Аппарат «искусственная почка»: особенности, принцип действия и отзывы

Почки выполняют очень важную функцию в организме, так как с их помощью очищается кровь, выводится переизбыток жидкости, а также нормализуется водно-щелочной баланс. Прекращение функционирования этого органа приводит к интоксикации организма и смерти больного. Чтобы избежать летального исхода и улучшить самочувствие человека до проведения операции по пересадке, применяется аппарат «искусственная почка».

Для чего нужен гемодиализ

Вследствие различных патологий количество функциональной почечной ткани резко уменьшается. Это состояние называется почечной недостаточностью. Существуют определенные факторы, способствующие ее возникновению, в частности, такие как:

  • пиелонефрит;
  • онкологические заболевания;
  • ухудшение обменных процессов;
  • болезни органов кроветворения.

Почечная недостаточность провоцирует интоксикацию организма, приводит к накоплению в крови продуктов метаболизма и токсинов, а также недостаточно хорошему выведению жидкости.

В таком случае показана пересадка этого органа, однако процесс ожидания подходящего донора может занять много времени, поэтому применяется аппарат «искусственная почка». Гемодиализ помогает продлить жизнь больного, дает возможность поддерживать нормальное состояние до проведения пересадки, а также позволяет вести активную жизнь.

Основные виды аппаратов

Проводить гемодиализ можно не только в условиях стационара, но и дома, так как существуют небольшие приборы для домашнего использования или постоянного ношения.

С функциональной точки зрения различается аппарат «искусственная почка» только некоторыми техническими характеристиками и площадью мембраны. Кроме того, большое значение имеет и уровень технологичности, так как в современных устройствах раствор подготавливается самим оборудованием согласно имеющимся показателям.

Система обеспечения мониторинга достаточно хороша и позволяет контролировать уровень изменения давления или гемоглобина, а затем самостоятельно корректировать состав раствора. Однако это может делать только громоздкий аппарат «искусственная почка» Dialog+, а также приборы Gambra, Baxter-1550, использующиеся в условиях стационара. Возможности портативных моделей, особенно тех, которые рассчитаны на ношение на поясе, сильно ограничены.

Аппараты для стационара

Современные медицинские приборы для проведения гемодиализа представляют собой быстродействующий и высокоточный компьютер, предназначенный для качественного и непрерывного мониторинга состояния пациента и анализа показателей. Достаточно хорошим и функциональным устройством считается аппарат «искусственная почка» «Фрезениус». Основным его преимуществом считается то, что разработчики внедрили современное программное обеспечение. Это позволяет избавить медиков от постоянного контроля.

Аппарат «искусственная почка» 4008S может автоматически рассчитать скорость поступления раствора, контролирует дозировку, следит за уровнем гемоглобина, а также измеряет артериальное давление.

Портативная домашняя техника

Сейчас широко выпускают устройства, предназначенные для домашнего использования. Производители аппаратов «искусственная почка» с каждым годом все более совершенствуют свои изделия, и самые современные из них надеваются на пояс и весят всего 4-7 килограмм. В таком случае гемодиализ проводится ежедневно, а продолжительность процедуры составляет 2-4 часа. Многие доктора считают такой метод наиболее результативным, поэтому в европейских странах он очень распространен. Несмотря на то что цена аппарата «искусственная почка» для домашнего использования достаточно высокая (от 5 тыс. долларов), многие предпочитают использовать именно этот вид изделия.

К основным преимуществам такого метода относится безопасность, а также легкость применения. Однако существуют и некоторые минусы устройства, к которым можно отнести высокую стоимость, а также надобность в наблюдении медицинского работника, особенно в первое время.

Функция искусственной почки

Аппарат «искусственная почка» применяется в том случае, если собственный орган теряет свою функциональность на 85-90 %. Этот аппарат помогает:

  • удалить из крови мочевину;
  • улучшить обменные процессы;
  • вывести переизбыток жидкости;
  • контролировать кислотно-щелочной баланс;
  • предотвратить образование тромбов.

Кроме того, он помогает насытить кровь воздухом, что позволяет улучшить самочувствие больного. Благодаря современной портативной технике можно проводить гемодиализ в любое удобное время, не выходя из дома.

Как устроен аппарат

Принцип работы аппарата «искусственная почка» основан на том, что прибор принимает кровь от больного, очищает ее и возвращает обратно. Состоит устройство из 3 основных блоков, выполняющих различную функцию. Блок обработки крови состоит из насосов для ее транспортировки, системы удаления воздуха, а также датчиков, позволяющих следить за уровнем давления в венах и артериях. Блок для создания раствора включает в себя систему смешивания воды и концентрата. Также сюда входит система контролирования уровня фильтрации и обнаружения крови в растворе. Диализатор включает в себя мембрану, предназначенную для проведения гемодиализа.

По своему строению устройство может быть пластинчатым или капиллярным. Пластинчатые приборы характеризуются тем, что с их помощью очень удобно контролировать уровень фильтрации крови, а также они снижают риск образования тромбоза.

Капиллярные приборы характеризуются тем, что в них применяется мембрана, через которую кровь подается в одном направлении, а возвращается раствор диализата, готовый для длительного применения.

Группа ученых в 2010 году разработала аппарат, имплантируемый в организм больного, и успешно применила его на практике. Подобное устройство отличается компактностью и не доставляет неудобств. Работает оно за счет интенсивного давления крови и не требует электроснабжения.

Принцип работы аппарата

Принцип действия аппарата «искусственная почка» основывается на том, что он подключается к кровеносной системе человека, кровь из венозной системы начинает перемещаться к мембране. С другой стороны поступает диализный раствор для очищения. В результате происходит избавление крови от токсинов. Затем очищенная кровь поступает обратно в венозную систему.

Диализат готовится заранее, с учетом особенностей пациента и его физического состояния. Система устройства самостоятельно создает раствор, используя для этого дистиллированную воду и концентрированное средство согласно имеющимся параметрам. После проведенной процедуры оценивается ее результативность по нескольким параметрам.

Проведение гемодиализа на аппарате «искусственная почка»

Очистка крови в основном проводится 2-4 раз в неделю. При протекании острой формы заболевания показано ее ежедневное осуществление. Сам процесс контролируется доктором-нефрологом или реаниматологом и может занимать по времени от 2 до 7 часов.

Гемодиализ проводится в условиях стационара или амбулаторно в клинике. Перед процедурой нужно взвесить пациента, чтобы определить количество лишней жидкости, которую необходимо вывести из организма, а также измерить пульс и давление. Затем пациент садится в кресло, доктор вставляет в вену катетер и подключает его к аппарату. Кровь всасывается в камеру диализатора, затем проходит через систему фильтрации и возвращается в очищенном виде обратно в организм. Состав раствора и его концентрация определяются индивидуально для каждого пациента.

Во время гемодиализа больной обязательно должен быть в спокойном состоянии и лежать неподвижно. После этого измеряют уровень содержания мочевины.

Отзывы пациентов и докторов о проведении процедуры гемодиализа неоднозначные. Многие считают, что это единственное спасение, когда нет возможности трансплантации органа. Доктора утверждают, что благодаря появлениям современных аппаратов процедура стала более безопасной, и при правильном ее проведении больные могут жить 20-30 лет. Однако важно также ведение здорового образа жизни и соблюдение диеты.

Некоторые пациенты отмечают после проведения процедуры появление побочных эффектов, а также ухудшение состояния. Доктора отмечают, что организм каждого человека индивидуален, поэтому не стоит ожидать одинакового действия аппарата на разных людей.

Показания к проведению процедуры

Аппарат «искусственная почка» используется при патологических состояниях, когда нет никакого другого способа очистить кровь от накопившихся ядов и токсинов. К основным показаниям для проведения процедуры относятся:

  • острая почечная недостаточность;
  • хроническая недостаточность;
  • пиелонефрит;
  • гипергидрация;
  • отравление ядовитыми веществами;
  • отравление этиловым спиртом.

Все эти болезни не являются абсолютным показанием для проведения очистки крови, поэтому перед назначением процедуры необходимо сдать анализы крови и мочи для определения уровня содержания вредных веществ. Назначить ее могут и при сахарном диабете, так как нормализуется уровень сахара, что способствует продлению жизни пациента.

Противопоказания к проведению процедуры

Гемодиализ имеет и определенные противопоказания, которые обязательно нужно учитывать. К противопоказаниям можно отнести такие состояния, как:

  • болезни крови;
  • заболевания сердца;
  • поражение центральной системы и различные психические нарушения;
  • инфекционные заболевания;
  • тяжелая форма гипертонии;
  • туберкулез внутренних органов;
  • онкологические болезни.

Кроме того, одним из противопоказаний считается возраст больного больше 80 лет.

Соблюдение диеты

Результаты гемодиализа во многом зависят от питания. В таком случае несоблюдение диеты может привести к ухудшению состояния. Назначается она в индивидуальном порядке, так как очень важно учитывать рекомендации нефролога, кардиолога и эндокринолога. Основными принципами диеты считаются:

  • ограничение в потреблении поваренной соли;
  • устранение из рациона продуктов, богатых калием;
  • исключение блюд, способствующих задержке жидкости;
  • контроль за количеством кальция в организме;
  • уменьшение потребления сладкого.

Также желательно ограничить потребление жидкости и следить за своим весом, так как набор нескольких килограмм свидетельствует о несбалансированном питании. Продукты желательно варить или готовить на пару. Питание должно быть дробным и сбалансированным.

Возможные осложнения и побочные эффекты

Процедура проведения очистки крови не такая уж и безопасная, как хотелось бы. Искусственная почка в некоторых случаях приводит к таким побочным эффектам, как:

  • зуд кожи в месте введения катетера;
  • снижение уровня эритроцитов;
  • скачки давления;
  • боли и мышечные спазмы;
  • нарушения сна;
  • уменьшение прочности костной ткани.

Также существует вероятность возникновения и более серьезных осложнений, в частности таких, как воспаление перикардита. Может происходить сбой работы аппаратуры, что приводит к смерти пациента.

Источник: fb.ru

Дегазация в аппарате искуственная почка

— химическая дезинфекция с применением дезинфектантов;

— смешанный тип дезинфекции.

Процесс диализа с применением двух компонентов концентрата- концентрата А и бикарбоната связан с образованием труднорастворимого осадка, который оседает на стенках трубопроводов и в механизмах гидравлики аппаратов «искусственная почка». Если не предпринять никаких мер после проведения диализа, это приведет в кратчайшие сроки к выходу из строя гидравлики аппарата. Поэтому после проведения каждого диализа требуется проводить очистку гидравлики, В основном это делается с помощью лимонной кислоты с концентрацией 20-30%. В некоторых аппаратах имеется режим тепловой дезинфекции с лимонной кислотой, что увеличивает эффективность отмывки гидравлики.

С другой стороны, в процессе диализа с применением ультрафильтрации из крови больного удаляется некоторое количество жидкости, проходя при этом через гидравлику аппарата. При этом существует большая опасность заражения вирусными инфекциями персонала или другого больного через аппарат. Для исключения этой возможности используется химическая дезинфекция с применением современных дезинфектантов, уничтожающих возбудителей опасных заболеваний. Одним из наиболее используемых в настоящее время дезинфектантов является PURESTERIL.

Аналогичным действием обладает тепловая дезинфекция аппарата, при которой после промывки находящаяся в гидравлике жидкость нагревается до 85 град., затем циркулирует в аппарате и сливается в дренаж.

Имеются также дезинфектанты двоякого действия (DIALOX), которые обладают одновременно антибактериальным действием и способностью удалять из гидравлики труднорастворимые осадки.

В каждом аппарате «искусственная почка» имеется набор программ для проведения соответствующей дезинфекции, при этом аппарат хранит в памяти время проведения последней дезинфекции и требует очистительной промывки в случае нахождения остатков дезинфектанта в гидравлике аппарата.

