DE69208708T2

DE69208708T2 - Aufblasbarer intravaskulärer Blutoxygenator

Info

Publication number: DE69208708T2
Application number: DE69208708T
Authority: DE
Inventors: Brack G Hattler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-03-27
Filing date: 1992-01-09
Publication date: 1996-07-25
Anticipated expiration: 2012-01-10
Also published as: DE69208708D1; TW200405B; JPH0611315B2; EP0507724A1; JPH04327856A; US5122113A; EP0507724B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Oxygenator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf den Bereich von Oxygenatoren, die benutzt werden, um den Sauerstoffgehalt in dem Blut eines Patienten zu steigern. Die vorliegende Erfindung beinhaltet, mehr insbesondere, einen perkutanen Oxygenator, der in dem Körper eines Patienten angeordnet werden kann (z.B. in der unteren Hohlvene, der oberen Hohlvene, dem rechten Vorhof des Herzens oder irgendeiner Kombination davon) und dann wiederholt aufgepumpt und entleert werden kann, um das Umströmen des Oxygenators durch das Blut zu minimieren und dadurch die Querdiffusion von Sauerstoff und Kohlendioxid zu maximieren.
Viele Typen von Blutoxygenatoren sind bekannter Stand der Technik. Zum Beispiel ist während einer Operation am offenen Herzen der Patient mit einem externen Oxygenator verbunden, gewöhnlich als Herz-Lungenmaschine bekannt, der Sauerstoff in das Blutsystem einleitet. Bei den meisten Typen von Oxygenatoren wird eine gasdurchlässige Membran benutzt. Blut fließt auf einer Seite der Membran, und Sauerstoff wird der anderen Seite der Membran zugeführt. Wenn ein ausreichender Druckgradient zwischen der Sauerstoffzufuhr und dem Blut vorhanden ist, wird der Sauerstoff durch die Membran hindurch- und in das Blut diffundieren. Darüber hinaus wird Kohlendioxid dazu tendieren, aus dem Blut durch die Membran zu diffundieren.
In anderen Fällen kann ein kleinerer, implantierbarer Oxygenator ausreichend sein, um die Herz-Lungenfunktion des Patienten durch marginales Steigern des Sauerstoffgehalts des Blutes des Patienten ausreichend zu ergänzen. Zum Beispiel, Patienten, die an einem Emphysem, an Lungenentzündung, kongestivem Herzversagen oder einer anderen chronischen Lungenkrankheit leiden, haben oft Blut-Sauerstoffpartialdrücke von etwa 5320 Pa (40 torr.). Eine relativ geringe Steigerung von 10% bis 20% ist im allgemeinen ausreichend, um den Patienten ausreichend zu versorgen. Das ist eine besonders erwünschte Alternative, weil sie die Notwendigkeit vermeidet, den Patienten in solchen Fällen zu intubieren. Darüber hinaus ist ein vorübergehender Gebrauch dieses Typs von Oxygenator in vielen Fällen ausreichend, um dem Patienten über einen akuten respiratorischen Anfall hinwegzuhelfen. Das Anschließen von solchen Patienten an einen herkömmlichen Respirator ist oft der Beginn einer progressiven Abwärtsspirale durch Schädigung des Lungensystems des Patienten und dadurch Verursachen einer größeren Abhängigkeit von dem Respirator.
Die effektive Diffusionsleistung in perkutanen Oxygenatoren kann in einigen Fällen durch das Problem der "Strombildung" oder "Kanalbildung" begrenzt werden, wobei der Blutstrom relativ stabile Strömungsprofile um und durch den Oxygenator bildet. Teile des Oxygenators sind einer turbulenten Blutströmung mit relativ hoher Geschwindigkeit ausgesetzt. Diese Bedingungen tendieren dazu, die Querdiffusion von Sauerstoff und Kohlendioxid zu steigern. Andere Teile des Oxygenators sind jedoch einer laminaren Blutströmung niedriger Geschwindigkeit ausgesetzt, was die Diffusion von Gasen reduziert. Diejenigen Teile des Oxygenators, die den Gebieten starker Blutströmung unmittelbar benachbart sind, können fortfahren, mit hohen Diffusionsleistungen zu arbeiten, aber die übrigen Teile des Oxygenators tendieren dazu, relativ geringe Diffusionsleistungen zu haben. Somit kann die gesamte Diffusionsleistung des Oxygenators durch "Strombildung" wesentlich verringert werden.
Es ist bislang eine Anzahl von Vorrichtungen und Verfahren erfunden worden, die sich auf verschiedene Typen von Oxygenatoren beziehen, einschließlich der folgenden: Erfinder Ausgabedatum Bodell Burton Kopp, et al. Mortensen Taheri Kitagawa, et al. Berry, et al. Hattler Tanishita, et al., "Augmentation of Gas Transfer with Pulsatile Flow in the Coiled Tube Member Oxygenator Design", 26 Trans. Am. Soc. Artif. Intern. Organs 561 (1980).
