JP2020007297A - 灌流装置および灌流方法 - Google Patents

Abstract

【課題】灌流装置において灌流液に適切な濃度の酸素を付加することができる技術を提供する。【解決手段】この灌流装置１は、灌流液を貯留するリザーバー７０から臓器９へと灌流液を流入させる流入配管３１と、臓器９から灌流液を排出させる排出配管５１と、流入配管３１内の灌流液をリザーバー７０から臓器９へと送液するポンプ３２と、流入配管３１に介挿され、酸素透過膜３３２を有するガス交換器３３と、ガス交換器３３に酸素を供給する酸素供給部４０とを有する。ガス交換器３３において酸素が供給された灌流液の溶存酸素量は４００ｍｍＨｇ以下である。このようにすれば、灌流対象の臓器において酸素過多によるＲＯＳが発生することを抑制できる。したがって、灌流対象の臓器の組織が損傷することを抑制できる。すなわち、灌流液に適切な濃度の酸素を付加することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、臓器を灌流保存するための灌流装置および灌流方法に関する。

臓器移植などの各種の手術において、摘出された臓器を移植可能な状態で保存するため、種々の保存方法や灌流方法が開発されている。摘出した臓器を保存するための方法として、例えば、細胞の代謝を抑制するために臓器内血液を低温の臓器保存液に置き換えてから、低温の保存液に浸漬する単純冷却法が知られている。また、保存している臓器内の老廃物の除去を目的として、臓器内血管網に灌流液を灌流させる灌流保存法が知られている。

従来の臓器を灌流保存するための灌流装置は、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１の灌流装置では、灌流液に酸素を付加することにより、灌流対象とする臓器に効率良く酸素を供給できる。

国際公開第２０１４／０３８４７３号

しかしながら、灌流液への酸素の付加量が多すぎると、酸素過多によるＲＯＳ（reactive oxygen species）が発生する可能性がある。その場合、臓器にダメージが生じる虞がある。また、灌流液に赤血球を添加する場合には、灌流液を臓器に供給する前であっても、酸素過多により赤血球にＲＯＳが発生する虞がある。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、灌流液に適切な濃度の酸素を付加する技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本願の第１発明は、臓器に灌流液を灌流する灌流装置であって、前記灌流液を貯留するリザーバーから前記臓器へと前記灌流液を流入させる流入配管と、前記臓器から前記灌流液を排出させる排出配管と、前記流入配管内の前記灌流液を前記リザーバーから前記臓器へと送液するポンプと、前記流入配管に介挿され、酸素透過膜を有するガス交換器と、前記ガス交換器に酸素を含む酸素ガスを供給する酸素供給部と、を有し、前記ガス交換器において前記酸素ガスが供給された前記灌流液の溶存酸素量は４００ｍｍＨｇ以下である。

本願の第２発明は、第１発明の灌流装置であって、前記酸素供給部は、圧縮された前記酸素ガスを供給するコンプレッサと、前記コンプレッサから供給された前記酸素ガスの圧力を２００ｋＰａ以下に低下させる第１レギュレータと、前記第１レギュレータから供給された前記酸素ガスの圧力を１ｋＰａ単位に制御可能な第２レギュレータと、を有する。

本願の第３発明は、第１発明または第２発明の灌流装置であって、前記ガス交換器は、前記酸素供給部から前記酸素ガスが供給される気体層と、前記灌流液が通過する液体層と、前記気体層と前記液体層との間に介在する前記酸素透過膜と、前記気体層における圧力値を計測する圧力計測部と、を有し、前記酸素供給部は、前記圧力計測部の計測結果に基づいて前記酸素供給部における出力圧力の設定値を変更する。

本願の第４発明は、第１発明ないし第３発明のいずれかの灌流装置であって、前記灌流液は、赤血球を含む。

本願の第５発明は、第１発明ないし第４発明のいずれかの灌流装置であって、前記臓器が肝臓であって、前記ガス交換器において前記酸素ガスが供給された前記灌流液の溶存酸素量は、２００ｍｍＨｇ以上、かつ、４００ｍｍＨｇ以下である。

