Membraanlongproject

Spaan, J.A.E.

Gepubliceerd: 01/01/1971

Document VersionUitgevers PDF, ook bekend als Version of Record

Please check the document version of this publication:

• A submitted manuscript is the author's version of the article upon submission and before peer-review. There can be important differencesbetween the submitted version and the official published version of record. People interested in the research are advised to contact theauthor for the final version of the publication, or visit the DOI to the publisher's website.• The final author version and the galley proof are versions of the publication after peer review.• The final published version features the final layout of the paper including the volume, issue and page numbers.

Link to publication

Citation for published version (APA):Spaan, J. A. E. (1971). Membraanlongproject: verslag van een studiereis door de Verenigde Staten van NoordAmerika en door Canada in de periode van april - mei 1971. Eindhoven: Technische Hogeschool Eindhoven.

General rightsCopyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright ownersand it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights.

• Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. • You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain • You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal ?

Take down policyIf you believe that this document breaches copyright please contact us providing details, and we will remove access to the work immediatelyand investigate your claim.

Download date: 04. Jun. 2018

8!8l.. \OTt"H::~i( ~,-",,,,.,,,,,~,-,,,,,,,,,,,,"""';'",~

8 t063j~ ..... ......... ,..i..~~,.--.. - . .....-~~-

T J·~J~.INOHOVEN

MEMBRAANLONG PROJECT

verslag van een studiereis door

de !Verenigde Staten van Noord Amerika

en door

Canada

in de periode van 12 april - 18 mei 1971

Eindhoven,JO juni J97

ira J.A.E. Spaan.

- 1 -

VERANTWOORDING

Dit rapport doet verslag van mijn reis door de Verenigde Staten van

Noord Amerika en door Canada in de periode van 12 april tot en met

18 mei 1971. Een twintigtal medisch technische instituten of groepen

werd bezocht. In de eerste plaats werden door mij die instituten

uitgekozen die ofwel een uitgebreid onderzoek-programma hebben op

het gebied van interne kunstmatige organen ofwel specifiek werk doen

op het gebied van membraanlongen, 02-diffusie in haemoglobine oplos­

singen en bloed ofspecifiek de reaktie van 02 met haemoglobine be­

studeren. De hoeveelheid verkregen informatie is zo groot, dat een

rapport van leesbare omvang daar maar op summiere wijze verslag van

kan doen. Gaarne is de auteur bereid aan iedere geinteresseerde nadere

informatie te verschaffen over ieder aangeraakt onderwerp in dit reis­

verslag.

De stelling dat bestuderen van de huidige literatuur een achterstand

betekent van 1~ jaar betreffende de kennis van de werkzaamheden in

andere groepen 1S waar gebleken. Artikelen liggen een half jaar bij

de uitgever en de start van het onderzoek dat tot het artikel leidde

is dan minstens al een jaar oud. Wel wil ik opmerken dat mijn kennis

van de vakliteratuur mij in de meeste instituten welkom deed zijn.

Door deze reis is de achterstand in kennis betreffende bovengenoemde

onderwerpen overbrugd. Duplicaties van werk dat elders gebeurt kunnen

nu worden voorkomen. Over belangrijk werk dat elders wordt uitgevoerd

en waaraan tot nu toe door publicaties slechts beperkte of nog geen

bekendheid is gegeven, kan nu een gefundeerd oordeel worden gegeven.

Ook zijn er deze reis kontakten gelegd of verstevigd die, naar het

zich laat aanzien. voor ons onderzoek hier een extra stimulans en

inspiratie kunnen zijn.

Deze reis heeft mijn overtuiging bevestigd dat het onderzoek betref­

fende de oxigenatie van haemoglobine-oplossingen en bloed binnen

onze groep informatie kan verschaffen, die ~an belang is voor ver­

schijnselen in oxigenatoren van verschillend ontwerp en aldus aan­

leiding kan geven tot een optimale konstruktie van een membraanlong

geschikt voor openhartchirurgie en voor langdurige ondersteuning van

de mensenlijke long •

Ir. J.A.E. Spaan.

Technische Hogeschool Eindhoven

Postbus 513, Telefoon doorkiesnummer: 040 - 472649

INHOUDSOPGAVE

Verantwoording

Inhoudsopgave

Personenindex

Onderwerpenindex

- 2 -

bIz. :

2

4

5

1. bezoek aan Cleveland Clinic, Cleveland 6

2. bezoek aan Travenol Research Laboratories, Chicago 8

3. bezoek san University of Illinois (North Western) Chicago 11

4. bezoek aan Argonne National Laboratories, Chicago 11

5. bezoek aan University of California, Institute of Engineering Research, Berkeley 12

6. bezoek aan University of California, Medical Centre, St. Francisco 14

7. bezoek aan Stanford University, Stanford 14

8. bezoek aan Institute of Medical Sciences, St. Francisco 16

9. bezoek aan Cedars of Lebanon Hospital, Los Angelos 17

10. bezoek aan Cedars of Sinai, Medical Centre, Los Angelos 17

11. bezoek aan University of California, Irvine, Los Angelos 18

12. bezoek aan Edwards Laboratories, Santa Anna 19

13. bezoek aan Arizona State University, Tempe 20

14. bezoek aan University of Utah, Salt Lake City 21

15. bezoek aan University of Minnesota, Minneapolis 24

16. bezoek aan Harvard Medical School, Boston 27

17. bezoek aan Massachusetts Institute of Technology 27

18. bezoek aan Brown University, Providence 29

19. bezoek aan General Electric, Scenectady 30

20. bezoek aan Cornell University, Ithaca 32

21. bezoek aan McGill University - Montreal General Hospital, Montreal 33

22. bezoek aan McGill University - Montreal Children Hospital 35

23. Congres 37

24. Inleiding 37

25. Voordrachten 37

Lunchprogramma 44

26. Speciaal prP8J'amma 44

27. Tentoonstelling 45

- 3 -

28. Samenvatting, conclusies en consequenties

29. Membraanlong

30. Consequenties voor Eindhoven betreffende membraanlong-ontwerp

31. Zuurstof diffusie in haemoglobine oplossingen en bloed

32. Toepassen van de membraanlong

.. 33. Intensive Care

34. Kleppen

35. Pulserende flow

36. Bloeddenaturatie

37. Kunstnier

38. Orgaanperfusie apparatuur

39. Kunststofontwikkeling

40. Algemene conclusies

41. Onderwijs

42. Medisch 7echnisch Instituut

43. Bijlage

44. Literatuuropgave

bIz. :

46

46

48

49

50

50

51

51

51

52

52

52

53

53

54

55

Personenindex

Naam:

J. Andrade

R. Bartlett

J. Bongaerts

Blackshire

P.Z. Bulkely

N. Burns

D.W. Chonette

H. Claveart

C.K. Colton

R. Curtis

P. Drinker

Drost

D.W. Dorson

R.C. Dutton

R. Eberhart

1. Fatt

P. Galletti

Gibson

Goldsmith

A. Gordon

H. Greenfield

M. Heyn

T.E. Hyans

K. Keller

A.J. Kosset

D. Lyman

P. Malcheski

F.W. Markley

W.F. Mathewson

P.T.Mc. Bride

R. Mc. Quarric

H. Medenblik

Melrose

G.L. Mrava

D.A. Murphy

- 4 -

*) personenindex verwijst alleen tot aan blz. 50.

blz. :

21,23

18,27

11

26

14,15

8,18,19

19

6

27,28

16

18,19

6

20

14

16

12

29

32

33,34

17

21,23

14

19

13,24,44

8

21

6,7

11

30

8

32

14,20

8

6

18,35

- 4a -

Y. Nose 6,46,47 B. Postma 14 P. Richardson 29 L.W. Rudy 14 J. Russel 17 K. Schriber 6

K.D. Serkes 8,9

Ch. Wildevuur 6,9

Onderwerpenindex *)

Onderwerp:

Absorbers

Cholestorol afzetting

Coating

- 5 -

Gefaciliteerde diffusie

Ge!nduceerde secundaire flows

Kleppen

Kunstnier

Kunststofverwerking

Liquid-liquid long

Membranen

Membraanlong

°2-electrode

02-diffusie in bloed

Onderwijs in bio-engineering

Pulserende flow

Reactie 02-haemoglobine

Toepassing membraanlong

blz. :

7,17,23

23,25

10,23

13,28

18,19,24,30

10,20,23

6, 10, 11 , 17 ,28

10, 11 ,22

7

8, 17 , 18,22,30

7 ,8,9 , 12, 14, 16, 18, 19,20,: 24,26,27,29,30,31

13

16,20,21,24,28,29

15,21,26

14

13, 14,32

9,20,31

*) Onderwerpeuindex verwijst alleen tot aan blz. 50.

BEZOEK AAN INSTITUTEN.

1. Cleveland Clinic

Cleveland, Ohio 44106

Dr. Yukihiko Nose

Paul Malcheski M.Sc.

Gene L. Mrava

Dr. Karl Schriber

Dr. Hans D. Claveart

- 6 -

director of research

research chemist

associate staff chief engineer

thoraxchirurg uit de groep van prof. Senning, Zurich

chirurgical department of Berlin, West End Faculty.

De groep bestaat uit in totaal 16 man waarvan niet meer dan de helft

de amerikaanse nationaliteit bezit. Van de 16 man zijn er slechts een

viertal langer dan vier jaar in dienst van de Cleveland Clinic. Diverse

werkgroepsleden werken voor 1 a 2 jaar in de Cleveland groep en ver­

trekken dan weer naar hun eigen groepen of naar elders. (Bijv.

Dr. Ch. Wildevuur uit Groningen die er heeft. gewerkt en Ir. Drost,

afgestudeerde van deze T.H. die er nu werkt).

Onderwerpen van gesprek zijn vooral geweest de kunstnier en de kunstlong.

KUNSTNIER

Het werk van de groep op dit gebied heeft zich vooral gericht op de

Kyl-dialyzer eoch nu ook de op Coil. Vooral de technologie en de vervaar­

diging ervan heeft hun aandacht.

Voor de Kyl werd een enveloppe-membraan ontwikkeld die gemakkelijk is

aan te brengen en gesteriliseerd aan dialyse centra kan worden geleverdl­

Dit bekort de opspantijd van de membranen tot tien minuten, doch ook

wordt het opspannen reproduceerbaar, hetgeeri van groot belang is met

duidelijk gunstige effecten voor de dialysance.

Interessant is na te gaan hoe deze enveloppe-nier werd vervaardigd:

bij een fabriek werden cuprofaanmembranen gekocht en bij een andere

een open geweven dek. In het laboratorium wordt alles samengesteld.

Nu wordt de enveloppe-nier fabriekmatig geproduceerd en de kosten ervan

zullen ongeveer $ 8,- per stuk bedragen.

Voor de evaluatie van de diverse typen kunstnieren werd een computer­

programma geschreven waardoor gemeten grootheden automatisch worden

- 7 -

verwerkt en met een standaard vergeleken. (Lit. 11 en 47).

Volgens het zelfde procede van de enveloppe-nier tracht de groep een

coilnier te ontwikkelen.

De groep heeft nu ook een project gestart om absorbers in het dialysaat

op te nemen. (Zie ook verslag van de ASAIO en Gedars of Lebanon Hospital).

KUNSTLONG

De Clevelandgroep heeft de afgelopen jaren vooral werk verricht op het

gebied van de Liquid-Liquid Oxygenator. Het bloed wordt in contact ge­

bracht met fluorcarbon FX80 of Fx43. Het grote probleem is om een dunne

bloedfilm te verkrijgen die begrensd wordt door een fluorcarbonfilm. Tot

nu toe is dit niet gelukt (Lit.62 ). Nu loopt een project met IBM in

New York om een centrifuge te gebruiken die oorspronkelijk ontworpen is

voor het continu scheiden van bloedcellen en plasma. Het fluorcarbon heeft

een soortelijk gewicht van 2 gr/cm3 het bloed van 1 gr/cm3 •

fluorcarbon - ____ -'b loed

r-----__ -bloedtoevoer

uorcarbonafvoer .-----Malchesky hoopte een bloedfilm van 100 micron te kunnen bereiken en dan

2 toe te komen met m oppervlak fluorcarbon systeem voor total bypass

(5 liter bloed per minuut). (Zie ook Lit. 13.).

Ook probeert de Clevelandgroep te komen tot een eigen ontwerp klassiek

model membraanlong via de computer te evalueren.

De groep is van mening dat de huidige membraanlongen "pover" zijn gecon­

strueerd. Malchesky is van mening dat er nog muziek genoeg zit in het

- 8 -

klassieke type oxigenator mits maar een zeer dunne bloedfilm kan worden

verkregen.

Mijn waardering voor de experimentele kracht van de Clevelandgroep is

groot, doch ik heb het idee dat de theoretische achtergrond van haar

voor wat betreft de oxigenatie niet voldoende is. Te veel wordt een

overeenkomst gezien tussen kunstlong en kunstnier hoewel deze slechts in

beperkte mate is vanwege de geweldige hoeveelheid 02 die chemisch ge­

bondenkan worden in het bloed.

Volgens de hartkliniek van de Cleveland Clinic is twee uur perfusie met

een bubble oxigenator (travenol) een veilige grens.

2. Travenol Research Laboratories (ondergebracht bij Baxter Laboratoria)

Morton Grove

Illinois 60053

Kenneth D. Serkes M.D.

Patrie T.Me. Bride

Allen J. Kosset

Bezocht werden onder andere:

associate director of clinical research

artificial organ specialist

technical product manager.

ontwikkelingslaboratorium voor bubble oxigenators

ontwikkelingslaboratorium voor siliconenproducten

ontwikkelingslaboratorium voor preservatieapparatuur

ontwikkelingslaboratorium voor membraanoxigenators

testlaboratorium voor kunstnieren.

MEMBRAANLONGEN

De membranen worden niet door Travenol zelf vervaardigd, maar komen van

een andere firma. De membranen zijn 125 micron dik siliconen rubber met

dacron versterkt. De doorlaatbaarheid laat nog te wens en over. Een membraan

van dezelfde soort maar met een dikte van 75 micron zou het gewenste

membraan zijn om de CO2 uitwisseling in de Travenolmembraanlong (membraan

bepaald) in evenwicht te brengen met de 02 uitwisseling in die long (door

diffusie van 02 en convectie van het bloed bepaald).

Baxter Lab. hebben een uitgebreid marktonderzoek gedaan naar membranen.

Volgens hen is het membraan van Dow Corning goed maar te duur. Dat van

Melrose (Nora Burns, zie bezoek University of Irvine) is goed voor het

- 9 -

gas transport maar verder onhandelbaar in het gebruik; dat van General

Electric is niet te verkrijgen voor massaproduktie.

De membranen in de travenollong worden zowel in de gasweg als in de

bloedweg door screens ondersteund. Voor wat betreft de bloedweg wordt

daarbij aangenomen dat dit mixing van het bloed veroorzaakt. (Dit lijkt

mij onwaarschijnlijk gezien het lage Reynoldsnummer). In welke mate

mixing optreedt is niet bekend.

De grootste zorg van Travenol die de membraanoxigenatoren moet vervaar­

digen is de produktie. Hoe kunnen we zo snel en zo solide mogelijk in

serie oxigenatoren bouwen. Het gaat erom, volgens Serkes, een zo goed­

koop mogelijk produkt te brengen, zo simpel mogelijk in het gebruik en

van betrouwbare kwaliteit. Do efficiency van de oxigenator mag daar best

wat onder lijden.

Door Serkes word onderkend dat voordat een redelijke membraan oxigenator

voor total bypass (Travenol incluis) op de markt komt er nog wel enige tijd

zal verstrijken. Een markt voor de membraanlong moet daarom ook gezocht

worden in partiele bypass, dus voor ondersteuning van een niet geheel

insufficiente long.

Het gebruik van De total bypass membraanlong is al een nieuw gebied,

doch ook het gedeeltelijk ondersteunen van de long. Travenol is dan ook

erg bang dat eventuele slechts resultaten in de kliniek te snel geweten

zullen worden aan deze membraanlong. Bijvoorbeeld dat er slechte cijfers

gepubliceerd zullen worden voor wat betreft het gastransport, terwijl dit

te wijten kan zijn aan een hoge ingangssaturatie van het bloed of een lage

flow. Het liefst levert Travenol op dit moment longen aan technisch hoog

gekWalificeerde groepen voor een objectieve evaluatie van de longen voor

wat betreft gasuitwisseling en toepassing in diverse bypass systemen~

(Zie ook begeleiding travenol kunstnier).

Het is bekend dat Travenol om gelijke redenen Z1Jn preservatieapparatuur

ter beschikking heeft gesteld aan een Nederlandse Fungo werkgroep in de

werkgemeenschap orgaan- en weefseltransplantatie.

Om boven uiteen gezette redenen heeft Travenol dan ook belangstelling voor

het werk van Wildevuur et. ale (lit. 5.) voor het bestuderen van diverse

shunts met behulp van de membraanlong.

- 10 -

Het membraanlong ontwikkelings laboratorium had op een zelfde wijze als

ik voor de experimenten van Wildavuur gedaan heb, een mathematisch model

gebouwd om de rol van een membraanlong in een partiele bypass te be­

schrijven. Echter dit laboratorium heeft het alleen nog maar gedaan voor

een V-V shunt en heeft de 02-opname in de long constant genomen. Het model van

schrijver dezes reikte verder.

ONTWIKKELINGSLABORATORIUM VOOR SILICONEN-PRODUKTEN

Voor veel Travenol-produkten is siliconen-verwerking nodig. Het laboratorium

wordt gerund door een chemicus die bij Dow Corning is weggekocht. Dit

laboratorium vormt een ondersteuning van alle andere onderdelen van Baxter

Laboratoria.Zo werden produkten ontwikkeld voor infuuszakken, kunstnier,

kunstlong etc. Slangen met hulpstukken worden door henzelf vervaardigd.

