CH699261B1 - Extrakorporales Zirkulationssystem, insbesondere für einen multifunktionalen Herz-Lungen-Bypass und zur Minimierung von Luftembolien. - Google Patents

Abstract

Aufgabe war es, ein multifunktionales System zur extrakorporalen Zirkulation (EKZ) für einen Herz-Lungen-Bypass zu schaffen, welches primär die Vorteile eines minimierten EKZ-Systems nutzt, sich aber im Bedarfsfall zu jeder Zeit universell und risikoarm auch als ein anderes geschlossenes sowie offenes EKZ-System verwenden lässt. Ausserdem soll die Option eines automatischen Unterdruck- und Volumenausgleichs bei Anwendung als minimiertes bzw. optimiertes EKZ-System bestehen. Erfindungsgemäss wird ein spezielles Reservoir (48), insbesondere ein venöses Kompensationsreservoir, für Blut und/oder Priminglösung vorgestellt, welches aus einem unteren und einen Levelsensor (55) integrierbaren formstabilen Teilkörper (57) sowie aus einem darüber befindlichen flexiblen und selbstexpandierenden Teilkörper (56) besteht, der das Bestreben zeigt, sein Fassungsvermögen zu vergrössern. Die Vorrichtung findet Anwendung bei der künstlichen Durchblutung von Patienten vor allem unter Einsatz einer minimal invasiven Universal-Herz-Lungen-Maschine.

Description

  [0001]    Die Erfindung betrifft ein extrakorporales Zirkulationssystem (EKZ-System) mit einem Reservoir, insbesondere einem venösen Kompensationsreservoir für Blut und/oder Priminglösung, sowie vorzugsweise mit Mitteln zur Entschäumung und Filterung des Blutes, wie es vor allem bei einem Herz-Lungen-Bypass Anwendung findet. Ein solches EKZ-System wird unter anderem eingesetzt, um Blut beispielsweise aus dem rechten Vorhof des Herzens zu entnehmen und über das EKZ-System wieder in den arteriellen Blutkreislauf des Patienten einzuspeisen. Die Funktion des Herzens und/oder der Lunge sollen auf diese Weise teilweise oder vollständig künstlich ersetzt werden.

  

[0002]    Der Begriff "Extrakorporale Zirkulation (EKZ)" beinhaltet alle Verfahren, bei denen das Blut kontrolliert in einem künstlichen Kreislaufsystem ausserhalb des Körpers strömt und dort in seinen Eigenschaften gezielt beeinflusst wird (D. Buchwald: Extrakorporale Membranoxygeneration bei erwachsenen Patienten, 4. Technische Durchführung der extrakorporalen Oxygenation, Extrakorporale Zirkulation in Theorie und Praxis, Herausgeber Rudolf J. Tschaut, Pabst Science Publishers, 2005, S. 434). Während der EKZ werden durch die Herz-Lungen-Maschine (HLM) vor allem die Pumpfunktion des Herzens und der Gasaustausch der Lunge technisch nachvollzogen, ohne dabei den spezifischen Organaufbau zu berücksichtigen.

   Das heute überall verwendete Grundsystem einer Herz-Lungen-Maschine besteht aus einem Oxygenator (vorwiegend Membranoxygenator), welcher das vom Patienten kommende venöse Blut einem Gasaustausch unterzieht, und aus einer Blutpumpe, die das Blut durch den Oxygenator über eine Perfusionskanüle in das Gefässsystem (vorwiegend in die Aorta ascendens) des Patienten zurückpumpt (H. H. Weitkemper, D. Troitzsch, W. Böttcher, R. Körfer: Elemente und Funktionsprinzip einer Herz-Lungen-Maschine, Extrakorporale Zirkulation in Theorie und Praxis, Herausgeber Rudolf J. Tschaut, Pabst Science Publishers, 2005, S. 258). Man teilt diese Perfusionssysteme häufig allgemein in offene EKZ-Systeme, geschlossene EKZ-Systeme und minimierte EKZ-Systeme ein, wobei jedes System seine spezielle Verwendung findet.

  

[0003]    Der Vorteil des offenen EKZ-Systems besteht vor allem darin, dass auch grosse Luftblasen in der venösen Schlauchlinie, insbesondere durch das offene Hartschalen-Reservoir, zum grössten Teil automatisch eliminiert werden. Dieses System eignet sich beispielsweise für Herzklappen-Operationen, bei denen die Herzhöhlen eröffnet werden und dadurch eine besonders hohe Gefahr besteht, dass Luft über die venösen Katheter in die Herz-Lungen-Maschine gelangt. Von Nachteil sind allerdings der ständige Blut-Luft-Kontakt im venösen Hartschalen-Reservoir, selbst wenn keine Luft in die venöse Linie gelangt, sowie die hohe Verdünnung des Blutes mit der Priminglösung im Reservoir. Ein relativ hoher Levelstand von Blut und/oder Priminglösung im Hartschalen-Reservoir ist aber notwendig, damit die Blutpumpe vor allem bei einem hohen Pumpenfluss keine Luft ansaugt.

   Das vom Reservoir aufgefangene und mit Priminglösung verdünnte Blut wird dann von der Pumpe in die sog. künstliche Lunge der Herz-Lungen-Maschine, den Oxygenator, und anschliessend weiter in das arterielle Gefässsystem des Patienten befördert. Dabei wird nur so viel Blut gepumpt, wie passiv über die Schwerkraft drainiert wird, was allerdings mitunter für eine gute Durchblutung des Patienten nicht immer genügt. Bei Perfusionssystemen mit aktiver Drainage kann der Rückfluss des venösen Blutes verbessert werden, wobei ein Unterdruck von -40 mmHg bis maximal -75 mmHg völlig ausreicht und stärkere negative Druckdifferenzen zu vermeiden sind.

  

[0004]    Beim geschlossenen EKZ-System wird anstelle eines venösen starren Hartschalen-Reservoirs ein weiches Beutel-Reservoir verwendet, welches leicht kollabiert, wenn die Blutpumpe mehr Volumen ansaugt, als passiv über die Schwerkraft aus dem venösen Gefässsystem des Patienten drainiert wird (H. Frerichs: Schlauchsysteme, Extrakorporale Zirkulation in Theorie und Praxis, Herausgeber Rudolf J. Tschaut, Pabst Science Publishers, 2005, S. 289). Von Vorteil ist insbesondere, dass kein bzw. kaum ein Blut-Luft-Kontakt im geschlossenen EKZ-System stattfindet. Von Nachteil ist allerdings, dass Luftblasen in der venösen Schlauchlinie nicht automatisch im geschlossenen Reservoir eliminiert werden. Bei grossen und vielen Luftblasen in der venösen Schlauchlinie besteht die Gefahr, dass sich der Weichbeutel mit so viel Luft füllt, dass Luftblasen von der Blutpumpe angesaugt werden.

