离体肝脏常温携氧机械灌注系统及灌注方法技术方案

本发明专利技术属于生物技术领域，具体涉及一种离体肝脏常温携氧机械灌注系统及灌注方法。本发明专利技术提供的灌注系统，包括灌注装置、储血装置、氧合除泡装置以及分配装置。储血装置设置有取样口和加药口，取样口用于定时采样并检测生理参数，根据反馈控制系统的运行；加药口用于补充相应药物，为肝脏提供修复的间充质干细胞和对肝脏进行基因治疗，同时为肝脏提供营养能量，避免了采用传统灌注系统导致的肝脏微循环紊乱、肝功能衰竭现象；氧合除泡装置给予最适合生理的空气氧气比；分配装置对肝动脉及门静脉流量精确调节，达到肝脏生理状态下的门静脉和肝动脉流量比。本发明专利技术提供的灌注方法，能够最大限度地模拟生理状态，有利于灌注期间对胆管细胞的保护。

【技术实现步骤摘要】
离体肝脏常温携氧机械灌注系统及灌注方法
本专利技术属于生物
，具体涉及一种离体肝脏常温携氧机械灌注系统及灌注方法。
技术介绍
肝移植是拯救终末期肝病的最有效方法，随着肝移植需求的逐年增加，供肝短缺日趋明显，一部分原本不符合要求的“边缘供肝”也逐渐纳入选择范围。“边缘供肝”，即老年供肝、脂肪变性供肝及心脏死亡供体等，这类器官由于获取过程中造成的损伤或潜在的质量问题，造成移植后发生移植物原发性无功能、功能延迟恢复与缺血性胆道病变的风险显著增加。因此，对边缘供肝在移植前减轻其损伤，或对其修复，并评估供体器官的活性，帮助确定其适用的受者范围，可为更多终末期肝病患者带来康复的希望，也成为当前研究的热点。目前，静态冷保存技术是肝移植供肝保存的常规方式，主要通过将温度维持在低温(0～4℃)的环境下来抑制细胞代谢，并通过向灌注液中加入抗氧化物质的方法来减轻氧自由基对组织细胞的损伤。然而，在低温状态下，肝细胞的代谢活动并未完全停止，血液供应的中断、氧气及营养物质的缺乏均会造成细胞内无氧酵解产物及代谢废物的蓄积。与此同时，三磷酸腺苷(ATP)的产生不足会进一步破坏细胞的膜完整性、引起细胞内外电解质浓度梯度的失衡以及线粒体内钙超载等，这些均会加速细胞的损伤进程，导致细胞的凋亡和坏死。机械灌注是利用血液经过体外灌注系统，供给维持组织生存的营养和能量物质后，在一定的压力和流速下循环灌注供肝的一整套灌注方法。该方法较传统的静态冷保存技术可以更好地降低保存期间器官的损伤，维持器官在移植前的活性，使用机械灌注保存的供体在移植后早期的移植物功能延期恢复率明显降低；而且，对于热缺血时间较长的器官，前期在缺血再灌注损伤基研究中的结果也推荐使用机械灌注保存。但是传统的机械灌注系统模拟生理状态的程度较低，容易导致肝脏微循环紊乱，甚至发生肝功能衰竭，致使肝脏细胞坏死；而且，在灌流分离过程中也极易造成细菌等感染，导致肝脏在移植前保存时间短，后期移植手术风险大。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有的机械灌注系统模拟生理状态的程度较低，易导致肝脏微循环紊乱、移植前保存时间短从而带来移植手术风险大的难题，从而提供一种离体肝脏常温携氧机械灌注系统及灌注方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：本专利技术提供一种离体肝脏常温携氧机械灌注系统，包括：灌注装置，具有容纳所述离体肝脏的肝脏容器，所述肝脏容器上设置有与所述离体肝脏的肝动脉相连接的第一灌注入口、与所述离体肝脏的门静脉相连接的第二灌注入口，以及与所述离体肝脏的下腔静脉相连接的灌注出口；储血装置，包括储血机构和温度控制机构，所述储血机构上设置有储血入口、储血出口、取样口以及加药口，所述储血入口与所述灌注出口相连接；氧合除泡装置，包括依次连接的氧合机构和除泡机构，所述氧合机构的入口与所述储血出口相连接；分配装置，与所述氧合除泡装置相连接并将氧合除泡后的灌注液分配至所述第一灌注入口和所述第二灌注入口。