CN118303391B - 器官转运机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及器官移植领域,公开了一种器官转运机。本发明的器官转运机包括机身主体、器官仓和灌注组件,机身主体限定出功能腔;器官仓放置于功能腔中,器官仓具有用于承载离体器官的承托件;部分灌注组件插入至器官仓中用于与离体器官连接,以对离体器官进行血液循环;其中,器官转运机还设置有驱动组件,驱动组件设置于承托件的下方,以驱动承托件带动离体器官沿竖直方向往复运动。该种器官转运机的器官保存效果较好,能够减小器官移植转运过程中的损伤,提高器官移植的成功率。
Description
技术领域
本发明涉及器官移植领域,尤其涉及一种器官转运机。
背景技术
器官移植技术通过将健康的人体器官移植到需要的患者体内,来替代患者因疾病或损伤而失去功能的器官。从早期的肾脏移植、肝脏移植,到现在的肺脏移植、心脏移植等,器官移植的范围不断扩大,技术也日益成熟。
现有技术中,器官移植常采用“冷移植”技术,也被称为缺血性移植或冷冻保存移植,是指通过大量的灌注液和冷冻保存来准备和保存移植器官。这种技术在器官离开人体后,将器官保存在低温环境中,以延长器官的存活时间,从而便于转运到受体所在地点。然而,这种保存方法虽然可以延长器官的存活时间,但是由于对器官的供血完全中断,器官的缺血损伤不可避免,器官移植的成功率不高、移植的疗效不佳。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种器官转运机,该种器官转运机的器官保存效果较好,能够减小器官移植转运过程中的损伤,提高器官移植的成功率。
根据本发明的第一方面实施例的器官转运机,包括:
机身主体,所述机身主体限定出功能腔;
器官仓,所述器官仓放置于所述功能腔中,所述器官仓具有用于承载离体器官的承托件;
灌注组件,部分所述灌注组件插入至所述器官仓中用于与所述离体器官连接,以对所述离体器官进行血液循环;
其中,所述器官转运机还设置有驱动组件,所述驱动组件设置于所述承托件的下方,以驱动所述承托件带动离体器官沿竖直方向往复运动。
根据本发明实施例的器官转运机,至少具有如下有益效果:
本申请的器官转运机不仅设置有灌注组件以维持离体器官的活性,还设置有驱动组件用于带动离体器官运动以促进器官内的血液流通,该种器官转运机的器官保存效果较好,能够减小器官移植转运过程中的损伤,提高器官移植的成功率。
根据本发明的一些实施例,所述器官仓包括可盖合的第一箱体和第二箱体,所述承托件设置于所述第一箱体中,所述器官仓内还设置有柔性材料制成的保护件,所述保护件能够覆盖于所述离体器官上,以使所述保护件和所述承托件共同限定所述离体器官的位移。
根据本发明的一些实施例,所述承托件由柔性材料制成,当所述承托件承载有所述离体器官时,所述承托件发生下凹变形;
其中,所述驱动组件包括第一气囊和驱动电机,所述驱动电机用于驱动所述第一气囊沿竖直方向往复移动,当所述第一气囊与所述承托件抵接并驱动所述承托件上移时,所述承托件逐渐趋于平整;
或者,所述驱动组件包括第一气囊和气泵,所述气泵用于向所述第一气囊中充气或放气,以使所述第一气囊体积增大或缩小,当所述第一气囊体积增大直至与所述承托件抵接并驱动所述承托件上移时,所述承托件逐渐趋于平整。
根据本发明的一些实施例,所述灌注组件包括用于与所述离体器官的动脉连接的第一供血管、用于与所述离体器官的门静脉连接的第二供血管、以及与所述离体器官的下腔静脉连接的第一排血管,所述灌注组件还包括血液过滤器和血液泵,所述第一排血管与所述血液过滤器连通,所述第一供血管和所述第二供血管分别与所述血液泵连通,所述血液泵用于将所述血液过滤器过滤后的血液输送回所述离体器官。
根据本发明的一些实施例,所述灌注组件还包括血氧混合模块,所述血液泵的出液管分支有第一支管和第二支管,所述第一支管和所述第二支管用于流通非氧合血,所述第一支管与所述血氧混合模块连通,以使所述非氧合血转换为氧合血,所述血氧混合模块的出液管分支有用于流通所述氧合血的第三支管和第四支管,所述第二支管和所述第三支管均与所述第二供血管连通,所述第四支管与所述第一供血管连通。
