(57)【要約】      （修正有）【課題】携帯用臓器管理システムにおいて、ex-vivoでの心臓の保存管理に関する優れた方法の提供。【解決手段】携帯用臓器管理システムの保護チャンバ１０４内に心臓を配置するステップと、心臓に潅流液１０８をポンプ注入するステップであって、潅流液が２５℃乃至３７℃の温度で、200ml/min乃至5L/minの体積である、ステップと、心臓が保護チャンバ内で拍動中にその一つ以上の生理的特徴を観察するステップと、心臓をex-vivoで保存するために、生理的特徴に少なくとも部分的に基づいてポンピング特徴を調節するステップとを含む、心臓をex-vivoで保存する方法。【選択図】図１
2020090539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯用臓器管理システムの保護チャンバ内に心臓を配置するステップと、
心臓に潅流液をポンプ注入するステップであって、潅流液が２５℃乃至３７℃の温度で、200 ml/min 乃至5 L/minの体積である、ステップと、
心臓が保護チャンバ内で拍動中にその一つ以上の生理的特徴を観察するステップと、
心臓をex vivoで保存するために、生理的特徴に少なくとも部分的に基づいてポンピング特徴を調節するステップと
を含む、心臓をex vivoで保存する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の参照
本出願は、臓器管理のためのシステム及び方法を標題に
２００４年１０月７日に提出された米国仮特許出願60/616,835号；２００５年６月２８日に提出された米国仮特許出願60/694,971；及び２００５年１０月６日に提出された米国仮特許出願に基づく優先権を主張するものである。前記のそれぞれの明細書の全文を引用をもってここに援用することとする。
【０００２】
発明の分野
本発明は、概略的には、ex-vivo臓器管理のためのシステム、方法及び装置に関する。より具体的には、多様な実施態様では、本発明は、生理学的又は近生理学的状態で臓器をex-vivoで管理することに関する。
【背景技術】
【０００３】
発明の背景
現在の臓器保存技術は、典型的に、氷上の化学的潅流溶液中で臓器を低温保存することを含む。心臓の場合、それは典型的には停止しており、また保存／心臓麻痺性溶液で冷却された低温の非機能状態にある。これらの技術では多種の心臓麻痺性溶液を利用するが、そのいずれも虚血を原因とする心筋損傷から心臓を充分に保護するものではない。このような損傷は、心臓などの臓器をドナーからレシピエントに移植するつもりである場合に、好ましくない。虚血を原因とする心筋損傷に加え、心臓の再潅流が心筋の損傷を悪化させることがあり、冠状動脈の内皮及び平滑筋の損傷を引き起こすことがあり、更に冠状動脈の血管運動機能不全につながることもある。
【０００４】
従来のアプローチを用いると、このような損傷は、臓器をex-vivoに維持する時間の長さを関数として増加する。例えば心臓の場合、典型的にはそれはex-vivoに僅かに１、２時間置かれただけで、移植に使用できなくなる。このような相当に短い時間であることで、あるドナーの位置から到達することのできるレシピエント数が限られてしまい、結果的に、採集された心臓にとってのレシピエントのプールが限られてしまう。この１、２時間の時間的制限内であっても、心臓が著しく損傷することもある。大きな問題は、見かけで見える損傷がない場合があることである。このために、最適未満の臓器が移植されてしまい、移植後の臓器機能不全又は他の損傷に至る場合がある。このように、臓器を健康な状態でex-vivoで保存できる時間を延長することのできる技術を開発することが好ましいであろう。このような技術があれば、移植失敗のリスクが減り、潜在的ドナー及びレシピエントのプールが増大するであろう。
【０００５】
Ex-vivo臓器の効果的な保存は、他の数多くの利点も提供するであろう。例えば長時間ex-vivoで保存できれば、採集された臓器のより慎重な観察や機能検査が可能になるであろう。ひいては、このことにより、採集された臓器の欠陥をより早期に検出でき、また可能であれば修復もできるようになるため、移植失敗の可能性が更に減るであろう。また更に、簡単な修復を臓器に施せることにより、現行の移植技術では廃棄せねばならないような小さな欠陥のある数多くの臓器を用いられるようになった。
【０００６】
加えて、臓器と特定のレシピエントの間のより効果的なマッチングを達成できるため、最終的な臓器損傷の可能性が更に減るであろう。現行の移植技術は主にドナーとレシピエントの血液型を適合させることに依拠しているおり、このこと自体、臓器がレシピエントの拒絶を受けるかどうかの指標としては、あまり信頼できるものではない。臓器適合性のより好適な検査は、ヒト白血球抗原（HLA）適合検査であるが、 現在の低温虚血臓器保存法は、終了するまでにしばしば１２時間以上を要することのあるこの検査の使用の妨げになっている。
【０００７】
ex-vivo臓器管理を長時間かつ信頼性高く行えれば、臓器移植の関係以外でも有益であろう。例えば、ある患者の身体全体は、典型的には、多くの特定の臓器よりも遥かに低いレベルの化学的、生物学的、及び放射線による療法に耐えることができる。ex-vivo臓器管理システムにより、臓器を身体から採集し、単独で処理することが可能になるため、身体の他の部分への損傷リスクを軽減できるであろう。
【０００８】
前記を鑑みると、臓器をex-vivoで管理するための優れたシステム、方法、及び装置が求められている。
【０００９】
発明の概要
本発明は、多様な実施態様で従来技術の欠陥に対応し、移動可能なex-vivo臓器管理に関する優れたシステム、方法及び装置を提供するものである。より具体的には、多様な局面では、本発明は、移動可能なex-vivo心臓管理に関するシステム、方法及び装置を提供する。ある一つの進歩としては、本発明の心臓管理システムは、正常な生理的条件で、又は正常な生理的条件に近い条件で、心臓を拍動状態に維持するものである。この目的のために、本システムは、酸素付加された、栄養に富む潅流液を、生理的温度、圧力及び流速で、又は、生理的温度、圧力又は流速に近い温度、圧力又は流速で、心臓に循環させる。ある実施態様では、本システムは、正常な生理的条件をより精確に模倣するために、血液生成物ベースの潅流液を利用する。代替的な実施態様では、本発明は合成の血液代替溶液を用いるが、他の実施態様では、前記溶液に、血液生成物を血液代替物と組み合わせて含有させてもよい。
【００１０】
別の進歩としては、本発明のシステムは、採集された心臓を、正常な大動脈流モード（「正常流モード」とも言及する）及び逆行性大動脈流モード（「逆行流モード」とも言及する）という２つの作動モードに維持することができる。概略的には、正常流モードでは、本システムは潅流液を、血液が人体内を循環するのと同じ態様で心臓に循環させる。より具体的には、この潅流液は心臓に左心房を通じて入り、心臓から右及び左の心室を通じて流れ出す。正常流モードでは、本システムは潅流液を心臓に約１リットル／分乃至約５リットル／分の間の速度で送り込む。このモードは、例えばドナー位置への移植前及び移植後の両方で、心臓に欠陥がないことを確認する機能検査を行うなどに有用である。反対に、逆行流モードでは、本システムは潅流液を心臓に大動脈を介し、冠状静脈洞を通じて送り込んだ後、この心臓から右心室を通じて吐き出させる。この作動モードでは、本システムは、潅流液の流速を約３００ミリリットル／分乃至約１リットル／分の間に減速する。本発明者たちは、逆行流路は、流速低下とあいまって、長時間のex-vivo管理中の心臓への損傷を減らすことを見出した。従って、本発明の特徴の一つとして、心臓はドナーのいる場所に逆行流モードで輸送される。
【００１１】
多様な局面では、本発明のシステム及び／又は装置は以下のもののうちの一つ以上を含む、及び／又は、本発明の方法は以下のもののうちの一つ以上を利用する：ex-vivo管理中に心臓を容れるための臓器チャンバ・アセンブリ；一容の潅流液を容れる、及び選択的には消泡する、及び／又は、ろ過する、ためのレザバ；採集された心臓へ潅流液を送り込む／循環させるための潅流液ポンプ；潅流液の温度を生理的温度で又は生理的温度近傍で維持するための加熱器アセンブリ；正常流及び逆行流モード間を切り替えるための液流モード選択バルブ；潅流液が心臓から吐き出された後にそれを再酸素付加するための酸素付加器；還流液が心臓により代謝されたときにそれに栄養分を補充すると共に、心臓の虚血及び／又は他の再潅流関連損傷などを減らすために潅流液に保存剤を提供するための栄養分サブシステム；潅流液の温度、圧力、流速、及び／又は酸素付加などを観察する、及び／又は、心臓からの電気シグナルを観察する、あるいは、心臓に向かう及び心臓から戻る適した液流条件を維持するために用いた多様な成分からの電気シグナルを観察する、ためのセンサ・サブシステム；システムの作動及び／又は心臓の状態を観察する操作者を支援する、及び／又は、操作者が多様な作動パラメータを設定できるようにする、操作者インターフェース；本臓器管理システムに障害許容電力を提供する電力サブシステム；及び、本臓器管理システムの作動を制御するための制御サブシステム。
【００１２】
作動面では、ある実施態様では、心臓をドナーから採集し、カニューレ挿入処理により臓器チャンバ・アセンブリに固定する。潅流液ポンプは潅流液をレザバから吸出し、加熱器アセンブリに送り込む。加熱器アセンブリは、潅流液を正常な生理温度又は正常な生理温度近傍まで、加熱する。ある実施態様では、加熱器アセンブリは潅流液を約３２℃乃至約３７℃まで加熱する。潅流液を加熱器アセンブリから液流モード選択バルブまで流れる。当初、この液流モード選択バルブは、逆行流モードに配置されており、加熱器アセンブリからの潅流液を臓器チャンバ・アセンブリ上の第一インターフェースに向かわせる。前記の第一インターフェースはここでは大動脈インターフェース又は左心室インターフェースとも言及され、左心室の血管組織（例えば大動脈スタブ）に臓器チャンバ・アセンブリ内に位置する導管を通じてカニューレ挿入される。こうして心臓は、潅流液を心臓から臓器チャンバ・アセンブリ上の第二インターフェースを介して右心室から吐き出す。前記の第二インターフェースは、ここでは肺動脈インターフェース又は右心室インターフェースとも言及され、右心室の血管組織（例えば肺動脈スタブ）に臓器チャンバ・アセンブリ内に位置する導管を通じてカニューレ挿入される。逆行流モードでは、潅流液は、左心房を湿らすために送達される小さな潅流液の細流の形以外では、心臓の左側に送られることも、又は吐き出されることもない。それは、正常流モード位置にある液流モード選択バルブに応答して、潅流液を心臓の左心房に臓器チャンバ・アセンブリの第三インターフェースを通じて向かわせる。この第三インターフェースは、肺静脈インターフェース又は左心房インターフェースとも言及され、左心房の血管組織（例えば肺静脈スタブ）に、臓器チャンバ・アセンブリ内に位置する導管を通じてカニューレ挿入される。こうして心臓は、潅流液を左心室を通じて大動脈インターフェースを介して、そして右心室を通じて肺動脈インターフェースを介して吐き出す。
【００１３】
両方の作動モードにおいて、潅流液は肺動脈インターフェースから酸素付加器に流れ込む。酸素付加器は外部の又は搭載型気体源から酸素を受け取り、気体（例えば酸素）を、潅流液がレザバに戻る前にそれに加える。本システムは、潅流液の酸素飽和レベルを測定して、潅流液が生理的酸素レベルに維持されていることを確認するための一つ以上の酸素飽和センサを含んでいてもよい。潅流液が血液ベースの生成物である実施態様では、それは赤血球（即ち酸素を運ぶ細胞）を含有する。選択的には、前記の酸素飽和センサは、潅流液中の赤血球濃度のヘマトクリット測定を行うものでもよい。
【００１４】
正常流及び逆行流モードの両方で、栄養分サブシステムは、潅流液が当該システムを流れるときに、そしていくつかの実施態様ではそれがレザバ内にあるときに、潅流液に供給分の維持溶液を吸入する。ある特徴としては、前記の維持溶液はブドウ糖などの栄養分を含む。別の特徴としては、前記の維持溶液は、虚血、及び／又は心臓に対する他の再潅流損傷を減らすために、供給分の治療薬及び／又は保存剤（例えば心臓刺激物質、インシュリン、アミノ酸等）を含む。
【００１５】
別の実施態様では、潅流液は、心臓を採集している最中の瀉血のプロセスを通じてドナーから採集された血液を含む。当初、ドナーからのこの血液はレザバに貯められ、臓器チャンバ・アセンブリ中のカニューレ位置がバイパス導管を通じてバイパスされることで、心臓を介さない本システムを通じた潅流液の正常流モードが可能になっている。採集された心臓にカニューレ挿入を行う前に、瀉血されたドナー血液を本システムに循環させて、それを加熱、酸素付加及び／又はろ過することにより、本システムをプライミングしてもよい。プライミング中に栄養分サブシステムの吸入ポンプを通じて栄養分、保存剤、及び／又は他の治療薬も提供してよい。プライミング中、操作者インターフェースを通じて多様なパラメータを初期化し、プライミング中に較正してもよい。プライミングして適正に作動したら、ポンプの流れを減らすか、又はサイクルから外して、バイパス導管を臓器チャンバ・アセンブリから取り外し、心臓からこの臓器チャンバ・アセンブリにカニューレ挿入する。その後、場合に応じて、ポンプの流れを回復させるか、又は増す。ある特徴としては、操作者インターフェースを本システムに有線接続してもよく、あるいは、接続を断って、本発明のシステムと無線連絡するために用いてもよい。
【００１６】
ある特徴としては、本システムは複数の伸展性チャンバを含む。この伸展性チャンバは基本的には、可撓性で弾性の壁面を持つ小型の直列流体アキュムレータであり、液流背圧を提供するなどにより、及び／又は、流速変化などを原因とする液圧スパイクをろ過／減らすことなどにより、本システムが人体内の血流をより精確に模倣できるように支援することで人体の血管伸展性を模倣する。ある構成では、伸展性チャンバは液流モード選択バルブのいずれかの側と、潅流液ポンプの出力側とに位置する。ある特徴としては、伸展性チャンパは、正常流モードでの作動時に大動脈にかかる背圧を調節するために用いられるクランプの隣に位置する。
【００１７】
ある実施態様では、前記のセンサ・サブシステムは、心臓からの電気シグナルを観察する心電図（ECG）センサを含む。ある実施態様では、制御サブシステムは潅流液のポンピングをECDシグナルと同期化する。ある特徴としては、該ECGシグナルはr波を含み、制御サブシステムはこのr波を用いて潅流液のポンピングを心臓の拡張期と同期化する。別の特徴としては、制御サブシステムはポンプ・ストローク量及び／又はポンプ速度をECGシグナルに依存して調節する。例えばある実施態様では、制御サブシステムは、血流を維持するために、心臓の速度が増すにつれてポンプ・ストローク量を減少させる。別の実施態様では、前記システムはポンプ・ストローク量を不規則な心臓速度の検出に応答して減少させる。いずれの場合でも、その結果は心臓に送られる潅流液量を減少させることであり、ひいては心臓に損傷を及ぼす可能性を減らすことである。多様な実施態様において、前記のセンサは、潅流液流速及び／又は流圧センサを含み、このセンサが、潅流液のポンプを制御するためのフィードバックを提供する。ある実施態様では、身体を通じて正常な循環をより精確に刺激するために、本システムのポンプは拍動性ポンプである。
【００１８】
本発明のある局面では、臓器チャンバ・アセンブリは複数の改善された特徴を含む。より具体的には、ある構成では、本発明の臓器チャンバ・アセンブリは、筐体、外側のふた及び中間の蓋を含む。筐体は、臓器を容れるために底面及び一つ以上の壁面を含む。中間の蓋は筐体内の臓器を実質的に封入するために筐体の開口部を覆っており、フレームと、フレーム内に懸架させた可撓性のメンブレンとを含む。可撓性のメンブレンは好ましくは透明であるとよいが、不透明でも、半透明でも、又は実質的に透明でもよい。ある特徴としては、可撓性のメンブレンは、チャンバ内に容れた臓器と接触するために充分余分なメンブレン材料を含む。この特徴により、医事操作者は、本システム及び臓器の無菌性を維持しつつ、このメンブレンを通じて臓器に間接的に触れる／調べることができる。外側の蓋は、中間の蓋とは別個に、中間の蓋の上方で開閉する。好ましくは、外側の蓋が、間接的又は直接的な接触から臓器を保護するように充分に剛性であるとよい。
【００１９】
ある実施態様では、中間の蓋は筐体に丁番付けされている。またこの中間の蓋は、臓器チャンバの開口部上方でこの中間の蓋を閉めた状態で固定するためのラッチを含んでいてもよい。外側の蓋も同様に丁番付けされて、ラッチが付けられていてもよい。いくつかの構成では、中間の蓋のフレームと一つ以上の臓器チャンバ壁面との間に流体封止を形成するために、及び／又は、外側の蓋の周辺と、中間の蓋のフレームとの間に流体封止を形成するために、ガスケットが設けられている。
【００２０】
選択的には、臓器チャンバ・アセンブリは、筐体の底面に適合するような大きさ及び形状のパッド又はサック・アセンブリを含む。好ましくは、前記のパッド・アセンブリが、輸送中の機械的振動及びショックから臓器を緩衝するために充分弾性な材料から形成されたパッドを含むとよい。臓器チャンバ・アセンブリが心臓を容れるような構成である場合、ある特徴としては、本発明のパッドは、少なくとも一つの電極を受容する機構を含む。前記の機構には、限定はしないが、一つ以上のスロット、くぼみ、突出、貫通孔、部分的に貫通した孔、フック、はとめ、スナップ、接着性パッチ等が含まれよう。ある利点としては、前記の機構により、前記の少なくとも一つの電極をパッド上又はパッド内に調節可能に配置することができるため、様々な大きさ及び形状の心臓に対応することができる。ある実施態様では、前記のパッドは、前記の少なくとも一つの電極の電気的リード線が通ることのできる貫通孔を含む。
【００２１】
ある実施態様では、パッド・アセンブリは、臓器チャンバ・アセンブリなどのパッド上に配置した心臓と容易に接触させられる態様で前記パッド上又はパッド内の位置に調節可能に配置される少なくとも一つの電極を含む。ある構成では、前記の少なくとも一つの電極がパッドの表面上に載り、心臓の重みで定位置に固定される。別の構成では、前記の少なくとも一つの電極は、パッドの表面に接着剤で接着されている。前記の少なくとも一つの電極は、心臓からの一つ以上の電気シグナルを観察するための一つ以上のセンサを含む。更にそれには、心臓に電気シグナルを提供するための一つ以上の電気除細動器を含んでいてもよい。本発明のパッド／電極という構成の長所の一つは、前記の少なくとも一つの電極を心臓に永久的又は一時的に縫い付ける又は機械的に接続する必要がない点である。反対に、電気的な接続は、心臓を前記の一つ以上の電極上に配置することにより、達成される。ある構成では、前記の少なくとも一つの電極は、一体センサと、心臓からの電気シグナルをユーザが観察して臓器チャンバ・アセンブリへの共通の電気的インターフェース接続を通じて心臓に電気シグナルを提供できるようにする電気除細動接点とを含む。別の特徴としては、前記の共通の電気的インターフェースは、チャンバ内の少なくとも一つの電極と筐体外部に位置する装置との間で電気シグナルを輸送するための一つ以上の電気的ポートを臓器チャンバ・アセンブリ上に含む。例としては、このポートは、ECGシグナルを外部プロセッサ及び／又はディスプレイに提供しても、及び／又は、電気除細動器用電力を電極に提供してもよい。
【００２２】
選択的には、前記チャンバの筐体は、心機能が最適になるように筐体を角度付けするための基台を更に含む。ある特徴としては、前記の基台は、臓器チャンバ内に収容された心臓を、水平線に対して約３０℃乃至約６０℃の角度に維持する。
【００２３】
別の局面では、本発明の潅流液の加熱器アセンブリは、潅流液を加熱するための小型の固体状態機構に関する複数の優れた特徴を含む。加熱器アセンブリのいくつかの特徴により、この加熱器アセンブリは、血液ベースの実施態様の潅流液を加熱するために特に適したものになっている。ある実施態様では、本発明の加熱器アセンブリは、吸入口、吐出口、流路、第一及び第二流路プレート、並びに第一加熱器を含む。前記流路は第一及び第二流路プレート間に形成される。吸入口は、潅流液を流路に流し込み、吐出口は潅流液を加熱器から吐出する。前記第一及び第二流路プレートは、流路を流れている潅流液との直接的な接触を提供するために、実質的に生体不活性な潅流液接触表面を有する。この潅流液接触表面は、例えば、基質の処理又は基質上への被膜形成により形成でき、あるいは基質表面自体でもよい。第一加熱器は、第一流路プレートを加熱するために第一流路プレートに熱接続する。ある構成では、第一加熱器は第一流路プレートの非潅流液接触側に位置する。更なる実施態様では、本発明の加熱器アセンブリは、第二流路プレートを加熱して流路により均一な温度分布を提供するために、第二流路プレートに熱接続した第二加熱器も更に含む。
【００２４】
ある構成では、加熱器アセンブリは、第一加熱器からの熱を第一流路プレートに熱接続するために、第一加熱器と第一流路プレートとの間に配置された第一加熱器プレートを含む。ある特徴としては、第一加熱器プレートは、アルミニウムなど、加熱器からの熱を比較的に均一に伝導及び分散させる材料から形成される。こうして均一に分散された、加熱器プレートの熱は第一流路プレートに接続するが、この第一流路プレートは、好ましくは、チタンなど、加熱器と直接接触する位置に置かれたときに充分に均一な熱分散を必ずしも提供しないような生体不活性な材料から形成されるとよい。また加熱器アセンブリは、第二加熱器からの熱を第二流路プレートに接続するために、第二加熱器と第二流路プレートとの間に配置された第二加熱器プレートも含んでよい。
【００２５】
ある実施態様では、本発明の第一及び／又は第二加熱器は抵抗加熱器である。ある構成では、これらはそれぞれ、ポリイミド基質上に形成された抵抗性加熱素子を含む。更なる構成では、前記の抵抗加熱素子は、約５オームの抵抗を有する。他の構成では、加熱素子の抵抗は、約３オーム乃至約１０オームの範囲内である。
【００２６】
選択的には、本発明の加熱器アセンブリは一つ以上の温度センサを含む。例えば加熱器アセンブリは、加熱器を出る潅流液の温度を制御サブシステムに報告するために温度センサをその吐出口に含んでいてもよい。このセンサからのシグナルをフィードバック・ループで用いて、第一及び第二加熱器への駆動シグナルを制御することで加熱器プレートの温度を制御してもよい。加えて、加熱器プレートの潅流液接触表面が、潅流液を損傷しかねない温度を超えることが確実にないように、加熱器アセンブリに、更に、制御サブシステムに第一及び／又は第二加熱器の温度を報告する温度センサを含めてもよい。さらにこれらのセンサからのシグナルをフィードバック・ループで用いて、第一及び／又は第二加熱器への駆動シグナルを更に制御することで、加熱器プレートの最大温度を制限してもよい。この実施態様の変形例では、加熱器アセンブリに、第一及び／又は第二加熱器の温度を制御サブシステムに報告する温度センサを含めてもよい。
【００２７】
第一及び／又は第二加熱器とそれらの各加熱器プレートとの間に、そして更に第一及び／又は第二加熱器プレートとそれらの各流路プレートとの間に、優れた接触を提供するために、加熱器アセンブリには、更に、圧縮力に応答して、第一加熱器を第一加熱器プレートと接触した状態に、そして第二加熱器を第二加熱器プレートと接触した状態に維持するために各加熱器上に配置された第一及び第二弾性パッドを含めてもよい。この圧縮力は、例えば一つ以上の加熱器アセンブリ筐体部品などに提供されてもよい。ある特徴としては、加熱器アセンブリが、ポリカーボネートから形成されて約５ポンド未満の重さの筐体部品を含み、他の実施態様では、加熱器アセンブリは、約４ポンド未満、約３ポンド未満、約２ポンド未満、又は更に約１ポンド未満の重さであってもよい。別の特徴としては、加熱器アセンブリは、すべて吸入口及び吐出口及び温度センサ・アセンブリを除いて約６．７５インチ長、約２．７５インチ幅、そして約２．５インチ厚である。別の特徴としては、加熱器アセンブリは頓用の使い捨てアセンブリである。
【００２８】
ある実施態様では、作用時、本加熱器アセンブリは約１ワット乃至約２００ワットの電力を用いる。更なる実施態様では、本発明の加熱器アセンブリは、流路を流れる約２．５リットルの潅流液を約300ml/分乃至約5L/分の速度で、約３０℃未満の温度から約３７℃の温度まで、約２５分未満、約２０分未満、約１５分未満又は更に約１０分未満の間に、血球の実質的な溶血を起こさせたり、あるいは、潅流液に含まれているであろういずれかのたんぱく質の変性を起こさせたりすることなく、移行させるような大きさ及び形状である。
【００２９】
更なる実施態様では、本発明の電力サブシステムは障害許容性電池構成を提供するものである。より具体的には、複数の電池を、それらの全てが、当該システムが臓器を維持するために作動中は、いずれの時点でも当該システムから取り外せないように相互鎖錠されている。ある特徴としては、電力サブシステムは、システムの作動を遮断することなく外部電力と搭載電池バックアップとの間を切り替えることができる。別の特徴としては、電力サブシステムは、外部から提供される電力を、当該システムの給電、電池の給電、及び無線による操作者インターフェースの内部電池の給電、の間で自動的に配分する。
【００３０】
別の局面では、本発明は、携帯用臓器管理システムの多様なサブシステム及び部品を二つのモジュールに区分化するものである：携帯用多重使用モジュールと、頓用使い捨てモジュールである。ある区分化では、本発明のシステムは、潅流液に接触する（従って血液生成物潅流液を用いた実施態様では血液生成物に接触する）部品を使い捨て用モジュールに割り振り、そして潅流液に接触しないもの（従って血液生成物に接触しない部品）を多重使用モジュールに概ね割り振る。しかしながら、使い捨ての単位には、更に血液に接触しない部品も含めてもよい。ある特徴としては、潅流液が部品表面に接触したときに生じかねない炎症性応答を減らすために、潅流液に接触する部品を、ヘパリン又は他の抗凝固剤又は生体適合性材料で被覆する、又は接着してもよい。ヘパリンは、本システム内を循環させるために維持溶液に加えてもよい。
【００３１】
ある実施態様では、携帯用多重使用モジュールは、携帯用シャシ上に構築された形態用筐体を含み、頓用使い捨てモジュールは使い捨てシャシを含む。ある構成では重量を減らすために頓用モジュールのシャシはポリカーボネートなどの成型されたプラスチックから形成され、多重使用モジュールのシャシはポリカーボネート又はカーボン・ファイバー複合体などの成型された材料から形成される。ある特徴としては、部品を装着していないときの頓用シャシ約１２ポンド未満の重さであり、装着したときの頓用モジュールは約１８ポンド未満の重さである。別の特徴としては、部品を装着していないときの多重使用筐体及びシャシは、約５０ポンド未満の重さであり、多重使用モジュール、電池、ガス、維持溶液、潅流液及び心臓を一緒にしたときは約８５ポンド以下である。別の利点としては、頓用及び多重使用モジュールの両方を含む本発明のシステムは、いずれかの潅流液、栄養分、保存剤又は他の流体、電池及び酸素供給分なしでは約６５ポンド未満の重さである。
【００３２】
頓用使い捨てシャシは、多重使用モジュールの携帯用シャシと、多重使用モジュールと電気的、機械的、気体及び流体による相互作動に向けて連動する大きさ及び形状である。ある特徴としては、多重使用及び頓用モジュールは互いに光学的インターフェースを通じて連絡しており、この光学的インターフェースは、頓用使い捨てモジュールが携帯用多重使用モジュール内に設置されたときに自動的に光学的に位置合わせされる。別の特徴としては、携帯用多重使用モジュールは頓用使い捨てモジュールに、ばね付き接続を介して電力を提供するが、このばね付き接続も、頓用使い捨てモジュールが携帯用多重使用モジュール内に設置されたときに自動的に接続する。ある特徴としては、光学的インターフェース及びばね付き接続により、頓用及び多重モジュール間の接続が、でこぼこ道の輸送時などの衝突を原因として失われることがない。
【００３３】
多様な実施態様では、臓器チャンバ・アセンブリ及びポンプ・インターフェース・アセンブリは両者とも使い捨てシャシに搭載される。ポンプ・インターフェース・アセンブリは、潅流液ポンプのポンプ駆動装置からのポンプ力を受け取るように位置合わせされ、こうしてこのインターフェース・アセンブリはこのポンプ力を潅流液に向かって並進させることで、潅流液を臓器チャンバ・アセンブリに循環させる。ある実施態様では、潅流液ポンプは拍動性ポンプであり、前記のポンプ・インターフェース・アセンブリは筐体、第一の変形可能なメンブレン、流体吸入口、及び流体吐出口を含む。ポンプ・インターフェース・アセンブリの筐体は内側側面及び外側側面を含む。第一の変形可能なメンブレンは筐体の内側側面と流体密に相互接続した状態で搭載されることで、この第一の変形可能なメンブレンの内側側面と筐体の内側側面との間でチャンバを形成する。流体の吸入口は、筐体の内側側面から遠ざかる方向で運動するポンプ駆動装置に応答して、潅流液をレザバなどから受け取り、この流体をチャンバ内に提供することで、第一の変形可能なメンブレンを同じ方向で変形させる。吐出口は、筐体の内側側面に向かう方向で運動するポンプ駆動装置に応答して、潅流液をチャンバから吐き出して加熱器アセンブリなどに送る。
【００３４】
ある構成では、ポンプ・インターフェース・アセンブリは、第一の変形可能なメンブレンの周囲に嵌め合ってこの変形可能なメンブレンの内側側面と、筐体の内側側面の周囲との間で流体封止を形成するブラケットを含む。更なる構成では、ポンプ・インターフェース・アセンブリは、潅流液のポンプ駆動装置とポンプ・インターフェース筐体との間に流体封止を提供するガスケットを含む。
【００３５】
ある実施態様では、本システムは更に流体の吸入口への吸入側に配置された流れ弁を含む。前記の液流バルブは、筐体の内側側面から遠ざかる方向で運動するポンプ駆動装置に応答して開口し、潅流液をチャンバ内に二方向流体吸入口を通じて通過させる向きになると共に、筐体の内側側面に向かう方向で運動するポンプ駆動装置に応答して閉鎖し、流体の吸入口を通じてチャンバ内に通過してくる潅流液を停止させる向きになるボールバルブ・アセンブリを含む。更なる実施態様では、流体の吐出口も、筐体の内側表面から遠ざかる方向で運動するポンプ駆動装置に応答して閉鎖すると共に、筐体の内側側面に向かう方向で運動するポンプ駆動装置に応答して開口して、流体の吐出口を通じて臓器の潅流液を吐出するボールバルブ・アセンブリを含む。
【００３６】
選択的には、潅流液ポンプは携帯用多重使用シャシに固定的に搭載され、ポンプ・インターフェース・アセンブリは使い捨て頓用シャシに固定的に搭載され、本システムは、潅流のポンプ駆動装置とポンプ・インターフェース・アセンブリとの間を、頓用使い捨てモジュールが携帯用多重使用モジュールと嵌合したことに応答して自動的に流体封止を形成するという特徴を含む。より具体的には、ポンプ・インターフェース・アセンブリは、潅流ポンプのポンプ駆動装置に向かう方向にポンプ・インターフェース・アセンブリの筐体の内側側面を強制する／引き付けるために、携帯用多重使用モジュールの一つ以上の表面と係合及び当接するような大きさ及び形状の一つ以上の突出部を当該インターフェース・アセンブリ筐体の外側側面に含んでいてもよい。
【００３７】
ある特徴としては、ポンプ・インターフェース・アセンブリは、第一の変形可能なメンブレンが裂けた場合に障害許容封止を提供するために、第一の変形可能なメンブレンに隣接して取り付けられた第二の変形可能なメンブレンを含む。別の特徴としては、ポンプ・インターフェース・アセンブリは、頓用使い捨てモジュールの重量を減らすために少なくとも部分的にポリカーボネート又は他の成型プラスチック材料から形成される。
【００３８】
ある実施態様では、潅流液のレザバは頓用使い捨てシャシに搭載されており、臓器チャンバと流体連絡する。更なる実施態様では、液流モード選択バルブは使い捨てシャシに搭載される。他の実施態様では、本発明の固体状態の潅流の加熱器は使い捨てシャシに搭載される。酸素付加器には、好ましくは多重使用モジュールが設けられるとよいが、いくつかの実施態様では、その代わりに使い捨てモジュールの一部であってもよい。この酸素付加器への酸素供給源を、携帯用多重使用シャシに含めても、多重使用モジュールの一部にしても、あるいは、本システムにとって外部にしてもよい。
【００３９】
ある構成では、加熱器アセンブリ、酸素付加器及び／又は潅流液ポンプに付随する多様なセンサを頓用使い捨てモジュールに含める。しかしながら、潅流液に接触しないセンサの場合などにはこの限りでない。ある実施態様では、頓用使い捨てモジュールは、中を潅流液が通過するインラインのキュベットと、このキュベットを通過する潅流液に光を向ける光源と、このキュベットを通過する潅流液の光学的特性を測定する光学センサとを含む酸素センサを利用するものである。好ましくは、前記のインラインのキュベットは、潅流液の渦を減らし、一種以上の精確な測定値を提供するために、潅流液流の導管にシームレスで又は実質的にシームレスで付着しているとよい。このシームレス又は実質的にシームレスな構成により、更に、潅流液の中のいずれかの血液ベースの成分に対する損傷も減る。
【００４０】
