CN112806351B - 器官灌注装置、器官运输系统及灌注液 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种器官灌注装置、具有该灌注装置的运输系统和灌注液。供体心脏的灌注装置包括多个柔性膜形成的无菌区；多个刚性结构形成的壳体，所述多个柔性膜位于所述壳体中；第一连接器，用于固定并结合供体心脏的主动脉；第二连接器，位于柔性膜的底部，用于将灌注的流体离开所述供体心脏；第一导管结构，位于所述壳体与所述柔性膜之间，并且与所述第一连接器连接，在所述第一导管结构中具有流量传感器、氧含量传感器和温度传感器；所述壳体上具有显示屏、存储装置以及控制器；壳体外部还包括有与所述第一导管连接的灌注液调温装置、充氧装置、流量传感器和压力传感器。该灌注装置能够对灌注液进行监控，并对供体心脏进行保护。

Description

器官灌注装置、器官运输系统及灌注液

技术领域

本发明涉及一种器官灌注装置、具有该灌注装置的运输系统以及灌注器官的灌注液，具体涉及一种供体心脏的灌注装置、供体心脏的运输系统和供体心脏的灌注液。

背景技术

已经进行了多种尝试来开发用于携带供体心脏的运输装置。但是，这些现有的设备具有几个主要缺点。

现有的系统和设备的主要缺点之一是成本高并且很复杂。这些现有的设备通常包括复杂的外壳组件或难以制造的形状。并且所使用的材料通常是刚性的，对供体心脏有一定的影响，因此并不适合运输供体心脏。

现有的装置通常将供体心脏放置在平坦或凹入的表面上，而对供体心脏几乎没有缓冲，而心脏的重量压在相对刚性的安装表面上，可能阻塞心脏周围的动脉，这可能导致与该表面接触的冠状动脉或静脉闭塞或部分闭塞。如果前冠状动脉或静脉被阻塞，则灌注溶液将无法进入这些血管的依存区域，心脏将迅速失去这些区域的生存能力，并且移植成功率可能会降低。

现有的装置和系统的另一缺点在于，它们在运输过程中仅仅依靠刚性壳体的外壁来封装供体心脏。如果外壳损坏，则可能会破坏供体心脏周围的无菌区域。

同时，现有的供体心脏的运输装置或系统中，仅在泵体处具有对灌注液的温度和含氧量进行调节的结构，而随着管道对灌注液的运输，在灌注液进入供体心脏之前，灌注液的氧含量、流速和温度都没有进一步的监控，这样会降低供体心脏的生存能力，严重的还可以使供体心脏失活。

发明内容

本发明中公开的移植器官(特别是供体心脏)的灌注装置以及具有该灌注装置的运输系统，能够很好的保持心脏的生理状况和功能，并且对灌注液进行监控，同时对供体心脏进行保护。为达到上述的技术效果，并解决现有技术中的缺陷，本发明的具体方案为：

本发明提供的方案为一种供体心脏灌注装置，包括以下结构：

多个柔性膜形成的无菌区，所述无菌区用于存储供体心脏；

多个刚性结构形成的壳体，所述多个柔性膜位于所述壳体中；

第一连接器，用于固定并结合供体心脏的主动脉，并且所述第一连接器位于所述多个柔性膜的顶部，用于灌注心脏的流体经过所述第一连接器灌注到所述供体心脏中，所述供体心脏位于所述无菌区中处于悬挂状态；

第二连接器，位于所述多个柔性膜的底部，用于将灌注的所述流体离开所述供体心脏，所述第二连接器底部具有流量传感器；

第一导管结构，位于所述壳体与所述第一连接器之间，并且与所述第一连接器连接，在所述第一导管结构中具有流量传感器、氧含量传感器和温度传感器；

所述壳体上具有显示屏，能够对所述第一导管结构中检测的流量、氧含量和温度进行显示；

在所述壳体上还具有存储装置，所述存储装置位于所述显示屏的背部，与所述显示屏的显示驱动电路集成在同一线路板上，所述存储装置中存储有正常状态下心脏的相关数据，上述任一传感器测量的实时数据与所述相关数据进行对比，以确保灌注或流出心脏的流体参数在正常范围内，所述线路板上还包括有控制器；

