DE102005029232A1

DE102005029232A1 - Cannula for perfusing a body portion of a patient

Info

Publication number: DE102005029232A1
Application number: DE200510029232
Authority: DE
Inventors: Tayfun Prof. h. c. Dr. med. Aybek
Original assignee: Goethe Universitaet Frankfurt am Main
Current assignee: Goethe Universitaet Frankfurt am Main
Priority date: 2005-06-23
Filing date: 2005-06-23
Publication date: 2007-01-04
Also published as: WO2006136379A1

Abstract

Bei einer Kanüle zum Perfundieren eines Körperabschnitts eines Patienten, wie die untere Körperhälfte, mit Blut oder einer Blutersatzflüssigkeit, umfassend ein körperfernes, distales Ende, das an eine Perfusionsdruckquelle, wie eine Herz-Lungen-Maschine, anschließbar ist, und ein körpernahes, proximales Ende, im Bereich von dessen Ende eine Dilationsstruktur getragen ist, die zum Okkludieren der thorakalen Aorta dilatierbar ist, wobei wenigstens ein Perfusionslumen und wenigstens ein Dilatationslumen vorgesehen sind, ist vorgesehen, daß das wenigstens eine Perfusionslumen an der Dilatationsstruktur vorbei in das proximale Ende mündet und derart dimensioniert ist, daß ein Perfusions-Durchfluß von über 1 Liter pro Minute, insbesondere über 2 Liter pro Minute, 3 Liter pro Minute, vorzugsweise von 3,5 Liter pro Minute bis 6 Liter pro Minute, das proximale Ende verläßt.In a cannula for perfusing a body section of a patient, such as the lower half of the body, with blood or a blood substitute fluid, comprising a distal end remote from the body, which can be connected to a perfusion pressure source, such as a heart-lung machine, and a proximal end near the body , in the area of the end of which a dilation structure is carried, which can be dilated for occluding the thoracic aorta, with at least one perfusion lumen and at least one dilation lumen being provided, it is provided that the at least one perfusion lumen opens past the dilation structure into the proximal end and such is dimensioned so that a perfusion flow rate of over 1 liter per minute, in particular over 2 liters per minute, 3 liters per minute, preferably from 3.5 liters per minute to 6 liters per minute, leaves the proximal end.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kanüle zum Perfundieren eines Körperabschnitts eines Patienten mit Blut oder Blutersatzflüssigkeit.The The invention relates to a cannula for perfusing a body section a patient with blood or blood substitute fluid.

Bei Operationen an der thorakalen Aorta (Aorta ascendens, Arcus aortae, Aorta descendens) wird routinemäßig eine in ein Körpergefäß einführbare Kanüle mit einem körperfernen, distalen Ende an eine Perfusionsdruckquelle, wie eine Herz-Lungen-Maschine, angeschlossen. Um beispielsweise aneurysmatisch vergrößerte Bereiche im Arcus aortae mit einer Gefäßprothese zu ersetzen, müssen die zu ersetzenden Gefäßteile und auch teilweise erhaltungswürdige Gefäßbereiche, wie die supraaortalen Abgänge, blutfrei sein. Hierfür ist eine Okklusion des Gefäßes von innen in der Nähe des zu ersetzenden Gefäßteils notwendig, wobei nach operativem Eröffnen der Aorta vor der Okklusionsstelle Atmosphärenverhältnisse (0 mm Hg Druck) herrschen sowie Außenluft anliegt und nach der Okklusionsstelle Gefäßbedingungen (80 mm Hg Druck) bestehen. Gleichzeitig sollen die blut-stromabwärtigen Körperteile, wie das Gehirn, möglichst kontinuierlich mit sauerstoffreichem Blut versorgt werden. Üblicherweise werden derartige Operationen mit einem Kreislaufstillstand mit systemischer Hypothermie und Perfusion des Gehirns über die Arteria subclavia rechts, der sogenannten antegraden Hirnperfusion, oder die Vena Cava superior, der sogenannten retrograden Hirnperfusion, versorgt.at Operations on the thoracic aorta (ascending aorta, aortic arch, Aortic descendens) becomes routinely a in a body vessel insertable cannula with a distal, distal end to a perfusion pressure source, such as a heart-lung machine, connected. For example, aneurysmatically enlarged areas in the aortic arch with a vascular prosthesis to replace the vessel parts to be replaced and also partially worth preserving Vascular areas, like the supra-aortic outlets, be free of blood. Therefor is an occlusion of the vessel of inside near necessary to replace the vessel part, whereby after operational opening The aorta before the occlusion site atmospheric conditions (0 mm Hg pressure) prevail as well as outside air is present and after the occlusion site vessel conditions (80 mm Hg pressure) consist. At the same time, the blood-downstream body parts, such as the brain, preferably be continuously supplied with oxygen-rich blood. Usually Such operations are cardiovascular with systemic Hypothermia and perfusion of the brain via the right subclavian artery, the so-called antegrade cerebral perfusion, or the superior cava, the so-called retrograde brain perfusion.

