本发明专利技术属于辅助医疗器件技术领域，具体为一种应用于无心跳供体肺保存的无创气管内降温装置。该装置由两个电磁阀、微型隔膜泵、两个半导体制冷模块、肺保存液体水箱、冷却水水箱、散热盘管、风机、水温度控制器和水泵构成，并分为3个系统：低温通气系统、低温肺保存液体供给系统和散热系统；低温通气系统实现对实现对气管内进行低温通气，低温肺保存液体供给系统实现对气管内低温肺保存液体的供给，散热系统实现对实现对两个制冷模块的循环散热。本发明专利技术可以在无创操作前提下，提供高流量低温气体，同时气管内输入高压低温肺保存液体，降低热交换系数，弱化比热不均，能够快速降低气管内及肺脏温度，减轻热缺血损伤，提高供肺质量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于辅助医疗器件
，具体涉及一种应用于无心跳供体肺移植、肺保存的气管内降温装置，尤其是在供体确认授权开胸取肺之前，所能提供的无创的气管内降温装置。
技术介绍
终末期肺部疾病的唯一有效治疗方法是肺移植手术。目前临床肺移植手术数量增加较少，停滞不前，主要原因是脑死亡供体(有心跳供体，heart heating donor, HBD)严重短缺，因此广大学者把目光投向无心跳供体(non heart heating donor, NHBD)的研究。然而，HBD存在心脏跳动供血，NHBD供体则相反，无心脏供血，存在不同程度的热缺血损伤，随着时间的推移而渐渐失去功能，不适合再进行肺移植手术。热缺血损伤时间长短决定供 肺质量的好坏，尽快进行肺脏的降温、缩短热缺血时间是肺脏保存的必要措施。医生在得到家属同意、授权之前无法开胸取肺、进行有创的操作，因此在心跳停止至开胸取肺这段时间内，如何在不违反伦理的前提下无创降温、减轻热缺血损伤的肺保护措施至关重要，成为NHBD肺移植的关键。肺脏向上通过气管与外界相通，向下通过逐渐变细的支气管形成树枝样结构，终末端细支气管膨大形成成肺泡，支气管树枝样结构及肺泡共同构成了肺实质。外界气体通过气管进入到肺实质内，到达终末端肺泡，在此处进行人体的血氧交换，完成呼吸的生理作用。肺脏是一个特殊器官，因为肺实质细胞的存活并不单纯依赖于循环灌注供氧，还可以利用肺泡内氧进行细胞自我呼吸；机体死亡后，肺组织仍能存活一定时间，这是它与其他器官不同的地方，也是气管内通气肺保存的理论基础。低温是器官保存的必要措施，可降低细胞代谢，酶活性和能耗，减缓细胞死亡，减轻热缺血损伤。因此，无创地应用气管内通气结合低温进行NHBD供体肺保护的措施受到了学者关注，但是既往研究发现气管内吹入低温的气体降温幅度极其有限，无法有效减轻热缺血损伤。原因可能是由于气管、肺组织与气体之间的比热不均，而且冷空气，尤其是干的气体在支气管树内会被迅速回暖，因此需要改变这一类型的通气方式，弱化比热不均，达到快速降温的目的。如何在不违反伦理的前提下弱化气管、肺组织与气体之间的比热不均，无创、迅速的降低气管内及肺脏的温度成为NHBD供肺质量好坏的关键，因此，亟待一种可以同时实现上述要求的降温保护装置，减轻热缺血损伤，提高供肺质量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够减轻NHBD供肺热缺血损伤，保证供肺质量的应用于无心跳供体肺保存的无创气管内降温装置。本专利技术提供的应用于无心跳供体肺保存的无创气管内降温装置，通过气管内低温通气合并低温肺保存液体在气管内的输入，弱化气管、肺组织与气体之间的比热不均，达到快速降低气管内及肺脏温度的目的，从而减轻NHBD供肺热缺血损伤，保证供肺质量。其系统结构如图I所示。