CN113966736A - 离体肝脏恒温灌注系统 - Google Patents

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任贵军
高健
韩华
刘洋
李玉姊
曹经琳
曾强
王洋
史艳敏
徐春霞
付延英
许冰
朱雪娟
冯文静
崔连超
窦剑
赵鑫
刘保旺
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    • A01N1/0236—Mechanical aspects
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Abstract

本发明公开了离体肝脏恒温灌注系统，包括透明空心容器，所述透明空心容器的底部固定连接有第一保护壳，所述第一保护壳的底部固定连接有第二保护壳，所述第一保护壳的内部设置有第一恒温器和第一循环泵，所述第二保护壳的内部设置有过滤器、第二循环泵、多级灌流液采样瓶和第二恒温器，本发明通过设置O2含量检测器、CO2含量检测器、酸碱度检测器和灌流压力传感器，能够较准确的记录离体肝脏发生变化时的各项数据，O2含量检测器、CO2含量检测器、酸碱度检测器和灌流压力传感器彼此之间相互联系，当有一方出现骤变时四者皆会记录数据，在由信号发送器发送至医生计算机，为实验提供更准确的数据。

Description

离体肝脏恒温灌注系统
技术领域
本发明属于医疗离体肝脏灌注技术领域，具体涉及离体肝脏恒温灌注系统。
背景技术
某一器官从机体中摘出，或原样在机体中裸露进行研究时，连续注入适当的灌流液，或者通过与血管所连结的套管向血管内流注灌流液，称为灌流，为了使离体的组织、器官能长时间保持生活状态，灌流液必须能代替血液，为此都使用Na+、K+、Ca++组成的而与该动物血液的主要离子相近且具有近似pH的生理盐溶液。
绝大多数的灌流实验是为了探索各种器官的生理作用和影响因素，因此获取更加准确的数据对提高实验准确性有着密不可分的联系，相比于精密的机械零件和灵敏的传感器，人为操作获取数据出现较大的失误可能性相对较高，可能出现错过某一重要数据的情况。
发明内容
本发明的目的在于提供离体肝脏恒温灌注系统，以解决上述背景技术中提出的人为操作获取数据出现较大的失误可能性相对较高，可能出现错过某一重要数据的情况的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：离体肝脏恒温灌注系统，包括透明空心容器，所述透明空心容器的底部固定连接有第一保护壳，所述第一保护壳的底部固定连接有第二保护壳，所述第一保护壳的内部设置有第一恒温器和第一循环泵，所述第二保护壳的内部设置有过滤器、第二循环泵、多级灌流液采样瓶和第二恒温器，所述透明空心容器一侧的表面被冷却液传输管的一端贯穿，所述透明空心容器另一侧的表面被冷却液传输管的另一端贯穿，所述冷却液传输管依次贯穿第一保护壳内部的第一恒温器和第一循环泵，所述透明空心容器内壁的正面被灌注液传输管的一端贯穿，所述透明空心容器内壁的背面被灌注液传输管的另一端贯穿，所述灌注液传输管依次贯穿第二保护壳内部的过滤器、第二循环泵和第二恒温器，所述灌注液传输管在第二循环泵与透明空心容器之间的部分与灌注液收集管的一端固定连接，所述灌注液收集管的另一端设置有多级灌流液采样瓶，所述灌注液收集管的中间设置有第一开关，所述灌注液传输管靠近第二循环泵处设置有第二开关，所述多级灌流液采样瓶依次设置有第一采样瓶、第二采样瓶、第三采样瓶和第四采样瓶，所述第一采样瓶、第二采样瓶、第三采样瓶和第四采样瓶均与灌注液收集管插合连接，所述第一采样瓶、第二采样瓶、第三采样瓶和第四采样瓶的底部分别设置有第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和第四压力传感器，所述第一采样瓶、第二采样瓶、第三采样瓶和第四采样瓶的顶部分别设置有第一控制开关、第二控制开关、第三控制开关和第四控制开关，所述透明空心容器的顶部卡合连接有盖子，所述盖子的内部四角分别设置有O2含量检测器、CO2含量检测器、酸碱度检测器和灌流压力传感器，所述O2含量检测器、CO2含量检测器、酸碱度检测器和灌流压力传感器的接触棒均贯穿盖子的底部，所述盖子内部的中间位置设置有信号发送器。
