人体器官血液氧合系统的制作方法

本发明涉及一种人体器官的维持系统，尤其涉及一种人体器官的血液氧合系统。

背景技术：

新型冠状病毒感染最常累及呼吸系统，导致肺炎。重症（包括重型、危重型）患者以呼吸衰竭为突出表现，同时可伴有心脏、肾脏、肠道等多个器官损伤。呼吸支持治疗是呼吸衰竭的主要治疗手段，通过给予高流量鼻导管氧疗或无创机械通气，往往不见效，危重症时有创机械通气也不能解决问题。

心肺移植中供体紧缺一直是移植技术进步的一个瓶颈，很多需要器官移植的患者都需要漫长等待供体的出现，多数患者因等不到供体最终死亡。

恶性肿瘤发病率逐年增高，化疗作为恶性肿瘤治疗的主要方法之一，大剂量化疗虽然能显著杀灭肿瘤细胞，但其同时对其他器官有不可忽视的副作用，心肺毒性、肝肾毒性等限制了化疗药物的最大作用。

目前关于肢体血管缺血病变的治疗是骨科及显微外科界存在的难题，尤其是自然灾害和创伤中所导致的挤压伤综合征、肢体离断伤以及包括血栓闭塞性脉管炎、动脉硬化性闭塞症，糖尿病导致的外周血管病变等在内的下肢慢性缺血性疾病。重建离断肢体的血运、使肢体恢复功能是显微外科断肢再植的根本目的。

如何保存离断的肢体、最大限度降低缺血造成的组织损伤、延长断肢保存时间成为该领域近年来的研究热点。对离断肢体及器官的保存方法有：低温冷藏法，器官保存液保存法，高压氧保存法，暂时异位寄养法等。早在20世纪30年代，allen首次提出低温能降低组织代谢活性及减少能量需求，他认为低温的最适温度是未因冷冻引起损伤的最低温度。20世纪80年代sepega等研究发现10℃时缺血肌肉组织的基础代谢率迅速下降。1997年，wilson等在不同温度下建立股薄肌缺血模型，24h后评价肌肉存活力，发现低温下肌肉存活力明显高于常温。之后mowlavi等也通过鼠股薄肌缺血模型验证了局部低温对肌肉缺血再灌注期间的保护作用。机械灌注是利用血液经过体外灌注系统，供给维持组织生存的营养和能量物质后，在一定的压力和流速下循环灌注供离断肢体或者器官的一整套灌注方法。该方法较传统的静态冷保存技术可以更好地降低保存期间器官的损伤，维持器官在移植前的活性，使用机械灌注保存的供体在移植后早期的移植物功能延期恢复率明显降低；而且，对于热缺血时间较长的器官，前期在缺血再灌注损伤基础研究中的结果也推荐使用机械灌注保存。但是传统的机械灌注系统模拟生理状态的程度较低。

近年来，大量研究使用低温联合器官灌注液保存离断肢体，并取得较好效果，但不能长时间有效地保存离断肢体，亦不能去除再植前断肢组织坏死产生的大量毒素。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术的不足，本发明提供了一种人体器官血液氧合系统是常规治疗无效的危重型新型冠状病毒肺炎患者的挽救性治疗手段。利用该系统完全或部分替代心、肺功能，可以让患肺得到修复和再生，有助于新冠肺炎的恢复。人体器官血液氧合系统可以维持心肺移植患者的心肺功能，让患者在等待中重新点燃生的希望，对于恶性肿瘤患者实现区域高浓度化疗，增加恶性肿瘤化疗作用的同时不增加全身毒副反应。

该系统对断肢离断伴全身复合损伤不能耐受长时间手术的患者，进行断肢保存，留出更多的时间抢救生命。同时血滤又能将挤压后产生的毒素排出体外并能够纠正水电解质的平衡和离子紊乱。有效清除断肢所产生的乳酸、肌红蛋白等代谢产物。可以减少断肢回植后毒素的吸收、减少因毒素吸收引起的急性肾功能衰竭、中毒性休克及心脏骤停等并发症的发生。

该系统通过对人体器官的静脉血经过氧合，提高了组织的存活能力，并利用体外血液净化装置中挤压伤综合征肌肉坏死产生的毒素，减少了挤压伤综合征导致的急性肾功能衰竭及多脏器功能衰竭的发生。该系统通过体外氧合和下肢血管灌注改善下肢血供、促进侧支循环形成，缩短创面愈合时间，有效降低下肢闭塞脉管炎和糖尿病性周围血管病等下肢缺血性疾病患者的截肢率。

