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Die
Erfindung betrifft einen Perfusionsbeutel für explantierte Organe und Organteile,
der für
die Transplantationsmedizin vorzugsweise mit einer Vorrichtung zur
schwebenden Lagerung von druckempfindlichen Organen und Organteilen
verwendet wird. Hierdurch wird eine Perfusion unter sterilen, physiologischen
Bedingungen bei sehr geringen Druckbelastungen ermöglicht.
Der Perfusionsbeutel kann darüber
hinaus mit beliebigen Vorrichtungen, z. B. zur Untersuchung der
Lagerungseinflüsse
auf perfundierte Organe, verwendet werden.
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Im
Bereich der Transplantationsmedizin ist es oft notwendig, Spenderorgane über einen
längeren
Zeitraum zu konservieren, wobei die volle Funktionsfähigkeit
des Organs erhalten werden muss. Zwischen der Entnahme eines Organs
aus dem Körper des
Organspenders und dem Einsetzen in den Körper des Organempfängers liegt
ein Zeitraum von bis zu mehreren Stunden.
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Üblicherweise
werden explantierte Organe statisch kalt konserviert oder seltener
in verschiedenen Temperaturbereichen perfundiert. Zur Perfusion werden
die Organe oder Organteile vorwiegend in offenen Behältern und
in einer sterilen Umgebung, wie z. B. in sterilen Operationsräumen, gelagert.
In den offenen Gefäßen herrschen
jedoch keine physiologischen Bedingungen für die Organe/Organteile. Die Organe/Organteile
trocknen auf der Oberfläche
aus; um dies zu verhindern, müssen
sie ständig
angefeuchtet werden. Außerdem
ist so die Konservierungstemperatur durch die Raumtemperatur vorgegeben.
Eine konstant normo- oder gar hypotherme Lagerung ist damit nicht
praktikabel.
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Eine
Alternative hierzu stellt die Lagerung und Perfusion in geschlossenen
Behältern
dar, die im Innern steril und in denen physiologischen Bedingungen
eingestellt sind.
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In
DE 43 42 728 A1 und
DE 44 07 863 C2 wird
eine solche Lagerung in geschlossenen Behältern beschrieben. Gemäß den darin
vorgeschlagenen Lösungen
werden die Organe jedoch auf den Boden der Lagerbehälter gelegt.
Aufgrund ihrer Eigenmasse werden die unteren Organpartien schlecht durchblutet
und großen
Druckbelastungen ausgesetzt. Dies führt insbesondere bei parenchymatösen Organen
mit geringem Bindegewebsanteil, die dadurch druckempfindlich sind,
während
einer mehrstündigen
Lagerung zu einer Schädigung/Zerstörung der
unteren Organabschnitte.
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Aus
dem Stand der Technik sind zahlreiche Lösungsvorschläge bekannt,
die das Ziel haben, die Druckbelastungen bei der physiologischen
Lagerung und Perfusion in geschlossenen Behältern zu verringern.
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So
wird in
WO 02/089571
A1 ein System zur Lagerung und zum Transport von Organen
beschrieben, das über
ein System zur Versorgung des Organs mit Blut oder einem anderen
Perfusat verfügt. Zur
Lagerung wird das Organ in ein anatomisch geformtes, wannenartiges
Gefäß gelegt.
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Durch
die Verwendung eines solchen anatomisch geformten Gefäßes wird
die verstärkte
Druckbelastung der unteren Organpartien zwar verringert, jedoch
nicht vollständig
vermieden.
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In
DE 199 28 485 C1 wird
ein Perfusionssystem für
menschliche oder tierische Organe oder Körperteile, insbesondere für eine Leber
mit Einrichtungen zur Blutversorgung offenbart, das aus einem inneren
Beutel zur Aufnahme des Organs besteht, der sich in einem mit Flüssigkeit
befüllten äußerem Beutel
befindet. Die beiden Beutel sind an einem tischartigen Trägergestell
befestigt.
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Die
zum Anschluss des Organs an die Einrichtung zur Blutversorgung vorgesehenen
Leitungen sind mit beiden Beuteln unjustierbar verbunden. Damit
ist die Verbindung von technischem und biologischem System nicht
an die individuellen Gegebenheiten der einzelnen Organe anpassbar.
