【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及離體心臟運輸，尤其是涉及一種離體心臟低溫運輸系統及控制方法。
技術介紹
1、心臟離體運輸是心臟移植過程中的關鍵環節，確保心臟在離體狀態下保持活性，對于提高移植成功率具有重要意義。以下是現有心臟離體運輸技術及其缺陷，以及一套低溫運輸系統及控制方法的設計。
2、公開號為cn112806351a的中國專利技術專利公開了器官灌注裝置、器官運輸系統及灌注液，供體心臟的灌注裝置包括多個柔性膜形成的無菌區；多個剛性結構形成的殼體，所述多個柔性膜位于殼體中；第一連接器，用于固定并結合供體心臟的主動脈；第二連接器，位于柔性膜的底部，用于將灌注的流體離開所述供體心臟；第一導管結構，位于所述殼體與所述柔性膜之間，并且與所述第一連接器連接，在第一導管結構中具有流量傳感器、氧含量傳感器和溫度傳感器；所述殼體上具有顯示屏、存儲裝置以及控制器；殼體外部還包括有與所述第一導管連接的灌注液調溫裝置、充氧裝置、流量傳感器和壓力傳感器。該灌注裝置能夠對灌注液進行監控，并對供體心臟進行保護。
3、上述心臟離體運輸技術采用冷缺血保存的方式：將心臟放入含有保護液的保存袋中，通過冰塊或冷卻器進行降溫，保持心臟在低溫環境下運輸。使用特制的冷卻箱，將心臟浸泡在保護液中，維持4℃左右的溫度進行運輸。
4、存在的問題是溫度控制不穩定：在運輸過程中，溫度波動較大，可能導致心臟細胞損傷。保護液滲透壓不均勻：心臟各部分受到的保護液滲透壓不同，影響心臟保存效果。
技術實現思路
1、為了解決上述
2、一種離體心臟低溫運輸系統，包括外箱體、可控彈簧式緩沖環繞格柵組件、膜式內箱體、低溫維持單元和生命維持單元，所述外箱體內壁設有多個格柵安裝槽，可控彈簧式緩沖環繞格柵組件包括多個可控彈簧件、心臟外形掃描組件和基于芯片的彈簧行程控制器，多個可控彈簧件的底座分別可拆卸安裝在外箱體內壁的多個格柵安裝槽處，所述心臟外形掃描組件掃描待運輸離體心臟的外形尺寸，傳輸給的彈簧行程控制器，彈簧行程控制器根據外形尺寸分別生成控制多個可控彈簧件的行程控制指令，并基于行程控制指令分別控制多個可控彈簧件的行程，使多個可控彈簧件端部形成的支撐區域與待運輸離體心臟外形相似，所述膜式內箱體的外壁分別與多個可控彈簧件的端部連接，低溫維持單元貼裝在膜式內箱體外，基于半導體制冷技術控制膜式內箱體內溫度，所述生命維持單元用于在膜式內箱體內填充含氧供體心臟灌注液。
3、通過采用上述技術方案，為了適配不同尺寸待運輸離體心臟的低溫運輸，采用可控彈簧式緩沖環繞格柵組件來實現存放空間的仿形可調，可控彈簧式緩沖環繞格柵組件先基于心臟外形掃描組件實現對待運輸離體心臟外形尺寸的三維重建，這個三維重建的精度要求不高，能大致反映待運輸離體心臟的外形尺寸即可，通過尺寸的等比例放大，再對外圍的多個可控彈簧件進行行程調整，就可以營造一個外形尺寸等比放大的心臟存放空間，這樣膜式內箱體內存放的待運輸離體心臟在各個方向的受力均勻化，加上待運輸離體心臟內存放的含氧供體心臟灌注液的二次緩沖，就能很好避免運輸過程的振動對心臟的破壞，可控彈簧件可以是微型可控氣彈簧，本身具有很好的彈性，低溫維持單元基于半導體制冷技術控制膜式內箱體內溫度，通常根據心臟灌注液來調節指定低溫，例如2℃-4℃，可以使離體心臟在低溫含氧灌注液的環境中存放，生命維持單元可以保證膜式內箱體內一直保有設定容量和設定氧濃度的心臟灌注液，能保障離體心臟的機能，盡可能提升低溫運輸后心臟移植的成功率。
4、可選的，外箱體包括主箱體和蓋體，所述蓋體扣合在主箱體上的卡槽，并通過密封圈密封，主箱體和蓋體的內壁均布多個格柵安裝槽。
5、可選的，可控彈簧件包括可控氣彈簧、緩沖墊塊和膜連接塊，所述可控氣彈簧的底座可拆卸安裝在主箱體或蓋體的格柵安裝槽處，所述緩沖墊塊的一側可拆卸安裝在可控氣彈簧的活塞桿端部，所述膜連接塊的一側面可拆卸安裝在緩沖墊塊的另一側，膜式內箱體的外側壁連接在膜連接塊的另一側面。
