УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ДИАЛИЗА (ПЕРФУЗИИ)
DIALYSIS (PERFUSION) APPARATUS

Область применения
Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в лечебных учреждениях и амбулаторно для проведения процедуры диализа (перфузии) у пациентов, перенесших операцию по изолированию петли тонкой кишки в качестве искусственной биологической почки.
Уровень техники
По данным медицинской статистики в Российской Федерации около 150 тысяч больных нуждаются в лечении терминальной стадии почечной недостаточности, а в мире - около 5 миллионов.
В России гемодиализ с помощью искусственной почки доступен лишь менее 5% нуждающихся в нем. Это в основном больные, живущие в самых крупных городах России, а остальные больные умирают. Пациенты, живущие за счет искусственной почки, постоянно привязаны к лечебному учреждению. Три гемодиализа в неделю по 5-6 часов делает их жизнь невыносимо тяжелой.
Несмотря на многочисленные осложнения при использовании искусственной почки: сепсис, септический эндокардит с поражением клапанов сердца, гемолиз, тромбоз артериовенозной фистулы с возможной тромбоэмболией в легочную артерию, аневризмы фистулы, перегрузка правой половины сердца за счет непрерывного сброса артериальной крови в вену, потеря фибрина, многочисленные поражения костной ткани и т.д., все же гемодиализ остается самым эффективным способом замещения утраченной функции почек из существующих на сегодняшний день. Под его защитой можно дождаться донорской почки. Однако пересаженная почка может и не прижиться, а если и приживется, то постоянный прием иммунодепрессантов приведет к снижению сопротивляемости организма к инфекции и больной может умереть от банального воспаления легких. Так что и пересадка донорской почки до полного разрешения проблемы тканевой несовместимости не является панацеей в лечении больных с терминальной стадией почечной недостаточности.
Существует еще и перитониальный диализ. Он, как и гемодиализ, проводится в строго стерильных условиях. Несоблюдение этого правила может привести к такому грозному осложнению, как перитонит, который и в век антибиотиков в 20-25% случаев заканчивается летально. Он менее эффективный и требует более длительного диализа (по 8-9 часов 3-4 раза в неделю). Этот метод чаще применяется у детей и маленьких людей, у которых из-за мелких по диаметру сосудов конечностей невозможно создание артериовенозной фистулы для подключения к искусственной почке. Описанные выше способы очистки крови от азотистых шлаков порой на всю жизнь привязывают больных к медицинским специализированным учреждениям и делают их жизнь невыездной.
Более 60 лет известен способ очищения организма от азотистых шлаков с помощью отмывания тонких кишок диализирующей жидкостью (кишечный диализ). Среди известных решений следует отметить патент KR 9602848, описывающий составы для проведения кишечного диализа, и патент EG 22643, описывающий устройства катеторов для кишечного диализа. Двухпросветный зонд вводят через рот или нос в желудок, а далее под контролем рентгена его смещают в тонкие кишки. С помощью одного канала зонда умеренно раздувают баллончик. Он способствует усилению перистальтики кишки, и зонд продвигается дальше, и, когда его конец находится в 40 см от привратника, начинают вводить диализирующий гипертонический раствор в количестве до 15 литров в тощую кишку. Введенный таким образом раствор выводится из организма вместе с химусом и калом естественным путем. Промывание таким образом кишечника 3-4 раза в неделю по утрам натощак по интенсивности выведения из организма мочевины и креатинина по мнению некоторых авторов лишь немногим уступает перитонеальному диализу. Описанный метод является очень мучительным и не применим у детей младшего возраста и у ослабленных пожилых больных, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями. При данном методе ворсинки тонких кишок не отмываются в достаточной мере от слизи и химуса, что снижает эффективность способа. Введение большого количества диализирующей жидкости в кишки, особенно у гиперстеников, приводит к повышению давления в брюшной полости и, как следствие, к значительному подъему диафрагмы и уменьшению внутреннего объема грудной клетки. Это приводит к дыхательной недостаточности и смещению сердца вверх с перегибом легочной артерии и восходящей аорты.
