CN113038833A - 脏器保存装置以及脏器保存方法 - Google Patents

Abstract

提供一种当在体外一边使液体灌注到脏器一边保存脏器时，既能够抑制在脏器内流动的液体的压力上升，又能够确保脏器内的液体的流量的技术。该脏器保存装置(1)具有：脏器容纳器(10)、脏器保持部(20)、供液管(40)、排液管(50)、以及气压调整部(60)。脏器容纳器(10)能够在内部形成封闭的脏器容纳空间(13)。脏器保持部(20)在脏器容纳空间(13)中保持脏器(9)。供液管(40)向保持于脏器保持部(20)的脏器(9)供给液体。排液管(50)从保持于脏器保持部(20)的脏器(9)排出液体。气压调整部(60)调整脏器容纳空间(13)的气压。通过调整脏器容纳空间(13)的气压，能够调整在脏器(9)内流动的液体的压力。因此，既能够抑制液体的压力上升，又能够确保脏器内的液体的流量。

Description

脏器保存装置以及脏器保存方法

技术领域

本发明涉及在体外一边使液体灌注到脏器一边保存脏器的脏器保存装置以及脏器保存方法。

背景技术

在肝脏移植等的脏器的移植手术中，在从供体摘出脏器之后到将该脏器移植到受体为止的期间，暂时地将脏器保存在体外。此时，为了防止脏器变为缺血状态，使保存液灌注到脏器内。例如，在专利文献1中记载了关于将脏器在体外保存的现有的装置。在专利文献1的装置中，将灌注电路与容纳于容器内的脏器移植片连接，利用灌注泵的压力，使灌注溶液在脏器移植片中灌注。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-520839号公报。

发明内容

发明要解决的问题

然而，在从心脏骤停的状态的供体摘出的脏器中，血栓等成为阻力，从而使向脏器流入的液体的压力上升，存在无法获得预想的灌注量的问题。在这种情况下，在现有的装置中，为了确保灌注量，只有进一步提高输送液体的泵的压力。然而，若提高泵的压力，则对脏器造成的负担变大，成为脏器损伤的原因。

本发明是鉴于上述情况而提出，其目的在于，提供一种在体外一边使液体灌注到脏器一边保存脏器之时，既能够抑制在脏器内流动的液体的压力上升，又能够确保脏器内的液体的流量的技术。

用于解决问题的手段

为了解决上述问题，本申请的第一发明提供一种脏器保存装置，在体外一边使液体灌注到脏器一边保存脏器，其中，具有：脏器容纳器，能够在内部形成封闭的脏器容纳空间；脏器保持部，在所述脏器容纳空间中保持脏器；供液管，向保持于所述脏器保持部的脏器供给液体；排液管，从保持于所述脏器保持部的脏器排出液体；以及气压调整部，调整所述脏器容纳空间的气压。

本申请的第二发明，在第一发明的脏器保存装置中，所述气压调整部具有：减压机构，从所述脏器容纳空间吸引气体。

本申请的第三发明，在第二发明的脏器保存装置中，还具有：控制部，以规定的时间间隔反复地驱动所述减压机构。

本申请的第四发明，在第二发明或第三发明的脏器保存装置中，所述气压调整部还具有：加压机构，向所述脏器容纳空间供给气体；以及切换阀，在所述减压机构与所述加压机构之间进行切换。

本申请的第五发明，在第一发明至第四发明中任一项发明的脏器保存装置中，还具有：液体保持部，在比保持于所述脏器保持部的脏器更高的位置，保持供给前的液体，所述供液管的上流侧的端部与所述液体保持部连接。

本申请的第六发明，在第一发明至第四发明中任一项发明的脏器保存装置中，还具有：供液泵，设置于所述供液管；以及罐，贮存供给前的液体，所述供液管的上流侧的端部与所述罐连接。

