DE2357400A1

DE2357400A1 - SYNTHETIC LUNG

Info

Publication number: DE2357400A1
Application number: DE2357400A
Authority: DE
Inventors: Frank Burton Freedman
Original assignee: SCI MED
Current assignee: SCI MED
Priority date: 1972-11-17
Filing date: 1973-11-16
Publication date: 1974-05-22
Also published as: FR2206954B3; JPS49135488A; FR2206954A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung an Kunstlungen mit Membranhulle, Anschlußstutzen für Gasableitung und Blutprobenahme.The invention relates to an improvement in artificial lungs with membrane sleeve, connection piece for gas discharge and Blood sampling.

Eine künstliche, gewiekelte Lunge ist bekannt (US-PS 3 489 647). Die Kunstlunge umfaßt eine Membranhulle, die aui einem Kunststoff spulenkern gewickelt ist, wobei das Prinzip der Gasdiffusion durch eine Membrane angewendet wird. Beide Enaplatten der Wicklung sind mit Stutzen versehen, um die Entfernung von von dem durch die Kunstlunge strömenden Blut mitgenommenem GasAn artificial, corrugated lung is known (US Pat. No. 3,489,647). The artificial lung comprises a membrane sleeve, which is wound on a plastic coil core, the principle of gas diffusion is applied through a membrane. Both ena plates The coil are provided with nozzles to allow the removal of gas entrained by the blood flowing through the artificial lung

~ Γ"~ Γ "

zu erleichtern und Blutprobenahme zu ermöglichen.SGegenstand der Erfindung ist nun eine neue und verbesserte Kunstlunge mit .einer Möglichkeit zur Entfernung von Gas aus der Blutkammer und der Probenahme Λ Die beiliegende Zeichnung gibt eine perspektivische Ansicht der auseinandergezogenen Teile der erfindungsgemäßen Kunstlunge, bestehend aus einer Hülle 5 mit Einführungs- und Ablaßschläuchen 8, 12. Die Bauart der Schläuche und Befestigungsweise sind Gegenstand eines älteren Vorschlags. Die Schläuche 8 und 12 sind gleich und können daher beliebig als Gaseinführungsschlauch oder Gasablaßschlauch dienen. Die Hülle besteht aus 2 rechteckigen Membranfolien 14, 15 aus gasdurchlässigem Material, wie Siliconkautschuk, Polytetrafluoräthylen oder Polypropylen, mit einer Stärke in der Größenord-To facilitate and allow blood sampling. The subject of the invention is now a new and improved artificial lung with .a possibility of removing gas from the blood chamber and sampling Λ The accompanying drawing gives a perspective view of the exploded parts of the artificial lung according to the invention, consisting of a shell 5 with inlet and outlet hoses 8, 12. The design of the hoses and the method of attachment are the subject of an older proposal. The hoses 8 and 12 are identical and can therefore serve as a gas inlet hose or gas discharge hose. The envelope consists of 2 rectangular membrane foils 14, 15 made of gas-permeable material, such as silicone rubber, polytetrafluoroethylene or polypropylene, with a thickness in the order of magnitude

409821/0929409821/0929

- 2 - 1A/1G-43 970- 2 - 1A / 1G-43 970

nung von 0,127 mm (5 mil). Wie das Wort "Hülle" angibt, sind die Folien 14, 15 an den Kanten verklebt 16, wobei die Klebstelle etwa 6,35 mm (1/4 in) breit ist. Ein Abstandhalter (nicht gezeigt) aus jedem beliebigen Material, wie Glasfasern, "Saran", das ist ein Polyvinylidenchlorid-Mischpolymer, oder Nylon mit einer Stärke in der Größenordnung von 0,76 mm (30 mil) ist innerhalb des Raumes zwischen den verklebten Kanten der Folien 14, 15 eingelegt. Er dient dazu, einen gewünschten Abstand für eine Gaskammer zwischen den Folien 14, 15 aufrechtzuerhalten und ein Zusammendrücken zu verhindern, wenn der Aussendruck auf die Folien 14 und 15 größer ist als der Innendruck.0.127 mm (5 mil) diameter. As the word "shell" indicates, the foils 14, 15 are glued 16 at the edges, the glue point being approximately 6.35 mm (1/4 in) wide. A spacer (not shown) made of any material such as fiberglass, "saran" that is a polyvinylidene chloride copolymer, or nylon on the order of 0.76 mm (30 mils) thick is within the space between the bonded edges the foils 14, 15 inserted. It serves to maintain a desired distance for a gas chamber between the foils 14, 15 and to prevent compression when the external pressure on the foils 14 and 15 is greater than the internal pressure.

