專利名稱：一種帶有肝素涂層體外循環(huán)和心臟輔助裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于醫(yī)療器械領域，涉及
肝素涂層體外循環(huán)和心臟輔助裝置。
種體外循環(huán)、心臟輔助裝置，特別涉及一種
背景技術：
應用體外循環(huán)和心臟輔助設備進行心臟外科手術治療已經(jīng)成為治療心臟疾病的 一種常規(guī)方法。通常體外循環(huán)和心臟輔助設備主要有氧合器、貯血器、連接管道、血泵等裝 置組成，其構成材料包括聚乙烯、聚四氟乙烯、滌綸、聚氯乙稀、硅橡膠、不銹鋼等化學物質。 由于這些人工合成材料的生物相容性不佳，在與血液直接接觸時，會導致內、外源性凝血途 徑激活，形成微血栓并引起炎性和免疫排斥反應，釋放有毒物質，引起嚴重并發(fā)癥，影響手 術效果。 目前，能夠防止和減輕血液凝固的方法是應用抗凝劑，其中肝素是最為廣泛應用 的一種。肝素是一種水溶性的硫酸氨基聚糖，它通過與抗凝血酶III結合，抑制血液凝固 旁路途徑中絲氨酸蛋白酶的活性來阻止凝血過程，在生物體內具有強烈抑制凝血激活的作 用，臨床上主要應用于抗凝血治療等方面。除了具有抗凝活性之外，肝素還是一種已知的補 體抑制劑。體外循環(huán)心臟外科手術需要全身肝素化來防止血液凝固，但全身肝素化破壞了 機體對血液凝固的自身調節(jié)能力，還會引起出血、血栓等并發(fā)癥。因此，為了避免全身肝素 化的并發(fā)癥同時增加材料的生物相容性，研究人員嘗試在人工材料表面結合肝素分子以代 替目前的全身肝素化。同時，近年的研究結果表明通過在人工材料表面涂覆肝素可有效改 善人工材料的血液、生物相容性，減輕術后的全身炎性反應。 通常體外循環(huán)和心臟輔助裝置上的肝素涂層，主要通過離子鍵結合方式、共價鍵 結合方式涂覆于裝置的表面。離子鍵結合方式的是利用肝素本身含有大量負電荷的屬性， 將高分子材料表面引入帶正電荷的季胺基團偶聯(lián)劑、表面活性劑或含有陽離子的聚合物， 再與肝素作用，使材料表面靠離子鍵作用形成肝素化層。但由于離子鍵結合的不穩(wěn)定性，具 有親和力的白蛋白等血漿大分子物質可以同肝素結合而導致肝素分子脫落，同時所應用的 季胺鹽、表面活性劑等通常也具有生物毒性，限制了其應用范圍。而共價鍵肝素結合方式往 往要求所結合的表面具有容易發(fā)生化學反應的活性基團，同時所選擇的活性基團應不易受 到結合過程中化學改性等的滅活，因而也限制了其使用范圍，此外，共價鍵結合的肝素分子 常常由于空間結構改變而失去抗凝活性。因此，研制一種含有生物活性的肝素涂層體外循 環(huán)和心臟輔助裝置，對于解決由于醫(yī)療裝置材料產(chǎn)生凝血和引起機體炎性反應具有十分重 要的意義。
發(fā)明內容針對上述技術存在的缺陷或者不足，本實用新型的目的在于提供一種帶有肝素涂 層體外循環(huán)和心臟輔助裝置，該裝置不僅具有良好的抗凝活性和生物相容性，而且能夠保 持裝置材料本身的力學強度和相關性質，有效減輕了患者術后機體炎性反應現(xiàn)象。
3[0006] 為了實現(xiàn)上述技術任務，本實用新型采取如下技術方案 —種帶有肝素涂層體外循環(huán)和心臟輔助裝置，至少包括連接管道，氧合器、貯血 器、血泵和變溫箱，所述的氧合器、貯血器、血泵和變溫箱通過連接管依次相連；氧合器一端 通過連接管道與靜脈插管相連，變溫箱的一端通過連接管道與動脈插管相連，其特征在于， 所述的連接管道內、外部材料表面，氧合器和貯血器內部材料表面上均勻涂覆一層肝素涂層。 所述的連接管道內、外部材料表面，氧合器和貯血器內部材料表面上均勻涂覆的 肝素涂層厚度為5 ii m-O. 5mm。 本實用新型的帶有肝素涂層體外循環(huán)和心臟輔助裝置，其表面的肝素涂層通過聚 乙烯亞胺涂層方法使與血液接觸醫(yī)療裝置材料表面帶有自由氨基空間結構及正電荷，繼而 同肝素分子的負電荷發(fā)生離子鍵結合，也可以通過交聯(lián)劑同肝素分子中的氨基發(fā)生共價鍵 結合，使肝素分子固定于裝置材料表面。聚乙烯亞胺是一種高分子量的陽離子聚合物，具有 多個活性氨基基團，可以通過交聯(lián)劑同肝素分子中的氨基發(fā)生共價鍵結合，也可以離子鍵 形式結合，在與血液接觸醫(yī)療裝置材料表面形成非水溶性分子膜。該肝素分子的活性基團 空間結構背向材料表面，保證肝素分子的生物學活性。本實用新型的肝素分子多位點結合 于與血液接觸醫(yī)療裝置材料表面，具有生物學活性，克服現(xiàn)有設備產(chǎn)生凝血和引起炎性反 應的不足。
