Устройство для перфузии изолированных органов

 

Использование: область медицины, а именно в устройствах для перфузии изолированных органов животных в экспериментальных условиях. Сущность изобретения: устройство содержит накопитель 1 с перфузионной жидкостью, соединенный со входом камеры 2 для размещения органа. Оксигенатор 4 выполнен в виде перевернутого конуса и содержит электроды уровня жидкости, соединенные с исполнительным и клзпаным механизмами. .Клапанный механизм подключает к оксигенатору выход камеры для размещения органа и источник кислорода 3. Выход оксигенатора соединен с накопителем. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з А 61 М 1/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4767157/14 (22) 11.12.89 (46) 23.08.92, Бюл. М 31 (71) Ташкентский государственный медицинский институт (72) А.Х.Аширметов, М.Э.Краковский и

А, П. Байдюк (56) Авторское свидетельство СССР

N 1003843, кл. А 61 М 1/10, 1980.

i.Kvetina et al., Aversative method for the п vitro perfusion of lvoiated organs of rats

and mice. Pharmacology, 1969, ч 2, рр. 65-81. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРФУЗИИ ИЗОЛИРОВАННЫХ ОРГАНОВ. Ж«1755803 А1 (57) Использование; область медицины, а именно в устройствах для перфузии изолированных органов животных в экспериментальных условиях. Сущность изобретения: устройство содержит накопитель 1 с перфузионной жидкостью, соединенный со входом камеры 2 для размещения органа.

Оксигенатор 4 выполнен в виде перевернутого конуса и содержит электроды уровня жидкости, соединенные с исполнительным и клапаным механизмами,.Клапанный механизм подключает к оксигенатору выход камеры для размещения органа и источник кислорода 3. Выход оксигенатора соединен с накопителем. 3 ил.

Изобретение относится к области медицины, а именно, для перфузии изолированных органов животных, в экспериментальных условиях, при изучении метаболизма эндогенных и экэогенных соединений и поглотительной способности клеток. . Известно устройство для перфузии изолированного органа (а.с. f4 1003843, кл. А 61

M 1/03, публ, 09,07.80 г.), содержащее камеру для размещейия органа, два рабочих контура, включающие перфузионный насос с блоком управления, оксигенатор, соединительные магистрали и формирователи венозного и артериального потоков, Однако схема устройства усложнена, т.к. для достижения цели необходимо наличие моторз, эксплуатация которого требует большой энергоемкости, В качестве прототипа выбрано устройство для перфузии изолированных оргзнов животных (I, Kvetina, A.6 ualtanl,- Ачегэа Ие

method for In vitro perfusion of Iso1ated

organs of rats and mice wIth particular reference toliver. — Pharmacology, 1969, v,2, р.

65-81), которое состоит из перистальтического насоса и термостатируемой камеры, содержащей внутри камеру для изолированного органа и оксигенатор.

Однако работа оксигенатора и работа перистал ьтического насоса не связаны между собой, т,е. в случае ухудшения оксигенации перфузионной жидкости орган испытывает кислородное голодание, потому, что перистальтический насос работает не реагируя на содержание кислорода в перфузионной жидкости, т.к. нзсыщаемость кислородом перфузионной жидкости в оксигенаторе обратно пропорциональна его скорости движения через оксигенатор, Кроме того, для обеспечения физиологических констант при перфузии данным устройством необходим тщательный подбор нейлоновых трубочек (определенные размеры, диаметр пор), хорошая герметичность ци линдров для предотвращения попадания воды в перфузируемую жидкость, В случае загрязнения пор трубочек оксигенация перфузата становится невозможной, Нельзя также проконтролировать и степень проникновения кислорода через нейлоновые трубочки, Целью изобретения является увеличение длительности и повышение перфузии зз счет снижения травмы крови.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для перфузии изолированных органов, содержащее камеру для размещения органа, источник кислорода, оксигензтор и соединительные магистрали, дополнительно снабжено накопителем с перфуэионной жидкостью, установленным над уровнем камеры на высоте, создающей давление равное 70 мм рт.ст., камера соединенз с оксигензтором, подключенным K источнику кислорода и выполненным в виде перевернутого конуса, снабженного клапанами и исполнительным механизмом, соединенным через логическую схему с контактными электродами, установленными на верхнем и нижнем уровнях оксигенируемой жидкости, на дне оксигенатора установлен общий электрод, Новизна предложенного устройства заключается в том, что авторами впервые разработано устройство, которое совмещает в себе функции оксигенатора и насоса, благодаря чему возможно осуществление перфу.зии изолированных органов без перистальтического насоса, т,к. давление, кислорода, в данном устройстве, используется как движущая сила, что позволяет упростить схему и повысить надежность работы устройства за счет создания постоянной степени оксигенации перфуэионной. жидкости.

Описанное в формуле изобретения совокупность признаков и взаиморасположен ность элементов существенно отличает предложенное устройство от аналогов, в том числе, от прототипа, и обеспечивает получение более высокого положительного эффекта.

Таким образом, данное техническое решение соответствует критериям новизны, существенные отличия и положительный аффект, На фиг.1 показан общий вид устройства.

Устройство содержит накопитель 1 в виде термостатируемого бутыля емкостью

150-200 мл, камеру 2 для размещения органа, кислородного баллона 3 и оксигензтора

4 (см, фиг. 2).

