CN116391705B - 一种用于离体器官灌流的恒温容器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于离体器官灌流的恒温容器，属于医疗器械领域，包括灌注模块以及安装于灌注模块的上盖，灌注模块包括灌注仓、器官垫、隔膜模拟组件以及多个灌注管路，器官垫包括周部以及中部，周部安装于灌注仓使中部悬挂于灌注仓，隔膜模拟组件包括呼吸气囊，呼吸气囊位于器官垫中部下方，呼吸气囊鼓胀挤压器官垫上的离体器官，从而模拟呼吸作用中隔膜对肝脏的周期挤压现象，防止肝脏由于长期固定而造成的静止部位缺血现象；部分灌注管路向离体器官灌注液体，供给离体器官氧气、营养物质等；温控模块与灌注模块接触调节灌注模块内离体器官的温度，使器官周围环境尽快维持在一个稳定的设定温度。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，尤其是涉及一种用于离体器官灌流的恒温容器。
背景技术
器官移植是指将有活力的供体器官通过手术转移至患者体内，以替代已经丧失功能的器官。目前，人体内大部分器官已能实现移植，如心脏、肺、肝、肾脏、胰、小肠等。此外，角膜和血管等组织的移植也已经非常成熟。
离体器官保存主要分为静态冷保存与机械灌注两种技术路径。
静态冷保存(SCS)又称“冰桶”保存，即将离体器官放置于4℃左右的器官保存液中，通过低温环境抑制器官的新陈代谢和酶类的分解来减轻器官损伤。SCS目前仍是临床最常使用的技术。低温保存离体器官会造成器官损伤，影响器官移植手术的效果。
机械灌注是一种相对创新的器官保存、转运方式，器官获取后将其血管连接至器官机械灌注系统。系统在器官保存、转运阶段将灌流液持续至灌注离体器官，同时供给离体器官氧气、营养物质等。但现有的机械灌注装置存在由于器官长期固定而造成的静止部位缺血现象，导致器官损伤，影响器官移植手术的效果。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种能够模拟呼吸作用中隔膜对肝脏的周期挤压现象，防止器官由于长期固定而造成的静止部位缺血的用于离体器官灌流的恒温容器。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种用于离体器官灌流的恒温容器，包括灌注模块以及安装于所述灌注模块的上盖，所述灌注模块包括灌注仓、器官垫、隔膜模拟组件以及多个灌注管路，所述器官垫包括周部以及中部，所述周部安装于所述灌注仓使所述中部悬挂于所述灌注仓，所述隔膜模拟组件包括呼吸气囊，所述呼吸气囊位于所述器官垫中部下方，所述呼吸气囊鼓胀挤压所述器官垫上的离体器官，部分所述灌注管路向离体器官灌注液体，所述用于离体器官灌流的恒温容器还包括温控模块，所述温控模块与所述灌注模块接触调节所述灌注模块内离体器官的温度。
进一步的，所述器官垫的中部设有溢流孔，离体器官分泌的液体经过所述溢流孔流入所述灌注仓底部，部分所述灌注管路与所述灌注仓内部连通，所述灌注管路抽吸离体器官分泌的液体。
进一步的，所述器官垫的周部设有定位孔，所述灌注仓包括仓体以及固定于所述仓体的定位件，所述定位件设有挂钩，所述定位孔与所述挂钩卡扣，使所述器官垫安装于所述灌注仓并且所述器官垫的周部高，中部低。
进一步的，所述定位孔的数量为多个，不同定位孔与所述挂钩卡扣使所述器官垫中部的高度能够调节。
进一步的，所述灌注模块还包括万向夹，所述万向夹包括万向管以及安装部于所述万向管端部的夹头，所述万向管安装于所述灌注仓，所述夹头夹持灌注管路，使灌注管路沿离体器官的血管矢量方向连接。
进一步的，所述灌注仓包括仓体以及固定于所述仓体的定位板，所述定位板设有卡管槽，所述卡管槽用于卡扣灌注管路。
进一步的，所述温控模块为水浴加热模块。
进一步的，所述温控模块包括水浴仓，所述灌注模块安装于所述水浴仓内，所述水浴仓设有进水孔以及出水孔，所述进水孔以及所述出水孔呈对角线设置并且所述进水孔的高度大于所述出水孔的高度。
进一步的，所述温控模块还包括保温棉，所述保温棉固定于所述水浴仓外部。
进一步的，所述上盖包括观察板以及高度调节框，所述观察板由透明材料制成，所述高度调节框可拆卸安装于所述观察板，所述高度调节框的高度不同，适用于不同高度的离体器官。
