BR112014011356B1 - Sistema de perfusão para perfundir em um órgão - Google Patents

Abstract

sistema de perfusão para perfundir em um órgão. um sistema de perfusão para fazer passar líquido em um órgão compreende: um circuito de fluido de perfusão arranjado para circular fluido de perfusão através do órgão; um órgão substituto arranjado para ser conectado ao circuito no lugar do órgão de maneira que o circuito possa circular fluido através do órgão substituto; e meios de detecção de órgão arranjados para distinguir entre a presença do órgão no circuito e a presença do órgão substituto no circuito. os meios de detecção podem compreender um ou mais sensores de pressão.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção diz respeito a sistemas deperfusão para órgãos corpóreos, em particular órgãos humanos, tais como o fígado, pâncreas, rim, intestino delgado, mas também outros órgãos incluindo órgãos não humanos.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] É conhecido, por exemplo, a partir da EP 1 168 913,fornecer um sistema para perfusão de órgão extracorporal em que um órgão humano ou não humano pode ser preservado, por exemplo, antes do transplante em um paciente. O sistema tipicamente compreende um reservatório para fluido de perfusão, o qual pode ser sangue ou uma outra solução deperfusão, e um circuito para circular o fluido através doórgão.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[003] A presente invenção fornece um sistema de perfusãopara a perfusão de um órgão, o sistema compreendendo um circuito de fluido de perfusão para circular fluido de perfusão através do órgão, dispositivo de ajuste para ajustar o teor de pelo menos um componente no fluido, dispositivo de medição para medir o teor do dito pelo menos um componente no fluido de perfusão, e dispositivo de controle arranjado para controlar o dispositivo de ajuste. Por exemplo, o dispositivo de controle pode ser arranjado para controlar o dispositivo de ajuste a fim de manter o dito teor medido dentro de uma faixa alvo. Em alguns casos isso pode estar acima de um nível alvo mínimo, ou abaixo de um nível alvo mínimo, ou entre limites alvos superior e inferior.

[004] O teor pode ser um teor relativo ou uma proporção, por exemplo, ele pode ser uma porcentagem, e ele pode ser medido por massa, ou em volume, ou por mol por cento.

[005] O pelo menos um componente pode ser pelo menos um de: oxigênio; dióxido de carbono; e um nutriente, tal como glicose.

[006] Onde o pelo menos um componente compreende oxigênio, o dispositivo de ajuste pode compreender dispositivo de adição de oxigênio arranjado para adicionar oxigênio ao fluido. Por exemplo, ele pode compreender um oxigenador.

[007] Onde o pelo menos um componente compreende dióxido de carbono, o dispositivo de ajuste pode compreender dispositivo de extração de dióxido de carbono arranjado para extrair dióxido de carbono do fluido. Este pode ser arranjado para fornecer ar, ou um outro gás, o qual pode absorver ou extrair dióxido de carbono do fluido. Esta função pode ser executada por um oxigenador que também fornece oxigênio, ou ela pode ser executada por um dispositivo ou sistema separado.

[008] O pelo menos um componente pode compreender pelo menos um de, ou ambos de: oxigênio e dióxido de carbono, em cujo caso o sistema pode compreender adicionalmente dispositivo de medição de nutriente arranjado para medir o teor de pelo menos um nutriente no fluido. O sistema pode compreender um fornecimento de nutriente. O sistema pode compreender dispositivo de adição de nutriente arranjado para adicionar o nutriente ao fluido, por exemplo, a partir do fornecimento. O dispositivo de controle pode ser arranjado para controlar o dispositivo de adição de nutriente para adicionar o nutriente se o teor do nutriente cair para abaixo de uma faixa alvo.

[009] O sistema pode compreender um termômetro arranjado para medir a temperatura do fluido. O sistema pode compreender dispositivo de ajuste térmico arranjado para ajustar a temperatura do fluido. O dispositivo de controle pode ser arranjado para controlar o dispositivo de ajuste térmico para manter a temperatura do fluido dentro de uma faixa alvo.

[010] O sistema pode compreender um duto de análise através do qual o fluido pode fluir. O dispositivo de medição pode ser arranjado para medir o fluido no duto de análise. Por exemplo, a duto de análise pode conectar duas partes do circuito que experimentarão pressões diferentes, uma da outra, durante perfusão. Isto tenderá a fazer com que parte do fluido flua através do duto de análise durante perfusão. Por exemplo, o duto de análise pode ter uma extremidade a montante conectada ao circuito a montante do órgão, e uma extremidade a jusante conectada ao circuito a jusante do órgão.

[011] O dispositivo de medição pode ser arranjado para operar durante perfusão do órgão. O dispositivo de controle pode ser arranjado para operar durante perfusão do órgão para manter a faixa ou faixas alvos.

[012] O dispositivo de controle pode incluir uma memória arranjada para armazenar pelo menos um limite da dita faixa, ou de pelo menos uma das ditas faixas. O dispositivo de controle pode ser arranjado para comparar o teor medido com o dito pelo menos um limite. Isto pode capacitá-lo para determinar quando o teor medido está fora da faixa alvo.

[013] O sistema pode compreender uma interface de usuário arranjada para capacitar um usuário para introduzir pelo menos um limite da dita faixa, ou de pelo menos uma das ditas faixas. A interface de usuário também pode ser arranjada para indicar o teor de pelo menos um dos componentes do fluido.

[014] O sistema pode compreender dispositivo de detecção de órgão arranjado para detectar a presença do órgão no circuito. O sistema pode compreender adicionalmente um órgão substituto arranjado para ser conectado ao circuito no lugar do órgão de maneira que o circuito possa circular fluido através do órgão substituto. Onde o sistema inclui dispositivo de detecção de órgão, o dispositivo de detecção de órgão pode ser arranjado para distinguir entre a presença do órgão no circuito e a presença do órgão substituto no circuito.

[015] De fato, a presente invenção fornece adicionalmente um sistema de perfusão para fazer passar líquido em um órgão, o sistema compreendendo: um circuito de fluido de perfusão arranjado para circular fluido de perfusão através do órgão; um órgão substituto arranjado para ser conectado ao circuito no lugar do órgão de maneira que o circuito possa circular fluido através do órgão substituto; e dispositivo de detecção de órgão arranjado para detectar a presença do órgão, ou do órgão substituto, ou de ambos, no circuito. O dispositivo de detecção de órgão pode ser assim arranjado para distinguir entre a presença do órgão no circuito e a presença do órgão substituto no circuito.

[016] O dispositivo de detecção de órgão pode compreender pelo menos um sensor de pressão arranjado para medir a pressão do fluido de perfusão em pelo menos um ponto no circuito. O dispositivo de detecção de órgão pode ser arranjado para medir a diferença em pressão entre dois pontos no circuito. O dispositivo de detecção de órgão pode compreender um sensor de pressão arranjado para medir a pressão de fluido de perfusão fluindo na direção do órgão. O dispositivo de detecção de órgão pode compreender um sensor de pressão arranjado para medir a pressão de fluido de perfusão fluindo para longe do órgão. Alternativamente, ou além do mais, o dispositivo de detecção de órgão pode compreender um medidor de fluxo arranjado para medir a taxa de fluxo de fluido em pelo menos um ponto no circuito. O dispositivo de detecção de órgão pode ser arranjado adicionalmente para receber dados com relação à velocidade de uma bomba no circuito, e para usar esses dados ao determinar se o órgão ou o órgão substituto está presente no circuito.

[017] O dispositivo de controle pode ser arranjado para operar em dois modos diferentes, um dos quais é um modo de preparação adequado para preparar o sistema para perfusão de um órgão, e um dos quais é um modo de perfusão adequado para perfusão de um órgão. O dispositivo de controle pode ser arranjado, em ambos os modos, para controlar o teor de pelo menos um componente do fluido de perfusão. O dispositivo de controle pode ser arranjado para controlar o fluxo de fluido no circuito de perfusão em uma maneira diferente em cada um dos dois modos. Por exemplo, em um modo o fluido pode ser bombeado em velocidade constante.

[018] O sistema pode compreender um dispositivo de detecção de bolhas arranjado para detectar bolhas no fluido durante perfusão.

[019] De fato a presente invenção fornece adicionalmente um sistema de perfusão compreendendo um circuito para circular fluido de perfusão através do órgão, dispositivo de controle arranjado para controlar o fluxo de fluido por todo o circuito de perfusão, e dispositivo de detecção de bolhas arranjado para detectar a presença de bolhas no fluido.