本申请的第七发明，在第一发明至第六发明中任一项发明的脏器保存装置中，还具有：排液泵，设置于所述排液管。

本申请的第八发明，在第一发明至第七发明中任一项发明的脏器保存装置中，所述脏器容纳器具有：下框架；以及上框架，覆盖所述下框架的上部，所述下框架以及所述上框架中的至少一方具有槽，所述供液管或所述排液管保持在所述槽与所述下框架及所述上框架中的另一方之间。

本申请的第九发明提供一种脏器保存方法，在体外一边使液体灌注到脏器一边保存脏器，其中，包括：工序(a)在封闭的脏器容纳空间中保持脏器，工序(b)一边调整所述脏器容纳空间的气压，一边进行向脏器供给液体和从脏器排出液体。

发明效果

根据本申请的第一发明至第九发明，通过调整脏器容纳空间的气压，既能够抑制在脏器内流动的液体的压力上升，又能够确保脏器内的液体的流量。

附图说明

图1是表示脏器保存装置的结构的图。

图2是表示脏器容纳器的一部分以及供液管的截面的图。

图3是表示气压调整部的结构的框图。

图4是表示通过脏器保存装置保存脏器的顺序的流程图。

图5是表示脏器容纳空间的气压的变化的一个例子的图。

图6是表示脏器容纳空间的气压的变化的其他例子的图。

图7是表示脏器容纳空间的气压的变化的其他例子的图。

图8是表示在将大鼠的肝脏配置在封闭的空间中，一边使液体灌注到肝脏中，一边使该空间的压力变化的情况下的液体的流量变化的图表。

图9是表示在将猪的肾脏配置在封闭的空间中，一边使液体灌注到肾脏中，一边使该空间的压力变化的情况下的液体的流量变化的图表。

图10是表示第一变形例的脏器保存装置的结构的图。

图11是表示第二变形例的脏器保存装置的结构的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

在本申请中“供体”和“受体”可以是人，也可以是非人动物。即，在本申请中，“脏器”可以是人的脏器，也可以是非人动物的脏器。另外，非人动物可以是包括小鼠以及大鼠的啮齿类，包括猪、山羊、以及绵羊的有蹄类，包括黑猩猩的非人灵长类，其他的非人哺乳动物，也可以是哺乳动物以外的动物。

＜1.脏器保存装置的结构＞

图1是表示一个实施方式的脏器保存装置1的结构的图。

该脏器保存装置1是在进行脏器移植手术时，用于将从供体摘出的脏器9在移植到受体为止的期间，暂时地保存在体外的装置。作为脏器9的例子，能够列举出肝脏、肾脏、心脏、以及胰脏。但是，保存在脏器保存装置1中的脏器9也可以是其他脏器，也可以是脏器的一部分。脏器保存装置1一边使生理盐水等的保存液灌注到脏器9内的血管中，一边保存脏器9。

如图1所示，本实施方式的脏器保存装置1具有：脏器容纳器10、脏器保持部20、液体保持部30、供液管40、排液管50、气压调整部60、以及控制部70。

脏器容纳器10具有下框架11和上框架12。下框架11是在上部具有开口的杯状的构件。上框架12是覆盖下框架11的上部的开口的杯状的构件。若使下框架11与上框架12组合，则下框架11的环状的上端部与上框架12的环状的下部彼此接触。由此，构成作为壳体的脏器容纳器10。然后，在脏器容纳器10的内部形成有作为封闭空间的脏器容纳空间13。此外，也可以在下框架11的上端部以及上框架12的下端部中的至少一方设置用于提高气密性的环状的密封构件。

脏器容纳器10具有气压计14。气压计14测量脏器容纳器10内的脏器容纳空间13的气压。气压计14的测量结果被输出到后述的控制部70。

脏器保持部20是在脏器容纳器10内的脏器容纳空间13中保持脏器9的部位。脏器保持部20具有能够灵活变形的保持片21。保持片21的端部与固定于下框架11的支承构件22连接。由此，保持片21维持大致水平地打开的状态。脏器9载置在保持片21的上表面。若载置有脏器9，则保持片21沿脏器9的表面形状变形。由此，既能够抑制脏器9的变形，减轻对脏器9造成的负担，又能够保持脏器9。