更なる構成では、頓用使い捨てモジュールは、例えば潅流液ポンプの吐出口に配置された、そして臓器チャンバとモード選択バルブとの間のいずれかの側に配置された、上述の複数のインラインの伸展性チャンバを含む。更なる実施態様では、頓用使い捨てモジュールは、臓器チャンバ・アセンブリからの流体をサンプリングする複数のポートを含む、ある特徴としては、前記のポートは、複数のポートのうちの第一のものからの流体のサンプリングがあると、この複数のうちの第二のポートからの流体が同時にサンプリングされることが禁止されるように、相互鎖錠されている。この安全性の特徴により、流体サンプルが混合したり、ポートが不慮で開口してしまったりする可能性が減っている。ある実施態様では、臓器チャンバ・アセンブリは、肺動脈、大動脈及び左心房インターフェースのうちの一つ以上の流体連絡するためのポートを含む。
【００４１】
別の局面では、本発明は心臓をex-vivoで保存する方法に関する。本方法は、心臓を携帯用臓器管理システムの保護チャンバ内に配置するステップと、潅流液を心臓にポンプ吸入するステップであって、前記潅流液が約２５℃乃至約３７℃の間の温度であり、約200ml/分乃至約5L/分の間の体積である、ステップと、 心臓が保護チャンバ内で拍動中にその一つ以上の生理的特徴を観察するステップと、心臓をex vivoで保存するために、前記電気的特徴に少なくとも基づいてポンピングの特徴を調節するステップと、を含む。
【００４２】
別の局面では、本発明は心臓をex vivoで保存する方法に関し、本方法は、携帯用臓器管理システムの保護チャンバ中の一つ以上の電極上に心臓を配置するステップと、潅流液を前記心臓にポンプ吸入するステップであって、前記潅流液が約２５℃乃至約３７℃の間の温度であり、約200ml/分乃至約5L/分の間の体積である、ステップと、心臓をex vivoで保存するために、前記潅流液を前記心臓にポンプ吸入中、電極からの電気シグナルを観察するステップと、を含む。
【００４３】
更なる局面では、本発明は心臓をex vivoで輸送する方法に関し、本方法は、輸送用の心臓を携帯用臓器管理システムの保護チャンバ内に配置するステップと、潅流液を心臓に心臓の大動脈を介してポンプ吸入するステップと、心臓の右心室を介して心臓から遠ざかる方向の潅流液の流れを提供するステップと、潅流液を心臓に大動脈を介してポンプ吸入しつつ、及び、心臓の右心室を介して心臓から遠ざかる方向の潅流液の流れを提供しつつ、ドナーの位置からレシピエントの位置まで、携帯用臓器管理システムに入った心臓を輸送するステップと、を含む。
【００４４】
更なる局面では、本発明は、輸送用の心臓を評価する方法に関し、本方法は、心臓を、携帯用臓器管理システムの保護チャンバ内に配置するステップと、潅流液を心臓に心臓の左心室を介してポンプ吸入するステップと、心臓の右心室を介して心臓から遠ざかる方向の潅流液の流れを提供するステップと、心臓を携帯用臓器管理システムを介してドナーの位置からレシピエントの位置へ、潅流液を心臓に左心室を介してポンプ吸入しながら輸送するステップと、右心室を関して心臓から遠ざかる方向の潅流液の流れを提供するステップと；心臓をレシピエントに移植する前に、保護チャンバの外側の液流制御部を操作して、潅流液が心臓にこの心臓の左心房を介してポンプ吸入され、心臓からこの心臓の右心室及び左心室を介して流れ出すように潅流液の流れを変更するステップと；心臓の評価を行うステップと、を含む。いくつかの実施態様では、前記の評価は、潅流液の吸入中に心臓に対してHLA検査を行うステップを含む。
【００４５】
別の局面では、本発明は心臓に治療を行う方法に関する。本方法は、心臓を携帯用臓器管理システムの保護チャンバ内に配置するステップと、潅流液を心臓にこの心臓の左心室を介してポンプ吸入するステップと、心臓の右心室を介してこの心臓から遠ざかる方向の潅流液の流れを提供するステップと、保護チャンバの外部にある液流制御部を操作して、潅流液が心臓にこの心臓の左心房を介してポンプ吸入され、心臓からこの心臓の右心室及び左心室を介して流れ出すように潅流液の流れを変更するステップと；心臓に治療的処置を施すステップと、を含む。該処置には、例えば、免疫抑制処置、化学療法、遺伝子治療及び放射線治療のうちの一つ以上を心臓に施すことが含まれよう。
【００４６】
別の局面では、本発明は心臓を移植する方法に関する。本方法はドナーの心臓を停止させるステップと、このドナーからの心臓を外植するステップと、該心臓を臓器管理システムに移すステップと、（心臓の外植低温虚血時間を減らすために）該心臓をドナーから外植してから３０未満で潅流液を該心臓にポンプ吸入するステップであって、前記潅流液が約３２℃乃至約３７℃の間の温度である、ステップと、を含む。いくつかの実施態様では、心臓は臓器管理システムに心臓を移してから１０未満で約３５℃乃至約３７℃の間の温度にされる。
【００４７】
本発明のこれら及び他の特徴及び利点を、本発明の例示的な実施態様を参照しながら以下に更に詳述することとする。
【００４８】
例示的な解説
概要で上述したように、本発明は、概略的には、ex-vivoでの臓器管理のための優れたアプローチを提供するものである。より具体的には、多様な実施態様では、本発明は、臓器をex-vivoの携帯可能な環境で維持することに関する優れたシステム、方法及び装置に関する。ある改良点としては、本発明の臓器保存システムは、心臓を正常な生理的条件で、又は正常な生理的条件に近い条件で、拍動した状態に維持する。この目的のために、本システムは、酸素付加された、栄養分豊富な潅流液を心臓に、生理的温度、圧力及び流速に近い温度、圧力及び流速で循環させる。ある例では、本システムは、正常な生理条件をより精確に模倣した潅流液溶液を用いる。ある実施態様では、潅流液は血液生成物ベースである。代替的な実施態様では、前記の溶液は合成の血液代替物ベースである。他の実施態様では、前記の溶液は、血液生成物を、血液代替生成物と組み合わせて含有してもよい。
【００４９】
多様な例示的実施態様では、本発明の改良点により、心臓などの臓器をex-vivoで長時間、例えば３、４、５、６、８、１０、１２、１４、１６、１８、２０、２２、２４又はそれ以上の時間など、維持することができる。このようにex-vivoでの維持時間を長時間にできれば、ドナー臓器に対する潜在的レシピエントのプールを拡張でき、ドナーとレシピエントとの間の地理的距離の重要性が小さくなる。更に本発明のようにex-vivoでの維持時間を長時間にできることにより、ドナー臓器と臓器レシピエントとの間の遺伝子及びHLAを適合させるのに必要な時間が提供されるため、良好な結果をもたらす可能性が増す。更に、生理的機能条件に近い条件で臓器を維持することができることで、臨床医は臓器機能をex-vivoで評価することができ、移植成功の可能性も更に増す。いくつかの場合では、維持時間を長時間にできることで、医療上の操作者は、小さな欠陥のあるドナー臓器に対して修復を行うことができる。別の利点としては、本発明ではex-vivo臓器維持時間を長時間にできることで、患者から臓器を採集し、ex-vivoで分離状態で処理した後、患者の体内に戻すことができる。このような処置には、限定はしないが、外科的処置、化学的、生物学的、遺伝子的及び／又は放射線療法が含まれよう。
【００５０】
本発明の例示的なシステム、方法及び装置を以下の順序で下に解説する。まず、一例としての臓器管理システム１００の部品を解説する。第二に、システム１００の一例としての作動を論じる。第三に、システム１００の部品のうちの一部を更に詳述する。第四に、システム１００の制御システム例及び方法例を論じる。第五に、ユーザ・インターフェース例を解説する。第六に、システム１００の機械的特徴を、実施例に関して更に詳しく論じる。第七に、臓器採集、輸送、及び移植法中にシステム１００を用いる方法の例を解説する。第八に、システム１００での使用に適した潅流溶液、栄養分溶液及び保存剤溶液の例を紹介する。
【００５１】
実施例を参照すると、図１は、本発明の実施例による携帯用臓器管理システム１００の概略図を示す。図２は、本発明の臓器管理システム１００によりex-vivoで保存／維持できると思われる心臓１０２の概念図を示す。図１及び２を参照すると、例示的なシステム１００は、ex-vivo維持中に心臓１０２を容れる臓器チャンバ・アセンブリ１０４と、潅流液１０８を保持し、消泡し、ろ過するレザバ１６０と、潅流液１０８をレザバ１６０に充填するポータル７７４と、レザバ１６０に容れられた潅流液１０８に治療薬を加えるポータル７６２と、採集された心臓１０２に対して潅流液１０８を前後にポンプ吸入する／循環させる潅流液ポンプ１０６と；採集された心臓１０２と；潅流液１０８の温度を生理的温度に、又は生理的温度に近い温度に、維持する加熱器アセンブリ１１０と；正常及び逆行性大動脈流モード（それぞれ「正常な液流モード」及び「逆行性液流モード」とも言及される）の間で切り換える液流モード選択バルブ１１２と；潅流液１０８が心臓１０２から吐出された後にそれを再酸素付加する酸素付加器１１４と；潅流液１０８中の栄養分１１６が心臓１０２により代謝されたときにそれを補充すると共に、潅流液に更なる保存剤１１８を提供して心臓１０２の虚血及び／又は他の再潅流関連損傷などを減らす栄養分サブシステム１１５とを含む。例示のシステム１００は、更に、限定はしないが：温度センサ１２０、１２２及び１２４；圧力センサ１２６、１２８、１３０及び１３２；潅流速センサ１３４、１３６及び１３８；潅流酸素付加センサ１４０；並びにセンサ電極１４２及び１４４、並びに除細動源１４３を含め、複数のセンサを含む。システム１００は、更に、心臓１０２に対して前後に適した液流条件を維持するために用いられる多様な部品；操作者がシステム１００の作動や心臓の状態を観察するのを支援したり、多様な作動パラメータを操作者が選択できるようにしたりする操作者インターフェース１４６システム１００に障害許容電力を提供する電力サブシステム１４８；並びに臓器管理システム１００の作動を制御する制御器１５０、を含む。
【００５２】
図３及び４も参照すると、図示の実施態様では、システム１００は、図３に示す正常流モードと、図４に示す逆行流モードという二つの作動モードで心臓１０２を維持することができる。概略的には、図３の正常流モードでは、システム１００は潅流液１０８を心臓１０２に人体内で血液が循環するのと同じ態様で循環させる。より具体的には、図１−３を参照すると、潅流液は心臓１０２の左心房１５２に肺静脈１６８を介して入る。潅流液１０８は右心室１５４から肺動脈１６４を介して、そして左心室１５６からは大動脈１５８を介して流れ出す。正常流モードでは、システム１００は潅流液を心臓１０２に、約１リットル／分乃至約５リットル／分の生理的速度に近い速度でポンプ吸入する。このモードは、例えば機能検査を行って心臓１０２に欠陥がないかを、ドナー位置への輸送前及び輸送後の両方で確認するために有用である。
【００５３】
反対に、図４に示す逆行流モードでは、システム１００は潅流液１０８を心臓１０２に大動脈１５８を介して、冠状静脈洞１５５及び心臓の他の冠状脈管系を通じて流し、そして心臓１０２の右心室１５４から肺動脈１６４を介して流れ出させる。図２４Ａ及び２４Ｂに関して下に更に詳述するように、システム１００は細流７６９を左心房１５２に細流バルブ７６８を介して提供する。この細流は、左心房１５２及び左心室１５６を湿らせるのに充分な量、提供される。いくつかの用途では、この細粒は、約5ml/分未満、約1ml/分未満、又は約0.1ml/分未満である。この作動モードでは、システム１００は、潅流液１０８の流速を約３００ミリリットル／分乃至約１リットル／分の間まで低下させる。本発明者は、図４の逆行流路が、この流速の低下とあいまって、 長時間のex-vivo維持中の心臓１０２の損傷を減らすことを見出した。従って、本発明の特徴の一つとしては、心臓１０２は逆行流モードでドナー位置まで輸送される。
【００５４】
正常流及び逆行流モードを簡単に解説したところで、次に、本システム１００の作動をより詳細に解説することとする。図１−４を再度参照すると、ある実施態様では、心臓１０２をドナーから採集し、臓器チャンバ・アセンブリ１０４にカニューレ挿入する。 潅流液１０８を、レザバ１６０にポータル７７４を介して充填し、そして選択的にはポータル７６２を介して治療薬で処理することにより、システム１００内での使用に向けて調製する。ポンプ１０６は充填された潅流液１０８をレザバ１６０から加熱器アセンブリ１１０にポンプ吸入する。加熱器アセンブリ１１０は潅流液１０８を生理的温度まで、又は生理的温度に近い温度まで、加熱する。ある実施態様では、加熱器アセンブリ１１０は、潅流液を約３２℃乃至約３７℃に加熱する。加熱器アセンブリ１１０は、流体流の渦を抑えるために、加熱器アセンブリ１１０に対して潅流液１０８を前後に運ぶ流体導管の内側横断面積にほぼ等しい横断面流面積を持つ内側液流チャンネルを有する。潅流液１０８は加熱器アセンブリ１１０から液流モード選択バルブ１１２まで流れる。
【００５５】
当初、液流モード選択バルブ１１２は、加熱器アセンブリ１１０からの潅流液１０８を臓器チャンバ・アセンブリ１０４に第一インターフェース１６２を介して向けるために逆行流モードに配置されている。大動脈インターフェース又は左心室インターフェースとも言及されるこの第一インターフェース１６２は、（図５Ａ−５Ｂに示すように）臓器チャンバ・アセンブリ１０４上に位置する開口２２８ｂを介した左心室の血管組織へのカニューレ挿入を含む。心臓１０２は暖まると拍動を始めるが、この拍動により心臓１０２は潅流液１０８を冠状血管系１５５を通じ、心臓１０２から、右心室１５４を通じて第二インターフェース１６６を介して拍出する。第二インターフェース１６６は肺動脈インターフェース又は右心室インターフェースとも言及され、（図５Ａ−５Ｂに示すように）臓器チャンバ・アセンブリ１０４上に位置する開口２２８ｃを介した右心室の血管組織へのカニューレ挿入を含む。上述した通り、逆行流モードでは流体は心臓の左側から能動的に拍出又は吸引されることはなく、例外として潅流液の比較的に細い細流７６９が、図２４Ａ−２４Ｅを参照した下に解説するように、左心房１５２及び左心室１５６を湿らすために送達される。
【００５６】
液流モード選択バルブ１１２が正常流モード位置に置かれたことに応答して、潅流液１０８は第三インターフェース１７０を介して心臓１０２の左心房１５２に向けられる。この第三インターフェース１７０は肺静脈インターフェース又は左心房インターフェースとも言及され、（図５Ａ−５Ｂに示すように）臓器チャンバ・アセンブリ１０４上に位置する開口２２８ａを介した左心房１５２の血管組織へのカニューレ挿入を含む。こうして心臓１０２は潅流液１０８を、左心室１５６を通じて大動脈インターフェース１６２を介し、そして右心室１５４を通じて肺動脈インターフェース１６６を介し、吐出する。
【００５７】
インターフェース１６２、１６６及び１７０のそれぞれの末端上に血管組織（例えば大動脈スタブ）を引っ張った後、この組織を当該インターフェースに結び付ける又は固定することにより、これらインターフェースのそれぞれを心臓１０２にカニューレ挿入してもよい。血管組織は好ましくは、心臓１０２を切断し、ドナーから外植した後でも心臓１０２に接続されたままの血管（例えば大動脈スタブ１５８）の短い部分であるとよい。例えば、大動脈１５８を冠状静脈洞１５５から下流の位置で切断することにより形成された切断された大動脈１５８の小さな部分に大動脈インターフェース１６２をカニューレ挿入するなどである。いくつかの用途では、この短い血管部分は約５乃至約１０インチ長であっても、又はそれ以上の長さであってもよい。この部分は約５インチよりも短くてもよい。この部分は、約２乃至約４インチ長、又は約１乃至約２インチ長であってもよい。他の用途では、この部分は、約２分の１インチ未満、又は約４分の１未満であってもよい。
【００５８】
代替的には、血管のいずれのスタブ部分も心臓１０２に接続した状態で残さずに血管全体を切断することにより外植に向けて心臓１０２を調製するような用途で好ましいと思われるが、インターフェースを該当する心房又は心室に直接固定することにより、カニューレ挿入を行ってもよい。例えば、インターフェース１７０を左心房１５２に直接挿入し、このインターフェース１７０を定位置でクランプすることにより、いずれの肺静脈１６８組織に結ぶ必要なく、左心房１５２のカニューレ挿入を形成することもできる。
【００５９】
図１を引き続き参照すると、両方の液流モードで、潅流液１０８は肺動脈インターフェース１６６から酸素付加器１１４に流れる。酸素付加器１１４は外部又は搭載型の源１７２からガス調節器１７４及びガスフロー・チャンバ１７６を通してガスを受け取るが、このガスフロー・チャンバ１７６は、ガスフローを制御するパルス幅調節ソレノイド弁であっても、あるいは、ガスフロー速度の精確な制御を可能にする他のガス制御装置であってもよい。ガス圧ゲージ１７８はガス供給１７２がどれくらい充分であるかを示す視覚的指標を提供するものである。変換器１３２は同様な情報を制御器１５０に提供する。制御器１５０は、例えばセンサ１４０で測定された潅流液の酸素含有量などに従って、酸素付加器１１４へのガスフローを自動的に調節することができる。多様な例示的実施態様では、酸素付加器１１４は、 Sorin Biomedical社の一部門であるDideco社製造のLiliput 2 でも、あるいはMedtronic社製造のMINIMAX PLUSTMなどの標準的メンブレン酸素付加器である。例示的な実施態様では、前記のガスには、酸素及び二酸化炭素の混合物が含まれる。このような混合物の組成の一例は約８５％のＯ２、約１％のＣＯ２、残りのＮ２を含有するものである。再酸素付加に続き、酸素付加器１１４は、潅流液１０８をレザバ１６０に戻す。例示的な実施態様では、センサ１４０は、多波長で当てられた場合に潅流液１０８で吸収される又は反射される光の量を測定して、光をベースとして酸素飽和度測定値を出す。いくつかの実施態様では、潅流液１０８は血液生成物ベースであるため、それは赤血球（即ち酸素を運ぶ細胞）を含有するかも知れない。従って、センサ１４０は、潅流液１０８のヘマトクリット測定値を示すシグナル１４５も提供する。代替的な実施態様では、溶液１０８は合成の血液代替物から形成され、また他の実施態様では、溶液１０８は、血液生成物を、血液代替生成物と組み合わせて含有していてもよい。
【００６０】
更に、両方の液流モードで、維持溶液１１６／１１８の供給及び吸入ポンプ１８２を含む栄養分サブシステム１１５は、潅流液１０８がシステム１００を通って流れるとき、そしていくつかの実施態様では、それがレザバ１６０内にあるときに、ブドウ糖などの栄養分１１６を潅流液１０８に吸入する。更に維持溶液１１６／１１８は治療薬や、心臓１０２の虚血及び他の再潅流関連損傷を減らすための保存剤１１８の供給も含む。
【００６１】
正常流及び逆行流モードの両者を、図２４Ａ−２６Ｂを参照しながら以下に更に詳述することとする。
【００６２】
例示的な実施態様では、本システム１００を、臓器チャンバ・アセンブリ１０４内に臓器を導入する前にプライミングする。プライミング中、プライミング溶液（下に解説する）を臓器チャンバ１６０内に挿入し、システム１００を通じてポンプ吸入する。ある用途例では、このプライミングは約５乃至約２０分間の時間、行われる。臓器チャンバ・アセンブリ１０４中のカニューレ挿入用のインターフェース１６２、１６６及び１７０をバイパスして、ドナーの心臓１０２がなくとも、本システム１００を通じて潅流液１０８が正常流モードで流れるようにする。次に血液（又は合成血液代替物）をレザバ１６０に充填する。この血液は心臓１０２の採集中にドナーから瀉血された血液であっても、あるいは、血液型を適合及び交差適合させた保存血から得られた血液であってもよい。こうして本システム１００は血液（又は血液代替物）システム１００を通じて循環させて、それを加熱し、酸素付加し、そしてろ過する。栄養分、保存剤及び／又は他の治療薬が栄養分サブシステム１１５の吸入ポンプ１８２を通じて提供される。プライミング中、操作者インターフェース１４６を通じて多様なパラメータを初期化及び較正してもよい。システム１００が適正に作動していれば、ポンプ速度を低下させるか、あるいはゼロにすることができ、心臓１０２を臓器チャンバ・アセンブリ１０４内にカニューレ挿入することができる。その後、ポンプ速度を上昇させることができる。システム１００のプライミングを、図２９Ａのフローチャートを参照しながら以下に更に詳述することとする。
【００６３】
図１に示すように、システム１００は、更に複数の伸展性チャンバ１８４、１８６及び１８８を含む。伸展性チャンバ１８４、１８６及び１８８は基本的には、可撓性で弾性の壁面を持つ小型の直列流体アキュムレータであり、液流背圧を提供するなどにより、及び／又は、流速変化及び／又はポンプ１０６のポンプ吸入などを原因とする液圧スパイクをろ過／減らすことなどにより、本システムが人体内の血流をより精確に模倣できるように支援することで人体の血管伸展性を模倣するようにデザインされている。例示的な実施態様では、伸展性チャンバ１８４は、液流モード選択バルブ１１２の出力側１１２ａとレザバ１６０との間に位置しており、正常流モード中は調節可能なクランプ１９０と協働して大動脈１５８に背圧を提供することで、潅流液を冠状静脈洞１５５に流れ込ませて心臓１０２に供給する。この例の実施態様では、大動脈１５８に提供される流体の背圧は、（典型的に約80mmHg乃至約100mmHgの間である）平均大動脈血圧許容可能な生理的範囲内近傍にある約55mmHg乃至約85mmHgの間である。大動脈１５８に対するこの背圧は、システム１００が正常な生理的条件を模倣する助けとなる。伸展性チャンバ１８６は液流モード選択バルブ１１２の出力側１１２ｂと、臓器チャンバ・アセンブリ１０４の肺静脈カニューレ挿入用のインターフェース１７０との間に位置する。この伸展性チャンバ１８６の主な機能は、左心房１５４に対して背圧を提供することと、実質的な流体圧スパイクを起こすことなく心臓に血液を送達する潅流器ポンプ１０６のポンプ作用により生じる圧力／流れのスパイクを滑らかにすることである。例示する実施態様では、左心房１５２に提供される流体背圧は、正常な生理的条件下での左心房圧とほぼ同じである約0mmHg乃至約約14mmHgである。伸展性チャンバ１８８は、一方向バルブ３１０の出力側と、加熱器アセンブリ１１０の吸入口１１０ａとの間に位置する。この伸展性チャンバ１８８の主な機能も、潅流液ポンプ１０６のポンプ作用により生ずる圧力／液流のスパイクを滑らかにすることと、肺動脈１６４に流体背圧を提供することである。例示する実施態様では、肺動脈１６４に提供される流体背圧は、（約0mmHg乃至約12mmHgである）平均動脈血圧の許容可能な生理的範囲近傍内である約0mmHg乃至約25mmHである。
【００６４】
伸展性チャンバ１８４、１８６及び１８８は、上述の利点を、それらの大きさ及び形状や、それらのデザインに用いられた材料を通して提供する。伸展性チャンバ１８４、１８６及び１８８は、約20ml乃至約100mlの潅流液１０８を容れる大きさにされており、またこれらは、潅流液１０８を受け取り、膨張して圧力スパイクを減衰し、心臓１０２に対する背圧を提供できるような楕円形状に、成形されている。いくつかの用途では、伸展性チャンバ１８４、１８６及び１８８に用いられる材料は、当該チャンバが約10（可撓性大）乃至約60（可撓性小）のShore A デュラメトリック（原語：durametric） 硬度 (ASTM D2240 00) を有するように選択された少なくとも一種の可撓性メンブレンを含み、いくつかの好適な実施態様では、このチャンバは約30（±約8）乃至約50（±約8）の硬度を有する。例示するこの実施態様では、伸展性チャンバ１８４は、約50（±約8）のShore A 硬度を有し、伸展性チャンバ１８６は約30（±約8）のShore A 硬度を有する。例示する実施態様では、伸展性チャンバ１８８は二重層の構成を有し、内側のチャンバを約50（±約8）のShore A 硬度を有し、外側のスリーブは約30（±約8）の Shore A 硬度を有する。代替的には、この内側のチャンバはより小さい硬度（例えば約30、±約8）の硬度を有することができ、そして外側のスリーブはより高い硬度（例えば約50、±約8）を有することができる。
【００６５】
システム１００の作動上の概観を紹介したところで、次に、臓器チャンバ・アセンブリ１０４、潅流液加熱器アセンブリ１１０、及び、ポンプ１０６とインターフェースするポンプ・ヘッドのインターフェース・アセンブリ１９２を、更に詳述する。図５Ａ−５Ｆは、図１の例示的な臓器チャンバ・アセンブリ１０４の多様な図を示す。図５Ａ−５Ｄに最もはっきり見えるように、臓器チャンバ・アセンブリ１０４は、筐体１９４、外側の蓋１９６及び中間の蓋１９８を含む。筐体は、心臓１０２を容れるための底面１９４ｅ及び一つ以上の壁面１９４ａ−１９４ｄを含む。中間の蓋１９８は筐体１９４の開口２００を覆って心臓１０２を筐体１９４内に実質的に封入する。図５Ｅ及び５Ｆに最もはっきりと示すように、中間の蓋１９８は、フレーム１９８ａと、このフレーム１９８ａ内に懸架された可撓性のメンブレン１９８ｂを含む。可撓性のメンブレン１９８ｂは、好ましくは透明であるとよいが、不透明でも、半透明でも、又は実質的に透明でもよい。ある特徴としては、この可撓性のメンブレンは、筐体１９５内に収容された心臓１０２に接触するために充分余分なメンブレン材料を含む。この特徴により、医療上の操作者はメンブレン１９８ｂを介して間接的に心臓１０２に触れる／調べることができたり、あるいは、筐体１９５の無菌性を維持しながら心臓１０２にこのメンブレン１９８ｂを通じて超音波プローブを印加することができる。メンブレン１９８ｂは、例えばポリウレタンなどのいずれかの適した可撓性ポリマ製プラスチックなどから作製できよう。更にメンブレン１９８ｂは、一体化された導電性のパッド／接点１９９ａ及び１９９ｂを有していてもよく、このパッド／接点１９９ａ及び１９９ｂを通じて、心臓の電気的活性を、電極１４２及び１４４などの電極を通じて検出してもよく、及び／又は、パッド／接点１９９ａ及び１９９ｂを通じて、除細動又はペーシング・シグナルを以下に更に詳述するように送達してもよい。代替的には、接点１９９ａ及び１９９ｂは、電極１４２及び１４４の機能の全部又は一部分を含む電極であってもよい。図５Ｃに示すように、外側の蓋１９６は、中間の蓋１９８とは独立に、中間の蓋１９８上に開閉する。好ましくは、外側の蓋１９６は、間接的又は間接的な物理的接触から心臓１０２を保護するように充分剛性であるとよい。外側の蓋１９６及びチャンバ１９４は、更に、ポリカーボネートなどのいずれかの適したポリマ製プラスチックからも作製できよう。
【００６６】
ある実施態様では、筐体１９４は、２つのヒンジ部分２０２ａ及び２０２ｂを含み、中間の蓋のフレーム１９８ａは、それぞれ２つの対応する対合するヒンジ部分２０４ａ及び２０４ｂを含む。筐体１９４上のヒンジ部分２０２ａ及び２０２ｂは、中間の蓋のフレーム１９８ａ上のヒンジ部分２０４ａ及び２０４ｂと嵌め合って、中間の蓋１９８を筐体の開口２００上に対して開閉可能にしている。図５Ｄ及び５Ｆに最もはっきり見られるように、臓器チャンバ・アセンブリ１０４は、更に、開口２００上に中間の蓋１９８を閉めた状態で固定する２つのラッチ２０６ａ及び２０６ｂも含む。図５Ｅ及び５Ｆに示すように、このラッチ２０６ａ及び２０６ｂは、それぞれ筐体１９４上の壁面１９４ｃに付いた一つのラッチ・ヒンジ部分２０８ａ及び２０８ｂに回転可能に弾性的に嵌め合う。図５Ａ及び５Ｅに示すように、中間の蓋のフレーム１９８ａも、ヒンジ部分２１０を含む。このヒンジ部分２１０は、外側の蓋１９６上の対合するヒンジ部分２１２と回転可能に弾性的に嵌め合うため、中間の蓋１９８を開けなくとも、外側の蓋１９６を開けることができる。図５Ｂ、５Ｄ及び５Ｆに最も良好に示すように、外側の蓋１９６は、ラッチ２０６ａ及び２０６ｂが中間の蓋のフレーム１９８ａの端部２１６を把持できるように２つの切り抜き部２１４ａ及び２１４ｂを更に含む。図５Ｂ、５Ｄ及び５Ｆに示すように、臓器チャンバ・アセンブリ１０４は、更に、筐体１９４の壁面１９４ｃに付いたヒンジ部分２２０に回転可能に弾性的に嵌め合うラッチ２１８を含む。作用時、このラッチ２１８は、外側の蓋１９６の端部２２５上のタブ２２１に係合して、この外側の蓋１９６を中間の蓋１９８上に閉まった状態に固定する。
【００６７】
図５Ｅ及び５Ｆに最もはっきり示すように、中間の蓋は２つのガスケット１９８ｃ及び１９８ｄも含む。外側の蓋１９６を閉めると、ガスケット１９８ｄは中間の蓋のフレーム１９８ａの周辺と外側の蓋１９６の周辺との間に適合することで、この中間の蓋１９８と外側の蓋１９６との間に流体封止を形成する。中間の蓋１９８を閉めると、ガスケット１９８ｃが筐体１９４の外側縁部１９４ｆと中間の蓋のフレーム１９８ａとの間に適合することで、中間の蓋１９８と筐体１９４の周辺部１９４ｆとの間で流体封止を形成する。
【００６８】
選択的には、臓器チャンバ・アセンブリ１０４は、筐体１９４の内側底面１９４ｇ上に適合する大きさ及び形状にされたパッド２２２又はサック・アセンブリを含む。好ましくは、このパッド２２２は、輸送中の機械的振動及び衝撃から心臓１０２を緩衝するために充分弾性な材料、例えば独立気泡フォームなど、から形成される。ある特徴としては、パッド２２２は、図１の電極１４２及び１４４など、一対の電極を調節可能に配置するための機構を含む。例示の実施態様では、この機構は、電気リード線をパッド２２２の下側からパッドの心臓接触表面上の対応する電極１４２及び１４４まで通過させる貫通孔２２４ａ及び２２４ｂを含む。電気リード線をパッド２２２から電極１４２及び１４４まで通すことにより、多様な大きさの心臓に合わせて、パッド２２２内で電極１４２及び１４４を調節可能に配置することができる。他の実施態様では、この機構に、限定はしないが、一つ以上の様々な方向を向いたスロット、くぼみ、突出、貫通孔、部分的に貫通した孔、フック、はとめ、スナップ、接着性パッチ等を含めてもよい。いくつかの実施態様では、パッド２２２を、このパッド２２２内に電極を挿入できるように一つ以上のスリーブ様構造と一緒に構成して、パッド２２２のメンブレン様表面を電極と心臓１０２との間の配置するようにしてもよい。
【００６９】
いくつかの例示的な実施態様では、パッド２２２をパッド・アセンブリとして構成し、この場合のアセンブリに、パッド２２２内又はパッド２２２上に調節可能に配置した、電極１４２及び１４４などの一つ以上の電極を含める。ある利点としては、本発明のパッド／電極という構成により、電極を心臓１０２に一時的もしくは永久的に縫い付けたり、あるいは機械的に接続たりすることなく、電極と、パッド２２２上に配された心臓１０２との間の接触を容易に行わせることができる。心臓１０２自体の重量も、輸送中に電極を安定させる助けとなる。例示の実施態様では、電極１４２及び１４４は、心臓からの一つ以上の電気的シグナルを観察する一つ以上のセンサ、及び／又は、心臓に電気的シグナルを提供する除細動器、を含む。図１及び５Ｃに示すように、臓器チャンバ・アセンブリ１０４は、それぞれ筐体１９４の壁面１９４ｂ内に開いた開口２３４ａ−２３４ｂに取り付けられる電気的インターフェース接続部２３５ａ−２３５ｂを含む。非使用時にこの電気的インターフェース接続部２３５ａ−２３５ｂを保護するカバー２２６が設けられる。
【００７０】
図１５を参照しながら以下に更に詳述するように、インターフェース接続部２３５ａ及び２３５ｂは電極１４２及び１４４からのECGシグナルなどの電気的シグナルを、筐体１９４の外へ、例えば制御器１９４及び／又は操作者インターフェース１４６などへ、接続する。図２２Ａを参照しながら更に以下に詳述するように、インターフェース接続部２３５ａ及び２３５ｂを更に除細動源に接続してもよく、除細動源は、外部の装置を提供しても、あるいはシステム１００の回路内にしてもよいが、この除細動源は、除細動又はペーシング・シグナル１４３を電極１４２及び１４４を通じて心臓１０２に送ることのできるものである。
【００７１】
図５Ｅ及び５Ｆに最もはっきり示すように、臓器チャンバ・アセンブリ１０４は、インターフェースの開口２３２に取り付けられる解放可能なメンブレン・インターフェース２３０を含む。インターフェース２３０は、フレーム２３０ａと、このフレーム２３０ａ内に取り付けられた解放可能なポリマ製メンブレン２３０ｂとを含む。メンブレン２３０ｂを、シリコーン又はいずれか他の適したポリマから作製してよい。作動時、必要な場合は、チャンバの蓋１９６及び１９８を開ける必要なく、インターフェース２３０を用いてペーシング・リード線を心臓１０２に提供する。メンブレン２３０ｂはこのペーシング・リード線周囲を封止することで、心臓１０２回りの密閉環境を維持する。メンブレン２３０ｂはまた、ペーシング・リード線の除去に応答して再封止する。
【００７２】
図５Ａ及び５Ｂに示すように、臓器チャンバ・アセンブリ１０４は、大動脈インターフェース１６２、肺動脈インターフェース１６６及び肺静脈インターフェース１７０を受け取るための開口２２８ａ−２２８ｃを、図１−４に関して上述した通りに、そして図２４Ａ−２８Ｃに関して下に解説するように、含む。図５Ｄに示すように、臓器チャンバ・アセンブリ１０４は、更に、潅流液１０８を筐体から抜いてレザバ１６０に戻すためのドレイン２０１と、臓器チャンバ・アセンブリ１０４を頓用モジュール（図１９Ａの６３４で示す）に取り付けるための取付用受口２０３Ａ−２０３ｄとを含む。
【００７３】
図６Ａ−６Ｆは、図１の潅流液加熱器アセンブリ１１０の多様な図面を示す。図６Ａ及び６Ｂに示すように、加熱器アセンブリ１１０は、吸入口１１０ａ及び吐出口１１０ｂを有する筐体２３４を含む。図６Ｄの長手方向横断面図と図６Ｅの横方向横断面図の両者に示すように、加熱器アセンブリ１１０は、吸入口１１０ａ及び吐出口１１０ｂの間に伸びる流路２４０を含む。加熱器アセンブリ１１０を、上側２３６及び下側２３８の対称な半分部分を有するものとして概念化してもよい。従って、上側半分のみを図６Ｆの分解図で示す。
【００７４】