所述壳体外部还包括有与所述第一导管连接的灌注液调温装置、充氧装置、流量传感器和压力传感器以及过滤及气泡排出装置。

更进一步地，在所述壳体上还包括有密封透明窗口，能够对所述壳体进行肉眼观察。

更进一步地，所述壳体上还包括有与所述第一连接器固定连接的支架结构。

更进一步地，所述多个柔性膜组成用于密封供体心脏的袋，并且所述袋能够打开将所述供体心脏放入同时具有密封区域用于将所述供体心脏密封在所述袋中。

更进一步地，所述壳体上还包括有托架结构，所述托架结构的中间位置处具有开口，所述第二连接器延伸穿过所述开口。

更进一步地，在所述壳体内的所述托架结构下方具有流体存储结构。

更进一步地，所述柔性膜的内部具有电极，电极在使用时接触心脏。

更进一步地，所述电极用于除颤和/或起搏。

更进一步地，在壳体内部具有电源，所述电源具有引线连接至所述电极、所述流量传感器、所述氧含量传感器、所述温度传感器以及所述显示屏。

更进一步地，所述第一导管结构具有流量控制阀，所述流量控制阀能够根据流量传感器的数据进行调节。

更进一步地，所述电源为多次循环使用的充电电源，并且在所述显示屏上能够显示所述电源的电量；接入的外接电源也可以作为上述任一传感器和显示屏的电源。

更进一步地，所述壳体内部还具有蜂鸣器，当所述第一导管结构或第二连接器中的流体的流量、氧含量或温度超过阈值时，蜂鸣器发出报警声。

更进一步地，所述第二连接器底部的所述流量传感器测量的数据用于初步判断供体心脏的血管是否有堵塞。

更进一步地，所述相关数据包括有不同人种、不同职业、不同年龄、不同区域和不同性别的人的心脏在正常状态下血液流入心脏和流出心脏的流量、氧含量和温度的范围，以对比传感器实时测量的数据。

更进一步地，还包括有位于所述壳体的内部和所述柔性膜之间的用于测量温度和湿度的仪器。

同时还提供一种供体心脏运输系统，其包括有前述任一项所述的供体心脏灌注装置，还包括有位于所述壳体的外部的第二导管结构，所述第二导管结构连接所述第一导管结构，并且还包括有与第二导管结构连接的灌注泵。

更进一步地，所述灌注泵与第二导管之间具有灌注液调温装置和充氧装置。

更进一步地，在所述灌注泵与所述充氧装置之间还包括有流量传感器和压力传感器。

更进一步地，在灌注流体进入壳体之前，还要经过过滤及气泡排出装置，将流体进行过滤并排出气泡。

进一步地提供一种供体心脏灌注液，用于使用上述的灌注泵以及上述的供体心脏灌注装置对所述供体心脏进行流体灌注，所述供体心脏灌注液包括有人工合成具有携氧功能的氟碳化合物。

更进一步地，心脏灌注液进一步包含胶体、氯化钾，三磷酸腺苷、卵磷脂、氨基酸，头孢类抗生素、氯化钠，氯化镁、维生素B12。

本发明的技术方案能够对灌注液进行监控，并对供体心脏进行保护，减少供体心脏损伤的几率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明中的供体心脏运输系统；

图2为本发明中壳体的内部结构；

图3为第一导管结构的剖面图；

图4为本发明中柔性膜组成的无菌区存放供体心脏的示意图；

图5为本发明中第一连接器的局部放大图。

附图标记：1-柔性膜；2-供体心脏；3-电极；4-导线；5-第一连接器；6-第二连接器；7-主动脉；8-第一端；9-主体；10-凸起；11-系紧结构；12-环形圈；13-插口；14-第二端；20-支架结构；21-缓冲部；22-托架结构；23-流体存储结构；100-刚性壳体；110-透明窗口；120-显示屏；130开关把手；140-泵；150-外连接管；155-流量传感器和压力传感器；160-供氧装置；170-加热装置；180-第二导管结构；185-过滤及气泡排出装置；190-第一导管结构；200-流量传感器；201-氧传感器；202-温度传感器；203-接口

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

结合本发明的附图进一步的描述该发明的结构。如图1所示，为本发明的运输供体心脏的运输系统，该附图仅示出了与本发明的相关的部分来说明本发明的优点，其余与本发明的不太相关的结构并未完全示出。结合图1所示，其中的泵140用于对供体器官(供体心脏)内灌注供体液(灌注液)，后续将对灌注液的具体成分进行说明，泵140通过电机(未图示)控制将存储袋中的灌注液灌注到刚性壳体100中的供体心脏中，后续将对刚性壳体100的内部结构进行说明。

泵140抽取的灌注液经过外连接管150向刚性壳体100的方向流动，在外连接管150的内部具有流量传感器和压力传感器155，流量传感器和压力传感器155能够初步监测通过泵140抽取的灌注液的流量和压力，并经过外界显示设备(未示出)显示实时的压力和流量值，并可以对泵140抽取灌注液的流量进行初步反馈，如果偏离正常的压力和流量值，则对泵140的抽取灌注液的功率等参数进行调整，使其初步满足流量和压力的范围。

