本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，具體說是一種便攜式恒溫組織運(yùn)輸箱，其主要適用于人體、動植物體或其局部組織或器官的保存及運(yùn)輸。

背景技術(shù)：

目前人體器官捐獻(xiàn)、干細(xì)胞治療等治療法越來越受到人們的關(guān)注，其中干細(xì)胞治療的研究與應(yīng)用逐漸廣泛，北京，天津，廣州，上海等臍帶造血干細(xì)胞庫具有儲存臍帶造血干細(xì)胞的資質(zhì)，儲存的干細(xì)胞會保持較長時間，待后續(xù)需要干細(xì)胞自體或異體治療。近些年來干細(xì)胞在各個領(lǐng)域治療的應(yīng)用不斷推廣，利用成人自體離體培養(yǎng)、誘導(dǎo)制備特定種類干細(xì)胞疾病治療應(yīng)用。但是目前干細(xì)胞組織材料的取材運(yùn)輸依然是個被忽視的問題，一般情況下由相關(guān)醫(yī)院取得干細(xì)胞組織培養(yǎng)材料，利用密閉保溫盒保存、運(yùn)輸?shù)较嚓P(guān)機(jī)構(gòu)等地處理、保存與應(yīng)用。但是密閉保溫盒溫度不好控制，運(yùn)輸過程中往往由于溫度過高、過低對組織造成不同程度的影響，從而影響干細(xì)胞的儲存與治療。同時運(yùn)輸環(huán)節(jié)沒有標(biāo)準(zhǔn)化，組織運(yùn)輸過程中容易受到外界環(huán)境的污染，影響干細(xì)胞的儲存與應(yīng)用。因此目前急需一種恒溫、安全、無菌的組織運(yùn)輸裝置。

目前市面上專門用來運(yùn)輸組織的生物安全運(yùn)輸箱的品種較多，其主要用于器官捐獻(xiàn)、干細(xì)胞組織取材的運(yùn)輸?shù)取Ｄ壳艾F(xiàn)有的運(yùn)輸箱主要包括：車載恒溫運(yùn)輸箱；密閉保溫運(yùn)輸箱。

如密閉保溫運(yùn)輸箱，其箱體由保溫材料制備而成，將冰袋作為冷源使整個運(yùn)輸箱降溫，將浸泡于保存液中的離體組織放入保溫箱中，該保存方式雖然較為經(jīng)濟(jì)，但由于主要適用于短途運(yùn)輸（不超過5h），并不能滿足所有的運(yùn)輸需求。目前組織與細(xì)胞運(yùn)輸方法較多，大多數(shù)是由組織結(jié)構(gòu)個人決定，運(yùn)輸方法難以統(tǒng)一，同時運(yùn)輸過程中的不規(guī)范操作容易引起組織、細(xì)胞的污染，影響應(yīng)用的效果。

而現(xiàn)有的恒溫運(yùn)輸箱，如車載恒溫運(yùn)輸箱，與車載冰箱相似，通過利用風(fēng)扇將半導(dǎo)體制冷片產(chǎn)生的低溫送入保溫箱內(nèi)部，恒溫箱內(nèi)部設(shè)置與單片機(jī)相連的溫度感應(yīng)器，從而通過單片機(jī)穩(wěn)定保溫箱內(nèi)的溫度。但是，由于電源由汽車提供，運(yùn)輸過程受到極大制約。

車載恒溫運(yùn)輸箱需要汽車為運(yùn)輸箱提供24V電壓，或者利用外接轉(zhuǎn)換電源為車載恒溫運(yùn)輸箱提供能源，對運(yùn)輸工具具有較高的要求，根據(jù)運(yùn)輸箱的需求，往往需要配備專用車輛配套使用。不適合遠(yuǎn)距離郵寄，需要專業(yè)人員操作，造價較高。目前市面上存在的生物安全密閉保溫運(yùn)輸箱種類較多，大多都是采用冰袋、干冰等制冷方式快速運(yùn)輸，這種運(yùn)輸方法不能夠保證運(yùn)輸箱內(nèi)恒定的溫度，組織接近制冷源的部分溫度較低，長時間運(yùn)輸可能會導(dǎo)致恒溫箱內(nèi)溫度變化較大，影響組織的活性，比較適合于短途運(yùn)輸。運(yùn)輸條件沒有標(biāo)準(zhǔn)化，每個機(jī)構(gòu)就有不同的運(yùn)輸方法，組織標(biāo)準(zhǔn)性難以統(tǒng)一，同時運(yùn)輸過程中容易污染。

