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Title:
ELECTRONICALLY CONTROLLED GAS MIXING UNIT FOR SUPPLYING A SWEEP GAS TO AN OXYGENERATOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/014277
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an assembly (10, 100) for removing carbon monoxide from an excorporeal blood flow and/or for enriching the excorporeal blood flow with oxygen. The assembly (10, 100) comprises an oxygenerator (12), a first gas reservoir (24) in which a first gas is held, and at least a second gas reservoir (24) in which a second gas is held. Furthermore, the device (10, 100) has a gas mixing unit for mixing a sweep gas comprising the first gas and the second gas and an electronic control unit (30) for controlling the gas mixing unit (50). The control unit (30) comprises an input unit (40), by means of which the fraction of the first gas in the sweep gas can be set by an operating person, wherein the control unit (30) controls the gas mixing unit (50) in such a way that the sweep gas comprises the set fraction of the first gas.

Inventors:
JOOST THILO (DE)
KOEBRICH RAINER (DE)
Application Number:
PCT/EP2012/064802
Publication Date:
January 31, 2013
Filing Date:
July 27, 2012
Export Citation:
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Assignee:
MAQUET VERTRIEB UND SERVICE DEUTSCHLAND GMBH (DE)
JOOST THILO (DE)
KOEBRICH RAINER (DE)
International Classes:
A61M1/16
Domestic Patent References:
WO2003092776A22003-11-13
WO2005092417A12005-10-06
WO2002043792A12002-06-06
Foreign References:
US3927981A1975-12-23
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
SCHAUMBURG, THOENES, THURN, LANDSKRON, ECKERT (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Anordnung zum Entfernen von Kohlenstoffdioxid aus einenn exkorporalen Blutstrom und/oder zum Anreichern des exkorporalen Blutstroms mit Sauerstoff, mit einem Filter (12), der eine Membran (16) umfasst, die einen Blutbereich (14), durch den der exkorporale Blutstrom geführt ist, von einem Gasbereich (18), durch den ein Gasstrom eines Spülgases geführt ist, trennt, einem ersten Gasvorratsbehälter (24), in dem ein erstes Gas aufgenommen ist, und mindestens einem zweiten Gasvorratsbehälter (24), in dem ein von dem ersten Gas verschiedenes zweites Gas aufgenommen ist, einer Gasmischeinheit (50) zum Mischen des ersten Gas und des zweiten Gas zu dem zu dem Spülgas, und mit einer Zuführleitung (26) zum Zuführen des Spülgases zu dem Gasbereich (18) des Filters, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektronische Steuereinheit (30) zum Steuern der Gasmischeinheit (50) vorgesehen ist, die Steuereinheit (30) eine Eingabeeinheit (40) umfasst, mit deren Hilfe der Anteil des ersten Gases a n dem Spülgas von einer Bedienperson einstellbar ist, und dass die Steuereinheit (30) die Gasmischeinheit (50) derart ansteuert, dass das Spülgas den eingestellten Anteil des ersten Gases aufweist.

2. Anordnung (10, 100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasmischeinheit (50) eine erstes Proportionalventil (54) zum Einstellen des aus dem ersten Gasvorratsbehälter (24) entnommenen Volumenstroms des ersten Gases und eine zweites Proportionalventil (54) zum Einstellen des dem zweiten Gasvorratsbehälter (24) entnommenen Volumenstroms des zweiten Gases um- fasst, und dass die Steuereinheit (30) zum Einstellen des über die Eingabeeinheit (40) eingestellten Anteils des ersten Gases das erste Proportionalventil (54) und/oder das zweite Proportiona lventil (54) ansteuert.

3. Anordnung (10, 100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (30) in Abhängigkeit des eingestellten Anteils des ersten Gases einen erste Stellwert für das erste Proportionalventil (54) und/oder einen zweiten Stellwert für das zweite Proportionalventil (54) ermittelt, und dass die Steuereinheit (30) am ersten Proportionalventil (54) den ersten Stellwert und/oder am zweiten Proportionalventil (54) den zweiten Stel lwert einstellt.

4. Anordnung (10, 100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Gasvorratsbehälter (24), in dem ein drittes Gas aufgenommen ist, und mindestens ein vierter Gasvorratsbehälter (24), in dem ein viertes Gas aufgenommen ist, vorgesehen sind, dass die Gasmischeinheit (50) aus dem ersten Gas, dem zweiten Gas, dem dritten Gas und/oder dem vie rten das Spülgas mischt, dass über die Eingabeei nheit (40) der Anteil mindestens dreier Gase einstellbar ist, und dass die Steuereinheit (30) die Gasmischeinheit (50) derart ansteuert, dass das Spülgas die eingestellten Anteile der Gase aufweist.

5. Anordnung (10, 100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasnnischeinheit (50) eine drittes Proportionalventil (54) zum Einstellen des aus dem dritten Gasvorratsbehälter (24) entnommenen Volumenstroms des dritten Gases und/oder eine viertes Proportionalventil (54) zum Einstellen des dem vierten Gasvorratsbehälter (24) entnommenen Volumenstroms des vierten Gases umfasst, und dass die Steuereinheit (30) zum Einstellen des eingestellten Anteils des Gases das dritte Proportionalventil (54) und/oder das vierte Proportionalventil (54) ansteuert.

