DE20023276U1

DE20023276U1 - Mobile Herz-Lungen-Maschine

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Publication number: DE20023276U1
Application number: DE20023276U
Authority: DE
Original assignee: Lifebridge Medizintechnik AG
Current assignee: Lifebridge Medizintechnik AG
Priority date: 1999-02-12
Filing date: 2000-02-14
Publication date: 2003-09-11
Anticipated expiration: 2010-02-15

Description

Mobile Herz-Lungen-Maschine

Die Erfindung betrifft eine mobile Herz-Lungen-Maschine zur Aufrechterhaltung des Kreislaufs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zum Auf rechterhalten des Kreislaufs eines Menschen wird diesem zur Vermeidung oder Beseitigung eines Kreislaufstillstands oder einer Minderperfusion während einer Operation, infolge eines Unfalls oder eines sonstigen organischen Versagens mittels einer Herz-Lungen-Maschine sauerstoffarmes venöses Blut mit einer Kanüle entnommen und mit einer Blutpumpe einem Oxygenator zugeführt. In dem Oxygenator, der die Funktion einer künstlichen Lunge übernimmt, wird das Blut mit Sauerstoff angereichert und CO₂ entfernt. Anschließend wird das sauerstoffreiche, arterielle Blut nach Reinigung in einem arteriellen Filter durch eine Kanüle dem Kreislauf des Patienten wieder zugeführt. Derartige Herz-Lungen-Maschinen werden für einen stationären Einsatz in Krankenhäusern verwendet. Eine solche stationäre Herz-Lungen-Maschine ist bspw. in der WO 99/59654 (CARDIOVENTION) beschrieben. Sie besteht aus einer im sterilen Bereich um den Patienten angeordneten, integrierten Oxygenator- und Pumpeneiriheit und einer damit über ein Verbindungskabel verbundenen Steuerungskonsole außerhalb des sterilen Bereichs. Die Steuerungskonsole weist Steuerungseinrichtungen und Antriebe für Pumpe und Oxygenator auf.

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Aus der DE 43 43 334 Al ist eine Herz-Lungen-Maschine für den mobilen Einsatz bekannt. Sie weist eine vorne und hinten mit Traggriffen versehene Tragkonstruktion mit nach unten vorstehenden Standfüßen auf. Für die Fixierung der Bestandteile der Herz-Lungen-Maschine sind entsprechende Befestigungsmittel vorgesehen. Bei dieser Maschine sind die funktionswichtigen Elemente frei zugänglich angeordnet und somit nicht vor Beschädigungen geschützt, die während des Einsatzes die Funktionsfähigkeit beeinträchtigen können. Darüber hinaus muss die Maschine immer von zwei Personen getragen werden.

Aus der DE 197 02 098 Al ist ebenfalls eine mobile Herz-Lungen-Maschine bekannt. Diese besteht aus einer Schlinge zur Zuführung von Blut zu einer Arterie, einer zweiten Schlinge zur Abführung von Blut aus einer Vene, einem venösen Reservoir, einem Oxygenator, einer als Rollenpumpe ausgebildeten Blutpumpe und einem Sauerstoffspender in Form eines mit der Pumpe antriebsseitig verbundenen Sauerstoffkonzentrators. Die Maschine weist einen Regler für den Sauerstoff konzentrator und die Förderleistung der Pumpe sowie Anschlüsse für eine dezentrale Energieversorgung und/oder für einen Elektroenergiespeicher auf. Obwohl diese Herz-Lungen-Maschine auch für einen mobilen Einsatz gedacht ist, lässt sie sich aufgrund ihrer Größe und ihres Gewichts normalerweise nicht von einer Person handhaben. Wegen der beengten Platzverhältnisse in einem Notarztwagen ist es so gut wie unmöglich, diese Maschine bei einem Notfalleinsatz betriebsbereit mitzuführen. Bei der gebotenen Eile bei Notfalleinsätzen sind lange Aufbau- und Vorbereitungszeiten von Nachteil. Darüber hinaus sind die vorgenannten Herz-Lungen-Maschinen nach dem Gebrauch vor einem erneuten Einsatz in einem aufwendigen Verfahren neu aufzubauen und zu reinigen. Dadurch ist ein sofortiger Wiedereinsatz nicht möglich.

