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Patent Searching and Data


Title:
VENOUS BUBBLE TRAP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/094752
Kind Code:
A1
Abstract:
In a venous bubble trap (1) with a housing (2) to which liquid, in particular blood, can be delivered more or less tangentially via a liquid inlet (8) and from which liquid can be removed via a liquid outlet (10), and with a filter device (3) arranged in the interior of the housing (2), the filter device (3) divides the housing interior into a pre-filter area and a post-filter area (5, 6), the post-filter area (6) at least partially enclosing the pre-filter area (5). In this way, air is reliably removed from the liquid.

Inventors:
ENGELHARDT RALF (DE)
KUEPER ENNO-UTZ (DE)
HAAG ULRICH (DE)
Application Number:
PCT/EP2006/002049
Publication Date:
September 14, 2006
Filing Date:
March 07, 2006
Export Citation:
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Assignee:
MAQUET CARDIOPULMONARY AG (DE)
ENGELHARDT RALF (DE)
KUEPER ENNO-UTZ (DE)
HAAG ULRICH (DE)
International Classes:
A61M1/36; B01D19/00
Domestic Patent References:
WO1996000593A11996-01-11
WO1998017369A21998-04-30
Foreign References:
US5158533A1992-10-27
Attorney, Agent or Firm:
Kohler, Schmid Möbus (Reutlingen, DE)
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Venöse Blasenfalle (1) mit einem Gehäuse (2), dem über einen Flüssigkeitseinlass (8) im Wesentlichen tangential Flüssigkeit, insbesondere Blut, zuführbar ist und aus dem über einen Flüssigkeitsauslass (10) Flüssigkeit abführbar ist, mit einer im Innenraum des Gehäuses (2) angeordneten Filtereinrichtung (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinrichtung (3) den Gehäuseinnenraum in einen Vorfilter und einen Nachfilterbereich (5, 6) unterteilt, wobei der Nachfilterbereich (6) den Vorfilterbereich (5) zumindest abschnittsweise umgibt.
2. Blasenfalle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitseinlass (8) oberhalb der Filtereinrichtung (3) angeordnet ist.
3. Blasenfalle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinrichtung (3) einen Rand (4) aufweist, der an der Gehäuseinnenwand anliegt.
4. Blasenfalle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Filtereinrichtung (3) nach unten verjüngt.
5. Blasenfalle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Flüssigkeitsauslassbereich eine Auslassströmungsführung (15) vorgesehen ist.
6. Blasenfalle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassströmungsführung (15) durch einen Spalt (16) von der Gehäuseinnenwand (17) beabstandet ist.
7. Blasenfalle nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassströmungsführung (15) über einen oder mehrere Abstandshalter (15a) vom Boden (14) des Gehäuses (2) beabstandet ist.
8. Blasenfalle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorfilterbereich (5) und der Nachfilterbereich (6) getrennt entlüftbar sind.
9. Blasenfalle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für den Vorfilterbereich (5) ein erster und für den Nachfilterbereich (6) ein zweiter, vom ersten getrennter, Entlüftungskanal (12, 13) vorgesehen ist.
10. Blasenfalle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Entlüftungskanal (12, 13) eine gemeinsame Absperreinrichtung (22) und einen gemeinsamen Entlüftungskanal (20) aufweisen.
11. Blasenfalle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Absperreinrichtung (22) drei Funktionsstellungen aufweist.
12. Verwendung der Blasenfalle nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einem extrakorporalen Flüssigkeitskreislauf.
Description:
Venöse Blasenfalle

Die Erfindung betrifft eine venöse Blasenfalle mit einem Gehäuse, dem über einen Flüssigkeitseinlass im Wesentlichen tangential Flüssigkeit, insbesondere Blut, zuführbar ist und aus dem über einen Flüssigkeitsauslass Flüssigkeit abführbar ist, mit einer im Innenraum des Gehäuses angeordneten Filtereinrichtung.

Bei verschiedenen medizinischen Eingriffen werden extrakorporale Kreisläufe etabliert, was bedeutet, dass Blut zunächst aus dem Körper heraus über verschiedene Medizinprodukte und anschließend zurück in den Körper des Patienten gepumpt wird. Dabei muss streng darauf geachtet werden, dass keine Luft oder Blasen mit dem Blut zurück in den Körper des Patienten gelangen.