Die Schläuche 8, 12 bestehen aus Siliconkautschuk oder dergleichen und gestatten die Zu- und Abführung von gasförmigen Medien des Raumes zwischen den Folien 14, 15.The hoses 8, 12 are made of silicone rubber or the like and allow the supply and discharge of gaseous media from the space between the foils 14, 15.

Die Hülle 5 ist in bekannter Weise aufgewickelt (US-PS 3 '489 647, Abb. 1 und 2). Wie in der Fig. gezeigt, hat die Wicklung 17 einen zylindrischen Kern 18 mit scheibenförmigen Endplatten 19, 20 an den gegenüberliegenden Flächen des Kerns 18. Die Wicklung 17 besteht z. B. aus einem Kunststoff. Die Scheibe 19 ist an Kern 18 befestigtjDie Hülle 5 ist auf dem Kern 18 gewickelt. Die Endplatten 19j 20'sind mit Schlauchanschlüssen 22 bzw. 23 versehen, auf denen die Kunststoffschlauch^ 24 bzw. 25 befestigt sind. Die Endplatten 1.9, 20 haben Öffnungen 26 bzv/. 27, in die die Schläuche 8 bzv/. 12 geschraubt sind; da der Durchmesser der Schläuche dem der Öffnungen angepaßt ist, wird eine dichte Passung erreicht.The sheath 5 is wound in a known manner (US-PS 3 '489 647, Fig. 1 and 2). As shown in the figure, the winding 17 has a cylindrical core 18 with disc-shaped end plates 19, 20 the opposite surfaces of the core 18. The winding 17 consists, for. B. made of a plastic. The disk 19 is on the core 18 The sheath 5 is wound on the core 18. The end plates 19j 20 'are provided with hose connections 22 or 23, on which the plastic hose ^ 24 or 25 are attached. The end plates 1.9, 20 have openings 26 and / or. 27 into which the hoses 8 or. 12 are screwed; since the diameter of the hoses is the is adapted to the openings, a tight fit is achieved.

Wenn die Hülle 5 auf den Kern 18 gewickelt ist, bildet sie bei Betrieb einen spiralförmigen Raum 28, durch den das Blut aufwärts strömen kann. Die gestrichelten Linien 30, 3I zeigen ein Gehäuse, das nicht abgebildet ist, aber die aufgewickelte Hülle 5 ummantelt und zum Umfang der Endplatten 19, 20 fluchtet. Es kann verschiedene Form haben und ist nicht von besonderem Interesse. Der spiralförmige Raum innerhalb der Hülle 5 bildet einen Weg für den spiralförmig nach unten gerichteten Gastransport, wobeiWhen the sheath 5 is wrapped on the core 18, in use it forms a spiral space 28 through which the blood rises can flow. The dashed lines 30, 3I show a housing, which is not shown, but the wrapped envelope 5 is sheathed and aligned with the periphery of the end plates 19, 20. It can be different Have shape and is not of particular interest. The spiral space within the sheath 5 forms a path for the spiral downward gas transport, where

-. 3 409821/0929 -. 3 409821/0929

- 3 - 1A/1G-43 970- 3 - 1A / 1G-43 970

Sauerstoff durch den Schlauch 8 in den Raum eintritt und Kohlendioxid und andere Abgase durch den Schlauch 12 aus dem Raum austritt.Oxygen enters the room through hose 8 and carbon dioxide and other exhaust gases exit the room through the hose 12.

Der Raum, in dem eine spiralförmige Hülle 5 angeordnet ist, hat ein "bestimmtes Volumen innerhalb des Gehäuses (30, 31)· Dieser Raum mit "bestimmtem Volumen ist in gewissem Sinn oaer tatsächlich in zwei Primärkammern unterteilt una zwar die spiralförmige Gaskammer der Hülle 5 und die spiralförmige Blutkammer 2b. Während des !betriebs ist die Kunstlunge so montiert, daß sie schräg zur Senkrechten steht, wie in der Zeichnung angegeben. V/enn die Kunstlunge so fixiert ist, werden die Schläuche 24» 25 an die anderen Teile einer nicht gezeigten Herz-Lunge-Maschine ange- . schlossen. The space in which a spiral-shaped shell 5 is arranged has a "certain volume within the housing (30, 31). This space with a" certain volume is in a certain sense or actually divided into two primary chambers and the spiral-shaped gas chamber of the shell 5 and the spiral blood chamber 2b. During operation, the artificial lung is mounted so that it is at an angle to the vertical, as shown in the drawing. When the artificial lung is fixed in this way, the tubes 24-25 are connected to the other parts of a heart-lung machine (not shown). closed.