本发明提供了一种人体器官血液氧合系统，该系统包括体外循环转机、膜氧合器、血液净化装置，其中，体外循环转机用于代替心脏泵血，膜氧合器用于代替肺氧合，血液净化装置用于代替部分肝、肾功能；人体器官血液氧合系统通过体外循环转机驱动人体静脉血，在膜氧合器中进行氧合，引流至血液净化装置与置换液进行离子交换，最终灌注到人体组织血液循环系统，建立局部血液循环。将体外循环转机、膜氧合器、血液净化装置结合得到的人体器官血液氧合系统，使得离体器官、人体的远端组织等不经过全身循环，通过该系统形成的体外循环，增加受损组织中血液的氧气含量，并通过血液净化装置和置换液，改变人体局部的血液循环，比如血液的酸碱性和各种离子水平，改善血液质量。血液净化装置发挥了人工肝脏的功能，清除血液中由于损伤产生的各种毒素，提供组织营养，并可加入治疗药物，从而更好地保存离体器官、促进人体受损组织，包括局部实体瘤患者的痊愈。

优选地，本发明提供的一种人体器官血液氧合系统，其中，体外循环转机的动力泵选自滚轴泵、离心泵，优选为离心泵。滚轴泵、离心泵都可以作为体外循环转机的动力泵，但是相较之下，滚轴泵可能对循环血中红细胞产生机械性损伤，降低血液中的有效红细胞含量，降低了血液的携氧能力，由此，优选离心泵作为体外循环转机的动力泵。

优选地，本发明提供的一种人体器官血液氧合系统，其中，膜氧合器选自膜肺、ecom中的一种或多种。膜肺材料成本较低，用来制作氧合装置，可以降低耗材价格。

优选地，本发明提供的一种人体器官血液氧合系统，其中，膜氧合器含有抗凝药物涂层。使用具有抗凝药物涂层的氧合器，起到抗凝作用，减少血栓的形成，避免膜肺堵塞，能够长期使用，提高氧气的通过率，增加血液氧合度。

优选地，本发明提供的一种人体器官血液氧合系统，其中，血液净化装置用于滤过血液中的毒素、有害物质、药物、部分血液组分，包括但不限于由于缺血、挤压产生的大量毒素，以及随着肌肉的坏死大量释放的肌红蛋白、钾、磷、镁离子及酸性产物等有害物质、过量药物、胆固醇中的一种或多种。进行血液滤过，将血液的氧、二氧化碳分压、ph、离子浓度及温度维持在正常水平。

优选地，本发明提供的一种人体器官血液氧合系统，其中，置换液中含有包括但不限于氯化钠、葡萄糖、葡萄糖酸钙、硫酸镁、氯化钾、碳酸氢钠中的一种或多种，在置换液中氯化钠的含量为0.1%-2%，葡萄糖的含量为0.1%-4%，葡萄糖酸钙的含量为0.01%-0.2%，硫酸镁的含量为0.005%-0.1%，氯化钾的含量为0.005%-0.1%，碳酸氢钠的含量为0.05%-1%。应用最佳温度，氧浓度、二氧化碳浓度及上述置换液配方，使得应用人体器官血液氧合系统后局部循环整到最佳。

优选地，本发明提供的一种人体器官血液氧合系统，其中，人体组织血液循环系统，可以为静脉系统和/或动脉系统，优选为静脉系统，实现静脉动脉化灌注，减少血栓，有效保证组织存活。

因为氧合后的静脉血具有动脉血的特性，灌注至人体组织循环系统，可以采取vv（静脉-膜肺氧合-动脉）或者va（静脉-膜肺氧合-动脉）。其中，vv疗法采取静脉置管，可长期保留、长期使用，不形成血栓，方便患者。va疗法需要到手术室，操作相对复杂，且动脉灌注，需要进行动脉置管术，动脉置管易形成血栓，容易导致膜肺及循环管路堵塞。

将氧合后的静脉血再灌注至静脉，进行下肢静脉灌注，使下肢远端足部血管静脉动脉化，并且利用浅静脉与深静脉建立的静脉网络通路进行组织供血，从而改善足部血供促进创面愈合。具体地，动脉血流入细静脉后，经细静脉间交通支回流至起回流作用的细静脉内；静脉转流后微静脉可起到代替毛细血管的作用。目前认为，静脉动脉化可通过血压进行有效地静脉血管扩张，关闭或使静脉瓣失效，血液流经缺血部位进行循环，随之开放微静脉短路，为周围组织有效提供血运，随着缺血组织血管化的完成，血流则逐渐变为生理性血流循环，从而有效保证组织成活，经临床实践，获得了较好的效果。