Aus der WO 97/16213 (BAXTER) ist bereits eine mobile Herz-Lungen-Maschine bekannt, bei der die blutführenden Elemente einschließlich Blutpumpe, Wärmetauscher und Oxygenator in einer zum Einmalgebrauch bestimmten Anordnung und der Pumpenmotor in einer wiederverwendbaren Antriebseinheit untergebracht sind. Die zum Einmalgebrauch bestimmte Anordnung ist über ein hoch aus der Antriebseinheit nach oben vorstehendes Verbindungsteil kraftschlüssig mit diesem verbunden. Weitere Verbindungen bestehen zu den getrennten Antriebs-, Steuer- und Regelungseinheiten. Die Verbindungen sowie die Anschlüsse der jeweiligen Schläuche mit der Anordnung liegen frei und können insbesondere bei einem mobilen Einsatz leicht beschädigt oder unterbrochen werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine mobile Herz-Lungen-Maschine der eingangs genannten Art zu schaffen, die universell einsetzbar und sicher und einfach handhabbar ist.

Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die Aufteilung in ein Modul mit blutführenden sowie biochemische und physiologische Signale aufnehmenden und Steuerungssignale ausführenden Elementen ("Einwegmodul") und ein Modul mit Antriebs-, Steuerungs- und Regelungselementen ("Wiederverwendbares Modul") ermöglicht einen schnellen Austausch des zur einmaligen Verwendung vorgesehenen, die blutführenden Elemente enthaltenden Moduls nach einem Einsatz, so dass die Herz-Lungen-Maschine schnell wieder einsetzbar ist. Aufgrund der Modularität ist es darüber hinaus möglich, die jeweiligen Module bereits funktionsfähig in kompakter Form herzustellen. Dadurch wird eine besonders hohe Funktionssicherheit im Einsatz gewährleistet, da keine aufwendigen Bedien- und Aufbaumaßnahmen unter dem bei einem Einsatz herrschenden Zeitdruck durchgeführt werden müssen." Außerdem kann durch die

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~ "Zusammenfassung der blütführenden Elemente in einem kompakten

Modul das schlauch- bzw. röhrenförmige Blutführungssystem zwischen den einzelnen Elementen eine besonders geringe Länge aufweisen, wodurch das Füllvolumen vermindert werden kann, was für den Patienten vorteilhaft ist. Zudem kann die Verlegung und Beschaffenheit der Blutbahnen in diesem Modul genau definiert und strömungsgünstig berechnet werden, um das Bluttrauma möglichst zu verringern. Dabei können bspw. handelsübliche Komponenten wie Oxygenator, Zentrifugalpumpenkopf, Filter etc. durch feste Blutbahnen verbunden werden. Die einzelnen Komponenten des als Cartridge ausgebildeten Einwegmoduls lassen sich einfach austauschen und ggfls. durch andere ersetzen.

Die Unteransprüche sind auf vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.

Die beiden Module lassen sich erfindungsgemäß einfach zu einer Einheit zusammenfügen, indem sie aufeinandersteckbar und mechanisch und elektrisch miteinander verbindbar sind. Die Herz-Lungen-Maschine ist daher bei mobilen Einsätzen leicht zu handhaben und kann von einer Person getragen werden. Dies wird auch dadurch ermöglicht, dass die Blutpumpe eine Zentrifugalpumpe ist. Üblicherweise werden als Blutpumpen Rollenpumpen verwendet. Diese weisen aufgrund ihres massiven Pumpelements ein hohes Gewicht auf und benötigen während des Betriebs viel Energie. Zentrifugalpumpen sind dagegen besonders energiesparend. Darüber hinaus zeichnen sie sich durch eine Saugwirkung aufgrund des erzeugten Unterdrucks aus. Dadurch wird das Blut in dem für die Versorgung des Patienten erforderlichen Umfang entsprechend der Pumpleistung angesaugt, wenn eine ausreichende Zufuhr durch den passiven Blutrückfluss alleine nicht sichergestellt werden kann. Dies ist insbesondere im Notfalleinsatz wichtig, wenn die Kanülierung des Patienten nicht optimal erfolgt ist oder die Schläuche aufgrund

der äußeren Gegebenheiten nicht optimal angeordnet werden können.