В аппарате «искусственная почка» имеется так называемый технический режим, предназначенный для калибровки аппарата, диагностики неисправностей. Имеется режим SETUP, предназначенный для настройки предустановок аппарата в различных режимах работы, включая язык вывода информации на дисплей. Режим калибровки аппарата состоит из следующих разделов:

— калибровка артериального давления;

— калибровка венозного давления;

— калибровка скоростей помп;

— калибровка объема помпы ультрафильтрации;

— калибровка давления дегазации;

— калибровка потока 300, 500, 800 мл/мин;

— калибровка температуры диализата;

— калибровка системы смешивания концентрата;

— калибровка весов гемодиафильтрации;

— сброс записи в памяти об ошибках;

— инициализация памяти NO VRAM.

Вместо заключения. Перспективы развития аппаратов «искусственная почка»

Дальнейшее развитие аппарата «искусственная почка» связано с внедрением новых методов лечения больных.

Одним из таких методов является одноигольный режим диализа (SINGLE NEEDLE). В этом режиме кровь забирается и возвращается больному в одну точку. Данный режим очень благоприятен для детей в связи с плохим доступом к кровяным сосудам. Задача аппарата — обеспечить максимальную эффективность диализа в этом случае.

Другим направлением в гемодиализе является гемодиафильтрация (HDF). В режиме гемодиафильтрации из крови больного забирается большое количество жидкости с одновременным восполнением этого объема замещающей жидкостью. При этом возникают специфические трудности, связанные с необходимостью точного контроля веса больного и объема замещающей жидкости, применением высокопроницаемых диализаторов. Предъявляются повышенные требования к стерильности концентрата, точности приготовления аппаратом «искусственная почка» диализирующей жидкости, к надежности и безопасности в работе всего аппарата «искусственная почка» в целом.

Разрабатываются низкопоточные аппараты «искусственная почка», в которых диализирующая жидкость подается в диализатор из подсоединяемых мешков в уже готовом виде. Преимущество таких аппаратов состоит в том, что аппарату не требуется подвод очищенной воды, недостаток в том, что диализ должен проводится существенно дольше обычного (в течение нескольких суток) и сам диализ получается дороже. Данные аппараты нашли применение в системе «диализ на дому».

В нашей стране аппараты «искусственная почка» широко применяются в медицинской практике с начала 80-х годов.

В настоящее время лидирующие позиции по внедрению инновационных технологий лечения ХПН занимают Соединенные Штаты. Исследователи из Калифорнийского Университета в Лос-Анджелесе (UCLA) и Департамента здравоохранения по делам ветеранов (Veterans Affairs Greater Los Angeles Healthcare System, Калифорния) разработали прототип автоматизированной портативной искусственной почки (Automated Wearable Artificial Kidney, AWAK), который поможет избежать некоторых осложнений пациентам, использующим традиционную систему диализа.

Искусственная почка, действующая по принципу перитонеального диализа, «бескровна» и уменьшает или даже устраняет белковую потерю и другие связанные с диализом проблемы.

В 1980-х годах была создана искусственная почка, которая заключала в себе многие из принципов, на которые полагается и новая разработанная технология. Но та машина была стационарной, и ни о какой мобильности речи не велось. Новая же технология позволила бы пациентам заниматься их обычными делами, одновременно проходя жизненно необходимый процесс диализа.

«Что действительно ново в этом изобретении — так это свобода пациента, – сказал Мартин Робертс, доцент клинической медицины Калифорнийского Университета, – Для меня, как изобретателя, самая важная вещь для пациентов – их свобода. Следующая важная деталь — это то, что, устройство работает постоянно, а не периодически, т.е. можно сделать намного больше в процессе лечения пациента. Таким образом, пациент будет чувствовать себя лучше, и жить дольше».

Гемодиализ использует антикоагулянты (противосвертывающие средства), чтобы предотвратить кровь, циркулирующую вне тела, от свертывания. Но это также может вызвать осложнения. Работа над другими переносными почками была основана на такого рода гемодиализе или модели гемофильтрации.

AWAK, с другой стороны, функционирует непрерывно, как и обычные почки, устраняя периодические «шоки» организма. И поскольку AWAK не подразумевает кровообращение вне тела, он «бескровен». Он также регенерирует и повторно использует жидкость и белковые компоненты в диализате, минимизируя белковую потерю[2].

Описание же первого рабочего прототипа чудо-аппарата его создатели разместили в журнале Clinical and Experimental Nephrology.

Список использованной литературы и источников

1. Белова А.Н. Нейрореабилитация. – М.: Антидор, 2000;

2. Прикладная лазерная медицина. Под ред. Х.П. Берлиена, Г.И. Мюллера. – М.: Интерэкспорт, 2007;

3. Александровский А.А. Компьютеризованная кардиология. – Саранск: «Красный Октябрь», 2005;

Источник: www.newreferat.com

Аппарат «искусственная почка»

Изобретение относится к медицине и может быть применено в нефрологии, хирургии, реаниматологии и медицине катастроф для замещения утраченной функции выведения метаболитов и токсических веществ из организма. Аппарат «искусственная почка» содержит устройство приготовления диализата, подающий насос, дегазатор, расходомер, клапан байпаса, клапан диализатора, индикатор расхода, диализатор, фильтр, датчик утечки крови, отсасывающий насос, устройство управления расходом ультрафильтрата, клапан газа, а также буферы-формирователи. Изобретение решает задачу упрощения конструкции и повышения безопасности применения путем обеспечения необходимой точности регулирования расхода ультрафильтрата. Это достигается тем, что аппарат снабжен клапаном газа, а также двумя буферами-формирователями массивов периодов доплеровского сигнала. 2 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к аппаратам для гемодиализа и изолированной ультрафильтрации, и найдет применение в нефрологии, хирургии, реаниматологии и медицине катастроф для замещения утраченной функции выведения метаболитов и токсических веществ из организма.

Известен аппарат «искусственная почка» System 1000 / Drake-Willock фирмы «Althin Medical Inc.», Miami Lakes, США, описанный в рекламном проспекте названной фирмы, содержащий устройство приготовления диализата, выход которого гидравлически соединен с входом подающего насоса, выход которого гидравлически соединен с входом дегазатора, выход по жидкости которого гидравлически соединен с входом первого канала расходомера, выход которого гидравлически соединен с входами клапана байпаса и клапана диализатора, выход которого гидравлически соединен через индикатор расхода с входом диализатора, выход которого через фильтр, второй канал расходомера, датчик утечки крови и откачивающий насос гидравлически соединен со сливом, при этом выход клапана байпаса гидравлически соединен с выходом фильтра, содержит устройство управления расходом ультрафильтрата, выходы которого электрически связаны с управляющими входами насосов.

Данный аппарат предназначен для гемодиализа и изолированной ультрафильтрации у больных с почечной недостаточностью.

Недостатком данного аппарата является сложность конструкции, включающей устройство замещения диализата и насос-дозатор ультрафильтрата (обеспечивающие известный изоволюметрический метод регулирования расхода ультрафильтрата), чем обеспечивается необходимая точность измерения расхода ультрафильтрата.

К недостаткам данного аппарата можно также отнести наличие герметизации диализирующей полости диализатора клапанами на входе и выходе этой полости, что приводит к повышению давления диализата в упомянутой полости диализатора при высоком расходе ультрафильтрата, что опасно для пациента при отказе любого клапана или датчика давления диализата.

Известен также аппарат «искусственная почка» (см. «Сервисное руководство по AK-90S» фирмы Gambro AB, Швеция), содержащий устройство приготовления диализата, выход которого гидравлически соединен с входом подающего насоса, выход которого гидравлически соединен с входом дегазатора, выход по жидкости которого гидравлически соединен с входом первого канала расходомера, выход которого гидравлически соединен с входами клапана байпаса и клапана диализатора, выход которого гидравлически соединен через индикатор расхода со входом диализатора, выход которого через фильтр, второй канал расходомера, датчик утечки крови и откачивающий насос гидравлически соединен со сливом, при этом выход клапана байпаса гидравлически соединен с выходом фильтра, содержащий устройство управления расходом ультрафильтрата, выходы которого электрически связаны с управляющими входами насосов.

Данный аппарат предназначен для гемодиализа и изолированной ультрафильтрации у больных с почечной недостаточностью.

Недостатком данного аппарата является сложность конструкции, включающей по крайней мере три дополнительных клапана и дополнительный сепаратор воздушных включений, предназначенные для периодического (по крайней мере один раз в 30 минут) отключения диализатора от аппарата с целью тестирования двухканального расходомера, чем обеспечивается необходимая точность измерения расхода ультрафильтрата.

К недостаткам данного аппарата можно также отнести наличие герметизации диализирующей полости диализатора при тестировании двухканального расходомера клапанами на входе и выходе этой полости, что приводит к повышению давления диализата в упомянутой полости диализатора при высоком расходе ультрафильтрата, что опасно для пациента как с точки зрения возможности прорыва полупроницаемой мембраны диализатора с последующим инфицированием пациента диализирующим раствором, так и с точки зрения повышения давления диализирующего раствора в замкнутом объеме диализатора с возможностью его разрушения. Вероятность такой ситуации существенно возрастает при отказе клапана или датчика давления диализата.

Настоящее изобретение решает задачу упрощения конструкции и повышения безопасности применения путем обеспечения необходимой точности регулирования расхода ультрафильтрата при меньшем количестве гидромеханических элементов конструкции аппарата.

Решение поставленной задачи достигается тем, что аппарат, содержащий устройство приготовления диализата, выход которого гидравлически соединен с входом подающего насоса, выход которого гидравлически соединен с входом дегазатора, выход по жидкости которого гидравлически соединен с входом первого канала расходомера, выход которого гидравлически соединен с входами клапана байпаса и клапана диализатора, выход которого гидравлически соединен через индикатор расхода с входом диализатора, выход которого через фильтр, второй канал расходомера, датчик утечки крови и откачивающий насос гидравлически соединен со сливом, при этом выход клапана байпаса гидравлически соединен с выходом фильтра, содержащий устройство управления расходом ультрафильтрата, выходы которого электрически связаны с управляющими входами насосов, согласно настоящему изобретению снабжен клапаном газа, вход которого гидравлически соединен с выходом газа дегазатора, а выход — с входом откачивающего насоса, снабжен буферами-формирователями массивов периодов доплеровского сигнала, при этом электрический выход каждого канала двухканального расходомера электрически связан с входом одного из буферов-формирователей, выход которого связан с входом устройства управления расходом ультрафильтрата.

Каждый буфер-формирователь доплеровского сигнала может быть выполнен в виде двух счетчиков импульсов, входы которых соединены с входом импульсно-цифрового преобразователя, выход которого соединен с входами двух регистров, выход одного из которых соединен с входом данных одного из двух оперативных запоминающих устройств, а выход другого регистра — с входом данных другого оперативного запоминающего устройства, адресная шина первого оперативного запоминающего устройства соединена с выходом одного из счетчиков импульсов, адресная шина второго оперативного запоминающего устройства соединена с выходом другого счетчика импульсов, информационные выходы оперативных запоминающих устройств соединены с соответствующими входами устройства управления расходом ультрафильтрата, при этом вход сброса каждого счетчика импульсов, вход разрешения заполнения каждого оперативного запоминающего устройства и вход перевода в Z-состояние каждого регистра соединен с соответствующим этому входу выходом устройства управления расходом ультрафильтрата.

Сущность настоящего изобретения заключается в том, что благодаря вышеописанному техническому решению необходимая точность измерения расхода и объема ультрафильтрата обеспечивается в процессе однократного тестирования каналов измерения расхода ультрафильтрата при включении аппарата, что позволило исключить из конструкции электромеханические устройства (клапаны и дегазаторы) и тем самым исключить опасную для пациента ситуацию при тестировании каналов измерения расхода ультрафильтрата во время процедуры очищения крови.

