DE69529095T2

DE69529095T2 - System zum zuführen eines blutgemisches unter konstantem druck

Info

Publication number: DE69529095T2
Application number: DE69529095T
Authority: DE
Inventors: S. Abbott; A. Jones; C. Thompson
Original assignee: Quest Medical Inc
Current assignee: Quest Medical Inc
Priority date: 1994-03-01
Filing date: 1995-03-01
Publication date: 2003-08-21
Anticipated expiration: 2015-03-02
Also published as: EP0828526B1; EP0828526A4; EP0828526A1; WO1995023620A1; US5645531A; DE69529095D1; JPH09509857A

Description

Technisches Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Fluidzufuhrsysteme und im Besonderen Systeme für die Zufuhr eines Blutgemischfluids an ein Organ, ein Körperglied oder einen anderen Körperteil eines Patienten während eines medizinischen Eingriffs.

Stand der Technik

Bei der Durchführung medizinischer Verfahren, wie etwa einem operativen Eingriff am offenen Herzen, der Wiederdurchblutung isolierter Gliedmaßen, der zerebralen oder Neuroperfusion oder dergleichen kann der Patient durch einen außerhalb des Körpers liegenden Blutkreislauf unter Verwendung einer Herz-Lungen- Maschine unterstützt werden. Isolierte Organe oder Gliedmaßen können ferner separat mit einem Blutgemischfluid versorgt werden, das einen Teil des sauerstoffangereicherten aus dem extraokorporalen Blutkreislauf mit oder ohne andere Bestandteile aufweisen kann. In dem besonderen Fall eines operativen Eingriffs am offenen Herzen wird das Herz zum Beispiel von dem Gefäßsystem isoliert, und venöses bzw. sauerstoffarmes Blut wird in den extrakorporalen Blutkreislauf umgeleitet, wo es mit Sauerstoff angereichert, Temperatur geregelt und auf die arterielle Seite des Patienten zurückgeführt wird. Ein separater Kreislauf wird für die Zufuhr eines Blutgemischfluids zu dem Herzen im weiteren Verlauf des operativen Eingriffs vorgesehen. Die Bestandteile eines derartigen Blutgemischfluids sind von dem jeweiligen Verfahren abhängig. In einigen Situationen weist das Blutgemischfluid Vollblut auf, wobei es sich in anderen Fällen um eine Mischung aus Blut, Plasma und/oder Blutplättchen oder um mit anderen Bestandteilen, Mitteln und/oder Zusätzen gemischtes Blut handeln kann. Bei einem operativen Eingriff am offenen Herzen kann das Herz eines Patienten zum Beispiel mit einer Kardioplegielösung versorgt werden, um das Herz anzuhalten. Zur Pflege des Herzens während dem operativen Eingriff kann ein anderes Blutgemischfluid verwendet werden und ein wiederum anderes zur Wiederdurchblutung nach dem operativen Eingriff.
Wenn es sich bei dem Blutgemischfluid um eine Kardioplegielösung handelt, so hält diese das Herz an, senkt die Stoffwechselanforderungen des Herzens, schützt das Herz während Zeiträumen einer Ischämie und bereitet schließlich das Herz am Ende des Verfahrens für die Wiederdurchblutung vor. Der Betrieb des extrakorporalen Blutkreislaufs sowie die Zufuhr der Kardioplegielösung wird von einem ausgebildeten Perfusionisten unter Anleitung des Herzchirurgen ausgeführt. Die wichtigsten Bestandteile hochentwickelter Kardioplegielösungen sind Blut, das einen geringen Teil darstellt, der von dem Ausgang der Herz-Lungen-Maschine abgeleitet wird, in Verbindung mit einer Kristalloidlösung. Die Kristalloidlösung stellt eine vorgemischte wäßrige Kochsalz- oder Glukoselösung dar, die ein Hemmungsmittel, wie etwa Kalium aufweist, um das Herz anzuhalten, mit metabolischen Substraten für die Versorgung des Herzgewebes, und wobei die Lösung ferner Puffer, spezielle Arzneimittel und Zusätze aufweisen kann, um das Herz während Perioden der Ischämie zu schützen und zu erhalten und um das Herz auf die Wiederdurchblutung mit der normalen Blutversorgung vorzubereiten. Ferner wird eine geringe, jedoch kritische Menge Kaliumlösung dem Kardioplegiestrom hinzugefügt, um das Herz anzuhalten.
Abhängig von den Anforderungen an den bestimmten chirurgischen Eingriff kann die Kardioplegielösung gekühlt oder erwärmt werden, und sie kann antegrad der Aortawurzel oder dem Koronarostium oder retrograd dem Koronarsinus zugeführt werden. Der Zufuhrmodus und die Zusammensetzung der Kardioplegielösung können sich im Laufe des weiteren Verlaufs des operativen Eingriffs verändern und unterliegen der klinischen Beurteilung des jeweiligen Chirurgen.
Bei einem typischen Kardioplegie-Zufuhrsystem werden zwei Leitungen bzw. Schläuche eingesetzt, welche durch eine sich drehende peristaltische Pumpe geleitet werden, um sowohl das abgeschiedene Blut als auch die Kristalloidlösung an ein Y- Stück zu leiten, wo beide zu einem Strom zusammengeführt werden. Das Verhältnis zwischen dem Blut und der Kristalloidlösung wird einfach durch die relativen Durchmesser der dei beiden Lösungen führenden Schlauchleitungen bestimmt, da jede an dem gleichen drehbaren peristaltischen Mechanismus angebracht ist und somit durch die gleiche Aktion transportiert wird. Die Schlauch- bzw. Röhrenleitung ist für gewöhnlich mit einem Verhältnis von 4 : 1 zwischen dem Blut und dem Durchflussquerschnitt des Kristalloids vorgesehen, so dass die drehbare peristaltische Pumpe Blut und Kristalloid der Zufuhrleitung in einem Verhältnis von ungefähr 4 : 1 zuzuführen. Kennzeichnenderweise wird der Zufuhrleitung oberhalb der Pumpe Kalium aus zwei alternativen kaliumhaltigen Kristalloidlösungen zugeführt, wobei eine Lösung eine verhältnismäßig hohe Kaliumkonzentration aufweist, um das Herz anzuhalten, während die andere Lösung eine geringere Kaliumkonzentration aufweist, die ausreicht, um das Herz in dem Zustand des Stillstands zu halten. Der Chirurg wählt gemäß den Ergebnissen der Überwachung des Zustands des Patienten unter den beiden Quellen aus. Die höhere Kaliumkonzentration wird zum Anhalten des Herzens verwendet, während die niedrigere Konzentration zur Aufrechterhaltung des Zustand des Stillstands eingesetzt wird. Das Klinikteam muss in der Kardioplegielösung ausreichend Kalium vorsehen, um den Stillstand des Herzens zu bewirken und um diesen Zustand während dem Verfahren aufrechtzuerhalten, während gleichzeitig die mit einer Hyperkaliämie und einer Hämodilution verbundenen Risiken ausgeschlossen werden, die eine Folge einer übermäßigen Zufuhr der Kardioplegielösung sein können.
Bestehende Systeme für die Zufuhr einer Kardioplegielösung sind dadurch gekennzeichnet, dass sie sich schlecht an sich verändernde Anforderungen anpassen lassen, die der zuständige Chirurg an dem System vornehmen möchte, wie etwa in Bezug auf die Parameter oder die Merkmale des Kardioplegiefluids. Dazu zählen zum Beispiel die Durchflussrate, der Druck, das Verhältnis zwischen Blut und Kristalloid, Lösungszusatzstoffe, Temperatur und die Strömungsrichtung durch das Herz. Zum Beispiel ist die Regelung des Verhältnis von Blut zu Kristalloidlösungen bei bestehenden Systemen nicht möglich, da das Verhältnis durch die Größe der durch die peristaltische Pumpe geführten Rohr- bzw. Schlauchleitung fest vorgegeben ist. Einige dieser Parameter oder Eigenschaften werden in dem Stand der Technik entsprechenden Systemen in begrenztem Ausmaß geregelt. Diese etwaig gegebene Regelung wird dabei durch separate Instrumente bewirkt, die mit einer Rohrleitung verbunden sind, so dass ein vollständiges Zufuhrsystem für ein Kardioplegiemittel gebildet wird. Die Systeme regeln die Zufuhr des Kardioplegiemittels bei niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten äußerst unzureichend. Ferner können die Scherkräfte, denen das Blut in der Kardioplegieleitung durch die Wirkung der peristaltischen Pumpe ausgesetzt ist, das Blut schädlich beeinflussen. Ferner sind die bestehenden Systeme überwiegend von der Regelung der Durchflussmenge durch manuelle Einstellungen abhängig, um einen ausreichenden Druck aufrechtzuerhalten, um das Kardioplegiefluid durch das Gefäßsystem des Herzens zu drängen, während gleichzeitig ein übermäßiger Druck verhindert wird, der zu Rissen in den Gefäßen oder dem Herzgewebe führen kann. Ferner unterscheiden sich die Anforderungen für eine antegrade Perfusion und eine retrograde Perfusion.
In unserer gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung EP-A-0 643 976 wird ein Kardioplegiesystem für die Zufuhr von Kardioplegielösungen an ein Herz während einem operativen Eingriff am offenen Herzen vorgesehen. Das System arbeitet mit einem extrakorporalen Blutkreislauf zusammen, der eine Herz- Lungen-Maschine verwendet. Das System weist eine Leitung zur Umleitung eines Teils des Blutflusses von der Herz-Lungen- Maschine zu der Kardioplegie-Zufuhrleitung auf. Eine Wärmetauscher regelt die Fluidtemperatur in der Kardioplegie- Zufuhrleitung. Eine erste Pumpe verbindet das Blut aus der Leitung mit einem zweiten Fluid und führt den kombinierten Fluidfluss in die in den Wärmetauscher führende Zufuhrleitung zu. Eine zweite Pumpe ist für die Zufuhr eines dritten Fluids, kennzeichnenderweise ein Mittel für einen induzierten Stillstand, in die Zufuhrleitung nach der ersten Pumpe vorgesehen. Die Durchflussmenge der zweiten Pumpe liegt bei unter etwa zehn Prozent (10%) der Durchflussmenge der kombinierten Ausgabeleistung der ersten Pumpe. Zur Anpassung des Verhältnisses zwischen dem Blut und den zweiten Fluids, das von der erste Pumpe zugeführt wird, sind Regelungseinrichtungen vorgesehen, die auch das Gesamtvolumen der Durchflussmenge von der Pumpe regeln. Vorzugsweise wird das Durchflussmengenvolumen der ersten, zweiten und dritten Fluids im Verhältnis zueinander in dem gewünschten prozentualen Verhältnis aufrechterhalten. Eine dritte Pumpe ist für die Zufuhr eines vierten Fluids vorgesehen, bei dem es sich kennzeichnenderweise um einen Zusatzstoff handelt, und zwar in Kombination mit der Ausgabe der ersten und zweiten Pumpen. Vorgesehen sind Regelungseinrichtungen zur automatischen Regelung der Ausgabeleistung der dritten Pumpe im Verhältnis zu der variablen Ausgabeleistung der ersten Pumpe.
Bei der Verarbreichung von Kardioplegielösungen für das Herz entweder für die Zufuhr eines einen Stillstand induzierenden Mittels, das das Herz während dem operativen Eingriff anhält, oder von Zusatzstoffen, welche die Pflege des Herzens unterstützen, ist die ausreichende Durchblutung aller Bereiche des Herzens wichtig, um die entsprechende Erhaltung des Herzmuskels zu gewährleisten. Die Zufuhr einer angemessenen Durchflussmenge gewährleistet nicht, dass alle Bereiche des Herzens in angemessener Weise durchblutet werden. Tatsächlich erhöhen die meisten Anwender die Durchflussmenge soweit, bis ein Betriebsdruck erreicht wird, und wobei sie danach versuchen, den Betrieb mit der gleichen oder nahezu der gleichen Durchflussmenge durchzuführen, so dass der Druck wahrscheinlich innerhalb eines begrenzten Bereichs bleibt. Die Regelung der Durchflussmenge, so dass er Druck verhältnismäßig konstant bleibt, ist außerordentlich schwierig, da es sich hierbei um ein kontinuierlich dynamisches System handelt. Ferner ist es nicht ungewöhnlich, dass der Chirurg das Herz anhebt oder bewegt und an der Kanülenspitze einen hohen Widerstand erzeugt, wodurch der Druck drastisch ansteigt. Wenn der Chirurg dies nicht sofort bemerkt, kann dies zu Herzrissen oder zu anderen auftretenden signifikanten Problemen führen.
Ein Grund dafür, dass der Chirurg versucht, das Fluid mit einem Druck innerhalb eines bestimmten Bereichs zuzuführen, ist die Tatsache, dass nicht der gesamte zu dem Herzen gerichtete Fluss durch die Blutgefäße verläuft, um das Herzmuskelgewebe zu versorgen. Zum Beispiel bilden die Venen, die das Blut von den Herzkapillargefäßen zu dem Koronarsinus zurückführen, ein miteinander kommunizierendes Netzwerk, das bei einer Zufuhr der Kardioplegielösung in die retrograde Richtung durch das Koronarsinus einen bestimmten prozentualen Anteil der Lösung in die Venen leiten kann, die das Blut in der Praxis zu dem rechten Atrium oder in das linke Ventrikel unter Umgehung des Herzgewebes umleiten. Ferner können Undichtigkeiten um einen Ballon auftreten, der zum Verschluss des Blutgefäßes verwendet wird, kennzeichnenderweise des Koronarsinus, dem das Fluid zugeführt wird. In die antegrade Richtung kann es aufgrund der Manipulation des Herzens durch den Chirurgen gelegentlich zu einem Versagen oder Ausfall der Aortenklappe kommen. In jedem Fall wird die Kardioplegielösung dabei dem linken Ventrikel und nicht den Koronararterien zugeführt. Daraus resultiert, dass man nicht sicher sein kann, dass nach der Verabreichung einer bestimmten Fluidmenge eine ausreichende Fluidmenge tatsächlich durch die Herzgewebe verläuft. Chirurgen und deren Perfusionisten verwenden den Fluidzufuhrdruck als Maß für die Anzeige einer ausreichenden Zufuhr an die Herzgewebe. Die jeweils erforderliche Durchflussmenge zum Erreichen eines gewünschten Drucks ist von der Systemundichtigkeit und dem zustand des Patienten abhängig. Die Platzierung und der Verschluss des Zufuhrkatheters in der Aortawurzel oder dem Koronarostium für eine antegrade Infusion oder in den Koronarsinus für eine retrograde Infusion sowie der Zustand der Blutgefäße des Patienten wirken sich ebenfalls darauf aus, ob der vorgesehene Fluss tatsächlich durch das Herzgewebe verläuft. Der aus dem System austretende Fluss eignet sich nicht zur Aufrechterhaltung von gesundem Herzgewebe und kann zu einer Hämodilution und einer Hyperkaliämie des Patienten beitragen.