本願の第６発明は、第１発明ないし第４発明のいずれかの灌流装置であって、前記臓器が腎臓であって、前記ガス交換器において前記酸素ガスが供給された前記灌流液の溶存酸素量は、１５０ｍｍＨｇ以上、かつ、３００ｍｍＨｇ以下である。

本願の第７発明は、酸素透過膜を有するガス交換器において灌流液に酸素を付加し、臓器に前記灌流液を灌流する灌流方法であって、ａ）前記ガス交換器において、気体層における酸素ガスの圧力と、液体層を通過する前記灌流液の溶存酸素量との関係を取得する工程と、ｂ）前記工程ａ）の取得結果に基づいて、目標溶存酸素量に対応する前記気体層における圧力値である目標圧力値を算出する工程と、ｃ）前記目標圧力値に基づいて前記ガス交換器に前記酸素ガスを供給し、前記灌流液に酸素を付加する工程と、ｄ）前記工程ｃ）において酸素が付加された前記灌流液を臓器に供給する工程と、を有する。

本願の第８発明は、第７発明の灌流方法であって、前記工程ｃ）は、ｃ１）前記気体層における前記圧力値を計測する工程と、ｃ２）前記工程ｃ１）の計測結果に基づいて前記ガス交換器に供給する前記酸素ガスの出力圧力の設定値を算出する工程と、ｃ３）前記工程ｃ２）の算出結果に基づいて前記気体層に前記酸素ガスを供給する工程と、を含む。

本願の第９発明は、第７発明または第８発明の灌流方法であって、前記灌流液は、赤血球を含む。

本願の第１０発明は、第７発明ないし第９発明のいずれかの灌流方法であって、前記工程ｃ）において酸素が付加された前記灌流液の溶存酸素量は４００ｍｍＨｇ以下である。

本願の第１１発明は、第１０発明の灌流方法であって、前記臓器が肝臓であって、前記工程ｃ）において酸素が付加された前記灌流液の溶存酸素量は、２００ｍｍＨｇ以上、かつ、４００ｍｍＨｇ以下である。

本願の第１２発明は第１０発明の灌流方法であって、前記臓器が腎臓であって、前記工程ｃ）において酸素が付加された前記灌流液の溶存酸素量は、１５０ｍｍＨｇ以上、かつ、３００ｍｍＨｇ以下である。

本願の第１発明から第１２発明によれば、灌流対象の臓器の内部において酸素過多によるＲＯＳが発生することを抑制できる。したがって、灌流対象の臓器の組織が損傷することを抑制できる。すなわち、灌流液に適切な濃度で酸素を付加することができる。

特に、本願の第４発明または第９発明によれば、灌流液中の赤血球が溶血することを抑制できる。すなわち、灌流液に適切な濃度で酸素を付加することができる。

第１実施形態に係る灌流装置の構成を示した概略図である。 第１実施形態に係るガス交換器の切断斜視図である。 第１実施形態に係る灌流装置を用いた灌流処理の流れを示したフローチャートである。 第１実施形態に係るガス交換器における気体層における酸素ガスの圧力と灌流液中の溶存酸素量との関係を示す初期データの一例を示した図である。 第２実施形態に係る灌流装置の構成を示した概略図である。 肝臓の灌流時におけるインフローにおける酸素溶存量とアウトフローにおける酸素溶存量とを示した図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本願において「ドナー」および「レシピエント」は、ヒトであってもよいし、非ヒト動物であってもよい。すなわち、本願において、「腎臓」および「肝臓」を含む「臓器」は、ヒトの臓器であってもよいし、非ヒト動物の臓器であってもよい。また、非ヒト動物は、マウスおよびラットを含む齧歯類、ブタ、ヤギおよびヒツジを含む有蹄類、チンパンジーを含む非ヒト霊長類、その他の非ヒトほ乳動物であってもよいし、ほ乳動物以外の動物であってもよい。

＜１．第１実施形態＞
＜１−１．灌流装置の構成＞
本発明の第１実施形態に係る灌流装置１について、図１を参照しつつ説明する。図１は、灌流装置１の構成を示した概略図である。この灌流装置１は、ドナーから摘出した腎臓や肝臓等の臓器を、レシピエントへ移植するまでの間、当該臓器を体外で一時的に保存するための装置である。

