DD221361A1

DD221361A1 - ARRANGEMENT FOR SELECTIVE HYPOTHERMIA OF THE BRAIN

Info

Publication number: DD221361A1
Application number: DD25572783A
Authority: DD
Inventors: Juergen Konkel; Klaus Borchert; Erwin Kasper; Lothar Scharnewski; Klaus-Dieter Rosenbaum
Original assignee: Univ Ernst Moritz Arndt
Priority date: 1983-10-18
Filing date: 1983-10-18
Publication date: 1985-04-24

Abstract

Anwendungsgebiet der Erfindung ist die selektive Hypothermie des Gehirns. Zweck der Erfindung ist die Verbesserung der Effektivitaet der Hirnkuehlung. Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Anordnung zur druckregelbaren selektiven, intensiven Hirnkuehlung bei annaehernd konstanter Koerpertemperatur zu schaffen. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass in einem an sich bekannten extrakorporalen Kreislauf in der Druckleitung ein elektromagnetisch angesteuertes Ventil, das mit einem Blutspeicher verbunden ist, eingebunden ist, wobei ein Temperaturmessfuehler in der Rueckleitung eingebracht und mit einem Thermostat verbunden und dieser regelungstechnisch sowohl mit dem Kryostaten des Waermetauschers als auch mit dem Thermostaten des Waermeaustauschers den Kreislaeufen 1 und 2 eine Differenzdruck- und -regelvorrichtung mit Infusiomat sowie eine Ueberwachungseinrichtung angeordnet sind.Field of application of the invention is the selective hypothermia of the brain. Purpose of the invention is to improve the effectiveness of the brain cooling. The invention has as its object to provide an arrangement for pressure-controllable selective intensive brain cooling at an approximately constant body temperature. According to the invention, the object is achieved in that in an intrinsically known extracorporeal circuit in the pressure line, an electromagnetically actuated valve which is connected to a blood reservoir, is incorporated, wherein a Temperaturmessfuehler introduced in the return line and connected to a thermostat and this control technology both with the cryostat of the heat exchanger and the thermostat of the heat exchanger circuit 1 and 2 a differential pressure and -regelvorrichtung with Infusiomat and a monitoring device are arranged.

Description

Anordnung zur selektiven Hypothermie des GehirnsArrangement for the selective hypothermia of the brain

Anwendungsgebiet der Erfindung:,..Field of application of the invention:

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur selektiven Hypothermie des Gehirns·The invention relates to an arrangement for the selective hypothermia of the brain.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen: In DD-PS 104 714 ist ein Kühlhelm beschrieben, der Wasserzu- und -abflüsse aufweist und durch das durchfließende Wasser eine Kühlung des Kopfes bewirkt. Nachteilig ist, daß nur eine oberflächliche Kühlung erfolgt·Characteristic of the known technical solutions: In DD-PS 104 714 a cooling helmet is described, which has water inflows and outflows and causes cooling through the head by the water flowing through. The disadvantage is that only a superficial cooling takes place ·

In DD-PS 45 259 ist eine Universalperfusionsmaschine für tiefe Hypothermie, speziell für die Hirnperfusion beschrieben,·bei der die Pumpen einer Herz-Lungen-Maschine so auf einem Tisch angeordnet sind, daß sie mit den nachgeschalteten Funktionsteilen Oxygenator, Wärmeaustauscher, rechtes und linkes Blutreservoir nach dem medizinischen Erfordernis miteinander verbunden werden können.In DD-PS 45 259 a Universalperfusionsmaschine for deep hypothermia, especially for the brain perfusion is described, · in which the pumps of a heart-lung machine are arranged on a table, that they with the downstream function parts oxygenator, heat exchanger, right and left Blood reservoir can be connected to each other according to the medical need.

Von Nachteil ist, daß diese Apparatur ein erhebliches Blutvolumen aufnimmt.The disadvantage is that this apparatus absorbs a considerable volume of blood.

Von Dremian, White, Yashon und Kretchmer ist in Brit. Journal Anaesth. (1970) 42, 900 eine Anordnung zur selektiven Hypothermie des Gehirns beschrieben, bei der das von der A. femoralis entnommene Blut durch eine externe Kühlanordnung, bestehend aus Kühler und Blasenfalle, geleitet und gekühlt in die Carotiden geleitet wird, wobei eine ständige Temperaturüberwachung erfolgt.By Dremian, White, Yashon and Kretchmer is in Brit. Journal Anesth. (1970) 42, 900 describes an arrangement for selective hypothermia of the brain, in which the blood taken from the femoral artery is passed through an external cooling arrangement, consisting of cooler and bladder trap, and passed cooled into the carotids, with constant temperature monitoring taking place ,

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Yon Nachteil ist, daß durch die notwendige Unterbrechung der hinteren Gefäße des Gehirns ein hohes Risiko entsteht, die Kühlung lange dauert und die operationsseitige Vorbereitung recht aufwendig ist.The disadvantage is that the necessary interruption of the posterior vessels of the brain causes a high risk, the cooling takes a long time and the preparation on the side of preparation is quite laborious.