优选地，本发明提供的一种人体器官血液氧合系统，其中，在灌注到人体组织血液循环系统前，在人体器官血液氧合系统中加入灌注液，灌注液选自药物、同型血、血液中部分组分；其中所述药物包括治疗药物和/或辅助循环的药物；所述治疗药物包括但不限于脉络宁、化疗药物、靶向药物、免疫治疗药物和/或其他可静脉输注的辅助治疗药物。

利用该系统在单纯血液灌注基础上加入化瘀解毒中药脉络宁注射液，能更有效防止挤压伤综合征的发生，为临床防治挤压伤综合征提供理论依据。通过对比临床的肾脏替代治疗方法（血液透析）、局部灌注肢体的方法、用体外模拟体内生理环境系统在灌注血液中加入脉络宁局部灌注肢体的方法，得出用体外模拟体内生理环境系统在灌注血液中加入脉络宁局部灌注肢体的方法可以更有效的降低肢体挤压伤解除挤压因素后导致的全身中毒症状。采用westernblot的方法分别检测骨骼肌胞浆和线粒体组分内cytoc，aif的变化情况，得出脉络宁注射液通过稳定肌细胞线粒体而产生肌肉保护作用。

针对肿瘤患者，在制定治疗方案时，更多地考虑其人体耐受性。通常化疗、靶向治疗、免疫治疗等，需要考虑药物聚集的器官的耐受剂量，患者往往因为不能整体耐受而放弃治疗方案。患者整体治疗反应强烈，呕吐、腹泻、脱发等系统作用让患者痛苦不堪，而此时尚不能达到肿瘤局部足够的治疗剂量，从而不能实现杀灭肿瘤的目的，使患者付出生命的代价。灌注液中可以含有化疗药物、靶向药物、免疫治疗药物等，对于肿瘤患者，可以通过在肿瘤部位建立局部循环，不经大脑、肝脏、胃肠等，倍量级加大药物剂量，提高治疗精准度。同时，通过血液净化装置，予以及时清除药物残留，极大地提高治疗效果并保护患者健康。该系统为肿瘤的治疗，提供了有效、可行的治疗工具，有助于攻克这一人类顽敌，具有跨时代的进步意义。

优选地，本发明提供的一种人体器官血液氧合系统，其中，系统可以通过调整体外循环转机，调整血液压力，实现加压灌注；加压灌注指灌注到人体组织血液循环系统的压力在100-400mmhg。加压灌注病变肢体，能够使患肢的侧支循环血管口径在缓慢加压下逐渐增粗，然后达到血液灌注量增加的目的，改善末梢血液循环。对缺血病变肢体（下肢慢性缺血性疾病）行循环加压灌注，不仅使病变血管内径增大，而且使病变血管周围产生新的侧支循环，增加肢体血供。该技术推动了在挤压伤综合征、离断肢体再植、下肢血管病变方面的技术发展。

优选地，本发明提供的一种人体器官血液氧合系统，其中，人体器官血液氧合系统还包括人体生理数据监控和检测装置、温度调控装置、流量调控装置、离子调控装置、气体调控装置、废液排除装置、药物调控装置、电子显示装置、报警装置、视频监控系统、远程遥控系统、智能远程控制装置中的一种或多种。

循环血液在体外循环中将实时监测温度、血气、电解质、血糖、代谢废物、肝功能、渗透压，并记录股动脉及股静脉的流量和压力值，通过这些生理生化参数的反馈来控制系统的运行。温度调控装置、压力调控装置、离子调控装置、气体调控装置、药物调控装置等，综合作用可以使应用人体器官血液氧合系统后局部血液循环达到最佳状态。应用电子系统操控，在不同时间有机调控，协调一致，达到随时检测，保证生化指标正常，使器官保存达72小时，在运送器官中，护送人员往往和器官分离，利用远程调控系统可实时监测器官保存状态，如果一旦出现故障，可及时启用备用系统，切换至备用动力泵及备用氧合器，为器官运输提供了特殊的保存系统，既能将器官或肢体长期灌注使之存活，又能保证代谢产物的清除。智能远程控制装置，可以实现医务人员的远程操作，避免了医务感染，并克服医务人员难以现场操作的困难，有利于完成紧急情况下的医疗服务。

