离体器官护理系统技术方案

本发明专利技术总体上涉及用于离体器官护理的系统、方法和装置。更具体地，在各个实施方式中，本发明专利技术涉及在生理条件或接近生理条件下对肝脏在活体外进行护理。下面的概述仅是示例性的，而不是限制性的。公开主题的其他实施方式是可能的。公开主题的实施方式提供了与便携式离体器官护理例如离体肝脏器官护理相关的技术。在一些实施方式中，肝脏护理系统可以将肝脏维持在正常生理条件或接近正常生理条件。为此，该系统可以使充氧、富含营养的灌注流体以生理温度、压力和流率或接近生理温度、压力和流率流通至肝脏。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】离体器官护理系统相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2014年6月2日提交的序列号为No.62/006,871、名称为“EXVIVOORGANCARESYSTEM(离体器官护理系统)”的美国临时申请以及于2014年6月2日提交的序列号为No.62/006,878、名称为“EXVIVOORGANCARESYSTEM(离体器官护理系统)”的美国临时申请的权益，这两个美国临时申请的全部主题通过参引并入本文中。
本申请总体上涉及用于离体(活体外)器官护理的系统、方法和装置。更具体地，在各个实施方式中，本专利技术涉及在生理条件或接近生理条件下对器官进行离体护理。
技术介绍
当前的器官保存技术通常涉及对与化学灌注溶液一起包裹在冰中的器官进行低温储存。在肝脏移植的情况下，当使用低温技术对肝脏进行离体保存时，可能发生由局部缺血引起的组织损伤。这些损伤的严重程度随着器官离体保存时间越长则会增大。例如，继续以肝脏为示例，通常肝脏可以离体保存约七小时，之后其不能用于移植。该相对较短的时间段限制了从供体位置可以到达的受体的数目，从而限制了所获得肝脏的受体库。即使在该时限内，肝脏仍然可能被显著地损伤。值得注意的问题是，对损伤不会有任何可视的指示。由此，可能移植了非最佳器官，从而导致器官移植后的功能障碍或其他损伤。因此，期望研发能够使器官比如肝脏可以在健康状态下离体保存的时间延长并且使得能够评估功能的技术。这些技术将降低移植失败的风险并扩大潜在的供体和受体库。
技术实现思路
以下概述仅为示例性的而非限制性的。所公开主题的其他实施方式是可能的。所公开主题的实施方式可以提供与便携式离体器官护理比如离体肝脏器官护理相关的技术。在一些实施方式中，肝脏护理系统可以将肝脏保持处于或接近正常的生理条件。为此，系统可以使充有氧的营养丰富的灌注流体以处于或接近生理温度、压力和流率循环至肝脏。在一些实施方式中，系统采用基于血液产品的灌注流体以更准确地模拟正常生理条件。在其他实施方式中，系统使用合成的血液替代溶液，而在另外的其他实施方式中，溶液可以包括与血液替代产品相结合的血液产品。所公开主题的一些实施方式涉及一种利用乳酸盐和肝酶测量值来评估下述各项的方法：i)离体肝脏的整体灌注状态，ii)离体肝脏的代谢状态，以及/或者iii)离体的供体肝脏的整体血管通畅度。所公开主题的该方面基于肝脏细胞在其缺氧时制造/产生乳酸盐并且在其有氧良好灌注时使乳酸盐代谢产生能量/利用乳酸盐产生能量的能力。器官护理系统的一些实施方式可以包括如下模块，该模块具有基架以及安装至基架并适于在灌注期间容纳肝脏的器官腔室组件。器官护理系统可以包括流体导管，该流体导管具有用于连接至肝脏的肝动脉的第一接口、用于连接至门静脉的第二接口、用于连接至下腔静脉的第三接口以及用以连接至胆管的第四接口。器官护理系统可以包括用于感测提供给肝脏以及/或者从肝脏流出的流体中的乳酸盐的乳酸盐传感器。器官护理系统还可以包括用于测量肝动脉、门静脉和/或下腔静脉的压力和流量的传感器。一些实施方式可以涉及一种确定肝脏灌注状态的方法。例如，用于评估肝脏灌注状态的方法可以包括以下步骤：将肝脏放置在器官护理系统的保护腔室中；将灌注流体泵送到肝脏中；提供远离肝脏的灌注流体流；测量引导远离肝脏的流体的乳酸盐值；测量由肝脏产生的胆汁的量；以及利用测得的乳酸盐值、氧饱和水平和/或所产生的胆汁的量和质量来评估肝脏状态。