Von Gott 'ist in "Der Anaesthesist" 1966 Heft 11, S..372 - 375 eine selektive Hirnkühlung beschrieben, bei der das aus der A. femoralis oder der A. carotis communis entnommene Blut in einen extrakorporalen Kühlkreislauf, bestehend aus Rollenpumpe, Kühler, Blasenfalle und PiIter, gekühlt und dem Kreislauf wieder zugeführt wird.Von Gott 'is described in "The Anesthetist" 1966 Issue 11, pp. 372 - 375 a selective brain cooling, in which the blood taken from the femoral artery or the common carotid artery in an extracorporeal cooling circuit consisting of roller pump, cooler , Bubble trap and PiIter, cooled and returned to the circulation.

Als Nachteil erweist sich, daß infolge der gegebenen Druckverhältnisse kaltes Blut ins Herz fließen und sich mit dem übrigen Blut vermischen kann, so daß sich einerseits die Herzleistung und zum anderen die Effektivität der Hirnkühlung vermindert.The disadvantage proves that due to the given pressure conditions cold blood flow into the heart and can mix with the rest of the blood, so that on the one hand reduces the cardiac output and on the other hand, the effectiveness of brain cooling.

Ziel der Erfindung:Object of the invention:

Ziel der Erfindung ist die Verbesserung der Effektivität der Hirnkühlung.The aim of the invention is to improve the effectiveness of brain cooling.

Wesen der Erfindung:Essence of the invention:

Die Erfindung stellt sich-die Aufgabe, eine Anordnung zur druckregelbaren selektiven, intensiven Hirnkühlung bei annähernd konstanter Körpertemperatur zu schaffen. Erfindungsgemäß wird dieses dadurch erreicht, daß am selektierten Kreislauf eine an sich bekannte extrakorporale Kühlanordnung, bestehend aus Rollenpumpe, Wärmeaustauscher, Filter und Blasenfalle angeschlossen ist. In der Rückleitung ist ein elektromagnetisch angesteuertes Ventil, das mit einem Blutspeicher gekoppelt ist, eingebracht und ein Temperaturmeßfühler angeordnet. Dieser ist mit einem Thermostaten verbunden, der regelungstechnisch sowohl mit dem Kryostaten des Wärmeaustauschers als auch mit dem Wärmetauscher des Blutspeichers verbunden ist. Der selektive Kreislauf und der Körperkreislauf sind mit einer Differenzdruckmeß- und -regelvorrichtung mit einem angekoppelten Infusiomaten verbunden.The invention has the object - to provide an arrangement for pressure-controllable selective, intensive brain cooling at approximately constant body temperature. According to the invention this is achieved in that the selected circuit is connected to a per se known extracorporeal cooling arrangement consisting of roller pump, heat exchanger, filter and bubble trap. In the return line, an electromagnetically controlled valve, which is coupled to a blood reservoir, introduced and arranged a temperature sensor. This is connected to a thermostat, which is connected by control technology both with the cryostat of the heat exchanger and with the heat exchanger of the blood reservoir. The selective circuit and the systemic circulation are connected to a differential pressure measuring and control device with a coupled Infusiomaten.

Mit einer Überwachungseinrichtung' werden in den Kreisläufen insbesondere laufend der Druck und die Temperatur gemessen.With a monitoring device 'in particular the pressure and the temperature are continuously measured in the circuits.

Zur selektiven Hypothermie des Gehirns wird aus der A. femoralis Blut entnommen, im extrakorporalen Kühlkreislauf definiert gekühlt und in die Carotiden und damit in den Hirnkreislauf geleitet, so daß eine homogene Kühlung erfolgt·For selective hypothermia of the brain, blood is taken from the femoral artery, cooled in the extracorporeal cooling circuit and passed into the carotids and thus into the brain circulation, so that homogeneous cooling takes place.

Durch das in die Rücklaufleitung eingebrachte elektromagnetisch angesteuerte Ventil ist eine Notfallperfusion möglich. Da in der Rücklaufleitung ein Temperaturmeßfühler installiert und mit einem Thermostaten verbunden ist, ist eine synchrone Temperierung ies im Kühlkreislauf als auch des im Blutspeicher befindlichen Blutes gewährleistet, so daß jederzeit eine ITotfallperfusion unter optimalen Bedingungen möglich ist.The electromagnetically controlled valve introduced into the return line makes an emergency perfusion possible. Since a temperature sensor is installed in the return line and connected to a thermostat, a synchronous temperature ies in the cooling circuit and the blood in the blood storage is guaranteed, so that at any time an ITotfallperfusion is possible under optimal conditions.

