CN112106766B - 一种离体心肺联合灌注系统及灌注方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种离体心肺联合灌注系统及灌注方法,使用器官灌注的方法保存离体器官，避免了低温保存带来的缺血再灌注损伤，并且解决离体心肺器官不能同时灌注保存的问题，包括器官舱、循环舱、控制舱、简易呼吸舱、心脏起搏器、显像及控制面板、底座，所述的器官舱与所述的循环舱、控制舱、简易呼吸舱相连，所述的控制舱与所述的显像及控制面板相连，所述的器官舱、循环舱、控制舱、简易呼吸舱、显像及控制面板安装在所述的底座上，所述的简易呼吸舱内放置简易呼吸机，所述的简易呼吸机与心脏起搏器分别与离体心肺相连构成离体心肺支持系统，所述的心脏起搏器监测并输出信号至所述的控制舱，所述的控制舱控制心脏起搏器的工作。

Description

一种离体心肺联合灌注系统及灌注方法

技术领域

本发明涉及器官移植的技术领域，尤其是涉及一种离体心肺联合灌注系统及灌注方法。

背景技术

器官移植是治疗终末期器官疾病的有效手段，目前仍有约30万人在苦苦等待着器官移植，所以每一个供体都十分珍贵，因此做好供体的灌注保存十分重要。

随着心肺移植技术的进展，供体心肺的保护问题越来越受到重视，供体心肺的保存质量直接影响着器官移植术后的患者生存率。目前，在临床实践中主要运用器官保存液进行低温浸泡保存离体心肺，它旨在通过低温降低离体心肺的代谢，减少细胞能耗以及代谢废物堆积，减轻心肺器官损伤，从而延长离体心肺在体外的保存时间。然而，低温保存时间一般只有数小时，不能防止细胞死亡，同时，低温条件也有可能损伤组织细胞。此外，低温保存的离体器官移植到受体上后，要重新恢复血液供应，此时器官就不可避免地经历缺血再灌注损伤。

在单独的心脏保存或者肺保存方面已经有一些研究成果，包括CN201520313146.1、CN201811190296.2、CN201810088427.X，但是，目前还没有可以同时进行心肺联合灌注保存的系统和方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种离体心肺联合灌注系统及灌注方法，使用器官灌注的方法保存离体器官，避免了低温保存带来的缺血再灌注损伤，并且解决离体心肺器官不能同时灌注保存的问题，同时还解决了目前临床医生培养缺乏真实解剖器官以及病理研究缺乏疾病模型的问题。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种离体心肺联合灌注系统，包括器官舱、循环舱、控制舱、简易呼吸舱、心脏起搏器、显像及控制面板、底座，所述的器官舱与所述的循环舱、控制舱、简易呼吸舱相连，所述的控制舱与所述的显像及控制面板相连，所述的器官舱、循环舱、控制舱、简易呼吸舱、显像及控制面板安装在所述的底座上，所述的简易呼吸舱内放置简易呼吸机，所述的简易呼吸机与心脏起搏器分别与离体心肺相连构成离体心肺支持系统，所述的心脏起搏器监测并输出信号至所述的控制舱，所述的控制舱控制心脏起搏器的工作。

进一步地，所述的器官舱包括：气管插管口、主动脉插管、下腔静脉插管口，所述的主动脉插管、下腔静脉插管口分别与所述的循环舱相连，所述的气管插管口与所述的简易呼吸舱相连。

进一步地，所述的器官舱还包括：雾化喷口、水浴系统、舱盖、器械插孔、下腔静脉夹闭器、主动脉插管夹闭器，所述的雾化喷口位于所述器官舱的内侧壁上，所述的水浴系统位于所述的器官舱底部、所述的舱盖位于所述的器官舱的上部，所述的器械插孔安装在所述的舱盖上，所述的下腔静脉夹闭器安装在所述的下腔静脉插管口的管道上，所述的主动脉插管夹闭器安装在主动脉插管的管道上。

进一步地，所述的主动脉插管与所述的下腔静脉插管口管口处安装有快速血管吻合口，所述的快速血管吻合口包括内套管和外套管，所述的内套管安装在所述的外套管内部，所述的内套管管壁为内外双层结构，所述的双层结构的内层长度长于外层形成外凸的端头，所述的双层结构内放置有细针，所述细针的一端与与受力柄相连，所述的双层结构的外层设置有助力柄，所述的细针的总长度长于所述的双层结构的长度。