[020] O dispositivo de controle pode ser arranjado para responder à detecção de bolhas pelo dispositivo de detecção de bolhas. Por exemplo, o dispositivo de controle pode ser arranjado para responder à detecção das bolhas ao produzir uma saída de advertência, tal como ao exibir uma advertência. Alternativamente, ou além do mais, ele pode ser arranjado para responder ao reduzir o fluxo de fluido através de pelo menos uma parte do circuito, ou para o órgão, opcionalmente interrompendo-o completamente, por exemplo, ao fechar parcialmente ou completamente uma válvula de controle de fluxo. A válvula de controle de fluxo pode ser arranjada para controlar fluxo de fluido de um reservatório para o órgão.

[021] O dispositivo de detecção de bolhas pode ser arranjado também para medir a taxa de fluxo de fluido no circuito de perfusão. O dispositivo de detecção de bolhas compreende um transdutor de ultrassom. O dispositivo de detecção de bolhas pode ser arranjado para determinar tanto se bolhas estão presentes no fluido quanto a taxa de fluxo do fluido pelo sincronismo de transmissões e detecções de ultrassom.

[022] O sistema pode compreender dispositivo de medição arranjado para medir a quantidade de fluido segregado pelo órgão ou vazado do mesmo. Por exemplo, o fluido pode ser bílis de um fígado, ascite de um fígado, produção de urina do rim ou qualquer outra excreção de qualquer órgão.

[023] O sistema pode compreender adicionalmente um poço de drenagem arranjado para coletar o fluido segregado ou vazado. O dispositivo de medição pode ser arranjado para medir o volume de fluido que entra no poço de drenagem. O sistema pode ser arranjado para gravar e exibir a quantidade de fluido que é segregado ou vazado. Por exemplo, o dispositivo de controle pode incluir parte do dispositivo de medição, e pode ser arranjado para calcular e gravar o volume total do fluido, ou a taxa de fluxo do fluido, ou ambos, e pode gravar estes valores em intervalos regulares durante perfusão para monitorar o órgão. O controlador pode ser arranjado para gerar uma exibição de toda ou de parte desta informação. O controlador pode ser arranjado para modificar seu controle de pelo menos um componente do sistema em resposta ao volume medido ou à taxa de fluxo medida. Por exemplo, ele pode ser arranjado para variar a velocidade, ou a velocidade média, ou o ciclo de trabalho, de uma bomba que é arranjada para bombear o fluido do poço de drenagem.

[024] O sistema pode compreender adicionalmente uma estante de suporte na qual pelo menos alguns dos componentes de pelo menos um de o circuito de perfusão, o dispositivo de ajuste e o dispositivo de controle são montados. O sistema pode compreender adicionalmente um sistema de transporte no qual a estante de suporte pode ser montada. O sistema de transporte pode incluir uma cobertura arranjada para cobrir a estante de suporte e os componentes montados na mesma. O sistema de transporte pode incluir uma base com rodas. O sistema de transporte pode ser arranjado para suportar a estante de suporte na posição de transporte, ou em uma posição operativa que é elevada em relação à posição de transporte.

[025] Algumas modalidades da presente invenção podem fornecer um sistema de perfusão em que uma ou mais das seguintes funções são automatizadas: detecção de um órgão no circuito para perfusão; detecção de fluido de perfusão no circuito; controle de pressão de fluido no circuito durante perfusão; controle de temperatura de fluido no circuito durante perfusão; e controle de um ou mais nutrientes no fluido de perfusão durante perfusão. O sistema, portanto, pode ser inteiramente automatizado.

[026] Algumas modalidades da invenção fornecem um sistema que é portátil.

[027] Algumas modalidades podem ser arranjadas para serem energizadas por bateria e linhas de alimentação.

[028] A presente invenção fornece adicionalmente um método de fazer passar líquido em um órgão, o método compreendendo circular fluido de perfusão através do órgão, medir o teor de pelo menos um componente no fluido de perfusão, e ajustar o teor do dito pelo menos um componente no fluido a fim de manter o dito teor medido dentro de uma faixa alvo. O teor pode ser um teor relativo ou uma proporção, por exemplo, ele pode ser uma porcentagem, e ele pode ser medido por meio de massa, ou por volume, ou por mol por cento. O pelo menos um componente pode ser pelo menos um de: oxigênio, dióxido de carbono e um nutriente, tal como glicose. A medição ou o ajuste pode ser executado usando qualquer sistema de acordo com a invenção tal como descrito anteriormente.

[029] Modalidades preferidas da presente invenção serãodescritas agora somente a título de exemplo com referência aos desenhos anexos.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

[030] A figura 1 é um diagrama esquemático de um sistemade perfusão de acordo com uma modalidade da invenção;

[031] A figura 2 é uma ampliação de parte da figura 1;

[032] A figura 3 é um diagrama esquemático de umoxigenador formando parte do sistema da figura 1;

[033] A figura 3a é um diagrama de um medidor de fluxoe detector de bolhas combinados de acordo com uma modalidade da invenção e formando parte do sistema da figura 1;

[034] A figura 4 é um diagrama esquemático de umconcentrador de oxigênio formando parte do sistema da figura 1;

[035] A figura 5 é um diagrama similar à figura 2mostrando um fígado conectado ao sistema da figura 1;

[036] A figura 6 é um diagrama do sistema da figura 1modificado para perfusão de um órgão de uma única entrada e uma única saída, tal como um pâncreas ou rim;

[037] As figuras 7a, 7b e 7c são vistas em perspectivado sistema da figura 1 montado em um sistema móvel de transporte de acordo com uma modalidade da invenção;

[038] As figuras 8a, 8b e 8c são vistas em perspectivado sistema da figura 1 montado em um sistema móvel de transporte de acordo com uma modalidade adicional da invenção;

[039] As figuras 9a, 9b, 9c e 9d são vistas emperspectiva do sistema da figura 1 montado em um sistema móvel de transporte de acordo com uma modalidade adicional da invenção; e

[040] A figura 10 é uma vista em perspectiva do sistema da figura 1 montado em um sistema móvel de transporte adicional alternativo.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES PREFERIDAS

[041] Referindo-se às figuras 1 e 2, um sistema de perfusão de acordo com uma modalidade da invenção de uma maneira geral compreende uma tipoia 10 na qual um órgão pode ser suportado, um reservatório de fluido 12, um oxigenador 14 e um circuito de perfusão 16 arranjado para circular fluido entre o reservatório, o órgão e o oxigenador durante perfusão. Um controlador 18 é arranjado para controlar o funcionamento do sistema tal como será descrito com mais detalhes a seguir.

[042] A tipoia 10 é de plástico moldado ou de outro material adequado e projetado para ser compatível a fim de capacitar suporte não traumático do órgão enquanto fornecendo um grau de absorção de choque durante transporte. A tipoia 10 tem uma base perfurada 19 através da qual fluidos vazando do órgão podem fluir para fora, e as paredes laterais 20 se estendendo para cima a partir da base 19, e uma aba 22 se estendendo em volta do topo das paredes laterais 20. Um poço de drenagem de fluido 24 que, onde o órgão é um fígado, forma um poço de drenagem de ascite, fica localizado debaixo da tipoia 10, e compreende uma base côncava 26 que afunila para baixo para um furo de drenagem 28, o qual é formado no seu ponto mais baixo. O poço de drenagem 24 é arranjado para receber fluido vazando através da base 19 da tipoia. O poço de drenagem 24 também compreende as paredes laterais 30 que se estendem para cima a partir da base 26, em volta das paredes laterais 20 da tipoia, e têm um flange 32 em volta de seu topo que suporta a aba 22 da tipoia 10. Uma cobertura removível 34, a qual é de plástico moldado, encaixa sobre o topo da tipoia 10 e tem uma aba 36 em volta de sua borda inferior que encaixa contra a aba 22 da tipoia.

[043] A tipoia 10 é suportada dentro de um recipiente para órgão 40 que tem o poço de drenagem de ascite 24 e um poço de drenagem de bílis 42 suportado na sua base 44, e nesta modalidade formado integralmente com ela. O recipiente para órgão 40 tem as paredes laterais 46 se estendendo para cima a partir de sua base 44 e uma cobertura removível 48. O poço de drenagem de bílis 42 é aproximadamente duas vezes mais profundo que o poço de drenagem de ascite 24 e de uma maneira geral estreito e de forma tubular, e se estende para baixo a partir da base 44 do recipiente 40 com sua aba 52 nivelada com o flange 32 do poço de drenagem de ascite 24 e a aba 22 da tipoia.

[044] O poço de drenagem de bílis 42 é formado em duas partes, uma parte superior 42a e uma parte inferior 42b, ambas as quais são integrais com a base 44 do recipiente para órgão. A parte inferior 42b tem uma porta de entrada de bílis 54 formada na sua lateral, na direção da sua extremidade superior 56, e uma porta de transbordamento de bílis 58 formada na sua extremidade superior. Uma porta de saída de bílis 60 é formada na base 44 do recipiente para órgão perto do topo do poço de drenagem de bílis, com um conector superior 60a para conexão por meio de uma cânula ao fígado, e um conector inferior 60b para conexão a um sistema de medição de bílis 62. O sistema de medição de bílis 62 é arranjado para medir o volume de bílis segregado pelo fígado antes de permitir que ele flua para dentro do poço de drenagem de bílis 42.

