DE69911950T2 - Kreislaufunterstützungssystem für eine isolierte, abschnittsweise Perfusion - Google Patents

Kreislaufunterstützungssystem für eine isolierte, abschnittsweise Perfusion Download PDF

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Description

  • Bereich der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Kreislaufunterstützungssysteme und Herzkreislauf-Bypass-Systeme. Insbesondere betrifft es Kreislaufunterstützungssysteme zum Isolieren von Organsystemen für eine getrennte Perfusion mit eier geschlossenen Schleife.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Kreislaufunterstützungssysteme werden in vielen verschiedenen medizinischen Einstellungen verwendet, um die pumpende Funktion eines Herzens eines Patienten zu ergänzen oder zu ersetzen. Anwendungen von Kreislaufunterstützungs-Systemen und Verfahren beinhalten unter anderem, ein Erhöhen der Leistung des Herzens bei Patienten mit einem Herzfehler, Wiederbeleben von Opfern eines schweren Traumas oder einer Verletzung und Unterstützen von Kreislauffunktionen eines Patienten während einer Operation.
  • Ein bestimmter Typ eines Kreislaufunterstützungssystems, bekannt als Herzkreislauf-Bypass(CPB)-System, wird eingesetzt, um die Funktionen des Herzens und der Lungen zeitweise zu ersetzen, indem ein Fluss von mit Sauerstoff angereichertem Blut zu dem Kreislaufsystem des Patienten zugeführt wird. Das CPB-System leitet Sauerstoff armes Blut aus dem Venensystem des Patienten ab,. leitet es durch einen Blut-Oxygenator und pumpt das mit Sauerstoff angereicherte Blut zurück in das Arteriensystem des Patienten. CPB-Systeme können zur direkten Kanüleneinführung der unteren und oberen Hohlvene oder des rechten Vorhofs und der Aorta ausgestaltet sein, oder sie können zur peripheren Kanüleneinführung durch die Oberschen kelvene oder Drosselvene und die Oberschenkelarterie eingerichtet sein. Das Herzkreislauf-Bypass-System erlaubt das Herz des Patienten vorübergehend anzuhalten, z. B. bei einem Herzstillstand, bei Stillstand aufgrund von Hypothermie oder bei Fibrillation, um eine Vielzahl von Herz-Lungenoperationen auszuführen.
  • Frühere CPB-Systeme sind im Allgemeinen eingerichtet gewesen, eine einzelne Herzkreislaufschleife bereitzustellen, um dem gesamten Körper mit Sauerstoff angereichertes Blut von einer einzelnen CPB-Pumpe zuzuführen. Somit bekommen alle Organsysteme des Körpers mit Sauerstoff angereichertes Blut mit demselben Druck und derselben Temperatur und mit derselben Blutzusammensetzung. Dieser Einzel-Schleifen-Aufbau besitzt bedeutsame Einschränkungen bei vielen medizinischen Umständen. Es wurde z. B. erkannt, dass die optimale Perfusionstemperatur zur Organkonservierung während einer längeren Kreislaufunterstützung für unterschiedliche Organe des Körpers unterschiedlich ist. Auch unterschiedliche chemische Zusammensetzungen des Blutes sind zur Konservierung verschiedener Organsysteme vorteilhaft. Für eine optimale Konservierung aller Organsysteme in dem Körper wäre es wünschenswert, in der Lage zu sein, verschiedene Organsysteme mit verschiedenen Pervusaten ausgewählt künstlich zu durchbluten.
  • Die US-5308320, die US-5383854, die US-5820593 und die US-5879316 von Peter Safar, S. William Stezoski und Miroslav Klain beschreiben ein Herzkreislauf-Bypass-System, welches geeignet ist, die Aorta eines Patienten in Segmente zu teilen, um die verschiedenen Segmente der Aorta mit Perfusaten verschiedener Temperaturen oder chemischer Zusammensetzungen ausgewählt künstlich zu durchbluten. Andere US-Patente, die das Konzept der ausgewählten Aorta-Perfusion adressieren, schließen die US-5738649, die US-5827237 und die US-5833671 ein. Der Ballon-Katheter von Safar et al. kann in die Aorta des Patienten von einem peripheren Eingangspunkt, wie z. B. der Oberschenkelarterie oder der Unterschlüsselbein-Arterie, eingeführt werden, oder er kann durch eine direkte Punktion während einer Operation am offenen Herzen in die Aorta des Patienten eingeführt werden.
  • Das vorab beschriebene System isoliert jedoch die Segmente des Kreislaufsystems nicht voneinander auf der Venen-Seite des Kreislaufsystems, weil sich das Blut von jedem der Segmente miteinander mischt. Somit mischen sich jegliche Organ konservierenden Temperaturverläufe, chemische oder therapeutische Mittel, welche in eins der Segmente eingeführt werden, schließlich miteinander und werden in der gesamten systemischen Blutzufuhr verdünnt. Bei vielen Sachlagen wäre es wünschenswert, den Blutfluss auf der Venenseite des Kreislaufsystems zumindest teilweise in Segmente zu teilen. Z. B. wenn einem Patienten während einer Operation eine Betäubung verabreicht wird, kann es wünschenswert sein, den Fluss des Betäubungsmittels nur zu dem das Gehirn betreffenden Blutkreislauf zu beschränken und eine Verdünnung des Betäubungsmittel in der systemischen Blutzufuhr zu vermeiden, und gleich das Betäubungsmittel zu dem das Gehirn betreffenden Blutkreislauf wieder in Umlauf zu bringen. Als anderes Beispiel kann es wünschenswert sein, wenn ein therapeutisches Mittel, das sehr kostbar ist oder welches eine systemische, zentrale oder spezifische Organgiftigkeit oder andere unerwünschte Effekte besitzt, verabreicht wird, den Fluss des therapeutischen Mittels auf die Zielorgane so weit wie möglich zu beschränken, ohne dass es in die systemische Blutzufuhr eindringt, wie bei der Gentherapie, virale Vektor-Protein-Plasmide und angiogenetische Gene. Als drittes Beispiel wäre es wünschenswert, wenn eine in Segmente aufgeteilte ausgewählte Perfusion kombiniert mit einer hypothermischen Organkonservierung durchgeführt wird, die Segmente des Kreislaufsystems auf der Venenseite zu isolieren, um genauer und effizienter eine Temperatursteuerung in jeder Kreislaufschleife durchführen zu können. Es wäre deshalb wünschenswert, ein Kreislaufunterstützungssystem oder Herzkreislauf-Bypass-System bereitzustellen, dass eine Segmentation des Kreislaufsystems auf der Venenseite, wie auch auf der Arterienseite, für eine mit einer isolierten geschlossenen Schleife arbeitende Kreislaufunterstützung der getrennten Organsysteme ermöglicht. Solch ein Kreislaufunterstützungssystem mit einer geschlossenen Schleife kann eingesetzt werden, um den gesamten Körper mit Blut oder anderen Flüssigkeiten durch eine Mehrzahl von isolierten Kreislaufschleifen zu versorgen, wenn das Herz nicht pumpt. Alternativ kann das Kreislaufunterstützungssystem mit einer geschlossenen Schleife verwendet werden, um eine einzelne Kreislaufschleife zum Versorgen eines einzelnen Segments oder Organsystems des Körpers mit Blut oder anderen Flüssigkeiten zu erzeugen, während das schlagende Herz den Rest des Körpers mit Blut versorgt.
  • Eine Unmenge von bekannten und kürzlich entdeckten Organ konservierenden Chemikalien und therapeutischen Mitteln sind für den Einsatz mit dem erfindungsgemäßen Kreislaufunterstützungssystem geeignet. Bei diesen gibt es natürliche und künstliche Blutersatzstoffe oder Sauerstoffträger wie z. B. freies Hemoglobin, PERFLUBRONTM, und Perfluorkohlenstoffe, und Hemoglobin-Modifikatoren, wie z. B. RSR-13TM (Allos Therapeutics), was die Sauerstoffzufuhr vom Blut zum Gewebe steigert.
  • Unter diesen befinden sich auch Neuroprotektiva, welche das Objekt intensiver Forschung in den letzten Jahren gewesen sind. Aussichtsreiche Neuroprotektiva beinhalten Na+-Blocker, Glutamat-Hemmer, Stickstoffoxid-Hemmer und Radikal-Fängersubstanzen. Eine vollständige Abhandlung dieses Themas kann in dem Buch "Neuroprotective Agents", welches von der New York Academy of Sciences veröffentlicht wurde, gefunden werden. Mögliche therapeutische Mittel beinhalten unter anderem thrombolytische Mittel, wie z. B. tPA, Streptokinase und Urokinase und auch Gentherapie einschließlich angiogenetische Gene.
  • Die US-5451207 offenbart ein System zum Einsatz bei einer koronaren Operation, welches erste und zweite Schaltungen beinhaltet, was mit ersten und zweiten Zirkulationspumpen verbundene Arterien- und Venen-Kanüleneinführungs-Subsystem umfasst. Eine Anreicherung des Blutes mit Sauerstoff läuft in einer Bypass-Schaltung ab. Perfusion läuft in einer Perfusions-Schaltung ab. Perfusion läuft unter Verwendung eines retrograden (Arterie zu Vene) Flusses ab.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Kreislaufunterstützungssystem, wie in Anspruch 1 definiert, zur Verfügung. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen spezifiziert. Insbesondere beinhaltet das erfindungsgemäße Kreislaufunterstützungssystem im Allgemeinen zumindest zwei Venenkanülen zum Ableiten des Blutes von der Venenseite des Kreislaufsystems des Patienten, zumindest zwei Arterienkanülen zum künstlichen Durchbluten der Arterienseite des Kreislaufsystems des Patienten und zumindest zwei Blutkreislaufpumpen, welche zwischen den Venenkanülen und den Arterienkanülen verbunden sind. Die Arterienkanülen und die Venenkanülen des Kreislaufunterstützungssystems können eine von mehreren möglichen Konfigurationen annehmen. Das Kreislaufunterstützungssystem ist ausgestaltet, um ein Kreislaufsystem eines Patienten in zwei oder mehr isolierte Kreislaufschleifen zu teilen. Die Kreislaufschleifen sind voneinander und von dem Rest des Kreislaufsystems des Patienten auf der Venenseite, wie auch auf der Arterienseite, für eine mit einer isolierten geschlossenen Schleife arbeitende Kreislaufunterstützung eines getrennter, Organsystems isoliert. Das erfindungsgemäße Kreislaufunterstützungssystem ist für den Einsatz bei einer minimal invasiven Herzoperation, wobei Thorakoskopie-, Anschluss- oder Minithorakotomie-Verfahren verwendet werden, und für eine normale Herzoperation bei offener Brust geeignet.
  • Mit solch einer Kreislaufunterstützung, wobei eine unterschiedliche Perfusion und eine isolierte segmentweise Perfusion des Kreislaufsystems verwendet wird, wird ein Kreislaufsystem eines Patienten in zwei oder mehr Bereiche aufgeteilt, welche mit Perfusaten unterschiedlicher Temperaturen und/oder unterschiedlicher chemischer Zusammensetzungen und/oder unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten und/oder unterschiedlichen Drücken künstlich durchblutet werden. Die Bereiche sind voneinander und von dem Rest des Kreislaufsystems des Patienten auf der Venenseite, wie auch auf der Arterienseite, für eine mit einer isolierten geschlossenen Schleife arbeitende Kreislaufunterstützung verschiedener Organsysteme isoliert.
  • Bei einer Variante werden eine zerebrale Schleife, eine kardiale Schleife und eine körperliche Schleife angelegt. Eine erste, vorzugsweise Sauerstoff angereichertes Blut enthaltende, Flüssigkeit wird zu der zerebralen Schleife mit einer relativ niedrigen Temperatur von ungefähr 32°C oder weniger für eine tiefe schützende Unterkühlung des Gehirns in Umlauf gebracht. Neuroprotektiva können zu der ersten Flüssigkeit hinzugefügt werden, um den Schutz zu erweitern. Eine zweite Flüssigkeit, welche ein kardioplegisches Mittel beinhalten kann, wird zu der kardialen Schleife bei einer angemessenen Temperaturen zwischen 32°C und 37°C für eine sanfte Unterkühlung des Herzens in Umlauf gebracht, um den Herzmuskel zu schützen, während Herzmuskelstörungen, welche durch eine schwere Unterkühlung verursacht werden können, vermieden werden. Eine dritte, vorzugsweise Sauerstoff angereichertes Blut enthaltende, Flüssigkeit wird zu der körperlichen Schleife bei ungefähr 37°C in Umlauf gebracht, um den restlichen Körper bei Normaltemperatur zu halten. Die Venenseite des Kreislaufsystems kann auch in drei Wege aufgeteilt werden, so dass die zerebrale Schleife, die kardiale Schleife und die körperliche Schleife zumindest teilweise voneinander isoliert sind. Alternativ kann die Venenseite des Kreislaufsystems in zwei Wege aufgeteilt werden, so dass die kardiale Schleife entweder mit der zerebralen Schleife oder mit körperlichen Schleife auf der Venenseite zusammengelegt wird, oder dem Fluss von allen drei. Schleifen wird erlaubt, sich auf der Venenseite des Kreislaufsystems zu vermischen.
  • Die Verwendung von unterschiedlicher Perfusion sorgt für mehrere andere klinische Vorteile zusätzlich zu denjenigen, welche vorab diskutiert wurden. Die Verwendung von verschiedenen Graden von Unterkühlung erlaubt einen optimalen Schutz des Gehirns und des Herzens während einer Herzkreislaufunterstützung, während die Wahrscheinlichkeit von Komplikationen sinkt. Dies vermindert die thermale Menge an Gewebe, welches abgekühlt und während des Verfahrens wieder erwärmt werden muss. Zusätzlich sorgt der körperliche Kreislauf bei normaler Temperatur für einen großen Vorrat an aufgespeicherter thermaler Energie, um das Herz und das Gehirn am Ende des Verfahrens wieder erwärmen zu helfen. Beide dieser Faktoren ergeben eine Verkürzung der Dauer bei einer Operation, bei welcher ein Herzkreislauf-Bypass erforderlich ist.
  • Es gibt weitere andere klinische Vorteile bei dem erfindungsgemäßen Kreislaufsystem mit einer geschlossenen Schleife. Durch Isolieren des zerebralen, den Herzmuskel betreffenden und des körperlichen Kreislaufes auf der Venenseite (Ausgang) wie auch auf der Arterienseite (Eingang), können isolierte Messungen in dem Aortenbogen, der Aortenwurzel und dem körperlichen Kreislauf in Beziehung zu der oberen Hohlvene, dem rechten Vorhof bzw. der unteren Hohlvene vorgenommen werden. Diese Beziehung ermöglicht dem Krankenhausarzt, die Sauerstoffsättigung in der das Gehirn betreffenden Schleife und in der körperlichen Schleife zu bestimmen, um den Patienten während der Operation besser zu beaufsichtigen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 stellt eine Seitenansicht eines Aorta-Katheters mit einer Katheterwelle, welcher für einen retrograden Einsatz über einen Oberschenkelarterienzugang hergestellt ist, dar, der für den Einsatz in einem erfindungsgemäßen Kreislaufunterstützungssystem geeignet ist.
  • 2 ist ein vergrößerter seitlicher Querschnitt des Aorta-Katheters der 1 entlang einer Linie 2-2, wobei die mehrlumenige Einordnung der Katheterwelle dargestellt ist.
  • 3 stellt eine Seitenansicht einer Kanüle der oberen Hohlvene mit einer röhrenförmigen Welle, welche zur Einführung in das Venensystems eines Patienten durch die Drosselvene oder eine andere periphere Arterie ausgestaltet ist, dar, die für den Einsatz in einem erfindungsgemäßen Kreislaufunterstützungssystem geeignet ist.
  • 4 ist ein vergrößerter seitlicher Querschnitt der Kanüle für die obere Hohlvene der 3 entlang einer Linie 4-4 in 3.
  • 5 stellt eine Seitenansicht einer Kanüle der unteren Hohlvene mit einer röhrenförmigen Welle, welche für die Einführung in das Venensystems eines Patienten durch die Oberschenkelvene oder eine andere periphere Arterie ausgestaltet ist, dar, die für den Einsatz in einem erfindungsgemäßen Kreislaufunterstützungssystem geeignet ist.
  • 6 ist ein vergrößerter seitlicher Querschnitt der Kanüle für die untere Hohlvene der 5 entlang einer Linie 6-6 in 5.
  • 7 ist eine schematische Darstellung, welche eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, welche für eine ausgewählte, isolierte zweischleifige Perfusion eines Kreislaufsystems eines Patienten hergestellt ist.
  • 8 ist eine aufgeschnittene vergrößerte Ansicht der in 7 dargestellten Kanülenplatzierung, wobei ein Abschnitt des Herzens des Patienten aufgeschnitten ist, um den absteigenden Teil der Aorta besser darzustellen.
  • 9 stellt eine Seitenansicht eines Aorta-Katheters mit einer Katheterwelle, welcher für einen retrograden Einsatz über einen Oberschenkelarterienzugang hergestellt ist, dar, der für den Einsatz in einem erfindungsgemäßen Kreislaufunterstützungssystem geeignet ist.
  • 10 ist ein vergrößerter seitlicher Querschnitt des Aorta-Katheters der 9 entlang einer Linie 10-10, wobei die mehrlumenige Anordnung der Katheterwelle dargestellt ist.
  • 11 stellt eine Seitenansicht einer zweilumenigen Venen-Dränage-Kanüle, welche für den Einsatz in einem erfindungsgemäßen Kreislaufunterstützungssystem geeignet ist, dar, die für die Einführung durch die untere Hohlvene eines Patienten über die Oberschenkelvene oder einen anderen geeigneten Venenzugangspunkt in den unteren Extremitäten hergestellt ist.
  • 12 ist ein vergrößerter seitlicher Querschnitt der Venen-Dränage-Kanüle entlang einer Linie 12-12 der 11.
  • 13 ist ein vergrößerter seitlicher Querschnitt der Venen-Dränage-Kanüle entlang einer Linie 13-13 der 11.
  • 14 ist eine schematische Darstellung, welche eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, welche für eine ausgewählte, isolierte, zweischleifige Perfusion eines Kreislaufsystems eines Patienten ausgestaltet ist.
  • 15 ist eine aufgeschnittene vergrößerte Ansicht der in 14 dargestellten Kanülenplatzierung, wobei ein Abschnitt des Herzens des Patienten aufgeschnitten ist, um den absteigenden Teil der Aorta besser darzustellen.
  • 16 stellt eine Seitenansicht eines Aorta-Katheters, welcher für den Einsatz in einem erfindungsgemäßen Kreislaufunterstützungssystem geeignet ist, mit einer konzentrischen Katheterwelle dar, die für einen retrograden Einsatz durch einen Oberschenkelarterienzugang ausgestaltet ist.
  • 17 ist ein vergrößerter seitlicher Querschnitt des Aorta-Katheters der 16 entlang einer Linie 17-17, wobei die konzentrische mehrlumenige Anordnung der Katheterwelle dargestellt ist.
  • 18 ist ein vergrößerter seitlicher Querschnitt des Aorta-Katheters der 16 entlang einer Linie 18-18, wobei die konzentrische mehrlumenige Anordnung der Katheterwelle dargestellt ist.
  • 19 stellt eine Seitenansicht einer konzentrischen zweilumenigen Venen-Dränage-Kanüle, welche für den Einsatz in einem erfindungsgemäßen Kreislaufunterstützungssystem geeignet ist und welche für die Einführung durch die untere Hohlvene eines Patienten über die Oberschenkelvene oder einen anderen geeigneten Venenzugangspunkt in den unteren Extremitäten ausgestaltet ist, dar.
  • 20 ist ein vergrößerter seitlicher Querschnitt der konzentrischen zweilumenigen Venen-Dränage-Kanüle entlang einer Linie 20-20 der 19.
  • 21 ist ein vergrößerter seitlicher Querschnitt der konzentrischen zweilumenigen Venen-Dränage-Kanüle entlang einer Linie 21-21 der 19.
  • 22 stellt eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, welche für eine ausgewählte, isolierte zweischleifige Perfusion eines Kreislaufsystems eines Patienten ausgestaltet ist.
  • 23 ist eine aufgeschnittene vergrößerte Ansicht der in 22 dargestellten Kanülenplatzierung, wobei ein Abschnitt des Herzens des Patienten aufgeschnitten ist, um den absteigenden Teil der Aorta besser darzustellen.
  • 24 stellt eine Aortenbogen-Perfusions-Kanüle dar, welche für den Einsatz in einem erfindungsgemäßen Kreislaufunterstützungssystem geeignet ist und welche für die Einführung in den Aortenbogen durch einen peripheren Arterienzugang in einer der oberen Extremitäten, wie z. B. der linken oder rechten Unterschlüsselbein-Arterie, der Arterie in der Achselhöhle oder der Oberarmarterie, ausgestaltet ist.
  • 25 ist ein vergrößerter seitlicher Querschnitt der Aortenbogen-Perfusions-Kanüle der 24 entlang einer Linie 25-25 der 24, wobei die mehrlumenige Anordnung der Katheterwelle dargestellt ist.
  • 26 stellt eine körperliche Perfusions-Kanüle, welche für den Einsatz in einem erfindungsgemäßen Kreislaufunterstützungssystem geeignet ist und welche für die Einführung in den absteigenden Teil der Aorta durch einen peripheren Arterienzugang in einer der unteren Extremitäten, wie z. B. der Oberschenkelarterie, ausgestaltet ist, dar.
  • 27 ist ein vergrößerter seitlicher Querschnitt der körperlichen Perfusions-Kanüle entlang einer Linie 27-27 der 26, wobei die mehrlumenige Anordnung der Katheterwelle dargestellt wird.
  • 28 stellt eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, welche für eine ausgewählte, isolierte zweischleifige Perfusion eines Kreislaufsystems eines Patienten ausgestaltet ist.
  • 29 stellt eine Seitenansicht einer zweiballonigen, ausgewählten zentralen Arterien-Perfusions-Kanüle dar, welche für eine anterograde Einführung in den Aortenbogen eines Patienten durch eine direkte Punktion oder einen Schnitt in den aufsteigenden Teil der Aorta ausgestaltet ist.
  • 30 ist ein vergrößerter seitlicher Querschnitt des Aorta-Katheters der 29 entlang einer Linie 30-30 in 29, wobei die mehrlumenige Anordnung des Aorta-Katheters dargestellt ist.
  • 31 stellt eine Seitenansicht der zentralen Kanüle der oberen Hohlvene dar, welche für den Einsatz in einem erfindungsgemäßen Kreislaufunterstützungssystem geeignet ist und welche für die Einführung in die obere Hohlvene eines Patien ten durch einen Schnitt in den rechten Vorhof ausgestaltet ist.
  • 32 ist ein vergrößerter seitlicher Querschnitt der zentralen Kanüle der oberen Hohlvene entlang einer Linie 32-32 der 31.
  • 33 stellt eine Seitenansicht der zentralen Kanüle der unteren Hohlvene dar, welche für den Einsatz in einem erfindungsgemäßen Kreislaufunterstützungssystem geeignet ist und welche für die Einführung in die untere Hohlvene eines Patienten durch denselben oder einen anderen Schnitt in den rechten Vorhof ausgestaltet ist.
  • 34 ist ein vergrößerter seitlicher Querschnitt der zentralen Kanüle der oberen Hohlvene entlang einer Linie 33-33 der 33.
  • 35 ist eine schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreislaufunterstützungssystems, welche für eine ausgewählte, isolierte, zweischleifige Perfusion eines Kreislaufsystems eines Patienten ausgestaltet ist.
  • 36 ist eine Seitenansicht einer Aorta-Perfusions-Shunt-Vorrichtung, welche zur Einführung in eine Aorta eines Patienten durch eine periphere Arterie, wie z. B. die Oberschenkelarterie, ausgestaltet ist. Diese Shunt-Vorrichtung ist nicht gemäß der vorliegenden Erfindung, wurde aber zu Erläuterungszwecken beibehalten.
  • 37 ist eine Ansicht vom distalen Ende der ausdehnbaren Shunt-Leitung der Aorta-Perfusions-Shunt-Vorrichtung der 36 entlang einer Linie 37-37.
  • 38 stellt eine schematische Abbildung eines Kreislaufunterstützunzgssystems dar, welches für eine ausgewählte, mit einer geschlossenen Schleife arbeitende Perfusion eines zerebralen Kreislaufes eines Patienten und oberen Extremitäten ausgestaltet ist, während das schlagende Herz die inneren Organe des Körpers und unteren Extremitäten mit Blut versorgt. Dieses System ist nicht gemäß der vorliegenden Erfindung, wird aber zu Erläuterungszwecken beibehalten.
  • 39 stellt eine schematische Abbildung eines Kreislaufunterstützungssystems dar, welches für eine ausgewählte, mit einer geschlossenen Schleife arbeitende Perfusion eines Nierensystems eines Patienten hergestellt ist, während das schlagende Herz den Rest des Kreislaufsystems mit Blut versorgt. Dieses System ist nicht gemäß der vorliegenden Erfindung, wird aber zu Erläuterungszwecken beibehalten.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Kreislaufunterstützungssystem umfasst im Allgemeinen zwei oder mehr Arterien-Kanülen, um die in Segmente geteilte Perfusion des Kreislaufsystems eines Patienten auf der Arterienseite zu ermöglichen, zwei oder mehr Venen-Kanülen, um ein in Segmente geteiltes Ablaufen des Kreislaufsystems des Patienten auf der Venenseite zu ermöglichen, und zwei oder mehr Blutkreislaufpumpen, welche zwischen den Venen-Kanülen und den Arterien-Kanülen erstrecken. Vorzugsweise besitzt das Kreislaufunterstützungssystem auch zwei oder mehr Blut-Oxygenatoren und zwei oder mehr Wärmetauscher zur Aufbereitung des Blutes des Patienten. Das Kreislaufunterstützungssystem ist ausgestaltet, um das Kreislaufsystem eines Patienten in eine oder mehrere isolierte Kreislaufschleifen zu unterteilen. Die Kreislaufschleifen sind voneinander und/oder von dem Rest des Kreislaufsystems des Patienten auf der Venenseite, wie auch auf der Arterienseite, für eine mit einer isolierten geschlossenen Schleife arbeitende Kreislaufunterstützung eines separaten Organsystems isoliert.
  • 1 stellt eine Seitenansicht des Aorta-Katheters 100, welcher für den Einsatz in dem erfindungsgemäßen Kreislaufunterstützungssystem geeignet ist, mit einer Katheterwelle 102 dar, der für einen retrograden Einsatz durch einen Oberschenkelarterienzugang ausgestaltet ist. Um die Platzierung des Aorta-Katheters 100 zu ermöglichen und die Stabilität des Katheters 100 in der geeigneten Position in der Aorta des Patienten zu verbessern, kann ein distaler Bereich 144 der Katheterwelle mit einer Rundung derart vorgeformt sein, dass er der inneren Krümmung des Aortenbogens eines Patienten entspricht. Der gerundete distale Abschnitt 144 stellt eine J-förmige Rundung mit ungefähr 180 Winkelgrad mit einem Krümmungsradius von ungefähr 2 bis 4 cm dar, um sich der typischen Krümmung des Aortenbogens in einem erwachsenen menschlichen Patienten anzupassen. Zusätzlich kann das distale Ende 106 des Katheters leicht aus der Ebene der Krümmung verdreht werden, um sich der vorwärts gerichteten Winkelbildung des aufsteigenden Teiles der Aorta des Patienten anzupassen. Zusätzlich kann die Katheterwelle 102, insbesondere in dem gerundeten distalen Bereich 144, zum Beispiel mit einem geflochtenen oder aufgewickelten Draht, verstärkt sein, um die Stabilität des Katheters 100 in der geeigneten Position in der Aorta des Patienten weiter zu verbessern.
