DE2226482A1

DE2226482A1 - Organperfusionsapparat

Info

Publication number: DE2226482A1
Application number: DE19722226482
Authority: DE
Inventors: Harald Dr Cesnik; Gerd Ing Rop
Original assignee: Waagner Biro AG
Current assignee: Waagner Biro AG
Priority date: 1971-06-09
Filing date: 1972-05-31
Publication date: 1973-01-04
Also published as: AT313466B

Description

Titel: Organperfusionsapparat Die Erfindung betrifft einen Organperfusionsapparat mit einem Wärmetauscher für die Perfusionsflussigkeit und einem Organbehälter, in welchem das Perfusionsorgan, wie z. B. Leber, Niere oder Gehirn, gelagert ist sowie ein Verfahren um Bctricb dcc#clb:n.
Es ist bekannt, daß zur Behandlung eines Patienten an seinem Blutkreislauf über organfremde Leitungen ein Fremdorgan oder ein knstliches Organ angeschlossen wird. Hierbei wird über Pumpen der Blutdruck konstant gehalten, so daß möglichst wenig äußere Störungen an den Patienten übertragen werden.
Derartige Anlagen sind meistens auf einen speziellen Zweck ausgerichtet, so daß sie nicht universell verwendet werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine allgemein verwendbare Organperfusionsanlage zu schaffen, in der die verschiedensten Organe am Leben erhalten werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsmäßig dadurch gelöst, daß im Kreislauf der Perfusionsflüssigkeit mindestens ein Wärmetauscher mit einer Regelanlage für die Temperatur der Perfusionsflüssigkeit, und am Organbehälter eine unabhängige Regelanlage für die Regelung der Temperatur des das Perfusionsorgan umströmenden Mediums angeordnet ist.
Nach einer weiteren erfindungsgemäßen Maßnahme wird die Perfusionsflüssigkeit, wie z. B. Blut oder Blutersatz, im Perfusionsapparat durch auswechselbare Leitungen, insbesondere Einmalleitungen, geleitet, welche in Spiralen, durch Wärmetauscher, wie z. B. Kühler oder Erhitzer, geführt sind. Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal ist der Organbehälter und der als Erhitzer ausgebildete Wärmetauscher elektrisch beheizt Das erfindungsgemaße Verfahren zum Beitrieb eines Organperfusionsapparates ist dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Perfusionsflussigkeit, wie z. ß Blut, insbesondere bei ihrem Wiedereintritt in den körper auf Körpertemperatur und die Temperatur im Organbehälter unabhängig davon in Abhängigkeit des im Perfusionsorgan zu beeinflussenden Prezeßes gehalten wird. Vorteilhafterweise ist die Temperatur im Organbehälter um 10 bis 20 0C niedriger als die Körpertemperatur. Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal wird die Perfusionsflüssigkeit vor dem Eintritt in den Organbehälter gekühlt und nach ihrem Austritt aus demselben wieder auf Körpertemperatur erwflrmt.
Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausfuhrungsbeispiel dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 ein Schaltschema eines Organperfusionsapparates, Fig. 2 einen als Kühler ausgebildeten Wärmetauscher und Fig. 3 einen Wärmetauscher, der als Erhitzer ausgebildet ist.
Das Schaltschema in Fig. 1 zeigt einen Organperfusionsapparat, bei dem über die Leitung 1 die Perfusionsflüssigkeit in den Apparat eingeführt wird, und bei dem über die Leitung 8 die PerfusionsflUssigkeit wieder vom Organ 5 abgeleitet wird. Zur Bewältigung des Druckverlustes in der Leitung und im Apparat sind zwei Pumpen 2 und 3 am Ein- und Austritt aus dem Apparat vorgesehen. Die eintretende Perfusionsflussigkeit strömt zuerst in den KUhler 4, wo sie auf die für das Organ günstigste Temperatur gebracht wird. Das Organ 5, welches im allgemeinen von einer Leber oder Niere gebildet ist, liegt im Organbehälter 6 auf einer durchlössigen Membran 7 und wird von einer Flüssigkeit 18 umspült. Die Perfusionsflüssigkeit wird vom Organ 5 über die Leitung 8 zur Erhitzer 9 und schließlich wieder in den Patienten gebracht. Bei der Lebenderhaltung eines Organes wird anstelle der Rückführung in den Patienten die Leitung 1 mit der Leitung 8 kurzgeschlossen, so daß dann eine der Pumpen 2 und 3 sowie einer der Wärmetauscher (Kühler 4 oder Erhitzer 9) umgangen werden kann.
Um die Perfusionsflussigkeit im Kühler 4 auf die gewünschte Temperatur zu bringen, ist am Austritt aus dem Kühler in der Leitung 1 eine Meßstelle 10 vorgesehen, von der Temperaturimpulse abgenommen und einer Regeleinrichtung 11 für die Kompressionskälteanlage 12 zugeführt werden. Die Kompressionskälteanlage 12 umfaßt unter anderem einen Verdampfer 13, in dem die Kühlsohle auf die entsprechend tiefe Temperatur gebracht wird. Die Sohle wird über die Leitung 14 und das Regelventil 17 dem Kühler 4 zugeführt, und über die Rückleitung 19 über die Pumpe 15 wieder dem Verdampfer zugeführt.