[045] Tal como pode ser visto mais claramente na figura 2, o sistema de medição de bílis 62 compreende um duto de recebimento de bílis 64 tendo sua extremidade superior conectada ao conector inferior 60b, e sua extremidade inferior conectada a um conector em forma de T 66, um duto de saída de bílis 68 tendo sua extremidade superior conectada ao conector 66 e sua extremidade inferior conectada à porta de entrada de poço de drenagem de bílis 54, e um duto de transbordamento 70 tendo sua extremidade inferior conectada ao conector 66 e sua extremidade superior conectada a uma porta adicional 69 formada na base 44 do recipiente. Um tubo de transbordamento 72 conecta o topo da porta adicional 69 à porta de transbordamento de bílis 58 no topo da parte inferior 42b do poço de drenagem. Um sensor de nível de líquido 74 é arranjado para medir o nível de fluido no duto de transbordamento 70 e para enviar um sinal indicativo do nível de fluido para o controlador 18. Nesta modalidade o sensor de nível de líquido 74 é arranjado para detectar quando o nível de líquido no duto de transbordamento 70 alcança uma altura predeterminada, e para enviar um sinal indicativo disto para o controlador 18. Uma válvula de controle de fluxo, a qual nesta modalidade compreende uma válvula de estrangulamento 76, no duto de saída de bílis 68 é comutável entre um estado fechado no qual ela fecha o duto de saída 68 de maneira que bílis pode acumular no sistema de medição 62 e um estado aberto no qual ela permite que bílis seja drenado do sistema de medição 62 para o poço de drenagem de bílis 42. O controlador 18 é arranjado para controlar a válvula de controle de fluxo 76.

[046] O controlador 18 é arranjado para medir a taxa na qual bílis é segregada pelo fígado ao fechar a válvula de estrangulamento 76 de maneira que bílis acumule no duto de saída 68, e então no duto de recebimento de bílis 64 e no duto de transbordamento 70. Quando o sensor de nível 74 detecta que a bílis alcançou o nível predeterminado, ele é arranjado para enviar um sinal para o controlador 18 que responde ao abrir a válvula de estrangulamento 76, por exemplo, por um período predeterminado, para permitir que a bílis seja drenada para fora do sistema de medição e para dentro do poço de drenagem, e então fecha de novo a válvula de maneira que bílis pode iniciar a acumular no sistema de medição de novo. O controlador 18 também é arranjado para gravar em memória os tempos nos quais a bílis alcança o nível predeterminado, e por esta razão os tempos nos quais o sistema de medição é enchido. Esta informação, juntamente com o volume conhecido do sistema quando ele é enchido para o nível predeterminado, permite que a taxa na qual bílis é segregada ao longo do tempo seja monitorada. Por exemplo, o controlador 18 pode ser arranjado para calcular uma taxa de fluxo a cada vez que a válvula 76 é aberta a partir do volume conhecido do sistema e do intervalo de tempo entre a abertura de válvula e a abertura de válvula anterior. Essa taxa de fluxo pode ser exibida na GUI 17, sendo atualizada a cada vez que um novo cálculo de taxa de fluxo é gravado. Alternativamente o controlador 18 pode ser arranjado para armazenar esta informação de taxa de fluxo na memória, de maneira que dados de taxa de fluxo para o processo de perfusão completo podem ser armazenados e então produzidos ou exibido via GUI 17. Como uma alternativa adicional, o controlador pode não executar qualquer cálculo, mas pode gerar uma saída que varia com a taxa de fluxo, e a GUI pode ser arranjada para responder à saída ao gerar uma exibição, tal como um gráfico de linha, o qual é indicativo da taxa de fluxo, por exemplo, ao ter eixos marcados de forma apropriada. Será percebido que, para órgãos a não ser o fígado, este sistema de medição pode ser arranjado para medir outros fluidos vazando ou sendo excretados pelo órgão durante perfusão, e para gravar e exibir o volume medido. Por exemplo, o órgão pode ser um rim e o fluido pode ser urina.

[047] Referindo-se de novo à figura 1, um duto para ascite 80 é conectado em uma extremidade ao furo de drenagem 28 no fundo do poço de drenagem de ascite 26 e na outra extremidade a uma porta de retorno de ascite 82 no topo do reservatório de fluido 12. O duto para ascite 80 tem uma parte central 80a que é a parte mais baixa do duto 80, ficando abaixo do nível do poço de drenagem de ascite 26, assim como abaixo do nível do reservatório 12. Uma bomba para ascite 84 é fornecida na parte central 80a do duto para ascite 80 para bombear ascite do poço de drenagem 26 para trás para o reservatório 12. Um tubo de medição de ascite 86 se estende verticalmente para cima a partir da parte central 80a do duto para ascite, adjacente e a montante da bomba 84, e tem um sensor de nível de fluido 88 no mesmo. Este sensor de nível 88 é arranjado para detectar, e produzir um sinal, quando fluido no tubo de medição 86 alcança um nível predeterminado que fica abaixo da base 19 da tipoia 10, e nesta modalidade indicada acima da porta de drenagem 28 no poço de drenagem de ascite. O sensor de nível de fluido 88 é conectado ao controlador 18 que recebe os sinais do mesmo, e por esta razão pode detectar quando o nível de ascite no poço de drenagem alcança um nível predeterminado. Em resposta a isto o controlador 18 é arranjado para ativar a bomba para ascite 84, por exemplo, por um tempo predeterminado, para reduzir o nível de ascite no poço de drenagem 26. A velocidade da bomba 84 pode ser variável e o controlador 18 pode ser arranjado para controlar a velocidade da bomba, ou a razão de serviço da bomba, ou a velocidade média da bomba, com base no nível de fluido medido. Em outras modalidades o sensor de nível de ascite pode ser colocado dentro do poço de drenagem 26. De fato, qualquer sistema adequado para medir o volume de ascite acumulado pode ser usado como realimentação para controlar a operação da bomba 84. Por exemplo, um sensor de pressão localizado próximo à bomba 84 poderia ser usado para medir volume de ascite acumulado. Ainda em outras modalidades a bomba para ascite 84 pode ser arranjada simplesmente para operar por períodos fixados sem medição de volume de ascite.

[048] Em uma modificação para esta modalidade, existe um sensor de nível de ascite adicional além do sensor 88, de maneira que os sensores podem detectar quando o nível de ascite alcança níveis superior e inferior. O controlador 18 é arranjado para ligar a bomba para ascite 84 quando a ascite é detectada como alcançando o nível superior, e desligar a bomba para ascite 84 quando o nível de ascite cai para o nível mais baixo. O controlador é então arranjado para gravar o sincronismo de cada vez que a bomba é ligada, e isto fornece uma indicação do volume total de ascite e da taxa de fluxo de ascite durante perfusão. Esta informação pode ser armazenada e exibida na GUI 17 no mesmo modo que as medições de bílis. A velocidade da bomba 84 pode ser variável e o controlador 18 pode ser arranjado para controlar a velocidade da bomba, ou a razão de serviço da bomba, ou a velocidade média da bomba, com base no nível de fluido medido. Será percebido que, para outros órgãos, este sistema de medição pode ser usado para medir o volume total ou taxa de fluxo de outros fluidos vazando ou sendo excretados pelo órgão durante perfusão. Esta medição também pode ser provida com somente um sensor de nível de ascite tal como mostrado na figura 1, por exemplo, se a bomba 84 estiver arranjada para operar até que ela tenha bombeado todo a ascite que esteja a montante da bomba 84, o qual pode ser assumido para ser um volume fixado.