6. Anordnung (10, 100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (30) in Abhängigkeit des eingestellten Anteils des dritten G ases einen dritten Stellwert für das dritte Proportionalventil (54) und/oder in Abhängigkeit des eingestellten Anteils des vierten Gases einen vierten Stellwert für das vierten Proportionalventil (54) ermittelt, und dass die Steuereinheit (30) am dritten Proportionalventil (54) den dritten Stellwert und/oder am vierten Proportionalventil (54) den vierten Stellwert einstellt.

7. Anordnung (10, 100) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass über die Eingabeeinheit (40) der Anteil aller vier Gase einstel lbar ist.

8. Anordnung (10, 100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gas, zweite Gas, das dritte Gas oder das vierte Gas Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid, Stickstoff, mindestens ein Edelgas oder e ine Mischung von mindestens zwei dieser Gase ist.

9. Anordnung (10, 100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabeeinheit (40) einen Touchscreen umfasst.

10. Anordnung (10, 100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über die Eingabeeinheit (40) ein Volumenstrom des Spü lgases, insbesondere im Bereich zwischen 0,1 l/min und 20 l/min, einstellbar ist, und dass die Steuereinheit (30) das erste Proportionalventil (54), das zweite Proportionalventil (54), das dritte Proportionalventil (54) und/oder das vierte Proportionalventil (54) derart ansteuert, dass das Spülgas den eingestellten Volumenstrom hat.

11. Anordnung (10, 100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts der Gasmischeinheit (50) und stromaufwärts des Filters (12) eine Sensoreinheit (68) zur Ermittlung eines Ist-Werts des Anteils des ersten Gases an dem Spülgas, eines Ist-Werts des Anteils des zweiten Gases an dem Spülgas, eines Ist-Werts des Anteils des dritten Gases an dem Spülgas, einen Ist-Werts des Anteils des vierten Gases an dem Spülgas und/oder eines Ist-Werts des Volumenstroms des Spülgases angeordnet ist.

12. Anordnung (10, 100) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (30) den Ist-Wert des Anteils des ersten Gases, den Ist-Wert des Anteils des zweiten Gases, den Ist-Wert des Anteils des dritten Gases, den Ist- Wert des Anteils des vierten Gases und/oder den Ist-Wert des Volumenstroms des Spülgases mit dem jeweils entsprechenden über die Eingabeeinheit (40) eingestellten Wert vergleicht, und dass die Steuereinheit (30) die Gasmischeinheit (50) in Abhängigkeit des Ergebnisses dieses Vergleichs ansteuert, insbesondere in Form eines Regelkreises regelt.

13. Anordnung (10, 100) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabeeinheit (40) eine Information über die mit Hilfe der Se nsoreinheit (68) ermittelten Ist-Werte an die Bedienperson ausgibt.

14. Anordnung (10, 100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts des Filters (12) eine weitere Sensoreinheit (70) zur Ermittlung eines weiteren Ist-Werts des Anteils des ersten Gases an dem Spülgas, eines weiteren Ist-Werts des Anteils des zweiten Gases an dem Spülgas, eines weiteren Ist-Werts des Anteils des dritten Gases an dem Spülgas, eines weiteren Ist-Werts des Anteils des vierten Gases an dem Spülgas und/oder eines weiteren Ist-Werts des Volumenstroms des Spülgases angeordnet ist, und dass die Eingabeeinheit (40) eine Information über die mit Hilfe der weiteren Sensoreinheit (70) ermittelten weiteren Ist-Werte an die Bedienperson ausgibt und/oder die Steuereinheit (30) den weiteren Ist-Wert des Anteils des ersten Gases, den weiteren Ist-Wert des Anteils des zweiten Gases, den weiteren Ist-Wert des Anteils des dritten Gases, den weiteren Ist-Wert des Anteils des vierten Gases und/oder den weiteren Ist-Wert des Volumenstroms des Spülgases mit dem jeweils entsprechenden eingestellten Wert vergleicht und die Gasmischeinheit (50) in Abhängigkeit des Ergebnisses dieses Vergleichs a nsteuert.

15. Anordnung (10, 100) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (30) jeweils einen Differenzwert zwischen dem einen Ist-Wert und dem entsprechenden weiteren Ist-Wert ermittelt und Informationen über die ermittelten Differenzwerte, insbesondere in Form einer Graphik, über die Eingabeeinheit (40) an die Bedienperson ausgibt.

16. Anordnung (10, 100) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gas, das zweite Gas, das dritte Gas und/oder das vierte Gas jeweils ein Medikannent umfassen.

17. Anordnung (10, 100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts der Gasmischeinheit (50) und stromaufwärts des Filters (12) eine Verdampfungseinheit (64) zum Verdampfen eines volatilen Medikaments vorgesehen ist, und dass das verdampfte M edikament dem Spülgas mit Hilfe einer Zuführeinheit (66) zuführbar ist.

18. Anordnung (10, 100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts der Gasmischeinheit (50) und stromaufwärts des Filters (12) eine Heizeinheit zum Erwärmen des Spülgases und/oder eine Befeuchtungseinheit zur Befeuchtung des Spülgases angeordnet sind.

