Rinichi artificiali și alte tipuri de modificări - polimeri de uz medical

rinichii artificiali moderni, trasnet de sânge de dializă necesită cantități semnificative de dializat (500 ml / min). Este clar că acest lucru este necesar pentru a avea mașini suficient de puternice pentru a furniza dializat, un aparat pentru prelucrarea apei de ieșire, diferite tipuri de conducte, centrale electrice și alte tipuri de echipamente. Fără a reduce volumul consumat dezvoltarea de dializat rinichi artificial portabil ireal. În plus, natura periodică a rezultatelor de dializă într-o situație în care pacientul dintr-o stare aproape de normal, intră într-o stare apropie de back- otrăvire urinar și aceste fluctuații sunt urmărite de datele prezentate în tabelul. 15. Cu alte cuvinte, de a crea o situație în care viața normală este foarte dureroasă și dificilă. Nu există nici o îndoială că rinichiul portabil va fi dezvoltat mai târziu, funcționând ca un naturale, dar dacă putem crea o metodologie pentru rinichi replantarea, care garantează succesul absolut al operațiunilor, desigur, o astfel de soluție ar fi optimă. Este evident că activitatea de cercetare în acest domeniu ar trebui să fie extins pe deplin și încurajat.
Amenajarea pentru dializa sângelui în care este regenerat dializat, adică. E. A doua oară este furnizat la circuitul de circulație, a primit deja aplicarea parțială în practica clinică. selectează în general dializat din sânge prin substanțele reziduale membrană acceptă trecut și eliminat din corp împreună cu ei. Fig. 6 că singura forță motrice a procesului de dializă este diferența dintre concentrațiile de substanțe în sânge și dializat. Rezultă că intensificarea întregului proces este fundamental conceput într-o singură direcție. Dacă eliminarea solutului, a trecut în dializat poate apoi, evident, posibilă și reutilizarea dializat în ciclu. Pentru toate premisele, dezvoltarea unor metode de o astfel de îndepărtare este strâns legată de crearea unui nou rinichi artificial, care este mecanismul de acțiune se bazează nu pe dializă și fundamental diferite procese.
Filmele corpului vii sunt capabile de substanțe absorbante necesare pentru viață și excreta inutile. mijloace artificiale pot fi efectuate numai a doua dintre aceste funcții - sorbția și eliminarea substanțelor reziduale. Scopul final al rinichiului artificial tip adsorbție este absorbția și excreția de corpul de substanțe nocive (vezi. Tabelul. 15), sunt de obicei izolate din urină umană sănătoasă pe zi.

Fig. 17. Redy-sistemului de operare de circuit.
Se înțelege că cel mai eficient la adsorbție la o concentrație mare de produse metabolice, biodegradare și alte substanțe nocive. Rezultă că cele mai bune rezultate vor fi atinse prin secvența de adsorbție: dializat - gut - sânge. Cu toate acestea, din punct de vedere al siguranței și a ușurinței unui proces terapeutic este dorită secvența opusă. În acest ultim caz, adică. E. La contactarea sângelui cu adsorbantul, există probleme, cum ar fi, de exemplu, posibilitatea de a hemoliza de coagulare a sângelui, penetrarea și amestecarea sângelui cu un adsorbant. Adsorbția în tractul gastrointestinal, teeming cu membranele mucoase, este necesar să se elimine descompunerea alimentelor. Dacă adsorbția se realizează în dializat, adsorbantul localizat pe o parte exterioară a membranei (în raport cu corpul), și întregul proces este similar cu dializa de sange. Pentru toate condițiile prealabile în acest caz nu ar trebui să aibă dificultăți în două condiții: în primul rând, eficiența dializă nu descrește datorită prezenței agentului absorbant, iar pe de altă parte, acesta din urmă (fie singur, fie sub formă de produse de degradare) se dizolvă în dializat și nu pătrunde prin membrana în sânge.
Principiul regenerării și reutilizării dializat este implementată pe două sisteme: Redy-sistem și TM 101.
Prima dintre acestea este prezentată schematic în fig. 17, capabil să elimine din ureea corporală, creatinina, acidul uric și alte produse metabolice conținând azot. Pentru acest sistem se caracterizează printr-o cantitate extrem de mică de dializat necesare - doar 5,5 litri. Redy-sistem este proiectat astfel încât apa din ultrafiltrarea acumulată în colectarea și îndepărtat, turnat peste marginea ei. Ureea este hidrolizat prin ureazei pentru traducerea amoniacului care
îndepărtat prin schimb ionic cu zirconiu sodiu fosfatom- ioni Na + produși sunt adsorbite de oxid de zirconiu. Există o tendință de a crește concentrația acestor ioni în dializate- remarcat faptul că pare a fi cel mai bun pentru a face schimb de 5,5 litri de dializat în timpul procesului analitic. Mai mult, Redy-sistem poate fi utilizat pentru spălarea cavității abdominale. Coloana de absorbție în masă a sistemului ajunge la 4,3 kg, t. E. Este suficient de mare și posibilitatea unui exemplu de realizare portabil încă foarte problematică. Cu toate acestea, volumul necesar de dializat a fost redus la 1/50, iar acesta este un important pas înainte.
coloană de absorbție 101 sistem TM ambalat cu carbon activat și alumină - mijloace destul de eficiente pentru îndepărtarea din corpul produselor organice metabolice (cu excepția ureei) și derivați ai acidului fosforic. În ceea ce privește ureea poate argumenta că merge în sus în dializat până la nivelurile de concentrație de uree în 30 l de dializat și sângele nu vor fi egale. Rețineți totuși, că concentrația de uree a pacientului se schimbă foarte rapid în sânge. Atunci când se utilizează o coloană TM 101 pacientul este destul de satisfăcătoare, este logic să se presupună că otrăvirea este cauzată de uree urinară nu este, ca atare, și toxice substanțe, minciuna greutate moleculară în intervalul de medii. Principalul criteriu de diagnostic al otrăvirii traditionale urinare a fost cunoscut la nivelul concentrației ureei în sânge. Logica din spatele acest lucru este clar, dacă luăm în considerare faptul că, în practică, o creștere a concentrației de uree este însoțită de concentrații crescute de substanțe care provoacă intoxicații urinară. Deasupra acestor toxine sunt prezentate în tabelul. 20.

