RU2815290C1 - Способ перфузии и устройство перфузионной системы для сохранения донорского сердца - Google Patents
Способ перфузии и устройство перфузионной системы для сохранения донорского сердца Download PDFInfo
- Publication number
- RU2815290C1 RU2815290C1 RU2023113695A RU2023113695A RU2815290C1 RU 2815290 C1 RU2815290 C1 RU 2815290C1 RU 2023113695 A RU2023113695 A RU 2023113695A RU 2023113695 A RU2023113695 A RU 2023113695A RU 2815290 C1 RU2815290 C1 RU 2815290C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- perfusate
- heart
- perfusion
- line
- tubing line
- Prior art date
Links
- 210000002216 heart Anatomy 0.000 title claims abstract description 60
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000004321 preservation Methods 0.000 title abstract description 7
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 17
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 9
- 210000000709 aorta Anatomy 0.000 claims abstract description 5
- 230000037000 normothermia Effects 0.000 claims abstract description 4
- 210000001147 pulmonary artery Anatomy 0.000 claims abstract description 4
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims description 4
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims description 4
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 7
- 238000009499 grossing Methods 0.000 abstract description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 8
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OIRDTQYFTABQOQ-KQYNXXCUSA-N adenosine Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H]1O OIRDTQYFTABQOQ-KQYNXXCUSA-N 0.000 description 2
- 229960002576 amiloride Drugs 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000008148 cardioplegic solution Substances 0.000 description 2
- 230000000004 hemodynamic effect Effects 0.000 description 2
- 239000000644 isotonic solution Substances 0.000 description 2
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 229910001414 potassium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZWGNFOFTMJGWBF-VZSHSMSCSA-N (2s)-2-amino-3-(1h-imidazol-5-yl)propanoic acid;(2s)-2-amino-3-(1h-indol-3-yl)propanoic acid;2-oxopentanedioic acid Chemical compound OC(=O)CCC(=O)C(O)=O.OC(=O)[C@@H](N)CC1=CN=CN1.C1=CC=C2C(C[C@H](N)C(O)=O)=CNC2=C1 ZWGNFOFTMJGWBF-VZSHSMSCSA-N 0.000 description 1
- 239000002126 C01EB10 - Adenosine Substances 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 1
- HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N Heparin Chemical compound OC1C(NC(=O)C)C(O)OC(COS(O)(=O)=O)C1OC1C(OS(O)(=O)=O)C(O)C(OC2C(C(OS(O)(=O)=O)C(OC3C(C(O)C(O)C(O3)C(O)=O)OS(O)(=O)=O)C(CO)O2)NS(O)(=O)=O)C(C(O)=O)O1 HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229960005305 adenosine Drugs 0.000 description 1
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- XSDQTOBWRPYKKA-UHFFFAOYSA-N amiloride Chemical compound NC(=N)NC(=O)C1=NC(Cl)=C(N)N=C1N XSDQTOBWRPYKKA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 amiloride compound Chemical class 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 238000010009 beating Methods 0.000 description 1
- 230000036770 blood supply Effects 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 210000005242 cardiac chamber Anatomy 0.000 description 1
- 239000000496 cardiotonic agent Substances 0.000 description 1
- 230000003177 cardiotonic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- 238000002716 delivery method Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 230000010247 heart contraction Effects 0.000 description 1
- 229960002897 heparin Drugs 0.000 description 1
- 229920000669 heparin Polymers 0.000 description 1
- 230000002631 hypothermal effect Effects 0.000 description 1
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 210000005240 left ventricle Anatomy 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
Abstract
Группа изобретений относится к медицине, а именно к способу перфузии для сохранения сокращающегося перфузируемого донорского сердца в условиях нормотермии и устройству для его осуществления. При этом к аорте забранного сердца подшивают магистраль, подающую в сердце оксигенированный нормотермический перфузат на основе аутокрови. К легочной артерии подшивают магистраль, отводящую обедненный кислородом перфузат, который поступает в резервуар. Из резервуара перфузат забирается насосом, подается в оксигенатор для насыщения кислородом, затем в механизм поддержки заданной температуры в интервале 30-37°С и снова подается в сердце. Для снижения скачка давления в перфузионной системе к магистрали, подающей в сердце перфузат, и к магистрали, отводящей перфузат от сердца, присоединяют дополнительную магистраль, выполняющую функцию демпфирующего механизма. Устройство включает контейнер для размещения донорского сердца, резервуар с перфузатом, механизм для обогащения перфузата кислородом, перфузионный насос, механизм поддержания заданной температуры перфузата, перфузионные магистрали и демпфирующий механизм в виде магистрали, соединяющей магистраль, подающую в сердце перфузат, и магистраль, отводящую перфузат от сердца, для сглаживания скачков давления в перфузионной системе. Обеспечивается длительное сохранение сокращающегося донорского сердца в условиях нормотермии. 2 н.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Способ перфузии и устройство перфузионной системы для сохранения донорского сердца относятся к области медицины и могут быть использованы при сохранения донорского сердца.
