一种溶液氧化还原电位可调的器官保存装置及其实现方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种溶液氧化还原电位可调的器官保存装置，其特征在于，包括控制箱(22)，储液箱(1)，以及PID控制器(23)。本发明专利技术还公开了一种溶液氧化还原电位可调的器官保存装置的实现方法，其包括建立不同的器官保存所需的保存液各种指标数据库；放入保存器官后，从保存液各种指标数据库中提取需保存器官的保存液的各种指标数据，并发送至PID控制器(23)进行存储等步骤。本发明专利技术通过可有效的消除器官保存过程中继续代谢产生的有害成分，确保器官盛放腔室内的保存液中的载氧功能的高分子的稳定性；同时，通过设置的检测机构，可实现对各腔室内的保存液的溶液的温度、pH值、PO2、ORP的实时监测。

【技术实现步骤摘要】
一种溶液氧化还原电位可调的器官保存装置及其实现方法
本专利技术涉及器官保存领域，具体提供一种溶液氧化还原电位可调的器官保存装置及其实现方法。
技术介绍
氧化还原电位(oxidationreductionpotential,ORP)是表示化学科学中氧化还原体系氧化能力或还原能力的定量化指标。国际上通常所说的ORP以还原电势形式表示，具体指物质从氧化状态得到电子转变为还原状态难易程度的一种物理量，是以标准氢电极的电势为零的标准而测定的。生物系统中也存在多种影响ORP的物质，如血浆中的活性氧(reactiveoxygenspecies,ROS)有助于产生氧化电位，而血浆中的还原剂包括维生素C，生育酚等则有利于还原电位的产生。因此，生物系统中的ORP是量化总氧化剂和还原剂之间平衡的一种综合性指标。生理状况下，人体包括各器官组织及血液在内的内环境维持ORP在一定范围内，ORP的急剧升高或降低，亦或长期处于低水平或高水平，均预示着病理损伤的出现或存在。由此可见，维持生物系统内环境的生理性稳定对保证器官功能的正常运行具有重要意义。近年逐渐发展起来的基于为离体器官提供足够的能量代谢考虑的有氧保存(如常温机械灌注、低温携氧灌注或富氧低温静态保存)，可降低器官移植后因氧气突然增加而导致的缺血再灌注损伤。然而，目前我们所使用的离体器官有氧保存装置，在保存或灌注过程中对氧浓度的控制不佳，导致离体器官保存或灌注效果不佳。在四川省科技计划资助项目研究中，课题组发现通过对保存液的ORP、温度、pH值及PO2变化进行综合性调控干预能够有效的控制保存液的氧浓度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述缺陷，提供一种溶液氧化还原电位可调的器官保存装置及其实现方法，实时对器官保存液的ORP、温度、pH值及PO2信息进行检测评估，在评估后对保存液的ORP、温度、pH值及PO2变化进行综合性调控干预，这一技术实现了高度专业性的医疗器官移植保存，确保了器官移植保存的存活率。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种溶液氧化还原电位可调的器官保存装置，包括：控制箱，储液箱，以及设置在控制箱内的PID控制器(23)；所述储液箱由器官盛放腔室、阳极腔室以及阴极腔室组成；所述器官盛放腔室位于阳极腔室和阴极腔室之间；所述器官盛放腔室、阳极腔室以及阴极腔室内分别设置有保存液指标干预系统；所述器官盛放腔室、阳极腔室以及阴极腔室内还分别设置有检测机构；所述PID控制器分别与检测机构和保存液指标干预系统以及阳极腔室和阴极腔室连接。所述保存液指标干预机构包括分别设置在控制箱内的氧气流速控制器、半导体加热器、半导体制冷器、磁力搅拌器，以及分别设置在器官盛放腔室、阳极腔室以及阴极腔室内底部的补氧管、半导体制热片、半导体制冷片、磁转子；所述氧气流速控制器与连接的补氧管，半导体加热器与连接的半导体制热片，半导体制冷器与连接的半导体制冷片，磁力搅拌器与连接的磁转子；所述PID控制器分别与氧气流速控制器、半导体加热器、半导体制冷器以及磁力搅拌器连接。