DE102018009062A1

DE102018009062A1 - Vorrichtung und Verfahren zur extrakorporalen Blutoxygenierung mit der Möglichkeit, die Membranoberfläche nach Bedarf zu modifizieren.

Info

Publication number: DE102018009062A1
Application number: DE102018009062.1A
Authority: DE
Inventors: Moneera Bobaky; Khiralddin Kalla; Nerouz Boubaki; Omar Kalaa
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-11-13
Filing date: 2018-11-13
Publication date: 2020-05-14
Also published as: WO2020098850A1

Abstract

Vorrichtung und Verfahren zur Blutoxygenierung mit der Möglichkeit der Modifizierung der Membranoberfläche durch Strukturierung des Oxygenators von kleiner separater Einheiten, die in der kombinierten Struktur des Oxygenators verschmolzen sind. Mit einem geeigneten Blutverteilungsrohrsystem und Luft- und Wasserverteilungssystem, die in der kombinierten Struktur des Oxygenators verschmolzen sind, mit Ventilen am Ein- und Auslass des Blutes an Oxygenierungseinheiten des Oxygenators. Mit der Fähigkeit, jede Einheit in Zirkulation und Gasaustausch zu setzen oder außer Zirkulation und Gasaustausch zu setzen, indem die Einlass- und Auslassventile gesteuert werden. Somit kann die an der Zirkulation beteiligte Oberfläche der Oxygenierungsmembran eingestellt werden. Der Oxygenator kann aus Einheiten gleicher Größe bestehen oder so, dass der Oxygenator aus einer großen Kerneinheit und kleinen Sekundäreinheiten besteht. Am wichtigsten ist, dass alle Einheiten in der kombinierten Struktur des Oxygenators verschmolzen sind. Das Blutverteilung Rohrsystem könnte in einer sequenziellen oder Verzweigten Form verteilt sein. Am wichtigsten ist, dass das Blutverteilungsrohrsystem in der kombinierten Struktur des Oxygenators verschmolzen ist, dass das Blutverteilungsrohrsystem das laminare Fließen beibehält, und dass das Blutverteilungsrohrsystem mit Einlass- und Auslassventilen an jeder der Einheiten versehen ist. Mit der Fähigkeit, jede Einheit in Zirkulation und Gasaustausch zu setzen oder außer Zirkulation und Gasaustausch zu setzen, indem die Einlass- und Auslassventile gesteuert werden.

