DE3825086C2 - Vollimplantierbare Blutpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer implantierbaren Blutpumpe mit integriertem Antrieb gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 18 und 20, wie sie aus der DE 36 02 727 A1 bekannt ist.

Dabei handelt es sich um implantierbare Blutpumpen, bei denen eine Schubstange (1) Formstempel (7, 8, 9) betätigt, die dann die Expansion und Kompression von Blutbeuteln (46, 47, 48, 49), und damit die Füllung der Blutbeutel (z. B. 46, 47) aus einem Kreislauf über pneumatisch gesteuerte Ventile bzw. die Austreibung des Blutes in den anderen Kreislauf über weitere, pneumatisch gesteuerte Ventile übernehmen. In dieser Druckschrift ist jedoch nur an einen vorübergehenden Einsatz der Blutpumpe, z. B. für die extrakorporale Regeneration des natürlichen Herzens, nach der in der DE 37 12 200 A1 besprochenen Art gedacht, oder, falls im betreffenden Fall die Regeneration erfolglos ist, als Überbrückungsmaßnahme ("Bridge to transplant") bis zur Transplantation eines Spenderherzens. Sollten sich aber beide Lösungen als undurchführbar herausstellen, so bleibt nur noch der definitive, also endgültige Einsatz der implantierbaren Blutpumpe. Der extrakorporale Sicherheitsantrieb wäre dabei, auf die Dauer gesehen, sehr hinderlich. Er verringert die Lebensqualität des betreffenden Patienten beim Dauereinsatz doch erheblich. Ein "normales" Leben zu führen, wäre ihm, allein schon aus Gründen der, durch das Köfferchen mit dem darin enthaltenen Sicherheitsantrieb und der Spannungsquelle, eingeschränkten Bewegungsfreiheit unmöglich. - Diesem Patientenkreis wird die Konstruktion einer vollimplantierbaren Blutpumpe vorbehalten sein.

Die Gestaltung der Blutbeutel (46, 47, 48, 49) und der Ventileinheiten (20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27), die vorzugsweise von einem speziell "in vitro" gezüchteten Gewebe als anti-thrombogene "Herzinnenhaut" bedeckt werden, ist aus der DE 37 24 810 A1 bekannt. Die in der eingangs erwähnten DE 36 02 727 A1 beschriebene implantierbare Blutpumpe mit extrakorporalem Sicherheitsantrieb paßt sich fast universell an alle physiologischen Erfordernisse des Empfängers bzw. sie läßt sich an die morphologischen Bedingungen (z. B. durch das Ausschäumen eines Perikard-Ersatz-Beutels nach DE 37 22 161 A1) daran anpassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, daß die Blutpumpe dahingehend weiterentwickelt und mit neuen Konstruktionselementen versehen ist, daß trotz der notwendigen Miniaturisierung der Blutpumpe für eine vollständige Implantation, besonders auch des Blutpumpenantriebs, eine physiologische Pumpfunktion, also z. B. physiologisch regelfähige Förderleistung, Pumpfrequenz und Volumenstrom (Blutmenge/Zeit), mit nur geringen funktionellen Nachteilen erzielt wird, die in der speziellen Anpassung an den betreffenden Patienten zu sehen sind. Diese Aufgabe wird mit den Gegenständen der Ansprüche 1, 18 und 20 gelöst.

Die erfindungsgemäße Konstruktion soll nach der Implantation der Blutpumpe mit dem extrakorporalen Sicherheitsantrieb, und somit in Kenntnis der physiologischen und morphologischen Parameter speziell auf den betreffenden Empfängerorganismus abgestimmt werden.

Diese Anpassung der erfindungsgemäßen vollimplantierbaren Blutpumpe erfolgt demnach nicht nur morphologisch, also äußerlich, durch Herstellung eines, den Platzverhältnissen genau angepaßten Perikard-Ersatz-Beutels (41) der das innere Blatt des Perikards, des natürlichen Herzbeutels also, nach der Implantation ersetzt, sondern auch durch die Anpassung der Blutbeutel (46, 47, 48, 49) und Druckkammern (10, 11, 14, 15) und des Antriebs an die Platzverhältnisse.

Die Unteransprüche geben Ausführungsarten der Erfindung an.

Die sogenannte Rechts-Links-Balance, d. h., die Gleichheit der, in die beiden Kreisläufe des Empfängers ausgeworfenen Blutmengen wird durch die Synchronisierung der Pumparbeit durch die Formstempel (7, 8, 9) über die Schubstange (1) und über die Druckkammern (10, 11, 14, 15), wie auch schon in der DE 36 02 727 A1 beschrieben, erreicht. Die Antriebsmechanik (2) bewirkt die Kompression und Expansion der Blutbeutel (46, 47, 48, 49) über die Formstempel (7, 8, 9) und die Schubstange (1).

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert.

In einer Ausführung der Konstruktion (Fig. 1) ist der Raumnocken (5) dazu drehbar in Schubstange (1) und Formstempel (7) angeordnet, und wird über den Getriebemotor (6) und die Welle (4) in Drehung versetzt. Die Lauffläche ist dabei so gestaltet, daß sie, im Mittel (m) der Fläche, orthogonal zur Achse (s) des Stößels (3) und der Schubstangenachse (1) verläuft. Der Stößel (3) ist über den Verstellmotor (61) mit Spindel in seinem Abstand (a) von der Drehachse (d), wo der Raumnocken (5) den geringsten Hub (h = 0) aufweist, bis zum Abstand (A), wo der Stößel (3) auf dem Raumnocken seine maximale Hubbewegung (H = max - z. B. 2 cm -) ausführt, von der Regelelektronik (40) verstellbar.

Die Regelelektronik (40) kann dazu auf die vorrangige Wahrung des maximal möglichen Hubes (H) ("Hubmaximierung" wie in der DE 36 02 727 A1 beschrieben) gegenüber der Änderung der Schlagfrequenz (Drehzahl) für bestmögliche Strömungsverhältnisse in den Blutbeuteln (46, 47, 48, 49) ausgerichtet sein. Die Stirnseite des Raumnockens (5) ist zur Betätigung des Stößels (3) kodiert.

