DE1566647A1

DE1566647A1 - Vorrichtung zur Durchfuehrung von Austauschtransfusionen

Info

Publication number: DE1566647A1
Application number: DE19671566647
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr Gerhard; Rainer Dipl-Ing Walter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-05-16
Filing date: 1967-05-16
Publication date: 1970-08-06

Description

Vorrichtung zur Durchführung von Austauschtransfusionen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Durchführung von Austauschtransfusionen, bestehend aus mindestens zwei parallel wirkenden, motorisch angetriebenen Kolbenpumpen bzw. aus mindestens einer doppelwirkenden Pumpe, wobei der Blutkreislauf jenes Körpers, dessen Blut ausgetauscht werden soll, sowohl über eine Druckleitung mit der einen Pumpe wie auch mit einer Saugleitung der anderen Pumpe verbunden ist und die Saugleitung der ersten Pumpe mit mindestens einem Blutspender (Individuum, Blutkonserve) verbunden ist und die Druckleitung der letztgenannten Pumpe in einem Auslauf und/oder in einem Behälter zur Aufnahme des abgezogenen Blutes mündet.
Es ist hinreichend bekannt, daß bei neugeborenen Kindern ein großer Teil des Blutes ausgetauscht werden muß, wenn beispielsweise die Rhesusfaktoren der Eltern nicht die erforderliche Übereinstimmung aufweisen, uni durch einen solchen Blutaustausch das Kind überhaupt am Leben erhalten zu können. Es ist ferner bekannt, daß ein solcher Blutwechsel in der l ; eise erfolgt, daß dem Neugeborenen mittels einer Injektionsspritze aus der relativ großen und leicht zugänglichen Nabelvene in periodischen Abständen jeweils ca. 10 bis 20 ml Blut entzogen, dieselbe Frischblutmenge dann wieder über die Nabelvene eingeführt wird, wobei diese wechselweisen Vorgänge so lange wiederholt werden, bis das im Kreislauf des Kindes befindliche Blut die erfordediche Beschaffenheit erreicht hat. Da sowohl das herz wie auch die Adern eines solchen Kindes von überaus zarter und empfindlicher Beschaffenheit sind, muß dieser Blutaustausch in einer solchen Weise vorgenommen werden, daß die physiologischen Verhältnisse praktisch stationär bleil>en. Aus diesem Grunde erfolgt daher sowohl die Entnahme der erwähnten Blutmenge von ca. 10 bis 20 ml wie auch das Einführen während einer Zeitspanne von ca. 10 bis 20 Minuten, so daß sich also die Druckverhältnisse im Kreislaufsystem des Neugeborenen nur ganz langsam verändern. Da dieser Vorgang drei bis fUnf Stunden dauert, stellt er vor allem für den Arzt eine ungeheuerliche körperliche und seelische Belastung dar.
Es wurde bereits eine Vorrichtung für diesen Zweck bekannt, bei der der Antrieb der Kolben der beiden Pumpen über einen sogenannten Kurbeltrieb erfolgt, der bedingt, daß die Geschwindigkeit der Kolben sowohl beim Saughub wie auch beim Druckhub sich stetig ändert und zwar im wesentlichen nach einer Sinusfunktion. Es kann nun nicht überstehen werden, daß eine solche Einrichtung für Austausclltransfusionen bei Neugeborenen nicht ohne weiteres eingesetzt werden kann, da die von den Kolben bewirkte pulsierende Druckänderung auf den Blutkreis-Iauf des neugeborenen direkt übertragen wird, wobei die Fälle eintreten können, daß diese pulsierende Druckänderung entweder im Gleichklang mit dem Herzschlag des Kindes steht oder aber um 900 dagegen phasenverschoben ist. Beide Extremfälle können zum iod des Kindes führen, da im einen Fall das Herz des Kindes überbeansprucht wird, wogegen im anderen Fall das erz fast zur Gänze entlastet wird. Der praktische Einsatz des bekannten Gerätes mußte daher wegen der ihm innewohnenden Gefährdung für das Kind scheitern.
Es gehört nun zum Verdienst der Erfindung, erkannt zu haben, daß es grundsätzlich möglich ist, mit mechanisch-autoKatisch wirkenden Mitteln die Ärzteschaft von der so mühevoller und verantwortungsschweren Aufgabe der manuell durchzuführenden Austauschtransfusion zu entlasten, wenn die Voraussetzung geschaffen wird, daß während der Austauschtransfusion für den Blutkreislauf des Kindes stationäre VerhAltnisse geschaffen werden. Erfindungsgemäß gelingt dies nun dadurch, daß die Kolben der Pumpen mittels einer Getindespindel angetrieben werden, so daß sich die Kolben sowohl beim Saug- wie auch beim Druckhub mit konstanter Geschwindigkeit bewegeii. Dabei soll der Austausch des Blutes soweit wie möglich automatisch erfolgen, so daß sich ein manuelles Eingreifen des Arztes erübrigt und die unter Umständen erforderliche Uberwachung durch Hilfskräfte vorgenommen werden kann.
Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Merkmal gelingt dies nun dadurch, daß mit der Druck- resp. Saugleitung, die in den Blutkreislauf direkt eingeführt ist, ein Steigrohr verbunden ist. Infolge des im Blutkreislauf herrschenden Druckes steigt im Steigrohr das Blut sofort hoch und behält im wesentlichen seinen Stand während der Austauschtransfusion bei. Sollte nun durch eine zu große Sauggeschwindigkeit der Pumpe, die das Blut aus dem Blutkreislauf abzieht, die Vene sich verengen und kein Blut mehr durchlassen, so sinkt sofort das Blut im Steigrohr ab und die Beobachtungsperson schaltet den Antrieb ab. Oder sollte sich im Blutkreislauf ein Blutgerinsel befinden, durch das die Kanüle verstopft wird, so sinkt während des Saughubes das Blut im Steigrohr, wogegen es steigt, wenn die Pumpe ihren Druckhub ausführt. Die Aufsichtsperson hat also die Möglichkeit, durch Beobachtung des Blutstandes im Steigrohr den ordnungsgemaßen Ablauf der Blutaust@uschtransfusion zu beobachten.
Selbstverständlich ist es möglich, am Steigrohr lichtempfindliche Elemente anzuordnen, die unmittelbar den Kolbenantriebsmotor stillsetzen, wenn die Blutsäule im Standrohr abnormale Schwankungen zeigt. Die lichtempfindlichen Elemente sind am Steigrohr längsverschiebbar angeordnet, um die Grenzwerte je nach dem im Blutkreislauf herrschenden Druck einstellen zu können.
Um die Erfindung in ihrem Aufbau und in ihrer Wirkungsweise zu erläutern, wird diese anhand der schematischen Darstellung beschrieben. Auf einer entsprechend ausgebildeten Grurl latte 9 sind die beiden Kolbenpumpen 1 und 2 (In;jektionssprizn) fest, jedoch lösbar gelagert.
Die beiden Pumpen sind dabei so dimensioniert, daß sie gleiche, wiksame Kolben@@ächen F 1 und F 2 besitzen.
Die Kolbenstangen 10 und 11 dieser Pumpen sind an ihren freien Enden mittels der Schiene 12 miteinander verbunden. Diese Schiene 12 besitzt eine Gewindebohrung, die von der Gewindespindel 13 durchsetzt ist, die über das Getriebe 14 und den regelbaren Cleichstrommotor 15 ange-Trieben wird. Lin elektronisches Zeitschaltglied 16 polt in vorherbestinini>aren Zeitintervallen den Motor 15 um, so daß er wechselweise nach rechts und links läuft. Dank der starren Verbindung der Kolbenstangen 10 und 11 über die Schiene 12 sind die Produkte aus Kolbenfläche mal Kolbengeschwindigkeit (F1 .v1 = F2. .v2) einander gleich. Da ferner der Antrieb über eine Gewindespindel erfolgt, ist die Geschwindigkeit der Kolben während des Saug- resp. des Drruckhubes praktisch konstant, so daß die Druckverhältnisse im Kreislauf des Körpers, dessen Blut ausgetauscht werden soll, stationär sind. Die Ventilsätze 1' und 2t der beiden Pumpen 1 und 2 besitzen selbsttatig wirkende Ventile, vorzugsweise federbelastete Kugelventile und sind zur Gänze zerlegbar.
Mit dem Körper K, der schematisch das Zneugeborene andeuet, dessen Blut nun ausgetauscht werden soll, ist sowohl die Druckleitung 3 der Pumpe 2 wie auch die Saugleitung 4 der Pumpe 1 verbunden. Die beiden Leitungen 3 und 4 münden in einen T-förmige Anschlüsse aufweisenden Katheder 17, der in die Nabelvene des Kindes eingeführt worden ist. Die Saugleitung 5 der Pumpe 2 führt zum Blutspender BK, die Druckleitung 6 der Pumpe 1 führt in den Behälter B zur Aufnahme des aus dem Körper K entnommenen Blutes.
Mit dem Katheder 17 direkt verbunden ist das oben offene Steigrohr 20, das aus Glas oder einem anderen durchsichtigen oder durchscheinenden Werkstoff besteht.
Wird der Katheder 17 in den Kreislauf resp. in die Nabelvene eingeführt, so steigt im Steigrohr 20 das Blut sofort hoch, wobei die Höhe diumer Blutsäule dem Blutdruck des Kindes entspricht. Um das Gerinnen es Blutes im oberen Teil des offenen Steigrohres zu verhindern, ist in dem Steigrohr eine entsprechende Flüssigkeit eingefüllt, vorzugsweise lteparin. Zwei lichtempfindliche Elemente 21, 22, beispielsweise Selenzellen, sind am Steigrohr 20 längsverscniebbar angeordnet und wirken über die elektronisch arbeitende Schalt- und Steuervorrichtung 23 von hinreichend bekanntem Aufbau direkt auf den regelbaren Gleichstrommotor 15.
Das Hubvolumen der beiden Pumpen 1 und 2 beträgt ca. 15 ml und der Zeitschalter 16 wird beispielsweise- auf 10 Minuten gestellt. Selbstverständlich ist es durchaus möglich, die Zeitspanne der Konstitution des Kindes anzupassen (relativ langsame Transfusion bei FrAhgeburten).
