RU2570391C1 - Device for extracorporeal mechanical perfusion of donor organs inside donor's body - Google Patents
Device for extracorporeal mechanical perfusion of donor organs inside donor's body Download PDFInfo
- Publication number
- RU2570391C1 RU2570391C1 RU2014125098/14A RU2014125098A RU2570391C1 RU 2570391 C1 RU2570391 C1 RU 2570391C1 RU 2014125098/14 A RU2014125098/14 A RU 2014125098/14A RU 2014125098 A RU2014125098 A RU 2014125098A RU 2570391 C1 RU2570391 C1 RU 2570391C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- perfusion
- donor
- pump
- arterial
- venous
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
Изобретение относится к медицине, в частности к медицинской технике, а именно к устройствам для проведения перфузии, предназначенным для восстановления и поддержания жизнеспособности донорских органов после остановки естественного кровообращения для осуществления последующей трансплантации.The invention relates to medicine, in particular to medical equipment, namely, devices for perfusion, designed to restore and maintain the viability of donor organs after stopping natural circulation for subsequent transplantation.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
В современном мире трансплантационное сообщество вплотную подошло к необходимости создания перфузионных устройств, предназначенных для сохранения жизнеспособности донорских органов для последующей трансплантации, поскольку перфузионное восстановление и сохранение жизнеспособности органов способно увеличить шансы для спасения жизней и излечения достаточно большого числа пациентов, благодаря развитию трансплантологии.In the modern world, the transplant community has come close to the need to create perfusion devices designed to preserve the viability of donor organs for subsequent transplantation, since perfusion restoration and preservation of organ viability can increase the chances of saving lives and curing a sufficiently large number of patients due to the development of transplantology.
Известно, что статическая - бесперфузионная гипотермическая - холодовая - консервация в настоящее время является наиболее распространенной во всем мире способом хранения донорских органов в связи с простотой применения, доступностью и относительной дешевизной метода и заключается в помещении донорского органа непосредственно после эксплантации в герметичную емкость с холодным консервирующим раствором, температура которого поддерживается в диапазоне от 4 до 8°C, с последующим хранением донорского органа в специальном контейнере. Трансплантация органов, подвергшихся статическому холодовому хранению в большинстве случаев, сопровождается развитием отсроченной функции, повышенной частотой кризов отторжения, снижением срока службы трансплантатов. Статическое холодовое хранение трансплантатов применимо лишь для органов, полученных от доноров, у которых зафиксирована смерть мозга. Статическая холодовая консервация пострадавших от недостатка кислорода органов на сегодняшний день является нерациональной, особенно на фоне все более широкого использования трансплантатов от доноров.It is known that static - nonperfusion hypothermic - cold - preservation is currently the most common way of storing donor organs worldwide due to the ease of use, accessibility and relative cheapness of the method and consists in placing the donor organ immediately after explantation in a sealed container with cold preserving a solution whose temperature is maintained in the range from 4 to 8 ° C, followed by storage of the donor organ in a special container. The transplantation of organs subjected to static cold storage in most cases is accompanied by the development of delayed function, an increased frequency of rejection crises, and a decrease in the life of grafts. Static cold storage of transplants is only applicable to organs received from donors who have brain death. Static cold preservation of organs affected by a lack of oxygen is irrational today, especially against the background of the increasing use of transplants from donors.
Актуально применение экстракорпоральной нормотермической перфузии донорских органов до осуществления эксплантации и после нее, для восстановления в них кровообращения и обеспечения снабжения донорских органов кислородом, поскольку такой способ сохранения и восстановления жизнеспособности органов состоит в обеспечении доступности трансплантации широкому кругу нуждающихся за счет применения портативных перфузионных устройств для реализации технологии нормотермической перфузии органов до, во время и после эксплантации.The use of extracorporeal normothermal perfusion of donor organs prior to and after explantation is performed to restore blood circulation in them and to provide the donor organs with oxygen, since such a method of preserving and restoring organ viability consists in ensuring the availability of transplantation to a wide range of people in need through the use of portable perfusion devices for implementation technologies of normothermic perfusion of organs before, during and after explantation.
Эффективность такого подхода состоит в полном восстановлении и поддержке функциональной пригодности органов, что нельзя осуществить без применения аппаратных методов перфузии.The effectiveness of this approach consists in the complete restoration and support of the functional fitness of organs, which cannot be achieved without the use of hardware perfusion methods.
