Нирка штучна апарат гемодіаліз

Нирка штучна - апарат для виведення з крові хворого токсичних продуктів обміну речовин, які накопичуються при важкому ураженні нирок (гостра і хронічна ниркова недостатність). В основі роботи апарату лежить принцип діалізу - видалення низькомолекулярних речовин з колоїдних розчинів за рахунок дифузії і різниці осмотичного тиску по обидва боки напівпроникною целофановою мембрани. Іони калію, натрію, кальцію. хлору. молекули сечовини, креатиніну, аміаку та ін. вільно проникають через пори целофану. У той же час більші молекули білка, формені елементи крові і бактерії не можуть подолати целофанового бар'єру. Розрізняють два основних типи апаратів штучної нирки. апарати з целофановою трубкою діаметром 25-35 мм і апарати з пластинчастої целофановою мембраною. Вітчизняна штучна нирка відноситься до діалізаторів з пластинчастої целофановою мембраною. Схема її представлена ​​на малюнку. Кров від хворого надходить по катетеру за допомогою насоса в диализатор, який кріпиться на баку, що вміщає 110 л діалізірующего розчину. Проходячи між целофановими пластинами діалізаторів, кров хворого через целофанову мембрану стикається з протікає назустріч діалізірующего розчином. Після діалізаторів кров потрапляє в вимірювач продуктивності і далі через фільтр і воздухоулавліватель по катетеру повертається в венозну систему хворого. Протікає діалізірующего рідина стандартна і містить всі основні іони крові (К ·, Na · та ін.), Глюкозу в концентрації, що відповідає концентрації таких в крові здорової людини. Розчин автоматично підігрівається до температури 38 ° і насичується карбогеном до рН = 7,4. Кліренс (коефіцієнт очищення) апарату щодо сечовини 140 мл / хв.

На металеву основу діалізаторів в горизонтальному положенні поміщають пластину з органічного скла. На неї укладають два целофанових листа, які зверху прикривають наступної пластиною. Таким чином укладають 12 пластин, які скріплюються металевими болтами. Через спеціальні отвори целофанові мембрани перфоруються, внаслідок чого межцеллофановие простору з'єднуються між собою. Манометром перевіряється герметичність збірки апарату. Далі збирається насос діалізаторів, до якого приєднують катетер надходження крові, а з іншого боку трубку, приєднувану до вхідного отвору діалізаторів. З'єднують вихідний отвір діалізаторів з вимірником продуктивності, до верхнього кінця якого кріпиться шланг повернення крові до хворого. Після цього апарат стерилізують діацідом, відмивають стерильним фізіологічним розчином і заповнюють кров'ю або поліглюкін. З'єднання апарату з хворим здійснюється або артеріовенозних, або віно-венозних способом. У першому випадку після оголення променевої артерії взяття крові в апарат виробляють судинним катетером, введеним в її просвіт. Зворотне надходження крові з апарату йде по катетеру, введеному в поверхневу вену передпліччя. При другому способі оголенням великої вени на стегні досягається зондування нижньої порожнистої вени, з просвіту якої виробляють взяття крові. Назад кров надходить в ліктьову вену. Для швидкого підключення апарату і проведення багаторазових діалізів накладають шунт (протез судини) між катетерізіровать променевої артерією і поруч розташованої веною. Після підключення апарату в потік крові вводять гепарин для зменшення згортання крові і профілактики тромбоутворення. Гемодіаліз проводять протягом 4-12 годин в залежності від захворювання і стану хворого.

Нирка штучна не може повністю замінити функцію нирок, особливо на тривалий час. Однак багато місяців вдається підтримувати на достатньому рівні життєздатність організму. Штучна нирка в деяких випадках є попереднім етапом операції пересадки нирки.

Схема вітчизняної моделі апарата «штучна нирка»: 1 - катетер; 2 - насос по крові; 3 - диализатор; 4 - вимірювач продуктивності; 5 - фільтр; 6 - воздухоулавітель; 7 - катетер повернення крові хворому; 8 - нагрівач; 9 - насос по діалізіруемой рідини; 10 - бак для діалізірующего розчину; 11 - ротаметр по кисню; 12 - ротаметр по углекислоте; 13 - Гидропровод перфузійного насоса.

Нирка штучна. В основі роботи апарату штучної нирки лежить принцип діалізу за рахунок дифузії і різниці осмотичних тисків по обидва боки целофановою пластинки, що володіє властивостями напівпроникною мембрани. Дрібні молекули іонів Mg ··, К ·, Na ·, Са ·, Cl ·, НСO3 і таких простих органічних сполук, як сечовина, креатинін, фенол-деривати, вільно проникають через пори целофану. У той же час молекули білка, формені елементи крові з одного боку і можливі бактерії з іншого не можуть подолати целофановий бар'єр.

