ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ БЛОК ДЛЯ АУТОГЕМОТРАНСФУЗЕРА

Полезная модель относится к медицинской технике, в частности к системам для отбора и очистки крови с возвратом их в организм оперируемого пациента.
Кардинальной проблемой в современной хирургии является восполнение потерь крови пациенту во время операции. Как правило, для этого используют донорскую кровь, что требует ее больших запасов. Ограниченность запасов донорской крови существенно снижает возможности проведения хирургических операций в экстремальных условиях. Одним из средств решения данной проблемы являются аутогемотрансфузеры, обрабатывающие раневую кровь, что позволяет возвратить выделенные компоненты крови пациенту непосредственно во время проведения операции. В аутогемотрансфузере тракт обработки крови выполняют в виде отдельного сменного контура, называемого физиологическим блоком, который является одноразовым и заменяется при каждой операции на новый.
Известен одноразовый физиологический блок для разделения крови на фракции, содержащий приспособление для отбора крови, контейнеры для хранения физиологических растворов, а также контейнеры для сбора эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов и плазмы крови. Указанное приспособление для отбора крови и контейнеры соединены между собой гибкими эластичными трубками из силикона. При этом в гибких трубках, идущим к соответствующим узлам, например, к контейнеру или сепаратору, имеются трубки-вставки, являющиеся проточными элементами для перистальтических насосов, перекачивающих кровь, выделенные компоненты крови и растворы (см. авторское свидетельство СССР №1599023 A1, A61M 1/34, 15.10.1990). Данный физиологический блок предназначен для работы с донором. Однако он не предназначен для работы с пациентом во время операции и не может проводить обработку раневой крови. Кроме того, он собирается путем герметичного соединения свободных концов трубопроводов с контейнерами и тройниками. Сборка блока непосредственно перед операцией существенно снижает его надежность.
Известны также физиологические блоки для аутогемотрансфузеров, используемые при обработке раневой крови, каждый из которых решает частную задачу обработки и возврата раневой крови пациенту во время проведения операции.
В частности, известен физиологический блок для аутогемотрансфузера, содержащий вакуумируемый кардиотомический резервуар, емкость с антикоагулирующим физиологическим раствором, емкость с промывочным раствором, емкость для хранения отфильтрованной крови, отсасывающий трубопровод сбора первичной крови, подсоединенный к входу вакуумируемого кардиотомического резервуара, а также соединительные трубопроводы, включающие в себя первый трубопровод, соединяющий емкость с антикоагулирующим физиологическим раствором с отсасывающим трубопроводом сбора первичной крови, второй трубопровод с установленным в нем фильтром, соединяющий вакуумируемый кардиотомический резервуар с аутогемотрансфузером, в котором кровь очищается от углекислого газа, насыщается кислородом и подогревается, третий трубопровод, соединяющий аутогемотрансфузер с емкостью для хранения отфильтрованной крови, четвертый трубопровод для возврата отфильтрованной крови пациенту, например, через капельницу, и пятый трубопровод, соединяющий емкость с промывочным раствором с аутогемотрансфузером (см. патент США №5837140, 210/483, B01D 29/05, 17.11.1998). Данное устройство позволяет вернуть раневую кровь пациенту, что уменьшает расход донорской крови, однако оно не позволяет разделить кровь на компоненты и вернуть пациенту только те компоненты крови, возврат которых необходим при проведении конкретной операции, и удалить те компоненты крови, возврат которых пациенту нежелателен, например, лейкоциты.
