JPH01211501A - 臓器の保存方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は人体等から摘出した各種の臓器を活性を保った
良好な状態で長期間保存する方法およびその装置に関す
る。

（従来の技術） 従来より摘出臓器を移植時まで保存することが行なわれ
ているが、当該保存手段としては臓器の動脈または門脈
から、血液と近似した性質をもつ約４℃のコリンズ液を
注入して、これを静脈から排出させる所謂潅流法なるも
のが知られており、このような潅流処理後の臓器は上記
４℃程度の温度条件にて貯蔵され、移植に際して貯蔵臓
器に血流を付与してから用いるようにしている。

しかじなが゛ら、このような従来保存方法によるときは
臓器の保存可能限度が肝臓で１２時間、腎臓で９６時間
程度であり、このため臓器の供与と需要との時間的調整
が難事となり、臓器移植の大きな障害となっている。

ここで、出熱、上記の４℃を更に低温にすれば保存可能
時間を長くすることが考えられるが、上記従来法を施し
た臓器を更に冷却し、凍結すれば細胞破壊が起こり、臓
器自体を死滅させてしまうこととなる。

そこで、この問題を解決すべく本願人は既に特公昭８ｌ
−５Ｅ１２０２１　　（特許第１３１１９８５７号）を
以て下記の方法を提案した。

この方法は、凝固温度が０℃であるコリンズ液、生理的
食塩水等の血液均等潅流液とヘパリンなどの血液凝固防
止剤との混合による緩衝液だけでなく、適時ジメチルス
ルオキシド（以下ＤＭＳＯという）あるいはグリセリン
のような凍害防止剤を用いるようにするのであり、さら
に詳しくは、先ず上記緩衝液を環境液として、この中に
摘出した臓器を置き、当該環境液の温度を徐々に降下さ
せると共に；当該臓器の動脈あるいは門脈から同環境液
を注入して、これを潅流させることで臓器の内部と外部
とから同一温度で均一に冷却していき、この際当該環境
液の凝固温度（０°Ｃ）の近傍（１〜２℃）まで冷却し
た後、この臓器を上記の凍害防止剤による環境液内へ移
し、この環境液により、上記と同じく潅流を行って凝固
温度である一５℃近傍まで（−４℃）冷却するのであり
、この状態のものを当該−４℃程度にて保存しようとす
るものである。

上記の方法によるときは、当該臓器は一４℃まで低温と
なり、しかも凍結してしまうことはないから、臓器の長
期にわたる良好な保存が可能となるのであるが、かかる
方法によっても現時点では凝固点が、さらに低い凍害防
止剤を得ることができないことから、結局−４℃程度が
低温下の限度となってしまうのであり、このため臓器の
処理温度が低いほど保存の長期化が実現し得るに拘らず
、これ以上の改善が不能とされている。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は凍害防止剤に依存することなく、コリンズ液等
の通常の緩衝液中に摘出臓器を入れ、当該緩衝液に対し
て圧力を付加し、この圧力上昇によって同法の凝固点を
降下させるように処１１Ｌ、これにより上記従来法の一
４℃に比し、はるかに低い−１９℃といった低い温度ま
で、非凍結状態にて冷却を可能とし、当該臓器の保存期
間を大幅に延長しようとするのが、その目的である。

（課題を解決するための手段） 本願では、上記の目的を解決するため、摘出した臓器を
耐圧容器内にて、コリンズ液、生理的食塩水等の緩衝液
に浸漬した状態下にて、当該緩衝液に大気圧より高く、
臨界圧力以下の緩徐な加圧を付与すると共に、当該加圧
による凝固点近傍温度まで、上記緩衝液を非凍結状態を
保持して緩徐に冷却し、爾後当該臓器を実質的に同一の
環境条件下に保存するようにしたことを特徴とする臓器
の保存方法を提供しようとするのが第１の発明であり、
当該方法の実施に用い得る内槽に収容した液体冷媒を、
所望温度に調整自在とした冷却装置と、当該液体冷媒中
に浸漬され気密に形成された開閉自在な耐圧容器と、摘
出された臓器が収納された当該耐圧容器内に、コリンズ
液、生理的食塩水等の緩衝液を注入充填可能とした給液
装置と、前記液体冷媒により所望温度に冷却される耐圧
容器内の緩衝液に、調整自在な気体圧力を付与可能とし
た加圧装置とからなることを特徴とする臓器の保存装置
を第２の発明としている。