19. Anordnung (10, 100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass stromaufwärts des Filters (12) eine Temperatursensor zur Ermittlung eines Ist-Wertes der Temperatur des Spülgases und/oder eine Feuchtigkeitssensor zur Ermittlung der Luftfeuchtigkeit des Spülgases angeordnet sind.

20. Anordnung (10, 100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts des Filters (12) ein weiterer Temperatu rsensor zur Ermittlung der Temperatur des Spülgases und/oder eine weitere Feuchtigkeitssensor zur Ermittlung der Luftfeuchtigkeit des Spülgases vorgesehen sind. Anordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückführleitung (60) zum Rückführen des Spülgases von dem Filter (12) in die Zuführleitung (26) vorgesehen ist.

Description:
Elektronisch gesteuerte Gasmischeinheit

zum Zuführen eines Spülgases zu einem Oxygenerator

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Entfernen von Kohlenstoffdioxid aus einem exkorporalen Blutstrom und/oder zum Anreichern des exkorporalen Blutstroms mit Sauerstoff. Die Anordnung umfasst einen Filter, der eine Membran hat, die einen Blutbereich von einem Gasbereich trennt. Durch den Blutbereich ist der exkorporale Blutstrom und durch den Gasbereich ein Gasstrom eines Spülgases geführt. Ferner hat die Anordnung einen ersten Gasvorratsbehälter, in dem ein erstes Gas aufgenommen ist, und mindestens einen zweiten Gasvorratsbehälter, in dem ein von dem ersten Gas verschiedenes zweites Gas aufgenommen ist. Darüber hinaus umfasst die Anordnung eine Gasmischeinheit zum Mischen des ersten und des zweiten Gases zu einem Spülgas, das über eine Zuführleitung dem Gasbereich des Filters zuführbar ist.

In der Medizin werden bei erkrankten Patienten sogenannte Oxygeneratoren verwendet, um aus dem Blut dieser Patienten Kohlenstoffdioxid zu entfernen und bei Indikation das Blut mit Sauerstoff anzureichern. Heutzutage werden fast ausschließlich Oxygeneratoren benutzt, die eine Membran umfassen, über die ein Blutbereich von einem Gasbereich getrennt ist. Das Blut wird den Patienten aus einem Hauptgefäß entnommen und vorzugsweise mittels einer Blutpumpe oder durch den Blutdruck des Patienten in den Blutbereich des Oxygenerators befördert. Durch den Gasbereich wird zeitgleich ein Spülgas transportiert, wobei als Spülgas in der Regel entweder reiner Sauerstoff oder ein Gemisch aus Sauerstoff und Stickstoff verwendet wird. Insbesondere wird ein Gemisch aus 21% Sauerstoff und 79% Stickstoff, sogenannte AIR, verwendet. Je nach Erkrankung des Patienten können auch weitere von den zuvor genannten Gasen abweichende Gase als Spülgas verwendet werden. Das Spülgas wird insbesondere aus in medizinischen Einrichtungen vorhandenen Wandentnahmestellen entnommen und entspricht somit den Anforderungen medizinischer Gase.

Durch den Druckgradienten des Partialdrucks bzw. durch den Konzentrationsgradienten des Kohlenstoffdioxid an der Membran wird Kohlenstoffdioxid von dem Blutbereich durch die Membran hindurch in den Gasbereich transportiert, wohingegen durch den Druckgradienten des Partialdrucks des Sauerstoffs bzw. durch den entsprechenden Konzentrationsgradienten des Sauerstoffs dieser durch die Membranen hindurch von dem Gasbereich in den Blutbereich transportiert wird, sodass das Blut mit Sauerstoff angereichert wird und gleichzeitig Kohlenstoffdioxid aus dem Blut entfernt wird. Die Menge an Kohlenstoffdioxid, die pro Zeiteinheit dem Blut entnommen wird und/oder die Menge an Sauerstoff, mit der das Blut pro Zeiteinheit angereichert wird, hängen u.a. von der Strömungsgeschwindigkeit des Spülgases durch den Gasbereich, der Strömungsgeschwindigkeit des Blutes durch den Blutbereich sowie von der Zusammensetzung des Spülgases ab.

Bei bekannten Anordnungen sind in der Regel zwei Gasvorratsbehälter vorgesehen, in denen unterschiedliche Gase aufgenommen sind. Über einfache mechanische Gasmischeinheiten, sogenannte Gasblender, kann das Spülgas aus diesen Gasen zusammengemischt werden. Insbesondere sind hierfür Stellenrädchen vorgesehen, die manuell betätigt werden können, wobei über die Stellrädchen die Öffnung eines Ventils der Gasvorratsbehälter verstellt wird und somit die Zusammensetzung durch die Menge des dem Gasvorratsbehälter entnommenen Gases verändert wird.

