[发明专利]用于器官维持和运输的系统和方法

说明书

用于使得能够对器官进行持续的常温或亚常温灌注并用于将器官从供体运输到受体的系统和方法。该系统(100)包括循环系统，该循环系统向器官(135)提供氧合灌注液，并且使得能够持续监测移动通过器官的灌注液。储罐(123)可以提供入口和出口，其中该入口可以接受所选择的可输注材料，并且该出口可以进行采样和去除废料。该系统可以持续监测器官浸浴在其中的溶液浴，并且该系统可以管理储罐中的气体的组分。直动式气动泵可用于实现溶血最小化。该系统可以包括一次性部分和耐久部分。

相关申请的交叉引用

本发明专利申请要求于2020年2月20日提交的题为System and Method forKidney Transport(用于肾脏运输的系统和方法)(代理人案卷号AA195)的美国临时专利申请序列号62/979,144的权益。

背景技术

本发明涉及为移植受体维持所获取的器官。许多类型的器官从器官捐献者身上获取，最常见的是肾脏。2018年，美国每年有超过700,000名患者且全球估计有200万患者受到终末期肾病(ESRD)的影响。对于ESRD的主要治疗方法是透析和肾脏移植。在美国，绝大多数ESRD患者用透析治疗，只有一小部分依靠移植存活。通常，与接受肾脏移植的患者相比，用透析治疗的患者具有较短的预期寿命，并且生活质量较差。那些可能想要移植的经历透析治疗的患者必须排在比可用供体肾脏数量大五倍的队列中。大多数移植的肾脏来自已故的供体，但大量可用的肾脏必须丢弃。已故的供体肾脏面临若干个挑战：(1)移植后移植物功能延迟(DGF)的发生率更高，对冷致损伤的敏感性更高，以及长期移植物存活率更低。尽管在物流上是高效的，但出于运输的目的而冷藏器官依然可能伤害器官，而特别是当器官是冷的并且没有代谢活跃时，评估器官健康与否可能是一个挑战。冷藏循环(暖-冷-暖)的结果可能是缺氧的连锁反应，这可导致缺血性损伤。这种损伤的初始影响可能包括延迟移植物功能，并且可能对肾脏功能产生长期影响。目前的肾脏筛查方法可能存在缺陷，并且可能无法提供肾脏健康状况的直接测量。当肾脏被认为可能处于边缘时，肾脏评估系统倾向于丢弃。结果，每年有大量捐赠的器官(仅在美国就有3500个)被丢弃。研究发现，这些丢弃物中有相当一部分原本可以移植，从而为患者带来有利的结果。对器官进行彻底的量化体外评估对于降低丢弃率至关重要。体外器官评估可以消除对供体评分的依赖，并提供对肾脏健康状况的实时测量，这可以缓解规避风险的医生的心理。其它未来选项可能包括可以减少供体匹配问题的免疫调节药物、体内治疗肾脏的基因疗法、肾脏组织工程以及组织移植。更进一步的选项包括常温/亚常温灌注，这可能会延长保存时间，实现实时器官诊断，并消除冷致损伤。诸如体外常温机器灌注(NMP)之类的保存技术可以用于在受体进行手术之前来复苏和评估移植前的肾脏的质量，并且这样的技术已用于恢复被丢弃的肾脏。常温或亚常温灌注会使肾脏代谢活跃，从而可以进行评估。

需要一种设计成减少丢弃器官数量的系统。需要这样一种系统，该系统能够在循环灌注液中维持预先选择的氧水平和/或能够持续监测器官并动态调整期望的氧水平，这可能在从供体到移植受体的运输期间进行。该系统必须设计成为器官提供必需的营养，从而即使在运输期间仍能维持器官的活力，其中运输可能例如持续24小时。该系统必须设计成感测足够范围的特征，以帮助医务人员确定器官是否能存活，这些特征例如是但不限于葡萄糖和pH值。成功的器官运输系统可以为医务人员提供对器官健康状况的量化测量，使得器官能够在植入前进行修复以优化其性能，限制器官运输期间可能发生的对器官的急性损伤，并能够对器官进行体外治疗，例如但不限于药理学疗法和基因疗法。进一步需要一种实现低溶血并维持器官期望特征的系统。需要一种具有机载传感器的常温/亚常温器官灌注设备，以实时评估肾脏健康状况。

发明内容

根据一些配置，本教导包括用于常温肾脏灌注的系统和方法。常温灌注可以延长保存时间，实现实时肾脏诊断，并消除冷致损伤。在本教导的系统中，肾脏可以在储罐中进行灌注，该储罐可以配置成便携式或固定的。