Fortbildung
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Elektrolytmangel
während EKZ: korrigieren, retuschieren oder ignorieren?
Legt man die klassischen Kriterien zugrunde, kann die extrakorporale
Zirkulation (EKZ) gut und gern als Schockzustand gelten. Entscheidend für
das Outcome ist, wie dieser Schock kontrolliert wird. Elektrolyte spielen
dabei eine wichtige Rolle. Optimiertes Priming allein ist in den seltensten
Fällen ausreichend. Meist muss während der Perfusion nachgesteuert werden.
Für Kalium, Kalzium und Natrium orientiert man sich gern an einer Blutgasanalyse
(BGA). Dieser Beitrag will klären, warum das häufig nur Serumkosmetik ist
statt Therapie. Der Text beschreibt die vier wichtigsten Kationen, ihr Zusammenspiel
und ihre wirksame Substitution. Mehr
im Artikel "Elektrolytmangel während EKZ: korrigieren, retuschieren
oder ignorieren?" im pdf-Format ......
Schutzrechte
im Überblick: Patent, Muster, Marke
Kardiotechniker sind ideenreiche Leute. Doch Ideen kann man nicht
schützen lassen. Einmal ausgesprochen, darf jeder auch nur zufällige Mithörer
sie nach Belieben verwerten. Wer dies nicht will, muss seine Idee so weit
realisieren, dass sie schutzwürdig wird – und dann auch zum Schutz anmelden.
Dieser Beitrag erklärt die verschiedenen Rechte, wie man sie erwirbt und
was das kostet. PATENT Das Patent schützt Erfindungen, die absolut neu,
gewerblich nutzbar und wirtschaftlich verwertbar sind. Dazu zählen zum Beispiel
Geräte und deren Teile, Kunststoffe, Arzneimittel, auch Arbeits-, Anwendungsoder
Herstellungsverfahren, nicht aber Software, medizinische Behandlungsverfahren
oder Zuchtverfahren. Die Voraussetzung „absolut neu“ bedingt zwingend, dass
absolutes Schweigen wahren muss, wer seine Erfindung patentieren möchte.
Berichtet man auf einer Tagung darüber, zeigt man das Objekt auf einem Dia
oder Poster, gibt es kein Patent mehr darauf!. Mehr
im Artikel "Schutzrechte im Überblick: Patent, Muster, Marke"
im pdf-Format ......
Prinzipien
der ACT-Messung
Ebenso alt wie die ersten Anwendungen von Heparin
sind auch die Versuche, dessen Wirkung in vitro zu bestimmen: 1936 beschrieb Wilander
ein in der Gruppe um Jorpes entwickeltes „Gerät zur Bestimmung der Gerinnungszeit
des Blutes“, ehe dann Margolis in Oxford 1957 Glaspartikel als Aktivator der Blutgerinnung
nutzte und 1958 die Kaolin-Gerinnungszeit als „schnelle Ein-Schritt-Methode zur
Bestimmung von Gerinnungsdefekten“ vorstellte: Zwei Röhrchen aus Glas von 2½ Zoll
Länge und 3/8 Zoll Durchmesser werden befüllt mit 0,05 ml Kochsalzlösung, 0,1
ml Blutplasma und 0,05 ml Kaolin-Lösung, hergestellt aus 200 mg Kaolin in 5 ml
Kochsalzlösung. „Die Röhrchen werden unter gelegentlichem Schütteln für 2 Minuten
auf 37 °C inkubiert, das Gemisch anschließend mit 0,1 ml CaCl2-Thrombozyten-Reagenz
rekalzifiziert. Die Proben werden in Intervallen geschüttelt und auf Gerinnung
inspiziert. Der Endpunkt ist scharf und wird durch das Ausflocken von Kaolin 2–5
Sekunden vor der Bildung eines festen Gerinnsels angekündigt …“ Es bedurfte weiterer
Anstrengungen, die Methode wirklich schnell zu machen. (Abb.: Die Hepcon-Cartridge
von Hemotec, Englewood, CO. Quelle: US-Patent No. 4.599.219).
Mehr
im Artikel "Prinzipien der ACT-Messung" im pdf-Format ......
Funktionsprinzip
des kontinuierlichen In-Line-Monitorings
Präzise, kontinuierliche
Informationen über wichtige Blutparameter sind notwendig für ein optimiertes Patientenmanagement
während der extrakorporalen Zirkulation bei herzchirurgischen Eingriffen. Komplikationen
wie Hirnschädigungen infolge von Hypoperfusion oder Hypooxygenierung stellen Probleme
dar, denen vorgebeugt und die verhindert werden müssen. Um wichtige Blutparameter
während des kardiopulmonalen Bypasses zu überwachen, wurden konventionelle Blutgasanalysatoren
und kontinuierliche In-Line-Blutparameter- Monitoring-Systeme (CIBPMS) entwickelt.
CIBPMS nutzen verschiedene Messtechnologien (optisch-fluoreszierend, elektrochemisch,
optisch-reflektierend, optischlumineszierend) mit zugehörigen Vor- und Nachteilen
hinsichtlich Genauigkeit, Präzision und Stabilität . In Studien wurde insbesondere
die Sensorverlässlichkeit der optischen Technologie untersucht (Abb.: Schematische
Darstellung des internen Kühlkreislaufs). Mehr
im Artikel "Funktionsprinzip des kontinuierlichen In-Line-Monitorings am
Beispiel des Blutanalysemonitors BMU 40" im pdf-Format ......
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
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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
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Funktionsprinzip
elektronischer Gasblender
Der elektronische Gasblender ermöglicht
die präzise Einstellung, Überwachung und Anzeige der zur extrakorporalen Zirkulation
benötigten Gasflüsse. Der Gasfluss wird über eine thermische Massendurchflussmessung
erfasst. Im Gegensatz zu volumetrischen Messsystemen wird die spezifische Wärmeleitfähigkeit
der Gase zur Ermittlung des Durchflusses genutzt. Ein Laminarflusselement im Hauptkanal
erzeugt einen geringen Druckabfall. Über eine mit Sensorelementen bestückte Bypass-Leitung
strömt ein kleiner Teil des Gases mit konstantem Verhältnis zum Eingangsfluss.
In der Mitte der Leitung befindet sich eine Heizwicklung. Vor und hinter der Wärmequelle
sind Temperatursensoren angebracht, die die Temperaturdifferenz erfassen.Die Temperatursensoren
messen annähernd gleiche Werte, falls kein Gasfluss im Bypass-Element registriert
wird. Sobald ein Gas fließt, entsteht eine Temperaturdifferenz, die direkt proportional
zur Masse des durchfließenden Gases ist. Mehr
im Artikel "Funktionsprinzip elektronischer Gasblender am Beispiel der Sorin-HLM
" 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
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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
...
Anmerkung
zum Artikel "Funktionsprinzip eines Luftblasendetektors"
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.
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