Problematisch an solchen bekannten Gasblendern ist es, dass mit ihrer Hilfe nur sehr ungenau die Zusammensetzung des Spülgases und/oder die Strömungsgeschwindigkeit des Spülgases, mit der dieser den Gasbereich des Oxygenerators durchströmt, eingestellt werden kann. Ferner ist dieses manuelle Einstellen aufwändig und fehleranfällig.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zum Entfernen von Kohlenstoffdioxid aus einem exkorporalen Blutstrom und/oder zum Anreichern des exkorporalen Blutstroms mit Sauerstoff anzugeben, bei der die Zusammensetzung eines Spülgases auf einfache Weise genau einstellbar ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung mit dem Merkmal des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß umfasst die Anordnung eine elektronische Steuereinheit zum Steuern der Gasmischeinheit, die eine Eingabeeinheit umfasst, mit deren Hilfe der Anteil des ersten Gases an dem Spülgas durch eine Bedienperson einstellbar ist. Die Steuereinheit steuert die Gasmischeinheit derart an, dass das Spülgas den eingestellten Anteil des ersten Gases aufweist. Durch eine solche elektronisch gesteuerte Gasmischeinheit wird zum einen eine einfache komfortable Bedienung erreicht und zum anderen eine genaue Einstellbarkeit der Zusammensetzung des Spülgases gewährleistet. Insbesondere muss die Bedienperson nicht mehr selbst berechnen, wie weit welches Ventil welches Gasvorratsbehälters aufgedreht werden muss, um die gewünschte Strömungsgeschwindigkeit des Spülgases und die gewünschte Zusammensetzung des Spülgases zu erreichen.

Der Filter umfasst insbesondere einen Oxygenerator, über den das Entfernern des Kohlenstoffdioxids bzw. das Zuführen des Sauerstoffs auf einfache Weise möglich ist. Der Blutstrom wird insbesondere mit Hilfe einer Blutpumpe durch den Blutbereich des Filters befördert. Ferner kann auch eine Gasfördereinheit zum Erzeugen des Gasstroms durch den Gasbereich vorgesehen sein. Alternativ kann der Gasstrom des Spülgases auch lediglich durch den Druck, mit dem die Gase in den Gasvorratsbehältern aufgenommen sind, erzeugt werden.

Die Gasmischeinheit umfasst insbesondere ein erstes Proportionalventil zum Einstellen des aus dem ersten Gasvorratsbehälter entnommenen Volumenstroms des ersten Gases und eine zweites Proportionalventil zum Einstellen des aus dem zweiten Gasvorratsbehälter entnommenen Volumenstroms des zweiten Gases. Die Steuereinheit steuert das erste Proportionalventil und/oder das zweite Proportionalventil derart an, dass das Spülgas den gewünschten Anteil des ersten Gases und somit auch den gewünschten Anteil des zweiten Gases umfasst.

Die Steuereinheit ermittelt insbesondere in Abhängigkeit des eingestellten Anteils des ersten Gases einen ersten Stellwert für das erste Proportionalventil und/oder einen zweiten Stellwert für das zweite Proportionalventil und stellt diesen ersten Stellwert an dem ersten Proportionalventil und/oder den zweiten Stellwert einen zweiten Proportionalventil ein. Somit müssen die Stellwerte nicht aufwendig von der Bedienperson ermittelt oder ausprobiert werden, sondern es ist ein vollautomatisches Einstellen der gewünschten Zusammensetzung des Spülgases durch die elektronische Steuereinheit möglich.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind ein dritter Gasvorratsbehälter, in dem ein drittes Gas aufgenommen ist, und mindestens ein vierter Gasvorratsbehälter, in dem ein viertes Gas aufgenommen ist, vorgesehen. Hierdurch wird erreicht, dass die Anzahl der verschiedenen zu Verfügung stehenden Gase erhöht ist, sodass das verwendete Spülgas besonders genau an den Zustand des Patienten angepasst werden kann, ohne dass hierfür die Gasvorratsbehälter ausgetauscht werden müssen. Die Gasmischeinheit mischt das Spülgas hierzu aus dem ersten Gas, dem zweiten Gas, dem dritten Gas und/oder dem vierten Gas, wobei über die Eingabeeinheit der Anteil mindestens dreier der vier Gase einstellbar ist und die Steuereinheit die Gasmischeinheit derart ansteuert, dass das Spülgas die eingestellten Anteil der Gase aufweist.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Gasmischeinheit ein drittes Proportionalventil zum Einstellen des aus dem dritten Gasvorratsbehälter entnommenen Volumenstroms des dritten Gases und/oder ein viertes Proportionalventil zum Einstellen des aus dem vierten Gasvorratsbehälter entnommenen Volumenstroms des vierten Gases umfasst. Die Steuereinheit steuert zum Einstellen des über die Eingabeeinheit eingestellten Anteils des dritten Gases das dritte Proportionalventil oder das vierte Proportionalventil entsprechend an. Insbesondere ermittelt die Steuereinheit wiederum in Abhängigkeit des eingestellten Anteils des dritten Gases einen dritten Stellwert für das dritte Proportionalventil und/oder in Abhängigkeit des eingestellten Anteils des vierten Gases einen vierten Stellwert für das vierte Proportionalventil und stellt an dem dritten bzw. vierten Proportionalventil den entsprechenden Stellwert ein.

Über die Eingabeeinheit ist insbesondere der Anteil aller vier Gase jeweils einstellbar, sodass die Bedienperson, unabhängig davon, welchen Gasanteil sie einstellen will, diesen direkt eingeben kann und nicht ersten einen anderen Anteil berechnen muss, um somit indirekt den gewünschten Anteil des gewünschten Gases einzustellen.

