JPH08511012A - 器官、身体末端及び身体組織片を保存するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 体外循環システムによって器官、身体末端及び身体組織片を保存するための方法及び装置が記載されている。保存は、室温又は体温で行なわれる。三つの別個の循環システムを用いて長期保存が行なわれ、第一のシステムが、器官、末端又は組織片に水性の生理的栄養濃縮物又は血液又は血液製剤を供給する。酸素が物理的に溶解され、第二の循環システムによって透析膜を通じて供給され、代謝物の交換及び解毒もこの膜において行なわれる。第三の循環システムが、タイマー制御の下に、自動的に作動して組織をフラッシュする。フラッシングの間、液体が互いに混ざらないよう、循環システム（１）及び（２）は、スイッチが切れる。装置の種々の要素は、使い捨てのチューブ又は滅菌可能な材料でできたチューブによって連結されている。組織は、器官容器によって微生物汚染から保護されている。

Description

【発明の詳細な説明】 器官、身体末端及び身体組織片を保存するための方法及び装置 本発明は、器官、身体末端又は身体組織片を保存する方法及び装置に関し、器 官、身体末端及び身体組織片を、室温又は体温で活力ある状態に維持するのに、 特に、適用することができる。本発明は、主として、外科移植、器官又は身体組 織銀行手術及び研究の分野で適用することができる。 臨床プラクティスでは、人間に移植するために抽出した身体組織遊離片及び切 り取った器官を、酸素消費すなわち代謝を最小限に減少させるため、１℃〜６℃ で心臓麻痺性の溶液中に「低温」貯蔵することが知られている。そのようにする 際、筋肉遊離片、皮膚及び／又は骨は、それらが接合されて血液が循環する前の ２４時間を越えない期間貯蔵される。動物実験に関しては、これまで、４５時間 の最長保存期間が達成されている。 これらの既知の溶液には、保存期間が比較的短いだけでなく、必要な冷却に手 間がかかるという欠点がある。 微温潅流による器官保存に関しては、更に、W.Kornertzの「ユーローコリンズ 溶液を用いた移植のための心臓の保存」、大学教授資格取得論文、キール、１９ ８７年（Konservierung des Herzens zu Transplantationswecken mit Euro-Col lins-Loesungen，Habilitation Thesis，Kiel，1987）に記載されているような 特定の保存溶液を利用することが知られている。人工腎臓の適用に関連して知ら れるようになった透析手法は、同様に周知である。 公知の溶液では、室温での器官、身体末端又は身体組織片の長期保存は、不可 能である。 そのため、本発明の目的は、室温又は体温で、器官、身体末端又は身体組織片 の効果的で経済的な長期保存を行なうことのできる方法及び装置を提供すること である。 更に、本発明の目的は、効率的な研究の前提条件を改善し、必要な動物実験の 数を最小限にすることである。 本発明によれば、この目的は、請求項１及び７の特徴部分の特徴とともに、そ れぞれの前提部分の特徴によって解決される。本発明の実用上の進展が、従属請 求項に認めることができる。 本発明の特段の利点は、身体末端又は身体組織片のおよそ８日以上の長期保存 が、室温又は体温で可能になることにある。これらの温度では、代謝が継続して 傷の治癒及び癒合のための繊維形成の活性を維持する。例えば、身体組織遊離片 を、血管の顕微手術接合なしに、体外循環システムによって癒合させることがで きる。 それとともに、酸素供給及び解毒が、三つの別個の循環システムを通じてもた らされる。第一の循環システムは、器官、身体末端又は身体組織片に酸素が豊富 な動脈潅流液を供給し、静脈潅流液に酸素を供給するとともに静脈潅流液を解毒 し、代謝物を交換する。第二の循環システムの生理的水溶液が、希釈ポット内で 酸素を供給され、酸素を、透析膜によって又は透析膜の存在下に第一の循環シス テムに液相で送り、第三の循環システムは、生理的水溶液を用いた器官又は身体 組織片の断続的なフラッシングによる洗浄を実現し、三つの循環システムは、循 環システム１及び２ のみが連合して作動しているか又は循環システム３が作動しているかの何れかで あるよう制御される。 潅流液として、水性栄養溶液又は血液又は血液製剤を用いることができる。 本発明の他の利点は、そうでなければ動物実験に帰着する取り出した器官及び 身体組織断片に関して実験を実施することができるので、動物実験を減らすこと ができることにある。