保持片21的材料使用具有生物适应性以及灭菌保持性且具有柔软性的树脂。例如，能够使用聚丙烯、聚乙烯、聚氨酯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯、弹性体树脂、硅、橡胶、凝胶材料或聚酰胺作为保持片21的材料。

如图1所示，在脏器容纳器10的底部贮存有水或保存液。由此，能抑制脏器容纳器10内的脏器9干燥。尤其地，如后所述，若对脏器容纳器10内的脏器容纳空间13进行减压，则水分容易从脏器9气化，但通过在脏器容纳器10的底部预先贮存水或保存液，能够抑制脏器9的干燥。此外，也可以通过使水或者保存液浸透保持片21，来抑制脏器9的干燥。另外，也可以通过用浸透水或者保存液的片材覆盖脏器9的上部，进一步抑制脏器9的干燥。

液体保持部30是用于保持供给前的保存液的部位。本实施方式的液体保持部30具有：袋保持部31，在比保持于脏器保持部20的脏器9更高的位置保持贮存有保存液的小袋(所谓的溶液袋)B。但是，液体保持部30也可以保持贮存有保存液的瓶来代替小袋B。另外，液体保持部30也可以是能够贮存保存液的罐。

供液管40是用于从液体保持部30向保持于脏器保持部20的脏器9供给保存液的管。供液管40的上流侧的端部与保持于液体保持部30的小袋B连接。供液管40的下流侧的端部通过导管与脏器9的动脉连接。此外，在本实施方式中，在供液管40的路径上未设置供液泵。通过小袋B与脏器9之间的高低差，对供液管40内的保存液施加向脏器9侧的平缓的压力(重力)。由此，保存液从小袋B通过供液管40流入脏器9的动脉。这样，能够通过省略供液泵，减轻因保存液的流入而对脏器9造成的压力负担。

排液管50是用于从保持于脏器保持部20的脏器9排出保存液的管。排液管50的上流侧的端部通过导管与脏器9的静脉连接。排液管50的下流侧的端部与排液罐51连接。从脏器9的静脉排出的保存液通过排液管50被回收到排液罐51中。此外，在液体保持部30是贮存保存液的罐的情况下，也可以使回收到排液罐51中的保存液循环到液体保持部30而再利用。

图2是表示脏器容纳器10的一部分和供液管40的截面的图。如图2所示，下框架11在其上端部的一部分具有由橡胶或具有弹性的树脂形成的下侧支架111。在下侧支架111的上表面设置有用于保持供液管40的第一槽111a。另外，上框架12在其下端部的一部分具有由橡胶或具有弹性的树脂形成的上侧支架121。在上侧支架121的下表面设置有用于保持供液管40的第二槽121a。第一槽111a以及第二槽121a是具有与供液管40的外径大致相同的直径的圆弧状的槽。

若使下框架11与上框架12组合，则供液管40被夹在下侧支架111的第一槽111a与上侧支架121的第二槽121a之间并被保持。供液管40从脏器容纳器10的外部通过由第一槽111a以及第二槽121a构成的贯通孔延伸至脏器容纳器10的内部。由此，能够在将脏器容纳器10的内部维持为封闭空间的同时配置供液管40。

另外，下框架11在与排液管50接触的部位具有与图2相同的下侧支架。另外，上框架12在与排液管50接触的部位具有与图2相同的上侧支架。若使下框架11与上框架12组合，则排液管50被夹在下侧支架的槽与上侧支架的槽之间并被保持。由此，能够在将脏器容纳器10的内部维持为封闭空间的同时配置排液管50。

此外，用于保持供液管40以及排液管50的槽只要设置在下框架11以及上框架12中的至少一方即可。然后，只要将供液管40或者排液管50保持在该槽与下框架11以及上框架12中的另一方之间即可。

气压调整部60是调整脏器容纳器10内的脏器容纳空间13的气压的机构。图3是表示气压调整部60的结构的框图。如图3所示，本实施方式的气压调整部60具有减压机构61、加压机构62以及切换阀63。

