DE102016107108A1

DE102016107108A1 - System zur intravaskulären und/oder extrakorporalen Kühlung und/oder Erwärmung eines menschlichen oder tierischen Körpers

Info

Publication number: DE102016107108A1
Application number: DE102016107108.0A
Authority: DE
Inventors: Giorgio Cattaneo; Michael Büchert; Tobias Jost
Original assignee: Acandis GmbH and Co KG
Current assignee: Adceris & Co Kg De GmbH
Priority date: 2016-04-18
Filing date: 2016-04-18
Publication date: 2017-10-19
Anticipated expiration: 2036-04-19
Also published as: EP3445297A1; WO2017182478A1; DE102016107108B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur intravaskulären und/oder extrakorporalen Kühlung und/oder Erwärmung eines menschlichen oder tierischen Körpers mit wenigstens einer Wärmetauschereinheit (110), die wenigstens ein Temperierelement zum Temperieren eines durch ein Schlauchset (200) strömenden Temperiermittels aufweist, und mit wenigstens einer Schlauchpumpe (120) zur Erzeugung einer Temperiermittelströmung innerhalb des Schlauchsets (200), wobei die Schlauchpumpe (120) wenigstens drei Abklemmelemente (121) zum abschnittsweisen Abklemmen eines Schlauchabschnitts (213) des Schlauchsets (200) aufweist und so ausgelegt ist, dass Druckschwankungen im Temperiermittel beim Betrieb der Schlauchpumpe (120) eine Druckamplitude aufweisen, die weniger als 30% des Mitteldrucks des durch die Schlauchpumpe (120) geförderten Temperiermittels beträgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hypothermiegerät sowie ein System mit einem solchen Hypothermiegerät zur intravaskulären und/oder extrakorporalen Kühlung eines menschlichen oder tierischen Körpers. Die Erfindung befasst sich insbesondere mit Verbesserungen von Hypothermiegeräten bzw. Hypothermiesystemen, die zu therapeutischen Zwecken, insbesondere zur unterstützenden Behandlung von Schlaganfällen, eingesetzt werden.
Die Bedeutung der therapeutischen Hypothermie hat in den letzten Jahren erheblich zugenommen. Studien haben gezeigt, dass bei Erkrankungen, die eine Durchblutungsstörung zur Ursache haben, eine gezielte Hypothermie den Heilungsverlauf verbessern kann. Dabei wird die Hypothermie genutzt, um Stoffwechselvorgänge zu verlangsamen, wodurch insbesondere der Sauerstoffbedarf betroffener Gewebeareale reduziert wird. Somit bleibt mehr Zeit, um die Durchblutungsstörung wirksam zu beheben.
Besonders kritisch sind Durchblutungsstörungen in intrakraniellen bzw. intrazerebralen Blutgefäßen sowie in Herzkranzgefäßen. Die daraus resultierenden Erkrankungen sind als Schlaganfall bzw. Herzinfarkt bekannt. Eine weitere große Bedeutung hat die therapeutische Hypothermie bei der Reanimation, insbesondere in der Postreanimationsphase.
Aus der Praxis ist es bislang bekannt, die Hypothermie durch extrakorporale Kühlelemente vorzunehmen, wobei der Patient beispielsweise mit Kühlbeuteln oder einer Kühldecke bedeckt wird. Diese Variante der Kühlung ist einfach anwendbar, hat jedoch mehrere Nebeneffekte. Einerseits dauert die Kühlung vergleichsweise lange, da die Kühlleistung begrenzt sein muss, um keine thermische Schädigung der Haut des Patienten zu riskieren. Andererseits wird dadurch lediglich eine systemische Kühlung, also eine lokal schwer begrenzbare Kühlung erreicht. Insbesondere wird bei dieser Methode in Kauf genommen, Körperbereiche zu kühlen, die für die angestrebte Therapie keiner Kühlung bedürfen. Insgesamt wird so eine vergleichsweise große Körpermasse gekühlt werden. Das führt dazu, dass vergleichsweise viel Zeit vergeht, bis eine gewünschte Temperaturng im Zielareal, beispielsweise im Hirngewebe, erreicht wird.
Eine weitere aus der Praxis bekannte Möglichkeit zur hypothermischen Behandlung besteht darin, intravaskuläre Kühlsysteme einzusetzen. Dabei wird in ein Blutgefäß ein Kühlkatheter eingeführt, der mit einem extrakorporal angeordneten Kühlgerät gekoppelt ist. Der Katheter bildet mit dem Kühlgerät einen Kühlmittelkreislauf, so dass an der Spitze des Katheters vorbeiströmendes Blut unmittelbar gekühlt wird. Solche Katheter sind derzeit insbesondere für den Einsatz in größeren Blutgefäßen des Rumpfbereiches bekannt.
Sowohl bei der extrakorporalen, als auch bei der intravaskulären Hypothermie ist jeweils ein extrakorporales Kühlgerät bzw. Hypothermiegerät vorgesehen, welches eine Pumpe aufweist, die für die Aufrechterhaltung des Kühlmittelkreislaufes sorgt. Das extrakorporale Kühlgerät ist mit einem Schlauchset verbindbar, wobei das Schlauchset als Einmal-Artikel ausgebildet ist. Das Schlauchset umfasst mehrere Schlauchabschnitte und verbindet meist einen Kühlbeutel oder eine Kühlkassette mit einem Kühlkatheter oder einem extrakorporalen Kühlelement. Das Schlauchset ist mit einem Kühlmittelbehälter, beispielsweise einen Beutel mit Kochsalzlösung, verbunden, der als Vorratsbehälter für Kühlmittel dient. Das Kühlmittel bzw. die Kochsalzlösung zirkuliert durch Einwirkung der Pumpe des Kühlgeräts durch das Schlauchset. Dabei fließt das Kühlmittel vom Kühlmittelbehälter bzw. zur Kühlmittelkassette und gelangt dann an den Kühlkatheter und/oder das extrakorporale Kühlelement.
Das Kühlgerät muss in jedem Fall eine ausreichend hohe Kühlleistung aufweisen, um eine effiziente Hypothermie zu erreichen. Dabei unterscheidet man in der Praxis zwischen Kompressorkühlgeräten und Kühlgeräten, deren Kühlleistung mit Peltierelementen erzeugt wird.
Beide Arten von Kühlgeräten haben einen gemeinsamen Nachteil. Insbesondere sind die bekannten Kühlgeräte schwer und voluminös, so dass ihre mobile Einsetzbarkeit beschränkt ist. Ferner weisen Kompressorkühlgeräte den Nachteil auf, dass die eingesetzten Kompressoren eine hohe Lautstärke erzeugen, die im klinischen Umfeld oft unerwünscht ist.
Die aus der Praxis bekannten Kompressorkühlgeräte weisen jeweils eine Schlauchpumpe auf. Derartige Schlauchpumpen erzeugen jedoch hohe Druckschwankungen im Schlauchset, das das Kühlmittel zum Kühlkatheter führt, wodurch das Schlauchset sowie ein Kühlkatheter und/oder externe Kühlelemente stark beansprucht werden.
Die Temperatureinstellung bei bekannten Kompressorkühlgeräten ist zudem erschwert. Temperaturschwankungen von +/– 10°C um die Solltemperatur sind möglich. Um dies Schwankungen abzumildern wird meist in aufwändiger Weise ein Zwischenkreislauf, beispielsweise ein Wasser-Gykol-Bad, genutzt. Dies reduziert die Kühlleistung und erhöht den erforderlichen Bauraum für die einzelnen Komponenten des Kompressorkühlgeräts.
Die der Anmelderin bekannten Kühlgeräte, die Peltierelemente zur Kühlung nutzen, verwenden eine Strömungspumpe. Solche Strömungspumpen erzeugen zwar keinen pulsatilen Auswurf, ihre Leistung hinsichtlich der mittleren Flussrate und das Drucks im Kühlmittelkreislauf ist jedoch begrenzt.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, die bekannten Hypothermiegeräte bzw. Hypothermiesysteme derart weiterzuentwickeln, dass die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise vermieden werden. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, ein Hypothermiegerät anzugeben, das kompakt und leicht ist, eine verbesserte Mobilität aufweist und, vorzugsweise gleichzeitig, Verbesserungen hinsichtlich der thermischen und/oder hydraulischen Leistung zeigt.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein, insbesondere medizinisches, Gerät vor, das zur intravaskulären und/oder extrakorporalen Kühlung und/oder Erwärmung eines menschlichen oder tierischen Körpers geeignet ist und wenigstens eine Wärmetauschereinheit aufweist, die wenigstens ein Temperierelement zum Temperieren, beispielsweise ein Peltierelement zum Kühlen, eines durch ein Schlauchset strömenden Temperiermittels, insbesondere Kühlmittels, umfasst. Außerdem weist das Gerät wenigstens eine Fluidfördereinheit, beispielsweise eine Pumpe, vorzugsweise eine Schlauchpumpe, auf, die zur Erzeugung einer Temperiermittelströmung innerhalb des Schlauchsets vorgesehen ist. Das Temperierelement weist bevorzugterweise ein Peltierelement auf oder besteht daraus.
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung werden die Begriffe „Temperieren“ und „Kühlen“ sowie daraus zusammengesetzte Begriffe, beispielsweise „Temperierelement“ und „Kühlelement“, synonym verwendet und sind austauschbar, sofern sich nichts anderes aus dem jeweiligen Kontext ergibt.
Sofern im Folgenden das Gerät zur intravaskulären und/oder extrakorporalen Kühlung und/oder Erwärmung eines menschlichen oder tierischen Körpers als „Hypothermiegerät“ bezeichnet ist, wird im Rahmen der vorliegenden Anmeldung darunter auch ein Gerät, insbesondere medizinisches Gerät, verstanden, das eine Kühlfunktion und/oder eine Erwärmungsfunktion aufweist. Das Gerät kann so angepasst sein, dass es eine Körpertemperatur aufrechterhält.
Zur Verbesserung der hydraulischen Leistung kann vorgesehen sein, dass die Schlauchpumpe wenigstens drei Abklemmelemente zum abschnittsweisen Abklemmen eines Schlauchabschnitts des Schlauchsets aufweist. Die Schlauchpume kann so ausgelegt sein, dass Druckschwankungen im Temperiermittel beim Betrieb der Schlauchpumpe eine Druckamplitude aufweisen, die weniger als 30% des Mitteldrucks des durch die Schlauchpumpe geförderten Temperiermittels beträgt. Der Mitteldruck wird vorzugsweise durch Mittelung des Drucks über einen vorbestimmten Zeitraum ermittelt.
In weiter bevorzugten Ausgestaltungen kann die Druckamplitude höchstens 20%, insbesondere höchstens 15%, insbesondere höchstens 10%, insbesondere höchstens 5%, aufweisen.
Lediglich klarstellend wird darauf hingewiesen, dass die Druckamplitude den Wert der maximalen Auslenkung der Druckkurve gegenüber dem arithmetischen Mittelwert der Druckschwingung beschreibt. Davon abzugrenzen ist der Spitze-Tal-Wert, der einer Differenz zwischen einem Maximum und einem darauffolgende Minimum einer Schwingung entspricht. Bei einem sinusförmigen Verlauf ist die Druckamplitude halb so groß wie der Spitze-Tal-Wert.
Im Allgemeinen erzeugt die Schlauchpumpe einen pulsierenden Ausstoß, so dass der Fluiddruck zwischen einem Maximum und einem Minimum schwankt. Diese Druckschwankungen sind vorzugsweise so begrenzt, dass deren Amplitude die oben angegebenen Anteile des Mitteldrucks nicht übersteigt. Mit anderen Worten schwankt der Druck auf der Druckseite der Schlauchpumpe vorzugsweise um weniger als +/– 30%, insbesondere höchstens +/– 20%, insbesondere höchstens +/– 15%, insbesondere höchstens +/– 10%, insbesondere höchstens +/– 5%, um den Mitteldruck.
Konkret kann die Schlauchpumpe so ausgelegt sein, dass eine Temperiermittelströmung mit einer mittleren Flussrate von mindestens 80 ml/min bei einem Gegendruck von mindestens 3 bar einstellbar oder erreichbar ist. Die mittlere Flussrate kann in besonders bevorzugten Ausgestaltungen mindestens 100 ml/min, vorzugsweise mindestens 120 ml/min, betragen.
Der Gegendruck, gegen welchen die Schlauchpumpe arbeiten muss, kann durch die Dimensionierung eines Kühlkatheters bestimmt sein. Insofern ist bevorzugt vorgesehen, dass das Gerät mit einem Kühlkatheter zu einem System kombinierbar ist, wobei der Kühlkatheter so dimensionert ist, dass der Schlauchpumpe auf der Druckseite ein Gegendruck entgegenwirkt, der zwischen 2 bar und 4 bar, insbesondere zwischen 2,5 bar und 3,5 bar, beträgt.