Изложенная сущность изобретения поясняется конкретным примером выполнения аппарата «искусственная почка» и чертежами, на которых представлены: на фиг. 1 — гидравлическая схема предлагаемого аппарата «искусственная почка»; на фиг. 2 — схема буферов-формирователей и их соединений.

Аппарат «искусственная почка» (см. фиг. 1) содержит устройство приготовления диализата 1, выход которого гидравлически соединен с входом подающего насоса 2, выход которого гидравлически соединен с входом дегазатора 3, выход по жидкости которого гидравлически соединен с входом первого канала расходомера 4, выход которого гидравлически соединен с входами клапана 5 байпаса и клапана 6 диализатора, выход которого гидравлически соединен через индикатор 7 расхода с входом диализатора 8, выход которого через фильтр 9, второй канал расходомера 4, датчик утечки крови 10 и откачивающий насос 11 гидравлически соединен со сливом, при этом выход клапана 5 байпаса гидравлически соединен с выходом фильтра 9, содержит также устройство 12 управления расходом ультрафильтрата, выходы которого электрически связаны с управляемыми входами насосов 2 и 11.

Аппарат содержит клапан 13 газа, вход которого гидравлически соединен с выходом газа дегазатора 3, а выход клапана 13 газа гидравлически соединен с входом откачивающего насоса 11.

Аппарат содержит буферы-формирователи 14 и 15 массивов периодов доплеровского сигнала, вход каждого из которых электрически связан с электрическим выходом одного из каналов двухканального расходомера 4, а выход каждого буфера-формирователя 14 и 15 электрически связан с одним из входов устройства 12 управления расходом ультрафильтрата.

Устройство приготовления диализата 1 (см. фиг. 1) предназначено для приготовления диализата из очищенной деионизированной воды и концентратов диализирующего раствора путем их смешивания и термостабилизации, выполнено в виде блоков-мониторов концентратов, электронагревателя и блока управления (см., например, чертежи гидроблока ВЭ 620.02.000).

Насосы 2 и 11 предназначены для перемещения диализирующего раствора и выполнены в виде насосной головки шестеренного или вихревого типа с приводом от управляемого электродвигателя (см., например, ВЭ 620.02.040).

Дегазатор 3 предназначен для отделения газа от жидкости и выполнен в виде резервуара с разнесенными по уровню выходами жидкости и газа (см., например, обозначение сепараторов на фиг. 1).

Расходомер 4 предназначен для измерения расхода ультрафильтрата как разности расходов диализирующего раствора, измеряемого двумя измерительными каналами расходомера на входе и на выходе массообменника, выполнен в виде двухканального доплеровского лазерного измерителя скорости жидкости (см., например, чертежи «Измеритель ультрафильтрата» ИВФП 407332.001). Лазерный доплеровский измеритель скорости (ЛДИС) жидкости представляет собой оптический детектор светового потока, рассеянного в области наблюдения (искусственно созданная в гидроканале интерференционная решетка) взвешенными в диализате микрочастицами, предназначен для выделения доплеровского сигнала, период которого зависит от размеров, положения и мгновенных скоростей рассеивающих частиц, а среднестатистическое значение этих периодов определяет среднюю скорость потока.

Конструктивно ЛДИС выполнен в виде оптического генератора на базе одномодового гелий-неонового лазера с мощностью излучения 1 мВт, оптической системы, состоящей из зеркал, коллиматора, призм, фокусирующего объектива, диафрагмы и приемных объективов, и фотоприемного устройства с использованием интегрального фотодиода и аналоговых полосовых фильтров (см., например, Дюррани Т., Грейтид К. Лазерные системы в гидродинамических измерениях. — М., » Энергия», 1980, стр. 114-125).

Клапаны 5 байпаса, 6 диализатора и 13 газа предназначены для коммутации потоков жидкости или газа и представляют собой клапан типа сопло-заслонка в герметичном корпусе с соленоидным приводом (см. , например, чертеж ВЭ 620.02.050).

Индикатор 7 предназначен для индикации наличия потока жидкости и выполнен в виде поплавкового жидкостного ротаметра (см., например, Г.М. Иванова и др. «Теплотехнические измерения и приборы», М., «Энергоатомиздат», 1984, стр. 130-132).

Диализатор 8 предназначен для экстракорпорального массообмена жидкостей организма с искусственной жидкой средой через полупроницаемую мембрану (см., например, «Диализаторы искусственной почки» ДИП-02 тА 2.935.000 ТО).

Фильтр 9 предназначен для сепарации жидкости от механических включений и выполнен в виде полимерной или металлической сетки с размером ячейки 0,4 мм, установленной в герметичном корпусе.

Датчик утечки крови 10 предназначен для определения утечки крови в диализирующий раствор и представляет собой оптический фотонефелометр, совмещенный с выходом жидкости дегазатора (см., например, чертеж ВЭ 620.02.090).

Устройство 12 управления расходом ультрафильтрата представляет собой трехпроцессорный контроллер, выполненный в виде двух частотных сигнал-процессоров, преобразующих массивы накопленных периодов из буферов-формирователей в коды расхода жидкости по каждому гидроканалу, и центрального процессора, формирующего сигналы управления скоростью вращения электроприводов диализных насосов на основании полученных сигналов (кодов минутного расхода) частотных сигнал-процессоров и кода заданного значения скорости ультрафильтрации (см., например, чертежи ВЭ 620.52.300). Алгоритм работы устройства 12 известен и входит в состав документации ИВФП.407.132.003.

Выходы устройства 12 электрически связаны с управляющими входами насосов 2 и 11.

Аппарат снабжен клапаном 13 газа, вход которого гидравлически соединен с выходом газа дегазатора 3, а выход — с входом насоса 11, что позволяет закрывать этот клапан для обеспечения возможности производить слив жидкостей из аппарата в режиме его дезинфекции.

Буферы-формирователи 14 и 15 массивов периодов доплеровского сигнала (см. фиг. 2) предназначены для непрерывного аккумулирования и последующей передачи в устройство управления расходом ультрафильтрата (частотному сигнал-процессору) массивов цифровых значений доплеровских периодов и имеют одинаковое схемотехническое выполнение. Буфер-формирователь 14 выполнен виде двух счетчиков 16 и 17 импульсов, входы которых соединены с входом импульсно-цифрового преобразователя 18, выход которого соединен с входами двух регистров 19 и 20, выход регистра 19 соединен с входом данных оперативного запоминающего устройства 21, а выход регистра 20 соединен с входом данных оперативного запоминающего устройства 22, адресная шина оперативного запоминающего устройства 21 соединена с выходом счетчика мпульсов 16, а адресная шина оперативного запоминающего устройства 22 соединена с выходом счетчика импульсов 17, информационные выходы каждого из оперативных запоминающих устройств 21 и 22 соединены с входами соответствующего частотного сигнал-процессора устройства 12 управления расходом ультрафильтрата, при этом вход сброса каждого счетчика импульсов 16 и 17, вход разрешения заполнения каждого оперативного запоминающего устройства 21 и 22 и вход перевода в Z-состояние каждого регистра 19 и 20 соединен с соответствующим этому входу выходом устройства 12 управления расходом ультрафильтрата (см., например, чертежи частотного сигнал-процессора ИВФП.407.132.003).

Счетчик 16 и счетчик 17 импульсов предназначены для последовательного формирования адресов кодов, поступающих соответственно с регистров 19 и 20 в оперативные запоминающие устройства 21 и 22, выполнен на основе импульсных счетчиков по mod 16 типа ИЕ5 (см. , например, чертежи ИВФП.407132.003 «Частотный сигнал-процессор»).

Импульсно-цифровой преобразователь 18 предназначен для преобразования длительности периодов импульсной последовательности, поступающей на его вход, в цифровые коды на его выходе и выполнен на основе синхронных счетчиков типа ИЕ18, при этом заполнение периода сигнала, поступающего на вход преобразователя, осуществляется тактовой частотой, равной 10 МГц (см., например, чертежи ИВФП.407132.003).

Регистр 19 и регистр 20 предназначены для запоминания на своем выходе единичного восьмиразрядного кода, поступающего на его вход, и выполнен на восьмиразрядном синхронном D-триггере с Z-состоянием выхода типа ИР23 (см., например, чертежи ИВФП.407132.003).

Читайте также:  Камни в почках или цена здоровья

Оперативное запоминающее устройство 21 и оперативное запоминающее устройство 22 предназначены для последовательного аккумулирования цифровых кодов и выполнены с использованием оперативного запоминающего устройства с произвольной выборкой типа РУ10 с емкостью памяти 2К х 8 бит (см., например, чертежи ИВФП. 407132.003). Аналогично выполнен буфер-формирователь 15, который содержит счетчики импульсов 23 и 24, импульсно-цифровой преобразователь 25, регистры 26 и 27, оперативные запоминающие устройства 28 и 29.

Объем памяти каждого из оперативных запоминающих устройств выбран таким образом, что время его заполнения регистрируемыми ЛДИС доплеровскими периодами при максимально возможной концентрации микрочастиц в диализате превышает время приема и обработки накопленной информации частотным сигнал-процессором устройства 12 управления расходом ультрафильтрата.

Аппарат работает следующим образом.

Устройством 1 непрерывно приготавливается диализат, перемещаемый насосами 2 и 11 через дегазатор 3, через первый канал двухканального расходомера 4, через клапан 6, индикатор расхода 7, массообменник 8, фильтр 9 — при соответствии диализата предъявляемым к нему требованиям, или через клапан 5 — при несоответствии диализата предъявляемым к нему требованиям, затем — через второй канал двухканального расходомера 4, датчик утечки крови 10 на слив.

В составе двухканального расходомера 4 присутствуют аппаратные (аналоговые) фильтры с полосой пропускания от 200 до 550 мкс. Сигналы, прошедшие через аппаратные фильтры, преобразуются импульсно-цифровыми преобразователями 18 и 25 в коды длительности периодов и эти коды последовательно записываются в ОЗУ 21, 22, 28 и 29 буферов-формирователей 14 и 15, по заполнению каждого из которых осуществляется последовательное считывание и обработки всего записанного массива периодов.

Конструкция оптической части ЛДИС обеспечивает регистрацию в одной посылке до 100 следующих друг за другом периодов, что позволяет для обеспечения статистической устойчивости наблюдений ввести одинаковый весовой коэффициент для всех посылок, равный 16 импульсам, и при тактовой частоте в 10 МГц осуществлять измерение наблюдаемых периодов с погрешностью не более 0,05%.

В устройстве 12 управления расходом ультрафильтрата каждый код периода пропускается через программный фильтр частотного сигнал-процессора и проверяется на принадлежность к последовательности близких по значению считанных до него периодов. Если набирается последовательность из 16 периодов, длительности которых отличаются не более чем на 0,1 мкс (длительность тактового периода), то такая посылка регистрируется как полезный сигнал, а вся остальная информация отбраковывается.

Повышение точности измерения среднего за время наблюдения (1 минуту) значения периода доплеровского сигнала достигается также увеличением статистической выборки, для чего в схему обработки каждого канала введен буфер-формирователь (14, 15), каждый из которых непрерывно за счет попеременно заполняемых ОЗУ аккумулирует весь массив цифровых значений периодов поступающих сигналов, а затем также попеременно передает накопленную информацию в частотный сигнал-процессор для последующей статистической обработки. Объем памяти каждого ОЗУ выбран таким образом, что время его заполнения существенно превосходит время приема и обработки полученной информации частотным сигнал-процессором.