Erfindungsgemäß ist der blutdurchströmte Pumpenkopf und der Pumpenantrieb der Blutpumpe jeweils in den entsprechenden Modulen angeordnet. Bei zusammengefügten Modulen sind Pumpenkopf und Pumpenantrieb über eine Kupplung miteinander verbunden. Da die mit Blut in Berührung kommenden Elemente in einem einzigen als steril verpackte Einheit ausgebildeten Einwegmodul angeordnet sind, lassen sich die Herstellungskosten des zum Einmalgebrauch bestimmten Moduls und damit die Einsatzkosten der mobilen Herz-Lungen-Maschine gering halten.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bestehen die Verbindungen zwischen den einzelnen blutführenden Elementen zur Optimierung und Standardisierung der Hämodynamik und Erhöhung der inneren Steifigkeit aus flexiblen und/oder starren Röhren. Die blutführenden Komponenten des extrakorporalen Kreislaufs und die sie verbindenden Schläuche oder Röhren sind mittels Halte- oder Befestigungsvorrichtungen in dem Modulgehäuse befestigt. Ein solches System ist zuverlässiger als reine Schlauchsteckverbindungen und trägt zur Steifigkeit und einem besseren Halt der einzelnen Elemente in dem Einwegmodul bei.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, dass wenigstens ein Teil der blutführenden Elemente einstückig mit dem Modul, bspw. als Spritzgussteil, ausgebildet ist. Wenn das Blutführungssystem oder bspw. die Gehäuse anderer blutführender Elemente in dem Modul ein integraler Bestandteil des Einwegmoduls sind, kann dieses weiter verkleinert und integriert hergestellt werden. Es ist auch denkbar, das Gehäuse des Moduls mit den blutführenden Elementen und das Blutführungssystem als Cartridge auszuführen, in die handelsübliche blutführende Elemente, wie "Oxygenator, Blutpumpe, "der Pumpenkopf einer Zentrifugalpumpe,

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arterieller Filter oder dgl., mit Hilfe von Befestigungsvorrichtungen eingebaut werden'. Auch können speziell für den Einsatz in der erf indungsgemäßen Herz-Lungen-Maschine entwikkelte Oxygenatoren, Pumpen, Filter oder dgl. blutführende Elemente mit eigenen Blutbahnen, Gasversorgungsleitungen oder dgl. in die bspw. als Spritzgussteil ausgebildete Cartridge eingebaut werden. Dadurch lässt sich eine noch stärkere Integration und Kompaktheit des Einwegmoduls erreichen.

Um während des Betriebes der Herz-Lungen-Maschine jederzeit eine optische Kontrolle über den Blutfluss zu haben, weist das Einwegmodul ein transparentes Gehäuse auf.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, dass die die biochemischen und physiologischen Signale aufnehmenden Elemente Sensoren sind, die unter anderem Blut-pH, Blut-pCO₂, Blut-pO₂, Bluttemperatur, Blutflußrate, FiO₂, Gastemperatur, Gasflußrate, Gas-pO₂, Gas-pCO₂, Wassertemperatur, Drehgeschwindigkeit der Pumpe oder den Stromfluß zum Pumpenantrieb erfassen.

Die Sensoren zum Erfassen der Parameter, zum Anzeigen und zum Verwenden für akustische, optische oder akustooptische Warnhinweise und zum Verarbeiten der Werte zur Steuerung sind erfindungsgemäß mit der Antriebs-, Steuerungs- und Regelungseinrichtung verbunden. Sie regeln u.a. den Pumpenantrieb der Blutpumpe und geben bei Abweichungen vom Sollwert des Blutstromes akustische, optische oder akustooptische Warnhinweise. Auf diese Weise werden eventuelle Fehlfunktionen und/oder Veränderungen des Zustandes des Patienten schnell und verlässlieh angezeigt und ermöglichen ein entsprechendes Handeln. Zur Überwachung des Blutstromes kann an dem arteriellen Schlauch auch ein Durchflusssensor angeordnet sein, der den Blutstrom quantitativ überwacht, ohne mit dem Blut in Berührung zu kommen. Zweckmäßigerweise liegt die Pumpleistung der Blutpumpe

• ·

zwischen 2 l/min und 10 l/min und ist über die Regel- und Steuereinrichtung stufenlos oder diskret regelbar.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind an einem vor der Blutpumpe, angeordneten Reservoir zur Aufnahme venösen Blutes, dem arteriellen Filter und/oder dem Oxygenator verschließbare, von außen bedienbare Füll- und Entlüftungsöffnungen vorgesehen, um das Reservoir bei Inbetriebnahme der Herz-Lungen-Maschine einfach und vollständig füllen und entlüften zu können. Sie dienen insbesondere zum Zuführen von Priminglösung oder von Medikamenten, wie bspw. Heparin zur Herabsetzung der Blutgerinnung. Das Reservoir kann dabei als Beutel ausgebildet sein. Ein solches Reservoir dient als Puffer, um einen unterschiedlichen Zufluss und Ablauf des Blutes auszugleichen. Durch Verwendung eines Beutels passt sich das Reservoir einfach an die jeweils aufzunehmende Blutmenge an.