Die bei dem Gerät vorgesehene Schlauchpumpe bildet vorzugsweise eine Peristaltikpumpe, die einen pulsatilen Kühlmittelfluss erzeugt. Dabei ist vorgesehen, dass die Schlauchpumpe bei dem Gegendruck von mindestens 3 bar, insbesondere mindestens 3,5 bar, insbesondere mindestens 4 bar, eine Flussrate von mindestens 80 ml/min, insbesondere mindestens 100 ml/min, insbesondere mindestens 120 ml/min, erzeugt. Dies stellt eine gute Zirkulation sicher, so dass eine schnelle Hypothermie erreicht wird. Die wenigstens drei Abklemmelemente der Schlauchpumpe bewirken gleichzeitig eine Reduktion der Druckschwankungen im Schlauchset, so dass das Schlauchset geschont wird. Um diesen Effekt weiter zu steigern, kann in bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung vorgesehen sein, dass die Schlauchpumpe wenigstens vier Abklemmelemente aufweist. Eine so gestaltete Schlauchpumpe erreicht eine hohe Durchflussrate, wobei gleichzeitig Druckschwankungen der pulsatilen Strömung niedrig gehalten werden. Insbesondere kann die Durchflussrate bei gleichbleibendem Mitteldruck erhöht werden. Damit eignet sich das Gerät gut für den Einsatz mit vergleichsweise langen Kathetern, insbesondere wenn die Kathether relativ kleine Kühlflüssigkeitslumen aufweisen. Derartige Katheter werden oft für die therapeutische Behandlung von Hirngewebe eingesetzt. Durch die hohe Durchflussrate, die mit der Schlauchpumpe erzielbar ist, wird vermieden, dass sich die Kühlflüssigkeit auf ihrem Weg durch den langen Katheter erwärmt und damit die Kühlleistung am Behandlungsort reduziert ist.
Die Schlauchpumpe kann einen Einspannabschnitt zum Einspannen des Schlauchabschnitts aufweisen. Insbesondere kann in den Einspannabschnitt der Schlauchabschnitt eingelegt werden, der zum Abklemmen durch die Abklemmelemente vorgesehen ist. Insofern sind die Abklemmelemente vorzugsweise derart zum Einspannabschnitt angeordnet, dass im Betrieb immer wenigstens ein Abklemmelement den Schlauchabschnitt abklemmt. Mit anderen Worten sind der Abstand zwischen den Abklemmelementen und die Länge des Einspannabschnitts so aufeinander abgestimmt, dass der Schlauchabschnitt, der in den Einspannabschnitt eingelegt ist, immer von wenigstens einem Abklemmelement gequetscht bzw. abgeklemmt wird. Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der Schlauchabschnitt immer, d.h. in jedem Betriebszustand der Schlauchpumpe, durch wenigstens zwei Abklemmelemente gequetscht oder zumindest berührt wird.
Das Schlauchset, das mit dem hier beschriebenen Gerät, insbesondere mit der Schlauchpumpe, eingesetzt werden kann, weist vorzugsweise einen Schlauchabschnitt zum Einspannen in den Einspannabschnitt der Schlauchpumpe auf, dessen Innendurchmesser vorzugsweise höchstens 5 mm, insbesondere höchstens 4 mm, insbesondere höchstens 3,5 mm, insbesondere höchstens 3 mm, insbesondere höchstens 2 mm, beträgt.
Im Betrieb kann die Schlauchpumpe des Geräts, insbesondere des Hypothermiegeräts, wenigstens 200 U/min, insbesondere wenigstens 250 U/min, insbesondere wenigstens 300 U/min, erreichen. Dabei werden Fluidströme von jeweils mindestens 80 ml/min, insbesondere wenigstens 100 ml/min, erreicht.
Die wenigstens eine Schlauchpumpe kann mit einer Steuerung zur Überwachung der Stromaufnahme der Schlauchpumpe signalverbunden sein. Die Stromaufnahme der Schlauchpumpe kann Aufschluss über verschiedene Parameter des durch das Schlauchset strömenden Kühlmittels geben. Insbesondere kann über die Stromaufnahme der Schlauchpumpe bei geeigneter Kalibrierung die Menge des im Schlauchset vorhandenen Kühlmittels erkannt werden. Beispielsweise kann eine relative Abweichung des Kühlmittelvolumens über die Zeit detektiert werden. So können Rückschlüsse auf den Füllstand des Kühlmittels in einem Kühlmittelbehälter bzw. Kühlmittelbeutel des Schlauchsets gezogen werden. Diesselben Rückschlüsse können gezogen werden, wenn die Temperierelemente, insbesondere Peltierelemente, mit einem Temperatursensor gekoppelt sind, so dass die Oberflächentemperatur der Temperierelemente bzw. Peltierelemente messbar ist. Die Überwachung der Stromaufnahme der Pumpe, insbesondere der Schlauchpumpe, kann auch erkannt werden, ob der Katheterschlauch oder ein Schlauchabschnitt des Schlauchsets geknickt ist. Dann erhöht sich die Stromaufnahme der Pumpe, da der der Pumpe entgegenwirkende Gegendruck des Kühlmittels steigt. Ferner lassen sich mit der Überwachung der Stromaufnahme der Pumpe Leckagesituationen erkennen. In diesem Fall sinkt der Fluiddruck im System, insbesondere im Schlauchset, woraus sich eine Reduktion der Stromaufnahme der Pumpe ergibt.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung des Hypothermiegeräts sind wenigstens zwei Schlauchpumpen vorgesehen. Die zwei Schlauchpumpen können unterschiedlichen Schlauchsets zugeordnet sein. Mit anderen Worten kann das Hypothermiegerät mit mehr als einem Schlauchset bzw. mit mehr als einem Kühlmittelkreislauf betrieben werden. Insbesondere kann so das Hypothermiegerät gleichzeitig für die intravaskuläre Kühlung und die extrakorporale Kühlung eingesetzt werden. Dazu können zwei separate Schlauchsets vorgesehen sein, wobei ein erstes Schlauchset mit einer ersten Schlauchpumpe des Hypothermiegeräts verbunden wird und mit einem Kühlkatheter einen Kühlmittelkreislauf bildet. Ein zweites Schlauchset kann mit der zweiten Schlauchpumpe des Hypothermiegeräts verbunden sein und mit extrakorporalen Kühlelementen, beispielsweise Kühldecken oder Kühlbeuteln, einen zweiten Kühlmittelkreislauf bilden.
Die beiden Schlauchpumpen können getrennt voneinander steuerbar sein. So können Strömungsparameter in zwei verschiedenen Schlauchsets getrennt voneinander eingestellt werden. Dies ist vorteilhaft, wenn gleichzeitig eine intravaskuläre und eine extrakorporale Kühlung erfolgen sollen. Beispielsweise kann über die Einstellung einer geeigneten Flussrate eine relativ reduzierte Kühlung für das Schlauchset eingestellt werden, das mit extrakorporalen Kühlelementen verbunden ist (extrakorporaler Kühlmittelkreislauf), um die Haut des Patienten vor Beschädigung zu schützen. Gleichzeitig kann eine relativ hohe Flussrate für das Schlauchset eingestellt werden, das mit dem Kühlkatheter gekoppelt ist (intrakorporaler Kühlmittelkreislauf), um eine schnelle und gezielte Kühlung eines bestimmten Körperareals zu erreichen. Umgekehrt kann auch vorgesehen sein, die Flussrate bzw. Durchflussrate im extrakorporalen Kühlmittelkreislauf höher als im intrakorporalen Kühlmittelkreislauf einzustellen.
In einer bevorzugten Variante des Geräts, insbesondere des Hypothermiegeräts, ist der Schlauchpumpe eine Schlauchklemme zugeordnet, in der ein Klipsbereich des Schlauchabschnitts axial fixierbar ist.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Hypothermiegeräts kann das Peltierelement der Wärmetauschereinheit mit einer Kühlplatte thermisch gekoppelt sein, die einen Spalt zur Aufnahme eines Wärmetauscherbeutels des Schlauchsets begrenzt. Der Spalt kann durch eine Einschuböffnung in einem Gehäuse des Hypothermiegeräts zugänglich sein, so dass der Wärmetauscherbeutel bzw. eine Wärmetauscherkassette des Schlauchsets einfach in die Wärmetauschereinheit einsetzbar ist. Der Wärmetauscherbeutel bzw. die Wärmetauscherkassette berührt die Kühlplatte so, dass eine gute thermische Kopplung zwischen der Kühlplatte und dem den Wärmetauscherbeutel durchströmenden Kühlmittel erfolgt. Die Begriffe „Wärmetauscherbeutel“ und „Wärmetauscherkassette“ werden im Rahmen der vorliegenden Anmeldung synonym verwendet.
Die Kühlplatte dient zur direkten Übertragung von Wärmeenergie in den Wärmetauscherbeutel bzw. die Wärmetauscherkassette. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass die Aufnahme des Wärmetauscherbeutels bzw. der Wärmetauscherkassette durch einen Spalt gebildet wird, in dem der Wärmetauscherbeutel bzw. die Wärmetauscherkassette eingespannt ist. Die Einspannung sorgt für eine gute thermische Verbindung zwischen dem Wärmetauscherbeutel bzw. der Wärmetauscherkassette und der Kühlplatte.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Hypothermiegeräts ist vorgesehen, dass der Spalt zur Aufnahme des Wärmetauscherbeutels eine Breite von höchstens 15 mm aufweist. Die begrenzte Breite des Spaltes bewirkt, dass der Wärmeeintrag von den Peltierelementen in den Kühlbeutel über eine begrenzte Tiefe erfolgen muss, was den Wärmeübergang insgesamt verbessert. Dies verbessert die thermische Leistung des Hypothermiegeräts.
Zur Verbesserung der thermischen Leistung des Kühlgeräts kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass der Spalt eine Breite von höchstens 10 mm, insbesondere höchstens 8 mm, insbesondere höchstens 6 mm, insbesondere höchstens 4 mm, aufweist. Dabei kann eine Mindestbreite des Spaltes von wenigstens 1 mm vorgesehen sein. Das Peltierelement der Wärmetauschereinheit weist vorzugsweise eine Kühlfläche auf, die direkt an der Kühlplatte anliegt. Die Kühlplatte befindet sich insoweit zwischen dem Peltierelement und dem Spalt bzw. dem im Spalt angeordneten Wärmetauscherbeutel. Für einen guten Wärmeübergang ist vorgesehen, dass die Kühlplatte sowohl das Peltierelement, als auch den Wärmetauscherbeutel direkt berührt.
Es kann auch vorgesehen sein, dass der Spalt durch das Peltierelement direkt begrenzt wird. Mit anderen Worten kann die Kühlplatte durch das Peltierelement selbst gebildet sein.
Vorzugsweise beträgt die Kühlfläche wenigstens 150 cm², insbesondere wenigstens 200 cm², insbesondere wenigstens 230 cm², insbesondere wenigstens 300 cm², um eine gute thermische Wärmeübertragungsleistung bereitzustellen. Die Kühlfläche beträgt vorzugsweise höchstens 600 cm², insbesondere höchstens 500 cm², insbesondere höchstens 400 cm², insbesondere höchstens 350 cm². Die Begrenzung der Kühlfläche trägt zur Miniaturisierung des Geräts, insbesondere des Hypothermiegeräts, bei. Damit werden Voraussetzungen für eine hohe Mobilität des Geräts geschaffen.
Im Allgemeinen weist das Peltierelement im Betrieb eine Kühlfläche, insbesondere eine kühlende Fläche, und eine der Kühlfläche gegenüberliegende wärmeabführende Fläche auf. Die Kühlfläche und die wärmeabführende Fläche weisen vorzugsweise identische Dimensionen auf. Insbesondere kann das Peltierelement als Quader ausgebildet sein, dessen zwei größte rechteckige Flächen gegenüberliegend und parallel zueinander angeordnet sind, wobei eine dieser Flächen die Kühlfläche und die andere Fläche die wärmeabführende Fläche bildet.
Die Wärmetauschereinheit weist vorzugsweise wenigstens einen Kühlkörper auf, wobei das wenigstens eine Peltierelement mit dem Kühlkörper thermisch gekoppelt, insbesondere auf dem Kühlkörper befestigt, ist. Insbesondere kann das Peltierelement mit seiner wärmeabführenden Fläche an dem Kühlkörper anliegen. Der Kühlkörper kann aus einem gut wärmeleitenden Metall, beispielsweise Aluminium oder Kupfer gebildet sein. Insbesondere kann der Kühlkörper mehrere Kühlrippen zur Erhöhung der zur Kühlung beitragenden Oberfläche aufweisen. Die Verwendung des Kühlkörpers am Peltierelement erhöht die thermische Leistung des Peltierelements zum Kühlen des Kühlmittels im Wärmetauscherbeutel.
Eine weitere Verbesserung der thermischen Leistung wird erreicht, indem in bevorzugten Ausgestaltungen des Hypothermiegeräts die Wärmetauschereinheit wenigstens ein Kühlgebläse aufweist. Das Kühlgebläse kann mit dem Kühlkörper verbunden sein. Insbesondere kann das Kühlgebläse am Kühlkörper befestigt sein. Vorzugsweise ist das Kühlgebläse so angeordnet, dass ein durch das Kühlgebläse erzeugter Luftstrom senkrecht auf das Peltierelement trifft und/oder senkrecht zu den Kühlrippen ausgerichtet ist. Bei einem Kühlkörper, der Kühlrippen aufweist, ist bevorzugt vorgesehen, dass das Kühlgebläse auf die Kühlrippen aufgesetzt, insbesondere aufgeschraubt ist. Damit kann zwischen den Kühlrippen sich erwärmende Luft gut und schnell abgeführt werden, was die Kühlleistung des Kühlkörpers und damit auch die Kühlleistung des Peltierelements erhöht.
