DE3034223A1 - Oxygenator zur aufsaettigung von blut mit sauerstoff - Google Patents
Oxygenator zur aufsaettigung von blut mit sauerstoffInfo
- Publication number
- DE3034223A1 DE3034223A1 DE19803034223 DE3034223A DE3034223A1 DE 3034223 A1 DE3034223 A1 DE 3034223A1 DE 19803034223 DE19803034223 DE 19803034223 DE 3034223 A DE3034223 A DE 3034223A DE 3034223 A1 DE3034223 A1 DE 3034223A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- heat exchanger
- blood
- oxygenator according
- oxygenator
- container
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 239000008280 blood Substances 0.000 title claims description 46
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 title claims description 46
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 16
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims description 16
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims description 16
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 14
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 14
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 claims description 7
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 4
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 2
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000009738 saturating Methods 0.000 claims description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims 1
- 230000001706 oxygenating effect Effects 0.000 claims 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 3
- 208000005189 Embolism Diseases 0.000 description 2
- 206010018910 Haemolysis Diseases 0.000 description 2
- 229920004142 LEXAN™ Polymers 0.000 description 2
- 239000004418 Lexan Substances 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 2
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000008588 hemolysis Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- 206010020843 Hyperthermia Diseases 0.000 description 1
- 239000003994 anesthetic gas Substances 0.000 description 1
- 238000010171 animal model Methods 0.000 description 1
- 230000036765 blood level Effects 0.000 description 1
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 1
- 230000002526 effect on cardiovascular system Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000002949 hemolytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000036031 hyperthermia Effects 0.000 description 1
- 230000002631 hypothermal effect Effects 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
- A61M1/14—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis
- A61M1/32—Oxygenators without membranes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
- A61M1/14—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis
- A61M1/32—Oxygenators without membranes
- A61M1/322—Antifoam; Defoaming
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
- A61M1/36—Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits
- A61M1/3621—Extra-corporeal blood circuits
- A61M1/3623—Means for actively controlling temperature of blood
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Hematology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Cardiology (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Oxygenator zur Aufsättigung von Blut mit Sauerstoff nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 .
Die derzeit auf dem Markt befindliche Oxygenatoren werden kardiovaskulär und in der Forschung benutzt. Viele
dieser Vorrichtungen haben den Nachteil, daß bei einer Sauerstoffdurchflußleistung von 3 bis 8 l/min das Verhältnis
zwischen der O2-Aufnahme und dem Blutdurchfluß
nicht-linear mit schnellen Veränderungen bei steigenden 02-Fördermengen variiert.
Demzufolge rufen geringe Veränderungen in der' Sauerstoffkonzentration
bei erhöhter Durchflußleistung erhebliche Veränderungen des respiratorischen Quotienten von C0„/0o
hervor, der optimal bei etwa 0,8 liegt? merkliche Abweichungen von dem 0,8-Wert beeinträchticpn den gesamten
Betrieb eines Oxygenators.
Erwünscht ist die Schaffung eines Oxygenators, der Blutkühlungs-
und -erwarmungsleistungen erreicht, die mit denen des Standes der Technik vergleichbar, jedoch mit
weit geringerem Kostenaufwand erreichbar sind. Es ist ebenso erwünscht, Hämolyse- und Embolienbildungen durch
eine Kombination von geringeren 0_-Zufuhrströmen und
gleichmäßigerer (K-Bläschenbildung zu verringern. Weiter
130013/1380
ist ein Oxygenator gefordert, bei dem der Betrieb des gesamten Systems ein im wesentlichen konstantes COp/O^-Verhältnis
über den gewünschten Bereich des Oxygenierungsdurchsatzes (z.B. 1 bis 8 l/min) ergibt, was ein leichter
Steuern der Vorrichtung ermöglichen würde, wenn die Sauer stoffstände an dem Einblaskörper verändert werden.
Der Erfindung liegt im wesentlichen die Aufgabe zugrunde, einen Oxygenator der angegebenen Art zu schaffen, der
billig in der Anschaffung und leicht zu steuern ist und weniger Embolien und Hämolysen zur Folge hat.