进一步地，所述的循环舱位于所述的器官舱的正下方，所述的循环舱包括顺应室装置、血库、白细胞过滤器、蠕动泵、滤栓器，所述的顺应室装置依次与所述的血库、白细胞过滤器、蠕动泵、滤栓器相连。

进一步地，所述的顺应室装置包括舒缩囊、调节室、血管阻力阀入口、血管阻力阀出口、压力阀入口、压力阀出口、介质源，所述的舒缩囊两端分别为所述的血管阻力阀入口和血管阻力阀出口，所述的舒缩囊套在所述的调节室内部，所述的调节室分别与所述的血管阻力阀出口、压力阀入口和压力阀出口相连，所述的介质源与所述的压力阀入口相连，所述的舒缩囊由可拉伸的柔性材料制成，所述的调节室由硬性材料制成，所述的调节室内填充可压缩介质，所述的调节室内设置有压力传感器，所述的压力传感器信号经所述的控制舱处理后输出信号至所述的血管阻力阀出口和/或压力阀入口和/或压力阀出口。

进一步地，所述的控制舱包括电脑主机、训练评估系统、录像及存储系统、器械卡槽，所述的电脑主机用于接收、处理与输出信号，所述的训练评估系统用于接收器械操作的数据进行量化分析并输出结果，所述的录像及存储系统用于接收外接腔镜摄像头的信号，记录信号并反馈至所述的显像及控制面板上，所述器械卡槽位于所述控制舱的外侧壁上。

进一步地，所述的简易呼吸舱内放置简易呼吸机，所述的控制舱位于所述的循环舱的一侧，所述的简易呼吸舱位于所述的控制舱的上部同时位于所述的器官舱的一侧。

进一步地，所述的舱盖为左右对开的两部分，整体拱形结构，所述的舱盖向舱体内侧表面上安装有照明灯。

一种离体心肺联合灌注方法，用到上述心肺联合灌注系统，包括以下步骤：

S1:配制灌注液：配制与灌注器官同型的红细胞灌注液；

S2:启动灌注系统：开启水浴系统，使灌注液的温度与器官舱温度维持在32-37℃，用延长管连接主动脉插管口和下腔静脉插管口，并启动蠕动泵使机器运转；

S3: 获取器官并装机：切取供体或者实验动物的两侧髂静脉备用，切开胸骨开放胸腔后，在下腔静脉穿膈肌处使用备用两支髂静脉分别与下腔静脉、主动脉搭桥，使用一根延长管连接下腔静脉插管口和搭桥的髂静脉，使用另一根延长管连接主动脉插管口和主动脉，结扎左右颈动脉、左右颈静脉、左右锁骨下动脉、左右锁骨下静脉，后夹闭下腔静脉并开放其搭桥髂静脉，同时夹闭主动脉并开放其搭桥髂静脉，经胸廓入口处、胸膜腔以及膈肌的胸腔面完整切取下心肺，离体心肺整体转移到器官舱，同时关闭下腔静脉夹闭器、主动脉插管夹闭器、搭桥髂静脉、主动脉，去除两根延长管，通过快速血管吻合口快速连接下腔静脉和下腔静脉插管口、连接主动脉和主动脉插管口；

S4:运转：管道连接完成后，迅速松开下腔静脉夹闭器、主动脉插管夹闭器、下腔静脉以及主动脉，恢复离体心肺的血供，离体心脏泵血后，灌注液经主动脉插管口流入循环舱内，灌注液由血管阻力阀入口进入所述舒缩囊，再经血管阻力阀出口流出至顺应室装置，后进入血库，血库内的灌注液流经白细胞滤器滤出白细胞后，再借助蠕动泵的驱动，再经下腔静脉插管口流回下腔静脉，接着流回右心房、右心室，继而经左右肺动脉灌注双侧离体肺，通过简易呼吸机维持肺的呼吸运动，灌注液内的红细胞在此处进行氧合以及二氧化碳的释放，后又经左右肺静脉回流入左心房，持续运转；

S5:灌注保存：在灌注器官中安装心脏起搏器，通过心脏起搏器实时监测心脏状态、利用主动脉舒张压与CVP的差值监测冠状动脉的流量；利用下腔静脉、主动脉两侧的血气分析，判断肺的功能状态，每4h采取等量置换的方法放出200ml灌注液，并添加200ml新鲜灌注液。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

