РЕВЕРСИВНЫЙ ТРАНСМЕМБРАННЫЙ ДРЕНАЖ
TWO-WAY TRANSMEMBRANE DRAINAGE

Изобретение относится к медицине, в частности к хирургии, и может быть использовано для санации гнойных ран и полостей, а также для профилактики и лечения гнойно-септических осложнений после оперативных вмешательств или ранений.
±
Известен способ / Заявка №2003104838, кл. А61K 31/722, БИПМ №26, 20.09.2004 г. / раневого мембранного диализа гнойно-воспалительных заболеваний, использующий мембранную капсулу с лекарственным составом и трубчатым микроирригатором для смены отработавшего диализата, на 1/3 заполненную высокоосмотическим 15%-ным раствором аскорбата хитозана с молекулярной массой 155 кДа и степенью деацетилирования не менее 96%. Однако данный способ не обеспечивает постоянную циркуляцию и смену интракапсулярного содержимого, что уменьшает эффект от воздействия лекарственных веществ и способствует накоплению токсинов внутри мембранной капсулы.
Известно устройство для лечения глаз / Патент РФ №2163109, кл. A61F 9/00, БИПМ №5, 20.02.2001 г. /, включающее колпачок, внутренняя сторона которого обтянута эластичной полупроницаемой мембраной, края которой наглухо фиксированы к колпачку, выполненному в виде сегмента шара с системой штуцеров для подведения диализирующего раствора из емкости и его отведения из обменной камеры. Однако данное устройство, несмотря на постоянную смену диализирующего раствора, не обеспечивает активную его циркуляцию и удаление из обменной камеры. К тому же, данный трансмембранный диализатор предназначен только для экстраокулярного лечения глазной патологии.
Наиболее близким к предлагаемому по принципу действия является способ / Заявка №2003109101, кл. А 61K 31/79, БИПМ №27, 27.09.2004 г. / проточного мембранного диализа гнойных ран с применением устройства, состоящего из мембранной капсулы, включающей трубчатый микроирригатор с перфорационными отверстиями, проксимальный отдел которой через микроирригатор подводят к перистальтическому двухканальному насосу для активного введения диализата из сосуда с диализирующим раствором, а дистальный отдел с помощью микроирригатора подключают ко второму каналу насоса для постоянной аспирации и проведения отработанного диализата в сборный сосуд. Однако данное устройство требует подключения перистальтического двухканального насоса, который является технически сложным, энергозависимым, громоздким и дорогостоящим.
Задачей предлагаемого является упрощение технологии трансмембранного диализа, позволяющее упразднить энерготраты при сохранении активной работы диализата внутри мембранной капсулы и ликвидировать дополнительные манипуляции при эксплуатации и обслуживании дренажных систем.
Поставленную задачу решают за счет того, что в качестве микроирригатора используют две соединенные между собой системы для капельниц без инъекционных игл, а оба сосуда дополнительно связаны между собой посредством реверсивно-аспирационной трубки с двумя зажимами, проходящей вместе с микроирригатором через парные штуцеры мембранной капсулы, и парных металлических игл, концы которых проведены через резиновые пробки обоих сосудов и снабжены парными воздуховодами с воздушными отверстиями в основании, причем часть реверсивно-аспирационной трубки, проходящая через мембранную капсулу, снабжена микроотверстиями, на порядок меньшими аналогичных, расположенных на микроирригаторе.
Реверсивный трансмембранный дренаж, конструкция которого изображена на чертеже, включает: 1а, 1б - парные сосуды из-под инфузионных растворов; 2а, 2б - парные резиновые пробки; 3а, 3б - парные воздуховоды; 4а, 4б - парные воздушные отверстия; 5а, 5б - парные металлические иглы; 6а, 6б - парные пластиковые инфузионные иглы; 7а, 7б - парные воздушные клапана; 8а, 8б - парные капельницы; 9 - микроирригатор; 10а, 10б - парные водяные зажимы; 11 - реверсивно-аспирационную трубку; 12а, 12б - парные аспирационные зажимы; 13а, 13б - парные штуцеры; 14 - мембранную капсулу; 15а - перфорационные отверстия; 15б - микроотверстия.