Description

Gebiet der Erfindung:
die vorliegende Erfindung betrifft allgemein medizinische Geräte und insbesondere ein extrakorporales Blutoxygenierungssystem.
Hintergrundinformation:
die extrakorporale Membranoxygenierung (ECMO), auch als extrakorporale Lebensstütze (ECLS) bekannt, ist eine extrakorporale Technik, die sowohl Herz- als auch Atmungsunterstützung für Personen bietet, deren Herz und / oder Lunge nicht in der Lage sind, eine ausreichende Menge an Blutfluss und Gasaustausch um Leben zu erhalten. Diese Intervention wurde vor allem bei Kindern angewendet, aber es ist mehr Einsatz bei Erwachsenen mit Herz-und Atemwegsversagen zu sehen.
Technisch gleicht ein ECMO-Gerät einer Herz-Lungen-Maschine. Um eine ECMO aufzunehmen, werden Kanülen in zwei große Blutgefäße eingebracht. Um eine Blutgerinnung zu vermeiden, setzt man gerinnungshemmende Mittel (Antikoagulanzien) zu, in der Regel Heparin. Das ECMO-Gerät pumpt Blut kontinuierlich durch einen Membran-Oxygenator, der Kohlendioxid aus dem Blut entfernt und reichert es mit Sauerstoff an. dann wird das Blut zum Patienten zurückgeführt.
Arten: Es existieren verschiedene Formen der ECMO, die wichtigsten sind die Veno-Venöse ECMO (VV-ECMO), die Veno-Arterielle ECMO (VA-ECMO) und die pumpenlose Arterio-Venöse ECLA (pECLA).
Einleitung: sobald entschieden wurde, dass ECMO eingeleitet wird, wird die Person mit intravenösem Heparin antikoaguliert und dann wird die Kanüle eingesetzt.
Der ECMO-Unterstützung wird initiiert, sobald die Kanülen mit den entsprechenden Schenkeln des ECMO-Schaltkreises verbunden sind.
Die größten Kanülen, die in den Gefäßen platziert werden können, werden verwendet, um einen maximalen erforderlichen Fluss zu ermöglichen und den Druck zu minimieren. Nach der Kanülierung sind sie mit dem ECMO-Kreis verbunden und der Blutfluss wird erhöht, bis der Atem- und Hämodynamikstatus stabil ist.
Gemeinsame Komplikationen von VA-ECMO:Thrombose (Schaltungsgerinnsel, Oxygenator), Mikroembolie (ZNS, Milz, Niere, Leber), Blutung (ZNS, chirurgisches situ, Kanülen Lage, Gastrointestinale, Pulmnary), Koagulopathie und DIC (Gerinnungsfaktor Konsumption), Hämolyse, Bein Ischämie, Infektion, Neurologische Ereignisse, LV-Stauung und damit eine Thrombose oder Verschlechterung der Kontraktilität des linken Ventrikels.
Bekannte Definitionen:
RF (rated flow/Rated-Fluss): ist die Durchflussrate, bei dem venösen Blut (Sättigung 75%, Hb 12 mg %) am Auslass der Membranlunge vollständig gesättigt (95%) ist. RF (rated flow) wird vom Hersteller für jeden Membran-Oxygenator definiert
MO2D (Maximum 02-delivery): ist die Menge an Sauerstoff, die pro Minute geliefert wird, wenn die Pumpe mit RF (rated flow) läuft. Dies wird berechnet als Auslass minus Einlass O2 Inhalt (typischerweise 4-5cc / dL, wie die normale Lunge) mal Blutfluss. Zum Beispiel hat ein bestimmtes Gerät einen RF (rated flow) von 2 L / min (MO2D 100cc02 / min). Wenn der RBF (required blood flow) für die totale Unterstützung eines Patienten 1 I / min (O2 ca. 50 cc / min) ist, ist diese Membranlunge ausreichend. Wenn der RBF (required blood flow) für die totale Unterstützung eines Patienten 2 L / min (O2 ca. 100 cc / min) ist, ist diese Membranlunge ausreichend. Wenn der RBF (required blood flow) für die Gesamtunterstützung 4 l/min beträgt, ist diese Membranlunge nicht ausreichend und die Schaltung benötigt eine größere Membranlunge mit RF 4 l/min.
RBF (required blood flow / erforderlicher Blutfluss) Die Hauptbasis: zum Anfang Maximale Durchflussraten sind üblicherweise während der VV ECMO erwünscht, um die Sauerstoffzufuhr zu optimieren, Gewöhnlich VV-blood flow von 120 ml / kg / min für Neugeborene bis zu 60-80 ml / kg / min für Erwachsene. Während der VV-EMO ist eine adäquate Unterstützung als arterielle Sättigung größer als 80% und venöse Sättigung größer als 70% definiert, um dieses Ziel zu erreichen, wird der Blutfluss angepasst. Im Gegensatz zum veno-venösen ECMO, wo der Schwerpunkt der Gasaustausch ist, ermöglicht VA-ECMO, dass Blut aus einer zentralen Vene evakuiert und in das arterielle System zurückgeführt wird. Dies ermöglicht sowohl die Atmung und die Zirkulation zu unterstützen. deshalb muss die Flußrate, die während des VA ECMO verwendet wird, hoch genug sein, um einen adäquaten Perfusionsdruck und eine venöse Oxyhämoglobin-Sättigung zu liefern, aber niedrig genug sein ,um eine ausreichend Preload zur Aufrechterhaltung der linken Ventrikel Output zu liefern , Idealerweise wird für VA-ECMO der Blood flow verringert, bis der arterielle Pulsdruck mindestens 10 mm Hg beträgt . Diese Base ist in einigen Fällen von besonderer Bedeutung, um eine Stase und damit als Folge eine Thrombose oder Verschlechterung der Kontraktilität des linken Ventrikels zu vermeiden, z.B. die Existenz einer mechanischen Klappe. Während der VA-ECMO das beste Maß für eine adäquate systemische Perfusion ist die venöse Sättigung größer als 70%. Der linke ventrikuläre Output wird normalerweise während des VA-ECMO überwacht, da der linke ventrikuläre Output verschlechtert werden kann.
Beschreibung der Erfindung:
alle Oxygenatoren, die zu dieser Zeit existieren, oder es wurde veröffentlicht und patentiert wurden, bestehen aus einer riesigen einzelnen Einheit. Und jeder Oxygenator hat sowohl die Membranoberfläche als auch der RF (rated flow/Rated-Fluss), die vom Hersteller festgelegt wurde und nicht geändert werden könnte, so dass die unnötige Membranoberfläche nicht vermieden werden kann. so haben wir meistens eine zusätzliche unnötige Membranoberfläche in der Zirkulation und dadurch unnötige Entzündungsreaktionen, Verbrauch von Gerinnungsfaktoren, Blutplättchenverbrauch und Hämolyse. Gemäß der Erfindung können wir sowohl die Membranoberfläche als auch der RF(rated flow/Rated-Fluss) nach Bedarf einstellen, um den RBF(required blood flow / erforderlicher Blutfluss) an zu passen und die unnötige Membranoberfläche vermieden zu können, indem wir den Oxygenator von kleinen getrennten Einheiten, die in der vereinigten Struktur des Oxygenators verschmolzen sind, strukturieren.
Mit der Fähigkeit, jede Einheit in Betrieb zu setzen oder außer Betrieb zu setzen, indem die Einlass- und Auslassventile gesteuert werden. So wird es möglich sein, die unnötige Membranoberfläche zu vermieden und die RF (rated flow/Raten-Fluss) mit dem notwendigen Blutfluss für die Unterstützung eines Patienten gleichzusetzen. So könnten wir die Risiken von Hämolyse, Entzündungsreaktionen, Verbrauch von Gerinnungsfaktoren, Thrombozytenverbrauch und Thrombose des Oxygenators minimieren, indem wir die unnötige Membranoberfläche außer Zirkulation nehmen. Auf diese Weise kann RF (rated flow/Rated-Fluss) gleich der RBF (required blood flow / erforderlicher Blutfluss) erreicht werden. So kann eine minimale Heparin-Dosis verwendet werden und die ACT / PTT kann in einem minimalen Bereich der Antikoagulation gehalten werden, wodurch das Risiko von Blutungen minimiert wird. Andererseits könnten wir eine stabile Erholung vom Blutmembranoxygenator sicherstellen, durch die Reduzierung der Membranoberfläche nach Bedarf in der Erholung Phase.
so dass wir drei neue Begriffe etabliert haben:

URF: Unit-Rated-Flow, MRF: Maximal -Rated-Flow, ARF: Aktiviert-Rated-Flow
URF (Unit rated flow): ist der Rated-Flow einer einzelnen Einheit. Wenn der Oxygenator von (n) Einheitenstrukturiert wird, könnten wir beschreiben URF1, URF2, URF3 bis URFn.
MRF (Maximum rated flow): ist die Summe des URF (Unit rated flow) aller Einheiten, aus denen der Oxygenator besteht. MRF = URF1 +URF2+URF3 + .... + URFn
ARF (activated rated flow): ist die Summe der URF (Unit rated flow) der Einheiten, die in Betrieb engagiert sind. Zum Beispiel ein bestimmtes Gerät bestehend aus 4 Einheiten (n = 4) mit URF1 (Rated-Flow der Einheit 1) von 2 L / min (maximal O2 delivery 100 ccO2 / min), URF2 (Rated-Flow der Einheit 2) von 1 L/min (maximal O2 delivery 50 ccO2 /min), URF3 (Rated-Flow der Einheit 3) von 0,5 L / min (maximal O2 delivery 25 ccO2 / min) und URF4 (Rated-Flow der Einheit 4) von 3L /min (maximal O2 delivery 150 ccO2 / min) sind.