6、通過采用上述技術方案，多個可控彈簧件采用陣列式安裝，當蓋體扣合在主箱體上時，分別安裝在蓋體和主箱體內壁的多個可控氣彈簧端部安裝在膜連接塊之間形成一個仿形離體心臟的空間，這個空間將膜式內箱體的外形束縛成與待運輸離體心臟外形相似，能使待運輸離體心臟在運輸過程中受到的外力更加柔和均衡。
7、可選的，心臟外形掃描組件包括多個主箱體視覺攝像頭、多個蓋體視覺攝像頭、存儲器、視覺分析芯片和數據分析芯片，多個主箱體視覺攝像頭分別安裝在主箱體的內壁上，且攝像頭朝上，多個蓋體視覺攝像頭安裝在蓋體內壁上，且當蓋體扣合在主箱體上時，多個蓋體視覺攝像頭的攝像頭朝下，多個主箱體視覺攝像頭和多個蓋體視覺攝像頭分別與存儲器通信交互采集的視覺畫面數據，所述視覺分析芯片與存儲器通信連接，通過采集的視覺畫面數據對待運輸離體心臟進行三維重建，數據分析芯片與視覺分析芯片交互三維重建數據，并基于三維重建數據生成待運輸離體心臟的存放空間參數，并基于存放空間參數分別生成控制多個可控彈簧件的控制指令，所述彈簧行程控制器與數據分析芯片通信交互控制指令數據，并基于控制指令分別控制多個可控彈簧件的執行動作。
8、可選的，彈簧行程控制器包括指令緩存器和控制芯片，所述指令緩存器與數據分析芯片通信交互控制指令數據，所述控制芯片與指令緩存器通信連接，根據交互的控制指令數據分別控制多個可控彈簧件的執行動作。
9、通過采用上述技術方案，心臟外形掃描組件的主要作用是要對待運輸離體心臟進行三維重建，并分別控制多個可控彈簧件的執行動作使多個可控氣彈簧端部安裝在膜連接塊之間形成一個仿形離體心臟的空間，三維重建可以分兩步進行，第一步將待運輸離體心臟處理完成后放在主箱體上方100mm-200毫米的中心位置停留五秒以上，多個主箱體視覺攝像頭獲取待運輸離體心臟底部的視覺畫面，再將蓋體蓋上，等待五秒，多個蓋體視覺攝像頭完成下部掃描，主箱體視覺攝像頭和視覺攝像頭可以是采用基于近距離無線傳輸技術的微型視覺攝像頭，例如藍牙攝像頭，通過近距離無線傳輸技術實現近距離與存儲器交互視覺畫面數據，視覺分析芯片可以基于成熟的三維視覺重建技術實現對待運輸離體心臟外形及尺寸的三維重建，在重建完成后可以進行尺寸的等比例放大，例如1.2倍。最終根據等比例放大的尺寸來分別生成控制多個可控彈簧件的控制指令，所述彈簧行程控制器與數據分析芯片通信交互控制指令數據，并基于控制指令分別控制多個可控彈簧件的執行動作。
10、控制芯片可以與指令緩存器通信交互的控制指令數據，并分別控制多個可控彈簧件的執行動作完成當前離體心臟的外形和尺寸適配。
11、可選的，膜式內箱體包括柔性膜袋和閉合拉鏈，所述柔性膜袋的外壁設有多個連接點，柔性膜袋的底部多個連接點分別與主箱體內安裝的可控彈簧件的膜連接塊連接安裝，內部用于填充生命維持單元輸送的含氧供體心臟灌注液和待運輸離體心臟，閉合拉鏈安裝在柔性膜袋頂部的袋口本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種離體心臟低溫運輸系統，其特征在于：包括外箱體(1)、可控彈簧式緩沖環繞格柵組件、膜式內箱體、低溫維持單元和生命維持單元，所述外箱體(1)內壁設有多個格柵安裝槽，可控彈簧式緩沖環繞格柵組件包括多個可控彈簧件(21)、心臟外形掃描組件和基于芯片的彈簧行程控制器(23)，多個可控彈簧件(21)的底座分別可拆卸安裝在外箱體(1)內壁的多個格柵安裝槽處，所述心臟外形掃描組件掃描待運輸離體心臟(100)的外形尺寸，傳輸給的彈簧行程控制器(23)，彈簧行程控制器(23)根據外形尺寸分別生成控制多個可控彈簧件(21)的行程控制指令，并基于行程控制指令分別控制多個可控彈簧件(21)的行程，使多個可控彈簧件(21)端部形成的支撐區域與待運輸離體心臟(100)外形相似，所述膜式內箱體的外壁分別與多個可控彈簧件(21)的端部連接，低溫維持單元貼裝在膜式內箱體外，基于半導體制冷技術控制膜式內箱體內溫度，所述生命維持單元用于在膜式內箱體內填充含氧供體心臟灌注液。
