DD207657A5

DD207657A5 - Expansibles blutreservoir mit starrer huelle, heizvorrichtung und hohlfasermembranoxigenatoreinbau

Info

Publication number: DD207657A5
Application number: DD83248120A
Authority: DD
Inventors: Iii Frank W Mather; Andreas Preussner; Gaylord L Berry
Original assignee: Cordis Dow Corp
Priority date: 1982-02-22
Filing date: 1983-02-21
Publication date: 1984-03-14
Also published as: MX159076A; AU562663B2; JPS58155863A; NO830593L; NZ203332A; ATE35622T1; EP0089748A2; DE3377332D1; NO156395C; EP0089748A3; BR8300830A; DK71183D0; DK161493C; JPH059111B2; NO156395B; CA1191415A; DK161493B; DK71183A; EP0089748B1; AU1114283A

Abstract

ZIEL UND AUFGABE DER ERFINDUNG BESTEHEN DARIN, DEN EINHEITLICHEN EINBAU SO AUSZUGESTALTEN, DASS DAS BLUT INFOLGE MECHANISCHER BEANSPRUCHUNG UND BEEINFLUSSUNG DURCH LUFT KEINE QUALITAETSVERSCHLAECHTERUNG HINSICHTLICH SEINES ZUSTANDES UND SEINER EIGENSCHAFTEN ERFAEHRT. EIN EINBAU , BESTEHEND AUS EINEM EXPANSIBLEN BLUTRESERVOIR MIT STARRERHUELLE , EINER HEIZVORRICHTUNG UND EINEM HOHLFASERMEMBRANOXIGENATOR, WIRD ZU EINER SELBSTTRAGENDEN EINHEIT INTEGRIERT. EINE VON EINER FLEXIBLEN MEMBRAN ABGESCHLOSSENE SICHTBARE KONKAVITAET BILDET EIN FLUESSIGKEITS-UND LUFTDICHTES BLUTRESERVOIRVON VERAENDERLICHEM VOLUMEN,WELCHES AN DER BLUTHEIZVORRICHTUNG BEFESTIGT IST, DIE WIEDERUM AN EINEM HOHLFASERMEMBRANOXIGENATOR BEFESTIGT IST. DER EINBAU SPEICHERT, ERWAERMT, OXIGENIERT UND REINIGT BLUT DURCH HINDURCHFUEHREN VON SAUERSTOFF DURCH DIE LUMEN EINER AUF EINEM ZYLINDRISCHENKERN GELAGERTEN MATTE AUS GASDURCHLAESSIGEN HOHLFASERN GERINGEN DURCHMESSERS BEIM HINWEGSTROEMEN VON BLUT UEBER DIE AUSSENSEITEN DER FASERN IN EINEM KLEINEN, LEICHT ZU BENUTZENDEN,SICHEREN,INTEGRIERTEN OXIGENATOR, WELCHER EINE BERUEHRUNG DES BLUTES MIT DER UMGEBUNGSLUFT AUF SEINEM KREISLAUF DURCH DEN EINBAU VERMEIDET.

Description

O 1. £ U 0 Berlin, den 28,7.1983

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Expansibles Blut reservoir rait starrer Hülle, Heizvorrichtung und Hohlfaserroetnbranoxigenatoreinbau

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf verbesserte Bltioxigenierungseinrichtungen zum Gebrauch bei der Oxigenierung von Blut während Operationen an lebenswichtigen Organen, insbesondere Herzoperationen,

Die Vorrichtung ist ein selbsttragender Einbau, welcher ein neues Blut reservoir, eine Bluterwärmungsvorrichtung, im folgenden Heizvorrichtung genannt, und einen neuen Hohlfasermembranblutoxigenator zu einer Einheit integriert· Die. Heizvorrichtung ist zwischem dem oberen Blutreservoir und dem unteren Oxigenator angeordnet, und der Einbau sieht einen luftdichten Kreislauf des Blutstromes vor, was die erforderlichen Strömungseinrichtungen und Verbinder ein« schließt, um den Einbau in die Lage zu versetzen. Blut zu speichern, zu oxigenieren und die erforderliche Temperatur für das durch den Einbau hindurchströmende Blut vorzusehen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind Heizvorrichtungen, Blut reservoirs und Membranoxigenatoren verschiedener Arten bekannt und bereits in der Vergangenheit beim Oxigenieren-von Blut während Operationen verwendet worden. In dem Buch "Herz-Lungen-Bypass" von Pierre M_- Galletti, M. D, et al sind auf den Seiten 165 bis 170 verschiedene Arten von Heizvorrichtungen betrachtet, die in

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einem außerkörperlichen Kreislauf verwendbar sind; verbesserte Ausgestaltungen unter Verwendung von Heizvorrichtungen mit um einen tragenden zylindrischen Kern herumgewickelten» schneckenförmig genuteten Aluminiumrohren, die einstückig mit einem Blutoxigenator ausgebildet sind, sind in den US-Patenten 4,065.264,» 4,138,288 und 4,138.464 offenbart, ^

Membranoxigenatoren, die Gebrauch machen von Membranen in Blattforra oder in Form großer abgeflachter Rohre von der Art, wie sie in dem US-Patent 3,757,955 offenbart ist, sind bekannt und bereits in Vorrichtungen, welche derartige Blattformen miteinander verbinden, die gegenüber Sauerstoff, Kohlendioxid und Wasserdampf durchlässig, jedoch gegenüber Blut undurchlässig sind, in außerkörperlichen Kreisläufen wie in den in den US-Patenten 3,929,414 und 4,061,470 gezeigten verwendet worden; es sind ebenso in dem US—Patent 4,151,088 Blattmembranen zu einer einzigen Einheit mit einem Wärmeaustauscher und einem luftoffenen Blut reservoir integriert worden,

