阅读说明：本技术 用于在运输期间处理人体器官的技术 (Technique for treating a human organ during transport ) 是由 约瑟夫·R·斯卡莱亚 斯特芬·雷斯塔伊诺 于 2019-01-18 设计创作，主要内容包括：提供了用于监测及运输解剖学器官的技术,该技术具有套筒,套筒紧密地围绕器官布置并且包括对于附至无人空中交通工具的容器中的水溶液是的多孔的材料。作为非限制性示例,在第一组实施方式中,成形为近似于目标解剖学器官的形状的套筒具有用于使目标解剖学器官插入的开口。套筒可以包括对于水溶液是多孔的且具有用于保持套筒和目标解剖学器官的重量的抗拉强度的织物。在其他实施方式中,套筒的织物还可以包括用于使目标解剖学器官的血管穿过的不同的第二开口。此外,套筒可以包括无线通信装置、以及温度传感器和振动传感器中的至少一者。(Techniques are provided for monitoring and transporting an anatomical organ having a sleeve disposed closely around the organ and comprising a material that is porous to an aqueous solution in a container attached to an unmanned aerial vehicle. By way of non-limiting example, in a first set of embodiments, a sleeve shaped to approximate the shape of a target anatomical organ has an opening for insertion of the target anatomical organ. The sleeve may include a fabric that is porous to the aqueous solution and has a tensile strength for maintaining the weight of the sleeve and the targeted anatomical organ. In other embodiments, the fabric of the sleeve may further include a second, different opening for passage of a blood vessel of the target anatomical organ. Further, the sleeve may include a wireless communication device, and at least one of a temperature sensor and a vibration sensor.)

用于在运输期间处理人体器官的技术

相关申请的交叉引用

本申请根据美国法典第35条第119(e)款要求于2018年1月19日提交的美国临时申请62/619,337和于2018年4月30日提交的美国临时申请62/664,352权益，其全部内容通过引用并入本文，如同在本文中完整阐述一样。

背景技术

移植等待名单上的美国人的数目与可用于移植的器官的数目之间存在巨大的差异。确实，在美国，每天有多达20人死亡，等待着救命的器官。为了利用每个可用器官，美国的患者、医生和其他医疗保健专业人员使用由器官共享联合网络(UNOS)组织和管理的器官采购和移植网络(OPTN)。

UNOS是位于弗吉尼亚州里士满的一个非营利组织，其目的是帮助和促进器官移植和捐赠过程。除了管理国家的移植等待名单，还维护关于在美国发生的所有移植事件的数据库，并且为患者和家庭成员提供帮助；UNOS还为移植过程制定政策和程序。

改善器官移植过程的基本方面是精简和更新器官的运输、储存和监测。肾脏是美国最常见的移植器官，但是肾脏太少，无法满足移植等待名单上的肾脏的需求。已经进行了广泛的工作来确定对可用于移植的肾脏的最佳利用。直到2014年，移植专业人士进行了12年的研究，结果表明，肾脏移植等待名单上有太多患者死亡。

另外，各个患者群体、尤其是免疫学特征较差的患者在获取移植方面存在差异。因此，复杂的数学模型表明，以国家级别增加器官共享可以部分解决这一问题。因此，UNOS改变了分配系统——特别对于肾脏而言——并且这些改变于2014年12月4日生效。这些改变允许更好的供体受体免疫学匹配，从而增加了潜在移植的数目。在KAS更新之后，在全国范围内共享器官变得更加普遍。在采用新的肾脏分配系统之后，在全国范围内共享(而不是保留在地方)的肾脏的比例增加了40％以上(参见表1)。确实，尽管在更新之前仅共享20％的肾脏，但是现在在器官采购组织(OPO)之间共享超过33％的器官。

尽管新的分配系统显示出改善进行移植机会，但是供体与受体之间的距离也增加了。例如，典型的肾脏移植所经过的距离平均从197英里增加到267英里；在某些情况下，经过的距离从440英里增加到706英里——里程增加了60％。更长的距离自然导致更长的运输时间。用医学术语来说，器官在血液供应减少或切断之后的器官冷却与通过恢复血液供应使其变暖之间所花费的时间称为冷缺血时间(CIT)。

CIT是患者和肾脏长期存活的显著预测因子。CIT升高会导致被称为移植肾功能延迟恢复(DGF)的问题，其中肾脏在移植之后可能不会立即起作用。平均CIT上升，使得现在，在超过24小时之后，有超过22％的肾脏被移植。这很重要，因为24小时是CIT的接受“上限”。因此，肾脏受体中DGF的比例也从25％增加到31％，导致对应数目的肾脏不能立即起作用。尽管DGF是可治疗的，但是治疗费用过高，根据DGF的程度，每个移植手术的费用增加了高达100,000美元至250,000美元(国家每年的总费用超过8亿美元)。用于器官运输的更有效的方法不仅可以改善获取移植的机会，而且还可以将CIT和DGF的趋势逆转到KAS之前的水平。

表1.基于美国肾脏分配系统(KAS)的改变的器官地理共享

器官运输中的另一重要因素是器官移植人员的风险。在最近对2,000多个腹部和胸腔器官移植物采购的研究中，研究人员观察到，恢复小组通常要经过550-1,066人-英里(person-miles)的路程才能获取用于移植的器官。此外，众所周知，路程与事故风险增加相关联。的确，最近在密歇根州发生的一场悲剧导致6人死亡(4名医疗队成员和2名飞行员)，当时他们正在进行挽救生命的肺移植手术的途中。密歇根州的团队在坠毁时曾乘坐小型8座固定翼飞机。甚至在新引入的分配系统以及相关联的CIT增长之前，典型肾脏的路程距离约为200英里，因此运输团队需要行驶较多的路程。鉴于轻型飞机上的手术人员(通常在小型固定翼螺旋桨飞机和直升机上)通常在晚上会发生汽车碰撞和高风险旅行的风险，因此消除飞行员和手术恢复人员的这些旅行风险仍然很重要，但是尚未满足移植领域的需求。

尽管很多肾脏是通过商业旅行运输的，但这是不适当的解决方案。通常情况下，民用航空的时间表和旅行时间与最佳器官交付时间不一致。因此，使用商业航班不能充分满足移植专业人员的需求。签名人的经验是，挽救生命器官经常被拒绝移植，因为由于商业航空公司的时间表，目标器官将导致显著延长的CIT。

另外，器官采购的当前成本非常高。最近，签名的发明人参与了来自得克萨斯州的供体肝脏移植手术。为了使供体肝脏到达马里兰州的移植中心，需要私人飞机租赁，费用为80,000美元。在类似情况下，马里兰州的移植中心因包机购买了挽救生命的肾脏胰腺联合移植而产生了近3万美元的运输费。可移植肾脏的平均费用约为40,000美元，其中很大一部分是运输费。因此，美国每年在可移植肾脏上的花费超过6.8亿美元。

此外，在运输和操纵过程中，器官受到很多独特的环境条件和变化的影响，这些条件和变化会影响器官的活性和生存能力。例如，振动、压力和温度的变化都会影响器官组织，并且决定器官到达目的地之后是否适合移植。而且，由于很少或根本没有关于器官暴露条件的记录，因此移植人员往往无法发现这些条件和变化。

发明内容

减轻CIT的显著改善可以使用用于器官运输的无人机系统(UAS)来实现，从而提高了可移植器官的可用率。器官质量的潜在改善——由加速行驶而导致——可以提高器官利用率、减少丢弃器官的数目、增加否则可能被丢弃的可移植的不重要的器官的数目、以及改进了器官移植的移植结果。UAS器官运输表示移植领域中潜在的巨大机遇。通过监测独特的环境条件和影响器官活性和生存能力的变化，提供了在器官运输中利用UAS和其他先进水平的技术。

提供了用于监测及运输解剖学器官的技术。这些技术包括利用紧密地围绕器官布置并且包括对于水溶液是多孔材料的套筒。在一些实施方式中，套筒与附连至高级交通工具比如无人空中交通工具的容器协作。在一些实施方式中，套筒是无菌的。

在第一组实施方式中，套筒成形为近似于目标解剖学器官的形状并具有用于使目标解剖学器官***的开口，套筒包括织物，织物对于水溶液是多孔的并且具有用于保持套筒和目标解剖学器官的重量的拉伸强度。