Данный метод кишечного диализа, как и гемодиализ, привязывает больного до конца жизни к лечебному учреждению. Он не может более чем на 1-2 дня отлучиться из дома, например на дачу или в другой город в гости к родственникам. Его жизнь становится однообразной, мучительной и скучной. Особенно страдает молодежь. Однако описанный метод очистки жидкой среды организма от азотистых шлаков в отличие от гемодиализа и перитониального диализа не требует соблюдения стерильности. И если бы избавить больных от переполнения кишок огромным количеством жидкости и проведением сеанса в лечебном учреждении под контролем рентгена, да еще избавить больного от выброса из организма 4 раза в неделю значительной части питательных веществ и кишечных ферментов, то кишечный диализ создал бы конкуренцию как гемодиализу, так и перитениальному диализу. Наиболее совершенный и щадящий метод (патент RU 2300395, А61М 1/14, 2005.08.19) на способ применения изолированной петли тонкой кишки в качестве искусственной биологической почки основан на промывании не всех кишок диализирующим раствором, а лишь ограниченной их длины, изолированных от основной части кишок операционным путем.
Способ позволяет исключить зависимость пациента от привязки к лечебному учреждению и является доступным для самого широкого круга больных, нуждающихся в лечении терминальной стадии почечной недостаточности.
Способ основан на том, что выделяют и отсекают петлю тонкой кишки длиной, не превышающей 1/3 всей длины тонкой кишки. Оба конца изолированной петли выводят на переднюю брюшную стенку. Проводят диализ через изолированную петлю кишки. Нагнетают диализирующий раствор в центральный конец петли. При этом диализирующий раствор вытекает из периферического конца петли в емкость с диализирующим раствором. В частном случае время перфузии составляет от 2 до 6 часов. Диализирующий состав расфасован из расчета его растворения на 5, 10, 20 литров воды. После сеанса диализа обе фистулы соединяют между собой трубкой-пробкой. В промежутках между сеансами производят "кормление" изолированной петли пищевыми добавками, по составу близкими к химусу. Способ позволяет исключить зависимость пациента от привязки к лечебному учреждению и является доступным для самого широкого круга больных, нуждающихся в лечении терминальной стадии почечной недостаточности.
Данный способ выбран в качестве ближайшего аналога.
Недостатком способа является то, что он не описывает устройства, которое бы позволяло проводить диализ на бытовом уровне каждому пациенту, перенесшему операцию по вышеупомянутому способу.
Также недостатком способа является неконтролируемое растяжение стенки кишечной петли, являющееся запускающим и поддерживающим раздражителем движения кишки, которое может привести к завороту функционирующих кишок.
Целью данного изобретения является создание такого устройства, которое бы позволяло решить данную задачу и устранить недостатки аналога.
Технический результат данного изобретения состоит в реализации портативного переносного устройства, обеспечивающего возможность пациентам, перенесшим операцию по изолированию петли тонкой кишки в качестве искусственной биологической почки, самостоятельно проводить диализ на бытовом уровне, а также исключающее неконтролируемое растяжение стенки кишечной петли во время диализа.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 показана конструкция устройства, где 1 - емкость, 2 - опорная штанга переменной длины, 3 - зажим, 4 - фильтр, 5 - терморегулятор, 6 - электротермометр, 7 - водяная баня, 8 - эластичная трубка для вставки в кишечную петлю - выходящий поток из кишечной петли, 9 - эластичная трубка для вставки в кишечную петлю - входящий поток в кишечную петлю, 10 - раздувные манжеты.
На Фиг.2 показана конструкция водяной бани (вид сверху), где 11 - входная трубка, 12 - выходная трубка, 13 - крышка-2, 14 - крышка-1, 15 - провод питания нагревательного элемента, 16 - нагреватель.
На Фиг.3 показана конструкция водяной бани (внутреннее устройство - вид сверху с приоткрытой крышкой 1), где 17 - электромешалка.
На Фиг.4 показана конструкция водяной бани (внутреннее устройство - вид сверху с открытыми крышками 1 и 2), где 18 - помпа, 19 - ванна-1, 20 - ванна-2.
На Фиг.5 показано конструктивное устройство фильтра, где 21 - емкость, 22 - выходное отверстие, 23 - фильтрующий элемент, 24 - крышка, 25 - насадка на фильтрующий элемент с входным отверстием.
На Фиг.6 показано конструктивное устройство фильтрующего элемента, где 26 - сетчатая эластичная пластина, 27 - капроновый чулок, 28 - запирающий элемент, 29 - фиксирующий элемент.
