DE4440987A1 - Kardioplegie-Applikationssystem und -verfahren - Google Patents
Kardioplegie-Applikationssystem und -verfahrenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Applikationssystem für Kar
dioplegie und ein Verfahren zum Applizieren einer Kardiople
gie.
Die Kardioplegie bzw. Herzlähmung ist ein gebräuchli
ches Verfahren zum Schutz eines Herzens bei chirurgischen
Operationen am offenen Herzen, wobei man Kardioplegie-Lösung
durch die Herzgewebe zirkulieren läßt. Die Kardioplegie-Lösung
weist typischerweise eine Mischung aus einem Medikament, wie
z. B. Kaliumlösung, und Blut oder einem Blutersatzmittel auf.
Die Kardioplegie-Lösung hält das Herz an und führt Sauerstoff
zu, um die Schädigung des Herzens möglichst gering zu halten.
Die Wahl des speziellen Inhalts der Kardioplegie-Lösung ist
vom jeweiligen Arzt abhängig. Darüberhinaus wird es üblich,
den Inhalt der Kardioplegie-Lösung während des Verfahrens zu
verändern.
Bis zu dieser Erfindung wurde die regulierbare Mischung
einer Kardioplegie-Lösung bewerkstelligt, indem für jede Komponente
separate Pumpen vorgesehen wurden. Die Bereitstellung
mehrerer Pumpen ist jedoch teuer. Außerdem werden durch die
Verwendung mehrerer Pumpen Regulierungen der Zusammensetzung
der Kardioplegie-Lösung ohne Veränderung der Durchflußmenge
oder eine Änderung der Durchflußmenge ohne Veränderung der Lö
sungszusammensetzung erschwert.
Das erfindungsgemäße Kardioplegie-System ist für das
Mischen und Applizieren bzw. Zuführen eines Kardioplegie-
Medikaments und/oder von Blut zum Herzen eines Patienten bei
kardiopulmonalen Bypass-Operationen eingerichtet. Das System
weist einen Schlauchsatz, eine Verdrängerpumpe und ein
Mischungssystem auf. Zu dem Schlauchsatz gehören ein Kardio
plegie-Zufuhrschlauch, der für den Anschluß an eine Quelle für
ein Kardioplegie-Medikament eingerichtet ist, ein Blutzufuhr
schlauch, der für den Anschluß an eine Blut- oder Blutersatz
mittel-Quelle eingerichtet ist, und ein Kardioplegie-Applika
tionsschlauch, der mit dein Kardioplegie- und dem Blutzufuhr
schlauch verbunden ist, wobei der Kardioplegie-Applikations
schlauch für die Zufuhr der Kardioplegie-Lösung zum Herzen des
Patienten eingerichtet ist.
Die Verdrängerpumpe ist zum Pumpen eines Fluids durch
den Kardioplegie-Applikationsschlauch eingerichtet.
Das Mischungssystem steuert das Verhältnis zwischen dem
Kardioplegie-Medikament und dem Blut oder Blutersatzmittel im
Kardioplegie-Applikationsschlauch. Das Mischungssystem weist
Schlauchventile zum abwechselnd wiederholten Abklemmen des
Kardioplegie- und des Blutzufuhrschlauchs, um den
Kardioplegie- und den Blutzufuhrschlauch so zu öffnen und zu
schließen, daß jeweils nur entweder der Kardioplegie- oder der
Blutzufuhrschlauch geöffnet ist, sowie eine Steuereinrichtung
zum Steuern der Intervalle auf, während derer die Schlauchven
tile bezüglich des Kardioplegie- bzw. des Blutzufuhrschlauchs
geöffnet sind, um das Verhältnis zwischen dem Kardioplegie-Me
dikament und dem Blut bzw. dem Blutersatzmittel zu steuern,
die durch den Kardioplegie-Applikationsschlauch zugeführt wer
den.
Die Schlauchventile können ein einziges doppeltwirken
des Magnetventil aufweisen, das gleichzeitig einen der
Kardioplegie- bzw. Blutzufuhrschläuche sich öffnen läßt, wäh
rend es den anderen der Kardioplegie- bzw. Blutzufuhrschläuche
schließt, oder die Schlauchventile können getrennte Magnetven
tile für jeden Schlauch aufweisen.
Der Schlauchsatz kann außerdem einen Rezirkulations
schlauch aufweisen, in welchem Falle das Mischungssystem
außerdem ein Schlauchventil zum Öffnen und Schließen des Re
zirkulationsschlauchs aufweisen könnte, wobei die Steuer
einrichtung bewirkt, daß zu irgendeinem gegebenen Zeitpunkt
jeweils nur einer der Kardioplegiezufuhr-, Blutzufuhr- bzw.
Rezirkulationsschläuche geöffnet sein kann. Ein Druckgeber
kann den Druck im Kardioplegie-Applikationsschlauch überwa
chen, und als Reaktion auf einen Druck, der einen vorgegebenen
Schwellwert übersteigt, kann die Steuereinrichtung veranlas
sen, daß das Fluid das Schlauchventil des Rezirkula
tionsschlauchs öffnet und einfach rezirkuliert. Außerdem bie
tet die Rezirkulationsleitung dem Chirurgen, der unter Umstän
den die Zufuhr der Kardioplegie-Lösung vorübergehend unterbre
chen möchte, die Möglichkeit der Rezirkulation.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
kann der Schlauchsatz als Teil einer Kassette passend zur
Steuerungseinheit bereitgestellt werden. Die Kassette enthält
zumindest den Kardioplegie- und den Blutzufuhrschlauch, und
vorzugsweise auch den Kardioplegie-Applikationsschlauch. Die
Kassette dient dazu, diese Schläuche zu halten und sie bezüg
lich der Steuereinrichtung richtig zu positionieren, so daß
die Schlauchventile an der Steuereinrichtung wirksam werden
können, um die Schläuche zu öffnen und zu schließen.
Das erfindungsgemäße Verfahren sorgt für die Mischung
und Zufuhr von Kardioplegie-Medikamenten und/oder Blut zum
Herzen eines Patienten bei kardiopulmonalen Bypass-Operatio
nen. Im allgemeinen weist dieses Verfahren die folgenden
Schritte auf: Bereitstellen eines Schlauchsatzes mit einem
Kardioplegie-Zufuhrschlauch, der in Fluidverbindung mit einer
Quelle für ein Kardioplegie-Medikament steht, einem Blutzu
fuhrschlauch, der in Fluidverbindung mit einer Blut- oder
Blutersatzmittel-Quelle steht, und einem Kardioplegie-Applika
tionsschlauch, der mit den flußabwärts liegenden bzw. Ab
flußenden des Kardioplegie- und des Blutzufuhrschlauchs ver
bunden ist; Einsetzen des Kardioplegie-Applikationsschlauchs
in eine Verdrängerpumpe zum Pumpen von Fluid durch den Kardio
plegie-Applikationsschlauch; Einsetzen des Kardioplegie- und
des Blutzufuhrschlauchs in Schlauchventile, und abwechselnd
wiederholtes Abklemmen des Kardioplegie- und des Blutzufuhr
schlauchs mit den Schlauchventilen, um den Kardioplegie- und
den Blutzufuhrschlauch so zu öffnen und zu schließen, daß je
weils nur entweder der Kardioplegie- oder der Blutzufuhrschlauch ge
öffnet ist; Steuern der Intervalle, während derer die
Schlauchventile bezüglich des Kardioplegie- bzw. des Blutzu
fuhrschlauchs geöffnet sind, um das Verhältnis zwischen dem
Kardioplegie-Medikament und dem Blut oder Blutersatzmittel zu
steuern, die durch den Kardioplegie-Applikationsschlauch zuge
führt werden.
