DE4201259A1 - Vorrichtung zur perfusion eines isolierten herzens - Google Patents
Vorrichtung zur perfusion eines isolierten herzensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Perfusion der Koronargefäße eines iso
lierten Herzens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine solche Perfusionseinrichtung wird beschrieben in der Abhandlung "Das isolierte
perfundierte Warmblüter-Herz nach Langendorff" von H.J. Döring und H. Dehnert
(Biomeßtechnik-Verlag March GmbH, ISBN 3-9 24 638-04-7, 1985). Sie besteht im
wesentlichen aus einem Reservoir, einer Pumpe und einer Aufnahme für das ist
isolierte, koronar zu perfundierende Herz. Die Pumpe transportiert das Perfusat über
eine Versorgungsleitung aus dem Reservoir zum isolierten Herzen. Nach der Per
fusion verläßt das Perfusat das Herz über eine Ablaufleitung. Die Perfusion der
Herzkranzgefäße (Koronargefäße) wird mit Hilfe der Langendorff-Methode erreicht.
Das Perfusat wird hierbei durch eine Kanüle in den aufsteigenden Teil der, bei der
Präparation am Herzen verbliebenen, Aorta gedrückt. Dabei schließen aufgrund des
retrograd gerichteten Perfusionsflusses die Aortenklappen wie sie dies beim Herzen
in situ während der Diastole tun. Das Perfusat wird dadurch in die Koronararterien
gedrückt, durchläuft das Koronargefäßsystem und verläßt dieses am Sinus Corona
rius wieder. Die Herzhöhlen, also Vorhöfe und Kammern, bleiben während dieser
Perfusion leer.
Eine Erweiterung der Untersuchungen an isolierten Herzen ist die "Working Heart"-
Methode. Hier erfolgt die Koronarperfusion nicht mehr über eine Pumpe, sondern
das Perfusat wird in den linken Vorhof eingespeist und gelangt über die Mitralklap
pen in den linken Ventrikel. Von dort wird es mit jedem Herzschlag in die Aorta
gepumpt. Der damit entstehende Druck sorgt jetzt für die Perfusion der Koronar
gefäße. Die linke Herzseite arbeitet somit wie in situ.
Als Präparate werden z. B. Herzen von Meerschweinchen, Kaninchen und Ratten
verwendet. Mit Hilfe eines Wärmeaustauschers und eines beheizbaren Reservoirs
kann das Perfusat auf beliebiger Temperatur, üblicherweise im physiologischen Be
reich gehalten werden. Die Durchflußrate durch das Koronargefäßsystem läßt sich
über die Förderleistung der Pumpe einstellen. Um den effektiven Perfusionsdruck zu
messen, kann in der Versorgungsleitung, unmittelbar vor dem Herz, ein Manometer
angebracht sein.
Eine solche Vorrichtung dient der biomedizinischen Untersuchung von Warmblüter
herzen, welche durch die ständige Perfusion mit einer sauerstoffhaltigen Nährlösung
bei nahezu physiologischen Bedingungen mit den verschiedensten experimentellen
Methoden in vitro untersucht werden können. Insbesondere werden mit einer der
artigen Vorrichtung Medikamentenwirkungen untersucht und elektrophysiologische
Experimente durchgeführt.
Die beschriebene Vorrichtung weist verschiedene Nachteile auf.
Der erste Nachteil besteht darin, daß der zeitliche Verlauf des Aortendrucks bei
der Pulsation des Herzens nicht beeinflußt werden kann. Der sich im Experiment
einstellende Druckverlauf weicht meist vom in situ gemessenen Verlauf ab. Um
aussagekräftige Resultate zu erhalten, sollte der Verlauf dem physiologischen Verlauf
möglichst gut angepaßt sein.