Allerdings gibt es derzeit keine gängige Methode, bei der während des Kreislaufstillstands eine Perfusion der unteren Körperhälfte mit deren Organen, wie Leber, Niere, Darm etc., möglich ist. Aus diesem Grund wird der Patientenkörper mittels der Herz-Lungen-Maschine auf eine Rektaltemperatur von ca. 18° C abgekühlt. Bei dieser sogenannten hypothermischen Operationstechnik können gravierende Nebenwirkungen oder Schädigungen auftreten, wie zum Beispiel Gerinnungsstörungen, Hämolyse, Vasokonstruktion kleiner Gefäße, Hirnödem, Parenchymorganschäden etc. In nicht seltenen Fällen kann es sogar zu schweren perioperativen Komplikationen und Schlaganfällen kommen. Außerdem macht es die Abkühlung des Patienten notwendig, das Blut allmählich aufzuwärmen, wodurch die extrakorporale Zirkulation mittels Herz-Lungen-Maschine und die gesamte Operationszeit erheblich verlängert werden. Insofern ist es wünschenswert, Operationsverfahren an der thorakalen Aorta in physiologischen Temperaturbereichen durchzuführen, wobei die Körpertemperatur entweder nur minimal oder überhaupt nicht gesenkt wird.Indeed There are currently no common Method in which during of circulatory arrest with a perfusion of the lower body whose organs, such as liver, kidney, intestine, etc., is possible. For this reason becomes the patient's body using the heart-lung machine to a rectal temperature of approx. Cooled to 18 ° C. at This so-called hypothermic surgical technique can be serious Side effects or damage occur, such as coagulation disorders, hemolysis, vasoconstriction smaller Vessels, cerebral edema, parenchymal organ damage, etc. In rare cases it can even lead to severe perioperative complications and strokes. Furthermore it makes the cooling the patient needs to gradually warm up the blood, causing the extracorporeal circulation by means of heart-lung-machine and the entire operating time will be extended considerably. So far it desirable Operating procedure on the thoracic aorta in physiological temperature ranges perform, being the body temperature either minimal or at all not lowered.

Aus der EP 1 086 717 A1 ist eine aortale Ballonokklusionskanüle bekannt, bei der zwei hintereinander in Reihe geschaltete Okklusionsballone angeordnet sind, die im Bereich der Aorta ascendens anzuordnen sind. Eine von den Ballonen perfusionsstromabwärtige Öffnung in der Kanüle ist dazu vorgesehen, die obere Körperhälfte mit Hilfe einer Herz-Lungen-Maschine zu perfundieren. Die bekannte Ballonokklusionskanüle ist dazu ausgelegt, einen Perfusionsfluß von ca. 500 bis 800 ml pro Minute zuzulassen.From the EP 1 086 717 A1 An aortic balloon occlusion cannula is known in which two series-connected occlusion balloons are arranged, which are to be arranged in the region of the ascending aorta. A perfusion downstream of the balloons in the cannula is intended to perfuse the upper half of the body with the aid of a heart-lung machine. The known balloon occlusion cannula is designed to allow a perfusion flow of about 500 to 800 ml per minute.

Bei der bekannten Ballonokklusionskanüle stellte sich als Nachteil heraus, daß sie zum Perfundieren großer Körperabschnitte ungeeignet ist. Außerdem schafft es die bekannte Ballonokklusionskanüle nicht, die Aorta im Fall eines Aneurysmas, also einer Gefäßaufweitung oder -ausbeulung im Bereich der thorakalen Aorta, welche einen Innendurchmesser von bis zu 10 cm erreichen kann, zu okkludieren. Weiterhin fordert die bekannte Kanüle vor und nach der Ballonokklusionsanordnung ähnliche Druckverhältnisse (80 mm Hg Druck). Auch die gewünschte Okklusion der Aorta gegenüber Atmosphärendruck kann die bekannte Ballonokklusionsanordnung nicht leisten, weil damit zu rechnen ist, daß die Ballonanordnung von der gewünschten Okklusionsposition wegwandert.at the known balloon occlusion cannula turned out to be a disadvantage out that she for perfusion big body sections is unsuitable. Furthermore it does not make the known balloon occlusion cannula, the aorta in the case an aneurysm, ie a vessel dilation or bulge in the area of the thoracic aorta, which has an inner diameter of up to 10 cm, to occlude. Continue to demand the known cannula before and after the balloon occlusion arrangement similar pressure conditions (80 mm Hg pressure). Also the desired occlusion the aorta opposite Atmospheric pressure can the known Ballookklusionsanordnung not afford, because so it is to be expected that the Balloon arrangement of the desired Occlusion position moves away.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden, insbesondere eine Perfusionskanüle zu schaffen, mit der Operationen an einem blutfreien Operationsfeld im Bereich der thorakalen Aorta für den Patienten schonend durchführbar sind.It object of the invention, the disadvantages of the prior art to overcome, in particular a perfusion cannula to deal with the operations on a bloodless surgical field in the region of the thoracic aorta are gently carried out for the patient.