Известно устройство для перфузии изолированных органов [1], в котором для увеличения срока жизнеспособности изолированного органа во время перфузии его масса поддерживается постоянной, за счет устройства для измерения массы с тензодатчиками, эластичной камерой, дополнительным насосом диафрагменного типа с дополнительной камерой, диализатором, а также электропневмоклапаном, увлажнителем воздуха с дополнительным нагревателем, источниками давления и вакуума, соединенными последовательно с камерой, кроме того, тензоусилителем, устройством задержки импульсов, тактовым генератором привода и регистрирующим устройством.A device for perfusion of isolated organs [1], in which to increase the life of an isolated organ during perfusion, its mass is kept constant, due to a device for measuring mass with strain gauges, an elastic chamber, an additional diaphragm pump with an additional chamber, dialyzer, and electropneumatic valve, humidifier with an additional heater, pressure and vacuum sources connected in series with the chamber, in addition, a strain gauge, device wave delay pulses, the clock of the drive and the recording device.
Также известно устройство [2] для перфузии изолированного органа. Изобретение заключается в том, что изолированный орган - селезенку помещают в перфузионную камеру со стерильным физиологическим раствором, а с помощью использования рабочей камеры, заполненной подогретой водой - 37°C, и эластичной камеры выполняется гидромассаж органа, что позволяет увеличить время жизнеспособности органа за счет обеспечения адекватной микроциркуляции и снижения травмы органа.A device [2] for perfusion of an isolated organ is also known. The invention consists in the fact that an isolated organ - a spleen is placed in a perfusion chamber with sterile physiological saline, and using a working chamber filled with heated water - 37 ° C and an elastic chamber - hydromassage of the organ is performed, which allows to increase the organ's viability by providing adequate microcirculation and reduce organ trauma.
Известно также устройство для перфузии изолированной печени [3], в котором для приближения условий перфузии к физиологическим изолированную печень располагают между двумя эластичными мембранами, перфузионную камеру заполняют водой и при помощи источника подают воздух в эластичный мешок, уровень жидкости при этом колеблется с небольшой амплитудой, в результате этого изменяется положение мембраны, последняя оказывает давление на печень, имитируя воздействие диафрагмы, а другая мембрана имитирует воздействие на печень органов брюшной полости, в частности кишечника.There is also known a device for perfusion of an isolated liver [3], in which, in order to approximate the conditions of perfusion to physiological, an isolated liver is placed between two elastic membranes, the perfusion chamber is filled with water and air is supplied into the elastic bag using a source, while the liquid level fluctuates with a small amplitude, as a result of this, the position of the membrane changes, the latter exerts pressure on the liver, simulating the effect of the diaphragm, and the other membrane simulates the effect of abdominal organs on the liver Lost, particularly the intestines.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению можно считать устройство для консервации печеночного трансплантата в условиях нормотермии [4], которое заключается в том, что печеночный трансплантат помещается в специальную емкость, наполненную консервирующим раствором, который пропускают через трансплантат и сливают в эту же емкость, покрывая его им. Консервирующий раствор представляет собой кровь или раствор эритроцитов в сыворотке.The closest to the proposed invention can be considered a device for preservation of the liver transplant under normothermia [4], which consists in the fact that the liver transplant is placed in a special container filled with a preservative solution, which is passed through the transplant and poured into the same container, covering it with it . Preservative solution is a blood or a solution of red blood cells in serum.
Недостатком данного изобретения является то, что в таком устройстве отсутствует система удаления активированных лейкоцитов из перфузионного контура, что не позволяет полноценно восстановить проходимость микроциркуляторного русла трансплантата и избежать повреждения эндотелия за счет эндотелиально-лейкоцитарного взаимодействия.The disadvantage of this invention is that in such a device there is no system for removing activated leukocytes from the perfusion circuit, which does not fully restore the patency of the microvasculature of the graft and avoid damage to the endothelium due to endothelial-leukocyte interaction.
Также к недостаткам способа можно отнести отсутствие в устройстве системы проверки и контроля проходимости микроциркуляторного русла, что создает предпосылки для повреждения структуры органов за счет избыточного перфузионного давления.The disadvantages of the method include the lack of a system for checking and controlling the patency of the microvasculature, which creates the prerequisites for damage to the structure of organs due to excessive perfusion pressure.
Помимо этого, отсутствует возможность быстрого подключения устройства как в теле донора, так и вне его, что увеличивает время безперфузионного периода и дополнительного повреждения структурных единиц органов.In addition, there is no possibility of quick connection of the device both in the body of the donor and outside it, which increases the time of the non-perfusion period and additional damage to the structural units of organs.
Еще одним недостатком является отсутствие в устройстве контроля объема перфузата, что исключает возможность отслеживания потери перфузата за пределы перфузионного контура, это снижает эффективности перфузии и создает предпосылки для неадекватного состава перфузата, что снижает его функциональные свойства.Another disadvantage is the lack of perfusion solution in the control device, which excludes the possibility of tracking the loss of perfusion solution outside the perfusion circuit, this reduces the perfusion efficiency and creates the preconditions for the inadequate composition of the perfusion solution, which reduces its functional properties.