Außerdem eignet sich die oben beschriebene Vorrichtung nur für Messungen unter
der sogenannten Konstant-Fluß-Bedingung, da nur der Durchfluß über die Förder
leistung der Pumpe einstellbar ist. Der sich dabei ergebende Druck hängt von
den Eigenschaften des Herzens und deren Veränderungen während der Messungen
ab. Während langsame, am Manometer abgelesene, Druckänderungen noch über die
Fördermenge der Pumpe manuell korrigierbar sind, ist dies bei schnellen Druckänder
rungen nicht möglich.
Um ein Arbeiten bei konstantem Druck zu ermöglichen, bedient man sich in vielen
Labors anstelle des Reservoirs und der Pumpe hoher Flüssigkeitssäulen. Die Säulen
dienen gleichzeitig als Reservoir und hydrostatische Druckerzeuger. Der Flüssig
keitsspiegel in ihnen wird durch einen Überlauf auf konstanter Höhe gehalten. Sol
che Flüssigkeitssäulen sind sehr hoch und sperrig und lassen sich schlecht oder gar
nicht auf einen bestimmten Druck justieren. Um beispielsweise einen Druck von 100
mmHg zu erzeugen, muß eine Nährlösungs-Stauhöhe von 135 cm eingestellt wer
den. Wird ein Druck von mehr als etwa 120 mmHg benötigt, muß ein Loch durch
die Decke gebohrt werden, damit das Rohrsystem über dem Labortisch hoch genug
werden kann.
Es stellt sich daher die Aufgabe, die Perfusionsvorrichtung so weiterzubilden, daß der
zeitliche Verlauf des Aortendrucks einstellbar ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 2 und 3 lösen darüberhinaus die
Aufgabe, daß sowohl Konstant-Fluß als auch Konstant-Druck-Messungen in jedem
physiologisch interessierenden Druckbereich möglich sind wobei die Apparatur klein
und kompakt aufgebaut sein soll. Die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 25
lösen zudem die Aufgabe, daß das Umschalten auf die "Working Heart"-Methode
ohne Schädigung des Herzens erfolgen kann.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeich
nungen näher erläutert. Darin beziehen sich gleiche Bezugszahlen auf gleiche Teile.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Perfusionsvorrichtung zur Perfusion nach
der Langendorff-Methode;
Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1;
Fig. 3 einen Querschnitt durch ein leicht abgewandeltes Bauteil (Aortenblock) aus
den Fig. 1 und 2;
Fig. 4 eine erweiterte Ausführungsform der Perfusionsvorrichtung aus Fig. 1 zur
Perfusion nach der "Working Heart"-Methode.
Die in Fig. 1 dargestellte Perfusionseinrichtung besteht aus einem Reservoir 14,
welches das Perfusat beinhaltet und über einen Flüssigkeitsdurchlauf beheizbar ist.
Die Heizflüssigkeit tritt über eine Öffnung 23 in die hohle Wandung 24 des Reser
voirs 14 ein und verläßt diese wieder über eine Öffnung 25. An die Öffnungen 23
und 25 sind Schläuche angeschlossen, welche zu einer Pumpe mit Temperaturregler
(nicht dargestellt) führen. Das Reservoir 14 weist auch eine Begasungsvorrichtung
26 zur Begasung des Perfusats, z. B. mit Sauerstoff, auf. Das Perfusat wird von
der Schlauchpumpe 16 über die Saugleitung 16a aus dem Reservoir 14 abgesaugt
und über die Versorgungsleitung 16b dem sogenannten Aortenblock 30 zugeführt,
welcher in Fig. 2 vergrößert dargestellt ist und noch beschrieben wird. Nach Ver
lassen des Aortenblocks 30 führt die Versorgungsleitung 16b zum isolierten Herzen
1. Sie ist mit diesem über die aufsteigende Aorta verbunden. Durch den angeleg
ten Perfusionsdruck schließen die Aortenklappen wie in der Einleitung beschrieben
und das Perfusat wird durch die Koronararterien in die Herzkranzgefäße gedrückt
(Langendorff- Methode). Es durchläuft das Koronargefäßsystem und verläßt dieses
am Sinus Coronarius wieder. Hier ist eine Ablaufleitung 27 angebracht, durch die
das Perfusat nach der Durchströmung des Herzens 1 das System verläßt und in die
thermostatisierte Herzaufnahmekammer 19 fließt. An einer Abzweigung der Ablauf
leitung 27 sind thermostatisierte Meßaufnehmer 80 angeschlossen, welche mit Hilfe
einer Schlauchpumpe 81 mit konstantem Fluß durchströmt werden. Die Ausgänge
dieser Meßaufnehmer 80 führen zu Anzeigegeräten 82. Gemessen werden hier die
Partialdrücke von Wasserstoff, Kohlendioxid und Sauerstoff des Perfusats.
