CN117547672B - 一种基于dcd的体外腹腔脏器灌注及移植系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于DCD的体外腹腔脏器灌注及移植系统，属于医疗器械领域，通过所述系统维持供体在移植过程中的活性。该系统包括四个主要模块，其中下腔静脉血液快速采集模块用于快速采集并临时储存血液；体外心肺模拟模块为采集的血液提供人工体外氧合和加热，保持血细胞活性；恒温制热模块通过流通的水系统维持血液在经过体外膜肺装置时的温度；最后，血液快速灌注模块包含多个插管，这些插管在血液采集开始前通过手术置入相应的血管中，并防止血液倒流。通过该系统的作用，经过充分氧合与保温处理的DCD供体血液能够快速回输至DCD供体体内，以使DCD供体体内的各个腹腔脏器得到及时且充分的不间断血液灌流，从而保持最佳的移植状态。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械领域，具体而言，涉及一种基于DCD的体外腹腔脏器灌注及移植系统。
背景技术
器官移植始终是治疗各类终末期疾病的最有效手段。鉴于我国人口基数庞大，终末期器官衰竭不断增多，供体短缺的问题愈发严峻，目前器官短缺已经成为制约器官移植发展的主要问题。因此，我们迫切的需要去寻求更多的、有效的可用于扩大供体器官数量的合法途径。
目前，心脏死亡器官捐献(donation after cardiac death，DCD)是国内外移植中心最主要的心脏移植器官来源。同时DCD供体符合我国现阶段国情，亦被认为是最具前景的器官来源，其也代表了我国移植器官捐献的发展方向。
DCD在实施过程中，心脏停跳不可避免的给器官造成了不同程度的热缺血和缺氧损伤，移植术后常出现移植物原发性无功能和缺血性胆道疾病，严重影响受者生存质量。研究表明，DCD供肝移植术后上述并发症发生率可高达50％。国内外学者，针对DCD造成的器官损伤做了大量研究，包括药物干预、干细胞治疗、缺血预处理及基因治疗，但收效甚微，且难以转化到临床。
常温区域灌注(normothermic regional perfusion，NRP)主要应用范围为DCD，是一种在获取器官前，并且在经过规定的“无接触”时间之后确保肝脏和其他腹部器官保持灌注从而避免供体器官遭受过长热缺血的原位器官保存技术，逐渐成为国际移植领域的研究热点。NRP在改善DCD供肝质量和降低移植后并发症中具有巨大的优势。NRP在欧美国家已广泛用于DCD供肝维护。利用NRP对不可控性DCD供体进行维护已经成为欧美的黄金标准和主要手段。目前，NRP技术已获得我国器官移植专家认同，其技术要点已写进了我国最新版供体器官保护的技术操作规范中。而在我国，公民逝世后器官捐献开展较晚，NRP尚未应用于DCD供体维护。NRP技术的国内推广，将为我国器官捐献与移植事业的高质量发展提供强大助力。
尽管NRP能克服DCD供体中由于心脏停跳热缺血带来的不良移植预后，但目前国际上采用的传统做法仍然是在DCD供体建立NRP后通过腹主动脉插管冷灌注来使器官快速降温，器官获取后然后通过冷保存转运到移植中心进行受体移植，该过程器官不可避免的遭受冷保存损伤和植入后血管开放复流后缺血再灌注损伤，进而不能使DCD器官移植疗效达到最佳状态。缺血再灌注损伤是一直是制约器官移植预后的最重要因素，为了克服这一先天缺陷，目前已公开的技术方案CN202110881747仅能应用在脑死亡捐献供体，不能在DCD供体上开展，限制了其在欧美国家及国内的广泛应用。
因此，本技术方案通过将上述所说的NRP技术和无缺血技术这两个过程完美结合在同一个设备上实现，先在DCD供体上建立NRP,然后通过无缺血器官获取、保存及植入从而实现最小程度的减少DCD器官缺血再灌注损伤，有望扩大供体来源及最佳DCD器官移植预后。
背景技术的前述论述仅意图便于理解本发明。此论述并不认可或承认提及的材料中的任一种公共常识的一部分。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种基于DCD的体外腹腔脏器灌注及移植系统，通过所述系统维持供体在移植过程中的活性。该系统包括四个主要模块，其中下腔静脉血液快速采集模块用于快速采集并临时储存血液；体外心肺模拟模块为采集的血液提供人工体外氧合和加热，保持血细胞活性；恒温制热模块通过流通的水系统维持血液在经过体外膜肺装置时的温度；最后，血液快速灌注模块包含多个插管，这些插管在血液采集开始前通过手术置入相应的血管中，并防止血液倒流。通过该系统的作用，经过充分氧合与保温处理的DCD供体血液能够快速回输至DCD供体体内，以使DCD供体体内的各个腹腔脏器得到及时且充分的不间断血液灌流，从而保持最佳的移植状态。