在第一组的一些实施方式中，套筒的织物还可以包括用于使目标解剖学器官的血管穿过的不同的第二开口。此外，套筒可以成形为紧密地贴合且封套解剖学器官。更进一步，织物可以易于用外科手术剪刀剪切以触及解剖学器官。在第一组的其他实施方式中，套筒还可以包括附接至套筒的织物的温度传感器和振动传感器中的至少一者。

在第二组实施方式中，一种用于监测及运输解剖学器官的系统包括：成形为近似于目标解剖学器官的形状的套筒，该套筒包括用于使目标解剖学器官***的开口和对于水溶液是多孔的并且具有用于保持套筒和目标解剖学器官的重量的拉伸强度的织物；以及用于保持水溶液、套筒和解剖学器官的容器。此外，该系统包括当套筒位于容器内部时与套筒热接触的温度传感器。在一些实施方式中，温度传感器在各时间处产生对应的多个温度测量值。在又一实施方式中，该系统包括与温度传感器进行信号通信的无线通信装置。更进一步，无线通信装置可以对基于各时间处的对应的多个温度测量值的第一数据进行传输。

在第二组的一些实施方式中，套筒的织物还可以包括用于使目标解剖学器官的血管穿过的不同的第二开口。此外，套筒可以成形为紧密地贴合并封套解剖学器官。更进一步，织物可以易于用外科手术剪刀剪切以触及解剖学器官。

此外，在第二组的其他实施方式中，温度传感器可以附接至套筒的织物。在又一实施方式中，温度传感器可以附接至容器。

在第二组的一些其他实施方式中，该系统包括当套筒位于容器内部时与套筒机械地接触并且与无线通信装置进行信号通信的振动传感器。在一些实施方式中，振动传感器在各时间处产生对应的多个振动测量值。此外，无线通信装置可以对基于各时间处的对应的振动测量值的第二数据进行传输。此外，振动传感器可以附接至套筒的织物。在又一实施方式中，振动传感器可以附接至容器。

在第二组的又一些其他实施方式中，该系统包括用于在不同时间处产生多个位置测量值的全球定位系统接收器。此外，全球定位系统接收器与无线通信装置进行信号通信。更进一步，无线通信装置可以对基于各时间处的对应的多个位置测量值的第二数据进行传输。在其他实施方式中，全球定位系统接收器可以附接至容器。

此外，在第二组的其他实施方式中，该系统包括用于在不同时间处产生多个气压测量值的气压传感器。此外，气压传感器与无线通信装置进行信号通信。更进一步，无线通信装置可以对基于各时间处的对应的多个气压测量值的第二数据进行传输。在其他实施方式中，振动传感器可以附接至容器。

另外，在第二组的其他实施方式中，该系统包括处理器以及具有一个或更多个指令序列的至少一个存储器，其中，由处理器对包括在至少一个存储器中的一个或更多个指令序列的执行使得该系统从温度传感器接收多个测量值并且确定第一数据，将第一数据存储在至少一个存储器中，并且使用无线通信装置传输第一数据。

在第三组实施方式中，一种设备包括：无线电收发器、至少一个处理器、以及包括一个或更多个指令序列的至少一个存储器；其中，由至少一个处理器对包括在至少一个存储器中的一个或更多个指令序列的执行使得该设备：接收指示解剖学器官的元数据；从无线电收发器接收下述第一数据：该第一数据基于来自温度传感器的在不同时间处获取的多个温度测量值，温度传感器与位于保持水溶液的容器内部的解剖学器官热接触；将第一数据与解剖学器官的元数据相关联地存储在至少一个存储器中；基于第一数据确定输出温度数据，以及基于元数据确定输出元数据；以及在显示装置上呈现输出元数据和输出温度数据。

在第三组的一些实施方式中，由至少一个处理器对包括在至少一个存储器中的一个或更多个指令序列的执行使得该设备：从无线电收发器接收下述第二数据：该第二数据基于来自全球定位接收器系统的在不同时间处获取的多个位置测量值，全球定位接收器系统与构造成用以保持水溶液和解剖学器官的容器接触；将第二数据与解剖学器官的元数据相关联地存储在至少一个存储器中；基于第二数据确定输出位置数据；以及在显示装置上呈现输出位置数据。

在第三组的其他实施方式中，由至少一个处理器对包括在至少一个存储器中的一个或更多个指令序列的执行使得该设备：接收指示解剖学器官的移植受体的电子病历的患者数据；将患者数据与解剖学器官的元数据相关联地存储在至少一个存储器中；基于用于移植受体的电子病历确定输出患者数据；以及在显示装置上呈现输出患者数据。

根据下面的详细描述，仅通过示出很多特定实施方式和实现形式——包括为实现本发明而设想的最佳模式——其他方面、特征和优点将很清楚。其他实施方式也能够具有其他和不同的特征和优点，并且其若干细节可以以各种明显的方式进行修改，所有这些都没有脱离本发明的精神和范围。因此，附图和说明书本质上应当被认为是说明性的，而不是限制性的。

附图说明

在附图的图中，通过示例而非限制的方式示出了实施方式，其中相同的附图标记指代相似的元素，并且在附图中：

图1是示出了根据一个实施方式的用于监测及运输解剖学器官的套筒的示例的绘制图；

图2是示出了根据一个实施方式的使图1的套筒***以被运输的容器的示例的照片；

图3A至图3C是示出了根据一个实施方式的图5所示的套筒的示例的各种视图的绘制图；

图4是示出了根据一个实施方式的解剖学器官用套筒的框图；

图5A是示出了根据一个实施方式的用于监测及运输解剖学器官的系统的框图，其中温度传感器、振动传感器、气压传感器、全球定位系统接收器和无线通信装置中的至少一者位于容器内部但是没有传感器附接至套筒；

图5B是示出了根据一个实施方式的用于监测及运输解剖学器官的系统的框图，其中温度传感器、振动传感器、气压传感器、全球定位系统接收器和无线通信装置中的至少一者位于容器内部并且传感器中的至少一个传感器附接至套筒；

图6是示出了根据一个实施方式的用于监测及运输解剖学器官的系统的框图，其中没有传感器位于容器内部；

图7A至图7C是示出了根据一个实施方式的图6所示的容器的示例的照片；

图8是示出了根据一个实施方式的用于以UAV监测及运输解剖学器官的系统的框图；

图9是示出了根据一个实施方式的用于以UAV监测和运输解剖学器官的系统的框图；

图10是示出了根据一个实施方式的使用图5至图9所示的系统来传输温度测量值的方法的流程图；

图11是示出了根据一个实施方式的接收和显示与解剖学器官相对应的数据的方法的流程图；

图12A至图12B是示出了根据实施方式的在UAV飞行期间从温度传感器和振动传感器存储和传输的解剖学器官状况的图；

图13A至图13B是示出了根据实施方式的在经历快速上升和下降的UAV飞行期间从高度传感器和振动传感器存储和传输的解剖学器官状况的图；

图14A至图14C是示出了根据实施方式的在多次UAV飞行中从振动传感器、全球定位系统接收器和高度传感器存储和传输的解剖学器官状况的图；

图15是示出了根据实施方式的在有飞行员的固定翼喷气动力飞行期间从振动传感器存储和传输的解剖学器官状况的图；

图16示出了可以实现本发明的实施方式的一部分的芯片组；以及

图17是根据一个实施方式的用于通信的移动终端(例如，手机)的示例部件的图。

具体实施方式

描述了用于在套筒内监测及运输解剖学器官的设备和方法。在下面的描述中，出于说明的目的，阐述了很多具体细节以提供对本发明的透彻理解。然而，对于本领域的技术人员明显的是，可以在没有这些具体细节的情况下实施本发明。在其他情况下，以框图形式示出了公知的结构和装置，以避免不必要地使本发明晦涩难懂。

尽管给出宽范围的数值范围和参数是近似值，但在具体的非限制性示例中给出的数值被尽可能精确地报告。然而，任何数值固有地包含某些误差，这些误差必然是由于在撰写本文时在其相应测试测量值中发现的标准偏差而导致的。此外，除非从上下文中另外可以清楚地看出，否则本文中给出的数值具有由最低有效数字给出的隐含精度。因此，值1.1表示从1.05到1.15的值。术语“约”用于指示以给定值为中心的较宽范围，除非从上下文中清楚得知，否则表示在最低有效数字附近的较宽范围，诸如“约1.1”表示从1.0到1.2的范围。如果最小有效数字不清楚，则术语“约”表示两倍，例如，“约X”表示在0.5X到2X范围内的值，例如，约100表示在50到200的范围内的值。此外，本文中公开的所有范围应当理解为包括归入本文中的任何和所有子范围。例如，仅正参数的“小于10”的范围可以包括介于(包括)最小值0与最大值10之间的任何和所有子范围，即，最小值等于或大于0并且最大值等于或小于10的任何和所有子范围，例如1到4。