Техническим результатом, для достижения которого направлено указанное изобретение, является создание такого устройства, которое обеспечивало бы восстановление и поддержание жизнеспособности донорских органов после остановки естественного кровообращения для их последующей трансплантации, позволяло бы восстановить проходимость микроциркуляторного русла трансплантата и избежать повреждения эндотелия за счет эндотелиально-лейкоцитарного взаимодействия, осуществлять контроль проходимости микроциркуляторного русла, позволяло бы сократить время безперфузионного периода, позволяло бы осуществлять контроль объема перфузата.The technical result to which this invention is directed is the creation of such a device that would ensure the restoration and maintenance of the viability of the donor organs after stopping natural circulation for subsequent transplantation, would restore the patency of the microvasculature of the graft and avoid endothelial damage due to endothelial-leukocyte interaction to control the patency of the microvasculature, would allow with to shorten the time of the non-perfusion period, it would be possible to control the volume of the perfusion solution.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Технический результат достигается тем, что предложен следующий вариант изобретения:The technical result is achieved by the fact that the following variant of the invention is proposed:
Предложено устройство для проведения экстракорпоральной аппаратной перфузии донорских органов внутри тела донора, включающее для предотвращения повреждения внутренних органов донора и снижения возврата перфузата за счет дополнительного введения необходимого объема раствора, предназначенного для защиты таких органов, как сердце, печень, почки, легкие, при трансплантации, транспортировке и пересадке от донора к реципиенту, в венозное русло не менее двух инвазивных датчиков давления, не менее одного из указанных датчиков установлено на входе в артериальную канюлю и не менее одного из указанных датчиков установлено на выходе из венозной канюли, а также лейкоцитарный фильтр, оксигенатор, насос, блок управления и энергопитания насоса, датчики давления снабжены обратной связью, а также механизмом контроля объема перфузата, который реализован в блоке управления и энергопитания насоса, в системе энергопитания реализованы встроенные аккумуляторы, для обеспечения использования в отсутствие источников электрического питания, насос и блок управления и энергопитания насоса включают механизм постепенного увеличения оборотов ротора насоса в зависимости от разницы давлений на артериальной и венозной канюлях, а также для сокращения времени сборки устройства на период до 15 минут используется упрощенная система экстракорпоральных перфузионных трубок (исключающая использование венозного резервуара), для соединения компонентов устройства.A device is proposed for extracorporeal hardware perfusion of donor organs inside the body of a donor, including to prevent damage to the internal organs of the donor and reduce the return of perfusate due to the additional introduction of the necessary volume of solution designed to protect organs such as the heart, liver, kidneys, lungs during transplantation, transportation and transplantation from a donor to a recipient, into the venous channel of at least two invasive pressure sensors, at least one of these sensors is installed on at the entrance to the arterial cannula and at least one of these sensors is installed at the exit of the venous cannula, as well as a leukocyte filter, an oxygenator, a pump, a control unit and power supply for the pump, pressure sensors are equipped with feedback, as well as a perfusate volume control mechanism, which is implemented in the unit control and power supply of the pump, built-in accumulators are implemented in the power supply system, to ensure use in the absence of electric power sources, the pump and the control and power supply unit of the pump The mechanism of a gradual increase in the rotor speed of the pump depending on the pressure difference on the arterial and venous cannulas is switched on, and a simplified system of extracorporeal perfusion tubes (excluding the use of a venous reservoir) is used to connect the components of the device to reduce the assembly time of the device for up to 15 minutes.
Сущность предложенного устройства, заявленного в качестве изобретения, заключается в моделировании физиологических условий в донорских органах непосредственно внутри тела донора, то есть в возобновлении в них искусственного кровообращения с оксигенацией крови, или перфузата на ее основе с использованием для этих целей устройств на основе насосов, обеспечивающих экстренность применения собранного перфузионного контура, а также применении алгоритма «обратной связи», используя датчики давления, включенные в перфузионную систему на входе в артериальную канюлю и на выходе из венозной канюли.The essence of the proposed device, claimed as an invention, is to simulate the physiological conditions in the donor organs directly inside the body of the donor, that is, in the resumption of cardiopulmonary bypass with blood oxygenation, or perfusate based on it using for this purpose devices based on pumps that provide the urgency of using the assembled perfusion circuit, as well as the application of the "feedback" algorithm, using pressure sensors included in the perfusion system at the input ode to the arterial cannula and at the exit of the venous cannula.
Устройство включает насос с блоком автоматического управления и автономного энергопитания, лейкоцитарный фильтр, оксигенератор, не менее двух инвазивных датчиков давления, не менее одного из указанных датчиков установлено на входе в артериальную канюлю и не менее одного из указанных датчиков установлено на выходе из венозной канюли и систему соединительных трубок.The device includes a pump with an automatic control and autonomous power supply unit, a leukocyte filter, an oxygen generator, at least two invasive pressure sensors, at least one of these sensors is installed at the entrance to the arterial cannula, and at least one of these sensors is installed at the exit of the venous cannula and the system connecting tubes.