Известен также тракт обработки раневой крови в аутогемотрансфузере, описанном в патенте РФ №2284194 C1, A61M 1/38, 27.09.2006. Физиологический блок для аутогемотрансфузера содержит вакуумируемый кардиотомический резервуар, сменный контейнер для сепарации крови в аутогемотрансфузере, накопительную емкость для эритроцитов, предназначенную для сбора и хранения эритроцитов и выдачи их пациенту во время операции, и отсасывающий трубопровод сбора раневой крови, подсоединенный к входу вакуумируемого кардиотомического резервуара. Кроме того, физиологический блок содержит также соединительные трубопроводы, включающие в себя первый трубопровод, соединяющий вакуумируемый кардиотомический резервуар со сменным контейнером для сепарации крови в аутогемотрансфузере, с установленной в нем первой эластичной вставкой, являющейся проточным элементом для первого перистальтического насоса, второй трубопровод, соединяющий накопительную емкость для эритроцитов с указанным первым трубопроводом перед указанной первой эластичной вставкой, третий трубопровод для возврата эритроцитов пациенту, подключенный к накопительной емкости для эритроцитов, снабженный второй эластичной вставкой, являющейся проточным элементом для второго перистальтического насоса, четвертый трубопровод для подачи антикоагулирующего раствора, подсоединенный к отсасывающему трубопроводу сбора раневой крови, и пятый трубопровод для подачи промывочного раствора, подсоединенный к указанному первому трубопроводу перед указанной первой эластичной вставкой.
В устройстве по данному патенту можно удалить из крови пациента те составляющие, возврат которых пациенту нежелателен при проведении этой конкретной операции. Одновременно данный патент предусматривает эффективный возврат пациенту эритроцитов, как самой ценной части крови, непосредственно во время операции. Однако применение данного технического решения требует использование донорской крови практически в тех же количествах, как и в обычных операциях.
При оснащении хирургических центров оборудованием невозможно предсказать, какой тип обработки крови потребуется при проведении операции, и, следовательно, требуется универсальное оборудование, позволяющее выполнять обработку крови во время операции, либо возвращать пациенту раневую кровь. Простое объединение известных технических решений не решает данную проблему, так как необходимо согласование работы цепочки фильтрации раневой крови и ее возврата пациенту и цепочки обработки раневой крови на компоненты и возврата выделенных компонентов крови пациенту.
Задачей настоящей полезной модели является разработка физиологического блока аутогемотрансфузера, обеспечивающего обработку раневой крови и возврат пациенту целой крови или выделенных компонентов крови. Дополнительной целью полезной модели является создание эффективного и простого в эксплуатации физиологического блока для аутогемотрансфузера, обеспечивающего выполнение указанной задачи.
Поставленные технические задачи решаются тем, что физиологический блок для аутогемотрансфузера, содержащий вакуумируемый кардиотомический резервуар, сменный контейнер для сепарации крови в аутогемотрансфузере, накопительную емкость для эритроцитов, предназначенную для сбора и хранения эритроцитов и выдачи их пациенту во время операции, отсасывающий трубопровод сбора раневой крови, подсоединенный к входу вакуумируемого кардиотомического резервуара, а также соединительные трубопроводы, включающие в себя первый трубопровод, соединяющий вакуумируемый кардиотомический резервуар со сменным контейнером для сепарации крови в аутогемотрансфузере, с установленной в нем первой эластичной вставкой, являющейся проточным элементом для первого перистальтического насоса, второй трубопровод, соединяющий накопительную емкость для эритроцитов с указанным первым трубопроводом перед указанной первой эластичной вставкой, третий трубопровод для возврата эритроцитов пациенту, подключенный к накопительной емкости для эритроцитов, снабженный второй эластичной вставкой, являющейся проточным элементом для второго перистальтического насоса, четвертый трубопровод для подачи антикоагулирующего раствора, подсоединенный к отсасывающему трубопроводу сбора раневой крови, и пятый трубопровод для подачи промывочного раствора, подсоединенный к указанному первому трубопроводу перед указанной первой эластичной вставкой, согласно полезной модели, снабжен накопительной емкостью для отфильтрованной крови, предназначенной для сбора и хранения отфильтрованной крови и выдачи ее пациенту во время операции, и шестым трубопроводом, а вакуумируемый кардиотомический резервуар снабжен установленным внутри него устройством для фильтрования раневой крови, при этом шестой трубопровод соединяет накопительную емкость для отфильтрованной крови с первым трубопроводом между первой эластичной вставкой, являющейся проточным элементом, устанавливаемым в первый перистальтический насос аутогемотрансфузера, и сменным контейнером для сепарации крови в аутогемотрансфузере.
