DE19858950A1 - Vorrichtung zum extrakorporalen Stoff- und Gasaustausch von Blut - Google Patents

Vorrichtung zum extrakorporalen Stoff- und Gasaustausch von Blut

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Abstract

Bei der extrakorporalen Zirkulation werden derzeit entweder Stoffaustausch oder Gasaustausch in den Vordergrund gestellt und durch entsprechende Systeme realisiert. Die neuartige Vorrichtung ermöglicht extrakorporal eine Koppelung von Stoff- und Gasaustausch von Blut. DOLLAR A Das Blut (12) erfährt einen Stoffaustausch (Hämofilter 22) und anschließend an der weitergeführten (26) oder einer anderen semipermeablen Membran einen Gasaustausch. Für den Bereich des Stoffaustausches wird an einer Seite der Membran (24) ein entgastes Dialysat entlanggeführt, während für den Gasaustausch an dieser Seite der Membran (34) ein Gas, Gasgemisch oder eine gasgesättigte Flüssigkeit entlanggeführt wird. Beide Bereiche sind auf dieser Seite der Membran durch eine Phasengrenze bzw. Abgrenzung (14) voneinander getrennt. Anstelle eines durchgängigen oder geteilten Gehäuses kann, zum Beispiel bei Verwendung unterschiedlicher Membrantypen, ein zusammensetzbares Gehäuse Verwendung finden. Die Abgrenzung ist dann durch eine Fügestelle oder ein Zwischenstück mit Blutleitung ausgeführt. DOLLAR A Gebiet der extrakorporalen Zirkulation.