In einer anderen Ausführung der Konstruktion ist die Antriebsmechanik (2) durch eine Welle (59) gekennzeichnet, in die eine Nut (58) eingefräst ist; in dieser Nut (58) gleitet ein Führungsstift (57), der z. B. mit einer Drehachse, die orthogonal zur imaginären Drehachse (D) der Welle (59) steht, ausgeführt ist. Diese Nut (58) ist dabei so gestaltet, daß die immer gleichgerichtete Drehbewegung, die auch nur zur Anpassung der Schlagfrequenz (Drehzahl der Welle (59)) des Herzens vom Schlagfrequenz-Regelhydraulik-Modul (39) variiert wird, beides übrigens Faktoren, die die Haltbarkeit und Miniaturisierbarkeit des Getriebemotors (6) begünstigen, in eine oszillierende Bewegung der Schubstange (1) aus einem Totpunkt (z. B. A) in den anderen Totpunkt (i. B. B) und umgekehrt, umgesetzt wird, die die Expansion und die Kompression der Blutbeutel (46, 47, 48, 49) über Schubstange (1) und Formstempel (7, 8, 9) übernimmt. Die Steigung ist über die Länge (L) variabel vom einem Totpunkt (A′) zum anderen Totpunkt (B′), so, daß letztendlich ein physiologischer, systolischer, d. h. ein den natürlichen Verhältnissen entsprechender Blutauswurf während der betreffenden Austreibungsphase (i. B. A-B) erzielt wird. Die Steigung der Nut (58) ist hierzu so gestaltet, daß, beginnend am Totpunkt (A′), zuerst die Schubstange (1) stark progressiv positiv beschleunigt, um dann, nach ca. 50% der Strecke (A′-B′), ebenso stark degressiv negativ, bis zum Erreichen des anderen Totpunktes (B′), beschleunigt zu werden. Hier wird die Schubstange (1) zum Stillstand gebracht und verbleibt für ca. 5% der Gesamtdauer der Arbeitsphasen (A-B, B-A) im Bereich des betreffenden Totpunktes. Während dieser Zeit erfolgt die Umsteuerung der Ventileinheiten (20, 21, 22, 23)/(24, 25, 26, 27) durch die Ventilpneumatik (61). Die Mittenachse der Nut (58) ist hierzu in den Totpunkten (A, B), auf der Welle (59), orthogonal zur imaginären Drehachse (d) der Welle (59) geführt, um dann, mit relativ konstanter Steigung versehen, um die Schubstange (1) über den Führungsstift (57) und die Führungshülse (56) vom Totpunkt (B) zum Totpunkt (A) zurück zu bewegen. Ein neuer Arbeitszyklus (A-B-A) kann beginnen. Der Hub der Schubstange (1), also die Länge der Strecke A-B bleibt konstant und somit auch das Schlagvolumen, die pro Herzaktion (Arbeitsphasen A-B-A), ausgeworfene Blutmenge. Das Herzminutenvolumen, also die pro Minute in den jeweiligen Kreislauf ausgeworfene Blutmenge, wird nur durch die Änderung (Erhöhung/Verringerung) der Herzfrequenz, also über die Drehzahl des Getriebemotors (6), vom Schlagfrequenz-Regelhydraulik-Modul (39) beeinflußt. Die Regelhydraulik (13) ist in diesem Fall zur Miniaturisierung innerhalb der Welle (59) unterzubringen (Fig. 2). Der integrierte Verstellmotor (62) übernimmt über einen Spindelantrieb (82) und einen Hebelmechanismus (83) durch die Durchführungen (80, 81) die sinngemäße Verstellung des Formstempels (99) für die Kompression und Expansion der Membranpumpen (97, 98) der Regelhydraulik (13).

Die Membranpumpen (63, 64) der Ventilpneumatik werden vom Getriebemotor (6) über einen Raumnocken (29) betätigt. Der Formstempel (28) zu ihrer Betätigung liegt auch hier zwischen den Membranseiten beider Membranbeutel (65, 66), die Membranbeutel (65, 66) werden also abwechselnd gefüllt und entleert. Sie haben zusammen also praktisch nur den Platzbedarf eines einzelnen Membranbeutels und sind wie in der DE 37 25 567 A1 beschrieben, gestaltet. Dies gilt natürlich auch für die Membranpumpen (12, 13) der Regelhydraulik (13). Die Membranpumpen (63, 64) sind seitlich neben den Sammelrohren (30, 31) im Gehäuse (79) so angeordnet, daß der Formstempel (28) etwa in einer Ebene parallel zu einer durch die gedachten Hochachsen der Formstempel (7, 8, 9) gelegten Ebene liegt. Die Ventilreihen I, II mit den Ventileinheiten (20, 22, 24, 26) und den Ventileinheiten (21, 23, 25, 27) werden also, je nach Arbeitsphasen (A-B, B-A) abwechselnd geöffnet und geschlossen.

Die Blutbeutel (46, 47) der Funktionseinheiten (50, 51) der beanspruchten Blutpumpe füllen sich also abwechselnd über die Ventileinheiten (20, 21) und über das Sammelrohr (30) aus dem rechten Vorhofstumpf (großer Blutkreislauf) des Patienten und treiben das Blut, wiederum abwechselnd, in die Lungenarterie des Patienten über das Sammelrohr (33) und die Ventileinheiten (22, 23), aus. Gleichzeitig erfolgt die Füllung der Blutbeutel (48, 49) der anderen Funktionseinheit (51) abwechselnd aus dem linken Vorhofstumpf (kleiner Blutkreislauf) des Patienten über das Sammelrohr (31) und die Ventileinheiten (24, 25). Diese Blutbeutel (48, 49) treiben das Blut dann über die Ventileinheiten (26, 27) und das Sammelrohr (32) in den großen Kreislauf aus. Die Regelhydraulik (13) wird dabei in Abhängigkeit vom diastolischen Druck, also, vom, in der Füllphase (z. B. A → B) im betreffenden Blutbeutel (i. B. 47) herrschenden Druck, der über die Druckleitung (i. B. 36) vom Druck-Sensor (34) festgestellt wird, und in Abhängigkeit vom systolischen Druck also vom in der systolischen Austreibungsphase (i. B. A → B) im betreffenden Blutbeutel (i. B. 48) herrschenden Druck, der über die Druckleitung (i. B. 37) vom Druck-Sensor (i. B. 35) gemessen wird, gesteuert. Die Druck-Sensoren (34, 35) werden für die Messung des diastolischen Drucks und des systolischen Drucks mit dem Druckvergleicher-Modul (38) mit Maximal- und Minimalwert-Vorgabe entsprechend der betreffenden Arbeitsphase über einen Systolen-Diastolen-Umschalter (85) verbunden, wo die erhaltenen Druckwerte mit den minimal und maximal in der Füll- und der Austreibungsphase zulässigen Druckwerten (z. B. 0/10 mm Hg, 80/160 mm Hg) verglichen werden. Die vom Druck-Sensor (i. B. 35) während der Austreibungsphase i. B. (A → B) des Blutbeutels (48) ermittelten Werte werden elektrisch an das Druckvergleicher-Modul (38) weitergegeben, und mit den minimal und maximal zulässigen Druckwerten (z. B. 70 mm Hg und 160 mm Hg) verglichen. Innerhalb dieses Toleranzbereichs können sich die "systolischen" Blutdruckwerte frei einpendeln. Die Druckkammern (10, 11) bzw. (14, 15) jeweils einer Funktionseinheit (z. B. 50) werden bei der Regelung dabei wechselseitig gefüllt oder entleert, die der anderen Funktionseinheit (i. B. 51) werden umgekehrt, spiegelbildlich hierzu betätigt, und zwar so, daß durch den, während der "Diastole" (Füllphase, z. B. A → B) einen zu geringen Druck aufweisenden Blutbeutel (i. B. 47), die Blutbeutel (47, 48) durch die Füllung der in ihnen integrierten Druckkammern (11, 14) in ihrem Innendruck erhöht werden, und das Schlagvolumen des in der Austreibungsphase (i. B. A → B) befindlichen Blutbeutels (i. B. 48) erhöht wird und gleichzeitig, parallel mit der Bewegung der Schubstange (1), durch die proportional mit der Hubbewegung (A → B) erfolgende Leerung der Druckkammern (i. B. 10, 15) der Innendruck der anderen beiden Blutbeutel (47, 49) gesenkt, und so auch das Schlagvolumen des Blutbeutels (46) während dieser Arbeitsphase (i. B. A → B) gesenkt wird. Die Regelhydraulik (13) ist über die Wippe (17) so gestaltet, daß die Druckkammern zu Beginn eines jeden Arbeitszyklus (A → B → A) immer wieder den gleichen Füllgrad erreichen. Der Hub der Schubstange (1) kann dabei über den Verstellmotor (62) sinngemäß nach der, in der DE 36 02 727 A1 beschriebenen Art und Weise geregelt werden. Dies gilt natürlich auch für die Regelhydraulik (13) und die Regelelektronik (40).

