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Erschienen in: Journal of Artificial Organs 1/2018

06.09.2017 | Original Article

In-vitro evaluation of limitations and possibilities for the future use of intracorporeal gas exchangers placed in the upper lobe position

verfasst von: Erin Schumer, Klaus Höffler, Christian Kuehn, Mark Slaughter, Axel Haverich, Bettina Wiegmann

Erschienen in: Journal of Artificial Organs | Ausgabe 1/2018

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Abstract

The lack of donor organs has led to the development of alternative “destination therapies”, such as a bio-artificial lung (BA) for end-stage lung disease. Ultimately aiming at a fully implantable BA, general capabilities and limitations of different oxygenators were tested based on the model of BA positioning at the right upper lobe. Three different-sized oxygenators (neonatal, paediatric, and adult) were tested in a mock circulation loop regarding oxygenation and decarboxylation capacities for three respiratory pathologies. Blood flows were imitated by a roller pump, and respiration was imitated by a mechanical ventilator with different FiO2 applications. Pressure drops across the oxygenators and the integrity of the gas-exchange hollow fibers were analyzed. The neonatal oxygenator proved to be insufficient regarding oxygenation and decarboxylation. Despite elevated pCO2 levels, the paediatric and adult oxygenators delivered comparable sufficient oxygen levels, but sufficient decarboxylation across the oxygenators was ensured only at flow rates of 0.5 L min. Only the adult oxygenator indicated no significant pressure drops. For all tested conditions, gas-exchange hollow fibers remained intact. This is the first study showing the general feasibility of delivering sufficient levels of gas exchange to an intracorporeal BA via patient’s breathing, without damaging gas-exchange hollow fiber membranes.
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Metadaten
Titel
In-vitro evaluation of limitations and possibilities for the future use of intracorporeal gas exchangers placed in the upper lobe position
verfasst von
Erin Schumer
Klaus Höffler
Christian Kuehn
Mark Slaughter
Axel Haverich
Bettina Wiegmann
Publikationsdatum
06.09.2017
Verlag
Springer Japan
Erschienen in
Journal of Artificial Organs / Ausgabe 1/2018
Print ISSN: 1434-7229
Elektronische ISSN: 1619-0904
DOI
https://doi.org/10.1007/s10047-017-0987-0

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