优选地，本发明提供的一种人体器官血液氧合系统，其中，系统中各装置联动：人体生理数据监控和检测装置，可检测循环液中血气和生化水平，包括但不限于ph、电解质、乳酸、尿素、肌酐中的一种或多种；当检测到血气和生化水平过高或过低时，通过智能远程控制装置，调动气体调控装置调整循环液的血气，调动离子调控装置，对循环液中的离子水平进行初步矫正；循环液经过血液净化装置，调整置换液配比及流量进一步纠正酸碱及电解质平衡，并通过废液排除装置排除废液和脱水；同时，可以通过药物调控装置，向循环液中添加灌注液；

当流量调控装置检测到血流量及压力过高或过低会触发智能远程控制装置，降低血流量及压力，维持器官正常灌注；

温度调控装置，自动检测并调整循环液的温度，避免组织冻伤或高温引起的代谢增高；

当靶器官所需灌注时间较短时选用膜肺氧合器，所需灌注时间较长时选用ecmo，进行循环液的氧合；经流量检测发现靶器官流量较低，有氧合器堵塞风险时，可在氧合器前后连接循环短路，增加氧合器流量的同时不影响靶器官的灌注；

同时视频监控系统可监控整个系统运行情况，将相关数据予以保存，传送给监护人员和/或患者及其家属；远程遥控系统可以使医生在不接触患者的情况下对系统中所述装置进行远程操作，切断医患间细菌和/或病毒传播。

优选地，本发明提供的一种人体器官血液氧合系统，其中，系统还包含避免膜氧合器完全堵塞的备用系统，备用系统包括备用体外循环转机和备用膜氧合器，备用体外循环转机和备用膜氧合器间采用独立的管路连接；当日常运作系统中膜氧合器堵塞，系统发动报警，将原系统闭塞，并启动备用系统，由备用体外循环转机带动备用膜氧合器维持系统运作。

人体血液体外循环系统在运行过程中，膜氧合器在氧合过程中容易发生堵塞，此时，离体或活体组织面临血栓的风险，甚至导致患者的生命危险。一方面，医护人员难以及时发现管路堵塞，将导致严重的医疗后果；另一方面，人工更换膜氧合器，耗时比较长，需要一定的技术水平，在紧急情况下，可能延误人体组织的抢救时间；再一方面，在离体组织的运输过程中，离体组织存放在特定场所，与运送人员脱离，如果膜氧合器发生堵塞，将使离体组织面临失活的风险，从而导致医疗救治的失败，严重影响患者身心健康。本发明采用备用系统，当发生膜氧合器堵塞时，系统发动报警，将原系统闭塞，由备用体外循环转机通过独立的管路，带动备用膜氧合器维持系统运作，从而真正的保护了患者的生命和健康安全。

优选地，本发明提供的一种人体器官血液氧合系统，其中，人体器官血液氧合系统可用于新冠肺炎的抢救、治疗创伤、挤压伤、机器碾压伤、切割伤导致的肢体离断；血栓闭塞性脉管炎、动脉硬化性闭塞症，糖尿病导致的外周血管病变；脏器移植器官保护，头颅移植；肿瘤的局部治疗；心功能不全；肺部疾病包括但不限于感染性肺部疾病中的一种或多种。

本发明可用于体外模拟体内生理环境寄养断肢，并利用其进行了离断肢体体外保存的研究。该系统用氧合的血液对离断肢体进行灌注，将断肢寄养在体外，可以延长断肢的保存时间，从而提供了时间去治疗危及患者生命的合并症，如严重感染、多器官损伤、休克等；待患者生命体征平稳，情况好转后，再将离断的肢体回植于人体。同时，该系统可在体外寄养的过程中就清除离断肢体组织缺血所产生的毒素物质，防止了断肢回植后毒素入血所引起的并发症，从而提高断肢再植的成功率和成活率。

在脏器移植领域，因供体所处位置偏远，需要飞机、汽车等交通工具转运，长达30到40小时，医生将长达20小时才能运回的供体，只能选择放弃。还有因为飞机航班延误及天气原因不能起飞的航班，将延迟至第2天，因此即便该器官运送制移植地，也由于超过时限而选择放弃，严重的浪费了供体资源，应用该机器用少量的同型血，特制的保护灌注液，及特殊配置的混合气体，就可延长器官保存时间达72小时。

