一種離體肝臟常溫或低溫控溫灌注裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種器官灌注裝置，尤其涉及一種用特殊灌注液灌注器官以維持和/或恢復(fù)器官生存力及活性，便于但不限于存儲(chǔ)與/或運(yùn)輸器官的離體肝臟控溫(常溫或低溫)灌注裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]器官移植是治療終末期器官衰竭的最有效手段，優(yōu)質(zhì)的供體是器官移植成功的根本條件。供體器官不可避免地要經(jīng)歷離體缺血的過程，供體的血型鑒定與組織配型、受者的選擇、供移植器官的運(yùn)輸、移植手術(shù)的實(shí)施等都需要一段等待時(shí)間，因此器官保存的目的就是在供體離體缺血期間維持器官最大活性，使其在恢復(fù)血流之后可以獲得最佳的功能。器官保存技術(shù)用于臨床尸體器官移植最早始于20世紀(jì)60年代末。早期器官保存技術(shù)主要用于腎臟移植。隨著20世紀(jì)80年代后新型免疫抑制劑的臨床應(yīng)用，肝移植、胰腺移植和心臟移植迅速發(fā)展，促使器官保存技術(shù)不斷完善，也對(duì)器官保存相關(guān)設(shè)備提出新的挑戰(zhàn)。
[0003]器官保存的宗旨包括兩個(gè)方面:即減輕器官離體期間的能量消耗，或者在離體期間補(bǔ)充額外的能量。低溫靜態(tài)保存方法作為一種長期應(yīng)用于臨床的保存方法，正是通過低溫降低器官的能耗，以0?4°C低溫灌洗液灌注供體器官快速去除供體血液并使之迅速降溫，再以0?4°C保存液低溫保存直至移植，從而延長器官的保存時(shí)限。在溫度降至10°C時(shí)多數(shù)酶的活性降為常溫時(shí)的一半，即Arrhenius曲線(溫度系數(shù)是在酶在2°C時(shí)的反應(yīng)速率)。而大多數(shù)細(xì)胞反應(yīng)的溫度系數(shù)在1.5?2.5之間。因此，在溫度由37°C降至0°C時(shí)酶反應(yīng)速率可降至常溫的10%以下。
[0004]盡管如此，低溫只能減慢細(xì)胞死亡的速度，而不能防止細(xì)胞的死亡。低溫本身也可以引起組織細(xì)胞損害。低溫狀態(tài)可損傷肝的血管系統(tǒng)及肝竇細(xì)胞的結(jié)構(gòu)排列。它對(duì)肝和其他器官的損傷的主要方式是組織水腫和細(xì)胞腫脹。在冷缺血情況下，ATP丟失以及細(xì)胞膜上保持細(xì)胞容積的酶活性的降低，導(dǎo)致胞內(nèi)不可通透的物質(zhì)如蛋白質(zhì)、磷酸化合物的積聚，引起細(xì)胞內(nèi)高膠體滲透壓，表現(xiàn)為細(xì)胞腫脹和組織水腫。經(jīng)過低溫保存的器官在再灌注之后，會(huì)產(chǎn)生大量的氧自由基，通過①對(duì)細(xì)胞膜雙層脂質(zhì)進(jìn)行氧化產(chǎn)生脂質(zhì)過氧化物，直接損傷細(xì)胞;②損傷細(xì)胞器膜，引起細(xì)胞器破裂;③引起細(xì)胞損傷，釋放各種酶及細(xì)胞因子，細(xì)胞因子可介導(dǎo)中性粒細(xì)胞在血管內(nèi)皮聚集黏附，造成微循環(huán)障礙等途徑導(dǎo)致移植器官功能障礙。另外，在低溫下生成的超氧化物岐化酶、還原型谷胱甘肽等抗氧化物的減少也增加了氧自由基的損害。
[0005]供體器官短缺已經(jīng)成為限制器官移植發(fā)展的瓶頸，盡管這一現(xiàn)象在世界各國普遍存在，但在我國尤為明顯。自2015年1月1日起，我國已徹底停用死囚供體器官，公民逝世后捐獻(xiàn)(DCD)供體已成為我國供體器官的主要來源。這些器官熱缺血時(shí)間相對(duì)更長，術(shù)后發(fā)生移植物功能延遲恢復(fù)，甚至原發(fā)性移植物無功能的情況較多;盲目地采用這些供體，擴(kuò)大供體應(yīng)用范圍可能會(huì)造成移植受者的嚴(yán)重并發(fā)癥，增加醫(yī)療衛(wèi)生成本，甚至危及患者生命。因此，在移植前減輕供體器官損傷，促進(jìn)修復(fù)，并評(píng)估供體器官的活性，幫助確定其適用的受者范圍，是當(dāng)前DCD供體器官移植丞待解決的焦點(diǎn)問題。
