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DE2115333A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen einer pulsierenden Strömung, insbesondere fur Perfusionen zu medizinischen Zwecken - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen einer pulsierenden Strömung, insbesondere fur Perfusionen zu medizinischen Zwecken

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DE2115333A1
DE2115333A1 DE19712115333 DE2115333A DE2115333A1 DE 2115333 A1 DE2115333 A1 DE 2115333A1 DE 19712115333 DE19712115333 DE 19712115333 DE 2115333 A DE2115333 A DE 2115333A DE 2115333 A1 DE2115333 A1 DE 2115333A1
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DE
Germany
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line
pressure
medium
pulsating
pump
Prior art date
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Pending
Application number
DE19712115333
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English (en)
Inventor
Richard Paul Chicago 111 Goldhaber (V St A )
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Baxter International Inc
Original Assignee
Baxter Laboratories Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Baxter Laboratories Inc filed Critical Baxter Laboratories Inc
Publication of DE2115333A1 publication Critical patent/DE2115333A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
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    • AHUMAN NECESSITIES
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    • A01N1/142Apparatus
    • A01N1/143Apparatus for organ perfusion
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description

PATE NTANWALTE
dr. W. Schalk · dipl.-ing. P. Wirth ; dipl.-ing. G. Dannenberg DR. V. SCHMIED-KOWARZIK · DR. P. WEI N HOLD · DR. D. GUDEL
6 FRANKFURT AM MAIN ·
CR. ESCHENHEIMER STRASSE 39
March 29, 1971
Da/is Baxter Laboratories, Inc.
Morton Grove, Illinois 60053/USA
Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen einer pulsierenden Strömung, insbesondere für Perfusionen zu medizinischen Zwecken
Geräte zum Erzeugen einer pulsierenden Strömung eines Mediums ^urch eine Leitung werden laufend für experimentelle und klinische Arbeiten im Bereich der Organperfusion und dgl. verwendet. Es hat sich gezeigt, daß die Lebensdauer von c- urgisch entfernten lebenden Organen, wie beispielsweise Lebern, Herzen oder Nieren durch Perfusion des Organs mit ox>genierten Lösungen verlängert werden kann. Insbesondere hat sich herausgestellt, daß die Lebensfähigkeit solcher getrennter Organe durch Perfusion mit oxygenierter Lösung in einem den Herzschlag nachahmenden pulsierenden Strömungsrhythmus verlängert werden kann.
Während bereits verschiedene Systeme geschaffen wurden, um lebenden Organen eine, pulsierende Strömung oxygenierter Flüssigkeit zuzuführen, haben sich bei diesen doch insofern Nachteile gezeigt, als sie nicht in der Lage waren, einen weiten Variationsbereich pulsierender Strömungsschemen zu schaffen, durch die dem Benutzer die Möglichkeit gegeben wäre, die genaue Amplitude und Gestalt der gewünschten pulsierenden
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Druckwellen der Strömung wahlweise zu bestimmen. Auch arbeiten die bekannten Pumpen zum Herstellen solcher pulsierenden Strömungen nicht mit dem optimalen Strömungsvolumen.
Diesem Mangel wird durch die Erfindung abgeholfen, die eine einfache Vorrichtung zum Steuern des Schemas pulsierender Strömung eines Mediums durch eine Leitung schafft und dabei die Änderung sowohl der Amplitude als auch der Form des Impulses oder der Druckwelle in Abhängigkeit von der Zeit ermöglicht.
Weiter schafft die Erfindung eine Einrichtung, mit der größere Strömungsmengen durch eine enge Leitung einer Pumpanlage für die pulsierende Strömung zugeführt werden können, um größere Pumpleistungen zu erzielen.