Bodell demonstriert das allgemeine Konzept der Verwendung von gasdurchlässigen Fasern zum Verstärken des Sauerstoffgehalts von Blut. Die Fig. 6 und 10 zeigen zwei Variationen dieser Vorrichtung, die zur Verwendung innerhalb des Körpers des Patienten vorgesehen ist. In der implantierbaren Ausführungsform der Vorrichtung von Bodell dient ein rohrförmiges Gehäuse als ein Shunt entweder von der Lungenarterie zur linken Vorkammer des Herzens (Fig. 6) oder, mehr allgemein, zwischen einer Arterie und einer Vene (Fig. 10). Mehrere parallel geschaltete Kapillarrohre werden benutzt, um das durch das Gehäuse zirkulierende Blut mit Sauerstoff anzureichern und/oder zu reinigen.
Die Fig. 3 - 5 des Patents von Mortensen zeigen einen transvenösen Oxygenator, der aus einer Vielzahl von gaspermeablen Röhren 32 kleinen Durchmessers hergestellt ist, die mit Verteilern 34 und 36 an jedem Ende verbunden sind. Die spezielle Vorrichtung, die von Mortensen offenbart wird, hat jedoch einen beträchtlichen Nachteil, weil zwei Schnitte erforderlich sind. Der Einführprozeß ist ebenfalls ziemlich kompliziert.
Taheri offenbart einen transvenösen Oxygenator, der eine einzelne Membran 16 hat, durch die Sauerstoff diffundiert. Die Membran ist innerhalb einer Hülle 18 angeordnet, und beide werden durch einen flexiblen Draht 20 abgestützt.
Berry, et al., offenbaren eine extrapulmonale In-vivo-Blut- Gasaustauschvorrichtung, die ein Bündel von langgestreckten, gasdurchlässigen Röhren 12 hat, welche an jedem Ende verbunden und in eine luftdichte, proximale bzw. distale Kammer 28 und 30 eingeschlossen sind. Eine Doppelhohlraumröhre ist relativ zu den gasdurchlässigen Röhren so angeordnet, daß ein äußerer Hohlraum in der proximalen Kammer 28 endigt und daß ein innerer Hohlraum in der distalen Kammer 30 endigt.
Die Patente von Hattler offenbaren mehrere Ausführungsformen von perkutanen Oxygenatoren. In der einfachsten Ausführungsform ('689) zirkuliert Sauerstoff durch eine Vielzahl von hohlen, gasdurchlässigen Fasern, welche Schleifen bilden, die durch einen einzigen Schnitt in ein Blutgefäß eingeführt werden. In anderen Ausführungsformen ('809) sind die Faserschleifen zweigeteilt und in Fluidverbindung mit einer Mischkammer innerhalb einer Spitze an dem distalen Ende der Vorrichtung angeordnet.
Tanishita, et al., offenbaren einen extrakorporalen Oxygenator (Fig. 1A und 1B), in welchem die Diffusion von Gasen durch Beaufschlagung mit einer pulsierenden Strömung gesteigert wird, welche einer stetigen mittleren Strömung überlagert wird. Die Strömungspulsation wird in die Oxygenatorkammer eingeleitet, indem dessen Bodenplatte direkt in Schwingungen versetzt wird.
Das Problem der Strombildung scheint bei bekannten perkutanen Oxygenatoren nicht erkannt worden zu sein. Keine der den Stand der Technik beschreibenden Druckschriften, die dem Anmelder bekannt sind, zeigen einen perkutanen Oxygenator, der aufgepumpt und entleert werden kann, um die Strombildung zu minimieren und dadurch die Querdiffusion von Gasen zwischen dem Blutstrom des Patienten und dem Oxygenator zu maximieren.
Der Oxygenator nach der vorliegenden Erfindung ist in dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 definiert.
Der perkutane Oxygenator hat einen aufpumpbaren Ballon, der zum Einführen in ein Blutgefäß geeignet ist. Sauerstoff zirkuliert durch eine Anzahl von gasdurchlässigen Durchgängen (wie z.B. hohlen, gasdurchlässigen Fasern) an der Ballonoberfläche hindurch, um die Diffusion von Sauerstoff und Kohlendioxid zwischen dem Blutgefäß und den Durchgängen zu gestatten. Eine Pumpe wird benutzt, um den Ballon abwechselnd zum Expandieren und zum Kontraktieren zu bringen. Das ruft eine Bewegung der Durchgänge innerhalb des Blutgefäßes hervor, um eine Strombildung der Blutströmung um den Oxygenator zu minimieren, die Turbulenz in dem Blutstrom zu maximieren und deshalb die Querdiffusion von Gasen zwischen dem Oxygenator und dem Blutstrom des Patienten zu maximieren. Ein externer Verbinder hat Hohlräume, welche die Durchgänge mit einem Strom von Sauerstoff versorgen, Gas aus den Durchgängen abführen und das Aufpumpen und Entleeren des Ballons durch die Pumpe gestatten.
Ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Oxygenator zu schaffen, der das Problem der Strom- oder Kanalbildung minimiert, welches die effektive Diffusionsleistung von Gasen in Oxygenatoren bislang beschränkt hat.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Oxygenator zu schaffen, der leicht durch einen einzelnen Schnitt in einen Patienten implantiert werden kann, um den Sauerstoffgehalt wirksam zu steigern und Kohlendioxid aus dem Blut des Patienten zu entfernen.
Die vorliegende Erfindung wird in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verständlich, in denen:
Fig. 1 eine Seitenquerschnittansicht einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei aufgepumptem Ballon ist;
Fig. 2 eine weitere Querschnittansicht in der Ebene 2-2 in Fig. 1 ist;
Fig. 3 noch eine weitere Querschnittansicht in der Ebene 3-3 in Fig. 1 ist,
Fig. 4 eine Seitenquerschnittansicht entsprechend der in Fig. 1 ist, wobei der Ballon entleert worden ist;
Fig. 5 eine weitere Querschnittansicht in der Ebene 5-5 in Fig. 4 ist;
Fig. 6 eine Seitenquerschnittansicht einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, die eine zentrale Sauerstoffversorgungsröhre und ein hohles Spitzenteil hat;
Fig. 7 eine weitere Querschnittansicht in der Ebene 7-7 in Fig. 6 ist;
Fig. 8 eine weitere Querschnittansicht in der Ebene 8-8 in Fig. 6 ist;
Fig. 9 eine Querschnittansicht einer alternativen Ausführungsform ist, bei der die hohlen Fasern, welche den aufpumpbaren Ballon umgeben, durch eine einzelne gasdurchlässige Membran ersetzt sind;
Fig. 10 eine Querschnittansicht von noch einer weiteren alternativen Ausführungsform ist, bei der zwei Ballons asynchron aufgepumpt und entleert werden;
Fig. 11 eine Querschnittansicht von noch einer weiteren alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Es wird nun auf Fig. 1 Bezug genommen, die eine Querschnittansicht des Oxygenators 10 nach der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Hauptbestandteile sind ein aufpumpbarer Ballon 20 und eine Anzahl von Gasdurchgängen 14, welche den Ballon 20 im wesentlichen umgeben. In der bevorzugten Ausführungsform bestehen diese Gasdurchgänge aus einer Vielzahl von hohlen, gasdurchlässigen Fasern oder Röhrchen. Die Fasern 14 sind in Schleifen gelegt, wie es in den Fig. 1-3 gezeigt ist, welche die äußere Oberfläche des Ballons 20 im wesentlichen umgeben und bedecken. Die gasdurchlässigen Wände der Fasern 14 schaffen einen großen Gesamtoberflächeninhalt für die Diffusion von Sauerstoff in den Blutstrom und für die Diffusion von Kohlendioxid aus dem Blutstrom. Jede Art von flexiblen, hohlen, gasdurchlässigen Fasern, die gegenwärtig auf dem Markt sind, wie z.B. Polypropylenfasern, sind für diesen Zweck geeignet. Zum Schaffen einer echten, idealen Membran sollten die Polypropylenfasern mit Silicongummi überzogen und mit einer nichtthrombogenen Komponente verbunden sein.
Der Ballon 20 und die Faserschleifen 14 der Vorrichtung werden in das venöse System des Patienten durch einen einzigen kleinen Schnitt implantiert. Zum Beispiel, die Vorrichtung 10 kann durch die rechte innere Jugularvene in die obere Hohlvene eines Patienten implantiert werden. Zur maximalen Wirksamkeit werden der Ballon 20 und die Faserschleifen 14 durch den Schnitt bis auf die Höhe des Verbinders 12 eingeführt. Das Einführen des Ballons 20 und der Faserschleifen 14 kann durch Verwendung einer herkömmlichen Einführvorrichtung ähnlich dem Typ, wie er gegenwärtig benutzt wird, um einen Herzschrittmacher einzuführen, unterstützt werden.