So wird der MRF (Maximum rated flow) = 2 + 1+ 0.5 + 3 = 6,5 L/min (MO2D 325 ccO2 /min).
Wenn alle Einheiten in Betrieb sind, dann ARF (activated rated flow) = 6,5 L/min.
Wenn Einheit-1 und Einheit-4 in Betrieb sind, dann ARF= 2+3 = 5L/min.
Wenn Einheit-2 und Einheit-4 in Betrieb sind, dann ARF= 1+3 = 4L/min.
Wenn Einheit-4 und Einheit-3 in Betrieb sind, dann ARF= 3+0,5 = 3,5L/min.
Wenn Einheit-lund Einheit-2 und Einheit-3 in Betrieb sind, dann ARF= 2+1+0,5 = 3,5L /min.
Wenn der RBF (required blood flow / erforderlicher Blutfluss) 1l / min für die Gesamtunterstützung eines Patienten beträgt (MO2D ca. 50 cc / min), ist diese Membranlunge ausreichend.
Wenn der RBF (required blood flow / erforderlicher Blutfluss) für die Gesamtunterstützung eines Patienten 2 I / min beträgt (MO2D ungefähr 100 cc / min), ist diese Membranlunge ausreichend.
Wenn der RBF (required blood flow / erforderlicher Blutfluss) für die Gesamtunterstützung 4 L /min beträgt, ist diese Membranlunge ausreichend.
Wenn der RBF (required blood flow / erforderlicher Blutfluss) für die Gesamtunterstützung 5 L /min beträgt, ist diese Membranlunge ausreichend.
Wenn der RBF (required blood flow / erforderlicher Blutfluss) für die Gesamtunterstützung 6 L /min beträgt, ist diese Membranlunge ausreichend.
Wenn der RBF (required blood flow / erforderlicher Blutfluss) für die Gesamte Unterstützung auf 0,5L /min in Rahmen des weinig fällt, ist diese Membranlunge ausreichend.
So können wir immer der RBF (required blood flow/erforderlich Blutfluss) = RF (rated flow) erreichen, so dass eine minimale Heparin-Dosis verwendet werden kann und die ACT / PTT in einem minimalen Bereich der Antikoagulation gehalten werden kann, was die Risiken von Blutung, Hämolyse ,Verbrauch der Koagulationsfaktoren und Thrombose des Oxygenators minimieren kann.
Besprechung der Vorteile der Erfindung:
die vorliegende Erfindung überwindet ganz oder teilweise einige Probleme der frühen Oxygenatoren. Mit dieser Erfindung wird es möglich sein, die unnötige Membranoberfläche zu vermeiden, wodurch das Risiko von Hämolyse und Thrombose des Oxygenators minimiert wird.
Mit dieser Erfindung wird es möglich sein, die RF(rated flow) mit dem notwendigen Blutfluss für die Unterstützung eines Patienten gleichzusetzen. Auf diese Weise kann RF(rated flow) gleich der RBF(required blood flow / erforderlicher Blutfluss) erreicht werden.
So kann eine minimale Heparin-Dosis verwendet werden und die ACT / PTT kann in einem minimalen Bereich der Antikoagulation gehalten werden, wodurch das Risiko von Blutungen minimiert wird.
Mit dieser Erfindung wird es möglich sein, eine stabile Rückgewinnung von dem Blutmembranoxygenator sicherzustellen, indem die Membranoberfläche, wie in der Erholungsphase benötigt, reduziert wird.
Andererseits könnten wir sowohl die Entzündungsreaktion gegen den Oxygenators als auch den Verbrauch des Gerinnungsfaktors minimieren, indem wir die unnötige Membranoberfläche außer Zirkulation nehmen.
RBF /RF < gegen > Antikoagulation:
Wenn der RBF/RF zunimmt, nimmt die Antikoagulationsanforderung ab.

-RBF/RF > 65% ---> ACT Ziel 160-180 s.
-RBF/RF = 50-65% ----> ACT Ziel 180-200 s.
-RBF/RF < 50% -----> ACT Ziel > 200 s.

Wenn: RBF = required blood flow = erforderlicher Blutfluss, RF = rated flow
Membranoberfläche < gegen > die Hämolyse: wenn die Membranoberfläche zunimmt, nimmt die Hämolyse zu.
Heparin-Dosis < gegen > Blutungsrisiko und Heparin-Dosis < gegen > Membranoberfläche :
Wenn die Antikoagulationsanforderung zunimmt, nehmen die Blutungskomplikationen zu.
Wenn die Membranoberfläche zunimmt, nimmt die Antikoagulationsanforderung zu.
Laut der Leitlinie der ECMO-Organisation: es ist möglich, ECMO ohne systemische Antikoagulation zu managen, wenn Blutungen nicht durch andere Maßnahmen kontrolliert werden können.
Die Membranoberfläche sollte soweit wie möglich minimalistisch sein, der Blutfluss sollte hoch (> 80% RF) gehalten werden, Nonthrombogenic beschichtete Schaltkreise haben einen Vorteil, und eine grundierte Ersatzschaltung sollte vorhanden sein.
Es scheint also sinnvoll zu sein, einen geeigneten Oxygenator zu wählen, welcher eine angepasste Membranoberfläche sowie einen angepassten RF(rated flow) hat, die dem RBF(required blood flow/ erforderlichem Blutfluss) entspricht.
So kann eine minimale Heparin-Dosis verwendet werden und die ACT / PTT kann in einem minimalen Bereich der Antikoagulation gehalten werden, wodurch das Risiko von Blutung minimiert wird.
Das Problem ist ,dass wir vor dem Start der ECMO keinen genauen RBF(required blood flow / erforderlicher Blutfluss) definieren können , da der RBF von vielen Faktoren abhängig ist und es die Möglichkeit gibt, dass der RBF im Laufe der Zeit geändert werden soll.
Natürlich, wenn es notwendig ist, den RF(rated flow) im Laufe der Zeit anzupassen, können wir den Oxygenator wechseln , Diese Lösung bleibt jedoch teuer und nicht ohne mögliche Komplikationen .
Die entzündliche Reaktion <gegen> der Oberfläche der Membranlunge:

wenn die Fläche der Membranlunge unnötig zunimmt, nimmt die Entzündungsreaktion unnötig zu.