Обзор (Уровень техники)
Основным подходом для сохранения донорского сердца является его консервация в гипотермических растворах при температуре близкой к 0°С. Срок сохранности органа при этом составляет 3-4 часа. Часто в качестве консервирующего гипотремического раствора часто используется Кустодиол немецкого производителя Dr.F.Kohler Chemie GmbH или его аналоги. Способ сохранения донорского сердца при использовании данного раствора изложен в инструкции по медицинскому применению препарата и состоит в следующем. Транспортировку органов (сердце, почки, легкие) от донора к реципиенту осуществляют в специальных мешках, подходящих по размеру, в которые заливают препарат при температуре около 0°С. Орган должен быть полностью покрыт раствором. Мешок заклеивают адгезивной лентой и помещают во 2-ой мешок, также заполненный холодным препаратом (на случай повреждения 1-го мешка и для улучшения термостатирования). Орган в двойном мешке помещают в стерильный пластиковый контейнер для транспортировки, заполненный льдом.
Патент US 7’176’015 предлагает решение, заключающееся в перфузии донорского сердца охлажденным и обогащенным кислородом раствором. Охлажденная до 4°С и оксигенированная перфузируемая жидкость с помощью насоса подается в аорту донорского сердца, проходит через полости сердца и его сосудистую систему и свободно изливается в контейнер, после чего используется повторно. Предполагается, что в условиях сниженного обмена веществ в охлажденном донорском органе перфузия буферным раствором позволит длительное время питать орган кислородом и выводить из него токсичные продукты метаболизма. Сведения о практическом увеличении срока сохранения донорского сердца с помощью такого подхода в настоящий момент отсутствуют.
Предлагаются также нормотермические методики, основанные на проведении постоянной перфузии сокращающегося донорского сердца раствором, обогащенным кислородом и питательными веществами. Например, в заявке RU97 111789/14 декларируется возможность сохранения изолированного сердца до 24 часов. Предлагается использовать для остановки сердца перед его изъятием кардиоплегический раствор, содержащий на литр раствора: (a) сбалансированный изотонический раствор, включающий ионы натрия, калия, кальция и магния и бикарбонат в физиологически приемлемом количестве, (b) приблизительно 0,5 - 2,0 мкМ, содержащего амилорид соединения, и (с) воду. Для перфузии уже изолированного органа предлагается использовать оксигенируемый «сохраняющий раствор», включающий на литр раствора: сбалансированный изотонический раствор, ионы натрия, калия, кальция и магния и бикарбонат в физиологически приемлемом количестве; приблизительно 0,7 - 2,0 мкМ аденозина; приблизительно 1,0 - 5,0 мкМ, содержащего амилорид соединения, и воду. При этом изолированное донорское сердце должно сокращаться. Практического применения предложенный способ не нашел.
Компания Трансмедикс (http://www.transmedics.com) разработала мобильный перфузионный аппарат для транспортировки донорского сердца. Идея заключается в том, чтобы сердце «не заметило» смену хозяина. Всё время сохранения сердца в аппарате, оно продолжает функционировать, так, будто и не покидало тела. Патент компании Трансмедикс US8465970 включает три инфузионных препарата, используемых в смеси с кровью донора на различных этапах транспортировки и сохранения донорского органа. Первый препарат служит для первичного заполнения системы кровоснабжения донорского сердца и содержит физиологический раствор, гепарин, антибактериальные средства. Второй препарат содержит энергетическое питание для работающего сердца – глюкозу и жирные кислоты. Третий препарат содержит кардиотоники для стимуляции сердечных сокращений. При этом, кардиоплегический раствор не используется.