[049] O circuito de perfusão 16 compreende adicionalmente um primeiro duto de fornecimento de fluido 100, o qual quando usado para perfusão de um fígado forma um duto de veia portal, um segundo duto de fornecimento de fluido 102, o qual quando usado para perfusão de um fígado forma um duto de artéria hepática, e um duto de remoção de fluido 104, o qual quando usado para perfusão de um fígado forma uma duto de veia cava inferior (IVC). O sistema e sua operação serão descritos agora para perfusão de um fígado, mas será percebido que ele pode ser usado igualmente para outros órgãos, em particular órgãos de um único fluxo de entrada e um único fluxo de saída tal como o rim, intestino delgado ou pâncreas se arranjado conforme a configuração alternativa da figura 6 . O duto de veia portal 100 tem uma extremidade conectada a uma porta de saída 106 no reservatório de fluido e a outra extremidade fixada a um conector de veia portal 108. O duto de veia portal 100 se estende através de uma porta 110 na parede lateral 46 do recipiente para órgão 40 de maneira que o conector de veia portal 108 fica localizado dentro do recipiente. Uma válvula de controle de fluxo 112, na forma de uma válvula de estrangulamento, tendo um grau variável de abertura, é fornecida no duto de veia portal 100 e é conectada ao controlador 18. O controlador 18 é arranjado para variar o grau de abertura da válvula de estrangulamento 112 a fim de controlar a taxa de fluxo de fluido do reservatório 12 para a veia portal de um fígado. Um sensor de fluxo de veia portal 113 é fornecido no duto de veia portal 100 e é arranjado para produzir um sinal indicativo da taxa de fluxo de fluido no duto de veia portal 100. A saída do sensor de fluxo 113 é conectada ao controlador 18 que por esta razão pode monitorar a taxa de fluxo no duto de veia portal. O controlador 18 também é arranjado para determinar a partir do sinal do sensor de fluxo 113 quando o fluxo de fluido proveniente do reservatório é interrompido por causa de o reservatório estar vazio. Em resposta à detecção de um reservatório vazio o controlador 18 é arranjado para fechar a válvula de controle de fluxo 112 a fim de impedir que ar alcance o órgão e para capacitar reposição do volume de fluido de perfusão dentro do reservatório. O sensor de fluxo nesta modalidade também é arranjado para agir como um detector de bolhas, arranjado para produzir um sinal indicativo da presença de bolhas de ar no fluido no duto de veia portal 100. O controlador 18 é arranjado para fechar a válvula de controle de fluxo 112 na detecção de bolhas no mesmo modo de quando é detectado um reservatório completamente vazio com base em fluxo de fluido. O duto de artéria hepática 102 tem uma extremidade conectada a uma primeira porta de saída 114 do oxigenador 14 e a outra extremidade fixada a um conector de artéria hepática 116. O duto de artéria hepática 102 se estende através de uma porta 118 na parede lateral 46 do recipiente para órgão 40 de maneira que o conector de artéria hepática 116 fica localizado dentro do recipiente. O duto IVC 104 tem uma extremidade fixada a um conector IVC 120, o qual fica localizado dentro do recipiente 40, e se estende para fora através de uma porta 122 na base 44 do recipiente para órgão 40, tendo sua outra extremidade conectada a uma porta de entrada 124 do oxigenador 14. Uma bomba 123 é fornecida no duto IVC 104 tendo sua entrada conectada por uma parte do duto IVC 104 ao conector IVC 120, e sua saída conectada à porta de entrada 124 do oxigenador 14. A bomba 123 é arranjada para bombear fluido do duto IVC 104 para dentro do oxigenador 124. A bomba 123 é uma bomba de velocidade variável e é conectada ao controlador 18 e controlada por ele. Um sensor de fluxo IVC 125 é arranjado para medir a taxa de fluxo de fluido no duto IVC 104 e é arranjado para produzir um sinal indicativo da taxa de fluxo de fluido no duto de veia cava 104. A saída do sensor de fluxo 125 é conectada ao controlador 18 que por esta razão pode monitorar a taxa de fluxo no duto IVC 104.

[050] Cada um dos conectores 108, 116, 120 é um conector de liberação rápida arranjado para permitir que o duto ao qual ele é fixado seja conectado por meio de uma cânula à veia ou artéria apropriada do fígado, ou a um órgão substituto 126 que é arranjado para completar o circuito de perfusão antes da conexão do órgão real. O órgão substituto 126 compreende os dois dutos de entrada 128, 130 para conexão ao duto de veia portal 100 e ao duto de artéria hepática 102, e um duto de saída 132 para conexão ao duto IVC 104. Nesta modalidade o órgão substituto é na forma de um conector simples em forma de Y 134 que conecta os dois dutos de entrada 128, 130 ao duto de saída 132 de maneira que, quando ele está conectado ao circuito, fluido pode fluir através dele proveniente do duto de veia portal 100 e do duto de artéria hepática 102 para o duto IVC 104.

[051] Cada um de o duto de veia portal 100, o duto de artéria hepática 102 e o duto IVC 104 tem um sensor de pressão 136, 137, 138 no mesmo, arranjado para medir a pressão de fluido no duto 100, 102, 104. Cada um destes sensores de pressão 136, 137, 138 é arranjado para medir pressão em um ponto próximo ao respectivo conector 108, 116, 120, e para produzir um sinal indicativo da pressão neste ponto. Nesta modalidade, cada um dos dutos 100, 102, 104 é dividido em duas seções e cada um dos sensores de pressão 136, 137, 138 fica localizado em um corpo sensor de plástico moldado que também serve para conectar as duas seções do duto conjuntamente. Cada um dos sensores 136, 137, 138 fica localizado exatamente no lado de fora da parede 46 ou da base 44 do recipiente para órgão 40. Em cada caso o duto entre o sensor de pressão 136, 137, 138 e o conector 108, 116, 120 é de seção transversal substancialmente constante, assim as pressões detectadas pelos sensores 136, 137, 138 são aproximadamente iguais à pressão de fluido fluindo para dentro e para fora do órgão substituto, ou do órgão real quando esse é conectado ao circuito.

[052] O oxigenador 14 tem uma segunda porta de saída 140 que é conectada por um duto de controle de pressão 142 a uma porta de controle de pressão 144 no reservatório de fluido 12. Uma válvula de controle de fluxo, na forma de uma válvula de estrangulamento 146, tendo um grau variável de abertura, é fornecida no duto de controle de pressão 142 e é conectada ao controlador 18 de maneira que o controlador pode variar o grau de abertura da válvula de estrangulamento 146 para assim controlar o fluxo de retorno de fluido do oxigenador 14 para o reservatório 12. Isto, juntamente com a velocidade da bomba 123, é controlado pelo controlador 18 para controlar a pressão de fluido fluindo para o órgão pelo duto de artéria hepática 102, assim como a pressão do fluido no duto de veia cava 104 fluindo para longe do órgão.

[053] Referindo-se à figura 3, o oxigenador 14, o qual está mostrado esquematicamente, compreende um duto de lado a lado 150 arranjado para carregar fluido da porta de entrada 124 para as duas portas de saída 114, 140. Uma câmara de oxigênio 152 tem uma porta de entrada 154 para conexão a um fornecimento de oxigênio e a um fornecimento de ar, e uma porta de saída ou de ventilação 156 para ventilar o oxigênio e ar da câmara de oxigênio. Um respiradouro 158 é conectado na sua extremidade inferior ao duto de lado a lado 150 e se estende para cima de maneira que sua extremidade superior fica aproximadamente nivelada com o topo do reservatório 12. Este respiradouro 158 é do tipo que pode ser fechado, e é arranjado para ser aberto durante enchimento do circuito de fluido para ventilar ar do oxigenador, mas é fechado durante perfusão. Uma membrana permeável 160 entre a câmara de oxigênio 152 e o duto de lado a lado 150 permite que oxigênio na câmara de oxigênio 152 oxigene o fluido, o qual pode ser sangue, no duto de lado a lado 150, e permite que ar na câmara de oxigênio 152 carregue para longe CO2 do fluido. Uma câmara ou duto de água 162 também é conectado a uma porta de entrada de água 164 e a uma porta de saída de água 166, e é separado do duto de lado a lado 150 por uma parede condutiva termicamente 168. Isto fornece um trocador de calor que permite que água, ou um outro fluido de controle térmico adequado, seja circulada através do oxigenador 14 para controlar a temperatura do fluido de perfusão. Um aquecedor 167, tal como um aquecedor Peltier, é fornecido para aquecer água entrando no oxigenador via porta de entrada de água 164, e um termômetro 169a é fornecido para medir a temperatura do perfusado fluindo para fora do oxigenador e para dentro do duto de artéria hepática 102. Um termômetro adicional 169b é arranjado para medir a temperatura da água que é fornecida para o trocador de calor. O aquecedor 167 e os termômetros 169a, 169b são conectados ao controlador 18 que é arranjado para medir e monitorar a temperatura do perfusado fornecido para o órgão e a água fornecida para o trocador de calor, e controlar o aquecedor 167 a fim de manter a temperatura de perfusado em um nível desejado, por exemplo, dentro de uma faixa de temperaturas alvo.

[054] Será percebido que outros dispositivos podem ser usados para adicionar oxigênio ao perfusado e extrair dióxido de carbono do mesmo. Por exemplo, um fazedor de bolhas pode ser usado, em vez de o tipo de oxigenador mostrado na figura 3, o qual borbulha o oxigênio concentrado através do perfusado. Também, em vez de um dispositivo que leva um gás para contato com o perfusado e em que o oxigênio e teor de dióxido de carbono do gás são controlados, o sistema pode incluir dispositivos separados um para cada gás.

