B e s c h r e i b u n g

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur

Unterstützung der Herzmuskelfunktion.

Stand der Technik

Bei dem Pumpversagen des Herzens handelt es sich um eine muskuläre Schwäche der linken Herzkammer, durch die nicht genügend Blutvolumen vom Herzen in die Haupt¬ schlagader ausgeworfen werden kann, so daß die Auf¬ rechterhaltung des Kreislaufs nicht mehr gewährleistet ist. Die Ursachen für dieses Pumpversagen des Herz¬ muskels sind vielfältig; beispielsweise sind zu nennen: Viruserkrankungen, Minderdurchblutung des Muskels, Pumpversagen nach herzchirurgischen Eingriffen etc..

Bisherige Ansätze zur Behandlung dieser in den meisten Fällen zum Tode führenden Funktionsstörung des Herzens sind

1. medikamentöse Behandlung

2. Behandlung mittels einer intraaortalen Bal¬ lonpumpe

3. durch die Herztransplantation

4. durch einen sogenannten Muskelventrikel,

5. durch mechanische Pumpsysteme, die anstelle der linken Herzkammer in den Kreislauf ein geschaltet werden, wobei am Ende dieser Entwicklungen das sogenannte Kunstherz ste¬ hen soll.

Eine medikamentöse Beherrschung des Pumpversagens des Herzens ist nur bei temporären Schäden möglich, da aufgrund der hohen Nebenwirkungen diese starken Medika¬ mente nur kurzzeitig zum Einsatz kommen können. Vor allem aber sind diese Medikamente nur für leichtere Formen des Pumpversagens einsetzbar, da auch hier nur eine unterstützende Wirkung auf den Herzmuskel zu er ^¬ reichen ist, und ein manifest nicht mehr kontrahieren¬ der Muskel auch durch Medikamente nicht dazu zu veran¬ lassen ist. Die Steigerung der Herzleistung beträgt dabei nur ca. 15%.

Die intraaortale Ballongegenpulsation, auch kurz IABP genannt, die 1968 eingeführt wurde, ist eine Methode, bei der ein Ballonkatheter in die Körperhauptschlagader eingeführt wird. Durch rhythmisches Aufblasen und Ab¬ lassen des Ballons erfolgt eine Erhöhung des diastoli- schen Blutflusses in den Herzkranzarterien; durch das erhöhte Angebot an Blut und die bessere Durchblutung des Herzmuskels wird eine Erhöhung der Pumpfunktion der linken Herzkammer erreicht. Bei dieser Methode kann nur eine Verbesserung um ca. 10 bis 20% erreicht werden. Die Nachteile dieser Methode sind zum einen die nur minimale Verbesserung der kardialen Pumpfunktion, zum anderen auch die Komplikationsmöglichkeiten, die haupt¬ sächlich in Blutungen und Gefäßverschlüssen bestehen. Außerdem muß aufgrund des Fremdmaterials in einem Kör¬ pergefäß das Blut ungerinnbar gemacht werden.

Ein weiterer Ansatz zur Behandlung ist die Herz¬ transplantation. Aufgrund von Berichten der Deutschen Gesellschaft für Thorax-Herz- und Gefäßchirurgie ist die Zahl der Transplantationen in der Bundesrepublik

Deutschland seit 1991 relativ konstant. Die Ursache hierfür dürfte sein, daß nicht genügend Spenderherzen zur Verfügung stehen. Die Zahl der auf eine Transplan¬ tation Wartenden vermehrt sich jedoch jährlich um ca. 10%, ohne daß für dieses Problem eine Lösung gefunden werden könnte.

Vor allem aber können bei Herztransplantationen in der Regel nur Patienten berücksichtigt werden, die ein chronisches Pumpversagen haben, temporäre Versagen können mit dieser Methode praktisch nicht behandelt werden.

Weitere Nachteile von Herztransplantationen sind die hohen Sach- und Personalkosten. Auch müssen sich trans- plantierte Patienten einer lebenslangen Immunsuppres- sion unterziehen, was zu einer erhöhten Infektanfäl¬ ligkeit führt. Zusätzlich sind häufige stationäre Be¬ handlungen mit Kontrollen des eingepflanzten Organs notwendig, die sehr zeit- und kostenaufwendig sind.