  • In 2 ist ein vergrößerter seitlicher Querschnitt des Aorta-Katheters 100 der 1 entlang einer Linie 2-2 dargestellt, wobei die mehrlumenige Anordnung der Katheterwelle 102 dargestellt ist. Die Katheterwelle 102 besitzt sechs Lumen: ein körperliches Perfusions-Lumen 108, ein Bogen-Perfusions-Lumen 110, ein erstes Ballon-Aufblas-Lumen 112, ein zweites Ballon-Aufblas-Lumen 114, ein Führungsdraht- und Kardioplegie-Lumen 116, und ein Hauptdruck-Lumen 118.
  • Mit Bezug auf 1 ist die verlängerte Katheterwelle 102 vorzugsweise aus einem flexiblen thermoplastischen Material, einem thermoplastischen Elastomer oder einem duroplastischen Elastomer gebildet. Die Katheterwelle 102 kann durch bekannte Stranggießverfahren getrennt gefertigt und durchgehend z. B. durch Wärmeschweißen oder durch Kleben zusammen verbunden sein. Alternativ kann die Katheterwelle 102 durch Tauchverfahren oder durch zusammengesetzte Konstruktionsverfahren gefertigt und zusammen verbunden sein, oder die ganze Katheterwelle 102 kann ganzheitlich gefertigt sein. Geeignete Materialien für die verlängerte Katheterwelle 102 beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf, Polyvinylchlorid, Polyurethan, Polyethylen, Polypropylen, Polyamide (Nylons), Polyester, Silikon, Latex und Legierungen oder Copolymere davon, wie auch geflochtener, aufgewickelter oder gegenläufig gewickelter Draht oder Filament verstärkte Verbundstoffe.
  • Ein stromaufwärtiges Verschlussteil 120 ist auf der Katheterwelle 102 in der Nähe des distalen Endes 106 des Katheters 100 angebracht. Das stromaufwärtige Verschlussteil 120 bei dieser Ausführungsform ist in der Form eines ausdehnbaren, aufblasbaren Ballons mit der Katheterwelle 102 durch Wärmeschweißen oder mit einem Klebstoff verbunden. Alternativ kann das stromaufwärtige Verschlussteil 120 ein ausgewählt einsetzbares externes Katheter-Ventil sein. Für eine Diskussion über andere geeignete stromaufwärtige Verschlussteile, wie auch Materialbestandteile davon, wird auf die demselben Anmmelder gehörende US-5827237 und US-5833671 und die demselben Anmelder gehörende ebenfalls anhängige Patentveröffentlichung 09/205,753 angemeldet am 12.4.98 verwiesen. Diese dort diskutierten Verschlussteile sind für alle hier diskutierten Ausführungsformen in jeglicher Kombination geeignet. Geeignete Materialien für das stromaufwärtige Verschlussteil 120 beinhalten flexible Polymere und Elastomere, welche beinhalten, aber nicht auf folgende Stoffe beschränkt sind, Polyvinylchlorid, Polyurethan, Polyethylen, Polypropylen, Polyamide (Nylons), Polyester, Latex, Silikon und Legierungen, Copolymere und verstärkte Verbundstoffe davon. Zusätzlich kann die Außenoberfläche des stromaufwärtigen Verschlussteiles eine Reibung verstärkende Beschichtung oder Struktur besitzen, um die Reibung mit der Aorta-Wand zu erhöhen, wenn es eingesetzt ist. Das stromaufwärtige Verschlussteil besitzt einen entleerten Zustand, in welchem der Durchmesser des Verschlussteiles 120 vorzugsweise nicht viel größer als der Durchmesser der Katheterwelle 102 ist, und einen aufgeblasenen Zustand, in welche des Verschlussteil 120 sich auf einen Durchmesser ausdehnt, welcher ausreicht, den Blutfluss in dem aufsteigenden Teil der Aorta des Patienten zu verschließen. Zum Einsatz bei erwachsenen menschlichen Patienten besitzt der aufblasbare Ballon des stromaufwärtigen Verschlussteils 120 vorzugsweise einen Außendurchmesser im aufgeblasenen Zustand von ungefähr 1,5 cm bis 5,0 cm. Vorzugsweise besitzt das aufblasbare Verschlussteil 120 eine Länge im aufgeblasenen Zustand, welche nicht wesentlich länger als sein Durchmesser im aufgeblasenen Zustand oder noch besser kürzer als sein Durchmesser im aufgeblasenen Zustand ist. Dieses verkürzte Profil im aufgeblasenen Zustand erlaubt, dass das stromaufwärtige Verschlussteil 120, einfach in dem aufsteigenden Teil der Aorta zwischen den Koronararterien und der brachiozephalen Arterie, platziert wird, ohne jegliche Gefahr beide unabsichtlich zu verschließen.
  • Ein stromabwärtiges Verschlussteil 122 ist auf der Katheterwelle 102 an einer Position proximal zu und beabstandet entfernt von dem stromaufwärtigen Verschlussteil 120 angebracht. Das stromabwärtige Ankerteil kann aus denselben Materialien wie das stromaufwärtige Ankerteil oder aus verschiedenen Materialien und in derselben Größer oder in einer verschiedenen Größe hergestellt sein. Für eine vollständige Diskussion bezüglich der möglichen Größen und Eigenschaften des stromabwärtigen Verschlussteiles wird auf die demselben Anmelder gehörende ebenso anhängige Patentveröffentlichung 09/205,753 veröffentlicht am 12.4.98 verwiesen. Die dort diskutierten stromabwärtigen Ankerteile sind für alle hier diskutierten Ausführungsformen in jeglicher Kombination geeignet. Der Abstand zwischen dem stromaufwärtigen Verschlussteil und dem stromabwärtigen Verschlussteil 122 ist vorzugsweise zwischen 3 und 20 cm, besser zwischen 8 und 15 cm, und wird derart gewählt, dass das stromabwärtige Verschlussteil 122 in dem absteigenden Teil der Aorta stromabwärts der linken Unterschlüsselbein-Arterie platziert ist, wenn der Aorta-Katheter 100 eingesetzt wird und das stromaufwärtige Verschlussteil 120 in dem aufsteigenden Teil der Aorta zwischen den Karonararterien und der brachiozephalen Arterie positioniert ist.
  • Das stromabwärtige Verschlussteil 122 ist bei dieser Ausführungsform in der Form eines ausdehnbaren aufblasbaren Ballons mit der Katheterwelle 102 durch Wärmeschweißen oder durch Kleben verbunden. Das stromabwärtige Verschlussteil 122 ist mehr verlängert als das stromaufwärtige Verschlussteil 120. Geeignete Materialien für den aufblasbaren Ballon des stromabwärtigen Ankerteil 122 beinhalten flexible Polymere und Elastomere, welche enthalten, aber nicht auf folgende Stoffe beschränkt sind, Polyvinylchlorid, Polyurethan, Polyethylen, Polypropylen, Polyamide (Nylons), Polyester, Latex, Silikon und Legierungen, Copolymere und verstärkte Verbundstoffe davon. Zusätzlich kann die Außenoberfläche des stromaufwärtigen Ankerteiles eine Reibung verstärkende Beschichtung oder Struktur besitzen, um die Reibung mit der Aorta-Wand zu erhöhen, wenn es eingesetzt ist. Alternativ kann das stromaufwärtige Verschlussteil 120 ein ausgewählt einsetzbares Ventil sein.
  • Das aufblasbare stromabwärtige Verschlussteil 122 besitzt einen entleerten Zustand, in welchem der Durchmesser des Verschlussteiles 122 vorzugsweise nicht viel größer als der Durchmesser der Katheterwelle 102 ist, und einen aufgeblasenen Zustand, in welchem das Verschlussteil 122 auf einen Durchmesser aufblasen ist, welcher ausreicht, um den Blutfluss in dem absteigenden Teil der Aorta des Patienten zu verschließen. Für den Einsatz bei erwachsenen menschlichen Patienten besitzt das stromabwärtige Verschlussteil 122 vorzugsweise einen Außendurchmesser im aufgeblasenen Zustand von ungefähr 1,5 cm bis 5,0 cm und eine Länge von ungefähr 1,0 cm bis 7,5 cm. Umso mehr das Verschlussteil 122 verlängert ist, umso größer ist die verankernde Reibung gegen die Wand des absteigenden Teils der Aorta, wenn das stromabwärtige Ver schlussteil 122 aufgeblasen ist, um eine Wanderung des Aorta-Katheters 100 aufgrund der Druckverläufe in der Aorta während der Perfusion zu verhindern.
  • Das körperliche Perfusions-Lumen 108 erstreckt sich durch die Katheterwelle 102 von dem proximalen Ende 104 zu einem oder mehreren körperlichen Perfusions-Anschlüssen 124 auf der Außenseite der Katheterwelle 102 proximal zu dem stromabwärtigen Verschlussteil 122. Das Bogen-Perfusions-Lumen 110 erstreckt sich durch die Katheterwelle 102 von dem proximalen Ende 104 zu einem oder mehreren Bogen-Perfusions-Anschlüssen 126 auf der Außenseite der Katheterwelle 102 zwischen dem stromaufwärtigen Verschlussteil 120 und dem stromabwärtigen Verschlussteil 122. Das erste Aufblas-Lumen 112 erstreckt sich durch die Katheterwelle 102 von dem proximalen Ende 104 zu einem ersten Ballon-Aufblas-Anschluss 132, welcher sich in dem Inneren des stromabwärtigen Verschlussteils 122 befindet. Das zweite Ballon-Aufblas-Lumen 114 erstreckt sich durch die Katheterwelle 102 von dem proximalen Ende 104 zu dem Ballon-Aufblas-Anschluss 130, welcher sich in dem Inneren des stromaufwärtigen Verschlussteils 120 befindet. Alternativ kann ein gemeinsames Ballon-Aufblas-Lumen für ein gleichzeitiges Aufblasen und Entleeren sowohl des stromaufwärtigen Verschlussteils 120 als auch des stromabwärtigen Verschlussteils 122 dienen. Wenn ein gemeinsames Aufblas-Lumen ausgeführt ist, kann ein Bogen-Überwachungs-Lumen (nicht dargestellt) eingebaut sein, welches einen Bogen-Überwachungs-Anschluss besitzt, welcher sich zwischen dem stromaufwärtigen Verschlussteil 120 und dem stromabwärtigen Verschlussteil 122 befindet, um den Druck in dem Aortenbogen zu überwachen.
  • Das Hauptdruck-Lumen 118 erstreckt sich durch die Katheterwelle 102 von dem proximalen Ende 104 zu dem Hauptdruck-Anschluss 128 in der Nähe des distalen Endes 106 der Katheterwelle 102, um den Druck in der Aortenwurzel zu überwachen. Das Führungsdraht- und das Kardioplegie-Lumen 116 erstreckt sich von dem proximalen Ende 104 der Katheterwelle 102 zu einem Führungsdraht-/Kardioplegie-Anschluss 136 an dem distalen Ende 106 der Katheterwelle 102 distal zu dem stromaufwärtigen Verschlussteil 120. Vorzugsweise ist das distale Ende 106 der Katheterwelle zur einfachen Einführung, und um ein Trauma oder eine Verletzung der Aorta-Wand während des Einführens oder des Herausziehens des Aorta-Katheters 100 zu vermeiden, gleichmäßig verjüngt oder abgerundet.
  • Vorzugsweise besitzt der Aorta-Katheter 100 einen oder mehrere röntgenpositive Markierungen und/oder sonarreflektierende Markierungen, um die Bilderkennung des Aorta-Katheters 100 zu verbessern, wobei Fluoroskopie und Ultraschall eingesetzt wird, wie z. B. transesophageale Echokardiographie (TEE). Bei dieser anschaulichen Ausführungsform besitzt der Aorta-Katheter 100 eine in der Nähe des distalen Endes 106 der Katheterwelle 102 positionierte distale röntgenpositive Markierung 138, eine in der Nähe der proximalen Kante des stromaufwärtigen Verschlussteiles 120 positionierte dazwischen liegende röntgenpositive Markierung 140, und eine in der Nähe der distalen Kante des stromabwärtigen Ankerteils 122 positionierte proximale röntgenpositive Markierung 142. Jede dieser röntgenpositiven Markierungen 138, 140, 142 kann aus einem Ring aus dichtem röntgenpositiven Metall, wie z. B. Gold, Platin, Tantal, Wolfram oder Legierungen davon, oder einem Ring aus einem Polymer oder einem Klebstoff, welcher stark mit einem röntgenpositiven Material belastet ist, hergestellt sein.
  • Das proximate Ende 104 der Katheterwelle 102 ist mit einem Verteiler 150 mit Befestigungen für jedes der Katheter-Lumen verbunden. Das körperliche Perfusions-Lumen 108 ist mit einer Y-Befestigung 162 verbunden, welche einen Verbinder 152 mit Widerhaken zur Verbindung mit einer Perfusions-Pumpe oder ähnlichem und einen Luer-Verbinder 154 besitzt, welcher zum Überwachen des Perfusions-Druckes, zum Herausziehen von Flüssigkeitsproben oder zum Injizieren von Medikationen oder anderen Flüssigkeiten eingesetzt werden kann. Das Bogen-Perfusions-Lumen 110 ist auch mit einer Y-Befestigung 164 verbunden, welche einen Verbinder 156 mit Widerhaken zur Verbindung mit einer Perfusions-Pumpe und einen Luer-Verbinder 158 besitzt. Die Ballon-Aufblas-Lumen 112 und 114 sind mit Luer-Verbindern 160 bzw. 166 oder anderen für eine Verbindung mit einer Spritze oder einer Ballon-Aufblas-Vorrichtung geeigneten Befestigungen verbunden. Das Führungsdraht- und Kardioplegie-Lumen 116 ist mit einer dreiwegigen Y-Befestigung 170 verbunden, welche einen Verbinder 172 mit Widerhaken zur Verbindung mit einer Kardioplegie-Infusionspumpe, einen Luer-Verbinder 174 und einen Führungsdraht-Anschluss 176 mit einem Tuohy-Borst-Adapter oder einem anderen hämostatischen Ventil besitzt. Das Hauptdruck-Lumen 118 ist mit einem Luer-Verbinder 168 oder einer anderen für eine Verbindung mit einer Druck-Überwachungseinrichtung geeigneten Befestigung verbunden.
  • 3 stellt eine Seitenansicht einer für den Einsatz in dem erfindungsgemäßen Kreislaufunterstützungssystem geeigneten Kanüle der oberen Hohlvene 399 mit einer röhrenförmigen Welle 398 dar, welche für eine Einführung in ein Venen-System eines Patienten durch die Drosselvene oder eine andere periphere Arterie ausgestaltet ist. 4 ist ein vergrößerter seitlicher Querschnitt der Kanüle der oberen Hohlvene 399 der 3 entlang einer Linie 4-4 in 3.
  • Nun insgesamt mit Bezug auf 3 und 4 besitzt die Kanüle der oberen Hohlvene 399 eine röhrenförmige Welle 398, welche ein Venen-Dränage-Lumen 397 und ein Ballon-Aufblas-Lumen 396 besitzt. Die röhrenförmige Welle 398 besitzt vorzugsweise eine Länge von ungefähr 15 cm bis 60 cm und einen Durchmesser von ungefähr 10 bis 32Charr ("French") (3,3 mm bis 10,7 mm Durchmesser). Ein Verschlussballon 395 oder ein anderes ausdehnbares Verschlussteil ist auf der röhrenförmigen Welle 398 in der Nähe des distalen Endes der Kanüle 399 angebracht. Der Verschlussballon 395 oder ein anderes ausdehnbares Verschlussteil besitzt vorzugsweise im ausgedehnten Zustand einen Durchresser von ungefähr 5 mm bis 40 mm. Das Venen-Dränage-Lumen 397 erstreckt sich durch die röhrenförmige Welle 398 von einer Venen-Dränage-Befestigung 394 zu einem oder mehreren Venen-Dränage-Anschlüssen 393 auf der röhrenförmigen Welle 398 proximal zu dem Verschlussballon 395. Die Venen-Dränage-Befestigung besitzt einen Luer-Verbinder 373, welcher zur Überwachung eines Druckes, einer Temperatur und chemischer Zusammensetzungen und zum Herausziehen von Flüssigkeitsproben oder zum Injizieren von Medikationen oder anderen Flüssigkeiten eingesetzt werden kann, einen Verbinder 372 mit Widerhaken oder eine andere geeignete Befestigung, um mit einem CPB-Gerät verbunden zu werden, und einen Führungsdraht-Eingangsverbinder 392 in Form einer Thouy-Borst-Befestigung oder einem anderen geeigneten hämostatischen Ventil zum Erzeugen einer flüssigkeitsdichten Dichtung, wenn ein Führungs draht verwendet wird. Wenn ein Führungsdraht verwendet wird, dient das Venen-Dränage-Lumen 397 als ein zusätzliches Führungsdraht-Lumen, welches in der Lage ist, einen Führungsdraht 301 aufzunehmen, welcher durch einen Führungsdraht-Anschluss 374 an dem Ende der röhrenförmigen Welle 398 distal zu dem Verschlussballon 395 geführt wird. Alternativ kann ein separates Lumen vorhanden sein, um zu einem Anschluss distal zu dem Verschlussballon 395 zu leiten, worin eine separate Überwachungsvorrichtung gleitbar oder ganzheitlich angeordnet sein kann, um Überwachungsinformationen innerhalb oder außerhalb der Kanüle 399 und innerhalb der oberen Hohlvene zu ermöglichen. Das Baon-Aufblas-Lumen 396 erstreckt sich durch die röhrenförmige Welle 398 von einer Ballon-Aufblas-Befestigung 391 an dem proximalen Ende der Kanüle 399 zu einem oder mehreren Ballon-Aufblas-Anschlüssen 390 innerhalb des Verschussteiles 395.
  • 5 stellt eine Seitenansicht einer Kanüle 589 der unteren Hohlvene, welche für den Einsatz in einem erfindungsgemäßen Kreislaufunterstützungssystem geeignet ist, mit einer röhrenförmigen Welle 588 dar, welche für die Einführung in ein Venensystem eines Patienten durch die Oberschenkelarterie oder eine andere periphere Arterie ausgestaltet ist. 6 ist ein vergrößerter seitlicher Querschnitt der Kanüle 589 der unteren Hohlvene der 5 entlang einer Linie 6-6 in 5.
  • Mit gemeinsamem Bezug auf 5 und 6 ist die Kanüle 589 der unteren Hohlvene ausgestaltet, um in die untere Hohlvene eines Patienten über die Oberschenkelvene oder einen anderen geeigneten Venenzugangspunkt in den unteren Extremitäten eingeführt zu werden. Die Kanüle 589 der unteren Hohlvene be sitzt eine röhrenförmige Welle 588, welche ein Venen-Dränage-Lumen 587 und ein Ballon-Aufblas-Lumen 586 beinhaltet. Die röhrenförmige Welle 588 besitzt vorzugsweise eine Länge von ungefähr 15 cm bis 90 cm und einen Durchmesser von ungefähr 10 bis 32Charr (3,3 mm bis 10,7 mm Durchmesser). Ein Verschlussballon 585 oder ein anderes ausdehnbares Verschlussteil ist auf der röhrenförmigen Welle 588 in der Nähe des distalen Endes der Kanüle 589 angebracht. Der Verschlussballon 585 oder ein anderes ausdehnbares Verschlussteil besitzt vorzugsweise im ausgedehnten Zustand einen Durchmesser von ungefähr 5 mm bis 40 mm. Das Venen-Dränage-Lumen 587 erstreckt sich durch die röhrenförmige Welle 588 von einer Venen-Dränage-Befestigung 584 auf dem proximalen Ende der Kanülenwelle 588 zu einem oder mehreren Venen-Dränage-Anschlüssen 583 auf der röhrenförmige Welle 588 proximal zu dem Verschlussballon 585. Die Venen-Dränage-Befestigung 584 besitzt einen Luer-Verbinder 563, welcher zum Überwachen eines Druckes, einer Temperatur und chemischer Zusammensetzungen und zum Herausziehen von Flüssigkeitsproben oder zum Injizieren von Medikationen oder anderen Flüssigkeiten eingesetzt wird, einen Verbinder 562 mit Widerhaken oder eine andere geeignete Befestigung, um mit einem CPB-Gerät verbunden zu werden, und einen Führungsdraht-Eingangsverbinder 582 in der Form einer Thouy-Borst-Befestigung oder eines anderen hämostatischen Ventils zum Erzeugen einer flüssigkeitsdichten Dichtung, wenn ein Führurngsdraht verwendet wird. Wenn ein Führungsdraht verwendet wird, dient das Venen-Dränage-Lumen 587 als ein zusätzliches Führungsdraht-Lumen, welches ausgestaltet ist, um einen Führungsdraht 501 aufzunehmen, welcher zu einem Führungsdraht-Anschluss 564 an dem Ende der röhrenförmigen Welle 588 distal zu dem Verschlussballon 585 geführt wird. Alternativ kann ein separates Lumen vorhanden sein, um zu einem An schluss distal zu dem Verschlussballon 585 zu leiten, worin eine separate Überwachungsvorrichtung ganzheitlich oder nicht ganzheitlich gleitbar angeordnet ist, um Überwachungsinformation innerhalb oder außerhalb der Kanüle 589 und innerhalb der unteren Hohlvene zu ermöglichen. Das Ballon-Aufblas-Lumen 586 erstreckt sich durch die röhrenförmige Welle 588 von einer Ballon-Aufblas-Befestigung 581 auf dem proximalen Ende der Kanüle 589 zu einem oder mehreren Ballon-Aufblas-Anschlüssen 580 in dem Verschlussballon 585.
  • 7 ist eine schematische Darstellung, welche eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, welche für eine ausgewählte, isolierte, zweischleifige Perfusion eines Kreislaufsystems eines Patienten ausgestaltet ist. Das Kreislaufunterstützungssystem besitzt eine zerebrale Schleife zur Perfusion des zerebralen Kreislaufes und der oberen Extremitäten eines Patienten und eine separate körperliche Schleife zur Perfusion der inneren Organe des Körpers und unteren Extremitäten eines Patienten. Optional kann der koronare Kreislauf eines Patienten mit in die zerebrale Schleife oder die körperliche Schleife einbezogen werden, oder eine dritte, isolierte koronare Schleife kann angelegt werden. Bei dieser Ausführungsform des Kreislaufunterstützungssystems wird für eine Arterien-Kanüleneinführung durch eine zweiballonige, ausgewählte Arterien-Perfusions-Kanüle 700 gesorgt, und für eine Venen-Kanüleneinführung wird durch eine Kanüle der oberen Hohlvene 799 und durch eine separate Kanüle 789 der unteren Hohlvene gesorgt. 8 ist eine aufgeschnittene Großaufnahme der in 7 dargestellten Kanülen-Platzierung, wobei ein Abschnitt des Herzens eines Patienten aufgeschnitten ist, um den absteigenden Teil der Aorta besser darzustellen.
  • Nun Bezug nehmend auf 7 und 8 wird der zerebrale geschlossene Schleifenkreislauf angelegt, indem ein Venen-Dränage-Anschluss 793 proximal zu dem Verschlussballon 795 in einer Flüssigkeitsverbindung mit dem Venen-Dränage-Lumen 797 steht. Eine Venen-Dränage-Befestigung 794, welche mit einem Einfluss-Rohr 777 in einer Flüssigkeitsverbindung mit einem Einfluss-Anschluss 751 einer ersten Blutkreislaufpumpe 757 verbunden ist, ist mit dem Venen-Dränage-Lumen 797 der Kanüle 799 der oberen Hohlvene verbunden. Nachdem das Blut aufbereitet ist, wird es durch den Ausfluss-Anschluss 753 gepumpt, welcher mit dem Ausfluss-Rohr 754 in Flüssigkeitsverbindung mit dem Verbinder 756 mit Widerhaken gekoppelt ist, welcher mit dem Bogen-Perfusions-Lumen 710 der Arterien-Kanüle 700 gekoppelt ist. Die erste Blutkreislaufpumpe 757 kann eine peristaltische Rollenpumpe, eine Zentrifugalblutpumpe oder eine andere geeignete Blutkreislaufpumpe sein. Zur Veranschaulichung ist ein Membran-Oxygenator-System für den zerebralen Kreislauf vorhanden, und ein Bläschen-Oxygenator ist für den körperlichen Kreislauf vorhandenen. Für die Fachleute ist klar, dass beide Oxygenatoren eingesetzt werden können. Außerdem kann ein System zwei Bläschen-Oxygenatoren, zwei Membran-Oxygenatoren oder einen Membran-Oxygenator und einen Bläsche-Oxygenator oder eine beliebige Kombination davon verwenden. Diese anschauliche Ausführungsform und alle anderen darin enthaltenen können mit irgendeiner Kombination, wie erwähnt, ausgestaltet sein.
  • Die zerebrale Schleife des Kreislaufunterstützungssystems besitzt eine Venen-Dränage-Kanüle 799, welche in einen Venen-Blut-Vorraitsbehälter 701 abläuft, wobei das Blut zu einem Wärmetauscher 702 und einem Membran-Oxygenator 703 in Serie mit der ersten Blutkreislaufpumpe gepumpt wird. Optional kann eine Vakuumunterstützung (nicht dargestellt) eingesetzt werden, um die venöse Dränage durch die Kanüle der oberen Hohlvene 799 zu verbessern. Das venöse Blut von dem Kopf und den oberen Extremitäten dringt in die obere Hohlvene des Patienten ein und wird durch das Venen-Dränage-Lumen 797 der Kanüle 799 der oberen Hohlvene abgeleitet. Das Blut wird mit Sauerstoff angereichert, gekühlt und durch die erste Blutkreislaufpumpe 757 wieder zu dem Kopf und den oberen Extremitäten durch das Bogen-Perfusions-Lumen 710 und aus den Bogen-Perfusions-Anschlüssen 726 in der Arterien-Kanüle 700 wieder in Umlauf gebracht.