図６Ｄ−６Ｆを参照すると、流路２４０は第一２４２及び第二２４４流路プレート間に形成される。吸入口１１０ａは潅流液を流路２４０に流し入れ、吐出口１１０ｂは潅流液を加熱器１１０から吐出する。第一２４２及び第二２４４流路プレートは、流路２４０を通って流れる潅流液の直接的な接触を提供する、実質的に生体不活性な潅流液１０８接触表面（この表面は、いくつかの実施態様では血液生成物を含有していてもよい）を有する。この流体接触表面は、プレートを処理又は被膜形成することにより形成しても、あるいはプレート表面自体であってもよい。加熱器アセンブリ１１０は、それぞれ第一及び第二電気加熱器２４６及び２４８を含む。第一加熱器２４６は、第一加熱器プレート２５０に隣接して配置されて熱をこのプレートに接続する。すると第一加熱器プレート２５０はこの熱を第一流路プレート２４２に接続する。同様に、第二加熱器２４８は、第二加熱器プレート２５２に隣接して配置されて熱をこのプレートに接続する。第二加熱器プレート２５２は熱を第二流路プレート２４４に接続する。例示の実施態様では、第一２５０及び第二２５２加熱器プレートは、アルミニウムなど、それぞれ第一２４６及び第二２４８電気加熱器からの熱を比較的に均一に伝導し、分散させる材料から形成される。加熱器プレート２５０及び２５２による均一な熱分散により、流路プレートを、チタンなどの生体不活性な材料から形成することができ、その熱分散特性に関する懸念を減らすことができる。
【００７５】
図６Ｅ及び６Ｆを特に参照すると、加熱器アセンブリ１１０は、それぞれ流路プレート２４２及び２４４を筐体２３４に対して流体封止して流路２４０を形成するためのＯリング２５４及び２５６を更に含む。
【００７６】
加熱器アセンブリ１１０は更に第一アセンブリ・ブラケット２５８及び２６０を含む。アセンブリ・ブラケット２５８は加熱器アセンブリ１１０の上側２３６上で、電気加熱器２４６の周辺上に取り付けられることで、加熱器２４６、加熱器プレート２５０及び流路プレート２４２を、このアセンブリ・ブラケット２５８と筐体２３４との間で挟み込む。ボルト２６２ａ−２６２ｊが、ブラケット２５８、電気加熱器２４６、加熱器プレート２５０及び流路プレート２４２に開いた対応する貫通孔に嵌め合い、対応するナット２６４ａ−２６４ｊ内に螺合することで、これらの部品のすべてを筐体２３４に固定する。アセンブリ・ブラケット２６０は、加熱器２４８、加熱器プレート２５２及び流路プレート２４４を筐体２３４に固定するのと同様な態様で、加熱器アセンブリ１１０の底面２３８に取り付けられる。弾性のパッド２６８はブラケット２５８の周囲内に適合する。同様に、弾性のパッド２７０はブラケット２６８の周囲内に適合する。ブラケット２７２はパッド２６８上に適合する。ボルト２７８ａ−２７８ｆは、ブラケット２７２のそれぞれ孔２７６ａ−２７６ｆ内に嵌め合い、ナット２８０ａ−２８０ｆに螺合することで、弾性のパッド２６８を加熱器２４６に向かって圧縮して、加熱器プレート２５０に対してより効率的な熱伝達を提供する。弾性のパッド２７０はブラケット２７４により同様な態様で加熱器２４８に向かって圧縮される。
【００７７】
図１に関して言及したように、そして図６Ａに示すように、図示の加熱器アセンブリ１１０は、温度センサ１２０及び１２２並びに二重センサ１２４を含む。二重センサ１２４は実際には障害許容を提供する二重サーミスタを含み、加熱器アセンブリ１１０を出てくる潅流液１０８の温度を測定し、これらの温度を制御器１５０に提供する。図１３の加熱サブシステム１４９に関して下に更に詳述するように、センサ１２０、１２２及び１２４からのシグナルをフィードバック・ループで用いて、第一２４６及び／又は第二２４８加熱器への駆動シグナルを制御することで、加熱器２５６及び２４８の温度を制御してもよい。加えて、加熱器プレート２５０及び２５２、ひいては加熱器プレート２５０及び２５２の血液接触表面２４２及び２４４が、潅流液を損傷しかねない温度に達することがないように、図示の加熱器アセンブリ１１０は、それぞれ加熱器２４６及び２４８の温度を観察すると共に制御器１５０にこれらの温度を提供する温度センサ／リード線１２０及び１２２を更に含む。実際には、センサ／リード線１２０及び１２２に取り付けられるセンサはRTD （抵抗温度装置）ベースである。 図１３に関して更に詳述するように、センサ／リード線１２０及び１２２に取り付けられたセンサからのシグナルを、フィードバック・ループで用いて第一２４６及び／又は第二２４８加熱器への駆動シグナルを更に制御することで、加熱器プレート２５０及び２５２の最大温度を制限してもよい。障害時の保護として、一方が故障した場合に他方のセンサでの温度で本システムが作動できるように、加熱器２４６及び２４８のそれぞれにセンサがある。
【００７８】
図１３について以下に更に詳述するように、加熱器アセンブリ１１０の加熱器２４６は制御器１５０から駆動シグナル２８１ａ及び２８１ｂ（まとめて２８１）を対応する駆動リード線２８２ａに受け取る。同様に、加熱器２４８は制御器１５０から駆動シグナル２８３ａ及び２８３ｂ（まとめて２８３）を駆動リード線２８２ｂに受け取る。駆動シグナル２８１及び２８３は、各加熱器２４６及び２４８への電流を制御しひいては各加熱器２４６及び２４８により生じる熱を制御する。より具体的には、図７に示すように、駆動リード線２８２ａは、加熱器２４６の抵抗素子２８６に接続するハイ・ペア及びロー・ペアを含む。抵抗素子２８６を通じて提供される電流が大きい程、抵抗素子２８６は熱くなる。加熱器２４８は駆動リード線２８２ｂに関しても同じ態様で作動する。図示の実施態様では、素子２８６は、約５オームの抵抗を有する。しかしながら、他の例示的な実施態様では、この素子は約３オーム乃至約１０オームの間の抵抗を有していてもよい。図１１及び１３について以下に更に詳述するように、加熱器２４６及び２４８を、プロセッサ１５０により個別に制御してもよい。
【００７９】
例示的な実施態様では、部品を収めている加熱器アセンブリ１１０は、ポリカーボネートなどの成型プラスチックから形成され、約１ポンド未満の重さである。より具体的には、筐体２３４並びにブラケット２５８、２６０、２７２及び２７４はすべて、ポリカーボネートなどの成型プラスチックから形成される。別の特徴としては、加熱器アセンブリは頓用使い捨てアセンブリである。
【００８０】
作用時、図示の加熱器アセンブリ１１０は、約１ワット乃至約２００ワットの電力を用い、流路２４０を流れる潅流液１０８を、約300ml/分乃至約5L/分の流速で、約３０℃未満の温度乃至少なくとも約３７℃の温度で、約３０分未満、約２５分未満、約２０分未満、約１５分未満、又は更に約１０分未満で、細胞の溶血を起こしたり、あるいは、たんぱく質を変性させたり、あるいは潅流液のいずれかの血液生成物部分を損傷することなく、移行させるような大きさ及び形状である。 
【００８１】
ある特徴としては、加熱器アセンブリ１１０は、ポリカーボネートから形成されると共に約５ポンド未満の重さである筐体２３４並びにブラケット２５８、２６０、２７２及び２７４などの収容部品を含む。他の実施態様では、加熱器アセンブリの重さは、約４ポンド未満、約３ポンド未満、約２ポンド未満、又は約１ポンド未満ですらあってもよい。例示する実施態様では、加熱器アセンブリ１１０は、吸入口１１０ａ及び吐出口１１０ｂを含めずに約６．６インチの長さ２８８を有し、約２．７インチの幅２９０を有する。加熱器アセンブリ１１０は、約２．６インチの高さ２９２を有する。加熱器アセンブリ１１０の流路２４０は、約１．５インチの公称幅２９６、約３．５インチの公称長さ２９４、及び約０．０７０インチの公称高さ２９８を有する。高さ２９８及び幅２９６は、潅流液１０８が流路２４０を通過するときにそれが均一に加熱されるように選択される。高さ２９８及び幅２９６も、流路２４０の横断面積が、潅流液１０８を加熱器アセンブリ１１０内に運ぶ、及び／又は、加熱器アセンブリ１１０から運び出す流体導管の内側横断面積にほぼ等しくなるように、選択される。 ある構成では、高さ２９８及び幅２９６は、流路２４０内の横断面積が、吸入側流体導管７９２（図２５Ｃを参照しながら下に示す）の内側横断面積にほぼ等しくなる、及び／又は、吐出側流体導管７９４（図２４Ｅを参照しながら下に示す）の内側横断面積に実質的に等しくなるように、選択される。
【００８２】
突起部２５７ａ−２５７ｄ及び２５９ａ−２５９ｄが加熱器アセンブリ１１０に含まれ、加熱器アセンブリを多重使用ユニット６５０（図２０Ａで参照）に結合するための熱活性化接着剤を受容するために用いられる。
【００８３】
図８Ａ−８Ｃは、本発明のある例示的な実施態様に基づくポンプ・インターフェース・アセンブリ３００の様々な図面を示す。図９は、図１の潅流液ポンプ・アセンブリ１０６のポンプ−駆動装置側から見た透視図を示し、そして図１０は、本発明のある例示的な実施態様による潅流液ポンプ・アセンブリ１０６のポンプ−駆動装置側に対合させたポンプ・インターフェース・アセンブリ３００を示す。図８Ａ−１０を参照すると、ポンプ・インターフェース・アセンブリ３００は、外側側面３０４及び内側側面３０６を有する筐体３０２を含む。このインターフェース・アセンブリ３００は、吸入口３０８及び吐出口３１０を含む。図８Ｂの底面図及び図８Ｃの分解図に最もはっきりと示すように、ポンプ・インターフェース・アセンブリ３００は、内側３１２及び外側３１４のＯリング・シールと、二つの変形可能なメンブレン３１６及び３１８と、ドーナツ型のブラケット３２０と、前記のＯリング３１４及びブラケット３２０の間に適合するハーフ・リング３１９ａ及び３１９ｂとを含む。ハーフ・リング３１９ａ及び３１９ｂは、フォーム、プラスチック又は他の適した材料から作製されてもよい。
【００８４】
内側のＯリング３１２は、内側側面３０６の周辺に沿った環状の軌道に適合する。第一の変形可能なメンブレン３１６は、筐体３０２の内側側面３０６と流体密に相互接続した状態で内側のＯリング３１２に取り付けられることで、第一の変形可能なメンブレン３１６の内側側面と、筐体３０２の内側側面３０６との間で、チャンバを形成する。第二の変形可能なメンブレン３１８は、第一の変形可能なメンブレン３１６の上に適合することで、第一の変形可能なメンブレン３１６が破れる又は裂けた場合の障害許容を提供する。例を挙げると、変形可能なメンブレン３１６及び３１８は、薄いポリウレタン・フィルム（約０．００２インチ厚）から形成される。しかしながら、いずれの適した厚さのいずれの適した材料を用いてもよい。図８Ａ及び８Ｂを参照すると、ブラケット３２０は第二の変形可能なメンブレン３１８上に取り付けられ、リング３１９ａ及び３１９ｂは、筐体３０２に、内側側面３０６の周辺に沿って固定される。ねじ付き留め具３２２ａ−３２２ｉがブラケット３２０を筐体３０２に、ブラケット３２０のねじ筋の切ってある開口３２４ａ−３２４ｉを通じて取り付ける。図８Ｂに示すように、外側のＯリング３１４は、ポンプ・アセンブリ１０６との流体封止を提供するためにブラケット３２０の環状の溝に適合する。Ｏリング３１４をこのブラケット３２０の環状の溝に挿入する前に、ハーフ・リング３１９ａ及び３１９ｂを溝内の定位置に置く。次にＯリング３１４を圧縮してブラケット３２０の環状の溝内に配置する。環状の溝内に配置後、Ｏリング３１４はこの溝内で膨張して、それ自体並びにハーフ・リング３１９ａ及び３１９ｂを定位置で固定する。
【００８５】
ポンプ・インターフェース・アセンブリ３００は、更に、その外側側面３０４から突出する熱かしめ点３２１ａ−３２１ｃを含む。図２１Ａ−２１Ｃ及び２４Ａ−２４Ｃを参照して以下に更に詳述するように、この点３２１ａ−３２１ｃは、熱い接触剤を受容してポンプ・インターフェース・アセンブリ３００を頓用使い捨てモジュール・シャシ６３５のＣ型ブラケット６５６に熱かしめる。
【００８６】
図８Ｃに示すように、流体の吐出口３１０は、吐出口筐体３１０ａ、吐出口管継手３１０ｂ、液流調節ボール３１０ｃ及び吐出口ポート３１０ｄを含む。ボール３１０ｃは吐出口ポート３１０ｄ内に適合するが、吐出口３１０の内側開口３２６を通過しないような大きさである。管継手３１０ｂは、吐出口ポート３１０ｄに（例えばエポキシ又は別の接着剤により）接着されて、ボール３１０ｃを内側開口３２６と管継手３１０ｂとの間で捕らえる。吐出口筐体３１０ａも同様に管継手３１０ｂに接着される。
【００８７】
作用時、ポンプ・インターフェース・アセンブリ３００は、潅流液ポンプ・アセンブリ１０６のポンプ駆動装置３３４からのポンプ力を受け取ってこのポンプ力を潅流液１０８に並進させることで、潅流液１０８を臓器チャンバ・アセンブリ１０４に循環させるように位置合わせされる。この例示する実施態様では、潅流液ポンプ・アセンブリ１０６は、（図９を参照しながら以下に更に詳述される）駆動装置３３４を有する、メンブレン３１８に接触する拍動性ポンプを含む。流体の吸入口３０８は、変形可能なメンブレン３１６及び３１８から遠ざかる方向で運動するポンプ駆動装置に応答して、レザバ１６０などから潅流液１０８を吸い込んで、この流体を、内側メンブレン３１６と筐体３０２の内側側面３０６との間に形成されたチャンバに提供することで、このメンブレン３１６及び３１８を同じ方向に変形させる。ポンプ駆動装置が変形可能なメンブレン３１６及び３１８から遠ざかる方向に運動すると、レザバ１６０内の流体１０８の圧力頭により、潅流液１０８がレザバ１６０からポンプ・アセンブリ１０６内に流れ込む。この際、ポンプ・アセンブリ１０６、吸入口バルブ１９１及びレザバ１６０は、潅流液１０８をポンプ・アセンブリ１０６に自然送りする向きになる。と同時に、液流調節ボール３１０ｃが開口３２６に引っ張られて、潅流液１０８も吐出口３１０を通じてチャンバ内に引き込まれることが妨げられる。吐出口バルブ３１０及び吸入口バルブ１９１は図示の実施態様では一方向バルブであるが、代替的な実施態様ではこれらのバルブ３１０及び／又は１９１は二方向バルブであることに留意されたい。ポンプ駆動装置３３４が変形可能なメンブレン３１６及び３１８に向かう方向で運動することに応答して、液流調節ボール３１０ｃは管継手３１０ｂに向かって動いて内側開口３２６を開口させるため、吐出口３１０は、潅流液１０８を、筐体３０２の内側側面３０６と変形可能なメンブレン３１６の内側側面との間に形成されたチャンバの外に吐出することができる。図１ではレザバ１６０と吸入口３０８との間に示す別の一方向吸入口バルブ１９１は、流体液が吸入口３０８から吐出されてレザバ１６０に戻ることを制止する。
【００８８】
図１８Ａ−２７Ｂを参照して以下に更に詳述するように、いくつかの実施態様では、臓器管理システム１００は、機械的には、頓用使い捨てユニット（図１９Ａ−１９Ｃ及び２４Ａ−２５Ｃで６３４と示す）と使い捨てではない多重使用ユニット（図２０Ａで６５０と示す）とに分割する。このような実施態様では、ポンプ・アセンブリ１０６が多重使用モジュール６５０に固定的に取り付けられ、ポンプ・インターフェース・アセンブリ３００が頓用使い捨てモジュール６３４に固定的に取り付けられる。ポンプ・アセンブリ１０６及びポンプ・インターフェース・アセンブリ３００は、互いに対合させると２つのアセンブリ１０６及び３０間で流体封止を形成させられる対応する相互鎖錠接続を有する。
【００８９】
より具体的には、図９の透視図に示すように、潅流液ポンプ・アセンブリ１０６は、上面３４０を有するポンプ駆動装置筐体３３８と、この筐体３３８のシリンダ３３６内に収容されたポンプ駆動装置３３４とを含む。ポンプ駆動装置筐体３３８は更に、ポンプ・インターフェース・アセンブリ３００から突出するフランジ３２８と対合する大きさ及び形状とされたスロット３３２を含む結合ポート３４２を含み。図１０に示すように、ポンプ駆動装置筐体３３８の上面３４０は、使い捨てではない多重使用モジュールユニット６５上のブラケット３４６に取り付けられる。このブラケット３４６は、ポンプ・インターフェース・アセンブリ３００のそれぞれ先細りになった突起部３２３ａ及び３２３ｂと当接する特徴３４４ａ及び３４４ｂを含む。更にブラケット３４６は、結合ポート３４２と、ポンプ駆動装置筐体３３８のスロット３３２と位置合わせできる大きさ及び形状にされた切り欠き部３３０を含む。
【００９０】
作動上、ポンプ・インターフェース・アセンブリ３００と流体ポンプ・アセンブリ１０６との間の封止は、図９及び１０して実例を挙げる２段階で形成される。一番目の段階では、フランジ３２８を結合ポート３４２内に配置し、先細りになった突起部３２３ａ及び３２３ｂを、ブラケット３４６上の対応する特徴３４４ａ及び３４４ｂに隣り合った時計方向の側面に配置する。二番目の段階では、図９の矢印３４５、３４７及び３４９に示すように、ポンプ・インターフェース・アセンブリ３００及び流体ポンプ・アセンブリ１０６を反対方向に回転させる（例えばポンプ・インターフェース・アセンブリ３００を反時計方向に回転させつつ、ポンプ・アセンブリ１０６は固定したまま保持するなど）ことで、フランジ３２８は結合ポート３４２のスロット３３２内に摺動させる。同時に、先細りになった突起部３２３ａ及び３２３ｂは、それぞれブラケットの特徴３４４ａ及び３４４ｂ下で摺動して、ブラケットの特徴３４４ａ及び３４４ｂの内側表面を、先細りになった突起部３２３ａ及び３２３ｂの先細りになった外側表面と係合させることで、ポンプ・インターフェース・アセンブリ３００の内側側面３０６をポンプ駆動装置３３４に向かって引っ張ると共に、フランジ３２８を結合ポート３４２と、そして先細りになった突起部３２３ａ及び３２３ｂをブラケットの特徴３４４ａ及び３４４ｂと相互鎖錠して、２つのアセンブリ３００及び１０６間で流体封止を形成する。
【００９１】
例示的な臓器管理システム１００をシステム上、作動上及び部品上の観点から解説したところで、システム１００の作動を達成するための例示的な制御システム及び方法を次に論じる。より具体的には、図１１は、システム１００の例示的な制御スキームのブロック図を示す。図１を参照して上述したように、システム１００は、システム１００の作動を制御する制御器１５０を含む。図示するように、制御器１５０は以下の６つのサブシステムと相互作動的に接続する：本システム１００を監視及び制御する上で、かつ、心臓１０２の状態を監視する上で操作者を支援する操作者インターフェース１４６；多種のセンサを有し、心臓１０２及び本システム１００に関するデータを得ると共に制御器１５０に該データを運ぶデータ獲得サブシステム１４７；障害許容電力を本システム１００に提供する電力管理サブシステム１４８；制御されたエネルギを、潅流液１０８を暖める加熱器１１０に提供する加熱サブシステム１４９；本システム１００の作動及び心臓１０２に関するデータを記憶し、維持するデータ管理サブシステム１５１；及び、本システム１００を通じた潅流液１０８のポンプ注入を制御するポンプ・サブシステム１５３．本システム１００は単一の制御器１５０に関して概念的に解説されているが、本システム１００の制御を複数の制御器又はプロセッサに分散させてもよいことに留意されたい。例えば、解説されたサブシステムのいずれか又は全ては、専用のプロセッサ／制御器を含んでいてもよい。選択的には、多様なサブシステムの専用のプロセッサ／制御器を中央の制御器／プロセッサに通信及び中継させてもよい。
【００９２】
図１２−１７Ｊは、図１１の多様なサブシステムの相互作動を示す。図１２のブロック図をまず参照すると、データ獲得サブシステム１４７は、本システム１００及び心臓１０２がどのように機能するかに関する情報を得ると共に、本システム１００によるプロセッシング及び使用に向けて制御器１５０にその情報を通信するセンサを含む。図１に関して解説したように、サブシステム１４７のセンサには、限定はしないが、温度センサ１２０、１２２及び１２４；圧力センサ１２６、１２８、及び１３０；流速センサ １３４、１３６及び１３８；酸素付加／ヘマトクリット・センサ１４０；並びに電極１４２及び１４４が含まれる。データ獲得サブシステム１４７は更に：潅流ポンプ・アセンブリ１０６からの一組のHallセンサ３８８及びシャフト・エンコーダ３９０；それぞれ電池３５２ａ−３５２ｃが充分に充電されているかどうかを検出する電池センサ３６２ａ−３６２ｃ；外部ＡＣ電力を利用できるかどうかを検出する外部電力利用可能なセンサ３５４；操作者インターフェースのモジュール電池の充電状態を検出する操作者インターフェース・モジュール電池センサ３７０；及びガス流チャンバ１７６からのガス流を検出するガス圧センサ１３２を含む。本システム１００がデータ獲得サブシステム１４７からの情報をどのように用いるかについてを、それぞれ図１３−１７Ｊに更に詳しく示す加熱１４９、電力管理１４８、ポンプ注入１５３、データ管理１５１、及び操作者インターフェース１４６サブシステムを参照しながら以下に解説する。
【００９３】
加熱サブシステム１４９を図１３のブロック図に示す。更に図１も続けて参照すると、加熱サブシステム１４９は、本システム１００内の潅流液１０８の温度を、二重フィードバック・ループ法を通じて制御する。第一のループ２５１（潅流液温度ループ）では、潅流液温度サーミスタ・センサ１２４が２つの（障害許容）シグナル１２５及び１２７を制御器１５０に提供する。このシグナル１２５及び１２７は、潅流液１０８が加熱器アセンブリ１１０を出るときのその温度を示すものである。制御器１５０は、それぞれ駆動装置２４７及び２４９への駆動シグナル２８５及び２８７を調節する。駆動装置２４７及び２４９は、この制御器１５０からの対応するデジタル・レベルのシグナル２８５及び２８７を、潅流液１０８を操作者の選択した温度範囲内まで加熱するために第一２４６及び第二２４８加熱器を駆動するのに充分な電流レベルを有する、それぞれ加熱器駆動シグナル２８１及び２８３に変換する。潅流液温度１２５及び１２７が操作者の選択した温度範囲未満であることを制御器１５０が検出したことに応答して、それは、それぞれ第一２４６及び第二２４８加熱器に対する駆動シグナル２８１及び２８３を、潅流液１０８を引き続き加熱するのに充分なレベルに設定する。反対に、潅流液温度１２５及び１２７が操作者の選択した温度範囲を超えることを制御器１５０が検出したことに応答して、それは、第一２４６及び第二２４８加熱器に対するそれぞれ駆動シグナル２８１及び２８３を減少させる。潅流液１０８の温度が操作者の選択した温度範囲内であることを検出したことに応答して、制御器１５０は駆動シグナル２８１及び２８３を一定又は実質的に一定なレベルに維持する。
【００９４】
好ましくは、制御器１５０が駆動シグナル２８１及び２８３を実質的に同じ態様で変更するとよい。しかしながら、これが必ずしも当てはまらない場合がある。例えば、各加熱器２４６及び２４８は、特定の電流又は電圧レベルの駆動シグナルに対して異なる応答をしてもよい。このような場合、制御器１５０は、それぞれから同じ温度を得るために、各加熱器２４６及び２４８を僅かに異なるレベルで駆動するかも知れない。ある特徴としては、加熱器２４６及び２４８はそれぞれ関連する較正因数を有するが、この較正因数を制御器１５０は記憶し、特定の駆動シグナルのレベルを決定する際に用いて、特定の加熱器に提供して特定の温度結果を達成しようとする。いくつかの構成では、制御器１５０は、二重センサ１２４のサーミスタのうちの一つをデフォルト・サーミスタに設定し、サーミスタが二つの異なる読み取り値を出した場合にこのデフォルト・サーミスタからの温度読み取り値を用いるであろう。いくつかの構成では、温度読み取り値が所定の範囲内である場合、制御器１５０は２つの読み取り値の高い方を用いる。駆動装置２４７及び２４９は加熱器駆動シグナル２８１及び２８３を、加熱器アセンブリ１１０の対応する駆動リード線２８２ａ及び２８２ｂに適用する。
【００９５】
第二のループ２５３（加熱器温度ループ）では、加熱器温度センサ１２０及び１２２は、それぞれ加熱器２４６及び２４８の温度を示すシグナル１２１及び１２３を制御器１５０に提供する。図示の実施態様では、加熱器２４６及び２４８の温度がそれを超えて上昇することを許されない温度天井が加熱器２４６及び２４８に（例えばデフォルトにより、又は操作者の選択により）確定される。加熱器２４６及び２４８の温度が上昇してこの温度天井に近づくと、センサ１２１及び１２３がこのことを制御器１５０に示し、すると制御器１５０は、加熱器２４６及び２４８への駆動シグナル２８１及び２８３を降下させて、加熱器２４６及び２４８への電力供給を減少又は停止する。このように、潅流液温度センサ１２４からの低温シグナル１２５又は１２７が、制御器１５０に加熱器２４６及び２４８への電力を増加させることができる一方で、高温センサ１２０及び１２２は、加熱器２４６及び２４８が、それらの各加熱器プレート２５０及び２５２が潅流液１０８を損傷するほど熱くなるまで駆動されることはないように確実にするものである。多様な例示的実施態様では、制御器１５０は、潅流液温度を約３２℃乃至約３７℃の間に、又は約３４℃乃至約３６℃の間に維持するように、設定される。更なる実施態様では、制御器１５０は、加熱器プレート２５０及び２５２の最大温度を約３８℃、３９℃、４０℃、４１℃、又は４２℃未満に制限するように設定される。
【００９６】
図示のように、必要に応じ、加熱器２４６及び２４８が許容最大温度に達しつつあることを示す温度センサ１２０及び１２２からの温度読み取り値が、潅流液温度センサ１２４からのいずれの低温シグナルの効果もオーバーライドするように、第二のループ２５３が第一のループ２５１をオーバーライドするように構成される。この観点では、サブシステム１４９は、潅流液１０８の温度が操作者の選択する温度値に達していなくても、加熱器プレート２５０及び２５２の温度が最大許容温度を超えて上昇することがないように確実にするものである。このオーバーライドという特徴は、故障の場合に特に重要である。例えば潅流液温度センサ１２４が両者とも故障した場合、第二のループ２５３が、制御を加熱器温度センサ１２０及び１２２のみに切り換えて温度設定ポイントをより低い値に低下させることにより、加熱器アセンブリ１１０を過熱したり、潅流液１０８を損傷したりしないように制止する。ある特徴では、制御器１５０は、温度制御の動的応答を最適化するために、加熱器２４６及び２４８並びに潅流液１０８からの温度測定値に関連するずれに指定した２つの時間定数を考慮に入れる。
【００９７】
図１４は、本システム１００に障害許容電力を提供する電力管理システム１４８のブロック図を示す。図示のように、本システム１００には、４つ  −  外部ＡＣ電源３５１（例えば 北アメリカでは60 Hz、120 VAC、あるいはヨーロッパでは50Hz、230 VAC）の電源のうちの一つ、あるいは３つの個別の電池３５２ａ−３５２ｃのうちのいずれかから電力供給してもよい。制御器１５０は、ＡＣ電圧３５１をシステム１００が利用できるかどうかを示すＡＣライン電圧利用可能性センサ３５４からデータを受け取る。ＡＣ電圧３５１が利用可能でないことを検出した制御器１５０に応答して、制御器１５０は、電力切換回路系３５６にシグナルを送って、電池３５２ａ−３５２ｃの一つからシステム電力高３５８を提供する。制御器１５０は電池充電センサ３６２ａ−３６２ｃから、利用可能な電池３５２ａ−３５２ｃのうちのどれが最も充分に充電されているかを判断した後、切換網３５６を通じて切換を行ってその電池を作動させる。
【００９８】
反対に、外部ＡＣ電圧３５１が利用可能であることを制御器１５０が検出すると、この利用可能なＡＣ電圧３５１（例えば整流後に）を、システム電力３５８を提供するのに、そして使用者インターフェース・モジュール１４６に電力を提供するのに、電池３５２ａ−３５２ｃのうちの一つ以上を充電するのに、及び／又は、それ自体の内部充電器及び充電制御器を有する使用者インターフェース・モジュール１４６の内部電池３６８を充電するのに、用いるべきかどうかを判断する。利用可能なＡＣ電圧３５１を用いるために、制御器１５０は、切換システム３６４を通じてシグナルを送ることで、ＡＣ電圧３５１を電源３５０に引き込む。電源３５０はＡＣ電圧３５１を受け取ると、システム１００に電力を提供するためにそれをＤＣ電流に変換する。電源３５０は汎用であり、世界中で共通に用いられているいずれの線周波数又は線電圧も操作することができる。例示する実施態様では、更に制御器１５０は、電池センサ３６２ａ−３６２ｃのうちの一つ以上が低電池を示したことに応答して、切換網３６４及び充電回路３６６を通じて電力を適した電池に差し向ける。制御器１５０が低電池シグナルをセンサ３７０から受け取ると、これに応答して更に、又は代替的に、充電用電圧３６７を使用者インターフェース電池３６８に差し向ける。別の特徴としては、電力管理サブシステム１４８は、本システム１００に電力供給する電池を、最も充電されていないものを最初にし、最も充電されている電池を後にとっておく順番で選択していく。もしシステム１００に電力供給するために現在用いられている電池が使用者により取り外された場合は、電力管理サブシステム１４８は、システム１００に引き続き電力供給するために、次に充電の少ない電池に自動的に切り換える。
【００９９】
別の特徴としては、電力管理サブシステム１４８は、ロックアウト機構を利用して、電池３５２ａ−３５２ｃのうちの二つ以上がシステム１００から一度に取り外されてしまうことを防ぐ。一つの電池が取り外されたら、その他の２つがシステム１００内の位置に機械的に固定される。この点では、該システム１４８は、電源３５８が常にシステム１００にとって確実に利用可能であるように支援するレベルの障害許容を提供するものである。
【０１００】
図１１のポンプ注入サブシステム１５３を、図１５及び１６を参照しながら以下に更に詳述することとする。より具体的には、図１５は、例示的なポンプ注入サブシステム１５３を示す概念的なブロック図であり、図１６は、サブシステム１５３によるポンプ出力を示す波形３８５例と同期させた心臓１０２の例示的なECG４１４を示す。図１６に示すECG４１４はＰ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔ、及びＵピークを有する。ポンプ注入サブシステム１５３は、図８Ａ−１０を参照して上に更に詳述したように、ポンプ・インターフェース・アセンブリ３００に相互作動的に接続させた潅流液ポンプ１０６を含む。図１５に示すように、制御器１５０は、駆動シグナル３９９をブラシレス三相ポンプ・モータ３６０にHall Sensorフィードバックを用いて送ることにより、ポンプ注入サブシステム１５３を作動させる。この駆動シグナル３３９により、ポンプ・モータ・シャフト３３７が回転させられることで、ポンプ・スクリュー３４１がポンプ駆動装置３３４及び上及び／下に向かって運動させる。例示する実施態様では、駆動シグナル３３９を制御して、モータ・シャフト３３７の回転方向及び回転速度を変更することで、ポンプ駆動装置３３４を周期的に上下運動させる。この周期的な運動により、潅流液１０８がシステム１００に注入される。
【０１０１】
作用時、制御器１５０は、ポンプ・モータ・シャフト３３７内に一体に配置されたHallセンサ３８８から第一のシグナル３８７を受け取って、モータの巻上げ電流を整流する目的で、ポンプ・モータ・シャフト３３７の位置を示す。制御器１５０は、シャフト・エンコーダ・センサ３９０から、ポンプ・スクリュー３４１の精確な回転位置を示す第二のより分解能の高いシグナル３８９を受け取る。制御器１５０は、現在のモータ整流相位置３８７及び現在の回転位置３８９から、適した駆動シグナル３３９（振幅及び極性の両者）を計算して、モータ・シャフト３３７の必要な回転変化を起こさせて、ポンプ・スクリュー３４１に適した垂直位置変化を起こさせ、所望のポンプ作用を達成する。制御器１５０は、駆動シグナル３３９の振幅を変更することにより、ポンプ速度（即ちポンプ注入サイクルがどれくらい頻回、繰り返されるか）を変え、また回転方向変化を変えることにより、制御器１５０は、ポンピング・ストローク量（例えばポンプ駆動装置３３４が一回のサイクル中にどれほど遠くまで動くかを変えることなどにより）を変えることができる。一般的に言って、周期的なポンピング速度により、潅流液１０８が心臓１０２に提供される拍動速度が調節され、他方（決まった速度では）ポンピング・ストロークにより、心臓１０２に提供される潅流液１０８の量が調節される。
【０１０２】
速度及びストローク量の両者が、心臓１０２に行き来する潅流液の流速に影響し、そして間接的にはその圧力に影響する。図１に関して言及したように、本システムは、三つの流速センサ１３４、１３６及び１３８と、三つの圧力センサ１２６、１２８及び１３０とを含む。図１５に示すように、センサ１３４、１３６、及び１３８は、対応する流速シグナル１３５、１３７及び１３０を制御器１５０に提供する。同様に、センサ１２６、１２８及び１３０は対応する圧力シグナル１２９、１３１及び１３３を制御器１５０に提供する。制御器１５０はこれらのシグナルの全てをフィードバックで利用して、それが潅流ポンプ１０６に提供しているコマンドが、システム１００に対して所望の効果を確実に有するようにする。場合によっては、そして図１７Ａ−１７Ｊを参照して以下に更に詳述するように、制御器１５０は、ある特定の流速又は流体圧力が許容可能な範囲を外れたことを示すシグナルに応答して様々な警報を発生してもよい。加えて、複数のセンサを利用することにより、制御器１５０は、システム１００の機械的な問題（例えば導管の破断）と心臓１０２の生体上の問題とを区別することができる。
【０１０３】
本発明の特徴の一つによれば、ポンプ注入システム１５３を、ポンピング周期の各モーメント中にポンプ駆動装置３３４の位置を制御してポンピング速度及び容量プロファイルを微調整できるように、構成してもよい。すると、ポンプ・システム１５３が潅流液１０８を心臓に所望の拍動パターンで供給できるようになる。ある例示的な実施態様では、シャフト３３７の回転位置がシャフト・エンコーダ３９０により検出され、１回の回転毎に少なくとも約１００増分ずつ、制御器１５０により調節される。別の例示的な実施態様では、シャフト３３７の回転位置はシャフト・エンコーダ３９０により検出され、１回の回転毎に少なくとも約１０００増分ずつ、制御器１５０により調節される。更なる例示的な実施態様では、シャフト３３７の回転位置はシャフト・エンコーダ３９０により検出され、１回の回転毎に少なくとも約２０００増分ずつ、制御器１５０により調節される。ポンプねじ３４１、ひいてはポンプ駆動装置３３４の垂直位置は、ポンプねじ３４１の基準位置に相当するゼロ又は地上位置に当初、較正される。