Blutwärmeäustauscher und Blutbehälter vom luftoffenen Typ oder vom kissenförtnigen, zusammenlegbaren Filmtyp, die normalerweise von einem Lagerstand im Bereich eines gesonderten Wärmeaustauschers und einer.Blutblasenbildungsvorrichtungherabhängen, sind ebenso bekannt und werden in den US-Patenten 4,058,369 und 4,205,042 gezeigt,' Große, abgeflachte durchlässige Rohre, die hergestellt sind aus Poly— ' sulfonen, Polycarbonaten und Copolymeren derselben, welche sich für die Oxigenierüng der Blut- oder Nierendialyse eig-

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nen, werden verwendet in einer Kombinationsanlage mit einem integrierten Wärmeaustauscher, der in,dem US-Patent 4,094.792 gezeigt ist. Die oben genannten Patente bilden den am nächsten liegenden bekannten Stand der Technik für die Erfindungen gemäß den Ansprüchen der vorliegenden Anmeldung»

Die,oben erwähnten gesonderten Vorrichtungen und zusammengebauten Einheiten weisen Jeweils Nachteile sowohl in praktischer Hinsicht als auch in funktioneller Hinsicht oder hinsichtlich der Sicherheit auf. Vor allem ist es ein bekannter und anerkannter Nachteil für einen, Patienten, das Blut in einem außerkörperlichen Kreislauf während der Operation der Luft auszusetzen, und Vorrichtungen, die das Blut unter Verwendung von Luft oder Sauerstoff in einer offenen Blasenbildungsvorrichtung oxigenieren, kranken an diesem Fehler» Es ist außerdem bekanntermaßen unerwünscht, das Blut während des Durchstroms durch das Reservoir, die Heizvorrichtung und/oder den Oxigenator ungewöhnlichen mechanisch aufgebrachten Kräften oder Spannungen auszusetzen, und es ist außerdem bekannt, daß Bewegungen und Behandlung des Blutes in dem außerkörperlichen Kreislauf, die sich den normalerweise innerhalb des Körpers erfahrenen stark nähern, am sichersten und besten für das Wohlergehen des Patienten sind»

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, bei außerkörperlicher Oxigenierung den Zustand und die Eigenschaften des Blutes zu erhalten«

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Darlegung des Wesens der Erfindung

Es 1st daher die Aufgabe der Erfindung, einen einheitlichen Einbau aus einem neuen starren Reservoir, einer Heizvorrichtung und einem neuen Hohlfaserblutoxigenator zu schaffen, der so ausgestattet ist» daß eine Qualitätsverschlechterung des Blutes infolge mechanischer Beanspruchung und Beeinflussung durch Luft in deffi außerkörperlichen Kreislauf ausgeschlossen ist und die Sicherheit des Patienten während der Oxigenierung und Speicherung, außerhalb des Körpers bei .der Operation begünstigt*

Der Einbau gemäß der Erfindung enthält ein Reservoir mit starrer Hülle und den daran befestigten neuartigen entsprechenden Einrichtungen» die mit einem eine Konkavität begrenzenden Abschnitt der Hülle einen selbsttragenden luftdichten und flüssigkeitsdichten expansiblsn Blutbehälter "bilden* Das Reservoir ist an einem Ende einer Heizvorrichtung von herkömmlicher Konstruktion befestigt, und an dem anderen Ende der Heizvorrichtung ist ein Hohlfaseroxigenat'or befestigt. Die drei Teileinheiten können ««ahlweise lösbar oder dauerhaft zur Bildung einer integrierten Verbundenheit befestigt sein« Sowohl die lösbare als auch die dauerhafte Einbauform wird in senkrechter Anordnung verwendet, in welcher das Reservoir oben liegt.

Im einzelnen ist der Einbau gekennzeichnet durch einen selbsttragenden Körper mit einer die Konkavität begrenzenden starren Hülle, eine flexible Membraneinrichtung, die an der Hülle in überlagerung wenigstens eines Teils der

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Konkavität befestigt ist und mit der Hülle eine flüssig-· keitsdichte Kammer von veränderlichem Volumen bildet, wobei die flexible Membraneinrichtung in der Lage ist, eine gegenseitige Passung mit der Innenwand der Konkavität der Hülle zu bilden und diese zu überlagern, wenn die Kammer leer ist, und sich bei Eintritt von Flüssigkeit in die Kammer von der Innenwand in veränderliche Stellungen nach außen zu bewegen, sowie Biteinlaßeinrichtungen und -auslaßeinrichtungen, die einstückig mit der starren Hülle ausgebildet sind.

Die starre Hülle ist wenigstens teilweise von zylindrischer Gestalt, und die Blutaelaßeinrichtung ist im unteren Endbereich der Kammer angeordnet»

Die Bluteinlaßeinrichtung und die Blutauslaßeinrichtung sind an voneinander beanstandeten Stellen im unteren Endbereich der Kammer angeordnet«

Die starre Hülle enthält einen langgestreckten halbzylindrischen Abshnitt, der in einem angeformteh kuppeiförmigen Abschnitt an wenigstens einem Ende des halbzy— lindfischen Abschnitts endet« Vorteilhaft endet der langgestreckte halbzylindrische Abschnitt an seinem oberen Ende in dem kuppeiförmigen Abschnitt. Im Bereich des₍ ^x oberen Endes des kuppeiförmigen Abschnitts ist eine Blasenentfernungsöffnung angeordnet«

Die langgestreckte halbzylindrische starre Hülle kann auch sowohl an ihrem oberen als auch an ihrem unteren Ende in angeformten kuppeiförmigen Abschnitten enden, wobei die Einlaßeinrichtungen und Auslaßeinrichtungen an voneinander beabstandeten Stellen in der Wand des^vunteren kuppeiförmigen Abschnitts angeordnet sind, während die Blasenentfernungsöffnung in dem oberen kuppeiförmigen Abschnitt angeordnet ist.

