DE2534255C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Probenentnahme von im Blut gelösten Gasen - Google Patents

Description

so Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Probenentnahme von Gasen, die im Blut gelöst sind, bei dem ein Katheter am lebenden Objekt in den zu analysierenden Blutstrom eingeführt wird, wobei wenigstens ein Teil des Katheters mit einer für die Gase durchlässigen, für das Blut im wesentlichen undurchlässigen rohrförmigen Membran versehen ist, die direkt in Kontakt mit dem Blut steht. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Im Blut gelöste Gase wurden bisher durch eine

bo Vielzahl von elektronischen Vorrichtungen nachgewiesen und gemessen. Am erfolgreichsten waren hierbei Abwandlungen der polarographischen Elektrode für Sauerstoff und modifizierte pH-Elektroden für Kohlendioxid. Gemäß der US-PS 35 72 315 werde;-. Sauerstoff,

hi CO2 und andere im Blut gelöste Gase auf der Basis ihrer Strömungsgeschwindigkeiten in einen evakuierten, an der Spitze mit einer gasdurchlässigen Membrane versehenen Katheter nachgewiesen und gemessen, der

mit dem Blut in Kontakt stand.

Derartige Vorrichtungen zur Blutentnahme sind insbesondere für die Zusammenarbeit mit Massenspektrometern konstruiert. Die Blutgase strömen durch einen kleinen Membranbereich und werden dem ■> Massenspektrometer mit einer Geschwindigkeit zugeführt, die ihren Partialdrücken im Blut proportional ist. Das Massenspektrometer bestimmt die relative Zahl von jeder Sorte von Gasmolekülen, die in das System hineingelangen, und mit einer sorgfältigen Eichung κι können auf diese Weise die Partialdrücke im Blut indirekt bestimmt werden.

Alle hier beschriebenen, dem Stand der Technik entsprechenden Verfahren basieren auf der Geschwindigkeit der Gasdiffusion durch eine Membran, die dazu dient, die Partialdriicke der Gase irn Blut anzuzeigen. Bei solchen Messungen stellt sich ein stationärer Zustand der Diffusionsgeschwindigkeit ein, die eine Funktion der Dicke der Membran, des Oberflächenzustandes der Membran, der Blutgeschwindigkeit, der _'» Temperatur und so weiter ist, wobei alle diese Parameter entweder unbekannt oder schwierig zu überwachen bzw. zu steuern sind. Die kombinierten Einflüsse dieser variablen Größen auf das gesamte Maßsystem können nur dadurch überwunden bzw. ausgeschaltet werden, daß jedes System geeicht wird, nachdem es an seinen Ort in der Arterie gebracht wurde. Es ist auch bekannt, daß diese variablen Größen sich während der Zeit ändern können, während derer eine kontinuierliche Blutgas-Messung vorgenommen wird. Es ist bekannt, daß die Membranfühler ihre Lage im Blutstrom verändern, was zu veränderten Blutströmungsbedingungen führt, die die Gasdiffusionsgeschwindigkeiten ändern können. Auch ändern sich die Membraneigenschaften unter dem Einfluß von Protein, si das sich auf ihren Oberflächen ablagert, wodurch die Diffusionsgeschwindigkeiten verändert werden. Es ist also nötig, solche Systeme häufig während ihres Gebrauches zu eichen, um so den Änderungen der Gasdiffusionsgeschwindigkeiten Rechnung zu tragen, -m die sich natürlicherweise einstellen. Jede Eichung erfordert die Entnahme einer Blutprobe zur Bestimmung des Gasdruckes mit einem in vitro arbeitenden Instrument.

Aus der DE-OS 22 11 032 ist ein Verfahren zur Bestimmung der Partialdrücke bzw. Konzentrationen der im Blut gelösten Gase bekannt. Es handelt sich dabei um ein der Blutprobenentnahme nachgeschaltetes Verfahren, um das Blut zu analysieren. Dazu wird ein Gas verwendet, mit dem die im Blut gelösten· Gase extrahiert werden und nach einer Gleichgewichtseinstellung analysiert werden. Dazu wird ein Extraktionsgerät verwendet, in dem das Blut und ein Extraktionsgas im direkten Kontakt miteinander gemischt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Probenentnahme von Gasen, die im Blut gelöst sind, zu schaffen, das zuverlässigere und genauere Messungen ermöglicht, als das eingangs beschriebene Verfahren gemäß der US-PS 35 72 315. Außerdem soll das erfindungsgemäße Verfahren die Entnahme einer Gasprobe mit einem Volumen ermöglichen, das ausreicht, um in geeigneter Weise für eine Analyse durch einen Gaschromatographen oder durch irgendeine andere Vorrichtung, die zur Analyse kleiner Gasvolumina konstruiert ist verwendet zu werden. Ferner soll das Verfahren es ermöglichen, daß die Notwendigkeit einer Eichung wesentlich verringert ist und daß die Probenentnahme von Blutgasen im wesentlichen bei Atmosphärendruck vorgenommen wird. Erfindungsgemäß soll ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens geschaffen werden.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Trägergas mit etwa Atmosphärendruck in den Katheter eingelassen wird und dabei in Kontakt mit der Membran kommt, daß man das Trägergas mit den im Blut gelösten Gasen ins Gleichgewicht kommen läßt, wobei die gelösten Gase durch die Membran in den Katheter gelangen und mit dem Trägergas gemischt werden und daß das Gasgemisch aus dem Katheter entfernt wird.

Zur Durchführung des Verfahrens wird eine Vorrichtung zur Probenentnahme von im Blut gelösten Gasen verwendet mit einem Katheter, der für die Einführung in den zu analysierenden Blutstrom eines Lebewesens bestimmt ist, und der wenigstens teilweise mit einer für die Gase durchlässigen, für Blut im wesentlichen undurchlässigen rohrförmigen Membran versehen ist. Die Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine Trägergasquelle, die mit der gasdurchlässigen Membran verbunden ist, durch Einrichtungen, die der Membran ein Trägergas mit etwa Atmosphärendruck zuführen, durch Einrichtungen, die das Trägergas für eine vorbestimmte Zeit im Kontakt mit der gasdurchlässigen Membran halten, damit sich ein Gleichgewicht zwischen dem Trägergas und den gelösten Blutgasen einstellt und durch Einrichtungen, die mit dem Katheter verbunden sind und die das im Gleichgewicht stehende Gemisch von Blutgasen und Trägergas aus dem Katheter entfernen.