По значениям математического ожидания периодов T1i и T2i доплеровских сигналов частотными сигнал-процессорами каждую минуту вычисляются средние расходы Q1i и Q2i в каждом канале и полученные значения расходов передаются в центральный процессор, где вычисляются минутный расход QFi, объем UF и средний расход QF ультрафильтрата: QFi = 10 6 /(A1T1i 3 + B1T1i 2 + C1T1i + D1) — 10 6 /(A2T2i 3 + B2T2i 2 + C2T2i + D2) — dQF, где А, В, С, D — среднестатистические коэффициенты, зависящие от распределения скоростей частиц в измерительном канале и определяемые при его калибровке; T1i, T2i — значения математического ожидания накопленных в буферах за i-ую минуту значений периода доплеровского сигнала 1-ого и 2-ого канала расходомера 4; dQF — систематическая погрешность, определяемая как математическое ожидание пяти выделенных по медиане значений QF из одиннадцати значений, поучаемых при начальном тестировании.

Технологическая погрешность в определении коэффициентов А, В, С и D, а также временные изменения оптических характеристик каждого измерительного канала приводят к систематической погрешности измерения расхода ультрафильтрата, которая успешно устраняется автоматическим тестированием перед началом каждой процедуры при нулевом расходе ультрафильтрата.

При этом определяется последовательность из 11 значений QFi, из которой по медиане выделяются 5 значений.

Математическое ожидание этих значений принимается за систематическую погрешность dQF и определение параметров ультрафильтрации осуществляется с учетом этой поправки: QFi = Q2i — Q1i — dQF, QF = 0,06 UF/n,
где n — количество целых минут на момент наблюдения.

Измеренные параметры ультрафильтрации используются в качестве сигналов обратной связи в системе регулирования расхода ультрафильтрата.

Технические и медицинские испытания опытных образцов аппарата подтвердили возможность измерения расхода ультрафильтрата с погрешностью 20-30 мл/ч и его регулирования с интегральным отклоненным по объему за процедуру не более чем на 150 мл.

Таким образом, благодаря предложенным конструктивным признаком заявленный аппарат «искусственная почка» обеспечивает необходимую точность регулирования расхода ультрафильтрата, при этом количество конструктивных элементов аппарата уменьшается, что обеспечивает повышение надежности конструкции в целом, а также повышает безопасность применения аппарата для пациента, так как в описанной конструкции принципиально отсутствует клапан, герметизирующий полость перемещения диализата диализатора, что соответствует требованию стандарта МЭК 601-2-16-89 (ГОСТ Р 50267.16-93) «Изделия медицинские электрические. Часть 2. Частные требования безопасности к аппаратам для гемодиализа».

Аппарат «искусственная почка», содержащий устройство приготовления диализата, выход которого гидравлически соединен с входом подающего насоса, выход которого гидравлически соединен с входом дегазатора, выход по жидкости которого гидравлически соединен с входом первого канала расходомера, выход которого гидравлически соединен с входами клапана байпаса и клапана диализатора, выход которого гидравлически соединен через индикатор расхода с входом диализатора, выход которого через фильтр, второй канал расходомера, датчик утечки крови и откачивающий насос гидравлически соединен со сливом, и устройство управления расходом ультрафильтрата, выходы которого электрически связаны с управляющими входами насосов, отличающийся тем, что аппарат снабжен клапаном газа, вход которого гидравлически соединен с выходом газа дегазатора, а выход — с входом откачивающего насоса, выход клапана байпаса гидравлически соединен с выходом фильтра, а также двумя буферами-формирователями массивов периодов доплеровского сигнала, вход каждого из которых электрически связан с электрическим выходом одного из каналов двухканального расходомера, а входы-выходы этих буфер-формирователей электрически связаны с устройством управления расходом ультрафильтрата.

Источник: www.findpatent.ru

Режимы работы аппарата «искусственная почка».

Аппарат «искусственная почка» может функционировать в следующих рабочих режимах:

подготовка к диализу

-режим окончания диализа

-технический режим, включая режим калибровки аппарата и режим диагностики.

Преддиализная промывка аппарата «искуетвенная почка» — это необходимая процедура при включении аппарата, связанная с необходимостью вымыть из аппарата остатки химических дезинфектантов, а также для предотвращения роста в гидравлике аппарата колоний бактерий. В конце программы промывки аппарат проходит встроенный тест гидравлики, который определяет готовность аппарата к последующим процедурам. При выполнении программы промывки аппарат обеспечивает прохождение очищенной воды через все узлы гидравлики со скоростью потока 500 мл/мин.

Переход к режиму самотестирования аппарата происходит автоматически при опускании заборников концентрата в канистры, при этом аппарат забирает концентрат и приготавливает из него диализирующую жидкость. За время, когда аппарат наберет необходимую проводимость и температуру, он последовательно проходит тесты гидравлической и процессорной части аппарата. При этом тест, прошедший с ошибками, фиксируется. Часть тестов, связанных с работой гидравлики, может быть повторена троекратно. По окончании теста аппарат выдает сообщение об успешном выполнении тестов и предлагает перейти к режиму подготовки к диализу. В случае прохождения какого-либо теста с ошибками аппарат выдает на дисплей наименование теста, код ошибки. Возможность перехода к режиму подготовки к диализу при этом исключается, то есть провести диализ на неисправном аппарате нельзя.

В режиме самотестирования аппарат проходит следующие тесты:

RAM тест проверки процессора

тест CRC проверки процессора

тест отрицательного трансмембрального давления

тест положительного трансмембрального давления

тест артериального измерителя давления

тест венозного измерителя давления

тест детектора утечки крови

тест воздушного детектора венозной ловушки

тест венозного клапана

тест насоса по крови

тест гепаринового насоса

В каждом из перечисленных тестов аппарат создает критическую ситуацию с возникновением тревожных сигналов и проверяет реакцию систем безопасности. Неисправности фиксируются в памяти и выводятся на дисплей в виде кода ошибок. Инженер по коду ошибок может быстро определить неисправный узел. Применение системы кода ошибок существенно упрощает диагностику неисправностей аппарата.

При успешном прохождении тестов аппарат переходит к режиму подготовки к диализу. При этом процессор блокирует все тревожные сигналы. На аппарат навешивается система по крови, диализатор. Затем артериальная линия системы по крови опускается в емкость с физраствором, включается мотор кровяной линии и система вместе с диализатором автоматически заполняется до установления минимального уровня в венозной ловушке. После этого аппарат останавливает кровяной мотор и перекрывает линию венозным клапаном. Дальнейшую подготовку проводит оператор, который отбивает венозную ловушку от пузырьков воздуха, оставшихся в системе, снимает тревогу венозной ловушки и ставит систему по крови на круговое обращение физраствора. Система по крови подготовлена к подключению больного. Оператор устанавливает параметры диализа:

-время диализа (стандартное время составляет 4 часа)

-объем ультрафильтрации), значение определяется лечащим врачом)

проводимость диализирующей жидкости

температуру диализирующей жидкости

скорость подачи крови в диализатор

скорость потока диализирующей жидкости (стандартное значение 500 мл/мин)

скорость подачи гепарина в кровь (для исключения тромбирования крови во время диализа).

Далее насос подачи крови останавливается, к системе по крови подключается больной, Скорость насоса крови плавно увеличивается до рабочего значения. При достижении крови венозной ловушки оптический датчик венозного клапана определяет кровь в системе и аппарат переходит в режим диализа. В режиме диализа аппарат производит:

активизацию мониторинга венозного, артериального и трансмембрального давления

включение системы ультрафильтрации

активизация мониторинга утечки крови из диализатора

активизация воздушного датчика в венозной ловушке

активизация программы диализа с выводом параметров в режиме реального времени

включение всех систем безопасности.

По окончании диализа аппарат возвращает кровь больному, после этого включается режим отмывки диализатора. Когда диализатор будет опорожнен, система по крови заполняется дезинфектантом и снимается с аппарата. Следующим этапом является дезинфекция самого аппарата.

Имеется несколько типов дезинфекции аппаратов «искусственная почка» в зависимости от назначения:

химическая дезинфекция с применением лимонной кислоты

химическая дезинфекция с применением дезинфектантов

смешанный тип дезинфекции.

Процесс диализа с применением двух компонентов концентрата- концентрата А и бикарбоната связан с образованием труднорастворимого осадка, который оседает на стенках трубопроводов и в механизмах гидравлики аппаратов «искусственная почка». Если не предпринять никаких мер после проведения диализа, это приведет в кратчайшие сроки к выходу из строя гидравлики аппарата. Поэтому после проведения каждого диализа требуется проводить очистку гидравлики, В основном это делается с помощью лимонной кислоты с концентрацией 20-30%. В некоторых аппаратах имеется режим тепловой дезинфекции с лимонной кислотой, что увеличивает эффективность отмывки гидравлики.

С другой стороны, в процессе диализа с применением ультрафильтрации из крови Зольного удаляется некоторое количество жидкости, проходя при этом через гидравлику аппарата. При этом существует большая опасность заражения вирусными инфекциями персонала или другого больного через аппарат. Для исключения этой возможности используется химическая дезинфекция с применением современных дезинфектантов, уничтожающих возбудителей опасных заболеваний. Одним из наиболее используемых в настоящее время дезинфектантов является PURESTERIL.

Аналогичным действием обладает тепловая дезинфекция аппарата, при которой после промывки находящаяся в гидравлике жидкость нагревается до 85 град., затем циркулирует в аппарате и сливается в дренаж.

Имеются также дезинфектанты двоякого действия (DIALOX), которые обладают одновременно антибактериальным действием и способностью удалять из гидравлики труднорастворимые осадки.

В каждом аппарате «искусственная почка» имеется набор программ для проведения соответствующей дезинфекции, при этом аппарат хранит в памяти время проведения последней дезинфекции и требует очистительной промывки в случае нахождения остатков дезинфектанта в гидравлике аппарата.

В аппарате «искусственная почка» имеется так называемый технический режим, предназначенный для калибровки аппарата, диагностики неисправностей. Имеется режим SETUP, предназначенный для настройки предустановок аппарата в различных режимах работы, включая язык вывода информации на дисплей. Режим калибровки аппарата состоит из следующих разделов:

Источник: studbooks.net

Аппаратура для гемодиализа: описание основных узлов
Д. Б. Сапожников, А. В. Смирнов

Контур приготовления диализного раствора

Деаэрация

Способ удаления воздуха из воды во всех аппаратах одинаков — создание отрицательного давления от 500 до 600 мм рт.ст. Более высокое давление недостаточно, т.к. при давлении диализата ниже давления разряжения дегазация будет происходить внутри диализатора. В некоторых аппаратах для формирования более крупных пузырьков воздуха применяются специальные фильтры, в других вода распыляется при отрицательном давлении. В обоих случаях эффективность процедуры увеличивается.

Система пропорционального смешивания

Для приготовления диализной жидкости заданного состава необходимо диализный концентрат и очищенную воду смешать в заданной пропорции. Рассмотрим два типа гидравлической системы гемодиализного аппарата.

При первом типе поток диализной жидкости через диализатор непрерывен. Скорость потока диализной жидкости через диализатор задается насосом потока, а скорости подачи концентратов — насосами концентратов. Пропорция разведения определяется соотношениями скоростей насоса потока и насосов концентрата. Например, при скорости диализной жидкости 500 мл/мин скорость подачи концентрата «А» должна быть 14,3 мл/мин, концентрата «B» — 17,5 мл/мин, что соответствует соотношению 32,78:1,22:1 (концентрат «А» — PGS21, Fresenius; концентрат «B» — 8,4% бикарбоната натрия).

Другой вариант гидравлической схемы характерен прерывистым потоком диализной жидкости через диализатор. Основой такой системы является балансировочная камера или дуплексный насос. В данном случае скорость потока диализной жидкости определяется частотой хода поршня дуплексного насоса, либо частотой переключения балансировочной камеры, а пропорция разведения соотношением объемов забора дуплексного и концентратного насосов. Например, при объеме балансировочной камеры 30 мл подача концентрата «A» за один такт составляет 0,857 мл, а концентрата «B» — 1,050, что соответствует соотношению 32,78:1,22:1 (концентраты те же, что и в предыдущем примере).

