DE19528073A1 - Gerät zur Sauerstoffanreicherung von Blut - Google Patents
Gerät zur Sauerstoffanreicherung von BlutInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Sauerstoffanreicherung von Blut ("Blut-
Oxygenator") und insbesondere auf ein solches Gerät, das mit Scheiben arbeitet
("Scheiben-Blutoxygenator").
Solche Geräte werden z. B. dafür eingesetzt, das Blut von Patienten während
chirurgischen Eingriffen mit Sauerstoff anzureichern ("oxygenieren"). Dies erfolgt
während einer extrakorporalen Zirkulation des Blutes. Üblicherweise werden im Stand
der Technik verschiedene Arten von Sauerstoffanreicherungsgeräten benutzt. Man
kann diese ganz allgemein als Film-Sauerstoffanreicherungsgeräte und als Membran-
Sauerstoffanreicherungsgeräte bezeichnen. Typische Geräte, die üblicherweise
eingesetzt werden, sind Zylinder-, Netzwerk-, Blasen- und Scheiben-Oxygenatoren.
Scheibengeräte sind seit den 50er Jahren bekannt und basieren auf denselben
Funktionsprinzipien wie die älteren Zylinder-Anreicherungsgeräte. Diese Scheibengeräte
sind aufgebaut aus einem großen Glas-Blutbehälter in Form eines Rohrzylinders. Der
Blutbehälter wird mittels Deckeln verschlossen, die horizontal an beiden Enden des
Behälters angebracht sind, und durch seine Längs- und Mittelachse von einer
Drehwelle durchlaufen, die von einem geeigneten Motor angetrieben wird, wobei um
die Welle Metallscheiben angebracht sind, die ihrerseits auf ihren beiden Seiten mit
Stegen, Rillen oder Wellen versehen sind. Solche Scheiben führen zu einer größeren,
dem mit Sauerstoff zu versehenden Blut ausgesetzten Oberfläche als Geräte des
Zylinder-Typs. Bei der Verwendung des üblichen Aufbaus läuft das Blut durch einen
unten angeordneten Einlaß in das Innere des Behälters. Zur Kontrolle der Temperatur
des in den Behälter strömenden Blutes werden auch noch Wärmeaustauscher
eingesetzt. Bei diesem Verfahren nimmt das Blut etwa ein Drittel des Innenvolumens
des Behälters ein. Im oberen inneren Teil des Behälters ist ferner ein horizontales Rohr
vorgesehen, das in Längsrichtung durch den Behälter hindurchläuft und eine Anzahl
von Öffnungen aufweist, durch die Sauerstoff in den Behälter eingelassen wird.
Wenn die Innenwelle des Sauerstoff-Anreicherungsgerätes zusammen mit den inneren
Metallscheiben, die teilweise in das Blut eintauchen, zu drehen beginnt, bewirkt der
Widerstand der angebrachten Scheiben, daß die Oberflächen der Scheiben einen
Blutfilm aufnehmen. Das Blut wird dann mittels der Scheiben in den oberen Abschnitt
des Behälters transportiert, wo es in Kontakt mit dem Sauerstoff gelangt, was zu der
gewünschten Sauerstoffanreicherung des Blutes führt. Sobald das Blut mit Sauerstoff
angereichert ist, verläßt es den Behälter und wird zu dem Patienten zurückgeführt.
Bei der Benutzung einer solchen Anordnung treten allerdings einige Nachteile auf. Die
Einrichtung muß nach jedem Gebrauch vollständig gereinigt und sterilisiert werden, um
das Risiko einer Kontaminierung der Einrichtung mit aus dem Blut stammenden Keimen
zu verhindern, die ansonsten von einer chirurgischen Operation zu der nächsten
übertragen werden könnten. Der Reinigungsprozeß zwischen den chirurgischen
Eingriffen ist jedoch zeitraubend und schwierig und führt zu einer erheblichen
Ausfallzeit der Einrichtung nach jedem Gebrauch.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Einrichtung relativ große Abmessungen
besitzt mit der Folge, daß während des chirurgischen Eingriffs eine große Blutmenge in
dem Behälter aufgenommen wird. Zudem wirkt das Scheiben-Gerät als eine
Zentrifugalpumpe mit der Tendenz, den Sauerstoff von der Mitte der Scheiben
wegzuschaffen. Deshalb ist das Blut nicht immer ganz bzw. gleichmäßig mit Sauerstoff
angereichert, weil dem Blutanteil in der Nähe der Welle weniger Sauerstoff zugeführt
wird.