   Auch bei diesen geschlossenen EKZ-Systemen findet wie bei den offenen EKZ-Systemen eine hohe Verdünnung des Blutes mit der Priminglösung im Reservoir statt, was eine Fremdblutgabe zur Folge haben kann.

  

[0005]    Um die Verdünnung des Blutes mit Priminglösung zu minimieren, die Gabe von Fremdblut zu vermeiden, den Blutkontakt mit Fremdoberflächen und die Heparindosis zu reduzieren, wurden minimierte EKZ-Systeme entwickelt. Bei diesen Systemen wird meist auf ein venöses Reservoir verzichtet bzw. ein Hartschalen-Reservoir oder Weichbeutel-Reservoir befindet sich, manuell vollständig ausgeklemmt, im Nebenschluss der venösen Linie und wird zum Füllen des minimierten EKZ-Systems mit Priminglösung bzw. zur manuellen Volumengabe verwendet. Als venöses Reservoir wird häufig nur das venöse System des Patienten genutzt, was ein prinzipiell aufwendigeres und adaptierteres Anästhesie-, Volumen- und Perfusionsmanagement erfordert als bei den zuvor beschriebenen EKZ-Systemen.

   Die Drainage des venösen Blutes erfolgt nicht passiv über die Schwerkraft, sondern aktiv durch die arterielle Blutpumpe. Dies birgt erhebliche Gefahren (Luftembolien) in sich, die berücksichtigt werden müssen. Die venöse Kanülierungsstelle sollte absolut luftdicht durch ein Mersileneband um den rechten Herzvorhof verschlossen werden. Aber auch andere Luftemboliequellen (beispielsweise zentralvenöse Katheter) müssen während der gesamten Perfusion zur Atmosphäre hin abgeschlossen sein. Eine Luftaspiration kann dazu führen, dass die Blutpumpe kein Volumen mehr fördert oder Mikroschaum in den Oxygenator und Mikroluftblasen in das arterielle Gefässsystem des Patienten pumpt. Zur Elimination dieser Luft ist ein intermittierender Pumpenstopp notwendig (M. Kaluza, K. Liebing, T.

   Wahlers: Minimierte EKZ-Systeme, Extrakorporale Zirkulation in Theorie und Praxis, Herausgeber Rudolf J. Tschaut, Pabst Science Publishers, 2005, S. 296-304).

  

[0006]    Bei einem im Juni 2005 aktuell auf dem Markt neu eingeführten minimierten EKZ-System (Firmenprospekt Terumo<(R)>) wird beispielsweise automatisch bei Detektion von Luftblasen die Drehzahl der Blutpumpe reduziert und die venöse Linie ausgeklemmt, was einen Blutkreislaufstillstand zur Folge hat. Dann werden die Makroluftblasen abgesaugt. Anschliessend wird manuell die Klemme wieder geöffnet und die Drehzahl der Rotationsblutpumpe erhöht. Wird die nächste Luftblase mit mehr als 0,5 ml Volumen detektiert, wiederholt sich der Vorgang. Die elektronische Klemme schliesst erneut die venöse Linie, was wieder für mehrere Sekunden einen Kreislaufstillstand zur Folge hat. Eine regelmässige Luftaspiration kann für den Patienten bei aktivierter automatischer Klemme bedeuten, dass kontinuierliche Stillstände des Blutkreislaufes stattfinden.

   Damit beispielsweise postoperativ keine neurologischen Probleme durch die Minderperfusion auftreten, sollte schnellstmöglich die Ursache für die Luftaspiration gefunden und beseitigt werden. Die Möglichkeit eines automatischen Volumenausgleichs ist bei diesem neuen minimierten EKZ-System nicht vorhanden, und für die Umwandlung in ein offenes EKZ-System ist eine etwas aufwendige mechanische und kostenintensive EKZ-Umrüstung notwendig. Weiterhin besteht die Gefahr, dass beim Ansaugen des venösen Katheters (auf Grund der allgemeinen Trägheit von Rotationsblutpumpen und der Regelalgorithmen) kurzzeitig exzessive Unterdrücke entstehen.

  

[0007]    Minimierte EKZ-Systeme werden beispielsweise im Rahmen einer kardiopulmonalen Reanimation auf der Intensivstation (bzw. als ECMO bei Lungenversagen) oder bei einer aortokoronaren Bypassoperation eingesetzt, wenn die Herzhöhlen nicht eröffnet werden und die Gefahr des Eindringens von Luft in die venöse Linie gering erscheint. Nachteilig bei diesen minimierten EKZ-Systemen ist besonders, dass meist keine hinreichende Unterdruckbegrenzung in der venösen Linie und kein automatischer Volumenausgleich stattfindet. Zentrifugal- und Diagonalpumpen können bis zu -600 mmHg Unterdruck erzeugen (z.B. DeltaStream<(R)>, Medos AG), je nach hydraulischem Leistungsvermögen.

   Auf Grund von praktischen Erfahrungen und ersten eigenen Untersuchungen im tierexperimentellen Zentrum ist davon auszugehen, dass starke Unterdruckschwankungen in Perfusionssystemen mit aktiver venöser Drainage durch die arterielle Blutpumpe sich direkt auf das Herz und unter Umständen sogar in abgeschwächter Form beispielsweise über ein persistierendes Foramen ovale bis in den linken Ventrikel übertragen können. Die Folge kann eine kardiale Luftaspiration, insbesondere bei Bypassoperationen, über die eröffnete und nicht hochgradig stenosierte Koronararterie oder die kombinierte Kardioplegie-/Ventkanüle sein mit konsekutiven Luftembolien, Organischämien und Hirninfarkten nach Entfernung der Aortenklemme (K. Liebing, M. Kaluza, J. Wippermann, U. Stock, T.

