一种腹腔热灌注设备的制作方法

本实用新型涉及医学领域，具体地说，涉及一种应用于动物模型的腹腔热灌注设备。

背景技术：

腹腔热灌注治疗(HIPEC)是将含化疗药物的灌注液充盈腹腔、精准恒温恒速并循环灌注一定时间，将腹腔化疗与热疗结合，通过高温对肿瘤的直接杀伤效应、高温与化疗药物抗肿瘤的协同作用以及机械冲洗作用，以达到清除腹腔游离癌细胞、亚临床病灶和微小癌结节的治疗作用，从而对结肠癌腹膜转移起到预防和治疗的作用。高精度控温及高精度控制灌注速度是HIPEC的技术关键，当温度维持在42～43℃时对化疗药抗癌毒性有协同增强作用，治疗时间为60～90min为宜。

临床上已有较为成熟的技术应用于腹腔热灌注治疗，现有技术中也公开了一些腹腔热灌注设备。例如中国专利文献CN200510037071.X，公开日2006.05.31，公开了一种腹腔热灌注治疗机，其包括一加热腔、至少两个蠕动泵、一储药袋、一灌注输液管路、一抽液输液管路、一循环管路、一控制系统和一显示装置；该灌注输液管路、抽液输液管路和循环管路上各有一三通和一温度传感器；该至少两个蠕动泵、显示装置和各温度传感器均连接于控制系统，该灌注输液管路、抽液输液管路和循环管路均连接于储药袋。

为了进行腹腔热灌注治疗的基础研究，以探明其治疗机制和改进治疗方法，通常是建立小动物的腹腔热灌注治疗模型，在此基础上进行实验。而将腹腔热灌注设备应用于动物时，由于人和动物体积差异大，直接应用势必造成无法按照预期正常工作和进行研究，而目前尚未见可行性高、耐受性好、能显著提高治疗效果，且应用便捷的适用于动物模型的腹腔热灌注治疗系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术中的不足，提供一种腹腔热灌注设备。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种腹腔热灌注设备，设有泵入系统和泵出系统，还设有热电偶；所述的泵入系统包括储药袋、第一硅胶管、第一蠕动泵、输液管、第一穿刺针和热交换装置，所述的第一硅胶管一端连接储药袋，另一端与输液管的一个端部相连，输液管的另一端部连接第一穿刺针，第一硅胶管的中间区段安装于第一蠕动泵上，所述的热交换装置用于加热输送的灌注液；所述的泵出系统设有药物回收袋、第二硅胶管、第二蠕动泵、出液管和第二穿刺针，所述的第二硅胶管一端连接药物回收袋，另一端与出液管的一个端部相连，出液管的另一端部连接第二穿刺针，第二硅胶管的中间区段安装于第二蠕动泵上；所述的热电偶用于监测灌注液腹腔入口和出口的温度。

优选地，所述的热交换装置与第一蠕动泵和储药袋之间的第一硅胶管接触以加热输送的灌注液。

优选地，所述的热电偶设有两根电偶丝，所述的两根电偶丝一根通过输液管出液端部的通孔插入在输液管的腔体内，另一根通过出液管进液端部的通孔插入在出液管的腔体内。

优选地，所述的热交换装置为带有加热器的恒温水浴装置。

优选地，所述的热交换装置为上海荣丰数显超级恒温水浴锅501A型。

本实用新型优点在于：

1、本实用新型的腹腔热灌注设备适用于动物，采用穿刺连接腹腔，可显著降低感染率，耐受性好，且避免了手术方式引起动物不适对于实验结果产生的影响；

2、本实用新型的腹腔热灌注设备采用开放式的灌注系统，可充分去除游离的癌细胞和肿瘤微环境释放的物质等，可显著提高治疗效果，能更精确地考察药液或腹腔热灌注治疗模式的治疗效果，此外，开放式的灌注系统可明显改善闭合循环灌注回路中游离的癌细胞堵塞管路的问题；