本发明采用如下技术方案：
一种基于DCD的体外腹腔脏器灌注及移植系统，所述灌注及移植系统通过从供体体内收集血液，并将血液通过体外心肺模拟模块进行氧合、保温处理后，从新回输到供体体内的腹腔脏器以维持供体正常的生理活性；
所述灌注及移植系统包括：
下腔静脉血液快速采集模块，包括高通量血液采集管、储血罐以及血液输送泵；所述下腔静脉血液快速采集模块被配置为将供体体内的血液进行快速收集与暂时性储存，以持续性供血到体外心肺模拟模块；
体外心肺模拟模块，包括体外膜肺单元以及氧气输送单元，所述体外心肺模拟模块被配置为对采集到的静脉血进行体外的人工氧合与保温，保持供体灌注血液的血细胞活性，实现供体自身血液的正常循环；其中，所述体外膜肺单元包括体外膜肺装置，与所述体外膜肺装置配套的血液出入管道和离心泵；所述氧气输送单元包括氧气源15、独立气阀以及配套的输气管道；
恒温制热模块，包括温水管道、冷却水管道、恒温加热源和加压泵；
血液快速灌注模块，当中包括血液快速灌注肝门静脉插管、血液快速灌注动脉插管、血液快速灌注髂总动脉插管以及以上各插管的第一离心泵、第二离心泵以及第三离心泵；
其中，所述高通量血液采集管在血流采集开始前通过手术置入供体的髂总静脉，并延伸至下腔静脉的髂总静脉分支以上；所述高通量血液采集管的近心端一侧的管壁带有微孔，以保证血液回收的高效性；所述高通量血液采集管的远心端的管壁无微孔并设置有快拆卡扣，与收集管道的入口端的快拆卡扣相接；
优选地，所述下腔静脉血液快速采集模块包括第一自动卷管器，用于收纳与固定收集管道；所述第一自动卷管器在侧壁上设置有快速接头，并使用快速接头分别连接并导通所述收集管道与填装管道；所述收集管道在非使用状态下收纳于所述第一自动卷管器；所述收集管道的出口端通过快速接头与所述第一自动卷管器连接；
优选地，所述储血罐与所述填装管道通过快速接头连接；所述储血罐与所述总输送管道之间设置有节流阀门；所述血液输送泵设置在所述总输送管道上；所述总输送管道通过三通阀与所述体外心肺模拟单元部分连接；
其中，所述储血罐用于将从供体收集到的血液进行临时储存，并由所述血液输送泵8驱动血液通过所述总输送管道流入所述体外心肺模拟模块中作进一步处理；
优选地，体外膜肺单元包括三套独立的子单元；每套子单元均包括顺序连接的血液输入管道、体外膜肺装置、血液输出管道、离心泵、灌注管卷管器、灌注管道，以及与其中一个子单元分别连接的血液快速灌注肝门静脉插管、血液快速灌注动脉插管、血液快速灌注髂总动脉插管；
每个所述体外膜肺装置内部包括水浴走行管道与血液走行管道，两者之间通过导热性良好的防水材料相隔，防止流经所述血液走行管道的供体血液有效成分渗入所述水浴走行管道；
其中，在每套子单元中，所述体外膜肺装置内的血液走行管道的输入端通过快速接头与所述血液输入管道连接；血液走行管道的输出端通过快速接头与所述血液输出管道连接；所述离心泵分别设置在对应的血液输入管道或血液输出管道上，以驱动血液通过体外膜肺装置；所述灌注管卷管器用于收纳与固定对应的灌注管道；所述血液输出管道通过设置在灌注管卷管器侧壁的快速接头与所述灌注管道连接；所述灌注管道通过设置在其输出端的快拆卡扣分别与血液快速灌注肝门静脉插管、血液快速灌注动脉插管、血液快速灌注髂总动脉插管连接；
优选地，在所述氧气输送单元中，三个所述气体阀门安装在所述氧气源上，并分别连接到所述氧气输送管道，使得所述氧气源分别通过三段所述氧气输送管道与三个所述体外膜肺装置气密性连接；通过所述气体阀门独立控制每段所述氧气输送管道的氧气流量大小，以此调节通过每段氧气输送管道通入一个体外膜肺装置的混合气体中氧气与二氧化碳的比例；
优选地，所述恒温制热模块中，由恒温加热源加热流通温水后，通过加压泵将温水驱动流向温水管道，并进一步分支为三段温水子管道，以将温水输送到三个所述体外膜肺装置内的水浴走行管道；温水流经水浴走行管道后，分别流入三段冷却水子管道，并进一步交汇于冷却水管道后，最终流回恒温加热源的输入端完成水流循环；
优选地，在所述血液快速灌注模块中，所述血液快速灌注肝门静脉插管在血流采集开始前通过手术置入人工构建的肝门静脉侧支，并延伸至第一肝门内；
所述血液快速灌注动脉插管在血流采集开始前通过手术置入人工构建的脾动脉-肝动脉侧支，并延伸至第一肝门内；
所述血液快速灌注髂总动脉插管在血流采集开始前通过手术置入血液供体的髂总动脉，并延伸至腹主动脉的双侧髂总动脉分支处以上；所述血液快速灌注髂总动脉插管的近心端的管头外壁设置有充气球囊，在所述血液快速灌注髂总动脉插管设置到位后，所述充气球囊展开并扩张腹主动脉管腔，以防止血液倒流。
