DE1491874B1 - Blutpumpe - Google Patents
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Description
1 2
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Blutpumpe, synchron steuerbar sein, wobei dieser zwischen 50 und
insbesondere eine Pumpe zur Verwendung in Verbin- 150 Schlägen pro Minute liegen kann. Ferner muß
dung mit der Herztätigkeit eines Patienten zur Er- bei einer solchen Pumpe das Blut ohne Schaden für
höhung des diastolischen Blutdruckes. die roten Blutkörperchen möglich sein, was bei tur-
In medizinischen Versuchen ist die Erhöhung des 5 bulentem und heftigem Pumpen des Blutes auftreten
diastolischen Blutdruckes zur Behandlung von Ko- kann. Schließlich muß sie das Blut während der Sysronarthrombosen,
ein medizinischer Ausdruck für tole aus der Arterie abziehen, ohne daß die Arterien
die Verstopfung einer den Herzmuskel mit Blut ver- flattern, was durch aufeinanderfolgendes, völliges Zusorgenden
Koronararterie, angewendet worden. Die sammenfallen der Arterien infolge einer zu großen,
Erhöhung des diastolischen Blutdruckes zugrunde- io von der Pumpe auf die Arterie ausgeübten Saugkraft
liegende Theorie kann dadurch erklärt werden, daß entstehen kann.
man das Herz in einem bestimmten Augenblick seiner Die zur Lösung dieser Aufgaben vorgeschlagenen
Periode betrachtet. Vorrichtungen sind sehr kompliziert und/oder genü-
Während jedes Herzschlages oder jeder Herzperi- gen nicht der einen oder mehreren oben aufgeführten
ode zieht sich der Herzmuskel zuerst zusammen, um 15 Anforderungen. Daher ist es Aufgabe der Erfindung,
das Blut in die Hauptarterie, die Aorta, durch die eine einfache Pumpe zur Erhöhung des diastolischen
Aortaklappe auszuschieben und somit in die Aorta Blutdruckes in Vorschlag zu bringen, die in jeder
anschließenden Arterien einschließlich der Koronar- Hinsicht befriedigt.
arterien, die Blut in das Herz selbst pumpen. Der ZudiesemZweckistbeieinerBlutpumpe,umfassend
dadurch entstehende Druckanstieg in den Arterien, 20 ein Gehäuseteil, eine Membran in diesem Gehäuseteil,
mit Ausnahme in den Koronararterien, bewirkt, daß die dessen Inneres in eine Pumpkammer für das Blut
die elastischen Blutgefäße sich dehnen und einen Teil mit einer Öffnung zum Anschluß der Pumpenkammer
der Energie der Systole des Herzens speichern. Die an den Blutkreislauf eines Patienten und eine Betäti-
Kontraktion des Herzens während der Systole ver- gungskammer für die Membran unterteilt, welche mit
zieht aber die Koronararterien, so daß während die- 25 einer Druckgasquelle in Verbindung steht, sowie ein
ser Zeit der Blutfluß in ihnen gehemmt ist. Ventil, das zwischen der Druckgasquelle und der Be-
Bei der darauffolgenden Entspannung des Herzens, tätigungskammer für die Membran eingeschaltet ist
der Diastole, bewirken die gedehnten Arterien des und das Einströmen des Druckgases in die Betäti-
Körpers, daß das Blut kurzzeitig rückwärts fließt, um gungskammer und das Ausströmen aus ihr steuert,
die Aortaklappe zu schließen und Blut in die Ko- 30 erfindungsgemäß in dem Speiseweg nächst der Be-
ronararterien zu drücken. Während der Zeit, in der tätigungskammer für die Membran eine Speicher-
der von dem Herzen ausgeübte Druck am höchsten kammer angeordnet und das Ventil zwischen der
an den Eingängen der Koronararterien ist, ist also Speicherkammer und der Betätigungskammer für die
der Blutfluß wegen der bei der Kontraktion des Her- Membran eingeschaltet.