В последнее время широко стало применяться автоматическое варьирование проводимости в ходе диализа (профиль натрия). Это достигается изменением скорости работы концентрационного насоса при постоянной скорости потока диализной жидкости. Однако следует учесть, что при этом наряду с концентрацией натрия изменяется и содержание других электролитов в диализном растворе. Некоторые современные гемодиализные аппараты могут быть оснащены дополнительным оборудованием для автоматического изменения в диализате содержания каждого иона.

Основной целью использования гемодиализа с изменяемой концентрацией натрия в диализирующем растворе является компенсация гипоосмолярности плазмы, которая возникает в ходе процедуры и приводит к гиповолемии и снижению АД. Обусловлена она двумя факторами: во-первых, быстрым удалением мочевины из плазмы крови (особенно в первые часы гемодиализа), а, во-вторых, диффузионной потерей электролитов. Наиболее приемлемым режимом профилирования натрия при 4-х часовой процедуре диализа является следующий вариант: в первые 50 мин терапии концентрация натрия поддерживается на уровне 160 ммоль/л, в последующие 50 мин — 130 ммоль/л, далее в течение 45 мин — 160 ммоль/л, затем — 130 ммоль/л на 45 мин и в заключении процедуры используется концентрация натрия 140 ммоль/л в течение 50 мин. В периоды с высоким содержанием натрия в диализате устанавливается большая скорость ультрафильтрации (режим профилирования ультрафильтрации).

Система контроля проводимости

Проводимость является параметром по которому судят о концентрации ионов в диализной жидкости. Она измеряется с помощью двух или более электродов, помещенных в диализат, через которые проходит электрический ток. В случае бикарбонатного диализа, для контроля соотношения двух концентратов, измерение проводимости должно осуществляться после разбавления каждой компоненты. Приемлемая точность измерения +/-2%. При изменении проводимости более, чем на +/-4% от установленного значения срабатывает тревога и поток диализной жидкости переключается в обход диализатора (байпас). Одна из проблем, встречающаяся при эксплуатации измерителей проводимости, связана с покрытием электродов слоем загрязнения. Своевременное обнаружение этого может быть обеспечено установкой дублирующего датчика проводимости, но с другой константой ячейки (константа ячейки — отношение расстояния между электродами к их площади). Одинаковое загрязнение электродов различной площади дает рассогласование показаний проводимости от датчиков, что является причиной тревоги, указывающей на загрязнение.

Система нагрева и контроля за температурой диализной жидкости

Во избежание интоксикации нагреватели для гемодиализных аппаратов изготавливаются из нержавеющей стали . Для предотвращения коррозии нагревателя сначала подогревается чистая вода, а потом к ней добавляется концентрат.

Температура диализной жидкости не может выходить за пределы «окна» 33 — 40 Гр.Ц., а при изменении более, чем на +/-1 Гр.Ц. от установленного значения срабатывает тревога и поток диализной жидкости переключается в обход диализатора (байпас).

Существует определенная вероятность выхода из строя нагревательной системы. Внезапное уменьшение температуры не имеет особо опасных последствий для пациента — гипотермия распознается по клиническим симптомам: чувство холода и озноба.

Более того, у больных с нестабильной гемодинамикой, обусловленной ультрафильтрацией, использование диализного раствора с пониженной температурой (до 35 Гр.Ц.) приводит к стабилизации состояния (уменьшению выраженности гипотонической реакции). Указанная положительная реакция объясняется увеличением сократительной активности миокарда левого желудочка и повышением общего переферического сосудистого сопротивления.

Потенциально опасным является увеличение температуры свыше 42 Гр.Ц., что может привести к гемолизу и денатурации белка. В этой ситуации активируется тревога отключающая нагревательную систему.

Как правило, в аппарате находятся 2 датчика температуры (исключая датчики, используемые с целью температурной компенсации проводимости): один является элементом системы управления, второй элементом системы контроля температуры. В некоторых аппаратах, для повышения безопасности, система контроля разделена на две функционально независимые подсистемы: одна для индикации изменения температуры более чем на +/-1 гр.Ц., вторая для индикации превышения порога в 41 гр.Ц. В общей сложности в гидравлической системе аппарата могут находится до 3 датчиков температуры.

Система управления ультрафильтрацией

Во время гемодиализа вода под воздействием градиента гидростатического давления внутри диализатора переходит из крови в диализат. Скорость ультрафильтрации зависит от давления на мембране диализатора (трансмембранное давление), рассчитываемого как давление со стороны крови минус давление со стороны диализата. Давление крови в диализаторе зависит от скорости насоса крови и изменяется в ходе процедуры в небольших пределах. Таким образом, управлять ультрафильтрацией в большей степени можно путем изменения давления диализной жидкости.

Принципиально различают две системы управления ультрафильтрацией, условно называемые, по давлению и по объему. Далее приведено краткое описание работы каждой из систем:

В системе управления УФ по давлению с одним насосом дроссель ограничивает поток диализной жидкости. При увеличении скорости насоса разряжения давление в диализаторе будет уменьшаться.

В системе управления УФ по давлению с двумя насосами разряжение в диализаторе создается за счет повышенной, относительно насоса наддува скорости насоса разряжения.

В системе управления УФ по объему основным элементом является дуплексный насос Его особенность в том,что он одновременно подает и забирает из диализатора одинаковое количество жидкости. В данном случае разряжение задается насосом ультрафильтрации.

К основному недостатку систем с управлением ультрафильтрацией по давлению следует отнести ограничение на коэффициет ультрафильтрации (KUF) используемых диализаторов, что объясняется погрешностью измерения трансмембранного давления.

Коэффициент ультрафильтрации — это количество жидкости проходящей через мембрану за 1 час в расчете на 1 мм рт.ст. градиента трансмембранного давления

Например, при использовании диализатора с KUF 60 мл/ч/мм рт.ст. и точностью измерения ТМР +/-3 мм рт.ст. погрешность ультрафильтрационной системы будет +/- 180 мл/ч. Максимальная величина KUF зависит от конкретного устройства гидравлической системы.

Например, HD-secura, использующая два датчика давления до и после диализатора и имеющая специальный режим работы с высокопроницаемыми мембранами, может работать с диализаторами с KUF до 60 мл/ч/мм рт.ст. включительно.

Недостатками системы управления ультрафильтрацией по объему являются: во-первых, прерывистый поток диализной жидкости и следовательно уменьшение эффективности процедуры, во-вторых, чувствительность к проникновению воздуха внутрь замкнутого контура, что требует специальной системы деаэрации.

Система контроля ультрафильтрации

В первых моделях гемодиализных аппаратов измерение удаляемой из пациента жидкости в процессе диализа не производилось; контроль осуществлялся только по установленному ТМР, скорость удаления жидкости определялась приблизительно как произведение ТМР на KUF. Существенная погрешность такого рода вычислений была вызвана: 1.несоответствием определенного in vitro значения KUF реальному; 2. уменьшением KUF в ходе диализа; 3. неточностью определения ТМР.

Современная гемодиализная аппаратура автоматически определяет скорость удаления жидкости и выдает соответствующую информацию на табло, что позволяет проводить гемодиализ с программированным изменением ультрафильтрации.

О возможности проведения диализа с изменяемой на протяжении терапии скоростью УФ в случае профилирования натрия уже говорилось. Второй вариант терапии заключается в варьировании скорости УФ при стабильной (140 — 142 ммоль/л) концентрации натрия в диализирующем растворе. Наиболее популярной является методика при которой скорость УФ в первый час диализа ступенчато увеличивается до максимума, который поддерживается в течение первой половины диализной терапии, а затем постепенно уменьшается (до нуля) в конце процедуры. Естественно, что предлагаемые схемы терапии являются в некоторой степени условными и подлежат индивидуальной коррекции в каждом конкретном случае.

В случае системы управления УФ по объему способ контроля ультрафильтрата подсказан самой конструкцией гидравлической части: подсчет скорости работы насоса УФ.

В случае системы управления ультрафильтрацией по давлению возможны, как минимум, два варианта контроля удаленной жидкости. Первый, когда на основании измерения входного и выходного потоков диализата делается вывод о количестве ультрафильтрата поступившего из крови, и второй вариант, когда о скорости удаления жидкости судят по заполнению специальной электродной камеры.

Погрешность работы системы измерения УФ должна быть не хуже 50 — 60 мл/ч. При меньшем значении она становится неразличима на фоне неточности определения «сухого» веса пациента, пищи во время диализа и введенного физиологического раствора.

В качестве дополнительного усовершенствования системы контроля УФ следует упомянуть о возможности предотвращения обратной фильтрации.

Считается, что диализная жидкость не должна быть полностью стерильна, потому что мембрана диализатора является достаточно эффективным барьером для бактерий и их эндотоксинов. Однако, при возникновении определенных условий наличие бактериальных продуктов может сыграть негативную роль.

Если диализ осуществляется при низкой скорости ультрафильтрации, то на определенном участке диализатора может наблюдаться изменение направления давления, а значит и обратная фильтрация проникновение диализной жидкости в кровь.

Наиболее подвержена обратной фильтрации та часть диализатора, где диализная жидкость подается, а кровь покидает диализатор. Если обратная фильтрация и возникает, то прежде всего в этом месте. Поскольку выходное давление крови измеряется на всех аппаратах, то разумный способ контроля обратной фильтрации — установка датчика входного давления диализата. Такие датчики, например, установлены в HD-secura и DW1000. Машина выдает тревогу когда входное давление диализата приближается к выходному давлению крови, тем самым предупреждая о появлении обратной фильтрации.

Если при использовании стандартной мембраны в условиях обратной фильтрации вероятность проникновения бактерий и эндотоксинов мала (хотя такие случаи и отмечаются), то при работе в тех же условиях с высокопроницаемой мембраной, размеры пор которой относительно велики, вероятность проникновения бактериальных продуктов в кровь увеличивается, что может привести к нежелательным побочным эффектам.

Другой способ предотвращения возможных последствий проникновения бактериальных продуктов в кровь — это установка специальных фильтров диализной жидкости для удаления бактерий и эндотоксинов, а также проведение гемодиализа с использованием стерильного диализного раствора..

Детектор протечки крови

Детектор предназначен для определения проникновения крови в диализную жидкость, что может произойти при разрыве мембраны диализатора. Это оптический датчик либо видимого, либо инфракрасного света. Луч, пересекающий поток диализата, при изменении цвета последнего теряет свою интенсивность и детектор регистрирует наличие крови. По такому принципу устроены датчики протечки крови большинства аппаратов для гемодиализа.

При длительной эксплуатации оптическая система, соприкасающаяся с диализной жидкостью, может загрязниться, что приведет к ложному срабатыванию тревоги. Метод контроля свободный от этого недостатка основан на двухлучевом принципе. Через поток диализата поочередно, с большой частотой, проходят два луча красного и зеленого цвета. При загрязнении оптической системы происходит ослабление обоих лучей. При наличии крови ослабляется только луч зеленого цвета.

Наличие крови в диализате (даже в небольших количествах) можно проверить с помощью бензидиновой пробы, что и делается в сомнительных случаях.

Дезинфекция контура приготовления диализной жидкости

Контур приготовления диализной жидкости требует периодической дезинфекции. Дело в том, что, несмотря на высокое качество обработки, вода подаваемая в гемодиализный аппарат для приготовления диализной жидкости, может содержать бактерии. Помимо этого, бикарбонатный концентрат является благоприятной средой для размножения микроорганизмов, а при температуре 37 Гр.Ц. этот процесс интенсифицируется.

Дезинфекция может быть осуществлена как подогревом до 85 — 90 Гр.Ц.(тепловая дезинфекция), так и с помощью химических реактивов, например, формалина, гипохлорита натрия или перуксусной кислоты.