本发明所取得的有益效果是：
1.本发明的灌注及移植系统融合了NRP技术以及无缺血移植技术的优点，使手术器械集成化、手术操作简单化的考虑上提出；相较于传统的器官灌注装置，该设计高度整合NRP与无缺血移植的实施方式，发挥在DCD供体的心脏停跳后充当其体外心肺的功能，持续将供体自身血液运往体外进行氧合后重新供给体内的腹腔脏器以维持其正常的生理活性，从而在符合伦理的前提条件下从根本上避免了DCD供体器官移植手术中冷缺血与热缺血给供体器官带来的损伤，真正意义上实现从DCD供体器官的获取到植入受体全程无缺血；
2.本发明的灌注及移植系统其使用方法包括了在供体血液的插管取血手术中使用带有微孔的高通量血液采集管进行髂总静脉/下腔静脉插管取血，相较于传统的插管取血方式，本系统的实施方式大幅增加了下腔静脉血液的有效回收面积，增加了单位时间内的血液回收量，实现了供体血液的快速、充分的采集，保证了供体血液采集的效率与供体血液的生理活性；
3.本发明的灌注及移植系统中各部分均采用了模块化设计，方便今后的升级或者零部件的替换，降低了使用的成本。
附图说明
从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
附图标号说明：1-高通量血液采集管；2-收集管道；3-第一自动卷管器；4-填装管道；5-储血罐；6-节流阀门；7-总输送管道；8-血液输送泵；9-第一三通阀；91-第一血液输入管道；92-第二血液输入管道；93-第三血液输入管道；101-第一离心泵；102-第二离心泵；103-第三离心泵；281-第一体外膜肺装置；282-第二体外膜肺装置；283-第三体外膜肺装置；111-第一血液输出管道；112-第二血液输出管道；111-第三血液输出管道；121-第一灌注管卷管器；122-第二灌注管卷管器；123-第三灌注管卷管器；131-第一灌注管道；132-第二灌注管道；133-第三灌注管道；141-血液快速灌注肝门静脉插管；142-血液快速灌注动脉插管；143-血液快速灌注髂总动脉插管；15-氧气源；151-第一气体阀门；152-第二气体阀门；153-第三气体阀门；161-第一氧气输送管道；162-第二氧气输送管道；163-第三氧气输送管道；17-总温水输送管道；171-第一温水子管道；172-第二温水子管道；173-第三温水子管道；18-第二三通阀；19-温水输送管道；20-第三三通阀；211-第一冷却水子管道；212-第二冷却水子管道；213-第三冷却水子管道；22-第四三通阀；23-冷却水输送管道；24-第五三通阀；25-总冷却水输送管道；26-加压泵；27-恒温加热源；281-第一体外膜肺装置；282-第二体外膜肺装置；283-第三体外膜肺装置；A-供体肝脏；B-下腔静脉；C-髂总动脉/腹主动脉；D-肝门静脉；E-脾动脉/肝动脉；
图1为本发明所述灌注及移植系统的布局示意图。
具体实施方式
为了使得本发明的目的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内。包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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装置或组件必须具有特定的方位。以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例一：示例性地提出一种基于DCD的体外腹腔脏器灌注及移植系统，所述灌注及移植系统通过从供体体内收集血液，并将血液通过体外心肺模拟模块进行氧合、保温处理后，从新回输到供体体内的腹腔脏器以维持供体正常的生理活性；所述灌注及移植系统包括：
下腔静脉血液快速采集模块，包括高通量血液采集管、储血罐以及血液输送泵；所述下腔静脉血液快速采集模块被配置为将供体体内的血液进行快速收集与暂时性储存，以持续性供血到体外心肺模拟模块；
体外心肺模拟模块，包括体外膜肺单元以及氧气输送单元，所述体外心肺模拟模块被配置为对采集到的静脉血进行体外的人工氧合与保温，保持供体灌注血液的血细胞活性，实现供体自身血液的正常循环；其中，所述体外膜肺单元包括体外膜肺装置，与所述体外膜肺装置配套的血液出入管道和离心泵；所述氧气输送单元包括氧气源15、独立气阀以及配套的输气管道；
恒温制热模块，包括温水管道、冷却水管道、恒温加热源和加压泵；
血液快速灌注模块，当中包括血液快速灌注肝门静脉插管、血液快速灌注动脉插管、血液快速灌注髂总动脉插管以及以上各插管的第一离心泵、第二离心泵以及第三离心泵；
