DE19933171A1 - Verfahren zum Einbringen eines Fluides in ein Gefäß des menschlichen Körpers sowie entsprechende Kanüle - Google Patents

Abstract

Ein Verfahren zum Einbringen eines Fluids in ein Gefäß, vorzugsweise in einen Aortenbogen, zeichnet sich dadurch aus, daß jedes Fluidpartikel bei seinem Eintritt in das Gefäß sowohl ene axiale Bewegung als auch eine Wirbelbewegung ausführt. Hierzu dient eine Kanüle, die Mittel aufweist, die jedem durch die Kanüle in das Gefäß eingebrachten Fluidpartikel eine Wirbelbewegung aufprägen. Diese Wirbelbewegung wird vorzugsweise mittels eines Drallkörpers erreicht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen eines Fluides in ein Gefäß des menschlichen Körpers sowie eine entsprechende Kanüle. Insbe­ sondere betrifft die Erfindung hierbei das Einbringen eines Fluides, wie beispielsweise Blut, in ein Blutgefäß, vorzugsweise in einen Aortenbogen.

Beim Einbringen von Fluid in Körpergefäße besteht die Gefahr, daß ein aus einer entsprechenden Kanüle austretender Freistrahl eine in der Nähe be­ findliche Gefäßwand außerordentlich belastet. Insbesondere bei älteren Patienten kann diese Belastung dazu führen, daß sklerotische Ablagerungen von dem Freistrahl abgeschwemmt werden und in den Blutkreislauf ge­ langen. Hierdurch können unter anderem Embolien bedingt werden.

Um diesem zu begegnen, werden beispielsweise in der US-A-5,354,288 und in der US-A-5,643,226 im Austrittsbereich der Kanüle Prallkörper vorgesehen. Diese können beispielsweise eine Tropfenform oder eine aus­ trittsseitig angebrachte Prallplatte umfassen. Darüber hinaus schlägt die US-A-5,354,288 im Austrittsbereich einen Diffusor vor, der ebenfalls einen zu sehr gerichteten Freistrahl vermeiden soll.

Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, den durch den Freistrahl auftreten­ den Strahldruck gegenüber dem Stand der Technik weiter zu reduzieren.

Hierzu schlägt die Erfindung einerseits ein Verfahren zum Einbringen eines Fluides in ein Körpergefäß, vorzugsweise in einen Aortenbogen, vor, bei welchem jedes Fluidpartikel bei seinem Eintritt in das Gefäß sowohl eine axiale Bewegung als auch eine Wirbelbewegung ausführt.

Die nach dem Stand der Technik vorgeschlagenen Lösungen können eine derartige Wirbelbewegung nicht allen Fluidpartikeln aufprägen, da die auftretenden Geschwindigkeiten zu hoch sind, als daß bei den verhältnis­ mäßig kurzen Wechselwirkungsstrecken sämtliche Fluidpartikel eine Wir­ belbewegung aufgeprägt bekommen können.

Außerdem ist bei den bekannten Einbauten unmittelbar vor dem Eintritts­ bereich nachteilhaft, daß es durch die Einbauten einer Querschnittsver­ engung und damit zu einer Erhöhung der Fließgeschwindigkeit kommt. Eine Erhöhung der Fließgeschwindigkeit sollte jedoch grundsätzlich vermieden werden.

Dementsprechend schlägt die Erfindung als weitere Lösung eine Kanüle, insbesondere eine Aortenkanüle vor, die Mittel umfaßt, welche jedem durch die Kanüle in ein Gefäß eingebrachten Fluidpartikel eine Wirbel­ bewegung aufprägen.

Insbesondere soll eine derartige Wirbelbewegung bereits bei Eintritt des Fluids in das Gefäß vorhanden sein und nicht erst durch Wechselwirkung mit dem Gefäß bedingt sein.

Vorzugsweise weist der der Wirbelbewegung zuzuordnende Wirbelvektor mit wenigstens einer Komponente in Richtung der übrigen Bewegung, sprich Linearbewegung, des entsprechenden Fluidpartikels. Dieses führt zu einer Neigung des Fluidstrahles sich weit aufzufächern, wodurch der Strahldruck wirksam reduziert wird.

Die entsprechende Wirbelbewegung läßt sich insbesondere durch einen Drallkörper einfach erreichen. Hierbei ist zu gewährleisten, daß der Drallkörper eine ausreichende Wechselwirkungslänge aufweist, so daß sämtliche Fluidpartikel erfaßt werden können. Dieses gilt insbesondere, wenn er sich am Ende der Kanüle befindet.

