CN105660603B - 肺移植用肺脏保存装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种肺移植用肺脏保存装置，包括：箱体，箱体具有气管入口、低温保存液入口、低温保存液出口、箱体灌注液入口和箱体灌注液出口，箱体内设置有肺脏支架，箱体上还设置有压力调节控制阀，压力调节控制阀与一压力调节源连接；设置在箱体内的肺脏套膜，肺脏套膜具有抽真空口、肺脏进口、肺动脉灌注液入口和肺静脉灌注液出口，肺动脉灌注液入口和箱体灌注液入口通过进液管连接，肺静脉灌注液出口和箱体灌注液出口通过出液管连接；设置在箱体外的灌注液循环系统，灌注液循环系统的出液口与箱体灌注液入口连接，灌注液循环系统的回液口与箱体灌注液出口连接；设置在箱体外且与肺脏气管连接的氧气供给装置。

Description

肺移植用肺脏保存装置

技术领域

本发明涉及辅助医疗器械领域，特别涉及一种肺移植用肺脏保存装置。

背景技术

肺移植是治疗终末期肺部疾病(包括晚期肺实质疾病和晚期肺血管疾病)的唯一有效治疗方法。目前肺移植所用的供体绝大多数为仍维持血液循环的脑死亡(DBD)供者，因此许多研究者把目光投向了脑死亡(DBD)肺移植供体的研究。然而，有心跳供体HBD存在心脏跳动供血，无心跳供体NHBD则相反，无心脏供血，存在不同程度的热缺血损伤，随着时间的推移而渐渐失去功能，不适合再进行肺移植手术。热缺血损伤时间长短决定供肺质量的好坏，尽快进行肺脏的降温，缩短热缺血时间是肺脏保存的必要措施，低温可降低细胞代谢，酶活性和能耗，减缓细胞死亡，是保存脏器的重要措施。

在供体开胸取出肺脏之后，肺脏经由肺动脉灌注低温肺保存液进行快速降温，适度充入氧气，含氧的肺能保留一部分有氧代谢，使ATP免于耗竭，此外膨胀状态有助于肺在冷缺血阶段保留肺泡表面物质的完整性和上皮的液体转运功能。加拿大多伦多肺移植中心推荐，在供肺处于终末潮气量状态下，维持最大15-20cmH2O的气道峰压，来获取和保存供肺。这是目前供肺保存的经典模式。但是这种经典的保存方式，在长距离运送，或高原地区，或在飞行(飞机在高空中的机舱内压力低于地面正常大气压)中可能存在较低大气压，会由于压力变化而产生的压力差，如果外周大气压骤降，会导致供肺过度膨胀，此时供肺膨胀的不均一性，产生机械应力和剪切力，可增加肺泡毛细血管通透性，加重肺漏气、肺水肿和炎症反应，导致机械性肺损伤，导致供肺受损，影响肺移植手术的成功和患者的远期疗效。因此，供肺的转运受到很大的限制，导致偏远地区供体不能充分利用，形成医疗的浪费。

虽然，目前有中国专利授权公告号CN102960335B(授权公告日2013.12.25)公开了一种应用于无心跳供体肺移植中肺脏低温、通气序贯保存的装置，但是该装置同样无法解决长距离运送或高原地区或航运时由于大气压变化造成的肺损伤问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的上述不足和缺陷，提供一种肺移植用肺脏保存装置，该肺移植用肺脏保存装置能够克服由于压力变化而产生的压力差造成的肺损伤问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

肺移植用肺脏保存装置，其特征在于，包括：

箱体，所述箱体具有气管入口、低温保存液入口、低温保存液出口、箱体灌注液入口和箱体灌注液出口，所述箱体内设置有肺脏支架，所述箱体上还设置有压力调节控制阀，所述压力调节控制阀与一压力调节源连接；

设置在所述箱体内的肺脏套膜，所述肺脏套膜具有抽真空口、肺脏进口、肺动脉灌注液入口和肺静脉灌注液出口，所述肺动脉灌注液入口和所述箱体灌注液入口通过进液管连接，所述肺静脉灌注液出口和所述箱体灌注液出口通过出液管连接；