优选地，上述离体肝脏常温携氧机械灌注系统，所述温度控制机构具有容纳所述储血机构的腔体，所述储血出口设置有温度传感器。进一步优选地，上述离体肝脏常温携氧机械灌注系统，所述储血机构上设置有pH检测仪；所述灌注装置上还设置有胆汁收集机构。进一步优选地，上述离体肝脏常温携氧机械灌注系统，所述除泡机构为由第一底面、第二底面以及侧面围成的腔体，所述第一底面上开设有与所述氧合机构相连接的入口，所述第二底面上开设有与分配装置相连接的出口；所述除泡机构内设置有椎体状过滤件，所述椎体状过滤件的底面与所述第二底面贴合设置。优选地，上述离体肝脏常温携氧机械灌注系统，所述除泡机构与所述分配装置之间还设置有气泡检测机构。进一步优选地，上述离体肝脏常温携氧机械灌注系统，所述分配装置包括脉冲流动泵和连续流动泵；所述气泡检测机构的出口端与三通的一端口相连接，所述脉冲流动泵的入口、所述连续流动泵的入口分别与所述三通的其余两端口相连接；所述脉冲流动泵的出口与所述第一灌注入口相连接，所述连续流动泵的出口与所述第二灌注入口相连接。进一步优选地，上述离体肝脏常温携氧机械灌注系统，所述脉冲流动泵与所述第一灌注入口之间设置有用于调整所述脉冲流动泵流量的第一流量计；所述连续流动泵与所述第二灌注入口之间设置有用于调整所述连续流动泵流量的第二流量计。本专利技术还提供一种灌注方法，采用上述离体肝脏常温携氧机械灌注系统，包括以下步骤：(1)将灌注液加至所述储血装置中，启动所述温度控制机构，将灌注液温度调节至36～37℃；(2)将所述第一灌注入口、所述第二灌注入口与所述灌注出口通过模拟连接器模拟循环，启动所述脉冲流动泵和所述连续流动泵，控制灌注液的流量和压力在预设范围内；(3)将所述离体肝脏放至所述肝脏容器中，并与所述第一灌注入口、所述第二灌注入口与所述灌注出口相连接；(4)灌注开始后定时采样，并检测记录肝动脉及门静脉的流量和压力值，根据反馈控制系统的运行。优选地，上述灌注方法中，步骤(2)中，所述第一灌注入口的压力为90～95mmHg，流量为0.30L/min；优选地，上述灌注方法中，步骤(2)中，所述第二灌注入口的压力为5～10mmHg，流量为0.85L/min。本专利技术技术方案，具有如下优点：1.本专利技术提供的离体肝脏常温携氧机械灌注系统，包括灌注装置、储血装置、氧合除泡装置以及分配装置。其中，储血装置包括储血机构和温度控制机构，储血机构上设置有取样口和加药口，取样口用于定时采样抽取回流的灌注液，以检测温度、血气、电解质、血糖、代谢废物、肝功能、渗透压，并记录肝动脉及门静脉的流量和压力值，通过这些生理生化参数的反馈来控制系统的运行；加药口用于在灌注过程中持续补充肝素、前列环素、葡萄糖、胰岛素、氨基酸及牛黄胆酸等成分，最大程度地模拟生理循环，实时监测供肝功能，安全延长移植前肝脏保存时间，避免了采用传统机械灌注系统产生的肝脏微循环紊乱、肝功能衰竭的现象。2.本专利技术提供的离体肝脏常温携氧机械灌注系统，储血机构上设置pH检测仪，在灌注过程中可以定时对电解质浓度以及酸碱平衡状态进行检测，以便在出现紊乱时及时调整。3.本专利技术提供的灌注方法，灌注装置内的温度为36～37℃，能够为肝脏提供了一个合适的温度环境，既可避免代谢增加导致的能量缺乏及酶活性下降，又可避免低温本身对器官造成的损伤低温本身对器官也会造成损伤。4.本专利技术提供的灌注方法，对肝动脉及门静脉流量进行精确调节，达到肝脏生理状态下的门静脉和肝动脉流量比(3∶1)，并且操作者仅需根据压力传感器的压力变化，适当调节脉冲流量泵与连续流量泵的转速，即可将压力调节到生理水平，最大限度地模拟生理状态，有利于灌注期间对胆管细胞的保护。