[0006]機(jī)械灌注保存方法較傳統(tǒng)的單純靜態(tài)低溫保存法可以更好地降低保存期間器官的損傷，維持器官在移植前的活性。使用機(jī)械灌注保存的供體在移植后早期的移植物功能延期恢復(fù)率明顯降低。而且，對(duì)于熱缺血時(shí)間較長的器官，前期在缺血再灌注損傷基礎(chǔ)研究中的結(jié)果也推薦使用機(jī)器灌注保存。大量的研究顯示常溫灌注比低溫灌注，靜態(tài)低溫保存等傳統(tǒng)方法更具優(yōu)勢。常溫灌注分為常溫原位灌注和常溫離體灌注。常溫原位灌注是指在心跳停搏之后，通過體外循環(huán)技術(shù)為待捐獻(xiàn)的供體器官(通常是肝、腎等)恢復(fù)經(jīng)體外氧合后的常溫血供，從而盡量糾正供者在死亡前低血壓、高凝狀態(tài)、神經(jīng)體液調(diào)節(jié)紊亂等內(nèi)環(huán)境失調(diào)造成的供體損傷。常溫離體灌注是指在器官保存中期或者末期，用常溫血液或者其他可攜氧灌注液，經(jīng)過氧合處理之后，對(duì)供體器官進(jìn)行灌注。常溫灌注技術(shù)不僅可以有效減輕無心態(tài)供體器官的損傷，更可以通過對(duì)灌注液相關(guān)指標(biāo)和灌注壓力/阻力等參數(shù)的監(jiān)測，可以在移植前為評(píng)估移植物的活性提供參考。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種可以在控制溫度下用一種或幾種特殊灌注液灌注一個(gè)肝臟以維持和/或恢復(fù)器官生存力及活性，便于但不限于存儲(chǔ)與或運(yùn)輸肝臟，同時(shí)對(duì)該離體肝臟的活性予以監(jiān)視、記錄的離體肝臟控溫灌注裝置。以便醫(yī)護(hù)人員能夠根據(jù)該裝置所得數(shù)據(jù)和組織器官活性監(jiān)視裝置確定該器官是否適合于移植，以及為手術(shù)提供必要的數(shù)據(jù)支持與數(shù)據(jù)證據(jù)。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0009]一種離體肝臟常溫或低溫控溫灌注裝置，包括通過灌注管路連接的貯液室和器官儲(chǔ)存室，所述器官儲(chǔ)存室設(shè)置有溫度調(diào)節(jié)裝置、動(dòng)脈和門靜脈灌注連接件，器官儲(chǔ)存室連接有膽汁收集及采樣窗、灌注液采集窗，所述灌注管路設(shè)置有探測裝置;灌注管路輸出口通過動(dòng)脈和門靜脈灌注連接件連接器官儲(chǔ)存室，器官儲(chǔ)存室的底部與灌注管路輸入口連接構(gòu)成回路；
[0010]所述灌注管路包括順序連接的蠕動(dòng)栗、氧合裝置、過濾器、除氣泡器、分流蠕動(dòng)栗，分流蠕動(dòng)栗分別連接動(dòng)脈和門靜脈灌注連接件，分別灌注肝動(dòng)脈和門靜脈；
[0011]還包括控制器，用于調(diào)節(jié)分流蠕動(dòng)栗輸出端的兩處流量比值。
[0012]上述方案中，所述溫度控制裝置將器官存儲(chǔ)盒溫度控制在35-38攝氏度的常溫狀態(tài)或者通過冷卻裝置或者加熱裝置將溫度控制在0-4攝氏度的低溫狀態(tài)。
[0013]上述方案中，灌注管路包括順序連接的用作動(dòng)力裝置的蠕動(dòng)栗、氧合裝置、過濾器、除氣泡器，以及用于分開肝動(dòng)脈和門靜脈灌注的分流蠕動(dòng)栗。
[0014]上述方案中，所述分流蠕動(dòng)栗可將流入灌注液分流后輸出，輸出端的兩處流量比值可以通過控制器調(diào)整。
[0015]上述方案中，所述過濾器兩端設(shè)置有差壓傳感器，用于監(jiān)測過濾器兩端的壓力，當(dāng)過濾器堵塞時(shí)差壓增大，差壓傳感器向控制器傳輸信號(hào)，啟動(dòng)控制器連接的報(bào)警裝置。
[0016]上述方案中，所述探測裝置包括監(jiān)控灌注液的灌注壓力的壓力探測器、監(jiān)控氧分壓的氧分壓探測器、監(jiān)控氣泡去除情況的氣泡探測器?？刂破骺筛鶕?jù)氧分壓情況控制流出氧合裝置的灌注液回流經(jīng)氧合裝置的流量，以調(diào)整灌注液氧分壓。亦可根據(jù)除氣泡器的探測結(jié)果控制灌注液是否繼續(xù)回流經(jīng)除氣泡器。