（実　施　例） 本願を説示するに際し、先ず第２発明に係る装置につき
第１図の実施例によって、これを詳記すれば冷却装Ｎ１
とこれに収納される耐圧容器２と、当該容器２内を昇圧
するための加圧装置３とを具備している。

ここで上記冷却装置１は、既知の如くその断熱容器１ａ
に、外側の真空断熱による外側層１ｂ、液体窒素等の低
温液化ガスが寒冷源ＬＭとして満たされた中間層１ｃ、
そしてヘリウムガスＨｅが充填されている内側層１ｄと
が具備され、内側層１ｄの内側に開口された内槽１ｅに
はフレオン等の液体冷媒ｉｆが収納され、かくして中間
層１ｃの寒冷源ＬＭと上記液体冷媒Ｈとの熱交換媒体と
して上記のヘリウムガスＨｅが機能することとなるもの
である。

すなわち、このため圧力調整器１ｇによって当該ヘリウ
ムガスＨｅの封入圧力を調整自在となし、当該圧力（密
度）の調整により寒冷源ＬＮと液体冷媒Ｉｆとの熱交換
速度が調節され、これによって液体冷媒１ｆの冷却速度
が制御され得るようになしである。

さらに、当該冷却装置ｌは、上記内槽１ｅの液体冷媒ｔ
ｒ内に浸漬された温度センサｌｈとヒータｌｉとが電気
的コントローラ１ｊに結線されていると共に、モータｌ
ｋにより稼動される撹拌機１Ｍも、液体冷媒ｌｆ内に設
けられている。

次に前記耐圧容器２は上記内槽１ｅに内装載設される架
台４上に載置されて、液体冷媒Ｉｆに浸漬されるが、器
体２ａとこれに密閉状態にて着脱自在な閉蓋２ｂとから
なり、この閉成した耐圧容器２内には、前記のコリンズ
液、生理的食塩水等による緩衝液りを供給するための給
液装置２Ｃが付設されている。

ここで１図示例では緩衝液タンク２ｄの緩衝液りが、緩
衝液ポンプ２ｅにより給液パイプ２ｆを介し、緩衝液主
開閉弁２ｇの開成により供給されるようになっていると
共に、Ｉｌ衝液副開閉弁２ｂの開成により、当該緩衝液
りが耐圧容器２内の熱交換部２ｉを介して、液体冷媒！
ｆ内に浸漬された処理対象である臓器Ｖの動脈Ｖａまた
は門脈ｖｂから緩衝液りに開口の静脈Ｗｅへも流入させ
得るようにしてあり、図中２ｊは緩衝液り内に浸漬され
る圧力センサを示し前記電気的コトローラ１ｊに接続さ
れている。

さらに、前記の加圧器！３につき図示の実施例によって
説示すれば、加圧器３ａはダイヤフラム３ｂによって気
室３Ｃと液室３ｄとに区画されていると共に、気室３ｃ
には気体ポンプ３ｅにより気体圧力を付与可能としてあ
り、しかも当該圧力の上昇が急速に行われ前記臓器Ｖが
損傷を受けることのなく徐々に加圧されることを保証す
るため、前記の電気的コントローラｌｊにより制御され
る圧力調整器３ｔが連結されている。

