一种离体器官保存系统的制作方法

本发明涉及医疗设备技术领域，具体是一种离体器官保存系统。

背景技术：

器官移植是20世纪人类医学科学的重大进展，给各种终末期器官疾病的治疗带来希望。目前，全世界已经进行的各种器官移植已超过70万例(次)。随着外科技术的发展和新型免疫抑制剂的出现，器官移植的存活率大幅度提高，等待接受移植的患者数量逐年增加，为了缓解器官短缺的矛盾，心死亡供体(dcd)逐渐成为器官移植的重要器官来源，因此，临床上对器官的保存技术提出了更高的要求。器官保存技术主要有静态冷保存技术(scs)和机械灌注(mp)。

目前器官保存的金标准是scs，具有操作简单，使用安全、价格便宜及保存效果较好等优点，常用的保存液有uw液，hik液和celsior液等。

mp在1960年由belvet教授首先提出，不同于scs的是通过器官固有的血管系统给予器官连续动态的灌流，起初由于mp系统操作复杂，形态笨重，加上边缘供肝应用较少研究一度不温不火。

一方面dcd器官因为其存在不可避免的热缺血时间，该时间称为“no-touchtime”。因此器官内组织细胞的代谢水平无法立刻因低温灌注而减低，大量代谢产物聚集，传统低温加保存液浸泡保存的方法，细胞仍然维持较低水平的新陈代谢，营养物质逐渐消耗，代谢产物在器官内局部聚集，从而导致器官内的细胞处于应激状态，加速细胞的凋亡，移植手术完成后血液供应得到恢复，大量氧气由红细胞携带进入供体器官中，不可避免地引起呼吸爆发，导致严重的缺血再灌注损伤，器官保存的时限有严格规定，器官保存阶段的氧及营养物质的消耗将进一步加重损伤，严重影响预后。另一方面，目前由于器官捐献的特殊性与不确定性，器官移植术前的准备工作时间短。而由于捐献器官，尤其是某些稀有配型的器官的短缺，许多患者在等待期间死亡。因此，尽可能延长离体器官的保存时间，则有利于完善术前各项检查，同时有助于选择最合适的器官移植受体，最大限度地保证手术效果。现有的器官保存装置无法满足实际需要。

随着医学工程学的进步,mp拟生态化将愈来愈逼真，系统集成和智能化也将成为可能。在离体肝脏保存相比于scs，机器灌注有突出的优势，1.维持血管床通畅2.提高冲洗效果3.减少缺血再灌注损伤(iri)更好地保存供肝4.实时动态的监测移植物功能为供肝质量评价提供窗口期5.持续的氧合和药物干预6.挽救dcd和保准外供肝(ecd)扩展移植物保存时限及供肝池(donorpod)。

机器灌注根据灌注过程中维持温度不同可以分为低温机器灌注(hypothermicmachineperfusion，hmp)维持温度为4-6℃，亚低温机器灌注(subnormothermicmachineperfusion，smp)维持温度20℃，常温机器灌注(normothermicmachineperfusion，nmp)维持温度32-37℃。

现有机器灌注有lifeport肝脏转运器(organrecoverysystemszaventembelgium)和liverassist设备(organassistbvgroningenthenetherlands)常温机器灌注有organox系统(organoxltd、oxforduk)。这些产品均处于前临床研究阶段，还无市售。

国内这方面的研究还处于起步阶段仅有零星动物水平报道。目前仅有浙大一院、武汉中南医院、天津市中心医院、中山一院、江苏省人民医院等文献报道。据研究显示，肝肾联合保存效果更佳。

在体保存为另一种器官保存形式，即应用药物和现代生命或器官功能支持系统维持供体的植物状态，一旦时机成熟完成移植。但在在体保存的过程中，经常会出现严重的继发感染或某一器官的功能衰竭，导致整体保存失败，进而导致供体器官浪费和移植失败。在体保存的费用昂贵、风险较大。

