JPH049301A

JPH049301A - 臓器保存装置

Info

Publication number: JPH049301A
Application number: JP10888590A
Authority: JP
Inventors: Koichi Umeyama; 梅山　広一
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1990-04-26
Filing date: 1990-04-26
Publication date: 1992-01-14

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、人体や動物体内から摘出した心臓、肝臓、腎
臓等の臓器を他の患者や動物へ移植するに際して、−時
的にその臓器を保存するための臓器保存装置に関するも
のである。

［従来の技術］人体や動物の体内から摘出した臓器を保存する方法とし
て、低温の灌流液の循環回路を形成し、臓器収納室に収
納した摘出臓器に灌流液を供給しながら一定温度下で保
存する低温潅流保存法がある。これは、臓器の活性を妨
げない程度に圧力、流量、ｐＨ，温度などを制画した灌
流液を摘出した臓器に還流させて保存する方法であり、
例えば本出願人による特開平１−３１１００１号公報に
はこの方法を実現した低温潅流保存装置か開示されてい
る。この保存装置は、摘出した臓器を収納する臓器収納
室、灌流液を循環させるためのポンプ、灌流液を冷却す
るだめの熱交換器、人工肺を具え、これらを接続して灌
流回路を構成して、収納室内の臓器に灌流液を潅流させ
て保存するようにしている。この保存装置は、臓器を摘
出地点からその臓器を処置する病院までの運搬に最小限
必要な潅流装置を装備した運搬ユニットと病院等に据え
付けられた院内ユニットとから構成される装リ、運搬ユ
ニットに臓器を収納して病院まで運搬した後は、運搬ユ
ニットを院内ユニットに接続して、更に手術等の処置を
行うまで臓器を保存するようにしている。

また、本出願人による特開平１−２６１３０１号公報で
は、運搬性を更に向上させた運搬ユニットが開示されて
いる。

運搬ユニットを接続する院内ユニットには、灌流回路に
取り付けた熱交換器と接続する冷却ユニットか具えられ
ており、この冷却ユニットで冷却した冷却剤を灌流回路
内の熱交換器に供給して、この熱交換器を流れる灌流液
を冷却するようにしている。

［発明か解決しようとする課題］このように、冷却剤を使って灌流液を冷却するようにし
ているため、運搬ユニットを院内ユニットに接続して熱
交換器に冷却剤を供給するときに、冷却剤の温度が灌流
液の温度以下に冷却されていないと意味がないこととな
る。しかしながら、従来の臓器保存装置では、冷却剤の
冷却は駆動二ニットと院内ユニットを接続した後、冷却
剤を熱交換器に循環させなから行うようにしているため
、熱交換器において熱のリークか生じ、冷却剤を灌流液
の温度以下に冷却するまでに長い時間かかかっていた。

従って、院内ユニットのセットアツプ時間か長くなると
いう欠点かあるとともに、冷却剤を冷却するエネルギー
を浪費するものでもあった。

本発明の目的は、上記の問題を解決し、冷却剤を適当な
温度まで冷却するまでにかかる時間を短縮すると共に、
冷却剤を冷却するのに費やすエネルギーを節約し得る臓
器保存装置を提供することである。

［課題を解決するための手段及び作用］上記課題を解決
するために、本発明の臓器保存装置は、摘出した臓器を
収納する臓器収納室と、前記臓器に灌流液を供給する灌
流回路と、前記灌流液が流れる熱交換器と、前記熱交換
器を流れる冷却剤を冷却する冷却器と、前記熱交換器と
前記冷却器との間を前記冷却剤を循環させる手段とを具
え、前記冷却器にて冷却した冷却剤を前記熱交換器に供
給して前記灌流回路を流れる灌流液を冷却するように構
成した臓器保存装置において、前記冷却剤循環手段が、
前記灌流液及び冷却剤の温度に応じて前記熱交換器への
冷却剤の供給を制御する手段を具えている事を特徴とす
るものである。

