CN106998676A - 用于器官灌注的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于多种类型的器官的灌注的装置包括：基本单元，其被配置为与用于灌注器官的灌注模块能移除地耦合。所述基本单元具有：导管，其用于将灌注液的源连接到所述器官，以使所述灌注液流转通过所述器官；第一泵和第二泵，所述第一泵和所述第二泵被耦合到所述导管，以用于驱动所述导管中的所述灌注液的流转；以及控制器，其被配置和连接用于控制所述第一泵和所述第二泵以调节所述灌注液通过所述器官的所述流转。所述控制器能用于根据器官特异性灌注参数来控制所述第一泵和所述第二泵以灌注所述器官。所述器官特异性灌注参数是基于所述器官的类型来选择的，并且能由操作者针对选自心脏、肝脏、肾脏和肺的组中的至少两种器官类型来选择。

Description

用于器官灌注的装置和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2014年12月12日提交的美国临时专利申请第62/090984号的权益和优先权，通过引用将其全部内容并入本文。
技术领域
本公开内容总体上涉及器官灌注装置和方法，并且具体涉及针对不同类型器官(例如，心脏、肺、肝脏或肾脏)使用流体泵对灌注液流量的定制控制的装置和方法。
背景技术
器官灌注是有用的技术，特别是对于保存、测试和评估用于移植的捐赠器官。例如，已经开发了不同的灌注装置、系统和方法来用于收获的器官的离体维持和运输。在从器官捐赠者收获用于移植的器官之后，通常在将其移植到接受者之前通过灌注离体维持一段时间。为了切除的器官的离体维持，灌注溶液可以用于向收获的器官内的细胞和组织供应氧气和营养物质，并通过器官的内源性脉管系统去除二氧化碳和废物。灌注液可以由全血、与诸如PERFADEXTM的稀释剂混合的血液成分或诸如STEEN SolutionTM的适当的血液替代品形成，并且灌注液具有适当的温度、气体组成、溶质浓度和pH值。灌注液可以被供应到器官的一个或多个主要动脉中，经过器官中的毛细血管床并进入静脉，然后从器官的一个或多个主要静脉排出。
尽管迄今为止灌注技术有进步，但是由于许多原因，大部分捐赠的器官尚未用于移植。例如，一些收获的器官的功能没有被充分保留或恢复，使得它们不适合用于移植。基于目视检查，一些收获的器官被丢弃作为不合适的器官，而实际上其是用于移植的良好候选者。据报道，目前只有约15-25％的捐赠的肺和心脏被发现是适合的且用于移植。
因此，需要进一步改善灌注技术。
发明内容
根据本公开内容的一个方面，提供了一种用于器官的灌注的装置，包括：基本单元，其被配置为与用于灌注器官的灌注模块能移除地耦合，所述基本单元包括：导管，其用于将灌注液的源连接到所述器官，以使所述灌注液流转通过所述器官；第一泵和第二泵，所述第一泵和所述第二泵被耦合到所述导管，以用于驱动所述导管中的所述灌注液的流转；以及控制器，其被配置和连接用于控制所述第一泵和所述第二泵以调节所述灌注液通过所述器官的所述流转；其中，所述灌注模块是多个器官特异性模块中的一个，每个器官特异性模块被配置为与所述基本单元耦合，所述器官特异性模块包括被配置用于灌注肺的第一模块。所述基本单元和所述第一模块可以被配置为使得当所述基本单元被耦合到用于灌注所述肺的模块时，所述导管中的第一导管能连接到所述肺的肺动脉，以用于将所述灌注液供应到所述肺中，所述导管中的第二导管能连接到所述肺的肺静脉，以用于将从所述肺排出的灌注液返回到所述源，并且所述控制器能用于控制所述第一泵和所述第二泵以在所述第一导管中施加第一压力来驱动所述灌注液流入所述肺动脉并在所述第二导管中维持第二压力来抵抗所述灌注液从所述肺的隆房(atrium)流出。所述第一模块可以包括用于使所述肺通气的通气机，或者可以包括用于将所述肺连接到外部通气机的连接器。所述器官特异性模块可以包括被配置用于灌注心脏的第二模块。所述基本单元和所述第二模块可以被配置为使得当所述基本单元被耦合到所述第二模块时，所述导管能连接到所述心脏以使所述灌注液流转通过所述心脏的主动脉、右心房、左心房和肺动脉，并且所述控制器能用于控制所述第一泵和所述第二泵以利用所述第一泵在所述右心房和所述左心房处施加第一压力并且利用所述第二泵在所述主动脉处施加第二压力。所述装置可以被配置为能用于在休息状况中或在工作状况中灌注所述心脏。所述第二模块可以包括用于将所述心脏连接到起搏器、心电图监视器和除颤器中的至少一个的连接器。所述器官特异性模块可以包括被配置用于灌注肝脏的模块。所述基本单元和用于灌注所述肝脏的所述模块可以被配置为使得当所述基本单元被耦合到用于灌注所述肝脏的所述模块时，所述导管能连接到所述肝脏以通过所述肝脏的门静脉和肝动脉将所述灌注液供应到所述肝脏，并且所述控制器能用于控制所述第一泵和所述第二泵以调节所述灌注液流过所述门静脉和所述肝动脉中的每个。用于灌注所述肝脏的所述模块可以包括用于从所述肝脏收集胆汁的胆汁收集器。所述器官特异性模块可以包括被配置用于灌注肾脏的模块。所述装置可以包括所述器官特异性模块中的一个或多个。所述基本单元可以包括被耦合到所述导管以用于调控所述灌注液的调控系统。所述调控系统可以包括：用于控制所述灌注液的温度的热交换器；以及用于选择性地使所述灌注液充氧或脱氧的气体交换器。所述控制器能用于控制所述热交换器以调节所述灌注液的温度，并且能用于控制所述气体交换器以使所述灌注液充氧或脱氧。所述装置可以包括：用于检测指示所述导管中的选定导管中的选定位置处的压力和流率的信号的多个压力传感器和流率传感器；以及用于检测指示所述灌注液或所述器官的温度的信号的温度传感器。所述控制器能用于至少部分地基于从所述压力传感器和所述流率传感器中的至少一个检测到的信号来控制灌注液流动性质。所述灌注液流动性质可以包括所述导管中的选定位置处的压力或多个所述导管中的选定导管中的流率中的至少一个。所述基本单元可以包括用于接收用户输入的用户接口，并且至少部分地基于所述用户输入来控制所述灌注液的流转或状况。所述用户输入可以包括对选定位置处的期望压力的指示或对选定导管中的期望流率的指示。所述基本单元可以包括用于接收和存储所述灌注液以提供所述灌注液的所述源的容器。所述泵可以包括离心泵。所述导管可以包括旁路导管，所述旁路导管用于来自所述导管或所述灌注模块的所述灌注液的部分返回到所述源而不经过所述器官。所述灌注模块可以包括器官特异性灌注腔。
在本公开内容的另一方面中，提供了一种如在本文中描述的并且被配置为与在本文中描述的基本单元相耦合的灌注模块。
在另外的方面中，提供了一种用于器官的灌注的装置，包括多个器官特异性灌注模块以及基本单元，每个器官特异性灌注模块包括用于灌注各自的特定器官的灌注腔和被配置用于将所述特定器官连接到灌注液的源的一组流体导管，所述基本单元包括：插座，其用于将所述器官特异性模块中的选定的器官特异性模块能移除地安装到所述基本单元上；导管，其将所述灌注液的所述源连接到所述每个器官特异性灌注模块的所述流体导管，以允许所述灌注液流转通过各自的特定器官；第一泵和第二泵，所述第一泵和所述第二泵被耦合到所述导管，以用于调节所述灌注液通过所述特定器官的流转；热交换器，其用于控制所述灌注液的温度；气体交换器，其用于对所述灌注液进行充氧或脱氧；以及控制器，其用于控制所述泵和所述热交换器以调节所述灌注液通过所述特定器官的流转，并且用于调节所述灌注液的性质或状况，所述控制器能被配置为基于与所述器官特异性模块中的每个器官特异性模块相关联的特定的一组控制设定来调节所述灌注液的流转。
在另一方面中，提供了一种灌注肺的方法，包括：借助于通过肺动脉将灌注液供应到肺中并通过肺静脉从所述肺中抽出所述灌注液来使所述灌注液流转通过所述肺；在所述肺动脉中施加第一压力以驱动所述灌注液流过所述肺；在所述肺静脉中施加第二压力以抵抗所述灌注液流过所述肺。可以调节所述第二压力以维持所述第二压力基本恒定。
在另外的方面中，提供了一种用于多种类型的器官的灌注的装置，包括：基本单元，其被配置为与用于灌注器官的灌注模块能移除地耦合，所述基本单元包括：导管，其用于将灌注液的源连接到所述器官，以使所述灌注液流转通过所述器官；第一泵和第二泵，所述第一泵和所述第二泵被耦合到所述导管，以用于驱动所述导管中的所述灌注液的流转；以及控制器，其被配置和连接用于控制所述第一泵和所述第二泵以调节所述灌注液通过所述器官的流转；其中，所述控制器能用于控制所述第一泵和所述第二泵以根据器官特异性灌注参数来灌注所述器官，并且其中，所述器官特异性灌注参数是基于所述器官的类型来选择的，并且能由操作者针对选自心脏、肝脏、肾脏和肺的组中的至少两种器官类型来选择。
在另一方面，提供了一种用于灌注肺的装置，包括：导管，其用于将灌注液的源连接到肺，以使所述灌注液流转通过所述肺，所述导管包括第一导管和第二导管，所述第一导管能连接为通过所述肺的肺动脉将所述灌注液供应到所述肺中，所述第二导管能连接为通过所述肺的肺静脉将从所述肺排出的灌注液返回到所述源；第一泵，其被耦合到所述第一导管，以用于驱动所述灌注液流入所述肺；第二泵，其被耦合到所述第二导管，以用于抵抗所述灌注液流出所述肺；以及控制器，其用于控制所述第一泵和所述第二泵以调节所述灌注液通过所述肺的流转。所述装置还可以包括用于使所述肺通气的通气机。
结合附图阅读对具体实施例的以下描述，本公开内容的其他方面、特征和实施例对于本领域普通技术人员来说将变得明显。