  • Die körperliche Schleife des Kreislaufunterstützungssystems besitzt eine Venen-Dränage-Kanüle 789, welche in einen kombinierten Wärmetauscher-Bläschen-Oxygenator zu einem arteriellen Vorratsbehälter abläuft, wo es zu einer Arterien-Kanüle 700 gepumpt wird. Das Venen-Dränage-Lumen 787 steht in einer Flüssigkeitsverbindung mit einem Dränage-Anschluss 783 proximal zu dem Verschlussballon 785 in Flüssigkeitsverbindung mit dem Venen-Dränage-Lumen 787. Alternativ kann ein Venen-Dränage-Anschluss 730 distal, wie auch proximal, zu dem Verschlussballon 785 vorhanden sein. Verbunden mit dem Venen-Dränage-Lumen 787 der Kanüle 789 der unteren Hohlvene gibt es einen Venen-Dränage-Anschluss 784, welcher mit einem körperlichen Einfluss-Rohr 749 in Flüssigkeitsverbindung mit einem Einfluss-Anschluss 748 der zweiten Blutkreislaufpumpe 747 verbunden ist. Nachdem das Blut aufbereitet ist, wird es durch einen Ausfluss-Anschluss 746 gepumpt, welcher mit einem Ausfluss-Rohr 745 in Flüssigkeitsverbindung mit einem Verbinder 752 mit Widerhaken gekoppelt ist, welcher mit dem körperlichen Perfusions-Lumen 708 der Arterien-Kanüle 700 gekoppelt ist. Die zweite Blutkreislaufpumpe 747 kann eine peristaltische Rollenpumpe, eine Zentrifugalblutpumpe oder eine andere geeignete Blutkreislaufpumpe sein. Die körperliche Schleife des Kreislaufunterstützungssystems besitzt einen Venen-Blut-Vorratsbehälter 706, einen Blut-Oxygenator 705 und einen Wärmetauscher 704 in Serie mit der zweiten Blutkreislaufpumpe. Optional kann eine Vakuumunterstützung (nicht dargestellt) eingesetzt werden, um die Venen-Dränage durch die Kanüle 789 der unteren Hohlvene zu verbessern. Venöses Blut kann von den inneren Organen des Körpers und unteren Extremitäten in die untere Hohlvene des Patienten eindringen und wird durch das Venen-Dränage-Lumen 787 der Kanüle 789 der unteren Hohlvene abgeleitet. Das Blut wird mit Sauerstoff angereichert, gekühlt und. durch die zweite Blutkreislaufpumpe 747 wieder zu den inneren Organen des Körpers und unteren Extremitäten durch das körperliche Perfusions-Lumen 708 und aus den körperlichen Perfusions-Anschlüssen 724 der Arterien-Kanüle 700 in Umlauf gebracht.
  • Optional kann entweder die Kanüle der oberen Hohlvene 799 oder die Kanüle 789 der untere Hohlvene ohne den Verschlussballon oder mit zusätzlichen Dränage-Anschlüssen distal zu dem Ballon hergestellt sein, so dass die Kanüle den rechten Vorhof des Patienten und den Sinus coronarius als Teil der zerebralen Schleife bzw. der körperlichen Schleife ableitet. Alternativ kann die Kanüle 799 der oberen Hohlvene oder die Kanüle 789 der untere Hohlvene mit einem getrennten, zweiten Dränage-humen hergestellt sein, welches mit den Dränage-Anschlüssen verbunden ist, welche distal zu dem Ballon positioniert sind, um den rechten Vorhof des Patienten und den Sinus coronarius abzuleiten. Eine separate koronare Perfusions-Schleife kann angelegt werden, indem das zweite Dränage- Lumen mit dem Zufluss einer dritten Blutkreislaufpumpe verbunden wird und indem der Abfluss der Pumpe mit dem Kardioplegie-Lumen der Arterien-Kanüle 700 verbunden wird. Die dritte Blutkreislaufpumpe kann eine peristaltische Rollepumpe, eine Zentrifugalblutpumpe oder eine geeignete Blutkreislaufpumpe sein. Vorzugsweise besitzt die koronare Schleife auch einen Venenblut-Vorratsbehälter, einen Blut-Oxygenator und einen Wärmetauscher in Serie mit der dritten Blutkreislaufpumpe.
  • Als eine andere Alternative kann der koronare Kreislauf isoliert Werften, indem ein Katheter des Sinus coronarius zur retrograden Verabreichung der Kardioplegie in den Koronararterien des Patienten eingesetzt wird. Dies würde die Erfordernis nach dem Verschlussballon entweder auf der Kanüle 799 der oberen Hohlvene oder auf der Kanüle 789 der unteren Hohlvene beseitigen, und der rechte Vorhof des Patienten könnte als Teil der zerebralen Schleife oder der körperlichen Schleife abgeleitet werden. Zum Beispiel könnte eine Kanüle der oberen Hohlvene 799 ohne einen Verschlussballon (nicht dargestellt) oder mit dem entleerten Ballon (nicht dargestellt) in die obere Hohlvene und den rechten Vorhof durch die Drosselvene eingeführt werden. Eine Kanüle 789 der unteren Hohlvene würde in die untere Hohlvene durch die Oberschenkelvene eingeführt und der Verschlussballon 785 würde aufgeblasen werden, um die körperliche Schleife zu isolieren. Ein Katheter des Sinus coronarius kann gleichseitig mit der Kanüle 799 der oberen Hohlvene durch die Drosselvene eingeführt werden, um den koronaren Kreislauf auf der Venen-Seite und den anterograden oder retrograden Blutfluss, Kardioplegie oder andere Flüssigkeiten zu isolieren. Geeignete Katheter des Sinus coronarius zur retrograden Verabreichung der Kardioplegie können in den US-Patenten 5,738,652; 5,722,963; 5,720,726; 5,662,607; 5,653,690; 5,643,231; 5,620,418; 5,617,854; 5,597,377; 5,558,644; 5,549,581; 5,533,957; 5,505,698; 5,488,960; 5,487,730; 5,466,216; 5,423,772; 5,423,745; 5,401,244; 5,395,331; 5,385,548; 5,385,540; 5,324,260; 5,197,952; 5,024,668; 5,021,045; 4,943,277; 4,927,412; 4,753,637; 4,648,384; 4,459,977 gefunden werden.
  • Um das Kreislaufsystem mit geschlossener Schleife zu vervollständigen, ist eine Arterien-Perfusions-Kanüle 700 vorhanden. Die zweiballonige, ausgewählte Arterien-Perfusions-Kanüle 700 ist für eine retrograde Einführung in die Aorta des Patienten durch einen peripheren Arterien-Zugangspunkt, wie z. B. die Oberschenkelarterie, ausgestaltet. Die zweiballonige, ausgewählte Arterien-Perfusion-Kanüle 700 besitzt eine röhrenförmige Welle 702, welche ein Körper-Perfusions-Lumen 708, ein Bogen-Perfusions-Lumen 710, ein Führungsdraht-Kardioplegie-Lumen 716, zwei Ballon-Aufblas-Lumen 712 und 714, und ein Hauptdruck-Lumen 708 besitzt. Ein stromaufwärtiger Verschlussballon 720 oder ein anderes ausdehnbares Verschlussteil ist auf der röhrenförmigen Welle 702 derart angebracht, dass es in dem aufsteigenden Teil der Aorta zwischen den Koronararterien und der rechten brachiozephalen Arterie positioniert ist. Ein stromaufwärtiger Verschlussballon 722 oder ein anderes ausdehnbares Verschlussteil ist auf der röhrenförmige Welle 702 derart aufgebracht, dass es in dem absteigenden Teil der Aorta stromabwärts der linken Unterschlüsselbein-Arterie positioniert ist. Das körperliche Perfusions-Lumen 708 erstreckt sich durch die röhrenförmige Welle 702 von einem körperlichen Verbinder 752 mit Widerhaken zu einem oder mehreren körperlichen Perfusions-Anschlüssen 724 auf der röhrenförmigen Welle 702 proximal zu dem stromabwärtigen Ver schlussballon 722. Das Bogen-Perfusions-Lumen 710 erstreckt sich durch die röhrenförmige Welle 702 von einem Bogen-Verbinder 756 mit Widerhaken zu einem oder mehreren Bogen-Perfusions-Anschlüssen 726 auf der röhrenförmigen Welle 702 zwischen dem stromaufwärtigen Verschlussballon 720 und dem stromabwärtigen Verschlussballon 722. Das Führungsdraht-Kardioplegie-Lumen 716 erstreckt sich durch die röhrenförmige Welle 702 von einem Verbinder 722 mit Widerhaken zu einem oder mehreren Kardioplegie-Anschlüssen 736 auf der röhrenförmigen Welle distal zu dem stromaufwärtigen Verschlussballon 720. Das Hauptdruck-Lumen 718 erstreckt sich durch die röhrenförmige Welle 702 von einer Druck-Befestigung 768 zu einem Hauptdruck-Anschluss 728 auf der röhrenförmigen Welle 702 distal zu dem stromaufwärtigen Verschlussballon 720. Ein erster Ballon-Aufblas-Lumen 712 erstreckt sich durch die röhrenförmige Welle 702 zu einer Ballon-Aufblas-Befestigung 760 zu einem Ballon-Aufblas-Anschluss 732 innerhalb des stromabwärtigen Verschlussballons 722. Ein zweiter Ballon-Aufblas-Lumen 714 erstreckt sich durch die röhrenförmige Welle 702 zu einer Ballon-Aufblas-Befestigung 766 zu einem Ballon-Aufblas-Anschluss 730 in dem stromaufwärtigen Verschlussballon 720.
  • 9 bis 15 stellen eine zweite Ausführungsform des Kreislaufunterstützungssystems der vorliegenden Erfindung dar, welches auch für eine ausgewählte, isolierte, zweischleifige Perfusion eines Kreislaufsystems eines Patienten eingerichtet ist. Das Kreislaufunterstützungssystem besitzt eine zerebrale Schleife zur Perfusion des zerebralen Kreislaufes des Patienten und der oberen Extremitäten und eine getrennte körperliche Schleife zur Perfusion der inneren Organe des Körpers und der unteren Extremitäten des Patienten. Wie bei der vorab beschriebenen Ausführungsform kann der koronare Kreislauf des Patienten optional in die zerebrale oder körperliche Schleife aufgenommen werden, oder eine dritte isolierte koronare Schleife kann kreiert werden. Bei dieser Ausführungsform des Kreislaufunterstützungssystems wird für die Arterien-Kanülen-Einführung durch eine zweiballonige, ausgewählte Arterien-Perfusions-Kanüle 900 ähnlich zu derjenigen, welche in Verbindung mit 1 vorab beschrieben wurde, gesorgt, und für die Venen-Kanülen-Einführung wird durch eine zweilumenige Venen-Dränage-Kanüle 1199 gesorgt.
  • 9 stellt eine Seitenansicht des Aorta-Katheters 900 dar, welcher fär eine Verwendung in einem erfindungsgemäßen Kreislaufunterstützungssystem geeignet ist, mit einer Katheterwelle 902, welche für einen retrograden Einsatz durch einen O-berschenklarterienzugang ausgestaltet ist. Um eine Platzierung des Aorta-Katheters 900 zu ermöglichen und um die Stabilität des Katheters 900 in der geeigneten Position in der Aorta des Patienten zu verbessern, kann ein distaler Bereich 944 der Katheterwelle 902 mit einer Rundung vorgeformt sein, um sich der inneren Krümmung des Aortenbogens des Patienten anzupassen. Der gerundete distale Bereich 944 stellt eine J-geformte Rundung von ungefähr 180 Bogengrad mit einem Krümmungsradius von ungefähr 2 bis 4 cm dar, um mit der typischen Krümmung des Aortenbogens bei einem erwachsenen menschlichen Patienten überein zu stimmen. Zusätzlich kann das distale Ende 906 des Katheters leicht schräg aufwärts aus der Ebene der Rundung verlaufen, um sich dem vorwärts gerichteten Winkel des ansteigenden Teils der Aorta des Patienten anzupassen. Zusätzlich kann die Katheterwelle 902 insbesondere in dem gerundeten distalen Bereich 944, zum Beispiel mit geflochtenem oder aufgewickeltem Draht verstärkt sein, um die Stabilität des Katheters 900 in der geeigneten Position in der Aorta des Patienten weiter zu verbessern.
  • In 10 ist ein vergrößerter seitlicher Querschnitt des Aorta-Katheters 900 der 9 entlang einer Linie 10-10 dargestellt, wobei die mehrlumenige Anordnung der Katheterwelle 902 dargestellt ist. Die Katheterwelle 902 besitzt sechs Lumen: ein körperliches Perfusions-Lumen 908, ein Bogen-Perfusions-Lumen 910, ein allgemeines Ballon-Aufblas-Lumen 912, ein Bogen-Überwachungs-Lumen 914, ein Führungsdraht- und Kardioplegie-Lumen 916 und ein Hauptdruck-Lumen 918.
  • Mit Bezug auf 9 ist die verlängerte Katheterwelle 902 vorzugsweise aus einem flexiblen thermoplastischen Material, einem thermoplastischen Elastomer oder einem duroplastischen Elastomer gebildet. Die Katheterwelle 902 kann getrennt durch bekannte Stranggießverfahren hergestellt werden und durchgehend zusammen verbunden werden, zum Beispiel durch Wärmeschweißen oder durch Kleben. Alternativ kann die Katheterwelle 902 durch Tauchverfahren oder durch zusammengesetzte Konstruktionsverfahren hergestellt werden und zusammen verbunden werden, oder die gesamte Katheterwelle 902 kann ganzheitlich hergestellt werden. Geeignete Materialien für die verlängerte Katheterwelle 902 enthalten, aber sind nicht beschränkt auf, Polyvinylchlorid, Polyurethan, Polyethylen, Polypropylen, Polyamide (Nylons), Polyester, Silikon, Latex, und Legierungen oder Copolymere davon, wie auch geflochtenen, gewickelten oder gegenläufig gewickelten Draht oder Filament verstärkte Verbundstoffe.
  • Ein stromaufwärtiges Verschlussteil 920 ist an der Katheterwelle 902 nahe des distalen Endes 906 des Katheters 900 ange bracht. Das stromaufwärtige Verschlussteil 920 ist bei dieser Ausführungsform in der Form eines ausdehnbaren, aufblasbaren Ballons durch Wärmeschweißen oder mit einem Klebstoff mit der Katheterwelle 902 verbunden. Geeignete Materialien für das stromaufwärtige Verschlussteil 920 enthalten flexible Polymere und Elastomere, welche enthalten, aber nicht auf folgende Stoffe beschränkt sind, Polyvinylchlorid, Polyurethan, Polyethylen, Polypropylen, Polyamide (Nylons), Polyester, Silikon, Latex, und Legierungen oder Copolymere und verstärkte Verbundstoffe davon. Zusätzlich kann die Außenoberfläche des stromaufwärtigen Verschlussteils 920 eine Reibung vergrößernde Beschichtung oder Struktur enthalten, um die Reibung mit der Aortenwand zu erhöhen, wenn es eingesetzt ist. Das stromaufwärtige Verschlussteil 920 besitzt einen entleerten Zustand, in. welchem der Durchmesser des Verschlussteils 920 vorzugsweise nicht viel größer als der Durchmesser der Katheterwelle 902 ist, und einen aufgeblasenen Zustand, in welchem sich das Verschlussteil 920 auf einen ausreichenden Durchmesser ausdehnt, um den Blutfluss in dem aufsteigenden Teil der Aorta des Patienten zu verschließen. Zur Verwendung bei einem erwachsenen menschlichen Patienten besitzt der aufblasbare Ballon des stromaufwärtigen Verschlussteils 920 vorzugsweise einen Außendurchmesser im aufgeblasenen Zustand von ungefähr 1,5 cm bis 5,0 cm. Vorzugsweise besitzt das aufblasbare Verschlussteil 920 eine Länge im aufgeblasenen Zustand, welche nicht wesentlich länger als sein Durchmesser im aufgeblasenen Zustand oder noch besser kürzer als sein Durchmesser im aufgeblasenen Zustand ist. Dieses verkürzte Profil im aufgeblasenen Zustand ermöglicht, dass das stromaufwärtige Verschlussteil 920 leicht in dem aufsteigenden Teil der Aorta zwischen den Koronararterien und der brachiozephalen Arterie platziert werden kann, ohne jegliche Angst dass beide versehentlich verschlossen werden.
  • Ein stromabwärtiges Verschlussteil 922 ist an der Katheterwelle 902 an einer Position proximal zu und beabstandet entfernt von dem stromaufwärtigen Verschlussteil 920 angebracht. Der Abstand zwischen dem stromaufwärtigen Verschlussteil 920 und dem stromabwärtigen Verschlussteil 922 beträgt vorzugsweise zwischen 3 und 20 cm, besser zwischen 8 und 15 cm, und wird derart gewählt, dass, wenn der Aorta-Katheter 900 eingesetzt ist und das stromaufwärtige Verschlussteil 920 in dem aufsteigenden Teil der Aorta zwischen den Koronararterien und der brachiozephalen Arterie platziert ist, sich das stromabwärtige Ankerteil 922 in dem absteigenden Teil der Aorta stromabwärts der linken Unterschlüsselbein-Arterie befindet. Das stromabwärtige Verschlussteil 922 ist bei dieser Ausführungsform. in der Form eines ausdehnbaren, aufblasbaren Ballons durch Wärmeschweißen oder mit einem Klebstoff mit der Katheterwelle 902 verbunden. Das stromabwärtige Verschlussteil 922 kann größer, so zu sagen verlängerter, als das stromaufwärtige Verschlussteil 920, von derselben Größe oder kleiner sein. Geeignete Materialien für das stromabwärtige Ankerteil 922 des aufblasbaren Ballons können flexible Polymere und Elastomere enthalten, welche enthalten, aber nicht auf folgende Stoffe beschränkt sind, Polyvinylchlorid, Polyurethan, Polyethylen, Polypropylen, Polyamide (Nylons), Polyester, Silikon, Latex, und Legierungen, Copolymere und verstärkte Verbundstoffe davon. Zusätzlich kann die Außenoberfläche des stromabwärtigen Ankerteiles 922 eine Reibung vergrößernde Beschichtung oder Struktur enthalten, um die Reibung mit der Rortenwand zu vergrößern, wenn es eingesetzt ist.
  • Das aufblasbare stromabwärtige Verschlussteil 922 besitzt einen entleerten Zustand, in welchem der Durchmesser des Verschlussteils 922 vorzugsweise nicht größer als der Durchmesser der Katheterwelle 902 ist, und einen aufgeblasenen Zustand, in welchem sich das Verschlussteil 922 zu einem ausreichenden Durchmesser ausdehnt, um den Blutfluss in dem absteigenden Teil der Aorta des Patienten zu verhindern. Für eine Verwendung in erwachsenen menschlichen Patienten besitzt das stromabwärtige Verschlussteil 922 vorzugsweise einen Außendurchmesser im aufgeblasenen Zustand von ungefähr 1,0 cm bis 5,0 cm und eine Länge von ungefähr 1,0 cm bis 7,5 cm. Je länger das Verschlussteil 922 ist, desto größer ist die verankernde Reibung gegen die Wand des absteigenden Teils der Aorta, wenn das stromabwärtige Verschlussteil 922 aufgeblasen ist, um eine Wanderung des Aorta-Katheters 900 durch Druckgefälle innerhalb der Aorta während der Perfusion zu verhindern.
  • Das körperliche Perfusions-Lumen 908 erstreckt sich durch die Katheterwelle 902 von dem proximalen Ende 904 zu einem oder mehreren körperlichen Perfusions-Anschlüssen 924 an der Außenseite der Katheterwelle 902 proximal bezüglich des stromabwärtigen Verschlussteils 922. Um den Katheterentwurf zu vereinfachen und den gesamten Katheterdurchmesser zu verringern, kann alternativ eine getrennte kontralaterale oder gleichseitige periphere Zugangs-Arterien-Kanüle verwendet werden, um entweder dieselbe Oberschenkelarterie oder eine andere Oberschenkelarterie zugänglich zu machen. Das Bogen-Perfusions-Lumen 910 erstreckt sich durch die Katheterwelle 902 von dem proximalen Ende 904 zu einem oder mehreren Bogen-Perfusions-Anschlüssen 926 auf der Außenseite der Katheter welle 902 zwischen dem stromaufwärtigen Verschlussteil 920 und dem stromabwärtigen Verschlussteil 922. Ein allgemeiner Ballon-Aufblas-Lumen 912 erstreckt sich durch die Katheterwelle van dem proximalen Ende 904 zu Ballon-Aufblas-Anschlüssen 932 und 930, welche sich in dem Inneren des stromabwärtigen Verschlussballons 922 bzw. des stromaufwärtigen Verschlussballons 920 befinden. Alternativ können getrennte Aufblas-Lumen realisiert sein, um das stromabwärtige Verschlussteil 922 und das stromaufwärtige Verschlussteil 920 getrennt aufzublasen.
  • Das Bogen-Überwachungs-Lumen 914 erstreckt sich durch die Katheterwelle 902 von dem proximalen Ende 904 zu einem Bogen-Überwachungs-Anschluss 934 proximal bezüglich des stromaufwärtigen Verschlussteils 920, um Druck in der aortalen Wurzel zu überwachen. Das Haupt-Druck-Lumen 918 erstreckt sich durch die Katheterwelle 902 von dem proximalen Ende 904 zu einem Haupt-Druck-Anschluss 928 in der Nähe des distalen Endes 906 der Katheterwelle 902, um Druck in der aortalen Wurzel zu überwachen. Das Führungsdraht- und Kardioplegie-Lumen 916 erstreckt sich von dem proximalen Ende 904 der Katheterwelle 902 zu einem Führungsdraht-/Kardioplegie-Anschluss 936 an dem distalen Ende 906 der Katheterwelle 902 distal bezüglich des stroraufwärtigen Verschlussteils 920. Vorzugsweise ist das distale Ende 906 der Katheterwelle 902 zur leichten Einführung und, um ein Trauma oder eine Verletzung der Aortenwand während der Einführung oder des Hinausziehens des Aorta-Katheters 900 zu vermeiden, gleichmäßig verjüngt oder abgerundet.
  • Vorzugsweise besitzt der Aorta-Katheter 900 eine oder mehrere Markierungen, welche röntgenpositive Markierungen und/oder sonarreflektierende Markierungen enthalten können, um eine Bilderkennung des Aorta-Katheters 900 zu verbessern, wobei Fluoroskopie oder Ultraschall, wie z. B. transesophageale Echokardiographie (TEE) verwendet werden. Bei dieser anschaulichen Ausführungsform besitzt der Aorta-Katheter 900 eine in der Nähe des distalen Endes 906 der Katheterwelle 902 befindliche distale röntgenpositive Markierung 938, eine in der Nähe der proximalen Kante des stromaufwärtigen Verschlussteils 920 befindliche dazwischen liegende röntgenpositive Markierung 940, und eine in der Nähe der distalen Kante des stromabwärtigen Ankerteils 922 befindliche proximale röntgenpositive Markierung 942. Jede dieser röntgenpositiven Markierungen 938, 940, 942 kann aus einem Ring von dichtem röntgenpositiven Metall hergestellt sein, wie z. B. Gold, Platin, Tantal, Wolfram oder Legierungen davon oder einem Ring eines Polymers oder Klebsoff, welche schwer mit einem röntgenpositiven Füllmaterial belastet ist.
  • Das proximale Ende 904 der Katheterwelle 902 ist mit einem Verteiler 950 mit Befestigungen für jedes der Katheter-Lumen verbunden. Das körperliche Perfusions-Lumen 908 ist mit einer Y-Befestigung 962 verbunden, welche einen Verbinder 952 mit Widerhaken zur Verbindung mit einer Perfusions-Pumpe oder ähnlichem und einen Luer-Verbinder 954 besitzt, welcher verwendet werden kann, um einen Perfusionsdruck, eine Temperatur, chemische Zusammensetzungen zu überwachen und um Flüssigkeitsproben zu entnehmen oder Medikationen oder andere Flüssigkeiten zu injizieren. Das Bogen-Perfusions-Lumen 910 ist auch mit einer Y-Befestigung 964 verbunden, welche einen Verbinder 956 mit Widerhaken zur Verbindung mit einer Perfusionspumpe und einen Luer-Verbinder 958 besitzt, welcher eingesetzt werden kann, um einen Bogen-Perfusions-Druck, eine Temperatur, chemische Zusammensetzungen zu überwachen und um Flüssigkeitsproben zu entnehmen oder um Medikationen oder andere Flüssigkeiten zu injizieren. Das allgemeine Ballon-Aufblas-Lumen 912 ist mit einem Absperrhahn oder einem Luer-Verbinder 960 oder einer anderen Befestigung verbunden, welche zur Verbindung mit einer Spritze oder einer Ballon-Aufblas-Vorrichtung geeignet ist. Zusätzlich kann das Aufblas-Lumen 912 an einer Druck-Überwachungs-Vorrichtung angebracht sein, um eine sichtbare und/oder fühlbare Rückmeldung den Ballon-Rufblas-Druck betreffend zu geben. Das Führungsdraht und Kardioplegie-Lumen 916 ist mit einer dreiwegigen Y-Befestigung 970 verbunden, welche einen Verbinder 972 mit Widerhaken zur Verbindung mit einer Kardioplegie-Aufblas-Pumpe, einen Luer-Verbinder 974, welcher zum Überwachen eines Haupt-Perfusiones-Drucks, einer Temperatur und chemischer Zusammensetzungen geeignet ist, und einen Führungsdrahtanschluss 976 mit Touhy-Borst-Adapter oder einem anderen hämostatischen Ventil besitzt. Das Haupt-Druck-Lumen 918 ist mit einem Luer-Verbinder 968 oder einer anderen geeigneten Befestigung verbunden, welche geeignet ist, einen Bogen-Perfusions-Druck, eine Temperatur und chemische Zusammensetzungen zu überwachen und Flüssigkeitsproben zu entnehmen. Das Bogen-Überwachungs-Lumen 914 ist mit einem Luer-Verbinder 966 oder einer anderen geeigneten Befestigung verbunden, welche geeignet ist, einen Bogen-Perfusions-Druck, eine Temperatur und chemische Zusammensetzungen zu überwachen und Flüssigkeitsproben zu entnehmen. Alternativ können Fühler auf der Katheterwelle oder innerhalb der Katheterwelle platziert werden, um chemische Zusammensetzungen in dem Aortenbogen zu messen.
  • 11 stellt eine Seitenansicht einer zweilumenigen Venen-Dränage-Kanüle 1199 dar, welche für eine Verwendung in einem erfindungsgemäßen Kreislaufunterstützungssystem geeignet ist, die zur Einführung durch die untere Hohlvene des Patienten über die Oberschenkelvene oder einen anderen geeigneten Venen-Zugangspunkt in die unteren Extremitäten ausgestaltet ist. Alternativ kann die zweilumenige Venen-Dränage-Kanüle 1199 zur Einführung durch die obere Hohlvene des Patienten über die Drosselvene oder einen anderen geeigneten Venen-Zugangspunkt im Nacken oder in den oberen Extremitäten ausgestaltet sein. Die verlängerte röhrenförmige Welle 1198 kann getrennt durch bekannte Stranggießverfahren hergestellt werden und durchgehend zusammen verbunden werden, zum Beispiel durch Wärmeschweißen oder durch Kleben. Alternativ kann die verlängerte röhrenförmige Welle 1198 durch Tauchverfahren und durch zusammengesetzte Konstruktionsverfahren hergestellt werden und zusammen verbunden werden, oder die gesamte röhrenförmige Welle 1198 kann ganzheitlich hergestellt werden. Geeignete Materialien für die verlängerte röhrenförmige Welle 1198 enthalten, aber sind nicht beschränkt auf, Polyvinylchlorid, Polyurethan, Polyethylen, Polypropylen, Polyamide (Nylons), Polyester, Silikon, Latex, und Legierungen oder Copolymere davon, wie auch geflochtenen, gewickelten oder gegenläufig gewickelten Draht oder Filament verstärkte Verbundstoffe.