下面在无人空中系统(UAS)上运输的肾脏移植的背景中描述本发明的一些实施方式。然而，本发明不限于该背景。在其他实施方式中，其他器官可以是目标解剖学器官。例如，作为非限制性示例，一些实施方式可以包括心脏、肺、脾脏和胰腺等。还应当指出，本发明不限于人体器官。在其他实施方式中，来自动物的器官可以是目标解剖学器官。在其他实施方式中，器官在其他交通工具上运输，其他交通工具比如为有人驾驶飞机、有人驾驶或无人驾驶陆地或海上交通工具或地下交通工具。

1.概述

图1是示出了根据一个实施方式的用于监测及运输解剖学器官190的套筒组件100的示例的绘制图。根据所示出的实施方式，套筒组件100包括套筒101，该套筒101紧密地——如所示——或松散地围出成形为近似于目标解剖学器官190的形状的腔。在该背景下，紧密是指围绕目标器官且没有间隙并且具有充分保持的贴合，使得当用手握持套筒时，器官不会相对于套筒不受控制地滑移。在一些实施方式中，套筒101根本不近似于解剖学器官190的形状，相反，套筒101在很大程度上围绕并且包围解剖学器官190。套筒101具有构造成用于将目标解剖学器官190***到套筒的腔中的第一开口102。在一些实施方式中，第一开口102是可再密封的。套筒101由下述织物制成：该织物对于水溶液是多孔的并且具有足够的拉伸强度来保持套筒组件100的重量和目标解剖学器官190的重量。如果织物是可灭菌的并且不会损坏与该器官接触的所附的器官，则也是有利的。可以使用满足这些要求的任何织物，并且可以通过常规实验容易地发现它们。示例织物包括棉。在一些实施方式中，使用氯丁二烯(已知是可灭菌的并且与肾脏和其他器官的接触是安全的)和其他合成织物，并且氯丁二烯和其他合成织物可以被合成成具有允许防腐液渗透织物的孔。在套筒松散地贴合的实施方式中，套筒材料可以允许防腐液在套筒内部循环，并且套筒的织物不必是多孔的。

在另一实施方式中，套筒101由容纳水溶液的不可渗透的织物制成。如本领域技术人员可以理解的，本文中使用的术语“织物”还可以包括除对线进行编织以外的过程例如硫化或挤压生产的材料，。在非限制性示例中，套筒101是可再密封的聚丙烯袋。

为了说明的目的，目标解剖学器官190被描绘为紧密地贴合到套筒101的腔中，但是解剖学器官190不是套筒101或组件100的部分。为了说明的目的，目标解剖学器官190在所示实施方式中被描绘为单个的人的肾；但是，在其他实施方式中，套筒101成形为将作为人类或非人类有机体的目标解剖学器官的不同的器官、比如肺、心脏、胰腺、肝脏、眼睛等包围在腔中。

与解剖学器官的贴合——无论是紧密的还是松散的——都使得套筒可以被工人——诸如运输者、护士或外科医生——抓住并且保持，而不会在运输期间或在移植手术期间损坏或丢失套筒内部的解剖学器官。织物对于水溶液是多孔的，使得当器官位于套筒内部并且套筒浸入防腐液中时，用于将器官维持在适于移植的状态的防腐液可以与器官接触。可以使用本领域已知的任何防腐液，诸如威斯康星大学溶液(UW溶液)、组氨酸-色氨酸-酮戊二酸酯溶液(HTK溶液)、Euro-Collins溶液和静态防腐溶液(SPS-1)。

在一些实施方式中，套筒包括不同的第二开口103。第二开口相对于第一开口放置并且被定尺寸成使得在移植期间通过外科手术附接到患者的一个或多个解剖部分诸如静脉、动脉和神经(例如，用于肾脏的门静脉)可以通过第二开口被给送并且通过外科手术附接至受体对象，同时解剖学器官190保持在套筒101的腔的内部。这帮助外科人员在附接过程中保持解剖学器官。在解剖学部分被附接之后，可以在第一开口102与第二开口103之间的路径上剪切套筒之后将套筒移除。在这样的实施方式中，套筒的织物具有如下特性是有利的：至少在第一开口102与第二开口103之间的路径上，可以易于用在移植手术场所中普遍使用的外科手术剪刀进行剪切。因此，套筒不仅可以在运输期间使用，而且可以在附接期间使用。

在一些实施方式中，套筒还包括可以用于在运输期间***官的状况的一个或更多个传感器110。示例传感器包括以下各者中的一者或更多者：温度传感器、用于确保套筒和内部的任何器官已经浸入防腐液中的浸入传感器、用于跟踪套筒和内部的任何器官受到的任何可能的破坏性振动或压力的振动传感器、用于跟踪套筒和内部的任何器官受到的任何可能的破坏性运动或方向的加速度计。在各种实施方式中，一个或更多个传感器110接触套筒的外部、嵌入套筒的织物中、或者穿透到套筒内部的腔的表面以接触套筒的腔内部的任何解剖学器官。在这些实施方式中的任何一个实施方式中，传感器在套筒的外表面或外部上终止于连接端子中，以用于稍后连接到电源或信息通信链路或某种组合。

在一些实施方式中，套筒组件100包括附接至套筒101的外表面的防浸电子器件模块壳体120。该壳体包围用于为一个或更多个传感器110供以动力、或使一个或更多个传感器110工作、或者接收或传输来自一个或更多个传感器110的数据、或某种组合的电子器件。在一些实施方式中，该电子器件包括：电源；不需要与器官或套筒接触的一个或更多个传感器，比如用于气压、湿度、环境空气或防腐液温度、惯性测量、地理位置的传感器(例如，全球定位系统GPS接收器)；或者电子器件包括用于数据多路复用、数据调节/预处理、存储、检索、或者与本地或远程处理器的通信的电子部件；或者电子器件包括某种组合。在一些实施方式中，电子器件模块壳体120包括用于附接至某个外部系统比如电源、处理器或通信模块或某种组合的端口或线缆(未示出)。在其他实施方式中，传感器可以放置在容纳解剖学器官的无菌套筒或袋的外部。但是在一些其他实施方式中，传感器还与解剖学器官一起或分开地放置在无菌外壳中。

图2是示出了根据一个实施方式的供图1的套筒系统100放置以用于运输的容器的示例的照片。套筒系统100至少包括套筒101。容器构造成在交通工具中、比如在无人飞行器(UAS)上运输期间保持防腐液和套筒101。容器还构造成用于热绝缘，以在加热或不加热或冷藏的情况下帮助稳定防腐液和器官的温度以使其落在可接受的运输温度范围内。可接受的运输温度的示例范围包括从-2摄氏度到10摄氏度的范围。在非限制性实施方式中，容器还构造成承受分别在0至5g以及0至10kPa之间的范围内的力和压力。容器包括用于使套筒101或系统100和套筒内部的任何器官***容器中的开口。在一些实施方式中，容器包括盖，该盖构造成保持就位并且防止套筒系统100或套筒101或防腐流体在运输期间比如在可能使容器倒置的危险飞行期间泄露。例如，容器的一个实施方式是包围聚苯乙烯泡沫绝缘箱的标准纸板箱。

在一些实施方式中，容器包括附加的电子或光学模块，诸如：显示装置，显示装置用于呈现由任何传感器或某种组合产生的当前值或累积值或极值；附加的传感器，附加的传感器比如为提供距地面或其他障碍物的距离的高度雷达或激光传感器；或者一个或更多个传感器，其否则如上所述将位于电子器件模块壳体120中；或者某种组合。在一些实施方式中，容器在容器的内表面或外表面上包括线缆或端口，该线缆或端口构造为互补的端子，该端子用于连接至附接到套筒100的任何传感器110或电子器件模块120的连接端子、或者连接至在容器外部但是在同一运输交通工具上的任何系统。