设置在所述箱体外的灌注液循环系统，所述灌注液循环系统的出液口与所述箱体灌注液入口连接，所述灌注液循环系统的回液口与所述箱体灌注液出口连接；

设置在所述箱体外且与肺脏气管连接的氧气供给装置。

在本发明的一个优选实施例中，所述灌注液循环系统包括灌注液源、循环泵、加药装置、过滤装置和设置在所述箱体外表面上的显示屏。

在本发明的一个优选实施例中，所述灌注液循环系统还包括用以检测循环液中的生化和电解质指标的检测装置。

在本发明的一个优选实施例中，所述箱体内设置有温度控制系统，所述温度控制系统包括设置在所述箱体内的温度传感器、加热器和冷却器。

在本发明的一个优选实施例中，所述进液管内设置有与所述灌注液循环系统连接且用于检测肺动脉楔压的第一压力传感器。

在本发明的一个优选实施例中，还包括一设置在肺脏气管入口且与所述灌注液循环系统连接的第二压力传感器。

在本发明的一个优选实施例中，所述肺脏套膜的内表面间隔设置有若干软吸盘。

在本发明的一个优选实施例中，所述箱体外设置有机械牵引装置，所述机械牵引装置的牵引端延伸入所述箱体内且与所述肺脏套膜的外表面连接，所述机械牵引装置带动所述肺脏套膜扩张或收缩，以此模拟人体吸气和呼气运动。

在本发明的一个优选实施例中，所述机械牵引装置包括两对称设置在所述箱体外的牵引单元，每一牵引单元包括一延伸入所述箱体内且与所述肺脏套膜的外表面连接的牵引杆以及设置在所述箱体外用以驱动所述牵引杆作往复运动的驱动装置。

在本发明的一个优选实施例中，所述驱动装置为气缸或直线电机。

由于采用了如上的技术方案，本发明可以通过压力调节控制阀调节箱体内的气压情况，当需要长距离运送或高原地区运输或航运时，通过压力调节控制阀改变箱体内的气压情况，使得箱体内外的压力保持一致，避免由于压力差所造成的肺损伤问题。本发明还可以通过肺脏套膜的活动带动肺脏活动，进行吸气和呼气运动，模拟人体的被动呼吸过程，提高肺脏活性，减少肺的机械通气性肺损伤。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1的工作状态示意图。

图2是本发明实施例2的工作状态示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本发明。

实施例1

参见图1所示的肺移植用肺脏保存装置，包括箱体100，该箱体100为透明箱体，方便观察内部情况，而且箱体100的底部设置有若干行走轮101，方便移动。箱体100的顶板为盖板式结构，方便操作。箱体100的顶板上设置有气管入口110、低温保存液入口120和压力调节控制阀210，箱体100的底部设置有低温保存液出口130、箱体灌注液入口140和箱体灌注液出口150。箱体100内设置有肺脏支架(图中未示出)。压力调节控制阀210与一压力调节源220连接，可以通过压力调节控制阀210与压力调节源220的配合使用改变箱体100内的压力情况。

在箱体100内设置有肺脏套膜300，肺脏套膜300具有抽真空口310、肺脏进口320、肺动脉灌注液入口340和肺静脉灌注液出口350，肺脏进口320采用弹性收缩口结构，且弹性收缩口结构做好密封处理。肺动脉灌注液入口340和箱体灌注液入口140通过进液管10连接，肺静脉灌注液出口350和箱体灌注液出口150通过出液管20连接。

在箱体100外设置有一套灌注液循环系统400，灌注液循环系统400的出液口401与箱体灌注液入口140连接，灌注液循环系统400的回液口402与箱体灌注液出口150连接。为了使得灌注液循环系统400具有多功能，本实施例中的灌注液循环系统400包括灌注液源410、循环泵420、加药装置430、过滤装置440和设置在箱体100外表面上的显示屏(图中未示出)，灌注液循环系统400还包括用以检测循环液中的生化和电解质指标的检测装置450。

在箱体100外还设置有与肺脏气管1a连接的氧气供给装置520。为了方便检测肺脏气管1a的压力情况，肺脏气管1a入口设置有与灌注液循环系统400的连接的显示屏连接的压力传感器510，该压力传感器510检测到的参数可以显示在显示屏上。

进液管10内设置有与灌注液循环系统400的显示屏连接且用于检测肺动脉楔压的压力传感器11，根据显示屏上显示的动脉楔压参数，调节灌注液循环系统400的循环液压力和箱体100内的气体压力。

为了能够实时改变箱体100内的温度，箱体100内设置有温度控制系统600，温度控制系统600包括设置在箱体100内的温度传感器610、加热器620和冷却器630，使得箱体100内的温度可在0℃～37℃之间快速转化。