应用该系统对糖尿病足血管进行加压灌注，将大腿近端上止血带，阻断大腿的压力向脑心传递。在止血带远端动脉和静脉放置动静脉回流通路，提供氧合的动脉血，建立体外动静脉循环系统，因大腿没有肝脏，起不到人体化工厂排泄废物的作用，所以该系统采用气体（氧气等）、和特殊配比的灌注液和血液净化装置，以达到身体的生化指标（各种离子）正常，持续的灌注几天，可将动脉血管变粗，加大了灌注血流量，使患肢血供大大改善，原决定截肢的患者得于保存肢体。

在实施头颅移植中，可应用该装置，将移植的头颅进行短期的同型血灌注，让脑的缺血时间低于5分钟（超过8分钟，将变为植物人），成功的移植于受体身上。

对于肿瘤患者，尤其是还没有全身转移的实体瘤患者，通过建立局部循环系统，采用含有化疗药物、靶向药物、免疫治疗药物等的灌注液，配合血液净化装置的定时清除机制，可采用倍量级的药物治疗浓度，达到充分杀灭肿瘤，并保证病人耐受的目的。可减少患者肿瘤治疗的痛苦，并挽回患者生命，具有划时代的进步和临床价值。

对于心功能不全和肺部疾病的患者，尤其是感染性肺部疾病患者，比如新冠肺炎感染者，采用该系统可以初步建立心肺循环，替代国外昂贵的急救设备，满足临床需要，具有极大的社会价值。

本发明提供的一种人体器官血液氧合系统，有非常高的临床应用价值及社会效益，通过改善缺血端肢体血流供应，缩短创面愈合时间，有效降低糖尿病足患者的截肢率，并且节省医疗成本，减少国家医保支付额度，降低家庭及社会的经济负担。

附图说明

图1表示一种人体器官血液氧合系统的结构示意图；

图2表示一种人体器官血液氧合系统的工作流程；

图3表示一种人体器官血液氧合系统的智能调控；

图4表示一种人体器官血液氧合系统寄养断肢的凋亡蛋白caspase9的表达水平；

图5表示一种人体器官血液氧合系统寄养断肢的凋亡蛋白bax的表达水平；

图6表示一种人体器官血液氧合系统寄养断肢的凋亡蛋白bcl-2的表达水平；

图7表示一种人体器官血液氧合系统寄养断肢的肿瘤坏死因子α(tnf-α)的蛋白表达水平。

具体实施方式

为了进一步阐明本发明，下面给出一系列实施例。需要指出的是，这些实施例完全是例证性的。给出这些实施例的目的是为了充分明示本发明的意义和内容，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

一种人体器官血液氧合系统，该系统包括体外循环转机、膜氧合器、血液净化装置，其中，体外循环转机用于代替心脏泵血，膜氧合器用于代替肺氧合，血液净化装置用于代替部分肝、肾功能；人体器官血液氧合系统通过体外循环转机驱动人体静脉血，在膜氧合器中进行氧合，引流至血液净化装置与置换液进行离子交换，最终灌注到人体组织血液循环系统，建立局部血液循环。

其中，体外循环转机的动力泵选自滚轴泵、离心泵，优选为离心泵。

膜氧合器选自膜肺、ecom中的一种或多种；膜氧合器含有抗凝药物涂层。

血液净化装置用于滤过血液中的毒素、有害物质、药物、部分血液组分，包括但不限于由于缺血、挤压产生的大量毒素，以及随着肌肉的坏死大量释放的肌红蛋白、钾、磷、镁离子及酸性产物等有害物质、过量药物、胆固醇中的一种或多种。

置换液中含有包括但不限于氯化钠、葡萄糖、葡萄糖酸钙、硫酸镁、氯化钾、碳酸氢钠中的一种或多种，在配置液中氯化钠的含量为0.1%-2%，葡萄糖的含量为0.1%-4%，葡萄糖酸钙的含量为0.01%-0.2%，硫酸镁的含量为0.005%-0.1%，氯化钾的含量为0.005%-0.1%，碳酸氢钠的含量为0.05%-1%。

人体组织血液循环系统，可以为静脉系统和/或动脉系统，优选为静脉系统，实现静脉动脉化灌注，减少血栓，有效保证组织存活。在灌注到人体组织血液循环系统前，在人体器官血液氧合系统中加入灌注液，灌注液选自药物、同型血、血液中部分组分；其中所述药物包括治疗药物和/或辅助循环的药物；所述治疗药物包括但不限于脉络宁、化疗药物、靶向药物、免疫治疗药物和/或其他可静脉输注的辅助治疗药物。

