CN104039135B - 器官灌注系统 - Google Patents

Abstract

一种器官灌注系统，包括：灌注流体回路(16)，用于使灌注流体经由器官循环；替代器官(126)，设为连接至所述回路内代替器官，使所述回路能让流体经由所述替代器官循环；以及器官检测装置，用于辨别回路中存在器官或者回路中存在替代器官。所述检测装置可以包含一个或多个压力传感器(136，137，138)或者流量计(125)。其它方面涉及调节灌注流体中至少一种成分的含量，该成分例如是氧或养分。还可提供气泡检测装置(113)以及测量从器官分泌或泄漏的流体量的装置(74)。

Description

器官灌注系统

技术领域

本发明涉及用于身体器官的灌注系统，尤其是人体器官，例如肝脏，胰腺，肾，小肠，以及包含非人体器官的其它器官。

背景技术

已知的是，例如EP1168913，提供了一种用于体外器官灌注的系统，其中可以在移植入病人之前保存人体或非人体器官。该系统一般包含用于灌注流体的储存器，可以是血液或者别的灌注溶液，以及用于使流体经由器官循环的回路。

发明内容

本发明提供一种用于器官灌注的灌注系统，该系统包含用于使灌注流体经由器官循环的灌注流体回路，用于调整流体至少一种成分含量的调节装置，用于测量灌注流体中的所述至少一种成分含量的测量装置，和设为控制调节装置的控制装置。例如，控制装置可以设为控制调节装置以使所述测得含量在目标范围之内。有时候可以超出最小目标水平，或者低于最小目标水平，或者在上下目标限度之间。

含量可以是相对含量或者比例，例如可能是百分数，并且可以质量、或者体积、或者摩尔比计量。

所述至少一个成分可以是以下中的至少一个：氧；二氧化碳；以及养分，例如葡萄糖。

所述至少一个成分包含氧时，调节装置可以包含加氧装置，设为向流体中添加氧气。例如，它包含氧合器。

所述至少一个成分包含二氧化碳时，调节装置可以包含二氧化碳析取装置，设为从流体中析取二氧化碳。这可以设为提供空气或者另一气体，其可以从流体吸收或者析取二氧化碳。该功能可以由同时供给氧气的氧合器执行，或者由单独的装置或者系统执行。

所述至少一个成分可以包含以下中的至少一个或两者：氧气和二氧化碳，在此情况下，系统可以进一步包含养分测量装置，设为测量流体中至少一个养分的含量。系统可以包含养分供应装置。系统可以包含养分添加装置，设为添加养分，例如从供应装置进入流体中。控制装置可以设为控制养分添加装置在养分含量降到目标范围之下时添加养分。

系统可以包含用于测量流体温度的温度计。系统可以包含用于调整流体温度的热调节装置。控制装置可以设为控制调节装置以保持流体温度在目标范围之内。

系统可以包含流体可以流经的分析导管。测量装置可以设为测量分析导管中的流体。例如分析导管可以连接回路中在灌注期间彼此承受不同压力的两个部分。这将使一些流体在灌注期间流经分析导管。例如分析导管具有连接到器官回路上游的上游端，以及连接到器官回路下游的下游端。

测量装置可以设为在器官灌注期间运行。控制装置可以设为在器官灌注期间运行以保持一个目标范围或多个范围。

控制装置可以包含设为存储所述一个范围或所述多个范围中至少一个的至少一个限度的内存。控制装置可以设为将测量含量与所述至少一个限度进行比较。这能让它确定测量含量何时处于目标范围之外。

系统可以包含设为使用户能够输入所述一个范围或所述多个范围中至少一个的至少一个限度的用户界面。用户界面还可以设为显示至少一个流体成分的含量。

系统可以包含设为检测回路中存在器官的器官检测装置。系统可以进一步包含设为连接入回路代替器官的替代器官，以使回路可以经由替代器官循环流体。当系统包含器官检测装置时，器官检测装置可以设为辨别回路中存在器官或者回路中存在替代器官。

实际上，本发明进一步提供一种用于灌注器官的灌注系统，该系统包含：灌注流体回路，用于使灌注流体经由器官循环；替代器官，连接至所述回路代替器官以使所述回路可以经由所述替代器官循环；以及器官检测装置，用于检测回路中器官或者替代器官或者两者的存在。器官检测装置从而可以辨别回路中存在器官或者回路中存在替代器官。

器官检测装置可以包含至少一个压力传感器，用于测量回路中至少一个点的灌注流体压力。器官检测装置可以用于测量在回路中两点之间的压差。器官检测装置可以包含用于测量流向器官的灌注流体的压力的压力传感器。器官检测装置可以包含用于测量流出器官的灌注流体的压力的压力传感器。作为替代方案，或者作为附加方案，器官检测装置可以包含用于测量回路中至少一个点的流体流速的流量计。器官检测装置可以进一步设为接收关于回路中的泵速度的数据，并使用该数据确定到底是器官或者替代器官存在于回路中。

控制装置可以设为以两种不同的模式运行，其中一个是适于准备用于灌注器官的系统的预备模式，另一个是适于灌注器官的灌注模式。控制装置可以设为在处于这两种模式二者下控制灌注流体至少一个成分的含量。控制装置可以设为在二者中各自模式下以不同的方式控制流体流入灌注回路。例如在一种模式下，流体可以恒定速度泵送。