相比现有技术，本发明用于离体器官灌流的恒温容器的灌注模块包括灌注仓、器官垫、隔膜模拟组件以及多个灌注管路，器官垫包括周部以及中部，周部安装于灌注仓使中部悬挂于灌注仓，隔膜模拟组件包括呼吸气囊，呼吸气囊位于器官垫中部下方，呼吸气囊鼓胀挤压器官垫上的离体器官，从而模拟呼吸作用中隔膜对肝脏的周期挤压现象，防止肝脏由于长期固定而造成的静止部位缺血现象；部分灌注管路向离体器官灌注液体，供给离体器官氧气、营养物质等；温控模块与灌注模块接触调节灌注模块内离体器官的温度，使器官周围环境尽快维持在一个稳定的设定温度。
附图说明
图1为本发明用于离体器官灌流的恒温容器的立体图；
图2为图1的用于离体器官灌流的恒温容器的上盖的一立体图；
图3为图2的上盖的另一立体图；
图4为图1的用于离体器官灌流的恒温容器的内部结构示意图；
图5为图1的用于离体器官灌流的恒温容器的灌注模块的立体图；
图6为图5的灌注主体的器官垫的立体图；
图7为图5的灌注主体的内部结构立体图；
图8为图1的用于离体器官灌流的恒温容器的温控模块的立体图；
图9为图8的温控模块的立体剖视图；
图10为本发明用于离体器官灌流的恒温容器的连接件的立体图。
图中：10、上盖；11、观察板；12、高度调节框；120、气管槽；121、搬运槽；122、灌注管路槽；20、灌注模块；21、灌注仓；210、仓体；211、侧边；212、定位件；2120、挂钩；213、定位板；2130、卡管槽；22、器官垫；220、中部；2201、溢流孔；221、周部；2210、定位孔；23、万向夹；230、万向管；231、夹头；24、隔膜模拟组件；240、呼吸气囊；241、隔膜气管；30、温控模块；31、水浴仓；32、密封垫；33、保温棉；34、进水孔；35、出水孔；40、连接件；41、头部；42、尾部；420、插接部；421、凹槽。
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。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在另一中间组件，通过中间组件固定。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在另一中间组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在另一中间组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
离体器官的机械灌注是指将循环液及营养底物经供体器官动脉连续泵入，能够冲洗供体器官血管内红细胞、微血栓和代谢物，更为接近生理状态；并能通过动态监测灌注流量、阻力指数等参数评估器官活力，同步实现器官保存与修复。机械灌注技术对延长器官的保存时限，改善和评估器官质量具有重要价值，因而有望逐步取代SCS，成为器官移植的主要保存、转运方式。
请参阅图1至图9，是机械灌注中使用的离体器官灌流的恒温容器，本发明用于离体器官灌流的恒温容器包括上盖10、灌注模块20、温控模块30以及连接件40。
上盖10包括观察板11以及高度调节框12。观察板11由透明材料制成，方便实验人员从上方观察灌注器官状态。具体的，当离体器官高度较大时，观察板11可以进一步降低中间位置厚度，通过中间镂空，固定透明膜，进一步增强透明度，提高观察清晰度。
高度调节框12可拆卸安装于上盖10，可根据器官高度选取合适高度的高度调节框12，扩大了器官尺寸应用范围，防止器官与观察板11底部接触，造成器官损伤。
高度调节框12设有气管槽120、搬运槽121以及灌注管路槽122。气管槽120用以使控制模拟隔膜的隔膜气管241通过，搬运槽121方便实验人员搬运上盖10，灌注管路槽122用以使灌注流入路和灌注流出路管路通过。
灌注模块20包括灌注仓21、器官垫22、万向夹23以及隔膜模拟组件24。
灌注仓21包括仓体210、侧边211、定位件212以及定位板213。仓体210为中空结构，侧边211与仓体210顶部固定连接并与仓体210垂直。具体的，侧边211与仓体210焊接密封。灌注仓21也可以为一体式结构，通过注塑成型。定位板213与仓体210顶部固定连接并与侧边211垂直。定位板213设有卡管槽2130，卡管槽2130用于卡扣灌注管路。定位件212固定于定位板213，定位件212呈长条形，每一定位件212设有多个挂钩2120，挂钩2120用于悬挂器官垫22。定位件212的数量为四个，四个定位件212分别位于仓体210四周，使器官垫22的中部220位于最低处。