Het siliconenrubber wordt bij Dow Corning of andere firma's gekocht doch

door hen zelf verwerkt.

KUNSTNIER

Travenol richt zich volledig op da disposable coilkunstnier en kan daze nu

leveren voor $ 18,- per stuk.

Voor wat betreft de kunstnieren heeft Travenol een computerprogramma ont­

wikkeld om gegevens, die zij van da diverse dialyse-centra in de U.S.A.

krijgen, automatisch te verwerken. Op deze wijze verkrijgen zij een schat

aan informatie over hun produkt en kunnen zij bij vreemde cijfers de dialyse

centra waarschuwen. Travenol is van plan ook dit met hun membraanlongen

te doen.

DIVERSEN

Opgemerkt zij dat de biochemische groep van Travenol eiwitdenaturatie tracht

aan te tonen met papier-electroforese. Het aantal banden dat door deze be­

paling gevonden wordt bij plasma van bloed uit een bubble-oxigenator is aan­

zienlijk groter dan bij plasma van bloed uit ~en membraanoxigenator.

Door Travenol wordt nu ook onderzoek gedaan naar de beschadiging van bloed

door kogelkleppen en hoe deze beschadiging beinvloed wordt door een grafiet

coating van de bal.

- 11 -

3. University of Illinois (North Western)

Chicago

Bio-engineering department.

Rondgeleid door ire J. Bongaerts (afgestudeerde van deze T.H.).

Het department of bio-engineering doet op dit moment niet veel aan interne

kunstorganen. Wei wil zij nu een samenwerking gaan starten met het aan­

grenzende hospitaal en wei voor het testen van de Argonne kunstnier.

(zie Argonne Laboratories).

Het department of bio-engineering doet zeer geadvanceerd werk op het gebied

van het oog, zenuwprikkeling in de hersenen en het herkennen van geometrische

patronen door de computer.

Voor wat betreft dit laatste is een systeem ontwikkeld waarbij door de

computer, via het microscoop de rode en witte bloedlichaampjes automatisch

geteld worden en waarbij het bloed naar aard en aantal van deze cellen

automatisch wordt geclassificeerd.

Het enige wat nog moet worden gedaan is een bloeduitstrijksel onder het

microscoop te leggen en op een knop te drukken. Uitstekend!

4. Argonne National Laboratories, Argonne Illinois

(operated under the auspices of the U.S. Atomic Energy Commission)

Finley W. Markley phycisist in charge of the plastic laboratory.

In het Argonne National Laboratory wordt veel fundamenteel onderzoek gedaan

op het gebied van de hoge energie fysica, met name voor directe toepassing

van deze fysica voor vreedzaam gebruik.

Ter ondersteuning van de researchgroepen van Argonne Laboratoria drijft

Markley een ondersteuningslaboratorium voor plastics en rubber. Een ge­

deelte van zijn tijd en energie besteed hij samen met twee technici aan de

ontwikkeling van een praktische disposable kunstnier en zojuist is hij ge­

start met de bouw van een membraanlong.

KUNSTNIER

Markley koopt van een Amerikaanse firma cuprofaan tubing, van du Pont nylon

screening. De screening gaat in de tubing. De tubing inclusief de screening

wordt op maat gesneden en de stukken geassembleerd. Dialysaat stroomt door

de tubing en bloed dwars op de dialysaatstroming tussen de tubings door.

(zie figuur).

- 12 -

tubing

in

DIALYSAAT

Fig.

Opbouw Argonne kunstnier.

Markley bemoeit zich niet met theorie, het enige wat hij tracht te

bereiken is een zo dun mogelijke bloedfilm en zo snel mogelijke fabricage.

De materiaalkosten van zijn nier zijn $ 4,- per stuk.

Op dit moment kan hij fabriceren voor $ 16,- per stuk.

Door verbeteren van het proces kan deze prijs nog lager. (zie lit. 10,

12, 14, 15, 15a en 16.)

MEMBRAANLONG

De membraanlongen probeert hij nu op gelijke wijze te vervaardigen. Er

is echter nog geen silastic tubing, dus maakt hij die nu zelf van silastic

membraan welke hij koopt bij Dow Corning.

Ook aan de long rekent hij niet. Opgemerkt zij dat de opbouw van zijn

long een gelijkenis vertoont met die van Kolobow, zelfde membraan, zelfde

supporting. AIleen heeft Kolobow zijn tubing spiraalsgewijze gerold en

Markley stapelt ze. Doch in beide gevallen worden loop en dikte van de

bloedfilm bepaald door de screening aan de niet bloedzijde.

Ook tracht hij nu door plastische vervorming van membranen kleine kanaaltjes

te creeren om op deze wijze de gasuitwisseling te bevorderen.

ALGEMEEN

Contact met de kliniek heeft Markley maar sporadisch. Alleen als zijn

materiaal getest moet worden doet hij dit aan de universiteit van Illinois.

5. University of California, Institute of Engineering Research

Berkeley, California

Irving Fatt.

- 13 -

De groep van Irving Fatt heeft in het verleden een goede bijdrage ge­

leverd tot de ontwikkeling van de Clark-type 02-electrode.

Fatt gebruikt twee typen 02-electrodes, namelijk die met grote kathode

en die met kleine kathode.

De electrode met grote platina kathode verbruikt veel zuurstof doch

is uitermate stabiel. Deze electrode is zeer geschikt om 02-transport

te meten (zie lit. 6, 8), Keller o.a. meette op deze wijze gefaciliteerde

diffusie.

De electrode met kleine kathode verbruikt weinig 02' doch is niet zo stabiel,

(enige procenten drift na een uur). Als men een kleine platina kathode

neemt, heeft men een geringe 02-consumptie en wordt het 02 concentratie­

veld in de buffer aan de kathode weinig verstoord. De signaal/ruis ver­

houding wordt dan echter ongunstig. Fatt wist dit op te vangen door een

aantal, ~ 15, micro kathodes op relatief grote afstand van elkaar in de

electrode te monteren.

Het werk dat de groep van Fatt nu doet heeft betrekking op het gebruik

van de 02-electrode.

SATURATIECURVE

In samenwerking met Roughton meet Fatt de eerste aanloop van de saturatie­

kromme nl. de saturatie kleiner dan 8% en de p02 kleiner dan 6 mm Hg. Dit

werk zal binnenkort worden gepubliceerd. Uit de metingen blijkt dat de

aanvang van de saturatiekromme een rechte is, komende uit de oorsprong

zodat in dit gebied slechts een eentrapsreactie, de eerste uit Adair's

hypothese, een rol kan spelen.

OOG

Het met microelectrodes bepalen van die plaatsen op het oog die veel

02 verbruiken.

CONTACTLENZEN

Met behulp van de grote kathode-electrode wordt de 02 doorlaarbaarheid

vanjel-achtigecontactlenzen gemeten. Hieruit blijkt dat deze doorlaatbaar­

heid voldoende is om het oog met 02 vanuit de lucht te voorzien, in tegen­

stelling tot de glazencontactlenzen van dit moment. Dit betekent dat de

lenzen in de toekomst de gehele dag kunnen worden opgehouden.

- 14 -

6. University of California, Medical Centre

St. Francisco, California

Onderzoekgroep van afde1ing Thoraxchirurgie.

L.W. Rudy

R.C. Dutton

assistent chirurg

ass is tent chirurg.

Deze groep heeft de ho11e fiber oxigenator van Dow Chemical getest.

Voor een vers1ag van het gesprek hierover zij verwezen naar het des­

betreffende gedee1te van het ASAIO-vers1ag.

Zoa1s Medenb1ik in zijn reisvers1ag reeds verme1dde is Rudy geiriteres­

seerd in het verschi1 van doorb1oeding van diverse weefse1s bij pulsatile

of non-pulsatile flow. Rudy zou graag beschikken over een pu1serend

systeem. De flow's zijn 1aag (apen) ~ 700 cc/min en de slagfrequentie

hoog, 140 tot 200 slagen per minuut.

Bovendien is de interne diameter van de Aorta klein. De pu1s moet door

een canu1e met inwendige diameter van 3 - 4 mm.

Op dit moment heeft Rudy een Sarns-rollerpomp pu1serend gemaakt, een'

niet a1 te ges1aagde opzet. Hij heeft vee1 moeite met de pu1s. Rudy is

nog steeds zeer geinteresseerd in samenwerking. Een prob1eem is de af­

stand. Rudy dacht we1 over geld te beschikken om een eindstudent van uit

onze T.H. drie maanden naar St. Francisco over te laten komen, om een in

Eindhoven ontworpen apparaat daar te insta1eren.

7. Stanford University

California'.

contactpersoon:

Bert Postma M.Sc.

gesproken met:

Drs. Martin Heyn

Prof. P.Z. Bu1ke1ey

HEYN

theoretisch natuurkundige, Hansen Laboratories of physics

mechanical engineering.

Heyn werkt op de quantum mechanische beschrijving van de interactie van

de diverse hemegroepen aan het haemog1obine mo1ecuu1.

In het Hansen Laboratorium wordt de bindingsenergie gemeten door absorbtie

- 15 -

van akoustische trillingen rondom 100 MHz. Volgens Heyn leverde. Collin

J. Thompson (1968, lit. 48) de basis van statistische mechanica een

model voor de oxigenatie van het haemoglobine waarin nog maar een

constante voorkomt, in tegenstelling tot de Adair hypothese die er vier

heeft. Thompson is met zijn theorie in staat om de saturatiecurve te be­

schrijven onder de diverse omstandigheden van pH, pC02 en temperatuur.

Thompson is nu bezig aan een verhandeling over de reactie kinetica van

de 02-Hb4 reactie. nit artikel zal binnenkort in "Biopolymers" verschijnen.

Verder aanbevolen literatuur door Heyn zijn van Yap, lit. 49, M. Kac,

lit. 58, Weisbluth, lit. 57, Manfield, lit. 60 en Wyman, lit. 61.

Hansen Laboratories werken verder op het herkennen van akoustische beelden

van het bloed en trachten een battery voor pacemakers akoustisch op te

laden, zodat geen geleiders door de huid nodig zijn.

Er is een tendens in het Hansen Laboratoria om het werk dat wordt gedaan

naar medisch gebied om te buigen omdat op dit moment hier meer grants

te verkrijgen zijn.

BULKELEY

Bulkeley is voorzitter van de steering committee van de school of engineering

van Stanford University voor wat betreft het studie programma "on

engineering in biology and medicine". Er bestaan in Stanford voorlopig

nog geen concrete plannen voor een department bioengineering. Het medisch

technisch werk wordt er in diverse onderzoekgroepen gedaan afhankelijk

van de aard van het onderwerp. WeI worden studenten die op een bio-medisch

gericht onderwerp afstuderen geadviseerd tot een studieprogramma dat hun

meer bio-medisch richt.

Onderwerpen waarop aan Stanford gewerkt wordt zijn: (lit. 7.)

artificial organs

biological control theory

health care delivery systems

medical instrumentation.

Op dit moment wordt er aan Stanford niet gewerkt aan kunstmatige interne

organen.

- 16 -

8. The Institute of Medical Sciences

2200 Webster Street, St. Francisco

California.

R. Eberhart Ph.D.

R. Curtis, M;Sc.

Dit instituut werkt nauw samen met het Pacific Medical Centre en het

Presbiterian Hospitel waar Medenblik een bezoek aan bracht.

Aan de groep van Eberhart is ook Bramson verbonden, de constructeur van

de Bramson membraanlong. Door de groep van Eberhart is onderzoek gedaan

aan de stroomverdeling van het bloed in de Bramsonlong, en men kon

deze verbeteren door het veranderen van de ondersteuningsrasters in de

bloedbaan (lit. 37).

Op dit moment wordt onderzoek gedaan naar de stroomverdeling van het

bloed als het stroomt tussen twee membranen, al dan niet van elkaar gehouden

door een raster.

In beide gevallen bestaat er kans op grote shunts aan de randen van de

film. Daar moet extra aandacht aan worden besteed.

De saturatie in de bloedfilm wordt optisch gemeten. De gehele film wordt

met een sterke lamp en een holle reflector belicht. Met een lichtgevoelige

cel wardt dan de lichtabsorbtie als functie van de plaats gemeten. Na de

meting worde het sy-steem geijkt. Voor de 02 en CO2 metingen aan de gaszijde

wordt gebruik gemaakt van een massaspectrograaf.

Volgens Eberhart geeft de normale parabolische verdeling een goede be­

schrijving van de filmstroming tussen de membranen zonder screens.

Met screens voldoet de heamodynamische beschrijving van Darcy.

Eberhart gebruikte voor zijn experimenten bloed uit de bubble oxigenator

dat overblijft na een perfusie. Daar heb ik.bezwaar bij aangetekend gezien

de ervaringen van Spaeth die bij dit bloed vond dat de diffusie eigen­

schappen in zijn systeem sterk met de tijd verliepen in tegenstelling met

het gebruik van vers bloed, gedurende de tijdsduur van het experiment.

Gurtis werkte aan een oplossing van de diffusievergelijking die ik ook

oploste voor mijn afstudeerwerk. Publiceren wordt dus een noodzaak.

- 17 -

Het membraan gebruikt in de Bramsonlong is door Bramson en de Cutter

Company samen ontwikkeld. Het is 100 microns dik en erg sterk. Het is

vier maal met silastic gecoat nylon raster. Zo wij dit wens en ~s

Eberhart bereid om te bemiddelen in de aankoop van dit membraan.

Op dit moment bestaan er plannen om te samen met de Cutter Company te

komen tot een disposable Bramson-type oxigenator voor de handel.

9. Cedars of Lebanon Hospital Division

Los Angelos, California

Jerome Russel Head computer research department.

Zie voor een verslag van het computer research department het reisverslag

van Medenblik.

10. Cedars - Sinai Medical Centre

Los Angelos, California

Dr. A. Gordon.

Dr. Gordon doet de laatste jaren opzienbarend werk aan de kunstnier door

het recirculeren van het dialysaat. In het recirculatie systeem is dan

een patroon van absorberende stoffen opgenomen. De absorberende patronen

bevatten zirconiumphosphaat, urease, zirconium oxide en geactiveerde kool.

In het systeem van Gordon is de hoeveelheid dialysaat tot I! liter terug­

gbracht. Het gehele dialyse apparaat bestaat nu .uit een eenheid met

afmetingen van ~ 50 x 40 x 30 cm.

Op twee patienten zijn nu meer dan 158 dialyses gedaan met goed succes

(1971 lit. 50.)

Het recirculatie systeem heeft nog andere voordelen afgezien van de handig­

heid in het gebruik:

a. bij normale dialyse verdwijnen er ook stoffen waarvan het beter

was dat ze niet verdwenen, door het recirculatie systeem is er

nu aIleen maar sprake van een beperkte en bekende verlaging in

concentratie van deze stoffen.

b. het systeem maakt een eenvoudige meting van het uitgescheiden

water mogelijk door een continue volume meting van het dialysaat.

- 18 -

c. door recircu1atie wordt een eenvoudige b1oed1ek detectie

moge1ijk. In het recircu1atie systeem werd een mi1iporefi1ter

opgenomen. B1oedce11en in het dia1ysaat verstoppen het filter

en dit geeft een druikverhoging over het filter. Op deze wijze

kan reeds 1 cc b10ed in het dia1ysaat worden geregistreerd.

11. University of California, Irvine

Orange County, Los Angelos

California

Dr. Nora Burns

Dr. Robert Bartlett

MEMBRANEN

chemica

thoraxchirurg.

Dr. Burns slaagde er in 1969 in zeer dunne silastic membranen te maken

met een onderste diktegrens van 5 micron, zonder dat 1ek optrad. Deze

membranen zijn bovendien redelijk sterk (lit. 51.). De doorlaatbaarheid

voor 02 en CO2 van dit membraan is geweldig groote Voor 02 loopt dit

op tot 2000 cc 02/min/m2atm.

Vergeleken met andere membranen is dit een zeer hoog getal.

Edwards Laboratories (zie bezoek Edwards) is nu bezig een produktie apparaat~

op te bouwen waarmee het membraan van Burns vervaardigd kan worden.

MEMBRAANLONG

Bartlett is mede auteur van de artike1en betreffende de oscillerende torus

oxigenator (zie lit. 34, 35, 36, 52). Zoa1s in mijn werkrapport nr. 2. werd

opgemerkt viel uit deze artikelen niet te concluderen in welke maten de

oscillerende torus de 02 opname bevorderde. De meetresultaten die Bartlett

mij toonde en de gepubliceerde cijfers van Murphy (zie ASAIO, lit. 2.)

bewijzen inderdaad dat in dit systeem de membraanlimiet van een 75 micron

dik membraan wordt bereikt en dat in het systeem van Bartlett een membraan­

opperv1ak van een m2 genoeg is voor total byp~jss. Naar mijn mening nu is dit

een hoopvolle ontwikke1ing ondanks het feit dat mechanisch gezien het huidige

systeem dat bij Edwards werd gebouwd nog veel te wens en over laat.

Deze laatste constructie ziet er als volgt uit:

In een cirkelvormige plaat zijn concentrische groeven aangebracht, de

groeven zijn onderling doorverbonden echter de openingen liggen niet op een

lijn. !wee membranen worden nu op de plaat ge1egd en het geheel wordt afgeslo-

- 19 -

ten met een identieke cirkelvormige plaat zodanig dat de membranen in het

symmetrie vlak van het geheel liggen. Wordt nu bloed tussen de membranen

gepompd dan ontstaan er dus cirkelvormige bloedkanalen bepaald door de

groeven in de platen.

~i~

geinduceerde

secundaire flow

Het geheel wordt nu om de rotatie-as geoscileerd waardoor in de bloedstroming

secundaire flow's worden geintroduceerd (Lit. 53.).