Bei dem Stand der Technik entsprechenden Systemen für die Zufuhr von Blutgemischfluid basiert die Regelung der Zufuhr von Fluid, wie etwa die Zufuhr einer Kardioplegielösung, auf der Fähigkeit der die Perfusion durchführenden Person (Perfusionist), Änderungen des Drucks zu beobachten und die Zufuhrrate entsprechend anzupassen bzw. zu regeln. Das eigentliche Ziel ist es dabei, einen geeigneten Fluss durch die die Gewebe des Organs oder des Glieds versorgenden Gewebe vorzusehen. Bei einem Myokardeingriff wird ein angemessener Fluss zu dem Herzen mit einem Druck verlangt, der sicherstellt, dass die wichtigsten Pfade bzw. Durchgänge in angemessener Weise und nicht übermäßig durchblutet werden, so dass eine Verletzung des Herzens verhindert wird. Übermäßige Druckwerte können zu Rissen der Blutgefäße führen, wie etwa des Koronarsinus. Eine sichere und geeignete Zufuhr eines Blutgemischfluids an das beabsichtigte Gewebe, wie etwa die Zufuhr einer Kardioplegielösung durch das Herz, ist von dem Zufuhrdruck sowie der Durchflussmenge abhängig.
In der dem Stand der Technik entsprechenden Entgegenhaltung WO-A-85/00754 ist eine Pumpenregelungsvorrichtung vorgesehen, die dazu verwendet wird, Blut einem Gefäßsystem eines Patienten zuzuführen, und wobei die Vorrichtung eine Fluidzufuhrleitung, eine Pumpe und einen Regelungsmechanismus umfasst, der die Rate regelt, mit der Blut in das Gefäßsystem eines Patienten gepumpt wird, so dass ein festgelegter und konstanter Druck aufrechterhalten wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Anzeigefeld vorsehen, das den Strömungsweg eines Systems für die Zufuhr eines Blutgemischfluids visuell darstellt, wobei eine logische Verbindung zwischen zwei oder mehr visuellen Anzeigen zwei oder mehr regelbare Merkmale des Zufuhrsystems des Blutgemischfluids darstellt. Der vorliegenden Erfindung liegt im Besonderen die Aufgabe zugrunde, das Anzeigefeld vorzusehen, das den Fluss- bzw. den Strömungsweg eines BTutgemischfluids darstellt, sowie eine Anzeige der Durchflussgeschwindigkeit des Blutgemischfluids und eine Anzeige des Blutgemischdrucks.
Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, ein Anzeigefeld vorzusehen, das einen Strömungsweg eines Blutgemischs darstellt, bei dem es sich um eine Kardioplegielösung handelt, und wobei die Anzeige eine logische Verbindung zwischen zwei oder mehreren regelbaren Merkmaien eines Zufuhrsystems für eine Kardioplegielösung darstellt, die aus den folgenden visuellen Anzeigen ausgewählt werden: Verhältnis von Blut zu Kristalloid, Durchflussgeschwindigkeit, Menge des Mittels zur Induzierung eines Stillstands, Menge eines Zusatzstoffes, Temperatur und Zufuhrdruck der Kardioplegielösung.
Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, eine kombinierte Strömungsweganzeige vorzusehen, mit einem separaten Anzeigefeld zum wahlweisen Anzeigen von Informationen in verschiedenen Modi, programmierbaren Zielwerten für verschiedene regelbare Eigenschaften des Systems für die Zufuhr eines Blutgemischfluids, Programmierungsinformationen, Systemtestinformationen, Systemwarnmeldungen und Bedienungsanweisungen. In einem bestimmten Ausführungsbeispiel umfasst die Aufgabe das Vorsehen einer kombinierten Strömungsweganzeie und eines Anzeigefelds für einzeln auswählbare Informationen für ein System für die Zufuhr einer Kardioplegielösung.
Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, ein Anzeigefeld mit einem logischen Strömungsweg vorzusehen, wobei eine oder mehrere regelbare Eigenschaften des Systems unter Verwendung eines einzelnen, verstellbaren Einstellknopfes eingestellt werden können, wobei der Knopf durch Drucktasten aktiviert werden kann, die den Anzeigen der einzeln regelbaren Eigenschaften zugeordnet sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, visuelle Anzeigen regelbarer Eigenschaften des Systems vorzusehen, die visuell durch Beleuchtung oder eine Darstellung mit höherer Intensität verbessert werden, wenn sich die spezielle regelbare Eigenschaft in einem programmierbaren oder eingestellten Modus befindet.
Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, dass für wichtige oder primär regelbare Eigenschaften, wie etwa die Durchflussgeschwindigkeit und den Druck, unter Verwendung von Anzeigepositionen, unterschiedliche Anzeigefarben oder vergrößerte visuelle Darstellungen, die logisch in dem schematisch dargestellten Strömungsweg des Systems der Anzeige verbunden sind, Prioritäten und Hervorhebungen vorgesehen werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, dass visuelle Anzeigen regelbarer Eigenschaften des Systems digital lesbar angezeigt werden, wobei die digitalen Anzeigen in normalen Maßeinheiten für die jeweilige regelbare Eigenschaft angezeigt werden, wobei die Anzeigen kontinuierlich gemäß dem tatsächlich erfassten Wert oder dem gewünschten programmierten Wert für eine bestimmte regelbare Eigenschaft aktualisiert werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, ein Anzeigefeld für ein Kardioplegie-Zufuhrsystem vorzusehen, das die Richtung des Kardioplegieflusses, ob antegrad oder retrograd, abhängig von der ausgewählten Richtung darstellt, und wobei es vorzugsweise eine dynamische Anzeige vorsieht, welche die Strömung schematisch mit pulsierenden oder sequentiell aktivierten Anzeigelampen darstellt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, dass an dem Patienten oder an dem Instrument ein antegrades oder retrogrades Auswahlventil vorgesehen wird, das entsprechende auswählbare Verbindungen in ein Körperglied oder ein Organ, wie etwa das Herz oder das Gehirn aufweist, und wobei Regelungseinrichtungen auf dem Anzeigefeld vorgesehen werden, um vorprogrammierte antegrade oder retrograde regelbare Eigenschaften auf der Basis der Position des Auswahlventils auszuwählen. Vorzugsweise wird eine rückgekoppelte sensorische Eingabe von dem Auswahlventil an das Anzeigefeld vorgesehen, um die Ventilposition automatisch zu ermitteln, so dass antegrade oder retrograde Werte und Warnmeldungen automatisch ausgewählt werden. Ferner wird vorzugsweise ein Anzeigefeld mit Positionsregelungen für das antegrade/retrograde Auswahlventil vorgesehen, wobei diese Regelungen über das Anzeigefeld betätigt werden können, um gleichzeitig die Position des Ventils auszuwählen und zu regeln, die Betätigung an die gewünschte Position zu erfassen und Parameterwerte für die regelbaren Eigenschaften aufzurufen, die für die antegrade oder die retrograde Strömung wünschenswert, ausgewählt und festgelegt worden sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, ein Anzeigefeld mit oberen und unteren Grenzwerten für wichtige regelbare Eigenschaften des Systems vorzusehen sowie ferner eine analoge Anzeige, die zwischen den oberen und unteren Grenzwerten positioniert ist und den tatsächlichen Wert der regelbaren Eigenschaft des Betriebssystems im Verhältnis zu den oberen und den unteren Grenzwerten anzeigt. Vorzugsweise wird eine analoge Anzeige vorgesehen, die zwischen den oberen und unteren Strömungsgrenzen positioniert ist. Ferner werden vorzugsweise obere und untere Druckgrenzen über eine analoge Anzeige des tatsächlichen Drucks auf dem Anzeigefeld vorgesehen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, ein Anzeigefeld vorzusehen, über das ein gewünschter Betriebsregelungsmodus für ein Kardioplegie-Zufuhrsystem ausgewählt werden kann. Vorzugsweise sieht das Anzeigefeld Regelungen für die Auswahl unter Betriebsmodi vor, einschließlich eines Setup-Modus, eines Systemspülmodus, eines Systemausführungsmodus, einem automatischen Zufuhrmodus auf der Basis der Aufrechterhaltung eines gewünschten Drucks, eines Volumenzufuhr- und Dosierungsmodus, einem Standardparameter-Einstellmodus und eines Zeitgebungsmodus.
Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, einen Informationsbildschirm angrenzend an die Darstellung des Strömungswegs des Bedienfelds vorzusehen. Der Informationsbildschirm ist funktionsfähig derart angeschlossen, dass er dem Benutzer nützliche und hilfreiche Informationen gemäß dem Betriebsmodus, den Systemparametern und dem Zustand des Systems übermittelt. Ferner sind vorzugsweise Funktionstasten und frei belegbare Funktionstasten auf dem Anzeigefeld angrenzend an den Informationsbildschirm vorgesehen, um Eingaben einer Bedienungspeson als Reaktion auf vorprogrammierte Anfragen zu empfangen, die auf dem Informationsbildschirm angezeigt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, Regelungen für den Betrieb des Systems für die Zufuhr eines Blutgemischfluids mit einem konstanten Fluidzufuhrdruck an den Patienten vorzusehen. Vorzugsweise weisen die Regelungen für einen konstanten Druck eine Einrichtung auf, die anfangs die Durchflussgeschwindigkeit derart regelt, dass ein gewünschter Zufuhrdruck erreicht wird, und wobei in der Folge in einen automatischen konstanten Druckmodus umgeschaltet wird, in dem die Durchflussgeschwindigkeit automatisch geregelt wird, um den gewünschten Zufuhrdruck aufrechtzuerhalten.
Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, ein Bedienfeld für eine Bedienungsperson vorzusehen, durch das eine beobachtbare volumetrische Durchflussgeschwindigkeit verstellbar geregelt werden kann, während auf dem gleichen Anzeigefeld ein resultierender Patientenzufuhrdruck beobachtet wird. Vorzugsweise werden obere und untere Druckgrenzwerte über das genannte Bedienfeld festgelegt, die entweder von der Bedienungsperson oder automatisch auf vorprogrammierte Regelwerte festgelegt werden. Dabei kann es sich um werkseitige Grenzwerte oder automatisch berechnete Grenzwerte handeln, die auf der Basis eines vorprogrammierten Algorithmus und dem bestehenden Zufuhrdruck festgelegt werden. Eine weitere bevorzugte Aufgabe der vorliegenden Erfindung betrifft einen vorgesehenen automatischen konstanten Druckmodus, der über das Bedienfeld selektiv durch die Bedienungsperson aktiviert werden kann, wenn ein gewünschter Druck unter Verwendung der eingestellten Durchflussgeschwindigkeit und dem in der Folge beobachteten Patientenzufuhrdruck ermittelt worden ist. In dem konstanten Druckmodus werden Warnmeldungen vorgesehen, um dem Perfusionist mitzuteilen, wenn an einem Instrument die Durchflussgeschwindigkeit unterhalb oder oberhalb voreingestellter oberer und unterer Durchflussgeschwindigkeitsgrenzwerte angepasst werden muss.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in Bezug auf die Zeichnungen besser verständlich, in denen die gleichen Elemente mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind.
Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Layout eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Kardioplegie-Zufuhrsystems, für das ein Anzeigefeld gemäß der vorliegenden Erfindung nützlich ist;
Fig. 2 eine Ansicht einer Einweg-Pumpenkassette für eine Blut/Kristalloid kombinierende Pumpe, die in dem System aus der Abbildung aus Fig. 1 verwendet werden kann;
Fig. 3 eine Draufsicht eines Pumpenmechanismus zum Betrieb der Kassette aus Fig. 2;
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Funktionsweise der beiden Pumpenkammern aus Fig. 2
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Pumpenantriebs und zugeordneter Ventilmechanismen des Mechanismus aus Fig. 3;
Fig. 6 ein Zeitgebungsdiagramm des Zyklus der Blut/Kristalloid-Pumpe aus den Abbildungen der Fig. 2 bis 5;
Fig. 7 eine Draufsicht von vorne eines bevorzugen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Anzeigefelds;
Fig. 8 eine schematische Ansicht eines vereinfachen Kardioplegiesystems, das für einen wählbaren antegraden ode retrograden Fluidfluss verbunden ist; und
Fig. 9 ein Ausführungsbeispiel eines Anzeigefelds mit Durchflussmengenregelungen und digitalen Anzeigen der Durchflussgeschwindigkeit, der oberen und unteren Druckgrenzwerte und mit analogen Anzeigen der Betriebsparameter im Verhältnis zu den digital angezeigten Grenzwerten.

Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Die Abbildung aus Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Systems 10 für die Zufuhr eines Blutgemischfluids, bei dem es sich als Beispiel für diese Anwendung um ein Kardioplegie- Zufuhrsystem 10 handelt. Hiermit wird festgestellt, dass zahlreiche der gleichen Vorteile der verschiedenen erfindungsgemäßen Aspekte auch mit Systemen für die Zufuhr eines Blutgemischfluids für andere medizinische Anwendungen realisiert werden können. Beispiele, bei denen die Zufuhr eines Blutgemischfluids nützlich ist, sind die Durchblutung isolierter Gliedmaßen, die zerebrale oder Neuroperfusion sowie weitere chirurgische Eingriffe an Organen oder Perfusionsanwendungen. Der hierin verwendete Begriff "Blutgemischfluid" betrifft ein Fluid, das ganz oder teilweise aus Blut oder Blutbestandteilen besteht, wie etwa Blutzellen, Blutplättchen oder Plasma, die mit anderen blutfremden Bestandteilen in Übereinstimmung mit einem speziellen medizinischen Verfahren oder Protokoll gemischt oder nicht gemischt werden können.
Gemäß der Abbildung aus Fig. 1 ist ein Kardioplegie- Zufuhrsystem 10 vorgesehen, das das Herz eines Patienten während einem chirurgischen Eingriff am geöffneten Herzen mit Lösung versorgt. Der Hauptbestandteil der Kardioplegielösung ist Blut, das dem System über die Leitung 12 zugeführt wird, die mit dem Ausgang des Oxygenators 14 der Herz-Lungen- Maschine verbunden ist, welche das Gefäßsystem des Patienten versorgt, während das Herz während dem operativen Eingriff von diesem getrennt ist. Der Oxygenator 14 sieht arterielles Blut in dem extrakorporalen Hauptkreislauf über eine Rückführungsleitung 16 an die Aorta des Patienten vor. Ein Teil der Leistung der Herz-Lungen-Maschine von normalerweise 10% wird in die Leitung 12 umgeleitet, und zwar zur Verarbeitung durch den Kardioplegiekreislauf, und wobei eine Weiterleitung durch die Kardioplegie-Zufuhrleitung 18 zu dem Herz des Patienten erfolgt. Die durch die Leitung 18 fließende Kardioplegielösung kann durch die antegrade Leitung 20 der Aortawurzel zugeführt werden oder durch die retrograde Leitung 22 dem Koronarsinus.
Eine Kristalloidlösung wird in dem Behälter 24 zur Vereinigung mit dem Blut gespeichert, das in der Leitung 12 fließt, und zwar in einer Einweg-Pumpenkassette 26. Die Ausgabe der Kassette 26 wird übe die Leitung 28 einem Wärmetauscher 31 zugeführt. Die Pumpenkassette 26 wird durch einen elektromechanischen Pumpenmechanismus 30 geregelt, in dem die Kassette 26 angebracht ist. Eine zweite Pumpe 32, die ein Mittel zum Induzieren eines Herzstillstands aufweist, wie etwa eine Kaliumlösung, sieht ihre Ausgabe an die der Pumpenkassette 26 nachgeschalteten Leitung 28 vor. Eine dritte Pumpe 41 kann ferner vorgesehen sein, die eine Vielzahl von Zusätzen nach Bedarf für die jeweilige Operation vorsieht oder wie dies von dem Chirurgen oder dem Operationsteam gewünscht wird. Die Ausgabe wird nach der Kassette 26 in die Leitung 28 injiziert.
Vorzugsweise handelt es sich bei den Pumpen 32 und 41 um Spritzenpumpen oder volumetrische Taschen bzw. Beutel einer auf dem Gebiet der Infusionen allgemein bekannten Art. Wenn es sich bei der Pumpe 32 um eine Spritzenpumpe handelt, kann die Spritze mit einer Lösung, die ein Mittel für einen induzierten Herzstillstand wie etwa eine Kaliumlösung aufweist, beschickt werden, und die Spritze kann in der Pumpe 32 angebracht werden, welche den Spritzenkolben progressiv niederdrückt, so dass die Kaliumlösung der Leitung 28 zugeführt wird. Die Durchflussgeschwindigkeiten von Kaliumlösung entsprechen weniger als etwa 10% und vorzugsweise weniger als etwa 5% der Gesamtströmungsgeschwindigkeit aus einer Pumpenkassette 26. Eine präzise regelbare Pumpe, wie etwa eine Spritzenpumpe, kann in vorteilhafter Weise in Anwendungen eingesetzt werden, bei denen ein bestimmter Fluidzusatz oder Bestandteil einen genau geregelten geringen Anteil von weniger als etwa 10% des Gesamtströmungsvolumens darstellen muss. In ähnlicher Weise sind sonstige Zusätze kennzeichnenderweise auf einen geringen prozentualen Anteil begrenzt, so dass eine präzise Regelung an der Pumpe 41 vorteilhaft ist.
In dem Wärmetauscher 31 befindet sich die Kardioplegielösung in Juxtaposition mit einem zirkulierenden, temperaturgeregelten Fluid, so dass die Temperatur der Lösung angepasst wird, bevor die Lösung durch die Leitung 18 zum Herz weitergeleitet wird. Vorzugsweise zirkuliert die Pumpe 33 das temperaturgeregelte Fluid durch Drücken oder Ziehen durch den Wärmetauscher 31. Die Abbildung aus Fig. 1 zeigt ein Druckkühlsystem, bei dem die Pumpe 33 das Regelungsfluid durch den Wärmetauscher 31 und danach an ein Zweiwegeventil 34 zirkuliert, wobei das Ventil 34 das zirkulierende Fluid entweder zu einem Eisbad 36 zur Abkühlung oder zu einem Heißwasserspeicher 38 zur Erwärmung leiten kann. Das zirkulierende Fluid wird danach über ein Ventil 40 zurück durch den Wärmetauscher 31 gepumpt, wo die Kardioplegielösung über ein verschlossenes Wärmeübertragungsmaterial oder eine Membran in dem Wärmetauscher 31 ohne Kontaminierung erwärmt oder gekühlt wird.
Das System umfasst die Überwachung des Patienten in Bezug auf die Myokardtemperatur entlang dem Signalweg 42 und des Drucks an der Aortawurzel des Herzens entlang des Signalwegs 45 oder des Koronarsinusdrucks entlang des Signalwegs 44, wobei eine Übermittlung an einen Regelungsabschnitt 46 eines zentralen Mikroprozessors erfolgt. Zusätzlich werden der Druck und die Temperatur der Kardioplegielösung in der Zufuhrleitung 18 erfasst und die Daten entlang der Signalwege bzw. Signalpfade 48 und 50 an den Regelungs-Mikroprozessor 46 geleitet. Die Dateneingabe in den Mikroprozessor 46 über das Bedienfeld 52 kann eine vorteilhafte Kombination aus den folgenden Parametern darstellen:
1. Die gewünschte volumetrische Durchflussgeschwindigkeit durch die Einweg-Pumpenkassette 26 insgesamt.
2. Der gewünschte und gemessene Druck des dem Patienten zugeführten Kardioplegiefluids.
3. Das Blut-Kristalloid-Verhältnis, das von der Einweg- Pumpenkassette 26 weitergeleitet wird.
4. Die gewünschte durch die Pumpe 32 zu erzeugende Kaliumkonzentration.
5. Die gewünschte und gemessene Temperatur der Lösung in der Kardioplegie-Zufuhrleitung 18.
6. Sicherheitsparameter, wie etwa der Druck der Kardioplegielösung in dem System oder obere und untere Druckgrenzwerte in dem Patienten.
Als Reaktion auf die Dateneingabe über das Bedienfeld 52 und die überwachten Zustände bzw. Bedingungen entlang der Signalpfade 42, 43, 44, 45, 48 und 50 regelt der Regelungsabschnitt 46 des Mikroprozessors den Betrieb des Pumpenmechanismus 30 über den Signalpfad 54 und der Kalium- Spritzenpumpe 32 durch das Signal entlang dem Pfad 56. Die Steuersignale für eine dritte Pumpe 41 für Zusätze können entlang dem Pfad 57 zwischen dem Regelungsabschnitt 46 und der Pumpe 41 übertragen werden. Zusätzlich regelt der Regelungsabschnitt 46 des Mikroprozessors die Zirkulation von Fluid in dem Zirkulationsweg des Wärmetausches entlang dem Signalpfad 58, so dass entweder eine gewünschte Patiententemperatur oder eine gewünschte Ausgangslösungstemperatur erhalten wird. Ferner können die Sicherheitsparameter, wie etwa die Druckgrenzwerte für ein bestimmtes Verfahren oder für einen bestimmten Patienten auf der Basis der Eingabeeinstellungen oder auf der Basis voreingestellter Standards geregelt werden, wie etwa für einen Bereich zulässiger Druckgrenzwerte für die antegrade Kardioplegie und einen weiteren Bereich für die retrograde Kardioplegie. Die Bereiche können von der Bedienungsperson festgelegt oder auf der Basis vorprogrammierter Algorithmen im Verhältnis zu einem ausgewählten gewünschten Patientenzufuhrdruck berechnet werden.
Bei den Übertragungsverbindungen oder Signalpfaden 42, 43, 44, 45, 48, 50, 54, 57, 58 und weiteren, sofern erforderlich, kann es sich um elektrische Signale durch leitende Drähte, Lichtsignale durch Lichtwellenleiter oder Funksignale, Ultraschall- oder Lichtsignale handeln.
Gemäß der vorliegenden Erfindung regelt der Mikroprozessor- Regelungsabschnitt 46 den Pumpenmechanismus 30, so dass Kristalloid aus dem Behälter 24 und Blut aus der Leitung 12 in jedem gewünschten Verhältnis eines umfassenden Bereichs von Blut-Kristalloid-Verhältnissen zusammengeführt werden. Der Regelungsabschnitt 46 kann den Pumpenmechanismus 30 anweisen, Blut ohne Kristalloidzusatz zuzuführen. Ein bevorzugter Bereich für den Bereich des Blut-Kristalloid-Verhältnisses reicht von 0 bis 2 : 1 oder ausschließlich Blut. Die durch den Pumpenmechanismus 30 erzeugt Durchflussgeschwindigkeit der kombinierten Ausgabe aus der Einweg-Pumpenkassette 26 ist vorzugsweise zwischen 0 und 500 Millilitern pro Minute variabel. Der Pumpenmechanismus 30 kann durch den Mikroprozessor 46 entweder in einem Dauerbetriebsmodus oder in einem absatzweisen Modus gemäß Anweisung über das Bedienfeld 52 betrieben werden. Die Spritzenpumpe 32 für das einen Stillstand induzierende Mittel wird automatisch so geregelt, dass mit einer Rate zugeführt wird, die gewährleistet, dass die Zufuhr des einen Stillstand induzierenden Mittels, wie etwa einer Kaliumlösung, in die Leitung 28 automatisch auf der ausgesuchten Konzentration im Verhältnis zu der Strömung der Einwegkassette 26 beibehalten wird, ohne Berücksichtigung von verlangten Änderungen der Durchflussgeschwindigkeit von der Pumpenkassette 26 oder Änderungen des Blut-Kristalloid- Verhältnisses, die von dem Pumpenmechanismus 30 über den Mikroprozessor 46 verlangt werden. Die Durchflussmengen können direkt durch die Bedienungsperson über das Bedienfeld eingegeben werden.
Die Einweg-Pumpenkassette 26 ist in der Abbildung aus Fig. 2 dargestellt. Die Kassette kann aus zwei flexiblen Kunststofffolien 60 gebildet werden, die selektiv miteinander verbunden offene Strömungswege und Kammern dazwischen bilden. Jede Folie 60 kann aus einem einfachen elastischen Material bestehen, wie etwa Polyvinylchlorid, und die Folien können durch Hochfrequenzschweißen miteinander verbunden werden, wobei die Strömungswege und die Pumpenkammern ohne Verbindung bleiben. Eine derartige Blasenkassette bzw. Balgkassette reduziert in vorteilhafter Weise die Scherkräfte und die Beschädigungsgefahr, die Blut in anderen Pumpen wie etwa in peristaltischen Pumpen ausgesetzt ist.
Die Einlassseite 62 der Kassette 26 weist einen Bluteinlass 64 und einen Kristalloideinlass 66 auf. Die Einlässe 64 und 66 führen zu einem gemeinsamen gegabelten Pumpeneinlasspfad 68, so dass die Pumpenströmungswege 70 und 72 gebildet werden. Der Strömungsweg 70 führt zu der vergrößerten Fluidbalg- Pumpenkammer 74, und der Weg 72 führt zu einer identischen Fluidbalg-Pumpenkammer 76. Der Auslassweg 78 von der Pumpenkammer 74 und der Auslassweg 80 von der Pumpenkammer 76 werden an einem gemeinsamen Auslass 82 von der Kassette 26 zusammengeführt, so dass die gemischte Kardioplegielösung der Leitung 28 zugeführt wird.
Die Abbildung aus Fig. 2 zeigt sechs Ventilpositionen, die entlang der Fluidwege in der Kassette 26 gemäß einem Ausführungsbeispiel angeordnet sind, für das sich die vorliegende Erfindung eignet. Dabei handelt es sich um Positionen, an denen der entsprechende Strömungsweg durch den Betrieb eines Ventilkolbens an dem Pumpenmechanismus 30 verschlossen werden kann, so dass die Folien 60 an dem Ventil zusammengedrückt werden, wenn die Kassette 26 an der Betriebsstellung in dem Mechanismus 30 angebracht ist. Das Ventil 84 ist so positioniert, dass es den Auslassweg 78 von der Pumpenkammer 74 verschließt. Das Ventil 86 ist so positioniert, dass es den Auslassweg 80 aus der Pumpenkammer 76 verschließt. Die Balgeinlassventile entlang der Pumpenkammer-Einlasswege 70 und 72 sind mit den entsprechenden Bezugsziffern 88 und 90 bezeichnet. Die Ventile 92 und 94 zur wechselweisen Regelung des Blut- oder Kristalloidverlaufs zu dem gemeinsamen Einlassweg 68 sind an den entsprechenden Einlässen 64 und 66 positioniert.
Die Abbildung aus Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Pumpenmechanismus 30 und weist ein Paar von Pumpenmotoren 95 und 96 auf. Der Pumpenmotor 95 ist so positioniert, dass er ein Balgantriebselement 98 vorschiebt und zurückzieht, und der Pumpenmotor 96 ist derart positioniert, dass er in ähnlicher Weise ein zweites Balgantriebselement 100 betreibt. Ein Ventilnockenmotor 102 ist vorgesehen, um alle Ventilverschlüsse an der Einwegkassette 26 zu betreiben. Der Nockenmotor 102 dreht eine Einlassnockenwelle 104, welche die Ventilnocken 106, 108, 110 und 112 trägt. Die Nockenwelle 104 dreht ferner über die Riemenscheiben 114 und 115 sowie den Synchronriemen 116 eine Auslassnockenwelle 118. Die Auslassnockenwelle 118 trägt die Ventilnocken 120 und 122.
Wie dies aus der Abbildung aus Fig. 4 am besten ersichtlich ist, ist die Einwegkassette 26 durch eine Verschlusstür 124 eng an der Seite des Mechanismus 30 positioniert, so dass die Kassetten-Balgpumpenkammern 74 und 76 eingeschlossen werden und auf die Antriebselement 98 und 100 treffen. Die Antriebselemente 98 und 100 können die gleiche Konstruktion aufweisen und entsprechen vorzugsweise dem Verschlussmodultyp, der in dem U.S. Patent US-A-4.657.490 offenbart wird, dessen Offenbarung hierin durch Verweis enthalten ist. Die Antriebselemente dieses Verschlussmodultyps weisen zwar den Vorteil eines linearen Verhältnisses zwischen der Verschiebung durch den Pumpenmotor und der volumetrischen Verschiebung aus der Pumpenkammer auf, und zwar durch die hohe Übereinstimmung und Konfrontation der Kunststoff-Einwegkassette sowie durch die reduzierten Scherkräfte, die der ruckfreien Pumpenwirkung zugeordnet sind, wobei jedoch auch andere Antriebselemente verwendet werden können, die eine vorhersehbare volumetrische Verschiebung durch einen gegebenen Vorschub des Motors vorsehen.
Der dargestellte veränderliche Oberflächenbereich des Antriebselements weist eine Nabe 130 auf, die von sich radial erstreckenden, drehbare angebrachten Verschlüssen 132 umgeben ist, so dass die Nabe 130 gemeinsam mit den Verschlüssen 132 eine Konfrontationsoberfläche für die eingeschlossene Pumpenkammer vorsieht. Der Vorschub des Motors 95 oder 96 bewirkt einen Vorschub dessen Nabe 130 und den gemeinsamen Transport der Verschlüsse 132, so dass das Volumen der eingeschlossenen Pumpenkammer verringert wird. Im Gegensatz dazu bewirkt ein Rückzug bzw. eine Retraktion des Motors 95 bzw. 96 einen Rückzug des entsprechenden Antriebselements 98 oder 100, wobei die Einschränkungen in Bezug auf das Kammervolumen aufgehoben werden.
In der Abbildung aus Fig. 4 ist das Element 98 im Wesentlichen vollständig eingezogen dargestellt, sö dass die Pumpenkammer 74 mit Fluid gefüllt wird und das Element 100 an dessen vollständige Vorschubposition gedrückt wird, wobei dessen Pumpenkammer 76 geleert wird. Ferner vorgesehen ist eine Einrichtung zum Messen der für den Vorschub jedes Motors erforderlichen Kraft, oder es ist ferner ein Drucksensor vorgesehen, der die Kassette 26 (nicht abgebildet) berührt, so dass der Mikroprozessor 26 Daten aufzeichnen kann, die den Druck auf jede Balgkammer darstellen.
Die Abbildung aus Fig. 5 zeigt die in dem Mechanismus 30 ausgeführte Ventilwirkung, wobei die Einlass- und die Auslass- Ventilanordnung von einer einzelnen Pumpenkammer dargestellt sind. Alle sechs Ventile (90, 94, 92, 88, 84 und 86) und ihre entsprechenden Ventilnocken (106, 108, 110, 112, 120 und 122) arbeiten auf die gleiche Art und Weise. Das Antriebselement 130 greift mit der Einwegpumpenkammer 74 ein. Das Einlasskolbenventil 88a und das Auslasskolbenventil 84a, die durch die Nacken 112 und 120 geregelt werden, werden normalerweise durch die Wirkung der Vorbelastungsfedern 134 und 136 geschlossen. In dem durch die Vorbelastungsfedern vorgegebenen geschlossenen Zustand drückt jeder Ventilkolben auf die entsprechende Ventilposition an der Einwegkassette 26, wobei der entsprechende Fluidweg verschlossen wird. Die Ventilpositionen 84-94 sind jeweils mit einem ähnlichen, im Normalzustand geschlossenen Ventil versehen. Jede der Ventilpositionen 84-94 wird durch die Wirkung des Ventilnockenmotors 102 durch Rotation der entsprechenden Nocken an eine offene Stellung geöffnet, wobei der Ventilkolben von der Einwegkassette zurückgezogen wird und den entsprechenden Strömungsweg öffnet. In der Abbildung aus Fig. 5 hat sich die Nocke 112 aus der offenen Position bewegt, zieht den Ventilkolben 88A zurück, so dass das Ventil 88 an der Kassette 26 geöffnet wird, wobei der Einlass 70 der Balgkammer 74 für die Einführung von Fluid geöffnet wird.