В работе устройства реализован механизм обратной связи, обеспечивающий постоянную двухканальную регистрацию измеренных величин давления в перфузионном контуре донорских органов на входе в артериальную канюлю и выходе из венозной канюли, и зависимое от этих величин управление двигателем насоса, что обеспечивает снижение количества оборотов ротора насоса при возрастании периферического сопротивления в регионе перфузии, что обеспечивает снижение риска повреждения микроциркуляторного русла.The device operates with a feedback mechanism that provides constant two-channel recording of measured pressure values in the perfusion circuit of donor organs at the entrance to the arterial cannula and exit from the venous cannula, and the pump motor control dependent on these values ensures a decrease in the number of revolutions of the pump rotor with increasing peripheral resistance in the perfusion region, which reduces the risk of damage to the microvasculature.
Контроль измеренных показателей давления на входе в артериальную канюлю и выходе из венозной канюли осуществляется блоком автоматического управления и автономного энергопитания. Оценка эффективности работы ротора насоса осуществляется за счет автоматического вычисления разницы давлений на артериальной и венозной канюлях. Определение разницы давления реализует безопасный режим скорости перфузии и оптимальные перфузионные характеристики восстановления и поддержания жизнеспособности донорских органов.The control of the measured pressure indicators at the entrance to the arterial cannula and exit from the venous cannula is carried out by the automatic control unit and autonomous power supply. Evaluation of the efficiency of the pump rotor is carried out by automatically calculating the pressure difference on the arterial and venous cannulas. The determination of the pressure difference implements a safe mode of perfusion rate and optimal perfusion characteristics of the restoration and maintenance of the viability of the donor organs.
Наличие датчика давления на венозной канюле обеспечивает контроль объема перфузионного раствора в регионе перфузии, при показаниях датчика о снижении объема в устройстве предусмотрено восполнение раствора, предназначенного для защиты таких органов, как сердце, печень, почки, легкие, при трансплантации, транспортировке и пересадке от донора к реципиенту, для защиты венозного трансплантата при замене коронарных сосудов, например «Кустодиол», что обеспечивает сохранять постоянство состава перфузата для поддержания физиологических условий и поддержания постоянного давления внутри контура устройства, а также по данным используемого объема перфузата, полученным по данным с датчика давления, оценивают степень проходимости микроциркуляторного русла. Наличие в составе перфузионного контура лейкоцитарного фильтра позволяет удалить активированные лейкоциты и их конгломераты из региона перфузии, что значительно снижает степень реперфузионной травмы, а также иммунологической реакции в виде криза отторжения в раннем послеоперационном периоде после трансплантации.The presence of a pressure sensor on the venous cannula provides control of the volume of the perfusion solution in the perfusion region, when the sensor indicates a decrease in volume, the device provides for the replenishment of the solution designed to protect organs such as the heart, liver, kidneys, lungs, during transplantation, transportation and transplantation from the donor to the recipient, to protect the venous transplant when replacing coronary vessels, for example, Custodiol, which ensures that the composition of the perfusate is constant to maintain physiological conditions viy and maintaining a constant pressure inside the circuit of the device, as well as according to the data used perfusion volume obtained from data from a pressure sensor, assess the degree of patency of the microvasculature. The presence of a leukocyte filter in the perfusion contour allows the removal of activated leukocytes and their conglomerates from the perfusion region, which significantly reduces the degree of reperfusion injury, as well as the immunological reaction in the form of rejection crisis in the early postoperative period after transplantation.
Использование в составе устройства оксигенатора, соединенного с источником кислорода, дает возможность полноценно восстанавливать аэробные обменные процессы в донорском органе, что наряду с применением режима нормотермии позволяет моделировать физиологические условия, создавая предпосылки к восстановлению функционального состояния органа, и восстанавливать гомеостаз клеток, а также проводить его модификацию за счет введения медикаментозных препаратов в контур перфузии.The use of an oxygenator connected to an oxygen source as a part of the device makes it possible to fully restore aerobic metabolic processes in the donor organ, which, along with the application of the normothermia regime, allows simulating physiological conditions, creating the prerequisites for restoring the functional state of the organ, and restoring cell homeostasis, as well as conducting it modification due to the introduction of drugs into the perfusion circuit.