附图说明
在仅通过范例的方式图示本公开内容的实施例的附图中，
图1是根据本公开内容的实施例的具有被耦合到器官特异性灌注模块的基本单元的装置的框图；
图2是图1的装置中的基本单元的实施例的示意图；
图3是图1的装置的实施例的示意图，其具有被耦合到图2的基本单元的心脏特异性模块；
图4是图示图3的装置处于休息模式的操作的示意图；
图5A是图示图3的装置处于工作模式的操作的示意图；
图5B是图示图5A的装置的部件的反馈控制的示意图；
图6A是图1的装置的实施例的示意图，其具有被耦合到图2的基本单元的肺特异性模块；
图6B是图示图6A的装置的部件的反馈控制的示意图；
图7A是图1的装置的实施例的示意图，其具有被耦合到图2的基本单元的肝脏特异性模块；
图7B是图示图7A的装置的部件的反馈控制的示意图；
图8A是图1的装置的实施例的示意图，其具有被耦合到图2的基本单元的肾脏特异性模块；
图8B是图示图8A的装置的部件的反馈控制的示意图；
图9是在图1的控制系统的实施例中使用的计算设备的框图；
图10是图示由图9的计算机设备执行的用于控制图1的装置的操作的算法的流程图；
图11和图12是用于心脏灌注的装置的示意图；
图13是示出使用图11的装置获得的代表性测试结果的线图；
图14是用于肺灌注的装置的示意图；
图15是示出使用图14的装置获得的代表性测试结果的线图；
图16是用于肝脏灌注的装置的示意图；
图17是示出使用图16的装置获得的代表性测试结果的线图；
图18是用于肾脏灌注的装置的示意图；并且
图19是示出使用图18的装置获得的代表性测试结果的线图。
具体实施方式
在概述中，已经认识到，多个泵能够被方便地使用在离体灌注设备中，不仅用于心脏灌注，而且用于肺灌注或其他器官的灌注，以实现改进的流量控制以允许更好地模拟完整器官中的血液循环以及评估器官状况。具有泵的流体子系统和控制子系统可以被方便地提供在基本单元中，所述基本单元能够被耦合到不同的器官特异性模块。包含多个泵允许基本单元被方便地配置并且适于与多种器官特异性模块一起工作以灌注不同类型的器官，例如，心脏，肺，肝脏或肾脏。
例如，为了灌注切除的肺，可以使用第一泵来施加前负荷压力以驱动灌注液流入肺的肺动脉，并且可以使用第二泵将后负荷压力维持为抵抗灌注液从肺的肺静脉中流出。由于能够例如通过控制器独立地控制第一泵和第二泵，因此能够方便地控制和调节前负荷压力、流率和后负荷压力。例如，当后负荷压力维持在恒定水平时，可以根据期望调节调整前负荷压力和流率。
在另一范例中，为了灌注切除的肝脏，可以使用第一泵来驱动灌注液流入肝脏的肝动脉，并且可以使用第二泵来驱动灌注液流入肝脏的门静脉。由于第一泵和第二泵能够被独立地控制，因此能够单独地或独立地调整和调节灌注液流进入肝动脉和门静脉的流动性能。
在另外的范例中，如在本文中描述的或如在2013年7月25日公布的WO 2013/106908和在2015年10月1日公布的WO 2015/143552中所描述的，多个泵可以用于灌注心脏，通过引用将这些内容整体并入本文。
图1图示了用于灌注不同器官类型的范例性装置1000。装置1000包括基本单元1001和能移除地耦合到基本单元1001的灌注模块112。
灌注模块112选自多个可选择的器官特异性模块，每个器官特异性模块用于灌注特定类型的器官。每个灌注模块112可以包括用于支撑要被灌注的器官的灌注腔(图1中未示出)。灌注模块112还可以被配置为提供维持离体的已切除器官的功能或健康的环境，例如，维持湿度、气体组成和温度。
基本单元1001包括用于将灌注源120连接到被支撑在灌注模块112上的器官的流体子系统100，以便使灌注液流转通过器官。基本单元1001还包括用于调控灌注液的调控子系统102和用于控制通过器官的灌注液流转的控制子系统101。
流体子系统100可以包括任何数量的导管(图1中未单独示出)，所述导管被配置为向器官提供流体并将来自器官或流体子系统100中的任何选定位置的流体返回到灌注液源120。导管可以以任何合适的形式、形状或尺寸来提供，如将在下面进一步描述的。导管的数量及其构造可以根据要用装置1000灌注的器官的类型来选择，如本领域技术人员能够理解的。提供和配置足够的导管以便适应所有可选择的器官特异性灌注模块112和用于灌注多种类型的切除器官的不同操作模式。流体子系统100可以包括多个泵，例如，第一泵130和第二泵160。
灌注模块112可以被配置为定位器官以连接到流体子系统100中的导管。灌注模块112还可以任选地包括用于这种连接的其自己的导管。基本单元1001和灌注模块112可以包括用于在它们之间快速耦合和连接导管的耦合结构(未示出)。
灌注源120可以被安装在基本单元1001上，或者可以被附接或连接到基本单元1001。灌注液源120不必被包括在基本单元1001中，但是可以在基本单元1001中方便地提供灌注液储存器或容器。在一些实施例中，在灌注模块112内提供灌注液源可能是方便的。
调控子系统102可以包括用于调控灌注液的任何必要或任选的调控设备或装备，例如调控其组成、温度、pH值等。在实施例中，调控子系统102可以包括用于控制和调节灌注液或器官的温度的热交换器(图1中未示出，而是参见下文和其它附图)。热交换器可以用加热器或单独的加热器和冷却器代替。调控子系统102还可以包括用于调整灌注液中的气体含量的气体交换器(图1中未示出，而是参见下文和其它附图)。通常，取决于应用，气体交换器可以包括用于对灌注液进行充氧或脱氧的氧合器。可以提供本领域技术人员所理解的其它灌注液调控设备。
如所描绘的，调控子系统102可以在流体子系统100中的一个或多个选定位置处被耦合到流体子系统100中的导管，以用于调控灌注液。在不同的实施例中，调控子系统102可以被耦合到灌注液源120以调控被储存在灌注液源120中的灌注液。
在实施例中，控制子系统101包括用于控制装置1000的操作的控制器110以及诸如流量传感器116、压力传感器118、通信线路等的任何额外的必需物或任选的控制部件或设备(不是全部被示出在图1中，而是参见下文和其他附图)。控制器110被配置和连接用于控制泵130、160以调节灌注液通过器官的流转。泵130、160被耦合到流体子系统100中的选定导管，以用于驱动灌注液通过导管的流转。
如本领域技术人员将理解的，控制器110可以是诸如通用或专门设计的微控制器的数字控制器或模拟控制器或其组合。合适的控制器可以包括诸如处理器或电子电路的硬件以及可以被存储在存储器中的软件。控制器或其任何部件也可以仅由硬件来实施。
方便地，通过将对应的器官特异性灌注模块112耦合到基本单元1001，可以使用装置1000灌注和评估不同类型的器官。为此，控制子系统101可以被配置并适于允许定制的、器官特异性控制设定和控制参数与各器官特异性模块一起使用。
图2图示了基本单元1002，其是基本单元1001的特定实施例。如所描绘的，基本单元1002能够与器官特异性灌注模块112能移除地耦合。
在灌注模块112中收集的灌注液能够通过排液导管114流到灌注液源120。
灌注模块112可以包括可以与控制器110连接的一个或多个传感器(未示出)，以用于监测灌注模块112中的灌注液池(如果有的话)的水平。其他传感器(未示出)也可以被提供并与控制器110连接，以用于监测灌注模块112中器官周围环境的其他方面，如本领域技术人员将理解的。灌注模块112可以包括用于将血管或器官腔室连接到流体子系统100的导管的连接器，例如，管连接器或套管。合适的可商业获得的套管可以包括可从XVIVOTMPerfusion所获得那些套管。
灌注液源120可以以容器、腔室等的形式来提供，并且替代地被称为贮存器。灌注液源120能够具有不同的形式、形状和尺寸，并且可以被加压或不被加压。
如图2所示，基本单元1002中的流体子系统100可以包括：如在图2中被描绘为粗线的导管122、124、132、138、142、148、150、162、170、178、180、188、190和196；离心泵130和160；Y型连接器140和164；以及压力端口146、176、184和192。导管可以由管、通道、腔室、管子等或其组合形成。导管还可以包括将另一导管连接到器官的血管的套管。导管可以具有任何合适的直径和柔性，并且可以由任何合适的材料形成。基本单元中的一些导管可以是刚性的。端部连接导管可以是灵活的，以便易于处理。合适的导管材料的范例包括可用于心肺旁路手术的PVC灌注管，包括可从Sorin Group，Maquet Getinge Group或Medtronic获得的那些PVC灌注管；硅胶管或其他合适的惰性耐用塑料管。
导管与流体子系统100的其它部件(例如，泵，压力端口，热交换器，气体交换器)或控制子系统101的部件(例如，压力传感器，流量传感器)、灌注源120和调控子系统102之间的连接可以被密封，使得基本单元1002和灌注模块112形成封闭的流体回路。
