具有下游流动控制的器官灌注设备的制造方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]相关技术领域包括能够监测、维持和/或恢复(多个)器官的生活力并且用于存储和/或运输(多个)器官的器官灌注设备。
[0002]已经开发出用于存储和/或运输器官的各种灌注装置。例如，美国专利N0.7，824，848公开了能够在低温和/或常温的温度下灌注器官的器官灌注设备的一个示例。
【发明内容】
[0003]灌注设备可用于存储、运输、诊断和/或处理收获的或人工的器官或组织，并且其主要目的是使器官或组织保持活的状态。然而，需要更大的灵活性，以允许临床医生改变灌注设备中的具体参数，例如，通过器官或组织的灌注液的流量。可优选地基于研宄模型和各种临床方案来调整流量以确保灌注的器官或组织的最佳的可能结果。本文中为了易于参考，术语“器官”将表示器官和/或组织，除非另外指明。
[0004]实施例包括一种灌注器官的方法，其中，流入连接到器官的多根管中的所述器官中的灌注液的流动平衡例如由使用例如一个或多个阀的临床医生改变。在改变在连接到器官的多根管之间的流动平衡之后，临床医生有能力测量由改变流动平衡对器官造成的影响。另外，临床医生优选地有能力使用例如一个或多个传感器测量或监测多根管中的流体的流量。
【附图说明】
[0005]图1是根据本发明的示例性器官灌注设备的示意图。
[0006]图2是包括流动控制夹具的示例性器官灌注设备的透视图。
[0007]图3是器官灌注设备的示例性托架和盆的横截面透视图。
【具体实施方式】
[0008]以下示例性实施涉及器官的灌注设备、运输设备和/或存储设备。应当理解，虽然根据本公开的示例性系统和方法可能适用于具体应用，但本公开中包括的描绘和/或描述并非意图局限于任何具体应用。可设想到在本公开中以示例性方式描述的用于将通过两个或更多个路线灌注的器官的任何灌注设备。
[0009]根据示例性实施，器官连接到多根管以用于将流体灌注通过器官。当流体的流量高于最小阈值时，器官将固有地在流体上提供背压。一种灌注器官的方法包括:将多根管(例如，两根或更多根管)中的每一根的第一端部例如经由相应的插管连接到器官；以及将流体原动力施加到所述多根管中的流体以迫使流体通过所述多根管进入所述器官。流体原动力是造成流体流动的力，例如，由泵、高度差或任何其它合适的结构和/或构型造成的压差。在多根管之间的流动平衡可通过流体原动力和由器官提供的固有背压建立。在建立流动平衡之后，例如，在用于所涉及的器官类型的正常灌注条件下，在多根管之间的流动平衡可被改变，而不改变所施加的流体原动力，并且不改变器官。
[0010]在示例性实施中，多根管中的每一根的第一端部可连接到器官的不同脉管系统。例如，两根管中的每一根的第一端部可连接到器官的两个脉管系统之一(例如，一个到肝动脉，一个到肝脏的门静脉)。
[0011]在示例性实施中，流体原动力是将流体驱动通过多根管进入器官所需的力。流体原动力可由泵施加。泵可以是滚压泵、离心泵、蠕动泵或提供合适的泵送特性的任何泵。泵可以优选地设置成使得它不与灌注的流体接触。流体原动力可通过以例如非脉动方式泵送流体来施加。备选地，流体可以以脉动方式泵送。另外，流体可以以非脉动方式和脉动方式的任何组合泵送。流体原动力可通过其它手段(例如，重力馈送)施加。
[0012]在示例性实施中，在多根管之间的流动平衡可例如通过约束多根管中的至少一根以限制流体流来改变。例如，至少一个阀可设置在多根管中的至少一根上。至少一个阀可被操作以约束其上设置有该阀的管以限制流体流，从而改变管之间的流动平衡。备选地，可以使用允许流体流过阀本身以控制流动而不是约束管的阀。至少一个阀可被手动控制和/或以电子方式控制。该构型可包括多个阀，其中，至少一个阀可设置在多根管中的每一根上，其能够限制在相应的管中的流体流。
