DE20011060U1 - Vorrichtung zur Unterstützung der Lungenfunktion eines Patienten - Google Patents

Vorrichtung zur Unterstützung der Lungenfunktion eines Patienten

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Description

• · · I
G 10330 DE
JOSTRA AG
Hechinger Straße 38
72145 Hirrlingen
Vorrichtung zur Unterstützung der Lunqenfunktion eines Patienten
Patienten mit schwerem akuten Lungenversagen werden -bisher oft zur Unterstützung der Lungenfunktion z. B. in der Intensivstation an eine Herz-Lungen-Maschine angeschlossen. Für diese Art der Unterstützung der Lungenfunktion ist ein sehr hoher apparativer Aufwand nötig, um den Patienten am Leben zu halten. Die Herz-Lungen-Maschine weist dabei für diesen Einsatzzweck oft unnötige Komponenten wie Pumpen zum Transport des Blutes, ein Blutreservoir mit Entschäumer, einen Blutfilter und entsprechend viele Versorgungsschläuche auf. Der Einsatz einer Herz-Lungen-Maschine stellt zudem hohe Ansprüche an die Erfahrung des Personals. Außerdem benötigt die Herz-Lungen-Maschine verhältnismäßig viel Platz. Deshalb ist auf Intensivstationen nicht immer mit dem Vorhandensein einer Herz-Lungen-Maschine zu rechnen. Mit konventionellen Herz-Lungen-Maschinen ist man zudem relativ unflexibel, wenn nur die Lungenfunktion des Patienten, beispielsweise in der Intensivmedizin, unterstützt werden soll. Für den Patienten bedeutet der Anschluss an die Herz-Lungen-Maschine oft eine unnötige Belastung, denn durch die in der Herz-Lungen-Maschine enthaltenen Förderpumpen zum Transport des Blutes werden die Blutkörperchen mechanisch stark beansprucht. Die großen Fremdoberflächen, mit welchen
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das Blut des Patienten bei Einsatz einer Herz-Lungen-Maschine in Kontakt kommt, bewirken die Aktivierung von Blutkomponenten bzw. lösen Abwehrreaktionen aus.
Die Erfindung hat deshalb die Aufgabe, eine Vorrichtung zur Unterstützung der Lungenfunktion eines Patienten vorzuschlagen, die die oben genannten Nachteile vermeidet.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe für den Fall, dass der Patient selber noch über eine ausreichende Herzfunktion verfügt, mittels einer Vorrichtung zur Unterstützung der Lungenfunktion eines Patienten mit mindestens einem Oxygenator, mindestens einer Blut führenden Einlassleitung und mindestens einer Blut führenden Auslassleitung, wobei die mindestens eine Blut führende Einlassleitung und die mindestens eine Blut führende Auslassleitung zum Transport des Blutes entweder direkt mit dem Herzen oder mit großen Blutgefäßen des Patienten verbunden sind. Falls der Patient noch über eine ausreichende Herzfunktion verfügt, kann eine außerhalb des Patienten angeordnete Förderpumpe zum Transport des Blutes entfallen, wodurch der gesamte apparative Aufwand erheblich reduziert und die Blutkörperchen im Blut des Patienten geschont werden. Durch den geringen apparativen Aufwand ist die erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere auf der Intensivstation schnell einsetzbar, wodurch die Überlebenschance des Patienten gesteigert wird. Sogar für die Herzchirurgie, wo bislang bei Operationen am offenen Herzen der Einsatz einer Herz-Lungen-Maschine unerlässlich erschien, kann die Erfindung hinsichtlich der Belastung des Patienten Vorteile bieten. Dies gilt insbesondere für solche Operationen, die am schlagenden Herzen bei nur lokaler Fixierung des Operationsfeldes vorgenommen werden. Auch hier kann die erfindungsgemäße Vorrichtung die oben genannten Nachteile vermeiden. Sie kann als Bypass .eingesetzt werden und dabei das Risiko des Herzflimmerns reduzieren und dient so der Sicherheit des Patienten.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Vorrichtung insgesamt einen sehr niedrigen Widerstand im Blutweg aufweist, vorzugsweise einen Strömungswiderstand < 75 mm Hg bei einem Blutfluss von 4 l/min. Dadurch wird das Herz entlastet und das Blut, insbesondere die roten Blutkörperchen, mechanisch kaum strapaziert, wodurch eine Blutschädigung und die Aktivierung des Immunsystems reduziert werden. Der Oxygenator allein kann vorzugsweise einen Strömungswiderstand von < 25 mm Hg bei einem Blutfluss von 4 l/min, aufweisen.
Um operationsbedingte Gewebeteilchen oder sonstige Partikel oder auch Luftblasen aus dem Blut herausfiltern zu können, kann die Vorrichtung mit einem arteriellen Blutfilter versehen sein.
Um einen Lufteinschluss im Blutkreislauf des Patienten zuverlässig verhindern zu können, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mindestens eine Be- und/oder Entlüftungseinrichtung beispielsweise am Oxygenator oder auch am gegebenenfalls vorhandenen arteriellen Filter aufweisen.
Sofern durch Infusionen verdünntes Blut aufkonzentriert werden muss, kann es in einem Bypass über einen Hämokonzentrator mit externer Pumpe entwässert werden.
Vorteilhafterweise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch über Zuführeinrichtungen für Medikamente oder dergleichen verfügen.
