Přenosný ledvinový stroj

Colic

23. září 2014

Nositelná elektronika nejen usnadňuje každodenní úkoly a otevírá nové perspektivy v oblasti zábavy. Její přínos k rozvoji medicíny se stává skutečným s nástupem bionických protéz a přenosných hemodialyzačních přístrojů. Klinické studie s WAK, prvním nositelným zařízením umělé ledviny na světě, se budou konat na podzim v Seattlu na základě University of Washington.

Projekt byl vytvořen pod vedením Dr. Victora Guru ze zdravotního střediska Sidars-Sinai. Zaměstnanci David Geffen School of Medicine na University of California pomohli ztělesnit jej. Tento miniaturní dialyzační stroj je malý a dostatečně světlý, aby ho nesl na opasku. Připojuje se k pacientovi pomocí katétru, který mu umožňuje pohybovat se a pracovat s minimálním omezením.

WAK - prototyp nositelné umělé ledviny (foto: Stephen Brashear / hsnewsbeat.uw.edu).

Tradičně se hemodialýza provádí v nemocnici a shromažďuje fronty na mnoho dní. Procedura trvá až čtyři hodiny, zatímco pacient během ní leží nebo sedí téměř nehybně. Mnoho problémů je způsobeno nedostatkem zařízení, jejich vysokými náklady a velkými rozměry. Musí být současně připojeny k elektrické síti ak napájecím systémům čištěné vody, takže i mobilní verze má rozměry s multifunkčním zařízením. To může být přeneseno pouze na vozík z jedné vybavené komory do druhé, ale nemůžete si ho vzít domů. Existuje celá řada indikací pro hemodialýzu a lidé s těžkými formami selhání ledvin ji musí pravidelně opakovat.

Nositelná verze WAK (nositelná umělá ledvina) je samozřejmě méně výkonná než filtrační zařízení velikosti skříně, ale taktika jejího použití je navržena jako zcela odlišná. Kompaktní zařízení o hmotnosti pouze čtyři a půl kilogramu bylo navrženo jako osobní. Funguje pouze s jedním pacientem, takže není v době použití tak úzce omezen. Filtrace se provádí na pozadí a neustále udržuje bezpečné hladiny toxických metabolitů v krvi.

„Náš tým vynalezl zařízení, které uvolní pacienty z těžkopádných dialyzačních přístrojů,“ napsal Victor Góra na internetových stránkách univerzity. Radikální snížení velikosti je možné díky použití nových materiálů, pružné elektroniky a lithiových baterií s vysokou hustotou skladování energie, které nedávno vydala společnost Inspired Energy. Hlavní novinkou však byla filtrační membrána, jejíž struktura umožnila snížit spotřebu vody řádově.

Nositelná dialyzační jednotka

Některé podrobnosti o jeho zařízeních dosud nebyly hlášeny. Je známo pouze to, že se skládá ze dvou bloků: hlavního filtru ve formě trubky ve středu zařízení a části tří dalších prvků zaobleného tvaru, upevněných vlevo. Všechny filtry se denně mění v souladu s aseptickými pravidly. Hlavní rozdíl spočívá v objemu. Konvenční zařízení vynakládají na jeden hemodialyzační postup asi sto padesát litrů vody. Nositelná verze stojí mírný půl litru. Toto množství tekutiny je již možné nést.

Na úrovni konceptu byl přístroj představen v roce 2009. Po celou dobu čekají vývojáři na povolení od Úřadu pro potraviny a léčiva USA (FDA). Případ se přesunul z slepé uličky až poté, co vývojáři zvítězili v soutěži lékařských inovací pořádané samotným úřadem. Komise uznala WAK jako nejslibnější nástroj ze všech návrhů navržených ve třiceti dvou nominacích.

Ne v tomto příběhu bez osobních známých. Jedním ze spoluautorů vývoje je profesor Larry Kessler (Larry Kessler), který v minulosti pracoval pro FDA. Byl to on, kdo pomohl týmu překonat byrokratické překážky... za pouhých pět let.

„Výzkumný tým úzce spolupracoval s úřadem FDA, aby WAK uvedl do aktuálního stavu a připravil ho na výzkum v oblasti dobrovolné účasti,“ komentoval Dr. Kessler.