系统可以包含用于检测灌注期间流体中的气泡的气泡探测装置。

实际上，本发明进一步提供一种灌注系统，包含用于使灌注流体经由器官循环的回路，用于控制流体流经灌注回路的控制装置，以及用于检测流体中气泡存在的气泡探测装置。

控制装置可以设为对气泡探测装置测出气泡做出响应。例如，控制装置可以设为响应气泡的测出产生报警输出，例如通过显示警告。替代地，或附加地，可以设为通过部分地或者完全关闭流量控制阀，减少流经回路的至少一个部分或者流入器官的流体，或可选地完全停止流体来响应。流量控制阀可以设为控制流体从储存器到器官的流动。

气泡探测装置还可以设为测量灌注回路中流体的流速。气泡探测装置包含超声换能器。气泡探测装置可以用于确定流体是否存在气泡以及通过超声发送和探测的定时得到的流体流速。

系统可以包含测量从器官分泌或者渗漏的流体量的测量装置。流体例如可以是肝脏胆汁，肝脏腹水，肾产生的尿或者任何器官的任何其它排出物。

系统可以进一步包含用于收集分泌或者渗漏流体的贮槽。测量装置可以用于测量进入贮槽的流体量。系统可以设为记录和显示分泌或渗漏的流体量。例如，控制装置可以包含部分测量装置，并可以计算和记录流体总量，或者流体流速，或者两者，还可以在灌注期间定期地记录这些以监控器官。控制器可以设为显示全部或者部分上述信息。控制器可以设为响应于所测容量或者流速改变其对系统至少一个成分的控制。例如可以设为改变速度，或者平均速度，或者用于从贮槽泵送流体的泵的占空比。

系统可以进一步包含支架，其上安装有灌注回路，调节装置和控制装置的至少一个的至少一些部件。系统可以进一步包含在其上安装支架的运输系统。运输系统可以包含用于覆盖支架和安装其上的部件的外壳。运输系统可以包含带轮底座。运输系统可以设为在运输位置，或者高于运输位置的工作位置支承支架。

本发明的一些具体实施例提供了一个或多个下列功能是自动的灌注系统：灌注回路中器官的探测；回路中灌注流体的探测；灌注期间回路中流体压力的控制；灌注期间回路中流体温度的控制；以及灌注期间灌注流体的一种或更多养分的控制。系统可以因此完全自动化。

本发明的一些具体实施例提供了一种便携式系统。

一些具体实施例可以设为由电池和市电电源驱动。

本发明进一步提供了一种器官灌注方法，该方法包含使灌注流体经由器官循环，测量灌注流体中至少一种成分的含量，和调整灌注流体中所述至少一种成分的含量以便保持所述测量含量在目标范围之内。含量可以是相对含量或者比例，例如百分数，并且可按质量，或者按体积，或者摩尔百分比计量。所述至少一种成分可以是下列的至少一种：氧气；二氧化碳；和养分，例如葡萄糖。测量和调整可以使用根据任何如上所述的发明的系统进行。

本发明的优选实施例将通过参考附图进行说明。

附图说明

图1是根据本发明一个具体实施例的灌注系统的示意图；

图2是图1的部分放大图；

图3是作为图1所示系统一部分的氧合器的示意图；

图3a是本发明一个具体实施例的作为图1所示系统一部分的一体式流量计和气泡探测仪的简图；

图4是作为图1所示系统一部分的氧气浓缩器的示意图；

图5是类似图2示出连接图1所示系统的肝脏的简图；

图6是用于灌注单一输入－单一输出器官，例如胰腺或者肾的改进的图1系统的简图；

图7a，7b和7c是安装在本发明一个具体实施例的移动传送系统上的图1所示系统的透视图；

图8a，8b和8c是安装在本发明另一具体实施例的移动传送系统上的图1所示系统的透视图；

图9a，9b，9c和9d是安装在本发明另一具体实施例的移动传送系统上的图1所示系统的透视图；以及

图10是装在另一可替换的移动传送系统上的图1所示系统的透视图。

具体实施方式

参见图1和2，本发明的一个具体实施例的灌注系统大体包含：吊具10，其上可以支承器官；流体储存器12；氧合器14；和灌注回路16，用于在灌注期间使流体在储存器，器官，和氧合器之间循环。用于控制系统功能的控制器18将在下文详细说明。

吊具10是模压塑料或者其它合适的材料并设计为具有顺从性(compliant)，以便能够无创伤地支承器官同时在运输期间提供一定程度的减震。吊具10具有穿孔基底19，从器官泄漏的流体可以经其流出，以及从基底19向上延伸的侧壁20，和围绕侧壁20顶端延伸的边缘22。流体贮槽24在器官是肝脏时形成腹水贮槽，设置在吊具10之下，并包含凹面基底26，向下收缩至排水孔28，排水孔28形成为穿过它的最低点。贮槽24用于收集从吊具的基底19渗漏的流体。贮槽24还包含从基底26向上延伸，围绕吊具的侧壁20的侧壁30，其沿着支撑吊具10的边缘22的顶端具有凸缘32。由模压塑料制成的可移除盖34配合于吊具10的顶端并沿其下沿具有边缘36，其正对配合吊具的边缘22。

吊具10支承在器官容器40之内，在其基底44上支承有腹水贮槽24和胆汁贮槽42，在该具体实施例中它们与其形成为整体。器官容器40具有从其基底44向上延伸的侧壁46以及可移除盖48。胆汁贮槽42大概为腹水贮槽24的两倍深并呈狭长管状，从容器40的基底44向下延伸，其边缘52与腹水贮槽24的边缘32以及吊具的边缘22平齐。