Das im Gleichgewicht stehende Gasgemisch aus Trägergas und den im Blut gelösten Gasen wird nach der Entfernung aus dem Katheter in ein Analysiergerät gebracht, das vorzugsweise als Gaschromatograph ausgeführt ist. Dies wird durch eine Unterdruckvorrichtung bewerkstelligt, die die im Gleichgewicht stehende Gasprobe aus dem Gleichgewichtsbereich zu einem Probenentnahmehahn befördert.

Ein für die Erfindung geeignetes Trägergas wird entweder durch eine im Vergleich mit den zu messenden Gasen niedere Diffusionsgeschwindigkeit durch die ausgewählte Membran oder durch eine geringe Löslichkeit im Blut oder beides gekennzeichnet. Da der Diffusionsbereich in dem Katheter eine lange, enge Röhre umfaßt, wird ein vollständiges Gleichgewicht nur im Mittelteil erreicht. Die Diffusion des Trägergases in das Blutgas erzeugt eine »glockenförmige« Verteilung der diffundierenden Blutgase in bezug auf das Trägergas.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Wärmeleitfähigkeitsfühler in das System eingebracht, um das Vorhandensein der im Gleichgewicht befindlichen Gasprobe unmittelbar bevor sie sich in den Probenentnahme-Hahn-Abschnitt des Systems bewegt, nachzuweisen. Für diese Ausführungsform wird eine Pumpe mit negativem Druck bzw. eine Saugpumpe verwendet, um das Gas in den Probenentnahmebereich zu befördern. Die Pumpe wirkt auf die Öffnung eines Hahns in dem Leitungssystem, und zieht so das im Gleichgewicht befindliche Gasvolumen längs der Verbindungsleitung. Der Wärmeleitfähigkeitsfühler ist so geeicht, daß er den Durchgang einer Blutgas-Spritze wahrnimmt und hierauf mit der Erzeugung eines Signals reagiert, das einen Probenentnahme-Hahn schaltet und diesen dazu veranlaßt, ein kleines, vorgewähltes Gasvolumen in den Gasanalysa-

tor zu leiten. Gleichzeitig wird ein kontinuierlicher Gasfluß von einer Hilfsträgerquelle eingelassen, der dazu dient, die im Gleichgewicht befindliche Gasprobe in das Analysiergerät zu treiben.

Gemäß einem anderen Merkmal ist der Hahn im > Ausgangsanschluß des Katheters so angeschlossen, daß er eine Auswahlfunktion zwischen dem Diffusionsbereich, dem Probeentnahme-Hahn und einer Eichquelle ausübt. Wird dieser Hahn gegenüber dem Katheleranschluß abgeschlossen, so kann er dazu dienen, einen ι ο Fluß von Eichgas zu dem Probeentnahme-Hahn und dem Gasanalysator zu Eichzwecken zu liefern.

Für Zwecke der Ausführungsform, die den Wärmeleitfähigkeits-Fühler umfaßt, sollte das Trägergas eine Wärmeleitfähigkeit besitzen, die sich deutlich von jedem der zu messenden Gase im Blut unterscheidet. So ermöglicht es z. B. Helium, ein Blutgasgemisch, das O2, CO2, N2O, N2 oder anästhetische Dämpfe enthält, durch einen Wärmeleitfähigkeits-Meßfühler auf einfache Weise nachzuweisen, der sich in der Nachbarschaft des Probeentnahme-Hahns befindet.

Ein besonderer Vorzug des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der Erfindung gegenüber Systemen zur Messung von gelösten Blutgasen am lebenden Objekt gemäß dem Stand der Technik besteht darin, daß eine Gasprobe für die Analyse verfügbar gemacht wird, die im wesentlichen den gleichen Partialdruck wie im Blut aufweist. Das System gemäß der Erfindung arbeitet sicher, da das Trägergas bei einem im wesentlichen unter dem atmosphärischen Druck liegenden Druck 3d transportiert wird. Darüber hinaus liefert es ein ziemlich großes Blutgasvolumen und ist demgemäß gut zum Gebrauch mit einem Analysegerät von der Art eines Gaschromatographen geeignet, der einfacher und wirtschaftlicher ist, als die Massenspektrometer, die früher in Verbindung mit dem Stand der Technik entsprechenden, für Diffusion durchlässige Membranen einsetzenden Systemen Verwendung fanden. Weitere Vorteile des Systems der Erfindung bestehen darin, daß es weniger Eichung erfordert, als die dem Stand der Technik entsprechenden Systeme, und daß seine Wirkungsweise gegenüber Änderungen der Bluttemperatur unempfindlich ist.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise an Hand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt 4■>

F i g. 1 eine schematische Darstellung der einfachsten Ausführungsform eines Leitungssystems gemäß der Erfindung, das von einer Volumenverdrängungsvorrichtung betrieben wird und einen mit einer für Diffusion durchlässigen Membran ausgerüsteten Katheter um- » faßt, der in dem Blutstrom eines Lebewesens angebracht ist, um die gelösten Blutgase zu messen,

Fig.2A und 2B einen Längsschnitt bzw. einen vergrößerten Querschnitt einer an ihrem Platz in einem Blutstrom dargestellten Katheterariordnung, die für die Zwecke der Erfindung geeignet ist,

Fig.3 die gegen die Zeit aufgetragtnen Gleichgewichtsprozente eines ausgewählten Blutgases in zwei ausgewählten Katheterspitzen während des Gleichgewichts-Einstellvorgangs,

F i g. 4 eine schematische Darstellung einer Abwandlung des Systems nach Fig. 1, die Wärmemeßvorrichtungen für den automatischen Betrieb des Hahns in dem Probenentnahmebereich und eine Unterdruckpumpe umfaßt, die die Volumenverdrängungsvorrichtungen aus F i g. 1 ersetzt, und

F i g. 5 eine grafische Darstellung der Verteilung der Blutgase in einem Trägergas längs der Länge der Katheterspitze.

Die einfachste Ausführungsform der Erfindung ist schematisch in Fig. 1 dargestellt. Obwohl die Bestandteile in Fig. 1 der Einfachheit halber in einer Anordnung gezeigt sind, die eine Betätigung von Hand erfordert, ist klar, daß das System durch die Verwendung von elektronischen Logikschaltungen, wie sie nach dem Stand der Technik wohl bekannt sind, auch für einen völlig automatischen Betrieb eingerichtet werden kann.