zens entstehenden Verklemmungen der Koronararte- 35 Weitere Einzelheiten und Kennzeichen der Erfin-
rien in diesen gehemmt. Der Blutstrom in die Koronar- dung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung in
arterien ist normalerweise zyklisch und außer Phase Verbindung mit den Zeichnungen hervor,
mit dem Herzentladedruck in der Aorta. Die Zeichnungen stellen dar:
Koronarthrombose tritt dann auf, wenn ein Blut- F i g. 1 ist eine Längsschnittansicht einer möglichen
pfropfen eine der Koronararterien für die Blutversor- 40 Ausführungsform der erfindungsgemäßen Blut-
gung des Herzmuskels verstopft. Während einer sol- pumpe.
chen Verstopfung einer Koronararterie entsteht eine F i g. 2 ist ein Zeit-Druck Diagramm typischer
Blutzufuhr zu der betroffenen Stelle über Nebenwege, Blutdruckkurven, und zwar mit und ohne diastoli-
d. h. durch andere Arterienäste, die durch die perma- scher Druckerhöhung.
nente Umleitung oder bis zum Freiwerden der ver- 45 Fig. 3 ist eine schematische Darstellung einer Vorstopften
Arterie größer werden. Während das Blut richtung zur Betätigung der Blutpumpe gemäß Fig. 1
nun durch andere Adern umgeleitet wird, wird die synchron mit dem Herzschlag des Patienten,
betroffene Herzgegend überanstrengt und zu wenig wie in F i g. 1 dargestellt, ist die Blutpumpe 1 gemit Blut versorgt. Gemäß der vorliegenden Theorie maß der Erfindung aus einem Stück gebildet und umwird angenommen, daß sowohl die Belastung des be- 50 faßt ein gemeinsames Gehäuse 2, einen Speicherbetroffenen Herzmuskels verringert als auch die Um- hälter 3 zur Speicherung eines komprimierten Gases leitung des Blutes durch andere Gefäße vermieden für die Betätigung der eigentlichen Pumpvorrichwerden kann, indem man während der Diastole den tung 4, ein Magnetventil 5 zur Steuerung der pulsie-Blutdruck erhöht, d. h. in der Zeit, in der die gedehn- renden Betätigung der Pumpvorrichtung 4 sowie ten Arterien des Körpers den Rückfluß des Blutes 55 eine zwischen der Pumpvorrichtung 4 und dem Magin die Koronararterien bewirken. netventil 5 angeordnete Flüssigkeitssteuervorrich-
betroffene Herzgegend überanstrengt und zu wenig wie in F i g. 1 dargestellt, ist die Blutpumpe 1 gemit Blut versorgt. Gemäß der vorliegenden Theorie maß der Erfindung aus einem Stück gebildet und umwird angenommen, daß sowohl die Belastung des be- 50 faßt ein gemeinsames Gehäuse 2, einen Speicherbetroffenen Herzmuskels verringert als auch die Um- hälter 3 zur Speicherung eines komprimierten Gases leitung des Blutes durch andere Gefäße vermieden für die Betätigung der eigentlichen Pumpvorrichwerden kann, indem man während der Diastole den tung 4, ein Magnetventil 5 zur Steuerung der pulsie-Blutdruck erhöht, d. h. in der Zeit, in der die gedehn- renden Betätigung der Pumpvorrichtung 4 sowie ten Arterien des Körpers den Rückfluß des Blutes 55 eine zwischen der Pumpvorrichtung 4 und dem Magin die Koronararterien bewirken. netventil 5 angeordnete Flüssigkeitssteuervorrich-
Diese Theorie hat zu Versuchen mit einer Blut- tung pneumatisch betätigt wird.