幾つかのチームが動物の同じ器官を用いて仕事をすること もできる。 取り出した器官及び遊離片に関する検査のための標準化モデルを、研究に利用 することができる。取り出した器官及び身体組織遊離片のための銀行を設立する ことができる。器官及び身体組織片を、実質的な低酸素状態にすることなしに保 存し、移植前に良好な状態にしておくことができる。 本発明の方法の有効で経済的な効能は、器官チャンバーが、第一のポンプの送 液部に連結された少なくとも一つの動脈入口と、第二のポンプの吸液部に連結さ れた少なくとも一つの静脈出口とともに、フラッシュ剤のための少なくとも一つ の流入口及びフラッシュ剤のための少なくとも一つの流出口並びに少なくとも一 つの制御入口を備えた装置によって達成される。第二のポンプの送液部は、血液 フィルターを介して第一のポンプの吸液部に連結されている。 身体組織を、微生物汚染から有効に保護するため、器官チャンバーは、気密で あるように製造され、全てのホースは、使い捨てのできる材料又は滅菌可能な材 料でできている。これに加え、器官チャンバーは、少なくとも部分的に透明な材 料でできている。 第三の循環システムは、タイマーによって制御され、フラッシングによって身体 組織を洗浄するため、自動的にスイッチが入る。フラッシングの間、液体が混ざ らないよう、第一及び第二の循環システムは、スイッチが切れる。 以下、図示の実施態様に基づき、本発明をより詳細に説明する。 図１ 器官チャンバー及び循環システムを備えた保存装置の系統図、 図２ 器官チャンバーの二つの異なる図、 図３ 希釈循環システムからの希釈ポット、を示す。 図１によれば、器官チャンバー（１）内に入れた器官、身体末端又は身体組織 片を保存するための三つの別個の循環システムが具現化されており、液体の運動 が、ポンプ、好ましくは蠕動式ポンプによってもたらされる。 この目的で、器官チャンバー（１）の静脈流出口（４）は、ホースを通じて、 養分溶液のための容器（１２）に連結されている。容器（１２）は、一対のスケ ール（１３）と連結されている。一対のスケール（１３）から、ホースがポンプ （５）の吸液部（５ａ）へと延び、ポンプの送液部（５ｂ）が、圧力計（１４） を経て血液フィルター（９）に連結されている。血液フィルター（９）は、更に 、ポンプ（３）の吸液部（３ａ）に連結され、ポンプの送液部（３ｂ）は、通気 孔（１０ａ）を有するエアトラップ（１０）を経、更に別の圧力計（１１）を経 て、器官チャンバー（１）の動脈流入口（２）に連結されている。 血液フィルター（９）には、希釈ポット（１５ａ）を備えた希釈循環システム （１５）が連結されている。第三の循環システム を具現化するため、器官チャンバー（１）は、更に、フラッシュ剤のための流入 口（６）及びフラッシュ剤のための流出口（７）を有しており、前記流入口（６ ）は、抗生物質フラッシュ容器（１６）に連結されており、前記流出口（７）は 、排除されたフラッシュ液のための容器（１７）に連結されている。循環システ ムの制御が、制御入口（８）に接続された電気制御回路（１８）によって行なわ れる。 体外循環システムの機能の仕方を以下により詳細に説明する。 ポンプ（３）により、第一の循環システムは、器官、身体末端又は身体組織片 に酸素が豊富な潅流液を供給する。第二の循環システムは、希釈容器内で高気圧 又は基準気圧の態様で酸素を供給され、次いで、透析膜によって器官潅流液に酸 素を供給するとともに、代謝物を交換して解毒する透析物と称する生理的濃度の 液体を移動させる。 この方法は、透析又は血液ろ過の原理にしたがって行なうことができる。蛋白 質の濃度分極に起因して、血液ろ過法によって得ることのできる流れは、透析法 の場合の流れほどは強くない。 潅流液として、血液、血液製剤又は水性栄養溶液が、考慮の対象になる。皮膚 片、筋肉片及び／又は骨片の場合には、流速が相応に高ければ、水性の形態の酸 素の供給が、可能である。 第三の循環システムは、フラッシングによって、身体組織の定期的な洗浄をも たらす。第三の循環システムは、液体が混ざることがないよう、図示しないタイ ムスイッチによって間隔をおいてスイッチされる。フラッシング過程が行なわれ ている間は、循環システム１及び２は、停止されている。 身体組織の微生物汚染を防止するには、滅菌のできる気密な透明容器であるよ うに製造された器官チャンバー（１）での斯かるフラッシングによる洗浄及び身 体組織の保存が必要である。この理由により、全ての液体搬送ホースは、使い捨 てのできる製品でできており、循環システム１及び２の液体は、衛生上の理由及 び基質の更新のため、毎日交換しなければならない。 