DE1291857B

DE1291857B - Waermeaustauscher fuer Herz-Lungen-Maschinen zum Unterkuehlen oder Anwaermen von Blut oder Blutersatz fuer den exkorporalen Kreislauf mit Eigenblut

Info

Publication number: DE1291857B
Application number: DEU9605A
Authority: DE
Inventors: Bunz Eugen
Original assignee: ULRICH HEINRICH C
Current assignee: ULRICH HEINRICH C
Priority date: 1963-02-25
Filing date: 1963-02-25
Publication date: 1969-04-03

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher für Herz-Lungen-Maschinen zum Unterkühlen oder Anwärmen von Blut oder Blutersatz für den exkorporalen Kreislauf.
Bei allen bekannten Herz-Lungen-Maschinen und Geräten zur Organ-Transplantation werden sogenannte Wärmeaustauscher benötigt, mit denen durch Zuführung von sehr kaltem Wasser oder sonstigen Kühlmitteln eine Unterkühlung des Blutes und nachträglich wieder eine Erwärmung durch Zufuhr von warmem Wasser ermöglicht wird.
Diese bekannten Wärmeaustauscher bestehen im allgemeinen aus einer großen Anzahl Rohre aus rostfreiem Stahl mit einem Durchmesser von etwa 4 mm und einer Länge von 40 cm, welche in einem entsprechend großen Außenzylinder eingebaut sind.
Durch die dünnen Rohre wird das für den Patienten bestimmte Blut hindurchgeführt, während die Kühl-und Erwärmungsmittel in dem großen zylindrischen Außenmantel zwischen den dünnen blutführenden Rohren hindurchfließen.
Es gibt auch lamellenartige Systeme mit Kühlrippen, wie sie z. B. an den Autokühlern verwendet werden.
Bei Operationen am offenen Herzen mit exkorporalem Kreislauf waren bisher mehr oder weniger große Mengen Fremdblut notwendig, um die großen Hohlräume der in Anwendung kommenden Wärmeaustauscher mit Blut zu füllen.
Dieses Verfahren hat aber den Nachteil, daß infolge von Unverträglichkeits-Reaktionen des Fremdblutes beim Patienten schwere Schädigungen auftreten. Dieser schwerwiegende Nachteil läßt sich vermeiden, wenn statt Spenderblut Patienteneigenblut verwendet wird. Die Auffüllung der vielen blutführenden Rohre erfordert bei den bekannten Geräten jedoch etwa 1 Liter Blut.
Ein weiterer Nachteil der oben beschriebenen Wärmeaustauscher besteht darin, daß beim Durchfließen des Blutes durch die vielen engen Rohre bzw. Lamellen infolge des dabei auftretenden Widerstandes Verletzungen der roten Blutkörperchen eintreten können. Ferner haftet den bekannten Geräten der Nachteil an, daß sie sich schlecht reinigen lassen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmeaustauscher zu schaffen, der diese Nachteile vermeidet und nur eine geringe Füllmenge (etwa 40ml) Blut benötigt, so daß Eingriffe am Herzen ohne Verwendung von Fremdblut möglich werden.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen A bis D näher erläutert. Es zeigt A b b. A eine Schnittdarstellung des Wärmetauschers, A b b. B eine Draufsicht, A b b. C eine Seitenansicht des Wärmetauschers, Abb. D einen Wärmeaustauscher mit beidseitiger Ausnützung der Austauschflächen.
Gemäß A b b. A besteht das Unterteil 1 des Wärmetauschers aus einem rechteckig geformten, aus einem Stück gepreßten Hohlkörper mit abgerundeten Ecken aus rostfreiem Stahl. Die obere Seite (Deckseite) ist mit einer plangeschliffenen, fein polierten Platte mit überstehendem Rand 2 abgedeckt.
Die Rohrstutzen 3 und 4 dienen der Zu- und Abführung des- Kühlmittels.
Das Oberteil 5 ist aus glasklarem, durchsichtigem, festem Kunststoff hergestellt, ebenfalls plangeschliffen und fein poliert und wird mittels Gewindebolzein 6 und aufgesetzten Muttern7 auf die plangeschliffene Platte 2 aufgesetzt. Zwischen den beiden Flächen 2 und 5 ist ringsherum eine Rille für eine Rundschnurdichtung24 angebracht, wobei sich mittels der Abstandscheiben 8 ein beliebig großer Zwischen- oder Hohlraum 9 von etwa 0,5 bis 3 mm herstellen läßt, welcher dem jeweiligen Blutvolumen des Patienten angeglichen werden kann, so daß nicht zu viel Eigenblut in den äußeren Kreislauf gelangt.
Das Blut fließt durch den Einflußstutzen 10 in den dünnschichtigen Hohlraum 9 auf die Metallflächen zum Einflußstutzen für die Gasfalle 11. Auf diesem ist ein sehr feinmaschiges Filterl2 aus Kunststoff oder feinem Metallgewebe festgemacht, dessen Zweck es ist, etwaige Fremdkörperchen usw. zurückzuhalten.
Über diesem mit Filter 12 versehenen Einflußstutzen 11 befindet sich leicht abnehmbar eine Gasfalle 13 aus glasklarem Kunststoff, das durchsichtige Material des Oberteiles 5 sowie der Gasfalle 13 hat den großen Vorteil, daß eventuell im System vorhandene Gasblasen, Sauerstoff und Luft sofort erkannt werden und durch den Entlüftungsstutzen 14 abgelassen werden können. Auf diesem ist ein kurzes Schlauchstück 16 angesetzt, welches durch eine kleine Arterienklemme 17 verschlossen und beim Entlüftungsvorgang geöffnet wird. An der Gasfalle befindet sich der Ausllußstutzen 15 für den Blutzufluß zum Patienten.
Der Wärmeaustauscher enthält also bei einfachem Aufbau einen oberen und einen unteren Geräteteil mit glatten Oberflächen, die leicht auseinandergenommen werden können. Die Reinigung ist dabei leicht und in vollem Umfang möglich, so daß die diesbezüglichen, den bekannten Wärmeaustauschern anhaftenden Gefahrenmomente wegfallen.
An den Ein- und Ausflußstutzen für Blut 10 und 11 ist zur direkten Ablesung der jeweiligen Temperatur je eine Aufnahmehülse 18 a und 18 b für Thermometer angebracht.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin, auf dem durchsichtigen, plangeschliffenen Oberteil 5 ein bekanntes Reflexoxymeter (photometrische Selenzelle) aufzusetzen, mit dem die Sauerstoffsättigung des Blutes im direkten Durchfluß gemessen und durch ein angeschlossenes Galvanometer direkt abgelesen werden kann. Bei den bekannten Wärmeaustauschern war dies bisher nicht oder nur- auf eine sehr umständliche Art möglich.
Der neue Wärmeaustauscher kann entsprechend der Abb. D auch so ausgestaltet werden, daß er nicht nur auf der Oberseite (Deckseite) des Kühlmittelbrehältersil9 mit einer plangeschliffenen, fein polierten Platte 23 a samt den auf dieser befindlichen Befestigungs- und Abdichtungsmitteln sowie Abstandscheiben usw. ausgestattet wird, sondern auch auf der Unterseite (Bodenseite) eine ganz gleichförmige und gleichartig ausgestaltete Platte 23 b erhält und auf dieser ein ganz gleichförmiges und gleichartig ausgestaltetes Oberteil 20 b, ohne den Gasfallenblock 21 mit seinen Ein- und Ausflußteilen, wobei die blutführenden Teile 22 in Verbindung mit dem Gasfallenblock des Oberteiles 20 a gebracht werden.
Dadurch entstehen zwei gleichartige Durchflußgeräte mit einem gemeinsamen Behälter für Kühlmittel oder warmes Wasser, wodurch das Gerät für doppelte Leistung zur Verfügung steht.
Das Blut wird von einem bekannten Oxygenator, in welchem ein Schaumstoffilter eingebaut ist, bezogen, in dem das Patientenblut mit Sauerstoff gesättigt wird. Andererseits wird die Ansauge- und Druckwirkung zur Blutbeförderung von einer in den bekannten Herz-Lungen-Maschinen vorhandenen Pumpe durchgeführt.