Другая проблема существующая при бикарбонатном диализе — это отложение солей кальция на внутренних частях гидравлической системы аппарата. Для их растворения применяется лимонная или уксусная кислота.

Тепловая дезинфекция после использования диализата содержащего глюкозу может вызывать карамелизацию последней и, как следствие, закупорку гидравлических линий. Поэтому, до и после тепловой дезинфекции желательно осуществлять промывку холодной водой.

Аналогичное требование предъявляется для химической дезинфекции. В этом случае предварительная промывка нужна для предотвращения контакта остатков концентрата с дезинфектантом, а последующая — для предупреждения попадания химического реагента в диализную жидкость при последующем гемодиализе.

Важное требование к системе безопасности — это наличие оповещения (тревоги) персонала о непроведенной промывке после химической дезинфекции. Далее

Источник: www.nephron.ru

Блок процессора, гидравлики и режим работы аппарата «искусственная почка». Перспективы развития аппарата «искусственная почка» (стр. 2 из 3)

Циркуляцию жидкости через диализатор осуществляет насос потока 21, который имеет регулятор давления 78 и порт измерения давления С.

Из балансировочной камеры 68 жидкость удаляется в дренаж через клапан дренажа 30, теплообменник 77 и клапан 87. Одновременно в дренаж поступает излишек жидкости и деаэрированный воздух из камеры 66а через клапан рециркуляции 86.

Имеется режим BYPASS, при котором поток жидкости через диализатор прекращается, закрываются клапаны 24 и 24в и жидкость идет в обход через клапан 26.

Ультрафильтрация осуществляется путем забора жидкости из камеры 88в помпой ультрафильтрации 22 и удаления ее в дренаж через клапан 87. Объем камеры помпы ультрафильтрации составляет 1 мл, что упрощает контроль объема забираемой из больного жидкости во время диализа.

Рис. 3. Схема блока гидравлики аппарата искусственная почтаFresenius-4008.

Обозначения на схеме гидравлики Fresenius-4008

2,3 — датчики температуры, 5 — поплавковый выключатель, 6. датчик уровня воздуха, 7 ячейка проводимости , 8. датчик утечки крови, 9. датчик давления ТМР, 10. датчик положения конектора, 12. датчик положения конектора, 21. насос потока, 22. насос ультрафильтрации, 23. насос концентрата, 24. клапан диализа 1, 24Ь — клапан диализа 2, 25. насос бикарбоната, 26. клапан байпаса, 29. помпа дегазации, 30. выходной клапан, 31. клапан 1 балансировочной камеры, 32. клапан 2 балансировочной камеры, 33. клапан 3 балансировочной камеры, 34. клапан 4 балансировочной камеры, 35. клапан 5 балансировочной камеры, 36. клапан 6 балансировочной камеры, 37. клапан 7 балансировочной камеры 38. клапан 8 балансировочной камеры, 41 — клапан входной воды, 43 — клапан заполнения, 54 — нагревательный элемент, 61 — редукционный клапан входной воды, 63 — фильтр водной воды, 65 — редукционный клапан давления, 66 — блок нагревателя, 66а — камера входной воды, 66Ь — камера нагревательного элемента, 66с — камера поплавкового выключателя, 68 — балансировочная камера, 71. фильтр концентрата, 72. фильтр бикарбоната, 73. внешний фильтр диализата, 74. фильтр ультрафильтрации, 75. внешний индикатор потока, 76. фильтр клапана заполнения, 77. теплообменник перепускной клапан, 84. клапан забора дезинфектанта, 85. коннектор дезинфектанта, 86. рециркуляционный клапан, 87 клапан слива, 88 многофункциональный блок, 88а — камера дегазации, 88Ь вторичный воздушный, 88с — первичный воздушный сепаратор, 89 — жиклер дегазации, 90а — ацетатная промывочная камера концентрата, 90в — бикарбонатная промывочная камера бикарбоната, 91 — клапан промывки заборников, 92 — воздушный бактериологический клапан, 94 — трубка конектора забора, 95 — трубка конектора забора, 97 — насос воздухоотделения, 99 — клапан промывки, 100 — клапан промывки, 102 — клапан центральной раздачи концентрата, 104 — клапан центральной раздачи бикарбоната, 109 — датчик температуры NTS -109, 111- гидрофобный фильтр, 112 — клапан фильтрации Diasafe, 114 — фильтр диализата Diasafe, 115 — датчик обнаружения дезинфектанта, 116 — клапан забора проб диализата, 117 — контрольный клапан концентрата, 118 — контрольный клапан бикарбоната, 119 — фильтр концентрата наддува, 120-фильтр бикарбоната, 121 — коннектор центральной подачи концентрата, 122 — коннектор центральной подачи бикарбоната, 123 — микровыключатель для клапана102, 124 — микровыключатель для клапана104, 125 — теплообменник датчикадавления, 126 — 4008 HDF вентиляционныйклапан, 130 — BIBAG — клапан опорожнения, 131 — BIBAG — блок камер, 131 а — BIBAG — камера воздухоотд, 131b — BIBAG — камера смешивания, 132. BIBAG — ячейка проводимости, 133. BIBAG — датчик температуры, 134. BIBAG — датчик давления, 135. BIBAG — датчик уровня воздуха, 136. BIBAG — коннектор мешка, 137. BIBAG – микропереключатель, 138 — BIBAG — микропереключатель 2, 148,149 — фильтр промывочной камеры, 150. фильтр клапана, 151. 43жиклер, 152. 4008 HDF гидрофобный фильтр,181. плата температурной компенсации, 182. датчик давления 2, 183. тестовый клапан, 184. фильтр тестового клапана, 185 – компрессор, 188 — клапан эвакуации воздуха, 189 — промывочный клапан, 190 — фильтр ONLINE, 191 — клапан ONLINE 3, 192 — клапан ONLINE 2, 193 — клапан ONLINE 1, 194 — порт промывки, 195 — порт субституата, 201 — камера отделения воздуха, 202 — датчик уровня концентрата, 203 — камера отделения воздухабикарбонат, 204 — датчик уровня бикарбоната, 205 — камера смешиванияконцентрат + бикарбонат, 206 — буферная камера, 210 — фильтр

Читайте также:  Фосфатурия: причины болезни, меню диеты №14

А — контрольная точка входного давления В — контрольная точка давления наддува С — контрольная точка давления помпы потока D — контрольная точка давления дегазации

Режимы работы аппарата « искусственная почка».

Аппарат «искусственная почка» может функционировать в следующих рабочих режимах:

— подготовка к диализу

— -режим окончания диализа

-технический режим, включая режим калибровки аппарата и режим диагностики.

Преддиализная промывка аппарата «искуетвенная почка» — это необходимая процедура при включении аппарата, связанная с необходимостью вымыть из аппарата остатки химических дезинфектантов, а также для предотвращения роста в гидравлике аппарата колоний бактерий. В конце программы промывки аппарат проходит встроенный тест гидравлики, который определяет готовность аппарата к последующим процедурам. При выполнении программы промывки аппарат обеспечивает прохождение очищенной воды через все узлы гидравлики со скоростью потока 500 мл/мин.

Переход к режиму самотестирования аппарата происходит автоматически при опускании заборников концентрата в канистры, при этом аппарат забирает концентрат и приготавливает из него диализирующую жидкость. За время, когда аппарат наберет необходимую проводимость и температуру, он последовательно проходит тесты гидравлической и процессорной части аппарата. При этом тест, прошедший с ошибками, фиксируется. Часть тестов, связанных с работой гидравлики, может быть повторена троекратно. По окончании теста аппарат выдает сообщение об успешном выполнении тестов и предлагает перейти к режиму подготовки к диализу. В случае прохождения какого-либо теста с ошибками аппарат выдает на дисплей наименование теста, код ошибки. Возможность перехода к режиму подготовки к диализу при этом исключается, то есть провести диализ на неисправном аппарате нельзя.

В режиме самотестирования аппарат проходит следующие тесты:

— RAM тест проверки процессора

— тест CRC проверки процессора

— тест отрицательного трансмембрального давления

— тест положительного трансмембрального давления

— тест артериального измерителя давления

— тест венозного измерителя давления

— тест детектора утечки крови

— тест воздушного детектора венозной ловушки

— тест венозного клапана

— тест насоса по крови

— тест гепаринового насоса

В каждом из перечисленных тестов аппарат создает критическую ситуацию с возникновением тревожных сигналов и проверяет реакцию систем безопасности. Неисправности фиксируются в памяти и выводятся на дисплей в виде кода ошибок. Инженер по коду ошибок может быстро определить неисправный узел. Применение системы кода ошибок существенно упрощает диагностику неисправностей аппарата.

При успешном прохождении тестов аппарат переходит к режиму подготовки к диализу. При этом процессор блокирует все тревожные сигналы. На аппарат навешивается система по крови, диализатор. Затем артериальная линия системы по крови опускается в емкость с физраствором, включается мотор кровяной линии и система вместе с диализатором автоматически заполняется до установления минимального уровня в венозной ловушке. После этого аппарат останавливает кровяной мотор и перекрывает линию венозным клапаном. Дальнейшую подготовку проводит оператор, который отбивает венозную ловушку от пузырьков воздуха, оставшихся в системе, снимает тревогу венозной ловушки и ставит систему по крови на круговое обращение физраствора. Система по крови подготовлена к подключению больного. Оператор устанавливает параметры диализа:

-время диализа (стандартное время составляет 4 часа)

-объем ультрафильтрации), значение определяется лечащим врачом)

— проводимость диализирующей жидкости

— температуру диализирующей жидкости

— скорость подачи крови в диализатор

— скорость потока диализирующей жидкости (стандартное значение 500 мл/мин)

— скорость подачи гепарина в кровь (для исключения тромбирования крови во время диализа).

Далее насос подачи крови останавливается, к системе по крови подключается больной, Скорость насоса крови плавно увеличивается до рабочего значения. При достижении крови венозной ловушки оптический датчик венозного клапана определяет кровь в системе и аппарат переходит в режим диализа. В режиме диализа аппарат производит:

— активизацию мониторинга венозного, артериального и трансмембрального давления

— включение системы ультрафильтрации

— активизация мониторинга утечки крови из диализатора

— активизация воздушного датчика в венозной ловушке

— активизация программы диализа с выводом параметров в режиме реального времени

— включение всех систем безопасности.

По окончании диализа аппарат возвращает кровь больному, после этого включается режим отмывки диализатора. Когда диализатор будет опорожнен, система по крови заполняется дезинфектантом и снимается с аппарата. Следующим этапом является дезинфекция самого аппарата.

Имеется несколько типов дезинфекции аппаратов «искусственная почка» в зависимости от назначения:

— химическая дезинфекция с применением лимонной кислоты

— химическая дезинфекция с применением дезинфектантов

— смешанный тип дезинфекции.

Процесс диализа с применением двух компонентов концентрата- концентрата А и бикарбоната связан с образованием труднорастворимого осадка, который оседает на стенках трубопроводов и в механизмах гидравлики аппаратов «искусственная почка». Если не предпринять никаких мер после проведения диализа, это приведет в кратчайшие сроки к выходу из строя гидравлики аппарата. Поэтому после проведения каждого диализа требуется проводить очистку гидравлики, В основном это делается с помощью лимонной кислоты с концентрацией 20-30%. В некоторых аппаратах имеется режим тепловой дезинфекции с лимонной кислотой, что увеличивает эффективность отмывки гидравлики.

Источник: mirznanii.com

Режимы работы аппарата

Аппарат «искусственная почка» может функционировать в следующих рабочих режимах: преддиализная промывка ;

подготовка к диализу ;

режим окончания диализа ;

технический режим, включая режим калибровки аппарата и режим диагностики.