（1）本系统为离体心肺联合灌注，基本保留了心肺正常的解剖结构，在临床教学方面，它可以作为活器官训练系统，心肺联合灌注一方面基本保留了胸腔部正常的解剖结构，并且能够准确模拟出血、肺的呼吸运动、心脏的节律性搏动等等，另一方面手术训练操作还可以经显示屏实时直播并点评，同时还可以记录出血量、颤抖度、精确度等客观指标进行评价，模拟训练效果较佳；科研实践方面，离体心肺灌注平台不只是提供了器官层面的疾病模型，还保留心肺之间的相互解剖关系，是探索心肺疾病之相互作用机制的器官平台；与以往的细胞或者动物模型相比，人体病变器官模型更加接近人体整体的疾病状态，例如在肿瘤研究方面，更容易模拟人体肿瘤的高度异质性以及肿瘤内环境，更有助于研究心肺疾病的病理生理机制以及药物研发等等；

（2）利用以红细胞为基础的灌注液进行灌注，尽可能减少离体器官血流的中断，防止器官移植到受体后出现缺血再灌注损伤，在临床实践上，未来有望用于离体心脏、离体肺脏的无缺血移植，将大大减少缺血再灌注损伤，提升心肺移植的质量，改善心肺移植患者的预后；

（3）本装置可以智能化地维护冠脉血流，维持心脏的体外搏动，离体心脏能否维持跳动，最重要的因素之一在于能否维持心脏营养血管冠状动脉的血流量的充足与稳定，而冠脉血流量主要取决于主动脉根部舒张压与右心房压力的差值，因此，本装置主要通过维持此二者压力差的稳定来保证冠脉血流量的充足与稳定，也就是维持主动脉根部舒张压的稳定，以及维持右心房压力的稳定。为维持舒张压的稳定，本装置设计了顺应室结构，为维持右心房压力或CVP的稳定，本装置通过蠕动泵的设计来实现，通过蠕动泵维持CVP在5-12cmH2O的范围内，以保证心肺灌注血量的充足以及判断离体心脏的功能状态，当CVP过低时，提示心肺灌注量的不足，此时反馈调节提升蠕动泵的转速，增加心肺的灌注液体量，当CVP过高时，提示心脏泵血功能不佳或者回流灌注离体心肺的液体量过多，此时反馈调节降低蠕动泵的转速，减少经下腔静脉回流管路的灌注量，通过以上设计，可以有智能化地维持冠脉血量的充足与稳定，保证了离体心脏的搏动。

（4）本装置设计有微型起搏器，它的作用主要有：一是当离体心肺转移至机械灌注系统的过程中发生停搏，且恢复离体心肺血供后仍不能复跳者，起搏器可以复跳心脏；二是当经过一段时间灌注后，心脏停搏或者心脏搏动功能减弱时者，可以借助起搏器维持心脏的临时跳动，减少心肌细胞本身的做功，有助于心脏功能的恢复；三是当离体心跳可以自主搏动时，起搏器可以起到监测心率、心律的功能，有助于判断离体心脏的功能状态。

（5）本装置设计有快速血管吻合口，可快速将离体心肺的下腔静脉和主动脉经与相应借口连接，与传统打结固定相比，可以大大减少固定时间，尽可能缩短离体器官的缺血时间，降低移植后的缺血再灌注损伤；

（6）本装置设计简易呼吸机，离体肺的主支气管可以进行气管插管，依靠呼吸机维持离体肺的呼吸运动，既可以充分模拟人体肺部的正常状态，在临床手术训练时达到良好的效果，又可以为循环灌注液提供充分的氧气供应，维持心肺细胞功能的稳定。

（7）本发明设计水浴系统，使灌注液温度和器官舱的温度维持在32-37℃，解决了低温静态保存方法存在的温度过低对离体器官的组织细胞造成损害的问题。

（8）本装置所有管道系统均为肝素涂层以及滤栓器，可以有效防止管道内血栓的形成以及过滤血栓，维持机器运行的稳定。

（9）本装置设计有白细胞滤器，可以有效滤出白细胞等，有助于减轻移植术后的免疫反应，改善移植患者的预后。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1是本发明一种离体心肺联合灌注系统结构示意图；

