DE4238884A1 - Vorrichtung mit einem Blut-Oxygenator, insbesondere für den Einsatz bei akuter Herzinsuffizienz - Google Patents
Vorrichtung mit einem Blut-Oxygenator, insbesondere für den Einsatz bei akuter HerzinsuffizienzInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Blut-Oxygenator,
insbesondere für den Einsatz bei akuter Herzinsuffizienz,
mit einem an den Oxygenator angeschlossenen Schlauchsystem,
das zwei freie Schlauchenden zum Anschluß eines Patienten
aufweist, und mit einem Pumpenanschluß und einem Gasanschluß
am Oxygenator.
Blut-Oxygenatoren mit Anschlußschläuchen sind von Herz-Lungen-
Maschinen her bereits bekannt. Bislang sind die Oxygenatoren
und die Schläuche vor dem Gebrauch noch mit Luft gefüllt, die
unmittelbar vor dem Einsatz entfernt und durch eine Infusionslösung
ersetzt wird. Dies hat den Nachteil, daß die bekannten
Vorrichtungen erst nach einigen Minuten einsatzfähig sind. Sie
sind damit für den Notfalleinsatz, z. B. bei Herzinsuffizienz
durch Komplikationen nach Ballondilatationen von Gefäßen oder
anderen Kathetereingriffen, nicht geeignet. Selbst wenn diese
Eingriffe im Operationstrakt eines Krankenhauses durchgeführt
werden, muß die Zeit, bis eine herkömmliche Herz-Lungen-Maschine
an dem Patienten angeschlossen werden kann, durch Reanimationsversuche
überbrückt werden. Während dieser Übergangszeit
tritt eine Unterversorgung der Organe des Patienten
mit Sauerstoff auf, was zu Organschädigungen oder sogar zum
Tode führen kann.
Für solche Fälle ist daher ein Gerät wünschenswert, das sofort
einsetzbar und einfach zu bedienen ist und die geforderte
Sauerstoffversorgung der Organe ermöglicht.
Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei der der Oxygenator
und das Schlauchsystem erfindungsgemäß bereits mit
einer Infusionslösung vorgefüllt sind, erfüllt diese Anforderungen.
Die Vorrichtung ist sofort über je einen venösen und
einen arteriellen Katheter an den Patienten anschließbar.
Dabei können die Schläuche der Vorrichtung mit den Systemkomponenten
und untereinander fest und keimdicht verbunden sein.
Außerdem können die freien Schlauchenden zum Anschließen eines
Patienten zweckmäßigerweise verklebt oder verschweißt sein.
Auf diese Weise ist gewährleistet, daß die Gesamtvorrichtung
auch bei längerer Lagerungszeit absolut dicht ist und keine
Keime eindringen können. Diese Vorsichtsmaßnahme ist insbesondere
bei mit wäßrigen Lösungen gefüllten Systemen geboten.
An den Oxygenator kann auch ein Wärmetauscher angeschlossen
sein. Auf diese Weise kann die Vorrichtung auch für den allgemeinen
Notdienst eingesetzt werden. Die Erwärmung des Patientenblutes
durch den Wärmetauscher bietet insbesondere bei
der Versorgung von stark unterkühlten Patienten nach Lawinenunglücken
oder Schiffbrüchen Vorteile. Für den allgemeinen
Notfall-Einsatz ist es außerdem vorteilhaft, wenn eine Pumpe
fest am Oxygenator angeschlossen ist und im Schlauchsystem ein
venöses Blutreservoir, vorzugsweise aus flexiblem Material,
sowie ein arterielles Blutfilter angeordnet sind. Das Blutreservoir
dient hierbei als Puffer. Dadurch werden Probleme mit
der Dichtigkeit bei Temperaturschwankungen, z. B. während der
späteren Sterilisation, vermieden und die Lebensdauer der Vorrichtung
erhöht. Das Blutfilter dient der Elimination von
eventuell auftretenden Luftblasen im Flüssigkeitskreislauf,
die vor allem beim Anschluß des Patienten auftreten können,
sowie dem Zurückhalten von Blutkonglomeraten.
