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Die
Erfindung betrifft eine Gebläsevorrichtung,
welche insbesondere beim Nähen
einer Koronaranastomose im Rahmen von Bypass-Operationen Verwendung
findet, um einerseits die Gefahr des Eindringens von Luft in durch
den Eingriff geöffnete oder
verletzte Blutgefäße zu verhindern
oder zu verringern sowie um andererseits die Sichtverhältnisse auf
den Ort des chirurgischen Eingriffs für den Operateur zu verbessern.
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Zum
Stand der Technik gehören
an sich Gebläsevorrichtungen,
welche einen Luftstrahl zur Verdrängung von Flüssigkeiten
durch Knopfdruck abgeben (Cremer et al.: „Minimalinvasive Revaskularisation
der Vorderwand mittels Mammaria-Bypass am schlagenden Herzen". Oktober 1999; Zeitschrift
für Kardiologie).
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Zur
Verbesserung der Sichtverhältnisse beim
Nähen einer
Koronaranastomose am kardioplegisch stillgestellten Herzen ist der
Einsatz solcher auf dem Markt befindlichen Gebläsevorrichtungen schon aus Gründen einer
erhöhten
Gefahr des Eindringens von Luft über
die eröffnete
Koronararterie problematisch. Unter bestimmten Umständen kann
bei diesen speziellen Operationen Luft über die eröffnete Koronararterie in die
Aortenwurzel und sogar in die linke Herzkammer gelangen und nach Öffnung der
Aortenklemme beispielsweise neurologische Komplikationen hervorrufen.
(Liebing et al.: „Linksventrikuläre Luftaspirationsgefahr
bei Perfusionssystemen mit direkter venöser Drainage durch die arterielle
Blutpumpe". Kardiotechnik
1/2004, S. 9-10). Auf die Gefahr von Luftaspiration bei solchen
Bypass-Operationen und auf die Risiken für Patienten hat jüngst ein
Workshop in Verona aufmerksam gemacht (Vortrag K. Liebing: „Air embolism
in mini bypass systems".
Juni 2004; Stöckert-Workshop;
Verona/Italien). Zur Vermeidung von exzessiven Unterdruckschwankungen in
der venösen
Linie hat der Erfinder bereits Vorrichtungen mit speziellen Ventilsteuerungen
für Pumpensysteme
von Herz-Lungen-Maschinen vorgeschlagen, mit denen einer Gefahr
von Luftembolien, insbesondere beim Nähen einer Koronaranastomose
am kardioplegisch stillgestellten Herzen, begegnet werden kann.
Maßnahmen,
welche allerdings geeignet sind, eine Luftaspiration an der geöffneten Koronararterie
des Herzens zu vermeiden, insbesondere wenn entsprechende Handlungen
zur Sichtverbesserung des Operateurs auf die geöffnete Koronararterie zweckdienlich
sind oder gar erforderlich wären,
sind der Fachwelt nicht bekannt. In der klinischen Praxis sind diese
Risiken für
den Patienten deshalb nach wie vor gegeben.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Gefahr von Luftembolien
bei chirurgischen Eingriffen, wie Bypass-Operationen, zu vermeiden
bzw. deutlich zu verringen und die Sichtverhältnisse des Operateurs auf
den Ort des chirurgischen Eingriffs zu verbessern.
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Erfindungsgemäß wird eine
Gebläsevorrichtung
vorgeschlagen, welche einen zumindest im Wesentlichen keine Luft
enthaltenden, sondern einen besser als Stickstoff im Blut löslichen
Gas- bzw. Gas-Flüssigkeits-Mischstrahl
auf den Ort des chirurgischen Eingriffs, insbesondere auf die geöffnete Koronararterie
des Herzens, richtet. Kohlendioxid ist hierbei besonders geeignet,
da der Bunsen-Löslichkeitskoeffizient
(ml Gas × ml
Lösungsmittel–1 × atm–1) im
Blut bei 37 °C
für Stickstoff
0,012 sowie für
Sauerstoff 0,024 und für
Kohlendioxid 0,49 beträgt
(Thews et all.: „CO2-Transportfunktion
des Blutes". 1987; Physiologie
des Menschen; 23. Auflage; S. 621-623). Daraus geht hervor, dass
sich Kohlendioxid um ein Vielfaches besser und schneller im Blut
auflöst
als Luft. Dieser Gebläsestrahl,
der in seiner Zusammensetzung sowie im Mischungsverhältnis dosierbar
ist, bläst
einerseits mit entsprechendem Druck Blut, welches aus den Koronararterien
und/oder umgebendem Gewebe ausgetreten ist, fort und führt somit
zu freien Sichtverhältnissen
des Operateurs auf den besagten Ort des chirurgischen Eingriffs,
wodurch die Durchführung
der Operation erleichtert und verbessert wird. Die Hauptwirkung
des Gebläsestrahls
ist aber wohl andererseits die abschirmende Wirkung des Druckgases,
welches Luft vom Ort des chirurgischen Eingriffs fernhält und somit
das Eindringen derselben insbesondere in die geöffnete Koronararterie während der
Bypass-Operation verhindert.