【０１０４】
例示的な実施態様では、ポンプ・サブシステム１５３の位置上の精確さにより、制御器１５０は潅流液１０８の心臓１０２を通じたポンプ注入を精確に調節することができる。潅流液の拍動性の流れを心臓の自然な速度に同調させるというこの過程を、ここでは、図２、１５、及び１６を引き続き参照しながら解説する「r波同調」と呼ぶ。正常に機能している心臓は拡張期及び収縮期という２相の拍出周期を有する。「休止期」としても知られる拡張期では心臓の心房１５７及び１５２は収縮することで、心房１５７及び１５２の間、そして心室１５４及び１５６の間で弁が開いて血流が心室１５４及び１５６に流入して負荷を加える。収縮期では、負荷を加えられた心室が血液を噴出し、心房１５７及び１５２が開放して血液で満たされる。この過程の間、心臓１０２の周期的拡張及び収縮は、心臓の図１６の４１４に示す心室のＥＣＧ波形をグラフにすることで表すことができる。図１６は、サブシステム１５３によるポンピング出力を表した例示的な波３８５と同調させた該ＥＣＧ波形４１４を示す。
【０１０５】
ポンピング・サブシステム１５３は、潅流液１０８の心臓１０２への送達が最も有利な時点で起きるような時点で最大出力を提供するように構成される。図示の実施態様では、ポンピング・サブシステム１５３は、逆行モードにおいては、最大ポンプ出力３８２が、図１６に示すＳピーク後に始まると共に左心室１５６が大動脈１５８を通じて潅流液１０８を噴出し終える時点である心臓の拡張期中に起きるように、潅流液１０８を心臓１０２にポンプ注入するように構成される。このようにポンプ出力をタイミング調整することにより、使用者は、大動脈１５８を通じた冠状静脈洞１５５への潅流液１０８の注入を最大にすることができる。タイミング調節されたポンプ注入は、時点３８２よりも前の時点であると共に、心臓のr波パルス３８０のピークと心室収縮期間の中間点とに相当する波３８５上の時点３７７でポンプ注入を開始することにより、このようなタイミング調整されたポンプ注入が達成される。時点３７７は、シグナルを制御器１５０から提供して流体をポンピングする時点と、ポンピングされた潅流液１０８を心臓１０２に実際に送達する時点との時間差を見越すように選択される。別の例では、心臓の左側が満たされて潅流液を（図２４Ａを参照して更に詳述するように）噴出する正常流モードでは、制御器１５０は、ポンピング・サブシステム１５３をr波３８０後のある固定された時点でポンピングを開始させるように同調させることで、左心房１５２の自然な充填周期に合致するようにする。この同調を、システム１００の作動ソフトウェア中の予めプログラムされたルーチンを通じてオペレータが調節及び微調整するようにしても、及び／又は、図１７Ａ−１７Ｊを参照して下に更に詳述するように、使用者インターフェースディスプレイ・エリア４１０の制御を手動で操作することにより、調節及び微調整するようにしても、よい。
【０１０６】
ポンプ出力を同調させるために、制御器１５０は、いつ心臓のr波パルス３８０が起きてＥＣＧ４１４中の適当な時点でポンプにポンプ送達させるかを予測する。この予測を行うために、制御器１５０は、それぞれ電極１４２及び１４４から提供される電気シグナル３７９及び３８１から、長さの多様なr波パルス３８０を測定する。制御器１５０はこれらのパルスから、ある一つのパルス３８０から次のものまでに経過する時間を追跡すると共に、この情報を用いて、２つの連続したr波パルスを分けている時間長の移動平均を計算する。制御器１５０は、この情報から、２つの連続したr波パルスを分けている平均時間を前のr波３８０の時点に加算することにより、次のr波の時点を予測する（そして、最適な出力送達を達成するためには、予測されたr波前の、又は、予測されたr波後の、いつにポンピングを開始すべきかを決定する）。このR波間の分離時間の移動平均に基づき、制御器１５０は、図１６の矢印３８３で示すように、ＥＣＧ４１４に沿った左又は右側への波３８５の移動に反映される、次のr波に応じたポンプ出力時点を調節する選択肢を有する。このように、波３８５を調節すると、使用者はポンプ１０６による出力のタイミングを調節及びカスタマイズすることで、心臓の充填を最適化することができる。加えて、ポンプ１０６を調節してポンプ・ストローク量を増減させることで、ポンプ１０６により提供される潅流液１０８の量を最適化してもよく、またこれを、r波の同調と協調させて行っても、又はr波の同調から独立に行ってもよい。
【０１０７】
サブシステム１５３は具体的にはr波周期３８５と同調するが、これは必ずしもそうでなくともよいことに留意されたい。代替的な実施態様では、サブシステム１５３を、特定のチャンバ又は容器内への又はチャンバ又は容器外への液圧を含め、利用可能であればいずれの心臓特性と同調させてポンピングさせてもよい。更に、サブシステム１５３を、周期的でも、周期的でなくてもよいが、いずれの任意のパターンでポンピングするようにプログラムしてもよい。
【０１０８】
再度図１１を参照すると、データ管理サブシステム１５１は、種々の他のサブシステムからデータ及びシステム情報を受け取って保存する。操作者の希望に応じて、このデータ及び他の情報を携帯用記憶装置にダウンロードしてデータベース内に構成してもよい。保存されたデータ及び情報には、操作者がアクセスすることができ、操作者インターフェース・サブシステム１４６を通じて表示させることができる。
【０１０９】
操作者インターフェース・サブシステム１４６に戻ると、図１７Ａ−１７Ｊは、操作者インターフェース・サブシステム１４６の多様な表示スクリーン例を示す。図１７Ａ−１７Ｊの表示スクリーンにより、操作者は、システム１００から情報を受け取り、システム１００に命令を提供することができる。図１７Ａは、本発明のある例示的な実施態様によるトップ・レベルの「ホームページ」表示スクリーン４００を示す。操作者は、この表示スクリーン４００から、データ獲得サブシステム１４７から利用可能なデータの全てにアクセスすることができ、また、制御器１５０にいずれの所望の命令も提供することができる。図１７Ｂ−１７Ｊを参照して更に詳述するように、図１７Ａの表示スクリーン４００により、更に操作者は、情報を得たり、命令を提供したり、 操作者の選択可能なパラメータを設定したりするために、より詳細な表示スクリーンにアクセスすることもできる。
【０１１０】
図１を引き続き参照すると、表示スクリーン４００は、システム１００の作動に関連する数多くの数値及び地理上の指標を示す表示区域４０２を含む。具体的には、表示区域４０２は、臓器チャンバ・アセンブリ１０４上の大動脈インターフェース１６２を出る潅流液１０８の大動脈出力圧（AOP）４０４の数値読み取り値と、大動脈液圧（AOP）４０４の波形図４０６と、液圧４０４が高すぎるか、又は低すぎるかを示すAOPアラーム画像４０８（アラーム４０８は図１７Ａでは「オフ」で示されている）とを含む。表示スクリーン４００は、心臓１０２が拍動している速度の数値指標４１２と、心臓１０２のＥＣＧ４１４と、心臓速度（ＨＲ）４１２が操作者設定閾値を超えているか、又は下回っているかを示す心臓速度（ＨＲ）アラーム画像４１６と、プライミング時間（図２０を参照して下に更に詳述する）を含め、システム１００がどのくらい長く作動しているかを示すタイム・ログと４１８とを有する表示区域４１０も含む。数値表示４１９は、システム１００が心臓１０２をそれまでに心臓１０２を支援した時間を示す。指示器アラーム４１３は、操作者が予め設定した時間を越えた場合にこれを指し示す。
【０１１１】
表示スクリーン３００は、数多くの付加的な表示区域４２０、４２４、４３２、４３８、４４４、４５０、４５６、４６０、４６２、４６６、４７２、４８０、及び４８２を含む。表示区域４２０は、肺動脈圧（PAP）４２２の数値読み取り値を示す。PAP４２２は、圧力センサ１３０で測定された、心臓の肺動脈１６４から流れる潅流液１０８の圧力の指標である。更に表示区域４２０は、PAP４２２が操作者の予め設定した範囲の外にあるときにシグナルを出すPAPアラーム・インジケータ４２４も提供する。表示区域４２６は潅流液１０８が加熱器１１０を出るときのその温度（Temp）４２８を示す。表示区域４２６も、Temp４２８が操作者の予め設定した範囲の外にあるときに応答してシグナルを出すTempアラーム・インジケータ４３０を含む。操作者の予め設定する範囲の上限を４２７に示す。表示区域４３２は、潅流液１０８のヘマトクリット（HCT）４３４の数値読み取り値と、このHCT４３４が操作者の予め設定した閾値を下回ったときに操作者にシグナルを送るHCTアラーム・インジケータ４３６とを示す。表示区域４３８は、潅流液１０８の酸素飽和度（SvO2）４４０を示す。更に表示区域４３８は、潅流液１０８のSvO2４４０が操作者の予め設定した閾値を下回ったときにそれを示すSvO2アラーム４４２も含む。表示区域４４４は、潅流液１０８が大動脈１５８を流れ出すときのその大動脈出力流速 (AOF)４４６を示す。 AOF４４６は、流速センサ１３４により測定される。AOFアラーム４４８は、流速４４６が操作者の予め設定した範囲の外にあるかどうかを示す。表示区域４５０は臓器チャンバ流速（CF）４５２を示す。CF４５２は、流速センサ１３６で測定された、潅流液１０８が臓器チャンバ１０４を出るときの流速の指標である。更に表示区域４５０も、操作者の予め設定した範囲の外にCF４５４があるときにこれに応答してシグナルを出すCFアラーム４５４を含む。表示区域４５６はメモリ・カードへのファイル移送が発生中であることを示すグラフィック４５８を含む。
【０１１２】
表示区域４６０は、乾電池３５２ａ−３５２ｃ（図１４を参照して上述する）のそれぞれがどれくらい充電されているかの程度のグラフィック表示４５９を示す。表示区域４６０は更に、乾電池３５２ａ−３５２ｃが現在の作動モードでシステム１００を引き続き作動させられる残りの時間量の数値指標４６１も提供する。表示区域４６２は、操作者インターフェース・モジュール１４６が無線４６４モードで作動しているかどうかを、操作者インターフェース・モジュール１４６とシステム１００の残りの部分との間の無線接続の強度のグラフィック表示４６３と共に明らかにする。更に表示区域４６２は、操作者インターフェース・モジュール電池３６８（図１４を参照して上に解説した）に残っている充電のグラフィック指標４６７と、操作者インターフェース・モジュール乾電池３６８が無線作動モードでそれを支援することのできる残りの時間量の数値指標４６５とを提供する。表示区域４６６は、ガス流チャンバ１７６からの酸素の流速４６８を示す。更にそれは、搭載酸素タンクがどれくらい満タンであるかのグラフィック指標４６９、及び、搭載酸素タンクが空になるまでの残りの時間量の数値指標４７０も提供する。表示区域４７２は、心臓１０２の心拍数と、心臓１０２がシステム１００にカニューレ挿入されている時間量４７６とを示す。 この領域は上述した領域４１９の重複である。表示区域４８０及び４８２は、システム１００の作動をそれぞれ現在時間及び日付を示す。
【０１１３】
操作者インターフェース１４６上で、図１８Ａに示すダイアル６２６などのダイアル（又はマウス、又は他の制御装置）を作動させると、図１７Ｂの表示スクリーン４０１に示すものなど、構成メニュー４８４が開く。図示のように、構成メニュー４８４にアクセスすると表示区域４０２及び４１０が覆われるため、これらはその後、圧力４０６及び心拍４１４のグラフィック表示を示さず、重要なアルファ／／数値情報を表示し続ける。更に図示のように、他の表示区域はすべて、変化のないままである。これにより操作者は、重要な情報の観察を続けながら、システム１００の作動を調節することができる。ある特徴としては、構成メニュー４８４により、操作者は、システム１００にとって好ましい作動上のパラメータを予めプログラムすることができる。表示スクリーン４０１を用いると、操作者は、領域４８８及び４９０を選択することにより、それぞれ作動モード及び拡張（又は逆行）モード・アラームを監視／編集することができる。操作者は領域４９２及び４９４を選択することにより、特定のＥＣＧ及びＬＡＰグラフィック選択肢を設定することができる。更に、操作者は領域４９６及び４９８を選択することにより、それぞれ酸素流速及び潅流液温度を設定することができる。領域５００を選択すると、操作者は時間及び日付を設定できるようになるが、領域５０２を選択すると、操作者は情報を表示する原語を選択することができる。表示領域４８４の一番下では、操作者は、表示スクリーン４００に戻る５０４、作動上の設定値になされたいずれかの変更をキャンセルする５０６、変更を新しいデフォルトとして保存する５０８、あるいは作動上の設定値を工場デフォルト値に再設定する５１０、といった選択肢を有する。
【０１１４】
図１７Ｃ−１７Ｄを参照すると、監視／編集作業モード・アラーム領域４８８を選択すると、図１７Ｄの作業モード・アラーム・ダイアローグ５１２が、図１７Ｃの表示領域４８４内で開く。この作業モード・ダイアローグ５１２は、正常流モード（図１及び３を参照して上述）に関係するパラメータを表示するものであり、正常流モード・アラームのそれぞれについて数値上の閾値を設定するための領域を含む。より具体的には、ダイアローグ５１２は、CFアラーム領域５１４；PAP アラーム領域５１６；AOPアラーム領域５１８；LAP アラーム領域５２０；潅流液Tempアラーム領域５２４；SvO2 アラーム領域５２６；HCTアラーム領域５２８；及びHRアラーム領域５３０を含む。特定のアラーム領域を選択し、上向き５３２及び／又は下向き５３４の矢印を作動させることにより、操作者は、該アラームのそれぞれに関係するパラメータのそれぞれについて、許容できる上限及び／又は下限閾値を調節することができる。ダイアログ５１２は、更に、そのそれぞれが特定の正常流モード・アラームに関係するアラーム・グラフィック５３６ａ−５３６ｉを含む。操作者は、関連するアラーム・グラフィック５３６ａ−５３６ｉを選択することにより、上記の正常流モード・アラームのいずかを動作可能／動作不可にすることができる。ダイアローグ５１２を用いてなされたいずれの変更も、図１７Ａの表示スクリーン４００の対応する領域に反映される。
【０１１５】
図１７Ａ、１７Ｂ及び１７Ｅを参照すると、監視／編集非作動モード・アラーム領域４９０を選択すると、図１７Ｅの休止モード・アラーム・ダイアローグ５３８が図１７Ｃの表示領域４８４内に開く。休止モード・ダイアローグ５３８は、（図１及び４を参照して上述する）逆行流モードに関連するパラメータを表示し、逆行流モード・アラームのそれぞれについて数値閾値を設定するための領域を含む。例示の実施態様によれば、正常及び逆行流モードに利用可能なアラームは同様であるが、必ずしも同じでなくともよい。更に、これらが同じ場合でも、閾値は異なっていてもよい。従って、本発明では、操作者は、作動流モードのそれぞれについて異なるアラーム及び／又は異なる閾値を選択することができる。より具体的には、ダイアローグ５３８は、 CFアラーム領域５４０；PAPアラーム領域５４２；AOF アラーム領域５４４；AOP アラーム領域５４６；LAP アラーム領域５４８；潅流液Tempアラーム領域５５０；SvO2 アラーム領域５５２；HCTアラーム領域５５６；及びHRアラーム領域５５８を含む。特定のアラーム領域を選択し、上向き５６０及び／又は下向き５６２矢印を作動させることにより、操作者は、アラームのそれぞれに関連するパラメータのそれぞれについて、許容できる数値上の上限及び／又は下限閾値を調節することができる。ダイアローグ５３８はまた、そのそれぞれが特定の正常流モード・アラームに関連するアラーム・グラフィック５６４ａ−５６４ｉも含む。操作者は関連するアラーム・グラフィック５６４ａ−５６４ｉを選択することにより、上記の正常流モード・アラームのいずれかを動作可能／動作不可にすることができる。ダイアローグ５１２の場合と同様に、ダイアローグ５３８を用いてなされたいずれの変更も、図１７Ａの表示スクリーン４００中の対応する領域に反映される。ある例では、液流モードの変更時に、ある特定の液流モードについて数組のアラーム限界同士の間で自動的に切り換えられるようにシステム１００を構成してもよい。
【０１１６】
図１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｆ及び１７Ｇを参照すると、操作者インターフェース１４６は、種々のパラメータを調節するためのグラフィック機構も提供するものである。例えば図１６を参照して上述したように、使用者表示区域４０２の利点の一つは、操作者が、サブシステム１５３のポンピングを観察（及び調節）できるようにする点である。表示区域４１０は、心臓１０２のＥＣＧ波形４１４を明らかにし、ディスプレイ４０２は、波形４０６中に、大動脈を流れる流体の圧力を示す。これら２つのディスプレイで、操作者は、心臓のＥＣＧ４１４に対するポンピング・プロファイルの効果を観察することができるため、使用者は、ポンピング・サブシステム１５３のストローク量を調節したり、ポンピング中のサブシステム１５３の速度（ひいてはシステム１００を通じてポンピングされる潅流液１０８の流速）を調節したり、サブシステムの始動を手動で促がす又は時点を調節したりる（例えばr波３８０とポンピング・サイクルの開始との間に一定の遅れを課すなどにより）、あるいは、心臓が逆行又は正常モードのいずれで潅流されているかに従って心臓を正しく充填するために必要な場合には、心臓のＥＣＧ波形４１４に沿って所定の時点でポンピングするようにポンピング・サブシステム１５３を自動的にプログラムしたりすることができる。これらのポンピングの調節は、操作者インターフェース１４６の多様なグラフィック・フレームを用いて行えよう。例を挙げると、表示スクリーン４０１の表示領域４８４に位置するＥＣＧグラフィック・フレーム選択肢４９２を操作者が選択すると、これに応答して操作者インターフェース１４６が図１７Ｆのダイアローグ５６８を表示する。ダイアローグ５６８はＥＣＧ４１４のグラフィック表示５７２をカーソル５７０と併せて示す。カーソル５７０の位置は、ポンピング・サブシステム１５３が心臓１０２のＥＣＧ４１４に対して出力ポンピング・ストロークを開始するであろう点（即ち、ポンピング周期のうちで、ポンプ・モータ１０６が潅流液１０８を心臓１０２に向かって押す部分）を示す。操作者インターフェース１４６上の機械的ノブ６２６（図１８Ａ及び１８Ｂに示す） を回転させることにより、操作者はカーソル５７０の位置を移動させて、ポンピング・サブシステム１５３が、r波パルス３８０に対して出力ポンピング・ストロークを開始するであろう時を調節する。図１５及び１６を参照しながら上述したように、ポンピング・サブシステム１５３は、ＥＣＧセンサ１４２及び１４４からr波シグナル３８０を受け取る。ポンピング・サブシステム１５３はr波シグナル３８０を、カーソル５７０からのポンピング調節情報と併せて用いて、潅流液のポンピングを心臓１０２の拍動と同調させる。別の例では、操作者がポンプ調節ボタン６２５を押したことに応答して操作者インターフェース１４６が図１７Ｇのダイアローグ５７４を表示する。このダイアローグ５７４から、操作者はポインタ５７６を選択し、ノブ６２６を回転させて、ポンプ・モータ１０６の電源を入れたり、切ったりすることができる。更に、操作者は、棒グラフィック５７８を選択し、ノブ６２６を回転させて、リットル／分で表示される、ポンピングされる潅流液量を調節す���ことができる。
【０１１７】
更に操作者インターフェース１４６は複数の警告／リマインダ・メッセージも提供する。例を挙げると、図１７Ｈでは、操作者インターフェース１４６は、操作者にＡＣ電源に接続して乾電池を充電することを思い出させるメッセージを表示する。このメッセージは、例えば低電池状態が近いことを制御器１５０が検出した場合にこれに応答して現れる。操作者インターフェース１４６は、図１７Ｉのメッセージを表示することで、使用者がスタンバイ・モードに入りたいことを確認したり、システム１００の特定の使用に関する情報をダウンロード及び保存するために磁気又は光ディスク、携帯ディスク・ドライブ、フラッシュ・メモリ・カード又は他の適した記憶装置などの携帯用記憶装置を挿入するよう操作者に思い出させたりする。操作者インターフェース１４６は、判別可能な障害が発生した場合にこれに応答して図１７Ｊのエラー・メッセージなどのエラー・メッセージを示す。図１７Ｊのエラー・メッセージは、例えば障害を診断及び／又は修復する際に修理技術者の助けとなるエラー情報５８０などを含む。
【０１１８】
システム１００の例示的な制御システム及び作動を行わせるための方法を解説したところで、システム１００の機械的な特徴例を、頓用使い捨てモジュール６３４及び多重使用モジュール６５０装置との間の構成部品の例示的分割と併せて論じる。より具体的には、図１８Ａ−１８Ｂは、本発明のある例示的な実施態様による、図１のシステムの機械システム設計６００を示す。図示のように、例示のシステム設計６００は筐体６０２及びカート６０４を含む。筐体６０２は、概念的には上側６０２ａ及び下側６０２ｂ筐体部分に分かれ、前方６０６ａ、後方６０６ｂ、左側６０６ｃ、及び右側６０６ｄ側面を含む。カート６０４は、システム６００を場所間で移動させるためのプラットホーム６０８及び車輪６１０ａ−６０１ｄを含む。ラッチ６０３は筐体６０２をカート６０４に固定する。携帯性を更に支援するように、システム６００は、筐体６０２の左側側面６０６ｃの上側部分６０２ａにヒンジで取り付けられたハンドル６１０を、筐体６０２の左側６０６ｃ及び右側６０６ｄ側面の下側部分６０２ｂに取り付けられた、２つの固定的に取り付けられたハンドル６１２ａ及び６１２ｂと併せて含む。
【０１１９】
筐体６０２は、更に、取り外し可能なトップ上面６１４、並びに、上側パネル６１３と、下側パネル６１７にヒンジ６１６ａ及び６１６ｂによりヒンジ付けされた中間パネル６１６とを有する前方パネル６１５を更に含む。上面６１４は取り外しの助けとなるハンドル６１４ａ及び６１４ｂを含む。図示の実施態様では、上側パネル６１３は、上面６１４を取り外すとパネル６１３も外れるように、上面６１４にねじで取り付けられるか、ボルトで取り付けられるか、あるいは他の方法で接続される。
【０１２０】
図１８Ａに示すように、システム６００は、ＡＣ電源ケーブル６１８を、この電源ケーブル６１８を固定するためのフレーム６２０と併せて、筐体６０２の左側側面６０６ｃの下側部分６０２ｂ上に両者とも配置された状態で、含む。やはり左側側面６０２ｃの下側部分６０２ｂに配置されたソフトウェア・リセット・スイッチ６２２により、操作者は、システム・ソフトウェア及び電子部品を再スタートさせることができる。
【０１２１】
図１８Ａ及び１８Ｂに示すように、システム設計６００は、操作者インターフェース・モジュール１４６を、この操作者インターフェース・モジュール１４６を保持するための受け台６２３と併せて含む。操作者インターフェース・モジュール１４６は、例としては図１７Ａ−１７Ｊの表示スクリーンのような、操作者に情報を示すためのディスプレイ６２４を含む。上述したように、操作者インターフェース・モジュール１４６は、多様なパラメータを選択するための回転可能かつ押圧可能なノブ６２６と、図１７Ａ−１７Ｊの表示スクリーンとを含む。ノブ６２６は、更に、システム１００の自動制御用のパラメータを設定したり、システム１００の作動を手動制御したりするためにも用いられよう。例えばノブ６２６は、ガス流速などの潅流液流速を増すような指示を制御器１５０に提供するために用いられよう。更に図１、１４及び１７Ａ−１７Ｊに関して上に論じたように、操作者インターフェース・モジュール１４６はそれ自身の乾電池３６８を含んでいてもよく、受け台６２３から外して無線モードで用いられるようにしてもよい。受け台６２３内にあるときは、電源との接続により、操作者インターフェース・モジュール１４６を充電することができる。図示のように、操作者インターフェース・モジュールは、更に、ポンプを制御したり、アラームを停止又は動作不可にしたり、スタンバイ・モードに入る又は出たり、ＥＣＧ同調モードに入る又は調節したり、臓器管理の間に得られるデータの表示を開始する潅流時計を始動させたりするための制御ボタン６２５も含む。
【０１２２】
図１８Ｂに示すように、図示のシステム設計６００は、両者とも筐体６０２の右側側面６０６ｄの下側部分６０２ｂ上に配置された乾電池区画６２８及び酸素タンク・ベイ６３０を更に含む。図示のように、乾電池区画６２８は、図１４を参照した上述した三つのシステム乾電池３５２ａ−３５２ｃを収容する。ある特徴としては、乾電池区画６２６は、三つの乾電池係止部６３２ａ−６３２ｃを含む。図１４を参照して上述したように、過電池係止部６３２ａ−６３２ｃは、三つの乾電池３５２ａ−３５２ｃのうちの一個のみがいずれかの時点で取り外せるように機械的に相互作動する。
【０１２３】
使い捨てモジュール６３４及び多重使用ユニット６５０は、耐久性があるが軽量である材料から構成される。いくつかの例示的な実施態様では、ポリカーボネート・プラスチックを用いて、ユニット６３４及び６５０の部品のうちの一つ以上を形成する。更に重量を減らすために、シャシ６３５及び多重使用モジュール・シャシ６０２は、例えばカーボン・ファイバ・エポキシ複合材、ポリカーボネートABS-プラスチック混合材、ガラス繊維強化ナイロン、アセタール、単独ＡＢＳ、アルミニウム又はマグネシウムなどの軽量材料から形成される。ある例示的な実施態様では、システム１００全体の重量は、多重使用モジュール、心臓、乾電池、ガス・タンク、並びにプライミング、栄養分、保存剤及び潅流液を含め約８５ポンド未満であり、このような部分を除くと約５０ポンド未満である。別の例示的な実施態様では、使い捨てモジュール６３４の重量は、いずれの溶液をも除くと約１２ポンド未満である。更なる例示的な実施態様では、全ての流体、乾電池３５２ａ−３５２ｃ並びに酸素共有分１７２を除いた多重使用モジュール６５０は、約５０ポンド未満の重さである。
【０１２４】
図１９Ａ−１９Ｃを引き続き参照すると、本発明のある例示的な実施態様による、上面６１４及び上側前方パネル６１３を取り除き、前方中間パネル６１６を開放した状態で、図１８Ａ及び１８Ｂのシステム設計６００の多様な図面が示されている。図１９Ａ−１９Ｃを参照すると、システム１００は、頓用使い捨てモジュール６３４（図２４Ａ−２４Ｃを参照して下に示し、詳述する）及び多重使用モジュール６５０（図２０では頓用モジュールなしで示す）として構成される。下に更に詳しく論じるように、例示的な実施態様の一つの特徴としては、システム１００のうちの血液接触部品のすべては頓用使い捨てモジュール６３４に含まれているため、使用後、頓用モジュール６３４全体を廃棄し、大変な短時間で再度の使用に向けて新しいモジュール６３４を設置することができ、システム１００を入手することができる。
【０１２５】
ある例示的な実施態様では、頓用モジュール６３４は、頓用モジュール６３４の部品の全てを支持するためのシャシ６３５を含む。図２４Ａ−２５Ｃを参照して更に詳述するように、頓用モジュール６３４の部品は、図５Ａ−５Ｆを参照して上に詳述した臓器チャンバ・アセンブリ１０４と、潅流液レザバ１６０と、酸素付加器１１４と、潅流液ポンプ・インターフェース３００と、多様な流体流導管のすべてと、周辺観察部品６３３とを含む。
【０１２６】
図１９Ａ−２０Ａに示すように、上面６１４を取り外し、前方パネル６１６を開くと、操作者は使い捨て６３４及び多重使用６５０モジュールの部品の多くに容易にアクセスすることができる。例えば操作者は、栄養分サブシステム１１５の栄養分１１６及び保存剤１１８供給供給分を設置し、取り外し、そしてそのレベルを観察できよう。更に操作者は、栄養分１１６及び保存剤１１８注入ポンプ１８２の作動を制御できよう。操作者は、心臓１０２などの臓器を臓器チャンバ・アセンブリ１０４にカニューレ挿入できよう。図２１Ａ−２１Ｃを参照して下に詳述するように、この構成は更に、頓用モジュール６３４の多重使用モジュール６５０への着脱のための充分なアクセスを操作者に提供するものである。
【０１２７】
図２０Ａは、頓用モジュール６３４を外した状態の多重使用モジュール６５０の前方斜視図を示す。図示のように、多重使用モジュール６５０は：カーと６０４；それに外部から取り付けられる部品のすべてと、その内部に含有されるものと一緒の筐体６０２の下側部分６０２ｂ（図２１Ａ−２１Ｃ及び２３Ａ−２３Ｃを参照して更に更に詳述する）；筐体６０２の上側部分６０２ａ、並びに、上部カバー６１４、ハンドル６１０、６１２ａ、及び６１２ｂ、及び前方パネル６１６を含め、それに外部から取り付けられる部品のすべて；操作者インターフェース・モジュール１４６；並びに潅流液ポンプ・モータ・アセンブリ１０６を含む。図２１Ａ−２１Ｃを参照して下に詳述するように、多重使用モジュール６５０は、更に、頓用モジュール５３４を受け取り、また定位置に係止するためのブラケット・アセンブリ６３８も含む。
【０１２８】
図２０Ａに示し、そして図２２Ａ−２２Ｃを参照して下に更に詳述するように、多重使用モジュール６５０は、更に、使い捨てモジュール６３４の前方端部の回路盤（図２４Ｄに６３７で示す）とインターフェースするための前方端部インターフェース回路盤６３６も含む。やはり図２２Ａ−２２Ｃを参照して詳述するように、多重使用モジュール６５０と使い捨てモジュール６３４との間の電力及び駆動シグナルの接続は、それぞれ前方端部インターフェース回路盤６３６及び前方端部回路盤６３７上の対応する電子機械的コネクタ６４０及び６４７を介してなされる。例を挙げると、前方端部回路盤６３７は、使い捨てモジュール６３４用の電力を前方端部インターフェース回路盤６３６から電子機械的コネクタ６４０及び６４７を介して受け取る。前方端部回路盤６３７は更に、多様な部品（例えば加熱器アセンブリ１１０、及び酸素付加器１１４）の駆動シグナルを制御器１５０から前方端部インターフェース回路盤６３６並びに電子機械的コネクタ６４０及び６４７を介して受け取る。前方端部回路盤６３７及び前方端部インターフェース回路盤は制御及びデータシグナルを（例えば制御器及び使い捨てモジュール１３４間で）光コネクタ（図２２Ｂに６４８で示す）を利用して交換する。図２２Ａ−２２Ｆを参照して詳述するように、前方端部６３７及び前方端部インターフェース６３６回路盤間で用いられるコネクタの構成により、それぞれ頓用及び多重使用モジュール６３４及び６５０間の重要な電力及びデータの相互接続が、臓器輸送中に遭遇するかも知れないでこぼこ道の上の移動でも各日に作動し続けることができる。
【０１２９】
図２０Ａに示すように、別の特徴としては、筐体６０２の上側部分６０２ａは、不慮に漏れ出しかねないいずれかの潅流液１０８及び／又は栄養分１１６及び／又は保存剤１１８溶液を捕獲するように構成された流体密な桶６５２を含む。桶６５２は、更に、漏れた潅流液１０８又は溶液１１６／１１８が筐体６０２の下側部分６０２ｂ内に至らないように妨げるものでもある。この方法で、桶６５２は、いずれかのこのような漏れた潅流液１０８又は溶液１１６／１１８からシステム１００の電子部品を遮っている。遮られる部品には、例えば図２３Ｃ及び２３Ｄを参照しつつ下に更に図示及び詳述する配電盤７２０がある。桶６５２は、潅流液ポンプ１０６上方に延び、いずれかの不慮で漏れた流体から潅流液ポンプ１０６を遮る部分６５８を含む。別の特徴としては、桶６５２は、いずれかの時点でシステム１００内に収容された潅流液１０８（維持溶液１１６／１１８を含む）の体積全体に適合する大きさにされている。
【０１３０】
やはり図２０Ｂを参照すると、例示する実施態様の更なる特徴としては、桶６５２のポンプ・カバー部分６５８の外側側面６５９はスロット６６０を含む。図２１Ａ−２１Ｃ及び２４Ａを参照しつつ更に下に詳述するように、スロット６６０は、頓用モジュール６３４を多重使用モジュール６５０内に設置しているときには頓用モジュール６３４の突起部６６２に係合する。
【０１３１】
頓用モジュール６３４の多重使用モジュール６５０への設置に目を向けると、図２１Ａは、頓用モジュール６３４を受け取り、頓用モジュール６３４を受容し、頓用モジュール６３４を定位置に係止するために、多重使用モジュール６５０上に配置された上記のブラケット・アセンブリ６３８の詳細な図面を示す。図２１Ｂは、ブラケット・アセンブリ６３８上の多重使用モジュール６５０内に設置された頓用モジュール６３４の側方斜視図を示し、そして図２１Ｃは、多重使用モジュール６５０内に設置された頓用モジュール６３４の側面図を示す。図２１Ａ及び２１Ｂを参照すると、ブラケット・アセンブリ６３８は、上側筐体部分６０２ａの後方パネル６５４の内側側面に、それぞれ取付用穴６４４ａ−６４４ｄを介して取り付けられる２つの取付用ブラケット６４２ａ及び６４２ｂを含む。横棒６４１が前記の取付用ブラケット６４２ａ及び６４２ｂ間に延び、回転可能にこれらに取り付けられる。係止アーム６４３及び６４５が互いに距離を置き、横棒６４１から半径方向に延びる。各係止アーム６４３及び６４５はそれぞれ下向きに延びる係止突起部６４３ａ及び６４５ｂを含む。レバー６３９が横棒６４１に取り付けられ、また横棒６４１から半径方向上向きに延びる。レバー６３９を矢印６５１の方向に作動させると、係止アーム６４３及び６４５が、筐体６０２の背面６０６ｂに向かって回転する。レバー６３９を矢印６５３の方向に作動させると、係止アーム６４３及び６４５が、筐体６０２の前面６０６ａに向かって回転する。
【０１３２】