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Die Blutauslaßvorrichtung weist eine Anzahl Blutaufnahmeöffnungen im Bereich des unteren Endes der Kammer auf, die so bemessen und angeordnet sind» daß sie die Mitführung von Blasen in dem aus der Kammer austretenden Blut auf ein Minimum herabsetzen»

Die starre Hülle weist wenigstens einen Kanal in ihrer Innenwand auf, welcher sich von einem Punkt im Bereich des unteren Endes der Kammer zu einem Punkt im Bereich des oberen Endes der Hülle erstreckt» Der Kanal ist bevorzugt in die Innenwand des halbzylindrischen Abschnitts vertieft eingeformt und in dessen Mittelabschnitt angeordnet und erstreckt sich von der Blutauslaßeinrichtung zu einem Punkt in enger Nachbarschaft des unteren Endes der Kammer* während die Blasenentfernungsöffnung mit dem wenigstens einen vertieft eingeformten Kanal in Verbindung steht. Das Blutreservoir und der Einbau sind dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungseinrichtungen Blut aus dem Reservoir af die Oberseite der Beizvorrichtung übertragen* die Blutauslaßeinrichtungen Blut von dem unteren Ende der Heizvorrichtung zum unteren Ende des Blutoxigenators übertragen und weitere Blutauslaßeinrichtungen oxigeniertes Blut aus dem unteren Ende des Blutoxigenators austragen» Die Blutzufuhneinrichtungen führen venöses BIu: zum unteren Ende des Blutoxigenators hin» Weitere Einrichtungen übergeben oxigeniertes Blut von der Auslaßeinrichtung zum Bereich des unteren Endes des Oxigenators auf die Bluteinlaßvorrichtung auf dem Reservoir» öffnungen übertragen das oxigenierte Blut aus dem Reservoir auf den oberen Abschnitt der Heizvorrichtung, und die Blutpumpe und eine arterielle Leitung tragen das erwärmte und oxigenierte Blut aus»

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Innerhalb des Einbaus sind also innere Blutdurchflußkanäle oder Röhren angeordnet, um es dem venösen Blut von dem Patienten oder von einem Kardiotomiereservoir zu gestatten* zunächst in das expansible Blut reservoir oder den Hohlfaseroxigenator* wie gewählt, einzutreten und dann durch die andere der zwei Einheiten und die Heizvorrichtung zu strömen, bevor es in oxigeniertem Zustand bei d«r angemessenen Temperatur zu dem Patienten zurückströmt, um es den Bedürfnissen des Patienten während der gesamten Herz-Lungenbypass-Operation anzupassen· Der Blutst rom durch den Einbau erfolgt ohne Luftberührung, Die Oxigenierung erfolgt an der dünnlinigen Grenzfläche zwischen dem Blut und den Umfangs— flächen der kleinen Hohlfasern, während das Blut durch die Lücken zwischen den Fasern strömt und mit der Umfangsfläche der Fasern in Berührung kommt, welche Sauerstoff in ihren Lumen führen* Das Blut strömt relativ langsam auf einem allgemein radialen Pfad durch die beabstandeten Lücken und begegnet einem geringeren Druckabfall während der Oxigenierung, so daß das Blut insgesamt während seines außerkörperlichen Durchgangs durch den Einbau gemäß der Erfindung ein Minimum an ungewöhnlicher Beanspruchung erfährt«

Das neue expansible Reservoir mit starrer Hülle und der Einbau^ welcher das neue Reservoir, eine Heizvorrichtung und den Hohlfaseroxigenator enthält, ist an sich in einer ge~ sonderten Anmeldung desselben Anmelders unter der Serial Number 350 460 im einzelnen offenbart, die gleichzeitig mit der vorliegenden Anmeldung eingereicht wird»

Gemäß der Erfindung ist somit ein expansibles Blut reservoir vorgesehen mit einer neuartigen starren selbsttragenden kon-

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kaven Hülle und einer einstückig daran befestigten flexiblen Membran oder einem nachgiebigen Körper» welcher ein Blut reservoir mit veränderlichem Volumen bildetr Das Reservoir ist hergestellt aus durchsichtigem oder durchscheinendem Material und so angeordnet, daß die Blutkonkavität für den Techniker während des Gebrauchs zur leichten Beobachtung des Blutpegels in dem Reservoir ständig sichtbar ist. Das Reservoir ist mit einer Bluteinlaßeinrichtung versehen* welche mit dem Inneren des Behälters in Verbindung st ehtj der so angeordnet ist, daß die Entfernung von Schaum oder Blasen durch eine andere einstückig mit der starren Hülle ausgebildete und der Blutansacunlung in dem expansiblen Behälter zugeordnete Einrichtung bei allen Blutpegeln in dem Behälter leicht möglich ist. Das Reservoir ist außerdem mit einer Blutauslaßeinrichtung versehen, die hinsichtlich ihrer Größe und der Anordnung relativ zu der Bluteinlaßvorrichtung so ausgelegt ist, daß eine niedrige Ausgangsblut Stromgeschwindigkeit sichergestellt wird, die geeignet ist«; die Mitführung von Blasen oder Schaum in dem Bin zu verhindern, welches aus dem Reservoir austritt und in die Heizvorrichtung einströmt.

