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Die
Erfindung betrifft einen Hämokonzentrator
in einem extrakorporalen Blutkreislauf.
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Es
ist bekannt, dass es während
bestimmter chirurgischer Eingriffe erforderlich ist, ein extrakorporales
Zirkulieren des Blutes des Patienten in einem Kreislauf einzurichten,
der Vorrichtungen beinhaltet, die zum Gewährleisten einer korrekten Behandlung des
Blutes geeignet sind. Derartige Vorrichtungen beinhalten mindestens
einen Behälter,
der das Blut enthält,
das als vom Patienten kommendes venöses Blut bezeichnet wird, eine
Pumpe, die zur Förderung des
Blutes im Kreislauf dient, einen Wärmetauscher, in dem das Blut
auf ein Wärmtauscherfluid
trifft, das für
dessen korrekte Temperatur sorgt, eine Sauerstoffanreicherungsvorrichtung,
die Sauerstoff auf das Blut übertragen
soll, und schließlich
ein Filter, das in die Leitung eingesetzt ist, die als Leitung für arterielles
Blut bezeichnet wird, durch die das Blut zum Patienten zurückfließt, mit
dem Zweck, dass jegliche im Blut vorhandene Luftblasen zurückgehalten
werden. Der beschriebene extrakorporale Kreislauf wird durch das
Vorhandensein eines Behälters
für das Blut
vervollständigt,
das durch Auffangen vom Operationsfeld gesammelt wird, wobei dieser
als Kardiotomie-Behälter
bekannt ist, der mit dem Behälter
für venöses Blut
verbunden ist.
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Zusätzlich zu
den beschriebenen Vorrichtungen befindet sich im beschriebenen Kreislauf
auch ein Hämokonzentrator,
dem ein Anteil des Blutes, das im Kreislauf fließt, falls erforderlich, zugeführt wird,
um konzentriert zu werden. Der Hämokonzentrator
weist eine Hülle
auf, die eine zum Konzentrieren des Blutes geeignete Struktur enthält. Derartige Strukturen
beinhalten ein Bündel
von Kapillarfasern, die vom Blut gequert werden, und gestatten,
dass ultrafiltrierte Flüssigkeit
aus ihren Wänden
austritt, und demzufolge das Blut konzentriert wird. Die Bedingungen
der Ultrafiltration hängen
vom transmembranen Druck ab, welches der Mittelwert der Eingangs-
und Ausgangsdrücke
des Blutes ist und dank Vorrichtungen verändert werden kann, welche die
Leitung, die das konzentrierte Blut fördert, am Ausgang drosseln.
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In
der Technik ist der Hämokonzentrator
ein unabhängiges
Element, das durch eine Blutzufuhrleitung mit einem Punkt des Kreislaufes
verbunden ist und mit einer Leitung versehen ist, die das konzentrierte
Blut am Ausgang zum Behälter
für venöses Blut transportiert,
und diese Tatsache erzeugt einige nachteilige Eigenschaften, die
eine vollständige
Optimierung der Blutbehandlungsbedingungen verhindern.
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Eine
Vorrichtung zur Behandlung von Blut gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
1 ist in
EP 0 705 610 offenbart.
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Das
Ziel der Erfindung besteht daher darin, einen Hämokonzentrator bereitzustellen,
der das Füllungsvolumen
minimiert, d. h. das Volumen des Blutes außerhalb des Körpers des
Patienten, die mit dem Blut in Kontakt stehende Oberfläche, und
die Gesamtabmessungen, so dass eine optimale Blutbehandlung und
eine praktische Handhabung durch Bedienpersonen gewährleistet
wird.