其中，所述高通量血液采集管在血流采集开始前通过手术置入供体的髂总静脉，并延伸至下腔静脉的髂总静脉分支以上；所述高通量血液采集管的近心端一侧的管壁带有微孔，以保证血液回收的高效性；所述高通量血液采集管的远心端的管壁无微孔并设置有快拆卡扣，与收集管道的入口端的快拆卡扣相接；
优选地，所述下腔静脉血液快速采集模块包括第一自动卷管器，用于收纳与固定收集管道；所述第一自动卷管器在侧壁上设置有快速接头，并使用快速接头分别连接并导通所述收集管道与填装管道；所述收集管道在非使用状态下收纳于所述第一自动卷管器；所述收集管道的出口端通过快速接头与所述第一自动卷管器连接；
优选地，所述储血罐与所述填装管道通过快速接头连接；所述储血罐与所述总输送管道之间设置有节流阀门；所述血液输送泵设置在所述总输送管道上；所述总输送管道通过三通阀与所述体外心肺模拟单元部分连接；
其中，所述储血罐用于将从供体收集到的血液进行临时储存，并由所述血液输送泵8驱动血液通过所述总输送管道流入所述体外心肺模拟模块中作进一步处理；
优选地，体外膜肺单元包括三套独立的子单元；每套子单元均包括顺序连接的血液输入管道、体外膜肺装置、血液输出管道、离心泵、灌注管卷管器、灌注管道，以及与其中一个子单元分别连接的血液快速灌注肝门静脉插管、血液快速灌注动脉插管、血液快速灌注髂总动脉插管；
每个所述体外膜肺装置内部包括水浴走行管道与血液走行管道，两者之间通过导热性良好的防水材料相隔，防止流经所述血液走行管道的供体血液有效成分渗入所述水浴走行管道；
其中，在每套子单元中，所述体外膜肺装置内的血液走行管道的输入端通过快速接头与所述血液输入管道连接；血液走行管道的输出端通过快速接头与所述血液输出管道连接；所述离心泵分别设置在对应的血液输入管道或血液输出管道上，以驱动血液通过体外膜肺装置；所述灌注管卷管器用于收纳与固定对应的灌注管道；所述血液输出管道通过设置在灌注管卷管器侧壁的快速接头与所述灌注管道连接；所述灌注管道通过设置在其输出端的快拆卡扣分别与血液快速灌注肝门静脉插管、血液快速灌注动脉插管、血液快速灌注髂总动脉插管连接；
优选地，在所述氧气输送单元中，三个所述气体阀门安装在所述氧气源上，并分别连接到所述氧气输送管道，使得所述氧气源分别通过三段所述氧气输送管道与三个所述体外膜肺装置气密性连接；通过所述气体阀门独立控制每段所述氧气输送管道的氧气流量大小，以此调节通过每段氧气输送管道通入一个体外膜肺装置的混合气体中氧气与二氧化碳的比例；
优选地，所述恒温制热模块中，由恒温加热源加热流通温水后，通过加压泵将温水驱动流向温水管道，并进一步分支为三段温水子管道，以将温水输送到三个所述体外膜肺装置内的水浴走行管道；温水流经水浴走行管道后，分别流入三段冷却水子管道，并进一步交汇于冷却水管道后，最终流回恒温加热源的输入端完成水流循环；
优选地，在所述血液快速灌注模块中，所述血液快速灌注肝门静脉插管在血流采集开始前通过手术置入人工构建的肝门静脉侧支，并延伸至第一肝门内；
所述血液快速灌注动脉插管在血流采集开始前通过手术置入人工构建的脾动脉-肝动脉侧支，并延伸至第一肝门内；
所述血液快速灌注髂总动脉插管在血流采集开始前通过手术置入血液供体的髂总动脉，并延伸至腹主动脉的双侧髂总动脉分支处以上；所述血液快速灌注髂总动脉插管的近心端的管头外壁设置有充气球囊，在所述血液快速灌注髂总动脉插管设置到位后，所述充气球囊展开并扩张腹主动脉管腔，以防止血液倒流。
实施例二：本实施例应当理解为至少包含前述任意一个实施例的全部特征，并在其基础上进一步改进；
进一步地基于如附图1所示示意图，描述具体的示例性实施方式：
所述所述灌注及移植系统包括高通量血液采集管1，其头端沿供体的髂总静脉插入至供体的下腔静脉(图中标号B)；高通量血液采集管1上设有密集的微孔，大幅提高高通量血液采集管1在供体内的血液有效收集面积，增加供体血液的收集效率，实现供体血液的快速大量获取；高通量血液采集管1通过快速接头与收集管道2的第入口端连接；收集管道2的出口端通过快速接头与第一自动卷管器3的侧壁相接；填装管道4的入口端通过快速接头与第一自动卷管器3的侧壁相接，并最终与收集管道2的出口端连通；第一自动卷管器3可以实现非使用状态下收集管道2的收纳，并在需要使用收集管道2时实现收集管道2的快速释放与收集管道2在任意伸出长度的自动限位固定；