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Durch
die Lagerung des inneren Beutels in einem flüssigkeitsgefüllten äußeren Beutel
wird die verstärkte
Druckbelastung der unteren Organpartien zwar nachhaltig vermindert,
da die Flüssigkeitsschicht
zwischen den Beuteln jedoch sehr dünn und der äußere Beutel zudem flexibel
ist, ist das Organ gegen Erschütterungen
und Stöße, wie
sie z. B. beim Transport auftreten, sehr schlecht geschützt. Hinzu kommt
eine ungünstige
Handhabung, da beim Entnehmen des Organs aus dem inneren Beutel
die Lagerflüssigkeit
zwangsläufig
unkontrolliert ausläuft oder
vorher vollständig
abgelassen werden muss.
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Des
Weiteren wird in
DE
103 40 488 B4 eine Anordnung zur extrakorporalen Organaufbewahrung mit
mindestens einer temperaturgeregelten Organperfusionskammer vorgestellt,
bei dem das Organ in einer impermeablen Schutzhülle eingelagert ist. Die Schutzhülle ist
vollständig
von einer gleichzeitig als Dialysat genutzten Lagerflüssigkeit
umgeben, die sich in einem kastenartigen Behälter befindet.
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Durch
die schwebende Lagerung, den starren Kasten und die vergleichsweise
große
Dicke der Flüssigkeitsschicht
um die Schutzhülle
ist das Organ zwar vor punktuellen Druckbelastungen und vor Stößen während eines
Transports geschützt,
das Ein- und Ausbringen der Organe ist jedoch kompliziert. Das Entnehmen
der Schutzhülle
aus dem Behälter bzw.
das Entnehmen des Organs aus der Schutzhülle, die sich noch im Behälter befindet,
führt zwangsläufig zur Öffnung der
Schutzhülle,
da der Verschlussmechanismus der Schutzhülle gleichzeitig Bestandteil
der Behälterwand
ist. Dadurch ist die Sterilität
im inneren der Schutzhülle
nicht weiter gewährleistet.
Vor Entnahme der Schutzhülle
aus dem Behälter
bzw. des Organs aus der Schutzhülle
ist es notwendig, die Lagerflüssigkeit
zuvor abzulassen. Anderenfalls muss das unkontrollierte Austreten
der Lagerflüssigkeit
aus dem Behälter
und ggf. das Einlaufen in die offene Schutzhülle in Kauf genommen werden.
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Die
in den beiden letztgenannten Schriften vorgestellten Vorrichtungen
führen
zwar zu einer nachhaltigen Druckentlastung der Organe/Organteile.
Das Ein- und Auslagern der Organe/Organteile ist jedoch sehr umständlich.
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Die
Druckschrift
EP 1 675
243 A2 offenbart einen wasserdichten Beutel mit flexiblen
Wänden und
einer Öffnung,
die durch einen wasserdichten Reissverschluss verschlossen wird.
Dieser Beutel weist zudem eine Kabelverschraubung in einer Wand des
Beutels auf.
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Aus
WO 2004/026 031 A2 und
GB 1 325 667 sind ebenfalls
Behälter
zur Organperfusion bekannt. Bei beiden Lösungen ist beabsichtigt, die
Leitungen, über
die das im Perfusionsbehältnis
aufbewahrte Organ versorgt wird, in den Durchführungen der Behälterwand
verschiebbar auszuführen.
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Dies
birgt jedoch den Nachteil, dass mit den Durchführungen keine sterile Abdichtung
sichergestellt ist, da über
die Leitungen jedes Mal Keime in das Innere des Behältnisses
transportiert werden können,
wenn Abschnitte der Leitungen, die sich ursprünglich im Außenraum
befanden, in das Innere des Perfusionsbehälters verschoben werden.
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In
der Druckschrift
EP
1 017 274 B1 wird ein System zur Konservierung von Spenderorganen
beschrieben, das u. a. einen weichhäutigen Beutel zur Aufnahme
und Perfusion der Organe aufweist. Dieses Perfusionsbehältnis besitzt
anstelle von Durchführungen,
wie sie weiter oben beschrieben wurden, Anschlussstücke (fittings).