Das Peltierelement kann überdies von einer thermischen Isolierung eingefasst sein. Die thermische Isolierung ist vorzugsweise zwischen der Kühlplatte und dem Kühlkörper angeordnet. Insbesondere ist bevorzugt vorgesehen, dass die thermische Isolierung eine Dicke aufweist, die der Dicke des Peltierelements entspricht, so dass zwischen dem Peltierelement und der Kühlplatte sowie zwischen dem Peltierelement und dem Kühlkörper weiterhin ein direkter wärmeüberleitender Kontakt besteht. Die thermische Isolierung erstreckt sich vorzugsweise um die Schmalseiten des Peltierelements und füllt den Freiraum bzw. Abstand zwischen der Kühlplatte und dem Kühlkörper aus, der nicht durch das Peltierelement ausgefüllt ist. Insbesondere können die Kühlplatte und der Kühlkörper größere Dimensionen aufweisen als das Peltierelement, so dass es vorteilhaft ist, den verbleibenden Abstand zwischen dem Kühlkörper und der Kühlplatte außerhalb des Peltierelements durch eine thermische Isolierung zu füllen.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Hypothermiegeräts kann vorgesehen sein, dass der Spalt, in welchem der Wärmetauscherbeutel des Schlauchsets anordenbar ist, als Ausnehmung in der Kühlplatte ausgebildet ist. Insbesondere kann die Kühlplatte eine schlitzartige Ausnehmung aufweisen, die – eine Aufnahmeöffnung zum Einführen des Wärmetauscherbeutels ausgenommen – vollumfänglich von der Kühlplatte umschlossen ist. Der Wärmetauscherbeutel des Schlauchsets kann unmittelbar in diese Ausnehmung eingesetzt werden.
Die Ausnehmung in der Kühlplatte kann einseitig, insbesondere nach unten, geschlossen sein, um die Kühlleistung zu verbessern. In diesem Fall ist der Wärmetauscherbeutel im eingesetzten Zustand auf fünf Seiten von der Kühlplatte umschlossen. Alternativ kann die Ausnehmung einseitig, insbesondere nach unten, offen sein, um Kondenzwasser abzuführen und die Reinigung der Kühlplatte zu erleichtern.
In beiden zuvor beschriebenen Varianten vorgesehen sein, dass der Kühlplatte ein Kühlplattendeckel zugeordnet ist, so dass die Ausnehmung – Schlauchdurchführungen für das Schlauchset ausgenommen – nach oben, insbesondere – bei einer unten geschlossenen Ausnehmung – vollständig, durch die Kühlplatte und den Kühlplattendeckel umschließbar ist. Vorzugsweise ist der Kühlplattendeckel aus demselben Material wie die Kühlplatte gebildet und thermisch mit der Kühlplatte koppelbar. Damit wird ein geschlossener Spalt gebildet, in dem der Wärmetauscherbeutel anordenbar ist. Dies verbessert die thermische Leistung erheblich, da der Wärmetauscherbeutel im Betrieb vollumfänglich von der Kühlplatte bzw. deren Kühlplattendeckel umgeben ist. Lediglich Schlauchdurchführungen für das Schlauchset bilden einen Zugang zum Wärmetauscherbeutel. Vorzugsweise ist die Ausnehmung in der Kühlplatte so dimensioniert, dass der Wärmetauscherbeutel darin mit vollflächigem Kontakt zur Kühlplatte anordenbar ist. Das Aufnahmevolumen der Ausnehmung ist vorzugsweise kleiner als das maximale Füllvolumen des Wärmetauscherbeutels. Auf diese Weise wird durch den Flüssigkeitsdruck im Wärmetauscherbeutel ein Anpressen des Wärmetauscherbeutels an die Kühlplatte erreicht, wodurch die thermische Effizienz erhöht wird. Gleichzeitig werden Schweißnähte des Wärmetauscherbeutels geschont.
Im Allgemeinen ist bei dem Hypothermiegerät bevorzugt vorgesehen, dass der Wärmetauscherbeutel in dem Spalt so eingespannt ist, dass ein guter unmittelbarer Kontakt zur Kühlplatte hergestellt ist. Durch die Einspannung des Wärmetauscherbeutels wird zusätzlich erreicht, dass die Kühlplatte den Wärmetauscherbeutel stützt bzw. stabilisiert. Dies gilt insbesondere für die Kühlplatte, die eine Ausnehmung aufweist, in die der Wärmetauscherbeutel vollumfänglich einsetzbar ist. Die Stützung des Wärmetauscherbeutels durch die Kühlplatte ermöglicht es, die Wandstärke des Wärmetauscherbeutels gering zu halten, um einen guten Wärmeübergang zu erreichen. Gleichzeitig wird durch die Stützung des Wärmetauscherbeutels durch die Kühlplatte ermöglicht, die Schlauchpumpe des Hypothermiegeräts so einzustellen, dass ein relativ hoher Druck im Schlauchset erreicht wird. Da der Wärmetauscherbeutel in dem durch die Kühlplatte begrenzten Spalt gestützt wird, hält der Wärmetauscherbeutel diesem relativ höheren Druck stand.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Hypothermiegeräts ist vorgesehen, dass der Spalt, in den der Wärmetauscherbeutel anordenbar ist, durch die Kühlplatte einerseits und eine Anpressplatte andererseits begrenzt ist. Die Anpressplatte erfüllt die Aufgabe, einen guten thermischen Kontakt zwischen dem Wärmetauscherbeutel und der Kühlplatte herzustellen.
Eine Verbesserung der Kühlleistung wird außerdem dadurch erreicht, dass der Spalt durch zwei Kühlplatten begrenzt ist, wobei jede Kühlplatte mit einem Peltierelement thermisch gekoppelt ist. Im Allgemeinen kann die Wärmetauschereinheit des Hypothermiegeräts mehrere Peltierelemente aufweisen. Dabei können die mehreren Peltierelemente einer einzigen Kühlplatte, beispielsweise einer Kühlplatte mit einer Ausnehmung zur Aufnahme des Wärmetauscherbeutels, oder mehreren Kühlplatten zugeordnet sein. Insofern kann jede Kühlplatte mehrere Peltierelemente aufweisen. Es ist auch möglich, dass ein Peltierelement mit mehreren Kühlplatten thermisch gekoppelt ist.
Bevorzugt ist eine Ausgestaltung mit zwei Peltierelementen, die jeweils mit einer Kühlplatte thermisch verbunden sind.
Es hat sich gezeigt, dass nicht nur die thermische Leistung der Wärmetauschereinheit und die kompakte Bauweise für einen effizienten mobilen Einsatz des Hypothermiegeräts zweckmäßig sind. Die Mobilität des Hypothermiegeräts hängt auch von der Leistungsaufnahme ab. Wichtig ist es, dass das Hypothermiegerät in einem Krankenhaus beliebig einsetzbar ist, wobei auf die elektrische Stromaufnahme der Peltierelemente zu achten ist, damit in unterschiedlichen Räumen des Krankenhauses auch ausreichend elektrische Leistung vorhanden ist.
Insofern ist bevorzugt vorgesehen, dass das Peltierelement bei dem Hypothermiegerät eine elektrische Leistungsaufnahme aufweist, die höchstens 200 W, insbesondere höchstens 180 W, insbesondere höchstens 150 W, beträgt. Die elektrische Leistungsaufnahme beträgt in bevorzugten Varianten mindestens 80 W, insbesondere mindestens 100 W, insbesondere mindestens 120 W, insbesondere mindestens 150 W. Dies bezieht sich nur auf die Leistungsaufnahme des einzelnen Peltierelements. Die elektrische Gesamtleistungsaufnahme des Hypothermiegeräts ist vorzugsweise höher. Allerdings ist bevorzugt vorgesehen, dass die elektrische Gesamtleistungsaufnahme höchstens 1 kW beträgt.
Die elektrische Leistungsaufnahme des einzelnen Peltierelements kann abhängig von weiteren Systemparametern sein. Insbesondere die Kühlflüssigkeitsrate und/oder Kühlflüssigkeitstemperatur kann die Leistungsaufnahme des Peltierelements beeinflusssen.
Insoweit beziehen sich die oben genannten Werte auf einen Betriebszustand des Geräts bei einer Kühlflüssigkeitsrate von mindestens 80 ml/min bei einer Kühlflüssigkeitstemperatur im Vorlauf zum Wärmetauscherbeutel (Eingangstemperatur) von mindestens 30°C.
Unter diesen Bedingungen beträgt die Leistungsaufnahme des einzelnen Peltierelements vorzugsweise wenigstens 100 W, insbesondere wenigstens 150 W.
Zur Erhöhung der thermischen Leistung kann auch vorgesehen sein, dass die Peltierelemente aus mehreren Peltier-Schichten aufgebaut sind. Insbesondere können mehrere Peltier-Einzelelemente zu einem gemeinsamen Peltierelement gekoppelt sein.
Es hat sich gezeigt, dass insbesondere im Zusammenhang mit dem schmalen Spalt, in welchen der Wärmetauscherbeutel anordenbar ist, die vorgenannten elektrischen Leistungswerte ausreichend sind, um die gewünschte hohe thermische Leistung zur schnellen Hypothermie zu erreichen. Konkret wird mit den genannten Spezifikationen erreicht, dass ein Kühlmittel, insbesondere 0,9-%ige Kochsalzlösung bei einer Flussrate von mindestens 80 ml/min, mindestens 100 ml/min, von einer Ausgangstemperatur von mindestens 20°C, insbesondere mindestens 25°C, in kurzer Zeit auf eine Zieltemperatur von höchstens 5°C, insbesondere höchstens 2°C, gebracht wird.
Hinsichtlich der Mobilität des Hypothermiegeräts kann bevorzugt vorgesehen sein, dass das Hypothermiegerät ein Fahrgestell aufweist. Das Fahrgestell kann mehrere Rollen umfassen, die ein Verfahren des Hypothermiegeräts in alle horizontalen Raumrichtungen ermöglichen.
Als problematisch hat sich das Zusammenspiel eines solchen verfahrbaren Hypothermiegeräts mit den üblicherweise verwendeten Operationstischen oder Untersuchungstischen gezeigt. Die Begriffe „Operationstisch“ und „Untersuchungstisch“ werden hier synonym verwendet.
Üblicherweise eingesetzte Operationstische sind höhenverstellbar und horizontal verschiebbar. Da das Hypothermiegerät mit einem auf dem Operationstisch liegenden Patienten über ein Schlauchset gekoppelt ist, kann es beim Verfahren bzw. Verlagern des Operationstischs dazu kommen, dass auf das Schlauchset eine unerwünschte Spannung aufgebracht wird. Um dies zu vermeiden, sieht die Erfindung in einer bevorzugten Ausgestaltung vor, dass das Hypothermiegerät zusätzlich eine Befestigungsvorrichtung zur Fixierung des Hypothermiegeräts an einem, insbesondere höhenverstellbaren, Operationstisch aufweist. Die Befestigungsvorrichtung ist vorzugsweise so gegenüber dem Fahrgestell relativbewegbar, dass das Fahrgestell relativ zum Operationstisch wenigstens einen, insbesondere einen vertikalen, Bewegungsfreiheitsgrad hat. Mit anderen Worten ist das Gerät, insbesondere das Hypothermiegerät, mit dem Operationstisch so verbindbar, dass das Fahrgestell in wenigstens einer Bewegungsrichtung der Bewegung des Operationstisches nicht folgt. Vorzugsweise folgt das Fahrgestell dem Operationstisch in allen horizontalen Bewegungsrichtungen, nicht jedoch in einer vertikalen Bewegungsrichtung. Der Operationstisch kann insoweit höhenverstellbar sein, ohne dass das Fahrgestell der Höhenverstellung folgt.
Die Bewegungsfreiheit des Fahrgestells in einer Bewegungsrichtung, insbesondere in der vertikalen Bewegungsrichtung, kann dadurch erreicht werden, dass das Fahrgestell eine Bewegung in einer vorbestimmten Bewegungsrichtung blockiert. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Fahrgestell einer bestimmten Bewegungsrichtung des Operationstisches deshalb nicht folgt, weil die Befestigungsvorrichtung das Fahrgestell des Geräts und den Operationstisch so in eine Bewegungsrichtung entkoppelt, dass keine Bewegungskraft vom Operationstisch an das Fahrgestell übertragen wird.
Freistehend hat das Hypothermiegerät insgesamt drei Freiheitsgrade, die als X-Richtung, Y-Richtung und Z-Richtung bezeichnet werden. Durch die Kopplung des Hypothermiegeräts mittels der Befestigungsvorrichtung an den Operationstisch, werden diese Bewegungsfreiheitsgrade in der horizontalen Ebene eingeschränkt. Insbesondere ist das Hypothermiegerät nicht mehr horizontal frei bewegbar oder nur noch in höchstens zwei Bewegungsrichtungen, da die dritte Bewegungsrichtung durch den Operationstisch vorgegeben wird.
