устройство для гемодиализа

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕМОДИАЛИЗА, содержащее диализатор с набором мембран и штуцерами для входа и выхода крови и диализирующего раствора, гидравлическую линию, связанную со штуцерами для диализирующего раствора с размещенными в ней и соединенными с источником постоянного тока электродами, отличающееся тем, что, с целью повышения биосовместимости устройства путем регулирования рН и окислительно-восстановительного потенциала диализирующего раствора в пределах физиологической нормы без изменения ионной силы раствора, гидравлическая линия до диализатора содержит последовательно установленные диэлектрическую камеру для электрохимической обработки воды, разделенную ультрафильтрационной диафрагмой на полости для воды и фильтрата, и блок смешения электрохимически обработанной воды с концентратом диализирующего раствора, причем отрицательный электрод расположен в полости для воды, а положительный в полости для фильтрата.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для очистки крови от токсических веществ, и может быть использовано в нефрологических центрах и центрах гемодиализа для приготовления диализирующего раствора.

Целью изобретения является повышение биосовместимости устройства путем регулирования рН и окислительно-восстановительного потенциала диализирующего раствора в пределах физиологической нормы без изменения ионной силы раствора.

Сущность изобретения состоит в том, что вода для гемодиализа с содержанием солей порядка 0,15-0,2 г/л, поступающая на приготовление диализирующего раствора, подвергается предварительной катодной электрохимической обработке в предлагаемом устройстве, что обеспечивает возникновение в ней показателей рН и ОВП на уровне, соответствующем физиологическому оптимуму. Для диализного раствора, поступающего в диализатор "искусственной почки", зоной оптимума по рН считается диапазон значений 7,4-7,5, по ОВП зона оптимальных значений находится в области 100-(-200) мВ, что соответствует величинам ОВП во внутренней среде организма. Вода, прошедшая электрохимическую обработку в катодной камере заявляемого устройства и получившая без изменения ионной силы заданные показатели рН и ОВП, поступает в блок смешивания, где она смешивается в заданной пропорции с диализным концентратом (обычно выбирается пропорция 34:1),после чего изотонический диализный раствор сохраняет физиологически оптимальные значения рН и ОВП и при поступлении в диализатор вызывает терапевтический сдвиг этих показателей в крови при их отклонении от нормы путем воздействия через полупроницаемую мембрану, в результате чего в организме создаются условия для нормализации биохимических процессов, в частности происходит активация антиоксидантной биохимической системы. Если значение рН и ОВП крови находятся в пределах биохимической нормы, то диализирующий раствор с указанными значениями рН и ОВП не вызывает их изменения.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства для получения диализного раствора.

Устройство содержит диэлектрическую камеру 1, электроды 2, 3, ультрафильтрационную диафрагму 4, источник 5 постоянного тока, блок 6 смешения воды и компонентов диализирующего раствора, гидравлические линии 7 и диализатор 8.

Устройство работает следующим образом. Очищенную для гемодиализа воду подают от напорного источника на вход заявляемого устройства и обрабатывают в камере отрицательного электрода при силе тока, регулируемого с шагом 0,01 А в диапазоне 0,01-1,50 А (оптимальный рабочий диапазон 0,2-0,5 А) при расходе воды 0,5 л/мин. При этом часть потока (0,1-0,2 об.) фильтруется из катодной камеры в анодную под давлением 1,0-1,5 атм. Электрохимические показатели воды при обработке ее в катодной камере изменяются в следующих пределах: рН 7,05-8,5, ОВП (+300) (-300) мВ. Рабочие диапазоны регулирования выходных показателей, соответствующих необходимым терапевтическим (физиологическим) значениям, составляют: рН 7,4-7,55; ОВП (-50) (-250) мВ, после чего вода с заданными показателями подается в блок смешения с диализным концентратом. В блоке смешения осуществляется приготовление диализирующего раствора на воде, прошедшей предварительную катодную обработку в заявляемом устройстве. Полученный диализный раствор сохраняет значения рН и ОВП воды, поступающей в блок смешения из катодной камеры. Показатели рН и ОВП зависят от величины тока, проходящего через устройство, в то время как содержание солевых компонент в диализирующем растворе определяется солевым составом добавляемого к воде концентрата. Показателем диализирующего раствора представлены в табл.1. Диализирующий раствор, приготовленный на катодно обработанной воде, с заданными значениями рН и ОВП, поступает на вход диализного контура диализатора "искусственной почки", взаимодействует через полупроницаемую мембрану диализатора с кровью больного, перфузируемой с объемной скоростью 200-300 мл/мин через контур крови диализатора и, обогатившись в процессе диализа метаболическими шлаками, токсическими компонентами и факторами кислотности из крови больного, поступает на слив. В слив также отводится вода и газы (кислород и хлор) из анодной камеры устройства.