高质量、无病变、无缺陷的供体器官是保证移植成功、受体存活的前提。探索一种高效、可控、经济的离体器官保存系统及通过该系统操作的供体器官保存方法具有尤其必然的特殊意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种采用持续搏动泵作为循环动力来推动供体自身血液，离体器官经膜式氧合持续获得氧供与养分，同时细胞代谢物可经自然管道排出，必要时可经血液滤过装置进行净化的离体器官保存系统。

为了达到上述目的，本发明提供了一种离体器官保存系统，包括供体自身血液收集装置，互挽式反相搏动泵，第一滚柱单泵、氧合器、离体器官保温、血液加温装置，供氧装置、滤器、废液袋、尿液收集装置及胆汁收集装置，其中：

所述离体器官保温、血液加温装置包括透明保温盖、医用硅胶膜和箱体，其中：

所述透明保温盖上开设若干开孔，该透明保温盖的盖体边缘安装防漏卡式橡胶密封圈，所述医用硅胶膜设在该防漏卡式橡胶密封圈的内侧，在该防漏卡式橡胶密封圈的下表面形成一圈用于卡接在所述箱体边缘的凹槽，所述箱体的相对侧侧壁上分别开设安装孔，回纹形医用不锈钢管的体部铺设在所述箱体内，该回纹形医用不锈钢管的两端分别由所述的这两个安装孔伸出，所述安装孔处还安装防漏橡胶密封，所述箱体内的回纹形医用不锈钢管的下方安装潜水循环水泵及加热电热丝，所述箱体的外侧壁上安装温度显示屏、电源开关及电源指示灯；

所述供体自身血液收集装置包括依次连接的第一鲁尔接头、第一医用pv管以及血池，该血池还设有第一注入口、第一引出口、第二引出口及第三引出口；

所述血池的第一引出口连通所述互挽式反相搏动泵的第一流入端，该互挽式反相搏动泵的第一流出端连通所述氧合器的流入端，该氧合器的流出端连通所述离体器官保温、血液加温装置中的回纹形医用不锈钢管的一端，该回纹形医用不锈钢管的另一端连通第二医用pv管及第二鲁尔接头，所述氧合器连通供氧装置；

所述血池的第二引出口连通所述互挽式反相搏动泵的第二流入端，该互挽式反相搏动泵的第二流出端连通所述滤器的流入端，该滤器的流出端分别连通废液袋及三通；

所述血池的第三引出口连通第一滚柱单泵的流入端，该第一滚柱单泵的流出端连接在与所述滤器相通的三通上；

所述尿液收集装置包括依次连接的第三鲁尔接头、第三医用pv管及尿液收集袋；

所述胆汁收集装置包括依次连接的第四鲁尔接头、第四医用pv管及胆汁引流袋。

优选地，所述的氧合器为膜式氧合器。

优选地，所述的滤器与废液袋之间安装第二滚柱单泵。

优选地，所述的离体器官保温、血液加温装置中透明保温盖为中心部向上隆起的拱形形状。

优选地，所述的离体器官保温、血液加温装置中箱体上开设的两个安装孔呈斜对角位布设在该箱体上，这两个安装孔位于同一水平线上。

本发明中所称互挽式反相搏动泵可以是非接触性电磁耦合圆筒型液体泵系统，所述非接触性电磁耦合圆筒型液体泵系统公开于申请号为“201410081699.9”、授权公告号为“cn103845766b”、名称为“非接触性电磁耦合圆筒型液体泵系统”的发明专利中，也可以是血泵，所述血泵结构公开于申请号为“201210352055.x”、授权公告号为“cn102886082b”、名称为“主动体外肺辅助系统”的发明专利。