  • 12 ist ein vergrößerter seitlicher Querschnitt der Venen-Dränage-Kanüle 1199 entlang einer Linie 12-12 der 11. 13 ist ein vergrößerter seitlicher Querschnitt der Venen-Dränage-Kanüle 1199 entlang einer Linie 13-13 der 11. Insgesamt stellen 11 bis 13 die mehrlumenige Anordnung der zweilumenigen Venen-Dränage-Kanüle 1199 dar, welche eine verlängerte röhrenförmige Welle 1198 besitzt, die ein erstes Venen-Dränage-Lumen 1188; ein zweites Venen- Dränage-Lumen 1189; ein erstes Ballon-Aufblas-Lumen 1191; und ein zweites Ballon-Aufblas-Lumen 1194 aufweist. Alternativ kann die zweilumenige Venen-Dränage-Kanüle 1199 ein allgemeines Ballon-Aufblas-Lumen besitzen, welches geeignet ist, beide Verschlussballons gleichzeitig aufzublasen. Die röhrenförmige Welle 1198 besitzt vorzugsweise eine Länge von ungefähr 15 cm bis 90 cm und einen Durchmesser von ungefähr 10 bis 32Charr (3,3 mm bis 10,7 mm Durchmesser).
  • Die zweilumenige Venen-Dränage-Kanüle 1199 besitzt einen ersten Verschlussballon 1197 oder ein anderes ausdehnbares Verschlussteil, welches auf der röhrenförmigen Welle 1198 angebracht ist, was sich in der oberen Hohlvene des Patienten befindet, wenn es in der Operationsposition ist, und einen zweiten Verschlussballon 1196 oder ein anderes ausdehnbares Verschlussteil, welches auf der röhrenförmigen Welle 1198 angebracht ist, was sich in der unteren Hohlvene des Patienten befindet, wenn es in der Operationsposition ist. Geeignete Materialien für das erste Verschlussteil 1197 und das zweite Verschlussteil 1196 enthalten flexible Polymere und Elastomer, welche enthalten, aber nicht auf folgende Stoffe beschränkt sind, Polyvinylchlorid, Polyurethan, Polyethylen, Polypropylen, Polyamide (Nylons), Polyester, Silikon, Latex, und Legierungen, Copolymere und verstärkte Verbundstoffe davon. Die Verschlussballons 1196 und 1197 besitzen vorzugsweise einen Durchmesser im ausgedehnten Zustand von ungefähr 5 mm bis 40 mm. Wenn die zweilumenige Venen-Dränage-Kanüle 1199 für eine Oberschenkelarterien-Einführung ausgestaltet ist, ist der erste Verschlussballon 1197 in der Nähe des distalen Endes 1195 der röhrenförmigen Welle 1198 und der zweite Verschlussballon 1196 ist irgendwie proximal bezüglich des ersten Ballons 1197, wie dargestellt, angebracht. Alternativ können diese Positionen für eine Drosselveneneinführung umgekehrt sein.
  • Ein erstes Ballon-Aufblas-Lumen 1191 ist mit einem Absperrhahn 1190) verbunden, welches sich durch die röhrenförmige Welle 1198 zu einem Ballon-Aufblas-Anschluss 1192 in dem ersten Verschlussballon 1197 erstreckt. Das zweite Ballon-Aufblas-Lumen 1194 ist mit einem Absperrhahn 1193 verbünden, welches sich durch die röhrenförmige Welle 1198 zu einem Ballon-Aufblas-Anschluss 1123 in dem zweiten Verschlussballon 1196 erstreckt. Alternativ kann ein gemeinsames Ballon-Aufblas-Lumen realisiert sein und ein Überwachungs-Lumen der oberen Hohlvene kann realisiert sein, um Druck, Temperatur und chemische Zusammensetzung in der oberen Hohlvene zu überwachen.
  • Das erste Venen-Dränage-Lumen 1188 erstreckt sich von einer Venen-Dränage-Befestigung 1187 durch die röhrenförmige Welle 1198 zu einem oder mehreren Dränage-Anschlüssen 1195 der oberen Hohlvene auf der röhrenförmigen Welle 1198 distal bezüglich des ersten Verschlussballons 1197. Zusätzlich sind Venen-Dränage-Anschlüsse 1182, welche sich distal bezüglich des zweiten Verschlussballons 1196 befinden, auch in Flüssigkeitsverbindung mit dem ersten Venen-Dränage-Lumen 1188. Alternativ können die Venen-Dränage-Anschlüsse 1182 in Flüssigkeitsverbindung mit dem zweiten Venen-Dränage-Lumen 1189 sein. Das zweite Venen-Dränage-Lumen 1189 erstreckt sich von einer Venen-Dränage-Befestigung 1181 durch die röhrenförmige Welle 1198 zu einem oder mehreren Dränage-Anschlüssen 1173 der unteren Hohlvene auf der röhrenförmigen Welle 1198 proximal bezüglich des zweiten Verschlussballons 1196. Vorzugsweise ist der distale Abschnitt der röhrenförmigen Welle 1198 gleichmäßig verjüngt oder abgerundet, um leicht eingeführt zu werden und um ein Trauma oder eine Verletzung der Hohlvene während der Einführung oder des Hinausziehens der Venen-Kanüle 1199 zu verhindern.
  • Vorzugsweise besitzt die Venen-Kanüle eine oder mehrere Markierungen, welche röntgenpositive Markierungen und/oder sonarreflektierende Markierungen enthalten können, um die Bilderkennung der Venen-Kanüle 1199 zu verbessern, wobei Fluoroskopie oder Ultraschall, wie z. B. transesophageale Echokardiographie (TEE) verwendet wird. Bei dieser anschaulichen Ausführungsform besitzt die Venen-Dränage-Kanüle 1199 eine in der Nähe des distalen Endes 1195 der röhrenförmigen Welle 1198 befindliche distale röntgenpositive Markierung 1178, eine in der Nähe der Dränage-Anschlüsse 1182 befindliche dazwischen liegende röntgenpositive Markierung 1177, und eine in der Nähe der distalen Kante des zweiten Verschlussteils 1196 befindliche proximate röntgenpositive Markierung 1176. Jeder dieser röntgenpositiven Markierungen 1178, 1177, 1176 kann aus einem Ring von dichtem röntgenpositiven Metall, wie z. B. Gold, Platin, Tantal, Wolfram oder Legierungen davon, oder einem Ring aus einem Polymer oder einem Klebstoff hergestellt sein, welcher schwer mit einem röntgenpositiven Füllmaterial belastet ist.
  • Das proximale Ende 1183 der Venen-Dränage-Kanüle 1199 ist mit einem Verteiler 1125 mit Befestigungen für jedes der Katheter-Lumen verbunden. Das erste Venen-Dränage-Lumen 1188 ist mit einer dreiwegigen Befestigung 1187 verbunden, welche einen Verbinder 1186 mit Widerhaken zur Verbindung mit einer externen CPB-Maschine, einen Luer-Verbinder 1185, welcher geeignet ist, um einen Druck der oberen Hohlvene, eine Tempera tur, chemische Zusammensetzungen zu überwachen und einen Führungsdraht-Anschluss 1184 mit einem Touhy-Borst-Adapter oder einem anderen hämostatischen Ventil auf dem proximalen Ende der Kanüle 1183 besitzt. Das zweite Venen-Dränage-Lumen 1189 ist mit einer Y-Befestigung 1181 gekoppelt, welche einen Verbinder 1180 mit Widerhaken oder eine andere geeignete Befestigung, welche geeignet ist, um mit einer CPB-Maschine gekoppelt zu werden, und eine Luer-Befestigung 1179 besitzt, welche geeignet ist, um einen Druck, eine Temperatur und chemische Zusammensetzungen der unteren Hohlvene zu überwachen. Ein erstes Aufblas-Lumen 1191 ist mit einem Absperrhahn 1190 oder einer anderen geeigneten Befestigung, welche geeignet ist, um an einen Aufblas-Mechanismus angebracht zu werden, gekoppelt, und ein zweites Aufblas-Lumen 1194 ist mit einem Absperrhahn 1193 oder mit einer anderen geeigneten Befestigung, welche geeignet ist, um an einen Aufblas-Mechanismus angebracht. zu werden, gekoppelt. Zusätzlich kann jedes Aufblas-Lumen eine individuelle Druck-Überwachungs-Vorrichtung proximal oder distal zu dem Absperrhahn besitzen, um für eine sichtbare oder fühlbare Rückmeldung die Ballon-Aufblas-Drücke betreffend zu sorgen. Alternativ kann ein gemeinsames Aufblas-Lumen realisiert sein.
  • 14 stellt die zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreislaufsystems mit geschlossener Schleife dar. 15 ist eine aufgeschnittene vergrößerte Ansicht der Kanülen-Platzierung, wie sie in 14 dargestellt ist, wobei ein Abschnitt des Herzens des Patienten weg geschnitten ist, um den absteigenden Teil der Aorta besser darzustellen. Die zerebrale Schleife des Kreislaufunterstützungssystems wird erzeugt, indem Venen-Dränage-Anschlüsse 1495 und 1482 in Flüssigkeitsverbindung mit dem Dränage-Lumen 1488 der oberen Hohlvene existieren. Mit dem Dränage-Lumen 1488 der oberen Hohlvene ist eine Befestigung 1487 mit einem Verbinder 1486 mit Widerhaken mit einem Rohr 1449 in Flüssigkeitsverbindung mit einem Zufluss-Anschluss 1448 einer ersten Blutkreislaufpumpe 1447 gekoppelt. Das Blut wird aufbereitet und durch den Ausfluss-Anschluss 1446 der ersten Blutkreislaufpumpe 1447 zu dem Bogen-Perfusions-Lumen 1410 der Arterien-Kanüle 1400 gepumpt. Die erste Herzkreislaufpumpe 1447 kann eine peristaltische Rollenpumpe, eine Zentrifugalblutpumpe oder eine andere geeignete Blutkreislaufpumpe sein. Vorzugsweise enthält die zerebrale Schleife des Kreislaufunterstützungssystems auch einen Venen-Blut-Vorratsbehälter 1401, einen Blut-Oxygenator 1403 und einen Wärmetauscher 1402 in Serie mit der ersten Blutkreislaufpumpe 1447. Optional kann eine Vakuum-Unterstützung verwendet werden, um die Venen-Dränage durch das erste Venen-Dränage-Lumen 1488 der zweilumenigen Venen-Dränage-Kanüle 1499 zu verbessern. Venöses Blut von dem Kopf und den oberen Extremitäten dringt in die obere Hohlvene des Patienten ein und wird durch das erste Venen-Dränage-Lumen 1488 der zweilumenigen Venen-Dränage-Kanüle 1499 abgeleitet, da der erste Verschlussballon 1497 verhindert, dass Blut von der oberer. Hohlvene in den rechten Vorhof wandert. Das Blut wird mit Sauerstoff angereichert, gekühlt und durch die erste Blutkreislaufpumpe 1447 durch das Bogen-Perfusions-Lumen 1410 der Arterien-Kanüle 1400 zu dem Kopf und den oberen Extremitäten wieder in Umlauf gebracht.
  • Die körperliche Schleife des Kreislaufunterstützungssystems wird erzeuget, indem ein Venen-Dränage-Anschluss 1478 in Flüssigkeitsverbindung mit dem Dränage-Lumen 1489 der unteren Hohlvene existiert. Gekoppelt mit dem zweiten Venen-Dränage-Lumen 1489 ist eine Befestigung 1481 mit einem Verbinder 1480 mit Widerhaken, welcher mit einem Rohr 1477 in Flüssigkeitsverbindung mit einem Einfluss-Anschluss 1451 einer zweiten Blutkreislaufpumpe 1455 gekoppelt ist. Nachdem das Blut aufbereitet ist, wird es durch den Ausfluss-Anschluss 1457 in Flüssigkeitsverbindung mit einem Rohr 1459 gepumpt, welches mit einem Verbinder 1452 mit Widerhaken in Flüssigkeitsverbindung mit dem körperlichen Lumen 1408 des Aorta-Katheters 1400 gekoppelt ist. Die zweite Herzkreislaufpumpe 1447 kann eine peristaltische Rollenpumpe, eine Zentrifugalblutpumpe oder eine andere geeignete Blutkreislaufpumpe sein. Vorzugsweise enthält die körperliche Schleife des Kreislaufunterstützungssystems auch einen Venen-Blut-Vorratsbehälter 1404, einen Blut-Oxygenator 1406 und einen Wärmetauscher 1405 in Serie mit der zweiten Blutkreislaufpumpe 1455. Optional kann eine Vakuum-Unterstützung verwendet werden, um die Venen-Dränage durch das zweite Venen-Dränage-Lumen der zweilumenigen Venen-Dränage-Kanüle 1400 zu verbessern. Venöses Blut von den inneren Organen des Körpers und unteren Extremitäten dringt in die untere Hohlvene des Patienten ein und wird durch das zweite Venen-Dränage-Lumen 1489 der zweilumenigen Venen-Dränage-Kanüle 1499 abgeleitet. Das Blut wird mit Sauerstoff angereichert, gekühlt und durch das körperliche Perfusions-Lumen 1408 des Arterien-Katheters 1400 durch die zweite Blutkreislaufpumpe 1455 zu den inneren Organen des Körpers und unteren Extremitäten wieder in Umlauf gebracht.
  • Optional kann die zweilumenige Venen-Dränage-Kanüle 1499 ohne sowohl dem ersten Verschlussballon als auch dem zweiten Verschlussballon hergestellt werden oder einer der Ballons kann teilweise entleert oder vollständig entleert sein, wenn in diesem Modus operiert wird, falls eine Isolation des rechten Vorhofs des Patienten und des Sinus coronarius unnötig ist.
  • Alternativ kann die zweilumenige Venen-Dränage-Kanüle 1499 mit einem dritten Venen-Dränage-Lumen in der röhrenförmige Welle versehen sein, welches mit den Dränage-Anschlüssen 1482 zwischen dem ersten und dem zweiten Ballon verbunden ist, um den rechten Vorhof und den Sinus cornarius des Patienten abzuleiten. Eine getrennte koronare Perfusions-Schleife kann erzeugt werden, indem das dritte Venen-Dränage-Lumen mit dem Einfluss einer dritten Blutkreislaufpumpe verbunden wird und der Ausfluss der Pumpe mit dem Kardioplegie-Lumen der Arterien-Kanüle 1400 verbunden wird. Die dritte Herzkreislaufpumpe kann eine peristaltische Rollenpumpe, eine Zentrifugalblutpumpe oder eine andere geeignete Blutkreislaufpumpe sein. Vorzugsweise enthält die koronare Schleife auch einen Venen-Blut-Vorratsbehälter, einen Blut-Oxygenator und einen Wärmetauscher in Serie mit der dritten Blutkreislaufpumpe.
  • Als eine andere Alternative kann der koronare Kreislauf isoliert werden, indem ein Katheter des Sinus coronarius durch die Drosselvene eingeführt wird, um den koronaren Kreislauf auf der Venenseite und für den anterograden oder retrograden Blutfluss, Kardioplegie oder andere Flüssigkeiten in den Koronararterien des Patienten zu isolieren. Der erste Verschlussballon 1495 könnte von der zweilumenigen Venen-Dränage-Kanüle 1499 entfernt werden oder könnte unaufgeblasen gelassen werden, so dass der rechte Vorhof des Patienten als Teil der körperlichen Schleife abgeleitet wird.
  • 16 bis 23 stellen gemeinsam eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreislaufunterstützungssystems dar, welches auch für eine ausgewählte, isolierte, zweischleifige Perfusion eines Kreislaufsystems eines Patienten eingerichtet ist. Das Kreislaufunterstützungssystem besitzt eine zerebrale Schleife zur Perfusion des zerebralen Kreislaufes und der oberen Extremitäten des Patienten und eine getrennte körperliche Schleife zur Perfusion der inneren Organe des Körpers und der unteren Extremitäten des Patienten. Wie bei der vorab beschriebenen Ausführungsform kann der koronare Kreislauf des Patienten optional in der zerebralen Schleife oder der körperlichen Schleife enthalten sein, oder eine dritte, isolierte koronare Schleife kann durch die Verwendung eines getrennten Katheters des Sinus coronarius oder durch eine getrennte Pumpe erzeugt werden. Bei dieser dritten Ausführungsform des Kreislaufunterstützungssystems wird durch eine koaxiale zweiballonige, ausgewählte Arterien-Perfusions-Kanüle 1600 eine Arterien-Kanüleneinführung bereitgestellt, und eine Venen-Kanüleneinführung wird durch eine koaxiale zweilumenige Venen-Dränage-Kanüle 1799 bereitgestellt.
  • 16 stellt eine Seitenansicht des Aorta-Katheters 1600, welcher geeignet zur Verwendung bei einem erfindungsgemäßen Kreislaufunterstützungssystem ist, mit einer koaxialen Katheterwelle 1602 dar, welcher zum retrograden Einsatz über einen Oberschenkelarterien-Zugang ausgestaltet ist. Alternativ kann eine getrennte kontralaterale oder gleichseitige Arterien-Kanüle vorhanden sein, um für eine Perfusion zu dem körperlichen Körper durch die getrennte Kanüleneinführung einer zweiten periphere Arterie zu sorgen. Um eine Platzierung des Aorta-Katheters 1600 zu ermöglichen und um die Stabilität des Katheters 1600 in der geeigneten Position in der Aorta des Patienten zu verbessern, kann ein distaler Bereich 1644 der Katheterwelle 1602 mit einer Rundung vorgeformt sein, um sich der inneren Krümmung des Aortenbogens des Patienten anzupassen. Der gerundete distale Bereich 1644 stellt eine J-geformte Rundung von ungefähr 180 Bogengrad mit einem Krüm mungsradius von ungefähr 2 bis 4 cm dar, um mit der typischen Krümmung des Aortenbogens bei einem erwachsenen menschlichen Patienten überein zu stimmen. Zusätzlich kann das distale Ende 1606 des Katheters leicht schräg aufwärts aus der Ebene der Rundung verlaufen, um sich dem vorwärts gerichteten Winkel des ansteigenden Teils der Aorta des Patienten anzupassen. Zusätzlich kann die Katheterwelle 1602 insbesondere in dem gerundeten distalen Bereich 1644, zum Beispiel mit geflochtenem oder aufgewickeltem Draht verstärkt sein, um die Stabilität des Katheters 1600 in der geeigneten Position in der Aorta des Patienten weiter zu verbessern.
  • In 17 ist ein vergrößerter seitlicher Querschnitt des Aorta-Katheters 1600 der 16 entlang einer Linie 17-17 dargestellt, wobei die mehrlumenige koaxiale Anordnung der Katheterwelle 1602 dargestellt ist. Die Katheterwelle 1602 besitzt sechs Lumen: ein körperliches Perfusions-Lumen 1608; ein Bogen-Perfusions-Lumen 1610; ein allgemeines Ballon-Aufblas-Lumen 1612; ein Bogen-Überwachungs-Lumen 1614; ein Führungsdraht- und Kardioplegie-Lumen 1616 und ein Hauptdruck-Lumen 1618.
  • 18 ist ein vergrößerter seitlicher Querschnitt des Aorta-Katheters 1600 der 16 entlang einer Linie 18-18, wobei die mehrlumenige Anordnung der Katheterwelle 1602 dargestellt ist. In 18 ist dargestellt, dass fünf der sechs Lumen sich distal durch die Katheterwelle 1602 fortsetzen: das Bogen-Perfusions-Lumen 1610; das allgemeine Ballon-Aufblas-Lumen 1612; das Bogen-Überwachungs-Lumen 1614; das Führungsdraht- und Kardioplegie-Lumen 1616 und das Hauptdruck-Lumen 1618. Das körperliche Perfusions-Lumen hört an einer Position distal zu den körperlichen Perfusions-Anschlüssen 1624 auf.
  • Mit Bezug auf 16 bis 18 umfasst der verlängerte Katheter eine innere röhrenförmige Welle und eine äußere röhrenförmige Welle, welche derart in einer koaxialen Beziehung eingerichtet sind, dass ein ringförmiger Zwischenraum dazwischen erzeugt wird. Der ringförmige Zwischenraum zwischen den röhrenförmigen Wellen 1603 und 1606 definiert das körperliche Lumen 1608. Die röhrenförmigen Wellen 1603 und 1606 sind vorzugsweise aus einem flexiblen thermoplastischen Material, einem thermoplastischen Elastomer oder einem duroplastischen Elastomer ausgebildet. Die koaxiale Katheterwelle 1602 kann getrennt durch bekannte Stranggießverfahren hergestellt werden und durchgehend z. B. durch Wärmeschweißen oder durch Kleben zusammen verbunden werden. Alternativ kann die koaxiale Katheterwelle 1602 durch Tauchverfahren oder durch zusammengesetzte Konstruktionsverfahren hergestellt sein und zusammen verbunden sein oder die gesamte Katheterwelle 1602 kann ganzheitlich hergestellt sein. Geeignete Materialien für die verlängerte Katheterwelle 1602 enthalten, aber sind nicht beschränkt auf, Polyvinylchlorid, Polyurethan, Polyethylen, Polypropylen, Polyamide (Nylons), Polyester, Silikon, Latex, und Legierungen oder Copolymere davon, wie auch geflochtenen, gewickelten oder gegenläufig gewickelten Draht oder Filament verstärkte Verbundstoffe.
  • Ein stromaufwärtiges Verschlussteil 1620 ist an der inneren röhrenförmigen Welle 1603 in der Nähe des distalen Endes 1606 des Katheters 1600 angebracht. Das stromaufwärtige Verschlussteil 1620 ist bei dieser Ausführungsform in der Form eines ausdehnbaren, aufblasbaren Ballons, welcher durch Wär meschweißen oder mit einem Klebstoff mit der Katheterwelle 1602 verbunden ist. Geeignete Materialien für das stromaufwärtige Verschlussteil 1620 enthalten flexible Ploymere und Elastomere, welche enthalten, aber nicht auf folgende Stoffe beschränkt sind, Polyvinylchlorid, Polyurethan, Polyethylen, Polypropylen, Polyamide (Nylons), Polyester, Silikon, Latex, und Legierungen oder Copolymere und verstärkte Verbundstoffe davon. Zusätzlich kann die Außenoberfläche des stromaufwärtigen Verschlussteils 1620 eine Reibung erhöhende Beschichtung oder Struktur besitzen, welche die Reibung mit der Aortenwand erhöht, wenn es eingesetzt ist. Das stromaufwärtige Verschlussteil 1620 besitzt einen entleerten Zustand, in welchem der Durchmesser des Verschlussteils 1620 vorzugsweise nicht größer als der Durchmesser der Katheterwelle 1602 ist, und einen aufgeblasenen Zustand, in welchem das Verschlussteil 1620 sich auf einen Durchmesser ausdehnt, welcher ausreicht, um einen Blutfluss in den aufsteigenden Teil der Aorta des Patienten zu verschließen. Zur Verwendung bei erwachsenen menschlichen Patienten besitzt das aufblasbare ballonartige stromaufwärtige Verschlussteil 1620 vorzugsweise einen Außendurchmesser im aufgeblasenen Zustand von ungefähr 1,5 cm bis 5,0 cm. Vorzugsweise besitzt das aufblasbare Verschlussteil 1620 eine Länge im aufgeblasenen Zustand, welche nicht wesentlich länger als sein Durchmesser im aufgeblasenen Zustand oder, noch besser, kürzer als sein Durchmesser im aufgeblasenen Zustand ist. Dieses verkürzte Profil im aufgeblasenen Zustand ermöglicht, dass das stromaufwärtige Verschlussteil 1620 einfach in den aufsteigenden Teil der Aorta zwischen den Koronararterien und der brachiozephalen Arterie ohne irgendeine Gefahr, beide unabsichtlich zu verschließen, platziert werden kann.
  • Ein stromabwärtiges Verschlussteil 1622 ist an der Katheterwelle 1602 an einer Position proximal zu und beabstandet entfernt von dem stromaufwärtigen Verschlussteil 1620 angebracht. Der Abstand zwischen dem stromaufwärtigen Verschlussteil 1620 und dem stromabwärtigen Verschlussteil 1622 beträgt vorzugsweise zwischen 3 und 20 cm, noch besser zwischen 8 und 15 cm, und wird derart gewählt, dass, wenn der Aorta-Katheter 1600 eingesetzt ist und das stromaufwärtige Verschlussteil 1620 in dem aufsteigenden Teil der Aorta zwischen den Koronararterien und der brachiozephalen Arterie platziert ist, dass stromabwärtige Anker-Teil 1622 in dem absteigenden Teil der Aorta stromabwärts der linken Unterschlüsselbein-Arterie platziert ist. Das stromabwärtige Verschlussteil 1622 ist bei dieser Ausführungsform in Form eines ausdehnbaren, aufblasbaren Ballons durch Wärmeschweißen oder mit einem Klebstoff mit der Katheterwelle 1602 verbunden. Geeignete Materialien für den aufblasbaren Ballon des stromabwärtigen Ankerteils 1622 enthalten flexible Polymere und Elastomere, welche enthalten, aber nicht darauf beschränkt sind, Polyvinylchlorid, Polyurethan, Polyethylen, Polypropylen, Polyamide (Nylons), Polyester, Silikon, Latex, und Legierungen, Copolymere und verstärkte Verbundstoffe davon. Zusätzlich kann die Außenoberfläche des stromabwärtigen Ankerteiles 1622 eine Reibung verstärkende Beschichtung oder Struktur enthalten, um die Reibung mit der Aortenwand zu erhöhen, wenn es eingesetzt ist.
  • Das aufblasbare stromabwärtige Verschlussteil 1622 besitzt einen entleerten Zustand, in welchem der Durchmesser des Verschlussteils 1622 vorzugsweise nicht viel größer als der Durchmesser der Katheterwelle 1602 ist, und einen aufgeblasenen Zustand, in welchem das Verschlussteil 1622 sich auf einen Durchmesser ausdehnt, welcher geeignet ist, um den Blut fluss in dem absteigenden Teil der Aorta des Patienten zu regulieren. Deshalb kann, um die erwünschten Ergebnisse zu erreichen, dass stromabwärtige Verschlussteil vollständig aufgeblasen oder teilweise aufgeblasen sein. Zur Verwendung bei erwachsenen menschlichen Patienten, beträgt ein Außendurchmesser des stromabwärtigen Verschlussteils 1622 in einem aufgeblasenen. Zustand vorzugsweise ungefähr 1,0 cm bis 5,0 cm und hat eine Länge von ungefähr 1,0 cm bis 7,5 cm.
