DE102007058533A1

DE102007058533A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Unterstützung eines Eingriffs am Herzen

Info

Publication number: DE102007058533A1
Application number: DE102007058533A
Authority: DE
Inventors: Farooq Detho
Original assignee: Despot, Janko
Current assignee: DESPOT, JANKO, DE; JANKO DESPOT, DE
Priority date: 2007-12-05
Filing date: 2007-12-05
Publication date: 2009-06-10

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Unterstützung eines Eingriffs am Herzen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die das Entstehen von Embolien und/oder Thrombosen im Zusammenhang mit dem Einsatz einer Herz-Lungen-Maschine (HLM) spürbar verhindern. Gelöst wird dies dadurch, indem ausgehend von einer Herz-Lungen-Maschine 4, welche zumindest eine Rollenpumpe 5 für die Blutzirkulation umfasst und mit einer in die Aorta 2 mündenden Zuführleitung 3 verbunden ist, zu der von der Rollenpumpe 5 erzeugten Strömung der Blutzirkulation zusätzlich eine pulsierende Strömung des Blutes mittels einer Pumpe 6 in die Aorta 2 eingebracht wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Unterstützung eines Eingriffs am Herzen nach dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.
Ein Herz selbst pumpt das Blut in pulsierender Bewegung (Amplituden) durch die Blutgefäße. Es ist insbesondere in der Herzchirurgie sowie Notfall- und Intensivmedizin bekannt, dass durch den Einsatz einer Herz-Lungen-Maschine (HLM) die Herz- und Lungenfunktionen temporär ersetzt werden können. Mittels der HLM werden der Blutkreislauf sowie der Gasaustausch der Lunge gewährleistet. Für die Realisierung des Blutkreislaufes umfasst eine HLM bevorzugt zumindest eine Rollenpumpe, auch Schlauch- oder Peristaltikpumpe genannt, welche im Wesentlichen eine kontinuierliche Strömung des Blutes (kontinuierliche Blutzirkulation) im Blutkreislauf realisiert. Dabei ist die HLM mit einer Zuführleitung (Schlauchleitung) gekoppelt und die Zuführleitung ist anschlussseitig vorzugsweise mittels einer Aortenkanüle temporär mit der Aorta gekoppelt. Bevorzugt ist am Ende der Zuführleitung bzw. der Aortenkanüle ein Ballonkatheter angeordnet, welcher temporär in die Aorta integriert angeordnet ist.
Bei einer derartigen Ausbildung kann es nachteilig sein, dass Embolien, insbesondere Fett- und/oder Kollagenembolien, bzw. Thrombosen auftreten können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die das Entstehen von Embolien und/oder Thrombosen im Zusammenhang mit dem Einsatz einer Herz-Lungen-Maschine (HLM) spürbar verhindern.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Ausbildungsmerkmale der unabhängigen Patentansprüche 1 und 3 gelöst. Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Ein erster Vorteil der Erfindung besteht darin, dass bei Einsatz, beispielsweise während einer Operation, und/oder nach dem Einsatz einer Herz-Lungen-Maschine (HLM) sich der physiologische Zustand eines Patienten spürbar verbessert. Insbesondere werden die Gefahren der Ausbildung von Embolien und/oder Thrombosen spürbar reduziert.
Als ein zweiter Vorteil kann angeführt werden, dass die im Wesentlichen kontinuierliche Blutzirkulation durch die erfindungsgemäße Lösung mit einer pulsierenden Blutzirkulation überlagert bzw. unterstützt wird. Damit wird die Blutzirkulation in pulsierender Bewegung (Amplituden) durch die Blutgefäße realisiert und die Pumpfunktion eines Herzens simuliert. Die pulsierende Strömung des Blutes kann in vorteilhafter Weise auf die in Strömungsrichtung des Blutes der Aorta nachfolgenden Gefäße übertragen werden. Dadurch wird die Blutzirkulation verbessert und die durch eine annährend konstante Blutströmung bestehenden Gefahren der Bildung von Ablagerungen, Kalk, Hyalinen, Thromben etc. spürbar reduziert.
Ein dritter Vorteil ergibt sich daraus, dass in einfacher Weise und mit geringem Aufwand zusätzlich zur Herz-Lungen-Maschine (HLM) eine weitere Pumpe mit einem Volumenspeicher (für Blut) vorgesehen ist, die in die zur Aorta führende Zuführleitung integriert sind. Bei Bedarf kann die weitere Pumpe schaltungs- und datentechnisch mit der HLM gekoppelt sein.
Als vierter Vorteil kann genannt werden, dass in die Zuführleitung endseitig eine Aortenkanüle eingeführt werden kann und dass diese Aortenkanüle je nach Bedarf zusätzlich zum Aufblasen eines Ballonkatheters eingesetzt werden kann. Der Ballonkatheter legt sich im aufgeblasenen Zustand an die Innenwand der Aorta an. Zusätzlich kann dem Ballonkatheter zugeordnet eine Manschette an die Außenwand der Aorta gelegt werden, die eine Stützfunktion einnimmt. Bei dieser Ausbildung kann auf die ansonsten notwendige Abklemmung des Herzens verzichtet werden.
Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Dabei zeigen schematisch:
1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
2 eine Detaildarstellung einer Aortenkanüle
3 einen ersten Querschnitt einer Aortenkanüle,
4 einen zweiten Querschnitt einer Aortenkanüle.
Eine Herz-Lungen-Maschine 4 umfasst zumindest eine antreibbare Rollenpumpe 5, auch Schlauch- oder Peristaltikpumpe genannt. Die Herz-Lungen-Maschine 4 ist mit einer vorgeordneten Rücklaufleitung 12 verbunden, über die aus dem Blutkreislauf das Blut in die Herz-Lungen-Maschine 4 eingespeist wird. Die Herz-Lungen-Maschine 4 ist endseitig mit einer Zuführleitung 3 verbunden, die am anderen Ende in einem Mündungsbereich 13 in eine Aorta 2 einmündet. Der Aorta 2 ist in Zirkulationsrichtung, d. h. Strömungsrichtung 15, des Blutes ein Herz 1 vorgeordnet. Bei Bedarf kann die Zuführleitung 3 mit der Aorta 2 lösbar verbunden sein, beispielsweise durch eine Nahtverbindung.
In der Zuführleitung 3 ist ein Volumenspeicher 7 für einen Blutvorrat integriert angeordnet, welcher weiterhin leitungsseitig mit einer Pumpe 6 verbunden ist. Die Pumpe 6 weist speziell eine pulsierende Pumpencharakteristik (Amplituden) auf. Bevorzugt weist die Pumpe 6 eine Charakteristik auf, welche annähernd dem Auswurfvolumen eines Herzens, speziell der linken Herzkammer, entspricht. Vorzugsweise kann die Pumpencharakteristik steuerbar oder regelbar sein, so dass eine individuelle Anpassung an die Parameter eines Patienten auch während der Operation realisierbar ist. Bei Bedarf kann die Pumpe 6 mit der Herz-Lungen-Maschine 4 schaltungs- und datentechnisch mit einer Signal-/Steuerleitung 8 gekoppelt sein. In einer bevorzugten Ausbildung ist endseitig in der Zuführleitung 3 eine Aortenkanüle 9 angeordnet, welche als verlängerte Zuführleitung 3 in die Aorta 2 einmündet (Mündungsbereich 13).
In einer bevorzugten Ausbildung kann im Mündungsbereich 13 der Aortenkanüle 9 ein Ballonkatheter 11 angeordnet sein, welcher aufblasbar (und ablassbar) ausgebildet sein kann. In einer weiteren Ausbildung kann die Aortenkanüle 9 eine in den Ballonkatheter 11 endseitig mündende Versorgungsleitung 14 umfassen. Die Versorgungsleitung 14 ist bevorzugt mit einer Betätigungseinrichtung 10, beispielsweise eine Spritze, zum Aufblasen und Ablassen des Ballonkatheters 11 verbunden ist. Der Ballonkatheter 11 kann sich im aufgeblasenen Zustand an die Innenwand der Aorta 2 anlegen, so dass die Aortenkanüle 9 stets lagefixiert ist.
Die Versorgungsleitung 14 kann in erster Ausbildung innerhalb der Wandung der Aortenkanüle 9 mit Einlass für die Betätigungseinrichtung 10 und Auslass in den Ballonkatheder 11 angeordnet sein (3).
In einer weiteren Ausbildung kann an der Oberfläche der Aortenkanüle 9 die Versorgungsleitung 14 mit Einlass für die Betätigungseinrichtung 10 und Auslass in den Ballonkatheter 11 angeordnet sein (2, 4).
Im Bereich des Ballonkatheters 11, insbesondere im aufgeblasenen Zustand, kann eine Manschette 16 an der Außenwand der Aorta 2 lösbar angeordnet bzw. angelegt werden, zwecks Realisierung einer Stützfunktion. Eine Manschette 16 kann gewickelt (Stützwickel) sein oder als zweiteilige Hülse ausgebildet sein. Die Manschette 16 ist unter Berücksichtigung unterschiedlicher Aortendurchmesser bevorzugt in ihrem Durchmesser einstellbar.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist wie folgt:
Von der Rollenpumpe 5 wird Blut über die Zuführleitung 3 annähernd kontinuierlich an die Aorta 2 in den Blutkreislauf in Strömungsrichtung 15 zugeführt. Die Pumpe 6 bringt zusätzlich periodisch eine pulsierende Zuführung (Amplituden) von Blut aus dem Volumenspeicher 7 in die Zuführleitung 3 ein, so dass Pulswellen in der Blutzirkulation in Strömungsrichtung 15 erzeugt werden. Die Steuerung der Pumpe 6 kann bevorzugt unter Berücksichtigung des Steuerungsverhaltens der Rollenpumpe 5 erfolgen.
Durch die Lagefixierung der Aortenkanüle 9 mittels des aufgeblasenen Ballonkatheters 11 kann auch bei pulsierender Zuführung von Blut am Herz 1 prozessstabil ein Eingriff durchgeführt werden.
Das Arbeitsverfahren ist wie folgt:
Zur Unterstützung eines Eingriffs am Herzen 1 wird zusätzlich zu der von einer Herz-Lungen-Maschine 4, speziell deren Rollenpumpe 5, erzeugten, vorzugsweise annähernd kontinuierlichen Strömung der Blutzirkulation, mittels der Pumpe 6 eine pulsierende Strömung in Strömungsrichtung 15 des Blutes in die Aorta 2 eingebracht. Dadurch wird der Bildung von Embolien und/oder Thrombosen spürbar entgegen gewirkt.
In einer bevorzugten Verfahrensweise weist die pulsierende Strömung temporäre Pulswellen auf, die auf die der Aorta 2 in Strömungsrichtung 15 des Blutes nachfolgende Gefäße übertragen werden.

