Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wechseln und/oder Andocken von Funktionsmodulen für die extrakorporale Zirkulation von Körperflüssigkeiten, wobei jedes Funktionsmodul wenigstens eine von der Körperflüssigkeit durchströmbare Leitung mit einem Einlass und einem Auslass aufweist.

Bei dem Einsatz von Maschinen, welche mit Blut oder sterilen Flüssigkeiten (z. B. zur Verabreichung von Medikamenten) durchflössen sind, ist es bekannt, Leitungsverbindün¬ gen durch das Zusammenstecken der die Leitungen bildenden Schläuche oder durch Schraubadapter herzustellen. Dies ist insbesondere bei der Hämodialyse oder auch beim Betrieb von Herz-/Lungenmaschinen notwendig, wobei immer auf eine ausreichende Ste¬ rilität der Verbindungen geachtet werden muss. Entsprechend bergen diese bekannten Systeme der extrakorporalen Zirkulation während des Betriebes am Patienten die Gefahr eines Blutaustrittes in die Umgebung oder eines Keimeintrittes in das Perfusions System und damit in den Kreislauf des Patienten. Das Umstecken von einem Funktionsmodul des Perfusionssystems auf ein zusätzliches oder auf ein anderes Modul (z. B. beim Wechsel eines Dialysefilters bei der Hämodialyse oder des Oxygenators bei der Herz- /Lungenmaschine) muss in der Regel sehr rasch erfolgen, da ansonsten mit Schäden für den Patienten und mit einer konsekutiven Fehlfunktion des Perfusionssystems (z. B. Thrombusbildung, Lufteintritt) zu rechnen ist. Bei der chronischen Hämodialyse hat es sich aus diesem Grunde etabliert, bei verstopftem Filter das gesamte Perfusionssystem einschließlich der Hähne, Adapter usw. zu wechseln. Dies bedeutet jedoch ein Dekonnek- tieren des Gerätes vom Patientenkreislauf mit entsprechender Infektionsgefahr, Blutver¬ lust (das Blut in den Verbindungsschläuchen kann nie vollständig reinfundiert werden) und Zeitverlust bei der Therapie. Außerdem entstehen im Falle eines Wechsels des ge¬ samten Sets, also der Verbin dungs schlauche und der übrigen Komponenten des Kreislau¬ fes, die eigentlich weiter genützt werden könnten, zusätzliche Kosten. Beim Betrieb einer Herz-/Lungenmaschine, welche im Falle eines Sistierens der Herzfunktion des Patienten ohne Unterbrechung laufen muss, stellt der Wechsel eines defekten Membranoxygenators ein vital bedrohliches Manöver dar.

Vor dem Hintergrund dieser Problematik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, Funktionsmodule eines extrakorporalen Kreislaufs möglichst schnell und ohne ein Lösen von Schlauchverbindungen und ohne entsprechende Neukonnektion wechseln zu können.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Wechseln und/oder Andocken von Funk¬ tionsmodulen der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch Mittel zur Verbindung der Leitung eines ersten Funktionsmoduls mit dem Einlass und dem Auslass eines zwei¬ ten Funktionsmoduls gelöst, wobei jene Mittel die Verbindung derart herstellen, dass das erste Funktionsmodul durch das zweite Funktionsmodul strömungstechnisch überbrückt und die Körperflüssigkeit durch das zweite Funktionsmodul hindurch umgeleitet wird.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung liegen insbesondere darin, dass bei laufender extrakorporaler Zirkulation eine Umleitung des Körperflüssigkeitsstroms von einem alten (ersten) Funktionsmodul in ein neues (zweites) Funktionsmodul hergestellt wird. Somit kann der Ersatz von Funktionsmodulen in der extrakorporalen Zirkulation ohne das Um¬ stecken von Schlauchverbindungen und ohne Unterbrechung des Kreislaufs erfolgen. Somit ist es ein großer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung, dass ein Wechsel der Funktionsmodule in möglichst kurzer Zeit erfolgen kann, während das Umstecken der Schlauchverbindungen bei bekannten Vorrichtungen auch in den Händen eines geübten Kardiotechnikers zu einem Stillstand der Hetz-/Lungenmasch.ine von ein bis zwei Minu¬ ten führen kann. Dieses wird mit der vorliegenden Erfindung sicher vermieden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Vorzugsweise enthalten die Verbindungsmittel je einen Ventilstutzen für den Einlass und den Auslass des zweiten Funktionsmoduls sowie je ein zugeordnetes Portal in der Leitung des ersten Funktionsmoduls, wobei die Ventilstutzen beim Konnektieren der Funktions¬ module derart in das jeweils zugeordnete Portal eingreifen, dass der Funktionskreislauf des ersten Funktionsmoduls überbrückt ist. Somit stellen die Ventilstutzen in Art von Steckverbindern die Verbindung zwischen dem alten (ersten) und dem neuen (zweiten) Funktionsmodul und damit unter sterilen Bedingungen eine Umleitung des Blutflusses her. Dabei erlaubt die Positionierung der Ansteckpunkte für die Ventilstutzen den mehr¬ maligen Ersatz eines verbrauchten oder defekten (ersten) Funktionsmoduls durch ein neues (zweites) Funktionsmodul. Das zweite Funktionsmodul und jedes weitere, dieses wiederum ersetzende Funktionsmodul fungieren somit als „Bypass" zum verbrauchten bzw. zu ersetzenden (ersten) Funktionsmodul.