胆汁贮槽42分为两部分，上部42a和下部42b，两者都与器官容器的基底44为一整体。下部42b在其侧面对着其上端56形成有胆汁入口54，并在其上端形成有胆汁溢流口58。胆汁出口60形成于器官容器的基底44处接近于胆汁贮槽顶部，具有经由套管连接肝脏的上游连接器60a，和连接胆汁测量系统62的下游连接器60b。胆汁测量系统62用于在流入胆汁贮槽42之前测量肝脏分泌的胆汁量。

由图2可见，胆汁测量系统62包含胆汁接收导管64，其上端连接下游连接器60b下端连接T形管连接器66；胆汁排出导管68，其上端连接到连接器66下端连接到胆汁贮槽入口54；以及溢出导管70，其下端连接到连接器66其上端连接到形成于容器基底44的进一步端口69。溢流管72连接进一步端口69的顶部至贮槽下部42b的顶部的胆汁溢流口58。液位传感器74用于测量溢出导管70中的液面并输出指示液面的信号至控制器18。在该具体实施例中液位传感器74用于检测溢出导管70的液面何时到达预定高度，并发出该意思信号到控制器18。流量控制阀(在该具体实施例中包含夹管阀76)在胆汁排气管68中，可在关闭排出导管68以使胆汁聚集在测量系统62上的关闭状态和允许胆汁流出测量系统62至胆汁贮槽42的打开状态之间切换。控制器18用于控制流量控制阀76。

控制器18用于测量肝脏分泌的胆汁速度，通过关闭夹管阀76以使胆汁聚集在排出导管68，然后在胆汁接收导管64和溢出导管70中。当液位传感器74发现胆汁到达预定水平，它发出信号至控制器18，其作出响应打开夹管阀76，例如对于预定周期，允许胆汁从测量系统排出进入贮槽，然后再一次关闭使胆汁可以再次在测量系统聚集。控制器18同时设为在内存中记录胆汁到达预定水平的次数，以及因此测量系统被填满的次数。该信息与系统填满至预定水平的已知容量一起，使得可以监控胆汁分泌速度。例如控制器18可以设为根据系统的已知容量和阀门开启与前次阀门开启之间的时间间隔，计算每一次阀76打开的流速。流速可以显示在图形用户界面17上，随着每一次新的流速计算的记录而更新。或者控制器18可以设为在内存中存储该流速信息，以使以用于整个灌注程序的流速数据可以存储并输出或经由图形用户界面17显示。进一步或者，控制器可以不必执行任何计算但是可以产生随流速而变化的输出，图形用户界面可以设为响应输出产生显示，例如表示流速的线图，例如具有合适标记的轴线。可以想到，对于除了肝脏以外的器官，该测量系统可以用于测量在灌注期间从器官渗漏或排出的其它流体，并记录和显示测量的量。比如器官可以是肾而流体是尿。

再来看图1，腹水导管80一端连接腹水贮槽26底部的排水孔28另一端连接流体储存器12顶部的腹水回流孔82。腹水导管80具有导管80最低的部分的中央部80a，在腹水贮槽26水平以下，也低于储存器12。腹水泵84在腹水导管80的中央部80a中以从贮槽26中将腹水泵回储存器12。腹水测量管86从腹水导管的中央部80a垂直地向上延伸，靠近并位于泵84的上游，并在其中具有液位传感器88。该液位传感器88设为当测量管86中的流体到达预定水平时探测与输出信号，该预定水平低于吊具10的基底19，并在该具体实施例中高于腹水贮槽的排泄端口28。液位传感器88连接从其接收信号的控制器18，并因此可以探测何时贮槽中的腹水水平到达预定水平。响应于此，控制器18激活腹水泵84例如预定的时间，以减少贮槽26中的腹水水平。泵84的速度可以是变化的并且控制器18可以根据测量液面控制泵速度，或者泵的占空比，或者泵的平均速度。在其它具体实施例中腹水液位传感器可以位于贮槽26之内。实际上可以使用任何合适的系统测量积聚的腹水量以反馈控制泵84的操作。例如可以使用位于接近泵84的压力传感器来测量积聚腹水量。在其它具体实施例中腹水泵84可以简单地设为不进行腹水量的测量而固定周期地运行。

在该具体实施例的改进例中，除传感器88之外还具有其它腹水液位传感器，这些传感器可以探测何时腹水水平到达上下限。控制器18设为当腹水探测到达上限时起动腹水泵84，并在腹水水平下降到下限时关闭(step)腹水泵84。控制器然后纪录每一次泵开启的时间，其指示了灌注期间腹水的总量和腹水的流速。该信息可以像胆汁测量一样存储并显示在图形用户界面17上。泵转速84可以是变化的并且控制器18可以根据测量液面控制泵转速，或者泵的占空比，或者泵的平均速度。可以想到，对于其它器官，该测量系统可以用来测量灌注期间其它器官渗漏或排泄的其它流体总量或流速。测量可以如图1所示仅具有一个腹水液位传感器，例如泵84用于运行直到已经泵完泵84上游的所有腹水，而其可以设为一个固定容量。