1: Herz
2: Aorta
3: Zuführleitung
4: Herz-Lungen-Maschine (HLM)
5: Rollenpumpe
6: Pumpe
7: Volumenspeicher
8: Signal-/Steuerleitung
9: Aortenkanüle
10: Betätigungseinrichtung
11: Ballonkatheter
12: Rücklaufleitung
13: Mündungsbereich
14: Versorgungsleitung
15: Strömungsrichtung (Blut)
16: Manschette

Claims

Verfahren zur Unterstützung eines Eingriffs am Herzen mit einer Herz-Lungen-Maschine, welche zumindest eine Rollenpumpe für die Blutzirkulation umfasst und mit einer in die Aorta mündenden, bei Bedarf eine Aortenkanüle umfassenden Zuführleitung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zu der von der Rollenpumpe erzeugten Strömung der Blutzirkulation zusätzlich in Strömungsrichtung des Blutes eine pulsierende Strömung in die Aorta eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die pulsierende Strömung temporäre Pulswellen aufweist, die auf die der Aorta in Strömungsrichtung des Blutes nachfolgenden Gefäße übertragen werden.
Vorrichtung zur Unterstützung eines Eingriffs am Herzen mit einer Herz-Lungen-Maschine, welche zumindest eine Rollenpumpe für die Blutzirkulation umfasst und mit einer in die Aorta mündenden, bei Bedarf eine Aortenkanüle umfassenden Zuführleitung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Zuführleitung (3) ein Volumenspeicher (7) für einen Blutvorrat sowie mit dem Volumenspeicher (7) leitungsseitig verbunden eine, eine pulsierende Pumpencharakteristik aufweisende Pumpe (6) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (6) mit der Herz-Lungen-Maschine (4) schaltungs- und datentechnisch mit einer Signal-/Steuerleitung (8) gekoppelt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Zuführleitung (3) endseitig die in die Aorta (2) mündende Aortenkanüle (9) angeordnet ist und im Mündungsbereich (13) der Aortenkanüle (9) ein aufblasbarer Ballonkatheter (11) abgeordnet ist.
Vorrichtung nach wenigstens Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aortenkanüle (9) eine in den Ballonkatheter (11) endseitig mündende Versorgungsleitung (14) umfasst und die Versorgungsleitung (14) mit einer Betätigungseinrichtung (10) zum Aufblasen und Ablassen des Ballonkatheters (11) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsleitung (14) innerhalb der Wandung der Aortenkanüle (9) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsleitung (14) an der Oberfläche der Aortenkanüle (9) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Ballonkatheters (11) eine Manschette (16) an der Außenwand der Aorta (2) lösbar angeordnet ist.