Die Grundlage für den Betrieb dieses Systems bildet ein geeigneter Katheder 1, der durch die Haut in ein Blutgefäß eingeführt werden kann. Eine bevorzugte Ausführungsform für diesen Zweck ist in der gleichzeitig vom gleichen Anmelder eingereichten Patentanmeldung P 25 34 256.7 offenbart Die allgemeinen Eigenschaften dieser Konstruktion sind in vereinfachter Form in einem Längsschnitt in Fig. 2A und in einem vergrößerten Querschnitt in Fig.2B dargestellt. Die Konstruktion wird in obiger Patentanmeldung in ihren Einzelheiten diskutiert. Es ist klar, daß ein solcher Katheter eine Vielzahl von Formen aufweisen kann, aber er muß eine Einlaß- und eine Auslaßöffnung besitzen, die mit einem röhrenförmigen Membranbereich in Verbindung stehen. Ein durchgehender Weg für den Gasstrom muß zwischen einem Einlaßanschluß und einem Auslaßanschluß verfügbar sein, die beide außerhalb des Körpers liegen (siehe Fig. 1). Der körpernahe Teil des Katheters 1, der außerhalb des Körpers liegt, besteht vorzugsweise aus zwei Röhren 11 und 12, die für Gas undurchlässig sind bzw. nur sehr wenig Gas durchlassen und z. B. aus rostfreiem Stahl bestehen, von denen jede zwischen 120 und 180 cm lang ist und einen inneren Durchmesser von ungefähr 0,33 mm bzw. 0,56 mm besitzt, und die dazu dienen, dem vordersten Spitzenbereich 10 des Katheters im Körper Gas zuzuführen bzw. von ihm Gas abzuleiten. Die Verbindungsröhren 11 und 12 sind von einer Ummantelungsröhre 14 aus Polyvinylchlorid oder ähnlichem umhüllt, und besitzen eine genügende Länge, um bequem von einem Patienten-Meßplatz zu einem Gerät zu reichen, dessen Bestandteile schematisch innerhalb der gestrichelten Linie 20 (F i g. 1) dargestellt sind.

In den F i g. 2A und 2B ist eine für Gas hochdurchlässige Membran 4, die aus einem Silikon-Polymer oder einem ähnlichen, ungiftigen, hochdurchlässigen Membranmaterial besteht, durch die Kanüle 7 in den Blutstrom eines Lebewesens eingebracht. Diese Membran wird in der oben erwähnten, gleichzeitig eingereichten Anmeldung genauer beschrieben. Die Kanüle ist von der üblichen, im Handel erhältlichen Art und besitzt eine Nabe 7a und ein vorderes bzw. distales Ende, das eine Plastikröhre Tb umfaßt Letztere enthält das körpernahe Ende der Membran 4 und führt sie koaxial an ihren Platz im Blutgefäß 2, wo sie haibdaucrnd auch dann belassen werden kann, wenn der Stecker im Meßsystem 20 herausgezogen wird.

Die Querschnitts-Geometrie der Membran 4 kann verändert werden; um jedoch eine möglichst große Oberfläche der Membran in dem Blutgefäß einzusetzen, wird in der Ausführungsform eine 3röhrige Membranen-Anordnung gewählt, wie sie in dem Querschnitt von F i g. 2B dargestellt ist Die beiden größeren Röhren 4a und 46 haben jeweils einen Durchmesser von etwa 0,28 mm und sind mittels einer U-förmigen, aus rostfreiem Stahl oder Nickel bestehenden Röhre 5 miteinander verbunden, wodurch eine Umkehr in der Richtung des Gasstromes von einer Röhre zu der

zweiten Röhre ermöglicht wird. Die kleine, 0,15 mm Durchmesser besitzende Röhre 4centhält einen Draht 6 aus rostfreiem Stahl mit einem Durchmesser von 0,15 mm, der an seinem vorderen bzw. distalen Ende an der inneren Krümmung der U-förmigen, aus rostfreiem Stahl bestehenden Röhre 5 in einem weichen bzw. glatten Übergang angelötet ist. Der Draht 6 dient zu dem Zweck, der Membran 4 in Längsrichtung die nötige Steifheit zu vermitteln, wodurch es möglich wird, sie einfacher durch die Kanüle 7 einzuschieben. Die Wandstärke der Membran 4 beträgt vorzugsweise 0,05 mm, um eine gute Gasdiffusionsdurchlässigkeit sicherzustellen und dennoch eine für einen Katheter geeignete Röhrensteifheit zu liefern. Ein ausgesetztes Membranenstück von 12,5 ein Länge jenseits des Endes des röhrenförmigen Teiles Tb der Kanüle 7 liefert ein kombiniertes Röhrenvolumen von 16 Mikrolitern für die Gasdiffusion. Es ist klar, daß als Ersatz für die angegebene, U-förmige Röhre 5 alternative Vorrichtungen verwendet werden können, um Gas zwischen den Enden der Röhren 4a und 4b hindurchtreten zu lassen, wie z. B. das Durchstoßen eines oder mehrerer Löcher durch das Gewebe zwischen den beiden.

An ihren körpernahen Enden umfassen bzw. enthalten die Röhren 4a bzw. 4b zwei metallische Verbindungsröhren 27 und 28, die durch eine Bohrung längs der Achse des Schaftes bzw. Ansatzes 8a und eines Armes 8c eines Y-förmigen Adaptersteckers 8 hindurchtreten, der z. B. aus acetalem Kunststoff oder ähnlichem geformt ist. Die Röhren 27 und 28, die sich vom Ende des Ansatzes 8a ungefähr 3 mm über das Ende des Arms 8c hinaus erstrecken, sitzen im Preßsitz in der axialen Bohrung und sind in dieser Lage durch beispielsweise einen Silikonkleber abgedichtet. Der eindringende Verbinder 8a des Adapters 8 und der andere Zweig Sb, der einen aufnehmenden Verbinder umfaßt, besitzen eine Form, die nach dem Stand der Technik als »Luer-Konus« bekannt ist. Der eindringende Luer-Konus 8a liefert eine schnelle und dichte Verbindung mit der Nabe 7a der Kanüle 7. Der aufnehmende Luer-Konus Sb steht über einem getrennten Kanal mit dem Blut in Verbindung, das den Membranenteil 4 innerhalb der Kanüle 7 umgibt und liefert so einen Zugang, durch den Blutproben entnommen werden können, ohne daß der Katheter gestört wird.

