DE102014116601A1

DE102014116601A1 - Medizingerät für einen extrakorporalen Blutkreislauf sowie Einrichtung zur Anreicherung des Bluts einesPatienten mit Sauerstoff

Info

Publication number: DE102014116601A1
Application number: DE102014116601.9A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-11-13
Filing date: 2014-11-13
Publication date: 2016-05-19
Anticipated expiration: 2034-11-14
Also published as: DE102014116601B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Medizingerät für einen extrakorporalen Blutkreislauf, mit wenigstens einem Behälter zur Aufnahme eines flüssigen Wärmeübertragungsmediums, wobei der Behälter mehrere Schlauchanschlüsse zum Anschließen von Schläuchen aufweist, wobei das Medizingerät zur Verbindung mit einem Oxygenator über an die Schlauchanschlüsse angeschlossene Schläuche eingerichtet ist, wobei das Medizingerät eine mit dem Behälter thermisch gekoppelte Heiz-/Kühl-Einrichtung aufweist, durch die in dem Behälter befindliches Wärmeübertragungsmedium erwärmbar oder kühlbar ist, und wobei das Medizingerät ohne Pumpe ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft außerdem eine Einrichtung zur Anreicherung des Bluts eines Patienten mit Sauerstoff.

Description

Die Erfindung betrifft ein Medizingerät für einen extrakorporalen Blutkreislauf gemäß dem Anspruch 1. Die Erfindung betrifft außerdem eine Einrichtung zur Anreicherung des Bluts eines Patienten mit Sauerstoff gemäß dem Anspruch 6.
Allgemein betrifft die Erfindung das Gebiet der extrakorporalen Oxygenierung des Bluts eines Patienten, z. B. bei einer Operation, vor einer Herzoperation oder im intensivmedizinischen Bereich, wie bei der extrakorporalen Membranoxygenierung. Wird die Oxygenierung z. B. mit einer Herz-Lungen-Maschine durchgeführt, wie sie bei Herzoperationen eingesetzt wird, wird der Körper über einen extrakorporalen Blutkreislauf mit warmem, mit Sauerstoff angereichertem Blut versorgt. Die Blutzufuhr des warmen, mit Sauerstoff angereicherten Bluts erfolgt über eine Rollerpumpe. Im sogenannten Oxygenator findet sowohl die Anreicherung des Bluts mit Sauerstoff als auch die Erwärmung des Bluts statt, da der Oxygenator einen integrierten Wärmetauscher enthält. Für die Erwärmung des Bluts ist ferner ein Hypothermiegerät vorhanden, das wegen seiner Größe und Komplexität als separates Gerät (separat von der Herz-Lungen-Maschine) ausgeführt ist. Dem Wärmetauscher des Oxygenators wird die Wärme von dem Hypothermiegerät zugeführt. Dieses Hypothermiegerät wird mit Wasser obefüllt, welches dann dort auf z. B. 37 C erwärmt wird. Dieses warme Wasser durchströmt dann mit Hilfe eingebauter Pumpen des Hypothermiegeräts den Wärmetauscher des Oxygenators. Auf diesem Wege erhält dann das Blut die gewünschte Temperatur.