器官垫22由医用级硅胶制成。器官垫22包括中部220以及周部221，周部221从中部220延伸而出。在本实施例中，周部221的数量为四个，四个周部221分别位于中部220四周。周部221上设有定位孔2210，定位孔2210悬挂于挂钩2120。自然状态下，器官垫22的中部220垂下，离体器官放置于器官垫22的中部220，并被周部221半包裹。具体的，定位孔2210的数量为多个，用于适配不同尺寸的器官，当器官尺寸较小时，内侧定位孔2210被钩挂，器官垫22最低点上升，器官位置升高，更靠近灌注管路；当器官尺寸较大时，外侧定位孔2210被钩挂，器官垫22最低点下降，器官位置降低，防止器官边缘溢出灌注仓21造成器官损伤。中部220设有溢流孔2201，溢流孔2201的孔径大于定位孔2210的孔径。溢流孔2201用于灌注过程中器官渗出液从溢流孔2201流入灌注仓21底部。
万向夹23包括万向管230以及夹头231。万向管230安装于灌注仓21，夹头231安装于万向管230端部。万向夹23用于夹持灌注管路，使管路沿器官血管矢量方向安装，避免灌注液流路上存在过大的曲率。具体的，以灌注肝脏为例，肝动脉路、肝静脉路灌注液流入肝脏，下腔静脉路从肝脏流出，灌注期间肝脏分泌腹水经器官垫22流入灌注仓21底部。整个灌注期间需要两条灌注流入路，一条灌注流出路。且三条灌注路尺寸大小不一，从5mm外径至20mm外径不等。夹头231为可替换部件，夹头231上加工有卡口，卡口内径尺寸略小于所夹管路外径。具体灌注时，可根据实际选用管路替换不同卡口内径的夹头231，根据实际器官的灌注流入血管口和流出口调整万向夹23，使得管路沿器官血管矢量方向连接，避免灌注液流路上存在过大的曲率。
隔膜模拟组件24包括呼吸气囊240以及隔膜气管241。呼吸气囊240放置于灌注仓21内部并位于器官垫22下方，隔膜气管241与呼吸气囊240连通并且隔膜气管241卡扣于卡管槽2130。外部电机通过控制进气量经由隔膜气管241控制呼吸气囊240的鼓胀时间和程度，呼吸气囊240鼓胀接触器官垫22，挤压上方的离体肝脏，从而模拟呼吸作用中隔膜对肝脏的周期挤压现象，防止肝脏由于长期固定而造成的静止部位缺血现象。
温控模块30能够调节灌注模块20内离体器官的温度。在本实施例中，温控模块30采用水浴的方式调节温度。具体的，温控模块30包括水浴仓31、密封垫32、保温棉33。温控模块30还设有进水孔34以及出水孔35。进水孔34以及出水孔35呈斜对角分布，进水孔34位于水位低位置，便于灌注结束后排液，出水孔35位于水位高位置，使得灌注过程中热水能完全充满水浴仓31。
密封垫32由硅胶制成，沿内侧边缘打上螺纹间隙孔，与水浴仓31的螺纹孔和灌注仓21上的螺纹间隙孔一一配合，在拐角处孔分布会更密，从而保证灌注仓21、密封垫32、水浴仓31四周紧密接触，提高水浴仓31内部的密封性。
水浴仓31内部完全封闭，因此进水孔34流量能设的很大，水浴温度能很快的调节。灌注仓21的四周侧面和底面完全浸没在水浴仓31里，热量能充分沿着灌注仓21壁传导到灌注仓21内部，使器官周围环境尽快维持在一个稳定的设定温度。保温棉33安装于水浴仓31外部，进一步提高保温能力，节约能源。
连接件40用于灌注管路与器官血管间连接。灌注管路大多由PVC材料制成，表面光滑与器官血管接触难以紧固密封，因此增加连接件40。连接件40包括头部41以及尾部42。连接件40的头部41插入PVC管路内圈，尾部42末端为插接部420，插接部420呈锥形，方便器官血管口包住尾部42，尾部42环绕一圈凹槽421，手术缝合线绕紧器官血管与尾部42，缝合线卡进凹槽421内，便于密封紧固。
