DE60317015T2 - Hämokonzentrator in einem extrakorporalen Blutkreislauf - Google Patents
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Description
- Die Erfindung betrifft einen Hämokonzentrator in einem extrakorporalen Blutkreislauf.
- Es ist bekannt, dass es während bestimmter chirurgischer Eingriffe erforderlich ist, ein extrakorporales Zirkulieren des Blutes des Patienten in einem Kreislauf einzurichten, der Vorrichtungen beinhaltet, die zum Gewährleisten einer korrekten Behandlung des Blutes geeignet sind. Derartige Vorrichtungen beinhalten mindestens einen Behälter, der das Blut enthält, das als vom Patienten kommendes venöses Blut bezeichnet wird, eine Pumpe, die zur Förderung des Blutes im Kreislauf dient, einen Wärmetauscher, in dem das Blut auf ein Wärmtauscherfluid trifft, das für dessen korrekte Temperatur sorgt, eine Sauerstoffanreicherungsvorrichtung, die Sauerstoff auf das Blut übertragen soll, und schließlich ein Filter, das in die Leitung eingesetzt ist, die als Leitung für arterielles Blut bezeichnet wird, durch die das Blut zum Patienten zurückfließt, mit dem Zweck, dass jegliche im Blut vorhandene Luftblasen zurückgehalten werden. Der beschriebene extrakorporale Kreislauf wird durch das Vorhandensein eines Behälters für das Blut vervollständigt, das durch Auffangen vom Operationsfeld gesammelt wird, wobei dieser als Kardiotomie-Behälter bekannt ist, der mit dem Behälter für venöses Blut verbunden ist.
- Zusätzlich zu den beschriebenen Vorrichtungen befindet sich im beschriebenen Kreislauf auch ein Hämokonzentrator, dem ein Anteil des Blutes, das im Kreislauf fließt, falls erforderlich, zugeführt wird, um konzentriert zu werden. Der Hämokonzentrator weist eine Hülle auf, die eine zum Konzentrieren des Blutes geeignete Struktur enthält. Derartige Strukturen beinhalten ein Bündel von Kapillarfasern, die vom Blut gequert werden, und gestatten, dass ultrafiltrierte Flüssigkeit aus ihren Wänden austritt, und demzufolge das Blut konzentriert wird. Die Bedingungen der Ultrafiltration hängen vom transmembranen Druck ab, welches der Mittelwert der Eingangs- und Ausgangsdrücke des Blutes ist und dank Vorrichtungen verändert werden kann, welche die Leitung, die das konzentrierte Blut fördert, am Ausgang drosseln.
- In der Technik ist der Hämokonzentrator ein unabhängiges Element, das durch eine Blutzufuhrleitung mit einem Punkt des Kreislaufes verbunden ist und mit einer Leitung versehen ist, die das konzentrierte Blut am Ausgang zum Behälter für venöses Blut transportiert, und diese Tatsache erzeugt einige nachteilige Eigenschaften, die eine vollständige Optimierung der Blutbehandlungsbedingungen verhindern.
- Eine Vorrichtung zur Behandlung von Blut gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist in
EP 0 705 610 offenbart. - Das Ziel der Erfindung besteht daher darin, einen Hämokonzentrator bereitzustellen, der das Füllungsvolumen minimiert, d. h. das Volumen des Blutes außerhalb des Körpers des Patienten, die mit dem Blut in Kontakt stehende Oberfläche, und die Gesamtabmessungen, so dass eine optimale Blutbehandlung und eine praktische Handhabung durch Bedienpersonen gewährleistet wird.
- Das vorgeschlagene Ziel kann durch einen Hämokonzentrator in einem extrakorporalen Blutkreislauf erreicht werden. Der Kreislauf beinhaltet einen Behälter für venöses Blut, der das vom Patienten kommende Blut aufnimmt. Der Hämokonzentrator beinhaltet eine Hülle, die eine geeignete Struktur zum Konzentrieren des Blutes enthält, und ist mit einem ersten Einlassverbindungsstück für das zu behandelnde Blut versehen, das mittels einer mit einer Verschlussstruktur versehenen Leitung aus dem Blutkreislauf herausgesaugt wird. Der Hämokonzentrator ist auch mit einem zweiten Verbindungsstück für das Herausfließen des konzentrierten Blutes und mit einem dritten Verbindungsstück für das Herausströmen der ultrafiltrierten Flüssig keit versehen. Das dritte Verbindungsstück für das Herausströmen der ultrafiltrierten Flüssigkeit ist mittels einer Leitung mit einer Entsorgungstasche verbunden. Die Hülle ist monolithisch in den Behälter für venöses Blut eingesetzt, so dass das Auslassverbindungsstück für das konzentrierte Blut zu einem Anschluss führt, der mit dem Behälter verbunden ist. Die Hülle ist mit einem Durchflusssteuerungselement versehen, das zur Betätigung durch eine Bedienperson geeignet ist, um den Durchlassquerschnitt des Blutes durch die Öffnung zu verändern. Das Durchflusssteuerungselement beinhaltet einen Kanal, der an dem einen Ende am zweiten Verbindungsstück für das Herausströmen des konzentrierten Blutes offen ist und am anderen Ende mit der Entsorgungstasche mittels einer mit einer Verschlussstruktur versehenen Leitung verbunden ist.