Der in Fig. 2 vergrößert und in Fig. 3 im Querschnitt dargestellte Aorten
block 30 besteht im wesentlichen aus drei funktionellen Bestandteilen: dem ei
gentlichen Druckgefäß 31, dem künstlichen Flußwiderstand 32 und dem Membran-
Schwingungsdämpfer 33. Es ist zu beachten, daß der in Fig. 3 dargestellte Quer
schnitt des Aortenblocks 30 eine leicht abgewandelte Ausführungsform des in Fig.
2 dargestellten Aortenblocks 30 darstellt. Bei dem Aortenblock 30 nach Fig.
2 liegt der künstliche Flußwiderstand 32 dem Membran-Schwingungsdämpfer 33
gegenüber, während beim Aortenblock 30 nach Fig. 3 diese beiden Bauteile an
benachbarten Seiten liegen.
Das Druckgefäß 31 des Aortenblocks 30 ist im wesentlichen quaderförmig und weist
einen zylindrischen Innenraum 34 auf. In den unteren Bereich dieses Innenraums
34 mündet die Versorgungsleitung 16b von der Pumpe 16 herkommend. Dazu weist
die Wandung des Druckgefäßes 31 eine Bohrung 35 auf. Im Innenraum des Aorten
blocks 30 endet auch eine Meßleitung 66 eines Druckaufnehmers 67, mit welchem
der Druck innerhalb des Druckgefäßes 31 (Aortendruck) gemessen werden kann.
Am untersten Ende des Druckgefäßes 31 ist der zum isolierten Herzen 1 führende
letzte Teil der Versorgungsleitung 16c angeflanscht. Hierzu weist das Druckgefäß 31
eine Bohrung 36 auf. Etwa in halber Höhe des zylindrischen Innenraums 34 des
Druckgefäßes 31 liegt der Soll-Flüssigkeitsspiegel 37 des Perfusats. Eine Seite der
Wandung des Druckgefäßes 31 weist zwei Durchgangsbohrungen 38 und 39 auf,
welche zum Betrieb des künstlichen Flußwiderstands 32 nötig sind. Mindestens eine
dieser Bohrungen (38) muß dabei unterhalb des Flüssigkeitsspiegels 37 des Perfusats
liegen. Von der anderen Bohrung 39 verläuft eine Leitung 40 zu einer weiteren Wan
dung des Druckgefäßes 31 und endet dort in einem Hohlraum 41. Dieser Hohlraum
41 wird bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform außerhalb der Wandung
des Druckgefäßes 31 gebildet, bei der Ausführungsform nach Fig. 3 weiche im
folgenden besprochen werden soll, ist er als Ausnehmung in der äußeren Wandung
des Druckgefäßes 31 realisiert. Diese Ausnehmung ist bündig mit einer elastischen
Membran 42 bedeckt und bildet mit dieser den Hohlraum 41. Zum Hohlraum 41
führt eine weitere Bohrung 44, an welcher eine Rücklaufleitung 45 angeschlossen ist,
welche zurück zum Reservoir 14 führt.