Der Einbau des Reservoirs mit veränderlichem Volumen gemäß der Erfindung mit einer Blutheizvorrichtung und einem Hohlfaseroxigenator ordnet das Reservoir an höchster Stelle any bei Befestigung der Heizvorrichtung am unteren Ende des Reservoirs und Befestigung des Hohlfaseroxigenators an dem unteren Ende der Heizvorrichtung zur Verwendung in einer allgemein senkrechten Anordnung. Die starre Beschaffenheit des Reservoirs, der Heizvorrichtung und des Oxigena-

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tors und die komplementären Formen jedes Bestandteils bilden einen Einbau, der leicht zu handhaben ist und zum Gebrauch in dem Operationssaal an einem herkömmlichen Ständer und einer beweglichen Konsole angehängt werden kann, die vorteilhafterweise mit einer Lagerung zur Aufnahme des Einbaus und der Blutpumpeneinrichtung versehen ist. Eine solche Konsole kann auch eine einzelne Vorrichtung zur leichten Befestigung an Wasserversorgungsanschlüssen auf der starren Hölle des Reservoirs einschließen·

Ausführunpsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden· In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig_# 1; eine perspektivische Darstellung des Einbaus, welcher das Reservoir bei teilweiser Füllung mit Blut zeigt, sowie die mittlere Heizvorrichtung mit einem fortgebrochenen Abschnitt zur Darstellung des Heizspulenelements* und den unteren Hohlfaseroxigenator;

Fig. 2: einen Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig_# 3, gesehen in Richtung der Pfeile;

Fig. 3: einen senkrechten Schnitt durch den in Fig* I gezeigten Einbau;

Fig_# 4: eine Rückansicht zur Darstellung der bevorzugten ' Stellen für die Anordnung der Vsrbindungsöffnungen;

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Fig. 5: eine schematische Darstellung des bevorzugten Blutdurchflußweges zur Verwendung in dem Einbau nach Fig. 1;

Fig. 6: eine schematische Darstellung eines ersten wahlweise möglichen Blutdurchflußweges zur Verwendung in dem Einbau nach Fig* I;

Fig_# 7: eine schematische Darstellung eines zweiten Blutdurchflußweges zur Verwendung in dem Einbau nach , Fig. 1;

Fig. 8: einen Schnitt zur Darstellung einer abgewandelten Form einer starren Hülle zur Verwendung im Austausch gegen die in Fig, I gezeigte bevorzugte zylindrische Form und

Fig. 9: eine Seitenansicht des Einbaus nach Fig. 1 bei Lagerung zürn Gebrauch auf einer bevorzugten Ausführungsforra einer beweglichen Lagerkonsole.

Der Qxigenatoreinbau gemäß der Erfindung ist in den Zeichnungen allgemein mit 10 bezeichnet und enthält, wie am besten aus den Fig. Iy 2 und 3 ersichtlich» ein Reservoir mit einer starren Hüllen das allgemein mit 20 bezeichnet ist* eine allgemein mit 40 bezeichnete Heizvorrichtung sowie einen allgemein mit 60 bezeichneten Blutoxigenator. Das Reservoir 20, die Heizvorrichtung 40 und der Oxygenator sind in der dauerhaft befestigten Einbauform in der bevorzugten senkrechten Ausrichtung des normalen Gebrauchs

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während der Operation gezeigt* Die typische Gebrauchsanordnung wird in Fig* 9 dargestellt, welche den Einbau 10 auf einer bevorzugten Type einer allgemein mit 100 bezeichneten Lagerkonsole gelagert zeigt, was im Anschluß hieran ausführlicher beschrieben wird,

Wie am besten aus den Fig» 2 und 3 ersichtlich, enthält das Reservoir 20 den starren Hüllenkörper 22 und einen nachgiebigen flexiblen Membrankörper 24„ Der Hüllenkörper 22 ist für den größeren Teil seiner Länge in seiner bevorzugten halbzylindrischen Form gezeigt und endet an seinem oberen Ende in einem kuppeiförmigen Abschnitt 23 und an seinem unteren Ende in einem bogenförmigen konkaven Abschnitt 25· Der starre Hüllenkörper 22 bildet eine innen gerundete Konkavität, die offen und für den Beobachter bei Betrachtung von vorn als ein halbzylindrischer Hohlraum sichtbar ist, wie in Sg/1 gezeigt» Die flexible Membran 24 ist aus einem durchscheinenden oder vorzugsweise durchsichtigen dünnen Film aus einem etwas elastischen, gegenüber Beanspruchungen widerstandsfähigen Material gebildet, welches mit dem Blut verträglich ist/wie z_# B. das bevorzugte Silastikgummi oder Polyvinylchlorid, Polyethylen, Polypropylen oder dergleichen·

Die Membran 24 ist so bemessen und geformt, daß sie an den Umfangskanten der Konkavität in dem Reservoir 20 mit starrer Hülle derart befestigt werden kann, daß sie sich in diese Konkavität hineinfalten läßt und auf den Innenflächen des unteren konkaven Abschnitts 25.der Hülle 22 und des oberen kuppeiförmigen"Abschnitts 23 ruht oder diese überlagert.

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wenn das Reservoir laer ist» Fig» 3 zeigt das Reservoir in einera teilweise gefüllten Zustand, in welchem das Blut einen Teil des Behälters mit veränderlichem Volumen einnimmt» der durch den rückwärtigen Hüllenkörper 22 und die nach außen beabstandete flexible Membran 24 begrenzt vard_# Bei Zunahme des Blutvolumens bewegt sich die flexible Membran 24 weiter von der Hülle 22 fort» um jegliches veränderliche Volumen des Blutes aufzunehmen, das in dem Blutbehälter bis zu und einschließlich der maximalen Ausdehnung der Membran 20 erwünscht ist* In der bevorzugten Ausführungsforra der Hülle 22, die in Fig* 3 gezeigt ist, ist der Abschnitt 26 vorgesehen, um als ein Lager für das Membran 24 zu dienen, während sich diese ihrem maximalen Volumen nähert, das durch die punktierte Linie 24' dargestellt ist·