Dit membraanlongontwerp heeft alleen maar zin wanneer men de beschikking

heeft over goede membranen, hetgeen door Dr. Burns is gerealiseerd.

De 02-transmissie limiet in het systeem van Bartlett ligt echter nog ver

beneden de capaciteit van de dunne membranen van Burns.

Het is niet duidelijk wat nu delimiterende factor is, een grenslaag

aan het membraan of de reactiekinetica 02-Hb4 (zie ook bezoek Harvard).

Voor wat betreft dit laatste zou het werk in Findhoven uitsluitsel kunnen

geven.

12. Edwards Laboratories (Div ision of American Hospital Cooperation)

Santa Anna

California.

David W. Chonette

T.E. Hyans

Vice president of research and development

senior engineer.

Voor een algemene beschrijving van het bedrijf zijverwezen naar het reis­

verslag van Medenblik.

Zoals reeds eerder werd opgemerkt tracht Edwards Labs. nu de membranen van

Nora Burns in een continu proces te vervaardigen en neemt dit laboratorium

- 20 -

de constructie van de oscilerende torus over van Bartlett en Drinker.

Edwards zelf heeft nog geen systematisch onderzoek naar dit type long ge­

pland, doch tracht uitgaande van het daarstraks geschetste model tot een

bruikbare long te komen voor total bypass. Edwards streeft er naar tot een

priming te komen van minder dan 3/4 liter.

13. Arizona State University

Bio-engineering department (Chemical Engineering Department)

Tempe

Arizona.

Dr. William Dorson.

De groep van Dorson heeft de laatste jaren veel gedaan aan de oxigenatie

van bloed en wel in holle fibers. Dit werk kan in een lijn gezien worden

met dat van Buckles, Weissman Villaroel en anderen. Dorson acht het van het

grootste belang niet alteen alte parameters.' te vermelden die direct de

02-opname in een long beinvloeden zoals initiele verzadiging, haematocriet,

temperatuur maar ook de biochemie van het bloed, zoals aantal witte bloed­

lichaampjes, totaal eiwitgehalte, etc. Dit omdat volgens hun waarnemingen

de diffusie constante voor 02 sterk verloopt, wanneer het bloed van structuur

verandert door bijv. bloed-gas contact.

Volgens Dorson is de diffusie in vivo-experimenten heel wat guns tiger dan

die in vitro experimenten, hetgeen gedekt wordt door waarnemingen van

Medenblik aan runderbloed in de bubble en sponsoxigenator. Hij verwachtte

niet dat dit verschijnsel zou optreden bij rode cellen in fysiologisch zout.

De in vitro experimenten van Dorson geschiedden vrijwel alle met varkens­

bloed. Dit bloed werd met de grooste zorg behandeld, meteen na aftappen wordt

het bloed teruggebracht tot 250 C en door dunne oliefilm op het bloed van de

buitenlucht gescheiden.

De viscositeit van het bloed wordt gemeten door een Brookfield viscosimeter,

het gasgehalte van het bloed door een microgasometer van Scientific instruments

en een Co-oximeter van Instrumentation Laboratories.

Volgens waarnemingen van Dorson gaat de 02-opname van het bloed sneller bij

lage pC02 dan bij hoge pC02

•

Al enige jaren geleden heeft Dorson een holle fiber oxigenator geconstrueerd

die klinisch is toe2.epast in een A.V. bypass bii kinderen (I969~ Lit. 21.) Em __ _

- 21 -

(1970, Lit. 24.).

Op dit moment heeft zijn groep een holle fiber oxigenator gebouwd voor total

bypass voor grote kinderen. Het is een moeilijk te construeren apparaat dus

niet disposable en zal daarom na gebruik moeten worden gespoeld, evenals

Dorson's eerste uitvoering.

De inwendige diameter van de fibers is ~ 0.8 rom zodat dit spoelen inderdaad

mogelijk is. Deze oxigenator zal binnenkort klinisch worden beproefd.

De holle fibers worden bij Dow Corning gekocht tegen een prijs van $ 440,-.

per mijl.

De samenwerking met de plaatselijke ziekenhuizen is goed. Diverse eindstu­

denten doen hun eindstudie werk of hun Ph.D. thesis in een van de ziekenhuizen.

In twee ziekenhuizen van Phoenix kan Dorson beschikken over een dierlaboratorium

voor dierproeven, iets wat zijn onderzoek zeer ten goede komt.

Dorson maakt bij zijn werk regelmatig gebruik van de Advancing Front Hypothese,

doch tot nu toe alleen in holle fibers. Hij is er ook in geslaagd dit te doen

voor spiraalvormige holle fibers, doch er is alleen een experimentele

verificatie. Dorson heeft nu ook het plan om aan instationaire problemen te

gaan rekenen uitgaande van de Advancing Front theorie.

Er is nog geen diploma bio-engineering in Tempe, maar er wordt weI aan gewerkt.

Voor de studenten die bij Dorson afstuderen is een speciale cursus samenge­

steld waaronder andere rheologie van het bloed wordt behandeld en diverse

gebruikelijke meetmethoden in de medicijnen.

Voor een bibliografie van Dorson zij verwezen naar het literatuurarchief

van Medische Techniek in de afdeling der Werktuigbouwkunde van deze T.II.

14. University of Utah

Artificial Organ Division, Department of Engineering

Salt Lake City

Utah.

Donald Lyman

Harvey Greenfield

Joe Andrade

full professor in material sciences, research professor in surgery

research professor in computer sciences, associate research professor in surgery

assistant professor in material sciences.

- 22 -

the: artificialorgan division staat internationaal beter bekend als de groep

van Kolff. De groep is erg interdisciplinair opgezet; het hoofdproject

van dit moment is het kunsthart. Getracht wordt een kalf zolang mogelijk met

een kunsthart in leven te houden. Op de ASAIO meeting werd verslag gedaan

van een 170 uur durende overleving van een kalf na inplanting van een kunst­

hart.

De samenwerking met engineering is gericht op:

a. het vervaardigen van een goed functionerend kunsthart met aan­

drij fmechanisme,

b. het ontwikkelen van materialen die zich zonder verdere kunstgrepen

goed verstaan met menselijk weefsel en bloed,

c. het coaten van bestaande materialen zodat deze geen weefsel

afstoten en/of bloed afbreken,

di:het bestuderen van stromingsverschijnselen in en om interne

kunstorganen waaronder ook hartkleppen.

VERVAARDIGEN VAN HET KUNSTHART

Het kunsthart dat op dit moment wordt gebruikt, wordt niet op een dipcoat

manier vervaardigd. Men gaat uit van dacron verstevigde silastic vellen

van diverse dikten. Het silastic is nog zacht, laat zich goed kneden en

de diverse vellen zijn nog goed aan elkaar te bevestigen. Uitgaande van deze

vellen wordt het hart vervaardigd, daarna hardt men het silas tic in een oven.

De Dacron verstevigde silastic vellen worden gekocht bij Dow Corning.

Op de mitrale plaats in het hart is een schotelklep (silastic) bevestigd,

op de aorta plaats een drielobbige vliesklep (silastic). Het kwam mij voor

dat de weerstand van deze drielobbige klep groter is dan die van de drie­

lobbige vliesklep uit de Eindhovense hart-long machine.

MATERIALEN

Lyman is een polyneer chemicus die voor zijn komst gewerkt heeft op Stanford.

Op zijn Laboratorium werd een nieuw polymeer ontwikkeld, segment poly urethane,

dat bijzonder weinig traumatisch is voor bloed. Uit dit materiaal vervaardigt

hij op dit moment door het dipcoatproces eEli. kunsthart. (zie ASAIO 1971).

Verder vervaardigt Lyman diverse soorten membranen voor kunstnieren en hij

tracht dit nu ook te doen voor membraanlongen en weI ook uit het poly urethane.

Cijfers voor 02 en CO2 permeabiliteit kon hij nog niet geven.

- 23 -

Het vervaardigingsproces van membranen is vrij simpel. Op een plaat

spiegelglas wordt het basismateriaal uitgestreken. Met een hulpstuk

wordt dan dit materiaal op dikte gebracht. Alles gaat dan in de oven

en na afloop kan het membraan van het glas worden gehaald.

COATEN

Andrade houdt zich bedg met het coaten van materialen voor kunstorganen

en van absorbers die gebruikt kunnen worden bij dialyse.

De mening van Andrade over Carbon coating (zie ASAIO) is niet geweldig.

Hij houdt zich bezig met albumine, hydron en hyparine coating. De albumine

coating heeft het nadeel dat dit door de bloedcellen wordt geconsumeerd.

Voor wat betreft adsorbens heeft Andrade tot nu toe HEMA/activated carbon

(zie ASAIO) gecoat net hydron.

De bedoeling van Andrade is de gecoate kool rechtstreeks in de bloedbaan

te zetten, dus niet zoalsGordon in het dialysaat. Belangrijk is dat het

kool grote moleculen absorbeert. Door een patroon met ~ 20 gram kool te

gebruiken zou de kunstnierafmetingen aanz~enlijk kunnen worden verkleind,

daar de kunstnier nu alleen de kleine moleculen hoeft te verwijderen.

STROMINGSVERSCHIJNSELEN

Greenfield werkt aan het beschrijven van de stromingspatronen rondom

kleppen en opstakels. Hij doet dit door het oplossen van Navier Stokes

vergelijkingen met behulp van numeriek discretiseren en een relaxatie

methode. De resultaten kunnen zichtbaar gemaakt worden op een televisie­

scherm. Het programma is zodanig opgezet dat randvoorwaarden en andere

fysische voorwaarden kunnen worden ingebracht zonder de kern van het

programma te veranderen.

Hij tracht de stroming bij aftakkingen en rond kleppen te beschrijven.

Dit eerste ook me~eJog om stilstaande grenslagen te verklaren die aan­

leiding kunnen geven tot cholersterol afzetting (zie bezoek aan Minnesota).

(Lit. 27, 28).

Greenfield tracht alle rekenresultaten te visualiseren. Op dit moment heeft

bij een kijker met twee kleine televisieschermpjes vervaardigd, die aan een

constructie is bevestigd. De kijker wordt op het hoofd gefixeerd, en de

constructie staat de waarnemer toe zich te verplaatsen. Door verplaatsings­

opnemers wordt de computer verteld wat deze verplaatsing is en de computer

verandert dan het beeld zodanig alsof de waarnemer zich door de oplossingen

- 24 -

van de computer verplaatst. nit kan dan zijn een aorta, klep etc.

Ret systeem is nu zo ver ontwikkeld dat dit inderdaad al kan; de

oplossingen van Navier Stokes vergelijkingen voor stromingsprofielen

zijn op deze wijze nog niet zichtbaar te maken (zie ook 39).

15. University of Minnesota, Minneapolis

Department of Chemical Engineering

Department of Mechanical Engineering

Minneapolis

~in~es9ta.

Dr. Kenneth Keller.

Keller houdt zich al een tiental jaren bezig met mass transfer en

speciaal ook met 02-diffusie in bloed en haemoglobine oplossingen (ge­

faciliteerde diffusie).

Op dit moment wordt in zijn groep gewerkt aan de oxigenatie van een

bloedfilm tussen twee t.o.v. bewegende membranen. Er vindt een bevor­

dering van de 02-opname plaats door deze beweging t.o.v. het zelfde

systeem met stilstaande membranen.

secundaire flow's verhogen

het zuurstoftransport.

Volgens Keller komt dit omdat de rode cellen zich in dit systeem in een

snelheidsgradient bevinden zodat de rode cellen roteren en daardoor een

mixing ondergaan die het 02-transport bevorde~t. Keller is voorals~og

geInteresseerd in de fundamentele kant van de zaak maar tracht het systeem

in een praktische vorm te krijgen zodat het als een exigenator te gebrui­

ken is.

Op dit moment tracht Keller 02-transport vergelijkingen op te stellen die

rekening houden met de deeltjes karakter van het bloed.

Vooralsnog is dit niet erg succesvol.

- 25 -

In Kellers groep heeft de ontwikkeling van een Cadmium 02-cel plaats~

gevonden voor het bepalen van het 02-gehalte van het bloed.

Het systeem heeft zijn toepassing gevonden in een 02-gehalte bepaling

van Lexington Instruments (zie ook bezoek Havard).

Keller doet ook experiment en over het gedrag van rode cellen in de bloed­

stroom. In een ronde buis (0 1 mm) stroomt in stationaire toestand bloed.

Door de wand van de buis brengt hij een microelectrode aan met een dia­

meter van de geleidende tip van ~ 2 micron.

De andere, grote electrode bevindt zich in de wand vande buis. Rondom

de microelectrode is de stroomdichtheid het grootst zodat de grootte van

de electrische stroom het sterkst beinvloed wordt door de omgeving van

de electrode. Op deze wijze kan volgens Keller gedetecteerd worden hoeveel

rode cellen er per tijdseenheid passeren en kan zelfs iets gezegd worden

over de oriintatie van deze cellen.

Het blijkt bijvoorbeeld dat de instelling van het stroomprofiel veel

langer duurt dan over het algemeen wordt aangenomen.

Keller houdt zich bezig met modelvorming omtrent cholestorol afzetting.

Een van de oorzaken van deze afzetting is hetporeus zijn van de vaatwand

en de hydrody~amische grenslaag. Door het poreus zijn van de vaatwand

zal vocht uit de vaatinhoud naar de wand stromen, er is gevolgelijk een

convectief transport van cholestorol naar de wand.Echter het cholestorol

kan niet door de wand heen en moet dus tegen de convectie in terug

diffunderen of moet door axiale convectie van de wand worden verwijderd.

Is de hydrodynamische grenslaag te dik dan ontbreekt dit axiale convectieve

transport en zal er een hoge concentratie cholestorol aan de aderwand

ontstaan. Deze grenslagen komen voor bij bijv. vertakkingen waar inderdaad

de cholestorol afzetting het grootst is.

Van het cholestorol maakt de groep van Keller gebruik om meer te weten te

komen van de interactie van de rode cellen met de wand.

Capilairen worden gecoat met radioactief cholestorol. Stroomt nu het bloed

door dit capilair d.:ln zullen er rode cellen zijn die tegen de wand aan

botsen en meerdere ervan zullen een radioactief cholestorol molecuul mee­

nemen. Het meten van de radioactiviteit aan het einde van het capilair

geeft dan een maat voor het aantal botsingen. De relatie met de haemolyse

is nog niet gelegd, maar dat zal Wel ~omen.

- 26 -

Mechanical Engineering Department.

Keller heeft een nauwe samenwerking met dit department in de persoon

van Blackshire. De bio-engineering groep in dit department houdt zich

met diverse medisch technische onderwerpen bezig.

De groep heeft een centrifugaalpomp ontwikkeld voor de vervanging van

het hart (zie ASAIO 1969). De karakteristieken van de pomp komen goed

overeen met de karakteristieken voor gemiddelde druk en flow van het hart.

De groep van Blackshire gelooft onvoorwaardelijk in de continue flow.

Ook wordt in dit laboratorium pro even gedaan om meer uitspraken te kunnen

doen over de beweging van rode cellen loodrecht op een snelheidsricbting.

van de flow onder invloed van snelheidsgradienten. Dit gebeurt met twee

concentrische cylinders, waarvan de middelste een poreuse wand heeft.

De buitenmantel kan roteren. Er ontstaat nu een lineair snelheidspatroon

in de bloedlaag met een constante snelheidsgradient over de laag; in de

binnencylinder kan nu een onderdruk worden aangebracht zodat er convectief

transport van bloed naar de poreuse wand is.

Is het transport van het bloed naar de wand te groot dan zullen de rode

cellen de wand raken en zal de heamolyse met een grote sprong toenemen.

Een volledig theoretisch inzicht in het verloop van de experiment en is

er nog niet. Men hoopt uitspraken te kunnen doen over het gedrag van

rode cellen in grenslagen en over de invloed van oppervlakte-ruwheid van

material en op de heamolyse.

Een ander nu afgerond project is een infuuspomp voor zeer lage flow

over zeer lange tijd. Deze bestaat uit een drukkamer die op constante

druk wordt gehouden door een fluorcarbon met het kookpunt iets onder

lichaamstemperatuur.

De druk is dus constant en gelijk aan de dampspanning van het fluorcarbon

bij + 37 °c wanneer deze infuuspomp wordt geImplanteerd. De drukkamer

is door een niet-poreus membraan gescheiden van een voorraadkamer met

de infuusvloeist6f. Door een capilair met bepaalde lengte wordt de flow

geregeld.

OPLEIDING

De bio-engineering groepen van de Minnesota University onderzoeken nu

de mogelijkheid om studenten met een bachelors degree in engineering

medicijnen te laten studeren met een tijdverlies van maximaal een jaar.

De medische faculteit van de Universiteit is al accoord. Op deze wijze

- 27 -

hoopt men een effectieve brug te slaan tussen engineering en medicijnen.

16. Harvard Medical School at the Peter Bent Brigham Hospital

Department of Surgery

Boston

Massachussets.

Philip A. Drinker hoofd van het bloed-gas laboratorium.

Drinker is van huis uit een engineer in fluid mechanics. Hij ontwikkelde

het systeem van de oscillerende torus voor bloed denaturatie studies.

Samen met Bartlett (zie bezoek Irvine University), thoraxchirurg, werd

toen naar het verhoogde zuurstof transport in het systeem gekeken. Voor

een 100 micron dik membraan werd de transportlimiet van het membraan

be~eikt. Op dit moment wordt het dunne membraan van Nora burns gebruikt.

Nu wordt de membraanlimiet niet bereikt. Volgens Drinker kan dit drie

verschillende oorzaken hebben;

1. grenslaag aan het membraan,

2. grenslaag om de erythrocieten,

3. de zuurstof opnamesnelheid van de erythrocieten.