Koagulationsfaktoren Verbrauch <gegen> die Oberfläche der Membranlunge:

wenn die Fläche der Membranlunge unnötig zunimmt, nimmt der Koagulationsfaktorverbrauch (insbesondere Thrombozyten) unnötig zu. Dieser Zweck (die Oberfläche des Oxygenators nach Bedarf zu reduzieren) kann nur mit diesem offenbarten präsentierten Oxygenator erreichbar sein, durch die unnötigen Einheiten des Multi United Oxygenators aus Zirkulation zu nehmen.

Daher ist es wirksam, den unnötigen Teil der Membran (des Oxygenators) aus dem Betrieb zu entfernen, damit minimieren wir Die entzündliche Reaktion, Koagulationsfaktoren Verbrauch und die Hämolyse. mit dieser offenbarten präsentierten Erfindung werden der Verbrauch der Koagulationsfaktoren sowie die entzündliche Reaktion durch Minimierung der Fläche der Membranlunge, die in Betrieb ist, reduziert.
Stabile Erholung vom Blutmembranoxygenator sicherstellen, durch die Reduzierung der Membranoberfläche nach Bedarf in der Erholung Phase.
Die Erfindung offenbart einen Membranoxygenator, der einen Oxygenator aus kleinen separaten Einheiten strukturiert, die in die einheitliche Struktur des Oxygenators verschmolzen sind, um eine Struktur bereitzustellen, die leicht zu verwenden ist um eine stabile Erholung vom Blutmembranoxygenator sicherzustellen, durch die Reduzierung der Membranoberfläche nach Bedarf in der Erholung Phase. Auf diese Weise kann RF (rated flow) gleich der RBF (required blood flow / erforderlicher Blutfluss) erreicht werden. So kann eine minimale Heparin-Dosis verwendet werden und die ACT / PTT kann in einem minimalen Bereich der Antikoagulation gehalten werden, wodurch das Risiko von Blutungen, Hämolyse und Thrombose des Oxygenators minimiert wird. Dieser Zweck (eine stabile Erholung vom Blutmembranoxygenator sicherzustellen) kann nur mit dieser offenbarten Erfindung erreicht werden, indem unnötige Einheiten des Multi-Unit-Oxygenators in der Erholungsphase aus Betrieb herausgenommen werden.
Figurenliste