本发明还提出了一种离体器官(肝肾联合)获取方法：

打开膈脚，暴露腹主动脉及部分胸主动脉。

1、腹主动脉中的脏支：断扎膈下动脉、肾上腺中动脉、肠系膜上动脉、睾丸(卵巢)动脉。2、腹主动脉中的壁支：断扎t12胸动脉、l1腰动脉。

3、腹腔干：断扎脾动脉、胃左动脉。

4、自t11胸动脉口水平以下，l2腰动脉口水平以上断离主动脉，同水平断离上、下腔静脉。

5、断扎胆囊动脉，切除胆囊，胆总管下端断离。

6、门静脉下端断离。

7、游离双侧输尿管，在输尿管中段断离(睾丸/卵巢动脉水平)。

8、断扎肾上腺动脉，切除肾上腺。

将使用上述方法获取到的离体器官保存于所述离体器官保温、血液加温装置中，具体实施方法为：

1、先在箱体内注入无菌蒸馏水，将医用硅胶膜没入蒸馏水中形成水囊；

2、接通电源，打开电源开关，电源指示灯亮灯提示，此时潜水循环水泵和加热电热丝工作。

3、加热电热丝受血液出口处温度感应器反馈控制，实测温度显示于箱体的外侧壁的温度显示屏上。

4、离体器官置于医用硅胶膜上后盖上透明保温盖，各种管线自透明保温盖上的开孔引出。

5、盖上透明保温盖予以保温观察。

所述离体器官保温、血液加温装置中的防漏卡式橡胶密封圈、医用硅胶膜及回纹形医用不锈钢管均为可抛弃式一次性使用耗品。其余构件均为固定件，可反复使用。所述保温盖可擦拭消毒后反复使用。

本发明还提出了一种利用上述离体器官保存系统的一种离体肝脏、肾脏联合保存的实施方法，包括以下步骤：

步骤a.所述离体器官保存系统的系统输出端与输入端作短路连接，与所述血池相通的鲁尔接头开放排气；

步骤b.预冲：将1000ml生理盐水+2ml肝素注入血池，开放与所述血池相通的鲁尔接头和第一注入口，启动互挽式反相搏动泵及第一滚柱单泵，进行30min的自循环，充分肝素化，并排出管路中气体，启动离体器官保温、血液加温装置达到设定温度；

