用于血管组织灌注的装置、系统和方法制造方法及图纸

用于血管组织灌注的装置和方法。在某些实施方案中，使加压氧在较低压力与较高压力之间重复脉冲，并且使柔性膜偏转以控制流体流动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于血管组织灌注的装置、系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求于2016年12月13日提交的美国临时专利申请序列号62/433,577的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术介绍
组织可用氧来灌注以为再植手术提供更好的保存。例如，在战斗和集体事故情况下，特别是在发生爆炸(detonation)的情况下，可出现大量断肢(severedextremity)。为了便于再植，应当立即保存肢体免于恶化，通常持续数小时至数天，以便在尝试再植之前可将患者运送至医疗设施并稳定下来。为了协助这一过程，研究已确定了使冷的、特别配制的、氧合流体循环通过断肢的价值，以保护其免受氧和其他营养素的缺乏。由于尺寸、重量、电功率可用性、操作者培训等的限制，现有装置可能难以在现场条件下运输和实施。这些限制可导致组织灌注可以开始之前时间的显著延迟，从而降低在此期间可进行灌注的时间长度。即使在以及时的方式施加灌注时，对于所灌注组织可用的氧量也可能少于所期望的氧量。附图简述以下附图构成本说明书的一部分并且包括在内以进一步示出本公开内容的某些方面。通过与本文中示出的具体实施方案的详细描述组合参照这些附图中的一个，可更好地理解多个实施方案。图1示出了根据本公开内容的用于血管组织灌注的装置的一个实施方案的分解图。图2示出了图1的实施方案的局部剖视图。图3示出了图1的实施方案的透视剖视图。图4示出了处于第一位置的图1实施方案的特定组件的局部剖视图。图5示出了处于第二位置的图1实施方案的特定组件的局部剖视图。图6示出了处于第三位置的图1实施方案的特定组件的局部剖视图。图7示出了根据多个实施方案的灌注组织的方法的流程图。图8示出了灌注液氧合曲线的图，其举例说明了随时间的氧分压。图9示出了在保存期间进入和离开的灌注液氧含量的图。图10示出了灌注保存期间的摄氧量图。专利技术详述在常规的中空纤维氧合器中，流体和氧流动是连续的并且由分开的机构产生。待氧合的流体由泵机械驱动以围绕中空纤维的外表面流动，而氧在通过降压的压力调节器之后被动地流过中空纤维的腔(lumen)。储存在压缩氧中的能量被浪费、被允许消散而未使用。用于驱动氧合器的中空纤维周围的流体的能量通常来源于外部源，例如电池或壁装电源插座(walloutlet)。通过添加外部阀组件(其不是氧合器或泵机构的组成部分(integralpart))来防止通过氧合器的回流，导致了另外的复杂性。因此，存在解决现有装置中的这些和其他缺点的装置和方法的需求。本公开内容的多个实施方案一般地涉及用于保存和灌注血管组织(包括与肢体(例如肢(limb))相关的血管组织)的装置和方法。本公开内容的大多数实施方案涉及用于通过灌注保存组织的装置和方法。许多实施方案提供了高度便携、廉价的装置，可将断肢(或其他血管组织)置于该装置中以保持活力直至患者准备好重新接上。对于需要移植肢的患者，许多实施方案可长时间(例如将肢从供体分离、将肢从供体医院运输至移植医院、使肢与接受者相匹配、将肢重新接至接受者所需的总时间，甚至更长时间)维持供体肢体的健康。因此，通过使用本文中所公开的实施方案，可降低或消除可获得供体肢体的地域限制。灌注技术的这一进步可以对军队和平民群体(特别是在面对创伤性撕脱伤时)是有价值的。在本文中所述的实施方案中，使氧合器的透氧毛细管(与泵送膜(其可包括锥形泵送膜)组合)整合以实现三个平行功能。第一个功能是驱动灌注液通过附肢或其他血管组织。第二个功能是防止灌注流体逆流通过氧合器的透氧毛细管。第三个功能是使灌注液氧合。在大多数实施方案中，可基本上同时实施所有三个功能，这意味着在某个时间点，所有三个功能一起发生。以下是对提供这些功能的特征的另外的讨论。许多实施方案可在压缩氧膨胀至达到环境压力时(例如，当其离开用于控制氧压力的压力调节器时)收获储存在压缩氧中的能量。这些收获的能量可用于使保存灌注液循环。例如，氧合器与具有电子驱动的微流控阀(或以脉动方式操作的气动驱动的流控单稳态逻辑门)的泵送机构的组合可用于从压缩氧收获能量。收获这样的能量的能力(以及其他设计特征)允许大多数实施方案长时间(可能比现有装置(其通常仅在12小时或更短时间内有效)长的多的时间)为被撕脱的肢提供代谢支持。在操作期间，多个实施方案的作用是在用氧浸浴毛细管外部的同时引导保存流体流过透氧毛细管的腔。因此，相对于那些相同毛细管的内部表面积，毛细管外部的较大表面积提供了超过常规装置的氧合优势，在所述常规装置中毛细管的内部用于运输氧，而毛细管的外部用于运输流体。因此，在多个实施方案中，穿过透氧毛细管的流体柱的较小截面导致较短的扩散路径，其优势是在较短的时间长度中向流体提供更大量的氧(当与常规装置相比时)。使用通过氧合器的脉动流通过允许使流体在毛细管中保留更长的时间来提高氧合优势，提高了可用的氧扩散时间。一些实施方案包含具有锥形或倒置漏斗形状的泵送膜。具有锥形形状的泵送膜还可用作气泡捕集器(bubbletrap)(即，作为单元件的泵送膜和气泡捕集器)，以降低附接组织中的气体栓塞。