In Ausgangslage befinden sich die Kolben der beiden Pumpen unten und die Saugleitungen 4 und 5 sind gefüllt. Wird die Einrichtung resp. der Motor 15 eingeschaltet, so treibt er über das Getriebe die Gewindespindel 13 ja Gegenuhrzeigersinn an und zieht nun während der Dauer von 10 Minuten die beiden Kolben mit konstanter Geschwindigkeit nach oben, wodurch sich die Pumpe 1 mit einem Teil des Blutes des Kindes K und die Pumpe 2 mit Blut voa Blutspender BK füllt. Haben die beiden Kolben nach Ablauf der eingestellten Zeitspanne ihre obere Grenzlage erreicht, so polt das Zeitglied 16 den regelbaren Motor 15 un, der sich nun in entgegengesetzter Richtung dreht und dabei während 10 Minuten Dauer die beiden Kolben mit konstanter Geschwindigkeit nach unten schiebt, wodurch die Pumpe 2 das frische Blut in den Kreislauf des Kindes K fördert und die Pumpe 1 das dem Kinde K entzogene Blut in den Behälter B führt, wo es laufend kontrolliert und überwacht wird. Haben die Kolben ihre untere Lage erreicht, so schaltet das Zei8¢ied 16 den Motor 15 wiederum um und der oben geschilderte Vorgang wiederholt sich aufs neue. Wie aus der Skizze erkennbar ist, kann an den Saugstutzen des Ventilkörpers 2( eine zur Saugleitung 5 parallele Saugleitung 7 angeschlossen werden, deren Querschnitt durch ein Ventil 8 beliebig variiert werden kann. Dadurch ist es möglich, aus dem Zusatzbehälter Z dem dem Kinde zuzuführenden Blut eine entsprechende Lösung, beispielsweise eine Calziumlösung, beizugeben.
Während des beschriebenen Vorganges behält die Blutsäule im Steigrohr 20 im wesentlichen ihre Höhe bei. Sollte es geschehen, daß im Blutkreislauf sich ein Blutgerinsel befindet, das die Mündungsöffnung des Katheders verschließt, so sinkt beim Saughub der Pumpe 1 die Blutsäule sofort, wogegen sie beim Druckhub der Pumpe 2 unverzüglich ansteigt.
Durch das im Steigrohr 20 sinkende resp. steigende Blut werden die lichtempfindlichen Elemente 21 und 22 erregt und schalten sofort den Motor 15 ab. Es liegt natürlich durchaus im Rahmen der Erfindung, diesen Abschaltvorgang mit einem optischen und/oder akustischen Signal zu verbinden. Ferner ist es möglich, während der Austauschtransfusion mittels einer Filmkamera die eventuellen Schwankungen der Blutsäule im Bilde festzuhalten.
Es ist ferner denkbar, daß bei einer zu hohen Sauggeschwindigkeit der Pumpe 1 sich die angezapfte Vene verengt. Auch dieser Umstand wirkt sich sofort auf die Höhe der Blutsäule aus, denn dann sinkt d@ese ab und der Motor 15 wird über das lichtempfindliche Zement 21 abgeschaltet.
Da die Pumpenkörper auf ihrer 11 alterung lösbar befestigt sind und sowohl die Pumpen wie auch die Ventilkörper vollständig zerlegt werden können, kann die Einrichtung und ihre Teile in geforderter Weise sterilisiert werden. Aus Sicherheitsgründen wird der regelbare rotor von einer Batterie gespeist. Die Pumpenzylinder selbst bestehen aus Glas, damit man sieht, bb das kindliche Blut während der Prozedur dunkel wird, denn das würde auf einen Sauerstoffmangel hinweisen.
Anstelle zweier Pumpen 1 und 2 kann auch eine einzige doppelwirkende Pumpe vorgesehen werden, die allerdings bedingt, daß der Kreislauf an zwei stellen angezapft werden muß, da ja in diesem Falle während der verschiedenen Zeitabschnitte aus dem Kinde Blut entnommen und gleichzeitig frisches Blut eingeführt wird. In diesem Fall wird jeder Katheder mit einem Steigrohr ausgestattet. Auch ist es möglich, die beiden einzelnen Pumpen gegenparallel zu schalten, so daß die eine Pumpe stets saugt, während die andere pumpt, so daß in diesem Falle die beiden einzelnen Pumpen nach Art einer doppelwirkenden Pumpe arbeiten.
Auch für diesen Fall sind zwei Katheder mit je einem Steigrohr vorzusehen.
Das aus der Druckleitung 6 der Pumpe 1 tropfend blut wird vom Arzt laufend kontrolliert und geprüft. Hat das Blut des Kindes die entsprechende Beschaffenheit erreicht, so wird die Übertragung durch Abschalten des Motors beendet.
Es ist offensichtlich, daß dank der erfindungsgemäßen Einrichtung die eingangs erwähnten Vorteile erzielt werden können, denn sowohl das Abssugen des Blutes wie das Einführen des frischen Blutes in den KoPper d Kindes erfolgt in absolut konstanten, gleichmäßigen Schritten, so daß die angestrebten stationären Verhältnisse im Kreislauf des Kindes tatsächlich gewährleistet werden können, wobei noch dazu der Arzt von der Durchführung dieses Vorganges praktisch zur Gänze entlastet list. Dauer hinaus wird ein Arzt eingespart, da bislang stets ein Arzt mit der Durchführung der Transfusion und ein Arzt mit der Überwachung des Kindes beschäftigt war.