На чертеже представлена схема предлагаемого устройства, где:The drawing shows a diagram of the proposed device, where:
1 - артериальный датчик давления1 - arterial pressure sensor
2 - венозный датчик давления2 - venous pressure sensor
3 - блок пульсового давления3 - pulse pressure unit
4 - пороговый блок4 - threshold block
5 - блок управления насосом (6)5 - pump control unit (6)
6 - насос6 - pump
7 - оксигенатор7 - oxygenator
8 - лейкоцитарный фильтр8 - leukocyte filter
ПримерExample
В клинической практике заявленное устройство в качестве изобретения применялось при работе с двумя донорами с внезапной необратимой остановкой кровообращения, главной особенностью которых явилось то обстоятельство, что смерть от остановки сердечной деятельности была констатирована до извещения донорской службы о наличии потенциального донора, а изъятие не начиналось до прибытия судебно-медицинского эксперта, что определяло критические сроки первичной тепловой ишемии. Донорами стали две женщины в возрасте 27 лет - №1, причина смерти - ОЧМТ, УГМ, и 48 лет - №2, причина смерти - Массивный САК, время первичной тепловой ишемии составило 55 и 63 минуты соответственно, доза вазопрессорной поддержки и в одном, и в другом случае была 6 мкг/кг/мин, оба донора имели исходный удовлетворительный уровень азотемии и диуреза, находившейся в пределах нормы. Экстракорпоральная нормотермическая перфузия абдоминальных донорских органов in situ с использованием макета аксиального (осевого) насоса и удалением лейкоцитов проводилась модифицированной аутологичной кровью доноров в течение 140 и 142 минут. Начальная скорость перфузии составила 1 л/мин, в течение 15 мин достигала 5 л/мин, уровень подачи кислорода устанавливался постоянный 350 мл/мин. Уровень лейкоцитов в перфузионном контуре снизился до 0,78×109/л в первом случае от исходного и 0,66×109 /л во втором. Уровень гемоглобина и гематокрита составлял 34,1-0,30 г/л и 37,2-0,32 г/л соответственно. Реципиентами почек стали 4 пациента, находящиеся на заместительной почечной терапии программным гемодиализом. Средний возраст пациентов составил 46,75±0,75, 3 женщины, 1 мужчина. Схемы иммуносупрессии включали 3 компонента - ингибиторы кальциневрина, препараты микофеноловой кислоты и глюкокортикоиды в стандартных дозах. Срок наблюдения результатов пересадок почек от доноров с использованием перфузионного «оживления» почек до их эксплантации составил 1 год. В 100% случаев наблюдалось немедленное восстановление функции трансплантатов. Среднее значение креатинина сыворотки крови к первому году после трансплантации составило 84±13,1 мкмоль/л, что соответствует удовлетворительной функции почечных трансплантатов.In clinical practice, the claimed device was used as an invention when working with two donors with sudden irreversible cardiac arrest, the main feature of which was the fact that death from cardiac arrest was ascertained before the donor was notified of the presence of a potential donor, and the withdrawal did not begin before arrival forensic expert, which determined the critical timing of primary thermal ischemia. The donors were two women aged 27 years - No. 1, the cause of death - BMI, UGM, and 48 years - No. 2, the cause of death - Massive SAK, the time of primary thermal ischemia was 55 and 63 minutes, respectively, the dose of vasopressor support and in one, and in another case it was 6 μg / kg / min, both donors had an initial satisfactory level of azotemia and diuresis, which was within normal limits. Extracorporeal normothermic perfusion of abdominal donor organs in situ using an axial (axial) pump prototype and leukocyte removal was carried out using modified autologous donor blood for 140 and 142 minutes. The initial perfusion rate was 1 l / min; within 15 min it reached 5 l / min; the oxygen supply level was fixed at 350 ml / min. The level of leukocytes in the perfusion circuit decreased to 0.78 × 10 9 / L in the first case from the original and 0.66 × 10 9 / L in the second. The hemoglobin and hematocrit levels were 34.1-0.30 g / l and 37.2-0.32 g / l, respectively. 4 patients who were on renal replacement therapy with program hemodialysis became kidney recipients. The average age of the patients was 46.75 ± 0.75, 3 women, 1 man. Immunosuppression schemes included 3 components - calcineurin inhibitors, mycophenolic acid preparations, and glucocorticoids in standard doses. The period of observation of the results of kidney transplants from donors using perfusion "revitalization" of the kidneys before their explantation was 1 year. In 100% of cases, immediate restoration of transplant function was observed. The average serum creatinine value by the first year after transplantation was 84 ± 13.1 μmol / L, which corresponds to a satisfactory function of renal transplants.