П р и м е р 1. Больная П. Страдает хронической почечной недостаточностью с 1985 г.Очищенную для гемодиализа воду с содержанием солей 0,15 мг/л, полученную на установке фирмы "Фрезениус" (ФРГ), подавали в катодную камеру заявляемого устройства с объемной скоростью 0,5 л/мин под давлением 1,5 атм, где обрабатывали током силой 0-0,4 А. При этом из анодной камеры отводили на слив фильтрат с объемной скоростью 150 мл/ч. Обработанную воду смешивали в блоке смешения с концентратором диализирующего раствора фирмы "Гамбро" (Швеция) в соотношении 34:1 и, начиная с 30-й мин гемодиализа, подавали в диализный контур диализатора "искусственная почка". Показания рН и ОВП раствора на входе в диализный контур и на выходе из него измеряли с помощью приборов "Анализатор Ciba-Corning" (измерение рН) и пН-метр 340 ЗИП (измерение рН и ОВП). Результаты измерений приведены в табл.2.

П р и м е р 2. Больная К. Страдает хроническим гломерулонефритом с 1982 г. Очищенную для гемодиализа воду по примеру 1 с содержанием солей 0,20 мг/л обрабатывали в заявляемом устройстве током силой 0-0,48 А, затем смешивали с концентратом диализного раствора по примеру 1 в соотношении 34:1. Начиная с 30-й мин гемодиализа, полученный таким образом диализирующий раствор подавали в диализный контур диализатора "искусственная почка". Результаты измерений приведены в табл.2.

П р и м е р 3. Больной Н. Страдает хроническим гломерулонефритом с 1988 г. Диализирующий раствор готовили в заявляемом устройстве по примеру 2. Результаты измерений приведены в табл.2.

Диализирующие растворы, полученные в предлагаемом и известном устройствах, исследовали на биосовместимость путем тестирования с помощью клеточного тест-объекта (бычьи сперматозоиды) на основе автоматической регистрации подвижности жгутиковых клеток в физиологической среде. Результаты тестирования выражали с помощью индекса подвижности клеток I_т (% к подвижности клеток в контрольном физиологическом растворе). Получены следующие данные: для известного устройства индекс подвижности составляет 120,98,9% для раствора, полученного в предлагаемом устройстве, 146,211,6% (рН 7,53, ОВП -200 МВ).

Полученные результаты свидетельствуют о более высокой биосовместимости диализирующего раствора, полученного в заявляемом устройстве. У всех больных, получивших гемодиализ с применением диализирующего раствора, полученного в заявляемом устройстве, отмечалось улучшение самочувствия, нормализация артериального давления, снижение метаболического ацидоза. Не наблюдалось каких-либо осложнений и жалоб со стороны больных.

Использование предлагаемого технического решения позволяет направлено регулировать рН крови и транспорт ионов водорода через полупроницаемую мембрану диализатора путем изменения величины тока в соответствии с кислотно-основным статусом больного, что обеспечивает оперативное и индивидуальное для каждого пациента регулирование электрохимических показателей диализирующего раствора в заданном физиологическом (терапевтическом) диапазоне без изменения ионной силы раствора, позволяет значительно увеличить эффективность гемодиализа и улучшить состояние больного.