Das System und das Verfahren gemäß der vorliegenden Er
findung ermöglichen es, die Zusammensetzung der Kardioplegie-
Lösung mühelos zu verändern, ohne die Durchflußmenge, die
durch die Pumpe festgelegt wird, zu beeinflussen. Überdies er
möglichen das System und das Verfahren eine Änderung der
Durchflußmenge der Kardioplegie-Lösung, ohne die Zusammenset
zung der Lösung, die durch die Steuereinrichtung festgelegt
wird, zu beeinflussen. Schließlich sorgen das System und das
Verfahren für die Zufuhr der Kardioplegie-Lösung auf einem ge
schlossenen, sterilen Wege. Der Schlauchsatz kann so ausge
führt werden, daß er sich schnell an die Steuereinrichtung und
die Pumpe anschließen bzw. von diesen trennen läßt, so daß er
nach Gebrauch beseitigt werden kann, wodurch die Notwendigkeit
einer Reinigung oder Sterilisation der Steuereinrichtung und
der Pumpe nach Gebrauch entfällt.
Diese und andere Merkmale und Vorzüge der Erfindung
sind zum Teil offensichtlich, und zum Teil wird im folgenden
darauf hingewiesen.
Fig. 1 zeigt eine Prinzipskizze einer ersten Ausführungsform
eines Kardioplegie-Applikationssystems, das nach
den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist;
Fig. 2 zeigt ein Zeitdiagramm, das die Steuerung des
ersten Ausführungsbeispiels des Kardioplegie-Applikationssy
stems veranschaulicht;
Fig. 3 zeigt eine Prinzipskizze einer alternativen Kon
struktion der ersten Ausführungsform eines Kardioplegie-
Applikationssystems;
Fig. 4 zeigt ein Zeitdiagramm, das die Steuerung der
alternativen Konstruktion des ersten Ausführungsbeispiels ver
anschaulicht;
Fig. 5 zeigt eine Prinzipskizze einer zweiten Ausführungsform
eines nach den Grundsätzen der Erfindung aufge
bauten Kardioplegie-Applikationssystems;
Fig. 6 zeigt ein Zeitdiagramm, das die Steuerung des
Systems nach dem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
Fig. 7A zeigt eine Ansicht einer alternativen Konstruk
tion der zweiten Ausführungsform mit offenem Rezirkula
tionsschlauch;
Fig. 7B zeigt eine Ansicht einer alternativen Konstruk
tion des zweiten Ausführungsbeispiels mit offenem Blutzufuhr
schlauch;
Fig. 7C zeigt eine Ansicht einer alternativen Konstruk
tion des zweiten Ausführungsbeispiels mit offenem Kardiople
gie-Applikationsschlauch;
Fig. 8 zeigt eine Zeichnung eines Einwegkassettensy
stems zur Realisierung des zweiten Ausführungsbeispiels;
Fig. 9 zeigt eine Draufsicht der Kassette zur Realisie
rung des zweiten Ausführungsbeispiels;
Fig. 10 zeigt einen Querschnitt durch die Kassette, der
den Kardioplegie-Zufuhrschlauch in geöffnetem Zustand dar
stellt;
Fig. 11 zeigt einen Querschnitt durch die Kassette, der
den Blutzufuhrschlauch in geöffnetem Zustand darstellt; und
Fig. 12 zeigt einen Querschnitt durch die Kassette, der
den Rezirkulationsschlauch in geöffnetem Zustand darstellt.
In den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen werden
überall einander entsprechende Teile durch übereinstimmende
Bezugszeichen bezeichnet.
Eine erste Ausführungsform eines nach den Grundsät
zen der vorliegenden Erfindung konstruierten Kardioplegie-Ap
plikationssystems ist schematisch mit der Bezeichnung 20 in
Fig. 1 dargestellt. Das System 20 weist einen Schlauchsatz 22,
eine Verdrängerpumpe 24 und ein Mischungssystem 26 auf.
Der Schlauchsatz 22 weist einen Kardioplegie-Zufuhr
schlauch 28 mit einem flußaufwärts liegenden bzw. Zufluß- und
einem flußabwärts liegenden bzw. Abflußende 30 und 32 auf. Das
Zuflußende 30 des Kardioplegie-Zufuhrschlauchs 28 ist für den
Anschluß an eine Quelle 34 für ein Kardioplegie-Medikament
eingerichtet. Der Schlauchsatz 22 weist außerdem einen Blutzu
fuhrschlauch 36 mit einem Zufluß- und einem Abflußende 38 und
40 auf. Das Zuflußende 38 des Blutzufuhrschlauchs 36 ist für
den Anschluß an eine Blut- oder Blutersatzmittelquelle 42 ein
gerichtet. Der Schlauchsatz 22 weist außerdem einen Kardio
plegie-Applikationsschlauch 44 auf, der mit den Abflußenden 32
und 40 des Kardioplegie-Zufuhrschlauchs 28 und des Blutzu
fuhrschlauchs 36 verbunden ist. Der Kardioplegie-Applikations
schlauch 34 ist so eingerichtet, daß er eine Kardioplegie-
Lösung, die aus einem Kardioplegie-Medikament und/oder Blut
oder einem Blutersatzmittel besteht, dem Herzen des Patienten
zuführt.
Die Verdrängerpumpe 24 ist vorzugsweise eine herkömmli
che Rollenpumpe mit einer Führung 46 zur Aufnahme eines Teils
des Kardioplegie-Applikationsschlauchs 44.
Das Mischungssystem 26 weist Schlauchventile zum ab
wechselnden, aber ständig wiederholten Abklemmen eines der
Kardioplegie- bzw. Blutzufuhrschläuche 28 und 36 auf, um diese
Schläuche so zu öffnen und zu schließen, daß zu irgendeinem
gegebenen Zeitpunkt jeweils nur einer dieser Schläuche offen
ist. Im System 20 weisen die Schlauchventile Sitze 48 und 50
zur Aufnahme des Kardioplegie- und des Blutzufuhrschlauchs 28
und 36 auf. Die Schlauchventile weisen außerdem einen Schalt
magneten 52 auf, der so angeordnet ist, daß der Stößel 54 des
Schaltmagneten entweder an den Kardioplegie-Zufuhrschlauch 28
oder an den Blutzufuhrschlauch 36 anstößt. Der Schaltmagnet 52
ist vorzugsweise so angeordnet, daß der Stößel 54 an den Kar
dioplegie-Zufuhrschlauch 28 anstößt, wenn der Schaltmagnet 52
nicht erregt ist, und daß der Stößel 54 an den Blutzu
fuhrschlauch 36 anstößt, wenn der Schaltmagnet erregt ist (wie
in Fig. 1 dargestellt). Die Anordnung bietet eine störungssi
chere Betriebsart, in der das System bei einem Ausfall des Mi
schungssystems 26 weiter Blut oder Blutersatzmittel durch den
Kardioplegie-Applikationsschlauch 44 liefert.
Das Mischungssystem 26 weist außerdem eine Steuerein
richtung 56 auf, die den Schaltmagneten 52 steuert, um die Zu
sammensetzung des Fluids zu kontrollieren, das dem Kardiople
gie-Applikationsschlauch 44 zugeführt wird. Wenn die Steuer
einrichtung 56, wie in dem Zeitdiagramm von Fig. 2 darge
stellt, keine Spannung an den Schaltmagneten 52 anlegt, dann
stößt der Stößel 54 an den Kardioplegie-Zufuhrschlauch 28 an,
wie durch tB in Fig. 2 angedeutet. Wenn die Steuereinrichtung
56 eine positive Spannung +V an den Schaltmagneten 52 anlegt,
dann bewegt sich der Stößel 54 aus seiner Stellung, in der er
den Kardioplegie-Zufuhrschlauch 28 abklemmt, in eine Stellung,
in welcher er den Blutzufuhrschlauch 36 abklemmt, wie in Fig. 1
dargestellt. Dies ist in Fig. 2 durch tA angedeutet. Da die
Pumpe 24 eine konstante Durchflußmenge des Fluids durch den
Kardioplegie-Applikationsschlauch 44 liefert, kann die Steuer
einrichtung 56 die relativen Anteile der Kardioplegie-Lösung
und des Bluts oder des Blutersatzmittels steuern, die dem Kar
dioplegie-Applikationsschlauch 44 zugeführt werden, indem sie
die Zeitspanne steuert, über die jeder der Kardioplegie- bzw.
Blutzufuhrschläuche 28 und 36 offen ist. Der Inhalt der Kar
dioplegie-Lösung steht in direktem Verhältnis zu den relativen
Zeitspannen tA und tB, über die jeder Zufuhrschlauch 28 bzw.