3、本实用新型的腹腔热灌注设备可高精度控温和控制灌注液的流速，可行性高，显著提高了治疗效果；

4、本实用新型的腹腔热灌注设备结构简单，应用便捷，便于进行科学研究。

附图说明

图1.本实用新型的腹腔热灌注设备的部件组成示意图。

图2.本实用新型的腹腔热灌注设备工作状态示意图。

图3.活体成像观察治疗前后荧光强度变化情况。组I对照组control，组II尾静脉给药组t1，剂量为2mg/m²，组III 37℃腹腔灌注标准剂量t2，剂量为3.75mg/m²，组IV 37℃腹腔灌注高剂量t3，剂量为7.5mg/m²，V组43℃腹腔热灌注标准剂量t4，剂量为3.75mg/m²，VI组43℃腹腔热灌注高剂量t5，剂量为7.5mg/m²。

图4.解剖学观察比较各组成瘤情况。组I对照组control，组II尾静脉给药组t1，剂量为2mg/m²，组III 37℃腹腔灌注标准剂量t2，剂量为3.75mg/m²，组IV 37℃腹腔灌注高剂量t3，剂量为7.5mg/m²，V组43℃腹腔热灌注标准剂量t4，剂量为3.75mg/m²，VI组43℃腹腔热灌注高剂量t5，剂量为7.5mg/m²。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的具体实施方式作详细说明。

本申请发明人在腹腔热灌注临床治疗以及基础研究领域具备丰富的研究经验，尤其在目前现有技术中报道尚少的腹腔热灌注基础研究中，发明人试图建立了腹腔热灌注治疗动物模型，并且注意观察和思考总结，意识到以下问题：(1)动物模型(如荷瘤裸鼠)体质虚弱，不适宜开展剖腹手术，术中感染几率高，造成死亡率较高，影响实验结果统计的准确度；(2)临床的腹腔热灌注设备均采用闭合循环回路，闭合循环回路中有滤膜过滤泵出的灌注液，而实际上转移灶中的癌细胞和液质能被滤去，但部分癌细胞和肿瘤微环境释放的物质不一定能被除去，在循环灌注后依旧进入腹腔，残存的物质可能进一步促进了转移。基于以上问题等，本申请发明人研发了适用于荷瘤模型小鼠的腹腔热灌注设备，并开展了治疗模型的建立和相关研究。

附图标记如下：

1.泵入系统，11.储药袋，12.第一硅胶管，13.第一蠕动泵，14.输液管，15.第一穿刺针，16.热交换装置

2.泵出系统，21.回收袋，22.第二硅胶管，23.第二蠕动泵，24.出液管，25.第二穿刺针

3.热电偶，31.电偶丝

实施例1

请参见图1，图1是本实用新型的腹腔热灌注设备的部件组成示意图。所述的腹腔热灌注设备设有泵入系统1、泵出系统2和热电偶3。所述的泵入系统1包括储药袋11、第一硅胶管12、第一蠕动泵13、输液管14、第一穿刺针15和热交换装置16，所述的第一硅胶管12一端连接储药袋11，另一端与输液管14的一个端部相连，输液管14的另一端部连接第一穿刺针15，所述的第一硅胶管12的中间区段安装于第一蠕动泵13上，所述的热交换装置16与第一蠕动泵13和储药袋11之间的第一硅胶管12接触以加热输送的灌注液。所述的泵出系统2设有药物回收袋21、第二硅胶管22、第二蠕动泵23、出液管24和第二穿刺针25，所述的第二硅胶管22一端连接药物回收袋21，另一端与出液管24的一个端部相连，出液管24的另一端部连接第二穿刺针25，所述的第二硅胶管22的中间区段安装于第二蠕动泵23上。所述的热电偶3设有两根电偶丝31，所述的两根电偶丝31一根通过输液管14出液端部的通孔插入在输液管14的腔体内，另一根通过出液管24进液端部的通孔插入在出液管24的腔体内。