图3A至图3B是示出了根据一个实施方式的图1所示的套筒组件的示例的各种视图的绘制图。所描绘的套筒组件包括套筒301和电子器件模块壳体320，电子器件模块壳体320具有电源线和通信链路321以及两个传感器链路312，两个传感器链路312延伸到壳体320外部并且连接到温度和振动传感器310。如图3B所示，电子器件模块壳体安装件322附接到套筒301的织物，并且构造为附接并密封到电子器件模块壳体320。

器官套筒或“Koozi”301是挠性的、可渗透的且一次性的套筒，其通过轻压来确保传感器与套筒中的器官的牢固接触。根据所示出的实施方式，器官套筒由聚酯覆盖的氯丁橡胶泡沫形成。套筒构造成贴合普通人的肾脏的大小和形状；并且具有单个孔以允许器官的***和基本流体导管(例如，脉管系统和输尿管)的***。氯丁橡胶和聚酯织物涂层的弹性允许传感器模块的机械联接所需要的理想压缩。氯丁橡胶和多孔聚酯的开孔结构允许流体和营养从外部溶液通过套筒壁传输。所示出的套筒301由涂覆有织物的氯丁橡胶结构制成、定制剪切、并且用氯丁橡胶接触水泥密封。所示出的套筒301具有定制设计的形状和尺寸以适应普通人的肾脏。

如图3C所示，所示出的套筒组件还包括定制的电子器件系统，该定制的电子器件系统被设计和组装成允许连续监测、记录和传输在器官表面处获取的温度和振动数据。电子器件封装件被开发成最大程度地减小尺寸、重量和功率要求，同时保持模块化以实现适应性和将来的升级。该系统和装置配置为稳定的电子器件和传感器单元，并且使得能够使用定制的防水外壳来实现外部电源和通信接口。电子器件和传感器单元包括具有3个商用部件和1个定制部件的4级竖向叠置件。电子器件单元包括具有微处理器单元、惯性测量单元和数据记录单元的处理叠置件。电子器件叠置件还包括用于100千欧(kOhm)NTC热敏电阻的通信连接和热敏电阻测量电路。经由通向数据传输模块的4线防水线缆通过串行通信来完成数据传输。所示出的实施方式通过包括在用作电子器件模块壳体320的定制外壳中的锂离子电池来供电。在所示出的实施方式中，壳体320是用于在运输期间以防水的方式与人体器官接触的定制的3D打印封装件。电子器件324包括传感器叠置件，该传感器叠置件包括微控制器、SD卡单元、加速度计(振动)单元、以及电路板325上的热敏电阻电路。链路312将电子器件324连接到热敏电阻和振动传感器310。装置的电源通过从外部可访问的IP68额定(防尘、防水)电源开关326来控制。LiPo电池327为电子器件324的独立功能提供电源。壳体包括定制的封装件盖321，封装件盖321提供密封以将防腐液保持在电子器件324之外。

图4是示出了根据一个实施方式的用于解剖学器官的运输的示例套筒组件400的框图。组件400包括具有腔404的套筒401，该腔404构造成贴合解剖学器官。在所示出的实施方式中，组件400包括与套筒401或腔404分别热接触和机械接触的温度传感器420和振动传感器430。

图5A是示出了根据一个实施方式的用于监测及运输目标解剖学器官510的系统500的框图。系统500包括套筒520、容器530、温度传感器540和放置在容器530内部的无线通信装置550。在实施方式中，温度传感器540可以从套筒520的织物拆卸，如图5A所示，或者附接到套筒520的织物，如图5B所示。

在实施方式中，套筒520包括用于使目标解剖学器官510***的第一开口。尽管为了说明操作而包括器官510，但是器官510不是套筒520或系统500的部分。在另一实施方式中，套筒520可以在不施加太大压力以至于解剖学器官510被压缩的情况下紧密地包围目标解剖学器官510，但是套筒520不会松到解剖学器官510可以相对于套筒520自由地移位及移动。在非限制性实施方式中，套筒520可以包括对于水溶液531是多孔的织物。在非限制性示例中，织物可以是氯丁橡胶。然而，织物仅需要相对于水溶液531而言是多孔的，并且特定材料是非限制性的。在一些实施方式中，该材料具有足够的拉伸强度以保持套筒的重量和目标解剖学器官510的重量。在又一实施方式中，可以易于用剪刀、剪子和手术刀中的至少一者来剪切织物。另外，在其他实施方式中，织物可以易于用手拆卸。在一些其他实施方式中，套筒520可以具有第二开口。此外，第二开口可以用于使目标解剖学器官510的脉管(诸如血管或输尿管)穿过。

本领域技术人员可以理解，术语“解剖学器官”旨在是非限制性的，并且可以是能够被运输或移植的任何器官。作为非限制性示例，解剖学器官510可以是人的肾脏、人的心脏、人的肺、人的脾脏和人的胰腺。还可以理解，解剖学器官510也可以是属于动物的能够被运输或移植的任何器官。

返回图5A，在一些实施方式中，保持解剖学器官510的套筒520、温度传感器540和无线通信装置550可以放置在容器530内的水溶液531中。此外，当套筒520位于容器530内部时，温度传感器520可以与套筒520热接触。在其他实施方式中，比如在图5B所示的非限制性实施方式中，当套筒520放置在容纳在容器530内的水溶液531中时，温度传感器540可以附接到套筒520的织物。

在又一实施方式中，温度传感器540可以周期性地或在事件之后获取多个温度测量值。此外，温度传感器540可以与无线通信装置550通信以对基于由温度传感器540获取的多个温度测量值的第一数据进行无线传输。

返回图5A，在一些其他实施方式中，系统500可以包括与无线通信装置550通信的振动传感器560、全球定位系统接收器570和气压传感器580中的至少一者。在实施方式中，振动传感器560、全球定位系统接收器570和气压传感器580中的至少一者、以及容纳解剖学器官510的套筒520、温度传感器540和无线通信装置550可以放置在容器530内的水溶液531中。

在实施方式中，振动传感器560可以周期性地或在事件之后获取多个振动测量值，并且通过与多个无线通信装置通信来无线地传输基于多个振动测量值的第二数据。在其他实施方式中，振动传感器560可以从套筒520拆卸，如图5A所示，或者与套筒520机械接触，如图5B所示。在一些其他实施方式中，振动传感器560可以附接到套筒520的织物。

返回图5A，在一些实施方式中，全球定位系统接收器570可以周期性地或在事件之后产生多个位置测量值，并且通过与无线通信装置Bx70通信来无线地传输基于多个位置测量值的第二数据。

在实施方式中，气压传感器580可以周期性地或在事件之后产生多个气压测量值，并且通过与无线通信装置Bx70通信来无线地传输基于多个气压测量值的第二数据。

图6是示出了根据一个实施方式的用于监测及运输目标解剖学器官610的系统600的框图。图6与图5A除了温度传感器640、无线通信装置650、振动传感器660、全球定位系统670和气压传感器680位于容器630外部之外是相同的。在另一实施方式中，温度传感器640、无线通信装置650、振动传感器660、全球定位系统670和气压传感器680中的至少一者未附接到容器630。

图7A至图7B是示出了根据一个实施方式的图6所示的容器的示例的照片。图7B示出了容器630内部的套筒620，而无线通信装置650和全球定位系统670附接到容器630的外部——如图7C所示。

图8是示出了根据一个实施方式的用于以UAV 890监测及运输解剖学器官810的系统800的框图。系统800包括容器830、温度传感器840、振动传感器860和气压880中的至少一者、以及UAV 890。在实施方式中，容纳解剖学器官810的套筒820放置在容器830内部。此外，容器830机械地附接到UAV 890。在另一实施方式中，UAV 890包括无线通信装置850。此外，UAV 890可以包括与无线接收器850通信的全球定位系统接收器870。此外，无线通信装置850可以接收与UAV 890的控制和引导有关的第三数据。

在又一实施方式中，温度传感器840可以周期性地或在事件之后获取多个温度测量值，并且通过与无线通***850通信来传输基于多个温度测量值的第一数据。在其他实施方式中，振动传感器860和气压880中的至少一者可以周期性地或在事件之后分别获取多个振动测量值和多个气压测量值，并且通过与无线通信装置850通信来传输基于多个振动测量值和多个气压测量值中的至少一者的第二数据。在其他实施方式中，温度传感器840、以及振动传感器860和气压传感器880中的至少一者可以附接到或可以不附接到容器830。