如上所述，基本单元1002中的调控子系统102包括热交换器134和气体交换器136，其被配置并适于调节被供应到器官的灌注液。灌注液的温度、气体成分、pH值，溶质浓度(例如，[Na+]、[K+]、[Cl-]、[Ca2+]、乳酸浓度或葡萄糖浓度)和其他参数能够以本领域技术人员已知的方式或技术进行监测和调制。尤其地，灌注液能够通过热交换器134被加热或冷却至所期望的温度，例如约20℃至约39℃范围的正常温度，如图2中所描绘的。热交换器134通常连接到电源，例如，电插座或电池(未示出)。另外，灌注液的气体组成能够由气体交换器136来调制或维持，如图2中所描绘的。气体交换器136可以连接到气体源，例如，加压气体罐(未示出)，其中气体可以是氧气。可以滴定气体交换器136以维持pH值为7.35至7.45，动脉氧分压为300至400毫米汞柱(“mmHg”)，动脉二氧化碳分压为35至45mmHg。
注意，不同的器官可能要求灌注液中不同的气体组成。例如，当用于心脏灌注时，灌注液可以被充氧以增加其氧气含量，被泵送到肺的肺动脉中的灌注液可以被调控为具有相对较低浓度的氧气和相对较高浓度的二氧化碳。在一些实施例中，可能不必进行气体处置或混合。对于不同的器官，要求也可能不同。例如，标准气体混合物可以适合用于心脏、肝脏和肾脏的灌注，并且可以提供单独的独特的气体混合物以用于肺灌注。
热交换器134、气体交换器136和调控子系统102的其它部件可以通过有线或无线通信与控制器110通信。控制器110可以通过使用来自所选择的传感器(例如，温度传感器)的信息的反馈控制来控制对灌注液的调控。图2所描绘的热交换器134和气体交换器136的位置不应被理解为限制，这是因为装置中的替代位置可以适合于不同的实施例。此外，在装置1000中可以使用多个热交换器和气体交换器。热交换器134和气体交换器136可以被组合在单个设备中。例如，可从Medtronic获得的Affinity NTTM氧合系统调制灌注液的温度和气体组成。
如图2中所描绘的基本单元1002中具体实施的控制子系统101包括通过有线或无线连接与以下部件通信的控制器110：流量传感器144、174、182和194；压力传感器147、177、186和193；以及阀172。能够理解，阀可以包括夹具或由夹具代替。图2所描绘的控制器110还与包括离心泵130和160的流体子系统100的部件以及包括热交换器134和气体交换器136的调控子系统102的部件通信。图2中描绘的控制器110还可以与诸如监测或控制器官的器官特异性设备(图2中未示出，而是参见其它附图)的灌注模块112的部件通信。更具体地，控制器110响应于由流量传感器144、174、182和194提供的信息以及由压力传感器147、177、186和193提供的信息而控制泵130和160的泵速度以及阀(或夹具)172对两个导管之间的通道的阻塞。
基本单元1002中的泵130和160能够分别将流体压力施加到导管132或162中的灌注液。这样的压力能够驱动灌注液的流动，或者提供对流动的阻力，这是因为通过离心泵的逆流是可能的。合适的可商业获得的离心泵可以包括可从Maquet Getinge Group获得的ROTAFLOWTM泵、可从Medtronic获得的BIO-PUMP TM泵、以及可从Sorin Group获得的RevOlution5TM泵。
基本单元1002中的压力传感器147、177、186和193能够分别经由各自的压力端口146、176、184和192检测各自的导管内部的压力。压力端口在灌注液能够通过的导管之间形成接合部。压力端口还包括能够插入压力传感器的通道。
基本单元1002中的流量传感器144、174、182和194可以被附接到各自的导管的外部。合适的可商业获得的流量传感器可以包括可从Medtronic获得的TX40或TX50Bio-ProbeTM流量传感器以及可从Transonic Systems获得的PXL系列流量探头。
连接两个导管的阀或夹具172能够通过阻塞导管之间的通道来控制或调节两个导管之间的灌注液流量。
阀或夹具172可以是具有可变夹紧位置的伺服致动部分阻塞夹具，其使得能够调节流量。合适的阀或夹具的范例可以包括可从Sorin Group获得的电气远程控制管夹、可从Sorin Group获得的电气静脉阻塞器或静脉管线夹。
流体子系统100可以包括导管和相关联的部件的三个部分，如图2所描绘的。许多相关联的部件与控制器110通信，如图2中的虚线所指示的。
流体子系统100的第一部分经由导管122连接到贮存器120。导管122连接到离心泵130。离心泵130经由导管132连接到热交换器134和气体交换器136。气体交换器136经由导管138连接到Y型连接器140。Y型连接器140的一个分支连接到净化管线150。
净化管线150(其也可以在本文中被称为旁路管线)连接到贮存器120。净化管线150能够用于从流体子系统100中的导管去除空气。例如，为了使心脏或另一个器官皱起，可能重要的是在灌注液被供应到心脏之前从灌注液流中去除气穴或气泡。尽管没有具体示出，但是可以为每个器官中套管的多个动脉中的每个动脉提供旁路或净化管线，以允许在灌注启动阶段更容易地对流体子系统进行除气，或用于处理夹带在流体回路中的空气。尽管没有在图2中具体描绘，但是能够理解，净化管线150的顶部能够被升高到高于与其连接的上游导管，使得导管中的气泡或气穴能够升高到净化管线150的顶部并且通过净化管线150而被去除，以防止空气进入器官的动脉系统。
Y型连接器140的另一分支连接到导管142。流量传感器144被附接到导管142。导管142连接到与压力传感器147相关联的压力端口146。压力端口146也连接到导管148。当基本单元1002不与灌注模块112耦合时，导管148在一端不连接，并且帽可以被插入导管148的自由端中，以本领域技术人员已知的方式，例如用于阻止流体子系统100的泄漏或维持无菌性。
流体子系统100的第二部分包括将贮存器120连接到离心泵160的导管124。离心泵160经由导管162连接到Y型连接器164。来自Y型连接器164的一个分支是导管170，其附接有阀或夹具172和流量传感器174。导管170连接到压力端口176，所述压力端口176与压力传感器177相关联。压力端口176还与导管178连接。来自Y型连接器164的另一分支连接到导管180，流量传感器182被附接到所述导管180。导管180连接到与压力传感器186相关联的压力端口184。压力端口184还与导管188连接。
流体子系统100的第三部分具有连接到与压力传感器193相关联的压力端口192的导管190。压力端口192连接到导管196，所述导管196附接有流量传感器194。导管196还连接到贮存器120。流体子系统100的第三部分可以任选地包含能够向连接到导管190的血管提供背压的第三离心泵(未示出)。
当基本单元1002不与器官特异性灌注模块112耦合时，端子导管148、178、188和190不在一端连接，并且帽或塞子(图2中未示出)可以以本领域技术人员已知的方式被插入导管的自由端，以例如阻止流体子系统100的泄漏或维持无菌性。基本单元1002可以包括额外的部件，包括气泡检测器，白细胞过滤器，额外的流量传感器，额外的压力传感器，额外的热交换器，额外的气体交换器以及额外的泵。
如本领域技术人员将理解的，流体子系统100中的导管中的一些能够通过在适当位置处添加阀、夹具或塞子(未显示)而与流体子系统100的其它导管中的灌注液隔离。作为一个范例，当基本单元1002与特定的器官特异性灌注模块112耦合时，如所描述的，流体子系统100的第三部分可能不是必需的，因此能够通过将帽、塞子等(未示出)放置在导管190的自由端中并且通过将夹具等(未示出)放置在导管196上而被隔离。类似地，当基本单元1002与特定的器官特异性灌注模块112耦合时，净化管线150能够通过将夹具(未示出)等放置在净化管线150上而与通过Y型连接器140的灌注液的流隔离。
可替代地，在不同的实施例中，流体子系统100的器官特异性导管中的一些可以被提供在对应的器官特异性灌注模块112上而不是在基本单元1002上。
如本领域技术人员将理解的，为了防止灌注液虹吸进入贮存器，额外的腔室(未示出)能够被添加到导管190、导管196、排液导管114和净化管线150中的一个或多个。所述额外的腔室的范例是软壳贮存器，例如可从Sorin Group获得的CVR 1200或BMR 1900或来自Maquet Getinge Group的VRB 1200。
在将基本单元1002耦合到器官特异性灌注模块112之前，流体子系统100可以用流体(例如，盐溶液或灌注液)装填，以便在与灌注模块耦合之前将空气从导管去除。
图3至图8B图示了装置1000的不同配置，其中如图2中所图示的且如上所述的基本单元1002被耦合到用于心脏200(图3-5B)、肺300(图6A-6B)、肝脏400(图7A-7B)或肾脏500(图8A-8B)的不同的器官特异性灌注模块。在图3-8B中示出的每个具体配置中，使用相同的基本单元1002，但是不同的器官特异性模块112被耦合到基本单元1002，包括通过将导管148、178、188和190中的一个或多个连接到器官的静脉或动脉，该连接可以由不同类型的导管(例如，套管)制成。额外地，控制器110响应于控制器的存储器中的器官特异性信息或由用户输入的器官特异性信息而控制离心泵130和160的泵速度以及由阀或夹具172阻塞在两个导管之间的通道。器官特异性信息可以包括流体子系统100的导管中的规定点处的期望的流量或压力，其可以由控制器110通过使用对由流量传感器(144、174、182、194)和压力传感器(147、177、186和193)提供的信息的反馈控制来实现或维持。