Diese Aufgabe wird primär durch eine Ausgestaltung des Oxygenators nach dem Patentanspruch 1 gelöst. Bei einer
bevorzugten Ausfuhrungsform ist eine Vielzahl von Rippen
in Längsrichtung entlang einem zentralen Rohr des Wärmeaustauschers vorgesehen, wobei das Blut zwischen den Rippe
und das Wärmeaustauschmedium, z.B. Wasser, durch das Rohr hindurchgeführt wird. Die Rippen stabilisieren den Blutsti
wodurch Hämolysen verringert und die Oxygenierung verbessert werden. Bei einer abgewandelten Ausführungsform
des Wärmeaustauschers können die Rippen von einem einzigen spiralförmig um das zentrale Rohr an diesem angebrachten
Blechstreifen gebildet sein. Nach einer weiteren Möglichke önnen die Rippen aus einer Mehrzahl von einzelnen, kreisförmigen
Platten oder Scheiben bestehen.
130013/1360
Ein gerippter rohrförmiger Wärmeaustauscher istfleistungsfähig
in seiner Anwendung und zudem billig in der Herstellung. Da die sich an dem porösen Einblaskörper aus
insbesondere Kunststoff bildenden Bläschen eine verhältni mäßig konstante Größe aufweisen, kann das diese Bläschen
enthaltende Blut ohne weiteres abgekühlt werden. Andere Arten von Einblaskörpern können gesinterte Glasperlen,
poröse Keramik etc. verwenden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Beschreibung in Verbindung mit
der Zeichnung, in der mehrere Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung schematisch veranschaulicht
sind. Es zeigen:
Fig. 1 einen Axialschnitt eines Oxygenators und eines Wärmeaustauschers mit Längsrippen;
Fig. 2 einen Schnitt des Wärmeaustauschers nach der Linie 2-2 der Fig.1,
Fig. 3 eine Seitenansicht einer Entschäumungs- und Entgasungseinrichtung,
Fig. 4 einen axialen Längsschnitt eines Rippenwärme austauschers mit einer spiralförmig gewundenen
Platte und einen Sauerstoffzuführapparat,
Fig. 5A Querschnitte spiralförmig gewundener Wärme- und 5 B
130013/1360
austauscher mit unterschiedlicher Innenrohrkonstruktion,
Fig. 6A Darstellungen des Sauerstoff- und des Blut- und 6 B
Zuführungsapparats in vergrößertem Maßstab und
Fig. 7 eine teilweise geschnittene Vorderansicht des
Entschäumungsteils des Oxygenators mit dessen Einzelteilen.
Der in den Fig. 1 und 2 veranschaulichte Oxygenator mit einer bevorzugten Art eines Wärmeaustauschers 10 umfaßt
ein Wärmeaustauschrohr 11, das in einem. "LEXAN"-PoIykarbonat-Behälter
12 angebracht ist, der eine Seitenwandung 13 mit an deren Innenseite vorgesehenen Auskerbungen^
umfaßt. Der Behälter 12 ist fest an einer Blutsamn einheit 15 angebracht, die einen tuch- bzw. gewebesiebartigen
Blutentschäumungsbeute1 16 und einen Fülleinsatz
17 in einem arteriellen Behälter 18 der Sammeleinheit
so umfaßt. Der Fülleinsatz 10 kann/bemessen sein, daß er
der Verwendung für Erwachsene und Kinder bzw. Pädiatrie angepaßt ist, und seine Funktion besteht darin, den Blutbläschenspiegel
zum Entschäumungsbeutel 16 anzuheben und dadurch Embolie-bildungen zu verringern. Außerdem
verbessert der Fülleinsatz die Sichtbarkeit des Blutspiegels, da er einen weißen Hintergrund bildet, gegen
den sich das Blut abhebt.
130013/1380
Das Wärmeaustauschrohr 11 ist aus stranggepreßtem Aluminium hergestellt, das zum Verhindern von Korrosion
eloxiert sein kann. Das Wärmeaustauschrohr besitzt U-förm Innenkanäle 20,21 für einen Zu- und Ablauf von Wärmeaustauschflüssigkeit
wie Wasser, wobei die Enden der Kanäle durch einen einstückigen Bund 22 festgelegt sind. Die
Kanäle sind von einer Vielzahl von äußeren Längsrippen bzw. -lamellen 23 umgeben.