根据本发明的一些实施例,所述第二支管设置有第一电动阀,所述第三支管设置有第二电动阀,所述器官转运机还包括控制器,所述控制器分别控制所述第一电动阀和所述第二电动阀的开度,以调节所述第二供血管中的氧合血和非氧合血比例。
根据本发明的一些实施例,所述器官转运机具有预灌注模式和灌注模式,在所述预灌注模式下,所述控制器分别控制所述第一电动阀和所述第二电动阀的开度,以使所述第一供血管和第二供血管的流量比例维持在1:3至1:4之间;在所述灌注模式下,所述控制器分别控制所述第一电动阀和所述第二电动阀的开度,以使所述第二供血管中的血氧饱和度维持在60%至75%之间。
根据本发明的一些实施例,所述灌注组件还包括含有第一药剂的第一输药器,所述第一输药器与所述血液过滤器连通,以向所述血液过滤器中的血液注入所述第一药剂;
和/或,所述灌注组件还包括含有第二药剂的第二输药器,所述第二输药器与所述第一供血管连通,以向所述第一供血管中的血液注入所述第二药剂。
根据本发明的一些实施例,所述器官转运机还包括控制器,所述灌注组件包括含有第二药剂的第二输药器,所述第二输药器与所述第一供血管连通,所述第一供血管设置有用于检测所述第一供血管中流量的第一流量传感器,当所述第一流量传感器检测到的流量数据小于第一设定值时,所述控制器控制所述第二输药器工作,以向所述第一供血管中的血液注入所述第二药剂。
根据本发明的一些实施例,所述灌注组件包括加热模块和血氧混合模块,所述加热模块用于给所述血氧混合模块供热,以使所述血氧混合模块的出液温度处于第一温度范围以内;
所述灌注组件还包括制氧模块,所述制氧模块包括与所述功能腔连通的第一通道、与外部环境连通的第二通道、以及设置于所述第一通道和所述第二通道交接处的切换阀,所述第一通道和所述第二通道用于导出所述制氧模块产生的热量,所述器官转运机还包括控制器,所述切换阀受所述控制器的控制调节所述第一通道和所述第二通道的开度,以使所述功能腔中的温度处于第一温度范围以内。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明,其中:
图1为本发明实施例的器官转运机的结构示意图;
图2为本发明实施例的器官仓、驱动组件和灌注组件的连接关系示意图;
图3为图1中A区域的放大示意图;
图4为图1中B区域的放大示意图。
附图标记:
机身主体100;功能腔110;第二温度传感器111;
器官仓200;第一箱体210;承托件211;第二箱体220;保护件221;
灌注组件300;第一供血管310;第一流量传感器3101;第一压力传感器3102;第二供血管311;第二流量传感器3111;第二压力传感器3112;第一排血管312;第一排液管313;第二排液管314;血液过滤器320;血液泵330;第一支管331;第二支管332;第一电动阀3321;血氧混合模块340;第三支管341;第二电动阀3411;第四支管342;第一温度传感器343;加热模块350;制氧模块360;第一通道361;第二通道362;切换阀363;第一输药器370;第二输药器375;
驱动组件400;第一气囊410;驱动电机420;转接件430;
控制器500;显示器550。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、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。
在本发明的描述中,若干的含义是一个以上,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
本发明的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
器官移植技术通过将健康的人体器官移植到需要的患者体内,来替代患者因疾病或损伤而失去功能的器官。从早期的肾脏移植、肝脏移植,到现在的肺脏移植、心脏移植等,器官移植的范围不断扩大,技术也日益成熟。