Физиологический блок может быть снабжен седьмым трубопроводом, подключенным к накопительной емкости для отфильтрованной крови, при этом седьмой трубопровод может быть снабжен средством для подсоединения инъектора или самим инъектором для возврата отфильтрованной крови пациенту.
Предпочтительно, устройство для фильтрования раневой крови установлено в верхней части кардиотомического резервуара, а первый трубопровод подключен к нижней части кардиотомического резервуара.
Физиологический блок может быть снабжен пятью управляемыми вручную перекрывными устройствами, при этом первое перекрывное устройство установлено на первом трубопроводе между кардиотомическим резервуаром и первой эластичной вставкой, являющейся проточным элементом для первого перистальтического насоса, второе перекрывное устройство установлено на втором трубопроводе, третье перекрывное устройство установлено на пятом трубопроводе, четвертое перекрывное устройство установлено на первом трубопроводе перед сменным контейнером для сепарации крови в аутогемотрансфузере, а пятое перекрывное устройство установлено на шестом трубопроводе.
Кроме того, физиологический блок может быть снабжен дополнительной емкостью для сбора отходов и восьмым трубопроводом, соединяющим емкость для сбора отходов со сменным контейнером для сепарации крови в аутогемотрансфузере, и управляемым вручную перекрывным устройством, установленным в этом трубопроводе.
Снабжение физиологического блока аутогемотрансфузера, имеющего собственные перекрывные устройства трубопроводов, например, как это имеет место в аутогемотрансфузере по патенту РФ №22841943, накопительной емкостью для отфильтрованной крови, предназначенной для сбора и хранения отфильтрованной крови и выдачи ее пациенту во время операции, а также шестым трубопроводом, при указанной схеме подсоединения трубопроводов, обеспечивает дополнительную функцию сбора отфильтрованной в кардиотомическом резервуаре раневой крови и возможность возврата ее пациенту непосредственно во время операции, причем выбор режима возврата: возвратить кровь целиком или выделенные компоненты крови осуществляется непосредственно перед операцией или во время операции. При этом перекрывные устройства аутогемотрансфузера отключают в зависимости от режима работы, либо второй трубопровод, если пациенту возвращают кровь целиком и при этом исключается возможность перекачки крови в емкость для эритроцитов, либо шестой трубопровод, исключая возможность перекачки эритроцитов в емкость для отфильтрованной крови.
Снабжение физиологического блока седьмым трубопроводом, подключенным к накопительной емкости для отфильтрованной крови, а также снабжение седьмого трубопровода средством для подсоединения инъектора или самим инъектором для возврата отфильтрованной крови пациенту, позволяет в экстренных ситуациях, например, в полевых условиях, и, при экстренной необходимости немедленного максимального восполнения потерь крови пациенту, использовать все ресурсы (накопленные эритроциты и отфильтрованную раневую кровь), при этом восполняются потери крови по объему - возврат отфильтрованной раневой крови, и максимальное восполнение потери эритроцитов, обеспечивающих питание организма кислородом. Совместимость возвращаемой крови и эритроцитов с кровью пациента обеспечивается автоматически.
Установка устройства для фильтрования раневой крови в верхней части кардиотомического резервуара, при этом первый трубопровод подключен к нижней части кардиотомического резервуара, обеспечивает более рациональную схему фильтрации раневой крови.
Снабжение физиологического блока для аутогемотрансфузера пятью управляемыми вручную перекрывными устройствами, например, зажимами, при этом при этом первое перекрывное устройство установлено на первом трубопроводе между кардиотомическим резервуаром и первой эластичной вставкой, являющейся проточным элементом для первого перистальтического насоса, второе перекрывное устройство установлено на втором трубопроводе, третье перекрывное устройство установлено на пятом трубопроводе, четвертое перекрывное устройство установлено на первом трубопроводе перед сменным контейнером для сепарации крови в аутогемотрансфузере, а пятое перекрывное устройство установлено на шестом трубопроводе, позволяет использовать данный физиологический блок в аутогемотрансфузерах, не имеющих собственных перекрывных устройств, или имеющих недостаточное количество перекрывных устройств.