经过压力和流量监测后的灌注液经过供氧装置160和加热装置170进行温度和氧含量的调节，供氧装置160与外界的氧气提供装置连接，通过控制氧气的输入量来调整灌注液的氧含量，以达到正常心脏的需氧程度；加热装置可以对人工灌注液进行温度调整，使灌注液的温度范围在20-37摄氏度之间。经过对灌注液的温度和氧含量调节之后，灌注液经过第二导管结构180向刚性壳体方向流动，在第二导管结构180中具有过滤及气泡排出装置185，能够对灌注液在前面几个步骤处理之后产生的泡沫或可能产生的杂质进行过滤并排出，这样可以进一步净化灌注液，对供体心脏进行保护。经过过滤及气泡排出装置185之后的灌注液通过第二导管结构180进入刚性壳体内部的供体心脏，后续将对刚性壳体内部结构进行详细的描述。

继续参照图1，在刚性壳体100的表面上具有透明窗口110，医护人员可以通过透明窗口110对供体心脏进行肉眼观测，以确定刚性壳体内部的状况。透明窗口的材料可以为玻璃或透明有机树脂，刚性壳体的材料为不锈钢或者具有支撑作用且抗冲击的有机材料，如聚氨酯等。刚性壳体100具有可以打开的一面，透明窗口110位于打开的面上，在打开的面上具有开关把手130，便于将刚性壳体打开和关闭，以取出和放入供体心脏，在壳体打开的一面处还具有密封构件，能够防止在壳体关闭时污染物进入壳体，也可以防止壳体内部的意外泄露的灌注液溢出。在刚性壳体的另一面上具有显示屏120，显示屏120上可以显示出流进刚性壳体内部的第一导管的灌注液的流量、温度和氧含量，以实时对灌注液的情况进行检测；同时，在显示屏上还会显示刚性壳体内的电源的电量、壳体内的温度和湿度等信息，便于实时检测壳体内的环境变化，以防止外界环境的变化对供体心脏的影响。

如图2所示，为刚性壳体100内部的剖面图。刚性壳体100用于在运输过程中对供体心脏的进一步保护，在现有的用于移植器官的运输装置中，它们通常仅包括一层保护层以保护心脏周围的无菌区域。本发明中在刚性壳体100的内部具有由多个柔性膜1组成的袋状结构，袋状结构内部形成无菌区，供体心脏放置在无菌区内。刚性壳体和柔性膜这两个有效的屏障保护无菌区域，第一屏障是刚性壳体100，第二屏障是多个柔性膜1形成的袋状结构。即使壳体密封由于其损坏而受损，该构造具有保护无菌区域的优点。

在该实施例中，供体心脏悬吊在刚性壳体100内。支架结构20安装在刚性壳体100的内壁向外延伸。支架结构20可以包括接合装置，可以使柔性膜与供体心脏结构锁定地接合。支架结构20是相对刚性的，并且在安装和运输时通常可以防止或限制无菌区(供体心脏)的运动，但是支架结构20可以弯曲以允许对潜在的有害冲击进行一定程度的缓冲。在使用中，支架结构20锁定并固定第一连接器5(后续对柔性膜结构进行详细的描述，参见图4)，第一连接器5又固定到供体心脏的主动脉7上。实际上，心脏被支架结构20部分地悬挂。主动脉7为相对坚固并且弹性的结构，通常能够承载大部分的心脏重量。此外，由主动脉对心脏的悬吊允许主动脉瓣被松弛，未压缩或受限制，这允许主动脉瓣形成其自然松弛的形状，使得主动脉瓣的小叶形成密封以防止流体进入灌注流体的左心室。具体参见图4所示的结构，支架结构使无菌区的悬吊可实现心脏的悬吊，可以减少冠状动脉或静脉被阻塞的风险，这种风险可能发生在依靠支架来支撑心脏的现有的装置中。在另一替代的实施例中，支架结构20可包括调节装置，以当心脏处于悬挂状态时允许在垂直轴上调节心脏的位置。

本实施例还可包括相对刚性的托架结构22，其可以是平坦的或凹入的形状。柔性膜的下表面可以轻轻地放在支架上，并且支架可以为悬挂的心脏提供额外的支撑。此外，托架结构22上方还具有缓冲层21，缓冲层21安装在托架结构22的表面与柔性膜的下表面之间。缓冲层21可以由可压缩，柔性和有弹性的轻质材料制成。在该实施例中，缓冲层21优选地由泡沫或类似物质构成。