36 geöffnet ist.
Eine alternative Konstruktion des ersten Ausführungs
beispiels des Kardioplegie-Applikationssystems ist unter der
Bezeichnung 20′ in Fig. 3 dargestellt. Das System 20′ ist ähn
lich dem System 20, und entsprechende Teile sind durch ent
sprechende Bezugszahlen gekennzeichnet. Statt eines einzelnen
Schaltmagneten 52 werden jedoch in dem System 20′ zwei Schalt
magneten 60 und 62 verwendet. Der Schaltmagnet 60 weist einen
Stößel 64 auf, der bei erregtem Schaltmagneten 60 den
Kardioplegie-Zufuhrschlauch 28 abklemmt. Entsprechend weist
der Schaltmagnet 62 einen Stößel 66 auf, der bei erregtem
Schaltmagneten 62 den Blutzufuhrschlauch 36 abklemmt. Die
Steuereinrichtung 56 sendet Signale an die Schaltmagneten 60
und 62, um einen der Schaltmagneten zu erregen und gleichzei
tig den anderen Schaltmagneten stromlos zu machen, so daß zu
einem beliebigen Zeitpunkt jeweils nur einer der Kardioplegie
bzw. Blutzufuhrschläuche 28 und 36 geöffnet ist. Wenn die
Steuereinrichtung 56, wie in dem Zeitdiagramm von Fig. 4 dar
gestellt, eine positive Spannung +V an den Schaltmagneten 60
anlegt, dann legt sie eine Spannung 0 an den Schaltmagneten 62
an, so daß der Schaltmagnet 60 erregt, der Schaltmagnet 62
stromlos ist, und der Blutzufuhrschlauch 36 geöffnet ist, wäh
rend der Kardioplegie-Zufuhrschlauch 28 geschlossen ist. Dies
ist in Fig. 4 durch tA angedeutet. Wenn die Steuereinrichtung
56 eine positive Spannung +V an den Schaltmagneten 62 anlegt,
dann legt sie entsprechend eine Spannung 0 an den Schaltmagne
ten 60 an. Dies ist in Fig. 4 durch tB angedeutet.
Selbstverständlich könnte einer der Schaltmagneten 60 oder 62
entgegengesetzt zum anderen vorgespannt werden, so daß das
gleiche Signal bewirkt, daß ein Ventil öffnet und das andere
schließt. Dies würde auch eine Auswahl eines der Zufuhr
schläuche 28 und 36 ermöglichen, der im Fall eines Stromaus
falls offen bleiben soll. Wie beim System 20 steuert die
Steuereinrichtung 56 die relativen Anteile der Kardioplegie-
Lösung und des Bluts oder Blutersatzmittels, die dem Kardio
plegie-Applikationsschlauch 44 zugeführt werden, indem sie die
Zeitspanne steuert, über die der Kardioplegie- und der Blutzu
fuhrschlauch 28 bzw. 36 jeweils geöffnet sind. Die Größen der
Schläuche 28 und 36 in Systemen 20′ können so gewählt werden,
daß bei einem Ausfall des Mischungssystems 26 die Schlauchven
tile öffnen und Fluid einer vorher gewählten Zusammensetzung
(die durch die relativen Größen der Schläuche bestimmt wird)
in den Kardioplegie-Applikationsschlauch 44 abgegeben wird.
Ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß
konstruierten Kardioplegie-Abgabesystems ist in Fig. 5 allge
mein durch 100 gekennzeichnet. Das System 100 ist ähnlich dem
oben beschriebenen System 20′. Das System 100 weist einen
Schlauchsatz 102, eine Verdrängerpumpe 104 und ein Mischungs
system 106 auf.
Der Schlauchsatz 102 weist einen Kardioplegie-Zufuhr
schlauch 108 mit einem Zufluß- und einem Abflußende 110 bzw.
112 auf. Das Zuflußende 110 des Kardioplegie-Zufuhrschlauchs
108 ist für den Anschluß an eine Quelle 114 eines Kardiople
gie-Medikaments eingerichtet. Der Schlauchsatz 102 weist
außerdem einen Blutzufuhrschlauch 116 mit einem Zufluß- und
einem Abflußende 118 bzw. 120 auf. Das Zuflußende 118 des
Blutzufuhrschlauchs 116 ist für den Anschluß an eine Blut-
oder Blutersatzmittelquelle 122 eingerichtet. Der Schlauchsatz
102 weist außerdem einen Kardioplegie-Applikationsschlauch 124
auf, der mit den Abflußenden 112 bzw. 120 des Kardioplegie-Zu
fuhrschlauchs 108 bzw. des Blutzufuhrschlauchs 116 verbunden
ist. Der Kardioplegie-Applikationsschlauch 124 ist so einge
richtet, daß er dem Herzen des Patienten eine Kardioplegie-Lö
sung zuführt, die aus einem Kardioplegie-Medikament und/oder
Blut oder Blutersatzmittel besteht.
Im Unterschied zu dem oben beschriebenen Schlauchsatz
22 weist der Schlauchsatz 102 außerdem einen Rezirkulations
schlauch 126 auf, der parallel zu einem Teil des Kardioplegie-
Applikationsschlauchs 124 läuft, um Kardioplegie-Fluid um die
Pumpe 104 herum zu rezirkulieren bzw. zurückzuführen, wie wei
ter unten ausführlicher beschrieben wird.
Die Verdrängerpumpe 104 ist vorzugsweise eine herkömm
liche Rollenpumpe mit einer Führung 128 zur Aufnahme desjeni
gen Teils des Kardioplegie-Applikationsschlauchs 124, der zu
dem Rezirkulationsschlauch 126 parallel läuft.
Das Mischungssystem 106 weist Schlauchventile auf, um
von dem Kardioplegie-Zufuhrschlauch 108, dem Blutzufuhr
schlauch 116 und dem Rezirkulationsschlauch 126 abwechselnd,
aber ständig wiederholt je zwei Schläuche abzuklemmen und
diese Schläuche so zu öffnen und zu schließen, daß zu irgend
einem gegebenen Zeitpunkt jeweils nur einer dieser Schläuche
geöffnet ist. Im System 100 weisen die Schlauchventile Sitze
130, 132 bzw. 134 zur Aufnahme des Kardioplegie-Zufuhr
schlauchs 108, des Blutzufuhrschlauchs 116 bzw. des Rezirkula
tionsschlauchs 126 auf. Die Schlauchventile weisen außerdem
Schaltmagneten 136, 138 und 140 auf. Der Schaltmagnet 136
weist einen Stößel 142 auf, der bei erregtem Schaltmagneten
136 die Kardioplegie-Zufuhrleitung 108 abklemmt. Entsprechend
weist der Schaltmagnet 138 einen Stößel 144 auf, der bei er
regtem Schaltmagneten 138 den Blutzufuhrschlauch 116 abklemmt.
Entsprechend weist der Schaltmagnet 140 einen Stößel 146 auf,
der bei erregtem Schaltmagneten 140 den Rezirkulationsschlauch
126 abklemmt.
