DE3712200A1

DE3712200A1 - Apparatur zur extrakorporalen langzeit-perfusion von menschlichem oder tierischem gewebe und zur extrakorporalen regeneration von organen

Info

Publication number: DE3712200A1
Application number: DE19873712200
Authority: DE
Inventors: Joern Martens
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-04-10
Filing date: 1987-04-10
Publication date: 1988-10-27

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Apparatur zur extrakorporalen Langzeit-Perfusion von biologi schem Gewebe und zur extrakorporalen Regeneration von Organen.

Die extrakorporale Perfusion von menschlichem oder tierischem Gewebe wird z. B. zur Erhaltung der Vi talfunktionen von Transplantaten angewandt. Zudem eröffnen sich neue Perspektiven in bezug auf the rapeutische Maßnahmen im extrakorporalen Blutkreis lauf. Die "extrakorporale Regeneration" von Orga nen wird möglich.

Die Apparatur zur extrakorporalen Langzeit-Perfu sion gibt die Möglichkeit der medikamentösen Inten sivbehandlung des perfundierten Organs, da hierbei nicht der gesamte Metabolismus berücksichtigt wer den muß, sondern nur das Organ selbst, was Dosie rung und auch den Typ des Chemotherapeutikums anbe trifft. Der Einsatz und die Entwicklung völlig neu artiger organspezifischer Medikamente wird möglich, da auch Substanzen Anwendung finden können, die z. B. auf andere Organe stark toxisch wirken. Es kann auch die Komplikationsrate bei operativen Eingriffen gesenkt werden, das Organ ist chirurgisch und diag nostisch besser zugänglich und braucht nach dem Eingriff, der u. a. auch nicht unter Zeitdruck erfolgt, nicht sofort seine Funktion im Metabolismus zu über nehmen, sondern kann, unabhängig davon, graduell in seiner physiologischen Leistung gesteigert werden, was besonders nach Eingriffen am offenen Herzen von großer Bedeutung ist.

Die extrakorporale Perfusion von Organen wurde auch schon in der Vergangenheit durchgeführt. Es ergaben sich jedoch Probleme in bezug auf die Hämodynamik und auf die Befestigung der Organe im extrakorpora len Kreislauf (s. u. a. Umberto Aglietti in Chirurgia Sperimentale, S. 219 und 325-326, Verlag E U S Roma/Italien).

Die erfindungsgemäße Konstruktion basiert hinsicht lich der Hämodynamik auf einer Blutpumpe (2), (siehe Deutsches Patent P 36 02 727.8), die bei ausgezeichne ten inneren Strömungsverhältnissen und, u. a. "Star ling Effekt", Volumenausgleich von kleinem und gro ßem Kreislauf, Anrep-Effekt und als wesentliche Verbesserung eine sogenannte "Windkessel-Funktion" aufweist, d. h., sowohl systolischer Blutdruck als auch der folgende diastolische Druckabfall sind eine direkte Folge der Volumenarbeit der Blutpumpe, auch der arterio-venöse Blutdruck-Gradient ist, inner halb gewisser Grenzen, vorbestimmbar. So ergeben sich sehr gute hämodynamische Verhältnisse für eine kom plikationslose Perfusion von Organen.

Der spezielle erfindungsgemäße Organträger (9′, 9′′) sieht auch eine physiologische externe Druckänderung für das Organ vor. Dies wird z. B. mittels Membranpumpen (10 a, 10 b) erreicht, die das Druckmittel im Behälter (8′, 8′′), vorzugsweise physiologische Kochsalzlösung, kom primieren und expandieren und so auch das darin be festigte Säckchen komprimieren bzw. expandieren. Da das Organ (5, 1) nach Anschluß der Blutgefäße an den extrakorporalen großen Kreislauf (6) und z. B. im Falle der Niere, der ableitenden Harnwege an eine Ent sorgungsleitung angeschlossen und im druckdicht ver schlossenen Säckchen mit einem porenlosen biologisch verträglichen Schaum (PU), dessen spezifisches Gewicht ungefähr dem des Organs (1, 5) entspricht, umschäumt wird. Das Organ ist so gleichmäßig im Behälter (8′, 8′′) fixiert, Dekubitusprobleme werden dadurch vermieden, daß die Behälter (2) mit den Organen (1, 5) langsam um eine Achse (11) wechselseitig gedreht werden (z. B. 360°/min.). Im Oxygenerator (4) findet nicht nur der Gasaustausch O₂ - CO₂ statt, sondern es wird dort auch die Tem peratur des Blutes reguliert. Als Leber (5) findet z. B. eine Tierleber (Schweineleber) Verwendung. Als "künstliche Niere" (3) ein Dialysator.

Claims

1. Apparatur zur extrakorporalen Langzeit-Perfusion von biologischem Gewebe und zur extrakorporalen Re generation von Organen, dadurch gekennzeichnet, daß das biologische Gewebe oder Organ (1) in einem extrakorporalen Blutkreislauf angeordnet ist, der vorzugsweise aus einer Blutpumpe (2), einer künst lichen Niere (3), einem Oxygenerator (4) und einer perfundierten Leber (5) und deren Verbindungslei tungen besteht.

2. Apparatur zur extrakorporalen Langzeit-Perfusion von biologischem Gewebe und zur extrakorporalen Re generation von Organen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blutpumpe (2) zwei getrenn te Pumpeinheiten als künstliche Herzkammern (2 a) (2 b) aufweist, wobei die eine Pumpeinheit (2 b) den großen Kreislauf (6) versorgt, an dem das zu perfundieren de biologische Gewebe (1), die künstliche Niere (3) und die Leber (5) parallel zueinander angeschlossen sind, und die andere Pumpeinheit (2 a) den kleinen Kreislauf (7) versorgt, an den der Oxygenerator (4) angeschlossen wird, wobei der Rücklauf der Pumpen einheit (2 b), die den großen Kreislauf (6) versorgt, mit dem kleinen Kreislauf (7) verbunden ist, und damit beide Pumpeinheiten (2 a, 2 b) der Blutpumpe (2) indirekt in Reihe angeordnet sind.

3. Apparatur zur extrakorporalen Langzeit-Perfusion von biologischem Gewebe und zur extrakorporalen Rege neration von Organen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Organe (z. B. 5, 1) in einem speziellen Organträger (9′, 9′′) befinden, der aus einem Säckchen, das formschlüssig und gleich mäßig mit der gesamten Organoberfläche indirekt verbunden ist, und einem formfesten Behälter (8′, 8′′) besteht, der druckdichte Durchführungen für die An schlüsse der Organ-Gefäße aufweist und einen An schluß für das Druckmittel besitzt, das das Säck chen, welches im Behälter (8′, 8′′) druckdicht ange ordnet ist, entsprechend den physiologischen Druck verhältnissen des Organs im Körper beaufschlagt.

4. Apparatur zur extrakorporalen Langzeit-Perfusion von biologischem Gewebe und zur extrakorporalen Regeneration von Organen nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der extrakorporale Blutkreis lauf vorzugsweise mit dem Blut des Organspenders beschickt wird.