Der Verbinder 12 hat separate Hohlräume zum Versorgen und Entleeren der Faserschleifen 14 und zum Aufpumpen des Ballons 20. Eine externe Pumpe 21 ist mit dem Ballonaufpumphohlraum 22 des Verbinders 12 verbunden und kann dazu benutzt werden, den Ballon 20 mit einer vorbestimmten Frequenz wiederholt aufzupumpen und zu entleeren. Eine Frequenz von ungefähr einem Zyklus pro Sekunde hat bei Experimenten demonstriert, daß sich zufriedenstellende Ergebnisse bei dem Minimieren der Strombildung und dem Aufrechterhalten einer turbulenten Strömung von Blut an dem Oxygenator ergeben. Irgendein Gas oder Fluid kann für diesen Zweck in den Ballon gepumpt und aus demselben abgelassen werden. Helium bietet jedoch die Vorteile, daß es eine sehr geringe Viskosität und Dichte hat, was das Pumpen erleichtert, und daß es in dem Blutstrom schnell aufgelöst wird, falls Heliumbläschen aus der Vorrichtung lecken sollten. In der bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens ein Teil der Faserschleifen 14 an der äußeren Oberfläche des Aufpumpballons 20 befestigt (z.B. durch eine Klebeverbindung). Das hilft sicherzustellen, daß die Expansion und Kontraktion des Ballons 20 eine Bewegung der Fasern 14 innerhalb des Blutgefäßes hervorrufen. Die Fig. 1 und 2 zeigen Querschnittansichten des Oxygenators 10, wobei der Ballon 20 vollständig aufgepumpt ist. Im Vergleich dazu zeigen die Fig. 4 und 5 denselben Oxygenator, wobei der Ballon 20 entleert ist.
Nachdem die Vorrichtung implantiert worden ist, wird eine Versorgung mit sauerstoffhaltigem Gas an den zweiten Hohlraum 15 des Verbinders 12 angeschlossen. Der Sauerstoff strömt durch den zweiten Hohlraum 15 in die Faserschleifen 14. Der Sauerstoff strömt durch die inneren Durchgänge der Fasern 14 und diffundiert durch die gasdurchlässigen Wände der Fasern nach außen in den umgebenden Blutstrom. Kohlendioxid diffundiert außerdem aus dem Blutstrom durch diese gasdurchlässigen Wände hindurch einwärts in das Innere der Fasern. Kohlendioxid und jeglicher verbleibender Sauerstoff in den Fasern werden an den distalen Enden der Fasern über einen dritten Hohlraum 16 in dem Verbinder 12 in die Atmosphäre abgelassen. Ein Unterdruck kann mit Hilfe einer Saugpumpe 19, die mit dem dritten Hohlraum 16 verbunden ist, aufgebaut werden, um die Gasströmung durch die Faserschleifen zu steigern.
Es sei angemerkt, daß die vorliegende Erfindung auch benutzt werden kann, um Anästhesiegase oder andere Medikationen direkt in das Blutsystem des Patienten einzubringen. Für diesen Zweck strömt eine Mischung aus Sauerstoff und Anästhesiegasen durch die Faserschleifen der Vorrichtung und diffundiert in den Blutstrom des Patienten.
Die Fig. 6, 7 und 8 zeigen eine alternative Ausführungsform des Oxygenators, bei der ein hohles Spitzenteil 100 an dem distalen Ende des Ballons 20 hinzugefügt worden ist. Eine zentrale Sauerstoffversorgungsröhre 70 erstreckt sich durch den Verbinder 12 und den Ballon 20 bis in das Innere des Spitzenteils 100. Jede der Faserschleifen ist an ihrem distalen Punkt in zwei Arme 14A und 14B zweigeteilt. Die resultierenden Enden der Fasern sind in Fluidverbindung mit dem inneren Hohlraum der Spitze 100 abgedichtet. Das Spitzenteil 100 kann aus Kunststoff oder Gummi um die Enden der Fasern geformt sein, um das Entweichen von Gasen an der Verbindungsstelle zwischen den Faserenden und dem Spitzenteil 100 zu verhindern. Die Spitze kann auch mit einer konisch zulaufenden Kontur versehen sein, um das Einführen der Vorrichtung durch einen Einschnitt zu erleichtern. In dieser Ausführungsform strömen daher sauerstoffhaltige Gase aus einer externen Versorgung durch die Sauerstoffversorgungsröhre 70 in den inneren Hohlraum des Spitzenteils 100, durch die beiden Arme 14A und 14B der Fasern und treten dann über den Auslaßhohlraum 16 in dem Verbinder 12 aus, wie es oben beschrieben worden ist. Es sei angemerkt, daß die Sauerstoffversorgungsröhre 70 und der Ballonaufpumphohlraum 22 als konzentrische Röhren ausgebildet sein können, wie es in den Fig. 6 und 8 gezeigt ist. Eine Querschnittansicht des oberen Teils des Ballons 20 und der Sauerstoffversorgungsröhre 70 ist in Fig. 7 gezeigt. Die Sauerstoffversorgungsröhre 70 dient auch als eine bauliche Abstützung für das Spitzenteil 100 und die Faserschleifen 14 und sorgt für einen Grad an Steifigkeit, um das anfängliche Einführen der Vorrichtung in das Blutgefäß zu unterstützen.
