Deutsche Gesellschaft für Kardiotechnik e.V.

Fortbildung


Kälteerzeugung moderner Hypothermiegeräte
Die Erzeugung von kaltem Wasser und die präzise und schnelle Steuerung seiner Temperatur ist eine Grundvoraussetzung für die adäquate Kühlung von Patienten in extrakorporalen Kreisläufen. Moderne Hypothermiegeräte leisten dies über den Anschluss von Wärmetauschern – meist integriert in Oxygenatoren – und von speziellen Matten. Die heutigen „State-of-the-Art“-Wärmetauscher zeichnen sich durch eine sehr effiziente Wärme- bzw. Kälteübertragung zwischen zirkulierendem Wasser und Patientenblut aus. Die Wärmetauschereffizienz wird in der Regel durch einen Performance-Faktor von 0 bis 1 beschrieben. Grundsätzlich gelten Werte über0,5 als effizient
Die Absenkung der Körperkerntemperatur, aber auch die selektive Kühlung eines Organs reduziert die Stoffwechsel aktivität und erhöht die Ischämietoleranz von Zellen und Gewebe. Durch Reduktion der Körpertemperatur um 10 °C sinkt die Stoffwechselrate bzw. der Sauerstoffverbrauch des menschlichen Organismus um die Hälfte (sog. Q10-Effekt). Darüber hinaus ermöglicht die Hypothermie eine Senkung der Blutflussrate und verringert somit Traumatisierungen und den Rückstrom von Blut über Bronchial- und nonkoronare Kollateralgefäße. Somit stellt die induzierte Hypothermie eine sehr effektive und bewährte Form der Organprotektion dar, besonders in Situationen potenzieller Minderversorgung oder unmittelbar nach einer Unterversorgung wie dem asystolen Kreislaufstillstand. Die Generierung von kaltem Wasser (Abb.: Schematische Darstellung des internen Kühlkreislaufs. Mehr im Artikel "Kälteerzeugung moderner Hypothermiegeräte" im pdf-Format ......


Telemetriesysteme für elektrisch aktive Implantate
Das Wort Telemetrie stammt aus dem Griechischen und bedeutet übersetzt „in der Ferne messen“ und bezeichnet die Übertragung von Daten zwischen zwei räumlich getrennten Orten. Für den Bereich des Cardiac Rhythm Management bedeutet dies die Kommunikation zwischen dem Implantat (z.B. einem Schrittmacher) und dem Programmiergerät außerhalb des Körpers. Jeder Schrittmacher besitzt einen internen Speicher, in dem die aktive Programmierung der Funktionen abgespeichert ist. Neuere Implantate speichern zusätzlich diagnostische Daten wie z.B. Zähler oder Histogramme. Ziel der telemetrischen Abfrage ist der Zugriff auf die gespeicherten Daten und die Veränderung der Programmierung, um die Therapie an den Patienten anzupassen. Als Transmitter für die Datenübertragung werden modulierte elektromagnetische Wellen benutzt. Bei der digitalen Daten übertragung besteht dabei die Möglichkeit, die Bits über eine Änderung der Amplitude (ASK – Amplitude Shift Keying) oder der Frequenz (FSK – Frequency Shift Keying) zu kodieren. Die allgemeinen Standards werden dabei in den USA von der Federal Communications Commission (FCC) und in Europa vom European Telecommunications Standards Institute (ETSI) festgelegt. Findet die Datenübertragung nur vom Programmiergerät zum Implantat statt, also in einer Richtung, spricht man von einer unidirektionalen Telemetrie. Sie erlaubt die Programmierung des Implantats, jedoch können keine intrakardialen Elektrogramme (IEGM), Messwerte, Histogramme etc. vom Schrittmacher ausgelesen werden. Eine Überprüfung der Programmierung kann nur über ein externes EKG erfolgen. (Abb.: RF-Antenne eines Zweikammer-ICDs (Gold), halbbogenförmig untergebracht im Header des ICDs). Mehr im Artikel "Aktueller Status von Oxygenatorkonstruktionen" im pdf-Format ......


Aktueller Status von Oxygenatorkonstruktionen
Die heute auf dem Markt befindlichen Oxygenatoren sind fast alle mit Hohlfasern ausgestattet. Einige Silikonmembran- und auch Bubbleoxygenatoren sind noch aus der Vorgeschichte der Oxygenatorentwicklung in manchen Gebieten der Welt zu finden. Der gesamte Weltmarkt für Oxygenationshohlfasern wird von den Firmen Membrana bzw. Celgard und Terumo beliefert. Es stehen zwei Typen von Fasern zur Verfügung: die mikroporösen Polypropylen- und die diffusiven Polymethylpenten- Fasern (Abb.: REM-Aufnahmen von OXYPHAN® im Längsbruch (mikroporöse Polypropylen-Faser). Mehr im Artikel "Aktueller Status von Oxygenatorkonstruktionen" im pdf-Format ...