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Unter
Anwendung der vorgeschlagenen Gebläsevorrichtung konnten mit dem
einstellbaren Gebläsestrahl
kontinuierlich gute Sichtverhältnisse
für den
Operateur gewährleistet
werden. Weiterhin ist davon auszugehen, dass sich durch den Einsatz
der Erfindung bei aortokoronaren Bypass-Operationen am kardioplegisch
stillgestellten Herzen die Gefahr von Luftembolien verringert hat.
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Herzstück der vorgeschlagenen
Gebläsevorrichtung
ist eine druckstabile Mischkammer, in welcher ein im Wesentlichen
keine Luft enthaltendes Druckgas, beispielsweise Kohlendioxid, und
eine unter Druck stehende Flüssigkeit,
z. B. eine isotonische Natriumchloridlösung, vorzugsweise dosierbar
zu einem Gebläsestrahl
gemischt wird, welcher anschließend über eine
zweckmäßiger Weise
biegsame und stumpfe Knopfkanüle
auf den Ort des chirurgischen Eingriffs gerichtet werden kann.
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Somit
ist ein gleichzeitiges oder abwechselndes, gezieltes Einströmen von
gasförmigen
sowie flüssigen
Medien problemlos möglich.
Für einige
Anwendungen wäre
auch der Einbau eines Druckaufnehmers an der druckstabilen Mischkammer
sowie die Regelung von Gas- und Flüssigkeitsdruck zweckmäßig.
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Die
Erfindung soll nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels
näher erläutert werden.
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Die
Zeichnung soll die Anwendung einer erfindungsgemäßen Gebläsevorrichtung bei einer Bypass-Operation
einer Koronararterie 1 eines aus Übersichtsgründen nicht dargestellten Herzens
verdeutlichen. Durch den chirurgischen Eingriff wird ein Bypassgraft 2 in
eine Arterienöffnung 3 der
Koronararterie 1 eingesetzt. An der Arterienöffnung 3 ist einerseits
die Gefahr gegeben, dass während
des chirurgischen Eingriffs unerwünscht Luft in die Koronararterie 1 eindringt.
Andererseits tritt aus der Arterienöffnung 3 Blut aus,
welches dem Chirurgen die Sicht auf den Ort des operativen Eingriffs
versperrt oder zumindest einschränkt.
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Um
diesen Nachteilen entgegenzuwirken, wird erfindungsgemäß eine Gebläsevorrichtung
vorgeschlagen, deren Herzstück
eine druckstabile Mischkammer 4 mit zwei Eingängen 5 und 6 sowie mit
einem Ausgang 7 bildet. An den Ausgang 7 der Mischkammer 4 ist
eine biegsame stumpfe Knopfkanüle 8 angeschlossen,
welche auf Grund ihrer Flexibilität gut auf die Arterienöffnung 3 gerichtet
werden kann. Das stumpfe Ende der Knopfkanüle 8 vermeidet oder
verringert die Verletzungsgefahr im Fall unbeabsichtigter Berührung insbesondere
mit der Koronararterie 1.
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An
den Eingang 6 der Mischkammer 4 ist ein Gaseinströmkanal 9 angeschlossen,
der über
einen Gasreinigungsfilter 10, beispielsweise einen 0,2 μm Filter,
mit einem Gasflussregler 11 (Gasfluss ca. 0,5 – 4,0 l/min über Skalierung
einstellbar), einer Kohlendioxidzulei tung 12 (durch Pfeildarstellung
angedeutet) in Verbindung steht. Die Kohlendioxidzuleitung 12 kann
aus einem an sich bekannten und in einem Operationssaal fest installierten
Zuleitungssystem bestehen oder auch durch eine Druckgasflasche realisiert
sein.
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Die
besagte Skalierung für
die Einstellbarkeit des Gasflusses ist beispielsweise in der Figur
durch die Darstellung des Gasflussreglers 11 mit einer Strichanzeige
und einer sich in dieser bewegenden sowie als Punkt symbolisierten
Kugel angedeutet.
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Der
andere Eingang 5 der Mischkammer 4 ist über einen
Flüssigkeitseinströmkanal 13 und
eine Tropfkammer 14 an einen Druckbeutel 15 angeschlossen,
der in seinem Inneren einen mit einer isotonischen Natriumchloridlösung gefüllten Flüssigkeitsbeutel 16 aufweist.