[055] Referindo-se à figura 3a o sensor de fluxo 113 no duto de veia portal 100, tal como descrito anteriormente, também é arranjado para agir como um detector de bolhas. Nesta modalidade o sensor de fluxo 113 compreende um alojamento 300 arranjado para ser preso em volta do conduto, neste caso o duto de veia portal 100. Dois transdutores de ultrassom 302, 304 são suportados no alojamento 300 e arranjados de maneira que eles ficam localizados em um lado do conduto. Um refletor 306 é suportado no alojamento 300 e arranjado para ficar localizado no lado do conduto oposto aos transdutores 302, 304. Os transdutores 302, 304 são deslocados um do outro ao longo do conduto na direção de fluxo de fluido, e angulados de tal maneira que quando cada um deles transmite um sinal de ultrassom ele será refletido pelo o refletor 304 para o outro transdutor, de tal maneira que ele pode ser detectado. Cada transdutor 302, 304 é arranjado para emitir uma série de pulsos de ultrassom, e o sincronismo dos pulsos é controlado de tal maneira que os dois transdutores 302, 304 emitem pulsos alternadamente, com o transdutor não emitindo sendo arranjado para detectar o pulso emitido após ele ter sido refletido pelo refletor 306. O tempo transcorrido para o ultrassom se deslocar em cada direção entre os dois transdutores é medido, usando os tempos de emissão e detecção, e o detector 145 é arranjado para determinar a diferença entre os tempos de transmissão nas duas direções e a partir dessa diferença calcular a taxa de fluxo de fluido no conduto 102. Se bolhas de gás estiverem presentes no perfusado estas refletem ultrassom de volta para o transdutor que o transmitiu e, em alguns casos, refletem o ultrassom para o outro transdutor não transmitindo de maneira que eles chegam com um tempo diferente daqueles refletidos pelo refletor 304, e de uma maneira geral em amplitudes muito menores. Por esta razão o detector de bolhas 145 é arranjado para analisar os sinais de detecção de ambos os transdutores 302, 304 e para determinar a partir de seu sincronismo e amplitude quando bolhas estão presentes no perfusado. Os sinais do detector de ultrassom podem ser processados localmente em um processador formando parte do detector de bolhas, de maneira que o processador no detector de bolhas envia um sinal simples para o controlador 18 indicativo da presença de bolhas de gás no perfusado, ou os sinais de detector podem ser introduzidos diretamente no controlador 18 que pode ser arranjado para analisá-los para detectar a presença das bolhas de gás por si mesmo.

[056] Em resposta à detecção de bolhas de gás o controlador 18 pode ser arranjado para produzir um sinal de advertência para a GUI que pode ser arranjada para fornecer uma advertência visual ou audível no recebimento do sinal de advertência. Além do mais, o controlador é arranjado para interromper o fluxo de perfusado para o órgão via duto de veia portal se ele determinar que bolhas de gás estão presentes no perfusado. Especificamente neste caso, em resposta à detecção de bolhas no duto de veia portal 100, o controlador 18 é arranjado para fechar a válvula de estrangulamento 112. Também é arranjado para abrir inteiramente a válvula de estrangulamento 146 por um período de tempo fixado, para capacitar reposição do volume dentro do reservatório. Seguinte a este tempo de atraso ele é arranjado para abrir novamente a válvula de estrangulamento 112, e para restabelecer a válvula 146 a fim de alcançar a pressão arterial desejável.

[057] Em outras modalidades, o sistema pode incluir um detector de bolhas adicional no duto de artéria hepática ou no duto IVC. Neste caso o controlador 18 é arranjado, quando bolhas de gás são detectadas, para parar a bomba 123 para interromper o fluxo de fluido através do órgão assim como para fornecer a advertência. Isto capacita um usuário para tomar medidas precautórias, tais como permitir que as bolhas de gás escapem do perfusado, ou mesmo desconectar o órgão e esvaziar as bolhas de gás do circuito de fluido, antes de reiniciar perfusão.

[058] Em outras modalidades, outros tipos de detector de bolhas podem ser usados. Por exemplo, um detector de bolhas de ultrassom pode ser usado que não é combinado com um sensor de taxa de fluxo, e inclui somente um único transdutor. Nesse caso o sensor de taxa de fluxo pode ser fornecido separadamente, e pode ser de uma forma diferente a não ser um sensor de ultrassom.

[059] Referindo-se de novo à figura 1, um circuito de controle de nutriente 170 compreende um conjunto de seringas 172, neste caso quatro, cada uma contendo um respectivo nutriente, e um duto de fornecimento de nutriente 174 que tem uma extremidade conectada a um reservatório de fluido separado 176 e a outra extremidade conectada a uma porta de entrada de nutriente 178 no topo do reservatório de fluido principal 12. Cada uma das seringas 172 é conectada ao duto de fornecimento de nutriente 174 por um respectivo duto de entrada de nutriente 180. Uma bomba de nutriente 182 é arranjada no duto de fornecimento de nutriente 174 para bombear fluido através do duto de fornecimento de nutrientedo reservatório de fornecimento de nutriente 176 para o reservatório principal 12 via porta de entrada de nutriente178. A bomba 182 e as seringas 172 são controladas pelo controlador 18 de maneira que a taxa na qual cada um dos nutrientes é fornecido para o reservatório 12 é controlada.

[060] Um duto de análise de fluido de pequeno diâmetro190 tem uma extremidade conectada ao duto IVC 104, a montante da bomba 123, e neste caso a jusante do sensor de fluxo IVC125, e a outra extremidade conectada ao duto de controle depressão 142, a montante da válvula de controle de pressão 146, de maneira que fluido pode fluir pelo duto de análise de fluido 190 do duto de controle de pressão 142 para o dutoIVC 104, contornando o órgão. Um sistema de medição, nestecaso na forma de um analisador de gás de sangue (BGA) 192, é arranjado para medir vários parâmetros do fluido fluindoatravés do duto de análise de fluido 190. Nesta modalidadeo BGA 192 é arranjado para medir o teor de oxigênio e o teor de dióxido de carbono do fluido fluindo através dele. Outros parâmetros, incluindo qualquer um ou mais de temperatura, pH, excesso de base, potássio, glicose, hematócrito e saturação de oxigênio, também podem ser medidos e monitorados. O BGA 192 é conectado ao controlador 18 e arranjado para produzir sinais, cada um dos quais é indicativo do valor de um dos parâmetros que ele mede, e o controlador 18 é arranjado para receber esses sinais de tal maneira que os parâmetros podem ser monitorados pelo controlador 18. Os sinais por esta razão incluem um sinal de nível de oxigênio e um sinal de nível de CO2 nesta modalidade.

[061] Um bolsa ou reservatório de pré-ativação 194 é suportado em um nível que fica acima do topo do reservatório 12, e conectada por um duto de pré-ativação 196 ao circuito de perfusão em um ponto de pré-ativação que fica no duto de veia cava 104 em seu ponto mais baixo 104a. Este também é o ponto mais baixo do circuito de perfusão 16, o que permite ao circuito inteiro 16 ser enchido pela parte inferior, tal como será descrito com mais detalhes a seguir.

[062] Referindo-se à figura 4, o fornecimento de oxigênio para a entrada de oxigenador 154 é fornecido por um concentrador de oxigênio 200. Este compreende um par das torres de zeólita 202, 204, uma entrada de ar 206 arranjada para receber gás na forma de ar na pressão atmosférica, um compressor 208 arranjado na entrada para comprimir o ar de entrada, e uma válvula comutadora bidirecional 210 operável para controlar o fluxo de ar de entrada para as torres de zeólita 202, 204. Cada uma das torres 202, 204 tem uma saída 212, 214 e estas são conectadas conjuntamente para formar uma única saída do concentrador de oxigênio, a qual por sua vez é conectada à entrada 154 do oxigenador. Em uso, à medida que o ar comprimido flui através das torres de zeólita 202, 204, a zeólita extrai nitrogênio do ar que aumenta a concentração de oxigênio no gás. O nitrogênio deixa as torres via respiradouros 216, e o gás deixando o concentrador 200, o qual compreende oxigênio concentrado assim como algum nitrogênio e traços de outros gases, é fornecido para a entrada de oxigenador 154. Uma válvula proporcional 224 na saída do concentrador de oxigênio é arranjada para controlar a taxa de fluxo de gás, e consequentemente oxigênio, do concentrador de oxigênio 200 para o oxigenador 14. A válvula proporcional 224 é conectada ao controlador 18, e controlada por ele, de maneira que o controlador pode controlar a taxa de fluxo de oxigênio para o oxigenador 14. O fornecimento de ar para a entrada de oxigenador 154 é provido por um compressor adicional 220 que tem uma entrada 222 arranjada para receber ar na pressão atmosférica. Uma válvula proporcional adicional 226 na saída do compressor 220 é conectada ao controlador 18 e controlada por ele, de maneira que o controlador pode controlar a taxa de fluxo de ar do compressor 220 para o oxigenador, e consequentemente a taxa de extração de dióxido de carbono.