Zu diesem Zweck sieht die Erfindung eine ein Medium in einer Leitung in eine strömende Bewegung versetzende Vorrichtung vor, bei der eine Pumpeinrichtung einen pulsierenden Druck zum Bewegen des Mediums durch die Leitung erzeugt. Die Vorrichtung enthält eine schlagaderartige Einrichtung mit einem nachgiebigen, bzw. elastischen Leitungsabschnitt, der einen Teil der vorgenannten Leitung bildet. Dieser Leitungsabschnitt liegt stromabwärts von der die pulsierende Strömung erzeugenden Einrichtung und ist von einer geschlossenen Hülse umgeben, die einen unter Druck setzbaren Raum um den Leitungsabschnitt herum bildet. Der Raum innerhalb der Hülse kann nach Wunsch unter Druck gesetzt werden, um die Nachgiebigkeit des Leitungsabschnittes durch gesteuerten Druck beliebigen Grades und nach einem beliebigen Schema zu ändern. Daher läßt sich das pulsierende Strömungsschema des mit von der Pumpeinrichtung herrührenden Pulsationen durch den Leitungsabschnitt strömenden Mediums in Abhängigkeit von dem diesen Leitungsabschnitt innerhalb der Hülse umgebenden Druck modulieren. Beispielsweise kann ein konstanter Druck verwendet werden
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oder ein in Phase mit den Pulsationen schwingender Druck zum Vergrößern der Amplitude und Ändern der Form der Pulsationen, oder ein in der Phase abweichend pulsierender Druck, um die Pulsationen zu vermindern, zu Ändern oder vollkommenzu beseitigen. Im Ergebnis ist also das für das Medium erhaltene Strömungsschema durch wahlweise Steuerung des Drucks innerhalb des den elastischen Leitungsabschnitt umgebenden Raumes wahlweise einstellbar, wie weiter unten näher beschrieben ist.
Die hierbei verwendeten elastischen bzw. nachgiebigen Leitungsabschnitte können beliebigen Querschnitt haben, beispielsweise rund, oval od.dgl.
Weiter sieht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, daß ein unmittelbar stromaufwärts von der pulsierenden Pumpeinrichtung gelegener und mit deren Eingang in Verbindung stehender Leitungsteil einen Vorraum von vergrößerten Querausmaßen bildet, um eine erhöhte pulsierende Strömungsleistung zu erhalten in Übereinstimmung mit den Lehren von Anderson et al., American Heart Journal, Januar 1967, Seite 92 - 105.
Nach dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der den Vorraum bildende Teil der Leitung von einer zweiten geschlossenen Hülse umgeben, die einenzweiten, unter Druck setzbaren Raum, um den Leitungsabschnitt bildet. Dieser zweite Raum erhält oszillierenden Druck, durch den dieser Vorraum während der Füllphase der pulsierenden Pumpeinrichtung zum Zusammenfallen und während der Arbeitsphase der Pumpeinrichtung zum Ausdehnen gebracht wird. Dadurch wird der pulsierenden Pumpeinrichtung eine reichliche Menge des Mediums zugeführt, wodurch die Pumpleistung vergrößert wird.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher beschrieben, und zwar zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Organ-Konservierungssystems nach der Erfindung;
Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch eine Ausführungsform einer bei der Erfindung zur Verwendung kommenden pulsierenden Pumpeinrichtung mit den zugehörigen Teilen; und
Fig. 3 einen der Fig. 2 entsprechenden vertikalen Teilschnitt einer anderen Ausführungsform des Vorraums und der pulsierenden Pumpeinrichtung.
In der Zeichnung ist ein Perfusionssystem für ein Organ gezeigt, bei dem die Perfusionsflüssigkeit,z.B. Blut oder Plasma, durch eine typische, transparente Konservierungskammer 10 für das Organ gepumpt wird, in der das Organ beobachtet werden kann. Das Medium bzw. die Perfusionsflüssigkeit wird von einer pulsierenden Pumpeinrichtung durch eine Leitung 14 der Kammer 10 zugeführt, durchströmt darin ein mit Kanüle versehenes Organ und verläßt die Kammer 10 über eine Auslaßleitung 16. Ein weiterer Zugang zu der Kammer 10 ist zur Verwendung nach Bedarf vorgesehen. Der Zugang 17 kann mit dem Organ in Verbindung gebracht werden, um gegebenenfalls Organsekrete aus der Kammer 10 ab und einem (nicht gezeigten) Sammelbehälter zuzuführen. Gewünschtenfalls kann der Perfusionsströmungsweg des Organ-Konservierungssystems in einer Überdruckkammer untergebracht sein, um die Perfusion unter Überdruck durchzuführen. Die gesamte Vorrichtung kann außerdem in einem kompakten Behälter für den Transport untergebracht sein.