Die Verbindungsröhren 27 und 28 sind jenseits des Endes des Adapter-Zweiges 8c mit den jeweiligen röhrenförmigen Elementen 11 und 12 verbunden, die aus einem im wesentlichen für Gase diffusionsundurchlässigen Material, wie z. B. Edelstahl, bestehen.

Die Verbindungsröhren 11 und 12 erstrecken sich in der isolierenden röhrenförmigen Hülle 14 150 bis 180 cm über das Ende des Adapters 8 hinaus und enden in einer Aufnahme und einem Stecker, der durch den Vorstromgasanschluß 15, der von der Trägergasquelle 30 versorgt wird, und durch den Rückstromgasanschluß 16, der zu dem Chromatograph-Analysiergerät führt, in das Innere des Blutgas-Analysesystems 20 führt, wie weiter unten erklärt werden wird. Weitere Eigenschaften des Katheters sind in der oben zitierten Patentanmeldung im Detail beschrieben.

Unter Bezugnahme auf F i g. 1 kann die Arbeitsweise des Systems in der folgenden Weise beschrieben werden: Ein geeignetes Trägergas, das von einer üblichen Gasflasche 30 geliefert wird und das zum bequemeren Transport und Lagerung unter Druck stehen kann, wird durch ein herkömmliches Reduzierbzw. Drosselventil 31 einer Kammer 26 zugeführt, die zur Atmosphäre hin offen ist. Wie oben dargelegt, ist das Versorgungsgas in der vorliegenden Ausführungsform Helium, obwohl natürlich auch irgendein anderes Gas

-, verwendet werden kann, das durch eine langsame Diffusion bzw. niedere Löslichkeit bzw. beides in bezug auf die zu messenden Gase gekennzeichnet ist. Der Zustrom zur Kammer 26 wird so reguliert, daß sämtliche Umgebungsluft aus ihr herausgetrieben wird

in und lediglich reines Trägergas die Einlaßöffnung der Röhre 19 umgibt, die von dieser Vorrichtung zu der Einlaßöffnung 15 des Katheters führt.

Die Leitungen des Systems bestehen vorzugsweise aus rostfreiem Stahl oder einem anderen, in bezug auf Diffu¹ ion undurchlässigen Material und besitzen in dem vorliegenden Beispiel einen innendurchmesser von etwa 0,33 mm. Die Rohrleitung 19 erstreckt sich in die Einlaßöffnung des Katheters 1, durch die Verbindungsröhre 12, durch die Diffusionsschleife 10 und zurück in

2(i den Meßtei! des Gerätes 20, durch die gegen Diffusion undurchlässigen Röhren 11 und 40 und durch den Probenentnahmehahn 50 zu einer Volumenverschiebevorrichtung 34. Die Pumpe 34 kann die Form einer herkömmlichen Spritze annehmen, die eine gesamte

2-3 Volumenverschiebung von ungefähr 200 Mikrolitern zwischen der Entleerungsstellung und der ausgezogenen Stellung aufweist. Wird der Kolben 34a in der Volumenverschiebungsvorrichtung 34 aus der Entleerungsstellung 35 in die ausgezogene Stellung 36 bewegt, so bewirkt eine hierin auftretende Druckreduzierung, daß ein Volumen des Trägergases, das gleich der Verschiebung der Pumpe ist, sich durch das System bewegt.

Zwischen die Leitungen 40 und 42 ist ein Probenentnahmehahn 50 eingeschaltet, der zwischen seinen Öffnungen 53 und 54 ein bekanntes spezifisches Innenvolumen besitzt. Dieser Hahn kann die Form irgendeines standardmäßigen, nach dem Stand der Technik wohlbekannten Probenentnahmehahns zur Verwendung in chromatographischen Verfahren mit einer inneren Probeschleife bzw. Proben-Volumen besitzen. In der vorliegenden Ausführungsform ist das vorgewählte Volumen zwischen den öffnungen 53 und 54 z. B. ein Mikroliter. Das Volumen des Probenentnahme-Hahns 50 zwischen den öffnungen 53 und 54 sollte vorzugsweise so gewählt werden, daß das Diffusionsvolumen in der Katheterspitze 10, das sich zwischen 17 und 18 erstreckt, wenigstens zehnmal so groß ist, wie das Volumen, das in dem Probenentnahmehahn 50 zwischen den öffnungen 53 und 54 eingeschlossen ist. Das stellt sicher, daß ein völlig im Gleichgewicht befindlicher Teil des Probengases in den Gasanalysator 49 eingespritzt wird. Der innere Weg des Probenentnahme-Hahns 50 sollte ungefähr die gleiche Bohrung besitzen, wie die Verbindungsröhre 40, um eine Gasvermischung möglichst klein zu halten.

In der Stellung I des Probenentnahme-Hahns 50, die in F i g. 1 dargestellt ist, kann das Gas frei von der Kammer 26 durch den Katheter t und die Öffnungen 53 und 54 zu der Volumenverschiebungspumpe 34 fließen. Eine zweite Bohrung zwischen 56 und 55 verbindet eine zweite Gasversorgungsquelle 47, die beständig strömt, mit einem Gasanalysator 49. Zusätzlich ist ein Entlüftungsventil 38 in die Leitung 42 eingeschaltet, das geöffnet werden kann, um Trägergas in die Atmosphäre auszutreiben, wenn die Volumenverschiebungspumpe 34 in die Stellung 35 zurückkehrt Wird der Probenentnahme-Hahn 50 um 90° gedreht,

um die Stellung Il einzunehmen, so wird das Gas in der Röhre zwischen 53 und 54 in die Leitung zwischen 46 und 48 eingespritzt und der gestrichelt gezeichnete Kanal ersetzi den ursprünglichen Kanal, indem er sich in die Katheterleitung bewegt.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispid hat der Gasanalysator die Foni; tines Gaschromatographen von der Art eines Mikrochromatographen. der für die Messung kleinvoiumiger Gasproben von 1 Mikrolitcr oder weniger geeignet ist.

