CN217576436U - 一种主动式制冷的离体器官灌注系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种主动式制冷的离体器官灌注系统，属于器官保存领域，包括保存箱、保存设备、制冷设备和灌注设备；保存设备包括冷腔和置于冷腔中的储液腔；冷腔内部存储有蓄冷剂并与制冷设备的冷量释放端连接，储液腔内填充有灌注液；灌注设备包括灌注泵和气泡室，储液腔与气泡室通过注入管、冲洗管和灌注管相连接，灌注泵串接在注入管上，灌注管的端部与离体器官相连接；保存箱内还安装有温度传感器和控制器，注入管及灌注管上均安装有气泡传感器，冲洗管及灌注管上均安装有控制阀，控制器与温度传感器、制冷设备、灌注泵、控制阀、气泡传感器电性连接。本实用新型能够维持离体器官的温度稳定和避免空气损伤，从而实现长距离、长时间的转运。

Description

一种主动式制冷的离体器官灌注系统

技术领域

本实用新型涉及器官转运技术领域，特别涉及一种主动式制冷的离体器官灌注系统。

背景技术

器官移植是目前治疗终末期器官衰竭最为有效的手段，所谓“器官移植”是指将供者仍具有功能的肾脏、心脏、肝脏以及肺脏等器官通过手术移植到受者体内代替受损器官重新工作的过程，器官移植的出现诞生了器官保存技术。任何器官移植手术的成功都离不开高质量供体器官，器官保存技术就是最大限度地保证器官在获取、运输及手术等过程中的活性，高质量的供体是器官移植手术获取成功的前提。目前器官保存技术主要有三种类型：静态低温保存、低温机械灌注保存和深低温保存。

低温机械灌注是一种新型的器官保存和转运方式，在维护器官质量、降低术后原发性无功能以及功能延迟恢复的发生率等方面具有优势。低温机械灌注保存是指在器官保存过程中将器官血管连接至灌注系统，蠕动泵依靠外部动力对器官进行持续的低温灌注液循环。其优势在于利用蠕动泵持续的循环低温保存液一方面维持器官低温、低代谢活动，及时补充营养物质以及带走保存过程中产生的代谢产物,另一方面可冲洗器官，减少微血栓的形成，疏通微循环，起到保存及修复器官的作用。同时灌注液中的生化指标也可以客观地评估器官质量。

但是，在长距离运输过程中，目前的器官低温机械灌注保存设备由于自身储冷量有限，内部易出现温度升高现象，进而影响器官保存质量，若重新补充冷量，外界环境可能导致内部受污染。因此，有必要提供一种主动式制冷的离体器官灌注系统解决上述问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的器官保存转运设备在转运过程中无法长时间维持内部温度稳定的问题，本实用新型的目的在于提供一种主动式制冷的离体器官灌注系统。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种主动式制冷的离体器官灌注系统，包括保存箱以及安装在所述保存箱的内部并用于保存离体器官的保存设备、用于为所述保存设备提供冷量的制冷设备和用于为所述保存设备提供灌注液的灌注设备；

所述保存设备包括置于所述保存箱中的冷腔和置于所述冷腔中的储液腔；所述冷腔的内部存储有蓄冷剂，所述冷腔与所述制冷设备的冷量释放端连接，所述储液腔内填充有灌注液；

所述灌注设备包括灌注泵和气泡室，所述储液腔与所述气泡室之间通过注入管相连接，所述灌注泵串接在所述注入管上，所述储液腔与所述气泡室之间还连接有冲洗管和灌注管，且所述灌注管伸入至所述储液腔内的端部与离体器官相连接；

其中，所述保存箱内还安装有用于检测所述灌注液或者所述蓄冷剂温度的温度传感器和用于控制的控制器，所述注入管及所述灌注管上均安装有用于检测空气的气泡传感器，所述冲洗管及所述灌注管上均安装有控制阀，所述控制器与所述温度传感器、所述制冷设备、所述灌注泵、所述控制阀、所述气泡传感器电性连接。

