本發(fā)明涉及機械灌注技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種肝臟灌注控制系統(tǒng)、方法以及裝置。

背景技術(shù)：

機械灌注是將器官保存、轉(zhuǎn)運的一種方式，器官被獲取后將自身血管連接至器官機械灌注系統(tǒng)，系統(tǒng)在器官保存和轉(zhuǎn)運階段將灌流液持續(xù)灌注至離體器官，同時供給離體器官氧氣和營養(yǎng)物等。

大多數(shù)的肝臟灌注系統(tǒng)采用體外膜肺氧合(ecmo，extracorporealmembraneoxygenation)系統(tǒng)改造，對肝臟進(jìn)行灌注。傳統(tǒng)的ecmo系統(tǒng)主要采用滾壓泵進(jìn)行灌注供血，通過滾壓泵供血可以提供充足的動力以達(dá)到器官(心臟)所需的血流量及血壓。但是肝臟供血與心臟供血存在很大的差別，如血壓、血流量和血管粗細(xì)等，因此，基于滾壓泵的肝臟灌注方式不合適運用于肝臟供血。

在實際運用中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)技術(shù)至少存在如下問題：傳統(tǒng)的ecom系統(tǒng)中以流量為主導(dǎo)的血泵控制方法適合心臟供血，而肝臟和心臟有結(jié)構(gòu)差異，肝臟存在肝動脈和門靜脈兩個進(jìn)血管，且肝動脈和門靜脈的血液參數(shù)不一致。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對傳統(tǒng)技術(shù)中的機械灌注不利于肝臟供血的問題，提供一種肝臟灌注控制系統(tǒng)、方法及裝置。

為了實現(xiàn)上述目的，一方面，本發(fā)明實施例提供了一種肝臟灌注控制系統(tǒng)，包括連接肝動脈、對肝動脈進(jìn)行搏動式供血的第一離心式血泵子系統(tǒng)和連接門靜脈、對門靜脈進(jìn)行恒定式供血的第二離心式血泵子系統(tǒng)。

第一離心式血泵子系統(tǒng)包括第一主控制器，以及分別與第一主控制器電路連接的第一離心血泵和第一有創(chuàng)壓力檢測器。第一主控制器根據(jù)第一預(yù)設(shè)目標(biāo)血壓值，生成第一初始電機轉(zhuǎn)速指令，第一離心血泵根據(jù)第一初始電機轉(zhuǎn)速指令，對肝動脈進(jìn)行初始供血。第一有創(chuàng)壓力檢測器采集肝動脈的第一血壓值，。第一主控制器選取處于預(yù)設(shè)搏動周期內(nèi)的若干第一血壓值，對各第一血壓值進(jìn)行搏動式血壓數(shù)據(jù)處理，得到搏動周期內(nèi)的第一實時血壓值；第一主控制器根據(jù)第一預(yù)設(shè)目標(biāo)血壓值、第一實時血壓值和搏動周期，生成第一轉(zhuǎn)速指令，第一離心血泵根據(jù)第一轉(zhuǎn)速指令調(diào)整轉(zhuǎn)速，對肝動脈進(jìn)行供血。

第二離心式血泵子系統(tǒng)包括第二主控制器，以及分別與所述第二主控制器電路連接的第二離心血泵和第二有創(chuàng)壓力檢測器。第二主控制器獲取根據(jù)第二預(yù)設(shè)目標(biāo)血壓，生成第二初始電機轉(zhuǎn)速指令，對門靜脈進(jìn)行初始供血，第二有創(chuàng)壓力檢測器采集門靜脈的第二血壓值。第二主控制器選取處于預(yù)設(shè)周期內(nèi)的若干第二血壓值，對各第二血壓值進(jìn)行恒定式血壓數(shù)據(jù)處理，得到預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第二實際血壓值。第二主控制器根據(jù)第二預(yù)設(shè)目標(biāo)血壓值和第二實時血壓值，生產(chǎn)第二轉(zhuǎn)速指令，第二離心血泵根據(jù)第二轉(zhuǎn)速指令調(diào)整轉(zhuǎn)速，對門靜脈進(jìn)行供血。

另一方面，本發(fā)明實施例還提供了一種肝臟灌注控制方法，包括步驟：

第一主控制器根據(jù)第一預(yù)設(shè)目標(biāo)血壓值，驅(qū)動第一離心血泵對肝動脈進(jìn)行初始供血；

第一主控制器選取第一有創(chuàng)壓力檢測器采集的、處于預(yù)設(shè)搏動周期內(nèi)的若干第一血壓值，對各第一血壓值進(jìn)行搏動式血壓數(shù)據(jù)處理，得到預(yù)設(shè)搏動周期內(nèi)的第一實時血壓值；

第一主控制器根據(jù)第一預(yù)設(shè)目標(biāo)血壓值、第一實時血壓值和預(yù)設(shè)搏動周期，驅(qū)動第一離心血泵調(diào)整轉(zhuǎn)速，對肝動脈進(jìn)行供血；

第二主控制器根據(jù)第二預(yù)設(shè)目標(biāo)血壓值，驅(qū)動第二離心血泵對門靜脈進(jìn)行初始供血；

第二主控器選取第二有創(chuàng)壓力檢測器采集的、處于預(yù)設(shè)周期內(nèi)的若干第二血壓值，并對各第二血壓值進(jìn)行恒定式血壓數(shù)據(jù)處理，得到預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第二實時血壓值；