Insbesondere kann die Befestigungsvorrichtung gegenüber dem Fahrgestell so relativbewegbar sein, dass das Fahrgestell relativ zum Operationstisch ausschließlich einen vertikalen Bewegungsfreiheitsgrad hat (Z-Richtung). Alle anderen Bewegungsfreiheitsgrade (X-/Y-Richtung) sind gesperrt. In horizontaler Richtung folgt damit das Gerät dem Operationstisch.
Das Fahrgestell des Hypothermiegeräts weist vorzugsweise einen vertikalen Bewegungsfreiheitsgrad bezogen auf den Operationstisch auf. In der Praxis ist dieser vertikale Bewegungsfreiheitsgrad zwar einerseits durch den Boden und andererseits ggf. durch das Gewicht des Hypothermiegeräts begrenzt. Insofern ist bevorzugt vorgesehen, dass die Befestigungsvorrichtung des Hypothermiegeräts mit dem Fahrgestell direkt oder indirekt so gekoppelt ist, dass das Hypothermiegerät unter Beibehaltung eines Bodenkontakts des Fahrgestells einer Drehbewegung und/oder einer horizontalen Verschiebebewegung des Operationstisches folgen kann. Mit anderen Worten ist vorgesehen, dass die Befestigungsvorrichtung einer horizontalen Verschiebebewegung des Operationstischs folgen kann, das Fahrgestell bei einer Höhenverstellung des Operationstisches jedoch Bodenkontakt behält.
Es kann vorgesehen sein, dass die Befestigungsvorrichtung mit dem Fahrgestell direkt oder indirekt so gekoppelt ist, dass das Gerät unter Beibehaltung eines Bodenkontakts des Fahrgestells einer einzigen horizontalen Richtung, beispielsweise der X-Richtung, einer Bewegung des Operationstisches folgt bzw. folgen muss und in wenigstens einen weiteren Richtung, beispielsweise der Y-Richtung oder der Z-Richtung, einen Bewegungsfreiheitsgrad aufweist. Insbesondere kann das Gerät so mit dem Operationstisch gekoppelt sein, dass es Bewegungen in der Patientenachse (X-Richtung) folgt bzw. folgen muss, senkrecht zur Patientenachse (Y-Richtung) jedoch nicht, bespielsweise weil das Gerät in dieser Richtung blockiert ist oder keine Bewegungskraft in dieser Richtung vom Operationstisch an das Gerät übertragen wird. Gleichzeitig kann das Gerät einen Bewegungsfreiheitsgrad in der Vertikalen (Z-Richtung) aufweisen. Mit diesen Einstellmöglichkeiten kann sichergestellt werden, dass sich der Abstand zwischen dem Patienten und dem Gerät nicht soweit erhöht, dass die Länge des Schlauchsets überschritten wird.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Befestigungsvorrichtung mit dem Fahrgestell des Hypothermiegeräts so gekoppelt ist, dass bei Fixierung der Befestigungsvorrichtung an einem Operationstisch ein Abstand zwischen der Befestigungsvorrichtung und dem Fahrgestell mit einer Hubbewegung des Operationstisches veränderbar ist. Damit wird verhindert, dass durch ein Anheben des Operationstisches auch das Hypothermiegerät angehoben wird. Wegen des relativ hohen Gewichts des Hypothermiegeräts kann andernfalls eine Beschädigung des Operationstisches nicht ausgeschlossen werden. Die Höhenverstellbarkeit der Befestigungsvorrichtung ermöglicht es so, dass das Hypothermiegerät durchgehend Bodenkontakt beibehält und gleichzeitig der Operationstisch in seiner Höhenverstellbarkeitsfunktion nicht eingeschränkt wird.
Die Relativbewegung zwischen der Befestigungsvorrichtung und dem Fahrgestell kann dadurch bewerkstelligt werden, dass die Befestigungsvorrichtung mit einem Gehäuse des Hypothermiegeräts beweglich verbunden ist. Es ist alternativ oder zusätzlich denkbar, dass das Fahrgestell mit der Wärmetauschereinheit relativbeweglich verbunden ist. Beispielsweise können zwischen dem Fahrgestell und der Wärmetauschereinheit Teleskoparme vorgesehen sein, so dass beim Hochfahren des Operationstisches der Abstand zwischen dem Fahrgestell und der Wärmetauschereinheit erhöht wird, das Fahrgestell jedoch Bodenkontakt beibehält. Die Wärmetauschereinheit folgt in diesem Fall dem Operationstisch.
Um zu vermeiden, dass das relativ hohe Gewicht der Wärmetauschereinheit von dem Operationstisch getragen werden muss, ist die Verbindung zwischen dem Fahrgestell und der Wärmetauschereinheit vorzugsweise durch hydraulische, pneumatische oder elektrische Kraftheber, beispielsweise durch wenigstens einen Linearantrieb oder wenigstens einen Servomotor, unterstützt. Konkret können zwischen dem Fahrgestell und der Wärmetauschereinheit Teleskopbeine angeordnet sein, deren Teleskopfunktion durch Servomotoren unterstützbar ist. Auf diese Weise wird das Gewicht der Wärmetauschereinheit unabhängig von dessen Höhenposition hauptsächlich vom Fahrgestell getragen.
Die Befestigungsvorrichtung kann insbesondere ein Halteelement zur Verbindung mit dem Operationstisch aufweisen. Das Halteelement kann beispielsweise eine Klemme zur Fixierung an einer Reling des Operationstisches bilden. Meist weisen Operationstische in einer Ebene knapp unterhalb der Auflageebene für den Patienten wenigstens eine seitliche, schienenartige Reling auf, an welcher zusätzliche medizinische Ausstattung befestigt werden kann. Beispielsweise können an die Reling Infusionsständer oder Überwachungsmonitore befestigt werden. Die Erfindung nutzt die bereits am Operationstisch vorhandene Reling vorzugsweise zur Fixierung des Hypothermiegeräts, so dass das Hypothermiegerät universell bei bekannten Operationstischen einsetzbar ist.
Bei einer weiteren bevorzugten Gestaltung des Hypothermiegeräts ist vorgesehen, dass die Befestigungsvorrichtung über ein Loslager mit der Wärmetauschereinheit, insbesondere mit einem Gehäuse der Wärmetauschereinheit, verbunden ist. Das Loslager kann einen einzigen, insbesondere vertikalen, Freiheitsgrad aufweisen. Durch das Loslager wird erreicht, dass die Befestigungsvorrichtung höhenverstellbar ist und insoweit der Höhenverstellung eines Operationstischs folgen kann. Indem das Loslager nur einen einzigen Freiheitsgrad aufweist, ist gewährleistet, dass das Hypothermiegerät allen weiteren horizontalen Bewegungen des Operationstischs folgen kann. So ist sichergestellt, dass zwischen den Patienten und dem Hypothermiegerät ein gleichbleibender horizontaler Abstand besteht und somit das Schlauchset nicht einer unerwünschten mechanischen Spannung ausgesetzt wird.
Das Loslager kann außerdem wenigstens eine an der Wärmetauschereinheit, insbesondere an dem Gehäuse, befestigte und vertikal ausgerichtete Schiene und wenigstens einen an der Befestigungsvorrichtung angeordneten Gleitschuh aufweisen. Eine solche Gestaltung des Loslagers ist besonders einfach realisierbar und ermöglicht die gewünschte Begrenzung des wenigstens einen Bewegungsfreiheitsgrads des Fahrgestells des Hypothermiegeräts.
Die Befestigungsvorrichtung kann auch einen Gelenkarm mit wenigstens zwei Drehgelenken aufweisen. Ein solcher Gelenkarm, der vorzugsweise mit einem seiner Drehgelenke mit der Wärmetauschereinheit, insbesondere dem Gehäuse der Wärmetauschereinheit, gekoppelt und mit dem anderen seiner Drehgelenke mit dem Operationstisch verbunden ist, erlaubt ebenfalls einen, insbesondere vertikalen, Bewegungsfreiheitsgrad des Fahrgestells, wenn das Hypothermiegerät mit der Befestigungsvorrichtung an einem Operationstisch fixiert ist.
Bevorzugt ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, dass die Drehgelenke jeweils eine einzige Rotationsebene aufweisen. Dabei weisen die Drehgelenke vorzugsweise dieselbe Rotationsebene auf. Konkret kann vorgesehen sein, dass die Rotationsebene vertikal, insbesondere senkrecht zu einer Verschiebeebene des Fahrgestells, ausgerichtet ist. Gleichzeitig kann die Rotationsebene parallel zum Gelenkarm ausgerichtet sein. Damit ist sichergestellt, dass der Gelenkarm mit den Drehgelenken eine Höhenverstellung des Operationstischs ausgleicht.
Einer Verschiebebewegung des Operationstisches folgt das Hypothermiegerät hingegen. Allerdings lässt der Gelenkarm auch eine separate Verschiebung des Hypothermiegeräts zum Operationstisch in engen Grenzen zu, insbesondere wenn zusätzlich zum Gelenkarm ein Loslager vorgesehen ist. Dabei kann das Loslager, wie zuvor beschrieben, durch eine entsprechende Schiene und einen Gleitschuh gebildet sein.
Es ist außerdem möglich, dass die Befestigungsvorrichtung, insbesondere der Gelenkarm, bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Hypothermiegeräts teleskopierbar ausgebildet ist. Insofern kann der Gelenkarm ein integriertes Loslager bzw. Schubgelenk aufweisen, das durch eine Teleskopmechanik gebildet ist. Dies ermöglicht es, das Hypothermiegerät in den Grenzen der Teleskopstrecke gegenüber dem Operationstisch zu verschieben. Die Teleskopstrecke wird vorzugsweise so gewählt, dass ein Verschieben des Hypothermiegeräts relativ zum Operationstisch ohne eine Beschädigung des Schlauchsets bzw. ohne eine mechanische Spannung auf das Schlauchset aufzubringen, möglich ist.
Das zuvor beschriebene Gerät ist vorzugsweise Teil eines Systems zur intravaskulären und/oder extrakorporalen Kühlung eines menschlichen oder tierischen Körpers. Das System umfasst zusätzlich zu dem Hypothermiegerät ein Schlauchset, wobei das Hypothermiegerät durch das Schlauchset mit einem Kühlkatheter (intravaskuläre Hypothermie) und/oder mit einem extrakorporalen Kühlelement (extrakorporale Hypothermie) verbunden oder verbindbar ist.
Zur Verbindung der Wärmetauschereinheit mit dem Schlauchset kann in bevorzugten Ausgestaltungen vorgesehen sein, dass die Wärmetauschereinheit einen universellen Fluidanschluss aufweist. Der universelle Fluidanschluss dient zur Verbindung der Wärmetauschereinheit mit einem Kühlkatheter oder einem extrakorporalen Kühlelement. Mit anderen Worten kann vorgesehen sein, dass ein Fluidanschluss, der beispielsweise einen Fluideingang und einen Fluidausgang aufweisen kann, universell einsetzbar ist. Über den universellen Fluidanschluss kann also alternativ ein Kühlkatheter oder ein extrakorporales Kühlelement angeschlossen werden. Insbesondere können verschiedene Schlauchsets mit dem universellen Fluidanschluss verbunden werden.
„Universell“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Fluidanschluss sowohl für den Kühlkatheter und das extrakorporale Kühlelement nutzbar ist. Die universelle Gestaltung des Fluidanschlusses reicht nicht zwingend soweit, dass mit dem Fluidanschluss jeder beliebige Kühlkatheter oder jedes beliebige Kühlelement verbindbar ist. Es reicht aus, wenn es einen Typ von Kühlkathetern und einen Typ von extrakorporalen Kühlelementen gibt, die jeweils dieselben Anschlüsse aufweisen und mit dem insoweit universellen Fluidanschluss des Hypothermiegeräts verbindbar sind.
In diesem Zusammenhang wird ein Set offenbart, insbesondere zur Verwendung mit einem zuvor beschriebenen Gerät oder zur Verwendung in einem zuvor beschriebenen System, umfassend einen Kühlkatheter und wenigstens ein extrakorporales Kühlelement, beispielsweise ein Kühl-Halskrause, eine Kühl-Weste und/oder ein Kühlbeutel, die in einer gemeinsamen Verpackung angeordnet sind, wobei der Kühlkatheter und das extrakorporale Kühlelement gleiche oder unterschiedliche Anschlüsse zur Verbindung mit einem Schlauchset und/oder einem zuvor beschriebenen Gerät aufweisen. Der Kühlkatheter und das extrakorporale Kühlelement können insbesondere in einer gemeinsamen Sterilgutverpackung angeordnet sein.