図１０を参照して上述したように、潅流ポンプ・インターフェース・アセンブリ３００は、４つの突出する熱かしめ点３２１ａ−３２１ｄを含む。図２４Ａに示すように、組立て中、突起部３２１ａ−３２１ｄを対応する孔６５７ａ−６５７ｄに整列させ、この孔６５７ａ−６５７ｄを通じて突起部３２１ａ−３２１ｄに熱かしめすることで、ポンプ・インターフェース・アセンブリ３００の外側側面３０４を頓用モジュールシャシ６３５のＣ型ブラケット６５６に不動的に取り付ける。
【０１３３】
図１０、２０Ｂ、２１Ａ、２１Ｂ及び２４Ａを参照すると、設置中、一番目の段階では、頓用モジュール６３４を前方に向かって傾けながら（図２１Ｂに示す）、頓用モジュール６３４を多重使用モジュール６５０内に降下させる。この過程で図２４Ａの突起部６６２が図２０Ｂのスロット６６０内に摺動する。図１０に示すように、これにより更に、ポンプ・インターフェース・アセンブリ３００のフランジ３２８が、潅流ポンプ・アセンブリ１０６のドッキング・ポート３４２内に配置され、そしてポンプ・インターフェース・アセンブリ３００の先細りになった突起部３２３ａ−及び３２３ｂが、ポンプ・アセンブリ・ブラケット３４６の特徴３４４ａ及び３４４ｂのうちの対応する一つの時計方向の側面上に配置される。二番目のステップでは、頓用モジュール６３４を、頓用モジュール・シャシ６３５の係止アーム受け台６７２及び６７４が、ばねで荷重を受けたロッキング・アーム６３８の突起部６４３及び６４５に係合してこの突起部６４３及び６４５に係合するまで後方に回転させて、係止突起部６４３ａ及び６４５ａが係止アーム受け台６７２及び６７４の高さの邪魔にならなくなるまで突起部６４３及び６４５を上に向かって（方向６５１）回転させると、この時点で、ばねにより係止アーム６３８が下に向かって（方向６５３）回転させられて、係止突起部６４３ａ及び６４５ａが使い捨てモジュール・シャシ６３５の係止アーム受け台６７２及ぶ６７４に解放可能に係止できるようになる。この運動により、図２４Ａの使い捨てモジュール・シャシ突起部６６２の湾曲表面６６８が回転させられて、図２０Ｂの桶スロット６６０の平らな側面６７０に係合する。レバー６３９は、頓用モジュール６３５を解放する際に係止アーム６３８を上に向かって（方向６５１）回転させるために用いることができる。
【０１３４】
図１０に示すように、更にこの運動により、ポンプ・インターフェース・アセンブリ３００がポンプ・アセンブリ１０６に対して反時計方向に回転させられて、フランジ３２８をドッキング・ポート３４２のスロット３３２内に摺動させ、と同時に、先細りになった突起部３２３ａ及び３２３ｂを各ブラケット特徴３４４ａ及び３４４ｂの下方に摺動させる。先細りになった突起部３２３ａ及び３２３ｂが各ブラケット特徴３４４ａ及び３４４ｂの下方に摺動すると、ブラケット特徴３４４ａ及び３４４ｂの内側表面が、先細りになった突起部３２３ａ及び３２３ｂの先細りになった外側表面と係合して、ポンプ・インターフェース・アセンブリ３００の内側側面３０６をポンプ駆動装置３３４に向かって引き付けることで、ポンプ・インターフェース・アセンブリ３００とポンプ・アセンブリ１０６との間で流体密な封止が形成される。レバー６３９を定位置で係止すると、使い捨てモジュール６３４が多重使用モジュール６５０内でしっかりと保持されよう。
【０１３５】
図２０Ａを参照して上に簡単に言及したように、頓用モジュール３７４を多重使用モジュール６５０内に相互鎖錠させると、多重使用モジュール６５０上の前方端部インターフェース回路盤６３６と、頓用モジュール６３４上の前方端部回路盤６３７との間で電気及び光の両方による相互接続が形成される。この電気及び光による接続により、多重使用モジュール６５０は頓用モジュール６３４に対して電力供給、制御及び情報収集することができる。図２２Ａは、多重使用モジュール６５０の前方端部インターフェース回路盤６３６上の対応する光結合器及び電気機械的コネクタと連絡するために用いられる、頓用使い捨てモジュール６３４の前方端部回路盤６３７上の多様な光結合器及び電気機械的コネクタを示す概念図である。この対応は１対１であるため、多様な光結合器及び電気機械的コネクタは、前方端部回路盤６５０も示すのではなく、前方端部回路盤６３７のみを参照して解説されている。
【０１３６】
例示的な実施態様では、前方端部回路盤６３７は前方端部インターフェース回路盤６３６から光結合器及び電気機械的コネクタの両者を介してシグナルを受け取る。例えば前方端部回路盤６３７は電力３５８（図１４にも示す）を前方端部インターフェース回路盤６３６から電気機械的コネクタ７１２及び７１４を介して受け取る。するとこの前方端部回路盤６３７は、頓用モジュール６３４の多様なセンサ及び変換器など、頓用モジュール６３４の部品に電力供給する。選択的には、前方端部回路盤６３７はこの電力を配電する前に適したレベルに変換する。更に前方端部インターフェース回路盤６３６は、図１３の加熱器駆動シグナル２８１ａ及び２８１ｂを、図６Ｅの加熱器２４６上の適用可能な接続点２８２ａに電気機械的コネクタ７０４及び７０６を介して提供する。同様に、電気機械的コネクタ７０８及び７１０は、図１３の加熱器駆動シグナル２８３ａ及び２８３ｂを加熱器２４８の適用可能な接続点２８２ｂに接続する。前方端部回路盤６３７に、前方端部回路盤６３６からの除細動指令を電気機械的コネクタ６８７を介して受け取らせてもよい。これに応答して、前方端部回路盤６３７は、適した電流及び電圧レベルを有する除細動シグナル１４３を発生させ、図５Ｅに示すように、このシグナル１４３を臓器チャンバ・アセンブリ１０４に電気インターフェース接続点２３５ａ−２３５ｂを介して接続する。
【０１３７】
別の例示的な実施態様では、除細動指令を、回路盤６３６を通じてではなく、外部源（図示せず）から提供させることもできる。一例としては、そして図５Ｅ及び図１を参照すると、外部除細動装置を、電気的インターフェース接続点２３５ａ−２３５ｂに接続された、図２４Ｅに示す電気結合器６１３に差し込むことができる。外部除細動装置は除細胞シグナル１４３を結合器６１３及びインターフェース接続点２３５ａ及び２３５ｂを通じて電極１４２及び１４４に送る。すると電極１４２及び１４４はこのシグナル１４３を心臓１０２に送達する。この代替的な実施態様により、使用者は除細動（及びペーシング）を、シグナル１４３を回路盤６１８、６３６、及び６３７を通すことなく、提供することができる。外部除細動装置の一例には、Zoll M-シリーズ携帯用除細動器が含まれよう。
【０１３８】
前記の例示的な実施態様によれば、前方端部回路盤６３７はシグナルを温度、圧力、液流流速、酸素付加／ヘマトクリット及びＥＣＧセンサから受け取り、これらのシグナルを増幅し、これらのシグナルをデジタル・フォーマットに変換し、それらを前方端部インターフェース回路盤６３６に光結合器を利用して提供する。例えば前方端部回路盤６３７は、加熱器プレート２５０（図６Ａ及び１３に示す）上のセンサ１２０からの温度シグナル１２１を前方端部インターフェース回路盤６３６に光結合器６７６を介して提供する。同様に、前方端部回路盤６３７は、加熱器プレート２５２（図６Ａ及び１３に示す）上のセンサ１２２からの温度シグナル１２３を前方端部インターフェース回路盤６３６に光結合器６７８を介して提供する。更に前方端部回路盤６３７は、サーミスタ・センサ１２４（図６Ａ及び１３に示す）からの潅流液温度シグナル１２５及び１２７を前方端部インターフェース回路盤６３６に各光結合器６８０及び６８２を介して提供する。潅流液圧力シグナル１２９、１３１及び１３３は各圧力変換器１２６、１２８及び１３０から前方端部インターフェース回路盤６３６に各光結合器６８８、６９０及び６９２を介して提供される。更に前方端部回路盤６３７は、各流速センサ１３４、１３６及び１３８からの潅流液流速シグナル１３５、１３７及び１３９を前方端部インターフェース回路盤６３６に各光結合器６９４、６９６及び６９８を介して提供する。加えて、前方端部回路盤６３７は、酸素飽和センサ１４０からの酸素飽和度１４１及びヘマトクリット１４５シグナルを前方端部インターフェース回路盤６３６に各光結合器７００及び７０２を介して提供する。
【０１３９】
他の例示的な実施態様では、前記のセンサのうちの一つ以上を、処理及び分析に向けてメインシステム盤７１８（図２３Ｄを参照して下に解説する）に直接有線接続することで、前方端部インターフェース盤６３６及び前方盤６３７をまとめてバイパスする。このような実施態様は、使用者が廃棄までのセンサのうちの一つ以上を再利用したい場合に好ましいであろう。あるこのような例で、流速センサ１３４、１３６及び１３８並びに酸素及びヘマトクリット・センサ１４０を、システムメイン盤７１８に図２３Ｃに示す電気的結合器６１１を通じて電気的に直接、接続することで、回路盤６３６及び６３７とのいずれの接続もバイパスする。
【０１４０】
図１１−１６に関して上述したように、制御器１５０は、前方端部インターフェース回路盤６３６に提供されたシグナルを他のシグナルと一緒に利用して、データを伝送し、そうでなければシステム１００の作動を制御する。図１７Ａ−１７Ｊに関して解説したように、更に制御器１５０はセンサ情報を表示するが、操作者インターフェース・モジュール１４６を介してセンサ情報に関連する多様なアラームを操作者に対して表示させてもよい。 
【０１４１】
図２２Ｂは、回路盤６３６及び６３７間の電気的相互接続に用いられる種類の例示的な電気機械的コネクタ対の作動を示す。同様に、図２２Ｃは、回路盤６３６及び６３７間の光接続された相互接続に用いられる種類の光結合器対の作動を示す。電気的コネクタ及び光結合器の両方を用いることの利点の一つは、これらにより、例えば空港の滑走路上で車輪に載せられたり、悪天候下で空港内を輸送されたり、あるいはでこぼこな道路を救急車で輸送されたりする場合など、システム１００がでこぼこ道の上を輸送されるときであっても、接続の一体性が確実になることである。加えて、光結合器は温度、圧力及びＥＣＧセンサをシステム１００の他の部分から電気的に絶縁するため、除細動シグナルがシステム１００を損傷することが妨げられる。前方端部盤６３７のための電力は、前方端部インターフェース盤６３６上に配置されたＤＣ電源内に絶縁されている。
【０１４２】
図２２Ｂに示すように、コネクタ７０４などの電気機械的コネクタは、コネクタ７０４などの電気機械的コネクタには、前方端部インターフェース回路盤６３６上に配置された、部分７０３などの部分と、前方端部回路盤６３７上に配置された、部分７０５などの部分とを含む。部分７０３は実質的にまっすぐで剛性のステム７０３ｂ上に取り付けられた拡大されたヘッド７０３を含む。前記ヘッド７０３は外に向いた実質的に平らな表面７０８を含む。部分７０５は、表面７０８に接触する端部７０５ａと、ばねで負荷された端部７０５ｂとを含む、実質的にまっすぐで剛性のピン７０５を含む。ピン７０５は、方向の矢印７２１により示されるように軸方向に出たり入ったりする運動をしつつ、拡大されたヘッド７０３ａの表面７０８との電気的接触を維持することができる。この特徴により、頓用モジュール６３４は、でこぼこ道での輸送に伴う機械的な衝撃を被っている間でも、多重使用モジュール６５０との電気的接触を維持することができる。平らな表面７０８の利点は、それにより、多重使用モジュール６５０の内側表面を容易に清掃できることである。この例示的な実施態様では、システム１００は、頓用使い捨て６３４及び多重使用６５０モジュール間の電気的相互接続のためにコネクタを利用する。コネクタの一例は、Interconnect Devices社製造の番号１０１３４２番である。しかしながら、いずれの適したコネクタを用いてもよい。
【０１４３】
前方端部回路盤６３７の光結合器６８４及び６８７などの光結合器が用いられるが、その中には、例えば前方端部インターフェース回路盤６３６の光結合器６８３及び６８５などの対応する相対物が含まれる。光結合器のうちの光送信器及び光受信器部分を回路盤６３６又は６３７のいずれに配置してもよい。例えばＥＣＧシグナル３７９の場合、光送信器６８４は回路盤６３７上に配置されており、電気シグナル３７９を受け取ると共に、選択的にはそれを回路盤６３６上の光受信器６８３に接続する。除細動シグナルが（メインボード７１８に直接送られるのではなく）回路盤６３６及び６３７を通じて送信される場合、回路盤６３６上の光送信器６８５は、選択的には、このシグナルを回路盤６３７上の光受信器６８７に接続する。
【０１４４】
用いた電気機械的コネクタの場合と同様に、光送信器と対応する光受信器との間の光学的位置合わせの許容誤差により、回路盤６３６及び６３７は、でこぼこ道での輸送の間でも光連絡した状態に保たれる。図示の実施態様では、システム１００はOsram社による部品番号SFH485P 及び／又はSFH203PFA で製造された光結合器を用いている。しかしながら、いずれの適した結合器を用いてもよい。
【０１４５】
該結合器及びコネクタにより、システム１００内のデータ伝送が容易になる。前方端部インターフェース回路盤６３６及び前方端部盤６３７はシステム１００に関するデータを間隔を置いて伝送する。図２２Ｃに示すように、回路盤６３６は前方端部盤６３７にクロック・シグナル計に同期させたクロック・シグナルを伝送する。前方端部回路盤６３７はこのクロックシグナルを受け取って、それを用いて、そのシステムデータ（温度、圧力ＥＣＧ、r波検出、又は他の所望の情報）伝送を制御器１５０のクロック周期と同期させる。このデータは、前方端部回路盤６３７のプロセッサにより、クロック・シグナルと、予め設定されたデータ種別及びソース・アドレスの順（即ち、データを提供しているセンサの種類及び位置）とに従ってデジタル化される。前方端部インターフェース回路盤６３６は、データを前方端部盤６３７から受け取って、このデータ・セットをメイン・ボード６１８に伝送し、図１１、１２及び１４を参照して上述したように、評価、表示、及びシステム制御における制御器１５０の使用に向ける。付加的な光結合器を多重使用モジュールと頓用モジュールとの間に加えて、加熱器制御シグナル又はポンプ制御シグナルを含め、多重使用モジュールからの制御データを頓用モジュールに伝送させることができる。
【０１４６】
頓用モジュール６３４と多重使用モジュール６５０との間の機械的、電気的及び光学的相互接続を解説したところで、多重使用モジュール６５０の付加的な部品を図２３Ａ−２３Ｄを参照して以下、論じることとするが、その次に図２４Ａ−２８Ｃを参照して頓用モジュール６３４の部品の機械的構成を解説することとする。図２３Ａ−２３Ｄに示すように、筐体６０２の壁面を取り外すと、多重使用モジュール６５０は、これまで論じた部品に加え、今日６０２の下側部分６０２ｂに位置する、搭載型ガス供給部１７２を含む。このガス供給部１７２は、図２３Ａ−２３Ｄではタンクとして示され、タンク１７２に当接する指示構造７１２によりガス・タンク・ベイ６３０内に配置されている。選択的には、ガス供給部１７２を、ガス・タンク・ベイ６３０内にひも及びバックル・アセンブリ７１４又は他の適した機構により更に固定してもよい。特に図２３Ｂを参照すると、そして図１を参照して上述したように、ガス供給部１７２はシステム１００にガス調節器１７４及びガス流チャンバ１７６を介してガスを提供する。ガス圧センサ１３２はガス供給部１７２でのガス圧を測定し、ガス圧計１７８はガス供給部１７２の充填度の視覚的指標を提供する。加えて、制御器１５０とガス流チャンバ１７６との間の電気的接続により、制御器１５０は酸素付加器１１４へのガス流を自動的に調節することができる。
【０１４７】
図２３Ｃに最もはっきりと示すように、乾電池ベイ６２８は乾電池３５２ａ−３５２ｃを収容する。図１４を参照して上述したように、乾電池３５２ａ−３５２ｃのうちの二つ以上が乾電池ベイ６２８から、システム１００が作動中のいずれかの時点で外れないように係止機構が用いられる。
【０１４８】
上に論じたように、システム１００は、システム１００との間の配電及びデータ伝送を容易にするために複数の相互接続された回路盤を含む。特に、図２２Ａ−２２Ｅを参照して上に論じたように、そして図２３Ｃに示すように、多重使用モジュール６５０は、頓用モジュール６５０の前方端部回路盤６３７に光学的かつ電気機械的に接続する前方端部インターフェース回路盤６３６を含む。更に図２３Ｃにも示すように、システム１００は更に、多重使用モジュール６５０上に配置されたメイン・ボード７１８、電力回路盤７２０、及び乾電池インターフェース盤７１１を含む。メイン・ボード７１８は、ある回路盤の作動に障害が（図２３Ｄに示すように）起きた場合にメイン・ボード７１８がポンピング及び加熱パラメータを非揮発性メモリに保存するという点で、システム１００が障害許容性であるように構成される。システム１００がリブートすると、それはこのようなパラメータを再捕獲し、実行し続けることができる。
【０１４９】
図２３Ｄの概念図を参照すると、ケーブル配線７３１は電力（例えばＡＣ電力３５１）を電源３５０から電力回路盤７２０にコネクタ７４４及び７３０を介して運ぶ。電力供給部３５０はＡＣ電力をＤＣ電力に変換し、このＤＣ電力を図１４の電力サブシステムを参照して上述したように配電する。更に図１４及び２２Ａを参照すると、電力回路盤７２０はＤＣ電力及びデータ・シグナル３５８を各ケーブル７２７及び７２９を介してコネクタ７２６及び７２８から、前方端部インターフェース回路盤６３６の対応するコネクタ７１３及び７１５に接続する。ケーブル７２９は電力及びデータ・シグナルの両方を前方端部インターフェース盤６３６に運ぶ。ケーブル７２７は電力を加熱器１１０に前方端部インターフェース盤６３６に運ぶ。コネクタ７１３及び７１５は、頓用モジュール６３４の前方端部回路盤６３７の対応するコネクタ７１２及び７１４（図２２Ａを参照して上述）と嵌合して、電力をこの頓用モジュール６３４に提供する。
【０１５０】
図２３Ｄに示すように、電力回路盤７２０は更に、電力回路盤７２０のそれぞれコネクタ７３２及び７３４からのＤＣ電力３５８及びデータ・シグナルをメイン回路盤７１８の対応するコネクタ７３６及び７３８にケーブル７３３及び７３５を介して提供する。更に図１４及び１９Ａを参照すると、ケーブル７３７はメイン回路盤７１８のコネクタ７４０からのＤＣ電力３５８及びデータ・シグナルを操作者インターフェース・モジュール１４６に操作者インターフェース・モジュール受け台６２３のコネクタ７４２を介して接続する。更に電力回路盤７２０は、コネクタ７４５及び７４７からのＤＣ電力３５８及びデータ・シグナルをケーブル７４１及び７４３を介して乾電池インターフェース盤７１１のコネクタ７４９及び７５１に提供する。ケーブル７４１はＤＣ電力をシグナルを運び、そしてケーブル７４３はデータ・シグナルを運ぶ。乾電池インターフェース盤７１１はＤＣ電力及びデータを乾電池３５２ａ、３５２ｂ及び３５２ｃに分配する。乾電池３５２ａ、３５２ｂ及び３５２ｃは、図１４を参照して上述したように、各充電を観察するためにこれらを相互に連絡可能にする電子回路を含有しているため、制御器１５０は乾電池３５２ａ−３５２ｃの充電及び放電を観察及び制御することができる。
【０１５１】
いくつかの図示する実施態様では、制御器１５０はメイン回路盤７１８上に配置されており、システム１００が必要とする全ての制御及び処理を行う。しかしながら、他の例示的な実施態様では、制御器１５０は分散されて降り、いくつかの処理機能は前方端部インターフェース回路盤６３６に配置され、いくつかのものは電力回路盤７２０に、及び／又は、いくつかのものは操作者インターフェース・モジュール１４６に配置されている。制御器１５０がシステム１００内で分散されているか、そしてその分散の程度に応じて、多様な回路盤の間で適したケーブル配線が提供される。
【０１５２】
図１９Ａ−１９Ｃ及び２３Ａ−２３Ｃを参照して上述したように、システム１００は、頓用使い捨てモジュール６３４及び多重使用モジュール６５０に機械的に分割されている。上述したように、例示的な実施態様では、頓用モジュール６３４はシステム１００の潅流液１０８接触素子／アセンブリのすべて又は実質的に全てを、血液接触部品を作動させるための多様な周辺部品、流れ導管、センサ及びサポート電子装置と併せて、含む。図２２Ａ及び２３Ｄを参照して上に論じたように、例示的な実施態様によれば、モジュール６３４はプロセッサを含まず、代わりに、例えば前方端部インターフェース回路盤６３６、電力回路盤７２０、操作者インターフェース・モジュール１４６、及びメイン回路盤７１８間で制御について分配されていてもよい制御器１５０に依存している。しかしながら、他の例示的な実施態様では、頓用モジュール６３４はそれ自体の制御器／プロセッサを、例えば前方端部回路盤６３７上に含んでいてもよい。
【０１５３】
図２４Ａ−２８Ｃを参照しつつ、次に頓用モジュール６３４をそこに含まれた部品の観点から解説することとする。その後、例示的な正方向及び逆行流モードを、解説された部品を通じて追跡する。
【０１５４】
図２４Ａをまず参照すると、使い捨てモジュール６３４は、上側７５０ａ及び下側７５０ｂ部分を有するシャシ６３５を含む。上側部分７５０ａは、多様な部品を支持するプラットフォーム７５２を含む。下側部分７５０ｂはプラットフォーム７５２を支持し、多重使用モジュール６５０に揺動可能に接続する構造を含む。より具体的には、下側シャシ部分７５０ｂは潅流液ポンプ・インターフェース・アセンブリ３００に固定的に取り付けられるＣ型取付具６５６と、図２０Ｂのスロット６６０内に摺動してこのスロット６６０に弾性的に嵌め合う突起部６６２とを含む。更に下側シャシ部分７５０ｂは酸素付加器１１４を取り付けるための構造も提供する。図２５Ａ及び２５Ｃに示すように、下側部分７５０ｂは加熱器アセンブリ１１０を取り付けるための構造も更に含む。加えて、レザバ１６０がプラットフォーム７２５の下側に取り付けられ、下側シャシ部分７５０ｂ内に延びる。Ｏ２飽和度及びヘマトクリット・センサ１４０（図２４Ａに示し、図２８Ａ−２８Ｃを参照して下に詳述する）、流速センサ１３６（図２４Ａに示す）、流速センサ１３８（図２５Ｂに示す）などの多様なセンサが、下側シャシ部分７５０ｂ内に配置される、及び／又は、取り付けられる。流圧コンプライアンス・チャンバ１８８（図２５Ｂに示す）も下側シャシ部分７５０ｂに配置される。図２４Ｄに示すように、下側シャシ部分７５０ｂは更に前方端部回路盤６３７にも取り付けられる。下側シャシ部分７５０ｂ内に配置された導管を、頓用モジュール６３４を通ずる正常流及び逆行流路を参照して下に更に詳述する。
【０１５５】
図２４Ａ−２５Ｃを参照すると、そして上述したように、上側シャシ部分７５０ａはプラットフォーム７５２を含む。プラットフォーム７５２は、頓用モジュール６３４の多重使用モジュール６５０に対する設置及び着脱を支援するために形成されたハンドル７５２ａ及び７５２ｂを含む。代替的には、このようなハンドルをプラットフォーム７５７上に配置して、頓用モジュールを多重使用モジュールに設置する際に容易にアクセスできるようにすることができる。図２４Ｃに最もはっきり示すように、傾斜したプラットフォーム７５７はプラットフォーム７５２に取り付けられる。臓器チャンバ・アセンブリ１０４はこの傾斜したプラットフォーム７５７に取り付けられる。頓用モジュール６３４を多重使用モジュール６５０内に設置した状態の図示する実施態様では、プラットフォーム７５７は水平に対して約１０度乃至約８０度に傾斜しており、臓器チャンバ・アセンブリ１０４内に配置されたときに、心臓１０２にとって最適な作動角度となっている。いくつかの例示的な実施態様では、プラットフォーム７５７は水平に対して約２０度乃至約６０度、又は約３０度乃至約５０度の傾斜である。液流モード選択バルブ１１２、流速センサ１３４、及び潅流液流圧コンプライアンス・チャンバ１８４及び１８６も、前記の傾斜したプラットフォーム７５７に取り付けられる。
【０１５６】
図２４Ｅを参照すると、いくつかの潅流液ポートがプラットフォーム７５２に取り付けられる。例えば潅流液サンプリング・ポート７５４により、操作者は、大動脈１５８に対して流入及び／又は流出する潅流液を、臓器チャンバ・アセンブリ１０４のカニューレ挿入インターフェース１６２を介して試料採取することができる。また潅流液サンプリング・ポート７５５により、操作者は、左心房１５２に対して流入及び／又は流出する潅流液を、臓器チャンバ・アセンブリ１０４のインターフェース１７０を介して試料採取することができる。加えて、潅流液ポート７５８により、操作者は、肺動脈１６４から出る冠状動脈流を臓器チャンバ・アセンブリ１０４の肺動脈インターフェース１６６を介して試料採取することができる。例示する実施態様では、操作者は、各バルブ７５４ａ、７５５ａ又は７５８ａを回転させて、試料採取ポート７５４、７５５及び７５８から液流を得ることができる。選択された特定のポートからの流れは、一個の共通の吐出口７６４で提供される。ある特徴としては、選択された最も左側のポートからの流れのみが吐出口７６４で提供される。一例としては、操作者がポート７５５及び７５８の両方を開放すると、ポート７５５からの液流のみが吐出口７６４で提供される。このようにして、システム１００では、操作者が複数のポートからの試料を混合してしまう可能性を減らしている。
【０１５７】
頓用モジュール６３４は、操作者が医薬を潅流液１０８にレザバ１６０などを介して注入できるようにするために、バルブ７６２ａで操作可能な汎用注入ポートも含む。試料採取７６４及び吸入７６２ポートの両者はプラットフォーム７５２に取り付けられる。更に、上側シャシ部分７５０ａには、栄養分１１６及び保存剤１１８液を潅流液１０８中に流し込むために、バルブ７６６ａで操作可能な注入ポート７６６が配置される。更に上側シャシ部分７５０ａは、ドナーから採った瀉血をレザバ１６０に充填するチューブ７７４を含む。図２４Ｄに示すように、頓用モジュール６３４は、滅菌中に滅菌ガスを頓用モジュール６３４に流す間に用いられる、選択された流体ポートの排気キャップに替える非排気キャップも更に含む。好ましくは、このような滅菌が、販売に向けて頓用モジュール６３４を梱包する前に行われるとよい。
【０１５８】
上側シャシ部分７５０ａは、心臓１０２をカニューレ挿入し、臓器チャンバ・アセンブリ１０４内で正常流モードで作動中に、左心房１５２に印加される負圧を調節するためのフロー・クランプ１９０を更に含む。上側シャシ部分７５０ａは細流バルブ７６８を更に含む。この細流バルブ７６８を、ハンドル７６８ａで開閉することで、逆行流モード中に左心房１５２を湿らせるために左心房１５２への僅かな液流を調節できるようにしてもよい。上側シャシ部分７５０ａは、更に、追加の溶液を注入するポート７７０と、各バルブ７７０ａ及び７７２ａで作動可能な酸素付加器１１４をパージするポート７７２とを含む。
【０１５９】
図２４Ａ及び２４Ｄに最もはっきり示すように、上側シャシ部分７５０は流圧プローブ１２６、１２８及び１３０を更に含む。図１を参照して上述したように、プローブ１２６は大動脈１５８に出入りする潅流液１０８の圧力を測定する。プローブ１２８は肺静脈１６８を通じて左心房１５２に出入りする潅流液１０８の圧力を測定する。プローブ１３０は、肺動脈１６４から流れ出る潅流液１０８の圧力を測定する。各プローブは、各シグナル１２９、１３１、及び１３３を前方端部回路盤６３７に接続するための各コネクタ１２６ａ、１２８ａ及び１３０ａ（明確になるように短くして示す）を含む。
【０１６０】
特に図２４Ｃの頓用モジュール６５４横断面側面図を参照すると、レザバ１６０はいくつかの部品を含む。より具体的には、レザバ１６０は、四つの吸入口７８２、７８４、７８６及び７８８を含む。吸入口７８２は潅流液１０８を臓器チャンバ１９４のドレイン２０１からレザバ１６０に移す。吸入口７８４はチューブ７７４から瀉血を受け取る。吸入口７８６は酸素付加された潅流液１０８を酸素付加器１１４から受け取り、そして吸入口７８８は潅流液１０８を大動脈１５８から背圧クランプ１９０を介して受け取る。更にレザバ１６０は、潅流液を一方向吸入口バルブ１９１に提供する、吐出口７９０も有する。レザバ１６０は脱泡剤７７８及びフィルタ７８０を含む。脱泡剤７７８は潅流液がレザバ１６０に進入するときにそれから泡を取り除く。例示的な実施態様によれば、前記の脱泡剤は、泡止め剤をコーティングした多孔質のポリウレタン・フォームから形成される。フィルタ７８０は、潅流液がレザバ１６０に進入するときのそれから細片、血液粒子、塞栓、及び気泡をろ過するポリエステル製フェルトである。
【０１６１】
概要で上述したように、頓用モジュール６３４に用いられたＯ２飽和度及びヘマトクリット・センサ１４０は 常法に比べて重要な利点を持つ。図２８Ａ−２８Ｃは、本発明のＯ２飽和度及びヘマトクリット・センサ１４０の例示的な実施態様を示す。図２８Ａに示すように、センサ１４０は、導管７９８に接続されたチューブ８１２のインライン・キュベット型部分を含み、このインライン・キュベット型部分は、赤外センサが赤外光を提供することのできる光学的に透明な少なくとも一つの窓を有する。インライン・キュベット型チューブ８１２に用いられるセンサの例は、Datamed社製のBL0P4である。図２８Bの横断面図に示すように、キュベット８１２は、コネクタ８０１ａ及び８０１ｂを有する一体成型部分である。コネクタ８０１ａ及び８０１ｂはそれぞれ導管７９８ａ及び７９８ｂの接続する受容部８０３ａ及び８０３ｂに隣接するように構成される。キュベット８１２と導管端部７９８ａ及び７９８ｂとの間のこのような相互接続は、導管７９８及びキュベット８１２の内側の横断流面積が実質的に一定になるように構成される。こうしてこの構成により、キュベット８１２と導管７９８との間のインターフェース８１４ａ及び８１４ｂでの不連続性が減り、そしていくつかの実施態様では実質的に取り除かれる。不連続性の減少／除去により、血液ベースの潅流液１０８は赤血球の溶解や乱れも少なく、キュベットを通過して流れることができるため、潅流液酸素レベルの読み取りをより精確にすることができる。またこれによりシステム１００による潅流液１０８への損傷も減り、最終的にはシステム１００により潅流中の心臓１０２になされる損傷が減る。
【０１６２】
例示する実施態様によれば、キュベット８１２は、いずれかの適した光透過性ガラス又はポリマなどの光透過性材料から形成される。図２８Ａに示すように、センサ１４０は、更に、キュベット８１２を通過する潅流液１０８に光波を指向させると共に、光透過及び／又は光反射率を測定して、潅流液１０８中の酸素量を決定するための光送受信機８１６を含む。図２８Ｃに示すように、いくつかの実施態様では、光送受信機はキュベット８１２の一方の側に配置され、潅流液１０８を通る光透過率を測定する検出器はキュベット８１２の反対側に配置される。図２８Ｃは、キュベット８１２及び送受信機８１６の上横断面図を示す。送受信機８１６は、この送受信機の内側の平らな表面８１１及び８１３がそれぞれキュベットの平らな表面８２１及び８２３に対合し、他方、送受信機８１６の内側の凸面表面がキュベット８１２の凸面表面８１９と対合するように、キュベット８１２の周囲に適合する。作動時、紫外光が送受信機８１６を透過すると、それは平らな表面８１１からキュベット８１２内の潅流液１０８を通って移動し、平らな表面８１３に受け取られる。この平らな表面８１３は、潅流液１０８を通る光透過率を測定する検出器と一緒に構成できよう。
【０１６３】
正常流及び逆行流モードの両方における頓用モジュール６３４を通る液流路を、図２４Ａ−２４Ｄ及び図２５Ａを参照して解説することとする。図１−４を参照しつつ上述したように、システム１００は、図３に示す正常流モードと、図４に示す逆行流モードという２つの作動モードで心臓１０２を維持することができる。図１を参照しつつ上述したように、正常流及び逆行流モード間を切り換えるために、システム１００は、図２６Ａ及び２６Ｂに詳しく示す液流モード選択バルブ１１２を提供する。正常流モードで作動させるためには、操作者は液流モード選択バルブ・ハンドル１１２ｅを、図２４Ａに示す位置に設定する。これは、選択バルブ１１２を通じて流路を図２６Ａに示す通りに位置合わせする効果を有する。具体的には、正常流モードでは、潅流液は液流チャンネル１１２ｆを通じてポート１１２ｂに流入し、そしてポート１１２ｃから流出することができる。加えて、潅流液は液流チャンネル１１２ｇを通じてポート１１２ｄに流入し、そしてポート１１２ａから流出することができる。逆行流モードで作動させるためには、操作者は、液流モード選択バルブ・ハンドル１１２ｅを、図２４Ｂに示す位置に設定する。これは選択バルブ１１２を通じて流路を図２６Ｂに示す通りに位置合わせする効果を有する。具体的には、逆行流モードでは、潅流液は液流チャンネル１１２ｈを通じてポート１１２ｂへ流入し、ポート１１２ｄから流出することができる。
【０１６４】
図２４Ａを参照すると、正常流モードでは、レザバ１６０は潅流液１０８を潅流ポンプ・インターフェース・アセンブリ３００の一方向注入バルブ１９１に提供する。図２５Ａを参照すると、潅流ポンプ１０６は潅流液１０８を吐出バルブ３１０から吸い出す。図２５Ｃを参照すると、次に潅流液１０８は導管７９２及びコンプライアンス・チャンバ１８８を通じて、加熱器アセンブリ１１０の吸入口１１０ａに流れ込む。加熱器アセンブリ１１０は潅流液１０８を加熱した後、それを加熱器吐出口１１０ｂから流出させる。図２４Ａを参照すると、加熱された潅流液１０８は下側シャシ部分７５０ｂの加熱器吐出口１１０ｂからシャシ・プレート７５２を通じて、モード選択バルブ１１２のポート１１２ｂ内へ導管７９４を介して流れ込む。図２４Ｄを参照すると、潅流液１０８はモード・バルブ・ポート１１２ｃからコンプライアンス・チャンバ１８６、導管７９６及び圧力センサ１２８を通じて臓器チャンバ・アセンブリ１０４の肺静脈カニューレ挿入インターフェース１７０内へ流れ込む。 
【０１６５】