Die Abbildung aus Fig. 6 zeigt ein Zeitsteuerungsdiagramm für den Betrieb des Ventilnockenmotors 102 in Verbindung mit den Pumpenmotoren 95 und 96. In dem beschriebenen Zyklus pumpt eine Kammer eine Mischung aus Blut und Kristalloid in einem gewählten Verhältnis aus dem Auslass 82 der Kassette 26, während die andere Pumpenkammer einem sequentiellen Füll- und Testprotokoll unterzogen wird. Die Füllkammer wird mit Blut in dem Ausmaß gefüllt, so dass das gewünschte Verhältnis erzeugt wird. Danach wird die Kammer einem Drucktest unterzogen, wobei deren Einlass- und Auslassventile geschlossen sind, um die Erfassung der gewünschten Blutmenge bestätigen zu können. Nach diesem Schritt wird das Antriebselement der Füllpumpenkammer weiter zurückgezogen und ein weiterer Bestandteil des Blutgemischfluids, in diesem Ausführungsbeispiel eine Kristalloidlösung, kann die Befüllung der Kammer abschließen. Danach werden die Einlass- und Auslassventile der Füllkammer verschlossen, um die Kammer einem Drucktest in Bezug auf die Erfassung einer vollständigen Ladung zu unterziehen. Weitere Drucktests und eine folgende Überwachung können in einer Kammer durchgeführt werden, während die andere Kammer pumpt, um festzustellen, ob ein unsicherer Verschluss gegeben ist oder um den Druck innerhalb eines angemessen sicheren Bereichs für ein bestimmtes Verfahren zu regeln. Die einzigartige Konstruktion mit zwei Kammern ermöglicht in vorteilhafter Weise derartige Tests ohne Unterbrechung des konstanten Fluidflusses.
Somit ist der Pumpenkammerbalg 74 zu Beginn des Diagramms aus der Abbildung aus Fig. 6 leer, während der andere Balg 76 mit einem Blut-Kristalloid-Gemisch im gewünschten Verhältnis gefüllt ist. Das Auslassventil 84 aus der Kammer 74 ist verschlossen. Das Auslassventil 86 ist offen, so dass das kombinierte Fluid mit der gewünschten volumetrischen Durchflussgeschwindigkeit aus der Kammer 76 durch den Auslass 82 zu dem Wärmetauscher 31 geleitet wird. Über den gesamten Zeitraum der Zufuhr von der Kammer 76 bleibt das Einlassventil 90 offen, und das entsprechende Pumpenelement 100 wird durch den Motor 96 vorgeschoben, so dass das Volumen des Balgs 76 verringert wird, um die Blut-Kristalloid-Lösung auszustoßen. Die Geschwindigkeit des Motors 90 wird durch die erforderliche Durchflussmenge vorgegeben. Ein Regelknopf 166 für die Volumenrate auf dem Bedienfeld 52 der Anzeige wird von der Bedienungsperson betätigt, um die erforderliche Durchflussmenge anzupassen, und über den Prozessor 46 wird die Geschwindigkeit des Motors 90 entsprechend geregelt. Das Auslassventil 84 aus der Kammer 74 bleibt über diesen Zeitraum des Pumpens aus der Kammer 76 verschlossen.
Die Ventile 92 und 94, die den Einlass von Blut und Kristalloid in den gemeinsamen Einlassweg 68 regeln, und das Einlassventil für die Kammer 74 werden während dem Füllprotokoll für den Balg 74 sequentiell geöffnet und geschlossen, wobei es sich dabei um den Zeitraum handelt, während dem der Balg 76 der Leitung 28 Fluid zuführt. Wenn ein Balg seinen Pumpschritt abgeschlossen hat, so hat der andere die Lösungsbestandteile in dem gewünschten Verhältnis empfangen und ist für die Zufuhr bereit. Im Wesentlichen wird dadurch ein ununterbrochener Fluss ermöglicht. In dem 4- Schritte-Füllprotokoll für die Kammer 74, das am Anfang des Diagramms dargestellt ist, sind die Ventile 92 und 88 zu Beginn offen und das Ventil 94 ist verschlossen. Somit wird durch den Einlass 64, den gemeinsamen Weg 68 und den Pumpenkammer-Einlassweg 70 ein offener Strömungsweg für die Einführung von Blut in die Kammer 74 vorgesehen, während das Kristalloid an dem Ventil 94 verschlossen ist. Der Pumpenmotor 95 wird in ausreichendem Maße zurückgezogen, um es zu ermöglichen, dass ausreichend Blut den gewünschten Anteil des Gesamtvolumens der Kammer einnimmt. Danach werden die Ventile 92 und 88 geschlossen und der Pumpenmotor 95 wird um einige Schritte vorgeschaltet, um durch eine Erhöhung des Drucks zu bestätigen, dass die erforderliche Blutbeschickung zwischen den geschlossenen Ventile 88 und 94 erfasst worden ist. Nach bestätigter Einführung der korrekten Blutmenge werden die Ventile 88 und 94 geschlossen, während das Ventil 92 offen bleibt, um eine weitere Bluteinführung aufzuhalten. Der Pumpenmotor 95 wird nun zurückgezogen, um das korrekte Kristalloidvolumen entlang der Wege 66, 68 und 70 zu ermöglichen. Darauf folgt das Schließen der Ventile 88 und 94. Der Motor 95 wird kurz beschleunigt, um durch eine Erhöhung des Drucks zu bestätigen, dass das gesamte inkrementale Volumen durch die Kristalloidlösung belegt wird. Mit dieser Bestätigung ist das Füllprotokoll abgeschlossen, und die Kammer 74 ist für die Zufuhr nach Abschluss der Zufuhr aus der Kammer 76 bereit. Wenn die Kammer 74 zuführt, unterliegt die Kammer 76 einem ähnlichen 4-Schritte-Füllprotokoll.
Hiermit wird festgestellt, dass eine Veränderung des Verhältnisses von Blut zu einem anderen Bestandteil, wie etwa zu Kristalloid, eine einfache Adaption des Pumpenmechanismus 30 darstellt. In dem Diagramm ist das Zurückziehen des Pumpenelements während der Blutfüllung und der Kristalloidfüllung als im Wesentlichen identisch dargestellt. Wenn über das Bedienfeld 52 ein anderes Verhältnis verlangt wird, weist der Mikroprozessor 46 die Motoren 95 und 96 einfach an, während den Schritten der Blutbefüllung und der Kristalloidbefüllung eine Retraktion in unterschiedlichem Ausmaß auszuführen. Die vollständige Retraktion eines Motors ist für die kombinierte Befüllung identisch. Dabei ist es einfach erforderlich, das Ausmaß der Retraktion während jedem Füllschritt auf das verlangte Verhältnis anzupassen. Das Verhältnis kann stufenlos von 100% Blut bis zu 100% Kristalloid angepasst werden. Wenn das verlangte Blut- Kristalloid-Verhältnis R entspricht und das Verhältnis der motorisch angetriebenen Volumenverdrängung linear ist, so gilt:
R = Anzahl der während der Blutbefüllung zurückgezogenen Motorschritte/Anzahl der während der Kriställoidbefüllung zurückgezogenen Motorschritte
Die gesamte volumetrische Durchflussmenge bzw. Durchflussgeschwindigkeit aus der Kassette wird gemäß der Anforderung durch die Bedienungsperson einfach durch Verkürzen oder Verlängern des Zeitraums für die Durchführung eines Zyklus angepasst. Wenn ein absatzweiser Betrieb verlangt wird, so kann dies natürlich ebenso vorgesehen werden.
Unabhängig von den vorzunehmenden Änderungen der Blut- Kristalloid-Durchflussmenge steuert der Mikroprozessor 46 vorzugsweise automatisch die Pumpe 32 für ein einen Stillstand induzierendes Mittel, so dass die Zufuhr mit einer Rate erfolgt, die das verlangte Verhältnis für die bestehende Blut- Kristalloid-Durchflussmenge vorsieht.
Einer oder mehrere Zusätze können dem Blutgemischfluid etwa mit einer Zusatzpumpe 41 hinzugefügt werden, die über das Bedienfeld 52 über den Mikroprozessor 46 und entlang des Signalwegs 57 geregelt wird. Kennzeichnenderweise kann jede beliebige Kombination von Zusätzen zur Einführung durch einen zusätzlichen Pumpenmechanismus 41 vorgemischt werden, wobei aber auch ein anderer Mechanismus ebenso vorgesehen werden könnte, wobei die Menge der einzelnen Bestandteile oder Zusätze einzeln geregelt wird. Wie bei der Pumpe 32 kann das Verhältnis automatisch gemäß der Durchflussmenge der Pumpe 30 aufrechterhalten werden. Dies erleichtert in vorteilhafter Weise die Fähigkeit des Mechanismus in einem automatischen konstanten Druckmodus zu arbeiten, wobei die Durchflussmenge ununterbrochen angepasst werden kann, um einen konstanten Druck gemäß der vorliegenden Erfindung aufrechtzuerhalten.
Die verbesserte und vereinfachte Regelung der Zufuhr von Blutgemischfluid, die durch die vorliegende Erfindung ermöglicht wird, und die verbesserte Lösungsbehandlung stellen ein signifikantes Hilfsmittel im Besonderen für ein Team aus Herzchirurg/Perfusionist sowie für andere Teams aus dem Gesundheitsbereich dar, die ein geregeltes Pumpen oder eine Rezirkulation von mit einem oder mehreren Fluids gemischtem Blut dar.
Die Abbildung aus Fig. 7 zeigt eine genaue Draufsicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des Anzeigefelds 52. Das Anzeigefeld 52 weist eine Vorderseite 140 auf, die aus einem weiten Vorderansichtswinkel von im Wesentlichen 180º betrachtet werden kann. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel liefert eine im Wesentlichen flache Seite 140 gute Ergebnisse und kann aus standardmäßigen Formtechniken, Stanztechniken und Bestandteilen gestaltet werden. In vorteilhafter Weise ist ein Strömungsweg 142 visuell auf dem vorderen Feld dargestellt, wobei eine Verbindung mit Abschnitten des im Wesentlichen visuell ununterbrochenen Strömungswegs gegeben ist, der zwei oder mehr Anzeigebereiche von Systemkomponenten verbindet, wie dies durch die Verbindungsabschnitte 142a, 142b, 142c und 142d dargestellt ist. Vorzugsweise handelt es sich bei den zwei oder mehr Systemkomponenten um die Systemkomponenten, die kennzeichnende Elemente des Systems darstellen, die über Regelungseinrichtungen verstellt werden können, die funktionsfähig mit dem Bedienfeld 52 verbunden sind, wie etwa über einen Mikroprozessor-Regelungsabschnitt 46 (wie dies in der Abbildung aus Fig. 1 schematisch dargestellt ist). Ferner wird die visuelle Darstellung des Strömungswegs 142 vorzugsweise mit einer ausreichenden Breite und ausreichenden Kontrastfarben zwischen dem Strömungsweg 142 und der Seite 140 gebildet, wie zum Beispiel mit einer roten Strömungsweglinie 142 auf einem weißen oder hellbeigen oder hellgrauen Hintergrund 140. Eine Breite von ungefähr 3/16 Zoll bis 5/16 Zoll (etwa 0,5 cm bis 0,8 cm) mit einer hellroten Farbe von arterialisiertem Blut vor einem hellgrauen Hintergrund hat sich bei normalen Betrachtungsabständen in einem Operationssaal als visuell gut wahrnehmbar erwiesen. Diesbezüglich wurde beobachtet, dass der normale maximale Abstand, den ein Perfusionist wahrscheinlich während einer Operation von dem Bedienfeld aufweist, etwa 9 bis 15 Fuß (ca. 3 bis 5 Meter) entspricht.
Dem Stand der Technik entsprechende Regelungsmechanismen für die Zufuhr eines Kardioplegiefluids weisen verschiedene einzelne und unabhängig voneinander angeordnete Regelungseinrichtungen sowie visuell unabhängige Anzeigen auf, die einzeln mit den verschiedenen unabhängigen Regelungseinrichtungen verbunden sind. Somit weist das vorliegende Bedienfeld 52 in vorteilhafter Weise mindestens zwei Systemkomponentenanzeigen auf den gleichen Anzeigefeldern auf, wobei die Systemkomponenten entlang eines visuell wahrnehmbaren Strömungswegs 142 vorzugsweise in einer logischen Folge angeordnet sind, die für ein Kardioplegie- Perfusionssystem kennzeichnend ist. Die vorliegende Erfindung wird zwar in Bezug auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben, in dem Anzeigebereiche für alle wichtigen regelbaren Eigenschaften oder Parameter eines Kardioplegie- Systems alle in einer logischen Folge angeordnet sind, wobei hiermit festgestellt wird, dass der Fachmann auf diesem Gebiet erkennt, dass viele der Vorteile der erfindungsgemäßen Anzeige dadurch realisiert werden können, dass die Anzeigen von zwei oder mehr regelbaren Parametern eines Systems für die Zufuhr eines Blutgemischfluids auf einem einigen Anzeigefeld platziert werden, das in einer logischen Folge entlang einem Strömungsweg angeordnet und verbunden ist. Als Beispiel und aufgrund der zahlreichen spezifischen Vorteile der Erfindung für operative Eingriffe an dem geöffneten Herzen wird die Erfindung nachstehend in Bezug auf ein Kardioplegie- Zufuhrsystem 10 beschrieben.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Strömungsweg mit einem Startindikator 142 vorgesehen, wie etwa mit einem Pfeil oder mit einem Pfeilkopf 144, der beleuchtet werden kann, wenn sich das System an einer Stellung "ein" befindet. Ferner ist der Strömungsweg 142 mit einer Darstellung der Zufuhr und des Strömungswegs vorgesehen, wie etwa mit einer Darstellung eines Organs, eines Körperglieds oder eines anderen Körperteils eines Patienten, wie etwa des Herzens 146 an dem entgegengesetzten Ende des Strömungswegs von dem Startpunkt 144.
Eine der ersten Komponenten, welche die vorzugsweise einstellbaren Eigenschaften für einen Perfusionisten aufweist, ist ein Anzeigebereich 148 für das Blut-Kristalloid- Verhältnis, und wobei der Anzeigebereich 148 einen Einstellungsbetätigungsknopf 150, eine digitale Anzeige 152, eine dynamische Pumpenwirkungsanzeige 154 und ein Etikett 156 aufweist, das der digitalen Anzeige 152 und der dynamischen Pumpenwirkungsanzeige 154 zugeordnet ist, so dass die Bedienungsperson sofort versteht, welche Systemkomponente durch die Anzeigen in dem Bereich 148 dargestellt wird. Immer wenn die Pumpe betrieben wird, wird die Anzeige 154 derart animiert, dass sie eine auf- und abgehende Pumpenfunktion darstellt, so dass die Bedienungsperson sofort erkennt, wenn das System arbeitet. Beim Drücken des Einstellknopfes 156 wird der Einstellmodus aktiviert, um das gewünschte Blut- Kristalloid-Verhältnis festzulegen. Vorzugsweise wird der Knopf 150 beleuchtet, um anzuzeigen, dass sich dieser in dem Einstellmodus oder in einem "Setup"-Modus befindet, und wobei die Stellen der digitalen Anzeige 152 heller dargestellt werden, so dass der Bedienungsperson unverzüglich angezeigt wird, dass es sich bei dem Blut-Kristalloid-Verhältnis um einen einzustellenden Zustand handelt. Ferner wird eine Einstellanzeigelampe 158 eingeschaltet oder anderweitig beleuchtet, und der Einstellknopf 160 wird betätigt, um das gewünschte Blut-Kristalloid-Verhältnis manuell einzustellen, wobei die Einstellungen kontinuierlich auf der digitalen Anzeige 152 angezeigt werden. Sobald das gewünschte Verhältnis erreicht worden ist, betätigt die Bedienungsperson erneut den Knopf 150, so dass sich dieser an der ausgeschalteten Stellung befindet, wobei die Lampe dahinter ausgeschaltet wird, die digitale Anzeige 152 abgeblendet wird und die Verbindung des Knopfs 160 getrennt wird, so dass die Einstelllampe 158 erlischt.
Der Betrieb des Einstellknopfes 160 in Verbindung mit der Einstellung der verschiedenen einstellbaren Parameter des Systems wird nachstehend in Bezug auf dei Abbildungen der Fig. 4 bis 7 näher beschrieben. Vorab wird zum besseren Verständnis des bevorzugten Ausführungsbeispiels hiermit festgestellt, dass der Einstellknopf 160 mit den Betätigungsschaltern oder -knöpfen für die Einstellung eingreifen kann, die den verschiedenen Anzeigebereichen für Komponenten des Systems zugeordnet sind, die periodisch eingestellt werden können. Diese Komponenten setzen nicht unbedingt eine Anpassung für jeden Patienten voraus, so das ein einzelner Einstellknopf 160 in Verbindung mit verschiedenen Komponenten verwendet werden kann, während die Einstellungen der anderen Komponenten weiterhin eine vorherige Einstellung beibehalten.