Volgens Drinker ligt het aan de eerste twee factoren al moest hij toegeven

dat hij niet wist hoe de reactiekinetica in de beschrijving van de 02-opname

te betrekken. Ook de beschrijving van het flowpatroon is nog niet onder

de knie al is er wel een slag naar geslagen (lit. 53.).

Op dit moment tracht de groep een overeenstemming te vinden tussen de gas­

uitwisseling met water en dat met bloed (zie ASAIO en bezoek Brown

University).

Aan de dimensionering van de machine is nog niet veel gedaan.

Voor de vlakke oscilerende schijven is gekozen vanwege de constructie.

17. Massachusetts Institute of Technology

Department of Chemical Engineering

Cambridge

Massachusetts.

Clark K. Colton assistent professor.

Colton is in de groep waarin o.a. Buckles zijn promotiewerk heeft gedaan

(Lit. 54.), Buckles was een van de eerste die de diffusie vergelijking

voor diffusie en chemische reactie van 02 en bloed via numerieke methode

- 28 -

oploste en wel voor het holle fiber model. Na Buckles heeft het werk

aan oxigenatoren binnen de afdeling chemical engineering stilgelegen.

Er bestaat vrijwel geen relatie tussen de groep van Colton en die

van Drinker welke laatste toch ook van M.I.T. afkomstig is.

Colton's promotiewerk zelf betrof de kunstnier. Hij schreef er een

dissertatie over van 900 bladzijden. Vooral is Colton ingegaan op de

diffusie van ureum, rekening houdend met het heterogeen karakter

van het bloed. Buiten zijn dissertatie resulteerde dit werk in de

artikelen vermeld in de literatuurlijst (lit. 26, 38, 39, 40, 41 en

46).

In een zijlijn heeft Colton nog gewerkt aan een inplanteerbare brand­

stofcel, een spanningsbron werkend op een reactie met 02 uit bloed

om een pacemaker van energie te voorzien (Lit. 55.).

Na zijn promotie is Colton doorgegaan op de oxigenatie van bloed, eerst

in de richting waar ook Buckles in werkte (Lit. 39).

Nu echter is Colton zeer ge!nteresseerd in de invloed van de reactie­

snelheid op het diffusie proces en het meediffunderen van het haemoglobine.

Op dit moment zijn experimenten gepland op het gebied van de gefacili­

teerde diffusie. Colton is ver op weg om theoretisch het probleem tot

een oplossing te brengen rekening houdend met de chemische reactie en

diffusie van al de deelnemende stoffen volgens de Adair Hypothese. Colton

vertelde dat hij zeer verrast was door het artikel van Kreuzer en Hooff

die de gefaciliteerde diffusie beschreven met een eentrapsres.ctie.·

De opstelling van Colton voor het meten van gefaciliteerde diffusie is

lang niet zo geperfectioneerd als wat ire Kruger van deze T.H. te bieden

heeft. Het transport moet gemeten worden door een verandering van absolute

druk, en de haemoglobine film wordt begrensd door twee membranen die

ondersteund worden door metaalschuim (fabr. G.E.). Dit metaalschuim

heeft toch wel een vrij groot contact oppervlak met de membranen wat

invloed zal hebben op de diffusie. Bovendien. is door het metaalschuim

het optisch meten van de saturatie niet mogelijk. Colton echter is van

plan ook gefaciliteerde diffusie aan vol bloed te meten.

Colton heeft voor een firma berekeningen gedaan voor de constructie van

een holle fiber oxigenator voor total bypass voor volwassenen, wat leidde

tot een resultaat dat de long een priming had tussen de twee en drie

liter.

- 29 -

18. Brown University

Bio-medical centre en department of fluidmechanics

Providence

Rhode Island.

Pierce Galletti

. Peter Richardson.

Dr. Galletti is al meer dan 15 jaar werkzaam op het gebied van de extra­

corporale circulatie. Op dit moment houdt zijn groep zich vooral bezig

met het evalueren van membraanlongen voor wat betreft gasuitwisseling,

stroomverdeling, handelbaarheid, uniformiteit in produktie, lek, etc.

Al bestudeerd zijn o.a. Travenol en Dow Corning holle fiber, Lande

Edwards, General Electric-Pierce Long, Amico. AIle experimenten met

bloed zijn in vivo gedaan met lammeren speciaal gekocht uit een en de

zelfde kweek. De testmethode is grondig en geschiedt met een overvloed

aan materiaal en mens en.

Tot nu toe is nog geen aandacht besteed aan de bepaling van de priming

volume van de diverse oxigenatoren, een bepaling die noodzakelijk is voor

de evaluatie van de long en op een wijze voorgesteld in werkrapport nr. 2.

van het T.H.E. membraanlongprojekt. Dat het nog niet is gebeurd heeft

twee redenen:

a. Galletti zag geen noodzaak (zie ook later)

b. het is een moeilijk te bepalen grootheid bij vivo-experimenten.

Er zijn drie mogelijkheden voor de bepaling van het vulvolume, n.l. de

vulling meten bij het begin of het einde van het experiment, of wegen tijdens

het experiment. Deze laatste methode heeft veel praktische bezwaren.

De twee eerste methoden'hoeven volgens Galletti niet representatief te

zijn daar vele systemenzich wat vulvolume betreft niet constant gedragen

in de tijd, en van het ene exemplaar tot het andere van het zelfde merk

verschillen. Ais gunstige uitzonderingen hierop noemde Galletti de Travenol

en de Bramson long. Galletti heeft plannen in de nu komende zomer aandacht

aan het vulvolume van de diverse longen te gaan besteden. Hij is bereid

om ~egevens ter beschikking te stellen voor een analyse mijnerzijds.

Richardson maakte een vergelijkende studie tussen de 02-overdracht naar

bloed en naar water in dezelfde uitwisselingssystemen op een Reynolds­

analogie. Velen zijn aan een dergelijke analogie niet begonnen vanwege

de totaal verschillende interactie van 02 en water en 02 en bloed. Zijn

- 30 -

resultaten zijn echter verrassend (1971, lit. 32.) en beloven het volgende:

Voor die systemen gebaseerd op een bloedfilm tussen twee membranen en het

bloed stromende in holle fibers hoeft alleen maar de overdracht van 02

naar water gemeten te worden om te weten wat hd2elfde systeem zal doen

02 en met bloed.

De analogie heeft geen geldigheid over het gehele gebied van uitgangs­

saturaties van 0 tot 100%. Ik zal zijn werk nog nader moeten bestuderen

om er een definitief oordeel over te geven.

Met de rekenmodellen die ons op dit moment ter beschikking staan van onze

groep is mogelijk deze analogie theoretisch na te rekenen.

Verder onderzoek van Richardson is het beschrijven van secundaire flows

en invloed van bloedstolling op de bloedstroming, oorzaak van stolling

en destructie van thrombocyten.

Destructie van de rode cellen moet volgens Richardson niet alleen be­

schreven worden in termen van haemoglobine verlies doch ook in termen van

A.T.P. verlies daar het A.T.P. eerder kans heeft de rode cel te verlaten

dan het Rb.

19. General Electric

medical systems department

Scenectady

New York 12305.

Wilfred F. Mathewson manager

General Electric is nog niet zolang werkzaam op het gebied van medical

systems. Wat op electronisch gebied door hen gedaan wordt is mij niet

bekend. Op het gebied van kunststoffen wordt er gewerkt aan membraanlongen,

kunsthuiden en bloedzakken.

General Electric maakt zijn eigen membranen van poly-carbon siliconen.

Dit materiaal is sterker dan silastic doch de gaspermeabiliteit is 1/3

van dat van silastic. De dikte die nu gebruikt wordt heeft een dikte van

+ 30 micron zodat de transportcapaciteit gelijkwaardig is met de longen

van ander fabrikaat. Produceren van dunner materiaal is mogelijk, doch

de kans op kleine gaatjes wordt dan groter.

Ret voordeel van het G.E. membraan is dat het thermisch vervormd kan

worden. G.E. maakt zijn membranen dan ook op een zodanige wijze dat er

kleine oneffenheden opkomen. Zie Figuur.op de volgende bladzijde.

- 31 -

opbouw General Electric membraan.

Het bloedcompartiment wordt gevormd door de membranen met hun oneffen

zijde tegen elkaar aan te leggen. De bloedfilmdikte wordt dan bepaald

door afstand van membraanvlak tot top van de oneffenheid.

Ondersteuning van de membranen aan de gaszijde levert dan ook.een uit­

stekend gedefinieerd bloedcompartiment; tevens wordt een homogene door­

stroming van dit compartiment verkregen.

Mathewson vertelde dat door het G.E. systeem menging van het bloed op­

treedt door het grillige stromingspatroon.

Met Richardson ben ik echter van mening dat vanwege de lage reynolds­

getallen zowel in de Travenollong als in de G.E. long de stroming volledig

laminair is en volgens continue stroomlijnen verloopt.(Lit. 30.).

Voor het testen van de G.E. long wordt de saturatie en p02 gemeten door

een apparaat van L.I. instruments. De onnauwkeurigheid in hun metingen

lijkt erg groot, groter dan ~ 4% in saturatie. De longen worden in vitro

met runderbloed doorgemeten, de hold up wordt continu bepaald door weging.

De G.E. long lijkt mij door zijn goed gedefinieerde bloedcompartiment

erg geschikt om op de door mij voorgestelde wijze te evalueren. Voor

alsnog zijn de G.E. longen niet in de handel en zo ja dan is de prijs

aanzienlijk. Mathewson was echter bereid om ons aan de T.H.E. in de

toekomst membraanlongen te leveren, zeker als het pro even betrof met 4e

T.H.E. hartlongmachine voor total bypass, gedurende lange tijd.

Mathewson onderkende dezelfde problemen bij de invoering van de membraan­

long als Serkes van Travenol.

- 32 -

20. Cornell University

Department of biophysics and molecular biology

Ithaca

Ron MQ(iarric.

MQuarric is werkzaam bij prof. Gibson, een man die al vele jaren werkt

aan de rectie-kinetica van O2 en haemoglobine. Al zijn proeven van dit

moment worden gedaan in zijn stopped flow opstelling.

Ret afgelopen jaar was Gibson in staat de rectiesnelheid van bedoelde

reactie met de acht snelheidsconstanten volgens Adair te beschrijven.

Overigens is de Adair hypothese in de strikte zin niet juist. De vier

heme-groepen aan het haemoglobine zijn niet aile vier identiek, doch

twee aan twee identiek, de zogenaamde a en S heme's. Onlangs slaagde het

laboratorium van Gibson er in het verschil in reactiesnelheidsconstante

van de a en S heme's met O2 te meten en wei spectrofotomettisch •

•

~b zonrlu 01.

De a en S heme's hebben ver6chillende extinctiecurven na oxigenatie.

Door de grote bandbreedte bij commerciele oximeters en bij ons eigen ont­

werp heeft dit verschil in extinctiecurven van de diverse hemegroepen geen

invloed (Lit. 31.).

Om de rol van het 2,3.D.P.G. in het oxigeneren van haemoglobine te bestu­

deren worden nu experimenten gedaan met 8-hydroxy-I,3,6 pyreentrisulfonaat,

een stof die een gelijke invloed heeft op het haemoglobine als het 2,3,D.P.G.

Echter het sulfonaat is fluoriserend wanneer het niet gebonden is aan het

haemoglobine en is dit niet wanneer het weI gebonden is. Op deze wijze

kan worden nagegaan in welke stadia van de reactie deze stof, en dus waar­

schijnlijk ook het 2,3.D.P.G., aan het haemoglobine gebonden is.

- 33 -

Volgens MQuarric is het niet waarschijnlijk dat er verschil bestaat in

interactie tussen het haemoglobine en de zuurstof wanneer het Hb in de

rode eel zit of wanneer het haemoglobine vrij in oplossing is. Bij hoge

concentraties zijn de reactiesnelheidsconstanten en evenwichtsconstanten

onafhankelijk van de Hb-concentratie. Echter het 2,3.D.P.G. en A.T.P. hebben

een grote invloed op het verloop van de reactie. De reden waarom de saturatie­

curve verschoven is bij haemoglobine vrij in oplossing is dat bij het haemo­

lyseren de concentratie van het 2,3. D.P.G. en A.T.P. wordt verlaagd door

de verdunning.

Correctie van deze concentratie kan verkregen worden door uit de handel

verkregen 2,3. D.P.G. en A.T.P. aan de oplossing toe te voegen. Deze

stoffen zijn echter erg kostbaar. Correctie is ook mogelijk door inositol­

hexafosfaat, een stof die de rol van 2,3. D.P.G. bij kippen vervult.

Bij de experimenten aan Cornell University wordt eerst haemoglobine oplos­

sing vrij gemaakt van 2,3. D.P.G. (stripped Hb), door de oplossing door

een sephadex kolom te leiden. Het haemoglobine zonder 2,3.D.P.G. heeft een

andere. transporttijd dan het Hb met. Daarna wordt een bekende hoeveelheid

2,3.D.P.G. 'Weer toegevoegd.

21. McGill University Medical Clinic and the Montreal General Hospital.

Montreal, Quebec

Canda.

Goldsmith en assistenten.

Helaas was Goldsmith plotseling ziek geworden zodat ik hem slechts tele­

fonisch kon spreken. Zijn assistenten toonden echter het een en ander van

het werk uit de groep van Goldsmith.

Goldsmith houdt zich bezig met de rheologie van het bloed. Er werden mij ,

filmopnamen getoond van het gedrag van deeltjes in een vloeistof. Deze

opnamen zijn gemaakt in een opstelling schematisch weergegeven in het

figuur op de volgeDde bladzijde.

I' Opnamen werden gemaakt van een cylindervormig'schijfje in een stromende

visceuse olie. Het schijfje beweegt zich naar het midden van de stroming.

Van stromend bloed werden opnamen gemaakt met varierende stroomsnelheden

en varierende haematocriet.

Bij lage haematocriet wentelen de erythrocieten en hebben een tendens om

zich naar het midden van de stroming te bewegen. Bij hogere haematocriet

treedt dit niet op door interactie van de rode cellen.

- 34 -

b. is het capilair waardoor de vloeistof stroomt

e. is de spuit voor de vloeistof toevoer

a. is de zuiger die door een electromotor met in te ste~len

snelheid de vloeistof door het capilair doet stromen

a., b., e; zijn gemonteerd op een stellage die ook weer met

een in te stellen snelheid te bewegen is t.o.v.

M. een micros coop met daarachter een filmcamera.

Op deze wijze kan een deeltje op zijn weg door het capilair worden gevolgd

door de camera.

Bij een haematocriet van 60% is het theoretisch onmogelijk dat de rode

cellen onvervormd zijn en elkaar niet raken. Er is dan ook geen snelheids­

profiel waar te nemen. In het midden van het capilair is het proefiel

vervlakt.

Bij een normale haematocriet viel het volgende op:

met 1age snelheid (0,003 tot 0075 em/sec.) is er een plasma grenslaag die

in de orde van 10 tot 15 micron dik is, terwijl bij hoge snelheden

(O.S em/sec.) deze plasma grenslaag slechts een dikte heeft in de orde

van 2 a 3 micron. De verwachting is andersom daar bij lage flow's de schuif­

krachten ook lager zijn. Het waargenomen effecr is te wijten aan geldrol­

vorming (rouleau's). Rode cellen klitten met hun vlakke kant en aan elkaar

zodanig dat de moment en op de rouleau's in zijn geheel erg groot zijn.

Dit is een belangrijk verschijnsel voor membraanlongen met dunne kanaaltjes,

daar rouleauvorming zonder meer al nade1ig is voor de 02-opname; anders­

zins is ook een plasma grenslaag niet welkom.

Daar in een bloedstroom het volgen van een rode cel niet mogelijk is

- 35 -

zeker als deze zich in het midden van de bloedstroming bevindt, paste

Goldsmith de volgende procedure toe.

Hij haemolyseerde de rode cellen in een vloeistof met haag zoutgehalte

en spoelde de celwanden. Na verloop van tijd worden de cellen weer

ineen normale fysiologische zoutoplossing gebracht waardoor de cellen

weer zwellen, en hun normale vorm aannemen. De cellen zijn nu transparant

(zogenaamde gohstcellen). Hun rheologisch gedrag is echter hetzelfde

als die van normale cellen aileen de rouleauvorming treedt in veel mindere

mate Ope In situatie waar geldrolvorming niet het gedrag van bloed bepaalt,

kan het gedr~g van enkele cellen worden gevolgd door in de stroming van

de ghostcellen enkele normale rode cellen te injecteren. Het blijkt dat

de plasma grenslaag niet geheel vrij is van rode cellen, dat deze cellen

een duidelijk interactie hebben met de wand.

De hier beschreven methode kan mijn inziens ook zijn toepassing vinden

bij het kleppen-onderzoek in onze groep.

Wordt een obstakel in de stroming gebracht dan ~ntstaat er een wervel achter

het obstakel; de rode cellen in zo'n wervel hebben een frequent ere inter­

actie met de wand. Op;dit moment is Goldsmith vdoral geinteresseerd in

de interactie van thrombocyten en de and in dergelijke wervels en de

invloed ervan op de stolling.

Waargenomen verschijnselen zijn beschreven in literatuur 3 en 4. Binnenkort

zal Goldsmith een copie van zijn film naar onze groep afsturen.

22. McGill University - Montreal Children's Rospital

Montreal, Quebec

Canada.

Dave A. Murphy algemene chirurgie en thorax chirurgie.

Murphy werkt op dit moment aan een CQPy van de Bartlet - Drinker oxigenator.

Zijn doel is niet onderzoek te verrichten aan dit systeem maar zo snel mogelijk 1'1

te komen tot een oxigenator met een zodanige acceptabele mechanische con-

structie dat het in de operatiekamer gebruikt kan worden.