2.根據權利要求1所述的一種離體心臟低溫運輸系統，其特征在于：外箱體(1)包括主箱體(11)和蓋體(12)，所述蓋體(12)扣
3.根據權利要求2所述的一種離體心臟低溫運輸系統，其特征在于：可控彈簧件(21)包括可控氣彈簧(211)、緩沖墊塊(212)和膜連接塊(213)，所述可控氣彈簧(211)的底座可拆卸安裝在主箱體(11)或蓋體(12)的格柵安裝槽處，所述緩沖墊塊(212)的一側可拆卸安裝在可控氣彈簧(211)的活塞桿端部，所述膜連接塊(213)的一側可拆卸安裝在緩沖墊塊(212)的另一側，膜式內箱體的外側壁連接在膜連接塊(213)的另一側面。
4.根據權利要求3所述的一種離體心臟低溫運輸系統，其特征在于：心臟外形掃描組件包括多個主箱體視覺攝像頭(221)、多個蓋體視覺攝像頭(222)、存儲器(223)、視覺分析芯片(224)和數據分析芯片(225)，多個主箱體視覺攝像頭(221)分別安裝在主箱體(11)的內壁上，且攝像頭朝上，多個蓋體視覺攝像頭(222)安裝在蓋體(12)內壁上，且當蓋體(12)扣合在主箱體(11)上時，多個蓋體視覺攝像頭(222)的攝像頭朝下，多個主箱體視覺攝像頭(221)和多個蓋體視覺攝像頭(222)分別與存儲器(223)通信交互采集的視覺畫面數據，所述視覺分析芯片(224)與存儲器(223)通信連接，通過采集的視覺畫面數據對待運輸離體心臟(100)進行三維重建，數據分析芯片(225)與視覺分析芯片(224)交互三維重建數據，并基于三維重建數據生成待運輸離體心臟(100)的存放空間參數，并基于存放空間參數分別生成控制多個可控彈簧件(21)的控制指令，所述彈簧行程控制器(23)與數據分析芯片(225)通信交互控制指令數據，并基于控制指令分別控制多個可控彈簧件(21)的執行動作。
5.根據權利要求4所述的一種離體心臟低溫運輸系統，其特征在于：彈簧行程控制器(23)包括指令緩存器(231)和控制芯片(232)，所述指令緩存器(231)與數據分析芯片(225)通信交互控制指令數據，所述控制芯片(232)與指令緩存器(231)通信連接，根據交互的控制指令數據分別控制多個可控彈簧件(21)的執行動作。
6.根據權利要求5所述的一種離體心臟低溫運輸系統，其特征在于：膜式內箱體包括柔性膜袋(31)和閉合拉鏈，所述柔性膜袋(31)的外壁設有多個連接點，柔性膜袋(31)的底部多個連接點分別與主箱體(11)內安裝的可控彈簧件(21)的膜連接塊(213)連接安裝，內部用于填充生命維持單元輸送的含氧供體心臟灌注液和待運輸離體心臟(100)，閉合拉鏈安裝在柔性膜袋(31)頂部的袋口，當柔性膜袋(31)鎖閉時，柔性膜袋(31)內部形成封閉且無菌的離體心臟暫存空間。
7.根據權利要求6所述的一種離體心臟低溫運輸系統，其特征在于：低溫維持單元包括多塊半導體制冷片(41)、多個溫度傳感器(42)和基于芯片的半導體溫控器(43)，多塊半導體制冷片(41)分別貼裝在柔性膜袋(31)的外壁，多個溫度傳感器(42)分別安裝在相鄰兩塊半導體制冷片(41)之間縫隙處的柔性膜袋(31)外壁上，并分別與半導體溫控器(43)通信連接，半導體溫控器(43)分別控制多塊半導體制冷片(41)的制冷功率。
8.根據權利要求7所述的一種離體心臟低溫運輸系統，其特征在于：生命維持單元包括心臟灌注液箱體(51)、微型灌注泵(52)和供氧裝置(53)，所述心臟灌注液箱體(51)設有循環出口、循環入口和氧氣入口，所述微型灌注泵(52)的泵入口通...