   Wahlers: "Linksventrikuläre Luftaspirationsgefahr bei Perfusionssystemen mit direkter venöser Drainage durch die arterielle Blutpumpe". Kardiotechnik 1/2004, S. 9-10). Luftembolien könnten zwar eventuell auch beispielsweise durch Kohlendioxidinsufflation, durch den kurzzeitigen Verschluss der Koronararterie (z.B. Tourniquet-Verschluss mit Prolene 3-0) oder durch die Gabe von Blutkardioplegie bei Raumtemperatur statt bei 34[deg.]C minimiert werden, jedoch scheint die Unterdruckregelung am sinnvollsten zu sein. Die Gefahr, dass auch bei EKZ-Systemen mit passiver venöser Drainage u. a. durch den Einsatz der Ventsaugung Luft in die Aortenwurzel und den linken Ventrikel gelangt, ist zwar vorhanden, aber vermutlich viel geringer als bei minimierten EKZ-Systemen ohne hinreichende Unterdruckbegrenzung.

   Die Organismus-schädigende Wirkung dieser starken negativen Druckdifferenzen ist sicherlich grösser als bisher angenommen. Je stärker die rechtsatrialen Unterdruckschwankungen sind, desto höher ist wahrscheinlich die linksventrikuläre Luftaspirationsgefahr. Seitens der Fachwelt wurde bis auf die Veröffentlichungen aus der eigenen Arbeitsgruppe Herzchirurgie/Kardiotechnik bislang nichts zu diesem Thema publiziert. Weitere eigene Untersuchungen sind deshalb vorgesehen.

  

[0008]    Es wurden bereits minimierte EKZ-Systeme mit automatischem Unterdruck- und Volumenausgleich vorgeschlagen und teilweise am Modell erprobt (DE 13 353 418.0 sowie Vortrag K. Liebing: "Air embolism in mini bypass Systems". Juni 2004; Stöckert-Workshop; Verona/Italien).

  

[0009]    Die bisher gesammelten Erfahrungen bei der Anwendung von minimierten EKZ-Systemen lassen erkennen, dass hier zwar positive Ergebnisse vorliegen, dass man sich jedoch erst am Beginn einer Etablierung dieser Technik für den Einsatz in der täglichen Routine befindet und das optimale System noch nicht gefunden ist (M. Kaluza, K. Liebing, T. Wahlers: Minimierte EKZ-Systeme, Extrakorporale Zirkulation in Theorie und Praxis, Herausgeber Rudolf J. Tschaut, Pabst Science Publishers, 2005, S. 302). Entwicklungspotential besteht vor allem auf dem Gebiet der Unterdruckregelung, der Einführung intelligenter venöser Luftblasenfallen, der Verarbeitung des Saugerblutes direkt an der Herz-Lungen-Maschine und der Entwicklung adaptiver, ausbaubarer Systeme. Dies kann nötig werden, falls die OP-Situation eine Ausweitung der Operation (z.B. Aorta ascendens- bzw.

   Aortenbogenersatz auf Grund intraoperativer Dissektionen, Vorhofeinriss, Aorteneinriss) und damit eine Aufrüstung der Perfusionstechnik nötig macht. Hier sind dann Systeme gefragt, die ohne Perfusionskreislaufstopp und ohne entsprechende Gefahren für den Patienten eine Erweiterung ermöglichen können (M. Kaluza, K. Liebing, T. Wahlers: Minimierte EKZ-Systeme, Extrakorporale Zirkulation in Theorie und Praxis, Herausgeber Rudolf J. Tschaut, Pabst Science Publishers, 2005, S. 303).

  

[0010]    Zusammenfassend ist festzustellen, dass der Fachwelt mehrere unterschiedliche EKZ-Systeme bekannt sind, die jeweils spezifische Anwendungskriterien erfüllen und nach diesen Bedingungen speziellen Einsatz finden.

  

[0011]    Nicht selten ist es aber erforderlich (beispielsweise im Falle unvorhergesehener Ereignisse und Komplikationen), das vorgesehene oder verwendete EKZ-System in kürzester Zeit trotz der damit zweifelsohne für den Patienten einhergehenden Risiken (beispielsweise Kreislaufstillstand, Infektionen durch Unsterilität, Luftembolien) und hohen Materialkosten zu wechseln oder umzurüsten.

  

[0012]    Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, ein universell anwendbares extrakorporales Zirkulationssystem, insbesondere für einen künstlichen Herz-Lungen-Bypass, zu schaffen, welches die Vorteile (beispielsweise minimale Verdünnung und minimalen Fremdoberflächenkontakt des Blutes) eines minimierten EKZ-Systems nutzt, aber im Bedarfsfall auch multifunktional und vor allem ohne erforderlichen Blutkreislaufstopp und die mit einem solchen für den Patienten verbundenen Risiken und Gefahren schnellstmöglich sowie ohne mechanische und kostenintensive EKZ-Umrüstung die Option anderer offener und/oder geschlossener EKZ-Systeme nutzen lässt, die ein minimiertes EKZ-System (vor allem ein minimiertes EKZ-System ohne automatischen Unterdruck- und Volumenausgleich) nicht zu bieten vermag.

  

[0013]    Zusätzlich soll die Möglichkeit bestehen, vor allem regelmässig auftretende Luftblasen in der venösen Linie grösstenteils zu eliminieren, ohne dass der Blutkreislauf dafür jedesmal gestoppt werden muss bzw. sich das Risiko für den Patienten erhöht.

  

[0014]    Diese Aufgabe wird erfüllt durch ein extrakorporales Zirkulationssystem (EKZ-System), insbesondere für einen multifunktionalen Herz-Lungen-Bypass und zur Minimierung von Luftembolien, ausgestattet mit mindestens einer Rotationsblutpumpe sowie beispielsweise einem venösen Kompensationsventil und bevorzugt einem Oxygenator, das dadurch gekennzeichnet ist, dass ein selbstexpandierendes Reservoir wie in Patentanspruch 1 definiert vorgesehen ist. Erfindungsgemäss wird also ein spezielles Reservoir, insbesondere ein venöses Kardiotomie-Reservoir, vorgeschlagen, welches aus einem unteren formstabilen Teilkörper sowie aus einem auf diesem angeordneten flexiblen und selbstexpandierenden Teilkörper besteht. Der untere Teilkörper besitzt auf Grund seiner Formstabilität die Fähigkeit, einen oder mehrere Levelsensoren bzw.