  • Das körperliche Perfusions-Lumen 1608 erstreckt sich durch die Katheterwelle 1602 von dem proximalen Ende 1604 zu einem oder mehreren körperlichen Perfusions-Anschlüssen 1624 auf der Außenseite der Katheterwelle 1602 proximal zu dem stromabwärtigen Verschlussteil 1622. Das Bogen-Perfusions-Lumen 1610 erstreckt sich durch die Katheterwelle 1602 von dem proximalen Ende 1604 zu einem oder mehreren Bogen-Perfusions-Anschlüssen 1626 auf der Außenseite der Katheterwelle 1602 zwischen dem stromaufwärtigen Verschlussteil 1620 und dem stromabwärtigen Verschlussteil 1622. Ein allgemeines Ballon-Aufblas-Lumen 1612 erstreckt sich durch die Katheterwelle 1602 von dem proximalen Ende 1604 zu Ballon-Aufblas-Anschlüssen 1632 und 1630, welche sich in dem Inneren des stromabwärtigen Verschlussballons 1622 bzw. des stromaufwärtigen Verschlussballons 1620 befinden. Alternativ können getrennte Aufblas-Lumen realisiert sein, um das stromabwärtige Verschlussteil 1622 und das stromaufwärtige Verschlussteil 1620 getrennt aufzublasen.
  • Das Bogen-Überwachungs-Lumen 1614 erstreckt sich durch die Katheterwelle 1602 von dem proximalen Ende 1604 zu einem Bogen-Überwachungs-Anschluss 1634 proximal zu dem stromaufwärtigen Verschlussteil 1620, um den Druck in dem Aortenbogen durch das Lumen 1614 zu überwachen oder indem ein getrennter Fühler gleitbar in dem Lumen 1614 angeordnet ist. Das Hauptdruck-Lumen 1618 erstreckt sich durch die Katheterwelle 1602 von dem proximalen Ende 1604 zu einem Hauptdruck-Anschluss 1628 in der Nähe des distalen Endes 1606 der Katheterwelle 1602, um einen Druck in der Aortenwurzel durch das Lumen 1618 oder durch einen getrennten gleitbar in dem Lumen 1618 angeordneten Fühler zu überwachen. Das Führungsdraht- und Kardioplegie-Lumen 1616 erstreckt sich von dem proximalen Ende 1604 der Katheterwelle 1602 zu einem Führungsdraht/Kardioplegie-Anschluss 1636 an dem distalen Ende 1606 der Katheterwelle 1602, distal zu dem stromaufwärtigen Verschlussteils 1620. Vorzugsweise ist das distale Ende 1606 der Katheterwelle für eine einfache Einführung, und um ein Trauma oder einer Verletzung der Aortenwand während des Einführens oder des Hinausziehens des Aorta-Katheters 1600 zu verhindern, gleichmäßig verjüngt oder abgerundet.
  • Vorzugsweise besitzt der Aorta-Katheter 1600 eine oder mehrere Markierungen, welche röntgenpositive Markierungen und/oder sonarreflektierende Markierungen enthalten können, um eine Bilderkennung des Aorta-Katheters 1600 zu verbessern, wobei Fluoroskopie oder Ultraschall, wie z. B. transesophageale Echokardiograpie (TEE), verwendet werden. Bei dieser anschaulichen Ausführungsform besitzt der Aorta-Katheter 1600 eine in der Nähe des distalen Endes 1606 der Katheterwelle 1602 positionierte distale röntgenpositive Markierung 1638, eine in der Nähe der proximalen Kante des stromaufwärtigen Verschlussteils 1620 positionierte dazwischen befindliche röntgenpositive Markierung 1640, und eine in der Nähe der distalen Kante des stromabwärtigen Ankerteils 1622 positionierte proximale röntgenpositive Markierung 1642. Jede dieser rönt genpositiven Markierungen 1638, 1640, 1642 kann aus einem Ring von dichtem röntgenpositiven Metall, wie z. B. Gold, Platin, Tantal, Wolfram oder Legierungen davon oder aus einem Ring eines Polymers oder einem Klebstoff, welcher schwer mit röntgenpositivem Material belastet ist, hergestellt sein.
  • Das proximale Ende 1604 der Katheterwelle 1602 ist mit einem Verteiler 1650 mit Befestigungen für jedes der Katheter-Lumen verbunden. Das körperliche Perfusions-Lumen 1608 ist mit einer Y-Befestigung 1662, welche einen Verbinder 1652 mit Widerhaken für eine Verbindung mit einer Perfusionspumpe oder ähnlichem und einen Luer-Verbinder 1654 besitzt, welcher zum Überwachen eines Perfusionsdrucks, einer Temperatur, chemischer Zusammensetzungen und zum Herausziehen von Flüssigkeitsproben oder zum Injizieren von Medikationen oder anderen Flüssigkeiten verwendet werden kann. Das Bogen-Perfusions-Lumen 1610 ist auch mit einer Y-Befestigung 1664 verbunden, welche einen Verbinder 1656 mit Widerhaken zur Verbindung mit einer Perfusionspumpe und einen Luer-Verbinder 1658 besitzt, welcher zum Überwachen eines Bogen-Perfusions-Drucks, einer Temperatur, chemischer Zusammensetzungen und zum Herausziehen von Flüssigkeitsproben oder zum Injizieren von Medikationen oder anderen Flüssigkeiten verwendet werden kann. Das allgemeine Ballon-Aufblas-Lumen 1612 ist mit einem Absperrhahn oder einem Luer-Verbinder 1660 oder einer anderen Befestigung verbunden, welche zur Verbindung mit einer Spritze oder einer Ballon-Aufblas-Vorrichtung geeignet ist. Zusätzlich kann das Aufblas-Lumen einen Druck-Überwachungs-Ballon proximal oder distal zu dem Absperrhahn oder der Luer-Befestigung besitzen, um eine sichtbare oder fühlbare Rückmeldung bezüglich des Ballon-Aufblas-Drucks zu geben. Das Führungsdraht- und Kardioplegie-Lumen 1616 ist mit einer dreiwegigen Y-Befestigung 1670, welche einen Verbinder 1672 mit Widerhaken zur Verbindung mit einer Kardioplegie-Aufblas-Pumpe, einen Luer-Verbinder 1674, welcher zum Überwachen eines Hauptperfusions-Drucks, einer Temperatur und chemischer Zusammensetzungen geeignet ist, und einen Führungsdraht-Anschluss 1676 mit einem Touhy-Borst-Adapter oder einem anderen hämostatischen Ventil besitzt. Das Hauptdruck-Lumen 1618 ist mit einem Luer-Verbinder 1668 oder einer anderen Befestigung verbunden, welche zum Überwachen eines Bogen-Perfusions-Drucks, einer Temperatur und chemischer Zusammensetzungen oder zum Herausziehen von Flüssigkeitsproben angemessen geeignet ist. Das Bogen-Überwachungs-Lumen 1614 ist mit einem Luer-Verbinder 1666 oder einer anderen Befestigung verbunden, welche zum Überwachen eines Bogen-Perfusions-Drucks, einer Temperatur, chemischer Zusammensetzungen oder zum Herausziehen von Flüssigkeitsproben angemessen geeignet ist.
  • 19 stellt eine Seitenansicht einer koaxialen zweilumenigen Venen-Dränage-Kanüle 1999, welche zur Verwendung bei einem erfindungsgemäßen Kreislaufunterstützungssystem geeignet ist, dar, die zur Einführung durch die untere Hohlvene des Patienten über die Oberschenkelvene oder einen anderen geeigneten Venenzugangspunkt in die unteren Extremitäten ausgestaltet ist. Alternativ kann die koaxiale zweilumenige Venen-Dränage-Kanüle 1999 zur Einführung durch die obere Hohlvene des Patienten über die Drosselvene oder einen anderen geeigneten Venenzugangspunkt in dem Nacken oder in den oberen Extremitäten ausgestaltet sein. Die verlängerte koaxiale röhrenförmige Welle 1998 kann getrennt durch bekannte Stranggießverfahren hergestellt sein und durchgehend zum Beispiel durch Wärmeschweißen oder Kleben zusammen verbunden sein. Alternativ kann die verlängerte koaxiale röhrenförmige Welle 1998 durch Tauchverfahren oder durch zusammengesetzte Konstruktionstechniken hergestellt sein und zusammen verbunden sein, oder die gesamte verlängerte koaxiale röhrenförmige Welle 1998 kann ganzheitlich hergestellt sein. Geeignete Materialien für die verlängerte koaxiale röhrenförmige Welle 1998 enthalten, sind aber nicht beschränkt auf, Polyvinylchlorid, Polyurethan, Polyethylen, Polypropylen, Polyamide (Nylons), Polyester, Silikon, Latex, und Legierungen oder Copolymere davon, wie auch geflochtenen, aufgewickelten oder gegenläufig gewickelten Draht oder Filament verstärkte Verbundstoffe.
  • 20 ist ein vergrößerter seitlicher Querschnitt der koaxialen zweilumenigen Venen-Dränage-Kanüle 1999 entlang einer Linie 20-20 der 19. 21 ist ein vergrößerter seitlicher Querschnitt der koaxialen zweilumenigen Venen-Dränage-Kanüle 1999 entlang einer Linie 21-21 der 19. Insgesamt stellen 19 bis 21 die mehrlumenige Anordnung dar, wobei die innere röhrenförmige Welle 1915 und eine äußere röhrenförmige Welle 1917 in einer koaxialen Beziehung derart angeordnet sind, dass ein ringförmiger Zwischenraum dazwischen erzeugt wird, welcher das körperliche Venen-Dränage-Lumen 1989 definiert. Die venöse koaxiale mehrlumenige Dränage-Kanüle 1999 umfasst weiter ein zerebrales Dränage-Lumen 1988, welches durch den Innendurchmesser der inneren röhrenförmigen Welle 1915 definiert ist, ein erstes Ballon-Aufblas-Lumen 1991, und ein zweites Ballon-Aufblas-Lumen 1994. Die röhrenförmige Welle 1998 besitzt vorzugsweise eine Länge von ungefähr 15 cm bis 90 cm und einen Durchmesser von ungefähr 10 bis 32Charr (3,3 mm bis 10,7 mm Durchmesser).
  • Die zweilumenige Venen-Dränage-Kanüle 1999 besitzt einen ersten Verschlussballon 1997 oder ein anderes auf der röhrenförmigen Welle 1998 angebrachtes ausdehnbares Verschlussteil, welches in der oberen Hohlvene des Patienten positioniert ist, wenn es sich in der operativen Position befindet, und einen zweiten Verschlussballon 1996 oder ein anderes auf der röhrenförmigen Welle 1998 angebrachtes ausdehnbaren Verschlussteil, welches in der unteren Hohlvene des Patienten positioniert ist, wenn es sich in der operativen Position befindet, um eine Segmentation des Venen-Blutflusses in der oberen und unteren Hohlvene zu erzeugen. Geeignete Materialien für das erste Verschlussteil 1997 und das zweite Verschlussteil 1996 enthalten flexible Polymere und Elastome, welche enthalten, aber nicht auf folgende Stoffe beschränkt sind, Polyvinylchlorid, Polyurethan, Polyethylen, Polypropylen, Polyamide (Nylons), Polyester, Silikon, Latex, und Legierungen, Copolymere und verstärkte Verbundstoffe davon. Die Verschlussballons 1996 und 1997 besitzen vorzugsweise einen Durchmesser im ausgedehnten Zustand von ungefähr 5 mm bis 40 mm. Wenn die koaxiale zweilumenige Venen-Dränage-Kanüle 1999 zur Oberschenkelarterien-Einführung ausgestaltet ist, ist der erste Verschlussballon 1997 in der Nähe des distalen Endes 1995 der inneren röhrenförmigen Welle 1915 und der zweite Verschlussballon 1996 etwas proximal zu dem ersten Ballon 1997 auf der äußeren röhrenförmigen Welle 1917 angebracht. Alternativ sind die Positionen der Verschlussballons zur Drosselvenen-Einführung umgekehrt.
  • Ein erster Ballon-Aufblas-Lumen 1991 ist mit einem Absperrhahn 1990 verbunden, welches sich durch die röhrenförmige Welle 1998 zu einem Ballon-Aufblas-Anschluss 1992 in dem ersten Verschlussballon 1997 erstreckt. Das zweite Ballon- Aufblas-Lumen 1994 ist mit einem Absperrhahn 1993 verbunden, welches sich durch die röhrenförmige Welle 1998 zu einem Ballon-Aufblas-Anschluss 1923 in dem zweiten Verschlussballon 1996 erstreckt.
  • Das zerebrale Venen-Dränage-Lumen 1988 erstreckt sich von einer proximalen Venen-Dränage-Befestigung 1987 in Flüssigkeitsverbindung mit einer externen CPB-Maschine durch die röhrenförmige Welle 1998 zu einem oder mehreren Dränage-Anschlüssen 1995 der oberen Hohlvene auf der röhrenförmigen Welle 1998 distal zu dem ersten Verschlussballon 1997. Zusätzlich befinden sich Venen-Dränage-Anschlüsse 1982, welche sich proximal zu dem ersten Verschlussballon 1997 befinden, auch in Flüssigkeitsverbindung mit dem ersten Venen-Dränage-Lumen 1988. Alternativ können die Venen-Dränage-Anschlüsse 1982 in Flüssigkeitsverbindung mit dem körperlichen Venen-Dränage-Lumen 1989 sein. Alternativ kann ein getrenntes Lumen vorhanden sein, um den Herzmuskelkreislauf vollständig zu isolieren. Das körperliche Venen-Dränage-Lumen 1989 erstreckt sich von einer proximalen Venen-Dränage-Befestigung 1981 in Flüssigkeitsverbindung mit einer externen CPB-Maschine durch die röhrenförmige Welle 1998 zu einem oder mehreren Dränage-Anschlüssen 1978 der unteren Hohlvene auf der röhrenförmigen Welle 1998 proximal zu dem zweiten Verschlussballon 1996. Vorzugsweise ist der distale Abschnitt der röhrenförmigen Welle 1998 zur einfachen Einführung, und um ein Trauma oder eine Verletzung der Hohlvene während der Einführung oder des Herausziehens der koaxialen mehrlumenigen Venen-Kanüle 1999 zu verhindern, gleichmäßig verjüngt oder abgerundet.
  • Vorzugsweise besitzt die koaxiale mehrlumenige Venen-Kanüle 1999 eine oder mehrere Markierungen, welche röntgenpositive Markierungen und/oder sonarreflektierende Markierungen enthalten können, um eine Bilderkennung der Venen-Kanüle 1999 zu verbessern, wobei Fluoroskopie oder Ultraschall, wie z. B. transesophageale Echokardiographie (TEE), verwendet werden. Bei dieser anschaulichen Ausführungsform besitzt die mehrlumenige koaxiale Venen-Dränage-Kanüle 1999 eine in der Nähe des distalen Endes der röhrenförmigen Welle 1998 positionierte distale röntgenpositive Markierung 1908, eine in der Nähe der Dränage-Anschlüsse 1982 positionierte dazwischen befindliche röntgenpositive Markierung 1977 und eine in der Nähe der distalen Kante des zweiten Verschlussteils 1996 positionierte proximale röntgenpositive Markierung 1976. Jede der röntgenpositiven Markierungen 1908, 1977, 1976 kann aus einem Ring von dichtem röntgenpositiven Metall, wie z. B. Gold, Platin, Tantal, Wolfram oder Legierungen davon oder einem Ring eines Polymers oder eines schwer mit einem röntgenpositiven Füllmaterial belasteten Klebstoff hergestellt sein.
  • Das proximale Ende 1983 der koaxialen mehrlumenigen Venen-Dränage-Kanüle 1999 ist geeignet, das innere röhrenförmige Teil aufzunehmen und eine flüssigkeitsdichte Dichtung durch den Touhy-Borst-Adapter 1931 oder ein anderes geeignetes hämostatisches Ventil, welches zum Aufnehmen eines zweiten Katheter-Instruments geeignet ist, zu schaffen. Das zerebrale Venen-Dränage-Lumen 1988 ist mit einer Y-Befestigung 1987 gekoppelt, welche einen Verbinder 1986 mit Widerhaken zur Verbindung mit einer externen CPB-Maschine, und einen Luer-Verbinder 1985, welcher zum Überwachen eines Drucks in einer oberen Hohlvene, einer Temperatur und chemischer Zusammensetzungen geeignet ist, aufweist. Das körperliche Venen-Dränage-Lumen 1989 ist mit einer dreiwegigen Befestigung 1981 gekoppelt, welche einen Verbinder 1980 mit Widerhaken oder eine andere geeignete Befestigung, welche geeignet ist, um mit einer CPB-Maschine gekoppelt zu sein, eine Luer-Befestigung 1979, welche zum Überwachen eines Drucks in einer unteren Hohlvene, einer Temperatur und chemischer Zusammensetzungen geeignet ist, und einen Führungsdraht-Anschluss 1984 mit einem Touhy-Borst-Adapter 1931 oder einem anderen hämostatischen Ventil aufweist. Ein erstes Aufblas-Lumen 1991 ist mit einem Absperrhahn 1990 oder einer anderen angemessenen Befestigung, um an eine Aufblas-Vorrichtung angebracht werden zu können, gekoppelt, und ein zweites Aufblas-Lumen 1994 ist mit einem Absperrhahn 1993 oder einer anderen angemessenen Befestigung, um an eine Aufblas-Vorrichtung angebracht werden zu können, gekoppelt. Zusätzlich kann jedes Aufblas-Lumen eine individuelle Druck-Überwachungs-Vorrichtung proximal oder distal zu dem Absperrhahn besitzen, um für eine sichtbare und fühlbare Rückmeldung die Ballon-Aufblas-Drücke betreffend zu sorgen.
  • 22 stellt eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Unteratützungssystems für eine ausgewählte, isolierte, zweischleifige Perfusion eines Kreislaufsystems eines Patienten dar. Das Kreislaufunterstützungssystem besitzt eine zerebrale Schleife für eine Perfusion des zerebralen Kreislaufs des Patienten und der oberen Extremitäten und eine getrennte körperliche Schleife zur Perfusion der inneren Organe des Körpers des Patienten und der unteren Extremitäten. Wie bei den vorab beschriebenen Ausführungsformen kann der koronare Kreislauf des Patienten optional in die zerebrale Schleife oder die körperliche Schleife einbezogen werden, oder eine dritte, isolierte koronare Schleife kann kreiert werden. Bei dieser Ausführungsform des Kreislaufunterstützungssystems wird durch eine zweiballonige, koaxiale ausgewählte Arterien- Perfusions-Kanüle 2200 für die Arterien-Kanüleneinführung gesorgt und für die Venen-Kanüleneinführung wird durch eine zweilumenige, koaxiale Venen-Dränagekanüle 2299 gesorgt. Eine aufgeschnittene Großaufnahme der Kanülen-Platzierung ist in 23 mit einem aufgeschnitten Abschnitt des Herzens des Patienten, um den absteigenden Teil der Aorta besser darzustellen, dargestellt.
  • Die zweilumenige koaxiale Venen-Dränage-Kanüle 2299 kann zur Einführung durch die untere Hohlvene des Patienten über die Oberschenkelvene oder einen anderen geeigneten Venenzugangspunkt in den unteren Extremitäten, wie dargestellt, ausgestaltet sein, oder alternativ kann sie zur Einführung durch die obere Hohlvene des Patienten über die Drosselvene oder einen anderen geeigneten Venenzugangspunkt in dem Nacken oder den oberen Extremitäten ausgestaltet sein. Die zweilumenige koaxiale Venen-Dränage-Kanüle 2299 besitzt eine innere röhrenförmige Welle 2215, welche ein erstes Venen-Dränage-Lumen 2288 zum Ableiten des venösen Blutes von der oberen Hohlvene des Patienten aufweist, und eine äußere, koaxiale röhrenförmige Welle 2217, welche ein zweites, koaxiales Venen-Dränage-Lumen 2289 zum Ableiten des venösen Blutes von der unteren Hohlvene des Patienten aufweist. Zusätzlich weist die innere röhrenförmige Welle 2215 ein erstes Ballon-Aufblas-Lumen 2291 auf, und die äußere röhrenförmige Welle 2217 weist ein zweites Ballon-Aufblas-Lumen 2294 zum Aufblasen der Ballons auf, um die Segmentation der Hohlvene zu ermöglichen, um den zerebralen, körperlichen und Herzmuskel-Kreislauf zu isolieren. Die inneren und äußeren röhrenförmigen Wellen 2215 und 2217 besitzen vorzugsweise eine Länge von ungefähr 15 cm bis 90 cm und die äußere röhrenförmige Welle 2217 besitzt vorzugsweise einen Durchmesser von ungefähr 10 bis 32Charr (3,3 mm bis 10,7 mm Durchmesser). Ein erster Verschlussballon 2297 oder ein anderes ausdehnbares Verschlussteil ist in der Nähe des distalen Endes der inneren röhrenförmigen Welle 2215 angebracht, und ein zweiter Verschlussballon 2296 oder ein anderes ausdehnbares Verschlussteil ist in der Nähe des distalen Endes der äußeren röhrenförmigen Welle 2217 angebracht. Die Verschlussballons 2297 und 2296 oder die anderen ausdehnbaren Verschlussteile besitzen vorzugsweise einen Durchmesser im ausgedehnten Zustand von ungefähr 5 mm bis 40 mm. Die innere röhrenförmige Welle 2215 befindet sich gleitbar in einer hämostatischen Dichtung 2231 an dem proximalen Ende der äußeren röhrenförmigen Welle 2217. Dies ermöglicht eine Einstellung des Abstandes zwischen dem ersten Verschlussballon 2297 und dem zweiten Verschlussballons 2296, so dass der erste Verschlussballon 2297 in der oberen Hohlvene des Patienten positioniert werden kann und der zweiter Verschlussballon 2296 in der unteren Hohlvene des Patienten positioniert werden kann. Vorzugsweise besitzt die hämostatische Dichtung eine Befestigung oder eine andere Kompressionsdichtung, welche der Bedienperson ermöglicht, die relative Position der inneren 2215 und äußeren 2217 röhrenförmigen Wellen gezielt zu verriegeln. Optional kann eine gleitende hämostatische Dichtung an dem distalen Ende der äußeren röhrenförmigen Welle verwendet werden, um den ringförmigen Zwischenraum zwischen der inneren und äußeren ringförmigen Welle abzudichten.
  • Das Dränage-Lumen 2288 der oberen Hohlvene erstreckt sich durch die innere röhrenförmige Welle 2215 von einer ersten Venen-Dränage-Befestigung 2287 an dem proximalen Ende der inneren röhrenförmigen Welle 2215 zu einem oder mehreren Dränage-Anschlüssen der oberen Hohlvene auf der inneren röhrenförmigen Welle 2215 distal zu dem ersten Verschlussballon 2297.
  • Das Dränage-Lumen 2288 der oberen Hohlvene kann auch mit einem distalen Führungsdraht-Anschluss an dem Ende der inneren röhrenförmigen Welle 2215 distal zu dem ersten Verschlussballon 2297 verbunden sein. Das zweite Venen-Dränage-Lumen 2289 erstreckt sich durch die röhrenförmige Welle 2298 in den ringförmigen Zwischenraum von einer zweiten Venen-Dränage-Befestigung 2281 auf dem proximalen Ende der äußeren röhrenförmigen Welle 2217 zu einem oder mehreren Dränage-Anschlüssen 2278 der unteren Hohlvene auf der äußeren röhrenförmigen Welle proximal zu dem zweiten Verschlussballon 2296. Zusätzlich kann auch eine Extra-Dränage durch eine ringförmige Öffnung 2273 und Extra-Venen-Dränage-Anschlüsse 2282 distal zu dem zweiten Verschlussballon 2296 bewerkstelligt werden.
  • Die zerebrale Schleife des Kreislaufunterstützungssystems wird erzeugt, indem das Dränage-Lumen 2288 der oberen Hohlvene der inneren röhrenförmigen Welle 2215 mit dem Einfluss 2248 einer ersten Blutkreislaufpumpe 2247 verbunden wird, wobei ein geeignetes Blutflussrohr 2249 verwendet wird, wobei dann der Ausfluss 2246 der ersten Blutkreislaufpumpe 2247 mit dem Bogen-Perfusions-Lumen 2210 der Arterien-Kanüle 2200 verbunden wird. Die erste Herzkreislaufpumpe 2247 kann eine peristaltische Rollenpumpe, eine Zentrifugalblutpumpe oder eine andere geeignete Blutkreislaufpumpe sein. Vorzugsweise kann die zerebrale Schleife des Kreislaufunterstützungssystems auch einen Venen-Blut-Vorratsbehälter 2201, einen Blut-Oxygenator 2203 und einen Wärmetauscher 2202 in Serie mit der ersten Blutkreislaufpumpe 2247 aufweisen. Optional kann eine Vakuum-Unterstützung verwendet werden, um die Venen-Dränage durch das erste Venen-Dränage-Lumen 2288 der inneren röhrenförmigen Welle 2215 zu verbessern. Venöses Blut von dem Kopf und oberen Extremitäten wird durch den ersten Verschlussballon 2297 in das Lumen 2288 der oberen Hohlvene aufgeteilt und wird durch das Venen-Dränage-Lumen 2288 der oberen Hohlvene der inneren röhrenförmigen Welle 2215 abgeleitet. Das Blut wird mit Seuerstoff angereichert, gekühlt und durch die erste Blutkreislaufpumpe 2247 zu dem Kopf und den oberen Extremitäten durch das Bogen-Perfusions-Lumen 2210 der Arterien-Kanüle 2200 wieder in Umlauf gebracht.
  • Die körperliche Schleife des Kreislaufunterstützungssystems wird erzeugt, indem das Venen-Dränage-Lumen 2289 der unteren Hohlvene der äußeren röhrenförmigen Welle 2217 mit dem Einfluss 2251 einer zweiten Blutkreislaufpumpe 2255 verbunden wird, wobei ein geeignetes Blutflussrohr 2277 verwendet wird, wobei dann der Ausfluss der zweiten Blutkreislaufpumpe mit dem körperlichen Perfusions-Lumen 2208 der Arterien-Kanüle 2200 verbunden wird. Die zweite Herzkreislaufpumpe 2255 kann eine peristaltische Rollenpumpe, eine Zentrifugalblutpumpe oder eine andere geeignete Blutkreislaufpumpe sein. Vorzugsweise besitzt die körperliche Schleife des Kreislaufunterstützungssystems auch einen Venen-Blut-Vorratsbehälter 2204, einen Blut-Oxygenator 2206 und einen Wärmetauscher 2205 in Serie mit der zweiten Blutkreislaufpumpe 2255. Optional kann eine Vakuum-Unterstützung verwendet werden, um die Venen-Dränage durch das Venen-Dränage-Lumen 2289 der unteren Hohlvene der röhrenförmigen Welle 2298 zu verbessern. Venöses Blut von den inneren Organen des Körpers und den unteren Extremitäten dringt in die untere Hohlvene des Patienten ein und wird durch den zweiten Verschlussballon 2296 in das Venen-Dränage-Lumen 2289 der unteren Hohlvene aufgeteilt und wird durch das Venen-Dränage-Lumen 2289 der unteren Hohlvene abgeleitet. Das Blut wird mit Sauerstoff angereichert, ge kühlt und durch die zweiter Blutkreislaufpumpe 2255 zu den inneren Organen des Körpers und den unteren Extremitäten durch das körperliche Perfusions-Lumen 2208 der Arterien-Kanüle 220C wieder in Umlauf gebracht.