进一步的，所述保存箱内设置有用于放置所述冷腔的放置槽，所述放置槽的外壁与所述制冷设备的冷量释放端相连接。

优选的，所述冷腔内设置有用于存储蓄冷剂的夹层空间，所述冷腔的侧壁上开设有与所述夹层空间相连通的加注口。

进一步的，所述注入管上还安装有过滤器。

优选的，所述制冷设备包括依次连接的蒸发盘管、冷凝器、压缩机和毛细管，其中，所述蒸发盘管为所述冷量释放端。

进一步的，所述制冷设备还包括风扇和干燥过滤器，所述干燥过滤器安装在连接所述冷凝器与所述压缩机之间的管路上，所述风扇固定安装在所述保存箱内，且所述风扇产生的气流朝向所述冷凝器，所述保存箱的侧壁上开设有散热气孔。

进一步的，所述保存箱的侧壁上安装有与所述控制器电性连接的显示屏。

优选的，所述保存箱包括箱体和箱盖，所述箱体通过竖直隔板分割为位于左侧的保存区域和位于右侧的设备区域，所述设备区域通过水平隔板分割为位于下部的制冷区域和位于上部的控制区域，且所述控制区域的顶部固定安装有灌注板；其中，所述保存设备安装在所述保存区域内，所述制冷设备安装在所述制冷区域内，所述控制区域内安装有承载有所述控制器的控制板以及用于供电的电源，所述灌注设备固定安装在所述灌注板上。

优选的，所述箱盖被分割为左侧盖和右侧盖，所述右侧盖固定连接在所述箱体的右侧，所述左侧盖的左侧通过锁扣与箱体可拆卸连接，所述左侧盖与所述右侧盖则通过安全锁可拆卸连接。

进一步的，所述箱体的侧壁上设置有提手。

采用上述技术方案，本实用新型的有益效果在于：

1、由于保存箱中制冷设备的设置，使得在检测到温度过高时，能够通过控制制冷设备工作来向保存设备释放冷量，从而确保其中的离体器官始终处于合适的温度范围内，以便于长时间运输保存；

2、连接在气泡室与储液腔之间的注入管和灌注管以及其上气泡传感器的设置，使得气泡传感器检测到有气泡时，通过打开冲洗管、关闭灌注管的方式将空气从管路中排出，再关闭冲洗管、打开灌注管后即可继续为离体器官持续输送灌注液，从而能够防止空气进入到离体器官中，减少损伤；

3、置于保存箱中的冷腔以及冷腔内蓄冷剂的设置，使得在使用前能够先行对冷腔预冷，从而在需要转运器官时能够快速投入使用，省去了对冷腔进行制冷的过程。

附图说明

图1为本实用新型的外部示意图；

图2为本实用新型去除箱体前侧壁后的内部结构主视图；

图3为本实用新型去除左侧盖后的内部结构俯视图；

图4为本实用新型去除箱体右侧壁后的内部结构右视图；

图5为本实用新型中灌注设备的连接框图；

图6为本实用新型的控制原理框图。

图中:1-箱体、101-左侧盖、102-右侧盖、103-锁扣、104-安全锁、2-竖直隔板、3-水平隔板、4-灌注板、5-控制板、6-电源、7-冷腔、8-储液腔、9-放置槽、10-蒸发盘管、11-冷凝器、 12-压缩机、13-毛细管、14-风扇、15-散热气孔、16-干燥过滤器、17-灌注泵、18-气泡室、19- 注入管、20-冲洗管、21-灌注管、22-控制阀、23-气泡传感器、24-总控开关、25-显示屏、26- 提手、27-适配器、28-充电板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示对本实用新型结构的说明，仅是为了便于描述本实用新型的简便，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实用新型的限制。

对于本技术方案中的“第一”和“第二”，仅为对相同或相似结构，或者起相似功能的对应结构的称谓区分，不是对这些结构重要性的排列，也没有排序、或比较大小、或其他含义。

另外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”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，或一体地连接；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，可以是两个结构内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据本实用新型的总体思路，联系本方案上下文具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

一种主动式制冷的离体器官灌注系统，如图1-4所示，包括保存箱以及安装在保存箱的内部的保存设备、制冷设备和灌注设备。其中，保存设备用于保存离体器官，制冷设备用于为保存设备提供冷量，灌注设备用于为保存设备提供循环流动的灌注液。