图2是本发明一种离体心肺联合灌注系统原理图；

图3是顺应室装置结构示意图；

图4是快速吻合套管内套管结构示意图；

图5是快速吻合套管外套管结构示意图；

图6是快速吻合套管内套管截面图；

图7是快速吻合套管截面图。

具体的符号标记为：

器官舱1；循环舱2；控制舱3；简易呼吸舱4；显像及控制面板5；快速吻合套管6；气管插管口1-1；雾化喷口1-2；主动脉插管1-3；下腔静脉插管口1-4；水浴系统1-5；舱盖1-6；器械插孔1-7；器械卡槽1-8；下腔静脉夹闭器1-9；主动脉插管夹闭器1-10；顺应室装置2-1；血库2-2；白细胞过滤器2-3；蠕动泵2-4；滤栓器2-5；内套管6-1；外套管6-2；舒缩囊-A；调节室B；血管阻力阀入口C；血管阻力阀出口D；压力阀入口E；压力阀出口F；介质源G。

具体实施方式

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及技术方案作简单地介绍，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它的附图。

下面结合附图对本发明进一步说明。

如图1、2所示，一种离体心肺联合灌注系统，其旨在同时为离体心脏和离体肺提供一个类似人体正常的生理环境，并且智能化地维持离体心脏和离体肺所处环境的长期稳定，可用于常温条件下对离体心肺的联合保存、心肺腔镜手术操作、人体疾病器官模型的建立等方面。该设备主要由器官舱1、其下方的循环舱2、其后下方的控制舱3、其后方的简易呼吸机舱4、显像及控制面板5组成。

器官舱1包括离体心肺、气管插管口1-1、雾化喷口1-2、主动脉插管口1-3、下腔静脉插管口1-4、水浴系统1-5、双开门舱盖1-6及其上的器械插孔1-7。切取供体或者实验动物的两侧髂静脉备用，切开胸骨开放胸腔后，在下腔静脉穿膈肌处使用备用两支髂静脉分别与下腔静脉、主动脉搭桥，使用一根延长管连接下腔静脉插管口1-4和搭桥的髂静脉，使用另一根延长管连接主动脉插管口1-3和主动脉，再结扎左右颈动脉、左右颈静脉、左右锁骨下动脉、左右锁骨下静脉，后夹闭下腔静脉并开放其搭桥髂静脉，同时夹闭主动脉并开放其搭桥髂静脉，经胸廓入口处、胸膜腔以及膈肌的胸腔面完整切取下心肺，离体心肺整体转移到器官舱1，同时关上下腔静脉夹闭器1-9、主动脉插管夹闭器1-10、搭桥髂静脉、主动脉，去除两根延长管，下腔静脉插管口1-4和主动脉插管口1-3均设计为快速血管吻合口6，可快速连接下腔静脉和下腔静脉插管口1-4、连接主动脉和主动脉插管口1-3，尽可能缩短离体心肺获取过程中的缺血时间。如图3所示，快速血管吻合口6由可以嵌套的吻合套管6-1和吻合套管6-2组成，二者呈类柱状体形（套管两头直径相差0.5mm左右），吻合套管6-2比吻合套管6-1的直径稍大，后者可嵌套在前者内，如图4-7所示，吻合套管6-1的管壁为内外双层结构，中间夹杂数根细针，套管较粗端设置有受力柄1a，其与细针相连，可往套管较细端推动夹层内的细针，套管较细端内外两层长度不等，内层超过外层，并向外层弯曲，当夹层内的细针被推动到弯头时，会向外层翘起,外层设计有助力柄1b；吻合套管6-2为单层结构，下腔静脉或者主动脉经套管较细端套入吻合套管6-2的内部，下腔静脉或者主动脉连同吻合套管6-2整体卡入吻合套管6-1外侧壁，后退出吻合套管6-2，下腔静脉或者主动脉保留嵌顿在吻合套管6-1外侧壁，借助助力柄1b推动受力柄1a，内外夹层内的细针在接触吻合套管6-1较细端的内侧壁弯头后，向上翘起并穿透下腔静脉或者主动脉的管壁，此时再将吻合套管6-2套入吻合套管6-1，压平细针头，即可快速固定下腔静脉或者主动脉。固定完成后迅速松开下腔静脉夹闭器1-9、主动脉插管夹闭器1-10、下腔静脉以及主动脉，恢复离体心肺的血供。经下腔静脉穿刺放入导管，伸入右心室并放置微型起搏器，当心脏正常搏动时，起搏器主要起到监测心率、心律的作用，这些信息经控制舱3处理后，可由控制面板及显示屏5显示出来；当心脏停搏后，起搏器主要起到复跳心脏维持心脏搏动的作用。同时，离体肺的主支气管，经气管插管口1-1与简易呼吸机舱4连接，调节简易呼吸机至合适的模式维持离体肺的呼吸运动和氧合。此外，器官舱1内部各侧壁上设计有雾化喷口1-2，用于维持器官舱1内的湿润状态，防止离体心肺干燥；器官舱1内的底部为水浴系统1-5，维持离体心肺处于合适的温度条件下，通常设置为32-37℃；器官舱1的顶部设计有双开门舱盖1-6，如图1所示，双开门舱盖1-6可由中间向两侧打开，呈拱形，模拟人体胸廓结构，所述舱盖1-6上设计有器械插孔1-7，可作为微创器械或内镜入口，供外科微创手术器械等进入，所述舱盖上设计有设置有内照明灯。离体心脏泵血后，经主动脉插管口1-3流入循环舱2内，所述循环舱2内的液体再经下腔静脉插管口1-4流回下腔静脉，接着流回右心房、右心室，继而经左右肺动脉灌注双侧离体肺，后又经左右肺静脉回流入左心房，往返循环模拟人体内正常血液循环状态。