このように、本発明の臓器保存装置は、灌流液の温度と
冷却剤の温度に応じて熱交換器への冷却剤の供給を制御
する手段を設けているため、灌流液の温度が冷却剤の温
度より高いときには冷却剤の熱交換器への供給を止めて
、冷却剤を冷却器にて冷却し、冷却剤の温度か灌流液の
温度より低くなった時点て冷却液の熱交換器へ供給を開
始するようにしている。このため、従来の装置のように
冷却剤を熱交換器に循環させながら冷却するものではな
く、冷却剤の温度が灌流液の温度より高い場合は冷却剤
の熱交換器への循環を止めて冷却剤を冷却するようにし
ているので、熱交換器における熱のリークを防ぐことか
できる。従って、冷却剤を効率良く冷却することかでき
、冷却にかかる時間を短縮すると共に、冷却剤の冷却に
使うエネルギーの浪費を防ぐことかできる。

［実施例コ第１図は、本発明の臓器保存装置の第１の実施例を示す
図である。

第１図に示すように、本実施例の臓器保存装置１は、摘
出した臓器を運搬するための運搬ユニット２と、病院な
どのレセプタ側に据え置いた院内ユニット３とから構成
されている。運搬ユニット２は、摘出した臓器を病院ま
て運搬するまでの間に臓器に潅流を施すのに最低限必要
なもののみを具えるようにして運搬の便宜を図っている
。すなわち、運搬ユニット２は摘出した臓器を収納する
臓器収納室４と、熱交換器５と、ガス交換器６とを具え
、これらを接続して灌流回路を形成していると共に、こ
の灌流回路内に、臓器収納室４の下流側には灌流液を蓄
えるリザーバ７を、上流側には灌流液内のバブルを取り
除くバブルトラップ８を設け、更にリザーバ７と熱交換
器５との間にはに灌流回路内に灌流液を循環させる送液
ポンプ９を設けて、臓器収納室４内の臓器に潅流を施す
ようにしている。

この灌流回路中のバブルトラップ８と臓器収納室４との
間には灌流液温度センサ１０、灌流液圧力センサ１１か
設けられており、灌流液の温度及び圧力を測定するよう
にしている。尚、運搬ユニット２には電装ユニット２ａ
が装着されており、前記送液ポンプ９をここに設置する
と共に、灌流液温度表示器１２及び灌流液圧力表示器１
３を設け、灌流液温度センサ１０及び灌流液圧力センサ
１１に電気的に接続させて、これらのセンサて測定した
灌流液の温度及び圧力をそれぞれ表示するようにしてい
る。また、熱交換器５と送液ポンプ９との間には灌流液
のｐＨを測るべくｐＨセンサ１４か設けられている。

院内ユニット２は、電源部１５、灌流液温度設定部１６
、冷却剤温度設定部１７、リレー１８、冷却ユニット１
９、スイッチ２０、冷却剤駆動部２１、ｐＨ表示器２２
、灌流液ｐＨ設定部２３、灌流液ｐＨ制御部２４、電磁
弁２５、Ｃ０２吸収剤入りカラム２６、ニアコンプレッ
サ２７、ＣＯ□ボンベ２８ａ、冷却剤温度センサ２９、
冷却剤温度表示器３０とを具えるものである。

冷却ユニット１９は運搬ユニット２に設けられている熱
交換器５とパイプ１９ａ、１９ｂにて接続されており、
冷却ユニット１９内の冷却剤か冷却剤駆動部２１によっ
てパイプ１９ａを経て熱交換器５に供給され熱交換器５
をを流れる灌流液を冷却するように構成されている。冷
却剤制御部１７には、灌流液温度センサ１０から灌流液
の温度信号か供給され、一方、灌流液温度設定部１６に
て適温に設定された温度信号か供給される。冷却剤制御
部１７では、これらの信号に基ついて適当な冷却剤の温
度を算出し、この冷却剤の温度信号をリレー１８を介し
て冷却ユニット１９に供給する。冷却剤制御部１７から
冷却剤の温度信号を受けた冷却ユニット１９では、この
温度信号に基ついて冷却剤を冷却する。冷却ユニット１
９には冷却剤温度センサ２９が設けられており、この冷
却剤温度センサ２９で検出した冷却剤の温度は冷却剤温
度表示器３０にて外部に表示される。一方、スイッチ２
０を冷却ユニット１９及び冷却剤駆動部２１に電気的に
接続しておく。操作者は灌流液の温度と冷却剤の温度と
を灌流液温度表示器１３及び冷却剤温度表示器３０を見
て知ることかでき、冷却剤の温度か灌流液の温度よりも
高い場合は、スイッチ２０を手動にてＯＦＦにし、冷却
剤駆動部２１への電力の供給を止めることによって冷却
剤の熱交換器５への供給を停止させる。また、冷却剤の
温度か灌流液の温度よりも低くなった時点て、スイッチ
２０をＯＮにして冷却剤駆動部２１に電力の供給を開始
して冷却剤を熱交換器８に送り込んで、灌流液を冷却す
るようにする。