Schließlich besteht noch ein anderer Nachteil bei der Benutzung der üblichen Scheiben-
Geräte darin, daß man ein sehr ausgeklügeltes System benötigt, um den Blutpegel
innerhalb des Gerätes zu steuern. Daneben ist weiterhin auch noch ein ausgefeiltes
System nötig, um das am Ende des chirurgischen Eingriffs noch verbleibende Blut
wieder aufzunehmen und zurückzuführen.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Sauerstoff-
Blutanreicherungsgerät des Scheiben-Typs vorzuschlagen, das leicht auseinander- und
zusammengebaut werden kann, um die einzelnen Elemente nach einem chirurgischen
Eingriff zu reinigen und zu sterilisieren, und das geringere Ausmaße besitzt, so daß
weniger Blut innerhalb des Blutaufnahmebehälters während des chirurgischen Eingriffs
aufgenommen wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Gerät zur Sauerstoffanreicherung von
Blut gelöst, das einen zylindrischen, horizontalen, an beiden Enden offenen Behälter,
dessen offene Enden jeweils durch einen Deckel verschließbar sind, wobei der eine
Deckel mit einem unten angebrachten Bluteinlaß und einem oben angeordneten
Gasauslaß versehen ist (es können auch beide Deckel einen solchen oberen Gasauslaß
aufweisen), sowie eine im Behälter angebrachte, diesen längs durchlaufende, drehbare
und an einen Drehantrieb angeschlossene Einrichtung aufweist, die in ihrem Inneren
einen an einen Sauerstofferzeuger anschließbaren Längsdurchgang ausbildet, von dem
aus der zugeführte Sauerstoff über eine Vielzahl radialer Öffnungen in den Behälter
auslaßbar ist, und die mit einer Vielzahl von über ihre Länge nebeneinander
angeordneten, im wesentlichen radial verlaufenden Scheiben versehen ist.
Das erfindungsgemäße Gerät zur Sauerstoffanreicherung von Blut weist im Gegensatz
zu den bisher bekannten Geräten des Scheiben-Typs einen kleineren Aufbau auf, so
daß auch vergleichsweise weniger Blut innerhalb des Behälters während des
chirurgischen Eingriffs gespeichert wird. Es läßt sich relativ einfach und rasch
auseinander- und wieder zusammenbauen und ermöglicht daher eine schnelle
Reinigung und Sterilisierung nach seiner Verwendung, wobei gleichzeitig die Gefahr
einer Kontamination zwischen zwei chirurgischen Eingriffen deutlich herabgesetzt ist.
Gemäß der einen bevorzugten Ausführungsform ist der Behälter mit einer hohlen, im
wesentlichen zentralen Welle versehen, die, in Längsrichtung gesehen, an den Enden
des Behälters in geeigneter Weise über entsprechende Lager befestigt ist. Die Welle
weist eine Vielzahl von Öffnungen auf und ist mit einem Sauerstofferzeuger
verbunden, der an ihrem einen Ende angeschlossen bzw. dort befestigt ist, wodurch
Sauerstoff axial und zentral in die Welle eingeleitet und radial über die Öffnungen aus
dieser nach außen und in den Behälter abgegeben werden kann. Diese Öffnungen bzw.
Schlitze können bevorzugt in ihrer Weite oder Größe abgestuft sein, und zwar derart,
daß sie, beginnend von dem Anfang der Welle aus, an dem der Sauerstoff in die Welle
eintritt, zum anderen Ende hin in ihrer Größe anwachsen. Die Öffnungen bzw. Schlitze
können auch in den Zwischenräumen zwischen den Scheiben angebracht werden bzw.
sich über diese hinweg erstrecken. An der Welle ist eine Vielzahl von Scheiben
befestigt die radial auf dem Schaft sitzen. Ferner ist eine Einrichtung in Form eines
geeigneten Antriebs zum Drehen der Welle um deren Längsachse angebracht.
