Oxygenator

Oxygenatoren sind medizinische Geräte, die bei der künstlichen Sauerstoffversorgung des Blutes eingesetzt werden. Sie spielen eine entscheidende Rolle in verschiedenen Bereichen der Medizin, insbesondere in der Herzchirurgie und der Intensivmedizin. Diese lebensrettenden Geräte ermöglichen es, den Sauerstoffgehalt im Blut zu erhöhen und den Kohlendioxidgehalt zu reduzieren, um eine ausreichende Sauerstoffversorgung des Körpers aufrechtzuerhalten bzw. zu ermöglichen.

Oxygenatoren kommen insbesondere bei Eingriffen zum Einsatz, bei denen der natürliche Gasaustausch im Körper gestört oder unterbrochen ist. Während herzchirurgischer Operationen, wie z.B. der Bypassoperation, übernimmt der Oxygenator vorübergehend die Aufgabe der Lunge, indem er das Blut mit Sauerstoff anreichert und Kohlendioxid entfernt. Auf diese Weise kann das geschwächte oder stillgelegte Herz und der Rest des Körpers während der Operation weiterhin mit Sauerstoff versorgt werden.
Die Entwicklung von Oxygenatoren hat zu erheblichen Fortschritten in der medizinischen Versorgung geführt. Sie ermöglichen komplexe herzchirurgische Eingriffe und bieten eine lebensrettende Unterstützung für Patienten mit schweren Lungenerkrankungen oder akutem Lungenversagen. Durch kontinuierliche Weiterentwicklung werden Oxygenatoren zunehmend effizienter, sicherer und benutzerfreundlicher.

Die Verwendung von Oxygenatoren erfordert ein gut ausgebildetes medizinisches Team, bestehend aus Perfusionisten, Herzchirurgen, Anästhesisten und Intensivmedizinern. Eine präzise Überwachung und Anpassung des Oxygenators während des Einsatzes ist wichtig, um eine optimale Sauerstoffversorgung und eine sichere Durchführung des Eingriffs zu gewährleisten.

Der Oxygenator ist einer der wichtigen Bestandteile einer Herz-Lungen-Maschine.

Der heutige Oxygenator ist ein Hightech-Produkt, das aus einem Bündel polymerer Hohlfasern besteht.
Das Blut strömt aussen im Gegenstrom an den Hohlfasern vorbei, während ein Sauerstoff-Luft-Gemisch die Fasern von innen durchströmt. An der Membran zwischen Blut und Gas kommt es aufgrund eines Konzentrationsgefälles zum Austausch von Sauerstoff und Kohlendioxid. Das "verbrauchte" Blut wird mit Sauerstoff angereichert und vom Kohlendioxid befreit.
Das Blut strömt deoxigeniert dunkelrot in den Oxygenator und verlässt ihn hellrot oxigeniert.

Die heutigen Oxygenatoren sind sterile Einmalartikel, die mit einem unbeschichteten oder beschichteten (z.B. Ph.i.s.i.o.® oder Heparin) Blutweg geliefert werden. Durch die Beschichtung wird eine Verbesserung der Blutkompatibilität mit den nichtbiologischen Fremdoberflächen erreicht.

Das Gehäuse der Oxygenatoren wird heutzutage meistens aus klarem Polycarbonat gefertigt.

In der Geschichte der Kardiotechnik wurden mehrere Verfahren zur Oxygenierung und CO₂-Eliminierung erprobt:

• Filmoxygenatoren: eine Scheibe dreht sich durch einen blutgefüllten Behälter. Der dabei an der Scheibe haftende Blutfilm wird in einer Sauerstoffatmosphäre oxigeniert.
• Bubble- oder Blasenoxygenatoren: in ein Behälter mit Blut wird von unten Sauerstoff eingeblasen (ähnlich Sprudelstein im Aquarium). Durch direkten Blut-/Luftkontakt findet eine Oxigenierung statt.
• Membranoxigenatoren: über Oxygenationshohlfasern wird aussen das Blut vorbei gepumpt. Durch die Faser wird ein Sauerstoff/Luftgemisch geleitet. An der Membran der Faser findet ein Gasaustausch statt.

Heutzutage werden so gut wie alle Oxygenatoren als Hohlfaser-Membran-Oxygenatoren gebaut.

Bei den ECMO-Oxygenatoren wird Polymethylpenten (PMP) für die Hohlfaser benutzt, da dieses auch nach längerem Gebrauch noch plasmadicht ist. Allerdings ist diese Membran nicht für volatile Anästhetika durchgängig.

Oxygenator unter der Lupe
Man sieht deutlich die Oxygenierungsfasern

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