Als erstes, zweites, drittes oder viertes Gas können insbesondere Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid, Stickstoff, Neon, Xenon, Helium, Krypton oder Argon in den entsprechenden Gasvorratsbehälter aufgenommen sein. Alternativ können auch Mischungen mindestens zweier der zuvor genannten Gase in den Gasvorratsbehälter bevor- ratet sein, beispielsweise kann in einem der Gasvorratsbehälter eine Mischung aus 21% Sauerstoff und 79% Stickstoff, sogenannte AIR, aufgenommen sein. Ebenso kann in einem der Gasvorratsbehälter eine Mischung aus 21% Sauerstoff und 79% Helium, sogenanntes Heliox, aufgenommen sein.

Die Eingabeeinheit umfasst insbesondere einen Touchscreen, sodass die Steuereinheit auf einfache Weise gesteuert werden kann. Ferner ermöglich ein solcher Touchscreen, dass über eine einzige Einheit sowohl Daten eingegeben werden könne, insbesondere Daten über die die Zusammensetzungen des Spülgases eingegeben werden können, als auch Informationen an die Bedienperson ausgegeben werden können.

Über die Eingabeeinheit ist insbesondere ein Soll-Wert für den Volumenstrom des Spülgases einstellbar, mit dem das Spülgas den Gasbereich des Filters durchströmt. Die Steuereinheit steuert das erste Proportionalventil, das zweite Proportionalventil, das dritte Proportionalventil und/oder das Proportionalventil derart an, dass der aus den verschiedenen in den Gasvorratsbehältern aufgenommenen Gasen zusammengemischte Gasstrom des Spülgases den eingestellten Volumenstrom hat. Die Gasmischeinheit ist insbesondere derart ausgebildet, dass mit ihrer Hilfe Volumenströme zwischen 0,1 l/min und 20 l/min einstellbar sind.

Stromabwärts der Gasmischeinheit und stromaufwärts des Filters ist insbesondere eine Sensoreinheit zur Ermittlung eines Ist-Werts das Anteils des ersten Gases an dem Spülgas, eines Ist-Werts des Anteils des zweiten Gases an dem Spülgas, eines Ist-Wert des Anteils des dritten Gases an dem Spülgas und/oder eines Ist-Werts des Anteils des vierten Gases an dem Spülgas vorgesehen. Somit kann auf einfache Weise überwacht werden, ob die Zusammensetzung des Spülgases aus den einzelnen Gasen tatsächlich der gewünschten Zusammensetzung entspricht. Zusätzlich oder alternativ kann über die Sensoreinheit auch ein Ist-Wert des Volumenstroms des Spülgases ermittelbar sein, sodass auch dieser auf einfache Weise überwacht werden kann.

Die Steuereinheit vergleicht den Ist-Wert des Anteils eines der Gase vorzugsweise jeweils mit dem entsprechenden eingestellten Soll-Wert dieses Gases und steuert die Gasmischeinheit in Abhängigkeit dieses Ergebnisses dieses Vergleiches an. Insbesondere steuert die Steuereinheit die Gasmischeinheit über einen Regelkreis derart an, dass das Spülgas tatsächlich die eingestellten Anteile der einzelnen Gase u m- fasst. Ebenso vergleicht die Steuereinheit vorzugsweise den ermittelten Ist-Wert des Volumenstroms mit dem eingestellten Soll-Wert des Volumenstroms und steuert die Gasmischeinheit in Abhängigkeit des Ergebnisses dieses Vergleichs, insbesondere wiederum über einen Regelkreis, an.

Zusätzlich oder alternativ kann die Eingabeeinheit eine Information über mindestens einen, vorzugsweise alle, der mit Hilfe der Sensoreinheit ermittelten Ist-Werte an die Bedienperson ausgeben, sodass diese auf einfache Weise überwachen kann, ob die Zusammensetzung und/oder der Volumenstrom den eingestellten Vorgaben entspricht. Insbesondere wird über den Touchscreen eine grafische Ausgabe der einzelnen Werte, beispielsweise als Balkendiagramme, dargestellt.

Stromabwärts des Filters kann eine weitere Sensoreinheit zur Ermittlung eines weiteren Ist-Wertes des Anteils des ersten Gases an dem Spülgas, eines weiteren Ist- Wertes des Anteils zweiten Gases an dem Spülgas, eines weiteren Ist-Wertes des Anteils des dritten Gases an dem Spülgas, eines weiteren Ist-Wertes des Anteils des vierten Gases an dem Spülgas und/oder eines weiteren Ist-Wertes des Volumenstroms des Spülgases angeordnet sein. Auf diese Weise kann insbesondere ermittelt werden, ob von dem Blutstrom ein Teil mindestens eines der Gase aufgenommen wurde und wenn dies der Fall ist, welche Menge.

Über die Eingabeeinheit wird insbesondere eine Information über die mit Hilfe der weiteren Sensoreinheit ermittelten weiteren Ist-Werte an die Bedienperson ausgegeben. Insbesondere wird jeweils ein Differenzwert über den mit Hilfe der einen, stromaufwärts des Filters angeordneten Sensoreinheiten ermittelten Ist-Wertes und des entsprechenden mit Hilfe der stromabwärts des Filters angeordneten weiteren Sensoreinheit ermittelten weiteren Ist-Wertes ermittelt und dieser Differenzwert der Bedienperson angezeigt, sodass die Veränderung der Zusammensetzung des Spülgases und/oder der Strömungsgeschwindigkeit des Spülgases durch das Durchströmen des Gasbereiches des Filters auf einfache Weise ersichtlich ist.