1 ist eine obere dreidimensionale perspektivische Ansicht der ersten bevorzugten Ausführungsform auf der Grundlage der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine untere dreidimensionale perspektivische Ansicht der ersten bevorzugten Ausführungsform auf der Grundlage der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine seitliche perspektivische Ansicht der ersten Ausführungsform in 1 und in 2 aber aus seitlichen Blickwinkel.
4 ist eine obere dreidimensionale perspektivische Ansicht der ersten Ausführungsform in 1 nach dem Entfernen des oberen Teils des äußeren Gehäuses.
5 ist eine obere dreidimensionale perspektivische Ansicht der ersten Ausführungsform in 1 nach dem vollständigen Entfernen des äußeren Gehäuses.
6 ist eine untere dreidimensionale perspektivische Ansicht der ersten Ausführungsform in 2 nach dem vollständigen Entfernen des äußeren Gehäuses.
7 ist eine perspektivische Ansicht der ersten Ausführungsform in 1 nachdem das äußere Gehäuse, die arterielle Blasenfalle 3, die arteriellen Auslaß-Steckverbinder 5, die rohrförmige Verbinder 6, und der obere Teil des inneren Gehäuses 15a vollständig entfernt worden sind.
8 ist die vergrößerte Schnittansicht vom 7 durch den Kreis.
9 ist eine perspektivische Ansicht der ersten Ausführungsform in 2 nachdem das äußere Gehäuse, der obere Teil des inneren Gehäuses 15a, der Hauptteil des inneren Gehäuses 15, die venöse Blasenfalle 9, venösen Einlaß-Steckverbinder 10 und ein Teil der rohrförmigen Verbinder 8 vollständig entfernt worden sind.
10 ist eine perspektivische Ansicht des Hauptteils des inneren Gehäuses 15 der ersten Ausführungsform in 1.
11 ist eine perspektivische dreidimensionale Querschnittansicht der ersten bevorzugten Ausführungsform in 1 auf der Grundlage der vorliegenden Erfindung.
12 ist die vergrößerte Schnittansicht von 11 durch den gezeichneten Kreis.
13 ist eine perspektivische dreidimensionale Längsschnittansicht der ersten Ausführungsform durch die Ebene III in 14. Die hinzugefügten Pfeile in 13 zeigen den Weg des Wassers durch den Oxygenator.
14 ist eine perspektivische zweidimensionale Querschnittansicht der ersten Ausführungsform auf der Grundlage der vorliegenden Erfindung durch die Ebene IV in 3 .
15 ist eine perspektivische zweidimensionale Querschnittsansicht einer anderen machbaren internen Struktur der ersten Ausführungsform basierend auf der vorliegenden Erfindung.
16 ist eine obere dreidimensionale perspektivische Ansicht der zweiten bevorzugten Ausführungsform auf der Grundlage der vorliegenden Erfindung.
17 ist eine untere dreidimensionale perspektivische Ansicht der zweiten bevorzugten Ausführungsform auf der Grundlage der vorliegenden Erfindung.
18 ist eine untere dreidimensionale perspektivische Ansicht der zweiten Ausführungsform in 17 nach dem Entfernen des unteren Teils des äußeren Gehäuses und nach der Teilentfernung des Gehäuses der integrierten Zentrifugalpumpe.
19 ist eine obere dreidimensionale perspektivische Ansicht der zweiten Ausführungsform in 16, nachdem das äußere Gehäuse vollständig entfernt wurde.
20 ist eine teilweise abgeschnittene dreidimensionale perspektivische Ansicht der zweiten Ausführungsform in 16, nachdem der obere Teil des äußeren Gehäuses entfernt wurde.
21 ist eine perspektivische dreidimensionale Längsschnittansicht der zweiten Ausführungsform durch die Ebene II in 23. Die hinzugefügten Pfeile in 21 zeigen den Weg des Wassers durch den Oxygenator.
22 ist eine perspektivische dreidimensionale Querschnittansicht der zweiten bevorzugten Ausführungsform in 16 auf der Grundlage der vorliegenden Erfindung.
23 ist eine perspektivische apikale zweidimensionale Ansicht der zweiten Ausführungsform.
24 ist eine perspektivische zweidimensionale Querschnittansicht der zweiten Ausführungsform in 16 auf der Grundlage der vorliegenden Erfindung.
25 ist eine perspektivische zweidimensionale Querschnittsansicht einer anderen machbaren internen Struktur der zweiten Ausführungsform basierend auf der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform:
