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Herz-Lungenmaschinen als Grundvoraussetzung in der Herzchirurgie sind in der Klinik seit 1953 bekannt Sie bestehen aus mehreren einzelnen Komponenten u. zw. einem Kardiotomiereservoir (8), 3 Rollerpumpen (1) und einem Oxygenator vom Typ eines Blasenoxygenators (3) sowie einem Wärmeaustauscher (2) und einer nachgeschalteten Blasenfalle (Filter) (4) wie in Fig. 1 schematisch dargestellt wird. Dieses Prinzip hat sich seit Beginn der modernen Herzchirurgie kaum verändert. Die Pumpen arbeiten nonpulsatil und bringen dadurch schlechte Perfus ! onsverhä ! tnisse des Körpers. Wesentliche Veränderungen sind in den 70er-Jahren beim Oxygenator durchgeführt worden. Es wurden sogenannte Membranoxygenatoren entwickelt, die nach der Antriebspumpe das Blut mit Sauerstoff versorgen.
Im Laufe des Betriebes zeigt sich, dass dadurch neben dem grossen, unförmigen Raumbedarf, schlechter Transportfähigkeit, geringer sensibler Steuerung zusätzlich Schlauchwege bis zu 2m vom und zum Patienten notwendig sind. Die grossen Kunststoffoberflächen erhöhen den Blutkontakt, was zu Entzündungsreaktionen des Körpers führt.
Des weiteren sind grosse Volumina zum Füllen des Systems (bis zu 2. 000 ml) nötig. Weiters ist aus der US, 5308314, A eine integrierte Herz-Lungenmaschine bekanntgeworden, die das Füllvolumen etwas verringern kann, da das Reservoir direkt mit dem Oxygenierungsteil verbunden ist und nicht die belastenden Rollerpumpen verhindert. Diese Anordnung ist lediglich eine geringfügige Verbesserung des bekannten Aufbaues am gleichen Prinzip des Antriebes.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eine Herz-Lungenmaschine so klein zu konstruieren, dass das Füllvolumen auf etwa 300 - 400 ccm gering gehalten werden kann. Die Blutförderung geschieht schonend, physiologisch günstig und leicht regelbar. Vor allem wird diese Herz-Lungenmaschine als System direkt auf dem Operationstisch im unmittelbaren Bereich des Operationsfeldes angeordnet und kann vom Operationstisch aus auch vom Operateur gesteuert werden. Zur Lösung dieser Aufgabe weist die erfindungsgemässe Herz-Lungenmaschine die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches hervorgehobenen Merkmale auf Ein wesentlicher Vorteil ist, dass durch die kleine Herz-Lungenmaschine die Perfusion des Körpers pulsatil geschieht.
Dazu genügt eine Kanüiierung zum Kreislauf mittels herkömmlicher Kanülen in kurzen Wegstrecken. An Hand der Zeichnungsfigur 3 wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemä- ssen Herz-Lungenmaschine näher erläutert. Die Figur 2 zeigt ein Blockdiagramm der wesentlichen Komponenten der erfindungsgemässen Herz-Lungenmaschine, die Figur 4 eine vergrösserte Darstellung des Oxygenators, integrierend die aus Wärmetauscher (2), dem eigentlichen Oxygenator und der Blasenfalle (Luftfilter) (4) bestehenden Einheit, deren Aufbau in Fig.4 näher dargestellt wird.
Beschreibung
Als Blutkammer bzw. Membranblutpumpe wird das Ellipsoidherz verwendet, welches in der DE, 2647384, A bzw AT, 344309, B beschrieben wird. Direkt an diese Blutpumpe (1) schliesst der"Oxygenator",
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Blasenfallean. Die Masse dieses Oxygenators können durch diese Massnahme auf etwa 10 x 3 cm im Radius auf 250 ccm gehalten werden. Das Blut wird über eine Kannüle (6) zur Blutpumpe (1) gebracht und nach dem "Oxygenator (2-4)"wird das Blut über eine Kanüle (5) dem Kreislauf wieder zugeführt. Der Antrieb der Herzkammer bzw. Blutpumpe (1) erfolgt über die Luftzufuhrleitung (16) ; die Steuerung geschieht von Hand aus vom Operateur oder dessen Assistenz am Operationstisch. Man kann die Steuerung auch von einem Anästhesisten oder Kardiotechniker neben dem Operationstisch durchführen lassen.
Die Blutpumpe ist mit dem"Oxygenator (2-4)"über ein kurzes Zwischenstück (7) verbunden. Der"Oxygenator"hat integrierend einen Wärmeaustauscher (2), wobei über (10) das Wärmetausch-Fluid ein und über (11) abströmt. Im eigentlichen Oxygenierungsteil sind Abschlüsse für den Einstrom (12) und Abstrom (13) medizinischer Gase vorzusehen. Der Filter (4) dient als Falle für Bläschen, deren Abstrom (14) vorzusehen ist. Zusätzlich wird ein Temperaturfühler eingebaut (17). Die Flussrichtungen des Blutes durch dieses System sind durch Pfeile markiert, wobei 1 den Blutfluss vom Körper des Patienten bedeutet, 11 zum Patienten und 111 zwischen Antriebspumpe (1) und Oxygenator (2-4).