图3图示了装置1000的具体实施例，其中基本单元1002被附接到心脏特异性灌注模块212，例如，人或猪的心脏特异性灌注模块212。从心脏延伸的血管被连接到流体子系统100。心脏特异性参数，例如流体子系统100的特定位置中的期望的压力或流率，被输入到控制器110中。
在将心脏200连接到流体子系统100之前，流体子系统100用灌注液装填，套管的一端连接到切除的心脏200的主动脉208、肺动脉204、右心房202和左心房206。心脏特异性灌注模块212的套管248、278、288和290用作心脏200与基本单元1002的流体子系统100之间的接口。套管248将主动脉208连接到导管148的自由端。套管290将肺动脉204连接到导管190的自由端。套管278将右心房202连接到导管178的自由端。套管288将左心房206连接到导管188的自由端。
一旦心脏200被连接到流体子系统100，灌注就能够开始，以便驱动灌注液通过冠状动脉220，进入心脏222的毛细血管中，然后进入冠状静脉224中(灌注未被图示在图3中)。许多合适的灌注溶液是本领域技术人员已知的。合适的灌注溶液能够包括全血；全血外加钙，磷酸盐或葡萄糖；改良的克雷布斯溶液；STEEN溶液等。一种灌注液可以以本领域技术人员已知的多种方式被另一种灌注液代替，例如将流体子系统100连接到包含不同灌注液的不同贮存器120。积聚在心脏特异性灌注模块212中的任何灌注液(例如从心脏的血管的附接点泄漏到套管的灌注液)能够通过排液导管114返回贮存器120。
一旦以这种方式附接，心脏能够以休息模式进行灌注，如图4所图示的，或者以工作模式进行灌注，如图5A所图示的。术语“休息模式”是指经由主动脉以相反方式为心脏灌注具有营养丰富的充氧溶液的方法。反向的压力引起主动脉瓣关闭，从而迫使溶液进入冠状动脉。“休息模式”也被称为保存模式或Langendorff灌注。术语“工作模式”是指通过经由左心房的心室填充并通过由心脏的收缩功能和规律的心脏节律驱动的从左心室经由主动脉排出而在心脏中的冠状动脉灌注。图4和图5A中的箭头指示最靠近并平行于箭头的导管中灌注液的流动方向。
在休息模式中，如图4所图示的，流体子系统100的第一部分将压力从离心泵130引导到主动脉中。如对本领域技术人员来说明显的，主动脉208中的合适的流体压力将引起经调控的灌注液从导管148流入从主动脉208分支的冠状动脉220。如果主动脉中的压力是足够的，灌注液将移动通过冠状动脉220进入到心脏壁内的毛细血管床222中，从而向心肌提供氧气和营养物质。然后，灌注液将从毛细血管床222移动到冠状静脉224中，使二氧化碳和废物离开心肌。冠状静脉224腾空进入心脏200的右心房202，引起从右心房202流过灌注液，通过右心室226，流入肺动脉204。以这种方式，含有二氧化碳和废物的灌注液被移动到流体子系统100的第三部分中并且经由导管196返回到贮存器120。
在工作模式中，如图5A所图示的，流体子系统100的第二部分经由从离心泵160的泵送将灌注液供应到右心房202和左心房206。被输送到每个心房的灌注液的相对流量可通过对阀或夹具172的调节来控制。从右心室226泵出并进入肺动脉204的灌注液由流体子系统100的第三部分收集，并经由导管196返回到贮存器120。从左心室228泵出的灌注液移动到主动脉208中。在工作模式中，离心泵130对来自左心室的灌注液的喷射施加背压。控制离心泵130的速度能够允许控制左心室射血的阻力，这可以允许评估心脏的收缩性能，如本领域技术人员将会理解的，并且如WO 2013/106908中所描述的。在工作模式中，从左心室喷射的灌注液朝向Y型连接器140流过导管148和142。在Y型连接器140处，从导管142排出的流将至少部分地经由净化管线150并且还可以通过离心泵130和导管122而行进到贮存器120中，这取决于离心泵130的速度。如在休息模式中，主动脉208中的足够的压力将引起通过经调控的灌注液流入冠状动脉220中而灌注心肌。在这方面的进一步信息在WO 2013/106908中提供。
尽管在图3、图4和图5A中未示出，但是基本单元1002和心脏特异性灌注模块212可以被配置为连接到一个或多个心脏特异性设备(未示出)，或包括一个或多个心脏特异性设备(未示出)，其可以用于监测或控制心脏的活动或功能。作为一个范例，起搏器连接器、ECG电极和除颤垫可以被内置在心脏特异性模块212中，从而允许通过根据要求递送起搏或DC电击来连续地监测和校正心律失常。
可以使用不同的心脏特异性参数设定来配置控制器110，其可以由用户使用诸如图形用户接口(GUI)的用户接口来输入，或者可以从被存储在计算机存储器中的配置文件来加载。一个或多个特异性参数的目标值可以通过调整离心泵130和160的速度、阀或夹具172的阻塞程度或用于监测或控制心脏的活动的心脏特异性设备上的设定来实现或维持。
控制器110可以包括一个或多个比例积分微分(PID)控制器，其调解对流体子系统100中的部件的反馈控制。如本领域技术人员所知，PID控制器连续地计算误差值作为所期望的设定点与测量的变量之间的差值。PID控制器试图通过调整控制变量来使误差值或随时间的多个误差值的复合值最小化。
在特定实施例中，控制器110包括三个PID控制器1102、1104和1106。PID控制器中的每个能够计算针对一个压力输入的误差率(“E1”)和针对一个流量输入的另一误差率(“E2”)。设定点的值可以由用户输入或被存储在控制器110的存储器中。通过本领域技术人员已知的合适的数学运算将两个误差值变换成单个误差值。对于三个PID控制器中的每个，所述数学运算能够是不同的，能够在启动时从被存储在计算机存储器中的配置文件加载或从由用户输入的数据加载，并且能够在器官灌注期间由软件或由用户进行调整。对复合误差进行PID计算，以便生成对流体子系统100的部件的调整。
图5B中图示了在工作模式中与心脏特异性灌注模块212耦合的基本单元1002的特定实施例中的反馈控制。PID控制器1102从压力传感器147接收针对主动脉压的测量结果，计算相对于设定点A的误差值，然后计算离心泵130的速度调整。PID控制器1102没有接收到流量输入。PID控制器1104从压力传感器186接收针对左心房压力的测量结果，并计算相对于设定点C的误差值。PID控制器1104还从流量传感器182接收针对左心房流量的测量结果，并计算相对于设定点D的误差值。通过合适的数学运算将两个误差值转化成单个误差值，并且计算对离心泵160的速度的调整。PID控制器1106从压力传感器177接收针对右心房压力的测量结果，并计算相对于设定点E的误差值。PID控制器1106还从流量传感器194接收针对肺动脉流量的测量结果，并计算相对于设定点F的误差值。通过合适的数学运算将两个误差值转化成单个误差值，并且计算对部分阻塞夹具172的调整。表1提供了针对关于心脏特异性灌注模块的设定点输入A、B、C、D、E和F的典型值以及针对典型值的范围。
表1在工作模式中针对心脏灌注的反馈控制的范例性设定点
图5B中的设定点 参数 设定点的典型值(范围)
A 主动脉压(mmHg) 40(30-180)
B 无输入
C 左心房压力(mmHg) 6(4-20)
D 左心房流量(mL/min) 2000(0-5000)
E 右心房压力(mmHg) 6(4-20)
F 肺动脉流量(ml/min) 200(0-5000)
图6A图示了装置1000的具体实施例，其中基本单元1002被附接到承载肺300的肺特异性灌注模块312。肺可以是人肺或猪肺。应当理解，肺可以指单个肺、一对肺或肺的部分，例如，肺叶。肺可以包括心脏的左心房的切除部分，其包含一个或多个肺静脉与左心房的连接点。
在将肺300连接到流体子系统100之前，流体子系统100用灌注液填装；套管的一端连接到一个或多个肺动脉302；并且套管的一端连接到一个或多个肺静脉(未示出)，例如通过将套管附接到心脏的切除的左心房304。肺特异性灌注模块312的套管348和388用作肺300与基本单元1002的流体子系统100之间的接口。套管348将肺动脉302与导管148的自由端连接。套管388将心脏的左心房304与导管188的自由端连接。
在图6A，图7A和图8A中，导管170、178、190和196如“X”标记所指示的例如通过阀或夹具而被封闭。可替代地，交叉标记(172、174、176、177、192、193、194)之间的这些导管和这些导管上的部件可以从基本单元拆下或在基本单元上被省略。
当以这种方式将肺附接到流体子系统100时，离心泵130能够向导管148中的流体施加压力，从而驱动流入肺动脉302。进入肺动脉302的灌注液可能已经通过热交换器134中的一个或多个通路而被调控，以便使灌注液被加温到20℃与39℃之间，以及通过气体交换器136，以便使灌注液脱氧。如对本领域技术人员来说明显的，在足够的压力下，灌注液将从肺动脉302流入肺的毛细血管床322，并且从那里流入通往心脏的左心房304的肺静脉324中的一个或多个。离心泵160能够通过将流泵送出左心房304来将左心房中的压力提升到生理水平。当离心泵130和160处于特定设定时，流动从切除的左心房304行进到导管188中，并且沿着离心泵160中的泵送方向的方向相对的方向通过离心泵160而返回到贮存器120(参见图6A中的箭头，其描绘了灌注液在最靠近每个箭头并平行于每个箭头的导管中的流动方向)。如本领域技术人员能够理解的，这种布置能够方便地消除其中灌注液的贮存器(源)位于肺下方的实施例中的虹吸效应。