為解決上述問題，還曾設(shè)計出如申請公開號為CN101198251A的發(fā)明專利申請公開的一種“用于運(yùn)輸器官的設(shè)備”，該技術(shù)方案包括一個用于器官的容器、一個連接到所述容器的氣動泵以及用于通過所述容器循環(huán)液體和/或氣體的導(dǎo)管，以及一個用于控制該泵的控制裝置，其中在該泵的液體輸出導(dǎo)管中具有壓力傳感器裝置，該壓力傳感器裝置被連接到控制裝置并且控制該泵的驅(qū)動。該設(shè)備雖然可在一定程度上解決運(yùn)輸器官的問題，但由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不但涉及大量的氣路結(jié)構(gòu)，而且體積較大，在長途運(yùn)輸時，運(yùn)送成本過高。因此急需一種可長時間保持溫度恒定、使用安全可靠的運(yùn)輸裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有器官捐獻(xiàn)與干細(xì)胞儲存、治療中供體組織運(yùn)輸過程中存在的問題，提供一種可提供恒溫?zé)o菌環(huán)境的、使用過程安全可靠的便攜式恒溫組織運(yùn)輸箱，從根本上解決了上述問題，其具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便安全、可靠性高、保溫時間長等優(yōu)點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：該便攜式恒溫組織運(yùn)輸箱包括分體設(shè)置的箱體和箱蓋，箱體內(nèi)通過中隔分成儲物隔間和設(shè)備隔間，儲物間內(nèi)設(shè)有制冷組件，儲物隔間內(nèi)自下而上依次間隔設(shè)置帶有濾膜的膜板以及載物板，設(shè)備隔間內(nèi)固定有可充電電源及蠕動泵，其技術(shù)要點(diǎn)是：所述箱體由外層箱體和內(nèi)層箱體制成，外層箱體和內(nèi)層箱體之間形成充滿乙醇的夾層；儲物隔間的底部或側(cè)部設(shè)有制冷腔；設(shè)備隔間底部設(shè)有冷卻液出口，冷卻液出口內(nèi)設(shè)有冷卻液導(dǎo)管，冷卻液導(dǎo)管的另一端穿過蠕動泵后連通至冷卻腔；由濾膜分隔的儲物隔間兩側(cè)通過穿過蠕動泵的灌注導(dǎo)管相連通；制冷組件包括由外層箱體至內(nèi)層箱體或由內(nèi)層箱體至外層箱體依次設(shè)置的冷端基板、冷端導(dǎo)流條、半導(dǎo)體元件、熱端導(dǎo)流條、熱端基板；

當(dāng)制冷腔位于儲物隔間底部時，膜板與內(nèi)層箱體之間通過隔板形成制冷腔，制冷腔通過貫穿內(nèi)層箱體和外層箱體的排氣孔與大氣相連通，制冷組件密封嵌于內(nèi)層箱體中，熱端基板為制冷腔的底板，冷端基板與夾層內(nèi)的乙醇溶液接觸，熱端基板靠近設(shè)備隔間的一側(cè)向上傾斜，冷卻液導(dǎo)管的出口位于高位的熱端基板上方，冷卻液導(dǎo)管下方設(shè)有風(fēng)扇；