系统可以通过调整体外循环转机，调整血液压力，实现加压灌注；加压灌注指灌注到人体组织血液循环系统的压力在100-400mmhg。

人体器官血液氧合系统还包括人体生理数据监控和检测装置、温度调控装置、流量调控装置、离子调控装置、气体调控装置、废液排除装置、药物调控装置、电子显示装置、报警装置、视频监控系统、远程遥控系统、智能远程控制装置中的一种或多种。

系统中各装置联动：人体生理数据监控和检测装置，可检测循环液中气血和生化水平，包括但不限于ph、电解质、乳酸、尿素、肌酐中的一种或多种；当检测到气血和生化水平过高或过低时，通过智能远程控制装置，调动气体调控装置调整循环液的血气，调动离子调控装置，对循环液中的离子水平进行初步矫正；循环液经过血液净化装置，调整置换液配比及流量进一步纠正酸碱及电解质平衡，并通过废液排除装置排除废液；同时，可以通过药物调控装置，向循环液中添加灌注液；

当流量调控装置检测到血流量及压力过高或过低会触发智能远程控制装置，降低血流量及压力，维持器官正常灌注；

温度调控装置，自动检测并调整循环液的温度，避免组织冻伤或高温引起的代谢增高；

当靶器官所需灌注时间较短时选用膜肺氧合器，所需灌注时间较长时选用ecmo，进行循环液的氧合；经流量检测发现靶器官流量较低，有氧合器堵塞风险时，可在氧合器前后连接循环短路，增加氧合器流量的同时不影响靶器官的灌注；

同时视频监控系统可监控整个智能自动化系统运行情况，将相关数据予以保存，传送给监护人员和/或患者及其家属；远程遥控系统可以使医生在不接触患者的情况下对系统中所述装置进行远程操作，切断医患间细菌和/或病毒传播。

该系统还包含避免膜氧合器完全堵塞的备用系统，备用系统包括备用体外循环转机和备用膜氧合器，备用体外循环转机和备用膜氧合器间采用独立的管路连接；当日常运作系统中膜氧合器堵塞，系统发动报警，将原系统闭塞，并启动备用系统，由备用体外循环转机带动备用膜氧合器维持系统运作。

人体器官血液氧合系统可用于治疗创伤、挤压伤、机器碾压伤、切割伤导致的肢体离断；血栓闭塞性脉管炎、动脉硬化性闭塞症，糖尿病导致的外周血管病变；脏器移植器官保护，头颅移植；肿瘤的局部治疗；心功能不全；肺部疾病包括但不限于感染性肺部疾病，如新冠肺炎的抢救中的一种或多种。

实施例1一种人体器官血液氧合系统

如图1所示，人体器官血液氧合系统，包括体外循环转机1和5、膜氧合器2、气体发生器或气瓶3、储血装置4、血液净化装置6、置换液7、体外循环管路8。其工作过程：人体的静脉血由体外循环管路8引流至储血装置4，采用气体发生器或气瓶3将特殊配比的氧气通过膜氧合器2对静脉血液进行氧合，然后由体外循环转机1和5驱动血液进行体外循环，氧合后的血液将在血液净化装置6与特殊配比的置换液7进行离子交换，最终进入人体动脉系统。循环血液在体外循环中将实时监测温度、血气、电解质、血糖、代谢废物、肝功能、渗透压，并记录股动脉及股静脉的流量和压力值，通过这些生理生化参数的反馈来控制系统的运行。

其中，体外循环转机1的动力泵为离心泵，体外循环转机5的动力泵为滚轴泵。膜氧合器2为ecom，含有抗凝药物涂层。血液净化装置6用于滤过血液中的毒素、有害物质、药物、部分血液组分，包括但不限于由于缺血、挤压产生的大量毒素，以及随着肌肉的坏死大量释放的肌红蛋白、钾、磷、镁离子及酸性产物等有害物质、过量药物、胆固醇中的一种或多种。置换液0.9%氯化钠溶液3800ml，5%葡萄糖溶液80ml，10%葡萄糖酸钙溶液4ml，25%硫酸镁溶液0.8ml，10%氯化钾溶液2ml，5%碳酸氢钠溶液40ml，总液量4000ml。

在人体器官血液氧合系统中加入灌注液，灌注液为脉络宁。系统通过调整体外循环转机1和5，调整血液压力，实现加压灌注，灌注压力为100mmhg。

人体器官血液氧合系统还包括人体生理数据监控和检测装置、温度调控装置、流量调控装置、离子调控装置、气体调控装置、废液排除装置、药物调控装置、电子显示装置、报警装置、视频监控系统、远程遥控系统、智能远程控制装置中的一种或多种。