Durch die Zwischenräume 24 zwischen derfRippen 23 strömt
oxygeniertes Blut hindurch und wild in Abhängigkeit von dem medizinischen Zustand des Patienten entweder gekühlt
oder erwärmt. Zwischen dem Wärmeaustauscher 10 und der
Seitenwandung 13 ist ein freier Raum 25 vorgesehen, um eir
Wirbelströmung des oxygenierten Blutes aufrechtzuerhalten und Stagnationsproblemen, wie z.B. Totzonen, Gegenströmung
Schichtenbildungen etc., zu begegnen, die bei manchen Oxygenatoren ein ernstes Problem darstellen. Ein typischei
Freiraum 25 zwischen den Rippen 23 und der Seitenwandung 13 beträgt etwa 1000 bis 2800 μΐη (40 bis 110 mil), wobei
die Auskerbungen 14 den Raum einheitlich festlegen und
die Turbulenz verbessern.
Typische Abmessungen für den Wärmeaustauscher nach Fig. 1 betragen etwa 41,3 bis 57,2 mm (1 5/8 bis 2 1/4"), gemessen
von den Außenenden der Rippen entlang der kleinen und der großen Achse des Wärmeaustauschers in der Quer-
130013/1380
schnittsansicht nach Fig. 2. Die typischen Kanaldurchmess
betragen etwa 12,7 mm (1/2"), und jede Rippe (22 ingesamt hat ihrerseits eine Tiefe von etwa 12,7 mm (1/2"). Die
Gesamtlänge des Wärmeaustauschers beträgt etwa 330 mm (13").Ferner kann dem Wärmeaustauscher eine Verwindung
von etwa 30° auf 300 mm vermittelt werden. Während beide in den Fig. 1 und 4 veranschaulichten Wärmeaustauscher
zum Kühlen (oder Erwärmen) des Blutes während der Oxygenierung vorgesehen sind, könnten sie auch vor oder
nach dem Oxygenieren eingesetzt werden. Im übrigen können die gerippten Wärmeaustauscher nach der Erfindung auch
vorteilhaft bei anderen Arten von Oxygenatoren Anwendung finden.
Die Blutsammeieinheit 15 ist in Fig. 7 veranschaulicht und umfaßt einen Polyurethanschwamm 26, der zum Abstützen
und Aufweiten des aus Textilgewebe bestehenden Entschäumungsbeutels 16 verwendet wird. Der Schwamm hat eine
zentralen Hohlraum 26A, durch den oxygeniertes Blut vom Wärmeaustauscher hindurchfließt, und es sind vertikal
ausgerichtete Stangen 27 zu beiden Seiten des Schwamms als Abstützung vorgesehen. Der Schwamm 26 ist an
seiner Oberseite· mit einem Trichter 28 versehen, der in d Hohlraum 26A hineinpaßt und gewährleistet, daß das Blut
aus der Wärmeaustausch- und Oxygenierungsstufe leicht in
den Schwamm hineinfließen kann. An seiner Unterseite ruht der Schwamm auf dem Fülleinsatz 17, der durch ein Strang
130013/1380
preßteil 29 in seine Stellung gedrückt wird. Dabei sind sowohl der Fülleinsatz 17, als auch der Schwamm 26 fest
in ihrer Stellung zwischen dem oberen Ende der Blutsamme einheit 15 und dem unteren Ende des arteriellen Behälters
18 gehalten.
Der Wärmeaustauscher 10 ist an seinem unteren Ende mit einem Einlaß 35 für venöses Blut und einem Sauerstoffeinlaß
36 versehen. Der Sauerstoffeinlaß umfaßt ein Einblasrohr 37 mit kleiner Bohrung/das vorzugsweise aus
einem porösen hydrophoben Kunststoff, z.B. HD-Polyäthyler
Polypropylen etc.,hergestellt ist. Durch die poröse Wandung des Einblasrohres 37 tritt das Gas hindurch und
kommt mit dem Blut in Berührung, das bei seinem Vorbeifließen Bläschen bildet. Aufgrund des hydrophoben und
porösen Charakters des Kunststoffes bleiben die feuchten Sauerstoffbläschen nicht außen an der Einblasrohrwand
haften und vereinigen sich dort, sondern lösen sich leicht von der Wand und bleiben klein bei ziemlich einheitlicher
Größe. Typische Abmessungen für das Einblasrohrsind wie folgt: Länge etwa 20 mm bis 50 mm, Bohrungsdurchmesser etwa 0,6 mm bis 8 mm und Wanddicke etwa
3 mm bis 10 mm. Für das Einblasrohr typische Porengrößen reichen von etwa 150 bis 250 μΐη. Derartige poröse Rohre
sind unter der Warenbezeichnung "POREX" von der Firma Porex Division of Glass Rock Products, Fairborn, Ga., be-
130013/1380
beziehbar.