切换阀63是用于切换减压机构61以及加压机构62对脏器容纳器10的连接的阀。若将切换阀63向减压机构61侧切换，则减压机构61的后述的吸引管610与脏器容纳空间13连接。由此，能够通过减压机构61对脏器容纳空间13进行减压。若将切换阀63向加压机构62侧切换，则加压机构62的后述的供气管620与脏器容纳空间13连接。由此，能够通过加压机构62对脏器容纳空间13进行加压。

减压机构61具有吸引管610、减压泵611、第一调节器612、以及第一电子控制阀613。吸引管610的上流侧的端部与切换阀63连接。吸引管610的下流侧的端部与减压泵611连接。第一调节器612以及第一电子控制阀613设置在吸引管610的路径上。若将切换阀63向减压机构61侧切换并使减压泵611动作，则脏器容纳器10内的气体经由吸引管610向外部空间排出。由此，脏器容纳器10内的脏器容纳空间13的气压降低。第一调节器612使由减压泵611产生的负压升压到比其高的恒定的负压。第一电子控制阀613是用于精密地调整脏器容纳空间13的气压的阀。控制部70基于气压计14的测量结果，调节第一电子控制阀613的开度。

加压机构62具有供气管620、加压泵621、第二调节器622、以及第二电子控制阀623。供气管620的上流侧的端部与加压泵621连接。供气管620的下流侧的端部与切换阀63连接。第二调节器622以及第二电子控制阀623设置在供气管620的路径上。若将切换阀63向加压机构62侧切换并使加压泵621动作，则从加压泵621通过供气管620向脏器容纳器10内供给气体。由此，脏器容纳器10内的脏器容纳空间13的气压上升。第二调节器622使由加压泵621产生的正压降压到比其低的恒定的正压。第二电子控制阀623是用于精密地调整脏器容纳空间13的气压的阀。控制部70基于气压计14的测量结果，调节第二电子控制阀623的开度。

控制部70是用于控制气压调整部60的动作的单元。控制部70例如由具有CPU等处理器以及RAM等存储器的电子电路基板或者计算机构成。另外，控制部70分别与上述的减压泵611、第一调节器612、第一电子控制阀613、加压泵621、第二调节器622、第二电子控制阀623、以及切换阀63电连接。控制部70基于预先设定的程序，来控制这些各部的动作。由此，能调整脏器容纳空间13的气压。

＜2.脏器保存的顺序＞

接下来，对使用上述的脏器保存装置1保存脏器9的顺序进行说明。图4是表示通过脏器保存装置1保存脏器9的保存顺序的流程图。

如图4所示，首先，从供体摘出脏器9(步骤S1)。此时，主刀者切断脏器9的动脉，并且经由导管将供液管40连接到该动脉的切断部。另外，主刀者切断脏器9的静脉，并且经由导管将排液管50连接到该静脉的切断部。然后，例如，通过解除供液管40的省略图示的夹具，开始向脏器9内流入保存液。

接下来，将脏器9容纳在脏器容纳器10内(步骤S2)。具体来说，首先，通过取下脏器容纳器10的上框架12，使下框架11的上部开放。然后，将脏器9载置在脏器保持部20的保持片21的上表面。此时，将供液管40嵌入到设置于下框架11的下侧支架111的第一槽111a中。另外，将排液管50嵌入到设置于下框架11的其他的下侧支架的槽中。

然后，由上框架12封闭下框架11的上部。由此，在脏器容纳器10内形成作为封闭的空间的脏器容纳空间13。然后，在该脏器容纳空间13中变为配置有脏器9的状态。供液管40在被夹在下框架11的下侧支架111与上框架12的上侧支架121之间的状态下而被保持。排液管50在被夹在下框架11的其他下侧支架与上框架12的其他上侧支架之间的状态下而被保持。

接下来，调整脏器容纳器10内的脏器容纳空间13的气压(步骤S3)。具体来说，控制部70基于气压计14的测量结果，来控制气压调整部60的动作。由此，吸引来自脏器容纳空间13的气体或者向脏器容纳空间13供给气体。其结果，脏器容纳空间13的气压得以调整。