Letztlich weiß man, nachdem sich diese Methode nun seit einigen Jahren in der Klinik etabliert hat, daß sich aufgrund von Transplantatabstoßungen und von arterio- sklerotischen Veränderungen der Herzkranzarterien die¬ ser transplantierten Organe nur unbefriedigende Lang¬ zeitergebnisse erzielen lassen, außerdem ist das Auf¬ treten von Tumoren bei diesen Patienten erhöht (Immun- suppression! ) .

Bei dem sogenannten Muskelventrikel handelt es sich um ein Operationsverfahren, bei dem der große Rückenmuskel ab-und freipräpariert wird, dann in den Brustkorb hin¬ ein und dort um das Herz herumgeschlagen wird. Vorher

wird dieser Rückenmuskel durch elektrische Geräte in¬ duziert zum permanenten Schlagen angeregt, was eine Veränderung der Muskelfasern nach sich ziehen soll. Nachdem dieser Rückenmuskel dann um das Herz herumge¬ wickelt und festgenäht ist, und er sich rhythmisch kontrahiert, wird das Herz zusammengedrückt und so ein erhöhtes Blutauswurfvolumen gefördert. Dieser Ansatz, der sich noch im Experimentierstadium befindet, weist ebenfalls eine große Zahl von Nachteilen auf:

1. Derzeit gelingt es noch nicht vollständig und vor allem nicht für genügend lange Zeit, durch die elektri¬ schen Impulse eine Umformung der Muskelfasern zu erre¬ ichen.

2. Bei dieser Methode wird immer das gesamte Herz kom¬ primiert, also auch Bereiche, die physiologisch eigent¬ lich nicht komprimiert werden sollten.

3. Bei dieser Methode ist eine sehr große Operation notwendig, so daß temporäres Pumpversagen mit dieser Methode nicht behandelt werden können.

Letztlich wird schon seit Jahren der Versuch unter¬ nommen, ein Kunstherz zu entwickeln, das nach Entfern¬ ung des körpereigenen Herzens an die gleiche Stelle implantiert und in den Kreislauf eingeschaltet wird. Dieses Vorhaben scheitert bislang jedoch an den bisher zur Verfügung stehenden Materialien, die zur Zeit noch eine sehr geringe Verträglichkeit mit den Körpergeweben und vor allen Dingen mit dem körpereigenen Blut auf¬ weisen. Durch den Kontakt des Blutes mit körperfremden Oberflächen kommt es zu schweren Eingriffen in das Gerinnungssystem, mit daraus folgenden möglichen Blu-

tungen. Auch die medikamentöse Beeinflussung des Blutes mittels Heparin, das das Blut ungerinnbar macht, gibt hier im Langzeitverlauf keinen Schutz, immer wieder gehen Blut bzw. Blutbestandteile zugrunde, so daß dem Patienten in regelmäßigen Zeitabständen immer wieder Fremdblut (Übertragung von Viruserkrankungen) substi¬ tuiert werden muß. Parallel zu dieser Entwicklung des Kunstherzens wurden Unterstützungssysteme entwickelt, die unter Belassung des Herzens temporär in den Blut¬ kreislauf eingesetzt werden können. All diesen Systemen ist jedoch gemeinsam, daß sie ebenfalls mit dem Blut des Patienten in Kontakt kommen und so zu einer Akti¬ vierung der Blutgerinnung an der fremden Oberfläche führen. Zusätzlich müssen künstliche Blutgefäße zu diesen Pumpsystemen geführt und von ihnen wieder zurück in den Körper implantiert werden, bei dem Durchtritt dieser körperfremden Anschlüsse müssen diese nach au¬ ßerhalb des Körpers austreten und bergen so eine hohe Gefahr an Infektionen.