An der dem Hohlraum 41 gegenüberliegenden Seite der Membran 42, also auf der
Außenseite des Druckgefäßes 31, ist ein Bauteil 63 angebracht. Diese Bauteil 63
verfügt über eine Ausnehmung, welche zusammen mit der Membran 42 eine Kammer
43 bildet. An dieser Kammer 43 kann an der Bohrung 64 ein Nadelventil angebracht
werden, über welches das Schwingungsdämpfungsverhalten einstellbar ist.
Im Bereich seiner Oberseite weist das Druckgefäß 31 des Aortenblocks 30 zwei wei
tere Bohrungen 46 und 47 auf. An die Bohrung 46 ist über eine Leitung 48 ein Ma
nometer 49 angeschlossen, an welchem sich der Druck im Innenraum 34 des Druck
gefäßes 31 ablesen läßt. Weiterhin ist an eine von der Leitung 48 abzweigende Lei
tung 49 eine Spritze 60 angeschlossen, mit welcher sich die Gasmenge im Hohlraum
34 verändern läßt. Die Bohrung 47 beinhaltet eine Einführungs-Verschraubung 65
für einen sogenannten Mikro-Tip-Druckaufnehmer, welcher durch die Bohrung 47
in den Aortenblock 30 einführbar ist und durch ein Führungsrohr 51 axial in die
sem verläuft, es durch die Bohrung 36 wieder verläßt und über die zum Herzen 1
führende Leitung 16b bis in eine Herzkammer einführbar ist.
Der Aufbau des künstlichen Flußwiderstands 32 soll im folgenden anhand der Fig.
3 erläutert werden. Die Bohrungen 38 und 39 sind mit einer Membran 52 bedeckt,
welche entlang ihres Randes abdichtend mit der Außenwand des Druckgefäßes 31
verbunden ist. Die Membran 52 besteht vorzugsweise aus Gummi. Hinter der
Membran 52 befindet sich ein Bauteil 53 mit einer der Membran 52 zugewandten
Ausnehmung. Zusammen mit der Membran 52 bildet diese Ausnehmung eine Kam
mer 54. Diese Kammer 54 ist über eine Leitung 55, welche zum Teil im Bauteil 53
eingearbeitet sein kann, einer Druckbeaufschlagung zugänglich.
Die Leitung 55 führt, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, zu einer Spindelspritze 56,
welche im wesentlichen aus einem Zylinder 57 und einem Kolben 58 besteht. Der
Kolben 58 ist über eine in einem Gewinde des Deckels laufende Gewindestange 59
und ein daran befestigtes Stellrad 60 in den Zylinder 57 einschraubbar, wodurch
der Druck innerhalb des Zylinders 57, der Leitung 55 und damit des Hohlraums 54
veränderbar ist. An den Zylinder 57 ist weiterhin ein Manometer 61 angeschlossen,
an welchem der Druck innerhalb des Zylinders 57 ablesbar ist. Über ein Ventil 62 ist
der Innenraum des Zylinders 57 zum Druckausgleich mit der Umgebung verbindbar.
Da das isolierte Herz 1, wie in der Einleitung beschrieben, bei der "Langendorff-
Methode" im wesentlichen leer arbeitet, ist im linken Ventrikel des isolierten Herzens
1 ein Ballon 69 vorgesehen, welcher über eine Leitung 70 mit einer Spindelspritze 71
und einem Druckaufnehmer 72 verbunden ist. Durch Betätigen der Spritze 71 läßt
sich der Innendruck des Ballons 69, und damit eine Vorlast im linken Ventrikel, ein
stellen und am Ausgang 73 des Druckaufnehmers 72, beispielsweise mit Hilfe eines
Oszilloskops oder eines Meßgeräts, ablesen. Es ist schließlich eine Meßmöglichkeit
für den Koronarfluß vorgesehen. Hierzu ist ein Durchflußaufnehmer 74 an der Ver
sorgungsleitung 16c angebracht, dessen Ausgang 75 einem Meßgerät und von dessen
Signalausgang einem Oszilloskop zuführbar ist.