本発明の上首尾の機能は、現在までに、動物実験に基づいて明らかになってい る。それに関し、豚の筋皮僧帽筋片が、身体組織片のモデルとして用いられた。 本発明は、先に説明した実施態様に限定されず、本発明の範囲から逸脱するこ となしに、他の態様の構成を具現化することが可能である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年４月２７日 【補正内容】 請求の範囲 １．異なる循環を有し、装置の構成部分として天然の器官を用いない体外循環 システム利用することによって器官、身体末端及び身体組織片を保存する方法で あって、 保存が室温又は体温で行なわれ、三つの別個の循環システムが長期の 保存を実現し、 第一の循環システムが、器官、身体末端又は身体組織片に、酸素が豊富な動脈 潅流液を供給し、静脈潅流液に酸素を供給するとともに静脈潅流液を解毒し、代 謝物の交換をもたらし、 第二の循環システムの生理的水溶液が、希釈ポット内で酸素供給され、前記溶 液は、透析膜によって又は透析膜の存在下に、第一の循環システムに、酸素を液 相で送り、 第三の循環システムが、生理的水溶液を用いた器官、身体末端又は身体組織片 の断続的なフラッシングによる洗浄を実行し、三つの循環システムは、循環シス テム１及び２のみ、或いは、循環システム３の何れかが作動するように、制御さ れる、 ことを特徴とする方法。 ２．第一の循環システムの動脈潅流液に含まれる酸素は、第二の循環システム から透析膜を経て供給されることを特徴とする請求項１記載の方法。 ３．第一の循環システムの潅流液は、水性栄養溶液又は血液又は血液製剤から なることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。 ４．透析膜による酸素供給に加え、解毒及び代謝物の交換が行なわれることを 特徴とする請求項１又は２記載の方法。 ５．酸素の供給は、基準圧又は高圧の態様で行なわれることを特徴とする請求 項２又は４記載の方法。 ６．循環システムの運動が、ポンプによってもたらされることを特徴とする請 求項１記載の方法。 ７．器官、身体末端及び身体組織片を保存する装置であって、前記装置は、異 なる循環を有し、装置の構成部分として天然の器官を用いておらず、 器官チャンバー（１）が、第一のポンプ（３）の送液部（３ｂ）に連結された 少なくとも一つの動脈入口（２）と、第二のポンプ（５）の吸液部（５ａ）に連 結された少なくとも一つの静脈出口（４）とともに、フラッシュ剤のための少な くとも一つの流入口（６）及びフラッシュ剤のための少なくとも一つの流出口（ ７）並びに少なくとも一つの制御入口（８）を有し、第二のポンプ（５）の送液 部（５ｂ）は、血液フィルター（９）を介して第一のポンプ（３）の吸液部（３ ｂ）に連結されていることを特徴とする装置。 ８．循環システムの個々の要素は、ホースによって相互に連結されており、ホ ースは、使い捨てのできる材料のものか又は滅菌可能な材料からなっていること を特徴とする請求項７記載の装置。 ９．器官チャンバー（１）の動脈入口（２）と、ポンプ（３）の送液部（３ｂ ）との間には、通気孔（１０ａ）を有するエアトラップ（１０）とともに器官の 圧力を測定するための圧力計（１１）が配置されていることを特徴とする請求項 ７記載の装置。 １０．器官チャンバー（１）の静脈出口（４）と、ポンプ（５）の吸液部（５ ａ）との間には、栄養溶液のための容器（１２）及び一対のスケール（１３）が 配置されていることを特徴とする請求項７記載の装置。 １１．ポンプ（５）の送液部（５ｂ）と、血液フィルター（９）の入口との間 には、圧力計（１４）が配置されていることを特徴とする請求項７記載の装置。 １２．希釈循環システム（１５）が、血液フィルター（９）に取り付けられて いることを特徴とする請求項７記載の装置。 １３．フラッシュ剤のための入口（６）が、フラッシュ剤容器（１６）に連結 されていることを特徴とする請求項７記載の装置。 １４．フラッシュ剤のための出口（７）が、排除されたフラッシュ液のための 容器（１７）に連結されていることを特徴とする請求項７記載の装置。 １５．制御入口（８）が、圧力管によって電気制御回路（１８）に連結されて いることを特徴とする請求項７記載の装置。 １６．器官チャンバー（１）は、気密であるように製造された透明な容器であ ることを特徴とする請求項７記載の装置。 １７．ポンプ（３、５）は、人工心臓に用いられるような蠕動式ポンプ又はロ ーラーポンプ又は小型ポンプであることを特徴とする請求項７記載の装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 Ｐ４４０７８６３．