Der Durchflussmengen-Anzeigebereich 162 weist den digitalen Anzeigebereich 164 und einen sich dauerhaft im Eingriff befindenden Durchflussmengen-Regelungsknopf 166 auf. Der Durchflussmengen-Anzeigebereich 162 weist ferner ein Etikett 168 angrenzend an die digitale Anzeige 164 auf, so dass die Bedienungsperson, der Perfusionist oder der Chirurg die digitale Anzeige sofort der entsprechend einstellbaren Eigenschaft oder dem entsprechenden Parameter des Systems zuordnet. Da es sich kennzeichnenderweise bei der Durchflussmenge bzw. der Durchflussgeschwindigkeit um das primäre regelbare Merkmale für jeden Patienten handelt, greift der Einstellknopf 166 dauerhaft ein und setzt keine Betätigung eines Einstellschalters voraus, um mit dem Einstellknopf einzugreifen. Der Perfusionist kann die Durchflussmenge nach Bedarf für jeden Patienten entsprechend anpassen. Aus dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 7 wird deutlich, dass der Durchflussmengenbereich 162 dem angrenzenden Anzeigebereich 148 für das Blut-Kristalloid-Verhältnis entlang dem Pfad 142 folgt, da es sich dabei um eine logische Folge handelt, die dem System aus Fig. 1 entspricht, wobei das Blut und das Kristalloid zu dem Patienten gepumpt werden. Die Durchflussmenge regelt die Pumpgeschwindigkeit. Ihre Position auf der Anzeige durch eine visuelle und logische Korrelation mit dem System ist für den Perfusionist verständlich und reduziert etwaige Verunsicherungen und erleichtert eine schnelle Reaktion des Perfusionisten auf sich während dem operativen Eingriff ändernde Bedingungen. Normalerweise erhöht der Perfusionist allmählich die Durchflussmenge von einem anfangs niedrigen Wert bis auf einen festgelegten Druckwert, wobei gleichzeitig ein Indikator für den Druck des Kardioplegiefluids an einem mit dem Herz verbundenen Katheter beobachtet wird. Der festgelegte Druck ist von den Gesamtbedingungen abhängig. Dazu zählt, ob das System in eine retrograde oder in eine antegrade Strömungsrichtung arbeitet. Der Perfusionist nähert sich kennzeichnenderweise langsam an den festgelegten Druck an, so dass Verletzungen der Blutgefäße vermieden werden, welche das Kardioplegiefluid dem Herz zuführen.
Der hierin für diese Anwendung verwendete Begriff "definiert" bzw. "festgelegt" zur Beschreibung eines bestimmten Wertes oder einer bestimmten regelbaren Eigenschaft, wie zum Beispiele eine "festgelegte Durchflussmenge", ein "festgelegter Druck", eine "festgelegte Konzentration", eine "festgelegte Temperatur" oder eine andere festgelegte Eigenschaft oder ein anderer festgelegter Wert bedeutet, dass es sich um einen erzeugten Wert oder eine erzeugte Eigenschaft handelt, einschließlich eines Werts oder einer Eigenschaft gemäß dem Wunsch der Perfusionisten oder Chirurgen oder eines Wertes oder einer Eigenschaft, der bzw. die durch den Perfusionisten oder den Arzt zum Zeitpunkt des operativen Eingriffs festgelegt wird, oder eines Werts oder einer Eigenschaft, der bzw. die durch den Perfusionist oder Arzt vorbestimmt wird, oder der bzw. die durch ein geltendes Protokoll für ein bestimmtes Verfahren vorbestimmt wird. Es kann sich aber auch um einen voreingestellten Wert oder einen Wert handeln, der durch die Steuerung des Mikroprozessors gemäß vorprogrammierten Algorithmen berechnet wird, oder um einen Wert, der bereits in dem Mikroprozessorspeicher existiert, wie etwa ein Standardwert oder den letzten im Rahmen eines vorherigen Verfahrens unter Verwendung des gleichen Geräts eingestellten Wert.
Bei der normalen Kardioplegie-Zufuhr gemäß der Abbildung in dem System aus Fig. 1, wird dem Kardioplegie-Fluid ein den Stillstand induzierendes Mittel anfangs mit hoher Konzentration hinzugefügt, um den Herzschlag anzuhalten und um das Herz nach dem Bewirken des Stillstands mit einer niedrigen Konzentration des den Stillstand induzierenden Mittels in der Kardioplegie-Lösung in diesem Zustand zu erhalten. Dementsprechend weist der Anzeigebereich 170 für das den Stillstand induzierende Mittel auf dem Bedienfeld 52 aus Fig. 2 vorzugsweise einen Einstellschalter 172 für das den Stillstand induzierende Mittel auf, bei dem es sich um einen Druckschalter mit zwei Stellungen handeln kann, und ferner mit einem Schalter 174 zur Auswahl einer hohen und einer niedrigen Konzentration, wobei beide Schalter für einen Eingriff mit dem Einstellknopf 160 betätigt werden können und ein Aufleuchten der Einstelllampe 158 bewirken. Die Stellen der digitalen Anzeige 178 leuchten ebenfalls auf, wenn der Einstellschalter 172 betätigt wird. Wenn der Wert der Konzentration des einen Stillstand induzierenden Mittels, der auf der digitalen Anzeige 178 angezeigt wird, größer ist als Null, so wird eine Anzeigelampe 182 für einen eingeschalteten Zustand "ein" aktiviert. Vorzugsweise weist die Lampe für den eingeschalteten Zustand die Form eines Pfeils oder eines Pfeilkopfs auf, wodurch visuell der Gedanke übertragen wird, dass ein einen Stillstand induzierendes Mittel in den Strömungsweg 142 eintritt und zum Herz 146 des Patienten befördert wird. Auf einzigartige Art und Weise kann die hohe Konzentration oder die hohe Menge eines einen Stillstand induzierenden Mittels (d. h. die Menge oder Mischung, die ein anfangs schlagendes Herz anhält) getrennt von der Einstellung einer geringen Konzentration einfach durch Drücken oder Umlegen des Auswahlschalters 174 für eine hohe oder eine niedrige Konzentration eingestellt werden. Die unterschiedlichen Konzentrationen können auch für eine Verabreichung an den Patienten einfach durch Drücken oder Umlegen des Auswahlschalters 174 für eine hohe oder eine niedrige Konzentration ausgewählt werden. Nachdem das Herz mit einer hohen Konzentration angehalten worden ist, sorgt eine niedrigere Konzentration des einen Stillstand induzierenden Mittels dafür, dass der Stillstand des Herzens aufrechterhalten wird. Der Perfusionist kann den niedrigen Wert des einen Stillstand induzierenden Mittels separat einstellen und in der Folge während dem Betrieb eine niedrige Versorgung des Patienten mit dem einen Stillstand induzierenden Mittel auswählen. Das Umschalten zwischen hoch und niedrig und wieder zurück erfolgt vorzugsweise mittels einem einzigen Tastendruck.
Nachdem das Blut-Kristalloid-Verhältnis festgelegt worden ist und eine Durchflussmenge mit oder ohne ein einen Stillstand induzierendes Mittel einsetzt, kann der Chirurg festlegen, dass ein zusätzlicher Zusatz der Kardioplegie-Lösung hinzugefügt werden soll. zu diesem Zweck kann der Zusatz eine oder mehrere medizinische Lösungen oder Zusammensetzungen aufweisen, und wobei die Option der Regelung des Zusatzes eines zusätzlichen Zusatzmittels über einen Anzeigebereich 184 vorgesehen wird, mit einem Einstellbetätigungsschalter 186, einer digitalen Anzeige 188 und einer Lampe 190, die einen eingeschalteten Zustand oder einen vorhandenen Zusatz anzeigt. Wenn der Wert in der Anzeige 188 gleich Null ist, bleibt die Lampe 190 ausgeschaltet, wobei die Lampe 190 eingeschaltet wird, wenn der Wert größer ist als Null, wodurch dem Perfusionist oder einem anderen Beobachter der Bedienfeldanzeige angezeigt wird, dass ein Zusatz enthalten ist.
Wenn die Zusammensetzung der Lösung vollständig ist, wird die Lösung abhängig von den Anforderungen der jeweiligen Phase der Herzoperation erwärmt oder gekühlt. Bei einem Myokardeingriff wird das Herz kennzeichnenderweise mit Hilfe eines kalten Bads während der Operation gekühlt und nach der Operation erwärmt, um die Funktion des Herzens wiederzubeleben. Abhängig von dem jeweiligen Operationsprotokoll können verschiedene Phasen der Erwärmung und Abkühlung des Herzens erforderlich sein. Der Wärmeaustauschbereich oder Anzeigebereich 192 weist einen Schalter 194 auf, durch den die Temperatur des warmen Bads oder die Temperatur des kalten Bads alternativ erfasst und auf der Anzeige 196 betrachtet werden kann, die einem verständlichen Etikett 198 zugeordnet ist. Vorgesehen ist ein Zufuhrtemperatur-Einstellschalter 200, der beim Drücken mit dem Einstellknopf 160 eingreift und die Einstelllampe 158 aufleuchten lässt, um die gewünschte Zufuhrtemperatur einzustellen, die auf einer digitalen Anzeige 202 angezeigt wird. Angrenzend an die digitale Anzeige 202 ist ein Etikett 204 oder ein Bezeichnungsfeld vorgesehen, und vorzugsweise befindet sich dieses an dem Einstellschalter 200 oder ist diesem zugeordnet, wodurch angezeigt wird, dass die digitale Anzeige die Zufuhrtemperatur anzeigt. Wenn der Zufuhrtemperatur-Einstellschalter 200 betätigt wird, so leuchtet auch dieser Schalter auf und die Lichtintensität der digitalen Anzeige 202 nimmt zu, so dass der Perfusionist sofort weiß, dass sich eine Einstellung mit Hilfe dieses Knopfs 160 auf die Zufuhrtemperatur bezieht.
Eine weitere Eigenschaft des Systems, die in vorteilhafter Weise Informationen an den Perfusionist vorsieht, ist der Systemdruck, so dass ein Systemdruck-Anzeigebereich 206 mit einer digitalen Anzeige 208 und einem Bezeichnungsfeld 210 versehen ist. Normalerweise ist der Systemdruck von der Durchflussmenge und dem Patientenzufuhrdruck abhängig sowie von der jeweiligen Konfiguration des Systems. Ein übermäßig hoher Systemdruck kann zu einem Knicken, Verbiegen oder einer Blockierung des Schlauchleitung und anderen potenziellen Problemen führen. Wenn der Systemdruck etwa deutlich höher ist als der Patientenzufuhrdruck, so kann die Gefahr bestehen, dass durch die Bewegung des Zufuhrschlauchs oder des Zufuhrkatheters eine Obstruktion abgeschwächt werden kann, die dazu führen kann, dass ein übermäßiger Systemdruck vorübergehend zu einem potenziell gefährlich hohen Patientenzufuhrdruck werden kann. Der Perfusionist kann aber auf diesen Zustand achten und somit bereit sein, entsprechend für die Sicherheit des Patienten darauf zu reagieren.
Eine bevorzugte, einstellbare wichtige Eigenschaft bzw. ein entsprechender Parameter des Systems ist der Patientenzufuhrdruck. Dieser kann an einem Katheter oder einer Kanüle gemessen werden, an der das System mit den Blutgefäßen des Patienten verbunden ist. Ein Ablesewert des Patientenzufuhrdrucks wird in einem Zufuhrdruck-Anzeigebereich 212 angezeigt. Eine digitale Anzeige 214 mit einem entsprechenden Etikett 216 ist vorgesehen. Vorzugsweise sind die Durchflussmengenanzeige 164 und die Zufuhrdruckanzeige 214 zentral angeordnet, um die Beobachtung zu erleichtern und die Aufmerksamkeit des Perfusionisten zu gewährleisten, da es sich dabei um wichtige Eigenschaften des Systems handelt. Vorzugsweise sind die Durchflussmengenanzeige 164 und die Zufuhrdruckanzeige 214 ferner größer als die anderen Anzeigen für Untereigenschaften, so dass diese Merkmale sofort die Aufmerksamkeit auf sich ziehen, ohne dass die Bedienungsperson lange "suchen" muss. Hiermit wird festgestellt, dass für jeden Patienten und jede Systemeinstellung, die Durchflussmenge und der Zufuhrdruck des Systems zueinander im Verhältnis stehen. Bei einem bestimmten Setup, einer gegebenen Schlauchgröße und einer Integrität der Verbindung oder Katheterisierung des Patienten sorgt eine Erhöhung der Durchflussmenge normalerweise zu einer Erhöhung des Drucks. Wenn in dem Strömungsweg Einschränkungen gegeben sind, ist es schwieriger, die gleiche Menge Kardioplegiefluid durch die gleichen Rohr- bzw. Schlauchleitungen und Blutgefäße zu befördern. Dies neigt dazu, eine niedrigere Durchflussmenge und einen höheren Druck zu verursachen.
Die Regelungen für ein derartiges System arbeiten gemäß diesen Grundsätzen. Wenn zum Beispiel ein höherer Druck erforderlich ist, so muss eine höhere Durchflussmenge angefordert werden. Wenn in dem System jedoch eine Änderung auftritt, wie etwa eine Einschränkung an dem Zufuhrkatheter, so neigt der Druck dazu anzusteigen und die Durchflussmenge neigt dazu abzunehmen. Wenn ein konstanter Fluss verlangt worden ist, so muss sich der Druck erhöhen, um eine unveränderte Durchflussmenge durch die Einschränkung aufrechtzuerhalten. Wenn ein konstanter Druck verlangt worden ist, muss die Durchflussmenge verringert werden, um den gleichen Druck bei der Einschränkung aufrechtzuerhalten.
Ebenfalls von Bedeutung für die Zufuhr eines Blutgemischfluids und im Besonderen eines Kardioplegiefluids an einen Patienten ist die Richtung des Blutflusses durch die Blutgefäße. Die Abbildung aus Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung eines Richtungsventils, das mit antegraden und retrograden Kathetern zu dem Herz verbunden ist. Der antegrade Fluss durch die Blutgefäße des Herzens ist die normale Blutströmungsrichtung, wobei die Kardioplegielösung durch die Aortawurzel 215 oder das Koronarostium eintritt, durch die Koronararterien 217 und 219, durch die Muskeln und hinaus durch die Venen fließt. Alternativ kann die Kardioplegielösung retrograd durch einen Katheter 20 zugeführt werden, der in dem Koronarsinus 221 eingreift, so dass die Kardioplegielösung in die Venen, zurück durch das Muskelgewebe und aus den Arterien gepumpt wird. Kennzeichnenderweise ist der retrograde Fluss von Kardioplegielösung wünschenswert, wenn eine wesentliche koronare Blockierung gegeben ist, so dass die Gewebe, die durch die arterielle Blockierung nachteilig beeinflusst werden, die Kardioplegielösung empfangen oder empfangen können, während die Blockierung während dem operativen Eingriff umgangen wird. In jedem Fall unterscheidet sich der zulässige Druck für das System in die antegrade Richtung von dem zulässigen Druck in die retrograde Richtung. Bei einem Blutfluss in die antegrade oder normale Richtung handelt es sich bei den Koronararterien um dickwandige Gefäße, die an normale systemische Blutdruckbereiche gewöhnt sind, die kennzeichnenderweise 13 kPa (100 mm Hg) überschreiten, so dass bei Bedarf eine normale Verteilung mit hohen Perfusionsdruckwerten erreicht werden kann. Im Gegensatz dazu wird die Kardioplegielösung in die retrograde Richtung über den Koronarsinus den Koronarvenen zugeführt. Das Koronarsinus und die Koronarvenen sind dünnwandige Gefäße, die an niedrige Druckwerte gewöhnt sind, die kennzeichnenderweise unter 2,6 kPa (20 mm Hg) liegen; so dass es gefährlich ist, diese Gefäße den hohen Druckwerten auszusetzen, die für die antegrade Zufuhr erforderlich sind. Chirurgen ändern die Richtung und den Zufuhrdruck, um eine optimale Verteilung der Kardioplegie- Lösung zu erreichen. Aufgrund der unterschiedlichen Zufuhrszenarios ist ein Systembedienfeld von Vorteil, das durch die logische Darstellung der Strömungswege des Systems intuitiv bedienbar ist.
Vorgesehen ist eine visuelle Anzeige, auf der die Indikatoren 220 und 222 wie etwa eine Anzeigelampe 220 für einen retrograden Fluss und eine Anzeigelampe 222 für einen antegraden Fluss durch den Perfusionisten abhängig von den Systemanschlüssen und der Katheterisierung des Patienten aktiviert werden können. Ferner vorgesehen ist ein retrograder Einstellschalter 224 und eine Lampe 226, die einen eingeschalteten retrograden Fluss anzeigt, sowie ein antegrader Einstellschalter 228 und eine Lampe 230, die einen eingeschalteten antegraden Fluss anzeigt. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Fluss- bzw. Strömungslampen 226 und 230 um dynamische oder animierte Indikatoren, die eine Reihe blinkender und sequentiell aufleuchtender Lampen aufweisen, die eine Bewegung zu dem herz entlang des Strömungswegs gemäß dem Betriebsmodus des Systems zu diesem Zeitpunkt anzeigen. Wenn der Fluss anhält, endet auch die dynamische Beleuchtung oder Animation des Flusses, wobei dieser Zustand von dem Perfusionisten oder dem Chirurgen sofort wahrgenommen werden kann.
Die Funktion des retrograden Schalters 224 und des antegraden Schalters 228 nachstehend in Bezug auf die verschiedenen bevorzugten Ausführungsbeispiele näher beschrieben wird. In einem Basismodus sind die Schalter 224 und 228 anfangs derart vorgesehen, dass der Perfusionist über das Bedienfeld die anzuzeigende Flussrichtung auswählen kann. Die Auswahl der Flussrichtung ist davon abhängig, welche der Chirurg als aktivierte Richtung anzeigt. Die Aktivierung des Schalters durch den Perfusionisten aktiviert verschiedene Reihen von Standardgrenzwerten und Warnmeldungen, und auf der Anzeige 214 wird kennzeichnenderweise ein Wert als Zufuhrdruck angezeigt, der an dem Einführungskatheter erfasst wird, abhängig davon, ob sich dieser in der Aortawurzel oder in dem Koronarsinus befindet, so dass eine entsprechende Eingabe auf der Anzeige 214 durch die Auswahlschalter 224 oder 228 bestimmt wird.