Bei dem erfindungsgemäßen Gerät wird ein obenliegendes Sauerstoffrohr, wie es bei
bekannten Sauerstofferzeugern eingesetzt wird, vermieden und das Sauerstoff-
Verteilungssystem zum Zentrum des Behälters hin verschoben, wo der Sauerstoff
zentral und radial abgegeben wird.
Einer der Deckel ist bevorzugt mit einer Einrichtung zum Steuern des Blutpegels,
vorteilhafterweise in Form eines horizontalen Schlitzes versehen, der quer zum Behälter
und unten am Deckel angeordnet ist. Schließlich ist bevorzugt auch noch ein
Zusatzbehälter zur Aufnahme von mit Sauerstoff angereichertem Blut vorgesehen, der
an den Behälter anbaubar ist und dazu dient, mit Sauerstoff angereichertes Blut zu
sammeln. Der horizontale Schlitz bildet ein Kontroll- bzw. Steuerelement für den
Blutpegel innerhalb des Gerätes und ist im unteren Teil des Behälters angebracht.
Zudem ist unten am Behälter noch ein Abzugsrohr bzw. Abzugsschlauch vorgesehen,
das bzw. der an dem Behälter befestigt ist und dazu dient, Blut in den Zusatzbehälter
zu überführen bzw. dorthin zu entleeren. Der Zusatzbehälter ist weiterhin mit einer
oberen Öffnung zum Abzug von Gas und mit einem unteren Schlauch versehen, der an
eine Pumpe angeschlossen ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Gerät fließt der Sauerstoff (nach seiner Einleitung bzw.
Eindüsung in das Welleninnere) axial durch den im Inneren der Hohlwelle ausgebildeten
Längsdurchgang und wird dann radial nach außen durch die Schlitze in die Blutkammer
des Behälters abgegeben.
Ein ganz besonderer Vorteil der Erfindung gegenüber den bisher bekannten Geräten
besteht darin, daß beim Drehen der Scheiben der Sauerstoff aus dem mittleren Bereich
der drehbaren Einrichtung heraus (also aus der hohlen Mittelwelle oder dem
Längsdurchgang der aus mehreren nebeneinander angebrachten Scheiben mit
zylindrisch-ringförmigem Mittelsegment zusammengesetzten Einrichtung) radial zu den
Außenkanten der Scheiben hin abgegeben und dadurch die Zentrifugalbewegung des
Gases verstärkt wird. Diese Bewegung sorgt für die Erzeugung einer gleichförmigen
Verteilung des Sauerstoffs nicht nur längs der drehbaren Einrichtung, sondern auch
entlang den Seiten und den Endkanten der Scheiben, wodurch sich eine deutlich
homogenere Sauerstoffanreicherung ergibt.
Da sich bei dem erfindungsgemäßen Gerät eine viel intensivere Sauerstoffanreicherung
einstellt, kann die erforderliche Anzahl der Scheiben auch gegenüber bekannten
Geräten abgesenkt und dadurch insgesamt ein kompakterer Aufbau erreicht werden,
wodurch die Abmessungen des Gerätes erheblich kleiner als bei bekannten Geräten
ausfallen.
Da das bei üblichen Scheiben-Sauerstoffanreicherungsgeräten oben angeordnete
Sauerstoff-Verteilrohr entfällt, ist es zudem bei dem erfindungsgemäßen Gerät auch
noch möglich, eine Verkleinerung des Durchmessers des Behälters und damit auch
dessen Innenvolumens zu erreichen. Diese Verkleinerung am Behälter-Innenvolumen
reduziert auch ganz wesentlich die Menge an aufgenommenem Blut innerhalb des
Behälters während des chirurgischen Eingriffs.