Deswegen sind oftmals bei extrakorporalen Kreisläufen so genannte Blasenfallen zur Elimination von im Blut oder anderen Körperflüssigkeiten enthaltenen Luftblasen vorgesehen. Zum einen besteht die Möglichkeit, Luftblasenfallen in der Flüssigkeitszuleitung zum Körper anzuordnen. Damit soll sichergestellt werden, dass unmittelbar vor Eintritt der Flüssigkeit in den Körper des Patienten keine Luftblasen mehr enthalten sind. In der Praxis hat sich gezeigt, dass Luftblasen Einrichtungen des extrakorporalen Kreislaufsystems, insbesondere Umwälzpumpen, in ihrer Funktion stören können. Gelangen zum Beispiel Luftblasen in eine Blutpumpe, so kann es bei großen Blasen sogar zu einem Aussetzen der Pumpe kommen. Kleinere Luftblasen werden durch die Pumpe in feinste Mikroblasen zerteilt, die anschließend weder detektiert noch eliminiert werden können. Diese Mikroblasen gelangen in den Blutkreislauf des Patienten und verursachen dort Embolien in den Organen.

Deshalb wurde vorgeschlagen, Blasenfallen auf der venösen Seite anzuordnen. Dabei ist es bekannt, zur Konzentrationen von Luft im Zentrum eines Filters oder einer Blasenfalle die Zentrifugation zu verwenden. Bei der Zentrifugation wird das Medium in Rotation versetzt. Die Trennung der Teilchen/Partikel erfolgt anhand der Dichteunterschiede durch die Zentrifugalkraft. Je schwerer ein Teilchen ist (je höher dessen Dichte ist), desto größer ist der Radius der Kreisbahn, in der es sich um die Rotationsachse bewegt. Da Luftbläschen eine geringere Dichte haben als Blutbestandteile, sammeln sie sich in der Mitte des "Strudels", von wo sie leicht entfernt werden können.

Bei bekannten venösen Blasenfallen mit im Innenraum der Blasenfalle angeordneter Filtereinrichtung wird der rotierende Blutstrom durch das Filtermedium wieder ins Innere der Blasenfalle in Richtung der Rotationsachse

gezwungen. Die Luftbläschen werden durch die Zentrifugalkraft nach innen gegen das Filtermedium gedrückt, da sie bestrebt sind, sich im Zentrum der rotierenden Strömung zu sammeln. Dadurch ist die Gefahr groß, dass die Bläschen auch durch das Filtergewebe nach innen und somit in den Auslassblutstrom gedrückt werden.

Ferner besteht bei Lufteintritt in die bekannten venösen Blasenfallen und daraus folgendem Durchtritt von Luft durch die Filtereinrichtung keine Möglichkeit der gezielten Entlüftung des Nachfilterbereichs.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, eine Blasenfalle bereitzustellen, mit der eine zuverlässige Trennung von Flüssigkeit und Luftbläschen erfolgen kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe auf ebenso überraschend einfache wie wirkungsvolle Art und Weise dadurch gelöst, dass die Filtereinrichtung den Gehäuseinnenraum in einen Vorfilter- und einen Nachfilterbereich unterteilt, wobei der Nachfilterbereich den Vorfilterbereich zumindest abschnittsweise umgibt. Durch diese Maßnahme wird die zu filternde Flüssigkeit von innen nach außen durch die Filtereinrichtung gedrückt. Insbesondere wird die schwerere Flüssigkeit aufgrund der Zentrifugalkraft nach außen durch die Filtereinrichtung hindurchgedrängt, während die leichteren Luftbläschen sich im Zentrum des Vorfilterbereichs ungestört sammeln und direkt aus diesem abgeführt werden können. Die Luft wird somit im Zentrum des "Strudels" gehalten. Die Luftblasen bewegen sich daher nicht auf einer Kreisbahn entlang der Filteroberfläche. Dadurch, dass die Flüssigkeit der Blasenfalle im Wesentlichen tangential zugeführt wird, wird die Flüssigkeit im Inneren der Blasenfalle in eine Drehbewegung versetzt. Als Filtereinrichtung kann ein Sieb verwendet werden.

Wenn der Flüssigkeitseinlass oberhalb der Filtereinrichtung angeordnet ist, kann die Flüssigkeit bei größtmöglichem Durchmesser des Gehäuseinnenraums ungestört. in eine Rotationsbewegung versetzt werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Filtereinrichtung einen Rand auf, der an der Gehäuseinnenwand, insbesondere dichtend, anliegt. Dadurch wird der Gehäuseinnenraum in zwei Teilräume unterteilt und wird sichergestellt, dass ungefilterte Flüssigkeit nicht in den Nachfilterbereich gelangen kann.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass sich die Filtereinrichtung nach unten verjüngt. Durch diese Querschnittsverringerung wird bewirkt, dass sich die Rotationsgeschwindigkeit der Flüssigkeit erhöht. Dadurch wird die Fliehkraft mit zunehmender Annäherung an den Flüssigkeitsauslassbereich erhöht.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn im Flüssigkeitsauslassbereich eine Auslassströmungsführung vorgesehen ist. Dadurch wird sichergestellt, dass die Flüssigkeit, insbesondere das Blut, möglichst nahe an der Gehäuseinnenwand abgesaugt wird. Die Auslassströmungsführung begünstigt das Aufsteigen von Blasen im Nachfilterbereich. Wäre sie nicht vorhanden, so würden eventuell durch die Filtereinrichtung durchtretende Blasen direkt in den Flüssigkeitsauslass gelangen.