作为本发明进一步的方案：所述第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和第四压力传感器的型号为微型测力传感器L10A，所述第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和第四压力传感器分别与第一控制开关、第二控制开关、第三控制开关和第四控制开关建立联系，当压力大于某一定值时对应的控制开关自动关闭。
作为本发明进一步的方案：所述信号发送器与O2含量检测器、CO2含量检测器、酸碱度检测器和灌流压力传感器之间建立联系，当其中一个检测器数值出现较大变化时，信号发送器记录四者示数并发送至医生计算机。
作为本发明进一步的方案：所述灌流压力传感器的型号为联测SIN-P300扩散硅压力传感器。
作为本发明进一步的方案：所述第一恒温器和第二恒温器的温度控制基本一致。
作为本发明进一步的方案：所述第一保护壳的一侧设置有总控制台，所述总控制台底部的四角固定连接有万向轮。
作为本发明进一步的方案：所述第二循环泵的内部设置有限速阀。
作为本发明进一步的方案：所述灌注液传输管和灌注液收集管采用医用硅橡胶管，所述透明空心容器有机硅玻璃，所述第一保护壳、第二保护壳和总控制台采用耐寒的轻质硬塑料。
作为本发明进一步的方案：所述第四压力传感器与第一开关和第二开关之间建立联系，当第四压力传感器超过定值关闭第四控制开关时，第一开关被强制关闭，第二开关被强制打开。
作为本发明进一步的方案：所述透明空心容器内壁的靠近灌注液传输管处固定连接有气泡消除器。
与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
1、本发明通过设置O2含量检测器、CO2含量检测器、酸碱度检测器和灌流压力传感器，能够较准确的记录离体肝脏发生变化时的各项数据，O2含量检测器、CO2含量检测器、酸碱度检测器和灌流压力传感器彼此之间相互联系，当有一方出现骤变时四者皆会记录数据，在由信号发送器发送至医生计算机，为实验提供更准确的数据。
2、本发明通过设置多级灌流液采样瓶，能够使系统具有随时连续自动取样的功能，需要获取灌流液样品时，打开第一开关，关闭第二开关，灌流液从灌注液传输管流入灌注液收集管，灌流液首先流入第一采样瓶，第一采样瓶收集到一定程度时触发第一压力传感器，第一控制开关关闭灌流液继续流入第二采样瓶，以此类推当第四压力传感器超过定值关闭第四控制开关时，第一开关被强制关闭，第二开关被强制打开，灌流液继续在灌注液传输管中循环，连续单位时间收集基本等量的数据，通过对比第一采样瓶和第四采样瓶的样本可以得出更准确的结论。
3、本发明设置第一开关和第二开关，能够使系统完成循环型灌流和一过型灌流的转换，也可用于在循环型灌流中随时收集灌流液，选用循环型灌流方式时关闭第一开关，打开第二开关，选用一过型灌流方式时则相反，在循环型灌流中收集灌流液只需打开第一开关，等待其自动关闭即可，无需较多人力操作。
4、本发明设置第一保护壳和第二保护壳，第一保护壳用于放置恒温循环系统，第二保护壳用于放置肝脏灌流系统，恒温循环系统为肝脏灌流系统提供恒温环境，二者独立同时工作互不干扰，系统出现问题时也便于修理。
5、本发明设置有气泡消除器，当灌注液从灌注液传输管进入透明空心容器中时，灌注液可能会携带气泡干扰离体肝脏，在透明空心容器内壁的靠近灌注液传输管处设置有气泡消除器，可以在较短的时间内消除大部分气泡，减少其干扰效果。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：
图1为本发明的立体图；
图2为本发明的总体结构示意图；
图3为本发明中多级灌流液采样瓶的正视剖面图；
图4为本发明中盖子的立体图；