図１に示すように、灌流装置１は、筐体２０と、灌流液流入部３０と、酸素供給部４０と、灌流液排出部５０と、制御部６０とを有する。灌流装置１は、摘出された臓器に対して灌流処理を行うための装置である。本実施形態では、灌流対象となる臓器は、腎臓９である。なお、灌流対象となる臓器は、肝臓や、その他の臓器であってもよい。

筐体２０は、流入配管３１の一部を除く灌流液流入部３０と、酸素供給部４０とを収容する。本実施形態において、後述するリザーバー７０は筐体２０の外側に配置されるが、リザーバー７０が筐体２０の内部に配置されてもよい。

灌流液流入部３０は、リザーバー７０から腎臓９へと灌流液を供給する。リザーバー７０は、灌流液を貯留する容器である。リザーバー７０の周囲には、温度調節機構などが備えられていてもよい。本実施形態の灌流液には、例えば、ＥＴＫ液に赤血球を付加したものが用いられる。なお、灌流液には、その他の種類の灌流液が用いられてもよいし、赤血球が付加されていなくてもよい。

灌流液流入部３０は、流入配管３１、ポンプ３２、ガス交換器３３および温度調整ユニット３４を含む。ポンプ３２、ガス交換器３３および温度調整ユニット３４は、流入配管３１に介挿される。灌流液流入部３０は、流入配管３１の一部を除いて、筐体２０の内部に配置される。

流入配管３１は、リザーバー７０から灌流対象の臓器へと灌流液を流入させるための配管である。流入配管３１の一端は、リザーバー７０に接続される。流入配管３１の他端は、灌流処理時には、灌流対象となる臓器に接続される。本実施形態では、流入配管３１の他端は、腎臓９の腎動脈に接続される。これにより、リザーバー７０から腎臓９の腎動脈へと灌流液が供給される。

ポンプ３２は、流入配管３１内にリザーバー７０から腎臓９へと向かう灌流液の流れを発生させる。すなわち、ポンプ３２は、流入配管３１内の灌流液を、リザーバー７０から腎臓９へと送液する。本実施形態のポンプ３２は、ブラシレスモータを搭載したポンプである。これにより、灌流液の送液量を１ｍｌ／分単位で安定して制御することが可能である。

ガス交換器３３は、流入配管３１内を流れる灌流液に酸素を付加するための機構である。図２は、本実施形態のガス交換器３３の切断斜視図である。ガス交換器３３は、外筒部３３１と、内筒部３３２とを有する。外筒部３３１は、水に対しても酸素に対しても透過性を有さない素材で形成される。内筒部３３２は、水に対して透過性を有しておらず、かつ、酸素透過性を有する酸素透過膜により形成される。内筒部３３２は、例えば、フッ素ポリマーにより形成される。

このガス交換器３３では、内筒部３３２の内側が、灌流液が通過する液体層である。また、内筒部３３２の外側かつ外筒部３３１の内側が、酸素供給部４０から酸素ガスが供給される気体層である。すなわち、内筒部３３２は、気体層と液体層との間に介在する酸素透過膜である。なお、液体層と気体層の配置は、逆であってもよい。

内筒部３３２は、図２中に拡大して示した様に、内側の表面が凹凸を有する。これにより、液体層を流れる灌流液と酸素透過膜である内筒部３３２との接触面積が大きくなる。したがって、気体層に供給された酸素ガスに含まれる酸素が内筒部３３２を介して灌流液へと供給されやすくなる。

ガス交換器３３には、外筒部３３１と内筒部３３２との間の空間の圧力値を計測する圧力センサ３５が備えられる。すなわち、圧力センサ３５は、ガス交換器３３の気体層における圧力値を計測する圧力計測部である。

酸素供給部４０は、酸素を含む酸素ガスをガス交換器３３に供給する。具体的には、酸素供給部４０は、コンプレッサ８０から供給される高圧の酸素ガスの圧力を調整して、ガス交換器３３の気体層に酸素ガスを供給する。酸素供給部４０は、第１レギュレータ４１と、第２レギュレータ４２とを有する。

コンプレッサ８０は、高圧の酸素ガスを供給する酸素ガス供給源の一例である。コンプレッサ８０から供給される酸素ガスには、例えば、９０％±５％の酸素が含まれる。酸素ガス供給源には、本実施形態のコンプレッサ８０に代えて、手術室に設けられたユーティリティや、圧縮された酸素ガスが収容されたガスボンベ等を用いてもよい。