Das Hypothermiegerät kann im Laufe der Zeit von innen mit Keimen kontaminiert werden. Auch bei täglichem Wasserwechsel im Hypothermiegerät ist das Wasser stetig mit Keimen belastet. Tritt dann ein zusätzlicher unerwarteter Umstand auf, z. B. ein defekter Wärmetauscher im Oxygenator, dann kann es zu einem Übertritt des mit Keimen belasteten Wassers in dem Blutkreislauf kommen, was zu einer Schädigung des Patienten führen kann. Daher ist ein großer Aufwand zu betreiben, das Hypothermiegerät möglichst keimfrei zu halten und die übrigen Komponenten, wie z. B. den Oxygenator, sorgfältig zu prüfen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den zuvor erläuterten Aufwand zu minimieren und Patientenschädigungen zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 gelöst durch ein Medizingerät für einen extrakorporalen Blutkreislauf, mit wenigstens einem Behälter zur Aufnahme eines flüssigen Wärmeübertragungsmediums, wobei der Behälter mehrere Schlauchanschlüsse zum Anschließen von Schläuchen aufweist, wobei das Medizingerät zur Verbindung mit einem Oxygenator über an die Schlauchanschlüsse angeschlossene Schläuche eingerichtet ist, wobei das Medizingerät eine mit dem Behälter thermisch gekoppelte Heiz-/Kühl-Einrichtung aufweist, durch die in dem Behälter befindliches Wärmeübertragungsmedium erwärmbar oder kühlbar ist, und wobei das Medizingerät ohne Pumpe ausgebildet ist. Auf diese Weise kann das bisherige Hypothermiegerät entfallen und stattdessen das erfindungsgemäße Medizingerät eingesetzt werden. Im Vergleich zum Hypothermiegerät ist das erfindungsgemäße Medizingerät viel einfacher aufgebaut und weist weniger Technik auf. Es kann daher rationeller in großen Stückzahlen zu günstigeren Kosten bereitgestellt werden. Dies ermöglicht es wiederum, das erfindungsgemäße Medizingerät als Einwegprodukt zu konzipieren. Es kann dann als Einwegprodukt verwendet werden, ggf. aber auch mehr als einmal verwendet werden, z. B. einige wenige Male. Jedenfalls kann auf diese Weise das Problem der Keimbildung und potentiellen Patientenschädigung, wie zuvor im Zusammenhang mit dem Hypothermiegerät beschrieben, auf einfache und kostengünstige Weise gelöst werden. Die erforderlichen Schläuche können ebenfalls als Einwegmaterial bereitgestellt werden und nach der Benutzung entsorgt werden.
Das erfindungsgemäße Medizingerät kann z.B. ein Medizinprodukt im Sinne des Medizinproduktegesetzes sein. Die mit dem Behälter thermisch gekoppelte Heiz-/Kühl-Einrichtung kann baulich an oder in dem Behälter angeordnet sein, oder als separate externe Baugruppe, deren Wärmeenergie dem Behälter bzw. dem darin befindlichen Wärmeübertragungsmedium zugeführt wird. Das Wärmeübertragungsmedium kann z. B. Wasser oder eine andere Flüssigkeit sein, wie z. B. Glycerin.
Der Behälter weist wenigstens zwei Schlauchanschlüsse auf, von denen einer als Zulauf des Wärmeübertragungsmediums vom Wärmetauscher des Oxygenators und der andere als Ablauf zum Transport des Wärmeübertragungsmediums vom Behälter zum Wärmetauscher des Oxygenators fungiert. Der Behälter kann auch noch weitere Schlauchanschlüsse aufweisen, z. B. mehrere parallele Zulauf-Anschlüsse und mehrere parallele Ablauf-Anschlüsse. Auf diese Weise können mehrere parallele Wärmeübertragungsmedium-Kreisläufe gebildet werden, die über verschiedene externe Pumpen betrieben werden. Auf diese Weise kann die Gesamtförderleistung erhöht werden, wenn z. B. die Förderleistung einer einzigen externen Pumpe nicht ausreicht.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind einer, mehrere oder alle der Schlauchanschlüsse an dem Behälter als aus dem Behälter hervorstehender Rohrstutzen mit oder ohne Gewinde ausgebildet. Ein solcher Rohrstutzen kann z.B. aus Metall oder Kunststoff oder einem anderen Material gefertigt sein, z.B. als aus dem Behälter hervorstehendes Kunststoffröhrchen. Der Behälter selbst kann ebenfalls aus Kunststoff gefertigt sein, z. B. aus demselben Kunststoff wie der oder die Schlauchanschlüsse, so dass sich ein einstückiger Behälter mit Schlauchanschlüssen realisieren lässt. Auf diese Weise können der Behälter und die Schlauchanschlüsse konstruktiv einfach und kostengünstig realisiert werden. Auf einen solchen Schlauchanschluss kann dann ein Schlauch, insbesondere ein Einwegschlauch, aufgesteckt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Heiz-/Kühl-Einrichtung ein Peltierelement, eine Induktionsheizung und/oder eine Elektro-Heizplatte auf. Dies begünstigt zusätzlich die Bereitstellung des erfindungsgemäßen Medizingeräts in konstruktiv einfacher und kostengünstiger Weise, so dass es günstig als Einwegprodukt konzipiert werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Medizingerät eine Temperaturregeleinheit auf, die mit der Heiz-/Kühl-Einrichtung zu deren Steuerung verbunden ist und die zur Regelung der Temperatur des im Behälter befindlichen Wärmeübertragungsmediums auf einen vorbestimmten Temperaturwert eingerichtet ist. Die Temperaturregeleinheit kann insbesondere als elektronische Temperaturregeleinheit ausgebildet sein. In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Temperaturregeleinheit mit einem Temperatursensor verbunden, der an oder in dem Behälter des Medizingeräts oder extern, z. B. am Oxygenator, angeordnet sein kann.