In der US-PS 4 690 134 und in der DE-OS 33 07 211 wer¬ den Vorrichtungen zur Unterstützung der Herzfunktion vorgestellt. In beiden Dokumenten werden Systeme des Myocard im Sinne eines Behältergehäuses umfassen. Dabei kommt es allerdings zu einem gleichmäßigen Druck auf das gesamte rechte Niederdrucksystem des Herzens (rech¬ ter Vorhof und rechter Ventrikel) und somit zu völlig unphysioligischen Drücken von über lOOmmHg. Dieses ist für eine Zeit von mehr als 5 Minuten von keinem Herzen ohne Schäden auszuhalten.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich¬ tung anzugeben, die insbesondere bei temporärem Pump-

versagen die Herzfunktion wirkungsvoll unterstützen kann.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben. Weiterbildungen der Er¬ findung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung geht von der Idee aus, das erkrankte Herz und hier speziell die linke Herzkammer durch mechani¬ schen Druck auf dieselbe zu unterstützen, um so den Blutauswurf in die Hauptschlagader zu erhöhen und einen normalen Kreislauf aufrechtzuerhalten.

Hierzu weist die erfindungsgemäße Vorrichtung folgende Merkmale auf:

es ist eine Schale oder Teile von Schalen, die mit¬ einander verbunden sind vorgesehen, deren Innen- und Außenkontur derart ausgebildet ist bzw. sind, daß sie in den menschlichen Brustkorb derart einge¬ setzt werden kann bzw. können, daß sie das Herz im Bereich der linken Kammer zumindest teilweise um¬ schließt bzw. umschließen, in der Schale bzw. mindestens einem Schalenteil kann sich mindestens ein Sack befinden, der min¬ destens eine aber bevorzugt mehrere aufblasbare Luft-Kammern aufweist, die sich an der Schale bzw. den Schalenteilen abstützen, eine Steuereinheit steuert einen pneumatischen Antrieb, der die einzelnen Kammern füllt und ent¬ leert, derart, daß der Sack synchron zur Herztätig¬ keit zumindest auf die linke Herzkammer und bevor¬ zugt auf den linken Ventrikel drückt, so daß Blut in die Körperschlagader gedrückt wird.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Aus¬ wurfleistung des Herzens durch einen genau definierten Druck auf die linke Herzkammer gesteigert. Der dabei entstehende Gegendruck wird durch entsprechend gefüllte Kammern gleichmäßig verteilt. Durch eine Abpolsterung des Herzmuskels wird der Druck dabei gleichmäßig ver¬ teilt, so daß eine Verletzung des Herzmuskels und der Herzkranzgefäße vermieden wird. Die Aktion des Systems wird durch eine Koppelung der elektrischen Herzaktion mit der mechanischen Herzaktion synchronisiert.

Die Energiequelle des Systems sowie ihre Steuereinheit und der Antrieb sind vollständig in den Körper implan¬ tierbar. Da bei den meisten Herzerkrankungen, die zu einer eingeschränkten Pumpfunktion führen, auch der Herzrhythmus gestört ist, ist es von Vorteil, wenn die Steuereinheit einen Herz-Schrittmacher aufweist.

Als Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung gegenüber den bisher bekannten Lösungen ist der völlig neue An¬ satz:

Das erkrankte Herz wird nicht aus dem Kreislauf ausge¬ schaltet, sondern es wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung unterstützt.

Somit entfällt, daß das Blut des Patienten mit körper¬ fremden Oberflächen in Kontakt kommt; auch die Pro¬ bleme, die unter dem Oberbegriff Biokompatibilität zusammengefaßt werden, treten nicht auf. Ein weiterer großer Vorteil ist, daß sämtliche Teile des Systems in den Körper implantiert werden und durch den fehlenden Durchtritt von Leitungen die Infektionsgefahr auf ein

Minimum reduziert wird. Daraus resultiert ebenfalls, daß die Patienten nicht stationär im Krankenhaus ge¬ halten werden müssen, sondern sie völlig frei und mobil sind und so eine enorme Senkung der Kosten vorgenommen werden kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann bei allen tem¬ porären oder manifesten Zustandsformen angewendet wer¬ den, bei denen der linke (oder auch der rechte) Ventri¬ kel aufgrund einer myokardialen Schwäche bzw. Funk¬ tionsstörung nicht in der Lage ist, ein zur Aufrecht¬ erhaltung des Kreislaufs genügend großes Schlagvolumen (Blutvolumen) mit ausreichendem Druck in die Aorta zu pumpen. Diese Funktionsstörung ist dabei völlig unab¬ hängig von der Ursache.