unter Bezugnahme auf den obigen Figuren der ersten Ausführungsform: bezeichnet das Bezugszeichen 1 den Hauptteil des äußeren Gehäuses der Vorrichtung, das Bezugszeichen 1a bezeichnet den oberen Teil des äußeren Gehäuses, das Bezugszeichen 1b bezeichnet den unteren Teil des äußeren Gehäuses, das Bezugszeichen 15 bezeichnet den Hauptteil des inneren Gehäuses der ersten Ausführungsform, das Bezugszeichen 15a bezeichnet den oberen Teil des inneren Gehäuses, das Bezugszeichen 15b bezeichnet den unteren Teil des inneren Gehäuses, das Bezugszeichen 2 bezeichnet den Lufteinlass-Steckverbinder, das Bezugszeichen 14 bezeichnet den Luftauslass-Steckverbinder, das Bezugszeichen 17a bezeichnet die Lufteinlass-Lochplatte, das Bezugszeichen 17b bezeichnet die Luftauslass-Lochplatte, das Bezugszeichen 12 bezeichnet den Wassereinlass-Steckverbinder, das Bezugszeichen 13 bezeichnet den Wasserauslass-Steckverbinder, das Bezugszeichen 3 bezeichnet die arterielle Blasenfalle, das Bezugszeichen 6 bezeichnet die arteriellen rohrförmigen Verbinder, die mit Ventilen 6a und mit Gabelungen mit Ventilen 6b versehen sind, das Bezugszeichen 5 bezeichnet den arteriellen Auslaß-Steckverbinder, der bei 5b endet, das Bezugszeichen 7a bezeichnet den venösen Bereich der Einheit des präsentierten Oxygenators, das Bezugszeichen 7b bezeichnet den arteriellen Bereich der Einheit des präsentierten Oxygenators, das Bezugszeichen 8 bezeichnet die venösen rohrförmigen Verbinder, die mit Ventilen 8a und mit Gabelungen mit Ventilen 8b versehen sind, das Bezugszeichen 9 bezeichnet die venöse Blasenfalle, das Bezugszeichen 10 bezeichnet den venösen Einlaß-Steckverbinder, der bei 10a endet und Bezugszeichen 4 bezeichnet einen Blutfilter.
somit das venöse Blut, das in die Blasenfalle 9 mit Spiralrotation durch den venösen Einlaß-Steckverbinder 10 eintritt, der bei 10a endet, wird nach außen durch venöse rohrförmige Verbinder 8, die mit Ventilen 8a und mit Gabelungen mit Ventilen 8b versehen sind, in einen venösen Bereich 7a der Oxygenierungseinheit geführt. Das Blut verlässt den arteriellen Bereich 7b der Oxygenierungseinheit durch arterielle rohrförmige Verbinder 6, die mit Ventilen 6a und mit Gabelungen mit Ventilen 6b versehen sind, in eine arterielle Blasenfalle 3, die mit arteriellem Auslaß-Steckverbinder 5 versehen ist. Das arterielle Blut, das in die arterielle Blasenfalle 3 mit Spiralrotation durch die arterielle rohrförmige Verbinder 6 eintritt, wird nach außen durch den arteriellen Auslaß-Steckverbinder 5 geführt, der bei 5b endet.
unter Bezugnahme auf den obigen Figuren der zweiten Ausführungsform: bezeichnet das Bezugszeichen 21 den Hauptteil des äußeren Gehäuses der zweiten Ausführungsform, das Bezugszeichen 21a bezeichnet den oberen Teil des äußeren Gehäuses, das Bezugszeichen 21b bezeichnet den unteren Teil des äußeren Gehäuses, das Bezugszeichen 35 bezeichnet den Hauptteil des inneren Gehäuses der zweiten Ausführungsform, das Bezugszeichen 35a bezeichnet den oberen Teil des inneren Gehäuses, das Bezugszeichen 35b bezeichnet den unteren Teil des inneren Gehäuses, das Bezugszeichen 22 bezeichnet den Lufteinlass-Steckverbinder, das Bezugszeichen 34 bezeichnet den Luftauslass-Steckverbinder, das Bezugszeichen 37a bezeichnet die Lufteinlass-Lochplatte, das Bezugszeichen 37b bezeichnet die Luftauslass-Lochplatte, das Bezugszeichen 32 bezeichnet den Wassereinlass-Steckverbinder, das Bezugszeichen 33 bezeichnet den Wasserauslass-Steckverbinder, das Bezugszeichen 23 bezeichnet die arterielle Blasenfalle der zweiten Ausführungsform, das Bezugszeichen 26 bezeichnet die arteriellen rohrförmigen Verbinder, die mit Ventilen 26a und mit Gabelungen mit Ventilen 26b versehen sind, das Bezugszeichen 25 bezeichnet den arteriellen Auslaß-Steckverbinder, der bei 25b endet, das Bezugszeichen 27a bezeichnet den venösen Bereich der Einheit der zweiten Ausführungsform des präsentierten Oxygenators, das Bezugszeichen 27b bezeichnet den arteriellen Bereich der Einheit der zweiten Ausführungsform des präsentierten Oxygenators, das Bezugszeichen 28 bezeichnet die venösen rohrförmigen Verbinder, die mit Ventilen 28a und mit Gabelungen mit Ventilen 28b versehen sind, das Bezugszeichen 29 bezeichnet die integrierte Zentrifugalpumpe, das Bezugszeichen 30 bezeichnet den venösen Einlaß-Steckverbinder, der bei 30a endet, Bezugszeichen 24 bezeichnet einen Blutfilter, das Bezugszeichen 41 bezeichnet die Magnetpumpenscheibe der Zentrifugalpumpe und das Bezugszeichen 41 bezeichnet die Klinge der Zentrifugalpumpe. somit das venöse Blut, das in die Zentrifugalpumpe 29 durch den venösen Einlaß-Steckverbinder 30 eintritt, der bei 30a endet, wird nach außen durch venöse rohrförmige Verbinder 28, die mit Ventilen 28a und mit Gabelungen mit Ventilen 28b versehen sind, in einen venösen Bereich 27a der Oxygenierungseinheit geführt.
Das Blut verlässt den arteriellen Bereich 27b der Oxygenierungseinheit durch arterielle rohrförmige Verbinder 26, die mit Ventilen 26a und mit Gabelungen mit Ventilen 26b versehen sind, in eine arterielle Blasenfalle 23, die mit arteriellem Auslaß-Steckverbinder 25 versehen ist.
Das arterielle Blut, das in die arterielle Blasenfalle 23 mit Spiralrotation durch die arterielle rohrförmige Verbinder 26 eintritt, wird nach außen durch den arteriellen Auslaß-Steckverbinder 25 geführt, der bei 25b endet.