该装置由第一电磁阀1，第二电磁阀2，微型隔膜泵3，第一半导体制冷模块4，第二半导体制冷模块5，肺保存液体水箱6，循环冷却水水箱7，散热盘管8，风机9，循环水温度控制器10，循环水泵11构成；分为3个系统低温通气系统、低温肺保存液体供给系统和散热系统；其中 第二半导体制冷模块5构成低温通气系统，外界高压气源提供的气体，通过管道进入半导体制冷模块5，得到低温气体；低温气体经过半导体制冷模块5的出口 13进入到气管内，实现对气管内低温通气； 肺保存液体水箱6连接第一电磁阀1，再依次连接微型隔膜泵3及第一半导体制冷模块4，第一半导体制冷模块4设有出口 12 ;第二电磁阀2设置在微型隔膜泵3之前，与第一电磁阀I并联，第二电磁阀2另一端通环境大气；以上组成低温肺保存液体供给系统；肺保存液体水箱6提供肺保存液体，通过第一电磁阀I和第二电磁阀2调控后，再依次进入微型隔膜泵3及第一半导体制冷模块4，得到低温肺保存液体；该低温肺保存液体通过第一半导体制冷模块4的出口 12输入到气管内，实现对气管内低温肺保存液体的供给；· 第一电磁阀I、第二电磁阀2的设置是为了防止低温肺保存液体喷入量过多而导致肺脏水肿，设置在微型隔膜泵3的前端。其中第一电磁阀I进口连接到低温肺保存液体流路，第二电磁阀2连接气体流路，两个电磁阀的开闭由微电脑控制，每次确保只有二者之一为通路，只要控制两者的开闭时间，就可以让器官保护液供给量形成脉冲式控制，操作方便。微型隔膜泵3提供提供肺保存液体流动的动力支持，驱使肺保存液体流向半导体制冷模块4，后者提供快速制冷，降温后的低温肺保存液体通过连接低温肺保存液体出口12输入到气管内。循环冷却水水箱7，散热盘管8，风机9，循环水温度控制器10，循环水泵11组成散热系统；第一半导体制冷模块4、第二半导体制冷模块5分别通过相应管道连接到散热系统，使2个半导体制冷模块内产生的热量散去，以确保两个半导体制冷模块持续低温运转，持续提供低温气体及低温肺保存液体在气管内的输入。具体来说 循环冷却水水箱7的左侧依次与循环水温控制器10及循环水泵11连接，然后再分别连接至第一半导体制冷模块4和第二半导体制冷模块5的热端；循环冷却水水箱7提供冷水源，循环水温控制器10及循环水泵11分别提供温度的可调控制及冷水流动的动力支持；在循环水箱7的右侧与散热盘管8的一端连接，通过散热盘管8进行热量交换，把热量排出；散热盘管8连接风机2，风机2可加速散热；散热盘管8的另一端分别与第一半导体制冷模块4和第二半导体制冷模块5的冷端连接，实现循环散热。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和有益效果 本专利技术可以在无创操作前提下，提供高流量低温气体，同时气管内输入高压低温肺保存液体，降低热交换系数，弱化比热不均，能够快速降低气管内及肺脏温度，减轻热缺血损伤，提高供肺质量。本装置还可以将保护性气体或者液体药物成分输送到肺脏内部，协同对抗NHBD供肺热缺血损伤。附图说明图I为装置系统图。图2为装置电路图。图中标号1为第一电磁阀，2为第二电磁阀，3为微型隔膜泵，4为第一半导体制冷模块，5为第二半导体制冷模块，6为肺保存液体水箱，7为循环冷却水水箱，8为散热盘管，9为风机，10为循环水温度控制器，11为循环水泵，12为低温肺保存液体出口，13为低温气体出口。具体实施例方式本专利技术将高流量气体经过快速冷却变成低温气体，并通过气管直接送入肺部；与此同时，采用脉冲方式输送少量肺保存液体与冷却气体一同进入肺部。这不仅有利增强肺内热交换系数、弱化肺组织与气体之间比热不均，还可以保护肺内组织细胞的生物活性。本专利技术可在无创操作前提下，对NHBD供肺原位实施快速降温，减轻热缺血损伤，提高NHBD供肺质量。 下面结合图例详细阐述本专利技术实施方式。如图I所示为本专利技术装置的系统原理示意图。