Murphy publiceerde op de ASAIO gegevens over de gasuitwisseling in zijn

systeem. Rij gebruikte hierin een membraan, afkomstig van Nora Burns met

een dikte van ~ 100 micron. In dit systeem was het membraan de limiterende

- 36 -

factor voor de 02-uitwisseling.

Murphy werkte met varkensbloed en liet over het gebruik ervan ~eel wat

optimistischer geluiden horen dan Dorson. Op dit moment gebruikt hij de

Lexington 02-capaciteit meter en vond de resultaten bij saturatie boven

de 50% reproduceerbaar en overeenkomstig resultaten die hij op andere

wijze kreeg (Lit. 2.).

Het apparaat van Murphy wordt geconstrueerd in de mechanische werkplaats van

de Mac Donald Tobacco Ltd., Montreal.

- 37 -

23. CONGRES 17e annuel meeting from the "A.S.A.LO."

24. INLEIDING

De "American Society for Artificial Internal Organs", verder aangeduid

met ASAIO, is het kontaktorgaan voor vele Amerikaanse onderzoekers op

het gebied van de kunstmatige interne organen; diverse buitenlandse

onderzoekers hebben een buitengewoon lidmaatschap.

De deelname van buiten de U.S.A. aan de "annuel meeting", met name uit

West Europa en Canada wordt de laatste jaren steeds groter.

Voor een overzicht van de gebrachte onderwerpen van de laatste meeting

wordt verwezen naar het programma dat als een bijlage van dit rapport

wordt gegeven en voor de tekst van de gepresenteerde artikelen naar de

Transactions van de ASAro - 1971 die in juli van dit jaar zullen ver­

schijnen. Hieronder worden de hoofdgroepen vermeld en op die voordrach­

ten ingegaan die voor onze werkgroep of voor de met ons samenwerkende

groepen van belang zijn, zonder de pretentie van volledigheid te willen

hebben.

25. VOORDRACHTEN

Biomaterials .

• no. 7) Methods to construct artificial organs.

Dit is een bijdrage uit de groep van W.J. Kolff, University

of Utah, over het vervaardigen van ventrikels uit polyurethaan

via de dip methode. Er wordt een gedetailleerde beschrijving

gegeven over de te volgen procedure.

Organ preservation and transplantation.

no. 9 Organ preservation; a comfortable experimental storage system

for rat hearts.

Bij deze preservatie worden de coronaire arterieen van het

rattenhart pulsatile doorstroomt met.~~n perfusaat.

In een persoonlijk gesprek vertelde Stockmann mij dat een

significant verschil bestond tussen pulsatiel en continu per­

funderen van de harten ten gunste van het eerste voor wat be-

)- De nummering verwijst naar de diverse voordrachten 1n het programma, zie bijlage.

no. 10

Dialysis.

- 38 -

treft het weer tot kloppen komen van het hart na een bepaalde

periode van perfusie.

Ultrastructral and functional effects of freezing rat hearts

to various temperatures without a cryoprotectant.

Hiervoor zij volledig verwezen naar het programma en de transactions.

Artificial bladders and sphincters.

idem.

Circulatory assistance

no. 30 A new method of pulsatile bypass without heparin for aortic

arch replacement.

no. 32

no. 34

Hematologic observations during prolonged left-ventricular

bypass.

Total body extracorporeal pumping with pulsatility.

Absorbents.

no. 37

no. 38

no. 39

no. 40

no. 41

Coated absorbents for direct blood perfusion: HEMA/activated

carbon.

Removal of uremic waste metabolites from the gastrointestinal

tract by encapsulated carbon and oxidized starch.

Possible uremic detoxification via oral ingested microcapsules.

Clinical evaluatio~s of semipermeable microcapsules (artificial

cells) containing activated charcoal for the removal of crea­

tinine, uric acid and guanidine in patients with chronic renal

failure.

Clinival maintenance hemodyalysis with a sorbent-based low

volume dialysate regeneration system.

Met deze serie voordrachten mag gesteld worden dat een revolutionaire

periode in de dialyse zijn intrede heeft gedaan. Het lijkt mij dat de

orale microcapsules en de capsules met absorbentia direkt in de bloed­

baan zich nog in een erg experimenteel stadium bevinden. Echter het

opnemen van absorbentia in de dyalysaatzijde is in een ver gevorderd

stadium en al in twee gevallen met succes klinisch toegepast. De totaal

- 39 -

benodigde hoeveelheid dialysaat voor eendialyse is nu terug gebracht

tot I! liter. Zie verder het bezoek aan het Cedars of Sinai Hospital.

De nog geplande werkzaamheden aan de kunstnier mogen niet meer los­

staan van deze nieuwe ontwikkelingen.

Dialyzers and membranes.

Hiervoor zij volledig verwezen naar het programma en de transactions.

Gas exchange.

no. 49

no. 50

no. 51

The use of mathematical and physical models for optimaliza­

tion of oxygenators.

Deze voordracht werd gehouden door een groep uit Parijs.

Een advancing front theorie werd toegepast op een holle cy­

linder en op een vlakke plaat. Theorie werd met experimenten

vergeleken waarbij diverse ondersteuningen van membranen

werden gebruikt. Opgemerkt zij dat een oplossing van de

theorie betreffende O2

opname in bloed zoals die door mij

werd afgeleid niet door hen nog door anderen werd gepubli­

ceerd.

Oxygen transfer to blood: data and theorie.

Deze voordracht werd gehouden door Dorson. (Zie ook bezoek

aan Arizona State University.) Dorson gaat door op het werk

van Buckles, Weismann en Mocros, namelijk het holle fiber model.

Ook werkt hij echteraan theorie en experimenten bij cylin­

drisch gewonden fibers waarin een secundaire flow wordt ge­

introduceerd door de bochten. De theorie van dit laatste sys­

teem berust alleen nog maar op het advancing front model.

Exacte oplossingen wordt door.Dorson niet gegeven.

Predictive correlation of oxygen and carbon dioxide transfer

in a blood oxygenator with induced,:/secundary flows.

Dit werk rapporteert een studie van de gasuitwisseling naar

water in het oxygenatie systeem van Bartlett and Drinker.

De theorie over het door hun gebruikte systeem is nog zeer

pover. Zie ook verder het bezoek aan de University van Ervine,

Harvard Medical School and McGill University.

no. 52

no. 53

.... ~.

no. 54

- 40 -

Oxygen transfer to blood in membrane lungs: correlation with

and prediction from in vitro measurements.

Richardson probeert de 02 opname in een membraanlong en bloed

te voorspellen uit de 02 opname door water in dezelfde oxige­

nator. Zoals de resultaten door Richardson op het congres

werden gebracht schijnt het dat hij hierin 1S geslaagd. Het

aantrekkelijke is dat de correlatie onafhankelijk is van het

type oxygenator. Een studie van zijn werk kan echter pas aan

de hand van de transactions geschieden. Zie verder ook het

bezoek aan Brown University.

Evaluation of an improved hollow fiber membrane oxygenator.

Dutton bracht verslag uit v~n de in vivo evaluatie van een

holle fiber membraanoxigenator die door Dow Chemical werd

vervaardigd. Aan de resultaten te zien moet in eerste in­

stantie geconcludeerd worden dat de long datgene doet wat

van hem verwacht mag worden gezien het aantal en de aard

van de gebruikte fibers. Het ontwerp van Dow Chemical schijnt

vele praktische problemen bij de konstruktie te hebben over-

wonnen.

Dutton vertelde mij later dat hun groep slechts de evaluatie

van de long heeft gedaan en niet op de hoogte is van de wijze

van fabriceren en dat Dow Chemical ook niet genegen is hen

dat te vertellen. De produktie is nog op laboratoriumschaal

en nog zeer laag nl. 2 a 3 per week.

Gewacht zal moeten worden op de resultaten van o.a. het pri­

ming volume voordat definitieve konklusies over de bruikbaar­

heid van dit specifieke model kan worden gegeven. Voorals nog

lijkt het veel belovend.

In vitro testing of a toroidal flow membrane oxigenator.

In deze voordrach~ werden cijfers gegeven omtrent de 02 en

CO2 uitwisseling in het type oxigenator waarvan voordracht 51

ook verslag uitbrengt. In het door Murphy gebruikte systeem

werd een membraan gebruikt van gemiddeld 100 micron dik. In­

derdaad viel uit de resultaten te konkluderen dat de membraan­

limiet werd bereikt.

no. 55

no. 56

no. 57

no. 58

- 41 -

The use of proteic and enzymatic coatings and/or membranes

for oxygenators.

Deze voordracht werd gebracht door een groep uit Rouen, Fran­

krijk. Voor een beoorde1ing van het be1ang van dit werk voor

membraanoxigenatoren moet op een bestudering van de Transac­

tions gewacht worden.

Extented term (16 days) partial extra corporeal respiratory

gas exchange with the spiral membrane 1un~ in unanesthetized

lambs. Deze voordracht werd gebracht door Ko10bow, een chi­

rurg die a1 jaren op het gebied van de membraan10ng werkzaam

is en ook een eigen ontwerp op zijn naam heeft staan.

Door zijn hier gerapporteerd werk b1ijkt dat een 1angdurige

partie1e shunt met een membraan10ng a~thans door het proef­

dier verdragen kan worden. We1 moest de long iedere twee dagen

door een nieuwe worden vervangen door het oplopen van de stro­

mingsweerstand in de long of door een te sterk teruglopen

van de 02 overdracht. Ret is niet gezegd dat met een andere

oxigenator dezelfde problemen optreden.

Clinical cardio-pulmonary dynamics during prolonged extra­

corporeal circulation for acute respiratory insufficienty.

Rill doet verslag van het gebruik van de Bramsonlong in een

Venous-Venous shunt bij patienten. Ret bloed wordt afgenomen

in de vena je~ularis en de vena femoralis en wordt teruggeleid

naar de rechterboezem.

De hoeveelheid bloed door de shunt beliep soms 80% van de

cardiac output en de shunt kon oplopen tot 6 liter per minuut.

Volgens de auteurs was deze grote shunt noodzakelijk om een

redelijke arteriele saturatie te bereiken. Deze resultaten

zijn in tegenstelling met wat Wildevuur hoopt te bereiken,

namelijk een redelijke verbetering in arteriele saturatie

met een shunt van + 20%. De shunt vande auteurs lijkt me

onwaarschijnlijk groot. Op de transactions zal gewacht moeten

worden voor een goede beoordeling van de experimenten; alles

hangt immers af van de aard van de longinsufficientie.

The use of a membrane oxigenator,for treatment of respiratory

insufficiency.

Deze voordracht werd verzorgd door dr. Wildevuur, thoraxchi-

no. 59

no. 60

- 42 -

rurg te Groningen en er werd o.a. door mij aan mee gewerkt

voor de verzorging van een mathematisch model.

In theorie werden drie soorten shunt's vergeleken, n.l. een

arteriele-veneuze, veneus - arteriele en veneus-veneuze shunt.

Experimenten werden gerapporteerd waarbij honden met een arti­

ficiele longinsufficientie respiratoir werden geassisteerd

met een membraanlong in een arteriele-veneuze shunt. Zowel

uit theorie als uit experiment bleek dat bij een ernstige

longinsufficientie met een shunt van 20 tot 30% een reele

verbetering van de arteriele verzadiging kan worden verkregen.

Wel zij opgemerkt dat het model nog eenvoudig en de experi­

menten aan gezonde honden werden verricht.

Toch kan dit laatste het grote verschil met de ervaring van

de groep uit St. Francisco niet verklaren.

Dergelijke experimenten als die van Hill en Wildevuur zijn

erg belangrijk voor het bestuderen van de mogelijkheden van

de membraan oxigenator zeker daar de industrie nog niet in

staat is tot het vervaardigen van oxigenatoren voor grote flow.

Observations of acute thrombogenesis in membrane oxigenators.

Dit was een zeer interessante bijdrage uit de groep van Gallet­

ti, (zie ook bezoek Brown University) waarbij de aanstroming

van een hollow fiber oxigenator bloedstolsels vertoonde. De

hoeveelheid stolsel bleek een funktie te zijn van de stroom­

snelheid van het bloed door de oxigenator. De experimenten

werden uitgevoerd in vivo met lammeren als proefdier. Het

stolselprobleem zou wel eens het grootste probleem kunnen

blijken te zijn bij de holle fiber oxigenatoren.

An automatic cardiopulmonary bypass unit for use 1n infants.

Deze bijdrage werd verzorgd door Turino, een medewerker van

Senning in Zurich, als gast medewerker aan de University of

California, San Diego. Het is een miniatuur hartlongmachine

met rollerpompen waarvan de rotatiesnelheid zodanig geregeld

wordt dat een goede veneuze druk gehandhaafd blijft.

- 43 -

Cardiovasculair analysis.

no. 61 Moving computer graphic images seen from inside the vascular

system.

Dit is een bijdrage van de University of Utah. Voor dit onder­

werp zij verder verwezen naar het verslag van mijn bezoek aan

deze universiteit.

Power sources (- b.v. voor opladen van batterijen voor pacemakers -)

Applied biomaterials (- worden door weefsels of bloed niet afgestoten -)

Door de beperkte bemoeienis van onze werkgroep met deze onderwerpen zal

op de onderdelen 1.10 en 1.11 van het congres niet worden ingegaan.

Wel geloof ik dat het voor onze groep belangrijk is op de hoogte te

zijn van wat op deze onderzoeksgebieden gebeurt. Verwezen wordt verder

naar het programma en de transactions.

Prosthetic valves and ventricles.

no. 69

no. 77

no. 78

An artificial heart with variables pulse parameters.

Deze voordracht werd verzorgd door C.J. Knight van de Univer­

sity of Edinburgh, Scotland.

Verslag werd gedaan van een pulserende pompeenheid, waarbij

de puls mechanisch-hydraulisch wordt opgedrukt aan een ven­

trikel met gemodificeerde schotelkleppen. Van de puls is de

systole-dyastole tijd, de frequentie en pulsvorm continu te

regelen. De pomp kan tot .!.-twee li.te~r v~rp~mpen en is bedoeld

om de hemodynamica van het bloed in de arterien onder contro­

leerbare omstandigheden te regelen.

Radially supported membrane valves implanted in the pulmona­

ry artery of calves.

Comparative turbulence of heart valves (natural and prosthetic).

- 44 -

LUNCR PROGRAMMA

Er waren drie gescheiden lunches met als onderwerpen de "State of the

ART" in respektievelijk Peritoneal Dialysis, does the artificial kid­

ney cure uremia? en Balloon Pumping.

Door mij werd de eerste bezocht, een kort verslag voIgt hieronder.

Voor een uitgebreider verslag zij verwezen naar de transactions.

Vanuit het grote dialyse centrum in Seattle vertelde Dr. Rein.rich

Tenckhoff dat voor wat betreft het centrum in Seattle + 25% van zijn

patienten die nu aan de kunstnier liggen wellicht beter af zouden

zijn met peritoneale dialyse, doch dat deze wijze van dialyseren zeker

niet voor meer dan 50% gewenst is. Tal van factoren, varierend van fy­

siologische tot psychische beinvloeden deze keuze.

Veel kritiek bestond op dit moment op de in de handel zijnde dialysaat

vloeistoffen. Te weinig werd door de handel in gegaan op reeds weten­

schappelijk bekende betere samenstellingen.

Wellicht ten overvloede zij opgemerkt dat wanneer men het in de Ver­

enigde Staten heeft over dialyse, inclusief de peritoneale dialyse,

dat men dan in de eerste plaats home dialyse bedoeld.

26. Speciaal programma in "Fluid mechanics and Mass transport in Artifi­

cial Organs".

Ret programma bestonduit een serie van vier colleges over de funda­

menten van stromingsleer en massatransport door diffusie. Ret program­

ma was afgestemd op hen die een fundamentele ondergrond in deze mate­

rie missen.

Ret college werd gegeven door prof. Keller (zie ook bezoek aan de unl­

versiteit van Minnesota) en duurde van 8.30 tot 16.45 uur met slechts

korte pauses. Al deze tijd wist Keller een menigte van 80 personen

zeer te boeien. Al hoewel niet veel nieuws werd verteld geloof ik dat

een dergelijk college voor studenten aan onze hogeschool zeer zinvol

zou zijn.

- 45 -

27. De tentoonstelling maakte mij duidelijk dat er op dit moment een ge­

weldige industriele ontwikkeling aan de gang is op het gebied van

kunstnieren, membraanlongen en preservatie apparatuur. Zeker vier tot

vijfverschillende nierpreservatie apparaturen stonden tentoongesteld

en nog meer verschillende soorten kunstnieren.

Een goede bijdrage was van Dow Corning met hun fiberkidney, een kleine

kunstnier met goede dialysance. Deze nier, in wegwerpuitvoering, belooft

veel voor de toekomst.

Van deze tentoonstelling heb ik een map van folders samengesteld die

een goed beeld geeft van de tentoonstelling. Belangstellenden kunnen

deze bij mij te leen krijgen.

- 46 -28. SAMENVATTING, CONCLUSIES EN CONSEQUENTIES

29. MEMBRAANLONG

Opdit moment zijn er slechts twee systemen die voor total bypass,

dus flow's tot 5 liter/minuut gebruikt zijn, nl. de Waterslong en de

Bramson long. De eerste is niet aantrekkelijk vanwege zijn konstruk­

tie en is dan ook nergens het onderwerp van gesprek, de tweede long

is een inefficient systeem met een groot vulvolume.

Voor kleinere flow's is nu een aantal longen gekonstrueerd en in dier­

proeven gebruikt. Zo zijn er de Lande Edwards, Travenol, General

electric-Pierce, Kolobow, Ab Gambro en de holle fiber oxigenator van Dow . De Bramson long wordt over een jaar waarschijnlijk dispo-

sable 1n de handel gebracht, en dan is daar rog zonder commerciele

pretentie de holle fiber oxigenator van Dorspn. I

In diverse instituten wordt nog gewerkt aan ~e konstruktie van een I

vlakke film oxigenator zo bijvoorbeeld het laboratorium van Nose, I

Argonnen National Laboratories en Lautier in' Frankrijk.