灌注回路16进一步包含第一流体供给管道100，用于肝脏灌注时形成入口导管；第二流体供给管道102，用于灌注肝脏时形成肝动脉导管；以及流体去除导管104，用于灌注肝脏时形成下腔静脉(IVC)导管。下面说明用于灌注肝脏的系统及其操作，可以理解它同样可以用于其它器官，尤其是单一流入－单一流出器官，例如肾，小肠或者胰腺，如果按照图6的替换结构进行设置。入口导管100一端连接到流体储存器中的出口106另一端附着于门静脉连接器108。入口导管100贯穿器官容器40的侧壁46的端口110以使门静脉连接器108位于容器内部。流量控制阀112为夹管阀形式，具有不同程度的开启度，位于入口导管100内并连接控制器18。控制器18设为改变夹管阀112的开启度以控制从储存器12到肝脏门静脉的流体流速。入口流量传感器113位于入口导管100内并设为表示输出入口导管100内的流体流速的信号。流量传感器113的输出连接控制器18，控制器因此可以监控入口导管的流速。控制器18还用于根据流量传感器113信号确定何时储存器为空造成流体流动停止。响应于检测储存器为空，控制器18关闭流量控制阀112以防止空气到达器官并能够补充储存器内的灌注流体量。该具体实施例中的流量传感器还可以作为气泡探测仪，输出表示气泡存在于入口导管100中流体的信号。控制器18一侦测到气泡便关闭流量控制阀112，如同它根据流体流动探测到储存器完全为空一样。肝动脉导管102一端连接到氧合器14的第一出口114另一端附着于肝动脉连接器116。肝动脉导管102贯穿器官容器40的侧壁46内的端口118以使肝动脉连接器116位于容器内部。IVC导管104一端附着于位于容器40内部的IVC连接器120，并伸出通过器官容器40的基底44中的端口122，还具有其它端连接到氧合器14的入口124。

泵123位于IVC导管104内，其进口由IVC导管104的一部分连接到IVC连接器120，其出口连接到氧合器14的入口124。泵123设为从IVC导管104泵送流体至氧合器124。泵123是变速泵并由控制器18连接和控制。IVC流量传感器125用于测量IVC导管104内的流体流速并设为输出表示腔静脉导管104内流体流速的信号。流量传感器125的输出连接控制器18，控制器因此可以监控IVC导管104内的流速。

每一个连接器108，116，120都是快速释放连接器，其被设置成允许连接其附接的导管，或者由套管连接肝脏的适当静脉或者动脉，或者连接用于在真实器官连接之前完成灌注回路的替代器官126。替代器官126包含两个连接入口导管100和肝动脉导管102的引入导管128，130，和一个连接IVC导管104的排出导管132。在该具体实施例中替代器官为简单的Y形件连接器134，连接两个引入导管128，130到排出导管132以使，当它连入回路时，流体可以流过它从入口导管100和肝动脉导管102到IVC导管104。

入口导管100，肝动脉导管102和IVC导管104中的每一个内都具有压力传感器136，137，138，用于测量导管100，102，104的流体压力。这些压力传感器136，137，138的每一个都用于测量接近相应的连接器108，116，120的点处的压力，并输出表示该点处压力的信号。在该具体实施例中，每一个导管100，102，104分成两部分，每一个压力传感器136，137，138都位于模压塑料传感器体内，传感器体还用以将导管的两部分连接到一起。压力传感器136，137，138的每一个刚刚位于器官容器40的壁46或基底44外部。在每种情况下压力传感器136，137，138和连接器108，116，120之间的导管基本上为恒定横截面，所以传感器136，137，138测得的压力基本上等于流体流入和流出连入回路时的替代器官或者真实器官的压力。

氧合器14具有第二出口140，其由流体储存器12内的压力控制导管142连接至压力控制端口144。流量控制阀为夹管阀146，具有不同程度的开启度，位于压力控制导管142内并连至控制器18，以使控制器可以改变夹管阀146的开启程度从而控制从氧合器14到储存器12的流体回流。这与泵123的速度一起由控制器18控制，以控制经由肝动脉导管102流向器官的流体压力，以及腔静脉导管104中流出器官的流体压力。

参见图3，示意性地示出了氧合器14，其包含用于从入口124传送流体到两个出口114，140的贯穿导管150。氧气室152具有连接氧源和气源的入口154，和用于从氧气室排出氧气和空气的出口或者排气孔156。通风孔158在其下端连接贯穿导管150，并向上延伸以使其上端大致平齐储存器12的顶部。该通风孔158是可关闭的，用于在流体回路填充期间打开以从氧合器排出空气，但是在灌注期间关闭。在氧气室152和贯穿导管150之间的渗透膜160允许氧气室152内的氧气在贯穿导管150内氧化(oxygenate)流体(可以是血液)，允许氧气室152的空气从流体运走CO₂。水室或者导管162连接到进水口端口164和出水口端口166，并通过导热壁168与贯穿导管150隔开。这提供了一个热交换器，其让水、或者另一合适的温度控制流体，在氧合器14中循环以控制灌注流体温度。加热器167(例如Peltier加热器)用于加热经由进水口端口164进入氧合器的水，温度计169a用于测量流出氧合器进入肝动脉导管102的灌注液温度。另一温度计169b用于测量提供给热交换器的水的温度。加热器167和温度计169a，169b连接控制器18，用于测量和监控提供给器官的灌注液和提供给热交换器的水的温度，并控制加热器167以便保持灌注液温度在要求水平，例如目标温度范围之内。

可以理解，可以使用其它设备向灌注液添加氧气和从中析取二氧化碳的。例如代替图3所示的氧合器类型，可以使用起泡器，其可以将浓缩氧气起泡穿过灌注液。此外，代替使气体与灌注液实现接触并且在其中控制气体氧气和二氧化碳含量的设备，系统可以包含分别用于各气体的独立装置。