Особенностью применения данного устройства у донора являлось то, что на экран блока управления и энергопитания насоса выводились данные с венозного датчика давления, что отражало степень заполнения венозного русла перфузионным раствором и обеспечивало механизм обратного контроля объема перфузата. Снижение показателей данного параметра свидетельствовало о снижении возврата по венозной канюле и позволяло своевременно выполнить дополнительное введение необходимого объема раствора, предназначенного для защиты таких органов, как сердце, печень, почки, легкие, при трансплантации, транспортировке и пересадке от донора к реципиенту, для защиты венозного трансплантата при замене коронарных сосудов, например «Кустодиол», в венозное русло, тем самым предотвратить снижение перфузионного давления на артериальной канюле и оценить степень отека (проходимость) микрососудистого русла. В состав устройства было включено не менее одного датчика давления, установленного на входе в артериальную канюлю, и не менее одного из датчиков давления, установленного на выходе из венозной канюли, а осевой насос и блок управления и энергопитания насоса включали механизм постепенного увеличения оборотов ротора насоса в зависимости от разницы давлений на артериальной и венозной канюлях. Для сокращения времени сборки устройства на период до 15 минут использовалась упрощенная система экстракорпоральных перфузионных трубок (исключающая использование венозного резервуара), для соединения компонентов устройства, а в системе энергопитания блока управления и энергопитания насоса были реализованы встроенные аккумуляторы, позволившие обеспечить использование устройства в отсутствие источников электрического питания и осуществить транспортировку донора из отделения реанимации в операционную при продолжении работы устройства. Таким образом:A specific feature of the use of this device with a donor was that data from a venous pressure sensor was displayed on the screen of the control unit and the power supply of the pump, which reflected the degree of filling of the venous channel with a perfusion solution and provided a mechanism for reverse control of perfusion volume. A decrease in the parameters of this parameter indicated a decrease in return through the venous cannula and allowed timely additional administration of the required volume of solution intended for the protection of organs such as the heart, liver, kidneys, lungs, during transplantation, transportation and transplantation from donor to recipient, to protect the venous transplant when replacing coronary vessels, such as Custodiol, into the venous bed, thereby preventing a decrease in perfusion pressure on the arterial cannula and assess the degree edema (patency) of the microvascular bed. The device included at least one pressure sensor installed at the entrance to the arterial cannula, and at least one of the pressure sensors installed at the exit of the venous cannula, and the axial pump and the pump control and power supply unit included a mechanism for gradually increasing the rotor speed of the pump depending on the difference in pressure on the arterial and venous cannulas. To reduce the assembly time of the device for a period of up to 15 minutes, a simplified system of extracorporeal perfusion tubes (excluding the use of a venous reservoir) was used to connect the components of the device, and built-in batteries were implemented in the power supply system of the control unit and the power supply of the pump, which made it possible to use the device in the absence of electric sources nutrition and transport the donor from the intensive care unit to the operating room while continuing to work Properties. In this way:
- в устройстве применен механизм обратной связи, обеспечивающий постоянную двухканальную регистрацию измеренных величин давления в перфузионном контуре донорских органов на входе в артериальную канюлю и выходе из венозной канюли, и зависимое от этих величин программное управление двигателем насоса микронасоса, что обеспечивает снижение количества оборотов ротора насоса при возрастании периферического сопротивления в регионе перфузии;- the device uses a feedback mechanism that provides constant two-channel recording of measured pressure values in the perfusion circuit of donor organs at the entrance to the arterial cannula and exit from the venous cannula, and the micropump pump motor control that is dependent on these values ensures a decrease in the number of revolutions of the pump rotor when increased peripheral resistance in the perfusion region;
- устройство является экстренно собираемой конструкцией с автономным источником питания, минимальным числом комплектующих и интуитивно понятным интерфейсом пользователя, что не требует специальной подготовки и позволяет применять устройство реаниматологам, перфузиологам, трансплантационным координаторам и бригадам эксплантации;- the device is an emergency assembled design with an autonomous power source, a minimum number of components and an intuitive user interface, which does not require special training and allows the device to be used by resuscitators, perfusionists, transplant coordinators and explantation teams;
- наличие датчика давления на венозной канюле - на выходе из перфузионного контура - позволяет контролировать объем перфузата и своевременно его дополнять, так как во время перфузии в теле донора возможны потери перфузата в межклеточное пространство, данные венозного датчика давления позволяют дополнять объем перфузата раствором, предназначенным для защиты таких органов, как сердце, печень, почки, легкие, при трансплантации, транспортировке и пересадке от донора к реципиенту, что позволяет сохранять постоянство состава перфузата в течение перфузии.- the presence of a pressure sensor on the venous cannula - at the outlet of the perfusion circuit - allows you to control the volume of the perfusate and to supplement it in a timely manner, since perfusion in the intercellular space is possible during perfusion, the data of the venous pressure sensor allow you to supplement the volume of the perfusate with a solution intended for protect organs such as the heart, liver, kidneys, lungs during transplantation, transportation and transplantation from donor to recipient, which allows to maintain the constancy of the composition of the perfusate over perfusion.