Das Mischungssystem weist außerdem eine Steuereinrich
tung 148 auf, welche die Schaltmagneten 136, 138 und 140 steu
ert, um die Zusammensetzung des Fluids zu steuern, das dem
Kardioplegie-Applikationsschlauch 124 zugeführt wird. Wenn die
Steuereinrichtung 148, wie in dem Zeitdiagramm von Fig. 6 dar
gestellt, eine positive Spannung +V an den Schaltmagneten 136
anlegt, bewegt sich der Stößel 142 aus seiner Stellung heraus,
in welcher er den Kardioplegie-Zufuhrschlauch 108 abklemmt,
und öffnet den Schlauch 108. Gleichzeitig legt die Steuerein
richtung 148 eine Spannung 0 an die Schaltmagneten 138 und 140
an, so daß der Blutzufuhrschlauch 116 und der Rezirkula
tionsschlauch 126 durch Abklemmen geschlossen werden. Wenn die
Steuereinrichtung 148 eine positive Spannung +V an den Schalt
magneten 138 anlegt, dann bewegt sich der Stößel 144 aus sei
ner Stellung heraus, in welcher er den Blutzufuhrschlauch 116
abklemmt, und öffnet den Schlauch 116. Gleichzeitig legt die
Steuereinrichtung 148 eine Spannung 0 an die Schaltmagneten
130 und 134 an, so daß der Kardioplegie-Zufuhrschlauch 108 und
der Rezirkulationsschlauch 126 durch Abklemmen geschlossen
werden. Wenn die Steuereinrichtung 148 eine positive Spannung
+V an den Schaltmagneten 140 anlegt, dann bewegt sich der
Stößel 146 aus seiner Stellung heraus, in welcher er den Re
zirkulationsschlauch 126 abklemmt, und öffnet den Schlauch
126. Gleichzeitig legt die Steuereinrichtung 148 eine Spannung
0 an die Schaltmagneten 136 und 138 an, so daß der Kardiople
gie-Zufuhrschlauch 108 und der Blutzufuhrschlauch 116 ge
schlossen werden. Wie oben im Hinblick auf das erste Ausfüh
rungsbeispiel erörtert, können die Schaltmagneten entgegenge
setzt zueinander vorgespannt werden, so daß das gleiche Signal
das Öffnen eines Schaltmagneten und das Schließen eines ande
ren bewirkt. Diese Anordnung gestattet außerdem, eines der
Ventile auszuwählen, das bei einem Stromausfall offen bleiben
soll.
Da die Pumpe 104 eine konstante Durchflußmenge liefert,
kann die Steuereinrichtung 148 die relativen Anteile des Kar
dioplegie-Medikaments und des Bluts oder Blutersatzmittels
steuern, die dem Kardioplegie-Abgabeschlauch 124 zugeführt
werden, indem sie die Zeitspanne steuert, über die der Kardio
plegie-Zufuhrschlauch 108 (tA in Fig. 6) bzw. der Blutzufuhr
schlauch 116 (tB in Fig. 6) jeweils geöffnet sind. Der Inhalt
der Kardioplegie-Lösung steht in direktem Verhältnis zu den
relativen Zeitspannen, über welche die Zufuhrschläuche 108
bzw. 116 jeweils geöffnet sind. Die Steuereinrichtung 148 kann
außerdem durch Öffnen des Rezirkulationsschlauchs 126 einen
Druckaufbau durch das Schließen des Kardioplegie- und des
Blutzufuhrschlauchs 108 und 116 abmildern und die Kardiople
gie-Lösung einfach rezirkulieren. Das System 100 weist außer
dem einen Druckgeber 150 auf, der über eine Druckleitung 151
mit der Steuereinrichtung 148 verbunden ist und den Druck der
Kardioplegie-Lösung in dem Kardioplegie-Applikationsschlauch
124 überwacht und diese Information an die Steuereinrichtung
148 übermittelt. Als Reaktion darauf kann die Steuereinrich
tung den Schaltmagneten 140 unter Strom setzen und die Schalt
magneten 136 und 138 stromlos machen und dadurch den
Rezirkulationsschlauch 126 öffnen. Dies wird in Fig. 6 durch
tR dargestellt. Es können auch Steuereinrichtungen vorgesehen
werden, die dem Chirurgen die Auswahl des Rezirkulationsbe
triebs ermöglichen, um die Zufuhr von Kardioplegie-Lösung vor
übergehend zu unterbrechen.
Die Steuereinrichtung 148 kann wahlweise einen Baustein
152 und Stellungsgeber zur Überwachung des Zustands der
Schaltmagneten 136, 138 und 140 aufweisen. Diese Stellungsge
ber können beispielsweise Endschalter 154, 156 und 160 sein,
die in Abhängigkeit von der Stellung der Magneten 136, 138 und
140 geöffnet oder geschlossen werden. Die Daten von den Stel
lungsgebern über die Stellungen der Magneten können über den
Baustein 152 an die Steuereinrichtung 148 übermittelt werden.
Die Steuereinrichtung 148 kann ein störungssicheres Verfahren
implementieren oder im Fall eines Fehlers einfach das System
100 abschalten. Zum Beispiel könnte die Steuereinrichtung 148
die Stromversorgung zu allen Schaltmagneten abschalten, wenn
sie einen der folgenden Zustände feststellt: (1) es ist mehr
als ein Schlauchventil geöffnet; (2) keines der Schlauchven
tile ist geöffnet; oder (3) eine Ventilstellung weicht vom
Steuersignal ab. Als Alternative könnten die Schaltmagneten so
konfiguriert werden, daß bei einem Ausfall des Mischungssy
stems 106 eine oder beide Zufuhrschläuche 108 und 116 offen
bleiben, während der Rezirkulationsschlauch 126 geschlossen
wird. Falls beide Zufuhrschläuche 108 und 116 offen bleiben,
ist die Zusammensetzung des Fluids, das dem Kardioplegie-
Applikationsschlauch 124 zugeführt wird, eine vorgewählte Zu
sammensetzung (festgelegt durch die relativen Größen der Zu
fuhrschläuche 108 und 116).
Die Steuereinrichtung 148 weist außerdem einen Auswahl
baustein 161 zum Einstellen der Zusammensetzung und des Druck
schwellwerts auf.
Eine alternative Anordnung der Schlauchventile des
zweiten Ausführungsbeispiels, bei der zwei doppeltwirkende
Schaltmagneten 162 und 164 verwendet werden, ist in Fig. 7
dargestellt. Wie in Fig. 7A gezeigt, sind die Schaltmagneten
162 und 164 stromlos. Der Stößel 166 des Schaltmagneten 162
stößt an den Blutzufuhrschlauch 116 an und schließt ihn. Der
Stößel 168 des Schaltmagneten 164 stößt an den Kardioplegie-
Zufuhrschlauch 108 an und schließt ihn. Der Rezirkula
tionsschlauch 126 bleibt offen. Wenn nur der Schaltmagnet 162
erregt ist, wie in Fig. 7B dargestellt, dann stößt der Stößel
166 des Schaltmagneten 162 an den Rezirkulationsschlauch 126
an und schließt ihn. Der Stößel 168 des Schaltmagneten 164
stößt an den Kardioplegie-Zufuhrschlauch 108 an und schließt
ihn. Der Blutzufuhrschlauch 116 bleibt offen. Wenn die beiden
Schaltmagneten 162 und 164 erregt sind, wie in Fig. 7C darge
stellt, dann stößt der Stößel 166 des Schaltmagneten 162 an
den Rezirkulationsschlauch 126 an und schließt ihn, und der
Stößel 168 des Schaltmagneten 164 stößt an den Blutzufuhr
schlauch 116 an. Der Kardioplegie-Zufuhrschlauch 108 bleibt
offen. Indem man den Schaltmagneten 162 unter Strom hält und
den Schaltmagneten 164 abwechselnd unter Strom setzt und
stromlos macht, werden der Kardioplegie-Zufuhrschlauch 108 und
der Blutzufuhrschlauch 116 abwechselnd geöffnet und
geschlossen.
Wie in Fig. 8 gezeigt, kann der Schlauchsatz in eine
Kassette 200 eingebaut werden, die so eingerichtet ist, daß
sie in ein Aufnahmefach 202 in der Mischungssystemeinheit 204
hineinpaßt. Die Kassette 200 weist einen kastenähnlichen Rah
men auf, der ein Dreiwege-Verbindungsstück 206 enthält, das
den Kardioplegie-Zufuhrschlauch 108, den Blutzufuhrschlauch
116 und den Rezirkulationsschlauch 126 mit dem Kardioplegie-
Applikationsschlauch 124 verbindet, wie in Fig. 9 dargestellt.
Die Kassette 200 kann außerdem eine Druckleitung 151 aufwei
sen, die bis zu dem Druckgeber 150 verläuft. In der Kassette
200 ist die Druckleitung 151 mit einem Kontakt 208 verbunden,
der einen Kontakt 210 berührt, wenn die Kassette richtig in
dem Aufnahmefach 202 sitzt. Die Kassette 200 unterstützt die
Schläuche und kann sogar einen Teil der Sitze 130, 132 und 134
der Schlauchventile bilden, auf welche die Stößel 142, 144 und
146 der Schaltmagneten 136, 138 und 140 einwirken, um ihre
entsprechenden Schläuche durch Abklemmen zu schließen. Zu die
sem Zweck ist die Rückseite der Kassette 200 entweder offen
oder weist eine oder mehrere Öffnungen auf, die den Stößeln
der Schaltmagneten der Mischungssystemeinheit 204 Zugang zu
den separaten Schläuchen 108, 116 und 126 gewähren. Die Kas
sette dient außerdem zur Eindämmung des Geräuschs von der Ak
tivierung der Stößel, so daß das System geräuschlos arbeitet.