pumpe zur Erhöhung des diastolischen Blutdruckes Die Pumpvorrichtung 4 für das Blut umfaßt eine
geführt, bei denen zur Entlastung des Herzens wäh- Membran 10 aus elastischem Material, die zwischen
rend der Systole aus den Arterien Blut in eine Pumpe 60 zwei Kammern 11, 12 eingespannt ist. Die Kammern
abgezogen wird. Dadurch wird der Rückdruck, gegen H, 12 sind in den beiden Gehäuseteilen 14, 15 aus-
den das Herz pumpen muß, reduziert. Dann wird das gebildet. Dabei dient die Kammer 12 als Pumpkam-
Blut während der Distole unter erhöhtem Druck mer, während die Kammer 11 eine Betätigungsflüs-
durch diese Pumpe wieder in die Arterien einge- sigkeit für die Membran enthält. Der die feststehende
pumpt, um den Blutstrom in die Koronararterien zu 65 Wand 16 der Kammer 12 bildende Teil weist eine
erhöhen. -. · „ ._ konische Form auf, wobei die Membran 10 die grö-
Eine solche Pumpe zur Erhöhung des diastoli- ßere Öffnung der konischen Kammer 12 abdeckt,
sehen Druckes muß mit dem natürlichen Herzschlag Die Membran 10 ist aus biegsamem und dehnba-
3 4
rem Material gefertigt, so daß sie sich in die Kammer Kammer 11 die Membran 10 in die Kammer 12 hin-12
hinein verformt, wenn in der Kammer 11 ein ent- ein verformt oder ausgebeult, so wird aus der konisprechend
großer Druck vorherrscht, und die in ge- sehen Kammer 12 eine Menge von beispielsweise
brochenen Linien 17 dargestellte Stellung einnimmt. 20 cms Blut durch die öffnung 18 und die nicht dar-Dabei
drückt sie das Blut in der konischen Kammer 5 gestellte biegsame Rohrleitung in die Schenkelader
12 in eine zentrale öffnung 18. Diese öffnung 18 ist des Patienten geleitet. Dadurch entsteht ein vorüberüber
eine biegsame Rohrleitung an die Aorta de.s Pa- gehender, steiler Anstieg des Arteriendruckes wie bei
tienten angeschlossen, und zwar beispielsweise mit- der eingangs aufgezeigten Erhöhung des diastolischen
tels einer in die Schenkelarterie (Fermoralarterie) Druckes. Geht der Druck in der Kammer 11 zurück,
eingeführten Kanüle. Durch die konische Form der io so bewirkt der arterielle Blutdruck einen Rückfluß
Wand 16 fließt das Blut aus der Kammer 12 glatt und des Blutes in die konische Kammer 12 bei jeder
mit minimaler Turbulenz, d. h. mit einem minimalen Systole des Herzschlages des Patienten, so daß die
Schaden für das Blut, ab. Scharfe Ecken, die beim oben genannte Blutmenge in die konische Kammer 12
Austritt des Blutes aus der Kammer 12 in die öff- zurückströmt. Bei einer solchen wechselweisen Hinnung
18 Turbulenzen bilden könnten, bestehen nicht. 15 und Herbewegung der Membran 10 synchron mit
Gleichzeitig bildet die konische Form der Wand 16 dem Herzschlag des Patienten wird der Arterieneine
Auflage für die Membran, wenn diese in die druck während jeder Diastole erhöht. Die Spannung
Kammer 12 hinein verformt wird. Dadurch wird die der verformten Membran 10 ist aber relativ gering,
auf die Membran ausgeübte Dehnung vermindert und und daher hängt die Rückstellung der Membran in
somit ihr zuverlässiges Arbeiten gewährleistet. 20 ihre neutrale Stellung und der Rückfluß des Blutes
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform oder auch der Füllstrom primär vom Arteriendruck
weist das die Kammer 12 bildende Gehäuseteil 15 des Patienten ab. Dadurch wird von der Pumpe auf
eine Ringschulter 20 auf, auf der die Membran 10 die Arterien des Patienten keine exzessive Saugmittels
eines Klemmringes 21 festgeklemmt wird. wirkung ausgeübt, was dazu führen würde, daß die
Beim Zusammenbau der Blutpumpe wird die kreis- 25 Arterien des Patienten unregelmäßigen Bewegungen
förmige Membran 10 bei getrennten Gehäuseteilen unterwerfen würden. Zu diesem Zweck ist eine Ver-14,15
über die größere öffnung der Kammer 12 ge- suchspumpe mit einer Membran aus Naturgummi
legt, und der Klemmring 21 wird auf das Gehäuse- mit einer Stärke von etwa 0,8 mm (V32 nd in) und
teil 15 aufgeschoben, so daß der äußere Rand der einem wirksamen Durchmesser von etwa 7,5 cm
Membran zwischen der Ringschulter 20, dem Klemm- 30 (3 in) verwendet worden. Dabei betrug auch der
ring 21 sowie einer Radialschulter 24 eingespannt größte Durchmesser der konischen Kammer etwa
wird. Das Gehäuseteil 15 mit der aufgespannten 7,5 cm (3 in).