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Das
vorgeschlagene Ziel kann durch einen Hämokonzentrator in einem extrakorporalen
Blutkreislauf erreicht werden. Der Kreislauf beinhaltet einen Behälter für venöses Blut,
der das vom Patienten kommende Blut aufnimmt. Der Hämokonzentrator beinhaltet
eine Hülle,
die eine geeignete Struktur zum Konzentrieren des Blutes enthält, und
ist mit einem ersten Einlassverbindungsstück für das zu behandelnde Blut versehen,
das mittels einer mit einer Verschlussstruktur versehenen Leitung
aus dem Blutkreislauf herausgesaugt wird. Der Hämokonzentrator ist auch mit
einem zweiten Verbindungsstück
für das Herausfließen des
konzentrierten Blutes und mit einem dritten Verbindungsstück für das Herausströmen der
ultrafiltrierten Flüssig keit
versehen. Das dritte Verbindungsstück für das Herausströmen der
ultrafiltrierten Flüssigkeit
ist mittels einer Leitung mit einer Entsorgungstasche verbunden.
Die Hülle
ist monolithisch in den Behälter
für venöses Blut
eingesetzt, so dass das Auslassverbindungsstück für das konzentrierte Blut zu
einem Anschluss führt,
der mit dem Behälter
verbunden ist. Die Hülle
ist mit einem Durchflusssteuerungselement versehen, das zur Betätigung durch
eine Bedienperson geeignet ist, um den Durchlassquerschnitt des
Blutes durch die Öffnung zu
verändern.
Das Durchflusssteuerungselement beinhaltet einen Kanal, der an dem
einen Ende am zweiten Verbindungsstück für das Herausströmen des
konzentrierten Blutes offen ist und am anderen Ende mit der Entsorgungstasche
mittels einer mit einer Verschlussstruktur versehenen Leitung verbunden
ist.
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Die
Erfindung stellt eine Vorrichtung zur Behandlung von Blut in einem
extrakorporalen Kreislauf bereit, aufweisend einen Behälter für venöses Blut, der
einen Einlass und einen Auslass aufweist, und einen Hämokonzentrator,
der ein erstes Einlassverbindungsstück für das zu behandelnde Blut,
ein zweites Auslassverbindungsstück
für das
Herausfließen
des konzentrierten Blutes, und ein drittes Auslassverbindungsstück für das Herausströmen der
ultrafiltrierten Flüssigkeit
aufweist, wobei der Hämokonzentrator und
der Behälter
für das
venöse
Blut in eine einzige monolithische Baugruppe integriert sind, und
der Hämokonzentrator
eine Hülle
beinhaltet, die eine zum Konzentrieren von Blut geeignete Struktur
enthält, dadurch
gekennzeichnet, dass der Hämokonzentrator
innerhalb des Behälters
für das
venöse
Blut angeordnet ist.
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Zusätzliche
Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung
dargelegt und gehen teilweise aus der Beschreibung klar hervor.
Die Ziele und weitere Vorteile der Erfindung werden durch die Vorrichtung
realisiert und erreicht, wie speziell in der Beschreibung und den
Ansprüchen hervorgehoben.
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Es
versteht sich, dass sowohl die vorhergehende allgemeine Beschreibung
als auch die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und
erläuternd
sind und zur weiteren Erläuterung
der beanspruchten Erfindung dienen sollen.
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Weitere
Merkmale und Vorteile gehen aus der Beschreibung einer bevorzugten,
jedoch nicht ausschließlichen
Ausführungsform
der Erfindung klar hervor, die anhand eines nicht einschränkenden
Beispiels in den anliegenden Zeichnungen dargestellt ist.
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1 ist
eine schematische Ansicht eines extrakorporalen Blutkreislaufes,
der einen Hämokonzentrator
gemäß der Erfindung
beinhaltet;
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2 ist
eine Seitenansicht des venösen Behälters, die
eine partielle Querschnittansicht des Hämokonzentrators zeigt, der
in den venösen
Behälter
gemäß der Erfindung
integriert ist.