Erfindungsgemäß kann an dem Oxygenator eine Temperiereinrichtung vorgesehen sein, bspw. nach Art eines mit Wasser betreibbaren Wärmetauschers, der von Blut durchströmt wird, um das Blut wie gewünscht zu temperieren, bevor es dem Patienten wieder zugeführt wird.

Mittels einer voreingefüllten Priminglösung wird die Herz-Lungen-Maschine vor dem Anschluss an den Patienten im Kreislaufbetrieb vollständig entlüftet und unmittelbar betriebsbereit gehalten. Dazu weist das Blutführungssystem einen Prebypassfilter auf, der zwischen dem arteriellen und dem venösen Schlauch kurzgeschlossen ist und durch den vor dem Patientenbetrieb die Priminglösung zirkuliert. Außerdem kann bei einer eventuellen Verstopfung des arteriellen Filters durch einen von außen bedienbaren Bypass der Blutkreislauf aufrecht erhalten werden.

In Weiterbildung des Erfindungsgedankens weist die Regel- und Steuereinrichtung eine Ein- und eine Ausgabeeinheit für die Dialogführung mit dem Benutzer, insbesondere Tasten/Regler und/oder ein Display, sowie ein Programm zur Initialisierung und Funktionssteuerung während des Betriebes der Herz-Lungen-Maschine auf, um eine einfache Bedienbarkeit zu gewährleisten.

Die vorgesehene autarke Spannungsversorgung kann erfindungsgemäß als Akkumulator ausgebildet sein und eine Anzeige über dessen Ladungszustand aufweisen. Eine bevorstehende Entladung des Akkumulators ist daher rechtzeitig erkennbar, um ggf. Maßnahmen zur externen Stromzufuhr zu treffen. Zwischenzeitlich ließe sich die Pumpe mit einer mechanischen Handkurbel betätigen.

Vorteilhafterweise weist die Herz-Lungen-Maschine auch einen Anschluss für eine externe Spannungsversorgung auf, um den Akkumulator bspw. im Notarztwagen aufladen zu können oder einen Betrieb bei entleertem Akkumulator mit einer externen Stromversorgung zu ermöglichen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht von schräg oben auf eine erfindungsgemäße mobile Herz-Lungen-Maschine mit voneinander getrennten Modulen,
30

Fig. 2 , eine Ansicht auf die in Fig. 1 dargestellte Herz-Lungen-Maschine mit zusammengefügten Modulen,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der blutführenden ·--■ Elemente der- Herz-Lungen-Maschine gemäß Fig. &iacgr;,

Fig. 4 eine Vorderansicht der Herz-Lungen-Maschine gemäß Fig. 1,

Fig. 5 eine Ansicht von oben auf die in Fig. 1 dargestellte Herz-Lungen-Maschine und

Fig. 6 eine Seitenansicht der Herz-Lungen-Maschine gemäß Fig. 1.

Die in Fig. 1 gezeigte mobile Herz-Lungen-Maschine 1 besteht aus zwei getrennten Modulen 2 und 3. In dem ersten, für den Einmalgebrauch bestimmten Modul 2 ("Einwegmodul".) sind die blutführenden und die die biochemischen und physiologischen Signale aufnehmenden und die die Steuerungsbefehle ausführenden Elemente und in dem zweiten, wiederverwendbaren Modul 3 die Antriebs- und Steuerelemente untergebracht. Beide Module 2 und 3 können zu einer funktionalen Einheit zusammen-

■ gefügt werden, wobei sie aufeinandergesteckt und mittels nicht dargestellter Halteelemente mechanisch und dabei gleichzeitig elektrisch miteinander verbunden werden (vgl. Fig. 2). Im zusammengefügten Zustand ist die Herz-Lungen-Maschine 1 nach Befüllen mit einer Priminglösung einsatzfähig und kann mittels der arteriellen und venösen Schläuche 4 und 5 an den Blutkreislauf des zu versorgenden Patienten angeschlossen werden.