Membran 10 wird dann in eine zylindrische Aus- Für die pulsierende Bewegung der Flüssigkeit in
nehmung 25 in dem Gehäuseteil 14 eingesetzt, so daß der Kammer 11 weist die Flüssigkeitssteuervorrichdie
Membran 10 der Einwirkung der Steuerflüssig- 35 tung 6 eine der Membran 10 ähnliche Membran 38
keit in der Kammer 11 ausgesetzt ist. Die Abdichtung auf, die einerseits von der Flüssigkeit in der Kammer
zwischen den beiden Gehäuseteilen 14,15 wird durch 11 und andererseits von dem Druck der Gaskammer
eine Ringdichtung 28 gewährleistet, die in einer ent- 40 beaufschlagt wird. Diese zweite Membran 38 ist
sprechenden Ausnehmung des Gehäuseteiles 15 an- ähnlich befestigt wie die Membran 10 der Pumpvorgeordnet
ist und mit der zylindrischen Ausnehmung 40 richtung 4 und liegt auf ihrer von dem Gasdruck be-25
des Gehäuseteiles 14 in Dichtungsanlage ist. Die aufschlagten Seite gegen eine durchlöcherte Scheibe
Kammer 11 wird durch eine zylindrische Bohrung 30 41 an. Durch eine periodische Druckerzeugung in der
gebildet, deren Durchmesser ungefähr ebenso groß Gaskammer 40 wird die zweite Membran 38 in die
ist wie der wirksame Durchmesser der Membran 10. Kammer 11 hinein verformt. Dabei verdrängt sie die
Die Gehäuseteile 14,15 bestehen vorzugsweise aus 45 in dieser Kammer 11 enthaltene Flüssigkeit, so daß
einem durchsichtigen Kunststoff, wie z. B. aus auch die Membran 10 in der eben beschriebenen
»Plexiglas«, um das erste Füllen der Kammer 12 mit Weise verformt wird. Für den Fall, daß mit der Mem-Blut
und der Kammer 11 mit Flüssigkeit zu erleich- bran 10 sehr zuverlässig gearbeitet werden kann, kann
tern. Zuerst wird Blut oder eine mit Blut verträgliche die Flüssigkeit mit der zweiten Membran 38 in Fort-Flüssigkeit
durch die öffnung 18 in die Kammer 12 50 fall kommen. Dann kann die Membran 10 direkt von
eingefüllt. Das Einfüllen wird durch das durchsichtige dem pulsierenden Gasdruck beaufschlagt werden.
Gehäuseteil 15 kontrolliert, bis die Flüssigkeit bis in Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
eine Bluteinlaßbohrung 35 aufsteigt. Diese Einlaß- Erfindung ist eine pneumatische Betätigung der
bohrung 35 ist oben in dem Gehäuseteil 15 ausgebil- eigentlichen Pumpvorrichtung 4 vorgesehen, da dadet
und mündet im höchsten Punkt der Kammer 12 55 durch die Möglichkeit besteht, die Vorrichtung gein
diese ein. Nach dieser Anfangsfüllung wird die maß der Erfindung durch im Krankenhaussaal ver-Einlaßbohrung
35 durch ein geeignetes Ventil 36 ver- fügbare Druckluft oder -sauerstoff oder mit Flaschenschlossen.