进了一步的，所述检测机构包括传感器，以及分别与传感器连接的pH探头、温度探头、PO2探头、ORP探头；所述PID控制器与传感器连接。为了对补氧管、半导体制热片和半导体制冷片进行保护，也为了确保磁转子的正常工作，在所述器官盛放腔室、阳极腔室以及阴极腔室内位于补氧管、半导体制热片和半导体制冷片上方均设置有托板；所述磁转子置于托板上；所述托板为网孔板；所述补氧管的管壁上开设有若干个过气孔，且每个过气孔上覆盖有防水透气膜。再进一步的，所述储液箱上设置有与相配合的储液箱盖；所述传感器安装在储液箱盖上；所述阳极腔室包括设置在储液箱的其中一端壁内侧的正电极板，和垂直设置在储液箱内的阴离子交换膜；所述阴极腔室包括设置在储液箱的另一端壁内侧上的负电极板，和垂直设置在储液箱内的阳离子交换膜；所述器官盛放腔室位于阴离子交换膜与阳离子交换膜之间；所述PID控制器分别与正电极板和负电极板连接。为了便于器官的放置和移植前的器官修复，在所述器官盛放腔室内还设置有可升降的器官存放机构；所述器官盛放腔室由两块垂直平行设置在储液箱内的半透膜组成；所述两块半透膜之间形成间隙；所述其中一块半透膜靠近阴离子交换膜或与阴离子交换膜相贴合，另一块半透膜靠近阳离子交换膜或与阳离子交换膜相贴合；所述器官存放机构包括两个可上下运动的悬挂机构，和一端与其中一个悬挂机构连接、另一端与另一个悬挂机构连接的存放台；所述两个可上下运动的悬挂机构分别安装在两块半透膜上；所述悬挂机构包括支臂，和从上至下贯穿支臂并能上下滑动的挂臂，以及设置在支臂上用于固定挂臂的锁紧螺杆；所述存放台分别与挂臂连接；所述支臂固定在半透膜上。为了确保器官能更好的浸泡与保存液中，在所述存放台上设置有若干个通孔，该若干个通孔均匀的分布在存放台上。为了便于使用和确保储液箱内的压力的稳定性，在所述器官盛放腔室、阴极腔室以及阳极腔室的后壁上端均设置有采样口、保存液输入口、气体增压减压阀；所述器官盛放腔室、阴极腔室以及阳极腔室的后壁下端均设置有排液口；所述PID控制器与气体增压减压阀连接。为了确保器官保存装置的实用性，同时便于器官存活供给管的安装，在所述器官盛放腔室的后室壁上还设置有器官存活供给口；所述器官存活供给口的数量为四～六个，且器官存活供给口位于采样口、保存液输入口下方。为了便于对储液箱的各腔室内的保存液和器官的情况进行观察，在所述储液箱的正面腔壁为玻璃板。所述PID控制器内设置有数据实时显示模块和无线信号传输模块；所述PID控制器与正电极板和负电极板之间还设置有电压控制器。一种溶液氧化还原电位可调的器官保存装置的实现方法，包括以下步骤：步骤1：建立不同的器官保存所需的保存液各种指标数据库；步骤2：放入保存器官后，从保存液各种指标数据库中提取需保存器官的保存液的各种指标数据，并发送至PID控制器进行存储；步骤3：通过PID控制器为阴极腔室和阳极腔室供电，使器官存放腔室的保存液与阴极腔室和阳极腔室保存液之间进行离子交换，并开启保存液指标干预系统；步骤4：启动检测机构对各腔室的保存液的保存液各种指标信息进行采集，检测机构将采集的各腔室保存液各种指标信息发送至PID控制器；步骤5：PID控制器判定接收的各腔室的保存液各种指标信息是否达到标准指标；否，调整保存液指标干预系统输出功率；是，停止阴极腔室和阳极腔室供电，各腔室的保存液进行离子导向型交换；步骤6：保持保存液指标干预系统输出状态，各腔室内保存液的各项指标保持在设定指标内。进一步的，所述步骤1中的建立不同的器官保存所需的保存液各种指标数据库的步骤如下：1)设定多组不同保存器官所需的ORP和温度值；2)采集各腔室内的保存液初始状态的pH值、PO2以及各腔室内保存液初始各成分及浓度值；3)采集各腔室内的保存液达到不同ORP和温度设定值时，各腔室内的保存液的pH值、PO2以及各腔室内保存液初始各成分及浓度值，并建立数学关系模型；...