步骤c1.将供体的全部血液收集，其中2000ml血液通过第一鲁尔接头及第一医用pv管注入血池，同时注入肝素抗凝，其余血液枸橼酸钠抗凝，冷藏备用；

步骤c2.血池的第一引出口与互挽式反相搏动泵的第一流入端以医用pv管连接；

步骤c3.互挽式反相搏动泵的第一流出端与氧合器的流入端以医用pv管连接；

步骤c4.氧合器的流出端与所述离体器官保温、血液加温装置中的回纹形医用不锈钢管的一端以医用pv管连接；

步骤c5.将离体器官置于离体器官保温、血液加温装置的医用硅胶膜上；

步骤c6.所述回纹形医用不锈钢管的另一端以第二医用pv管及第二鲁尔接头与腹主动脉残端(近、远端均可)相连接，腹主动脉残端的另一端封闭；

步骤c7.血池的第二引出口与所述互挽式反相搏动泵的第二流入端以医用pv管连接；

步骤c8.互挽式反相搏动泵的第二流出端与所述滤器的流入端以医用pv管连接；

步骤c9.滤器的流出端分别连通废液袋及三通，所述三通也可以是y型接头连接；

步骤c10.血池的第三引出口与第一滚柱单泵以医用pv管连接；

步骤c11.第一滚柱单泵的流出端连接在与所述滤器相通的三通(或y型接头)上；

步骤c12.所述三通(或y型接头)汇出口以医用pv管及鲁尔接头与门静脉残端连接；

步骤c13.腔静脉残端(近心端)依次连接第一鲁尔接头及第一医用pv管与血池连接，腔静脉远心端扎闭；

步骤c14.胆总管残端依次连接第四鲁尔接头、第四医用pv管及胆汁引流袋；

步骤c15.双输尿管残端依次连接第三鲁尔接头、第三医用pv管及尿液收集袋；

步骤c16.氧合器连通供氧装置；

步骤c17.滤器与废液袋之间在必要时加装第二滚柱单泵(p4)；

步骤c18.连接完毕后，均以针头高端位排气；

步骤d1.运行：开启互挽式反相搏动泵中两个血泵(p1与p2)的泵速500-2000ml/h；

氧合器通过供氧装置给氧，流量0.5-2l/min；

离体器官保温、血液加温装置的温度控制36-38℃之间；

开启第一滚柱单泵(p3)泵速200-350mol/min，收集胆汁、尿液、废液，单位时间计量，根据需要直接在血池的第一注入口注入端加入药物、电解质、置换液。

步骤d2.运行中管理：运行中对包括血温、泵速、血液中成份、抗凝、氧供、液体量环节进行管理；

步骤d21.血温：控制在36-38℃之间，主要调整电热丝加热目标值；

步骤d22.血泵：速度控制在500-2000ml/min范围内，根据胆汁与尿液分泌量调整互挽式反相搏动泵(2)p1和p2的泵速；

步骤d23.血液成分：定时监测包括血常规、血糖、肝功能、肾功能、电解质、c反应蛋白，根据测定结果直接在血池中加入相应的药物，包括：抗生素、悬红、血浆、人血白蛋白、胰岛素、电解质、糖、氨基酸、脂肪乳、碳酸氢钠；

步骤d24.抗凝：定时监测活化的全血凝固时间(act)，在血池中添加肝素，act控制目标在250s左右；

步骤d25.氧供：氧合器出口端采血定时监测血气，根据血气分析结果调整氧流量；

步骤d26.液体：根据胆汁、尿液和废液量、血常规中红细胞压积、血红蛋白指标，在血池中添加置换液、血浆、生理盐水、葡萄糖溶液。

本发明的有益效果是，采用持续搏动泵作为循环动力，推动供体自身血液，经膜式氧合，离体器官持续获得氧供与养分，同时细胞代谢物可经自然管道排出，必要时可经血液滤过装置进行净化。最大程度地保证离体器官处于一个拟生态的环境中，较好地维持细胞微环境以确保其功能正常。本发明中与离体器官血液分泌物，废(残)物接触的材料均遵循一次性可抛弃、无毒无菌原则。本发明中通过压力流量、气泡、分泌物及废(残)液的实时监测，评估离体器官的保存质量，本发明可实现肝脏、肾脏分别与同时保存。

本发明基于一种新型血泵即互挽式反相搏动泵，整合膜式氧合器、滤器、滚柱单泵和必要的监测感应器，利用供体自身血液提出了一种离体器官拟生态的保存方法和保存系统。为此特别提出了相配套的离体器官的获取方法和保温加温装置。目的在于最大限度地延长离体器官(肝、肾)的保存时间，便于运输、修复，提高移植成功率和受体的成活率。

本发明利用新型血泵的特点，充分兼顾了肝脏体循环系统和门脉系统独立的生理特性，建立了体循环和门脉循环两套系统，最为接近生理状态。

本发明提出的离体器官保温、血液加温装置既有保温加温功能，同时又作为一个观察、操作、保护平台。与器官接触的构件均为抛弃式一次性使用。结构简单、安装方便、安全可靠。

本发明提出的运作与管理中，血池既作为回血收集，又是血液输出源，可以通过注孔对血池加入药物、水、电解质、置换液，简单方便。使边缘器官的离体修复成为可能。

本发明提出的离体器官的获取方法和系统连接方法，最大程度的保全了器官血管支袢，方便移植手术中的供体器官血管的截取，方便血管吻合。

本发明同样适用肝、肾单独保存。选配第二滚柱单泵(p4)可在急性肾衰或肝脏独立保存时起到血液净化的作用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中离体器官保温、血液加温装置的结构示意图；