尽管图6A中未示出，但是与肺特异性灌注模块312耦合的基本单元1002与用于监测或控制肺300的活动的额外的肺特异性控制设备兼容。例如，肺的气管能够被附接到通气机或能够用于将空气移入和移出肺的其他仪器。
控制器110可以具有由软件或由用户输入其的肺特异性参数设定，这些肺特异性参数设定将通过调整离心泵130和160的速度来实现或维持，或者是用于监测或控制肺的活动的肺特异性设备上的设定。
图6B中图示了与肺特异性灌注模块312耦合的基本单元1002的特定实施例中的反馈控制。PID控制器1102从压力传感器147接收针对肺动脉压的测量结果，并计算相对于设定点A的误差值。PID控制器1102还从流量传感器144接收针对肺动脉流量的测量结果，并计算相对于设定点B的误差值。通过合适的数学运算将两个误差值转化成单个误差值，并且计算对离心泵130的速度的调整。PID控制器1104从压力传感器186接收针对肺静脉压的测量结果，计算相对于设定点C的误差值，然后计算对离心泵160的速度的调整。PID控制器1104没有接收到流量输入。PID控制器1106没有接收到输入并且不生成输出。表2提供了针对关于肺特异性灌注模块的设定点输入A、B、C、D、E和F的典型值以及针对典型值的范围。
表2针对肺灌注的反馈控制的范例性设定点
图6B中的设定点 参数 设定点的典型值(范围)
A 肺动脉压(mmHg) 10(5-30)
B 肺动脉流量(mL/min) 1000(200-5000)
C 肺静脉压(mmHg) 2(0-10)
D 无输入
E 无输入
F 无输入
图7A图示了装置1000的具体实施例，其中基本单元1002被附接到承载肝脏400的肝脏特异性灌注模块412。肝脏可以是整个肝脏或肝脏的部分，例如肝叶。
在将肝脏400连接到流体子系统100之前，流体子系统100用灌注液填装，并且套管的一端连接到肝动脉402和门静脉404中的每个。肝脏特异性灌注模块412的套管448和488充当肝脏400与基本单元1002的流体子系统100之间的接口。套管448将肝动脉402与导管148的自由端连接。套管488将门静脉404与导管188的自由端连接。
流体子系统100的第一部分能够将来自离心泵130的经调控的灌注液的流体压力和流动引导到肝动脉402中。流体子系统100的第二部分能够将来自离心泵160的灌注液的流体压力和流量引导到门静脉404。施加到肝动脉402和门静脉404的压力和进入肝动脉402和门静脉404的流率可以是不同的。如对本领域技术人员来说明显的，如果施加足够的压力，灌注液将分别流过肝动脉和门静脉并进入向肝脏提供氧气和营养物质的毛细管床422。然后，灌注液能够将二氧化碳和废物从毛细管床422运输到肝静脉424中。从肝静脉进入肝脏特异性灌注模块412的灌注液能够通过排液导管114返回到贮存器120。
尽管图7A中未示出，但是被附接到肝脏特异性灌注模块412的基本单元1002与能够用于控制或监测肝脏的活动的器官特异性控制设备兼容。例如，能够用胆汁收集器测量和收集胆汁输出。
控制器110可以具有由软件或由用户输入其的肝脏特异性参数设定，这些肝脏特异性参数设定将通过调整离心泵130和160的速度来实现或维持，或者是在用于监测或控制肝脏的活动的肝脏特异性设备上的设定。
图7B中图示了与肝脏特异性灌注模块412耦合的基本单元1002的特定实施例中的反馈控制。PID控制器1102从压力传感器147接收针对肝动脉压的测量结果，并计算出相对于设定点A的误差值。PID控制器1102还从流量传感器144接收针对肝动脉流量的测量结果，并计算相对于设定点B的误差值。通过合适的数学运算将两个误差值转化成单个误差值，并且计算对离心泵130的速度的调整。PID控制器1104从压力传感器186接收针对门静脉压的测量结果，并计算相对于设定点C的误差值。PID控制器1104还从流量传感器182接收针对门静脉流量的测量结果，并计算相对于设定点D的误差值。通过合适的数学运算将两个误差值转化成单个误差值，并且计算对离心泵160的速度的调整。PID控制器1106没有接收到输入并且不生成输出。表3提供了针对关于肝脏特异性灌注模块的设定点输入A、B、C、D、E和F的典型值以及针对典型值的范围。
表3针对肝脏灌注的反馈控制的范例性设定点
图7B中的设定点 参数 设定点的典型值(范围)
A 肝动脉压(mmHg) 60(40-80)
B 肺动脉流量(mL/min) 400(100-1000)
C 门静脉压(mmHg) 2(1-10)
D 门静脉流量(mL/min) 1000(200-2000)
E 无输入
F 无输入
图8图示了装置1000的具体实施例，其中基本单元1002被附接到承载肾脏500的肾脏特异性灌注模块512。肾脏可以指单个肾脏或指人或诸如猪的动物的两个肾脏。
在将肾脏500连接到流体子系统100之前，流体子系统100用灌注液填装，套管的一端连接到肾动脉502和肾静脉524中的每个。肾脏特异性灌注模块512的套管548和588充当肾脏500与基本单元1002的流体子系统100之间的接口。套管548将肾动脉502与导管148的自由端连接。套管588将肾静脉524与导管188的自由端连接。
流体子系统100的第一部分能够将来自离心泵130的经调控的灌注液的流体压力和流量引导到肾动脉502中。如对技术人员来说明显的，如果足够的压力被引导到肾动脉502中，经调控的灌注液将流入毛细血管床522，其向肾脏的细胞提供氧气和营养物质。然后，灌注液能够将二氧化碳和废物从毛细血管床522运输到肾静脉524。离心泵160能够通过将流泵送出肾静脉524来提升肾静脉524中的压力。当离心泵130和160处于特定的设定时，流从肾静脉524行进到导管188中，并且通过沿着与离心泵160的泵送方向相反的方向通过离心泵160而从那里返回到贮存器120(参见图8中的箭头，其描绘了灌注液在最靠近每个箭头并平行于每个箭头的导管中的流动方向)。
尽管图8中未示出，但是被附接到肾脏特异性灌注模块512的基本单元1002与能够用于控制或监测肾脏的活动的器官特异性控制设备兼容。例如，可以用尿液收集器测量和收集尿排出量。
控制器110可以具有由软件或由用户输入其的肾脏特异性参数设定，这些肾脏特异性参数设定将通过调整离心泵130和160的速度、阀或夹具172的阻塞程度或用于监测或控制肾脏的活动的肾脏特异性设备上的设定来实现或维持。
图8B中图示了与肾脏特异性灌注模块512耦合的基本单元1002的特定实施例中的反馈控制。PID控制器1102从压力传感器147接收针对肾动脉压的测量结果，并计算相对于设定点A的误差值。PID控制器1102还从流量传感器144接收针对肾动脉流量的测量结果，并计算相对于设定点B的误差值。通过合适的数学运算将两个误差值转化成单个误差值，并且计算对离心泵130的速度的调整。PID控制器1104从压力传感器186接收针对肾静脉压的测量结果，计算相对于设定点C的误差值，然后计算对离心泵160的速度的调整。PID控制器1104没有接收到流量输入。PID控制器1106没有接收到输入并且不生成输出。表4提供了针对关于肾脏特异性灌注模块的设定点输入A、B、C、D、E和F的典型值以及针对典型值的范围。
表4针对肾脏灌注的反馈控制的范例性设定点
图8B中的设定点 参数 设定点的典型值(范围)
A 肾动脉压(mmHg) 60(40-80)
B 肾动脉流量(mL/min) 150(50-500)
C 肾静脉压(mmHg) 2(0-10)
D 无输入
E 无输入
F 无输入
如图2-8所示，流体子系统100的许多部件能够通过有线或无线连接与控制器110进行通信。图5B、图6B、图7B和图8B中描绘的控制器110的实施例是流体系统100中的传感器如何能够用于控制流体子系统100中的其它部件的范例。对于本领域技术人员明显的是，流体子系统100内部或外部的其它部件能够类似地通过控制器110至少部分地通过从流体子系统100、灌注液源120、调控子系统102和/或器官特异性灌注模块112中的传感器收集的信息进行反馈控制。作为这种反馈控制的另外的范例，通过测量器官特异性灌注模块112中的器官的温度并调整通过淹没在灌注液源120中的灌注液中的电加热器(未示出)的电流，可以控制灌注液源120中灌注液的温度。
图9是作为控制器110的范例的计算设备600的高级框图。计算设备600可以包括便携式计算设备(例如，移动电话，上网本，膝上型计算机，个人数据助理(PDA)或平板设备)或固定计算机(例如，台式计算机或机顶盒)或者是其部分。如将是明显的，计算设备600包括允许用户控制和监视器官灌注装置(例如，装置1000)的软件。
如所图示的，计算设备600包括通过总线610通信的一个或多个处理器602、存储器606、网络接口608和一个或多个I/O接口604。
一个或多个处理器602可以是一个或多个Intel x86、Intel x64、AMD x86-64、PowerPC、ARM处理器等。
存储器606可以包括随机存取存储器、只读存储器或诸如硬盘、固态驱动器等的持久性存储器。只读存储器或持久性存储器是计算机可读介质。可以使用文件系统来组织计算机可读介质，所述文件系统由操纵计算设备的整体操作的操作系统来控制和管理。