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Der
in 1 dargestellte Hauptblutkreislauf beinhaltet eine
Reihe von Vorrichtungen, die mittels Verbindungsleitungen verbunden
sind, die als durchgezogene Linien dargestellt sind. Das Blut wird
vom Patienten P mittels der Leitung 1a für venöses Blut angesaugt
und dem venösen
Blutbehälter 1 zugeführt, in
den der Kardiotomie-Behälter 2 integriert
ist und mit dem er in einem oberen Gebiet verbunden ist. Der Kardiotomie-Behälter empfängt über Leitung 2a Blut,
das vom Operationsfeld (d. h. vom Patienten) aufgefangen wird. Das
Blut geht dann weiter zur Pumpe 3, zum Wärmetauscher 4,
zur Sauerstoffanreicherungsvorrichtung 5, und kehrt zum
Patienten mittels einer Leitung 6a für arterielles Blut zurück, wobei
ein Filter 6 für
arterielles Blut dazwischengesetzt ist.
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Falls
erforderlich, wird ein Anteil des Blutes aus dem beschriebenen Kreislauf
abgesaugt, und insbesondere aus der Sauerstoffanreicherungsvorrichtung 5 des
Kreislaufes, und wird durch die mit einer Verschlussstruktur 7a versehenen
Leitung 7 zum Einlassverbindungsstück 8a des Hämokonzentra tors 8 geleitet,
der gemäß einem
wichtigen Merkmal der Erfindung eine Hülle 8b aufweist, die
eine Blutkonzentrationsstruktur 8c enthält, die monolithisch in den venösen Blutbehälter 1 eingesetzt
ist, siehe 2. Die Hülle 8b ist mit einem
Auslassverbindungsstück 8d für die ultrafiltrierte
Flüssigkeit
versehen, die mittels der Leitung 9 mit der Entsorgungstasche 11,
und mit dem Verbindungsstück 8e für das Herausströmen des
konzentrierten Blutes verbunden ist, welches zum Anschluss 11 führt, der
direkt mit dem Inneren des venösen
Blutbehälters 1 verbunden
ist.
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Bezugszeichen 12 bezeichnet
ein Durchflusssteuerungselement, das mit der Hülle 8a durch einen
Gewindeabschnitt 12a verbunden ist und durch eine Bedienperson
dadurch betätigt
werden kann, dass diese den oberen Endabschnitt ergreift, der von der
Hülle 8b vorsteht,
so dass er auf einem veränderlichen
Niveau angeordnet werden kann, so dass der Durchflussquerschnitt
des Blutes durch die Öffnung 11 hindurch
und dadurch der Befüllungsverlust
verändert
wird, der sich auf das Blut am Auslass auswirkt. Das beschriebene
Durchflusssteuerelement 12 beinhaltet einen innenliegenden
Kanal 12b, der an dem einen Ende am Verbindungsstück 8e offen
ist und am anderen Ende mit einer Entsorgungstasche 11 mittels
einer Leitung 13 verbunden ist, die mit einer Verschlussstruktur 13a versehen
ist und aus dem Anschlussstück 12c herausführt, das
dem oberen Ende des Durchflusssteuerungselementes 12 zugehörig ist.
Und schließlich
bezeichnet Bezugszeichen 14 ein Druckmessgerät, das mit
dem Anschlussstück 12c verbunden
ist.
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In
Bezug auf die Funktionsweise der Erfindung sei als Erstes angemerkt,
dass, wie zuvor angegeben, die Bedienperson durch Hineinschrauben und
Herausschrauben des Durchflusssteuerelementes 12, zusammen
mit dem Durchlassquerschnitt für das
Blut durch die Öffnung 11,
auch den Befüllungsverlust
verändert,
den das Blut am Auslass erfährt. Die
resultierende Veränderung
des Transmembrandrucks des Blutes im Inneren des Hämo konzentrators
führt zu
Veränderungen
der im Hämokonzentrator
auftretenden Ultrafiltrationsbedingungen.