In enkele laboratoria wordt gewerkt aan oxig~natoren met geinduceer­

de bloedmenging bijv., door Cantekin en Weisfuann met hum moving rod

oxigenator (lit. 56), door Bartlett, Drinker en Edwards laboratories

aan de oscilerende torus, en Keller aan een systeem met bewegende

membranen.

Dan zijn er ook nog de ontwikkelingen op het gebied van de Liquid­

Liquid oxigenator.

VOORUITZICHTEN

Hoe zijn nu de vooruitzichten voor de diverse systemen voor total

bypass.

De vlakke film oxigenator.

Problemen met de ontwikkeling hiervan liggen op het gebied van de

stroomverdeling beheersing, filmdikte beheersing en goedkope produktie.

Een membraanoppervlak van 4 tot 6 m2 zal nodig blijven gezien de be­

grenzing van het 02 transport door het bloed zelf. Er zijn membranen

ontwikkeld, die voor deze systemen voldoen, en voor zover deze ont­

wikkeling nog niet is afgesloten (C02

uitwisseling) is het einde

toch in zicht. Een toekomst voor deze longen ligt vooral in de par­

tiele bypass •.

- 47 -

Kan geen efficienter systeem gebouwd worden dan zullen totaalmem­

braanoppervlak en grote priming volume een probleem blijven. Ret

efficienter maken van dit type long moet gezocht worden in pulsatie

van het bloed of bewegende membranen. Is echter de procedure om dit

te verwezenlijken te gekompliceerd dan zal een membraanoppervlak

van 3 m2

nog te veel praktische problemen opleveren.

Daar ook de prijs een belangrijke faktor is bij de toepassing van de

membraanoxigenator zal het zeker nog 2 a 3 jaar duren dat een total

bypass long op basis van de vlakke film door de industrie tegen accep­

tabele prijs geleverd kan worden.

Naar mijn mening heeft General Electric op dit moment en Argonne

laboratories in de toekomst een goede oplossing voor filmstroming

beheersing.

Capillair oxigenator.

Ook hierin is veel werk geinvesteerd. Ret grote probleem van een lek­

vrije montage van de fibers schijnt nu te zijn overwonnen. Gezien de

konstruktie van Dorson en Dow Cemical en de berekeningen van Colton

zullen deze ontwerpen in de naaste toekomst mank gaan aan een groot

vulvolume. Dit vulvolume kan verminderd worden door dunnere fibers

echter bij kleine:diameters gaat bloedstolling in de aanstroming van

de long een rol spelen, zoals onderzoekingen van Galletti aantoonden.

Pulsering van de bloedflow kan een verbetering geven van de 02 op­

name en dus aanleiding geven tot een verkleining van de long. (zie

bijv. Villaroel lit. 57).

De capillaire long kan wellicht ontwikkeld worden tot een implanteerbare

long. Wanneer pompwerking en longwerking in hetzelfde systeem kan

geschieden dan mag de omvang van dit systeem toe nemen (Nose).

De eerste jaren valt er naar mijn mening nog geen capillaire long voor

total bypass te verwachten.

Liquid-Liquid oxigenator.

Daar bloed hierbij rechtstreeks in kontakt wordt gebracht met fluor­

carbon bestaat er altijd kans dat fluorcarbondeeltjes in het bloed te­

recht komen. Nose doet experimenten naar de toxiciteit van fluorcarbon.

Ret verkrijgen van dunne bloedfilmen is een probleem en het scheiden

- 48 -

van fluorcarbon uit bloed wanneer deze zich hebben vermengd. Colton heeft

de gedachte om met gemagnetiseerde fluorcarbonen te werken zodat via

magnetisme een scheiding tot stand gebracht zou kunnen worden. Naar mijn

mening zal de eerste tien jaar nog geen bruikbaar systeem op de markt

zijn.

Geinduceerde menging.

Door het induceren van menging kan het benodigde membraanoppervlak

t 'd d ~~ 2 '1' d h ot mln er an een m worden terug gebracht. Ret lmp lceer ec ter

in aIle gevallen het toevoeren van mechanische arbeid. Voor deze

systemen zijn zeer goede membranen mogelijk, zeer permeable voor

gas en toch sterk en lekvrij. Op dit moment is Nora Burns de enige

die voor dit soort membranen een oplossing heeft. Op dit moment acht

General Electric het mogelijk een membraan te maken dat ook aan der­

gelijke eisen voldoet, nl. een polycarbonaat coating van 2 tot 3

micron dik op een poreus membraan van 40 tot 50 micron dik. Ret po­

reuse membraan levert de sterkte en de coating de afdichting.

Van het mengsysteem van Cantekin en Weismann is mij niet veel bekend,

van het systeem van Bartlett en Drinker dat het mengsysteem goed vol­

doet. Gezien de inspanningen die Bartlett, Drinker, Edwards labora­

toeries en Murphy zich getroosten kan verwacht worden dat binnen 1 a 2 jaar een bruikbaar doch niet optimaal systeem voor total bypass kli­

nisch beproefd zal gaan worden.

De O2 opname in de mengoxigenatoren zal beperkt gaan worden door grens­

laagverschijnselen en/of reaktiekinetika.

De bloeddestruktie blijkt uit proeven van Murphy minimaal te zijn.

Ret systeem van Keller staat nog te zeer in een beginstadium om nu al

een resultaat te voorspellen.

30. KONSEKWENTIES VOOR EINDHOVEN BETREFFENDE MEMBRAANLONGONTWERP I

Onze groep zal nu op basis van verworven kennis en de informatie over

de werkzaamheden in andere groepen naast het fundamentele onderzoek

betreffende de gasuitwisseling dat door ons geschied, moeten beslissen

of ook wij een eigen ontwerp membraanlong ter hand willen nemen en zo

ja in welke richting we dan zullen werken; een klassiek type oxigenator

- 49 -

of een oxigenator met geinduceerde mengLng.

Evaluatie van membraanlongen.

In eerste instantie bestonden er plannen diverse in de handel zijnde

membraanlongen te testen en te zien op welke wijze de gasuitwisseling

is gerealiseerd. Gezien het werk van Galletti hoeft dit niet meer in

extenso te gebeuren. Het blijft echter wenselijk om in ieder geval

aan enkele typen oxigenatoren de evaluatie methode uit werkrapport

twee te testen daar buiten de informatie over de efficiency van de

02 uitwisseling het daar voorgestelde model een handig gereedschap

vormt om te voorspellen hoe de gasuitwisseling in een long zal zijn

in door de leverancier niet gespecificeerde omstandigheden. Eigen

werk op dit gebied is noodzakelijk omdat Galletti weinig aandacht

besteed aan het vulvolume. Bovendien is het aIleen aangewezen zijn

op informatie uit een laboratorium een ongewenste situatie.

31. ZUURSTOF DIFFUSIE IN HEAMOGLOBINE OPLOSSINGEN EN BLOED

Nog niemand is erin geslaagd de instationaire 02 diffusie in vol bloed

afdoende te beschrijven. Voor wat betreft de diffusie van inerte

stoffen in bloed voldoet de theorie van Fricke afdoende. In onze groep

aan de Technische Hogeschool te Eindhoven zijn experiment en aan de

gang betreffende de 02 diffusie in stromende haemoglobine filmen en

oplossingen van rode cellen, en worden experimenten voor gefaciliteer­

de diffusie in samenwerking met ir. Kruger van deze T.H. opgezet.

De totaliteit van dit fundamentele werk is onder meer bedoeld om meer

inzicht te krijgen in de 02 diffusie en met name de invloed van de re­

aktiekinetika hierop. Dit laatste neemI aan betekenis toe vanwege de

mengsystemen in de oxigenatoren. Ook de waarneming van Goldsmith dat

de haemoglobine oplossing in de rode cel stroomt bij roteren van de cel

draagt extra argumenten aan om de diffusie in haemoglobine oplossin­

gen te bestuderen.

Allerwegen ervaart men de problemen van diffusie experimenten aan

bloed in vitro. In vele gevallen beschrijft men het proces als zou

bloed een homogene vloeistof zijn. Echter de cellen gedragen zich

in ieder experimenteel systeem weer anders met het gevolg dat op dit

moment de effektieve diffusie konstante van 02 in bloed kan varieren

- 50 -

2 van 1]0-5 tot 5]0-5 cm /sec.

Dit laatste echter wordt ook mede veroorzaakt door denaturatie van de

bloedcomponenten.

Slechts enkele instituten kunnen zich veroorloven uitgebreide in vivo

experimenten te doen. Een oplossing ligt wellicht in de water methode

van Richardson alhoewel hierover een uitspraak doen nog te vroeg is.

Een andere oplossing zou zijn de oxigenator systemen door te meten

met haemoglobine oplossingen of oplossingen van rode cellen in fysio­

logisch zout. Deze laatste methode geeft ook de mogelijkheid inzicht

te krijgen van de invloed van stromingsvormen op de gasoverdracht.

Het gebruik van de Advancing Front Theorie neemt toe. Uitgezonderd

voor de holle fiber oxigenator bestaat er nog geen theoretische ver­

antwoording van deze theorie in de literatuur. Gezien deze ontwikke­

ling is het gewenst eigen werk zo snel mogelijk te publiceren.

32. TOEPASSING VAN DE MEMBRAANLONG

Buiten het gebruik voor total bypass zal de membraanlong toepassing

kunnen vinden in partiele bypass, dus ondersteuning van een niet vol­

ledig insufficiente menselijke long. Dit gebied van partiele bypass

is nog niet systematisch betreden. Eerste erv~ringen van bijv. Hill

(zie ASAIO '71) duiden op grotere noodzakelijke flow, dan theoretisch

te verwachten is. Het lijkt mij wenselijk voor onze groep de model­

vorming van het zuurstofverbruik in het lichaam nader uit te werken

om het gedrag van de membraanlong bij diverse shunt's theoretisch

te bestuderen. Vergelijking tussen theorie en experiment zullen regel­

matig moeten worden gedaan. Een samenwerking in deze met dr. Ch. wil­

devuur uit Groningen lijkt. mij gewenst.

33. INTENSIVE CARE

Met Medenblik ben ik van mening dat de opzet van het T.H.E~ systeem

voor de meting van pOZ' pCOZ

en pH in bloed eq de toepassing ervan

in een intensive care unit zoals gepland in het gezamelijke program­

ma van het Binnenziekenhuis te Eindhoven (Dr. van der Schaar) en de

T.H.E. een sterke verbetering is van wat nu op dit moment in de U.S.A.

te bezichtigen valt.

Technische Hogeschool Eindhoven

- 51 -

34. KLEPPEN

+ Dit onderzoek zoals gepland in de groep W.T. ligt nog voor op bijv.

het onderzoek in de universiteit van Utah. Echter hier wordt ook een

opstelling gebouwd om aan kleppen te gaan meten, zij het dan niet in

de eerste plaats aan vlieskleppen. De meetmethode verschilt enigszins

met die van ons; wat betreft de theoretische beschrijving van de flow

door de kleppen is de groep in Utah al erg ver.

35. PULSERENDE FLOW

Op dit moment wordt het vinden van een antwoord op de vraag of een

pulserende flow nu noodzakelijk is bij langdurige perfusie steeds

belangrijker. V~~r partiele bypass is er in ieder geval een mogelijk­

heid met kontinue flow gezien het. werk van Kolobow, die een lam 16

dagen aan de kontinue flow met partiele bypass in leven hield.

Effektief wordt er nu in de V.S. door enige instituten aan het vraag­

stuk van de pulsatile flow gewerkt.

Samen met de groepen die in den lande met ons samenwerken hebben we

in de hartlongmachine van de T.R.E. de mogelijkheid om deze proble­

matiek ook te bestuderen.

Ret is echter gewenst de voorsprong die we dank Z~J de genoemde ma­

chine hebben te bewaren.

36. BLOEDDENATURATIE

Voor wat betreft dit onderwerp wordt er in de door mij bezochte groepen

vooral gekeken naar de trombocieten.

Voor wat betreft eiwit denaturatie in bloed-gasgrensvlakken - waar­

schijnlijk zeer belangrijk in bubble-oxigenator - weet niemand meer dan

Lee in 1962.

Ret onderzoek van het Rode Kruis te Amsterdam is ~n dit opzicht up to

date en voor ons van groat belang. 1,1

+ groep Werkplaatstechniek binnen de Afdeling der Werktuigbouwkunde Technische Rogeschool Eindhoven.

- 52 -

37. KUNSTNIER

De kunstnier gaat vooral in de richting van absorbers. Ofwel een kon­

ventionele nier met absorbers in het dialysaat of wei gecoate absor­

bers rechtstreeks in de bloedlijn. Voor wat betreft het eerste is het

baanbrekende werk nu wei gedaan door Gordon in Los Angeles.

De chemische zijde van de absorbers ligt buiten de kompetentie van de

medisch. technische groep binnen W.T. Echter binnen de groep Fysische

Technologie (Rietema), Algemene en Fysische Scheikunde (van Eck) en

de dialyse groep van het St.-Jozefziekenhuis (Vink en Sistermans) is

er voor deze ontwikkeling een grote belangstelling.

38. ORGAANPERFUSIE APPARATUUR

Onze groep is hierbij in zoverre betrokken dat wordt deelgenomen aan

een landelijke Fungo werkgroep betreffende preservatie apparatuur, en

dan wel voornamelijk wat betreft de membraanoxigenatie van het perfu­

saat. Op dit moment zijn diverse ontwerpen op de markt. Een verdere

ontwikkeling zal afhangen van een nauwere specifikatie van de eisen

waaraan een dergelijk apparaat zal moeten voldoen.

39. KUNSTSTOFONTWIKKELING

Dit is een onderwerp waar onze groep geen bemoeienissen mee heeft.

Voor inplanteerbare organen en instrumenten is de ontwikkeling van

kunststoffen die niet schadelijk zijn voor bloed en weefsel zeker van

groot belang. Doch ook bleek mij in diverse laboartoria als Travenol,

Argonne, Nose, Edwards, University of Utah en General Electric het

grote belang beschikbare Know how (in bovenst~ande laboratoria meest-I

al vertegenwoordigd in een enkele persoon) over de verwerking van kunst­

stoffen. Bij het ontwerpen van vele medisch technische apparatuur, dit

zal echter ongetwijfeld voor een grote groep andere apparatuur ook

gelden, komen kunststofonderdelen voor of zouireer kunststof verwerkt

kunnen worden tengunste van een goed funktioneren van die apparatuur.

Wellicht dat in de toekomst het ontwikkelen van en het verwerken van

kunststoffen door middel van een en dezelfde per soon binnen het bereik

van onze groep kan worden gebracht.

(.

- 53 -

40. ALGEMENE KONKLUSIES

Ret verheugt mij met Medenblik te mogen konstateren dat de keuze van

de onderwerpen binnen W.T. tot nog toe een gelukkige is geweest. Geen

duplikaten worden verricht en het onderzoek belooft resultaten voor

de toekomst. Ret werkterrein is bovendien breed genoeg om orginali­

teit in het onderzoek te bewaren.

Ret volgende zou ik echter willen opmerken. Vanwege onze financien en

mankracht, doch vooral gez~en deze laatste is het hard werken gebla­

zen om de ontwikkeling van de grote lijnen van het onderzoek effektief

te houden. Konkrete resultaten op korte termijn van het onderzoek

echter vormen de kleinere projekten, bijvoorbeeld een weegarm voor

infuusregulatie, konstruktie van een apparaat om binnen 15 minuten

de saturatiekromme van bloed te meten (belangrijk nu voor de studie

van de invloed van diverse stoffen als 2,3, DPG en ATP op het verloop

ervan) etc. De ervaring van het laatste jaar is dat vooral deze

kleine projekten in het gedrang komen door gebrek aan werkplaatsruim­

te en experimenteertijd van de onderzoekers. Ret laten vallen van dit

soort kleine projekten betekent dat de klinieken hun enteresse voor

bio-engineering verliezen daar juist deze kleine projekten voor hen

konkreet en direkt tastbaar resultaat opleveren.

De grote lijn van het onderzoek vertragen, hetgeen niet wenselijk is

gezien de ontwikkelingen in andere laboratoria op hetzelfde werkgebied,

betekent tevens het verliezen van de inspiratie voor toekomstige klei­

ne projekten.

Een uitbreiding van onze groep zoals Medenblik die voorstelde, met I

elektromonteur, I a 2 technici, en 1 tekenaar-konstrukteur kan onze

groep maken tot een die zich kan meten met groepen in de U.S.A. en

voor de klinieken in Nederland betekenis kan hebben.

4 I. ONDERWIJS

Over het algemeen bestaan er in de U.S.A. nog geen direkte pogingen om

een diploma bio-engineering uit te reiken. Wel zijn aan diverse insti­

tuten programma's in het leven geroepen om studenten uit diverse stu­

dierichtingen met een medisch technische belangstelling een goede on­

dergrond op dit gebied te geven (zie ook het reisverslag van Medenblik,

- 54 -

"bezoek aan de University of Washington").

Voor wat betreft de medisch technische studenten binnen W.T., doch ook

voor hen in de andere onderwijsgroepen van deze T.R., lijkt het mij

wenselijk kursussen te organiseren met onderwerpen als; meetsystemen

in biologie en medicijnen (nu door prof. Bekkering) basis kursus fysio­

logie (voor W.T. studenten nu gedeeltelijk ondervangen door het col­

lege van dr. Bernards in Nijmegen), rheologie van het bloed en intro­

duktie in extrakorporale cirkulatie, etc.