Die Mischungssystemeinheit 204 ist für die Aufnahme der
Kassette 200 eingerichtet, um die Schläuche 108, 116 und 124
so zu positionieren, daß die Schaltmagneten 136, 138 und 140
die verschiedenen Schläuche 108, 116 und 124 durch Abklemmen
schließen können. Wie in Fig. 10 dargestellt, ist während der
Zeitspanne tA in dem Zeitdiagramm von Fig. 8 der Stößel 142
des Schaltmagneten 136 an der Einheit 202 aktiviert, um den
Schlauch 108 im Sitz 130 in der Kassette 200 freizugeben. Die
Stößel 144 des Schaltmagneten 138 und 146 des Schaltmagneten
140 an der Einheit 202 sind deaktiviert, um die Schläuche 116
und 124 in ihren Sitzen 132 bzw. 134 in der Kassette 200 abzu
klemmen. Wie in Fig. 11 dargestellt, ist während der Zeit
spanne tB der Stößel 144 des Schaltmagneten 138 an der Einheit
202 aktiviert, um den Schlauch 116 im Sitz 132 in der Kassette
200 freizugeben. Die Stößel 142 des Schaltmagneten 136 und 146
des Schaltmagneten 140 an der Einheit 202 sind deaktiviert, um
die Schläuche 108 und 126 in ihren Sitzen 130 bzw. 134 in der
Kassette 200 abzuklemmen. Wie in Fig. 12 dargestellt, ist wäh
rend der Zeitspanne tR der Stößel 146 des Schaltmagneten 140
an der Einheit 202 aktiviert, um den Rezirkulationsschlauch
126 im Sitz 134 in der Kassette 200 freizugeben. Die Stößel
142 des Schaltmagneten 136 und 144 des Schaltmagneten 138 an
der Einheit 202 sind deaktiviert, um die Schläuche 108 und 116
in ihren Sitzen 130 bzw. 132 in der Kassette 200 abzuklemmen.
Die Systeme 20 und 20′ des ersten Ausführungsbeispiels
lassen sich schnell und mühelos zum Applizieren einer Kardio
plegie bei einem Patienten einrichten, an dem eine Herzopera
tion ausgeführt wird. Der Schlauchsatz 22 wird zunächst mit
den Quellen des Kardioplegie-Medikaments und des Bluts oder
Blutersatzmittels verbunden. Das Ende 30 des Kardioplegie-Zu
fuhrschlauchs 28 wird mit einer Quelle 34 des Kardioplegie-Me
dikaments verbunden, die z. B. ein flexibler Beutel sein kann.
Das Ende 38 des Blutzufuhrschlauchs 36 wird mit einer Blut-
oder Blutersatzmittelquelle verbunden, die z. B. ein flexibler
Beutel sein kann. Dann werden ein Teil des Schlauchs 28 in den
Sitz 48 des Schlauchventils und ein Teil des Schlauchs 36 in
den Sitz 50 des Schlauchventils eingelegt. Dann wird ein Teil
des Kardioplegie-Applikationsschlauchs 44 in die Führung 46
der Rollenpumpe 24 eingelegt. Das System wird vorgefüllt. Der
Schlauchsatz 22 sorgt für eine sterile Kapselung, Mischung und
Abgabe der Kardioplegie-Lösung und des Bluts oder Blutersatz
mittels. Der Schlauchsatz 22 ist so konstruiert, daß er das
Innenvolumen und damit die Menge des verbrauchten Kardiople
gie-Medikaments und Bluts oder Blutersatzmittels auf ein Mini
mum reduziert.
Das System 20 oder 20′ ist dann gebrauchsfertig. Das
Ende des Kardioplegie-Applikationsschlauchs 44 wird mit dem
Herzen des Patienten verbunden, und die gewünschte Zusammen
setzung der Kardioplegie-Lösung, die an das Herz des Patienten
abgegeben werden soll, wird in die Steuereinrichtung 56 ein
programmiert. Beim System 20 wird der Schaltmagnet 52 durch
die Steuereinrichtung 56 abwechselnd unter Strom gesetzt und
stromlos gemacht, so daß der Stößel abwechselnd über einen
Zeitabschnitt tA den Kardioplegie-Zufuhrschlauch 28 öffnet und
den Blutzufuhrschlauch 36 schließt und über einen Zeitab
schnitt tB den Blutzufuhrschlauch 36 öffnet und den Kar
dioplegie-Zufuhrschlauch 28 schließt. Beim System 20′ wird von
der Steuereinrichtung 56 abwechselnd der Schaltmagnet 60 unter
Strom gesetzt, während der Schaltmagnet 62 stromlos gemacht
wird, bzw. der Schaltmagnet 62 wird unter Strom gesetzt, wäh
rend der Schaltmagnet 60 stromlos gemacht wird, so daß über
einen Zeitabschnitt tA der Stößel 64 des Schaltmagneten 60 den
Kardioplegie-Zufuhrschlauch 28 öffnet, während der Stößel 66
des Schaltmagneten 62 den Blutzufuhrschlauch 36 durch Abklem
men schließt, und daß über einen Zeitabschnitt tB der Stößel
66 des Schaltmagneten 62 den Blutzufuhrschlauch 36 öffnet,
während der Stößel 64 des Schaltmagneten 60 den Kardioplegie-
Zufuhrschlauch 28 durch Abklemmen schließt.
Die Zeitabschnitte tA und tB werden automatisch durch
die Steuereinrichtung 56 festgelegt, wobei die Öffnungs- und
Schließeigenschaften der Schlauchventile berücksichtigt wer
den, um dem Kardioplegie-Applikationsschlauch 44 die gewählte
Zusammensetzung der Kardioplegie-Lösung zuzuführen. Da die
Durchflußmenge konstant ist, steht die Zusammensetzung der an
den Kardioplegie-Applikationsschlauch 44 abgegebenen Kardio
plegie-Lösung in direktem Verhältnis zu den Zeitabschnitten tA
und tB.
Natürlich können in die Systeme 20 und 20′ ein Wärme
tauscher und ein Blasenentferner eingebaut werden, um die Tem
peratur des Kardioplegie-Fluids zu steuern und im Fluid mitge
führte Gasblasen zu entfernen.
Das System 100 nach dem zweiten Ausführungsbeispiel
läßt sich schnell und mühelos für die Applikation einer Kar
dioplegie bei einem Patienten einrichten, an dem eine Herzope
ration ausgeführt wird. Die Kassette 200, die einen Teil des
Schlauchsatzes 102 enthält, wird zunächst an die Quellen für
das Kardioplegie-Medikament und das Blut oder Blutersatzmittel
angeschlossen. Das Ende 110 des Kardioplegie-Zufuhrschlauchs
108 wird mit einer Quelle 114 des Kardioplegie-Medikaments
verbunden, die z. B. ein flexibler Beutel sein kann. Das Ende
118 des Blutzufuhrschlauchs 116 wird mit einer Blut- oder
Blutersatzmittelquelle 122 verbunden, die z. B. ein flexibler
Beutel sein kann. Dann wird die Kassette 200 in den Schlitz
202 an der Mischungsvorrichtung 204 eingesetzt, die den Kar
dioplegie-Zufuhrschlauch 108, den Blutzufuhrschlauch 116 und
den Rezirkulationsschlauch 126 auf die Stößel 142, 144 und 146
der Schaltmagneten 136, 138 und 140 der Mischungsvorrichtung
204 ausrichtet. Der Kontakt 208 an der Druckgeberleitung in
der Kassette 200 wird außerdem auf einen Druckgeberkontakt 210
an der Mischungsvorrichtung 204 ausgerichtet. Ein Teil der
Kardioplegie-Applikationsleitung 124, der parallel zum Rezir
kulationsschlauch 126 läuft, wird in der Führung 128 der Rol
lenpumpe 104 installiert. Der Schlauchsatz 102 in der Kassette
200 sorgt für eine sterile Kapselung, Mischung und Abgabe der
Kardioplegie-Lösung und des Bluts oder Blutersatzmittels. Der
Schlauchsatz 102 ist so konstruiert, daß er das Innenvolumen
und damit die Menge des verbrauchten Kardioplegie-Medikaments
und des Bluts oder Blutersatzmittels auf ein Minimum redu
ziert.