Da die Blutpumpe genau auf den Organismus des Empfängers abgestimmt ist, kann die Regelhydraulik (13) wie beschrieben, relativ einfach gestaltet sein. Wie Versuche gezeigt haben, ist die Regelhydraulik (40) durchaus in der Lage, die Forderung nach einem (erweiterten) "Starling-Effekt" zu erfüllen: Eine erhöhte Kammerdruckdifferenz, also ein gegenüber dem maximal zulässigen Druck in der Füllphase erhöhter Druck der Druckkammer (z. B. 11) während der Füllphase (i. B. A → B) führt, sofern die Kammerdruckdifferenzen für den in der Austreibungsphase befindlichen Blutbeutel (i. B. 48) im Normbereich liegen, oder einen zu niedrigen Wert aufzeigen, über die Regelhydraulik (13) zu einer kontinuierlichen Verringerung des Inhaltes der Druckkammern (i. B. 11, 15) der Blutbeutel (i. B. 47, 48), und damit gleichzeitig auch zu einer vergrößerten Füllung des Blutbeutel (i. B. 47) bzw. zu einem verringerten Auswurf des Blutbeutels (48) während dieser Arbeitsphase (i. B. A → B). Gleichzeitig wird die Füllung der Druckkammern (10, 14) der Blutbeutel (i. B. 46, 49) während deren Austreibungsphase (i. B. A → B) kontinuierlich vergrößert, der Auswurf des betreffenden Blutbeutels (i. B. 46, 48) also vergrößert, bzw. der Füllgrad des Blutbeutels (i. B. 49) verringert. Bei gleichgerichteten Abweichungen der Kammerdruckdifferenzen vom einstellbaren, zulässigen minimalen diastolischen Blutdruckwert, der über Druck-Sensoren (34, 35) jeweils während der entsprechenden Füllphase erfaßt wird, kommt es über die Regelelektronik (40) zu einer Verringerung der Drehzahl (n) des Getriebemotors (6), also der Schlagfrequenz, bis zu einem voreingestellten Minimalwert. Sollte die gleichgerichtete Abweichung dann immer noch bestehen, wird der Hub der Schubstange (1) durch die Verstellung des Stößels (3) mittels Verstellmotor (100) auf dem Raumnocken (5) in Richtung Drehachse (d) reduziert. Bei gleichgerichteten Abweichungen der Kammerdruckdifferenzen vom einstellbaren zulässigen maximalen diastolischen Blutdruckwert kommt es über die Regelelektronik (40) erst zu einer Vergrößerung des Hubes der Schubstange (1) mittels Betätigung des Verstellmotors (62) und, sollte der Maximalhub (H) erreicht sein, die gleichgerichteten Abweichungen der Kammerdruckdifferenzen von den maximal zulässigen, diastolischen Blutdruckwerten noch bestehen, dann wird die Drehzahl der Welle (4) über den Getriebemotor (6), und damit die Schlagfrequenz gesenkt. Bei gleichgerichteten Abweichungen der Kammerdruckdifferenzen vom einstellbaren zulässigen maximalen systolischen Blutdruck, der jeweils während der entsprechenden Auswurfphase erfaßt wird, wird über die Regelelektronik (40) die Drehzahl des Getriebemotors (6), und damit die Schlagfrequenz gesenkt. Bei gleichgerichteten Abweichungen der Kammerdruckdifferenzen vom einstellbaren zulässigen minimalen systolischen Blutdruck wird der Hub der Schubstange (1) über die Regelelektronik (40) und den Verstellmotor (100) vergrößert und danach, sollte die gleichgerichtete Abweichung der Kammerdruckdifferenzen vom eingestellten Wert noch fortbestehen, die Drehzahl des Getriebemotors (6) und damit die Schlagfrequenz erhöht. Der Blutmengenauswurf wird durch die Regelhydraulik (13) parallel mit der Hubbewegung der Schubstange (1) entweder erhöht oder verringert. Die Membranpumpen (12, 16) der Regelhydraulik (13) verfügen über jeweils einen ringförmigen Membranbeutel (65, 66), der von einem Formstempel (19) komprimiert wird. Dieser Formstempel (19) ist beiden Membranpumpen (12, 16) gemeinsam. Der Formstempel (19) wird formfest mit den Membranseiten beider Membranbeutel (65, 66) verklebt. Er wird von der Schubstange (1) über die Wippe (17), durch den Verstellmotor (18) im Hub durch Verstellen des Drehpunktes (O) der Wippe (17) verstellbar, angetrieben. Die Membranpumpen (12, 16) sind mit den jeweils entsprechenden Druckkammern (10, 11, 14, 15) über Verbindungsleitungen (68′, 68′′) hydraulisch verbunden. Die Änderung des Brustkorbvolumens des Patienten führt zugleich zu einer Ausdehnung bzw. Verringerung des Volumens des "Mediastinum medium" des betreffenden Patienten bei der Atmung und bei Bewegung, und damit zu einer Ausdehnung und Kompression des Perikard-Ersatz-Beutels (41), wodurch Pumpbewegungen erzeugt werden, die den Kühlluftaustausch über die Öffnung (43) und die Verbindungsleitung (44) an der Tracheabifurkation (Luftröhrengabelung) (X) des Patienten erfolgen läßt. Hier wird die erwärmte Kühlluft mit der Atemluft wieder ausgestoßen, nachdem sie die Abwärme des Getriebemotors (6) und des Verstellmotors (18) der Regelhydraulik (13) aufgenommen hat. Durch diese konstruktive Maßnahme wird die überstarke Aufheizung des Blutes durch die von den Motoren (6, 18) abgegebene Wärme vermieden und somit eine Erhöhung der Thrombogenität der Konstruktion. In der Verbindungsleitung (44) ist in dieser Ausführung zudem eine bimetallfederartige, in ihrer Öffnung also temperaturabhängige Klappe (45) vorgesehen, die die Zuführung von zu kalter Luft, die die Bluttemperatur senken, und zur Reizung u. a. des Mediastinums führen könnte, verhindert. Die Halterung der vollimplantierbaren Blutpumpe erfolgt in bekannter Weise nach der, in der DE 37 22 161 A1 beschriebenen Art, die auch die Zuführung der elektrischen Energie zum Aufladen der Spannungsquelle (54) und der Datenübermittlung über eine Steckverbindung (52) übernimmt. Zudem stellt die trichterförmige unter Abstützung (60) der Blutpumpe und die Vernähung der Sammelrohre (30, 31, 32, 33) mit den Blutgefäßen des Empfängers eine zusätzliche Befestigung der Blutpumpe dar. Die sichere Befestigung ist sehr wichtig, da es in der Vergangenheit immer wieder zu Komplikationen aufgrund von Relativ-Bewegungen zwischen der implantierten Blutpumpe mit ihren Anschlüssen und dem Empfängerorganismus kam. Zusätzlich zur mechanischen Reizung und der sich daraus ergebenden Entzündungsreaktion wurden vielfach bakterielle Infektionen beobachtet, die bei der folgenden Transplantation eines Spenderorgans zu Komplikationen führten. Sicherheits- und Alarmmechanismen können entsprechend den in der DE 36 02 727 A1 beschriebenen sinngemäß Anwendung finden. Die Signalübertragung für das spezifische "Alarm"-Signal erfolgt bei der beanspruchten Konstruktion drahtlos über den ebenfalls im Unterbauch angeordneten Mini-Sender (58).