第１レギュレータ４１は、圧縮された酸素ガスを供給するコンプレッサ８０から供給された酸素ガスの圧力を２００ｋＰａ以下に低下させる。第１レギュレータ４１には、例えば、ＣＫＤ株式会社製の電空レギュレータＲ−１０００−８−Ｗ−Ｂ３Ｗが用いられる。

第２レギュレータ４２は、第１レギュレータ４１から出力された酸素ガスの圧力を１ｋＰａ単位に制御可能である。第２レギュレータ４２には、例えば、ＣＫＤ株式会社製の電空レギュレータＥＶＬ−１０５０−１０８−Ｃ１３が用いられる。この電空レギュレータは、入力可能な圧力が１４０ｋＰａ以下であり、出力可能な圧力が０ｋＰａ以上５０ｋＰａ以下である。このため、この電空レギュレータを第２レギュレータとして用いる場合、第１レギュレータ４１の出力圧力を１００ｋＰａとする。

このように２種類のレギュレータを用いて２段階で圧力調整を行うことにより、ガス交換器３３に対してより精度の高い出力を行うことができる。これにより、灌流液の溶存酸素量を精度良く調整することができる。

灌流液排出部５０は、腎臓９から灌流液を排出させる。灌流液排出部５０は、排出配管５１を有する。排出配管５１の一端は、灌流処理時には、灌流対象となる臓器に接続される。本実施形態では、排出配管５１の一端は、腎臓９の腎静脈に接続される。排出配管の他端は、腎臓９から排出された灌流液を貯留する廃液タンク（図示せず）に接続される。これにより、腎臓９の腎動脈から排出される灌流液が、廃液タンクに廃棄される。

本実施形態の灌流装置１は、腎臓９から排出された灌流液が廃棄される構成であるが、本発明はこれに限られない。腎臓９から排出された灌流液は、リザーバー７０へと還流されてもよいし、他の目的に使用されてもよい。

なお、リザーバー７０、灌流液流入部３０または灌流液排出部５０は、ｐＨや、特定の成分を検出するための計測ユニットを備えていてもよい。また、灌流液流入部３０および灌流液排出部５０は、灌流液の流量を計測するための流量計を備えていてもよい。また、流入配管３１および排出配管５１には、連通を制御するための電磁弁が介挿されてもよい。また、排出配管５１には、灌流液の排出を促すためのポンプが備えられていてもよい。

制御部６０は、灌流装置１内の各部を動作制御するための部位である。図１中に概念的に示したように、本実施形態の制御部６０は、ＣＰＵ等の演算処理部６１、ＲＡＭ等のメモリ６２、および、ハードディスクドライブ等の記憶部６３を有するコンピュータにより構成されている。制御部６０は、ポンプ３２、温度調整ユニット３４、圧力センサ３５、第１レギュレータ４１、および第２レギュレータと、それぞれ電気的に接続される。

灌流処理時には、制御部６０は、ポンプ３２の送液量を制御するとともに、圧力センサ３５の計測結果に基づいて酸素供給部４０を制御する。これにより、酸素供給部４０は、圧力センサ３５の計測結果に基づいて、ガス交換器３３への酸素ガスの供給量を調整する。この灌流装置１では、ガス交換器３３において酸素が供給された灌流液の溶存酸素量が４００ｍｍＨｇ以下となるように、酸素供給部４０が制御される。

この灌流装置１は、臓器の摘出手術および移植手術を行いながら灌流処理を行うために用いてもよい。灌流装置１が図１に示す構成要素のみで構成されている場合、灌流装置１の筐体２０の大きさを、６０ｃｍ四方以内の大きさとすることができる。このように灌流装置１の体格を小さくすることにより、臓器の摘出手術および移植手術を行う際に、灌流装置１を術野の近傍に配置することができる。したがって、摘出手術および移植手術を行いながら灌流処理を行いやすくなる。