Die erläuterten einzelnen Komponenten des Medizingeräts können baulich zusammengefasst oder als separate Einheiten ausgebildet sein. Insbesondere kann die Temperaturregeleinheit separat von dem Behälter des Medizingeräts ausgebildet sein. Auf diese Weise kann die Temperaturregeleinheit nach Entsorgung des Behälters erneut verwendet werden. Vorteilhaft kann die Temperaturregeleinheit z.B. in eine Herz-Lungen-Maschine integriert sein. Die Temperaturregeleinheit kann z. B. über eine elektrische Steckverbindung mit dem Behälter bzw. der Heiz-/Kühl-Einrichtung verbunden werden.
Die eingangs genannte Aufgabe wird gemäß Anspruch 6 ferner gelöst durch eine Einrichtung zur Anreicherung des Bluts eines Patienten mit Sauerstoff, aufweisend wenigstens einen Oxygenator mit einem Wärmetauscher, eine externe Pumpe und ein Medizingerät der zuvor beschriebenen Art, wobei die Schlauchanschlüsse des Behälters des Medizingeräts über Schläuche mit dem Wärmetauscher des Oxygenators und der externen Pumpe verbunden sind, um einen durch die externe Pumpe angetriebenen Wärmeübertragungsmedium-Flüssigkeitskreislauf zu bilden, durch den in dem Medizingerät erwärmtes oder gekühltes Wärmeübertragungsmedium durch den Wärmetauscher des Oxygenators gepumpt wird. Der Oxygenator kann als üblicher, im Handel erhältlicher Oxygenator ausgebildet sein, z. B. als ein Oxygenator, der im Zusammenhang mit Herz-Lungen-Maschinen bei Operationen eingesetzt wird. Die externe Pumpe ist insofern „extern“, als sie nicht Teil des Medizingeräts ist, sondern z. B. als Stand-Alone-Pumpe oder als Pumpe eines anderen Geräts, z. B. als Pumpe einer Herz-Lungen-Maschine, ausgebildet ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind wenigstens zwei externe Pumpen vorhanden, wobei eine externe Pumpe als Druckpumpe ausgebildet ist, die Wärmeübertragungsmedium in den Behälter des Medizingeräts hineinpumpt, und eine andere externe Pumpe als Saugpumpe ausgebildet ist, die Wärmeübertragungsmedium aus dem Behälter des Medizingeräts absaugt. Auf diese Weise kann durch entsprechende Steuerung der Druckpumpe und der Saugpumpe sichergestellt werden, dass im Oxygenator bzw. in dessen Wärmetauscher kein Überdruck entstehen kann. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass im Falle einer Undichtigkeit das Wärmeübertragungsmedium aus dem Wärmetauscher des Oxygenators in den Blutkreislauf übertreten kann.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Einrichtung eine Herz-Lungen-Maschine auf, und eine, mehrere oder alle der externen Pumpen sind Pumpen der Herz-Lungen-Maschine. Dies hat den Vorteil, dass für die Nutzung des Medizingeräts für die Anreicherung des Bluts eines Patienten mit Sauerstoff keine gesonderte externe Pumpe bereitgestellt werden muss. Stattdessen können eine oder mehrere der in einer Herz-Lungen-Maschine ohnehin vorhandenen Pumpen, die im Normalfall nicht alle in Betrieb sind, hierfür genutzt werden.
Eine, mehre oder alle der externen Pumpen können insbesondere als Rollerpumpen ausgebildet sein. Dies erlaubt eine gleichmäßige pulsationsarme Förderung des Wärmeübertragungsmediums.
