JPS59184101A - 臓器の保存解凍用装置 - Google Patents

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】 不発明は人体等から摘出した各種の臓器を貯蔵できるよ
う処理したり、貯蔵臓器を適時移殖のため解凍処理する
ことのできる臓器の保存解凍用装置に関する。

従来より摘出臓器を移殖時捷で保存することが行なわれ
ているが、当該保存手段としては臓器の動脈捷たは門脈
から、血液と近似した性質をもつ約４℃のコリンズ液を
注入して、これを静脈から排出させる所謂潅流法なるも
のが知られており、このような潅流処理後の臓器は上記
４℃程度の温度条件にて貯蔵され、移殖に際して貯蔵臓
器に血流を付与してから用いるようにしている。

しかし当該保存方法によるときけ臓器の保存可能限度は
１２時間程度であり、このため臓器の惧力と需要との時
間的調整が難事となり、人命の救済にも大きな隘路とな
っている０そこで保存時間を延長させるため、貯蔵温度
条件を低温として当該臓器を凍結することも考えられる
が、上記従来法を施した臓器を凍結させると細胞破壊が
起こり、臓器自体を死滅させてしまうこと５なる。

本発明は上記の点に鑑み、細胞破壊を起こさせることな
く摘出臓器を凍結し、半永久的な保存を可能にすると共
（こ、これを臓器の移殖に際しては、その解凍に使用す
ることのできる装置を提供しようとするのが、その目的
である。

本発明を図示の実施例によって詳記すれば、摘出した臓
器１を収納自在とした断熱容器２は、開閉扉３を有し、
当該容器２と潅流凍結解凍部４とが、回部４の流液供給
パイプ５（こ連結されていると共に９、断熱容器２に貫
設されている流入バイブロによって連結され、この流入
バイブロは臓器１の動脈１ａか門脈１ｂに連結され、さ
らに静脈１ｃには断熱容器２に貫設の排出パイプ７が連
結されるのであり、さらに同容器２内に設けられた給気
ノズル８に、上記潅流凍結解凍部４の給気パイプ９が連
結されて使用される０ こ５で第１図の潅流凍結装置４４ｉ、断熱した外槽１０
と中間槽１１との間に液体窒素ＬＮ２が貯留され、中間
槽１１とフロン等の冷媒１２が１■納されている内槽１
３との間に、ヘリウムガスＧ　Ｈ，ｅが封入されてなる
冷却槽１４を具有し、同４９Ｊ１４＋こけ先ず液剤供給
機構Ａが設けられている。

当該機構Ａとして同図（こ示したものは、上記冷媒１２
中＋こコリンズ液、ジメチルスルオキシド（ＤＭＳＯ）
かグリセリン、そしてアルコールを夫々収納した第１、
第２、第３容器１６．１６．１７が浸漬されてお９、コ
ントローラー１８による制御ζこより、同容器１６．１
６．１７の流出パイプに設けた第１、第２、第３開閉弁
１９．２０，２１が適時開閉作動され、前記流液供給パ
イプ５ｉこ設けたポンプ２２の稼動によって、前記コリ
ンズ液、ＤＭＳＯ，アルコールが選択的に臓器１の動脈
１ａまたは門脈１ｂへ供給され得るようになっている。

これに対し、第２図に略示されている液剤供給機構Ａｌ
−ｔ、その第１、第２、第３容器１６．１６．１７が冷
却槽１４外に設けられており、第１、第２、第３開閉弁
１９．２０，２１とポンプ２２との間に形成した熱交換
部２３を、冷却ｓ１４の冷媒１２中に浸漬した構成とな
っている。

さらに当該冷却槽１４には、上記冷媒１２の温度を調整
自在とした冷媒用温度制御機構Ｂが設けられており、図
示例では冷媒１２中に浸漬された温度センサー２４、攪
拌器２５、電気ヒーター２６を具備し、当該センサー２
４と電気ヒーター２６が、前記コントローラー１８に接
続され、図中２６′は攪拌器２５のモーターを示してい
る。