Der GleichgewichiieinFieü- und Proheiici;;i:."ihme· Prozeß läuft folgendermaßen ab: Nimmt man an, dali m einem Anfangszustanc zu einem Zeitpunkt Null reines Trägergas in dem gesamten System vorhanden ist, dann diffundieren im Blut 13 befindliche Gase im Kontakt mit der durchlässigen, röhrenförmiger. Membrane 4 mit Geschwindigkeiten nach innen, die von der Durchlässigkeit der Membran, der Difiusionsfläche, der Dicke der Membran und dem Jeweiligen Partialdruckgradienten abhänge::. Gleichzeitig kann Trägergas aus dem Katheter heraus in das Blut 13 hineindiffundieren. Der Gleichgewichtsprozeß ist in der F i g. 3 graphisch dargestellt, die zwei Gleichgewichtskurven A und B zeigt, die entweder die Verhältnisse zweier verschiedener Katheter oder die Geschwindigkeit, mit der sich das Gleichgewicht einstellt, beim selben Katheter unter verschiedenen Verhältnissen innerhalb des Körpers darstellen können. Durch diese beiden Kurven wird gezeigt, wie wichtig es ist, eine genügend lange Zeit T für die Einstellung des Gleichgewichtes zu wählen. Da beide im wesentlichen Exponentialfunktionen sind, ergibt sich, daß, wenn die Gleichgewichts-Einstellzeit genügend lange gewählt ist, Veränderungen in dem jeweiligen Katheter und seinen Diffusionseigenschaften, im Blutstrom oder in der Temperatur nur einen sehr geringen Einfluß auf das endgültige Gleichgewichts-Partialdruck-Niveau haben. Obwohl dieses Verfahren ein völlig kontinuierliches Ablesen der Blutgaswerte ermöglicht, wenn man es zuläßt, daß diese Einstellung des Gleichgewichtes ungefähr über einen Zeitraum von zwei Minuten vor sich geht, so liefert es doch zuverlässigere und genauere Messungen, als frühere Meßsysteme für Blutgase am lebenden Objekt. Ein Zeitraum von ungefähr zwei Minuten ist genügend lange, um es einer gasverarmten Zone in der Nähe des Katheters zu ermöglichen, wieder aufgefüllt zu werden, so daß das Probenvolumen mit den Blutgasen unter denselben Bedingungen, wie sie im Blut herrschen, völlig im Gleichgewicht steht.

Nach einer geeigneten Einstellzeit für das Gleichgewicht und unter der Annahme, daß sich die einzelnen Teilp in den Lagen befinden, wie sie in F i g. 1 dargestellt sind, und daR c'iis Ein-Aus-Ventii 38 geschlossen ist wird nun der Kolben in die Stellung 36 beweg' w-.xiurch das Gasvolumen in dem System verschoben wird, so daß sich das ;<m Punkt tS befindliche Gas zum Punkt 23 bewegt und das Gas vom Punkt 1? m dein Punkt 22. Die Verlegung des im Gleichgewicht befindlichen Blutgases in u.T Membranenspitzc

2n

25

30

35 ig. 5 dargestellt. Es ist

offensichtlich, daß das vollständigste Gleichgewicht in der Mitie zwischen den Punkten 17 und 18 erreicht wird. Für einen möglichst genauen Betrieb muß das Verschiebungsvoiumen so gewählt werden, daß die Mitte des Gleichgewichtsbereiches genau in die Mitte des Prebenentnahmehahns 50 gezogen wird. Während der Phase, in der das Gas gezogen wird, erfährt das System einen leicht negativen Druckzustand (in der Größenordnung von —10 cm Wassersäule) den man zu Atmosphärendruck zurückkehren läßt, wenn Trägergas aus der Kammer 26 nachgefüllt wird. Nachdem das Gas in die Stellung 22-23 gezogen wurde, wobei sich der Probenentnahmehahn 50 in der Stellung I befand, und nachdem man über das ganze System hinweg den Druck zum Atmosphärendruck hat zurückkehren lassen, wird der Probenentnahmehahn 50 um 90° gedreht, wodurch die öffnungen, die die Blutgase enthalten, in die Stellung II zwischen den Punkten 55 und 56 gebracht werden, die mit den Leitungen 46 und 48 verbunden sind. Danach fließt Helium von der Hilfsquelle 47 durch die Leitung 46 und in den Hahn 50 und spritzt so sein bekanntes Volumen von Blutgasgemisch in den Gasanalysator 49 für eine nachfolgende Analyse. Hierauf wird das Ventil 38 in der Ausgangsleitung 42 zur Atmosphäre hin geöffnet, der Kolben 34a der Pumpe 34 wird in die Stellung 35 zurückgebracht und das System wird in Vorbereitung des nächsten Zieh-Zyklus von Gas gereinigt. Der Hahn 50 wird schnell zu seiner ursprünglichen Lage I zwischenden Leitungen 40 und 42 zurückgedreht, um ihn für die Ankunft der nächsten Probe vorzubereiten.

Die nachfolgende Tabelle faßt die Folge von Arbeitsschritten in der Ausführungsform der F i g. 1 zusammen:

Schritte Zeit

Vorgang

Bei geschlossenem Ventil 38 wird in der Katheterspitze 10 das Gleichgewicht mit den Blutgasen hergestellt.

Der Hahn 50 befindet sich in Stellung I; die Probe wird von der Spitze des Katheters 1 in den Probenentnahme-Hahn 50 gezogen, wenn sich der Kolben 34a von 35 nach 36 bewegt

Der Hahn 50 wird aus der Stellung I in die Stellung II gedreht, um die Probe in den Gasanalysator 49 einzuspritzen.

Das Entlüftungsventil 38 wird geöffnet; der Kolben 34a bewegt sich von 36 nach 35, um den Zylinder 34 zu reinigen.

Entlüfungsventil 38 schließt sich in Vorbereitung des nächsten Zuges.
(Der Prozeß wird wiederholt)

1	2 min
2	10 see
3	1 see
4	2 see
5	Wiederbeginn von 1

Ein wesentliches Merkmal dieses Systems besteht darin, daß die Blutgase, wenn sie einmal in der Katheterspitze innerhalb des Körpers das Gleichgewicht erreicht haben, in einem Analysebereich bewegt werden und dort, bevor sie in den Analysator 49 eingespritzt werden, die Möglichkeit vorfinden, densel-

ben Gesamtdruck zu erlangen, wie sie ihn innerhalb des Körpers besaßen. Das vereinfacht den Eichvorgang ganz wesentlich, der nur darauf beruht, daß ein vollständiges Gleichgewicht innerhalb des Körpers angenommen wird.

