一种离体心脏常温机械灌注装置

1.本发明涉及医疗器械领域,尤其涉及一种离体心脏常温机械灌注装置。


背景技术：

2.心脏移植是治疗终末期心脏病的有效方法，目前供体心脏在离体环境下保存均采用器官保存液冷保存的方式，但其有效保存期限仅为6小时，大大限制了心脏移植的发展。心脏常温机械灌注是指通过机械灌注的方式给离体心脏灌注常温氧合血来模拟体内环境，进而实现心脏在体外环境下的正常生理功能。这一器官保存方式有望大大提高心脏的离体保存时间，并缩短冷缺血时间降低术后移植并发症。目前还未有效果良好的心脏常温机械灌注设备。


技术实现要素：

3.为解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明目的是研发一种离体心脏常温机械灌注装置，实现心脏在离体环境下正常搏动并维持其他生理功能。通过灌注的方式持续给予心脏供应氧气和营养，使其可以维持正常生理功能，并延长其离体保存时间；可以实时监测心脏的各项生化指标，评估其是否合适用于心脏移植。
4.本发明的技术解决方案是：本发明为一种离体心脏常温机械灌注装置，其特殊之处在于：所述灌注装置包括器官保存箱、储血罐、膜式氧合器和加热水箱，储血罐上设置有两个入储血罐接口和一个出储血罐接口，器官保存箱中设置有右室引流管、左室引流管和主动脉根部灌注管，器官保存箱通过右室引流管和左室引流管分别与两个入储血罐接口连接，膜式氧合器上设置有膜肺氧气接口、膜肺出水接口、膜肺入水接口、膜肺出血接口和膜肺入血接口，膜肺入血接口与出储血罐接口连接，膜肺出血接口通过主动脉根部灌注管与器官保存箱连接，加热水箱上设置有加热水箱回水接头和加热水箱出水接头，加热水箱出水接头与膜肺入水接口连接，加热水箱回水接头与膜肺出水接口连接。
5.进一步的，加热水箱上还分别设置有加热水箱放水口和加热水箱加水口，加热水箱内设置有加热棒、温敏探头和潜水泵，潜水泵上设置有泵头出水口，潜水泵通过泵头出水口与加热水箱出水接头连接。
6.进一步的，膜肺出水接口和膜肺入水接口分别设置在膜式氧合器底部两侧，膜肺出血接口设置在膜式氧合器底部中心，膜肺入血接口设置在膜式氧合器上方一侧，膜式氧合器上方另一侧设置膜肺氧气接口。
7.进一步的，膜肺入血接口与出储血罐接口之间设置有蠕动泵。
8.进一步的，主动脉根部灌注管上设置有流量监测装置。
9.进一步的，主动脉根部灌注管上设置有压力监测装置。
10.进一步的，灌注装置还包括灌注壳体，器官保存箱设置在灌注壳体上方，储血罐和膜式氧合器分别设置在灌注壳体侧面，加热水箱设置在灌注壳体内。
11.进一步的，储血罐通过血罐固定装置设置在灌注壳体上，膜式氧合器通过膜肺固
定装置设置在灌注壳体上。
12.进一步的，灌注壳体上设置有加热水箱出水接口和加热水箱回水接口，加热水箱出水接头通过加热水箱出水接口与膜肺入水接口连接，加热水箱回水接头通过加热水箱回水接口与膜肺出水接口连接。
13.进一步的，灌注装置还包括控制平台，控制平台包括控制显示屏幕和中央处理器，控制显示屏幕与中央处理器连接，中央处理器分别与温敏探头、潜水泵、加热棒、流量监测装置和压力监测装置连接，控制显示屏幕设置在灌注壳体上方，中央处理器接有电源开关，电源开关设置在灌注壳体下方。
14.本发明提供的离体心脏常温机械灌注装置，实现心脏在离体环境下正常搏动并维持其他生理功能。通过灌注的方式持续给予心脏供应氧气和营养，使其可以维持正常生理功能，并延长其离体保存时间；可以实时监测心脏的各项生化指标，评估其是否合适用于心脏移植。其具有以下优点：
15.1、本发明采用蠕动泵搏动灌注，可提供冠脉近似生理的灌注方式。