Die Fig. 6A und 6B zeigen zwei unterschiedliche Einblasrohrkonstruktionen.
In dem einen Fall, d.h. dem nach Fig. 6A, wird der Sauerstoff von außerhalb des Einblasrohres
nach innen geführt, wo er mit dem den hohlen Innen raum des Einblasrohres oder -körpers durchströmenden
Blut in Berührung gelangt. In dem anderen Fall, d.h. dem nach Fig. 6B, wird der Sauerstoff durch den hohlen Innenraum
des Einblaskörpers hindurchgeleitet und kommt mit dem Blut bei dessen Entlangströmen an den'Außenwänden des
Einblaskörpers in Berührung.
Wie aus den Fig. 1,3 und 7 ersichtlich, wird das temperaturgeregelte,
oxygenierte Blut vom Wärmeaustauscher 10 der Blutsammeieinheit 15 zu- und durch den aus f-einem
Siebgewebe (z.B. Nylon, Polyester etc.) bestehenden Beute 16 hindurchgeführt, wo das Blut von CO„ entgast und
entschäumt wird. Eine Abzugseinrichtung 38 wird dazu benutzt, das CO2 und etwaige andere Gase in der Blutsammeieinheit
15 abzulassen und den Gasdruck nahe dem Atmosphärendruck zu halten. Mittels einer nicht dargestellten,
mit der Abzugseinrichtung verbundenen Spüleinrichtung können Narkosegase etc. aufgenommen werden. Ggf. kann ein
mit einer Kappe versehener Bereich 39 zum Aufsetzen eines Blutfilters und/oder eines Kardiotomie-Reservoirs An-
130013/1360
Wendung finden, wobei eine Schnappverbindung, ein Schnell
Verschluß etc. Anwendung finden kann. Bei diesen Filtern findet eine Faservliesmatte aus Polyesterfasern in Verbindung
mit einem Nylon- oder Polyestersieb Verwendung.
Das entschäumt^ oxygenierte Blut mit einem physiologische
Gasgehalt wird als Flüssigkeit 40 in dem arteriellen Behälter 18 der BlutSammeleinheit gesammelt und von dort
dem Patienten, einem Versuchstier etc. durch eine Auslaßleitung 41 zugeführt. Das Blut wird dann vom Patienten
durch den Einlaß 35 für venöses Blut zum Oxygenator zurücl geführt.
Eine abgewandelte Form eines Wärmeaustauscharsnach der Erfindung ist in Fig. 4 veranschaulicht und umfaßt ein
hohles Wärmeaustauschrohr 44 mit einer darauf angebrachte: äußeren spiral- bzw. schraubenlinienförmig gewundenen
Platte 45, die die Funktion der Warmeaustauschrippen hat. Diese Art eines Wärmeaustauschers ist sowohl billig
in der Anschaffung als auch leistungsfähig; er kann von der Firma Noranda Metal Industries Forge-Fin Division
und von der Firma Hudson Products bezogen werden. Das Wärmeaustauschrohr selbst ist aus Aluminium hergestellt
und kann z.B. eine 20%ige Verdrehung haben, um die Verweilzeit des Blutes zu verlängern. Das Rohr hat einen
typischen Rippenbesatz von etwa 4 bis 10 pro 25' mm (1").
130013/1380
— I D —
Ebenso wie der Wärmeaustauscher nach Fig. 1 und 2 kann auch der Wärmeaustauscher nacHFig. 4 aus eloxiertem
Aluminium bestehen, um die Korrosion herabzusetzen.
Der Wärmeaustauscher ist in einem wasserdichten Zylinder 46 aus Kunststoff, z.B. "LEXAN"-Polykarbonat, angebracht
der ein Wasserreservoir bildet. Dabei wird Wasser über eine Wassereinlaßleitung 47 und eine -auslaßleitung 48
im Gegenstrom zum Blut durch den Zylinder zirkuliert. Bei einer gegebenen Größe der Leitungen 47,48 kann der
zugeführte Wasserstrom auf einfache Weise so reguliert werden, daß der Zylinder 46 stets ganz gefüllt ist.