このように、冷却剤の温度か灌流液の温度より低くなる
までは、冷却剤の熱交換器８への供給をストップさせる
ようにしているため、冷却ユニット１９内で冷却剤を効
率良く冷却することか可能となり、冷却剤を冷却する際
のエネルギーの浪費を防ぐことかできる。

ニアコンプレッサ２７は運搬ユニット２のガス交換器６
にガス管６ａを介して接続しており、ガス管６ａには、
Ｃ０２吸収剤人りカラム２４及び流量計３１を設ける。

ニアコンプレッサ２７にてエアをガス交換器６に送り込
むか、ガス管６ａにはカラム２４か設けられているため
、空気中のＣ０２か取り除かれたガスがガス交換器６に
供給されることとなる。このガスはガス交換器６を流れ
る灌流液に供給され、ガス交換の終了したガスはガス管
６ｂを経て外部へ排出される。第１図に示すとおり、ガ
ス管６ａは流量計３１の手前で分岐しており、分岐した
ガス管６ｃは電磁弁２５を介してＣＯ２ボンベ２８ａに
接続されている。電磁弁２５はｐＨ制御部２３に電気的
に接続しており、ｐＨ制都部２３はｐＨセンサ１４にて
測定した灌流液のｐＨに応じてこの電磁弁２５を開閉す
るように制御する。

灌流回路に設けたｐＨセンサ１４て灌流液のｐＨを測定
し、この測定値の信号をｐＨ制証部２３に供給する。ｐ
Ｈ制御部２３には、灌流液ｐＨ設定部２４か接続されて
おり、ｐＨ設定値の信号も供給される。ｐＨセンサ１４
て測定されたｐ）（値かｐＨ設定部２４にて予め設定し
たｐＨ値より低いときはｐＨ制御部２３から電磁弁２５
を綴しるように信号が送られ、逆に、予め設定したｐＨ
値より高いときは電磁弁２５を開くように信号が送られ
る。従って、ｐ　Ｈ測定値が設定値より高い場合は、ｐ
Ｈ制御部２３の制御により電磁弁２５が開かれガス交換
器６には、ニアコンプレッサ２７から送られるガスと共
にＣＯ２ガスか供給されることとなる。逆に測定値が設
定値より低い場合は、電磁弁２５か閉じられニアコンプ
レッサ２７からのガス（空気から００２が抜かれたもの
）のみかガス交換器７に供給されることになる。

ＣＯ２か供給されないとき、すなわち電磁弁２５が閉し
てＣ０２か供給されないときは、ガス交換器７内ではＣ
Ｏ２の分圧か零になるので、灌流液中に含まれているＣ
Ｏ２はガス交換膜を通して気体相へ蒸発し、この結果ＨＣＯ３−＋　　　Ｈ”　　　　−＋　　Ｈ２Ｃ十　　
ＣＯ２↑反応が進み灌流液のｐＨ値か下がることになる
。

逆に、電磁弁２５を開放してＣ０２の供給かあるときは
、Ｈ２Ｃ＋　ＣＯ２→　ＨＣＯ３−十Ｈ”の反応か進み、
ｐＨ値か上がることとなる。尚、ニアコンプレッサ２７
からのエアの供給量及びＣＯ２ボンベ２８ａからのＣＯ
２の供給量は流量計３１．３２にてそれぞれ計測される
。

