Устройство для проведения гемодиализа Российский патент 2024 года по МПК A61M1/14 

Изобретение относится устройствам для отбора и обработки естественных жидких сред организма, а именно к системам диализа с помощью с помощью мембран, и может применяться для осуществления гемодиализа в стационарных условиях при острой и хронической почечной недостаточности.

Из уровня техники известен аппарат диализа с диализатором (RU2661275C2, МПК A61M 1/16, B01D 63/02, опубл. 13.07.2018). Аппарат включает в себя диализатор с пакетом капиллярных мембран, каждая из которых имеет наружную поверхность и внутреннюю поверхность и больший в области наружной поверхности средний размер пор, чем в области внутренней поверхности, систему циркуляции крови и систему циркуляции диализата.

Недостатком аппарата является отсутствие в системах циркуляции крови и диализата отводов, позволяющих дополнительно вводить в систему лекарственные препараты.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению и выбранным в качестве прототипа признано устройство для гемодиализа (CN206081178U, МПК A61M1/16, A61M1/36, опубл. 12.04.2017), включающее в себя основную линию с боковым отводом, выпускной боковой отвод и боковой отвод для ввода гепарина, а также игольчатую трубку, снабженную силиконовой пробкой, расположенную перед насосом, предназначенную для ввода в линию лекарственных препаратов.

Недостатком известного технического решения является отсутствие в конструкции устройства датчика венозного давления, позволяющего измерять давление жидкости в линии.

Технической задачей заявленного изобретения является разработка конструкции устройства для проведения гемодиализа, обеспечивающее проведение процедуры гемодиализа с возможностью одновременного ввода в артериальную линию антикоагулянта и, дополнительно, в артериальную и венозную линии лекарственных средств.

Указанная задача решена тем, что устройство для проведения гемодиализа содержит основную магистраль, включающую в себя артериальную и венозную линии, между которыми установлен диализатор. Артериальная линия включает в себя последовательно установленные и механически соединенные между собой входной коннектор пациента, зажим, первый коннектор инъекционный Т-образный, выход которого подключен к первому входу смесителя, ко второму входу которого подключена линия подачи антикоагулянта, при этом выход смесителя подключен к входному патрубку крестовины, выход которого подключен к входу насосного кольцевого сегмента ПВХ-трубки, выполненной с возможностью воздействия на нее роликов ротора перильстатического насоса, при этом выход трубки кольцевого сегмента подключен к входу второго патрубка крестовины, выход которого соединен с входом второго коннектора инъекционного Т-образного, выход которого подключен к входному коннектору диализатора. Выходной коннектор диализатора подключен к входу венозной линии, включающей в себя последовательно установленные и механически соединенные между третий коннектор инъекционный Т-образный, выход которого подключен к входу Т-образного клапана, выход которого подключен к входу фильтра тромбов, снабженного четвертым коннектором инъекционным Т-образным и выходом датчика венозного давления, при этом выход фильтра через зажим подключен к выходному коннектору пациента. Все узлы устройства выполнены из силикона и соединены друг с другом с помощью поливинилхлоридных медицинских трубок (ПВХ-трубок) диаметром 6,5 мм, например имеющих состав К3900.

Положительным техническим результатом, обеспечиваемым раскрытой выше совокупностью признаков устройства, является обеспечение возможности проведения процедуры гемодиализа за счет применения в устройстве артериальной и венозной линий, а также кольцевого насосного сегмента, выполненного с возможностью воздействия на него роликов перильстатического насоса. При этом за счет применения в магистрали смесителя обеспечивается возможность подачи в артериальную линию антикоагулянта, а за счет коннекторов инъекционных Т-образных обеспечивается возможность подачи в артериальную и венозную линию лекарственных средств. Кроме того, применение в составе венозной линии датчика давления, совмещенного с фильтром тромбов, обеспечивает возможность постоянного контроля над давлением в магистрали.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена структурная схема магистрали устройства; на фиг. 2 приведена артериальная линия устройства в сборе в изометрической проекции; на фиг. 3 приведена венозная линия устройства в сборе в изометрической проекции; на фиг. 4 приведен вид сбоку насосного кольцевого сегмента ПВХ-трубки.

Устройство для проведения гемодиализа устроено следующим образом.