Vývojáři diskutují WAK. Zleva doprava: Jonathan Himmelfarb, Victor Gura a Larry Kessler.

Zrychlení schvalovacího řízení se stalo proto, že se o zařízení více zajímaly evropské orgány. Bez čekání na oficiální schválení testovacího zařízení ve své domovské zemi jim bylo umožněno provádět omezené klinické studie, nejprve v Itálii a poté ve Velké Británii.

Bohužel, zatímco hovoříme o velmi malém vzorku. V první etapě bude přístroj podán šestnácti pacientům a dlouhodobě se bude účastnit pouze deset z nich. Dobrovolníci budou nosit kompaktní umělou ledvinu dvacet čtyři hodin denně a darovat krev pro analýzu denně po dobu jednoho měsíce.

Studie WAK s dobrovolníky.

„Koncept přenosné umělé ledviny byl vyvinut s ohledem na množství dat,“ vysvětlil profesor Jonathan Himmelfarb, ředitel Institutu nefrologie na Washingtonské univerzitě. Mezi nimi jsou laboratorní testy, počítačové modelování a výsledky testů na zvířatech. Nyní budeme mít nějaké klinické údaje. “

Profesor Himmelfarb podrobněji vypráví o procesu tvorby, možnostech a vyhlídkách první nositelné umělé ledviny na světě v tomto tříminutovém videu.

Předběžné laboratorní testy vypadaly velmi optimisticky, ale nestačily k zavedení zařízení do široké klinické praxe. Předtím, než se stane známým zařízením pro osoby s renální insuficiencí, proběhnou desítky studií a let pozorování.

Pokud se zkušební série osvědčí, vývojový tým začne navrhovat ještě lehčí a kompaktnější verzi přístroje. Následné testy budou zaměřeny na vývoj metody kontinuálního filtrování pozadí, která by mohla napodobovat přirozené fungování ledviny. Podle autorů projektu to bude nejen poskytovat více fyziologický režim, ale také snížit dietní omezení.

Umělá přenosná ledvina

Ti, kteří se v životě nikdy nesetkali s přístrojem „Umělé ledviny“, se mohou považovat za nejšťastnější. Bohužel, tito lidé jsou stále vzácnější, protože v důsledku špatné ekologie a jiných nepříznivých faktorů se lidé stávají stále více zranitelnými vůči různým chorobám, které mohou být také spojeny s ledvinami.

Co je to umělá ledvina?

Mezi lidmi s onemocněním ledvin jsou lidé s akutní nebo chronickou nedostatečností. V tomto případě orgány nefungují v plném potenciálu. Močovina, soli a toxiny se hromadí v těle, což způsobuje selhání všech ostatních orgánů. V tomto případě dojde k záchraně přenosné umělé ledviny.

Mnoho z nich o něm poprvé slyší, takže logickou otázkou bude: "Co je to umělá ledvina?". V roce 1913 byl vynalezen přístroj, který se stal prototypem současného. Byl vytvořen, aby zachránil lidské životy v případě problémů s fungováním tohoto těla.

Když byl poprvé použit hemodialyzační přístroj, existují různé názory:

  • podle některých informací se to stalo v roce 1924;
  • někteří věří, že se to stalo v roce 1944.

Dnes je toto zařízení široce používáno v medicíně a je stále populárnější. Používá se pouze pro účely dialýzy, ale celý proces je automatizovaný.

Hemodialýza - co to je?

Hemodialýza se týká čištění lidské krve, která se vyskytuje přímo mimo lidské orgány. Zařízení produkuje tento proces pomocí speciálního filtru, který neumožňuje vodu a toxiny v lidské krvi.

Cíl před hemodialýzou je očištění od:

  • krev z močoviny, vyplývající z rozpadu proteinů vstupujících do těla;
  • kreatin, látka, která vzniká v důsledku svalového systému;
  • jedy, není známo, jaké cesty vstoupily do lidského těla;
  • léky;
  • alkohol;
  • elektrolyty;
  • přebytečné vody.

Přenosný stroj pro umělé ledviny skrývá několik detailů.