第二主控制器根據(jù)第二預(yù)設(shè)目標(biāo)血壓值和第二實時血壓值，驅(qū)動第二離心血泵調(diào)整轉(zhuǎn)速，對門靜脈進(jìn)行供血。

另一方面，本發(fā)明實施例還提供了一種肝臟灌注控制裝置，包括：

第一控制單元，用于根據(jù)第一預(yù)設(shè)目標(biāo)血壓值，驅(qū)動第一離心血泵對肝動脈進(jìn)行初始供血；選取第一有創(chuàng)壓力檢測器采集的、處于預(yù)設(shè)搏動周期內(nèi)的若干第一血壓值，對各第一血壓值進(jìn)行搏動式血壓數(shù)據(jù)處理，得到預(yù)設(shè)搏動周期內(nèi)的第一實時血壓值；根據(jù)第一預(yù)設(shè)目標(biāo)血壓值、第一實時血壓值和預(yù)設(shè)搏動周期，驅(qū)動第一離心血泵根調(diào)整轉(zhuǎn)速，對肝動脈進(jìn)行供血；

第二控制單元，用于根據(jù)第二預(yù)設(shè)目標(biāo)血壓值，驅(qū)動第二離心血泵對門靜脈進(jìn)行初始供血；選取第二有創(chuàng)壓力檢測器采集的、處于預(yù)設(shè)周期內(nèi)的若干第二血壓值，并對各第二血壓值進(jìn)行恒定式血壓數(shù)據(jù)處理，得到預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第二實時血壓值；根據(jù)第二預(yù)設(shè)目標(biāo)血壓值和第二實時血壓值，驅(qū)動第二離心血泵調(diào)整轉(zhuǎn)速，對門靜脈進(jìn)行供血。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點和有益效果：

本發(fā)明肝臟灌注控制系統(tǒng)、方法及裝置，根據(jù)肝臟的肝動脈和門靜脈兩個進(jìn)血管的差異，采用模擬人體的動脈搏動方式，設(shè)立兩個獨立的離心式血泵供血系統(tǒng)，分別對肝動脈進(jìn)行搏動式灌注供血，對門靜脈進(jìn)行恒定式灌注供血。進(jìn)一步地，本發(fā)明對肝動脈灌注管路中的血壓數(shù)據(jù)采用搏動式血壓數(shù)據(jù)處理方式獲得實時血壓值，對門靜脈灌注管路中的血壓數(shù)據(jù)采用恒定式血壓數(shù)據(jù)處理方式獲得實時血壓值。同時結(jié)合預(yù)設(shè)目標(biāo)血壓值、實時血壓值以及設(shè)定周期，以灌注管路中的供血血壓作為主控制參數(shù)，調(diào)整離心血泵轉(zhuǎn)速生成相應(yīng)供血血壓，進(jìn)而對肝動脈產(chǎn)生與真實心臟搏動接近的供血，對門靜脈產(chǎn)生接近真實門靜脈在人體中穩(wěn)定的供血。本發(fā)明的肝臟灌注控制系統(tǒng)、方法及裝置，實現(xiàn)了對肝動脈灌注管路血壓時高時低的控制，形成與真實心臟供血相似的體外供血狀態(tài)，達(dá)到穩(wěn)定的脈率、收縮壓、舒張壓和脈壓差；對門靜脈灌注管路的控制，實現(xiàn)更貼近真實門靜脈在人體中的供血方式。本發(fā)明有助于提高對邊緣供體器官如肝臟的修復(fù)和保存效果，減小肝臟再灌注損傷風(fēng)險。

附圖說明

圖1為肝臟灌注控制系統(tǒng)實施例1的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為肝臟灌注控制系統(tǒng)實施例1中搏動式血壓數(shù)據(jù)處理方式波形示意圖；

圖3為肝臟灌注控制系統(tǒng)實施例1中恒定式血壓數(shù)據(jù)處理方式波形示意圖；

圖4為肝臟灌注控制系統(tǒng)實施例1中血流量參數(shù)輔助監(jiān)控流程示意圖；

圖5為肝臟灌注控制方法實施例1的第一離心式血泵子系統(tǒng)壓力為主控參數(shù)的具體流程示意圖；

圖6為肝臟灌注控制方法實施例1的第二離心式血泵子系統(tǒng)壓力為主控參數(shù)的具體流程示意圖；

圖7為肝臟灌注控制方法實施例1的具體流程示意圖；

圖8為肝臟灌注控制方法實施例1的血流量作為輔助監(jiān)控參數(shù)的具體流程示意圖；

圖9為肝臟灌注控制方法的血壓數(shù)據(jù)處理方法的具體流程示意圖；

圖10為肝臟灌注控制裝置實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的首選實施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容更加透徹全面。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。

參見圖1，為肝臟灌注控制系統(tǒng)實施例1的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，本實施例中的肝臟灌注控制系統(tǒng)，包括分別連接肝動脈，用于對肝動脈進(jìn)行搏動式供血的第一離心式血泵子系統(tǒng)12和連接門靜脈，對門靜脈進(jìn)行恒定式供血的第二離心式血泵子系統(tǒng)10。