[0017]上述方案中，所述溫度控制裝置包括溫度傳感器、冷卻裝置、加熱裝置，所述溫度傳感器、冷卻裝置和加熱裝置均與控制器連接。本申請(qǐng)采用PID閉環(huán)控制，根據(jù)設(shè)置控制器官存儲(chǔ)室的溫度，如將溫度設(shè)置在35-38攝氏度時(shí)，當(dāng)溫度高于38設(shè)置攝氏度時(shí)，冷卻裝置工作，使其溫度將至35-38的區(qū)間內(nèi)，如溫度低于35攝氏度時(shí)，加熱裝置工作，使其溫度曾至35-38的區(qū)間內(nèi)。同理對(duì)將溫度設(shè)置在0-4攝氏度的低溫狀態(tài)進(jìn)行控制。
[0018]上述方案中，還包括動(dòng)脈連接件、門靜脈連接件和膽管連接件，所述灌注管路通過動(dòng)脈連接件連接腹主動(dòng)脈片(或者肝動(dòng)脈)，通過門靜脈連接件連接門靜脈，所述肝臟膽總管(或肝管)通過膽管連接件連接膽汁收集及采樣窗。
[0019]上述方案中，所述控制器還連接有用于顯示器官狀態(tài)的和用于輸入指令操作的人機(jī)交互界面，并設(shè)置有導(dǎo)出數(shù)據(jù)的接口。
[0020]上述方案中，還包括廢液室，所述廢液室通過單向閥與器官存儲(chǔ)盒連接;還包括灌注液采集窗，所述灌注液采集窗連接器官存儲(chǔ)盒。
[0021 ]上述方案中，所述氧合裝置內(nèi)設(shè)置有短路連接，在低溫狀態(tài)下可以使灌注液不經(jīng)過氧合裝置。
[0022]上述方案中，所述控制器還連接有GPS定位裝置。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0024]—、低溫本身對(duì)器官也會(huì)造成損傷，而研究發(fā)現(xiàn)，常溫灌注較低溫灌注更能保護(hù)器官的活性，本實(shí)用新型采用常溫灌注方式肝臟提供了一個(gè)最合適的溫度環(huán)境，既可避免代謝增加導(dǎo)致的能量缺乏及酶活性下降，又可避免低溫本身對(duì)器官造成的損傷。
[0025]二、能夠?qū)Ω闻K持續(xù)灌注保存液，持續(xù)穩(wěn)定地為肝臟提供營養(yǎng)物質(zhì)，滿足其能量需要;可在灌注液中添加有助于減輕器官損傷和促進(jìn)修復(fù)的活性物質(zhì)，尤其適用于缺血損傷較重的DCD供體肝臟。灌注保存液具有一定的酸堿緩沖能力，并且整體PH偏堿性;選擇低溫?zé)o氧灌注模式時(shí)灌注保存液中添加抗氧化物質(zhì)等手段減少了無氧代謝生成的酸性代謝產(chǎn)物對(duì)器官的損傷。
[0026]三、本實(shí)用新型通過設(shè)置多種傳感器和溫度控制裝置，對(duì)設(shè)備灌注情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并通過維持肝臟內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，為移植后器官復(fù)蘇創(chuàng)造好的條件。
[0027]四、離體器官保存溫度可以根據(jù)器官狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，不局限于低溫，因而既可避免代謝增加導(dǎo)致的能量缺乏及酶活性下降，又可減輕低溫本身對(duì)器官造成的損傷。
[0028]六、通過顯示設(shè)備和設(shè)置灌注采集液采集窗隨時(shí)監(jiān)測離體肝臟的保存情況和保存液的變化。
[0029]七、保存液可以循環(huán)使用有利于降低成本。
[0030]八、本實(shí)用新型用途:
[0031 ] 1)長期有效保存離體肝臟的活性，使其在再植后維持功能；
[0032]2)針對(duì)供體肝臟在獲取時(shí)不同的功能狀態(tài)和所需的保存時(shí)限，設(shè)置有不同的保存模式;3)通過保存期間的灌注，對(duì)供體器官所受的損傷進(jìn)行修復(fù)；
[0033]4)通過灌注參數(shù)值，灌注液的生化學(xué)變化等，在移植前評(píng)估器官的活性，協(xié)助確定該器官分級(jí)，是否適用于移植，適用受者范圍