Das Medizingerät oder zumindest dessen Behälter kann als einzelne, separate Komponente ausgebildet sein, oder mit anderen Komponenten kombiniert werden. So kann z. B. das Medizingerät oder zumindest dessen Behälter als Baueinheit mit dem Oxygenator ausgebildet sein. Auf diese Weise können die vom medizinischen Personal zu handhabenden Geräte hinsichtlich ihrer Anzahl minimiert werden. Zudem können die erforderlichen Schlauchlängen minimiert werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Verwendung der Zeichnung 1 erläutert.
Die 1 zeigt schematisch eine Einrichtung zur Anreicherung des Bluts eines Patienten 25 mit Sauerstoff. Der Patient 25 ist über Schläuche 21, 23 mit einem extrakorporalen Blutkreislauf verbunden. Über einen Schlauch 21 wird Blut vom Patienten 25 zu einem Oxygenierungskreis eines Oxygenators 20 geführt. Dem Oxygenator 20 ist zudem über eine Leitung 27 Sauerstoff aus einem Sauerstoffvorrat 26 zugeführt. Das in den Oxygenator 20 über den Schlauch 21 geführte Blut wird darin mit Sauerstoff aus dem Sauerstoffvorrat 26 angereichert und über einen Schlauch 22 und eine Pumpe 24 zurück über den Schlauch 23 dem Patienten 25 zugeführt. Dieser Blutkreislauf bedarf jedoch in der Regel einer Kontrolle der Temperatur des zugeführten Bluts. Hierfür weist der Oxygenator 20 einen Wärmetauscher 19 auf. Dieser ist über Schläuche 17, 18 mit einem Wärmeübertragungsmedium-Kreis verbunden.
Der Schlauch 17 ist über eine externe Pumpe 15 und einen weiteren Schlauch 12 mit einem Behälter 2 eines Medizingeräts 1 verbunden. Der Schlauch 18 ist über eine weitere externe Pumpe 16 und einen Schlauch 13 ebenfalls mit dem Behälter 2 verbunden.
In dem Behälter 2 ist eine bestimmte Menge an Wärmeübertragungsmedium 4 vorhanden. Der Behälter 2 kann z. B. nach oben hin über einen Deckel 3 abgedeckt sein. Der Behälter 2 weist einen ersten Schlauchanschluss 9 auf, der als Zulauf für durch den Wärmetauscher 19 geführtes Wärmeübertragungsmedium 4 von dem Schlauch 13 dient. Der Behälter 2 weist einen zweiten Schlauchanschluss 8 auf, der als Ablauf des Wärmeübertragungsmediums 4 aus dem Behälter 2 durch den Schlauch 12 hin zu dem Wärmetauscher 19 dient. Die Schlauchanschlüsse 8, 9 können als röhrchenförmige Schlauchstutzen z. B. aus Kunststoff ausgebildet sein. Sie können als Haltehilfe für einen aufgesteckten Schlauch 12, 13 am Ende eine Querschnittsvergrößerung in der Art eines Schlauchnippels 10 aufweisen. In der 1 ist der Schlauch 13 noch vor dem Aufstecken mit einem Schlauchende 14 auf den ersten Schlauchanschluss 9 dargestellt. Das Aufstecken erfolgt in Richtung des am Schlauchende 14 dargestellten Pfeils. Beim zweiten Schlauchanschluss 8 ist der entsprechende Schlauch 12 bereits aufgesteckt.
Die externe Pumpe 15 dient als Saugpumpe, die über den Schlauch 12 Wärmeübertragungsmedium aus dem Behälter 2 absaugt. Die externe Pumpe 16 dient als Druckpumpe, die das Wärmeübertragungsmedium über einen Schlauch 13 wieder in den Behälter 2 hineinpumpt.
Mit dem Behälter 2 ist eine Heiz-/Kühl-Einrichtung 5 gekoppelt, die z. B. an einem unteren Gehäusebereich 5 unterhalb der das Wärmeübertragungsmedium 4 enthaltenden Kammer des Behälters 2 angeordnet ist. Die Heiz-/Kühl-Einrichtung 6 ist über eine elektrische Leitung mit einer Temperaturregeleinheit 11 verbunden. Über eine weitere elektrische Leitung ist ein Temperatursensor 7 mit der Temperaturregeleinheit 11 verbunden. Der Temperatursensor 7 ist in der 1 beispielhaft im Inneren des Behälters 2 dargestellt, so dass die im Behälter 2 vorhandene Temperatur des Wärmeübertragungsmediums damit erfasst werden kann. Der Temperatursensor 7 oder alternativ ein zusätzlicher Temperatursensor kann auch im Wärmetauscher 19 oder außen daran, oder an einer Stelle, an der die Temperatur des durch den Oxygenator 20 gepumpten Bluts gemessen werden kann, angeordnet sein.