第一離心式血泵子系統(tǒng)12包括第一主控制器129，以及分別與第一主控制器129電路連接的第一離心血泵127和第一有創(chuàng)壓力檢測器121；第一主控制器129根據(jù)第一預(yù)設(shè)目標(biāo)血壓值，生成第一初始電機轉(zhuǎn)速指令，第一離心血泵127根據(jù)第一初始電機轉(zhuǎn)速指令，對肝動脈進(jìn)行初始供血。第一有創(chuàng)壓力檢測器121采集的肝動脈第一血壓值，第一主控制器129選取處于預(yù)設(shè)搏動周期內(nèi)的若干第一血壓值，對各第一血壓值進(jìn)行搏動式血壓數(shù)據(jù)處理，得到預(yù)設(shè)搏動周期內(nèi)的第一實時血壓值。第一主控制器129根據(jù)所述第一預(yù)設(shè)目標(biāo)血壓值、第一實時血壓值和搏動周期，生成第一轉(zhuǎn)速指令，第一離心血泵127根據(jù)第一轉(zhuǎn)速指令調(diào)整轉(zhuǎn)速，對肝動脈進(jìn)行供血。

具體而言，搏動周期為預(yù)設(shè)的模擬人體動脈管壁擴張和收縮的時間。本實施例中的肝臟灌注控制系統(tǒng)通過搏動式供血方式，根據(jù)第一預(yù)設(shè)目標(biāo)血壓值、第一有創(chuàng)壓力檢測器121采集的第一血壓值生成的第一實時血壓值，以及搏動周期，以灌注管路的血壓作為主控制參數(shù)，進(jìn)而改變第一離心血泵127的轉(zhuǎn)速，產(chǎn)生搏動周期變化的血壓，對肝動脈供血，實現(xiàn)模擬人體動脈的搏動方式，更貼近肝動脈的人體供血狀態(tài)，能夠保持肝動脈血管的動脈管壁的擴張性和彈性。

第二離心式血泵子系統(tǒng)10包括第二主控制器109，以及分別與第二主控制器109電路連接的第二離心血泵107和第二有創(chuàng)壓力檢測器101；第二主控制器109，生成第二初始電機轉(zhuǎn)速指令，對門靜脈進(jìn)行初始供血，第二有創(chuàng)壓力檢測器101采集門靜脈的第二血壓值，第二主控制器選取處于預(yù)設(shè)周期內(nèi)的若干第二血壓值，對各第二血壓值進(jìn)行恒定式血壓數(shù)據(jù)處理，得到預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第二實時血壓值，生成第二轉(zhuǎn)速指令。第二離心血泵根據(jù)第二轉(zhuǎn)速指令調(diào)整轉(zhuǎn)速，對門靜脈進(jìn)行供血。

具體而言，本實施例中的肝臟灌注控制系統(tǒng)，模擬人體靜脈的供血方式，將門靜脈灌注管路中的血壓恒定在特定的血壓值范圍內(nèi)進(jìn)行穩(wěn)壓供血。

本實施例中的肝臟灌注控制系統(tǒng)，優(yōu)選地，采用離心式血泵，克服了傳統(tǒng)技術(shù)中ecom系統(tǒng)使用滾壓式血泵的供血方式，對血液有較高的紅細(xì)胞溶解損害，不利于肝臟修復(fù)的技術(shù)問題，進(jìn)而提升對血壓的控制能力。優(yōu)選地，設(shè)定獨立的兩組離心式血泵灌注系統(tǒng)，一組用于肝動脈灌注，運用搏動式供血方式產(chǎn)生接近人體心臟通過動脈對肝臟的供血環(huán)境。另一組用于門靜脈灌注，運用恒定式供血方式產(chǎn)生接近人體靜脈的持續(xù)穩(wěn)壓的供血環(huán)境。兩組系統(tǒng)的硬件配置可以相同，基于兩組相同的硬件配置系統(tǒng)，可以對肝臟存在血液參數(shù)差異的兩進(jìn)血管執(zhí)行不同的供血方式，提高設(shè)備系統(tǒng)的利用率，進(jìn)一步優(yōu)化傳統(tǒng)機械灌注中單獨的供血系統(tǒng)。本發(fā)明提高對邊緣供肝的修復(fù)能力，以及對離體肝臟運轉(zhuǎn)和保存的效果，進(jìn)一步防止在灌流過程中對肝臟造成再灌注損害。

為進(jìn)一步說明上述實施例1中的肝臟灌注控制系統(tǒng)，參見圖2至圖3，圖2為肝臟灌注控制系統(tǒng)實施例1對肝動脈進(jìn)行搏動式血壓數(shù)據(jù)處理的波形示意圖；圖3為肝臟灌注控制系統(tǒng)實施例1對門靜脈進(jìn)行恒定式血壓數(shù)據(jù)處理的波形示意圖；

本實施例中采用搏動式血壓數(shù)據(jù)處理方式，由于肝動脈灌注血壓采用的是搏動式供血，因此肝動脈灌注管路中的瞬時血壓是按照搏動周期變化的，測量肝動脈灌注血壓需要測量搏動周期內(nèi)(如圖2所示的一個類似正選波形周期)的多個離散瞬時血壓，經(jīng)過濾波和平均處理，得到搏動周期內(nèi)的平均灌注血壓，進(jìn)而得到第一實時血壓值。本實施例中，由于門靜脈采用的是恒定式供血的方式，因此門靜脈灌注管路中的血壓是穩(wěn)定的，不存在周期變化，因此采集一定預(yù)設(shè)周期內(nèi)(如圖3所示波形為平穩(wěn)直線，采集固定間隔平均時間即可)的多個離散瞬時血壓，進(jìn)行濾波處理，得到門靜脈灌注血壓，獲得第二實時血壓值。