圖1為本實用新型的結構示意圖。 圖2為本實用新型連接管1的A-A剖視圖。 圖3為本實用新型氧合器2的局部剖視放大圖。 圖4為本實用新型貯血器3的局部剖視放大圖。
以下結合附圖對本實用新型的發(fā)明內容進行進一步詳細說明。
具體實施方式參見圖1-圖4，本實用新型帶有肝素涂層體外循環(huán)和心臟輔助裝置，至少包括連 接管道l，氧合器2、貯血器3，血泵4和變溫箱6，所述的氧合器2、貯血器3、血泵4和變溫 箱6通過連接管1依次相連；氧合器2 —端通過連接管道1與靜脈插管相連，變溫箱6的一 端通過連接管道1與動脈插管相連，所述的連接管道1內、外部材料表面，氧合器2和貯血 器3內部材料上均勻涂覆一層肝素涂層5。 所述的連接管道內、外部材料表面，氧合器和貯血器內部材料表面上均勻涂覆的 肝素涂層厚度為5 ii m-O. 5mm。 所述的連接管道l內、外部材料表面，氧合器2和貯血器3內部材料上均勻涂覆的 緊實肝素層5，其涂覆于裝置的過程具體如下 應用物質包括有肝素、聚乙烯亞胺，肝素與聚乙烯亞胺的質量比為1 : 50
50 : i，最佳比例為i : 5 5 : i。 1)將連接管道1 ，氧合器2、貯血器3等醫(yī)用器材用乙醇超聲波清洗6小時，再用蒸 餾水清洗6小時，自然風干或者在真空干燥器中干燥得到洗凈的設備材料表面。[0020] 2)將連接管道1 ，氧合器2、貯血器3等設備材料浸泡入聚乙烯亞胺水溶液中30分 鐘，在真空干燥器中充分干燥 3)重復步驟2三次 4)將上述設備材料浸泡入肝素水溶液中3分鐘，在真空干燥器中充分干燥，得到 帶有緊實肝素涂層的體外循環(huán)和心臟輔助裝置表面，即在連接管1的管壁11'(圖2)的內、 外管壁方向分別涂覆一層肝素分子層5 ;在氧合器2的內表面涂覆一層肝素分子層5，在貯 血器3內部材料上均勻涂覆一層緊實肝素分子層5。 以下是發(fā)明人給出的具體實施例，參見以下實施例對本實用新型的具體操作過程 進行具體實踐操作。 實施例1 :將25cm長的醫(yī)用聚氯乙烯(內徑lcm)連接管道1 一端封閉，另一端注 入5%聚乙烯亞胺乙醇溶液，371:中水浴30min后倒出剩余溶液。反復3次，真空常溫下干 燥。 再將質量分數(shù)1 % (pH = 1)肝素水溶液100ml倒入管道中，可見管道表面有薄層 白色沉淀析出，37°C中水浴3min后倒出剩余溶液，真空常溫下干燥后備用。 實施例2 : 將25cm長的醫(yī)用硅橡膠(內徑1.2cm)連接管道1 一端封閉，另一端注入含5%戊 二醛的2. 5%聚乙烯亞胺乙醇溶液，371:中水浴30min后倒出剩余溶液。反復3次，真空常 溫下干燥。 再將質量分數(shù)1 % (pH = 1)肝素水溶液100ml倒入管道中，37°C中水浴3min后倒 出剩余溶液，真空常溫下干燥后備用。 本實用新型的帶有肝素涂層體外循環(huán)和心臟輔助裝置，經(jīng)體外凝血性能測試及細 胞培養(yǎng)分析結果表明，其裝置的抗凝活性及生物相容性顯著，肝素分子結合牢固，同時細胞 毒性輕微，適用范圍廣。
權利要求一種帶有肝素涂層體外循環(huán)和心臟輔助裝置，至少包括連接管道(1)，氧合器(2)、貯血器(3)、血泵(4)和變溫箱(6)，所述的氧合器(2)、貯血器(3)、血泵(4)和變溫箱(6)通過連接管(1)依次相連；氧合器(2)一端通過連接管道(1)與靜脈插管相連，變溫箱(6)的一端通過連接管道(1)與動脈插管相連，其特征在于，所述的連接管道(1)內、外部材料表面，氧合器(2)和貯血器(3)內部材料上均勻涂覆一層肝素涂層(5)。
2. 如權利要求1所述的帶有肝素涂層體外循環(huán)和心臟輔助裝置，其特征在于，所述的 連接管道(1)內、外部材料表面，氧合器(2)和貯血器(3)內部材料上均勻涂覆的肝素涂層 (5)的厚度為5iim-0. 5mm。
專利摘要本實用新型公開了一種帶有肝素涂層體外循環(huán)和心臟輔助裝置，至少包括連接管道，氧合器、貯血器、血泵和變溫箱，所述的氧合器、貯血器、血泵和變溫箱通過連接管依次相連；氧合器一端通過連接管道與靜脈插管相連，變溫箱的一端通過連接管道與動脈插管相連，所述的連接管道內、外部材料表面，氧合器和貯血器內部材料表面上均勻涂覆一層緊實肝素分子層。該裝置不僅具有良好的抗凝活性和生物相容性，而且能夠保持裝置材料本身的力學強度和相關性質，有效減輕了術者術后機體炎性反應現(xiàn)象。
文檔編號A61M1/10GK201510568SQ20092024514
公開日2010年6月23日 申請日期2009年11月6日 優(yōu)先權日2009年11月6日
發(fā)明者易定華, 曹瑞軍, 楊麗芳, 楊劍, 楊春, 段維勛, 羅鵬, 金振曉, 顧春虎 申請人:中國人民解放軍第四軍醫(yī)大學