Искусственная почка Советский патент 1977 года по МПК A61M1/03 

днализирующего раствора; устройство для отбора жидкости; накопитель постоянного объема, обеспечивающий точиый контроль выведенных количеств л идкости, и трубонроводы 9.

Накопитель постоянного объема представляет собой, резервуар 10, разделенный на два отделения упругой диафрагмой 11, которая может быть деформировапа воздействием небольшого перепада давления. Устройство для отбора жидкости представляет собой градуированный резервуар 12.

Суммарная длина каналов 3 п 4 диализатора 1 составляет не менее 60 см, например 80 см, а проходное их сечение меньше сечепий подключенных к диализатору 1 трубопроводов 9.

Искусственная почка (фиг. 1) работает следующим образом. Подлежащая очистке кровь подается насосом 6 и проходит через диализатор в направлении стрелки G. Диализирующий раствор подается насосом 7 в диализатор 1 и проходит через него в направлении стрелки Н, обратном направлению течения крови. Очистка крови осуществляется в результате гемодиализа, а также ультрафильтрованпя через мембрану 2.

При ультрафильтровании кровь отдает часть содержащихся в ней полезных илп токсичных веществ с меньшим, чем пропускная способность мембраны, молекулярным весом, диализирующему раствору, при этом концентрапия крови изменяется до допустимого для циркуляции в диализаторе 1 уровня.

Ультрафильтрат выводится затем из диализатора в резервуар 10, объем которого компеисируется за счет пропускания полезных (нетоксичных) веществ с меньщим, чем пропускная способность мембраны, молекулярным весом, которые содержатся в свежем диализирующем растворе. В диализаторе со стороны выхода крови происходит обратное ультрафильтрование веществ в кровь.

Су.ммарный эффект ультрафильтрования выражается в удалении токсичных веществ с низким молекулярным весом (мочевина, мочевая кислота), содержащихся в исходной крови. Однако необходимо вычесть из дебита второго ультрафильтрата (из диализирующего раствора в кровь) дебит диализирующего раствора, экстрагированного насосом 8 в резервуар 12, Б который подается объем раствора, равный объему воды, выводимой из тела больного.

Для диализа рекомендуется использовать полупроницаемую мембрану, обладающую повышенным коэффициентом ультрафильтрования и зоной пропуска, равной 6-10 до 6-10, предпочтительно от 1-10 до 4-10 (патент Франции № 2105502).

Для повышения дебита ультрафильтрата желательно направление крови и диализирующего раствора в диализатор осуществлять при относительно высоких давлениях с последующим выводом их при неоольшпх давлениях путем использования насосов 6 и 7.

Проходное сечение каналов 3 и 4 диализатора должно быть меньше подключенных к диализатору трубопроводов 9, за счет чего создается гидродинамическое сопротивление крови или диализирующего раствора, или обоих вместе.

Диализирующий раствор из диализатора можно выводить за счет вакуума, в этом случае необходимо наличие в устройстве дополнительного насоса (на чертеже не показан).

Мембраны используются любой формы, например плоские, трубчатые, спиральные или в виде пустотелых волокон.

Превышение диализирующим раствором давления крови в зоне раздела их мембрано безопасно, так как Диализирующий раствор образует контур постоянного объема, и случайная перфорация мембраны обнаруживается немедленно появлением резких скачков давления на манометре (на чертеже не показан) и не сопровождается существенным проникновением лТ,иализирующего раствора в кровь или его значительной потерей.

На диаграмме (фиг. 2) показаны давления крови и диализирующего раствора в каналах диализатора при постоянной потере напора

внутри последнего.

Кровь поступает в диализатор на одном его конце при давлении «Ла и выходит с противоположного конца с остаточным давлением «Be. Внутри аппарата давление крови изменяется по отрезку прямой «ЛВ. Напор проходящей в противотоке крови диализирующего раствора изменяется по отрезку прямой «CD, при этом обе прямые пересекаются в точке «/, то есть на одном конце диализатора давление крови превышает давление диализирующего раствора, а на другом-давление по.следнего превышает давление крови.

В диализаторе имеются две четко разделенные одна от другой зоны (af и /и), в первой

из которых точка / представляет собой проекцию точки «f на абсциссу, где давление крови превыщает давление диализирующего раствора, а в зоне «/Ь - давление диализирующего раствора превышает давление крови.