本實例中的肝臟灌注控制系統(tǒng)，分別對第一有創(chuàng)壓力檢測器121采集的肝動脈灌注管路血壓值，采用搏動式血壓數(shù)據(jù)處理方式，對第二有創(chuàng)壓力檢測器101采集的門靜脈灌注管路血壓值，采用恒定式血壓數(shù)據(jù)處理方式，進(jìn)而獲取相應(yīng)的灌注管路實時血壓值。進(jìn)一步地，通過實時血壓值的獲取，提高對離心血泵轉(zhuǎn)速的準(zhǔn)確調(diào)速，模擬出更接近于真實人體心臟通過肝動脈和門靜脈對肝臟的供血環(huán)境，進(jìn)一步提升本發(fā)明實施例中肝臟灌注控制系統(tǒng)對灌注管路血壓的控制能力。

結(jié)合圖1，參加圖4，圖4為肝臟灌注控制系統(tǒng)實施例1的血流量參數(shù)輔助監(jiān)控流程示意圖，如圖4中a所示。第一離心式血泵子系統(tǒng)12中的第一血流量檢測器125采集流入肝臟的血流量得到第一實時血流量，第一主控制器129獲取第一預(yù)設(shè)目標(biāo)血流量和第一實時血流量；第一主控制器129在檢測到第一實時血流量的數(shù)值大于第一預(yù)設(shè)目標(biāo)血流量的數(shù)值時，發(fā)出停止供血預(yù)警。如圖3中b所示，第二離心式供血子系統(tǒng)10中的第二血流量檢測器105工作過程以及實現(xiàn)效果與第一離心式血泵子系統(tǒng)相同，在此不再贅述。

本實施例中的肝臟灌注控制系統(tǒng)采用有創(chuàng)壓力檢測器對灌注管路中的供血血壓進(jìn)行采集和處理，以灌注管路中的血壓作為主控制參數(shù)，通過離心血泵實現(xiàn)對肝動脈灌注管路有規(guī)律地搏動，進(jìn)而進(jìn)行搏動式供血，對門靜脈灌注管路血壓維持在特定血壓范圍進(jìn)行恒定式供血。采用血流量檢測器，采集灌注管路中的實時血壓值，以血流量為輔助監(jiān)控參數(shù)，實時監(jiān)控灌入肝臟中的血流量，以防止流入的血量超標(biāo)。本實施例中肝臟灌注控制系統(tǒng)以血壓作為主控制參數(shù)，以血流量作為輔助監(jiān)控參數(shù)，以模擬人體真實的心臟供血環(huán)境，達(dá)到在規(guī)定血壓的條件下進(jìn)行供血。克服了傳統(tǒng)技術(shù)中ecom系統(tǒng)以恒定血流量作為主控制參數(shù)，以恒定流量進(jìn)行供血，恒定血壓作為輔助監(jiān)控參數(shù)時，在灌注過程中肝臟出現(xiàn)水腫，而因以恒定流量作為主控參數(shù)導(dǎo)致出現(xiàn)灌注血壓過大，引起肝臟血管破裂的技術(shù)問題。

結(jié)合圖1，參見圖5至圖6，圖5為肝臟灌注控制方法實施例1的第一離心式血泵子系統(tǒng)壓力為主控參數(shù)的具體流程示意圖；圖6為肝臟灌注控制方法實施例1的第二離心式血泵子系統(tǒng)壓力為主控參數(shù)的具體流程示意圖；基于以上所述的實施例1，本實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的肝臟灌注控制系統(tǒng)。

如圖1所示，本實施例中的肝臟灌注控制系統(tǒng)，優(yōu)選地，可以包括兩組獨立的離心式血泵子系統(tǒng)，分別連接肝動脈，對肝動脈進(jìn)行搏動式供血，連接門靜脈，對門靜脈進(jìn)行恒定式供血。優(yōu)選地，兩組離心式血泵系統(tǒng)硬件配置可以相同，其供血方式和血壓數(shù)據(jù)處理方式不同。

進(jìn)一步地，本發(fā)明離心式血泵系統(tǒng)包括有與主控制器連接的有創(chuàng)壓力檢測器、血液流量檢測器、離心血泵、氣泡檢測器。

本實施例中的有創(chuàng)壓力檢測器，主要用于采集灌注血液管路中的實時血壓值。有創(chuàng)壓力檢測器，包括有依次連接的有創(chuàng)血壓傳感器、血壓轉(zhuǎn)換傳輸線和數(shù)據(jù)采集線，優(yōu)選地有創(chuàng)壓力傳感器可以為一次性有創(chuàng)血壓傳感器，進(jìn)一步地，有創(chuàng)血壓傳感器包括相互連接的超聲波流量傳感器和數(shù)據(jù)采集板。有創(chuàng)血壓傳感器負(fù)責(zé)采集灌注管路血壓的模擬量數(shù)據(jù)，血壓轉(zhuǎn)換傳輸線負(fù)責(zé)將模擬量數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集板，數(shù)據(jù)采集板負(fù)責(zé)將模擬量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號量并傳輸至主控制器，以得到實時壓力數(shù)據(jù)。