图5为本发明中透明空心容器的正视剖面图；
图6为本发明中透明空心容器的侧视剖面图；
图7为本发明中第二循环泵的正视剖面图；
图8为本发明中盖子的俯视剖面图。
图中：1、透明空心容器；2、第一保护壳；3、第二保护壳；4、总控制台；5、万向轮；6、第一恒温器；7、第一循环泵；8、过滤器；9、第一开关；10、第二开关；11、第二循环泵；12、冷却液传输管；13、灌注液传输管；14、灌注液收集管；15、盖子；16、O2含量检测器；17、CO2含量检测器；18、酸碱度检测器；19、灌流压力传感器；20、信号发送器；21、限速阀；22、第一采样瓶；23、第二采样瓶；24、第三采样瓶；25、第四采样瓶；26、第一压力传感器；27、第二压力传感器；28、第三压力传感器；29、第四压力传感器；30、第一控制开关；31、第二控制开关；32、第三控制开关；33、第四控制开关；34、多级灌流液采样瓶；35、第二恒温器；36、气泡消除器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的灯罩本体或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1-8，本发明提供离体肝脏恒温灌注系统，包括透明空心容器1，透明空心容器1的底部固定连接有第一保护壳2，第一保护壳2的底部固定连接有第二保护壳3，第一保护壳2用于放置恒温循环系统，第二保护壳3用于放置肝脏灌流系统，恒温循环系统为肝脏灌流系统提供恒温环境，二者独立同时工作互不干扰，系统出现问题时也便于修理，第一保护壳2的内部设置有第一恒温器6和第一循环泵7，第二保护壳3的内部设置有过滤器8、第二循环泵11、多级灌流液采样瓶34和第二恒温器35，透明空心容器1一侧的表面被冷却液传输管12的一端贯穿，透明空心容器1另一侧的表面被冷却液传输管12的另一端贯穿，冷却液传输管12依次贯穿第一保护壳2内部的第一恒温器6和第一循环泵7，透明空心容器1内壁的正面被灌注液传输管13的一端贯穿，透明空心容器1内壁的背面被灌注液传输管13的另一端贯穿，灌注液传输管13依次贯穿第二保护壳3内部的过滤器8、第二循环泵11和第二恒温器35，过滤器8用于过滤破损死亡的肝脏细胞，灌注液传输管13在第二循环泵11与透明空心容器1之间的部分与灌注液收集管14的一端固定连接，灌注液收集管14的另一端设置有多级灌流液采样瓶34，灌注液收集管14的中间设置有第一开关9，灌注液传输管13靠近第二循环泵11处设置有第二开关10，系统可以转换循环型灌流和一过型灌流，选用循环型灌流方式时关闭第一开关9，打开第二开关10，选用一过型灌流方式时则相反，多级灌流液采样瓶34依次设置有第一采样瓶22、第二采样瓶23、第三采样瓶24和第四采样瓶25，第一采样瓶22、第二采样瓶23、第三采样瓶24和第四采样瓶25均与灌注液收集管14插合连接，第一采样瓶22、第二采样瓶23、第三采样瓶24和第四采样瓶25的底部分别设置有第一压力传感器26、第二压力传感器27、第三压力传感器28和第四压力传感器29，第一采样瓶22、第二采样瓶23、第三采样瓶24和第四采样瓶25的顶部分别设置有第一控制开关30、第二控制开关31、第三控制开关32和第四控制开关33，透明空心容器1的顶部卡合连接有盖子15，盖子15的内部四角分别设置有O2含量检测器16、CO2含量检测器17、酸碱度检测器18和灌流压力传感器19，O2含量检测器16、CO2含量检测器17、酸碱度检测器18和灌流压力传感器19的接触棒均贯穿盖子15的底部，盖子15内部的中间位置设置有信号发送器20。
本发明中，优选的，第一压力传感器26、第二压力传感器27、第三压力传感器28和第四压力传感器29的型号为微型测力传感器L10A，第一压力传感器26、第二压力传感器27、第三压力传感器28和第四压力传感器29分别与第一控制开关30、第二控制开关31、第三控制开关32和第四控制开关33建立联系，当压力大于某一定值时对应的控制开关自动关闭，灌流液首先流入第一采样瓶22，第一采样瓶22收集到一定程度时触发第一压力传感器26，第一控制开关30关闭灌流液继续流入第二采样瓶23，以此类推，系统即可连续单位时间收集基本等量的样品数据，通过对比第一采样瓶22和第四采样瓶25的样本可以得出更准确的结论。