现有技术中,器官移植常采用“冷移植”技术,也被称为缺血性移植或冷冻保存移植,是指通过大量的灌注液和冷冻保存来准备和保存移植器官。这种技术在器官离开人体后,将器官保存在低温环境中,以延长器官的存活时间,从而便于转运到受体所在地点。然而,这种保存方法虽然可以延长器官的存活时间,但是由于对器官的供血完全中断,器官的缺血损伤不可避免,器官移植的成功率不高、移植的疗效不佳。
为解决上述问题,本申请第一方面实施例提出了一种器官转运机,该器官转运机包括机身主体100、器官仓200和灌注组件300,其中,机身主体100内部限定出功能腔110,器官仓200和灌注组件300设置于功能腔110中。器官仓200容置离体器官,离体器官可以是心脏、肝脏、肾脏等。器官仓200设置有承托件211,承托件211用于承载离体器官。承托件211由硅胶、PU(聚氨酯)等柔性材料制成,该种柔性材料较为柔软并具有较好的韧性和耐化学性,能够对离体器官软性支撑的同时不容易受到血液、组织液等的腐蚀。
可以理解的是,器官仓200与机身主体100为可拆卸连接,器官仓200能够由机身主体100内取出,以放置于手术台附近,从而器官从人体取出后能够较快放置于器官仓200中,减少器官缺血缺氧的时间。
灌注组件300设置于功能腔110中,灌注组件300中的供液管和排液管插入至器官仓200中,并与离体器官连接,从而能够对离体器官进行血液循环,减少离体器官因缺血造成损伤的概率。以如图1和图2所示的用于肝脏转运的器官转运机为例,灌注组件300的供液管包括有与肝动脉连接的第一供血管310、与肝脏的门静脉连接的第二供血管311以及与肝脏的下腔静脉连接的第一排血管312。灌注组件300还包括用于排出肝脏渗透液的第一排液管313以及用于排出胆汁的第二排液管314,第一排液管313连通血液过滤器320,第二排液管314连通有胆汁收集袋。灌注组件300的供液管和排液管均为柔性管,能够随离体器官的移动而移动,避免损伤器官。可以理解的是,各供液管和排液管的具体设置数量可以根据离体器官的灌注需求进行调整。
灌注组件300还包括有血液过滤器320、制氧模块360、血液泵330等生命维持部件,用于保证血液循环过程中的血氧、温度、营养物质等各种参数保持在设定范围内,从而使离体器官在体外保持活性。
需注意的是,本申请的器官转运机还包括有驱动组件400,驱动组件400设置于承托件211的下方,以驱动承托件211带动离体器官沿竖直方向往复运动,从而能够促进离体器官内部的血液流通,降低局部血管堵塞的可能性。
基于上述可以发现,本申请的器官转运机不仅设置有灌注组件300以维持离体器官的活性,还设置有驱动组件400用于带动离体器官运动以促进器官内的血液流通,该种器官转运机的器官保存效果较好,能够减小器官移植转运过程中的损伤,提高器官移植的成功率。
在一些实施例中,器官仓200包括可盖合的第一箱体210和第二箱体220,在如图2所示的实施例中,第一箱体210为底部的基体,承托件211设置于第一箱体210中,第二箱体220为顶部的盖体,第一箱体210和第二箱体220共同限定出容置腔。第一箱体210和第二箱体220可以单侧铰接,另一侧可拆卸连接,从而第二箱体220能够相对于第一箱体210转动,以使器官仓200内的容置腔打开。又或者,第一箱体210和第二箱体220的两侧均可以是插接、锁扣连接等可拆卸连接方式,从而第二箱体220能够与第一箱体210分离,以便于露出第一箱体210的容置腔。
器官仓200内的容置腔还设置有柔性材料制成的保护件221,保护件221的制造材料可以与承托件211的材料相同,也可以不一致,但同样需具有较好的韧性和耐化学性能。保护件221能够覆盖于离体器官上,从而,保护件221和承托件211分别位于离体器官的上下侧对离体器官进行包覆,进而共同限定离体器官的位移,以避免离体器官在转运过程中移动与容置腔的腔壁造成碰撞损伤。
可以理解的是,第一箱体210的顶部具有第一开口,第二箱体220的底部具有第二开口,当第一箱体210和第二箱体220盖合时,第一开口和第二开口相对接,以使第一箱体210和第二箱体220限定出封闭的用于容置离体肝脏的容置腔。