Технический результат от использования данной полезной модели заключается в уменьшении потребности донорской крови при проведении операции, в оптимальном использовании аутогемотрансфузера в зависимости от условий операции и возможности одновременного возврата пациенту отфильтрованной крови и отсепарированных эритроцитов.
На фиг.1 изображена схема физиологического блока для аутогемотрансфузеров, имеющих собственные перекрывные устройства трубопроводов и свой тракт утилизации отходов; на фиг.2 - конструкция вакуумируемого кардиотомического резервуара; на фиг.3 - схема физиологического блока с управляемыми вручную перекрывными устройствами, например, зажимами, применительно к аутогемотрансфузсрам, оснащенным собственным трактом утилизации отходов; на фиг.4 - схема физиологического блока с управляемыми вручную перекрывными устройствами и емкостью для сбора отходов; на фиг.5 - схема использования физиологического блока. Одни и те же функциональные элементы на всех фигурах обозначены одинаковыми позициями.
Физиологический блок для аутогемотрансфузера в первой комплектации (фиг.1) содержит вакуумируемый кардиотомичсский резервуар 1, сменный контейнер 2 для сепарации крови в аутогемотрансфузере, накопительную емкость 3 для эритроцитов, предназначенную для сбора и хранения эритроцитов и выдачи их пациенту во время операции, накопительную емкость 4 для отфильтрованной крови, предназначенную для сбора и хранения отфильтрованной крови и выдачи ее пациенту во время операции, отсасывающий трубопровод 5, подсоединенный к входу 6 вакуумируемого кардиотомического резервуара 1, имеющий на своем конце устройство 7 для отсоса раневой крови из зоны операции, и соединительные трубопроводы.
Соединительные трубопроводы включают в себя:
первый трубопровод 8, подключенный к нижней части кардиотомического резервуара 1 и соединяющий данный резервуар со сменным контейнером 2 для сепарации крови в аутогемотрансфузере, с установленной в нем первой эластичной вставкой 9, являющейся проточным элементом для первого перистальтического насоса 10 аутогемотрансфузера;
второй трубопровод 11, соединяющий накопительную емкость 3 для эритроцитов с первым трубопроводом 8 перед первой эластичной вставкой 9;
третий трубопровод 12, подключенный к накопительной емкости 3 для эритроцитов, снабженный второй эластичной вставкой 13, являющейся проточным элементом для второго перистальтического насоса 14, и средством 15 для подсоединения инъектора или самим инъектором для возврата эритроцитов пациенту;
четвертый трубопровод 16 для подачи антикоагулирующего раствора, подсоединенный к отсасывающему трубопроводу 5 сбора раневой крови, имеющий на своем конце средство 17 для подсоединения инъектора или сам инъектор для подсоединения к емкости с антикоагулирующим раствором (на данном рисунке не показана);
пятый трубопровод 18 для подачи промывочного раствора, подсоединенный к первому трубопроводу 8 перед первой эластичной вставкой 9 и имеющий на своем конце, по крайней мере, одно средство 19 для подсоединения инъектора или сам инъектор для подсоединения к емкости с промывочным раствором (на данном рисунке не показана);
шестой трубопровод 20, соединяющий накопительную емкость 4 для отфильтрованной крови с первым трубопроводом 8 между первой эластичной вставкой 9 и сменным контейнером 2 для сепарации крови в аутогемотрансфузере.
На фиг.1 показан также седьмой трубопровод 21, подключенный к накопительной емкости 4 для отфильтрованной крови и снабженный средством 22 для подсоединения инъектора или самим инъектором для возврата отфильтрованной крови пациенту. Данный трубопровод может не входить в базовую комплектацию физиологического блока, так как в большинстве случаев будут использоваться аналогичные трубопроводы, имеющиеся в операционных.