Der Oxygenator und das vormontierte Schlauchsystem müssen vom
Hersteller in vorgefülltem und sterilisiertem Zustand bereitgestellt
werden. Hierbei können für die Sterilisation zweckmäßigerweise
Gamma-Strahlen eingesetzt werden.
Als Oxygenator kann kein herkömmlicher Kapillar-Oxygenator mit
poröser Membranstruktur eingesetzt werden. Statt dessen ist der
Einsatz eines Membran-Oxygenators mit dichten Membranen vorgesehen.
Bei einem vorzugsweise einsetzbaren solchen Membran-
Oxygenator sind diese nicht-porösen, gasdurchlässigen Membranen
auf der Ober- und Unterseite von porösen Metallscheiben
aufgebracht, wobei die Metallscheiben der Gaszufuhr und der
Stabilisierung der Membranen dienen.
Der Membranoxygenator beschriebener Bauart ist so aufgebaut,
daß die mit der Membran beschichteten Metallscheiben mit definiertem
Abstand voneinander zu einem Stapel mit für den Gastransport
ausreichender Membranfläche angeordnet sind.
Die herkömmlichen Kapillar-Oxygenatoren mit einer Vielzahl von
Kapillaren aus einem hydrophoben Material haben den Nachteil,
daß über einen längeren Zeitraum keine absolut dichte Trennung
von Gas- und Flüssigkeitsbereich des Oxygenators möglich ist.
Würden solche Oxygenatoren bereits vorgefüllt, würde bei längerer
Lagerung Flüssigkeit in den Gasbereich eindringen. Dieser
Effekt ist bereits bei länger dauernden Operationen zu
beobachten, bei denen Blutplasma beginnt, durch die Poren der
Kapillaren des Oxygenators hindurchzudringen. Diese Probleme
bestehen aus dem o.g. Membran-Oxygenator nicht, wobei sich der
Einsatz von Silikon-Membranen als besonders vorteilhaft erwiesen
hat.
Für den mobilen Einsatz kann die Vorrichtung auch mit einer
batteriegetriebenen Pumpe und einem Sauerstoffgenerator ausgerüstet
sein. Eine derartig ausgerüstete Vorrichtung kann dann
auch in einem Notarztwagen oder einem Rettungshubschrauber
mitgeführt werden und die Versorgungslücke des Patienten zwischen
Notfall-Eintritt und definitiver Versorgung schließen.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung anhand der Zeichnung näher
erläutert.
Im einzelnen zeigt
Fig. 1 eine schematische Kreislaufdarstellung
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Oxygenator
mit Wärmetauscher,
Fig. 3 eine gegenüber Fig. 2 vergrößert dargestellte
Detailansicht des Oxygenators.
Im in Fig. 1 dargestellten Kreislauf ist ein Oxygenator 10 mit
einem Wärmetauscher 11 enthalten, der über Schläuche 12 und 13
mit einem venösen Blutreservoir 14 und einem arteriellen Blutfilter
15 verbunden ist. Die Schläuche 12 und 13 sind dabei
mehrteilig ausgebildet, wobei die einzelnen Teile durch Verbindungsstücke
16-19 miteinander verbunden sind. Mit dem
Oxygenator 10, dem Wärmetauscher 11, dem Blutreservoir 14 und
dem Blutfilter 15 sind die Schläuche jeweils durch Verkleben
fest verbunden. In das Blutreservoir 14 mündet außerdem ein
freies Schlauchende 20, dessen Endstück 21 verschweißt ist. An
dieses Endstück 21 kann ein Katheter angeschlossen werden, der
in eine Vene eines Patienten eingeführt werden kann. Im Blutreservoir
14 wird dieses venöse Blut zwischengespeichert. Das
Blutreservoir 14 besteht aus einem flexiblen Beutel und kann
dadurch Druckschwankungen im Kreislauf gut ausgleichen. Vom
Blutreservoir 14 gelangt das venöse Blut über die Schlauchleitung
12, wobei zwischen den Verbindern 16 und 17 der Anschluß
einer Umwälzpumpe einer Herz-Lungen-Maschine vorgesehen ist,
in den Wärmetauscher 11 und anschließend in den Oxygenator 10,
wo dem Blut Sauerstoff zu- und Kohlendioxid abgeführt wird.