An diesen Kühlkreislauf ist über das Regelventil 20 auch der Kühlkreislauf für den Organbehälter 6 angeschlossen, wo unterhalb der Membran 7 eine Kühlschlange 21 angeordent ist, die von Flussigkeit 18, die das Organ umgibt, umspült wird. Die Temperatur dieser Flüssigkeit wird durch den FUhler 22 einer Regeleinrichtung 23 in Form von Umpulsen zugeführt, die entweder das Regelventil 20 oder die Schalter 24 der Heizanlage 25 des Organbehtilters beeinflußt.
Die Heizanlage 25 ist an die elektrische Versorgungsleitung angeschlossen.
Die durch die Leitung 8 abströmende Perfusionsflüssigkeit wird im Erhitzer 9 wieder auf Körpertemperatur gebracht, damit diese Temperatur erreicht werden kann, ist in der Leitung 8 ein Temperaturfuhler 26 vorgesehen der über die Regeleinrichtung 27, den Schalter 28 der elektrischen Heizung 29 betätigt. Selbstverständlich ist die elektrische Heizung für den Erhitzer 9 gleichfalls wie die Heizung 25 an die elektrische Versorgungsleitung angeschlossen.
In der Fig. 2 ist der in Fig. 1 nur schematisch gezeigte Kühler 4 im Detail dargestellt. Der Kühler 4 umfaßt einen inneren Behälter 30, um den die Leitung 1 für die Perfusionsflussigkeit in Spiralen gewickelt ist, und einen äußeren Behälter 31. Die Kühlflüssigkeit wird über den außermittigen Anschlußstutzen 34 dem Ringraum zwischen dem inneren Behälter 30 und dem äußeren Behälter 31 zugeführt und strömt über dessen obere Kante 33 in den Innenraum des inneren Behälters 30, von wo sie über den zentral angeordneten Stutzen 32 obgesaugt wird. Die Leitung 1 ist hierbei so eingelegt und durch den Deckel 35 des äußeren Behälters 31 geführt, so daß sie relativ leicht um den inneren Behälter 30 gewickelt werden kann. Zu diesem Zweck weist der innere Behälter 30 eine Rinne 36 auf, durch welche die Leitung 1 sion der Unterseite des inneren Behölters 30 wieder an seine Deckelseite gebracht wird. Bei der Konstruktion des Behälters ist ferner darauf zu achten, daß der innere Behälter 30 leicht demontierbar ist, so daß er zur Umwicklung der Leitung 1 aus dem äußeren Behälter 31 entfernt werden kann. Zwischen den einzelnen Windungen der Leitung 1 sind am inneren Behälter 30 in bestimmten Abständen örtlich Distanzhalter 37 angebracht, die rechenurtig die Leitung 1 halten.
In Fig. 3 ist der in Fig. 1 nur schematisch dargestellte Erhitzer im Detail dargestellt. Der Erhitzer 9 umfaßt ein Doppelmantelgefäß 40 mit einem abnehmbaren Deckel 41, durch den ähnlich wie in Fig. 2 die Leitungsteile 8 für die zu erhitzende Perfusionsflüssigkeit geführt sind. Im Inneren des Erhitzers ist ein aus Stäben gefertigter Käfig 42 vorgesehen, der ringförmig ausgebildet ist und in dem die Leitungsspiralen im konstanten Abstand von der Heizspirale 43 angeordnet sind. Auch bei dieser Anordnung ist wichtig, daß die Spiralen der Leitung 8 in einem Zug eingebracht werden, so daß sie als Einmalleitungen ausgerührt werden können und relativ leicht entfernbar sind. Zu diesem Zweck ist bei der Konstruktion des Käfigs darauf zu achten, daß er leicht herauszunehmen ist.
Der Erfindungsgemäße Perfusionsapparat kann somit die nachstehenden Aufgabe erfüllen und ist universell verwendbar. Er dient in erster Linie zur Unterstützung eines erkrankten Organes, insbesondere der Leber, die nach Operationen einen Schock aufweisen kann, so daß der Patient infolge zeitlichen Versagens der Leber sterben müßte. Es ist aber bekannt, daß sich gerade die Leber relativ schnell erholt, so daß nach einer zeitweisen Unterstützung der Leber der Patient gerettet werden kann. Zu diesem Zweck wird in den Organbehälter eine Fremdleber, wie z. Bo Schweinsleber, von einem frisch geschlachteten Tier eingebracht, welche durch Leitungen 1 und 8 an den Patienten angeschlossen wird. Es kommt nun darauf an, daß die Fremdleber über die kritische Zeit am Leben gehalten werden kann, wobei insbesondere eine Unterkühlung der Fremdleber von Vorteil ist, so daß der Zersetzungsvorgang der Fremdleber hintangehalten werde1 kann.
Der Apparat kann auch zur Konservierung von Organen verwendet werden, die für die Transplantation bereitgehalten werden. Auch hier kommt es darauf an, das Fremdorgan auf längere Zeit lebend zu erhalten, so daß es schließlich verwendbar bleibt. Die Lebenderhaltung erfolgt hier ohne Patienten im geschlossenen Kreislauf.
Ein weiterer Anwendungszweck des Apparates liegt in der Durchführung von Versuchen, wo relativ komplizierte Organe, wie z. B. Gehirne, am Leben erhalten werden, um deren Funktion, insbesondere die Funktion bestimmter Stellen, zu erforschen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