In anderen bevorzugten Ausführungsbeispielen ist der Patient für einen retrograden oder antegraden Fluss mit einem Kardioplegie-Umleitungsventil 60 verbunden, das dazwischen angeordnet ist, so dass der Chirurg während dem operativen Eingriff den antegraden oder retrograden Fluss auswählen kann. Der antegrade Schalter 228 und der retrograde Schalter 224 können in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel mit einem Sensor 231 verbunden sein, um die Position des Ventils 60 automatisch zu erfassen und automatisch zwischen den entsprechenden Positionen umzuschalten. Alternativ kann die Betätigung der Schalter 24 oder 228 durch den Perfusionist praktisch mit dem Regelungsabschnitt 46 verbunden werden, um einen Servomotor 233 zur Regelung der Position des Ventils 60 zu regeln, so dass dessen Bewegung nach Bedarf zwischen den retrograden und antegraden Strömungsrichtungen über das Bedienfeld 52 vorgegeben werden kann. Wie bei jeder Übertragungsverbindung zwischen dem Anzeigefeld 52 und dem Regelungsmechanismus für das System 10 kann es sich bei den Signalen um elektrische Signale handeln, die über Draht übermittelt werden, oder um zwischen dem Bedienfeld, den Regelkreisen 46 und/oder verschiedenen Regelungsmechanismen übertragene Funksignale.
Während einem operativen Eingriff ist es vorteilhaft, den Betrieb des Systems dauerhaft zu überwachen. Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Perfusionist eine gewisse Freiheit besitzt, sich bestimmten Angelegenheiten zu widmen, so dass etwa Grenzwerte für Warnmeldungen eingestellt werden können. Ein Begrenzungs-Anzeigeabschnitt 232 ist vorzugsweise vorgesehen, in dem eine obere Grenzwertanzeige 234 und eine untere Grenzwertanzeige 238 vorgesehen sind. Zu Beginn sind die oberen und unteren Grenzwerte auf Standardwerte eingestellt oder werden durch den Perfusionist so eingestellt, dass maximale und mindestens erforderliche sichere Werte für den Patientenzufuhrdruck erzeugt werden. Eine analoge Druckanzeige 246, die zwischen den digitalen Anzeigen 234 und 238 für den oberen und den unteren Grenzwert angeordnet ist, zeigt vorzugsweise den tatsächlichen Druck an, der dem Patientenzufuhrdruck an der Anzeige 214 und der tatsächlichen Durchflussmenge zu dem Patienten entspricht. Der Perfusionist kann das Verhältnis zwischen dem Patientenzufuhrdruck, der digital auf der Anzeige 214 angezeigt wird, zu den oberen und unteren Grenzwerten 234 und 238 visuell beobachten. Ein beleuchtetes Bezeichnungsfeld 248 ist in dem analogen Anzeigebereich 246 vorgesehen, so dass die beobachteten Grenzwerte eindeutig angezeigt werden.
Der sichere Grenzwert für die antegrade Flussrichtung und die retrograde Flussrichtung ist nicht unbedingt identisch. Die einzelne Einstellung der Grenzwerte abhängig von der Flussrichtung kann über den retrograden Einstellschalter 242 und den antegraden Einstellschalter 244 vorgenommen werden. Durch Drücken des Schalters 242 oder 244 wird der Einstellknopf 160 aktiviert, so dass die oberen und unteren Grenzwerte für jede Flussrichtung eingestellt werden können. Hiermit wird festgestellt, dass die Bedienungsperson die Grenzwerte für die antegrade und die retrograde Strömungsrichtung einzeln betrachten kann. Wie dies in Bezug auf die Abbildung aus Fig. 9 deutlicher dargestellt ist, können der gleiche obere Grenzwert 234 und untere Grenzwert 238 des Anzeigebereichs in Verbindung mit einer Anzeige für den Durchflussmengengrenzwert verwendet werden, wobei eine analoge Anzeige 250 der tatsächlichen Durchflussmenge vorgesehen wird, und wobei ein beleuchtetes Bezeichnungsfeld 252 vorgesehen ist, um eindeutig anzuzeigen, ob der obere Durchflussmengengrenzwert 254 oder der untere Durchflussmengengrenzwert 256 aktiviert ist. Wiederum können die oberen und unteren Durchflussmengengrenzwert separat durch die Bedienungsperson oder den Regelungsabschnitt 46 für den retrograden und für den antegraden Fluss durch das Herz des Patienten festgelegt werden. Der antegrade Schalter 244 und der retrograde Schalter 242 können verwendet werden, um die Grenzwerte separat anzuzeigen und/oder einzustellen. Bei normalem Betrieb der Kardioplegiezufuhr besitzt der Perfusionist die Kontrolle über die Durchflussmenge und kann diese über den Knopf 166 einstellen. Dieser Zustand ist vorzugsweise der Standardzustand im normalen Betriebsmodus.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, während einem operativen Eingriff und dem ununterbrochenen Betrieb eines Kardioplegie- Zufuhrsystems in dem Ausführungsmodus einen gewünschten konstanten Druck aufrechtzuerhalten. Da der Druck für ein bestimmtes Kardioplegie-System von der Durchflussmenge abhängig und zu dieser proportional ist, kann die automatische Regelung der Durchflussmenge durch den Mikroprozessor programmiert werden, so dass ein gewünschter Druck aufrechterhalten wird. Zu einigen Vorteilen eines Zufuhrsystems mit konstantem Druck zählen die Vermeidung übermäßiger Druckwerte, die das Herz verletzen könnten, sowie der Einsatz oberer und unterer Durchflussmengengrenzwerte, die eine entsprechende Versorgung der Herzgewebe sicherstellen. Somit ist es nichts Außergewöhnliches, dass sich die retrograde Kanüle von dem Koronarsinus löst, was dazu führt, dass die Kardioplegielösung nicht dem Herzgewebe sondern dem rechten Atrium zugeführt wird. In bestehenden Systemen muss der Chirurg sich auf die periodische visuelle Beobachtung des Drucks verlassen, um sicherzustellen, dass sich der Katheter an der Verwendungsposition befindet. Unter Verwendung der oberen und unteren Durchflussmengengrenzwerte erfasst der Instrumentenmikroprozessor sofort jede Auswirkung auf den Druck, die durch eine gelöste Kanüle bewirkt wird und versucht dies durch eine Erhöhung der Durchflussmenge auszugleichen. Wenn es für den Mikroprozessor "offensichtlich" ist, wie etwa durch vorprogrammierte Grenzwerte oder Algorithmen, dass der Druck nicht innerhalb der Grenzwerte für die Durchflussmenge gehalten werden kann, so gibt das Instrument eine Warnmeldung aus, die den Perfusionist und den Chirurg über das Problem in Kenntnis setzt.
Bei einer Betriebsmethode des Instruments erhöht der Perfusionist die Durchflussmenge mittels manueller Einstellung des Durchflussmengen-Regelungsknopfs 166, bis ein gewünschter oder vorbestimmter Druck erreicht wird. Nach dem die Durchflussmenge in einem relativen Dauerzustand festgelegt worden ist, auf dem ein gewünschter oder vorbestimmter Druck oder ein gewünschter oder vorbestimmter Druckbereich aufrechterhalten wird, kann der Perfusionist in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel über den Schalter 260 einen automatischen Druckerhaltungsmodus aktivieren. Die Durchflussmenge wird danach automatisch angepasst, wie etwa über Steuersignale von dem Mikroprozessor, so dass der bestehende gewünschte Druck aufrechterhalten wird. Die oberen und unteren Grenzwerte für den Druck sind in diesem Fall nicht mehr zutreffend. Die entsprechenden Grenzwerte sind dann die der Durchflussmenge. Die oberen und unteren Grenzwerte für die Durchflussmenge können durch den Perfusionist festgelegt werden, oder gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung können sie auf der Basis eines umgekehrten Proportionalitätsverhältnis aus den bestehenden oberen und unteren Druckgrenzwerten berechnet werden.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Betriebspumpe so geregelt, dass sie die automatische Druckaufrechterhaltung ermöglicht. Die Betriebsgrenzwerte für den Druck werden für die oberen und unteren Druckgrenzwerte ausgewählt. Die Auswahl kann durch die Bedienungsperson erfolgen oder automatisch durch das Regelungssystem festgelegt werden. Normalerweise wird die Durchflussmenge der Pumpe allmählich durch die Bedienungsperson erhöht und der resultierende Druck wird beobachtet. Ein gewünschter oder vorbestimmter Betriebsdruck von zum Beispiel 6,5 kPa (50 mm Hg) für den retrograden Fluss kann festgelegt werden. Wenn die Durchflussmengen an dieser Stelle die Kriterien erfüllen, die der Benutzer für einen Betriebsdruck von 6,5 kPa (50 mm Hg) erwartet, so kann eine Taste "automatisch" 260 oder eine Taste 260 für einen konstanten Druck gedrückt werden. Die Aktivierung der Taste "automatisch" ist vorzugsweise optional.
Nachdem die Taste automatisch 260 gedrückt worden ist, wird der bei 214 angezeigte Druck zu dem gewünschten Zufuhrdruck im Betrieb, und die Durchflussmenge beginnt sich automatisch gemäß der Programmsteuerung zu verändern, um den Druck aufrechtzuerhalten. Ferner werden die Warnmeldungs-Grenzwerte für das Betriebssystem zu den hohen und niedrigen Durchflussmengengrenzwerten. Diese Grenzwerte für die Durchflussmenge und die Warnmeldungen können vorzugsweise unter Verwendung des Betriebszufuhrdrucks, der Durchflussmenge und der Warnmeldungs-Druckgrenzwerte berechnet und eingestellt werden, die gelten, wenn die Taste "automatisch" gedrückt wird, d. h. wenn die Änderung bezüglich dem Betriebsmodus mit konstantem Druck vorgenommen wird. Die Berechnung neuer Grenzwerte basiert auf einem vorprogrammierten Algorithmus der Proportionalität. Wenn bei einer bestimmten Durchflussmenge von 300 ml/Minute zum Beispiel ein Betriebsdruck von 6,5 kPa (50 mm Hg) gegeben ist und wenn die Warnmeldungs- Druckgrenzwerte auf den unteren Grenzwert von 2,6 kPa (20 mm Hg) und den oberen Grenzwert von 9,1 kPa (70 mm Hg) festgelegt worden sind, so können die neuen proportionalen Durchflussmengengrenzwerte wie folgt berechnet werden:
Unterer Durchflussmengengrenzwert/Unterer Druckgrenzwertdruck = Durchflussmenge
Unterer Durchflussmengengrenzwert = Durchflussmenge · Unterer Druckgrenzwertdruck = 300 ml/Min./6,4 kPa(50 mm Hg) · 2,6 kPa (20 mm Hg)
Unterer Durchflussmengengrenzwert = 120 ml/Min.
Oberer Durchflussmengengrenzwert/Oberer Druckgrenzwertdruck = Durchflussmenge
Oberer Durchflussmengengrenzwert = Durchflussmenge/Druck · Oberer Druckgrenzwertdruck = 300 ml/Min./6,5 kPa (50 mm Hg) · 9,1 kPa (70 mm Hg)
Unterer Durchflussmengengrenzwert = 420 ml/Min.
Solange die Pumpe zwischen diesen Durchflussmengengrenzwerten arbeitet, wird kein Warnmeldungsgrenzwert überschritten. Wenn die zur Aufrechterhaltung des Drucks erforderliche Durchflussmenge den oberen Grenzwert für den Betrieb überschreitet, weisen bestimmte visuelle Betriebszustände den Benutzer darauf hin, dass der obere Grenzwert erreicht worden ist.
Die oberen und unteren Grenzwert sind vorgesehen, um verschiedene Alarmsysteme zu aktivieren, die in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Periode blinkender Anzeigen aufweisen, wie etwa eine Anzeige eins blinkenden oberen Grenzwerts, wenn sich der obere Grenzwert nähert, oder eine Anzeige des unteren Grenzwerts, wenn sich der untere Grenzwert nähert. Dies kann in Verbindung mit einem akustischen Alarm verwendet werden. Alternativ kann ein akustischer Alarm nach einem bestimmten Zeitraum blinkender Warnlichter ausgelöst werden. Nach einer Warnmeldung bzw. einem Alarm in Kombination mit den blinkenden Lampen kann das System ausgeschaltet werden und danach automatisch in einen inaktiven Modus wechseln, sofern der Bevorrechtigungsschalter 268 nicht betätigt wird. Der Warn- bzw. Alarmzustand kann auch auf einem Informations-/Zeit-Anzeigebildschirm 270 dargestellt werden.
Wenn ein Benutzer mit den eingestellten Warnmeldungsgrenzwerten nicht zufrieden ist, so kann er diese entsprechend ändern. Eine oder mehrere Algorithmusprüfungen werden automatisch durchgeführt, um sicherzustellen, dass er Grenzwert tatsächlich ein andauerndes bzw. immer wieder auftretendes Problem darstellt. Wenn das Problem schließlich weiter besteht und keinen vorübergehenden Zustand darstellt, so kann eine Warnmeldung aktiviert werden. Die Durchflussmenge dar die Grenzwerte für den Betrieb nicht überschreiten, wobei sowohl die oberen als auch die unteren Grenzwerte vor der Warnmeldung als Betriebsdruck geltend gemacht und aufrechterhalten werden. Ein Umgehungsschalter oder -knopf kann betätigt werden, um alle Grenzwerte aufzuheben und um einen manuellen Betrieb der Pumpe zu ermöglichen. Der manuelle Bettrieb bedeutet in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel, dass die Ausgangsdurchflussmenge der Pumpe durch die Bedienungsperson direkt über den Knopf 166 geregelt wird. Somit wird das System durch die Betätigung des Umgehungsschalters 268 in einen traditionelleren Betriebsmodus zurückgeführt.
Der Informations-/Zeit-Anzeigebildschirm 270 ist vorzugsweise auf oder angrenzend an die gleiche Seite 140 der Anzeige 52 vorgesehen. Der Informations-/Zeit-Anzeigebildschirm 270 kann einen großen LED-Bildschirm mit mehreren Anzeigefeldern aufweisen, wie etwa den Informationsanzeigespalten 272 und 274. Der Informations-/Zeit-Anzeigebildschirm 270 kann auch mit einer Kombination aus einer Mehrzahl von frei belegbaren Funktionstasten 276, 280, 284 und 288 vorgesehen werden.
Die frei belegbare Funktionstaste 276 ist angrenzend an das Informationsfeld 278 konfiguriert und entspricht bezüglich den Informationen diesem. Die frei belegbare Funktionstaste 280 ist entsprechend angrenzend an das Informationsfeld 282 angeordnet. Die frei belegbare Funktionstaste 284 befindet sich neben dem Informationsfeld 286. Die frei belegbare Funktionstaste 288 ist neben dem Anzeigefeld 290 angeordnet. Zusätzliche frei belegbare Funktionstasten 291 und 292 sind zur Verwendung in Verbindung mit optionalen Systemkonfigurationen vorgesehen, die jedoch nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind ferner in Verbindung mit dem Informations-Anzeigebildschirm 270 designierte Funktions- oder Modustasten vorgesehen, wie etwa eine Taste oder ein Knopf 293 für den Eintritt in einen Spülmodus, durch den das System mit entsprechenden Komponentenlösungen gespült wird. Weitere Beispiele sind ein Zeitgebungs-Modusschalter 293, ein Volumenfunktionsschalter 295, ein Kalibrationsmodusschalter 296 und ein Standardmodusschalter 297. Nachstehend werden der Betrieb der Regelungseinrichtungen, wie etwa des Mikroprozessors 46 und die verschiedenen Betriebsmodi näher beschrieben.
Im Allgemeinen zählen zu den bevorzugten Hauptbetriebsmodi ein "Setup"-Modus, ein Systemspülmodus, ein Ausführungsmodus, ein Standardmodus, ein Zeitgebungsmodus, ein Volumenfunktionsmodus und ein Kalibrationsmodus. Das Verfahren der Interaktion der Bedienungsperson mit dem erfindungsgemäßen Anzeigefeld und den Regelungen, die dem Bedienfeld zugeordnet sind, wird nachstehend im Text näher beschrieben.
Wenn die Stromversorgung zuerst eingeschaltet wird, durchlaufen das Anzeigefeld 52 und die zugeordneten Instrumentenregelungen 46 interne Diagnosetests. Während dem Ablauf der Diagnosetests werden durch die Bedienungsperson keine Schalter, Tasten oder frei belegbare Funktionstasten betätigt, sofern nicht ein Bestandteil der Tests die Aufmerksamkeit der Bedienungsperson voraussetzt. Vorzugsweise zeigt der Informations-/Zeit-Anzeigebildschirm 270 die ausgeführten Tests während der Ausführung an. Sofern erforderlich werden vorher gespeicherte Parameterwerte für das System, wie etwa Standardwerte für die regelbaren Eigenschaften des Kardioplegie-Zufuhrsystems angezeigt. Etwaige festgestellte Probleme werden angezeigt, und vorzugsweise werden die entsprechenden Anweisungen und/oder Fragen zur Bestimmung und/oder Umsetzung korrigierender Verfahren dem Benutzer angezeigt, sofern dies möglich ist.
Nach dem ersten Einschalten und Testdurchlauf treten das Anzeigefeld 52 und das Regelungssystem 46 automatisch in einen ersten "Setup"-Modus ein. Während dem ersten Setup-Modus zeigen alle digitalen Anzeigen, die vorzugsweise entlang dem angezeigten logischen Strömungsweg 142 positioniert sind, Standardwerte an. Vorzugsweise werden die Standardwerte verhältnismäßig abgeblendet angezeigt. Ein Standardwert von Null wird nicht angezeigt und dieser Parameter wird während dem Setup übergangen.