Wenn die Auslassströmungsführung durch einen Spalt von der

Gehäuseinnenwand beabstandet ist, kann Flüssigkeit nur über diesen Spalt in den Flüssigkeitsauslass gelangen. Dies bedeutet, dass nur Flüssigkeit, die sich von der Filtereinrichtung entfernt befindet, insbesondere Flüssigkeit, die sich in der Nähe der Gehäuseinnenwand befindet, die Blasenfalle verlassen kann.

Bei einer besonders bevorzugten Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Auslassströmungsführung über einen oder mehrere Abstandshalter vom Boden des Gehäuses beabstandet ist. Dies bedeutet, dass Flüssigkeit erst ein Stück weit zwischen dem Boden des Gehäuses und der Auslassströmungsführung fließen muss, ehe sie die Blasenfalle verlässt. Zwischen der

Auslassströmungsführung und dem Boden des Gehäuses wird eine Art Kanal gebildet.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Vorfilterbereich und der Nachfilterbereich getrennt entlüftbar sind. Dies hat den Vorteil, dass Luft bzw. Blasen nicht durch die Filtereinrichtung gedrückt werden müssen, um entfernt werden zu können, da Luft aus beiden Bereichen des Gehäuses getrennt entfernbar ist. Treten Luftbläschen unbeabsichtigt in den Nachfilterbereich ein, beispielsweise weil das maximale Rückhaltevolumen überschritten wurde, so haben sie dort nochmals die Gelegenheit aufzusteigen und durch den zweiten Entlüftungskanal entfernt zu werden.

Die getrennte Entlüftbarkeit kann besonders einfach realisiert werden, wenn für den Vorfilterbereich ein erster und für den Nachfilterbereich ein zweiter, vom ersten getrennter, Entlüftungskanal vorgesehen ist.

Die Anzahl der Anschlüsse, und damit die Kosten der Blasenfalle können niedrig gehalten werden, wenn der erste und zweite Entlüftungskanal eine gemeinsame Absperreinrichtung und einen gemeinsamen Entlüftungskanal aufweisen. Insbesondere kann die Entlüftung der beiden Bereiche separat über einen gemeinsam genutzten Luer-Port und einen gemeinsam genutzten Hahn als Absperreinrichtung erfolgen.

Vorzugsweise weist die Absperreinrichtung drei Funktionsstellungen auf. In einer ersten Stellung sind der Vorfilter - und der Nachfilterbereich von dem gemeinsamen Entlüftungskanal abgeschlossen. In der zweiten Stellung wird nur der erste Entlüftungskanal freigegeben und in einer dritten Stellung wird nur der zweite Entlüftungskanal freigegeben.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, sowie aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen bei Varianten der Erfindung verwirklicht sein.

In der schematischen Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, welches in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert wird.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Blasenfalle;

Fig. 2a einen Abschnitt der Blasenfalle mit einer ersten Stellung einer

Absperreinrichtung ;

Fig. 2b eine Schnittdarstellung durch die Absperreinrichtung in der in der Fig. 2a gezeigten Stellung;

Fig. 3a einen Abschnitt der Blasenfalle mit einer zweiten Stellung der Absperreinrichtung;

Fig. 3b eine Schnittdarstellung durch die Absperreinrichtung in der in der Fig. 3a gezeigten Stellung;

Fig. 4a einen Abschnitt der Blasenfalle mit einer dritten Stellung der Absperreinrichtung;

Fig. 4b eine Schnittdarstellung durch die Absperreinrichtung in der in der Fig. 4a gezeigten Stellung.

In der Fig. 1 ist eine Schnittdarstellung einer Blasenfalle 1 zur Verwendung in einem extrakorporalen Flüssigkeitskreislauf dargestellt. In einem Gehäuse 2 ist eine Filtereinrichtung 3 angeordnet, die den Innenraum des Gehäuses 2 in einen Vorfilterbereich 5 und einen Nachfilterbereich 6 unterteilt, wobei der Nachfilterbereich 6 den Vorfilterbereich 5 teilweise umgibt. Die

Filtereinrichtung 3 weist einen Rand 4 auf, der die Filtereinrichtung gegenüber dem Gehäuse 2 abdichtet. Flüssigkeit kann daher nur durch die Filtereinrichtung 3 hindurch vom Vorfilter in den Nachfilterbereich gelangen.