【技術特征摘要】
1.一種離體心臟低溫運輸系統，其特征在于：包括外箱體(1)、可控彈簧式緩沖環繞格柵組件、膜式內箱體、低溫維持單元和生命維持單元，所述外箱體(1)內壁設有多個格柵安裝槽，可控彈簧式緩沖環繞格柵組件包括多個可控彈簧件(21)、心臟外形掃描組件和基于芯片的彈簧行程控制器(23)，多個可控彈簧件(21)的底座分別可拆卸安裝在外箱體(1)內壁的多個格柵安裝槽處，所述心臟外形掃描組件掃描待運輸離體心臟(100)的外形尺寸，傳輸給的彈簧行程控制器(23)，彈簧行程控制器(23)根據外形尺寸分別生成控制多個可控彈簧件(21)的行程控制指令，并基于行程控制指令分別控制多個可控彈簧件(21)的行程，使多個可控彈簧件(21)端部形成的支撐區域與待運輸離體心臟(100)外形相似，所述膜式內箱體的外壁分別與多個可控彈簧件(21)的端部連接，低溫維持單元貼裝在膜式內箱體外，基于半導體制冷技術控制膜式內箱體內溫度，所述生命維持單元用于在膜式內箱體內填充含氧供體心臟灌注液。
2.根據權利要求1所述的一種離體心臟低溫運輸系統，其特征在于：外箱體(1)包括主箱體(11)和蓋體(12)，所述蓋體(12)扣合在主箱體(11)上的卡槽，并通過密封圈密封，主箱體(11)和蓋體(12)的內壁均布多個格柵安裝槽。
3.根據權利要求2所述的一種離體心臟低溫運輸系統，其特征在于：可控彈簧件(21)包括可控氣彈簧(211)、緩沖墊塊(212)和膜連接塊(213)，所述可控氣彈簧(211)的底座可拆卸安裝在主箱體(11)或蓋體(12)的格柵安裝槽處，所述緩沖墊塊(212)的一側可拆卸安裝在可控氣彈簧(211)的活塞桿端部，所述膜連接塊(213)的一側可拆卸安裝在緩沖墊塊(212)的另一側，膜式內箱體的外側壁連接在膜連接塊(213)的另一側面。
4.根據權利要求3所述的一種離體心臟低溫運輸系統，其特征在于：心臟外形掃描組件包括多個主箱體視覺攝像頭(221)、多個蓋體視覺攝像頭(222)、存儲器(223)、視覺分析芯片(224)和數據分析芯片(225)，多個主箱體視覺攝像頭(221)分別安裝在主箱體(11)的內壁上，且攝像頭朝上，多個蓋體視覺攝像頭(222)安裝在蓋體(12)內壁上，且當蓋體(12)扣合在主箱體(11)上時，多個蓋體視覺攝像頭(222)的攝像頭朝下，多個主箱體視覺攝像頭(221)和多個蓋體視覺攝像頭(222)分別與存儲器(223)通信交互采集的視覺畫面數據，所述視覺分析芯片(224)與存儲器(223)通信連接，通過采集的視覺畫面數據對待運輸離體心臟(100)進行三維重建，數據分析芯片(225)與視覺分析芯片(224)交互三維重建數據，并基于三維重建數據生成待運輸離體心臟(100)的存放空間參數，并基于存放空間參數分別生成控制多個可控彈簧件(21)的控制指令，所述彈簧行程控制...
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙明一，潘煜欣，陳橙，賀韶宇，
申請(專利權)人：中南大學湘雅三醫院，
類型：發明
國別省市：
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