的中空纤维膜构成的中空纤维管上，使其在纤维管壁表面堆积，进一步影响中空纤维管的传质解毒效果，也缩短了人工肝的生物反应器的使用寿命，需要及时更换人工肝的生物反应器件，大幅度增加了医疗成本。所以，行业内技术人员总是尽可能的将中空纤维管的长度设置得更长，将中空纤维管的直径设置得更小，使得血液与营养液的接触面积更大，以期提高解毒效果，并希望延长人工肝的生物反应器的使用寿命。然而，实际使用过程中发现，效果并不明显，蛋白结合毒素仍然会聚集吸附在构成中空纤维管的中空纤维膜表面，堵住纤维膜部分细小通孔，细小孔被堵住使蛋白结合毒素不能从中空纤维管即内腔进入到中空纤维管外的周边间隙即外腔，影响人工肝的生物反应器的清毒效率和使用寿命，即肝病患者经过采用现有的人工肝的生物反应器的人工肝系统治疗后，仍有部分毒素(主要是蛋白结合毒素)无法从血液清除出去，这样，使得人工肝系统的解毒效果不够充分，无法达到预期的治疗效果。如何提高人工肝对蛋白结合毒素的清除效率、实现人工肝高效解毒治疗，并延长人工肝的生物反应器的使用寿命，成为当前人工肝的技术领域亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决技术问题是，提供一种能充分清除血液中蛋白结合毒素、并延长人工肝的生物反应器的使用寿命的人工肝的生物反应器。

本发明的技术解决方案是，提供一种人工肝的生物反应器，包括由两端的盖密封的圆形筒，圆形筒内中央有若干根用中空纤维膜制作的中空纤维管，中空纤维管与管外的周边间隙构成血液和营养液进行径向物质交换的场所；进血液管连通所有中空纤维管的一端，出血液管连通所有中空纤维管的另一端，营养液进口管和营养液出口管连通周边间隙，盖与圆形筒均为绝缘材料制作，圆形筒的内壁上固定有多根第一棒式电极，若干根中空纤维管的中心固定有至少一根第二棒式电极，第一棒式电极的一端与电池的负极电连接，第二棒式电极的一端与电池的正极电连接，第一棒式电极沿圆形筒的内壁圆周均匀分布，使第一棒式电极与第二棒式电极之间形成径向均匀辐射的电场。