- Die Erfindung stellt eine Vorrichtung zur Behandlung von Blut in einem extrakorporalen Kreislauf bereit, aufweisend einen Behälter für venöses Blut, der einen Einlass und einen Auslass aufweist, und einen Hämokonzentrator, der ein erstes Einlassverbindungsstück für das zu behandelnde Blut, ein zweites Auslassverbindungsstück für das Herausfließen des konzentrierten Blutes, und ein drittes Auslassverbindungsstück für das Herausströmen der ultrafiltrierten Flüssigkeit aufweist, wobei der Hämokonzentrator und der Behälter für das venöse Blut in eine einzige monolithische Baugruppe integriert sind, und der Hämokonzentrator eine Hülle beinhaltet, die eine zum Konzentrieren von Blut geeignete Struktur enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Hämokonzentrator innerhalb des Behälters für das venöse Blut angeordnet ist.
- Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung dargelegt und gehen teilweise aus der Beschreibung klar hervor. Die Ziele und weitere Vorteile der Erfindung werden durch die Vorrichtung realisiert und erreicht, wie speziell in der Beschreibung und den Ansprüchen hervorgehoben.
- Es versteht sich, dass sowohl die vorhergehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und erläuternd sind und zur weiteren Erläuterung der beanspruchten Erfindung dienen sollen.
- Weitere Merkmale und Vorteile gehen aus der Beschreibung einer bevorzugten, jedoch nicht ausschließlichen Ausführungsform der Erfindung klar hervor, die anhand eines nicht einschränkenden Beispiels in den anliegenden Zeichnungen dargestellt ist.
-
1 ist eine schematische Ansicht eines extrakorporalen Blutkreislaufes, der einen Hämokonzentrator gemäß der Erfindung beinhaltet; -
2 ist eine Seitenansicht des venösen Behälters, die eine partielle Querschnittansicht des Hämokonzentrators zeigt, der in den venösen Behälter gemäß der Erfindung integriert ist. - Der in
1 dargestellte Hauptblutkreislauf beinhaltet eine Reihe von Vorrichtungen, die mittels Verbindungsleitungen verbunden sind, die als durchgezogene Linien dargestellt sind. Das Blut wird vom Patienten P mittels der Leitung1a für venöses Blut angesaugt und dem venösen Blutbehälter1 zugeführt, in den der Kardiotomie-Behälter2 integriert ist und mit dem er in einem oberen Gebiet verbunden ist. Der Kardiotomie-Behälter empfängt über Leitung2a Blut, das vom Operationsfeld (d. h. vom Patienten) aufgefangen wird. Das Blut geht dann weiter zur Pumpe3 , zum Wärmetauscher4 , zur Sauerstoffanreicherungsvorrichtung5 , und kehrt zum Patienten mittels einer Leitung6a für arterielles Blut zurück, wobei ein Filter6 für arterielles Blut dazwischengesetzt ist. - Falls erforderlich, wird ein Anteil des Blutes aus dem beschriebenen Kreislauf abgesaugt, und insbesondere aus der Sauerstoffanreicherungsvorrichtung
5 des Kreislaufes, und wird durch die mit einer Verschlussstruktur7a versehenen Leitung7 zum Einlassverbindungsstück8a des Hämokonzentra tors8 geleitet, der gemäß einem wichtigen Merkmal der Erfindung eine Hülle8b aufweist, die eine Blutkonzentrationsstruktur8c enthält, die monolithisch in den venösen Blutbehälter1 eingesetzt ist, siehe2 . Die Hülle8b ist mit einem Auslassverbindungsstück8d für die ultrafiltrierte Flüssigkeit versehen, die mittels der Leitung9 mit der Entsorgungstasche11 , und mit dem Verbindungsstück8e für das Herausströmen des konzentrierten Blutes verbunden ist, welches zum Anschluss11 führt, der direkt mit dem Inneren des venösen Blutbehälters1 verbunden ist. - Bezugszeichen