Zusätzlich oder alternativ kann die Steuereinheit einen oder mehrere der mit Hilfe der weiteren Sensoreinheit ermittelten Ist-Werte mit den entsprechenden voreingestellten Werten vergleichen oder die Gasmischeinheit in Abhängigkeit des Ergebnisses dieses Vergleichs ansteuern.

Das erste Gas, das zweite Gas, das dritte Gas und/oder das vierte Gas umfassen insbesondere ein Medikament, sodass über den Filter auch eine Medikation des Patienten möglich ist.

Stromabwärts der Gasmischeinheit und stromaufwärts des Filters ist vorzugsweise eine Verdampfungseinheit zum Verdampfen eines volatilen Medikaments vorgesehen, mit deren Hilfe das volatile Medikament verdampft werden kann, wobei das verdampfte Medikament dem Spülgas zugeführt wird und somit zusammen mit den aus den Gasvorratsbehältern entnommenen Gasen durch den Gasbereich des Filters befördert wird, sodass das verdampfte Medikament über den Filter in den Blutstrom des Patienten gelangen kann.

Stromabwärts der Gasmischeinheit und stromaufwärts des Filters ist insbesondere ein Heizelement zum Erwärmen des Spülgases und/oder eine Befeuchtungseinheit zur Befeuchtung des Spülgases angeordnet. Durch das Erwärmen des Spülgases wird erreicht, dass die Temperaturdifferenz zwischen dem Spülgas und dem Blutstrom ausgeglichen und zumindest minimiert wird, sodass keine Auskühlung des Patienten erfolgt. Die Befeuchtungseinheit bewirkt, dass das relativ trockene Spülgas eine höhere Wasserdampfsättigung, insbesondere eine Wasserdampfsättigung von 100%, hat, sodass zum einen ein Entzug von Wasser aus dem Blutstrom und zum anderen die Ablagerung von Wasser an der Membran vermieden werden.

Stromaufwärts des Filters ist vorzugsweise ein Temperatursensor zur Ermittlung des Ist-Wertes der Temperatur des Spülgases und/oder ein Feuchtigkeitssensor zur Ermittlung der Luftfeuchtigkeit des Spülgases angeordnet, sodass die Temperatur bzw. die Feuchtigkeit des Spülgases überwacht werden kann. Insbesondere vergleicht die Steuereinheit die über diesen Sensor ermittelten Ist-Werte der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit mit voreingestellten Werten und steuert die Heizeinheit bzw. die Befeuchtungseinheit derart an, dass diese das Spülgas derart erwärmt bzw. befeuchten, dass es die voreingestellte Temperatur bzw. die voreingestellte Luftfeuchtigkeit hat.

Zusätzlich oder alternativ können auch stromabwärts des Filters ein weiterer Temperatursensor zur Ermittlung der Temperatur des Spülgases und/oder ein weiterer Feuchtigkeitssensor zur Ermittlung der Luftfeuchtigkeit des Spülgases vorgesehen sein. Die Ist-Werte der Temperatur und/oder Luftfeuchtigkeit, die über die stromaufwärts des Filters als auch über die stromabwärts des Filters angeordneten Senso- ren ermittelt wurden, werden vorzugsweise wiederum über den Touchscreen der Steuereinheit der Bedienperson angezeigt, sodass diese nicht nur die Zusammensetzung und die Strömungsgeschwindigkeit des Spülgases, sondern auch die Temperatur und Luftfeuchtigkeit vor und nach dem Durchlaufen des Filters überwachen kann.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn eine Rückführleitung zum Rückführen des Spülgases von dem Filter in die Zuführleitung vorgesehen ist, sodass das Spülgas mehrfach verwendet werden kann. Somit muss nicht ständig neues Spülgas zugeführt werden, wodurch Kosten eingespart werden. Alternativ kann das Spülgas nach dem Durchlaufen des Filters auch recycelt und/oder entsorgt werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, die die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Zusammenhang mit den beigefügten Figuren näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung zum Entfernen von

Kohlenstoffdioxid aus einem exkorporalen Blutstrom und/oder zum

Anreichern des exkorporalen Blutstroms mit Sauerstoff gemäß einer ersten Ausführungsform;

Figur 2 eine schematische Darstellung einer Anordnung zum Entfernen von

Kohlenstoffdioxid aus einem exkorporalen Blutstrom und/oder zum

Anreichern des exkorporalen Blutstroms mit Sauerstoff gemäß einer zweiten Ausführungsform. In Figur 1 ist eine schematische Darstellung einer Anordnung 10 zum Entfernen von Kohlenstoffdioxid aus einem exkorporalen Blutstrom eines Patienten und zum Anreichern des exkorporalen Blutstroms mit Sauerstoff gezeigt. Die Anordnung 10 um- fasst einen als Oxygenerator 12 ausgebildeten Filter, der im Blutbereich 14 und einen über eine Membran 16 von diesem Blutbereich 14 getrennten Gasbereich 18 aufweist. Durch den Blutbereich 14 wird der exkorporale Blutstrom entsprechend der Pfeile PI und P2 hindurch gefördert, wozu eine Zuführleitung 20 und eine Abflussleitung 22 vorgesehen sind. Es kann auch ein Blutpumpe vorgesehen sein, mit deren Hilfe der Blutstrom durch den Blutbereich 14 erzeugt wird.