Diese Aufgabe wird mit Hilfe der in Anspruch 1 angegebenen Kanüle gelöst. Danach ist eine Kanüle zum Perfundieren eines Körperabschnitts eines Patienten, wie einer unteren Körperhälfte, mit Blut oder einer Blutersatzflüssigkeit vorgesehen. Die Kanüle hat ein körperfernes, distales Ende, das an eine Perfusionsdruckquelle, wie eine Herz-Lungen-Maschine, anschließbar ist, und ein körpernahes, proximales Ende. Im Bereich des proximalen Endes trägt die Kanüle eine Dilatationsstruktur, die zum Okkludieren der thorakalen Aorta dilatierbar ist. Dabei umfaßt die Kanüle wenigstens ein Perfusionslumen oder Perfusionskanal und wenigstens ein Dilatationslumen oder Dilatationskanal. Erfindungsgemäß erstreckt sich das wenigstens eine Perfusionslumen an der Dilatationsstruktur vorbei hin zum proximalen Ende und mündet dort. Außerdem ist das Perfusionslumen derart zu dimensionieren, daß ein Perfusionsdurchfluß von über 1 Liter pro Minute, insbesondere über 2 Liter pro Minute, 3 Liter pro Minute, vorzugsweise von 3,5 Liter pro Minute bis 6 Liter pro Minute, das proximale Ende verläßt.These The object is achieved by means of the cannula specified in claim 1. After that is a cannula for perfusing a body section a patient, such as a lower body, with blood or a blood substitute fluid intended. The cannula has a body-distant, distal end connected to a perfusion pressure source, such as a heart-lung machine, connectable is, and a close-to-body, proximal end. In the area of the proximal end, the cannula carries one Dilatation structure, dilatable to occlude the thoracic aorta is. Includes the cannula at least one perfusion lumen or perfusion channel and at least a dilatation lumen or dilatation channel. Extends according to the invention The at least one perfusion lumen on the dilation structure over to the proximal end and flows there. Besides that is to dimension the perfusion lumen such that a perfusion flow of over 1 liter per minute, especially about 2 liters per minute, 3 liters per minute, preferably 3.5 liters per minute to 6 liters per minute leaving the proximal end.

Mit der besonderen erfindungsgemäßen Ausrichtung des Perfusionslumens an der Dilatationsstruktur vorbei und der entsprechenden Größe für den gewünschten großen Blut- oder Blu tersatzflüssigkeitsdurchfluß ist es möglich, auch die untere Körperhälfte bei operativen Eingriffen an der Aorta ausreichend zu versorgen und einen blutfreien Bereich an der Operationsstelle, wie dem Arcus aortae, zu schaffen. Die bei den herkömmlichen Operationsmethoden notwendige Absenkung der Körpertemperatur (Hypothermie) kann annähernd gänzlich unterbleiben. Mit der besonderen Auslegung der Perfusionslumina können zumindest lebenswichtige Organe der unteren Körperhälfte während der Stillegung des Herzens mit dem nötigen Sauerstoff und Nährstoffen versorgt werden. Gleichzeitig stellt die von dem Operateur bedienbare Dilatationsstruktur im Bereich der Aorta descendens sicher, daß der üblicherweise stromaufwärtige Bereich, also der Bereich des Arcus aortae, blutfrei ist. Eine Kombination der erfindungsgemäßen Kanüle mit einer herkömmlichen Perfusionskanüle zum Perfundieren der oberen Körperhälfte erreicht eine Gesamtkörperperfusion, also eine Versorgung lebenswichtiger Organe und Zellen des Körpers ohne Unterbrechung. Auf diese Weise kann die postoperative Komplikationsrate, sogar die Sterblichkeitsrate, aufgrund des erfindungsgemäßen Konzepts der „milden" hypothermen Perfusion zumindest des unteren Körperabschnitts, wenn nicht des gesamten Körpers, deutlich reduziert werden. Es sei darauf hingewiesen, daß damit auch eine Verkürzung des Krankenhausaufenthalts und damit einhergehend die Gesamtbehandlungskosten reduziert werden können.With the particular inventive orientation of the perfusion lumen past the dilation structure and the corresponding one Size for the desired huge Blood or blood substitute fluid flow is possible, also the lower half of the body Surgical treatment of the aorta to provide sufficient and a bloodless area at the surgical site, such as the arcus aortae, to create. The conventional methods of operation necessary lowering of body temperature (Hypothermia) may be approximate completely remain under. With the special design of the perfusion lumens can at least vital organs of the lower body during the decommissioning of the heart with the necessary Supplies oxygen and nutrients become. At the same time, the dilation structure that can be operated by the surgeon in the area of the descending aorta, ensure that the usually upstream area, So the area of the aortic arch, is blood-free. A combination the cannula according to the invention with a usual perfusion cannula achieved to Perfundieren the upper half of the body a total body perfusion, So a supply of vital organs and cells of the body without Interruption. In this way, the postoperative complication rate, even the mortality rate, due to the inventive concept the "mild" hypothermic perfusion at least the lower part of the body, if not the entire body, be significantly reduced. It should be noted that with it also a shortening of the Hospitalization and, consequently, the total cost of treatment can be reduced.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist der Durchmesser des wenigstens einen Perfusionslumens, insbesondere an dessen distaler Endmündung, größer als 45 French (ca. 15 mm), vorzugsweise liegt dieser zwischen 51 und 63 French (ca. 17 und 21 mm).at a development of the invention, the diameter of at least a perfusion lumen, especially at its distal end, greater than 45 French (about 15 mm), preferably between 51 and 63 French (about 17 and 21 mm).

Bei einem selbständigen Erfindungsaspekt, der auch mit dem obengenannten Erfindungsgegenstand kombinierbar ist, ist die Dilatationsstruktur bis zu einem Durchmesser von über 5 cm, über 6 cm, über 7 cm, über 8 cm, über 9 cm, insbesondere bis zu 10 cm dilatierbar.at an independent Invention aspect, which also with the above subject invention is combinable, the dilation structure is up to a diameter from above 5 cm, over 6 cm, over 7 cm, over 8 cm, over 9 cm, in particular up to 10 cm dilatable.