Die Energiequelle in Form von Spannungsquellen (z. B. 54), der Mini-Sender (53) und Teile der Regelelektronik (40) werden im Unterbauch, z. B., extraperitoneal, also unter dem Bauchfell, oder in chirurgisch durch Umschneidung der Bauchmuskulatur oder in subdermal, d. h. unter der Haut geschaffenen Taschen, so implantiert, daß sie, auch Aufgrund ihrer Kapseln (74) aus gut körperverträglichem Material, die mit Befestigungslaschen (75, 76, 77, 78) zur Vernähung versehen ist, gut fixiert sind, und eingewachsen, das Befinden des betreffenden Patienten möglichst wenig beeinträchtigen. Die Implantation kann dabei den Einsatz von sogn. "Patches", flickenartige Gewebestückchen aus gut körperverträglichem Material, die eine übermäßige Spannung des Hautgewebes durch die Implantation vermeiden, die Tasche für das Implantat also bedecken, erfordern.

In einer weiteren Ausführung der beanspruchten Konstruktion wird die konstante Winkelgeschwindigkeit (w) des Motors (90) über ein Winkelgetriebe (91) und über die Welle (93) an ein Getriebe mit periodisch wechselndem Übersetzungsverhältnis (97) weitergeleitet, das in der Hauptsache, aus zwei elliptischen Zahnrädern (87, 88) besteht. Das vom Zahnrad (88) angetriebene Zahnrad (87) zeigt, bedingt durch das periodisch wechselnde Übersetzungsverhältnis, eine, gleichermaßen, periodisch wechselnde Winkelgeschwindigkeit (w), die über das Ritzel (89) und das Ritzel (92) als Zwangssteuerung durch mechanische Kopplung, in eine alternierende Bewegung der Schubstange (1) aus dem einen Totpunkt (A) in den anderen Totpunkt (B), und umgekehrt, umgesetzt wird. Der maximale Hub, der konstant ist, und für die Regelung der Schlagvolumina, also der, in beide Kreisläufe ausgeworfenen Blutmengen, die Änderung der Schlagfrequenz (Winkelgeschwindigkeit w), des Motors (90) notwendig macht, errechnet sich dabei aus dem Achsenverhältnis (a/b) der Ellipsen des imaginären Wälzkreises (W, W′), und entspricht dem Brennpunktabstand (e) des elliptischen Wälzkreises. Das Achsenverhältnis (a/b) der Ellipse dieses elliptischen Wälzkreises bestimmt naturgemäß die Größe der Änderung des Übersetzungsverhältnisses. Im Gegensatz zu dem in der DE 36 02 727 A1 beschriebenen Getriebe dient das hier verwendete Getriebe direkt zum Antrieb der Schubstange (1). Die aus hochelastischem Kunststoff gefertigten Ritzel vermeiden Lastwechselstöße.

Durch die Übernahme der in der DE 36 02 727 A1 beschriebenen Anordnung und Betätigung der Blutbeutel (46, 47, 48, 49), der hier beschriebenen Regelhydraulik (13) und Regelelektronik (40) und der Antriebsmechanik (2) bleiben der beanspruchten Konstruktion die, in der DE 36 02 727 A1 beschriebenen Vorteile fast vollständig erhalten. Die beanspruchte Konstruktion zeigt einen kontinuierlichen Blutauswurf in beide Kreisläufe auf, aus denen auch gleichzeitig, kontinuierlich die Füllung erfolgt ("Vorhof-Effekt").