   Mittel zur Aufnahme derselben, beispielsweise Klebeelemente, zu integrieren bzw. zusätzlich anzubringen, ohne dass diese mit einer Veränderung des Fassungsvermögens des Reservoirs ihre Position verändern oder gar verlustig gehen. Der darüber befindliche Teilkörper ist flexibel gestaltet und zeigt durch seine Formgebung (beispielsweise als selbstexpandierender Faltenbalg) und/oder durch seine Materialbeschaffenheit und/oder durch zusätzliche Mittel, wie form- bzw. kraftschlüssige Elemente, beispielsweise Federungen, das Bestreben, sich auszudehnen und sein Fassungsvolumen zur Priminglösung- und/oder Blutaufnahme zu vergrössern. Davon unberührt ist die vorgenannte Sensor-Anordnung zur Levelkontrolle. Ausserdem sind vorzugsweise im oberen Bereich des Reservoirs ein oder mehrere Mittel zur wahlweisen Öffnung desselben zur Atmosphäre hin vorgesehen.

   Diese Mittel können beispielsweise durch Dichtstopfen, Klemmschläuche oder sonstige Lüftungselemente realisiert werden.

  

[0015]    Mit der Erfindung wurde ein multifunktional nutzungsfähiges Reservoir geschaffen, bei welchem das Fassungsvermögen flexibel einstellbar ist und welches sich für minimierte, geschlossene und offene EKZ-Systeme eignet. Auf diese Weise können zunächst die Vorteile eines minimierten EKZ-Systems mit den Vorzügen insbesondere einer minimalen Blutverdünnung und eines geringeren Blut-Fremdoberflächen-Kontakts genutzt werden.

   Lediglich durch manuelles oder automatisches Umsetzen von Klemmen bzw. durch Öffnen und Verschliessen von Systemkomponenten, also ohne zusätzlichen Aufwand zur konstruktiven Veränderung (Umrüstung) oder zum Austausch des EKZ-Systems und ohne die damit bekannterweise für den Patienten verbundenen Risiken und Gefahren, beispielsweise auch der Luftembolie, kann ein und dieselbe Vorrichtung mit dem vorgeschlagenen Reservoir universell im Bedarfsfall mit der Option anderer offener und/oder geschlossener EKZ-Systeme genutzt werden, die das besagte minimierte EKZ-System nicht zu bieten vermag.

  

[0016]    Damit entfallen jegliche Aufwendungen mechanischer Art zur Umrüstung oder für eine Substitution des EKZ-Systems, die nicht nur kostenintensiv sind und die Bereitstellung unterschiedlicher, jeweils anwendungsspezifischer EKZ-Systeme oder Teile derselben erfordern, sondern vor allem einen dafür zu forcierenden und gesundheitsbedenklichen Blutkreislaufstopp des Patienten zur Folge hätten.

  

[0017]    Ein derartiges universell verwendbares EKZ-System kann vorteilhaft multifunktional beispielsweise für die mobile Nothilfe und den klinischen Einsatz unter den Optionen aller bekannten offenen, geschlossenen bzw. minimierten EKZ-Systemen Verwendung finden.

  

[0018]    Es kann beispielsweise für den Notfall vollständig aufgebaut und mit Priminglösung gefüllt als mobiles Rettungsperfusionssystem (minimiertes EKZ-System, fälschlicherweise oft als ECMO bezeichnet) bereitstehen. So lässt sich die lebenserhaltende Hauptpumpe mit dem speziellen Universalperfusionssystem problemlos von den übrigen Komponenten der Universal-Herz-Lungen-Maschine, wie Sauger- und Kardioplegiepumpe, trennen. Falls kein Notfall-Einsatz stattfindet, kann dasselbe EKZ-System beispielsweise für eine geplante Bypass- bzw. Herzklappenoperation wahlweise als minimiertes EKZ-System mit automatischem Unterdruck- und Volumenausgleich, als geschlossenes EKZ-System oder als offenes EKZ-System verwendet werden.

   Falls ein Notfall-Einsatz stattfindet, kann insbesondere der an das minimierte EKZ-System angeschlossene Notfallpatient in den Operationssaal transportiert werden und die Notoperation kann sofort stattfinden, ohne dass der Einsatz einer anderen Herz-Lungen-Maschine unbedingt erforderlich ist.

  

[0019]    Die Funktionsfähigkeit eines solchen multifunktionalen EKZ-Systems wurde bereits erfolgreich im tierexperimentellen Forschungslabor des Klinikums der Friedrich-Schiller-Universität Jena an einem eigens angefertigten Versuchsaufbau erprobt.

  

[0020]    Sollten Makroluftblasen in der venösen Linie des EKZ-Systems auftreten, kann es vorteilhaft sein, wenn durch entsprechendes Schliessen und Öffnen von Klemmen das Blut von einer Umgehung des Reservoirs durch dasselbe umgeleitet wird, so dass die Luftblasen dort eliminiert werden. Zweckmässig ist hier ein Sensor zur Luftblasendetektion, welcher zur automatischen Umleitung des Blutes durch das Reservoir mit den entsprechenden Klemmen (elektrischen Schlauchklemmen) in der Umgehungsleitung und Zuleitung des Reservoirs in Verbindung steht.

  

[0021]    Treten Makroluftblasen in der arteriellen Linie des EKZ-Systems auf, ist es vorteilhaft, wenn durch entsprechendes Schliessen und Öffnen von Klemmen das Blut über einen arteriellen Filter umgeleitet wird, so dass die Luftblasen in diesem eliminiert werden. Hier kann ebenfalls ein Luftblasensensor Verwendung finden, durch den die entsprechenden Klemmen (elektrischen Schlauchklemmen) automatisch betätigt werden.

  

[0022]    Zweckmässig könnte auch sein, wenn Mittel, beispielsweise elektrische Schlauchklemmen, vorgesehen sind, um den Blutfluss automatisch zurück durch das Reservoir zu leiten.

  

[0023]    Die Erfindung soll nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:
<tb>Fig. 1:<sep>Prinzipdarstellung des an sich bekannten offenen EKZ-Systems


  <tb>Fig. 2:<sep>Prinzipdarstellung des an sich bekannten geschlossenen EKZ-Systems


  <tb>Fig. 3:<sep>Prinzipdarstellung des an sich bekannten minimierten EKZ-Systems


  <tb>Fig. 4:<sep>Prinzipdarstellung eines universell verwendbaren EKZ-Systems mit dem erfindungsgemäss vorgeschlagenen multifunktionalen Reservoir


  <tb>Fig. 5:<sep>Stark vereinfachte Prinzipdarstellung eines universell verwendbaren EKZ-Systems mit dem erfindungsgemäss vorgeschlagenen multifunktionalen Reservoir

  

[0024]    Fig. 1 zeigt den schematischen Aufbau eines an sich bekannten offenen EKZ-Systems. Das vom Patienten kommende Blut läuft passiv über eine venöse Schlauchlinie 1 vom Herz 2 in ein offenes Hartschalen-Reservoir 3. Der treibende Druck ist hierbei der zentrale Venendruck und der aus dem Höhenunterschied zwischen dem Herz 2 und dem offenen Hartschalen-Reservoir 3 resultierende hydrostatische Druck. Eine Blutpumpe 4 saugt das im Hartschalen-Reservoir 3 befindliche Volumen an und pumpt es in die künstliche Lunge, den Oxygenator 5 mit integriertem Wärmetauscher. Von dort aus gelangt das sauerstoffreiche Blut über einen arteriellen Filter 6 zurück in das Gefässsystem des Patienten. Der arterielle Filter 6 könnte auch wie der Wärmetauscher im Oxygenator 5 integriert sein.