Eine weitere, bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht auch darin, daß die
Scheiben auswechselbar bzw. als Wegwerf-Artikel ausgebildet sind. Dadurch entfällt
die Notwendigkeit, daß die Scheiben zum Reinigen ab- und wieder angebaut werden
müssen, was eine deutliche Zeit- und Arbeitseinsparung bedeutet. Gleichzeitig wird
hierdurch auch das Risiko einer Kontamination des Gerätes von einer Operation zur
folgenden vermieden. Da zudem die meisten Teile des erfindungsgemäßen Gerätes
auswechselbar oder gar als Wegwerfartikel ausgebildet werden können, ist es möglich,
dem modernen Trend der Benutzung von chirurgischen Wegwerfartikeln bei der
Herzchirurgie Rechnung zu tragen und das Gerät damit, bei wirtschaftlicher
Betrachtungsweise, auf eine Stufe mit den bekannten und häufig verwendeten Blasen-
Anreicherungsgeräten oder den Geräten mit wegwerfbarer Membran zu bringen.
Die bei dem erfindungsgemäßen Gerät bevorzugt eingesetzte Einrichtung zur
Steuerung bzw. Regulierung des Blutpegels im Gerät in Form eines horizontalen
Schlitzes quer zum Behälter, über den Blut in einen angeschlossenen
Blutaufnahmebehälter ablaufen kann, bringt zudem den Vorteil, daß während des
Gebrauches auch dieser Blut-Anbaubehälter oxygeniert wird. Der Schlitz wirkt
dahingehend, daß der Blutpegel im Inneren des Gerätes konstant gehalten wird und die
Notwendigkeit für den Einsatz eines komplizierteren Steuergerätes entfällt. Da der
Blutpegel innerhalb des Gerätes konstant gehalten wird, wird das Risiko der Erzeugung
von Luftblasen deutlich herabgesetzt oder gar vermieden. Vermieden wird auch eine
Hämolyse, die auftritt, wenn geringe Blutpegel dazu führen, daß die Umlaufkanten der
Scheiben in Kontakt mit der Oberfläche des Blutes kommen. Eine Überfüllung des
Behälters ist gleichfalls vermieden. Damit führt die Erfindung zu einer stabilen
Sauerstoffanreicherung, weil der Blutpegel im Gerät nicht variiert.
Die in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eingesetzte, unten am
Behälter befestigte Abzugsleitung ermöglicht es, das gesamte im Behälter oxygenierte
Blut am Ende jeder Operation vollständig abzuziehen. Diese Leitung, die bevorzugt in
Form eines Schlauches ausgebildet ist, wird am untersten Teil des Behälters
angebracht und führt auch zu dem anbaubaren Behälter für bereits mit Sauerstoff
versetztes Blut.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Öffnungen an der
drehbaren Einrichtung in Form von Schlitzen ausgebildet, wobei bevorzugt diese
Schlitze ihrerseits von einem axialen Ende der drehbaren Einrichtung zu deren anderem
axialen Ende hin in ihrer Größe abgestuft sind, und zwar derart, daß der kleinste
Schlitz an dem Ende liegt, an dem der Sauerstofferzeuger angeschlossen ist, und in
Richtung zum anderen axialen Ende der Welle hin die Größe der Öffnungen
stufenweise zunimmt. Hierdurch wird gewährleistet, daß auch über die Länge der
drehbaren Einrichtung hinweg bis zu deren anderem Ende hin aus den Schlitzen keine
zu unterschiedlich großen Sauerstoffmengen austreten, also der Druckabfall im
Sauerstoff längs der Achse der drehbaren Einrichtung durch eine entsprechende
Vergrößerung der Auslaßschlitze zumindest teilweise kompensiert wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Gerät werden in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung die
Scheiben hohl und porös ausgebildet und bestehen dabei aus mindestens zwei
Blättern. Selbstverständlich können auch Scheiben mit drei oder mehr einzelnen
Blättern, die insgesamt die jeweilige Scheibe bilden, eingesetzt werden.