人体器官血液氧合系统可用于治疗创伤、挤压伤、机器碾压伤、切割伤导致的肢体离断；血栓闭塞性脉管炎、动脉硬化性闭塞症，糖尿病导致的外周血管病变；脏器移植器官保护，头颅移植；肿瘤的局部治疗；心功能不全；肺部疾病包括但不限于感染性肺部疾病，如新冠肺炎的抢救中的一种或多种。

实施例2一种人体器官血液氧合系统

如图2所示，人体器官血液氧合系统，包括体外循环转机2-1，膜氧合器2-2，血液净化装置2-3，无菌台2-4，肝素泵2-5，血液压力传感器2-6，温控装置2-7。体外循环转机2-1为离心泵，为血液循环提供动力，保证持续的体外血液灌注，降低红细胞的破坏数量。膜氧合器2-2为膜肺，起到部分心肺替代作用，维持肢体组织氧合作用。血液净化装置2-3，滤过体外循环血液中的炎症介质及代谢废物，净化血液。无菌台2-4：提供无菌环境。肝素泵2-5，持续向循环中泵入肝素防止血液凝固。血流压力传感器2-6，监测循环中的灌注压力，保证体外循环合适的灌注压。温控装置2-7，调控体外循环灌注液的温度。

本实施例中，静脉血经体外循环转机2-1输送给膜氧合器2-2，在血液压力传感器2-6和温控装置2-7的作用下进行氧合作用，形成动脉血，传输给血液净化装置2-3，进行血液净化，将净化后的动脉血灌注给无菌台2-4上的断肢，经肝素泵2-5和act监测回输给体外循环转机2-1，实现肢体离断患者的体外人体器官寄养灌注，如图3所示。

置换液0.9%氯化钠溶液445ml，5%葡萄糖溶液2619ml，10%葡萄糖酸钙溶液80ml，25%硫酸镁溶液16ml，10%氯化钾溶液40ml，5%碳酸氢钠溶液800ml，总液量4000ml。

系统通过调整体外循环转机1和5，调整血液压力，实现加压灌注，灌注压力为400mmhg。

人体器官血液氧合系统还可以包括人体生理数据监控和检测装置、离子调控装置、气体调控装置、废液排除装置、药物调控装置、电子显示装置、报警装置、智能远程控制装置中的一种或多种。

实施例3一种人体器官血液氧合系统

如图3所示，人体生理数据监控和检测装置，如自动血气检测装置3-1和自动生化检测装置3-2可检测循环液中ph、电解质、乳酸、尿素、肌酐等，当自动血气检测装置3-1和自动生化检测装置3-2检测到上述值过高或过低时，通过智能远程控制装置如自动检测控制系统3-0，调动气体调控装置3-14调整循环液的血气，调动离子调控装置3-15，对循环液中的离子水平进行初步矫正。循环液经过血液净化装置如滤器装置3-3，调整置换液配比及流量自动纠正酸碱及电解质平衡，并通过废液排除装置3-4排除废液。同时，可以通过药物调控装置，向循环液中添加灌注液。灌注液选自药物、同型血、血液中部分组分；其中所述药物包括治疗药物和/或辅助循环的药物；所述治疗药物包括但不限于脉络宁、化疗药物、靶向药物、免疫治疗药物和/或其他可静脉输注的辅助治疗药物。

当流量调控装置3-6检测到血流量及压力过高或过低会触发智能远程控制装置如自动检测控制系统3-0，降低血流量及压力，维持器官正常灌注。

温度调控装置3-7，自动检测并调整循环液的温度，避免组织冻伤或高温引起的代谢增高。

当靶器官所需灌注时间较短时可选用膜肺氧合器3-9，所需灌注时间较长时可选用ecmo3-8，进行循环液的氧合。膜肺3-9采用滚轴泵3-17带动，ecmo3-8采用离心泵3-18带动。当膜肺3-9发生堵塞时，系统关闭膜肺3-9和滚轴泵3-17的通道，采用备用系统ecmo3-8和离心泵3-18维持系统运转。

经流量检测3-11检测到靶器官流量较低，有氧合器（3-8，3-9）堵塞风险时可在氧合器前后连接循环短路3-10，增加氧合器流量的同时不影响靶器官的灌注。同时视频监控系统3-12可监控整个智能自动化系统运行情况，并将相关数据予以保存，传送给监护人员和/或患者及其家属。远程遥控系统3-13可以使医生在不接触患者的情况下对系统中各装置进行远程操作，切断新冠肺炎等的医患传播。