Konkret kann vorgesehen sein, dass der Kühlkatheter zwei unterschiedliche Anschlüsse für verschiedene Schlauchsets aufweist. Ebenso kann ein extrakorporales Kühlelement verschiedene Anschlüsse für verschiedene Schlauchsets aufweisen. So kann eine Verwechslung beim Anschluss der Schlauchsets an den Kühlkatheter oder das extrakorporale Kühlelement vermieden werden.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Wärmetauschereinheit zwei Fluidanschlüsse aufweist. Konkret kann die Wärmetauschereinheit einen ersten Fluidanschluss zur Verbindung mit einem Kühlkatheter und einen zweiten Fluidanschluss zur Verbindung mit einem extrakorporalen Kühlelement aufweisen. Der erste Fluidanschluss und der zweite Fluidanschluss können beide als universelle Fluidanschlüsse ausgebildet sein. In diesem Fall ist es für den Anwender beliebig wählbar, welchen Fluidanschluss er für den Kühlkatheter und welchen Fluidanschluss er für das extrakorporale Kühlelement nutzt. Jedenfalls können an der Wärmetauschereinheit zwei separate Kühlkreisläufe etabliert werden, so dass eine intravaskuläre Kühlung und eine extravaskuläre Kühlung gleichzeitig erfolgen können.
In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass eine gleichzeitige intravaskuläre und extrakorporale Kühlung auch dadurch erfolgen kann, dass an einen einzigen universellen Fluidanschluss der Wärmetauschereinheit ein Schlauchset angeschlossen wird, welches mehrere Teilkreisläufe bildet. Das System kann insbesondere ein Schlauchset umfassen, das zwei Teilkreisläufe bildet, wobei ein erster Teilkreislauf den Kühlkatheter und ein zweiter Teilkreislauf das extrakorporale Kühlelement umfasst. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Schlauchset ein Ventil, insbesondere einen Dreiwegehahn, zum Umschalten zwischen den beiden Teilkreisläufen aufweist.
Alternativ ist es möglich, dass das Schlauchset ein Ventil aufweist, das die Fluidmenge zu den Teilkreisläufen reguliert. Dabei können beide Teilkreisläufe gleichzeitig mit Kühlmittel durchströmt werden. Das Ventil dient dazu, die Verteilung des Kühlmittels auf die Teilkreisläufe zu steuern, wobei eine prozentuale Verteilung des Kühlmittels auf die Teilkreisläufe zwischen 0 % und 100 % möglich ist. Es ist auch möglich, dass das Ventil eine vorbestimmte Fluidverteilung realisiert, d.h. weder umschaltbar, noch regulierbar ist. Ein solches Ventil kann beispielsweise durch ein Y-Stück gebildet sein.
Hinsichtlich der Miniaturisierung des Geräts, insbesondere Hypothermiegeräts, ist vorgesehen, dass das Gerät eine Höhe vom Boden bis zu dem mindestens einen Fluidanschluss aufweist, die mindestens 700 mm, insbesondere mindestens 800 mm, insbesondere mindestens 900 mm, insbesondere mindestens 1000 mm, beträgt. Allerdings sollte die Höhe vom Boden zum Fluidanschluss nicht mehr als 1400 mm, insbesondere nicht mehr als 1200 mm, betragen. Sofern das Gerät mit einem höhenverstellbaren Fahrwerk ausgestattet ist, beziehen sich die vorstehend genannten Höhenangaben auf den vollständig heruntergefahrenen Zustand.
Die Breite und/oder die Tiefe des Geräts betragen vorzugsweise höchstens 500 mm, insbesondere höchstens 400 mm, insbesondere höchstens 300 mm. Jedenfalls ist vorgesehen, dass die Breite und/oder die Tiefe des Geräts wenigstens 200 mm betragen. Das Gerät ist vorzugsweise schmaler als tief. Insbesondere kann das Verhältnis zwischen der Breite und der Tiefe des Geräts (B/T) höchstens 0,9, insbesondere höchstens 0,8, insbesondere höchstens 0,7, insbesondere höchstens 0,6, insbesondere höchstens 0,5, betragen.
Im Allgemeinen kann bei dem Hypothermiegerät vorgesehen sein, dass zwei Schlauchpumpen vorhanden sind, wobei die beiden Schlauchpumpen für voneinander unabhängige Schlauchsets vorgesehen sind. Das System kann ein Hypothermiegerät mit zwei Schlauchpumpen für voneinander unabhängige Schlauchsets aufweisen. So können auch die Flussraten und/oder Drücke innerhalb der einzelnen Schlauchsets bzw. Kühlmittelkreisläufe unabhängig voneinander eingestellt werden. Insofern ist es bevorzugt, wenn die Schlauchpumpen getrennt voneinander steuerbar sind.
Es ist denkbar, dass jede Pumpe des Hypothermiegeräts einem eigenen Kühlkatheter oder extrakorporalen Kühlelement zugeordnet ist. Insofern können zwei vollständig getrennte Kühlmittelkreisläufe etabliert werden. Alternativ können alle Pumpen, insbesondere Schlauchpumpen, durch ein einziges Schlauchset mit demselben Kühlkatheter oder extrakorporalen Kühlelement fluidverbunden sein. Schließlich ist es auch möglich, dass eine Schlauchpumpe zwei Schlauchabschnitte unterschiedlicher Schlauchsets aufnimmt und so gleichzeitig Kühlmittel durch zwei getrennte Kühlmittelkreisläufe pumpt. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass die Schlauchabschnitte unterschiedlicher Schlauchsets verschiedene Dimensionen aufweisen, so dass in den getrennten Kühlmittelkreisläufen verschiedene Durchflussraten eingestellt werden.
Das wenigstens eine Schlauchset umfasst vorzugsweise einen Wärmetauscherbeutel. Der Wärmetauscherbeutel kann in einen Spalt aufgenommen oder aufnehmbar sein, der durch eine Kühlplatte der Wärmetauschereinheit des Hypothermiegeräts begrenzt ist. Die Kühlplatte ist vorzugsweise mit dem wenigstens einen Peltierelement der Wärmetauschereinheit thermisch gekoppelt. Der Wärmetauscherbeutel ist vorzugsweise bis zu einem Kühlmitteldruck von wenigstens 2 bar, insbesondere wenigstens 3 bar, insbesondere wenigstens 4 bar, druckstabil.
Der Wärmetauscherbeutel kann eine Wandstärke aufweisen, die höchstens 500 µm, insbesondere höchstens 400 µm, insbesondere höchstens 350 µm, insbesondere höchstens 250 µm, insbesondere höchstens 200 µm, beträgt. Die Wandstärke des Wärmetauscherbeutels beträgt vorzugsweise mindestens 50 µm, insbesondere mindestens 100 µm.
Der Wärmetauscherbeutel kann durch wenigstens zwei Wandelemente, beispielsweise Folien, gebildet sein, die an ihren Rändern miteinander verbunden sind. Die Ränder können insbesondere verklebt oder verschweißt sein.
Teil des Schlauchsets können ferner jeweils ein Einlassschlauch und ein Auslassschlauch sein, die in den Wärmetauscherbeutel münden. Der Einlassschlauch und der Auslassschlauch erstrecken sich vorzugsweise zwischen den Wandelementen, insbesondere den Folien, hindurch in einen Innenraum des Wärmetauscherbeutels. Der Einlassschlauch und der Ausslassschlauch können mit den Wandelementen des Wärmetauscherbeutels klebeverbunden oder schweißverbunden sein.
Der Einlassschlauch weist vorzugsweise einen Innendurchmesser von wenigstens 3 mm, insbesondere wenigstens 4 mm, insbesondere wenigstens 5 mm, insbesondere wenigstens 7 mm, auf. Der Auslassschlauch weist vorzugsweise einen Innendurchmesser auf, der höchstens 4 mm, insbesondere höchstens 3 mm, insbesondere höchstens 2 mm, beträgt. Die Wandstärke des Auslassschlauchs kann größer als 1 mm, insbesondere größer als 2 mm, sein, um Wärmeverluste zu reduzieren.
Das Schlauchset kann zudem einen Patientenanschlussschlauch umfassen, der mit dem Auslassschlauch verbindbar oder verbunden ist. Vorzugsweise weist der Patientenanschlussschlauch diesselben Dimensionen wie der Auslassschlauch auf. Gleiches gilt für den Einlassschlauch, der ebenfalls diesselben Dimennsionen wie der Patientenanschlussschlauch aufweist.
Ferner können der Wärmetauscherbeutel und der Spalt so aufeinander abgestimmt sein, dass der Spalt eine Ausdehnung des Wärmetauscherbeutels begrenzt. Insbesondere kann der Spalt so dimensioniert sein, dass der Wärmetauscherbeutel durch die Kühlplatte gestützt wird. Damit ist sichergestellt, dass der Wärmetauscherbeutel einem hohen Kühlmitteldruck standhält.
Bei dem System kann in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen sein, dass der Wärmetauscherbeutel zwischen zwei Kühlplatten oder zwischen einer Kühlplatte und einer Anpressplatte eingespannt ist. Die Einspannung des Wärmetauscherbeutels bewirkt einerseits eine gute Fixierung des Wärmetauscherbeutels und erhöht dessen Stabilität, insbesondere dessen Druckstabilität, andererseits wird dadurch ein guter Wärmeübergang von der Wärmetauschereinheit in das Kühlmittel erreicht.
Hinsichtlich der hydraulischen Leistung des Hypothermiegeräts ist es bevorzugt, wenn der Wärmetauscherbeutel auf einer Druckseite der Schlauchpumpe angeordnet oder anordenbar ist. Mit anderen Worten ist der Wärmetauscherbeutel in Strömungsrichtung des Kühlmittels der Schlauchpumpe nachgeordnet. Das hat den Vorteil, dass durch die pulsatil pumpende Schlauchpumpe Vibrationen in das Kühlmittel eingetragen werden. Diese Vibrationen setzen sich bis in den Wärmetauscherbeutel fort und führen dort zum Abbau der Grenzschicht, was den Wärmeübergang zwischen Wärmetauschereinheit und dem Kühlmittel verbessert und die Belastung auf die nachfolgenden Schläuche und den Kühlkatheter bzw. eine Kühlschleuse reduziert.
Alternativ kann der Wärmetauscherbeutel auf einer Saugseite der Schlauchpumpe, insbesondere in Strömungsrichtung des Kühlmittels vor der Schlauchpumpe, angeordnet oder anordenbar sein.
Zur intravaskulären Kühlung ist insbesondere vorgesehen, dass der dazu eingesetzte Kühlkatheter geeignet ist, um in intrazerebrale, insbesondere in intrakranielle, Gefäße positioniert zu werden. Mit anderen Worten ist bei dem System ein Kühlkatheter vorgesehen, der zur Positionierung in intrazerebralen bzw. intrakraniellen Blutgefäßen geeignet ist. Damit eignet sich das System zur Unterstützung der Schlaganfalltherapie.
Der Kühlkatheter kann insbesondere eine Länge aufweisen, die zwischen 70 cm und 120 cm beträgt. Insbesondere kann ein Kühlflüssigkeitslumen innerhalb des Kühlkatheters ausgebildet sein, das insbesondere von einem proximalen Ende des Katheters zu einem distalen Ende des Katheters verläuft. Das Kühlflüssigkeitslumen kann eine Länge zwischen 70 cm und 120 cm, insbesondere zwischen 75 cm und 120 cm, insbesondere zwischen 80 cm und 120 cm, insbesondere zwischen 85 cm und 120 cm, insbesondere zwischen 90 cm und 120 cm, aufweisen.
Das Kühlflüssigkeitslumen weist vorzugsweise eine durchströmbare Querschnittsfläche auf, die höchstens 2 mm², insbesondere höchstens 1,5 mm², insbesondere höchstens 1 mm², insbesondere höchstens 0,8 mm², beträgt.
Das mit dem Hypothermiegerät verbindbare extrakorporale Kühlelement kann beispielsweise für die Kühlung eines Halsbereichs oder eines Nackenbereichs eines menschlichen Körpers geeignet bzw. angepasst sein. Insbesondere kann das extrakorporale Kühlelement durch einen Kühlbeutel gebildet sein, der nach Art einer Halskrause ausgeformt ist. Auf diese Weise kann das durch die Halsschlagader strömende Blut von extern gekühlt werden.
Überdies kann vorgesehen sein, dass die Kühlplatte auf einer dem Wärmetauscherbeutel zugewandten Seite eine Strukturierung, insbesondere in Form einer negativen Mäanderform, aufweist. Die Strukturierung der Kühlplatte überträgt sich auf den Wärmetauscherbeutel, so dass sich bei Anordnung des Wärmetauscherbeutels im Spalt innerhalb des Wärmetauscherbeutels eine Strukturierung, beispielsweise eine mäanderförmige Kühlmittelführung ergibt. Dies trägt zur Verbesserung der thermischen Leistung des Hypothermiegeräts bei.
Es ist ferner möglich, dass der Wärmetauscherbeutel eine Strukturierung, insbesondere ein mäanderförmige Kanalstruktur aufweist. Die Kühlplatte kann in diesem Fall flach ausgebildet sein. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Kühlplatte eine Stukturierung aufweist, die eine Negativform der Strukturierung des Wärmetauscherbeutels entspricht. Insbesondere kann eine negative Mäanderstruktur an der Kühlplatte ausgebildet sein, die sich bündig in die mäanderförmige Kanalstruktur des Wärmetauscherbeutels einfügt. Dies erhöht die Wärmeübertragungseffizienz.