Es können alle beliebigen geeigneten Einrichtungen zur Befestigung der Membran 24 an der Hülle 22 verwendet werden, welche eine flüssigkeitsdichte und luftdichte Verbindung sicherstellen, während sich die Beanspruchungen mit den zunehmenden und abnehmenden Blttraengen in dem Behälter beim Gebrauch ändern. Wie in den Fig» 2 und 3 gezeigt, ist die Membran 24 mit einer Umfangswulst 27 versehen, die an den Seitenkanten der Hülle 22 und an ihrem oberen Ende an dem Abschnitt 23 und an ihrem unteren Ende an dem Abschnitt befestigt ist, Die Wulst 27 wird in einem Umfangskanal 28 aufgenommen, der in der Umfangskantenflache der Hülle 22 angeordnet ist« sowie in einera dazu passenden Kanal oder Schlitz in dem überlagernden Flansch 29, Der Flansch 29 umgibt die Umfangskontur der Konkavität in der Hülle 22 und folgt dieser und ist an der Hülle 22. und den Abschnitten 23;

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25 durch geeignete Mittel befestigt, wie beispielsweise durch Verklebung, Heißversiegelung usw.

Die starre Hülle ist mit einer Einlaßöffnung 30 für venöses Slut versehen, welche während des Gebrauchs an eine herkömmliche Drainageleitung für venöses Blut (nicht gezeigt) angeschlossen ist. Die Hülle 22 weist eine zweite Einlaßöffnung 32 für venöses Blut auf, weiche während des Gebrauchs an ein Kardiotomiereservoir (nicht gezeigt) angeschlossen ist· Beide Einlaßöffnungen 30; 32 durchdringen die rückwärtige Hülle 22 im Bereiche des unteren Endes des Reservoirs 20, jedoch mit Abstand von diesem nach oben, und vorzugsweise bei einem aus der Horizontalen oder beispielsweise um 15 bis 60° nach oben geneigten Winkel, um das in den Reservoirhohlraum eintretende Blut von dem den Hohlraum durch die Blutauslaövorrichtung 34 verlassenden Blut fortzulenken» Die Blutauslaßvorrichtung 34 ist, wie in Fig* 2 gezeigt, in dem unteren konkaven Abschnitt 25 im

Bereiche der Verbindung zwischen dem Reservoirabschnitt und der Membran 24 und mit leichtem Abstand von dieser Ver- ' bindung nach hinten angeordnet» Die Einrichtung 34 enthält, wie gezeigt, eine Anzahl langgestreckter öffnungen 35 in dem Abschnitt 25, welche von den Blutkanaleinrichtungen 36 eingeschlossen sind, die sich nach unten erstrecken und an ihren unteren Enden in öffnungen 37 in den Stutzen 38 des Samraelrohres 40 enden. Als Auslaßweg des Blutes aus dem Reservoir ist eine Anzahl Bliiöffnungen 35 gegenüber einem einzigen Auslaß vorteilhaft, da sie einen Blutdurchfluß mit größerer Querschnittsfläche ermöglichen und so die Blutstromgeschwindigkeit herabsetzen, was die Wahrscheinlichkeit

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einer Mitführung von Gasblasen in dem Blut auf ein Minimum herabsetzt, die möglicherweise eine Entfernung vor der Rückkehr zum Patienten erforderlich machen würden. Ein ähnliches Ergebnis ist erreichbar durch andere Konstruktionen, was für Fachleute auf diesem Gebiet auf der Hand liegt, wenn nach anderen Formen von Blutauslaßeinrichtungen oder Anordnungsplätzen oder nach einer anderen Größe der Auslaßöffnung relativ zu der Grö&e und Anordnung der Bluteinlaßöffnungen gesucht wird; um unerwünschte Blasenmitführung in dem aus dem Reservoir 20 austretenden Blut zu verhindern.

Um das Reservoir leichter von der Heizvorrichtung 40 und/ oder dem Blutoxigenator 60 lösbar zu machen, wird eine abgewandelte Konstruktion der Blutauslaßvorrichtung 34 in der Form ins Auge gefaßt, daß sie in einem gemeinsamen geschlossenen Kanalkörper (nicht gezeigt) endet, der mit einem einzigen Blutauslaß versehen ist.

Die starre Hülle 22 ist mit Einrichtungen zur Erleichterung der Entfernung von unabsichtlich aus der Ableitung für venöses Blut in die Blutansammlung in dem Reservoir 20 eingeführten Blasen versehen, welche bei allen Pegeln der Blutansammlung in dem Reservoir automatisch arbeiten und ihre Funktion erfüllen* In ihrer bevorzugten Ausführungsform ist die Blasenentfernungsvorrichtung ein Kanal 39, der in die Innenseite der starren Hüllenvvand 22 auf der diametrischen Mittellinie der zylindrischen Konkavität eingeschnitten ist und sich von einem Punkt unterhalb der Bluteinlaßöffnungen 30ί 32 nach oben durch den kuppeiförmigen Abschnitt 23 zu der Gaslüftungsöffnung 81 erstreckt. Eine an der öffnung 81

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befestigte Saugvorrichtung verursacht eine wirksame Bewegung der Luftblasen quer über die Oberseite der Blutansammlung und in den Kanal 39 hinein, selbst wenn die flexible Membran 24 einen Teil der Hüllenwand 22 und der Wan^d des kuppeiförmigen Abschnitts 23 überlagert» Gegebenenfalls können mehr als ein Kanal in ähnlicher Weise verwendet werden*

