[发明专利]全血灌流生物人工肝系统

说明书

技术领域

本发明涉及生物人工肝技术领域，具体地指一种全血灌流生物人工肝系统。

背景技术

我国是世界上肝病最严重的国家，每年肝衰竭新发病人数超过100万，每年约50万肝功衰竭患者因得不到有效治疗而死亡。治愈机会只有一种，即肝移植，但由于肝脏来源困难，等待时间长，或根本没有机会得到供肝，因此绝大多数病人根本没有生存机会。因此，急需人工肝系统维持病人生命，等待肝移植机会，或病人自身肝恢复的机会。

但由于传统的人工肝(即物理人工肝)成本极高，大多数病人都无法承担，疗效非常有限，不能明显减少肝功能衰竭的死亡率，故临床应用受到限制。近年来，将活性肝细胞或类肝细胞加入到人工肝系统内以改进疗效，已成为世界研发热点，这种以肝细胞充填反应器为基础的人工肝称为生物人工肝(bio-artificial liver，BAL)，大量研究证明其疗效明显优于物理人工肝，能明显减少肝功能衰竭病死率，明显延长生存期，为急性肝功能衰竭病患的自身肝脏恢复和慢性肝功能衰竭病患等待肝移植创造了条件。

现有的生物人工肝系统结构大同小异，以生物人工肝反应器为核心，该反应器主要以中空纤维反应器为主，其内灌充一定量的肝细胞或类肝细胞(如人肝细胞、永生化肝细胞、肝癌细胞系、猪肝细胞等)。这些技术都存在两大方面严重问题而限制了临床应用的可能性：一是上述细胞源各有重大缺陷，如前二者或细胞来源困难或无法大规模增值，因而无法推广应用；后二者肝功能和安全性差(致癌或转染动物病毒)，限制了临床应用。二是人工肝系统结构不合理，因为在使用一段时间后，反应器内的细胞受毒素影响会逐步死亡，生物反应器净化血液的效率随工作时间延长而降低，为保持疗效，每隔一段时间需要更换有新鲜细胞的反应器。生物人工肝反应器成本高，一次治疗，可能要替换多个生物人工肝反应器，治疗费用高昂；如果不更换或少更换则难以确保疗效；替换时需关闭系统，增加了病人的等待时间、治疗时间延长，且替换时，完全由人工操作增加了系统污染的风险。

发明内容

本发明的目的包括两方面，一方面在于克服现有生物人工肝系统结构方面的成本高、有污染和安全风险等缺陷，提供一种安全、可靠的全血灌流生物人工肝系统，实现无间断治疗；另一方面配合灌充有L-02细胞的生物人工肝反应器使用，克服现有细胞源疗效低、安全性差的缺陷，L-02细胞具有肝功能好、增值力强、安全的优点，用于本发明的全血灌流生物人工肝系统，实现在细胞和结构上的彻底改良，疗效更好，使受损的肝脏更有机会再生，或者对肝功能衰竭的病人提供更有效支持，直到能找到用于移植的供体器官。

为实现上述目的，本发明所设计的全血灌流生物人工肝系统，包括血液回输循环、生物反应器循环、细胞更新系统三部分，三部分通过管路相通；

所述血液循环包括顺序相连的血液输入口、血液泵和血液回输口；

所述生物反应器循环包括生物人工肝反应器组，所述生物人工肝反应器组包括多个并联的生物人工肝反应器；生物人工肝反应器上设有血浆入口、血浆出口、细胞入口和废液排放口；生物人工肝反应器的血浆入口分别通过截止阀与血液输入口相连，血浆出口均与血液回输口相连；生物人工肝反应器的废液排放口可连接至废液储罐；

所述细胞更新系统包括细胞洗脱液罐、细胞混悬液罐、恒温水浴箱及输液泵，所述细胞洗脱液罐和细胞混悬液罐通过一个三通阀与输液泵的输入端相连，所述输液泵的输出端分别通过控制阀与各个生物人工肝反应器的细胞入口相连；所述细胞混悬液罐置于恒温水浴箱内。

优选地，所述全血灌流生物人工肝系统还包括用于检测生化指标的生化仪，所述生物人工肝反应器的血浆入口之前及血浆出口之后设有第一检测口、第二检测口，所述第一检测口、第二检测口与生化仪的检测端相连。

优选地，所述血液输入口处或血液泵处还设有肝素泵，所述血液输入口和生化仪的第一检测口之间设有加压泵。加压泵用于保证生物人工肝反应器正常运行压力。

优选地，所述血液输入口和生化仪的第一检测口之间设有增温器和/或葡萄糖泵。分别用于保证进入生物人工肝反应器的血浆温度、以及为血浆增加糖分。

优选地，所述血液输入口和生化仪的第一检测口之间还设有增氧仪。

优选地，所述血液回输口处还设有增压泵，所述生物人工肝反应器的血浆出口处还设有加速泵。该增压泵可通过增压使血液回输，在不设置增压泵的情况下则需要保证生物人工肝反应器的血浆出口与血液回输口有一定高度差，才能利用重力使血液回输。

优选地，所述生物人工肝反应器的血浆入口设有温度感应器和压力感应器，血浆出口处还设有温度感应器。