Das flüssige Perfusat wird gleichförmig von dem Organ innerhalb der Kammer 10 über die Leitung 16 einem üblichen Wärmetauscher 18 zugeführt, in dem es auf die gewünschte
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Temperatur, im allgemeinen zwischen 4 und 37°C gebracht wird, um die Temperatur des Systems zu steuern. Eingesonderter Kreislauf für ein Wärmetauschermedium 20 leitet dieses dicht benachbart zu dem aus der Leitung 16 in den Wärmetauscher eintretenden Perfusat, wobei jedoch beide Medien durch dünne, wärmeübertragende Metallplatten getrennt gehalten sind. Das Wärmetauschmedium, wie beispielsweise Salzlösung, zirkuliert in Leitungen 22 zwischen dem Wärmetauscher 18 und einer konventionellen Temperatursteuereinrichtung und Pumpe 24.
Das Perfusat gewünschter Temperatur strömt von dem Wärmetauscher 18 über eine Leitung 26 zu einem üblichen Oxygenator 28 (beispielsweise wie in der belgischen Patentschrift 726 886 beschrieben), der dem Transfusat Sauerstoff zuführt und Kohlendioxid/ Zu dem Oxygenator 28 gehört auch ein Strömungsweg für den Sauerstoff mit einer Zuführleitung und einer Abgabeleitung 32. Das Perfusat strömt von dem Oxygenator 28 über eine Leitung 34 und einen dichten Anschluß 36 in einen erweiterten Leitungsabschnitt, welcher den Vorraum 38 bildet, der in der Regel aus biegsamem, t ^affem, dünnwandigem Gummirohr gebildet ist. Der Vorraum 3£ bildet eine flexible Kammer, in der das Perfusat sich zwxschen den Füllphasen der pulsierenden Pumpeinrichtung ansammelt und ist von einem schützenden Rohr 37 (Pig. 2, 3) umgeben. Die Menge des im System strömenden Perfusats wird nach Bedarf durch Zugaben aus einem Reservoir 41 mit einem Steuerventil 43 reguliert, um Verluste durch Sekretabgabe über den Anschluß 17 u.dgl. zu kompensieren.
Wie Fig. 2 zeigt, weist die pulsierende Pumpeinrichtung einen Zylinder 42 auf, innerhalb dessen axial ein elastisches Rohr 44 angebracht ist. Der Raum 45 zwischen dem Rohr 44 und dem Zylinder 42 ist durch ringförmige Dichtungen und 49 abgeschlossen und bildet eine geschlossene Ringkammer. Im Einlaß 46 und Auslaß 48 der Pumpeinrichtung 12 ist je eine Einweg-Ventilklappe 50 vorgesehen, durch welche die
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Strömung durch den Einlaß 46 in das Rohr 44 eintreten und durch den Auslaß 48 austreten kann, während eine Strömung in entgegengesetzter Richtung verhindert wird.