＜１−２．腎臓の灌流処理時の制御について＞
次に、本実施形態の灌流装置１を用いた腎臓９の灌流処理について、図３および図４を参照しつつ説明する。図３は、灌流装置１を用いた腎臓９の灌流処理の流れを示したフローチャートである。図４は、ガス交換器３３の気体層における酸素ガスの圧力と、灌流液中の溶存酸素量との関係を示す初期データの一例を示した図である。

腎臓９の灌流処理を行うにあたり、まず、ガス交換器３３において、気体層における酸素ガスの圧力と、灌流液中の溶存酸素量との関係を示す初期データを取得する（ステップＳ１０１）。図４の例では、酸素ガスの圧力が１０ｋＰａ以下の領域では、酸素ガスの圧力が大きくなるにつれて灌流液中の溶存酸素量が上昇する。そして、酸素ガスの圧力が１０ｋＰａ以上の領域では、灌流液中の溶存酸素量の上昇量が小さくなり、５００ｍｍＨｇ前後に収束する。なお、ステップＳ１０１において、気体層における酸素ガスの圧力は、圧力センサ３５により計測する。また、灌流液中の溶存酸素量は、例えば、流入配管４１の他端（下流側端部）から排出される灌流液を、溶存酸素計を用いて計測する。また、溶存酸素を計測するセンサを流入配管４１内に介挿することにより、灌流液中の溶存酸素量を計測してもよい。

次に、ステップＳ１０１の取得結果である初期データに基づいて、目標溶存酸素量に対応する圧力値である目標圧力値を算出する（ステップＳ１０２）。ここで、灌流液中の溶存酸素量が４００ｍｍＨｇ以下であれば、流入配管３１や臓器の内部において、溶存酸素が気泡となる可能性が非常に低くなる。このため、灌流液流の溶存酸素量を４００ｍｍＨｇ以下とすることが好ましい。

本実施形態では、目標溶存酸素量を２４０ｍｍＨｇとして目標圧力値を算出する。図４の例では、目標溶存酸素量２４０ｍｍＨｇに対応する酸素ガスの圧力は５ｋＰａであるため、目標圧力値を５ｋＰａとして算出する。ここで、「目標圧力値を５ｋＰａとする」とは、圧力センサ３５で計測された圧力値が５ｋＰａとなるように制御を行うことを意味する。

ステップＳ１０１〜Ｓ１０２における目標圧力値設定工程は、ステップＳ１０３〜Ｓ１０８における灌流処理程の前に行われる。なお、目標圧力値設定工程は、灌流処理が行われる度に行われてもよいし、１度の目標圧力値設定工程により設定された目標圧力値を用いて、複数回の灌流処理が行われてもよい。

また、ステップＳ１０１〜Ｓ１０２における目標圧力値設定工程は、制御部６０が自動で行ってもよいし、ユーザが制御部６０に指令を入力してステップＳ１０１を行った後に、ユーザがステップＳ１０２の目標圧力値を算出して制御部６０に入力してもよい。

続いて、灌流処理を開始する。すなわち、制御部６０は、ポンプ３２を駆動させて流入配管における灌流液の送液を開始するとともに、酸素供給部４０を駆動させてガス交換器３３への酸素ガスの供給を開始する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３において、制御部６０は、第２レギュレータ４２からの酸素ガスの出力圧力を目標圧力値である５ｋＰａとして、第１レギュレータ４１および第２レギュレータ４２を動作させる。これにより、ガス交換器３３に酸素を含む酸素ガスが供給され、ガス交換器３３を通過する灌流液に酸素が付加される。

灌流処理が開始されると、制御部６０は、圧力センサ３５によってガス交換器３３の気体層における酸素ガスの圧力値を計測する（ステップＳ１０４）。上述したステップＳ１０３において、第２レギュレータ４２の出力圧力を５ｋＰａに設定したが、ステップＳ１０４の計測結果は、必ずしも正確に５ｋＰａになっているとは限らない。制御部６０は、ステップＳ１０４の計測結果に基づいて、酸素供給部４０からガス交換器３３に供給する酸素ガスの出力圧力の設定値をフィードバック制御により算出する（ステップＳ１０５）。その後、ステップＳ１０５における算出結果に基づいて第２レギュレータ４２の出力圧力の設定値を変更した上で、酸素供給部４０からガス交換器３３の気体層への酸素ガスの供給を継続する（ステップＳ１０６）。すなわち、ステップＳ１０６では、酸素供給部４０は、圧力センサ３５の計測結果に基づいて、酸素供給部４０から供給される酸素ガスの供給量を変更する。