Durch den Gasbereich 18 wird ein Spülgas gefördert, was durch den Pfeil P3 angedeutet ist. Ferner umfasst die Anordnung 20 eine über eine Steuereinheit 30 elektronisch gesteuerte Gasmischeinheit 50, die auch als Gasmischbank, bezeichnet wird. Die Anordnung 10 hat vier Gasvorratsbehälter 24, die jeweils über eine Leitung 52 mit der Gasmischeinheit 50 verbunden sind. In den Gasvorratsbehältern 24 ist jeweils ein Gas oder ein Gemisch verschiedener Gase aufgenommen.

Die Gasmischeinheit 50 weist vier Proportionalventile auf, von denen eines beispielhaft mit dem Bezugszeichen 54 bezeichnet ist. Jeweils eines der Proportionalventile 54 dient zum Regeln des Volumenstromes, der einem der Gasvorratsbehälter 24 entnommen wird. Die über die Proportionalventile 54 den einzelnen Gasvorratsbehältern 24 entnommenen Gase werden zu dem Spülgas zusammengemischt und über eine Zuführleitung 26 dem Gasbereich 18 des Oxygenerators 12 zugeführt.

Aufgrund eines zwischen einzelnen Komponenten des Spülgases und der entsprechenden Komponente in dem Blutstrom bestehenden Paritaldruckgradienten bzw. einen bestehenden Konzentrationsunterschied wird diese Komponente durch Membran 16 hindurch von dem Gasbereich 18 in den Blutbereich 14 oder umge- kehrt befördert. Insbesondere wird auf diese Weise Sauerstoff von dem Gasbereich 18 in den Blutbereich 14 befördert, sodass der Blutstrom mit Sauerstoff angereichert wird. Umgekehrt wird Kohlenstoffdioxid von dem Blutbereich 14 in den Gasbereich 18 durch die Membranen 16 hindurch befördert, sodass Kohlenstoffdioxid aus dem Blutstrom entfernt wird. Die Transferleistung des Sauerstoffes bzw. des Kohlenstoffdioxid, d. h. die Menge an Kohlenstoffdioxid bzw. Sauerstoff, die pro Zeiteinheit dem Blutstrom zugeführt bzw. entnommen wird, hängt u.a. von der Strömungsgeschwindigkeit des Blutstroms, des Volumenstroms des Spülgases und der Zusammensetzung des Spülgases ab.

Insbesondere kann über die Zusammensetzung des Spülgases auch gesteuert werden, ob lediglich Sauerstoff zugeführt wird, lediglich Kohlenstoffdioxid entnommen wird oder beides zeitglich erfolgt. Daher ist es wichtig, dass die Zusammensetzung des Spülgases und der Volumenstrom des Spülgases möglichst genau eingestellt werden können, was durch die zuvor beschriebene elektronisch gesteuerte Gasmischeinheit 50 einfach möglich ist.

In den Gasvorratsbehältern 24 sind als Gase insbesondere Stickstoff, Kohlenstoffdioxid, Sauerstoff, Helium, Xenon, Neon, Argon, Krypton eine Mischung aus 21% Sauerstoff und 79% Stickstoff, eine Mischung aus 21% Sauerstoff und 79% Helium oder weitere medizinische Gase oder Gasmischungen aufgenommen. Über die Proportionalventile 54 kann der Anteil der den Gasvorratsbehältern 24 entnommen Gase an dem Spülgas und somit auch der Volumenstrom des Spülgases automatisch und genau eingestellt werden. Die Steuereinheit 30 weist insbesondere ein Touchscreen 40 auf, über den eine Bedienperson der Anordnung 10 auf einfache Weise die gewünschte Zusammensetzung des Spülgases, d. h. die Anteile der einzelnen Gase, einstellen kann. Ferner kann die Bedienperson über die Steuereinheit 30 den Volumenstrom des Spülgases einstellen. Die Steuereinheit 30 ermittelt in Abhängigkeit der von der Bedienperson eingestellten Werte insbesondere Stellgrößen für die einzelnen Proportionalventile 54 und steuert die Gasmischeinheit 50 entsprechend an. Somit kann die Bedienperson auf einfache Weise direkt die Anteile eingeben und muss nicht aufwendig die Stellgrößen der einzelnen Proportionalventile 54 berechnen oder durch Probieren herausfinden, wie dies beispielsweise bei mechanischen Gasblendern der Fall ist.

Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung können auch mehr als vier Gasvorratsbehälter 24, beispielsweise fünf Gasvorratsbehälter 24, oder weniger als vier Gasvorratsbehälter 24, beispielsweise zwei Gasvorratsbehälter 24, vorgesehen sein.