Fig. 9 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform, bei der die Fasern 14 durch eine einzelne gasdurchlässige Membran 90 ersetzt worden sind, welche den Aufpumpballon 20 umgibt. Das resultierende Gebilde ist im wesentlichen ein Ballon innerhalb eines Ballons. Wie zuvor wird sauerstoffhaltiges Gas über die Sauerstoffversorgungsröhre 70 dem Spitzenteil 100 zugeführt. Der Sauerstoff strömt dann von dem Spitzenteil 100 aus zurück zu dem Verbinder 12 durch den ringförmigen Raum zwischen dem Aufpumpballon 20 und der äußeren gasdurchlässigen Membran 90. Die Querdiffusion von Sauerstoff und Kohlendioxid erfolgt durch die gasdurchlässige Membran zwischen dem ringförmigen Raum und dem Blutstrom des Patienten, wie es oben erläutert worden ist. Wiederholtes Aufpumpen und Entleeren des Aufpumpballons 20 ruft entsprechende Bewegungen in der gasdurchlässigen Membran 90 hervor, um eine Strombildung zu minimieren. In noch einer weiteren alternativen Ausführungsform kann die gasdurchlässige Membran 90 mit der äußeren Oberfläche des Aufpumpballons 20 längs einer Anzahl von Längslinien verklebt werden, um eine Vielzahl von Gasdurchgängen zu schaffen, die sich von dem Spitzenteil 100 zu dem Verbinder 12 erstrecken.
Fig. 10 zeigt noch eine weitere alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der ein zweiter Aufpumpballon 25 benachbart zu dem ersten Aufpumpballon 20 hinzugefügt worden ist. Dieser zweite Ballon 25 hat einen separaten Hohlraum 27, der sich durch den Verbinder 12 erstreckt, um ein separates Aufpumpen und Entleeren des zweiten Ballons 25 unabhängig von dem ersten Ballon 20 zu gestatten. In dieser Ausführungsform werden die Ballons 20 und 25 üblicherweise asynchron aufgepumpt (d.h. gegenseitig phasenverschoben), so daß die resultierende Turbulenz in dem Blutstrom des Patienten maximiert wird.
Fig. 11 zeigt noch eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie bei den zuvor erläuterten Ausführungsformen hat der Oxygenator 10 einen aufpumpbaren Ballon 20, der zum wenigstens teilweisen Einführen durch einen einzelnen Einschnitt in dem Patienten in ein Blutgefäß vorgesehen ist. Die äußere Oberfläche des Ballons 20 gestattet eine selektive Expansion und Kontraktion des Ballons durch Einleiten von Gas in den bzw. Entfernen von Gas aus dem Ballon. Ein externer Verbinder 12, der sich durch den Schnitt erstreckt hat einen ersten Hohlraum 22, um das Aufpumpen und Entleeren des Ballons 20 zu gestatten, einen zweiten Hohlraum 15 zum Versorgen des Oxygenators mit sauerstoffhaltigem Gas und einen dritten Hohlraum 16 zum Ableiten des Gases aus dem Oxygenator. Eine Ballonaufpumppumpe 21 ist an den ersten Verbinderhohlraum 22 angeschlossen, um den Ballon 20 mit einem Gas wie Helium abwechselnd zu expandieren und zu kontraktieren. Die Ballonaufpumppumpe 21 kann, wie oben erläutert, benutzt werden, um den Ballon 20 mit einer vorbestimmten Frequenz aufzupumpen und zu entleeren. Ein Spitzenteil 100 ist durch ein langgestrecktes Halteteil 110 gehalten, das sich von dem Verbinder 12 aus erstreckt. jede Faser 14A einer ersten Gruppe von hohlen, gasdurchlässigen Fasern hat ein erstes Ende, welches eine Gasströmung über den zweiten Verbinderhohlraum 15 empfängt, und ein zweites Ende, welches an dem inneren Hohlraum des Spitzenteils 100 angeschlossen ist, das die Gasströmung aus der ersten Gruppe von Fasern empfängt. Jede Faser 14B einer zweiten Gruppe von hohlen, gasdurchlässigen Fasern hat ein erstes Ende zum Empfangen der Gasströmung aus dem Spitzenteil 100 und ein zweites Ende, welches die Gasströmung über den dritten Verbinderhohlraum 16 abläßt. Eine Saugpumpe 19, die mit dem dritten Verbinderhohlraum 16 verbunden ist, kann benutzt werden, um Gas aus der zweiten Gruppe von Fasern 14B mit Unterdruck abzuleiten. Die erste und zweite Gruppe von Fasern 14A und 14B umgeben im wesentlichen den Aufpumpballon 20. In der bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens ein Teil der Fasern 14A und 14B an der äußeren Oberfläche des Ballons 20 befestigt. Der Oxygenator kann, wie es oben mit Bezug auf die anderen Ausführungsformen erläutert worden ist, auch einen oder mehrere zusätzliche aufpumpbare Ballons aufweisen, die wiederholt asynchron mit dem ersten Ballon aufgepumpt und entleert werden.
Die obige Beschreibung gibt eine Anzahl von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung an. Andere Anordnungen oder Ausführungsformen, die nicht im einzelnen angegeben sind, könnten unter Berücksichtigung der Lehren der vorliegenden Erfindung, wie sie in den folgenden Ansprüchen beansprucht sind, praktiziert werden.