使用离体器官灌流的恒温容器时，以肝脏灌注为例，在肝脏灌注前，先放置隔膜模拟组件24，然后在灌注仓21内部铺一层无菌膜袋，无菌膜紧贴灌注仓21四面侧壁，随后钩挂器官垫22，放置肝脏。动脉灌注路、静脉灌注路和下腔静脉流出路通过卡管槽2130以及万向夹23固定管路位置和关口方向，胆汁收集路通过卡管槽2130连出灌注仓21，管路分别与肝脏对应血管连接，随着灌注时间增加，肝脏不断分泌腹水沿着器官垫22的溢流孔2201落入无菌膜袋底部。无菌膜袋受腹水重量影响更加紧贴灌注仓21内部，加快水浴仓31的热量传递，肝脏周围温度很快稳定在设定温度。增加腹水收集管路，管路通过卡管槽2130固定，当腹水水位上升到一定高度后，吸取腹水使灌注仓21内的腹水水位维持在一定高度。整个灌注过程结束后，无菌膜袋连同肝脏、器官垫22、管路一同拿出，整个过程中液体未接触到其他的部分，整下的部分进行常规清洗即可重复使用。
本申请的上盖10高度可调，适配不同种类、尺寸器官；器官垫22为四周凸起结构，凸起结构上有定位孔2210，可通过改变钩挂孔位置来调节器官垫22悬挂高度，适配不同种类、尺寸器官；灌注模块20上安装有灌注管路万向23夹，可调节管路与器官血管连接的位置和角度，避免出现拐角，使流路更稳定顺畅；灌注模块20上加工有卡管槽2130，方便管路固定；隔膜模拟组件24能模拟呼吸作用对器官的影响，改善灌注过程中的器官底部缺血现象；灌注仓21内部为桶型结构，便于内部铺上一层无菌膜袋，可重复使用；灌注仓21、密封垫32、水浴仓31构成内部完全密封的水浴空间，水浴流速能设置的很快，器官外界环境能很快稳定到达设定温度值；连接件40方便管路与器官的密封连接，尺寸小不影响流路。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进演变，都是依据本发明实质技术对以上实施例做的等同修饰与演变，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于离体器官灌流的恒温容器，包括灌注模块以及安装于所述灌注模块的上盖，其特征在于：所述灌注模块包括灌注仓、器官垫、隔膜模拟组件以及多个灌注管路，所述器官垫包括周部以及中部，所述周部安装于所述灌注仓使所述中部悬挂于所述灌注仓，自然状态下，所述中部垂下，离体器官放置于中部并被周部半包裹，所述隔膜模拟组件包括呼吸气囊，所述呼吸气囊位于所述器官垫中部下方，所述呼吸气囊鼓胀挤压所述器官垫上的离体器官，部分所述灌注管路向离体器官灌注液体，所述用于离体器官灌流的恒温容器还包括温控模块，所述温控模块与所述灌注模块接触调节所述灌注模块内离体器官的温度。
2.根据权利要求1所述的用于离体器官灌流的恒温容器，其特征在于：所述器官垫的中部设有溢流孔，离体器官分泌的液体经过所述溢流孔流入所述灌注仓底部，部分所述灌注管路与所述灌注仓内部连通，所述灌注管路抽吸离体器官分泌的液体。
3.根据权利要求1所述的用于离体器官灌流的恒温容器，其特征在于：所述器官垫的周部设有定位孔，所述灌注仓包括仓体以及固定于所述仓体的定位件，所述定位件设有挂钩，所述定位孔与所述挂钩卡扣，使所述器官垫安装于所述灌注仓并且所述器官垫的周部高，中部低。
4.根据权利要求3所述的用于离体器官灌流的恒温容器，其特征在于：所述定位孔的数量为多个，不同定位孔与所述挂钩卡扣使所述器官垫中部的高度能够调节。
5.根据权利要求1所述的用于离体器官灌流的恒温容器，其特征在于：所述灌注模块还包括万向夹，所述万向夹包括万向管以及安装部于所述万向管端部的夹头，所述万向管安装于所述灌注仓，所述夹头夹持灌注管路，使灌注管路沿离体器官的血管矢量方向连接。
6.根据权利要求1所述的用于离体器官灌流的恒温容器，其特征在于：所述灌注仓包括仓体以及固定于所述仓体的定位板，所述定位板设有卡管槽，所述卡管槽用于卡扣灌注管路。
7.根据权利要求1所述的用于离体器官灌流的恒温容器，其特征在于：所述温控模块为水浴加热模块。
8.根据权利要求7所述的用于离体器官灌流的恒温容器，其特征在于：所述温控模块包括水浴仓，所述灌注模块安装于所述水浴仓内，所述水浴仓设有进水孔以及出水孔，所述进水孔以及所述出水孔呈对角线设置，并且所述进水孔的高度大于所述出水孔的高度。
9.根据权利要求8所述的用于离体器官灌流的恒温容器，其特征在于：所述温控模块还包括保温棉，所述保温棉固定于所述水浴仓外部。
10.根据权利要求1所述的用于离体器官灌流的恒温容器，其特征在于：所述上盖包括观察板以及高度调节框，所述观察板由透明材料制成，所述高度调节框可拆卸安装于所述观察板，所述高度调节框的高度不同，适用于不同高度的离体器官。
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