Diametral gegenüber dem Rohrstutzen 22 bzw. 23 ist ein Einführungsstutzen 39 bzw. 41 in der Endplatte 19 bzw. 20 vorgesehen. Die Stutzen 39, 41 sind konische Bohrungen, die sich durch die Endplatten 19 bzw. 20 erstrecken. Sie gestatten den Einsatz von Absperrhähnen 40, 42 in die Endplatten für Blutprobenahme und die Entfernung von durda strömendes Blut mitgeschlepptem Gas. Stopfen oder Kappen 43» 44 können zur Abdichtung oder Verschluß der Stutzen 39 bzw. 41 verwendet werden, wenn Gasabfuhr oder Blutprobenahme nicht gewünscht ist.Diametrically opposite the pipe socket 22 or 23 is an inlet socket 39 and 41 are provided in the end plate 19 and 20, respectively. The connecting pieces 39, 41 are conical bores that extend through the end plates 19 and 20, respectively, extend. They allow stopcocks 40, 42 to be inserted into the end plates for blood sampling and the removal of gas entrained through rushing blood. Plugs or caps 43 »44 can be used to seal or close the connection 39 or 41, if gas discharge or Blood sampling is not desired.

Die Kunstlunge ist vorzugsweise symmetrisch gebaut, so daß Blut durch jede Abschlußkappe zutreten kann. Da das Blut immer durch die untere Abschlußkappe eintritt, so dient in der oberen Endplatte, der Stutzen und Absperrhahn zum Ablassen von mitgeschlepptem Gas. .The artificial lung is preferably built symmetrically so that blood can enter through any end cap. Since the blood always enters through the lower end cap, the upper end plate serves the nozzle and shut-off valve for discharging entrained gas. .

Zum ersten Füllen mit Blut ist der Absperrhahn 40 offen und der Schlauch 24 abgeklemmt. Wenn nun Blut durch Schlauch 25 in den spiralförmigen Raum 28 im Gehäuse 3O, 31 eingeführt wird,., wird das im Raum 2b befindliche Gas aufwärts gedrückt und über Stutzen 39 und Absperrhahn 40 aus der Kammer verdrängt. Das Aussehen des.For the first filling with blood, the stopcock 40 is open and the Hose 24 clamped off. If now blood is introduced through the tube 25 into the spiral-shaped space 28 in the housing 3O, 31,., the gas in space 2b is pushed upwards and displaced out of the chamber via nozzle 39 and shut-off valve 40. The appearance of the.

A09821/0929 " - 4 -A09821 / 0929 "- 4 -

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Blutes beim Stutzen 39 deutet darauf hin, daß das mitgesclileppte Gas hinlänglich aus der Kunstlunge entfernt ist. Sodann kann der Schlauch 24 geöffnet werden, damit das Blut zum Patienten strömen kann; der Absperrhahn 40 wird geschlossen, um Blutverlust zu verhüten.Blood at the neck 39 indicates that the clilped along Gas is sufficiently removed from the artificial lung. The tube 24 can then be opened to allow the blood to reach the patient can flow; the stopcock 40 is closed to prevent blood loss.

Die Verdrängung von weiterem mitgeschlepptem Gas, das während des Betriebs der Kunstlunge auftreten kann, nach oben könnte zu Gastaschen beim Stutzen 59 führen. Während des Betriebs kann man nun mitgeschlepptes Gas durch Öffnen des Absperrhahns 40 entfernen, weil der Blutdruck "hoch genug ist, um dieses Gas aus der. Eunstlunge zu verdrängen.The upward displacement of further entrained gas, which can occur during the operation of the artificial lung, could increase Guide gas pockets at connection 59. During operation can you can now remove entrained gas by opening the stopcock 40, because the blood pressure is "high enough to remove this gas the. To displace Eunstlunge.

Blutprobenahüie oder ln;jizierung von Arzneimitteln kann über einen oder beide der Stutzen 59, 41 erfolgen. Die Absperrhähne 40, 42 werden in der Regel zur Erleichterung der Blutprobenahme ader Injizierung von Arzneimitteln an beiden Seiten über Stutzen 39 bzw. 41 benutzt.Blood sampling or injection of drugs can be done via a or both of the nozzles 59, 41 take place. The stop cocks 40, 42 are typically used to facilitate blood sampling and injection of medication on both sides via nozzles 39 and 41 are used.

Anspruchclaim

ö i/XIXö i / XIX

40982 1/09 2940982 1/09 29

Claims

claim

Artificial lung "consisting of a winding (17) of gas-permeable membrane foils (14, 15) which enclose a space (2ö) and are wound on a core (iö) within a housing (30, 31) with 2 end plates (iy, 20 ), which have openings (22, 23) _t into which the blood lines (24, 25) open, characterized in that means for discharging gases, for taking blood samples or for supplying drugs (a / 26, '12 / 27, 39/41., 40/42, 43/44) are provided.

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