进一步的，储血罐5的入口端通过一快速接头与填装管道4的出口端连接；储血罐5的出口端通过节流阀门6与总输送管道7的入口端连接，当储血罐5中的供体血液储量达到一定体积时，可以人为开启节流阀门6，让血液在血液输送泵8制造的管内压力差作用下流入总输送管道7；总输送管道7的出口端通过第一三通阀9与第一血液输入管道91、第二血液输入管道92、第三血液输入管道93连接；血液输送泵8设置在总输送管道7上，血液输送泵8可以制造总输送管道7的管内压力差，从而推动血液从储血罐5经由总输送管道7流入第一血液输入管道91、第二血液输入管道92、第三血液输入管道93；第一离心泵101、第二离心泵102、第三离心泵103分别设置在第一血液输入管道91、第二血液输入管道92、第三血液输入管道93上，第一离心泵101、第二离心泵102、第三离心泵103可以分别制造第一血液输入管道91、第二血液输入管道92、第三血液输入管道93的管内压力差，从而推动血液进入对应体外膜肺装置的血液走行管道连接；
进一步的，第一血液输入管道91、第二血液输入管道92、第三血液输入管道93各自的入口端通过第一三通阀9与总输送管道7连接；第一血液输入管道91、第二血液输入管道92、第三血液输入管道93各自的出口端分别通过快速接头与第一体外膜肺装置281、第二体外膜肺装置282、第三体外膜肺装置283的血液输入端对应连接；第一血液输出管道111、第二血液输出管道112、第三血液输出管道113各自的入口端分别通过快速接头与第一体外膜肺装置281、第二体外膜肺装置282、第三体外膜肺装置283的血液输出端对应相接；第一血液输出管道111、第二血液输出管道112、第三血液输出管道113各自的出口端分别通过快速接头与第一灌注管卷管器121、第二灌注管卷管器122、第三灌注管卷管器123相接；第一离心泵101、第二离心泵102、第三离心泵103分别设置在第一血液输入管道91、第二血液输出管道92、第三血液输入管道93上；第一离心泵101、第二离心泵102、第三离心泵103可以分别制造第一血液输入管道91、第二血液输出管道112、第三血液输入管道93的管内压力差，从而在各个血液输出管道内推动血液流入对应的灌注管道；第一灌注管道131、第二灌注管道132、第三灌注管道133各自的入口端分别通过快速接头与第一灌注管卷管器121、第二灌注管卷管器122、第三灌注管卷管器123相接，并分别与第一血液输出管道111、第二血液输出管道112、第三血液输出管道113各自的出口端导通；
其中，第一灌注管卷管器121、第二灌注管卷管器122、第三灌注管卷管器123各自分别可以实现非使用状态下第一灌注管道131、第二灌注管道132、第三灌注管道133对应的收纳，并在需要使用第一灌注管道131、第二灌注管道132、第三灌注管道133时实现第一灌注管道131、第二灌注管道132、第三灌注管道133的快速释放以及在任意伸出长度的自动限位固定；第一灌注管道131、第二灌注管道132、第三灌注管道133设置有快拆卡扣(母扣)的出口端分别与血液快速灌注肝门静脉插管141、血液快速灌注动脉插管142、血液快速灌注髂总动脉插管143的远心端的快拆卡扣(公扣)相接；
进一步的，总温水输送管道17的入口端与恒温加热源27的温水出口相接；总温水输送管道17的出口端通过第二三通阀18与第三温水子管道173的入口端和温水输送管道19的入口端连接；第三温水子管道173的出口端通过快速接头与第三体外膜肺装置283连接；温水输送管道19的出口端通过第三三通阀20与第二温水子管道172的入口端与第一温水子管道171的入口端连接；第二温水子管道172的出口端通过快速接头与第二体外膜肺装置282连接；
进一步的，总冷却水输送管道26的入口端与恒温加热源27的冷却水入口相接；总冷却水输送管道26的出口端借第四三通阀24与第三冷却水子管道213的入口端和冷却水输送管道23的入口端连接；第三冷却水子管道213的出口端通过快速接头与第三体外膜肺装置283连接；冷却水输送管道23的出口端借第五三通阀22与第一冷却水子管道211的入口端与第二冷却水子管道212的入口端连接；第二冷却水子管道212的出口端通过快速接头与第二体外膜肺装置282连接；加压泵26设置在总温水输送管道17与总冷却水输送管道26的共同平行走行区域上，加压泵可以制造总温水输送管道17与总冷却水输送管道26的管内压力差，从而推动温水、冷却水在对应的温水、冷却水输送管道和对应体外膜肺装置的水浴走形管道中的热交换循环过程；
进一步的，第一气体阀门151、第二气体阀门152、第三气体阀门153均设置在氧气源15上；当氧气源15处于工作状态时，操作人员可以通过调整对应气体阀门的开度实现对相应的氧气输送管道的氧气流量大小的独立调控，以此调节通过对应氧气输送管道通入对应体外膜肺的混合气体中氧气与二氧化碳的占比；第一气体阀门151、第二气体阀门152、第三气体阀门153各自的输出端均分别与第一氧气输送管道161、第二氧气输送管道162、第三氧气输送管道163各自的入口端对应连接；第一氧气输送管道161、第二氧气输送管道162、第三氧气输送管道163各自的出口端分别与第一体外膜肺装置281、第二体外膜肺装置282、第三体外膜肺装置283的气体输入端连接。