Fig. 18. Eliminarea substanțelor toxice din sânge și produse ale metabolismului și biodegradare.
Îmbunătățirea dramatică a pacienților folosind o coloană TM 101 deoarece dializat conținute în cărbunele activ joacă un rol dominant în eliminarea substanțelor toxice.
Pereții intestinali sunt numeroase vase capilare. Ei au primit o mare parte din uree din sânge, care este descompus în amoniac prin ureaze conținute în kollibatsillah. Amoniacul este absorbit de sânge, este apoi transformat de ficat în uree și stabilizat. Este în acest context, ideea de îndepărtare a amoniacului sau a ureei din intestin folosind agenți absorbant. El a fost supus testelor un număr de absorbanți, și una dintre cele mai eficiente dovedit a fi oxidat amidon. Introducere suferă insuficiență renală cronică sau într-o doză de 20 g / zi previne creșterea concentrației ureei din sânge și cantitatea necesară ședințelor de dializă, se realizează înainte de administrarea de 2-3 ori pe săptămână sesiune de preparare este redus la 1 până la 2 săptămâni. Astfel, utilizarea unui rinichi artificial este combinat cu terapia medicamentoasă.
îndepărtarea imediată a sângelui și a produselor metabolice de biodegradare necesită utilizarea unor astfel de adsorbanți, care nu cauzează un prejudiciu mecanice la sânge. Evoluțiile în această direcție sunt, însă, rezolva problema este foarte dificil, deci practicat încapsulare învelișului de film de suprafață adsorbantă compatibil cu sânge (Fig. 18). De asemenea, materialul de încapsulare trebuie să fie capabil de substanțe adsorbite de transmisie. De obicei, medicamentul este eliberat din capsulă după distrugerea sa, dar în ultimii ani au utilizat din ce în ce capsulele permeabile. Cu acest medicament vine în contact cu corpul treptat.
hemoperfuzia directă, care constă în faptul că sângele este purificat într-o coloană umplută cu capsulele adsorbante, mult mai dificil de îmbunătățiri decât încapsulare susținută de medicament cu eliberare. Nesatisfăcător coajă permeabilitate capsulare contactul prelungit frecvent compensat prin simpla creștere a concentrației sau cantitatea de medicament administrată, în acest caz adsorbant. In cazul capsulelor pentru gomoperfuzii directă crește concentrația de substanțe adsorbite (produse de biodegradare) nu pot, prin urmare, creșterea eficienței adsorbantului este fezabilă doar o singură cale - prin îmbunătățirea permeabilității învelișului capsulei.

Fig. 19. sferulitele carbon activat a acoperirii poli-HEMA.