相对较小的间隙位于托架结构22的中间，以允许柔性膜形成的袋状结构的第二连接器6突出。第二连接器6可以延伸穿过间隙，以防止对心脏2施加不必要的压力。第二连接器6中具有流量传感器(未图示)，可以通过流量传感器检测流出供体心脏的灌注液的流量，并对比流入的流量数值和正常状态下心脏泵入和泵出的血液的流量值，来初步检测供体心脏是否有堵塞的可能。

流体存储结构23位于支架下方。流体存储结构23适于吸收和吸收挤出的用过的灌注流体并将其储存在该层内。优选地，该存储结构可以由吸收性海绵材料构成或选用具有存储功能的密封盒体。

另外，在壳体内部还具有电源结构，电源通过导线与柔性膜1中的电极3(参见图4)电连接，并且电源还可以为第一导管结构190中的流量传感器、温度传感器和氧含量传感器提供电源，同时为第二连接器9中的流量传感器提供电源。电源为多次循环使用的充电电源，并且在所述显示屏上能够显示所述电源的电量；或者接入的外接电源也可以作为上述任一传感器和显示屏的电源。在壳体上的显示屏上可以显示电源电量和传感器测量的参数，同时在显示屏上显示存储装置中存储的正常状态下心脏的相关数据，并通过实时采样并与存储装置中的数据进行对比，以实时检测心脏中泵入或泵出的灌注液的情况。存储装置位于壳体上的显示屏的背部，与所述显示屏的显示驱动电路集成在同一线路板上，通过现场可编程门阵列(FPGA)可以实现数据的实时采集与存储，所述存储装置中存储有正常状态下心脏的相关数据，上述任一传感器测量的实时数据与所述相关数据进行对比，以确保灌注或流出心脏的流体参数在正常范围内。存储的相关数据包括有不同人种、不同职业、不同年龄、不同区域和不同性别的人的心脏在正常状态下血液流入心脏和流出心脏的流量、氧含量和温度的范围，可以针对不同人的心脏的数据进行实时检测，以对比传感器实时测量的数据。

如图3所示，为第一导管结构190的局部放大剖面示意图，在第一导管结构190中具有流量传感器200、氧含量传感器201和温度传感器202。在第一导管结构190与刚性壳体接触的区域具有与刚性壳体外部的第二导管结构180连接的结构203，接口203可以为卡接或螺纹连接，能够实现与第二导管结构的方便连接并可以防止灌注液的外泄。

温度传感器202可以实时测量进入供体心脏前的灌注液的温度，并且在刚性壳体的内部和所述柔性膜之间的用于测量温度和湿度的仪器，用于测试壳体内部的温度和湿度，这些测试的数据均可以通过显示屏直接读取，可以给医护人员直观的显示。同时，刚性壳体内还可包括电连接到电源的加热器或冷却器，以加热或冷却灌注的流体。加热的灌注流体可选择性地用于增加心脏的温度或防止冷灌注流体的损坏。在某些情况下，灌注液相对较冷，以冷却供体心脏并保护其在运输过程中不受损害。刚性壳体内还可包括冷却器，该冷却器连接至第一导管结构的外部，并且优选地在进入供体心脏的冠状动脉之前冷却灌注流体。

优选地，在以上实施例中，可以预期的是，在运输和存储期间，灌注流体的流速可以每小时小于1升。为了心脏评估的目的，将灌注流体的流速增加至每分钟100-900mL也是有利的。

在第一导管结构190中的流量传感器200，可以将关于灌注流体的流速的信息反馈给控制器，并通过显示屏显示相关信息。如果流量变慢表明心脏冠状动脉阻塞，或者流速加大表明灌注液通过导管或密封件或通过主动脉瓣泄漏，则控制器可以启动警报。并且在第一导管结构190中还具有流量控制阀，所述流量控制阀能够根据流量传感器的数据进行调节，以改变或大或小的流量使其在正常范围内。

同时，氧含量传感器可以实时检测流入供体心脏的氧含量，氧含量不足或超出阈值范围，则经过数据对比，控制器可以启动警报。所述的控制器与存储器同时形成在显示屏的驱动线路板上，并且刚性壳体内部还具有蜂鸣器，当所述第一导管结构或第二连接器中的流体的流量、氧含量或温度超过阈值时，控制器均会启动蜂鸣器，并在显示屏上显示哪一项数据出现偏差，蜂鸣器发出报警声。

另外，控制器可以电连接到电极3。如果控制器检测到心脏正在经历除颤(defibrillation)，则控制器将自动激电极3以增加心脏的活力。在柔性膜形成的袋状的内部包括电极3的另一附加优点是，可以使外科医生或临床医生在柔性膜的内部的无菌区的情况下对心脏进行除颤。