16.2、本发明配有流量和压力传感器，可实时监测主动脉端的流量和灌注压力，并在控制面板上实时反馈显示；同时当流量或压力超过阈值时可发出警报。流量传感器同时可监测温度及气泡报警。
17.3、膜式氧合器可通过并联血液灌流器以清除循环系统中的炎性因子，进而改善心脏移植后的存活率；此外也可并联超滤装置，当灌注液红细胞压积过低或钠钾离子浓度过高时，可通过超滤提高血红蛋白浓度或降低钠钾离子浓度，以维持循环系统中内环境稳定。
附图说明
18.图1是本发明的结构示意图；
19.图2是本发明的右侧视图；
20.图3是本发明的后侧视图；
21.图4是本发明的加热水箱示意图；
22.图5是本发明应用示意图。
23.附图标记说明如下：
24.1、左肺动脉；2、右室引流管；3、左上肺静脉；4、左心房；5、左下肺静脉；6、左室引流管；7、左心室；8、下腔静脉；9、右心室；10、右下肺静脉；11、右上肺静脉；12、右肺动脉；13、上腔静脉；14、主动脉根部灌注管；15、主动脉；16、器官保存箱；17、蠕动泵；18、入储血罐接口；19、血罐固定装置；20、储血罐；21、出储血罐接口；22、膜肺氧气接口；23、加热水箱出水接口；24、加热水箱回水接口；25、膜肺出水接口；26、膜肺入水接口；27、膜式氧合器；28、膜肺固定装置；29、膜肺出血接口；30、膜肺入血接口；31、流量监测装置；32、压力监测装置；33、控制显示屏幕；34、电源开关；35、加热水箱回水接头；36、加热水箱出水接头；37、加热水箱；38、温敏探头；39、泵头出水口；40、潜水泵；41、加热水箱放水口；42、加热棒；43、加热水箱加水口。
具体实施方式
25.下面结合附图和具体实施例，对本发明的总体方案作进一步的详细说明：
26.参见图1、2、3、4，本发明具体实施例的结构包括器官保存箱16、储血罐20、膜式氧合器27和加热水箱37，膜式氧合器27为膜肺的膜式氧合器。储血罐20上设置有两个入储血罐接口18和一个出储血罐接口21，器官保存箱16中设置有右室引流管2、左室引流管6和主动脉根部灌注管14，器官保存箱16通过右室引流管2和左室引流管6分别与两个入储血罐接口18连接，膜式氧合器27上设置有膜肺氧气接口22、膜肺出水接口25、膜肺入水接口26、膜肺出血接口29和膜肺入血接口30，膜肺出水接口25和膜肺入水接口26分别设置在膜式氧合器27底部两侧，膜肺出血接口29设置在膜式氧合器27底部中心，膜肺入血接口30设置在膜式氧合器27上方一侧，膜式氧合器27上方另一侧设置膜肺氧气接口22。加热水箱37上设置有加热水箱回水接头35和加热水箱出水接头36，其中，膜肺入血接口30与出储血罐接口21连接，膜肺出血接口29通过主动脉根部灌注管14与器官保存箱16连接，加热水箱出水接头36与膜肺入水接口26连接，加热水箱回水接头35与膜肺出水接口连接25。膜肺入血接口30与出储血罐接口21之间设置有蠕动泵17。主动脉根部灌注管14上设置有流量监测装置31和压力监测装置32。
27.加热水箱37上还分别设置有加热水箱放水口41和加热水箱加水口43，加热水箱37内设置有加热棒42、温敏探头38和潜水泵40，潜水泵40上设置有泵头出水口39，潜水泵40通过泵头出水口39与加热水箱出水接头36连接。
28.在本实施例中，本发明还包括灌注壳体，器官保存箱16设置在灌注壳体上方，储血罐20和膜式氧合器27分别设置在灌注壳体侧面，加热水箱37设置在灌注壳体内。其中储血罐20通过血罐固定装置19设置在灌注壳体上，膜式氧合器27通过膜肺固定装置28设置在灌注壳体上。灌注壳体上还设置有加热水箱出水接口23和加热水箱回水接口24，加热水箱出水接头36通过加热水箱出水接口23与膜肺入水接口26连接，加热水箱回水接头35通过加热水箱回水接口24与膜肺出水接口25连接。