Bevorzugt wird bei der Erfindung in den Körper des Behälters auch noch ein
Wärmetauscher integriert.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht auch darin, daß
zumindest einige Scheiben in radialer Richtung wellenförmig gewölbt sind.
Die drehbare Einrichtung wird bevorzugt als eine im Behälter zentral angeordnete, mit
einer Vielzahl radialer Öffnungen versehene Drehwelle ausgebildet, die an ihren Enden
in den beiden Deckeln gelagert und in geeigneter Weise mit einem Drehantrieb
versehen ist.
Eine andere, ebenfalls bevorzugte Ausgestaltung der drehbaren Einrichtung besteht
darin, daß diese aus einer Vielzahl von nebeneinander liegenden Scheiben gebildet
wird, deren jede ein im wesentlichen zylindrisches, ringförmiges Mittelsegment mit
einer Mittelöffnung aufweist, wobei jedes Mittelsegment einer Scheibe an das
Mittelsegment der (beiden) benachbarten Scheibe(n) passend anlegbar und
anschließbar ist, die Mittelsegmente aller Scheiben der Einrichtung mit ihren
Mittelöffnungen den Längsdurchgang ausbilden und jedes Mittelsegment mit
geeigneten Öffnungen zum radialen Auslaß und zum Verteilen des Sauerstoffs aus dem
Längsdurchgang in den Behälter versehen ist. Damit wird die getrennte Verwendung
einer eigenen hohlen starren Mittelwelle vermieden.
Das erfindungsgemäße Gerät behebt weitestgehend die einleitend genannten Nachteile
bekannter Geräte und ermöglicht insbesondere auch die Einstellung eines größeren
Gasübergangs.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung im Prinzip beispielshalber noch
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Scheibengerätes zur
Sauerstoffanreicherung des Blutes;
Fig. 2 eine Prinzip-Längsschnittdarstellung des Scheibengerätes aus Fig. 1;
Fig. 3A eine vergrößerte Darstellung (teilweise im Schnitt) von Scheiben, die an einer
hohlen Längswelle mit Sauerstoff-Auslaßöffnungen befestigt sind;
Fig. 3B eine Schnittdarstellung längs Linie III-III in Fig. 3A;
Fig. 4A eine vergrößerte Darstellung (teilweise im Schnitt) von Scheiben, die an eine
hohle Längswelle mit Schlitzen zunehmender Größe befestigt sind;
Fig. 4B eine Schnittdarstellung längs Linie IV-IV in Fig. 4A;
Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung (teilweise im Schnitt) von aneinander befestigten
Scheiben mit zentralen mit Flügeln versehenen Ringelementen, und
Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung (teilweise im Schnitt) von Scheiben, die jeweils
aus zwei Blättern bestehen.
In den Fig. 1 bis 5 sind bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt. Bei dem
Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 weist das Sauerstoffanreicherungsgerät einen
Blutbehälter 1 kleiner Dimensionen auf, der aus einem geeigneten thermoplastischen
Material besteht und mit einer rohrförmig-zylindrischen Form versehen und horizontal
angeordnet ist. Die Enden des Behälters 1 werden mittels Deckeln 2 verschlossen,
wobei letztere aus geeignetem thermoplastischen Material bestehen. Ein erster Deckel
(in der zeichnerischen Darstellung der Fig. 1 und 2 der linke Deckel) ist mit einem
unten angeordneten Bluteinlaß 3 versehen, durch den das Blut des angeschlossenen
Patienten in den Behälter 1 eingeführt wird. Beide Deckel 2 weisen obere Auslässe 4
zur Abgabe von Sauerstoff und anderen Gasen auf. Der Behälter 1 enthält eine sich in
seiner Längsrichtung erstreckende Mittelwelle 5, die durch einen geeigneten (in den
Figuren nicht dargestellten) Antriebsmotor gedreht werden kann und um die herum
Scheiben 6 aus Metall oder einem geeigneten thermoplastischen Werkstoff angebracht
sind. Diese Scheiben 6 können porös oder auch nicht-porös, texturiert oder auch nicht
texturiert sein und können sogar aus einem Netzwerk bestehen.