Anhand der schematischen Darstellung in Fig. 3 wird der Aufbau und die Funktionsweise des Einwegmoduls 2 erläutert. Durch einen venösen Schlauch 5 wird sauerstoffarmes Blut des Patienten zu dem die blutführenden Elemente enthaltenden Modul 2 der Herz-Lungen-Maschine 1 geführt. Der venöse Schlauch 5 kann dabei an einem geschlossenen Reservoir 6 zur Aufnahme von venösem Blut angeschlossen sein. Durch ein Blutführungssystem 7 ist das Reservoir 6 über eine Blutpumpe 8 mit einem Oxygenator 9 zur Anreicherung des Blutes mit Sauerstoff sowie ~⁷zur Elimination von Kohlendioxid verbunden. Ein Gasanschluss

- &iacgr;&ogr; -

10 mündet durch einen Filter 11 in den Oxygenator 9 und dient zum Anschließen einer externen Gasversorgung. Damit kann für den Gasaustausch im Oxygenator 9 auf mobile Sauerstoff- und Kohlendioxidflaschen oder ein Sauer stoff Versorgungsnetz eines Krankenhauses zurückgegriffen werden. Ferner ist an dem Oxygenator 9 eine Temperiereinrichtung 12 angeordnet, die durch einen Kreislauf 13 von einem Temperiermedium durchströmt wird. Für die Temperierung des Blutes weist das Blutführungssystem 7 einen in die Temperiereinrichtung 12 hineinragenden Abschnitt 14 auf. Hinter dem Oxygenator 9 ist in dem Blutführungssystem 7 ein arterieller Filter 15 zur Reinigung des Blutes angeordnet. Um den arteriellen Filter 15 herum ist ein mit einem Ventil 17 von außen bedienbarer Bypass 16 vorgesehen, um die Blutzirkulation auch bei einer eventuellen Verstopfung des arteriellen Filters 15 aufrechthalten zu können. An den Ausgang des arteriellen Filters 15 ist der arterielle Schlauch 4 zur Rückführung des Blutes zum Patienten angeschlossen. Zur berührungslosen Überwachung des Blutstromes ist an dem arteriellen Schlauch 4 ein Durchflusssensor 18 vorgesehen, der den Blutfluss detektiert und an eine Regel- und Steuereinrichtung 24 meldet.

Fig. 4 zeigt die Vorderansicht der Herz-Lungen-Maschine 1 mit dem die blutführenden Elemente aufweisenden Einwegmodul 2 und dem wiederverwendbaren Modul 3 mit Antriebs- und Steuerelementen. Auf dem Boden des Einwegmoduls 2 steht der Oxygenator 9 mit der Temperiereinrichtung 12. Das als Beutel ausgebildete Reservoir 6 zur Aufnahme des venösen Blutes ist oberhalb des Oxygenators 9 auf einer schrägen Halterung 19 angeordnet.

Neben dem Oxygenator 9 befindet sich am Boden des Moduls 2 die Blutpumpe 8. Diese ist als Zentrifugalpumpe ausgebildet und weist einen Pumpenkopf 21 auf, der über eine Kupplung 22 mit einem in dem wiederverwendbaren Modul 3 angeordneten Pumpenantrieb 23 verbunden ist. Die Kupplung 22 ist eine Magnetkupp-"lung. Oberhalb der Blutpumpe 8 ist der mit dem arteriellen

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Schlauch 4 verbundene arterielle Filter 15 angeordnet, an dem sich der Bypass 16 mit dem Ventil 17 befindet. Kurz vor dem Austritt des arteriellen Schlauchs 4 aus dem Modul 2 ist der berührungslose Durchflusssensor 18 angeordnet. Über Röhren und Schläuche des Blutführungssystems 7 sind die blutführenden Elemente miteinander verbunden.

In dem wiederverwendbaren Modul 3 ist eine Regel- und Steuereinrichtung 24 mit Tasten 25 und einem Display 26 angeordnet. Die Tasten 25 und das Display 26 können auch in Form eines Touch-Screens ausgebildet sein. Zusätzlich zu der Regel- und Steuereinrichtung 24 befinden sich an dem Modul 3 eine Anzeige

27 zum Anzeigen des Ladezustands des Akkumulators, ein Regler

28 und eine Drehzahlanzeige 29 zur manuellen Steuerung der Pumpleistung der Zentrifugalpumpe 8 sowie ein Anschluss 30 zum Anschließen einer externen Spannungsversorgung. Ferner sind ein zentraler Ein-/Ausschalter 31 und eine Kontrollleuchte 32 vorgesehen. Zusätzlich weist das Modul 3 einen nicht dargestellten Akkumulator für eine autarke Spannungsversorgung auf.