接着对柔性膜内的区域结构进行详细说明，如图4所示为多个柔性膜1形成的袋状结构的无菌区，图5为第一连接器的局部放大图。图4示出了安装或定位在多个柔性膜组成的袋状结构的无菌区覆盖物中的供体心脏。在该实施例中，柔性膜的无菌区覆盖物为一个或多个柔性膜是专用塑料袋状结构。袋状结构具有以下特征：柔性；相对防水以防止流体泄漏；就电流而言的绝缘性质以及为心脏提供安全的无菌环境。袋状结构可在袋状结构的顶部的选定区域处打开，并使用可重新密封的锁定或固定机构(例如，袋状结构的上表面上的拉链锁装置)密封(未示出)。优选地，柔性膜能够被高压灭菌或以其他方式可灭菌而不损坏高分子柔性膜。

多个柔性膜1可以提供无菌的区域，用于在从供体患者体内将供体心脏移植到准备植入受体患者之间的时间之间的储存和运输。优选地，柔性膜是透明的，以允许在不破坏使用时在袋的密封内部内出现的无菌区域的情况下对心脏进行视觉检查。

进一步的，柔性膜1上还包括有第一连接器5，其适于将心脏固定并连接至柔性膜1。第二连接器6可以包括用作排出口并且可以包括单向流体阀，并且在第二连接器中具有流量传感器。还包括有沿导线4连接的电极3。

进一步的，第一连接器5在图5的局部放大图中详细示出。第一连接器5的主要功能是允许和实现与供体心脏的流体连接。第一连接器5包括容易密封至柔性膜1的主体9。第一连接器5包括第一端8和第二端14。第一端8适于与第一导管结构190的另一端配合，能够使灌注泵抽取的灌注液泵入供体心脏以连续灌注冠状动脉以在运输过程中维持供体心脏的生存能力。第一连接器5包括沿着主体9的中心的孔，该孔连接第一端8和第二端14。可以将导线4模制到第一连接器5中以允许贯通布置。

第一连接器5可以由适合于生物相容目的刚性和弹性材料构成。用于第一连接器5的合适材料可以包括PEEK，聚氨酯，不锈钢，钛或钛合金。第一连接器的弹性性质可以允许其他连接器互锁，并且还有助于第一连接器5和供体心脏2之间的连接。

主体9一体地连接到套管13，套管13通向第二端14。第二端14适于插入供体心脏2的主动脉8内。套管13包括固定件，围绕套管13的外表面固定和密封主动脉7的装置。在沿着套管13的长度的某些位置设置有环形圈或突起12，其适于向主动脉的内壁施加向外延伸的压力。优选地，沿主动脉的外壁在环形环12和主体9之间将系紧机构11固定在适当的位置。

在主动脉7的直径给定的情况下，插口13的孔的直径尽可能地大。该连接器可以制成不同的尺寸以适合不同尺寸的主动脉。该特征可以减少主动脉7和插口13之间的灌注流体的泄漏。插口13的另外相对较大的直径可以使得相对流量(Q)增加并且压力(P)相反地减小。

第一连接器5可以包括从第一连接器5的下表面延伸的呈大体环形的脊或突起10。当使用时，该突起10可以起到抵靠主动脉7的作用，突起10还可以用于保护第一连接器5和主动脉7之间的连接。

灌注泵将灌注液从容器泵入第一连接器5的孔中，向下穿过插口13的中部，然后将灌注液注入到主动脉7中。在该实施例中，灌注液的压力足以允许主动脉瓣膜的小叶保持在关闭位置。当主动脉瓣膜处于关闭位置时，灌注液流体被推入位于靠近主动脉瓣膜出口路径的冠状动脉中。然后，当冠状动脉将灌注液供应到心脏的肌肉时，灌注液能够灌注心脏2。用过的灌注液从心脏右侧的冠状动脉流出，并允许其泄漏并从心脏2的外表面排出。用过的灌注液流体聚集在柔性膜的底部，并且通过位于柔性膜的下表面上的第二连接器6离开。本发明的灌注液的具体成分将在后续进一步的描述。

第二连接器6整体地结合并密封到柔性膜袋状结构的底部的近似顶点。第二连接器6在图4中详细示出。第二连接器6包括第一端和第二端，第一端和第二端由主体连接，并且孔沿主体的中心在第一端和第二端之间延伸。在第二连接器6的第一端和第二端之间具有单向阀，单向阀结构可以使得汇集的用过的灌注流体能够离开柔性膜的袋状结构，但是限制了其在离开之后重新进入柔性膜内。在单向阀的下面还具有流量传感器，可以用于检测排出的灌注液的量。在第二连接器6的第一端与第二端之间还具有一变窄区域，该变窄区域可用于减小或阻止流出的灌注流体的流动。