gas zu betätigen, ohne daß man ein getrenntes,
Die Membran wird pneumatisch und vorzugsweise kompliziertes Drucksystem benötigt, wie bei hydrauunter
Zwischenschaltung einer Flüssigkeit betätigt, 60 lisch gesteuerten Pumpen. Zum Zwecke der Steuerung
die mit dem Blut des Patienten verträglich ist. So der Blutpumpe gemäß der Erfindung durch pneumakann
aus Sicherheitsgründen für den Fall eines Risses tischen Druck ist ein Luftsteuerventil in Form eines
der Membran eine physiologische Salzlösung zur An- Magnetventiles 5 vorgesehen. Ferner ist eine Druckwendung
kommen. In einem solchen Fall würde die Speicherkammer 3 vorgesehen, die in unmittelbarer
zur Betätigung der Membran pulsierende Flüssigkeit 65 Nähe der Pumpvorrichtung 4 angeordnet ist. Die
sich mit dem Blut in der Kammer 12 mischen, ohne Speicherkammer 3 liefert unter der Steuerung durch
daß für den Patienten schädliche Folgen auftreten. das Magnetventil 5 sofort eine geeignete Menge
Wird durch die Bewegung der Flüssigkeit in der Druckluft oder -gas. Bei dieser Anordnung
sind zeitliche Vergrößerungen, die sonst auftreten können, wenn die Gasquelle von der Blutpumpe getrennt
ist, effektiv ausgeschlossen, und die Blutpumpe kann synchron mit dem Herzschlag des Patienten pulsierend
betätigt werden. Auf diese Weise sind Kompressibilitätsprobleme, die bislang die pneumatische
Betätigung einer solchen Pumpe verhinderten, gleichzeitig mit dem Nachteil der Verwendung von hydraulisch
betätigten Pumpen ausgeräumt. Bei einer Vereiner einstellbaren, schwachen Feder 64 auf einen
Blutdruck von 50 bis 150 mm Quecksilbersäule anspricht. Dieser schematisch dargestellte Druckschalter
56 kann ferner ebenfalls ein Gehäuse mit einer 5 Druckkammer auf der einen Seite der Membran und
einer atmosphärischen Kammer auf der anderen Seite- aufweisen, wobei die Membran von einer inkompressiblen,
nichtleitenden Flüssigkeit beaufschlagt wird, die in Abhängigkeit vom Blutdruck des
suchspumpe gemäß der Erfindung ist für die Speicher- io Patienten unter Druck gesetzt wird. Dies geschieht
kammer 3 ein Volumen von etwa 500 cm3 gewählt mittels einer Trennmembran 66 in einer Flüssigkeitsworden,
wobei die Kammer 3 konstant an die Sauer- Vergleichsvorrichtung 67, indem die Membran 66
stoff- oder Luftversorgungsleitung des Krankenhau- einerseits von der Flüssigkeit zur Betätigung des
ses, die unter einem Druck von etwa 4,75 atm (70 psi) Druckschalters und andererseits vom Blutdruck des
stand. Wie in F i g. 3 dargestellt, war zwischen der 15 Patienten in der Kammer 70 beaufschlagt wird. Wäh-Speicherkammer
3 und der Versorgungsleitung des rend die Vorrichtung arbeitet, ist die Kammer 70
Krankenhauses ein Regelventil 44 geschaltet. Bei dem hydraulisch an das arterielle System des Patienten
Magnetventil 5 handelt es sich vorzugsweise um ein z. B. durch Einführen einer Kanüle in eine Arterie
Dreiwegeventil (F i g. 3), das wechselweise eine Ver- des Patienten angeschlossen. Vorzugsweise soll die
bindung zwischen der Gaskammer 40 auf der einen 20 Arterie von der Aorta entfernt sein, wie z. B. im BeSeite
der Membran 38, einer Speiseleitung 45 und reich des Handgelenkes, des Nackens oder des Untereinem
Auslaßventeil 46 herstellt. Durch eine geeig- armes.