【技术保护点】
1.一种溶液氧化还原电位可调的器官保存装置，其特征在于，包括控制箱(22)，储液箱(1)，以及设置在控制箱(22)内的PID控制器(23)；所述储液箱(1)由器官盛放腔室、阳极腔室以及阴极腔室组成；所述器官盛放腔室位于阳极腔室和阴极腔室之间；所述器官盛放腔室、阳极腔室以及阴极腔室内分别设置有保存液指标干预系统；所述器官盛放腔室、阳极腔室以及阴极腔室内还分别设置有检测机构；所述PID控制器(23)分别与检测机构和保存液指标干预系统以及阳极腔室和阴极腔室连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种溶液氧化还原电位可调的器官保存装置，其特征在于，包括控制箱(22)，储液箱(1)，以及设置在控制箱(22)内的PID控制器(23)；所述储液箱(1)由器官盛放腔室、阳极腔室以及阴极腔室组成；所述器官盛放腔室位于阳极腔室和阴极腔室之间；所述器官盛放腔室、阳极腔室以及阴极腔室内分别设置有保存液指标干预系统；所述器官盛放腔室、阳极腔室以及阴极腔室内还分别设置有检测机构；所述PID控制器(23)分别与检测机构和保存液指标干预系统以及阳极腔室和阴极腔室连接。


2.根据权利要求1所述的溶液氧化还原电位可调的器官保存装置，其特征在于：所述保存液指标干预机构包括分别设置在控制箱(22)内的氧气流速控制器(24)、半导体加热器(25)、半导体制冷器(26)、磁力搅拌器(3)，以及分别设置在器官盛放腔室、阳极腔室以及阴极腔室内底部的补氧管(27)、半导体制热片(28)、半导体制冷片(29)、磁转子(4)；所述氧气流速控制器(24)与连接的补氧管(27)，半导体加热器(25)与连接的半导体制热片(28)，半导体制冷器(26)与连接的半导体制冷片(29)，磁力搅拌器(3)与连接的磁转子(4)；所述PID控制器(23)分别与氧气流速控制器(24)、半导体加热器(25)、半导体制冷器(26)以及磁力搅拌器(3)连接。


3.根据权利要求2所述的溶液氧化还原电位可调的器官保存装置，其特征在于：所述检测机构包括传感器(30)，以及分别与传感器(30)连接的pH探头(31)、温度探头(32)、PO2探头(33)、ORP探头(34)；所述PID控制器(23)与传感器(30)连接。


4.根据权利要求3所述的溶液氧化还原电位可调的器官保存装置，其特征在于：所述器官盛放腔室、阳极腔室以及阴极腔室内位于补氧管(27)、半导体制热片(28)和半导体制冷片(29)上方均设置有托板(12)；所述磁转子置于托板(12)上；所述托板(12)为网孔板；所述补氧管(27)的管壁上开设有若干个过气孔(35)，且每个过气孔(35)上覆盖有防水透气膜(37)；所述储液箱(1)上设置有与相配合的储液箱盖(17)；所述传感器(30)安装在储液箱盖(17)上；所述阳极腔室包括设置在储液箱(1)的其中一端壁内侧的正电极板(5)，和垂直设置在储液箱(1)内的阴离子交换膜(8)；
所述阴极腔室包括设置在储液箱(1)的另一端壁内侧上的负电极板(2)，和垂直设置在储液箱(1)内的阳离子交换膜(14)；所述器官盛放腔室(12)位于阴离子交换膜(8)与阳离子交换膜(14)之间；所述PID控制器(23)分别与正电极板(5)和负电极板(2)连接。


5.根据权利要求4所述的溶液氧化还原电位可调的器官保存装置，其特征在于：所述器官盛放腔室内还设置有可升降的器官存放机构；所述器官盛放腔室由两块垂直平行设置在储液箱(1)内的半透膜(15)组成；所述两块半透膜(15)之间形成间隙；所述其中一块半透膜(15)靠近阴离子交换膜(8)或与阴离子交换膜(8)相贴合，另一块半透膜(15)靠近阳离子交换膜(14)或与阳离子交换膜(14)相贴合；所述器官存放机构包括两个可上下运动的悬挂机构，和一端与其中一个悬挂机构连接、另一端与另一个悬挂机构连接的存放台(11)；所述两个可上下运动的悬挂机构分别安装在两块半透膜(15)上；所述悬挂机构包括支臂(9)，和从上至下贯穿支臂(9)并能上下滑动的挂臂(10)，以及设置在支臂(9)上用于固定挂臂(10)的锁紧螺杆(16)；所述存放台(11)分别与挂臂(10)连接；所述支臂(9)固定在半透膜(15)上。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建波，
申请(专利权)人：四川大学华西医院，成都华西精准医学产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51