Технический результат достигнут тем, что предложенный вариант такого устройства, которое обеспечивает восстановление и поддержание жизнеспособности донорских органов после остановки естественного кровообращения для их последующей трансплантации, позволяет восстановить проходимость микроциркуляторного русла трансплантата и избежать повреждения эндотелия за счет эндотелиально-лейкоцитарного взаимодействия, осуществлять контроль проходимости микроциркуляторного русла, позволяет сократить время бесперфузионного периода, позволяет осуществлять контроль объема перфузата.The technical result is achieved by the fact that the proposed version of such a device, which provides restoration and maintenance of the viability of donor organs after stopping natural circulation for subsequent transplantation, allows to restore the patency of the microcirculatory bed of the graft and to avoid damage to the endothelium due to endothelial-leukocyte interaction, to control the patency of the microcirculatory bed allows you to reduce the time of the non-perfusion period, allowing It is possible to control the volume of perfusion solution.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬINDUSTRIAL APPLICABILITY
Предлагаемое изобретение относится к устройствам для проведения экстракорпоральной аппаратной перфузии донорских органов кровью донора внутри его тела в условиях нормотермии, то есть при температуре, подобной температуре человеческого тела, для восстановления и сохранения длительной жизнеспособности органов в умершем человеке.The present invention relates to devices for performing extracorporeal perfusion of donor organs with the blood of a donor inside his body under normothermic conditions, that is, at a temperature similar to the temperature of the human body, to restore and maintain long-term organ viability in a dead person.
Устройство может быть использовано в работе центров органного донорства, отделениях реанимации и интенсивной терапии, отделениях сердечно-сосудистой терапии, отделениях онкологии. Перспективным также представляется использование данного устройства для транспортировки донора для проведения дополнительных исследований (коронарографии, ангиографии (в т.ч. церебральной), СКТ). Устройство также может быть рекомендовано для широкого использования в научно-исследовательских целях.The device can be used in the work of organ donation centers, intensive care units and intensive care units, cardiovascular therapy departments, oncology departments. It also seems promising to use this device for donor transportation for additional studies (coronary angiography, angiography (including cerebral), SKT). The device can also be recommended for widespread use for research purposes.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES
1. Патент SU 1464324.1. Patent SU 1464324.
2. Патент SU 1687262.2. Patent SU 1687262.
3. Патент SU 479466.3. Patent SU 479466.
4. Патент RU 2489855.4. Patent RU 2489855.
Фиг. 1FIG. one
В соответствии с формулой изобретения и описанием чертежа (см. фиг. 1), на котором:In accordance with the claims and the description of the drawing (see Fig. 1), on which:
1 - артериальный датчик давления1 - arterial pressure sensor
2 - венозный датчик давления2 - venous pressure sensor
3 - блок пульсового давления3 - pulse pressure unit
4 - пороговый блок4 - threshold block
5 - блок управления насосом (6)5 - pump control unit (6)
6 - насос6 - pump
7 - оксигенатор7 - oxygenator
8 - лейкоцитарный фильтр8 - leukocyte filter
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014125098/14A RU2570391C1 (en) | 2014-06-20 | 2014-06-20 | Device for extracorporeal mechanical perfusion of donor organs inside donor's body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014125098/14A RU2570391C1 (en) | 2014-06-20 | 2014-06-20 | Device for extracorporeal mechanical perfusion of donor organs inside donor's body |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2570391C1 true RU2570391C1 (en) | 2015-12-10 |
Family
ID=54846574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014125098/14A RU2570391C1 (en) | 2014-06-20 | 2014-06-20 | Device for extracorporeal mechanical perfusion of donor organs inside donor's body |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2570391C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2542793A (en) * | 2015-09-29 | 2017-04-05 | Spectrum Medical Ltd | Control system |
| RU2617093C1 (en) * | 2016-03-16 | 2017-04-19 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Биософт-М" | Perfusion circuit pump drive unit for restoration of blood circulation and oxygenation |
| CN108432743A (en) * | 2018-06-15 | 2018-08-24 | 广州军区广州总医院 | Portable organ contributes donor machine perfusion system |
| US11033672B2 (en) | 2015-09-16 | 2021-06-15 | Spectrum Medical Ltd. | Control system |
| RU2773291C1 (en) * | 2021-07-29 | 2022-06-01 | Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы городская клиническая больница имени С.П. Боткина департамента здравоохранения города Москвы (ГБУЗ ГКБ им. С.П. Боткина ДЗМ) | Method for hypothermic oxygenated perfusion in liver and kidney transplantation |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU465203A1 (en) * | 1973-03-28 | 1975-03-30 | Рижский Медицинский Институт | The method of preservation of the liver |