Die für das Wärmeaustauschrohr geeignete Länge beträgt etwa 100-400 mm (4 - 16") bei einem lichten Rohrdurchmesser
von etwa 9,5 - 50 mm (3/8 bis 2") , während das Fassungsvermögen des Wasserreservoirs bei etwa 100 cm3 500
cm3 liegen kann.
Gelegentlich kann es erwünscht sein, ein Sauerstoffeinblasrohr
am Auslaß des Wärmeaustauschers zu verwenden, wie dies in Fig. 4 bei 37' veranschaulicht ist. Über
ein gekrümmtes rohrförmiges Verbindungsstück 49 wird das oxygenierte Blut einer Entschäumungs- und Sammeleinheit
zugeführt.
In denFig. 5A und 5B sind in Querschnittsdarstellung
130013/1360
unterschiedliche Rohrformen veranschaulicht. In Fig. 5A
umfaßt das hohle Rohr 51 Schraubenlinien- bzw. spiralförmige Innenrippen 52, die der 20%igen Verwindung des
Rohres folgen und die Wärmeaustauschtätigkeit unterstützen. Die Fig. 5B zeigt im Querschnitt die Ausbildung
eines weiteren Rohres 53 mit Innenrippen 54, die rechtwirklig
zueinander angebracht sind und ein zentrales Hohlrohr bilden. Diese letztgenannte Konstruktion hat einen verbesserten
Wärmeaustausch entlang der Rohrachse. Bei beiden Ausführungsformen nach den Fig. 5A und 5B findet
vorzugsweise die spiralförmig gewundene Außenplatte 45 als Wärmeaustauschrippen- bzw. -lamellen Anwendung.
Der Wärmeaustauscher nach der Erfindung findet Anwendung sowohl bei der Blutoxygenierung im allgemeinen, als auch
für andere medizinische Zwecke, wie z.B. bei Nierendialyse, Kardioplegie-Perfusion, Perfusion einzelner
Gliedmaßen sowie Perfusion bei lokaler Hypothermie und bei Organ-Hyperthermie.
Es versteht sich, daß der erfindungsgemäße Wärmeaustauscher von der vorstehend beschriebenen Ausführung abgewandelt
werden kann, ohne sein Grundkonzept aufzugeben. So können die physikalischen Abmessungen beider Wärmeaustausch^
von den angegebenen abweichen, um deren Verwendung bei Kindern zu ermöglichen.
130 013/1380
Leerseite
Claims (1)
- Patentansprüche:Oxygenator zur AufSättigung von Blut mit Sauerstoff, mit einem Einlaß für venöses Blut, einem Auslaß für oxygeniertes Blut und mit einem Wärmeaustauscher zum Regulieren der Bluttemperatur, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustauscher (10) von einem Behälter (12) zur Aufnahme des den Wärmeaustauscher umgebenden Blutes umgeben ist und der Behälter (12) mit einem Einblaskörper (37) für die Zufuhr von Sauerstoff zum Blut versehen sowie mit einer Entschäumungseinrichtung für das Entschäumen und Sammeln abgegebenen oxygenierten und entgasten Blutes verbunden ist, die eine Abzugseinrichtung zum Abführen von CO „ und sonstigen Gasen aufweist.2. Oxygenator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustauscher (10) einen aufrechten, langgestreckten, von einem einstückigen Aluminiumstrangpreßteil gebildeten Rohrkörper (11) mit einem Durchflußkanal für die Wärmeaustauschflüssigkeit und mit einer Mehrzahl von parallelartigen, im wesentlichen radial gerichteten, in Längsrichtung des Rohrkörpers auf dessen Außenseite vorgesehenen Wärmeaustauschrippen (23) umfaßt, die jeweils zwischen130013/1380sich und mit dem Rohrkörper Kanäle (2 4) für ein ungehindertes Aufwärtsströmen von Blut und Sauerstoff im Wärmeaustausch mit der Flüssigkeit unter Oxygenierung des Blutes begrenzen.3· Oxygenator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einblaskörper (37) aus porösem, hydrophobem Material mit einer Mindestporengröße von etwa 150 μπι besteht.4· Oxygenator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einblaskörper (37) aus gesinterten Glasperlen, poröser Keramik od.dgl. Material besteht.b· Oxygenator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Warmeaustauscherbehälter (12) aus durchsichtigem Kunststoff