Claims

1. Oxygenator (10) zum Einführen in ein Blutgefäß, wobei der Oxygenator (10) wenigstens einen Gasdurchgang (14) aufweist, der eine gasdurchlässige Wand hat, die dafür ausgebildet ist, die Diffusion von Gasen zwischen dem Blutgefäß und dem Gasdurchgang (14) zu gestatten, dadurch gekennzeichnet, daß er aufweist:

einen aufpumpbaren Ballon (20), der dafür ausgebildet ist, wenigstens teilweise in das Blutgefäß eingeführt zu werden, wobei der Ballon (20) eine äußere Oberfläche und eine Öffnung hat, um eine selektive Expansion und Kontraktion des Ballons (20) durch Einleiten von Gas in den bzw. Ableiten von Gas aus dem Ballon (20) zu gestatten;

wobei der wenigstens eine Gasdurchgang (14) der äußeren Oberfläche des Ballons (20) benachbart ist, wodurch die Expansion und Kontraktion des Ballons (20) eine Bewegung von wenigstens einem Teil des Gasdurchganges (14) innerhalb des Blutgefäßes bewirken; und

eine Pumpeinrichtung (21), die dafür ausgebildet ist, den Ballon (20) abwechselnd zum Expandieren und Kontraktieren zu bringen.

2. Oxygenator (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasdurchgang (14) durch eine gasdurchlässige Oberfläche gebildet ist, welche wenigstens einen Teil des aufpumpbaren Ballons (20) im wesentlichen umschließt.

3. Oxygenator (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdurchgänge (14) mehrere hohle, gasdurchlässige Fasern (14) aufweisen.

4. Oxygenator (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Fasern an der äußeren Oberfläche des Aufpumpballons (20) befestigt ist.

5. Oxygenator (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er weiter eine Verbindungseinrichtung (12) aufweist, die Hohlräume (15, 16, 22) hat, welche dafür ausgebildet sind, eine Gasströmung dem Gasdurchgang (14) zuzuführen, Gas aus dem Durchgang (14) abzuleiten und das Aufpumpen und Entleeren des Ballons (20) durch die Pumpeinrichtung (21) zu gestatten.

6. Oxygenator (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtung (12) einen Hohlraum (15) zur Zufuhr einer Gasströmung zu dem Gasdurchgang (14) mit im wesentlichen Umgebungsdruck und eine Saugeinrichtung (19) zum Ableiten von Gas aus dem Gasdurchgang (14) mit Unterdruck aufweist.

7. Oxygenator (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdurchgänge (14) aufweisen:

ein Spitzenteil (100);

eine Gasversorgungsröhre (15), die sich von der Verbindungseinrichtung (12) zu dem Spitzenteil (100) erstreckt und dafür ausgebildet ist, das Spitzenteil (100) mit Gas zu versorgen; und

mehrere hohle, gasdurchlässige Fasern (14A, 14B) , wobei jede Faser ein erstes Ende hat, das dafür ausgebildet ist, eine Gasströmung aus dem Spitzenteil (100) zu empfangen, und ein zweites Ende, das dafür ausgebildet ist, die Gasströmung zu der Verbindungseinrichtung (12) abzuleiten, wobei die Fasern (14A, 14B) den Aufpumpballon (20) im wesentlichen umgeben.

8. Oxygenator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Gasversorgungsröhre (15) von der Verbindungseinrichtung (12) aus durch den Aufpumpballon (20) zu dem Spitzenteil (100) erstreckt.

9. Oxygenator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdurchgänge aufweisen:

eine erste Gruppe einer Anzahl von hohlen, gasdurchlässigen Fasern (14A), wobei jede Faser (14A) ein erstes Ende hat, das dafür ausgebildet ist, eine Gasströmung aus der Verbindungseinrichtung (12) zu empfangen, und ein zweites Ende;

ein Spitzenteil (100), das einen inneren Hohlraum hat, der dafür ausgebildet ist, die Gasströmung aus den zweiten Enden der ersten Gruppe von Fasern (14A) zu empfangen; und

eine zweite Gruppe einer Anzahl von hohlen, gasdurchlässigen Fasern (14B), wobei jede Faser (14B) ein erstes Ende hat, das dafür ausgebildet ist, die Gasströmung aus dem Spitzenteil (100) zu empfangen, und ein zweites Ende, das dafür ausgebildet ist, die Gasströmung zu der Verbindungseinrichtung (12) abzuleiten, wobei die erste und die zweite Gruppe von Fasern (14A, 14B) den Aufpumpballon (20) im wesentlichen umgeben.