  • Die zweilumenige, koaxiale Venen-Dränage-Kanüle 2299 besitzt auch einen oder mehrere Dränage-Anschlüsse 2282, welche mit dem ersten Venen-Dränage-Lumen 2288 auf der inneren röhrenförmigen Welle 2215 zwischen dem ersten und dem zweiten Ballon 2297 und 2296 zum Ableiten des rechten Vorhofes des Patienten und des Sinus coronarius als Teil der zerebralen Schleife verbunden sind. Alternativ kann der rechte Vorhof des Patienten und der Sinus coronarius in das Venen-Dränage-Lumen 2289 der unteren Hohlvene durch den ringförmigen Zwischenraum 2273 zwischen der inneren 2215 und äußeren 2217 röhrenförmigen Welle als Teil der körperlichen Schleife abgeleitet werden. Optional kann die zweilumenige, koaxiale Venen-Dränage-Kanüle 2299 entweder ohne den ersten Verschlussballon 2297 oder dem zweiten Verschlussballon 2296 hergestellt sein oder einer der Ballons kann entleert sein, wenn eine Isolation des rechten Vorhofes des Patienten und des Sinus coronarius nicht benötigt wird. Alternativ kann die zweilumenige, koaxiale Venen-Dränage-Kanüle 2299 mit einem dritten Venen-Dränage-Lumen in der inneren oder äußeren röhrenförmigen Welle versehen sein, welches mit Dränage-Anschlüssen zwischen dem ersten 2297 und den zweiten 2296 Ballon zum Ableiten des rechten Vorhofes des Patienten und des Sinus coronarius verbunden ist. Eine getrennte koronare Perfusions-Schleife kann erzeugt sein, indem das dritte Venen-Dränage-Lumen mit dem Einfluss einer dritten Blutkreislaufpumpe verbunden ist und der Ausfluss der Pumpe mit dem Kardioplegie-Lumen 2216 der Arterien-Kanüle 2200 verbunden ist. Die dritte Blutkreislaufpumpe kann eine peristaltische Rollenpumpe, eine Zentrifugalblutpumpe oder eine andere geeignete Blutkreislaufpumpe sein. Vorzugsweise besitzt die koronare Schleife einen Venen-Blut-Vorratsbehälter, einen Blut-Oxygenator und einen Wärmetauscher in Serie mit der dritten Blutkreislaufpumpe.
  • 24 bis 29 stellen gemeinsam eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreislaufunterstützungssystems dar, welches zur ausgewählten, isolierten, zweischleifigen Perfusion eines Kreislaufsystems eines Patienten ausgestaltet ist. Das Kreislaufunterstützungssystem besitzt eine zerebrale Schleife zur Perfusion des zerebralen Kreislaufs des Patienten und der unteren Extremitäten und eine getrennte körperliche Schleife zur Perfusion der inneren Organe des Körpers des Patienten und der unteren Extremitäten. Optional kann der koronare Kreislauf des Patienten in der zerebralen Schleife oder der körperlichen Schleife enthalten sein, oder eine dritte, isolierte koronare Schleife kann erzeugt werden. Bei dieser anschaulichen Ausführungsform wird durch ein gering profiliertes Arterien-Kanülen-Einführungs-Subsystem für eine Arterien-Kanüleneinführung gesorgt, welches eine Aortenbogen-Perfusions-Kanüle 2400 und eine getrennte körperliche Perfusions-Kanüle 2401 besitzt. Für eine Venen-Kanüleneinführung kann durch irgend eine der vorab beschriebenen Venen-Kanülen gesorgt werden, für verdeutlichende Zwecke wird eine Kanüle 399 der oberen Hohlvene, wie in 3 und 4 beschrieben, in Verbindung mit einer getrennten Kanüle 589 der unteren Hohlvene verwendet, welche auch vollständig in 5 und 6 beschrieben wurde, wobei die Beschreibungen durch Referenz hier aufgenommen sind. Die Verwendung eines gering profilierten peripheren Arterien-Kanülen-Einführungs-Subsystems mit getrennten Kanülen der oberen und unteren Hohlvene ermöglicht eine einfachere Kanüleneinführung für Patienten mit kleineren peripheren Arterien, wie z. B. kindliche Patienten oder kleinere Erwachsene, insbesondere Frauen. Das gering profilierte periphere Arterien-Kanülen-Einführungs-Subsystem erlaubt auch eine perkutane Kanüleneinführung ohne arterielles Zurechtstutzen bei erwachsenen Patienten mit normal großen peripheren Arterien.
  • 24 stellt eine Aortenbogen-Perfusions-Kanüle dar, welche für eine Verwendung in dem erfindungsgemäßen Kreislaufunterstützungssystem geeignet ist, welche zur Einführung in den Aortenbogen durch einen peripheren Arterienzugang in einer der oberen Extremitäten, z. B. der linken oder rechten Unterschlüsselbein-Arterie, Achsel-Arterie oder Oberarm-Arterie, ausgestaltet ist. Alternativ kann ein Zwei-Katheter-Arterien-System auch ausgeführt sein, indem bei einem kontralateralen Ansatz in beide Oberschenkelarterien eine Kanüle eingeführt wird oder indem bei einem gleichseitigen Ansatz in dieselbe Oberschenkelarterie eine zweite Arterien-Kanüle eingeführt wird. Die Aortenbogen-Perfusions-Kanüle 2400 besitzt eine röhrenförmige Welle 2402, welche vorzugsweise eine Länge von ungefähr 15 cm bis 90 cm und einen Durchmesser von ungefähr 10 bis 32Charr (3,3 mm bis 10,7 mm Durchmesser) besitzt. Um die Platzierung des Aortenbogen-Katheters 2400 zu ermöglichen und die Stabilität des Katheters 2400 in der geeigneten Position in der Aorta des Patienten zu verbessern, kann ein distaler Bereich 2444 der Katheterwelle 2402 mit einer Rundung vorgeformt sein, um mit der inneren Krümmung des Aortenbogens des Patienten überein zu stimmen. Der gerundete distale Bereich 2444 stellt eine S-geformte Rundung dar, um mit der typischen Krümmung des Aortenbogens in einem erwachsenen menschlichen Patienten überein zu stimmen. Zusätzlich kann das distale Ende 2406 des Katheters leicht schräg aufwärts aus der Ebene der Rundung verlaufen, um sich dem vorwärts gerichteten Winkel der aufsteigenden Aorta des Patienten anzupassen. Zusätzlich kann die Katheterwelle 2402 insbesondere in dem gerundeten distalen Bereich 2444, z. B. mit geflochtenem oder aufgewickeltem Draht verstärkt sein, um die Stabilität des Katheters 2400 in der geeigneten Position in der Aorta des Patienten weiter zu verbessern.
  • In 25 ist ein vergrößerter seitlicher Querschnitt der Aorta-Perfusions-Kanüle 2400 der 24 entlang einer Linie 25-25 der 24 dargestellt, wobei die mehrlumenige Anordnung der Katheterwelle 2402 dargestellt ist. Die Kanülenwelle 2402 besitzt vier Lumen einschließlich eines Bogen-Perfusions-Lumens 2410, eines Ballon-Aufblas-Lumens 2412, eines Kardioplegie-Lumens 2416 und eines Hauptdruck-Lumens 2418.
  • Insgesamt mit Bezug auf 24 und 25 ist ein Verschlussballon 2420 oder ein anderes ausdehnbares Verschlussteil in der Nähe des distalen Endes 2406 der röhrenförmigen Welle 2402 angebracht, so dass es in dem aufsteigenden Teil der Aorta zwischen den Koronararterien und der rechten brachiozephalen Arterie positioniert ist, wenn der Ballon 2420 eingesetzt ist. Das Bogen-Perfusions-Lumen 2410 erstreckt sich durch die röhrenförmige Welle 2402 von einer Bogen-Perfusions-Befestigung 2464 auf dem proximalen Ende der Kanüle 2400 zu einem oder mehreren Bogen-Perfusions-Anschlüssen 2426 auf der röhrenförmigen Welle 2402 proximal zu dem Verschlussballon 2420. Das Kardioplegie-Lumen 2416 erstreckt sich durch die röhrenförmige Welle 2402 von einer Kardiople gie-Befestigung 2470 auf dem proximalen Ende der Kanüle 2400 zu einem oder mehreren Kardioplegie-Anschlüssen 2436 auf der röhrenförmigen Welle 2402 distal zu dem Verschlussballon 2420. Das Kardioplegie-Lumen 2416 kann auch als ein Führungsdraht-Lumen. dienen. Bei diesen alternativen Ausführungsformen befindet sich eine Touhy-Borst-Befestigung 2476 in Flüssigkeitsverbindung mit dem Kardioplegie-Lumen 2416 und ist ausgelegt und dimensioniert, um einen Führungsdraht aufzunehmen, um die Einführung und Platzierung der Kanüle 2400 zu unterstützen. Ein Hauptdruck-Lumen 2418 erstreckt sich durch die röhrenförmige Welle 2402 von einer Hauptdruck-Befestigung 2468 auf dem proximalen Ende des Katheters 2402 zu einem oder mehreren Druckanschlüssen 2428 auf der röhrenförmigen Welle 2402 distal zu dem Verschlussballon 2420. Das Ballon-Aufblas-Lumen 2412 erstreckt sich durch die röhrenförmige Welle 2402 von einer Ballon-Aufblas-Befestigung 2460 auf dem proximalen Ende der Kanüle 2400 zu einem Ballon-Aufblas-Anschluss 2430 in dem Verschlussballon 2420. Zusätzlich kann ein getrenntes Bogen-Überwachungs-Lumen enthalten sein, um das Überwachen eines Druckes in dem Aortenbogen proximal zu dem Verschlussballon 2420 zu ermöglichen. Alternativ kann das Bogen-Überwachungs-Lumen ausgelegt und ausgestaltet sein, um gleitbar einen Bogen-Überwachungs-Fühler aufzunehmen, welcher dadurch eingeführt wird, um Messungen in dem Bogen auszuführen.
  • Vorzugsweise besitzt der Aortenbogen-Katheter 2400 eine oder mehrere Markierungen, welche röntgenpositive Markierungen und/oder sonarreflektierende Markierungen enthalten können, um eine Bilderkennung des Aortenbogen-Katheters 2400 zu verbessern, wobei Fluoroskopie oder Ultraschall, wie z. B. transesophageale Echokardiographie (TEE), verwendet wird. Bei dieser anschaulichen Ausführungsform besitzt der Aortenbogen- Katheter 2400 eine in der Nähe des distalen Endes 2406 der Katheterwelle 2402 positionierte distale röntgenpositive Markierung 2438, und eine in der Nähe der proximalen Kante des Verschlussteils 2420 positionierte dazwischen liegende röntgenpositive Markierung 2440. Jede der röntgenpositiven Markierungen 2438 und 2440 kann aus einem Ring von dichtem röntgenpositiven Metall, wie z. B. Gold, Platin, Tantal, Wolfram oder Legierungen davon oder einem Ring von einem Polymer oder einem schwer mit einem röntgenpositiven Füllmaterial belasteten Klebstoff hergestellt sein.
  • Das proximale Ende 2404 der Aortenbogen-Katheter-Welle 2402 ist mit einem Verteiler 2450 mit Befestigungen für jedes der Katheter-Lumen verbunden. Das Bogen-Perfusions-Lumen 2410 ist mit einer Y-Befestigung 2464 verbunden, welche einen Verbinder 2456 mit Widerhaken zur Verbindung mit einer Perfusions-Pumpe und einen Luer-Verbinder 2458 aufweist. Das Ballon-Aufblas-Lumen 2412 ist mit einem Absperrhahn 2460 oder anderen zur Verbindung mit einer Spritze oder Ballon-Aufblas-Vorrichtung geeigneten Befestigungen verbunden. Das Führungsdraht- und Kardioplegie-Lumen 2416 ist mit einer dreiwegigen Y-Befestigung 2470 verbunden, welche einen Verbinder 2472 mit Widerhaken zur Verbindung mit einer Kardioplegie-Infusions-Pumpe, einen Luer-Verbinder 2474 und einen Führungsdraht-Anschluss 2476 mit einem Touhy-Borst-Adapter oder einem anderen hämostatischen Ventil aufweist. Das Hauptdruck-Lumen 2418 ist mit einem Luer-Verbinder 2468 oder einer anderen zur Verbindung mit einer Drucküberwachungseinrichtung geeigneten Befestigung verbunden.
  • 26 stellt eine körperliche Perfusions-Kanüle dar, welche zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Kreislaufunterstüt zungssystem geeignet ist, welche zur Einführung in den absteigenden Teil der Aorta durch einen peripheren Arterienzugang in eine der unteren Extremitäten, z. B. der Oberschenkelarterie, ausgestaltet ist. Die körperliche Perfusions-Kanüle 2601 besitzt eine röhrenförmige Welle 2625, welche vorzugsweise eine Länge von ungefähr 15 cm bis 90 cm und einen Durchmesser von ungefähr 10 bis 32Charr (3,3 mm bis 10,7 mm Durchmesser) besitzt. Die Katheterwelle 2602 kann, z. B. durch einen geflochtenen oder gewickelten Draht, verstärkt sein, um die Stabilität des Katheters 2600 in der geeigneten Position in der Aorta des Patienten weiter zu verbessern.
  • In 27 ist ein vergrößerter seitlicher Querschnitt der körperlichen Perfusions-Kanüle 2601 entlang einer Linie 27-27 der 26 dargestellt, wobei die mehrlumenige Anordnung der Katheterwelle 2689 dargestellt ist. Die röhrenförmige Welle 2625 besitzt vier Lumen einschließlich eines körperlichen Perfusions-Lumens 2608, eines Ballon-Aufblas-Lumens 2614, eines Führungsdraht-Lumens 2616 und eines Bogen-Überwachungs-Lumens 2619.
  • Mit gemeinsamem Bezug auf 26 und 27 ist ein Verschlussballon 2622 oder ein anderes ausdehnbares Verschlussteil in der Nähe des distalen Endes der röhrenförmigen Welle 2625 angebraucht. Das körperliche Perfusions-Lumen 2608 erstreckt sich durch die röhrenförmige Welle 2625 von einer körperlichen Perfusions-Befestigung 2662 auf dem proximalen Ende der Kanüle 2604 zu einem oder mehreren körperlichen Perfusions-Anschlüssen 2624 auf der röhrenförmigen Welle 2625 proximal zu dem Verschlussballon 2622. Das Führungsdraht-Lumen 2616 erstreckt sich durch die röhrenförmige Welle 2625 von einer Führungsdraht-Befestigung 2633 auf dem proximalen Ende 2604 der Kanüle 2600 zu einem Führungsdraht-Anschluss 2637 auf der röhrenförmigen Welle 2625 distal zu dem Verschlussballon 2622. Das Ballon-Aufblas-Lumen 2614 erstreckt sich durch die röhrenförmige Welle 2625 von einer Ballon-Aufblas-Befestigung 2666 auf dem proximalen Ende 2604 der Kanüle 2600 zu einem Ballon-Aufblas-Anschluss 2632 in dem Verschlussballon 2622. Ein körperliches Druck-Überwachungs-Lumen 2619 erstreckt sich durch die röhrenförmige Welle 2625 von einer Druck-Überwachungs-Befestigung 2639 auf dem proximalen Ende 2604 der Kanüle 2600 zu einem körperlichen Druck-Anschluss 2607 auf der röhrenförmigen Welle 2625 proximal zu dem Verschlussballon 2622.
  • Vorzugsweise enthält der körperliche Katheter 2601 eine oder mehrere Markierungen, welche röntgenpositive Markierungen und/oder sonarreflektierende Markierungen enthalten können, um eine Bilderkennung des Aorta-Katheters 2601 zu verbessern, wobei Fluoroskopie oder Ultraschall, wie z. B. transesophageale Echokardiographie (TEE), verwendet wird. Bei dieser anschaulichen Ausführungsform besitzt der körperliche Katheter 2601 eine in der Nähe des distalen Endes 2606 der Katheterwelle 2625 positionierte distale röntgenpositive Markierung 2638, eine in der Nähe der proximalen Kante des Verschlussteils 2622 positionierte dazwischen liegende röntgenpositive Markierung 2640, und eine in der Nähe der distalen Kante des Ankerteiles 2622 positionierte proximale röntgenpositive Markierung 2640. Jede der röntgenpositiven Markierungen 2638 und 2640 kann aus einem Ring von dichtem röntgenpositiven Metall, wie z. B. Gold, Platin, Tantal, Wolfram oder Legierungen davon oder einem Ring eines Polymers oder eines schwer mit einem röntgenpositiven Füllmaterial belasteten Klebstoff hergestellt sein.
  • Das proximale Ende 2604 der Katheterwelle 2625 ist mit einem Verteiler 2650 mit Befestigungen für jedes der Katheter-Lumen verbunden. Das körperliche Perfusions-Lumen 2608 ist mit einer Y-Befestigung 2662 verbunden, welche einen Verbinder 2652 mit Widerhaken zur Verbindung mit einer Perfusions-Pumpe oder ähnlichem und einen Luer-Verbinder 2654 besitzt, welcher eingesetzt werden kann, um einen Perfusions-Druck zu überwachen, Flüssigkeitsproben herauszuziehen oder Medikationen oder andere Flüssigkeiten zu injizieren. Das Ballon-Aufblas-Lumen 2614 ist mit einem Absperrhahn-Verbinder 2666 oder einer anderen zur Verbindung mit einer Spritze oder Ballon-Aufblas-Vorrichtung geeigneten Befestigung verbunden. Das Führungsdraht-Lumen 2616 ist mit einem Touhy-Borst-Adapter 2633 oder einem anderen hämostatischen Ventil verbunden. Das körperliche Druck-Lumen 2619 ist mit einem Luer-Verbinder 2639 oder einer anderen zur Verbindung mit einer Druck-Überwachungseinrichtung geeigneten Befestigung verbunden.
  • 28 stellt das erfindungsgemäße Kreislaufunterstützungssystem zur ausgewählten, isolierten, zweischleifigen Perfusion eines Kreislaufsystems eines Patienten dar. Die zerebrale Schleife des Kreislaufunterstützungssystems wird erzeugt, indem das Venen-Dränage-Lumen 2897 der Kanüle 2899 der oberen Hohlvene mit. dem Einfluss 2848 einer ersten Blutkreislaufpumpe 2847 verbunden wird, wobei ein geeignetes Blutflussrohr 2849 verwendet wird, wobei dann der Ausfluss 2846 der Blutpumpe oder einer anderen geeigneten Blutkreislaufpumpe verbunden wird. Vorzugsweise enthält die zerebrale Schleife des Kreislaufunterstützungssystems auch einen Venen-Blut-Vorratsbehälter 2822, einen Blut-Oxygenator 2802 und einen Wärmetauscher 2803 in Serie mit der ersten Blutkreislaufpum pe. Optional kann eine Vakuum-Unterstützung verwendet werden, um die Venen-Dränage durch die Kanüle 2899 der oberen Hohlvene zu verbessern. Venöses Blut von dem Kopf und den oberen Extremitäten dringt in die obere Hohlvene des Patienten ein und wird durch das Venen-Dränage-Lumen 2897 der Kanüle 2899 der oberen Hohlvene abgeleitet. Das Blut wird mit Sauerstoff angereichert, gekühlt und durch die erste Blutkreislaufpumpe 2847 zu dem Kopf und den oberen Extremitäten durch das Bogen-Perfusions-Lumen 2810 der Bogen-Perfusions-Kanüle 2800 wieder in Umlauf gebracht.
  • Die körperliche Schleife des Kreislaufunterstützungssystems wird erzeugt, indem das Venen-Dränage-Lumen 2887 der Kanüle 2889 der unteren Hohlvene mit dem Zufluss 2851 einer zweiten Blutkreislaufpumpe 2855 verbunden wird, wobei ein geeignetes Blutflussrohr 2877 verwendet wird, wobei dann der Ausfluss 2857 der zweiten Blutkreislaufpumpe 2855 mit dem körperlichen Perfusions-Lumen 2808 der körperlichen Perfusions-Kanüle 2801 verbunden wird. Die zweite Blutkreislaufpumpe 2855 kann eine peristaltische Rollenpumpe, eine Zentrifugalblutpumpe oder eine andere geeignete Blutkreislaufpumpe sein. Vorzugsweise enthält die körperliche Schleife des Kreislaufunterstützungssystems auch einen Venen-Blut-Vorratsbehälter 2804, einen Blut-Oxygenator 2806 und einen Wärmetauscher 2805 in Serie mit der zweiten Blutkreislaufpumpe. Optional kann eine Vakuum-Unterstützung verwendet werden, um die Venen-Dränage durch die Kanüle 2889 der unteren Hohlvene zu verbessern. Venöses Blut von den inneren Organen des Körpers und den unteren Extremitäten dringt in die untere Hohlvene des Patienten ein und wird durch das Venen-Dränage-Lumen 2887 der Kanüle 2889 der unteren Hohlvene abgeleitet. Das Blut wird mit Sauerstoff angereichert, gekühlt oder erwärmt und durch die zweite Blut kreislaufpumpe 2855 zu den inneren Organen des Körpers und den unteren Extremitäten durch das körperliche Perfusions-Lumen 2808 der körperlichen Perfusions-Kanüle 2801 wieder in Umlauf gebracht.
  • 29 bis 35 stellen gemeinsam eine fünfte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreislaufunterstützungssystems dar, welches zur ausgewählten, isolierten, zweischleifigen Perfusion eines Kreislaufsystems eines Patienten ausgestaltet ist. Diese Ausführungsform des Kreislaufunterstützungssystems ist zur zentralen Venen- und zentralen Arterien-Kanüleneinführung ausgestaltet, wobei Verfahren mit offener Brust oder minimal invasive Operationsverfahren, zum Beispiel durch eine Einführung durch eine Mini-Thorakotomie, partielle Sternotomie, mediane Sternotomie oder Thorakotomie, verwendet werden. Das Kreislaufunterstützungssystem besitzt eine zerebrale Schleife zur Perfusion des zerebralen Kreislaufs des Patienten und der oberen Extremitäten und eine getrennte körperliche Schleife zur Perfusion der inneren Organe des Körpers des Patienten und der unteren Extremitäten. Optional kann der koronare Kreislauf des Patienten in die zerebrale Schleife oder die körperliche Schleife aufgenommen werden, oder eine dritte, isolierte koronare Schleife kann kreiert werden. Bei dieser Ausführungsform des Kreislaufunterstützungssystems ist durch eine zweiballonige, ausgewählte, zentrale Arterien-Perfusions-Kanüle 2900 für eine Arterien-Kanüleneinführung gesorgt und durch eine zentrale Kanüle 3199 der oberen Hohlvene und eine getrennte zentrale Kanüle 3189 der unteren Hohlvene für eine Venen-Kanüleneinführung gesorgt.
  • 29 stellt eine Seitenansicht der zweiballonigen, ausgewählten, zentralen Arterien-Perfusions-Kanüle 2900 dar, welche für eine anterograde Einführung in den Aortenbogen des Patienten über eine direkte Punktion oder einen Schnitt in den aufsteigenden Teil der Aorta ausgestaltet ist. Weil der Aorta-Katheter 2900 direkt in den aufsteigenden Teil der Aorta eingeführt wird, besitzt die verlängerte Katheter-Welle 2902 eine Gesamtlänge von ungefähr 20 bis 60 cm. Um eine Platzierung des Aorta-Katheters 2900 zu ermöglichen und die Stabilität des Katheters 2900 in der geeigneten Position in der Aorta des Patienten zu verbessern, kann ein distaler Bereich 2944 der Katheterwelle 2902 mit einer Rundung vorgeformt sein, um mit der internen Krümmung des Aortenbogens des Patienten überein zu stimmen. Der gerundete distale Bereich 2944 stellt eine S-geformte Rundung mit einer primären Rundung 2946 von ungefähr 180 Bogengrad mit einem Krümmungsradius von ungefähr 2 bis 4 cm, um mit der typischen Krümmung des Aortenbogens in einem erwachsenen menschlichen Patienten überein zu stimmen, und mit einer zweiten Rundung 2948 dar, welche eine Rundung von ungefähr 90 Grad oder mehr ist, wo die Katheterwelle 2902 durch die Aortenwand passiert. Zusätzlich kann die Katheterwelle 2902 verstärkt sein, insbesondere in dem gerundeten distalen Bereich 2944, zum Beispiel mit einem geflochtenen oder gewickelten Draht, um die Stabilität des Katheters 2900 in der geeigneten Position in der Aorta des Patienten zu verbessern.
  • 30 stellt einen vergrößerten seitlichen Querschnitt des Aorta-Katheters 2900 der 29 entlang einer Linie 30-30 in 29 dar, wobei die mehrlumenige Anordnung des Aorta-Katheters 2900 dargestellt ist. Die Katheterwelle 2902 besitzt sechs Lumen: ein Führungsdraht- und körperliches Perfu sions-Lumen 2908, ein Bogen-Perfusions-Lumen 2910, ein Bogen-Überwachungs-Lumen 2912, ein Ballon-Aufblas-Lumen 2914, ein Kardioplegie-Lumen 2916 und ein Hauptdruck-Lumen 2918. Die verlängerte Katheterwelle 2902 besitzt einen Außendurchmesser, welcher vorzugsweise ungefähr 9 bis 30Charr (3,0– 10,0 mm Durchmesser), noch besser ungefähr 12 bis 18Charr (4,0 –6,0 mm Durchmesser) für erwachsene menschliche Patienten beträgt. Zusätzlich enthält der Aortenwand-Katheter 2900 eine in der Nähe des distalen Endes 2906 der Katheterwelle 2902 positionierte distale röntgenpositive Markierung 2938, eine in der Nähe der proximalen Kante des stromabwärtigen Ankerteiles 2922. positionierte dazwischen liegende röntgenpositive Markierung 2940, und eine in der Nähe der distalen Kante des stromaufwärtigen Verschlussteils 2920 positionierte proximale röntgenpositive Markierung 2942.
