DE3328562A1 - Blutreservoir - Google Patents
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Description
PATENT-UND RECHTSANWÄLTE
PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-ING. W. LEHN
DIPU-ING. K. FDCHSLE ■ DR. RER. NAT. B. HANSEN . DR. RER. NAT. H.-A. BRAUNS · DIPL.-ING. K. GORG
DIPL.-ING. K. KOHLMANN · RECHTSANWALT A. NETTE
3.
39 023 p/we
Bentley Laboratories, Inc.
Irvine / USA
Irvine / USA
Blutreservoir
Die Erfindung bezieht sich auf ein kollabierbares Blutreservoir
für die Verwendung bei einem Herzlungen-Bypass-System,
Im allgemeinen ist ein Herzlungeri-Bypass-System ein medizinisches
System, welches bei der kardiovaskulären Chirurgie, der Intensivpflege und der chirurgischen Heilung
verwendet wird. Dieses System wird an einen neu zu belebenden menschlichen Körper angeschlossen und pumpt Blut
in den menschlichen Körper, um damit bestimmte Funktionen von Herz und Lunge zu vollziehen und häufig teilweise
oder ganz einen Teil des zirkulatorischen System zu umgehen. Das Herzlungen-Bypass-System übernimmt eine Förderung
von venösem Blut (sauerstoffarmes Blut) vom menschliehen Zirkularsystem, reichert es mit Sauerstoff an und
übertragt typischerweise mit dem Blut Wärme, bringt, das
Blut wieder in das Zirkularsystem in einer Strömungsmenge
A . D-BOOO MI-JMOHFN B1 . TFI FFnN ro f3O""i 911OS7 . TELEX O5-29619 rPATHET · TELEKOPIERFR 9183{
zurück, die nahezu der venösen Drenage entspricht, um so die Belastung von Herz und Lunge zu reduzieren.
Ein Herzlungen-Bypass-System wird beispielsweise bei der Herzintensivpflege von Patienten, die unter einem Herzinfarkt
leiden, mit einer Teilstützkapazität verwendet. Bei einem, derartigen Herzinfarkt ist ein Teil des Herzmuskels
aufgrund einer unzureichenden Blutversorgung abgestorben. Der Herzmuskel wird schlaff und ist schwierig zu
1.0 nähen, da er leicht reißt. Der Muskel kann heilen, wenn
sich der Patient ruhig verhält und die Herzkammern einem minimalen Druck unterworfen werden. Fehlt eine derartige
Versorgung, so kann daraus ein Aneurysma entstehen, wodurch der schlaffe Muskel anschwillt und somit Blutpools stagnieren
und zu einer Verklumpung neigen. Die Tendenz in
Richtung der Entwicklung eines Aneurysma wird klein gehalten, wenn die Pumpbelastung des Herzens durch das Teilstützsystem
reduziert wird. Typischerweise vernarbt das infarkte Gewebe und gewinnt dadurch wieder seine Spannungs-Integrität
in einigen Wochen, während denen das Herzlungen-Bypass-System
ständig arbeiten muß. Jüngste Entwicklungen bei Pump-Sauerstoffanreicherungs-Ausrüstungen, wie Membrananreicherausrüstungen
mit begrenzten Langzeit-Blutdegra-, dationseffekten, haben es möglich gemacht, eine Langzeit-Teilunterstützung
dieser Dauer vorzunehmen.
Viele besondere Erfordernisse müssen bei einem praktischen Teilstützsystem erfüllt sein. Beispielsweise er-ährt das
Herzlungen-Bypass-System eine Belastung, wenn das Blut zum menschlichen Körper zurückkehrt. Die Belastung ist
variabel und die Strömungsimpedanz des Herzlungen-Bypass-Systems
kann beispielsweise zunehmen, wenn die Arterien sich verengen. Das Herzlungen-Bypass-System sollte im allgemeinen
eine konstante Strömungsmenge zum menschlichen Körper aufrechterhalten, die gleich des venösen Ablasses
ist.
Die Menge und der Wechsel der Blutströmung zeigt den
physischen Zustand des Patienten an. Deswegen ist es wünschenswert, die Blutströmungsmenge anzuzeigen. Der
Physiker mag es für notwendig befinden, die Rückströmmenge des Blutes zu erhöhen oder zu vermindern. Ein Erhöhen der
Blutströmungsmenge bei übermäßiger Ablaßmenge erfordert häufig das Zusetzen von Blut zum System. Es wäre vorteilhaft,
ein Herzlungen-Bypass-System zu haben, welches Blutmengen ergänzend zur Blutströmung aus dem Blutkreislauf
des Patienten einführen kann.