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Jedoch
sollte nun eine weitere wichtige Funktionsbedingung der Erfindung
betont werden. Der Schritt des Befüllens des Kreislaufes mittels
einer physiologischen Lösung,
der als "Priming" (Vorbereitung) bezeichnet
wird, wird bei geöffneter
Verschlussstruktur 7a der Leitung 7 und bei geschlossener Öffnung 11 und
geschlossener Verschlussstruktur 13a der Leitung 13 durchgeführt. Diese
Anordnung führt
zu einer Befüllung
des Hämokonzentrators 8 mit
physiologischer Lösung.
Beim normalen Betrieb des mit dem Patienten verbundenen extrakorporalen
Blutkreislaufes ist der Hämokonzentrator 8 durch
Schließen
der Verschlussstruktur 7a von Leitung 7 ausgeschlossen.
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Wenn
man einen Anteil des durch Leitung 7 zum Hämokonzentrator 8 geleiteten
Blutes konzentrieren möchte,
werden die Verschlussstrukturen 7a und 13 geöffnet und Öffnung 11 bleibt
geschlossen; das ankommende Blut führt unmittelbar ein Vor-sich-Herschieben
der im Hämokonzentrator 8 enthaltenen
physiologischen Lösung
durch, wodurch diese zur Entsorgungstasche 11 geleitet
wird. Wenn die physiologische Lösung
vollständig
aus dem Hämokonzentrator 8 entfernt
ist und dieser mit Blut angefüllt
ist, wird die Verschlussstruktur 13 geschlossen. Durch
Betätigen
des Durchflusssteuerungselementes 12 wird die Öffnung 11 geöffnet, um
die Bedingungen eines normalen Betriebs ohne irgendeine Verdünnung des
Blutes, die durch ein Einbringen von physiologischer Lösung in
den venösen
Blutbehälter bedingt
ist, herzustellen.
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Es
sei nun darauf hingewiesen, dass eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben
wurde, bei der ein venöser
Blutbehälter 1 in
einem extrakorporalen Kreislauf eingesetzt ist und die einzelnen Vorrichtungen
als mittels Verbindungsleitungen verbundene unabhängige Elemente
vorgesehen sind. Offensichtlich ändert
sich nichts, falls das venöse Blutbehälter mit
anderen Vorrichtungen des Kreislaufes in eine einzige Einheit integriert
ist, die bei spielsweise von dem Typ ist, der in der ebenfalls anhängigen Patentanmeldung,
die am gleichen Tag mit dieser Anmeldung eingereicht wurde, mit
dem Titel "Device
for Treating Blood in an Extracorporeal Circuit" offenbart ist.
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Die
vorhergehende Beschreibung und die anliegenden Zeichnungen sind
zum Zweck des Beschreibens von Ausführungsformen der Erfindung vorgesehen
und sollen den Schutzumfang der Erfindung in keiner Weise einschränken. Für Fachleute
ist es offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Variationen
an der Vorrichtung vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang
der Erfindung abzuweichen. Somit kann beispielsweise das Durchflusssteuerungselement 12 verschiedene
Positionen an der Hülle
des Hämokonzentrators
haben. Die Öffnung 11 kann,
anstatt dass sie mit dem Inneren des venösen Blutbehälters 1 verbunden
ist, aus dem Kardiotomie-Behälter 2 austreten,
und sie somit mit dem venösen
Blutbehälter
indirekt verbunden ist. Somit ist beabsichtigt, dass die Erfindung
die Modifikationen und Variationen dieser Erfindung einschließt, vorausgesetzt,
dass diese innerhalb des Schutzumfangs der anliegenden Ansprüche und
deren Äquivalente
liegen.
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Wenn
in einem beliebigen Anspruch auf erwähnte technische Merkmale Bezugszeichen
folgen, wurden diese Bezugszeichen nur zu dem Zweck hinzugefügt, die
Verständlichkeit
der Ansprüche
zu vergrößern, und
demgemäß haben
derartige Bezugszeichen keinen einschränkenden Effekt auf die Interpretation
eines jeweiligen Elementes, das durch derartige Bezugszeichen lediglich
beispielhaft identifiziert ist.