本實施例中的離心血泵，包括依次連接的離心血泵電機控制電路模塊、離心血泵電機和離心血泵泵頭，離心血泵電機控制電路模塊用于接收主控制器下發(fā)的轉(zhuǎn)速設(shè)置指令，對離心血泵電機進(jìn)行供電以及速度控制，使電機高速轉(zhuǎn)動。離心血泵泵頭對接于離心血泵電機，在離心血泵電機高速轉(zhuǎn)動的驅(qū)使下帶動泵頭內(nèi)的血液轉(zhuǎn)動從而驅(qū)動血液在一定壓力下流動，進(jìn)行肝臟供血。氣泡檢測器主要包括相互連接的氣泡檢測傳感器和信號傳輸線，用于檢測灌注管路中是否存在氣泡并上傳信息至主控制器，防止灌注時氣泡灌注到肝臟血管中造成血管血壓過大導(dǎo)致破裂。

本實施例中的主控制器，主要包括依次連接的觸摸顯示屏、血壓及流量數(shù)據(jù)接收單元和基于有創(chuàng)血壓的灌注電機控制單元。觸摸顯示屏可以顯示血壓及流量數(shù)據(jù)接收單元上發(fā)的實時血壓數(shù)據(jù)，通過觸摸顯示屏可以下發(fā)指令到基于有創(chuàng)血壓灌注電機控制單元。基于有創(chuàng)血壓灌注電機控制單元，主要用于接收有創(chuàng)壓力檢測器采集的數(shù)據(jù)，并對該數(shù)據(jù)通過搏動式血壓數(shù)據(jù)處理方式和恒壓式血壓數(shù)據(jù)處理方式進(jìn)行處理，以獲得肝動脈和門靜脈灌注實時血壓；根據(jù)接收到的實時血壓和獲取通過觸摸顯示屏設(shè)置的肝臟灌注所要達(dá)到的目標(biāo)血壓，以血壓作為主控制參數(shù)生成最終離心血泵要達(dá)到的轉(zhuǎn)速并下發(fā)至離心血泵電機，驅(qū)動和調(diào)整離心電機的轉(zhuǎn)速；接收實時血壓信息、血流量信息和氣泡檢測信息，如有超標(biāo)則停止系統(tǒng)供血，并發(fā)出預(yù)警信息。

本實施例的肝臟灌注控制系統(tǒng)每次重啟或者更換有創(chuàng)壓力傳感器，需對系統(tǒng)已設(shè)置的目標(biāo)血壓和目標(biāo)血流量參數(shù)進(jìn)行調(diào)零。

具體而言，兩組系統(tǒng)的硬件配置可以相同，基于兩組相同的硬件配置系統(tǒng)，可以對肝臟存在血液參數(shù)差異的兩進(jìn)血管執(zhí)行不同的供血方式，提高設(shè)備系統(tǒng)的利用率，進(jìn)一步優(yōu)化傳統(tǒng)機械灌注中單獨的供血系統(tǒng)。

如圖5所示，在本實施例中的肝臟灌注控制系統(tǒng)的第一離心式血泵子系統(tǒng)，以血壓作為主控制參數(shù)，采用血壓轉(zhuǎn)速比粗調(diào)控制并結(jié)合主控制器中比例-積分-微分pid控制單元503的模糊實時控制微調(diào)方法，其中pid控制單元503具有搏動周期性。首先預(yù)先根據(jù)正常人體的血壓值建立血泵電機轉(zhuǎn)速數(shù)值表，即血壓轉(zhuǎn)速比粗調(diào)表，當(dāng)?shù)谝恢骺刂破?01設(shè)置第一預(yù)設(shè)目標(biāo)血壓值時，根據(jù)血壓轉(zhuǎn)速比粗調(diào)表選定預(yù)設(shè)目標(biāo)血壓值對應(yīng)的接近的電機轉(zhuǎn)速，并下發(fā)至第一離心血泵電機505對系統(tǒng)進(jìn)行初步控制。然后，根據(jù)獲取的第一預(yù)設(shè)目標(biāo)血壓值和第一實時血壓值通過pid控制單元503進(jìn)行計算，得到根據(jù)搏動周期變化的轉(zhuǎn)速并下發(fā)至第一離心血泵電機505，進(jìn)行實時對第一離心血泵電機505轉(zhuǎn)速調(diào)整，使肝動脈灌注管路接近人體動脈的搏動方式，貼近人體肝動脈的供血方式。

具體而言，搏動式供血方式結(jié)合pid控制，通過搏動周期改變電機轉(zhuǎn)速達(dá)到肝動脈灌注管路血壓的時高時低，形成與心臟供血相似的體外供血狀態(tài)，保持肝臟動脈血管的動脈管壁的擴張性和彈性。

如圖6所示，本實施例中的肝臟灌注控制系統(tǒng)的第二離心式血泵子系統(tǒng)，以血壓作為主控制參數(shù)控制原理與圖5所示基本一致，再此不再贅述。不同之處在于該pid控制單元603不具備搏動周期性，第二主控制器601的第二預(yù)設(shè)血壓值和第二實時血壓值通過pid控制單元603計算，獲得不隨搏動周期變化的恒定轉(zhuǎn)速，將第二離心血泵電機605轉(zhuǎn)速控制在特定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，使得門靜脈灌注管路持續(xù)穩(wěn)壓供血。

具體而言，門靜脈結(jié)合pid控制單元603控制電機獲得穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，維持門靜脈灌注管路恒定血壓供血，貼近門靜脈在人體中的供血方式。