Gemäß einem eigenständigen und von den obengenannten Gegenständen abhängigen Erfindungsaspekt kann die Dilatationsstruktur durch zwei zueinander parallel angeordnete, insbesondere übereinanderliegende, Ballone, gebildet sein, die über wenigstens ein Dilatationslumen befüllbar sind. Dabei kann ein Innenballon bis zu einem Außendurchmesser von 5 cm dilatierbar sein. Der Außenballon kann bis zu einem Außendurchmesser von 9 cm, vorzugsweise bis 10 cm, dilatierbar sein. Der Innenballon kann derart ausgestaltet sein, daß er im aufgeblasenen oder gefüllten Zustand längs der Aorta an der Gefäßwand mit einer Länge von mindestens 1, 2 oder 3 cm und bis zu 4, 5 oder 6 cm anliegt. Auf diese Weise kann ein Wandern des Ballons in der Aorta weitgehend verhindert werden.According to one independent and aspect of the invention dependent on the objects mentioned above the dilation structure by two mutually parallel, especially superimposed, Balloons, which are formed over at least a dilatation lumen can be filled are. An inner balloon can be dilated up to an outer diameter of 5 cm be. The outer balloon can up to an outside diameter of 9 cm, preferably to 10 cm, be dilatable. The inner balloon may be configured such that it in the inflated or filled Condition along the aorta on the vessel wall with a length of at least 1, 2 or 3 cm and up to 4, 5 or 6 cm. In this way, walking of the balloon in the aorta can be largely be prevented.

Vorzugsweise sind die Dilatationslumina für den Außen- und Innenballon an der Außenseite des wenigstens einen Perfusionslumens angeordnet.Preferably are the dilation lumens for the Outside- and inner balloon on the outside the at least one perfusion lumen arranged.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist an einem Mittelbereich der Kanüle an der Kanülenwand eine Verstärkung, insbesondere eine Drahtverstärkung, vorgesehen.at a development of the invention is at a central region of cannula on the cannula wall one gain in particular a wire reinforcement, intended.

Bei einem selbständigen Erfindungsaspekt oder einer die obige Kanüle weiterbildenden Ausführung kann die Kanüle einen an die Perfusionsdruckquelle anschließbaren Hauptleitungsabschnitt, von dem sich zwei Perfusionslumina abzweigen, oder zwei an eine Perfusionsdruckquelle anschließbare Perfusionslumina umfassen, von denen wenigstens eines, insbesondere nur eines, an dessen Endbereich die Dilatationsstruktur trägt.at an independent Invention aspect or a further embodiment of the above cannula the cannula a main line section which can be connected to the perfusion pressure source, from which branch off two perfusion lumens, or two to one Perfusion pressure source connectable perfusion lumens include, of which at least one, in particular only one, to whose end region carries the dilation structure.

Bei einer besonderen bevorzugten Ausführung der Erfindung ist ein Perfusionslumen ohne Dilatationsstruktur derart konfiguriert, daß es in einen der supraaortalen Abgänge, wie die Arteria subclavia, einführbar ist, und ein weiteres Perfusionslumen mit kollabierter Dilatationsstruktur soll derart konfiguriert sein, daß es in die thorakale Aorta einführbar ist, so daß eine Durchströmungsrichtung durch die Perfusionslumina hindurch der natürlichen Blutströmungsrichtung durch die Aorta bzw. den supraaortalen Abgang entspricht.at a particular preferred embodiment of the invention is a Perfusion lumen without dilatation structure configured so that it one of the supra-aortic outlets, like the subclavian artery, insertable and another perfusion lumen with a collapsed dilation structure should be configured so that it enters the thoracic aorta insertable is, so that one Flow direction through the perfusion lumens through the natural blood flow direction through the aorta or supra-aortic outlet.

Bei einer besonderen Weiterbildung der Erfindung ist dem wenigstens einen Perfusionslumen, vorzugsweise beiden Perfusionslumina, ein Sensor zum Erfassen des Durchflusses zugeordnet. Zusätzlich kann dem wenigstens einen Perfusionslumen, vorzugsweise beiden Perfusionslumina, ein Wirkdrucksensor zugeordnet sein.at a particular embodiment of the invention is the least a perfusion lumen, preferably both perfusion lumens Sensor assigned to detect the flow. In addition, can the at least one perfusion lumen, preferably both perfusion lumens, be associated with a differential pressure sensor.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Einrichtung zum Regeln des Perfusionsdurchflusses anhand der Durchflußmessung und/oder der Wirkdruckmessung, vorzugsweise im Vergleich mit gespeicherten Durchflußsollwerten, vorgesehen.at a development of the invention is a device for controlling the perfusion flow on the basis of the flow measurement and / or the differential pressure measurement, preferably in comparison with stored flow rate setpoints, intended.

Vorzugsweise ist dem wenigstens einen Durchflußlumen, vorzugsweise beiden Durchflußlumina, eine Drossel zum Einstellen des Perfusionsdurchflusses zugeordnet.Preferably is the at least one Durchflußlumen, preferably both Durchflußlumina, associated with a throttle for adjusting the perfusion flow.

Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Perfundieren eines Körperabschnitts eines Patienten, insbesondere der unteren Körperhälfte. Die erfindungsgemäße Perfusionsvorrichtung umfaßt eine Perfusionsdruckquelle zum Erzeugen einer Durchflußströmung von Blut oder einer Blutersatzflüssigkeit durch eine Kanüle, die insbesondere entsprechend der erfindungsgemäßen Kanüle ausgebildet sein kann. Die Perfusionsdruckquelle ist dazu ausgelegt ist, einen Durchfluß von Blut oder der Blutersatzflüssigkeit von über 1 Liter pro Minute, vorzugsweise von über 3 Liter pro Minute, insbesondere in einem Bereich von zwischen 3,5 Liter pro Minute bis 6 Liter pro Minute, durch die Kanüle hindurch in das gewünschte Blutgefäß, wie die Aorta, zu leiten.Furthermore, the invention relates to a device for perfusing a body portion of a patient, in particular the lower half of the body. The perfusion device according to the invention um summarizes a perfusion pressure source for generating a flow of blood or a blood substitute fluid through a cannula, which may be formed in particular according to the cannula according to the invention. The perfusion pressure source is designed to provide a flow of blood or blood replacement fluid greater than 1 liter per minute, preferably greater than 3 liters per minute, more preferably in a range of between 3.5 liters per minute to 6 liters per minute, through the cannula through to the desired blood vessel, such as the aorta.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung umfaßt die Kanüle der Perfusionsvorrichtung zwei getrennte Perfusionslumina einerseits zum Perfundieren der unteren Körperhälfte, wie innere Organe, wie Leber, Niere, Darm etc., und andererseits zum Perfundieren der oberen Körperhälfte, wie das Gehirn.at A development of the invention comprises the cannula of the perfusion device two separate perfusion lumens on the one hand for perfusing the lower one Body half, like Internal organs, such as liver, kidney, intestines, etc., and on the other hand to Perfusion of the upper half of the body, like the brain.

Schließlich kann die Erfindung auch ein Verfahren zum Perfundieren zumindest der unteren Körperhälfte, vorzugsweise des gesamten Körpers, eines Patienten betreffen, bei welchem Verfahren die Aorta descendens auch im Bereich eines Aneurysmas okkludiert wird und eine Perfusionsdurchflußströmung an der die Okklusion realisierenden Dilatationsstruktur vorbei in den unteren und/oder oberen Körperabschnitt des Patienten in einen Durchflußbereich von mindestens einem Liter pro Minute, vorzugsweise in einem Bereich von 3,5 Liter pro Minute bis 6 Liter pro Minute, realisiert wird. Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Perfusionsverfahren dazu ausgelegt, sowohl für die untere Körperhälfte eine Kanülenperfusion an der Aorta descendens einzuleiten als auch eine Kanülenperfusion der oberen Körperhälfte über einen supraaortalen Abgang.Finally, can the invention also provides a method for perfusing at least the lower body, preferably of the entire body, of a patient in which procedure the descending aorta is also occluded in the area of an aneurysm and a perfusion flow the dilatation structure realizing the occlusion passes into the lower and / or upper body portion of the patient in a flow area of at least one liter per minute, preferably in one area from 3.5 liters per minute to 6 liters per minute. Preferably, the perfusion method according to the invention is designed to as well as the lower half of the body is a cannula perfusion at the descending aorta as well as a cannula perfusion the upper half of the body over one supra-aortic finish.

Weitere Eigenschaften, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungen der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen deutlich, in denen zeigen:Further Features, advantages and features of the invention are achieved by the following description of preferred embodiments of the invention based of the accompanying drawings, in which:

1 eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Kanüle; 1 a schematic perspective view of a cannula according to the invention;

2 eine Detailansicht des Endes der erfindungsgemäßen Kanüle nach 1 mit einer Doppelballon-Anordnung; 2 a detailed view of the end of the cannula according to the invention 1 with a double balloon arrangement;

3 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführung einer erfindungsgemäßen Kanüle mit zwei Perfusionslumina; und 3 a perspective view of another embodiment of a cannula according to the invention with two perfusion lumens; and

4 eine perspektivische Ansicht der in 3 gezeigten Kanüle in einer Gesamtansicht im Perfusionseinsatz. 4 a perspective view of in 3 shown cannula in an overall view in the perfusion insert.

In den 1 und 2 ist eine erfindungsgemäße Kanüle zum Perfundieren einer nicht dargestellten unteren Körperhälfte eines Patienten mit der Bezugsziffer 1 versehen. Die erfindungsgemäße Perfusionskanüle 1 kann eine Gesamtlänge von 50 bis 60 cm abhängig von der Größe des Patienten aufweisen.In the 1 and 2 is a cannula according to the invention for perfusing a lower body half of a patient, not shown, with the reference numeral 1 Mistake. The perfusion cannula according to the invention 1 may have a total length of 50 to 60 cm depending on the size of the patient.

Die Perfusionskanüle 1 umfaßt ein distales, körperfernes Ende 3, das an eine Perfusionsdruckquelle (nicht dargestellt), wie eine Herz-Lungen-Maschine, anschließbar ist. Im Verlauf der Perfusionskanüle stromabwärts ist eine Drossel 5 vorgesehen, der ein Durchflußsensor 7 folgt, dem wiederum ein Sensor 9 zum Erfassen des Wirkdrucks der in der Kanüle 1 herrschenden Strömung nachgeschaltet ist.The perfusion cannula 1 includes a distal, distal end 3 which is connectable to a perfusion pressure source (not shown), such as a heart-lung machine. Downstream of the perfusion cannula is a throttle 5 provided, which is a flow sensor 7 follows, which in turn is a sensor 9 for detecting the differential pressure in the cannula 1 downstream flow is downstream.

In einem Mittelabschnitt, der bei eingeschobener Perfusionskanüle 1 im Bereich des Arcus aortae liegt, ist zum Verstärken von dessen Wandbereich ein Drahtgeflecht 13 vorgesehen, das dazu ausgelegt ist, ein knickfreies, plastisches Verformen des Mittelbereichs 11 für ein Folgen des Arcus aortae sicherzustellen.In a middle section, with inserted perfusion cannula 1 is in the area of the aortic arch, is to reinforce the wall area a wire mesh 13 provided, which is designed to kink-free, plastic deformation of the central region 11 to ensure for a following of the aortic arch.

