[其他]膜式人工肺及其制造方法

说明书

本发明是关于膜式人工肺和它的制造方法。更具体地说，本发明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，本发明的一个目的是要给出一种新颖的膜式人工肺及其制造方法。

本发明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。

本发明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。