需说明的是,在如图2所示的实施例中,承托件211设置于第一箱体210上,保护件221设置于第二箱体220上,离体器官放置于承托件211上后,离体器官的顶部露出于第一开口,保护件221设置于第二箱体220的第二开口处,当第一箱体210和第二箱体220盖合时,保护件221与离体器官抵接,并根据离体器官的顶面形状发生变形,从而包覆于离体器官的顶面,该种结构的器官仓200在进行第一箱体210和第二箱体220盖合锁紧的同时实现了对离体器官的固定,操作较为方便快捷。
在另一些实施方式中(图中未示出),保护件221与第一箱体210可拆卸连接,当离体器官放置于承托件211上后,再将保护件221覆盖于离体器官上,并使其与第一箱体210连接固定,然后盖上第二箱体220形成密闭腔室。该种结构的器官仓200与离体器官的适配性较好,能够根据离体器官的尺寸调节保护件221与离体器官的抵接位置和抵接力度。
在相关技术中,离体器官平摊于器官仓200中,其中,离体器官与承托件211接触的底部区域由于受到离体器官自身重力的压迫,灌注的血液很难通过压迫得较为严重的器官底部区域,导致器官底部容易出现局部缺血从而导致损坏。
为保证离体器官的底部的血液流通,本申请还做出了以下改进:在一些实施例中,承托件211由柔性材料制成,形成如图2所示的薄膜状的吊袋结构。当承托件211承载有离体器官时,承托件211发生下凹变形。可以理解的是,承托件211会施加给离体器官朝向接触点的法向的压力F,该压力F沿竖直方向的分力用以平衡离体器官的重力,该压力F的沿水平分力成为了挤压离体器官的有害的应力。可以理解的是,水平分力越大,离体器官的内部挤压越严重,对离体器官的损伤越大。为此,本申请实施例的驱动组件400用以驱动离体器官沿上下方向运动以改变其内部应力,从而产生类似于按摩的效果,促进离体器官底部的血液流通。
具体的,本申请的驱动组件400包括第一气囊410和驱动电机420,第一气囊410设置于承托件211的下方,在初始状态下,第一气囊410可以与承托件211抵接,也可以与承托件211间隔设置。驱动电机420可以设置于功能腔110内,也可以如图1所示设置于功能腔110外,根据器官转运机的空间设计进行具体排布。驱动电机420与第一气囊410传动连接,第一气囊410受到驱动电机420的驱动,第一气囊410能够朝向承托件211移动直至与承托件211抵接,然后,受驱动电机420的驱动,第一气囊410驱动承托件211沿竖直方向往复移动。可以理解的是,当承托件211上放置有离体器官时,承托件211带动离体器官上下运动,从而促进离体器官内部的血液流通,降低局部血管堵塞的可能性。
在如图2所示的实施方式中,驱动组件400包括有设置于功能腔110外的电机以及穿设于器官仓200的转接件430,转接件430与第一气囊410抵接,第一气囊410为柔性结构,能够与承托件211柔性抵接,避免第一气囊410与承托件211抵接时损伤到离体器官。
接下来,以如图1和图2所示的实施例为例,对第一气囊410与承托件211的抵接过程及离体器官的血液流通性进行具体分析:
首先,当第一气囊410位于下极限位时,第一气囊410与承托件211未接触或不受力,此时离体器官只与承托件211接触。压力F的水平分力达到最大,离体器官内部挤压力最大,重力和内部挤压力全部作用在离体器官的下部,导致灌注血液更易从挤压力相对较小的离体器官上部的毛细血管中通过,离体器官下部的毛细血管中因为内应力较大,血液流动难度大,易缺血。
当第一气囊410受驱逐渐上行时,承托件211与第一气囊410的接触面积逐渐增大,承托件211逐渐趋于平整,承托件211与离体器官接触点的水平分力逐渐减小(接触点法向与水平方向夹角增大),内部挤压力逐渐减小,离体器官逐渐摊开。离体器官内部毛细血管中流动的血液压差逐渐减小,灌注血液在整个离体器官中的流通性趋于最佳状态。离体器官的大部分细胞都能获得血液供应。
当第一气囊410到达上极限位时,第一气囊410与承托件211有最大的接触面积,承托件211与离体器官接触点的水平分力为0,内部挤压力达到最小,离体器官完全摊开。离体器官内部毛细血管中流动的血液压差达到最小,灌注血液在整个离体器官中的流通性达到最佳状态。离体器官的大部分细胞都能获得充足的血液供应。