  • Ein stromabwärtiges Verschlussteil 2922 in der Form eines aufblasbaren Ballons ist an der Katheterwelle 2902 in der Nähe des distalen Endes 2906 der Katheterwelle 2902 angebracht. Wenn es in der operativen Position platziert ist, kann das stromabwärtige Verschlussteil 2922 teilweise aufgeblasen oder vollständig auf einen Durchmesser aufgeblasen sein, welcher ausreicht, um den Blutfluss in dem absteigenden Teil der Aorta zu regulieren. Zur Verwendung bei erwachsenen menschlichen Patienten besitzt das stromabwärtige Verschlussteil 2922 vorzugsweise einen Außendurchmesser in einem aufgeblasenen Zustand von ungefähr 0,5 cm bis 4,0 cm und eine Länge von ungefähr 1,0 cm bis 7,5 cm. Ein stromaufwärtiges Verschlussteil 2920 in der Form eines ausdehnbaren, aufblasbaren Ballons ist an die Katheterwelle 2902 an einer Position proximal zu und beabstandet. entfernt von dem stromabwärtigen Ankerteil 2922 angebracht, so dass es in dem aufsteigenden Teil der Aorta positioniert ist, wenn es eingesetzt ist. Der Abstand zwischen dem stromaufwärtigen Verschlussteil 2920 und dem stromabwärtigen Verschlussteil 2922 beträgt vorzugsweise zwischen 3 und 20 cm, besser zwischen 8 und 15 cm und wird derart gewählt, dass, wenn der Aorta-Katheter 2900 eingesetzt ist und das stromaufwärtige Verschlussteil 2920 in dem aufsteigenden Teil der Aorta zwischen den Koronararterien und der brachiozephalen Arterie positioniert ist, das stromabwärtige Verschlussteil 2922 in dem absteigenden Teil der Aorta stromabwärts der linken Unterschlüsselbein-Arterie platziert ist. Wenn es aufgeblasen ist, dehnt sich das stromaufwärtige Verschlussteil 2920 auf einen Durchmesser aus, welcher ausreicht, den Blutfluss in dem aufsteigenden Teil der Aorta zu verschließen. Zur Verwendung bei erwachsenen menschlichen Patienten besitzt der aufblasbare Ballon des stromaufwärtigen Verschlussteils 2920 vorzugsweise einen Außendurchmesser im aufgeblasenen Zustand von ungefähr 1,5 cm bis 4,0 cm. Vorzugsweise besitzt der aufblasbare Ballon des stromaufwärtigen Verschlussteils 2921 eine Länge im aufgeblasenen Zustand, welche nicht wesentlich länger als sein Durchmesser im aufgeblasenen Zustand ist oder besser kürzer als sein Durchmesser im aufgeblasenen Zustand ist, um dem stromaufwärtigen Verschlussteil 2920 zu ermöglichen, leicht in dem aufsteigenden Teil der Aorta zwischen den Koronararterien und der brachiozephalen Arterie, ohne jegliche Gefahr eine von beiden unabsichtlich zu verschließen, platziert zu werden.
  • Das Bogen-Perfusions-Lumen 2910 erstreckt sich durch die Katheterwelle 2902 von dem proximalen Ende 2904 zu einem oder mehreren Bogen-Perfusions-Anschlüssen 2926 auf der Außenseite der Katheterwelle 2902 zwischen dem stromaufwärtigen Verschlussteil 2920 und dem stromabwärtigen Ankerteil 2922. Das Bogen-Überwachungs-Lumen 2912 erstreckt sich durch die Katheterwelle 2902 von dem proximalen Ende zu einem Bogen-Überwachungs-Anschluss 2928, welcher sich zwischen dem stromaufwärtigen Verschlussteil 2920 und dem stromabwärtigen Ankerteil 2922 befindet, um den Druck in dem Aortenbogen zu überwachen. Das Hauptdruck-Lumen 2918 erstreckt sich durch die Katheterwelle 2902 von dem proximalen Ende 2904 zu einem Hauptdruck-Anschluss 2921, welcher sich distal zu dem stromabwärtigen Ankerteil 2922 befindet, um den Druck in der Aortenwurzel zu überwachen. Das allgemeine Ballon-Aufblas-Lumen 2914 erstreckt sich durch die Katheterwelle 2902 von dem proximalen Ende 2904 zu Ballon-Aufblas-Anschlüssen 2930, 2932 in dem stromaufwärtigen Verschlussteil 2920 bzw. dem stromabwärtigen Ankerteil 2922. Alternativ können getrennte Aufblas-Lumen zum unabhängigen Aufblasen des stromaufwärtigen Verschlussteils 2920 und des stromabwärtigen Ankerteils 2922 vorhanden sein. Das Führungsdraht- und körperliche Perfusions-Lumen 2908 erstreckt sich von dem proximalen Ende 2904 der Katheterwelle 2902 zu einem oder mehreren körperlichen Perfusions-Anschlüssen 2924 und einem Führungsdraht-Anschluss 2936 an dem distalen Ende 2906 distal zu dem stromabwärtigen Ankerteil 2922. Das Kardioplegie-Lumen 2916 erstreckt sich von dem proximalen Ende 2904 der Katheterwelle 2902 zu einem Kardioplegie-Anschluss 2966 proximal zu dem stromaufwärtigen Verschlussleil 2920. Alternativ kann, wenn ein Kardioplegie-Lumen 2926 nicht enthalten ist, eine getrennte Kardioplegie-Nadel oder ein Katheter eingesetzt werden, um eine Kardioplegie-Flüssigkeit in die Aortenwurzel stromaufwärts des stromaufwärtigen Verschlussteils 2920 zu infundieren.
  • Das proximale Ende 2904 der Katheterwelle 2902 ist mit einem Verteiler 2950 mit Befestigungen für jedes der Katheter-Lumen verbunden. Das Bogen-Perfusions-Lumen 2910 ist mit einer Y-Befestigung 2964 verbunden, welche einen Verbinder 2956 mit Widerhaken zur Verbindung mit einer Perfusions-Pumpe oder ähnlichem und einen Luer-Verbinder 2958 besitzt, welcher zum Überwachen eines Perfusions-Drucks, zum Herausziehen von Flüssigkeitsproben oder zum Injizieren von Medikationen oder anderen Flüssigkeiten eingesetzt werden kann.
  • Das Bogen-Überwachungs-Lumen 2912 ist mit einem Luer-Verbinder 2960 oder einer anderen zur Verbindung mit einer Druck-Überwachungseinrichtung geeigneten Befestigung verbunden. Das Ballon-Aufblas-Lumen 2914 ist mit einem Luer-Verbinder 2966 oder einer anderen zur Verbindung mit einer Spritze oder Ballon-Aufblas-Vorrichtung geeigneten Befestigung verbunden. Das Führungsdraht- und körperliche Perfusions-Lumen 2908 ist mit einer dreiwegigen Y-Befestigung 2970 verbunden, welche einen Verbinder 2972 mit Widerhaken zur Verbindung einer Perfusions-Pumpe, einen Luer-Verbinder 2974 und einen Führungsdraht-Anschluss 2976 mit einem Touhy-Borst-Adapter oder einem anderen hämostatischen Ventil besitzt. Das Kardioplegie-Lumen 2916 ist mit einer Y-Befestigung 2971 mit einem Verbinder 2973 mit Widerhaken zur Verbindung mit einer Kardioplegie-Quelle und einem Luer-Verbinder 2977 verbunden.
  • 31 stellt eine Seitenansicht einer zentralen Kanüle 3199 der oberen Hohlvene dar, welche zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Kreislaufunterstützungssystem geeignet ist, welche zur Einführung in die obere Hohlvene des Patienten mittels eines Schnitts in den rechten Vorhof ausgestaltet ist. 32 ist ein vergrößerter seitlicher Querschnitt der zentralen Kanüle 3199 der oberen Hohlvene entlang einer Linie 32-32 der 31. Die zentrale Kanüle 3199 der oberen Hohl vene besitzt eine röhrenförmige Welle 3198, welche ein Venen-Dränage-Lumen 3197 und ein Ballon-Aufblas-Lumen 3196 enthält. Die röhrenförmige Welle besitzt vorzugsweise eine Länge von ungefähr 15 cm bis 90 cm und einen Durchmesser von ungefähr 10 bis 32Charr (3,3 mm bis 10,7 mm Durchmesser). Geeignete Materialien für die verlängerte koaxiale röhrenförmige Welle 3198 enthalten, sind aber nicht beschränkt auf, Polyvinylchlorid, Polyurethan, Polyethylen, Polypropylen, Polyamide (Nylons), Polyester, Silikon, Latex, und Legierungen oder Copolymere davon, wie auch geflochtenen, aufgewickelten oder gegenläufig gewickelten Draht oder Filament verstärkte Verbundstoffe. Zusätzlich kann die röhrenförmige Welle 3198 vorgeformt sein, um einen leichten Zugang in die obere Hohlvene von einer Eingangsseite des rechten Vorhofs besser zu ermöglichen.
  • Ein Verschlussballon 3195 oder ein anderes ausdehnbares Verschlussteil ist auf der röhrenförmigen Welle 3198 in der Nähe des distalen Endes 3179 der Kanüle 3199 angebracht. Der Verschlussbalaon 3195 oder das andere ausdehnbare Verschlussteil besitzt vorzugsweise einen Durchmesser im ausgedehnten Zustand von ungefähr 5 mm bis 40 mm. Das Venen-Dränage-Lumen 3197 erstreckt sich durch die röhrenförmige Welle 3198 von einer Venen-Dränage-Befestigung 3194 auf dem proximalen Ende der Kanüle 3199 zu einem oder mehreren Venen-Dränage-Anschlüssen 3193 auf der röhrenförmigen Welle 3198 distal zu dem Verschlussballon 3195. Das Venen-Dränage-Lumen 3197 kann auch als ein Führungsdraht-Lumen mit einer proximalen Touhy-Borst-Befestigung 3192 oder einem anderen hämostatischen Ventil dienen, welches zum Erzeugen einer flüssigkeitsdichten Dichtung um einen Führungsdraht und Führungs-Katheter herum zu einem Führungsdraht-Anschluss 3179 auf dem distalen Ende 3176 der röhrenförmigen Welle 3198 distal zu dem Verschluss-Ballon 3195 geeignet ist. Zusätzlich besitzt die proximale Venen-Dränage-Befestigung 3194 einen Verbinder mit Widerhaken 3178 oder eine andere angemessene Befestigung, welche mit einer CPB-Maschine gekoppelt werden kann, und eine Luer-Befestigung 3175, welche zum Herausziehen von Flüssigkeitsproben in der oberen Hohlvene geeignet ist. Das Ballon-Aufblas-Lumen 3196 erstreckt sich durch die röhrenförmige Welle 3198 von einer Ballon-Aufblas-Befestigung 3191 auf dem proximalen Ende des Katheters 3199 zu einem oder mehreren Ballon-Aufblas-Anschlüssen 3190 in dem Verschlussballon.
  • 33 stellt eine Seitenansicht der zentralen Kanüle 3389 der unteren Hohlvene dar, welche zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Kreislaufunterstützungssystem geeignet ist, welche zur Einführung in die untere Hohlvene des Patienten durch denselben oder einen anderen Schnitt in dem rechten Vorhof ausgestaltet ist. 34 ist ein vergrößerter seitlicher Querschnitt der zentralen Kanüle 3389 der unteren Hohlvene entlang einer Linie 33-33 der 33. Die zentrale Kanüle 3389 der unteren Hohlvene besitzt eine röhrenförmige Welle 3388, welche ein Venen-Dränage-Lumen 3387 und ein Ballon-Aufblas-Lumen 3386 enthält. Die röhrenförmige Welle besitzt vorzugsweise eine Länge von ungefähr 15 cm bis 90 cm und einen Durchmesser von ungefähr 10 bis 32Charr (3,3 mm bis 10,7 mm Durchmesser). Geeignete Materialien für die verlängerte röhrenförmige Welle 3388 enthalten, sind aber nicht beschränkt auf, Polyvinylchlorid, Polyurethan, Polyethylen, Polypropylen, Polyamide (Nylons), Polyester, Silikon, Latex, und Legierungen oder Copolymere davon, wie auch geflochtenen, aufgewickelten oder gegenläufig gewickelten Draht oder Filament verstärkte Verbundstoffe. Zusätzlich kann die röhrenförmige Welle 3388 vorgeformt sein, um einen leichten Zugang in die untere Hohlvene von einer Eingangsseite des rechten Vorhofs besser zu ermöglichen.
  • Ein Verschlussballon 3385 oder ein anderes ausdehnbares Verschlussteil ist in der Nähe des distalen Endes 3366 der Kanüle 3389 an der röhrenförmigen Welle 3388 angebracht. Der Verschlussballon 3385 oder das andere ausdehnbare Verschlussteil besitzt vorzugsweise einen Durchmesser im ausgedehnten Zustand von ungefähr 5 mm bis 40 mm. Das Venen-Dränage-Lumen 3387 erstreckt sich durch die röhrenförmige Welle 3388 von einer Venen-Dränage-Befestigung 3384 auf dem proximalen Ende der Kanüle 3389 zu einem oder mehreren Venen-Dränage-Anschlüssen 3383 auf der röhrenförmigen Welle 3388 distal zu dem Verschlussballon 3385. Das Venen-Dränage-Lumen 3387 dient auch als ein Führungsdraht-Lumen mit einer proximalen Touhy-Borst-Befestigung 3382 oder einem anderen hämostatischen Ventil, welches geeignet ist, eine flüssigkeitsfeste Dichtung um einen Führungsdraht oder einen Führungs-Katheter herum zu einem Führungsdraht-Anschluss 3369 auf dem distalen Ende 3366 der röhrenförmigen Welle 3388 distal zu dem Verschlussballon 3385 zu erzeugen. Zusätzlich besitzt die proximale Venen-Dränage-Befestigung 3384 einen Verbinder 3365 mit Widerhaken oder eine andere angemessene Befestigung, welche geeignet ist, dass eine CPB-Maschine gekoppelt wird, und eine Luer-Befestigung 3367, welche geeignet ist, Flüssigkeitsproben in der unteren Hohlvene herauszuziehen. Das Ballon-Aufblas-Lumen 3386 erstreckt sich durch die röhrenförmige Welle 3388 von einer Ballon-Aufblas-Befestigung 3381 auf dem proximalen Ende des Katheters 3389 zu einem oder mehreren Ballon-Aufblas-Anschlüssen 3380 in dem Verschlussballon.
  • 35 ist eine schematische Abbildung einer fünften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreislaufunterstützungssystems, welches zur ausgewählten, isolierten, zweischleifigen Perfusion eines Kreislaufsystems eines Patienten ausgestaltet ist. Die zerebrale Schleife wird erzeugt, indem das Venen-Dränage-Lumen 3597 der zentralen Kanüle 3599 der oberen Hohlvene mit dem Einfluss 3548 einer ersten Blutkreislaufpumpe 3547 verbunden wird, wobei ein geeignetes Blutflussrohr 3549 verwendet wird, wobei dann der Ausfluss 3546 der ersten Blutkreislaufpumpe 3547 mit dem Bogen-Perfusions-Lumen 3510 der zentralen Arterien-Perfusions-Kanüle 3500 verbunden wird. Die erste Blutkreislaufpumpe 3547 kann eine peristaltische Rollenpumpe, eine Zentrifugalblutpumpe oder eine andere geeignete Blutkreislaufpumpe sein. Vorzugsweise enthält die zerebrale Schleife des Kreislaufunterstützungssystems auch einen Venen-Blut-Vorratsbehälter, einen Blut-Oxygenator und einen Wärmetauscher in Serie mit der ersten Blutkreislaufpumpe. Optional kann eine Vakuum-Unterstützung verwendet werden, um die Venen-Dränage durch die zentrale Kanüle 3599 der oberen Hohlvene zu verbessern. Venöses Blut von dem Kopf und den oberen Extremitäten dringt in die obere Hohlvene des Patienten ein und wird durch das Venen-Dränage-Lumen 3597 der zentralen Kanüle 3599 der oberen Hohlvene abgeleitet. Das Blut wird mit Sauerstoff angereichert, gekühlt und durch die erste Blutkreislaufpumpe 3547 zu dem Kopf und den oberen Extremitäten durch das Bogen-Perfusions-Lumen 3510 der zentralen Arterien-Perfusions-Kanüle 3599 wieder in Umlauf gebracht. Ein Vermischen des körperlichen Kreislaufes mit dem zerebralen Kreislauf wird auf der Venenseite durch die Verschlussballons 3595 auf der Kanüle 3599 der oberen Hohlvene und 3585 auf der Kanüle 3589 der unteren Hohlvene verhindert. Ein Vermischen wird in dem Arterien-Kreislauf durch ein stromaufwärtiges Verschlussteil 3520 und ein stromabwärtiges Verschlussteil 3522 verhindert.
  • Die körperliche Schleife des Kreislaufunterstützungssystems wird erzeugt, indem das Venen-Dränage-Lumen 3587 der zentralen Kanüle 3589 der unteren Hohlvene mit dem Einfluss 3551 einer zweiten Blutkreislaufpumpe 3555 verbunden wird, wobei ein geeignetes Blutflussrohr 3544 verwendet wird, wobei dann der Ausfluss 3557 der zweiten Blutkreislaufpumpe 3555 mit dem körperlichen Perfusions-Lumen 3508 der zentralen Arterien-Perfusions-Kanüle 3500 verbunden wird. Die zweite Blutkreislaufpumpe 3555 kann eine peristaltische Rollenpumpe, eine Zentrifugalblutpumpe oder eine andere geeignete Blutkreislaufpumpe sein. Vorzugsweise enthält die körperliche Schleife des Kreislaufunterstützungssystems auch einen Venen-Blut-Vorratsbehälter, einen Blut-Oxygenator und einen Wärmetauscher in Serie mit der zweiten Blutkreislaufpumpe 3555. Optional kann eine Vakuum-Unterstützung verwendet werden, um die Venen-Dränage durch die zentrale Kanüle 3589 der unteren Hohlvene zu verbessern. Venöses Blut von den inneren Organen des Körpers und den unteren Extremitäten dringt in die untere Hohlvene des Patienten ein und wird durch das Venen-Dränage-Lumen 3587 der zentralen Kanüle 3589 der unteren Hohlvene abgeleitet. Das Blut wird mit Sauerstoff angereichert, gekühlt und durch die zweite Blutkreislaufpumpe 3555 zu den inneren Organen des Körpers und den unteren Extremitäten durch das körperliche Perfusions-Lumen 3508 der zentralen Arterien-Perfusions-Kanüle 3500 wieder in Umlauf gebracht.
  • Optional kann der rechte Vorhof des Patienten und der Sinus coronarius durch einen oder mehrere Dränage-Anschlüsse 3522 auf der zentralen Kanüle 3589 der unteren Hohlvene oder auf der röhrenförmigen Welle der zentralen Kanüle 3599 der oberen Hohlvene proximal zu dem Verschlussballon 3595 der Kanüle abgeleitet werden. Alternativ kann der rechte Vorhof des Patienten und der Sinus coronarius in einen Kardiotomie-Vorratsbehälter abgeleitet werden, wobei eine getrennte Saug-Kanüle verwendet wird. Als eine andere Alternative kann der koronare Kreislauf isoliert werden, indem ein Katheter 3525 des Sinus coronarius durch denselben oder einen anderen Schnitt in dem rechten Vorhof eingefügt wird, um den koronaren Kreislauf auf der Venenseite und vor anterograden oder retrograden Blutfluss, Kardioplegie oder anderen Flüssigkeiten in den Koronar-Arterien des Patienten zu isolieren. Der Katheter 3525 des Sinus coronarius besitzt einen Verschlussballon, um den Sinus coronarius abzudichten. Flüssigkeit kann in der anterograden Richtung durchgeströmt werden oder Flüssigkeit kann durch den Katheter des Sinus coronarius in der retrograden Richtung abgesaugt werden. Das proximale Ende des Katheters 3525 des Sinus coronarius ist mit einem Rohr 3523 in Flüssigkeitsverbindung mit einem getrennten Pumpensystem gekoppelt, welches einen Vorratsbehälter 3516, eine Pumpe 3540, eine Kardioplegie- oder Arzneimittel-Zufuhr-Quelle 3519, einen Wärmetauscher 3533 und einen Oxygenator 212 aufweist. Das Blut, die Kardioplegie- oder Arzneimittel-Zufuhr-Flüssigkeit wird aufbereitet und durch das Rohr 3532 gepumpt, welches mit einem Verbinder 3573 mit Widerhaken in Flüssigkeitsverbindung mit einem Kardioplegie-Lumen 3516 und einem distalen Flüssigkeit-Anschluss 3517 gekoppelt ist. Das System erzeugt abhängig von der Drehung der Pumpe 3540 einen retrograden Zufuhr-Unterkreislauf oder einen anterograden Unterkreislauf. Alternativ kann eine Perfusions-Pumpe verwendet werden, wenn eine totale Isolation des koronaren Kreislaufes nicht notwendig ist, was auch ein Vermischen von Flüssigkeit in dem venösen System ermöglichen würde.
  • Im Folgenden werden Kreislaufunterstützungssysteme dargestellt, welche nicht erfindungsgemäß sind. Diese Kreislaufunterstützungssysteme können zur ausgewählten Perfusion mit einer geschlossenen Schleife eines isolierten Organsystems in dem Körper eines Patienten ausgestaltet sein während das schlagende Herz den Rest des Kreislaufsystems versorgt. Eigentlich erzeugt dies ein isoliertes, zweischleifiges Perfusions-System, wobei das Herz des Patienten die Funktion der zweiten Blutkreislaufpumpe verrichtet. Eine Perfusions-Shunt-Vorrichtung wird verwendet, um dem Herzen des Patienten zu ermöglichen, mit dem Schlagen fortzusetzen, während ein ausgewähltes Organsystem in dem Körper isoliert wird. Geeignete Perfusions-Shunt-Vorrichtungen für diese Anwendung sind im Detail in der demselben Anmelder gehörenden, ebenfalls anhängigen Patenveröffentlichung US 09/212,5880, angemeldet am 14.12.1998 durch Mascovial und andere, beschrieben.
  • 36 bis 38 stellen ein Kreislaufunterstützungssystem dar, welches zur ausgewählten Perfusion mit einer geschlossenen Schleife eines isolierten Organsystems in dem Körper des Patienten ausgestaltet ist während das schlagende Herz den Rest des Kreislaufsystems versorgt. 36 ist eine Seitenansicht der Aorta-Perfusions-Shunt-Vorrichtung 3600, welche zur Einführung in eine Aorta eines Patienten über eine periphere Arterie, wie z. B. die Oberschenkelarterie, ausgestaltet ist. 37 ist eine Ansicht des distalen Endes der ausgedehnten Shunt-Vorrichtung 3602, welche eine Shunt-Leitung 3612 der Aorta-Perfusions-Shunt-Vorrichtung 3600 der 36 entlang einer Linie 37-37 darstellt.
  • Nun mit Bezug auf 36 ist die ausdehnbare Shunt-Vorrichtung 3602 an eine verlängerte Katheterwelle 3620 zur Einführung in das Kreislaufsystem eines Patienten angebracht. Bei dieser beispielhaften Ausführungsformen der Perfusions-Shunt-Vorrichtung 3600 ist die verlängerte Katheterwelle 3620 zum retrograden Einsatz der ausdehnbaren Shunt-Leitung 3602 in einen Aortenbogen eines Patienten über einen peripheren Arterien-Zugangspunkt, wie z. B. der Oberschenkelarterie, ausgestaltet. Alternativ kann sie zum anterograden Einsatz über einen direkten Aorta-Schnitt ausgestaltet sein. Die verlängerte Katheterwelle 3620 sollte eine Länge haben, welche ausreicht, um den Arterien-Zugangspunkt zu erreichen, wo sie in den Aortenbogen des Patienten eingeführt ist. Zum Oberschenkelarterien-Einsatz besitzt die verlängerte Katheterwelle 3620 vorzugsweise eine Länge von ungefähr 60 bis 120 cm, besser 70 bis 90 cm. Die verlängerte Katheterwelle 3620 ist vorzugsweise aus einem flexiblen thermoplastischen Material oder einem thermoplastischen Elastomer extrudiert. Geeignete Materialien für die verlängerte Katheterwelle 3620 enthalten, sind aber nicht beschränkt auf, Polyvinylchlorid, Polyurethan, Polyethylen, Polypropylen, Polyamide (Nylons), Polyester, Silikon, Latex, und Legierungen oder Copolymere davon, wie auch geflochtenen, aufgewickelten oder gegenläufig gewickelten Draht oder Filament verstärkte Verbundstoffe. Optional kann das distale Ende der Katheterwelle 3620 mit einer Rundung vorgeformt sein, um mit der internen Krümmung des Aortenbogens des Patienten überein zu stimmen.
  • Nun mit Bezug auf 36 und 37 besitzt die verlängerte Katheterwelle 3620 ein Bogen-Perfusions-Lumen 3610, ein allgemeines Aufblas-Lumen 3688, ein Bogen-Überwachungs-Lumen 3611, ein Führungsdraht-Lumen 3615 und ein Hauptdruck-Lumen 3618. Das Bogen-Perfusions-Lumen 3610 erstreckt sich durch die Katheterwelle 3620 von dem proximalen Ende 3604 zu einem oder mehreren Bogen-Perfusions-Anschlüssen 3626 auf der Außenseite der Katheterwelle 3620 zwischen dem stromaufwärtigen Dichtungsteil 3608 und dem stromabwärtigen Dichtungsteil 3607. Das Bogen-Überwachungs-Lumen 3611 erstreckt sich durch die Katheterwelle 3620 von dem proximalen Ende 3604 zu einem Bogen-Überwachungs-Anschluss 3628, welcher sich zwischen der stromaufwärtigen Dichtungsvorrichtung 3608 und der stromabwärtigen Dichtungsvorrichtung 3607 befindet, um den Druck in dem Aortenbogen zu überwachen. Das Hauptdruck-Lumen 3618 erstreckt sich durch die Katheterwelle 3620 von dem proximalen Ende 3604 zu einem Hauptdruck-Anschluss 3601, welcher sich distal zu der stromabwärtigen Dichtungsvorrichtung 3608 befindet, um den Druck in der Aortenwurzel zu überwachen. Das allgemeine Ballon-Aufblas-Lumen 3688 erstreckt sich durch die Katheterwelle 3620 von dem proximalen Ende 3604 zu Ballon-Aufblas-Anschlüssen 3614 in der stromaufwärtigen Dichtungsvorrichtung 3608 bzw. der stromabwärtigen Dichtungsvorrichtung 3607. Alternativ können getrennte Aufblas-Lumen vorhanden sein, um die stromaufwärtige Dichtungsvorrichtung 3608 und die stromabwärtige Dichtungsvorrichtung 3607 unabhängig aufzublasen. Das Führungsdraht-Lumen 3615 erstreckt sich von dem proximalen Ende 3604 der Katheterwelle 3620 zu einem Führungsdraht-Anschluss 3616 an dem distalen Ende 3606 der Katheterwelle 3620.
  • Das proximale Ende 3604 der Katheterwelle 3620 ist mit einem Verteiler 3650 mit Befestigungen für jedes der Katheter-Lumen verbunden. Das Bogen-Perfusions-Lumen 3610 ist mit einer Y-Befestigung 3664 verbunden, welche einen Verbinder 3656 mit Widerhaken zur Verbindung mit einer Perfusions-Pumpe oder ähnlichem und einen Luer-Verbinder 3658 besitzt, welcher zum Überwachen eines Perfusions-Drucks, zum Herausziehen von Flüssigkeitsproben oder zum Injizieren von Medikationen oder anderen Flüssigkeiten verwendet werden kann. Das Bogen-Überwachungs-Lumen 3611 ist mit einem Luer-Verbinder 3660 oder einer anderen zur Verbindung mit einer Druck-Überwachungseinrichtung geeigneten Befestigung verbunden. Das Ballon-Aufblas-Lumen ist mit einem Luer-Verbinder 3666 oder einer anderen zur Verbindung mit einer Spritze oder einer Ballon-Aufblas-Vorrichtung geeigneten Befestigung verbunden. Das Führungsdraht-Lumen 3615 ist mit einem Führungsdraht-Anschluss 3676 mit einem Touhy-Borst-Adapter oder einem anderen hämostatischen Ventil verbunden. Das Hauptdruck-Lumen 3618 ist mit einer Luer-Befestigung 3672 oder einer anderen geeigneten Druck-Befestigung, welche geeignet ist, um mit einer Druck-Überwachungs-Vorrichtung gekoppelt zu werden, verbunden.