Das Einwegmodul 2 weist ein transparentes Modulgehäuse 33 auf, während das wiederverwendbare Modul 3 mit den Antriebs- und Steuerelementen ein blickdichtes Modulgehäuse 34 hat. An der oberen Deckenfläche des transparenten Modulgehäuses 33 des Einwegmoduls 2 ist ein Tragegriff 35 angebracht.

Fig. 5 zeigt die in dem Einwegmodul 2 angeordneten blutführenden Elemente in Draufsicht. Der venöse Schlauch 5 ist mit dem Reservoir 6 verbunden. Über das Blutführungssystem 7 steht das Reservoir 6 durch die Blutpumpe 8 hindurch mit dem (Verdeckten) Oxygenator 9 in Verbindung, dessen Ausgang über den arteriellen Filter 15 in den arteriellen Schlauch 4 mündet.

In Fig. 6 ist die Herz-Lungen-Maschine 1 von der Seite mit den "Anschlüssen der arteriellen und venösen Schläuche 4 und 5 dar-

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gestellt. Zu erkennen sind auch die Ausgänge des Kreislaufs 13 der Temperiereinrichtung 12 sowie der Gasanschluss 10 mit dem Filter 11.

Nicht dargestellt ist die in Fig. 3 schematisch gezeigte

Verbindungsröhre 36 mit dem Prebypassfilter 37 zwischen dem venösen Schlauch 5 und dem arteriellen Schlauch 4. Durch Öffnen nicht dargestellter, von außen bedienbarer Verschlüsse und gleichzeitiges Abklemmen der Schläuche 4 und 5 ist ein interner Kreislauf der blutführenden Elemente zusammenschließbar. In einem solchen Kreislaufbetrieb vor Anschluss der Herz-Lungen-Maschine 1 an den Patienten können die blutführenden Elemente mittels Entlüftungsventilen 38 und 40 am Reservoir 6 vollständig entlüftet werden. Dazu sind auch Entlüftungsschläuche 39 mit dem arteriellen Filter 15 und dem Oxygenator 9 verbunden.

Die Funktionsweise der zuvor beschriebenen mobilen Herz-Lungen-Maschine 1 ist folgende:

Während des Betriebs der mobilen Herz-Lungen-Maschine 1 fließt sauerstoffarmes Blut durch den venösen Schlauch 5 in das Reservoir 6. Durch Entlüftungsventile 38, .40 an dem venösen Schlauch 5 und/oder am Reservoir 6 ist das Zuführen von Priminglösung, Medikamenten oder dgl. möglich. Aus dem Reservoir 6 wird das Blut durch die Zentrifugalpumpe 8 in den Oxygenator 9 gepumpt, in dem es mit Sauerstoff angereichert wird. Während des Gasaustauschs im Oxygenator 9 durchströmt das Blut die Temperiereinrichtung 12, in der das Blut temperiert werden kann. Dazu kann in die Temperiereinrichtung 12 von außen durch den Kreislauf 13 ein temperiertes Medium, vorzugsweise Wasser, zugeführt werden. Über einen Gasanschluss 10 wird Sauerstoff oder ein Sauerstoffgemisch in den Oxygenator 9 eingebracht." Nach erfolgter Anreicherung mit Sauerstoff

— &bgr;

"wird das Blut zur Reinigung durch den arteriellen Filter 15

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geführt, der mit einem Bypass 16 ausgestattet ist. Sollte der arterielle Filter 15 während des Betriebes verstopfen, kann der Bypass 16 manuell geöffnet werden, um den Blutkreislauf des Patienten aufrecht zu erhalten. Anschließend wird das Blut durch den arteriellen Schlauch 4 vorbei an dem Durchflusssensor 18 dem Patienten wieder zugeführt.

Der Durchflusssensor 18 misst den Fluss des Blutes in dem arteriellen Schlauch 4 und ist mit der Regel- und Steuereinrichtung 24 der mobilen Herz-Lungen-Maschine 1 über einen elektrischen Steckkontakt 20 (vgl. Fig. 1) verbunden. Je nach gemessenem Durchfluss regelt die Regel- und Steuereinrichtung 24 den Pumpenantrieb 23. Bei Erreichen kritischer Werte erzeugt die Regel- und Steuereinrichtung 24 entsprechende akustische, optische oder akustooptische Warnhinweise.