Wesentlich für die selektive Hypothermie des Gehirns ist die ständige Differenzdruckmessung und -regelung zwischen beiden Kreisläufen, v/obei im selektierten Hirnkreislauf ein geringer Überdruck herrscht, der gegebenenfalls durch manuelle Dosierung mit Hilfe des Infusiomaten korrigiert werden kann.Essential for the selective hypothermia of the brain is the constant differential pressure measurement and control between the two circuits, v / obei in the selected cerebral circulation a slight overpressure prevails, which can optionally be corrected by manual dosing with the help of the Infusiomaten.

Ausführungsbeispiel:Embodiment:

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung ist die erfindungsgemäße Anordnung schematisch dargestellt. Von der A. femoralis wird Blut entnommen und in einem bekannten extrakorporalen Kühlkreislauf, bestehend aus Pumpe 1 , Wärmetauscher 2 mit Kryostat 3 und Blasenfalle 10 gekühlt und über die Garotiden in den Hirnkreislauf geleitet, so daß eine homogene Kühlung des Gehirns erfolgt. Im extrakorporalen Kreislauf ist in der Rückleitung ein Temperaturmeßfühler 4 angeordnet, der mit einem Thermostat 5 verbunden ist. Dieser ist regelungstechnisch sowohl mit dem Kryostaten 3 des Wärmetauschers 2 als auch mit dem Wärmeaustauscher 6 des Blutvorratsbehälters 7 verbunden, so daß zu jedem Zeitpunkt sowohl das im Kühlkreislaufausgang als auch das im Blutvorratsbehälter befindliche Blut stets die gleiche Temperatur aufweisen. Im Notfall kann dann durch Aus-The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing, the arrangement according to the invention is shown schematically. Blood is taken from the femoral artery and cooled in a known extracorporeal cooling circuit consisting of pump 1, heat exchanger 2 with cryostat 3 and bubble trap 10 and passed through the garotids into the brain circulation, so that a homogeneous cooling of the brain takes place. In the extracorporeal circuit, a temperature sensor 4 is arranged in the return line, which is connected to a thermostat 5. This control technology is connected both to the cryostat 3 of the heat exchanger 2 and to the heat exchanger 6 of the blood reservoir 7, so that at any time both the blood in the cooling circuit outlet and in the blood reservoir are always at the same temperature. In an emergency, you can then

lösen der elektromagnetischen Steuereinheit 9 das Ventil 8 geöffnet und das temperierte Blut unverzüglich in den Kreislauf gegeben werden.solve the electromagnetic control unit 9, the valve 8 is opened and the tempered blood are promptly placed in the circulation.

Zwischen den Kreisläufen I und II ist eine Differenzdruckmeß- und -regeleinrichtung 11 verbunden mit einem manuell betätigbarem Infusiomaten 12 angeordnet· Sie ist so justiert, daß im selektierten Kreislauf stets ein geringer Überdruck herrscht, dessen Abweichung angezeigt und durch manuelle Medikamentengaben mit dem Infusiomaten 1 2 wieder auf den vorgegebenen Wert eingepegelt werden kann.Between the circuits I and II a Differenzdruckmeß- and -regeleinrichtung 11 connected to a manually operable Infusiomaten 12 is arranged · It is adjusted so that in the selected circuit always a slight overpressure prevails, indicated the deviation and by manual medication with the Infusiomaten 1 second can be leveled again to the predetermined value.

Mit einer Überwachungsvorrichtung 1 3 werden ständig insbesondere Druck und Temperatur in beiden Kreisläufen an verschiedenen Meßpunkten gemessen. Bei Abfall der Körpertemperatur ist eine Temperierung mit Hilfe des Thermostaten 14 und der Wärmematte 15 möglich.With a monitoring device 1 3, in particular pressure and temperature are constantly measured in both circuits at different measuring points. When the body temperature drops, a temperature control by means of the thermostat 14 and the heat mat 15 is possible.

Claims

Invention claim:

Pkt 1 arrangement for selective hypothermia of the brain consisting of an extracorporeal circuit with roller pump, heat exchanger and bladder trap, characterized in that in the return line an electromagnetically driven valve (8) with coupled blood reservoir (7) is integrated, wherein also in the return line Temperature sensor (4) introduced, connected to a thermostat (5) and this control technology with both the cryostat (3) and with the heat exchanger (β) is coupled and between the circuits a Differenzdruckmeß- and -regeleinrichtung (11) with Infusiomat (12 ) and a monitoring device (13) are arranged.

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