网络接口608充当将计算设备600与一个或多个计算机网络(例如，局域网(LAN)或互联网)互连的通信设备。网络接口608可以被配置为使得计算设备600能够经由一个或多个网络与外部设备进行通信。网络接口608可以是网络接口卡，例如，以太网卡、光学收发器、射频收发器或能够发送和接收信息的任何其他类型的设备。
一个或多个I/O接口604可以用于将计算设备600与外围设备(例如，键盘，鼠标，视频显示器等)(未示出)相互连接。任选地，可以经由一个或多个I/O接口604访问网络接口608。
如装置100所例示的，一个或多个I/O接口604可以用于从本发明的装置的部件收集信息并对其进行控制。例如，I/O接口604可以通过有线或无线与离心泵、压力传感器、流量传感器、热交换器和气体交换器通信。
I/O接口604可以被配置为从用户接收输入。来自用户的输入可以被生成作为用户运行一个或多个软件应用的部分。
包含指令的软件由一个或多个处理器602从计算机可读介质执行。例如，软件可以从存储器606的持久性存储或经由I/O接口604从一个或多个设备加载到随机存取存储器中，以供一个或多个处理器602执行。作为另一范例，软件可以被加载并且由一个或多个处理器602直接从只读存储器执行。
存储器606存储操作系统612、应用614和灌注应用616。操作系统612可以被配置为便于应用(例如，应用614和灌注应用616)与计算设备600的(一个或多个)处理器602、存储器606、I/O接口604和网络接口608的交互。
操作系统612可以是被设计为被安装在笔记本电脑和台式计算机上的操作系统。例如，操作系统612可以是Windows操作系统、Linux或Mac OS。在另一范例中，如果计算设备600是诸如智能电话或平板电脑的移动设备，操作系统612可以是Android、iOS或Windows移动操作系统中的一个。
应用614可以是在计算设备600内实施或由计算设备600执行的任何应用，并且可以被实施或包含在计算设备600的部件中，可以由计算设备600的部件操作，由计算设备600的部件执行，和/或能用于/通信地耦合到计算设备600的部件。应用614可以包括可能引起计算设备600的(一个或多个)处理器602执行特定功能的指令。应用614可以包括在计算机编程语句中表达的算法，例如，for循环，while循环，if语句，do循环等。可以使用编程语言来开发应用。编程语言的范例包括超文本标记语言(HTML)、动态HTML、可扩展标记语言(XML)、可扩展样式表语言(XSL)、文档样式语义和规范语言(DSSSL)，级联样式表(CSS)、同步多媒体集成语言(SMIL)、无线标记语言(WML)、JavaTM、JiniTM、C、C++、Perl、Python、UNIXShell、Visual Basic或Visual Basic脚本、虚拟现实标记语言(VRML)、ColdFusionTM和其他编译器、汇编器和解读器。
灌注应用616是被配置为根据在本文中描述的技术来灌注器官的应用的范例。如上所述，基本单元1001可以包括使得用户能够监测和/或控制一个或多个灌注参数(例如，流量)的图形用户接口。灌注应用616可以被配置为使得用户能够使用一个或多个图形用户接口来监测和/或控制灌注参数。灌注应用616可以包括不同的器官特异性部件。也就是说，灌注应用616可以被配置为使得用户能够监测和/或控制针对装置1000的特定器官/配置的灌注参数。
应当注意，尽管范例性计算设备600被图示为具有不同的功能块，但是这样的图示仅用于描述目的，并且不将计算设备600限制到特定的硬件架构。可以使用硬件、固件和/或软件实施方式的任何组合来实现计算设备600的功能。
图10是能够由一个或多个处理器602执行以监测和控制诸如装置1000的本公开内容的装置的算法700的流程图。
在框702处，软件由用户或自动化过程提供的信号来启动。在框704处，一个或多个处理器602接收初始设定以配置用于想要应用的装置，包括要被灌注、监测和/或控制的器官的类型。
在框706处，一个或多个处理器602与一个或多个I/O接口604通信，以在器官附接之前，用流体(例如，盐溶液或灌注液)填充流体子系统100。
在框708处，一个或多个处理器602与一个或多个I/O接口604通信，以控制流体子系统100，以便一旦附接就启动对器官的灌注。
在框710处，一个或多个处理器602与一个或多个I/O接口604通信，以从流体子系统100或装置的其它部分中的(例如，流量，压力，温度，氧气和二氧化碳的)传感器接收信息。来自传感器的这些信息中的一些或全部被显示在框711处，并且显示可以用从传感器接收的信息来连续地或周期性地更新。软件然后在框712处确定是否要求进行调整。如果要求进行调整，则在框714处根据预定的设定或通过与用户的实时接口连接对流体子系统100的部件做出调整(例如，改变离心泵速度)。框712和框714的步骤可以包括PID计算，类似于上面关于图5B，图6B，图7B和图8B所描述的那些。
在框716处，通过更新显示将集成的灌注设备的状况传达给用户，并且在框718处，软件核查用户输入(例如，改变用于反馈控制的设定点)。在框720处，根据预定设定或通过与用户的实时接口连接来确定灌注是否完成。如果灌注没有完成，则软件返回到框710以再次对传感器进行采样。如果灌注完成，则在框721处确定是否应当重新配置操作设定，例如通过加载新的配置文件。当要使用新的器官特异性灌注模块时，或者当期望不同的操作模式时，可能要求重新配置。如果要重新配置设定，则软件返回到框704以接收新的初始设定。如果不要重新配置设定，则在框722处停止灌注。
软件700的另一方面可以是记录来自装置中的传感器的信息和软件做出的调整714。该信息可以被存储在存储器606中。
现在能够理解，用于器官灌注的范例性装置可以包括多个器官特异性灌注模块，每个器官特异性灌注模块包括用于灌注各自的特定器官的灌注腔和用于将特定器官连接到灌注液的源的一组流体导管。所述装置还可以包括基本单元，所述基本单元包括：插座，其用于将选定的器官特异性模块能移除地安装到基本单元上；导管，其将灌注液的源连接到每个器官特异性灌注模块的流体导管，以允许灌注液流转通过各自的特定器官。所述基本单元还包括：第一泵和第二泵，所述第一泵和所述第二泵被耦合到导管，以用于调节灌注液通过特定器官的流转；热交换器，其用于控制灌注液的温度；气体交换器，其用于对灌注液进行充氧或脱氧；以及控制器，其用于控制泵和热交换器以调节灌注液通过特定器官的流转，并且用于调节灌注液的性质或状况。所述控制器能被配置为基于与器官特异性模块中的每个器官特异性模块相关联的特定的一组控制设定来调节灌注液的流转。
还应当理解，在一些实施例中，在灌注肺的方法中，能够借助于通过肺动脉将灌注液供应到肺中并通过肺静脉从肺中抽出灌注液来使灌注液流转通过肺。在肺动脉中施加第一压力以驱动灌注液流过肺。在肺静脉中施加第二压力以抵抗灌注液流过肺。可以调节第二压力以维持第二压力基本恒定。
在不同的实施例中，用于灌注多种类型器官的装置可以包括被配置为与用于灌注器官的灌注模块能移除地耦合的基本单元。所述基本单元包括：导管，其用于将灌注液的源连接到器官，以使灌注液流转通过器官；第一泵和第二泵，所述第一泵和所述第二泵被耦合到导管，以用于驱动导管中的灌注液的流转；控制器，其被配置和连接用于控制第一泵和第二泵以调节灌注液通过器官的流转。所述控制器能用于控制第一泵和第二泵以根据器官特异性灌注参数来灌注器官，并且其中，所述器官特异性灌注参数是基于器官的类型来选择的，并且能由操作者针对选自心脏、肝脏、肾脏和肺的组中的至少两种器官类型来选择。
在又一实施例中，可以提供用于灌注肺的装置。所述装置可以包括导管、第一泵、第二泵、以及控制器。所述导管包括用于将灌注液的源连接到肺以使灌注液流转通过肺的导管。所述导管包括：第一导管，其能连接为通过肺的肺动脉将灌注液供应到肺中；以及第二导管，其能连接为通过肺的肺静脉将从肺排出的灌注液返回到源。所述第一泵被耦合到第一导管，以用于驱动灌注液流入肺。所述第二泵被耦合到第二导管，以用于抵抗灌注液流出肺。所述控制器被提供为控制第一泵和第二泵以调节灌注液通过肺的流转。所述装置可以包括用于使肺通气的通气机。可以提供传感器来监测肺的流转参数和状况，这是本领域技术人员根据本公开内容能够理解的。
以下范例进一步说明了本公开内容的实施例，或说明能够利用在本文中描述的各种配置或组合而实现的功能。
范例1
如图11和图12所描绘的，组装和配置装置1003，以用于测试心脏灌注。在图11和图12中仅示出了装置1003的相关部件中的一些。在将导管附接到心脏特异性灌注模块212A之前，对基本单元1001中的导管填装盐溶液。
使用标准取得方法获得猪心脏200。心脏切除主动脉、肺动脉和上腔静脉的长段，以确保用离体灌注系统进行套管的足够空间。切除之后，将XVIVOTM柔性锥形套管288缝合到左心房206并且将1/2英寸的聚碳酸酯管连接器248插入升主动脉208中。将具有3/8英寸连接器278和290的套管分别固定到上腔静脉的下腔静脉202以及肺动脉204。