Серед багатьох моделей апаратів штучної нирки можна розрізнити два основних типи: апарати з целофановою мембраною, що має форму трубки діаметром 25-35 мм, і апарати з пластинчастої целофановою мембраною. Найбільш широко за кордоном застосовують двухкатушечную штучну нирку Колффом-Уочінгера (рис. 1). Важливою перевагою цієї моделі штучної нирки є те, що котушки з намотаним целофановими шлангами надходять з заводу в стерильному стані і при потребі можуть бути негайно використані. Простота установки і поводження, значна діалізірующего поверхню (19 000 см1) створили велику популярність цієї моделі. Недоліки апарату - велика ємність по крові і значний опір току крові внаслідок тугий обмотки двох діалізірующего шлангів.

Тому на вході в диализатор встановлюється насос.

Радянська модель штучної нирки, сконструйована в Науково-дослідному інституті хірургічної апаратури та інструменту (Ніїхау), відноситься до типу діалізаторів з пластинчастої целофановою мембраною.

Великий клінічний досвід радянських і зарубіжних клініцистів показує високу ефективність гемодіалізу в лікуванні хворих на ниркову недостатність.

Однак штучна нирка не замінює інших лікувальних заходів. Вона є одним з найважливіших ланок комплексної терапії. Штучна нирка не може повністю замінити багатогранну функцію хворих нирок, при тому на тривалий час.

В СРСР штучну нирку стали застосовувати з 1958 р в урологічній клініці 2-го ММІ на базі 1-ї Міської лікарні. В даний час штучною ниркою оснащено понад 50 відділень клінічних лікарень.

З'єднання апарату з хворим зазвичай здійснюють двома методами: артеріального венозних або віно-венозних. У першому випадку після оголення артерії (частіше променевої) забір крові в апарат виробляють судинним катетером, введеним в її просвіт. Зворотне надходження крові з апарату до хворого відбувається через зонд, введений в будь-яку поверхневу вену (частіше ліктьову). При віно-венозному способі з'єднання пункцией або оголенням великої вени на стегні досягається зондування і забір крові з нижньої порожнистої вени. Зворотне надходження крові відбувається через будь-яку вену передпліччя.

В даний час набув поширення пункційний метод катетеризації судин. Проводять пункцію стегнової артерії і вени під пупартовой зв'язкою і по провіднику вводять в судини відповідні катетери, які за допомогою комутуючих магістралей з'єднують з апаратом. Якщо в ході лікування хворого передбачається багаторазове застосування гемодіалізу, то встановлюють на передпліччя постійний артеріовенозних шунт по Скрібнер (В. Н. Scribner). Суть методу полягає в зондуванні на передпліччя променевої артерії і розташованої поруч вени. Ці зонди з'єднують спеціальними пристроями, і кров надходить з артерії безпосередньо в вену. Для проведення гемодіалізу зміна з'єднувача дозволяє за кілька хвилин з'єднати кровоносну систему хворого з апаратом штучної нирки. Після гемодіалізу шунт знову відновлюють за допомогою напівкруглого з'єднувача.

Штучну гемофілію здійснюють періодичним введенням гепарину (по 2 мг / кг). Після гемодіалізу дію гепарину в крові хворого нейтралізують введенням розчину протамінсульфат. Всі частини апарату, дотичні з кров'ю хворого, повинні бути сіліконіровани і стерилізовані.

Схема радянської моделі штучної нирки представлена ​​на рис. 2. Кров від хворого надходить по катетеру (1) за допомогою насоса (2) в диализатор (3). Проходячи між целофановими пластинками останнього (по кожній з його 11 секцій), кров хворого через целофанову пластинку стикається з протікає назустріч діалізірующего розчином. Склад його зазвичай стандартний і містить всі основні іони крові (К ·, Na ·, Са ··, Mg ·, Cl ·, НСO3) і глюкозу в концентраціях, необхідних для корекції електролітного складу крові хворого. Після діалізаторів кров надходить в вимірювач продуктивності (4), де уловлюються згустки крові і повітря. Далі кров по катетеру повертається в венозну систему хворого. Діалізірующей розчин за допомогою автоматичного нагрівача (8) доводять до t ° 38 ° і насичують карбогеном з таким розрахунком, щоб рН його становила 7,4. За допомогою насоса (9) діалізірующей розчин подається в диализатор. Швидкість кровотоку в діалізаторі зазвичай дорівнює 250-300 мл / хв. Кліренс апарату становить щодо сечовини 140 мл / хв.

В даний час сконструйована нова модель штучної нирки (рис. 3). Основний принцип її роботи залишається тим самим. Апарат має дві самостійні секції з площею діалізірующей поверхні по 8000 см 2 кожна, з двома самостійними насосами; він оснащений спеціальним пристроєм для регіонарної гепаринизации і більш зручний для лікування хворих на хронічну ниркову недостатність через можливість зменшення площі діалізірующей поверхні.

Найбільш ефективними і зручними для клінічного застосування є ті моделі штучної нирки, які задовольняють наступним основним вимогам: висока інтенсивність діалізу крові, простота і безпека поводження з апаратом і невеликий об'єм крові. Це апарати Ніїхау (СРСР), Колффом - Уочінгера (США) і Дольотті (Італія). Вони особливо хороші при лікуванні хворих на гостру ниркову недостатність. При хронічній нирковій недостатності найбільш зручними апаратами вважають модернізовану модель Колффом і двохпластинчаста штучну нирку системи Кіля. Каден (W. Kaden, НДР) запропонована оригінальна модель апарату штучної нирки для лікування хронічної ниркової недостатності. Важливою перевагою її є портативність і невисока вартість.