实施例三：本实施例应当理解为至少包含前述任意一个实施例的全部特征，并在其基础上进一步改进；
示例性地，描述使用所述一种基于DCD的体外腹腔脏器灌注及移植系统的具体过程：
(1)在DCD供体体内建立腹腔脏器的原位常温区域灌注：常规消毒、铺巾，行腹部大十字形入路并行单侧腹股沟部切口术，依次切开皮肤、皮下肌层及腹膜，自动拉钩暴露腹腔脏器、肝上下腔静脉、腹主动脉、肝下下腔静脉、单侧髂总静脉与髂总动脉，对该侧髂总静脉行近端血管夹夹闭，远端结扎，同时对对侧的髂总静脉及其伴行的髂总动脉进行夹闭、对上下腔静脉及其伴行的腹主动脉进行夹闭。在该侧髂总静脉的中间段距离夹闭位置较远处的远心端行一字形横向切口切开该侧髂总静脉，将高通量血液采集管1的入口端向上插入切口以上的髂总静脉残端，确认插管无误后，固定高通量血液采集管1，将收集管道2的入口端从第一自动卷管器3中拉出至适合长度，并将高通量血液采集管1的出口端的快拆卡扣(公扣)与收集管道2的入口端的快拆卡扣(母扣)相连。
在上述手术操作完成且确认操作无误、待血流恢复稳定后，对该侧髂总动脉行近端血管夹夹闭，远端结扎，在该侧髂总动脉的中间段距离夹闭位置较远处的远心端行一字形横向切口切开该侧髂总动脉，将血液快速灌注髂总动脉插管143的出口端向上插入切口以上的髂总动脉残端，确认插管无误后，固定血液快速灌注髂总动脉插管143，将第三灌注管道133的出口端从第一灌注管卷管器123中拉出至适合长度，并将血液快速灌注髂总动脉插管143入口端的快拆卡扣(公扣)与第三灌注管道133出口端的快拆卡扣(母扣)相连；
在上述手术操作完成且确认操作无误、待血流恢复稳定后，开启血液输送泵8、开启节流阀门6，使供体血液流入储血罐5并进入总输送管道7；开启第三血液输入管道93方向的第一三通阀9、第三离心泵103，使供体血液进入第三血液输入管道93并进入第三体外膜肺装置283；开启第三气体阀门153、开启恒温加热源27、开启加压泵26、开启第三温水子管道173方向的第二三通阀18、开启第三冷却水子管道213方向的第五三通阀24，使得供体血液在经过第三体外膜肺装置283时得到充分的氧合作用并转化为富氧血液，随即依次经由第三血液输出管道113、第三灌注管道133、血液快速灌注髂总动脉插管143离开体外装置进入DCD供体的髂总动脉/腹主动脉C。至此，DCD供体体内的腹腔脏器的原位常温区域灌注建立完毕。
(2)无缺血供体腹腔脏器获取手术(以肝脏为例)：在上述腹腔脏器充分拉钩暴露的前提下，充分游离左三角韧带、冠状韧带、肝圆韧带及右三角韧带等肝周韧带。游离胆总管、胆囊管及胆囊动脉，予以结扎胆囊动脉，离断胆囊管并切除胆囊，靠近肝的下缘处离断胆总管，用头皮针细软管插入胆总管妥善固定以用于引流胆汁。细致游离肝左右动脉，胃十二指肠动脉，肝固有动脉，肝总动脉，脾动脉，胃左动脉及腹腔干，沿途可先结扎胃十二指肠，胃左动脉。继续在肝门处游离门静脉，向上至左右门静脉分叉处，向下至胰腺上缘。依次结扎肝脏后方的肝短静脉和右肾上腺静脉。暴露右侧髂窝区，仔细游离并取一段长3-4cm长的髂静脉(髂总静脉或者髂右静脉)。将取出的髂静脉在距离左右门静脉分叉2cm处与门静脉垂直方向行髂静脉-门静脉端侧连续吻合以建立灌注时门静脉侧支静脉。将一出口端带有快拆卡扣(母扣)的血液快速灌注肝门静脉插管141插入吻合好的门静脉侧枝并固定好，血液快速灌注肝门静脉插管141的远端用阻断钳阻断以防止门静脉血液流出。结扎脾动脉或胃十二指肠动脉远端，将入口端带有快拆卡扣(公扣)的血液快速灌注动脉插管142插入脾动脉近端并妥善固定，血液快速灌注动脉插管142的入口端用阻断钳阻断。待装置灌注参数稳定后，将第一灌注管道131的出口端从第一灌注管卷管器121中拉出至适宜长度，将第一灌注管道131出口端的拆卡扣(母扣)与建立好的血液快速灌注肝门静脉插管141入口端的快拆卡扣(公扣)相连；将第二灌注管道132的出口端从第二灌注管卷管器122中拉出至适宜长度，并将第二灌注管道132出口端的拆卡扣(母扣)与建立好的脾动脉-肝动脉侧支血液快速灌注动脉插管142入口端的快拆卡扣(公扣)相连。