图3为箱体的俯视图；

图4为箱体的主视图。

其中：

1-血池2-互挽式反相搏动泵3-第一滚柱单泵

4-氧合器5-离体器官保温、血液加温装置6-供氧装置

7-滤器8-废液袋9-尿液收集袋

10-胆汁引流袋11-第二滚柱单泵51-透明保温盖

52-防漏卡式橡胶密封圈53-医用硅胶膜54-箱体

56-潜水循环水泵57-加热电热丝58-回纹形医用不锈钢管

59-防漏橡胶密封圈510-温度显示屏511-开孔

512-电源开关

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明做进一步说明。

实施例1：

如图1～图4所示的一种离体器官保存系统，包括供体自身血液收集装置，互挽式反相搏动泵2，第一滚柱单泵3、氧合器4、离体器官保温、血液加温装置5，供氧装置6、滤器7、废液袋8、尿液收集装置及胆汁收集装置，其中：

所述离体器官保温、血液加温装置5括透明保温盖51、医用硅胶膜53和箱体54，其中：

所述透明保温盖51上开设若干开孔511，该透明保温盖51的盖体边缘安装防漏卡式橡胶密封圈52，所述医用硅胶膜53设在该防漏卡式橡胶密封圈52的内侧，在该防漏卡式橡胶密封圈52的下表面形成一圈用于卡接在所述箱体54边缘的凹槽，所述箱体54的相对侧侧壁上分别开设安装孔，回纹形医用不锈钢管58的体部铺设在所述箱体54内，该回纹形医用不锈钢管58的两端分别由所述的这两个安装孔伸出，所述安装孔处还安装防漏橡胶密封圈59，所述箱体54内的回纹形医用不锈钢管58的下方安装潜水循环水泵56及加热电热丝57，所述箱体54的外侧壁上安装温度显示屏510、电源开关511及电源指示灯512；

所述供体自身血液收集装置包括依次连接的第一鲁尔接头、第一医用pv管以及血池1，该血池1还设有第一注入口、第一引出口、第二引出口及第三引出口；

所述血池1的第一引出口连通所述互挽式反相搏动泵2的第一流入端，该互挽式反相搏动泵2的第一流出端连通所述氧合器4的流入端，该氧合器4的流出端连通所述离体器官保温、血液加温装置5中的回纹形医用不锈钢管58的一端，该回纹形医用不锈钢管58的另一端连通第二医用pv管及第二鲁尔接头，所述氧合器连通供氧装置6；

所述血池1的第二引出口连通所述互挽式反相搏动泵2的第二流入端，该互挽式反相搏动泵2的第二流出端连通所述滤器7的流入端，该滤器7的流出端分别连通废液袋8及三通；

所述血池1的第三引出口连通第一滚柱单泵3的流入端，该第一滚柱单泵3的流出端连接在与所述滤器7相通的三通上；

所述尿液收集装置包括依次连接的第三鲁尔接头、第三医用pv管及尿液收集袋9；

所述胆汁收集装置包括依次连接的第四鲁尔接头、第四医用pv管及胆汁引流袋10。

所述的氧合器为膜式氧合器。

所述的滤器7与废液袋8之间安装第二滚柱单泵11。

所述的离体器官保温、血液加温装置5中透明保温盖51为中心部向上隆起的拱形形状。

所述的离体器官保温、血液加温装置5中箱体54上开设的两个安装孔呈斜对角位布设在该箱体5上，这两个安装孔位于同一水平线上。

临床使用例：

一种利用上述离体器官保存系统的一种离体肝脏、肾脏联合保存的实施方法，包括以下步骤：

步骤a.所述离体器官保存系统的系统输出端与输入端作短路连接，与所述血池1相通的鲁尔接头开放排气；

步骤b.预冲：将1000ml生理盐水+2ml肝素注入血池1，开放与所述血池1相通的鲁尔接头和第一注入口，启动互挽式反相搏动泵2及第一滚柱单泵3，进行30min的自循环，充分肝素化，并排出管路中气体，启动离体器官保温、血液加温装置5达到设定温度；