本发明中，优选的，信号发送器20与O2含量检测器16、CO2含量检测器17、酸碱度检测器18和灌流压力传感器19之间建立联系，当其中一个检测器数值出现较大变化时，信号发送器20记录四者示数并发送至医生计算机，为实验提供更准确的数据变化，减少医生错过重要数据的可能性。
本发明中，优选的，灌流压力传感器19的型号为联测SIN-P300扩散硅压力传感器，第一恒温器6和第二恒温器35的温度控制基本一致，第一保护壳2的一侧设置有总控制台4，总控制台4底部的四角固定连接有万向轮5。
本发明中，优选的，第二循环泵11的内部设置有限速阀21，限制灌注液的流速，提供恒速流动的灌注液，减少因过大的流速导致肝脏细胞破损死亡的可能，恒定的流速更能模仿生物体内循环，灌注液传输管13和灌注液收集管14采用医用硅橡胶管，透明空心容器1有机硅玻璃，第一保护壳2、第二保护壳3和总控制台4采用耐寒的轻质硬塑料。
本发明中，优选的，第四压力传感器29与第一开关9和第二开关10之间建立联系，当第四压力传感器29超过定值关闭第四控制开关33时，第一开关9被强制关闭，第二开关10被强制打开，此时灌流液继续在灌注液传输管13中循环，透明空心容器1内壁的靠近灌注液传输管13处固定连接有气泡消除器36，可以在较短的时间内消除大部分气泡，减少其干扰效果。
本发明的工作原理及使用流程：使用时，先在透明空心容器1中加入灌注液，启动第一循环泵7，调节第一恒温器6，使其保持在某一温度，等待一端时间直至灌注液的温度提高至预定温度，启动气泡消除器36，将离体肝脏放入透明空心容器1中，盖上盖子15，如果选用一过型灌流方式，打开第一开关9，关闭第二开关10，启动第二循环泵11和第二恒温器35，不断向第二循环泵11加入灌注液，灌注液经过过滤器8和第二恒温器35进入透明空心容器1中，气泡消除器36可以立即接触灌注液消除大部分气泡，减少气泡的干扰效果，然后灌注液继续前进进入灌注液收集管14，灌流液首先流入第一采样瓶22，第一采样瓶22收集到一定程度时触发第一压力传感器26，第一控制开关30关闭灌流液继续流入第二采样瓶23，以此类推，系统即可连续单位时间收集基本等量的样品数据，通过对比第一采样瓶22和第四采样瓶25的样本可以得出更准确的结论，当第四压力传感器29超过定值自动关闭第四控制开关33时，第一开关9被强制关闭，第二开关10被强制打开，此时灌流液将进入灌注液传输管13中循环，如果选择循环型灌流方式，关闭第一开关9，打开第二开关10，启动启动第二循环泵11和第二恒温器35，如果需要收集灌注液，只需打开第一开关9等待其自动关闭即可，在灌注液循环过程中，信号发送器20与O2含量检测器16、CO2含量检测器17、酸碱度检测器18和灌流压力传感器19之间建立有联系，当其中一个检测器数值出现较大变化时，信号发送器20记录四者示数并发送至医生计算机，为实验提供更准确的数据变化，减少医生错过重要数据的可能性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.离体肝脏恒温灌注系统，包括透明空心容器(1)，其特征在于：所述透明空心容器(1)的底部固定连接有第一保护壳(2)，所述第一保护壳(2)的底部固定连接有第二保护壳(3)，所述第一保护壳(2)的内部设置有第一恒温器(6)和第一循环泵(7)，所述第二保护壳(3)的内部设置有过滤器(8)、第二循环泵(11)、多级灌流液采样瓶(34)和第二恒温器(35)，所述透明空心容器(1)一侧的表面被冷却液传输管(12)的一端贯穿，所述透明空心容器(1)另一侧的表面被冷却液传输管(12)的另一端贯穿，所述冷却液传输管(12)依次贯穿第一保护壳(2)内部的第一恒温器(6)和第一循环泵(7)，所述透明空心容器(1)内壁的正面被灌注液传输管(13)的一端贯穿，所