Pro léčbu lidské krve: t

    • krevní čerpadlo;
    • čerpadlo, které se přivádí do heparinu;
    • zařízení, kterým je vzduch odebírán z krve;
    • senzory, které umožňují sledovat tlak v lidském těle.
Příprava tekutiny potřebné pro dialýzu:
    • systém, který odstraňuje vzduchové bubliny;
    • systém, který mísí vodu s koncentrátem;
    • dialyzátový systém regulace teploty;
    • speciální detektor, který pomáhá kontrolovat množství krve, které vstupuje do roztoku;
    • systém kontroly krevní filtrace.
    • filtr vyrobený z celulózy nebo syntetického materiálu.

Při předepsané hemodialýze

Tento postup je předepsán pacientovi v případě, že jeho orgány vykonávají své funkce pouze o deset nebo patnáct procent.

V tomto případě má pacient následující příznaky:

  • výskyt říhání;
  • výskyt nevolnosti;
  • otoky končetin;
  • těžké únavy.

Připojené zařízení usnadňuje práci ledvin a přebírá větší procento funkcí, které musí lidský orgán vykonávat. S pomocí přenosné umělé ledviny, můžete kontrolovat krevní tlak v těle a procentuální poměr tekutiny. Navíc přístroj udržuje normální acidobazickou rovnováhu.

Ve většině případů však člověk začne používat umělou ledvinu dříve, než hrozí riziko úmrtnosti.

Hlavními důvody vzniku extrémní potřeby hemodialýzy jsou onemocnění, jako jsou:

  • zvýšený tlak;
  • diabetes mellitus;
  • zánět ledvin;
  • zánět v cévách;
  • polycystického onemocnění ledvin.

Jsou situace, kdy ledviny přestanou fungovat v důsledku poranění, například složitých chirurgických zákroků, infarktů.

Jak probíhá hemodialýza

Jediná spása je spojení s umělým ledvinovým strojem. Kvůli tomu budou žít déle.

Hmotnost umělé ledviny je maximálně osmdesát kilogramů. Jaký je jeho význam, jak to funguje? Akční algoritmus spočívá v odčerpání pacientovy krve a po očištění se vrací do těla. Krev během čištění prochází speciálním dialyzátorem, který se skládá z velkého počtu zkumavek.

Vnější povrch je ošetřen dialyzačním roztokem. Protože samotné trubky jsou vyrobeny ze semipermeabilní membrány, škodlivé látky pronikají stěnami do dialyzačního roztoku, který se následně mění.

Pokud mají lidé závažné komplikace, které ohrožují život pacienta, je předepsáno použití přístroje pro umělou ledvinu. V tomto případě se stav pacienta stabilizuje a brzy se zlepší. Existují však případy, kdy se pod podmínkou připojení přístroje stav pacienta nemění, což naznačuje, že v důsledku hemodialýzy došlo k komplikacím.

Patří mezi ně:

  • hypotenze, tj. snížení tlaku, které se vyskytuje ve většině případů u pacienta trpícího cukrovkou;
  • svalové křeče. Chcete-li se jich zbavit, musíte si v proceduře udělat přestávky;
  • poruchy spánku. Tyto příznaky se vyskytují ve formě bolesti ve svalové hmotě těla;
  • svědění, které doprovází hemodialýzu;
  • hypertenze, která je ve skutečnosti příčinou selhání.

V případě akutního deficitu je třeba tento postup opakovat každý den. Ve většině případů se postup provádí ve stěnách kliniky. Teprve nedávno bylo vyrobeno zařízení pro domácí hemodialýzu. V tomto případě je přístroj navržen tak, aby se nosil na opasku, ale otázka: kolik nákladů na mobilní zařízení je velmi důležité.

V poslední době probíhá vývoj s cílem usnadnit život pacientům s chronickým selháním ledvin. To bude vynikající řešení pro pacienty, kteří létají ve frontě na transplantaci ledviny dárce, nebo pokud orgán odmítá dárcovský orgán. Náklady na vybavení se liší v širokém rozsahu.

Funguje díky pohybu krve a bude plnit funkce ledviny k čištění těla.