Funktionsweise automatischer Schlauchklemmen am Beispiel des arteriellen Autoclamp-Systems
In den aktuellen Leitlinien der Fachgesellschaften werden Funktionsmerkmale von Perfusionssystemen empfohlen, darunter Luftblasenerkennung, Erkennung eines retrrograden Flusses, Reservoirpegelerkennung und automatisches Abklemmen der arteriellen Linie. Die Herz-Lungen-Maschine Medtronic Performer® CPB wie auch die Medtronic BioConsole® 560 unterstützen alle diese Funktionsmerkmale. Im folgenden Artikel wird unser Sicherheitssystem für das automatische Abklemmen der arteriellen Linie (Abb.: Autoclamp) vorgestellt. Mehr im Artikel "Funktionsweise automatischer Schlauch klemmen am Beispiel des arteriellen Autoclamp-Systems" im pdf-Format ...


Druckaufnehmer heute
Um physiologische Druckverhältnisse zu überwachen und zu registrieren, verwendet man im medizinischen Bereich Druckmesswandler, so genannte Transducer. Mit diesen können sowohl statische als auch dynamische Druckverläufe dargestellt werden. Um eine Austauschbarkeit dieser Druck-Transducer an verschiedenen Mess- und Anzeigegeräten (z. B. Intensivmonitoren) der verschiedensten Hersteller zu gewährleisten, wurde eine Norm (AAMI) herausgegeben. An diese müssen sich Hersteller von Druckaufnehmern und Monitorhersteller halten. Der wichtigste Parameter hierbei ist die Empfindlichkeit, die mit 50 Mikrovolt je Volt Versorgungsspannung und mmHg (50 µV/Volt/mmHg) festgelegt wurde. Weitere Festlegungen betreffen Mindestanforderungen an das dynamische Verhalten und die elektrische Sicherheit der Transducer (z. B. Isolation zwischen Flüssigkeitsweg und elektrischen Anschlüssen). Mehr im Artikel "Druckaufnehmer heute" im pdf-Format ...


Funktionsprinzip eines Luftblasendetektors
Neben den Niveauüberwachungs-, Druck- und Temperatursensoren ist der Luftblasendetektor eines der wichtigsten Überwachungsmodule der Herz-Lungen-Maschine. Luftblasendetektoren von HLM dienen der Erkennung von Luftblasen bestimmter Größen im Schlauchsystem während einer Perfusion. Um die Gefahr einer Luftembolie beim Patienten auszuschließen, sollten Luftblasendetektoren idealerweise zwischen arteriellem Filter und Patient angebracht werden. Ferner ist ein zusätzlicher Luftblasendetektor in der Kardioplegielinie denkbar. In der Regel wird der Luftblasendetektor der arteriellen Pumpe zugeordnet. Die Luftblasendetektoren der Firma Maquet Cardiopulmonary erfassen Luftblasen im Bereich von 300 µm bis 5 mm. Kleine Luftblasen unter 5 mm werden vom System detektiert, lösen aber zunächst keinen Alarm aus (Abb.: Aufbau des Maquet Luftblasendetektors). Mehr im Artikel "Funktionsprinzip eines Luftblasendetektors" im pdf-Format ...


Funktionsprinzip der Niveauüberwachung
Die Niveauüberwachung ist üblicherweise der arteriellen Pumpe zugewiesen. Hierbei handelt es sich um einen Sensor zur nichtinvasiven Überwachung von Blutniveau im Reservoir eines extrakorporalen Kreislaufs. Für die Steuerung des Niveaus sind zwei Betriebsarten möglich:

1. Start-Stopp-Betrieb: Bei Erreichen des Stoppniveaus wird die zugeordnete Pumpe angehalten. Sobald der Pegel wieder über das Stoppnivau steigt, wird die Pumpe automatisch gestartet und geht auf die voreingestellte Drehzahl zurück.

2. Regelbetrieb: Die Pumpendrehzahl wird so weit reduziert, dass sich ein konstanter Pegel (oberhalb des Stoppniveaus) einstellt (Abb.: Aufbau des Stöckert Niveausensors II). Mehr im Artikel "Funktionsprinzip der Niveau überwachung" im pdf-Format ...




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Maik Foltan, Webmaster der Deutschen Gesellschaft für Kardiotechnik e.V.