当第一气囊410受驱从上极限位下行时,第一气囊410与承托件211的接触面积逐渐减小,承托件211与离体器官接触点的水平分力逐渐增加,内部挤压力逐渐增加,离体器官内部的不同部位的毛细管中血液流通性发生改变。在内应力作用下,一部分毛细血管的血液加速流通,一部分毛细血管的血液减速流通,一部分毛细血管的血液流通性保持不变。因为内部毛细血管中不同的流通性,导致离体器官的重心会发生微小的变化,从而改变了离体器官最大受力点的位置,也就由不同的细胞承受最大的压力,从而改变了下部细胞的血液供应状态,保证下部细胞不出现长时间缺血的状态,减小了细胞损伤。
当第一气囊410移动到下极限位后,又继续上行重复上述过程,经过多次往复运动后,器官中的同一位置的毛细血管中的压力和流量都不相同,从而能保证大部分的细胞都处于不缺血的状态。
可以理解的是,区别于图2所示的驱动电机420驱动第一气囊410移动的驱动方式,在另一些实施方式中(图中未示出),驱动组件400包括第一气囊410和气泵,通过气泵给第一气囊410充气或放气,从而使第一气囊410的体积增大或者缩小。初始状态下第一气囊410可以与承托件211不抵接,充气过程中第一气囊410的体积逐渐增大,第一气囊410的顶端逐渐靠近于承托件211直至与其抵接,随着第一气囊410的继续膨胀,第一气囊410能够带动承托件211上移,在此过程中,承托件211逐渐趋于平整,离体器官所受水平分力逐渐减小。
在一些实施例中,灌注组件300包括用于与离体器官的动脉连接的第一供血管310、用于与离体器官的门静脉连接的第二供血管311、以及与离体器官的下腔静脉连接的第一排血管312。需注意的是,灌注组件300还包括血液过滤器320和血液泵330,血液过滤器320具有存储血液和滤除血液中的血栓、器官脱落碎片的功能。血液泵330抽取血液存储过滤器中的血液,以模拟心脏搏动方式泵出血液。其中,第一排血管312与血液过滤器320连通,第一供血管310和第二供血管311分别与血液泵330连通,从而,由下腔静脉排出的血液经过血液过滤器320的过滤后,受血液泵330的驱动输送回器官仓200中的离体器官中。
进一步的,如图1至图3所示,灌注组件300还包括血氧混合模块340,血液泵330的出液管分支为第一支管331和第二支管332,可以理解的是,第一支管331和第二支管332输送的是下腔静脉排出的血液,该血液的血氧饱和度较低,为方便描述,将未经过血氧混合模块340的血液命名为非氧合血,经过血氧混合模块340氧合后的血液命名为氧合血,可以理解的是,非氧合血的血氧饱和度低于氧合血的血氧饱和度,由此,第一支管331和第二支管332均用于流通非氧合血。其中,第一支管331与血氧混合模块340连通,以将非氧合血转换为氧合血,血氧混合模块340的出液管分支为第三支管341和第四支管342,可以理解的是,第三支管341和第四支管342中流通氧合血。
需注意的是,第二支管332和第三支管341均与第二供血管311连通,以将部分非氧合血和部分氧合血混合后通过第二供血管311输入至门静脉中。第四支管342与第一供血管310连通,以将氧合血输入至器官动脉中。该种设计方式通过一个血氧混合模块340实现了对具有不同血氧饱和度要求的供血管的供血,从而相对应的,灌注组件300还包括与血氧混合模块340配套的制氧模块360、加热模块350,由此,制氧模块360、加热模块350也仅需设置一个,减少了器官转运机的零部件数量,有利于缩小器官转运机的体积,降低器官转运机的制造成本。需解释的是,制氧模块360用于供给血氧混合模块340氧气,制氧模块360可以根据设置值改变工作状态,提供不同氧气浓度和流量的清洁气体,加热模块350用于给血氧混合模块340供热,以维持氧合血的温度。
进一步的,第二支管332设置有第一电动阀3321,第三支管341设置有第二电动阀3411,器官转运机还包括有控制器500,控制器500能够分别控制第一电动阀3321和第二电动阀3411的开度,以调节第二供血管311中的氧合血和非氧合血比例,从而调节供给到门静脉血管中的血液的血氧饱和度。需解释的是,阀的开度通常指的是阀门开启或关闭的程度,开度越大,通过阀的流量越大,开度越小,通过阀的流量越小。