循环舱2位于所述器官舱1的正下方，主要由顺应室装置2-1、血库2-2、白细胞滤器2-3、蠕动泵2-4以及滤栓器2-5组成。灌注液经主动脉插管口1-3流入所述循环舱2后，先进入顺应室装置2-1内。如图3所示，所述顺应室装置2-1主要用于维持舒张压以及模拟心脏后负载，维持舒张压的稳定有助于维持心脏冠状动脉的血流量，从而维持体外心脏的持续搏动；所述顺应室装置主要由舒缩囊A、调节室B、血管阻力阀入口C、血管阻力阀出口D，压力阀入口E、压力阀出口F以及介质源G组成；心脏泵血由血管阻力阀入口C进入所述舒缩囊A，再经血管阻力阀出口D流出所述顺应室装置；血管阻力阀入口与出口C、D主要通过改变阀门直径的大小来模拟血管阻力，所述血管阻力阀入口C的直径接近于主动脉根部，主要模拟主动脉根部的阻力，所述血管阻力阀出口D的直径较小，主要模拟周围血管的总阻力；所述舒缩囊A套于所述调节室B内，所述舒缩囊A由可拉伸的柔性材料制作而成，模拟血管的收缩与舒张，所述调节室B由硬性材料制作而成，不可拉伸，其内充满可压缩的介质，同时设计有压力传感器，其压力信息值传递到压力阀入口E、压力阀出口F以及血管阻力阀出口D；所述压力阀门入口E接受源于所述调节室B内压力感受器的压力信息，压力阀门入口E设定的最低压力值为舒张压，血管阻力阀门出口D设定最低压力值为舒张压，当心脏舒张时，所述舒缩囊A收缩，所述调节室B内的压力下降，当压力降至低于压力阀门入口E以及血管阻力阀出口D所设定的舒张压时，所述压力阀B打开，介质源G往调节室B内输入可压缩介质，提升调节室B内的压力，同时血管阻力阀门出口D直径缩小，舒缩囊A内的压力随之提升，即可以维持主动脉舒张压在某一设定水平以上，维持冠脉的血流量；所述压力阀门出口F也接受源于所述调节室B内压力感受器的压力信息，压力阀门出口F设定的最高值为收缩压，血管阻力阀门出口D设定最高压力值为收缩压，当心脏收缩时，所述舒缩囊A舒张，所述调节室B内的压力上升，当压力升至高于压力阀门出口F所设定的收缩压时，所述压力阀出口F打开，所述调节室B内的介质经压力阀门出口F排出，降低调节室B内的压力，与此同时，调节室B内过高的压力信息也会传递给血管阻力阀出口D，血管阻力阀直径增大，舒缩囊A内的压力也随之下降，即可以维持主动脉收缩压在某一设定水平之下，防止主动脉收缩压过高，防止体外心脏后负载过大，维持离体心脏适度的耗能耗氧。灌注液经血管阻力阀门出口D流出所述顺应室装置2-1后，进入血库2-2，所述血库2-2主要作用有二，一是协调动静脉血量，二是模拟周围组织释放氧气。所述血库2-2内的灌注液流经白细胞滤器2-3滤出白细胞后，再借助蠕动泵2-4的驱动经过滤栓器2-5后，回流入下腔静脉；经下腔静脉回流管路往离体心脏右心房或者下腔静脉进入右心房处放置漂浮导管，监测右心房或者下腔静脉入右心房处的压力（即中心静脉压CVP），监测CVP的作用主要有：一方面，冠状动脉血流量的主要影响因素之一是主动脉根部舒张压与右房压的差值，监测CVP，结合舒张压的监测值，可以及时了解冠状动脉的血流量；另一方面，CVP监测值会反馈到所述蠕动泵2-4，通过蠕动泵维持CVP在5-12cmH₂O的范围内，以保证心肺灌注血量的充足以及判断离体心脏的功能状态，当CVP过低时，提示心肺灌注量的不足，此时反馈调节提升蠕动泵的转速，增加心肺的灌注液体量，当CVP过高时，提示心脏泵血功能不佳或者回流灌注离体心肺的液体量过多，此时反馈调节降低蠕动泵的转速，减少经下腔静脉回流管路的灌注量。