[0013]在示例性实施中，在改变在多根管之间的流动平衡之后，可建立新的流动平衡。先前的流动平衡(例如，在改变之前的流动平衡)可以是对于具体的器官或对于给定类型和/或尺寸的器官来说在正常操作条件下在多根管之间的流动平衡，或者备选地，可以是由在多根管之间的流动平衡的先前的改变建立的流动平衡。先前的流动平衡可以是在多根管之间的手动控制的流动平衡。新的流动平衡可以在改变初始流动平衡之后一段时间的延迟之后建立，这种延迟可能由于器官对改变的流的非瞬时反应而发生。手动控制的流动平衡可以与例如合适的控制器中的固件协同工作，该控制器可允许临床医生改变流量和/或压力。灌注器官的方法可包括测量在其间建立新的流动平衡的时间段。例如，在改变先前的流动平衡之后，灌注设备和器官在建立新的流动平衡之前可能需要一定量的时间。因此，可能有利的是确定灌注设备建立新的流动平衡所花费的时间量，例如，以便控制传感器以确定管中的流体的流量和/或压力中的变化，和/或以确定对一个或多个阀的进一步调整的任何需求。设备的固件可以例如在一段时间内控制和斜坡升高流量和/或压力，以避免超过极限(例如，预设的流量和/或压力极限)。
[0014]示例性实施可包括测量由改变在多根管之间的流动平衡对器官造成的影响。例如，临床医生可对器官执行组织学目的、病理和/或酶测试，并且研宄器官如何对变化的条件作出反应。示例性实施可包括在改变流动平衡之后测量多根管中的每一根中的流体的流量和/或压力。这可允许临床医生在改变流动平衡之后实时确定流体的流量和/或压力中的变化，从而在改变和记录灌注设备参数和器官反应中赋予临床医生更好的控制和更高的精度。例如，至少一个传感器可设置在多根管中的至少一根上或附近并且被构造成测量管中的流体的流量和/或压力。传感器可以可选地为诸如超声波流量传感器的非接触式传感器。传感器可被控制以在灌注期间连续地操作。备选地，传感器可被控制以在灌注期间定期地操作。传感器可设置成紧邻器官，例如，距器官约2英寸至3英寸或以上。在传感器和器官之间的多根管的上游部分可以是直段部分和非直段部分。可包括多个传感器。如果包括多个传感器，则可选地，至少一个传感器设置在多根管中的每一根上或附近并且被构造成测量管中的流体的流量和/或压力。
[0015]图1是用于器官20的灌注设备10 (例如，运输和/或存储设备)的示意图。器官20可以可选地为肝脏，但可以是任何人体或动物、天然或工程、健康、受伤或患病的器官或组织，其可以通过两个或更多个灌注液进入路径被灌注。所描绘的设备包括其中可放置器官的盆30。盆30可保持托架60 (如图3所示)，托架60优选地包括表面，当器官20在设备10中时，器官20优选地设置在该表面上。盆30可包括第一过滤器，其可充当粗颗粒过滤器。盆30和/或托架60优选地被构造成允许在器官20周围形成灌注液浴。设备10或盆30也可包括位于托架60中或附近的温度传感器40。多个温度传感器40在失效的情况中可提供冗余和/或可在多个位置处提供温度测量。优选地，温度传感器40为红外温度传感器。当器官20设置在托架60中时，温度传感器40优选地设置成尽可能靠近器官20，以便改善温度传感器40的有用性和准确度，温度传感器40优选地提供灌注液的温度测量，该温度测量可与器官20的温度相关。备选地或另外地，温度传感器40可用来直接测量器官20的温度。
[0016]盆30优选地设置在冷却剂容器50内，冷却剂容器50可容纳诸如冰、冰水、盐水等的冷材料。冷却剂容器50可永久性地或可拆卸地附接到设备10或者可以是设备10的一体化的整体部分。因此，在使用中，器官20设置在托架60和/或盆30内，托架60和/或盆30设置在冷却剂容器50内。优选地，盆30、托架60和冷却剂容器50中的每一个被构造或键接成在单个取向中配合在其对应的配合部件内。冷却剂容器50、盆30和托架60的构型可提供这样的构型:其为器官20提供冷却，而不需要冷却剂容器50的内容物接触器官20或托架60。虽然冷却剂容器50在此处描述为容纳冰，但可以使用任何合适的冷却介质。由于可以容易获得冰，冰可能是优选的，但普通技术人员应理解，可以采用任何合适的冷却介质，其可以是有源冷却介质(例如，热电冷却器或制冷剂回路)或类似于冰或冰水或它们的组合的无源冷却介质。可放置在冷却剂容器50内的冰或其它冷却介质的量应根据在器官20将在设备10中的同时将提供冷却的最大时间来确定。
[0017]托架60可包括构造成将器官20固定地保持在位的部件。这样的部件可以例如包括紧固到托架60的使用者可选择的结网。
[0018]在穿过过滤器之后，灌注液沿着第一流动路径70流动，第一流动路径70包括诸