Anschließend verläßt das nun sauerstoffangereicherte Blut den
Oxygenator 10 über die Schlauchleitung 13 und wird dem Blutfilter
15 zugeführt, das eventuell im Blut enthaltene Luftblasen
oder trombogene Blutbestandteile zurückhält. An das
Blutfilter 15 ist ebenfalls ein freies Schlauchende 22 angeschlossen,
dessen Endstück 23 wiederum verschweißt ist. An
dieses Endstück 23 wird ein Katheter angeschlossen, der in
eine Arterie des Patienten eingeführt wird und durch den das
mit Sauerstoff angereicherte und temperierte Blut dem Patienten
wieder zugeführt wird. Zwischen dem Blutfilter 15 und dem
Blutreservoir 14 ist außerdem eine Kurzschlußschlauchleitung
24 zu einer bedarfsweisen Entlüftung des Blutfilters 15 während
des Einsatzes am Patienten vorgesehen, wobei möglicherweise
auftretende Luftbläschen über einen in der Leitung 24
eingebauten Dreiwegehahn 39 oder direkt in das Blutreservoir
14 abgeführt werden. Über das Schlauchende 22 wird das sauerstoffangereicherte
Blut wieder dem Körper des Patienten zugeführt.
Im ungebrauchten Zustand sind der Oxygenator 10, der Wärmetauscher
11, das Luftfilter 15 und das Blutreservoir 14 sowie
sämtliche Schlauchleitungen 12, 13, 20, 22 und 24 mit einer
Infusionsflüssigkeit vorgefüllt und sterilisiert. Nach Abtrennen
der beiden verschweißten Endstücke 21 und 23 der Schläuche
20 und 22 und Anordnung von Kathetern an diese Schlauchenden
20, 22 ist die Vorrichtung damit sofort zur Sauerstoffversorgung
des Blutes des Patienten einsatzbereit.
Der Aufbau eines für eine solche vorgefüllte Vorrichtung einsetzbaren
Oxygenators 10 mit angeschlossenem Wärmetauscher 11
ist in Fig. 2 im Längsschnitt dargestellt. Der Wärmetauscher
11 besteht aus einem zylindrischen Körper 25, in dem eine
Vielzahl von Kapillaren 26 in Achslängsrichtung eingesetzt
sind. In seinem oberen Bereich weist der zylindrische Körper
25 eine Bluteinlaßöffnung 27 auf, an die das Schlauchstück 12
nach Fig. 1 angeschlossen ist. Von dort gelangt das Blut durch
die Kapillaren 26 zu einem Verteiler 28 im Oxygenator 10. In
einem Hohlraum 29 zwischen der Innenwandung des zylindrischen
Körpers 25 und den Außenflächen der Kapillaren 26 wird dabei
vorgewärmtes Wasser umgewälzt, das über einen Einlaßstutzen 30
zugeführt und über einen Auslaßstutzen 31 wieder aus dem zylindrischen
Körper 25 abgeführt wird. Das durch dieses vorgewärmte
Wasser ebenfalls angewärmte Blut gelangt anschließend
im Oxygenator 10 vom Verteiler 28 aus in aus Fig. 3 besser
ersichtliche Zwischenräume 32 zwischen membranbespannten Metallplatten
33. Die Metallplatten 33 bestehen dabei aus einem
porösen Material, das damit gasdurchlässig ist. Die Membranen
sind ebenfalls gasdurchlässig aber flüssigkeitsdicht. Die
einzelnen Membranplatten 33 sind parallel zueinander und übereinander
an einem in einer Bohrung 35 geführten Dreikantstift
36 befestigt. In die Bohrung 35 mündet außerdem ein Anschluß
34, über den Sauerstoff in den Hohlraum zwischen Bohrung 35
und Dreikantstift 36 und von dort seitlich in die Membranplatten
33 geleitet wird. Von dort diffundiert der Sauerstoff über
die Membranoberflächen der Platten 33 in das Blut. Gleichzeitig
diffundiert Kohlendioxid aus dem Blut ins Innere der Membranplatten
33 und wird von dort über einen zweiten Anschluß
37 am Oxygenator wieder abgeführt. Nach diesem Gasaustausch
gelangt das mit Sauerstoff angereicherte Blut über einen Auslaß
38, an den das Schlauchstück 13 der Vorrichtung nach
Fig. 1 angeschlossen ist, wieder aus dem Oxygenator heraus.