さらにまた冷却槽１４には、臓器用温度制御機構Ｃが設
けられており、その構成は液体窒素等を収納した臓器用
冷媒ボンベ２７から、冷媒１２゛中に浸漬された給気用
容器２８にＬＮ２が供給されると共に、同容器２８から
流出したＬＮ２は、熱交換器２９により所望温度に調整
された窒素ガスＧＮ２　として、前記の給気パイプ９を
介し給気ノズル８に供給されるよう（こなっており、図
中３０は前記流液供給バイブロ（こ設けた開閉弁を示す
。

そこで上記の装置を用いるには、先ずコントローラー１
８により第１開閉弁１９を開き、ポンプ２２の稼動によ
り第１容器１６からコリンズ液等による血液均等潅流液
を供給するのであり、これ（こより当該潅流液は臓器１
の動脈１ａまたは門脈１ｂから回器１内に流入し、静脈
１Ｃから外部へ排出されることになるが、この際血液均
等潅流液は、コントローラー１８＋こより冷媒用温度制
御機構Ｂを制御して冷媒１２の温度を調整することで、
徐々に降温させながら注入するのである。

すなわち摘出した臓器１は最初略体温である；　　　　
　　　３７℃となっているから、当該体温から血液均等
潅流液の温度を徐々に降下させて行くのであり、当該潅
流液の注入により臓器１の血液は排出されて同潅流液に
置換されること＼なシ、このような第１潅流工程は、血
液均等潅流液がその凝固点以前の第１近傍降下温度とな
る１で続行する。

こ５で上記降温の調整は、外槽１０内のＬＮ２から中間
槽１１内のＧ’Ｈｅを介して冷却されている冷媒１２を
、前記冷媒用温度制御機構Ｂ（こ上り上記の如く制御し
て行なうのであり、コリンズ液の凝固点は約Ｏ℃である
から第１潅流工程では約１〜２℃程度が第１近傍降下温
度となるよう降温制御すればよく、例えば前記体温３７
℃から２℃まで血液均等潅流液を降温させるにば、降温
速度を３．５℃／証　とし約１０分の潅流時間とするこ
とができる。

尚こ＼で前記の熱交換器２９を稼動させることに上り給
気ノズル８から温度制御されたＧＮ２を噴出させるが、
これは断熱容器２内の雰囲気温度を可及的に、降温変化
する血液均等潅流液の温度と等しくし、臓器１の内外温
度に温度勾配をもたせないようにするためであり、この
ことは以下の工程でも続行されることになる。

吹に第１開閉弁１９を閉じて第２開閉弁２゜を開くよう
制御して、第２容器１６内の前記したジメチルスルオキ
シド、グリセリン等による凍害防止剤を、上記血液均等
潅流液に替えて臓器１へ供給潅流する第２潅流工程に移
行させるのである。

そして同工程では最初凍害防止剤が上記の第１近傍降下
温度（２℃）となっているが、これを冷媒用温度制御機
構Ｂにより制御することで、徐々りこ降温させて行き、
当該凍害防止剤がその凝固点以前の第２近傍降下温度と
なる捷で、これを続ける。

こ＼でＤＭＳＯの凝固点は約−５℃であるから、第２近
傍降下温度は一４℃程匿とするのがよく、実際上前記第
１近傍降下温度の２℃から一４℃壕で降温させるには、
０．３℃／訓で約２０分の潅流時間とすることができ、
このような凍害防止剤の層流によって、開削と臓器１の
細胞内における水分との浸透圧差番こより、当該水分は
凍害防止剤により充分に吸収されること＼なる０ 上記第２′ａ流工程が完了したならば、第３潅流工程に
移行するが、これには第２開閉弁２゜を閉、第３開閉弁
２１を開として上記凍害防止剤（こ替えて前記アルコー
ル等凍害防止剤よりも低凝固点の最終潅流液を供給品流
させるのである０ こ＼で当該工程でも最終潅流ｅ、は前記第２近傍降下温
度（−４℃）から徐々に降温制御して潅流させるのであ
り、当該潅流は最終面流液がその凝固点以前の第３近傍
温度となるまでか、同潅流液が凍結して潅流が停止され
てしまうまで続行するのでちり、アルコールの場合その
凝固点は約−８０℃であるから例えば−６０℃を第３近
傍降下温度としてもまた一８０℃としてもよい。