[063] Em uma modificação para o arranjo da figura 4, o segundo compressor 220 é omitido e a saída do primeiro compressor 208 é conectada tanto ao concentrador de oxigênio 200 quanto a um duto de ar separado via segunda válvula proporcional 226 para a entrada de oxigenador de gás. O único compressor 208, portanto, fornece a pressão para os suprimentos de oxigênio e de ar, cujas taxas de fluxo são controladas independentemente por suas respectivas válvulas de controle de fluxo 224, 226.

[064] Referindo-se à figura 5, quando o sistema está em operação para fazer passar líquido em um fígado, o órgão substituto 126 é removido, e o fígado 250 a ser perfusado é colocado na tipoia 10. A veia portal, artéria hepática, veia cava inferior (IVC) e duto de bílis do fígado são colocados em forma de cânulas, e as cânulas são conectadas ao conector de veia portal 108, ao conector de artéria hepática 116, ao conector de veia cava 120 e à porta de saída de bílis 60 respectivamente.

[065] Referindo-se de novo à figura 1, durante perfusão, quando o sistema está operando em um modo de perfusão, fluxo de fluido perfusado através do fígado é controlado pelo controlador 18 que é arranjado para controlar a pressão no duto de artéria hepática 102 e no duto IVC 104 para mantê- los em pressões aproximadamente constantes, permitindo ao fígado regular a taxa de fluxo de fluido através dele mesmo. Para fazer isto, o controlador 18 é arranjado para monitorar a pressão no duto de artéria hepática 102 ao monitorar o sinal de saída do sensor de pressão 137 e a pressão no duto IVC 104 ao monitorar a saída do sensor de pressão 138, e para controlar a bomba de perfusão 123 e a válvula de estrangulamento 146 no duto de controle de pressão 142 a fim de manter as pressões medidas, isto é, os sinais de saída de sensor de pressão, nos respectivos níveis estabelecidos, ou dentro de respectivas faixas.

[066] O nível de oxigênio no fluido perfusado também é controlado pelo controlador 18 durante perfusão. Embora muito do perfusado oxigenado da saída de oxigenador 114 flua através do duto de artéria hepática 102, uma pequena proporção dele é desviada através do duto de análise de fluido 190 e através do BGA 192. O BGA 192 detecta o nível de oxigênio no perfusado, o qual é monitorado pelo controlador 18. O controlador 18 é arranjado para controlar a pressão e taxa de fluxo de oxigênio fornecido pelo concentrador de oxigênio 200 para o oxigenador ao controlar a bomba 208 e a válvula bidirecional 210 do concentrador de oxigênio 200, a fim de controlar a taxa na qual perfusado é oxigenado no oxigenador 100. O controlador 18 é arranjado para manter o nível de oxigênio do sangue em um nível predeterminado ou dentro de uma faixa predeterminada. O controlador 18 tem uma memória em que um nível ou faixa alvo do teor de oxigênio pode ser armazenado e o controlador é arranjado para comparar o nível medido com o nível armazenado para determinar como o nível de oxigênio necessita ser controlado. O nível alvo armazenado pode ser selecionado e alterado por meio de uma entrada de usuário que neste caso é na forma de uma interface gráfica de usuário (GUI) 17 conectada ao controlador 18. A GUI 17 também é arranjada para exibir várias informações incluindo os valores de vários parâmetros de operação do sistema. Estes podem incluir nível de oxigênio no fluido de perfusão, nível de dióxido de carbono no fluido de perfusão, temperatura do fluido de perfusão, o nível de qualquer nutriente no fluido de perfusão, tal como glicose.

[067] O nível de dióxido de carbono (CO2) no perfusado também é monitorado e controlado pelo controlador 18 durante perfusão em um modo similar ao do nível de oxigênio, com o controlador 18 usando continuamente o sinal de nível de CO2 proveniente do BGA 192 para medir o nível de CO2 no perfusado, comparando-o com níveis alvos armazenados em memória no controlador 18, e controlando a válvula de controle de fluxo de ar 226 para controlar a taxa de fluxo de ar para o oxigenador 16. O nível de CO2 alvo também pode ser definido e ajustado por um usuário por meio da entrada de usuário 17.

[068] A temperatura do perfusado fornecido para o órgão é monitorada e controlada pelo controlador 18 que é arranjado, durante perfusão, para monitorar o sinal do termômetro de perfusado 169a e do termômetro de água 169b e controlar o aquecedor de água 167 para controlar a temperatura da água fluindo no trocador de calor, e opcionalmente também a taxa de fluxo de água fluindo através do trocador de calor, para assim manter a temperatura de perfusado dentro de uma faixa de temperaturas alvo. Esta faixa alvo é armazenada em memória no controlador 18 e podeser definida e ajustada por meio da entrada de usuário 17.

[069] O nível de cada um dos nutrientes monitorados noperfusado também é monitorado e controlado pelo controlador 18 durante perfusão em um modo similar ao do nível de oxigênio, com o controlador 18 usando o sinal de nível de nutriente do BGA 192 para medir o nível de nutriente no perfusado, comparando-o com níveis alvos armazenados em memória no controlador 18, e controlando a seringa 172 apropriada para adicionar o nutriente se o nível de nutriente cair para abaixo de um nível predeterminado. A adição denutrientes de uma maneira geral será intermitente, assim a seringa 172 pode ser controlada simplesmente para adicionar uma quantidade predeterminada do nutriente se o nível de nutriente no perfusado cair para abaixo do nível alvo mais baixo. Alternativamente, ou além do mais, a velocidade da bomba de nutriente 182 pode ser variável e pode ser controlada pelo controlador para variar e controlar a taxa na qual nutrientes são adicionados ao perfusado. Um dos nutrientes que pode ser detectado pelo BGA 192 e controlado deste modo é glicose. Entretanto um ou mais outros nutrientes também podem ser controlados no mesmo modo.

[070] O controlador 18 também é arranjado para monitoraro sinal do detector de bolhas 113 durante perfusão e se ele detectar a presença de bolhas de gás no perfusado, ou mais que um teor de bolhas mínimo no perfusado, o controlador 18 é arranjado para fechar a válvula de estrangulamento 112 tal como descrito anteriormente. O controlador 18 também pode ser arranjado para exibir uma advertência na GUI 17 se bolhas forem detectadas.

[071] O órgão substituto 126 já é conectado ao circuito como parte do conjunto descartável, tal como é o oxigenador 14, e a bomba 123. O circuito de perfusão é então enchido com perfusado. Para alcançar isto, as válvulas de controle de fluxo 112, 146 no duto de veia portal 100 e no duto de controle de pressão são abertas. Uma bolsa de perfusão 194 contendo perfusado é conectada à extremidade superior do duto de pré-ativação 196. A bolsa de pré-ativação 194 é então elevada para um nível que é mais alto que o topo do reservatório de fluido 12. Isto faz com que fluido perfusado da bolsa de pré-ativação flua para dentro do circuito de perfusão no ponto de pré-ativação 104a no duto de veia cava 104, e flua para cima através do circuito de perfusão inteiro a partir desse ponto. À medida que o nível de fluido no circuito de perfusão se eleva, isto enche o duto de veia cava 104, o órgão substituto 126, o duto de artéria hepática 102 e o duto de veia portal 100, o duto de lado a lado 150 do oxigenador, e o duto de controle de pressão 142, e o reservatório 12, com as portas 82, 178 no topo do reservatório sendo usados para ventilar ar para fora do sistema à medida que ele enche. A cabeça de bomba pode ser deslocada independentemente e destampada em relação a seu motor de acionamento para capacitar remoção de qualquer gás preso dentro da cabeça de bomba durante enchimento.

[072] Quando o circuito de perfusão 16 tiver sido enchido, o duto para ascite é conectado à porta de retorno de ascite 82 no reservatório e o duto de fornecimento de nutriente 174 é conectado à porta de fornecimento de nutriente 178 no reservatório, e o respiradouro 158 do oxigenador 14 é fechado. O sistema é então ligado, por exemplo, por um usuário introduzindo um comando de início usando a GUI 17 e começa a funcionar e o controlador 18 é arranjado para controlar o sistema tal como se segue. Quando o sistema começa a funcionar, tanto a válvula de controle de pressão 146 quanto a válvula de controle de fluxo 112 no duto de veia portal são abertas. Inicialmente, portanto, a bomba 123 bombeia fluido pelo duto de artéria hepática 102, pelo duto de veia portal 100, através do órgão substituto 126 e pelo duto IVC 104, assegurando também circulação constante do fluido de perfusão dentro do reservatório 12. O controlador 18 é arranjado inicialmente para controlar a bomba 123 para operar em uma velocidade constante e para monitorar as pressões no duto de artéria hepática 102 e no duto IVC 104 e compará-las. Uma vez que o órgão substituto 126 está presente, a queda de pressão através dele é baixa, em particular significativamente menor que aquela se um órgão real estivesse conectado ao circuito, e isto capacita o controlador 18 para detectar a presença do órgão substituto a partir das saídas da diferença entre as pressões medidas pelos sensores de pressão 136, 138.