随后，阻断门静脉远端，松开夹闭血液快速灌注肝门静脉插管141的血管钳，开启第一血液输入管道91方向的第一三通阀9、第一离心泵101，使供体血液进入第一血液输入管道91并进入第一体外膜肺装置281，开启第一气体阀门151、开启第一温水子管道171方向的第二三通阀18、开启第一冷却水子管道211方向的第五三通阀24，使得供体血液在经过第一体外膜肺装置281时得到充分的氧合作用并转化为富氧血液，随即依次经由第一血液输出管道111、第一灌注管道131、血液快速灌注肝门静脉插管141离开体外装置进入DCD供体的肝门静脉D。至此，无缺血DCD供体肝脏移植的体外髂静脉-门静脉侧支循环建立；阻断肝动脉远端，松开夹闭血液快速灌注动脉插管142的血管钳，开启第二血液输入管道92方向的第一三通阀9、第二离心泵102，使供体血液进入第二血液输入管道92并进入第二体外膜肺装置282，开启第二气体阀门152、开启第二温水子管道172方向的第二三通阀18、开启第二冷却水子管道212方向的第五三通阀24，使得供体血液在经过第二体外膜肺装置282时得到充分的氧合作用并转化为富氧血液，随即依次经由第二血液输出管道112、第二灌注管道132、血液快速灌注动脉插管142离开体外装置进入DCD供体的脾动脉/肝动脉E。至此，无缺血DCD供体肝脏移植的体外脾动脉/肝动脉侧支循环建立。由此，供体肝脏的体外常温机械灌注回路建立。上述整个管道连接过程均不阻断门静脉及肝动脉的血流。随后，依次离断腹腔干、门静脉、肝上下腔静脉及肝下下腔静脉，并关闭第三血液输入管道93方向的第一三通阀9；修整肝脏，结扎肝上下腔静脉周围的膈静脉或其他出血口，再次试漏未见明显出血点后，将胆汁引流管延长接管并计量。该过程中供肝始终保持血流不中断。
(3)无缺血供体肝脏植入手术：受体常规消毒铺巾，使用常规方法将病肝切除，并确切止血。用阻断钳阻断肝上下腔静脉，松开肝下下腔静脉阻断钳，在不停止灌注的情况下将供体肝脏连同灌注管路平移置入受体腹腔；以4-0prolene线快速连续吻合肝上下腔静脉；以6-0prolene线快速连续吻合门静脉；以8-0prolene缝线快速重建肝动脉，整个血管吻合过程中持续进行常温机械灌注以保证供体肝脏门静脉和肝动脉血流不中断。同时开放门静脉，肝动脉，然后通过肝下下腔静脉插管放出大约200mL灌注血液以免供体肝脏残留的灌注血液冲入受体体内。然后开放受体肝上上腔静脉，停止不中断血流器官灌注装置灌注并将肝动脉和门静脉插管全部拆卸移除。移除肝下下腔静脉插管并用阻断钳阻断肝下下腔静脉，行供受体肝下下腔静脉端端连续吻合。移除供体肝脏胆总管插管，行受体的胆总管端端连续吻合。清洗腹腔，确切止血及放置引流管后关腹。该过程中供体肝脏始终保持血流不中断。
至此，包括DCD供体体内建立腹腔脏器的原位常温区域灌注、无缺血供体肝脏获取手术、无缺血供体肝脏植入手术三个过程供体肝脏始终保持血流不中断，完全避免了缺血再灌注损伤，且针对DCD供体建立了有效的体外模拟心肺循环过程，以此达到最佳移植疗效。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种部件。而且，关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合，如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，随着技术发展其中的元素可以更新，即许多元素是示例，并不限制本公开或权利要求的范围。
在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如，已经示出了众所周知的电路，过程，算法，结构和技术而没有不必要的细节，以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置，并且不限制权利要求的范围，适用性或配置。相反，前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。
综上，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。
Claims (4)
1.一种基于DCD的体外腹腔脏器灌注及移植系统，其特征在于，所述灌注及移植系统通过从供体体内收集血液，并将血液通过体外心肺模拟模块进行氧合、保温处理后，重新回输到供体体内的腹腔脏器以维持供体正常的生理活性；
所述灌注及移植系统包括：
下腔静脉血液快速采集模块，包括高通量血液采集管（1）、储血罐（5）以及血液输送泵（8），所述下腔静脉血液快速采集模块被配置为将供体体内的血液进行快速收集与暂时性储存，以持续性向体外心肺模拟模块供血；