besteht.Oxygenator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, iadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Wärmeausauschers (10) zumindest etwa 2360 cm2 (366 Quadratzoll) leträgt.Oxygenator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, adurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche pro Längenzoll130013/1360des Wärmeaustauschers (10) zumindest 28:1 beträgt.8. Oxygenator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustauscher (10) eine elliptische Querschnitts form hat.9. Oxygenator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (12) mit Abstand haltern zum Erzeugen eines Freiraums (25) zwischen dem Wärmeaustauscher (10) und dem Behälter versehen ist.10. Oxygenator nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußkanal· für die Wärmeaustauschflüssigkeit im Rohrkörper (11) des Wärmeaustauschers (10) gerillt ist.11. Oxygenator nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Entschäumungseinrichtung zum Entschäumen und Sammeln oxygenierten und entgasten Blutes oberhalb eines arteriellen Behälters (18) angeordnet ist, der einen Fülleinsatz (17) für ein Verdrängen des Blutes in die Entschäumungseinrichtung enthält.12. Oxygenator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der arterielle Behälter (18) durchsichtig ist.130013/1380-A-13. Oxygenator nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußkanal des Wärmetauschers (10) für die Wärmeaustauschflüssigkeit von einer U-förmigen Leitung (20,21) gebildet ist.14. Oxygenator nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen rohrförmigen Wärmeaustauscher in U-Form, der in einer horizontalen Querschnittsebene die Grundform einer Ellipse aufweist, deren große Achse etwa 57 mm (2 1/4") und deren kleine Achse etwa 41 mm (1 5/8") lang ist, wobei die Länge des Wärmeaustauschers etwa 330 mm (13") beträgt und dieser etwa 22 Längsrippen mit einer Tiefe von etwa 12,7 mn (1/2") besitzt.15. Oxygenator nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (35) für venöses Blut und der Einblaskörper (37) innerhalb eines gemeinsamen Einlaßrohres angeordnet sind.16. Oxygenator nach einem der Ansprüche 1 bis M dadurch gekennzeichnet, daß der Einblaskörper (37) am Einlaß des rohrförmigen Wärmeaustauschers (10) angebracht ist.17. Oxygenator nach einem der Ansprüche 1 bis dadurch gekennzeichnet, daß der Einblaskörper (37) aus130013/1380einem Kunststoff wie Polyäthylen, Polypropylen und PoIytetrafluoräthylen besteht.18. Oxygenator nach Anspruch 3, dadurch gekenn-der Poren zeichnet, daß die Größa/des Einblaskörpers (37) von etwa150 bis 250 um variiert.19. Oxygenator nach einem der Ansprüche 1 bis dadurch gekennzeichnet/ daß Oxygenierungseinrichtungen stromaufwärts und stromabwärts des Wärmeaustauschers (10) vorgesehen sind.20. Oxygenator nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Entsehäumungseinrichtung aus einem Kunststoffsiebbeutel (16) besteht.21. Rippenrohr-Wärmeaustauscher, insbesondere für einen medizinischen Oxygenator nach einem der Ansprüche 1 bis 20, gekennzeichnet durch ein zentrales Metallrohr (11), eine Vielzahl von außen auf dem Rohr ang< ordneten Warmeaustauschrippen (23) und,einen den Wärmeaustauscher umgebenden Behälter, wobei der Wärmeaustauscher (10) für eine Veränderung der Temperatur des entlang dem zentralen Rohr geführten Blutes und der Behälter für eine Aufnahme von Blut oder Wärmeaustauschflüssigkeit ausgebildet ist.130013/1380— D —22. Wärmeaustauscher nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch einen U-förmigen Rohrteil zum Aufnehmen eines Wärmeaustauschmediums und eine Mehrzahl von in Längsrichtung entlang dem Rohr angeordneten Rippen, wobei die Rippen und der äußere Bereich des Rohres mit dem Blut in Berührung stehen.130013/1360
