Искуственная почка
на примере аппарата «Fresenius 4008B»
Блок процессора
Блок процессора аппарата «искусственная почка» является мозгом аппарата, управляет работой всех его систем, контролирует работу блоков и узлов, осуществляет мониторинг всех параметров гемодиализа. Рассмотрим работу некоторых из его функциональных блоков.
Блок гидравлики готовит диализирующую жидкость из концентрата путем смешивания одной части концентрата с 34 частями предварительно очищенной воды и подает приготовленную жидкость в диализатор. Задачей блока процессора является мониторинг осмотической концентрации диализирующей жидкости. Изменение осмолярности ведет к изменению электропроводимости жидкости. Так как электропроводимость зависит от температуры, то важно, чтобы кондуктометр был компенсирован по температуре. Необходимость точности и надежности контроля за электропроводимостью диализирующей жидкости связана с тем, что нарушение осмотической концентрации жидкости может привести к крайне тяжелым, нередко смертельным осложнениям.
Блок процессора осуществляет постоянный контроль за артериальным и венозным давлением перед входом в диализатор и после выхода крови из него в области венозной ловушки. Контроль за венозным давлением имеет важное значение, так как изменение венозного давления свидетельствует о серьезных осложнениях, которые необходимо срочно ликвидировать. Чаще всего причиной повышения венозного давления является нарушение оттока крови, связанное с тромбозом фистульной иглы, венозной магистрали и перегибом последней. Повышение венозного давления ведет к повышению трансмембрального давления. Контроль за артериальным давлением отражает проходимость артериальной фистульной иглы, артериальной магистрали и величину артериального давления больного. Для получения более точных данных о величине гидростатического давления крови необходимо определять давление крови как на входе в диализатор, так и на выходе из него.
Рис. 2. Состав блока процессора аппарата Fresenius 4008B.
Блок процессора регулирует скорость диализирующей жидкости. Оптимальной принято считать скорость, равную 500 мл/мин. Дальнейшее увеличение скорости диализирующей жидкости не приводит к существенному увеличению скорости очистки крови, в то же время неоправданно повышает расход диализирующей жидкости, что усиливает нагрузку на моторы, удорожает стоимость диализа.
Задачей температурного мониторинга является поддержание температуры диализирующей жидкости в пределах 37-38 градусов Цельсия. Понижение температуры ведет к охлаждению крови и организма больного, повышение ее может вызвать ряд тяжелых, порой смертельных, осложнений.
Блок процессора контролирует утечку крови из диализатора. Современные детекторы крови - весьма чувствительные приборы и позволяют определить микроскопические примеси крови в диализате, в то же время они требуют тщательного ухода и высокого качества приготовления концентрата.
Важным элементом аппарата «искусственная почка» является система деаэрации. В поступающей на аппарат воде всегда растворено большое количество воздуха. При отсутствии надежной деаэрации воздух проникает через полупроницаемую мембрану в кровь, в результате чего образуется так называемый мусс - множество мелких пузырьков воздуха в крови. Воздух в систему крови может попадать также в результате негерметичности ряда соединений и разъемов, имеющихся в экстракорпоральном кровяном контуре. Для контроля за появлением воздуха в крови и немедленного автоматического прекращения диализа служит ультразвуковой детектор обнаружения пузырьков газа в крови.
Блок процессора также контролирует работу насоса крови и гепаринового насоса, в случае появления сигнала об опасности проведения диализа останавливает подачу крови на диализатор и дозированную подачу гепарина в кровь.
Плата LP 450 - детектор уровня;
Плата LP 493 - детектор утечки крови;
Плата LP 624 - управление насоса крови;
Плата LP 630 - материнская плата;
Плата LP 631 - ЦПУ 1;
Плата LP 632 - ЦПУ 2;
Плата LP 633 - входные сигналы;
Плата LP 634 - выходные сигналы;
Плата LP 635 - плата дисплея;
Плата LP 636 - внешние соединения;
Плата LP 638 - блок питания;
Плата LP 643 - управление блока гепарина;
Плата LP 644 - дисплей блока гепарина;
Плата LP 645 - позиция мембраны помпы;
Плата LP 647 - логика питания;
Плата LP 649 - плата дисплея;
Плата LP 742 - фильтр радиопомех;
Плата LP 743 - управление питанием 2;
Плата LP 744 - управление питанием 1;
Плата LP 747 - распределительная плата;
Плата LP 748 - дисплей насоса крови;
Плата LP 763 - интерфейс СОММСО 3
Блок гидравлики
Рассмотрим работу блока гидравлики аппарата «искусственная почка» Fresenius-4008B. Блок гидравлики данного аппарата построен по принципу закрытого контура диализирующей жидкости, протекающей через диализатор. Балансировочная камера состоит из двух идентичных и герметичных камер, объем которых разделен эластичной непроницаемой мембраной. Каждая камера имеет 2 входа и 2 выхода для диализирующей жидкости, каждый из которых коммутируется соответствующим клапаном.
Рис. 3. Работа балансировочной камеры:
1-ый цикл - клапаны 31, 34, 36 и 37 закрыты, помпа потока 21 через открытый клапан 38 вытесняет диализирующую жидкость из диализатора в объем А2. За счет создаваемого помпой 21 давления эластичная мембрана вытесняет жидкость из объема F2, которая через открытый клапан 33 поступает в диализатор. Одновременно диализирующая жидкость поступает через открытый клапан 35 в объем F1. Эластичная мембрана выгибается и вытесняет жидкость, находящуюся в объеме А1, которая через открытый клапан 32 уходит в дренаж.
2-й цикл работы - закрыты клапаны 32, 33, 35 и 38, помпа потока 21 через открытый клапан 36 вытесняет диализирующую жидкость из диализатора в объем А1. За счет создаваемого помпой 21 давления эластичная мембрана вытесняет жидкость из объема F1, которая через открытый клапан 31 поступает в диализатор. Одновременно диализирующая жидкость поступает через открытый клапан 37 в объем F2. Эластичная мембрана выгибается и вытесняет жидкость, находящуюся в объеме А2, которая через открытый клапан 34 уходит в дренаж.
Таким образом, для каждого цикла работы балансировочной камеры диализирующая жидкость, протекающая через диализатор, находится в замкнутом объеме. Это исключает возможность обратной ультрафильтрации. Одновременно с этим появляется реализовать волюметрический контроль ультрафильтрации за счет дозированного забора жидкости из данного объема.