Ausgelegt werden kann das System zunächst auf kurzzei¬ tige Anwendungen, bei guter Verträglichkeit können jedoch auch Pumpfunktionsstörungen des Herzens ange¬ gangen werden, die einer Langzeitanwendung bedürfen, so z.B. alle Patienten, die zu einer Herztransplantation anstehen.

Ein weiterer Vorteil des Systems liegt darin, daß das System anders als die meisten anderen zur Zeit ange¬ wendeten bei Besserung der eigenen Herzfunktion, die bei kurzzeitigen Anwendungsindikationen zu erwarten ist, langsam reduziert und ausgeschlichen werden kann.

Die Patienten sind zusätzlich mobil, müssen nicht sta¬ tionär behandelt werden, womit eine drastische Kosten¬ einsparung erfolgt.

Bei der in den Brustkorb zu implantierenden Vorrichtung handelt es sich bevorzugt um doppelwandige Hartschalen in die das Herz hineingelegt wird und die im Bereich des Austritts der großen Gefäße aus dem Herz befestigt werden können. Es sind natürlich auch andere Befesti¬ gungsmöglichkeiten denkbar. Insbesondere ist es mög¬ lich, daß die Hartschale bzw. die Hartschalen mit Ver¬ bindungsstücken derart ausgeführt sind, das keine wei¬ tere Halterung benötigt wird, das sich die Vorrichtung also selbst um das Herz hält. Insbesondere ist die Ausführungsform bei Herzmuskelfunktionsunterstützungs- vorrichtungen, die für eine längere Zeit sich im Körper des Patienten befinden soll, vorzuziehen. Diese selbst¬ haltende Vorrichtung wird also dann zu bevorzugen sein, wenn der Brustkorb nach der Operation wieder geschlos¬ sen wird.

Zur Sicherung gegen ein Abrutschen der Kompressionsein¬ heit in Richtung der Herzachse läßt sich ein Riemen um Vorhöfe und Blutgefäße herumführen. Die resultierende Druckkraft in Richtung der Herzachse ist allerdings nicht zu vernachlässigen, d.h. daß es selbst bei einer relativ großen Auflagefläche des Riemens zu einer Ein¬ schnürung der Blutgefäße und einer Behinderung des Blut¬ flusses kommen kann.

Riemen an den offenen Seiten der Kompressionseinheit können dazu dienen, eine seitliche Verlagerung der Ko pressionseinheit gegenüber dem Herzmuskel zu verhin¬ dern. Es bietet sich an, die Riemen in Höhe der Ventil¬ ebene anzubringen, da dort keine großen Verformungen des Herzmuskels erfolgen. Allerdings bewegt sich die Ventilebene während der Herzkontraktion, d.h. die Rie¬ men sollten aus einem möglichst weichen Material beste-

nachvollziehen zu können.

Weitere Befestigungsmöglichkeiten sind z. B. die Be¬ festigung der Kompressionseinheit am Herzbeutel unter¬ halb des Herzmuskels oder an den Seiten oder eine Fi¬ xierung am Brustkorb.

Die äußere Wand der Schale besteht aus einem festen Material, das nicht elastisch ist und den anatomischen Gegebenheiten angepaßt wird. Die innere Schicht der Schale besteht aus einem elastischen Kunststoff ähnli¬ chen Material und ist in mehreren Kammern unterteilt.

Die Druckausübung auf die linke Herzkammer geschieht durch pneumatisch angetriebenes Aufblasen einzelner oder mehrerer Kammern, die über der linken Herzkammer oder auch rechten Herzkammer gelegen, diese zusam¬ mendrücken und somit zu einem Auswurf von Blut in die Körperschlagader führen. Der dabei auftretende Gegen¬ druck wird durch Füllung von der linken Herzkammer gegenüberliegender Luftkammern aufgefangen. Der Antrieb des Systems und die Steuerung erfolgen über zwei ge¬ trennte Systeme, die nach bewährter Methode subkutan implantiert werden und mit Leitungssystemen mit der um das Herz sitzenden Schale bzw. den um das Herz sitzen¬ den Schalen verbunden werden. Das Steueraggregat wird zusätzlich mit einem Herzschrittmachersystem gekoppelt, um so bei einem eventuell ausfallenden Herzeigenrhyth¬ mus, der aufgrund vieler Grunderkrankungen, die zu einem Pumpversagen führen, häufig vorkommt, unabhängig zu sein. Über das Steuerungssystem erfolgt durch Sen¬ soren eine Erkennung der Herzaktion und durch Triggern dieses Signals wird das Kammersystem während der Herz¬ systole pneumatisch angetrieben aufgeblasen. Die Stärke