实施例4一种人体器官血液氧合系统的应用效果

实施方式1使用人体器官血液氧合系统用于离断肢体的体外寄养

针对实施例1的一种人体器官血液氧合系统，应用最佳温度，氧浓度、二氧化碳浓度及合适的置换液配方，将体外模拟体内生理环境系统调整到最佳，通过应用电镜，免疫组化，免疫印迹，实时定量pcr等技术，检测模拟生理条件下的断肢在不同时间点凋亡水平的改变。肢体灌注治疗水平的tnf-α和caspase-9，bax，bcl-2在所有的时间点与缺血组相比减少明显（图4、5、6、7），肢体灌注12h后这些因素的mrna和蛋白水平仍然表达较低，肢体在这个系统中寄养可延长肢体保存时间。

患者男，50岁。右前臂绳索绞伤致肢体完全离断6小时入院，出血量约800毫升。查体：患者中度昏迷。右前臂于肘下约10cm处完全离断，断端创缘缺失不齐，创口出血活跃，断裂肢体欠完整，颜色苍白，皮下於紫。创面污染严重，创面内大量泥沙存留，肌腱、肌肉，尺桡骨断端裸露不齐，尺神经、正中神经、桡神经约于近端抽出断裂，断端呈马尾状；右侧肩胛部、前胸壁及项颈部重度肿胀，肩关节周经66cm，皮下於紫，皮肤张力高，压痛明显，肩关节活动障碍，双侧胸壁明显不对称，疑有锁骨下动脉断裂。x线片示：右前臂近端肢体连续性完全中断，尺桡骨骨折、骨缺失，肘关节脱位，肩关节脱位、肩胛骨骨折。右肩及胸壁b超示：胸外侧动脉近端断裂、右肩部及胸壁皮下淤血。血常规：wbc12.0x109/l，rbc2.9x1012/l，hb81g/l；急诊予以输血、补液、插管后入介入室行锁骨下动脉穿刺胸外侧动脉介入栓塞治疗，同时右前臂离断肢体行清创同时游离尺、桡动及4条伴行静脉残端2cm，接入体外模拟体内生理环境寄养系统行清除断肢内毒素、暂时寄养。系统中动脉管路血液颜色鲜红，静脉管路血液颜色暗红，表明氧气交换良好，寄养约4小时。约4小时后介入治疗手术完毕，患者失血性休克纠正后行右前臂再植术，术后14天，断肢存活良好。

实施方式2使用人体器官血液氧合系统用于糖尿病足的治疗

应用脉络宁加同型血及复合灌注液加压灌注，能够使糖尿病足的侧支循环血管口径在缓慢加压下逐渐增粗，然后达到血液灌注量增加的目的。同时应用脉络宁去修复因高压导致内壁损伤的血管，减少血栓形成，改善末梢血液循环。自2013年6月至2016年11月，本组病例共计118例，其中男性62例，女性56例，平均年龄56岁，病例中有血栓闭塞性脉管炎患者19例、动脉硬化性闭塞症25例，糖尿病导致的外周血管病变74例。

实施方式3使用人体器官血液氧合系统用于糖尿病缺血性病变的治疗

患者，男，67岁，主因“右足踇趾坏疽伴疼痛1月，破溃伴流脓2周”入院。入院后查体：右足红肿，踇趾远端可见1×0.5×0.5cm大小创口，分泌物渗出较多，远端皮缘发黑坏疽，触及痛感明显，探骨试验（+），足背动脉搏动薄弱，2-4趾屈伸功能可，踝关节活动正常。左足未见明显异常。辅助检查：tcpo2为10mmhg，irt33.1℃，wifi分级为（wifi2，2，2）,截肢风险等级h，血管再通后获益等级h。患者入院后完善检查，给予创面细菌培养，根据细菌培养结果应用敏感抗生素治疗，同时给予改善循环、控制血糖等药物及营养支持治疗。清创术前首先给予体外膜肺氧合技术灌注病变肢体。使用实施例2的一种人体器官血液氧合系统，经过体外循环加压灌注术治疗后，治疗后的tcpo2为23mmhg，irt36.4℃，然后给予右足踇趾趾离断术处理，术中见离断后创面血供丰富，一期缝合手术创面，2周后创面愈合。此患者创面治疗周期2周。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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