一些实施方式可以涉及一种用于为肝动脉和门静脉提供生理流率和生理压力的方法。在一些实施方式中，流动来源于单个泵。特别地，该系统可以包括用户手动地将单个灌注液源分配到肝动脉和门静脉并且使该分配适应生理流率和生理压力的机构。在其他实施方式中，系统利用例如自动控制算法自动地将单个灌注液流源分配到肝动脉和门静脉以产生生理压力和生理流率。器官护理系统的一些实施方式可以包括营养子系统，该营养子系统在灌注流体流过该系统时输注灌注流体并供给保养溶液，而在一些实施方式中，这在储存器中进行。根据一个特征，保养溶液包括营养素。根据另一特征，保养溶液包括供给的用以支持延长保存以减少缺血和/或其他的与再灌注相关的肝脏损伤的治疗剂和/或添加剂(例如，血管扩张剂、肝素、胆汁盐等)。在一些实施方式中，灌注流体包括在采集肝脏期间通过放血过程从供体移除的血液。起初，将来自供体的血液装载到储存器中，并且器官腔室组件中的插管位置用旁路导管而被旁通，以使灌注流体能够在不存在肝脏情况下以正常模式流过系统，亦称“充注管”。在对已采集的肝脏进行插管之前，系统可以通过使放血供体的血液循环通过系统而对系统进行加热、充氧和/或过滤来充注。营养素、保存剂和/或其他治疗剂在充注期间也可以经由营养子系统的注射泵提供。在充注期间，各种参数也可以经由操作员界面被初始化并校准。一旦被适当地充注并运行，就可以将泵流量减小或中断循环，可以将旁路导管从器官腔室组件移除，并且可以将肝脏插管到器官腔室组件中。视情况而定，可以恢复或增大泵流量。在一些实施方式中，系统可以包括多个顺应腔室。顺应腔室实质上是具有柔性的弹性壁以用于模拟人体血管顺应性的管路中的小型流体蓄能器。由此，顺应腔室可以例如通过过滤/减少由于例如流率变化而引起的流体压力峰值来辅助系统更准确地模拟人体中的血流。在一种构型中，顺应腔室位于通向门静脉的灌注液路径中并且位于灌注流体泵的输出上。根据一个实施方式，顺应腔室靠近用于调节压力以实现生理的肝动脉流量和门静脉流量的夹具定位。在一些实施方式中，器官腔室组件包括定尺寸和定形状成用于相互配合在壳体的底部内的垫或袋囊组件。优选地，垫组件包括由足够弹性以在运输期间对器官的机械震动和冲击进行缓冲的材料形成的垫。根据一个特征，在器官腔室组件构造成接纳肝脏的情况下，本专利技术的垫包括使垫符合不同尺寸和形状的肝脏以限制肝脏免受在运输期间所遇到的冲击和振动的影响的机构。器官护理系统的一些实施方式被分为多次使用模块和单次使用模块。单次使用模块可以定尺寸和定形状成用于与多次使用模块的便携式基架互锁以用于与多次使用模块进行电气、机械、气体和流体互操作。根据一个实施方式，多次使用模块和单次使用模块可以经由光学接口彼此通信，该光学接口在一次性的单次使用模块安装到便携式的多次使用模块中时自动地进行光学对准。根据另一特征，便携式的多次使用模块可以经由弹簧加载连接向一次性的单次使用模块提供动力，该弹簧加载连接在一次性的单次使用模块安装到便携式的多次使用模块中时也自动地连接。根据一个特征，光学接口和弹簧加载连接可以确保单次模块和多次模块之间的连接不会由于例如在崎岖地形上运输期间推撞而失去。在一些实施方式中，一次性的单次使用模块包括用于对来自灌注液路径的流体进行采样的多个端口。端口可以互锁以使得从多个端口中的第一端口对流体进行采样同时阻止从多个端口中的第二端口对流体进行采样。这种安全特征降低了混合流体样品以及不注意地打开端口的可能性。在一个实施方式中，单次使用模块包括用于从肝动脉、门静脉和/或IVC接口中的一者或更多者进行采样的端口。所公开主题的一些实施方式涉及一种对肝脏提供治疗的方法。