ステップＳ１０４〜Ｓ１０６において酸素ガスの供給量を更新したら、制御部６０は灌流処理を終了するか否かを判断する（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０７では、例えば、外部から制御部６０へと灌流処理の終了指令信号が入力されたか否かが判断される。ステップＳ１０７において、灌流処理を終了しないと判断すると、制御部６０はステップＳ１０４に戻り、灌流処理を継続する。

一方、ステップＳ１０７において、灌流処理を終了すると判断すると、制御部６０は、灌流処理を終了する。すなわち、制御部６０は、ポンプ３２による送液を停止するとともに、酸素供給部４０による酸素ガスの供給を終了する（ステップＳ１０８）。

このように、本実施形態の灌流装置１では、灌流液中の溶存酸素量を４００ｍｍＨｇ以下とする。これにより、灌流対象である腎臓９の内部において酸素過多によるＲＯＳが発生することを抑制できる。したがって、灌流対象の臓器の組織が損傷することを抑制できる。すなわち、灌流液に適切に酸素を付加することができる。

また、これにより、流入配管３１や腎臓９の内部において溶存酸素が気泡となることを抑制できる。したがって、腎臓９の組織が損傷することを抑制できる。さらに、灌流液が赤血球を含む場合に、灌流液中の赤血球が溶血することを抑制できる。

特に、本実施形態のように、灌流対象の臓器が腎臓である場合、灌流液中の溶存酸素量を１５０ｍｍＨｇ以上３００ｍｍＨｇ以下とすることが好ましい。このようにすれば、灌流対象である腎臓９の内部において酸素過多によるＲＯＳが発生するのをより抑制しつつ、腎臓９に適切に酸素を供給できる。

なお、同じガス交換器３３を用いて同一の溶存酸素量を得るためには、流入配管３１内の灌流液の流量が大きくなるにつれて、酸素ガスの圧力値を大きくする必要がある。同様に、流入配管３１内の灌流液の流量が小さくなるにつれて、酸素ガスの圧力値を小さくする必要がある。例えば、ガス交換器３３として株式会社潤工社製の脱気モジュールＤ０４１を用いて、腎臓９に対して６〜８ｍｌ／分の灌流液を供給する場合、ガス交換器３３に供給すべき酸素ガスの目標圧力値は２．５〜５ｋＰａとなる。また、肝臓に対して２００〜１０００ｍｌ／分の灌流液を供給する場合、ガス交換器３３に供給すべき酸素ガスの目標圧力値は５ｋＰａ〜８ｋＰａとなる。

図４に示すような、ガス交換器３３の気体層における酸素ガスの圧力と、灌流液中の溶存酸素量との関係は、流入配管３１内の灌流液の流量が一定であれば、ほとんど変動しない。このため、本実施形態のように、流入配管３１内の溶存酸素量を計測しなくても、ガス交換器３３の気体層における酸素ガスの圧力値を計測することにより、流入配管３１内の溶存酸素量を精度良く推測することができる。なお、流入配管３１内の溶存酸素量を計測するセンサを別途設けてもよい。その場合、当該センサの計測結果を、ガス交換器３３のフィードバック制御に用いてもよい。

＜２．第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る灌流装置１Ａについて、図５を参照しつつ説明する。図５は、灌流装置１Ａの構成を示した概略図である。灌流装置１Ａは、灌流液排出部５０Ａの構成が第１実施形態に係る灌流装置１と異なる。灌流装置１Ａのその他の構成については、第１実施形態に係る灌流装置１と同様であるため、説明を省略する。なお、図５中、第１実施形態に係る灌流装置１と同様の構成については、図１と同じ符号が付されている。

この灌流装置１Ａでは、灌流液流入部３０の流入配管３１の一端は、リザーバー７０に接続される。また、流入配管３１の他端は、灌流処理時には、灌流対象となる臓器に接続される。本実施形態では、流入配管３１の他端は、肝臓９Ａの門脈または肝動脈と接続される。これにより、リザーバー７０から肝臓９Ａの門脈または肝動脈へと灌流液が供給される。なお、灌流装置１Ａが２つの灌流液流入部３０を有していてもよい。その場合、２つの流入配管３１をそれぞれ肝臓９Ａの門脈および肝動脈のそれぞれに接続できる。