Das System kann außerdem einen Temperatursensor zur Messung der Temperatur eines Patienten aufweisen. Der Temperatursensor kann insbesondere als Stirnsensor ausgebildet. Der Stirntemperatursensor ist auf der Stirn eines Patienten befestigbar. Konkret kann der Stirntemperatursensor auf die Stirn des Patienten aufgeklebt werden. Der Stirntemperatursensor ist vorzugsweise mit einer Steuerung des Hypothermiegeräts verbindbar, so dass die Kühlleistung der Wärmetauschereinheit anhand der an der Stirn des Patienten gemessenen Körpertemperatur regelbar ist.
In einer bevorzugten Variante der Erfindung ist ein System mit einem Hypothermiegerät, einem Schlauchset, einem Kühlkatheter und einem Temperatursensor, insbesondere einem Stirntemperatursensor, vorgesehen, wobei der Temperatursensor und der Kühlkatheter in einer gemeinsamen Sterilverpackung vorliegen. Der Temperatursensor kann mit dem Kühlkatheter ein Set bilden, das, insbesondere in einem Auslieferungszustand des Systems, in einer gemeinsamen Sterilgutverpackung angeordnet ist. Insoweit kann der Temperatursensor, insbesondere der Stirntemperatursensor, als Einmalartikel ausgewiesen sein.
Klarstellend sei darauf hingewiesen, dass der Temperatursensor, insbesondere der Stirntemperatursensor, mit dem Kühlkatheter unabhängig von den weiteren Komponenten des Systems in einer gemeinsamen Sterilgutverpackung in den Verkehr gebracht werden kann. Insoweit wird im Rahmen der vorliegendne Anmeldung explizit ein Set offenbart, das einen Temperatursensor, insbesondere einen Stirntemperatursensor, und einen Kühlkatheter aufweist oder daraus besteht. Der Kühlkatheter und der Stirntemperatursensor sind vorzugsweise gemeinsam steril verpackt. Insbesondere kann das Set eine einheitlich handhabbare Sterilgutverpackung aufweisen, in welcher der Kühlkatheter und der Stirntemperatursenor gemeinsam angeordnet sind.
Generell können auch der Kühlkatheter und/oder die extrakorporale Kühleinheit, mit oder ohne den zuvor genannten Temperatursensor, insbesondere Stirntemperatursensor, in einer gemeinsamen Sterilgutverpackung in den Verkehr gebracht werden.
Im Allgemeinen kann das hier beschriebene System mehrere Sensoren aufweisen, die mit dem Hypothermiegerät, insbesondere einer Steuerung des Hypothermiegeräts, verbindbar sind. Beispielsweise können ein oder mehrere der folgenden Sensoren oder ein Kombination der Sensoren Teil des Systems sein:

– Temperatursensor zur Messung der Temperatur des Temperiermittels bzw. Kühlmittels im Schlauchset;
– Drucksensor zur Messung des Drucks des Temperiermittels bzw. Kühlmittels im Schlauchset;
– Fluidstromsensor zur Messung des Fluidstroms des Temperiermittels bzw. Kühlmittels im Schlauchset;
– Widerstandssensor zur Messung des elektrischen Widerstands des Temperiermittels bzw. Kühlmittels im Schlauchset;
– Temperatursensor zur Messung der Körpertemperatur eines Patienten.

Die Messung des elektrischen Widerstands des Temperiermittels bzw. Kühlmittels im Schlauchset durch den Widerstandssensor kann Rückschlüsse darauf zulassen, ob sich im Schlauchset Luftblasen gebildet haben. In diesem Fall kann eine Sicherheitsschaltung aktiviert werden, die eine weitere Fluidförderung unterbindet, insbesondere die Schauchpumpe stoppt.
Der bevorzugt vorgesehene Fluidstromsensor bzw. Durchflusssensor kann als Ultraschallsensor ausgestaltet sein. Insbesondere kann der Fluidstromsensor, insbesondere der Ultraschallsensor, geeigenet sein, um Luftblasen im Kühlmittelkreislauf zu erkennen. Alternativ oder zusätzlich kann der Fluidstromsensor ein Drehflügelrad aufweisen, um die Fluidströmung zu visualisieren.
Es kann auch vorgesehen sein, dass das Hypothermiegerät eine Luftblasenfalle aufweist, die vorzugsweise in Strömungsrichtung des Kühlmittels hinter der Schlauchpumpe bzw. hinter dem Wärmetauscher angeordnet ist. Ferner kann ein Sensor zur Füllstandsüberwachung des Kühlmittelfüllstands im Kühlmittelbehälter und/oder im Wärmetauscherbeutel vorgesehen sein.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten, schematischen Zeichnungen näher erläutert.
Darin zeigen
1 eine Übersicht über den Systemaufbau eines Hypothermiesystems gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel;
2 eine Übersicht über den Systemaufbau eines erfindungsgemäßen Hypothermiesystems nach einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel;
3 eine Übersicht über den Systemaufbau eines erfindungsgemäßen Hypothermiesystems nach einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel;
4 eine Seitenansicht einer Wärmetauschereinheit des erfindungsgemäßen Hypothermiesystems nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel;
5 eine Querschnittsansicht durch die Wärmetauschereinheit gemäß 4 entlang der Linie V-V;
6 die Querschnittsansicht gemäß 5 mit zwischen zwei Kühlplatten angeordnetem Wärmetauscherbeutel;
7 eine Querschnittsansicht durch eine Wärmetauschereinheit eines erfindungsgemäßen Hypothermiesystems nach einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel, bei dem der Wärmetauscherbeutel vollständig von einer Kühlplatte umschlossen ist;
8 eine Draufsicht auf eine Schlauchpumpe eines erfindungsgemäßen Hypothermiesystems nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel;
9 eine perspektivische Ansicht der Schlauchpumpe gemäß 8;
10 eine Draufsicht auf eine Anordnung eines erfindungsgemäßen Hypothermiegeräts mit einem Operationstisch;
11 eine Seitenansicht einer Anordnung eines erfindungsgemäßen Hypothermiegeräts und einem Operationstisch nach einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel;
12 eine Detailansicht der Anordnung gemäß 11, wobei die Befestigungsvorrichtung des Hypothermiegeräts über ein Loslager mit dem Gehäuse des Hypothermiegeräts gekoppelt ist;
13 eine Detailansicht der Anordnung gemäß 11, wobei das Hypothermiegerät über einen Gelenkarm mit dem Operationstisch gekoppelt ist;
14 eine Detailansicht der Anordnung gemäß 11, wobei das Hypothermiegerät über einen teleskopierbaren Gelenkarm mit dem Operationstisch gekoppelt ist;
15 eine Detailansicht eines Gehäuses des erfindungsgemäßen Hypothermiegeräts mit einer Befestigungsvorrichtung zur Anbringung an einem Operationstisch nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel; und
16 eine Seitenansicht einer Anordnung eines erfindungsgemäßen Hypothermiegeräts und einem Operationstisch nach einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel.
1 zeigt den Überblick über ein Hypothermiesystem nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel.
Das System weist im Allgemeinen ein Hypothermiegerät 100, wenigstens ein Schlauchset 200 und einen Kühlkatheter 240 bzw. ein extrakorporales Kühlelement 250 auf. Das System kann insbesondere entweder den Kühlkatheter 240 oder ein extrakorporales Kühlelement 250 umfassen. Es ist auch möglich, dass das System sowohl einen Kühlkatheter 240, als auch ein extrakorporales Kühlelement 250 umfasst. Das Schlauchset 200 verbindet den Kühlkatheter 240 und/oder das extrakorporale Kühlelement 150 mit dem Hypothermiegerät 100.
Das Hypothermiegerät 100 umfasst generell eine Wärmetauschereinheit 110 und eine Schlauchpumpe 120. Ferner weist das Hypothermiegerät 100 eine Eingabe- und Ausgabeeinheit auf, die in den Zeichnungen illustrativ als Display 151 dargestellt ist. Die Schlauchpumpe 120, die Wärmetauschereinheit 110 und die Eingabe- und Ausgabeeinheit bzw. das Display 151 sind vorzugsweise in oder an einem gemeinsamen Gehäuse 152 angeordnet. Das Hypothermiegerät 100 kann ferner einen Infusionsständer 155 aufweisen, der mit dem Gehäuse 152 verbunden ist.
Das Schlauchset 200 weist mehrere Schlauchleitungen sowie einen Schlauchabschnitt 213 auf, wobei der Schlauchabschnitt 213 so ausgebildet ist, dass er mit der Schlauchpumpe 120 verbindbar ist. Die Schlauchpumpe 120 weist dazu einen Einspannabschnitt 123 auf, in welchen der Schlauchabschnitt 213 einlegbar ist. Insbesondere ist der Schlauchabschnitt 213 aus einem besonders flexiblen Material gebildet, so dass er durch Abklemmelemente 121 der Schlauchpumpe 120 abklemmbar bzw. quetschbar ist. Durch das Abklemmen des Schlauchabschnitts 213 wird Kühlmittel, das im Schlauchset 200 enthalten ist, durch die Schlauchpumpe 120 gefördert.
Das Schlauchset 200 bildet im Wesentlichen einen Kühlmittelkreislauf. Insbesondere kann das Schlauchset 200 gemeinsam mit einem Kühlkatheter und/oder einem extrakorporalen Kühlelement einen geschlossenen Kühlmittelkreislauf ausbilden.
Das Schlauchset 200 ist mit einem Kühlmittelbeutel 212 verbindbar, der im Betrieb des Systems vorzugsweise am Infusionsständer 155 aufgehängt ist. Der Kühlmittelbeutel 212 kann beispielsweise eine im medizinischen Bereich übliche Kochsalzlösung enthalten. Insbesondere kann der Kühlmittelbeutel 212 durch einen handelsüblichen Infusionsflüssigkeitsbeutel, beispielsweise gefüllt mit Kochsalzlösung, gebildet sein. Der Kühlmittelbeutel 212 ist zur Bildung des Kühlmittelkreislaufs durch das Schlauchset 200 bzw. eine Schlauchleitung des Schlauchsets 200 mit dem Wärmetauscherbeutel 211 verbunden. Vom Wärmetauscherbeutel 211 verläuft eine Schlauchleitung zum Schlauchabschnitt 213, der in die Schlauchpumpe 120 eingelegt ist. Nach dem Schlauchabschnitt 213 teilt sich ein Hauptkreislauf 210 des Schlauchsets 200 in zwei Teilkreisläufe 220, 230 auf.
Ein erster Teilkreislauf 220 führt zu einem Kühlkatheter 240, wobei der Kühlkatheter 240 vorzugsweise als intravaskulärer Kühlkatheter, insbesondere als intrazerebraler Kühlkatheter, ausgebildet ist. Der Kühlkatheter 240 weist dazu einen Kühlmitteleingang 242 und einen Kühlmittelausgang 243 auf. Der Kühlkatheter 240 kann im Bereich seiner Spitze ein oder mehrere Kühlballons aufweisen, die durch das Kühlmittel durchströmt werden.
Der zweite Teilkreislauf 230 umfasst ein extrakorporales Kühlelement 250. Das extrakorporale Kühlelement 250 kann beispielsweise eine Kühldecke, eine Kühlweste 251 und/oder eine Kühlmanschette 252 bilden. Das extrakorporale Kühlelement 250 wird ebenfalls durch ein Kühlmittel durchströmt. Die beiden Teilkreisläufe 220, 230 werden anschließend wieder in den Hauptkreislauf 210 zusammengeführt. Über eine entsprechende Schlauchleitung gelangt somit Kühlmittel, was zuvor die Teilkreisläufe 220, 230 durchlaufen hat, wieder zurück in den Kühlmittelbeutel 212.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist vorgesehen, dass die Aufteilung des Hauptkreislaufs 210 in den ersten Teilkreislauf 220 und den zweiten Teilkreislauf 230 erst nach der Schlauchpumpe 120 erfolgt. Somit wird das Kühlmittel lediglich durch eine einzige Schlauchpumpe 120 durch alle Kreisläufe 210, 220, 230 gefördert.
Eine alternative Gestaltung des Hypothermiesystems ist in 2 gezeigt. Das Hypothermiegerät 100 weist eine Wärmetauschereinheit 110 und eine Eingabe- und Ausgabeeinheit in Form eines Displays 151 auf. Die Wärmetauschereinheit 110 und das Display 151 sind in einem Gehäuse 152 gehalten, das ferner einen Infusionsständer 155 trägt.
Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 sind bei dem Hypothermiegerät 100 gemäß 2 zwei Schlauchpumpen 120 vorgesehen. Beide Schlauchpumpen 120 sind in das Gehäuse 152 des Hypothermiegeräts 100 integriert. Das Schlauchset 200 umfasst einen Hauptkreislauf 210 und zwei Teilkreisläufe 220, 230. Der Hauptkreislauf 210 ist in Strömungsrichtung des Kühlmittels vor den Schlauchpumpen 120 in die beiden Teilkreisläufe 220, 230 aufgeteilt, so dass jedem Teilkreislauf 220, 230 eine eigene Schlauchpumpe 120 zugeordnet ist. Insofern ist bei dem Schlauchset 200 gemäß 2 vorgesehen, dass in jedem Teilkreislauf 220, 230 ein Schlauchabschnitt 213 angeordnet ist, der in eine Schlauchpumpe 120, insbesondere einen Einspannabschnitt 123 der Schlauchpumpe 120, einlegbar ist.
