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Künstliche Lunge & Lungenunterstützung

Lungenunterstützungssysteme sind technische Systeme, die extrakorporal  als künstliche Lunge eingesetzt werden. Sie werden auch Oxygenatoren oder Blut-Gas-Tauscher genannt. Im Bereich der Intensivmedizin werden sie verwendet, um die Lunge des Patienten zu unterstützen oder sie sogar für eine gewisse Zeit ganz zu ersetzen. Dabei ist die Hauptfunktion die Anreicherung des Blutes mit Sauerstoff (O2) und die Entfernung des Kohlendioxid (CO2).

Abb. 1: Prinzip der Membranoxygenierung

Heutige Oxygenatoren basieren üblicherweise auf der Methode der Membranoxygenierung. Sie bestehen aus Bündeln von kleinen Hohlfasermembranen (Ø 200 - 400 µm). Das Gas strömt durch die Fasern, während das Blut von außen um die Fasern herum fließt. Durch die Konzentrationsunterschiede von O2 und CO2 zwischen Gas- und Blutphase findet ein diffusiver Gasaustausch statt (Abb. 1).


Abb. 2: ECLA Kreislauf

Es gibt zwei Hauptanwendungs-gebiete für Oxygenatoren:

  • Herz-Lungen-Maschinen (HLM) und
  • Lungenunterstützung (ECLA).

Eine HLM übernimmt während einer Herzoperation die natürlichen Aufgabe von Herz und Lunge für die Zeit der Operation, während der Oxygenator bei der ECLA-Therapie die Lungenfunktion unterstützen soll indem ein Teil des Blutes extrakorporal oxygeniert wird (Abb. 2). Die ECLA wird häufig auch als Post-OP-Verfahren genutzt und kann bis zu mehreren Wochen dauern.


Die Arbeitsgruppe "Künstliche Lunge" im Lehr- und Forschungsgebiet Kardiovaskuläre Technik erforscht, entwickelt und testet Lungenunterstützungs-
systeme sowohl für den Einsatz als Herz-Lungen-Maschine als auch für die ECLA-Anwendung.

Primäre Ziele sind die Miniaturisierung der Systeme für kleine Patienten (z. B. Neugeborene) und die Anpassung an die individuellen Bedürfnisse der Patienten.

Durch die enge Zusammenarbeit mit unserem voll ausgestatteten Blutlabor können alle gemäß DIN EN ISO 7199 vorgeschriebenen Oxygenatorentest im Hause durchgeführt werden.

Projekte:

Gruppenleiterin

Dr.-Ing. Jutta Arens

Tel: +49 241 80 87018

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