1 - covering- 2 - secțiune.
În prezent, numai carbonul activat poate fi utilizat aproape la nivelul clinicii ca adsorbant pentru hemoperfuzia directă. Trebuie subliniat faptul că eficacitatea acestuia în ceea ce privește produsele ecologice ale metabolismului și biodegradare este extrem de mare. La contactul cu sângele este un carbon activat poros este cunoscut pentru a svertyvaetsya- instantaneu utilizat pentru a preveni coagularea diverselor materiale de încapsulare, de exemplu, poli (2-hidroxietil metacrilat), nitroceluloză, albumină, gelatină, celuloză. carbon activat este utilizat în trei soiuri texturale: în sferulite sub formă de pulbere și tije. Din cauza pericolului extrem de penetrare a particulelor de adsorbant în sânge trebuie să fie absolut impermeabil incapsulare shell acoperirea lor așa cum este prezentat de exemplu în Fig. 19.
strategie de tratament a insuficienței renale cronice se bazează pe utilizarea simultană a hemoperfuzia directe și dializa sângelui, iar aceste procese sunt fie alternativ sau efectuate simultan. În acest din urmă caz, sângele poate fi șters timp de 2-3 ore, și există motive de a spera pentru revenirea pacientului la o viață normală. Sa raportat că starea de boală specifică cauzată de toxine, cu greutate moleculară medie și inerente la pacienții care au prezentat dializa de sange, sau eliminate, în orice caz, au facilitat considerabil hemoperfuzia directă. Este clar că acesta poate fi utilizat nu numai cu rinichiul artificial, dar în alte cazuri, cum ar fi cu un ficat artificial. Electrolitii, apa și ureea nu sunt direct capsulele hemoperfuzia pe cărbune activ, astfel încât procesul de auto specificat poate înlocui în nici un fel acțiunea rinichiului artificial.

Fig. 20. Schema de acțiune rinichi artificial tip filtru.
In rinichi de sange in vivo glomerul este purificat prin filtrare, urmat resorbirovaniem tubuli urinare. Funcția glomerulare poate efectua cu membrana de filtrare, și în prezența unei tehnici complete de procesare fil-filtrat creând rinichi artificial ar fi un nou tip de realitate. nivel limită, așa cum este cunoscut, este prepararea 2 litri de filtrat pe zi. Există trei posibilități principale de creștere a acestui indice: 1) pentru a aduce filtratul la o puritate ridicată și utilizată ca dializata- 2) cantitate clară suficient de mare de filtrat și returnat organizm- 3) sânge pre-diluat, și apoi îndepărtați porțiunea lichidă.
Ultima dintre aceste metode cele mai prost-, în unele cazuri, este deja practicată în clinici. Membranele realizate dintr-un copolimer poros de acrilonitril cu vinilhloridom- acestea au o rată ridicată de ultrafiltrare. Funcționarea circuitului de rinichi artificial tip de filtrare este prezentată în Fig. 20.
A doua metodă are avantajul că, din cauza lipsei de celule roșii din sânge în tratamentul filtrat de sânge este complet sigur din punct de vedere coagulare, în prezența deșeurilor și metoda destul de convenabilă de eliminare a deșeurilor, metoda poate fi deja practicată în clinici. În același timp, trebuie să recunoaștem că, la nivelul actual de chirurgie urologică și terapie, atunci când pentru a îndepărta ureea nu există alte mijloace decât dializa, aplicarea practică a metodei de filtrare este oarecum nerealistă.
Evident, prima dintre metodele considerate (utilizarea filtratului ca dializat) este util ca un rinichi artificial de înlocuire în prezența metodei de procesare a ureei (de exemplu, sistemul Redy).
Pentru a crea rapid un rinichi artificial portabil este cea mai promițătoare, se pare, de asemenea, prima metodă. Redy sistem coloană de adsorbție este foarte greu, și vorbesc despre laptop-ul ei într-un design modern, complet lipsit de sens. Dacă în viitorul apropiat, va fi capabil să dezvolte o metodă eficientă de tratare a ureei, apoi unirea de carbon activat și rășini schimbătoare de ioni (sar peste selectiv cationi adsorbiți și anioni) într-un singur complex, fără îndoială, va crea un rinichi artificial portabil. La rândul său, acest lucru ar face posibil (folosind un șunt) este aproape o viață și activitățile persoanelor care suferă de insuficiență renală cronică normală.
În cele din urmă, trebuie să subliniem pericolul extrem de sângerare la pacienții care au intrat pe heparina, deoarece hemoragia este aproape imposibil să se oprească. Astfel, viața însăși, în sensul obișnuit pentru aceste persoane este plină de pericole, și este necesar, cât mai curând posibil, pentru a crea un sistem de clearance-ul care nu este conectat cu utilizarea de anticoagulante.
În concluzie, observăm că recent reafirmat posibilitatea de a utiliza un număr de polimeri poliacrilonitril (vezi. RP în tabelul 6. 16) și stereokompleksov polimetilmetacrilat pentru fabricarea artificială filtru de rinichi de tip membrană.