systole pneumatisch angetrieben aufgeblasen. Die Stärke des Aufblasens und die Verteilung auf die einzelnen Kammern sowie die zeitlichen Komponenten sind dabei über bereits verfügbare telemetrische Systeme von außen zu steuern, eine Anpassung an die akute Herzeigenarbeit ist somit gewährleistet.

Die Kontraktion des Herzmuskels des Herzens an sich beginnt an der Herzspitze und setzt sich zur Ventil¬ ebene hin fort. Der zeitliche Verlauf der Druckbeauf¬ schlagung sollte schon aus physiologischen Gründen in der gleichen Weise erfolgen. Die natürliche Herzbeweg¬ ung in strömungstechnischer Hinsicht erscheint genauso weitgehend optimal, da das Blut in den Ventrikeln bei einer an der Herzspitze beginnenden Kontraktion von Beginn an in Richtung der Ventile beschleunigt wird. Am Ende der Systole muß für einen schnellen Abbau des aufgebrachten Drucks gesorgt werden, damit das Füllen der Ventrikel nicht behindert wird. Eine derartige Druckbeaufschlagung kann durch die erfindungsgemäße Vorrichtung über eine entsprechende Steuerung erfolgen. Der notwendige zusätzliche Druck zum außen herrschenden Druck, der auf den Herzmuskel ausgeübt werden muß be¬ stimmt sich durch den systolischen Blutdruck im linken Ventrikel. Da dieser ungefähr 160 bar ist, sollte ein äußerer Überdruck auf die Herzwand von 200 mbar ausrei¬ chend sein. Auf jeden Fall ist dabei ein Überdruck von 300 mmbar ausreichend.

Der Druck in der Kompressionseinheit sollte derart angelegt werden, daß der Druckaufbau bei der Herzspitze anfängt und sich von der Herzspitze wegbewegt. Kurz bevor der Druck wieder abgebaut wird haben die Druck¬ kammern der Kompressionseinheit einen gleichmäßig

großen Druck. Wenn der Druck voll aufgebaut ist, d.h. er bei der Systole angelangt ist, dann sollte der Druck möglichst schnell abgebaut werden. Dieses geschieht durch Beaufschlagung der Kompressionseinheit mit typi¬ scherweise 100 mbar unter dem Umgebungsdruck.

Die Kompressionseinheit sollte, sofern sie auch für längere Zeit im Körper des Patienten bleiben soll, symmetrisch aufgebaut sein, da der Betrieb des Systems unabhängig von der Körperlage des Patienten erfolgen muß. Ein symmetrischer Aufbau in diesem Sinne bedeutet, daß gegenüberliegend entsprechend gleich viele Füll¬ kammern vorgesehen sind.

Die Verzögerung des Druckaufbaus kann durch eine ent¬ sprechende konstruktive Gestaltung der Füllkammern realisiert werden. Es bietet sich an, die Füllkammern auf beiden Seiten des Herzmuskels zu unterteilen und die Füllkammerelemente zeitlich versetzt mit Druck zu beaufschlagen. Bei einer Reihenschaltung von mehreren Füllkammerelementen, ist die Zeitverzögerung des Druck¬ aufbaus durch zusätzliche Elemente, die die Luftzufuhr zu den einzelnen Füllkammerelementen beeinflussen, optimal zu den gegebenen Bedingungen anzupassen. Die Realisierung der Zeitverzögerung durch eine Reihen¬ schaltung von Füllkammerelementen hat sicherlich deut¬ liche Vorteile gegenüber einer entsprechenden konstruk¬ tiven Gestaltung der Füllkammer, da eine variablere Steuerung ermöglicht wird.

