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Stofftransport in Blutgasoxygenatoren

Oxygenatoren werden heutzutage unter anderem bei Herz-Lungen-Maschinen eingesetzt, um den Patienten mit Sauerstoff (O2) zu versorgen und Kohlendioxid (CO2) aus dem Blut zu entfernen. Sie bestehen meist aus mehreren Tausend Hohlfasermembranen, die von Blut umströmt werden. Innerhalb der Hohlfasermembranen fließt Gas, sodass ein Stoffaustausch über der Membran aufgrund des Partialdruckunterschiedes stattfindet.

Für eine definierte Optimierung von Oxygenatoren ist die Kenntnis Partialdrücke im Fluid nötig. In-vitro-Untersuchungen lassen jedoch nur eine integrale Betrachtung des gesamten Faserbündels zu. Mittels der numerischen Strömungssimulation lässt sich jedoch eine Aussage über die lokale und zeitliche Verteilung des Partialdruckes von O2 und CO2 zwischen den Fasern machen. Hierdurch lässt sich der Einfluss unterschiedlicher Faseranordnungen und Fasergeometrien auf den Stoffaustausch analysieren.

 

 

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Dipl.-Ing. Felix Hesselmann

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