本實施例的肝臟灌注控制系統(tǒng)，采用雙灌注控制方式，分別對肝臟的肝動脈采用搏動式血壓數(shù)據(jù)處理以及搏動式供血方式，門靜脈采用恒定式血壓數(shù)據(jù)處理及恒定式供血方式。搏動式供血方式結(jié)合搏動周期性pid控制，通過搏動周期改變電機轉(zhuǎn)速達(dá)到肝動脈灌注管路血壓的時高時低，形成與心臟供血相似的體外供血狀態(tài)，達(dá)到穩(wěn)定的脈率、收縮壓、舒張壓和脈壓差。門靜脈結(jié)合非搏動周期性pid控制，使得電機獲得穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，維持門靜脈灌注管路恒定的血壓，貼近門靜脈在人體中的供血方式。本發(fā)明實施例的肝臟灌注控制系統(tǒng)，提高機械灌注對離體肝臟血壓的控制能力，以模擬人體真實的心臟供血環(huán)境，達(dá)到在規(guī)定的血壓條件下進(jìn)行供血，防止肝臟在移植和灌注過程中，因出現(xiàn)水腫現(xiàn)象后因灌注血壓過大，造成肝臟血管破裂的情況。實現(xiàn)了機械灌注系統(tǒng)對體外肝臟修復(fù)和保存效果的進(jìn)一步優(yōu)化，提供接近真實人體肝臟的供血環(huán)境，減少離體肝臟在灌流過程中的損害，提高對邊緣供肝的利用率。

參見圖7，圖7為肝臟灌注控制方法實施例1的具體流程示意圖。

如圖7所示，本實例的肝臟灌注控制方法以壓力作為主控制參數(shù)，包括以下步驟：

步驟s710：第一主控制器根據(jù)第一預(yù)設(shè)目標(biāo)血壓值，驅(qū)動第一離心血泵對肝動脈進(jìn)行初始供血；

具體而言，該步驟對第一離心式血泵子系統(tǒng)初始化，通過對肝動脈的初始供血，使系統(tǒng)進(jìn)入正常供血狀態(tài)。

步驟s720：第一主控制器選取第一有創(chuàng)壓力檢測器采集的、處于預(yù)設(shè)搏動周期內(nèi)的若干第一血壓值，對各第一血壓值進(jìn)行搏動式血壓數(shù)據(jù)處理，得到預(yù)設(shè)搏動周期內(nèi)的第一實時血壓值；

具體而言，由于肝動脈灌注血壓采用的是搏動式供血，因此肝動脈灌注管路中的瞬時血壓是按照搏動周期變化的。通過采集預(yù)設(shè)搏動周期內(nèi)的若干第一血壓值，進(jìn)而得到搏動周期內(nèi)的實時血壓值，有利于對灌注血壓的控制。

步驟s730：第一主控制器根據(jù)第一預(yù)設(shè)目標(biāo)血壓值、第一實時血壓值和預(yù)設(shè)搏動周期，驅(qū)動第一離心血泵調(diào)整轉(zhuǎn)速，對肝動脈進(jìn)行供血；

具體而言，通過結(jié)合第一預(yù)設(shè)目標(biāo)血壓值、第一實時血壓值和預(yù)設(shè)搏動周期的控制算法，提高對離心血泵轉(zhuǎn)速調(diào)整的準(zhǔn)確性。

步驟s740：第二主控制器根據(jù)第二預(yù)設(shè)目標(biāo)血壓值，驅(qū)動第二離心血泵對門靜脈進(jìn)行初始供血；

具體而言，該步驟對第二離心式血泵子系統(tǒng)初始化，通過對門靜脈的初始供血，使系統(tǒng)進(jìn)入正常供血狀態(tài)。

步驟s750：第二主控器選取第二有創(chuàng)壓力檢測器采集的、處于預(yù)設(shè)周期內(nèi)的若干第二血壓值，并對各第二血壓值進(jìn)行恒定式血壓數(shù)據(jù)處理，得到預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第二實時血壓值；

具體而言，由于門靜脈灌注血壓采用的是恒定式供血，因此門靜脈灌注管路中的瞬時血壓是持續(xù)恒定的。通過采集預(yù)設(shè)周期內(nèi)的若干第二血壓值，進(jìn)而得到相同時間間隔內(nèi)的實時血壓值，有利于對灌注血壓的控制。

步驟s760：第二主控制器根據(jù)第二預(yù)設(shè)目標(biāo)血壓值和第二實時血壓值，驅(qū)動第二離心血泵調(diào)整轉(zhuǎn)速，對門靜脈進(jìn)行供血。

具體而言，通過結(jié)合第二預(yù)設(shè)目標(biāo)血壓值和第二實時血壓值的控制算法，提高對離心血泵轉(zhuǎn)速調(diào)整的準(zhǔn)確性。

參見圖8，圖8為肝臟灌注控制方法實施例1的血流量作為輔助監(jiān)控參數(shù)的具體流程示意圖，如圖8中a所示，在驅(qū)動第一離心血泵調(diào)整轉(zhuǎn)速，對肝動脈進(jìn)行供血的步驟之后還包括以下步驟：

步驟s810：第一主控制器驅(qū)動第一離心血泵調(diào)整轉(zhuǎn)速，對肝動脈進(jìn)行供血；步驟s820：第一主控制器檢測第一實際血流量的數(shù)值是否大于第一預(yù)設(shè)目標(biāo)血流量的數(shù)值，是則進(jìn)入步驟s820，否則進(jìn)入步驟s840；