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/077,661 US4254081A (en) | 1979-09-21 | 1979-09-21 | Blood oxygenator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3034223A1 true DE3034223A1 (de) | 1981-03-26 |
Family
ID=22139349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19803034223 Ceased DE3034223A1 (de) | 1979-09-21 | 1980-09-11 | Oxygenator zur aufsaettigung von blut mit sauerstoff |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4254081A (de) |
| JP (1) | JPS5654850A (de) |
| AU (1) | AU6255580A (de) |
| DE (1) | DE3034223A1 (de) |
| GB (1) | GB2058574A (de) |
| IT (1) | IT1132870B (de) |
| NL (1) | NL8005208A (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3207174A1 (de) * | 1982-02-27 | 1983-09-15 | Sartorius GmbH, 3400 Göttingen | Oxygenator zur sauerstoffanreicherung von blut |
| DE10000823A1 (de) * | 2000-01-12 | 2001-07-19 | Hartwin Hobler | Einbringen von Gasen in eine Körperflüssigkeit |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1981002836A1 (en) * | 1980-03-03 | 1981-10-15 | Gambro Ab | A device for the transfer of one or more substances between a gas and a liquid |
| US4758431A (en) * | 1980-04-14 | 1988-07-19 | Thomas Jefferson University | Extravascular circulation of oxygenated synthetic nutrients to treat tissue hypoxic and ischemic disorders |
| US4795423A (en) * | 1980-04-14 | 1989-01-03 | Thomas Jefferson University | Oxygenated perfluorinated perfusion of the ocular globe to treat ischemic retinopathy |
| US4840617A (en) * | 1980-04-14 | 1989-06-20 | Thomas Jefferson University | Cerebral and lumbar perfusion catheterization apparatus for use in treating hypoxic/ischemic neurologic tissue |
| US4657532A (en) * | 1985-07-19 | 1987-04-14 | Thomas Jefferson University | Intra-peritoneal perfusion of oxygenated fluorocarbon |
| US4686085A (en) * | 1980-04-14 | 1987-08-11 | Thomas Jefferson University | Stroke treatment utilizing extravascular circulation of oxygenated synthetic nutrients to treat tissue hypoxic and ischemic disorders |
| US4830849A (en) * | 1980-04-14 | 1989-05-16 | Thomas Jefferson University | Extravascular circulation of oxygenated synthetic nutrients to treat tissue hypoxic and ischemic disorders |
| US4407777A (en) * | 1981-07-22 | 1983-10-04 | Wilkinson William R | Blood oxygenator |
| US4612170A (en) * | 1983-06-13 | 1986-09-16 | Luther Ronald B | Blood oxygenator with dual sparger and reuseable heat exchanger |
| US4874581A (en) * | 1986-06-13 | 1989-10-17 | Baxter International Inc. | O2 /CO2 control in blood oxygenators |
| FR2615606B1 (fr) * | 1987-05-22 | 1990-07-27 | Faiveley Ets | Reacteur echangeur de chaleur |
| US4988515A (en) * | 1988-01-28 | 1991-01-29 | The Regents Of The Univ. Of Calif. | Cardioplegic solution |
| US5120501A (en) * | 1988-10-20 | 1992-06-09 | Baxter International Inc. | Integrated membrane blood oxygenator/heat exchanger |
| US5225161A (en) * | 1988-10-20 | 1993-07-06 | Baxter International Inc. | Integrated membrane blood oxygenator/heat exchanger |
| US5270004A (en) * | 1989-10-01 | 1993-12-14 | Minntech Corporation | Cylindrical blood heater/oxygenator |
| US5421405A (en) * | 1993-12-07 | 1995-06-06 | Avecor Cardiovascular, Inc. | Heat exchanger |
| US5762869A (en) * | 1996-07-24 | 1998-06-09 | Gish Biomedical, Inc. | Blood oxygenator |
| GB201513415D0 (en) * | 2015-07-30 | 2015-09-16 | Senior Uk Ltd | Finned coaxial cooler |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3291568A (en) * | 1964-04-06 | 1966-12-13 | Richard D Santter | Cardio-pulmonary by-pass oxygenator unit |