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Die
Verwendung von Anschlussstücken
bedingt jedoch, dass entweder die Organschlussleitungen unterbrochen
werden müssen
oder dass die Organe direkt mit den innen liegenden Seiten der Anschlussstücke und
die außen
liegenden Seiten selbiger mit einer weiterführenden Leitung verbunden werden
müssen.
Die Verwendung von Anschlüssen, wie
sie in der Druckschrift vorgeschlagen wird, bringt u. a. den Nachteil
mit sich, dass die Gefäße der Organe
bei Erschütterungen
erheblichen mechanischen Belastungen ausgesetzt werden und schlimmstenfalls
die Organe von den Anschlüssen abreißen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen.
Insbesondere soll ein Perfusionsbeutel geschaffen werden, der eine
unkomplizierte Handhabung Ein- und Auslagern sowie beim Transport
von perfundierten Organen/Organteilen ermöglicht. Der Beutel soll in
Verbindung mit einer Vorrichtung zur schwebenden Lagerung von druckempfindlichen
Organen und Organteilen verwendbar sein, in der die Organe und Organteile unter
physiologischen Bedingungen gelagert und nur einem sehr geringen,
aus jeder Richtung praktisch gleich hohen Druck ausgesetzt werden.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst; vorteilhafte Ausgestaltungen
und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis
4.
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Der
Perfusionsbeutel für
explantierte Organe und Organteile wird vorzugsweise mit der obengenannten
Vorrichtung zur schwebenden Lagerung von druckempfindlichen Organen
und Organteilen verwendet. Dieser weist eine Öffnung zur Einbringung der
Organe/Organteile auf, die durch ein kraft- und formschlüssiges Element
verschließbar
ist. Nach Maßgabe
der Erfindung ist auf der außen-
und/oder innenseitigen Oberfläche
des Beutels mindestens eine Vorrichtung zur Durchführung von
mindestens zwei Anschlüssen
aufgebracht. Die Vorrichtung dient der Durchführung, Justage und der gas-
und flüssigkeitsdichten
Fixierung von zumindest zwei Leitungen. Die Vorrichtung selbst besteht
aus Kabelverschraubungen, die auf einer Halterung befestigt sind.
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Zum
Verschließen
der Öffnung
des Perfusionsbeutels dienen entweder kraftschlüssige Verbindungen, beispielsweise
Klemmleisten oder flexible, ggf. mehrfach angeordnete Druckverschlüsse, oder formschlüssige Verbindung
beispielsweise ausgeführt
als gas- und flüssigkeitsdichte
Reißverschlüsse.
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Durch
die Verwendung der gas- und flüssigkeitsdichten
Verschraubungen und Verschlüsse
wird verhindert, dass Keime von außen in den Perfusionsbeutel
eindringen. Die Sterilität
im Innern des Beutels ist auch dann gewährleistet, wenn er sich in
einer nicht sterilen Umgebung befindet.
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Eine
bevorzugte Verwendung des Perfusionsbeutels findet sich in der Transplantationsmedizin und
hier, wie bereits erwähnt,
in Verbindung mit einer Vorrichtung zur schwebenden Lagerung von
druckempfindlichen Organen und Organteilen. Diese Vorrichtung besteht
aus einem kastenförmigen
Behälter, bei
dem durch mindestens eine Seitenwand ein beutel- oder schlauchartiges
Behältnis
durchgeführt
ist und der teilweise mit einer Lagerflüssigkeit aufgefüllt ist,
die ungefähr
dieselbe spezifische Dichte wie die Organe/Organteile hat. In das
Behältnis
wird der erfindungsgemäße Perfusionsbeutel
eingebracht.
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Befindet
sich der Perfusionsbeutel im Behältnis
der Vorrichtung, so werden die Organe unter physiologischen Bedingungen
gelagert. Darüber
hinaus sind sie nur einem sehr geringen, aus jeder Richtung praktisch
gleich hohen Druck ausgesetzt.