步驟s830：第一主控制器發(fā)出停止供血預(yù)警；

步驟s840：繼續(xù)灌注供血，返回步驟s810。

如圖8中b所示，在驅(qū)動第二離心血泵調(diào)整轉(zhuǎn)速，對肝動脈進(jìn)行供血的步驟之后還包括以下步驟：

步驟s860：第二主控制器驅(qū)動第二離心血泵調(diào)整轉(zhuǎn)速，對肝動脈進(jìn)行供血；

步驟s870：第二主控制器檢測第二實際血流量的數(shù)值是否大于第二預(yù)設(shè)目標(biāo)血流量的數(shù)值，是則進(jìn)入步驟s880，否則進(jìn)入步驟s890；

步驟s880：第二主控制器發(fā)出停止供血預(yù)警；

步驟s890：繼續(xù)灌注供血，返回步驟s860。

具體而言，本實施例的肝臟灌注控制方法中以血流量作為輔助監(jiān)控參數(shù)，實時監(jiān)控灌入肝臟中的血流量，以防止流入的血量超標(biāo)。

本發(fā)明實施例中的肝臟灌注控制方法，采用通過以灌注管路中的血壓作為主控制參數(shù)，血流量作為輔助監(jiān)控參數(shù)，同時對采集到的灌注管路血壓數(shù)據(jù)分別進(jìn)行搏動式血壓數(shù)據(jù)處理和恒定式血壓數(shù)據(jù)處理。本發(fā)明的肝臟灌注控制方法，克服了基于傳統(tǒng)技術(shù)的ecom系統(tǒng)中，采用以恒定血流量作為主控制參數(shù)，恒定血壓作為輔助監(jiān)控參數(shù)供血的方法，在灌注過程中因肝臟出現(xiàn)水腫情況，而以恒定血流量作為主控參數(shù)在水腫過程中出現(xiàn)灌注血壓過大，引起肝臟血管破裂的技術(shù)問題。進(jìn)而對傳統(tǒng)的機械灌注方法作進(jìn)一步優(yōu)化，提供接近真實人體肝臟的供血環(huán)境，提升對體外肝臟的修復(fù)和保存效果，減少體外肝臟在灌流過程中的損害，提高對邊緣供肝的利用率。

參見圖9，圖9為肝臟灌注控制方法實施例1的血壓數(shù)據(jù)處理方法的具體流程示意圖；如圖9中a所示，本實施例中搏動式血壓數(shù)據(jù)處理方法，包括步驟：

步驟s910：第一主控制器選取處于搏動周期內(nèi)的若干第一血壓值；

步驟s920：第一主控制器對若干第一血壓值進(jìn)行求平均值處理，生成第一平均灌注血壓，得到第一實時血壓值。

具體而言，由于肝動脈灌注血壓采用的是搏動式供血，因此肝動脈灌注管路中的瞬時血壓是按照搏動周期變化的。通過采集預(yù)設(shè)搏動周期內(nèi)的若干第一血壓值，進(jìn)行求平均值處理，得到搏動周期內(nèi)的平均灌注血壓，進(jìn)而得到第一實時血壓值，提高灌注管路中對血壓的控制能力。

如圖9中b所示，本實施例中恒定式血壓數(shù)據(jù)處理方法，包括步驟：

步驟s930：第二主控制器選取處于預(yù)設(shè)周期內(nèi)的若干第二血壓值；

步驟s940：第二主控制器對若干所述第二血壓值進(jìn)行平均值處理，生成第二平均灌注血壓，得到第二實時血壓值。

具體而言，由于門靜脈采用的是恒定式供血的方式，因此門靜脈灌注管路中的血壓是穩(wěn)定的，不存在周期變化，因此采集一定預(yù)設(shè)周期內(nèi)若干第二血壓值進(jìn)行平均值處理，進(jìn)而得到第二實時血壓值，提高對血壓的控制能力。

本發(fā)明實施例中的肝臟灌注控制方法，對肝動脈進(jìn)行搏動式血壓數(shù)據(jù)處理，對門靜脈進(jìn)行恒定式血壓數(shù)據(jù)處理。進(jìn)而提高對離心血泵轉(zhuǎn)速的準(zhǔn)確控制，提升對血壓的控制能力，模擬出更接近與真實人體心臟通過肝動脈和門靜脈對肝臟的供血環(huán)境。

對應(yīng)上述肝臟灌注控制系統(tǒng)和方法各實施例的具體技術(shù)方案，同時為了解決傳統(tǒng)機械灌注不利于肝臟供血且易造成灌注血壓過大，導(dǎo)致血管破裂的問題，本發(fā)明還提供了一種肝臟灌注控制裝置。如圖10所示，圖10為肝臟灌注控制裝置實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖，包括

第一控制單元1010，用于根據(jù)第一預(yù)設(shè)目標(biāo)血壓值，驅(qū)動第一離心血泵對肝動脈進(jìn)行初始供血；選取第一有創(chuàng)壓力檢測器采集的、處于預(yù)設(shè)搏動周期內(nèi)的若干第一血壓值，對各第一血壓值進(jìn)行搏動式血壓數(shù)據(jù)處理，得到預(yù)設(shè)搏動周期內(nèi)的第一實時血壓值；根據(jù)第一預(yù)設(shè)目標(biāo)血壓值、第一實時血壓值和預(yù)設(shè)搏動周期，驅(qū)動第一離心血泵根調(diào)整轉(zhuǎn)速，對肝動脈進(jìn)行供血；