當(dāng)制冷腔位于儲物隔間側(cè)部時，制冷腔設(shè)置在外層箱體外部，熱端基板為外層箱體的側(cè)壁，冷端基板與夾層內(nèi)的乙醇溶液接觸，冷卻液導(dǎo)管的出口位于熱端基板的上部，制冷腔內(nèi)限位有隔層，隔層上端高于冷卻液導(dǎo)管的出口，隔層下端固定在制冷腔的底部內(nèi)壁上，隔層上部設(shè)有導(dǎo)氣孔，風(fēng)扇固定在隔層上并與熱端基板相對，制冷腔的外壁上設(shè)有玻璃板。

所述熱端基板或冷端基板由陶瓷制成。

所述儲物隔間內(nèi)壁上設(shè)有冷卻液儲塊。

所述箱蓋底部設(shè)有凸起結(jié)構(gòu)，箱體頂部設(shè)有與箱蓋相配合的凹槽結(jié)構(gòu)。

所述箱體與箱蓋之間設(shè)有封口膜。

所述箱蓋內(nèi)設(shè)有濾菌膜，箱蓋外壁上設(shè)有氣孔。

所述外層箱體上設(shè)有開口朝下的與夾層相連通的儲液瓶。

本發(fā)明的有益效果：外層箱體由保溫材料制成，能夠盡量降低整個箱體對外的散熱，保溫材料外面由硬質(zhì)塑料包裹，可以進(jìn)行酒精消毒與紫外滅菌，保證整個運(yùn)輸箱的無菌狀態(tài)。將離體組織固定在載物板，避免組織直接接觸制冷面過度制冷損傷組織。箱蓋的濾菌孔中的濾膜為一次性可更換，保證運(yùn)輸箱內(nèi)的空氣質(zhì)量與無菌狀態(tài)。

制冷組件中，由于一側(cè)熱端基板高于另一端，冷卻液會逐漸擴(kuò)散至整個熱端基板為其降溫，采用極為簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了熱端的散熱，簡化了結(jié)構(gòu)，降低了制造成本。而通過設(shè)置風(fēng)扇，則進(jìn)一步提高了熱交換的效率。

半導(dǎo)體制冷片的制冷率雖然較低（冷量/功率≈0.5），但卻可以極大的縮小整個箱體的體積，噪音更小，對電源電壓要求更低，利于制造與安裝。而通過乙醇滴落在熱端基板上，在結(jié)構(gòu)改變較小的基礎(chǔ)上提高其換熱效率。冷卻液和灌注液采用同一蠕動泵，通過計算換熱量與散熱量的比例相關(guān)性，選擇管徑不同的導(dǎo)液管，進(jìn)而可在節(jié)約設(shè)備成本及電量的基礎(chǔ)上保證換熱量與散熱量的一致性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例的外觀結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為半導(dǎo)體制冷片的工作原理示意圖；

圖4為本發(fā)明控制原理的結(jié)構(gòu)框圖；

圖5為本發(fā)明另一種實(shí)施例的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

圖1中：1箱蓋、2箱體；

圖2中：3可充電電源、4蠕動泵、5夾層、6冷卻液出口、7冷卻液導(dǎo)管、8灌注導(dǎo)管、9風(fēng)扇、10制冷組件、11制冷腔、12排氣孔、13膜板、14濾膜、15載物板、16內(nèi)層箱體、17外層箱體、18儲物隔間、19設(shè)備隔間；

圖3中：20熱端導(dǎo)流條、21冷端導(dǎo)流條、22冷端基板、23半導(dǎo)體元件、24熱端基板；

圖4中：3電源、4蠕動泵、5夾層、6冷卻液出口、7冷卻液導(dǎo)管、8灌注導(dǎo)管、9風(fēng)扇、10制冷組件、11制冷腔、13膜板、14濾膜、15載物板、16內(nèi)層箱體、17外層箱體、18儲物隔間、19設(shè)備隔間、25隔層、26玻璃板、27導(dǎo)氣孔。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合圖1~5，通過具體實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的內(nèi)容。