F i g. 4 zeigt eine modifizierte Form der Ei findung, in dsr die Verschiebungspumpe 34 aus F i g. 1 durch eine kontinuierliche Unterdruckquelle 35 ersetzt ist. Dieses System umfaßt zusätzlich zu den Teilen, die in bezug auf F i g. 1 der Zeichnung beschrieben wurden, eine Quelle 61 für ein Eichgas, die durch eine Leitung 62 über einen Dreiwegehahn 60 mit der Röhre 40' verbunden ist. In der F i g. 4 stellen die mit einem Strich versehenen Bezugszeichen Teile dar. die im wesentlichen ähnlich zu den mit entsprechenden Bezugszeichen versehenen Teilen sind, die in F i g. 1 beschrieben wurden und nun nicht noch einmal beschrieben werden sollen.

Die Unterdruckquelle 35, die durch ein Ein-Aus-Ventil 39 in der Leitung 42' gesteuert werden kann, ist vorzugsweise eine mit niederem Energieverbrauch arbeitende Vibrationspumpe (Fischtankpumpe). Nach dem öffnen des Ventils 39 zur Leitung 42' wirkt die Quelle 35 so, daß sie einen negativen Druck von ungefähr 10 bis 20 cm Wassersäule in der Leitung 42' erzeugt, wodurch im Gleichgewicht befindliches Gas aus der Katheterspitze 10' durch den Hahn 50' gezogen wird.

Der Hauptunterschied zwischen der vorliegenden Ausführungsform und derjenigen aus F i g. 1 besteht in der Verwendung der Wärmefühlerschaltung 70, 71, deren Wirkungsweise nun beschrieben werden soll.

Wie oben in bezug auf F i g. 1 dargelegt wurde, ist der Diffusionsbereich im Katheter 1' eine lange, enge Röhre. Ein im wesentlichen vollständiges Gleichgewicht zwischen dem Blutgas und dem Trägergas wird nur in dem mittleren Abschnitt des Diffusionsbereiches zwischen den Punkten 17' und 18' erreicht Würde man die Verteilung der diffundierten Gase in dem Trägergas längs der Röhre aufzeichnen, so würde sich eine »glockenförmige« Kurve 100 ergeben, die im wesentlichen in der Mitte der Gleichgewichtsschleife (siehe Fig.5) flach verläuft. Wenn die Unterdruckquelle 35 nach dem Öffnen des Ventils 39 arbeitet, so weist das Volumen von im Gleichgewicht befindlichem Gas, das sich längs der Leitung 40' zu der Probenbahn 50' bewegt, eine deutlich erkennbare maximale Veränderung in seiner Wärmeleitfähigkeit auf. Wie in F i g. 5 angezeigt, ist es wünschenswert, daß das Volumen von in Gleichgewicht befindlichem Gas in bezug auf den Hahn 50' in eine solche Stellung gezogen wird, daß der Gleichgewichtsgrad zwischen den öffnungen 53 und 54' im wesentlichen einheitlich ist. Auf diese Weise repräsentiert das entnommene Volumen den flachen Mittelbereich der Kurve 100 zwischen den Punkten 102 und 103. Für die Zwecke dieser Ausführungsform wird Helium als Trägergas bevorzugt, weil seine Leitfähigkeit sich wesentlich von der eines jeden Blutgases, das gemessen werden soll, unterscheidet. Das Fühlerelement 70 umfaßt vorzugsweise einen Heiß-Drahttyp, wie er nach dem Stand der Technik wohlbekannt ist und wie er für die chromatographische Analyse Verwendung findet, oder ein anderes wärmeempfindliches Element, das in die Leitung 40' in eine Position gebracht wird, in der es dicht benachbart zu dem Eingangsende des Probeentnahme-Hahns 50' liegt. Wegen der geometri

schen Abmessung der Leitung 40', in die es eingebracht werden soll, ist dieses Element notwendigerweise sehr klein.

Das wärmeempfindliche Element 70 spricht elektrisch auf den Gipfel bzw. die Spitze von im Gleichgewicht befindlichem Gas an und liefert ein Signal an die Detektorschaltung 71. Das empfindliche Element 70 ist in die Röhre 40' in der Nähe des Probenentnahmehahns 50' eingebracht, vorzugsweise so, daß es mit einer Stellung zusammentrifft, die durch den Bereich zwischen den gestrichelten Linien 101 und 102 der Diffusionskurve 100 in Fig.5 dargestellt wird, so daß das Element 71 auf den räumlichen Verlauf des Ansteigens der thermischen Leitfähigkeit der Gasmischung unmittelbar hinter dem Gipfel anspricht, wie es durch die positive Steigung der Kurve 100 dargestellt wird. Das in der Detektorschaltung 71 empfangene Signal betätigt ein zugeordnetes elektrisches System, das durch die gestrichelte Linie 74 gekennzeichnet ist und den Probenentnahmehahn 50 so betätigt, dafl die Probenschleife bzw. das Probenvolumen in den Analysator bewegt wird.

Ein besonderer Vorteil der Ausführungsform mit dem Wärmefühler nach F i g. 4 besteht darin, daß sie wegen der großen Ge. iuigkeit, die für das Ziehen des Gases in den Probenentnahmehahn erforderlich ist, wesentlich besser als das in F i g. 1 dargestellte System arbeitet.

Das Hilfsträgergas aus der Quelle 47' treibt das Gas in den Probenentnahmehahn 50', durch die Leitung 48' und in den Gasanalysator 49' wie in der vorausgehenden Ausführungsform. Die durch die gestrichelte Linie 74 angedeuteten elektronischen Vorrichtungen sind nach dem Stand der Technik wohlbekannt und können z. B. spulenbetriebene Steuerorgane umfassen, die dazu dienen, den Hahn 50' in die gewünschten Stellungen zu drehen.

Eine weitere Ausführungsform des Kreislaufes nach F i g. 4 umfaßt Vorrichtungen zur Eichung des Arbeitens des Systems. Hierin ist eine Quelle 61 für Eichgas eingeschlossen, die über eine Leitung 62 mit dem Hahn 60 verbunden ist, der in die Leitung 40' führt. Der Hahn 60 kann ein Dreiwegehahn sein, der so konstruiert ist, daß der Anschluß des Katheters Γ abgeschlossen werden kann, während die Leitung 62 zur Leitung 40' hin offen ist, Das Eichgas, das vorzugsweise aus einer Mischung mit ähnlicher Zusammensetzung wie die Blutgase besteht, fließt beständig während des Eichzyklus und wird durch den Probenentnahmehahn 50' in den Gasanalysator 49' eingespritzt

Die Erfindung betrifft also ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entnahme und Analysierung von im Gleichgewicht befindlichen Blutgasproben am lebenden Objekt. Eine für Diffusion durchlässige Membran, die ein Trägergas bei atmosphärischem Druck umschließt wird durch die Haut in den Blutstrom eingeführt. Nach einer vorgegebenen Zeitspanne stellt sich das Gleichge wicht zwischen den Blutgasen und dem Trägergas ein Durch Vorrichtungen mit verschobenem Volumen odei reduziertem Druck wird hierauf das im Gleichgewich¹ befindliche Gas von der für Diffusion durchlässiger Membran entfernt und in einen anderen Bereich zui Analyse gebracht. Ein entsprechendes Volumen vor Trägergas wird in der für Diffusion durchlässiger Membran von einer Zutritisquelle her ersetzt.