Der Zylinder 42 ist mit einer Eintrittsöffnung 52 für ein Medium versehen, das von einem oszillierenden Druck erzeugenden System angeliefert wird, zu dem ein eine Säule eines hydraulischen Mediums enthaltendes Rohr 54 gehört, welches über eine Leitung 58 an eine konventionelle, oszillierenden Druck erzeugende Steuerstation 60 (Fig. 1) angeschlossen ist, die von einer Druckgasquelle 61, im allgemeinen Sauerstoff, betätigt wird. Die Steuerstation ist beim Ausführungsbeispiel so geschaltet, daß sie die Leitung 58 mit Sauerstoff uriter oszillierendem Druck beschickt und außerdem dem Oxygenator 28 über die Leitung Sauerstoff zuführt, normalerweise über einen in der Steuerstation 60 enthaltenen Strömungsmesser. Der oszillierende Druck bewirkt eine hin- und hergehende Strömung durch die Einlaßöffnung 52 zu dem Raum 45, der innerhalb des Zylinders 42 das Rohr 44 umgibt^ xwa die Pumpeinrichtung 12 durch wechselweises Zusammenfallen und Wiederausdehnen des Rohrs 44 zu betätigen, und zwar in Einklang mit den Druckwellen des oszillierenden Drucks. Beim Zusammenfallen des Rohrs wird jeweils das Perfusat im Rohr 44 durch den Auslaß 48 herausgedrückt, während beim Ausdehnen des Rohrs 44 das Medium bzw. Perfusat in jeder Füllphase der Pumpe durch den Einlaß 46 eintritt. Im allgemeinen und zweckmäßigerweise befindet sich die Pumpeinrichtung 12 vertikal auf einem niedrigeren Niveau als die Organkammer 10, um einen hydrostatischen Überdruck zu erhalten, der das Füllen des Rohres 44 während der Füllphase der Pumpe unterstützt. Auch der Oxygenator 28 liegt vertikal tiefer als die Kammer 10, um dort unter Druck zu stehen.
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Eine für die Steuerstation 60 geeignete pneumatische Steuereinrichtung für die Abgabe oszillierenden Drucks an die Leitung 58 und die Eintrittsöffnung 52 ist in einem Aufsatz von Demers et al. mit dem Titel "APerfusion Circuit for Organ Preservation in Portable Chambers (zu Deutsch: Ein Perfusionskreislauf für Organkonservierung in tragbaren Kammern)", im Journal of Surgical Research, Band 9, Nr. 2, Seiten 95 - 99 (1969) offenbart. Dieser Aufsatz befaßt sich auch mit einem geeigneten kombinierten Wärmetauscher-Oxygenator, der anstelle der hier gezeigten gesonderten Einheiten und 28 bei der Erfindung verwendet werden kann. Dieses oder andere pneumatische Systeme können so eingestellt werden, daß die gewünschten Pausen zwischen den Impulsen erhalten werden.
In Übereinstimmung mit der Erfindung bildet ein elastischer Leitungsabschnitt 62 einen Teil der Leitung für die pulsierende Strömung des Mediums bzw. Perfusats, und dieser Abschnitt liegt stromabwärts von der pulsierenden Pumpeinrichtung 12. Er ist von einer geschlossenen, einstückig mit dem Zylinder ausgebildeten Hülse 64 umgeben, um einen unter Druck setzbaren Raum 66 zwischen der Hülse und dem nachgiebigen Leitungsabschnitt 62 zu bilden. Die Leitung 68 erstreckt sich von dem Raum 66 zu einer Drucksteuerung 70 (Fig.1), die Über eine Leitung 72 an eine unter Druck stehende Sauerstoffquelle 61 angeschlossen ist.
Die Drucksteuerung 70 kann ein einfacher Regler für konstanten Druck oder, falls gewünscht, für veränderlichen Druck sein und außerdem gegebenenfalls dem oszillierenden Druck der Quelle 60 koordiniert werden. Wenn das Medium durch einen Druckimpuls aus der Pumpe 12 herausgedrückt wird, kann die Amplitude und die Form der Druckwelle durch Änderung der Elastizität oder Nachgiebigkeit des Leitungsabschnitts 62 geändert werden. Diese Elastizität oder Nachgiebigkeit wird nach Wunsch durch den über die Leitung 68 zugeführten Druck
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gesteuert, so daß auf diese Weise die volumetrische Kapazität des Leitungsabschnitts 62 geändert wird. Wenn hoher Druck zugeführt wird, ist die Nachgiebigkeitscharakteristik des Abschnitts 62, wenn er einer aus der Pumpe 12 kommenden Druckwelle ausgesetzt ist, gänzlich verschieden von den Nachgiebigkeit scharakteristiken des Abschnitts 62, wenn niedriger Druck oder ein verminderter Druck in der Leitung 68 und dem Raum 66 herrscht. Für den Raum 66 kann ein konstanter Druck vorgesehen werden, ebenso wie auch ein oszillierender Druck oder irgendeine gewünschte Art von Druck, und zwar entweder in Phase oder außer Phase mit dem oszillierenden Druck,der zum Antrieb der Pumpe 12 dient. Auf diese Weise bietet sich eine große Flexibilität in der Steuerung der Form der Druckimpulse der oszillierenden Strömung, die über die Leitung 14 der Organkammer 10 zugeführt wird.
Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung, die - von den nachstehend aufgeführten Merkmalen abgesehen - der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 entspricht. Der den Vorraum 38 bildende Leitungsteil befindet sich hier innerhalb einer Hülse 37 % die mit einer Kappe 71 einen weiteren, unter Druck setzbaren Raum 72 schafft. Der den Vorraum 38 begrenzende Leitungsteil ist beI74 mit der Kappe 71 verklebt, so daß der Raum 72 hier dicht verschlossen ist. Eine Leitung 76 führt von dem Raum 72 zu einer Quelle oszillierenden Drucks, wie beispielsweise der Quelle 60. Die Druckschwingungen in den Räumen 45 und 72 sind so angeordnet, daß sie nicht in Phase miteinander sind, wobei im allgemeinen die Impulse im Raum 72 denen im Raum 45 kurz vorausgehen. Wenn daher das elastische Rohr 44 der Pumpe 12 In der Füllphase eines Pumpzyklus ist, um Medium durch den Einlaß 46 aufzunehmen, wird dem Raum 72 über die Leitung 76 ein Druckimpuls zugeführt, welcher den Leitungsteil,der den Vorraum 38 bildet, zum Zusammenfallen bringt und damit Medium in die Pumpe 12 hinein drückt. Ein Sperr- bzw. Rückschlagventil, um übermäßige Rückströmung aus dem Vorraum 38 zu verhindern, ist nicht
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erforderlich. Der Hauptanteil des Inhalts 1» Vorraum 3Θ strömt auch ohne ein solches Ventil in die Pumpe 12» weil deren Einlaß 46 wesentlich weiter als die Leitung 34 ist- und well der Druck in der Leitung 34 infolge der erhöht gelagerten Qrgankanaer 10 größer als der Druck innerhalb ά»& elasti schen Rohrs 44 während des FUllxyklus 1st» und zwar infolge der Eigenelastizität des Rohrs 44 und seiner Tendenz ,in den ausgeweiteten Zustand zurückzukehren. Für eines erhöhten Wirkungsgrad kann jedoch gewünichtenfalls »in Rückschlagventil vorgesehen werden.
Außer Pfease liegender ossilliertadar Druck wird das Rau* über die Leitung 78 und aintn linlai 79 über eine üblich· Verzögerungseinrichtung geführt, welche an dl· Leitung 76 angeschlossen ist und ein Steuerventil la der Leitung 73 betätigt, welches diese in seiner einen Stellung öffnet und in einer anderen Stellung zwar schließt, aber eine RÜckströaung gestattet* um oszillierenden Brück in dem Rohr 80 und dem Kfaum 45 zu erhalten. Die Leitung 78 ist weiter an eine Bruckqnelle angeschlossen, wie beispielsweise den Sauerstoffvor-1 ->1, um stromaufwärts von dem genannten Ventil einen konstanten Druck in der Leitung 78 herzustellen.
Eine typische Verzögerungseinrichtung kann aus einer an die Leitung 76 angeschlossenen Leitung bestehen, welche durch eine Kammer vorbestimmten Volumens führt und dann an einem einstellbaren Radelventil vorbei zu einem auf Druck ansprechenden Schalter für das Steuerventil. Das Volumen der Kammer und das Nadelventil werden so eingestellt, daß sich die gewünschte zeitliche Verzögerung ergibt. Ein geeignetes Steuerventil ist erhältlich von der Fluidonics Division der Imperial Eastman Corporation* Chicago,, Illinois, unter der Kennummer 300135.
1QSÄ43/120?