步骤c1.将供体的全部血液收集，其中2000ml血液通过第一鲁尔接头及第一医用pv管注入血池，同时注入肝素抗凝，其余血液枸橼酸钠抗凝，冷藏备用；

步骤c2.血池1的第一引出口与互挽式反相搏动泵2的第一流入端以医用pv管连接；

步骤c3.互挽式反相搏动泵2的第一流出端与氧合器4的流入端以医用pv管连接；

步骤c4.氧合器4的流出端与所述离体器官保温、血液加温装置5中的回纹形医用不锈钢管58的一端以医用pv管连接；

步骤c5.将离体器官置于离体器官保温、血液加温装置5的医用硅胶膜53上；

步骤c6.所述回纹形医用不锈钢管58的另一端以第二医用pv管及第二鲁尔接头与腹主动脉残端相连接，腹主动脉残端的另一端封闭；

步骤c7.血池1的第二引出口与所述互挽式反相搏动泵2的第二流入端以医用pv管连接；

步骤c8.互挽式反相搏动泵2的第二流出端与所述滤器7的流入端以医用pv管连接；

步骤c9.滤器7的流出端分别连通废液袋及三通；

步骤c10.血池1的第三引出口与第一滚柱单泵3以医用pv管连接；

步骤c11.第一滚柱单泵3的流出端连接在与所述滤器7相通的三通上；

步骤c12.所述三通汇出口以医用pv管及鲁尔接头与门静脉残端连接；

步骤c13.腔静脉残端依次连接第一鲁尔接头及第一医用pv管与血池连接，腔静脉远心端扎闭；

步骤c14.胆总管残端依次连接第四鲁尔接头、第四医用pv管及胆汁引流袋10；

步骤c15.双输尿管残端依次连接第三鲁尔接头、第三医用pv管及尿液收集袋9；

步骤c16.氧合器4连通供氧装置6；

步骤c17.滤器7与废液袋8之间加装第二滚柱单泵11(p4)；

步骤c18.连接完毕后，均以针头高端位排气；

步骤d1.运行：开启互挽式反相搏动泵中两个血泵的泵速500-2000ml/h；

氧合器4通过供氧装置6给氧，流量0.5-2l/min；

离体器官保温、血液加温装置5的温度控制36-38℃之间；

开启第一滚柱单泵3泵速200-350mol/min，收集胆汁、尿液、废液，单位时间计量，在血池1的第一注入口注入端加入药物、电解质、置换液；

步骤d2.运行中管理：运行中对包括血温、泵速、血液中成份、抗凝、氧供、液体量环节进行管理；

步骤d21.血温：控制在36-38℃之间，主要调整电热丝加热目标值；

步骤d22.血泵：速度控制在500-2000ml/min范围内，根据胆汁与尿液分泌量调整互挽式反相搏动泵2的泵速；

步骤d23.血液成分：定时监测包括血常规、血糖、肝功能、肾功能、电解质、c反应蛋白，根据测定结果直接在血池中加入相应的药物，包括：抗生素、悬红、血浆、人血白蛋白、胰岛素、电解质、糖、氨基酸、脂肪乳、碳酸氢钠；

步骤d24.抗凝：定时监测活化的全血凝固时间(act)，在血池中添加肝素，act控制目标在250s左右；

步骤d25.氧供：氧合器出口端采血定时监测血气，根据血气分析结果调整氧流量；

步骤d26.液体：根据胆汁、尿液和废液量、血常规中红细胞压积、血红蛋白指标，在血池中添加置换液、血浆、生理盐水、葡萄糖溶液。

以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述的实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可以作出种种的等同的变型或替换，这些等同变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。