10. Oxygenator (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß er weiter ein Halteteil aufweist, das dafür ausgebildet ist, das Spitzenteil (100) in bezug auf die Verbindungseinrichtung (12) festzuhalten.

11. Oxygenator (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeinrichtung (21) den Ballon (20) mit einer vorbestimmten Frequenz wiederholt aufpumpt und entleert.

12. Oxygenator (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz ungefähr ein Zyklus pro Sekunde beträgt.

13. Oxygenator (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß er weiter wenigstens einen zusätzlichen Aufpumpballon (25) aufweist, der asynchron mit dem ersten Aufpumpballon (20) wiederholt aufgepumpt und entleert wird.

14. Oxygenator nach Anspruch 1, wobei das Gas innerhalb des Ballons (20) Helium umfaßt.

15. Oxygenator (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oxygenator (10) dafür ausgebildet ist, sich durch einen einzelnen Schnitt in das Blutgefäß zu erstrecken, und daß eine Vielzahl der Gasdurchgänge (14) vorgesehen ist, die dafür ausgebildet sind, eine Strömung von Sauerstoff enthaltendem Gas zu empfangen, um die Diffusion von Sauerstoff und Kohlendioxid zwischen dem Blutgefäß und den Gasdurchgängen (14) zu gestatten und die Strömung von Gas abzuleiten, wobei die Fasern (14) wenigstens einen Teil der Ballonoberfläche im wesentlichen umgeben, so daß die Expansion und Kontraktion des Ballons (20) eine Bewegung von wenigstens einem Teil der Fasern (14) innerhalb des Blutgefäßes verursachen, und daß der Oxygenator (10) weiter einen externen Verbinder (12) aufweist, welcher dafür ausgebildet ist, sich durch einen einzelnen Schnitt in den Patienten zu erstrecken, wobei der Verbinder (12) einen ersten Hohlraum (22) hat, um das Aufpumpen und Entleeren des Ballons (20) durch die Pumpeinrichtung (21) zu gestatten, einen zweiten Hohlraum (15), um den Fasern (14) einen Strom von Sauerstoff enthaltendem Gas zuzuführen; und einen dritten Hohlraum (16) zum Ableiten von Gas aus den Fasern (14).

16. Oxygenator (10) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Fasern (14) an der äußeren Oberfläche des Aufpumpballons (20) befestigt ist.

17. Oxygenator (10) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß jede der hohlen Fasern (14) ein erstes Ende aufweist, das dafür ausgebildet ist, eine Gasströmung aus dem zweiten Hohlraum (15) des Verbinders (12) zu empfangen, und ein zweites Ende, das dafür ausgebildet ist, Gas in den dritten Hohlraum (16) des Verbinders (12) abzuleiten, wobei sich eine Schleife jeder Faser um einen Teil des Ballons (20) innerhalb des Blutgefäßes erstreckt.

18. Oxygenator (10) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß er weiter ein Halteteil aufweist, das sich von dem Verbinder (12) aus erstreckt und dafür ausgebildet ist, die Fasern (14) in bezug auf den Verbinder (12) festzuhalten.

19. Oxygenator (10) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeinrichtung (21) den Ballon mit einer vorbestimmten Frequenz wiederholt aufpumpt und entleert.

20. Oxygenator (10) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß er weiter wenigstens einen zusätzlichen Aufpumpballon (25) aufweist, der asynchron mit dem ersten Aufpumpballon (20) wiederholt aufgepumpt und entleert wird.

21. Oxygenator (10) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß er weiter eine Saugeinrichtung (19) aufweist, die an den dritten Hohlraum (16) des Verbinders (12) angeschlossen ist, um Gas aus den Fasern (14) mit Unterdruck abzuleiten.

22. Oxygenator (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oxygenator (10) dafür ausgebildet ist, sich durch einen einzelnen Schnitt in einem Patienten in ein Blutgefäß zu erstrecken, wobei der Oxygenator (10) weiter einen externen Verbinder (12) aufweist, der dafür ausgebildet ist, sich durch einen einzelnen Schnitt in den Patienten zu erstrecken, wobei der Verbinder (12) einen Ballonhohlraum (22) hat, um das Aufpumpen und Entleeren des Ballons (20) zu gestatten, und einen Auslaßhohlraum (16), wobei die Pumpeinrichtung (21) mit dem Ballonhohlraum (22) des Verbinders (12) verbunden und dafür ausgebildet ist, den Ballon (20) abwechselnd zum Expandieren und Kontraktieren zu bringen; ein Spitzenteil (100), eine Gasversorgungsröhre (70), die sich durch den Verbinder (12) zu dem Spitzenteil (100) erstreckt und dafür ausgebildet ist, das Spitzenteil (100) mit einem Sauerstoff enthaltenden Gas zu versorgen, und wobei eine Vielzahl der Gasdurchgänge (14) in Form von gasdurchlässigen Fasern vorgesehen ist, wobei jede Faser ein erstes Ende hat, das dafür ausgebildet ist, einen Strom von Sauerstoff enthaltendem Gas aus dem Spitzenteil (100) zu empfangen, und ein zweites Ende, das dafür ausgebildet ist, Gas über den Auslaßhohlraum (16) des Verbinders (12) abzuleiten, wobei die Fasern dafür ausgebildet sind, die Diffusion von Sauerstoff und Kohlendioxid zwischen den Blutgefäßen und den Fasern und gestatten, und wobei die Fasern wenigstens einen Teil der Ballonoberfläche im wesentlichen umgeben, so daß die Expansion und Kontraktion des Ballons (20) eine Bewegung von wenigstens einem Teil der Fasern innerhalb des Blutgefäßes verursacht.