Zusätzlich sind weitere, nicht dargestellte Sensoren zum Aufnehmen biochemischer oder physiologischer Signale in dem Einwegmodul 2 vorgesehen, die zur Kontrolle der Funktion der Herz-Lungen-Maschine 1 dienen. Die Sensorsignale werden durch dem Steckkontakt 20 vergleichbare Kontakte an die Regel- und Steuereinrichtung 24 übertragen, wobei sämtliche Kontakte auch in einem Mehrfachstecker zusammengefasst sein können. Dadurch wird das Zusammenfügen der beiden Module 2 und 3 erleichtert.

In dem Einwegmodul 2 können auch die die Steuersignale ausführenden Elemente, wie bspw. elektrisch ansteuerbare Ventile, angeordnet sein und über elektrische Kontakte von der Regel- und Steuereinrichtung 24 angesprochen werden.

Zum Entwöhnen des Patienten von der Herz-Lungen-Maschine 1 wird über die Regel- und Steuereinrichtung 24 die Pumpleistung der Blutpumpe 8 unter Kontrolle und Anpassung des Füllungszustandes des Herzens kontinuierlich vermindert. Erst dann kann die Herz-Lungen-Maschine 1 abgestellt werden, voraus- - -gesetzt der Patient befindet sich weiterhin in einem stabilen

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Zustand. Nach dem Abschalten kann durch Lösen der Halteelemente das Einwegmodul 2 mit den blutführenden Elementen einfach von dem wiederverwendbaren Modul 3 mit den Antriebsund Steuerelementen getrennt und durch ein neues steriles Einwegmodul 2 ersetzt werden. Nach Schließen der Halteelemente und Füllen mit Priminglösung ist die Herz-Lungen-Maschine 1 sofort wieder einsatzbereit.

Damit wird eine mobile Herz-Lungen-Maschine 1 geschaffen, die aufgrund ihres modularen Aufbaus bestehend aus einem Einwegmodul 2 und einem wiederverwendbaren Modul 3 schnell einsetzbar und aufgrund der Kompaktheit der beiden Module 2 und 3 von einer Person gehandhabt werden kann und damit besonders für Notfalleinsätze geeignet ist.
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Durch Hinzufügen eines Sauger-Kardioplegie-Managements zum Venten, Saugen und Ruhigstellen des Herzens eignet sich die mobile Herz-Lungen-Maschine 1 auch zum stationären Einsatz in Krankenhäusern, bspw. für herzchirurgische Eingriffe.

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Bezugszeichenliste

1 Mobile Herz-Lungen-Maschine

2 Modul mit blutführenden Elementen

3 Modul mit Antriebs,- und Steuerelemente

4 Arterieller Schlauch

5 Venöser Schlauch

6 Reservoir

7 Blutführungssystem 8 Blutpumpe

9 Oxygenator

10 Gasanschluss

11 Filter

12 Temperiereinrichtung 13 Kreislauf

14 Abschnitt

15 Arterieller Filter

16 Bypass

17 Ventil

18 Durchflusssensor

19 Halterung

20 Steckkontakt

21 Pumpenkopf

22 Kupplung

23 Pumpenantrieb

24 Regel- und Steuereinrichtung

25 Tasten

26 Display

27 Anzeige 28 Regler

29 Drehzahlanzeige

30 Anschluss

31 Ein-/Ausschalter

32 Kontrollleuchte

--33 Transparentes Modulgehäuse

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34 Modulgehäuse

35 Tragegriff

36 Verbindungsröhre

37 Prebypassfilter

38 Entlüftungsöffnung, oder -ventil

39 Entlüftungsschläuche

40 Entlüftungsöffnung oder -ventil

Claims

1. Mobile, von einer Person tragbare Herz-Lungen-Maschine zur Aufrechterhaltung des Kreislaufs durch Übernahme oder Unterstützung der Herz-Lungen-Funktion, mit wenigstens einem venösen Schlauch (5), einer Blutpumpe (8), einem Oxygenator (9), einem arteriellen Filter (15), einem arteriellen Schlauch (4), sowie einem röhrenartigen Blutführungssystem (7), einer Regel- und Steuereinrichtung (24) und einer autarken Spannungsversorgung, dadurch gekennzeichnet, dass die blutführenden und die die biochemnischen und physiologischen Signale aufnehmenden und die die Steuerungsbefehle ausführenden Elemente (4, 5, 6, 7, 8, 9, 15, 18, 21) einerseits und die Antriebs-, Steuerungs- und Regelungselemente (23, 24, 27, 28, 29, 30, 31, 32) andererseits in zwei getrennten Modulen (2, 3) angeordnet und zu einer funktionalen Einheit zusammenfügbar sind.