Claims

Vorrichtung und Verfahren zur extrakorporalen Blutoxygenierung mit der Möglichkeit, die Membranoberfläche nach Bedarf zu modifizieren.
Oxygenatorvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Oxygenator aus kleinen getrennten Einheiten strukturiert ist, die in der kombinierten Struktur des Oxygenators verschmolzen sind. Mit der Fähigkeit, jede Einheit in Zirkulation und Gasaustausch zu setzen oder außer Zirkulation und Gasaustausch zu setzen, indem die Einlass- und Auslassventile jeder Einheit gesteuert werden. Der Oxygenator kann aus Einheiten gleicher Größe bestehen oder so, dass der Oxygenator aus einer großen Kerneinheit und kleinen Sekundäreinheiten besteht. Die Mindestanzahl von Einheiten ist zwei. Die Einheiten können in der Oxygenatorstruktur in einer ringförmigen, geometrisch symmetrischen oder sequenziell linearen Form arrangiert sein. Am wichtigsten ist, dass alle Einheiten in der kombinierten Struktur des Oxygenators verschmolzen sind und mit Ventilen sowohl am Bluteinlass als auch am Blutauslass jeder Einheit versehen sind. Mit der Fähigkeit, jede Einheit in Zirkulation und Gasaustausch zu setzen oder außer Zirkulation und Gasaustausch zu setzen, indem die Einlass- und Auslassventile jeder Einheit gesteuert werden. Somit kann die an der Zirkulation beteiligte Oberfläche der Oxygenierungsmembran eingestellt werden.
Oxygenatorvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Oxygenator mit einem geeigneten Blutverteilungsröhrensystem versehen ist, das sowohl mit Ventil als auch mit Gabelung an jedem Einlass und Auslass des Blutes an jeder Oxygenierungseinheit des Oxygenators versehen ist, die in der kombinierten Struktur des Oxygenators verschmolzen sind. Das Blutverteilungsrohrsystem könnte in einer sequenziellen oder Verzweigten Form arrangiert sein. Am wichtigsten ist, dass das Blutverteilungsrohrsystem in der kombinierten Struktur des Oxygenators verschmolzen ist, dass das Blutverteilungsrohrsystem das laminare Fließen beibehält, und dass das Blutverteilungsrohrsystem mit Einlass- und Auslassventilen an jeder der Einheiten versehen ist. Mit der Fähigkeit, jede Einheit in Zirkulation und Gasaustausch zu setzen oder außer Zirkulation und Gasaustausch zu setzen, indem die Einlass- und Auslassventile gesteuert werden. so dass die Oberfläche der Oxygenierungsmembran, die an der Zirkulation und dem Gasaustausch beteiligt ist, durch Steuern der Einlass- und Auslassventile der Oxygenierungseinheiten nach Bedarf eingestellt werden kann.
Oxygenatorvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Oxygenator sowohl mit geeigneten Luftverteilungssystem als auch mit Wasserverteilungssystem versehen ist, die in der kombinierten Struktur des Oxygenators verschmolzen sind.
Oxygenatorvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Oxygenator mit mindestens einem gemeinsamen Gehäuse versehen ist, so dass keine Oxygenierungseinheit getrennt werden kann. Das Gehäuse ist vorzugsweise Gebildet aus einem transparenten Polymer, um zu ermöglichen, dass das Innere der Vorrichtung von einem Bediener betrachtet wird. Zahlreiche transparente, medizinisch nützliche Polymere sind dem Fachmann bekannt.
Die erste bevorzugte Ausführungsform des präsentierten Oxygenators gemäß den obigen Ansprüchen mit sowohl einer integrierten venösen Blasenfalle als auch einer integrierten arteriellen Blasenfalle verfüg über die Möglichkeit, die Membranoberfläche nach Bedarf zu modifizieren, wobei: 1). der präsentierte Oxygenator aus kleinen getrennten Oxygenierungseinheiten strukturiert ist (das Bezugszeichen 7), die in der kombinierten Struktur des Oxygenators verschmolzen sind und mit Ventilen (das Bezugszeichen 6a, 8a) sowohl am Bluteinlass als auch am Blutauslass jeder Einheit versehen sind. 2). der präsentierte Oxygenator mit der Fähigkeit, jede Einheit in Zirkulation und Gasaustausch zu setzen oder außer Zirkulation und Gasaustausch zu setzen, indem die Einlass- und Auslassventile jeder Einheit gesteuert werden. Somit kann die an der Zirkulation beteiligte Oberfläche der Oxygenierungsmembran eingestellt werden. 3). der präsentierte Oxygenator kann aus Einheiten gleicher Größe bestehen oder so, dass der Oxygenator aus einer großen Kerneinheit und kleinen Sekundäreinheiten (26) besteht. 4). die Einheiten des präsentierten Oxygenators in der Oxygenatorstruktur in einer ringförmig konzentrisch geometrisch symmetrischen Form arrangiert sind. 5). im Querschnitt der ersten Ausführungsform des präsentierten Oxygenators sehen die Einheiten wie ein Dreieck mit gebogenen Ecken (11 und 14) oder möglicherweise Kreisförmig (15) oder möglicherweise andere geometrische Form aus. 6). der präsentierte Oxygenator mit einem geeigneten Blutverteilungsröhrensystem versehen ist, das sowohl mit Ventil (Bezugszeichen 6a, 8a) als auch mit Gabelung (Bezugszeichen 6b, 8b) an jedem Einlass und Auslass des Blutes an jeder Oxygenierungseinheit (Bezugszeichen 7, 7a, 7b) des Oxygenators versehen ist, die in der kombinierten Struktur des Oxygenators verschmolzen sind. Die Form und Zusammensetzung des Ventils und der Verzweigung können sich in einer anderen Form ändern, eines von ihnen das Dreiwegeventil. 7). das Blutverteilungsrohrsystem des präsentierten Oxygenators in einer verzweigten Form sowohl aus einer venösen Blasenfalle (das Bezugszeichen 9) als auch aus einer arteriellen Blasenfalle (das Bezugszeichen 3) arrangiert ist. Am wichtigsten ist, dass das Blutverteilungsrohrsystem in der kombinierten Struktur des Oxygenators verschmolzen ist, das Blutverteilungsrohrsystem das laminare Fließen beibehält und das Blutverteilungsrohrsystem mit Einlass- und Auslassventilen an jeder der Einheiten versehen ist. Mit der Fähigkeit jeder Einheit in Zirkulation und Gasaustausch zu setzen oder außer Zirkulation und Gasaustausch zu setzen, indem die Einlass- und Auslassventile gesteuert werden. so dass die Oberfläche der Oxygenierungsmembran, die an der Zirkulation und dem Gasaustausch beteiligt ist, nach Bedarf eingestellt werden kann. 8). der präsentierte Oxygenators mit einer venösen Blasenfalle (Bezugszeichen 9), einer arteriellen Blasenfalle (Bezugszeichen 3), venösem Einlaß-Steckverbinder (Bezugszeichen 10) und mit arteriellem Auslaß-Steckverbinder (Bezugszeichen 10) versehen ist. somit das venöse Blut, das in die Blasenfalle 9 mit Spiralrotation durch den venösen Einlaß-Steckverbinder 10 eintritt, wird nach außen durch venöse rohrförmige Verbinder 8, die mit Ventilen 8a und mit Gabelungen mit Ventilen 8b versehen sind, in einen venösen Bereich 7a der Oxygenierungseinheit 7 geführt. Das Blut verlässt den arteriellen Bereich 7b der Oxygenierungseinheit durch arterielle rohrförmige Verbinder 6, die mit Ventilen 6a und mit Gabelungen mit Ventilen 6b versehen sind, in eine arterielle Blasenfalle 3, die mit arteriellem Auslaß-Steckverbinder 5 versehen ist. das arterielle Blut, das in die arterielle Blasenfalle 3 mit Spiralrotation durch die arterielle rohrförmige Verbinder 6 eintritt, wird nach außen durch den arteriellen Auslaß-Steckverbinder 5 geführt. 