Des weiteren ist am Behälter 1 ein Sauerstoffeinlaß 7 vorgesehen, über den aus einer
geeigneten Sauerstoffquelle Sauerstoff in den Behälter 1 eingeleitet werden kann,
wobei der Einlaß 7 zentral angeordnet und axial ausgerichtet ist. Die Längs-Mittelwelle
5 ist hohl und mit einer Vielzahl von Öffnungen 8 versehen, die in den
Zwischenräumen zwischen den Scheiben 6 angeordnet sind (vgl. Fig. 3A). Durch den
Einlaß 7 wird nun Sauerstoff zentral und axial in die Hohlwelle 5 eingeleitet. In der
Längs-Mittelwelle 5 sind bevorzugt Schlitze 8′ ausgebildet, die im wesentlichen den
Zwischenräumen zwischen den Scheiben 6 entsprechen, sich über diese hinweg
erstrecken und in abgestuften Größen bzw. Weiten ausgebildet sind, beginnend mit der
kleinsten Größe an dem Anfang der Welle, an dem der Sauerstoff in das Wellenende
eingeleitet wird (vgl. Fig. 4, dort: rechte Seite), mit wachsender Größe in Richtung
zum anderen Wellenende hin. Auf diese Weise wird der Sauerstoff, der zentral in und
axial durch das Innere der Hohlwelle 5 strömt und über die Öffnungen 8 oder,
bevorzugt, über Schlitze 8′ austritt, radial von der Mittelwelle 5 in Richtung auf die
Enden der Scheiben 6 verteilt. Damit bringt die Zentrifugalbewegung des Gases eine
gleichmäßigere Verteilung des Sauerstoffs an der Welle 5 ebenso wie an Seiten der
Scheiben 6. Wenn Schlitze 8′ als Öffnungen eingesetzt werden, läßt sich eine ganz
besonders gute und noch gesteigerte Gleichmäßigkeit der Verteilung des Sauerstoffes
über die gesamte Länge der Welle 5 hin durch den Einsatz der abgestuften Größen der
Schlitze erreichen, ausgehend vom Wellenanfang, an dem die Schlitze kleiner sind, die
dann zum anderen Ende hin größer werden. Durch diese Anordnung der Schlitze wird
vermieden, daß sich eine größere Sauerstoffkonzentration am Wellenanfang und eine
geringere Sauerstoffkonzentration am anderen Ende der Mittelwelle 5 einstellt.
Bei dem in Fig. 3A gezeigten Ausführungsbeispiel bestehen die Scheiben 6 aus Metall
und sind mit wellenförmigen Erhebungen versehen. Bei anderen Ausführungsformen,
wie sie in den Fig. 5 und 6 dargestellt sind, ist hingegen keine eigene Längs-
Mittelwelle 5 vorgesehen. Vielmehr weisen die Scheiben 6 ein mittleres zylindrisches
Ringsegment 9 auf, das bevorzugt mit kleinen Flügeln 9′ versehen ist, ganz besonders
bevorzugt jedoch Öffnungen 9′′ aufweist, wobei diese Scheiben 6 jeweils passend mit
dem Segment der benachbarten Scheibe(n) zusammengefügt werden können. Durch
das Zusammenfügen der Segmente 9 wird ein hohler, mittlerer, zentraler
Längsdurchgang 17 ausgebildet bzw. begrenzt, der durch die in den Segmenten 9
zentral angeordneten Öffnungen entsteht und durch den Sauerstoff hindurchgeführt
werden kann, wobei die Gesamtanordnung drehbar ist. Der Sauerstoff tritt zentral und
axial in den Durchgang 17, der von den Ringsegmenten 9 der Scheiben 6 gebildet
wird, ein, läuft über die Flügel 9′ oder die Öffnungen 9′′ und wird von dem Durchgang
17 aus zu den Endkanten der Scheiben 6 hin radial verteilt, wodurch sich eine
besonders gleichmäßige Sauerstoffverteilung erreichen läßt.