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In
einer Hohlwandung (Druckluftkammer 17) des Druckbeutels 15 befindet
sich Luft, welche durch eine Pumpe 18 eingebracht und ihrem
auf den Flüssigkeitsbeutel 16 wirkenden
Druck verändert
und dosiert werden kann. Zur Druckanzeige dient ein Manometer 19 am
Druckbeutel 15. Ein Druck von beispielsweise 500 mm Hg
am Druckbeutel 15 bewirkt ein Einströmen der isotonischen Natriumchloridlösung über den
Flüssigkeitseinströmkanal 14 in
die Mischkammer 4. Zur Beeinflussung dieses Einströmens befindet
sich im Flüssigkeitseinströmkanal 13 ein
Durchflussregler 20 mit einem Stellelement 21, beispielsweise
einem Regulierungsrad, wobei die Flussgeschwindigkeit in der Tropfkammer 14 sichtbar ist.
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Je
nach Durchströmregelung
jeweils in den Einströmkanälen 9 und 13 und
entsprechend dem Druck im Druckbeutel 15 treffen Kohlendioxid und/oder
isotonische Natriumchloridlösung
in der Mischkammer 4 zusammen. Vom Ausgang 7 gelangt somit
entweder Kohlendioxid oder isotonische Natriumchloridlösung oder
eine dosierbare Mischung der beiden Komponenten über die Knopfkanüle 8 auf
den Ort des chirurgischen Eingriffs (in der Figur auf den Ort der
dargestellten und ggf. durch die Bypass-Operation zwischenzeitlich
wieder geschlossenen Arterienöffnung 3).
Der Strahl aus der Knopfkanüle 8 bläst noch
vorhandenes und aus der Arterienöffnung 3 bzw.
aus der Gewebeumgebung ausgetretenes Blut (aus Übersichtsgründen nicht dargestellt) fort
und verbessert auf diese Weise die Sichtmöglichkeit des Operateurs auf
den Ort des chirurgischen Eingriffs. Außerdem vermeidet oder verringert
der Gas- bzw. im Wesentlichen aus Kohlendioxid bestehende Mischstrahl
durch seine abschirmende Wirkung ein Eindringen von Luft in die
Arterienöffnung 3 und
wirkt somit der Gefahr von Luftembolien während der Operation entgegen.
Gleichzeitig wird eventuell bereits im Thorax angesammelte Luft
durch das Kohlendioxid, welches schwerer als Luft ist, verdrängt. Die
isotonische Natriumchloridlösung
soll insbesondere eine Gewebeaustrocknung verhindern. Andererseits sind
durch entsprechende Dosierung des Gas-Flüssigkeitsgemisches
(oder reine Flüssigkeit)
auch Wasch- oder Spülvorgänge mit
der Gebläsevorrichtung
möglich.
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Nach
Durchführung
der Anastomosen könnte
der Gaseinströmkanal 9 von
der Mischkammer 4 (Dreiwegehahn) sowie an einer Sterilitätsgrenze 22 des
Operationstisches vom Gasreinigungsfilter 10 getrennt werden
und anderweitig als Druckmesslinie weiter verwendet und beispielsweise
zur Messung des Druckes im linken Atrium eingesetzt werden.
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Auch
könnten
ferner das Restvolumen aus dem Flüssigkeitsbeutel 16 als
Volumenersatz bzw. zum Spülen
verwendet werden sowie der Flüssigkeitseinströmkanal 13 mit
der Mischkammer 4 (Dreiwegehahn) als Transfusionssystem
zur Gabe von Fremdblut oder Restblut aus einer Herz-Lungen-Maschine
(nicht in der Zeichnung dargestellt) genutzt werden. Die Knopfkanüle 8 wird
für die
nächste
Operation resterilisiert und der sterile Gasreinigungsfilter 10 wird
ausgewechselt.
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Die
vorgeschlagene Gebläsevorrichtung weist
keine komplizierten und ggf. wartungsintensiven Elemente auf, ist äußerst aufwandgering,
leicht realisierbar, gut zu handhaben und in kürzester Zeit einsetzbar.
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- 1
- Koronararterie
- 2
- Bypassgraft
- 3
- Arterienöffnung
- 4
- Mischkammer
- 5,
6
- Eingang
der Mischkammer 4
- 7
- Ausgang
der Mischkammer 4
- 8
- Knopfkanüle
- 9
- Gaseinströmkanal
- 10
- Gasreinigungsfilter
- 11
- Gasflussregler
- 12
- Kohlendioxidzuleitung
- 13
- Flüssigkeitseinströmkanal
- 14
- Tropfkammer
- 15
- Druckbeutel
- 16
- Flüssigkeitsbeutel
- 17
- Luftdruckkammer
- 18
- Pumpe
- 19
- Manometer
- 20
- Durchflussregler
- 21
- Stellelement
- 22
- Sterilitätsgrenze