  

[0025]    Fig. 2 zeigt den schematischen Aufbau eines an sich bekannten geschlossenen EKZ-Systems. Das vom Patienten kommende Blut läuft über die venöse Schlauchlinie 1 vom Herz 2 passiv in ein geschlossenes Weichbeutel-Reservoir 7. Der treibende Druck ist hierbei ebenfalls der zentrale Venendruck und der aus dem Höhenunterschied zwischen dem Herz 2 und dem geschlossenen Weichbeutel-Reservoir 7 resultierende hydrostatische Druck. Die Blutpumpe 4 saugt das im Weichbeutel-Reservoir 7 befindliche Volumen an und pumpt es in die künstliche Lunge, den Oxygenator 5 mit integriertem Wärmetauscher. Von dort aus gelangt das sauerstoffreiche Blut über den arteriellen Filter 6 zurück in das Gefässsystem des Patienten.

  

[0026]    Fig. 3 zeigt den schematischen Aufbau eines an sich bekannten minimierten EKZ-Systems. Dieses EKZ-System ist nicht nur geschlossen und es findet damit kein für den Patienten unvorteilhafter Blut-Luft-Kontakt statt, sondern auch die Priminglösung, die Hämodilution (Blutverdünnung) und der Blutkontakt mit der Fremdoberfläche wurden minimiert. Dies stellt Vorteile für den Patienten dar, welche beispielsweise dadurch erreicht werden, dass sich ein Reservoir 8 (vorwiegend in Form eines Beutels, einer Flasche oder eines Hartschalen-Reservoirs) mit Blut bzw. Priminglösung vollständig ausgeklemmt im Nebenschluss und oberhalb einer venösen Linie 9 befindet oder überhaupt nicht vorhanden ist.

   Bei einer Zugabe von Volumen durch manuelles Öffnen einer Klemme 10 muss unbedingt darauf geachtet werden, dass das Reservoir 8 nicht leerläuft und keine Luft in das System eindringt. Das vom Patienten kommende venöse Blut wird aktiv direkt von der Blutpumpe 4 angesaugt, wobei kurzzeitige exzessive Unterdruckschwankungen auftreten können, und pumpt es in die künstliche Lunge, den Oxygenator 5 mit integriertem Wärmetauscher. Von dort aus gelangt das sauerstoffreiche Blut über eine arterielle Linie 11 unmittelbar zurück in das Gefässsystem des Patienten.

  

[0027]    Fig. 4 und stark vereinfacht Fig. 5 zeigen für einen möglichen Anwendungsfall den schematischen Aufbau eines universell verwendbaren EKZ-Systems mit dem vorgeschlagenen multifunktionalen Reservoir am Beispiel einer aortokoronaren Bypassoperation am kardioplegisch stillgestellten Herzen. In diesem Fallbeispiel wird das multifunktionale EKZ-System (Jenaer Universalperfusionssystem) primär als minimiertes EKZ-System mit automatischem Unterdruck- und Volumenausgleich eingesetzt (optimierte EKZ nach Liebing).

  

[0028]    An eine Koronararterie 12 des kardioplegisch stillgestellten Herzens 2 soll ein Bypass 13 angenäht werden. Das Herz 2 ist in Fig. 4 schematisch mit seinem rechten Atrium 14, seinem linken Atrium 15, seinem rechten Ventrikel 16 und seinem linken Ventrikel 17 dargestellt. Die mittelgradig stenosierte Koronararterie 12 führt von der Aorta 18 (dargestellte Aortenklappe mit Aorta ascendens) zum Kapillarbett 19 des Herzens 2. Die Aorta 18 ist durch eine Aortenklemme 20 verschlossen.

  

[0029]    In der abgeklemmten Aortenwurzel befindet sich eine Kanüle 21, durch welche als so genannter Vent (ventrikulärer Entlastungssauger) eine geringe Menge Blut abgesaugt werden kann. Der Unterdruck wird dabei durch ein Einwegventil auf ca. -100 mmHg begrenzt, und die Öffnung dieser kleinen Kanüle 21 ist grösstenteils durch die kollabierte Aorteninnenwand verschlossen. Wird die Ventsaugung weiter verstärkt, so öffnet sich das Einwegventil noch mehr zur Atmosphäre hin, um den Unterdruck in der Kanüle 21 konstant zu halten. Dadurch wird dem abgesaugten Blut also noch mehr Luft beigemengt, so dass dieses Patientenblut bei Wiederverwendung anschliessend entschäumt werden muss.

   Die obere Hohlvene 22 (Vena cava superior) und die untere Hohlvene 23 (Vena cava inferior), durch welche venöses Blut in das rechte Atrium 14 gelangt, sind teilweise auf Grund von Herzluxation oder Volumenmangel kollabiert. Dadurch bekommt eine Rotationsblutpumpe 39 nicht genügend Blut über einen venösen Zweistufenkatheter 24, und es entsteht eine hohe negative Druckdifferenz. Es wird davon ausgegangen, dass dieser starke Unterdruck sich in abgeschwächter Form bis in das linke Herz und in die Wurzel der Aorta 18 übertragen kann (hier sind im Übrigen weitergehende Forschungen zu allen beschriebenen EKZ-Systemen, insbesondere eine Studie zu den besagten situationsbedingten Unterdruckwerten und über die kardiale Luftaspiration, im Klinikum der Friedrich-Schiller-Universität Jena vorgesehen).