Сущность изобретения
Заявленный технический результат достигается за счет того, что устройство для проведения диализа, подключаемое с помощью трубок к изолированной кишечной петле, содержащее насос, емкость с диализирующим раствором, содержит фильтр для фильтрации отработанного диализирующего раствора в емкость, которая имеет входящее и выходящее отверстия, отличающееся тем, что к отверстиям емкости подведены трубки, функцией которых является отведение от емкости к кишечной петле и слив из кишечной петли в фильтр диализирующего раствора, причем каждая из трубок выполнена эластичной и на ее конце, подводимом к кишечной петле, расположена раздувная манжета. Устройство содержит опорную штангу переменной длины, функцией которой является установка на ней емкости. Емкость проградуирована по объему. Устройство содержит дополнительную емкость, состоящую из двух пластиковых ванн, причем функцией одной из которых является заполнение водой, а другой - заполнение диализирующим раствором.
В ванне, функцией которой является заполнение водой, расположена электромешалка, а также нагревательный элемент, электропитание к которому подключено через терморегулятор, а в ванне, функцией которой является заполнение диализирующим раствором, установлен насос (помпа) и подведен электротермометр или датчик температуры.
Фильтр является многоразовым и содержит емкость, выполненную с возможностью заполнения/удаления адсорбирующим веществом.
Для исключения неконтролируемого растяжения стенки кишечной петли, являющегося запускающим и поддерживающим раздражителем движения кишки, которое может привести к завороту функционирующих кишок, диализирующий раствор насосом (помпой) не сразу направляется в кишечную петлю, а сначала заполняет емкость (1) (см. Фиг.1), расположенную выше уровня кишечной петли, высоту расположения которой (а следовательно, и гидростатическое давление диализирующей жидкости на стенки кишечной петли) можно регулировать с помощью длины опорной штанги (2), и уже оттуда в ламинарном режиме поступает в кишечную петлю.
Водяная баня (7) содержит пластиковую ванну-1 (19) (см. Фиг.2, Фиг.3, Фиг.4), заполняемую водой, в которую вложена пластиковая ванна-2 (20) меньшего размера, заполняемая диализирующим раствором.
В ванне-1 (19) расположен нагревательный элемент (16), который может быть закреплен на крышке-1 (13) и может быть выполнен, например в виде портативного электронагревателя-кипятильника. Нагревательный элемент (16) предназначен для нагревания воды в ванне-1 (19) и тем самым для нагревания диализирующего раствора в ванне-2 (20).
Терморегулятор (5) предназначен для поддержания температуры воды в ванне-1 в определенном температурном диапазоне за счет автоматического включения и выключения нагревательного элемента (16).
Электромешалка (17) располагается в ванне-1 (19) и служит для интенсивного перемешивания воды, что позволяет поддерживать равномерность температуры по всему объему ванны.
Электротермометр (6) или датчик температуры предназначен для измерения температуры диализирующего раствора. Он может закрепляться на крышке-2 (13). Емкость (1) проградуирована по объему. Она предназначена для заполнения ее диализирующим раствором, из которой этот раствор по эластичной трубке (9) поступает в кишечную петлю.
Помпа (18), установленная в ванне-2 (20), представляет из себя насос и предназначена для перекачивания диализирующего раствора из ванны-2 в емкость (1). В случае отсутствия электропитания в устройстве может быть предусмотрена ручная прокачка диализирующего раствора, например, посредством подсоединения накачивающей груши к входящему/выходящему концам трубок, подключенных к помпе (18). По этой причине под насосом, перекачивающим диализирующий раствор, следует понимать не только автоматизированное устройство, но и механическое.
Опорная штанга (2) переменной длины предназначена для установки на ней емкости (1). Благодаря возможности изменения длины штанги регулируется высота размещения емкости относительно уровня кишечной петли и тем самым величина гидростатического давления диализирующего раствора на входе в кишечную петлю. Регулирование длины штанги возможно, например, на основе принципа телескопического выдвижения и фиксации зажимом.
Эластичные трубки (8,9), на концах которых имеются раздувные манжеты (10), предназначены для отведения (9) от емкости к кишечной петле и слива (8) из кишечной петли в фильтр диализирующего раствора. Раздувные манжеты (10) нужны для герметичной фиксации эластичных трубок в кишечной петле. Фильтр (4) предназначен для очищения вытекающего из кишечной петли диализирующего раствора от внутрикишечной слизи и азотистых шлаков, прежде чем он попадет в ванну-2 (20).