| RU2441608C1 (en) * | 2010-06-29 | 2012-02-10 | Государственное учреждение Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт скорой помощи им. И.И. Джанелидзе | Method for restoration and maintenance of vitality of an ischemically damaged donor organ |
| RU2477151C2 (en) * | 2007-03-19 | 2013-03-10 | Инсьюлин Медикал Лтд. | Method and device for drug delivery |
| RU2489855C2 (en) * | 2008-05-14 | 2013-08-20 | Фундасио Привада Клиник Пер А Ла Ресерка Биомедика | Device for preservation of hepatic transplant in normothermia conditions |
-
2014
- 2014-06-20 RU RU2014125098/14A patent/RU2570391C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU465203A1 (en) * | 1973-03-28 | 1975-03-30 | Рижский Медицинский Институт | The method of preservation of the liver |
| RU2477151C2 (en) * | 2007-03-19 | 2013-03-10 | Инсьюлин Медикал Лтд. | Method and device for drug delivery |
| RU2489855C2 (en) * | 2008-05-14 | 2013-08-20 | Фундасио Привада Клиник Пер А Ла Ресерка Биомедика | Device for preservation of hepatic transplant in normothermia conditions |
| RU2441608C1 (en) * | 2010-06-29 | 2012-02-10 | Государственное учреждение Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт скорой помощи им. И.И. Джанелидзе | Method for restoration and maintenance of vitality of an ischemically damaged donor organ |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11033672B2 (en) | 2015-09-16 | 2021-06-15 | Spectrum Medical Ltd. | Control system |
| GB2542793A (en) * | 2015-09-29 | 2017-04-05 | Spectrum Medical Ltd | Control system |
| US10806846B2 (en) | 2015-09-29 | 2020-10-20 | Spectrum Medical Ltd. | Control system |
| GB2542793B (en) * | 2015-09-29 | 2021-02-17 | Spectrum Medical Ltd | Control system |
| RU2617093C1 (en) * | 2016-03-16 | 2017-04-19 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Биософт-М" | Perfusion circuit pump drive unit for restoration of blood circulation and oxygenation |
| WO2017160191A1 (en) * | 2016-03-16 | 2017-09-21 | Игорь Алексеевич Филатов | Device for driving a perfusion circuit pump for restoring blood circulation and blood oxygenation |
| EA037943B1 (en) * | 2016-03-16 | 2021-06-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Биософт-М" | Device for driving a perfusion circuit pump for restoring blood circulation and blood oxygenation |
| CN108432743A (en) * | 2018-06-15 | 2018-08-24 | 广州军区广州总医院 | Portable organ contributes donor machine perfusion system |
| CN108432743B (en) * | 2018-06-15 | 2023-08-11 | 广东丁沃生医疗器械有限公司 | Portable organ donation donor mechanical perfusion system |
| RU2773291C1 (en) * | 2021-07-29 | 2022-06-01 | Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы городская клиническая больница имени С.П. Боткина департамента здравоохранения города Москвы (ГБУЗ ГКБ им. С.П. Боткина ДЗМ) | Method for hypothermic oxygenated perfusion in liver and kidney transplantation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6347565B2 (en) | Composition, method and apparatus for maintaining an organ | |
| Copeland et al. | Total artificial hearts: bridge to transplantation | |
| RU2570391C1 (en) | Device for extracorporeal mechanical perfusion of donor organs inside donor's body | |
| EP2809153B1 (en) | Apparatus for testing, assessment, and maintenance of harvested hearts for transplanting | |
| Rodríguez-Arias et al. | Protocols for uncontrolled donation after circulatory death | |
| JP2001516768A (en) | Compositions, methods and devices for maintaining organs | |
| Zhang et al. | A novel wearable pump-lung device: In vitro and acute in vivo study | |
| Osaki et al. | Functional evaluation of human donation after cardiac death donor hearts using a continuous isolated myocardial perfusion technique: Potential for expansion of the cardiac donor population | |
| RU2666515C2 (en) | Method of extracorporal recovery of perfusion and oxygenation in donor body | |
| Frazier et al. | Continuous-flow total artificial heart supports long-term survival of a calf | |
| US20180271087A1 (en) | Device for vascularized composite allotransplant preservation and use thereof | |
| Bizouarn et al. | Effects of pre-load variations on hemodynamic parameters with a pulsatile autoregulated artificial heart during the early post-operative period | |
| Gaieski et al. | Emergency cardiopulmonary bypass: a promising rescue strategy for refractory cardiac arrest | |
| EA037943B1 (en) | Device for driving a perfusion circuit pump for restoring blood circulation and blood oxygenation | |
| Yoo et al. | Pneumatic driven pulsatile ECMO in vitro evaluation with oxygen tanks | |
| Sasako et al. | Clinical experience of percutaneous cardiopulmonary support | |
| Kherani et al. | Ventricular assistance to bridge to transplantation | |
| Khodeli et al. | Practical and Theoretical Considerations for ECMO System Development | |
| Samuels | Biventricular mechanical replacement | |
| Spurlock et al. | Preliminary in vivo testing of a novel pump for short-term extracorporeal life support | |
| EP3319513B1 (en) | Autoimmune mechanical immunomodulation | |
| Shimahara et al. | Aspects of our liver support systems using extracorporeal xenoperfusion of pig or baboon liver | |
| WO2014124278A1 (en) | Perfusion of prospective donor hearts with polymerized hemoglobin | |
| Webb et al. | Novel multi-functional life support system | |
| ASSISTANCE | CARDIAC FUNCTION AND HEART FAILURE |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180621 |