實(shí)施例1

圖1~4所示，該便攜式恒溫組織運(yùn)輸箱包括分體設(shè)置的箱體2和箱蓋1，便于箱體與箱蓋的消毒、滅菌，整個箱體與箱蓋可以進(jìn)行酒精消毒與紫外滅菌，保證了運(yùn)輸過程的安全性。箱蓋底部設(shè)有凸起結(jié)構(gòu)，箱體頂部設(shè)有與箱蓋相配合的凹槽結(jié)構(gòu)，使箱體與箱蓋之間密封，同時在箱體與箱蓋之間的接觸位置上設(shè)置封口膜（圖中未示出）提高密封效果。運(yùn)輸箱與蓋緊密結(jié)合后利用封口膜密閉接觸處，能夠長時間保持運(yùn)行箱內(nèi)無菌狀態(tài)。還可在箱蓋內(nèi)設(shè)置濾菌膜（圖中未示出），箱蓋外壁上設(shè)置氣孔（圖中未示出），不僅能夠防止運(yùn)輸箱內(nèi)過度低溫，同時維持運(yùn)輸箱內(nèi)的空氣組分，保持組織的新鮮性能。此外，為保證運(yùn)輸組織的新鮮，可在設(shè)備隔間內(nèi)設(shè)置氧氣罐，氧氣罐出口通過導(dǎo)管與儲物隔間相連通。考慮成本及重量因素，也可采用本領(lǐng)域的其他常規(guī)技術(shù)手段直接替換。

箱體2內(nèi)通過中隔分成儲物隔間18和設(shè)備隔間19，儲物隔間內(nèi)壁上設(shè)有現(xiàn)有冷卻液（水）儲塊（圖中未示出，該結(jié)構(gòu)為常規(guī)技術(shù)選擇，雖然可以提高冷藏時間，但會明顯降低儲物間的容積，應(yīng)根據(jù)具體情況權(quán)衡后選擇設(shè)置的數(shù)量）。儲物間內(nèi)設(shè)有制冷組件10，儲物隔間內(nèi)自下而上依次間隔設(shè)置帶有濾膜14的膜板13以及載物板15，設(shè)備隔間內(nèi)固定有可充電電源3及蠕動泵4。箱體由外層箱體17和內(nèi)層箱體16制成，外層箱體和內(nèi)層箱體之間形成充滿乙醇的夾層5，外層箱體上設(shè)有開口朝下的與夾層相連通的儲液瓶安裝槽（圖中未示出），補(bǔ)充夾層中的冷卻液時，可直接將儲瓶倒置在安裝槽內(nèi)。

儲物隔間的底部或側(cè)部設(shè)有制冷腔11。設(shè)備隔間底部設(shè)有冷卻液6出口，冷卻液6出口內(nèi)設(shè)有冷卻液導(dǎo)管7，冷卻液導(dǎo)管的另一端穿過蠕動泵4后連通至冷卻腔11。由濾膜14分隔的儲物隔間兩側(cè)通過穿過蠕動泵的灌注導(dǎo)管8相連通。制冷組件包括由外層箱體至內(nèi)層箱體或由內(nèi)層箱體至外層箱體依次設(shè)置的冷端基板22、冷端導(dǎo)流條21、半導(dǎo)體元件23、熱端導(dǎo)流條20、熱端基板24。冷端基板或熱端基板可采用絕緣和導(dǎo)熱性能優(yōu)良的陶瓷制成，冷端導(dǎo)流條或熱端導(dǎo)流條可采用優(yōu)良的導(dǎo)體制成，兼顧成本考慮可采用銅、銀、鋁等金屬。

當(dāng)制冷腔位于儲物隔間底部時，膜板與內(nèi)層箱體之間通過隔板形成制冷腔，制冷腔通過貫穿內(nèi)層箱體和外層箱體的排氣孔12與大氣相連通，制冷組件密封嵌于內(nèi)層箱體中，熱端基板為制冷腔的底板，冷端基板與夾層內(nèi)的乙醇溶液接觸，熱端基板靠近設(shè)備隔間的一側(cè)向上傾斜，冷卻液導(dǎo)管的出口位于高位的熱端基板上方，冷卻液導(dǎo)管下方設(shè)有風(fēng)扇9。