示例性方法可以包括：将肝脏放置在便携式器官护理系统的保护腔室中；将灌注流体经由肝动脉和门静脉泵送到肝脏中；经本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对肝脏离体灌注的灌注回路，所述灌注回路包括：泵，所述泵用于在所述回路中提供灌注流体的脉动流体流；气体交换器；分配器，所述分配器与所述泵流体连通并且配置成将所述灌注流体流分成第一分支和第二分支；其中，所述第一分支包括肝动脉接口；其中，所述第一分支配置成将所述灌注流体的第一部分经由所述肝动脉接口以高压力和低流率提供给所述肝脏的肝动脉；其中，所述第一分支与所述泵流体压力连通；其中，所述第二分支包括门静脉接口；其中，所述第二分支配置成将所述灌注流体的第二部分经由所述门静脉接口以低压力和高流率提供给所述肝脏的门静脉；所述第二分支还包括夹具，所述夹具位于所述分配器与所述门静脉接口之间以用于选择性地控制流向所述门静脉的灌注流体的流率；所述第二分支还包括顺应腔室，所述顺应腔室配置成减弱从所述泵至所述门静脉的灌注流体的脉动流动特性；其中，所述泵配置成使流体压力通过所述第一分支和所述第二分支传递至所述肝脏；排放装置，所述排放装置配置成接收来自所述肝脏的下腔静脉的灌注流体；以及储存器，所述储存器定位在所述肝脏下方并位于所述排放装置与所述泵之间，所述储存器配置成接收来自所述排放装置的灌注流体并储存一定量的流体。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.02 US 62/006,878;2014.06.02 US 62/006,8711.一种用于对肝脏离体灌注的灌注回路，所述灌注回路包括：泵，所述泵用于在所述回路中提供灌注流体的脉动流体流；气体交换器；分配器，所述分配器与所述泵流体连通并且配置成将所述灌注流体流分成第一分支和第二分支；其中，所述第一分支包括肝动脉接口；其中，所述第一分支配置成将所述灌注流体的第一部分经由所述肝动脉接口以高压力和低流率提供给所述肝脏的肝动脉；其中，所述第一分支与所述泵流体压力连通；其中，所述第二分支包括门静脉接口；其中，所述第二分支配置成将所述灌注流体的第二部分经由所述门静脉接口以低压力和高流率提供给所述肝脏的门静脉；所述第二分支还包括夹具，所述夹具位于所述分配器与所述门静脉接口之间以用于选择性地控制流向所述门静脉的灌注流体的流率；所述第二分支还包括顺应腔室，所述顺应腔室配置成减弱从所述泵至所述门静脉的灌注流体的脉动流动特性；其中，所述泵配置成使流体压力通过所述第一分支和所述第二分支传递至所述肝脏；排放装置，所述排放装置配置成接收来自所述肝脏的下腔静脉的灌注流体；以及储存器，所述储存器定位在所述肝脏下方并位于所述排放装置与所述泵之间，所述储存器配置成接收来自所述排放装置的灌注流体并储存一定量的流体。2.根据权利要求1所述的灌注回路，其中，所述第二分支包括多个顺应腔室。3.根据权利要求1所述的灌注回路，其中，所述顺应腔室位于所述分配器与所述门静脉接口之间。4.根据权利要求1所述的灌注回路，其中，所述门静脉接口具有比所述肝动脉接口大的横截面面积。5.根据权利要求1所述的灌注回路，还包括位于所述第二分支中的至少一个流率传感器以及至少一个压力传感器。6.根据权利要求1所述的灌注回路，其中，所述泵包括泵驱动器，并且其中，所述泵驱动器的位置是能够调节的以控制流向所述肝脏的脉动流的模式。7.根据权利要求1所述的灌注回路，其中，所述夹具包括接合位置和脱离接合位置；其中，当所述夹具处于所述脱离接合位置时，所述夹具可以被调节以选择期望的夹紧力和对应的流率；其中，所述夹具能够移动至所述接合位置以在处于所述接合位置时施加选定的夹紧力而无需进一步调节，使得用户能够在仍然对施加至所述灌注回路的夹紧力的量进行精确控制的同时使所述夹具快速地接合及脱离接合。8.一种用于在接近生理条件下对离体肝脏进行灌注的系统，所述系统包括：灌注回路，所述灌注回路包括：泵，所述泵用于在所述回路中泵送灌注流体；所述泵与肝动脉接口和门静脉接口流体连通；其中，所述泵将所述灌注流体经由所述肝动脉接口以高压力和低流率提供给所述肝脏的肝动脉；并且其中，所述泵将所述灌注流体经由所述门静脉接口以低压力和高流率提供给所述肝脏的门静脉；气体交换器；加热子系统，所述加热子系统用于将所述灌注流体的温度保持在正常体...

【专利技术属性】
技术研发人员：瓦利德·H·哈萨奈恩，塔梅尔·I·哈亚尔，艾哈迈德·埃尔贝塔诺尼，杰夫·巴恩斯，格雷格·里奇，理查德·布林哈姆，马克·安德森，约翰·沙利文，
申请(专利权)人：特兰斯迈迪茨公司，
类型：发明
国别省市：美国,US