Die Membranplatten 33 des Oxygenators 10 zeichnen sich dabei
durch absolute Dichtigkeit gegenüber Flüssigkeiten aus, so daß
auch bei längeren Lagerzeiten der vorgefüllten Vorrichtung
nach Fig. 1 kein Eindringen von Infusionsflüssigkeit ins Innere
der Platten 33 und damit in den Gasbereich des Oxygenators
10 zu befürchten ist. Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen
können somit in größeren Stückzahlen bevorratet werden.
Claims (10)
1. Vorrichtung mit einem Blut-Oxygenator, insbesondere für
den Einsatz bei akuter Herz-Insuffizienz, mit einem an den
Oxygenator (10) angeschlossenen Schlauchsystem (12, 13,
20, 22, 24), das zwei freie Schlauchenden (20, 22) zum
Anschluß eines Patienten aufweist, und mit einem Pumpenanschluß
(16, 17) und einem Gasanschluß (34, 37) am Oxygenator
(10), dadurch gekennzeichnet, daß der Oxygenator
(10) und das Schlauchsystem (12, 13, 20, 22, 24) mit einer
Infusionslösung vorgefüllt sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schläuche (12, 13, 20, 22, 24) mit den Systemkomponenten
(10, 11, 14, 15) und untereinander fest und keimdicht
verbunden sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die freien Schlauchenden (20, 22) zum Anschließen
eines Patienten verklebt oder verschweißt sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet,
daß an den Oxygenator (10) ein Wärmetauscher
(11) angeschlossen ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Pumpe fest am Oxygenator (10) angeschlossen
ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet,
daß im Schlauchsystem (12, 13, 20, 22, 24)
ein venöses Blutreservoir (14), vorzugsweise aus flexiblem
Material, sowie ein arterielles Blutfilter (15) angeordnet
sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gesamtanordnung mittels Gamma-Strahlen
sterilisiert ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Oxygenator gasdurchlässige Membranen
aufweist, die auf mehreren, beabstandet voneinander angeordneten
porösen Metallscheiben (33) aufgebracht sind,
wobei die Metallscheiben (33) der Gaszufuhr und der Stabilisierung
der Membranen dienen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Membranen aus Silikon bestehen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet,
daß sie für den mobilen Einsatz mit einer
batteriebetriebenen Pumpe und einem Sauerstoffgenerator
ausgerüstet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4238884A DE4238884A1 (de) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | Vorrichtung mit einem Blut-Oxygenator, insbesondere für den Einsatz bei akuter Herzinsuffizienz |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE4238884A DE4238884A1 (de) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | Vorrichtung mit einem Blut-Oxygenator, insbesondere für den Einsatz bei akuter Herzinsuffizienz |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4238884A1 true DE4238884A1 (de) | 1994-05-26 |
Family
ID=6473164
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4238884A Withdrawn DE4238884A1 (de) | 1992-11-19 | 1992-11-19 | Vorrichtung mit einem Blut-Oxygenator, insbesondere für den Einsatz bei akuter Herzinsuffizienz |
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