图5是表示脏器容纳空间13的气压的变化的一个例子的图。在图5的例子中，控制部70将切换阀63在减压机构61侧与加压机构62侧之间交替地切换，同时使减压机构61和加压机构62以规定的时间间隔交替地动作。由此，使脏器容纳空间13的气压在比大气压P0低的负压P1与大气压P0之间反复地变化。负压P1优选为-20mmHg以上，例如设定为-5mmHg即可。气压的变化的周期T与生物体的呼吸的周期相对应，例如设为3～6秒即可。但是，周期T不一定与生物体的呼吸的周期相对应，只要根据状况设定为适当的值即可。

图6是表示脏器容纳空间13的气压的变化的其他例子的图。在图6的例子中，控制部70将切换阀63在减压机构61侧与加压机构62侧之间交替地切换，同时使减压机构61和加压机构62以规定的时间间隔交替地动作。由此，使脏器容纳空间13的气压在比大气压P0低的负压P1与比大气压P0高的正压P2之间反复地变化。负压P1优选为-20mmHg以上，例如设为-5mmHg即可。正压P1优选为+20mmHg以下，例如设为+5mmHg即可。气压的变化的周期T与生物体的呼吸的周期相对应，例如设为3～6秒即可。

图7是表示脏器容纳空间13的气压的变化的其他例子的图。在图7的例子中，控制部70将切换阀63固定于减压机构61侧，并且使减压机构61连续地动作。由此，将脏器容纳空间13的气压维持在比大气压P0低的负压P1。负压P1优选为-20mmHg以上，例如设为-5mmHg即可。

如图5～图7所示，若将脏器容纳空间13的气压变为负压，则随着脏器9的膨胀，脏器9内的血管的流路面积变大。因此，脏器9内的血管的流路阻力变小。由此，保存液容易从供液管40流入脏器9内的血管。然后，能够降低伴随着保存液的流入而对脏器9造成的压力负担。即，通过将脏器容纳空间13的气压变为负压，不会提高保存液的压力，能够确保脏器9内的保存液的流量。

当准备将脏器9向受体移植时，从脏器容纳器10取出脏器9(步骤S4)。具体来说，首先，解除由气压调整部60进行的减压或加压，使脏器容纳空间13的气压恢复到大气压P0。另外，取下脏器容纳器10的上框架12，使下框架11的上部开放。然后，从脏器保持部20的保持片21的上表面取出脏器9。

然后，向受体移植脏器9(步骤S5)。具体来说，将脏器9配置在受体的体腔内。然后，主刀者从脏器9的动脉取下供液管40，将脏器9的动脉与受体的动脉进行吻合。另外，主刀者从脏器9的静脉取下排液管50，将脏器9的静脉与受体的静脉进行吻合。

＜3.关于气压调整的实验结果＞

图8以及图9是表示在将脏器配置于封闭的空间中，一边使液体灌注到脏器一边使该空间的压力变化的情况下的液体的流量变化的图表。图8的数据是使用大鼠的肝脏测量出的结果。图9的数据是使用猪的肾脏测量出的结果。从图8以及图9可知，配置有脏器的空间的压力越低，液体的流量越上升。因此，可知通过由上述的脏器保存装置1调整脏器容纳空间13的气压，能够调整在脏器9内流动的保存液的流量。

＜4.变形例＞

以上，虽然对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述的实施方式。

＜4-1.第一变形例＞

图10是表示第一变形例的脏器保存装置1的结构的图。在图10的例子中，液体保持部30是贮存供给前的保存液的罐32。供液管40的上流侧的端部与罐32连接。另外，在供液管40的路径上设置有供液泵41。在保存脏器9时，根据来自控制部70的指令，供液泵41进行动作。由此，保存液被输送到脏器9内的血管。这样，即使在使用供液泵41的情况下，只要通过气压调整部60使脏器容纳空间13的气压降低，就能够使在脏器9内的血管中流动的保存液的压力降低。因此，能够减轻伴随着保存液的流入而对脏器9造成的压力负担。