本实施例中，配置保存箱包括箱体1以及覆盖在箱体1顶部的箱盖，箱体1的侧壁上设置有提手26，箱体1的内部通过竖直隔板2分割为位于左侧的保存区域和位于右侧的设备区域，而设备区域又通过水平隔板3分割为位于下部的制冷区域和位于上部的控制区域，控制区域的顶部则固定安装有灌注板4。本实施例中，保存设备则安装在保存区域内，制冷设备处蒸发盘管10外都安装在制冷区域内，控制区域内布置有安装在水平隔板3顶面上并用作控制用途的控制板5，灌注设备则固定安装在灌注板4上，制冷区域内还安装有用于为灌注设备及制冷设备供电的电源6。

本实施例中，配置保存设备包括冷腔7、储液腔8以及放置槽9。

冷腔7的顶面向内凹陷以便于放置储液腔8。冷腔7内凹部分的侧壁与冷腔7的外壁之间具有夹层空间，以便于在该夹层空间中存储蓄冷剂，同时在冷腔7的顶壁上开设有与该夹层空间相连通的加注口，加注口配置有对称分布的两个，以便于更快地进行加注，加注完成后通过盖或封塞封闭加注口即可。储液腔8配置为形状与冷腔7的内凹部分相适配的容器状构造，储液腔8用于存放离体器官，其内填充有灌注液。并且储液腔8的侧壁上设置有用于灌注液流入和流出的孔洞，以便于通过灌注设备实现灌注液的循环流动。储液腔8的顶部具有供离体器官出入的开口或者顶部敞开，通常还配置有密封盖。

考虑到冷腔7以及储液腔8需要持续的接收制冷设备提供的冷量，因此需要对冷腔7进行隔热处理，以防止冷量直接通过箱体1向外释放。本实施例中，具体是在箱体1的保存区域中设置有放置槽9，该放置槽9呈顶部敞开的壳状构造，放置槽9的顶部具有外翻的连接片，连接片通过螺钉固定连接在箱体1的顶面或者是上部侧壁上，而放置槽9的周向侧壁以及底壁均与箱体1的内壁之间具有一定的间隙，该间隙的存在能够有效降低放置槽9与箱体1之间的传热面积，从而降低冷量流失，或者，在该间隙中填充隔热材料，例如聚氨酯发泡材料等。而由于放置槽9的存在，因此配置制冷设备的冷量释放端直接与放置槽9相连接，再通过放置槽9依次向冷腔7、储液腔8释放冷量即可，因此可以理解的是，冷腔7、储液腔 8、放置槽9的材料均配置为导热性能良好的材料，例如不锈钢。而在其他优选实施例中，也可以省略放置槽9的设置，直接在冷腔7的外壁与箱体1的内壁之间填充隔热材料即可。

本实施例中，配置制冷设备则包括依次连接呈循环状构造的蒸发盘管10、冷凝器11、压缩机12和毛细管13。其中，蒸发盘管10即为冷量释放端，其布置于保存区域中，并且环绕放置槽9的周向侧壁以及底壁布置，而制冷设备的其他部件则布置在制冷区域中，只需要在竖直隔板2上开设供管路穿过的穿孔即可。工作时，压缩机12将制冷剂加工到高温高压状态，制冷剂随后经过毛细管13节流降压，随后制冷剂在蒸发盘管10中吸热蒸发从而为保存设备提供冷量，随后低压气态的制冷剂再进入冷凝器11而冷凝为低压制冷剂液体，并再次进入压缩机12，如此进行制冷循环。

考虑到压缩机12的散热以及冷凝器11的放热会影响保存箱的使用，本实施例在制冷区域内还安装有风扇14，并且风扇14靠近安装在冷凝器11上，同时在箱体1的侧壁上开设有散热气孔15。同时为了提高散热效率，配置风扇14、冷凝器11、压缩机12和散热气孔15 在一条直线上，使得风扇14吹出的气流依次经过冷凝器11和压缩机12后，再通过散热气孔 15快速排出。另外，考虑到制冷剂中的水汽影响，配置制冷设备还包括干燥过滤器16，该干燥过滤器16安装在连接冷凝器11与压缩机12之间的管路(铜管)上。