Nach dem Durchlaufen des Gasbereiches 18 des Oxygenerators 12 wird das Spülgas über eine Rückführleitung 60 wieder zurück zu der Zuführleitung 26 befördert, sodass das Spülgas mehrfach zum Durchströmen des Gasbereiches 18 verwendet werden kann und somit nicht ständig neues Gas den Gasvorratsbehälter 24 entnommen werden muss. Insbesondere wird das rückgeführte Gas mit neu den Gasvorratsbehältern 24 entnommen Gas gemischt bevor es wieder dem Oxygenerator 12 zugeführt wird. Die Rückführleitung 60 ist vorzugsweise an der Gasmischeinheit 50 angeschlossen, sodass das zurückgeführte Spülgas über die Gasmischeinheit 50 mit eventuell den Vorratsbehältern 24 entnommenen Gasen gemischt werden kann. Alternativ kann die Verbindung der Rückführleitung 60 mit der Zuführleitung 26 auch stromabwärts der Gasmischeinheit 50 erfolgen.

Bei einer zweiten Ausführungsform, die in Figur 2 gezeigt ist, ist anstelle einer Rückführleitung 60 nur eine Abführleitung 28 der Anordnung 100 vorgesehen, über die das Spülgas nach dem Durchströmen des Gasbereiches 18 einer Recyclings- oder Entsorgungseinheit zugeführt wird. Im Bereich der Rückführleitung 60 ist insbesondere ein Ventilator 62 angeordnet, mit dessen Hilfe die Strömung des Spülgases aufrechterhalten wird. Bei einer alternativen Ausführungsform kann der Gasstrom des Spülgases auch lediglich durch den Druck, mit dem die Gase in den Gasvorratsbehältern 24 aufgenommen sind, erzeugt werden.

Darüber hinaus ist eine Verdampfungseinheit 64 vorgesehen, mit deren Hilfe volati- le Medikamente verdampft werden können. Das verdampfte Medikament wird über eine Verbindungsleitung 66 der Zuführleitung 26 zugeführt, sodass auch das verdampfte Medikament über den Oxygenerator 12 an den Blutstrom übertragen und somit dem Patienten verabreicht werden kann. Die Verdampfungseinheit 64 wird insbesondere ebenfalls über die Steuereinheit 30 gesteuert.

Ferner umfasst die Anordnung 10 zwei Sensoreinheiten 68, 70, wobei eine der Sensoreinheiten 68 stromaufwärts des Oxygenerators 12 im Bereich der Zuführleitung 26 und die andere Sensoreinheit 70 stromabwärts des Oxygenerators 12 im Bereich der Rückführleitung 60 bzw. der Abführleitung 28 angeordnet ist. Mit Hilfe der Sensoreinheiten 68, 70 kann insbesondere die Zusammensetzung des Spülgases ermittelt werden, d.h. es wird ermittelt, wie hoch der Ist-Wert der Anteile der einzelnen Gase an dem Spülgas ist. Die ermittelten Ist-Werte werden insbesondere mit den von der Bedienperson von der Steuereinheit 30 voreingestellten Soll-Werte verglichen, wobei die Steuereinheit 30 in Abhängigkeit des Ergebnisses dieses Vergleiches die Gasmischeinheit 50 in Form eines Regelkreises derart ansteuert, dass der tatsächliche Anteil des jeweiligen Gases dem voreingestellten Soll-Wert entspricht.

Zusätzlich kann über die Sensoreinheiten 68, 70 auch jeweils die Strömungsgeschwindigkeit des Spülgases ermittelt werden, wobei die Strömungseinheit vor- zugsweise wiederum den ermittelten Ist-Wert der Strömungsgeschwindigkeit mit dem voreingestellten Soll-Wert vergleicht und die einzelnen Proportionalventile 54 derart ansteuert, dass die tatsächliche Strömungsgeschwindigkeit dem Soll-Wert entspricht.

Zusätzlich oder alternativ können die über die Sensoreinheiten 68, 70 ermittelten Ist-Werte auch der Bedienperson über den Touchscreen 40 angezeigt werden, sodass diese auf einfache Weise die ordnungsgemäße Funktion der Anordnung 10 überwachen kann. Insbesondere wird ein Differenzwert aus den stromaufwärts und stromabwärts des Oxygenerators 12 ermittelten Ist-Werten der jeweiligen Anteile der Gase der Bedienperson, vorzugsweise grafisch, angezeigt, sodass diese auf einfache Weise überwachen kann, wie viel Kohlenstoffdioxid dem Blutstrom entnommen bzw. wie viel Sauerstoff dem Blutstrom zugeführt wurde.

Darüber hinaus können die Sensoreinheit 68, 70 auch Temperatursensoren zur Ermittlung der Temperatur des Spülgases und/oder Feuchtigkeitssensoren zur Ermittlung der Luftfeuchtigkeit des Spülgases umfassen. Ebenso können stromaufwärts des Oxygenerators eine Heizeinheit zum Erwärmen des Spülgases und/oder eine Befeuchtungseinheit zur Erhöhung der Luftfeuchtigkeit des Spülgases vorgesehen sein.

Bezugszeichenliste , 100 Anordnung

Oxygenerator

Blutbereich

Membran

Gasbereich

, 22 Leitung

Gasvorratsbehälter

Zuführleitung

Abführleitung

Steuereinheit

Touchscreen

Gasmischeinheit

Leitung

Proportionalventil

Rückführleitung

Ventilator

Verdampfungseinheit

Leitung

, 70 Sensoreinheit

, P2, P3 Richtung