参见图3，入口导管100内的流量传感器113，如上所述，还用作气泡探测仪。在该具体实施例中流量传感器113包含壳体300，用于卡在导管(该情况下为入口导管100)周围。两个超声换能器302，304支承在壳体300中并设于导管的一侧壁上。反射器306支承在壳体300中并位于导管与传感器302，304相对的侧壁上。换能器302，304彼此沿着导管朝流体流动方向偏离，并成一角度以使当它们的每一个传送超声信号时可以从反射器306反射到另一个换能器上，以便其能被探测到。各换能器302，304用于发射一系列超声脉冲，控制脉冲时间以使两个换能器302，304交替地发射脉冲，不发射的换能器用于探测经由反射器306反射的发射脉冲。利用发射和探测次数，测量超声在两个换能器之间沿各个方向行进的时间，探测仪145用于确定两个方向的传送时间之间的差异并由此差异计算导管102内流体的流速。如果灌注液中有气泡，这将使超声反射回到发射它的换能器，有时候，将超声反射到另一不发射的换能器上，使得它们与从反射器306反射的达到时间不同，且振幅小得多。因此气泡探测仪145用于分析来自换能器302，304两者的探测信号，并根据它们的时间和振幅确定何时灌注液中存在气泡。来自超声探测仪的信号可以在形成为气泡探测仪的一部分的处理器内处理，以使气泡探测仪内的处理器发出简单信号至控制器18指示气泡存在于灌注液中，或者探测器信号可以直接输入至控制器18，其可以用于分析它们来探测气泡本身的存在。

响应于探测到气泡，控制器18输出警报信号至图形用户界面，其在收到警报信号之时发出可视或者声音报警信号。此外，如果控制器判断灌注液出现气泡时，截断经由入口导管进入器官的灌注液。具体地说在这种情况下，响应于入口导管100内探测到气泡，控制器18关闭夹管阀112。它也可设置成完全地打开夹管阀146一段固定时间，以能够补充储存器内部的容量。在该时间延迟后，它重新开启夹管阀112，并重置阀146以便达到需要的动脉压。

在其它具体实施例中，系统可以包含肝动脉导管或者IVC导管内的另一气泡探测仪。在这种情况下控制器18设为当探测到气泡时，停止泵123以截流穿过器官的流体并发出警告。这能使用户采取预防措施，例如使气泡逸出灌注液，或者甚至在再起动灌注之前从流体回路断开器官和冲掉气泡。

在其它具体实施例中，可以使用其它类型的气泡探测仪。例如可以使用不与流速传感器结合的超声气泡探测仪，并且仅包含单一换能器。在那种情况下，流速传感器可以独立地提供，并可以是超声传感器以外的其它形式。

再来看图1，养分控制回路170包含一组灌注器172，在这种情况下为四个，各包含相应的养分；以及养分供给导管174，其一端连接到独立的流体储存器176，另一端连接到主流体储存器12顶部的养分入口178。每一个灌注器172由相应的养分输入流道180连接养分供给导管174。养分泵182设置在养分供给导管174内以泵送流体穿过养分供给导管从养分供给储存器176经由养分入口178进入主储存器12。泵182和灌注器172由控制器18控制以控制进入储存器12的每一个养分的速度。

小直径流体分析导管190一端连接到IVC导管104，泵123的上游，即IVC流量传感器125的下游，另一端连接到压力控制导管142，压力控制阀146的上游，以使流体可以从压力控制导管142流过流体分析导管190到IVC导管104，绕过器官。测量系统此时为血液气体分析器(BGA)192的形式，用于测量流经流体分析导管190的流体的不同参数。在该具体实施例中BGA192用于测量流过它的流体氧含量和二氧化碳含量。其它参数，包含温度，酸碱度，碱过剩(baseexcess)，钾，葡萄糖，血细胞容量和氧饱和度的任何一个或多个，可以得到测量和监控。BGA192连接控制器18，输出表示所测参数的值的每一个信号，控制器18接收那些信号以使控制器18监控这些参数。在该具体实施例中信号包含氧含量信号和CO₂水平信号。

填装袋或者储存器194支承在储存器12顶部之上，并由填装导管196在填装点处连接至灌注回路，该填装点在腔静脉导管104内位于其最低点104a。这同时也是灌注回路16的最低点，其允许整个回路16从底部装满，将在下文描述。

参见图4，氧合器进口154的供氧由氧气浓缩器200提供。其包含一对沸石(zeolite)塔202，204，用于接收大气压力下空气形式的气体的进气口206，位于进口内压缩进入空气的压缩机208，以及可操作控制进入沸石塔202，204的空气量的双向转换阀210。各塔202，204具有出口212，214，它们彼此连接以形成从氧浓缩器的单一出口，其随后连接氧合器的进口154。使用时，当压缩空气流过沸石塔202，204，沸石析取空气的氮气从而增加气体中氧气的浓度。氮气通过通风孔216离开塔，空气离开浓缩器200，其包含浓缩氧以及一部分氮气和微量的其它气体，输送到氧合器进口154。氧浓缩器出口内的配量阀224用于控制气体、由此控制氧气从氧浓缩器200到氧合器14的流速。配量阀224连接到控制器18并由控制器18控制，以使控制器可以控制进入氧合器14的氧气流速。氧合器进口154的气源由另一压缩机220提供，其具有用于接收大气压力的空气的进口222。压缩机220的出口内的另一配量阀226连接控制器18并由控制器18控制，以使控制器可以控制从压缩机220到氧合器的空气流速，以及二氧化碳的提取率。