在柔性膜1的内壁上还具有电极3。这些电极3被定位成接触心脏2的外侧。在该实施例中，示出了两个电极相邻地安装。接近供体心脏2的左右心室位置的位置。当除颤发生时，这些电极3可以充有足以引起供体心脏2的适当一侧收缩或选择性使心脏除颤的电刺激，可以防止在心脏的运输期间发生心脏异常，用于除颤和/或起搏。这些电极3足够大以包围大量的心脏组织。

柔性膜1内壁的电极3电连接到导线4。这些导线4可以被封装在柔性膜的袋状的壁内或者可以被附接。通过其他一些公知的方法，只要导线是电绝缘的，那么电荷就不会错误地施加到心脏的部位。导线4延伸穿过第一连接器5并附接到控制器。

在一些替代的实施例中，在第一连接器内放置和定位有插塞结构，插塞结构插入柔性膜的无菌区内，以防止污染物进入无菌区内。

在该运输系统中，医护人员可以通过刚性壳体的透明窗口和柔性膜的透明膜层观察供体心脏，这减少了从无菌区域取出心脏的需求。

同时，本发明的实施例中还防止了用过的灌注液被存储到底部存储装置中，能够防止用过的灌注液的再循环，这大大降低了在存储或运输期间发生并发症的风险。

另外，柔性膜可以被配置为是一次性的，并且壳体可以与多个供体心脏一起重复使用，在一个刚性壳体内可以放置多个供体心脏，而没有交叉污染的风险，因为无菌区主要由多个柔性膜形成。

另外，当将供体心脏放入柔性膜的袋状结构中时，可以标记柔性膜的方向以指示心脏的正确方向。这是为了在向心脏施加电流时使电极的作用效率最大化。

并且当心脏悬挂在外壳内时，将心脏以几乎垂直的方向定位，该方向在体内时遵循心脏的自然方向，同时，第二连接器中的单向阀可以防止灌注液的回流。

以上对供体心脏灌注装置和供体心脏运输系统进行了详细的描述，从上面的描述可知本发明的供体心脏运输系统，相对于现有的仅在壳体外部具有流量或压力检测构件的运输系统，创新性地在灌注液进入刚性壳体之前，先在壳体的外部设置过滤及气泡排出装置，用于将灌注液进行充氧、加热以及运输过程中产生的杂质或气泡排出，可以进一步的净化灌注液，防止灌注液对供体心脏的影响；同时在刚性壳体内部的运输灌注液的管道中设置流量、压力和氧含量传感器，以检测进入到供体心脏之前的灌注液的情况，并实时对流量、压力和氧含量与存储设备中正常的数值进行对比，当出现异常时进行报警，能尽量保证供体心脏的环境友好，防止环境的改变对供体心脏造成危害；同时供体心脏在无菌区内为悬吊放置，可以防止外界的挤压对供体心脏造成不可逆转的危害；而在灌注液排出供体心脏的第二连接器中也具有传感器，该传感器能测量排出心脏的灌注液的参数，并且与流入参数进行对比，能够初步判断供体心脏内部的静脉或者动脉结构是否有堵塞。综上可知，该发明的供体心脏运输系统能够对供体心脏的灌注液进行实时的监控，已获得实时的数据，并对该数据进行对比，以确保环境对供体心脏的友好，同时悬吊放置的供体心脏可以方式外界的挤压，更进一步的保护心脏。

同时，本发明还提供一种供体心脏灌注液，可以使用上述提到的灌注泵和灌注装置对供体心脏进行灌注，所述供体心脏灌注液包含有人工血液，所人工血液为人工合成具有携氧功能的氟碳化合物。氟碳代血液是由全氟化合物组成的胶体超微乳剂，具有良好的携氧能力。在一定浓度和氧分压条件下，其氧溶解度为水的20倍，比血液高2倍。作为人工血应用较好的氟碳化合物有全氟正丁基呋喃、全氟三丁胺、全氟三丙胺等。所述人工血液携带氧气，维持心肌细胞的生理功能。进一步的，人工血液可以为全氟碳化物(PFC)。