本实施例中，配置灌注设备包括灌注泵17和气泡室18。其中，气泡室18为具有一定容积的壳体构造，气泡室18的侧壁上配置有三个接口，其中一个接口通过注入管19与储液腔 8侧壁上液体流出口连接，气泡室18的侧壁上的另外两个接口则分别连接有冲洗管20和灌注管21，冲洗管20与储液腔8侧壁上的液体流入口连接，而灌注管21则伸入至储液腔8的内部，并且其端部与离体器官相连接；另外，该气泡室18上配置有透明的观察窗，以便于观察其中有无空气，以及空气的体积量。灌注泵17配置为蠕动泵，灌注泵17串接在注入管19上，同时，冲洗管20与灌注管21上均安装有用于控制流体通道状态的控制阀22，如图5所示，其中，冲洗管20上的控制阀22记为冲洗阀，灌注管21上的控制阀22记为灌注阀。

灌注设备工作时，灌注泵17通过注入管19将储液腔8内的灌注液抽取到气泡室18中，当灌注液中不含有空气时，关闭冲洗阀、打开灌注阀后，灌注液即源源不断地流向离体器官；而当灌注液中含有空气时，打开冲洗阀、关闭灌注阀后，灌注液即从冲洗管20中流向储液腔，并在排出空气后再关闭冲洗阀、打开灌注阀后即可继续进行灌注液的循环输送。其中，注入管19上还安装有过滤器(图中未示出)，以便于过滤掉代谢残留物。

本实施例中，为了实现上述制冷设备和灌注设备的自动控制，降低人力投入，在箱体1 内安装有用于检测放置槽9的温度的温度传感器(图中未示出)，例如红外传感器，其固定安装在箱体1的内壁或者是竖直隔板2上，并指向放置槽9的侧壁即可。另外，注入管19和灌注管21上均安装有用于检测空气的气泡传感器23；并且，箱体1内的控制区域中安装的控制板5上布置有起控制作用的控制器，例如单片机，而上述的温度传感器、控制阀22(冲洗阀及灌注阀)以及气泡传感器23则均通过线缆与控制板5电性连接，其中两个控制阀22优选为电磁截止阀。相应的，制冷设备中的压缩机12、风扇14以及灌注设备中的灌注泵17也各自通过线缆与控制板5电性连接。另外，在控制区域的侧壁上还安装有总控开关24，该总控开关24通过导线与电源6以及控制板5相连接。其中，制冷区域内还安装有与电源6配套使用的适配器27，同时，在水平隔板3的顶面还固定安装有与电源6配套使用的充电板28。

如图6所示，本实用新型的工作原理为：

(1)离体器官(例如离体肾脏，当然，对于离体心脏或其他离体器官也同样适用)放入到储液腔8中之前，通常先将冷腔7取出，通过加注口注入2.2kg的水，并放入0℃冰箱中储存24小时，随后取出冷腔7并放入到保存箱中的放置槽9中，将储液腔8放入到冷腔7中，从而能够降低预冷时长；

(2)打开总开关26，此时灌注泵17开始工作，冲洗阀开启、灌注阀关闭，储液腔8中的灌注液通过注入管19流入气泡室18，再通过冲洗管19重新流入到储液腔8中，从而将灌注设备中可能存在的空气排出；完成冲洗步骤后，冲洗阀关闭、灌注阀开启，灌注液则经气泡室18流入到灌注管21中，即可在储液腔8中安装离体肾脏；在安装好离体肾脏后(循环灌注的过程中)，若气泡传感器23检测到存在空气，则关闭灌注阀、打开冲洗阀，灌注泵17 工作一定时间(例如5秒)后，即可排出空气，随后，打开灌注阀、关闭冲洗阀即可，如此反复，从而避免空气进入离体肾脏中产生损伤；

(3)在灌注液循环过程中，若温度传感器检测到放置槽9的温度高于6℃(灌注液的温度在0-8℃)，则压缩机12和风扇14通电，制冷设备开始工作，从而为放置槽9提供冷量，并在放置槽9的温度低于0℃时，制冷设备停止工作即可，如此反复，从而解决在离体肾脏保存设备在长距离、长时间转运时，因蓄冷材料冷量不足导致系统温度高而造成离体肾脏损伤的问题。

实施例二

本实施例中，箱盖被分割为左侧盖101和右侧盖102，其中右侧盖102与箱体1连接成整体，左侧盖101的左侧通过锁扣103与箱体1进行可拆卸连接，同时，左侧盖101与右侧盖102对接处则通过安全锁104可拆卸连接，该安全锁104安装在右侧盖102上，其锁舌伸出后与左侧盖101上的凹槽相接从而实现锁闭功能。