Das System 100 ist dann gebrauchsfertig. Das Ende des
Kardioplegie-Applikationsschlauchs 124 wird mit dem Herzen des
Patienten verbunden, und über den Auswahlbaustein 161 wird die
gewünschte Zusammensetzung der Kardioplegie-Lösung, die dem
Herzen des Patienten zugeführt werden soll, in die Steuerein
richtung 148 einprogrammiert. Beim System 100 wird durch die
Steuereinrichtung 148 abwechselnd der Schaltmagnet 136 unter
Strom gesetzt, während der Schaltmagnet 138 stromlos gemacht
wird (s. Fig. 10), und der Schaltmagnet 138 wird unter Strom
gesetzt, während der Schaltmagnet 136 stromlos gemacht wird
(s. Fig. 11), so daß über einen Zeitabschnitt tA der Stößel
142 des Schaltmagneten 136 den Kardioplegie-Zufuhrschlauch 108
öffnet, während der Stößel 144 des Schaltmagneten 138 den
Blutzufuhrschlauch 116 durch Abklemmen schließt, und über
einen Zeitabschnitt tB der Stößel 144 des Schaltmagneten 138
den Blutzufuhrschlauch 116 öffnet, während der Stößel 142 des
Schaltmagneten 136 den Kardioplegie-Zufuhrschlauch 108 durch
Abklemmen schließt.
Die Zeitabschnitte tA und tB werden automatisch durch
die Steuereinrichtung 148 festgelegt, wobei die Öffnungs- und
Schließeigenschaften der Schlauchventile berücksichtigt wer
den, um dem Kardioplegie-Applikationsschlauch 124 die gewählte
Zusammensetzung der Kardioplegie-Lösung zuzuführen. Da die
Durchflußmenge konstant ist, steht die Zusammensetzung der an
dem Kardioplegie-Applikationsschlauch 124 abgegebenen Kardio
plegie-Lösung in direktem Verhältnis zu den Zeitabschnitten
tA und tB.
Der Druckgeber 150 überwacht den Druck im Kardioplegie-
Applikationsschlauch 124, und wenn der Druck einen vorgegebe
nen Schwellwert übersteigt, der mit dem Auswahlbaustein 161
eingestellt werden kann, dann veranlaßt die Steuereinrichtung
148, daß die Stößel 142 und 144 der Schaltmagneten 136 und 138
den Kardioplegie- und- den Blutzufuhrschlauch 108 und 116
schließen. Die Steuereinrichtung 148 veranlaßt außerdem den
Stößel 146 des Schaltmagneten 140, den Rezirkulationsschlauch
126 zu öffnen, wodurch die Kardioplegie-Lösung einfach in
einer Schleife durch die Schläuche 124 und 126 umlaufen kann,
siehe hierzu Fig. 12. Der Auswahlbaustein 161 kann außerdem
ermöglichen, daß durch einen Befehl des Anwenders ein Übergang
in den Rezirkulationsbetrieb erfolgt.
Die Endschalter 154, 156 und 158 überwachen die Zu
stände der Schaltmagneten 136, 138 und 140 und übermitteln
diese Informationen über den Sicherheitsbaustein 152 an die
Steuereinrichtung 148. Wenn im Zustand eines Schaltmagneten
ein Fehler festgestellt wird, kann die Steuereinrichtung eine
Korrekturmaßnahme ausführen, das System 100 abschalten oder
einen akustischen Alarm auslösen.
Natürlich können in die Systeme 100 ein Wärmetauscher
und ein Blasenentferner eingebaut werden, um die Temperatur
des Kardioplegie-Fluids zu steuern und im Fluid mitgeführte
Gasblasen zu entfernen. Derartige Wärmetauscher (nicht darge
stellt) könnten die Typen sein, die in der US-PS 4 846 177, mit
dem Titel "Combination Fluid Path and Mount for Heat Exchan
ger" (Kombination aus Fluidweg und Halterung für Wärmetau
scher) oder in der anhängigen US-Patentanmeldung
07/951 725, eingereicht am 25. September 1992 von William G.
O′Neill und Timothy P. Walker, mit dem Titel "Inline Heat
Exchanger and Cardioplegia System" (In Reihe geschalteter Wär
metauscher und Kardioplegie-System), beschrieben werden.
Als Alternative zu Schaltmagneten könnten zum Antrieb
der Schlauchventile Schrittmotore vorgesehen werden.
Da an den obigen Konstruktionen und Verfahren verschie
dene Änderungen vorgenommen werden könnten, ohne vom Schutzum
fang der Erfindung, wie er in den Patentansprüchen definiert
ist, abzuweichen, sind alle Gegenstände, die in der obigen Be
schreibung enthalten sind oder in den beigefügten Zeichnungen
dargestellt werden, als illustrativ und nicht in einschränken
dem Sinne aufzufassen.
Claims (15)
1. Mischungssystem zum Mischen von zwei oder mehreren
biologischen oder medizinischen Fluiden, wobei das System (26;
106; 204) aufweist:
- (a) einen Schlauchsatz (22; 102) mit:
einem ersten Zufuhrschlauch (28; 108) mit einem Zu fluß- und einem Abflußende (30 und 32; 110 und 112), wobei das Zuflußende (30; 110) des ersten Zufuhr schlauchs (28; 108) so eingerichtet ist, daß es den er sten Zufuhrschlauch (28; 108) mit einer Quelle (34; 114) eines ersten biologischen oder medizinischen Fluids verbindet;
einem zweiten Zufuhrschlauch (36; 116) mit einem
Zufluß- und einem Abflußende (38 und 40; 118 und 120),
wobei das Zuflußende (38; 118) des zweiten Zufuhr
schlauchs (36; 116) so eingerichtet ist, daß es den
zweiten Zufuhrschlauch (36; 116) mit einer Quelle (42;
122) eines zweiten biologischen oder medizinischen
Fluids verbindet;
einem Mischungsschlauch (44; 124) mit einem Zu flußende, das mit den Abflußenden (32 und 40; 112 und 120) des ersten und des zweiten Zufuhrschlauchs (28 und 36; 108 und 116) verbunden ist, und einem Abflußende zum Zuführen eines Mischfluids mit einer vorher gewähl ten Zusammensetzung aus dem ersten und dem zweiten Fluid, wobei der Mischungsschlauch (44; 124) ein Lumen bzw. einen Hohlraum, in dem das erste und das zweite Fluid vermischt werden, sowie eine Außenfläche auf weist, die von dem Hohlraum durch eine Schlauchwand ge trennt ist;
einem Mischungsschlauch (44; 124) mit einem Zu flußende, das mit den Abflußenden (32 und 40; 112 und 120) des ersten und des zweiten Zufuhrschlauchs (28 und 36; 108 und 116) verbunden ist, und einem Abflußende zum Zuführen eines Mischfluids mit einer vorher gewähl ten Zusammensetzung aus dem ersten und dem zweiten Fluid, wobei der Mischungsschlauch (44; 124) ein Lumen bzw. einen Hohlraum, in dem das erste und das zweite Fluid vermischt werden, sowie eine Außenfläche auf weist, die von dem Hohlraum durch eine Schlauchwand ge trennt ist;
- (b) eine Verdrängerpumpe (24; 104), die sich im Pump eingriff mit der Außenfläche des Mischungsschlauchs (44; 124) befindet, um Fluid durch den Mischungsschlauch (44; 124) zu pumpen; und
- (c) einen Mischer (26; 106; 204) zum Steuern des Ver
hältnisses zwischen dem ersten Fluid und dem zweiten Fluid in
da Mischfluid, wobei der Mischer (26; 106; 204) aufweist:
Schlauchventile (48, 50 und 52; 48, 50, 60 und 62; 130, 132, 136 und 138; 162 und 164) zum abwechselnd wiederholten Abklemmen des ersten und des zweiten Zufuhrschlauchs (28 und 36; 108 und 116), um den ersten und den zweiten Zufuhrschlauch (28 und 36; 108 und 116) so zu öffnen und zu schließen, daß jeweils nur der erste oder der zweite Zufuhrschlauch (28 und 36; 108 und 116) geöffnet ist; und
eine Steuereinrichtung (56; 148) zum Steuern der Inter
valle (tA, tB), während derer die Schlauchventile (48, 50 und
52; 48, 50, 60 und 62; 130, 132, 136 und 138; 162 und 164) be
züglich des ersten bzw. des zweiten Zufuhrschlauchs (28 und
36; 108 und 116) geöffnet sind, um das Verhältnis zwischen dem
ersten und dem zweiten Fluid in dem durch den Mischungs
schlauch (44; 124) zugeführten Mischfluid zu steuern.