このように、本実施例の臓器保存装置においては、冷却
剤を効率良く冷却し、冷却剤の冷却に要するエネルギー
の節減を図ると共に、灌流液のｐＨ値の制御を行って、
臓器をより適切な状態で長期間保存し得るように構成さ
れている。

第２図は、本発明の臓器保存装置の第２実施例を示す線
図である。尚、以下の実施例においては、第１実施例と
同じものについては同じ符号を使用し、説明は省略した
。

第２実施例の臓器保存装置は、熱交換器５への冷却剤の
供給の制御を自動的に行えるように構成したものである
。すなわち、第１実施例におけるスイッチ２０は取り除
き、院内ユニット３に比較制御部３４を設け、運搬ユニ
ット２の灌流液温度センサ１０と電気的に接続させると
共に、冷却剤ユニット１９の冷却剤温度センサ１０と電
気的に接続して、比較制御部３４にて灌流液の温度と冷
却剤の温度とを比較するように構成する。また、比較制
御部３４と冷却剤駆動部２１をリレー３３を介して接続
して、冷却剤の温度か灌流液の温度より高い間は、リレ
ー３３をＯＦＦ状態にするように制御し、冷却剤の温度
か灌流液の温度より低くなったときに、リレー３３をＯ
Ｎ状態にするように制御する。リレー３３かＯＦＦにな
ると、冷却剤駆動部２１への電力の供給がストップし熱
交換器５への冷却剤の供給かとまり、リレー３３かＯＮ
状態になると、冷却剤駆動部２１への電力の供給か開始
され、冷却剤か熱交換器５に供給されるようになる。

更に、第２実施例においては、灌流回路中にガス交換器
を２台設置し、第１のガス交換器３５の一方のガス管３
５ａは０．ボンベ２８ｂに接続しており、他方のガス管
３５ｂは外部に開放されている。また、ガス管３５ａは
、ガス管３５ｃに分岐しており、ガス管３５ｃはＣＯ２
ボンベ２８ａに接続している。ガス管３５ｃには電磁弁
２５か設けられており、第１実施例と同様にこの電磁弁
２５はｐＨ制御部２３に電気的に接続されている。

第１のガス交換器３５の他方のガス管３５ｃは外部に開
放されており、ガス交換か終了したガスをここから排気
する。第２のガス交換器３６は、方のガス管３６ａかコ
ンプレッサ３７に接続されており、他方ガス管３６ｂは
閉じられており、第２のガス交換器３６を流れる灌流液
の脱気を行うように構成されている。このコンプレッサ
３７はリレー３８を介してｐ　Ｈ制御部２３に電気的に
接続されている。ｐＨ制御部２３てはｐＨセンサ１４て
測定されたｐＨ値よりｐＨ設定部２４て設定した設定値
か低いときは、電磁弁２５を開くように制御すると共に
、リレー３８をＯＦＦにするように制御する。この結果
、測定値か設定値より低いときは、第１のガス交換器３
５には０２ガスとＣ０２ガスとが供給される一方、コン
プレッザ３７への電力の供給が止まり第２のガス交換器
３６における脱気がストップする。第１のガス交換器３
５では、ＣＯ２＋　０２　混合ガスがガス交換器３５を
流れる灌流液に供給されることになり、ｐＨ値は下がる
。逆に、ｐＨセンサ１４で測定されたｐＨ値よりｐＨ設
定部２４で設定した設定値か低いときは、電磁弁２５を
閉じるように制御すると共に、リレー３８をＯＮにする
ように制御する。この結果、第１のガス交換器３５へは
０２ガスのみか供給されると共に、コンプレッサ３７へ
電力の供給が開始され、第２のガス交換器３６による脱
気か開始される。灌流液へは０２ガスのみが供給され、
ｐＨ値は上かる。