本实用新型的腹腔热灌注设备的工作原理和过程是：请参见图2，图2是本实用新型的腹腔热灌注设备工作状态示意图。在治疗开始前，连接各部件，使用1％的戊巴比妥钠对动物进行麻醉，仰卧位固定于手术台上，用75％酒精清洁腹部。将第一穿刺针15和第二穿刺针25穿刺进入动物腹腔内，穿刺部位分别位于腹腔的左端和右端，以模拟其在腹腔内冲洗的过程。然后开启热交换装置16、第一蠕动泵13、第二蠕动泵23、热电偶3，灌注液先经过热交换装置16加热，由第一蠕动泵13经第一硅胶管12泵入输液管14，然后在输液管14的出液口处被热电偶3的电偶丝31测温，再经第一穿刺针15进入动物腹腔，然后连同游离的癌细胞和液质经第二穿刺针25、出液管24进入第一硅胶管22，并被热电偶3的电偶丝31测温，在第二蠕动泵23的作用下被泵出至药物回收袋21，以发挥治疗效果。以上过程应当在无菌室中进行，环境稳定，且在灌注含药灌注液治疗前应当灌注生理盐水10分钟使腹腔温度达到43℃左右，以发挥最佳治疗效果。

需要说明的是，本实用新型将腹腔热灌注治疗采用剖腹手术放置输液或出液用的硅胶管改为使用穿刺针穿刺腹腔进行灌注，这打破了常规模式，考虑到了体质虚弱的荷瘤裸鼠等小动物对于手术操作的不耐受，以及手术操作对于实验结果准确性产生的不良影响，能有效降低手术感染的几率，提高实验结果准确度。现有技术中均采用闭合循环回路灌注，而本实用新型打破常规，使用了开放式的灌注系统，该种模式可充分去除游离的癌细胞和肿瘤微环境释放的物质等，显著提高治疗效果，以便于更客观地考察药液或腹腔热灌注治疗模式的治疗效果，此外，开放式的灌注系统可明显改善闭合循环灌注回路中游离的癌细胞堵塞管路的问题。所述的第一蠕动泵13和第二蠕动泵23是一种可控制流速的液体输送装置，在设置流速后能维持稳定低速的灌注过程，保证实验稳定持续。所述的热交换装置16用于对灌注液进行加热，可采用带有加热器的恒温水浴装置，其升温迅速、安全、热效率高，同时能提供有效的储热功能可持续恒温，具体地，优选采用上海荣丰数显超级恒温水浴锅501A型，其水浴锅左侧有放水管，水浴锅右侧是电气箱，电气箱前面板上装有温度控制仪表、电源开关，电气箱内有电加热管和温度传感器，其温度控制系统采用了优质电子元件，控温灵敏、性能可靠、使用方便，工作原理为：温度传感器将水槽内水的温度转换为电阻值，经过集成放大器的放大、比较后，输出控制信号，有效地控制电加热管的平均加热功率，使水槽内的水保持恒温。采用此热交换装置可高精度控温。所述的热电偶3用于对灌注液腹腔入口和出口的温度进行监测，在治疗过程中持续记录温度变化，腹腔入口控温精度≤0.6℃，实现了高精度控温。

实施例2

裸鼠腹腔注射细胞悬液构建腹膜转移模型。将结肠癌116-luc细胞以2.5*10⁶个细胞/只的量接种于BALB/c裸鼠腹腔内。在肿瘤生长10天后，将裸鼠随机分为6组，每组6只动物：组I对照组(n＝6)，组II尾静脉给药组(n＝6)，剂量为2mg/m²，组III 37℃腹腔灌注标准剂量(n＝6)，剂量为3.75mg/m²，组IV 37℃腹腔灌注高剂量(n＝6)，剂量为7.5mg/m²，V组43℃腹腔热灌注标准剂量(n＝6)，剂量为3.75mg/m²，VI组43℃腹腔热灌注高剂量(n＝6)，剂量为7.5mg/m²。调整灌注液流速为6mL/min。

设备采用实施例1的腹腔热灌注设备。腹腔内的温度持续在42℃到43℃之间。在灌注液的温度达到需要的温度之后，持续灌注30min。在灌注结束后，用生理盐水灌注腹腔10min，移除灌注装置。分别在接种1周、2周、3周时拍摄活体成像，观察荧光强度和区域变化情况，比较不同治疗方式的药效。

治疗前后荧光强度变化情况和成瘤情况分别如图3和图4所示，且整个实验过程中无动物死亡。以上结果表明本实用新型的腹腔热灌注设备用于建立热灌注治疗动物模型可行性高，动物耐受好，该种热灌注治疗方法显著抑制了腹膜内肿瘤的生长，取得了优异的治疗效果。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。