この灌流装置１Ａでは、灌流液排出部５０Ａが排出配管５１Ａと、排出用ポンプ５２Ａとを有する。排出配管５１Ａの一端は、灌流処理時には、灌流対象となる臓器に接続される。本実施形態では、排出配管５１Ａの一端は、肝臓９Ａの肝上部下大静脈（ＳＨ−ＩＶＣ）または肝下部下大静脈（ＩＨ−ＩＶＣ）に接続される。肝臓９Ａの排出配管５１Ａの他端は、リザーバー７０に接続される。これにより、肝臓９Ａの肝上部下大静脈（ＳＨ−ＩＶＣ）または肝下部下大静脈（ＩＨ−ＩＶＣ）から排出された灌流液が、リザーバー７０へと還流される。

この灌流装置１Ａのように、灌流対象となる臓器から排出された灌流液をリザーバー７０へと還流させて再利用してもよい。

また、本実施形態の灌流装置１Ａにおいても、第１実施形態に係る灌流装置１と同様に、灌流液中の溶存酸素量を４００ｍｍＨｇ以下とする。これにより、灌流対象である肝臓９Ａの内部において酸素過多によるＲＯＳが発生することを抑制できる。したがって、灌流対象の臓器の組織が損傷することを抑制できる。また、これにより、流入配管３１や肝臓９Ａの内部において溶存酸素が気泡となることを抑制できる。したがって、肝臓９Ａの組織が損傷することを抑制できる。さらに、灌流液が赤血球を含む場合に、灌流液中の赤血球が溶血することを抑制できる。

ここで、図６は、肝臓９Ａの灌流時における流入配管３１から肝臓９Ａへ流入する灌流液（インフロー）における酸素溶存量と、肝臓９Ａから排出配管５１Ａへと排出される灌流液（アウトフロー）における酸素溶存量とを示した図である。肝臓９Ａは、腎臓９に比べて酸素の消費量が大きい。このため、図６に示すように、インフローにおける酸素溶存量が一時的に４００ｍｍＨｇを超えた場合であっても、アウトフローにおける酸素溶存量は５０ｍｍＨｇ以下となる。すなわち、肝臓９Ａでは、腎臓９に比べて、ＲＯＳが発生しない範囲で、なるべく灌流液中の溶存酸素量を大きくすることが好ましい。

したがって、本実施形態のように、灌流対象の臓器が肝臓である場合、灌流液中の溶存酸素量を２００ｍｍＨｇ以上４００ｍｍＨｇ以下とすることが好ましい。このようにすれば、灌流対象である肝臓９Ａの内部において酸素過多によるＲＯＳが発生するのをより抑制しつつ、肝臓９Ａに適切に酸素を供給できる。

＜３．変形例＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。

上記の実施形態に係る灌流装置は、流入配管および排出配管をそれぞれ１つずつ有する。しかしながら、本発明はこれに限られない。本発明の灌流装置において、流入配管および排出配管の数はそれぞれ、１つでもよいし、複数であってもよい。

また、上記の実施形態では、リザーバーと接続される配管が直接臓器の血管と接続された。すなわち、リザーバーと接続される配管の端部がカニューレの役割を果たした。しかしながら、本発明はこれに限られない。流入配管および排出配管の先端に別部材のカニューレが接続され、当該カニューレが血管と接続されてもよい。

また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

１，１Ａ 灌流装置
９ 腎臓
９Ａ 肝臓
２０ 筐体
３０ 灌流液流入部
３１ 流入配管
３２ ポンプ
３３ ガス交換器
３５ 圧力センサ
４０ 酸素供給部
４１ 第１レギュレータ
４２ 第２レギュレータ
５０，５０Ａ 灌流液排出部
５１，５１Ａ 排出配管
５２Ａ 排出用ポンプ
６０ 制御部
７０ リザーバー
８０ コンプレッサ
３３２ 内筒部

Claims (12)