体外心肺模拟模块，包括体外膜肺单元以及氧气输送单元，所述体外心肺模拟模块被配置为对采集到的静脉血进行体外的人工氧合与保温，保持供体灌注血液的血细胞活性，实现供体自身血液的正常循环；其中，所述体外膜肺单元包括体外膜肺装置，与所述体外膜肺装置配套的血液出入管道和离心泵；所述氧气输送单元包括氧气源（15）、独立气体阀门以及配套的输气管道；
恒温制热模块，包括温水管道、冷却水管道、恒温加热源（27）和加压泵（26）；
血液快速灌注模块，当中包括血液快速灌注肝门静脉插管（141）、血液快速灌注动脉插管（142）、血液快速灌注髂总动脉插管（143）以及以上各插管的第一离心泵（101）、第二离心泵（102）以及第三离心泵（103）；
其中，所述高通量血液采集管（1）在血流采集开始前通过手术置入供体的髂总静脉，并延伸至下腔静脉的髂总静脉分支以上；所述高通量血液采集管（1）的近心端一侧的管壁带有微孔，以保证血液回收的高效性；所述高通量血液采集管（1）的远心端的管壁无微孔并设置有快拆卡扣，与收集管道（2）的入口端的快拆卡扣相接；所述下腔静脉血液快速采集模块包括第一自动卷管器（3），用于收纳与固定收集管道（2）；所述第一自动卷管器（3）在侧壁上设置有快速接头，并使用快速接头分别连接并导通所述收集管道（2）与填装管道（4）；所述收集管道（2）在非使用状态下收纳于所述第一自动卷管器（3）；所述收集管道（2）的出口端通过快速接头与所述第一自动卷管器（3）相连；所述储血罐（5）与所述填装管道（4）通过快速接头相连；所述储血罐的出口端通过节流阀门与总输送管道连接；所述血液输送泵（8）设置在所述总输送管道（7）上；所述总输送管道（7）通过三通阀与所述体外心肺模拟模块部分连接；
其中，所述储血罐（5）用于将从供体收集到的血液进行临时储存，并由所述血液输送泵（8）驱动血液通过所述总输送管道（7）流入所述体外心肺模拟模块中作进一步处理；体外膜肺单元包括三套独立的子单元；每套子单元均包括顺序连接的血液输入管道、体外膜肺装置、血液输出管道、离心泵、灌注管卷管器、灌注管道，以及与三套独立的子单元各自连接的血液快速灌注肝门静脉插管（141）、血液快速灌注动脉插管（142）、血液快速灌注髂总动脉插管（143）；
每个所述体外膜肺装置内部包括水浴走行管道与血液走行管道，两者之间通过导热性良好的防水材料相隔，防止流经所述血液走行管道的供体血液有效成分渗入所述水浴走行管道；
其中，在每套子单元中，所述体外膜肺装置内的血液走行管道的输入端通过快速接头与所述血液输入管道连接；血液走行管道的输出端通过快速接头与所述血液输出管道连接；所述离心泵分别设置在对应的血液输入管道或血液输出管道上，以驱动血液通过体外膜肺装置；所述灌注管卷管器用于收纳与固定对应的灌注管道；所述血液输出管道通过设置在灌注管卷管器侧壁的快速接头与所述灌注管道连接；所述灌注管道通过设置在其输出端的快拆卡扣分别与血液快速灌注肝门静脉插管（141）、血液快速灌注动脉插管（142）、血液快速灌注髂总动脉插管（143）连接。
2.如权利要求1所述灌注及移植系统，其特征在于，在所述氧气输送单元中，三个所述气体阀门安装在所述氧气源（15）上，并分别连接到氧气输送管道，使得所述氧气源（15）分别通过三段所述氧气输送管道与三个所述体外膜肺装置气密性连接；通过所述气体阀门独立控制每段所述氧气输送管道的氧气流量大小，以此调节通过每段氧气输送管道通入一个体外膜肺装置的混合气体中氧气与二氧化碳的比例。
3.如权利要求2所述灌注及移植系统，其特征在于，所述恒温制热模块中，由恒温加热源（27）加热流通温水后，通过加压泵（26）将温水驱动流向温水管道，并进一步分支为三段温水子管道，以将温水输送到三个所述体外膜肺装置内的水浴走行管道；温水流经水浴走行管道后，分别流入三段冷却水子管道，并进一步交汇于冷却水管道后，最终流回恒温加热源（27）的输入端完成水流循环。
4.如权利要求3所述灌注及移植系统，其特征在于，在所述血液快速灌注模块中，
所述血液快速灌注肝门静脉插管（141）在血流采集开始前通过手术置入人工构建的肝门静脉侧支，并延伸至第一肝门内；
所述血液快速灌注动脉插管（142）在血流采集开始前通过手术置入人工构建的脾动脉-肝动脉侧支，并延伸至第一肝门内；
所述血液快速灌注髂总动脉插管（143）在血流采集开始前通过手术置入血液供体的髂总动脉，并延伸至腹主动脉的双侧髂总动脉分支处以上；所述血液快速灌注髂总动脉插管（143）的近心端的管头外壁设置有充气球囊，在所述血液快速灌注髂总动脉插管（143）设置到位后，所述充气球囊展开并扩张腹主动脉管腔，以防止血液倒流。
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