29.本发明还包括控制平台，控制平台包括控制显示屏幕33和中央处理器，控制显示屏幕33与中央处理器连接，中央处理器分别与温敏探头38、潜水泵40、加热棒42、流量监测装置31和压力监测装置32连接，控制显示屏幕33设置在灌注壳体上方，中央处理器接有电源开关34，电源开关34设置在灌注壳体下方。
30.参见图5，本发明使用的灌注保存液主要由稀释红细胞和胶体液配制而成，可为离体心脏提供氧气和能量；其中所用红细胞系与灌注心脏同一血型。灌注液的其余成分包括：白蛋白、氯化钙、碳酸氢钠、硫酸镁、氯化钾、甘油磷酸钠、氯化钠、葡萄糖、肝素钠、抗生素、复方氨基酸、复合维生素及胰岛素。配制过程中，将上述各成分与离体心脏同血型的浓缩红细胞稀释到适当比例，并维持生理渗透压。
31.本发明的具体使用方式如下：
32.1)心脏获取及插管；
33.在主动脉根部缝合包，冷灌注心脏停跳后离断各个大血管，分别结扎下腔静脉8、上腔静脉13、右下肺静脉10、右上肺静脉11、左上肺静脉3和右肺动脉12，从左肺动脉1或肺动脉主干插入右室引流管2至右心室9；从左下肺静脉5插入左室引流管6至左心室7，即左心房4；从主动脉15插入主动脉根部灌注管14，并结扎固定。
34.2)器官灌注
35.使用灌注管连接，灌注液依次通过器官保存箱16中的右室引流管2和左室引流管6
连接入储血罐接口18进入储血罐20，并通过出储血罐接口21、蠕动泵17及膜肺入血接口30进入膜式氧合器27行变温及氧合，其中膜肺入水接口26通过加热水箱出水接口23与加热水箱出水接头36连接，所述膜肺出水接口25通过加热水箱回水接口24与加热水箱回水接头35，保证膜肺与加热水箱相连，由两侧的热水负责给膜式氧合器27中心的灌注液进行加热，实现其变温功能；同时膜肺氧气接口22与外界氧源连接，保障膜式氧合器27的供氧。经过氧合及变温后的灌注液从膜肺出血接口29流出膜肺通过流量监测装置31和压力监测装置连接32以及器官保存箱16中的主动脉根部灌注管14，对主动脉及冠脉进行灌注15。系统监测的压力和流量数据可实时在控制显示屏幕33显示，并可调整蠕动泵17转速以调整系统流量。当动脉端压力或者流量超出阈值时，系统就会报警提示。
36.膜式氧合器27可通过并联血液灌流器以清除循环系统中的炎性因子，进而改善心脏移植后的存活率；此外也可并联超滤装置，当灌注液红细胞压积过低或钠钾离子浓度过高时，可通过超滤提高血红蛋白浓度或降低钠钾离子浓度，以维持循环系统中内环境稳定。
37.加热水箱37可通过加热水箱加水口43进行加水，也可以从加热水箱放水口41进行放水。设备开机后，在控制显示屏幕33设置水箱温度，经加热棒42给加热水箱37中的水加热，并通过温敏探头38监测加热水箱37中液体温度，待温度达到设定温度后，可在控制显示屏幕33启动潜水泵40，加热的水可经泵头出水口39、加热水箱出水接头36连接加热水箱出水接口23并通过膜式氧合器27对灌注液行变温处理，加热的水通过膜肺出水接口25，加热水箱回水接口24和加热水箱回水接头35回流至加热水箱37，完成加热水箱37中水的自循环。
38.本发明内容及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有技术。
39.以上，仅为本发明公开的具体实施方式，但本发明公开的保护范围并不局限于此，本发明公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。