使用前，在冰箱中備0℃的乙醇若干瓶，將箱體送入冰柜中冷凍若干小時至冷卻液儲塊內(nèi)的冷卻液完全冷凍，通過外接AC220V電源為可充電電源3（如10V、6A的鋰電池）充電（若設(shè)置冷卻液儲塊，則通常采用可拆卸的鋰電池），電量充滿后，由電量傳感器向處理器發(fā)送信號，報警模塊進(jìn)行提示，如采用指示燈或聲音提示。用75v/v%的酒精為箱體和箱蓋消毒后，在紫外燈下光照滅菌，確保運(yùn)輸箱內(nèi)無菌狀態(tài)。滅菌完成后，將乙醇儲瓶通過安裝槽外掛在箱體外，乙醇將夾層充滿。在儲物隔間內(nèi)放置灌注液，靜止5~10min至溫度恒定，將待運(yùn)輸組織預(yù)處理后連接在灌注導(dǎo)管8上并固定于載物板上，通過封口膜將箱體密封后蓋上箱蓋，啟動開關(guān)，蠕動泵啟動為組織循環(huán)灌注保證其活性。

通過外置的顯示屏設(shè)定并實(shí)時顯示需要的恒溫條件，此時逐漸消耗冷卻液儲塊、夾層內(nèi)乙醇的冷量，若溫度持續(xù)升高至設(shè)定閾值時（3~4℃為宜），制冷組件接入電路，冷端基板將冷量傳遞給夾層內(nèi)的乙醇溶液，熱端基板發(fā)熱后通過溫度傳感器激活蠕動泵將夾層內(nèi)的乙醇溶液不斷泵入制冷腔，乙醇通過冷卻液導(dǎo)管滴落在熱端基板上，由于一側(cè)熱端基板高于另一端，冷卻液會逐漸擴(kuò)散至整個熱端基板為其降溫，將吸收熱量后蒸發(fā)通過導(dǎo)氣孔排出，外掛的乙醇儲瓶為箱體補(bǔ)充。

而對于無需灌注的離體組織則直接將該組織密封在裝有有機(jī)溶液的密封袋中，然后直接固定在載物板上，由于無需蠕動泵，進(jìn)而可進(jìn)一步延長制冷組件的工作時間。

實(shí)施例2

如圖5所示，制冷組件包括由內(nèi)層箱體至外層箱體依次設(shè)置的冷端基板、冷端導(dǎo)流條、半導(dǎo)體元件、熱端導(dǎo)流條、熱端基板。冷端基板或熱端基板可采用絕緣和導(dǎo)熱性能優(yōu)良的陶瓷制成，冷端導(dǎo)流條或熱端導(dǎo)流條可采用優(yōu)良的導(dǎo)體制成，兼顧成本考慮可采用銅、銀、鋁等金屬。當(dāng)制冷腔位于儲物隔間側(cè)部時，制冷腔設(shè)置在外層箱體外部，熱端基板為外層箱體的側(cè)壁，冷端基板與夾層內(nèi)的乙醇溶液接觸，冷卻液導(dǎo)管的出口位于熱端基板的上部，制冷腔內(nèi)限位有隔層，隔層上端高于冷卻液導(dǎo)管的出口，隔層25下端固定在制冷腔的底部內(nèi)壁上，隔層上部設(shè)有導(dǎo)氣孔27，風(fēng)扇固定在隔層上并與熱端基板相對，制冷腔的外壁上設(shè)有玻璃板26。其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，不再詳細(xì)描述。

采用該結(jié)構(gòu)則可形成冷量的內(nèi)循環(huán)，當(dāng)乙醇沿?zé)岫嘶逑蛳铝魈蕰r，不斷揮發(fā)，揮發(fā)的乙醇蒸汽經(jīng)過導(dǎo)氣孔27進(jìn)入隔層的另一側(cè)，在玻璃板處凝結(jié)并落入隔層底部。此時可從外部觀察液面的高度，在消除實(shí)施例1揮發(fā)氣味的同時，更利于乙醇溶液的回收。