Die typischen Parameter für die Druckerzeugungseinheit, die typischerweise bei Patienten verwendet werden sind z.B. der Druckaufbau von 200 mbar in 60ms und einer

3 mittleren Fördervolumenstrom von Vmi._tt.el, = 200 cm /s.

Es kann au_.ch ein maximaler Fördervolumenstrom von Vma_,x,

= 1000 cm /s erreicht werden.

Zusammenfassend sind als Vorteile zu nennen:

Zunächst einmal wird das erkrankte Organ Herz nicht aus dem Kreislauf herausgenommen, vielmehr wird versucht, die fehlende Kontraktionskraft durch Druck von außen zu ersetzen und so das Herz in seiner Funktion zu unter¬ stützen. Damit verbunden ist die Tatsache, daß an kei¬ ner Stelle des Körpers Blut mit körperfremden Ober¬ flächen in Kontakt gerät und damit sämtliche schweren Probleme der Biokompatikbilität entfallen. Zusätzlich sind alle Teile des Systems vollständig in den Körper zu implantieren, so daß auch die Gefahr von Infektionen auf ein Minimum herabgesetzt wird. Die Patienten sind somit mobil, müssen nicht stationär intensiv-medizi¬ nisch überwacht werden, was zusätzlich eine drastische Kosteneinsparung bedeutet. Eine Blutverdünnung muß damit ebenfalls nicht erfolgen. Durch die von außen zu steuernde Aufblasbarkeit der einzelnen Kammer des sack¬ artigen Gebildes erfolgt eine flexible Anpassung des Systems an die noch vorhandene Herzei-'enarbeit, womit eine eventuell langsame Reduzierung und Anpassung er¬ folgen kann.

Ausgelegt werden soll das System zunächst auf kurz¬ zeitige Anwendungsindikationen, bei guter Verträg¬ lichkeit können dann jedoch durch chronische Pumpfunk¬ tionsstörungen des Herzens behandelt werden, womit dann eine Vielzahl von Patienten zu behandeln wären, die heute noch vergeblich auf eine Herztransplantation warten müssen.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist es möglich, den linken Ventrikel des Herzens bei minimaler Druck¬ erhöhung im rechten Ventrikel zu unterstützen. Eine Steigerung der Herzleistung von mindestens 25 % ist wünschenswert. Eine weitere erfindungsgemäße Fort¬ bildung der Vorrichtung sieht vor, den Betrag der Un¬ terstützung zwischen 0 und 100 % einzustellen. Dazu wird die verwendete Steuereinheit zusammen mit der Druckerzeugungseinheit und/oder der Kompressionseinheit derart verwendet, daß der linke Ventrikel des Herzens unterschiedlich starken Drücken ausgesetzt wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausfüh- rungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben, auf die im übrigen bezüglich der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten verwiesen wird. Es zeigen:

Fig. 1 ein Herz mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Querschnitt durch den linken Ventrikel,

Fig. 2 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 3 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 4 eine Füllkammer aus mehreren, übereinander angeordneten Kammerelementen, und

Fig. 5 eine funktionsfähige Kompressionseinheit. Links im nicht aufgeblasenen Zustand und rechts im aufgeblasenen Zustand.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen In den folgenden Figuren sind jeweils gleiche oder entsprechende Teile mit den selben Bezugszeichen be¬ zeichnet, so daß auf eine erneute Vorstellung ver¬ zichtet wird, und lediglich die Abweichungen der in diesen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele ge¬ genüber dem ersten Ausführungsbeispiel erläutert wer¬ den:

In Figur 1 wird eine linke Herzkammer (1) und die er¬ findungsgemäße Vorrichtung im Querschnitt gezeigt. Links ist auf dieser Zeichnung kranial, rechts sandal, oben ventral und unten dorsch. Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus Hartschalen (2) , die durch ein Verbindungsstück (3) verbunden sind. Füllkammern (4) sind auf den Hartschalen angebracht und zwar derart, daß sie zum Herz (1) gerichtet sind.