Während die Ventilstutzen für den Einlass und den Auslass des zweiten Funktionsmoduls grundsätzlich als Verbrauchsmaterial einzustufende Einzelteile sein können, ist vorzugs¬ weise vorgesehen, dass der Einlass und der Auslass des zweiten Funktionsmoduls baulich mit je einem Ventilstutzen versehen sind, die dann beim Zusammenstecken der Funkti¬ onsmodule mit den entsprechend ausgebildeten Portalen zur Herstellung einer flüssig¬ keitsdichten, von der Körperflüssigkeit durchströmbaren Verbindung zusammenwirken. Somit weist dann ein zweites oder jedes weitere Funktionsmodul bereits baulich die bei¬ den Ventilstutzen auf, deren standardisierte Anordnung dafür Sorge trägt, dass die Ventil¬ stutzen beim Aufsetzen des zweiten oder jedes weiteren Funktionsmoduls auf das erste Funktionsmodul ohne weiteres in die zugeordneten Portale des ersten Funktionsmoduls eingreifen und somit die Verbindung zwischen den Funktionsmodulen und damit die Ü- berbrückung des Funktionskreislaufs des ersten bzw. jedes vorangehenden Funktions¬ moduls rasch und problemlos gewährleistet ist.

Um gegebenenfalls auf das zweite Funktionsmodul ein weiteres Funktionsmodul aufste¬ cken zu können, ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass auch das zweite Funktions- modul zum Anschluss eines weiteten Funktionsmoduls ebenfalls mit Portalen versehen ist. Dadurch kann der Ersatz von Funktionsmodulen durch die Konfiguration der Module in gleicher Weise mehrmalig erfolgen.

Um dafür Sorge zu tragen, dass jedes der Portale nach außen hin keimfrei verschlossen ist, sind zwei erfindungsgemäße Alternativen vorgesehen: Zum einen kann jedes Portal am nach außen weisenden Ende im ungebrauchten Zustand mittels einer durchstoßbaren Membran verschlossen sein, oder aber dies geschieht mittels eines Ventils. Beide Einrich¬ tungen können darüber hinaus durch eine Schutzkappe, durch eine Folie oder durch eine andersartige Abdeckung keimfrei oder gar steril gehalten werden. Auch eine Kombination dieser drei beispielhaft genannten Mittel ist denkbar.

Vorzugsweise ist der Auslass des zweiten Funktionsmoduls bzw. jedes weiteren Funkti¬ onsmoduls mit einem Priming-Ventil zum Entlüften des zweiten Funktionsmoduls bzw. des weiteren Funktionsmoduls oder zum Befallen des selben mit einem Fluid versehen. Dieses Priming-Ventil kann selbstverständlich auch zur Verabreichung von Medikamen¬ ten genutzt werden.