第二控制單元1020，用于根據(jù)第二預(yù)設(shè)目標(biāo)血壓值，驅(qū)動第二離心血泵對門靜脈進(jìn)行初始供血；選取第二有創(chuàng)壓力檢測器采集的、處于預(yù)設(shè)周期內(nèi)的若干第二血壓值，并對各第二血壓值進(jìn)行恒定式血壓數(shù)據(jù)處理，得到預(yù)設(shè)周期內(nèi)的第二實時血壓值；根據(jù)第二預(yù)設(shè)目標(biāo)血壓值和第二實時血壓值，驅(qū)動第二離心血泵調(diào)整轉(zhuǎn)速，對門靜脈進(jìn)行供血。

本發(fā)明實施例的肝臟灌注控制裝置中，第一控制單元1010與第二控制單元1020的配置架構(gòu)可以相同，基于相同的配置架構(gòu)，可以對肝臟存在血液參數(shù)差異的兩進(jìn)血管執(zhí)行不同的供血方式，提高設(shè)備系統(tǒng)的利用率。本發(fā)明實施例的肝臟灌注控制裝置，克服了傳統(tǒng)技術(shù)中ecom系統(tǒng)采用單個供血單元對肝臟進(jìn)行血液灌注時，因肝動脈與門靜脈兩進(jìn)血管存在差異，導(dǎo)致對肝臟的修復(fù)和保存效果不佳的技術(shù)問題。進(jìn)一步地，通過第一控制單元1010和第二控制單元1020初始化供血，進(jìn)一步地，通過獲取實時血壓值，用以控制離心血泵轉(zhuǎn)速，實時調(diào)整對肝臟進(jìn)行灌流時灌注管路的供血血壓，使得灌注血壓維持在特定的血壓范圍內(nèi)。進(jìn)一步地，分別采用搏動式和恒定式供血方式，模擬接近人體真實的心臟供血環(huán)境。本發(fā)明實施例中肝臟灌注控制裝置，實現(xiàn)保持肝動脈灌注管路中動脈管壁的擴張性和彈性，同時維持門靜脈灌注管路中恒定供血血壓。

肝臟移植是治療各種原因?qū)е碌慕K末期肝病的唯一有效手段，在世界上許多國家，由于器官短缺，移植等待名單和移植前病死率持續(xù)居高不下。邊緣供體器官(包括老年供體和脂肪變性供肝)的移植已經(jīng)再次引起廣泛的興趣并被臨床應(yīng)用。盡管近來供體數(shù)量有所增加，但適合移植的肝臟數(shù)量仍受限于冷保存和缺血-再灌注損傷。機械灌注(machineperfusion,mp)是一種新型的器官保存、轉(zhuǎn)運方式，器官獲取后將自身血管連接至器官機械灌注系統(tǒng)，系統(tǒng)在器官保存和轉(zhuǎn)運階段將灌流液持續(xù)至灌注離體器官，同時供給離體器官氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)等。與傳統(tǒng)靜態(tài)冷保存(staticcoldstorage，scs)相比，mp能夠更好的保存離體器官，甚至挽救標(biāo)準(zhǔn)外器官。未來機械灌注可能以其他方式應(yīng)用于器官復(fù)蘇，甚至作為運輸藥物的載體優(yōu)化器官。通過常溫機械灌注技術(shù)(normothermicmachineperfusion,nmp)投送藥物進(jìn)行脂肪變性肝臟的去脂處理、免疫調(diào)節(jié)以誘導(dǎo)免疫耐受和基因治療等。同時也可以通過nmp以合適方式靶向輸送間質(zhì)干細(xì)胞進(jìn)行移植等。

本發(fā)明肝臟灌注控制系統(tǒng)、方法及裝置，通過根據(jù)肝臟的肝動脈和門靜脈兩個進(jìn)血管的差異，采用模擬人體的動脈搏動方式，設(shè)立兩個獨立的離心式血泵供血系統(tǒng)，分別對肝動脈進(jìn)行搏動式灌注供血，對門靜脈進(jìn)行恒定式灌注供血。進(jìn)一步地，本發(fā)明對肝動脈灌注管路中的血壓采用搏動式血壓數(shù)據(jù)處理方式獲得實時血壓值，對門靜脈灌注管路中的血壓采用恒定式血壓數(shù)據(jù)處理方式獲得實時血壓值。同時結(jié)合預(yù)設(shè)目標(biāo)血壓值、實時血壓值以及設(shè)定周期，以灌注管路中的供血血壓作為主控制參數(shù)，調(diào)整離心血泵電機轉(zhuǎn)速生成相應(yīng)供血血壓，進(jìn)而分別對肝動脈產(chǎn)生與真實心臟搏動供血接近的供血方式，對門靜脈產(chǎn)生接近真實門靜脈在人體中穩(wěn)定供血的供血方式。進(jìn)一步地，本發(fā)明還以灌注管路中的血流量作為輔助監(jiān)控參數(shù)，檢測流入肝臟的血流量，以防止流入肝臟的血量超標(biāo)導(dǎo)致對肝臟的損害。克服了傳統(tǒng)技術(shù)中ecom系統(tǒng)以恒定血流量作為主控制參數(shù)，以恒定血壓作為輔助監(jiān)控參數(shù)供血時，因灌注過程中肝臟出現(xiàn)水腫，而以恒定流量作為主控參數(shù)在水腫過程中出現(xiàn)灌注血壓過大，引起肝臟血管破裂的技術(shù)問題。

本發(fā)明的肝臟灌注控制系統(tǒng)、方法及裝置，實現(xiàn)了機械灌注系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)化，提供接近真實人體肝臟的供血環(huán)境，提升對體外肝臟的修復(fù)和保存效果，減少體外肝臟在灌流過程中的損害，提高對邊緣供肝的利用率。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。