第３図は、本発明の臓器保存装置の第３実施例を示す図
である。

本実施例においては、第１実施例と同様に、院内ユニッ
ト２にスイッチ２０を設け、操作者か灌流液の温度と冷
却剤の温度とを比較して手動でスイッチ２０の０Ｎ−Ｏ
ＦＦを制御して、熱交換器５への冷却剤の供給を制御す
るようにしている。

熱交換器５と冷却剤駆動部２１とを結ぶパイプ１９ａの
冷却剤駆動部２１側に３ポート電磁弁４０を設けて、こ
の３ポート電磁弁４０を更に冷却ユニット１９とパイプ
１９ｃで結び、冷却ユニット１９→冷却剤駆動部２１→
３ポート電磁弁４０→冷却ユニット１９の冷却剤の循環
回路を形成する。冷却ユニット１９と冷却剤駆動部２１
、冷却剤駆動部２１と３ポート電磁弁４０．３ポート電
磁弁４０と冷却ユニット１９を結ぶパイプは断熱材でモ
ールドしておく。前記スイッチ２０と３ポート電磁弁４
０を電気的に接続しておくと共に、スイッチ２０の電源
側に直流電源３９を設ける。

３ポート電磁弁４０は直流電源３９から直流電圧か印加
されると冷却剤駆動部２１と熱交換器５との間の流路を
開くように構成する。灌流液の温度か冷却剤の温度より
低い間は、操作者はスイッチ１７をＯＦＦにしておく。

３ポート電磁弁４０に直流電圧か印加されないため、熱
交換器５との流路か閉じられて、冷却剤は冷却ユニット
１９．３ポート電磁弁４０、冷却剤駆動部２１の間の断
熱材でモールドされた流路を流れ、熱交換器５には供給
されない。一方、灌流液の温度が冷却剤の温度より高く
なったときに、操作者はスイッチ２０をＯＮにして直流
電圧３９からの直流電圧を３ポート電磁弁４０に印加し
、冷却剤駆動部２１と熱交換器５との間の流路を開いて
冷却剤を熱交換器５に供給するようにする。

このような構成にすることて、冷却剤の熱交換器への供
給を止めている間も、冷却剤を循環させることかできる
ため、冷却剤をむらなく一様に低温にすることかできる
。

また、本実施例では、灌流回路中のガス交換器６とバブ
ルトラップ８との間に、内部にＰＥＣ（ｐ　ｈｏｔｏｅ
ｌｅｃｔｒｉｃ　Ｃｅ１ｌ：光照射半導体）を収納した
カラム４１を設置し、これに外光を当てるようにしてい
る。ガス交換器６には０２ボンベ２８ｂ及びＣ○２ボン
ベ２８ａから０２ガス及びＣＯ２ガスを供給する。ＣＯ
２ガスの供給バイブロｃには電磁弁２５を設けてｐＨ制
御部２３の制御によって、ＣＯ２ガスの供給量を制御し
ている。

ｐＨセンサ１４のｐＨ測定値かｐＨ設定部２４て設定さ
れた設定値より高いときは電磁弁２５を開くように制御
し、ガス交換器６には０２　十ＣＯ２混合ガスが供給さ
れて、灌流液のｐＨ値を下げる。一方、測定値か設定値
より低い場合は、電磁弁２５を閉じるように制御し、そ
の結果０２ガスのみかガス交換器に供給され、Ｃ０２ガ
スは供給されず、灌流液のｐ　Ｈは上昇することになる
。

本実施例では、更に灌流回路中にｐＥＣカラム４１が設
置されており、ＰＥＣカラム４１には常時外光を照射す
るようにしているため、ｐＥＣカラム４１内で２Ｈ”＋
　２ｅ−→Ｈ２↑　の反応か進み、ガス交換器６内で灌
流液に発生したＨ十イオンをＨ２ガスに変えられ、この
Ｈ２ガスは、バブルトラップ８て捕らえるようにする。