12 bezeichnet ein Durchflusssteuerungselement, das mit der Hülle8a durch einen Gewindeabschnitt12a verbunden ist und durch eine Bedienperson dadurch betätigt werden kann, dass diese den oberen Endabschnitt ergreift, der von der Hülle8b vorsteht, so dass er auf einem veränderlichen Niveau angeordnet werden kann, so dass der Durchflussquerschnitt des Blutes durch die Öffnung11 hindurch und dadurch der Befüllungsverlust verändert wird, der sich auf das Blut am Auslass auswirkt. Das beschriebene Durchflusssteuerelement12 beinhaltet einen innenliegenden Kanal12b , der an dem einen Ende am Verbindungsstück8e offen ist und am anderen Ende mit einer Entsorgungstasche11 mittels einer Leitung13 verbunden ist, die mit einer Verschlussstruktur13a versehen ist und aus dem Anschlussstück12c herausführt, das dem oberen Ende des Durchflusssteuerungselementes12 zugehörig ist. Und schließlich bezeichnet Bezugszeichen14 ein Druckmessgerät, das mit dem Anschlussstück12c verbunden ist. - In Bezug auf die Funktionsweise der Erfindung sei als Erstes angemerkt, dass, wie zuvor angegeben, die Bedienperson durch Hineinschrauben und Herausschrauben des Durchflusssteuerelementes
12 , zusammen mit dem Durchlassquerschnitt für das Blut durch die Öffnung11 , auch den Befüllungsverlust verändert, den das Blut am Auslass erfährt. Die resultierende Veränderung des Transmembrandrucks des Blutes im Inneren des Hämo konzentrators führt zu Veränderungen der im Hämokonzentrator auftretenden Ultrafiltrationsbedingungen. - Jedoch sollte nun eine weitere wichtige Funktionsbedingung der Erfindung betont werden. Der Schritt des Befüllens des Kreislaufes mittels einer physiologischen Lösung, der als "Priming" (Vorbereitung) bezeichnet wird, wird bei geöffneter Verschlussstruktur
7a der Leitung7 und bei geschlossener Öffnung11 und geschlossener Verschlussstruktur13a der Leitung13 durchgeführt. Diese Anordnung führt zu einer Befüllung des Hämokonzentrators8 mit physiologischer Lösung. Beim normalen Betrieb des mit dem Patienten verbundenen extrakorporalen Blutkreislaufes ist der Hämokonzentrator8 durch Schließen der Verschlussstruktur7a von Leitung7 ausgeschlossen. - Wenn man einen Anteil des durch Leitung
7 zum Hämokonzentrator8 geleiteten Blutes konzentrieren möchte, werden die Verschlussstrukturen7a und13 geöffnet und Öffnung11 bleibt geschlossen; das ankommende Blut führt unmittelbar ein Vor-sich-Herschieben der im Hämokonzentrator8 enthaltenen physiologischen Lösung durch, wodurch diese zur Entsorgungstasche11 geleitet wird. Wenn die physiologische Lösung vollständig aus dem Hämokonzentrator8 entfernt ist und dieser mit Blut angefüllt ist, wird die Verschlussstruktur13 geschlossen. Durch Betätigen des Durchflusssteuerungselementes12 wird die Öffnung11 geöffnet, um die Bedingungen eines normalen Betriebs ohne irgendeine Verdünnung des Blutes, die durch ein Einbringen von physiologischer Lösung in den venösen Blutbehälter bedingt ist, herzustellen. - Es sei nun darauf hingewiesen, dass eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben wurde, bei der ein venöser Blutbehälter
1 in einem extrakorporalen Kreislauf eingesetzt ist und die einzelnen Vorrichtungen als mittels Verbindungsleitungen verbundene unabhängige Elemente vorgesehen sind. Offensichtlich ändert sich nichts, falls das venöse Blutbehälter mit anderen Vorrichtungen des Kreislaufes in eine einzige Einheit integriert ist, die bei spielsweise von dem Typ ist, der in der ebenfalls anhängigen Patentanmeldung, die am gleichen Tag mit dieser Anmeldung eingereicht wurde, mit dem Titel "Device for Treating Blood in an Extracorporeal Circuit" offenbart ist. - Die vorhergehende Beschreibung und die anliegenden Zeichnungen sind zum Zweck des Beschreibens von Ausführungsformen der Erfindung vorgesehen und sollen den Schutzumfang der Erfindung in keiner Weise einschränken. Für Fachleute ist es offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Variationen an der Vorrichtung vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Somit kann beispielsweise das Durchflusssteuerungselement