另外，在某些实施方案中，泵送膜可由透氧材料形成。这可为灌注流体提供另外的氧合能力。例如，具有透氧性特征的泵送膜可允许另外的氧扩散到灌注液中并提高灌注流体的溶解氧含量。这可继而向组织递送更多氧并且为更大量的组织(当与没有透氧性特征的膜相比时)提供代谢支持。在一些实施方案中，上述氧合器配置提供了紧凑的形状因子(compactformfactor)，在给定的瞬间，氧合膜的表面积与被氧合的灌注液体积的比值相对较高。在许多实施方案中，该比例为100∶1至300∶1。另外，装置壳体的基部的固有柔度可增强灌注液的再循环并消除对于柔性组织罐的需求。这可提供稳健的罐设计，其可为包含在内的组织提供保护。一些具体实施方案可由可生物降解的材料制成，并且在某些情况下可以是一次性的。因此，大多数实施方案包括用于血管组织灌注的装置和方法。首先参照图1，示出了用于血管组织灌注的装置100的分解图。装置100还示于图2中的局部剖视图中，而图3举例说明了透视局部剖视图。图4至6举例说明了在装置100的操作期间，处于不同位置的特定组件以及流体流动。特别地，图4举例说明了加压之前的组件，图5举例说明了加压期间的组件，并且图6举例说明了舒张(降压)阶段期间的组件。现在将提供装置100及其操作的概述，随后对多个方面进行更详细的讨论。为清楚起见，在每个图中并非所有组件都用附图标记进行标记。装置100包含组织隔室(compartment)18、壳体21(具有盖27、填充端口22和中央通道29)、氧合器25(具有导管(conduit)12和具有板孔口6的孔板5)和泵送隔膜24(具有吹扫端口4和法兰3)。另外，装置100包含泵室盖28，其具有通气端口8、供气端口1和与吹扫端口4对齐的出口34。装置100还包含具有环形孔口10的氧合器保持环37，以及具有支持孔口19的氧合器支持件30。可如图2和3的剖视图中所示组装这些组件。在操作装置100之前，可将血管组织37的动脉血管36与流出通道或端口15连接。在某些实施方案中，血管组织37可以是包含在组织隔室18内的断肢或肢的一部分。在一些实施方案中，使组织的静脉血管保持游离(例如，不与通道15或任何其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于血管组织灌注的装置，所述装置包含：氧合器，所述氧合器包含第一端、第二端和从所述第一端延伸至所述第二端的多个导管；以及柔性膜，所述柔性膜包含第一侧和第二侧，其中：所述柔性膜的所述第一侧靠近所述氧合器的所述第一端；所述柔性膜配置成当所述柔性膜的所述第二侧经受比所述柔性膜的所述第一侧更高的压力时限制流体流过所述多个导管；并且所述柔性膜配置成当所述柔性膜的所述第一侧经受比所述柔性膜的所述第二侧更高的压力时允许流体流过所述多个导管。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.13 US 62/433,5771.用于血管组织灌注的装置，所述装置包含：氧合器，所述氧合器包含第一端、第二端和从所述第一端延伸至所述第二端的多个导管；以及柔性膜，所述柔性膜包含第一侧和第二侧，其中：所述柔性膜的所述第一侧靠近所述氧合器的所述第一端；所述柔性膜配置成当所述柔性膜的所述第二侧经受比所述柔性膜的所述第一侧更高的压力时限制流体流过所述多个导管；并且所述柔性膜配置成当所述柔性膜的所述第一侧经受比所述柔性膜的所述第二侧更高的压力时允许流体流过所述多个导管。2.权利要求1所述的装置，其中所述柔性膜为圆锥形。3.权利要求2所述的装置，其中所述第一端包含端口并且所述第二端包含法兰。4.权利要求3所述的装置，其中所述柔性膜的所述法兰配置成当所述柔性膜的所述第一侧经受比所述柔性膜的所述第二侧更高的压力时偏离所述氧合器的所述第一端。5.权利要求3所述的装置，其中所述柔性膜是透氧的。6.权利要求1所述的装置，其中所述柔性膜包含具有第一端和第二端的锥形部分，并且其中所述第一端具有比所述第二端更小的截面积。7.权利要求1所述的装置，其还包含中央通道，其中：所述多个导管位于所述中央通道周围；并且所述柔性膜配置成当所述柔性膜的所述第二侧经受比所述柔性膜的所述第一侧更高的压力时迫使流体流过所述中央通道。8.权利要求7所述的装置，其还包含使所述中央通道得到延伸的室，其中所述多个导管位于所述室内。9.权利要求8所述的装置，其中所述室与加压氧源流体连通。10.权利要求7所述的装置，其还包含配置成容纳血管组织的隔室，其中：所述氧合器的所述中央通道与配置成容纳血管组织的所述隔室流体连通；并且所述隔室包含通向所述隔室的内部容积的开口。11.权利要求10所述的装置，其还包含与所述隔室的所述开口连接的壳体，其中所述壳体包含靠近所述隔室的所述内部容积的柔性基板。12.权利要求11所述的装置，其中所述柔性基板配置成当所述柔性膜的所述第二侧经受比所述柔性膜的所述第一侧更高的压力时弯曲离开所述隔室的所述内部容积。13.权利要求12所述的装置，其还包含与所述氧合器的所述中央通道连接的流出端口，其中所述流出端口与所述隔室所述的内部容积流体连通。14.权利要求13所述的装置，其还容纳血管组织，其中所述血管组织位于所述隔室中。15.权利要求14所述的装置，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：利奥尼德·布奈根，
申请(专利权)人：得克萨斯州大学系统董事会，
类型：发明
国别省市：美国,US