1. 臓器に灌流液を灌流する灌流装置であって、
   前記灌流液を貯留するリザーバーから前記臓器へと前記灌流液を流入させる流入配管と、
   前記臓器から前記灌流液を排出させる排出配管と、
   前記流入配管内の前記灌流液を前記リザーバーから前記臓器へと送液するポンプと、
   前記流入配管に介挿され、酸素透過膜を有するガス交換器と、
   前記ガス交換器に酸素を含む酸素ガスを供給する酸素供給部と、
   を有し、
   前記ガス交換器において前記酸素ガスが供給された前記灌流液の溶存酸素量は４００ｍｍＨｇ以下である、灌流装置。
2. 請求項１に記載の灌流装置であって、
   前記酸素供給部は、
   圧縮された前記酸素ガスを供給するコンプレッサと、
   前記コンプレッサから供給された前記酸素ガスの圧力を２００ｋＰａ以下に低下させる第１レギュレータと、
   前記第１レギュレータから供給された前記酸素ガスの圧力を１ｋＰａ単位に制御可能な第２レギュレータと、
   を有する、灌流装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の灌流装置であって、
   前記ガス交換器は、
   前記酸素供給部から前記酸素ガスが供給される気体層と、
   前記灌流液が通過する液体層と、
   前記気体層と前記液体層との間に介在する前記酸素透過膜と、
   前記気体層における圧力値を計測する圧力計測部と、
   を有し、
   前記酸素供給部は、前記圧力計測部の計測結果に基づいて前記酸素供給部における出力圧力の設定値を変更する、灌流装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の灌流装置であって、
   前記灌流液は、赤血球を含む、灌流装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の灌流装置であって、
   前記臓器が肝臓であって、
   前記ガス交換器において前記酸素ガスが供給された前記灌流液の溶存酸素量は、２００ｍｍＨｇ以上、かつ、４００ｍｍＨｇ以下である、灌流装置。
6. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の灌流装置であって、
   前記臓器が腎臓であって、
   前記ガス交換器において前記酸素ガスが供給された前記灌流液の溶存酸素量は、１５０ｍｍＨｇ以上、かつ、３００ｍｍＨｇ以下である、灌流装置。
7. 酸素透過膜を有するガス交換器において灌流液に酸素を付加し、臓器に前記灌流液を灌流する灌流方法であって、
   ａ）前記ガス交換器において、気体層における酸素ガスの圧力と、液体層を通過する前記灌流液の溶存酸素量との関係を取得する工程と、
   ｂ）前記工程ａ）の取得結果に基づいて、目標溶存酸素量に対応する前記気体層における圧力値である目標圧力値を算出する工程と、
   ｃ）前記目標圧力値に基づいて前記ガス交換器に前記酸素ガスを供給し、前記灌流液に酸素を付加する工程と、
   ｄ）前記工程ｃ）において酸素が付加された前記灌流液を臓器に供給する工程と、
   を有する、灌流方法。
8. 請求項７に記載の灌流方法であって、
   前記工程ｃ）は、
   ｃ１）前記気体層における前記圧力値を計測する工程と、
   ｃ２）前記工程ｃ１）の計測結果に基づいて前記ガス交換器に供給する前記酸素ガスの出力圧力の設定値を算出する工程と、
   ｃ３）前記工程ｃ２）の算出結果に基づいて前記気体層に前記酸素ガスを供給する工程と、
   を含む、灌流方法。
9. 請求項７または請求項８に記載の灌流方法であって、
   前記灌流液は、赤血球を含む、灌流方法。
10. 請求項７ないし請求項９のいずれかに記載の灌流方法であって、
    前記工程ｃ）において酸素が付加された前記灌流液の溶存酸素量は４００ｍｍＨｇ以下である、灌流方法。
11. 請求項１０に記載の灌流方法であって、
    前記臓器が肝臓であって、
    前記工程ｃ）において酸素が付加された前記灌流液の溶存酸素量は、２００ｍｍＨｇ以上、かつ、４００ｍｍＨｇ以下である、灌流方法。
12. 請求項１０に記載の灌流方法であって、
    前記臓器が腎臓であって、
    前記工程ｃ）において酸素が付加された前記灌流液の溶存酸素量は、１５０ｍｍＨｇ以上、かつ、３００ｍｍＨｇ以下である、灌流方法。

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