在图4方案的改进例中，略去了第二压缩机220，第一压缩机208的输出不仅连接氧浓缩器200还穿过单独的空气导管经由第二配量阀226连接氧合器空气进口。单一的压缩机208因此提供用于氧气和空气供给的压力，它们的流速由相应的流量控制阀224，226独立地控制。

参见图5，当系统处于肝脏灌注操作中时，去除了替代器官126，灌注的肝脏250位于吊具10内。门静脉，肝动脉，下腔静脉(IVC)，和肝脏胆管都被插接套管(cannulated)，套管分别连接到门静脉连接器108，肝动脉连接器116，腔静脉连接器120，和胆汁出口60。

再来看图1，在灌注期间，当系统运行于灌注模式时，流经肝脏的灌注液由控制器18控制，其控制肝动脉导管102和IVC导管104的压力以保持在大约恒压，使得肝脏调节经由它自己的流体流速。为此，控制器18设为通过监控来自压力传感器137的输出信号来监控肝动脉导管102的压力，通过监控压力传感器138的输出来监控IVC导管104的压力，并控制灌注泵123和压力控制导管142内的夹管阀146以保持测得压力，也就是说压力传感器输出信号在相应的设定水平，或者在相应的范围之内。

灌注期间灌注液的氧含量也由控制器18控制。虽然大部分从氧合器出口114的充氧灌注液流过肝动脉导管102，小部分转向穿过流体分析导管190和BGA192。BGA192检测灌注液中的含氧量，其由控制器18监控。控制器18通过控制泵208和氧浓缩器200的双通阀210来控制由氧浓缩器200提供到氧合器的氧气压力和流速，以控制为灌注液在氧合器100中充氧的速度。控制器18保持血液的氧含量处于预定水平或者在预定范围之内。控制器18具有内存，其中可以存储氧含量的目标水平或范围，控制器比较测得水平和存储水平以确定需要如何控制含氧量。存储的目标水平可以通过用户输入选中和改变，此时用户输入形式为连接控制器18的图形用户接口(GUI)17。GUI17还用于显示包含系统不同工作参数值的不同的信息，其可以包括灌注流体含氧量，灌注流体二氧化碳量，灌注流体温度，灌注流体的任何养分量，例如葡萄糖。

像含氧量一样，灌注期间灌注液的二氧化碳(CO₂)水平由控制器18监控和控制，控制器18连续地使用从BGA192来的CO₂水平信号来测量灌注液的CO₂水平，将其与控制器18中的内存储存的目标水平相比较，并控制气流控制阀226以控制进入氧合器16的空气流速。目标CO₂水平还可以由用户通过用户输入17设置和调整。

供给器官的灌注液的温度由控制器18监控和控制，控制器设为在灌注期间监控从灌注液温度计169a和水温计169b来的信号，并控制热水器167以控制热交换器内流动的水温，还可选性地控制流过热交换器的水流速，从而保持灌注液温度在目标温度范围之内。该目标范围存储在控制器18的内存中并可以由用户输入17设定和调整。

在灌注期间灌注液中每一个监测养分的水平也由控制器18监控和控制，其方式与含氧量类似，控制器18利用从BGA192来的养分水平信号测量灌注液养分水平，将其与控制器18的内存存储的目标水平相比较，并控制合适的灌注器172在养分水平低于预定水平时添加养分。养分的添加通常是间断的，所以灌注器172可以简单控制为在灌注液养分水平降到目标下限之下时添加预定数量的养分。或者，另外，养分泵182的速度是可变的并由控制器控制以改变和控制添加进入灌注液之内的养分速度。一种可以由BGA192检测并用这种方法控制的养分是葡萄糖。然而一种或多种其它养分也可以同样地控制。

控制器18还用于在灌注期间监控从气泡探测仪113来的信号，如果它检测到灌注液存有气泡，或者灌注液中多于最小气泡含量，控制器18如上所述关闭夹管阀112。如果检测到气泡控制器18还可以在GUI17上显示警告。

替代器官126已经连接入回路中，作为可抛弃套装的一部分，就像氧合器14和泵123那样。灌注回路然后用灌注液装满。为达到此，入口导管100和压力控制导管的流量控制阀112，146打开。包含灌注液的灌注袋194连接填装导管196的上端。填装袋194然后提升至高于流体储存器12顶部的水平。这使得灌注流体从填装袋在腔静脉导管104的填装点104a处流入灌注回路，并从该点向上流过整个灌注回路。当灌注回路的液面上升时，其填充腔静脉导管104，替代器官126，肝动脉导管102和入口导管100，氧合器的贯穿导管150，和压力控制导管142，以及储存器12，其中储存器顶端的端口82，178用于在系统注满时从中排出空气。泵头可以独立地移动和相对地分接，在注液期间驱动电机除去泵头之内滞留的任何气体。

当灌注回路16装满后，腹水导管连接储存器内的腹水回流孔82而养分供给导管174连接储存器内的养分进料口178，氧合器14的通风孔158为关闭。系统然后例如由用户使用GUI17输入起动命令接通并开始运转，控制器18设为如同下述控制系统。当系统开始运转时，门静脉导管内的压力控制阀146和流量控制阀112都开启。起初，泵123泵送流体穿过肝动脉导管102，门静脉导管100，替代器官126，和IVC导管104，确保灌注流体在储存器12内部的持续循环。控制器18初始设置为控制泵123以等速运转并监控肝动脉导管102和IVC导管104的压力然后进行对它们比较。因为替代器官126的存在，穿过它的压差比较低，尤其是显著地低于真实器官连入回路时，这可以使控制器18从压力传感器136，138测得的压力差输出来检测替代器官的存在。