9). der präsentierte Oxygenators mit einem Lufteinlass-Steckverbinder (Bezugszeichen 2) und mit einem Luftauslass-Steckverbinder (Bezugszeichen 14) versehen ist. Somit erreichen die Luft und der Sauerstoff, die im Lufteinlass-Steckverbinder (Bezugszeichen 2) eintreten, den Lufteinlass-Bereich zwischen der Lufteinlass-Lochplatte (Bezugszeichen 17a) und dem obigen Teil des inneren Gehäuses (Bezugszeichen 15 a) und laufen dann durch die hollow fibres (Bezugszeichen 20) bis zu dem Luftauslass-Bereich zwischen der Luftauslass-Lochplatte (Bezugszeichen 17b) und dem unteren Teil des inneren Gehäuses (Bezugszeichen 15 b). Anschließend treten die Luft und das Kohlenstoffdioxid durch den Luftauslass-Steckverbinder (Bezugszeichen 14) aus. 10). der präsentierte Oxygenators mit einem Wassereinlass-Steckverbinder (Bezugszeichen 12) und mit einem Wasserauslass-Steckverbinder (Bezugszeichen 13) versehen ist. somit läuft das Wasser sowohl zwischen das innere Gehäuse (Bezugszeichen 1) und das äußere Gehäuse (Bezugszeichen 15) als auch zwischen die Oxygenatoreinheiten. 11). der präsentierte Oxygenators weist zwei Gehäuse auf, das innere Gehäuse (Bezugszeichen 15, 15a, 15b) und das äußere Gehäuse (Bezugszeichen 1,1a, 1b), so dass das Innengehäuse (Bezugszeichen 15) die Oxygenatoreinheiten voneinander separiert.
Die zweite bevorzugte Ausführungsform des präsentierten Oxygenators gemäß den obigen Ansprüchen mit sowohl einer integrierten Zentrifugalpumpe als auch einer integrierten arteriellen Blasenfalle verfüg über die Möglichkeit, die Membranoberfläche nach Bedarf zu modifizieren, wobei: 1). der präsentierte Oxygenator aus kleinen getrennten Oxygenierungseinheiten strukturiert ist (das Bezugszeichen 27), die in der kombinierten Struktur des Oxygenators verschmolzen sind und mit Ventilen (das Bezugszeichen 26a, 28a) sowohl am Bluteinlass als auch am Blutauslass jeder Einheit versehen sind. 2).der präsentierte Oxygenator mit der Fähigkeit, jede Einheit in Zirkulation und Gasaustausch zu setzen oder außer Zirkulation und Gasaustausch zu setzen, indem die Einlass- und Auslassventile jeder Einheit gesteuert werden. Somit kann die an der Zirkulation beteiligte Oberfläche der Oxygenierungsmembran eingestellt werden. 3). der präsentierte Oxygenator kann aus Einheiten gleicher Größe bestehen oder so, dass der Oxygenator aus einer großen Kerneinheit und kleinen Sekundäreinheiten (26) besteht. 4). die Einheiten der Oxygenators in der Oxygenatorstruktur in einer ringförmig konzentrisch geometrisch symmetrischen Form arrangiert sind. 5). im Querschnitt des präsentierten Oxygenators sehen die Einheiten wie ein Dreieck mit gebogenen Ecken (22,24) oder möglicherweise Kreisförmig (25) aus. 6). der präsentierte Oxygenator mit einem geeigneten Blutverteilungsröhrensystem (Bezugszeichen 26, 28) versehen ist, das sowohl mit Ventil (Bezugszeichen 26a, 28a) als auch mit Gabelung (Bezugszeichen 26b, 28b) an jedem Einlass und Auslass des Blutes an jeder Oxygenierungseinheit (Bezugszeichen 27, 27a, 27b,) des Oxygenators versehen ist, die in der kombinierten Struktur des Oxygenators verschmolzen sind. Die Form und Zusammensetzung des Ventils und der Verzweigung können sich in einer anderen Form ändern, eines von ihnen das Dreiwegeventil. 7). das Blutverteilungsrohrsystem des präsentierten Oxygenators in einer Verzweigten Form sowohl aus einer Zentrifugalpumpe (das Bezugszeichen 29) als auch aus einer arteriellen Blasenfalle (das Bezugszeichen 23) arrangiert ist. Am wichtigsten ist: dass das Blutverteilungsrohrsystem sowie die Zentrifugalpumpe in der kombinierten Struktur des Oxygenators verschmolzen sind. dass das Blutverteilungsrohrsystem das laminare Fließen beibehält. Dass das Blutverteilungsrohrsystem mit Einlass- und Auslassventilen an jeder der Oxygenierungseinheiten versehen ist. Mit der Fähigkeit, jede Einheit in Zirkulation und Gasaustausch zu setzen oder außer Zirkulation und Gasaustausch zu setzen, indem die Einlass- und Auslassventile gesteuert werden. so dass die Oberfläche der Oxygenierungsmembran, die an der Zirkulation und dem Gasaustausch beteiligt ist, nach Bedarf eingestellt werden kann. 8). der präsentierte Oxygenators mit einer venösen Zentrifugalpumpe (Bezugszeichen 29), einer arteriellen Blasenfalle (Bezugszeichen 23), venösem Einlaß-Steckverbinder (Bezugszeichen 30) und mit arteriellem Auslaß-Steckverbinder (Bezugszeichen 25) versehen ist. somit das venöse Blut, das in die Zentrifugalpumpe 29 durch den venösen Einlaß-Steckverbinder 30 eintritt, wird nach außen durch venöse rohrförmige Verbinder 28, die mit Ventilen 28a und mit Gabelungen mit Ventilen 28b versehen sind, in einen venösen Bereich 27a der Oxygenierungseinheit 27 geführt. Das Blut verlässt den arteriellen Bereich 27b der Oxygenierungseinheit durch arterielle rohrförmige Verbinder 26, die mit Ventilen 26a und mit Gabelungen mit Ventilen 26b versehen sind, in eine arterielle Blasenfalle 23, die mit arteriellem Auslaß-Steckverbinder 25 versehen ist. das arterielle Blut, das in die arterielle Blasenfalle 23 mit Spiralrotation durch die arterielle rohrförmige Verbinder 26 eintritt, wird nach außen durch den arteriellen Auslaß-Steckverbinder 25 geführt. 9). der präsentierte Oxygenators mit einem Lufteinlass-Steckverbinder (Bezugszeichen 22) und mit einem Luftauslass-Steckverbinder (Bezugszeichen 34) versehen ist. Somit erreichen die Luft und der Sauerstoff, die im Lufteinlass-Steckverbinder (Bezugszeichen 22) eintreten, den Lufteinlass-Bereich zwischen der Lufteinlass-Lochplatte (Bezugszeichen 37a) und dem obigen Teil des inneren Gehäuses (Bezugszeichen 35 a) und laufen dann durch die hollow fibres (Bezugszeichen 40) bis zu dem Luftauslass-Bereich zwischen der Luftauslass-Lochplatte (Bezugszeichen 37b) und dem unteren Teil des inneren Gehäuses (Bezugszeichen 35 b). Anschließend treten die Luft und das Kohlenstoffdioxid durch den Luftauslass-Steckverbinder (Bezugszeichen 34) aus. 10). der präsentierte Oxygenators mit einem Wassereinlass-Steckverbinder (Bezugszeichen 32) und mit einem Wasserauslass-Steckverbinder (Bezugszeichen 33) versehen ist. somit läuft das Wasser sowohl zwischen das innere Gehäuse (Bezugszeichen 21) und das äußere Gehäuse (Bezugszeichen 35) als auch zwischen die Oxygenatoreinheiten. 11). der präsentierte Oxygenators weist zwei Gehäuse auf, das innere Gehäuse (Bezugszeichen 35, 35a, 35b) und das äußere Gehäuse (Bezugszeichen 21, 21a, 21b), so dass das Innengehäuse (Bezugszeichen 35) die Oxygenatoreinheiten voneinander separiert.