42. MEDISCR TECHNISCR INSTITUUT

Wat dit betreft wil ik hier slechts opmerken dat het voor ons land van

belang is te komen tot het bestendigen van het huidige medisch tech­

nische onderzoek en tot het bevorderen dat nieuwe terreinen worden be­

treden, wil de bestaande achterstand op de Verenigde Staten niet bij­

zonder groot worden. Op vele laboratoria in de U.S.A. worden op dit

moment projekten op allerlei gebied getransformeerd naar medisch-tech­

nisch of medisch fysisch gebeid omdat op dit moment zulks het onderzoek­

terrein is waarvoor de federale regering fondsen ter beschikking stelt,

terwijl andere fondsen worden beperkt. Ook vele industrien werkzaam

op het gebied van ruimtevaart werken nu sterker in de bio-engineering

richting ter vervanging van andere projekten en om hun mensen aan het

werk te houden. Over enige jaren moet dit wel resulteren in een groot

aantal nieuwe produkten. Ret zou mijns inziens van een slecht beleid

getuigen tegenover deze ontwikkelingen slechts een afwachtende hou-

ding aan te nemen.

SPECIAL PROGRAM Sunday, April 18, 1971

FLUID MECHANICS AND MASS TRANSPORT IN ARTIFICIAL ORGANS

An introduction for medical scientists to some of the fundamentals of fluid mechanics and mass transport important in extra-corporeal circulation of blood. Emphasis will be on the physical principles which provide the foundation of incom­pressible fluid mechanics, the important conserva­tion and constitutive relations which are the basis for interpreting mass transport phenomena in artificial organs, and the methods for relating clinically defined functional requirements to de­sign parameters. The major thrust will be to establish a rational basis for' communication between medical and physical scientists. The course will be of only limited utility for people with strong engineering science backgrounds. Lecturer

Dr. Kenneth H. Keller, Associate Professor of Chemical Engineering, University of Minnesota. Prerequisites

It will be assumed that participants have had a typical undergraduate premedical program in chemistry and physics and some previous familiar­ity with calculus. A minimal introduction to ordinary differential equations would be useful, but not essential. Schedule Session I: 8:30-10:00 Fundamentals offluid

mechanics. Session II: 10:15-11:45 Applicationtoextra­

corporeal blood flow. Luncheon 12:00-1: 15 (I ncluded in registra-

tion fee.) Session III: 1 :30-3:00 Fundamentals of mass

transport. Session IV: 3:15-4:45 Application to

artificial organs. (Work sessions will be held in the State

Ballroom. Luncheon will be served in Private Dining Room 14 on the Club Floor.)

Printed notes will be provided and the lectures will be augmented with filmed demonstrations. Time will be provided for discussion during each session.

SCIENTIFIC PROGRAM

Monday, April 19, 1971

Grand Ballroom The Palmer House, Chicago

8:55 A.M. Welcoming Remarks, Dr. John P. Merrill, President ASAIO

BIOMATERIALS

Dr. Richard D. Falb, Presiding

9: 00 A.M. (1) The urokinase-heparin bon~ed synthetic surface. An approach t~ the creatl~)o of a prosthetic surface possessl~g comp~lte antithrombogenic and thrombolytiC properties.

B.K. Kusserow, R. Larrow, J. Nichols, Univer­sity of Vermont, Burlington, Vermont

9: 15 A.M. (2) Biolized materials for cardiovas­cular prosthesis. Y. Imai, K. Tajima, Y. Nose, ,!,he Cleveland Clinic Foundation, Cleveland, OhiO

9:30 A.M. (3) Plastics with a stable surf~ce monolayer of cross-linked heparin: preparation and evaluation. H.R. Lagergren, J-C. Eriksson, Karolinska Hos­pital, Stockholm, Sweden

9:45 A.M. (4) Surface charge behavior of pyro­lytic carbon. B.D. Epstein, E. Daile-Molle, .Gulf. General Atomic Company, San Diego, California

10:00 A.M. (5) Performance of polyurethane­carbon black vascular prostheses.

B.C. Taylor, W. V. Sharp, J./. ,Wright, ~.L. Ewing, C.L. Wilson, Akron City Hospltaj, Akron, Ohio

10:15 A.M. (6) New pacemaker electrodes.

M. Schaldach, Universitat Erlangen-Nurnberg, Germany

10:30 A.M. ('1) Methods to construct artificial organs. T.R. Kessler, J.L. Foote, J.D. Andr~de, W.J. Kolff, University of Utah, Salt Lake City, Utah

10:45 A.M. INTERMISSION

ORGAN PRESERVATION AND TRANSPLANT ATION

Dr. John P. Merrill, Presiding

11:00 A.M. (8) Isolated intestinal perfusion-a method for assessment of preservation methods and viability before transplantation.

J.D. Ruiz, L.S. Schultz, J. Hendrickx, P.L. Castelfranchi, W. Meyer, R.C. Lillehei, Univer­sity of Minnesota Health Sciences Center, Minneapolis, Minnesota

11 :15 A.M. (9) Organ preservation: a comfort­able experimental storage system for rat hearts.

U. Stock mann, B. Liepe, F. Wallner, E.S. Bucher/, Westend University Clinic, Free Uni­versity, Berlin, Germany

11 :30 A.M. (10) Ultrastructural and functional effects of freezing rat hearts to various tempera­tures without a cryoprotectant.

A.M. Karow, Jr., M. Shlafer, Medical Co lieU' of Georgia, Augusta, Georgia

11 :45 A.M. (11) The effect of rabbit anti-platelet anti-serum on the rejection of the pig and rabbit kidney by the dog. -

C. Derry, A. Kashii, L. Lafortune, F-K. P'eng, A. Sahyoun, M. Misra, M. Slapak, Harvard Med­ical SchOOl, Boston City Hospital, Boston, Massach usetts

12:00 M. (12) Delay of xenograft rejection through oxidation of blood during hemodial· ysis.

M. Bier, C.F. Zukoski, J. T. Boyer, Veterans Administration Hospital and University of Arizona, Tucson, Arizona

LUNCH

SESSION A

Grand Ballroom

DIALYSIS

Dr. Richard B. Freeman, Presiding

1 :30 P.M. (13) Effect of hemodialysis on the inhibition of nervous tissue transketolase and on uremic neuropathy.

R.B. Sterzel, M. Semar, E. T. Lonergan, K. Lange, New York Medical College, New York, New York

1.:45 P.M. (14) The genesis of the square meter­hour hypothesis.

A.L. Babb, R.P. Popovich, T.G. Christopher, B.H. Scribner, University of Washington, Seattle, Washington

2:00 P.M. (15) An investigation of the clinical consequences of low dialysate flow rate.

T.G. Christopher, V. Cambi, L. Harker, P. Hurst, A.L. Babb, B.H. Scribner, University of Washington, Seattle, Washington

2:15 P.M. (16) Evidence for depletion of vital substances in hemodialysis. Assay of serum abnormalities in uremic and dialysis patients.

L.J. Quadracci, V. Cambi, G.E. Striker, Univer­sity of Washington, Seattle, Washington

2:30 P.M. (17) The use of testosterone in bilat­eral nephrectomized dialysis patients.

S. Shaldon, W.D. Patyna, P. Kaltwasser, E. Werner, K.M. Koch, W.E. Schoeppe, The National Kidney Centre, London, Great Britain, Zentrum der Inneren Medizin der Universitat and Gesellschaft fUr Strahlenforschung, Frankfurt West Germany

2:45 P.M. (18) Measurement of dialysance of calcium in vivo using radiocalcium (47Ca).

H.E. Strong, B.C. Schatz, J.H. Shinaberger, J.W. Coburn, Wadsworth General Hospital and UCLA School of Medicine, Los Angeles, Cali­fornia.

3:00 P.M. (19) A controlled evaluation of clinical and metabolic effects of two dialysate calcium levels during regular hemodialysis.

K.S. Mirahmadi, B.S. Duffy, J.H. Shinaberger, J. Jowsey, S.G. Massry, J.W. Coburn, Wads­worth General Hospital, Cedars-Sinai Medical Center, and UCLA School of Medicine, Los An· geles, California

3:15 P.M. (20) Long-term hemodialysis in the elderly.

W. N. Chantous, G. L. Bailey, D. Zschaeck, c.L. Hampers, J.P. Merrill, Peter Bent Brigham Hos· pital and Harvard Medical School B'oston, Massachusetts

3:30 P.M. INTERMISSION

ARTIFICIAL BLADDERS AND SPHINCTERS

Dr. Adrian Kantrowitz, Presiding

4:00 P.M. (21) An artificial urethral sphincter, a preliminary report. .

T.S. Hargest, F. Derrick, Jr., Medical University of South Carolina, Charleston, South Carolina· and George Washington University Medical Center, Washington, D.C.

4:15 P.M. (22) Bladder regeneration aftercystec­tomy and prosthetic urinary bladder replace­ment.

T.H. Stanley, J.G. Feminella, Jr., J.B. Priestly, J.K. Lattimer, T.R. Kessler, W.J. Koltt, The Columbia-Presbyterian Medical Center, New York, New York and The University of Utah College of Medicine, Salt Lake City, Utah

4:30 P.M. (23) Implantable artificial sphincter ani.

K. Affeld, D. Kintzonidis, C. V. Hardenberg, Chirurgische Klinik Westend Der' Freien Un i­versitat Berlin, Berlin, West Germany.

SESSION B

Red Lacquer Room

CIRCULATORY ASSISTANCE, I

Dr. Willem J. K olft, Presiding

1 :30 P.M. (24) Combined use of mechanical ventricular assistance and balloon diastolic augmentation.

M.R. Petracek, V.L. Gatt, D.B. Skinner, The Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, Maryland

1:45 P.M. (25) Automatic control of intra-aortic balloon counterpulsation. !

J.W. Clark, G.R. Kane, C.J. Hartley, Rice University, Houston, Texas

2:00 P.M. (26) Proximity to aortic valve and unidirectionality as prime factors in counter­pulsation effectiveness.

S. Furman, 8. Whitman, J. Stewart, B. Parker, M. McMullen, Montefiore Hospital and Medical Center, Bronx, New York

2:15 P.M. (27) Acoustic monitoring of the intra­aortic balloon.

P.M.. Griffen, L.D. Meyer, General Electric Company, Schenectady, New York

2:30 P.M. (28) Effects of change of ambient pressure differential on the effectiveness of peripheral external assist.

R.L. Norton, K. Kataoka, W.C. Birtwell, H.S. Soroff, New England Medical Center Hospitals, Boston, Massachusetts

2:45 P.M. (29) Prolonged circulatory support by direct mechanical ventricular assistance for two to three days of ventricular fibrillation.

G.L. Anstadt, C.A. Rawlings, D.J. Krahwinkel, H.W. Casey, P. Schiff, USAF School of Aero­space Medicine, Brooks Air Force Base, Texas

3:00 P.M. (30) A New method of pulsatile bypass without heparin for aortic arch replacement.

A. Wakabayashi, J. Hirai, J.E. Connolly, Univer­sity of California, Irvine, California

3:15 P.M. INTERMISSION

CIRCULATORY ASSISTANCE, \I

Dr. Yukihiko Nose, Presiding

3:30 P.M. (31) Pathophysiologic studies on pro­longed continuous pumping of a series-type left heart assist device in calves.

H. Takagi, H. Takano, T. Akutsu, University of Mississippi, Jackson, Mississippi

3:45 P.M. (32) Hematologic observations during prolonged left-ventricular bypass.

J.N. Ross, Jr., C.P. Alfrey, E.C. Lynch, J.H. Kennedy, Baylor College of Medicine, Houston, Texas

4:00 P.M. (33) The development of an intra­thoracic total left heart bypass system with automatic flow regulation.

E.H. Klopp, W. Seamone, R.S. Car/son, B.F. Hoffman, V.L. Gatt, The Johns Hopkins University, Baltimore, Maryland

4:15 P.M. (34) Total body extracorporeal pump­ing with pulsatility.

K.A. Vasko, R.A. DeWall, E.L. Stanley, E.H. Krause, Kettering Medical Center, Dayton, Ohio

4:30 P.M. (35) Inertial cardiac assistance.

R.W. Ware, C.W. Hall, J.w. Fogwell, J.N. Ross, M.E. DeBakey, Southwest Research Institute, San Antonio, Texas and Baylor College of Medicine, Houston, Texas

4:45 P.M. (36) The effect of heat on myocardial vascularity: preliminary report and clinical impiications.

J.C. Norman, F.A. M%khia, P.J. Asimacop· ou/os, R.H. Liss, F.N. Huffman, Harvard Med· ical School, Boston, Massachusetts

NOTES

Tuesday, April 20, 1971

SESSION A

Grand Ballroom

ABSORBENTS

Dr. Robert L. Dedrick, Presiding

8:30 A.M. (37) Coated adsorbents for direct blood perfusion: HEMA/activated carbon.

J.D. Andrade, K. Kunitomo, R. Van Wagenon, D. Gough, University of Utah, Salt Lake City; Utah

8:45 A.M. (38) Removal of uremic waste meta· bolites from the gastrointestinal tract by encap· sulated carbon and oxidized starch.

R.E. Sparks, O. Lindan, N.S. Mason, M.H. Litt, P.M. Meier, Case Western Reserve University and Highland View Hospital, Cleveland, Ohio

9:00 A.M. (39) Possible uremic detoxification via oral ingested microcapsules.

D.L. Gardner, Battelle Memorial Institute, Columbus, Ohio

9:30 A.M. (40) Clinical evaluations of semiper· meable microcapsules (artificial cells) contain· ing activated charcoal for the removal of creatinine; uric acid and guanidine in patients with chronic renal failure.

T.M.S. Chang, A. Gonda, J. Dirks, M. Gregory, N. Malave, McGill University and Royal Vic· toria Hospital, Montreal, Canada

9:45 A.M. (41) Clinical maintenance hemodial­ysis with a sorbent-based low-volume dialysate regeneration system.

A. Gordon, O.S. Better, M.A. Greenbaum, L. Marantz, T. Gral, M.H. Maxwell, Cedars-Sinai Medical Center, Los Angeles, California and CCI-Marquardt Company, Van Nuys, California

10:00 A.M. INTERMISSION

DIAL YZERS AND MEMBRANES

Dr. Frank A. Gotch, Presiding

10:15 A.M. (42) Blood cleansing by diafiltration in uremic dog and man.

R. Hamilton, C. Ford, C. Colton, S. Steinmul­ler~ L. Henderson, University of Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania, Amicon Corpora­tion, Lexington, Massachusetts and Massachu­setts Institute of Technology, Cambridge, Mas­sachusetts

10:30 A.M. (43) Use of fluorochemicals for renal perfusion.

H.D. Berkowitz, J. Mendham, L.D. Miller, H. Slovieter, University of Pennsylvania, Philadel­phia, Pennsylvania

10:45 A.M. (44) Clinical evaluation of the disc cone dialyzer.

S. Steinmuller, E. Horn, R. Hamilton, L. Bluemle, Jr., L. Henderson, University of Pennsylvania. Philadelphia, Pennsylvania and Upstate Medical Center, Syracuse, New York

11 :00 A.M. (45) Asymmetric hollow fiber mem­brane for dialysis.

R.A. Cross, W.H. Tyson, D.S. Cleveland, Am­icon Corporation, Lexington, Massachusetts, and Cutter Laboratories, Berkeley, California

11: 15 A.M. (46) Transfer of chemical species through a protein gel. w.J. Dorson, Jr., J. Allen, V.B. Pizziconi, Arizona State University, Tempe, Arizona

11:30 A.M. (47) Optimization of collagen dial­ysis membranes.

K.H. Stenzel, A.L. Rubin, W. Yamayoshi, T. Miyata, The New York Hospital-Cornell Medi­cal Center, New York, New York

11:45 A.M. (48) A self-sealing silastic prosthesis for hemodialySis.

M.M. Newman, P. Predecki, J.B. Newkirk, University of Colorado Medical Center, and University of Denver, Denver, Colorado

SESSION B

Red Lacquer Room

GAS EXCHANGE, I

Dr. Kenneth H. Keller, Presiding

8:30 A.M. (49) The use of mathematical and physical models for optimization of oxygena­tors.

A. Lautier, R. Grossin, D. Laurent, Faculte de Medecine de Creteil, France and Centre d'Etudes des Techniques Chirurgicales, Paris, France

8:45 A.M. (50) Oxygen transfer to bl9Cd: data and theory.

W . ./. Dorson, Jr., R.J. Elg8s, K.G. Larsen, M.E. Vo.orhees, Arizona State University, Tempe, Anzona

9:00 A.M. (51) Predictive correlation of oxygen and carbon dioxide transfer in a blood oxygena­tor with induced secondary flows.

J.A. Benn, M.C. Shults, E.J. Lacava, G.S. Kopf, R.H. Bartlett, E.L. Hanson, P.A. Drinker, M~ssachusetts Institute of Technology~ Cam· bridge, Massachusetts and Harvard Medical School, Boston, Massachusetts

9:15 A.M. (52) Oxygen transfer to blood in membrane lungs: correlation with and predic­tion from in vitro measurements.

P.D. Richardson, M. T. Snider, P.M. Galletti, Brown University. Providence, Rhode Island

9:30 A.M. (53) Evaluation of an improved hol­low fiber membrane oxygenator.

R.C. o.utton, L.H. Edmunds, Jr., L. W. Rudy, 8.J. LIPPS, F.W. Mather, S.N. Walker, Univer­sity of California Medical Center, San Fran­cisco, California and The Dow Chemical Com­pany, Walnut Creek, California

9:45 A.M. (54) In vitro testing of a toroidal flow membrane oxygenator.

D.A. Murphy, K. Norris, M. Martin McGill University-Montreal Children s Hospital, Mon­treal, Canada

10:00 A.M. INTERMISSION

GAS EXCHANGE, II

Dr. Pierre M. Galletti, Presi'Jing

10:15 A.M. (55) The use of proteic and enzym. atic coatings and/or membranes for oxygena­tors.