図２４Ａを参照すると、正常流モードでは、心臓１０２は潅流液１０８を肺動脈１６４から肺動脈インターフェース１６６及び圧力センサ１３０を通じて吸い出す。次に導管７９６が潅流液１０８を肺動脈インターフェース１６６からプレート７５２を通じ、そしてＯ２飽和度及びヘマトクリット・センサ１４０を通じて流れさせる。図２５Ａ及び２５Ｃを参照すると、次に導管７９８はセンサ１４０からの潅流液１０８を流速センサ１３６を通じて酸素付加器１１４内に流れ込ませる。導管８００は酸素付加器１１４からの潅流液１０８をレザバ１６０内にレザバ吸入口７８６を介して返す。
【０１６６】
図２４Ａ、２４Ｄ及び２４Ｅを参照すると、正常流モードでは、心臓１０２も潅流液１０８を大動脈１５８から大動脈インターフェース１６２及び圧力センサ１２６を通じて吸い出す。導管８０２は潅流液１０８を圧力センサ１２６から流速センサ１３４を通じて流し、液流モード選択バルブ１１２のポート１１２ｄ内に返す。クランプ８０４は導管８０２を定位置に保持する。導管８０６は液流モード選択バルブ１１２からの潅流液１０８を、コンプライアンス・チャンバ１８４及び背圧調節クランプ１９０を通じてポート１１２ａを介して流出させる。上述したように、クランプ１９０は、正常な生理条件をより理想的にシミュレートするために、導管８０６を通じた流れを制限することで正常流モード中に大動脈１５８が被る背圧を調節するように調節してもよい。潅流液１０８がコンプライアンス・チャンバ１８４内にポンピングにより出入りするときに膨張したり収縮したりすることのできるこのコンプライアンス・チャンバ１８４は、クランプ１９０と相互作動して流圧スパイクを減衰することで、正常に近い生理条件のシミュレーションを更に向上させる。負荷後のクランプ１９０は、大動脈圧、左心房圧及び冠状動脈流に影響を与える人体の全身血管抵抗をそっくり模倣するように構成される。導管８０８は潅流液１０８をレザバ１６０内にレザバ吸入口７８８を介して返す。
【０１６７】
逆行流モードでは、液流モード選択バルブ１１２は図２４Ｂに示す通りに配置される。図２４Ｂを参照すると、レザバ１６０は潅流液１０８を吸入口バルブ１９１に提供する。図２５Ａに示すように、潅流ポンプ１０６は潅流液１０８を吐出バルブ３１０から吸い出す。図２５Ｃに示すように、次に潅流液１０８は導管７９２を通じてコンプライアンス・チャンバ１８８及び加熱器アセンブリ１１０の吸入口１１０ａへと流れ込む。加熱器アセンブリ１１０は潅流液１０８を加熱した後、それを加熱器吐出口１１０ｂから流れ出させる。図２４Ｂを参照すると、加熱された潅流液１０８は、下側シャシ部分７５０ｂの加熱器吐出口１１０ｂからシャシ・プレート７５２を通り、モード選択バルブの１１２の吸入口１１２ｂへ導管７９４を介して流れる。更に図２４Ｄを参照すると、潅流液１０８はモード・バルブ吐出口１１２ｄから導管８０２へ、流速センサ１３４、圧力センサ１２６を通じ、大動脈１５８内へと、大動脈インターフェース１６２を介して流れ込む。その後この潅流液１０８は冠状動脈洞１５５及び冠状動脈構造の他の部分を通って流れる。
【０１６８】
図２４Ｂを参照すると、逆行流モードでは、心臓１０２は潅流液１０８を肺動脈１６４から肺動脈インターフェース１６６及び圧力センサ１３０を通じて拍出させる。次に導管７９６が、肺動脈インターフェース１６６からの潅流液をプレート７５２を通じて流れ出させ、そしてＯ２飽和度及びヘマトクリット・センサ１４０内へと流れ込ませる。更に図２５Ａ及び２５Ｃも参照すると、その後、導管７９８はセンサ１４０からの潅流液１０８を流速センサ１３６を通じて酸素付加器１１４内に流す。導管８００は、この酸素付加器１１４からの潅流液１０８をレザバ１６０にレザバ吸入口７８６を介して返す。逆行流モードでは、実質的には何の潅流液も左心房１５２に対して肺静脈１６８及び肺静脈インターフェース１７０を介してポンピングにより注入されることも、又は吸い出されることもないが、例外として、細流バルブ７６８により少量の潅流液が、液流モード選択バルブ１１２周りの導管７９４からコンプライアンス・チャンバ１８６に分岐される。上述したように、この細流は、左心房１５２を逆行流中に湿った状態に維持するために充分な潅流液１０８を提供するものである。
【０１６９】
上述したように、例示的な実施態様のシステム１００は、液流及び液圧を測定するための一つ以上のセンサ又はプローブを有する。該プローブ及び／又はセンサは標準的な市販のものを入手できよう。流速センサ１３４、１３６及び１３８は、例えばニューヨーク州イサカのTransonic Systems社から入手可能なものなど、従来の超音波流センサである。液圧プローブ１２６、１２８及び１３０は、MSI 又はG.E. Thermometrics社から入手可能な従来のひずみゲージ圧力センサでもよい。代替的には、予め較正された圧力変換器チップを臓器チャンバ・コネクタ内に包埋し、前方端部盤６３７などのデータ収集部位に有線接続することもできる。
【０１７０】
例示的な実施態様のシステム１００の電気及び機械部品や機能性、そしてそれらのいくつかの作動モードを解説したところで、次にシステム１００を、図２９Ａ及び２９Ｂの例示の臓器収集及び移植法を参照しながら解説することとする。より具体的には、図２９Ａは、ドナーの心臓１０２を採集すると共にそれをシステム１００にドナー位置でカニューレ挿入する方法の例を示したフロー図９００である。図２９Ｂは、カニューレ挿入調整時に心臓１０２を操作する際の具体的な留意点を示し、そして図３０は、システム１００からドナー臓器１０２を取り出し、それを患者にレシピエント部位で移植する方法の例の負ロー図９０２である。
【０１７１】
図２９Ａに示すように、カニューレ挿入及び輸送に向けて心臓１０２を得、調整するプロセスは、適した臓器ドナー９０４を提供することで始まる。この臓器ドナーをドナー位置に運び、カニューレ挿入及び輸送に向けてドナーの心臓１０２を受け取り、調整するプロセスを、二つの交差する経路９０６及び９０８で進める。経路９０６は、主に、移植用のドナーの心臓１０２を調整するステップを含み、他方、経路９０８は、主に、ドナーの心臓１０２を受け取った後、この心臓１０２をシステム１００を介してレシピエント部位に輸送するためにシステム１００を調整するステップを含む。
【０１７２】
図２９Ａを特に参照すると、第一経路９０６は、ドナーを瀉血するステップ９１０と、ドナーの心臓を停止させるステップ９１４と、心臓を外植するステップ９１６と、システム１００へのカニューレ挿入に向けて心臓１０２を調整するステップ９１８とを含む。具体的には、瀉血ステップ９１０では、ドナーの血液を採取し、システム１００での保存中に心臓１０２の潅流に使用できるように、それを横に置いておく。このステップは、ドナーの動脈又は静脈のいずれかの血管構造にカテーテルを挿入することにより行われ、こうして、ドナーの血液がドナーから流れ出し、血液採集バッグで採集できるようにする。典型的には１．０−２．５リットルである必要な血液量が採集されるまでドナーの血液を流れ出させ、その時点でカテーテルを外す。その後、瀉血により抽出された血液をろ過し、システムで用いる調整段階として、システム１００の潅流液レザバ１６０に加える。代替的には、血液をドナーから瀉血し、カニューレ及び血液採取バッグに一体化されたフィルタを有する装置を用いる単一の段階で、白血球及び血小板をろ過することができる。このようなフィルタの一例は、Pall BC2B フィルタである。心臓１０２の採集のための調整として、ドナーの血液を瀉血後、ドナーの心臓１０２をステップ９１４で心臓麻痺性溶液と一緒に注射して拍動を一時的に止める。
【０１７３】
心臓１０２を停止させた後、心臓１０２をドナーから外植し９１６、システム１００への装填に向けて調整する９１８。概略的には、心臓を外植するステップ９１６及び装填に向けて調整するステップ９１８は、心臓１０２の血管肝臓とドナーの内部胸腔との間の接続を切断するステップと、多様な切断された接続を縫合するステップと、その後、この胸腔から心臓１０２を持ち上げるステップとを含む。
【０１７４】
より具体的には、図２９Ｂに示すように、右及び左肺動脈１６４ａ及び１６４ｂを切断し、身背動脈１６４ａを手術用縫合糸９０１ａ又は他の適した機構で結ぶ。こうして締結することにより、左背動脈１６４ａの切断された端部９０３ａを通じて潅流液が流れ出すことが防がれる。図２４Ａ−２４Ｂを参照して上述したように、左肺動脈１６４ｂは未締結のままにして、臓器チャンバ・アセンブリ１０４内にそれをカニューレ挿入できるようにすることで、潅流液１０８を左肺動脈１６４ｂを通じ、肺動脈カニューレ挿入インターフェース１７０を通じて流させ、レザバ１６０に戻るようにする。左肺静脈１６８ｂ及び１６９ｂ並びに右肺静脈１６８ａ及び１６９ｂも切断し、一本の肺静脈１６９ｂを除くすべてをそれぞれ手術用縫合糸９０１ｂ、９０１ｃ、及び９０１ｄで結ぶ。これにより、右肺静脈１６８ａ及び１６９ａの切断された端部９０３ｂ及び９０３ｃや、又は左肺静脈１６８ｂの切断された端部９０３ｄからの潅流液の流れが妨げられ、しかし未締結の肺静脈を臓器チャンバ・アセンブリ１０４に肺静脈インターフェース１７０を通じてカニューレ挿入することができる。図２４Ａ−２４Ｂを参照して上述したように、この構成により、潅流液１０８は右肺動脈１６４ｂを通じ、肺動脈インターフェース１６６を通じて流れ、酸素付加器１１４内に帰ることができる。代替的には、血液を、肺動脈幹をカニューレ挿入している右心室から吐き出させることもできる。肺動脈幹は図示されていないが、肺動脈１６４の枝１６４ａ及び１６４ｂと右心室１５９との間の、肺動脈１６４部分を含む。上大静脈１６１も切断し、心臓をシステム１００に接続し、拍動が開始したら糸９０１ｅで結んで、その端部９０３ｅから潅流液が流れ出さないようにする。下大静脈１６３も同様に切断し、糸９０１ｆで結ぶか、又はかがり縫いをして、その端部９０３ｆから潅流液が流れ出さないようにする。大動脈１５８も（図示の実施態様では冠静脈洞１５５から下流の地点で）切断するが、結ばず、臓器チャンバ・アセンブリ１０４にそれをカニューレ挿入できるようにする。ある実施態様では、大動脈１５８を大動脈コネクタにカニューレ挿入して、大動脈インターフェース１７０に容易に取り付けられるようにする。
【０１７５】
図２９Ａのフローチャートを引き続き参照すると、心臓の血管構造を切断後、適宜結んだ後、心臓１０２を臓器チャンバ・アセンブリ１０４内に挿入し、大動脈１５８、左肺動脈１６４ｂ、及び肺静脈１６９ｂを臓器チャンバ・アセンブリ１０４の適した位置にカニューレ挿入することにより、それをシステム１００に装填する。
【０１７６】
しばしば、肺も提供したようなドナーから得られた心臓は、左心房１５２の一部又は全部を失っていることがある。この場合、それでも尚、大動脈１５８の、右肺動脈１６４ａ又は肺動脈幹（図示せず、しかし上述されている）のいずれかとをカニューレ挿入し、いずれかの残っている左心房１５２部分を保存期間中、開放したままにすることにより、この心臓１０２を利用し、逆行モードで潅流することができる。
【０１７７】
図２９Ａを引き続き参照すると、経路９０６を通じた心臓の調整中、システム１００は、心臓１０２が調整されたらすぐに、プライミングされ、カニューレ挿入及び輸送に向けて心臓１０２を待機するように、経路９０８のステップを通じて調整される。ドナーからの心臓１０２をシステム１００に迅速に輸送し、続いて心臓１０２を潅流液１０８で潅流することにより、医療操作者は、心臓１０２から酸素及び他の栄養分が枯渇している時間量を抑えることができるため、現行の臓器管理技術で発生するような虚血及び他の悪影響を減らすことができる。いくつかの実施態様では、心臓麻痺性溶液を心臓に輸注する時点と、システム１００を通じて心臓１０２に潅流液１０８を流す時点との間の時間量は約１５分未満である。他の例示的な実施態様では、この間の時間は約２分の１時間未満、約１時間未満、約２時間未満、又は約３時間未満ですらある。同様に、心臓を臓器管理システム１００に移植する時点と、心臓１０２を生理的温度に近い温度（例えば約３４℃乃至約３７℃など）にする時点との間の時間は、心臓組織内での虚血を減らすよう、迅速な時間である。いくつかの例示的な実施態様では、前記の時間は約５分未満であるが、他の用途では、約２分の１時間未満、約１時間未満、約２時間未満、又は約３時間未満ですらあってもよい。いくつかの例示的な実施態様では、心臓をドナーからシステム１００に、心臓麻痺を用いることなく直接、移すことができ、そしてこのような用途では、暖かい潅流液１０８流を介させる時点、及び／又は、生理温度に近い温度に心臓を達させる時点は、同様に、約５分未満、約２分の１時間未満、約１時間未満、約２時間未満、又は約３時間未満ですらある。ある実施態様では、ドナーの心臓をドナーからの摘出前には停止させず、心臓１０２がまだ拍動中にシステム１００内に据える。
【０１７８】
図２９Ａに示すように、システム１００は、一連のステップを通じて経路９０８で調整されるが、この一連のステップには、頓用モジュール６３４を調整するステップ（ステップ９２２）、システム１００をプライミング溶液でプライミングするステップ（ステップ９２４）、ドナーからの血液をろ過し、それをシステム１００レザバ１６０に加えるステップと（ステップ９１２）、及び、心臓１０２をシステム１００に接続するステップ（ステップ９０４）が含まれる。具体的には、頓用モジュール６３４を調整するステップ９２２は、使い捨て頓用モジュール６３４を組み立てるステップを含む。適したアセンブリは例えば図２４Ａ−２４Ｄ、図２５Ａ−２５Ｃ、及び図２６に示されている。モジュール６３４を組み立てた後、又は、適したアセンブリで提供した後、それを多重使用モジュール６５０に、図２１Ａ−２１Ｃを参照しながら上述したプロセスを通じて、挿入する。
【０１７９】
ステップ９２４では、装填後のシステム１００を、表１を参照しながら下により詳細に解説するようにプライミング溶液でプライミングする。ある特徴としては、プライミングを助けるために、システム１００は、図２７Ａの臓器チャンバ・アセンブリ１０４に据えつけた状態で示した臓器バイパス導管８１０を提供する。図示のように、該バイパス導管は、三つのセグメント８１０ａ−８１０ｃを含む。セグメント８１０ａは肺動脈カニューレ挿入インターフェース１７０に取り付けられる。セグメント８１０ｂは大動脈カニューレ挿入インターフェース８１０ｂに取り付けられ、そしてセグメント８１０ｃは、肺静脈カニューレ挿入インターフェース１６６に取り付けられる。このように臓器チャンバ・アセンブリ１０４に取り付けられた／カニューレ挿入されたバイパス導管８１０を用いることで、操作者は、システム１００に、実際の作動中に用いられる経路のすべてを通じて潅流液１０８を循環させることができる。これにより、システム１００を完全に検査し、心臓１０２を定位置でカニューレ挿入する前にプライミングすることができる。
【０１８０】
次のステップ９１２では、ドナーからの血液をろ過し、レザバ１６０に加える。このろ過プロセスは白血球及び血小板の完全又は部分的に除去することで、炎症プロセスを減らす。加えて、ドナーの血液を一種以上の栄養分１１６及び／又は保存剤１１８溶液と混合して、潅流液１０８を形成する。ステップ９２６では、図２４Ｂを参照して上述したように、そしてバイパス導管８１０を定位置に置いた状態で、潅流液１０８をシステム１００に逆行流モードでポンピングすることで、システム１００を潅流液１０８でプライミングする。プライミングステップ９２６で潅流液１０８がシステム１００を循環する間に、それが加熱器アセンブリ１１０を通過するときに所望の温度まで暖められる。この所望ノン度範囲及び加熱の適用は、図６Ａ乃至６Ｅを参照して、そして図１３に関して上述されている。ステップ９２０では、システム１００を潅流液１０８でプライミングした後、バイパス導管８１０を取り外し、上述した通りに、そして図２７Ｂで示すように、心臓１０２をシステム１００内に据え付ける。
【０１８１】
心臓１０２をシステム１００内に据え付けた後、ポンプ１０４を作動させ、液流モード・バルブ１１２を（図１及び４を参照した上述した）逆行流モードに配置して、潅流液１０８を逆行流モードで大動脈を通じて心臓１０２の血管構造内へポンピングする。暖かく、酸素及び栄養分を濃縮された潅流液１０８を心臓１０２を通してポンピングすることにより、心臓１０２は、正常に近い生理状態でex vivoで機能することができる。具体的には、暖かい潅流液１０８は心臓１０２を、それがそれを通って潅流するときに暖め、それにより心臓１０２をその天然の態様で拍動を再開させてもよい。場合によっては、心臓１０２をその拍動再開を支援することが好ましく、この支援は、ハンド・マッサージ又は除細動シグナル１４３（図２２Ｅに示す）を心臓１０２に提供することにより、行われよう。これは図５Ａ−５Ｆの臓器チャンバ・アセンブリに、そして図１７Ａ−１７Ｊの操作者インターフェース１４６について上述した通りに行われてもよい。
【０１８２】
心臓をシステム１００にステップ９２０で据え付けた後、次にステップ９２８及び９３０により、操作者は心臓１０２及びシステム１００を検査し、それらの各々の状態を評価することができる。描写すると、ステップ９２８は、（図２７Ａに示す通りに配置された）センサ１４２及び１４４からのそれぞれＥＣＧシグナル３７９及び３８１や、センサ１４０からの潅流液１０８のヘマトクリット１４５及び酸素飽和度１４１レベルを評価するステップを含む。図１２及び図１７Ａ−１７Ｉを参照しながら更に解説するように、更に操作者は、心臓１０２をカニューレ挿入中、システム１００の液流、圧力、及び温度を観察することもできる。図５Ｅ及び５Ｆを参照しつつ上述したように、検査ステップ９２８には、更に、臓器チャンバ１０４の外側の蓋１９６を持ち上げ、可撓性のメンブレン１９８ｂを通じて間接的に心臓１０２に触れる／調べることにより、操作者に心臓１０２に触れさせる／調べさせるステップを含めてもよい。評価ステップ９３０の間、検査ステップ９２８の間に得られたデータ及び他の情報に基づき、操作者は、システム１００の特性（例えば液流、圧力、及び温度）を調節すべきか、そしてどのように調節するか、そして付加的な除細動、又は他の必要な形態の処理を心臓１０２に提供すべきかどうかを判断する。操作者は、いずれかこのような調節をステップ９３２で行った後、ステップ９２８及び９３０を繰り返して、心臓１０２及びシステム１００を再検査及び再評価する。いくつかの実施態様では、操作者は、調節ステップ９３２の間に、外科的、治療的又は他の手法を心臓１０２に対して行うことを選択してもよい。例えば操作者は、心臓の生理的健康の評価を行うことができ、例えば超音波又は他の画像検査を行う、心臓に対して心エコー検査又は診断検査を行う、動脈血中気体レベル及び他の評価検査を行うことができる。
【０１８３】
別の用例では、ステップ９３２中又はステップ９３２後、システム１００により、医療上の操作者は、外植後に、しかしドナーへの移植前に、目的のレシピエントの適合性について臓器を評価することができる。例えば操作者は、臓器をシステム１００にカニューレ挿入した状態で、ヒト白血球抗原（ＨＬＡ）適合検査を臓器に対して行うことができる。このような検査は、１２時間以上を必要とし、また、目的のレシピエントとの臓器の適合性を確認するために用いられる。上述のシステム１００を用いた臓器の保存により、ＨＬＡ適合を完了するために必要な時間を越えた保存時間が可能となり、これにより、おそらくは、移植後の結果が向上するであろう。このＨＬＡ適合検査例では、保存剤溶液を心臓にポンピングしながら、ＨＬＡ検査を心臓に対して行うことができる。
【０１８４】
更なる例示的な実施態様では、ステップ９３２により心臓が機能中であると判断された後で、操作者はこの心臓に対して外科術を行うか、あるいは免疫治療、化学療法、遺伝子検査及び両方、又は放射線療法などの治療又は他の処置を提供することができる。システム１００により、心臓１０２を生理的温度に近い温度、液流速度、及び酸素飽和レベルで潅流することができるため、調節ステップ９３２後の長期間（例えば少なくとも３日間以上、少なくとも１週間、少なくとも３週間、又は１ヶ月もしくはそれ以上を超えて長い時間）、心臓１０２を維持することができるため、評価及び処理を繰り返すこともできる。
【０１８５】
例示的な実施態様では、検査９２８、評価９３０及び調節９３２ステップを、逆行流モードで作動中のシステム１００で行わせてもよく、あるいは、正常流モードで作動中のシステム１００で行わせてもよい。正常流モードでは、操作者は心臓１０２の機能を、正常又は正常に近い生理的血流条件下で検査することができる。評価９３０に基づき、システム１００の設定値を、必要であればステップ９３２に調節して、液流、加熱及び／又は他の特徴を変更して、ステップ９３４で心臓１０２を安定させて、ステップ９３６でのレシピエント部位への輸送に備えて調整してもよい。心臓１０２及びシステム１００を検査し、評価して適切な性能を確認したら、心臓１０２を装填したシステム１００をステップ９３６でレシピエント部位に輸送する。
【０１８６】
今度は図３０を参照すると、移植プロセスの第一段階９４２は、検査９２８及び評価９３０ステップを、ドナー部位を離れる直前に繰り返すステップを含む。心臓１０２の機能及び特徴が許容できるものでなければ、システム１００を適宜調節９４２して、適した潅流液酸素付加又は栄養分レベルを提供したり、あるいは、適切な潅流液温度を上下させたりすることができる。上述したように、外科的及び／又は他の治療的／療法的手法を心臓１０２に対し、検査９２８及び評価９３０と併せて行ってもよい。図示の実施態様によれば、レシピエント部位での検査を、逆行流モード、正常流モード、又は両者の組合せで行ってもよい。
【０１８７】
ステップ９４６では、検査終了後、システム１００を正常／正方向流モードにする。いくつかの実施態様では、このステップ９４６を、左心房１５２及び肺静脈１６４にカニューレ挿入するまで開始せず、システムに充分な作動溶液があり、心臓は安定な電気活性を示し、ＡＢＧ及び電解質は許容可能な範囲内であり、SvO2 は８０％を超え、そして血液温度は約３４℃乃至約３６℃の間である。ステップ９４６は、システム１００の逆行性ポンピングを遅くする及び／又は停止させてた後、正方向でポンピングを再開することにより、行われてもよい。いくつかの実施態様では、正方向モードを再開する前に、使用者は大動脈試料採取ポート７５４ａを開き、圧力制御クランプ１９０を反時計方向に回すことでそれを解放した後、ポンプ１０６の流速を約1.0 L/minまで上げ、液流制御バルブ１１２を正常／正方向流に設定し、ポンプ１０６の流速を約 2.0 L/min まで上げて、血液１０２がシステム１００の潅流液線（例えば８０２）中の空気を変位させて心臓１０２の左側を通過してレザバの戻りライン８０８まで至ることができるようにする。その後使用者は大動脈試料採取ポート７５４ａを閉じる。
【０１８８】
次に、ポンプ１０６から吐出される潅流液１０８の流速は、ステップ９５０で、臨床医の選択したレベル（典型的には約1L/min 乃至約 5 L/minの間）まで上げられ、正常拍動モードで機能中の心臓１０２が提供する生理的流速に近づける。心臓１０２及びシステム１００を再度、ステップ９５２で、ステップ９２８及び９３０に関して上述したのと同様な態様で検査する。臨床医は、更に、例えば心エコー、電解質測定、心臓酵素測定、代謝産物測定、血管内超音波評価、圧力−体積ループ評価、及びMillar圧力評価など、心臓に対していずれか他の検査又は評価を行うことを選択してもよい。
【０１８９】
レシピエント部位での三番目の段階９４６では、心臓をレシピエントへの移植に向けて調整する。この段階は、ポンプ１０６を減衰させて、潅流液１０８の液流を停止させるステップ９５６を含む。次に、ステップ９５８では、例えば心臓麻痺性溶液を、ドナー部位でステップ９１４で行われたのと同様な態様で心臓１０２に注射することで、それを停止させる。ステップ９６０では、心臓１０２からカニューレを抜き、臓器チャンバ・アセンブリ１０６から取り出す。ステップ９６２では、まず縫合糸９０１ａ−９０１ｆを取り除いた後、心臓をレシピエントの胸腔に挿入し、多様な心嚢（例えば１５８、１６４ａ、１６４ｂ、１６８ａ、１６８ｂ、１６９ａ、１６９ｂ及び９０３ａ−９０３ｆ）を、レシピエント内でそれらの適した対合する心嚢に縫合することにより、心臓１０２をレシピエントの患者に移植する。
【０１９０】
心臓を除細動し、ペーシング・シグナルを心臓に送達し、血液の化学的分析を潅流液から採取された試料で行う外部装置及び方法を解説したが、これらの特徴を当該の携帯システムに一体化することも有益であろう。このような特徴には、除細動、ペーシング、診断的ＥＣＧ検出、及び血液化学分析がある。
【０１９１】
上述したように、システム１００はプライミング溶液を利用し、更に、栄養分補助分１１６溶液及び保存剤溶液１１８を血液生成物又は合成血液生成物と配合することで潅流液１０８を形成した潅流液１０８を利用する。次に、該プライミング、補助剤１１６、及び保存剤１１８溶液を解説する。
【０１９２】
いくつかの実施態様によれば、臓器が生理的又は生理的に近い条件で機能できるように、特定の溶質及び濃度を持つ溶液を選択し、配合する。例えば、このような条件には、臓器機能を生理的温度又は生理的温度に近い温度で維持する、及び／又は、臓器を、たんぱく質合成などの正常な細胞代謝ができる状態で保存する、が含まれる。
【０１９３】
いくつかの実施態様では、成分を、より高い濃度の溶液を由来とする流体と、希釈により配合することにより、あるいは、より薄い溶液由来の流体と、濃縮により配合することにより、組成物から形成する。いくつかの実施態様では、適した溶液には、エネルギ源、移植前及び異色中に臓器がその正常な生理機能を続行する助けとなる一種以上の刺激剤、及び、潅流中に臓器がその細胞代謝を続行するように選択及び配合された一種以上のアミノ酸、が含まれる。細胞代謝には、例えば、潅流中に機能しながらもたんぱく質合成を行うなどがある。いくつかの例示的な溶液は水性ベースであるが、他の例示的な溶液は、例えば有機溶媒ベース、イオン性液体ベース、又は脂肪酸ベースであるなど、非水性である。
【０１９４】
溶液には、臓器がその正常な生理機能を行うことを支援する一種以上のエネルギ豊富な成分が含まれよう。これらの成分には、代謝可能なエネルギ豊富な物質、及び／又は、潅流中に臓器がエネルギ源を合成するために用いることのできる、このような物質の成分、が含まれよう。エネルギ豊富な分子の源の例には、例えば一種以上の糖がある。糖の例には、単糖、二糖、オリゴ糖、多糖、又はこれらの組合せ、あるいはこれらの前駆体又は代謝産物がある。限定的なことを意図しないが、当該溶液に適した単糖の例には、オクトース；ヘプトース；フルクトース、アロース、アルトロース、グルコース、マンノース、グロース、イドース、ガラクトース、及びタロースなどのヘキソース；リボース、アラビノース、キシロース、及びリキソースなどのペントース；エリスロース及びトレオースなどのテトロース；及びグリセルアルデヒドなどのトリオース、がある。限定的なことを意図していないが、当該溶液に適した二糖の例には、(+)-マルトース (4-O-(α-D-グルコピラノシル)-α-D-グルコピラノース), (+)-セロビオース (4-O-(β-D-グルコピラノシル)-D-グルコピラノース)、(+)-ラクトース (4-O-(β-D-ガラクトピラノシル)-β-D-グルコピラノース)、スクロース (2-O-(α-D-グルコピラノシル)-β-D-フルクトフラノシド)がある。限定的なことを意図していないが、当該溶液に適した多糖の例には、セルロース、でんぷん、アミロース、アミロペクチン、スルホムコ多糖（例えばデルマタンスルフェート、コンドロイチン硫酸、スロデキシド（原語：sulodexide）、メソグリカン、ヘパラン硫酸、イドサン、ヘパリン及びヘパリノイド）、及びグリコーゲンがある。いくつかの実施態様では、アルドース、ケトースの両者、又はこれらの組合せ、の単糖、二糖、及び多糖が用いられる。ここで解説されたものや解説されていないものも含め、単糖、二糖、及び／又は多糖のエナンチオマ、ジアステレオマ、及び／又は、互変異性体を含む一種以上の異性体を、ここで解説する溶液に用いてもよい。いくつかの実施態様では、一種以上の単糖、二糖、及び／又は多糖を、例えば誘導体化及び／又は一つ以上の官能基の（保護基による）保護などにより、化学修飾してもよい。いくつかの実施態様では、デキストロース又は他の形のグルコースなどの糖質が好ましい。
【０１９５】
他の可能なエネルギ源には、アデノシン三リン酸 (ATP)、コエンザイムＡ、ピルビン酸、フラビンアデノシンジヌクレオチド(FAD)、チアミンピロホスフェートクロリド（コ-カルボキシラーゼ）、β--ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド (NAD)、β-ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドホスフェート (NADPH)、及び、ヌクレオシドのリン酸誘導体、即ちモノ-、ジ-、及びトリ-ホスフェートを含むヌクレオチド（例えばUTP、GTP、GDF、及びUDP）、コエンザイム、又は、同様な細胞代謝機能を有する他の生体分子、及び／又は、それらの代謝産物又は前駆体、がある。例えば、アデノシン、グアノシン、チミジン（5-Me-ウリジン）、シチジン、及びウリジンのリン酸誘導体や、他の天然及び化学修飾されたヌクレオチドが考察される。
【０１９６】
いくつかの実施態様では、一種以上の糖質をヌクレオチドなどのリン酸源と併せて提供する。糖質は、潅流中に臓器がATP又は他のエネルギ源を産生する助けとなる。リン酸源はATP、ADP、 AMP 又は他の源を通じて直接、提供させてもよい。他の例示的な実施態様では、リン酸を、グリセロホスフェート、リン酸ナトリウム又は他のリン酸イオンなどのリン酸塩を通じて提供させる。リン酸には、プロトン化型及び一種以上の対イオンを持つ型を含め、いずれかのイオン性状態のこれらの型が含まれよう。
【０１９７】
当該の溶液には、潅流中に臓器の正常な生理的機能を支援する一種以上の臓器刺激剤を含めてもよい。いくつかの例示的な実施態様では、移植される臓器が心臓である場合、心臓刺激剤を提供して、この心臓が潅流中及び移植中に機能（例えば拍動を続けるなど）し続けられるようにする。このような刺激剤には、例えばエピネフリン及び／又はノルエピネフリンなど、心臓の拍動を促すカテコールアミンが含まれよう。例えば特定の形のペプチド及びポリペプチド（例えばバソプレッシン、アンスロプロイリン−Ａ及びアンストプロイリン−Ｂ）、及び／又はβ1/β2−アドレナリン受容体遮断剤（CGP 12177など）、ブプリナロール、ピンドロール、アルプレノロール、及び強心性配糖体などの他の心臓刺激剤を用いてもよい。ジギタリス（ジゴキシン）、パルストリン、及び／又はフェルラ酸などの一種以上の天然生成物も用いてよい。上述したものなどの刺激剤を当該溶液に含めることも、あるいは、使用者による使用時に加えることもできる。
【０１９８】
場合によっては、潅流中に臓器がその代謝を行う支援をするために付加的な成分を提供する。これらの成分には、例えば、内皮機能の維持、及び／又は、虚血及び／又は再潅流損傷を弱めるためのATP合成に用いられるであろう、アデニン及び／又はアデノシンの形又は誘導体がある。いくつかの実施態様では、マグネシウム・イオン源に、リン酸を提供し、そしていくつかの実施態様では、アデノシンを提供して、潅流された臓器の細胞内でのATP合成を更に亢進させる。
【０１９９】
ここで解説された溶液には、臓器の細胞によるたんぱく質合成を助けるための一種以上のアミノ酸、好ましくは複数のアミノ酸を含めてもよい。適したアミノ酸には、例えば天然型アミノ酸のうちの何れかがある。アミノ酸は多様なエナンチオマ型又はジアステレオマ型であってよい。例えば、溶液はD型又はL型アミノ酸のいずれか、あるいはこれらの組合せを利用してもよく、溶液を、D型又はL型異性体あるいはラセミ溶液をよりエナンチオリッチにした溶液であってもよい。適したアミノ酸は、例えばシトルリン、オルニチン、ホモシステイン、ホモセリン、β-アラニンなどのβ-アミノ酸、アミノ-カプロン酸、又はこれらの組合せなど、非天然型又は修飾されたアミノ酸であるかも知れない。
【０２００】
いくつかの溶液の例には、いくつかの、しかし全部ではない天然型アミノ酸が含まれる。いくつかの実施態様では、溶液に必須アミノ酸が含まれる。例えば、溶液を以下のアミノ酸のうちの一つ以上又はすべてで調製してもよい：
【０２０１】
【表８】
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【０２０２】
いくつかの実施態様では、非必須及び／又は準必須アミノ酸は溶液に含まれない。例えば、いくつかの実施態様では、アスパラギン、グルタミン、及び／又はシステインは含まれない。他の実施態様では、当該溶液は一種以上の非必須及び／又は準必須アミノ酸を含有する。従って、他の実施態様では、アスパラギン、グルタミン、及び／又はシステインが含まれる。
【０２０３】
当該の溶液は、更に、酵素反応、心臓の収縮性、及び／又は、臓器内での凝縮を促す電解質、特にカルシウムイオンを含んでいてもよい。ナトリウム、カリウム、塩化物、硫酸塩、マグネシウム及び他の無機及び有機帯電種、又はこれらの組合せなどの他の電解質を用いてもよい。電荷及び安定性が許す限り、ここで紹介するいずれの成分を、イオン型、プロトン化型もしくは非プロトン化型、塩もしくは遊離塩基型で、又は、イオン性もしくは共有結合置換基として、適切であれば適宜、加水分解して当該成分を水溶液中で利用可能にする他の成分と組み合わせて、提供してもよいことは留意されたい。
【０２０４】