Для сборки данной конструкции необходимо связать парные сосуды из-под инфузионных растворов (1а, 1б) при помощи реверсивно-аспирационной трубки (11) с 2-мя аспирационными зажимами (12а, 12б) и металлическими иглами (5а, 5б) на концах, которыми перфорируют резиновые пробки (2а, 2б), а также при помощи 2-х соединенных между собой систем для капельниц, образующих микроирригатор (9) с 2-мя водяными зажимами (10а, 10б), переходящий с обоих концов в капельницы (8а, 8б), снабженные пластиковыми инфузионными иглами (6а, 6б) с воздушными клапанами (7а, 7б). С внутренней стороны резиновых пробок (2а, 2б) на концы металлических игл (5а, 5б) надевают воздуховоды (3а, 3б) с воздушными отверстиями (4а, 4б) в основании. Микроирригатор (9) и реверсивно-аспирационную трубку (11) фиксируют вместе по обе стороны полости раны (17) при помощи парных штуцеров (13а, 13б), на которые предварительно закрепляют мембранную капсулу (14) с помощью нитей. На протяжении полости мембранной капсулы (14) микроирригатор (9) снабжают множеством перфорационных отверстий (15а), а реверсивно-аспирационную трубку (11) сравнительно небольшим количеством микроотверстий (15б). Парные водяные (10а, 10б) и аспирационные (12а, 12б) зажимы устанавливают с 2-х сторон от раневой полости (17). После сборки конструкции один из сосудов (1а или 1б) наполняют диализирующим раствором (растворы антибиотиков, антисептиков, полиионные растворы и др.) и закрепляют на стойке (16) выше уровня раневой полости (17), а другой - помещают на пол или подвешивают за койку ниже полости раны (17).
Предлагаемый дренаж работает следующим образом. Диализирующий раствор под действием силы тяжести поступает из верхнего сосуда (1а) в нижний (1б) по микроирригатору (9) и по пути заполняет мембранную капсулу (14), выходя через перфорационные отверстия (15а). При этом в верхнем сосуде (1а) за счет постоянного падения уровня жидкости возникает разреженное пространство, а в нижнем сосуде (16) за счет увеличения объема жидкости - зона повышенного давления воздуха, единственным местом выхода которого после погружения конца воздуховода (36) в диализат, наполняющий нижний сосуд (16), является небольшое воздушное отверстие (46) в его основании, по которому воздух устремляется в верхний сосуд (1а), увлекая за собой диализирующий раствор из нижнего сосуда (16). Диализирующий раствор, на который со стороны верхнего сосуда (1а) действует присасывающая сила, а со стороны нижнего (16) - сила давления газа, поднимается по воздуховоду (36) и движется с прослойками воздуха вверх по реверсивно-аспирационной трубке (11), создавая противоток нисходящему потоку жидкости. Проходя через мембранную капсулу (14), жидкость и воздух прерывисто и попеременно оказывают давящее и тянущее воздействие на диализат в ее полости через микроотверстия (15б) в аспирационной трубке (11), производя микроколебательные движения диализирующего раствора внутри капсулы (14) и создавая эффект микроперистальтического насоса, обеспечивающего активный транспорт раствора диализата через микропоры в полупроницаемой мембране в полость раны (17) и высокий обратный клиренс низко- и среднемолекулярных токсинов. Дойдя по аспирационной трубке (11) до верхнего сосуда (1а), диализат с прослойками воздуха поднимается по воздуховоду (3а) выше уровня жидкости и фонтаном выходит на его конце, частично восполняя свое количество внутри сосуда (1а). За время работы реверсивного трансмембранного дренажа в верхнюю емкость (1а) возвращается от 10 до 40% диализата, что зависит от величины воздушных отверстий (4а, 4б) в основании парных воздуховодов (3а, 3б). Необходимо использовать более широкую, чем микроирригатор (9), реверсивно-аспирационную