   Dies könnte beispielsweise durch Dehnung des Vorhofseptums 25 und kurzzeitige Öffnung eines funktionell geschlossenen Foramen ovale 26 geschehen. Dadurch wird kurzzeitig Restblut aus dem linken Atrium 15 und dem linken Ventrikel 17 über den venösen Zweistufenkatheter 24 in die Herz-Lungen-Maschine abgesaugt, wodurch, wie in Fig. 4 vereinfacht schematisch dargestellt, über die eröffnete Koronararterie 12 Luftblasen 27 (in diesem Fall Luftblasen mit einem hohen Gehalt an Kohlendioxid) in das linke Herz eindringen. Diese gelangen nach Öffnung der Aortenklemme 20 in den Patientenkreislauf und könnten Organischämien und Hirninfarkte hervorrufen. Durch das Reservoir 48 als Unterdruck- und Volumenausgleichs-Reservoir wird die Gefahr dieser Luftaspiration minimiert.

  

[0030]    Das von der Herz-Lungen-Maschine (Kardiopulmotor) oxygenierte Blut wird über einen Durchströmsensor 28 sowie durch eine arterielle Kanüle 29 wieder in die Aorta 18 des Patienten gepumpt. Der Vollständigkeit halber und zum besseren Verständnis sind in Fig. 4 ferner vom Patienten die Pulmonalklappe 30 mit Truncus pulmonalis, das Kapillarbett 31 der Lunge, die Vv. pulmonales 32, die Tricuspidalklappe 33 im rechten Herzen, die Mitralklappe 34 im linken Herzen sowie der Sinus coronarius 35 und die Vena obliqua atrii sinistri 36 stark vereinfacht dargestellt. Über einen Dreiwegehahn 37 und eine vorzugsweise 1,2 mm bzw. noch besser 1,5 mm Knopfkanüle 38 wird zur Verbesserung der Sichtverhältnisse für den Operateur und zur Minimierung von Luftembolien ca.

   0,5 bis 3,0 l/min Kohlendioxid auf die Koronaranastomose geblasen, wobei auf genügend Feuchtigkeit und stärkere Veränderungen des myokardialen pH-Wertes geachtet werden sollte.

  

[0031]    Die drehzahlgeregelte Rotationsblutpumpe 39 saugt aktiv Blut vorwiegend aus dem rechten Atrium 14 und den Hohlvenen 22, 23 über den Zweistufenkatheter 24, die venöse Schlauchlinie 40, einen venösen Luftblasendetektor 41, eine venöse Drossel 42, eine Luftblasenfalle 43 und einen Druckaufnehmer 44 an und pumpt es in den Oxygenator 5. Anschliessend gelangt das mit Sauerstoff angereicherte Blut über eine arterielle Schlauchlinie 45, über einen arteriellen Luftblasendetektor 46, über den Flusssensor 28 sowie über die arterielle Kanüle 29 in die geklemmte Aorta 18. Ein flexibles Reservoir 48 befindet sich im venösen Nebenschluss, wurde zu Beginn der EKZ durch autologes Priming vollständig luftleer mit Priminglösung gefüllt, hat sich aber dennoch nicht vollständig entfaltet und ist zur Atmosphäre hin geschlossen.

   Der vom Druckaufnehmer 44 gemessene Unterdruck in der venösen Schlauchlinie 40 beträgt bei vollem Fluss beispielsweise -40 mmHg. Steigt der Unterdruck z.B. durch Volumenmangel infolge von Blutungen (und Ausscheidung über die Nieren) weiter an, so öffnet sich bei ca. -70 mmHg ein Einwegventil 47 (venöses Kompensationsventil für Unterdruck und Volumen, näher beschrieben in Patentdokument DE 13 353 418.0, welches intern als VecoValve bezeichnet wird und mit einem Perfusionshammer sorgfältig luftblasenfrei geklopft wurde), und es wird kurzzeitig Volumen aus dem Reservoir 48 angesaugt.

   Weiterhin erhält die unter anderem vom Druckaufnehmer 44 geregelte Rotationsblutpumpe 39 den Befehl, die Drehzahl zu verringern, was auf Grund von Regelalgorithmen und Trägheit eine gewisse Zeit beansprucht, und/oder eine ebenfalls vom Druckaufnehmer 44 gesteuerte automatische Klemme 49 erhält den Befehl, sich zu öffnen (dies kann notfalls auch manuell erfolgen), wodurch ein Teil des arteriellen Blutes zurück in die venöse Schlauchlinie 40 fliesst und den Unterdruck weiter ausgleicht bzw. das Reservoir 48 wieder auffüllt. Ist der Volumenmangel ausgeglichen und der Unterdruck in der venösen Schlauchlinie 40 wieder im gewünschten Bereich, wird die Drehzahl der Rotationsblutpumpe 39 wieder erhöht bzw. die automatische Klemme 49 geschlossen, was im Idealfall automatisch erfolgt.

   Im Reservoir 48 herrscht durch sein Bestreben, sich auszudehnen und auf diese Weise sein Fassungsvolumen zu vergrössern (und nicht wie ein Weichbeutel-Reservoir zusammenzufallen), ein Unterdruck von beispielsweise -45 mmHg, so dass noch eine negative Druckdifferenz von -25 mmHg für den hydrostatischen Druck hinzukommt, welche ebenfalls auf das Einwegventil 47 wirkt, damit sich dieses bei -70 mmHg öffnet. Das Reservoir 48 als Unterdruckreservoir ist primär mit Priminglösung gefüllt, dient dem automatischen Unterdruck- sowie Volumenausgleich und befindet sich im Nebenschluss der venösen Schlauchlinie 40. Es schaltet sich nur, wie beschrieben, bei der Entstehung eines exzessiven Unterdrucks automatisch zu und nimmt sonst am künstlichen Blutkreislauf nicht teil.

   Wenn nur ein geringer und langsamer Volumenausgleich gewünscht wird, kann die venöse Nebenschluss-Schlauchlinie am Einwegventil 47 teilweise oder vollständig ausgeklemmt werden. Falls während der gesamten EKZ-Zeit der Unterdruck im gewünschten Normalbereich liegt und kein Volumen automatisch substituiert werden musste, wird die Priminglösung aus dem Reservoir 48 verworfen. Wenn Luftblasen in der venösen Schlauchlinie 40 vom Luftblasendetektor 41 festgestellt werden und eine gewisse Regelmässigkeit von Luftaspiration, vor allem auf Grund von Komplikationen oder einer Ausweitung der Operation, zu erwarten ist, kann durch manuelles oder automatisches (vom Luftblasendetektor 41 gesteuertes) Umsetzen einer Klemme 50 (angedeutet durch eine Klemme 50) das venöse Blut mit den Luftblasen durch das Reservoir 48 geleitet werden.