Die Perfusionsapparatur kann sowohl unter Konstant-Fluß- Bedingung als auch un
ter Konstant-Druck-Bedingung eingesetzt werden. Zu Messungen bei konstantem
Fluß wird der Druck im Innenraum des Zylinders 57 und damit im Hohlraum 54
durch Einschrauben des Kolbens 58 etwas höher eingestellt als der während des
Versuches zu erwartende Perfusionsdruck physiologischerweise werden darf. Dies
führt zu einem dauernden Verschluß der Durchgangsbohrung 38, solange der Perfu
sionsdruck im physiologischen Bereich bleibt. Der gewünschte Fluß kann nun an der
Pumpe 16 eingestellt werden. Wird nun, beispielsweise durch fehlerhaftes Einstellen
der Pumpe 16, der Perfusionsdruck und damit der Druck in der Bohrung 38 größer
als der Druck im Hohlraum 54, dann weicht die Membran 52 aus und gibt den Weg
zur Bohrung 39 und damit zur Rückleitung 45 frei. Das koronare Gefäßsystem wird
damit gegen unzulässig hohen Perfusionsdruck wirksam geschützt.
Die Pumpe 16 saugt über die Saugleitung 16a Perfusat aus dem Reservoir 14 und
pumpt dieses über die Versorgungsleitung 16b zur Bohrung 35 in der Wandung des
Druckgefäßes 31. Da dessen sonstige Bohrungen (46, 47, 38) dicht verschlossen
sind, stellt sich bei Erreichen eines bestimmten, vom isolierten Herzen 1 abhängi
gen, Innendrucks ein definierter Flüssigkeitsspiegel 37 ein und das isolierte Herz 1
wird mit dem an der Pumpe 16 eingestellten konstanten Fluß koronar durchströmt.
Dies ist überprüfbar, indem man das Signal des Ausgangs 75 des Flußaufnehmers 74
betrachtet. Der Aortendruck wird über den Druckaufnehmer 67 erfaßt, dessen Aus
gangssignal 68 zeitaufgelöst auf einem Oszilloskop betrachtet wird. Da das isolierte
Herz 1 schlägt, ist der Druck zeitlich nicht konstant, sondern pulsiert. Die Pulsation
dieses Druckes läßt sich nun durch Veränderung des Volumens im Innenraum 34 des
Druckgefäßes 31 beeinflussen. Dieser Innenraum 34 übernimmt hierbei die natürli
che Windkessel-Funktion der Aorta. Anhand der oszilloskopisch erfaßten Form der
Druckkurve des Aortendrucks kann nun der Füllungsgrad des Windkessels (Innen
raum 34) mit Hilfe der Spritze 50 so lange verändert werden, bis eine annähernd
"physiologische" Kurvenform der Pulsation erreicht ist. Daraufhin wird das Ventil
in der Leitung 49 geschlossen und es kann mit den Experimenten begonnen werden.