Преддиализная промывка аппарата «иску с ственная почка» это необходимая процедура при включении аппарата, связанная с необходимостью вымыть из аппарата остатки химических дезинфектантов, а также для предотвращения роста в гидравлике аппарата колоний бактерий. В конце программы промывки аппарат проходит встроенный тест гидравлики, который определяет готовность аппарата к последующим процедурам. При выполнении программы промывки аппарат обеспечивает прохождение очищенной воды через все узлы гидравлики со скоростью потока 500 мл/мин.

Переход к режиму самотестирования аппарата происходит автоматически при опускании заборников концентрата в канистры, при этом аппарат забирает концентрат и приготавливает из него диализирующую жидкость. За время, когда аппарат наберет необходимую проводимость и температуру, он последовательно проходит тесты гидравлической и процессорной части аппарата. При этом тест, прошедший с ошибками, фиксируется. Часть тестов, связанных с работой гидравлики, может быть повторена троекратно. По окончании теста аппарат выдает сообщение об успешном выполнении тестов и предлагает перейти к режиму подготовки к диализу. В случае прохождения какоголибо теста с ошибками аппарат выдает на дисплей наименование теста, код ошибки. Возможность перехода к режиму подготовки к диализу при этом исключается, то есть провести диализ на неисправном аппарате нельзя.

В режиме самотестирования аппарат проходит следующие тесты:

RAM тест проверки процессора ;

тест CRC проверки процессора ;

тест отрицательного трансмембрального давления ;

тест положительного трансмембрального давления ;

тест артериального измерителя давления ;

тест венозного измерителя давления ;

тест детектора утечки крови ;

тест воздушного детектора венозной ловушки ;

тест венозного клапана ;

тест насоса по крови ;

тест гепаринового насоса ;

В каждом из перечисленных тестов аппарат создает критическую ситуацию с возникновением тревожных сигналов и проверяет реакцию систем безопасности. Неисправности фиксируются в памяти и выводятся на дисплей в виде кода ошибок. Инженер по коду ошибок может быстро определить неисправный узел. Применение системы кода ошибок существенно упрощает диагностику неисправностей аппарата. При успешном прохождении тестов аппарат переходит к режиму подготовки к диализу. При этом процессор блокирует все тревожные сигналы. На аппарат навешивается система по крови, диализатор. Затем артериальная линия системы по крови опускается в емкость с физраствором, включается мотор кровяной линии и система вместе с диализатором автоматически заполняется до установления минимального уровня в венозной ловушке. После этого аппарат останавливает кровяной мотор и перекрывает линию венозным клапаном. Дальнейшую подготовку проводит оператор, который отбивает венозную ловушку от пузырьков воздуха, оставшихся в системе, снимает тревогу венозной ловушки и ставит систему по крови на круговое обращение физраствора. Система по крови подготовлена к подключению больного. Оператор устанавливает параметры диализа: время диализа (стандартное время составляет 4 часа) ; объем ультрафильтрации ( значение определяется лечащим врачом) ; проводимость диализирующей жидкости ; температуру диализирующей жидкости ; скорость подачи крови в диализатор ; скорость потока диализирующей жидкости (стандартное значение 500 мл/мин) ; скорость подачи гепарина в кровь (для исключения тромбирования крови во время диализа).

Далее насос подачи крови останавливается, к системе по крови подключается больной, Скорость насоса крови плавно увеличивается до рабочего значения. При достижении крови венозной ловушки оптический датчик венозного клапана определяет кровь в системе и аппарат переходит в режим диализа. В режиме диализа аппарат производит:

активизацию мониторинга венозного, артериального и трансмембрального давления ;

включение системы ультрафильтрации ;

активизация мониторинга утечки крови из диализатора ;

активизация воздушного датчика в венозной ловушке ;

активизация программы диализа с выводом параметров в режиме реального времени ;

включение всех систем безопасности.

По окончании диализа аппарат возвращает кровь больному, после этого включается режим отмывки диализатора. Когда диализатор будет опорожнен, система по крови заполняется дезинфектантом и снимается с аппарата. Следующим этапом является дезинфекция самого аппарата. Имеется несколько типов дезинфекции аппаратов «искусственная почка» в зависимости от назначения: химическая дезинфекция с применением лимонной кислоты; химическая дезинфекция с применением дезинфектантов; тепловая дезинфекция; смешанный тип дезинфекции.

Процесс диализа с применением двух компонентов концентратаконцентрата А и бикарбоната связан с образованием труднорастворимого осадка, который оседает на стенках трубопроводов и в механизмах гидравлики аппаратов «искусственная почка». Если не предпринять никаких мер после проведения диализа, это приведет в кратчайшие сроки к выходу из строя гидравлики аппарата. Поэтому после проведения каждого диализа требуется проводить очистку гидравлики, В основном это делается с помощью лимонной кислоты с концентрацией 20-30%. В некоторых аппаратах имеется режим тепловой дезинфекции с лимонной кислотой, что увеличивает эффективность отмывки гидравлики.

С другой стороны, в процессе диализа с применением ультрафильтрации из крови б ольного удаляется некоторое количество жидкости, проходя при этом через гидравлику аппарата. При этом существует большая опасность заражения вирусными инфекциями персонала или другого больного через аппарат. Для исключения этой возможности используется химическая дезинфекция с применением современных дезинфектантов, уничтожающих возбудителей опасных заболеваний. Одним из наиболее используемых в настоящее время дезинфектантов является PURESTERIL .

Аналогичным действием обладает тепловая дезинфекция аппарата, при которой после промывки находящаяся в гидравлике жидкость нагревается до 85 град., затем циркулирует в аппарате и сливается в дренаж. Имеются также дезинфектанты двоякого действия ( DIALOX ), которые обладают одновременно антибактериальным действием и способностью удалять из гидравлики труднорастворимые осадки. В каждом аппарате «искусственная почка» имеется набор программ для проведения соответствующей дезинфекции, при этом аппарат хранит в памяти время проведения последней дезинфекции и требует очистительной промывки в случае нахождения остатков дезинфектанта в гидравлике аппарата.

В аппарате «искусственная почка» имеется так называемый технический режим, предназначенный для калибровки аппарата, диагностики неисправностей. Имеется режим SETUP , предназначенный для настройки предустановок аппарата в различных режимах работы, включая язык вывода информации на дисплей. Режим калибровки аппарата состоит из следующих разделов:

калибровка артериального давления ;

калибровка венозного давления ;

калибровка скоростей помп ;

калибровка объема помпы ультрафильтрации ;

калибровка давления дегазации ;

калибровка потока 300, 500, 800 мл/мин ;

калибровка температуры диализата ;

калибровка системы смешивания концентрата ;

калибровка весов гемодиафильтрации ;

сброс записи в памяти об ошибках ;

инициализация памяти NO VRAM.

Конструктивно аппараты «искусственная почка» состоят из двух основных блоков -блока гидравлики и блока процессора. Блок гидравлики выполняет следующие задачи:

1. Приготовляет диализирующую жидкость из концентрата и поступающей очищенной воды путем смешивания одной части концентрата и 34 частей воды.

2. Производит деаэрацию приготовленной диализирующей жидкости для исключения попадания мельчайших пузырьков воздуха в диализатор.

3. Нагревает диализирующую жидкость до необходимой температуры. Обычно эта температура близка к температуре человеческого тела и устанавливается в пределах от 35.0 до 41.0 градусов Цельсия.

4. Осуществляет подачу диализирующей жидкости в диализатор со скоростью в пределах от 300 до 1000 мл в минуту. Стандартной является скорость 500 мл в минуту.

5. Проводит ультрафильтрацию, т.е. вытеснение из крови низкомолекулярных соединений (вода, мочевина) за счет создания разницы давления в диализаторе между поступающей с одной стороны диализатора крови и протекающей с другой стороны диализирующей жидкости. Такое давление называется трансмембральным и в дальнейшем обозначается-ТМР.

6. Осуществляет забор из диализатора диализирующей жидкости вместе с ультрафильтратом.

7. В необходимых случаях обеспечивает обход диализирующей жидкости мимо диализатора, так называемая система BYPASS.

8. Проводит внутреннюю дезинфекцию аппарата до и после гемодиализа.

В составе блока гидравлики имеются датчики проводимости и температуры, датчик ТМР, детектор утечки крови из диализатора, а также специфические датчики для каждой конкретной модели аппарата «искусственная почка», осуществляющие мониторинг работы системы гидравлики и входящих в нее насосов и помп.

Рассмотрим работу блока гидравлики аппарата «искусственная почка» Fresenius -4008 B . Блок гидравлики данного аппарата построен по принципу закрытого контура диализирующей жидкости, протекающей через диализатор. Балансировочная камера состоит из двух идентичных и герметичных камер, объем которых разделен эластичной непроницаемой мембраной. Каждая камера имеет 2 входа и 2 выхода для диализирующей жидкости, каждый из которых коммутируется соответствующим клапаном.

В настоящее время существует 2 основных вида аппаратов «искусственная почка». К первому виду относятся аппараты с прямоточным прохождением диализирующей жидкости через диализатор. В аппаратах данной группы поток диализирующей жидкости осуществляется двумя насосами, один из которых стоит перед диализатором, а второй после диализатора. За счет подачи на насосы регулирующих напряжений поддерживается постоянный поток диализирующей жидкости, а также формируется отрицательное давление в диализаторе. Данное давление напрямую связано с величиной трансмембрального давления (ТМР), а поэтому ТМР является контролируемой величиной. В свою очередь ТМР влияет на объем ультрафильтрации, Таким образом, осуществляется контроль над объемом выводимой из крови пациента жидкости. Данный принцип построения гидравлики аппаратов «искусственная почка» существует довольно давно. Основное достоинство этого технического решения простота конструкции, главный недостаток- наличие неконтролируемой ультрафильтрации. Суть проблемы заключается в том, что для обеспечения безопасности проведения диализа при нулевой ультрафильтрации (часто применяется у детей и при некоторых видах острых отравлений у взрослых) необходимо обеспечить отрицательное давление ТМР. Однако при этом любой диализатор будет пропускать определенное количество ультрафильтрата, которое будет неучтенным. С другой стороны создать нулевое давление ТМР в диализаторе недопустимо, так как при этом будет наблюдаться процесс обратной фильтрации от диализирующей жидкости к крови. При этом проведение гемодиализа будет считаться небезопасным для пациента.

Несмотря на указанные выше недостатки, аппараты с прямоточным прохождением диализирующей жидкости через диализатор широко используются в медицинской практике. Яркими представителями таких аппаратов в нашей стране являются аппараты шведской фирмы GAMBRO, среди которых аппарат АК-10 выпуска начала 80-х годов (до сих пор эксплуатируется в некоторых отделениях гемодиализа РБ) и аппараты более поздних разработок фирмы — АК-90, АК-95, АК-100, АК-200.

Вторую группу аппаратов «искусственная почка» представляют аппараты с закрытым контуром диализирующей жидкости, в котором поток через диализатор формируется с помощью так называемого эквалайзера. Принцип действия эквалайзера будет рассматриваться далее; отметим же сейчас все преимущества, которые дает данное техническое решение. Благодаря тому, что поток диализирующей жидкости через диализатор проходит по замкнутому контуру, появляется возможность проводить гемодиализ с нулевой ультрафильтрацией при любых значениях ТМР при соблюдении условий безопасности пациента. Это связано с тем, что обратная фильтрация из замкнутого объема невозможна. С другой стороны, при необходимости проведения ультрафильтрации есть возможность откачивать из замкнутого объема необходимый объем жидкости с помощью обычной помпы. Объем одного качка помпы может быть откалиброван и обычно составляет 1 миллилитр. Таким образом, в отличие от аппаратов первой группы, где ТМР является основным фактором, по которому рассчитывается ультрафильтрация, в аппаратах второй группы (с замкнутым контуром) объем ультрафильтрации формируется напрямую по количеству качков помпы ультрафильтрации. Такой контроль за объемом ультрафильтрации называется волюметрическимjh обеспечивает более точные параметры проведения гемодиализа.