３ (32)優先日 1994年３月４日 (33)優先権主張国 ドイツ（ＤＥ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，Ｃ Ｚ，ＦＩ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＲ，ＬＶ，ＮＯ，ＰＬ，ＲＯ ，ＲＵ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．異なる循環を有し、体外循環システム利用することによって器官、身体末 端及び身体組織片を保存する方法であって、 保存が室温又は体温で行なわれ、三つの別個の循環システムが長期の保存を実 現し、 第一の循環システムが、器官、身体末端又は身体組織片に、酸素が豊富な動脈 潅流液を供給し、静脈潅流液に酸素を供給するとともに静脈潅流液を解毒し、代 謝物の交換をもたらし、 第二の循環システムの生理的水溶液が、希釈ポット内で酸素供給され、前記溶 液は、透析膜によって又は透析膜の存在下に、第一の循環システムに、酸素を液 相で送り、 第三の循環システムが、生理的水溶液を用いた器官、身体末端又は身体組織片 の断続的なフラッシングによる洗浄を実行し、三つの循環システムは、循環シス テム１及び２のみ、或いは、循環システム３の何れかが作動するように、制御さ れる、 ことを特徴とする方法。 ２．第一の循環システムの動脈潅流液に含まれる酸素は、第二の循環システム から透析膜を経て供給されることを特徴とする請求項１記載の方法。 ３．第一の循環システムの潅流液は、水性栄養溶液又は血液又は血液製剤から なることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。 ４．透析膜による酸素供給に加え、解毒及び代謝物の交換が行なわれることを 特徴とする請求項１又は２記載の方法。 ５．酸素の供給は、基準圧又は高圧の態様で行なわれることを 特徴とする請求項２又は４記載の方法。 ６．循環システムの運動が、ポンプによってもたらされることを特徴とする請 求項１記載の方法。 ７．器官、身体末端及び身体組織片を保存する装置であって、前記装置は、異 なる循環を有し、 器官チャンバー（１）が、第一のポンプ（３）の送液部（３ｂ）に連結された 少なくとも一つの動脈入口（２）と、第二のポンプ（５）の吸液部（５ａ）に連 結された少なくとも一つの静脈出口（４）とともに、フラッシュ剤のための少な くとも一つの流入口（６）及びフラッシュ剤のための少なくとも一つの流出口（ ７）並びに少なくとも一つの制御入口（８）を有し、第二のポンプ（５）の送液 部（５ｂ）は、血液フィルター（９）を介して第一のポンプ（３）の吸液部（３ ｂ）に連結されていることを特徴とする装置。 ８．循環システムの個々の要素は、ホースによって相互に連結されており、ホ ースは、使い捨てのできる材料のものか又は滅菌可能な材料からなっていること を特徴とする請求項７記載の装置。 ９．器官チャンバー（１）の動脈入口（２）と、ポンプ（３）の送液部（３ｂ ）との間には、通気孔（１０ａ）を有するエアトラップ（１０）とともに器官の 圧力を測定するための圧力計（１１）が配置されていることを特徴とする請求項 ７記載の装置。 １０．器官チャンバー（１）の静脈出口（４）と、ポンプ（５）の吸液部（５ ａ）との間には、栄養溶液のための容器（１２）及び一対のスケール（１３）が 配置されていることを特徴とする請求項７記載の装置。 １１．ポンプ（５）の送液部（５ｂ）と、血液フィルター（９）の入口との間 には、圧力計（１４）が配置されていることを特徴とする請求項７記載の装置。 １２．希釈循環システム（１５）が、血液フィルター（９）に取り付けられて いることを特徴とする請求項７記載の装置。 １３．フラッシュ剤のための入口（６）が、フラッシュ剤容器（１６）に連結 されていることを特徴とする請求項７記載の装置。 １４．フラッシュ剤のための出口（７）が、排除されたフラッシュ液のための 容器（１７）に連結されていることを特徴とする請求項７記載の装置。 １５．制御入口（８）が、圧力管によって電気制御回路（１８）に連結されて いることを特徴とする請求項７記載の装置。 １６．器官チャンバー（１）は、気密であるように製造された透明な容器であ ることを特徴とする請求項７記載の装置。 １７．ポンプ（３、５）は、人工心臓に用いられるような蠕動式ポンプ又はロ ーラーポンプ又は小型ポンプであることを特徴とする請求項７記載の装置。