本发明的工作原理如下：

通过肺脏进口320先将肺脏1放置入肺脏套膜300内，为了使得后期保存过程时肺脏1的外表面与肺脏套膜300能够有效粘合，可在肺脏1的外表面喷涂表面活性粘结物质(如蛋白胶)后再放置入肺脏套膜300内。本实施例中的肺脏套膜300的内表面间隔设置有若干微型软吸盘330，方便进一步吸附在肺脏1外表面上。当肺脏1完好放置在肺脏套膜300之后，做好密封措施，接着利用抽真空口310对肺脏套膜300和肺脏1的空间进行抽真空处理，使得肺脏套膜300能够粘合在肺脏1的外表面上。然后就可以进行灌注、浸泡、模拟呼吸等步骤。当需要灌注时，可通过灌注液循环系统400实现，灌注液循环系统400将灌注液通过肺脏1的肺动脉1b灌注入肺脏1后由肺静脉1c回收循环；当需要浸泡时，通过低温保存液入口120加入低温保存液即可；当需要模拟呼吸时，通过压力调节控制阀210与压力调节源220有规律地改变箱体100与肺脏套膜300外表面之间的压力，使得肺脏套膜300扩张或收缩，进而带动肺脏1模拟人体吸气和呼气运动。本发明的另一个优点在于，当需要长距离运送或高原地区运输或航运时，箱体100外周气压低于地面大气压时，通过压力调节控制阀210与压力调节源220改变箱体100内的气压情况，使得箱体内外的压力保持一致，避免由于压力差所造成的肺损伤问题。

实施例2

参见图2所示的肺移植用肺脏保存装置，该实施例与实施例1的结构和工作原理大致一样，其特别之处，本实施例在实施例1的基础上在箱体100外增加设置有机械牵引装置500，机械牵引装置500的牵引端延伸入箱体100内且与肺脏套膜300的外表面连接，机械牵引装置500带动肺脏套膜300扩张或收缩，以此模拟人体吸气和呼气运动。优选的机械牵引装置500包括两对称设置在箱体100外的牵引单元510，每一牵引单元510包括一延伸入箱体100内且与肺脏套膜300的外表面连接的牵引杆511以及设置在箱体100外用以驱动牵引杆511作往复运动的驱动装置512，驱动装置512为气缸或微型直线电机。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.肺移植用肺脏保存装置，其特征在于，包括：

箱体，所述箱体具有气管入口、低温保存液入口、低温保存液出口、箱体灌注液入口和箱体灌注液出口，所述箱体内设置有肺脏支架，所述箱体上还设置有压力调节控制阀，所述压力调节控制阀与一压力调节源连接；

设置在所述箱体内的肺脏套膜，所述肺脏套膜具有抽真空口、肺脏进口、肺动脉灌注液入口和肺静脉灌注液出口，所述肺动脉灌注液入口和所述箱体灌注液入口通过进液管连接，所述肺静脉灌注液出口和所述箱体灌注液出口通过出液管连接；

设置在所述箱体外的灌注液循环系统，所述灌注液循环系统的出液口与所述箱体灌注液入口连接，所述灌注液循环系统的回液口与所述箱体灌注液出口连接；

设置在所述箱体外且与肺脏气管连接的氧气供给装置；

所述肺脏套膜的内表面间隔设置有若干软吸盘；

当需要模拟呼吸时，通过压力调节控制阀与压力调节源有规律地改变箱体与肺脏套膜外表面之间的压力，使得肺脏套膜扩张或收缩，进而带动肺脏模拟人体吸气和呼气运动。

2.如权利要求1所述的肺移植用肺脏保存装置，其特征在于，所述灌注液循环系统包括灌注液源、循环泵、加药装置、过滤装置和设置在所述箱体外表面上的显示屏。

3.如权利要求2所述的肺移植用肺脏保存装置，其特征在于，所述灌注液循环系统还包括用以检测循环液中的生化和电解质指标的检测装置。

4.如权利要求1所述的肺移植用肺脏保存装置，其特征在于，所述箱体内设置有温度控制系统，所述温度控制系统包括设置在所述箱体内的温度传感器、加热器和冷却器。

5.如权利要求3所述的肺移植用肺脏保存装置，其特征在于，所述进液管内设置有与所述灌注液循环系统连接且用于检测肺动脉楔压的第一压力传感器。

6.如权利要求3所述的肺移植用肺脏保存装置，其特征在于，还包括一设置在肺脏气管入口且与所述灌注液循环系统连接的第二压力传感器。

7.如权利要求1所述的肺移植用肺脏保存装置，其特征在于，所述箱体外设置有机械牵引装置，所述机械牵引装置的牵引端延伸入所述箱体内且与所述肺脏套膜的外表面连接，所述机械牵引装置带动所述肺脏套膜扩张或收缩，以此模拟人体吸气和呼气运动。

8.如权利要求7所述的肺移植用肺脏保存装置，其特征在于，所述机械牵引装置包括两对称设置在所述箱体外的牵引单元，每一牵引单元包括一延伸入所述箱体内且与所述肺脏套膜的外表面连接的牵引杆以及设置在所述箱体外用以驱动所述牵引杆作往复运动的驱动装置。

9.如权利要求8所述的肺移植用肺脏保存装置，其特征在于，所述驱动装置为气缸或直线电机。