Das Reservoir 20 ist mit einem Außengehäuse 42 versehen, welches in der Mitte der Rückseite der starren Hülle 22 angeordnet ist und sich von der Oberseite des kuppeiförmigen Abschnitts 23 senkrecht nach oben zum unteren Ende der Heizvorrichtung 40 erstreckt. Das Gehäuse 42 ist einstückig an der Hülle 22 befestigt und an den starren formgegossenen Zwischenverbindungsabschnitt 44 an dem unteren Ende der Heizvorrichtung 40 angefügt· Das Gehäuse 42 bildet einen Einschluß für Blut- und Wassereinlaß- und -auslaßöffnungen sowie für Proberohre und verfestigt den Einbau zu einer einheitlichen Konstruktion, die leicht zu handhaben ist und an eine ortsbewegliche Lagerkonsole 100 angehakt werden kann« Die venöse Einlaßöffnung 30 ist mit einem Probeentnahmeplatz 31 versehen, der auf der Oberseite der Öffnung 30 in dem Einschluß zwischen der Hülle 22 und dem Geh'ius'e 42 liegt und durch ein Rohr 33 an den Absperrhahn 83 für venöse Proben angeschlossen ist. Der Absperrhahn 83 ist ein Dreiwegeabsperrhahn, welcher eine öffnung zur Zugabe von Flüssigkeiten und Drogen in den venösen Bitstrom und eine weitere öffnung zur Abnahme von venösen Blutproben vorsieht,, Der starre nach ihnen verjüngte Abschnitt 44 ist, wie gezeigt, dauerhaft an dem Gehäuse 42 und an der Außenwand

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der Heizvorrichtung 40 befestigt. Die Wand 46 ist an ihrem oberen Endabschnitt durch einen Abschnitt 48 verlängert, welcher zur Lagerung des vorderen Verlängerungsabschnitts 26 und der Membran 24 bei Zunahme des Blutvoluraens in dem Reservoir 20 dient und als eine Zwischenverbindung zwischen der Heizvorrichtung 40 und dem Reservoir 20 arbeitet, Wenn das Reservoir 20 als eine getrennte Komponente ausgebildet ist und einen einzigen Blutauslaß gemäß der obigen Beschreibung hat, dann wird die Wand 48 gegen eine andere geeignete Verbindungseinrichtung gegebenenfalls zum Einbau in eine integrierte Einheit ausgetauscht*

Die äuBere Wand 46 der Heizvorrichtung 40 endet an ihrem oberen Ende in einen nach innen verjüngten Abschnitt 50> welcher zusammen mit der oberen Verlängerung 52 der zylindrischen Wand 54 den bereits erwähnten Blutstutzen 38 begrenzt« Die VVänneaustauscherspule 56 ist in dem ringförmigen Raum 57 angeordnet und besteht in einer herkömmlichen schneckenförmigen Spule aus mit Außenrippen versehenem Aluminiumrohr» das mit einem Wassereinlaß 58 und Wasserauslaß 59 versehen ist, die sich durch das Gehäuse 42 hindurcherstrecken und gegenüber dem ringförmigen Blut raum 57 in herkömmlicher Weise abgedichtet sind» Im Bereiche des unteren Endes der Heizvorrichtung 40 ist eine Blutauslaßöffnung 63 vorgesehen, welche mit dem Inneren des ringförmigen Raumes 57 in Verbindung steht und zur Heranführung von Blut an die Bluteinlaßöffnung 64 des Blutoxigenators 60 dient.

Der Blutoxygenator 60 ist, wie gezeigt, vom Hohlfasertyp, welcher dem Blut, welches über die Außenseite einer Mehr-

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schichtmatte aus Hohlfasern strömt, die in ihren Faserlumen Sauerstoff führen, Sauerstoff zuführt und Kohlendioxid von ihm abführt» Der Oxigenator 60 enthält eine äußere zylindrische Wand 66» eine innere zylindrische Kernwand 63, welche porös ist und eine Mehrschichtmatte aus Hohlfasern 70 trägt. Die Hohlfasermatte 70 endet an ihren gegenüberliegenden Enden in Harzröhrenplatten 71; 73, welche die Matte 70 an den VYänden 66; 68 in flüssigkeits- und gasdichter Beziehung versiegeln und ebenso die Hohlfasern aneinander in der Weise des US-Patents 3 228 876. versiegeln· Der Oxigenator 60 ist wahlweise dauerhaft oder lösbar an dem verjüngten Abschnitt 44 befestigt· Die offenen Enden jeder der Hohlfasern in der Matte 70 enden in der äußeren planaren Oberfläche der Harzröhrenplatten 71; 73· In das Gehäuse 42 tritt Sauerstoff dreh die öffnung 72 ein und füllt jdas durch die Innenwände 54 der Heizvorrichtung 40 begrenzte innere Reservoir 75 und strömt in jedes offene Ende jeder Faser an der Harzröhrenplatte 71 ein. Der Sauerstoff folgt in den Faserlumen einem schneckenförmigen Weg nach unten zum Austritt aus der Harzröhrenplatte 73 durch die Auslaßöffnung 74* Das durch die öffnung 64 eintretende Blut bewegt sich nach oben in das innere Blut reservoir 75 des hohlen Kerns hinein und in den ringförmigen Raum 76 zwischen der Innenseite der Kernwand 68 und der Außenseite des Kernflußführungskörpers 77, vondort nach außen durch die Matte 70 und in den ringförmigen Raum 78 zwischen der Innenseite der Wand 66 und der Außenseite der Matte 70 hinein· Das Blut,: welches den Ringraum 78 in oxigeniertem und gereinigtem Zustand erreicht, wandert nach außen durch den Blutauslaß 80 zur Rückgabe an den Patienten.