需说明的是,第一电动阀3321和第二电动阀3411除了能够通过调节第二供血管311中的血氧饱和度外,还能够用于控制动脉的压力和流量。具体的,当第一电动阀3321和第二电动阀3411的开度降低时,通过第一电动阀3321和第二电动阀3411的血液流量变小,从而门静脉中的灌注流量和灌注压力减小。在血液泵330转速一定也即总灌注流量一定的情况下,从而动脉中的灌注流量和灌注压力升高。反之,若第一电动阀3321和第二电动阀3411的开度升高,则动脉中的灌注流量和灌注压力下降。
在如图1所示的实施例中,第一供血管310设置有第一压力传感器3102和第一流量传感器3101,第二供血管311设置有第二压力传感器3112和第二流量传感器3111,控制器500能够分别与第一压力传感器3102、第一流量传感器3101、第二压力传感器3112和第二流量传感器3111通讯连接,从而能够实时检测门静脉和动脉中的血压和血液流量,以便于控制器500及时进行调控。
进一步的,器官转运机具有预灌注模式和灌注模式,可以理解的是,在器官转运机与器官连接之前,需要运行预灌注模式,以便于排空管路中的空气,并对设备进行试运行。在预灌注模式下,控制器500分别控制第一电动阀3321和第二电动阀3411的开度,以使第一供血管310和第二供血管311的流量比例维持在1:3至1:4之间 。当离体器官放置于器官仓200中并连接好各个管路后,将器官转运机切换至灌注模式,在灌注模式下,血液泵330转速按正弦方式变化,模拟心脏搏动的方式进行血液输出。控制器500控制第一电动阀3321和第二电动阀3411的开度,以使动脉压力保持在设定范围内,同时控制第二支管332和第三支管341的流量,以调节第二供血管311中的氧合血和非氧合血的混合比例,从而将第二供血管311中的血氧饱和度维持在60%至75%之间。
在一些实施例中,器官离体灌注过程中,需要不断补充器官自身的营养消耗,并防止凝血和炎症等的发生,由此,在血液泵330之前的管路中连接有第一输药器370,第一输药器370含有用于补充营养物质和抗生素等药物的第一药剂,能够向管路中补入第一药剂从而使第一供血管310和第二供血管311中的血液都能够得到营养物质和药物的补充。在如图1所示的实施例中,第一输药器370与血液过滤器320连通,从而能够向血液过滤器320中的血液注入第一药剂,然后经由血液泵330输送至门静脉和动脉中。需说明的是,第一药剂可以是肝素、胰岛素、葡萄糖、抗生素等药物中的一种或其组合。第一输药器370可以是一个,也可以设置有多个,分别用于注射不同的第一药剂。
另外,如果不加干预,随着器官离体时间延长,动脉流阻也会逐渐升高,由于动脉灌注压力保持在设定范围内,从而动脉灌注流量会逐渐降低,当动脉灌注流量低于限值时,动脉灌注不足,需要在动脉注入血管活性药物来降低动脉流阻,提高灌注流量。从而,在本申请中,灌注组件300还包括含有第二药剂的第二输药器375,第二输药器375可以是血管活性药物,用于降低动脉流阻,以提高动脉的灌注流量。需注意的是,第二输药器375与第一供血管310连通,只需向第一供血管310中的血液注入第二药剂。
需说明的是,第一输药器370和第二输药器375均为自动输药器,受控制器500作用能够自动进行药物注射,无需人工进行手动注射。在一些实施例中,控制器500检测第一流量传感器3101的流量数据,当检测到的流量数据小于第一设定值时,控制器500控制第二输药器375工作,以向第一供血管310中的血液注入第二药剂以降低动脉阻抗,提高动脉流量。
在一些实施例中,如图1、图3和图4所示,本申请的器官转运机还具有加热和保温两种温控阶段。其中,在加热阶段时,加热模块350用于对血氧混合模块340加热进行加热,同时通过第一温度传感器343检测血氧混合模块340中热交换水的温度,防止热交换水的温度过高破坏血液细胞。第一温度传感器343检测血氧混合模块340出液管的血液温度,该测量值即为灌注温度。通过使用PID算法(PID控制算法是结合比例、积分和微分三种环节于一体的控制算法)控制加热模块350的加热效率,使第一温度传感器343反馈的温度第一温度范围以内。灌注温度达到设置范围内后,进入保温阶段。