Die Perfusionskanüle 1 bildet innenseitig ein Perfusionslumen 19, das dazu ausgelegt ist, einen Perfusions-Durchfluß von mindestens einem Liter pro Minute, insbesondere über zwei Liter pro Minute, 3 Liter pro Minute oder vorzugsweise 3,5 Liter pro Minute bis 6 Liter pro Minute zu ermöglichen. Hierfür kann das Perfusionslumen 19 einen Innendurchmesser von 51 bis 63 French (ca. 1,7 bis 2,1 cm) aufweisen.The perfusion cannula 1 forms a perfusion lumen on the inside 19 , which is designed to allow a perfusion flow of at least one liter per minute, in particular over two liters per minute, 3 liters per minute or preferably 3.5 liters per minute to 6 liters per minute. For this, the perfusion lumen 19 have an inside diameter of 51 to 63 French (about 1.7 to 2.1 cm).

Am proximalen, körpernahen Ende 15 ist eine Dilatationsstruktur 17 vorgesehen. Die Dilatationsstruktur 17 ist durch zwei übereinander liegende Ballone gebildet, wobei ein Innenballon 21 auf einer Länge von 3 cm bis auf einen Durchmesser d von mindestens 5 cm dilatierbar ist. Der darüber liegende zweite Ballon 23 ist bis auf einen Durchmesser D von 9 oder 10 cm dilatierbar. Auf diese Weise kann ein Blutgefäß, wie die Aorta, auch im Bereich von Ausbuchtungen, wie Aneurysmen, ohne weiteres okkludiert werden. Somit ist der erfindungsgemäßen Perfusionskanüle eine besondere Flexibilität bei der Positionierung der Kanüle innerhalb der Aorta verliehen.At the proximal, body-near end 15 is a dilation structure 17 intended. The dilatation structure 17 is formed by two superposed balloons, with an inner balloon 21 is dilatable to a diameter d of at least 5 cm on a length of 3 cm. The overlying second balloon 23 is dilatable to a diameter D of 9 or 10 cm. In this way, a blood vessel, such as the aorta, even in the area of bulges, such as aneurysms, are easily occluded. Thus, the perfusion cannula according to the invention is given a particular flexibility in the positioning of the cannula within the aorta.

Aufgrund der besonderen Ausrichtung des Perfusionslumens an dem parallel angeordneten Innen- und Außenballon 21, 23 vorbei ist es möglich, die Perfusionskanüle in den Bereich der Aorta descendens anzuordnen, um mit der hohen Perfusionsdurchflußrate von 3,5 Liter pro Minute bis 6,5 Liter pro Minute die untere Körperhälfte zu perfundieren, währenddessen beispielsweise eine Gefäßprothese im Bereich des Arcus aortae eingesetzt werden kann.Due to the special orientation of the perfusion lumen on the parallel inner and outer balloon 21 . 23 It is also possible to place the perfusion cannula in the area of the descending aorta in order to perfuse the lower half of the body at the high perfusion flow rate of 3.5 liters per minute to 6.5 liters per minute, while using, for example, a vascular prosthesis in the region of the aortic arch can be.

Zum Dilatieren der Dilatationsstruktur 17 ist wenigstens ein Dilatationslumen 25 vorzusehen, das an der Außenseite des Perfusionslumens 19 angeordnet ist. Erst im Bereich des stromaufwärtigen Endes der Verstärkung 11 liegt das Dilatationslumen 25 an der Außenseite des Per fusionslumens 19 an. Das körperferne Ende des Dilatationslumens 25 ist an eine Druckquelle zum Dilatieren der Dilatationsstruktur 17 angeschlossen.For dilating the dilatation structure 17 is at least one dilatation lumen 25 to be provided on the outside of the perfusion lumen 19 is arranged. Only in the area of the upstream end of the reinforcement 11 lies the dilatation lumen 25 on the outside of the per fusionslumens 19 at. The distal end of the dilatation lumen 25 is to a pressure source for dilating the Dilatationsstruktur 17 connected.

Der Innenballon 21 kann dadurch gebildet sein, daß im Bereich des proximalen Endes das Perfusionslumen aufgeweitet ist, wodurch bei Druckerhöhung innerhalb des Perfusionslumens das aufweitbare Ende dilatiert wird. Alternativ kann eine von dem Perfusionslumen unabhängige Ballonstruktur vorgesehen sein, die mit einem eigenen Dilatationslumen mit Dilatationsflüssigkeit, wie einer Kochsalzlösung, versorgt werden kann und nun an dem proximalen Ende des Perfusionslumens 19 anliegt.The inner balloon 21 may be formed by the fact that in the region of the proximal end of the perfusion lumen is widened, whereby the inflatable end is dilated upon pressure increase within the perfusion lumen. Alternatively, a balloon structure independent of the perfusion lumen can be provided, which can be supplied with a dilating lumen of its own with dilating fluid, such as saline, and now at the proximal end of the perfusion lumen 19 is applied.

In den 3 und 4 sind eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Perfundieren der unteren Körperhälfte eines Patienten (nicht dargestellt) und eine weitere besondere Ausführung der erfindungsgemäßen Perfusionskanüle gezeigt. Die erfindungsgemäße Perfusionsvorrichtung ist mit der Bezugsziffer 31 versehen. Zur besseren Lesbarkeit der Figurenbeschreibung werden für identische und ähnliche Bauteile der Perfusionskanüle gemäß den 3 und 4 identische Bezugszeichen, wie sie in den 1 und 2 für die Perfusionskanüle herangezogen wurden, verwendet, die um 100 erhöht sind.In the 3 and 4 a device according to the invention for perfusing the lower half of the body of a patient (not shown) and a further particular embodiment of the perfusion cannula according to the invention are shown. The perfusion device according to the invention is indicated by the reference numeral 31 Mistake. For better readability of the figure description are for identical and similar components of the perfusion cannula according to the 3 and 4 identical reference numerals as used in the 1 and 2 used for the perfusion cannula, which are increased by 100.