Die Scheiben 6 bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 6 bestehen aus einem geeigneten
thermoplastischen Material und besitzen ein zentrales, mit Flügeln 9′ versehenes
Ringsegment. Sie bestehen aus porösem Material, sind hohl und umfassen bevorzugt
zwei Blätter 10, die, wie Fig. 6 zeigt, an ihren radialen Außenkanten zusammenlaufen.
Wenn die Scheiben 6 aus mindestens zwei solchen porösen Blättern 10 bestehen,
nimmt der Blutfilm, der auf der Oberfläche der Scheiben 6 gehalten wird, Sauerstoff
sowohl auf seiner an den Blättern anliegenden Innenseite, als auch auf seiner dem Blut
direkt zugewandten Außenseite auf, da der zentral zugeführte Sauerstoff auch, wie in
Fig. 6 durch Pfeile dargestellt ist, innerhalb der Scheiben 6 im Spalt zwischen den
porösen Platten 10 radial nach außen strömen und durch die porösen Platten 10
hindurch radial zu dem auf der Außenseite der Scheiben 6 bzw. der Platten 10
anhaftenden Blutfilm gelangen kann. Dadurch wird der große Vorteil erreicht, daß sich
das Blut insgesamt besonders gleichmäßig und stark mit Sauerstoff anreichert.
Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, ist es besonders vorteilhaft, wenn einer der beiden
Deckel 2 mit einem horizontal angeordneten Schlitz 11 versehen ist, der quer zum
Behälter 1 verläuft, wie dies aus Fig. 1 entnommen werden kann. Über diesen Schlitz
11 kann das Blut in einen Zusatzbehälter 12 entleert werden, der mit dem Behälter 1
über den Schlitz 11 in Strömungsverbindung steht. Dieser Zusatzbehälter 12 kann in
jeder geeigneten Form und Größe ausgebildet und sogar in den Behälter 1 selbst
eingelassen sein. Bevorzugt wird der Zusatzbehälter 12 für bereits mit Sauerstoff ver
sehenes Blut vorgesehen. Während des Betriebs des Sauerstoffanreicherungsgerätes
bewirkt der Schlitz 11, daß der Innenpegel des Blutes im Behälter 1 während des
Laufes des Gerätes stets beibehalten wird.
Wie aus Fig. 2 entnehmbar ist, ist in den einen Deckel 2 in dem Abschnitt, der dem
untersten Teil des Behälters 1 zugeordnet ist, ein unteres Abzugsrohr 13 angebracht,
über das Blut in den Zusatzbehälter 12 abgelassen werden kann. Durch diese
Anordnung ist es auch möglich, daß alles Blut, das nach dem chirurgischen Eingriff
noch in dem Behälter 1 verblieben ist, vollständig aus diesem abgelassen werden kann.
Im oberen Teil des Zusatzbehälters 12 sind, wie die Fig. 1 und 2 zeigen,
Luftauslaßöffnungen 14 vorgesehen, über die aus dem Innenraum des Behälters Druck
abgelassen werden kann.
Fig. 2 zeigt weiterhin einen Schlauch 15, der an den untersten Teil des Zusatzbehälters
12 angeschlossen ist. Während des Betriebes des Gerätes führt dieser Schlauch das
mit Sauerstoff angereicherte Blut einer üblichen Pumpe 16 zu, von der aus es an den
Patienten P weitergeleitet wird.
Es kann ferner auch noch ein Wärmeaustauscher in das Gerät eingebaut sein (in der
Zeichnung nicht dargestellt), den man in diesem Fall bevorzugt in den Körper des
Behälters 1 aufnimmt bzw. einbaut.
Das in den Figuren dargestellte Scheibengerät zur Blutanreicherung erweist sich
technisch und funktionell als den bekannten Geräten überlegen und weist eine Vielzahl
von Vorteilen auf, wie z. B. eine bessere Zuverlässigkeit, geringere Größe, kleineres
Blutaufnahmevolumen innerhalb des Gerätes, es setzt den Abfall sowie den für den
Zusammenbau, das Auseinandernehmen und das Reinigen erforderlichen
Serviceaufwand herab, bietet infolge der laufenden Steuerung des Blutpegels stabile
Arbeitsbedingungen, gestattet ein leichtes Abziehen für nach dem erfolgten
chirurgischen Eingriff zurückbleibenden Blut und beeinträchtigt, soweit überhaupt, nur
in ganz geringem Maße die einzelnen Blutbestandteile.