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Neben
der Anwendung in der Transplantationsmedizin, kann der erfindungsgemäße Perfusionsbeutel
auch vorteilhaft in Verbindung mit anderen Vorrichtungen, z. B.
zur wissenschaftlichen Untersuchung der Lagerungseinflüsse auf
perfundierte Organe, verwendet werden.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert; hierzu zeigen
in schematischer Darstellung:
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1:
den Perfusionsbeutel,
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2:
die Vorrichtung zur schwebenden Lagerung von Organen/Organteilen,
in die der Beutel bestimmungsgemäß eingebracht
ist.
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Aus 1 ist
zu entnehmen, dass der Perfusionsbeutel 1 aus durchsichtigem
Kunststoff besteht und fünf
Kabelverschraubungen 3 aufweist, die der gas- und flüssigkeitsdichten
Durchführung
von an vier Gefäßen des
gelagerten Organs angeschlossenen Schlauchleitungen und einer Drainageleitung dienen.
Der Perfusionsbeutel 1 ist für die Lagerung einer Leber
vorgesehen, da diese zwei zuführende Blutgefäße, ein
abführendes
Blutgefäß sowie
einen Gallengang besitzt und die sich im Perfusionsbeutel 1 sammelnden
Sekrete drainiert werden müssen.
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Die
Kabelverschraubungen 3 sind auf einer plattenförmigen Halterung 2 angebracht.
Die Halterung 2 ist nach dem Spritzgießverfahren aus Kunststoff hergestellt
und mit dem Beutel 1 verschweißt. Durch Verdrehen der Kabelverschraubung 3 erfolgt die
Fixierung der Schlauchleitungen. Durch die Fixierung der Schlauchleitungen
wird eine Zugentlastung an den Gefäßen der Leber erreicht. Die
fünfte
Verschraubung ist aufgrund des deutlich geringeren Durchmessers
des Gallenganges kleiner als die übrigen Kabelverschraubungen 3 ausgeführt.
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Der
gas- und flüssigkeitsdichte
Verschluss des Perfusionsbeutels 1 wird mit einer Klemmleiste 5, die
aus zwei mittels Ringfedern zusammengepressten Leistenelementen
besteht, erreicht.
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Zur
Einlagerung des Organs werden in steriler Umgebung die Schlauchleitungen
an die Gefäße angeschlossen.
Das Organ wird trocken, d. h. ohne Zugabe von Flüssigkeit, in den Perfusionsbeutel 1 gelegt.
Anschließend
werden die Schlauchleitungen durch die Kabelverschraubungen 3 geführt und
deren Überwurfmuttern
soweit angezogen, dass die Schlauchleitungen fest gehalten werden
und eine gas- und flüssigkeitsdichte
Verbindung sichergestellt ist. Zuletzt wird die Öffnung des Perfusionsbeutels 1 mit
Hilfe der Klemmleiste 5 verschlossen.
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Da
sowohl die Kabelverschraubungen 3 als auch die Klemmleiste 5 wiederverschließbar sind,
ist es möglich,
Organe mehrfach zu positionieren oder Gewebeproben zu entnehmen.
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Nach
erfolgter Einlagerung kann der Perfusionsbeutel samt Organ auch
in nicht sterile Bereiche gebracht werden. Im Innern des Perfusionsbeutels
ist nach wie vor eine sterile Umgebung sichergestellt. Voraussetzung
ist allerdings, dass auch die Enden der Schlauchleitungen gas- und
flüssigkeitsdicht
verschlossen oder an eine Perfusionsapperatur angeschlossen sind.
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2 zeigt
die Lage des erfindungsgemäßen Beutels 1 in
einer Vorrichtung zur schwebenden Lagerung von druckempfindlichen
Organen/Organteilen 6. Die kastenartige Vorrichtung ist
teilweise mit einer Lagerflüssigkeit 7,
die eine ähnliche
Dichte wie die Organe/Organteile hat, gefüllt. Innerhalb der Vorrichtung
und von der Lagerflüssigkeit 7 umgeben
befindet sich ein von außen
zugängliches
Behältnis 8.
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- 1
- Beutel
- 2
- Halterung
- 3
- Kabelverschraubung
- 4
- Öffnung
- 5
- Verschlusselement,
Klemmleiste
- 6
- Vorrichtung
zur schwebenden Lagerung
- 7
- Lagerflüssigkeit
- 8
- Behältnis