Claims

Neue P a t e n t a n s p r ü c h e ; 1. Vorrichtung zur Durchführung von Austauschtransfusionen, bestehend aus mindestens zwei parallel wirkenden, motorisch angetriebenen Kolbenpumpen bzw. aus mindestens einer doppel wirkenden Pumpe, wobei der Blutkreislauf jenes Körpers, dessen Blut ausgetauscht werden soll, sowohl über eine Druckleitung mit der einen Pumpe wie auch mit einer Saugleitung der anderen Pumpe verbunden ist und die Saugleitung der ersten Pumpe mit mindestens einem Blutspender (Individuum, I31utkonserve) verbunden ist und die Druckleitung der letztgenannten Pumpe in einem Auslauf und/oder in einem Behälter zur Aufnahme des abgezogenen Blutes mündet, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben der Pumpen (1, 2) mittels einer Gewindespindel angetrieben werden, so daß sich die Kolben (F1, F2) sowohl beim Saug- wie auch beim Druckhub mit konstanter Geschwindikeit bewegen.
2. Xorrichtunm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstangen (10, 11) der räumlich nebeneinander angeordneten Pumpen (1, 2) mittels einer vorzugsweise lösbar angeordnetcn Sclliene (12) verbunden sind und im Mittelbereich der Schiene (12) eine von der motorisch betriebenen Gewindespindel (13) durchsetzte Gewindebohrung vorgesehen ist, wobei die Gewindespindel (13) vorzugsweise über ein Getriebe (14) von einem Gleichstrommotor (15) angetrieben ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung des Motors (Umpolung) (15) ein mechanisches und/oder elektronisches Zeitscllaltglied (16) vorgesehen ist und das Schaltintervall des Zeitschaltgliedes ca. 10 bis 20 Minuten beträgt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpen (1, 2) mit selbsttätig wirkenden Ventilen (lot, 2t) ausgestattet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Saugleitung (5) der einen Pumpe (2) eine parallele Saugleitung (7) anschließbar ist, in der ein deren Querschnitt veränderbares Regelglied, beispielsweise ein schieber (8), vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach den vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenkörper in ihrer Halterung leicht lösbar fixiert sind.
7. Vorrichtung nach den vorstehenden Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Druck- resp. 5augleitung, die in den Blutkreislauf direkt eingeführt ist, ein Steigrohr (20) verbunden ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Steigrohr (20) unmittelbar im Bereich der Mündung der Druck- resp. Saugleitung in den Blutkreislauf vorgesehen ist.
9. Vorrichtung nach den Ansprechen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den Blutkreislauf eine einzige Kanüle eingeführt ist, in die die 5aug- und die Druckleitung münden und daß das Steigrohr mit der Kanüle verbunden ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Steigrohr aus einem durchsichtigen oder durchscheinenden Werkstoff besteht.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Steigrohres mindestens ein vorzugsweise entlang der Längserstreckung des Steigrohres lichtempfiriliches Element vorgesehen ist, heispielsweise eine Selenzelle od. dgl. und dieses Element über an sich bekannte Schaltglieder mit dem Antrieb des die Kolben verschiebenden Motors verbunden ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in Längsrichtung des Steigrohres mit Abstand voneinander angeordnete lichtempfindliche Elemente vorgesehen sind.

L e e r s e i t e