Der Informations-/Zeit-Anzeigebildschirm 270 fordert den Benutzer auf, Informationen vorzusehen, und zwar indem der Benutzer mit Hilfe einer geeigneten vorprogrammierten geschriebenen Frage "gefragt" wird, ob es sich um einen neuen Fall handelt. Wenn es sich um einen neuen Fall handelt, drückt der Benutzer eine der frei belegbaren Funktionstasten 276, 280, 288 oder 284 in einem der Anzeigefelder 278, 282, 286 oder 290, die neben einem "Ja" angeordnet ist, das auf dem Anzeigebildschirm 270 erscheint. Wenn es sich alternativ um eine Fortsetzung eines Falls handelt, wird der Benutzer aufgefordert, eine andere frei belegbare Funktionstaste neben einem "Nein" zu drücken, das in einem der Anzeigefelder des Anzeigebildschirms 270 erscheint.
Wenn es sich um einen neuen Fall handelt (d. h. einen neuen Patienten oder ein anderes medizinisches Verfahren), geht das Setup weiter und es erscheint ein Bildschirm "Standard ändern" auf dem Anzeigebildschirm 270, und die Regelungen werden so eingestellt, dass der Benutzer die Standardeinstellungen vor dem Durchlaufen des Setup ändern kann. Alle Standardwerte von Null, die während dem Setup-Modus nicht angezeigt werden, können in einen gewünschten Wert geändert werden. Zur Änderung der Standardeinstellungen drückt der Benutzer als Folge auf einen Hinweis auf dem Bildschirm 270 die frei belegbare Funktionstaste 280, die einem "Ja" entspricht, und tritt in den Standardmodus ein. In den Standardmodus kann alternativ direkt über die Standardtaste 297 eingetreten werden.
Wenn die bestehenden Standardwerte verwendet werden sollen, wird über die Funktionstaste 284 mit "Nein" geantwortet, wobei die Taste zur Beendigung des Setup gedrückt wird.
In dem Setup-Modus wird bei 270 ein maximaler retrograder Druckgrenzwert-Auswahlbereich dargestellt. Die Einstellanzeigelampe 158 wird eingeschaltet. Der retrograde Einstellschalter 242 und die LED-Lampe 243 (siehe Fig. 9) werden eingeschaltet. Der maximale retrograde Druckgrenzwert wird in der oberen Grenzwertanzeige 234 in hellen Stellen angezeigt, wobei es sich vorzugsweise um helle LED-Stellen handelt. Der Benutzer ändert den Wert über den Einstellschalter 160. Durch Drücken des Schalters "retro set" 242 wird der ausgewählte Wert bestätigt und der maximale retrograde Druckgrenzwert wird bei 234 in abgeblendeten LED- Stellen angezeigt.
Die Anweisungen für den minimalen retrograden Druckgrenzwert erscheinen während dem anfänglichen Setup-Verfahren automatisch auf dem Bildschirm 270. Die eingestellte Legende wird aus dem vorherigen Schritt übernommen. Die retrograde Einstell-LED 243 bleibt eingeschaltet. Der minimale retrograde Druckgrenzwert wird bei 238 in hellen LED-Stellen angezeigt. Der Benutzer ändert den Wert über den Einstellknopf 160. Durch Drücken des retrograden Einstellschalters 242 wird der Wert bestätigt; wobei die LED-Lampe 243 "retro set" ausgeschaltet wird. Die eingestellte Legendenlampe wird ausgeschaltet und der minimale retrograde Druck wird in abgeblendeten LED- Stellen unter 238 angezeigt.
Als nächstes wird in dem anfänglichen Setup-Modus eine Anweisung für einen maximalen antegraden Druckgrenzwert auf dem Bildschirm 270 angezeigt. Die Einstelllampe 158 wird eingeschaltet. Die LED-Lampe 245 "ante set" wird eingeschaltet, wobei der Schalter 244 beleuchtet wird. Ein maximaler antegrader Druckgrenzwert wird angezeigt, vorzugsweise mit hellen Stellen, wie etwa LED-Stellen, auf der oberen Grenzwertanzeige 234. Der Benutzer ändert den Wert über den Einstellknopf 160. Durch Drücken des antegraden Einstellschalters wird der Wert bestätigt und der maximale antegrade Druck wird in abgeblendeten LED-Stellen unter 234 angezeigt.
Als nächstes wird der Auswahlbildschirm für den minimalen antegraden Druckgrenzwert auf dem Anzeigebildschirm 270 angezeigt. Die eingestellte Legende wird aus dem vorherigen Schritt übernommen. Die antegrade eingestellte LED-Lampe 245 bleibt ebenfalls eingeschaltet. Jetzt wird der minimale antegrade Druckgrenzwert in hellen Stellen auf der unteren Druckgrenzwertanzeige 238 angezeigt. Der Benutzer ändert den Wert über den Einstellknopf 160. Durch Drücken des Einstellschalters 244 wird der Wert bestätigt, die LED 245 "ante set" ausgeschaltet, die Einstelllampe 158 ausgeschaltet und der minimale antegrade Druckgrenzwert wechselt von einer hellen Anzeige in eine abgeblendete Anzeige auf der unteren Grenzwertanzeige 238.
Als nächstes wird in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Einwegkassette in der Pumpe verwendet. Auf dem Bildschirm 270 wird eine Nachricht angezeigt, wenn sich die Einwegkassette der Pumpe nicht an der Verwendungsposition befindet, wie dies durch das Instrument durch einen Erfassungsmechanismus (nicht abgebildet) nach der Bestätigung aller Setup-Parameter bestimmt wird.
Als nächstes wird eine Nachricht zur Einführung eines Zusatzbeutels auf dem Bildschirm angezeigt, wenn sich kein Zusatzbeutel in dem Instrument befindet, nachdem alle Setup- Parameter bestätigt worden sind.
Auf dem Bildschirm 270 wird ein Bildschirm zur Einführung eines Beutels mit einem einen Stillstand induzierenden Mittels angezeigt. Eine entsprechende Nachricht wird angezeigt, wenn sich in dem Instrument kein Beutel mit einem einen Stillstand induzierenden Mittel (d. h. ein Behälter, der das den Stillstand induzierende Mittel zuführt) befindet, nachdem alle Setup-Parameter bestätigt worden sind.
Au dem Anzeigebildschirm 270 wird ein Bildschirm zur Einführung eines Wärmetauschers angezeigt, wenn der Wärmetauscher nicht zweckmäßig mit dem Instrument verbunden ist, nachdem alle Setup-Parameter bestätigt worden sind.
Alle VF-Funktionstasten, sonstige Funktionstasten und Tasten des Bedienfelds werden funktionstüchtig, nachdem das Instrument den Setup-Modus abgeschlossen hat. Das Instrument kann danach gespült werden. Nachdem das Spülen bzw. Priming in Bezug auf das Wärmetauscherwasser und die verschiedenen Kardioplegie-Fluids abgeschlossen ist, wechselt das Instrument in den Ausführungsmodus.
In dem Ausführungsmodus wird bei 270 ein Ausführungsmodusbildschirm angezeigt. Der Ausführungsmodusbildschirm zeigt bestimmt zeitabhängige Informationen an, die für den Perfusionist nützlich sind. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel zeigt der primäre Ausführungsmodusbildschirm bei 270 zum Beispiel die Zufuhrzeit an, die vorzugsweise eine kumulative Zufuhrzeit für den jeweiligen Patienten darstellt. Ferner wird eine Zeit für den ausgeschalteten Zustand angezeigt, die vorzugsweise die Zeit des ausgeschalteten Zustands seit der letzten Verabreichung von Kardioplegie-Lösung an den Patienten darstellt. Das zugeführte inkrementale Volumen der Kardioplegie-Lösung kann dargestellt werden, und ferner kann eine Anzeige dargestellt werden, welche die verbleibenden Mengen des Kristalloid, des einen Stillstand induzierenden Mittels und des Zusatzes anzeigt. Vorzugsweise kann eine analoge Anzeige des verbliebenen Kristalloids, des einen Stillstand induzierenden Mittels und Zusatzes angezeigt werden, um dem Benutzer ein schnelles Verständnis des Zustands des Kardioplegie- Zufuhrsystems auf einen Blick zu ermöglichen. Wenn die Zufuhrzeit erfasst und auf der Basis des Beginns des Flusses und des Ende des Flusses akkumuliert wird, wird die Zeit des ausgeschalteten Zustands ferner durch Erfassung des Beginns und des Ende des Flusses bestimmt. Wenn die Zufuhr durch Drehen des Strömungsknopfes 166 gestartet wird, beginnt die Zufuhrzeit zuzunehmen und sich zu akkumulieren. Wenn die Strömung angehalten wird, wie etwa durch drehen eines Strömungsregelungsknopfes 166, so dass die bei 164 dargestellte Durchflussmenge Null entspricht, oder wenn das System anderweitig durch das Erreichen von Grenzwerten oder dergleichen abschaltet, so akkumuliert sich die Zufuhr nicht weiter, wird jedoch weite rangezeigt, wobei die Zeit des ausgeschalteten Zustands auf Null zurückgesetzt wird und erneut beginnt, heraufgesetzt zu werden. Wenn die Strömung erneut einsetzt, beginnt die Akkumulation der Zufuhrzeit ab dem vorher angezeigten Zeitpunkt und die Zeit des ausgeschalteten Zustands wird weiter angezeigt. Wenn die Zufuhr erneut unterbrochen wird, wird die Zeit des ausgeschalteten Zustands auf Null zurückgesetzt und beginnt sich bei einem erneuten Start der Zufuhr zu erhöhen und wird weiter angezeigt. Somit stellt die Zufuhrzeit eine kumulative Zufuhrzeit dar, und die Zeit des ausgeschalteten Zustands entspricht der Dauer des letzten Zeitraums der unterbrochenen Zufuhr. Die Erhöhung der Zeit des ausgeschalteten Zustands beginnt erst nach der ersten Zufuhr.
Wenn sich das System in dem Ausführungsmodus befindet, können verschiedene Nachrichten angezeigt werden, um den Benutzer über die Unfähigkeit des Systems zur Überwachung der antegraden Durchflussmengengrenzwerte oder der antegraden Druckgrenzwerte oder alternativ der retrograden Durchflussmengengrenzwerte oder der retrograden Druckgrenzwerte zu informieren. Somit kann der Bildschirm 270 eine Nachricht vorsehen, die anzeigt, dass die Durchflussmengengrenzwerte nicht überwacht werden können, da dem Instrument keine Messwandlereingabe zur Verfügung steht. Der Benutzer muss den Messwandler versorgen und diesen mit dem System verbinden oder die Grenzwerte auf Null setzen oder aber das System fährt fort. Wenn an dem Instrument keine Messwandlereingabe verfügbar ist, wird eine entsprechende Nachricht bezüglich eines antegraden Messwandler/Druckgrenzwerts auf dem Bildschirm 270 angezeigt. Der Benutzer muss die Druckmesswandlereingabe zuführen oder die Grenzwerte auf Null setzen, bevor das System weiter in dem Ausführungsmodus arbeitet. In ähnlicher Weise wird auf der digitalen Anzeige 270 ein Bildschirm mit einem retrograden/Durchflussmengengrenzwert angezeigt, wenn die Durchflussmengengrenzwerte nicht überwacht werden können, weil keine Messwandlereingabe verfügbar ist. Der Benutzer muss die Durchflussmengen-Messwandlereingabe eingeben oder die Grenzwerte auf Null setzen. Auf dem Bildschirm 270 kann eine Nachricht über einen retrograden/Durchflussmengengrenzwert angezeigt werden, wenn die Grenzwerte nicht überwacht werden können, weil dem Instrument keine Messwandlereingabe zur Verfügung steht. Der Benutzer muss die Druckmesswandlereingabe zuführen oder die Grenzwerte auf Null setzen. Das auf Null setzen der Grenzwerte oder die Anforderung einer Messwandlereingabe wird vorgesehen, um Zustände zu vermeiden, in denen die Bedienungsperson dem falschen Eindruck unterliegt, dass die oberen und unteren Grenzwerte durch das Instrument überwacht werden, wenn keine Messwandlereingabe oder eine ungeeignete Messwandlereingabe vorgesehen werden, so dass Instrument die Grenzwertüberwachungsfunktionen vorsehen kann.
Der Benutzer tritt durch Drücken der Standardtasten 297 in den Standardmodus ein, oder er tritt gemäß der vorstehenden Beschreibung während dem Setup-Modus ein.
Wenn die Instrumente in den Standardmodus 270 eingetreten sind, fordert der Bildschirm 270 den Benutzer zur Auswahl eines Parameters auf, für den der Standardwert eingestellt oder geändert werden soll. Der Benutzer wählt den zu ändernden Parameter durch Drücken des entsprechenden Parameterschalters auf dem Bedienfeld 52 aus. Zum Beispiel ermöglicht der Parameterschalter 242 Standardwerte für retrograde obere und untere Durchflussmengengrenzwerte; und der Parameterschalter 244 ermöglicht antegrade obere und untere Grenzwerte. Nach dem Drücken eines der ausgewählten Parameterschalters wird die Lampe für den ausgewählten Schalter eingeschaltet und die digitalen Anzeigen zeigen die Standardwerte in hellen LED- Stellen an. Die "eingestellte" bzw. "set" Legendenlampe 158 wird eingeschaltet, und der Benutzer kann den gewünschten Wert über den Einstellknopf 160 ändern oder auswählen. Zur Bestätigung eines neuen Werts drückt der Benutzer den Parameterschalter, wobei der Schalter an die ausgeschaltete Stellung bewegt wird, wobei die Schalterlampe ausgeschaltet wird, wobei die eingeschaltete Legende ausgeschaltet wird und wobei die LED-Stellen von einer hellen Anzeige in eine abgeblendete Anzeige wechseln. Nachdem der Benutzer die Änderung der Standardwerte abgeschlossen hat, kann er die Standardwerte verlassen und speichern, indem er die Speicherfunktionstaste VF 284 drückt. Wenn der Benutzer zu dem alten Standardwert zurückkehren möchte, bevor die aktualisierten Standardwerte gespeichert werden, kann der Benutzer die Funktionstaste VF 280 zum Rückgängigmachen drücken, wodurch die Standardwerte vor der Aktualisierung wiederhergestellt werden und der Benutzer in dem Standardmodus bleibt. Wenn der Benutzer aus dem Setup-Modus in den Standardmodus eintritt, kehrt der Benutzer in den Setup-Modus zurück. Wenn der Benutzer den Standardmodus verlassen möchte, kann er den Standardmodus durch Drücken der Standardfunktionstaste 297 verlassen. Wenn die eingegebenen Werte nicht gespeichert worden sind, wird der Benutzer aufgefordert, die neuen Werte zu speichern oder die Werte rückgängig zu machen, bevor er den Standardmodus verlässt. Wenn der Benutzer aus dem Setup-Modus in den Standardmodus eingetreten ist, wird das System in den Setup-Modus zurückgeführt. Wenn der Benutzer aus dem Ausführungsbildschirm in den Standardmodus eingetreten ist, wird der Benutzer zu dem Ausführungsbildschirm zurückgeführt.
Es ist ersichtlich, dass im Wesentlichen die gleiche Prozedur zur Einstellung eines gewünschten Werts für jeden verfügbaren einstellbaren Eigenschaftsparameter des Systems umgesetzt werden kann, wie dies vorstehend im Text in Bezug auf den Setup-Modus beschrieben worden ist. Nach dem Speichern oder Rückgängigmachen der Änderungen der Standardwerte für die Parameter und dem Verlassen des Standardmodus über den Schalter 297, wird der Benutzer an die Eintrittsstelle zurückgeführt, unabhängig davon, ob sich diese in dem Setup- Modus oder in dem Ausführungsmodus befindet.
Andere Informationsbildschirme und programmierbare Aspekte können über die Funktionstasten aufgerufen werden. Durch Drücken der Volumenfunktionstaste 295 zeigt der Bildschirm 270 zum Beispiel das Gesamtvolumen der zugeführten Kardioplegie- Lösung, das zugeführte Gesamtblutvolumen und das zugeführte Gesamtkristalloidvolumen an. Durch Drücken der Funktionstaste 284 kann der Benutzer die Volumengesamtwerte zurücksetzen. Durch Drücken der Funktionstaste 280 für die Dosisüberprüfung kann der Benutzer die Menge oder die Dosis des Mittels für einen induzierten Stillstand oder eines Zusatzes überprüfen, die dem Patienten zugeführt worden sind.
Durch Drücken der Funktionstaste 284 können die Summen zurückgesetzt werden. Durch Drücken der Volumenfunktionstaste 295 kann der Volumenmodus verlassen werden.
Durch Drücken der Zeitgeberfunktionstaste 294 tritt der Benutzer in einen Zeitgebermodus ein und verlässt diesen. Durch Drücken der Zeitgeberfunktionstaste 294 verlässt der Benutzer den Zeitgebermodus.
Während des gesamten Betriebs der erfindungsgemäßen Kardioplegie-Anzeige und der entsprechenden Regelungen können verschiedene Bildschirme mit Warnmeldungen angezeigt werden.
Wenn zum Beispiel ein eingestellter Durchflussmengengrenzwert über- oder unterschritten wird, kann eine Anzeige auf dem Bildschirm 270 blinken, wobei kein akustischer Alarm ertönt. Dabei werden die Durchflussgrenzwerte nicht überschritten, wobei sich der gewünschte Druck jedoch ändert. Nach einem Zeitraum, wenn der Zustand nicht berichtigt oder umgangen worden ist, ertönt über einen Zeitraum ein akustischer Alarm. Wenn die Umgehungstaste aktiviert wird oder der automatische Druckschalter betätigt wird, wechselt das System in den Volumenregelungsmodus. Der Knopf 166 wird aktiviert.
Weitere Abänderungen oder Modifikationen der Erfindung werden für den Fachmann auf dem Gebiet beim Lesen der vorliegenden Offenbarung deutlich, wobei der Umfang der hierin offenbarten Erfindung die weiteste Auslegung der anhängigen Ansprüche umfasst, für welche die Erfinder einen Rechtsanspruch besitzen.