nete zeitliche Steuerung der intermittierenden Betäti- Der Druckschalter 57 zur Bestimmung der Dauer
gung des Magnetventils 5, so z. B. durch eine Steue- der Blutdruckerhöhung kann ähnlich wie der Druckrung
synchron mit dem Herzschlag des Patienten, so- 25 schalter 56 ausgebildet sein. Der Druckschalter 57
wie durch die Regelung des Druckes in der Speicher- weist jedoch im Gegensatz zu dem Druckschalter 56
kammer kann, wie in F i g. 2 dargestellt, ein relativ einen normalerweise geschlossenen Kontakt 73 auf,
kurzer und hoher Druckanstieg B oder ein weniger der in Reihe mit dem normalerweise offenen Kontakt
intensiver Druckanstieg C bewirkt werden. 62 des Schalters 56 geschaltet ist. Beide beweglichen
Um die Speicherkammer 3 und das Magnetven- 30 Kontakte 62 und 73 sind in Reihe mit der elektritil
5 so nahe wie eben möglich an die Herzpumpe her- sehen Energiequelle 55 und der Spule des Magnetanzubringen,
ist gemäß der Erfindung für die Blut- schalters 5 geschaltet.
pumpe eine Kompaktbauweise vorgesehen, bei der Die Regelung der jeweiligen Ansprechkennlinie der
die Speicherkammer.3, das Magnetventil 5, die Flüs- beiden Druckschalter 56, 57 kann entweder durch die
sigkeitssteuervorrichtung 6 und die Pumpvorrich- 35 Spannung der beiden Federn 64 der beiden Drucktung
4 in Reihe in einem gemeinsamen, zylindrischen schalter als auch durch die Einstellung der Zeitgeber
Gehäuse 2 angeordnet sind. Die einzelnen Bauteile in Form von Nadelventilen 58, 59 durchgeführt werwerden
in dem Gehäuse 2 mittels zweier Stirnschei- den. Diese Nadelventile sind in der von der Kammer
ben 52, 53 und einer Vielzahl von Schraubenstangen 75 der Vorrichtung 67 kommenden Steuerleitung an-50,
von denen nur eine dargestellt ist, gehalten. Flügel- 40 geordnet. Für die schnelle Zurückstellung der beiden
muttern 51 gewährleisten das feste Einspannen der Schalter 56, 57 in ihre normalerweise offene bzw.
Bauteile in dem Gehäuse 2 zwischen den beiden Stirn- geschlossene Stellung sind die entsprechenden Druckscheiben
52, 53, wobei die Stirnscheibe 53 als Ring- kammern 76, 77 über Steuerventile 80, 81 an die
scheibe ausgebildet ist und gegen das Gehäuseteil 15 Kammer 75 der Vorrichtung angeschlossen. Die
der Pumpvorrichtung 4 anliegt. Durch diese Korn- 45 Steuerventile ermöglichen ein schnelles Ausströmen
paktbauweise ist gewährleistet, daß die einzelnen Bau- der Druckflüssigkeit aus den Kammern 76, 77.
