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KARDIOTECHNIK Ausgabe: 4-2022
https://doi.org/10.47624/kt.031.EZCZ3563

Rasterelektronenmikroskopische Untersuchung zum Verschleiß des Membranmaterials von Oxygenatoren nach Langzeitanwendung

Müller, M. Kehmann, S. Siebers, C. Backhaus

Zentrum für Ergonomie und Medizintechnik, FH Münster, Steinfurt, Deutschland

Schlüsselwörter

Extrakorporale Membranoxygenierung (ECMO), Rasterelektronenmikroskop, Langzeitanwendung, Membran, Durchfluss

Zusammenfassung

Zur veno-venösen extrakorporalen Membranoxygenierung (ECMO) werden Oxygenatoren eingesetzt, über deren Materialverschleiß bei Langzeitanwendung nur unzureichende Kenntnisse vorliegen. In der vorliegenden Studie wird die Oberfläche des Membranmaterials von verschiedenen Oxygenatoren nach einer ECMO- Langzeitanwendung untersucht und mit einem unbenutzten Oxygenator als Referenz verglichen.

Insgesamt wurden drei Oxygenatoren mit einer Laufzeit von mindestens 48 Stunden in die Untersuchung einbezogen. Die Proben aus unterschiedlichen Strömungsbereichen wurden mit einem Rasterelektronenmikroskop (Regulus 8230, Hitachi Japan) auf Beschädigungen untersucht.

Alle Proben wiesen eine vergleichbare Oberflächenbeschaffenheit auf. Bei den gebrauchten Materialproben konnten zusätzlich Ablagerungen unterschiedlicher Intensität festgestellt werden, die mit der energiedispersiven Röntgenspektroskopie (EDX) spezifiziert und als Blutbestandteile interpretiert wurden.

Die Studie kommt zu dem Ergebnis, dass durch den Langzeitbetrieb keine mechanischen Beschädigungen an der Membranoberfläche der Oxygenatoren aufgetreten sind. Es wurden Ablagerungen aus Blutbestandteilen beobachtet, deren Ursache aber nicht genauer spezifiziert werden konnte. Hier sollte in weiteren Untersuchungen der Einfluss der Laufzeit und der Durchflussparameter untersucht werden.

Keywords

Extracorporeal membrane oxygenation (ECMO), scanning electron microscope, long-term use, membrane, flow rate

Abstract

Oxygenators are used for veno-venous extracorporeal membrane oxygenation (ECMO), but there is insufficient knowledge about their material wear during long-term use. In the present study, the surface of the membrane material of different oxygenators after long-term ECMO use is investigated and compared with a new sample as a control.

A total of three oxygenators with a running time of at least 48 hours were included in the study. The samples were examined for damage in different flow areas (high flow vs. low flow) using a scanning electron microscope (Regulus 8230, Hitachi Japan).

All samples exhibited comparable surface conditions. In the used material samples, additional deposits of different intensity were detected, which were specified by energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) and interpreted as blood components.

The study concludes that no mechanical damage occurred to the membrane surface of the oxygenators as a result of long-term operation. Deposits of blood components were observed, but their cause could not be more precisely specified. The influence of the service life and the flow parameters should be investigated in further studies.

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Simon Siebers

FH Münster

Bürgerkamp 3

48565 Steinfurt

Mail: s.siebers@fh-muenster.de

Telefon: +49(0)2551 962615

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