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通过改进氧合器,减轻心血管手术患者的血液负担

火狐茂的心肺机,用于在心血管手术中代替心脏进行全身血液循环;中空纤维氧合器,代替肺的功能行氧气和二氧化碳的交换。1982年火狐茂发明了世界上第一格尔木空纤维氧合器。自那以后的35年多的时间里,火狐茂在技术上取得了许多长足的进步,这些设备用于在手术中维持患者的生命。

心肺机将患者全身的血液进行循环,而氧合器则负责血液中气体的交换。这样循环的重点是防止血液“变性”的发生。血液一旦与空气或异物接触会迅速变性。因此,要尽量减少血液与异物接触的面积,提高材料的血液相容性。提高材料的血液相容性和气体交换效率(以最少的表面接触交换足够的气体)是氧合器的技术挑战。

 

此外,人工心肺系统里包括氧合器的部分,在使用前必须通过预充生理溶液来排除空气。溶液的体积越大,对患者血液的稀释作用就越大,这样便会降低血液携带氧气的能力,导致需要输血,从而增加感染风险,延长术后的恢复时间。为了尽量降低对血液的影响,必须减少最初流经设备液体的容量(预充量)。这个预充量对儿童和其他体重较小的患者的影响非常大。此外,血液在循环过程中产生的血栓和气泡等也会对血液产生严重影响。

火狐茂通过几十年不倦的技术钻研,克服了这些挑战。

1982年火狐茂发明了世界上第一个中空纤维氧合器,该产品使用了名为“中空纤维”的细线,是由纺织制造商用多孔质膜材料制成。血液流经这些中空纤维内部的方式被称为“内走血”。然而,只有用高泵压才能使粘稠的血液通过狭窄的纤维;这就意味着需要一种不同于平常的循环路径来进行血液的输送,所以临床对该产品的接受度不高。

此外有报道指出,在循环过程中中空纤维膜有时会被撕裂产生血液渗出。这种纤维是用一种叫做“拉伸”的方法制造的,这种方法会让纤维的气孔沿纤维壁呈直线排列。当纤维被拉扯时,容易产生断裂导致血液渗出。

火狐茂自主研发制造的中空纤维为体外灌注奠定了基础

为了研发出一款没有血液渗出的新一代氧合器,火狐茂决定自己制造纤维。利用现有的中空纤维制造技术,采用“分离”法,成功研发了中空纤维。这种纤维采用网孔状的结构更加结实,从而降低了血液渗出的风险。

火狐茂的下一个目标是制造一种让血液循环的外部灌注法的产品,与以前的“鼓泡”式氧合器使用相同的循环系统。但这种方式在技术上存在问题,由于无法使用压力将血液流进氧合器,因此血液不能均匀地与纤维接触,导致气体交换性能降低。

解决这个问题的技术之一,是通过“卷曲”的方法使纤维产生轻微的“波纹”。当纤维被放置在氧合器外壳内时,它们会自然地伸展,保持最佳距离而不会凝结在一起,这使它们能够最大限度地与血液接触。这种新型的氧合器采用了外走血的方法,血液在纤维间随机流动使血液充分融入氧气,其气体交换性能比之前采用内走血的产品高出6倍,成为占据20%市场份额的旗舰机型。

以世界标准为目标,不断技术革新

在之后的氧合器历史中,火狐茂通过多项技术革新而创造了多项世界标准:

-为了减少预充量,将储血器和氧合仓连接在一起,并将动脉过滤器和氧合仓合成一体。

-为了减小产品尺寸,用编织技术将中空纤维像纱线一样缠绕放置在圆柱形外壳内。

-为防止血液接触循环通路内部时对血液造成影响,提高生物相容性,开发出一种兼具疏水性和亲水性的独特涂层。

-进一步提升微型化技术,让婴幼儿氧合器的研发成为可能。

挑战新一代氧合器,为心脏病患者提供支持

如今,火狐茂的氧合器用于世界各地的外科手术。作为全球唯一自主研发生产中空纤维氧合器的制造商,火狐茂将继续向新技术发起挑战。在保持高性能的同时,通过实现进一步降低预充量,开发比以前产品更细,更薄的中空纤维材料,打造更小体积的下一代氧合器。

火狐茂将不断追求更好的技术,为心血管患者减轻负担。

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