teile der erfindungsgemäßen Blutpumpe sehr nahe Für das erste Anfüllen der Kammer 70 mit Blut
beieinander liegen. ist im oberen Teil der Vorrichtung 67 eine Öffnung
In F i g. 3 ist eine Vorrichtung zur Steuerung der 82 vorgesehen, die nach dem Einfüllen des Blutes geTätigkeit
des Magnetventils 5 synchron mit dem 50 schlossen wird. In ähnlicher Weise können auch die
Herzschlag eines Patienten dargestellt. Sie umfaßt Kammern 76, 77 der beiden Druckschalter 56, 57 und
eine elektrische Energiequelle 55 zur Betätigung des die angeschlossenen Speiseleitungen über eine Öff-Magneten
des Magnetventils 5, ein Paar Druckschal- nung 83 im oberen Teil der Kammer 75 aufgefüllt
ter 56, 57 zur Ein- und Aussteuerung des Magneten werden. Nach dem ersten Auffüllen wird diese Öffin
Abhängigkeit vom Blutdruck, einen Zeitgeber 58 55 nung 83 dann ebenfalls verschlossen,
zur Regelung der Ansprechzeit des Magnetventils ent- Während des Betriebes der Blutpumpe gemäß der
sprechend einem gewünschten Punkt für den Betrieb Erfindung sind das Nadelventil 58 und die dem
der Pumpe zur Erhöhung des Druckes in bezug auf Druckschalter 56 zugeordnete Feder 64 so eingerejede
Herzperiode, einen Zeitgeber 59 zur Regelung gelt, daß die Spule des Magnetventils 5 erregt wird,
der Ansprechzeit eines Steuerschalters 57 für die Be- 60 Dadurch wird Druckgas aus der Speicherkammer 3
Stimmung der Dauer der Blutdruckerhöhung sowie in die Kammer 40 eingespeist, die Membran 38 sowie
Mittel, um die Steuervorrichtung für die Blutpumpe die Membran 10 werden verformt und der diastolizum
Abfühlen des Blutdruckes des Patienten anzu- sehe arterielle Blutdruck wird durch das Ausfließen
schließen. des Blutes aus der konischen Kammer 12 in die
Beispielsweise kann der den Druckanstieg 65 Aorta des Patienten erhöht. Das Einpumpen einer
steuernde Druckschalter 56 einfach einen normaler- Blutmenge in die Aorta durch die Betätigung des
weise offenen Kontakt 62 aufweisen, der von einer Magnetventils 5 ist im wesentlichen spontan und ohne
Membran 63 betätigt wird, die entgegen der Kraft unzulässige Verzögerung, obwohl zur Betätigung der
Membran 10 ein komprimierbares Druckmittel verwendet wird, da die Speicherkammer 3 in unmittelbarer
Nähe angeordnet ist und als lokale Druckgasquclle dient. Nach der Betätigung des Magnetventils
5 durch das Schließen des Druckschalters 56 öffnet der Druckschalter 57, der die Dauer der Druckerhöhung
bestimmt, zu einem Zeitpunkt der Diastole des Herzschlages in Abhängigkeit von der Einstellung
des Nadelventils 59 und der Spannung der Feder 64. Durch das Öffnen des Druckschalters 57 wird das
Magnetventil 5 ausgeschaltet, und das Druckmittel in der Kammer 40 strömt über die Leitung 86 und das
Auslaßventil 46 in die freie Atmosphäre ab. Dadurch fällt der Blutdruck des Patienten wieder auf den vorsystolischen
Druck zu Beginn jeder Heizperiode.
Nach jeder Minderung des arteriellen Blutdruckes zwischen den Herzschlägen ermöglichen es die nachfolgenden
Druckminderungen in der Kammer 70 der Vorrichtung 67, daß die Membrane 63 die Druckflüssigkeit
aus den Kammern 76, 77 der Schalter 56, 57 schnell durch die Steuerventile 80, 81 für die Vorbereitung
jedes nachfolgenden diastolischen Druckanstieges durch das Magnetventil 5 ausschiebt. Der
Blutdruck des Patienten kann auf einem Oszilloskopbildschirm dargestellt werden, um eine genaue Einstellung
der Steuervorrichtung nach F i g. 3 in Abhängigkeit von dem Herzschlag des Patienten für die Erhöung
des diastolischen Druckes zu erleichtern. Die Amplitude des gewünschten Grades der diastolischen
Druckerhöhung kann eingestellt werden durch die Regulierung des Druckes des Druckgases in der
Speicherkammer 3 sowie durch Einschalten des Regelventils 44, das den in die Kammer aus einer
Gasflasche oder einer Versorgungsleitung des Krankenhauses eingespeisten Druck steuert. Dabei ist der
Grad der Bewegung des Blutes aus der konischen Kammer 12 eine Funktion des Gasdruckes in der
Kammer 40 auf der einen Seite der Membran 38. Durch eine geeignete Wahl der Größe der Speicherkammer
3 in bezug auf die Größe der Kammer 40 und in Verbindung mit den Faktoren, wie z. B. der
Durchmesser der Membran und deren Nachgiebigkeit, kann die Ansprechzeit auf den Druckaufbau in
der Kammer 40 extrem kurz sein, und zwar wegen des lokalen Druckausgleiches, der jedesmal stattfindet.