いくつかの実施態様では、当該の溶液は緩衝成分を含む。例えば、適した緩衝系には、2-モルホリノエタンスルホン酸モノヒドレート (MES)、カコジル酸、H2CO3 / NaHCO3 (pKa1)、クエン酸(pKa3)、ビス(2-ヒドロキシエチル)-イミノ-トリス-(ヒドロキシメチル)-メタン(Bis-Tris)、N-カルバモイルメチルイミジノ酢酸(ADA)、3-ビス[トリス(ヒドロキシメチル)メチルアミノ]プロパン(Bis-Tris プロパン) (pKa1)、ピペラジン-1,4-ビス(2-エタンスルホン酸) (PIPES)、N-(2-アセトアミド)-2-アミノエタンスルホン酸 (ACES)、イミダゾール、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル)-2-アミノエタンスルホン酸(BES)、3-(N-モルホリノ)プロパンスルホン酸(MOPS)、NaH2PO4/Na2HPO4 (pKa2)、N-とリス(ヒドロキシメチル)メチル-2-アミノエタンスルホン酸(TES)、N-(2-ヒドロキシエチル)-ピペラジン-N'-2-エタンスルホン酸(HEPES)、N-(2-ヒドロキシエチル)ピペラジン-N'-(2-ヒドロキシプロパンスルホン酸) (HEPPSO)、トリエタノールアミン、N-[トリス(ヒドロキシメチル)メチル]グリシン(トリシン)、トリスヒドロキシメチルアミノエタン(Tris)、グリシンアミド、N,N-ビス(2-ヒドロキシエチル) グリシン(ビシン)、グリシルグリシン(pKa2)、N-トリス(ヒドロキシメチル)メチル-3-アミノプロパンスルホン酸 (TAPS)、又はこれらの組合せ、がある。いくつかの実施態様では、当該の溶液は重炭酸ナトリウム、リン酸カリウム、又はTRIS緩衝剤を含む。
【０２０５】
当該の溶液には、臓器を維持し、それを潅流中の虚血、再潅流損傷及び他の病的作用から保護するのに役立つ他の成分を含めてもよい。いくつかの例示的な実施態様では、これらの成分には、ホルモン（例えばインシュリン）、ビタミン（例えば成人マルチビタミン、例えばマルチビタミンMVI-アダルト）、及び／又はステロイド類（例えばデキサメタゾン及びソリュメドロール）が含まれよう。
【０２０６】
別の局面では、血液生成物に当該溶液を提供して、代謝中の臓器を助ける。適した血液生成物の例には、全血、及び／又は、例えば血清、血漿、アルブミン、及び赤血球などのその一種以上の成分が含まれよう。全血が用いられる実施態様では、血液を白血球及び血小板を取り除くフィルタを通して、臓器内で炎症を起こしかねない発熱因子、抗体及び／又は他の物質を取り除いてもよい。このように、いくつかの実施態様では、当該の溶液は、白血球を少なくとも部分的に取り除いた全血、及び／又は、血小板を少なくとも部分的に取り除いた全血を利用する。
【０２０７】
当該の溶液を、好ましくは生理的温度で提供し、潅流及び再循環全般にわたってその近辺の温度で維持するとよい。ここで用いられる場合の「生理的温度」とは、約２５℃乃至約３７℃の間、例えば約３０℃乃至約３７℃の間、例えば約３４℃乃至約３７℃の間などの温度を言う。
【０２０８】
表１は、水性のプライミング溶液例に用いられる成分を挙げたものである。表１での成分量は相対的なものであり、当該溶液中に用いられた水性溶媒量（例示する実施態様では約500mL）に対してであるが、適宜、比例増減させてもよい。いくつかの実施態様では、水性溶媒の量は、±約１０％で様々である。
【表１】
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【０２０９】
例示のプライミング溶液は、図２９Ａを参照してより十二分に解説するように、プライミング・ステップ９２４を通じてシステム１００に加えられる。
【０２１０】
栄養分補助溶液１１６に関して言うと、いくつかの実施態様では、それには一種以上の糖質が含まれるが、リン酸源も含まれてもよい。栄養分補助溶液１１６は典型的には約５．０乃至約６．５、例えば約５．５乃至約６．０に維持される。
【０２１１】
表２は、栄養分補助溶液１１６例で用いられる成分を挙げたものである。いくつかの実施態様では、栄養分溶液１１６はリン酸グリセロールナトリウムを更に含む。表２の成分の量は、溶液１１６中に用いられる水性溶媒の量（約500mL）に対して相対的なものであるが、適宜、比例増減してもよい。いくつかの実施態様では、水性溶媒の量は約±１０％で様々である。
【０２１２】
【表２】
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【０２１３】
いくつかの実施態様では、栄養分溶液１１６は一種以上の糖質を含むが、更にリン酸源を含んでいてもよい。栄養分溶液１１６は典型的には約5.0乃至約6.5、例えば約5.5乃至約6.0のｐＨに維持される。
【０２１４】
保存剤溶液１１８には一種以上の保存剤を含めてもよい。ある例示的な実施態様では、一種以上の心臓刺激剤を、潅流及び異色中に心臓１０２の正常な生理的機能を支援するために含める。このような刺激剤には、例えばエピネフリン及び／又はノルエピネフリンなど、心臓の拍動を促すカテコールアミンが含まれよう。
【０２１５】
アデノシン、マグネシウム、リン酸、カルシウム、及び／又はこれらの源などを含め、他の成分を保存剤溶液１１８に加えてもよい。場合によっては、付加的な成分を提供して、臓器が潅流中にその代謝を行うのを助ける。これらの成分には、例えば、内皮機能を維持する、及び／又は、虚血及び／又は再潅流損傷を弱めるためにATP合成に用いられるであろう種々の形のアデノシンが含まれよう。成分には、更に、グアノシン、チミジン（5-Me-ウリジン）、シチジン、及びウリジンなどの他のヌクレオシドや、それらのヌクレオチドを含め、他の天然及び化学修飾されたヌクレオシドが含まれよう。いくつかの例では、マグネシウム・イオン源にリン酸源を提供し、そしていくつかの実施態様では、アデノシンを提供して、潅流された臓器の細胞内でのATP合成を更に亢進する。更に複数のアミノ酸を加えて、心臓１０２の細胞によるたんぱく質合成を助けてもよい。該当するアミノ酸には、例えば、天然型アミノ酸のいずれかや、上述したものが含まれよう。
【０２１６】
表３は、ここで解説する通りに臓器を保存するために溶液１１８に用いてもよい成分を挙げたものである。溶液１１８には、表３に記載された成分の一種以上を含めてもよい。
【０２１７】
【表３】
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【０２１８】
表４は、保存剤溶液１１８例に用いられる成分を挙げたものである。表４に紹介した量は、表中の他の成分に対して好適な量を記載したものであり、充分な量の組成物を提供するために比例増減させてもよい。いくつかの実施態様では、表４に挙げた量を±約１０％、変更することができ、それでも尚、ここで解説された溶液中に用いることができる。
【０２１９】
【表４】
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【０２２０】
溶液１１８の例示する実施態様では、表４中の成分を、約1Lの水性流体当りここで挙げた相対量で配合して、溶液１１８を形成する。いくつかの実施態様では、表４の成分を、約500mLの水性流体当りここに挙げた相対量を配合した後、やはり約500mLの溶液１１６と配合して、約1Lの水性流体の維持溶液１１６／１１８を提供する。いくつかの実施態様では、溶液１１６、１１８、及び／又は１１６／１１８中の水性流体の量は、±約１０％分、変更することができる。表１１９のｐＨは、例えば約7.3乃至約7.6など、約7.0乃至約８.0の間で調節してもよい。溶液１１８を、例えばオートクレーブなどにより滅菌して純度を高めてもよい。
【０２２１】
表５は、別の例示的な保存剤溶液１１８を挙げたものであり、この保存剤溶液１１８は、表５で明らかにした成分を有すると共に水性の流体と配合された組織培養基を含み、ここで解説された通りに潅流液１０８中に用いられよう。表５に挙げた成分の量は相互と、用いた水溶液の量とに対して相対的なものである。いくつかの実施態様では、約500mLの水性流体を用いる。他の実施態様では、約1Lの水性流体を用いる。例えば、約500mLの保存剤溶液１１８と500mLの栄養分溶液１１６との組合せにより、約1Lの維持溶液１１６／１１８が出来上がる。いくつかの実施態様では、水溶液の量は±約１０％分、変更することができる。成分量及び水溶液の量は、使用に向けて適宜、比例増減してもよい。この実施態様での保存剤溶液１１８のｐＨを、例えば約7.3乃至約7.6など、約7.0乃至約8.0に調節してもよい。
【０２２２】
【表５】
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【０２２３】
アミノ酸はたんぱく質の構成ブロックであるため、各アミノ酸の固有の特徴が、例えば構造を提供したり生化学的反応を触媒したりするなど、たんぱく質に対していくつかの重要な特性をもたらす。保存剤溶液中に提供されるアミノ酸の選択及び濃度により、例えばエネルギを提供するための糖の代謝、たんぱく質代謝の調節、ミネラルの輸送、核酸（DNA及びRNA）の合成、血糖の調節、及び、電気活性の支援など、たんぱく質構造の提供に加え、正常な生理的機能の支援が提供される。加えて、保存剤溶液中に見られる特定のアミノ酸の濃度を用いれば、維持溶液１１６／１１８及び潅流液１０８のｐＨを予測可能に安定化させることができる。
【０２２４】
保存剤溶液１１８のいくつかの実施態様には、エピネフリン及び複数のアミノ酸が含まれる。いくつかの実施態様では、保存剤溶液１１８は、カルシウム及びマグネシウムなどの電解質を含む。
【０２２５】
ある実施態様では、維持溶液１１６／１１８を、一種以上のアミノ酸を含む保存剤溶液１１８と、グルコース又はデキストロースなどを含む一種以上の糖質を含む栄養分溶液１１６との組合せから作製する。更に維持溶液１１６／１１８は、臓器潅流システムへの注入前の使用時に施される、ここで解説したものなどの添加剤を有していてもよい。例えば、当該の溶液と一緒に含めることができる、あるいは使用者による使用時に添加することのできる、付加的な添加剤には、デキサメタゾン及びインシュリンなどのホルモン及びステロイド類や、例えばMVI-Adultなどの輸注用の成人用マルチビタミンなど、成人用マルチビタミンがある。例えば治療薬、及び／又は、アルブミンなど、血液又は血漿に典型的に伴う成分など、付加的な低分子及び巨大生物分子を当該溶液に含めても、あるいは、ポート７６２で使用者による使用時点で加えてもよい。
【０２２６】
いくつかの実施態様では、ここで解説された組成物、溶液、及び系に含めてもよい治療薬には、Ｔ３及び／又はＴ４甲状腺ホルモンなどの甲状腺ホルモンなど、ホルモンがある。含めてもよい更なる治療薬には、心臓治療用の抗不整脈薬やベータ遮断剤などの薬物がある。例えば、いくつかの実施態様では、一種以上の甲状腺ホルモン、一種以上の抗不整脈薬、及び一種以上のベータ遮断剤を、栄養分溶液１１６、保存剤溶液１１８、及び／又は維持溶液１１６／１１８に、臓器の潅流前又は潅流中のいずれかで加える。更に、上記の治療薬を、臓器の潅流前又は潅流中に、潅流液１０８など当該系へ直接、加えてもよい。
【０２２７】
表４を参照すると、保存剤溶液１１８例中に用いられるいくつかの成分は、滅菌処理を通過させた場合には分解又は変性などして失活しかねない低有機分子又は巨大生物分子などの分子である。システム１００では、溶液１１８のうちの失活可能な成分を、溶液１１８の残りの成分とは別に調製してもよい。この分割した調製は、各成分を公知の技術を通じて別々に精製するステップを含む。溶液１１８の残りの成分は、例えばオートクレーブなどで滅菌された後、生物学的成分と配合される。
【０２２８】
表６は、この２段階プロセスに従って、別々に精製し、滅菌後にここで解説された溶液に加えてもよいいくつかの生物学的成分を挙げたものである。これらの付加的又は補助的な成分を溶液１１８、１１６、１１６／１１８、プライミング溶液又はこれらの組合せに、個別に、多様な組合せで、組成物として一度に、あるいは配合された溶液として、加えてよい。例えば、いくつかの実施態様では、表６に挙げたエピネフリン、インシュリン、及びMVI-Adultを、維持溶液１１６／１１８に加える。別の例では、表６に挙げられたソリュメドロール及び重炭酸ナトリウムをプライミング溶液に加える。更に付加的な成分を一種以上の組合せ又はひとまとめに配合し、溶液１１６、１１８、１１６・１１８、及び／又は、プライミング溶液に加える前に溶液中に配置してもよい。いくつかの実施態様では、付加的な成分を潅流液１０８にポート６７２を通じて直接、加える。表６に挙げられた成分量は、相互に、及び／又は、表１乃至５のうちの一つ以上に挙げられた成分の量や、溶液１１６、１１８、１１６／１１８、及び／又は、プライミング溶液を調製する際に用いられた水溶液の量に対して、相対的であり、必要な溶液量に合わせて適宜、比例増減させてもよい。
【０２２９】
【表６】
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【０２３０】
ある実施態様では、維持溶液１１６／１１８で用いる組成物を、一種以上の糖質、一種以上の臓器刺激剤、及び、アスパラギン、グルタミン、又はシステインを含まない複数のアミノ酸を含めるようにして、提供する。該組成物には、ここで解説された溶液に用いられるものなど、他の物質も含めてよい。
【０２３１】
別の実施態様では、心臓などの臓器を潅流するシステムを、臓器及び実質的に無細胞の組成物を含めるようにして提供し、前記の実質的に無細胞の組成物は、一種以上の糖質、一種以上の臓器刺激剤、及び、アスパラギン、グルタミン、又はシステインを含まない複数のアミノ酸を含む。実質的に無細胞には、細胞物質を実質的に含まない系；特に、細胞を由来としない系、がある。例えば、実質的に無細胞には、非細胞性の源から調製された組成物及び溶液がある。
【０２３２】
別の局面では、溶液１１６及び１１８を、一種以上の臓器維持溶液を含むキットの形で提供してもよい。維持溶液の一例は、上記の成分を、臓器潅流液１０８で用いるための一種以上の流体溶液に入れて含むものであろう。いくつかの実施態様では、維持溶液１１６／１１８は、保存溶液１１８及び栄養分溶液１１６及び／又は補助的組成物又は溶液などの複数の溶液を含んでいてもよく、あるいは、流体中で再生させて一種以上の溶液１１６／１１８を形成できる乾燥成分を含んでいてもよい。前記のキットは、更に、溶液１１６及び／又は１１８由来の成分を、一種以上の濃縮された溶液として含んでいてもよく、この場合、この濃縮された溶液を希釈すると、ここで解説された通りの保存、栄養分、及び／又は、補助的溶液が提供される。前記のキットには、更にプライミング溶液も含めてよい。ある例示的な実施態様では、維持溶液には、上述したものなどの保存溶液１１８及び栄養分溶液１１６と、上述したものなどのプライミング溶液とが含まれる。
【０２３３】
いくつかの実施態様では、前記のキットは一個の梱包物として提供され、この場合の当該キットは、一種以上の溶液（又は適した流体と混合することにより一種以上の溶液を調合するのに必要な成分）と、滅菌、液流及び潅流中の温度管理や使用に関する指示や、当該キットを臓器潅流に適応するために必要又は適切な他の情報とを含む。いくつかの実施態様では、キットに、一種の溶液１１６、１１８及び／又は１１６／１１８（又は、適した流体と混合する溶液に用いられる一式の乾燥成分）のみを提供し、該一種の溶液１１６、１１８、及び／又は１１６／１１８（又は一式の乾燥成分）を、系１００で溶液１１６、１１８及び／又は１１６／１１８を作動させるために必要又は有用な他の情報又は物質と併せて提供する。
【０２３４】
別の局面では、当該の系、溶液及び方法を用いて、潅流中の臓器へ治療薬を送達してもよい。例えば上述の溶液及び／又は系のうちの一つ以上に、潅流中に臓器に送達される一種以上の薬物、生物製剤、遺伝子療法ベクタ、又は他の治療薬を含めてもよい。適した治療薬例には、薬物、生物製剤、又は両者が含まれよう。適した薬物には、例えば抗真菌約、抗微生物薬又は抗生物質、抗炎症薬、抗増殖薬、抗ウィルス薬、ステロイド、レチノイド、NSAID、ビタミンＤ３及びビタミンＤ３類似体、カルシウム・チャンネル遮断剤、補体中和剤、ＡＣＥ阻害剤、免疫抑制剤、及び他の薬物が含まれよう。適した生物製剤にはたんぱく質が含まれよう。適した生物製剤には、更に、遺伝子治療用途用の一種以上の遺伝子を装填したベクタも含まれよう。
【０２３５】
例えば適したステロイドには、限定はしないが、アンドロゲン性及びエストロゲン性ステロイドホルモン、アンドロゲン受容体アンタゴニスト及び5-α-レダクターゼ阻害剤、及びコルチコステロイドがある。具体的な例には、限定はしないが、アルクロメタゾン、クロベタゾール、フルオキノロン、フルオコルトロン、ジフルコルトロン、フルチカゾン、ハルシノニド、モメタゾン、プレドニゾン、プレドニゾロン、メチルプレドニゾロン、トリアムキノロン、ベータメタゾン、及びデキサメタゾン、並びにこれらの多様なエステル及びアセトアミドがある。
【０２３６】
適したレチノイドには、限定はしないが、レチノール、レチナール、イソトレチノイン、アシトレチン、 アダパレン、タザロテン、及びベキサロテン、がある。
【０２３７】
適したNSAIDには、限定はしないが、ナプロキセン、スプロフェン、ケトプロフェン、イブプロフェン、フルルビプロフェン、ジクロフェナック、インドメタシン、セレコキシブ、及びロフェコキシブ、がある。
【０２３８】
適したビタミンＤ３類似体には、限定はしないが、ドキセルカルシフェロール、セオカルシトール、カルシポトリエン、タカルシトール、カルシトリオール、エルゴカルシフェロール、及びカルシフェジオール、がある。
【０２３９】
適した抗ウィルス薬には、限定はしないが、トリフルリジン、シドフォビル、アシクロヴィル、ペンシクロヴィル、ファムシクロヴィル、バルシクロヴィル、ガンシクロヴィル、及びドコサノール、がある。
【０２４０】
適したヒト脱炭酸酵素阻害剤には、限定はしないが、メタゾリアミド、アセタゾラミド、及びドルゾラミド、がある。
【０２４１】
適した抗増殖薬には、限定はしないが、5-FU、タキソール、ダウノルビシン、及びミトマイシンがある。
【０２４２】
適した抗生物質（抗微生物薬）には、限定はしないが、バシトラシン、クロルヘキシジン、クロルヘキシジンジグルコネート、シプロフロキサシン、クリンダマイシン、エリスロマイシン、ゲンタマイシン、ロメフロキサシン、メトロニダゾール、ミノサイクリン、モキシフロキサシン、ムピロシン、ネオマイシン、オフロキサシン、ポリミキシンＢ、リファンピシン、ルフロザシン、テトラサイクリン、トブラマイシン、トリクロザン、及びバンコマイシン、がある。ここで解説される抗ウィルス性及び抗菌性のプロドラッグを用いて、応答性の全身感染を適宜、治療してもよい。
【０２４３】
いくつかの実施態様では、潅流液１０８で用いるための溶液系は、一種以上の心臓刺激剤と、アスパラギン、グルタミン、又はシステインを含まない複数のアミノ酸とを含む、保存溶液１１８などの第一溶液を含有する第一チャンバと、デキストロースなど、一種以上の糖質を含む栄養分溶液１１６などの第二溶液を含有する第二チャンバとを含む。当該の系は、更に、当該溶液を心臓を潅流するために用いる前に、第一溶液及び第二溶液を滅菌するための滅菌系を含んでいてもよい。いくつかの実施態様では、溶液１１８及び１１６のうちの一つ以上は一種以上の治療薬を含む。いくつかの実施態様では、当該の溶液系は、例えば上述したものなど、一種以上の糖質を含んでいてもよいプライミング溶液を含む第三チャンバを含む。いくつかの実施態様では、第一溶液１１８は、エピネフリン、アデノシン、インシュリン、一種以上の免疫抑制剤、マルチビタミン、及び／又は一種以上の電解質を含む。
【０２４４】
いくつかの実験データを、ここで解説された溶液や、臓器潅流におけるそれらの使用の特定の実施態様を解説するために利用することができる。いくつかのデータを図３１−３３に挙げる。図３１は、ある実施態様のシステム１００による正方向モードで潅流中の臓器の電解質安定性を実証するチャートを示す。図３１に関連する実施態様では、臓器は心臓１０２であり、潅流は、溶液１０６／１０８を含有する潅流液１０８を左心房１５２に大動脈１５８からポンピング注入することにより、（上述した通り）正方向モードで行われる。 潅流の速度はほぼ30 mL/hr.である。図３１に見られるように、多様な電解質：ナトリウム、カリウム、カルシウム、及び塩化物イオンのレベルや、溶解したグルコースのレベルは、臓器を潅流システム１００にカニューレ挿入する前から、システム１００内へのカニューレ挿入後６時間に至る潅流経過全般にわたって安定なレベルのままである。
【０２４５】
図３２は、別の実施態様のシステム１００による逆行性潅流中の臓器の電解質安定を実証するチャートを示す。図３２に関連する実施態様では、臓器は心臓１０２であり、潅流は、溶液１１６／１１８を含有する潅流液１０８を大動脈１５８に、そして冠状静脈洞１５５を通じてポンピング注入することにより、行われる。潅流の速度はほぼ30 mL/hrである。図３２に見られるように、多様な電解質：ナトリウム、カリウム、カルシウム、及び塩化物イオンのレベルや、溶解したグルコースのレベルは、臓器を潅流システム１００にカニューレ挿入する前から、カニューレ挿入後６時間に至る潅流経過全般にわたって安定なレベルのままである。図３２はまた、電解質及びグルコースのレベルが、臓器にとって基線（BL）正常生理状態と同様なレベルのままであることも実証している。
【０２４６】
図３３は、本発明による別の実施態様で潅流を行っている臓器の大動脈血液ガス・プロファイルを実証するチャートを示す。図３３に見られるように、様々な血液ガス：二酸化炭素及び酸素のレベルやｐＨは、６時間にわたる潅流全般にわたって安定なレベルのままである。更に図３３は、二酸化炭素、酸素、及びｐＨのレベルが、臓器にとって正常な生理的状態の２つの基線（ＢＬ）測定と同様なレベルのままであることも実証している。図３１−３３は、更に、本システムの能力と、安定な生理的又は生理的に近い条件に臓器を維持する方法も実証している。
【０２４７】
以上、本発明は多様な実施態様との関連から解説してきたが、前記の解説は本発明の実例を挙げることを意図しており、付属の請求項によって定義された本発明の範囲を限定することは意図していないことを理解されたい。例えば、多様なシステム及び／又は方法を、本開示に基づき、実施でき、また本発明の範囲内に入るものであろう。他の局面、利点、及び変更は、以下の請求項の範囲内である。ここで引用されたすべての参考文献の全文を、引用をもってここに編入することとし、本出願の一部と成す。
【０２４８】
以下の図面は、本発明の例示的な実施態様を示したものであり、同図面において同様な参照番号は同様な要素を言及している。これらの図示の実施態様は実寸ではなく、本発明の例であり、付属の請求項に定義される本発明の範囲を限定するものではないと理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【０２４９】
【図１】図１は、本発明の例示的な実施態様による携帯可能な臓器管理システムの概略図である。
【図２】図２は、採集された心臓を示す図である。
【図３】図３は、図２の採集された心臓を、図１の臓器管理システムに本発明の例示的な実施態様に従って正常流モードの構成で相互接続して示す概念図である。
【図４】図４は、図２の採集された心臓を、本発明の例示的な実施態様に従って図１の臓器管理システムに逆行流モードの構成で相互接続して示す概念図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明のある例示的な実施態様による、図１の臓器管理システムに用いられる種類の臓器チャンバ・アセンブリの多様な図面を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明のある例示的な実施態様による、図１の臓器管理システムに用いられる種類の臓器チャンバ・アセンブリの多様な図面を示す。
【図５Ｃ】図５Ｃは、本発明のある例示的な実施態様による、図１の臓器管理システムに用いられる種類の臓器チャンバ・アセンブリの多様な図面を示す。
【図５Ｄ】図５Ｄは、本発明のある例示的な実施態様による、図１の臓器管理システムに用いられる種類の臓器チャンバ・アセンブリの多様な図面を示す。
【図５Ｅ】図５Ｅは、本発明のある例示的な実施態様による、図１の臓器管理システムに用いられる種類の臓器チャンバ・アセンブリの多様な図面を示す。
【図５Ｆ】図５Ｆは、本発明のある例示的な実施態様による、図１の臓器管理システムに用いられる種類の臓器チャンバ・アセンブリの多様な図面を示す。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明のある例示的な実施態様による、図１の臓器管理システムに用いられる種類の潅流加熱器アセンブリの多様な図面を示す。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明のある例示的な実施態様による、図１の臓器管理システムに用いられる種類の潅流加熱器アセンブリの多様な図面を示す。
【図６Ｃ】図６Ｃは、本発明のある例示的な実施態様による、図１の臓器管理システムに用いられる種類の潅流加熱器アセンブリの多様な図面を示す。
【図６Ｄ】図６Ｄは、本発明のある例示的な実施態様による、図１の臓器管理システムに用いられる種類の潅流加熱器アセンブリの多様な図面を示す。
【図６Ｅ】図６Ｅは、本発明のある例示的な実施態様による、図１の臓器管理システムに用いられる種類の潅流加熱器アセンブリの多様な図面を示す。
【図６Ｆ】図６Ｆは、本発明のある例示的な実施態様による、図１の臓器管理システムに用いられる種類の潅流加熱器アセンブリの多様な図面を示す。
【図７】図７は、図６Ａ−６Ｆの加熱器アセンブリに用いられる種類の例示的な抵抗性加熱器素子のより詳細な図面を示す。
【図８Ａ】図８Ａは、本発明の例示的な実施態様による潅流ポンプ・インターフェース・アセンブリの多様な図面を示す。
【図８Ｂ】図８Ｂは、本発明の例示的な実施態様による潅流ポンプ・インターフェース・アセンブリの多様な図面を示す。
【図８Ｃ】図８Ｃは、本発明の例示的な実施態様による潅流ポンプ・インターフェース・アセンブリの多様な図面を示す。
【図９】図９は、図１に示す種類の潅流液ポンプ・アセンブリのポンプ駆動装置側の斜視図を、潅流ポンプ・インターフェース・アセンブリに取り付けるブラケットと一緒に示す。
【図１０】図１０は、図９の潅流液ポンプ・アセンブリのポンプ駆動装置側と対合させた、図８Ａ−８Ｃの潅流液ポンプ・インターフェース・アセンブリの側面図を示す。
【図１１】図１１は、図１の臓器管理システムの作動を制御するための例示的制御スキームのブロック図を示す。
【図１２】図１２は、図１の例示的臓器管理システムと一緒に用いてもよい種類の例示的データ獲得サブシステムのブロック図である。
【図１３】図１３は、図１の例示的臓器管理システムの潅流液温度を維持するために用いてもよい種類の例示的加熱制御サブシステムのブロック図である。
【図１４】図１４は、図１の例示的臓器管理システムに用いてもよい種類の例示的電力管理サブシステムのブロック図である。
【図１５】図１５は、図１の例示的臓器管理システムの潅流液ポンプの作動を制御するために用いてもよい種類の例示的ポンピング制御サブシステムのブロック図である。
【図１６】図１６は、本発明の例示的実施態様により、図１５のポンピング制御サブシステムが同期するr波を示すグラフである。
【図１７Ａ】図１７Ａは、本発明のある例示的実施態様による操作者インターフェースに用いてもよい種類の例示的表示スクリーンを示す。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、本発明のある例示的実施態様による操作者インターフェースに用いてもよい種類の例示的表示スクリーンを示す。
【図１７Ｃ】図１７Ｃは、本発明のある例示的実施態様による操作者インターフェースに用いてもよい種類の例示的表示スクリーンを示す。
【図１７Ｄ】図１７Ｄは、本発明のある例示的実施態様による操作者インターフェースに用いてもよい種類の例示的表示スクリーンを示す。
【図１７Ｅ】図１７Ｅは、本発明のある例示的実施態様による操作者インターフェースに用いてもよい種類の例示的表示スクリーンを示す。
【図１７Ｆ】図１７Ｆは、本発明のある例示的実施態様による操作者インターフェースに用いてもよい種類の例示的表示スクリーンを示す。
【図１７Ｇ】図１７Ｇは、本発明のある例示的実施態様による操作者インターフェースに用いてもよい種類の例示的表示スクリーンを示す。
【図１７Ｈ】図１７Ｈは、本発明のある例示的実施態様による操作者インターフェースに用いてもよい種類の例示的表示スクリーンを示す。
【図１７Ｉ】図１７Ｉは、本発明のある例示的実施態様による操作者インターフェースに用いてもよい種類の例示的表示スクリーンを示す。
【図１７Ｊ】図１７Ｊは、本発明のある例示的実施態様による操作者インターフェースに用いてもよい種類の例示的表示スクリーンを示す。
【図１８Ａ】図１８Ａは、本発明のある例示的実施態様による図１のシステムのシステム設計例を示す。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、本発明のある例示的実施態様による図１のシステムのシステム設計例を示す。
【図１９Ａ】図１９Ａは、本発明のある例示的な実施態様に従った、上面を外し、前方パネルを開放した、図１８Ａ及び１８Ｂのシステムの多様な図面を示す。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、本発明のある例示的な実施態様に従った、上面を外し、前方パネルを開放した、図１８Ａ及び１８Ｂのシステムの多様な図面を示す。
【図１９Ｃ】図１９Ｃは、本発明のある例示的な実施態様に従った、上面を外し、前方パネルを開放した、図１８Ａ及び１８Ｂのシステムの多様な図面を示す。
【図２０Ａ】図２０Ａは、上面を取り外し、前方パネルを開放し、頓用使い捨てモジュールを取り外した、本発明のある例示的な実施態様による図１８Ａ及び１８Ｂのシステムの前方斜視図である。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは、頓用使い捨てモジュールの対応する突起部に係合させるために、図２０Ａの多重使用モジュールの受け台に形成されたスロットの側面図である。
【図２１Ａ】図２１Ａは、図２０Ａの多重使用モジュール内に頓用使い捨てモジュールを受け取らせ、定位置で係止するための取付用ブラケットを示す。
【図２１Ｂ】図２１Ｂは、本発明のある例示的実施態様に従った、図２１Ａの取付用ブラケットを用いた多重使用モジュールへの頓用使い捨てモジュールの設置を示す
【図２１Ｃ】図２１Ｃは、本発明のある例示的実施態様に従った、図２１Ａの取付用ブラケットを用いた多重使用モジュールへの頓用使い捨てモジュールの設置を示す
【図２２Ａ】図２２Ａは、図２１Ｂ及び２１Ｃの設置中の頓用使い捨てモジュールと多重使用モジュールとの間の電子的光学的相互接続を自動的に行わせるための機構例を示す。
【図２２Ｂ】図２２Ｂは、図２１Ｂ及び２１Ｃの設置中の頓用使い捨てモジュールと多重使用モジュールとの間の電子的光学的相互接続を自動的に行わせるための機構例を示す。
【図２２Ｃ】図２２Ｃは、図２１Ｂ及び２１Ｃの設置中の頓用使い捨てモジュールと多重使用モジュールとの間の電子的光学的相互接続を自動的に行わせるための機構例を示す。
【図２３Ａ】図２３Ａは、外部壁面のすべてを取り外した、本発明のある例示的実施態様による図１８Ａ及び１８Ｂのシステムの多様な図面を示す。
【図２３Ｂ】図２３Ｂは、外部壁面のすべてを取り外した、本発明のある例示的実施態様による図１８Ａ及び１８Ｂのシステムの多様な図面を示す。
【図２３Ｃ】図２３Ｃは、外部壁面のすべてを取り外した、本発明のある例示的実施態様による図１８Ａ及び１８Ｂのシステムの多様な図面を示す。
【図２３Ｄ】図２３Ｄは、本発明のある例示的実施態様による、図２３Ａ−２３Ｃの回路盤同士の間の相互接続を示す概念図である。
【図２４Ａ】図２４Ａは、本発明のある例示的な実施態様による頓用使い捨てモジュールの多様な上面斜視図を示す。
【図２４Ｂ】図２４Ｂは、本発明のある例示的な実施態様による頓用使い捨てモジュールの多様な上面斜視図を示す。
【図２４Ｃ】図２４Ｃは、本発明のある例示的な実施態様による頓用使い捨てモジュールの多様な上面斜視図を示す。
【図２４Ｄ】図２４Ｄは、本発明のある例示的な実施態様による頓用使い捨てモジュールの多様な上面斜視図を示す。
【図２４Ｅ】図２４Ｅは、本発明のある例示的な実施態様による頓用使い捨てモジュールの多様な上面斜視図を示す。
【図２５Ａ】図２５Ａは、図２４Ａ−２４Ｄの例示的頓用使い捨てモジュールの多様な底面斜視図を示す。
【図２５Ｂ】図２５Ｂは、図２４Ａ−２４Ｄの例示的頓用使い捨てモジュールの多様な底面斜視図を示す。
【図２５Ｃ】図２５Ｃは、図２４Ａ−２４Ｄの例示的頓用使い捨てモジュールの多様な底面斜視図を示す。
【図２６Ａ】図２６Ａは、本発明のある例示的実施態様による液流モード選択バルブの作動を示す。
【図２６Ｂ】図２６Ｂは、本発明のある例示的実施態様による液流モード選択バルブの作動を示す。
【図２７Ａ】図２７Ａは、例示の臓器チャンバの上面を外した、図１９Ａ−１９Ｃの頓用使い捨てモジュールの多様な上面図を示す。
【図２７Ｂ】図２７Ｂは、例示の臓器チャンバの上面を外した、図１９Ａ−１９Ｃの頓用使い捨てモジュールの多様な上面図を示す。
【図２８Ａ】図２８Ａは、図１９Ａ−１９Ｃの例示的頓用使い捨てモジュールに用いられる種類のヘマトクリット及び酸素飽和度センサ例の多様な図面を示す。
【図２８Ｂ】図２８Ｂは、図１９Ａ−１９Ｃの例示的頓用使い捨てモジュールに用いられる種類のヘマトクリット及び酸素飽和度センサ例の多様な図面を示す。
【図２８Ｃ】図２８Ｃは、図１９Ａ−１９Ｃの例示的頓用使い捨てモジュールに用いられる種類のヘマトクリット及び酸素飽和度センサ例の多様な図面を示す。