Claims (12)
1. Gerät zur Sauerstoffanreicherung von Blut, das einen zylindrischen, horizontalen, an
beiden Enden offenen Behälter (1), dessen offene Enden jeweils durch einen Deckel (2)
verschlossen sind, wobei der eine Deckel (2) mit einem unten angebrachten Bluteinlaß
(3) und einem oben angeordneten Gasauslaß (4) versehen ist, sowie eine den Behälter
(1) zentral längs durchlaufende, drehbare und an einen Drehantrieb angeschlossene
Einrichtung (5) aufweist, die in ihrem Inneren einen an einen Sauerstofferzeuger
anschließbaren Längsdurchgang (17) ausbildet, von dem aus der zugeführte Sauerstoff
über eine Vielzahl radialer Öffnungen (8; 8′) in den Behälter (1) verteilbar ist, und die
mit einer Vielzahl von über ihre Länge nebeneinander angeordneten, im wesentlichen
radial verlaufenden Scheiben (6) versehen ist.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der beiden
Deckel (2) mit einer Einrichtung (11) zum Steuern des Blutpegels versehen ist.
3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Steuern
des Blutpegels aus einem bevorzugt horizontalen Schlitz (11) besteht, der nahe dem
Boden des Deckels (2) ausgebildet ist.
4. Gerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein in
Strömungsverbindung mit der Einrichtung (11) zum Steuern des Blutpegels stehender
Zusatzbehälter (12) für Blut vorgesehen ist.
5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Öffnungen an der drehbaren Einrichtung (5) in Form von Schlitzen (8′) ausgebildet
sind.
6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (8′) von einem
axialen Ende der drehbaren Einrichtung (5) zu deren anderem Ende hin in ihrer Größe
abgestuft sind derart, daß der kleinste Schlitz (8′) an dem Wellenende liegt, an dem
der Sauerstofferzeuger angeschlossen ist.
7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Scheiben (6) hohl und porös sind und aus mindestens zwei Blättern (10) bestehen.
8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in den
Körper des Behälters (1) ein Wärmetauscher integriert ist.
9. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindeste
einige Scheiben (6) in radialer Richtung wellenförmig gewölbt sind.
10. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Scheiben (6) als Auswechselteile, vorzugsweise als Wegwerfteile, ausgebildet sind.
11. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
drehbare Einrichtung eine im Behälter (1) zentral angeordnete, mit einer Vielzahl
radialer Öffnungen (8; 8′) versehene hohle Drehwelle (5) aufweist, die in den beiden
Deckeln (2) gelagert ist.
12. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
drehbare Einrichtung (5) eine Vielzahl von nebeneinander liegenden Scheiben (6)
umfaßt deren jede ein im wesentliches zylindrisches, ringförmiges Mittelsegment (9)
mit einer Mittelöffnung aufweist, das an das Mittelsegment (9) der (beiden)
benachbarten Scheibe(n) (6) passend anschließbar ist, wobei die Mittelsegmente (9)
aller Scheiben (6) der Einrichtung mit ihren Mittelöffnungen den Längsdurchgang (17)
ausbilden und wobei jedes Mittelsegment (9) mit Öffnungen (9′) zum radialen Verteilen
des Sauerstoffs aus dem Längsdurchgang (17) in dem Behälter (1) versehen ist.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BR9305166A BR9305166A (pt) | 1993-12-21 | 1993-12-21 | Aperfeiçoamentos introduzidos em oxigenador de sangue |
US08/507,749 US5626819A (en) | 1993-12-21 | 1995-07-26 | Blood oxygenators |
DE19528073A DE19528073A1 (de) | 1993-12-21 | 1995-07-31 | Gerät zur Sauerstoffanreicherung von Blut |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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