Description

Vorrichtung zum extrakorporalen Stoff- und Gasaustausch von Blut, bei der das Blut einen Hämofilter passiert und anschließend an der weitergeführten oder einer anderen semipermeablen Membran ein Gasaustausch stattfindet.
Beschreibung
Die Erfindung geht von den gebräuchlichen Hämofiltern bei Dialysebehandlungen aus. An der semipermeablen Membran werden durch Hämodialyse, Hämofiltration und Ul­ trafiltration Stoffe und Flüssigkeit gezielt aus dem Blut entfernt.
Die Notwendigkeit der Versorgung mit sauerstoffreichem Blut bei bestimmten Krank­ heitszuständen unter gleichzeitiger Regulierung des Flüssigkeitshaushaltes, Elektro­ lythaushaltes und gleichzeitiger Detoxikation ist unbestritten (z. B. DE 41 13 185 C1). Eine solche Behandlungsform ist neben der Therapie bei chronischen Krankheits­ zuständen (Dialyse, Apherese) beispielsweise auch bei Akutpatienten (Dialyse) und bei Patienten mit beginnendem Multiorganversagen potentiell vorteilhaft.
Die technische Realisierung ist derzeit nur aufwendig zu bewerkstelligen, da die erhält­ lichen extrakorporalen Systeme zur Oxygenierung aus der Herzchirurgie stammen und einen hohen Blutfluß fordern, darüber hinaus zusätzlicher apparativer Aufwand entsteht. Von der herkömmlichen Dialysebehandlung her steht die Detoxikation und Regelung des Flüssigkeits- und Elektrolythaushaltes im Vordergrund. Zur Steigerung der Effizienz ging man dazu über, das Dialysat maximal zu entgasen, um auch kleinste Luftbläschen zu entfernen. Diese könnten sich sonst an den Mikroporen der Membran anlagern, die­ se zusetzen und somit den Stoffaustausch behindern.
Aufgrund dieser technischen Erfordernisse kann hier ein Gasaustausch nur getrennt von einem Stoffaustausch erfolgen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum extrakorporalen Stoff- und Gasaustausch zur Verfügung zu stellen, die Einfachheit in der Bedienung bei hoher Wirksamkeit gewährleistet.
Zur Lösung dieser Aufgabe empfiehlt sich eine Vorrichtung nach Anspruch 1. Vorteil­ hafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Die wesentliche Neuerung besteht darin, daß Stoff- und Gasaustausch erstmals in einer Vorrichtung realisiert werden. Das gesamte System kann in ein herkömmliches Dialy­ segerät eingebunden werden.
Die Blutphase (12) tritt in einen Hämofilter (20) ein, der optimalen Stoffaustausch ge­ währleistet.
Das Blut kommt in einer Blutkammer (22) über eine semipermeable Membran (26) mit dem über den Einlaß (28) in die Dialysatkammer (24) eintretenden Dialysat in Kontakt. Hier erfolgt der Stoffaustausch, über den Auslaß (29) verläßt das mit Stoffen aus dem Blut angereicherte Dialysat wenn erforderlich mit Ultrafiltrat die Dialysatkammer (24) wieder.
Das gereinigte Blut strömt durch eine Abgrenzung oder Fügestelle bzw. ein Verbin­ dungsstück mit Blutleitung (14) weiter, um an der gleichen (26) oder einer anderen se­ mipermeablen Membran (36) einen Gasaustausch oder eine Gasanreicherung zu erfahren.
In dieser Blutkammer (noch 22 bzw. 32) erfolgt eine Anreicherung mit einem Gas, wel­ ches in der gasgesättigten Kammer (34) in einer hohen Konzentration vorliegt und eine Verringerung des Partialdruckes eines Gases, welches in der Kammer (34) nicht oder in einer geringen Konzentration vorliegt. Hier kann beispielsweise das Blut mit Sauerstoff angereichert und Kohlendioxyd entfernt werden.
Dabei wird ein Gas bzw. ein Gasgemisch oder eine gasgesättigte Flüssigkeit vorzugs­ weise über den Einlaß (38) in die Kammer (34) gegeben und über den Auslaß (39) wie­ der entfernt (Gegenstromprinzip).
Das Blut kann somit gereinigt, oxygeniert und decarboxyliert die Vorrichtung verlassen (16). Dem Patienten kann damit entsprechend den jeweiligen Erfordernissen aufberei­ tetes Blut zugeführt werden.
Eine Trennung von Dialysat- und gasgesättigter Kammer ist erforderlich, während die Blutkammer und damit die Membran durchgehend ausgeführt sein kann.
Zur Steigerung der Effizienz des Gasaustausches kann eine andere Membran gewählt werden. Dafür wäre auch eine Trennung der Blutkammer sinnvoll, um die Herstellung zu vereinfachen. Für diesen Fall ist eine Fügestelle bzw. ein Verbindungsstück mit Blutleitung (Zeichnung 2) vorgesehen.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Stoffaustausch und Gasaustausch von Blut dadurch gekennzeichnet, daß Blut innerhalb einer Vorrichtung an einer semipermeablen Membran entlangströmt, auf der anderen Seite der Membran eine wässerige Phase (vorzugsweise ein Dialy­ sat) entlanggeführt wird, somit ein Austausch über die Membran stattfinden (z. B. Hämodialyse, Hämofiltration, Ultrafiltration = Hämofilter) und im weiteren Verlauf die Blutphase zusätzlich einen Gasaustausch erfahren kann.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Seite, auf der nicht das Blut entlangströmt, zwischen dem Teil für den Stof­ faustausch und dem Teil für den Gasaustausch eine Phasengrenze bzw. Abgren­ zung existiert.
3. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüchen, dadurch ge­ kennzeichnet, daß für Stoffaustausch und Gasaustausch die gleiche oder eine andere semipermeable Membran Verwendung findet.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüchen, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Gausaustausch über die Membran durch ein Gas, ein Gasgemisch oder eine gasgesättigte flüssige Phase erfolgt.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Stoffaustausch und Gasaustausch innerhalb eines durchgängigen oder eines ge­ teilten Gehäuses oder in einem zusammensetzbaren Gehäuse (unterbrochene Membranausführung bzw. unterschiedliche Membrantypen) erfolgen.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Abgrenzung auch ein Gehäuseabschluß mit Fügestelle oder Zwischenstück mit Blutleitung sein kann.
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