Zum Arbeiten bei konstantem Druck, was physiologisch meist günstiger ist, wird die
Pumpe 16 auf ausreichend hohe Förderleistung geschaltet und der Druck im Zylin
der 57 durch Herausdrehen des Kolbens 58 über Gewindestange 59 und Drehgriff 60
auf den gewünschten Perfusionsdruck gebracht. Dieser kann am Manometer 61 ab
gelesen werden. Sobald nun im Druckgefäß 31 ein höherer als der eingestellte Druck
vorliegt, weicht die Membran 52 in den Hohlraum 54 zurück, wodurch die Bohrung
38 mit der Bohrung 39, und damit mit der Leitung 40, verbunden wird. Überschüssiges
Perfusat wird über die Leitung 40 dem Membran-Schwingungsdämpfer 33 zu
geführt, welcher durch das Nachgeben seiner elastischen Membran 42 Druckspitzen
ausgleicht. Die Elastizität der Membran 42 und damit ihr Druckausgleichsverhalten
lassen sich durch Variation der Druckausgleichsgeschwindigkeit in der Kammer 43
hinter der Membran 42 einstellen. Diese Kammer weist hierzu in der Bohrung 64
ein Nadelventil auf. Nach Verlassen des Membran-Schwingungsdämpfers 33 über
die Bohrung 44 fließt das Perfusat durch die Rücklaufleitung 45 wieder in das Re
servoir 3 zurück. Die Funktion des Windkessels und die sonstigen Funktionen der
Perfusionsvorrichtung entsprechen der Beschreibung der Konstant-Fluß-Bedingung.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Versuchsapparatur "Ar
beitendes Herz" ist zusätzlich ein Vorhofkopf 83 vorgesehen, in welchem alle Teile
integriert sind, die für den funktionsgerechten Anschluß des linken Vorhofes des
isolierten Herzens 1 nahe an der Vorhofkanüle 84 vorhanden sein müssen. Wegen
des präparationsbedingt nur eingeschränkt funktionierenden Vorhofs des isolierten
Herzens 1 ist der Windkessel 85 im Vorhofkopf 83 besonders wichtig, damit eine
zufriedenstellende Füllung des Ventrikels gewährleistet ist. Weiterhin soll der Wind
kessel 85 eventuell eingeschwemmte Luft- bzw. Gasbläschen abfangen. Er ist nahe
der Austrittsbohrung zum Kanülenkonus im Vorhofkopf 83 angebracht. Im Betrieb
sollte der Windkessel 85 etwa zur Hälfte mit Perfusat gefüllt sein. Dieser Füllstand
ist mit der Injektionsspritze 86 justierbar. An den Vorhofkopf 83 schließt sich eine
Leitung 87 für die Zuleitung des Perfusats an. Diese Leitung 87 führt zu einem
Vorlastgefäß 88, welches dazu dient, das in den Vorhof einfließende Perfusat bereit
zustellen. Die Höhendifferenz zwischen Flüssigkeitsspiegel 89 im Vorlastgefäß 88 und
Vorhof ergibt einen hydrostatischen Druck, welcher dem Füllungsdruck des Vorhofs
entspricht. Dieser Druck ist in Fig. 4 durch "X" veranschaulicht.
Zur Vorhofversorgung ist weiterhin eine zweikanalige Schlauchpumpe 90 vorgese
hen, welche dazu dient, das Perfusat im Vorlastgefäß 88 auf konstantem Niveau 89
bereitzustellen. Auch der Inhalt des Vorlastgefäßes 88 kann über eine Begasungsein
richtung 26a begast werden. Die Perfusatbereitstellung geschieht über die Leitung
91 im Überschuß, d. h. es wird immer mehr Perfusat in das Vorlastgefäß 88 ge
pumpt als vom isolierten Herzen 1 benötigt wird. Das zuviel eingepumpte Volumen
wird über die Leitung 92 des zweiten Pumpenkanals abgesaugt und in das Reser
voir 14 zurückgepumpt. Die Leitung 92 endet dazu auf der Höhe des gewünschten
Flüssigkeitsspiegels 89 im Vorlastgefäß 88.
In die Leitung 87 für die Zuleitung des Perfusats zum Vorhofkopf 8 ist ein Hahn
block 93 mit Flußaufnehmer 94 und Absperrhahn 95 eingebaut. Der Flußaufnehmer
94 dient dabei zum Erfassen des Vorhofflusses bzw. dessen Mittelwerts. Mit dem
Absperrhahn 95 kann der Vorhoffluß entsprechend den Forderungen des jeweiligen
Betriebszustands eingestellt werden. An den Vorhofblock 83 ist weiterhin ein Druck
aufnehmer 96 zum Erfassen des Vorhoffülldrucks angeschlossen. Dessen Ausgang
führt zu einem nicht dargestellten Druckmeßverstärker, worauf das Signal an einem
Meßgerät oder einem Oszilloskop beobachtet werden kann. Der Vorhofkopf 83 weist
schließlich noch einen Anschluß für eine Injektionsspritze 97 auf, aus welcher sich
eine beliebige Substanz kontinuierlich beimischen läßt.