第４図は、本発明の臓器保存装置の第４実施例の一部を
示す図である。

本実施例では、運搬ユニットｌのリザーバ７の底面にシ
リコンラバー４２を貼り付け、シリコンラバー４２の中
に超音波振動子４３を埋設している。超音波振動子４３
は電装ユニット内に設けた超音波発振回路４４と電気的
に接続しており、超音波発振回路４４を駆動してリザー
バ７内で超音波を発生させ得るように構成する。他の構
成は第１実施例と同様である。このように超音波を発生
させて、リザーバ７内の灌流液中にキャビテーションを
起こしてリザーバ７内の灌流液中に含まれた０２ガスや
ＣＯ２ガスを脱気するようにしている。ｐＨセンサ１４
にて測定したｐＨ測定値が設定値より低いときはガス交
換器６でＣＯ□が灌流液に加えられないため、収納室４
内の臓器に灌流液を滴下したのちは、灌流液内に００２
が増えｐＨが下がるか、上記のように構成することによ
りこのＣＯ２はリザーバ７内て脱気され灌流液のｐＨ値
は再び上昇する。ｐＨ値か設定値より高くなるとガス交
換器６にてＣＯ２か供給されるのでｐＨ値は下がること
になる。このように、灌流液のｐＨ値を下げるのみなら
ず、上昇させる方向へも制画できるようにして、灌流液
のｐＨを臓器の保存により適切な値に保つことにより、
より長期間、より良好な状態で臓器を保存し得るように
した。なお、本実施例においては、冷却剤の熱交換器へ
の供給の制机は、第１実施例と同様に行うようにしてい
る。

［発明の効果コ上記に詳述した通り、本発明の臓器保存装置によれば、
灌流液及び冷却剤の温度に応して冷却剤の熱交換器への
供給を制御することによって、冷却剤を効率良く冷却す
るようにしているため、冷却剤の冷却に必要なエネルギ
ーを節減することかできる。更に、十分に冷却した冷却
剤を熱交換器に供給することかできるため、灌流液を速
やかに所定の温度まで冷却することかでき、より良好な
状態でより長時間にわたって摘出した臓器を保存する二
とかてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の臓器保存装置の第１実施例を示す図
、第２図は、本発明の臓器保存装置の第２実施例を示す図
、第３図は、本発明の臓器保存装置の第３実施例を示す図
、第４図は、本発明の臓器保存装置の第４実施例を示す図
である。１・・・臓器保存装置　　　２・・・運搬ユニット３・
・・院内ユニット　　　４・・・臓器収納室５・・・熱
交換器　　　　　６・・・ガス交換器７・・・リザーバ
　　　　　８・・・バブルトラップ９・・・送液ポンプ
　　　　１０・・・灌流液温度センサ１２・・・灌流液
温度表示器１３・・・灌流液圧力表示器１５・・・電源部　　　　　１６・・・灌流液温度設定
部１７・・・冷却制御部　　　１８・・・リレー１９・
・・冷却ユニット　　２０・・・スイッチ２１・・・冷
却剤駆動部　　２２・・・ｐＨ表示器２３・・・ｐＨ制
御部　　　２５・・・電磁弁２７・・・ニアコンプレッ
サ２８ａ・・・Ｃ０２ボンベ　２８ｂ・・・０２ボンベ２
９・・・冷却剤温度センサ・・・冷却剤温度表示器・・・リレー・・・第１ガス交換器・・・コンプレッサ・・・直流電源・・・ＰＥＣ収納カラム・・・シリコンラバー　４・・・超音波発振回路・・・比較制御部・・・第２ガス交換器・・・リレー・・・３ポート電磁弁３・・・超音波振動子

Claims

【特許請求の範囲】

１、摘出した臓器を収納する臓器収納室と、前記臓器に
灌流液を供給する灌流回路と、前記灌流液が流れる熱交
換器と、前記熱交換器を流れる冷却剤を冷却する冷却器
と、前記熱交換器と前記冷却器との間を前記冷却剤を循
環させる手段とを具え、前記冷却器にて冷却した冷却剤
を前記熱交換器に供給して前記灌流回路を流れる灌流液
を冷却するように構成した臓器保存装置において、前記
冷却剤循環手段が、前記灌流液及び冷却剤の温度に応じ
て前記熱交換器への冷却剤の供給を制御する手段を具え
ている事を特徴とする臓器保存装置。