Аппараты «искусственная почка», построенные по принципу замкнутого контура в настоящее время получили наибольшее распространение и выпускаются ведущими фирмами-производителями гемодиализного оборудования. В нашей республике широко представлены аппараты «искусственная почка» немецкой фирмы Fresenius. В конце 80-х годов фирма выпускала аппараты Fresenius-2008, на смену им пришли аппараты Fresenius-4008, которые зарекомендовали себя с наилучшей стороны. Большое распространение нашли у нас в стране аппараты «искусственная почка» Althin System 1000 фирмы Baxter. Представлен также и ряд аппаратов других фирм.

Если по конструкции гидравлической части аппараты «искусственная почка» принципиально отличаются, то блок процессора у всех аппаратов сходен и выполняет следующие задачи:

I. Обеспечивает работу аппарата «искусственная почка» в режимах подготовки к диализу, проведение различных вариантов гемодиализа и режим дезинфекции аппарата после диализа.

2. Контроль за артериальным, венозным и трансмембральным (ТМР) давлением.

3. Контроль за электропроводностью диализирующей жидкости.

4. Контроль подогрева и поддержания постоянной температуры диализирующей жидкости.

5. Контроль за приготовлением диализирующей жидкости.

6. Расчет программы диализа по введенным параметрам времени и объема ультрафильтации и контроль над поддержанием расчетных параметров во время диализа.

7. Контроль за деаэрацией жидкости в системе гидравлики.

8. Контроль детектора утечки крови из диализатора.

9. Контроль детектора попадания воздуха в кровь в экстракорпоральном контуре.

10. Обеспечивает циркуляцию крови по экстракорпоральному контуру через диализатор.

I1. Обеспечивает введение гепарина в кровь во время проведения гемодиализа.

12. Обеспечивает ввод необходимых данных диализа и возможность корректировки данных в процессе диализа.

13. Мониторинг всех контролируемых параметров с выводом основных данных на экран. 14.Электронная, световая и звуковая система тревоги включается при выходе какого-либо из контролируемых параметров за установленные пределы либо при неисправностях Аппарата и в ряде случаев автоматически прекращает диализ.

Основным требованием, предъявляемым к блоку процессора аппарата «искусственная почка», является обеспечение безопасности пациента во время проведения гемодиализа. Во всех современных аппаратах «искусственная почка» это требование обеспечивается применением венозного клапана, перекрывающее кровоток через экстракорпоральную систему в следующих случаях: -при утечке крови из диализатора, -при возможности попадания воздуха в кровь пациента,

-выход за установленные пределы значений венозного, артериального давления и ТМР, при наличии технических неисправностей аппарата.

Кроме этого, процессор прекращает подачу диализирующей жидкости в диализатор при выходе за установленные пределы величины электропроводности и температуры диализирующей жидкости, а также останавливает ультрафильтрацию при включении венозного клапана и при окончании времени гемодиализа.

К одним из средств, повышающих надежность проведения гемодиализа, относится наличие в современных аппаратах «искусственная почка» аккумуляторного блока. Он позволяет вернуть кровь пациенту при аварийном отключении электричества и таким образом избежать потери крови, а также позволяет запомнить аппарату все настройки и вернуться к продолжению гемодиализа после устранения аварии.

Необходимым компонентом аппарата «искусственная почка» является электронная система взвешивания, без которой невозможно проводить точный контроль за изменением массы тела пациента во время гемодиализа.

Одной из главных характеристик аппарата «искусственная почка» является точность поддержания таких параметров, как проводимость и температура диализирующей жидкости, скорость потока жидкости через диализатор, скорость кровотока, объем ультрафильтрации. Современные аппараты «искусственная почка» позволяют поддерживать температуру диализирующей жидкости в пределах 0,1 градуса, остальные параметры с точностью 1%.

Конструкция аппарата «искусственная почка» постоянно совершенствуется. Причиной этому служит все возрастающие требования к качеству проведения гемодиализа и повышению надежности системы безопасности пациента. С другой стороны постоянно совершенствуется элементная база блока процессора аппарата «искусственная почка». В начале 80-х годов в блоке процессора применяли микросхемы малой степени интеграции на КМОП-структуре. Логика работы аппарата была жестко запрограммирована, точность поддержания параметров была невысокой, а само количество контролируемых параметров было ограничено. Надежность работы таких аппаратов была относительно невысокой, кроме этого существовала проблема с диагностикой неисправностей аппаратной части.

Современные аппараты «искусственная почка» собраны на базе микропроцессоров и лишены вышеперечисленных недостатков. Для аппаратов, выпускаемых в настоящее время, обязательными являются наличие режима самотестирования перед диализом. Аппарат тестирует все свои системы и блоки и выдает код ошибки при наличии неисправности. Система кодов ошибок позволяет быстро провести диагностику неисправности и устранить ее оперативно.

Калибровка современных аппаратов «искусственная почка» выполняется автоматически в калибровочном режиме. Вход в калибровочный режим возможен только при введении сервисного кода и исключает возможность доступа посторонних лиц. [Калибровка возможна при наличии специальных калибровочных приборов, -таких как кондуктометр, электронные весы с большой точностью. Таким образом, достигается точность и надежность работы аппарата «искусственная почка».

Конструктивно аппараты «искусственная почка» выполнены по блочно-модульному принципу. Для примера рассмотрим конструктивное исполнение аппарата Fresenius-4008. Аппарат Fresenius-4008 состоит из двух основных блоков — блока гидравлики и блока процессора блок гидравлики включает в себя все насосы, помпы, клапаны и другие гидравлические элементы, а также датчики температуры, проводимости, датчик ТМР, датчики положения заборников концентрата. Подача управляющих напряжений и сигналы датчиков передаются по кабелям через разъемные соединения] Конструкция гидравлического блока предусматривает выдвигание блока из корпуса аппарата по направляющим для обеспечения свободного доступа к элементам гидравлики. Каждый элемент гидравлики имеет свой разъем, что позволяет отключить его для диагностики. На блоке гидравлики имеется 4 порта для подключения измерителя давления с целью регулировки или определения неисправности блока.

Блок процессора аппарата Fresenius-4008 также выдвигается из корпуса аппарата по направляющим. Конструктивно блок представляет собой плату с разъемами, на которых установлены модули процессора. Каждый модуль имеет свое функциональное назначение и может быть заменен на аналогичный в процессе ремонта. Кроме того, на плате модуля такие элементы, как микропроцессоры, микросхемы оперативной памяти и ППЗУ, установлены на колодках, что обеспечивает высокую ремонтопригодность и позволяет оперативно ввести новое программное обеспечение. На задней панели блока процессора имеется разъем для подключения компьютера. Это предоставляет возможность проводить диагностику неисправностей самого блока процессора, когда режим самотестирования аппарата невозможен. Кроме того, это дает возможность быстро ввести новое программное обеспечение без замены ППЗУ на блоке процессора.

Передняя панель аппарата Fresenius-4008 содержит кнопки для ввода информации в аппарат, управление его режимами, шкалы для отображения основных контролируемых параметров и дисплей для вывода информации о диализе, предупреждающих сигналах и режимах лечения. На шкале имеются трехцветные указатели о режимах работы аппарата. Зеленый цвет указателя показывает нормальное функционирование, желтый указывает на предупреждение о выходе соответствующего параметра за установленные пределы, красный цвет указывает на сработавшую систему безопасности пациента. Все это в совокупности с применением звуковой сигнализации позволяет облегчить контроль за проведением гемодиализа и функционированием аппарата «искусственная почка».

В аппарате имеется отдельный блок питания, система вентиляции блока процессора и аккумуляторный блок. Имеются конструктивно выполненные отдельные блоки:

— блок перильстатического насоса, обеспечивающего подачу крови от больного к диализатору с регулируемой скоростью и датчиком измерения артериального давления,

— блок гепаринового насоса, обеспечивающего непрерывную подачу гепарина в кровь для предотвращения ее свертываемости во время диализа,

— блок венозного клапана с датчиком венозного давления.

аппарат искусственный почка

Перспективы развития аппаратов «искусственная почка»

Дальнейшее развитие аппарата «искусственная почка» связано с внедрением новых методов лечения больных.

Одним из таких методов является одноигольный режим диализа ( SINGLE NEEDLE ). В этом режиме кровь забирается и возвращается больному в одну точку. Данный режим очень благоприятен для детей в связи с плохим доступом к кровяным сосудам. Задача аппарата обеспечить максимальную эффективность диализа в этом случае.

Другим направлением в гемодиализе является гемодиафильтрация ( HDF ).

В режиме гемодиафильтрации из крови больного забирается большое количество жидкости с одновременным восполнением этого объема замещающей жидкостью. При этом возникают специфические трудности, связанные с необходимостью точного контроля веса больного и объема замещающей жидкости, применением высокопроницаемых диализаторов. Предъявляются повышенные требования к стерильности концентрата, точности приготовления аппаратом «искусственная почка» диализирующей жидкости, к надежности и безопасности в работе всего аппарата «искусственная почка» в целом.

Разрабатываются низкопоточные аппараты «искусственная почка», в которых диализирующая жидкость подается в диализатор из подсоединяемых мешков в уже готовом виде. Преимущество таких аппаратов состоит в том, что аппарату не требуется подвод очищенной воды, недостаток в том, что диализ должен проводится существенно дольше обычного (в течение нескольких суток) и сам диализ получается дороже. Данные аппараты нашли применение в системе «диализ на дому». В нашей стране аппараты «искусственная почка» широко применяются в медицинской практике с начала 80-х годов.

В настоящее время лидирующие позиции по внедрению инновационных технологий лечения ХПН занимают Соединенные Штаты. Исследователи из Калифорнийского Университета в ЛосАнджелесе (UCLA) и Департамента здравоохранения по делам ветеранов (Veterans Affairs Greater Los Angeles Healthcare System, Калифорния) разработали прототип автоматизированной портативной искусственной почки (Automated Wearable Artificial Kidney, AWAK), который поможет избежать некоторых осложнений пациентам, использующим традиционную систему диализа. Искусственная почка, действующая по при нципу перитонеального диализа, « бескровна » и уменьшает или даже устраняет белковую потерю и другие связанные с диализом проблемы.

В 1980-х годах была создана искусственная почка, которая заключала в себе многие из принципов, на которые полагается и новая разработанная технология. Но та машина была стационарной, и ни о какой мобильности речи не велось. Новая же технология позволила бы пациентам заниматься их обычными делами, одновременно проходя жизненно необходимый процессдиализа.

« Что действительно ново в этом изобретении так это свобода пациента, — сказал Мартин Робертс, доцент клинической медицины Калифорнийского Университета , — Для меня, как изобретателя, самая важная вещь для пациентов — их свобода. Следующая важная деталь это то, что, устройство работает постоянно, а не периодически, т.е. можно сделать намного больше в процессе лечения пациента. Таким образом, пациент будет чувствовать себя лучше, и жить дольше » . Г емодиализ использует антикоагулянты (противосвертывающие средства), чтобы предотвратить кровь, циркулирующую вне тела, от свертывания. Но это также может вызвать осложнения. Работа над другими переносными почками была основана на такого рода гемодиализе или модели гемофильтрации.

AWAK, с другой стороны, функционирует непрерывно, как и обычные почки, устраняя периодические «шоки» организма. И поскольку AWAK не подразумевает кровообращение вне тела, он «бескровен». Он также регенерирует и повторно использует жидкость и белковые компоненты в диализате, минимизируя белковую потерю.

Описание же первого рабочего прототипа чудоаппарата его создатели разместили в журнале Clinical and Experimental Nephrology.

Источник: vuzlit.ru