Zudem weist die Konstruktion eine Reihe von zusätzlichen Vorteilen auf. - Die pro Zeiteinheit während eines Arbeitszyklus ausgeworfene Blutmenge (Stromstärke) wird dabei zur Erreichung eines physiologischen Druckverlaufes im jeweils angeschlossenen Blutkreislauf variiert. "Systolischer" und "diastolischer" Blutdruck werden also durch die Pumparbeit direkt bewirkt ("Windkesselfunktion"). Prädeterminierte Expansion und Kompression der Blutbeutel (46, 47, 48, 49), gesteuerte Membranventile als "Herzklappen" mit weicher Schließung, mit zusätzlicher Wirkung als "Wasserschlagabsorber", zentraler Blutfluß, unter Beibehaltung der Strömungsrichtung, speziell gezüchtete Funktionseinheiten (50, 51) (s. a. die DE 37 24 810 A1) für das arterielle und das venöse Blut garantieren maximale Blutschonung bei ausgezeichneter "antithrombogener" Hämodynamik. Die Regelhydraulik (13) und die Regelelektronik (40) garantieren die Anpassung an die physiologischen Erfordernisse (z. B. Starling-Gesetz, Anrep-Effekt), die in der DE 36 02 727 A1, S. 10 genau beschrieben ist. Der "Starling-Effekt" konnte sogar noch erweitert werden. Die beanspruchte Konstruktion ist durch die Miniaturisierung von Antrieb, Regelelektronik und Mechanik, vollkommen implantierbar, d. h., arbeitet auch über einen längeren Zeitraum hinweg, ohne Verbindungen zum Körperäußeren des Patienten, entspricht also einem "Kunstherzen" (TAH), das dem Patienten ein annähernd normales Leben ermöglicht.

Zur Erläuterung der Notwendigkeit des "erweiterten Starling-Effektes" sei hier noch kurz die physiologisch-physikalische Grundlage umrissen. - Die vom natürlichen Herzen gleichzeitig in beide Kreisläufe (Herz- und Lungenkreislauf) während der Austreibungsphase jeweils ausgetriebenen Blutmengen (Schlagvolumina) sind praktisch niemals absolut gleich. Die Herzminutenvolumina (d. h., die pro Minute in die Kreisläufe jeweils ausgetriebenen Blutmengen) stimmen jedoch exakt überein. Dieser Volumenausgleich (Rechts-Links-Balance) beider Kreisläufe wird beim natürlichen Herzen durch eine relativ komplizierte Regelung erreicht, die u. a. im "Frank Starling Herzgesetz" beschrieben wurde. Geringe Volumendifferenzen, d. h. Differenzen der in beiden Kreisläufen enthaltenen Blutmengen, werden über den Bronchial-Kreislauf als natürlicher "Bypass" ausgeglichen. Der Ausgleich kann aber nur quantitativ durch den Austausch des Plasma-Anteils des Blutes erfolgen. Der korpuskuläre Anteil des Blutes, der Anteil an Blutzellen (Hämatokrit - HK -), z. B. die roten Blutkörperchen (ca. 99% des HK), können über diesen "Bypass" nicht ausgetauscht werden. Es kommt also zu einer qualitativen Änderung der Zusammensetzung des Blutes. Sollten größere Volumendifferenzen über diesen "Bypass" ausgeglichen werden müssen, wie es vielfach bei den bisher erprobten Blutpumpen wegen der fehlenden direkten mechanischen Synchronisierung z. B. durch Schubstange, bzw. der relativ langsamen Regelung der Fall ist, so führt dies zu weiteren Komplikationen beim Kunstherz-Patienten. Der steigende Blutzellenanteil ist besonders im kleinen Blutkreislauf gefürchtet, denn dieser wachsende Hämatoktrit (HK), der zudem diagnostisch schwer zu erfassen ist, da zwar der Blutstatus (Blutzustand) des Blutes des großen Kreislaufes leicht bestimmbar ist, der des kleinen Kreislaufs aber unberücksichtigt blieb, steigert die Blutviskosität, die Zähigkeit des Blutes also. Dadurch wird die Thrombogenität des Blutes erhöht, Embolien und Infarkte drohen. Hieraus resultiert die Notwendigkeit einer schnellen und präzisen Anpassung der Schlagvolumina beider Kreisläufe an die physiologischen Erfordernisse zur möglichst schnellen Erzielung einer Gleichheit der Blutvolumina beider Kreisläufe, wie sie bei der beanspruchten Konstruktion mit einem "erweiterten Starling-Effekt" im Bedarfsfall erzielt wird, der zu einer gegensätzlichen Regelung beider Funktionseinheiten (50, 51) und damit zu einem schnellen Ausgleich evtl. Fehlmengen führt.