Claims

1. System zum Zuführen eines Blutgemischfluids (10) in ein Gefäßsystem eines Patienten, wobei das System folgendes umfasst:

(a) eine Fluidzufuhrleitung (12), die für die Zufuhr eines Blutgemischfluids mit dem genannten Gefäßsystem des Patienten verbunden werden kann;

(b) eine Pumpe (30), die mit der genannten Fluidzufuhrleitung (12) verbunden ist, um das genannte Blutgemischfluid geregelt durch die genannte Leitung in das genannte Gefäßsystem des Patienten zu pumpen; und

(c) einen Regelungsmechanismus (46), der funktionsfähig mit der genannten Pumpe (30) verbunden ist, um die Rate zu regeln, mit welcher Fluid von der genannten Pumpe gepumpt wird, so dass das genannte Blutgemischfluid dem genannten Gefäßsystem des Patienten mit einem festgelegten und konstanten Druck zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Regelungsmechanismus (46) eine Einrichtung (166) zur manuellen Justierung einer variablen Durchflussmenge aufweist; eine Einrichtung zur automatischen Regelung der genannten variablen Durchflussmenge zur Aufrechterhaltung des genannten festgelegten konstanten Drucks; und eine Einrichtung (260) zur Auswahl zwischen der genannten manuellen Durchflussmengenregelung und der genannten automatischen Durchflussmengenregelung zur Aufrechterhaltung des genannten festgelegten konstanten Drucks.

2. System zum Zuführen eines Blutgemischfluids (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass:

(a) die genannte Pumpe (30) eine variable Durchflussmenge innerhalb eines vorbestimmten Durchflussmengenbereichs aufweist; und

(b) wobei der genannte Regelungsmechanismus (46) zur Regelung der genannten Pumpe die Fluidzufuhr automatisch mit einem konstanten Druck regelt und folgendes aufweist:

(i) einen Drucksensor zur Erfassung eines Zufuhrdrucks eines Blutgemischfluids in das genannte Gefäßsystem des Patienten und zum Vorsehen eines Signals, das den genannten Erfassungsdruck darstellt; und

(ii) eine Regelkreisanordnung zum Empfangen des genannten darstellenden Drucksignals und zur automatischen Erhöhung der genannten variablen Durchflussmenge nach dem Erfassen eines Drucks unterhalb des genannten festgelegten konstanten Druck, zur Reduzierung der genannten variablen Durchflussmenge nach dem Erfassen eines Drucks oberhalb des genannten festgelegten konstanten Drucks und zum Halten der genannten Durchflussmenge auf einem konstanten Wert nach dem Erfassen eines Drucksignals, das dem genannten festgelegten konstanten Druck entspricht, so dass das genannte Blutgemischfluid dem genannten Gefäßsystem des Patienten mit dem genannten festgelegten konstanten Druck zugeführt wird.

3. System zum Zuführen eines Blutgemischfluids (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das System ferner folgendes umfasst:

(a) einen Fluidpfad in dem genannten System;

(b) eine mit dem genannten Regelungsmechanismus gekoppelte Druckanzeige (206), durch die der genannte konstante Zufuhrdruck angezeigt wird; und

(c) eine mit dem genannten Regelungsmechanismus gekoppelte Durchflussmengenanzeige (162), welche eine tatsächliche Fluiddurchflussmenge anzeigt, die entlang des genannten Fluidpfads in dem genannten System gemessen wird, wobei die genannte tatsächliche Fluiddurchflussmenge proportional zu dem genannten festgelegten konstanten Druck ist.

4. System zum Zuführen eines Blutgemischfluids (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das System ferner folgendes umfasst:

(a) eine Überwachungseinrichtung (42, 44, 45, 48, 50, 54, 56-58) in den genannten Fluidzufuhrleitungen;

(b) einen ersten Alarm, der mit der genannten Überwachungseinrichtung in dem genannten Fluidpfad gekoppelt ist, um die genannte tatsächliche Fluiddurchflussmenge im Betrieb zu überwachen, so dass ein erstes Signal vorgesehen wird, wenn die genannte tatsächliche Fluiddurchflussmenge eine obere Durchflussmengengrenze überschreitet oder unter eine untere Durchflussmengengrenze fällt;

(c) einen zweiten Alarm, der mit der genannten Überwachungseinrichtung in dem genannten Fluidpfad gekoppelt ist, um die genannte tatsächliche Fluiddurchflussmenge zu überwachen, so dass ein zweites Signal vorgesehen wird, wenn die genannte tatsächliche Fluiddurchflussmenge über einen ersten vorbestimmten Zeitraum eine obere Durchflussmengengrenze überschreitet oder wenn die genannte tatsächliche Durchflussmenge über einen zweiten vorbestimmten Zeitraum unter eine untere Durchflussmengengrenze fällt;

(d) einen mit dem genannten Regelungsmechanismus gekoppelten automatischen Absperrschalter, durch den die genannte Pumpe deaktiviert wird, wenn die genannte tatsächliche Fluiddurchflussmenge die genannte obere Durchflussmengengrenze über einen dritten vorbestimmten Zeitraum nach dem Auftreten des genannten zweiten Signals überschreitet, oder wenn die genannte tatsächliche Fluiddurchflussmenge über einen vierten vorbestimmten Zeitraum unter die genannte untere Durchflussmengengrenze fällt, nachdem der genannte zweite Alarm aufgetreten ist; und

(e) einen Bedienungsperson-Umgehungsschalter (268), der mit dem genannten Regelungsmechanismus gekoppelt ist, durch den der genannte automatische Absperrschalter und mindestens eines der genannten ersten und zweiten Signale durch eine Bedienungsperson manuell übergangen werden können, um mindestens eines der Signale zu unterbrechen und den Betrieb der Pumpe fortzusetzen, selbst wenn die genannten oberen und unteren Durchflussmengengrenzen über- bzw. unterschritten werden.

5. System zum Zuführen eines Blutgemischfluids (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das System ferner folgendes umfasst:

(a) eine Rechnerverarbeitungs-Schaltkreisanordnung, die funktionsfähig mit dem genannten Regelungsmechanismus verbunden ist, um automatisch obere und untere Durchflussmengengrenzen auf der Basis vorbestimmter oberer und unterer Druckgrenzen zu berechnen; und

(b) eine mit der genannten Rechnerverarbeitungs- Schaltkreisanordnung verbundene Einrichtung zum automatischen Einstellen der genannten oberen und unteren Durchflussmengengrenzen auf der Basis der genannten berechneten oberen und unteren Durchflussmengengrenzen nach der Auswahl der genannten automatischen Durchflussmengenregelung zur Aufrechterhaltung des genannten Modus zur Regelung des konstanten Drucks.

6. System zum Zuführen eines Blutgemischfluids (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Blutgemischfluid eine Kardioplegielösung für die Zufuhr an das Herz eines Patienten während eines chirurgischen kardiovaskulären Eingriffs umfast.

7. System zum Zuführen eines Blutgemischfluids (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Blutgemischfluid eine Wiederdurchblutungslösung für die Zufuhr an eine Extremität eines Patienten während eines Durchblutungsverfahrens umfasst.

8. System zum Zuführen eines Blutgemischfluids (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Blutgemischfluid eine zerebrale Durchblutungslösung für die Zufuhr an das Gehirn eines Patienten unter konstanten Druck während eines medizinischen Eingriffs am Gehirn umfasst.

9. System zum Zuführen eines Blutgemischfluids (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das System ferner folgendes umfasst:

(a) eine mit dem genannten Regelungsmechanismus gekoppelte Einrichtung (166), die eine erste Einstellung der genannten variablen Blutgemisch-Durchflussmenge ermöglicht, bis ein festgelegter Fluidzufuhrdruck erreicht ist, wobei der genannte festgelegte Fluidzufuhrdruck einem festgelegten konstanten Druck entspricht; und

(b) eine mit dem genannten Regelungsmechanismus gekoppelte Einrichtung (260), die eine Änderung eines Betriebsmodus des Systems auf einen konstanten Druck ermöglicht, wobei die genannte variable Blutgemisch- Durchflussmenge in dem genannten Modus mit konstantem Druck automatisch eingestellt wird, so dass der genannte Fluidzufuhrdruck konstant auf dem genannten festgelegten konstanten Druck gehalten wird.

10. System zum Zuführen eines Blutgemischfluids (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das System ferner ein Anzeigefeld (52) umfasst, die mit dem genannten Regelungsmechanismus (46) gekoppelt ist und folgendes aufweist:

(a) eine Einrichtung (260) zur Auswahl zwischen einem manuellen Regelungsmodus der Durchflussmenge und einem automatischen Regelungsmodus des konstanten Drucks; und

(b) eine erste visuelle Anzeige (162) einer gemessenen Fluiddurchflussmenge in dem genannten System zum Zuführen eines Blutgemischfluids und eine zweite visuelle Anzeige (214) eines gemessenen Fluiddrucks in dem genannten System zum Zuführen eines Blutgemischfluids.

11. System zum Zuführen eines Blutgemischfluids (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das System ferner folgendes umfasst:

(a) einen Obergrenzen-Anzeigebereich (234) auf dem genannten Anzeigefeld;

(b) einen Untergrenzen-Anzeigebereich (238) auf dem genannten Anzeigefeld;

(c) eine Einrichtung (276) zum Festlegen einer oberen Druckgrenze zum Anzeigen in dem genannten Obergrenzen- Anzeigebereich; und

(d) eine Einrichtung (280) zum Festlegen einer unteren Druckgrenze zum Anzeigen in dem genannten Untergrenzen- Anzeigebereich.

12. System zum Zuführen eines Blutgemischfluids (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das System ferner eine Einrichtung umfasst, die funktionsfähig mit der genannten Einrichtung zur Auswahl zwischen dem genannten manuellen Regelungsmodus und der genannten automatischen Durchflussmengenregelung zur Aufrechterhaltung eines konstanten Drucks verbunden ist, und mit der genannten Begrenzungseinrichtung zum automatischen Festlegen oberer und unterer Durchflussmengengrenzen auf der Basis der angezeigten oberen und unteren Druckgrenzen sowie zum automatischen Ersetzen der genannten oberen und unteren Druckgrenzen durch die genannten automatisch festgelegten oberen und unteren Durchflussmengengrenzen zum Anzeigen in den genannten oberen und unteren Anzeigegrenzbereichen.

13. System zum Zuführen eines Blutgemischfluids (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass:

(a) das genannte Anzeigefeld ferner folgendes aufweist:

(i) einen ersten Anzeigebereich zum visuellen Bezeichnen der genannten oberen und unteren Anzeigebereiche zum Anzeigen der Druckgrenzen; und

(ii) einen zweiten Anzeigebereich zum visuellen Bezeichnen der genannten oberen und unteren Anzeigegrenzbereiche zum Anzeigen der Durchflussmengengrenzen; und

(b) wobei die genannte Regelungseinrichtung ferner eine Einrichtung zum Ausblenden der genannten Druckgrenzbezeichnung bei Aktivierung des genannten Modus zur automatischen Regelung eines konstanten Drucks sowie zum Eliminieren der genannten Druckgrenzenanzeige aufweist, oder alternativ zum Ausblenden der genannten Durchflussmengen-Grenzbezeichnungsanzeige und zum Eliminieren der genannten Durchflussmengen-Grenzanzeige bei Deaktivierung des genannten Modus zur automatischen Regelung eines konstanten Druck und Reaktivierung des genannten manuellen Durchflussmengen-Regelungsmodus.