[073] Em uma modificação para esta modalidade, exatamente uma das duas pressões medidas pode ser usada para detectar a presença do órgão substituto 126. Por exemplo, o órgão substituto pode ser determinado como estando presente (ou o órgão real como estando ausente) desde que a pressão no duto de artéria hepática permaneça abaixo de um valor predeterminado. Em uma outra modificação alternativa, a taxa de fluxo de fluido medida em pelo menos um ponto no circuito, por exemplo, no duto de remoção de fluido 104 tal como medida pelo sensor de fluxo 125, ou no segundo duto de fornecimento de fluido 102, pode ser usada, por si mesma ou em combinação com dados definindo a velocidade da bomba 123, para determinar se o órgão está presente no circuito. Isto é porque taxas de fluxo serão mais baixas de uma maneira geral, e mais especificamente serão mais baixas para qualquer dada velocidade de bomba, quando o órgão está presente do que quando ele não está. Isto é por causa de o órgão fornecer uma maior resistência para fluxo de fluido, a qual pode ser medida ao medir a taxa de fluxo de fluido.

[074] Enquanto o órgão substituto está presente, e em particular enquanto o controlador 18 detecta que o órgão substituto está presente, o controlador 18 opera em um modo de preparação no qual ele está preparando o sistema para conexão do órgão real. Neste modo, o controlador 18 é arranjado para controlar a bomba 123 de maneira que ela bombeie fluido através do oxigenador em uma taxa de fluxo constante, e para monitorar e ajustar os vários parâmetros do fluido, tal como descrito anteriormente, a fim de mantê- los dentro de faixas alvos adequadas para perfusão de um órgão real. As faixas alvos para cada um dos parâmetros podem ser introduzidas no sistema por um usuário via GUI 17, ou podem ser definidas como um valor padrão. O teor de bolhas do perfusado também pode ser considerado como um dos parâmetros que são monitorados pelo controlador usando o detector de bolhas 145. Quando o sistema é iniciado primeiramente é possível que algumas bolhas de gás estejam presentes no perfusado. O controlador 18 é arranjado para monitorar para sua presença e para verificar se o teor de bolhas está dentro de uma faixa alva predeterminado, a qual tipicamente é definida unicamente por um valor máximo aceitável, o qual pode ser zero. Quando os parâmetros de perfusado tiverem alcançado os valores alvos, o sistema está pronto para conexão do órgão real. O controlador 18 pode ser arranjado para detectar a chegada a todas as faixas ou valores alvos, e para fornecer uma indicação, via GUI 17, que o sistema está pronto.

[075] Para capacitar conexão do órgão real, a bomba 123 é parada. A GUI 17 permite que um pedido de usuário seja introduzido para o controlador 18 para parar a bomba 123. Quando este pedido é recebido pelo controlador, o controlador é arranjado para parar a bomba 123 de tal maneira que circulação do perfusado é interrompida. O órgão substituto 126 é então desconectado do circuito, e o órgão 250 conectado ao circuito tal como mostrado na figura 5. O controlador é arranjado, quando ele recebe um pedido de ‘início’ de um usuário, introduzido via GUI 17, para iniciar a bomba 123 em uma taxa constante de novo, e de novo para monitorar as pressões no duto de artéria hepática 102 e no duto IVC 104 e compará-las. Agora, como o órgão real 250 fornece uma resistência significativa para fluxo de perfusado, um diferencial de pressão rapidamente se formará através do órgão 250. Especificamente a pressão no duto de artéria hepática 102 aumenta à medida que perfusado é bombeado para dentro dele, e a pressão no duto IVC 104 diminui à medida que perfusado é bombeado para longe dele. Quando o controlador detecta que a diferença entre as pressões nesses dois dutos alcança um nível predeterminado, isto fornece uma indicação de que o órgão real 250 está conectado ao circuito e o controlador muda para um modo de perfusão. No modo de perfusão o controlador 18 é arranjado para controlar a pressão no duto de artéria hepática 102 e no duto IVC 104, ao controlar a velocidade da bomba 123 e o grau de abertura da válvula de controle de pressão 146 tal como descrito anteriormente, para mantê-las dentro de faixas de pressões alvos predeterminadas. Tal como mencionado anteriormente, a presença do órgão real pode ser detectada ao detectar simplesmente quando a pressão no duto de artéria hepática 102 alcança um nível predeterminado.

[076] Com o órgão real 250 presente, o controlador 18 é arranjado para começar a medir o volume de bílis usando o sistema de medição de bílis 62 tal como descrito anteriormente. Também é arranjado para iniciar drenagem de ascite do poço de drenagem 26, e medir o volume dessa ascite, tal como descrito anteriormente. O controlador também é arranjado para gravar o número total de tempo que a válvula de sistema de medição de bílis 76 fica aberta e o total número de tempo que a bomba para ascite 84 fica ativada para medir o volume total de bílis e o volume total de ascite que são produzidos pelo fígado durante perfusão. Também é arranjado para medir o tempo entre cada par de operações subsequentes da válvula 76, e cada par de operações subsequentes da bomba 84, e para calcular para cada par de operações uma taxa de fluxo de bílis associada, e uma taxa de fluxo de ascite associada, do fígado.

[077] Será percebido que, se um órgão a não ser o fígado for conectado ao sistema, cada um de o sistema de medição de bílis e o sistema de medição de ascite pode ser usado para medir fluidos diferentes à medida que produzidos por esse órgão. Por exemplo, eles podem ser usados para medir urina proveniente de um rim. Também em uma outra modalidade do sistema, um sistema de medição que é igual ao sistema de medição de bílis 62 descrito anteriormente é incluído no duto para ascite 80 a montante da bomba 84 para fornecer uma medição mais precisa de ascite.

[078] Ainda em uma modalidade adicional, o sistema de medição de bílis 62 é fornecido sem o resto do sistema de perfusão descrito anteriormente, e pode então ser conectado a um órgão, tal como um fígado, durante cirurgia, para medir o volume ou taxa de fluxo de fluido produzido pelo órgão durante cirurgia.

[079] Referindo-se à figura 6, o sistema da figura 1 pode ser modificado para perfusão de um pâncreas, ou de outro órgão com somente uma veia e uma artéria que necessitam conexão para o circuito de perfusão. A única modificação significativa é que a extremidade a jusante do primeiro duto de fornecimento de fluido 100 não é conectada ao órgão, mas em vez disto é conectada ao duto de remoção de fluido 104 exatamente a montante da bomba 123. Os outros dois dutos são conectados ao órgão no mesmo modo que para o fígado: o segundo duto de fornecimento de fluido 102 é conectado ao órgão para fornecer fluido de perfusão para o órgão, e o duto de remoção de fluido 104 é conectado ao órgão para carregar fluido de perfusão proveniente do órgão. Quando o órgão não está presente, o circuito pode ser completado usando um órgão substituto 126’ que neste caso é um simples comprimento de conduto tendo uma extremidade de entrada e uma extremidade de saída, cada uma das quais tendo um conector na mesma de maneira que elas possam ser conectadas ao segundo conector 116 e ao terceiro conector 120 respectivamente. Operação do sistema nesta configuração é igual àquela descrita anteriormente com referência à figura 1, e não será descrita de novo detalhadamente, exceto que fluxo de fluido do reservatório 12 através do primeiro duto 100 simplesmente substitui fluido que flui através do duto de alívio de pressão 142 de volta para o reservatório. Para o pâncreas o poço de drenagem de bílis e o sistema de medição não são usados, embora qualquer fluido vazado do órgão ainda possa ser coletado e recirculado usando o poço de drenagem de fluido 24.