2. Mischungssystem nach Anspruch 1, ferner dadurch ge
kennzeichnet, daß die Schlauchventile (52; 164) ein einziges
doppeltwirkendes Magnetventil (52; 164) aufweisen, das einen
der ersten und zweiten Zufuhrschläuche (28 und 36; 108 und
116) sich öffnen läßt, während es gleichzeitig den anderen
der ersten und zweiten Zufuhrschläuche (28 und 36; 108 und
116) schließt.
3. Mischungssystem nach Anspruch 1 oder 2, das ferner einen
Rezirkulationsschlauch (126) mit einem Zufluß- und einem Ab
flußende, die auf entgegengesetzten Seiten der Verdrängerpumpe
(104) in Fluidverbindung mit dem Mischungsschlauch (124) ste
hen, und ein nichtinvasives bzw. nichteindringendes, auf den
Rezirkulationsschlauch (126) wirkendes Überdruckventil (140;
162) aufweist, das normalerweise geschlossen ist, um den
Rezirkulationsschlauch (126) gegen Fluiddurchfluß zu schlie
ßen, das aber als Reaktion auf einen Druckanstieg im Mi
schungsschlauch (124) geöffnet werden kann, um eine Rezirkula
tion von Fluid durch den Rezirkulationsschlauch (126) zu er
möglichen, wobei die Steuereinrichtung (148) eine Einrichtung
zum Betätigen der Schlauchventile (136 und 138; 162 und 164)
aufweist, um sowohl den ersten als auch den zweiten Zufuhr
schlauch (108 und 116) zu schließen, wenn das Überdruckventil
(140; 162) geöffnet wird.
4. Mischungssystem nach Anspruch 3, ferner dadurch ge
kennzeichnet, daß die Schlauchventile (136 bzw. 138) ein er
stes bzw. zweites Magnetventil (136 bzw. 138) zum Öffnen und
Schließen des ersten bzw. zweiten Zufuhrschlauchs (108 bzw.
116) aufweisen, und daß das Überdruckventil (140) ein drittes
Magnetventil (140) zum Öffnen und Schließen des Rezirkula
tionsschlauchs (126) aufweist.
5. Mischungssystem nach Anspruch 3 oder 4, ferner dadurch ge
kennzeichnet, daß die Schlauchventile (164) ein einziges dop
peltwirkendes Dosiermagnetventil (164) aufweisen, das einen
der ersten und zweiten Zufuhrschläuche (108 und 116) sich öff
nen läßt, während es gleichzeitig den anderen der ersten und
zweiten Zufuhrschläuche (108 und 116) schließt, und daß das
Überdruckventil (162) ein zweites doppeltwirkendes Überdruck
magnetventil (162) aufweist, das einen der ersten und zweiten
Zufuhrschläuche (116) schließt, während es gleichzeitig den
Rezirkulationsschlauch (126) sich öffnen läßt, wobei die Steu
ereinrichtung eine Einrichtung zum Betätigen des Dosiermagnet
ventils (164) aufweist, um den anderen der ersten und zweiten
Zufuhrschläuche (108) zu schließen, wenn der Rezirkulations
schlauch (126) sich öffnen kann.
6. Mischungssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, das ferner einen
Druckgeber (150) zur Überwachung des Drucks in dem Mischungs
schlauch (124) aufweist, und wobei die Steuereinrichtung (148)
als Reaktion auf einen vorgegebenen, vom Druckgeber (150) ge
messenen Druck im Mischungsschlauch (124) das Schlauchventil
(140) am Rezirkulationsschlauch (126) öffnet und die Schlauch
ventile (136 und 138) an den ersten und zweiten Zufuhrschläu
chen (108 und 116) schließt.
7. Mischungssystem nach einem der Ansprüche 1-6, ferner
dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauchsatz eine Kassette
(200) aufweist, die Teile des ersten und des zweiten Zufuhr
schlauchs (108 und 116) hält, und daß die Steuereinrichtung
ein Aufnahmefach (202) zum Aufnehmen der Kassette (200) und
zum Halten der Kassette (200) in Position aufweist, wobei die
Schlauchventile (136, 138) mit den Schläuchen (108, 116) in
Kontakt kommen und diese Schläuche (108, 116) selektiv öffnen
und schließen können.
8. Mischungssystem nach einem der Ansprüche 1-7, ferner
dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauchsatz (22; 102) aus
wechselbar ist.
9. Kardioplegie-Applikationssystem (20, 20′; 100) zum
Mischen und Zuführen eines Kardioplegie-Medikaments und/oder
von Blut zum Herzen eines Patienten bei kardiopulmonalen By
pass-Operationen, wobei das Kardioplegie-Applikationssystem
(20; 20′; 100) ein Mischungssystem nach einem der Ansprüche 1-
7 aufweist, und wobei ferner:
der erste Zufuhrschlauch (28; 108) einen Kardioplegie- Zufuhrschlauch (28; 108) bildet;
der zweite Zufuhrschlauch (36; 116) einen Blutzufuhr schlauch (36; 116) bildet; und
der Mischungsschlauch (44; 124) einen Kardioplegie-Ap plikationsschlauch (44; 124) bildet.
der erste Zufuhrschlauch (28; 108) einen Kardioplegie- Zufuhrschlauch (28; 108) bildet;
der zweite Zufuhrschlauch (36; 116) einen Blutzufuhr schlauch (36; 116) bildet; und
der Mischungsschlauch (44; 124) einen Kardioplegie-Ap plikationsschlauch (44; 124) bildet.
10. Auswechselbarer Schlauchsatz zur Verwendung in ei
nem System nach einem der Ansprüche 1-9, wobei der Schlauch
satz aufweist:
einen ersten Zufuhrschlauch (28; 108) mit einem Zufluß- und einem Abflußende (30 und 32; 110 und 112), wobei das Zu flußende (30; 110) des ersten Zufuhrschlauchs (28; 108) so eingerichtet ist, daß es den ersten Zufuhrschlauch (28; 108) mit einer Quelle (34; 114) eines ersten biologischen oder me dizinischen Fluids verbindet;
einen zweiten Zufuhrschlauch (36; 116) mit einem Zu fluß- und einem Abflußende (38 und 40; 118 und 120)′ wobei das Zuflußende (38; 118) des zweiten Zufuhrschlauchs (36; 116) so eingerichtet ist, daß es den zweiten Zufuhrschlauch (36; 116) mit einer Quelle (42; 122) eines zweiten biologischen oder me dizinischen Fluids verbindet;
einen Mischungsschlauch (44; 124) mit einem Zuflußende, das mit den Abflußenden (32 und 40; 112 und 120) des ersten und des zweiten Zufuhrschlauchs (28 und 36; 108 und 116) ver bunden ist, und einem Abflußende zum Zuführen eines Misch fluids mit einer vorher gewählten Zusammensetzung aus dem er sten und dem zweiten Fluid, wobei der Mischungsschlauch (44; 124) ein Lumen bzw. einen Hohlraum, in dem das erste und das zweite Fluid vermischt werden, sowie eine Außenfläche auf weist, die von dem Hohlraum durch eine Schlauchwand getrennt ist; und
eine Kassette (200), die zum Einsetzen in den Mischer (204) eingerichtet ist, wobei Teile des ersten und des zweiten Zufuhrschlauchs (108 und 116) jeweils in der Kassette (200) enthalten sind, und wobei die Kassette (200) mindestens eine Öffnung aufweist, die Zugang zu dem ersten und dem zweiten Zu fuhrschlauch (108 und 116) gewährt, so daß der Mischer (204) den ersten und den zweiten Zufuhrschlauch (108 und 116) selek tiv durch Abklemmen schließen kann.