图9是示出了根据一个实施方式的用于以UAV监测及运输解剖学器官910的系统900的框图，该系统900类似于系统800，不同之处在于，温度传感器940、以及振动传感器960和气压传感器980中的至少一者容纳在容器930内，并且可以附接到或可以不附接到套筒920。

尽管在图4至图6以及图7至图9中为了说明的目的而将过程、设备和数据结构描绘为呈特定布置结构的一体框，但是在其他实施方式中，一个或更多个过程或数据结构或其部分以不同方式布置在相同或不同的主机上、布置在一个或更多个数据库中、或者被省略，或者在相同或不同的主机上包括一个或更多个不同的过程或数据结构。

图10是示出了根据一个实施方式的使用图5至9中描述的系统来传输温度测量值的方法的流程图。系统500包括至少一个处理器以及具有一个或更多个指令序列的至少一个存储器。在步骤1003中，处理器从温度传感器接收多个温度测量值。然后，在步骤1005中，处理器基于来自温度传感器的多个温度测量值确定第一数据。在步骤1007中，处理器将第一数据存储在至少一个存储器中，并且在步骤1009中，处理器使用无线通信装置550传输第一数据。如果传输时段指示没有更多第一数据可用，或者事件结束，则无线通信装置550在步骤1013中结束传输。如果有更多数据可用，则该过程再次开始。

图11是示出了根据一个实施方式的使用图17中描述的系统来接收及显示与解剖学器官相对应的数据的方法1101的流程图。移动终端1701包括无线电收发器1715、至少一个处理器1705、至少一个存储器1751和显示装置1707。下面将更详细地讨论图17。

返回图11，在步骤1103中，处理器1705从无线电收发器1715接收指示解剖学器官的元数据。在示例实施方式中，解剖学实施方式可以是图1所示的解剖学器官190。接下来，在步骤1105中，处理器1705从无线电收发器1715接收第一数据。第一数据可以包括与不同的测量时间相对应的多个温度、振动、惯性、气压或位置的测量值。在实施方式中，第一数据包括与由温度传感器报告的数据相对应的温度测量值，该温度传感器与构造成保持水溶液的容器内部的解剖学器官热接触。在步骤1107中，处理器1705将第一数据与指示解剖学器官的元数据相关联地存储在至少一个存储器1751中。

然后，在步骤1109中，处理器1705基于第一数据确定输出温度，并且基于所接收的指示解剖学器官的元数据确定输出元数据。在步骤11011中，处理器1705使用显示装置1707将输出元数据和输出温度数据呈现给用户。如果发生指示第一数据或元数据结束的事件，则该过程结束，并且没有新的输出元数据或输出温度数据被更新。如果有更多数据可用，则该过程再次开始。

尽管在图10和图11中出于说明目的将步骤描绘为呈特定顺序的整体步骤，但是在其他实施方式中，一个或更多个步骤或其部分以不同的顺序执行、或者在时间上重叠地执行、串行或并行执行、或者被省略，或者添加一个或更多个附加步骤，或者该方法以某种方式的组合来改变。

2.示例实施方式

HOMAL(用于长途行驶的人体器官监测和质量保证设备(HOMAL；正在申请专利))是下述实施方式：该实施方式配置成在运输期间经由全球定位系统(GPS)来测量温度、气压、高度、振动和位置，如上所述。选择这些参数是因为它们在无压力的UAS运输过程中被认为是重要的。但是其他参数——同样重要但在本文中未提及——可以捕获在无压力的UAS期间解剖学器官所承受的条件和作用力。在HOMAL的实验示例实施方式中，人的肾脏用作示例解剖学器官。

实验性HOMAL包括轻柔地包裹肾脏的氯丁橡胶外骨骼件。嵌入在外骨骼件中的是实时地测量每个期望参数的生物传感器。这些数据每隔10秒使用无线技术流式传输到基于陆地的服务器。然后，服务器数据将自动填充作为在任何基于互联网的标准装置(例如，移动电话、计算机等)上可访问的应用(“app”)的“器官移植监测系统”或OTMS。在一些实施方式中，系统包括在互联网装置上运行的app。

HOMAL与作为容器的智能冷却器(Smart Cooler)通信。智能冷却器具有图形用户界面(GUI)，该图形用户界面(GUI)允许用户观察例如实时温度、加速度、高度、气压、振动强度(相对于频率)、纬度、经度、智能冷却器的电池寿命和无线信号强度。

测试的肾脏供体是一位57岁的非裔美国男性，其在过去曾患有HTN、酒精中毒和脾切除手术史。肾脏供体概况指数(KDPI)为70％，并且供体带有巨细胞病毒(CMV)+以及为公共卫生服务(PHS)增加了社交行为风险。供体是非寡尿的，并且是脑死亡的。入院肌酐为0.9mg/dL，峰值肌酐为0.9mg/dL，终末肌酐为0.5mg/dL。在恢复时，左肾与胰尾之间有疤痕组织，提示先前有胰腺炎。

肾脏到达尺寸为27.9cm×38.1cm×22.86cm的箱子中。包括运输容器/材料、威斯康星大学(UW)溶液和器官在内的运输箱子的重量为5.1千克。肾脏未受伤并且外观正常。器官储存在UW溶液中。肾脏未能在全国范围内放置，并且因此被提供用于研究。总的冷缺血时间(CIT，这是器官植出与植入之间的时间段，在此期间器官被冷却——在某些情况下，器官在冰上冷却至4摄氏度——并且如果组织或器官将被移植，则该时间段受到限制)在分配时为19.0小时。UAS测试之前的总CIT(“开箱”)为63.3小时。肾脏由一系列快递员和商用飞机运往我们的实验室，距离为1060英里。肾脏冷藏在UW溶液中以进行整个运输和测试。在运输过程中未发生肾脏损坏。

肾脏为11cm×5cm。有一条动脉、一条静脉和一条输尿管。主动脉和动脉斑块存在。装运前进行的恢复后肾脏活检表明肾小球硬化症占12％。活检还表明局灶性、轻度间质纤维化以及局灶性、轻度动脉和小动脉损伤。

由于在分配和测试之间经过了另外的CIT，因此在进行UAV测试之前立即对肾脏进行了活检。经过4.5小时的测试(包括1个小时2分钟的UAV飞行)，对器官进行了第三次活检。活组织检查存储在***中，并且固定在石蜡块中。对苏木精和曙红(H&E)进行了染色，并且结果由马里兰大学的一位高级肾脏移植病理学家解释。

利用两个温度计来测量器官。HOMAL的热敏电阻带有硅胶，以用于提高其在导电溶液中的功效。使用第二数字肉类温度计(加利福尼亚州Rancho Cucamonga的BradshawInternational)测量肾脏、环境空气和UW溶液的核心温度。第二温度计具有双重保护套、以及用于穿刺肾脏的防滑硅胶头。第二温度计的制造商测试范围为-50摄氏度至300摄氏度。第二数字温度计由单个L1154碱性电池供电。制造商说明表明，温度平衡需要20秒。在本研究中，等待时间大于30秒以确保准确的测量值。肉类温度计允许通过HOMAL测量温度的相关性。所有温度测量进行五次，并且相隔30秒。这样做是为了了解每个装置的可变性并且提高准确性。HOMAL衍生的气压数据以毫巴(1毫巴＝10千帕斯卡kPa)进行定量。然后将压力单位转换为kPa，因为这是压力的SI单位(大气压为100kPa)。HOMAL振动以加速度单位进行测量，例如米/秒秒(m/s²)，而不是以赫兹为单位。

通过HOMAL记录纬度和经度，如下所述。这些数据由标准的全球定位系统(GPS)提供，这在蜂窝电话中很常见。在从基于地面的服务器下载之后，这些信息就会通过实时数字地图报告给用户。

飞行在马里兰州南部的UAS测试设施处进行。对于本实验，所有飞行和布置均由专业的训练有素的无人机系统(UAS)飞行员与实验负责人共同管理。使用了两个UAV或“无人机”；主无人机携带器官有效载荷，副无人机(“追赶者”)用作安全措施。副无人机还被允许主无人机的视频数据收集、以及在有效载荷无人机坠毁的情况下对坠机地点的快速标识。