心脏灌注液进一步包括有胶体、三磷酸腺苷(ATP)、卵磷脂、氨基酸，抗生素，氯化钠，氯化钾，氯化镁，NaHCO₃，CaCl₂，辅酶Q10，维生素B12。所述胶体为PEG、羟基淀粉，所述氨基酸优选为组氨酸，色氨酸，谷氨酰胺或精氨酸的任意一种或其组合。所述抗生素优选为青霉素或氨苄西林或本领域已知的常用的头孢类抗生素。所述氯化钠，氯化钾，氯化镁，NaHCO₃，CaCl₂为人体中的主要电解质成分，可以维持灌注液的渗透压接近与人体的血浆，为心脏提供一个良好的液体环境。

三磷酸腺苷(ATP)为细胞的能量物质，其可以为心肌细胞提供生理所需的相应能量。

组氨酸，色氨酸，谷氨酰胺或精氨酸等物质是人体内重要的氨基酸，是蛋白质和肽的重要组成部分，并且在维持机体酸碱平衡、调节机体免疫机能以及为特定器官、组织甚至细胞的物质和能量代谢提供原料等方面发挥重要作用，并且，组氨酸，谷氨酰胺或精氨酸对于减少心脏缺血再灌注酸均起到一定的作用。

所述卵磷脂对于人工血液的乳化或分散起到辅助作用。所述PEG、羟基淀粉作为胶体可以维持灌注液的渗透压，防止长时间灌注导致心肌细胞出现水肿的现象。抗菌药物青霉素、氨苄西林等，在一定程度上预防感染。辅酶Q10，维生素B12是本领域常用的心肌细胞营养物质，其对于维持心肌细胞的功能起到重要的作用。

在一个实施方式中，所述心脏灌注液优选为每升灌注液组成为：胶体1-3g、三磷酸腺苷2-9g、人工血液5-40g、卵磷脂2-8g，半乳糖苷酶1-1.5mg，乙酰半乳糖胺酶1-1.5mg，二氮嗪1-5mg、组氨酸500-900mg，色氨酸150-450mg，谷氨酰胺100-300mg，精氨酸400-700mg，青霉素1-5g，氯化钠1-20mmol，氯化钾5-12mmol，氯化镁3-7mmol，NaHCO₃5-12mmol，CaCl₂1-2mmol，辅酶Q103-10mg，维生素B124-7mg。上述灌注液能够很好的维持心脏的生理功能。

本发明的供体心脏运输系统，相对于现有的仅在壳体外部具有流量或压力检测构件的运输系统，创新性地在灌注液进入刚性壳体之前，先在壳体的外部设置过滤及气泡排出装置，用于将灌注液进行充氧、加热以及运输过程中产生的杂质或气泡排出，可以进一步的净化灌注液，防止灌注液对供体心脏的影响；同时在刚性壳体内部的运输灌注液的管道中设置流量、压力和氧含量传感器，以检测进入到供体心脏之前的灌注液的情况，并实时对流量、压力和氧含量与存储设备中正常的数值进行对比，当出现异常时进行报警，能尽量保证供体心脏的环境友好，防止环境的改变对供体心脏造成危害；同时供体心脏在无菌区内为悬吊放置，可以防止外界的挤压对供体心脏造成不可逆转的危害；而在灌注液排出供体心脏的第二连接器中也具有传感器，该传感器能测量排出心脏的灌注液的参数，并且与流入参数进行对比，能够初步判断供体心脏内部的静脉或者动脉结构是否有堵塞。综上可知，该发明的供体心脏运输系统能够对供体心脏的灌注液进行实时的监控，已获得实时的数据，并对该数据进行对比，以确保环境对供体心脏的友好，同时悬吊放置的供体心脏可以方式外界的挤压，更进一步的保护心脏。并且选用的灌注液液能够很好的保持心脏的生理功能。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

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，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，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所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种供体心脏灌注装置，其特征在于，包括以下结构：

多个柔性膜形成的无菌区，所述无菌区用于存储供体心脏；

多个刚性结构形成的壳体，所述多个柔性膜位于所述壳体中；

第一连接器，用于固定并结合供体心脏的主动脉，并且所述第一连接器位于所述多个柔性膜的顶部，用于灌注心脏的流体经过所述第一连接器灌注到所述供体心脏中，所述供体心脏位于所述无菌区中处于悬挂状态，防止外界的挤压对供体心脏造成不可逆转的危害；

第二连接器，位于所述多个柔性膜的底部，用于将灌注的所述流体离开所述供体心脏，所述第二连接器底部具有流量传感器，所述第二连接器底部的所述流量传感器测量的数据用于初步判断供体心脏的血管是否有堵塞；