QRK3INAI. INSP£CT£Q
Während der Puapphase der Pumpe ΛΖ in Fig· 3 let die klappe 50 des Einlasse β 46 geschlossen und der oszillierende Druck im Rau» 72 und in u^r Leitung 76 befindet sich auf . verringerte* Niveau, ua zu ermöglichen, daB der die Vorkawier 38 bildende Leitungeteil lieh wieder «it Perfueat füllt«
Da· Druckeche«a Ik Rau» 72 kansn jo vörgeiehen werden, daB die _ Dauer jedes Druckii^uleea, durch/Se? den Vor raue 38 bildende ^.£^ϊϊ
oder ^{rif^-5}:'v^.iii&^
lierende" Druck ein Haiimue von etira 100 mi Quecksilber hatte. Die Frequenz der beiden oszillierenden Drücke betrug beispiels weise 60 Schwingungen pro Minute (1 Hertz). Der Druck in der Leitung 68 kann konstant beispielsweise bei 20 ma Quecksilber liegen. Ein konstanter Dniek dieser Größe in Leitung 68 gewährleistet, daß ein minimaler diastolischer Vordruck ständig zwischen den Pülsationen .in dem System herrscht,und daß insbesondere solch ein minimaler Vordruck dem Organ Innerhalb der Organkammer 10 über die Leitung 14 zugeführt wird. Es wird angenommen, daß hierdurch, die Lebensfähigkeit des Organs verlängert wird.
Die mit dem Perfusat in Berührung kommenden Teile sind vorzugsweise aus Siliconkautschuk hergestellt, damit sie für Blut unschädlich sind.
In einer Vorrichtung nach der Erfindung kann jedes beliebige Medium in der Leitung 68 und dem Raum 66 zwischen dem Leitungsabschnitt 62 und der Hülse 64 sowie in anderen ,unter Druck setzbaren Bereichen, verwendet werden, Je nach
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gewünschten Charakteristiken hinsichtlich Elastizität bzw. Nachgiebigkeit. Flüssigkeiten verschiedener Viskosität, wie beispielsweise Öl, Siliconöl oder Wasser ergeben unterschiedliche Charakteristiken für die Nachgiebigkeit, die sich wiederum von den Charakteristiken von Gasen unterscheiden. Eine inkompressible Flüssigkeit, wie beispielsweise Salzlösung, kann verwendet werden, während die Leitung 68 abgesperrt wird, damit der Leitungsteil 62 nur geringe Nachgiebigkeit erhält, wodurch sich dann eine nur sehr geringe Dämpfung oder Modulation der hindurchgehenden Druckimpulse ergibt.
Die vorerwähnte, spezielle Ausführungsform soll nur als Beispiel dienen, ohne den Erfindungsgedanken hierdurch in irgendeiner Weise einzuschränken. Die Erfindung kann vielmehr in vielen verschiedenen Vorrichtungen Verwendung finden, einschließlich der für Organe vorgesehenen Perfusionsvorrichtungen, zu denen folgende Teile gehören: a) ein Behälter für ein Organ; b) eine Zuleitung für Perfusat zu dem Organ in dem Behälter; c) eine Einrichtung zum Erzeugen eines pulsierenden Druckes in dem dem Organ zugeführten Perfusat; d) eine Einrichtung, um einen minimalen Vordruck in dem durch das Organ zirkulierenden Perfusat zwischen den Druckimpulsen aufrecht zu erhalten; e) eine,Einrichtung zum Oxygenieren des von dem Organ kommenden Perfusats; und f) eine Steuereinrichtung, über welche die Abgabe der Pumpe und auch die Periode der Hochdruckimpulse einstellbar ist.
Von Hand steuerbare Vorrichtungen können vorgesehen werden, um die Temperatur und den Druck des dem Organ zugeführten Perfusats zu ändern, ebenso wie auch zum Steuern der Impulsrate bzw. -größe sowie der systolischen Dauer Jedes von der Pumpe erzeugten Impulses.