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例1提供的离体肝脏常温携氧机械灌注系统结构示意图；图2为图1中的除泡机构的纵向剖面示意图；附图标记说明：1-灌注装置；11-肝脏容器；111-第一灌注入口；112-第二灌注入口；113-灌注出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离体肝脏常温携氧机械灌注系统，其特征在于，包括：灌注装置(1)，具有容纳所述离体肝脏的肝脏容器(11)，所述肝脏容器(11)上设置有与所述离体肝脏的肝动脉相连接的第一灌注入口(111)、与所述离体肝脏的门静脉相连接的第二灌注入口(112)，以及与所述离体肝脏的下腔静脉相连接的灌注出口(113)；储血装置(2)，包括储血机构(21)和温度控制机构(22)，所述储血机构(21)上设置有储血入口(211)、储血出口(212)、取样口(213)以及加药口(214)，所述储血入口(211)与所述灌注出口(113)相连接；氧合除泡装置(3)，包括依次连接的氧合机构(31)和除泡机构(32)，所述氧合机构(31)的入口与所述储血出口(212)相连接；分配装置(4)，与所述氧合除泡装置(3)相连接并将氧合除泡后的灌注液分配至所述第一灌注入口(111)和所述第二灌注入口(112)。

【技术特征摘要】
1.一种离体肝脏常温携氧机械灌注系统，其特征在于，包括：灌注装置(1)，具有容纳所述离体肝脏的肝脏容器(11)，所述肝脏容器(11)上设置有与所述离体肝脏的肝动脉相连接的第一灌注入口(111)、与所述离体肝脏的门静脉相连接的第二灌注入口(112)，以及与所述离体肝脏的下腔静脉相连接的灌注出口(113)；储血装置(2)，包括储血机构(21)和温度控制机构(22)，所述储血机构(21)上设置有储血入口(211)、储血出口(212)、取样口(213)以及加药口(214)，所述储血入口(211)与所述灌注出口(113)相连接；氧合除泡装置(3)，包括依次连接的氧合机构(31)和除泡机构(32)，所述氧合机构(31)的入口与所述储血出口(212)相连接；分配装置(4)，与所述氧合除泡装置(3)相连接并将氧合除泡后的灌注液分配至所述第一灌注入口(111)和所述第二灌注入口(112)。2.根据权利要求1所述的离体肝脏常温携氧机械灌注系统，其特征在于，所述温度控制机构(22)具有容纳所述储血机构(21)的腔体，所述储血出口(212)设置有温度传感器(24)。3.根据权利要求2所述的离体肝脏常温携氧机械灌注系统，其特征在于，所述储血机构(21)上设置有pH检测仪(23)；所述灌注装置(1)上设置有胆汁收集机构(12)。4.根据权利要求1-3任一所述的离体肝脏常温携氧机械灌注系统，其特征在于，所述除泡机构(32)为由第一底面(321)、第二底面(322)以及侧面(323)围成的腔体，所述第一底面(321)上开设有与所述氧合机构(31)相连接的入口，所述第二底面(322)上开设有与分配装置(4)相连接的出口；所述除泡机构(32)内设置有椎体状过滤件(324)，所述椎体状过滤件(324)的底面与所述第二底面(322)贴合设置。5.根据权利要求4所述的离体肝脏常温携氧机械灌注系统，其特征在于，所述除泡机构(32)与所述分配装置(4)之间还设置有气...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷恒波，于涌，钟君，俞乾，吕国悦，李明谦，
申请(专利权)人：南京国科医工科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32