В патенте рассматривается два варианта перфузии сокращающегося сердца: сохранение донорского сердца в режиме ретроградной перфузии и проверка жизнеспособности сердца перед трансплантацией в режиме антеградной перфузии. В режиме сохранения донорского сердца скорость перфузии поддерживается в пределах от 300 мл/мин до 1 л/мин. Внутрисердечная гемодинамика не физиологична. Для эвакуации крови, попадающей в левый желудочек во время сокращений, в его полость устанавливается дренаж, так как даже сниженные скорости перфузии приводят к значительному нарушению гемодинамики и перерастяжению камер сердца. Антеградный метод доставки предназначен для проверки работоспособности донорского сердца при скорости потока от 1 л/мин и до 5 л/мин. Этот режим применяется для функционального тестирования состояния донорского сердца перед его трансплантацией. По последним сведениям, срок сохранения донорского сердца в аппарате Трансмедикс составляет около 6 часов.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является разработка способа перфузии и перфузионного устройства, обеспечивающего длительное сохранение сокращающегося донорского сердца в условиях нормотермии.
Указанная задача решается тем, что устройство для сохранения сокращающегося перфузионного донорского сердца в условиях нормотермии, включающего контейнер для размещения донорского сердца, резервуар с перфузатом, механизм для обогащения перфузата кислородом, перфузионный насос, механизм поддержания заданной температуры перфузата, перфузионные магистрали, отличается тем, что содержит также демпфирующий механизм, сглаживающий скачки давления в перфузионной системе. Демпфирующий механизм включает в себя магистраль, соединяющую магистраль, подающую в сердце перфузат и магистраль, отводящую перфузат от сердца.
Эксперименты проводили на свиных сердцах. К аорте забранного у свиньи сердце подшивали магистраль, подающую в сердце оксигенированный нормотермический перфузат, а легочной артерии подшивали магистраль, отводящую обедненный кислородом перфузат, который поступает в резервуар с перфузатом, откуда забирается насосом и подается в оксигенатор для насыщения кислородом, затем в механизм поддержки заданной температуры и снова подается в сердце. В качестве основы перфузата использовалась аутокровь свиньи. Перфузия проводилась при температуре 30-37С. Первые четыре эксперимента проводили в соответствии с описанной схемой, последующие – с модифицированной схемой, состоящей в том, что добавляли магистраль, соединяющую магистраль, подающую в сердце перфузат и магистраль, отводящую перфузат от сердца.
Эксперименты показали, что модифицированная схема позволяет сохранять сердце существенно дольше. Это связано, видимо, с тем, что дополнительная магистраль выполняет функцию демпфирующего механизма, сглаживающий скачки давления в перфузионной системе.
Результаты экспериментов приведены в Таблице 1:
Таблица 1
| Номер эксперимента | Наличие демпфирующего механизма (да/нет) | Длительность сохранения (часов) |
| 1 | Нет | 4 |
| 2 | Нет | 6 |
| 3 | Нет | 5 |
| 4 | Нет | 6 |
| 5 | Да | 8 |
| 6 | Да | 8 |
| 7 | Да | 9 |
| 8 | Да | 9 |
Claims (2)
1. Способ перфузии для сохранения сокращающегося перфузируемого донорского сердца в условиях нормотермии, включающий оксигенирование в оксигенаторе перфузата, поступающего в резервуар с перфузатом, поддержку заданной температуры и демпфирование, отличающийся тем, что к аорте забранного сердца подшивают магистраль, подающую в сердце оксигенированный нормотермический перфузат на основе аутокрови, а к легочной артерии подшивают магистраль, отводящую обедненный кислородом перфузат, который поступает в резервуар, откуда забирается насосом и подается в оксигенатор для насыщения кислородом, затем в механизм поддержки заданной температуры в интервале 30-37°С, и снова подается в сердце, при этом для снижения скачка давления в перфузионной системе к магистрали, подающей в сердце перфузат, и к магистрали, отводящей перфузат от сердца, присоединяют дополнительную магистраль, выполняющую функцию демпфирующего механизма.