高压气源提供高流量气体，经过第二半导体制冷模块5进行快速冷却，得到低温气体并且输入到气管内部；肺保存液体水箱6中的肺保存液体由微型隔膜泵3提供动力支持，输送到第一半导体制冷模块4内，在其内进行快速冷却；第一半导体制冷模块4连接低温肺保存液体出口，延伸入气管内部适当深度，以确保该液体随低温气流进入到气管、肺组织内；为防止保护液喷入量过多而导致水肿等问题，在微量泵前端装配两个电磁阀，每次确保只有二者之一为通路，只要控制两者的开闭时间就可使得肺保存液体供给量形成脉冲式控制；低温气体伴随气管内输入的低温肺保存液体可以弱化比热不均本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种应用于无心跳供体肺保存的无创气管内降温装置，其特征在于该装置由第一电磁阀（1）、第二电磁阀（2）、微型隔膜泵（3）、第一半导体制冷模块（4）、第二半导体制冷模块（5）、肺保存液体水箱（6）、循环冷却水水箱（7）、散热盘管（8）、风机（9）、循环水温度控制器（10）和循环水泵（11）构成；分为3个系统：低温通气系统、低温肺保存液体供给系统和散热系统；其中：第二半导体制冷模块（5）构成低温通气系统，外界高压气源提供的气体，通过管道进入半导体制冷模块（5），得到低温气体；低温气体经过半导体制冷模块（5）的出口（13）输入到气管内，实现对气管内进行低温通气；？肺保存液体水箱（6）连接第一电磁阀（1），再依次连接微型隔膜泵（3）及第一半导体制冷模块（4）；第二电磁阀（2）设置在微型隔膜泵（3）之前，与第一电磁阀（1）并联，第二电磁阀（2）另一端通环境大气；以上组成低温肺保存液体供给系统；肺保存液体水箱（6）提供肺保存液体，通过第一电磁阀（1）和第二电磁阀（2）调控后，再依次进入微型隔膜泵（3）及第一半导体制冷模块（4），得到低温肺保存液体；该低温肺保存液体通过第一半导体制冷模块（4）的出口（12）输入到气管内，实现对气管内低温肺保存液体的供给；？循环冷却水水箱（7）、散热盘管（8）、风机（9）、循环水温度控制器（10）和循环水泵（11）组成散热系统；循环冷却水水箱（7）的左侧依次与循环水温控制器（10）及循环水泵（11）连接，然后再分别连接至第一半导体制冷模块（4）和第二半导体制冷模块（5）的热端；循环冷却水水箱（7）提供冷水源，循环水温控制器（10）及循环水泵（11）分别提供温度的可调控制及冷水流动的动力支持；在循环水箱（7）的右侧与散热盘管（8）的一端连接，通过散热盘管（8）进行热量交换，把热量排出；风机（2）用于加速散热；散热盘管（8）的另一端分别与第一半导体制冷模块（4）和第二半导体制冷模块（5）的冷端连接，实现对两个制冷模块的循环散热。...
【技术特征摘要】
1.一种应用于无心跳供体肺保存的无创气管内降温装置，其特征在于该装置由第一电磁阀(I)、第二电磁阀(2)、微型隔膜泵(3)、第一半导体制冷模块(4)、第二半导体制冷模块(5)、肺保存液体水箱(6)、循环冷却水水箱(7)、散热盘管(8)、风机(9)、循环水温度控制器(10)和循环水泵(11)构成；分为3个系统低温通气系统、低温肺保存液体供给系统和散热系统；其中 第二半导体制冷模块(5)构成低温通气系统，外界高压气源提供的气体，通过管道进入半导体制冷模块(5)，得到低温气体；低温气体经过半导体制冷模块(5)的出口(13)输入到气管内，实现对气管内进行低温通气； 肺保存液体水箱(6)连接第一电磁阀(I)，再依次连接微型隔膜泵(3)及第一半导体制冷模块(4);第二电磁阀(2)设置在微型隔膜泵(3)之前，与第一电磁阀(I)并联，第二电磁阀(2)另一端通环境大气；以上组成低温肺保存液体供给系统；肺保存液体水箱(6)提供肺保存液体，通过第...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓刚，胥义，姜格宁，
申请(专利权)人：同济大学附属上海市肺科医院，上海理工大学，
类型：发明
国别省市：
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