在保温阶段,由于制氧模块360使用分子筛式制氧,为此可以将制氧过程中产生的热量通过散热风道导入功能腔110中,对功能腔110内气体进行加热,利用制氧模块360产生的余热对功能腔110进行保温,以使灌注组件300的各个出液管和供液管处于设定的灌注温度范围内。
具体的,如图4所示,制氧模块360包括与功能腔110连通的第一通道361、与外部环境连通的第二通道362,以及设置于第一通道361和第二通道362交接处的切换阀363。需解释的是,第一通道361和第二通道362均连接于制氧模块360的散热管道,以用于导出制氧模块360产生的热量。切换阀363用于控制第一通道361和第二通道362的开度,以使功能腔110中的温度也维持在第一温度范围以内。
可以理解的是,第一通道361和第二通道362的开度成负相关,也即,当第一通道361的开度增加时,导入功能腔110中的热气流量增加时,第二通道362的开度减小,排入周边环境的热量减小,反之亦然。通过一个切换阀363实现了两个散热通道的开关控制,精简了电控部件的数量,节约了成本。并且,通过利用制氧模块360产生的余热进行保温,提高了能量利用效率,降低了器官转运机的功耗。
在功能腔110中还设置有第二温度传感器111,以用于测量功能腔110内的气体温度,功能腔110内气温度到达设定的灌注温度后,通过切换阀363控制进入功能腔110的热风风量,使切换阀363气温维持在设定的灌注温度范围内。
另外,如图1所示,器官转运机还包括有显示器550,显示器550与控制器500通讯连接,用于显示器官转运机中的各项参数,包括但不限于灌注流量、灌注压力、灌注温度、血液泵330的转速等。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明,但是本发明不限于上述实施例,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外,在不冲突的情况下,本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
Claims (6)
1.器官转运机,其特征在于,包括:
机身主体,所述机身主体限定出功能腔;
器官仓,所述器官仓放置于所述功能腔中,所述器官仓具有用于承载离体器官的承托件;
灌注组件,部分所述灌注组件插入至所述器官仓中用于与所述离体器官连接,以对所述离体器官进行血液循环;
所述灌注组件包括用于与所述离体器官的动脉连接的第一供血管、用于与所述离体器官的门静脉连接的第二供血管、以及与所述离体器官的下腔静脉连接的第一排血管,所述灌注组件还包括血液过滤器和血液泵,所述第一排血管与所述血液过滤器连通,所述第一供血管和所述第二供血管分别与所述血液泵连通,所述血液泵用于将所述血液过滤器过滤后的血液输送回所述离体器官;
所述灌注组件还包括血氧混合模块,所述血液泵的出液管分支有第一支管和第二支管,所述第一支管和所述第二支管用于流通非氧合血,所述第一支管与所述血氧混合模块连通,以使所述非氧合血转换为氧合血,所述血氧混合模块的出液管分支有用于流通所述氧合血的第三支管和第四支管,所述第二支管和所述第三支管均与所述第二供血管连通,所述第四支管与所述第一供血管连通;
所述第二支管设置有第一电动阀,所述第三支管设置有第二电动阀,所述器官转运机还包括控制器,所述控制器分别控制所述第一电动阀和所述第二电动阀的开度,以调节所述第二供血管中的氧合血和非氧合血比例,或者调节所述第一供血管的压力和流量;
其中,所述器官转运机还设置有驱动组件,所述驱动组件设置于所述承托件的下方,以驱动所述承托件带动离体器官沿竖直方向往复运动;
所述灌注组件包括加热模块和血氧混合模块,所述加热模块用于给所述血氧混合模块供热,以使所述血氧混合模块的出液温度处于第一温度范围以内;
所述灌注组件还包括制氧模块,所述制氧模块包括与所述功能腔连通的第一通道、与外部环境连通的第二通道、以及设置于所述第一通道和所述第二通道交接处的切换阀,所述第一通道和所述第二通道用于导出所述制氧模块产生的热量,所述器官转运机还包括控制器,所述切换阀受所述控制器的控制调节所述第一通道和所述第二通道的开度,以使所述功能腔中的温度处于第一温度范围以内。