简易呼吸机舱4位于所述器官舱2的后方，主要用于放置简易呼吸机，简易呼吸机的气管插管经所述器官舱1内的气管插管口1-1进入到器官舱1内，离体心肺完整获取并固定于器官舱后，可将气管插管插入离体肺的主支气管中并固定好，调节呼吸机至合适的模式，保存离体肺正常的呼吸运动。定时从下腔静脉进入右房前以及主动脉处抽取灌注液进行血气分析，通过对比两处的氧饱和度、氧分压、二氧化碳分压等指标来分析离体肺的功能状态。

控制舱3主要为信息处理中心，是该装置各中调节信号的处理中枢。所述控制舱3搭载有电脑主机，其具有基本数据库功能，可记录操作者的基本信息、记录各传感器收集的信息，记录的指标信息通常包括各监测点的氧饱和度、氧分压、二氧化碳分压、心率、心律、主动脉收缩压、主动脉舒张压、中心静脉压、泵速等指标，并经显像及控制面板5显示出来；具有训练评估系统，与操作器械如超声刀、腔镜、吸引器等连接，可搜集出血量、颤抖度、精准度等客观指标进行量化评估；具有录像及存储系统，与腔镜的摄像头连接，可用于记录操作视频，并经外接的显像及控制面板5实时直播手术训练操作过程。以上所述四个舱，集合后固定于底座7上，所述底座7设计升降柱，用于支撑、移动、升降整体装置，可根据操作者不同的升高调节操作平台的高度，控制舱外壁上安装有器械卡槽1-8。

用上述离体心肺联合灌注系统进行心肺联合灌注的方法如下：

1.配制灌注液：本装置主要使用仿造血液配制而成的灌注液进行离体心脏和肺的灌注保存，灌注液的主要成分为与灌注器官同型的红细胞，红细胞主要起到携氧作用，使用以红细胞为主要成分的灌注液灌注保存离体器官，有助于为离体器官提供充足的氧气，其他成分主要模拟适宜红细胞存活的血液环境，主要包括胶体液（模拟白蛋白等的作用，维持灌注液的胶体渗透压，从而离体器官血管内外的渗透压的平衡，防止离体器官组织水肿）、钠钙镁等离子（维持灌注液的晶体渗透压，防止离体器官细胞水肿以及红细胞的溶血等）、抗生素、激素、微量元素、氨基酸、碱、肝素等等。配制过程中，将与离体器官同血型的浓缩红细胞稀释到适当的比例。

2.机械灌注系统的预热和待机：开启水浴系统，使灌注液温度和器官舱1的温度维持在32-37℃，用延长管暂时连接主动脉插管口1-3和下腔静脉插管口1-4，并启动蠕动泵是运行灌注通路。