   Auf diese Weise wird aus dem minimierten EKZ-System mit automatisch zuschaltbarem Reservoir 48 für den Unterdruck- und Volumenausgleich in Sekundenschnelle ein geschlossenes EKZ-System mit ein und demselben Reservoir 48 als geschlossenem venösem Kardiotomie-Reservoir direkt in der venösen Schlauchlinie 40. Das teilweise kollabierte Reservoir 48 unterstützt dabei die venöse Drainage, ohne jedoch exzessive Unterdrücke zu erzeugen. Die Luftblasen steigen nun zum grössten Teil im Reservoir 48 nach oben und sammeln sich an der höchsten Stelle an. Falls eine regelmässige Luftaspiration in die venöse Schlauchlinie 40 auch nach mehreren Minuten nicht gestoppt werden kann, besteht die Möglichkeit, problemlos das Reservoir 48 beispielsweise mit einem Schraubverschluss 51, einem Dichtstopfen 52 bzw. einer Klemme 53 an einem Schlauch 54 zur Atmosphäre hin zu öffnen.

   Damit wird aus einem geschlossenen EKZ-System mit dem Reservoir 48 als geschlossenem flexiblem Reservoir ein offenes EKZ-System mit wiederum ein und demselben Reservoir 48 nunmehr als offenem formstabilem Reservoir, aus dem die Luftblasen nun automatisch entweichen können und in welchem über einen Levelsensor 55 der Füllstand überwacht werden kann.

  

[0032]    Das Reservoir 48 besteht in diesem Fall aus einem vertikalen durchsichtigen Faltenbalg 56 im mittleren Bereich und einem durchsichtigen formstabilen Teilkörper 57 im unteren Bereich, an dem ein Klebeteil zur Aufnahme des Levelsensors 55, beispielsweise eines Ultraschallsensors, angebracht wurde und welcher sich unten zu einem Reservoir-Auslass 58 verjüngt. Das Bestreben des Reservoirs 48 sich auszudehnen, kann durch Federn 59 verstärkt bzw. durch Federn 60 gehemmt werden. Damit vergrössert oder vermindert sich der Unterdruck im Reservoir bzw. die für die Rotationsblutpumpe 39 zum Ansaugen von Blut und/oder Priminglösung aus dem Reservoir 48 erforderliche negative Druckdifferenz. Je nach Wunsch können jeweils auch die Ausdehnung des Reservoirs 48 und damit das maximale Füllvolumen durch eine Sperre 61 bzw. das Zusammenziehen durch eine Sperre 62 begrenzt werden.

   Das Begrenzen des Zusammenziehens kann beispielsweise sinnvoll sein, wenn das Reservoir 48 als geschlossenes Reservoir betrieben wird und sich etwas Luft darin befindet. Über Anschlüsse 63 kann beispielsweise Saugerblut aus dem Operationsfeld oder Priminglösung eingeleitet werden. Dieses Volumen kann über Filter und Entschäumer und beispielsweise durch Öffnen des Dichtstopfens 52 in den darunterliegenden Teil des Reservoirs 48 einfliessen oder vor allem zum Zweck der Verarbeitung des Saugerblutes über eine Öffnung 64 (welche gleichzeitig eine besagte Öffnung zur Atmosphäre hin darstellen kann) wieder abgesaugt werden.

   Durch Umsetzen einer Klemme 65 auf einen Reservoir-Einlass 66 (angedeutet durch eine Klemme 65) kann bei Öffnung der automatischen Klemme 49 das arterielle Blut und/oder die Priminglösung aus dem Reservoir 48 direkt in die venöse Schlauchlinie 40 einströmen. In manchen Situationen ist es auch sinnvoll, Klemmen an andere Stellen des Schlauchsystems zu setzen, je nach Erfahrung des Anwenders. So könnte beispielsweise im Fall einer Erkennung von Mikro- bzw. Makroluftblasen durch den arteriellen Luftblasendetektor 46 das Blut und/oder die Priminglösung durch Öffnen und Schliessen von Klemmen 67, 67 zur Luftblaseneliminierung über einen arteriellen Filterzweig 68 mit einem arteriellen Filter 69 und einem Einwegventil 70 geleitet werden.

   Auch könnte das Blut und/oder die Priminglösung durch Öffnung der automatischen Klemme 49 und entsprechendes Öffnen/Schliessen der Klemmen 65 und 65 in das Reservoir 48 zurückfliessen.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

  