Organperfvsionsapparat mit einem Wärmetauscher für die Perfusionsflüssigkeit und einem Organbehälter, in welchem das Perfusionsorgan, wie z. B. Leber, Niere oder Gehirn, gelagert ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß im Kreislauf der Perfusionsflüssigkeit mindestens der Wärmetauscher (4 bzw. 9) mit einer Regeleinrichtung (11 zur Kühlung bzw. 27 zur Erhitzung) für die Temperatur der Perfusionsflussigkeit und der Organbehälter mit einer davon unabhängige Regeleinrichtung (23) für die Regelung der Temperatur des das Perfusionsorgan Jfi5) umströmenden Mediums ausgerüstet sind.
2. Organperfusionsapparat nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Perfusionsflussigkeit, wie z. B. Blut oder Blutersatz im Perfusionsapparat durch auswechselbare Leitungen (18), insbesondere Einmalleitungen, geleitet wird, welche in an sich bekannten Spiralen durch Wärmetauscher (4 bow. 9) wie z. B. Kühler (4) oder Erhitzer (9) geführt sind.
3. Organperfusionsapparat nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Organbehälter (6) und/oder der als Erhitzer ausgebildete Wärmetauscher elektrisch beheizt ist bzw. sind.
4. Organperfusionsapparat nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß im Organbehälter (6) Kuhlspiralen (21) und im als Kühler (4) ausgebildeten Wärmetauscher Leitungskanäle angeordnet sind, die an einer gemeinsamen Kühisoleleitung (14, 19) angeschlossen sind.
5. Organperfusionsapparat nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß im Organbehälter (4) eine durchlässige Membran (7) angeordnet ist auf welcher das Organ (5) liegt, welches von einer Flüssigkeit umgeben ist.
6. Organperfusionsapparat nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der als Erhitzer ausgebildete Wärmeteuscher von einem geschlossenen Gefäß gebildet ist, in dem im konstanten Abstand um einen elektrischen Heizkörper ein Käfig vorgesehen ist, in dem die Leitungen der Perfusionsflüssigkeit angeordnet sind. (Fig. 3)
7. Organperfusionsapparat nach Anspruch 1 und 4, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der KUhler von einem geschlossenen Gefäß mit einem Innengefäß gebildet ist, in dessen äußerem Teil die KUhlsole eingeleitet und nach dem Uberfall in das Innengefäß wieder abgeleitet wird, wobei an der Außenseite des Innengefäßes die Leitungsschlangen der Perfusionsflussigkeit angeordnet sind. (Fig. 2)
8. Organperfusionsapparat nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die KUhlsole in einen durch ein Verdampfungsgefäß eines Kuhlaggregates, insbesondere Kompressionskuhlanlage, geführten Leitungsteil strömt, dessen Kuhileistung durch die Temperatur der aus dem KUhler austretenden Perfusionsflüssigkeit geregeit ist.