Während der Durchführung der lebenserhaltenden Maßnahmen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung muss die Effizienz des Gasaustausches durch Messung des Sauerstoff-Partialdrucks, die Messung des Blutflusses und eine Temperaturmessung möglich sein. Deshalb kann die Vorrichtung mindestens eine Messeinrichtung zur Messung der Effizienz des Gasaustausches des
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Oxygenators und/oder mindestens eine Messeinrichtung zur Messung des Blutflusses und/oder mindestens eine Messeinrichtung zur Temperaturmessung aufweisen.
Damit die Bluttemperatur immer auf einem gewünschten Temperaturniveau gehalten werden kann, kann die Vorrichtung einen Wärmetauscher besitzen.
Falls Blut aus der Operationswunde gesammelt und dem Patienten zurückgegeben werden soll, kann die Vorrichtung mit einem Sammelbehälter für aus dem Patienten austretendes Blut ausgestattet sein.
Damit die Bypass-Abgänge, die Medikamenten-Einlässe und die Messstellen keine Totzonen bilden, in welchen Blut stagnieren und koagulieren könnte, sind diese Stutzen und Messstellen zum strömenden Blut hin möglichst mit der Innenwand der Einlassund Auslassleitungen bündig gestaltet.
Zum Einsatz bei Herzoperationen oder falls das Herz plötzlich aussetzt, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung außerdem eine Zusatzpumpe, vorzugsweise eine Zentrifugalpumpe, zum Transport des Blutes aufweisen. Eine solchermaßen ausgestaltete Vorrichtung kann beispielsweise auch bei Operationen am schlagenden Herzen zur Unterstützung der Herz- und Lungenfunktion eingesetzt werden.
Um eine Koagulation des Blutes zuverlässig zu vermeiden, können die Komponenten der Vorrichtung mindestens teilweise hämokompatibel beschichtet sein. Vorzugsweise ist die Vorrichtung vollständig hämokompatibel beschichtet.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht
Unterstützung der Lungenfunktion eines Patienten;
Fig. 2
eine schematische Ansicht einer zweiten Vorrichtung zur Unterstützung der Lungen- und der Herzfunktion eines Patienten.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 10 zur Unterstützung der Lungenfunktion eines Patienten mit einem Oxygenator 11. Außerdem verfügt die Vorrichtung 10 über eine Blut führende Einlassleitung 12 und eine Blut führende Auslassleitung 13, über die die Vorrichtung 10 an eine Arterie und an eine Vene eines Patienten anschließbar ist, wobei das Herz des Patienten den Bluttransport durch die Vorrichtung übernimmt. Das Katheterlumen der Vorrichtung kann auf der arteriellen Seite vorzugsweise 17 - 19 french und auf der venösen Seite 21 french übertragen.
Am Oxygenator 11 ist ein Anschlussstutzen 14 zum Anschluss einer Sauerstoff zuführenden Leitung und ein Anschlussstutzen 15 zum Auslass des durch den Oxygenator 11 geleiteten Sauerstoffs angeordnet. Durch den am Stutzen 15 ausgeleiteten Sauerstoffstrom wird auch gleichzeitig das aus dem Blut ausgeschiedene Kohlendioxid abgeleitet. Mittels einer Entlüftungsöffnung 16 kann eventuell in den Blutstrom gelangte Luft ausgeschieden werden. Mittels eines Stutzens 17 kann dem Blut ein Blutverdünnungsmittel und mittels des Anschlusses 18 Medikamente oder dergleichen zugeführt werden. Durch Messanschlüsse 19 kann beispielsweise der Sauerstoffpartialdruck im Blut, die Temperatur des Blutes oder der Blutdurchfluss gemessen werden. An weiteren Anschlüssen 20 lässt sich außerdem ein hier nicht näher dargestellter Hämokonzentrator in die Vor-
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richtung 10 integrieren. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Mortalitätsrate in Falle von Pneumonien und septischen Syndromen auf der Intensivstation von ca. 60 % auf ca. 30 % halbiert werden.
Fig. 2 zeigt eine gegenüber der Vorrichtung aus Fig. 1 erweiterte Vorrichtung 30 mit einem Membranoxygenator 31, der vorzugsweise eine Gasaustauschfläche von 1,8 ra2 aufweisen kann, und einer Blutpumpe 32 zur Unterstützung der Herztätigkeit. Die Blutpumpe 32 kann vorzugsweise eine Zentrifugalpumpe sein. Außerdem ist in der Vorrichtung 30 ein arterielles Filter 33 integriert. Diese Vorrichtung eignet sich insbesondere für den Einsatz bei Herzoperationen mit lokaler Fixierung des Operationsfeldes. Der Anschluss an den Patientenkörper erfolgt über eine venöse Zuleitung 34 und eine arterielle Zuleitung 35. Außerdem ist am Oxygenator ein Konnektor 36 für eine Kardioplegielinie vorgesehen.
Die Eigenschaften der Vorrichtung 30 wurden beim Einsatz für Herzoperationen mit lokaler Fixierung des Operationsfeldes im Vergleich mit einer herkömmlichen Herz-Lungen-Maschine getestet, überprüft wurden dabei zwei Blutkomponenten> die für die Belastung der Patienten charakteristisch sind. Die Konzentrationen dieser Indikatoren im Blut waren bei Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung 30 deutlich geringer als bei Einsatz der herkömmlichen Herz-Lungen-Maschine:
erfindungsgemäß Herz-Lungen-Maschine
Interleukin-6 (pg/ne)
nach 1 Std. 441 ± 31 1152 ± 102
nach 4 Std. 1041 + 88 1770 ± 53
Protein S 100 (mg/ne)
nach 1 Std. 0,7+0,5 5,2+3