3.获取器官并装机：切取供体或者实验动物的两侧髂静脉备用，切开胸骨开放胸腔后，在下腔静脉穿膈肌处使用备用两支髂静脉分别与下腔静脉、主动脉搭桥，使用一根延长管连接下腔静脉插管口1-4和搭桥的髂静脉，使用另一根延长管连接主动脉插管口1-3和主动脉，再结扎左右颈动脉、左右颈静脉、左右锁骨下动脉、左右锁骨下静脉，后夹闭下腔静脉并开放其搭桥髂静脉，同时夹闭主动脉并开放其搭桥髂静脉，经胸廓入口处、胸膜腔以及膈肌的胸腔面完整切取下心肺，离体心肺整体转移到器官舱1，同时关上下腔静脉插管口夹闭器1-9、主动脉插管口夹闭器1-10、搭桥髂静脉、主动脉，去除两根延长管，下腔静脉插管口1-4和主动脉插管口1-3均设计为快速血管吻合口6，可快速连接下腔静脉和下腔静脉插管口1-4、连接主动脉和主动脉插管口1-3，尽可能缩短离体心肺获取过程中的缺血时间。

3.运转：管道连接完成后，迅速松开下腔静脉插管口夹闭器1-9、主动脉插管口夹闭器1-10、下腔静脉以及主动脉，恢复离体心肺的血供。若心脏发生停搏，起搏器可复跳心脏。离体心脏泵血后，灌注液经主动脉插管口1-3流入循环舱2内，在所述循环舱2内，灌注液由血管阻力阀C进入所述舒缩囊A，再经血管阻力阀D流出所述顺应室装置，后进入血库2-2，所述血库2-2内的灌注液流经白细胞滤器2-3滤出白细胞后，再借助蠕动泵2-4的驱动，所述循环舱2内的液体再经下腔静脉插管口1-4流回下腔静脉，接着流回右心房、右心室，继而经左右肺动脉灌注双侧离体肺，简易呼吸机维持肺的呼吸运动，灌注液内的红细胞在此处进行氧合以及二氧化碳的释放，后又经左右肺静脉回流入左心房，往返循环模拟人体内正常血液循环状态。

4.灌注保存：利用起搏器实时监测心脏状态、利用主动脉舒张压与CVP的差值监测冠状动脉的流量，使心脏维持跳动保存；利用下腔静脉、主动脉两侧的血气分析，判断肺的功能状态。每4h采取等量置换的方法放出200ml灌注液，并添加200ml新鲜灌注液。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种离体心肺联合灌注系统，包括器官舱、循环舱、控制舱、

简易呼吸舱、心脏起搏器、显像及控制面板、底座，所述的器官舱与所述的循环舱、控制舱、简易呼吸舱相连，所述的控制舱与所述的显像及控制面板相连，所述的器官舱、循环舱、控制舱、简易呼吸舱、显像及控制面板安装在所述的底座上，所述的简易呼吸舱内放置简易呼吸机，所述的简易呼吸机与心脏起搏器分别与离体心肺相连构成离体心肺支持系统，所述的心脏起搏器监测并输出信号至所述的控制舱，所述的控制舱控制心脏起搏器的工作，所述的循环舱包括顺应室装置、血库、白细胞过滤器、蠕动泵、滤栓器，所述的顺应室装置依次与所述的血库、白细胞过滤器、蠕动泵、滤栓器相连，离体心脏下腔静脉靠近右心房位置处放置漂浮导管。

2.根据权利要求1所述的一种离体心肺联合灌注系统，其特征

在于，所述的器官舱包括：气管插管口、主动脉插管、下腔静脉插管口，所述的主动脉插管、下腔静脉插管口分别与所述的循环舱相连，所述的气管插管口与所述的简易呼吸舱相连。

3.根据权利要求2所述的一种离体心肺联合灌注系统，其特征

在于，所述的器官舱还包括：雾化喷口、水浴系统、舱盖、器械插孔、下腔静脉夹闭器、主动脉插管夹闭器，所述的雾化喷口位于所述器官舱的内侧壁上，所述的水浴系统位于所述的器官舱底部，所述的舱盖位于所述的器官舱的上部，所述的器械插孔安装在所述的舱盖上，所述的下腔静脉夹闭器安装在所述的下腔静脉插管口的管道上，所述的主动脉插管夹闭器安装在主动脉插管的管道上。

4.根据权利要求3所述的一种离体心肺联合灌注系统，其特征

在于，所述的主动脉插管与所述的下腔静脉插管口管口处安装有快速血管吻合口，所述的快速血管吻合口包括内套管和外套管，所述的内套管安装在所述的外套管内部，所述的内套管管壁为内外双层结构，所述的双层结构的内层长度长于外层形成外凸的端头，所述的双层结构内放置有细针，所述细针的一端与受力柄相连，所述的双层结构的外层设置有助力柄，所述的细针的总长度长于所述的双层结构的长度。