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Der Oxigenator 60 ist mit einem Ixftblasenlüf tungsrohr 61 versehen, welches an die Oberseite des ringförmigen Blutraums 78 und an den auf der Oberseite des Gehäuses 42 angeordneten Absperrhahn 85 angeschlossen ist. Der Absperrhahn 85 ist ein Dreiwege-Absperrhahny welcher eine öffnung zur Entnahme von arteriellen Proben vorsieht, sowie eine weitere Öffnung, die mit Rohren (nicht gezeigt) versehen ist» welche eine Verbindung zu dem Kardiotomiereservoir herstellt. Luftblasen, die unbeabsichtigt in dem ringförmigen Raum 78 vorhanden sind* können durch eine auf den Absperrhahn 85 aufgebrachte Saugwirkung entfernt werden, oder es kann die arterielle Pumpe einen kleinen ununterbrochenen Strom oxigenierten Bluts zum Aufwärtsströraen in das Kardiotomiereservoir bringen und dadurch automatisch und fortlaufend Luftblasen herastreiben» Die Luftblasen, welche sich möglicherweise an dem oberen Ende der Kernkammer 75 sammeln, können periodisch oder kontinuierlich dreh das Auslaßrohr 63 und die Auslaßöffnung 65 entlüftet werden·

Die Fig_# 5, 6 und 7 zeigen zufriedenstellende Blutdurchflußwege, welche mit dem Einbau gemäß der Erfindung verwendet werden können, Fig_# 5 zeigt den bevorzugten Durchflußpfad, welcher venöses Blut durch die Leitung 90 und durch den Einlaß 30 in das Reservoir 20 führt, Das Blut strömt aus der Blutansammlung in dem Reservoir 20 durch die Blutauslaßöffnungen 35 in den Blut stutzen 38 in der Heizvorrichtung 40· ein, und das erwärmte Blut strömt durch den Auslaß 62 der Heizvorrichtung aus, durch die Blutpumpe) 92 und durch die Bluteinlaßöffnung 64 in den Oxigenator

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ein und strömt nach Reinigung und Oxigenierung durch die Slutauslaßöffnung 80 und die arterielle Leitung 94 aus zurück zu dem Patienten, an dem die Operation durchgeführt wird.

Fig. 6 zeigt eine wahlweise mögliche Anordnung zum Anhaken und zur Verwendung des Einbaus 10. Das venöse 81ut strömt durch die Leitung 96 in den Einlaß 64 des Blutoxigenators ein, strömt aus dem Auslaß 80 in den Einlaß 30 des Blut reservoirs ein, abwärts in die Heizvorrichtung 40, und das erwärmte oxigenierte Blut strömt durch die Pumpe und die arterielle Leitung 98 zurück zum Patienten» Diese Anordnung hält alle Komponenten bei geringem Druck, verlangt einen geringen Blutphasendruckabfall in dem Oxigenator und einen geringen Gasphasendruckabfall zur Verhinderung einer Gasembolisation quer über die Wände der gasdurchlässigen Membran in der Hohlfasermatte 70_#

Fig. 7 zeigt einen Durchflußweg ähnlich demjenigen der Fig. 5» abgesehen davon, daß eine Blutpumpe 99 in der arteriellen Rückführleitung 101 zum Patienten angeordnet ist. Diese Anordnung gestattet einen direkten Fluß von dem Reservoir 20 zur Heizvorrichtung 40 und zum Oxigenator 60 durch die Leitung 102 oder nach innen durch Umlenkung des Blütauslasses 62 zum Hinführen von Blut zu dem oberen Endabschnitt des inneren Blutreservoirs 75. Diese Anordnung verlangt niedrige, gleichbleibende Blutphasen- und Gasphasendruckgefälle als Sicherung gegen Gasembolisation, in dem Oxigenator.

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Fig.8 zeigt eine wahlweise mögliche starre Reservoirhüllensandform, welche sich von der zylindrischen Hüllenwand 22 dadurch unterscheidet« daß sie eine gerundete Schalenform mit einem abgeflachten Mittelabschnitt 104 hat» gegen den sich die flexible Membran 106 überlagert, wenn das Reservoir 20 leer ist* Wenn das Reservoir voll von Blut ist, nimmt die Kontur der flexiblen Membran 106 die in punktierten Linien 106* gezeigte Gestalt an.

Fig. 9 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der beweglichen Konsole 100 zum leichten Aufhängen des Einbaus 10 während des Gebrauchs im Operationssaal. Die Konsole 100 enthält vorzugsweise eine vierrädrige Basis 108, einen senkrechten Lagerann oder,Pfosten 110 mit eines» senkrecht einstellbaren Verbinderarm 112, der auf dem senkrechten Lagerarm 110 gelagert ist. Der Verbinderarm 112 ist mit einem Einbauhalter 114 versehen, der mit zweckmäBig angeordneten und. bemessenen Verbindern zur gleichzeitigen Verbindung mit Wasser und Sauerstoffanschlußeinrichtungen 58; 59 und 72 ausgestattet ist und zum sicheren Halten des Einbaus 10 in einer im wesentlichen senkrechten Lage während des Gebrauchs dient. Die Wasserleitungen 76 sind an die Wasseranschlüsse 68 des Einbauhalters angeschlossen und können gegebenenfalls zwischen den Verfahren an ihrem Platz belassen werden. Der Einbauhalter 114 verschwenkt sich an seiner Verbindung mit dem Verbinderarm 112, und der Verbinderarm kann an seiner Verbindung mit dem Pfosten 110 gedreht und senkrecht bewegt werden, um eine Einstellung des Einbaus nach Wunsch zu gestatten.