其中，左侧盖101用于覆盖保存区域以及灌注板4，而右侧盖102的顶面则安装有与控制板5(其中的控制器)电性连接的显示屏25，通过显示屏25显示各电气元件的参数，例如温度传感器测得的温度值，气泡传感器23测得的空气含量，压缩机12的工作状态，风扇14的工作状态等等。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种主动式制冷的离体器官灌注系统，其特征在于：包括保存箱以及安装在所述保存箱的内部并用于保存离体器官的保存设备、用于为所述保存设备提供冷量的制冷设备和用于为所述保存设备提供灌注液的灌注设备；

所述保存设备包括置于所述保存箱中的冷腔和置于所述冷腔中的储液腔；所述冷腔的内部存储有蓄冷剂，所述冷腔与所述制冷设备的冷量释放端连接，所述储液腔内填充有灌注液；

所述灌注设备包括灌注泵和气泡室，所述储液腔与所述气泡室之间通过注入管相连接，所述灌注泵串接在所述注入管上，所述储液腔与所述气泡室之间还连接有冲洗管和灌注管，且所述灌注管伸入至所述储液腔内的端部与离体器官相连接；

其中，所述保存箱内还安装有用于检测所述灌注液或者所述蓄冷剂温度的温度传感器和用于控制的控制器，所述注入管及所述灌注管上均安装有用于检测空气的气泡传感器，所述冲洗管及所述灌注管上均安装有控制阀，所述控制器与所述温度传感器、所述制冷设备、所述灌注泵、所述控制阀、所述气泡传感器电性连接。

2.根据权利要求1所述的主动式制冷的离体器官灌注系统，其特征在于：所述保存箱内设置有用于放置所述冷腔的放置槽，所述放置槽的外壁与所述制冷设备的冷量释放端相连接。

3.根据权利要求1所述的主动式制冷的离体器官灌注系统，其特征在于：所述冷腔内设置有用于存储蓄冷剂的夹层空间，所述冷腔的侧壁上开设有与所述夹层空间相连通的加注口。

4.根据权利要求1所述的主动式制冷的离体器官灌注系统，其特征在于：所述注入管上还安装有过滤器。

5.根据权利要求1所述的主动式制冷的离体器官灌注系统，其特征在于：所述制冷设备包括依次连接的蒸发盘管、冷凝器、压缩机和毛细管，其中，所述蒸发盘管为所述冷量释放端。

6.根据权利要求5所述的主动式制冷的离体器官灌注系统，其特征在于：所述制冷设备还包括风扇和干燥过滤器，所述干燥过滤器安装在连接所述冷凝器与所述压缩机之间的管路上，所述风扇固定安装在所述保存箱内，且所述风扇产生的气流朝向所述冷凝器，所述保存箱的侧壁上开设有散热气孔。

7.根据权利要求1所述的主动式制冷的离体器官灌注系统，其特征在于：所述保存箱的侧壁上安装有与所述控制器电性连接的显示屏。

8.根据权利要求1所述的主动式制冷的离体器官灌注系统，其特征在于：所述保存箱包括箱体和箱盖，所述箱体通过竖直隔板分割为位于左侧的保存区域和位于右侧的设备区域，所述设备区域通过水平隔板分割为位于下部的制冷区域和位于上部的控制区域，且所述控制区域的顶部固定安装有灌注板；其中，所述保存设备安装在所述保存区域内，所述制冷设备安装在所述制冷区域内，所述控制区域内安装有承载有所述控制器的控制板以及用于供电的电源，所述灌注设备固定安装在所述灌注板上。

9.根据权利要求8所述的主动式制冷的离体器官灌注系统，其特征在于：所述箱盖被分割为左侧盖和右侧盖，所述右侧盖固定连接在所述箱体的右侧，所述左侧盖的左侧通过锁扣与箱体可拆卸连接，所述左侧盖与所述右侧盖则通过安全锁可拆卸连接。

10.根据权利要求8所述的主动式制冷的离体器官灌注系统，其特征在于：所述箱体的侧壁上设置有提手。

Images