Die im_Blutkreislauf eines kleinen Kindes strömende Blutmenge
ist extrem kritisch. Beispielsweise greift eine Hyalinmembranerkrankung die Lungenbläschen des Kindes an.
Wenn dies auftritt, ist die Auskleidung der Lungen für Sauerstoff und CO^ undurchlässig. Da das Kind, welches
eine solche Krankheit hat, unzureichend Sauerstoff aufnimmt, mußte in der Vergangenheit die Behandlung dadurch
verstärkt werden, daß der dem Kind zuzuführende Sauerstoff hinsichtlich Konzentration und Druck erhöht wird. Obwohl
diese Krankheit häufig durch diese Technik geheilt wurde, können andere ernsthafte Zustände sich einstellen, welche
durch toxische Effekte des Sauerstoffs verursacht werden, wie als retrolentale Fibroplasie, bei der die Netzhaut
zerstört wird. Durch Verwendung eines Herzlungen-Bypass-Systems
können die Lungen heilen. Die Steuerung des Blutvolumens ist von extremer Bedeutung, da die Hyalinerkrankung
typischerweise bei untergewichtigen Kindern auftritt, typischerweise weniger als 2500 g und mit einem Totalblutvolumen
von nur 1.50 bis 300 cc.
Somit ist es wünschenswert, ein Herzlungen-Bypass-System zu schaffen, welches sicher, zuverlässig und volumenänderbar
ist.
35
35
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Blutreservoir
in der allgemeinen Form eines gekrümmten Joches geschaffen, welches die Form eines umgekehrten "U" hat. Dieses Reservoir
ist vorzugsweise ein kollabierbares, d,h. in sich zusammenfallendes, Blutreservoir, wenn die Blutmenge im
Reservoir abnimmt. Ein Jochmittelabschnitt dieses Reservoirs verbindet einen ersten Jochschenkel und einen
zweiten Jochschenkel· und steht mit diesem in Strömungsmittelverbindung. An der obersten Stelle des Jochmittelabschnittes
befindet sich ein Ventilationsloch. Ein winkelmäßig angeordneter Bluteinlaß und eine graduelle Zunahme
oder eine Zunahme des Querschnittsbereiches des Reservoirs in glattem Übergang, ausgehend vom Bluteinlaß zum Jochmittelabschnitt
vermindert das Auftreten von Turbulenzen und unterstützt die Blasenabscheidung. Ein Filterelement
mit einer Porengröße zwischen ungefähr TOO und 250 Mikron
befindet sich im Jochmittelabschnitt. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis der Höhe der Reservoirkammer zur Höhe der
Mitte des Jochmittelabschnittes zwischen ungefähr 1,7 und 1,2.
. Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden 'Beschreibung der in
. den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines Blutreservoirs gemäß der Erfindung und
Fig. 2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II
der Fig. \.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt ein Blutreservoir 1 eine jochförmige Reservoirkammer 3 und
ein Stützglied 23 mit darin ausgebildeten Öffnungen 21,
die dazu geeignet sind, die Vorrichtung an einem Ständer
aufzuhängen. Die jochförmige Reservoirkammer 3 umfaßt
einen ersten Jochschenkel 5 und einen zweiten Jochschenkel 7, welcher sich an einen Jochmittelabschnitt 9
anschließt und mit diesem in Strömungsmittelverbindung steht. Die jochförmige Reservoirkammer 3 ist vorzugsweise
kollabierbar und flexibel, so daß die Kammer dann kollabiert, wenn das Strömungsmittel abgezogen wird. Dadurch
wird verhindert, daß Gasblasen durch den Auslaß 13 austreten.
Der Bluteinlaß 11 ist am ersten Jochschenkel 5 und der Blutauslaß 13 am zweiten Jochschenkel 7 angeordnet. Bei einer
bevorzugten Ausführungsform befinden sich die Mittellinien des Bluteinlasses 11 und des Blutauslasses 13 in einem
nach oben gerichteten Winkel zur Mittellinie der Jochschenkel 5 bzw. 7, so daß der Winkel zwischen der Mittellinie
des Bluteinlasses 11 und des Blutauslasses 13 und der Horizontalen zwischen ungefähr 30° und ungefähr 60°
beträgt.
Weiterhin ist der Querschnittsbereich der Reservoirkammer 3 so, daß er vom sich konisch erweiternden Bluteinlaß 11
in Richtung auf den Jochmittelabschnitt 9 graduell bzw. in einem glatten weichen übergang zunimmt und auf gleiche
Weise in Richtung auf den sich konisch verjüngenden Blutauslaß 13 abnimmt. Solch ein winkelig angeordneter Bluteinlaß
11 und die graduelle Querschnittsbereichzunahme in Richtung auf den Jochmittelabschnitt 9 vermindert die
Turbulenz, innerhalb des Blutreservoirs 1 und unterstützt
die Bläschentrennung. Eine Lüftungsöffnung 19 ist an der nahezu obersten Stelle des Jochmittelabschnittes 9 vorgesehen,
damit eventuell sich abtrennende Gase entlüftet werden können. Das Verhältnis der Höhe der Reservoirkammer
3 Ih1) zur Höhe der Mitte des Jochabschnittes 9 (h0) be-5
trägt vorzugsweise zwischen ungefähr 1,7 bis ungefähr 1,2.
Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt das Verhältnis der Höhe zur Breite der Reservoirkammer
3 weniger als 1,0, so daß ein relativ großes Strömungsmittelvolumen von der Reservoirkammer 3 aufgenommen
werden kann, und zwar ohne ein entsprechend großes hydraulisches Druckgefälle.
Eine Filtereinrichtung 15 ist innerhalb des Jochmittelabschnittes
9 und quer zum BlutStrömungsweg 17 vorgesehen.
Die Filtereinrichtung 15 hat vorzugsweise eine
Lochgröße zwischen ungefähr 100 bis 250 Mikron. Das Blutreservoir 1 besteht vorzugsweise aus einem flexiblen,
dünnwandigen Polyvinylchlorid, Polyurethan oder Polyäthylen, so daß die jochförmige Blutreservoirkammer 3
expandieren und kollabieren wird, wenn die Menge des eintretenden Blutes zunimmt bzw. abnimmt. Die jochförmige
Blutreservoirkammer 3 ist ausreichend flexibel, so daß, wenn der betriebsmäßige Gebrauch des Blutreservoirs 1
zu Ende geht, zuerst der Jochschenkel· 3 ergriffen und so angehoben wird, daß er sich oberhalb des Jochmittelabschnittes
befindet, wodurch das im Reservoir befindliche restliche Blut durch die Filtereinrichtung 15 und hinaus
aus dem Blutauslaß 13 gedrückt wird.
Claims (8)
- PATENT-UND RECHTSANWÄLTEPATENTANWÄLTE DtPL-ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-ΙΝΘ. W. LEHNDIPL1-INe. K. FOCHSLE ■ DR. RER. NAT. B. HANSEN · DR. RER. NAT. H.-A. BRAUNS · DIPL.-ING. K. GDRSDIPL.-IN3. K. KOHLMANN · RECHTSANWALT A. NETTH39 023 p/weBentley Laboratories, Inc.
Irvine /USABlutreservoirPatentansprüche( \JBlutreservoir, gekenn ze ichnet durch eine im wesentlichen jochförmig gekrümmte Reservoirkammer (3) mit einem ersten Jochschenkel (5) und einem£ zweiten Jochschenkel (7), die durch einen Jochmittelabschnitt (9) miteinander verbunden sind, durch einen an der Basis des ersten Jochschenkels (5) angeordneten Einlaß (11), durch einen an der Basis des zweiten Jochschenkels (7) angeordneten Auslaß (13) und eine Lüftungsöffnung (19) an der nahezu obersten Stelle des Jochmittelabschnittes (9). - 2. Blutreservoir nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η kennzeichnet , daß dieses weiterhin ein Filterelement (1;5) umfaßt, welches im Jochmittelabschnitt (9) angeordnet und quer zum Blutströmungsweg (17) zwischen dem Bluteinlaß (11) und dem BlutauslaßA<3TBAiSSP Λ . ΓΙ-ΟΠΟη MHMOUCM O1 TCi ircr-iM ro £»<-.■> mino7 Tiri crv /->«(13) angeordnet ist und eine Portengröße zwischen ungefähr 100 Mikron und ungefähr 250 Mikron aufweist.
- 3. Blutreservoir nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e kennzeichnet, daß die Reservoirkammer(3) aus Kunststoff besteht.
- 4. Blutreservoir nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennze ichnet , daß das Verhältnis der Höhe der Reservoirkammer (3) und der Höhe der Mitte des Jochmittelabschnittes (9) zwischen ungefähr 1,7 und ungefähr 1,2 beträgt.
- 5. Reservoir nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurchgekennzeichnet, daß dieses als flexibles Element kollabierbar und ein Blutreservoir ist.
- 6. Reservoir nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Reservoirkammer (3) aus Polyvinylchlorid, Polypropylen oder Polyurethan besteht.
- 7. Reservoir nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Querschnitts-. bereich des Joches im Jochmittelabschnitt (9) am größten ist und in Richtung auf die jeweilige Jochschenkelbasis graduell oder weich übergehend abnimmt.
- 8. Reservoir nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (11) bzw. der Auslaß (13) in einem Winkel zwischen 30° und 60° zur Horizontalen ausgerichtet ist.
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