12 verschiedene Positionen an der Hülle des Hämokonzentrators haben. Die Öffnung11 kann, anstatt dass sie mit dem Inneren des venösen Blutbehälters1 verbunden ist, aus dem Kardiotomie-Behälter2 austreten, und sie somit mit dem venösen Blutbehälter indirekt verbunden ist. Somit ist beabsichtigt, dass die Erfindung die Modifikationen und Variationen dieser Erfindung einschließt, vorausgesetzt, dass diese innerhalb des Schutzumfangs der anliegenden Ansprüche und deren Äquivalente liegen. - Wenn in einem beliebigen Anspruch auf erwähnte technische Merkmale Bezugszeichen folgen, wurden diese Bezugszeichen nur zu dem Zweck hinzugefügt, die Verständlichkeit der Ansprüche zu vergrößern, und demgemäß haben derartige Bezugszeichen keinen einschränkenden Effekt auf die Interpretation eines jeweiligen Elementes, das durch derartige Bezugszeichen lediglich beispielhaft identifiziert ist.
Claims (5)
- Vorrichtung zur Behandlung von Blut in einem extrakorporalen Kreislauf, aufweisend einen Behälter (
1 ) für venöses Blut, der einen Einlass und einen Auslass aufweist, und einen Hämokonzentrator (8 ), der ein erstes Einlassverbindungsstück (8a ) für das zu behandelnde Blut, ein zweites Auslassverbindungsstück (8e ) für das Herausfließen des konzentrierten Blutes, und ein drittes Auslassverbindungsstück (8d ) für das Herausströmen der ultrafiltrierten Flüssigkeit aufweist, wobei der Hämokonzentrator und der Behälter für das venöse Blut in eine einzige monolithische Baugruppe integriert sind, und der Hämokonzentrator eine Hülle (8b ) beinhaltet, die eine zum Konzentrieren von Blut geeignete Struktur (8c ) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Hämokonzentrator innerhalb des Behälters für das venöse Blut angeordnet ist. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Auslassverbindungsstück (
8e ) zu einem Anschluss (11 ) führt, der mit dem Behälter (1 ) für das venöse Blut verbunden ist, und das zweite Auslassanschlussstück (8e ) mit einem Durchflusssteuerelement (12 ) versehen ist, das geeignet ist, um durch eine Bedienperson betätigt zu werden, um den Durchflussquerschnitt des Blutes durch die Öffnung (11 ) hindurch zu verändern, und dass das Durchflusssteuerelement (12 ) einen Kanal (12b ) aufweist, der an dem einen Ende zum zweiten Auslassverbindungsstück (8e ) hin offen ist und geeignet ist, am anderen Ende mit einer Entsorgungstasche (10 ) verbunden zu werden, und zwar mittels einer Leitung, die mit einer Verschlussstruktur (13a ) versehen ist. - Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Auslassverbindungsstück (
8e ) zu einem Anschluss (11 ) führt, der direkt mit dem Behälter (1 ) für venöses Blut verbunden ist. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Auslassverbindungsstück (
8e ) zu einem Anschluss (11 ) führt, der mit einem Kardiotomie-Behälter (2 ) verbunden ist, welcher zu dem Behälter (1 ) für venöses Blut gehört und mit diesem verbunden ist, und das zweite Auslassanschlussstück (8e ) mit einem Durchflusssteuerelement (12 ) versehen ist, das geeignet ist, um durch eine Bedienperson betätigt zu werden, um den Durchflussquerschnitt des Blutes durch die Öffnung (11 ) hindurch zu verändern, und dass das Durchflusssteuerelement (12 ) einen Kanal (12b ) aufweist, der an dem einen Ende zum zweiten Auslassverbindungsstück (8e ) hin offen ist und geeignet ist, am anderen Ende mit einer Entsorgungstasche (10 ) verbunden zu werden, und zwar mittels einer Leitung, die mit einer Verschlussstruktur (13a ) versehen ist. - Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchflusssteuerungselement (
12 ) mit der Hülle (8b ) des Hämokonzentrators durch einen Gewindeabschnitt (12a ) verbunden ist.
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