2.根据权利要求1所述的器官转运机,其特征在于,所述器官仓包括可盖合的第一箱体和第二箱体,所述承托件设置于所述第一箱体中,所述器官仓内还设置有柔性材料制成的保护件,所述保护件能够覆盖于所述离体器官上,以使所述保护件和所述承托件共同限定所述离体器官的位移。
3.根据权利要求1所述的器官转运机,其特征在于,所述承托件由柔性材料制成,当所述承托件承载有所述离体器官时,所述承托件发生下凹变形;
其中,所述驱动组件包括第一气囊和驱动电机,所述驱动电机用于驱动所述第一气囊沿竖直方向往复移动,当所述第一气囊与所述承托件抵接并驱动所述承托件上移时,所述承托件逐渐趋于平整;
或者,所述驱动组件包括第一气囊和气泵,所述气泵用于向所述第一气囊中充气或放气,以使所述第一气囊体积增大或缩小,当所述第一气囊体积增大直至与所述承托件抵接并驱动所述承托件上移时,所述承托件逐渐趋于平整。
4.根据权利要求1所述的器官转运机,其特征在于,所述器官转运机具有预灌注模式和灌注模式,在所述预灌注模式下,所述控制器分别控制所述第一电动阀和所述第二电动阀的开度,以使所述第一供血管和第二供血管的流量比例维持在1:3至1:4之间;在所述灌注模式下,所述控制器分别控制所述第一电动阀和所述第二电动阀的开度,以使所述第二供血管中的血氧饱和度维持在60%至75%之间。
5.根据权利要求1所述的器官转运机,其特征在于,所述灌注组件还包括含有第一药剂的第一输药器,所述第一输药器与所述血液过滤器连通,以向所述血液过滤器中的血液注入所述第一药剂;
和/或,所述灌注组件还包括含有第二药剂的第二输药器,所述第二输药器与所述第一供血管连通,以向所述第一供血管中的血液注入所述第二药剂。
6.根据权利要求1所述的器官转运机,其特征在于,所述灌注组件包括含有第二药剂的第二输药器,所述第二输药器与所述第一供血管连通,所述第一供血管设置有用于检测所述第一供血管中流量的第一流量传感器,当所述第一流量传感器检测到的流量数据小于第一设定值时,所述控制器控制所述第二输药器工作,以向所述第一供血管中的血液注入所述第二药剂。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111903664A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-11-10 | 广东顺德工业设计研究院(广东顺德创新设计研究院) | 离体器官灌注系统及储肝器 |
US11528903B1 (en) * | 2021-08-02 | 2022-12-20 | The First Affiliated Hospital, Sun Yat-Sen University | Ischaemia-free organ perfusion device and perfusion method |
CN116391705A (zh) * | 2023-02-27 | 2023-07-07 | 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 | 一种用于离体器官灌流的恒温容器 |
-
2024
- 2024-06-06 CN CN202410725811.1A patent/CN118303391B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111903664A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-11-10 | 广东顺德工业设计研究院(广东顺德创新设计研究院) | 离体器官灌注系统及储肝器 |
US11528903B1 (en) * | 2021-08-02 | 2022-12-20 | The First Affiliated Hospital, Sun Yat-Sen University | Ischaemia-free organ perfusion device and perfusion method |
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