在该具体实施例的改进例中，两个测得压力中仅一个可以用于检测替代器官126的存在。例如如果肝动脉导管的压力保持预定值之下，可以确定替代器官存在(或者真实器官不存在)。在另一替换改进中，可以使用回路中至少一个点处的测量流体流速(例如由流量传感器125测量的流体去除导管104中的测量值，或者第二流体供给管道102中的测量值)，单独地或者与定义泵转速123的数据结合，来决定器官是否存在于回路中。这是因为当器官存在时和不存在时相比，流速通常会减慢，更具体地说，会针对任何给定的泵转速减慢。这是因为器官提供了流体流动的更大阻力，其可以通过测量流体流速来测量。

当替代器官存在时，尤其是当控制器18检测替代器官存在时，控制器18以预备模式运行，其使系统准备连接真实器官。在该模式下，控制器18设为控制泵123以使它泵送流体以恒定流速穿过氧合器，并监控和调整流体的不同参数，如上所述，以使它们处于适于真实器官灌注的目标范围之内。每一个参数的目标范围可由用户通过GUI17输入至系统，或者可以设定为缺省值。灌注液的气泡含量还可以被认为是由控制器利用气泡探测仪145监控的一个参数。当系统首次开启时很有可能在灌注液中存在气泡。控制器18设为监控它们的存在并核对气泡含量是否在预定目标范围之内，其一般单独地由可以是零的最大容许值定义。当灌注液参数到达目标值，系统准备好连接真实器官。控制器18可以设为检测所有目标范围或值的到达，并通过GUI17提供指示系统已经做好准备。

为了连接真实器官，停止泵123。GUI17允许输入用户需求到控制器18以停止泵123。当控制器接收该需求时，控制器设为停止泵123以使灌注液的循环停止。替代器官126然后从回路上分离，器官250连接进入回路，如图5所示。控制器设为，当它从用户收到通过GUI17输入的"开始"命令，再一次起动泵123处于定速，并再次监控肝动脉导管102和IVC导管104的压力并比较它们。现在，因为真实器官250提供了相对灌注液流动的明显阻力，整个器官250上的压差将迅速建立。具体地说肝动脉导管102的压力因为灌注液的泵入而增加，而IVC导管104的压力因为灌注液的泵出而减少。当控制器检测两个导管之间的压力差到达预定水平，其提供真实器官250连接进入回路的指示同时控制器切换为灌注模式。在灌注模式，控制器18设为通过如上所述控制泵123转速和压力控制阀146的开启度，控制肝动脉导管102和IVC导管104的压力，以保持它们处于预订目标压力范围内。如上述，真实器官的存在可以通过简单地探测何时肝动脉导管102压力达到预定水平来检测。

对于真实器官的存在，控制器18设为开始利用胆汁测量系统62测量胆汁量，如上所述。它还设为开始从贮槽26排出腹水，测量腹水量，如上所述。控制器还设为记录胆汁测量系统阀76打开的总次数和腹水泵84启动的总次数以测量灌注期间肝脏产生的胆汁总量和腹水总量。它还设为测量阀76的每两次相继操作之间以及泵84的每两次相继操作之间的时间，并针对每一对操作计算来自肝脏的相应胆汁流速和相应腹水流速。

可以理解，如果除肝脏以外的器官连进系统，胆汁测量系统和腹水测量系统可以分别用于测量由该器官产生的不同流体。例如它们可以测量肾的尿。在系统的另一具体实施例中，与如上所述的胆汁测量系统62一样的测量系统包含在泵84上游腹水导管80内，以提供腹水的精确测量。

在另一具体实施例中，胆汁测量系统62不包含如上所述灌注系统的其余部分，并且然后能在手术期间连接到例如肝脏的器官，来测量手术期间器官产生的流体容量或流速。

参见图6，图1的系统可以修改为用于灌注胰腺或者其它器官，其仅有一个静脉和一个动脉需要连接至灌注回路。唯一的重要的更改是第一流体供给管道100的下游端不连接到器官，而是刚刚位于泵123上游连接流体去除导管104。另两个导管像用于肝脏一样连接器官：第二流体供给管道102连接器官以供给灌注流体到器官，流体去除导管104连接器官以从器官传送灌注流体。当器官不存在时，回路可以利用替代器官126'完成，这里是具有输入端和输出端的简单的一段导管，输入端和输出端每一个上都具有连接器以使它们可以分别连接第二连接器116和第三连接器120。该结构下系统的操作与图1所述的类似，这里不再赘述，只不过流体从储存器12流动穿过第一导管100简单地替换了流体流过泄压导管142回到储存器。对于胰腺则不使用胆汁贮槽和测量系统，但是器官渗漏的任何流体仍然可以利用流体贮槽24收集和再循环。