一方前記液室３ｄは、ｌｓ衝液液流通開閉弁３ｇ介して
流通パイプ３ｈにより耐圧容器２内と連通させてあり、
かつ前記のダイヤフラム３ｂにはエア抜き管３１が貫着
されて液室３ｄに開口していると共に、間管３１の気室
３Ｃから外部に引き出された管端側にはエア抜き弁３ｊ
が介接されている・ そこで、上記装置を用いて本願第１発明に係る方法を実
施するには、肝臓、腎臓等の処理すべき摘出済の臓器Ｖ
を、前記緩衝液りに浸漬状態となるよう耐圧容器２に収
納密封し、この耐圧容器２は冷却装置ｌの内槽１ｅに収
容されている液体冷媒Ｉｆ内にて架台４上に納置する。

次に給液装置２Ｃの緩衝液主開閉弁２ｇを開いて緩衝液
ポンプ２＠を稼動させるが、この際加圧装置３における
エア抜き管３１のエア抜き弁３ｊと流通パイプ３ｈの緩
衝液流通開閉弁３ｇを開成しておくのであり、これによ
り緩衝液タンク２ｄ内の緩衝液りが給液パイプ２ｆを介
して緩衝液主開閉弁２ｇより耐圧容器２内に注入される
。

上記注入に際し、流通パイプ３ｈ−液室３ｄ−ダイヤフ
ラム３ｂに貫着のエア抜き管３１により空気抜きが行わ
れるため、注入された緩衝液りは、耐圧容器２に充満し
、さらに流通パイプ３ｈより液室３ｄに満杯状態となる
のであって、この状態となったならばエア抜き管３１を
閉じる。

次に加圧装置３の気体ポンプ３ｅを稼動させることで気
室３ｃに空気等を送り、これによりダイヤフラム３ｂを
介して気体圧力を緩衝液りに加えるが、この際急激な加
圧は耐圧容器２内の臓器Ｖに損傷を与える虞れがあるの
で、気室３ｃに連通させた前記の圧力調整器３ｆを電気
的コントローラｌｊによって、プログラムコントロール
するのがよい。

このようにして耐圧容器２内の圧力を、第２図に示す如
く緩衝液りが大気圧から臨界圧力（２２００ｂａｒ　）
以下、例えば２θ０Ｏｂａｒとなるまで昇圧し、緩衝液
流通開閉弁３ｇを閉じて加圧を停止し、冷却装置１によ
る冷却を開始する。

すなわち上記冷却装置ｌの稼動により、圧力調整器ｔｇ
の調整による寒冷源ＬＭと液体冷媒Ｉｆとの熱交換速度
調節を行って、液体冷媒１ｆの冷却速度を制御し、かつ
温度センサｉｈによる検知温度によって、前記中間ＭＩ
ＣのＨｅ′Ｍ人圧力とヒータ１ｉの出力とを、電気的コ
ントローラｌｊにより制御する。

このようにして液体冷媒Ｕを精密に温度制御し、これに
より耐圧容器２内の緩衝液りを所望の温度に調整するの
であり、この際の温度制御は、急激な温度変化が臓器Ｖ
に障害をもたらす虞れがあるところから、プログラムコ
ントローラによって厳密な制御下で徐々に行うのであっ
て、かつ第２図に示される如き緩衝液りの圧力とその凝
固点との関係に基づき、前記加圧による圧力値にあって
の凝固点近傍温度まで降温させるのである。

従って、前記の如＜　２０００ｂａｒとしたときは、そ
の凝固点である−１９．５℃の近傍温度である例えば−
１９℃程度まで冷却することとなる。

そして、上記のような方法の実施にあって臓器Ｖを単に
緩衝液りにより冷却するのでなく、給液装置２Ｃにおけ
る緩衝液間開閉弁２ｈを開いて緩衝液タンク２ｄ内の緩
衝液りを、熱交換部２ｉを介して、臓器Ｖの動脈Ｖａか
門脈ｖｂより静脈Ｖｅへ流過させるとか、耐圧容器２内
の緩衝液り自体を臓器Ｖ内に還流させるようにすれば、
当該臓器Ｖは内部からも同速度にて冷却され、より均一
な冷却が行われると共に冷却速度を上げることもできる
。