そして実際上この第３潅流工程は、アルコールを一４℃
から一３７℃まで降温させるのに０１℃〜の降下速度に
約３３０分の潅流時間をかけ、さら番こ一３７℃から一
６０℃までの降温条件として５℃／ｗＪｎの降下速度、
約５分の潅流時間とすることができる。

以上第１乃至第３潅流工程を経て得られた凍結臓器は当
該凍結状態にて保存することになるが、これには凍結臓
器を、上記実施例の場合−８０℃程度の冷凍庫に保管す
るとか、また液体窒素等の液化ガス中に浸漬して貯蔵す
るなどの手段をとればよい。

さてこのように貯蔵されている凍結臓器は、これを解凍
して移殖の月番こ供することになるが、当該解凍の手段
は前記凍結のための工程を実質的に逆行させることによ
って実施することができる。

すなわち凍結臓器を貯蔵箇所から取り出して前記第１図
に示す状態にセットすることになるが、この際先ず断熱
容器２内の雰囲気温度を徐々に昇温させることにより、
当該臓器の血管中に存する前記アルコール等の最終潅流
液を、その凝固点以上（こ昇温させて解凍した後、第３
開閉弁２１の開成によりアルコール等をポンプ２２によ
り潅流させる。

そしてこの第１解凍潅流工程は、最終潅流液を冷媒用温
度制御機構Ｂによって徐々（こ昇温させながら、その温
度が前記第２近傍降下温度（−４℃）となる寸で続行す
るのである。

次に上記最終潅流液に替えて前掲凍害防止剤を潅流させ
る第２解凍潅流工程に移行することになるが、こ＼でも
第２近傍降下温度（−４℃）から徐々に昇温させていき
、凍害防止剤の温度が前記第１近傍降下温度（１〜２℃
）となるまで潅流を続けること＼なる。

さらに上記凍害防止剤に替えて前掲コリンズ液等の血液
均等潅流液を、上記第１近傍降下温度から徐々に昇温さ
せながら潅流させるが、当該第３解凍潅流工程は、血液
均等潅流液が体温程度となるまで続けられる。