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Claims (12)

  1. 29. März 1971 - 12 - · Baxter Laboratories, Inc. Da/is
    Vorrichtung zum Erzeugen einer pulsierenden Strömung in einer Leitung mit einer Pumpe zum Erzeugen eines pulsierenden Drucks, welcher das Strömen eines Mediums in der Leitung bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Leitung aus einem elastischen, bzw. nachgiebigen
    Id θ steht
    rohrförmigen Abschnitt (44; 62Y, der von einer ihm gegenüber abgedichteten Hülse (42; 64, 37') umgeben ist, die einen unter Druck setzbaren Raum (45; 66; 72) um diesen rohrförmigen Abschnitt begrenzt, und daß eine Einrichtung (58 bzw. 78; 68; 76) zum Steuern des Drucks in diesem Raum vorgesehen ist, wodurch das Strömungsschema des durch diesen Leitungsabschnitt strömenden Mediums in Abhängigkeit von dem in diesem Raum herrschenden Druck steuerbar ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitungsabschnitt (62) stromabwärts und vorzugsweise benachbart zu der den pulsierenden Druck erzeugenden Pumpe (12) vorgesehen ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (12) einen Zylinder (42) mit einem axial darin angeordneten, elastischen bzw. nachgiebigen Rohr (44) sowie Abdichtungen (47, 49) enthält, welche die Außenwand des Rohrs von dem Inneren, welches einen geschlossenen Weg für das zu pumpende Medium bildet, absperren, daß weiter ein Einlaß (46) und ein Auslaß (48) für die Strömung durch das Rohr (44) vorgesehen sind, die je ein, eine Rückströmung verhinderndes Einwegventil
    (50) aufweisen, daß der Zylinder (42) einen Einlaß (52; 79) zu dem Raum innerhalb des Zylinders und außerhalb
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    des Rohres aufweist, der mit einer ersten Quelle (58;78) oszillierenden Drucks in Verbindung steht, über die der pulsierende Druck der Pumpe (12) durch wiederholtes Zusammendrücken und Ausdehnenlassen des Rohres (44) erzeugbar ist.
  4. 4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung für die pulsierende Strömung einen geschlossenen Kreislauf bildet.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil dieser Leitung einen Vorraum (38) von vergrößerten Querausmaßen bildet, der unmittelbar stromaufwärts vor dem Einlaß (46) der Pumpe (12) zur Steigerung der Pumpenleistung angeordnet ist.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3-5» dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (64) und der Zylinder (42) aus einem einzigen, einstückigen Bauelement bestehen.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der den Vorraum (38) bildende Leitungsteil von einer zweiten Hülse (37') abdichtend umgeben ist, der einen zweiten, unter Druck setzbaren Raum (72) um diesen Leitungsteil herum begrenzt und der mit einer zweiten Quelle (76) für oszillierenden Druck in Verbindung steht, der nicht phasengleich mit dem oszillierenden Druck aus der ersten Quelle (68) ist.
  8. 8. Perfusionsvorrichtung für Organe, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche enthält.
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  9. 9. Verfahren zum Überleiten eines Mediums aus einer Quelle pulsierenden Drucks zu einem Organ, wobei die dem Organ das Medium zuführende Leitung eine pulsierende Strömung erhält, dadurch gekennzeichnet, daß ein nachgiebiger bzw. elastischer Teil der Leitung einem vom atmosphärischen Druck abweichenden Außendruck ausgesetzt wird, durch den das Schema der pulsierenden Strömung diesem Außendruck entsprechend moduliert wird.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendruck größer als der atmosphärische Druck und konstant ist, um dem Organ während der Gesamtzeit der pulsierenden Strömung das Perfusat mit einem Minimum von Vordruck zuzuführen.
  11. 11. Verfahren zum Fördern eines Mediums durch eine erste Leitung, dadurch gekennzeichnet, daß das Medium zunächst innerhalb eines, von einer zweiten,, zu einer pulsierend arbeitenden Pumpe führenden Leitung gebildeten Vorraums gesammelt wird, daß dann die den Vorraum bildende Leitung zusammengedrückt und dadurch das Medium in die Pumpe getrieben und anschließend von dieser in die erste Leitung gepumpt wird.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Leitung mit einem lebenden Organ verbunden ist und daß als Medium ein flüssiges Perfusat verwendet wird.
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