上記のようにして緩衝液りを凍結状態とすることなしに
、例えば−１９℃といった低温にして当該臓器Ｖを冷却
することができることとなるが既述の実施例のように、
先に緩衝液を加圧して所定の圧力値としてしまい、その
後に冷却を行うようにしなくとも、当該昇圧を行いなが
ら冷却も併行して実施するようにしてもよく、このよう
にすることで処理時間の短縮化が可能となる。

しかし、この際もちろん昇圧されて行く圧力値を継続的
に検知し、当該圧力値における凝固点を常に下まわるこ
とのないよう温度制御することが必要となるから、例え
ば耐圧容器２内に設置した圧力センサ２ｊにより、緩衝
液りの圧力を検知し、その検知信号を前記電気的コント
ローラ１ｊに入力し、これにより当該圧力に対する適正
温度を演算させるようにしたコンピュータ制御を行うに
し、こ、れによって第２図の破線で示す如き温度制御を
行うようにするのがよい。

また、上記緩衝液りに、別途ＤＭＳＯやグリセリン等の
凍害防止剤を混入しておけば、前記温度制御にあって、
若干の適冷状態が発生したとしても凍結を免れることと
なるので、好都合である。

以上の如くして冷却処理が終ったならば、上記の実施例
による装置をそのまま使用し、その冷却装置１を前記実
施例では一１８℃の恒温運転に切り換えて、そのまま臓
器Ｖを保存しても、また耐圧容器２を内槽１ｅから引き
上げて、図示しない別の保存恒温装置に収納して、当該
臓器Ｖを実質的に前記逓降降下温度にて貯蔵するように
してもよい。

（発明の効果） 本願にあって第１発明は以上のようにして実施される方
法の発明であるから、臓器を緩衝液の介在により加圧し
て冷却することにより、凍結を生じさせずに従来法に比
し可成り低温まで冷却することができ、これにより非凍
結状態での臓器保存期間を大幅に延長することが可能と
なり、臓器移植のより計画的な実施に資するところ大で
ある。

また、本願第２発明に係る第１発明の実施に供される保
存装置にあっては、これまた前記の如くして構成される
ものであるから、冷却装置、給液装置そして耐圧容器と
気体圧力による加圧装置との適切なる配設構成により、
上記方法を円滑にして、かつ能率よ〈実施することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願第１発明に係る臓器の保存方法の実施に供
することのできる保存装置の縦断正面説明図、第２図は
同装置に用いられる緩衝液の圧力変化に対する凝固点の
変動を示す図表である。 １・・・・・・冷却装置 １ｅ・・・・・・内槽 １ｆ・・・・・・液体冷媒 ２・・・・・・耐圧容器 ２ｃ・・・・・・給液装置 ３・・・・・・加圧装置 Ｌ・・・・・・緩衝液 ■・・・・・・臓器 代理人　弁理士　斎　籐　義　雄

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）摘出した臓器を耐圧容器内にて、コリンズ液、生
   理的食塩水等の緩衝液に浸漬した状態下で、当該緩衝液
   に大気圧より高く、臨界圧力以下の緩徐な加圧を付与す
   ると共に、当該加圧による圧力値にあっての凝固点近傍
   温度まで、上記緩衝液を非凍結状態を保持して緩徐に冷
   却し、爾後当該臓器を実質的に同一の環境条件下に保存
   するようにしたことを特徴とする臓器の保存方法。
2. （２）内槽に収容した液体冷媒を、所望温度に調整自在
   とした冷却装置と、当該液体冷媒中に浸漬され気密に形
   成された開閉自在な耐圧容器と、摘出された臓器が収納
   される当該耐圧容器内に、コリンズ液、生理的食塩水等
   の緩衝液を注入充填可能とした給液装置と、前記液体冷
   媒により所望温度に冷却される耐圧容器内の緩衝液に、
   調整自在な気体圧力を付与可能とした加圧装置とからな
   ることを特徴とする臓器の保存装置。