Физиологический блок в первой комплектации предполагает его использование в аутогемотрансфузерах, оснащенных собственными автоматически управляемыми перекрывными устройствами, показанными на фиг.1 квадратиками (без позиций), как это сделано в аутогемотрансфузере по патенту РФ №2284194.
Вакуумируемый кардиотомический резервуар 1, показанный на фиг.2, выполнен в виде стакана 23 с крышкой 24. Донышко 25 стакана 23 выполнено выпуклым конической формы. Внутри резервуара 1 в его верхней части расположено присоединенное к крышке 24 устройство 26 для фильтрования раневой крови, включающее в себя фильтрующий элемент 27, выполненный в виде мешка. Крышка 24 стакана 23 снабжена входным патрубком 6 для подачи раневой крови в фильтрующее устройство 26 и патрубком 28 для подсоединения к вакуумной системе аутогемотрансфузера.
Физиологический блок для аутогемотрансфузера во второй комплектации, показанный на фиг.3, содержит те же функциональные элементы (позиции 1-22), что и на фиг.1, и отличается от него только наличием пяти управляемых вручную перекрывных устройств, например, зажимов (позиции 29-33). Поэтому для упрощения описание элементов с первого по двадцать второй не приводится.
Первое перекрывное устройство 29 установлено на первом трубопроводе между кардиотомическим резервуаром 1 и первой эластичной вставкой 9, второе перекрывное устройство 30 установлено на втором трубопроводе 11, третье перекрывное устройство 31 установлено на пятом трубопроводе 18, четвертое перекрывное устройство 32 установлено на первом трубопроводе 8 перед сменным контейнером 2 для сепарации крови в аутогемотрансфузере, а пятое перекрывное устройство 33 установлено на шестом трубопроводе 20.
Описанный физиологический блок является лишь частным примером осуществления предлагаемой полезной модели, так как комплектация физиологического блока может меняться в зависимости от конструкции аутогемотрансфузера и его технологических возможностей.
Физиологический блок для аутогемотрансфузера в полной комплектации, показанный на фиг.4, содержит те же функциональные элементы (позиции 1-22 и 29-33), что и на фиг.1 и 3, и отличается от них наличием дополнительной емкости 34 для сбора отходов, восьмого трубопровода 35, соединяющего емкость 34 для сбора отходов со сменным контейнером 2 для сепарации крови в аутогемотрансфузере, и управляемого вручную перекрывного устройства 36, установленного в трубопроводе 35.
На трубопроводе для подачи антикоагулирующего раствора, трубопроводе возврата эритроцитов пациенту, трубопроводе возврата отфильтрованной крови пациенту и трубопроводе для подачи промывочного раствора устанавливается любое оборудование, которое используется в обычной практике при операциях и при переливании крови пациенту - фильтры, капельницы, зажимы и т.п. (на чертеже позициями не показаны). В качестве средств для подсоединения инъекторов могут быть использованы муфты, а в качестве управляемых вручную перекрывных устройств - известные перекрывные устройства, выполненные из полимерных материалов, конструкция которых показана, в частности, в описании изобретения по патенту США №5634893.
Физиологический блок поставляется заводом-изготовителем как полностью собранное автономное устройство, стерилизованное и упакованное в герметичный пакет, т.е. полностью подготовленное к эксплуатации, и извлекается из упаковки непосредственно перед операцией.
При подготовке к операции собирается схема, показанная на фиг.5. Помимо элементов, указанных на фиг.1-4, входящих непосредственно в состав поставляемого заводом-изготовителем физиологического блока, к физиологическому блоку присоединяется емкость 37 с антикоагулирующим физиологическим раствором, (например, гепарином), и, как минимум, одна емкость 38 с промывочным раствором.