Nach der Durchführung einer Operation am Patienten 25 kann z. B. aus Hygienegründen der Behälter 2 mit den Schlauchanschlüssen 8, 9 einschließlich des Deckels 3 entsorgt werden. Ebenso können sämtliche genannten Schläuche entsorgt werden. Die Temperaturregeleinheit 11 kann ggf. erneut verwendet werden, da von ihr im Wesentlichen keine Kontaminierungsgefahr ausgeht.

Claims

Medizingerät (1) für einen extrakorporalen Blutkreislauf, mit wenigstens einem Behälter (2) zur Aufnahme eines flüssigen Wärmeübertragungsmediums (4), wobei der Behälter mehrere Schlauchanschlüsse (8, 9) zum Anschließen von Schläuchen (12, 13) aufweist, wobei das Medizingerät (1) zur Verbindung mit einem Oxygenator (20) über an die Schlauchanschlüsse (8, 9) angeschlossene Schläuche (12, 13) eingerichtet ist, wobei das Medizingerät (1) eine mit dem Behälter (2) thermisch gekoppelte Heiz-/Kühl-Einrichtung (6) aufweist, durch die in dem Behälter (2) befindliches Wärmeübertragungsmedium (4) erwärmbar oder kühlbar ist, und wobei das Medizingerät (1) ohne Pumpe ausgebildet ist.
Medizingerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Medizingerät (1) als Einwegprodukt ausgebildet ist.
Medizingerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer, mehrere oder alle der Schlauchanschlüsse (8, 9) an dem Behälter (2) als aus dem Behälter (2) hervorstehender Rohrstutzen mit oder ohne Gewinde ausgebildet ist.
Medizingerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heiz-/Kühl-Einrichtung (5) ein Peltierelement, eine Induktionsheizung und/oder eine Elektro-Heizplatte aufweist.
Medizingerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Medizingerät (1) eine Temperaturregeleinheit (11) aufweist, die mit der Heiz-/Kühl-Einrichtung (5) zu deren Steuerung verbunden ist und die zur Regelung der Temperatur des im Behälter (2) befindlichen Wärmeübertragungsmediums (4) auf einen vorbestimmten Temperaturwert eingerichtet ist.
Einrichtung zur Anreicherung des Bluts eines Patienten (25) mit Sauerstoff, aufweisend wenigstens einen Oxygenator (20) mit einem Wärmetauscher (19), eine externe Pumpe (15, 16) und ein Medizingerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schlauchanschlüsse (8, 9) des Behälters (2) des Medizingeräts (1) über Schläuche (12, 13, 17, 18) mit dem Wärmetauscher (19) des Oxygenators (20) und der externen Pumpe (15, 16) verbunden sind, um einen durch die externe Pumpe (15, 16) angetriebenen Wärmeübertragungsmedium-Flüssigkeitskreislauf zu bilden, durch den in dem Medizingerät (1) erwärmtes oder gekühltes Wärmeübertragungsmedium (4) durch den Wärmetauscher (19) des Oxygenators (20) gepumpt wird.
Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei externe Pumpen (15, 16) vorhanden sind, wobei eine externe Pumpe als Druckpumpe (16) ausgebildet ist, die Wärmeübertragungsmedium (4) in den Behälter (2) des Medizingeräts (1) hineinpumpt, und eine andere externe Pumpe als Saugpumpe (15) ausgebildet ist, die Wärmeübertragungsmedium (4) aus dem Behälter (2) des Medizingeräts (1) absaugt.
Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung eine Herz-Lungen-Maschine aufweist, und eine, mehrere oder alle der externen Pumpen (15, 16) Pumpen der Herz-Lungen-Maschine sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine, mehrere oder alle der externen Pumpen (15, 16) als Rollerpumpen ausgebildet sind.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Medizingerät (1) oder zumindest dessen Behälter (2) als Baueinheit mit dem Oxygenator (20) ausgebildet ist.