[0033]    
<tb>1, 9, 40<sep>-<sep>venöse Schlauchlinie


  <tb>2<sep>-<sep>Herz


  <tb>3<sep>-<sep>Hartschalen-Reservoir


  <tb>4<sep>-<sep>Blutpumpe


  <tb>5<sep>-<sep>Oxygenator


  <tb>6, 69<sep>-<sep>arterieller Filter


  <tb>7<sep>-<sep>Weichbeutel-Reservoir


  <tb>8<sep>-<sep>ausgeklemmtes Reservoir


  <tb>10, 53, 50, 50, 65, 65, 67, 67<sep>-<sep>Klemme


  <tb>11, 45<sep>-<sep>arterielle Schlauchlinie


  <tb>12<sep>-<sep>Koronararterie


  <tb>13<sep>-<sep>Bypass


  <tb>14, 15<sep>-<sep>rechtes bzw. linkes Atrium


  <tb>16, 17<sep>-<sep>rechter bzw. linker Ventrikel


  <tb>18<sep>-<sep>Aorta


  <tb>19<sep>-<sep>Kapillarbett


  <tb>20<sep>-<sep>Aortenklemme


  <tb>21<sep>-<sep>Kanüle


  <tb>22,23<sep>-<sep>Hohlvene


  <tb>24<sep>-<sep>Zweistufenkatheter


  <tb>25<sep>-<sep>Vorhofseptum


  <tb>26<sep>-<sep>Foramen ovale


  <tb>27<sep>-<sep>Luftblasen


  <tb>28<sep>-<sep>Durchströmsensor


  <tb>29<sep>-<sep>arterielle Kanüle


  <tb>30<sep>-<sep>Pulmonalklappe


  <tb>31<sep>-<sep>Kapillarbett der Lunge


  <tb>32<sep>-<sep>Vv. pulmonales


  <tb>33<sep>-<sep>Tricuspidalklappe


  <tb>34<sep>-<sep>Mitralklappe


  <tb>35<sep>-<sep>Sinus coronarius


  <tb>36<sep>-<sep>Vena obliqua atrii sinistri


  <tb>37<sep>-<sep>Dreiwegehahn


  <tb>38<sep>-<sep>Knopfkanüle


  <tb>39<sep>-<sep>Rotationsblutpumpe


  <tb>41<sep>-<sep>venöser Luftblasendetektor


  <tb>42<sep>-<sep>venöse Drossel


  <tb>43<sep>-<sep>Luftblasenfalle


  <tb>44<sep>-<sep>Druckaufnehmer


  <tb>46<sep>-<sep>arterieller Luftblasendetektor


  <tb>47, 70<sep>-<sep>Einwegventil


  <tb>48<sep>-<sep>erfindungsgemässes Reservoir


  <tb>49<sep>-<sep>automatische Klemme


  <tb>51<sep>-<sep>Schraubverschluss


  <tb>52<sep>-<sep>Dichtstopfen


  <tb>54<sep>-<sep>Schlauch


  <tb>55<sep>-<sep>Levelsensor


  <tb>56<sep>-<sep>selbstexpandierender Faltenbalg


  <tb>57<sep>-<sep>formstabiler Teilkörper


  <tb>58<sep>-<sep>Reservoir-Auslass


  <tb>59, 60<sep>-<sep>Federn


  <tb>61,62<sep>-<sep>Sperre


  <tb>63<sep>-<sep>Anschlüsse


  <tb>64<sep>-<sep>Öffnung


  <tb>66<sep>-<sep>Reservoir-Einlass


  <tb>68<sep>-<sep>Filterzweig

Claims (13)

1. Extrakorporales Zirkulationssystem, im Folgenden "EKZ-System", insbesondere für einen multifunktionalen Herz-Lungen-Bypass und zur Minimierung von Luftembolien, ausgestattet mit mindestens einer Rotationsblutpumpe sowie beispielsweise einem venösen Kompensationsventil und bevorzugt einem Oxygenator, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zweck einer wahlweisen Anwendung als minimiertes EKZ-System mit vollständig manuell ausgeklemmtem Reservoir im Nebenschluss der venösen Linie, als minimiertes bzw.

optimiertes EKZ-System mit automatisch zuschaltbarem Reservoir im Nebenschluss der venösen Linie, als geschlossenes EKZ-System mit geschlossenem Reservoir direkt in der venösen Linie oder als offenes EKZ-System mit zur Atmosphäre hin offenem Reservoir direkt in der venösen Linie ein spezielles Reservoir (48) bevorzugt als venöses Kompensationsreservoir vorgesehen ist, welches in seinem unteren Teil aus einem formstabilen und mit mindestens einem Levelsensor (55) ausstattbaren sowie vorzugsweise sich zum Reservoir-Auslass (58) verjüngenden Teilkörper (57) besteht, welches zumindest in seinem über dem formstabilen Teilkörper (57) befindlichen Bereich einen flexiblen Teilkörper (56) aufweist, der durch seine Formgebung und/oder seine Materialbeschaffenheit und/oder durch zusätzliche Mittel (59) das Bestreben zeigt,

sich auszudehnen sowie sein Fassungsvolumen zur Priminglösung- und/oder Blutaufnahme zu vergrössern und welches vorzugsweise in seinem oberen Bereich wenigstens ein Element (51, 52, 53 und 54, 64) bzw. eine Stelle zur wahlweisen Öffnung zur Atmosphäre hin besitzt.

2. Extrakorporales Zirkulationssystem gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der formstabile Teilkörper (57) zum Reservoir-Auslass (58) konisch verjüngend ausgebildet ist.

3. Extrakorporales Zirkulationssystem gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am bzw. im formstabilen Teilkörper (57) ein oder mehrere Levelsensoren (55) zur Erfassung bzw. Überwachung des Füllstandes von Blut und/oder Priminglösung vorgesehen sind.

4. Extrakorporales Zirkulationssystem gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der flexible Teilkörper (56) als vertikaler Faltenbalg ausgebildet ist.

5. Extrakorporales Zirkulationssystem gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am flexiblen Teilkörper (56) angreifende Federn (59, 60) vorgesehen sind, welche das Bestreben des flexiblen Teilkörpers (56) unterstützen, sich auszudehnen sowie sein Fassungsvolumen zur Priminglösung- und/oder Blutaufnahme zu vergrössern.

6. Extrakorporales Zirkulationssystem gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Anschlagelemente (61, 62) vorgesehen sind, welche die Ausdehnungsbewegung des flexiblen Teilkörpers (56) örtlich begrenzen.

7. Extrakorporales Zirkulationssystem gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Element zur wahlweisen Öffnung zur Atmosphäre hin aus einem Dichtstopfen (52) besteht.

8. Extrakorporales Zirkulationssystem gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Element zur wahlweisen Öffnung zur Atmosphäre hin aus einem Schraubverschluss (51) besteht.

9. Extrakorporales Zirkulationssystem gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Element zur wahlweisen Öffnung zur Atmosphäre hin aus einem Schlauch (54) mit einer lösbaren Klemme (53) besteht.

10. Extrakorporales Zirkulationssystem gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Element zur wahlweisen Öffnung zur Atmosphäre hin gleichzeitig als Einfüllelement (64) für Blut, Priminglösung und andere fluide Medien ausgebildet ist.

11. Extrakorporales Zirkulationssystem gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zweck der Erkennung und Eliminierung von Luftblasen ein Luftblasendetektor (41) in der venösen Linie (40) des EKZ-Systems vorgesehen ist, der mit entsprechenden Klemmen, vorzugsweise elektrischen Klemmen (50, 50), in einer Zuleitung sowie in einer Umgehungsleitung des Reservoirs (48) in Verbindung steht, um durch entsprechendes Öffnen bzw. Schliessen der Klemmen (50, 50) die Luftblasen durch Umleitung über das Reservoir (48) weitestgehend zu eliminieren.

12. Extrakorporales Zirkulationssystem gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zweck der Erkennung und Eliminierung von Luftblasen ein Luftblasendetektor (46) in der arteriellen Linie (45) des EKZ-Systems vorgesehen ist, der mit entsprechenden Klemmen, vorzugsweise elektrischen Klemmen (67, 67), in der arteriellen Linie (45) sowie in einem Umgehungszweig (68) mit einem arteriellen Filter (69) in Verbindung steht, um durch entsprechendes Öffnen bzw. Schliessen der Klemmen (67, 67) die Luftblasen durch Umleitung über den arteriellen Filter (69) zu eliminieren.

13. Extrakorporales Zirkulationssystem gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel, beispielsweise zumindest eine elektrische Schlauchklemme (49), vorgesehen sind, um den Blutfluss automatisch zurück durch das Reservoir (48) zu leiten.