Die erfindungsgemäße Perfusionskanüle 101 umfaßt einen Hauptleitungsabschnitt 33, von dem sich ein erstes Perfusionslumen 37 und ein zweites Perfusionslumen 39 abzweigen. Das erste Perfusionslumen 37 ist identisch zu dem Perfusionslumen 19 gemäß den 1 und 2 ausgeführt. Insofern wird auf eine wiederholende Erläuterung des ersten Perfusionslumens 37 verzichtet.The perfusion cannula according to the invention 101 includes a main line section 33 from which there is a first perfusion lumen 37 and a second perfusion lumen 39 branch. The first perfusion lumen 37 is identical to the perfusion lumen 19 according to the 1 and 2 executed. In this respect, a repetitive explanation of the first perfusion lumen 37 waived.

Das zweite Perfusionslumen 39 ist ohne Dilatationsstruktur an dessen körpernahen Ende ausgeführt und im Bereich eines supraaortalen Abgangs 40, wie die Arteria subclavia rechts, einzubringen. Auch das zweite Perfusionslumen 39 umfaßt einen Sensor 41 zum Erfassen des Durchflusses und einen Wirkdrucksensor 43.The second perfusion lumen 39 is performed without a dilatation structure at its proximal end and in the area of a supraaortal exit 40 like the right subclavian artery. Also the second perfusion lumen 39 comprises a sensor 41 for detecting the flow and a differential pressure sensor 43 ,

Die Sensoren des ersten und zweiten Perfusionslumens 39 sind mit einer nicht dargestellten Regelungseinrichtung verbunden, die auf der Basis eines Vergleichs von Durchflußistwerten mit Durchflußsollwerten ein Steuersignal erzeugt, das der Drossel 105 oder direkt der nicht dargestellten Herz-Lungen-Maschine zuführbar ist, um die Durchflußrate sowohl innerhalb des ersten als auch des zweiten Perfusionslumens zu regeln.The sensors of the first and second perfusion lumens 39 are connected to a control device, not shown, which generates on the basis of a comparison of Durchflußistwerten with Durchflußsollwerte a control signal that the throttle 105 or directly to the heart-lung machine, not shown, to control the flow rate within both the first and second perfusion lumens.

In 4 ist der erfindungsgemäße Einsatz der Perfusionsvorrichtung 31 dargestellt, wobei das erste Perfusionslumen 37 mit seinem Ende im Bereich der Aorta descendens 47 angeordnet ist, wobei die Dilatationsstruktur 117 zum Okkludieren der Aorta descendens 47 aufgeblasen ist. Über die nicht näher dargestellte Herz-Lungen-Maschine wird Blut 51 durch das erste Perfusionslumen 37 hindurch in die Aorta descendens 47 gepumpt.In 4 is the use according to the invention of the perfusion device 31 shown, wherein the first perfusion lumen 37 with its end in the area of the descending aorta 47 is arranged, wherein the dilation structure 117 to occlude the descending aorta 47 is inflated. About the heart-lung machine, not shown, blood 51 through the first perfusion lumen 37 through into the descending aorta 47 pumped.

Mit einer kardioplegischen Operationsmethode und der damit einhergehenden stillgelegten Herzfunktion kann der blutfreie Bereich des Arcus aortae mit einer Gefäßprothese 53 versehen werden. Die Gefäßprothese 53 ist sowohl an die Aorta descendens 47 als auch an die supraaortalen Abgänge 40 angenäht.With a cardioplegic surgical procedure and the associated diseased cardiac function, the blood-free area of the aortic arch with a vascular prosthesis 53 be provided. The vascular prosthesis 53 is both to the descending aorta 47 as well as to the supra-aortic departures 40 sewn.

Das zweite Perfusionslumen 39 ist mit einem der supraaortalen Abgänge 40, nämlich der Arteria subclavia links, fluidal derart verbunden, daß die obere Körperhälfte über das zweite Perfusionslumen mit Blut 51 versorgt werden kann.The second perfusion lumen 39 is with one of the supraaortal departures 40 , namely, the left subclavian artery, fluidly connected such that the upper half of the body communicates with the blood via the second perfusion lumen 51 can be supplied.

Die Perfusionsvorrichtung umfaßt ein Kochsalzlösungsreservoir 61, an das das Dilatationslumen 125 angeschlossen ist, um die Dilatationsstruktur 117 durch Einströmen einer Kochsalzlösung aufblähen zu können. Über eine Ventilanordnung 63 kann das Aufblähen der Dilatationsstruktur 117 geregelt werden.The perfusion device comprises a saline reservoir 61 to which the dilatation lumen 125 connected to the dilating structure 117 be able to inflate by infusing a saline solution. Via a valve arrangement 63 may be the swelling of the dilation structure 117 be managed.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.The in the foregoing description, figures and claims Features can both individually and in any combination for the realization of the invention in the various embodiments of importance be.