Claims (14)

1. Vorrichtung (10, 30) zur Unterstützung der Lungenfunktion eines Patienten mit mindestens einem Oxygenator (11, 31), mindestens einer Blut führenden Einlassleitung (12, 34) und mindestens einer Blut führenden Auslassleitung (13, 35), wobei sie zum Transport des Blutes entweder direkt mit dem Herzen oder mit großen Blutgefäßen des Patienten verbunden ist.
2. Vorrichtung (10, 30) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Messeinrichtung zur Messung der Effizienz des Gasaustausches des Oxygenators (11) und/oder mindestens eine Messeinrichtung zur Messung des Blutflusses und/oder mindestens eine Messeinrichtung zur Temperaturmessung aufweist.
3. Vorrichtung (10, 30) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Oxygenator (11, 31) eine Diffusionsmembran, vorzugsweise mit einer Silikonbeschichtung und eine Copolymertrennschicht aufweist.
4. Vorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem Blutfilter (33) versehen ist.
5. Vorrichtung (10, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Be- und/oder Entlüftungseinrichtung, vorzugsweise am Oxygenator (11, 31), aufweist.
6. Vorrichtung (10, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie insgesamt einen sehr niedrigen Strömungswiderstand von vorzugsweise &le; 75 mm Hg bei einem Blutfluss von 4 l/min. aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Oxygenator (11, 31) einen Strömungswiderstand von vorzugsweise 25 mm Hg bei einem Blutfluss von 4 l/min. aufweist.
8. Vorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Zusatzpumpe (32), vorzugsweise eine Zentrifugalpumpe, zum Transport des Blutes aufweist.
9. Vorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen arteriellen Filter (33) aufweist.
10. Vorrichtung (30) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie auch am arteriellen Filter (33) mindestens eine Be- und/oder Entlüftungseinrichtung aufweist.
11. Vorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem Wärmetauscher ausgestattet ist.
12. Vorrichtung (30) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie über Sammelbehälter für aus dem Patienten austretendes Blut verfügt.
13. Vorrichtung (10, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Komponenten zumindest teilweise hämokompatibel beschichtet sind.
14. Vorrichtung (10, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie Zuführeinrichtungen für Medikamente oder dergleichen aufweist.
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