かくして全解凍潅流工程を経た臓器は、これに所要の血
液を付与し移殖に供し得ることになる０ 不発明は上記実施例によって具現される通り、潅流凍結
解凍部４と臓器１を収脱自在とした断熱容器２とを具備
し、潅流凍結解凍部４はフロン等の冷媒１２を収納した
断熱さｎている冷却ＪＩＮ１４と、コントローラー１８
により当該冷媒１２の温度を調整自在とした冷媒用温度
制御機構Ｂと、臓器用冷媒ボンベ２７から冷媒が供与さ
れる給気用容器２８を冷却［１４内の冷媒１２に浸漬す
ると共に、この給気用容器２８は熱交換器２９を介して
給気パイプ９に連結してなる臓器用温度制御機構Ｃと、
コリンズ液等血液均等潅流液の第１容器１６、ジメチル
スルオキシド、グリセリン等凍害防止剤の第２容器１６
、アルコール等低凝固点最終潅流液の第３容器１７から
コントローラー１８による制御によって選択的に当該液
剤を流液供給バイブロに流出させる液剤供給機構Ａとか
らなり、上記臓器用温度制御機構Ｃの給気パイプ９を前
記断熱容器２内の給気ノズル８に連結すると共に、液剤
供給機構Ａの流液供給バイブロは同断熱容器２内の臓器
１にあって、その動脈１ａまたは門脈１ｂに連結自在で
あり、当該臓器１の静脈１Ｃに連結自在な排出パイプ７
を断熱容器２外に延出するようにしたから、冷媒用温度
制御機構Ｂによって冷媒１２の温度を自由に調整でき、
当該調整温度によって血液均等潅流液、冷害防止剤、そ
して低凝固点最終潅流液を夫々適時液剤供給機構Ａによ
って臓器１へ送り込むことができ、しかも臓器用温度制
御機構Ｃによって、断熱容器２内の温度をも調整できる
ので臓器１１こ対する潅流が、不本意な温度勾配なしに
行ない得ること５なり、既に詳記した保存方法、解凍方
法を支障な〈実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る臓器の保存解凍用装置に係る一実
施例の一部縦断構成説、明図、第２図は同装置の他実施
例を示した要部の構成説明図である。 １・・・・・臓器 ２・・・・・断熱容器 ４・・・・・潅流凍結解凍部 ５・・・・・流液供給パイプ ７・・・・・排出パイプ ８・・・・・給気ノズル ９・・・・・給気パイプ １２・・・・・冷　媒 １４・・・・・冷却槽 １５・・・・・第１容器 １６・・・・・第２容器 １７・・・・・第３容器 １８・・ｅ・・コントローラー １９・・・・・第１開閉弁 ２０・・・・・第２開閉弁 ２１・・・・・第３開閉弁 ２２・・・・・ポンプ ２３・・・・・熱交換部 ２４・・・・・温度センサー ：・″ １　　　　　　２６・・・・・攪拌器 ２６・・・・・電気ヒーター ２７・・・・・臓器用冷媒ボンベ ２８・・・・・給気用容器 ２９・・・・・熱交換器 Ａ・・・・・液剤供給機構 Ｂ・・・・・冷媒用温度制御機構 Ｃ・・・・・臓器用温度制御機構 特許出願人 代理人　弁理士　　井　藤　　　誠

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （］）Ｍ流凍結解凍部と臓器を収脱自在とした断熱容器
   とを具備し、潅流凍結解凍部はフロン等の冷媒を収納し
   た断熱されている冷却槽と、コントローラーにより当該
   冷媒の温度を調整自在とした冷媒用温度ｍ御機構と、臓
   器用冷！ 媒ボンベから冷媒が供与される給気用容器を冷却槽内の
   冷媒に浸漬すると共に、この給気用容器は熱交換器を介
   して給気パイプに連結してなる臓器用温度制御機構と、
   フリジズ液等血液尚等潅流液の第１容器、ジメチルスル
   オキシド、グリセリンなど凍害防止剤の第２容器、アル
   コール等低凝固点最終潅流液の第３容器からコントロー
   ラーによる制御によって選択的に当該液剤を流液供給パ
   イプに流出させる液剤供給機構とからなり、上記臓器用
   温度制御機構の給気パイプを前記断熱容器内の給気ノズ
   ルに連結すると共に、液剤供給機構の流液供給パイプは
   同断熱容器内の臓器にあって、その動脈または門脈に連
   結自在であり、当該臓器の静脈に連結自在な排出パイプ
   を断熱容器外に延出するようにしたことを特徴と、する
   臓器の保存解凍用装置。 （２）冷媒用温度制御機構は、コントローラーに接続さ
   れた温度センサー、電気ヒータと攪拌器とによって構成
   されている特許請求の範囲第１項記載の臓器の保存解凍
   用装置。 （３）　　液剤供給機構の第１、第２、第３容器が冷却
   槽内の冷媒中に浸漬され、当該各容器ごとに設けられた
   第１、第２、第３開閉弁の開閉がコントローラーにより
   制御されるようにした特許請求の範囲第１項記載の臓器
   の保存解凍用装置。　　− （４）液剤供給機構の第１、第２、第３開閉弁とポンプ
   との間に形成された熱交換部が、冷却槽内の冷媒中に浸
   漬されている特許請求の範囲第１項記載の臓器の保存解
   凍用装置。