Оно включает в себя основную магистраль, включающую в себя артериальную 1 и венозную 2 линии, между которыми установлен (закреплен) диализатор 3. Артериальная 1 линия включает в себя последовательно установленные и механически соединенные между собой входной коннектор 4 пациента, соединенный ПВХ-трубкой, снабженной зажимом 5, с входом первого коннектора 6 инъекционного Т-образного, выход которого с помощью ПВХ-трубки подключен к первому входу смесителя 7, ко второму входу которого подключена линия 8 подачи антикоагулянта, в качестве которого применяют гепарин, при этом выход смесителя 7, с помощью ПВХ-трубки подключен к входному патрубку крестовины 9, выход которого подключен к входу насосного кольцевого сегмента 10 ПВХ-трубки, выполненной с возможностью воздействия на нее роликов ротора перильстатического насоса (на фигурах условно не показан), при этом выход трубки кольцевого сегмента 10 подключен к входу второго патрубка крестовины, выход которого через ПВХ-трубку соединен с входом второго коннектора 11 инъекционного Т-образного, выход которого через ПВХ-трубку подключен к входу (входному коннектору) диализатора 3. Выход (выходной коннектор) диализатора подключен к входу венозной линии, включающей в себя последовательно установленные и механически соединенные между собой ПВХ-трубку, соединенную с входом третьего коннектора 12 инъекционного Т-образного, выход которого с помощью ПВХ-трубки подключен к входу Т-образного клапана 13, выход которого с помощью ПВХ-трубки подключен к входу фильтра тромбов 14, снабженного четвертым коннектором 15 инъекционным Т-образным и выходом датчика 16 венозного давления, при этом выход фильтра с помощью ПВХ-трубки, снабженной зажимом 17, подключен к выходному коннектору 18 пациента.

В качестве диализатора 3 в устройстве применен диализатор для гемодиализа половолоконный, одноразового использования. Диализатор представляет собой однокамерную конструкцию, выполненную в виде колбы из полимерного материала с торцовыми крышками, снабженными штуцерами для подключения артериальной и венозной линий, внутренняя полость которой разделена на внутреннюю и внешнюю часть барьером из половолоконного синтетического материала, выполняющего роль фильтрационной мембраны, которую изготавливают, предпочтительно, из полисульфона UDEL P-3500 LCD MB; последнее обеспечивает уравновешивание потока и равномерное распределение диализата, а также возможность полного использования полезной площади мембраны и улучшения обмена растворенных в диализате веществ.

Корпус фильтра тромбов 14 выполнен конусообразным, при этом на его нижнем торце выполнено три отверстия, к центральному из которых подключена ПВХ-трубка венозной 2 линии, к верхнему отверстию подключен четвертый коннектор 15 инъекционный Т-образный, а к нижнему подключен датчик 16 венозного давления. Верхний торец корпуса фильтра тромбов 14 выполнен в виде обратного конуса 19, обеспечивающего фильтрацию тромбов.

В каждом из вертикальных патрубков коннекторов инъекционных Т-образных 6, 11, 12, 15 установлена ПВХ-трубка, снабженная зажимом, на конце которой закреплен пластмассовый штуцер для подключения инфузионных магистралей для вливания лекарственных средств с помощью шприцевого дозатора, а на нижней поверхности коннекторов инъекционных Т-образных 6, 11, 12, 15 выполнено отверстие, закрытое силиконовой пробкой с возможностью ее прокола шприцем без нарушения герметичности основной магистрали.

Датчик 16 венозного давления выполнен в виде верхнего и нижнего фланцев с патрубками, между которых установлена эластичная мембрана, при этом верхний патрубок подключен к отводу из фильтра тромбов 14, а нижний подключен к аналоговому сенсору давления, в качестве которого может применяться, например, модель US9111-006-D. Выход сенсора давления может быть подключен к измерительному входу блока-тонометра, выполненного на основе микроконтроллера, содержащего микропроцессорное ядро, состоящее из арифметико-логического устройства и регистров общего назначения, подключенных к FLASH-памяти программ и SRAM-памяти данных, которое с помощью системной шины подключено к многоканальному двенадцатиразрядному аналого-цифровому преобразователю (ADC), и универсальным восьмиразрядным двунаправленным GPIO-портам ввода-вывода. При этом измерительный вход, выполненный на основе операционного усилителя, подключен к первому каналу аналого-цифрового преобразователя (остальные каналы оставлены в качестве резерва), к первому GPIO-порту ввода-вывода подключен LCD-индикатор для индикации режимов работы устройства и величины измеряемого давления, а ко второму GPIO-порту ввода-вывода подключена кнопочная клавиатура для задания режимов его работы. Третий GPIO-порт ввода-вывода через силовой выход, выполненный на основе транзисторных ключей, может быть подключен к двигателю перельстатического насоса стационарного аппарата для гемодиализа, что обеспечивает возможность автоматического управления насосом. Дополнительно микроконтроллер может быть снабжен универсальным синхронно-асинхронным приемопередатчиком (USART), подключенным к радиомодулю для передачи данных о давлении в основной магистрали на удаленный компьютер врача.

Устройство для проведения гемодиализа используют следующим образом.

Первоначального его устанавливают в стационарный аппарат для гемодиализа, подключают артериальную 1 и венозную 2 линии к диализатору 3 и совмещают насосный кольцевой сегмент 10 ПВХ-трубки с ротором перильстатического насоса аппарата. Далее готовят замещающий диализирующий раствор, близкий по ионному составу крови, и заполняют им основную магистраль до полного вытеснения из нее воздуха, предварительно освободив зажимы 5 и 17, после чего к смесителю 7 подключают емкость с антикоагулянтом. При выполнении процедуры в режиме предилюции емкость с диализирующим раствором подключают к первому коннектору 6 инъекционному Т-образному, а при выполнении постдилюции к третьему коннектору 12 инъекционному Т-образному.