Legende 1 Antriebspumpe (Ellipsoidherz)
2 Wärmeaustauscher
3 Oxygenator
4 Blasenfalle
5 Schlauchverbindung zum Patienten (11)
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8 Reservoir 9 Sauger 10 Kühlschenkel : Einlass für Wärmetausch-Fluid
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12 Gas Einlass für Oxygenator
13 Gas Auslass für Oxygenator
14 Abstrom Blasenfülle (Luftfilter)
16 Luftzufuhr für pneumatischen Antrieb
17 Temperaturfühler Patentansprüche 1.
Herz-Lungenmaschine zur extrakorporalen Zirkulation, insbesondere zur Durchführung einer Perfusion
Im Rahmen der Herzchirurgie oder der postoperativen Kreislaufunterstützung, dadurch gekennzeich- net, dass zur Durchführung einer pulsatilen Perfusion einer an sich bekannten pneumatisch betriebenen
Membranblutpumpe (1) stromabwärts über eine Verbindungsleitung (7) eine integnerte Einheit, beste- hend - In Flussnchtung gesehen - aus einem Wärmetauscher (2), einem Oxygenator (3) und einer
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Heart-lung machines as a basic requirement in heart surgery have been known in the clinic since 1953. They consist of several individual components u. between a cardiotomy reservoir (8), 3 roller pumps (1) and an oxygenator of the type of a bubble oxygenator (3) as well as a heat exchanger (2) and a downstream bubble trap (filter) (4) as shown schematically in FIG. 1. This principle has hardly changed since the beginning of modern cardiac surgery. The pumps work non-pulsatile and therefore bring bad perfus! onsverhä! body. Significant changes were made to the oxygenator in the 1970s. So-called membrane oxygenators have been developed that supply the blood with oxygen after the drive pump.
In the course of the operation, it becomes apparent that in addition to the large, bulky space, poor transportability, less sensitive control, additional hose routes of up to 2m from and to the patient are necessary. The large plastic surfaces increase blood contact, which leads to inflammatory reactions in the body.
Furthermore, large volumes are required to fill the system (up to 2,000 ml). Furthermore, an integrated cardiopulmonary machine has become known from US Pat. No. 5,308,314, which can somewhat reduce the filling volume, since the reservoir is connected directly to the oxygenation part and does not prevent the stressful roller pumps. This arrangement is only a slight improvement of the known structure on the same principle of the drive.
The object of the present invention is to design a heart-lung machine so small that the filling volume can be kept low to about 300-400 cc. The blood supply is gentle, physiologically favorable and easily controllable. Above all, this heart-lung machine is arranged as a system directly on the operating table in the immediate area of the operating field and can also be controlled from the operating table by the surgeon. To achieve this object, the heart-lung machine according to the invention has the features highlighted in the characterizing part of the patent claim. A major advantage is that the perfusion of the body is pulsatile due to the small heart-lung machine.
All that is needed is cannulation to the circulation using conventional cannulas in short distances. An exemplary embodiment of the heart-lung machine according to the invention is explained in more detail with reference to the drawing figure 3. FIG. 2 shows a block diagram of the essential components of the heart-lung machine according to the invention, FIG. 4 shows an enlarged view of the oxygenator, integrating the unit consisting of heat exchanger (2), the actual oxygenator and the bubble trap (air filter) (4), the construction of which in Fig.4 is shown in more detail.
description
The ellipsoid heart, which is described in DE, 2647384, A or AT, 344309, B, is used as the blood chamber or membrane blood pump. The "oxygenator" connects directly to this blood pump (1),
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Blistering. The mass of this oxygenator can be kept to about 10 x 3 cm with a radius of 250 ccm. The blood is brought to the blood pump (1) via a cannula (6) and, after the "oxygenator (2-4)", the blood is returned to the circulation via a cannula (5). The heart chamber or blood pump (1) is driven via the air supply line (16); the control is done manually by the surgeon or his assistant at the operating table. The control can also be carried out by an anesthetist or cardiac technician next to the operating table.
The blood pump is connected to the "oxygenator (2-4)" via a short intermediate piece (7). The "oxygenator" integrates a heat exchanger (2), with the heat exchange fluid flowing in via (10) and outflow via (11). Terminals for the inflow (12) and outflow (13) of medical gases are to be provided in the actual oxygenation part. The filter (4) serves as a trap for bubbles whose outflow (14) is to be provided. A temperature sensor is also installed (17). The flow directions of the blood through this system are marked by arrows, where 1 means the blood flow from the patient's body, 11 to the patient and 111 between the drive pump (1) and oxygenator (2-4).
Legend 1 drive pump (ellipsoid heart)
2 heat exchangers
3 oxygenator
4 bubble trap
5 hose connection to the patient (11)
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8 Reservoir 9 Suction cup 10 Cooling leg: inlet for heat exchange fluid
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12 gas inlet for oxygenator
13 Gas outlet for oxygenator
14 downstream bubble filling (air filter)
16 Air supply for pneumatic drive
17 temperature sensor claims 1.
Heart-lung machine for extracorporeal circulation, especially for performing a perfusion
In the context of cardiac surgery or postoperative circulatory support, characterized in that a pneumatically operated device known per se is used to perform pulsatile perfusion
Membrane blood pump (1) downstream via a connecting line (7), an integrated unit, consisting - seen from the river - of a heat exchanger (2), an oxygenator (3) and one
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