5.根据权利要求1所述的一种离体心肺联合灌注系统，其特征

在于，所述的顺应室装置包括舒缩囊、调节室、血管阻力阀入口、血管阻力阀出口、压力阀入口、压力阀出口、介质源，所述的舒缩囊两端分别为所述的血管阻力阀入口和血管阻力阀出口，所述的舒缩囊套在所述的调节室内部，所述的调节室分别与所述的压力阀入口和压力阀出口相连，所述的介质源与所述的压力阀入口相连，所述的舒缩囊由可拉伸的柔性材料制成，所述的调节室由硬性材料制成，所述的调节室内填充可压缩介质，所述的调节室内设置有压力传感器，所述的压力传感器信号经所述的控制舱处理后输出信号至所述的血管阻力阀出口和/或压力阀入口和/或压力阀出口。

6.根据权利要求1所述的一种离体心肺联合灌注系统，其特征

在于，所述的控制舱包括电脑主机、训练评估系统、录像及存储系统、器械卡槽，所述的电脑主机用于接收、处理与输出信号，所述的训练评估系统用于接收器械操作的数据进行量化分析并输出结果，所述的录像及存储系统用于接收外接腔镜摄像头的信号，记录信号并反馈至所述的显像及控制面板上，所述的器械卡槽位于所述控制舱的侧壁上。

7.根据权利要求1所述的一种离体心肺联合灌注系统，其特征

在于，所述的控制舱位于所述的循环舱的一侧，所述的简易呼吸舱位于所述的控制舱的上部同时位于所述的器官舱的一侧。

8.根据权利要求3或4所述的一种离体心肺联合灌注系统，其

特征在于，所述的舱盖为左右对开的两部分，整体拱形结构，所述的舱盖向舱体内侧表面上安装有照明灯。

9.一种离体心肺联合灌注方法，其特征在于，用到权利要求5所

述的离体心肺联合灌注系统，包括以下步骤：

S1:配制灌注液：配制与灌注器官同型的红细胞灌注液；

S2:启动灌注系统：开启水浴系统，使灌注液的温度与器官舱温度维持在32-37℃，用延长管连接主动脉插管口和下腔静脉插管口，并启动蠕动泵使机器运转；

S3: 获取器官并装机：切取供体或者实验动物的两侧髂静脉备用，切开胸骨开放胸腔后，在下腔静脉穿膈肌处使用备用两支髂静脉分别与下腔静脉、主动脉搭桥，使用一根延长管连接下腔静脉插管口和搭桥的髂静脉，使用另一根延长管连接主动脉插管口和主动脉，结扎左右颈动脉、左右颈静脉、左右锁骨下动脉、左右锁骨下静脉，后夹闭下腔静脉并开放其搭桥髂静脉，同时夹闭主动脉并开放其搭桥髂静脉，经胸廓入口处、胸膜腔以及膈肌的胸腔面完整切取下心肺，离体心肺整体转移到器官舱，同时关闭下腔静脉夹闭器、主动脉插管夹闭器、搭桥髂静脉、主动脉，去除两根延长管，通过快速血管吻合口快速连接下腔静脉和下腔静脉插管口、连接主动脉和主动脉插管口；

S4:运转：管道连接完成后，迅速松开下腔静脉夹闭器、主动脉插管夹闭器、下腔静脉以及主动脉，恢复离体心肺的血供，离体心脏泵血后，灌注液经主动脉插管口流入循环舱内，灌注液由血管阻力阀入口进入所述舒缩囊，再经血管阻力阀出口流出至顺应室装置，后进入血库，血库内的灌注液流经白细胞滤器滤出白细胞后，再借助蠕动泵的驱动，再经下腔静脉插管口流回下腔静脉，接着流回右心房、右心室，继而经左右肺动脉灌注双侧离体肺，通过简易呼吸机维持肺的呼吸运动，灌注液内的红细胞在此处进行氧合以及二氧化碳的释放，后又经左右肺静脉回流入左心房，持续运转；

S5:灌注保存：在灌注器官中安装心脏起搏器，通过心脏起搏器实时监测心脏状态、利用主动脉舒张压与CVP的差值监测冠状动脉的流量；利用下腔静脉、主动脉两侧的血气分析，判断肺的功能状态，每4h采取等量置换的方法放出200ml灌注液，并添加200ml新鲜灌注液。

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