Hier/u 4 Blatt /.eichnunsien

Claims (23)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Probenentnahme von Gasen, die im Blut gelöst sind, bei dem ein Katheter am lebenden Objekt in den zu analysierenden Blutstrom eingeführt wird, wobei wenigstens ein Teil des Katheters mit einer für die Gase durchlässigen, für das Blut im wesentlichen undurchlässigen rohrförmigen Membran versehen ist, die direkt in Kontakt mit dem Blut steht, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trägergas mit etwa Atmosphärendruck in den Katheter eingelassen wird und dabei in Kontakt mit der Membran (4) kommt, daß man das Trägergas mit den im Blut gelösten Gasen ins Gleichgewicht kommen läßt, wobei die gelösten Gase durch die Membran (4) in den Katheter (1, V) gelangen und mit dem Trägergas gemischt werden, und daß das Gasgemisch aus dem Katheter (1, V) entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägergas in bezug auf die zu messenden Gase entweder durch eine niedere Diffusionsgeschwindigkeit durch die für Gase durchlässige Membran (4) oder durch eine niedrige Löslichkeit im Blut oder durch beides gekennzeichnet ist

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägergas durch eine Wärmeleitfähigkeit gekennzeichnet ist, die sich wesentlich von der Wärmeleitfähigkeit des zu messenden Blutgases unterscheidet.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Helium als Trägergas verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des im Gleichgewicht J5 befindlichen Trägergases wesentlich größer ist, als der zur Analyse verwendete Teil.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des im Gleichgewicht befindlichen Trägergases den zur Analyse verwen- 4c deten Teil wenigstens um einen Faktor 10 übersteigt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit den im Blut gelösten Gasen im Gleichgewicht stehende Trägergas vom übrigen Trägergas dadurch abgetrennt wird, daß zunächst der Druck in den Einrichtungen (27, 11, 40, 42, 27', 11', 40', 42') verringert wird, die mit der für Gase durchlässigen Membran (4) verbunden sind, um einen abgesonderten Volumenteil des Gasgemisches als Probe zu entnehmen, wobei das Gasgemisch von der für die Gase durchlässigen Membran (4) zu einer Probeentnahmeeinrichtung (50, 50') bewegt wird, daß diese Probeentnahmeeinrichtung mit einem Gasanalysator (49, 49') verbunden wird und daß hierauf jeder Volumenteil des im Gleichgewicht befindlichen Trägergases von dieser Probeentnahmeeinrichtung dadurch zu den Gasanalysator (49, 49') gepreßt wird, daß in die Probeentnahmeeinrichtung ein Trägergas von einer Hilfsquelle (47, 47') eingeführt wird. «>

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil des Gasgemisches, der das meiste Blutgas enthält (vgl. Verteilungskurve von F i g. 5) angezeigt wird, wenn sich dieser Teil des Gasgemisches von der für die Gase durchlässigen hi Membran (4) zu der Probeentnahmeeinrichtung (50, 50') bewegt, und daß Hahn- bzw. Ventiieinrichtun-"on ί£Λ Z{\'\ katölirrt tl.^rrliin lim HlPCf¹TI Tpi! (HfH, Gasgemisches in den Gasanalysator (49, 49') einzulassen, wenn sich dieser Teil in der Probeentnahmeeinrichtung (50, 50') in unmittelbarer Nachbarschaft des Einlasses des Gasanalysators (49, 49') befindet

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Teil mit dem meisten gelösten Blutgas ein Signal erzeugt, das erfaßt und dazu verwendet wird, um die Hahn- bzw. Ventilvorrichtungen (50,50') zu betätigen.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der räumliche Verlauf der Änderung der Wärmeleitfähigkeit in dem im Gleichgewicht befindlichen Gasgemisch durch eine »glockenförmige« Kurve dargestellt wird, ein Signal, das dem räumlichen Verlauf der Änderung der Wärmeleitfähigkeit entspricht, die durch die Änderung der Steilheit dieser Kurve repräsentiert wird, ausgewertet und dazu verwendet wird, die Hahn- bzw. Ventilvorrichtung (50, 50') so zu betätigen, daß der Teil des im Gleichgewicht befindlichen Volumens, das durch den flachen oberen Teil dieser Kurve repräsentiert wird, aufgenommen wird.

11. Vorrichtung zur Probenentnahme von im Blut gelösten Gasen mit einem Katheter, der für die Einführung in den zu analysierenden BluUtrom eines Lebewesens bestimmt ist, und der wenigstens teilweise mit einer für die Gase durchlässigen, für Blut im wesentlichen undurchlässigen rohrförmigen Membran versehen ist gekennzeichnet durch eine Trägergasquelle (30, 30'), die mit der gasdurchlässigen Membran (4) verbunden ist, durch Einrichtungen (26, 19, 12, 26', 19', 12'), die der Membran ein Trägergas mit etwa Atmosphärendruck zuführen, durch Einrichtungen, die das Trägergas für eine vorbestimmte Zeit im Kontakt mit der gasdurchlässigen Membran (4) haiten, damit sich ein Gleichgewicht zwischen dem Trägergas und den gelösten Blutgasen einstellt und durch Einrichtungen (34, 35, 50,50'), die mit dem Katheter (1) verbunden sind und die das im Gleichgewicht stehende Gemisch von Blutgasen und Trägergas aus dem Katheter (1, V) entfernen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Katheter (1, V) verbundenen Einrichtungen (34, 35, 50, 50') zur Entfernung des von im Gleichgewicht stehenden Gemisches von Blutgasen und Trägergas aus dem Katheter (1, V) eine Pumpe (34, 35), die eine Entleerungsstellung (35) und eine ausgezogene Stellung (36) besitzt, ein Gasreinigungsventil (38,39), das mit dieser Pumpe verbunden ist und ein Leitungssystem (40, 42, 40', 42') aufweist, das einen Probeentnahmehahn (50, 50') umfaßt, der mindestens zwei Stellungen besitzt, die einen Durchgang durch ihn ermöglichen, wobei bei der Entleerungsstellung (35) der Pumpe (35, 36) der Probenentnahmehahn (50,50') so betrieben werden kann, daß er in einer ersten Stellung (I) die für Gase durchlässige Membran (4) mit der Pumpe (34, 35) verbindet, so daß zumindest ein Teil des Volumens des im Gleichgewicht stehenden Gasgemischs in dem Probenentnahmehahn (50, 50') aufgenommen wird, und daß in einer zweiten Stellung (II) lie I lilfs-Trägergasquelle (47, 47') über den Probeentnahmehahn (50, 50') mit einer Analysiervorrichtung (49, 49 ) für das Blutgas verbunden ist, wobei jener Teil in die Analvsiervorrichtune f49. 49') für das