Die Pumpe 16 ist bei dieser Methode außer Funktion. Während der Präparations
phase wird das Herz im Langendorff-Modus betrieben. Die Versorgung erfolgt über
den Aortenblock 30 von der Pumpe 16. Sobald die Vorhofkanüle 84 eingebunden ist,
wird der Absperrhahn 95 geöffnet. Das Perfusat fließt jetzt vom Vorlastgefäß 88 in
den linken Ventrikel und wird vom Herzen in die Aorta gepumpt. Hat das Herz eine
ausreichende Förderleistung erreicht, kann die Pumpe 16 abgeschaltet werden. Das
Herz versorgt sich jetzt selbst, man befindet sich im "Working Heart"-Modus. Der
Aortenblock übernimmt nun die Funktion von Aorta und vaskulärem Widerstand.
Claims (32)
1. Vorrichtung zur Perfusion der Koronargefäße eines isolierten Herzens, umfas
send mindestens ein Reservoir für das Perfusat sowie eine Pumpe, welche das
Perfusat aus dem Reservoir über eine Versorgungsleitung in die Aorta des
isolierten Herzens pumpt, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungs
leitung (16b, 16c) von einem geschlossenen, teilweise mit dem Perfusat und
teilweise mit Gas gefüllten Behälter (31) unterbrochen ist und die Gasmenge
in diesem Behälter (31) einstellbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter
(31) im Bereich der Perfusatfüllung eine erste Durchgangsbohrung (38) auf
weist, gegen deren Austrittsöffnung abdichtend ein Verschlußteil mit einer
definierten Kraft preßt und dieses Verschlußteil bei Überschreiten eines be
stimmten Druck im Behälter (31) zurückweicht und damit den Austritt von
Perfusat aus dem Behälter (31) erlaubt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß das aus dem
Behälter (31) austretende Perfusat über eine Rücklaufleitung (45) in das Re
servoir (14) zurückgeführt wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus
trittsöffnung der ersten Durchgangsbohrung (38) von einer das Verschlußteil
bildenden, elastischen Membran (52) bedeckt ist und sich auf der der Aus
trittsöffnung abgewandten Seite der Membran (52) eine erste Kammer (54)
befindet, deren Innendruck die definierte Kraft auf die Membran (52) erzeugt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Membran (52) entlang ihres Randes abdichtend mit einer Platte verbunden ist,
die eine zweite Durchgangsbohrung (39) aufweist, die mit der Rücklaufleitung (45) verbunden ist und deren Öffnung ebenfalls von der elastischen Membran
(52) bedeckt ist und bei Überschreiten eines bestimmten Drucks im Behälter
(31) eine Verbindung zwischen dem Behälter (31) und Rücklaufleitung (45)
entsteht.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Kammer (54) über eine Leitung (55) mit einem Zylinder (57)
verbunden ist, dessen Innendruck mit einem verschiebbaren Kolben (58) ein
stellbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
Zylinder/Kolben-System (57, 58) Bestandteil einer Spindelspritze (56) ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Manometer (61) zur Anzeige des Drucks in der ersten Kammer (54)
vorhanden ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Membran (52) aus Gummi besteht.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Platte identisch mit der Wandung des Behälters (31) ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rücklaufleitung vor Erreichen des Reservoirs (14) zu einem Hohlraum
(41) führt, von welchem mindestens eine Wandung zum Zweck der Schwin
gungsdämpfung durch eine zweite elastische Membran (42) gebildet wird.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf der
dem Hohlraum (41) abgewandten Seite der zweiten Membran (42) eine zweite
Kammer (43) befindet, deren Innendruckeigenschaften das elastische Verhalten
der zweiten Membran (42) mitbestimmen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung
der zweiten Kammer (43) ein Nadelventil enthält.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeich
net, daß der Hohlraum (41) durch eine Ausnehmung in der Außenwand des
Behälters (31), welche mit der zweiten Membran (42) bedeckt ist, gebildet
wird.
15. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Gasmenge in dem Behälterinnenraum (34) mittels einer
daran angeschlossenen Spritze (50) einstellbar ist.
16. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Manometer (49) zur Anzeige des Drucks im Behälterinnen
raum (34) vorhanden ist.
17. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche dadurch gekenn
zeichnet, daß in die Versorgungsleitung (16b) ein Wärmeaustauscher einge
baut ist und/oder das Reservoir (14) temperiert ist.
18. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche dadurch gekenn
zeichnet, daß das Reservoir (14) eine Begasungsvorrichtung (26) für das Per
fusat aufweist.
19. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Drucksondenkatheter zum Erfassen des Druckverlaufes im
linken Ventrikel des isolierten Herzens (1) vorhanden ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckson
denkatheter durch ein Führungsrohr (51) im Behälter (31) zum linken Ventri
kel geführt ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 20, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rücklaufleitung (45) oder der letzte Teil der Versorgungsleitung (16c)
einen Flußaufnehmer (74) zur Erfassung des Aortenflusses enthält.
22. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß zur Einführung in den linken Ventrikel des isolierten Herzens
(1) ein Ballon (69) vorgesehen ist, dessen Innendruck veränderbar und über
einen Druckaufnehmer (72) anzeigbar ist.
23. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Ablaufleitung (27) einen Flußaufnehmer zur Erfassung
des Koronarflusses enthält und/oder von der Ablaufleitung (27) eine Meßlei
tung abzweigt, in welche Fluß und/oder Gaspartialdruckmeßgeräte bzw.
-aufnehmer (80, 82) integriert sind.
24. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein Druckaufnehmer (67) zum Messen des Drucks im Innenraum
(34) des Behälters (31) vorhanden ist.
25. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß sie einen Vorhofkopf (83) umfaßt, welcher über einen Verbin
dungskonus (84) mit dem linken Vorhof des isolierten Herzens (1) sowie über
eine Leitung (87) mit einem Vorlastgefäß (88) verbunden ist und dieser Vor
hofkopf teilweise mit dem Perfusat und teilweise mit Gas gefüllt ist, wobei die
Gasfüllung einen Windkessel (85) bildet.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasmenge
im Windkessel (85) durch eine Injektionsspritze (86) einstellbar.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 oder 26, dadurch gekennzeich
net, daß der Flüssigkeitsspiegel (89) im Vorlastgefäß (88) konstant haltbar
ist und die Höhendifferenz (X) zwischen Flüssigkeitsspiegel (89) und Vorhof
des isolierten Herzens (1) den hydrostatischen Druck zur Füllung des Vorhofs
erzeugt.
28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssig
keitsspiegel (89) mit Hilfe einer zweikanaligen Schlauchpumpe (90) konstant
haltbar ist, welche Perfusat im Überfluß aus dem Reservoir (14) über eine Lei
tung (91) in das Vorlastgefäß (88) fördert und überschüssiges Perfusat über
eine Leitung (92) zurück ins Reservoir (14) fördert.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeich
net, daß auch das Vorlastgefäß (88) eine Begasungsvorrichtung (26a) für das
Perfusat aufweist.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeich
net, daß an den Vorhofkopf (83) ein Druckaufnehmer (96) zum Erfassen des
Vorhoffülldrucks angeschlossen ist.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 30, dadurch gekennzeich
net, daß die Verbindungsleitung (87) zwischen Vorhofkopf (83) und Vor
lastgefäß (88) einen Flußaufnehmer (94) und/oder einen Absperrhahn (95)
enthält.
32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 25 bis 31, dadurch gekennzeichnet,
daß an den Vorhofkopf (83) eine weitere Injektionsspritze (97) oder Infusi
onspumpe über eine Leitung angeschlossen ist, aus welcher dem Perfusat im
Vorhofkopf (83) eine Substanz beimischbar ist.
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