Die Hartschalen (2) und das Verbindungselement (3) sollte eine hohe Verformungssteifigkeit besitzen, um ein Ausweichen der Füllkammern nach außen zu vermeiden. Das Verbindungselement (3) sollte dabei verstellbar sein, um eine Anpaßbarkeit an den Herzmuskel zu ge¬ währleisten.

Die Geometrie des Verbindungselements (3) muß den räum¬ lichen Gegebenheiten Rechnung tragen. Eine Verbindung an der Herzbasis ist aufgrund der schlechten Zugäng¬ lichkeit wegen dort vorhandener Blutgefäße z. B. weni-

ger geeignet. Deshalb wird eine bevorzugte Verbindung an den Seiten des Herzmuskels oder an der Herzspitze vorgesehen.

Ein Druckaufbau an den Seiten des Herzmuskels sollte vermieden werden, um den Druckanstieg im rechten Ven¬ trikel so gering wie möglich zu halten. Besonders be¬ vorzugt ist deswegen die Plazierung des Verbindungs¬ elementes an der Herzspitze, weil diese während der Herzkontraktion weitgehend stationär bleibt.

Die Füllkammern (4) werden im gewünschten Rhythmus mit einem Gas gefüllt und wieder entleert, um so die Mus¬ keln des linken Ventrikels (5) zu unterstützen. Damit kommt es zu einer Unterstützung der myokardialen Kon¬ traktionskraft, also zu einer Unterstützung der Herz¬ funktion im allgemeinen.

Der Auffang des Gegendruckes durch Aufblasen der Füll¬ kammern (4) erfolgt durch Aufblasen von gegenüber¬ liegenden Füllkammern (4) .

Der Einfachheithalber wird die erfindungsgemäße Vor¬ richtung im folgenden IVAD genannt, was sich aus in- trathoracic ventricular assist device herleitet.

Figur 2 zeigt eine Seitenansicht des IVAD. Gut zu er¬ kennen sind die Gasleitungen (6) , die zu den Füllkam¬ mern (4) führen. Damit ist es möglich, vorzugsweise Luft in die Füllkammern (4) zuzuleiten bzw. abzuführen.

Figur 3 zeigt eine Vorderansicht des IVAD. Die Hart¬ schalen sind der Form des Herzens (1) angepaßt und bestehen vorzugsweise aus einem körperverträglichen

Material .

Figur 4 zeigt eine Füllkammer aus mehreren, übereinan¬ der angeordneten Kammerelementen (7) . Die Kammerele¬ mente (7) bestehen aus biokompatiblem Material, wie z. B. Silikonkautschuk, Polytetrafluorethylen (PTFE, 'Teflon') oder Polyurethan (PU) . Das beste Material wäre ein solches, daß sehr dehnfähig ist, eine geringe Stärke hat, sehr fest und deren Dehnung reversibel verläuft. Es hat sich herausgestellt, daß Polyurethan ls Material für Kammerelemente (7) am besten geeignet ist.

Die verwendeten Folien aus z.B. PU können an den Enden entweder thermisch zusammengeschweißt oder verklebt werden. In Figur 4 ist zusätzlich noch ein Füllrohr (8) zu sehen, an dem die Gasleitungen (6) angebracht wer¬ den. Die einzelnen Kammerelemente (7) der Füllkammer (4) sind durch Öffnungen (9) miteinander derart ver¬ bunden, daß ein Druckausgleich über die jeweiligen Kammerelemente stattfinden kann.

In Figur 5 ist eine funktionsfähige Kompressionseinheit zu sehen, die für Vorexperimente genutzt wurde. Auf der linken Seite der Figur 5 ist die Kompressionseinheit in nicht aufgepumptem Zustand zu erkennen und auf der rechten Seite ist die Kompressionseinheit aufgepumpt. Das zusätzliche Gestänge (10) diente bei den Vorver¬ suchen zur Befestigung der Kompressionseinheit an der Toraxklammer, die den Brustkorb auseinandergehalten hat. Als Schalenmaterial der Hartschalen (2) werden typischerweise auch biokompatible Materialien wie z. B. Polymethylmethacrylat (PMMA, 'Plexiglas' ) oder glasfa¬ serverstärkter Kunststoff auf Epoxidbasis verwendet.