einen ersten Zufuhrschlauch (28; 108) mit einem Zufluß- und einem Abflußende (30 und 32; 110 und 112), wobei das Zu flußende (30; 110) des ersten Zufuhrschlauchs (28; 108) so eingerichtet ist, daß es den ersten Zufuhrschlauch (28; 108) mit einer Quelle (34; 114) eines ersten biologischen oder me dizinischen Fluids verbindet;
einen zweiten Zufuhrschlauch (36; 116) mit einem Zu fluß- und einem Abflußende (38 und 40; 118 und 120)′ wobei das Zuflußende (38; 118) des zweiten Zufuhrschlauchs (36; 116) so eingerichtet ist, daß es den zweiten Zufuhrschlauch (36; 116) mit einer Quelle (42; 122) eines zweiten biologischen oder me dizinischen Fluids verbindet;
einen Mischungsschlauch (44; 124) mit einem Zuflußende, das mit den Abflußenden (32 und 40; 112 und 120) des ersten und des zweiten Zufuhrschlauchs (28 und 36; 108 und 116) ver bunden ist, und einem Abflußende zum Zuführen eines Misch fluids mit einer vorher gewählten Zusammensetzung aus dem er sten und dem zweiten Fluid, wobei der Mischungsschlauch (44; 124) ein Lumen bzw. einen Hohlraum, in dem das erste und das zweite Fluid vermischt werden, sowie eine Außenfläche auf weist, die von dem Hohlraum durch eine Schlauchwand getrennt ist; und
eine Kassette (200), die zum Einsetzen in den Mischer (204) eingerichtet ist, wobei Teile des ersten und des zweiten Zufuhrschlauchs (108 und 116) jeweils in der Kassette (200) enthalten sind, und wobei die Kassette (200) mindestens eine Öffnung aufweist, die Zugang zu dem ersten und dem zweiten Zu fuhrschlauch (108 und 116) gewährt, so daß der Mischer (204) den ersten und den zweiten Zufuhrschlauch (108 und 116) selek tiv durch Abklemmen schließen kann.
11. Auswechselbarer Schlauchsatz nach Anspruch 10, der
ferner einen Rezirkulationsschlauch (126) mit einem Zufluß-
und einem Abflußende aufweist, die in Fluidverbindung mit dem
Mischungsschlauch (124) stehen, wobei ein Teil des Rezirkula
tionsschlauchs (126) in der Kassette (200) untergebracht ist,
wobei die Kassette (200) eine Öffnung aufweist, die Zugang zu
dem Rezirkulationsschlauch (126) gewährt, so daß der Mischer
(204) den Rezirkulationsschlauch (126) selektiv durch Abklem
men schließen kann.
12. Verfahren zum Mischen einer Kardioplegie-Lösung
mit einem Kardioplegie-Medikament und/oder Blut oder
Blutersatzmittel, wobei das Verfahren aufweist:
Bereitstellen eines Schlauchsatzes (22; 102), der einen Kardioplegie-Zufuhrschlauch (28; 108) mit einem Zufluß- und einem Abflußende (30 und 32; 110 und 112), wobei das Zu flußende (30; 110) des Kardioplegie-Zufuhrschlauchs (28; 108) mit einer Quelle (34; 114) des Kardioplegie-Medikaments in Fluidverbindung steht; einen Blutzufuhrschlauch (36; 116) mit einem Zufluß- und einem Abflußende (38 und 40; 118 und 120), wobei das Zuflußende (38; 118) des Blutzufuhrschlauchs (36; 116) mit einer Quelle (42; 122) von Blut oder Blutersatzmittel in Fluidverbindung steht; und einen Kardioplegie-Applikations schlauch (44; 124) aufweist, der mit den Abflußenden (32 und 40; 112 und 120) des Kardioplegie- und des Blutzufuhrschlauchs (28 und 36; 108 und 116) verbunden ist und in Fluidverbindung mit dem Herzen des Patienten steht;
Einsetzen des Kardioplegie-Applikationsschlauchs (44; 124) in eine Verdrängerpumpe (24; 104) zum Pumpen von Fluid durch den Kardioplegie-Applikationsschlauch (44; 124); Einsetzen des Kardioplegie- und des Blutzufuhrschlauchs (28 und 36; 108 und 116) in Schlauchventile (52; 136 und 138; 164);
abwechselnd wiederholtes Abklemmen des Kardioplegie- und des Blutzufuhrschlauchs (28 und 36; 108 und 116) mit den Schlauchventilen (52; 136 und 138; 164), um den Kardioplegie- und den Blutzufuhrschlauch (28 und 36; 108 und 116) so zu schließen und zu öffnen, daß jeweils nur einer von den Kardio plegie- bzw. Blutzufuhrschläuchen (28 und 36; 108 und 116) ge öffnet ist; und
Steuern der Intervalle (tA, tB), während derer die Schlauchventile (52; 136 und 138; 164) bezüglich des Kardio plegie- bzw. des Blutzufuhrschlauchs (28 und 36; 108 und 116) geöffnet sind, um das Verhältnis zwischen dem Kardioplegie-Me dikament und Blut oder Blutersatzmittel zu steuern, welche die Kardioplegie-Lösung bilden, die durch den Kardioplegie-Appli kationsschlauch (44; 124) zugeführt wird.
Bereitstellen eines Schlauchsatzes (22; 102), der einen Kardioplegie-Zufuhrschlauch (28; 108) mit einem Zufluß- und einem Abflußende (30 und 32; 110 und 112), wobei das Zu flußende (30; 110) des Kardioplegie-Zufuhrschlauchs (28; 108) mit einer Quelle (34; 114) des Kardioplegie-Medikaments in Fluidverbindung steht; einen Blutzufuhrschlauch (36; 116) mit einem Zufluß- und einem Abflußende (38 und 40; 118 und 120), wobei das Zuflußende (38; 118) des Blutzufuhrschlauchs (36; 116) mit einer Quelle (42; 122) von Blut oder Blutersatzmittel in Fluidverbindung steht; und einen Kardioplegie-Applikations schlauch (44; 124) aufweist, der mit den Abflußenden (32 und 40; 112 und 120) des Kardioplegie- und des Blutzufuhrschlauchs (28 und 36; 108 und 116) verbunden ist und in Fluidverbindung mit dem Herzen des Patienten steht;
Einsetzen des Kardioplegie-Applikationsschlauchs (44; 124) in eine Verdrängerpumpe (24; 104) zum Pumpen von Fluid durch den Kardioplegie-Applikationsschlauch (44; 124); Einsetzen des Kardioplegie- und des Blutzufuhrschlauchs (28 und 36; 108 und 116) in Schlauchventile (52; 136 und 138; 164);
abwechselnd wiederholtes Abklemmen des Kardioplegie- und des Blutzufuhrschlauchs (28 und 36; 108 und 116) mit den Schlauchventilen (52; 136 und 138; 164), um den Kardioplegie- und den Blutzufuhrschlauch (28 und 36; 108 und 116) so zu schließen und zu öffnen, daß jeweils nur einer von den Kardio plegie- bzw. Blutzufuhrschläuchen (28 und 36; 108 und 116) ge öffnet ist; und
Steuern der Intervalle (tA, tB), während derer die Schlauchventile (52; 136 und 138; 164) bezüglich des Kardio plegie- bzw. des Blutzufuhrschlauchs (28 und 36; 108 und 116) geöffnet sind, um das Verhältnis zwischen dem Kardioplegie-Me dikament und Blut oder Blutersatzmittel zu steuern, welche die Kardioplegie-Lösung bilden, die durch den Kardioplegie-Appli kationsschlauch (44; 124) zugeführt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die
Kardioplegie-Lösung bei kardiopulmonaren Bypass-Operationen
zum Herzen eines Patienten zugeführt wird.
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