Andererseits kann, in Fließrichtung gesehen, hinter dem Drallkörper eine Ausgleichsstrecke vorgesehen sein. In dieser Ausgleichsstrecke können Fluidpartikel, die bereits eine Wirbelbewegung ausführen, diese auf weitere Fluidpartikel übertragen. Insofern kann auch mit einer kürzeren Wechsel­ wirkungsstrecke bzw. mit einem kürzeren Drallkörper gewährleistet werden, daß sämtliche Fluidpartikel eine Wirbelbewegung aufweisen.

Die Ausgleichsstrecke kann hierbei Merkmale aufweisen, die die Strömungsführung darüber hinausgehend beeinflussen.

Es ist auch möglich, den Drallkörper in Fließrichtung vor einem abge­ winkelten Bereich der Kanüle vorzusehen. Dieses gewährleistet einerseits eine bessere Strömungsführung. Andererseits unterscheiden sich verschie­ dene Kanülen, insbesondere Aortenkanülen, durch ihren abgewinkelten Be­ reich, während die übrigen Bereiche weitgehend standarisiert und identisch sind. Insofern kann für verschiedene Kanülen ein identischer Drallkörper verwendet werden. Hierdurch lassen sich die Produktionskosten reduzieren. Es versteht sich, daß der abgewinkelte Bereich als Ausgleichsstrecke ge­ nutzt werden kann.

Darüber hinaus kann der Drallkörper in Fließrichtung vor einem sich ver­ jüngenden Bereich der Kanüle vorgesehen sein. Auch dieser bedingt eine bessere Strömungsführung und ein besseres Aufprägen der Wirbelbe­ wegung. Darüber hinaus wird die Rotation durch die Verjüngung be­ schleunigt, so daß die Wirbelbewegung bei Eintritt des Fluids in das Gefäß wesentlich höher ist.

Es versteht sich, daß ein derartiger, sich verjüngender Bereich vorzugs­ weise mit der Ausgleichsstrecke und/oder dem abgewinkelten Bereich kombiniert werden kann.

Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand der Beschreibung anliegender Zeichnung dargestellt, in welcher beispielhaft eine in einen Aortenbogen führende Aortenkanüle dargestellt ISt.

Das durch die Kanüle perfundierte Blut wird hierbei durch den Drallkörper in eine Wirbelbewegung versetzt. Im Anschluß hieran verjüngt sich der Kanülenkanal in den abgewinkelten Bereich hinein. Diese Strecke dient darüber hinaus als Ausgleichsstrecke. Bei Eintritt in das Gefäß bzw. den Aortenbogen hat somit jedes Fluidpartikel einerseits eine im wesentlichen lineare Bewegungsrichtung, die durch den Kanülenkanal bedingt ist. Auf­ grund der durch den Drallkörper bedingten Wirbelbewegung weist anderer­ seits jedes Fluidpartikel eine Wirbelbewegung auf, die einen Wirbelvektor mit einer zur linearen Bewegung parallelen Komponente umfaßt. Diese Wirbelbewegung bedingt eine schnelle Aufweitung des Freistrahls, was zu einer Schonung der Gefäßwand führt. Hierdurch läßt sich insbesondere ein Abschwemmen von sklerotischen Ablagerungen wesentlichen reduzieren.

Claims (7)

1. Verfahren zum Einbringen eines Fluides in ein Gefäß, vorzugsweise in einen Aortenbogen, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Fluid­ partikel bei seinem Eintritt in das Gefäß sowohl eine lineare Be­ wegung als auch eine Wirbelbewegung ausführt.

2. Kanüle, insbesondere Aortenkanüle; gekennzeichnet durch Mittel, die jedem durch die Kanüle in ein Gefäß eingebrachten Fluidpartikel eine Wirbelbewegung aufprägen.

3. Kanüle nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen in der Kanüle befindlichen Drallkörper.

4. Kanüle nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine in Fließ­ richtung hinter dem Drallkörper vorgesehene Ausgleichsstrecke.

5. Kanüle nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drallkörper in Fließrichtung vor einem abgewinkelten Bereich vor­ gesehen ist.

6. Kanüle nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drallkörper in Fließrichtung vor einem sich verjüngenden Bereich der Kanüle vorgesehen ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder Kanüle nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein der Wirbelbewegung zu­ zuordnender Wirbelvektor eine Komponente parallel zur übrigen Be­ wegung, insbesondere der linearen Bewegung, des Fluidpartikels auf­ weist.