[实用新型]一种适用于大鼠供体心脏的常温血液机械灌注系统

说明书

本实用新型涉及一种适用于大鼠供体心脏的常温血液机械灌注系统,包括控制器、贮血器、氧气瓶、氧合器、蠕动泵、水浴箱和微量输液泵；蠕动泵包括硅胶管、第一挤压装置和第二挤压装置，第一挤压装置和第二挤压装置分别设于硅胶管旁侧，氧气瓶连接氧合器，氧合器两端分别连接供体心脏和硅胶管一端，硅胶管另一端分别连接贮血器和微量输液泵一端，贮血器内存储有灌注液，微量输液泵另一端连接有葡萄糖溶液、碳酸氢钠溶液和肾上腺素溶液；控制器分别与蠕动泵和微量输液泵连接，控制器用于控制第一挤压装置和第二挤压装置轮流挤压、松开硅胶管，第一挤压装置挤压硅胶管的方向垂直于第二挤压装置挤压硅胶管的方向。

技术领域

本实用新型涉及医疗技术领域，特别是涉及一种适用于大鼠供体心脏的常温血液机械灌注系统。

背景技术

心脏移植是目前治疗终末期心脏衰竭最有效的方法，但供体心脏短缺很大程度上限制了国内外心脏移植手术的开展。目前在临床上，供体心脏主要来源于脑死亡供体(Donation after brain death,DBD)，而最近5年，利用循环死亡供体(Donation aftercirculatory death，DCD)来源的心脏被认为是扩大供体心脏来源的重要策略。

心脏移植过程中，心脏从供体取出到移植到受体之间，往往需要经历长时间、长距离的运输，这个过程中供体心脏将持续缺血缺氧，因而对供体心脏进行充分有效的保存，减少缺血再灌注损伤，是确保移植手术成功开展的关键。低温静态保存(Static coldstorage,SCS)是传统的供体心脏保存方法----通过低温降低供体心脏的代谢水平，使其可以耐受一定时间的缺血缺氧。但是，与DBD心脏相比，DCD心脏在取出前需要经历长时间的热缺血，这期间心脏将耗竭能量储备，产生大量毒性代谢产物，导致细胞内酸中毒，也意味着DCD心脏缺乏足够的生理储备而对体外保存期间的缺血缺氧敏感，因而明显降低供体心脏的质量，在心脏移植过程中将遭受更大的缺血再灌注损伤。因此，传统的供体心脏保存方法不能满足DCD心脏对保存条件的要求，我们迫切需要一种更完善的DCD心脏的保存方法，减轻其缺血再灌注损伤，提高供体心脏质量。

机械灌注是近十年来获得广泛关注的供体心脏保存方法，可以简单分为低温机械灌注(Hypothermic machine perfusion,HMP)和常温机械灌注(Normothermic machineperfusion,NMP)。与SCS相比，机械灌注可以持续灌注离体心脏，不断提供氧气和代谢底物，减少供体心脏的缺血缺氧时间，并清除微循环中的毒性代谢产物，从而减轻缺血再灌注损伤。另外，NMP更接近生理条件，将供体心脏保存在35-37℃下，供体心脏在此过程中可以恢复代谢活动，启动修复过程，甚至可以恢复搏动，因此可以实现在移植前客观全面地评估供体心脏的功能。更重要的是，在机械灌注保存的过程中，供体心脏可以维持低水平或完全恢复代谢活动，这意味着机械灌注提供了一个绝妙的时间窗，在此期间可以通过各种心肌保护药物、生物分子或干细胞修复DCD心脏，减轻其缺血再灌注损伤，提高供体心脏质量，改善移植后患者生存率。另外，由于机械灌注是针对离体器官的保存方法，在此过程中使用药物或干细胞治疗供体心脏更具有“靶向治疗”的效果，而不需要考虑其他组织器官的影响或药物对其他器官的影响。

目前越来越多的研究开始投入到将机械灌注与药物、干细胞治疗等相结合，应用于DCD心脏的保存与修复中。因此，在这些新的治疗方法正式应用于临床之前，基于动物DCD心脏的机械灌注模型将是这些研究的核心基础。

但是，如前面所说，DCD心脏缺乏足够的生理储备而对缺血缺氧敏感，不耐受缺血再灌注损伤，而由于常温机械灌注系统中，供体心脏将保持在生理温度而需要更高要求的灌注条件和器官保护，因而动物DCD心脏常温机械灌注模型的建立无疑是困难重重。另外，相对于猪、猴等动物，大鼠的心脏体积小，容易受灌注压力、气体栓子等影响，操作难度大，无疑进一步提高了模型建立的难度。但是，相对于猪、猴等大型动物对资金、实验室条件等极高的要求，使用大鼠为研究对象，可以大幅度降低研究成本，可以在一般实验室实现，而且能够根据需要建立不同的基因修饰或疾病实验模型，更适合用于前期的探索研究。因此，建立大鼠供体心脏的常温机械灌注模型是非常有必要的。