[080] Referindo-se às figuras 7a, 7b e 7c, em uma modalidade o total do sistema da figura 1, ou da figura 6, é montado em uma estante de suporte 700 que é capaz de ser alojada dentro de um trole de transporte 702. O trole 702 tem uma base retangular substancialmente plana 704 suportada sobre quatro rodas ou rodízios 705, e quatro paredes laterais 706, cada uma se estendendo para cima a partir da base e definindo um volume de armazenamento dentro das paredes. O estante 700 compreende uma parede lateral vertical 708, uma prateleira 710 se projetando horizontalmente da borda inferior da parede lateral, na direção de uma extremidade da parede lateral, e um painel de suporte retangular 712 que é inclinada contra a outra extremidade da parede lateral. O painel de suporte 712 é inclinado em cerca de 30° em relação à vertical, com sua extremidade superior paralela e unida à borda superior da parede lateral 708 e sua borda inferior espaçada da parede lateral 708 por uma distância igual à largura da prateleira 710. A parte inferior da estante de suporte 700 por esta razão é retangular com uma metade sendo formada pela prateleira 710 e a outra metade sendo a extremidade inferior aberta de uma cavidade 713 formada entre o painel de suporte inclinado 712 e a parede lateral 708. A estante de suporte 700 compreende adicionalmente um painel superior 714 que se estende horizontalmente da borda superior da parede lateral. O painel superior 714 e a parte inferior da estante de suporte são de igual tamanho e ambos são arranjados para encaixar no volume de armazenamento dentro do trole. A GUI 17 é montada no painel superior 714 da estante de suporte, e pode ser elevada para uso tal como mostrado na figura 7a ou abaixada para armazenamento tal como mostrado na figura 7b. O sistema pode compreender adicionalmente um mostrador portátil separável 720 que pode ser arranjado para se comunicar de modo sem fio com o controlador 18 e arranjado para exibir a mesma informação exibida pela GUI 17 e para incluir uma entrada de usuário adicional para capacitar um usuário para introduzir os mesmos dados que podem ser introduzidos via GUI 17.

[081] A estante de suporte 700 é montada dentro do trole 702 em um mecanismo de elevação (não mostrado) que permite que a estante de suporte 700 seja deslocada entre uma posição de armazenamento, ou configuração de trânsito, tal como mostrada na figura 7b, em que o painel superior 714 está nivelado com o topo das paredes de trole, e uma posição elevada, ou configuração de cirurgia, tal como mostrada nas figuras 7a e 7c, em que a parte inferior da estante de suporte 700 está nivelada com o topo das paredes de trole. Tal como mostrado nas figuras 7a e 7c, uma ou mais garrafas de oxigênio 722 e uma bateria 724 podem ser armazenadas dentro do trole de transporte, suportadas pela sua base 704, e localizadas de maneira que elas fiquem na cavidade 713 dentro da estante de suporte 700 quando a estante de suporte está na posição rebaixada.

[082] Referindo-se às figuras 8a, 8b e 8c, em uma modalidade adicional o transporte é similar àquele das figuras 7a, 7b e 7c, exceto que a estante de suporte 800 não é conectada ao trole 802, mas simplesmente fica apoiada sobre a base com rodas 804 quando o sistema está na configuração de trânsito tal como mostrado na figura 8b. Também, a estante de suporte inclui um painel de base 810 que forma o total da extremidade inferior da estante de suporte, com uma parede vertical 808 se estendendo para cima a partir do painel de base 810 paralela à suas extremidades e por cerca de metade da distância ao longo dela. O painel de base 810, portanto, forma a prateleira em um lado da parede vertical 808, e no outro lado forma uma base abaixo de uma cavidade entre o painel de suporte 812 e a parede central, sobre a qual a garrafa de oxigênio ou outros itens podem ser colocados. O painel de suporte 812 tem sua borda inferior ao longo de uma extremidade do painel de base 810, e é inclinado contra a parede vertical 808. Uma cobertura compreende as paredes laterais 806 e um painel superior 814, e é arranjada para encaixar sobre a estante de suporte 800 com sua borda inferior apoiando sobre o trole 804 na configuração de trânsito. Uma vedação é fornecida entre a cobertura e a base para vedar o sistema de transfusão no lado de dentro. Para usar o sistema de transfusão, a cobertura é simplesmente elevada para fora da base 804, a cobertura 806, 814 é recolocada sobre a base, e a estante de suporte 800 é então apoiada sobre o painel superior 814 da cobertura tal como mostrado na figura 8c.

[083] Referindo-se às figuras 9a, 9b, 9c e 9d, em um sistema de transporte de acordo com uma modalidade adicional da invenção, a estante de suporte 900 é similar àquela da figura 7a, mas o trole 902 é de um projeto em forma de concha de marisco, compreendendo uma base com rodas 904 e duas seções de cobertura 906a, 906b, cada uma das quais é articulada na base 904 ao longo de um respectivo lado da base. Cada uma das seções de cobertura 906a, 906b compreende um painel lateral 930, cuja borda inferior é articulada na base 904, e duas partes de extremidades 932 e uma parte superior 914. Quando a cobertura está fechada tal como mostrado na figura 9a, os painéis laterais 930 são substancialmente verticais definindo uma cavidade entre eles, e as partes 914 se estendem sobre o topo da cavidade para uma encontrar com a outra e as partes de extremidades 932 em cada extremidade da cobertura se estendem através do lado da cavidade para encontrar uma com a outra. A cavidade por esta razão é selada entre as duas seções de cobertura 906a, 906b e a estante de suporte pode ser contida dentro da cobertura. Para remover o sistema de transfusão de dentro da cobertura, as duas seções de cobertura 906a, 906b são abertas e a estante de suporte 900 que suporta o sistema de transfusão é simplesmente elevada para fora da cobertura, e pode ser colocada, por exemplo, sobre uma mesa para uso.

[084] Referindo-se à figura 10, um sistema de transporte de acordo com uma modalidade adicional da invenção compreende uma estante de suporte 1000, um trole com rodas 1002 e uma cobertura 1006. O trole 1002 é formado de uma estrutura de armações 1002a e uma moldagem de plástico 1002b. A moldagem 1002b se apoia em parte da estrutura de armações 1002a para formar a base 1004 do trole, e a parte 1002c da estrutura de armações forma uma alça para empurrar o trole que pode ser dobrada para fácil acondicionamento do trole. A estante de suporte 1000 é arranjada para se apoiar sobre a base 1004 do trole, e compreende um painel de base 1010, uma metade do qual forma uma prateleira 1011 e a outra metade do qual suporta uma torre de suporte 1013, uma face 1012 da qual suporta o circuito de perfusão 16, o reservatório 12, a GUI 17, a bomba 123 e as seringas 172. A cobertura 1006 compreende paredes laterais e um painel superior 1014, e é arranjada para encaixar sobre a estante de suporte 1000, e vedar contra a sua base 1010, para cobrir e proteger o sistema de perfusão. Para transporte a estante de suporte 1000 é colocada sobre a base do trole 1002, e a cobertura 1006 é colocada sobre ela. Quando o sistema de perfusão é para ser usado, a cobertura 1006 é retirada, e a estante de suporte 1000 com o sistema de perfusão montados na mesma é retirada do trole e colocada sobre uma mesa ou suporte similar.

Claims (7)

1. Sistema de perfusão para perfundir em um órgão, o sistema compreende: um circuito de fluido de perfusão arranjado para circular fluido de perfusão através do órgão; e um órgão substituto (126, 126’) arranjado para ser conectado ao circuito no lugar do órgão de maneira que o circuito possa circular fluido através do órgão substituto; CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema ainda compreende meios de detecção de órgão arranjados para distinguir entre a presença do órgão no circuito e a presença do órgão substituto no circuito, o sistema de perfusão compreende ainda meios de controle (18) arranjados para operar em dois modos diferentes, um dos quais é um modo de perfusão adequado para perfusão de um órgão e um dos quais é um modo de preparação, no qual o sistema opera diferentemente a partir do modo de perfusão, adequado para preparar o sistema para perfusão de um órgão, e os meios de controle são configurados para selecionar um dos modos em resposta a um sinal a partir dos meios de detecção.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que os meios de detecção de órgão compreendem um sensor de pressão (136, 137, 138) arranjado para medir a pressão do fluido de perfusão em um ponto no circuito.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que os meios de detecção de órgão são arranjados para medir a diferença na pressão entre dois pontos no circuito.

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, CARACTERIZADO pelo fato de que os meios de detecção de órgão compreendem um sensor de pressão (136, 137, 138) arranjado para medir a pressão de fluido de perfusão fluindo na direção do órgão, e um sensor de pressão (136, 137, 138) arranjado para medir a pressão de fluido de perfusão fluindo para longe do órgão.

5. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que os meios de detecção de órgão compreendem um medidor de fluxo (125) arranjado para medir a taxa de fluxo de fluido em um ponto no circuito.

6. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que os meios de controle são arranjados, em ambos os modos, para controlar o teor de um componente do fluido de perfusão, mas também para controlar o fluxo de fluido no circuito de perfusão em uma maneira diferente em cada um dos dois modos.

7. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARAC TERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente meios de ajuste para ajustar o teor de um componente no fluido, meios de medição para medir o teor do dito componente no fluido de perfusão, e meios de controle arranjados para controlar os meios de ajuste a fim de manter o dito teor medido dentro de uma faixa alvo.

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