3 zeigt eine weitere Variante eines Hypothermiesystems, wobei das Hypothermiegerät 100 mit dem Gehäuse 152 gezeigt ist. Aus dem Gehäuse 152 ragt die Schlauchpumpe 120 vor, wobei bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 eine einzige Schlauchpumpe 120 vorgesehen ist. Außerdem ist in dem Gehäuse 152 eine Einschuböffnung 156 vorgesehen, die einen Zugang zu der Wärmetauschereinheit 110 bietet. Insbesondere kann der Wärmetauscherbeutel 211 des Schlauchsets 200 über die Einschuböffnung 156 in die Wärmetauschereinheit 110 eingesetzt werden.
Zur Verdeutlichung ist in 3 die Strömungsrichtung des Kühlmittels im Schlauchset 200 durch entsprechende Pfeile dargestellt. Es ist erkennbar, dass das Kühlmittel von dem Kühlmittelbeutel 212 zum Wärmetauscherbeutel 211 geleitet und von dort über die Schlauchpumpe 120 in die beiden Teilkreisläufe 220, 230 geführt wird. Im ersten Teilkreislauf 220 zirkuliert das Kühlmittel durch den Kühlkatheter 240, insbesondere die Kühlballons 241. Im zweiten Teilkreislauf 230 zirkuliert das Kühlmittel durch ein extrakorporales Kühlelement 250, das in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Kühlmanschette 242 ausgebildet ist. Die Kühlmanschette 242 bildet eine Halskrause bzw. kann um den Hals eines Patienten 400 gelegt werden. Das Kühlmittel strömt aus den Teilkreisläufen 220, 230 zurück in den Hauptkreislauf 210 und gelangt in den Kühlmittelbeutel 212.
In den 4–7 sind detaillierte Ausführungsbeispiele der Wärmetauschereinheit 110 des Hypothermiegeräts 100 gezeigt. So zeigt 4 eine Seitenansicht einer Wärmetauschereinheit 110, wobei ein Kühlgebläse 115 erkennbar ist, das fest auf einem Kühlkörper 114 montiert ist. Der Kühlkörper 114 weist eine Vielzahl von Rippen auf. Das Kühlgebläse 115 ist so ausgerichtet, dass zwischen den Rippen des Kühlkörpers 114 eine starke Luftströmung zum Abtransport von Wärmeenergie erzeugt wird.
5 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie V-V gemäß 4 und verdeutlicht den Aufbau der Wärmetauschereinheit 110. Die Wärmetauschereinheit 110 umfasst bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Peltierelemente 111, die jeweils einem Kühlkörper 114 und einem Kühlgebläse 115 zugeordnet sind. Jedes Peltierelement 111 ist thermisch direkt mit einem Kühlkörper 114 gekoppelt. Insbesondere weist jedes Peltierelement 111 eine wärmeabgebende Seite auf, die an dem Kühlkörper 114 anliegt. Ferner weist jedes Peltierelement 111 eine Kühlfläche bzw. eine kühlende Seite auf, die mit einer Kühlplatte 112 direkt thermisch gekoppelt ist. Konkret ist das Peltierelement 111 zwischen dem Kühlkörper 114 und der Kühlplatte 112 angeordnet und berührt sowohl den Kühlkörper 114, als auch die Kühlplatte 112.
Wie in 5 gut erkennbar ist, ist das Peltierelement 111 kleiner als der Kühlkörper 114 und die Kühlplatte 112. Insofern bleibt zwischen dem Kühlkörper 114 und der Kühlplatte 112 ein Freiraum, der durch das Peltierelement 111 nicht ausgefüllt wird. Das Peltierelement 111 bildet insoweit einen Abstandshalter, wobei der Abstand zwischen dem Kühlkörper 114 und der Kühlplatte 112 vorliegend durch eine thermische Isolierung 113 gefüllt ist. Insbesondere ist das Peltierelement 111 in eine thermische Isolierung 113 eingebettet, wobei die thermische Isolierung 113 das Peltierelement 111 nur an seinen Schmalseiten umgibt.
In 5 ist außerdem gut zu sehen, dass zwischen den Kühlplatten 112 der Wärmetauschereinheit 110 ein Spalt 116 gebildet ist. Der Spalt 116 dient zur Aufnahme des Wärmetauscherbeutels 211 des Schlauchsets 200. Dabei ist der Spalt 116 möglichst klein bemessen und weist vorzugsweise eine Breite von höchstens 15 mm auf, um eine gute und effiziente Wärmeübertragung zwischen der Wärmetauschereinheit 110 und dem Kühlmittel im Wärmetauscherbeutel 211 zu erreichen.
6 zeigt die Wärmetauschereinheit 110, wobei ein Wärmetauscherbeutel 211 im Spalt 116 angeordnet ist. Der Wärmetauscherbeutel 211 wird durch die Kühlplatten 112 klemmend fixiert, so dass ein guter thermischer Kontakt vorliegt. Die klemmende Fixierung kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die beiden Kühlplatten 112, vorzugsweise gemeinsam mit den jeweiligen Peltierelementen 111, Kühlkörpern 114 und Kühlgebläsen 115 elektromotorisch, mechanisch oder pneumatisch verstellbar sind, so dass die Breite des Spalts 116 variabel ist. So kann beispielsweise ein Wärmetauscherbeutel 211 in einen relativ breiten Spalt 116 leicht eingesetzt werden. Sobald der Wärmetauscherbeutel 211 in dem Spalt 116 angeordnet ist, können die Kühlplatten 112, Peltierelemente 111, Kühlkörper 114 und Kühlgebläse 115 gemeinsam, vorzugsweise als eine Bewegungseinheit, elektromotorisch bewegt werden, so dass die Breite des Spalts 116 verringert wird. Dadurch wird der Wärmetauscherbeutel 211 zwischen den Kühlplatten 112 eingeklemmt.
Eine alternative Gestaltung der Kühlplatte 112 der Wärmetauschereinheit 110 zeigt 7. Demnach kann in einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die Wärmetauschereinheit 110 eine einzige Kühlplatte 112 aufweist. Der Spalt 116 zur Aufnahme des Wärmetauscherbeutels 211 kann insofern als Aufnahme bzw. schlitzartiger Einschub in der Kühlplatte 112 ausgebildet sein. Wie in 7 gut erkennbar ist, ist der Wärmetauscherbeutel 211 bei dieser Variante vollumfänglich von der Kühlplatte 112 umgeben.
Die Kühlplatte 112 ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 7 beidseitig mit einem Kühlkörper 114 verbunden. Jeder Kühlkörper 114 weist jeweils ein Kühlgebläse 115 auf. In der gezeigten Schnittansicht nicht dargestellt sind in 7 die Peltierelemente 111. Vorzugsweise weist die Wärmetauschereinheit gemäß 7 zwei Peltierelemente 111 auf, die jeweils zwischen einem Kühlkörper 114 und der Kühlplatte 112 angeordnet und thermisch mit dem Kühlkörper 114 und der Kühlplatte 112 gekoppelt sind.
In den 8 und 9 ist stark schematisch eine Schlauchpumpe 120 des Hypothermiegeräts 100 gezeigt, die vorteilhaft bei den unterschiedlichen Varianten des Hypothermiegeräts 100 zum Einsatz gelangen kann. Die Schlauchpumpe 120 weist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel drei Abklemmelemente 121 auf. Die Abklemmelemente 121 können zylinderförmig ausgebildet sein. Insbesondere können die Abklemmelemente 121 durch Rollen gebildet sein. Die hier dargestellte Schlauchpumpe 120 weist drei Abklemmelemente 121 auf, wobei eine höhere Anzahl von Abklemmelementen 121 möglich ist.
Die Abklemmelemente 121 sind über einen Rahmen 126 mit einer Welle 122 drehfest verbunden. Die Welle 122 ist vorzugsweise mit einem Elektromotor gekoppelt.
Die Schlauchpumpe 120 weist ferner einen Einspannabschnitt 123 auf, in welchen ein Schlauchabschnitt 213 des Schlauchsets 200 eingesetzt ist. Der Schlauchabschnitt 213 gelangt über zwei Schlauchdurchführungen 124 in den Einspannabschnitt 123. Gut erkennbar ist, dass der Einspannabschnitt 123 auf die Abklemmelemente 121 so abgestimmt ist, dass immer ein Abklemmelement 121 den Schlauchabschnitt 213 berührt bzw. quetscht. Insbesondere sind die Länge des Einspannabschnitts 123 und der Abstand zwischen den einzelnen Abklemmelementen 121 aufeinander abgestimmt. In dem in den 8 und 9 dargestellten Betriebszustand wird der Schlauchabschnitt 213 von zwei Abklemmelementen 121 berührt und vorzugsweise zumindest leicht gequetscht.
Der Schlauchpumpe 120 ist außerdem eine Schlauchklemme 125 zugeordnet. Die Schlauchklemme 125 ermöglicht die Fixierung des Schlauchabschnitts 213 an der Schlauchpumpe 120. Dazu kann der Schlauchabschnitt 213 einen Klipsbereich 127 aufweisen, der durch zwei ringförmige Anschläge 128 begrenzt ist. Die beiden Anschläge 128 bewirken eine axiale Fixierung des Schlauchabschnitts 213. Die axiale Fixierung vermeidet ein Verschieben des Schlauchabschnitts 213 infolge der Pumpenrotation. Hier nicht dargestellt, jedoch bevorzugt vorgesehen, ist eine weitere Schlauchklemme 125 auf der gegenüberliegenden Seite der Schlauchpumpe 120, um eine beidseitige Fixierung des Schlauchabschnitts 213 an der Schlauchpumpe 120 zu gewährleisten. Vorzugsweise ist die Schlauchklemme 125 so dimensioniert bzw. so ausgelegt, dass ein radiales Quetschen, d.h. eine Durchmesserreduktion, des Schlauchabschnitts 213, insbesondere im Klipsbereich 127, vermieden wird.
10 zeigt in einer Draufsicht die bevorzugte Anordnung eines Hypothermiegeräts 100 an einem Operationstisch 300. Der Operationstisch 300 weist vorzugsweise wenigstens eine Reling 310 auf, die zur Fixierung zusätzlicher Medizingeräte oder Zubehörteile vorgesehen ist. Ferner umfasst der Operationstisch eine Auflagefläche für einen Patienten 400 und ein Tischgestell 320. Das Tischgestell 320 ist vorzugsweise höhenverstellbar. Gleichzeitig ist der Operationstisch 300 auf dem Tischgestell 320 in wenigstens einer, bevorzugt zwei horizontalen Richtungen verschiebbar. Die Verschieberichtungen des Operationstischs 300 sind in den 10–14 beispielhaft durch entsprechende Doppelpfeile dargestellt.
Das Hypothermiegerät 100 umfasst vorzugsweise ein Gehäuse 152, wobei das Gehäuse 152 eine Einschuböffnung 156 für einen Wärmetauscherbeutel 211 umfasst. Ferner sind am Gehäuse 152 ein Display 151 und die Schlauchpumpe 120 erkennbar. Das Gehäuse 152 umfasst außerdem einen Griff 150 zum Fassen und Bewegen des Hypothermiegeräts 100.
Insbesondere in den 11–14 ist gut erkennbar, dass das Hypothermiegerät 100 ein Fahrgestell 153 aufweist. Das Fahrgestell 153 ist durch mehrere Fahrrollen 154 gebildet, die mit dem Gehäuse 152 gelenkig verbunden sind. Am Gehäuse 151 ist außerdem ein Infusionsständer 155 angebracht.
Das Hypothermiegerät 100 umfasst außerdem eine Befestigungsvorrichtung 140, die in den 10 und 11 stark schematisiert dargestellt ist. Die Befestigungsvorrichtung 140 ermöglicht die Verbindung des Hypothermiegeräts 100 mit dem Operationstisch 300, insbesondere mit dessen Reling 310. Dabei erfolgt die Verbindung des Hypothermiegeräts 100 mittels der Befestigungsvorrichtung 140 am Operationstisch 300 vorzugsweise derart, dass das Hypothermiegerät 100 mittels eines Fahrgestells 153 den horizontalen Bewegungen des Operationstischs 300 folgen kann. Gleichzeitig ist die Befestigungsvorrichtung 140 derart höhenverstellbar gegenüber dem Fahrgestell 153 ausgebildet, dass der Operationstisch 300 weiterhin höhenverstellbar ist, ohne dass das Hypothermiegerät 100 dieser Höhenverstellung folgt. Das Hypothermiegerät 100 bleibt also in ständigem Kontakt zum Boden.
In 11 ist eine Anordnung des Hypothermiegeräts 100 mit einem Operationstisch 300 gezeigt, wobei das Hypothermiegerät 100 an einer fußseitigen Reling 310 des Operationstischs 300 mittels der Befestigungsvorrichtung 140 fixiert ist. Beispielhaft ist in 11 noch ein Röntgenbogen 350 dargestellt. Dies illustriert den bevorzugten Einsatzzweck des Hypothermiegeräts 100. Das Hypothermiegerät 100 kommt vorzugsweise in Angiographiebereichen zum Einsatz, wobei unter hypothermischer Therapie eine angiographische Untersuchung, beispielsweise zur Ermittlung der Position einer Durchblutungsstörung im Gehirn, erfolgt.
