Pulsatile flows to improve function of a long-term oxygenator

• Applicants: Professor Dr. Rolf Rossaint; Professor Dr.-Ing. Ulrich Steinseifer
• Subject Area: Medical Physics, Biomedical Technology ; Anaesthesiology
• Term: from 2014 to 2019
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 265106560

• Final Report Year: 2019

Final Report Abstract

Die strukturierte Testung zur Auswirkung des pulsatilen Blutflusses auf die Gasaustauschleistung eines Oxygenators bei Variation der Frequenz, Amplitude und Mittelfluss zeigte bei keiner Parametervariation einen Unterschied zwischen kontinuierlichem und pulsatilem Blutfluss. - Die strukturierte Testung zur Auswirkung des pulsatilen Blutflusses auf die Zellschädigung zeigte, dass die Schädigung von Erythrozyten bei pulsatilem Blutfluss im extrakorporalen Kreislauf mit einer Rotationspumpe leicht zunimmt - vermutlich aufgrund von erhöhten Scherkräften. - Die systematische Testung zum Einfluss der Pulsatilität auf die Hämokompatibilität ergab keine nachweisbaren Unterschiede, weder bei der Hämostase noch bei der Immunaktivierung. Hieraus folgt, dass ein pulsatiler Blutfluss keinen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit oder Langlebigkeit des Oxygenators hat und somit den erhöhten technischen Aufwand zur Generierung eines pulsatilen Blutflusses nicht zu rechtfertigen ist. Dieses Ergebnis gibt aber noch keinen Aufschluss auf den Einfluss des pulsatilen Blutflusses auf die Endorganperfusion der Patienten unter Herz-Lungen-Maschine oder veno-arterieller ECMO.

Publications

• Evaluation of Pulsatile Flow in Oxygenators. ASAIO 62nd Annual Conference (ASAIO 2016), San Francisco, CA, USA, 15. – 18. Juni, 2016
  L. Schraven, A. Kaesler, C. Flege, R. Kopp, T. Schmitz-Rode, U. Steinseifer, J. Arens
  
• Effects of Pulsatile Blood Flow on Oxygenator Performance. 13th International Conference on Pediatric Mechanical Circulatory Support Systems and Pediatric Cardiopulmonary Perfusion, Rome, Italy, September 2017
  Schraven L, Kaesler A, Flege C, Kopp R, Schmitz-Rode T, Steinseifer U, Arens J
  
• Effects of Pulsatile Flow on Oxygenator Performance. ASAIO 63nd Annual Conference (ASAIO 2017), Chicago, IL, USA, 15. – 18. Juni, 2017
  L. Schraven, C. Flege, R. Kopp, T. Schmitz-Rode, U. Steinseifer, J. Arens
  
• Effects on Oxygenator Performance during Pulsatile Blood Flow. EuroELSO 6th International Congress, MECC Maastricht, Netherlands, 4. – 7. May, 2017. In: Eur J Heart Failure 2017; 19(Suppl 2): 64
  L. Schraven, C. Flege, R. Kopp, T. Schmitz-Rode, U. Steinseifer, J. Arens
  
• CPB: To pulse or not to pulse. 3rd ECTTA Meeting “Cardiothoracic transplantation: to breathe, to pulse, to regenerate life”, Munich, Germany, November 2018
  Arens, J
  
• Effects of Pulsatile Blood Flow on Oxygenator Performance. Artif Organs 2018; 42(4): 410-9
  Schraven L, Kaesler A, Flege C, Kopp R, Schmitz-Rode T, Steinseifer U, Arens J