1, 1011, 101: Perfusionskanüleperfusion cannula
33: körperfernes Endebody distant The End
5, 1055, 105: Drosselthrottle
77: Durchflußsensorflow sensor
99: Sensor sensor
1111: Verstärkungreinforcement
1313: Drahtgeflechtwire mesh
15, 11515 115: körpernahes Endeclose to the body The End
17, 11717 117: DilatationsstrukturDilatationsstruktur
1919: Perfusionslumenperfusion
2121: Innenballoninner balloon
2323: Außenballonouter balloon
25, 12525 125: DilatationslumenDilatationslumen
3131: Perfusionsvorrichtungperfusion
3 53 5: Abzweigungdiversion
3737: erstes Perfusionslumenfirst perfusion
3939: zweites Perfusionslumensecond perfusion
4040: supraaortaler Abgangsupraaortaler leaving
4141: Sensorsensor
4343: WirkdrucksensorDifferential Pressure Sensor
4747: Aorta descendensaorta descending
5151: Blutblood
5353: Gefäßprothesevascular prosthesis
6161: SalzlösereservoirSalt dissolving reservoir
6363: Ventilanordnungvalve assembly
aa: InnendurchmesserInner diameter
dd: Durchmesserdiameter
DD: Durchmesserdiameter

Claims

A cannula for perfusing a body portion of a patient, such as the lower body, with blood or a blood substitute fluid, comprising a distal end ( 3 ), which is connectable to a perfusion pressure source, such as a heart-lung machine, and a proximal proximal end ( 5 ), in the region of its end a dilation structure ( 17 . 117 ), which is dilatable to occlude the thoracic aorta, wherein at least one perfusion lumen ( 19 . 37 . 39 ) and at least one dilatation lumen ( 25 . 125 ), characterized in that the at least one perfusion lumen ( 19 . 37 . 39 ) on the dilatation structure ( 17 . 117 ) passes into the proximal end and is dimensioned such that a perfusion flow of more than 1 liter per minute, in particular over 2 liters per minute, 3 liters per minute, preferably from 3.5 liters per minute to 6 liters per minute, the proximal end leaves.

cannula according to claim 1, characterized in that the inner diameter (a) of the at least one perfusion lumen greater than 45 French (about 15 mm) is preferably between 51 and 63 French (about 17 and 21 mm).

Cannula according to claim 1 or 2 or according to the preamble of claim 1, characterized in that the dilation structure ( 17 . 117 ) is dilatable up to a diameter (D) of more than 5 cm, more than 6 cm, more than 7 cm, more than 8 cm, more than 9 cm, especially up to 10 cm.

Cannula according to one of claims 1 to 3 or according to the preamble of claim 1, characterized in that the dilation structure ( 17 . 117 ) is formed by two parallel balloons, which can be filled in particular via a respective dilatation lumen.

Cannula according to claim 4, characterized in that an inner balloon ( 21 ) is dilatable to an outer diameter of up to 5 cm and an outer balloon ( 23 ) is dilatable up to an outer diameter of up to 9 cm, preferably of up to 10 cm.

Cannula according to claim 4 or 5, characterized in that the inflated inner balloon ( 21 ) has a length of at least 3 cm.

Cannula according to one of Claims 4 to 6, characterized in that the at least one dilatation lumen for the outer and inner balloons ( 23 . 21 ) extends on the outside of the at least one perfusion lumen.

Cannula according to one of claims 1 to 7, characterized in that in a middle region of the cannula on the cannula wall a reinforcement ( 11 ), in particular a wire reinforcement, is provided.

Cannula according to one of claims 1 to 8 or according to the preamble of claim 1, characterized in that it comprises a main line section which can be connected to the perfusion pressure source and from which two perfusion lumens ( 37 . 39 ), or comprises two perfusion lumens which can be connected to a perfusion pressure source, of which at least one, in particular only one, has at its end the dilatation structure ( 17 . 117 ) wearing.

Cannula according to claim 9, characterized in that a perfusion lumen ( 39 ) having no dilation structure configured to enter one of the supra-aortic outlets ( 40 ), as the subclavian artery, and another perfusion lumen ( 37 ) with collapsed dilation structure ( 117 ) is configured such that it is insertable into the thoracic aorta, so that the flow direction of the perfusion lumens of the natural blood flow direction of the aorta and the supraaortaler leaving ( 40 ) corresponds.

cannula according to one of the claims 1 to 10, characterized in that a means for regulating perfusion flow using flow measurements and / or differential pressure measurements, preferably in comparison with stored flow rate setpoints, is provided.

Cannula according to one of Claims 1 to 11, characterized in that the at least one perfusion lumen ( 19 . 37 . 39 ), preferably both perfusion lumens, a sensor ( 41 ) is assigned to detect the flow.

Cannula according to one of claims 1 to 12, characterized in that the at least one perfusion lumen is a differential pressure sensor ( 43 ) assigned.

Cannula according to one of Claims 1 to 13, characterized in that the at least one perfusion lumen ( 19 . 37 . 39 ), preferably two perfusion lumens, a throttle for adjusting the perfusion flow is assigned.

Apparatus for perfusing a body portion a patient, such as the lower body, comprising a perfusion pressure source for generating a flow of blood or a blood substitute fluid and a particularly designed according to one of claims 1 to 14, cannula connected to the perfusion pressure source, characterized that the Perfusion pressure source is designed to allow a flow of blood or a blood substitute fluid from above 1 liter per minute, preferably over 3 liters per minute, in particular in a range between 3.5 liters per minute to 6 liters per minute, through the cannula through into the aorta.

Device according to claim 15, characterized in that that the cannula two separate perfusion lumens on the one hand for perfusing the lower body, like Internal organs, such as liver, kidney, intestines, etc., and on the other hand to Perfusion of the upper half of the body, like the brain has.