＜4-2.第二变形例＞

图11是表示第二变形例的脏器保存装置1的结构的图。在图11的例子中，在排液管50的路径上设置有排液泵52。在保存脏器9时，根据来自控制部70的指令，排液泵52进行动作。由此，在脏器9内的血管中形成保存液的流动。这样，在使用排液泵52的情况下，存在由于排液泵52的吸引力从而脏器9内的血管变窄的情况。然而，只要通过气压调整部60使脏器容纳空间13的气压降低，就能够扩张脏器9内的血管。因此，能够确保脏器9内的保存液的流量。

＜4-3.其他的变形例＞

上述实施方式的气压调整部60具有减压机构61和加压机构62。然而，气压调整部60可以具有减压机构61、以及为了使脏器容纳空间13恢复到大气压P0而吸入外部空气的放气阀。即，也可以省略加压机构62。

另外，上述实施方式的脏器保存装置1具有一根供液管40以及一根排液管50。然而，脏器保存装置1根据脏器9的动脉的数量，也可以具有多根供液管40。另外，脏器保存装置1根据脏器9的静脉的数量，也可以具有多根排液管50。

另外，出现在上述的实施方式或变形例中的各要素可以在不产生矛盾的范围内适当地组合。

附图标记说明

1 脏器保存装置

9 脏器

10 脏器容纳器

11 下框架

12 上框架

13 脏器容纳空间

14 气压计

20 脏器保持部

21 保持片

22 支承构件

30 液体保持部

31 袋保持部

32 罐

40 供液管

41 供液泵

50 排液管

51 排液罐

52 排液泵

60 气压调整部

61 减压机构

62 加压机构

63 切换阀

70 控制部

111 下侧支架

111a 第一槽

121 上侧支架

121a 第二槽

610 吸引管

611 减压泵

612 第一调节器

613 第一电子控制阀

620 供气管

621 加压泵

622 第二调节器

623 第二电子控制阀

Claims (9)

1.一种脏器保存装置，在体外一边使液体灌注到脏器一边保存脏器，其中，具有：

脏器容纳器，能够在内部形成封闭的脏器容纳空间；

脏器保持部，在所述脏器容纳空间中保持脏器；

供液管，向保持于所述脏器保持部的脏器供给液体；

排液管，从保持于所述脏器保持部的脏器排出液体；以及

气压调整部，调整所述脏器容纳空间的气压。

2.如权利要求1所述的脏器保存装置，其中，

所述气压调整部具有：减压机构，从所述脏器容纳空间吸引气体。

3.如权利要求2所述的脏器保存装置，其中，还具有：

控制部，以规定的时间间隔反复地驱动所述减压机构。

4.如权利要求2或3所述的脏器保存装置，其中，

所述气压调整部还具有：

加压机构，向所述脏器容纳空间供给气体；以及

切换阀，在所述减压机构与所述加压机构之间进行切换。

5.如权利要求1至4中任一项所述的脏器保存装置，其中，还具有：

液体保持部，在比保持于所述脏器保持部的脏器更高的位置保持供给前的液体，

所述供液管的上流侧的端部与所述液体保持部连接。

6.如权利要求1至4中任一项所述的脏器保存装置，其中，还具有：

供液泵，设置于所述供液管；以及

罐，贮存供给前的液体，

所述供液管的上流侧的端部与所述罐连接。

7.如权利要求1至6中任一项所述的脏器保存装置，其中，还具有：

排液泵，设置于所述排液管。

8.如权利要求1至7中任一项所述的脏器保存装置，其中，

所述脏器容纳器具有：

下框架；以及

上框架，覆盖所述下框架的上部，

所述下框架以及所述上框架中的至少一方具有槽，

所述供液管或者所述排液管被保持在所述槽与所述下框架及所述上框架中的另一方之间。

9.一种脏器保存方法，在体外一边使液体灌注到脏器一边保存脏器，其中，包括：

工序a)，在封闭的脏器容纳空间中保持脏器，

工序b)，一边调整所述脏器容纳空间的气压，一边进行向脏器供给液体和从脏器排出液体。

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