2. Устройство для сохранения сокращающегося перфузируемого донорского сердца в условиях нормотермии в режиме перфузии, включающее контейнер для размещения донорского сердца, резервуар с перфузатом, механизм для обогащения перфузата кислородом, перфузионный насос, механизм поддержания заданной температуры перфузата, перфузионные магистрали, отличающееся тем, что контейнер выполнен с размещением в нем донорского сердца с подшитой к его аорте магистралью, подающей в сердце оксигенированный нормотермический перфузат, и с подшитой к легочной артерии магистралью, отводящей обедненный кислородом перфузат, и устройство содержит демпфирующий механизм, выполненный в виде магистрали, соединяющей магистраль, подающую в сердце перфузат, и магистраль, отводящую перфузат от сердца для сглаживания скачков давления в перфузионной системе.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2815290C1 true RU2815290C1 (ru) | 2024-03-13 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104825233A (zh) * | 2015-05-13 | 2015-08-12 | 南阳医学高等专科学校 | 一种改进蛙心灌流实验装置 |
| CA2554872C (en) * | 2004-02-02 | 2018-07-31 | Organ Recovery Systems, Inc. | Apparatus and method for determining effects of a substance on an organ |
| EP3007555B1 (en) * | 2013-06-12 | 2018-11-28 | Medtronic Inc. | Method of use of a heart-lung preparation |
| RU2754592C1 (ru) * | 2020-09-15 | 2021-09-03 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Омский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО ОмГМУ Минздрава России) | Устройство для перфузионной консервации и рекондиционирования донорского сердца |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2554872C (en) * | 2004-02-02 | 2018-07-31 | Organ Recovery Systems, Inc. | Apparatus and method for determining effects of a substance on an organ |
| EP3007555B1 (en) * | 2013-06-12 | 2018-11-28 | Medtronic Inc. | Method of use of a heart-lung preparation |
| CN104825233A (zh) * | 2015-05-13 | 2015-08-12 | 南阳医学高等专科学校 | 一种改进蛙心灌流实验装置 |
| RU2754592C1 (ru) * | 2020-09-15 | 2021-09-03 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Омский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО ОмГМУ Минздрава России) | Устройство для перфузионной консервации и рекондиционирования донорского сердца |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8287580B2 (en) | Method and a system for prolongation of the viability of a donor organ | |
| US6100082A (en) | Perfusion apparatus and method including chemical compositions for maintaining an organ | |
| US5693462A (en) | Organ transplant solutions and method for transplanting an organ | |
| US7575856B2 (en) | Compositions and methods for the evaluation and resuscitation of cadaveric hearts for transplant | |
| US9706768B2 (en) | Apparatus for testing, assessment, and maintenance of harvested hearts for transplanting | |
| JP2001516768A (ja) | 臓器を維持するための組成物、方法及び装置 | |
| ES2916212T3 (es) | Aparato para conservación de corazones recolectados para trasplante | |
| US9060507B2 (en) | Perfusion solution | |
| WO2006118990A2 (en) | Method and device for organ perfusion | |
| CA2207324A1 (en) | Organ transplant solutions and method for transplanting an organ | |
| US20240090494A1 (en) | Perfusion solution | |
| RU2815290C1 (ru) | Способ перфузии и устройство перфузионной системы для сохранения донорского сердца | |
| Guerraty et al. | Successful orthotopic canine heart transplantation after 24 hours of in vitro preservation | |
| CN107105640B (zh) | 具有控制的钙离子水平的新型组合物和溶液以及用于再灌注的相关方法和用途 | |
| JPH09151134A (ja) | 心筋保護液 | |
| Li et al. | Effect of pressure on myocardial function after 6-hour preservation with blood cardioplegia | |
| Moeslund et al. | High Oxygen is Likely to be Beneficial on Cardiac Contractility after Normothermic Regional Perfusion after Circulatory Death in a Porcine Model | |
| Naruka et al. | Progress in Cardiovascular Perfusion and Technology | |
| EP1981335A2 (en) | Non-recirculating organ perfusion device |