G.B. Broun, C. Tran Minh, D. Thomas, D. Domurado, E. Selegny, School of Medicine University of Rouen, Rouen, Fran·;e '

10:30 A.M. (56) Extended term (16 days) partial extrac~rporeal respiratory gas exchange with the spIral membrane lung in unanesthetized lambs.

T. K%bow, R.G. Spragg, J.E. Pierce, WM. Zap,?l, Laboratory of Technical Development, National Heart and Lung Institute, Bethesda, Maryland

10:45 A.M: (57) Clinical cardio-pulmonary dynamo I~ during prolonged extracorporeal circula­tIon for acute respiratory insufficiency.

J.D. Hill, R. Fal/at, K. Cohn, R. Eberhart, L. Don.tigny, M.L. Bramson, F. Gerbode, The InstItute of Medical Sciences San Francisco California ' ,

11 :00 A.M. (58) The use of a membrane oxygen­ator for treatment of respiratory insufficiency.

C.R.H. Wildevuur, J.R.G. Kuipers, J.A.E. Spaa'!, H. Sugawara, I. Onodera, University of Gronmgen and Institute of Technology, Eind­hoven, The Netherlands

11 :15 A.M. (59) Observations of acute throm­bogenesis in membrane oxygenators.

L.I. Friedman, P.D. Richardson, P.M. Galletti Brown University, Providence, Rhode Island '

11 :30 A.M. (GO) An automatic cardiopulmonary bypass unit for use in infants.

M. Turina, L.B. Housman, M. Intaglietta, J. Schauble, N.S. Braunwald, University of Cali­fornia, San Diego, California

SESSION A

Grand Ballroom

CARDIOVASCULAR ANALYSIS

Dr. Perry L. Blackshear, Jr., Presiding

2.?OO P.M. (61) Moving computer graphic images seen from inside the vascular system.

H. Greenfield, D. Vickers, I. Sutherland, W Kolff, K. Reemtsma, University of Utah, Salt Lake City, Utah

2:15 P.M. (62) Erythrocyte metabolism follow­ing surf!lce-induced injury.

E.F. Bernstein, University of California, San Die!,lo, California

2:30 P.M. (63) Applications of ultra-miniature photoelectric plethysmographic sensors With very short response time to the non-traumatic study of the circulatory system.

Y. Omura, K. Lee, Manhattan College, River­dale, New York and New York Medical College, New York, New York

2:45 P.M. INTERMISSION

POWER SOURCES

Dr. Hobert L. Bowman, Presiding

3;00 P.M. (64) Ultrahigh power electromagnetic en!1rgy transport into the body.

J,e. Scliuder, J. Gold, H.E. Stephenson, Jr., University of Missouri, Columbia, Missouri

3:15 P.M. (65) An enzymatic converter for the implanted fuel cell.

L.A. Dohan, S.J. Yao, S.K. Wolfson, Michael Reese Hospital and Medica! Center, Chicago IHinois '

3:30 P.M. INTERMISSION

APPLIED BIOMATERIALS

Dr. C. William Hall, Presiding

3:45 P.M. (66) Evaluation of a synthetic bio­adhesive dressing and antibacterial agent com­bination as a temporary substitute for full thickness loss of skin.

C.J. Buckley, C.E. Chambers, W. T. Kemmerer, C.A Rawlings, H.W. Casey, C.w. Hall, Wilford Hall USAF Medical Center, Lackland AFB, Texas, School of Aerospace Medicine, Brooks AFB, Texas, and Southwest Research Institute, San Antonio, Texas

4:00 P.M. (67) Collagen as a vitreous hetero­graft.

M. Dunn, D. Shafer, K.H. Stenzel, AL. Rubin, The New York Hospital-Cornell Medical Center, New York, New York

4:15 P.M. (68) Implantation of an artificial cor­nea employing full thickness onlay sclera and a sliding conjunctival graft.

W. O'Bannon, L.J. Girard, M. Kuns, Baylor College of Medicine, Houston, Texas

SESSION B

Red Lacquer Room

PROSTHETIC VALVES AND VENTRICLES, I

Dr. Eugene Bernstein, Presiding

2:00 P.M. (69) An artificial heart with variables pulse parameten.

C.J. Knight, University of Edinburgh, Edin­burgh, Scotland

2:15 P.M. (70) Can we achieve over 100 houn' survival with a total mechanical heart?

M. Klain, G. Mrava, H. Ogawa, K. Tajima, J. Webb, Y. Nose, Cleveland Clinic and NASA Lewis Research Center, Cleveland, Ohio

2:30 P.M. (71) Problems in total artificial heart.

H. Takano, H. Takagi, M.D. Turner, E.C. Henson, J.w. Crowell, T. Akutsu, University of Mississippi Medical Center, Jackson, Mississippi

2:45 P.M. (72) The development and implanta­tion of a polyurethane hemispherical artificial heart.

Ciij Lym;J) C. Kwan-Gett, A. B/and, The University of Utah, Salt Lake City, Utah

3:00 P.M. (73) An artificial heart implanted in the abdominal wall.

E.S. Bucher!, K. Affeld, D. Mohnhaupt, W. Krautzberger, H. Keilbach, H. Kleine, F. Wall­ner, D. Clevert, Chirurgische Klinik Westend der Freien Universitat Berlin, West Berlin, Germany

3:15 P.M. INTERMISSION

PROSTHETIC VALVES AND VENTRICLES, 1\

Dr. John C. Norman, Presiding

3:30 P.M. (69) Characteristics of the human heart: design requirements for replacement.

P.N. Sawyer, M. Page, B. Rudewa/d, H. Lager­gren, L. Base/ius, C. McCool, W. Halpern, S. Srinivasan, State University of New York, Downstate Medical Center, Brooklyn, New York and Chemical Automation Corporation, Great Neck, New York

3:45 P.M. (75) Artificial heart with hemispherical ventricles II and disseminated intravascular coagulation.

C.S. Kwan-Gett, D.K. Backman, F.M. Donovan, N. Eastwood, J. L. Foote, J. Kawai, T. R. Kessler, AC. Kralios, J.L. Peters, H.K. Wong, H.H.J. Zwart, W.J. Koltf, University of Utah Salt Lake City, Utah '

4:00 P.M. (76) Artificial heart constructed with biological material.

Y. Nose, K. Tajima, Y. Imai, M. Klain, G. Mrava, H. Ogawa, K. Urbanek, The Cleveland Clinic Foundation, Cleveland, Ohio

4:15 P.M. (77) Radially supported membrane valves implanted in the pulmonary artery of calves.

A Rogers, K.R. Williams, L.B. Morris, Univer· sity of Pennsylvania, Philadelphia, Pennsylvania

4:30 P.M. (78) Comparative turbulence of heart valves (natural and prosthetic).

J.S. Love, Jr., S.H. Advani, T.J. Tarnay, West Virginia University, Morgantown, West Virginia

LITERATUUR

I. E.N. Lightfoot

Low order approximations for membrane blood oxygenators

Am. Inst. of Chern. Eng. Journal vol. 14~ no. 4 p. 669 1968.

2. D. Alton Murphy, K. Norris and M. Martin

The in vitro characteristics of toroidal flow membrane oxigenator

Asaio 1971.

3. Harry L. Goldsmith

The microrheology of red blood cell suspenSLons

Journal of General Physiology vol. 52, no. 1 part 2

4. Motion of particles in a flowing system

Uit Vascular factors and thrombosis

F.K. Schattauer Verlag. Stuttgart - New York 1970.

1968.

5. Ch.R.H. Wildevuur, J.R.G. Kuipers, J.A.E. Spaan, H. Sugawara en I. Onodera

The use of a membrane oxygenator for treatment of respiratory insufficiency

Asaio 1971.

6. Thomas K. Goldstick and Irving Fatt

Diffusion of oxygen in solutions of blood broteIns

Chemical Engineering Symposium Series, vol. 66, no. 99, p. 101 1970.

7. Engineering in biology and medicine at Stanford University

University Press Stanford 1969.

8. I. Fatt and R.C. la Force

Micropolarografic measurements of oxygen diffusion 1n some systems of

biological interest.

Report no. MT-63-2 jume 1963.

Publikatie van Institute of Engineering Research, University of California,

Berkeley.

9. K.H. Keller

Fluid mechanics and mass transfer in artificial organs

Lecture at the 17e annual Meeting of the ASAIO Chicago, april 17, 1971.

10. F.W. Markley

An adhesive bonded, small, low blood volume, parallel flow, pumpless

haemodialyzer

First annual report to the national institute for arthritis and meta­

bolic diseases.

Report from Argonne National Laboratory, Argonne, Illinois 60439.

II. G.L. Mrava, P.S. Malchesky, D.C. Weber and Y. Nose

Artificial kidney computer programm.

Report from; Artificial Organs Research Laboratory, The Cleveland Clinic

Foundation, Cleveland, Ohio 44106 Spring 1970.

12. H.J. Bixler, R.A. Cross, L.L. Markley

The design and construction of a narrow channel, modular blood oxygenator

employing amicon's biolon and/or diaflo membranes

Report to the National Heart Institute, march 29, 1967.

13. P.S. Malchesky and Y. Nose

Inert organic liquid as a biological oxygen carrier

Journal of Surgical Research, vol. 10, no. II, 1970.

14. F.W. Markley, M.M. Quraishi, L.E. Cespedes and A.R. Lavender

An improved pumpless, parallel flow haemodialyzer

Report from Argonne National Laboratory, Argonne, Illinois 60439.

15. A.R. Lavender, Finley W. Markley and M. Forland

Potential application of a pump less haemodialyzer for home dialysis

and studies with a new pump less parallel flow haemodialyzer

proc. of the eur. dialysisand transplant association, Se conference

serie no. 179 1968.

16. A.R. Lavender, Finley W. Markley and M. Forland

A new pumpless, parallel flow haemodialyzer, preliminary report

Trans of the ASAIO vol. 14 1968.

17. W. Dorson, E. Baker and H. Hull

A shell and tube oxygenator

Trans from ASAIO vol. 14 1968.

18. W.J. Dorson, M. Markovitz, V.B. Pizziconi and J.A. Walters

Molecular separation as an artificial kidney technique

Trans. from ASArO vol. 14 1970.

19. W.J. Dorson and B.P. Meyer

A neonatal oxygenation system

ACEMB no. 21 1968 bIz. 124.

20. W.J. Dorson

Design theory for blood oxygenators

ACEMB 1967 29.1

21. W. Dorson, Earl Baker, M.L. Cohen, B. Meyer, M. Molthan, D. Trump and

R. Elgas

A perfusion system for infants

Trans from ASAIO vol. IS 1969.

22. W.J. Dorson, K.G. Larsen and R.E. Seifert

Pre sure drop and oxygenation of blood flowing 1n coiled tubes

ACEMB 23 annual conference 9.3 1970.

23. W.J. Dorson

Oxygenation of blood for clinical applications

from: Blood Oxygenation, Plenum Press, 1970 bIz. 355.

24. W. Dorson, B. Meyer, E. Baker, M. Cohen, R. Elgas, M. Molthan and D. Trump

Response of distressed infants to partial bypass lung assistance

Trans from ASAIO 1970.

25. W. J. Dorson, E. Baker, H. Hull, M. Molthan, Bi • Meyer, R. Fargotstein,

M.L. Cohen

A long term partial bypass oxygenation system

Annals of Toracic Surgery vol. 8, no. 4 1969.

26. C.K. Colton, K.A. Smith, P. Stroeve, E.W. Merrill

Laminar flow mass transfer in a flat duct with permeable walls

Amer. lnst. Chem. Eng. Journal (in press, juli 1971).

27. H. Greenfield, C. Brauer and K, Reemtsma

Preliminary analysis of blood flow characteristics in de abdominal

aorta by computer interpretation

Presented at the international symposium on computer graphics,

Uxbridge, England vol. 3 1970.

28. K. Reemtsma, L.S. Sandberg and H.H. Greenfield

Some theoretic aspects of vascular degeneration

American Journal of Surgery vol. 119 may 1970 p. 543.

29. G.W. Romney

Computer assisted assembly and rendering of solids

Technical report 1969, University of Utah.

30. D.M. Ryon and W.F. Mathewson

Development of the General Electric - peirce lung

Report General Electric, Giz.- 2206, 1970.

31. J.S. Olson, M.E. Andersen and Q.H. Gibson

The dissociation of the first oxygen molecule from saturated mammalian

oxyhaemoglobin

Artikel zal nog verschijnen.

32. P.D. Richardson, M.T. Snider and P.M. Galletti

Oxygen transfer to blood in membrane lungs; correlation with and

prediction from in v~vo measurements

Trans. from ASAIO 1971.

33. A. Lautier, R. Grossin, D. Laurent

The use of mathematical models for optimization of oxygenators

Trans. from ASAIO 1971.

34. P.A. Drinker, R.H. Bartlett, R.M. Bialer, B.S. Noyes

Augmentation of membrane gas transfer by induced secondary flows

Surgery vol. 66 no. 4, pp 775-781 1969.

35. R.H. Bartlett, Diana Kitredge, B.S. Noyes, R.H. Willard, P.A. Drinker

Development of a membrane oxygenator; overcoming blood diffusion limi­

tation

Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery vol. 58, no. 6 1969.

795 - 800, 816 - 820.

36. R.H. Bartlett, J. Isherwood, R.A. Moss, W.L. Olszeweski. H. Polet and

P.A. Drinker

A toroidal flow membrane oxygenator; four day partial bypass Ln dogs

Surgical Forum vol. 20 1969.

37. R.C. Eberhart, M.L. Coval

Developments to improve the Bramson membrane oxygenator

From Artificial heart programm conference june 1969

e.d. F.W. Hastings, L.T. Harmison

38. C.K. Colton

A review of the developments and performance of haemodialyzers

Report of dept. of chern. eng. M.l.T. in conjunction with contract PH

43-66-491 1967.

39. C.K. Colton and R.F. Drake

Effect of boundary conditions on oxygen transport to blood flowing

in a tube

Presented at the symposium on gas exchange Ln biological systems

nov. 1969.

40. C.K. Colton, K.A. Smith

Solute transport in whole human blood

Invited paper presented at the meeting of the biomedical engineering

society

Chicago Illinois april 1970.

41. C.K. Colton, K.A. Smith, E.W. Merrill and J.M.Reece

Diffusion of organic solutes in stagnant plasma and red cell suspensions

Chemical engineering symposium series, vol. 66, no. 99 1970.

42. P.D. Richardson

Effects of sound and vibrations on heat transfer

Applied Mechanics Reviews vol. 20, no. 3 p. 201 1967.

43. P.D. Richardson

Heat transfer from a circular cylinder by acoustic streaming

J. Fluid Mech. vol. 30 part. 2 pp. 337-355 1967.

44. R.A. Moss, J.A. Benn, F.K. Ghadar and P.A. Drinker

Secondary flow and mass transfer in an oscillating torus

from Mechanical devices for cardio pulmonary assistance editors

R.H. Bartlett, P.A. Drinker, P.M. Galletti.

45. W.J. Dorson, K.G. Larsen, R.J. Elgas and M.E. Voorhees

Oxygen transfer to blood: data and theorie

Trans. from ASAIO 1971.

46. C.K. Colton, K.A. Smith, E.W. Merrill, S. Friedman

Diffusion of Urea in flowing blood

Amer. inst. chm. eng. journal (in press july 1971).

47. G.L. Mrava, D.C. Weber, P.S. Malcheski, K. Masuda and Y. Nose

Computerized data analysis of haemodialyzers ASAIO pag. 155 1970.

by a standard protocol shows true effective membrane area

Trans. ASAIO 1970.

48. C.J. Thompson

Models for haemoglobin and allosteric enzymes

bio polymers, vol. 6, pp. 1101-1118, 1968.

49. W.T. Yap, H.A. Saroff

Application of the Ising model to haemoglobin

J. Theo bioi. 30 35-39 1971.

50. A. Gordon, O.S. Better, M.A. Greenbaum, L. Maranz, T. Gral, M.H. Maxwell

Clinical maintenance haemodialysis with a sorbent-based low volume

dialysate regeneration system

Trans ASAIO 1971 (in press).

51. N. Burns

Production of a silicoqe rubber film for the membrane lung

Biomedical engineering aug. 1969.

52. J.A.E. Spaan

Werkrapport 2; Membraanlong projekt T.H. Eindhoven

Eindhoven; Universiteits drukkerij.

53. R.H. Bartlett, P.A. Drinker, P.M. Galletti

Mechenical devices for cardio pulmonary assistance

S. Karger, Basel - Munchen, Paris, London.

54. R.G. Buckles

An analysis of gas exchange in a membrane oxigenator

Ph. D. Thesis, M.I.T. june 1966.

55. R.F. Drake, B.K. Kusserow, S. Messinger, S. Mabuda

A tissue implantable fuell cell power supply

Trans. ASArO 1970.

56. E.l. Cantekin and M.H. Weismann

The moving rod membrane oxigenator

23 rd. A.C.E.M.B. 1970 vol. 12.

57. F. Villaroel, K.B. Bischoff

Respiartory ags exchange ~n extracorporeal systems

23 rd. A.C.E.M.B. 1970. vol. 12.

58. M. Kac

Science 166 695 1969.

59. Weisbluth

The physics of haemoglobin

Springer (1967).

60. M. Eigen

New looks and outlooks on physical enzymology

quartely reviews of biophysics vol. 1 no. 1 may 1968.

61. 1. Wyman

Regulation in macromolecules; as illustrated by haemoglobin.

62. P.S. Malchesky, Y. Nose

Inert organic liquid as a biological oxygen carrier

Journal of surgical research vol.10 no.ll ,1970.