参见图7a，7b，和7c，在一个具体实施例，整个图1或者图6的系统安装在装载于运输车702内的支架700上。运输车702具有支承在四个轮或者小脚轮705上的大体矩形的平坦底座704和四个侧壁706，各侧壁从底座向上延伸并在壁内定义一个贮存空间。支架700包含垂直侧壁708；架子710，其从侧壁下缘朝向侧壁的一端水平地突出；和矩形支承面板712，其倾斜对着侧壁另一端。支承面板712与竖直方向呈大约30度，其上端与侧壁708上缘平行并相交，其下边缘与侧壁708间隔等于架子710的宽度的距离。支架700的底因此是矩形的，一半由架子710形成，另一半是形成在倾斜支承面板712和侧壁708之间的腔713的开放下端。支架700进一步包含从侧壁顶部边缘水平地延伸的上面板714。上面板714和支架的底一样大小并都设为装配在运输车内的贮存空间内部。GUI17装在支架的上面板714上，并可以如图7a所示提高使用或者如图7b所示降低用于存储。系统可以进一步包含可拆卸的手持显示器720，其可以设为与控制器18无线通信并和GUI17显示同样的信息，并包含进一步的用户输入以使用户可以输入像在GUI17输入的同样的数据。

支架700安装在运输车702之内的起落机构上(未示出)，其允许支架700在如图7b所示的存储位置或运输配置(其中上面板714齐平运输车壁的顶部)和如图7a和7c所示的上升位置或手术配置(其中支架700的底齐平运输车壁的顶部)之间移动。如图7a和7c所示，一或多个氧气瓶722和电池724可以存放在运输车内，支承和定位在其底座704上，以使当支架在降低位置时它们位于支架700内的腔713之内。

参见图8a，8b，和8c，在另一具体实施例中的运输系统类似于图7a，7b和7c，只不过当系统在如图8b所示的运输配置时支架800不连接运输车而是直接放在带轮子的基部804上。同样地，支架包含基底面板810，其形成整个支架下端，并具有垂直壁808，该垂直壁在沿其大约一半处从基底面板810平行于其端部向上延伸。基底面板810因此在垂直壁808的一侧形成架子，在另一边形成低于支承面板812和中心壁之间的腔的基底，氧气瓶或者其它物体可以设置在其上。支承面板812沿着基底面板810的一端具有下边缘，且相对于垂直壁808倾斜。盖子包含侧壁806和上面板814，并设为配合在支架800上，在运输配置时其下边缘靠在运输车804上。盖子和基底之间有密封以封闭灌输系统内部。为了使用灌输系统，可简单地将盖子抬离底座804，将盖子806，814放回在底座上，然后将支架800搁置在盖子的上面板814上，如图8c所示。

参见图9a，9b，9c和9d，在根据本发明另一具体实施例的运输系统中，支架900类似于图7a中的支架，但是运输车902是蚌壳式设计，包含带轮底座904和两个盖子部分906a，906b，其中每一个都是沿着底座的相应侧面铰接到底座904上。每一个盖子部分906a，906b包含侧板930，其下缘铰接到底座904上，和两个端部932和顶部914。当盖子如图9a所示关闭时，侧板930大体垂直定义它们之间的腔，顶部914在腔的顶端上延伸以彼此相交，在盖子各端的端部932延伸跨过腔的侧面以彼此相交。腔因此在两个盖子部分906a，906b之间封闭，支架可以包含在盖子内部。为了从盖子中移出灌输系统，两个盖子部分906a，906b打开而支承灌输系统的支架900直接从盖子中抬出，并可以例如放置在桌子上使用。

参见图10，根据本发明的另一具体实施例的运输系统包含支架1000，带轮运输车1002，和盖子1006。运输车1002由框架结构1002a和塑料模1002b组成。模1002b靠在框架结构1002的部分上形成运输车的底座1004，框架结构的部分1002c形成用于推车的把手，其可以折叠以便于收藏运输车。支架1000设为搁置在运输车底座1004上，包含基底面板1010，其一半形成架子1011，另一半支承支承塔1013，支承塔的一个面1012支承灌注回路16，储存器12，GUI17，泵123，和灌注器172。盖子1006包含侧壁和上面板1014，并设为配合在支架1000上，与其基底1010密封，以盖住和保护灌注系统。运输时支架1000位于运输车1002的底座上，盖子1006盖在其上。当使用灌注系统时，盖子1006卸下，安装有灌注系统的支架1000被抬出运输车，放置在桌子上或者类似支承上。

Claims (8)

1.一种用于灌注器官的灌注系统，该系统包括：灌注流体回路，设为使灌注流体经由器官循环；替代器官，设为代替器官连入回路，使得回路能让流体经由替代器官循环；和器官检测装置，设为辨别回路中存在器官或者回路中存在替代器官。

2.根据权利要求1所述的系统，其中器官检测装置包括至少一个压力传感器，设为测量回路中至少一点处的灌注流体压力。

3.根据权利要求2所述的系统，其中器官检测装置设为测量回路中两点之间的压力差。

4.根据权利要求2或权利要求3所述的系统，其中器官检测装置包括一个压力传感器，设为测量流向器官的灌注流体的压力；和一个压力传感器，设为测量离开器官流动的灌注流体的压力。

5.根据权利要求1所述的系统，其中器官检测装置包括流量计，设为测量回路中至少一点处流体的流速。

6.根据权利要求1所述的系统，其还包括控制装置，所述控制装置设为以两个不同的模式运行，其中一个是适于灌注器官的灌注模式，另一个是适于准备系统用于灌注器官的准备模式。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述控制装置设为，在所有两种模式中，控制灌注流体的至少一个成分的含量，但在两种模式的各自模式中，以不同的方式控制灌注回路中的流体流动。

8.根据权利要求1所述的系统，进一步包括用于调节流体内至少一个成分的含量的调节装置，用于测量灌注流体内所述至少一个成分的含量的测量装置，和设为控制调节装置以将所述测量含量保持在目标范围之内的控制装置。