Blutgas gepreßt wird, und wobei während des Ausziehzyklus der Pumpe (34, 35) das Reinigungsventil (38,39) so verbunden werden kann, daß diese Pumpe bei der Vorbereitung für d-';n nächsten Entleerzyklus von Gas gereinigt wird

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (34, 35) automatische Unterdruck-Pumpeinrichtungen umfaßt und daß das System eine Detektor- bzw. Nachweiseinrichtung (70) umfaßt, die in der Nachbarschaft eines Anschlusses des Probeer.tnahmehahns (50, 50') angeschlossen ist und so anspricht, daß sie den Teil des Gasgemisches, das das meiste Blutgas enthält, anzeigt, wenn dieser Teil des Gasgemisches von der für Gase durchlässigen Membran (4) zu dem Probeentnahmehahn (50, 50') vorbeiströmt, und die dann ein Signal erzeugt, und daß weiterhin Einrichtungen (71,74) vorgesehen sind, die auf diese Detektor- bzw. Nachweiseinrichtung (70) ansprechen und von diesem Signal betätigt werden, so daß sie den Probeentnahmehahn (50, 50') so betätigen, daß die Hilfs-Trägergasquelle (47, 47') durch den Probeentnahmehahn (50, 50') mit der Gasanalysiervorrichtung (49,49') verbunden wird.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der räumliche Verlauf der Änderung der Wärmeleitfähigkeit in dem im Gleichgewicht befindlichen Gasgemisch als eine Funktion der Verteilung des in diesem Volumen gelösten Blutgases variiert und daß die Detektor- bzw. Nachweiseinrichtung (70) gegenüber dem räumlichen Verlauf der Änderung der Wärmeleitfähigkeit in diesem Volumen empfindlich ist

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß diese Funktion eine »glockenförmige« Kurve ist, die eine abgeflachte Spitze besitzt, und daß die Detektor- bzw. Nachweiseinrichtung (70) gegenüber einer Änderung der Steigung dieser glockenförmigen Kurve in der Weise empfindlich ist, daß der Probeentnahmehahn (50, 50') so betätigt wird, daß der Teil des im Gleichgewicht befindlichen Volumens, der durch den flachen Teil der Spitze repräsentiert wird, in die Analysiervorrichtung (49, 49') für das Blutgas eingeführt wird.

16. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Analysiervorrichtung (49, 49') für die Blutgase einen Gaschromptographen umfassen.

17. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Katheter (1, V) umfaßte Membran (4) für eine percutane Einführung in das Blutgefäß (2) in einer Richtung, die sich längs dessen Hauptachse erstreckt, konstruiert ist und gleichzeitig eine kontinuierlich gasdurchlässige Leilung (4a, Ab) ergibt, die mit dem Blut des Lebewesens in Berührung steht, wobei diese Leitung einen Eingangsanschluß und einen Ausgangsanschluß besitzt, die sich beide an dem proximalen bzw. körpernahen Ende dieser Membran (4) befinden, und Verbindungsvorrichtungen (11, 12, 27, 28) zu diesen Eingangs- und Ausgangs-Anschlüssen und ein Gehäuse (14) vorgesehen sind, das Eingangs- und Ausgangs-Gasaufnahmen (15,16) besitzt, die jeweils so konstruiert und angeordnet sind, daß eine kreislaufförmige Verbindung von der 'Trägergasquelle (30, 30') zu der Eingangsaufiiahme (15) und der Analvsevorrichtung (49, 49') für die Blutgase zu der Ausgangsaufnahme (16) hergestellt werden kann.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die gasdurchlässige Membran

(4) im wesentlichen aus einem Polysiloxan-Polymer besteht

19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die gasdurchlässige Leitung (4a, 46) einen im wesentlichen gleichförmigen Querschnitt und eine gleichförmige Durchlässigkeit !längs ihrer Länge zwischen den Anschlüssen besitzt

20. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die gasdurchlässige Membran (4) eine Vielzahl von Hohlräumen bzw. Röhren (4a,

46) umfaßt, die so miteinander verbunden sind, daß sich eine kontinuierliche, gleichförmige, gasdurchlässige Leitung zwischen dem Eingangs- und dem Ausgangsanschluß ergibt, die eine mit dem Blut in Kontakt stehende Länge besitzt, die wesentlich größer ist als die Länge der Membran.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die gasdurchlässige Membran (4) wenigstens zwei parallele Röhren (4a, 46) umfaßt, die einen im wesentlichen gleichförmigen Querschnitt und eine gleichförmige Durchlässigkeit besitzen, die eine gasdurchlässige Leitung (4a, 46) bilden, die im wesentlichen die doppelte Länge der Membran (4) besitzt, und die an ihren distalen Enden durch eine Verbindungsvorrichtung (5) miteinander

ω so verbunden sind, daß sich ein Umkehrstrom des Gases von der einen zur anderen hin ergibt, wobei die proximalen Enden dieser Röhren (4a, 46,,I den Eingangs- bzw. Ausgangsanschluß umfassen.

22. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß jede Röhre (4a, 46) eine Querschnittsabmessung nicht größer als 0,279 mm und die gesamte Membran (4) eine über alles gehende Querschnittsabmessung kleiner 0,711 mm besitzen.

23. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die gasdurchlässige Leitung (4a, 46,)eine Membran-Röhre (4a, 46^umfaßt, die koaxial zu einer anderen Röhre (5) verläuft, wobei diese beiden Röhren an ihren distalen Enden miteinander verbunden sind.