主UAV是DJIM600 Pro。该设备包含6个竖向取向的马达，这些马达通过电池工作。6个马达中的每个马达直接位于每个转子下方。这是有利的，因为有效载荷没有直接接触潜在发热的马达。DJIM600在主动飞行之前使用大约5分钟的预热时间。在这段时间内，无人机电池从环境温度升至>25.0摄氏度的目标温度。这种特殊的无人机可以管理大约9.1kg(20磅)的有效载荷。无人机被认为是在风速高达32.2km/h(20mph)的情况下飞行。GoPro相机安装在UAV的底部以用于视频数据收集，并且使器官的状态实时地可视化。

副无人机是DJI Inspire1。该无人机具有4个竖向取向的转子和在下面安装的GoPro相机以用于视频数据收集。该无人机除了用作简单相机之外没有被设计成承载载荷。

在主动飞行之前，进行了正式的飞行前飞行准备情况审查(ORR)简报，以确定当地天气模式的适宜性。利用了位于马里兰州伦纳德敦的圣玛丽机场(WX AWOS-3)的美国联邦航空管理局(FAA)自动化天气观测服务(AWOS)。确定人员，并且分配特定角色。讨论了安全措施。得到了器官捐赠者及其家人的认可。

在实验期间，通过三个来源进行数据记录：1.HOMAL装置本身；2.在测试期间进行手动记录；以及3.DJIM600无人机。HOMAL数据实时保存到机载数字存储器。对于该实验，使用了安全数字(SD)卡。该SD卡的类似于“黑匣子”进行工作——如同商业飞行中的标准那样。每10秒还将HOMAL数据加载到基于地面的服务器，并且记录到逗号分隔值(CSV)文件。每个任务通过时间戳被加标点。然后，在Microsoft Excel Professional Plus 2016中访问和分析了CSV文件。使用国际商业机器(IBM)SPSS版本25对其他统计信息进行了分析。由于任务之间的任务参数不同，因此对数据进行了归一化处理，使得可以在任务之间对温度、振动和压力进行比较。

在实验之前，按照标准做法，将肾脏运送到装有UW溶液的无菌筒形塑料容器中。还按照标准做法，在筒形塑料容器外部设有两个另外的无菌器官袋。在这两个无菌器官袋的外部设有非无菌冰和水的混合物。非无菌的冰和水容纳在塑料衬里的聚苯乙烯泡沫塑料冷却器中，以适应纸板包装箱的尺寸。

a)飞行前的测量。

肾脏温度读数是在环境温度为19.6摄氏度的室内获取的。肾脏外部的非无菌液体的平均温度为3.3摄氏度(SD 0.00)。UW溶液比非无菌冰水温度高0.9度(平均4.2摄氏度，SD0.07)(p<0.001)。平均肾脏核心温度为5.8摄氏度。肾脏的下极部比上极部和中极部温暖(p<0.05)。上极部和中极部的温度没有差异(p>0.05)。在温度测量过程中，肾脏的下极部朝上，使其比中极部或上极部暴露于更高的环境温度。

b)器官准备和装载

接下来，准备器官并且将其装载到HOMAL装置中。器官的准备持续5分钟，其中包括从肾脏中去除肾周脂肪。器官在HOMAL和动脉中的放置持续<10秒以成功放置。静脉和输尿管不受HOMAL的影响。然后使HOMAL温度与HOMAL所浸入的UW溶液相关联。由HOMAL记录的平均温度比UW溶液高1.1摄氏度。然后将肾脏-HOMAL单元封装在智能冷却器(容器)中以进行运输。在主动飞行之前，观察到温度降低到平均3.9摄氏度。在大约1小时内，HOMAL显示出温度稳定在2.5摄氏度。

c)环境室外测量

由FAA AWOS报告的环境室外测量如下：飞行时间的温度为5.0摄氏度、能见度为16.1km(10.0英里)、并且天空状况为“晴朗”。风速为17km/h至26km/h(9节至14节)。这些数据被认为是有利的。

d)飞行实验

总共执行了14次UAS任务。振动和气压随着运动和高度而变化。纬度和经度按预期变化。在马达被启用之后，注意到振动强度仅略微增大。结果部分4a和4b(如下)中报告的任务总共花费了26分钟的飞行时间。

上下。首先，执行了一系列的起飞-着陆任务(n＝5)。在器官作为有效载荷的情况下，UAV被引导成起飞，并且以1.5m/s的速度升至61米(200英尺)的最大高度。在61米处，无人机是可见的，但是用肉眼从地面上很难看到器官运输箱。温度是稳定的(图12A)。上下运动与振动变化相关联。振动变化不超过0.5G(图12B)。当肾脏到达最大高度时，我们观察到气压降低了0.8kPa。

悬停。接下来，执行了一系列悬停任务(n＝5)。无人机被引导成起飞并且以1.5m/s加速到30.5米(100英尺)的高度。在30.5米处，器官有效载荷更加清晰可见。在5个悬停中的每个悬停期间，不用担心器官的安全，并且风速似乎并没有影响无人机和/或器官的稳定性。在悬停期间，温度保持稳定(图12B)。振动范围类似于在上下飞行中观察到的振动范围，并且均小于0.5G(图12A)。压力变化约为在上下任务中观察到的压力变化的一半(0.4kPa)，从而反映出较高高度与较低气压之间的关系。

与传统飞行的比较。进行了一系列的远距离任务(n＝4)。每个距离实验包括在高度为122米(400英尺)处进行的>762米(2500英尺)的飞行。这些任务是根据市区内各医院之间可能捐赠供体器官而建模的。任务1和2合计花费了14分22秒。任务1和2的最高速度分别为38mph和30mph。

无人机在飞行2与飞行3当中触地，在此期间更换了电池以允许进行附加的距离测试。速度差异是由风速驱动的。任务3和4合计花费12分9秒。任务3和任务4的最高速度分别为41mph和42mph。最大行驶距离在现场的极限处(实验3)，在此期间，肾脏被运出2415米(7924英尺、1.50英里)，总共4830米(15,848英尺、3.0英里)。

以双引擎涡轮螺旋桨飞机King Air进行标准的固定翼飞行来作为器官靶机运输的控制。器官通常通过飞机冷藏和运输。固定翼飞机与UAV之间的区别在于，固定翼飞机具有增压机舱。因此，标准飞行与UAV飞行之间的主要比较是振动。飞行持续了28分钟。固定翼飞行与大于2.0G的振动变化相关联。与用无人机运输相比，在固定翼飞机的情况下在起飞和着陆期间观察到明显更多的振动，在与无人机行驶相比的情况下，空中行驶在振动强度或压力方面存在差异(p<0.001)。更具体地，与在飞行过程中的任何时间进行无人机运输相比，器官在固定翼飞机起飞和降落时经历更多的振动事件。不管怎样，在进行空运时，肾脏几乎没有振动。

图12A至图12B是示出了根据实施方式的在UAV飞行期间从温度传感器和振动传感器存储和传输的解剖学器官状况的图。蓝色标记表示记录在本地存储器(SD存储装置)上的数据。橙色标记表示通过无线模块传输的数据。图12A表示从容器外部记录的振动数据。图12B表示从器官表面测量的温度数据。图12A中的振动数据可见地指示飞行时段和休息时段，其中在1.0×g处连续停止的值指示静止状态或平稳的恒定速度的飞行，其中重力(1×g)是所测量的唯一加速度。与位置记录相比，剧烈振动的时段直接对应于活跃的UAV飞行时段。

直接存储在器官传感器模块上的数据示出了温度和振动两者的高分辨率记录。顺序过程会减慢向无线通信装置的传输，从而大大降低了时间分辨率。图12A和图12B比较了直接在器官模块处记录的数据(～7.5Hz)、“所存储的数据”和传输到OTMS的数据(～0.11Hz)、“所传输的数据”结果表明：较慢的数据速率确实会导致一些数据丢失；然而，所传输的数据提供了振动和温度条件的充分指示，以在飞行期间向远程移动设备上的观察者通知异常情况。

图13A至图13B是示出了根据一个实施方式的在UAV飞行经历快速上升和下降期间从高度传感器和振动传感器存储和传输的解剖学器官状况的图。比较振动记录和高度记录，允许将地块特征与飞行事件相关联。例如，上升/下降循环在振动数据中示出周期性特征(参见图13A和图13B)。振动强度在竖向方向上的急剧变化可能表明快速上升或自由下落。与从容器获取的高度测量值相比，振动测量值清楚地表明了快速上升和下降事件。每个方向变化对应于振动图中的显著的峰。峰的方向(向上或向下)直接表示高度变化的方向。简而言之，当器官经历恒定的速度上升时，几乎没有加速度或没有加速度(即，仅由无人机引起的振动)，然后随着上升结束，减速/停止会产生可测量的向下加速度。