| US3488158A (en) * | 1966-12-12 | 1970-01-06 | Bentley Lab | Bubbler assembly for oxygenator |
| CA1014443A (en) * | 1971-09-08 | 1977-07-26 | Richard A. Dewall | Metabolic bubble oxygenator |
| US4138464A (en) * | 1976-05-10 | 1979-02-06 | Lewin John E | Blood oxygenator with integral heat exchanger |
| US4138288A (en) * | 1976-05-10 | 1979-02-06 | Shiley Scientific Incorporated | Method and apparatus for oxygenating and regulating the temperature of blood |
| US4065264A (en) * | 1976-05-10 | 1977-12-27 | Shiley Laboratories, Inc. | Blood oxygenator with integral heat exchanger for regulating the temperature of blood in an extracorporeal circuit |
| US4140635A (en) * | 1977-04-13 | 1979-02-20 | Esmond William G | Purification device |
| US4160801A (en) * | 1977-10-19 | 1979-07-10 | Surgikos | Heat exchanger-blood oxygenator combination |
-
1979
- 1979-09-21 US US06/077,661 patent/US4254081A/en not_active Expired - Lifetime
-
1980
- 1980-09-09 GB GB8029102A patent/GB2058574A/en not_active Withdrawn
- 1980-09-11 DE DE19803034223 patent/DE3034223A1/de not_active Ceased
- 1980-09-18 NL NL8005208A patent/NL8005208A/nl not_active Application Discontinuation
- 1980-09-19 IT IT24806/80A patent/IT1132870B/it active
- 1980-09-19 AU AU62555/80A patent/AU6255580A/en not_active Abandoned
- 1980-09-22 JP JP13222380A patent/JPS5654850A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3207174A1 (de) * | 1982-02-27 | 1983-09-15 | Sartorius GmbH, 3400 Göttingen | Oxygenator zur sauerstoffanreicherung von blut |
| DE10000823A1 (de) * | 2000-01-12 | 2001-07-19 | Hartwin Hobler | Einbringen von Gasen in eine Körperflüssigkeit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4254081A (en) | 1981-03-03 |
| IT1132870B (it) | 1986-07-09 |
| GB2058574A (en) | 1981-04-15 |
| IT8024806A0 (it) | 1980-09-19 |
| AU6255580A (en) | 1981-04-09 |
| JPS5654850A (en) | 1981-05-15 |
| NL8005208A (nl) | 1981-03-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3034223A1 (de) | Oxygenator zur aufsaettigung von blut mit sauerstoff | |
| DE2332445C3 (de) | Vorrichtung zur Sauerstoffbeladung und Temperierung von Blut | |
| DE3382591T2 (de) | Kuenstliche lunge vom hohlfasertyp. | |
| DE69117514T2 (de) | Vernöses blutreservoir mit einem turbulenzfreien einlassteil und einem integralen luftfilter | |
| EP0101890B1 (de) | Doppellumiger Katheter für eine Vorrichtung zur in-vivo-Reinigung von Blut | |
| DE3886947T2 (de) | Lagerbehälter für blut. | |
| DE69422952T2 (de) | Hohlfaser-blutoxygenerator | |
| DE2625366C2 (de) | Blutoxygenator | |
| DE69725283T2 (de) | Blutoxygenator mit wärmeaustauscher | |
| DE2426316A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum modifizieren der eigenschaften eines stroemungsmittels | |
| DD207656A5 (de) | Hohlfaseroxygenatorvorrichtung und verfahren zur herstellung des oxygenatorelementes | |
| DE2821997A1 (de) | Blutfilter | |
| DE2634451A1 (de) | Stuetzsieb fuer stoffaustauschvorrichtungen | |
| DE2511924A1 (de) | Geraet zur sauerstoffanreicherung des blutes mit waermeaustauscher | |
| DE2350379A1 (de) | Blut-oxygenator | |
| CH638989A5 (de) | Apparat zur sauerstoffanreicherung von blut. | |
| DE1566578B1 (de) | Aufschaeumer eines Blutoxygenators | |
| DE2704554A1 (de) | Sauerstoffbehandlungsgeraet fuer blut | |
| DE2757838A1 (de) | Vorrichtung mit hohlfasern zur fraktionierung von fluiden | |
| DE69902986T4 (de) | Infusionsfilter | |
| DE3513924A1 (de) | Waermeaustauscher | |
| DE3041616C2 (de) | Gerät zum Anreichern von Blut mit Sauerstoff | |
| DE3888977T2 (de) | Lagerbehälter für blut. | |
| DE2842958C2 (de) | ||
| DE3001018A1 (de) | Blutoxigenator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8131 | Rejection |