Затем подключают к устройству пациента с помощью входного 4 и выходного 18 коннекторов, в которые предварительно устанавливают катетеры и начинают осуществление процедуры непрерывной заместительной почечной терапии.

Кровь забирается через катетер в предплечье пациента при помощи сосудистого доступа и за счет вращения ротора перельстатического насоса стационарного аппарата для гемодиализа, ролики которого воздействуют на насосный кольцевой сегмент 10, подводится к диализатору 3, при этом кровь предварительно обогащается антикоагулянтом. В диализаторе 3 кровь очищается, фильтруется в фильтре тромбов 14 и поступает через выходной коннектор 18 и катетер в предплечье пациента.

Во все время процедуры микроконтроллер блока-тонометра на основе управляющей программы, хранящейся в его FLASH-памяти программ, производит опрос аналого-цифрового преобразователя, буферизируя данные в SRAM-памяти данных, опрашивая тем самым аналоговый сенсор и измеряя давление в магистрали. Измеренное значение давления может отображаться на LCD-индикаторе и контролироваться врачом, проводящим процедуру гемодиализа. В случае падения давления в магистрали микроконтроллер с помощью третьего GPIO-порта ввода-вывода может аварийно остановить процедуру.

Таким образом, рассмотренное в настоящей заявке устройство является высокотехнологичным медицинским прибором, обладающим низкой массой за счет выполнения всех его узлов из силикона, позволяющим выполнять внепочечное очищение кровотока, осуществляемое при острой и хронической почечной недостаточности.

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство для проведения гемодиализа содержит магистраль, включающую артериальную и венозную линии, входной коннектор пациента, датчик венозного давления, фильтр тромбов и диализатор. Артериальная линия включает соединенные входной коннектор пациента, зажим, смеситель, к которому подключена линия подачи антикоагулянта, и перистальтический насос, установленный с возможностью воздействия роликами на насосный сегмент поливинилхлоридной трубки. Выход насосного сегмента подключен к входному коннектору диализатора. Выходной коннектор диализатора подключен к входу венозной линии. Дополнительно введены первый-четвертый Т-образные инъекционные коннекторы и крестовина. Первый Т-образный инъекционный коннектор установлен в артериальной линии и выходом соединен со смесителем. Смеситель посредством крестовины подключен к насосному сегменту, который выполнен кольцевым и через второй Т-образный инъекционный коннектор подключен к входу диализатора, выход которого через третий Т-образный инъекционный коннектор и Т-образный клапан подключен к входу фильтра тромбов. К входу фильтра тромбов подключены датчик венозного давления и четвертый Т-образный инъекционный коннектор. Выход фильтра тромбов через зажим подключен к выходному коннектору пациента. Технический результат состоит в обеспечении одновременного ввода в артериальную линию антикоагулянта и дополнительно в артериальную и венозную линии лекарственных средств. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для проведения гемодиализа, содержащее магистраль, включающую артериальную и венозную линии, входной коннектор пациента, датчик венозного давления, фильтр тромбов и диализатор, артериальная линия включает соединенные входной коннектор пациента, зажим, смеситель, к которому подключена линия подачи антикоагулянта, и перистальтический насос, установленный с возможностью воздействия роликами на насосный сегмент поливинилхлоридной (ПВХ) трубки, выход насосного сегмента подключен к входному коннектору диализатора, а выходной коннектор диализатора подключен к входу венозной линии, отличающееся тем, что в него дополнительно введены первый-четвертый Т-образные инъекционные коннекторы и крестовина, при этом первый Т-образный инъекционный коннектор установлен в артериальной линии и выходом соединен со смесителем, смеситель посредством крестовины подключен к насосному сегменту, который выполнен кольцевым и через второй Т-образный инъекционный коннектор подключен к входу диализатора, выход которого через третий Т-образный инъекционный коннектор и Т-образный клапан подключен к входу фильтра тромбов; к входу фильтра тромбов подключены датчик венозного давления и четвертый Т-образный инъекционный коннектор, а выход фильтра тромбов через зажим подключен к выходному коннектору пациента.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что диализатор выполнен в виде однокамерной колбы из полимерного материала с торцевыми крышками, снабженными штуцерами для подключения артериальной и венозной линий, а внутренняя полость колбы разделена на внутреннюю и внешнюю части барьером из половолоконного синтетического материала, выполняющего роль фильтрационной мембраны.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в каждом из вертикальных патрубков Т-образных инъекционных коннекторов установлена ПВХ трубка, снабженная зажимом, на конце которой закреплен пластмассовый штуцер для подключения инфузионных магистралей для вливания лекарственных средств с помощью шприцевого дозатора, а в нижней поверхности Т-образных инъекционных коннекторов выполнено отверстие, закрытое силиконовой пробкой, прокалываемой шприцом без нарушения герметичности магистрали.