  • Vorzugsweise besitzt die Perfusions-Shunt-Vorrichtung 3600 eine oder mehrere Markierungen, welche röntgenpositive Markierungen und/oder solarreflektierende Markierungen enthalten können, um eine Bilderkennung der Perfusions-Shunt-Vorrichtung 3600 zu verbessern, wobei Fluoroskopie oder Ultraschall, wie z. B. transesophageale Echokardiographie (TEE) verwendet werden. Ein stromaufwärtiger röntgenpositiver und/oder sonarreflektierender Markierungsring 3640 befindet sich auf der Katheterwelle 3620 gerade proximal zu dem stromaufwärtigen Dichtungsteil 3608 und ein zweiter stromabwärtiger röntgenpositiver und/oder sonarreflektierender Markierungsring 3642 auf der Katheterwelle 3620 befindet sich gerade distal zu dem stromabwärtigen Dichtungsteil 3607. Alterna tiv oder zusätzlich können röntgenpositive Markierungen und/oder sonarreflektierende Markierungen auf den Dichtungsteilen 3607, 3608 und/oder der Shunt-Leitung 3602 platziert sein, um die Position und/oder den Einsatzzustand der Perfusions-Shunt-Vorrichtung 3600 darzustellen.
  • 38 zeigt eine schematische Abbildung eines Kreislaufunterstützungssystems, welches zur ausgewählten Perfusion mit geschlossener Schleife eines zerebralen Kreislaufs eines Patienten und der unteren Extremitäten ausgestaltet ist, während das schlagende Herz die inneren Organe des Körpers und die unteren Extremitäten mit Blut versorgt. Bei dieser Ausführungsform des Kreislaufunterstützungssystems sind die Aortenbogen-Gefäße isoliert, wobei eine Perfusions-Shunt-Vorrichtung 3800 verwendet wird, und eine Venen-Kanüleneinführung ist durch eine Kanüle 3899 der oberen Hohlvene ähnlich zu einer vorab in Verbindung mit 3 und 4 beschriebenen vorhanden, obwohl jede der vorab beschriebenen Venen-Kanülen-Systeme eingesetzt werden kann.
  • Mit Bezug auf 38 besitzt die Bogen-Perfusions-Shunt-Vorrichtung 3800 eine ausdehnbare Shunt-Vorrichtung 3802, welche auf einer verlängerten Katheterwelle 3820 angebracht ist. Die ausdehnbare Shunt-Vorrichtung 3802 besitzt eine ausdehnbare Shunt-Leitung 3812, einen stromaufwärtiges Dichtungsteil 3808 an dem stromaufwärtigen Ende der Vorrichtung 3802 und ein stromabwärtiges Dichtungsteil 3807 an dem stromabwärtigen Ende der Vorrichtung 3802. Die stromaufwärtigen und stromabwärtigen Dichtungsteile 3808, 3807 können aufblasbare, ringförmige Ballons, wie dargestellt, sein oder externe Flusssteuerungs-Ventile können verwendet werden. Ein allgemeines Aufblas-Lumen 3888 oder alternativ getrennte Aufblas- Lumen (nicht dargestellt) erstrecken sich durch die Katheterwelle 3820 von einer oder mehreren Aufblas-Befestigungen 3866 auf dem proximalen Ende 3804 der Katheterwelle 3820 zu Aufblas-Anschlüssen 3814 in dem stromaufwärtigen Verschlussteil 3808 und dem stromabwärtigen Verschlussteil 3807. Die ausdehnbare Shunt-Leitung 3802 wird in einem zusammengelegten Zustand in die Aorta des Patienten eingeführt und wird in dem Aortenbogen ausgedehnt, wenn das aufgeblasene stromaufwärtige Dichtungsteil 3808 zwischen dem Aorta-Ventil und der brachiozephalen Arterie platziert ist und das aufgeblasene stromabwärtige Dichtungsteil 3807 stromabwärts der linken Unterschlüsselbein-Arterie platziert ist, wobei eine Flüssigkeits-Kanal-Shunt-Leitung 3812 erzeugt wird. Ein Bogen-Perfusions-Lumen 3810 in der Katheterwelle 3820 erstreckt sich von einer Perfusions-Befestigung 3864 an dem proximalen Ende 3804 der Katheterwelle 3820 zu einem oder mehreren Bogen-Perfusions-Anschlüssen 3826 in der ringförmigen Kammer 3819, welche die Shunt-Leitung 3802 umgibt.
  • Die zerebrale Schleife des Kreislaufunterstützungssystems wird erzeugt, indem das Venen-Dränage-Lumen 3897 der Kanüle 3899 der oberen Hohlvene mit dem Einfluss 3851 einer ersten Blutkreislaufpumpe 3857 verbunden wird, wobei ein geeignetes Blutflussrohr 3877 verwendet wird, wobei dann der Ausfluss 3853 der ersten Blutkreislaufpumpe 3857 mit dem Bogen-Perfusions-Lumen 3810 der Bogen-Perfusions-Shunt-Vorrichtung 3800 verbunden wird. Die erste Blutkreislaufpumpe 3857 kann eine peristaltische Rollenpumpe, eine Zentrifugalblutpumpe oder eine andere geeignete Blutkreislaufpumpe sein. Vorzugsweise besitzt die zerebrale Schleife des Kreislaufunterstützungssystems auch einen Venen-Blut-Vorratsbehälter, einen Blut-Oxygenator und einen Wärmetauscher in Serie mit der ers ten Blutkreislaufpumpe 3857. Optional kann eine Vakuum-Unterstützung verwendet werden, um die Venen-Dränage durch die Kanüle 3899 der oberen Hohlvene zu verbessern. Venöses Blut von dem Kopf und den oberen Extremitäten dringt in die obere Hohlvene des Patienten ein und wird durch das Venen-Dränage-Lumen 3897 der Kanüle 3899 der oberen Hohlvene abgeleitet. Das Blut wird mit Sauerstoff angereichert, gekühlt und durch die erste Blutkreislaufpumpe 3857 zu dem Kopf und den oberen Extremitäten durch das Bogen-Perfusions-Lumen 3810 der Bogen-Perfusions-Shunt-Vorrichtung 3800 wieder in Umlauf gebracht.
  • Bei dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform wird die körperliche Schleife des Kreislaufsystems durch das schlagende Herz des Patienten versorgt. Mit Sauerstoff angereichertes Blut von dem Herzen passiert durch die ausdehnbare Shunt-Leitung 3812 der Shunt-Vorrichtung 3802, wodurch die Aortenbogen-Gefäße passiert werden. Von hier fließt das Blut durch den absteigenden Teil der Aorta zu den inneren Organen des Körpers und zu den unteren Extremitäten auf gewöhnliche Weise, wobei es zu dem Herzen über die untere Hohlvene zurückkehrt. Ein Vermischen des körperlichen Kreislaufes mit dem zerebralen Kreislauf auf der Venenseite wird durch den Verschlussballon 3895 auf der Kanüle 3899 der oberen Hohlvene verhindert.
  • Perfusions-Shunt-Vorrichtungen können auch eingesetzt werden, um andere Organsysteme in einem Körper eines Patienten, wie z. B. das Nieren-System oder das Leber-System, zu isolieren. Ein ausgewähltes Perfusions-System mit geschlossener Schleife kann für diese Organsysteme erzeugt werden, indem eine Arterien-Perfusions-Shunt-Vorrichtung und eine Venen-Perfusions- Shunt-Vorrichtung, welche mit einer Blutkreislaufpumpe verbunden sind, verwendet werden.
  • 39 stellt eine schematische Abbildung eines Kreislaufunterstützungssystems dar, welches zur ausgewählten Perfusion mit einer geschlossenen Schleife eines Nieren-Systems eines Patienten ausgestaltet ist, während das schlagende Herz den Rest des Kreislaufsystems mit Blut versorgt. Eine Arterien-Perfusions-Shunt-Vorrichtung 3900 ist in dem absteigenden Teil der Aorta über die Oberschenkelarterie derart platziert, dass das stromaufwärtige Dichtungsteil 3908 und das stromabwärtige Dichtungsteil 3907 die Öffnungen der Nieren-Arterien von dem Aorta-Lumen isolieren. Eine Venen-Perfusions-Shunt-Vorrichtung 3999 ist in der unteren Hohlvene über die Oberschenkelvenen derart platziert, dass das stromaufwärtige Dichtungsteil 3995 und das stromabwärtige Dichtungsteil 3985 die Öffnungen der Nieren-Venen von dem Lumen der unteren Hohlvene isolieren.
  • Eine Nieren-Kreislauf-Schleife wird in dem Kreislaufunterstützungssystem erzeugt, indem das Perfusions-Lumen 3987 der Venen-Perfusions-Shunt-Vorrichtung 3999 mit dem Einfluss 3951 einer ersten Blutkreislaufpumpe 3957 verbunden wird, wobei ein geeignetes Blutflussrohr 3977 verwendet wird, wobei dann der Ausfluss 3953 der ersten Blutkreislaufpumpe 3957 mit dem Perfusions-Lumen 3910 der Arterien-Perfusions-Shunt-Vorrichtung 3900 verbunden wird. Die erste Blutkreislaufpumpe 3957 kann eine peristaltische Rollenpumpe, eine Zentrifugalblutpumpe oder eine andere geeignete Blutkreislaufpumpe sein. Vorzugsweise enthält die Nieren-Kreislauf-Schleife des Kreislaufunterstützungssystems auch einen Venen-Blut-Vorratsbehälter 3904, einen Blut-Oxygenator 3906 und einen Wärmetauscher 3905 in Serie mit der ersten Blutkreislaufpumpe 3957. Optional kann eine Vakuum-Unterstützung verwendet werden, um die Venen-Dränage durch die Venen-Perfusions-Shunt-Vorrichtung 3999 zu verbessern. Venöses Blut von den Nieren-Arterien dringt in die ringförmige Kammer 3918, welche die Shunt-Vorrichtung 3922 umgibt, ein und wird durch das Perfusions-Lumen 3987 in der Katheterwelle 3920 abgeleitet. Das Blut wird mit Sauerstoff angereichert, gekühlt und anderweitig aufbereitet und durch die erste Blutkreislaufpumpe 3957 zu den Nieren-Arterien durch das Perfusions-Lumen 4010 der Arterien-Perfusions-Shunt-Vorrichtung 3900 wieder in Umlauf gebracht. Alternativ kann die Nieren-Kreislauf-Schleife oder eine andere isolierte Kreislauf-Schleife in der retrograden Richtung durchströmt werden.
  • Der Rest des Kreislaufsystems wird durch das schlagende Herz des Patienten versorgt. Mit Sauerstoff angereichertes Blut von dem Herzen fließt durch den absteigenden Teil der Aorta, passiert durch die Shunt-Leitung 3912 der ausdehnbaren Shunt-Vorrichtung 3932 der Arterien-Perfusions-Shunt-Vorrichtung 3900, wodurch die Nieren-Arterien passiert werden. Von dort fließt das Blut durch den abdominalen absteigenden Teil der Aorta zu dem Rest der inneren Organe des Körpers und der unteren Extremitäten in der gewöhnlichen Weise, wobei es über die untere Hohlvene zu dem Herzen zurückkehrt. Das durch die untere Hohlvene zurückkehrende Blut passiert durch das Lumen 3962 der ausdehnbaren Shunt-Vorrichtung 3922 der Venen-Perfusions-Shunt-Vorrichtung 3999 und passiert den isolierten Nieren-Kreislauf.

Claims (31)

  1. Kreislaufunterstützungssystem umfassend: ein Arterien-Kanülen-Einführungs-Subsystem mit einem ersten Arterien-Perfusions-Lumen (710) und einem zweiten Arterien-Perfusions-Lumen (708); ein Venen-Kanülen-Einführungs-Subsystem mit einem ersten Venen-Dränage-Lumen (797) und einem zweiten Venen-Dränage-Lumen (787); eine erste Kreislaufpumpe (757), welche mit dem ersten Arterien-Perfusions-Lumen des Arterien-Kanülen-Einführungs-Subsystems und mit dem ersten Venen-Dränage-Lumen des Venen-Kanülen-Eirführungs-Subsystems verbunden ist, wobei die erste Kreislaufpumpe (757) derart ausgestaltet ist, dass sie von dem ersten Venen-Dränage-Lumen des Venen-Kanülen-Einführungs-Subsystems entnommene Flüssigkeit in das erste Arterien-Perfusions-Lumen des Arterien-Kanülen-Einführungs-Subsystems pumpt; und eine zweite Kreislaufpumpe (797), welche mit dem zweiten Arterien-Perfusions-Lumen des Arterien-Kanülen-Einführungs-Subsystems und mit dem zweiten Venen-Dränage-Lumen des Venen-Kanülen-Einführungs-Subsystems verbunden ist, wobei die zweite Kreislaufpumpe (747) derart ausgestaltet ist, dass sie von dem zweiten Venen-Dränage-Lumen des Venen-Kanülen-Einführungs-Subsystems entnommene Flüssigkeit in das zweite Arterien-Perfusions-Lumen des Arterien-Kanülen-Einführungs-Subsystems pumpt.
  2. Kreislaufunterstützungssystem nach Anspruch 1, wobei: das Arterien-Kanülen-Einführungs-Subsystem eine Arterien-Kanüle (700) mit einem verlängerten röhrenförmigen Körper mit dem ersten Arterien-Perfusions-Lumen (710) und dem zweiten Arterien-Perfusions-Lumen (708), welche sich durch ihn erstrecken, umfasst; und das Venen-Kanülen-Einführungs-Subsystem eine Venen-Kanüle (1199) mit einem verlängerten röhrenförmigen Körper mit dem ersten Venen-Dränage-Lumen (1188) und dem zweiten Venen-Dränage-Lumen (1189), welche sich durch ihn erstrecken, umfasst.
  3. Kreislaufunterstützungssystem nach Anspruch 1, wobei: das Arterien-Kanülen-Einführungs-Subsystem eine Arterien-Kanüle (700) mit einem verlängerten röhrenförmigen Körper mit dem ersten Arterien-Perfusions-Lumen (710) und dem zweiten Arterien-Perfusions-Lumen (708), welche sich durch ihn erstrecken, umfasst; und das Venen-Kanülen-Einführung-Subsystem eine erste Venen-Kanüle (799) mit einem verlängerten röhrenförmigen Körper mit dem sich durch ihn erstreckenden ersten Venen-Dränage-Lumen (797) und eine zweite Venen-Kanüle (789) mit einem verlängerten röhrenförmigen Körper mit dem sich durch ihn erstreckenden zweiten Venen-Dränage-Lumen (787) umfasst.
  4. Kreislaufunterstützungssystem nach Anspruch 1, wobei: das Arterien-Kanülen-Einführungs-Subsystem eine erste Arterien-Kanüle (2800) mit einem verlängerten röhrenförmigen Körper mit dem sich durch ihn erstreckenden ersten Arterien-Perfusions-Lumen (2810) und eine zweite Arterien-Kanüle (2801) mit einem verlängerten röhrenförmigen Körper mit dem sich durch. ihn erstreckenden zweiten Arterien-Perfusions-Lumen (2808) umfasst; und das Venen-Kanülen-Einführungs-Subsystem eine Venen-Kanüle (1199) mit einem verlängerten röhrenförmigen Körper mit dem ersten Venen-Dränage-Lumen (1188) und dem zweiten Venen- Dränage-Lumen (1189), welche sich durch ihn erstrecken, umfasst.
  5. Kreislaufunterstützungssystem nach Anspruch 1, wobei: das Arterien-Kanülen-Einführungs-Subsystem eine erste Arterien-Kanüle (2800) mit einem verlängerten röhrenförmigen Körper mit dem sich durch ihn erstreckenden ersten Arterien-Perfusions-Lumen (2810) und eine zweite Arterien-Kanüle (2801) mit einem verlängerten röhrenförmigen Körper mit dem sich durch ihn erstreckenden zweiten Arterien-Perfusions-Lumen (2803) umfasste und das Venen-Kanülen-Einführungs-Subsystem eine erste Venen-Kanüle (799) mit einem verlängerten röhrenförmigen Körper mit dem sich durch ihn erstreckenden ersten Venen-Dränage-Lumen (797) undeine zweite Venen-Kanüle (789) mit einem verlängerten röhrenförmigen Körper mit dem sich durch ihn erstreckenden zweiten Venen-Dränage-Lumen (787) umfasst.
  6. Kreislaufunterstützungssystem nach Anspruch 1, wobei das Arterien-Kanülen-Einführungs-Subsystem eine Arterien-Kanüle (700) mit einem verlängerten röhrenförmigen Körper mit dem ersten Arterien-Perfusions-Lumen (710) und dem zweiten Arterien-Perfusions-Lumen (708), welche sich durch ihn erstrecken, umfasst, wobei das erste Arterien-Perfusions-Lumen mit einer ersten Perfusions-Öffnung (726) verbunden ist und das zweite Arterien-Perfusions-Lumen mit einer zweiten Perfusions-Öffnung (724) verbunden ist, und wobei die erste Perfusions-Öffnung und die zweite Perfusions-Öffnung in der Längsrichtung voneinander entlang des verlängerten röhrenförmigen Körpers der Arterien-Kanüle beabstandet sind.
  7. Kreislaufunterstützungssystem nach Anspruch 6, wobei die Arterien-Kanüle (700) ein erstes Arterien-Verschlussteil (722) besitzt, welches auf einer Außenseite des verlängerten röhrenförmigen Körpers zwischen der ersten Perfusions-Öffnung (726) und der zweiten Perfusions-Öffnung (724) angebracht ist.
  8. Kreislaufunterstützungssystem nach Anspruch 7, wobei die Arterien-Kanüle (700) ein zweites Arterien-Verschlussteil (720) besitzt, welches auf einer Außenseite des verlängerten röhrenförmigen Körpers distal zu der ersten Perfusions-Öffnung (726) und der zweiten Perfusions-Öffnung (724) angebracht ist.
  9. Kreislaufunterstützungssystem nach Anspruch 8, wobei die Arterien-Kanüle ein drittes Arterien-Perfusions-Lumen besitzt, welches sich durch den verlängerten röhrenförmigen Körper zu einer dritten Perfusions-Öffnung distal zu dem zweiten Artserien-Verschlussteil erstreckt.
  10. Kreislaufunterstützungssystem nach Anspruch 1, wobei das Venen-Kanülen-Einführungs-Subsystem eine Venen-Kanüle (1199), mit einem verlängerten röhrenförmigen Körper mit dem ersten Venen-Dränage-Lumen (1188) und dem zweiten Venen-Dränage-Lumen (1189), welche sich durch ihn erstrecken, umfasst, wobei das erste Venen-Dränage-Lumen mit einer ersten Dränage-Öffnung verbunden ist und das zweite Venen-Dränage-Lumen mit einer zweiten Dränage-Öffnung (1173) verbunden ist, und wobei die erste Dränage-Öffnung und die zweite Dränage-Öffnung in der Längsrichtung voneinander entlang des verlängerten röhrenförmigen Körpers der Venen-Kanüle beabstandet sind.
  11. Kreislaufunterstützungssystem nach Anspruch 10, wobei die Venen-Kanüle (1199) ein erstes Venen-Verschlussteil (1196) besitzt, welches auf einer Außenseite des verlängerten röhrenförmigen Körpers zwischen der ersten Dränage-Öffnung (1182) und der zweiten Dränage-Öffnung (1173) angebracht ist.
  12. Kreislaufunterstützungssystem nach Anspruch 11, wobei die Venen-Kanüle (1199) ein zweites Venen-Verschlussteil (1197) besitzt, welches auf einer Außenseite des verlängerten röhrenförmigen Körpers distal zu der ersten Dränage-Öffnung (1182) und der zweiten Dränage-Öffnung (1173) angebracht ist.
  13. Kreislaufunterstützungssystem nach Anspruch 12, wobei die Venen-Kanüle ein drittes Venen-Dränage-Lumen besitzt, welches sich durch den verlängerten röhrenförmigen Körper zu einer dritten Dränage-Öffnung distal zu dem zweiten Venen-Verschlussteil erstreckt.
  14. Kreislaufunterstützungssystem nach Anspruch 1, wobei das Venen-Kanülen-Einführungs-Subsystem eine erste Venen-Kanüle (399) mit einem verlängerten röhrenförmigen Körper mit dem sich durch ihn erstreckenden ersten Venen-Dränage-Lumen (397) und eine zweite Venen-Kanüle (589) mit einem verlängerten röhrenförmigen Körper mit dem sich durch ihn erstreckenden zweiten Venen-Dränage-Lumen (587) umfasst, und wobei die erste Venen-Kanüle ein erstes Venen-Verschlussteil (395) besitzt, welches auf einer Außenseite des verlängerten röhrenförmigen Körpers angebracht ist.
  15. Kreislaufunterstützungssystem nach Anspruch 14, wobei die zweite Venen-Kanüle (589) ein zweites Venen-Verschlussteil (585) besitzt, welches auf einer Außenseite des verlängerten röhrenförmigen Körpers angebracht ist.
  16. Kreislaufunterstützungssystem nach Anspruch 1, wobei das Arterien-Kanülen-Einführungs-Subsystem eine erste Arterien-Kanüle (2800) mit einem verlängerten röhrenförmigen Körper mit dem sich durch ihn erstreckenden ersten Arterien-Perfusions-Lumen (2810) und eine zweite Arterien-Kanüle (2801) mit einem verlängerten röhrenförmigen Körper mit dem sich durch ihn erstreckenden zweiten Arterien-Perfusions-Lumen (2808) umfasst, und wobei die erste Arterien-Kanüle ein erstes Arterien-Verschlussteil (2820) besitzt, welches auf einer Außenseite des verlängerten röhrenförmigen Körpers angebracht ist.
  17. Kreislaufunterstützungssystem nach Anspruch 16, wobei die zweite Arterien-Kanüle (2801) ein zweites Arterien-Verschlussteil (2822) besitzt, welches auf einer Außenseite des verlängerten röhrenförmigen Körpers angebracht ist.
  18. Kreislaufunterstützungssystem nach Anspruch 1, wobei das Arterien-Kanülen-Einführungs-Subsystem zumindest eine Arterien-Kanüle (700) mit zumindest einem auf einer Außenseite davon angebrachten Verschlussballon (722) umfasst.
  19. Kreislaufunterstützungssystem nach Anspruch 1, wobei das Arterien-Kanülen-Einführungs-Subsystem zumindest eine Arterien-Kanüle (700) mit zumindest einem auf einer Außenseite davon angebrachten externen Katheterventil umfasst.
  20. Kreislaufunterstützungssystem nach Anspruch 1, wobei das Venen-Kanülen-Einführungs-Subsystem zumindest eine Venen- Kanüle (789) mit zumindest einem auf einer Außenseite davon angebrachten Verschlussballon (785) umfasst.
  21. Kreislaufunterstützungssystem nach Anspruch 1, wobei das Venen-Kanülen-Einführungs-Subsystem zumindest eine Venen-Kanüle (789) mit zumindest einem auf einer Außenseite davon angebrachten externen Katheterventil umfasst.
  22. Kreislaufunterstützungssystem nach Anspruch 1, welches einen ersten Wärmetauscher (702) besitzt, welcher in Serie mit der ersten Kreislaufpumpe (757) verbunden ist.
  23. Kreislaufunterstützungssystem nach Anspruch 22, welches einen zweiten Wärmetauscher (704) besitzt, welcher in Serie mit der zweiten Kreislaufpumpe (747) verbunden ist.
  24. Kreislaufunterstützungssystem nach Anspruch 1, welches einen ersten Blut-Oxygenator (703) besitzt, welcher in Serie mit der ersten Kreislaufpumpe (757) verbunden ist.
  25. Kreislaufunterstützungssystem nach Anspruch 24, welches einen zweiten Blut-Oxygenator (705) besitzt, welcher in Serie mit der zweiten Kreislaufpumpe (747) verbunden ist.
  26. Kreislaufunterstützungssystem nach Anspruch 1, wobei das Venen-Kanülen-Einführungs-Subsystem einen ersten Venen-Fühler zum Überwachen eines Zustandes eines ersten Abschnittes eines Blutes eines Patienten, welches durch das erste Venen-Dränage-Lumen abgeleitet ist, und einen zweiten Venen-Fühler zum Überwachen eines Zustandes eines zweiten Abschnittes des Blutes des Patienten, welches durch das zweite Venen-Dränage-Lumen abgeleitet ist, besitzt.
  27. Kreislaufunterstützungssystem nach Anspruch 1, wobei das Arterien-Kanülen-Einführungs-Subsystem einen ersten Arterien-Fühler zum Überwachen eines Zustandes eines ersten Abschnittes eines Blutes eines Patienten, welches durch das erste Arterien-Perfusions-Lumen strömt, und einen zweiten Arterien-Fühler zum Überwachen eines Zustandes eines zweiten Abschnittes des Blutes des Patienten, welches durch das zweite Arterien-Perfusions-Lumen strömt, besitzt.
  28. Kreislaufunterstützungssystem nach Anspruch 1, wobei: das Arterien-Kanülen-Einführungs-Subsystem derart ausgestaltet ist, wenn es in einem Kreislaufsystem eines Patienten eingesetzt ist, dass das erste Arterien-Perfusions-Lumen (710) mit dem Aortenbogen und den Bogengefäßen des Patienten in Verbindung steht und das zweite Arterien-Perfusions-Lumen (708) mit dem absteigenden Teil der Aorta und den Gefäßästen des Patienten in Verbindung steht; und das Venen-Kanülen-Einführungs-Subsystem derart ausgestaltet ist, wenn es in dem Kreislaufsystem des Patienten eingesetzt ist, dass das erste Venen-Dränage-Lumen 797 mit der oberen Hohlvene des Patienten in Verbindung steht und das zweite Venen-Dränage-Lumen (787) mit der unteren Hohlvene des Patienten in Verbindung steht.
  29. Kreislaufunterstützungssystem nach Anspruch 28, wobei das Arterien-Kanülen-Einführungs-Subsystem ein drittes Arterien-Perfusions-Lumen besitzt, welches mit den Koronararterien des Patienten in Verbindung steht.
  30. Kreislaufunterstützungssystem nach Anspruch 28, wobei das Venen-Kanüln-Einführungs-Subsystem ein drittes Venen-Lumen besitzt, welches mit dem Sinus coronarius des Patienten in Verbindung steht.
  31. Kreislaufunterstützungssystem nach Anspruch 28, welches besitzt: einen Katheter für den Sinus coronarius mit einem Verschlussteil für den Sinus coronarius und mit einem Infusions-Lumen, welches mit. dem Sinus coronarius des Patienten in Verbindung steht; und eine Infusionspumpe, welche mit dem Infusions-Lumen des Katheters für den Sinus coronarius verbunden ist.
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