Оксигензтор 4 состоит из емкости для оксигенации 5 объемом 20-30 мл в виде перевернутого конуса, на одной стороне которого находятся отверстие 6 для притока перфузионной жидкости. закрываемое клапаном 7 и отверстие 8 для поступления кислорода с клапаном 9, от которой отходит трубка 10, доходящая до днз. На дне камеры находится отверстие 11 для выхода жидкости из камеры. Оба клапана 7 и 9 связаны между собой и исполнительным механизмом 12 при помощи рычага 13, Исполнительный механизм 12 соединен с контактными электродами нижнего уровня

14, находящегося непосредственно под отверстием 11 для выхода жидкости, верхнего

1755803

10

40 уровня 15. расположенном на несколько миллиметров ниже исполнительного механизма 12, и общим электродом 16, установленным на дне емкости для оксигенации, через логическую схему 17, которая вкл1очает два элемента И 18, 20 и один элемент

ИЛИ 19, соединенных между собой как показана нэ фиг. 3, Устройство работает следующим образом; перфузионная жидкость под влиянием силы тяжести поступает из накопителя 2 в камеру для размещения органа 2, затем через отверстие 6 для притока перфузионной жидкостл собирается в емкости 5 оксигенатора 4, При заполнении емкости 5 жидкостью и достижении ею электрода верхнего уровня 15 на вход первого элемента И 18 логической схемы 17 поступает сигнал, Поскольку при наличии в емкости 5 перфуэионной жидкостл межэлектродное пространство общего электрода 16 и электрода нижнего уровня 14 замкнуто, на первом входе каждого из двух элементов И

18,20 имеется сигнал, который обеспечивает появление сигнала на выходе первого элемента И 18 и, что, в свою очередь, подается на первый вход элемента ИЛИ 19, на выходе которого появляемся выходной сигнал и поступает на второй вход второго элемента И 20, что приводит к появлению выходного сигнала. При этом срабатывает исполнительный механизм, который закрывает клапан 7 и открывает клапан 9, в результате чего отверстие 6 закрывается, чта прекращает поступление жидкости в емкость 5, Одновременно через отверстие 8 кислород поступает в трубку 10, из которой в виде пузырьков проходит через жидкость и накапливается в верхней части емкости 5, Постепенно кислород выдавливает жидкость из емкости 5 через отверстие 11 и за счет продува подсушивает электрод нижнего уровня 14.

Как только жидкость перестанет замыкать электрод нижнего уровня 14 и общий электрод 16 в логической схеме входной сигнал первого входа обоих логических элементов И 18, 20 становится равным нулю, И тогда исполнительный механизм отключается, клапан 7 открывает отверстие 6, а клапан 9 закрывает отверстие 8, в результате чего прекращается доступ кислорода, и в емкость 5 снова поступает перфузионная жидкость..

Жидкость из отверстия 11 попадает s накопитель 1, который на одится на 70 см выше уровня оксигенатора 4 (высота выбрана для поддержания необходимого давления жидкости в орган), Конструктивно накопитель 1 напоми а;т капельницу для

Внутривеннага вливания, который широко используется в медицинской практике.

Испол ьзование предложенного устройства, совмещающего в себе функции оксигенатора и насоса, в отличие от прототипа. позволяет не включать в конструкцию устройства перистальтический насос. что значительно упрощает конструкцию устройства.

Кроме того, перистальтический насос (в прототипе) перекачивает перфузионную жидкость импульсивно, что делает працесс перфузии не физиалагичным для органа, а в предлагаемом авторами устройстве перфузионная жидкость, накапливаясь в накопителе, подается к органу .равномерно с одинаковым давлением, благодаря наличию исполнительного механизма, соединенного с электродами, установка которых на определенной высоте корпуса оксигенатора определяет периодичность цикла и накопителя, равномерная подача жидкости которого обеспечивает высокую физиолагичнасть процесса.

Кроме того, конструкция устройства обеспечивает высокую надежность ега работы. Эта достигается тем, что оксигенатор выполнен в виде перевернутого конуса, что способствует более пол ному удалению жидкости из емкости и исключает воэможность обратного ее притока, а также обеспечивает вазможность более четкой циркуляции перфузианной жидкости в системе устройства, а наличие исполнительного механизма, соединеннога с контактными электродами, установленными на верхнем и нижнем уровнях оксигенируемой жидкости, а также общего электрода, установленного на дне аксигенатара и логической схемы, исключает необходимость постоянного контроля за давлением и напряжением кислорода в жидкости, т.к. эти параметры можно заранее установить.

Формула изобретения

Устройство для перфузии изолированных органов животных, содержащее камеру для размещения органа, источник кислорода, оксигенатор и соединительные магистрали, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения длительности адекватной перфузии за счет снижения травмы крови, в него введен накопитель с перфузианной жидкостью, который соединен с входом камеры для размещения органа, а оксигенатор, выполненный в виде перевернутого конуса, содержит электроды верхнего и нижнего уровней аксигенируемой жидкости с общим электродом на дне конуса, которые через логическую схему соединены с исполнительным и клапанным механизмами, с Вбзможиостью подключения к оксиГенатору выхбда камеры для размещения орлеана и источника кислорода, при этом выход оксигенэтора соединен с накопителем,