Im Vorfilterbereich 5, oberhalb der Filtereinrichtung 3, wird Flüssigkeit dem Gehäuse 2 im Wesentlichen tangential zugeführt, was durch den Pfeil 7 angedeutet ist. Die Flüssigkeit wird über einen Flüssigkeitseinlass 8 zugeführt. Aufgrund der im Wesentlichen tangentialen Zuführung der Flüssigkeit wird die Flüssigkeit im Inneren des Gehäuses 2 in eine Rotationsbewegung versetzt, was durch die Pfeile 9 angedeutet ist. Die Filtereinrichtung 3 verjüngt sich zum Flüssigkeitsauslass 10 hin.

Aufgrund der Zentrifugalkraft wird Flüssigkeit vom Vorfilterbereich 5 durch die Filtereinrichtung 3 in den Nachfilterbereich 6 verdrängt, was durch die Pfeile 11 angedeutet ist. Im Zentrum der Filtereinrichtung 30 sammeln sich Luftblasen, die nach oben steigen und aus dem Vorfilterbereich 5 durch einen ersten Entlüftungskanal 12 entfernbar sind. Tritt dennoch Luft vom Vorfilterbereich 5 in den Nachfilterbereich 6, kann diese Luft über den zweiten Entlüftungskanal 13 entweichen.

In der Nähe des Bodens 14 des Gehäuses 2 ist eine Auslassströmungsführung 15 vorgesehen, die über Abstandshalter 15a vom Boden 14 beabstandet ist. Zwischen der Auslassströmungsführung 15 und dem Boden 14 wird ein Kanal gebildet, durch den Flüssigkeit aus dem Nachfilterbereich 6 abfließen kann. Die Auslassströmungsführung 15 ist durch einen Spalt 16 von der Gehäuseinnenwand 17 beabstandet, sodass Flüssigkeit gezwungen wird, aus dem Bereich der Gehäuseinnenwand 17 abzufließen, d.h. aus einem Bereich, der von der Filtereinrichtung 3 entfernt liegt, sodass die Flüssigkeit nach Durchdringen der Filtereinrichtung 3 eine gewisse Strecke zurücklegen muss, ehe sie aus dem Gehäuse 2 entweichen kann. Dadurch, dass die Flüssigkeit diese Strecke zurücklegen muss, bleibt eventuell durch die Filtereinrichtung 3 durchtretenden Bläschen genügend Zeit, um sich von der Flüssigkeit zu trennen und aufzusteigen.

Die Entlüftungskanäle 12, 13 weisen einen gemeinsamen Entlüftungskanal 20 auf, mit dem sie über einen Luer-Port 21 verbunden sind. Der Luer-Port 21 weist eine Absperreinrichtung 22 auf, durch die der erste Entlüftungskanal 12

oder der zweite Entlüftungskanal 13 mit dem gemeinsamen Entlüftungskanal 20 verbunden werden können.

In der Fig. 2a ist die Absperreinrichtung 22 in einer Schließstellung gezeigt. Dies bedeutet, dass keiner der Entlüftungskanäle 12, 13 mit dem gemeinsamen Entlüftungskanal 20 über die Absperreinrichtung 22 verbunden ist. Dies ist in der Schnittdarstellung der Fig. 2b verdeutlicht. Die Absperreinrichtung 22 weist einen Kanal 30 auf, der bei der gezeigten Stellung der Absperreinrichtung 22 nicht mit dem gemeinsamen Entlüftungskanal 20 verbunden ist.

In der Fig. 3a befindet sich die Absperreinrichtung 22 in einer zweiten Funktionsstellung, in der der gemeinsame Entlüftungskanal 20 mit dem ersten Entlüftungskanal 12 verbunden ist. Dies wird insbesondere aus der Darstellung der Fig. 3b deutlich, wo der Kanal 30 mit dem ersten Entlüftungskanal 12 und dem gemeinsamen Entlüftungskanal 20 verbunden ist. Der zweite Entlüftungskanal 13 ist nicht mit dem Entlüftungskanal 20 verbunden.

In der Fig. 4a ist die Absperreinrichtung 22 in einer dritten Funktionsstellung gezeigt, in der der gemeinsame Entlüftungskanal 20 mit dem zweiten

Entlüftungskanal 13 durch den Kanal 30 verbunden ist. Wie sich aus der Fig. 4b ergibt, ist der erste Entlüftungskanal 12 nicht mit dem Entlüftungskanal 20 verbunden. Die Figuren 2b, 3b und 4b machen deutlich, dass aufgrund der Ausgestaltung der Absperreinrichtung 22 der erste und zweite Entlüftungskanal 12, 13 nicht gleichzeitig mit dem gemeinsamen

Entlüftungskanal 20 fluidisch leitend verbunden sein können. Somit ist eine getrennte Entlüftung des Vorfilterbereichs und des Nachfilterbereichs sichergestellt.