具有附接的套管的切除的猪心脏200被安装到形成心脏特异性模块212A的部分的能移除的支撑件上。心脏200悬浮在聚碳酸酯贮存器内。附接到钻机桅杆的确保夹具稳定了所有管线，使心脏在所有侧不受限制。盐溶液填装液被置换成猪血液，使得血液填装液具有20-24％的血细胞压积。加入碳酸氢钠和葡萄糖使填装液在正常的生理血液范围内。心脏被心房填充物除气并且与回路无空气连接。心脏特异性模块212A包括用于灌注液的贮存器120。
该心脏特异性灌注模块212A被附接到基本单元1001以形成装置1003，如图11所描绘的。管连接器248将主动脉208连接到导管148的自由端。套管290将肺动脉204连接到导管190的自由端。套管278将右心房202连接到导管178的自由端。套管288将左心房206连接到导管188的自由端。导管150是1/4英寸的管；导管196为1/2英寸的管；所有其他导管为3/8英寸的管。
如图12所描绘的，心脏200也被附接到双室起搏器250、除颤器254和ECG监测器252。起搏器250、除颤器254和ECG监测器252被连接到控制器110。心脏特异性参数被输入到操作控制器110的软件700中。
如图11所描绘的，以距离心泵130的压力为50-60mmHg，以300-500毫升每分钟(mL/min)开始休息模式的灌注，以实现冠状动脉血流。从肺动脉204收集来自冠状窦的静脉血，并且该静脉血通过导管190流到软壳贮存器191，使得灌注液不会虹吸回贮存器。软壳贮存器191中的灌装液通过导管196流到贮存器120。
在稳定的休息模式灌注15分钟后，逐渐建立双心室前负荷以获得处于工作模式中的心脏。打开离心泵160并释放阻塞夹具172，增加右心房和左心房上的前负荷。随着心脏开始对从导管148进入主动脉的逆行流进行喷射，离心泵130的速度被调整以提供后用于喷射左心室并维持主动脉舒张压的后负荷。
当流量探针指示心脏正在喷射时，将Ventri-Cath多段8电极组合压力/体积导管(Millar Instruments Inc.，休斯顿，德克萨斯州，美国)沿着左心室的纵向轴线插入，近端电极位于主动脉瓣(未示出)的水平处。以类似的方式，经由肺动脉(未示出)将另一导管插入右心室。使用Powerlab AD模块(未显示)，利用Lab chart 7(AD Instruments，贝亚维斯塔，新南威尔士州，澳大利亚)以200Hz的采样率收集数据。
利用装置1003，通过连续测量左心室和右心室输出、每搏输出量和每搏作功来评价标准心脏功能参数。通过添加心室压导管，也评价了随时间的最大压力变化率和最小压力变化率(dP/dT最大和最小)和心室松弛常数(Tau)。通过在主动脉和肺动脉套管上添加流量探针，评价体积随时间的变化(dV/dT最大和最小)。使用被集成到测试系统中的导管和流体填充的导管或流量探针获得测量结果。
如在WO 2013/106908中的图4-5中所公开的，通过增加泵速(rpm)可以证明提供后负荷到喷射左心室的离心泵的属性，由于心脏试图适应增加的后负荷，导致主动脉根部压力增加，左心房压力代偿性升高。
使用装置1003，其包括具有猪心脏的心脏特异性模块，如图11所描绘的，通过连续测量左心室和右心室输出、每搏输出量和每搏作功来评价标准心脏功能参数。通过添加心室压导管(未示出)，也评价了随时间的最大压力变化和最小压力变化(dP/dT最大和最小)和心室松弛常数(Tau)。通过在主动脉和肺动脉套管上添加流量探针，评价体积随时间的变化(dV/dT最大和最小)。通过逐步降低前负荷泵速(rpm)，同时连续地记录每搏作功和心房压力来估计前负荷补充搏功，如图13的曲线图所图示的。
该回路在休息模式和工作模式期间是有效的，同时证明在维持心脏功能超过5小时上是成功的。
范例2
如图14所描绘的，组装和配置装置1004，以用于测试肺灌注。
收获猪的肺300，将其安装在肺特异性灌注模块312中，并将其附接到基本单元1001(但是在图14中仅显示其的一些相关部件)以形成装置1004。肺特异性参数被输入到操作控制器110的软件700中。
将切除的猪肺300的气管连接到通气机350，即可从获得的Evita XL。测量的通气机参数包括峰值/平台压力和呼气末正压(“PEEP”)，吸入和呼出潮气量，分钟通气量，气道顺应性和阻力。
图14中图示的双泵配置创建对心脏的切除的左心房304的基本流动阻力，与典型的手动调整的系统相比，提供恒定的左动脉压(“LAP”)。LAP的自动化允许更小的操作者间/操作者内变化。在一个实验中，装置1004能够在离体肺灌注期间恒定地维持用户指定的肺动脉压力(平均值±标准误差：6.57±0.02mmHg)和左动脉压力(2.24±0.01mmHg)，最多达12小时，要求用户部分的最小的调整。在另一个实验中，装置1004能够随时间检测并响应肺血管阻力(“PVR”)的变化(311.2±30.0dynes·s·cm-5)。
如图14所图示的，除了左心房压力(“LAP”)控制之外，装置1004还提供了具有肺动脉压力(“PAP”)和流量的紧密调节的闭路系统。离心泵130(“PAP泵”)提供通过热交换器134和气体交换器136的流，所述气体交换器136用于使灌注液脱氧并加入二氧化碳。根据用户的偏好，经调控的灌注液流过导管148进入肺动脉302，具有恒定压力或恒定流量。流从心脏的切除的左心房304排出并且进入导管188。离心泵160(“LAP泵”)向左心房304提供恒定的生理背压。在一个范例中，通过针对控制器110的图形用户接口(未示出)，用户能够指定所期望的灌注参数，包括泵速、流量和压力。
图15中的曲线图图示了对泵速、流量和压力的反馈控制。报告的参数为左心房压力(mmHg)，肺动脉压(mmHg)，肺动脉流量(升/分钟)(LPM)，离心泵160速度(“LAP泵rpm”)和离心泵130速度(“PAP泵rpm”)。
在图15中的点“A”处，PAP被设定为8mmHg，LAP被设定为2mmHg。当泵速每分钟转数(“rpm”)变化时，维持压力。在图15中的点“B”处，PAP增加至14mmHg。PAP泵130因此增加速度，并且因此增加流量，直到达到所期望的PAP。由于流量的增加，要求较少的速度来维持LAP，并且因此LAP泵160的速度降低以维持2mmHg的设定LAP。在图15中的点“C”处，PAP降低至10mmHg，LAP维持在2mmHg处。随着流量的减少，LAP泵160增加速度以维持恒定的2mmHg的LAP。在图15中的点“D”处，用缺氧空气对肺300通气以引发缺氧性肺血管收缩。随着血管阻力的增加，如果泵速保持恒定，则压力会增加。装置1004通过降低PAP泵130的速度并因此降低流量而对增加的阻力做出反应，以维持10mmHg的期望压力。类似地，LAP泵160的速度变化以维持2mmHg的期望压力。在图15中的点“E”处，PAP被设定为14mmHg，LAP泵160被设定为恒定的300rpm。从图15中能够清楚地看到，在点“E”之后，没有反馈回路是活跃的，LAP是不定时发生的且不受控制的。
范例3
如图16所描绘的，组装和配置装置1006，以用于测试肝脏灌注。
肝脏400是从猪取得的，将其安装在肝脏特异性灌注模块412A中，并将其附接到基本单元1001(但是在图16中仅示出其的一些相关部件)以形成装置1006。灌注模块412A包括用于灌注液的贮存器120。肝脏也被附接到胆汁收集器450。通过泵送通过离心泵130(“动脉泵”)到连接到肝动脉402的导管148中以及通过离心泵160(“门静脉泵”)泵送到连接到门静脉404的导管188中来用基于全血的灌注液溶液灌注肝脏。
图17中的曲线图展示了针对在图16描绘的装置1006的灌注间隔的某些参数。记录的参数为肝动脉压(mmHg)、肝动脉流量(mL/min)、单位为rpm的离心泵130速度(“HAP泵rpm”)、门静脉压(mmHg)、门静脉流量(mL/min)、单位为rpm的离心泵160速度(“PVP泵rpm”)。
肝动脉压被设定为80mmHg，并且在整个灌注间隔期间压力保持恒定，泵速度(单位为rpm)并且因此流量随着肝动脉阻力随时间改变而变化。门静脉压最初被设定为10mmHg，然后在图17的“A”点处降低至8mmHg。图17的曲线图展示了压力保持恒定同时泵速并且因此流量改变以维持所期望的压力。
范例4
如图18所描绘的，组装装置1008，以用于测试肾脏灌注。
肾脏500是从猪取得的，将其安装在肾脏特异性模块512A中，并且将其附接到基本单元1001的实施例(但是在图18中仅示出其的一些相关部件)以形成装置1008。肾脏也被附接到废物收集器550。通过泵送通过离心泵130进入连接到肾动脉502的导管148中来灌注肾脏。图19中的曲线图展示了在灌注间隔内的某些灌注参数，包括肾动脉压(“RAP”)，肾动脉流量(mL/min)和单位为rpm的泵130速度(“RAP泵rpm”)。
结束语
本发明的选择的实施例可以被使用在各种领域和应用中。例如，它们可能在移植手术和研究中有应用。
鉴于在本文中的公开内容，本领域技术人员可以理解这里所描述的实施例的其它特征、修改和应用。
应当理解，在本文中的任何值的范围旨在具体包括在给定范围内的任何中间值或子范围，并且所有这些中间值和子范围被独立地且具体地公开。
词语“包括(”或其变体(例如“包含”或“包括有”)将被理解为隐含地包含所述整数或整数的组，但不排除任何其他整数或整数的组。
还将理解，词“一”或“一个”旨在意指“一个或多个”或“至少一个”，并且在本文中的任何单数形式旨在包括复数形式。