尽管示范最终是成功的，但是观察到用于该实验的热敏电阻元件与用于在运输期间保持生物学功能的离子器官维持流体不相容且完全浸没。在其他实施方式中，热敏电阻被配置为在电解质溶液(例如，电环境)中稳定地操作。例如，在一些实施方式中，该系统包括由液体氯丁橡胶和聚氯乙烯热缩管形成的屏障件。此外，一些其他实施方式包括使用可商购的防水温度传感器。

图14A至图14C是示出了根据实施方式的在多次UAV飞行中从振动传感器(图14A)、全球定位系统接收器(图14B)和高度传感器(图14C)存储和传输的解剖学器官状况的图。观察到四个不同的飞行段，并且在图14A至14C中表示为时段。时段1至时段4表示在各种飞行模式测试中发生的高振动时段；时段1：竖向起飞和快速下降；时段2：竖向起飞和快速上升/下降时段；时段3&4：竖向起飞和长距离(3km)运输测试。

这些数据一起说明了记录有意义的飞行指标并且将测量波动与飞行事件相关联的可行性。在该特定实验中，与通信协议相关联的相对较低的采样率对当前数据集可能进行的分析深度提供了一些控制。可以理解，其他实施方式可以使用更高的数据传输速率或本地存储。

在本实验中，被包括在传感器模块中的全球定位系统接收器使得能够对被跟踪的封装件进行简单的全球定位。在实验期间，小型的低成本全球定位系统接收器允许在3公里的距离内对封装件进行稳健的定位。可以理解，可以使用现成的商用软件来绘制由全球定位系统接收器收集和报告的数据、或者使用无线通信装置传输的数据、或者在内部记录在存储器中的数据。该数据与可能从气压传感器收集的高度数据相结合可以用于说明整个测试期间的行驶路径。

另外，进行了控制实验，其中将HOMAL进一步装载到小型的有飞行员的固定翼飞机上。在该实验测试期间，来自有飞行员的飞机的干扰阻止了数据从HOMAL的传输。另外，封装准备损坏了器官温度计。结果，仅收集和处理来自器官模块的振动数据。

图15是示出了根据一个实施方式的在有飞行员的固定翼喷气动力飞行期间从振动传感器存储和传递的解剖学器官状况的图。来自飞行的振动数据用于将整个飞行中的特定事件标识为时段1至时段6：开始(1)、登机(2)、滑行(3)、起飞(4)、飞行(5)和着陆(6)。这些时段中的每个时段引起的振动模式不仅与其他飞行时段不同，而且与UAV飞行期间收集的数据也不同。在整个纵向飞行中，UAV中均观察到中等强度的振动，在固定翼飞机中，仅在起飞和着陆时才观察到较大的振动，而在纵向飞行中的其他方面观察到的则相对平静。

e)无人机运输之后的肾脏状况

在UAV飞行测试之后，肾脏在解剖学上是正常的。无人机机载的总时间为1小时2分钟。HOMAL是完整的，并且没有与HOMAL相关联的器官损伤的迹象。在无人机飞行之前和之后立即进行活检。无人机飞行没有影响活检结果。在无人机飞行前后，肾小球硬化、皮层瘢痕形成和透明质酸占11％至12％。

尽管在过去的几十年中器官移植的成果有了显著改善，但是器官移植等待名单上的受体数目与可移植器官总数之间仍然存在着不太乐观的差距。确实，这个问题激发了人们对器官再生、3D器官打印和异种移植的兴趣，但是，这些技术距离临床实施还差很多年。

无人机器官运输可以扩大供体器官库并且允许更多的器官移植。因为当CIT较低时器官质量较高，并且由于较高质量的器官导致受体的寿命更长，所以由UAS运输导致的较低CIT可以增加移植受体的寿命。接受高质量移植的患者不太可能需要再次移植，从而使等候名单上的另一名患者接受移植。同样，如果器官可以更有效地运输，则外科医生就更有可能接受器官，特别是那些被认为是不太重要的器官。最后，如果美国各地的OPO能够更快地调动器官，它们可能会吸引目前不被视为候选者的很多捐赠者的应用。

在美国，丢弃肾脏的平均比率约为20％。的确，如果CIT加快，这些肾脏中的很多肾脏可能已经是有用的。基于2016年的20％值和13,501个已死供体肾脏的移植量，在CIT最小化的情况下，多达2700个肾脏可以用于移植。举例来说，最近的一项研究表明，对于随机选择的5,000个下降的肾脏提供者而言，如果提供者被接受而非拒绝，则患者更有可能存活。这些数据表明，如果工具比如上述器官监测装置和可能是无人机运输工具能够转移信息的平衡，从而有利于移植，则可以使用当前可用的资源移植更多的患者。

可以直接在移植医院起飞和降落的无人机可以转化成器官运输工具，其中降低的CIT只是无人机速度和封装器官所花费时间的一个因素。例如，如果一架器官无人机可以每小时行驶350英里，则洛杉矶的器官可以在7.5小时内到达巴尔的摩(2645英里)。同样，纽约的器官可以在33分钟内到达巴尔的摩(192英里)。相比之下，全国平均CIT为16至18小时，包括本地和全国共享。国家的难以到达的地区比如佛罗里达州南部的平均CIT明显更长。在某些地区，肾脏的CIT通常超过30小时。

在器官移植的背景下，本文中讨论的方法和系统的优点不仅可以增加而且可以简化到利益相关者的数据流。例如，只需打开用户手机上的应用(诸如OTMS)，就可以访问被接受的器官的状态和位置。如所设计的，上面讨论的示例实施方式可靠地提供了实时器官状态和位置。这些数据被下载到基于地面的服务器并且被存储。这些数据还可以在每个项目团队成员的手机上实时获取。这是令人兴奋的，因为目前，对时间敏感的器官移植不受GPS监测。当前，获取器官的状态和位置的更新需要与繁忙的快递员进行多个电话沟通。

3.硬件概述

图16示出了可以在其上实现本发明的实施方式的芯片组1600。芯片组1600被编程为执行本文中描述的方法的一个或更多个步骤，并且包括包含在一个或更多个物理封装件(例如，芯片)中的例如关于图10描述的处理器和存储器部件。举例来说，物理封装件包括一种或更多种材料、部件和/或线材在结构组件(例如，基板)上的布置结构，以提供一种或更多种特性、比如物理强度、尺寸节省和/或电相互作用的限制。预期在某些实施方式中，芯片组可以以单个芯片实现。芯片组1600或其一部分构成用于执行本文中描述的方法的一个或更多个步骤的器件。

在一个实施方式中，芯片组1600包括诸如总线1601的通信机构以用于在芯片组1600的各部件之间传递信息。处理器1603连接至总线1601以执行存储在例如存储器1605中的指令和处理信息。处理器1603可以包括一个或更多个处理核，其中每个核被配置成独立执行。多核处理器使得能够在单个物理封装件内进行多处理。多核处理器的示例包括两个、四个、八个或更多数目的处理核。替代性地或另外地，处理器1603可以包括经由总线1601串联配置的一个或更多个微处理器，以实现指令的独立执行、流水线化和多线程化。处理器1603还可以随附有一个或更多个专用部件以执行某些处理功能和任务、比如一个或更多个数字信号处理器(DSP)1607、或者一个或更多个专用集成电路(ASIC)1609。DSP 1607通常被配置为独立于处理器1603实时地处理真实世界信号(例如，声音)。类似地，ASIC 1609可以被配置为执行通用处理器不容易执行的专用功能。作为非限制性示例，ASIC 1609可以是能够无线地(例如，Wi-Fi、蜂窝、蓝牙、GPS)发送和接收信息的通信专用电路。在另一非限制性示例中，ASIC 1609可以是能够测量环境条件或物理特性(例如，气压、温度、加速度、惯性)的传感器。有助于执行本文中描述的发明功能的其他专用部件包括一个或更多个现场可编程门阵列(FPGA)(未示出)、一个或更多个控制器(未示出)、或者一个或更多个其他专用计算机芯片。