Диализатор в комплексе зон (af) и (fb действует, как гомодианизатор, а в зоне (а/)-как первый ультрафильтрат, причем под действием разности давлений в этой зоне в Диализирующий раствор из крови поступают

вещества с молекулярным весом ниже уровня пропускной способности мембраны 2, например вода, соли, мочевина, сахара и т. д. Кровь содержит различные вещества, например протеины, не содержащиеся в диализирующем

растворе, и которые из-за своего высокого молекулярного веса не могут пройти через мембрану и создают в крови осмотическое давление. Для возможности ультрафильтрования из диализирующего раствора в кровь это осмотическое давление, которое является постоявным II равным 35 мм рт. столба, следует преодолеть.

Проведя на диаграмме фиг. 2 через точку «К линию, напаллельную «АВ и пересекающую линию «CD в точке « (с абсциссой «е) получают, что зоной вторичного ультрафильтрования является зоиа «еЬ (зона инжекцип из диализирующего раствора в кровь).

В промежуточной зоне «fe осуществляется только гемодиализ, а в зонах «af и «еЬ, кроме гемодиализа, осуществляется ультрафильтрование в прямом и обратном направлениях. При этом ультрафильтрование пропорционально в каждой зоне заштрихованным (на фиг. 2) площадям. Зона «af расположена вблизи двух отверстий для ввода крови и вывода диализирующего раствора, а зона «еЬ - вблизи двух отверстий ввода диализирующей жидкости и вывода крови.

В моиомембранном диализаторе (фиг. 3) мембрана 13 отделяет кровь, циркулирующую в каналах 14, от диализирующего раствора, циркулирующего в каналах 15. Мембрана 13 соприкасается с опорами 16 и 17, благодаря чему мембрана в зонах I и II может выгибаться в противоположных направлениях в зависимости от давлений крови и диализирующего раствора.

В бимембраином диализаторе (фиг. 4) мембраны 18 и 19, между которыми циркулирует кровь, иоддерживаются оиорами 20 и 21, имеющими каналы 22 и 23 для циркуляции диализирующего раствора.

Мембраны 18 и 19 разделены перегородкой, выполненной в виде рещетки, образованной Езаимоиересекающимися рядами термоспаянных параллельных нитей 24 и 25. Такая рещетка позволяет мембранам одновременно присиосабливаться в зоне 1, где давление крови ниже давления диализирующего раствора.

Целесообразно разделить диализатор не менее, чем на две зоны ультрафильтрования, с последовательныл соединением соответствзющих отделений каждой зоны.

В случае применения трех зон они будут выполнять соответственно функции гемодиализа и ультрафильтрования, гемодиализа и инжекцип. Зоны (подгруппы) могут быть соединены каналами, снабженными средствами регулирования их пропускного сечения, например клапанами (на чертеже не показаны), с по.мощыо которых возможно повьтщать или понижать суммарные потери напора.

В случае использования диализаторов с полыми волокиами, предпочтительно собранными в иучки, концы каждого пучка принадлежат двум зонам с ин-версными давлениями.

Для перемещения диализирующего раствора в контуре могут быть использованы различные средства, например иорплень (на чертеже не показан) для перемещения его в резепвуаре 10 накопителя.

Диализирующий раствор возможно рециркулировать, если будет обеспечена его полная

очистка при возврате в диализатор 1. Регенерацию диализирующего раствора осуществляют активированным углем, разметенным в кянале 4 диализатора, причем активированный толь в этом случае будет служить элементом, повыщающим сопротивление течению диализирующего раствора.

Рециркулирование очищенного диализирующего раствора обеспечивает возвращение в кровь пациента полезных веществ низкого молекулярного веса, удаленных в первой зоне ультрафильтрования.

Описываемая искусственная почка, как вариант изобретения, может быть использована и для случая циркулирования крови и диализирующего раствора через диализатор в одном и том же направлении.

При применении описываемой искусственной почки исключается необходимость предварительного введения в кровь отфильтрованной

разбавляющей жидкости. Необходимые потери иапора легко достигаются циркулированием крови и диализирующего раствора с относительно повыщенными скоростями, которые способствуют смещиванию и ирепятствуют забиванию мембраны.

Описываемая искусственная почка f)6ecneчивает диализ при любой степени ультрафильтрации для процессов дезинтоксикации.

Формула изобретения

Искусственная ночка, содержащая диализатор со щтуцером, насосы для циркуляции крови и диализирующего раствора, устройство для отбора жидкости, накопитель постоянного

объема и трубопроводы, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения диализа при любой степени ультрафильтрации, суммарная длина каналов диализатора не менее 60 см, а проходное сечение каналов диализатора меньше сечений подключенных к диализатору трубопроводов.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе заявки:

Патент Голландии № 7216135, кл. . 61М 1/03, опублик. 1971.

%.;

17

20 IS2 2$