述透明空心容器(1)内壁的背面被灌注液传输管(13)的另一端贯穿，所述灌注液传输管(13)依次贯穿第二保护壳(3)内部的过滤器(8)、第二循环泵(11)和第二恒温器(35)，所述灌注液传输管(13)在第二循环泵(11)与透明空心容器(1)之间的部分与灌注液收集管(14)的一端固定连接，所述灌注液收集管(14)的另一端设置有多级灌流液采样瓶(34)，所述灌注液收集管(14)的中间设置有第一开关(9)，所述灌注液传输管(13)靠近第二循环泵(11)处设置有第二开关(10)，所述多级灌流液采样瓶(34)依次设置有第一采样瓶(22)、第二采样瓶(23)、第三采样瓶(24)和第四采样瓶(25)，所述第一采样瓶(22)、第二采样瓶(23)、第三采样瓶(24)和第四采样瓶(25)均与灌注液收集管(14)插合连接，所述第一采样瓶(22)、第二采样瓶(23)、第三采样瓶(24)和第四采样瓶(25)的底部分别设置有第一压力传感器(26)、第二压力传感器(27)、第三压力传感器(28)和第四压力传感器(29)，所述第一采样瓶(22)、第二采样瓶(23)、第三采样瓶(24)和第四采样瓶(25)的顶部分别设置有第一控制开关(30)、第二控制开关(31)、第三控制开关(32)和第四控制开关(33)，所述透明空心容器(1)的顶部卡合连接有盖子(15)，所述盖子(15)的内部四角分别设置有O2含量检测器(16)、CO2含量检测器(17)、酸碱度检测器(18)和灌流压力传感器(19)，所述O2含量检测器(16)、CO2含量检测器(17)、酸碱度检测器(18)和灌流压力传感器(19)的接触棒均贯穿盖子(15)的底部，所述盖子(15)内部的中间位置设置有信号发送器(20)。
2.根据权利要求1所述的离体肝脏恒温灌注系统，其特征在于：所述第一压力传感器(26)、第二压力传感器(27)、第三压力传感器(28)和第四压力传感器(29)的型号为微型测力传感器L10A，所述第一压力传感器(26)、第二压力传感器(27)、第三压力传感器(28)和第四压力传感器(29)分别与第一控制开关(30)、第二控制开关(31)、第三控制开关(32)和第四控制开关(33)建立联系，当压力大于某一定值时对应的控制开关自动关闭。
3.根据权利要求2所述的离体肝脏恒温灌注系统，其特征在于：所述信号发送器(20)与O2含量检测器(16)、CO2含量检测器(17)、酸碱度检测器(18)和灌流压力传感器(19)之间建立联系，当其中一个检测器数值出现较大变化时，信号发送器(20)记录四者示数并发送至医生计算机。
4.根据权利要求3所述的离体肝脏恒温灌注系统，其特征在于：所述灌流压力传感器(19)的型号为联测SIN-P300扩散硅压力传感器。
5.根据权利要求1所述的离体肝脏恒温灌注系统，其特征在于：所述第一恒温器(6)和第二恒温器(35)的温度控制基本一致。
6.根据权利要求5所述的离体肝脏恒温灌注系统，其特征在于：所述第一保护壳(2)的一侧设置有总控制台(4)，所述总控制台(4)底部的四角固定连接有万向轮(5)。
7.根据权利要求6所述的离体肝脏恒温灌注系统，其特征在于：所述第二循环泵(11)的内部设置有限速阀(21)。
8.根据权利要求7所述的离体肝脏恒温灌注系统，其特征在于：所述灌注液传输管(13)和灌注液收集管(14)采用医用硅橡胶管，所述透明空心容器(1)有机硅玻璃，所述第一保护壳(2)、第二保护壳(3)和总控制台(4)采用耐寒的轻质硬塑料。
9.根据权利要求8所述的离体肝脏恒温灌注系统，其特征在于：所述第四压力传感器(29)与第一开关(9)和第二开关(10)之间建立联系，当第四压力传感器(29)超过定值关闭第四控制开关(33)时，第一开关(9)被强制关闭，第二开关(10)被强制打开。
10.根据权利要求9所述的离体肝脏恒温灌注系统，其特征在于：所述透明空心容器(1)内壁的靠近灌注液传输管(13)处固定连接有气泡消除器(36)。
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