23. Oxygenator nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeinrichtung (21) den Ballon (20) mit einer vorbestimmten Frequenz wiederholt aufpumpt und entleert.

24. Oxygenator nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß er weiter wenigstens einen zusätzlichen Ballon (25) aufweist, der asynchron mit dem ersten Ballon (20) wiederholt aufgepumpt und entleert wird.

25. Oxygenator nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Fasern an der äußeren Oberfläche des Ballons (20) befestigt ist.

26. Oxygenator nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß er weiter eine Saugeinrichtung (19) aufweist zum Ableiten von Gas aus dem Auslaßhohlraum (16) des Verbinders (12) mit Unterdruck.

27. Oxygenator (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oxygenator (10) dafür ausgebildet ist, sich durch einen einzelnen Schnitt in einem Patienten in ein Blutgefäß zu erstrecken, und daß es eine Vielzahl der Gasdurchgänge (14) gibt, wobei der Oxygenator (10) weiter aufweist

einen externen Verbinder (12), der dafür ausgebildet ist, durch einen einzelnen Schnitt in den Patienten eingeführt zu werden, wobei der Verbinder (12) einen ersten Hohlraum (22) hat, um das Aufpumpen und Entleeren des Ballons (20) zu gestatten, einen zweiten Hohlraum (15), der dafür ausgebildet ist, den Oxygenator (10) mit einem Sauerstoff enthaltenden Gas zu versorgen, und einen dritten Hohlraum (16), der dafür ausgebildet ist, Gas aus dem Oxygenator (10) abzuleiten;

wobei die Pumpeinrichtung (21) mit dem ersten Hohlraum (22) des Verbinders (10) verbunden und dafür ausgebildet ist, den Ballon (20) abwechselnd zum Expandieren und Kontraktieren zu bringen;

eine erste Gruppe der Gasdurchgänge (14A), die die Form von hohlen, gasdurchlässigen Fasern (14A) haben, wobei jede Faser ein erstes Ende hat, das dafür ausgebildet ist, einen Strom von Sauerstoff enthaltendem Gas aus dem zweiten Hohlraum (15) zu empfangen, und ein zweites Ende;

ein Spitzenteil (100), das einen inneren Hohlraum hat, der dafür ausgebildet ist, den Gasstrom aus dem zweiten Ende der ersten Gruppe von Fasern (14A) zu empfangen;

eine zweite Gruppe der Gasdurchgänge (14), die die Form von hohlen, gasdurchlässigen Fasern (14B) haben, wobei jede Faser ein erstes Ende hat, das dafür ausgebildet ist, den Gasstrom aus dem Spitzenteil (100) zu empfangen, und ein zweites Ende, das dafür ausgebildet ist, den Gasstrom über den dritten Hohlraum (16) abzuleiten, wobei die erste und die zweite Gruppe von Fasern (14A, 14B) wenigstens einen Teil des Ballons (20) im wesentlichen umgeben.

28. Oxygenator (10) nach Anspruch (27), dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeinrichtung (21) den Ballon (20) mit einer vorbestimmten Frequenz wiederholt aufpumpt und entleert.

29. Oxygenator (10) nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß er weiter wenigstens einen zusätzlichen aufpumpbaren Ballon (25) aufweist, der asynchron mit dem ersten Ballon (20) wiederholt aufgepumpt und entleert wird.

30. Oxygenator nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß er weiter ein Halteteil (110) aufweist, das sich von dem Verbinder (12) aus erstreckt und dafür ausgebildet ist, das Spitzenteil (100) in bezug auf den Verbinder (12) festzuhalten.

31. Oxygenator nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Fasern (14A, 14B) an der äußeren Oberfläche des Ballons (20) befestigt ist.

32. Oxygenator nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß er weiter eine Saugeinrichtung (19) aufweist, die mit dem dritten Verbinderhohlraum (16) operativ verbunden und dafür ausgebildet ist, Gas aus der zweiten Gruppe von Fasern (14B) mit Unterdruck abzuleiten.