Застосування хронічного гемодіалізу в сучасних умовах є важливим завданням. За даними III Міжнародного конгресу нефрологів, в деяких країнах (США) на 100 млн. Населення щорічно потребує застосування хронічного гемодіалізу до 50 тис. Хворих на хронічну ниркову недостатність різної етіології. Застосовуючи штучну нирку у хворого на хронічну ниркову недостатність двічі в тиждень, вдається зберегти на субнормальних цифрах рівень азотемії, нормальний водно-електролітний баланс і задовільний загальний стан хворого. Таким чином, життя хворих в термінальній стадії хронічної ниркової недостатності може бути продовжена на багато місяців і навіть роки. Штучну нирку починають застосовувати в домашніх умовах, правда поки в рідкісних випадках. Багаторазовий повторний гемодіаліз у хворих на хронічну ниркову недостатність пов'язаний з рядом істотних труднощів і різними ускладненнями. До них в першу чергу відноситься тромбоз артеріовенозних шунтів. Застосування тефлонові-сіластіковие матеріалу дозволило продовжити терміни служби шунта до 6-9 місяців. Деякі хворі страждають нерідко важко протікає периферичної нефропатією. Порушується обмін кальцію, що проявляється метастатической кальцификацией і остеопорозом. Анемія вимагає постійних переливань крові. Часті ускладнення - інтермітуюча інфекція і гіпертонія. Тестикулярная атрофія (у чоловіків) і аменорея (у жінок) - цілком звичайні явища. Нарешті, в ході повторних гемодіалізів можуть розвинутися гіперкальціємія, важка анемія, септицемія, пірогенні реакції.

Більш доцільно застосовувати хронічний гемодіаліз у хворих в істинно термінальних стадіях хронічної ниркової недостатності, з огляду на можливу в ході лікування гомо- і гетеротрансплантацію нирки.

У хворих на гостру ниркову недостатність гемодіаліз дозволяє за кілька годин досягти значного клінічного ефекту за рахунок звільнення організму від азотистих шлаків, нормалізації водно-електролітного балансу, ліквідації ацидозу. Цей часом може бути і тимчасовий ефект дозволяє організму посилити регенеративні процеси в нирках і печінці, сприяючи відновленню їх функції. Тому при більшості етіологічних форм гострої ниркової недостатності показано застосування штучної нирки. До їх числа відносять такі стани, при яких функція нирок виявляється часто глибоко порушеною: колапс периферичного кола кровообігу внаслідок важких операцій, травм, кровотечі, Постабортний інфекції, несумісного переливання крові, при отруєнні нефротоксичними отрутами, гострому ануріческой гломерулонефриті, оклюзії сечових шляхів. При хронічній нирковій недостатності в стадії загострення неодноразово застосований гемодіаліз може істотно поліпшити функцію нирок.

Важливе значення при визначенні показань до гемодіалізу має облік стану нервової системи, органів дихання, серцево-судинної системи і функціонального стану печінки.

Застосування штучної нирки у хворих в стані уремічний коми слід розглядати як пізніше захід, і, природно, успіх лікування не завжди буває позитивним.

Серед хворих на гостру ниркову недостатність у 35-45% хвороба протікає не дуже важко. Незважаючи на наявність анурії, азотемії та інших порушень, лікування цих хворих можна проводити без застосування гемодіалізу.

Серед протипоказань слід враховувати декомпенсацию серцево-судинної системи, печінкову недостатність, активний септичний процес в організмі в фазі интермиттирующего бактеріеміческого шоку. Свіжий вогнище кровотечі не вважають абсолютним протипоказанням до гемодіалізу. Застосування за допомогою особливої ​​апаратури регионарной (тільки в апараті штучної нирки) гепаринизации дозволяє уникнути посилення кровотечі.

Застосування штучної нирки за суворими показаннями з виконанням всіх запобіжних заходів і при ретельному спостереженні за хворим під час діалізу та після нього практично безпечно і не загрожує будь-якими ускладненнями.

Рис.1. Схема нирки Колффом-Уочінгера, з'єднаної з хворим: 1 - фільтр по крові; 2 - насос по крові; 3 - диализатор; 4 - діалізірующей розчин; а - артерія, v - вена.
Мал. 2. Схема радянської моделі апарату «штучна нирка»: 1 - катетер; 2 - насос по крові; 3 - диализатор; 4 - вимірювач продуктивності; 5 - воздухоуловітель; 6 - фільтр; 7 - катетер повернення крові хворому; 8 - нагрівач; 9 - насос по діалізірующей рідини; 10 - бак для діалізірующего розчину; 11 - ротаметр по кисню; 12 - ротаметр по углекислоте; 13 - гідропривід перфузійного насоса.
Мал. 3. Загальний вигляд нової моделі радянського апарату «штучна нирка» конструкції Ніїхау.