【図２９Ａ】図２９Ａは、本発明のある例示的実施態様により、ドナーから臓器を取り出し、図１の臓器管理システム内にそれを配置するドナー側プロセスを示したフロー図である。
【図２９Ｂ】図２９Ｂは、本発明のある例示的実施態様に従って、縫合及びカニューレ挿入部位と一緒に採集された心臓を示した図である。
【図３０】図３０は、本発明のある例示的実施態様に従って、図１の臓器管理システムから臓器を取り出し、それをレシピエントに移植するためのレシピエント側プロセスを示したフロー図である。
【図３１】図３１は、本発明のある実施態様に従って、正方向モードで潅流中の臓器の電解質安定性を実証した図を示す。
【図３２】図３２は、本発明の別の実施態様に従って、逆行モードで潅流中の臓器の電解質安定性を実証した図を示す。
【図３３】図３３は、本発明のある実施態様に従って潅流中の臓器の大動脈血液ガス・プロファイルを実証した図を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
2020090539.tif 000022
【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図６Ｆ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１７Ｄ】
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【図１７Ｅ】
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【図１７Ｆ】
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【図１７Ｇ】
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【図１７Ｈ】
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【図１７Ｉ】
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【図１７Ｊ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図１９Ｃ】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２１Ｃ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
2020090539.tif 000064
【図２２Ｃ】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２３Ｃ】
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【図２３Ｄ】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２４Ｃ】
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【図２４Ｄ】
2020090539.tif 000073
【図２４Ｅ】
2020090539.tif 000074
【図２５Ａ】
2020090539.tif 000075
【図２５Ｂ】
2020090539.tif 000076
【図２５Ｃ】
2020090539.tif 000077
【図２６Ａ】
2020090539.tif 000078
【図２６Ｂ】
2020090539.tif 000079
【図２７Ａ】
2020090539.tif 000080
【図２７Ｂ】
2020090539.tif 000081
【図２８Ａ】
2020090539.tif 000082
【図２８Ｂ】
2020090539.tif 000083
【図２８Ｃ】
2020090539.tif 000084
【図２９Ａ】
2020090539.tif 000085
【図２９Ｂ】
2020090539.tif 000086
【図３０】
2020090539.tif 000087
【図３１】
2020090539.tif 000088
【図３２】
2020090539.tif 000089
【図３３】
2020090539.tif 000090
【手続補正書】
【提出日】令和2年3月16日(2020.3.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
臓器管理システムで使用する血液生成物加熱器であって、
加熱器吸入口と、流路と、加熱器吐出口とであって、
前記加熱器吸入口は血液生成物を前記血液生成物加熱器に流し込み、前記加熱器吸入口は内側横断面積及び内側横断形状を備えたチューブを含み；
前記加熱器吐出口は前記血液生成物を前記血液生成物加熱器から流れ出させ、前記加熱器吐出口は内側横断面積及び内側横断形状を備えたチューブを含み；
前記流路は、内側横断面積及び内側横断形状を備え、前記加熱器吸入口と前記加熱器吐出口との間に延び、且つ、第一及び第二流路プレート間に形成され、
前記流路は、前記流路を通って流れる前記血液生成物との直接的接触を提供するために実質的に生物不活性な血液生成物接触表面を有し、
前記流路の前記内側横断面積は、前記吸入口及び前記吐出口の少なくとも一方の前記内側横断面積にほぼ等しく；
前記流路の前記内側横断形状は、前記吸入口及び前記吐出口の前記少なくとも一方の前記内側横断形状とは異なり；
前記流路並びに前記吸入口及び前記吐出口の前記少なくとも一方の前記ほぼ等しい内側横断面積は、前記血液生成物加熱器を通る血液生成物の流れの渦を抑える、加熱器吸入口と、流路と、加熱器吐出口と；
第一流路プレートを加熱するために第一流路プレートに熱接続された第一加熱器とを含む、血液生成物加熱器。
【請求項２】
前記第二流路プレートを加熱するために前記第二流路プレートに熱接続する第二加熱器を含む、請求項1に記載の血液生成物加熱器。
【請求項３】
前記第一加熱器からの熱を前記第一流路プレートに接続するために、前記第一加熱器と前記第一流路プレートとの間に配置された第一加熱器プレートを含む、請求項2に記載の血液生成物加熱器。
【請求項４】
前記第二加熱器からの熱を前記第二流路プレートに接続するために、前記第二加熱器と前記第二流路プレートとの間に配置された第二加熱器プレートを含む、請求項3に記載の血液生成物加熱器。
【請求項５】
前記血液生成物加熱器の前記吐出口近傍の前記血液生成物の温度を示す電気シグナルを提供するための血液生成物温度センサを含む、請求項4に記載の血液生成物加熱器。
【請求項６】
前記第一加熱器の温度を示す電気シグナルを提供するための第一加熱器温度センサを含む、請求項4に記載の血液生成物加熱器。
【請求項７】
前記第二加熱器の温度を示す電気シグナルを提供するための第二加熱器温度センサを含む、請求項6に記載の血液生成物加熱器。
【請求項８】
前記血液生成物加熱器の前記吐出口近傍の前記血液生成物の温度を示す電気シグナルを提供するための血液生成物温度センサを含む、請求項1に記載の血液生成物加熱器。
【請求項９】
前記第一流路プレートの温度を示す電気シグナルを提供するための第一プレート温度センサを含む、請求項1に記載の血液生成物加熱器。
【請求項１０】
前記第一加熱器からの熱を前記第一流路プレートに接続するために、前記第一加熱器と前記第一流路プレートとの間に配置された第一加熱器プレートを含む、請求項1に記載の血液生成物加熱器。
【請求項１１】
前記第一加熱器プレートがアルミニウムから形成される、請求項10に記載の血液生成物加熱器。
【請求項１２】
圧縮力に応答して前記第一加熱器を前記第一加熱器プレートに接触した状態に維持するために前記第一加熱器上に配置された第一弾性パッドを含む、請求項10に記載の血液生成物加熱器。
【請求項１３】
臓器管理システムで使用する血液生成物加熱器であって、
加熱器吸入口と、流路と、加熱器吐出口とであって、
前記加熱器吸入口は内側横断面積及び内側横断形状を備え、血液生成物を前記血液生成物加熱器に流し込み、
前記加熱器吐出口は内側横断面積及び内側横断形状を備え、前記血液生成物を前記血液生成物加熱器から流れ出させ；
前記流路は、内側横断面積及び内側横断形状を備え、前記加熱器吸入口と前記加熱器吐出口との間に延び、前記流路を通って流れる前記血液生成物との直接的接触を提供するために実質的に生物不活性な血液生成物接触表面を有する第一及び第二流路プレート間に形成され、且つ、前記流路の前記内側横断形状は、前記吸入口及び前記吐出口の前記少なくとも一方の前記内側横断形状とは異なり、
前記流路並びに前記吸入口及び前記吐出口の前記少なくとも一方の内側横断面積はほぼ等しく、前記血液生成物加熱器を通る血液生成物の流れの渦を抑える、加熱器吸入口と、流路と、加熱器吐出口と；
前記第一流路プレートを加熱するために前記第一流路プレートに熱接続された第一加熱器とを含み；
前記第一及び第二流路プレートの前記血液生成物接触表面はチタンから形成される、血液生成物加熱器。
【請求項１４】
前記第一加熱器は最大約200ワットの電力を用いる、請求項1に記載の血液生成物加熱器。
【請求項１５】
前記血液生成物加熱器が、約300ml/分乃至約5リットル/分の流速で、約30℃未満の温度から少なくとも約37℃の温度まで、約15分乃至約25分で、実質的な溶血を起こさずに、前記流路を流れる血液を移動させる大きさ及び形状とされている、請求項1に記載の血液生成物加熱器。
【請求項１６】
前記血液生成物加熱器が、約300ml/分乃至約5リットル/分の流速で、約30℃未満の温度から少なくとも約37℃の温度まで、約15分乃至約25分で、たんぱく質の変性を起こさずに、前記流路を流れる血液を移動させる大きさ及び形状とされている、請求項1に記載の血液生成物加熱器。
【請求項１７】
前記血液生成物加熱器が頓用使い捨てアセンブリである、請求項1に記載の血液生成物加熱器。
【請求項１８】
前記血液生成物加熱器が少なくとも部分的にポリカーボネートから形成される、請求項1に記載の血液生成物加熱器。
【請求項１９】
前記血液生成物加熱器が約5ポンド未満の重さである、請求項1に記載の血液生成物加熱器。
【請求項２０】
前記血液生成物加熱器が約4ポンド未満の重さである、請求項1に記載の血液生成物加熱器。
【請求項２１】
前記血液生成物加熱器が約3ポンド未満の重さである、請求項1に記載の血液生成物加熱器。
【請求項２２】
前記血液生成物加熱器が約2ポンド未満の重さである、請求項1に記載の血液生成物加熱器。
【請求項２３】
前記血液生成物加熱器が約1ポンド未満の重さである、請求項1に記載の血液生成物加熱器。
【請求項２４】
臓器管理システムで使用する血液生成物加熱器であって、
加熱器吸入口と、流路と、加熱器吐出口とであって、
前記加熱器吸入口は内側横断面積及び内側横断形状を備え、血液生成物を前記血液生成物加熱器に流し込み、
前記加熱器吐出口は内側横断面積及び内側横断形状を備え、前記血液生成物を前記血液生成物加熱器から流れ出させ、
前記流路は、内側横断面積及び内側横断形状を備え、前記加熱器吸入口と前記加熱器吐出口との間に延び、前記流路を通って流れる前記血液生成物との直接的接触を提供するために実質的に生物不活性な血液生成物接触表面を有する第一及び第二流路プレート間に形成され、且つ、前記流路の前記内側横断面積は、前記吸入口及び前記吐出口の少なくとも一方の前記内側横断面積にほぼ等しく；
前記流路の前記内側横断形状は、前記吸入口及び前記吐出口の前記少なくとも一方の前記内側横断形状とは異なり；
前記流路並びに前記吸入口及び前記吐出口の前記少なくとも一方の前記ほぼ等しい内側横断面積は、前記血液生成物加熱器を通る血液生成物の流れの渦を抑える、加熱器吸入口と、流路と、加熱器吐出口と；
前記第一流路プレートを加熱するために前記第一流路プレートに熱接続された第一加熱器と；
加熱された血液生成物を、保存しようとする臓器に循環させるポンプとを含む、血液生成物加熱器。
【請求項２５】
前記第二流路プレートを最大約44℃まで加熱するために前記第二流路プレートに熱接続する第二加熱器を含む、請求項24に記載の血液生成物加熱器。
【請求項２６】
前記血液生成物加熱器は、前記第一加熱器からの熱を前記第一流路プレートに接続するために、前記第一加熱器と前記第一流路プレートとの間に配置された第一加熱器プレートを含む、請求項25に記載の血液生成物加熱器。
【請求項２７】
前記血液生成物加熱器は、前記第二加熱器からの熱を前記第二流路プレートに接続するために、前記第二加熱器と前記第二流路プレートとの間に配置された第二加熱器プレートを含む、請求項26に記載の血液生成物加熱器。
【請求項２８】
前記血液生成物加熱器は、前記血液生成物加熱器の前記吐出口近傍の前記血液生成物の温度を示す電気シグナルを提供するための血液生成物温度センサを含む、請求項27に記載の血液生成物加熱器。
【請求項２９】
前記血液生成物加熱器は、前記第一加熱器の温度を示す電気シグナルを提供するための第一加熱器温度センサを含む、請求項27に記載の血液生成物加熱器。
【請求項３０】
前記血液生成物加熱器は、前記第二加熱器の温度を示す電気シグナルを提供するための第二加熱器温度センサを含む、請求項29に記載の血液生成物加熱器。
【請求項３１】
前記血液生成物加熱器は、前記血液生成物加熱器の前記吐出口近傍の前記血液生成物の温度を示す電気シグナルを提供するための血液生成物温度センサを含む、請求項24に記載の血液生成物加熱器。
【請求項３２】
前記血液生成物加熱器は、前記第一加熱器の温度を示す電気シグナルを提供するための第一加熱器温度センサを含む、請求項24に記載の血液生成物加熱器。
【請求項３３】
前記血液生成物加熱器は、前記第一加熱器からの熱を前記第一流路プレートに接続するために、前記第一加熱器と前記第一流路プレートとの間に配置された第一加熱器プレートを含む、請求項24に記載の血液生成物加熱器。
【請求項３４】
前記第一加熱器プレートがアルミニウムから形成される、請求項33に記載の血液生成物加熱器。
【請求項３５】
前記血液生成物加熱器は、圧縮力に応答して前記第一加熱器を前記第一加熱器プレートに接触した状態に維持するために前記第一加熱器上に配置された第一弾性パッドを含む、請求項33に記載の血液生成物加熱器。
【請求項３６】
前記第一及び第二流路プレートの前記血液接触表面がチタンから形成される、請求項25に記載の血液生成物加熱器。
【請求項３７】
前記第一加熱器は最大約200ワットの電力を用いる、請求項24に記載の血液生成物加熱器。
【請求項３８】
前記血液生成物加熱器が、約300ml/分乃至約5リットル/分の流速で、約30℃未満の温度から少なくとも約37℃の温度まで、約15分乃至約25分で、実質的な溶血を起こさずに、前記流路を流れる血液を移動させる大きさ及び形状とされている、請求項24に記載の血液生成物加熱器。
【請求項３９】
前記血液生成物加熱器が、約300ml/分乃至約5リットル/分の流速で、約30℃未満の温度から少なくとも約37℃の温度まで、約15分乃至約25分で、たんぱく質の変性を起こさずに、前記流路を流れる血液を移動させる大きさ及び形状とされている、請求項24に記載の血液生成物加熱器。
【請求項４０】
前記血液生成物加熱器が頓用使い捨てアセンブリである、請求項24に記載の血液生成物加熱器。
【請求項４１】
前記血液生成物加熱器が少なくとも部分的にポリカーボネートから形成される、請求項24に記載の血液生成物加熱器。
【請求項４２】
前記血液生成物加熱器が約5ポンド未満の重さである、請求項24に記載の血液生成物加熱器。
【請求項４３】
前記血液生成物加熱器が約4ポンド未満の重さである、請求項24に記載の血液生成物加熱器。
【請求項４４】
前記血液生成物加熱器が約3ポンド未満の重さである、請求項24に記載の血液生成物加熱器。
【請求項４５】
前記血液生成物加熱器が約2ポンド未満の重さである、請求項24に記載の血液生成物加熱器。
【請求項４６】
前記血液生成物加熱器が約1ポンド未満の重さである、請求項24に記載の血液生成物加熱器。
【請求項４７】
前記血液生成物を循環させる導管であって、前記血液生成物加熱器の前記流路の横断面積にほぼ等しい内側横断面積を有する、導管を含む、請求項24に記載の血液生成物加熱器。
【請求項４８】
前記流路は、長さ、高さ、及び幅を有し、前記幅は前記高さより大きく、前記長さは前記幅より大きい、請求項1に記載の血液生成物加熱器。
【請求項４９】
前記流路は、長さ、高さ、及び幅を有し、前記幅は前記高さより大きく、前記長さは前記幅より大きい、請求項24に記載の血液生成物加熱器。
【手続補正書】
【提出日】令和2年4月3日(2020.4.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
臓器管理システムであって：
携帯用シャシ及びポンプ駆動装置を含む携帯用多重使用モジュールと；
頓用使い捨てモジュールとを含み、前記頓用使い捨てモジュールが、
前記多重使用モジュールに前記頓用モジュールを相互鎖錠する大きさとされた使い捨てシャシと、
筐体を備えたポンプ・インターフェースを含むと共に潅流液を循環させるための潅流回路であって、前記筐体は、ポンピング力を前記ポンプ駆動装置から前記潅流液に並進させるため、前記筐体に対して運動可能な表面と流体密に相互接続する、潅流回路と、
前記使い捨てシャシに取り付けられ、潅流中に心臓を含有すると共に、前記潅流回路を心臓の大動脈に接続する第一導管と心臓の肺静脈に接続する第二導管とを含む臓器チャンバ・アセンブリであって、前記ポンプ駆動装置は、前記頓用使い捨てモジュールが前記携帯用多重使用モジュールに相互鎖錠されると、前記ポンプ・インターフェースと取り外し可能に位置合わせされる、臓器チャンバ・アセンブリとを含み、
前記臓器チャンバ・アセンブリは、ポンプ・インターフェース上に軸方向に延びる突起であって、前記携帯用多重使用モジュールの表面上に当接することで、前記ポンプ・インターフェースを前記多重使用モジュール上の前記ポンプ駆動装置に向けて移動させて、前記ポンプ・インターフェースと前記ポンプ駆動装置との間に取り外し可能な流体密封止を形成する突起を更に含む、臓器管理システム。
【請求項２】
前記臓器チャンバ・アセンブリは、前記潅流回路を心臓の肺動脈に接続する第三導管を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記使い捨てモジュールは、前記潅流液を前記臓器チャンバ・アセンブリ及び前記潅流回路と流体連絡した状態で含有するレザバを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記使い捨てモジュールは、前記第一導管への前記潅流液のポンピングと、前記第二導管への前記潅流液のポンピングとの間で選択するための液流選択バルブを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記使い捨て頓用モジュールが、前記臓器チャンバ・アセンブリに流体連絡した状態で前記使い捨て頓用モジュールの前記シャシに取り付けられると共に、心臓用の潅流液を含有するレザバを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記使い捨てモジュールが、前記潅流液を、約３２℃乃至約３７℃の間の温度で維持する潅流液加熱器を含み、前記潅流液は前記臓器チャンバ・アセンブリに入る、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記加熱器が固体状態の加熱器である、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記加熱器が前記使い捨て頓用モジュール内に配置される、請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記潅流液加熱器が、前記潅流液と直接接触する少なくとも一つの被加熱プレートを含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項１０】
前記被加熱プレートの温度を検出する少なくとも一つの温度センサを含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項１１】
前記潅流液加熱器が、加熱しようとする潅流液が間を流れる一対の被加熱プレートを含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項１２】
前記潅流液の温度を検出する温度センサを含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項１３】
前記温度センサが、前記潅流液加熱器を出るときの前記潅流液の温度を検出する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記温度センサが、前記潅流液加熱器に入るときの前記潅流液の温度を検出する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
前記潅流液加熱器が、プレートと接触する加熱素子を含み、前記プレートが前記潅流液と直接接触する、請求項６に記載のシステム。
【請求項１６】
前記加熱素子の温度を検出する温度センサを含む、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記携帯用多重使用モジュールと、前記使い捨て頓用モジュールとの間で情報を伝送するために、前記携帯用多重使用モジュールが光学的インターフェースを含み、そして前記使い捨て頓用モジュールが、対応する光学的インターフェースを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１８】
前記使い捨てモジュールは、酸素含有ガスを前記潅流液に提供するために、前記潅流回路と流体連絡した酸素付加器を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１９】
前記酸素付加器が前記使い捨て頓用モジュール上に配置される、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記潅流液中の酸素レベルを判定するセンサを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項２１】
前記酸素レベルが、前記潅流液中の酸素飽和度を含む、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記センサが、前記潅流液のヘマトクリットを測定する、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２３】
前記センサが、心臓に進入する前記潅流液を検出するために、前記使い捨て頓用モジュール上に配置される、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記センサが、心臓を出る前記潅流液を検出するために、前記使い捨て頓用モジュール上に配置される、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２５】
前記センサが、前記潅流液が通過して流れるインライン・キュベットと、前記キュベットを通過して流れる前記潅流液に光を指向させる光源と、前記キュベットを通過して流れる前記潅流液の光学特性を測定する光センサとを含む、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２６】
前記センサが、前記潅流液が通過して流れるシームレスなインライン・キュベットを含む、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２７】
前記使い捨てモジュールは、前記潅流液の前記臓器チャンバ・アセンブリへの流速を検出するための流速センサを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項２８】
前記使い捨てモジュールは、前記臓器チャンバ・アセンブリからの前記潅流液の流速を検出するための流速センサを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項２９】
前記潅流液加熱器と前記臓器チャンバ・アセンブリとの間に配置されたコンプライアンス・チャンバを含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項３０】
前記コンプライアンス・チャンバが前記潅流液加熱器前記と第一導管との間に配置される、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３１】
前記コンプライアンス・チャンバが前記潅流液加熱器前記と第二導管との間に配置される、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３２】
前記ポンプ・インターフェースと前記潅流液加熱器との間に配置されるコンプライアンス・チャンバを含む、請求項６に記載のシステム。
【請求項３３】
前記臓器チャンバ・アセンブリからの潅流液を試料採取する試料採取ポートを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３４】
前記試料採取ポートが前記使い捨て頓用モジュール上に配置される、請求項３３に記載のシステム。
【請求項３５】
前記臓器チャンバ・アセンブリからの潅流液を試料採取する複数のポートであって、前記複数のポートのうちの第一のものからの流体試料採取があると、前記複数のうちの第二のポートからの同時の流体試料採取が禁止されるように相互鎖錠されている、複数のポートを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３６】
前記使い捨てモジュール上の一つ以上のセンサから情報を採集すると共に、前記情報を使用者インターフェースに提供する少なくとも一つのプロセッサを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３７】
少なくとも部分的に、前記使い捨て頓用モジュールの作動を制御するために、前記多重使用モジュール上に配置された少なくとも一つのプロセッサを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３８】
一つ以上のセンサから情報を採集し、作動上の異常を判別し、そして、前記作動上の異常を前記携帯用多重使用モジュールに連絡する少なくとも一つのプロセッサを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３９】
臓器管理システムであって：
携帯用シャシ及びポンプ駆動装置を含む携帯用多重使用モジュールと；
頓用使い捨てモジュールとを含み、前記頓用使い捨てモジュールが、
前記多重使用モジュールに前記頓用モジュールを相互鎖錠する使い捨てシャシと、
筐体を備えたポンプ・インターフェースを含むと共に潅流液を循環させるための潅流回路であって、前記筐体は、ポンピング力を前記ポンプ駆動装置から前記潅流液に並進させるため、前記筐体に対して運動可能な表面と流体密に相互接続する、潅流回路と、
前記使い捨てシャシに取り付けられ、潅流中に心臓を含有すると共に、前記潅流回路を心臓の大動脈に接続する第一導管と心臓の肺静脈に接続する第二導管とを含む臓器チャンバ・アセンブリとを含み、
前記ポンプ駆動装置は、前記頓用使い捨てモジュールが前記携帯用多重使用モジュールに相互鎖錠されると、前記ポンプ・インターフェースに取り外し可能に位置合わせされ、前記ポンプ・インターフェースは、前記頓用モジュールのシャシに取り付けられると共に、前記ポンプ駆動装置との間に取り外し可能な流体封止相互接続を形成するために、前記ポンプ駆動装置の対合する特徴と相互鎖錠する特徴を含み、
前記臓器チャンバ・アセンブリは、前記ポンプ・インターフェース上に軸方向に延びる突起であって、前記携帯用多重使用モジュールの表面上に当接することで、前記ポンプ・インターフェースを前記多重使用モジュール上の前記ポンプ駆動装置に向けて移動させて、前記ポンプ・インターフェースと前記ポンプ駆動装置との間に取り外し可能な流体密封止を形成する突起を含む、臓器管理システム。
【請求項４０】
前記臓器チャンバ・アセンブリが、前記臓器チャンバ・アセンブリを被覆するための第一ヒンジ付きカバーを含み、前記第一ヒンジ付きカバーが、外側フレームと、前記外側フレーム上に配置された可撓性のプリアント（原語：ｐｌｉａｎｔ）・メンブレンとを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４１】
前記可撓性プリアント・メンブレンが、前記臓器チャンバ・アセンブリ内に延びると共に前記チャンバ内に収容された心臓に接触するよう構成されている、請求項４０に記載のシステム。
【請求項４２】
前記臓器チャンバ・アセンブリが、前記第一ヒンジ付きカバーを被覆する第二ヒンジ付きカバーを含む、請求項１に記載のシステム・モジュール。
【請求項４３】
前記第二ヒンジ付きカバーが実質的に剛性である、請求項４２に記載のシステム。
【請求項４４】
前記臓器チャンバ・アセンブリが、前記第一、第二、及び第三インターフェースが貫通する開口を含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項４５】
前記臓器チャンバ・アセンブリは、外植された心臓を生理温度に近い温度で維持するよう適合されており、更に、心臓を支持するためのパッド・アセンブリを含み、前記パッド・アセンブリは、前記外植された心臓が生理温度に近い温度にあるとき、心臓に電気的刺激を提供する少なくとも一つの電極を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４６】
前記少なくとも一つの電極が、心臓との無縫合の相互接続を提供するような大きさ、形状で、前記パッド・アセンブリに配置される、請求項４５に記載のシステム。
【請求項４７】
前記臓器チャンバ・アセンブリが心臓を支持するためのパッド・アセンブリを含み、前記パッド・アセンブリが、心臓からの電気的シグナルを観察する少なくとも一つのセンサを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４８】
前記少なくとも一つのセンサが、心臓との無縫合の相互接続を提供するような大きさ、形状で、前記パッド・アセンブリに配置される、請求項４５に記載のシステム。
【請求項４９】
前記シグナルが心臓に関するｒ波を含む、請求項４５に記載のシステム。
【請求項５０】
前記臓器チャンバ・アセンブリが、穿孔された後に自動的に再封止するように再封止可能なメンブレンを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項５１】
前記臓器チャンバ・アセンブリが、前記第一導管と、第二導管と、第三導管との間に三方向接続を提供するバイパス・チューブを含む、請求項２に記載のシステム。
【請求項５２】
心臓の生理的特徴に応答して前記ポンプ駆動装置の作動を制御する制御器を含み、前記ポンプ駆動装置は拍動性ポンプ駆動装置であり、前記ポンプ駆動装置の作動は、心臓が拡張期にあるときに潅流液が心臓に入るように、前記潅流液の流動のタイミング調整することを含む、請求項１に記載の潅流回路。
【請求項５３】
前記生理的特徴が、心臓が拍動する速度を含み、前記ポンピング特徴が、前記拍動性ポンプ駆動装置がポンピングするストローク量を含み、そして前記制御器が、心臓が拍動する速度に応答して前記拍動性ポンプ駆動装置のストローク量を調節する、請求項５２に記載のシステム。
【請求項５４】
前記拡張期が、心臓の心室の拡張期である、請求項５２に記載のシステム。
【請求項５５】
前記心室が左心室である、請求項５４に記載のシステム。
【請求項５６】
前記拡張期が心臓の心房の拡張期である、請求項５２に記載のシステム。
【請求項５７】
前記心房が右心房である、請求項５６に記載のシステム。
【請求項５８】
前記ポンピング特徴が、前記ポンプ駆動装置が前記潅流液を心臓にポンピング注入する速度及びストローク量を表す波形を含み、そして前記制御器が、心臓の前記生理的特徴に応答して前記波形の形状を変更する、請求項５２に記載のシステム。
【請求項５９】
前記ポンピング特徴が、前記ポンプ駆動装置が前記潅流液をポンピングする単位時間当たりの流体の流量を含み、そして前記制御器が、心臓の前記生理的特徴に応答して前記流量を変更する、請求項５２に記載のシステム。
【請求項６０】
前記生理的特徴が、心臓からのｒ波を含み、そして前記制御器が、潅前記流液のポンピングをｒ波と同期させる、請求項５２に記載のシステム。
【請求項６１】
前記生理的特徴が心臓からのｒ波を含み、前記方法が、前記潅流液のポンピングを、使用者により選択可能なポンピング遅延分だけ調節された前記ｒ波に同期させるステップを含む、請求項５２に記載のシステム。
【請求項６２】
前記生理的パラメータが圧力を示す、請求項５２に記載のシステム。
【請求項６３】
前記生理的特徴が心臓から出る流体の流速を含む、請求項５２に記載のシステム。
【請求項６４】
複数の乾電池を含んだ障害許容乾電池システムを含み、前記複数の乾電池のすべてが少なくとも前記システムが作動中は前記システムから取り外しできないように、前記複数の乾電池が相互鎖錠されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項６５】
前記ガス供給が、搭載型ガス供給である、請求項１８に記載のシステム。
【請求項６６】
操作者に情報を提供し、操作者から指令を受け取る無線使用者インターフェースを含む、請求項１に記載のシステム。