Первая эластичная вставка 9 в первом трубопроводе 8 вставляется в первый перистальтический насос 10 аутогемотрансфузера, вторая эластичная вставка 13 в третьем трубопроводе 12 вставляется во второй перистальтический насос 14 аутогемотрансфузера, сменный контейнер 2 закрепляется в аутогемотрансфузере. Кардиотомический резервуар 1 подключается к вакуумной системе аутогемотрансфузера и в нем создается вакуум, который поддерживается в течение всей операции. Физиологический блок готов к использованию.
Далее описывается процедура использования физиологического блока, предполагая, что он оснащен управляемыми вручную перекрывными устройствами.
В режиме сепарации эритроцитов перекрывные устройства 29 и 32 в трубопроводе 8 и перекрывное устройство 36 в трубопроводе 35 открыты, остальные перекрывные устройства 30, 31 и 33 закрыты. Раневая кровь отсасывается по трубопроводу 5 в кардиотомический резервуар 1. В отсасывающем трубопроводе 5 к ней добавляется антикоагулирующий раствор из емкости 37. В кардиотомическом резервуаре 1 раневая кровь фильтруется, и отфильтрованная кровь поступает в нижнюю часть кардиотомического резервуара и далее по трубопроводу 8 перекачивается первым перистальтическим насосом 10 в сменный контейнер 2, в котором под действием центробежных сил отделяются эритроциты, а оставшаяся часть крови по трубопроводу 35 сбрасывается в емкость 34 для отходов. В ходе сепарации отслеживается количество эритроцитов, накопленных в сменном контейнере 2. По накоплению порции эритроцитов клапан перекрывное устройство 29 закрывают, открывают перекрывное устройство 31 и в перистальтический насос 10 и сменный контейнер 2 подают промывочный раствор из емкости 38. После промывки перекрывное устройство 31 закрывается, открывается перекрывное устройство 30 и отмытые (чистые) эритроциты первым перистальтическим насосом 10 перекачиваются в накопительную емкость 3 для эритроцитов. После чего цикл повторяется. По мере необходимости эритроциты из накопительной емкости 3 возвращаются по трубопроводу 12 через средство 15 пациенту с помощью второго перистальтического насоса 14. Перекрывное устройство 30 при этом закрыто. Перекачка эритроцитов пациенту не мешает работе по очистке и сепарации раневой крови.
В режиме возврата отфильтрованной крови перекрывное устройство 29 в трубопроводе 8 и перекрывное устройство 33 в трубопроводе 20 открыты, остальные перекрывные устройства 30, 31, 32 и 36 закрыты. Раневая кровь отсасывается по трубопроводу 5 в кардиотомический резервуар 1. В отсасывающем трубопроводе 5 к ней добавляется антикоагулирующий раствор из емкости 37. В кардиотомическом резервуаре 1 раневая кровь фильтруется, и отфильтрованная кровь поступает в нижнюю часть кардиотомического резервуара и далее перекачивается первым перистальтическим насосом 10 по трубопроводу 20 в накопительную емкость 4 для отфильтрованной крови, откуда по трубопроводу 21 через устройство 22 она возвращается пациенту. При работе в режиме возврата отфильтрованной крови сепарация эритроцитов невозможна.
Предложенная полезная модель позволяет реализовать еще один режим работы, во время которого пациенту можно одновременно возвратить отфильтрованную раневую кровь, т.е. раневую кровь, собираемую непосредственно в данный момент времени, и ранее накопленные отсепарированные эритроциты. При работе в этом режиме открыты перекрывное устройство 29 в трубопроводе 8 и перекрывное устройство 33 в трубопроводе 20, обеспечивающие возврат отфильтрованной раневой крови, и закрыты перекрывные устройства 30, 31 и 36. В этом режиме отфильтрованная в кардиотомическом резервуаре кровь через средство 22 возвращается пациенту и одновременно пациенту через средство 15 возвращаются накопленные эритроциты. Такой одновременный возврат пациенту отфильтрованной крови и эритроцитов может оказаться очень важным в критических ситуациях, когда для восполнения потерь крови дополнительно используют в больших дозах плазму донорской крови.
Заявленный физиологический блок может быть изготовлен промышленным способом с использованием известных, совместимых с кровью материалов.