第一导管结构，位于所述壳体与所述第一连接器之间，并且与所述第一连接器连接，在所述第一导管结构中具有流量传感器、氧含量传感器和温度传感器；

所述壳体上具有显示屏，能够对所述第一导管结构中检测的流量、氧含量和温度进行显示；

在所述壳体上还具有存储装置，所述存储装置位于所述显示屏的背部，与所述显示屏的显示驱动电路集成在同一线路板上，所述存储装置中存储有正常状态下心脏的相关数据，上述任一传感器测量的实时数据与所述相关数据进行对比，以确保灌注或流出心脏的流体参数在正常范围内，所述线路板上还包括有控制器；

所述壳体外部还包括有与所述第一导管连接的灌注液调温装置、充氧装置、流量传感器和压力传感器以及过滤及气泡排出装置；

在壳体内部具有电源，所述电源具有引线连接至电极、所述流量传感器、所述氧含量传感器、所述温度传感器以及所述显示屏；

在刚性壳体内部的运输灌注液的管道中设置流量、压力和氧含量传感器，以检测进入到供体心脏之前的灌注液的情况，并实时对流量、压力和氧含量与存储设备中正常的数值进行对比，当出现异常时进行报警，保证供体心脏的环境友好，防止环境的改变对供体心脏造成危害；

进一步的还包括有位于所述壳体的内部和所述柔性膜之间的用于测量温度和湿度的仪器；

所述壳体上还包括有托架结构，所述托架结构的中间位置处具有开口，所述第二连接器延伸穿过所述开口，托架结构上方还具有缓冲层，缓冲层安装在托架结构的表面与柔性膜的下表面之间。

2.根据权利要求1所述的供体心脏灌注装置，其特征在于，在所述壳体上还包括有密封透明窗口，能够对所述壳体进行肉眼观察。

3.根据权利要求1所述的供体心脏灌注装置，其特征在于，所述壳体上还包括有与所述第一连接器固定连接的支架结构。

4.根据权利要求1所述的供体心脏灌注装置，其特征在于，所述多个柔性膜组成用于密封供体心脏的袋，并且所述袋能够打开将所述供体心脏放入同时具有密封区域用于将所述供体心脏密封在所述袋中。

5.根据权利要求1所述的供体心脏灌注装置，其特征在于，在所述壳体内的所述托架结构下方具有流体存储结构。

6.根据权利要求1所述的供体心脏灌注装置，其特征在于，所述柔性膜的内部具有电极，电极在使用时接触心脏。

7.根据权利要求6所述的供体心脏灌注装置，其特征在于，所述电极用于除颤和/或起搏。

8.根据权利要求1所述的供体心脏灌注装置，其特征在于，所述第一导管结构具有流量控制阀，所述流量控制阀能够根据流量传感器的数据进行调节。

9.根据权利要求1所述的供体心脏灌注装置，其特征在于，所述电源为多次循环使用的充电电源，并且在所述显示屏上能够显示所述电源的电量；接入的外接电源也可以作为上述任一传感器和显示屏的电源。

10.根据权利要求1所述的供体心脏灌注装置，其特征在于，所述壳体内部还具有蜂鸣器，当所述第一导管结构或第二连接器中的流体的流量、氧含量或温度超过阈值时，蜂鸣器发出报警声。

11.根据权利要求1所述的供体心脏灌注装置，其特征在于，所述相关数据包括有不同人种、不同职业、不同年龄、不同区域和不同性别的人的心脏在正常状态下血液流入心脏和流出心脏的流量、氧含量和温度的范围，以对比传感器实时测量的数据。

12.一种供体心脏运输系统，其特征在于，包括权利要求1-11任一项所述的供体心脏灌注装置，还包括有位于所述壳体的外部的第二导管结构，所述第二导管结构连接所述第一导管结构，并且还包括有与第二导管结构连接的灌注泵。

13.根据权利要求12所述的供体心脏运输系统，其特征在于，所述灌注泵与第二导管之间具有灌注液调温装置和充氧装置。

14.根据权利要求13所述的供体心脏运输系统，其特征在于，在所述灌注泵与所述充氧装置之间还包括有流量传感器和压力传感器。

15.根据权利要求14所述的供体心脏运输系统，其特征在于，在灌注流体进入壳体之前，还要经过过滤及气泡排出装置，将流体进行过滤并排出气泡。

16.一种供体心脏灌注液，用于使用权利要求12中所述的灌注泵以及权利要求1-11中任一项所述的供体心脏灌注装置对所述供体心脏进行流体灌注，所述供体心脏灌注液包括有人工合成具有携氧功能的氟碳化合物。

17.根据权利要求16所述的供体心脏灌注液，其特征在于，心脏灌注液进一步包含胶体、氯化钾，三磷酸腺苷、卵磷脂、氨基酸，头孢类抗生素、氯化钠，氯化镁、维生素B12。

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