处理器1603和随附的部件具有经由总线1601连接至存储器1605。存储器1605包括动态存储器(例如，RAM、磁盘、可写光盘等)和静态存储器(例如，ROM、CD-ROM等)两者以用于存储可执行指令，这些可执行指令在执行时执行本文中描述的方法的一个或更多个步骤。存储器1605还存储与本文中描述的方法的一个或更多个步骤的执行相关联或者通过本文中描述的方法的一个或多个步骤的执行而生成的数据。

图17是根据一个实施方式的能够执行图11的方法的用于通信的移动终端1700(例如，蜂窝电话手机)的示例性部件的图。在一些实施方式中，移动终端1701或其一部分构成用于执行本文中描述的一个或更多个步骤的器件。通常，根据前端和后端特性来定义无线电接收器。接收器的前端包含所有射频(RF)线路，而后端包含所有基带处理线路。如本申请中使用的，术语“线路”是指：(1)仅硬件实现(诸如仅在模拟和/或数字电路中的实现)，以及(2)线路和软件(和/或固件)的组合(诸如，如果适用于特定的被控，是指处理器、包括数字信号处理器、软件和存储器的组合，它们一起工作以使装置比如移动电话或服务器执行各种功能。该“线路”的定义适用于该术语在本申请中的所有使用，包括在任何权利要求中的使用。作为另一示例，如在本申请中使用的并且如果适用于特定的背景，则术语“线路”还将涵盖仅处理器(或多个处理器)及其(或它们的)随附软件/或固件的实现。如果适用于特定背景，则术语“线路”还将涵盖例如移动电话中的基带集成线路或应用处理器集成线路、或者蜂窝网络装置或其他网络装置中的类似集成线路。

电话的相关内部部件包括主控制单元(MCU)1703、数字信号处理器(DSP)1705、以及包括麦克风增益控制单元和扬声器增益控制单元的接收器/发射器单元。主显示单元1707向用户提供显示，以支持执行或支持本文中描述的步骤的各种应用和移动终端功能。显示器1707包括被配置为显示移动终端(例如，移动电话)的用户界面的至少一部分的显示线路。另外，显示器1707和显示线路被配置为便于用户控制移动终端的至少一些功能。音频功能线路1709包括麦克风1711和放大从麦克风1711输出的语音信号的麦克风放大器。从麦克风1711输出的放大的语音信号被馈送到编码器/解码器(CODEC)1713。

无线电部分1715放大功率并且转换频率，以便经由天线1717与被包括在移动通信系统中的基站通信。功率放大器(PA)1719和发射器/调制线路在操作上响应于MCU 1703，其中来自PA 1719的输出耦合到多路复用器1721或循环器或天线开关，如本领域公知的。PA1719还耦合到电池接口和电力控制单元1720。

在使用中，移动终端1701的用户对着麦克风1711讲话，并且他或她的声音以及任何检测到的背景噪声被转换成模拟电压。然后模拟电压通过模数转换器(ADC)1723转换为数字信号。控制单元1703将数字信号发送到DSP 1705中以在其中进行处理，诸如语音编码、信道编码、加密和交织。在一个实施方式中，使用蜂窝传输协议比如用于全球演进的增强数据速率(EDGE)、通用分组无线业务(GPRS)、用于移动通信的全球系统(GSM)、互联网协议多媒体子系统(IMS)、通用移动电信系统(UMTS)等)、以及任何其他合适的无线介质、例如，微波访问(WiMAX)、长期演进(LTE)网络、码分多址(CDMA)、宽带码分多址(WCDMA)、无线保真(Wi-Fi)、卫星等)、或其任何组合，通过未单独示出的单元对处理后的语音信号进行编码。

然后，将编码信号发送到均衡器1725，以用于补偿在通过空气进行传输期间发生的任何频率相关的损害，诸如相位和幅度失真。在均衡比特流之后，调制器1727将信号与在RF接口1729中生成的RF信号组合。调制器1727通过频率或相位调制来生成正弦波。为了准备用于传输的信号，上变频器1731将从调制器1727输出的正弦波与由合成器1733生成的另一正弦波组合以实现期望的传输频率。信号然后通过PA 1719发送以将信号增加到适当的功率水平。在实际系统中，PA 1719用作可变增益放大器，其增益由DSP 1705根据从网络基站接收到的信息来控制。然后，信号在双工器1721内被过滤，并且可选地被发送到天线耦合器1735以匹配阻抗以提供最大功率传输。最后，信号经由天线1717传输到本地基站。可以提供自动增益控制(AGC)来控制接收器的末级的增益。信号可以从那里转发到远程电话，该远程电话可以是另一蜂窝电话、任何其他移动电话、或者连接到公共交换电话网(PSTN)或其他电话网的陆线。

传输到移动终端1701的语音信号经由天线1717来接收，并且立即由低噪声放大器(LNA)1737放大。下变频器1739降低载波频率，而解调器1741去除RF，仅留下数字比特流。信号然后经过均衡器1725，并且由DSP 1705处理。数模转换器(DAC)1743对信号进行转换，并且结果输出通过扬声器1745传输给用户，所有这些操作均在主控制单元(MCU)1703的控制下进行，MCU1703可以实现为中央处理单元(CPU)(未示出)。

MCU 1703从键盘1747接收包括输入信号在内的各种信号。键盘1747和/或MCU1703以及其他用户输入部件(例如，麦克风1711)包括用于管理用户输入的用户接口线路。MCU 1703运行用户界面软件以促进用户对移动终端1701的至少一些功能的控制，如本文所述。MCU 1703还将显示命令和切换命令分别传送到显示器1707和语音输出切换控制器。此外，MCU 1703与DSP 1705交换信息，并且可以访问可选地结合的SIM卡1749和存储器1751。此外，MCU 1703执行终端所需要的各种控制功能。根据实现形式，DSP 1705可以对语音信号执行多种常规数字处理功能中的任一种。另外，DSP 1705根据由麦克风1711检测到的信号来确定局部环境的背景噪声水平，并且将麦克风1711的增益设置为被选择为补偿移动终端1701的用户的自然倾向的水平。

解码器1713包括ADC 1723和DAC1743。存储器1751存储包括呼叫进入的音频数据的各种数据，并且能够存储其他数据，包括经由例如全球互联网接收的音乐数据。该软件模块可以驻留在RAM存储器、闪存、寄存器或本领域已知的任何其他形式的可写存储介质中。存储器装置1751可以是但不限于单个存储器、CD、DVD、ROM、RAM、EEPROM、光学存储器、磁盘存储器、闪存存储器、或能够存储数字数据的任何其他非易失性存储介质。

可选地结合的SIM卡1749携带例如重要信息，比如蜂窝电话号码、运营商提供服务、订阅详细信息和安全信息。SIM卡1749主要用于标识无线电网络上的移动终端1701。卡1749还包括用于存储个人电话号码注册表、文本消息和用户特定的移动终端设置的存储器。

在一些实施方式中，移动终端1701包括数字相机，该数字相机包括光学检测器阵列比如电荷耦合器件(CCD)阵列件1765。该阵列件的输出是图像数据，该图像数据被传输到MCU以进行进一步处理、或存储在存储器1751中、或被传输到MCU和存储在存储器1751两者。在所示出的实施方式中，光通过透镜1763比如针孔透镜或由光学级玻璃或塑性材料制成的材料透镜入射在光学阵列件上。在所示出的实施方式，移动终端1701包括光源1761比如LED来照射对象，以由光学阵列件例如CCD 1765捕获。光源由电池接合件和电力控制模块1720来供电，并且由MCU 1703基于存储或加载到MCU 1703中的指令来控制。

在前述说明书中，已经参考本发明的具体实施方式描述了本发明。然而，明显的是，在不脱离本发明的更广泛的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和改变。因此，说明书和附图应当被认为是说明性的而不是限制性的。在整个说明书和权利要求书中，除非上下文另外要求，否则词语“包括”及其变体比如“包括有”和“包括了”将被理解为意指包括所述的项目、元件或步骤或者项目、元件或步骤的组，但不排除任何其他项目、元件或步骤或者项目、元件或步骤的组。此外，不定冠词“一(a)”或“一种(an)”旨在表示由该冠词修饰的项目、元件或步骤中的一个或更多个。如本文中使用的，除非从上下文中另外可知，否则如果一个值在另一值的二的因数(两倍或一半)之内，则该值“约”为该另一值。尽管给出了示例范围，但是除非从上下文中另外清楚，否则在各种实施方式中还意为任何所包括的范围。因此，在一些实施方式中，从0到10的范围包括从1到4的范围。

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