Bezugszeichenliste

 1 Schubstange (Fig. 2, 3, 5, 6)
 2 Antriebsmechanik (Fig. 3, 4, 5)
 3 Stößel (Fig. 4)
 4 Welle (Fig. 4)
 5 Raumnocken (Fig. 4)
 6 Getriebemotor (Fig. 3, 4, 7)
 7 Formstempel (Fig. 2, 4)
 8 Formstempel (Fig. 2, 3, 4)
 9 Formstempel (Fig. 2, 4, 6)
10 Druckkammer (Fig. 2, 6)
11 Druckkammer (Fig. 2, 6, 7)
12 Membranpumpe (Fig. 6)
13 Regelhydraulik
14 Druckkammer (Fig. 2, 6, 7)
15 Druckkammer (Fig. 2, 6)
16 Membranpumpe (Fig. 6)
17 Wippe (Fig. 6)
18 Verstellmotor (Fig. 6, 7)
19 Formstempel (Fig. 6)
20 Ventileinheit (Fig. 1, 8)
20′ Ventilbeutel
21 Ventileinheit (Fig. 1, 8)
21′ Ventilbeutel
22 Ventileinheit (Fig. 1)
22′ Ventilbeutel
23 Ventileinheit (Fig. 1)
23′ Ventilbeutel
24 Ventileinheit (Fig. 1, 8)
24′ Ventilbeutel
25 Ventileinheit (Fig. 1, 8)
25′ Ventilbeutel
26 Ventileinheit (Fig. 1)
26′ Ventilbeutel
27 Ventileinheit (Fig. 1)
27′ Ventilbeutel
28 Formstempel (Fig. 8)
29 Nocken (Fig. 8)
30 Sammelrohr (rechter Vorhof) (Fig. 1, 2, 8)
31 Sammelrohr (linker Vorhof) (Fig. 1, 2, 8)
32 Sammelrohr (Aorta) (Fig. 1)
33 Sammelrohr (Lungenarterie) (Fig. 1)
34 Druck-Sensor (Fig. 7)
35 Druck-Sensor (Fig. 7)
36 Druckleitung (Fig. 7)
37 Druckleitung (Fig. 7)
38 Druckvergleicher-Modul (Fig. 7)
39 Schlagfrequenz-Hub-Regelhydraulik-Modul (Fig. 7)
40 Regelelektronik (Fig. 7)
41 Perikard-Ersatz-Beutel (Fig. 1)
42 Luftgefüllter Raum (Fig. 1)
43 Öffnung (Fig. 1)
44 Flexible Verbindungsleitung (Fig. 1)
45 Klappe (Fig. 1)
46 Blutbeutel (Fig. 2)
47 Blutbeutel (Fig. 2)
48 Blutbeutel (Fig. 2)
49 Blutbeutel (Fig. 2)
50 Funktionseinheit für das venöse Blut
51 Funktionseinheit für das arterielle Blut
52 Steckverbindung (Fig. 1)
53 Mini-Sender (Fig. 7)
54 Spannungsquelle
55 Verbindungsleitung
56 Führungs-Hülse (Fig. 3)
57 Führungsstift (Fig. 3)
58 Nut (Fig. 3)
59 Welle (Fig. 3)
60 Trichterförmige Stütze (Fig. 1)
61 Ventilpneumatik
62 Verstellmotor
63 Membranpumpe (Fig. 8)
64 Membranpumpe (Fig. 8)
65 Membranbeutel (Fig. 6)
66 Membranbeutel (Fig. 6)
67 Formstempel (Fig. 8)
68′ Verbindungsleitung (Fig. 6)
68′′ Verbindungsleitung (Fig. 6)
69 Membranpumpe (Fig. 8)
70 Membranpumpe (Fig. 8)
71 Ist-Drehzahl-Geber (v. 6 bzw. 90) (Fig. 7)
72 Hub-Sensor (v. 1) (Fig. 7)
73 Getriebe mit periodisch wechselndem Übersetzungsverhältnis (Fig. 5)
74 Kapsel
75 Befestigungslasche
76 Befestigungslasche
77 Befestigungslasche
78 Befestigungslasche
79 Gehäuse (Fig. 2, 3, 4, 6)
80 Durchführung
81 Durchführung
82 Spindelantrieb
83 Hebelmechanismus
84 Ventilantrieb
85 Systolen-Diastolen-Umschalter
86 Längsführung (Linearlager) (Fig. 2, 5)
87 Elliptisches Zahnrad (Fig. 5)
88 Elliptisches Zahnrad (Fig. 5)
89 Ritzel (Fig. 5)
90 Motor (Fig. 5)
91 Winkeltrieb (Fig. 5)
92 Ritzel (Fig. 5)
93 Welle (Fig. 5)
94 Getriebe-Halterung (Fig. 5)
95 Achse (Fig. 5)
96 Halterung (Fig. 5)
97 Membranpumpe
98 Membranpumpe
99 Formstempel
100 Verstellmotor
m Lauffläche im Mittel (Fig. 4)
d Drehachse (Fig. 4)
s Achse (Fig. 4)
a Abstand v. d. Drehachse (min.) (Fig. 4)
A Abstand v. d. Drehachse (max.) (Fig. 4)
P Berührungspunkt (Fig. 4)
S Steigung
H Hub (max.) (Fig. 2, 4, 5)
h Hub (min.) (Fig. 4)
D Kreisförmiger Durchgang der Blutbeutel (Fig. 2)
e Eingriffspunkt (Fig. 3)
G Steigung (Fig. 3)
L Längsachse (Fig. 3)
E Ebene (Fig. 5)
W Wälzkreis (Fig. 5)
W′ Wälzkreis (Fig. 5)
n Drehfrequenz v. (6) (Fig. 7)
O Drehpunkt der Wippe (17) (Fig. 6)
X Anschluß an die Luftröhrengabelung (Fig. 1)
w Winkelgeschwindigkeit (Fig. 5)
a Große Halbachse der Wälzkreise (W, W′) (Fig. 5)
b Kleine Halbachse der Wälzkreise (W, W′) (Fig. 5)

Claims (20)

1. Implantierbare Blutpumpe mit formstabilem Gehäuse, in dem sich vier etwa ringförmige Blutbeutel (46, 47, 48, 49) mit je einer in den betreffenden Blutbeutel jeweils integrierten Druckkammer (10, 11, 14, 15), die an eine Regelhydraulik (13) angeschlossen ist, und einer, von den Blutbeuteln jeweils umschlossenen Schubstange (1) mit Formstempeln (7, 8, 9), für die Kompression und Expansion der Blutbeutel, die zwischen je zwei verschiedenen Blutbeuteln liegen, die paarweise je eine Funktionseinheit für das arterielle bzw. für das venöse Blut bilden, wobei die Blutbeutel über je ein Ein- bzw. Auslaßventil paarweise mit je einem Sammelrohr für die Verbindung mit den Vorhofstümpfen, mit der Aorta und der Lungenarterie des betreffenden Patienten verbunden sind, und mit hydraulisch oder pneumatisch gesteuerten Membranventilen, dadurch gekennzeichnet, daß in die Schubstange (1) ein Getriebemotor (6) integriert ist, dessen Welle (4) mit einem Raumnocken (5) verbunden ist, der in einem der äußeren Formstempel (7) drehbar gelagert ist und dessen Lauffläche im Mittel (m) orthogonal zur Drehachse (d), die parallel zur Achse (s) des Stößels (3) gelegen ist, verläuft, und der mit einem Verstellmotor (100) so verbunden ist, daß der Stößel (3) geradlinig auf verschiedene Abstände (a-A) von der Drehachse (d) einzustellen ist, und daß diese Bauteile (1, 3, 4, 5, 6, 7) so gestaltet und angeordnet sind, daß die Drehbewegung des Getriebemotors (6) in eine oszillierende Bewegung der Schubstange (1) (A → B, B → A) umgesetzt wird.

2. Blutpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lauffläche des Raumnockens (5), bezogen auf den jeweiligen Berührungspunkt (P) des Stößels (3), eine variable Steigung (S), orthogonal zur Drehachse (d) gesehen, aufweist, wobei die Lauffläche um die Drehachse (d) herum, der mittleren Fläche (m) entspricht, und der Abstand der Lauffläche von dieser mittleren Fläche (m) mit zunehmenden Abstand (a) von der Drehachse (d) immer größer wird, und qualitativ so gestaltet ist, daß während einer Arbeitsphase (z. B. A → B), während der Bewegung der Schubstange (1) von dem einen Totpunkt (A) zum anderen Totpunkt (B) die Schubstange (1), und damit die mit ihr verbundenen Formstempel (7, 8, 9) erst stark positiv, und dann, bei Erreichen von ca. 50% des Hubes, stark negativ, bis zum Totpunkt (B) beschleunigt wird, und in der folgenden Arbeitsphase (i. B. B → A) die Bewegungsgeschwindigkeit der Schubstange (1) über einen weiten Bereich praktisch konstant ist, und in den Totpunkten (A, B) die Formstempel (7, 8, 9) für jeweils ca. 5% der Dauer jeder Arbeitsphase (A → B, B → A) eine relativ zu den Blutbeuteln (46, 47, 48, 49) gesehen konstante Position, zur Umsteuerung der Ventileinheiten (24, 25, 26, 27), einnimmt, und der Hub der Schubstange (1) direkt durch die Änderung des Abstands (a-A) des Stößels (3) von der Drehachse (d) einzustellen ist, ein maximaler Abstand (A) also einen maximalen Hub (H) der Schubstange (1) bewirkt.

3. Blutpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammern (10, 11; 14, 15) paarweise an die Membranpumpen (12, 16) der Regelhydraulik (13) angeschlossen sind, und diese Membranpumpen (12, 16) über eine Wippe (17) mit der Schubstange (1) so verbunden sind, daß der Hub der Membranpumpen (12, 16) über den Verstellmotor (18) stufenlos verstellbar ist, und ein Formstempel (19) zu ihrer Betätigung zwischen den beiden Membranpumpen (12, 16) angeordnet ist.

4. Blutpumpe nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilbeutel (20′, 21′, 22′, 23′) der Ventile (20, 21, 22, 23) mit der Membranpumpe (63), und die Ventilbeutel (24′, 25′, 26′, 27′) der Ventile (24, 25, 26, 27) mit der Membranpumpe (64) verbunden sind, und ein Formstempel (28) zu deren Betätigung zwischen den beiden Membranpumpen (63, 64) angeordnet ist, der über einen Nocken (29), der an der Welle (4) befestigt ist, betätigbar wird, und dieser Ventilantrieb (84) integriertes Bestandteil des Gehäuses (79) ist.

5. Blutpumpe nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer (11) mit dem Druck-Sensor (34) und die Druckkammer (14) mit dem Druck-Sensor (35) jeweils über eine Druckleitung (36, 37) verbunden sind, und elektrisch mit dem Druckvergleichs-Modul (38) der Regelelektronik (40) verbunden sind, und dieses Druckvergleichs-Modul (38) mit einem Schlagfrequenz-Hub-Regelhydraulik-Modul (39) der Regelelektronik (40) verbunden ist.

6. Blutpumpe nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß ein geschlossener Perikard-Ersatz-Beutel (41) die Blutpumpe umgibt, der nur im Bereich der Befestigung der Sammelrohre (30, 31, 32, 33) und, über eine Trichter-förmige Stütze (60), im dem Zwerchfell zugewandten Bereich mit der Blutpumpe fest verbunden ist, und so ein luftgefüllter Raum (42) zwischen der Blutpumpe und dem Perikard-Ersatz-Beutel (41) gebildet wird, der über eine Öffnung (43) und eine flexible Verbindungsleitung (44) mit der Luftröhre (X) zum Luftaustausch mit der Umgebungsluft über die Atemluft als Kühlluft verbunden wird.

7. Blutpumpe nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Verbindungsleitung (44) eine Klappe (45) eingebracht ist, die so gestaltet ist, daß sie sich temperaturabhängig öffnet und schließt.

8. Blutpumpe nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekenzeichnet, daß der Getriebemotor (6) mit der Welle (4), der Schubstange (1) und Formstempel (7, 8, 9) in einem kreisförmigen Durchgang (D) der Blutbeutel (46, 47, 48, 49) angeordnet ist.

9. Blutpumpe nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelhydraulik (13) und die Regelelektronik (40) so geschaltet und verbunden sind, daß eine, während der Füllphase (z. B. A-B), über dem einstellbaren, zulässigen "diastolischen Blutdruck" liegende Kammerdruckdifferenz in einem Blutbeutel (i. B. 47) über die Druckkammern (10, 11, 14, 15) zu einer, in der Füllphase (i. B. A-B) vergrößerten Füllung des Blutbeutels (i. B. 46) der betreffenden Funktionseinheit (50) und einer, in demselben Umfang verringerten Füllung des Blutbeutels (i. B. 49) der anderen Funktionseinheit (51) führt, und so der Blutauswurf des Blutbeutels (46) für die Funktionseinheit (50) entsprechend erhöht, und der Blutauswurf des Blutbeutels (49) für die andere Funktionseinheit (51) in der folgenden Austreibungsphase entsprechend verringert wird.

10. Blutpumpe nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelhydraulik (13) und die Regelelektronik (40) so geschaltet und verbunden sind, daß eine während der Füllphase (z. B. B-A) unter dem einstellbaren, zulässigen, "diastolischen Blutdruck" liegende Kammerdruckdifferenz in einem Blutbeutel (i. B. 48) über die Druckkammern (10, 11, 14, 15) zu einer, in der Füllphase (i. B. B-A) verringerten Füllung des Blutbeutels (i. B. 48) der betreffenden Funktionseinheit (i. B. 51) und einer in demselben Umfang vergrößerten Füllung des Blutbeutels (i. B. 46) der anderen Funktionseinheit (i. B. 50) führt, und so der Blutauswurf des Blutbeutels (i. B. 49) für die Funktionseinheit (i. B. 51) entsprechend gesenkt, und der Blutauswurf des Blutbeutels (i. B. 47) für die andere Funktionseinheit (50) in der folgenden Austreibungsphase entsprechend erhöht wird.

11. Blutpumpe nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelhydraulik (13) und die Regelelektronik (40) so geschaltet und verbunden sind, daß ein, während der Füllphase (z. B. B-A), unter dem einstellbaren, zulässigen, "diastolischen Blutdruck" liegende Kammerdruckdifferenz im Blutbeutel (i. B. 48), die über einen Druck-Sensor (i. B. 35) erfaßt wird, zu einem sich vergrößernden Volumen der Druckkammern (i. B. 14, 11) in dem sich füllenden, betreffenden Blutbeutel (i. B. 48) und in dem sich leerenden Blutbeutel (i. B. 47) der anderen Funktionseinheit (i. B. 50) und, gleichzeitig damit, zu einem sich verringernden Volumen der Druckkammern (i. B. 10, 15) in dem sich leerenden Blutbeutel (i. B. 49) der betreffenden Funktionseinheit (i. B. 51) und in dem sich füllenden Blutbeutel (i. B. 46) der anderen Funktionseinheit (i. B. 50) während der Arbeitsphase (i. B. B → A) führt, sofern alle anderen Drücke noch im Normbereich liegen.