Зажим (3) служит для остановки течения жидкости в емкость (1) из ванны-2 (20), что позволяет регулировать поток и уровень заполнения.
Фильтр (4) (см. Фиг.5) состоит из емкости (21) с крышкой (24) и размещенного в этой емкости разборного фильтрующего элемента (23), состоящего (см. Фиг.6) из сетчатой эластичной пластины (26), которая сворачивается в полый цилиндр, капронового чулка (27), который этот цилиндр обтягивает, и элементов (28, 29), которые закрывают торцы этого цилиндра. Внутри цилиндра остается полость, в которую засыпается одноразовое адсорбирующее вещество.
Фильтр является многоразовым и содержит емкость, заполняемую перед каждым сеансом адсорбирующим веществом, которое по окончании процедуры удаляется из фильтра, а сам фильтр легко разбирается и промывается.
Из конструкции устройства специалисту понятно, что оно позволяет пациентам, перенесшим операцию по изолированию петли тонкой кишки в качестве искусственной биологической почки, самостоятельно проводить с его помощью диализ на бытовом уровне.
Принцип работы устройства
Перед началом использования устройства необходимо осуществить следующие действия.
Заполнить ванну-1 водой до метки-1 (уровень заполнения), а ванну-2 - диализирующим раствором до метки-2. Накрыть ванну-2 крышкой-2, а ванну-1 крышкой-1. Заполнить емкость фильтра адсорбирующим веществом и установить фильтр в устройство. Соединить помпу с емкостью эластичной трубкой с красными концами, предварительно пропустив ее через выходное отверстие в крышке-2. Соединить выходное отверстие фильтра с ванной-2 эластичной трубкой с синими концами, пропустив ее через входное отверстие в крышке-2. Соединить выходное отверстие емкости с красным концом эластичной трубки с раздувной манжетой, а входное отверстие фильтра - с синим концом эластичной трубки с раздувной манжетой.
Включить в сеть электромешалку и нагревательный элемент, выставив на терморегуляторе нужный диапазон температуры диализирующего раствора в ванне-2. После достижения температуры диализирующего раствора нужной величины (контроль вести с помощью электротермометра) ввести конец эластичной трубки с раздувной манжеткой, имеющей красный маркер, в центральный конец кишечной петли и раздуть манжету. Конец эластичной трубки с раздувной манжетой, имеющей синий маркер, ввести в периферический конец кишечной петли и раздуть манжету.
Включить в сеть помпу. Высотой опорной штанги и имеющимся зажимом на эластичной трубке, соединяющей помпу с емкостью, отрегулировать расход диализирующего раствора через кишечную петлю таким образом, чтобы уровень его в емкости не менялся. После выполнения всех этих манипуляций будем иметь следующую картину работы устройства.
Нагретый до нужной температуры диализирующий раствор (который на протяжении всей процедуры сохраняет ее в заданном диапазоне благодаря работе нагревательного элемента и терморегулятора) помпой по эластичной трубке с красными концами закачивается в емкость. Из емкости по эластичной трубке (с красным маркером), герметично закрепленной с помощью раздувной манжеты в центральном конце кишечной петли, этот раствор втекает в кишечную петлю. Пройдя по кишечной петле и вобрав в себя азотистые шлаки и избыточную жидкость, этот диализирующий раствор по эластичной трубке (с синим маркером), герметично закрепленной с помощью раздувной манжеты в периферическом конце кишечной петли, поступает в фильтр, где подвергается фильтрации, и далее по эластичной трубке (с синим маркером) поступает в ванну-2 с диализирующим раствором. И этот процесс повторяется на протяжении всей очистительной процедуры.
По истечении времени проведения этой процедуры пережать зажим на эластичной трубке так, чтобы диализирующий раствор перестал поступать в емкость. Дождавшись, когда емкость опорожнится, сдуть манжеты и вынуть из кишечной петли эластичные трубки. Выключить из сети помпу, нагревательный элемент и электромешалку. Отсоединить эластичные трубки, снять крышки. Отсоединить от водяной бани фильтр и опорную штангу. Слить диализирующий раствор и воду. Промыть все элементы устройства и просушить их.
Описанное устройство надежно в работе, легко в обращении. Обладает легко разбирающейся и чистящейся конструкцией.