Claims

Patentansprüche: 1. Wärmeaustauscher für Herz-Lungen-Maschinen und Aggregate für Organ-Transplantation, zum Unterkühlen oder Anwärmen von Blut oder Blutersatz für den exkorporalen Kreislauf, gekennzeichnet durch einen etwa rechteckig geformten geschlossenen Hohlkörper mit plangeschliffenen Deck- und Bodenplatten (1 bis 19) zur Aufnahme des Kühl- bzw. Wärmemittels und wenigstens ein Oberteil (5, 20a, 20b) mit einer durchsichtigen Kunststoffplatte, das zur Bildung eines das Blut aufnehmenden Hohlraumes zwischen der Kunststoffplatte und der ebenen Deck- bzw. Bodenplatte des Hohlkörpers mit Abstand (8) befestigt (67) ist, wobei der Hohlraum (9) seitlich durch einen Dichtungsring (24) begrenzt ist.
2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Oberteil (5, 20 a, 20 b) ein Blut-Einflußstutzen (11) und ein Ausflußstutzen (15) mit übergestülptem, feinmaschigem Filter aus Kunststoff oder feinem Me- tallgewebe (12) angeordnet ist, über welchen eine ebenfalls aus durchsichtigem Kunststoff gefertigte Gasfalle (13) gestülpt ist, an deren Oberseite ein Gas- und Luftblasenablaßstutzen (14) ausmündet, auf welchem ein kurzes, mit einer kleinen Arterienklemme (17) verschließbares Schlauchstück (16) angebracht ist.
3. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ein- bzw. Ausflußstutzen für Blut (10, 11) je eine Aufnahmehülse (18 a, 18 b) für Thermometer vorgesehen ist.
4. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das durchsichtige Oberteil (5) so ausgestaltet ist, daß ein bekanntes Reflexoxymeter (photometrische Selenzelle) aufsetzbar ist.
5. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Deck- und Bodenplatte des Hohlkörpers (19) je eine gleichartig ausgebildete durchsichtige Kunststoffplatte (23 a, 23 b) mit Abstand befestigt ist, wobei die blutführenden Hohlräume (22) an einem Ende des Wärmeaustauschers in Verbindung mit dem Gasfallenblock (21) des Oberteiles (20 a) stehen.
6. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Blut berührten plangeschliffenen Flächen zusätzlich fein poliert sind.
7. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den den Hohlraum bildenden Plattenseiten einstellbar ist.