12. Blutpumpe nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelhydraulik (13) und die Regelelektronik (40) so geschaltet und verbunden sind, daß eine, während der Füllphase (z. B. A → B), über dem einstellbaren, zulässigen, "diastolischen Blutdruck" liegende Kammerdruckdifferenz im Blutbeutel (i. B. 47), die über einem Druck-Sensor (i. B. 34) erfaßt wird, zu einem sich verringernden Volumen der Druckkammern (i. B. 11, 14) in dem sich füllenden betreffenden Blutbeutel (i. B. 47) und in dem sich leerenden Blutbeutel (i. B. 48) der anderen Funktionseinheit (i. B. 50) und gleichzeitig damit, zu einem sich vergrößernden Volumen der Druckkammern (i. B. 15, 10) in dem sich füllenden Blutbeutel (i. B. 49) der betreffenden Funktionseinheit (i. B. 51) und in dem sich leerenden Blutbeutel (i. B. 46) der anderen Funktionseinheit (50) während der Arbeitsphase (i. B. A → B) führt, sofern alle anderen Drücke noch im Normbereich liegen.

13. Blutpumpe nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelhydraulik (13), die Regelelektronik (40) und der Getriebemotor (6) so geschaltet und so verbunden sind, daß gleichgerichete Abweichungen der Kammerdruckdifferenzen von dem einstellbaren diastolischen oder dem einstellbaren, zulässigen systolischen Blutdruck über die Druck-Sensoren (34, 35), erfaßt werden und zu einer Vergrößerung des Hubes (H) der Schubstange (1) bis zum Maximum, und dann zu einer Erhöhung der Drehzahl der Welle (4) führen, bzw. zur Verringerung der Drehzahl bis zu einem bestimmten, voreingestellten Grenzwert und danach zur Verringerung des Hubes, solange die gleichgerichtete Abweichung von den voreingestellten Werten besteht.

14. Blutpumpe nach einem der Ansprüche 1-13, mit einer Halterung, die am Brustbein des betreffenden Patienten befestigt ist, und an dieser Stelle mehrere Durchführungen durch das Brustbein besitzt, und vom Perikard-Ersatz-Beutel (41) bis zur Durchführung durch das Brustbein umschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß diese Halterung so gestaltet ist, daß sie parakorporal zugleich Teil einer elektrischen Steckverbindung (52) für die Ladung der Spannungsquelle (54) und die elektronische Datenübertragung ist.

15. Blutpumpe nach einem der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelelektronik (10) mit einem Mini-Sender (53) für spezifische Alarmmeldungen gekoppelt ist.

16. Blutpumpe nach einem der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelelektronik (40) und die Spannungsquelle (54) im Unterbauch angeordnet sind, und die elektrische Energie und die Regelimpulse über eine Verbindungsleitung (55) durch das Zwerchfell zur vollimplantierbaren Blutpumpe leitbar sind.

17. Blutpumpe nach einem der Ansprüche 1-16, dadurch gekennzeichnet, daß Bauteile der Regelelektronik (40), die Spannungsquelle (54) und der Sender (53) in jeweils einer Kapsel (z. B. 74) aus gut einwachsendem Gewebe für die Implantation in chirurgisch geschaffene Taschen eingebracht sind.

18. Blutpumpe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (1) im Inneren eine Führungs-Hülse (56) mit einem darin befestigten Führungsstift (57) besitzt, und in dieser Führungs-Hülse (56) eine Welle (59) mit Nut (58) beweglich angeordnet ist, und der Führungsstift (57) in die Nut (58) eingreift und diese Welle (59) mit einem ebenfalls in die Schubstange (1) integrierten Getriebemotor (6) kraftschlüssig verbunden ist, und diese Bauteile (1, 56, 57, 58, 59) so gestaltet und angeordnet sind, daß die Drehbewegung des Getriebemotors (6) in eine alternierende Bewegung der Schubstange (1) aus einem Totpunkt (A) in den anderen Totpunkt (B) und umgekehrt umgesetzt wird.

19. Blutpumpe nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (58) eine bezogen auf den jeweiligen Eingriffspunkt (E) des Führungsstiftes (57) variable Steigung (G) bezüglich der Längsachse (L) der Welle (59) besitzt, und diese Nut (58) so gestaltet ist, daß während einer Arbeitsphase (z. B. A-B) während der Bewegung der Schubstange (1) von dem einen Totpunkt (A) zum anderen Totpunkt (B) die Schubstange (1), und damit die mit ihr verbundenen Formstempel (7, 8, 9) erst stark positiv, und dann, bei Erreichen von ca. 50% des Hubes, stark negativ, bis zum Totpunkt (B) beschleunigt wird, und in der folgenden Arbeitsphase (i. B. B-A) die Bewegungsgeschwindigkeit der Schubstange (1) praktisch konstant ist.

20. Blutpumpe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Schubstange (1) ein Motor (90) mit angeflanschtem Winkelgetriebe (91) integriert ist, dessen Welle (93) mit einem elliptischen Zahnrad (88) versehen ist, das mit einem zweiten elliptischen Zahnrad (87), das auf einer Achse (95) frei drehbar gelagert ist, über die Halterung (94), die mit der Schubstange (1) verbunden ist, zu einem Getriebe mit periodisch wechselndem Übersetzungsverhältnis (73) zusammengesetzt ist, und ein Ritzel (89), das in dem Gehäuse (79) drehbar gelagert ist, mit dem elliptischen Zahnrad (87) im Eingriff steht, und ein zweites Ritzel (92) das auch, über eine Halterung (96), mit dem Gehäuse (79) verbunden ist, wobei die Drehachsen der Zahnräder (87, 88, 89, 92) in einer gemeinsamen Ebene (E) liegen, durch die auch die Längsachse (d) der Schubstange (1) verläuft, und auch die Hauptachsen der Ellipsen der Wälzkreise (W, W′) der elliptischen Zahnräder (87, 88) in dieser Ebene (E) liegen, wenn die Schubstange (1) ihren einen Totpunkt (z. B. B) erreicht hat, und eine mechanische Kopplung des Antriebs besteht, und die Ritzel (89, 92) aus hochelastischem Kunststoff gefertigt sind, und diese Bauteile (1, 90, 91, 93, 78, 95, 94, 73, 79, 87, 96, 87, 88, 89, 92) so gestaltet und angeordnet sind, daß die Drehbewegung des Motors (90) in eine alternierende Bewegung der Schubstange (1) aus einem Totpunkt (A) in den anderen Totpunkt (B) und umgekehrt, umgesetzt wird.