还将理解，除非另有明确指示，否则术语“包括”包括其任何变体，旨在是开放式的并且意指“包括但不限于”。
当在本文中给出在最后一个项目之前具有“或”的项目列表时，可以选择和使用列出的项目中的任何一个或列出的项目中的两个或更多个的任何合适的组合。
当然，本公开内容的上述实施例旨在仅是说明性的而不是限制性的。所描述的实施例易于进行形式、部分布置、细节和操作顺序的许多修改。相反，本发明旨在涵盖由权利要求限定的在其范围内的所有这样的修改。

Claims (32)

1.一种用于器官的灌注的装置，包括：
基本单元，其被配置为与用于灌注器官的灌注模块能移除地耦合，所述基本单元包括：
导管，其用于将灌注液的源连接到所述器官，以使所述灌注液流转通过所述器官；
第一泵和第二泵，所述第一泵和所述第二泵被耦合到所述导管，以用于驱动所述导管中的所述灌注液的流转；以及
控制器，其被配置和连接用于控制所述第一泵和所述第二泵以调节所述灌注液通过所述器官的所述流转；
其中，所述灌注模块是多个器官特异性模块中的一个，每个器官特异性模块被配置为与所述基本单元耦合，所述器官特异性模块包括被配置用于灌注肺的第一模块。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述基本单元和所述第一模块被配置为使得当所述基本单元被耦合到用于灌注所述肺的模块时，所述导管中的第一导管能连接到所述肺的肺动脉，以用于将所述灌注液供应到所述肺中，所述导管中的第二导管能连接到所述肺的肺静脉，以用于将从所述肺排出的灌注液返回到所述源，并且所述控制器能用于控制所述第一泵和所述第二泵以在所述第一导管中施加第一压力来驱动所述灌注液流入所述肺动脉并在所述第二导管中维持第二压力来抵抗所述灌注液从所述肺的隆房流出。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的装置，其中，所述第一模块包括用于使所述肺通气的通气机，或者包括用于将所述肺连接到外部通气机的连接器。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的装置，其中，所述器官特异性模块包括被配置用于灌注心脏的第二模块。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述基本单元和所述第二模块被配置为使得当所述基本单元被耦合到所述第二模块时，所述导管能连接到所述心脏以使所述灌注液流转通过所述心脏的主动脉、右心房、左心房和肺动脉，并且所述控制器能用于控制所述第一泵和所述第二泵以利用所述第一泵在所述右心房和所述左心房处施加第一压力并利用所述第二泵在所述主动脉处施加第二压力。
6.根据权利要求4或权利要求5所述的装置，被配置为能用于在休息状况中或在工作状况中灌注所述心脏。
7.根据权利要求4至6中的任一项所述的装置，其中，所述第二模块包括用于将所述心脏连接到起搏器、心电图监视器和除颤器中的至少一个的连接器。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的装置，其中，所述器官特异性模块包括被配置用于灌注肝脏的模块。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述基本单元和用于灌注所述肝脏的所述模块被配置为使得当所述基本单元被耦合到用于灌注所述肝脏的所述模块时，所述导管能连接到所述肝脏以通过所述肝脏的门静脉和肝动脉将所述灌注液供应到所述肝脏，并且所述控制器能用于控制所述第一泵和所述第二泵以调节所述灌注液流过所述门静脉和所述肝动脉中的每个。
10.根据权利要求8或权利要求9所述的装置，其中，用于灌注所述肝脏的所述模块包括用于从所述肝脏收集胆汁的胆汁收集器。
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的装置，所述器官特异性模块包括被配置用于灌注肾脏的模块。
12.根据权利要求1至11中的任一项所述的装置，包括所述器官特异性模块。
13.根据权利要求1至12中的任一项所述的装置，其中，所述基本单元包括被耦合到所述导管以用于调控所述灌注液的调控系统。
14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述调控系统包括：用于控制所述灌注液的温度的热交换器；以及用于选择性地使所述灌注液充氧或脱氧的气体交换器。
15.根据权利要求13或14所述的装置，其中，所述控制器能用于控制所述热交换器以调节所述灌注液的温度，并且能用于控制所述气体交换器以使所述灌注液充氧或脱氧。
16.根据权利要求1至15中的任一项所述的装置，包括：用于检测指示所述导管中的选定导管中的选定位置处的压力和流率的信号的多个压力传感器和流率传感器；以及用于检测指示所述灌注液或所述器官的温度的信号的温度传感器。
17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述控制器能用于至少部分地基于从所述压力传感器和所述流率传感器中的至少一个检测到的信号来控制灌注液流动性质。
18.根据权利要求17所述的装置，其中，所述灌注液流动性质包括在所述导管中的选定位置处的压力。
19.根据权利要求17或权利要求18所述的装置，其中，所述灌注液流动性质包括所述多个所述导管中的选定导管中的流率。
20.根据权利要求1至19中的任一项所述的装置，其中，所述基本单元包括用于接收用户输入的用户接口，并且至少部分地基于所述用户输入来控制所述灌注液的流转或状况。
21.根据权利要求20所述的装置，其中，所述用户输入包括对选定位置处的期望压力的指示或对选定导管中的期望流率的指示。
22.根据权利要求1至21中的任一项所述的装置，其中，所述基本单元包括用于接收和存储所述灌注液以提供所述灌注液的所述源的容器。
23.根据权利要求1至22中的任一项所述的装置，其中，所述泵包括离心泵。
24.根据权利要求1至23中的任一项所述的装置，其中，所述导管包括旁路导管，所述旁路导管用于将来自所述导管或所述灌注模块的所述灌注液的部分返回到所述源而不经过所述器官。
25.根据权利要求1至24中的任一项所述的装置，其中，所述灌注模块包括器官特异性灌注腔。
26.根据权利要求1至25中的任一项所述的灌注模块，被配置为与所述装置的所述基本单元耦合。
27.一种用于器官的灌注的装置，包括：
多个器官特异性灌注模块，每个器官特异性灌注模块包括用于灌注各自的特定器官的灌注腔和被配置用于将所述特定器官连接到灌注液的源的一组流体导管；以及
基本单元，其包括：
插座，其用于将所述器官特异性模块中的选定的器官特异性模块能移除地安装到所述基本单元上，
导管，其将所述灌注液的所述源连接到所述每个器官特异性灌注模块的所述流体导管，以允许所述灌注液流转通过所述各自的特定器官，
第一泵和第二泵，所述第一泵和所述第二泵被耦合到所述导管，以用于调节所述灌注液通过所述特定器官的流转，
热交换器，其用于控制所述灌注液的温度，
气体交换器，其用于对所述灌注液进行充氧或脱氧，以及
控制器，其用于控制所述泵和所述热交换器以调节所述灌注液通过所述特定器官的流转，并且用于调节所述灌注液的性质或状况，所述控制器能被配置为基于与所述器官特异性模块中的每个器官特异性模块相关联的特定的一组控制设定来调节所述灌注液的流转。
28.一种灌注肺的方法，包括：
借助于通过肺动脉将灌注液供应到肺中并通过肺静脉从所述肺中抽出所述灌注液来使所述灌注液流转通过所述肺；
在所述肺动脉中施加第一压力以驱动所述灌注液流过所述肺；
在所述肺静脉中施加第二压力以抵抗所述灌注液流过所述肺。
29.根据权利要求28所述的方法，包括调节所述第二压力以维持所述第二压力基本恒定。
30.一种用于多种类型的器官的灌注的装置，包括：
基本单元，其被配置为与用于灌注器官的灌注模块能移除地耦合，所述基本单元包括：
导管，其用于将灌注液的源连接到所述器官，以使所述灌注液流转通过所述器官；
第一泵和第二泵，所述第一泵和所述第二泵被耦合到所述导管，以用于驱动所述导管中的所述灌注液的流转；以及
控制器，其被配置和连接用于控制所述第一泵和所述第二泵以调节所述灌注液通过所述器官的所述流转；
其中，所述控制器能用于控制所述第一泵和所述第二泵以根据器官特异性灌注参数来灌注所述器官，并且其中，所述器官特异性灌注参数是基于所述器官的类型来选择的，并且能由操作者针对选自心脏、肝脏、肾脏和肺的组中的至少两种器官类型来选择。
31.一种用于灌注肺的装置，包括：
导管，其用于将灌注液的源连接到肺，以使所述灌注液流转通过所述肺，所述导管包括：能连接为通过所述肺的肺动脉将所述灌注液供应到所述肺中的第一导管；以及能连接为通过所述肺的肺静脉将从所述肺排出的灌注液返回到所述源的第二导管；
第一泵，其被耦合到所述第一导管，以用于驱动所述灌注液流入所述肺；
第二泵，其被耦合到所述第二导管，以用于抵抗所述灌注液流出所述肺；以及
控制器，其用于控制所述第一泵和所述第二泵以调节所述灌注液通过所述肺的流转。
32.根据权利要求30所述的装置，还包括用于使所述肺通气的通气机。
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