Claims

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E rf indung sanspruch
1. Expansibles Blutreservoir mit starrer Hülle, Heizvorrichtung und Hohlfasermembranoxigenatoreinbau, gekennzeichnet dadurch, daß ein selbsttragender Körper (20) mit» einer eine Konkavität begrenzenden starren Hülle (22) und eine flexible Membraneinrichtung (24) vorgesehen sind, wobei letztere an der Hülle (22) in Überlagerung wenigstens eines Teils der Konkavität befestigt ist und mit der Hülle (22) eine flüssigkeitsdichte Kammer von veränderlichem Volumen bildet, wobei die flexible Membraneinrichtung (24) in der Lage ist, eine gegenseitige Passung mit der Innenwand der Konkavität der Hülle (22) zu bilden und diese zu überlagern, wenn die Kammer leer ist, und sich bei Eintritt von Flüssigkeit in die Kammer von der Innenwand in veränderliche Stellungen nach außen zu bewegen, sowie Bluteinlaßeinrichtungen (30; 32) und —auslaßeinrichtungen (34), die einstückig mit der starren Hülle (22) ausgebildet sind,

. 2, Blur reservoir nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die starre Hülle (22) wenigstens teilweise von zylindrischer Gestalt und die Blutauslaßeinrichtung (34) im unteren Endbereich der Kammer angeordnet ist,

3* Slutreservoir nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Bluteinlaßeinrichtung (30; 32) und die Blutauslaßeinrichtung (34) an voneinander beabstandeten Stellen im unteren Endbereich der Kammer angeordnet sind,
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4· Blut reservoir nach einem der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die starre Hülle (22) einen langgestreckten halbzylindrischen Abschnitt enthält, der in einem angeformten kuppeiförmigen Abschnitt (23) an wenigstens einem Ende des halbzylindrischen Abschnitts endet»

5« Blut reservoir nach Punkt A₉ gekennzeichnet dadrch, daß der langgestreckte halbzylindrische Abschnitt an seinem oberen Ende in dem kuppeiförmigen Abschnitt endet und in dem kuppeiförmigen Abschnitt (23) im Bereich des oberen Endes eine Blasenentfernungsöffnung (81) angeordnet ist,

6* Blut reservoir nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß die langgestreckte halbzylindrische starre Hülle (22) sowohl an ihrem oberen als ach an ihrem unteren Ende in angeformten kuppeiförmigen Abschnitten (23 j 25) endet und die Einläßeinrichtungen (30j 32) und Auslaßeinrich— tangen (34) an voneinander beabstandeten Stellen in der Wand des unteren kuppelförraigen Abschnitts (25) angeordnet sind, während die Blasenentfernungsöffnung (81) in dem oberen kuppeiförmigen Abschnitt (23) angeordnet

7_#. Blutreservoir nach einem der Punkte 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Blutauslaßeinrichtung (34) eine Anzahl Blutaufnahmeöffnungen (35) im Bereich des unteren Endes der Kammer aufweist, die so bemessen und angeordnet sind, daß sie die Mitführung von 31asen in dem aus der Kammer austretenden Blut auf ein Minimum herabsetzen.

4 8 1 2 O O -

8, Blutreservoir nach einem der Punkte 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß die starre Hülle (22) wenigstens einen Kanal (39) in ihrer Innenwand aufweist, welcher sich von einem Punkt im Bereich des unteren Endes der Kammer zu einem Punkt im Bereich des oberen Endes der Hülle (22) erstreckt*

9· Blutreservoir nach Punkt 8, gekennzeichnet dadurch, daS wenigstens ein Kanal (39) in die Innenwand des halbzylindrischen Abschnitts (22) vertieft eingeformt und in dessen Mittelabschnitt angeordnet ist und sich von der Blutauslaßeinrichtung (34) zu einem Punkt in enger Nachbarschaft des unteren Endes der Kammer erstreckt, während die Blasenentfernungsöffnung (81) mit dem wenigstens einen vertieft eingeformten Kanal (39) in Verbindung steht«

1Q_# Blutreservoir nach einem der Punkte 1 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß die starre Hülle (22) und die flexible Mefflbraneinrichtung (24) aus einem Material mit Lichtübertragungseigenschaften von durchsichtig bis durchscheinend hergestellt sind»

11, Blut reservoir nach einem der Punkte 1 bis 10, gekennzeichnet dadurch, daß ein Wärmeaustauscher (40) an dem unterenEnde des Reservoirs (20) befestigt und an dem unteren Ende des Wärmeaustauschers (40) ein Blutoxigenator (60) befestigt ist»

12, Blutreservoir und Einbau nach Punkt 11, gekennzeichnet dadurch, daß der Blutoxygenator (60) ein Hohlfaseroxigenator von der Art ist, welcher Sauerstoff durch·

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die Lumen der Hohlfasern (70) hindurch und Blut über die Außenseiten der Fasern strömen läßt,

13* Blut reservoir und Einbau nach Punkt 11 oder 12» gekennzeichnet dadurch, daß die Öffnungseinrichtungen (35) Blut aus dem Reservoir (20) ai die Oberseite der Heizvorrichtung (40) übertragen» die Blutauslaßeinrichtungen (62; 54) Blut von dem unteren Ende der Heizvorrichtung (40) zum unteren Ende des Blutoxigenators (60) über·* tragen und die Einrichtungen (80) oxigeniertes Blut aus dem unteren Ende des Blutoxigenators (60) austragen·

14, Blut reservoir und Einbau nach Punkt 11 oder 12, gekennzeichnet dadurch, daß die Blutzufuhreinrichtungen (96) venöses Blut ,zum unteren Ende (64) des Blutoxigenators hinführen, Einrichtungen oxigeniertes Blut von der Auslaßeinrichtung (80) im Bereich des unteren Endes des Oxigenators (60) auf die Bluteinlaßvorrichtung (30) auf dem Reservat* (20) übergeben* Einrichtungen (35) oxigeniertes Blut aus dem Reservoir (20) auf den oberen Abschnitt der Heizvorrichtung (40) übertragen und Einrichtungen (97; 98) erwärmtes und oxigeniertes Blut austragen.

Hierzu 4 Seiten Zeichnungen