2. Mobile Herz-Lungen-Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammenzufügenden Module (2, 3) aufeinandersteckbar und mechanisch und elektrisch miteineinander verbindbar sind.

3. Mobile Herz-Lungen-Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die blutführenden Teile der Blutpumpe (8), insbesondere der Pumpenkopf (21) einer Zentrifugalpumpe, in das die blutführenden und die die biochemischen und physiologischen Signale aufnehmenden und die die Steuerungsbefehle ausführenden Elemente (4, 5, 6, 7, 8, 9, 15, 18, 21) aufweisende Modul (2) ("Einwegmodul") und deren Pumpenantrieb (23) in das die Antriebs-, Steuerungs- und Regelungselemente (23, 24, 27, 28, 29, 30, 31, 32) aufweisende Modul (3) ("Wiederverwendbares Modul") integriert und bei zusammengefügten Modulen (2, 3) über eine Kupplung (22) miteinander verbunden sind.

4. Mobile Herz-Lungen-Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen zwischen den einzelnen blutführenden Elementen zur Optimierung und Standardisierung der Hämodynamik und Erhöhung der inneren Steifigkeit aus flexiblen und/oder starren Röhren bestehen.

5. Mobile Herz-Lungen-Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die blutführenden Komponenten des extrakorporalen Kreislaufs und die sie verbindenden Schläuche oder Röhren mittels Halte- oder Befestigungsvorrichtungen in dem Modulgehäuse angeordnet und oder befestigt sind.

6. Mobile Herz-Lungen-Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der blutführenden Elemente (4, 5, 6, 7, 8, 9, 15, 21) einstückig, insbesondere als einteiliges Spritzgussteil, mit dem Einwegmodul (2) ausgebildet ist.

7. Mobile Herz-Lungen-Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Einwegmodul (2) ein transparentes Modulgehäuse (33) aufweist.

8. Mobile Herz-Lungen-Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die die biochemischen und physiologischen Signale aufnehmenden Elemente Sensoren sind, die unter anderem Blut-pH, Blut-pCO₂, Blut-pO₂, Bluttemperatur, Blutflußrate, FiO₂, Gastemperatur, Gasflußrate, Gas-pO₂, Gas-pCO₂, Wassertemperatur, Drehgeschwindigkeit der Pumpe oder den Stromfluß zum Pumpenantrieb erfassen.

9. Mobile Herz-Lungen-Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (18) zum Erfassen der Parameter, zum Anzeigen und zum Verwenden für akustische, optische oder akustooptische Warnhinweise und zum Verarbeiten der Werte zur Steuerung mit der Antriebs-, Steuerungs- und Regelungseinrichtung (24) verbunden sind.

10. Mobile Herz-Lungen-Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem vor der Blutpumpe (8) angeordneten Reservoir (6) zur Aufnahme venösen Blutes, dem arteriellen Filter (15) und/oder dem Oxygenator (9) verschließbare, von außen bedienbare Füll- und Entlüftungsöffnungen (38, 40) angeordnet sind.

11. Mobile Herz-Lungen-Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Blutführungssystem (7) einen Prebypassfilter (37) aufweist, der zwischen dem venösen Schlauch (5) und dem zum Patienten führenden arteriellen Schlauch (4) kurzgeschlossen ist, und durch den vor dem Patientenbetrieb die Priminglösung zirkuliert.

12. Mobile Herz-Lungen-Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Regel- und Steuereinrichtung (24) eine Ein- und eine Ausgabeeinheit für die Dialogführung mit dem Benutzer, insbesondere Tasten/Regler (25, 28) und/oder ein Display (26), sowie ein Programm zur Initialisierung und Funktionssteuerung während des Betriebes der Herz-Lungen-Maschine (1) aufweist.

13. Mobile Herz-Lungen-Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die autarke Spannungsversorgung einen Akkumulator und eine Anzeige (27) des Ladezustandes umfasst.

14. Mobile Herz-Lungen-Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschluss (30) für eine externe Spannungsversorgung vorgesehen ist.