Als bauliche Realisierung dessen, dass beim Konnektieren der Funktionsmodule der Kreislauf der Körperflüssigkeit durch das zweite Funktionsmodul hindurch umgeleitet und gleichzeitig der Kreislauf durch das erste Funktionsmodul unterbrochen wird, sind erfindungsgemäß zwei alternative Lösungen vorgesehen: Zum einen kann jedes Portal ei¬ ne winklige Abzweigung der zugehörigen Leitung enthalten, so dass jeder Ventilstutzen beim Eindringen in das ihm zugeordnete Portal den abzweigenden Abschnitt der Leitung verschließt und den Durchfluss der Körperflüssigkeit in das zweite Funktionsmodul bzw. in jedes weitere Funktionsmodul umleitet. Dies ist die einfachste und gleichzeitig verläss¬ lichste bauliche Gestaltung, da durch den Kardiotechniker bzw. Arzt keine weitere Ma߬ nahme zum Umleiten des Kreislaufs ergriffen werden muss und stellt darüber hinaus die schnellste Verbindungsherstellung dar. Zum anderen kann aber auch vorgesehen sein, dass jedes Portal einen Ventilmechanismus in Form eines Drei-Wege-Ventils anstelle der Abzweigung enthält, welches dann nach dem Aufsetzen des zweiten Funktionsmoduls auf dessen Kreislauf umgestellt wird. Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1: Eine schematische Darstellung zweier Funktionsmodule mit einem weiteren, gestrichelt dargestellten Funktionsmodul;

Fig. 2: Die schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels ei¬ nes Portals in drei Konnektions-Phasen; und

Fig. 3: Die schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Portals in drei Konnektions-Phasen.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Funktionsmoduls 1, eines zwei¬ ten Funktionsmoduls 2 und — gestrichelt dargestellt — eines weiteren Funktionsmoduls 18. Die Funktionsmodule 1, 2 und 18 sind von Körperflüssigkeiten wie beispielsweise Blut durchflossene Einheiten eines Perfusionssystems,, wobei ein solches Funktionsmodul bei¬ spielsweise ein Dialysefilter für die Hämodialyse oder ein Oxigenator einer Herz- /Lungenmaschine sein kann. Dabei ist für die Zwecke der folgenden Beschreibung das Funktionsmodul 1 ein zu ersetzendes, verbrauchtes Funktionsmodul, bei dem beispiels¬ weise der Filter verstopft ist, und das Funktionsmodul 2 ist ein neues, welches die Tätig¬ keit des Funktionsmoduls 1 übernehmen, dieses also ersetzen soll. Das gestrichelt darge¬ stellte Funktionsmodul 18 ist lediglich ein weiteres Modul zur Darstellung der Möglich¬ keit, auch das Funktionsmodul durch ein weiteres Funktionsmodul, nämlich das Funkti¬ onsmodul 18, zu ersetzen.

Das Funktionsmodul 1 weist eine Leitung 3 für die extrakorporale Durchströmung mit einer Körperflüssigkeit auf, welche über eine Zuleitung 20 vom Patienten durch einen Einlass 7 in das Funktionsmodul 1 eintritt und über einen Auslass 8 und eine Ablei¬ tung 21 das Funktionsmodul 1 wieder verläset und dem Patienten zugeführt wird. Die das Funktionsmodul 1 durchlaufende Leitung 3 weist an zwei von außen gut zugänglichen Stellen je ein Portal 11, 12 auf, welches einen Zugang zur Leitung 3 von außen ermög¬ licht. Dieser Zugang ist im unbenutzten Zustand des Portals 11, 12 durch eine durch¬ stoßbare Membran 15 keimfrei verschlossen. Die Membran 15 ist gegebenenfalls gegen ein unbeabsichtigtes Durchstoßen durch eine — nicht dargestellte — Schutzkappe oder an¬ dersartige sterile Abdeckung oder durch eine Kombination derselben geschützt.