wenn die Speicherkammer 40 über das Magnetventil 5 an die Kammer 40 angeschlossen wird. Während der
Zeit, in der das Magnetventil 5 die Kammer 40 an die freie Atmosphäre über das Auslaßventil 46 entleert,
schließt ein entsprechendes Ventil in dem Magnetventil 5, und die Speicherkammer 3 wird über die Zuleitung
90 neu aufgefüllt. Normalerweise ist die Auffüllzeit für die Speicherkammer 3 relativ lang verglichen
mit der Zeit in der das Druckgas aus ihr abgezogen wird, da die Zeit für den Druckanstieg während
jeder Herzperiode des Patienten nur ungefähr 15 bis 25°/o der Gesamtzeit für eine Herzperiode ausmacht.
Die erfindungsgemäße Blutpumpe ist zwar in Verbindung mit der Erhöhung des diastolischen Blutdruckes
im Einklang mit einem natürlichen Herzschlaa eines Patienten beschrieben worden, aber es
ist offensichtlich, daß die Vorrichtung auch in Verbindung mit zusätzlichen, künstlichen Pumpbetätigungen
des Herzens eines Patienten Verwendung finden kann, wie z. B. bei entweder offenen oder geschlossenen
Brustmassagetechniken.
Claims (7)
1. Blutpumpe, umfassend ein Gehäuseteil (14, 15), eine Membran (10) in diesem Gehäuseteil
(14, 15), die dessen Inneres in eine Pumpkammer (12) für das Blut mit einer öffnung (18)
zum Anschluß der Pumpkammer (12) an den Blutkreislauf eines Patienten und eine Betätigungskammer
(11) für die Membran (10) unterteilt, welche mit einer Druckgasquelle in Verbindung
steht, sowie ein Ventil (5), das zwischen der Druckgasquelle und der Betätigungskammer (11)
für die Membran (10) eingeschaltet ist und das Einströmen des Druckgases in die Betätigungskammer (11) und das Ausströmen aus ihr steuert,
dadurch gekennzeichnet, daß in diesem Speiseweg nächst der Betätigungskammer (11) für
die Membran (10) eine Speicherkammer (3) angeordnet ist und daß das Ventil (5) zwischen
der Speicherkammer (3) und der Betätigungskammer (11) für die Membran (10) eingeschaltet
ist.
2. Blutpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (5) mit einer Vorrichtung
(67) zum Abfühlen des Herzschlages des Patienten zusammenwirkt, wobei diese Vorrichtung
(67) das Ventil (5) zur Betätigung der Membran (10) in Übereinstimmung mit dem Herzschlag
des Patienten steuert.
3. Blutpumpe nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil
(11) der Betätigungskammer (11, 40) für die Membran (10) nächst dieser Membran (10) mit
einer mit Blut verträglichen Flüssigkeit angefüllt ist.
4. Blutpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß diese Flüssigkeit in der Betätigungskammer (11) einerseits von der Membran (10) und andererseits von einer weiteren Membran
(38) eingeschlossen ist.
5. Blutpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseteil (14, 15), das Ventil (5) und die Speicherkammer
(3) in einem gemeinsamen Gehäuse (2) angeordnet sind.
6. Blutpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (5) ein Magnetventil ist.
7. Blutpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungskammer (11) eine zylindrische und die Pumpkammer
(12) eine konische Form aufweist, wobei die Öffnung (18) in der Spitze der konischen
Pumpkammer (12) gegenüber der Membran (10) angeordnet ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen GOPY
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