трубку (11), имеющую более толстый просвет, и снабжать ее отверстиями (15б), которые на порядок меньше аналогичных (15а), распложенных на микроирригаторе (9), чтобы предотвратить переполнение реверсивно-аспирационной трубки (11) раствором диализата, препятствующее восходящему потоку диализата с воздухом. После опустошения верхнего сосуда (1а) систему, не разбирая, переворачивают, устанавливая наполненный нижний сосуд (16) на стойку (16), а верхний (1a) - ниже уровня полости раны (17), после чего цикл работы повторяют снова. При этом до замены диализирующего раствора можно провести от одного до нескольких циклов работы дренажа. Для наглядности описания эксплуатации реверсивного трансмембранного дренажа оставим обозначения парных деталей в положении, приведенном на чертеже, хотя по мере работы они меняются в точности до наоборот. Собрав конструкцию и связав ее с раневой полостью (17), необходимо проверить закрытие всех зажимов (10а, 10б и 12а, 12б), после чего закрепить сосуд (1а) с диализатом на стойке (16). Подготовив систему к работе, для ее запуска нужно сначала в разной степени открыть парные водяные зажимы (10а, 10б) микроирригатора (9), сделав отток из мембранной капсулы (14) несколько меньшим притока для различной степени ее наполнения раствором диализата, а затем открыть оба аспирационных зажима (12а, 12б), связав сосуды (1а, 1б) в единое вакуумное пространство.
Скорость притока и оттока диализирующего раствора из мембранной капсулы (14) можно устанавливать по парным капельницам (8а, 8б) при помощи парных водяных зажимов (10а, 10б). Регулируя просветы реверсивно-аспирационной трубки (11) относительно друг друга с противоположных сторон от полости раны (17), можно управлять при помощи аспирационных зажимов (12а, 12б) соотношением сил давления и присасывания диализата в мембранной капсуле (14) восходящим газожидкостным потоком, контролируя вектор мембранного обмена. Для безопасной регуляции перемещения диализирующего раствора с воздухом по реверсивно-аспирационной трубке (11) оба аспирационных зажима (12а, 12б) желательно проводить ближе к полости раны (17) во избежание заполнения реверсивно-аспирационной трубки (11) диализирующим раствором из мембранной капсулы (14), останавливающего систему при появлении затруднений в движении восходящего потока жидкости и газа или при неправильной эксплуатации дренажа. При необходимости можно переключить дренаж на холостую работу, открыв парные воздушные клапана (7а, 7б), расположенные на пластиковых инфузионных иглах (6а, 6б), и, таким образом, обеспечить поступление воздуха через верхний клапан (7а) в верхний сосуд (1а) и выход воздуха из нижнего сосуда (16) в атмосферу через нижний клапан (7б), выключая из работы реверсивно-аспирационную трубку (11).
Принцип работы реверсивного трансмембранного дренажа основан на прерывистом, разнонаправленном воздействии восходящего потока диализата и воздуха на диализирующий раствор внутри мембранной капсулы, возникающего при появлении разрежения в результате падения уровня диализирующей жидкости в верхнем сосуде, проходящей через полость мембранной капсулы и вытесняющей воздух из нижнего сосуда при поступлении в него.
Диализ проводят с целью купирования явлений эндотоксикоза, уменьшения риска возникновения гнойно-септических осложнений, а также сокращения сроков лечения и снижения летальности после оперативных вмешательств или ранений.
Преимуществами предлагаемого являются: полная энергонезависимость в сочетании с активностью работы диализатора; отсутствие необходимости использования сложных, громоздких аппаратов для энергичного проведения диализа; техническая простота и низкая себестоимость конструкции.