Das Funktionsmodul 2 weist im Prinzip den gleichen Aufbau wie das Funktionsmodul 1 auf. Auch hier durchläuft eine Leitung 4 mit einem Einlass 5 und einem Auslass 6 das ge¬ samte Funktionsmodul 2, und an zwei von außen gut zugänglichen und standardisierten Stellen sind zwei mit je einer Membran 15 verschlossene Portale 13, 14 vorgesehen. Im Unterschied zum Funktionsmodul 1 weist das Funktionsmodul 2 im Bereich des Auslas¬ ses 6 ein Priming-Ventil zum Entlüften des Funktionsmoduls 2 bzw. zum Befüllen des selben mit einem Fluid auf. Darüber hinaus unterscheidet sich das Funktionsmodul 2 vom Funktionsmodul 1 durch zwei Ventilstutzen 9, 10, welche am Einlass 5 und am Aus¬ lass 6 derart aus dem Gehäuse des Funktionsmoduls 2 herausragen, dass sie beim Aufset¬ zen des Funktionsmoduls 2 auf das Funktionsmodul 1 in die Portale 11, 12 des Funkti¬ onsmoduls 1 eingreifen. Dabei sind die Portale 11, 12 des Funktionsmoduls 1 derart aus¬ gebildet, dass der Kreislauf der Körperflüssigkeit beim vollständigen Eingriff der Ventil¬ stutzen 9, 10 in die Portale 11, 12 vom Modul 1 in das Modul 2 umgelenkt und somit der Funktionskreislauf des Moduls 1 überbrückt wird. Das gleiche kann durch Aufsetzen ei¬ nes weiteren Funktionsmoduls 18 auf das Funktionsmodul 2 geschehen, wobei das Funk¬ tionsmodul 18 wiederum mit — hier nicht dargestellten — Ventilstutzen ausgestattet ist, die dann in die Portale 13, 14 des Funktionsmoduls 2 eingreifen.

Figur 2 zeigt eine Detaildarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Portale 11, 12, 13, 14 in drei Phasen des Eingriffs eines Ventilstutzens 9. Diese erste Ausführungsform der Portale 11, 12, 13, 14 besteht darin, dass es eine winklige Abzweigung der zugehöri¬ gen Leitung 3, 4 enthält, wobei die Flussrichtung während des Betriebs des Funktions¬ moduls 1 aus der Leitung 3, 4 rechtsherum in den abzweigenden Abschnitt 19 verläuft, da der Weg gerade aus in dieser Phase bzw. im normalen Arbeitszustand des Funktionsmo¬ duls 1 noch durch eine Membran 15 verschlossen ist. In der Phase 2 (mittlere Darstel¬ lung) hat der Ventilstutzen 9 die Membran 15 durchstoßen und kommt somit in Eingriff mit dem Portal 11 des Funktionsmoduls 1. Zu diesem Zeitpunkt teilt sich der KörperfLüs- sigkeitsstrom bereits auf in eine Richtung gerade aus in das Funktionsmodul 2 hinein und in eine verbleibende Teilströmung in den abzweigenden Abschnitt 19. Dieser Zustand be¬ steht allerdings nur sehr kurze Zeit, nämlich gerade so lange, bis der Ventilstutzen 9 voll¬ ständig in das Portal 11 eingesteckt ist, was in der ganz rechten Darstellung gezeigt ist. Dann nämlich verschließt der Ventilstutzen 9 den abzweigenden Abschnitt 19 und der Durchfluss der Körperflüssigkeit wird in das zweite Funktionsmodul 2 vollständig umge¬ leitet.

Figur 3 zeigt eine alternative Aus führungs form der Portale 11, 12, 13, 14, nach der in der Abzweigung ein Ventilmechanismus in Form eines Dreiwegeventils 16 angeordnet ist, mit welchem der Durchfluss der Körperflüssigkeit in das zweite Funktionsmodul 2 bzw. in jedes weitere Funktionsmodul 18 nach dem Eindringen des Ventilstutzens 9 umgeleitet wird. Bei dieser Aus führungs form braucht der Ventilstutzen 9 nicht so tief in das Por¬ tal 16 einzudringen, wie es bei der Aus führungs form gemäß Figur 2 der Fall ist, da der mit dem Eindringen einhergehende Verschluss des abzweigenden Abschnitts 19 bei der zweiten Ausführungsform gemäß Figur 3 mittels des Ventils 16 erfolgt.