Details zur Befestigungsvorrichtung 140 sind in den 12–14 dargestellt. So zeigt 12 ein Ausführungsbeispiel der Befestigungsvorrichtung 140, bei welchem die Befestigungsvorrichtung 140 mittels eines Loslagers 142 an dem Hypothermiegerät 100 bzw. an dem Gehäuse 152 angeordnet ist. Die Befestigungsvorrichtung 140 umfasst ein Halteelement 141, das mit dem Operationstisch 300, insbesondere der Reling 310 verbunden ist. Das Halteelement 141 ist bei dem Ausführungsbeispiel 12 als Haken 141 ausgebildet, der von oben in die Reling 310 eingehakt ist. Das Loslager 142 ist vertikal orientiert. Mit anderen Worten ist das Loslager 142 so ausgelegt, dass eine vertikale Verschiebebewegung der Befestigungsvorrichtung 140 entlang des Gehäuses 152 freigegeben ist. Das Halteelement 141 ist mit einem Gleitschuh 144 des Loslagers 142 durch eine starre Verbindung gekoppelt.
15 zeigt eine konkrete bevorzugte Ausführung der Befestigungsvorrichtung 140 gemäß 12. Insbesondere ist ein Ausschnitt einer perspektivischen Darstellung des Hypothermiegeräts 100 gezeigt, wobei das Gehäuse 152 mit dem Griff 150 erkennbar ist. An dem Gehäuse sind zwei Schienen 143 angebracht, über welche Gleitschuhe 144 der Befestigungsvorrichtung 140 gleiten. Die Befestigungsvorrichtung ist durch zwei voneinander unabhängige Haken 141a gebildet, wobei jeder Haken 141a zwei Gleitschuhe 144 umfasst, die entlang der Schienen 143 höhenverschiebbar sind. Die Haken 141a können in eine Reling 310 eines Operationstischs 300 eingehakt werden. Bei einer Höhenverstellung des Operationstischs 300 erlauben die Gleitschuhe 144 eine Höhenverstellung der Haken 141a, so dass sich die Höhenverstellung des Operationstischs 300 nicht auf eine vertikale Position des Hypothermiegeräts 100 auswirkt. Vielmehr folgen die Haken 141a der Höhenverstellung des Operationstischs 300.
In 13 ist eine alternative Befestigungsvorrichtung 140 gezeigt, wobei die Befestigungsvorrichtung 140 einen Gelenkarm 145 aufweist. Der Gelenkarm 145 umfasst zwei Drehgelenke 146. Die Drehachsen der Drehgelenke 146 verlaufen horizontal. Die Drehebenen der Drehgelenke 146 sind in einer gemeinsamen Rotationsebene angeordnet, wobei die gemeinsame Rotationsebene vorzugsweise vertikal zum Boden, insbesondere horizontal zum Boden und parallel zur Achse eines Patienten, ausgerichtet ist.
Der Gelenkarm 145 ist konkret mittels eines ersten Drehgelenks 146 mit dem Gehäuse 152 des Hypothermiegeräts 100 gekoppelt. Ein zweites Drehgelenk 146 koppelt den Gelenkarm 145 mit dem Halteelement 141 der Befestigungsvorrichtung 140. Das Halteelement 141 der Befestigungsvorrichtung 140 ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 13 und 14 als Klemme 141b ausgebildet. Die Klemme 141b unterscheidet sich von dem Haken 141a, der in 12 dargestellt ist, dadurch, dass zusätzlich ein Spannelement vorgesehen ist, mit dem das Halteelement 141 mit der Reling 310 kraftschlüssig verspannt werden kann.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 13 ist gut erkennbar, dass durch eine Höhenverstellung des Operationstischs 300 auch der Abstand zwischen dem Hypothermiegerät 100 und dem Operationstisch 300 verändert wird. Dabei ist vorgesehen, dass das Schlauchset 200 eine ausreichende Länge hat, um diese Abstandsänderung zwischen Hypothermiegerät 100 und dem Operationstisch 300, die durch eine Höhenverstellung des Operationstischs 300 ausgelöst wird, zu kompensieren.
14 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Befestigungsvorrichtung 140. Dabei ist die Befestigungsvorrichtung 140 im Wesentlichen analog zu der Befestigungsvorrichtung 140 gemäß 13 ausgebildet. Ergänzend ist jedoch vorgesehen, dass der Gelenkarm 145 teleskopierbar ist. Insbesondere weist der Gelenkarm 145 eine Teleskopmechanik 147 auf, die eine Längenverstellung des Gelenkarms 145 erlaubt.
Eine weitere Möglichkeit zur Höhenanpassung des Hypothermiegeräts 100 bei Höhenverstellung eines Operationstisches 300, an welchem das Hypothermiegerät 100 fixiert ist, zeigt 16. Das hier dargestellte Hypothermiegerät 100 unterscheidet sich von dem Hypothermiegerät 100 gemäß 12 lediglich darin, dass einerseits das Fahrgestell 153 relativ zum Gehäuse 152 bewegbar ist und andererseits die Befestigungsvorrichtung durch ein Festlager 148 mit dem Gehäuse 152 verbunden ist.
Konkret sind die Fahrrollen 154 des Fahrgestells 153 durch Teleskopbeine 157 mit dem Gehäuse 152 des Hypothermiegeräts 100 verbunden. Die Teleskopbeine 157 ermöglichen es, den Abstand zwischen dem Fahrgestell 153 und dem Gehäuse 152 zu variieren. So kann das Gehäuse 152 einer Höhenverstellung des Operationstisches 300 folgen, wobei das Fahrgestell 153 Bodenkontakt behält.
Damit das Gewicht der Wärmetauschereinheit 110, insbesondere aller im Gehäuse 152 enthaltener und fest am Gehäuse 152 angebrachter Bauteile, weiterhin von dem Fahrgestell 153 getragen wird und nicht hauptsächlich die Reling 310 des Operationstisches 300 belastet, können die Telekopbeine 157 hydraulisch oder elektromechanisch verstellbar sein.
Das Hypothermiegerät 100 kann dazu wenigstens einen Sensor und/oder einen Steuersignaleingang aufweisen, so dass einer Steuerung für die Teleskopbeine 157 Informationen über die aktuelle Höhe des Operationstisches 300 übermittelbar sind. Beispielsweise können Distanzsensoren am Halteelement 141 vorgesehen sein, die eine Höhenverstellung des Operationstisches 300 erkennen und ein entsprechendes Signal an die Steuerung übermitteln. Die Steuerung kann daraufhin die Telekopbeine nachführen. Es ist auch möglich, dass die Steuerung über den Steuersignaleingang mit einem Steuersignalausgang des Operationstisches 300 verbindbar ist, um ein Signal über die Höhenposition direkt vom Operationstisch 300 zu empfangen.
Das zuvor beschriebene System mit dem Hypothermiegerät 100 und dem Schlauchset 200 wird bevorzugt zur Therapie von Schlaganfallerkrankungen eingesetzt. Insbesondere bevorzugt ist die Kombination aus dem Hypothermiegerät 100, dem Schlauchset 200 und einem Kühlkatheter 240, der sich dazu eignet, in intrakranielle Blutgefäße vorgeschoben zu werden. Der Kühlkatheter 240 kann entsprechend kleine Dimensionen aufweisen, um ein Vorschieben des Kühlkatheters 240 bis in die kleinen intrakraniellen Blutgefäße zu ermöglichen. Insbesondere weist der Kühlkatheter 204 vorzugsweise zumindest im Bereich der Kühlballons 241 einen Querschnittsdurchmesser auf, der höchstens 3 mm, insbesondere höchstens 2 mm, beträgt.
Bezugszeichenliste

100: Hypothermiegerät
110: Wärmetauschereinheit
111: Peltierelement
112: Kühlplatte
113: Thermische Isolierung
114: Kühlkörper
115: Kühlgebläse
116: Spalt
120: Schlauchpumpe
121: Abklemmelement
122: Welle
123: Einspannabschnitt
124: Schlauchdurchführung
125: Schlauchklemme
126: Rahmen
127: Klipsbereich
128: Anschlag
140: Befestigungsvorrichtung
141: Halteelement
141a: Haken
141b: Klemme
142: Loslager
143: Schiene
144: Gleitschuh
145: Gelenkarm
146: Drehgelenk
147: Teleskopmechanik
148: Festlager
150: Griff
151: Display
152: Gehäuse
153: Fahrgestell
154: Fahrrollen
155: Infusionsständer
156: Einschuböffnung
157: Teleskopbein
200: Schlauchset
210: Hauptkreislauf
211: Wärmetauscherbeutel
212: Kühlmittelbeutel
213: Schlauchabschnitt
220: Erster Teilkreislauf
230: Zweiter Teilkreislauf
240: Kühlkatheter
241: Kühlballon
242: Kühlmitteleingang
243: Kühlmittelausgang
250: Extrakorporales Kühlelement
251: Kühlweste
252: Kühlmanschette
300: Operationstisch
310: Reling
320: Tischgestell
350: Röntgenbogen
400: Patient

Claims

Gerät zur intravaskulären und/oder extrakorporalen Kühlung und/oder Erwärmung eines menschlichen oder tierischen Körpers mit wenigstens einer Wärmetauschereinheit (110), die wenigstens ein Temperierelement zum Temperieren eines durch ein Schlauchset (200) strömenden Temperiermittels aufweist, und mit wenigstens einer Schlauchpumpe (120) zur Erzeugung einer Temperiermittelströmung innerhalb des Schlauchsets (200), wobei die Schlauchpumpe (120) wenigstens drei Abklemmelemente (121) zum abschnittsweisen Abklemmen eines Schlauchabschnitts (213) des Schlauchsets (200) aufweist und so ausgelegt ist, dass Druckschwankungen im Temperiermittel beim Betrieb der Schlauchpumpe (120) eine Druckamplitude aufweisen, die weniger als 30% des Mitteldrucks des durch die Schlauchpumpe (120) geförderten Temperiermittels beträgt.
Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlauchpumpe (120) so ausgelegt ist, dass eine Temperiermittelströmung mit einer mittleren Flussrate von mindestens 80 ml/min, insbesondere mindestens 100 ml/min, bei einem Gegendruck von mindestens 3 bar einstellbar, insbesondere erreichbar, ist.
Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlauchpumpe (120) wenigstens vier Abklemmelemente (121) aufweist.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlauchpumpe (120) einen Einspannabschnitt (123) zum Einspannen des Schlauchabschnitts (213) aufweist, wobei die Abklemmelemente (121) derart zum Einspannabschnitt (123) angeordnet sind, dass im Betrieb immer wenigstens ein Abklemmelement (121) den Schlauchabschnitt (213) abklemmt.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Schlauchpumpe (120) mit einer Steuerung zur Überwachung der Stromaufnahme der Schlauchpumpe (120) signalverbunden ist.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperierelement mit einer Kühlplatte (112) thermisch gekoppelt ist, die einen Spalt (116) zur Aufnahme eines Wärmetauscherbeutels (211) des Schlauchsets (200) begrenzt.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauchpumpe (120) eine Schlauchklemme (125) zugeordnet ist, in der ein Klipsbereich (127) des Schlauchabschnitts (213) axial fixierbar ist.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperierelement ein Peltierelement (111) aufweist oder daraus besteht.
System zur endovaskulären und/oder extrakorporalen Kühlung und/oder Erwärmung eines menschlichen oder tierischen Körpers mit einem Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche und mit einem Schlauchset (200), wobei das Gerät durch das Schlauchset (200) mit einem Kühlkatheter (240) und/oder einem extrakorporalen Kühlelement (250) verbunden oder verbindbar ist.
System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlauchset (200) einen Wärmetauscherbeutel (211) aufweist, der so in den Spalt (116) der Wärmetauschereinheit (110) aufgenommen ist, dass der Wärmetauscherbeutel (211) mit dem wenigstens einen Temperierelement, insbesondere dem Peltierelement (111), thermisch gekoppelt ist.
System nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscherbeutel (211) auf einer Druckseite der Schlauchpumpe (120) angeordnet oder anordenbar ist.
System nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscherbeutel (211) auf einer Saugseite der Schlauchpumpe (120) angeordnet oder anordenbar ist.
System nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkatheter (240) zur Positionierung in intrazerebrale, insbesondere intrakranielle, Blutgefäße geeignet ist.
System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkatheter eine Länge aufweist, die zwischen 70 cm und 120 cm beträgt.
System nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkatheter ein Kühlflüssigkeitslumen mit einer durchströmbaren Querschnittsfläche von höchstens 2 mm² aufweist.
Verfahren zum Betreiben eines Geräts oder eines Systems nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schlauchset (200) mit einem Temperiermittel, insbesondere einer Kochsalzlösung, gefüllt ist und die Schlauchpumpe (120) so eingestellt wird, dass das Temperiermittel bei einem Gegendruck von mindestens 3 bar mit einer mittleren Flussrate von mindestens 80 ml/min, insbesondere mindestens 100 ml/min, durch das Schlauchset (200) strömt oder zirkuliert.